河南省南阳市2024-2025学年高三下学期3月月考物理试卷（原卷版+解析版）

2025届高三物理3月试题（本试卷共15题，共100分，考试时间75分钟）注意事项∶1、答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题∶本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。1.2023年10月3日，瑞典皇家科学院宣布，将2023年诺贝尔物理学奖授予皮埃尔·阿戈斯蒂尼、费伦茨·克劳斯和安妮·吕利耶，以表彰他们“为研究物质中的电子动力学而产生阿秒光脉冲的实验方法”。在物理学中，不同的物理知识往往揭示了物理学的某个阶段的重大发现，下列关于物理学发展的说法正确的是（）A.电子束通过晶体发生衍射的实验，说明了电子具有粒子性B.普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成功解释了光电效应C.居里夫妇发现天然放射现象，说明了原子核有复杂的内部结构D.汤姆孙“枣糕模型”被卢瑟福和助手们所做的α粒子散射实验所否定，卢瑟福提出了原子的核式结构模型2.如图所示，在野营时需要用绳来系住一根木桩。轻绳OA、OB、OC在同一平面内，两等长绳OA、OB的夹角是90°，绳OC与竖直木桩的夹角为60°，绳CD水平。如果绳CD的拉力大小等于，那么，为使木桩受到轻绳作用力的方向竖直向下，则绳OA的拉力大小应等于（）A.50N B.100N C. D.3.如图所示，在真空中固定两个等量同种点电荷P、Q，其连线的中点为O。在其连线之间的电场中，以O点为球心的球面上，关于电场强度和电势（以无穷远处为电势零点）的说法正确的是（）A.球面上电场强度处处相同，球面是一个等势面B.球面上电场强度大小相等，方向不同，球面是一个等势面C.球面上任一直径两端的电场强度相同，电势不相等D.球面上任一直径两端电场强度大小相等，方向相反，电势相等4.由几根粗细相同且材料相同的匀质直导线构成的梯形线框ABCD如图，上底边AB的长度与两腰AD、BC的长度相等，下底边DC的长度是上底边AB长度的两倍，整个梯形放置在水平绝缘桌面上，且处于竖直方向的匀强磁场中。若将A、B两点接在可提供恒定电压某电源两端，AB边受到的安培力大小为F，则将D、C两点接在该电源两端时，梯形线框受到的安培力大小为（）A.F B.F C.F D.F5.如图所示，点光源S发出的光射向水平液面的a点，经折射后射到液体底部的水平平面镜上，再经液面上的b点射出液面，最终射到垂直于液面的光屏上的c点。已知a、b两点的间距L=4m，b点到光屏的距离也为L=4m，c点到液面的距离h=3m，平面镜在液体里的深度H=4m，则液体对该光的折射率n为（）A. B. C. D.36.如图所示，纸面内一等腰直角三角形金属线框abc向右匀速穿过宽度为d的匀强磁场区域，匀强磁场的方向垂直于纸面向里。已知金属线框的直角边ac的长度为L，且L>d，ac边始终与磁场边界垂直，取a→b→c→a为电流的正方向，则线框穿过磁场区域的过程中，线框中的感应电流i随时间t变化的关系图像可能为（）A. B.C. D.7.2023年3月30日，超技炫滑雪编队赛在崇礼万龙滑雪场举行。滑雪场的一滑雪道的示意图如图，可视为质点的滑雪运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下，从水平NP段的P点水平飞出，落在斜坡上的Q点。不计运动员经过N点时的机械能损失，不计一切摩擦及空气阻力，从M点到Q点的过程中，运动员的竖直分速度大小vy、动能Ek、加速度大小a和重力势能Ep随时间变化的图像可能正确的是（）A. B.C. D.8.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻在x=0到x=4.5m内的波形图如图所示，且该波恰好传播到x=4.5m处，图中质点a的平衡位置的横坐标为2.5m，质点b的平衡a位置的横坐标为7.5m。在t=4时刻，质点b开始振动。下列说法正确的是（）A.t=0时刻，质点a的振动方向沿y轴负方向B.t=4s时刻，质点b的振动方向沿y轴负方向C.该横波的传播速度为0.75m/sD.从t=0到t=4s，质点a沿x轴正方向运动了5m二、多项选择题∶本题共2小题，每小题5分，共10分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。9.一小型水电站通过升压变压器和降压变压器给某学校供电，发电机组输出电压恒定，输电线电阻保持不变。若白天相对夜晚学校用户的用电量减小，则（）A.发电机输出功率增大B.用户获得的电压升高C.输电线上损失的电压不变D.输电线上损失的电压变小10.三星系统是指由三颗恒星组成的恒星系统，这三颗恒星的距离相对于其他恒星很远，所受其他星体引力的影响忽略不计。如图，假设三星系统中星球A、B、C分别位于直角三角形的三个顶点，它们以直角三角形的重心O为圆心，在同一平面内做匀速圆周运动，且始终保持相对位置不变。已知∠ACB=30°，∠CAB=90°。下列说法正确的是（）A.星球A质量最大B.星球C的质量最大C.星球B受到的向心力最小D.星球C受到的向心力最大三、非选择题∶本题共5小题，共58分。11.某同学利用图甲所示的装置做“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验，小车运动的加速度可以通过纸带上打出的点求得。（1）关于平衡摩擦力的实验操作，下列说法正确的是（）A.平衡摩擦力时，需要取下装有细沙的小桶B.将带定滑轮的长木板右端适当垫高，以平衡摩擦力C.每改变一次小车的质量，都需重新改变垫入的小木块的厚度D.小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀速运动时，打点计时器的电源应断开（2）要保证沙和沙桶的总质量m远小于小车的质量M，这样做的目的是________。（3）该同学在实验中得到的纸带如图乙所示，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出。已知实验所用电源的频率为50Hz。根据纸带上标出的测量数据，可求出小车的加速度大小a=____m/s2。（结果保留两位有效数字）12.某实验小组要测定某种金属丝的电阻率ρ，先测定由该金属丝制成的定值电阻Rx的阻值（约50Ω），提供的器材如下∶A.电流表A（量程为0~500μA，内阻RA=800Ω）B.可调电阻R1（阻值范围为0~2kΩ）C.可调电阻R2（阻值范围为0~10kΩ）D.可调电阻R3（阻值范围为0~15kΩ）E.电源E（电动势为12V，内阻不计）F.开关、导线若干主要实验步骤如下∶（1）测出金属丝的直径d和接入电路的长度L，金属丝直径的测量结果如图甲所示，则螺旋测微器的读数为______mm。（2）该实验小组决定采用如图乙所示的电路（部分电路未画出），用半偏法测一段该种金属丝的电阻Rx，为尽可能减小实验误差，请选择合适的仪器并完成虚线框内的电路设计______，可调电阻R1的右端导线P应接在点______（选填“a”或“b”）。

（3）正确进行仪器选取、电路设计及接线后，先闭合S1、断开S2，调节虚线框内的仪器使电流表满偏，再闭合S2，调节可调电阻R1，使电流表的指针指到满偏值的处，记录此时可调电阻R1的阻值，可得金属丝的阻值Rx=______（用题中所给相关物理量的符号表示）；改变金属丝接入电路的长度L，重复上述实验操作，作出R1—L关系图线，若图线为直线，且斜率大小为k，可得金属丝的电阻率ρ=______（用相关物理量的符号表示）。13.如图甲所示，导热良好的圆柱形汽缸由横截面积不同的两部分组成，活塞A、B的面积分别为S、2S，它们由沿汽缸轴向的轻杆连接，活塞之间为真空。初始时汽缸水平放置，活塞B顶在汽缸左端，活塞A右侧Ⅰ区域封闭有一定质量的理想气体，气体压强为，气柱长度为L。将汽缸在竖直平面内顺时针缓慢旋转90°，稳定时气柱长度，如图乙所示。已知汽缸密封良好，活塞与汽缸壁间摩擦不计，环境温度保持不变，重力加速度为g。（1）求A、B两活塞的总质量m。（2）在图乙状态下，缓慢给活塞B上方空间充入适量理想气体，两活塞再次稳定时Ⅰ区域内气柱长度，求此时活塞B上方气体的压强。14.如图甲所示的装置固定在水平地面上，该装置由弧形轨道AB、竖直圆轨道（C点位置轨道前后稍有错开）、水平直轨道BD平滑连接而成，质量为M的物块静止在竖直圆轨道右侧的水平轨道上。将质量m=0.01kg的滑块（可视为质点）从弧形轨道上离水平轨道高h=1.4m处由静止释放。水平轨道BC段由特殊材料制成，滑块与BC段间的动摩擦因数μ从左向右随距离x均匀变化的关系如图乙所示。滑块第一次通过圆轨道后与物块碰撞并反弹，且恰好能第二次通过竖直圆轨道的最高点。已知竖直圆轨道的半径R=0.08m，BC段长度x0=1m，重力加速度g=10m/s2。除水平轨道BC段外，其余轨道均为光滑的。求：（1）滑块第一次运动到C点时的速度大小；（2）滑块第一次运动到竖直圆轨道的最高点时对轨道的压力大小；（3）物块的质量M应满足的条件。15.在以O点为圆心、半径为R圆形区域内，有垂直于纸面向外的匀强磁场。在磁场区域的最低点S有一个粒子放射源，能向平面内各方向均匀地发射速率为v、电荷量为q、质量为m的粒子。矩形PQNM区域中存在沿PM方向的匀强电场，PQ和MN的延长线分别与圆形区域最高点和最低点相切。长度均为R的胶片AC和GH能吸收落在其上的粒子，A点处于PQ上，GH处于MN上。A、C、G三点共线并平行于PM，且到PM的水平距离为R。由S点正对圆心O发射的粒子恰好能从与O等高的K点水平离开磁场，并落在胶片GH上距离M点R的J点。不计粒子重力和粒子间的相互作用。（1）判断粒子的电性，求圆形区域内磁场的磁感应强度的大小；（2）求匀强电场的电场强度大小和粒子落在J点时的速度；（3）求胶片GH吸收的粒子数量与发射源S发射的粒子总数的比值。

2025届高三物理3月试题（本试卷共15题，共100分，考试时间75分钟）注意事项∶1、答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题∶本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。1.2023年10月3日，瑞典皇家科学院宣布，将2023年诺贝尔物理学奖授予皮埃尔·阿戈斯蒂尼、费伦茨·克劳斯和安妮·吕利耶，以表彰他们“为研究物质中的电子动力学而产生阿秒光脉冲的实验方法”。在物理学中，不同的物理知识往往揭示了物理学的某个阶段的重大发现，下列关于物理学发展的说法正确的是（）A.电子束通过晶体发生衍射的实验，说明了电子具有粒子性B.普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成功解释了光电效应C.居里夫妇发现天然放射现象，说明了原子核有复杂的内部结构D.汤姆孙的“枣糕模型”被卢瑟福和助手们所做的α粒子散射实验所否定，卢瑟福提出了原子的核式结构模型【答案】D【解析】【详解】A．电子束通过晶体发生衍射的实验，说明了电子具有波动性，故A错误；B．普朗克提出了能量子的概念，成功解释光电效应的是爱因斯坦，故B错误；C．天然放射现象是法国物理学家贝克勒尔发现的，故C错误；D．汤姆孙的“枣糕模型”被卢瑟福和助手们所做的α粒子散射实验所否定，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，故D正确。故选D。2.如图所示，在野营时需要用绳来系住一根木桩。轻绳OA、OB、OC在同一平面内，两等长绳OA、OB的夹角是90°，绳OC与竖直木桩的夹角为60°，绳CD水平。如果绳CD的拉力大小等于，那么，为使木桩受到轻绳作用力的方向竖直向下，则绳OA的拉力大小应等于（）A.50N B.100N C. D.【答案】B【解析】【详解】为使木桩受到轻绳作用力的方向竖直向下，绳OC的拉力水平分量应该与绳CD的拉力大小相等，因此绳OC的拉力大小又因为所以故选B。3.如图所示，在真空中固定两个等量同种点电荷P、Q，其连线的中点为O。在其连线之间的电场中，以O点为球心的球面上，关于电场强度和电势（以无穷远处为电势零点）的说法正确的是（）A.球面上电场强度处处相同，球面是一个等势面B.球面上电场强度大小相等，方向不同，球面是一个等势面C.球面上任一直径两端的电场强度相同，电势不相等D.球面上任一直径两端的电场强度大小相等，方向相反，电势相等【答案】D【解析】【详解】AB．由等量同种点电荷的电场分布可知，球面上电场强度大小不相等，方向不同，球面不是一个等势面，故AB错误；CD．根据电场分布的对称性可知，球面上任一直径两端的电场强度大小相等，方向相反，电势相等，故C错误，D正确。故选D。4.由几根粗细相同且材料相同的匀质直导线构成的梯形线框ABCD如图，上底边AB的长度与两腰AD、BC的长度相等，下底边DC的长度是上底边AB长度的两倍，整个梯形放置在水平绝缘桌面上，且处于竖直方向的匀强磁场中。若将A、B两点接在可提供恒定电压某电源两端，AB边受到的安培力大小为F，则将D、C两点接在该电源两端时，梯形线框受到的安培力大小为（）A.F B.F C.F D.F【答案】D【解析】【详解】设AB边的电阻为R、长度为L，则AD、BC边的电阻均为R，长度均为L，DC边的电阻为2R、长度为2L。将A、B两点接在其电源两端时，通过AB边的电流I=AB边所受安培力F=BIL=将C、D两点接在该电源两端时，通过DABC边的电流I1=通过DC边的电流I2=则梯形线框受到的安培力大小联立可得故选D。5.如图所示，点光源S发出的光射向水平液面的a点，经折射后射到液体底部的水平平面镜上，再经液面上的b点射出液面，最终射到垂直于液面的光屏上的c点。已知a、b两点的间距L=4m，b点到光屏的距离也为L=4m，c点到液面的距离h=3m，平面镜在液体里的深度H=4m，则液体对该光的折射率n为（）A. B. C. D.3【答案】C【解析】【详解】如图所示设光线在液面上方与法线的夹角为i，光线在液面下方与法线的夹角为r，根据折射定律有，，代入数值解得故选C。6.如图所示，纸面内一等腰直角三角形金属线框abc向右匀速穿过宽度为d的匀强磁场区域，匀强磁场的方向垂直于纸面向里。已知金属线框的直角边ac的长度为L，且L>d，ac边始终与磁场边界垂直，取a→b→c→a为电流的正方向，则线框穿过磁场区域的过程中，线框中的感应电流i随时间t变化的关系图像可能为（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】线框进入磁场区域过程中，根据楞次定律可知，线框中的感应电流方向为逆时针，且线框切割磁感线的有效长度随时间均匀增加；当线框的顶点c开始离开磁场区域时，线框的ab边未进入磁场区域，线框切割磁感线的有效长度不变；当ab边进入磁场瞬间，线框切割磁感线的有效长度不为0，ab边离开磁场区域的过程中，线框中的感应电流方向为顺时针，线框切割磁感线的有效长度均匀增加。故选C。7.2023年3月30日，超技炫滑雪编队赛在崇礼万龙滑雪场举行。滑雪场的一滑雪道的示意图如图，可视为质点的滑雪运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下，从水平NP段的P点水平飞出，落在斜坡上的Q点。不计运动员经过N点时的机械能损失，不计一切摩擦及空气阻力，从M点到Q点的过程中，运动员的竖直分速度大小vy、动能Ek、加速度大小a和重力势能Ep随时间变化的图像可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】AC．运动员在MN、PQ运动阶段均做匀加速度运动，在水平NP段做匀速直线运动，NP段竖直方向的速度为零，MN段竖直方向的分速度和PQ段竖直方向的分速度均随时间均匀增大，但PQ阶段竖直方向做自由落体运动，PQ阶段竖直方向的速度增加得更快，vy—t图像的斜率更大，PQ阶段的加速度为重力加速度，大于MN阶段的加速度，故A错误，C正确；BD．运动员在斜坡MN上的运动过程，重力势能减少量等于动能的增加量，令斜坡MN倾角为，则有可知动能Ek与运动时间是二次函数关系，故Ek—t、Ep—t图线均不是直线，故BD错误。故选C。8.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻在x=0到x=4.5m内的波形图如图所示，且该波恰好传播到x=4.5m处，图中质点a的平衡位置的横坐标为2.5m，质点b的平衡a位置的横坐标为7.5m。在t=4时刻，质点b开始振动。下列说法正确的是（）A.t=0时刻，质点a的振动方向沿y轴负方向B.t=4s时刻，质点b的振动方向沿y轴负方向C.该横波的传播速度为0.75m/sD.从t=0到t=4s，质点a沿x轴正方向运动了5m【答案】C【解析】【详解】A．因为该简谐横波向x轴正方向传播，故t=0时刻质点a的振动方向沿y轴正方向，A错误；BC．由图像可知，该波的波长λ=2m；由题意可知，波源的起振方向沿y轴正方向，可知t=4s时刻，质点b的振动方向沿y轴正方向，波速C正确、B错误；D．从t=0到t=4s，质点a在平衡位置附近运动，并不会随波迁移，D错误。故选C。二、多项选择题∶本题共2小题，每小题5分，共10分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。9.一小型水电站通过升压变压器和降压变压器给某学校供电，发电机组输出电压恒定，输电线电阻保持不变。若白天相对夜晚学校用户的用电量减小，则（）A.发电机的输出功率增大B.用户获得的电压升高C.输电线上损失的电压不变D.输电线上损失的电压变小【答案】BD【解析】【详解】A．夜晚用电量大于白天用电量，所以对应的发电机的输出功率夜晚大于白天，故A错误；BCD．白天用户端总电阻增大，根据等效电源法可知，电源电压不变，电阻增大，则输电线上电流变小，根据欧姆定律可知，输电线上的电压损失变小，所以降压变压器原线圈两端的电压变大，则用户获得的电压变大，故BD正确，C错误。故选BD。10.三星系统是指由三颗恒星组成的恒星系统，这三颗恒星的距离相对于其他恒星很远，所受其他星体引力的影响忽略不计。如图，假设三星系统中星球A、B、C分别位于直角三角形的三个顶点，它们以直角三角形的重心O为圆心，在同一平面内做匀速圆周运动，且始终保持相对位置不变。已知∠ACB=30°，∠CAB=90°。下列说法正确的是（）A.星球A的质量最大B.星球C的质量最大C.星球B受到的向心力最小D.星球C受到的向心力最大【答案】BD【解析】【详解】AB．星球A、B、C保持相对位置不变，则它们角速度相同，设星球A、B之间的距离为x，则星球A、C之间的距离为x，星球B、C之间的距离为2x，以A星球为研究对象，A、B之间的万有引力A、C之间的万有引力由于它们受到的合力均指向O点，根据相似三角形有解得同理，以B星球为研究对象，由于B受到的万有引力的合力指向O点，根据相似三角形有解得由此可得综上可知C星球的质量最大，A星球的质量最小，故A错误，B正确；CD．星球做匀速圆周运动所需的向心力A星球的质量最小，半径最小，故受到的向心力最小，C星球的质量最大，半径最大，故受到的向心力最大，故C错误，D正确。故选BD三、非选择题∶本题共5小题，共58分。11.某同学利用图甲所示的装置做“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验，小车运动的加速度可以通过纸带上打出的点求得。（1）关于平衡摩擦力的实验操作，下列说法正确的是（）A.平衡摩擦力时，需要取下装有细沙的小桶B.将带定滑轮的长木板右端适当垫高，以平衡摩擦力C.每改变一次小车的质量，都需重新改变垫入的小木块的厚度D.小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀速运动时，打点计时器的电源应断开（2）要保证沙和沙桶的总质量m远小于小车的质量M，这样做的目的是________。（3）该同学在实验中得到的纸带如图乙所示，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出。已知实验所用电源的频率为50Hz。根据纸带上标出的测量数据，可求出小车的加速度大小a=____m/s2。（结果保留两位有效数字）【答案】（1）AB（2）使绳子的拉力近似等于沙和沙桶的总重力（3）2.0【解析】【小问1详解】AB．平衡摩擦力时，需要将长木板右端适当垫高，从而使小车所受重力沿木板方向的分力与小车所受的摩擦力平衡，故AB正确；C．改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，故C错误；D．要平衡的摩擦力包括打点计时器打点产生的阻力，另外，为确定小车是否做匀速运动，需要通过纸带上点迹是否均匀来判断，故D错误。故选AB。【小问2详解】根据牛顿第二定律有解得则绳子的拉力当沙和沙桶总质量m远小于小车的质量M时，绳子的拉力才近似等于沙和沙桶的总重力。【小问3详解】相邻两个计数点间还有四个计时点，所以相邻计数点之间的时间间隔根据逐差法可知小车的加速度大小12.某实验小组要测定某种金属丝的电阻率ρ，先测定由该金属丝制成的定值电阻Rx的阻值（约50Ω），提供的器材如下∶A.电流表A（量程为0~500μA，内阻RA=800Ω）B.可调电阻R1（阻值范围为0~2kΩ）C.可调电阻R2（阻值范围为0~10kΩ）D.可调电阻R3（阻值范围为0~15kΩ）E.电源E（电动势为12V，内阻不计）F.开关、导线若干主要实验步骤如下∶（1）测出金属丝的直径d和接入电路的长度L，金属丝直径的测量结果如图甲所示，则螺旋测微器的读数为______mm。（2）该实验小组决定采用如图乙所示的电路（部分电路未画出），用半偏法测一段该种金属丝的电阻Rx，为尽可能减小实验误差，请选择合适的仪器并完成虚线框内的电路设计______，可调电阻R1的右端导线P应接在点______（选填“a”或“b”）。

（3）正确进行仪器选取、电路设计及接线后，先闭合S1、断开S2，调节虚线框内的仪器使电流表满偏，再闭合S2，调节可调电阻R1，使电流表的指针指到满偏值的处，记录此时可调电阻R1的阻值，可得金属丝的阻值Rx=______（用题中所给相关物理量的符号表示）；改变金属丝接入电路的长度L，重复上述实验操作，作出R1—L关系图线，若图线为直线，且斜率大小为k，可得金属丝的电阻率ρ=______（用相关物理量的符号表示）。【答案】（1）4.078（4.077~4.079）（2）①.见解析②.b（3）①②.【解析】【小问1详解】根据螺旋测微器的读数规律，该读数为4mm+7.8×0.01mm=4.078mm【小问2详解】[1]电流表满偏时，电路中的最小电阻约为故虚线框内应将R2和R3串联，即虚线框内电路设计如图所示[2]若将电流表先调到满偏，再调到半偏，题图乙中可调电阻R1的右端应接在b点，否则无法实现半偏法测金属丝电阻的要求。【小问3详解】[1]利用半偏法测电阻时，近似认为干路电流不变，电流表的指针指到满偏值的处时，通过电阻箱的电流为满偏值的，根据部分电路欧姆定律有解得[2]根据电阻定律有结合上述解得可知R1—L图像为一次函数，则斜率解得13.如图甲所示，导热良好的圆柱形汽缸由横截面积不同的两部分组成，活塞A、B的面积分别为S、2S，它们由沿汽缸轴向的轻杆连接，活塞之间为真空。初始时汽缸水平放置，活塞B顶在汽缸左端，活塞A右侧Ⅰ区域封闭有一定质量的理想气体，气体压强为，气柱长度为L。将汽缸在竖直平面内顺时针缓慢旋转90°，稳定时气柱长度，如图乙所示。已知汽缸密封良好，活塞与汽缸壁间摩擦不计，环境温度保持不变，重力加速度为g。（1）求A、B两活塞的总质量m。（2）在图乙状态下，缓慢给活塞B上方空间充入适量理想气体，两活塞再次稳定时Ⅰ区域内气柱长度，求此时活塞B上方气体的压强。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】对区域Ⅰ中的封闭气体，根据玻意耳定律有对活塞整体分析有解得两活塞的总质量【小问2详解】对区域Ⅰ中的封闭气体，根据玻意耳定律有设活塞B上方气体的压强为p'，对活塞整体分析有联立解得14.如图甲所示的装置固定在水平地面上，该装置由弧形轨道AB、竖直圆轨道（C点位置轨道前后稍有错开）、水平直轨道BD平滑连接而成，质量为M的物块静止在竖直圆轨道右侧的水平轨道上。将质量m=0.01kg的滑块（可视为质点）从弧形轨道上离水平轨道高h=1.4m处由静止释放。水平轨道BC段由特殊材料制成，滑块与BC段间的动摩擦因数μ从左向右随距离x均匀变化的关系如图乙所示。滑块第一次通过圆轨道后与物块碰撞并反弹，且恰好能第二次通过竖直圆轨道的最高点。已知竖直圆轨道的半径R=0.08m，BC段长度x0=1m，重力加速度g=10m/s2。除水平轨道BC段外，其余轨道均为光滑的。求：（1）滑块第一次运动到C点时的速度大小；（2）滑块第一次运动到竖直圆轨道的最高点时对轨道的压力大小；（3）物块的质量M应满足的条件。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1详解】滑块从静止开始第一次滑到C点的过程根据动能定理