广东省惠州市2021届第一次新高考模拟考试物理试卷含解析

广东省惠州市2021届第一次新高考模拟考试物理试卷含解析

广东省惠州市 2021 届第一次新高考模拟考试物理试卷 一、单项选择题：本题共 6 小题，每小题 5 分，共 30 分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合 题目要求的 1．嫦娥四号探测器（以下简称探测器）经过约 110 小时奔月飞行后，于 2018 年 12 月 12 日到达且月球附 近进入高度约 100 公里的环月圆形轨道Ⅰ， 如图所示：并于 2018 年 12 月 30 日实施变轨，进入椭圆形轨 道Ⅱ。探测器在近月点 Q 点附近制动、减速，然后沿抛物线下降到距月面 100 米高处悬停，然后再缓慢 竖直下降到距月面仅为数米高处， 关闭发动机， 做自由落体运动， 落到月球背面。 下列说法正确的是 （ ） A．不论在轨道还是轨道无动力运行，嫦娥四号探测器在 P 点的速度都相同 B．嫦娥四号探测器在轨道 I 无动力运行的任何位置都具有相同的加速度 C．嫦娥四号探测器在轨道 II 无动力运行的任何位置都具有相同动能 D．嫦娥四号探测器在轨道 II 无动力运行从 P 点飞到 Q 点的过程中引力做正功 【答案】 D 【解析】 【分析】 【详解】 A．嫦娥四号探测器在Ⅰ轨道 P 点处的速度大于在Ⅱ轨道 P 点处的速度，故 A 错误； B．因为加速度是矢量，有方向，加速度的方向时刻都在变化，故 B 错误； C．因为轨道 II 是椭圆形轨道，所以嫦娥四号探测器在轨道 II 无动力运行的速度大小一直在变化，所以 不是任何位置都具有相同动能，故 C 错误； D．因为嫦娥四号探测器在轨道 II 无动力运行从 P 点飞到 Q 点的过程中， 引力与速度的方向夹角小于 2 ， 所以做正功，故 D 正确。 故选 D。 2．将长为 L 的导线弯成六分之一圆弧，固定于垂直于纸面向外、大小为 B 的匀强磁场中，两端点 A、C 连线竖直，如图所示．若给导线通以由 A 到 C、大小为 I 的恒定电流，则导线所受安培力的大小和方向是 ( ) A． ILB ，水平向左 B．ILB ，水平向右 C． 3ILB ，水平向右 D． 3ILB ，水平向左 【答案】 D 【解析】 【详解】 弧长为 L ，圆心角为 60°，则弦长： 3LAC ，导线受到的安培力： F=BI?AC= 3ILB ，由左手定则可知， 导线受到的安培力方向：水平向左；故 D， ABC 错误． 3．如图，物体 C 放在水平面上，物体 B 放在 C 上，小球 A 和 B 之间通过跨过定滑轮的细线相连，若与 物体 B 连接的悬线竖直、 两滑轮间的线水平，且不计滑轮与细线的质量、滑轮轴上的摩擦、滑轮与线间的 摩擦，把 A 拉到某位置（低于滑轮）由静止释放使 A 在竖直平面内摆动，在 A 摆动的过程中 B、C 始终 不动，下列说法中正确的是（ ） A．物体 C 对 B 的摩擦力方向有时有可能沿斜面向下 B．物体 C 对 B 的摩擦力有时可能为零 C．地面对 C 的摩擦力有时不为零 D．物体 C 对地面的压力有时可以等于 B、C 重力之和 【答案】 B 【解析】 【分析】 【详解】 AB ．小球 A 在最低点时 ,绳子的拉力和重力提供向心力 ,当绳子的拉力正好等于 B 的重力时 ,BC 之间没有弹 力 ,此时 BC 间摩擦力等于零 ,如果绳子拉力小于 B 的重力 ,则摩擦力方向沿斜面向上 ,不可能沿斜面向下 ,故 A 错误 ,B 正确 ; C．以 B 和 C 为研究对象分析可以知道 ,绳子拉力竖直向上 ,水平方向没有分力 ,所以 C 受到的地面摩擦力始 终为零 ,故 C 错误 ; D． A 在竖直平面内摆动 ,做圆周运动 ,重力和绳子的拉力的合力提供向心力 ,所以绳子的拉力不可能等于零 , 所以 C 对地面的压力不可能等于 B、C 重力之和 ,故 D 错误 . 故选 B. 点睛： A 在竖直平面内摆动 ,做圆周运动 ,重力和绳子的拉力的合力提供向心力 ,而 BC 处于静止状态 ,受力平 衡 ,选择适当的物体或系统进行受力分析即可求解 . 4．如图所示，一人用钳碗夹住圆柱形茶杯，在手竖直向上的力 F 作用下，夹子和茶杯相对静止，并一起 向上运动。夹子和茶杯的质量分别为 m、 M 假设夹子与茶杯两侧间的静摩擦力在竖方向上，夹子与茶杯 两侧间的弹力在水平方向上，最大静摩擦力均为 f，则下列说法正确的是（ ） A．人加大夹紧钳碗夹的力，使茶杯向上匀速运动，则夹子与茶杯间的摩擦力增大 B．当夹紧茶杯的夹子往下稍微移动一段距离，使夹子的顶角张大，但仍使茶杯匀速上升，人的作用力 F 将变小 C．当人加速向上提茶杯时，作用力下可以达到的最大值是 2f(m+ M) M D．无论人提着茶杯向上向下做怎样的运动，若茶杯与夹子间不移动，则人的作用力 F=(M+m ）g 【答案】 C 【解析】 【分析】 【详解】 AB ．无论人手夹紧还是夹子下移使夹子顶角变化，茶杯向上匀速运动时，茶杯处于平衡状态，合力为零。 故 ( )F M m g 2 f Mg静 摩擦力不变，故 AB 错误； C．当向上加速时，茶杯所受的摩擦力达到最大静摩擦力时，力 F 的值最大，则有 2 f Mg Ma ( ) ( )F M m g M m a 联立解得 2 ( )f m MF M ，故 C 正确； D．当茶杯的运动状态改变，如向上匀加速运动时， F 大于（ M+m ）g，故 D 错误。 故选 C。 5．如图是德国物理学家史特恩设计的最早测定气体分子速率的示意图． M 、N 是两个共轴圆筒的横截面， 外筒 N 的半径为 R，内筒的半径比 R 小得多，可忽略不计．筒的两端封闭，两筒之间抽成真空，两筒以 相同角速度 ω绕其中心轴线匀速转动． M 筒开有与转轴平行的狭缝 S，且不断沿半径方向向外射出速率 分别为 v1 和 v2 的分子，分子到达 N 筒后被吸附，如果 R、v1、v2保持不变， ω取某合适值，则以下结论 中正确的是（ ） A．当 1 2 2R R n V V 时（ n 为正整数） ，分子落在不同的狭条上 B．当 1 2 2R R n V V 时（ n 为正整数） ，分子落在同一个狭条上 C．只要时间足够长， N 筒上到处都落有分子 D．分子不可能落在 N 筒上某两处且与 S 平行的狭条上 【答案】 A 【解析】 微粒从 M 到 N 运动时间 Rt v ，对应 N 筒转过角度 Rt v ，即如果以 v1 射出时，转过角度： 1 1 Rt v ，如果以 v2 射出时，转过角度： 2 2 Rt v ，只要 θ1、θ2 不是相差 2π的整数倍，即 当 1 2 2R R n v v 时（ n 为正整数） ，分子落在不同的两处与 S 平行的狭条上，故 A 正确， D 错误；若相 差 2π的整数倍，则落在一处，即当 1 2 2R R n v v ＝ 时（ n 为正整数） ，分子落在同一个狭条上．故 B 错 误；若微粒运动时间为 N 筒转动周期的整数倍，微粒只能到达 N 筒上固定的位置，因此，故 C 错误．故 选 A 点睛：解答此题一定明确微粒运动的时间与 N 筒转动的时间相等，在此基础上分别以 v1、v2 射出时来讨 论微粒落到 N 筒上的可能位置． 6．如图所示，正三角形 ABC 区域内存在的磁感应强度大小为 B，方向垂直其面向里的匀强磁场，三角形 导线框 abc 从 A 点沿 AB 方向以速度 v 匀速穿过磁场区域。已知 AB=2L ，ab=L ，∠ b= 90 ，∠ C= 30 ， 线框 abc 三边阻值均为 R，ab 边与 AB 边始终在同一条直线上。 则在线圈穿过磁场的整个过程中， 下列说 法正确的是（ ） A．磁感应电流始终沿逆时针方向 B．感应电流一直增大 C．通过线框某截面的电荷量为 23 6 BL R D． c、b 两点的最大电势差为 2 3 3 BLv 【答案】 D 【解析】 【详解】 A．当三角形导线框 abc 从 A 点沿 AB 运动到 B 点时，穿过线圈的磁通量一直增大，此时线圈产生一个逆 时针电流；而后线圈逐渐离开磁场，磁通量减少，线圈产生一个顺时针电流，故 A 错误； B．根据公式 E=BLv 可知，感应电流先增大后减小， B 错误； C．由公式 2 32 32= 3 3 3 L LB BLq R R R 故 C 错误； D．当线框 a 点刚到达 B 点时，线框中的感应电动势 = 3E BLv 电流 3= 3 3 E BLvI R R 所 2 3(2 ) 3cb BLvU I R 故 D 正确。 故选 D。 二、多项选择题：本题共 6 小题，每小题 5 分，共 30 分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目 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 7．倾角为 30°的光滑斜面上放一质量为 m 的盒子 A， A 盒用轻质细绳跨过定滑轮与 B 盒相连， B 盒内放 一质量 2 m 的物体。如果把这个物体改放在 A 盒内，则 B 盒加速度恰好与原来等值反向，重力加速度为 g， 则 B 盒的质量 m B 和系统的加速度 a 的大小分别为（ ） A． 4Bm m B． 3 8Bm m C． a＝0.2g D．a＝0.4g 【答案】 BC 【解析】 【详解】 当物体放在 B 盒中时，以 AB 和 B 盒内的物体整体为研究对象，根据牛顿第二定律有 1 1sin30 2 2B Bm g mg mg m m m a（ ） （ ） 当物体放在 A 盒中时，以 AB 和 A 盒内的物体整体为研究对象，根据牛顿第二定律有 1 1sin30 2 2B Bm m g m g m m m a（ ） （ ） 联立解得 3 8Bm m 加速度大小为 a=0.2g 故 AD 错误、 BC 正确。 故选 BC 。 8．如图所示，比荷为 k 的粒子从静止开始，经加速电场 U 加速后进入辐向的电场 E 进行第一次筛选，在 辐向电场中粒子做半径为 R 的匀速圆周运动，经过无场区从小孔 1P 处垂直边界进入垂直纸面向外的匀强 磁场 B 中进行第二次筛选， 在与 2O 距离为 d 小孔 2P 垂直边界射出并被收集。 已知静电分析器和磁分析器 界面均为四分之一圆弧，以下叙述正确的是（ ） A．静电分析器中 1K 的电势高于 2K 的电势 B．被收集的带电粒子一定带正电 C．电场强度 E 与磁感应强度 B 的比值关系为 2E R kU B d D．若增大 U，为保证 B 不变，则被收集粒子的 k 比原来大 【答案】 BD 【解析】 【详解】 AB. 粒子在磁场内做匀速圆周运动，磁场区域的磁感应强度垂直纸面向外，由左手定则可以判断出粒子一 定带正电。在辐向电场中，电场力提供粒子做匀速圆周运动的向心力，可以判断出 2K 的电势高于 1K 的电 势。故 A 错误， B 正确； C.粒子经加速电场加速 21 2 qU mv 在电场中做匀速圆周运动 2vqE m R 在磁场中做匀速圆周运动 2vqvB m d 经计算可知 2E d kU B R 故 C 错误； D.联立 C 项各式可得： 1 2 2 ER UB d kd kU 为保证 B 不变， U 增大时，则 k 增大，故 D 正确。 故选： BD 。 9．如图甲所示，两条平行实线间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 1TB ，一总电阻为 0.2r 的圆形线圈从靠近左侧实线的位置开始向右做匀速直线运动，圆形线圈产生的感应电动势随时 间变化的图线如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A．圆形线圈的半径为 1.5mR B．圆形线圈运动速度的大小为 20m / sv C．两实线之间的水平距离 6mL D．在 0.05s，圆形线圈所受的安培力大小为 400N 【答案】 BD 【解析】 【详解】 AB ．设线框向右运动的速度为 v ，线框的半径为 R，圆形线框匀速进入磁场，切割磁感线的有效长度为 L 2 2 2 22 ( ) 2 2R vt RR vt v t 产生的感应电动势 2 22 2E BL v Bv Rvt v t 显然 vt R 时，产生的感应电动势最大，结合图像有： 2mE BvR ，即 40 2 1 v R 由图像可知，当 0.1st 时，线框全部进入磁场有： 0.1 2v R 联立以上两式可求得： 20m / sv 1mR 故 A 错误， B 正确； C．由以上分析知，全部离开磁场时线框向右移动的距离为 0.3s 6mx v 所以两磁场边界的距离为 2 4mL x R 故 C 错误； D．由图像知， 0.05st 时， 40VE ，线框正向右运动了 1m，此时有效切割长度为 2R，则安培力 F 安 = 2 1 2 1 202 1 2 1N 400N 0.2 B RvB R r 故 D 正确。 故选 BD 。 10．如图所示，平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度。若不改变电容器的带电量，下列操作 可能使静电计指针的偏转角度变小的是（ ） A．将左极板向左移动少许，同时在两极板之间插入电介质 B．将左极板向左移动少许，同时取出两极板之间的金属板 C．将左极板向左移动少许，同时在两极板之间插入金属板 D．将左极板向下移动少许，同时取出两极板之间的电介质 【答案】 AC 【解析】 【分析】 【详解】 A．将左极板向左移动少许，则 d 变大，同时在两极板之间插入电介质，则 ε变大，根据 4 SC kd 可知 C 可能变大，根据 Q=CU 可知， U 可能减小，即静电计指针的偏转角度可能变小 ，选项 A 正确； B．将左极板向左移动少许， 则 d 变大， 同时取出两极板之间的金属板， 则也相当于 d 变大， 根据 4 SC kd 可知 C 一定变小，根据 Q=CU 可知， U 变大，即静电计指针的偏转角度变大 ，选项 B 错误； C．将左极板向左移动少许，则 d 变大，同时在两极板之间插入金属板，则相当于 d 又变小，则总体来说 可能 d 减小，根据 4 SC kd 可知 C 可能变大，根据 Q=CU 可知， U 变小，即静电计指针的偏转角度可 能变小 ，选项 C 正确； D．将左极板向下移动少许，则 S 减小，同时取出两极板之间的电介质，则 ε变小，根据 4 SC kd 可知 C 一定减小，根据 Q=CU 可知， U 变大，即静电计指针的偏转角度一定变大 ，选项 D 错误； 故选 AC 。 11．如图所示，在真空中某点电荷的电场中，将两个电荷量相等的试探电荷分别置于 M 、N 两点时，两试 探电荷所受电场力相互垂直，且 F 2>F1，则以下说法正确的是（ ） A．这两个试探电荷的电性可能相同 B．M 、N 两点可能在同一等势面上 C．把电子从 M 点移到 N 点，电势能可能增大 D．N 点场强一定大于 M 点场强 【答案】 CD 【解析】 【分析】 【详解】 A．将 F 2和 F1 的作用线延长相交，交点即为点电荷的位置，可知，点电荷对 M 处试探电荷有排斥力，对 N 处试探电荷有吸引力，所以这两个试探电荷的电性一定相反，故 A 错误； B．由于 F 2>F 1，可知 M 、N 到点电荷的距离不等，不在同一等势面上，故 B 错误； C．若点电荷带负电，则把电子从 M 点移到 N 点，电场力做负功，电势能增大，故 C 正确； D．由点电荷场强公式 = FE q 可知，由于 F 2>F 1，则有 N ME E 故 D 正确。 故选 CD 。 12．下面是有关地球和月球的一些信息： (1)月球轨道半径约为地球半径的 60 倍； (2)月球密度约为地球密 度的 3 5 ；(3)月球半径约为地球半径的 3 11 。地球和月球均可视为质量均匀分布的球体且忽略自转，根据以 上信息可得（ ） A．月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的 1 3600 B．月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的 9 55 C．月球绕地球运行的加速度约为地球表面重力加速度的 1 3600 D．月球绕地球运行的速率约为第一宇宙速度的 1 60 【答案】 BC 【解析】 【分析】 【详解】 AB ．天体质量 34 3 M V R 根据 2 MmG mg R 可知 2 2 9 55 g M R R g MR R 月 月 月 月 月 故 A 错误 B 正确； C． 根据 2 MmG ma r 可知，月球绕地球运行的加速度 2 Ma G r 且 2 Mg G R ，因为 60r R ，所以 1 3600 a g 故 C 正确； D． 根据 2 2 Mm vG m r r 可知，月球绕地球运行的速率 GMv r 第一宇宙速度 0 GMv R 所以 0 1 60 v v 故 D 错误。 故选 BC 。 三、实验题 :共 2 小题，每题 8 分，共 16 分 13．课外兴趣小组在一次拆装晶体管收音机的过程中，发现一只发光二极管，同学们决定测绘这只二极管 的伏安特性曲线。 (1)由于不能准确知道二极管的正负极，同学们用多用电表的欧姆挡对其进行侧量，当红表笔接 A 端、黑 表笔同时接 B 端时，指针几乎不偏转，则可以判断二极管的正极是 _______端 (2)选用下列器材设计电路并测绘该二极管的伏安特性曲线， 要求准确测出二极管两端的电压和电流。 有以 下器材可供选择： A．二极管 R x B．电源电压 E＝4V( 内电阻可以忽略 ) C．电流表 A 1(量程 0～50mA ，内阻为 r 1＝0.5 Ω) D．电流表 A 2(量程 0～0.5A ，内阻为 r 2＝ 1Ω) E.电压表 V( 量程 0～15V ，内阻约 2500 Ω) F.滑动变阻器 R1(最大阻值 20Ω) C．滑动变阻器 R2(最大阻值 1000 Ω) H. 定值电阻 R 3＝7Ω I. 开关、导线若干 实验过程中滑动变限器应选 ___________( 填“F”或 “G”)，在虚线框中画出电路图 _______(填写好仪器符号 ) (3)假设接入电路中电表的读数：电流表 A 1 读数为 I 1，电流表 A 2 读数为 I 2，则二极管两瑞电压的表达式为 __________( 用题中所给的字母表示 )。 (4)同学们用实验方法测得二极管两端的电压 U 和通过它的电流 I 的一系列数据， 并作出 I－U 曲线如图乙 所示。 (5)若二极管的最佳工作电压为 2.5V，现用 5.0V 的稳压电源 (不计内限 )供电，则需要在电路中串联一个电 限 R 才能使其处于最佳工作状态，请根据所画出的二极管的伏安特性曲线进行分析，申联的电阻 R 的阻 值为 _______________Ω( 结果保留三位有效数字 ) 【答案】 A F 2 2 3 1 1( )I r R I r 119 【解析】 【详解】 (1)[1] 当红表笔接 A端、黑表笔同时接 B 端时，指针几乎不偏转，说明电阻很大，二极管反向截止，根据 欧姆表的工作原理可知， 黑表笔应与欧姆表内部电池的正极相连， 由二极管的单向导电性可知， A 端应是 二极管的正极； (2)[2] 由图乙可知，实验中要求电压从零开始调节，故滑动变阻器应采用分压接法；所以滑动变阻器应选 阻值小的，即滑动变限器应选 F； [3] 在测量正向加电压的伏安特性曲线时，实验中最大电压约为 3V ，所以电压表 V( 量程 0～15V ，内阻约 2500 Ω)不符合题意，故需要电流表 A 2(量程 0～0.5A ，内阻为 2 1Ωr )与定值电阻 3 7ΩR 串联改装成量 程为 2 3( V) 4gU I r R 二极管两端的电压在 3V 以内，电流在 40mA 以内，电流表应选用电流表 A1(量程 0～50mA ，内阻为 1 0.5Ωr )；因二极管的正向电阻较小，故采用电流表外接法，同时二极管正极应接电源正极；因实验中 要求电压从零开始调节，故滑动变阻器应采用分压接法，所以电路图为 (3)[4] 根据电路结构特点可得 2 2 3 1 1( )I r R I r U 解得二极管两瑞电压的表达式为 2 2 3 1 1( )U I r R I r (5)[5] 二极管的最佳工作电压为 2.5V ，现用 5.0V 的稳压电源 (不计内限 )供电，根据图乙可知在电路中电流 为 21mA ，根据欧姆定律和电路结构可得申联的电阻 R 的阻值为 5.0 2.5 119Ω 0.021 R 14．某实验小组要测量两节干电池组的电动势和内阻，实验室有下列器材： A．灵敏电流计 G（0~5mA ，内阻约为 60Ω） B．电压表 V （0~3V ，内阻约为 10k Ω） C．电阻箱 R 1（0~999.9 Ω） D．滑动变阻器 R2（0~100 Ω，1.5A） E．旧电池 2 节 F．开关、导线若干 (1)由于灵敏电流计的量程太小， 需扩大灵敏电流计的量程。 测量灵敏电流计的内阻的电路如图甲所示， 调 节 R 2 的阻值和电阻箱使得电压表示数为 2.00V，灵敏电流计示数为 4.00mA ，此时电阻箱接入电路的电阻 为 1．0Ω，则灵敏电流计内阻为 ___________Ω ；（保留 1 位小数） (2)为将灵敏电流计的量程扩大为 60mA ，该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，则应将电阻箱 R 1 的阻 值调为 ___________Ω ；（保留 3 位有效数字） ； (3)把扩大量程后的电流表接入如图乙所示的电路，根据测得的数据作出 U－I G（I G 为灵敏电流计的示数） 图象如图丙所示， 则该干电池组的电动势 E=___________V ；内阻 r=___________Ω（保留 3 位有效数字） 。 【答案】 50.0 4.55 2.91 0.01 11.0 0.2 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1] 根据电路结构和欧姆定律得 1 G )(U I R R 解得 G 1 50.0ΩUR R I (2)[2] 根据并联电路特点可得，电阻箱 1R 的阻值 3 G G 1 3 G 5 10 50.0Ω 4.55Ω(60 5) 10 I RR I I (3)[3] 由闭合电路欧姆定律可得 12G G GE U I R I r 解得 12G GU E I R r 根据 GU I 图象可得电源电动势 2.91VE 图象斜率为 12G G U R r I [4] 解得电源内阻 11.0Ωr 四、解答题：本题共 3 题，每题 8 分，共 24 分 15．如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合金属线框 abcd ，线框平面与磁场垂直．已知磁场的磁感应强度 为 B 0，线框匝数为 n、面积为 S、总电阻为 R。现将线框绕 cd 边转动，经过 Δt时间转过 90°。求线框在 上述过程中 (1)感应电动势平均值 E； (2)感应电流平均值 I ； (3)通过导线横截面的电荷量 q。 【答案】 (1) 2nBSE ；(2) 2nBS R ； (3) nBS R 【解析】 【详解】 (1)线圈从图示位置开始转过 90°的过程中，磁通量的变化量为 △φ =BS 所用时间为 t 4 2 T 根据法拉第电磁感应定律有 E n t 则平均电动势为 2nBSE (2)依据闭合电路欧姆定律，那么感应电流的平均值为 2E nBSI R R (3)由电量公式 q I t 可得 nBSq R 16．如图所示，在竖直放置，内壁光滑，截面积不等的绝热气缸里，活塞 A 的截面积 SA =10cm 2，质量不 计的活塞 B 的截面积 SB=20cm 2，两活塞用轻细绳连接，在缸内气温 t1=227℃，压强 p 1=1.1 ×105Pa 时，两 活塞保持静止，此时两活塞离气缸接缝处距离都是 L=10cm ，大气压强 p 0=1.0 ×105Pa 保持不变，取 210 /g m s ，试求： ①A 活塞的质量； ②现改变缸内气温，当活塞 A 、B 间轻细绳拉力为零时，汽缸内气体的温度 t2； ③继续将缸内温度由 t 2 缓慢下降到 t3=-23 ℃过程中，计算 A 移动的距离． 【答案】① 1kg ② 00.3 C ③ 1.67cm 【解析】 ①对两活塞整体研究，根据平衡条件可得 1 0 0 1A A B A Bm g p S P S P S PS ， 解得 1Am kg ； ②气体温度下降时，气体压强不变，气体温度降低，气体体积减小两活塞一起向下运动，当两活塞都向下 移动 10cm 后气体体积 3 2 2 200AV S L cm ； 气体温度继续下降，活塞 B 不能移动，气体体积不变，气体做等容变化， 当 0 2A A AP S P S m g 时拉力为零； 解得 5 2 0.9 10P Pa ； 根据理想气体状态方程可得 1 1 2 2 1 2 PV PV T T 解得 2 272.7T K ，则 2 2 273 0.3t T ℃． ③从 2t 温度继续降低，压强 2P 不变， v 减小， A 向上运动， 当 3 2273 250T t K ， 2 31 1 1 3 PVPV T T ，解得 3 3 183.3V cm ； 活塞 A 向上退回的距离为 2 3 1.67 A V VL cm S ； 【点睛】处理理想气体状态方程这类题目，关键是写出气体初末状态的状态参量，未知的先设出来，然后 应用理想气体状态方程列式求解即可． 17．光滑水平面上放着质量 m A=1 kg 的物块 A 与质量 m B=2 kg 的物块 B，A 与 B 均可视为质点， A 靠在 竖直墙壁上， A 、B 间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与 A、B 均不拴接） ，用手挡住 B 不动，此时弹簧弹性 势能 E p=49 J．在 A、B 间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图所示．放手后 B 向右运动， 绳在短暂时间内被拉断，之后 B 冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道，其半径 R=0.5 m ，B 恰能到达最 高点 C．g 取 10 m/s2，求： （ 1）绳拉断后 B 的速度 vB 的大小； （ 2）绳拉断过程绳对 B 的冲量 I 的大小； （ 3）绳拉断过程绳对 A 所做的功 W ． 【答案】 （1） vB=5m/s （2）4N?s（3） 8J 【解析】 【分析】 【详解】 试题分析： （1）设 B 在绳被拉断后瞬时的速率为 vB，到达 C 点的速率为 vC， 根据 B 恰能到达最高点 C 有： 2 c B B vF m g m R向 ----- ① 对绳断后到 B 运动到最高点 C 这一过程应用动能定理： -2m BgR= 1 2 mBvc2- 1 2 m BvB2--------- ② 由①②解得： vB=5m/s ． （ 2）设弹簧恢复到自然长度时 B 的速率为 v1，取向右为正方向， 弹簧的弹性势能转化给 B 的动能， Ep= 1 2 mBv12------ ③ 根据动量定理有： I=m BvB-m Bv1 ----------------- ④ 由③④解得： I="- 4" N?s，其大小为 4N?s （ 3）设绳断后 A 的速率为 vA，取向右为正方向， 根据动量守恒定律有： m Bv1=m BvB+m AvA ----- ⑤ 根据动能定理有： W= 1 2 m AvA 2------ ⑥ 由⑤⑥解得： W=8J 考点：动能定理；动量守恒定律；动量定理 【名师点睛】 该题考查了多个知识点．我们首先要清楚物体的运动过程，要从题目中已知条件出发去求解问题．其中应 用动能定理时必须清楚研究过程和过程中各力做的功． 应用动量定理和动量守恒定律时要规定正方向， 要 注意矢量的问题．