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2023届河北省石家庄市第二中学高三下学期2月月考物理试题（Word版）
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这是一份2023届河北省石家庄市第二中学高三下学期2月月考物理试题（Word版），共12页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
满分：100分，时间：75分钟
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合要求。）
1. 是铀核核裂变的产物之一，仍有放射性，其发生衰变的方程是。已知核的质量为，核的质量为，电子的质量为，质子的质量为，中子的质量为，光速为，则的比结合能可表示为（ ）
A. B.
C. D.
2. 在竖直平面内固定一光滑细圆管道，管道半径为R。若沿如图所示的两条虚线截去轨道的四分之一，管内有一个直径略小于管径的小球在运动，且恰能从一个截口抛出，从另一个截口无碰撞的进入继续做圆周运动。那么小球每次飞越无管区域的时间为（ ）
A. B. C. D.
3. 一本质量为M的书平放在水平桌面上，将一张A4纸夹在书页间，如图所示。A4纸与书页间的动摩擦因数为μ1，书与桌面间的动摩擦因数为μ2，μ1 = 3μ2。现有一水平向右的力作用于A4纸上，若要使书一同运动，A4纸上面书页的质量m应满足（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A4纸的质量忽略不计）（ ）
A. B. C. D.
4. 沿电场线所在直线建立如图所示Ox轴，x轴上各点电势随x的变化规律如图所示，坐标点O、x1、x2和x3分别与x轴上O、A、B、C四点相对应，O点电势为零。带电量为-e的电子从O点由静止释放，仅受电场力作用，下列说法正确的是（ ）
A. 在0~区间内，电场方向始终指向x轴正方向
B. 电子到达B点时动能为
C 电子从A运动到C，加速度先增大后减小
D. 若在B点给电子一个沿x轴方向的初速度，电子一定会在AC间做往复运动
5. 2020年7月23日我国成功发射执行火星探测任务的“天问一号”探测器，探测器将在地火转移轨道飞行约7个月后，到达火星附近，通过“刹车”完成火星捕获，进入环火轨道，并择机开展登陆、巡视等任务。若火星探测器绕火星表面做匀速圆周运动转过θ（弧度制）所用时间为t，已知火星半径为R，引力常量为G。下列说法正确的是（ ）
A. 火星上的物体要脱离火星束缚所需速度至少为
B. 火星赤道上的物体随火星自转的向心加速度为θ2t2R
C. 若火星探测器做圆周运动的轨道半径可调，则其转过相同弧长所用时间与轨道半径满足关系式
D. 火星质量为
6. 如图甲所示，在平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源和。两波源的振动图线分别如图乙和图丙所示，两列波的波速均为。0时刻两波源产生的波均已到达质点和处，则（ ）
A. 质点A位于振动加强区B. 质点A比质点B振动得快
C. 0至内，质点A的最小位移为D. 0至内，质点B的最大位移为
7. 光总是走时间最短的路径。我们在生活中如果也类比光的传播路径行动，会最快到达目的地。如图甲，你以恒定的速率从A点到B过程中需要到河边取一下水，则类比光的反射路径时间最短。如图乙，小明在海滩上A处发现小张在海中B处呼救，已知小明在海滩上奔跑的速度为，在海水里游泳的速度为，，那么小明应该沿图乙中哪条路线去救人用时最短（ ）
A. 沿路线①，，、分别为路线与海岸线的夹角
B. 沿路线②，沿AB连线方向直线前进，总路程最短
C. 沿路线③，，、分别为路线与海岸线的夹角
D. 沿路线④，先到最接近B的海边，再垂直海岸到B，海水中路程最短
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8. 如图所示，理想变压器原线圈接的交流电源，副线圈接电阻为的电动机和标有“220 V 88 W”的灯泡。闭合，灯泡恰能正常发光，电动机恰好正常工作，原线圈中理想电流表示数为8.25 A．下列判断正确的是（ ）
A. 任一时刻穿过原、副线圈的磁通量相同
B. 流过灯泡的电流方向每秒钟改变25次
C. 电动机输出功率为144W
D. 若断开S2电流表的示数为0.64A
9. 如图所示，平行板电容器水平放置，两板M、N间距离为d，两板间电势差大小为U，板间存在垂直纸面的匀强磁场（图中未画出），电容器右侧有一边长为l的等边三角形区域abc，区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，质量为m、带电荷量为的粒子以初速度v沿两板中轴线进入电容器，沿直线穿过电容器，又从ab边的中点d平行于bc边射入三角形区域，恰好从c点射出。粒子所受重力不计，下列说法正确的是（ ）
A. 板间磁场垂直纸面向里
B. 两板间磁感应强度大小
C. 三角形区域内磁感应强度大小
D. 三角形区域内磁感应强度大小
10. 如图甲所示，轻弹簧下端固定在倾角为的光滑斜面底端，上端与物块B相连，物块B处于静止状态，现将物块A置于斜面上B的上方某位置处，取物块A的位置为原点O，沿斜面向下为正方向建立x轴坐标系，某时刻释放物块A，A与物块B碰撞后以共同速度沿斜面向下运动，碰撞时间极短，测得物块A的动能与其位置坐标x的关系如图乙所示，图像中之间为过原点的直线，其余部分为曲线，物块A、B均可视为质点，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度为g，则（ ）
A. 物块A、B的质量之比为B. A与B碰撞后，A在位置处加速度最大
C. 位置处弹簧压缩量为D. 弹簧的劲度系数为
三、非选择题（共54分）
11. 通过测量重力加速度，进而间接测量海拔高度是高度测量的重要方法之一。某小组进行野外登山考察时设计了如下实验，测量当地重力加速度的大小。实验步骤如下：
（ⅰ）如图甲所示，选择合适高度的垫块，使木板的倾角为，在其上表面固定一与小物块下滑路径平行的刻度尺（图中未画出）；
（ⅱ）调整手机使其摄像头正对木板表面，开启视频录功能。将小物块从木板顶端释放，用手机记录下小物块运动情况。通过录像的回放，选择小物块运动路径上的一点作为参考点，得到小物块相对于该参考点的运动距离L与对应运动时间t的数据；
（ⅲ）该同学选取部分实验数据，画出图像，并在图像上标记出位于坐标纸网格交叉点上的两点；
（ⅳ）再次调节垫块，使木板的倾角为，重复实验，画出了图像，并在图像上标记出位于坐标纸网格交叉点上的两点。
回答以下问题：
（1）本实验______（填“需要”或者“不需要”）测量小物块的质量。
（2）由实验数据画得的两条图像及标记点A、B、C、D如图所示，图线______（填“a”或者“b”）为木板倾角为时所得图像。
（3）当木板倾角为时，根据标记点数据可得，小物块下滑加速度的大小为______。（结果保留两位小数）
（4）根据图像和标记点数据，进一步分析得当地重力加速度大小为______。（结果保留3位有效数字，，）
12. 新冠疫情期间，测温仪器广泛使用。小王同学想利用某金属热电阻制作一个简易测温仪器。
（1）图1中的两条斜线表示金属热电阻的阻值Rt随温度t的变化关系，其中一条为理论值，另一条为该同学用图2所示电路测量的值，则___________（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）为理论值。
（2）现用一节干电池（电动势为1.5V，内阻为1Ω）、电流表（量程0～10mA，内阻为12Ω）、滑动变阻器、开关及导线若干，按图3所示电路图连接实物。闭合开关，调节滑动变阻器，使温度为0℃时电流表满偏，则按图1中理论值可以算出，此时滑动变阻器连入电路的阻值为________Ω；保持滑动变阻器的滑片位置不动，温度改变后，电流表示数达到满偏电流的，则按图1中理论值可以算出，此时的温度为___________℃。
（3）利用上述方法，可以将电流表刻度线改成温度刻度线，则温度刻度线是_________（填“均匀”“左疏右密”或“左密右疏”）的。
13. 潜水钟是一种水下救生避险设备，它是一个底部开口、上部封闭容器，外形与钟相似，如图甲所示。潜水钟在水下时其内部上方空间内存有空气，可供潜水员呼吸，延长潜水员在水下作业逗留的时间。潜水钟可简化为高度为、开口向下的薄壁圆柱形筒，如图乙所示。工作时，由水面上的船将筒由水面上方开口向下吊放至水下，筒的上表面距水面的深度为。已知水的密度为，重力加速度大小为，大气压强为，忽略筒内气体温度的变化和水密度随深度的变化。
（1）求筒在水下位置时内部气体的高度d；
（2）现保持H不变，由船上的气泵将空气压入筒内，使筒内的水全部排出，求压入空气的质量与筒内原来气体质量的比值k。
14. 如图所示，长为L2=2m的水平传送带以v=2m/s的速度逆时针匀速转动，紧靠传送带两端各静止一个质量为mB=mC=1kg的物块B和C，在距传送带左端s=0.5m的水平面上放置一竖直固定挡板，物块与挡板碰撞后会被原速率弹回，右端有一倾角为37°且足够长的粗糙倾斜轨道de，斜面底端与传送带右端平滑连接。现从距斜面底端L1=2m处由静止释放一质量mA=0.6kg的滑块A，一段时间后物块A与B发生弹性碰撞，碰撞时间忽略不计，碰撞后B滑上传送带，A被取走，已知物块B、C与传送带间的动摩擦因数，与水平面间的动摩擦因数，物块A与斜面间的动摩擦因数，物块间的碰撞都是弹性正碰，不计物块大小，g取10m/s2 （sin37°=0.6，cs37°=0.8）求：
（1）物块B与物块C第一次碰撞前，物块B在传送带上滑行过程中因摩擦产生的内能；
（2）整个过程中，物块C与挡板碰撞的次数；
15. 如图，MN、PQ为足够长平行光滑水平金属导轨，处于竖直向下的匀强磁场中，GH、JK为足够长倾斜粗糙平行金属导轨，处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，底端接C=1000μF的电容器。NQ端与GJ端高度差h=0.45m，水平距离x=1.2m。现将导体棒cd静置在水平分导轨固定小钉的右侧，导体棒ab以速度v0=9m/s从MP端滑入，一段时间后cd棒从NQ端抛出，恰能无碰撞从GJ端进入斜导轨。已知导轨间距均为1m，两磁场的磁感应强度均为2T，两棒质量均为1×10-3kg、接入电阻均为1Ω，导轨电阻不计，棒始终与导轨垂直且接触良好，棒与斜导轨的动摩擦因数μ=0.75，g取10m/s2。求：
（1）cd棒从NQ端抛出时的速度大小v1；
（2）cd棒抛出前瞬间ab棒所受安培力的功率P；
（3）最终电容器存储的电荷量Q。
答案
1-5【答案】D
【答案】B
【答案】D
【答案】B
【答案】D
6-10【答案】D
【答案】C
【答案】AC
【答案】ABD
【答案】BD
11【答案】 ①. 不需要 ②. ③. 5.31 ④. 9.45
12【答案】 ①. I ②. 37 ③. 250 ④. 左密右疏
13【答案】（1）d=0.5m；（2）k=5.3025
解析：（1）设筒的横截面积为S，放入水下后筒内气体的压强为p1，由玻意耳定律和题给条件有
p1dS=p0hS①
p1=p0+ρg（H+d）②
解得
d=0.5m③
（2）设水全部排出后筒内气体的压强为p2，此时筒内气体的体积为V0，这些气体在其压强为p0时的体积为V3，由玻意耳定律有
p2V0=p0V3④
其中
p2=p0+ρg（H+h）⑤
设需压入压强为p0的气体体积为∆V，则有
∆V=V3-V0⑥
⑦
解得
k=5.3025⑧
14【答案】（1）；（2）
解析：（1）物块A在下滑到斜面底端的过程中，由动能定理得
代入数据可得
A、B两物块发生弹性碰撞，设碰后A的速度为，B的速度为，有
代入数据得
物块B在传送带上运动的速度大于传送带速度，物块B做匀减速运动，对物块B
解得
物块B经时间后，速度与传送带速度相等，设向左运动的位移为x，则有
由于，物块B与传送带速度相等后一起与传送带做匀速运动，此过程传送带向左的位移
因此物块与传送带间因摩擦而产生的内能
代入数据得
（2）物块B与物块C在传送带左端发生弹性碰撞，取向左为正方向，有
代入数据得
由此可知，以后每次B与C相碰，速度都发生交换。对物块C，设来回运动了n次，由动能定理可知
代入数据得
15【答案】（1）4m/s；（2）10W；（3）2×10-3C
解析：（1）cd棒从NQ端抛出后做平抛运动，设运动时间为t，有
解得
m/s
（2）设cd棒抛出时，ab棒速度大小为，由动量守恒定律可得
此时回路感应电动势为E、感应电流为I、安培力为F，有
解得
W
（3）cd棒运动到GJ端时速度为v，斜面与水平夹角为，由动能定理
又
解得
m/s，
cd棒沿倾斜轨道下滑时，由于，所以棒所受合力为安培力，设稳定时速度为，电容器带电量为Q，有
得
Q=2×10-3C
满分：100分，时间：75分钟
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合要求。）
1. 是铀核核裂变的产物之一，仍有放射性，其发生衰变的方程是。已知核的质量为，核的质量为，电子的质量为，质子的质量为，中子的质量为，光速为，则的比结合能可表示为（ ）
A. B.
C. D.
2. 在竖直平面内固定一光滑细圆管道，管道半径为R。若沿如图所示的两条虚线截去轨道的四分之一，管内有一个直径略小于管径的小球在运动，且恰能从一个截口抛出，从另一个截口无碰撞的进入继续做圆周运动。那么小球每次飞越无管区域的时间为（ ）
A. B. C. D.
3. 一本质量为M的书平放在水平桌面上，将一张A4纸夹在书页间，如图所示。A4纸与书页间的动摩擦因数为μ1，书与桌面间的动摩擦因数为μ2，μ1 = 3μ2。现有一水平向右的力作用于A4纸上，若要使书一同运动，A4纸上面书页的质量m应满足（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A4纸的质量忽略不计）（ ）
A. B. C. D.
4. 沿电场线所在直线建立如图所示Ox轴，x轴上各点电势随x的变化规律如图所示，坐标点O、x1、x2和x3分别与x轴上O、A、B、C四点相对应，O点电势为零。带电量为-e的电子从O点由静止释放，仅受电场力作用，下列说法正确的是（ ）
A. 在0~区间内，电场方向始终指向x轴正方向
B. 电子到达B点时动能为
C 电子从A运动到C，加速度先增大后减小
D. 若在B点给电子一个沿x轴方向的初速度，电子一定会在AC间做往复运动
5. 2020年7月23日我国成功发射执行火星探测任务的“天问一号”探测器，探测器将在地火转移轨道飞行约7个月后，到达火星附近，通过“刹车”完成火星捕获，进入环火轨道，并择机开展登陆、巡视等任务。若火星探测器绕火星表面做匀速圆周运动转过θ（弧度制）所用时间为t，已知火星半径为R，引力常量为G。下列说法正确的是（ ）
A. 火星上的物体要脱离火星束缚所需速度至少为
B. 火星赤道上的物体随火星自转的向心加速度为θ2t2R
C. 若火星探测器做圆周运动的轨道半径可调，则其转过相同弧长所用时间与轨道半径满足关系式
D. 火星质量为
6. 如图甲所示，在平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源和。两波源的振动图线分别如图乙和图丙所示，两列波的波速均为。0时刻两波源产生的波均已到达质点和处，则（ ）
A. 质点A位于振动加强区B. 质点A比质点B振动得快
C. 0至内，质点A的最小位移为D. 0至内，质点B的最大位移为
7. 光总是走时间最短的路径。我们在生活中如果也类比光的传播路径行动，会最快到达目的地。如图甲，你以恒定的速率从A点到B过程中需要到河边取一下水，则类比光的反射路径时间最短。如图乙，小明在海滩上A处发现小张在海中B处呼救，已知小明在海滩上奔跑的速度为，在海水里游泳的速度为，，那么小明应该沿图乙中哪条路线去救人用时最短（ ）
A. 沿路线①，，、分别为路线与海岸线的夹角
B. 沿路线②，沿AB连线方向直线前进，总路程最短
C. 沿路线③，，、分别为路线与海岸线的夹角
D. 沿路线④，先到最接近B的海边，再垂直海岸到B，海水中路程最短
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8. 如图所示，理想变压器原线圈接的交流电源，副线圈接电阻为的电动机和标有“220 V 88 W”的灯泡。闭合，灯泡恰能正常发光，电动机恰好正常工作，原线圈中理想电流表示数为8.25 A．下列判断正确的是（ ）
A. 任一时刻穿过原、副线圈的磁通量相同
B. 流过灯泡的电流方向每秒钟改变25次
C. 电动机输出功率为144W
D. 若断开S2电流表的示数为0.64A
9. 如图所示，平行板电容器水平放置，两板M、N间距离为d，两板间电势差大小为U，板间存在垂直纸面的匀强磁场（图中未画出），电容器右侧有一边长为l的等边三角形区域abc，区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，质量为m、带电荷量为的粒子以初速度v沿两板中轴线进入电容器，沿直线穿过电容器，又从ab边的中点d平行于bc边射入三角形区域，恰好从c点射出。粒子所受重力不计，下列说法正确的是（ ）
A. 板间磁场垂直纸面向里
B. 两板间磁感应强度大小
C. 三角形区域内磁感应强度大小
D. 三角形区域内磁感应强度大小
10. 如图甲所示，轻弹簧下端固定在倾角为的光滑斜面底端，上端与物块B相连，物块B处于静止状态，现将物块A置于斜面上B的上方某位置处，取物块A的位置为原点O，沿斜面向下为正方向建立x轴坐标系，某时刻释放物块A，A与物块B碰撞后以共同速度沿斜面向下运动，碰撞时间极短，测得物块A的动能与其位置坐标x的关系如图乙所示，图像中之间为过原点的直线，其余部分为曲线，物块A、B均可视为质点，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度为g，则（ ）
A. 物块A、B的质量之比为B. A与B碰撞后，A在位置处加速度最大
C. 位置处弹簧压缩量为D. 弹簧的劲度系数为
三、非选择题（共54分）
11. 通过测量重力加速度，进而间接测量海拔高度是高度测量的重要方法之一。某小组进行野外登山考察时设计了如下实验，测量当地重力加速度的大小。实验步骤如下：
（ⅰ）如图甲所示，选择合适高度的垫块，使木板的倾角为，在其上表面固定一与小物块下滑路径平行的刻度尺（图中未画出）；
（ⅱ）调整手机使其摄像头正对木板表面，开启视频录功能。将小物块从木板顶端释放，用手机记录下小物块运动情况。通过录像的回放，选择小物块运动路径上的一点作为参考点，得到小物块相对于该参考点的运动距离L与对应运动时间t的数据；
（ⅲ）该同学选取部分实验数据，画出图像，并在图像上标记出位于坐标纸网格交叉点上的两点；
（ⅳ）再次调节垫块，使木板的倾角为，重复实验，画出了图像，并在图像上标记出位于坐标纸网格交叉点上的两点。
回答以下问题：
（1）本实验______（填“需要”或者“不需要”）测量小物块的质量。
（2）由实验数据画得的两条图像及标记点A、B、C、D如图所示，图线______（填“a”或者“b”）为木板倾角为时所得图像。
（3）当木板倾角为时，根据标记点数据可得，小物块下滑加速度的大小为______。（结果保留两位小数）
（4）根据图像和标记点数据，进一步分析得当地重力加速度大小为______。（结果保留3位有效数字，，）
12. 新冠疫情期间，测温仪器广泛使用。小王同学想利用某金属热电阻制作一个简易测温仪器。
（1）图1中的两条斜线表示金属热电阻的阻值Rt随温度t的变化关系，其中一条为理论值，另一条为该同学用图2所示电路测量的值，则___________（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）为理论值。
（2）现用一节干电池（电动势为1.5V，内阻为1Ω）、电流表（量程0～10mA，内阻为12Ω）、滑动变阻器、开关及导线若干，按图3所示电路图连接实物。闭合开关，调节滑动变阻器，使温度为0℃时电流表满偏，则按图1中理论值可以算出，此时滑动变阻器连入电路的阻值为________Ω；保持滑动变阻器的滑片位置不动，温度改变后，电流表示数达到满偏电流的，则按图1中理论值可以算出，此时的温度为___________℃。
（3）利用上述方法，可以将电流表刻度线改成温度刻度线，则温度刻度线是_________（填“均匀”“左疏右密”或“左密右疏”）的。
13. 潜水钟是一种水下救生避险设备，它是一个底部开口、上部封闭容器，外形与钟相似，如图甲所示。潜水钟在水下时其内部上方空间内存有空气，可供潜水员呼吸，延长潜水员在水下作业逗留的时间。潜水钟可简化为高度为、开口向下的薄壁圆柱形筒，如图乙所示。工作时，由水面上的船将筒由水面上方开口向下吊放至水下，筒的上表面距水面的深度为。已知水的密度为，重力加速度大小为，大气压强为，忽略筒内气体温度的变化和水密度随深度的变化。
（1）求筒在水下位置时内部气体的高度d；
（2）现保持H不变，由船上的气泵将空气压入筒内，使筒内的水全部排出，求压入空气的质量与筒内原来气体质量的比值k。
14. 如图所示，长为L2=2m的水平传送带以v=2m/s的速度逆时针匀速转动，紧靠传送带两端各静止一个质量为mB=mC=1kg的物块B和C，在距传送带左端s=0.5m的水平面上放置一竖直固定挡板，物块与挡板碰撞后会被原速率弹回，右端有一倾角为37°且足够长的粗糙倾斜轨道de，斜面底端与传送带右端平滑连接。现从距斜面底端L1=2m处由静止释放一质量mA=0.6kg的滑块A，一段时间后物块A与B发生弹性碰撞，碰撞时间忽略不计，碰撞后B滑上传送带，A被取走，已知物块B、C与传送带间的动摩擦因数，与水平面间的动摩擦因数，物块A与斜面间的动摩擦因数，物块间的碰撞都是弹性正碰，不计物块大小，g取10m/s2 （sin37°=0.6，cs37°=0.8）求：
（1）物块B与物块C第一次碰撞前，物块B在传送带上滑行过程中因摩擦产生的内能；
（2）整个过程中，物块C与挡板碰撞的次数；
15. 如图，MN、PQ为足够长平行光滑水平金属导轨，处于竖直向下的匀强磁场中，GH、JK为足够长倾斜粗糙平行金属导轨，处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，底端接C=1000μF的电容器。NQ端与GJ端高度差h=0.45m，水平距离x=1.2m。现将导体棒cd静置在水平分导轨固定小钉的右侧，导体棒ab以速度v0=9m/s从MP端滑入，一段时间后cd棒从NQ端抛出，恰能无碰撞从GJ端进入斜导轨。已知导轨间距均为1m，两磁场的磁感应强度均为2T，两棒质量均为1×10-3kg、接入电阻均为1Ω，导轨电阻不计，棒始终与导轨垂直且接触良好，棒与斜导轨的动摩擦因数μ=0.75，g取10m/s2。求：
（1）cd棒从NQ端抛出时的速度大小v1；
（2）cd棒抛出前瞬间ab棒所受安培力的功率P；
（3）最终电容器存储的电荷量Q。
答案
1-5【答案】D
【答案】B
【答案】D
【答案】B
【答案】D
6-10【答案】D
【答案】C
【答案】AC
【答案】ABD
【答案】BD
11【答案】 ①. 不需要 ②. ③. 5.31 ④. 9.45
12【答案】 ①. I ②. 37 ③. 250 ④. 左密右疏
13【答案】（1）d=0.5m；（2）k=5.3025
解析：（1）设筒的横截面积为S，放入水下后筒内气体的压强为p1，由玻意耳定律和题给条件有
p1dS=p0hS①
p1=p0+ρg（H+d）②
解得
d=0.5m③
（2）设水全部排出后筒内气体的压强为p2，此时筒内气体的体积为V0，这些气体在其压强为p0时的体积为V3，由玻意耳定律有
p2V0=p0V3④
其中
p2=p0+ρg（H+h）⑤
设需压入压强为p0的气体体积为∆V，则有
∆V=V3-V0⑥
⑦
解得
k=5.3025⑧
14【答案】（1）；（2）
解析：（1）物块A在下滑到斜面底端的过程中，由动能定理得
代入数据可得
A、B两物块发生弹性碰撞，设碰后A的速度为，B的速度为，有
代入数据得
物块B在传送带上运动的速度大于传送带速度，物块B做匀减速运动，对物块B
解得
物块B经时间后，速度与传送带速度相等，设向左运动的位移为x，则有
由于，物块B与传送带速度相等后一起与传送带做匀速运动，此过程传送带向左的位移
因此物块与传送带间因摩擦而产生的内能
代入数据得
（2）物块B与物块C在传送带左端发生弹性碰撞，取向左为正方向，有
代入数据得
由此可知，以后每次B与C相碰，速度都发生交换。对物块C，设来回运动了n次，由动能定理可知
代入数据得
15【答案】（1）4m/s；（2）10W；（3）2×10-3C
解析：（1）cd棒从NQ端抛出后做平抛运动，设运动时间为t，有
解得
m/s
（2）设cd棒抛出时，ab棒速度大小为，由动量守恒定律可得
此时回路感应电动势为E、感应电流为I、安培力为F，有
解得
W
（3）cd棒运动到GJ端时速度为v，斜面与水平夹角为，由动能定理
又
解得
m/s，
cd棒沿倾斜轨道下滑时，由于，所以棒所受合力为安培力，设稳定时速度为，电容器带电量为Q，有
得
Q=2×10-3C
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