2024届四川省遂宁市射洪县射洪中学物理高三上期末质量检测模拟试题含解析

2024届四川省遂宁市射洪县射洪中学物理高三上期末质量检测模拟试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2．答题时请按要求用笔。

3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。

4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、按照我国整个月球探测活动的计划，在第一步“绕月”工程圆满完成各项目标和科学探测任务后，第二步是“落月”工程，已在2013年以前完成。

假设月球半径为R ，月球表面的重力加速度为g 0，飞船沿距月球表面高度为3R 的圆形轨道I 运动，到达轨道的A 点时点火变轨进入椭圆轨道II ，到达轨道的近月点B 时再次点火进入月球近月轨道III 绕月球做圆周运动。

下列判断不正确的是（ ）
A ．飞船在轨道I 上的运行速率02g R
v =
B ．飞船在A 点处点火变轨时，动能减小
C ．飞船在轨道III 绕月球运动一周所需的时间0
R T 2g =π
D ．飞船从A 到B 运行的过程中机械能变大
2、如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M N 、上的a b 、两点，a 点比b 点低，晾衣绳粗糙，悬挂衣服的衣架钩在晾衣绳中点和在杆M N 、中间位置时都不滑动。

衣架静止，下列说法正确的是（ ）
A ．衣架钩在晾衣绳中点时，左右两边绳子拉力大小相等
B ．衣架钩在晾衣绳中点时，右边绳子拉力小于左边绳子拉力
、中间位置时，左右两边绳子拉力大小相等
C．衣架钩在杆M N
、中间位置时，右边绳子拉力大于左边绳子拉力
D．衣架钩在杆M N
3、2019年的诺贝尔物理学奖于10月8日公布，有一半的奖金归属了一对师徒——瑞士的天文学家MichelMayor和DidierQueloz，以表彰他们“发现了一颗围绕类太阳恒星运行的系外行星"。

由于行星自身不发光，所以我们很难直接在其他恒星周围找到可能存在的系外行星，天文学家通常都采用间接的方法来侦测太阳系外的行星，视向速度法是目前为止发现最多系外行星的方法。

行星自身的质量使得行星和恒星围绕着他们共同的质量中心在转动，在地球上用望远镜就有可能看到行星引力对于恒星的影响。

在视线方向上，恒星受行星引力作用，时而远离时而靠近我们，这种细微的摇摆反应在光谱上，就会造成恒星光谱不断地红移和蓝移。

我们称这种探测系外行星的方法为视向速度法。

结合以上信息，下列说法正确的是（）
A．在绕着共同的质量中心转动的恒星和行星组成的双星系统中，恒星和行星做圆周运动的线速度大小一定相等B．在绕着共同的质量中心转动的恒星和行星组成的双星系统中，由于恒星质量大，转动半径小，所以恒星做圆周运动的周期比行星的周期小
C．若某恒星在靠近我们，该恒星发出光的频率将变高，因此接收到的频率就会变高，即恒星光谱会出现蓝移
D．若某恒星在远离我们，该恒星发出光的频率不变，但我们接收到的频率会比它发出时的频率低，即恒星光谱会出现红移
4、几位同学利用课余时间测一干涸的半球形蓄水池的直径。

身高为1.80m的小张同学站在池边从头顶高处水平向池中投掷小石子，石子刚好落到池底的正中央，小李同学用手机的秒表记录的小石子运动时间为1.6s。

不计空气阻力，重力加速度取10m/s2。

可知水池的直径为（）
A．3.6m B．11m C．12.8m D．22m
5、如图所示，高h=1m的曲面固定不动．一个质量为1kg的物体，由静止开始从曲面的顶点滑下，滑到底端时的速度大小为4m／s．g取10m／s1．在此过程中，下列说法正确的是（）
A．物体的动能减少了8J B．物体的重力势能增加了10J
C．物体的机械能保持不变D．物体的机械能减少了11 J
6、两个完全相同的带有同种电荷的小球M和N（可看成点电荷），用轻质绝缘弹簧相连后放在光滑绝缘水平面上的P，
Q两点静止不动，如图所示。

若将小球N的带电量突然减小一半后的瞬间，小球M和N的加速度大小分别为a1和a2，下列结论正确的是（）
A．
B．
C．，且
D．，且
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

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、如图所示，线圈ABCD匝数n＝10，面积S＝0.4 m2，边界MN(与线圈的AB边重合)右侧存在磁感应强度B＝2πT
的匀强磁场，若线圈从图示位置开始绕AB边以ω＝10π rad/s的角速度匀速转动.则以下说法正确的是()
A．线圈产生的是正弦交流电
B．线圈在转动过程中产生的最大感应电动势为80 V
C．线圈转动1
60
s时瞬时感应电动势为3V
D．线圈产生的感应电动势的有效值为40 V
8、如图所示，水平圆盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有小物体A、B、C，质量分别为m、2m、3m，A叠放在B上，C、B离圆心O距离分别为2r、3r。

C、B之间用细线相连，圆盘静止时细线刚好伸直无张力。

已知C、B与圆盘间动摩擦因数为μ，A、B间摩擦因数为3μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现让圆盘从静止缓慢加速，则（）
A．当
2
3
g
r
μ
ω=时，A、B即将开始滑动
B．当
2g r
μ
ω=时，细线张力3
2
mg μ
C．当
g
r
μ
ω=时，C受到圆盘的摩擦力为0
D．当
2
5
g
r
μ
ω=时剪断细线，C将做离心运动
9、如图（甲）所示，平行光滑金属导轨水平放置，两轨相距L=0.4m，导轨一端与阻值R=0.3Ω的电阻相连，导轨电阻不计．导轨x＞0一侧存在沿x方向均匀增大的恒定磁场，其方向与导轨平面垂直向下，磁感应强度B随位置x变化如图（乙）所示．一根质量m=0.2kg、电阻r=0.1Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直，棒在外力F作用下从x=0处以初速度v0=2m/s沿导轨向右变速运动，且金属棒在运动过程中受到的安培力大小不变．下列说法中正确的是（）
A．金属棒向右做匀减速直线运动
B．金属棒在x=1m处的速度大小为0.5m/s
C．金属棒从x=0运动到x=1m过程中，外力F所做的功为-0.175J
D．金属棒从x=0运动到x=2m过程中，流过金属棒的电量为2C
10、如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内，O点是cd边的中点。

一个带正电的粒子仅在磁场力作用下，从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间t0刚好从c点射出磁场。

现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与od成30°角的方向、大小不同的速率射入正方形内，则下列说法中正确的是（）
A ．若该带电粒子在磁场中经历的时间是023
t ，则它一定从ad 边射 出磁场 B ．若该带电粒子在磁场中经历的时间是053t ，则它一定从cd 边射出磁场 C ．若该带电粒子在磁场中经历的时间是t 0，则它一定从ab 边射出磁场
D ．若该带电粒子在磁场中经历的时间是054
t ，则它一定从bc 边射出磁场 三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。

某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R 随温度变化的关系如图甲所示。

（1）由图甲可知，在较低温度范围内，相对金属热电阻而言，该热敏电阻对温度变化的响应更________（选填“敏感”或“不敏感”）。

（2）某同学利用上述热敏电阻制作了一个简易的温控装置，实验原理如图乙所示。

现欲实现衔铁在某温度时（此时热敏电阻的阻值为0R ）被吸合，下列操作步骤正确的顺序是_______。

（填写各步骤前的序号）
a .将热敏电阻接入电路
b .观察到继电器的衔铁被吸合
c .断开开关，将电阻箱从电路中移除
d .合上开关，调节滑动变阻器的阻值
e .断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至0R
（3）若热敏电阻的阻值t R 与温度t 的关系如下表所示， t /℃ 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0
/t R Ω 199.5 145.4 108.1 81.8 62.9 49.1
当通过继电器的电流超过20mA 时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。

已知继电器的电阻20r =Ω，为使该
裝置实现对30C︒~80C︒之间任一温度的控制，电源E应选用_______，滑动变阻器x R应选用_______。

（填选项前的字母）
RΩD．滑动变A．电源1E（3V，内阻不计）B．电源2E（6V，内阻不计）C．滑动变阻器1(0~200) RΩ
阻器2(0~500)
12．（12分）把电流表改装成电压表的实验中，所用电流表G的满偏电流I g为200μA，内阻估计在400~600Ω之间。

(1)按图测定电流表G的内阻R g，需要选用合适的器材，现有供选用的器材如下：
A．滑动变阻器（阻值范围0~200Ω）
B．滑动变阻器（阻值范围0~175Ω）
C．电阻箱（阻值范围0~999Ω）
D．电阻箱（阻值范围0~99999Ω）
E. 电源（电动势6V，内阻0.3Ω）
F. 电源（电动势12V，内阻0.6Ω）
按实验要求，R最好选用__________，R′最好选用___________，E最好选用___________(填入选用器材的字母代号)。

(2)根据以上实验测得的电流表内阻值比真实值________________（选填“大”或“小”）。

(3)假定由上述步骤已测出电流表内阻R g=500Ω，现在通过串联一个24.5kΩ的电阻把它改装成为一个电压表，此电
压表的量程为_____________________。

四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）图示装置可用来测定水的折射率．当圆柱形容器内未装水时，从A点沿AB方向能看到对边上的点E；当容器内装满水时，仍沿AB方向看去，恰好看到底面直径CD上的点D．测得容器直径CD=12cm，高BC=16cm，DE=7cm．已知光在真空中的传播速度为c=3.0×108m/s，求：
①水的折射率n；
②光在水中的传播速度v ．
14．（16分）可导热的汽缸竖直放置，活塞下方封有一定质量的理想气体，并可沿汽缸无摩擦的滑动。

活塞上方放一物块，缸内气体平衡后，活塞相对气缸底部的高度为h ，如图所示。

再取一完全相同的物块放在活塞上，气体重新平衡后，活塞下降了5
h 。

若把两物块同时取走，外界大气压强和温度始终保持不变，求气体最终达到平衡后，活塞距汽缸底部的高度。

不计活塞质量，重力加速度为g ，活塞始终不脱离气缸。

15．（12分）如图所示，水平传送带右端与半径为R =0.5m 的竖直光滑圆弧轨道的内侧相切于Q 点，传送带以某一速度顺时针匀速转动。

将质量为m =0.2kg 的小物块轻轻放在传送带的左端P 点，小物块随传送带向右运动，经Q 点后恰好能冲上光滑圆弧轨道的最高点N 。

小物块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5，取g=10m/s 2。

(1)求传送带的最小转动速率v 0
(2)求传送带PQ 之间的最小长度L
(3)若传送带PQ 之间的长度为4m ，传送带以(1)中的最小速率v 0转动，求整个过程中产生的热量Q 及此过程中电动机对传送带做的功W
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、D
【解题分析】
A ．万有引力提供向心力
2
2(3)3Mm v G m R R R R
=++ 解得
v =在月球表面
02
Mm G mg R = 解得
20GM g R =
联立解得
v =故A 正确，不符合题意；
B ．飞船在A 点变轨后由圆轨道变为椭圆轨道，做向心运动，要求万有引力大于飞船所需向心力，所以飞船应该减速，动能减小，故B 正确，不符合题意；
C ．万有引力提供向心力
2
224(3)(3)Mm G m R R R R T
π=++ 结合
20GM g R =
解得
T 2=故C 正确，不符合题意；
D ．在椭圆轨道上，飞船由A 点运动至B 点，只有万有引力做功，机械能守恒，故D 错误，符合题意。

故选D 。

2、D
【解题分析】
令a 到节点的高度为h 1，b 到节点的高度为h 2，节点到M 的水平距离为x 1，节点到N 的水平距离为x 2，a 端绳子和水平方向的夹角为α，b 端绳子和水平方向的夹角为β，对绳子节点进行受力分析，如图所示：
AB ．当衣架钩在晾衣绳中点时，设a 、b 到节点绳子长度为L ，根据几何关系有：1sin h L α=，2sin h L
β=，因为h 1＜h 2，可得：
α＜β，
根据平衡条件：F a cosα=F b cosβ，可得： cos 1cos a b F F βα
=<， 则：
F a ＜F b ，
故AB 错误；
CD ．衣架钩在杆M 、N 中间位置时，根据几何关系：11
tan h x α=，22tan h x β=，x 1=x 2，因为h 1＜h 2，可得： α＜β，
根据平衡条件：F a cosα=F b cosβ，可得： cos 1cos a b F F βα
=<， 则：
F a ＜F b ，
故C 错误，D 正确。

故选D 。

3、D
【解题分析】
AB ．双星间的万有引力提供它们各自圆周运动的向心力，则恒星和行星做圆周运动的角速度大小相等，周期相同，则 212Mm G m r L
ω= 222Mm G M r L
ω= 可得
12r M r m
= 由于恒星与行星质量不同，则轨道半径不同，由公式v r ω=可知，恒星和行星做圆周运动的线速度大小不同，故AB 错误；
C ．根据多普勒效应可知，若某恒星在靠近我们，该恒星发出光的频率不变，但我们接收到的频率会比它发出时的频率，即恒星光谱会出现蓝移，故C 错误；
D ．根据多普勒效应可知，若某恒星在远离我们，该恒星发出光的频率不变，但我们接收到的频率会比它发出时的频率低，即恒星光谱会出现红移，故D 正确。

故选D 。

4、D
【解题分析】
设水池的半径为R ，人身高为h ，根据平抛运动的规律，在竖直方向，有
212
h R gt += 代入数据解得R =11m ，则直径为22m ，故ABC 错误，D 正确。

故选D 。

5、D
【解题分析】
A 项，物体由静止开始下滑，末速度为4m/s ，动能变化量221114822Ek mv J ∆=
=⨯⨯= ，物体的动能增加了8J ，故A 项错误．
B 项，设地面为零势能面，在顶端物体的重力势能为20mgh J = ，此过程中，物体的重力势能减小了10J ，故B 项错误．
C 、
D 项，机械能包括势能和动能，82012k p
E E E J J J ∆=∆+∆=-=- ,所以物体的机械能减少了11J ，故C 错误；D 正确；
故选D
6、D
【解题分析】
由题意可知开始时M 、N 两球开始静止不动，则弹簧的弹力等于它们之间的库仑力，当小球N 的带电量突然减小一半后的瞬间根据库仑定律可知它们之间的库仑力立即减小，而弹簧的弹力在这一瞬间保持不变，故合力不为零，根据牛顿第二定律可知
因为这一瞬间两球所受弹簧弹力和库仑力都是大小相等，方向相反，而两球质量相同，故两球加速度大小相等，方向相反，故D 正确，ABC 错误。

故选D 。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

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、BD
【解题分析】
A ．线圈在有界磁场中将产生正弦半波脉动电流，故A 错误；
B ．电动势最大值E=nBSω=80V ，故B 正确；
C ．线圈转动160
s 、转过角度6π，瞬时感应电动势为e= nBSωsin 6π=40V ，C 项错误； D ．在一个周期时间内，只有半个周期产生感应电动势，根据有效值的定义有22?()
2T U R RT R =，可得电动势有效值U=
2
m U =40V ，故D 正确； 8、BC 【解题分析】
A. 当A 开始滑动时有：
2033A f mg m r μω==⋅⋅
解得：
0ω
当ω=<时，AB 未发生相对滑动，选项A 错误；
B. 当ω=时，以AB 为整体，根据2
F mr ω向＝可知 29332
F m r mg ωμ⋅⋅=向＝ B 与转盘之间的最大静摩擦力为：
23Bm f m m g mg μμ=+=（）
所以有：
Bm F f >向
此时细线有张力，设细线的拉力为T ，
对AB 有：
2333mg T m r μω+=⋅⋅
对C 有：
232C f T m r ω+=⋅⋅
解得
32mg T μ=，32
C mg f μ= 选项B 正确；
C. 当ω=
AB 需要的向心力为：
2339AB Bm F m r mg T f ωμ'⋅⋅=+＝＝
解得此时细线的拉力96Bm T mg f mg μμ'-==
C 需要的向心力为：
2326C F m r mg ωμ⋅⋅＝＝
C 受到细线的拉力恰好等于需要的向心力，所以圆盘对C 的摩擦力一定等于0，选项C 正确；
D. 当ω=C 有： 212325C f T m r mg ωμ+=⋅⋅=
剪断细线，则
1235
C Cm f mg f mg μμ=<= 所以C 与转盘之间的静摩擦力大于需要的向心力，则C 仍然做匀速圆周运动。

选项
D 错误。

故选BC 。

9、BCD
【解题分析】
试题分析：根据图象得B x -函数关系式0.50.5B x =+，金属棒向右运动切割磁感线产生感应电动势E BLv =，感应电流E BLv I R r R r
==++，安培力22BLv B L v F BIL B L R r R r ===++安，解得
()
222220.410(0.50.5)04(1)F R r F F v B L x x +===+⨯+安安安．，根据匀变速直线运动的速度位移公式2202v v ax -=，如果是匀变速直线运动，2v 与x 成线性关系，而由上式知，金属棒不可能做匀减速直线运动，故A 错误；根据题意金属棒所受的安
培力大小不变，0x =处与1x =处安培力大小相等，有22220011B L v B L v R r R r =++，即220012210.520.5/1
B v v m s B ⨯===，故B 正确；金属棒在0x =处的安培力大小为222200050420.2N 0.4
B L v F R r ⨯⨯===+安．．，对金属棒金属棒从0x =运动到1x =m 过程中，根据动能定理有221011 22F W
F x mv mv -⋅=-安，代入数据22110.210.2050.2222
F W -⨯=⨯⨯-⨯⨯．，解得 0.175J F W =-，故C 正确；根据感应电量公式Bx q L R r R r
∆Φ∆==++，0x =到2x m =过程中，B-x 图象包围的面积0.5 1.5222B x +∆⋅=⨯=，20.4 2C 0.4q R r ∆Φ⨯===+，，故D 正确 考点：考查了导体切割磁感线运动
【名师点睛】
考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力的大小公式、做功表达式、动能定理等的规律的应用与理解，运动过程中金属棒所受的安培力不变，是本题解题的突破口，注意B-x 图象的面积和L 的乘积表示磁通量的变化量． 10、BD
【解题分析】
由题，带电粒子以垂直于cd 边的速度射入正方形内，经过时间t 0刚好从c 点射出磁场，则知带电粒子的运动周期为 T =2t 0
A ．当带电粒子的轨迹与ad 边相切时，轨迹的圆心角为60°，粒子运动的时间为
0163
t t T == 在所有从ad 边射出的粒子中最长时间为
03
t ，该带电粒子在磁场中经历的时间是023t ，则它一定不会从ad 边射出磁场，故A 错误；
B ． 若该带电粒子在磁场中经历的时间是 05536
t T = 则粒子轨迹的圆心角为
55263θππ=⨯= 速度的偏向角也为53
π，根据几何知识得知，粒子射出磁场时与磁场边界的夹角为30°，必定从cd 射出磁场，故B 正
确；
C ． 若该带电粒子在磁场中经历的时间是
012
t T = 则得到轨迹的圆心角为π，而粒子从ab 边射出磁场时最大的偏向角等于
560901506
ππ︒︒︒+==< 故不一定从ab 边射出磁场，故C 错误；
D ． 若该带电粒子在磁场中经历的时间是
05548
t T = 则得到轨迹的圆心角为
54
ππ> 则它一定从bc 边射出磁场，故D 正确。

故选：BD 。

三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、敏感 edbca B D
【解题分析】
（1）[1]图甲中横轴表示温度，纵轴表示电阻，随着温度的升高，金属热电阻的阻值略微增大，而该热敏电阻的阻值明显减小，所以这种热敏电阻在较低温度范围内，相对金属热电阻而言，该热敏电阻对温度变化的响应更敏感 （2）[2]要实现衔铁在某温度时（此时热敏电阻的阻值为0R ）被吸合，而衔铁被吸合时的电流是一定的，所以关键是找到此时滑动变阻器的阻值。

实现方法是：断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至0R ，合上开关，调节滑动变阻器的阻值，观察到继电器的衔铁被吸合，则此时滑动变阻器连入电路的阻值就是衔铁在某温度（此时热敏电阻的
阻值为0R ）被吸合时滑动变阻器应连入电路的阻值，找到之后，再用热敏电阻替换掉电阻箱即可，正确顺序为edbca ；
（3）[3]在30C ︒时，电源电动势的最小值
320(199.520)10V 4.39V E -=⨯+⨯=
所以电源应选用2E ，故选B ；
[4]在80C ︒时，选用电源2E ，滑动变阻器的最小阻值为
6V 49.120230.920mA -Ω-Ω=Ω 所以滑动变阻器应选用2(0~500)R Ω，故选D 。

12、D C F 小 5V
【解题分析】
(1)[1][2][3]图中电路为经典的半偏法测电流表内阻，采用半偏法测量电流表内阻时，电源电动势越大，越有利于减小误差，所以电动势应选择较大的F ，为了保证电流表能够满偏，根据闭合电路欧姆定律粗算全电路总电阻大小： 6
g 12Ω60k Ω20010E R I -===⨯ 所以电阻箱R 选用阻值较大的D ，电阻箱R '用来和电流表分流，所以二者电阻相差不多，所以选择C ；
(2)[4]实验原理可以简述为：闭合1K ，断开2K ，调节R 使电流表满偏，保持1K 和R 不变，闭合开关2K ，调节R '使电流表半偏，此时R '的电阻即为电流表的内阻。

事实上，当接入R '时，整个电路的总电阻减小，总电流变大，电流表正常半偏，分流为断开2K 时总电流的一半，而通过R '的电流大于断开2K 时总电流的一半，根据欧姆定律可知R '的电阻示数小于电流表真实的内阻；
(3)[5]根据串联分压规律：
g g
g
g 0I R R U R R =+
解得改装后电压表的量程：5V U =。

四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、①4/3 ②2.25×
108m/s 【解题分析】
①做出光路图，设入射角为i 、折射角为r,则：4tan 3CD i BC DE ==- ，则sini=0.8； 3tan 4
CD r BC ==，则sinr=0.6
折射率：sin 4sin 3i n r =
= ②由c n v = 可得光在水中的速度：82.2510/c v m s n
==⨯ 点睛：本题考查几何光学问题，对数学几何要求能力较高，关系是确定入射角和折射角，通过折射定律进行解决． 14、43
h 【解题分析】
初始状态，小物块和活塞处于平衡状态
10p S p S mg =+
此时气缸中的气体
1V hS =
放上另一物块，两个小物块和活塞处于平衡状态时
202p S p S mg =+
此时气缸中的气体
245
V hS = 取走两物块后，活塞平衡
30p p =
此时气缸中的气体
3V HS =
对以上过程用玻意耳定律列方程得
1122pV p V =
1133pV p V = 解得43
H h =。

15、（1）5m/s （2）2.5m （3）2.5J 5J
【解题分析】
(1)由题意知，传送带转动速率最小时，小物块到达Q 点已与传送带同速且小物块刚好能到达N 点，在N 点有
2N v mg m R
= 小物块从Q 点到N 点，由动能定理得
22011222
N mg R mv mv -•=
- 联立解得 05m/s v =
(2)传送带长度最短时，小物块从P 点到Q 点一直做匀加速运动，到Q 点时刚好与传送带同速，则有 202v aL =
mg ma μ=
联立解得
2.5m L =
(3)设小物块经过时间t 加速到与传送带同速，则 0v at =
小物块的位移
2112
x at = 传送带的位移
0x v t =
根据题意则有
21x x x ∆=-
Q mg x μ=•∆
联立解得
2.5J Q =
由能量守恒定律可知，电动机对传送带做功
2012
W Q mv =+ 代入数据解得
5J W =。