浙江省名校協作體2023-2024學年高三下學期開學考試物理試題

高三年級物理學科考生須知：1．本卷共8頁滿分100分，考試時間90分鐘：2．答題前，在答題卡指定區(qū)域填寫學校、班級、姓名、考場號、座位號及準考證號；3．所有答案必須寫在答題卡上，寫在試卷上無效；4．考試結束后，只需上交答題卡。第Ⅰ卷（選擇題共45分）一、選擇題Ⅰ（本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）1.下列物理量中，屬于矢量且單位用基本單位表示正確的是（）A.磁通量 B.磁感應強度C.電場強度 D.自感系數【答案】B【解析】【詳解】A．磁通量可得磁通量的單位用基本單位表示應為但磁通量為標量，故A錯誤；B．磁感應強度可得磁感應強度的單位用用基本單位表示為以上單位也可用基本單位表示為而磁感應強度為矢量，故B正確；C．電場強度可得電場強度的單位用基本單位表示為故C錯誤；D．自感系數可得自感系數的單位用基本單位表示為但自感系數為標量，故D錯誤。故選B。2.2023年10月3日，共有8支隊伍參加杭州亞運會4×100米接力決賽，中國隊以38秒29獲得杭州亞運會田徑項目男子4×100米接力決賽冠軍。國際田聯規(guī)定，以0.1秒為起跑反應標準，意思就是起跑反應時間在0.1秒以下的都視為搶跑。根據以上信息，下列說法正確的是（）A.判定運動員是否搶跑標準0.1s是時刻，中國隊的奪冠成績38秒29是時間B.參加4×100米接力決賽的隊伍，其中一支隊伍的平均速度可能為0C.研究接力運動員的交接棒技術時，教練員可以把運動員看成質點D.每支隊參加接力的四位運動員，速度最快的運動員動量一定是最大的【答案】B【解析】【詳解】A．判定運動員是否搶跑的標準0.1s是時間，中國隊的奪冠成績38秒29是時間，故A錯誤；B．參加4×100米接力決賽的隊伍，最內圈的隊伍若始終在最內圈運動，則達到終點時位移為零，因此整個運動過程的平均速度為零，故B正確；C．研究接力運動員的交接棒技術時，要研究運動員之間相互交接棒的動作，不能忽略運動員的形狀大小，因此教練員不能把運動員看成質點，故C錯誤；D．動量因此可知，每支隊參加接力的四位運動員，速度最快的運動員動量不一定是最大的，故D錯誤。故選B。3.在物理學理論建立的過程中，有許多偉大的科學家做出了貢獻。關于科學家和他們的貢獻，下列說法中不正確的是（）A.赫茲通過測量光電效應中幾個重要物理量，算出了普朗克常量hB.法拉第提出了場概念，并用電場線和磁感線形象地描述電場和磁場C.牛頓發(fā)現了萬有引力定律，卡文迪許第一次在實驗室測定了萬有引力常量D.蓋呂薩克首先通過實驗發(fā)現一定質量的理想氣體，在壓強不變時，體積和熱力學溫度成正比【答案】A【解析】【詳解】A．密立根通過測量光電效應中幾個重要物理量，算出了普朗克常量h，故A錯誤；B．法拉第提出了場的概念，并用電場線和磁感線形象地描述電場和磁場，故B正確；C．牛頓發(fā)現了萬有引力定律，卡文迪許第一次在實驗室測定了萬有引力常量，故C正確；D．蓋呂薩克首先通過實驗發(fā)現一定質量的理想氣體，在壓強不變時，體積和熱力學溫度成正比，故D正確。本題選錯誤的，故選A。4.如圖所示是某質點運動的圖像，下列判斷中正確的是（）A.在0.5s末，質點運動的加速度方向發(fā)生改變B.在第2s末，質點的速度方向發(fā)生改變C.在2~4s內，質點的加速度不斷減小，方向不變D.在0~2s內，質點做直線運動，在2~4s內，質點做曲線運動【答案】C【解析】【詳解】A．圖像的斜率表示加速度，在0~2s內，圖像斜率不變，故在0.5s末，質點運動的加速度方向不變，故A錯誤；B．在第2s末，質點的速度為負方向最大值，速度方向不變，故B錯誤；C．圖像的斜率表示加速度，在2~4s內，圖像斜率逐漸減小且大于零，故質點的加速度不斷減小，方向不變，故C正確；D．圖像只能描述直線運動，故在0~4s內，質點做直線運動，故D錯誤。故選C。5.下列關于固體、液體、氣體的說法中正確的是（）A.玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，其尖端就會變鈍，這是由于高溫使分子無規(guī)則熱運動加劇的緣故B.用磙子壓緊土壤，有助于保存地下的水分C.液晶既具有液體的流動性，又像某些晶體那樣具有光學各向異性D.某種液體是否浸潤固體，僅由液體性質決定，與固體的性質無關【答案】C【解析】【詳解】A．玻璃管道裂口放在火上燒熔，它的尖端就變圓，是因為熔化的玻璃在表面張力的作用下，表面要收縮到最小的緣故，故A錯誤；B．用磙子壓緊土壤，使土壤中的毛細管變的更細，增強毛細現象，使地下水到地面上來，故B錯誤；C．液晶既具有液體的流動性，又像某些晶體那樣具有光學各向異性，故C正確；D．浸潤與不浸潤與兩種接觸物質的性質有關，水可以浸潤玻璃，但是不能浸潤石蠟，這個現象表明一種液體是否浸潤某種固體與這兩種物質的性質都有關系，故D錯誤。故選C。6.北京時間2023年12月15日21時41分，我國在文昌航天發(fā)射場成功將遙感四十一號衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入同步傾斜軌道，該星是一顆高軌道光學遙感衛(wèi)星。遙感四十一號衛(wèi)星與在軌高度約為343km的神州十七號載人飛船（兩者都近似看作繞地球做圓周運動）相比，下列說法正確的是（）A.遙感四十一號衛(wèi)星向心加速度更大B.神州十七號載人飛船的動能更大C.神州十七號載人飛船發(fā)射速度更大D.相等時間內遙感四十一號衛(wèi)星與地球的連線掃過的面積大于神州十七號飛船與地球的連線掃過的面積【答案】D【解析】【詳解】根據題意可知，遙感四十一號衛(wèi)星的軌道半徑大于神州十七號載人飛船的軌道半徑A．由萬有引力提供向心力有解得可知，神州十七號載人飛船的向心加速度更大，故A錯誤；B．由于遙感四十一號衛(wèi)星和神州十七號載人飛船的質量關系未知，無法比較誰的動能更大，故B錯誤；C．由于衛(wèi)星軌道越高，機械能越大，發(fā)射速度越大，則遙感四十一號衛(wèi)星的發(fā)射速度更大，故C錯誤；D．由萬有引力提供向心力有解得衛(wèi)星與中心天體連線掃過的扇形面積整理可得可知，軌道半徑越大，與中心天體連線掃過的扇形面積越大，則相等時間內遙感四十一號衛(wèi)星與地球的連線掃過的面積大于神州十七號飛船與地球的連線掃過的面積，故D正確。故選D。7.浮漂是釣魚人的“眼睛”。某人在戶外垂釣時所用的浮漂可以近似看作一個橫截面積為S的均勻泡沫細直管制成。如圖所示，O為浮漂的中點，A、B兩點到O點的距離相等，垂釣時，魚鉤、魚餌、釣魚線和浮漂在水中靜止時，O點恰好與水面平齊，魚咬鉤（未吞食魚餌）時將浮漂豎直向下拉至A點與水面平齊后釋放，不計水的阻力，則下列說法正確的是（）A.在浮漂上升的過程中，其速度一直增加B.浮漂AO的中點在經過水面時，浮漂的速度最大C.浮漂在上升到最高點的過程中加速度一直增大D.浮漂上升到最高點時，B點恰好與水面平齊【答案】D【解析】【詳解】根據題意可知，浮漂在水中靜止時，O點恰好與水面平齊，魚咬鉤（未吞食魚餌）時將浮漂豎直向下拉至A點與水面平齊后釋放，浮漂以點為平衡位置，為振幅，做簡諧振動AB．在浮漂上升的過程中，其速度先增大，O點與水面平齊時，速度最大，然后速度開始減小，故AB錯誤；C．浮漂在上升到最高點的過程中，加速度先減小后增大，故C錯誤；D．由對稱性可知，浮漂上升到最高點時，B點恰好與水面平齊，故D正確。故選D。8.中國古人對許多自然現象有深刻認識，唐人張志和在《玄真子·濤之靈》中寫道：“雨色映日而為虹”，從物理學的角度看，虹為太陽光經過雨滴的兩次折射和一次反射形成的，如圖是彩虹成因的簡化示意圖，其中a、b為兩種不同頻率的單色光，則兩光（）A.在同一裝置上以相同條件完成單縫衍射實驗，a光的中央亮條紋寬度比b光的中央亮條紋寬度大B.以相同角度斜射到同一玻璃板透過兩平行表面后，b光側移量大C.分別照射同一光電管，若b光能引起光電效應，a光一定也能D.以相同的入射角從水中射入空氣，若在空氣中只能看到一種光，則一定是a光【答案】C【解析】【詳解】．由因為入射角相等，由題圖可知a光的折射角小于b光的折射角，得在同一介質中a光的折射率比b光的折射率大，a光的頻率比b光的頻率大，a光的波長比b光的波長短，根據單縫衍射實驗規(guī)律得，a光的中央亮條紋寬度比b光的中央亮條紋寬度小，故A錯誤；B．當a、b光以相同的角度斜射到同一玻璃板上后其光路圖如圖所示由圖可知，因為b光的折射率較小，以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后，b光的折射角較大，所以b光側移量小，故B錯誤；C．因為b光的折射率較小，頻率較小，分別照射同一光電管，若b光能引起光電效應，a光頻率比b光頻率大，所以也一定能，故C正確；D．b光的折射率較小，則臨界角大，不容易發(fā)生全反射，所以以相同的入射角從水中射入空氣，在空氣中只能看到一種光時，一定是b光，故D錯誤。故選C。9.在圖（a）的LC振蕩演示電路中，開關先撥到位置“1”，電容器充滿電后，在時刻開關撥到位置“2”。若電流從傳感器的“+”極流入，電流顯示為正，圖b為振蕩電流隨時間變化的圖線，則下面有關說法正確的是（??）A.若電阻R減小，電流變化如圖（c）中實線B.若電阻R減小，電流變化如圖（c）中虛線C.在圖（b）中A點時刻電容器上極板帶正電D.電容器內有感應磁場【答案】D【解析】【詳解】A．若電阻R減小，電流值應該比對應時刻的電流值大，故A錯誤；B．若電阻R減小，周期不變，故B錯誤；C．在圖（b）中A點時刻磁場能正在向電場能轉化，且方向為正，則電容器上極板帶負電，故C錯誤；D．電容器內電場不斷變化，有感應磁場，故D正確。故選D10.用高壓電暈等方法可以把電荷永久固定在一些絕緣材料上形成駐極體。駐極體在生活中有著廣泛的應用，如駐極體話筒、靜電貼膜和靜電吸附口罩。若把負離子駐入到聚丙烯熔噴布（無紡布）上可以作為口罩的吸附層（如圖所示），假設負離子均勻分布在熔噴布上，下面說法正確的是（）A.若手碰熔噴布電荷會泄漏掉B.若玻璃球外平整地貼上一層駐極體熔噴布，玻璃球內的電場強度為零C.口罩的靜電吸附作用只能吸附帶電的微小顆粒D.若用力把熔噴布拉伸使其面積增大，這些駐極體電荷的電勢能將增大【答案】B【解析】【詳解】A．把電荷永久固定在一些絕緣材料上形成駐極體，所以手碰熔噴布電荷不會泄漏掉，Ａ錯誤；B．若玻璃球外平整地貼上一層駐極體熔噴布，玻璃球內部處于靜電平衡狀態(tài)，故玻璃球內的電場強度為零，B正確；C．口罩的靜電吸附作用可以吸附微小顆粒，C錯誤；D．若用力把熔噴布拉伸使其面積增大，駐極體電荷間的距離變大，這個過程的電場力做正功，故這些駐極體電荷的電勢能將減小，D錯誤。故選B。11.如圖所示，O點放置的混合放射源可以將正離子a、b、c先后從O點水平射入豎直向下的勻強電場中，a、b打到傾斜的絕緣板A上不同的點，c打在水平絕緣板B上，不計重力，則（）A.b的初速度一定大于a的初速度B.c從O到B板的時間一定大于a從O到A板的時間C.a、b打在A板上的速度方向一定是平行的D.a打在A板時的動量變化一定比b打在A板時的動量變化小【答案】C【解析】【詳解】A．三種粒子均在電場中做類平拋運動，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做勻加速直線運動，在豎直位移大小相同的情況下對比a、b兩粒子，可得水平位移而根據平拋運動的規(guī)律有，，聯立解得，由于不知道a、b兩粒子比荷大小的關系，因此無法判斷a、b兩粒子初速度的大小關系，故A錯誤；B．根據平拋運動的研究方法有，雖然，由于不知道a、b兩粒子比荷大小的關系，因此無法判斷a、b兩粒子初速度的大小關系而根據，也無法判斷c從O到B板的時間與a從O到A板的時間的大小關系，故B錯誤；C．根據平拋運動的推論，速度偏向角的正切值等于位移偏向角正切值的兩倍，而由于a、b打在A板上的位移偏向角相同，因此a、b打在A板上的速度偏向角相同，即a、b打在A板上的速度方向一定是平行的，故C正確；D．動量變化量是矢量，雖然a、b兩粒子的初末速度方向相同，但由于不知道a、b兩粒子的初末速度大小，因此根據矢量合成的運算法則，無法比較a、b兩粒子動量變化量的大小關系，故D錯誤。故選C。12.太陽帆飛船是依靠太陽的光壓來加速飛船的。太陽帆一般由反射率極高的韌性薄膜制成的，面積大，質量小。某太空探測飛船運行在地球公轉軌道上，繞太陽做勻速圓周運動，某時刻飛船的太陽帆打開，展開的面積為S，飛船能控制帆面始終垂直太陽光線。已知太陽的總輻射功率為，日地距離為，光速為c，引力常量為G，太陽帆反射率100%。下列說法正確的是（）A.太陽帆受到的太陽光壓力為B.太陽帆受到的太陽光壓力為C.打開太陽帆后，飛船將沿徑向遠離太陽D.打開太陽帆后，飛船在以后運動中受到的光壓力與太陽的引力之比恒定【答案】D【解析】【詳解】AB．光時間t內照射到帆面上的能量:光子的平均能量光子的頻率射到帆面上的光子數每個光子的動量光射到帆面被反彈，由動量定理得聯立解得故AB錯誤；C．打開太陽帆后，飛船遠離太陽做離心運動，故C錯誤；D．飛船受到的太陽的引力飛船在以后運動中受到的光壓力與太陽的引力之比打開太陽帆后，飛船在以后運動中受到的光壓力與太陽的引力之比恒定，故D正確。故選D。13.“戰(zhàn)繩”是一種時尚的健身器材，有較好的健身效果。如圖甲所示，健身者把兩根相同繩子的一端固定在P點，用雙手分別握住繩子的另一端，然后根據鍛煉的需要以不同的頻率、不同的幅度上下抖動繩子，使繩子振動起來。某次鍛煉中，健身者以2Hz的頻率開始抖動繩端，時，繩子上形成的簡諧波的波形如圖乙所示，a、b為右手所握繩子上的兩個質點，二者平衡位置間距離為波長的倍，此時質點a的位移為已知繩子長度為20m，下列說法正確的是（）A.a、b兩質點振動的相位差為B.時，質點a的位移仍為，且速度方向向下C.健身者抖動繩子端點，經過5s振動恰好傳到P點D.健身者增大抖動頻率，振動從繩子端點傳播到P點的時間將會減少【答案】B【解析】【詳解】A．a、b兩質點平衡位置間距離為波長，一個周期波前進一個波長的距離，一個周期前后的相位差為，所以兩質點振動的相位差為故A錯誤；B．質點振動周期為t=0時質點a的位移為cm，根據甲圖可知a此刻在平衡位置上方，向上振動；根據乙圖圖線可知a的振動方程為將t=s=帶入可得由振動規(guī)律知s時刻a在平衡位置上方，振動方向向下，故B正確；C．由乙圖可知a、b間平衡間距大于5m，小于波長，所以波長，所以波從健身者傳到P點所用的時間故C錯誤；D．波的傳播速度由介質決定，介質不變，波速不變，繩子上的波形傳播到P點的時間不變，與抖動頻率無關，故D錯誤。故選B。二、選擇題Ⅱ（本題共2小題，每小題3分，共6分。每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的。全部選對的得2分，選對但不選全的得1分，有選錯的得0分）。14.如圖所示，關于下列器材的原理和用途，下列說法中正確的是（）A.建筑物頂端的避雷針通過尖端放電，中和空氣中的電荷達到避免雷擊的目的B.扼流圈對交流有阻礙作用是因為線圈存在電阻C.真空冶煉爐的工作原理是爐體產生渦流，渦流產生熱量使爐內金屬熔化D.磁電式儀表中用來做線圈骨架的鋁框能起電磁阻尼的作用【答案】AD【解析】【詳解】A．在避雷針的頂端，通過尖端放電，中和空氣中的電荷，以影響雷電先導放電的發(fā)展方向，引導雷電向避雷針放電，再通過接地引下線和接地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護物體免遭雷擊，A正確；B．扼流圈對交流有阻礙作用不是因為線圈存在電阻，而是因為在扼流圈圖中產生的感應電動勢阻礙電流的變化，B錯誤；C．真空冶煉爐是用渦流產生的熱量來熔化金屬對其進行冶煉的，爐內放入被冶煉的金屬，線圈內通入高頻交變電流，這時金屬中產生渦流，C錯誤；D．磁電式儀表中的鋁框能起電磁阻尼的作用，指針轉動時鋁框中會產生感應電流，鋁框受安培力的阻礙作用，從而使指針迅速穩(wěn)定，D正確。故選AD。15.在勻強電場E中有一個原來速度幾乎為零的放射性碳14原子核，它所放射的粒子與反沖核經過相等的時間所形成的徑跡如圖所示（a、b均表示長度），那么碳14的衰變以下說法正確的是（）A.速度分別為和的兩種粒子，其初動能之比為5∶2B.碳原子核結合能比放射的粒子與反沖核的總結合能大C.碳14的衰變方程可能是：D.碳14的衰變方程可能是：【答案】AC【解析】【詳解】ACD．設碳14衰變后速度為、的兩種粒子的質量分別為、，根據動量守恒定律可得放射瞬間有放射后兩粒子在垂直電場方向上做勻速直線運動，在沿著電場方向上做勻加速直線運動，則有，，在垂直電場方向上有聯立以上各式解得因此可得碳14的衰變方程是由此可得則可得速度分別為和的兩種粒子，其初動能之比為，故AC正確，D錯誤。B．由于放射前后總核子數不變，而放射后粒子的比結合能大于放射前粒子的比結合能，因此放射后總的結合能大于放射前總的結合能，故B錯誤。故選AC。第Ⅱ卷（非選擇題共55分）三、非選擇題（本題共5小題，共55分）16.某同學用如圖1所示的裝置“驗證牛頓第二定律”，打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，紙帶每打5個點選一個計數點，重物質量為m，重力加速度為g，滑輪重力及摩擦不計。①為了能完成該實驗，下列應進行的操作是______A．將長木板右端墊高適當角度，以補償長木板對小車的摩擦力B．保證小車的質量遠大于重物的質量C．調節(jié)滑輪的高度，使細線與長木板平行D．實驗開始時應先釋放小車，后接通電源②由如圖2所示紙帶可求得小車的加速度______（結果保留三位有效數字）；③若實驗中彈簧秤讀數______（用字母m、g、a表示），則說明牛頓第二定律成立?！敬鸢浮竣?C②.1.11③.【解析】【詳解】（1）[1]A．實驗中以重物為研究對象驗證牛頓第二定律，故無需平衡長木板對小車的摩擦力，A錯誤；B．繩子中的拉力大小可由彈簧秤的示數直接讀出，B錯誤；C．要使彈簧秤的示數穩(wěn)定，需調節(jié)滑輪的高度，使細線與長木板平行，C正確；D．為了完整地記錄運動過程，應先接通電源，后釋放小車，D錯誤。故選C。（2）[2]根據題意可知，紙帶上相鄰計數點時間間隔根據逐差法可得小車的加速度（3）[3]由題圖1可知，彈簧秤的示數等于繩子的拉力，且小車加速度為重物的兩倍，則有得17.某同學利用電動勢為1.5V的干電池、一個滿偏電流的毫安表、滑動變阻器和導線若干，制作了簡易的歐姆表如圖甲所示，并把電流表的表盤刻度調整為歐姆表的表盤刻度，如圖乙所示，C為表盤正中間的刻度。（1）該同學把改裝后的歐姆表去測量某一定值電阻，發(fā)現指針剛好指在表盤的正中央C處，則為______Ω；測量另一電阻時，指針的偏轉角度恰好為原來的一半，則為______Ω。（2）在使用多用電表測電阻的過程中，以下操作正確的是______。A．紅、黑表筆插錯插孔，會影響測量結果B．另一位同學用歐姆表直接測量干電池的內阻C．歐姆調零時，用手捏緊表筆金屬部分，不會影響測量結果（3）該表內電池用舊后仍然能調零，現去測一阻值為140Ω的電阻，指針指在圖乙的C處，則電池電動勢______V【答案】①.②.③.C④.1.4【解析】【詳解】（1）[1]歐姆表的內阻而當測量時，根據閉合電路的歐姆定律有解得[2]根據題意，由閉合電路的歐姆定律有解得（2）[3]A．測量電阻時，多用電表內部電源接通，電流從多用電表內部流出，因電阻不分正負極，電流流向電阻哪一端無所謂，因此紅、黑表筆插錯插孔，不會影響測量結果，故A錯誤；B．由于歐姆表內部有電源，測量電阻時內部電源接通，因此在測量電阻時一定要斷電操作，即將待測電阻與原有電路斷開，因此不能用歐姆表直接測量干電池的內阻，故B錯誤；C．歐姆調零時，紅黑表筆短接，兩表筆之間的電阻為零，因此用手捏緊表筆金屬部分，將不會影響測量結果，故C正確。故選C。（3）[4]表內電池用舊后仍能調零，根據閉合電路的歐姆定律，調零后測電阻應有式中則可知由此可得18.以下說法正確的是（）A.在“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中理想化的假設是油膜為單層分子且分子是一個個緊挨排列B.在“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系”實驗中，當原副線圈匝數比為1∶4，測得副線圈電壓為36V，那么原線圈的輸入電壓可能是10VC.“用雙縫干涉實驗測量光的波長”實驗中，若通過目鏡發(fā)現里面的亮條紋與分劃板豎線不平行，是因為雙縫與單縫不平行引起的D.“探究等溫情況下一定質量氣體壓強與體積的關系”實驗時，在活塞上涂潤滑油只是為了減小摩擦力，便于氣體壓強的測量【答案】AB【解析】【詳解】A．在“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中理想化的假設是油膜為單層分子且分子是一個個緊挨排列，用求出油酸分子的直徑，故A正確；B．根據理想變壓器原副線圈電壓與匝數的關系解得由于實際變壓器存在能量損失（磁損，銅損，鐵損），所以原線圈電壓應大于9V，所以原線圈的輸入電壓可能是10V，故B正確；C．“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中，若通過目鏡發(fā)現里面的亮條紋與分劃板豎線未對齊，應旋轉測量頭使之對齊，故C錯誤；D．“探究等溫情況下一定質量氣體壓強與體積的關系”實驗時，在活塞上涂潤滑油不僅減小了摩擦力，還防止漏氣，故D錯誤。故選AB。19.氣壓式紅酒開瓶器是利用壓縮空氣原理使瓶內的壓強發(fā)生變化，從而輕松打開瓶蓋的一種工具。某種紅酒瓶內的氣體體積為，壓強為。如圖所示，拉壓一次與紅酒塞相連的活塞式開瓶器，可以把體積為壓強為的空氣打進紅酒瓶中，設打氣過程在室溫下（熱力學溫度），紅酒瓶與環(huán)境之間導熱良好且氣體溫度不變，瓶塞與瓶壁間的摩擦力很大。已知活塞的質量為m，橫截面積為S，大氣壓強為，當紅酒瓶內的氣體壓強為時活塞彈出，求：（1）在室溫下用打氣筒向紅酒瓶內打氣時，氣體分子熱運動的平均速率是否改變；（選填“變大”、“變小”、“不變”）（2）用開瓶器需要打幾次氣才能使活塞彈出；（3）某次開瓶時找不到開瓶器，小丁將紅酒瓶進行加熱，熱力學溫度T要達到多少才能使活塞彈出。【答案】（1）不變；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）根據題意可知，紅酒瓶與環(huán)境之間導熱良好且氣體溫度不變，則氣體分子熱運動的平均速率不變。（2）根據題意，設需打入壓強為的氣體的體積為，由玻意耳定律有又有聯立解得（3）根據題意，由查理定律有解得20.如圖所示，在長度足夠的水平直軌道AG上，有一半徑的光滑圓形軌道BCD與之平滑相切連接，圓軌道的左側是細管道，在底端B、D軌道錯開，其右側有長的水平傳送帶EF與直軌道無縫平滑連接，在傳送帶的F右側的G處連接光滑圓弧軌道，軌道半徑。在軌道A處有彈射器，一質量的a滑塊以初速度水平向右彈射出來，滑塊a恰好能過圓軌道。當滑塊a滑上傳送帶后及時在水平軌道E處固定一彈性擋板，在G處放置質量M的滑塊b，a與b發(fā)生完全彈性碰撞后反彈，以后a、b能在G處發(fā)生多次碰撞。已知傳送帶以恒定速度順時針轉動，滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數，其余部分均光滑，取：，。求：（1）大小；（2）滑塊a第一次通過傳送帶的時間和系統(tǒng)摩擦產生的熱量；（3）b的質量M和相鄰兩次碰撞的時間間隔。【答案】（1）；（2）0.5s，；（3）9kg，，都以、的間隔循環(huán)。【解析】【詳解】（1）在C點由重力提供向心力從A到C由動能定理得解得（2）設a傳送帶上一直加速，則假設成立，故滑塊a第一次通過傳送帶系統(tǒng)摩擦產生的熱量為（3）碰撞后滑上圓弧軌道，由于半徑很大，作簡諧運動設a反彈速度大小為，向左滑上傳送帶后又滑回到G點且所以此解合理或解得，，第一次與第二次碰撞間隔第二次碰撞與第三次碰撞的間隔為，第一次碰撞后