河南省開封某中學2023-2024學年高二年級下冊期末考試模擬物理試卷（含解析）

期末考試物理模擬卷

一、單選題（每題4分，共20分）

1.下圖為理想LC振蕩電路工作中的某時刻，電容器兩極板間的場強￡的方向與線圈內(nèi)的

磁感應強度的方向如圖所示，M是電路中的一點。下列說法中正確的是（）

A.電路中的磁場能在增大B.流過M點的電流方向向右

C.電路中電流正在減小D.電容器所帶電荷量正在減少

2.如圖所示為節(jié)日彩燈供電電路圖，變壓器為理想變壓器，所有燈泡相同，在/、8兩端

接入電壓恒定的正弦交流電，若發(fā)現(xiàn)燈泡的燈光較暗，為使燈泡正常發(fā)光，需要調(diào)節(jié)滑動變

阻器鳥的滑片，下列調(diào)節(jié)及結果判斷正確的是（）

A.應將滑動變阻器心滑片向右移

B.調(diào)節(jié)后，變壓器原線圈輸入電壓變大

C.調(diào)節(jié)后，電阻必消耗的功率變大

D.調(diào)節(jié)后，滑動變阻器治兩端的電壓增大

3.6、旦為兩個完全相同的定值電阻，4兩端的電壓隨時間周期性變化的規(guī)律如圖1所示

（三角形脈沖交流電壓的峰值是有效值的百倍），耳兩端的電壓隨時間按正弦規(guī)律變化如

圖2所示，則兩電阻在一個周期7內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比Q：（32為（）

圖1圖2

A.2:3B.4:3C.2:6D.5:4

4.如圖，有一硬質(zhì)導線。浦c,其中為c是半徑為尺的半圓弧，6為圓弧的中點，直線段。a

長為R且垂直于直徑ac。該導線在紙面內(nèi)繞。點逆時針轉(zhuǎn)動，導線始終在垂直紙面向里的

勻強磁場中。則。、a、b、c各點電勢關系為（）

XXXX

A.B.(po<(pa<(pb<(pc

c.<Po>(Pa>(Ph=<PCD.

5.如圖甲，陰極K和陽極A是密封在真空玻璃管中的兩個電極，陰極K在受到光照時能

夠發(fā)射光電子。陰極K與陽極A之間電壓。的大小可以調(diào)整，電源的正負極也可以對調(diào)。

分別用單色光束①、②照射光電管，電流表示數(shù)/與電壓表示數(shù)U之間的關系如圖乙所示,

則以下說法正確的是（）

A.兩種光的光子能量關系碣＞%）B.兩種光的波長關系%%

C.兩種光的動量關系。②〉。①D.光電子最大初動能關系Ek①＞線?

二、多選題（每題4分，共28分）

6.如圖所示，平行導軌間距為乙一部分固定放置在絕緣水平面上（足夠長），另一部分彎

曲，。6是兩部分的分界線，彎曲部分在仍處的切線水平，成的右側存在豎直向下、磁感應

強度大小為B的勻強磁場。導體棒2靜置于水平導軌上，讓導體棒1從彎曲導軌上距水平

面高度為心的地方由靜止開始下滑，當1運動到ab處時，2剛好要滑動，彎曲導軌光滑，

水平導軌與2之間的動摩擦因數(shù)為0.5,兩導體棒接入回路的總電阻為R,導軌的電阻忽略

不計，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為g,下列說法正確的是（）

A.1運動到仍處的速度大小為也aB.1運動到仍處的速度大小為2疤

C.2的質(zhì)量為絲且逗D.2的質(zhì)量為空匣

gRgR

7.如圖所示，間距￡=hn的平行金屬導軌河山乂和AG5生分別固定在兩個豎直面內(nèi)，傾

斜導軌與水平方向的夾角。=37。，MXPXP2M2在同一水平面內(nèi)，整個空間內(nèi)存在著豎直向上、

磁感應強度大小3=1T的勻強磁場。長度Z,=lm、質(zhì)量加=01kg、電阻7?=1.20的導體桿a

靜止放置在水平導軌上，現(xiàn)將與導體桿a完全相同的導體桿b從斜面上乂外處由靜止釋放,

運動到虛線。?2處有最大速度，此時導體桿。恰好未滑動，兩導體桿與導軌始終垂直且接觸

良好，導軌電阻不計，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，導體桿與導軌傾斜部分和水平部分的

動摩擦因數(shù)相同。取重力加速度大小g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8o下列說法正

A.導體桿。與導軌間的動摩擦因數(shù)為0.5B.導體桿。與導軌間的動摩擦因數(shù)為:

C.導體桿b的最大速度為0.5m/sD.導體桿b的最大速度為lm/s

8.磁流體發(fā)電機的原理如圖所示，和是兩平行金屬極板，勻強磁場垂直于紙面向

里。等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負帶電粒子）從左側以某一速度平行于

極板噴入磁場，極板間便產(chǎn)生電壓。下列說法正確的是（）

M二N

XXXXX

XXXXX

XXXXX

P二Q

A.極板"N是發(fā)電機的正極

B.僅增大兩極板間的距離，極板間的電壓減小

C,僅增大等離子體的噴入速率，極板間的電壓增大

D.僅增大噴入等離子體的正、負帶電粒子數(shù)密度，極板間的電壓增大

9.家庭中使用的一種強力掛鉤，其工作原理如圖所示。使用時，按住鎖扣把吸盤緊壓在墻

上（如圖甲），吸盤中的空氣被擠出一部分后，吸盤內(nèi)封閉氣體的體積為〃，壓強為Z，然

后再把鎖扣扳下（如圖乙），使腔內(nèi)氣體體積變?yōu)長5%,讓吸盤緊緊吸在墻上，已知吸盤與

墻面的有效正對面積為S,強力掛鉤的總質(zhì)量為加，與墻面間的最大靜摩擦力是正壓力的左

倍，外界大氣壓強為P。，重力加速度為g,忽略操作時的溫度變化，把封閉氣體看成理想氣

體（只有吸盤內(nèi)的氣體是封閉的）。此過程中，下列說法正確的是（）

甲乙

A.吸盤內(nèi)的氣體的壓強增大

B.吸盤內(nèi)的氣體要從外界吸收熱量

C.吸盤內(nèi)的氣體分子的平均動能不變

D.安裝結束后，此掛鉤所掛物體的最大質(zhì)量為當m-加

10.如圖，水平放置的密閉絕熱汽缸被導熱活塞分成左右兩部分，左側封閉一定質(zhì)量的理想

氣體，右側為真空，活塞與汽缸右壁中央用一根輕質(zhì)彈簧水平連接。汽缸內(nèi)壁光滑且水平長

度大于彈簧自然長度，彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)且體積忽略不計?；钊跏紩r靜止在汽

缸正中間，后因活塞密封不嚴發(fā)生緩慢移動，活塞重新靜止后（）

理想氣體：真空

；^/wwwwwww

活塞

A.彈簧恢復至自然長度

B.活塞兩側氣體質(zhì)量相等

C.與初始時相比，汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增加

D.與初始時相比，活塞左側單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)減少

11.由于地球引力的作用，大氣被“吸”向地球，因而產(chǎn)生了壓力，大氣壓強與液體產(chǎn)生的壓

強類似，測得地球表面大氣壓強為外，大氣層的厚度為人空氣的平均摩爾質(zhì)量為已

知地球大氣層的厚度遠小于地球的半徑上阿伏加德羅常數(shù)為名，重力加速度大小為g。

下列說法正確的是（）

空氣分子的平均密度為

A.地球表面空氣的總體積約為4b女B.g

gh

C.空氣分子的總數(shù)為幺粵叢D.空氣分子間的平均距離為J邛

12.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)N開始，經(jīng)歷ATBTC—A,完成循環(huán)。下列說

法正確的是（）

A.理想氣體從/一8經(jīng)歷的是等溫變化過程

B.氣體分子在狀態(tài)/的平均動能小于在狀態(tài)3的平均動能

3

C.從8,氣體吸收的熱量大于5P0%

D.從8—C,氣體從外界吸收熱量

三、實驗題(每空2分，共14分)

13.做“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗。

(1)下列實驗步驟的正確順序是(填寫實驗步驟前的序號)。

a.往邊長約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的琲子粉均勻地撒

在水面上

b.用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定

c.將畫有油酸膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上，計算出油酸膜的面積，根據(jù)油酸的體積和

油酸膜的面積計算出油酸分子直徑的大小

d.用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體

積時的滴數(shù)，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積，再根據(jù)油酸酒精溶液的濃度計算出油酸

的體積

e.將玻璃板放在淺盤上，然后將油酸膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上

(2)實驗中，所用油酸酒精溶液每匕體積溶液中有純油酸體積匕，用注射器和量筒測得外體

積的上述溶液有〃滴，把一滴該溶液滴入盛水的撒有琲子粉的淺盤中，待水面穩(wěn)定后，得到

油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示，圖中每個小正方形格的邊長為。，則油酸薄膜的面積

S=;可求得油酸分子的直徑為(用匕、匕、匕、"、S表示)。

(3)某同學實驗中最終得到的油酸分子直徑數(shù)據(jù)偏大，可能是因為

A.油膜中含有大量未溶解的酒精

B.計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格

C.水面上琲子粉撒得太多，油膜沒有充分展開

D.用注射器和量筒測匕體積溶液滴數(shù)時多記錄了幾滴

14.壓力傳感器是一種常用的傳感器，其阻值會隨作用的壓力變化而改變。某興趣小組利用

如圖甲所示的電路測量某壓力傳感器在不同壓力下的阻值RNO請回答以下問題:

60.0

50.0

40.0

30.0

200ii=========i==i=izi=====5E====

100==============================

01.02.03.04.05.06.0F/N

圖乙

(1)閉合開關S前，應將滑動變阻器的觸頭P滑至______端(選填%”或?")；

(2)通過多次實驗，該興趣小組測得了多組關于阻值反、壓力廠的數(shù)據(jù)，并在圖乙中描出了

相應點(AN，/)，請根據(jù)圖乙中所描點大致畫出阻值&隨壓力F變化的圖像;

(3)將阻值以隨壓力尸的變化率記作壓力傳感器的靈敏度，由圖乙可知，在實驗測量數(shù)據(jù)范

圍內(nèi)，壓力越大，靈敏度越(選填"高”或"低”)。

四、解答題(15題16分，16題10分，17題12分，共38分)

15.現(xiàn)代粒子加速器常用電磁場控制粒子團的運動及尺度。簡化模型如圖I、II區(qū)寬度均為

L,存在垂直于紙面的勻強磁場，磁感應強度等大反向；III、IV區(qū)為電場區(qū)，IV區(qū)電場足夠

寬，各區(qū)邊界均垂直于x軸，。為坐標原點。甲、乙為粒子團中的兩個電荷量均為+/質(zhì)

3

量均為根的粒子。如圖，甲、乙平行于x軸向右運動，先后射入I區(qū)時速度大小分別為

和%。甲到尸點時，乙剛好射入I區(qū)。乙經(jīng)過I區(qū)的速度偏轉(zhuǎn)角為30。，甲到。點時，乙恰好

到尸點。已知in區(qū)存在沿+X方向的勻強電場，電場強度大小心=警。不計粒子重力及

粒子間相互作用，忽略邊界效應及變化的電場產(chǎn)生的磁場。

(1)求磁感應強度的大小民

(2)求ni區(qū)寬度出

(3)IV區(qū)x軸上的電場方向沿x軸，電場強度E隨時間f、位置坐標x的變化關系為E=a)t-kx,

其中常系數(shù)。＞0,。已知、人未知，取甲經(jīng)過。點時1=0。已知甲在IV區(qū)始終做勻速直線

運動，設乙在IV區(qū)受到的電場力大小為尸，甲、乙間距為Ax,求乙追上甲前尸與Ax間的關

系式(不要求寫出Ax的取值范圍)

LLd

16.如圖，一豎直放置的汽缸內(nèi)密封有一定量的氣體，一不計厚度的輕質(zhì)活塞可在汽缸內(nèi)無

摩擦滑動，移動范圍被限制在卡銷a、b之間，6與汽缸底部的距離而=10而，活塞的面積

為1.0x10-2m2。初始時，活塞在卡銷a處，汽缸內(nèi)氣體的壓強、溫度與活塞外大氣的壓強、

溫度相同，分別為1.0、10叩a和3001€。在活塞上施加豎直向下的外力，逐漸增大外力使活

塞緩慢到達卡銷6處(過程中氣體溫度視為不變)，外力增加到200N并保持不變。

(1)求外力增加到200N時，卡銷6對活塞支持力的大??；

(2)再將汽缸內(nèi)氣體加熱使氣體溫度緩慢升高，求當活塞剛好能離開卡銷b時氣體的溫度。

a

17.如圖所示，間距為工的足夠長光滑平行金屬導軌豎直固定，其上端用阻值為R的定值

電阻連接。裝置處于垂直于導軌平面向里的勻強磁場中，磁感應強度大小8,質(zhì)量為加的

金屬棒仍從軌道底部以初速度%沿導軌豎直向上運動，仍棒向上運動的最大高度為人返

回到初始位置時加速度恰好為零，運動過程中成棒始終與導軌垂直且接觸良好，導軌和仍

棒的電阻均不計，空氣阻力不計，重力加速度為g。求：R

(1)油棒運動過程中的最大加速度大小；口XF

(2)成棒向上運動過程中，通過電阻R的電量及電阻R上產(chǎn)生x乂*

ZX

的焦耳熱；乂

X人J人人

(3)湖棒從開始向上滑動到回到初始位置所用的時間。

期末考試物理模擬卷參考答案:

1.c

【詳解】根據(jù)電容器中電場方向可知上極板為正極板，由安培定則可知電路中電流方向為逆

時針，所以該時刻電容器正在充電。電路中的電場能在增大，流過M點的電流方向向左，

電路中電流正在減小，電容器所帶電荷量正在增大。故ABD錯誤；C正確。

2.C

【詳解】A.令所有燈泡并聯(lián)部分的電阻為此，則根據(jù)變壓器等效原理電路可等效為

E=IRx+l[^\RL

\n2)

若滑動變阻器與滑片向右移，接入電路的電阻變大，相當于原線圈等效電阻增大，原線圈

中電流減小，則副線圈電路中的電流變小，燈泡變暗，A錯誤；

B.調(diào)節(jié)后，副線圈電路中的電流變大，原線圈電流乙也變大，根據(jù)

UL-/禺

變壓器原線圈輸入電壓q變小，B錯誤；

c.調(diào)節(jié)后，原線圈電流4變大，電阻4消耗的功率，根據(jù)

尸=/出

電阻以消耗的功率變大，C正確；

D.調(diào)節(jié)后，變壓器原線圈輸入電壓s變小，副線圈電壓4也變小，副線圈電路中的電流A

變大，根據(jù)

UR2=U「IRL

知滑動變阻器&兩端的電壓減小，D錯誤。

3.B

【詳解】根據(jù)有效值的定義可知圖1的有效值的計算為

U；TT

%K2a2

解得

圖二的有效值為

U一2

2一0

接在阻值大小相等的電阻上，因此

。：Q2=U；:U；=4:3

4.C

【詳解】如圖，相當于O。、Ob、Oc導體棒轉(zhuǎn)動切割磁感線，根據(jù)右手定則可知。點電勢

最高；根據(jù)X

1,

E=Blv=-Bcol2X

2

同時有

X

/(?==加R

XXXX

可得

0<uOa<uOb=uOc

得

>(>((

(P0PaPb=Pe

5.D

【詳解】A.用單色光束①、②照射光電管，設遏止電壓是q,由動能定理可得

eUc=Ek=hv-W0

可知對同一光電管逸出功叫一定，遏止電壓越大，則照射光的頻率越大，由題圖乙可知

q①〉q②，可知單色光束①的頻率大于②，即有%>噎，由光子的能量公式*人，則有

￡?<￡?)A錯誤；

B.單色光束①的頻率大于②，由波長與頻率的關系式九=￡可知，兩種光的波長關系&<%,

V

B錯誤；

h

C.由光子的動量公式夕=不可知，有&<%,兩種光的動量關系P①〉P②，C錯誤;

4

D.由光電效應方程線=加一%,由于叱①②，逸出功％相同，可知光電子最大初動能關系

■①>Ek②，D正確。

6.AC

【詳解】AB.當1運動到仍處過程中，根據(jù)動能定理可得

mgL1=—1mv2

解得

v=42gL

故A正確，B錯誤；

CD.當1運動到仍處時，2剛好要滑動，則對2研究

F安=同ng

F^=BIL

R

E=BLv

聯(lián)立解得

2B2l}J2gL

m=---------------

gR

故C正確，D錯誤。

7.BD

【詳解】AB.當導體桿6的速度最大時，對導體桿。受力分析有

/jmg=FA

對導體桿6受力分析，沿斜面方向有

mgsin6=4cos0+f

垂直斜面方向有

mgcos6+且1sin8=然

摩擦力大小

f=也

聯(lián)立解得

故A錯誤、B正確;

CD.當導體桿6的速度最大時，有

電動勢

E=BLvcos0

導體桿6受到的安培力

FA=BIL

故C錯誤，D正確。

8.AC

【詳解】A.帶正電的離子受到的洛倫茲力向上偏轉(zhuǎn)，極板MN帶正電為發(fā)電機正極，A正

確；

BCD.離子受到的洛倫茲力和電場力相互平衡時，此時令極板間距為d,則

qVB=ql

U=Bdv

因此增大間距。變大，增大速率。變大，。大小和密度無關，BD錯誤C正確。

9.BC

【詳解】A.理想氣體溫度不變，體積增大，根據(jù)玻意耳定律可知，吸盤內(nèi)的氣體的壓強減

小，故A錯誤；

B.理想氣體溫度一定，則內(nèi)能不變，氣體體積增大，氣體對外界做功，根據(jù)熱力學第一定

律可知，吸盤內(nèi)的氣體要從外界吸收熱量，故B正確；

C.理想氣體溫度不變，則吸盤內(nèi)的氣體分子的平均動能不變，故C正確；

D.根據(jù)玻意耳定律有

p0V0=py-1.5V0

令此掛鉤所掛物體的最大質(zhì)量為M,對物體與掛鉤整體分析有

（M+m）g=kN,p0S=N+ptS

解得

3g

故D錯誤。

10.ACD

【詳解】A.初始狀態(tài)活塞受到左側氣體向右的壓力和彈簧向左的彈力處于平衡狀態(tài)，彈簧

處于壓縮狀態(tài)。因活塞密封不產(chǎn)，可知左側氣體向右側真空漏出。左側氣體壓強變小，右側

出現(xiàn)氣體，對活塞有向左的壓力，最終左、右兩側氣體壓強相等，且彈簧恢復原長，故A

正確；

B.由題知活塞初始時靜止在汽缸正中間，但由于活塞向左移動，左側氣體體積小于右側氣

體體積，則左側氣體質(zhì)量小于右側氣體質(zhì)量，故B錯誤；

C.密閉的氣缸絕熱，與外界沒有能量交換，但彈簧彈性勢能減少了，可知氣體內(nèi)能增加,

故C正確；

D.初始時氣體在左側，最終氣體充滿整個氣缸，則初始左側單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)應該是

最終左側的兩倍，故D正確。

11.ABD

【詳解】A.大氣的體積為

V=4兀Rh

故A正確；

B.根據(jù)上述

Po=pgh

解得

gh

故B正確；

C.設大氣層中氣體的質(zhì)量為陸地球的表面積為S,由大氣壓強產(chǎn)生的原因可知

S=4萬斤

mg=p0S

N=小

M

解得

）-4兀KPONA

Mg

故C錯誤；

D.氣體分子之間的距離為

故D正確。

12.BC

【詳解】A.由圖可知狀態(tài)/變化到狀態(tài)8,壓強與體積均增加，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程,

有

PV「

V=c

易知溫度必定升高。故A錯誤；

B.由A選項分析，N-2溫度升高，分子的平均動能增大。故B正確；

C.狀態(tài)/變化到狀態(tài)2,壓強的平均值為

氣體對外界做功為

3

WyVy

=-P（,B-A）=--POO

根據(jù)熱力學第一定律

\U=W+Q

又

AL/>0

3

所以從/一8,氣體吸收的熱量大于萬為外。故C正確；

D.仄B-C,氣體體積不變，不做功，有

△U=Q

根據(jù)查理定律，可得

PB_=PC_

TB~Tc

氣體壓強減小,其熱力學溫度降低，內(nèi)能減小。所以氣體向外界釋放熱量。故D錯誤。

13.(l)dabec

(2)71a2*

nSVr

(3)BC

【詳解】（1）實驗過程應先用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記

下量筒內(nèi)每增加一定體積時的滴數(shù)，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積，再根據(jù)油酸酒精

溶液的濃度計算出油酸的體積，后往邊長約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水，待水面穩(wěn)

定后將適量的琲子粉均勻地撒在水面上，再用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水

面上，待薄膜形狀穩(wěn)定，隨后將玻璃板放在淺盤上，然后將油酸膜的形狀用彩筆描繪在玻璃

板上，最后將畫有油酸膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上，計算出油酸膜的面積。根據(jù)油酸的

體積和油酸膜的面積計算出油酸分子直徑的大小。即實驗步驟的正確順序是dabeco

（2）[1]根據(jù)數(shù)格子的辦法，多于半格算一格，少于半格舍去，油膜的總格數(shù)為71格，則

油膜總面積為

S=71/

⑵由于所用油酸酒精溶液每匕體積溶液中有純油酸體積%,則溶液的濃度為

x-2

匕

用注射器和量筒測得體積為K的上述溶液有n滴，則一滴溶液中純油酸的體積為

展無x

n

油酸分子直徑為

d=l

聯(lián)立解得

d4

（3）根據(jù)

d=Ys

A.油膜中含有大量未溶解的酒精，導致油膜面積測量值偏大，則油酸分子直徑測量值偏小,

故A錯誤；

B.計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格，導致油膜面積測量值偏小，則油酸分子

直徑測量值偏大，故B正確；

C.水面上琲子粉撒得太多，油膜沒有充分展開，導致油膜面積測量值偏小，則油酸分子直

徑測量值偏大，故c正確；

D.用注射器和量筒測匕體積溶液滴數(shù)時多記錄了幾滴，導致油酸體積測量值偏小，則油酸

分子直徑測量值偏小，故D錯誤。

故選BC。

14.(l)a

⑵見解析

⑶低

【詳解】(1)閉合開關S前，應將滑動變阻器的觸頭P滑至。端。

(2)如圖

(3)由圖乙可知，在實驗測量數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，壓力越大，圖像斜率絕對值越小，靈敏度越低。

15.(1)B=魯;(2)d=-7iL-(3)F=

2qL23%

【詳解】(1)對乙粒子，如圖所示

由洛倫茲力提供向心力

q%B=m

0

由幾何關系

sin30°=-

0

聯(lián)立解得，磁感應強度的大小為

(2)由題意可知，根據(jù)對稱性，乙在磁場中運動的時間為

,30°27rm27rL

A=2x----x----=----

360°qB3%

對甲粒子，由對稱性可知，甲粒子沿著直線從尸點到。點，由運動學公式

「31

2=5%%+/M2

由牛頓第二定律

qE_9v

Cl—0—0

m47rL

聯(lián)立可得ni區(qū)寬度為

d=-7iL

2

(3)甲粒子經(jīng)過。點時的速度為

3「

y甲=5%+M=3%

因為甲在IV區(qū)始終做勻速直線運動，則

cot=kx=kx3%/

可得

7co

k=——

3%

設乙粒子經(jīng)過in區(qū)的時間為馬，乙粒子在iv區(qū)運動時間為/。，則上式中

t=tQ+t2

對乙可得

-=a)(t()+t2)-kx2

q

整理可得

x2=3vO+?)-----

oo2qa)

對甲可得

再=3%%+灰)

則

Ax=&-9=3%"

-qa>

化簡可得乙追上甲前尸與Ax間的關系式為

F①M

3%

16.(1)100N；(2)327K

【詳解】(1)活塞從位置。到6過程中，氣體做等溫變化，初態(tài)

=1.0xl05Pa,K=S/1月

末態(tài)

死=?、K=5-10^

根據(jù)

PM=PM

解得

5

p2=l.lxlOPa

此時對活塞根據(jù)平衡條件

F+p}S=p2S+N

解得卡銷b對活塞支持力的大小

2V=100N

(2)將汽缸內(nèi)氣體加熱使氣體溫度緩慢升高，當活塞剛好能離開卡銷6時，氣體做等容變

化，初態(tài)

5

p2=l.lxlOPa,T2=300K

末態(tài)，對活塞根據(jù)平衡條件

p3s=F+p、S

解得

5

p3=1.2xlOPa

設此時溫度為4,根據(jù)