根据机械能守恒定律得：
1 2
m1
v
' B
2
1 2
(m1
M )v共2
m1gR ……………………1’
解得：M=10kg ……………………1’
(3) 小滑块和圆弧轨道系统，从小滑块从 B 进入圆弧轨道到 D 点过程。设小滑块在 B
点的速度
v
'' B
，轨道上
D
点时，小滑块速度
v1
，水平分量
v1x
，竖直分量
又 F k x L ， FN1 mg cos
联立解得 f kx cos ， FN 2 Mg mg kx sin ……………………1’
D 点处，小滑块还未离开轨道，小滑块与圆弧轨道在垂直圆弧方向上速度的分量相等
即： v1xsin45o v1y cos 45o v2 sin 45o ……………………1’
通过计算可知：
v
'' B
8m / s ……………………1’
33.（1）B的压强 PA 、体积 V; 气体 B 的压强 PB 、体积 3V; 气体 C 的压
当长木板再次回到边界 OB 时，速度 v'B ，
根据运动学公式：
v
' B
2
v 2
2ax2
，得：
v
' B
4
3m/s
……………………1’
小滑块和圆弧轨道系统，从小滑块第二次从 B 进入圆弧轨道到刚好到达与圆弧轨道圆心等高
处 C 点过程。在水平方向上动量守恒： m1vB' (m1 M )v共 ……………………1’
长木板速度 v a2t 解得 t 1s
长木板位移
x2
1 2
a
2
t
2
3m
此时速度 v 6m / s
……………………1’
……………………1’
速度相等后小滑块与长木板一起先向左匀减速，再反向匀加速运动，加速度为 a
对小滑块与长木板整体，根据牛顿第二定律得：
F （m1m2 )a 解得： a 2m / s2 ………………………1’
从
B
到
C
对小滑块列动能定理：- m1gR
1 2
m1vc2
1 2
m1vB2
在
C
点，根据牛顿第二定律得： Nc
mv12 R
………………………………………1’ ………………………………………1’
根据牛顿第三定律得，小滑块对轨道的压力：
N
' c
Nc
104N
……………………………………2’
（2）从圆弧轨道回到长木板上，小滑块先做匀减速运动，长木板向左做匀加速运动。
PC 280mmHg ，……………………1’ PB 320mmHg
（ii）加热到一定温度时，U 形管内左右水银柱高度差也为 40 mm, 这个过程中气体 A、
B 的压强不变。
P‘C P gh 320mmHg ……………………1’ 初始温度 T1=273K
气体 C 的体积不变，根据查理定律
当 物 块 位 移 为 x 时 ， 弹 簧 伸 长 量 为 x L ， 物 块 所 受 合 力 为
F合 mg sin k x L ……………………1’
联立以上各式解得 F合 kx
可知物块做简谐运动。……………………1’
（ii）物块做简谐振动的振幅为 A 0.1m L 0.13m ……………………1’
v1y
。则
v12 v1x2 v1y2 ……………………1’
系统在水平方向上动量守恒，
m1
v
'' B
m1v1x
Mv2
……………………1’
根据机械能守恒定律，
1 2
m1
v
'' B
2
1 2
m1v12
1 2
Mv2 2
m1gh ……………………1’
离开圆弧轨道后，竖直方向上做竖直上抛运动， v12y 2g(R h）……………………1’
………………………………………1’
………………………………………1’
t
………………………………………1’ ………………………………………2’
25.(20 分)
f m1g 6N F ， 初 始 小 滑 块 在 长 木 板 上 匀 速 运 动 。 ………………………………………1’
VB=V0=12m/s.
黑龙江省实验中学联盟校 2020 年高三第二次模拟考试
物理学科试题 参考答案
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20
21
C
B
C
B
C
AD ABD AD
22. （5 分）答案：（1）0.1（3 分） （2） 5m/s2 （2 分）
23.（10 分）答案：（1）乙（3 分） (2) E = 0.800V （2 分） , r 314 （2 分） （3） 40.0 （结果在 31.3 ~ 45.5 都给分）（3 分）
24.（12 分）（1）由几何关系有
t
………………………………………2’
………………………………………1’
qv0 B
m
v02 r
………………………………………1’
t
………………………………………2’
(2)磁场中的偏转角度
tan
由偏转角度可知，带电粒子在电场中从 CD 边射出………………………………………1’
小滑块的加速度 a1, 则： F m1g ma1 解得： a1 6m / s2 ………………………………1’
长木板加速度 a 2 ,则： m1g m2a 2 ，
解得： a 2 6m / s2 ……………………1’
小滑块与长木板速度相等所用时间为 t, 则：小滑块速度 v v0 a1t ，
PC P‘C ……………………2’ T1 T
T=312K , 即温度为 39oC……………………1’
34.（1）BDE（5 分）
（2）（10 分）（i）设物块在斜面上平衡时，弹簧伸长量为 L ，
则有 mg sin k L 0 ……………………1’
L mg sin 0.03m
解得
k
……………………1’
由对称性可知，最大伸长量为 xm A L 0.16m ……………………1’
（iii）设物块位移 x 为正，则斜面体受力情况如图所示
由于斜面体平衡，所以水平方向有 f FN1 sin F cos 0 ……………………1’ 竖直方向有 FN 2 Mg FN1 cos F sin 0 ……………………1’
强 PC
当打开阀门 S，整个系统稳定之后，气体 A、B 中压强都为 P，气体 C 的压强没有改变。
PAV+3PBV=4PV
……………………2’
P
7 8
PB
……………………1’
初始状态时： PB PC gh ……………………1’ 其中 h=40mm
系统稳定后，U 形管内左右水银柱高度相等， P PC ……………………1’