2021-2022学年辽宁省协作校高二（下）期末物理试卷（含解析）

绝密★启用前

2021-2022学年辽宁省协作校高二（下）期末物理试卷

第I卷（选择题）

一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）

1. 下列说法正确的是(    )

A. 氡的半衰期为天，个氡原子核经过天后一定有个氡原子核发生了衰变
B. 天然放射的三种射线中，穿透能力最强的是射线
C. 衰变成要经过次衰变和次衰变
D. 放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子的核外电子挣脱原子核的束缚形成的

2. 如图所示为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是(    )

A. 图中，物体在这段时间内的平均速度为
B. 图中，物体的加速度为
C. 图中，阴影面积表示时间内物体的加速度变化量
D. 图中，时物体的速度为

3. 如图，导体轨道固定，其中是半圆弧，为半圆弧的中点，为圆心。轨道的电阻忽略不计。是有一定电阻、可绕转动的金属杆，端位于上，与轨道接触良好。空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为现使从位置以恒定的角速度逆时针转到位置并固定过程Ⅰ；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从增加到过程Ⅱ。在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过的电荷量之比为：，则等于(    )

A.  B.  C.  D.

4. 如图甲，合上开关，用光子能量为的一束光照射阴极，发现电流表读数不为零。调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于时，电流表读数仍不为零，当电压表读数大于或等于时，电流表读数为零。把电路改为图乙，当电压表读数为时，逸出功及电子到达阳极时的最大动能为(    )

A. ， B. ，
C. ， D. ，

5. 一静止在匀强磁场中的天然放射性原子核发生了一次衰变，释放出的粒子和反冲核都在磁场中做匀速圆周运动，运动径迹如图所示。衰变放出的光子的动量可以忽略不计，下列判断正确的是(    )

A. 运动径迹对应粒子
B. 释放出的粒子和反冲核在磁场中运动的轨迹半径之比与它们的质量有关
C. 释放出的粒子和反冲核在磁场中运动的轨迹半径之比为：
D. 释放出的粒子和反冲核在匀强磁场中做圆周运动时环绕方向相反

6. 手摇式发电机足我们教学中常用的演示工具，如图甲所示，可以简化为图乙。一个小型旋转电枢式交流发电机的矩形线圈面积为，匝数为，线圈总电阻为，在磁感应强度为的匀强磁场中以矩形线圈中轴线为轴以角速度匀速转动，产生的交流电通过、与外电路连接，如图所示，外电路电灯电阻为，电压表为理想交流电表。在线圈由平行于磁场方向位置转过的过程中，下面说法正确的是(    )

A. 电压表的示数为
B. 通过灯泡的电荷量为
C. 电灯中产生的焦耳热为
D. 当线圈由平行于磁场方向位置转过时，流过线圈的电流为

7. 有一种在超市中常见的“强力吸盘挂钩”如图甲所示。图乙和图丙是其工作原理示意图。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上如图乙，挤出吸盘内部分空气，然后把锁扣扳下如图丙，使外界空气不能进入吸盘。由于吸盘内外存在压强差，使吸盘被紧压在墙壁上，挂钩上即可悬挂适量物体。轻质吸盘导热良好、有效面积为不计吸盘和墙壁接触部分的面积，扳下锁扣前密封体积为，压强等于大气压强为，扳下锁扣后吸盘内体积变为，已知吸盘挂钩能够承受竖直向下的最大拉力是其与墙壁间正压力的倍，下列说法正确的是(    )

A. 扳下锁扣后吸盘内气体压强为
B. 扳下锁扣后吸盘内气体密度会变大
C. 该吸盘此时能悬挂的物体的重力不能超过
D. 此过程中吸盘内的气体要放热

8. 如图所示，一端封闭的粗细均匀的玻璃管，开口向上竖直放置，管中有两段水银柱封闭了两段空气柱，开始时现将玻璃管缓慢地均匀加热，则下列说法中正确的是(    )

A. 加热过程中，始终保持 B. 加热后
C. 加热后 D. 条件不足，无法确定

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

9. 中国自主三代核电“华龙一号”示范工程第台机组中核集团福清核电号机组年月日投入商业运行，至此“华龙一号”示范工程全面建成投运。“华龙一号”在安全、技术和经济指标上已经达到或超过了国际三代核电用户需求。“华龙一号”利用重核的裂变，一个重要的核反应方程是，各个核和中子的质量如下：质量为，质量为，质量为，质量为，的质量对应的能量为，标准煤完全燃烧产生的热量约为，则下列说法正确的是(    )

A. 利用速度很大的快中子容易轰击开铀
B. 裂变反应堆中，镉棒的作用是吸收中子，控制反应速度
C. 要使链式反应发生，裂变物质的体积要大于它的临界体积
D. 铀全部裂变所放出的能量约为标准煤完全燃烧时放出的热量

10. 如图所示为氢原子的能级图，一群氢原子处于的激发态，在向低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光子照射逸出功为的金属铯，下列正确的是(    )

A. 这群氢原子能发出种频率不同的光，其中从能级跃迁到能级所发出的光波长最短
B. 这群氢原子所发出的光中，其中有三种光能够使金属铯发生光电效应
C. 这群氢原子向较低能级跃迁的过程中，其中从能级跃迁到能级所发出的光子又能使另外能级的氢原子电离
D. 金属铯表面所逸出的光电子的初动能最大值为

11. 中国书法是一种艺术，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左上回带。该同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防止打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。则下列关于向右行笔过程中各物体的受力正确的是(    )

A. 毛笔对纸的压力一定大于毛笔的重力 B. 镇纸受到了向右的静摩擦力
C. 白纸受到了个摩擦力 D. 桌面受到了向右的静摩擦力

12. 如图所示，在一定质量的理想气体压强随体积变化的图象中，气体先后经历了、、、四个过程，其中垂直于，垂直于轴且与轴平行，、是两条等温线。下列判断正确的是(    )

A. 从的过程，气体分子密集程度不变，分子平均动能增加
B. 从的过程，气体密度不断减小，温度先升高后不变
C. 从的过程，气体放出的热量大于外界对气体做的功
D. 从的过程，气体放热大于吸热
 

第II卷（非选择题）

三、实验题（本大题共2小题，共16.0分）

13. “用油膜法估测分子的大小”的实验方法及步骤如下：
    向的油酸中加酒精，直至总量达到；
    用注射器吸取中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入滴时，测得其体积恰好是；
    先往边长为的浅盘里倒入深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上；
    用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；
    将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，将油膜形状画在每小格边长为的方格纸上，数出完整的方格有个，大于半格的有个，小于半格的有个。
    根据以上信息，回答下列问题：
    滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为______；
    油酸分子的直径是______。第小题结果保留两位有效数字
    某同学在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，计算结果明显偏大，可能是由于______。
    A.油酸未完全散开
    B.计算油膜面积时舍去了所有不足一个的方格
    C.求每滴溶液体积时，的溶液的滴数多记了滴
    利用单分子层油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数。如果已知体积为的一滴纯油酸在水面上散开形成的单分子层油膜的面积为，油酸的密度为，摩尔质量为，则阿伏加德罗常数的表达式为______。
14. 学习了传感器之后，某物理兴趣小组找到了一个热敏电阻，想利用热敏电阻的阻值随温度升高而减小的特点来制作一个简易的温度计。兴趣小组查到了该热敏电阻的阻值随温度变化的一些信息如图甲所示。他们准备的实验器材如下：干电池电动势为，内阻不计，毫安表量程为、内阻为，滑动变阻器，开关、导线若干。
    
    若直接将干电池、开关、毫安表、热敏电阻串接成一个电路作为测温装置，则该电路能测得的最高温度为______。
    现在该兴趣小组想让测温范围大一些，使该电路能测得的最高温度为，他们又设计了如图乙所示的电路图，并进行了如下操作：
    将该热敏电阻做防水处理后放入的沸水中，一段时间后闭合开关，调节滑动变阻器可以使毫安表指针满偏，则调节滑动变阻器应为______；
    保持滑动变阻器接入电路的电阻不变，他们在实验室中找来了一瓶水，把热敏电阻放入水中，一段时间后闭合开关，发现毫安表的示数为，则测得水的温度为______。结果保留两位有效数字
    毫安表的电流值单位：和温度单位：的关系式为______。
    根据关系式将毫安表刻度盘上的电流值改写为温度值。

四、简答题（本大题共1小题，共9.0分）

15. 年月号，上海市出现新型冠状病毒肺炎疫情，全国各地医护人员及时赶赴一线。一位医生赶到汽车站时，车已经沿平直公路驶离车站，听到呼喊后汽车立即以的加速度匀减速刹车，该医生同时以的速度匀速追赶汽车。已知汽车开始刹车时速度为，减速前距离医生。求：
    医生追上汽车前，医生和汽车间的最远距离；
    医生追上汽车的时间。

五、计算题（本大题共2小题，共27.0分）

16. 如图所示，半圆柱体、光滑圆柱体及长方体木块放在水平地面上，与、刚好接触并处于静止状态。现用水平向左的推力推，使其缓慢移动，直到恰好运动到的顶端，在此过程中始终保持静止，已知、、的质量均为，、的半径均为，与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为，求：
    
    刚离开地面时，对的弹力大小；
    当、圆心的连线与地面的夹角为时，地面对的支持力大小；
    移动的整个过程中水平推力的最大值。
17. 如图，容积均为的汽缸、下端有细管容积可忽略连通，阀门位于细管的中部，、的顶部各有一阀门、，中有一可自由滑动的活塞质量、体积均可忽略。初始时，三个阀门均打开，活塞在的底部；关闭、，通过给汽缸充气，每次可以打进气压为、体积为的空气，使中气体的压强达到大气的倍后关闭。已知室温为，汽缸导热。
    求向中打气的次数；
    打开，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；
    接着打开，活塞稳定后，再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高，求此时中气体的压强。
    

答案和解析

1.【答案】 

【解析】解：、半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，对少数原子核不适用，故A错误；
B、三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故B错误；
C、根据一次衰变，质量数减小，质子数减小，而一次衰变，质量数不变，质子数增加，因此铀衰变为铅核的过程中，质量数减少，而质子数减少，因此要经过次衰变，导致质子数减少，由于质子数只减少，所以只有发生次衰变，故C正确。
D、衰变时，原子核中的一个中子，转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，故D错误。
故选：。
半衰期时统计规律，对少量原子核不适用；
三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力最弱；
根据一次衰变，质量数减小，质子数减小，而一次衰变，质量数不变，质子数增加；
射线实际上是原子核中的中子放出来电子。
解决本题的关键知道衰变的实质，知道三种射线的特点，半衰期与外界因素无关，具有统计规律，对少数原子核不适用．
 

2.【答案】 

【解析】解：、根据速度时间图像与时间轴所围的图形面积表示位移，知当物体在这段时间内做匀加速直线运动时，其位移大于，故平均速度大于，故A错误；
B、根据可知，图中，图像的斜率，则物体的加速度为，故B错误；
C、根据可知，图中，阴影面积表示时间内物体的速度变化量，故C错误；
D、根据变形有，由图可知，，时物体的瞬时速度为，故D正确。
故选：。
图中，图像与时间轴所围的面积表示位移；图中，根据匀变速直线运动的速度位移公式列式，求解物体的加速度；图中，图像与时间轴所围的面积表示速度变化量；图中，根据匀变速直线运动的位移时间公式变形得与的关系，求出物体的加速度和初速度，再求时物体的瞬时速度。
对于物理图象，往往要写出解析式，对照物理规律来分析图象的物理意义。要注意分析图象斜率、面积和截距的意义。
 

3.【答案】 

【解析】解：设圆的半径为，金属杆的电阻为。
金属杆从到的过程中：
根据电荷量的计算公式可得：
磁感应强度的大小以一定的变化率从增加到的过程中，
第二次通过线圈某一横截面的电荷量为：
由题，：：
联立可得：，故A正确，BCD错误。
故选：。
依据电量的表达式求出两种情况下通过的电荷量，再根据电荷量之比为：进行解答。
本题主要是考查法拉第电磁感应定律的公式，解答本题的关键是掌握电荷量的计算公式。
 

4.【答案】 

【解析】解：设用光子能量为的光照射时，光电子的最大初动能为，阴极材料逸出功为，当反向电压达到以后，具有最大初动能的光电子也达不到阳极，因此，有
由光电效应方程
由以上二式


所以此时最大初动能为，该材料的逸出功。当电压表读数为时，则电子到达阳极时的最大动能为

故选：。
甲图中所加的电压为反向电压，电流表读数为零时对应的电压为遏止电压，由此可得光电子最大初动能从而结合光电效应方程解出逸出功；乙图中所加的电压为正向电压，结合动能定理可求电压表读数为时，电子到达阳极时的最大动能。
本题考查光电效应，要求学生结合题干与光电效应方程、动能定理进行计算以及求解，难度适中。
 

5.【答案】 

【解析】解：、圆周衰变过程系统动量守恒，以粒子速度方向为正方向，由动量守恒定律得：，则；衰变后粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：；衰变过程核电荷数守恒，则衰变后反冲核所带电荷量，粒子所带电荷量，则；做圆周运动的半径大于反冲核的半径，径迹对应的是反冲核，径迹对应的是粒子，它们的半径之比是：，运动轨迹半径与它们的质量无关，故ABC错误；
D、衰变过程系统动量守恒，衰变前原子核静止，初动量为零，由动量守恒定律可知，衰变后释放出的粒子与反冲核的速度方向相反，它们在匀强磁场中做圆周运动时环绕方向相反，故D正确。
故选：。
原子核衰变过程系统动量守恒，衰变后粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，应用牛顿第二定律求出粒子的轨道半径，然后分析答题。
本题考查了带电粒子在匀强磁场中的运动、原子核衰变等知识点；分析清楚清楚粒子运动过程与图示运动轨迹，应用动量守恒定律与牛顿第二定律即可解题。
 

6.【答案】 

【解析】解：、线圈转动产生的最大感应电动势为，有效值为，根据闭合电路的欧姆定律可得，故A错误；
B、通过的电荷量，故B错误；
C、线圈转动的周期，电灯中产生的焦耳热，故C正确；
D、当线圈由平行于磁场方向位置转过时，此时线圈位于中性面位置，产生的感应电动势为零，形成的感应电流为，故D错误；
故选：。
 

7.【答案】 

【解析】解：、由题意可知，气体初状态的压强，，，气体温度不变，由玻意耳定律得：，代入数据解得：，故A错误；
B、扳下锁扣后吸盘内气体体积变大而气体质量不变，则气体密度会变小，故B错误；
C、吸盘的面积，对吸盘，由平衡条件得：，代入数据解得，吸盘与墙壁间的正压力大小，已知吸盘挂钩能够承受竖直向下的最大拉力是其与墙壁间正压力的倍，该吸盘此时能悬挂的物体的最大重力，故C正确；
D、次过程中气体体积变大，气体对外做功，，气体温度不变，气体内能不变，，由热力学第一定律可知：，系统吸收热量，故D错误。
故选：。
气体温度不变，应用玻意耳定律求出扳下锁扣后吸盘内气体的压强；根据体积的变化判断气体密度如何变化；根据题意求出所挂物体的最大重力；应用热力学第一定律分析答题。
根据题意分析清楚气体状态变化过程，应用玻意耳定律、平衡条件与热力学第一定律即可解题。
 

8.【答案】 

【解析】解：设大气压为，由图示可知，封闭气体的压强：，，
对气体加热过程气体压强不变，气体发生等压比变化，
由盖吕萨克定律得：，则，，
由于，由，可知，，故A正确；
故选：．
加热过程中气体的压强保持不变，气体发生等压变化，应用盖吕萨克定律分析答题．
本题考查了判断气体体积间的关系，知道气体发生等压变化，应用盖吕萨克定律即可正确解题．
 

9.【答案】 

【解析】解：、在核反应堆中，慢中子容易被铀俘获产生变产生裂变，故A错误；
B、在核电站中，通过控制棒一般用石墨棒或镉棒吸收中子多少来控制反应速度，当反应过于激烈时，使控制棒插入深一些，让它多吸收一些中子，链式反应的速度就会慢一些，故B正确；
C、要使链式反应发生，裂变物质的体积要大于等于它的临界体积，故C错误；
D、核反应质量亏损为：。
释放的核能为：，
已知铀有个铀核，那么铀内大约有个个铀核，由此可知铀全部裂变放出的能量为：
，
则标准煤的质量为：，
故D正确；
故选：。
铀核俘获中子会发生重核裂变反应，快中子与石墨、重水原子核碰撞后能量会减小，变为慢中子；镉棒通过吸收中子控制裂变反应速度；要使链式反应发生，裂变物质的体积要大于等于它的临界体积；根据爱因斯坦质能方程求放出核能。
解决本题的关键知道重核裂变反应的特点，知道慢中子容易被俘获发生裂变反应，所以在核反应堆中，将快中子变为慢中子，知道通过镉棒吸收中子，可以控制反应速度。
 

10.【答案】 

【解析】解：、一群氢原子处于的激发态，能发出种不同频率的光，其中从能级跃迁到能级所发出的光的能量最低，波长最长，故A错误
B、这群氢原子所发出的光中，其中从能级跃迁到能级与跃迁到能级发出的光不能使金属铯发生光电效应，其余均可以。故B错误
C、这群氢原子向较低能级跃迁的过程中，从能级跃迁到能级所发出的光子的能量为，所以从能级跃迁到能级所发出的光子又能使另外能级的氢原子电离，故C正确
D、这群氢原子向较低能级跃迁的过程中发出光子的最大能量为，根据光电效应方程可知金属铯表面逸出光电子最大出动能，故D正确
故选：。
一群氢原子发出的光的频率种类满足；只要光子的能量大于逸出功则可以发生光电效应，光电子的最初动能计算根据爱因斯坦光电效应方程即可求解。
本题考查玻尔理论与光电效应，注意理解逸出功、一群氢原子含义。
 

11.【答案】 

【解析】解：、毛笔对纸的压力不一定大于毛笔的重力，一顿时，或向右按时，压力大于毛笔的重力，向左上回带时，压力小于毛笔的重力，故A错误；
B、镇纸相对于纸没有运动的趋势，镇纸没有受到摩擦力作用，故B错误；
C、白纸受到了个摩擦力，一个是毛笔施加的向右的摩擦力，一个是桌面施加的向左的摩擦力，故C正确；
D、桌面对白纸有向左的静摩擦力，则桌面受到了向右的静摩擦力，故D正确。
故选：。
毛笔对纸的压力与毛笔的重力无关；对镇纸进行受力分析即可；对白纸进行受力分析，判断白纸受到的摩擦力；结合对白纸的受力分析判断桌面受到的摩擦力的方向。
判断摩擦力的有无以及摩擦力的方向是摩擦力一类题目中的难点，在该题中，对镇纸的作用的理解是解答的关键。
 

12.【答案】 

【解析】解：、从的过程气体的体积不变而压强增大，所以气体分子密集程度不变；由可知，气体温度升高，分子平均动能增加，故A正确；
B、从的过程气体的体积不变，气体的密度不变，过程气体体积增大，气体密度减小，过程气体温度升高，过程气体温度不变，故B错误；
C、从的过程中压强不变而体积减小，由可知，气体温度降低，的过程中气体的内能减小；的过程中气体的体积减小，所以外界对气体做功。结合热力学第一定律可知，从的过程，气体放出的热量大于外界对气体做的功，故C正确；
D、与的温度相等，从的过程气体内能不变，则；图线与横坐标轴围成图形的面积表示气体做功，由图示图象可知，气体对外做功大于外界对气体做功，整个过程气体对外做功，，由热力学第一定律可知：，整个过程气体从外界吸收热量，则整个过程气体吸收的热量大于放出的热量，故D错误。
故选：。
由到等容增压，由一定质量的理想气体状态方程知温度升高，从过程是等温压缩，气体对外界做功，而内能不变，过程压强不变体积减小，温度降低，平均动能减小引起的。然后应用一定质量的理想气体得状态方程与热力学第一定律结合即可正确解答。
注意此类题目经常把理想气体状态方程与热力学第一定律相结合，并要理解热力学第一定律中各个符号的物理意义。
 

13.【答案】      

【解析】解：滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为
；
根据大于半格的算一格，小于半格的舍去，可计算得油膜形状占据的方格数大约为个，故面积为

油酸分子的直径为

计算油酸分子直径的公式为，是纯油酸的体积，是油膜的面积。
A、油酸未完全散开，偏小，故得到的分子直径将偏大，故A正确；
B、计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，将偏小，故得到的分子直径将偏大，故B正确；
C、求每滴体积时，的溶液的滴数多计了滴，由可知，纯油酸的体积将偏小，则计算得到的分子直径将偏小，故C错误；
故选：。
油酸的摩尔体积为

每个油酸分子体积为

阿伏伽德罗常数为

联立解得：
故答案为：；；；
根据题目条件得出纯油酸的体积；
根据公式计算出油酸分子的直径；
根据实验原理掌握正确的实验操作，结合公式完成分析；
根据阿伏伽德罗的相关表达式完成解答。
本题主要考查了油膜法测量分子直径大小的实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合公式即可完成分析。
 

14.【答案】      ． 

【解析】解：因电流表的量程最大值为，故直接将干电池、开关、毫安表、热敏电阻串接成一个电路的电流最大值为：
热敏电阻的最小阻值为：
由图甲可知当热敏电阻的阻值为时，对应的温度值为，则该电路能测得的最高温度为；
、该热敏电阻在时电阻值为：
由闭合电路欧姆定律得：
，代入数据为：
解得滑动变阻器的阻值：；
、设当毫安表的示数为时，热敏电阻的阻值为，
由闭合电路欧姆定律得：
，代入数据为：
解得：；
由图甲可知热敏电阻阻值与温度的关系式为：
当热敏电阻阻值为，解得水的温度为；
、由闭合电路欧姆定律得：，
代入数据为：，电流值的单位为
与联立可得毫安表的电流值和温度的关系式：．
故答案为：；、；、；、
直接将干电池、开关、毫安表、热敏电阻串接成一个电路的电流最大值等于毫安表量程的最大值，由闭合电路欧姆定律求得热敏电阻的最小阻值，由图甲可知该电路能测得的最高温度；
、该热敏电阻在时电阻值为，由闭合电路欧姆定律解得滑动变阻器的阻值；
、由闭合电路欧姆定律解得此时的热敏电阻阻值，由图甲得到热敏电阻阻值与温度的关系式，再解得水的温度；
、由闭合电路欧姆定律解得与的关系，结合热敏电阻阻值与温度的关系式，解得毫安表的电流值和温度的关系式。
本题为利用热敏电阻制作简易的温度计的实验，考查对实验原理的分析能力，围绕电流、电阻、温度三个物理量的关系，应用闭合电路欧姆定律解答。
 

15.【答案】解：设经过时间时，医生和汽车的速度相等，即，此时他们相距最远，
已知：

解得：；
汽车位移：
代入数据解得：
医生位移：
医生和汽车间的最远距离为：；
汽车速度减为的时间为：
由速度位移公式有：
解得汽车速度减为时的位移为：
在时间内医生的位移，说明医生追上汽车时，车已停止运动。
医生追上汽车的时间为：。
答：医生追上汽车前，医生和汽车间的最远距离为；
医生追上汽车的时间为。 

【解析】当医生和汽车的速度相等时，相距最远。依此求出对应时间和两者位移，以及位移差，从而求出最远距离；
先求出汽车速度减小为零所需要的时间与运动的位移，判断出医生在汽车的速度减小为零之前能否追上，再进行分析求解。
本题考查追及、相遇问题，解决本题的关键在于搞清人与汽车的运动状态，根据位移差求解，注意刹车时间。
 

16.【答案】解：刚离开地面时，受到重力、对的弹力和对的支持力，如图所示：
根据几何关系可得：，
解得：
则有：；
当圆柱体下端离地以后，以和整体为研究对象，在竖直方向有：
则地面对的支持力大小为；
由题意可知，当刚离开地面时，对的弹力最大，根据力的平行四边形法则解得：
。
答：刚离开地面时，对的弹力大小为；
当、圆心的连线与地面的夹角为时，地面对的支持力大小为；
移动的整个过程中水平推力的最大值为。 

【解析】以为研究对象，根据平衡条件求解；
对物体利用整体法可求出地面对木块的支持力；
根据力的平行四边形法则解出水平推力的表达式，结合数学知识分析出当刚离开地面时，对的弹力最大。
本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。
 

17.【答案】解：设打气的次数为，以汽缸中的气体与打入的气体整体为研究对象，
气体温度不变，由玻意耳定律得：
解得：次
设打开后，稳定时活塞上方气体的压强为，体积为，
活塞的质量与体积都不计，则活塞上方与下方气体压强相等，气体温度不变，由玻意耳定律得：
对活塞上方气体得：
对活塞下方气体得：
解得：，
打开后，设活塞上升到汽缸顶部汽缸内气体压强为，
以活塞下方与中气体为研究对象，气体温度不变，由玻意耳定律得：
代入数据解得：，打开后活塞上升到的顶部
汽缸内气体初状态的温度为，
对气体加热过程气体体积不变，由查理定律得：
代入数据解得：
答：向中打气的次数是次；
打开，稳定时活塞上方气体的体积是，压强是；
此时中气体的压强是。 

【解析】气体温度不变，应用玻意耳定律求出打气的次数。
分析变化前后的气体参量，根据玻意耳定律计算出稳定时上方气体的体积和压强。
打开后，应用玻意耳定律与查理定律求解。
根据题意分析清楚气体状态变化过程，求出气体状态参量，应用玻意耳定律、查理定律即可解题。