山東省濟(jì)南市2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期1月期末檢測(cè)（一模） 物理試題（解析版）

濟(jì)南市高三上學(xué)期期末聯(lián)考

物理試題

本試卷滿分IOO分?？荚囉脮r(shí)90分鐘。

一、單項(xiàng)選擇題（本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要

求。）

1.2022年11月8日，第14屆中國(guó)國(guó)際航空航天博覽會(huì)在珠海開(kāi)幕，中國(guó)空軍的運(yùn)油一20

首次進(jìn)行飛行展示。如圖所示，運(yùn)油一20起飛后在某段時(shí)間內(nèi)沿虛線加速飛行，用F表示

空氣對(duì)飛機(jī)的作用力，用G表示飛機(jī)受到的重力。下列飛機(jī)受力分析圖可能正確的是（）

K答案》C

R解析》運(yùn)油一20起飛后在某段時(shí)間內(nèi)沿虛線加速飛行，可知飛機(jī)受到的合力沿虛線向上,

根據(jù)平行四邊定則可知，空氣對(duì)飛機(jī)的作用力F應(yīng)處于虛線上方偏右。

故選Co

2.2022年卡塔爾世界杯吸引了全球球迷目光，再次點(diǎn)燃了人們對(duì)足球的熱情。某次比賽

中，甲、乙兩名運(yùn)動(dòng)員沿同一直線同向運(yùn)動(dòng)，兩人的速度V與時(shí)間［的關(guān)系圖像如圖所示。

f=0時(shí)刻甲在乙前方5m處，r=4s時(shí)下列說(shuō)法正確的是（）

A.甲乙恰好相遇B.甲在乙前方Im處

C.乙在甲前方Im處D.甲在乙前方4m處

K答案HB

R解析Il口一，圖像的面積代表運(yùn)動(dòng)員的位移，則戶4s時(shí)甲和乙的位移為

V.

‰=T=4m

2

xc-vt=8m

而，=O時(shí)刻甲在乙前方Xo=5m處，則兩者的距離為

?r=卻+x0-X乙=Im

即甲在乙前方Im處。

故選Bo

3.一列沿X軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在4=0時(shí)刻的波形如圖所示，該簡(jiǎn)諧橫波傳播的速度

為V=I.5m∕s,P為平衡位置在X=O.75m處的質(zhì)點(diǎn)。關(guān)于質(zhì)點(diǎn)P在L=0?25s時(shí)刻運(yùn)動(dòng)的

描述，下列說(shuō)法正確的是（）

A.速度為零B,速度方向沿y軸正方向

C.加速度為零D,加速度方向沿y軸正方向

K答案》A

K解析HAB.由圖知，波長(zhǎng)

4=1.5m

周期

波沿X軸正方向傳播，質(zhì)點(diǎn)P在^=0?25s時(shí)刻運(yùn)動(dòng)到波峰處，此時(shí)速度為零，故A正確,

B錯(cuò)誤;

CD.質(zhì)點(diǎn)P在G=0?25s時(shí)刻在波峰處，位移為正的最大，加速度最大，且加速度方向沿y

軸負(fù)方向，故CD錯(cuò)誤。

故選Ao

4.2022年11月1日4時(shí)27分，“夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙”與“天和核心艙”成功對(duì)接，這標(biāo)志著中國(guó)空間

站建造由全面實(shí)施階段進(jìn)入收官階段。已知組合體的質(zhì)量為相，繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌

道半徑為r,地球半徑為R,地球表面處的重力加速度為g,不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，則組

合體的動(dòng)能為（）

A2mgUB2mgKCmgr"D叫此

Rr2RIr

K答案1D

K解析》萬(wàn)有引力提供向心力

2

「MtnV

G——=m—

rr

則地球表面

「Mm

G=mS

組合體的動(dòng)能

12

Ep.=-mv

k2

聯(lián)立以上三式得

Ek=皿

2r

故選D。

5.電動(dòng)自行車是日常短途出行的重要交通工具，為確保消費(fèi)者的生命財(cái)產(chǎn)安全，新國(guó)標(biāo)規(guī)

定電動(dòng)自行車的最高速度不能超過(guò)25km∕h.某品牌電動(dòng)自行車所用電動(dòng)機(jī)的額定電壓為

48V,額定電流為12A,內(nèi)電阻為1O。若該電動(dòng)自行車在額定狀態(tài)下以國(guó)標(biāo)規(guī)定的最高速

度在水平地面上勻速行駛，不計(jì)其自身機(jī)械能損耗，則該電動(dòng)自行車受到的阻力約為（）

A.83NB.62NC.23ND.17N

K答案XB

K解析1對(duì)電動(dòng)機(jī)有

u/3+垛

由于電動(dòng)自行車在額定狀態(tài)下以國(guó)標(biāo)規(guī)定的最高速度在水平地面上勻速行駛，則有

?ffl.=FVO>F=f

解得

∕≈62N

故選Bo

6.如圖所示，輕定滑輪與固定在天花板上的拉力傳感器相連，跨過(guò)定滑輪的輕繩兩端分別

與質(zhì)量不等的A、8兩物體相連。用擋板托住物體8使A、8保持靜止，此時(shí)拉力傳感器的

示數(shù)為10N；撤去擋板，物體A上升、8下降，此時(shí)拉力傳感器的示數(shù)為15N。重力加速度

g取1OnVs2，則物體B的質(zhì)量為（）

匕拉力傳感器

O

A

A.0.75kgB.IkgC.1.25kgD.1.5kg

K答案HD

K解析》用擋板托住物體B時(shí)A、B保持靜止，此時(shí)拉力傳感器的示數(shù)為10N,根據(jù)平衡

條件，A的重力為

IO一

%g=]^NX=T5N

撤去擋板，設(shè)繩子張力T,根據(jù)牛頓第二定律

"iBg-T=ι∏Ba

T-mAg=mAa

27≡15N

聯(lián)立解得

/HB=1.5kg

故選D。

7.如圖所示，理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為2:1,〃、//兩端接"=44√Σsin（100R）V的交

流電源，定值電阻R=IOC,燈泡L額定電壓為22V,其電阻恒定為IOC,以下說(shuō)法正確

的是（）

A.燈泡L消耗的電功率為48.4W

B.流過(guò)電阻R的電流為L(zhǎng)lA

C.若“、b兩端接〃=55JlSin(IooR)V的交流電源，燈泡就能正常發(fā)光

D.保持“、6兩端所接電源不變，換用原副線圈匝數(shù)比為4:1的理想變壓器時(shí)，燈泡可能正

常發(fā)光

K答案》c

R解析HB.〃、b兩端接“=440Sin(IoOR)V的交流電源，則有效值為

44√2

U=-^-V=44V

√2

設(shè)原線圈電流為L(zhǎng),由變壓器的原理有

n

U\="1?i_2

,

U2n2I2nt

對(duì)原線圈由全電路的歐姆定律有

U=IIR+U[=I∣R+與」出=I∣R+I∣?也)2Rl

nιn2

n.2

其中R=IOC,RL=I°。，U=T,代入數(shù)據(jù)解得

Ii=0.88A

故流過(guò)電阻R的電流為0.88A,故B錯(cuò)誤；

A.流過(guò)副線圈的電流為

I2=與=1.76A

則燈泡L消耗的電功率為

P=/溫=30.976W

故A錯(cuò)誤；

C.若a、6兩端接〃=55>∕ΣSin(IOOw)V的交流電源，貝IJ

U=55V

由

u=m+//a)2&

n2

可得

∕1=LlA

則流過(guò)副線圈的電流為

1,=芻∕∣=2.2A

^n2

而燈泡正常發(fā)光的額定電流為

/額==2?2A=I

KL2

流過(guò)燈泡的電流剛好為燈泡正常發(fā)光的電流，則燈泡就能正常發(fā)光，故C正確；

D.保持〃、人兩端所接電源不變，換用原副線圈匝數(shù)比為4:1的理想變壓器時(shí)，即

n,4

t∕=44V,-=-

n11

由

2

[∕=7,JR+7,?(?ΛL

可得

44

I=-A

1170

此時(shí)流過(guò)副線圈的電流為

.nλ_88?.

=—Ii=—A<∕jg∣i

2額

n2'85

則燈泡不能正常發(fā)光，故D錯(cuò)誤。

故選C。

8.如圖所示，長(zhǎng)為/的輕繩一端固定在。點(diǎn)，另一端拴一質(zhì)量為，”的小球，初始時(shí)懸線沿

水平方向伸直。將小球由靜止釋放，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g,小球從開(kāi)始釋放到運(yùn)

動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中重力功率的最大值為（）

∣1

~mgy2giC?D?-rng

K答案》c

K解析11令輕繩與水平方向夾角為8,則球體向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程有

mgls?x?θ=^mv2,P=mgvcosθ

解得

P=〃zg,2g(sin6-Sin3°)

假設(shè)

y=Sine-Sin*

則有

?'=cos^-3sin2OcosO=0

解得

Sine=走

3

可知，此時(shí)小球重力功率達(dá)到最大，則有

“叫2g∕*一圖料而

故選Co

二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,

全部選對(duì)得4分，選對(duì)但選不全的得2分，有錯(cuò)選或不答的得0分）

9.如圖所示，三個(gè)相同的木塊。、從C通過(guò)兩個(gè)相同的輕彈簧P、Q和一段輕繩連接，其中

。放在光滑水平桌面上。每個(gè)木塊的重力均為10N,輕彈簧的勁度系數(shù)均為500N/m。開(kāi)始

時(shí)P彈簧處于原長(zhǎng)，輕繩好伸直，三個(gè)木塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用水平力/緩慢地向左拉P

彈簧的左端，直到木塊C剛好離開(kāi)水平地面。從開(kāi)始到木塊C剛好離開(kāi)地面的過(guò)程中，下列

A.P彈簧的左端向左移動(dòng)的距離是4cm

B.P彈簧的左端向左移動(dòng)的距離是8cm

C.水平力尸做的功等于P彈簧增加的彈性勢(shì)能

D.輕繩對(duì)木塊h做的功等于木塊h增加的重力勢(shì)能

K答案』BD

K解析』AB.沒(méi)有施加拉力時(shí)，對(duì)Q彈簧處于壓縮狀態(tài)，則有

mg=kX[

解得

xl=2cm

木塊C剛好離開(kāi)地面時(shí)，Q彈簧處于拉伸狀態(tài)，則有

mg=kx2

解得

x2=2cm

此時(shí)P彈簧處于拉伸狀態(tài)，則有

F=kx3

對(duì)a分析有

F=T

對(duì)b分析有

T=mg+kx2

解得

x3=4cm

則P彈簧的左端向左移動(dòng)的距離是

X=Xl+X2+W=8cm

A錯(cuò)誤，B正確；

C.根據(jù)上述，Q彈簧初狀態(tài)的壓縮量與末狀態(tài)的拉伸量相等，則始末狀態(tài)Q彈簧的彈性勢(shì)

能不變，木塊匕重力勢(shì)能增大，P彈簧彈性勢(shì)能增大，根據(jù)功能關(guān)系可知水平力F做的功等

于P彈簧增加的彈性勢(shì)能與木塊b增加的重力勢(shì)能之和，C錯(cuò)誤；

D.由于Q彈簧初狀態(tài)的壓縮量與末狀態(tài)的拉伸量相等，則始末狀態(tài)Q彈簧的彈性勢(shì)能不

變，木塊匕重力勢(shì)能增大，則輕繩對(duì)木塊故的功等于木塊6增加的重力勢(shì)能，D正確。

故選BDt,

10.如圖所示，正三角形三個(gè)頂點(diǎn)處分別放置+q、+g、-4三個(gè)點(diǎn)電荷，M、N、P三點(diǎn)

分別是三條邊的中點(diǎn)，以下說(shuō)法正確的是()

+夕?------→------

0,、/N

V

+q

A.M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等

B.N、尸兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等

C.M點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì)

D.負(fù)點(diǎn)電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在P點(diǎn)的電勢(shì)能

K答案》BC

K解析DA.設(shè)正三角形邊長(zhǎng)為L(zhǎng)+外+4在M點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零，一4在M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方

向指向一4，大小為

EM=k——2一,=3k%

(LSin60)23I3

右側(cè)+夕、一q在N的場(chǎng)強(qiáng)方向指向一“，大小為

E.=2AJ-=8Z~?

（|）2L-

左上角+q在N的場(chǎng)強(qiáng)方向垂直N點(diǎn)所在直線指向外側(cè)，大小為

E,=k——A--=E

-(Lsin60)2M

N點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為

對(duì)比可知

EM<EN

A錯(cuò)誤；

B.據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)特點(diǎn)及場(chǎng)強(qiáng)疊加規(guī)律可知，N、P兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，B正確；

C.在下方+q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，M、N兩點(diǎn)離該場(chǎng)源電荷距離相等，電勢(shì)相等，在上方+外

一4產(chǎn)生的電場(chǎng)中，兩電荷連線的中垂線為零勢(shì)面，在左側(cè)電勢(shì)高于零，在右側(cè)電勢(shì)低于零,

故例點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì)，C正確；

D.在左上角+?產(chǎn)生的電場(chǎng)中，M、P離該場(chǎng)源電荷距離相等，電勢(shì)相等，在右側(cè)+“、-

q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，M點(diǎn)電勢(shì)高于零，P點(diǎn)電勢(shì)低于零，即M點(diǎn)電勢(shì)高于P點(diǎn)電勢(shì)，據(jù)耳,=48

可知，負(fù)電荷在電勢(shì)高的M點(diǎn)電勢(shì)能較小，D錯(cuò)誤。

故選BCo

11.如圖所示，長(zhǎng)為島的兩正對(duì)平行金屬板MMPQ水平放置，板間距離為2d,板間有

正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電粒子從MP的中點(diǎn)。垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)方向以初速度?

射入，恰沿直線從NQ的中點(diǎn)A射出；若只撤去電場(chǎng)，該帶電粒子仍從。點(diǎn)以初速度%水

粒子重力不計(jì)。以下說(shuō)法正確的是()

A.該粒子一定帶正電

B.該粒子帶正電、負(fù)電均可

C若只撤去磁場(chǎng)，該帶電粒子仍從。點(diǎn)以初速度%水平射入，則粒子從AQ之間射出

D.若只撤去磁場(chǎng)，該帶電粒子仍從。點(diǎn)以初速度%水平射入，則粒子打在板P。上

K答案》AC

K解析HAB.由于撤去電場(chǎng)時(shí)，該帶電粒子從N點(diǎn)射出，可知洛倫茲力方向向上，根據(jù)

左手定則可知，粒子帶正電，A正確，B錯(cuò)誤；

CD.有電場(chǎng)與磁場(chǎng)作用時(shí)，由于粒子恰沿直線從NQ的中點(diǎn)A射出，可知，此時(shí)粒子做勻

速直線運(yùn)動(dòng)，則有

qvttB=qE

解得

E-VeB

若只撤去電場(chǎng)，粒子從N點(diǎn)射出，作出軌跡如圖所示

根據(jù)幾何關(guān)系有

R2=(√3j)2+(/?-^)2

解得

R=Id

在磁場(chǎng)中

2

qv°B=*

結(jié)合上述解得

E=皿

Zqd

若只撤去磁場(chǎng)，該帶電粒子仍從。點(diǎn)以初速度%水平射入，若粒子從A。之間射出，則有

6d=vj，y=?'-t1

2m

y=^d<d

可知，粒子從AQ之間射出，C正確，D錯(cuò)誤。

故選AC。

12.如圖所示，正方形金屬線框HCd從某高度自由下落進(jìn)入8=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，從加邊

剛進(jìn)入磁場(chǎng)到〃邊剛出磁場(chǎng)過(guò)程中，線框中的電流隨時(shí)間的變化圖像如圖所示。已知線框

邊長(zhǎng)/=0.1m,總電阻R=SlC,重力加速度g=10m∕s20線框通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中就邊始

終與π磁場(chǎng)邊界平行。下列說(shuō)法正確的是（）

.X..J(..JC..JK

A.線框質(zhì)量〃?=0.02kg

B.磁場(chǎng)寬度∕z=0.6m

Ccd邊剛出磁場(chǎng)時(shí)速度為3.8m∕s

D.線框穿過(guò)整個(gè)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱為0.0556J

K答案DACD

K解析》A.線框進(jìn)磁場(chǎng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，時(shí)間為4=O.O5S,則勻速的速度為

線框所受的重力與安培力平衡，有

解得線框質(zhì)量為

m=0.02kg

故A正確；

B.線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)后，因雙邊同向切割磁感線，則無(wú)感應(yīng)電流，不受安培力而只受重力,

其加速度為g做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速時(shí)間為

r2=(0.25-0.05)s=0.2s

則有

%—/=卬2+gg%

解得磁場(chǎng)寬度為

Zz=0.7m

故B錯(cuò)誤；

C.H邊出磁場(chǎng)時(shí)的速度為

v2=vl+gt2=4m∕s

線框出磁場(chǎng)的過(guò)程做變加速直線運(yùn)動(dòng)，時(shí)間為，3=0O3S,由動(dòng)量定理有

Ingt3—BIl?Z3=mv3—mv2

而流過(guò)截面的電量為

_Df2

<7=∕√,3=—R=OJC

聯(lián)立解得W邊剛出磁場(chǎng)時(shí)的速度為

v3=3.8m∕s

故C正確;

D.對(duì)線框穿過(guò)磁場(chǎng)的全過(guò)程，由動(dòng)能定理有

I2I2

mg(h+l)-Wr=-mvi——mvi

"22

限=。

解得線框穿過(guò)整個(gè)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱為

Q=0.0556J

故D正確。

故選ACDo

三、實(shí)驗(yàn)題（把K答案》填在答題卡中的橫線上或者按題目要求作答。）

13.某同學(xué)用伏安法測(cè)定待測(cè)電阻R,的阻值（約為200Q）,除了R、、開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線外，還

有下列器材供選用：

電壓表V（量程O(píng)~1V,內(nèi)阻約IOkΩ）

電流表A∣（量程0~6mA,內(nèi)阻約30。）

電流表A2（量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.05。）

電源（電動(dòng)勢(shì)1.5V,額定電流0.5A,內(nèi)阻不計(jì)）

滑動(dòng)變阻器阻值范圍O~IOC,額定電流2A）

（1）為使測(cè)量盡量準(zhǔn)確，電流表應(yīng)選用:（選填"A「或者”A?”）

（2）在選用正確的電流表的情況下，請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，在答題紙上將實(shí)物電路補(bǔ)充完

（3）若該同學(xué)儀器選擇和電路連接均正確，其待測(cè)電阻的測(cè)量值一_____（填“大于”“小于”

或“等于“）真實(shí)值。

K答案F（I）A（2）一二二）

1J≡-≡（3）小于

K解析》（1）Kl∑電路中可能出現(xiàn)的最大電流

/=￡.=!AA=7.5χlOTA

Rx200

為使測(cè)量盡量準(zhǔn)確，電流表應(yīng)選用A∣;

（2）K2∑由于滑動(dòng)變阻器的最大阻值較小，所以滑動(dòng)變阻器采取分壓式接法，由于

名＞名

R、RA

采用電流表外接法，如圖

(3)R3R采用電流表外接法，電壓表測(cè)量值等于真實(shí)值，電流表測(cè)量值大于真實(shí)值，則待

測(cè)電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值。

14.流量是指單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)封閉管道或明渠有效截面的流體的體積，又稱瞬時(shí)流量，某學(xué)

習(xí)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定桶裝水抽水器的水流量和噴水口的橫截面積。

實(shí)驗(yàn)器材：3m卷尺，IO(X)Cm3量筒一個(gè)，手機(jī)一部

主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①調(diào)節(jié)抽水器噴口的位置和角度，使其末端水平；

②打開(kāi)抽水器開(kāi)關(guān)，將水水平噴出，調(diào)節(jié)桌面上量筒的位置使水落入量筒中；

③用卷尺測(cè)得噴口到水平桌面的豎直高度為y=49.0cm、噴口到水在量筒底部落點(diǎn)的水平

位移為％=25.0Cm：

④清空量筒中的水，重新打開(kāi)抽水器開(kāi)關(guān)，待空中水流穩(wěn)定后用手機(jī)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

如下表所示：

時(shí)間(S)11.115.319.524.028.2

水量(×10-6m3)300400500600700

(I)根據(jù)流量的定義，從理論上分析，在空中下落的水柱的橫截面積會(huì)隨下落高度的增大

而(選填“增大”“減小”或者“不變”)：

(2)根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，在答題卡坐標(biāo)紙上作出時(shí)間與水量的關(guān)系圖線

(3)根據(jù)圖像可得實(shí)驗(yàn)中桶裝水抽水器的水流量Q=m3∕s≡(保留2位有效數(shù)字)

(4)若已知重力加速度g=9.8m∕s2,√∏)≈3.16.根據(jù)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知抽水器的水

流量Q與抽水器出水口橫截面積之比約為；

A.0.74B.0.79C.1.27D.1.36

R答案X(I)減小(2)⑶2.3XKT，

(4)B

K解析W(I)KU設(shè)空中下落的水的速度為V,根據(jù)流量定義有

八VSvM

2=-=--Sv

?ZX

所以在流量不變時(shí)，隨著下落高度的增大，水的速度在增大，此時(shí)水柱的橫截面積會(huì)減小。

(2)K2∑根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得圖線如下:

∣Hffl∕s

40

和

卜卅避拙出IIH拙出出,他H抑卅I一

02,xmx600800

,->大WlOf

（3）DΣ根據(jù)題意可得水量與流量的關(guān)系為

V=Qt

所以圖線的斜率表示流量的倒數(shù)，有

1_28.2-11.1

β^(700-300)×10^6

解得

Q=2.3×10-5m3∕s

（4）E4∑設(shè)水從出水口射出的水平初速度為%,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有

1?,

y=∕g廠，%=即

聯(lián)立代入數(shù)值解得

v0=0.79m∕s

根據(jù)前面分析此時(shí)有

Q=s%

所以可得抽水器的水流量Q與抽水器出水口橫截面積之比為

2=%=0.79

S°

故選B。

四、計(jì)算題（解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟.只寫(xiě)出最后K答案》的

不能得分。）

15.研究表明，適當(dāng)運(yùn)動(dòng)可以提高免疫力，抵御新冠狀病毒。如圖所示，某次活動(dòng)中甲同學(xué)

在距離地面高Λ1=2?6m處將排球水平擊出，排球的初速度大小為%=8m/s；乙同學(xué)在離

地為=0.8m處將排球墊起，墊起前后瞬間排球的速度大小不變，墊起后排球速度的方向與

水平方向夾角為6=53°。已知sin53o=0.8,cos53o≈0.6,重力加速度g=lθm/s?,不

計(jì)空氣阻力。求：

(1)排球被墊起前運(yùn)動(dòng)的水平位移X；

(2)墊起后排球上升的離地最大高度〃nl°

K答案H(1)4.8m；(2)4m

K解析II(I)排球被擊出后做平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程，豎直方向滿足

.,I

h?-h2=-gt'2

水平方向滿足

x=v0t

聯(lián)立解得

X=4.8m

(2)排球被墊起前瞬間豎直方向的分速度大小為

vy=gt

合速度大小為

v=7vθ+v.v

排球被墊起后瞬間，豎直方向的分速度大小為

vv2=VSine

豎直方向上升的最大高度為

墊起后排球上升的離地最大高度為

h

m=h2+h3

聯(lián)立解得

h

m=4m

16.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種可測(cè)速的跑步機(jī)，測(cè)速原理如圖所示，該跑步機(jī)底面固定有間距為L(zhǎng)、

長(zhǎng)度為d的平行金屬電極。電極間充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為8、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且

接有量程為O~的電壓表(內(nèi)阻很大)和阻值為R的電阻，絕緣橡膠帶上鍍有間距為d

的平行細(xì)金屬條，每根金屬條的電阻為r，磁場(chǎng)中始終僅有一根金屬條，且與電極接觸良好,

(2)電壓表的示數(shù)恒為力■時(shí)，一根金屬條經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域克服安培力做的功跖

2

(3)若考慮電壓表內(nèi)阻的影響，請(qǐng)判斷測(cè)得的速度”與實(shí)際速度曝的大小關(guān)系(不要求

推導(dǎo)過(guò)程，僅回答“'I>曝?<?”或“國(guó)=曝")。

R答案II(I)V=；

Um(R+.)(2)W=BU四;(3)

mBLR2R

K解析Il(I)橡膠帶達(dá)到最大速度時(shí)勻速，切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為

Em=BLvm

由全電路的歐姆定律有

解得

vJm(R+〃)

BLR

（2）金屬條所受的安培力為

F=BlL

電流

/=如

R

克服安培力做的功為

W=Fd

解得

BULd

W=ra

2R

（3）考慮電壓表內(nèi)阻的影響，勻速時(shí)由于電壓表的分流，則電壓表的示數(shù)偏小，可知所測(cè)

的速度偏小，即％＜曦。

17.如圖所示，平面直角坐標(biāo)系刈），中第一、二、四象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8的勻強(qiáng)

磁場(chǎng)。第一、四象限內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，第二象限內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。第三象

限存在沿X軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。質(zhì)量為〃八電荷量為4（。＞0）的粒子甲從點(diǎn)S（—/,—/）由

靜止釋放，進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后，與靜止在點(diǎn)P（/，0）、質(zhì)量為藍(lán)的中性粒子乙發(fā)生彈性正碰,

碰撞過(guò)程中有一半電量轉(zhuǎn)移給粒子乙。不計(jì)粒子重力及碰撞后粒子間的相互作用，求：

尸

XXX

XXX

XXX

P×X

TT×X

XX

XX

×××

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E;

（2）甲乙兩粒子碰撞后，粒子甲第〃次經(jīng)過(guò)y軸時(shí)甲乙粒子間的距離d；

（3）當(dāng)乙粒子第一次經(jīng)過(guò)y軸時(shí)在第二象限內(nèi)施加一沿X軸負(fù)方向、電場(chǎng)強(qiáng)度大小與第三

象限電場(chǎng)相同的勻強(qiáng)電場(chǎng)，已知碰后兩粒子在Xoy平面內(nèi)均做周期性運(yùn)動(dòng)，且在任一時(shí).刻,

粒子沿y軸方向的分速度%與其所在位置的工坐標(biāo)的絕對(duì)值成正比，甲離子的比例系數(shù)為

?=-,乙離子的比例系數(shù)為b=當(dāng)坦。求甲乙兩粒子最大速度之比

2m2m

K答案》(1)述-；(2)(4/7-2)/；(3)

2m√10+l

K解析II(I)對(duì)粒子在電場(chǎng)中有

Fl12

qEl=-mv0

粒子在第四象限內(nèi)的磁場(chǎng)中有

qBvG=m—

ΛO

根據(jù)幾何關(guān)系有

解得

E=返

2m

(2)碰撞過(guò)程有

m

/Ttv0=mvx+-v2

1?12Iw

—mv∩=—mv：H-------v2

2°212329

解得

qBl

V=-------

12m

,_3qBl

22m

碰后對(duì)甲粒子有

22

qnVfqmv

—Bv=m—,-?nv?=-------2

λ12

2Ri23/?2

解得

R?=I,R2=I

粒子圓周運(yùn)動(dòng)的周期

F2πm

Tt=一

益

2

2π-

A=—1

%B

2

可知

7；=3(

當(dāng)甲粒子第一次到達(dá)y軸（M=/）時(shí)，乙粒子第二次到達(dá)y軸（％=3，），兩粒子相距

4=2/

此后每次甲粒子到達(dá)y軸時(shí)，乙比甲沿y軸多移動(dòng)

△4=4/

粒子甲第n次經(jīng)過(guò)y軸時(shí)甲乙粒子間的距離

d=(4∕z-2)/

（3）由于只有電場(chǎng)力做功，當(dāng)粒子X(jué)方向的位移最大時(shí)速度最大，此時(shí)X軸方向的分速度

為零，沿y軸方向的分速度即為合速度，則

k=^

Xm

由動(dòng)能定理有

-E?x.=Lmv?--mv：

2ml2m'21

q-1m21加2

2m223m223-

解得

M向嘮

%2=(9+.

則甲乙兩粒子最大速度之比

〃工=縣L

%√io+ι

18.如圖所示，半徑為R=0.8m的L光滑圓弧槽C固定在光滑水平面上，質(zhì)量為〃%=Ikg

4

的木板B緊靠槽C靜止于水平面上，圓弧槽末端水平且與木板B上表面高度相同，木板B

右側(cè)有一質(zhì)量為機(jī)0=2kg的木板D,木板B右端與木板D左端相距∕='m0某時(shí)刻，一

個(gè)質(zhì)量為，%=3kg的小物塊A（可視為質(zhì)點(diǎn)）從圓弧槽的頂端由靜止滑下，物塊A與木板

B間動(dòng)摩擦因數(shù)為〃=0.4。物塊A最終恰好不會(huì)從木板B的右端滑出，木板B、D間的碰

撞均為彈性碰撞，重力加速度g=10m∕s2,求:

/////////////////////////////////////////////////////////////////

（1）物塊A滑至槽C末端時(shí)槽C對(duì)物塊A支持力的大??；

（2）木板B、D第一次碰后木板B、D速度的大??；

（3）木板D最終速度的大?。?/p>

（4）木板B的長(zhǎng)度。

4

K答案H（1）FN=90N；（2）vβl=2m∕s,VDI——m/s；（3）VD2-2m∕s；（4）L=Im

K解析》（1）物塊A滑至槽C末端時(shí)，根據(jù)機(jī)械能守恒有

在槽C末端，根據(jù)牛頓第二定律有

r7υ-

FN-mAg=mA^-

聯(lián)立解得

G=90N

（2）假設(shè)木板B、D第一次碰前物塊A、B未共速，對(duì)A,根據(jù)牛頓第二定