2024屆山東省青島市高三年級下冊一模物理試題（解析版）

2024年高三年級第一次適應性檢測

物理試題

注意事項：

1、答題前，考生務必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡和試卷指定位置。

2、回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如改

動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫本

試卷上無效。

3、考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。

一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只

有一項是符合題目要求的。

1.太陽能電池板是利用光電效應將光能轉化為電能的設備，圖甲是研究制作電池板的材料發(fā)生光電效應

的電路圖。用不同頻率的光照射K極板發(fā)生光電效應，得到圖乙中遏止電壓a與入射光的頻率v間的關

系圖像。下列說法正確的是（）

A.增大入射光頻率，K極板的逸出功增大

B.增大入射光頻率，產生光電子的最大初動能增大

C.增大入射光強度，產生光電子的最大初動能增大

D.遏止電壓”與入射光頻率u關系圖像的斜率表示普朗克常量

【答案】B

【解析】

【詳解】A.逸出功只與金屬本身有關，與入射光頻率無關，A錯誤；

BC.根據(jù)愛因斯坦光電效應方程

Ek=hv-W

光電子的最大初動能只與逸出功和入射光頻率有關，與光照強度無關，相同情況下，入射光頻率越高,

產生光電子的最大初動能增大，B正確，C錯誤；

D.由動能定理

eU°=Ek

變式得

「U=h-vW-----

cee

h

斜率表示一，D錯誤。

e

故選B。

2.如圖，隔板在絕熱氣缸中封閉一定質量理想氣體，隔板和絕熱活塞間是真空。迅速抽掉隔板后氣體會

擴散至整個氣缸，待氣體穩(wěn)定后向左緩慢推動活塞至隔板原位置，整個系統(tǒng)密封性良好，下列說法正確

的是（）

隔板絕熱

絕熱氣缸

A.擴散過程中，氣體對外界做功，溫度降低

B.擴散過程中，氣體分子的平均速率減小導致氣體壓強減小

C.推動活塞過程中，活塞對氣體做功，氣體溫度升高

D.抽掉隔板前和活塞到達隔板原位置后，氣體內能相等

【答案】C

【解析】

【詳解】AB.抽開隔板時，氣體體積變大，但是右方是真空，氣體不對外做功，又沒有熱傳遞，則根據(jù)

AU=Q+W

可知，氣體內能不變，溫度不變，氣體分子平均速率不變，壓強減小，故AB錯誤；

CD.氣體被壓縮的過程中，外界對氣體做功，根據(jù)

AU=Q+W

可知，氣體內能增大，氣體分子的平均動能變大，溫度升高，故D錯誤，C正確。

故選Co

3.某興趣小組對劈尖干涉條紋進行研究時將兩平板玻璃疊放，在右端夾入一薄片，如圖所示。當波長為

4的可見光從玻璃板正上方入射后可觀察到明暗相間的條紋，。、b兩點均為暗條紋中心位置，小b間共

有〃條亮紋，則。、6兩處空氣劈的厚度差為（）

[[p[__[_[__[_J?-1

01

2A

A.n—B.(n-1)—D.(n-1)2

22

【答案】A

【解析】

【詳解】由于從空氣膜上下表面分別反射的兩列光形成干涉，所以光程差為

Ax=2d(d為空氣劈的厚度)

當Ax=(2,+1)生時出現(xiàn)暗條紋，則此時

2

2d=(24+咋

則

,,,1,2

d-(71H—)一

22

那么相鄰的兩條暗條紋滿足

Ax，=2d=(r1r+1+

所以

3A

d=(nrH—)一

22

所以厚度差為

d'—d=—

2

由于a、b間共有〃條亮紋，則a、b兩處空氣劈的厚度差為

Ad=n(d'-d)=

故選Ao

4.2024年1月23日12時03分，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用“力箭一號”遙三運載火箭將5顆“泰景”系列

衛(wèi)星成功送入太空。其中“泰景二號”02星運行在離地高度為530km的軌道上，繞地球做勻速圓周運

動，該衛(wèi)星主要任務是獲取植被和大氣遙感數(shù)據(jù)。關于“泰景二號”02星，下列說法正確的是()

A.處于完全失重狀態(tài)，不受重力作用B.線速度大于地球第一宇宙速度

C.運行周期大于地球同步衛(wèi)星的周期D.向心加速度大于地球同步衛(wèi)星的向心加速度

【答案】D

【解析】

【詳解】A.衛(wèi)星處于完全失重狀態(tài)，但仍受重力作用，選項A錯誤；

B.第一宇宙速度是最大的環(huán)繞速度，則衛(wèi)星的線速度小于地球第一宇宙速度，選項B錯誤;

CD.根據(jù)

廠Mm4/

G丁嚀

解得

衛(wèi)星的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，可知運行周期小于地球同步衛(wèi)星的周期，向心加速度大于地

球同步衛(wèi)星的向心加速度，選項C錯誤，D正確。

故選D。

5.2024年春晚雜技節(jié)目《躍龍門》為觀眾帶來了一場視覺盛宴。彩排時為確保演員們能夠準確掌握發(fā)力

技巧，教練組將壓力傳感器安裝在圖甲的蹦床上，記錄演員對彈性網的壓力。圖乙是某次彩排中質量為

35kg的演員在豎直方向運動時計算機輸出的壓力-時間(F-t)圖像，運動員可視為質點。不計空氣阻力,

重力加速度g=10m/s2,下列說法正確的是()

A.演員在a時刻速度為零，加速度為零

B.演員在b時刻速度最大

C.從。時刻到6時刻，蹦床對演員做的功為1120J

D.從。時刻到b時刻，蹦床給演員的沖量大小為455N.S

【答案】D

【解析】

【詳解】A.演員在a時刻位于最低點，速度為零，蹦床的彈力大于演員的重力，有向上的加速度，故加

速度不為零，故A錯誤；

B.當蹦床的彈力等于演員的重力時，演員的速度最大，故演員在b時刻速度不是最大，故B錯誤；

C.演員在空中的時間為

%=2.8—1.2s=1.6s

運動員離開蹦床的速度大小為

tC/

v=8——=8m/s

2

設蹦床的最大壓縮量為力，從〃時刻到匕時刻，根據(jù)動能定理

1

W—mgh——mv9—1120J

可知從〃時刻到匕時刻，蹦床對演員做的功大于H20J,故C錯誤；

D.從。時刻到匕時刻，根據(jù)動量定理

IF-mg(th-ta)=tnv

蹦床給演員的沖量大小為

/r=455N-S

故D正確。

故選D。

6.青島氣象臺2024年2月11日21時15分發(fā)布大霧黃色預警，交警提示雨霧天氣開車出行注意保持安

全車距。期間在濱海大道同一直線車道上，甲車和乙車正同向勻速行駛，甲車在前乙車在后，t=0時，

甲車發(fā)現(xiàn)前方有險情立即剎車，為避免兩車相撞，2s后乙車也開始剎車，如圖是兩車位置隨時間變化圖

像，圖中曲線均為拋物線。已知甲車勻速行駛的速度為10m/s,司機反應時間不計，下列說法正確的是

A.甲車加速度大小為2m/s?

B.當f=7s時，兩車速度大小相等

C.若d=28m,兩車恰好沒有相撞

D.若沒有相撞，兩車相距最近時乙車的位移為48m

【答案】C

【解析】

【詳解】A.根據(jù)動力學公式

12

xi=vo^io--^io=5Om

解得甲車加速度大小為

%=lm/s2

故A錯誤;

B.乙車的初速度為

,x228

vn=—=——m/s=14m/s

t?2

乙車加速度大小為

a-=--------------m/s2=2mzs2

22%2x(77-28)

兩車速度相等時，有

VQ-—VQ_g(%-2)

解得

?=8s

可知，當f=7s時，兩車速度大小不相等，故B錯誤；

C.兩車恰好沒有相撞，則

d=2VQ+VQ(Z-2)——tz,(?—2)—一(VQZ——ci^t)=28m

故C正確；

D.若沒有相撞，兩車相距最近時乙車的位移為

x=2VQ+VQ-2)—-a2(7-2)2=76m

故D錯誤。

故選Co

7.如圖為某小型水電站電能輸送線路示意圖，發(fā)電機通過升壓變壓器和降壓變壓器向用戶供電。已知發(fā)

電機線圈電阻為r,產生感應電動勢有效值為反升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比為。，降壓變壓器原副線圈

匝數(shù)比為b,兩變壓器間輸電線總電阻為與，用戶端總電阻為兄。電流表為理想電表，變壓器為理想變

壓器，下列說法正確的是()

升壓變壓器降壓變壓器

,E

A.電流表的示數(shù)/=,

，2[r+tr(Ri+"2&d)]

B.升壓變壓器原線圈兩端的電壓5=/+'

r+a+

c.電阻%消耗的功率之比為K&

D.若用戶端負載增加，電流表示數(shù)變小

【答案】B

【解析】

【詳解】A.降壓變壓器等效電阻為

升壓變壓器等效電阻為

&=1(a+〃&)

電流表的示數(shù)

j:EE

/?4+rr+a?(&+b?R?)

故A錯誤;

B.升壓變壓器原線圈兩端的電壓

「14一廠+。2區(qū)+/6)

故B正確;

C.根據(jù)

P=I'R

電阻與、凡消耗的功率之比為

R：P?=產&：F&=R.b?R?

故C錯誤；

D.若用戶端負載增加，用戶端總電阻為&減小，電流表示數(shù)變大，故D錯誤。

故選B。

8.如圖是貨物輸送裝置示意圖，載物平臺M架在兩根完全相同、軸線在同一水平面內的平行長圓柱上，

平臺重心與兩圓柱等距，貨物機放在平臺正中間。兩圓柱以角速度。=20rad/s繞軸線做相反方向轉

動。現(xiàn)沿平行于軸線的方向給平臺施加E=10N的恒力，使平臺從靜止開始沿軸線運動。已知平臺質量

M=4kg,平臺與兩圓柱間的動摩擦因數(shù)均為〃i=0.2,貨物質量機=lkg,與平臺間的動摩擦因數(shù)

〃2=0-3，圓柱半徑r=4cm,重力加速度g=10m/s2。下列說法正確的是（）

A.貨物與平臺一起做勻加速直線運動

B.當平臺速度v=0.6m/s時，貨物加速度為2m/s?

C.當平臺速度v=0.6m/s時，貨物加速度為0.8m/s2

D.若施加的恒力/<10N,平臺將保持靜止

【答案】C

【解析】

【詳解】A.根據(jù)對稱性可知平臺與兩個圓柱表面的摩擦力相等，大小均為

f+m）g=5N

沿平行于軸線方向給平臺施加E=ION的恒力，使平臺從靜止開始沿軸線運動，初始時刻，平臺受到

兩圓柱的摩擦力剛好平衡，以平臺和貨物為整體，加速度大小為

F

%=--------=2m/s2<42g=3m/s2

M+m

圓柱表面的點轉動的線速度大小為

V=5=0.8m/s

設平臺運動的速度大小為v,如圖所示

可知平臺受到兩個圓柱表面對平臺沿平行于軸線的方向的摩擦力大小均為

，=「os。

根據(jù)牛頓第二定律可得

F-2fx=F-2fcos0—+in）a

可知隨著平臺速度V的逐漸增大，。逐漸減小，cos。逐漸增大，加速度逐漸減小，所以貨物與平臺不是

一起勻加速直線運動，故A錯誤；

BC.當平臺速度v=0.6m/s時，則有

cos0=/=0.6

y]v2+v'2Vo.62+o.82

又

F-2fcosO=^M+

可得加速度大小為

F-2fcos610-2x5x0.6.?.

a=--------------=------------------m/s2=0.8om/s2

M+m4+1

故B錯誤，C正確；

D.若施加的恒力/<10N,由于初始時刻，兩圓柱對表面對平臺沿平行于軸線的方向的摩擦力大小為

0,所以平臺一定沿軸線的方向運動，故D錯誤。

故選C。

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有

多個選項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。

9.均勻介質中有兩個點波源4、S?位于xOy平面內，位置坐標分別為（-3m,0）和（5m,0）?/=0時

刻起兩波源開始沿垂直坐標平面xOy方向做簡諧運動，振動圖像如圖。已知兩波源的振動傳播到坐標原

點。處的時間差為2s。下列說法正確的是（）

A.機械波在介質中的傳播速度為Im/s

B.xOy平面內(Im,3m)位置處在振動加強區(qū)

C.兩波源間的連線上有7個振動最強點

D.0~7s內，O處質點運動的路程為12cm

【答案】AD

【解析】

【詳解】A.兩機械波在同一介質傳播，傳播速度相同，設為V,由題意有

故A正確；

BC.由題意知，波長為

A=vT=2m

由于兩波源的起振方向相反，所以振動加強點滿足

夕

5到點(lm,3m)的距離為

M=A/32+42m=5m

52到(Im,3m)的距離為

22

s2=A/3+4m=5m

所以(Im,3m)處于振動減弱區(qū)。兩波源間的連線上有8個振動加強點分別為

x=-2.5m,-1.5m,-0.5m,0.5m,1.5m,2.5m,3.5m,4.5m,故BC錯誤；

D.由上分析可知，。處質點為振動減弱點。從0時刻起，經3s,N波傳到。處質點。經5s,S2波傳到O

處質點，所以O處質點運動的路程為

51=4xlcm+4x（3—l）cm=12cm

故D正確。

故選AD。

10.光刻機是現(xiàn)代半導體工業(yè)皇冠，其最核心的兩大部件為光源與光學鏡頭。我國研制的某型號光刻機

的光源輻射出某一頻率的紫外光，光刻機光學鏡頭投影原理簡化圖如圖所示，等腰直角三角形ABC為三

棱鏡的橫截面，半球形玻璃磚的半徑為R，。為球心，0。為玻璃磚的對稱軸。間距為島的服方兩束

平行紫外光從棱鏡左側垂直邊射入，經AC邊反射后進入半球形玻璃磚，最后會聚于硅片上表面的M

點，M點位于00的延長線上。半球形玻璃磚的折射率為石，來自棱鏡的反射光關于軸線00,對稱，

光在真空中的傳播速度為c,下列說法正確的是（）

A.紫外光在棱鏡中的傳播速度大于在玻璃磚中的傳播速度

B.要使射向玻璃磚的光線最強，三棱鏡的折射率至少為J5

C.硅片上表面M點到球心O的距離為四

3

D.紫外光從進入玻璃磚到傳播到M點所用時間為空

3c

【答案】BC

【解析】

【詳解】B.為了使射向玻璃磚的光線最強，光在AC界面發(fā)生全反射，由于三棱鏡的橫截面為等腰直角

三角形，則有

11

n,=------>---------

sinCsin45

解得

Y\>A/2

即要使射向玻璃磚的光線最強，三棱鏡的折射率至少為0，故B正確；

(9Af=(9Ftan30=-R

3

故C正確；

D.紫外光從進入玻璃磚到傳播到M點所用時間為

OF

DFEM_DFcos30

L--------1------------------------1------------------

V2c嶺C

結合上述解得

5R

t=一

3c

故D錯誤。

故選BC?

ii.如圖，真空中有一圓錐體，。為圓錐底面圓心，。'為圓錐頂點，a。分別是母線on、的中點,

。1是過C、。兩點且與底面平行的圓錐截面圓心，E點在底面圓周上。在圓錐頂點0'處固定一電荷量為

+。的點電荷，在底面圓心。處固定另一電荷量為-。的點電荷，下列說法正確的是()

A.同一試探電荷在A、B、E三點具有的電勢能相等

B.過C、。與底面平行的圓錐截面上各點電勢相等、場強相同

C.在A點將帶正電的試探電荷q沿底面圓周切線射入空間，該電荷將做勻速圓周運動

D.將帶負電的試探電荷q從A點沿AE連線移到E點，該電荷電勢能先增大后減小

【答案】ABD

【解析】

【詳解】A.A、B、E三點到兩個電荷的距離都相等，可知三點的電勢相等，則同一試探電荷在A、B、E

三點具有的電勢能相等，選項A正確；

B.過C、D與底面平行的圓錐截面是等勢面，則各點電勢相等、場強一定相同，選項B正確；

C.在A點將帶正電的試探電荷q沿底面圓周切線射入空間，因該試探電荷所受的電場力的合力指向

。?！S線下方的一點，則該電荷不可能做勻速圓周運動，選項C錯誤；

D.將帶負電的試探電荷q從A點沿AE連線移到E點時，因試探電荷距離在。處的-Q較近，則電場力

E

Ra+Rh

由于6棒開始加速度小于。棒的加速度，可知，開始兩者速度差逐漸增大，感應電流逐漸增大，b棒先向

上做加速度增大的變加速運動，v-r圖像的斜率逐漸增大，當兩棒加速度相等時，兩者的速度差一定，

回路感應電動勢一定，感應電流一定，之后，6棒向上做勻加速直線運動，之后的圖像與。棒的圖像平

行，故A正確；

B.根據(jù)上述，開始時b棒靜止，則有

,_BLva_BLaat

Ra+Rb&+Rb

此時圖像為過原點的傾斜直線，之后6棒向上做加速度增大的變加速運動，結合上述有

（吃-丹）

兩棒速度的差值逐漸增大，感應電流逐漸增大，由于6棒向上做加速度增大的變加速運動，則兩棒速度

的差值隨時間的變化率逐漸減小，即圖像的斜率逐漸減小，之后，兩者加速度相等，速度差值一

定，感應電流大小也達到一個定值，故B正確；

C.開始時6棒靜止，。棒向上做勻加速直線運動，則有

32gy

F-m2sin0----------=man

Ra+Rb

其中

%=a/

則有

八B~l3at

F-sin0+ma,,-\---------

Ra+凡

此過程，圖像為傾斜直線，斜率為正值，縱軸截距也為正值，之后有

F=mgsin0+maa+BiL

結合上述，由于拉力與電流成線性關系，可知，之后的尸圖像與，-?圖像形狀相同，故C正確;

D.b棒開始靜止，安培力沒有做功，此時安培力的功率為0,之后6棒所受安培力的功率為

f網=/2"兒

RE

b棒速度與感應電流均在發(fā)生變化，結合上述可知，此過程感應電流、b棒速度與時間均不成線性關系,

則此過程的6棒所受安培力的功率尸隨時間f變化的關系圖像也不成線性關系，故D錯誤。

故選ABC?

三、非選擇題：本題共6小題，共60分。

13.某實驗小組利用甲圖所示的氣墊導軌(包括導軌、氣源、光電門、滑塊、遮光條、數(shù)字毫秒計)探究

沖量與動量變化量的關系。實驗步驟如下:

12；主尺

IniillillIIiiIIIIII(CM)

lllllllll

0510

①用游標卡尺測量遮光條的寬度d；

②在導軌上選擇兩個適當位置A、8安裝光電門I、II,并連接數(shù)字毫秒計及電腦，用以記錄滑塊通過光

電門I、II的時間白、G及滑塊在兩光電門之間的運動時間

③使氣墊導軌傾斜，測量A點到導軌與水平桌面接觸點。的距離L及A點距桌面高度h；

④將滑塊從光電門I左側某處由靜止釋放，利用電腦記錄％、與和△/；

⑤改變氣墊導軌傾斜程度，重復步驟③④，進行多次測量。

(1)圖乙是用游標卡尺測量遮光條寬度d的圖示，則〃=________mm；

(2)某次實驗中，測得a=32.25ms,則滑塊通過光電門I的速度為m/s(結果保留1位小

數(shù))；

(3)在誤差允許范圍內，若滿足△/=(用上述實驗步驟中直接測量的物理量符號表示，己知重

力加速度為g),則說明合外力沖量等于動量變化量。

【答案】⑴12.9

⑶Ld(h

(2)0.4

【解析】

【小問1詳解】

根據(jù)游標卡尺得讀數(shù)原理可知遮光條寬度為

d=1.2cm+9x0.01cm=1.29cm=12.9mm

【小問2詳解】

滑塊通過光電門I的速度為

d12.9xIO-3,c//

v-—~-------------7m/s=0.4m/s

t32.25xW311

【小問3詳解】

根據(jù)動量定理，重力分力得沖量等于物塊的動量變化量，即

h、dd

mg—/\t-m----m—

t2t]

整理得

Ld(%—L)

ghy2

14.PT100型鋁熱電阻溫度傳感器是利用箱電阻值隨溫度變化而變化的原理進行測溫的一種傳感器，粕熱

電阻傳感器廣泛用于測量-200。0+850。€：范圍內的溫度。如圖甲為某學校數(shù)字實驗室里的一款PT100型

粕熱電阻傳感器，粕熱電阻封裝在傳感器的探頭內，其阻值隨溫度的變化關系圖像如圖乙所示。該校課

外實驗探究小組要利用該款鉗熱電阻傳感器及其他實驗器材制作一個溫度計，通過把電流表的示數(shù)改刻

為相應的溫度示數(shù)來直接顯示測量溫度。實驗器材如下：

PT100型鉗熱電阻傳感器

干電池（電動勢為1.5V,內阻不計）

靈敏電流表（量程為10mA,內阻為20。）

電阻箱（0~99999。）

開關、導線若干

請回答下面問題：

（D該小組同學先嘗試直接將干電池、開關、靈敏電流表、粕熱電阻傳感器串聯(lián)成一個電路作為溫度

計，則該溫度計測溫起點溫度為℃（結果保留3位有效數(shù)字）；

（2）該小組同學為了使制作的溫度計能從-20℃開始測量，利用現(xiàn)有器材進一步設計了如圖丙所示的電

路，其中用為柏熱電阻溫度傳感器，R為電阻箱?，F(xiàn)進行如下調試：將傳感器的探頭放入設定制冷溫度

為-20℃的冰箱中，經過足夠長時間后，閉合開關S,調節(jié)電阻箱的阻值R,使電流表指針滿偏，此時電

阻箱阻值氏=Q；

(3)為了把圖丙中電流表的電流值準確地改刻為相應的溫度值，改刻時應遵循的電流表的電流值/

(mA)與相應溫度/(℃)間的關系式為/=；

(4)若干電池內阻不能忽略，仍依照圖丙按(2)中過程制作溫度計，使用該溫度計測量的結果和真實

值相比會(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。

【答案】(1)78.9

(2)37.6(3)

(4)不變

【解析】

【分析】

【小問1詳解】

由題意知電流表量程為10/71A,所以電路的總電阻最小為

E15

鼠

n=—=—~^-Q3=150Q

ImaxlOxlO

所以熱電阻的電阻為

R=R.-R.^150Q-20Q=130Q

由R-t圖像可知

7?=1OO+O.38r

解得

Z=78.9℃

【小問2詳解】

將傳感器的探頭放入設定制冷溫度為-20℃的冰箱中。由圖像可得，此時熱電阻為

&=92.4。

過一段時間后閉合開關，調節(jié)電阻箱吊，使毫安表指針滿偏，此時

R=Rmin—7?A一4=150。-20。-92.4。=37.6。

【小問3詳解】

由題意可得則毫安表的電流值I(A)和溫度t(℃)的關系式為

I_E__________L5_________1.5

—R&+R+&—20+37.6+100+0.38?—157.6+0.38?

【小問4詳解】

因為在操作(2)步驟時，要調節(jié)滑動變阻器是電流表滿偏，當電源內阻增大時，會將滑動變阻器電阻調

小，但總和不變，所以對結果無影響。

15.如圖，汽車上的安全氣囊最早由赫特里克于1953年發(fā)明并得到普及。在汽車正常行駛時，氣囊內原

有氣體體積忽略不計。當汽車受到猛烈撞擊時會引燃氣體發(fā)生劑，產生大量氣體，極短時間內充滿氣

囊。充氣過程中，氣囊上可變排氣孔是封閉的，充氣結束時內部氣體的壓強為p、體積為V、溫度為T,

氣體可視為理想氣體。

（1）已知大氣壓強為為,求充氣過程中氣囊克服外界大氣壓強所做的功；

3

（2）撞擊后，車上駕乘人員因慣性擠壓安全氣囊導致可變排氣孔開始排氣，當內部氣體壓強為體

積為:丫、溫度為17時，恰好不再排氣，求排出氣體質量與排氣前氣體總質量之比。

33

2

【答案】（1）；（2）y

【解析】

【詳解】（1）充氣過程中氣囊克服外界大氣壓強所做的功

（2）對氣囊內所有的氣體，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有

3

-PV'

TT

3

從氣囊內排出氣體的體積為

AV=V'--V

3

排出氣體質量與排氣前氣體總質量的之比為

Am_AV_2

m~V'-5

解得

Am2

m5

16.桶裝水電動抽水器可以輕松實現(xiàn)一鍵自動取水。如圖，某同學把一個簡易抽水器安裝在水桶上，出水

口水平。某次取水時，桶內水位高度4=20cm,按鍵后測得，=16s內注滿了0.8L水壺。已知抽水器

出水口高度H=60cm、橫截面積s=0.5cm2，水壺的高度%2=15cm,若該次取水過程中抽水器將電

能轉化為水的機械能的效率〃=15%,忽略取水過程中桶內水位高度的變化，重力加速度g=10m/s2,

水的密度p-1.0xl03kg/m3o

(1)求接水時出水口到水壺口左邊緣的最大水平距離；

(2)估算本次取水抽水器的功率。

【答案】(1)0.3m；(2)1.5W

【解析】

【詳解】(1)設出水口處水的速度為v,由題意可得

AV=svt

解得

v=lm/s

平拋過程：豎直方向

,12

h=2gt

水平方向

x=vot=0.3m

(2)取水質量

m-pAV=0.8kg

根據(jù)能量守恒定律

12

—mV+mgh=r/Pt

得

P=1.5W

17.如圖所示xOy平面內，過。點與無軸夾角為。的分界線以上的區(qū)域I內存在沿y軸負方向的勻強電

場，電場強度為E,分界線與x軸正半軸所圍區(qū)域H內存在垂直于xOy平面向外的磁場⑸，剩余區(qū)域m

內存在垂直紙面的磁場與，耳、當大小未知。在。點放置一粒子源，粒子源向固定方向發(fā)射質量為

m、帶電量為+q的粒子，速度方向與分界線夾角為a,速度大小范圍為0<丫<%,且所有粒子都能以垂

直分界線的速度到達分界線，不計粒子重力，6>=30°o

（1）求a的正切值；

（2）若耳為非勻強磁場，要使所有粒子經過磁場耳后均能垂直到達x軸，求區(qū)域H中磁感應強度⑸與

r滿足的關系式，r為磁場與中粒子可到達位置與。點的距離；

（3）若用為勻強磁場，且初速度為%的粒子在磁場片中做圓周運動的軌跡與無軸相切，隨后返回電場

中運動，求返回電場后粒子再次到達分界線時的位置到。點距離；

（4）接（3）問，返回電場中的粒子再次經過分界線后進入磁場與，粒子在鳥中做圓周運動的軌跡圓心

剛好位于y軸上，求磁場外的大小和方向。

E

I”

分界線

【答案】（1）tana=1m；（2）；（3）《=；（4）5=%^互衛(wèi),方向垂直紙面向里

2N4qr21qE8v0

【解析】

【詳解】（1）由題意可知粒子在電場區(qū)域做類斜拋運動軌跡如圖

沿分界線方向

(4)第三次穿過分界線的粒子速度依然為％,在當中的半徑為

凡=強

要想軌跡中心在y軸上，根據(jù)幾何關系

d2cos8=與cos/3

cos/3=cos(——0-a)

B,=(tana+tan，)(…血’)"

v0cosa

代入數(shù)據(jù)

5向E

方向垂直紙面向里。

18.如圖，右側帶有擋板的平板小車靜止在光滑水平面上，左端緊靠平臺且與平臺等高，小車的上表面分

成兩段，左段長L=0.1m,右段Z/足夠長，平臺邊緣正上方用長〃=10m的輕繩懸掛質量為機的物塊

A,懸點正下方靜置一質量為機。的物塊B,且加＜叫)，將A向左拉至輕繩水平由靜止釋放，A與B發(fā)生

值，只與發(fā)生碰撞物體材料有關。現(xiàn)將A、B互換角色，將B懸掛起來從水平位置由靜止釋放，與A發(fā)

生正碰后A滑上小車，A滑上小車后，小車左端迅速彈出一個厚度不計的擋板，同時取走B。在小車上L

段內A受一個來自右側擋板水平向左的斥力月=0.2mg,在Z7范圍內A受到一個來自右側擋板水平向左

的斥力g=0.8mg。己知小車質量”=m=2kg,物塊A與小車上表面間的動摩擦因數(shù)〃=0.4,重力

加速度g=10m/s2,不計空氣阻力。

(1)求A剛滑上小車時的速度大小；

(2)求A與小車第一次達到共速時的速度大小及A到小車左端的距離；

(3)物塊A與左側擋板的碰撞為彈性碰撞，求物塊A與左側擋板碰撞次數(shù)及物塊A最終相對小車靜止

時與左側擋板間的距離。

【答案】⑴v=10V2m/s；（2）v共=5"n/s,%=4.22m；⑶4次,=4mm

【解析】

【詳解】（1）根據(jù)機械能守恒，小球擺到最低點時的速度為%滿足

g/TW：=mgH

解得

v0=《2gH=100m/s

A碰B時，根據(jù)動量守恒

mv0=mov1

恢復系數(shù)為

e萼

%

解得

m

e-——

mO

B碰A時根據(jù)動量守恒為

movo=m0Vg+mv

恢復系數(shù)

匕——