2025屆江蘇省南京市、鹽城市高三年級下冊第一次模擬考試物理試題（含答案與解析）

機密★啟用前

南京市、鹽城市2025屆高三年級第一次模擬考試

物理

注意事項：

1.本試卷滿分為100分，考試時間為75分鐘.

2.答卷前，考生務必將自己的姓名、班級、準考證號填寫在答題卡上.

3.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.如需

改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號.回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫

在本試卷上無效.

4.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11小題，每小題4分，共44分。每小題只有一個選項符合題意。）

1.白光通過雙縫后產生的干涉條紋是彩色的，其原因是不同色光在空氣中的

A.傳播速度不同B.強度不同

C.振動方向不同D.波長不同

2.汽缸內封閉有一定質量的氣體，在某次壓縮過程中，缸內氣體的溫度從Ti迅速升高至八。下列各圖中,

縱坐標了（v）表示各速率區(qū)間的分子數占總分子數的百分比，圖線I、II分別為缸內氣體在Ti、T2兩種溫度

下的分子速率分布曲線，其中正確的是（）

3.如圖所示，在光滑絕緣水平面上同時由靜止釋放兩個帶正電的小球A和B,已知A、B兩球的質量分別

為機1、機2。則某時刻A、B兩球（）

AB

A.速度大小之比為加：m2B,加速度大小之比為如：m2

C.動量大小之比為m2:miD.動能大小之比為機2：mi

4.1956年李政道和楊振寧提出在弱相互作用中宇稱不守恒，并由吳健雄用放射源進行了實驗驗證，次

年李、楊兩人為此獲得了諾貝爾物理學獎。已知北Co的半衰期約為5.26年，其衰變方程是

*Cof；；Ni+X+巳。其中吃是反中微子，它的電荷量為零，質量可忽略。下列說法中正確的是（）

A.哭Co發(fā)生的是a衰變

B.X是來自原子核外的電子

C.<Ni的比結合能比舊Co的大

D.2個黑Co原子核經過10.52年一定全部發(fā)生了衰變

5.如圖甲為氫原子光譜，圖乙為氫原子部分能級圖。圖甲中Ha、Hp、西、氏屬于巴爾末系，都是氫原子

從高能級向〃=2能級躍遷時產生的譜線。下列說法中正確的是（）

n￡/eV

00-------------0

5-------------------0.54

410.294-------------------0.85

434.17486.27656.47A/nm

3-------------------1.51

2-------------------3.40

H8HyH°H,

1-------------------13.6

甲乙

A.Hp對應的光子能量比HY的大

B.Hp對應的光子動量比Hy的大

C.H5是氫原子從n=3向n=2能級躍遷時產生的

D.氫原子從高能級向n=l能級躍遷時產生的譜線均在壓的左側

6.如圖所示，在空間站伸出的機械臂外端安置一微型衛(wèi)星，微型衛(wèi)星與空間站一起繞地球做勻速圓周運動,

且微型衛(wèi)星、空間站和地球中心始終位于同一直線。忽略空間站和微型衛(wèi)星的尺寸及它們之間的萬有引力，

貝U（）

A.微型衛(wèi)星的線速度比空間站的小

B,微型衛(wèi)星的加速度比空間站的小

C.機械臂對微型衛(wèi)星的作用力大小為零

D.機械臂對微型衛(wèi)星的作用力大小不為零，方向指向地心

7.一個帶正電的小球用絕緣細線懸掛于。點，在其右側放置一個不帶電的枕形導體時，小球將在細線與豎

直方向成。角處保持靜止，如圖所示。若將導體的A端接地,當重新平衡時，細線與豎直方向的夾角將（）

A.不變B.變大C.變?yōu)榱鉊.變小但不為零

8.如圖所示，一定質量的理想氣體經歷了a-b、c一。三個過程，已知為等容過程，另外兩個中

一個是等溫過程，另一個是絕熱過程。下列說法正確的是（）

A.a—b過程，氣體壓強和體積的乘積變大B.a—6過程，氣體壓強和體積的乘積變小

C.da過程，氣體壓強和體積乘積變大D.c—a過程，氣體壓強和體積的乘積變小

9.如圖所示，圓筒固定在水平面上，圓筒底面上有一與內壁接觸的小物塊，現給物塊沿內壁切向方向的水

平初速度。若物塊與所有接觸面間的動摩擦因數處處相等。則物塊滑動時動能及與通過的弧長s的圖像可

能正確的是（）

10.如圖所示，某同學利用一塊表頭G和三個定值電阻設計了如圖所示的多量程電流表，該電表有1、2兩

個量程。當只增大電阻照的阻值時，下列說法中正確的是（）

A.兩個量程均變大B.兩個量程均變小

C.1的量程變大，2的量程變小D.1的量程變小，2的量程變大

11.如圖所示，輕質彈簧的兩端分別與小物塊A、B相連，并放在傾角為。的固定斜面上，A靠在固定的擋

板P上，彈簧與斜面平行，A、B均靜止。將物塊C在物塊B上方與B相距無處由靜止釋放，C和B碰撞

的時間極短，碰撞后粘在一起不再分開，己知A、B、C的質量均為力,彈簧勁度系數為鼠且始終在彈性

限度內，不計一切摩擦，則為保證A不離開擋板，尤的最大值為（）

Smg

CD.

kk

二、非選擇題：共5題，共56分。其中第13題?第16題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要演

算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數值計算時，答案中必須明確寫出數值和單位。

12.某同學利用如圖甲所示的實驗裝置和若干質量為mo的鉤碼來測量當地的重力加速度和待測物（帶有擋

光片）的質量，實驗操作如下:

0cm主尺123

lllllllllllllllllllllllllllllll

01020

圖乙

①用游標卡尺測量擋光片的擋光寬度d;

②調節(jié)配重物的質量，向下輕拉配重物后釋放，當配重物能夠勻速向下運動時，可認為配重物質量與待測物

質量相等；

③將待測物壓在地面上，保持系統(tǒng)靜止，測量出擋光片到光電門的距離加

④在配重物下端掛1只鉤碼，釋放待測物，測量擋光時間為加，可得加速度a；

⑤依次增加鉤碼數量小由相同位置靜止釋放待測物，測量。并得到對應加速度根據以上實驗步驟,

回答以下問題：

（1）游標卡尺的示數如圖乙所示，擋光片的寬度d=mm。

（2）加速度〃的表達式為（用"、和△/表示）

（3）該同學作“工-圖像，若所作圖像斜率為左，縱截距為6,則當地重力加速度為一，待測物質量

an

為o（選用k、b、mo表示）

（4）實際中滑輪存在著摩擦阻力，若認為該阻力大小恒定，則請判斷在上面測量方法中該阻力是否對重

力加速度的測量值引起誤差，并請簡要說明理由?！?/p>

13.某學校有一個景觀水池，水池底部中央安裝有一個可向整個水面各個方向發(fā)射紅光的LED光源S,如圖

所示（側視圖）。某同學觀察到水面上有光射出的區(qū)域是圓形（圖中沒有畫出），若圓形區(qū)域半徑為廣，水對

紅光的折射率為“，在真空中的速度為c,該光源大小忽略不計，求：

水面

（1）紅光在水中的速度V;

(2)池中水的深度機

14.某同學受“法拉第圓盤發(fā)電機”的啟發(fā)，設計了一個提升重物的電動裝置。如圖所示，內圓半徑為L,

外圓半徑為3L的圓環(huán)形銅盤焊接在半徑也為L的銅軸上，銅軸水平放置，整個銅盤位于方向水平向左的勻

強磁場中。用導線將電動勢為及內阻為r的電源和電流表通過電刷與銅軸和銅盤連成電路，銅軸上繞有輕

繩，用以懸掛重物。當重物以速度v勻速上升時，電流表的示數為/。已知重力加速度為g,不計一切摩擦，

除電源內阻外其余電阻不計，求：

(1)電源的路端電壓U和重物的質量加；

(2)勻強磁場的磁感應強度大小及

15.如圖所示，水平地面上固定有兩個相同的傾角。=37。的斜面體(頂端固定有小滑輪)，兩滑輪間的距離

d=12cm。兩根等長的細線繞過滑輪，一端與放在斜面上的質量均為M=5kg的物塊相連,另一端與質量w=3kg

的小球連接。初始時刻，用手豎直向下拉住小球，使系統(tǒng)保持靜止，此時兩細線與豎直方向間的夾角均為

-37。,松手后，小球將在豎直方向上運動。忽略一切摩擦，取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,

求：

,d,

(1)開始時手對小球的拉力大小尸；

(2)小球能夠上升的最大高度任

(3)小球回到初始位置時加速度大小心

16.如圖所示，在空間直角坐標系。一孫z中有一長方體區(qū)域，棱。P、。4、ON分別在x軸、y軸和z軸上，

側面C2P。處放有一塊絕緣薄板。在該區(qū)域內有沿y軸負方向、磁感應強度為B的勻強磁場?，F有大量質

量均為優(yōu)、電荷量均為+q的帶電粒子從。點以大小各不相同的初速度沿z軸正方向射入該區(qū)域，粒子的初

速度大小連續(xù)分布在0<%（的蛆范圍內。粒子與絕緣薄板發(fā)生碰撞時，碰撞時間極短，電荷量保持不變，

3m

一21

碰撞前后平行于板的分速度不變，垂直于板的分速度大小不變，方向反向。己知AB=4d,AD=—d,AO

2

=6d,不計粒子重力，不考慮粒子間的相互作用。

（1）求能到達尸點的粒子的初速度大??；

（2）求初速度%=遜^的粒子與絕緣薄板發(fā)生碰撞的次數，以及每次碰撞時的z坐標；

3m

（3）若長方體區(qū)域還存在沿y軸正方向、大小可調的勻強電場。

①要使得第（2）中粒子與絕緣薄板只碰撞1次，求場強大小E需滿足的條件；

②調節(jié)勻強電場的大小，使得所有粒子均不會從ABC。面射出，現研究到達CDVQ面時速度方向與該平面

平行的粒子，通過計算說明它們的初速度大小有幾個可能的值，并求出其中初速度最大的粒子到達CDNQ

面時的x坐標。

參考答案

一、單項選擇題（本題共11小題，每小題4分，共44分。每小題只有一個選項符合題意。）

1.白光通過雙縫后產生的干涉條紋是彩色的，其原因是不同色光在空氣中的

A.傳播速度不同B.強度不同

C.振動方向不同D.波長不同

【答案】D

【解析】

【詳解】白光包含各種顏色的光，它們的波長不同，在相同條件下做雙縫干涉實驗時，它們的干涉條紋間距

不同，所以在中央亮條紋兩側出現彩色條紋，與其他因素無關。

A.傳播速度不同，故A不符合題意；

B.強度不同，故B不符合題意；

C.振動方向不同，故C不符合題意;

D.波長不同，故D符合題意

故選D。

2.汽缸內封閉有一定質量的氣體，在某次壓縮過程中，缸內氣體的溫度從「迅速升高至4。下列各圖中，

縱坐標了（v）表示各速率區(qū)間的分子數占總分子數的百分比，圖線I、II分別為缸內氣體在Ti、72兩種溫度

下的分子速率分布曲線，其中正確的是（）

【解析】

【詳解】溫度越高，分子平均動能越大，圖像峰值越靠右，但兩圖像的面積總和相同。

故選A?

3.如圖所示，在光滑絕緣水平面上同時由靜止釋放兩個帶正電的小球A和B,已知A、B兩球的質量分別

為mi、m2。則某時刻A、B兩球（

AB

///5?

A.速度大小之比為加：m2B.加速度大小之比為加：m2

C.動量大小之比為儂：miD.動能大小之比為m2:m\

【答案】D

【解析】

【詳解】AC.由于兩小球都帶正電，則彼此受到斥力作用，所以兩小球組成的系統(tǒng)動量守恒，則

加幽=m2V2

丸=也

所以

v2mx

兩球動量大小相等，比值為1：1,故AC錯誤;

F

B.小球的加速度大小之比為4?二察二絲

%二叫

m2

故B錯誤;

12

E弓犯匕

D.動能之比為‘^=彳——加2

￡12叫

k25加2V2

故D正確。

故選D。

4.1956年李政道和楊振寧提出在弱相互作用中宇稱不守恒，并由吳健雄用黑Co放射源進行了實驗驗證，次

年李、楊兩人為此獲得了諾貝爾物理學獎。已知袈Co的半衰期約為5.26年，其衰變方程是

*Cof；；Ni+X+%。其中%是反中微子，它的電荷量為零，質量可忽略。下列說法中正確的是（）

A.袈Co發(fā)生的是a衰變

B.X是來自原子核外的電子

C；；Ni的比結合能比*Co的大

D.2個罷Co原子核經過10.52年一定全部發(fā)生了衰變

【答案】C

【解析】

【詳解】A.根據質量數與電荷數守恒有60-60=0,27-28=1,可知，X是電子，即北Co發(fā)生的是。衰

變，故A錯誤；

B.B衰變中的電子來源于原子核內一個中子轉化為一個質子與一個電子，故B錯誤；

c.B衰變釋放能量，生成核比反應核更加穩(wěn)定，原子核越穩(wěn)定，比結合能越大，即罌Ni的比結合能比

2co的大，故C正確；

D.半衰期是一個統(tǒng)計規(guī)律，只針對大量原子核才成立，對少數個別原子核不成立，即2個翳Co原子核經

過10.52年全部發(fā)生衰變不確定，故D錯誤。

故選C。

5.如圖甲為氫原子光譜，圖乙為氫原子部分能級圖。圖甲中的H。、Hp、Hy、屬于巴爾末系，都是氫原子

從高能級向〃=2能級躍遷時產生的譜線。下列說法中正確的是（）

n￡/eV

oo-----------------0

5-------------------0.54

410.294-------------------0.85

434.17486.2765647A/nm

II|3--------------------1.51

2-------------------3.40

H6HyHpHa

1-------------------13.6

甲乙

A.Hp對應的光子能量比H7的大

B.Hp對應的光子動量比Hy的大

C.H5是氫原子從〃=3向n=2能級躍遷時產生的

D.氫原子從高能級向n=l能級躍遷時產生的譜線均在Hs的左側

【答案】D

【解析】

h

【詳解】AB.Hp對應的光子波長比的大，則頻率低，動量2=;小，E=hv,能量小，故AB錯誤;

C.由圖可知，四條譜線中Hs譜線的波長最短，頻率最大，而氫原子從高能級向片2能級躍遷產生的光子

中，從"=3能級向w=2能級躍遷時產生的光子能量最小，其波長最長，頻率最小，故C錯誤；

D.氫原子從高能級向”=1能級躍遷時產生的光子能量均大于Hs,則波長均小于H§,譜線均在Hs的左側,

故D正確。

故選D。

6.如圖所示，在空間站伸出的機械臂外端安置一微型衛(wèi)星，微型衛(wèi)星與空間站一起繞地球做勻速圓周運動,

且微型衛(wèi)星、空間站和地球中心始終位于同一直線。忽略空間站和微型衛(wèi)星的尺寸及它們之間的萬有引力，

則（）

微型衛(wèi)星

A.微型衛(wèi)星的線速度比空間站的小

B,微型衛(wèi)星的加速度比空間站的小

C.機械臂對微型衛(wèi)星的作用力大小為零

D.機械臂對微型衛(wèi)星的作用力大小不為零，方向指向地心

【答案】D

【解析】

【詳解】A.微型衛(wèi)星和空間站能與地心保持在同一直線上繞地球做勻速圓周運動，所以微型衛(wèi)星的角速

度與空間站的角速度相等，v=rco,所以微型衛(wèi)星的線速度比空間站的大，故A錯誤；

B.加速度4二加？，所以微型衛(wèi)星的加速度比空間站的大，故B錯誤；

,—Mm2

CD.由G---=tncor

可知僅受萬有引力提供向心力時，微型衛(wèi)星比空間站的軌道半徑大，角速度小，由于微型衛(wèi)星跟隨空間站

以共同的角速度運動，由/=機。2廠可知所需向心力增大，所以機械臂對微型衛(wèi)星有拉力作用，方向指向

地心，故C錯誤D正確。

故選D。

7.一個帶正電的小球用絕緣細線懸掛于。點，在其右側放置一個不帶電的枕形導體時，小球將在細線與豎

直方向成。角處保持靜止，如圖所示。若將導體的A端接地,當重新平衡時，細線與豎直方向的夾角將（）

oK~

A.不變B.變大C.變?yōu)榱鉊.變小但不為零

【答案】B

【解析】

【詳解】根據平衡可知tan6二

mg

將導體的A端接地，負電荷會從大地運動到枕形導體上，A端帶負電電量變大，則與球之間的吸引力尸變

大，細線與豎直方向的夾角變大。

故選B。

8.如圖所示，一定質量的理想氣體經歷了a—b、b—c、ci。三個過程，已知6—c為等容過程，另外兩個中

A.a—b過程，氣體壓強和體積的乘積變大B.過程，氣體壓強和體積的乘積變小

C.c-a過程，氣體壓強和體積的乘積變大D.c-a過程，氣體壓強和體積的乘積變小

【答案】A

【解析】

【詳解】AB.假設過程為絕熱過程，根據AU=W+Q

絕熱過程Q=O

c—a過程體積增大，則W<0

所以AU<0,因此c-a過程溫度降低，即4>4

過程為等溫過程，則<=4

6-c過程等容變化，由祟=登

可以這與假設結果4〉<=q矛盾

因此a過程為等溫過程，a-b過程為絕熱過程

a—6過程為絕熱過程，該過程體積減小，理想氣體內能增大，因此溫度升高，即%

所以過程氣體壓強和體積的乘積變大，故B錯誤，A正確;

CD.c-a過程為等溫過程，該過程溫度始終保持不變，所以氣體壓強和體積的乘積不變，故CD錯誤。

故選A?

9.如圖所示，圓筒固定在水平面上，圓筒底面上有一與內壁接觸的小物塊，現給物塊沿內壁切向方向的水

平初速度。若物塊與所有接觸面間的動摩擦因數處處相等。則物塊滑動時動能及與通過的弧長s的圖像可

能正確的是（）

A.B.

【答案】C

【解析】

【詳解】物塊緊貼圓筒內壁開始滑動，豎直方向受力平衡%=/ng

水平方向圓筒側面的彈力提供向心力，則有雙惻=加匕

R

由于圓筒粗糙，所以物塊滑動過程受到側面和底面的滑動摩擦力作用，物塊做減速運動，則有

v2,_

京==l^m—,推一〃加g

可知隨著物塊速度的減小，側面滑動摩擦力逐漸減小，則滑動摩擦力合力逐漸減小，相同的弧長，滑動摩

擦力合力做負功越來越少，根據動能定理可知，動能減小的越來越慢，則動能與弧長的圖像斜率減小。

故選C。

10.如圖所示，某同學利用一塊表頭G和三個定值電阻設計了如圖所示的多量程電流表，該電表有1、2兩

個量程。當只增大電阻R的阻值時，下列說法中正確的是（）

A.兩個量程均變大B.兩個量程均變小

C.1的量程變大，2的量程變小D.1的量程變小，2的量程變大

【答案】A

【解析】

【詳解】測電流時，量程1為4+/

壇g

I（R+R.）

量程2為人=且1—^+/

4+&S

當只增大電阻R的阻值時，兩個量程均變大。

故選A。

11.如圖所示，輕質彈簧的兩端分別與小物塊A、B相連，并放在傾角為6的固定斜面上，A靠在固定的擋

板P上，彈簧與斜面平行，A、B均靜止。將物塊C在物塊B上方與B相距無處由靜止釋放，C和B碰撞

的時間極短，碰撞后粘在一起不再分開，已知A、B、C的質量均為“彈簧勁度系數為鼠且始終在彈性

限度內，不計一切摩擦，則為保證A不離開擋板，尤的最大值為（）

C4mg4

k

【答案】B

【解析】

【詳解】設要讓A能離開擋板彈簧就要伸長再到尸點，有機gsin6=g

物塊B、C從相碰后到一起運動到A剛要離開擋板，物塊B、C和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，A剛要離

開擋板時物塊B、C速度為零，彈簧伸長，彈力大小等于A重力下滑分力，伸長量等于從碰后到A剛

1

要離開擋板，彈簧彈性勢能變化為零，設碰后速度為匕，由機械能守恒定律得優(yōu)9=2機？x2x/sine

碰撞過程根據動量守恒〃%=2機嶺

12

下滑過程5加匕=mgxsin0

聯立解得工=也嚨

k

故選B。

二、非選擇題：共5題，共56分。其中第13題~第16題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要演

算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數值計算時，答案中必須明確寫出數值和單位。

12.某同學利用如圖甲所示的實驗裝置和若干質量為恤的鉤碼來測量當地的重力加速度和待測物（帶有擋

光片）的質量，實驗操作如下：

0cm主尺123

||||||,||,||||||,|||||||||||||||||

01020

①用游標卡尺測量擋光片的擋光寬度d-

②調節(jié)配重物的質量，向下輕拉配重物后釋放，當配重物能夠勻速向下運動時，可認為配重物質量與待測物

質量相等；

③將待測物壓在地面上，保持系統(tǒng)靜止，測量出擋光片到光電門的距離〃；

④在配重物下端掛1只鉤碼，釋放待測物，測量擋光時間為加，可得加速度a；

⑤依次增加鉤碼數量〃，由相同位置靜止釋放待測物，測量。并得到對應的加速度心根據以上實驗步驟,

回答以下問題：

（1）游標卡尺的示數如圖乙所示，擋光片的寬度d=____mm?

（2）加速度a的表達式為（用d、〃和表示）

（3）該同學作“工-圖像，若所作圖像斜率為晨縱截距為6,則當地重力加速度為一，待測物質量

an

為o（選用鼠b、mo表示）

(4)實際中滑輪存在著摩擦阻力，若認為該阻力大小恒定，則請判斷在上面測量方法中該阻力是否對重

力加速度的測量值引起誤差，并請簡要說明理由?！?/p>

【答案】(1)4.80

d2

⑵雙

⑶①，\②標

(4)該阻力不會對重力加速度的測量值引起誤差。

2M+/11

理由如下：根據牛頓第二定律可得1_g11,可見——圖像的縱截距與阻力無關

__1an

amQgng

【解析】

小問1詳解】

擋光片的寬度d=4mm+0.05mmx16=4.80mmo

【小問2詳解】

根據v2=2ah

_,d

其中u=一

X

A,/

解作"=雙

【小問3詳解】

[1]⑵由題意可知待測物的質量等于配重物的質量，設為M,則根據牛頓第二定律〃%g=(切%+2”)。

屋

其中。=

2g2

112M1

可得一=_+

agn

72M

可知b=一,k=---

gmog

解得g=［，M=~m0

b2b

【小問4詳解】

該阻力不會對重力加速度的測量值引起誤差。

理由如下：若考慮阻力，則可將阻力等效為加在待測物上的質量為工的物體，則根據牛頓第二定律

g

2M+E

可得—1=-----g--1-1-1

。ng

可見工圖像的縱截距與阻力無關。

an

13.某學校有一個景觀水池，水池底部中央安裝有一個可向整個水面各個方向發(fā)射紅光的LED光源S,如圖

所示（側視圖）。某同學觀察到水面上有光射出的區(qū)域是圓形（圖中沒有畫出），若圓形區(qū)域半徑為r,水對

紅光的折射率為小在真空中的速度為c,該光源大小忽略不計，求：

h

（1）紅光在水中的速度也

（2）池中水的深度兒

【答案】（1）v=-

n

⑵h=rylrr—1

【解析】

【小問1詳解】

紅光在水中的速度丫=￡

n

【小問2詳解】

光恰好發(fā)生全反射處為圓形區(qū)域的邊緣，如圖

八

h

全反射臨界角滿足sinC=，

n

水深h=-----

tanC

解得h=r]”2—1

14.某同學受“法拉第圓盤發(fā)電機”的啟發(fā)，設計了一個提升重物的電動裝置。如圖所示，內圓半徑為L,

外圓半徑為3乙的圓環(huán)形銅盤焊接在半徑也為L的銅軸上，銅軸水平放置，整個銅盤位于方向水平向左的勻

強磁場中。用導線將電動勢為從內阻為r的電源和電流表通過電刷與銅軸和銅盤連成電路，銅軸上繞有輕

繩，用以懸掛重物。當重物以速度v勻速上升時，電流表的示數為/。已知重力加速度為g,不計一切摩擦，

除電源內阻外其余電阻不計，求：

(1)電源的路端電壓U和重物的質量加；

(2)勻強磁場的磁感應強度大小跳

EI-3

【答案】(1)E-Ir,

gv

E-Ir

(2)

4Lv

【解析】

【小問1詳解】

由能量守恒得EI-I2r=mgv

EI-I2r

解得加=

gv

路端電壓U=E-Ir

【小問2詳解】

V

銅盤轉動的角速度為。=—

L

銅盤上內外圓之間產生電動勢E，=Bx(3L-/。皆十0「45￡v

由電路規(guī)律U=E—〃

而U

解得B=三F-上Jr

4Lv

15.如圖所示，水平地面上固定有兩個相同的傾角0=37。的斜面體(頂端固定有小滑輪)，兩滑輪間的距離

d=12cm。兩根等長的細線繞過滑輪，一端與放在斜面上的質量均為M=5kg的物塊相連,另一端與質量m=3kg

的小球連接。初始時刻，用手豎直向下拉住小球，使系統(tǒng)保持靜止，此時兩細線與豎直方向間的夾角均為

a=37°,松手后，小球將在豎直方向上運動。忽略一切摩擦，取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,

求：

,d,

(1)開始時手對小球的拉力大小尸；

(2)小球能夠上升的最大高度//；

(3)小球回到初始位置時的加速度大小心

【答案】(1)18N(2)8cm

90,

(3)—m/s2

47

【解析】

【小問1詳解】

初始時刻系統(tǒng)靜止，對物塊T=Mgsin0=30N

假設廠方向向下，對小球2Tcos37°=%+尸

解得尸=18N

【小問2詳解】

小球上升到最大高度時，系統(tǒng)的動能為0o設此時連接小球的細線與豎直方向間的夾角為對系統(tǒng)

2Mgsin3(---------)=mg(--------——)

2sinof2sin(32tancr2tan/3

解得P=90°

可見小球上升到最大高度時繩子水平，小球上升的最大高度為/?=8cm

小問3詳解】

對物塊Mgsina-Ti=MOM.

對小球2Ticosa-mg=ma

加速度關系au=acosot

90

聯立方程解得a==m/s2

47

16.如圖所示，在空間直角坐標系O—町z中有一長方體區(qū)域，棱0尸、。4、ON分別在x軸、y軸和z軸上，

側面底尸。處放有一塊絕緣薄板。在該區(qū)域內有沿y軸負方向、磁感應強度為8的勻強磁場?，F有大量質

量均為機、電荷量均為氣的帶電粒子從。點以大小各不相同的初速度沿z軸正方向射入該區(qū)域，粒子的初

速度大小連續(xù)分布在0<%V區(qū)里范圍內。粒子與絕緣薄板發(fā)生碰撞時，碰撞時間極短，電荷量保持不變，

3m