山东省泰安市2022-2023学年高三年级上册期末物理试题（含答案解析）

山东省泰安市2022-2023学年高三上学期期末物理试题

学校:姓名：班级：考号：

一、单选题

1.如图甲所示，鸟儿有多拼，为了生存几只鸟像炮弹或标枪一样一头扎入水中捕鱼,

假设小鸟的俯冲是自由落体运动，进入水中后是匀减速直线运动，其x图像如图乙所

示，自由落体运动的时间为小整个过程的运动时间为最大速度为%=18m/s,重

力加速度g取10m/J,下列说法正确的是（）

C.乙至g乙时间内v-f图像的斜率为—lOm/s?D.乙至|乙时间内阻力是重力的1.5

倍

2.如图所示，进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80kg和100kg,他们携手远

离空间站，相对空间站的速度为O.lm/s。A将B向空间站方向轻推后，A的速度变为

A.研究A、B相对空间站的速度是以地球为参考系

B.A将B向空间站方向轻推的过程中，不能认为A、B组成的系统动量守恒

C.A将B向空间站方向轻推后，B的动量大小为20kg•!!!/$

D.若A将B向空间站方向轻推的作用时间为0.5s,则A、B互相作用的平均力为16N

3.如图所示电路中，R/、4为定值电阻，&为滑动变阻器，C为电容器，电表均为理

想电表，滑动变阻器R2的滑片向右滑动过程中，电流表Ai、Az的示数变化量的绝对值

分别为A＜、A/2,电压表示数变化量的绝对值为AU。下列说法正确的是（)

A.电流表Ai示数变小，A2示数变小，且ALVA/?

B.电阻Rj中有向右的电流

C.与AL的比值一定小于电源内阻r

D.电阻用消耗的功率变大

4.如图所示，小球甲、乙的质量之比为1：2,两小球按如图的方式连接，其中“、b

为两弹性绳（弹性绳满足胡克定律），c为不可伸长的轻绳，系统静止时，弹性绳a与竖

直方向的夹角为a=45。，轻绳c沿水平方向，且两弹性绳的伸长量相等。己知重力加

A.系统静止时，两弹性绳的作用力大小相等

B.弹性绳a、b的劲度系数之比为2：1

C.将轻绳c剪断的瞬间，小球乙的加速度大小为g

D.将轻绳c剪断的瞬间，小球甲的加速度大小为3g

5.“双星”是宇宙中普遍存在的一种天体系统，这种系统之所以稳定的原因之一是系统

的总动量守恒且总动量为0,如图所示，4、8两颗恒星构成双星系统，绕共同的圆心O

互相环绕做匀速圆周运动，距离不变，角速度相等，已知4的动量大小为p,A、B的

总质量为M，A、B轨道半径之比为太，则B的动能为（）

试卷第2页，共10页

炉(1+Z)p2(1-/P?kpi

A.D'2(1-^)M

“2kM2kM

6.如图所示，不带电的金属球M的半径为r,球心为0,球M左侧固定着两个电荷量

大小均为q的异种点电荷，电荷之间的距离为2r。N点在点电荷-4的右侧厂处，N点

和。点以及+4、所在位置在同一直线上，且两点电荷连线的中点到。点的距离为4厂。

当金属球达到静电平衡时，下列说法正确的是（）

A.N点的电势高于。点的电势

B.N点的电场强度大小为察

C.感应电荷在球心。处产生的场强大小为

D.将一电子由N点移到金属球上不同点，电场力所做的功不相等

7.如图，广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以。为圆心、飞和&为半径的同心圆上，

圆心处装有竖直细水管，其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均可调节,

以保障喷出的水全部落入相应的花盆中。依次给内圈和外圈上的盆栽浇水时，喷水嘴的

高度、出水速度及转动的角速度分别用力、匕、助和为、匕、。2表示。花盆大小相同，

半径远小于同心圆半径，出水口截面积保持不变，忽略喷水嘴水平长度和空气阻力。下

列说法正确的是（）

A.若％=%,则巧：为=6：4

B.若耳=匕，则%:4=用：后

C.若例=见，匕=彩，喷水嘴各转动一周，则落入每个花盆的水量相同

D.若e=g,v,=v2,喷水嘴各转动一周，则落入外圈每个花盆水量较多

8.磁流体发电机的原理如图所示，燃烧室在3000K的高温下将气体全部电离成高温等

离子体。等离子体经喷管提速后以速度-进入矩形发电通道，发电通道中有垂直于喷射

速度方向的匀强磁场。已知磁感应强度大小为B,发电通道长为/,宽为b,高为。，高

温等离子体的电阻率夕，外部电路连接一阻值为R的电阻，导线电阻不计。当开关S

闭合后，下列说法正确的是（）

A.外部电路中的电流方向为由NTR—M

„-Ba'vl

B.回路电流/=丁;——-

Rai+ph

/、2

C.发电机的输出功率尸=（Bvabl]R

yRbl+pa

D.为维持等离子匀速流动，矩形发电通道左右端的压强差ApuT2—.必

Rbl+pa

二、多选题

9.如图所示，木块静止在光滑水平面上，两颗不同的子弹A、B从木块两侧同时射入

木块，最终都停在木块内，这一过程中木块始终保持静止，若子弹A射入木块的深度

大于子弹B射入木块的深度，则（）

AB

0>，:二

\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\

A.子弹A的质量一定比子弹B的质量小

B.入射过程中子弹A受到的阻力比子弹B受到的阻力大

C.子弹A在木块中运动的时间比子弹B在木块中运动的时间长

D.子弹A射入木块时的初动能一定比子弹B射入木块时的初动能大

10.如图甲所示，光滑平行金属导轨水平放置，处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，

磁场的磁感应强度大小为B=2T,导轨左端接有阻值为R=10C的定值电阻，导轨间距为

仁1m。长为L=lm、电阻为尸10。、质量为胆=0.5kg的金属棒垂直放在导轨上。r=0时

刻，用水平向右的拉力尸拉金属棒，金属棒从静止开始运动，电阻R中的电流随时间变

试卷第4页，共10页

化的规律如图乙所示，金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，则（)

A.金属棒做加速度越来越大的变加速运动

B.拉力厂的最小值为1.25N

C.0~4s内，通过金属棒横截面的电荷量为4c

D.0~4s内，拉力产的冲量大小为9Ns

11.如图甲所示，质量分别为优、M的物体A、B静止在劲度系数为％的弹簧上，A与

B不粘连，现对物体A施加竖直向上的力F,使A、B一起上升，若以两物体静止时的

位置为坐标原点，两物体的加速度随位移的变化关系如图乙所示，重力加速度大小为g,

甲乙

A.在图乙中PQ段表示拉力尸逐渐增大

B.在图乙中QS段表示B物体减速上升

C.位移为X|时，A、B之间弹力为-Mq,

D.位移为七时，A、B一起运动的速度大小为3//。（%+中）

12.倾角6=37。的传送带以速度v=L0m/s顺时针转动，位于其底部的煤斗每秒钟向其

输送上=4.0kg的煤屑，煤屑刚落到传送带上的速度为零，传送带将煤屑送到/z=3.（）m的

高处，煤屑与传送带间的动摩擦因数〃=03，且煤屑在到达最高点前已经和传送带的

速度相等。（重力加速度g=10m/s?,传送带直径大小可忽略），则下列说法中正确的是

A.煤屑从落到传送带开始，运动到与传送带速度相等时前进的位移是2.5m

B.煤屑从落到传送带开始，运动到与传送带速度相等时所用的时间是2.5s

C.传送带电机因输送煤屑而多产生的输出功率是122W

D.传送带电机因输送煤屑而多产生的输出功率是154W

三、实验题

13.某同学用如图a所示装置探究加速度与质量的关系。图中小车及祛码A的质量用M

表示，托盘及钩码B的质量用小表示，交流电源的频率为50Hz,当地重力加速度g取

10m/s2,实验中该同学取托盘及钩码B的重力叫作为小车所受的合力。

图a

(1)实验中，下列说法正确的是o

A.每次在小车上加减祛码时，需再重新补偿阻力

B.实验中M应远大于加

C.实验时应先释放小车后接通电源

D.小车加速度可用"=管计算

(2)某次实验得到的纸带如图6所示，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，由该

纸带可求得小车的加速度大小为。=m/s2o(结果保留2位有效数字)

OABcDEF

卜5：”1.0产1.49""2.01""2.50""2.99，m

图b

(3)该同学增减祛码以改变小车的质量M,可得到小车的加速度大小“与对应质量M

的数据。画出图线如图c所示，由图中数据可求得托盘及钩码B的总质量为一

试卷第6页，共10页

kg。由图C发现：当瓦较大时，图线发生弯曲，在处理数据时为避免图线发生弯曲的

现象，该同学应画出的是的关系图线。

图C

14.某实验小组在测量两节干电池组成的电池组（电动势约为3V,内阻约为3Q）的电

动势和内阻。除了电池组，实验室提供的器材还有：

A.电压表（量程为3V,内阻约为3kC）

B.电压表V?（量程为1.5V,内阻约为L5kQ）

C.定值电阻用（阻值为5。）

D.滑动变阻器R（最大阻值为10Q）

E.开关一个和导线若干

（1）实验小组成员根据实验室提供的器材，设计了如图甲所示的实验电路。

请将图乙中的实物连接完整。

（2）多次调节滑动变阻器，测得多组电压表V1、匕的示数q、u2,作出q-5图像,

图像与纵轴的截距为1.8V,斜率为0.36,则该电池的电动势E=,内阻

厂=。（结果均保留两位有效数字）

（3）实验因为（填“电压表VJ，“电压表V/，或“电压表V-V」）的分流，使

测得的电动势比真实值_________（填“大”或“小”）。

四、解答题

15.2022年6月17H,我国第三艘航母"福建舰'’正式下水，”福建舰”配备了目前世界

上最先进的“电磁弹射''系统。"电磁弹射”系统的具体实现方案有多种，并且十分复杂。

某学校物理兴趣小组同学经过研究，设计了一种可实现“两架战斗机”连续发射的“电磁

弹射”系统，简化的物理模型如图所示，电源和一对足够长平行金属导轨P、。分别通

过单刀双掷开关K与电容器相连。电源的电动势E=12V,内阻不计，两条足够长的导

轨相距乙=0.1m且水平放置处于磁感应强度8=0.6T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导

轨平面且竖直向下，电容器的电容C=10F。现将一质量为叫=（）O64kg,吗=0.1kg的

金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内，分别与两导轨良好接触。将开关K置于。让电容器

充电，充电结束后，再将K置于6,两金属滑块会在电磁力的驱动下运动。它们在导轨

上滑动时与导轨保持垂直并接触良好，两金属滑块的电阻相同，开始时两金属滑块均静

止在导轨上•不计导轨和电路其他部分的电阻，不计电容器充、放电过程中电磁辐射和

导轨产生的磁场对滑块的作用，忽略金属滑块运动过程中的一切摩擦阻力。求两金属滑

块最终速度的大小。

16.如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直面内，圆环的圆心。的正上方2点固

定一定滑轮，8点的左侧再固定一定滑轮，轻质细线跨过两个滑轮，一端连接质量为加

的物块，另一端连接质量也为，〃的小球，小球套在圆环上，从圆环上的A点由静止开

始释放，与竖直方向的夹角为53，且A8正好沿圆环的切线方向，不计一切摩擦，

不计滑轮、小球以及物块的大小，重力加速度为g,sin53=0.8、cos53=0.6,求：

（1）小球释放瞬间的加速度；

（2）小球运动到P点时的速度。

试卷第8页，共10页

17.如图所示，带有光滑弧形槽的滑块质量为M=200g静止放在水平面上，其中圆弧

轨道对应的圆心角为。=60°,半径R=0.2m,同一竖直平面内的固定光滑半圆轨道的

半径为厂=0.2m,c、d两点为半圆轨道竖直直径的两个端点，轨道与水平面相切于。点，

b点左侧水平轨道光滑、6c段粗糙，且与■=1m。两质量分别为町=100g、/%=50g的

滑块P、Q放在水平轨道上，两滑块之间有一轻弹簧（弹簧与两滑块均不连接），用外

力将轻弹簧压缩一定量后用细线将两滑块拴接在一起，开始弹簧储存的弹性势能

5=（）6J。某时刻将细线烧断，弹簧将两滑块弹开（两滑块与弹簧分离时，滑块P未滑

上弧形槽，滑块Q未滑到8点），此后滑块P冲上弧形槽。两滑块均可看成质点，重力

加速度g取lOm/s?。

（1）求两滑块与弹簧分离时的速度大小；

（2）若滑块Q刚好能通过d点，求滑块Q与be段地面的动摩擦因数〃；

（3）若从细线烧断的瞬间至两滑块分离的过程中，滑块Q运动的距离为4.0cm,求弹

簧的劲度系数（已知弹簧的弹性势能表达式为综=:履2;（结果保留两位有效数字）

（4）通过计算分析滑块P能否从弧形槽的左侧冲出？若能，求出滑块P离地的最大高

度；若不能，求出滑块P和弧形槽分离时各自的速度大小。

d

18.利用电场与磁场控制带电粒子的运动，在现代科学实验和技术设备中有着广泛的应

用。如图所示，一粒子源不断释放质量为如带电量为+夕的带电粒子，其初速度视为

零，经过加速电压U后，以一定速度垂直平面射入边长为2L的正方体区域

MNPQ_M、N,PQ。可调整粒子源及加速电场位置，使带电粒子在边长为L的正方形

区域内入射，不计粒子重力及其相互作用，完成以下问题：

（1）求粒子离开加速电场时的速度大小；

（2）若仅在正方体区域中加上沿方向的匀强电场，要让所有粒子都到达平面

NPPN,求所加匀强电场电场强度的最小值Ea,

（3）若仅在正方体区域中加上沿MN方向的匀强磁场，要让所有粒子都到达平面

MNPC，求所加匀强磁场磁感应强度的最小值线及最大值练；

（4）以为原点建立如图所示直角坐标系M「盯z,若在正方体区域中同时加上沿

MN方向、大小为:综的匀强电场及大小为8。的匀强磁场，让粒子对准/点并垂直平面

MNMM入射，求粒子离开正方体区域时的坐标位置（结果可用根号表示，圆周率乃取

3）。

试卷第10页，共10页

参考答案:

1.B

【详解】A.小鸟自由落体运动的最大速度为％=18m/s,由自由落体运动的规律有

%=Sh

解得

%=1.8s

故A错误；

B.整个过程下落的高度为图乙片图像与时间轴所围成的面积，则

h=YaLxlt=27m

231

故B正确：

C.4至I时间内小鸟的加速度为

a=y—―=-15m/s2

-A

311

则此时间内回图像的斜率为

Z:=a=-15m/s2

故C错误；

D.乙至(乙：时间内由牛顿第二定律有

f-mg=ma

可得

工=2.5

mg

即阻力是重力的2.5倍，故D错误。

2.D

【详解】A.研究A、B相对空间站的速度是以空间站为参考系，选项A错误；

B.根据动量守恒定律的条件可以知道，将A和B看作一个系统，二者相互作用的过程中不

受外力作用，故系统动量守恒，，选项B错误；

C.根据动量守恒有

(wA+wB)v=//?AvA+pB

答案第1页，共17页

解得

〃B=2kg-m/s

选项c错误;

D.若A将B向空间站方向轻推的作用时间为0.5s,对A根据动量定理有

Pf=^vA-mAv

解得

尸=16N

即A、B互相作用的平均力为16N,选项D正确。

故选D。

3.C

【详解】A.滑动变阻器及的滑片向右滑动时，接入电路的电阻增大，闭合回路的总电阻增

大，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流乙减小，即A2的示数变小；由

U=E-I2r

可知U增大，又由欧姆定律可知&增大；由于

=L

可知L减小，则Al示数变小，且。的减小量大于的减小量，即故A错误;

B.电容器两端的电压等于电压表电压，且上极板带正电，由。=(^7可知。变大，则电流

从右向左流过电阻R3,故B错误;

C.由闭合电路欧姆定律可知

E=U+

整理得

心含E一般1,

所以

A/jR}+r

故C正确;

答案第2页，共17页

D.%消耗的功率为

4+rK,+r

心最大时，有

,E

此时有

因心与R/、厂的并联电阻关系不确定，所以滑片向右滑动过程中，电阻以消耗的功率不一

定变大，故D错误。

故选C。

4.D

【详解】A.设小球甲的质量为机、则小球乙的质量为2加，对小球乙受力分析，受重力和

弹性绳人的拉力，根据平衡条件有

Fb=2mg

再对两小球整体受力分析，受重力、轻绳的拉力和弹性绳〃的拉力，受力如图所示

3mg

根据平衡条件有

Fc=3叫

Fa=3叵mg

故A错误；

B.由于弹性绳队〃伸长量刚好相同，根据胡克定律有

F«=k“x、Fh=khx

解得

答案第3页，共17页

kjkb=F«:Fb=3叵：2

故B错误；

C.将轻绳c剪断的瞬间，小球乙的重力和弹性绳的弹力均不变，则小球乙的加速度仍为零，

故C错误；

D.将轻绳c剪断的瞬间，小球甲受重力以及两弹性绳的拉力作用，且这三个力均不变，则

小球甲的合力大小为

墉=工=3mg

由牛顿第二定律得

m

故D正确。

故选D。

5.B

【详解】设A、B的质量分别为MA、MB，轨道半径分别为〃、%,相互间的万有引力充

当向心力，则有

根据题意

MA+MB=M

综合解得

.,Mk

MR=--

B\+k

A、B组成的系统总动量守恒且总动量为0,则8的动量大小与A的动量大小相等，即A的

动量大小为P，则B的动能为

E=P。_0+k)p2

kB

-2Mls-2kM

故选B。

6.C

【详解】A.金属球靠近M左侧的位置感应出正电荷，N点电场线向左，沿着电场线的方向

答案第4页，共17页

电势逐渐降落，处于静电平衡的金属球是一等势体，N点的电势低于。点的电势，A错误;

B.M点的电场强度大小由三部分组成，等量异种电荷的电场和金属球上的感应电荷的电场，

等量异种电荷在N点的电场强度之和为

口_kqkq_%kq

"=3一所=万

方向水平向左，感应电荷在N点产生的场强之和应水平向左，故合场强要大于粤，B错误；

9厂

C.金属球处于静电平衡内部场强处处为0,等量异种电荷在。点的电场强度之和为

E网kq_16kq

一(3.2_(5r>_225/

所以感应电荷在球心。处产生的场强大小等于C正确；

D.N点与金属球上不同点间的电势差相等，将一电子由N点移到金属球上不同点，克服电

场力所做的功相等。D错误。

故选C。

7.B

【详解】AB.根据平抛运动的规律

R=vt

解得

可知若hi-hi则

匕：B=4：%

若V尸V2,则

%:月=R：国

故A错误，B正确；

CD.若。产电，则喷水嘴各转动一周的时间相同，因叼=丫2,出水口的截面积相同，可知单

位时间喷出水的质量相同，喷水嘴转动一周喷出的水量相同,但因内圈上的花盆总数量较小,

可知得到的水量较多，选项CD错误。

故选B。

答案第5页，共17页

8.C

【详解】A.由左手定则可知，发电通道的上极板为电源的正极，下极板为负极，则外部电

路中的电流方向为由MTRTN,选项A错误;

B.稳定时，洛伦兹力等于电场力，即

所以发电机产生的电动势为

E=U=Bav

根据闭合电路欧姆定律可得回路中的电流为

Bavbl

口呜T"a

选项B错误;

C.发电机的输出功率为

Bavbl

)2R

Rbl+pa

选项C正确;

D.矩形发电通道左右端的压强差为

2

AFBiaBalv

P~~S~~ab~Rbl+pa

选项D错误。

故选C。

9.AD

【详解】BD.由于木块始终保持静止状态，则两子弹对木块的推力大小相等，则两子弹所

受的阻力大小相等，设为人对A子弹，根据动能定理得

-fdA=O-EkA

得

EkA-fdA

对B子弹

-fdii=O-EkH

得

EkB-fdB

由于以＞右，则有子弹入射时的初动能

答案第6页，共17页

EkA>EkB

故B错误，D正确；

C.子弹A、B从木块两侧同时射入木块，木块始终保持静止，所以两子弹在木块中运动时

间必定相等，否则木块就会运动，故C错误；

A.对两子弹和木块组成的系统动量守恒，则有

.2叫小川2〃%%

而

EkA>EkB

则得到

mA<mB

故A正确;

故选AD。

10.BD

【详解】A.电阻R中的电流

;EBLv

R+rR+r

结合图像可得

BLv1

------——t

R+r4

代入数值解得

v=2.5r

因此金属棒做加速度为a=2.5m/s2的匀加速直线运动，选项A错误:

B.根据牛顿第二定律有

2

广Bl}v

F----------=ma

R+r

可知，最小拉力

Fmin=TOZ=1.25N

选项B正确：

C.由/Y图像的面积可知，0~4s内，通过金属棒横截面的电荷量为

q=gxlx4C=2C

选项C错误;

答案第7页，共17页

D.由b-----------=ma得

R+r

F=1.25+0.5/

当U4s时

F2=3.25N

则0〜4s内,拉力F的冲量大小

/=>+./=9N宽

2

选项D正确。

故选BDo

11.AC

【详解】A.开始时，物体A、B静止在劲度系数为上的弹簧上，弹簧弹力向上，大小为

F行(M+n1)g

随物体向上运动，弹簧弹力减小，而P。段加速度大小与方向都不变，由牛顿第二定律有

F—(M+m)g+F行(M+机)a

F希减小，F逐渐增大，A正确；

B.在图乙中QS段，物体的加速度方向没变，仍为正，所以物体仍做加速运动，是加速度

逐渐减小的加速运动，B错误：

C.开始时，弹簧的弹力

尸行(M+附)g

当弹簧伸长了用后，弹簧弹力

F弹尸F弹一△F行F弹一kx尸(M+m)g—kxi

以B为研究对象，则有

F弹lMg—Fxi=Mao

解得

Fxi=F^i—Mg—Macpmg—kxi-Mao

C正确；

D.P到。的运动中，物体的加速度不变，可有

V；=

。到S运动中，物体的加速度随位移均匀减小，则有

答案第8页，共17页

7=山=包

22

v^-vf=2a-(xj-x2)

联立解得

匕=">(.+.)

D错误。

故选AC。

12.BD

【详解】AB.对煤屑，由牛顿第二定律

〃=.c°s.-，咆sin.=。4mzs2

m

煤屑从落到传送带开始，运动到与传送带速度相等时前进的位移

V2

s=——=1.25m

2a

故A错误；

煤屑从落到传送带开始，运动到与传送带速度相等时所用的时间

r=-=2.5s

故B正确；

CD.设经过△/时间，煤屑动能增加量

AEk

重力势能增加量

NEp=kbtgh

摩擦产生的热量

Q=jjkAtgcosO(vt-s)

传送带电机因输送煤屑而多产生的输出功率

A£.+AE+01

P=-----------=—Av*-7+kgh+jukgcos0(vt-s)=l54W

故C错误，D正确。

故选BDo

13.B0.500.2a——1—

m+M

答案第9页，共17页

【详解】(1)[1]A.平衡摩擦力，假设木板倾角为6,则有

f=mgsin0=jumgcos0

，"约掉了，故不需要重新平衡摩擦力，故A错误；

B.为了保证钩码的重力等于细绳的拉力，钩码的质量相应远小于小车和祛码的质量故

B正确；

C.实验时应先接通电源后释放小车，故C错误；

D.小车的加速度应该根据打点计时器打出的纸带应用匀变速运动规律求出，不能用。=管

计算，故D错误。

故选B。

(2)⑵根据Ar="2可知

Ax(2.01+2.50+2.99)-(0.51+1.01+1.49)一,2八八

a=r=-------------------------------------------------x1(J/m/s2=0.50m/s2

T29x0.12

(3)[3]由牛顿第二定律

mg=Ma

解得

1

M

所以a-]图像的斜率为mg,由图可知

0.8

mg=——

0.4

解得

加=0.2kg

[4]当」较大时，M越小，不再满足所以根据牛顿第二定律，分别对小车与祛码

M

列出牛顿第二定律，对小车有

F=Ma

对祛码有

F—mg=ma

解得

mg1

a=--------=---------xmg

m+Mm+M

所以作图时应作出a--匚图像。

答案第10页，共17页

14.2.82.8电压表Vi

小

【详解】(1)口]根据电路图连接实物图如图所示:

(2)[2][3]由闭合电路欧姆定律得

U、-U]

E=Ut+

R。

整理得

心"小器

则

q=k,必j

R。+rK)+r

解得

r=dE=2

\-k\-k

代入数据解得

E=2.8V,尸2.8C

(3)[4][5]若考虑电表的内阻，由闭合电路欧姆定律得

答案第11页，共17页

可见由于电压表V1分流，使测得的电动势比真实值小。

15.v=36m/s

【详解】设两金属滑块的最终速度大小为V,在运动过程中，通过町，码的平均电流分别

为入，L，加速时间分别为抽，加2。分别应用动量定理得

BIJM=iriyV

Bl2L\t2=m2v

两金属滑块运动过程中，通过的电荷量分别为

0=%牝

%=AM

则有

l+%=Q-q

而

Q=CE

q=CU'=CBLv

联立解得

BLCE皿,

v=----------------z—r=36m/s

（叫+色）+C82

16.(1)豆；⑵悭

10V15

【详解】(1)小球释放的瞬间，小球和物块的加速度大小相等，设加速度大小为。，细线的

拉力的大小为T,对小球分析有

T-mgsin53=ma

对物块分析有

mg—T=ma

解得

a=&

10

答案第12页，共17页

(2)小球从A运动到P,物块下降的高度为

h=AB-BP

其中

R

Afi=Rtan53,BP=—―--R

cos53

由于小球由A运动到尸点时，细线与小球的速度v垂直，则小球沿绳子方向的分速度为0,

由关联速度可知物块的速度为0,小球和物块组成的系统机械能守恒，则有

mgh-mg^R-Rcos53)=mv2

解得

V=

7

17.(1)v,=2m/s、v2=4m/s；(2)〃=0.3；(3)Z=0.33xl()3N/m;(4)能，=—m«0.127m

【详解】(1)以P、Q弹簧组成得系统为研究对象，取向左的方向为正方向，有

0="7]W-/n2v2

f121，

4=]叫片+~miV2

解得

匕=2m/s

v2=4m/s

(2)滑块Q恰能经过d点时，有

m,g=m,—

~r

。从6点运动到半圆轨道最高点d,由动能定理有

-W巧g%-2m2gr=g吗1-g

解得

(J.=0.3

(3)设从细线烧断的瞬间至两滑块分离的过程中，滑块P、Q运动的距离分别为品、X.,

运动过程中某时刻速度分别为％、”,则有

生=上

答案第13页，共17页

，"W=m2vQ

弹簧的弹性势能

解得

jt=O.33xlO3N/m

（4）滑块P以W的速度冲上弧形槽M,滑块P与弧形槽M相互作用的过程中水平方向动量

守恒，系统机械能守恒。设滑块能够从弧形槽左侧冲出，此时弧形槽的速度为均，滑块P

刚冲出弧形槽时，水平方向、竖直方向分速度分别为％、%。由水平方向动量守恒有

mtvl=mtvlx+MvM

由机械能守恒定律有

।2/22、12i

-"?/=5叫（％++-mvM+班gh

又

vMsin6=匕