2023-2024学年山东省滨州市重点中学高三（上）开学摸底联考物理试卷卷（含解析）

2023-2024学年山东省滨州市重点中学高三（上）开学摸底联考

物理试卷

一、选择题（本大题共12小题，第1-8题每小题3分，第9-12题每小题4分，共40分）

1.如图所示为济南市某日的天气预报，下列说法正确的是（）

，c

25露点式

霾•周三7,12:49上午

20。20。丝一--

1%3%1%

上午1点上午4点上午7点上午10点下午1点下午4点下午7点下午10点

A.当空气质量显示为霾时，空气中细颗粒物（如PM1~2.5）的分子在空气中做无规则的布朗

运动

B.从上午7点到下午1点，空气分子中速率较大的分子所占总分子比例逐渐变大

C.若温度降为8。口水蒸气液化为露珠的过程中分子间引力减小，斥力增大

D.若温度降为8。口水蒸气液化为露珠的过程中分子势能一直增大

2.2023年正月十三至正月二十二，已有上千年历史的涿州市元宵灯会上以三国文化为主题

的各类霓虹灯悉数登场，多姿多彩的霓虹灯使人们在红红火火的元宵花灯节上感受着浓浓的

新春气息.霓虹灯发光原理是不同气体原子从高能级向低能级跃迁时发出能量各异的光子而

呈现五颜六色，如图所示为氢原子能级图，氢原子处于n=5能级上，已知可见光的光子能量

范围为1.62〜3.11eV,则下列说法正确的是（）

nE/eV

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

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

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

A.一群处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时，最多产生6种谱线

B.氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁过程中发出的光为不可见光

C.一群氢原子从n=5能级向ri=1能级跃迁过程中，发出的光中有5种频率的光能使逸出功

为2.85eU的金属发生光电效应

D.氢原子从n=5能级向n=1能级跃迁过程中发出光的波长最长

3.挂灯笼的习俗起源于西汉，过年期间，家家户户都挂起了各式各样的灯笼.如图所示，由

五根等长的轻质细绳悬挂起质量均为TH的灯笼4、B、C、D,中间细绳是水平的，上面两细绳

与水平方向夹角为％，中间两细绳与竖直方向夹角为外，4B间和BC间的绳中张力分别是以8和

FBC，重力加速度为g.下列关系式正确的是（）

A.%=&B.=2C.FBC=mgtand2D.FAB=器

4.一定质量的理想气体从状态4开始依次经过状态B再到状态C再回到状态4其图像如

图所示，其中CA曲线为双曲线的一部分。下列说法正确的是（）

A.从B到C的过程中，气体放出热量

B.从B到C的过程中，气体吸收热量，内能增加

C.从C到4的过程中，气体的压强不变，内能增加

D.从C到4的过程中，气体在单位时间、单位面积上与器壁碰撞的分子数变少，且单个气体

分子的撞击力变小

5.探测器“夸父4”是我国于2022年10月9日发射的太阳探测卫星，2023年4月11至12日，

我国召开观测数据试开放全球发布暨数据使用培训会，与多个国家进行信息分享，体现我国

的大国担当。“夸父4”在距地球约150万公里的拉格朗日人点，与地球一起以相同的公转周

期绕太阳做匀速圆周运动，用以监测太阳活动的发生及其伴生现象，则（）

太阳

地球

A.“夸父4”处于平衡状态

B.在相同时间内，“夸父4”的位移相同

C.“夸父4”、地球绕太阳公转的向心加速度相同

D.“夸父4”绕太阳公转的加速度小于地球公转的加速度

6.如图所示，4、B、C、。是真空中正四面体的四个顶点，E点为4。的中点。在8、C两点分

别固定+Q和-Q两个点电荷。下列说法正确的是（）

D

A.。点的电势比E点的高

B.。点的电场强度比E点的大

C.4、。两点的电场强度相同

D.同一负电荷在A点的电势能比在E点的电势能大

7.如图所示，高度为人的薄圆筒，某次工作时将筒由水面上方开口向下吊放至深度为"=

80m的水下，已知水的密度为p=1.0x103kg/m2,重力加速度g=10m/s2,大气压强为p（）=

1.0xlO'Pa,桶内空气可视为理想气体且九远小于忽略筒内气体温度的变化和水的密度随

深度的变化，保持H不变，用气泵将空气压入筒内，使筒内的水全部排出，则压入气体的质

量与筒内原气体质量的比值约为（）

A.8B.7C.6D.5

8.如图所示是一物体沿直线由静止开始运动的部分a-t图像，关于物体的运动，下列说法

正确的是（）

ak

104/g/

-a0............

A.玲时刻物体的速度为零B.玲至2to物体沿负向做加速运动

C.物体在“和3to两个时刻的速度相同D.4to时刻物体返回到出发时的位置

9.某种电吹风机的电路如图所示，a、b、c、d为四个固定触点。绕。点转动的扇形金属触片

P,可同时接触两个触点，触片P处于不同位置时，吹风机可处于停机、吹冷风和吹热风三种

工作状态。巧和电分别是理想变压器原、副线圈的匝数，该电吹风机的各项参数如下表所示。

当电风吹机接上220y的交变电流时，则（）

冷风时输入功率50W

热风时输入功率44014/

小风扇额定电压40V

输入交流电的电压220,

电L

i

热i

i

丝r

.

—o

220V交流电

—o

A.吹冷风时，触片P同时接触d、c两个触点

B.小风扇正常工作时电阻为320

C.原、副线圈的匝数比%:电=11:2

D.吹热风时，通过电吹风机的电流为24

10.如图甲所示，匀强磁场中有一面积为S、电阻为R的单匝金属圆环，磁场方向垂直于圆环

平面竖直向上。图乙为该磁场的磁感应强度B随时间t变化的图像，曲线上P点坐标为（曲,殳）,

P点的切线在B轴的截距为当，由以上信息可知（）

A.t=时，圆环中感应电动势的大小B.1=%时，圆环中感应电流的方向

C.0〜环内，通过圆环某截面的电量D.0〜%内，圆环所产生的焦耳热

11.图甲为超声波悬浮仪，上方圆柱体中，高频电信号（由图乙电路产生）通过压电陶瓷转换

成同频率的高频声信号，发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去。两列超

声波信号叠加后，会出现振幅几乎为零的点一一节点，在节点两侧声波压力的作用下，小水

珠能在节点处附近保持悬浮状态，该情境可等效简化为图丙所示情形，图丙为某时刻两列超

声波的波形图，P、Q为波源，点M（-1.5,0）、点N（0.5,0）分别为两列波的波前，已知声波传播

的速度为340m/s,LC振荡回路的振荡周期为7=2兀~下，则下列说法正确的是()

A.该超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为340Hz

B.两列波稳定叠加后，波源P、Q之间小水珠共有10个悬浮点

C.两列波稳定叠加后，波源P、Q之间振幅为24的点共有8个

D.拔出图乙线圈中的铁芯，可以增加悬浮仪中的节点个数

12.某粮库设计的运粮装置如图，连接粮车和配重的缆绳与斜面平行，斜面倾角为。，粮车

和配重的质量均为小，每次从高处向下运送的粮食质量为M,粮车由静止下滑力后遇到弹簧的

自由端，继续向下运动s速度减为0,同时锁定弹簧和粮车。卸粮后，解开锁定，粮车刚好回

到斜坡上的初始位置。不计弹簧和缆绳质量，粮车所受阻力是车总重量的k倍(含有无粮草两

种情况)，且粮车返回过程中，缆绳始终处于拉直状态。下列说法正确的是()

A.粮车能回到起始位置，应满足k<1-sine

B.粮车和粮食下滑过程中减少的重力势能大于弹簧和配重增加的机械能

C.弹簧的最大弹性势能Ep=(M+m)g(L+s)sin。-mg(L+s)

D.弹簧的最大弹性势能Ep=mg(L+s)(k+sin。—1)

二、非选择题(共60分)

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4的质量用M表示,

托盘及钩码B的质量用m表示，交流电源的频率为50Hz,当地重力加速度g取10zn/s2,实验

中该同学取托盘及钩码B的重力zng作为小车所受的合力。

图a

(1)实验中，下列说法正确的是。

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m

C.实验时应先释放小车后接通电源

D小车加速度可用a=需计算

(2)某次实验得到的纸带如图b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a=m/s2.(结果保留2位有效数字)

(OA~~BCD~EF~\

(k»卜—41-41----4*-----41-----4〈

)0011.011.492.012.502.99hm)

图b

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

画出aY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——⑷

图C

14.为测量两节串在一起的干电池组的电动势和内阻，某同学找到如下器材:

4待测干电池两节

B.电流表：量程0〜34内阻约0.10

C.电流表：量程。〜0.64内阻约0.5。

。.电压表：量程0〜3匕内阻约30000

E.电压表：量程。〜15V,内阻约50000

F.定值电阻Ro=5。

G.滑动变阻器R:0〜50。

开关、导线若干

(1)因电池的内阻较小，为增大电压表的测量范围，以下给出的甲、乙两种测量方案中，你认

为较合理的是。(选填“甲”或“乙”)

。(填器材前面的代号

)

(3)实验中测得的数据如表中所示，请在图丙的坐标纸中将剩余数据对应的点描出,

并通过所作的U-/图像求出电池组的电动势E=V,内阻r=n,该实验测出的

3.00

2.50

2.00

1.50

1.00

0.50

I/A'--------------------------------'b

0.100.200.300.400.50

丙T

(4)为直接通过测量电源的开路电压来测电源的电动势，该同学利用长为L粗细均匀的电阻丝

cd、刻度尺、灵敏电流计G和恒压源，设计了另一个试验方案，如图丁所示。先将一个输出

电压恒为%的恒压源接在电阻丝cd两端，再将待测电源接在ab两端，调节滑片P,使得灵敏

电流计示数为0,此时用刻度尺测得滑片到c端的距离为々待测电源的电动势为。

15.近年来，对具有负折射率人工材料的光学性质及应用的研究备受关注，该材料折射率为

负值⑺<0)。如图甲所示，光从真空射入负折射率材料时，入射角和折射角的大小关系仍然

遵从折射定律，但折射角取负值，即折射线和入射线位于界面法线同侧。如图乙所示，在真

空中对称放置两个完全相同的负折射率材料制作的直角三棱镜力、B,顶角为4、B两棱镜

斜面相互平行放置，两斜面间的距离为d。一束包含有两种频率光的激光，从4棱镜上的P点

垂直入射，它们在棱镜中的折射率分别为n1=-。，电=-|，m，在B棱镜下方有一平行

于下表面的光屏，P'点为P点在光屏上的投影。

(1)为使两种频率的光都能从棱镜4斜面射出，求。的取值范围；

(2)若。=30°,求两种频率的光通过两棱镜后，打在光屏上的点距P'点的距离分别多大？

16.风洞是研究空气动力学的重要设备。如图所示，两水平虚线间为风洞区域，高H=0.8m,

若物体进入该区域将受到恒定的水平风力作用。现从风洞区域下边界上的。点将一质量为租=

0.1kg的小球以初速度%=5m/s竖直向上抛出，小球最后落在风洞区域下边界的P点，OP=

2m.若不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2,求小球从。点抛出到落回P点的过程中：

(1)在风洞内、外运动的时间之比；

(2)风洞中风力F的大小。

三

三%

二

节

一

17.如图所示，在第一象限的OWxWA区域内存在沿%轴正方向、电场强度大小为E的匀强电

场，在x2L的区域内存在沿y轴负方向、电场强度大小未知的匀强电场E',x轴下方存在垂直

纸面向外、磁感应强度大小未知的匀强磁场。一质量为小、电荷量为q的带正电粒子(不计粒

子的重力)从y轴上A(0,L)点处由静止释放，粒子离开0<x<L区域后撤去该区域内的匀强电

场，粒子经C(3L,0)进入x轴下方的磁场中，之后粒子经过第二象限回到4点。求

(1)匀强电场的电场强度大小E'；

(2)粒子从4点出发至第一次返回4点所用时间久

18.如图所示，水平地面上放有长木板4和滑块8,两者静止在同一直线上，木板A底面光滑，

B与地面间的动摩擦因数为〃，某时刻滑块C从左侧以水平初速度%滑上木板4,已知滑块C与

木板4上表面间的动摩擦因数也为〃、质量均为Tn,重力加速度为g,开始时木板4与滑块B间

相距d=真，木板足够长，4与B之间的碰撞均为弹性碰撞，碰撞时间极短，4与B发生碰撞

后4反弹，之后木板4每当运动到与滑块B上次碰撞的位置时，恰好不再相对C滑动，求：

(1)C滑上A后经多长时间4与B发生第1次碰撞；

(2)滑块8的质量；

(3)第2次碰撞前，滑块C相对木板4滑动的距离；

(4)经几次碰撞，滑块8能运动的总位移。

C

B

<7777777777V///////////

答案和解析

1.【答案】AB

【解析】A.当空气质量显示为霾时，空气中细颗粒物(如PM1〜2.5)即固体小颗粒在空气中做无

规则运动是布朗运动，故A正确；

A温度是分子热运动平均动能的标志，从上午7点到下午1点，温度逐渐升高，空气分子中速率较

大的分子所占总分子比例逐渐变大。故B正确；

C.若温度降为8汽，水蒸气液化为露珠的过程中分子间的距离逐渐变小，引力和斥力均增大。故C

错误；

。.若温度降为8冤,水蒸气液化为露珠的过程中分子力表现为引力，且做正功,所以势能一直减小。

故。错误。

故选AB。

2.【答案】C

【解析】A.一群处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时，最多产生的谱线为星=10种，选项A

错误；

及从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出光子的能量为1.89W,又可见光的光子能量范围为1.62〜

3.11eV,则该光属于可见光，选项B错误；

C.一群氢原子从n=5能级向n=1能级跃迁过程中，能使逸出功为2.85eV的金属发生光电效应的

跃迁对应于五种跃迁：5-1,对应光子能量13.06eV；5T2,对应光子能量2.86eV；4-1,对

应光子能量12.75eV；3f1,对应光子能量12.09eU；2-1,对应光子能量10.2W；选项C正确；

D氢原子从。=5能级向n=l能级跃迁过程中能级差最大，发出光的频率最大，波长最短，选项

。错误。

故选Co

3.【答案】C

【解析】设两侧绳子拉力为7,对4上面的结点受力分析可知

Teos%=/^gsin02

Tsin%=FABCOS92+mg

对四个灯笼的整体分析可知

27sin0i=4mg

解得

tan0t-tan02=2

r=2mg

-sin国

mg

AB

—COS02

FBC-mgtand2

故选Co

4.【答案】B

【解析】AB.从B到C的过程中，V不变，则勿=0,T增大，则4U>0,内能增加，根据热力学

第一定律

AU=W+Q

可得Q>0,即气体吸收热量，阻值A错误，8正确；

C从C到2的过程中，根据理想气体状态方程

叱

T-C

可得

VC

T=p

由于C4曲线为双曲线的一部分，因此从C到4的过程中，气体压强不变，U减小，7减小，内能减

少，选项C错误；

。.从C到力的过程中，p不变，V减小，因此气体在单位时间、单位面积上与器壁碰撞的分子数变多，

温度减小，单个气体分子撞击力变小，选项。错误。

故选8。

5.【答案】D

【解析】4“夸父A”与地球一起做匀速圆周运动，不是平衡状态。故A错误；

B.做圆周运动的物体在相同的时间内走过的弧长相等，但位移是矢量，位移的大小相等但方向不

同。故B错误；

CD.根据圆周运动规律可知

47r2「

Fn=m—j-=ma

即

47r2r

a=-^r

因为二者的公转周期相同，地球的环绕半径更大，因而地球绕太阳公转的向心加速度更大。故C

错误，。正确。

故选Do

6.【答案】C

【解析】A.因力。棱处在两等量异种电荷两线的垂直平分面上，则电势为零，即。点的电势等于E点

的电势，选项A错误；

BC.因0、E在同一等势面上，可知场强方向相同，但是由于E点距离B、C的中点较近，可知E点的

电场强度比。点的大；同理4、。两点在同一等势面上，场强方向相同，且因为4、。两点到8、C的

中点距离相等，可知4、。两点的电场强度相同，选项B错误，C正确；

。.因2、E两点电势相等，可知同一负电荷在4点的电势能与在E点的电势能相等，选项。错误。

故选Co

7.【答案】A

【解析】设在4=80m的水下桶内气体占据空间的长度为L,压强为pi，根据平衡条件可得

Pi=Po+pgH=9Po

根据玻意耳定律有

p0Sh=P[SL

解得

h

L=9

八远小于H,所以增加气体后，压强不变，温度不变，增加的气体的体积为

8Sh

匕=S_L)S=-g-

原来气体的体积为

Sh

V。=LS=可

压入气体的质量与筒内原气体质量的比值约为

匕

痣=8

故选A。

8.【答案】D

【解析】A%时刻物体的加速度为零，速度达到最大值，故4错误；

区打至2片，物体的速度沿着正方向，加速度沿着负方向，即速度与加速度反向，物体沿正向做

加速度增大的减速运动，故8错误；

C.t0时刻的速度等于0〜%时间内速度的增量，即0〜%时间内a-t图像与时间轴所围的“面

积”，同样3to时刻的速度等于0〜3to时间内a-t图像与时间轴所围成的“面积”，易知两段

时间内的“面积”大小相等，符号相反，即%与3to两时刻的速度等大反向，故C错误；

。.由a-t图像可知，2%、4to两时刻物体的速度均为零，。〜2to时间内物体沿正向运动，2to〜

4to时间内物体沿负向运动，根据运动的对称性可知，两段时间内物体的位移大小相等，方向相

反，可得物体在4to时刻返回了出发时的位置，故。正确。

故选。。

9.【答案】CD

【解析】4.触片P同时接触b、c两个触点时电热丝没有接入电路，电吹风吹冷风；故A错误;

A吹冷风时通过小风扇的电流

Pi50

/】=：=而4=1次

小风扇正常工作时电阻

U40

v<-z—2=—=32/2

11l.Zb

故8错误；

C.原、副线圈的匝数比

n1_U1_220_11

亡石=而=2

故C正确；

。.吹热风时，通过电吹风机的电流为

P440

1=U=220A=2A

故。正确。

故选CD.

10.【答案】ABC

【解析】A.根据

E=

t=t0时，圆环中感应电动势的大小

选项4正确；

B.根据楞次定律可知，t=口时，圆环中感应电流的方向从上向下看为顺时针方向，选项B正确；

《。〜片内，通过圆环某截面的电量

E40B0S

选项C正确；

DO〜曲内感应电动势不断变化，但是不能求解电动势的有效值，则不能求解圆环所产生的焦耳

热，选项。错误。

故选ABC。

11.【答案】CD

【解析】A.由丙图可知超声波的波长4=lcm=0.01m,超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率

为

V

f=A

代入数据得

f=34000Hz

故A错误；

B.波源P、Q振动步调相反，当波程差为波长的整数倍时，该点是振动减弱点，设波源P、Q之间某

一点坐标为X,悬浮点为振动减弱点，满足

1(2-%)-[%-(-2.5)]|=\2x+0.5|=nA(n为昂然数)

解得

x=+0.25■>±0.75、+1.25>±1.75、—2.25

故两列波稳定叠加后，波源P、Q之间小水珠共有9个悬浮点，故B错误；

C.波源P、Q之间振幅为24的点为振动减弱点，当波程差为半波长的奇数倍时，该点是振动加强点，

满足

1(2-%)-[x-(-2.5)]|=|2x+0.5|=孙壮入8为自然数)

解得

x=0.±0.5、±1,±1.5,-2

两列波稳定叠加后，波源P、Q之间振幅为24的点共有8个，故C正确;

。.拔出图乙线圈中的铁芯，LC振荡回路的振荡周期减小，超声波频率变大，波长变短，相同空间

距离内节点个数变多，故。正确。

故选CD。

12.【答案】BD

【解析】ACC.向下运送粮食由能量守恒可得

(M+m)g(L+s)sin0=Ep+mg(L+s)+k(M+m)g(L+s)

解得

%=(M+m)g(L+s)sin。—mg(L+s)—k(M+m)g{L+s)

向上回到起始位置过程由能量守恒可得

Ep+mg(L+s')=mg(L+s)sin。+kmg(L+s')

解得

Ep=mg(L+s)(k+sin®-1)

粮车能回到起始位置，应满足k>l-sin。

故AC错误，£>正确。

8.粮车和粮食下滑过程中减少的重力势能转化为弹簧和配重增加的机械能加上克服阻力做功产生

的内能，故8正确；

故选8£>。

13.【答案】(1)8(2)0.180.50(3)0.2不满足小远小于M

【解析】【分析】

本题采用的控制变量法，要知道取托盘及钩码B的重力mg作为小车所受的合力，应满足条件：M>

>m.往往根据=aJ求加速度。

(1)每次在小车上加减祛码时，不需要再平衡摩擦力；在M远大于m的条件下，托盘及钩码B的重

力mg可代替小车所受的合力；实验时应先接通电源后释放小车。

(2)根据匀变速直线运动推论求出C点速度；根据推论求加速度。

(3)根据牛顿第二定律列方程，求解小车所受的合力，即可得到托盘及钩码8的总质量。根据实验

原理分析图线发生弯曲的原因。

【解答】⑴力、平衡摩擦力时，假设木板倾角为6,则有MgsinJ=juMgcos。，SPsin0=ngcosd,

该方程与小车及祛码4的质量M无关，故每次在小车上加减祛码时，不需要重新平衡摩擦力，故A

错误；

B、实验中该同学取托盘及钩码B的重力mg作为小车所受的合力，M应远大于m,故B正确;

C、为使纸带打的点尽可能多，实验时应先接通电源后释放小车，故C错误；

小车的加速度要通过纸带上的点迹根据4x=aT2求解，如用&=鬻计算加速度，这是在运用

牛顿第二定律，而不是探究加速度与质量的关系，故。错误。

故选：Bo

(2)由于相邻两计数点间还有4个点未画出，所以相邻的两计数点间的时间间隔T=5x0.02s=

小车的速度%=舞=2；女49xo.Olm/s=0.18m/s

根据匀变速直线运动的推论公式4%=Qp得：XCF-Xoc=a(3T)2

可得XCF-Xoc

a=9T2

其中：xCF=(2.01+2.50+2.99)cm=7.5cm=0.075m,xoc=(0.51+1.01+1.49)cm=

3.01cm=0.0301m,代入上式解得：a=0.50m/s2

⑶由图知，2=0.4kgT时，a=0.8m/s2

结合mg=Ma,解得：m=0.2kg

当需较大时，图线发生弯曲是因为没有满足M>>TH造成的。本实验是把mg当成尸，根据牛顿第

二定律：F=Ma,得a=^F,当得较大，即没有满足时，F和mg相差越来越大，a与吃

不再成正比，图线发生弯曲。

14.【答案】(1)甲(2)C；D-,；2.9；1.6,偏

小；(4)0.75%

【解析】(1)由于电池的内阻较小，为增大电压表的测量范围，将定值电阻并入电源的内阻，作为

等效内阻进行测量，故选甲。

(2)所测为两节干电池的电动势和内阻，而两节干电池的电动势大约为3V,故电压表应选择D；

而根据直除法，即电源的电动势除以电路中电阻的最小值，即粗略记为定值电阻的阻值，此时滑

动变阻器入电路阻值为零，得到的这个粗略值认为是电路中电流的最大值，再根据电表的选取原

则，读数不能小于总量程的三分之一，则可知电流表应选择C。

(3)描点后如图所示

在U-/图像中，图线与纵轴的交点表示电源的电动势，而通过该测量电路做出的图像的斜率的

绝对值表示电源内阻与定值电阻大小之和，则通过读图可得电源的电动势为E=2.9K

电源的内阻为“备2-5。=1.6。

根据闭合电路的欧姆定律E=U+/(&+r)

由于电压表的分流作用，实际的干路电流要比测量值大，因此该实验测出的电动势要比真实值偏

小。

(4)在该实验中，灵敏电流计示数为0说明此刻滑片触头P到金属丝d端两点间的电势差与待测电源

的电动势相同，此时可认为金属州长和江长两部分串联，再根据串联分压原理可得待测电源

的电动势为E=0.75%

15.【答案】(1)0°<45°；(2)/=l±pd，x2=^p-d

【解析】(1)分析可知两光线的入射角等于棱镜的顶角。，若两光线能从棱镜4斜面射出，。应小

于两光线最小的临界角，由

1

S，nC=两

得

C=45°

所以e的取值范围为

从。到P所用时间为

—=ls

9

则小球在风洞内的时间为

At'=t—At=0.4s

则小球在风洞内、外运动的时间之比为

竺_0.4_2

=0?6=3

(2)0〜0.2s内，水平方向位移为

%=ga片，ti—0.2s

又

F=ma

0.2〜0.8s内在洞外，水平方向做匀速直线运动，则有

%2=Q1i•13，13=4t=0.6s

0.8〜Is内在洞内，则有

x3=，Q=Is—0.8s=0.2s

又

+%2+%3=2m

联立解得

F=1N

17.【答案】(1)E；(2)(5+3兀)

【解析】(1)粒子在OWxWL区域内做匀加速直线运动，根据动能定理，有

qEL=ymvQ—0

进入竖直向下的电场后做类平抛运动，经C(3L,0)进入x轴下方的磁场中，根据运动的合成与分解,

水平方向有

2L=vot

竖直方向有

1,

L=2at2

„qE'

联立解得

E'=E

(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动，飞出磁场后，在第二象限做匀速直线运动，粒子进入磁场时的

水平速度为

2qEL

%=m

竖直速度为

2qEL

Vy=at=

所以粒子进入磁场时速度方向与4轴成45。斜向下，速度大小

qEL

VQ—,V2VQ'—2

m

可知粒子离开磁场时的速度也是与x轴成45。斜向上，粒子经过第二象限回到4点；根据几何关系

可得

L+3L=7-2/?

解得

R=2-L

粒子在磁场中运动的轨迹所对圆心角为270。，粒子在磁场中运动的时间为

32兀R

=-rx------=3nL

4vc

粒子在电场中运动的时间为

粒子在第四象限运动的时间为

所以粒子从4点出发回到4点所用的时间为

mL

t点=也+t匀=（5+3兀）

18.【答案】⑴涂⑵2孙⑶提；⑷由1年

【解析】(1)设经时间h木板4与滑块C达到共同速度%,A和C组成的系统动量守恒，有

mv0—2mvr

对木板4由动量定理

nmgtr=mvj

解得

,V°

此过程A板位移为%o,对A由动能定理

limgx0^mvl

解得

VQ

XO=8^<L°

设匀速运动时间为t2，有

L0-x0=vxt2

则

5v

t=td+t=0---