山东省聊城市2024届高三年级下册一模物理试卷(含答案)

山东省聊城市2024届高三下学期一模物理试卷

学校：___________姓名：班级：考号：

一,单选题

1.1947年，美国芝加哥大学教授威拉得•利比首次利用放射性元素;4c的衰变程度，

准确测定了曾经有过生命的有机体的年代。威拉得•利比对于考古学、海洋学和地球

科学做出了巨大的贡献，因此获得I960年诺贝尔奖。能自发释放。射线，衰变方

程为:4cfx+0,其半衰期约为5730年。下列说法正确的是（）

A.新核X比;4c少一个中子

B.当X数量是:4c数量的3倍时，『C衰变所经历时间约为17190年

C.随着文物的出土，文物所在环境温度升高，会导致。衰变加快，检测不准

D.衰变产生的。粒子来自［C的核外电子

2.2024年1月23日02时09分，在新疆阿克苏地区乌什县（北纬41.26度，东经

78.63度）发生7.1级地震，震源深度22千米，地震发生时监测站监测到一列沿x轴传

播的地震横波，/=0时刻波形如图甲所示，质点P从/=0时刻开始的振动图像如图乙

所示。下列说法正确的是（）

A.该波沿x轴正方向传播

B.该波沿x轴传播20km距离需要5s

C.Q点的振动方程为y=2sin（2兀。cm

D.该波与频率为2Hz的简谐横波相遇，一定能形成干涉图样

3.春秋末年，齐国著作《考工记》中记载“马力既竭，m（Zhou,指车辕）犹能一取

焉”，揭示了一些初步的力学原理。如图甲所示，车辕是马车车身上伸出的两根直

木，它是驾在马上拉车的把手。如图乙为马拉车时的简化模型，车辕前端距车轴的高

度H约为1m,马拉车的力可视为沿车穰方向，马车的车轮与地面间的摩擦力大小是

其对地面压力的3倍，若想让马拉车在水平面上匀速前进且尽可能省力，则车辕的

3

长度约为（）

甲乙

A.amB.V3mC.3mD.2m

4.空间中4B、a。四点为正四面体的四个顶点，M、N两点分别是A3和CD的

中点。在A6两点分别固定等量正电荷，正四面体对电场分布没有影响。下列说法正

确的是（）

A.C、。两点的电场强度相同

B.M、N两点的电势相等

C.带正电的试探电荷从C点沿CD移动到。点，试探电荷的电势能先增大后减小

D.带负电的试探电荷从C点沿CM移动到M点，试探电荷的电势能增大

5.如图所示，正方体框架ABC。-A4G。，的底面A4C2处于水平地面上。从顶

点A沿不同方向水平抛出小球（可视为质点），不计空气阻力。关于小球的运动，下

列说法正确的是（）

A.落点在棱8片上的小球，落在片点时平抛的初速度最大

B.落点在面4片。|。内的小球，落在G点的运动时间最长

c.落点在△片G2内的小球，平找初速度的最小值与最大值之比是1:2

D.落点在线耳。上的小球，落地时重力的瞬时功率均不相同

6.如图乙所示为某小型发电站高压输电示意图，图甲为升压变压器输入电压随时间变

化的图像。在输电线路起始端接入I、n两个互感器，两互感器原副线圈的匝数比分

别为200:1和1:20,电压表的示数为220V,电流表的示数为5A,两电表图中未标

出，输电线路总电阻度=200,所有变压器及互感器均视为理想变压器。下列说法正确

的是（）

A.互感器I是电流互感器，互感器II是电压互感器

B.输电线路上损耗的功率为200kW

C.升压变压器的匝数比为1：100直

D.用户使用的用电设备增多，用户端电压力保持不变

7.布雷顿循环是一种热力循环，常用于核反应堆燃气轮机和航空发动机等领域。该循

环由两个等压过程、两个绝热过程构成，其压强p和体积V的关系如图所示。如果将

工作物质看作理想气体，下列说法中正确的是（）

A.状态B的温度低于状态C的温度

B.A到3过程，气体的内能在减小

C.C到。过程，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量

D.经过一个布雷顿循环，气体吸收的热量小于放出的热量

8.如图甲所示为某同学收集的一个“足球”玻璃球，他学习了光的折射后想用激光对

该球进行研究。某次实验过程中他将激光水平向右照射且过球心所在的竖直截面，其

正视图如乙所示，A3是沿水平方向的直径，当光束从C点射入时，能从右侧5点射

出，已知真空中的光速为c,点C到A3竖直距离〃=走尺，玻璃球的半径为R,且球

2

内的“足球”是不透光体，不考虑反射光的情况下，下列说法正确的是（）

甲乙

A.B点的出射光相对C点入射光方向偏折了30°

B.该“足球”的直径最大是田人

3

C.继续增加力则光将会在右侧发生全反射

D.该激光在玻璃球中的传播时间为竺

C

二、多选题

9.下列说法正确的是（）

A.某人搬家时将走时准确的摆钟从广州带到北京，摆钟走时变慢了

B.相同温度下液体中悬浮的花粉小颗粒越小，布朗运动越剧烈

C.热量自发地从低温物体传到高温物体是可以实现的

D.一定质量的理想气体保持压强不变，温度升高，单位时间内撞击器壁单位面积上的

分子数减少

io.如图所示，I为北斗卫星导航系统中的静止轨道卫星，其对地张角为2仇n为地

球的近地卫星。两卫星绕地球同向转动，已知地球的自转周期为"，万有引力常量为

G,根据题中条件，可求出（）

A.卫星I和卫星II的周期之比为1:而^

B.卫星I和卫星II的加速度之比为sin?2。」

3兀

C.地球的平均密度为

GT^e

D.卫星II运动的周期内无法直接接收到卫星I发出电磁波信号的时间为

（兀+2。）"Jsin*

2兀（1-Jsin^d）

11.如图所示，两电阻忽略不计的光滑导轨水平放置在垂直纸面向里的匀强磁场中，

磁感应强度大小为3,导轨间距最窄处为一狭缝（狭缝宽度不计），取狭缝所在处。

点为坐标原点，狭缝右侧两导轨与x轴夹角均为仇导轨左端通过单刀双掷开关S可

以与电容C或电阻R相连，导轨上有一足够长且不计电阻的金属棒与x轴垂直，在外

力R（大小未知）的作用下从。点开始以速度丫向右匀速运动。一段时间后，若开关

S接1,外力用月表示，通过金属棒电流的大小用4表示；若开关S接2,外力用工表

示，通过金属棒电流的大小用右表示。关于外力、电流大小随时间变化的图像正确的

是（）

12.如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮已、。2,一端和质量为机的小

球连接，另一端与套在光滑固定直杆上质量也为机的小物块连接，直杆与两定滑轮在

同一竖直面内，与水平面的夹角6=53。，直杆上。点与两定滑轮均在同一高度，。点

到定滑轮a的距离为3直杆上。点到3点的距离也为L重力加速度为g,直杆足

够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰。现将小物块从。点由静止释放，下列说

法正确的是（）

A.小物块刚释放时，轻绳中的张力大小为mg

B.小球运动到最低点时，小物块加速度的大小为±g

5

C.小物块下滑至。点时，小物块与小球的速度大小之比为5:3

D.小物块下滑至。点时，小物块的速度大小为2/02gL

17

三、实验题

13.某实验小组设计了如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。绳和滑轮的质

量忽略不计，轮与轴之间的摩擦忽略不计。

（1）实验时，该同学进行了如下操作：

①用天平分别测出物块43的质量4名和3叫）（A的质量含遮光片）。

②用游标卡尺测得遮光条的宽度d如图乙所示，则遮光条的宽度

d=cm。

③将重物A,3用轻绳按图甲所示连接，跨放在轻质定滑轮上，一同学用手托住重物

B,另一同学测量出挡光片中心到光电门中心的竖直距离力，之后释放重物3使其由静

止开始下落。测得遮光片经过光电门的时间为4,则此时重物3速度唳=

（用2、4表示）。

（2）要验证系统（重物A,B）的机械能守恒，应满足的关系式为：（用

重力加速度g、△八d和人表示）。

14.新能源汽车已经普遍走进了我们的生活，某校学生实验小组通过网络查到某品牌

电动汽车的铭牌如图所示，已知该车电池采用的是刀片电池技术，整块电池是由15块

刀片电池串联而成，其中一块刀片电池由8块电芯串联而成。现将一块刀片电池拆解

出来，测量其中一块电芯的电动势E和内阻广，实验中除了导线和开关外，还可利用

的器材有：

XXX汽车有限公司Mfi

品AxxxMfiH中H

蟹车型号BYD647QSTCHEV2案生人数3

•!造年月2021年03月

发动机挎It1498mL发动机SI号BYD472QA

发动机♦大净功率78kW

况动电机51号•TZ22OXYF

H动电机峰值功率1321W

动力电油系优・定电压32OV

动力电渔票统・定容量26Ah允许总质量1酊皿

A.直流电压表V、V2,量程均为IV,内阻约为3k。；

B.定值电阻凡，阻值为7。；

C.最大阻值为8k。的电阻箱；

D.滑动变阻器与最大阻值约为10Q；

E.滑动变阻器&最大阻值约为5kC。

（1）实验前利用1A恒流电源对电芯进行充电，充满的时间约为h（保留

三位有效数字）；

（2）电压表量程不够，需要改装，但是又不知道电压表内阻的准确值，小刚打算将

Y改装成量程为3V的电压表。他先将电阻箱与电压表V1串联后，连成图甲所示的电

路，其中七|应选用（选填8或国）。

（3）将滑动变阻器滑片P移至最右端，同时将电阻箱阻值调为零，再闭合开关，将滑

动变阻器的滑片P调到适当位置，使电压表刚好满偏。

（4）保持滑片P的位置不变，调节电阻箱，使电压表示数为V,不改变电

阻箱的阻值，电压表和电阻箱的串联组合，就是改装好的量程为3V的电压表。

（5）小刚利用改装后的电压表，连接成图乙所示的电路测量电芯的电动势和内阻，这

里的Rs应选用（选填属或&）。移动滑动变阻器滑片，读出电压表

VpV2的多组数据q、u2,描绘出图像如图丙所示，图中直线斜率为左，纵轴

截距为。，则电芯的电动势石=,内阻厂=0（均用鼠。、&表

示）

四、计算题

15.中国是瓷器的故乡，号称“瓷器之国”。英语“CHINA"，既称中国，又名瓷

器。瓷器是“泥琢火烧”的艺术，是人类智慧的结晶，是全人类共有的珍贵财富。如

图所示，气窑是对陶瓷泥坯进行升温烧结的一种设备。某次烧制前，封闭在窑内的气

体压强为Po,温度为室温27℃,为避免窑内气压过高，窑上装有一个单向排气阀，当

窑内气压达到2p。时，单向排气阀开始排气。开始排气后，气窑内气体维持2p。压强不

变，窑内气体温度逐渐升高，最后的烧制温度恒定为1327C。求：

单向排气网

4^3

（1）单向排气阀开始排气时窑内气体温度为多少摄氏度；

（2）本次烧制排出的气体与原有气体的质量比。

16.潜艇从高密度海水区域驶入低密度海水区域时，浮力顿减，潜艇如同“汽车掉下

悬崖”，称之为“掉深”，曾有一些潜艇因此沉没。我海军某潜艇在执行任务期间，

突然遭遇“水下断崖”急速“掉深”，全艇官兵紧急自救脱险，创造了世界潜艇史上

的奇迹。总质量为6.0x106kg的某潜艇，在高密度海水区域距海平面200m,距海底

138m处沿水平方向缓慢潜航，如图所示。当该潜艇驶入低密度海水区域A点时，浮力

突然降为5.4x107N,15s后，潜艇官兵迅速对潜艇减重（排水），结果潜艇刚好零速

度“坐底”并安全上浮，避免了一起严重事故。已知在整个运动过程中，潜艇所受阻

力大小恒为1.2xl06N潜艇减重的时间忽略不计，海底平坦，重力加速度g取lOm/sz,

刷=8.31,求：

(1)潜艇“掉深”15s时的速度；

(2)潜艇减重排出水的质量；

(3)潜艇从A点开始“掉深”到返回A点过程中阻力的冲量。(结果取2位有效数

字)

17.为了约束带电粒子在一定区域内运动，某同学设计了如图所示的装置。边长为L

的正方形横截面Med将装置分成左右两部分。左侧是宽度为L的匀强电场区域，电场

方向竖直向下；右侧是长为x(x未知)的长方体匀强磁场区域，磁场方向水平向右，

长方体右侧面随力内有一个光屏。粒子源射出一电荷量为+q、质量为冽的粒子，以

速度从pq中点水平射入匀强电场区域，恰好从图中。儿力面的中心。点进入长方体

区域，粒子在右侧磁场内运动过程中，到达光屏之前恰好未离开长方体区域，粒子重

力不计。

⑴求粒子到达。点时的速度大小v和左侧区域中的电场强度大小E；

(2)若粒子打在光屏上Q点时的速度恰好和经过。点时的速度相同，求磁感应强度大小

3和。。两点间距离%；

⑶若将光屏平移至和。点距离才=擘，求粒子打到光屏上的位置到。点的距离s。

18.如图所示，水平传送带以速度v顺时针转动，其左端A点和右端3点分别与两个

光滑水平台面平滑对接，A、3两点间的距离L=4m。左侧水平台面上有一被压缩的

弹簧，弹性势能£=2.6J,弹簧的左端固定，右端与一质量为叫=O.lkg的物块甲相连

（物块甲与弹簧不栓接，滑上传送带前已经脱离弹簧），物块甲与传送带之间的动摩

擦因数4=0.2。右边水平台面上有一个倾角为53。，高为〃=0.55m的固定光滑斜面

（水平台面与斜面用平滑小圆弧连接），斜面的右侧固定一张表面光滑的水平桌面，

桌面左端依次叠放着质量为e=0.1kg的木板（厚度不计）和质量为加2=0.2kg的物块

乙，物块乙与木板之间的动摩擦因数为〃2=。2,桌面上固定一弹性竖直挡板，挡板与

木板右端相距x0=0.5m,木板与挡板碰撞会原速率弹回。现将物块甲从压缩弹簧的右

端由静止释放，物块甲离开斜面后恰好在它运动的最高点与物块乙发生弹性碰撞（碰

2

撞时间极短），物块乙始终未滑离木板。物块甲、乙均可视为质点，g=10m/so

⑴求物块甲到达3点的速度的可能值；

（2）若传送带速度v=4m/s,求物块甲运动到最高点时的速度大小；

（3）在满足第2问条件下，求木板运动的总路程；

（4）在满足第2问条件下，若木板的质量为%=0.4kg,木板与挡板仅能发生两次碰

撞，求挡板与木板距离的范围为多少？

参考答案

1.答案：A

解析：A.根据质量数和电荷数守恒可知，新核X的质量数为14,电荷数为7,则中子

数为7,比：C少一个中子，故A正确；

BC.半衰期与外界因素无关，衰变所经历时间约为5730年，故BC错误；

D.p衰变中生成的电子是一个中子转化为一个质子同时生成一个电子，故D错误；

故选Ao

2.答案：B

解析：A、由图乙可知质点P在r=0时刻向下振动，根据平移法可知该波沿x轴负方

向传播，故A错误；

B.由图甲、乙可知波长为4km,周期为Is,则该波的波速为

XA1/

v=—=4km/s

T

沿x轴传播20km距离需要

x.

—=5s

v

故B正确;

C.波沿x轴负方向传播，则。点在f=0时刻向下振动，振动方程为

y=-2sinjcm=-2sin(2Mcm

故C错误;

D.该波的频率为

="=lHz

与频率为2Hz的简谐横波相遇，不能形成干涉图样，故D错误;

故选B。

3.答案：D

解析：根据题意，车匀速运动，则受力平衡，设马拉车的力为凡车辕与水平方向夹

角为伍可得

Fsin。+综=mg

Fcos0=f

根据牛顿第三定律，可知车对地面的压力大小等于车所受支持力，即

然=以

又/=g外

联立，解得

F=^

2sin（60。+6）

当5近（60。+。）=1时，有

F1

9n=~mg

可得。=30。

车辕的长度为

故选D。

4.答案：C

解析：A.C、。两点离两个点电荷的距离均相等，由对称性可知，a。两点电势相

等，电场强度的大小相等，但方向不同，故A错误；

B.根据等量同种正电荷的电场线及等势面分布、沿电场线方向电势逐渐降低可知，离

两个正点电荷的距离越远电势越低，由于N点离两个点电荷的距离大于〃点离两个点

电荷的距离，故加点的电势大于N点的电势，故B错误；

C.带正电的试探电荷从C点沿CD移动到D点，带正电的试探电荷离两个正点电荷的

距离先减小后增大，电势先增大后减小，根据丸=4。可知试探电荷的电势能先增大后

减小，故C正确；

D.带负电的试探电荷从C点沿CM移动到M点，带负电的试探电荷离两个正点电荷的

距离逐渐减小，电势增大，试探电荷的电势能减小，故D错误。

故选C。

5.答案：C

解析：A、设正方向棱长为1,落点在棱8月上的小球，落在月点时竖直位移最大，根

据

可知，时间最长，根据

X

v=—

t

可知平抛的初速度最小，选项A错误;

B.根据

可知落点在面4片内的小球竖直位移相等，则时间相等，选项B错误；

c落点在三角形4GA内的小球时间相等，最大的水平位移为"，最小水平位移为

—I,最小水平位移与最大水平位移之比为1:2,则平抛初速度的最小值与最大值之

2

比是1:2,选项C正确；

D.落点在线4A上的小球，竖直速度均为

落地时重力的瞬时功率

mv

PG=8y

均相同，选项D错误。

故选C。

6.答案：B

解析：A.互感器I并联在零火线上，所以是电压互感器，互感器串联在电路中，是电

流互感器，故A错误；

B.电流表的示数为5A,互感器原、副线圈的匝数比1:20,则线路上电流

Ir=~=100A

线路上损耗的功率

5

格=Z;r=2xl0W=200kW

故B正确；

C.电压表的示数为220V,匝数比为200:1,所以输送电压

U2=2U=44000V

n2

而升压变压器输入电压的有效值

U.=^=L=220V

1V2

故升压变压器的原副线圈匝数比为

%%]

n2U2200

故C错误；

D.用户使用的用电设备增多，用户回路电流变大，则输送电流变大，损失电压变大，

降压变压器输入电压U3变小，降压变压器输出电压U4变小，

故D错误。

故选B。

7.答案：C

解析：A.B到C过程，气体经历绝热过程，气体的体积增大，对外界做功，根据热力

学第一定律可知气体内能减小，热力学温度降低，所以状态3的温度高于状态C的温

度，故A错误；

B.根据，=C可知，到附程，气体经历等压变化，体积增大，气体对外界做功，热力

学温度增加，即内能在增加，故B错误；

CC到。过程，气体经历等压变化，体积减小，外界对气体做功，则热力学温度降

低，即内能在减小。由热力学第一定律，可知外界对气体做的功小于气体向外界放出

的热量，故C正确；

D.由图可知，经过一个布雷顿循环，气体对外做功而内能不变，根据热力学第一定律

可知，气体从外界吸收热量，即吸收的热量大于放出的热量，故D错误。

故选C。

8.答案：D

解析：

9.答案：BD

解析：A.根据单摆周期公式

某人搬家时将走时准确的摆钟从广州带到北京，由于重力加速度变大，则周期变小，

所以摆钟走时变快了，故A错误；

B.相同温度下液体中悬浮的花粉小颗粒越小，液体分子撞击引起的不平衡越明显，布

朗运动越剧烈，故B正确；

C.根据热力学第二定律可知，热量自发地从低温物体传到高温物体是不可以实现的，

故C错误；

D.一定质量的理想气体保持压强不变，温度升高，气体分子的平均动能增大，根据压

强微观意义可知，单位时间内撞击器壁单位面积上的分子数减少，故D正确。

故选BDo

10.答案：ACD

解析：AC.设地球质量为卫星I、n的轨道半径分别为r和凡卫星I为同步卫

「3R3

星，周期为"，近地卫星n的周期为兀根据开普勒第三定律可得0=2

由图中几何关系可得sin^=-

r

可得卫星I和卫星n的周期之比为"：T=1：麻值

则卫星n的周期为丁=”而万

对于卫星n,由万有引力提供向心力可得色学=相[0]A

R2{TJ

又一"二夕一4成Q3

3

联立可得地球的平均密度为夕=—故AC正确；

GT。sin0

B.对于不同轨道卫星，根据牛顿第二定律得

r

所以卫星I和卫星n的加速度之比为区=£=空g

anr1

故B错误；

D.当卫星H运行到与卫星I的连线隔着地球的区域内，其对应圆心角为兀+26时，卫

星n无法直接接收到卫星i发出电磁波信号，设这段时间为如由于两卫星同向运行，

则有（为一例）/=兀+2。，a>]]=^=—^==,幼=字

联立解得t=（兀+”）力如夕故D正确。故选ACD。

2兀（1一Jsin，6）

11.答案：AD

解析：设开始计时时，金属棒已经运动了％时间，由题意可知金属棒向右匀速切割磁感

线，根据几何关系可得有效切割长度L=2x.tan8,其中％=丫（，+幻，则根据法拉第电

磁感应定律可得金属棒产生的感应电动势£=或"=2•2（/+幻tan。，当开关s接1时,

通过金属棒的电流乙=£=2瓦21+幻tan，,则可得耳=成人=432二献28,

1RR117?V07

当1=0时，人〉0,月〉0,所以图线为一条纵截距为正的倾斜直线，耳T图线为交

于耳轴正半轴的一段抛物线,是一条曲线,A正确,B错误;当开关S接2时,通过金属棒的

电流为/2=^="^=23Cv2tan。，则可得乙=或乙=44。3Q+幻.tan?。，则当

t=0时,右〉0,月〉0,所以右一图线为一条位于t轴上方且平行于/轴的直线,工一图线

为一条纵截距为正的倾斜直线,C错误,D正确。

12.答案：BCD

解析：A、小物块刚释放时，小球将加速下降，加速度竖直向下，小球处于失重状

态，可知轻绳对小球的拉力小于小球的重力机g,故A错误；

B、当拉小物块的绳子与直杆垂直时，小球运动到最低点，对小物块，由牛顿第二定

律得:机gsin。=,解得此时小物块加速度的大小为：a=：g,故B正确；

C、设小物块下滑至。点时速度大小为v,此时小球的速度大小为匕。将小物块的速度

分解为沿绳子方向和垂直绳子方向，如图所示。

根据小物块沿绳子方向的分速度等于小球的速度，有vcos53o=%,则小物块在。处的

速度与小球的速度之比为v?=5:3,故C正确；

D、对小物块和小球组成的系统，根据机械能守恒定律，有

1212

2mgLcos53°•sin53。=5mv~+—mvx

结合y：%=5:3,解得此时小物块的速度

2也02gL

'―17-

故D正确。

故选:BCD。

13.答案：(1)1.020；—(2)„/z=4f-T

解析：(1)游标卡尺分度值为0.05mm,读数为

d=1cm+4x0.05mm=1.020cm

极短时间，可以用平均速度替代瞬时速度，则重物3的速度为

ccd

力=2^=2五

(2)对系统，若机械能守恒，则

1212

3mog-2h-4m°gh=—x4m0vA+—x3movB

解得gh=

14.答案：(1)0.217(2)&(4)-(5)居；用―；丝义

31-341-34

解析：(1)实验前利用1A恒流电源对电芯进行充电，充满的时间约为

（2）不知道电压表内阻的准确值，还要扩大电压表的量程，就需要设置恒定的电压，

因此图甲中分压用的滑动变阻器应选用电阻远小于电压表内阻的耳，以减小电压表分

流带来的误差；

（4）当电阻箱阻值为零，滑动变阻器的滑片P调到电压表刚好满偏，说明分压为

IV,保持滑片P的位置不变，即分压保持为IV,当调节电阻箱，使电压表的示数为

时，电压表和电阻箱的串联组合的电压为IV,则当电压表的示数为IV时，电压

表和电阻箱的串联组合的电压为3V,这就是改装好的3V电压表；

（5）由于定值电阻&阻值为7Q,为了让V?表能尽可能取得合适的数值，应选用阻值

较小的滑动变阻器小根据闭合电路欧姆定律可得犯3迎常「，整理得

r

5=―--+ER°图像的斜率为7左=正石，纵轴截距为唯瓯E、R），解

37?Q+3r37?Q+3r

得屋居「深

5

15.答案：(1)327℃(2)

8

解析：（1）以封闭在气窑内的气体为研究对象，排气前体积不变

初态：Pl=PQ

7；=(27+273)K=300K

末态：p2=2po

4=(273+L)K

由查理定律：色牛①

代入数据可得：/2=327。€：②

（2）开始排气后，气窑内气体维持2p。压强不变

7；=（1327+273）K=1600K

由盖一吕萨克定律：*耳匕③

,2/3

由于气体的密度不变则：—@

mVo+V

代入数据解得：邑=3⑤

m8

16.答案:(1)12m/s(2)1.2xl06kg(3)见解析

解析：(1)设潜艇刚“掉深”时的加速度大小为四,

对潜艇，由牛顿第二定律得：mg-F-f=may®

代入数据解得：a,=0.8m/s2

15s末的速度为丫=印|=0.8xl5m/s=12mzs②

(2)掉深15s时，潜艇下落的高度：上彳=Uxl5m=90m③

q212

潜艇减速下落的高度：鱼二用-4=138m-90m=48m

2

在减速阶段：e=上—，解得/=L5m/s2④

2a2

潜艇减重后的质量为犯，潜艇减重后以I.5m/s2的加速度匀减速下沉过程中，

由牛顿第二定律得：R+/-叫g=班a2⑤

代入数据解得：m,=4.8xl06kg

排水前潜艇的质量机=6.0xl06kg

“掉深”过程中排出水的质量:=1.2xl06kg@

(3)向下减速所需时间为/2=±=2S=8S

a21.5

设上浮过程潜艇的加速度大小为由，由牛顿第二定律得：

F-f-m1g=加避3⑦

2

解得：a3=lm/s

在上浮过程中，根据位移一时间公式可得：h=^a.tl

解得12屈=16.62s⑧

故：潜艇下降过程阻力的冲量4=九+*2,方向竖直向上

潜艇上升过程中阻力的冲量A=#3,方向竖直向下

全程阻力的冲量/=4-A=吊+九-九=7.7X1C)6N-S⑨

方向竖直向上⑩

17.答案:⑴圆,哗⑵华,T(I2,3...)(3)、PPfZf

qLqL2丫18J8

解析：(1)由题意可知粒子在匀强电场区域做类平抛运动，分解。点速度如图所示

根据运动学公式可得人=工成2,L=v°t

22

其中，根据牛顿第二定律可得。=再，vy=at

m

粒子到达。点时的速度大小为v=展+V；

联立解得"=后为,石=近

qL

(2)粒子在磁场中做等螺距螺旋线运动，粒子在水平方向以大小为%的速度做匀速运

动，在竖直平面内以匕=%的速率做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力

从右往左看，如图所示

由题意粒子恰好不出立方体得於?

4mv

可得30

qL

271m

粒子做圆周运动的周期T

qB

联立得T=