山東省青島市即墨區(qū)2022-2023學(xué)年高三年級上冊期中考試物理含解析

高三物理質(zhì)量檢謂試卷

注意事項：

1.答卷前，考生務(wù)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(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改

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

本試卷上無效。

3.本試卷共18小題，考試時間90分鐘，考試結(jié)束后，將答題卡交回。

一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要

求。

1.2021年東京奧運會上，我國運動員蘇炳添在男子100m半決賽中跑出了9.83s的好成績，刷新了男子100m

亞洲記錄。賽后通過研判比賽過程錄像發(fā)現(xiàn)，蘇炳添在第1s內(nèi)的位移為8.6m,第2s內(nèi)的位移為10.0m,

前60m用了6.29s,沖線速度為15m/s,下列關(guān)于蘇炳添在本次比賽中的說法，其中正確的是()

A.蘇炳添在第1s末的瞬時速度為8.6m/s

B.蘇炳添在前2s內(nèi)的平均加速度接近9.3m/s2

C.蘇炳添的沖線速度必定為全程最大速度

D.蘇炳添在前60m內(nèi)的平均速度大于全程的平均速度

【答案】B

【解析】

【詳解】A.蘇炳添加速運動的加速度未知，無法求出第1s末的瞬時速度，A錯誤；

B.根據(jù)

12

x=-at'

2

前2s內(nèi)的平均加速度接近

2x(8.6+10.0),

a=—~；----L=9.3m/s2

22

B正確：

C.蘇炳添在全程的具體運動情況未知，所以沖線速度不一定為全程最大速度，C錯誤；

D.前60m的平均速度為

v.=m/s?9.54m/s

16.29

全程平均速度為

-----m/s?10.17m/s

9.83

D錯誤。

故選B?

2.如圖，某同學(xué)用一根勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧測量物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)。將彈簧一端固定在豎

直擋板上，另一端與物塊連接，物塊置于水平面上，彈簧與地面平行。改變物塊在水平面上的位置，發(fā)現(xiàn)

物塊只能在A、B兩點間保持靜止，測得A、B兩點到豎直擋板的距離分別為小、d2,物塊的質(zhì)量為"?，當(dāng)

地重力加速度為g,則物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為（）

擋板

AB

氏(4-4)、左(42-4)〃M4+4)仁N4+4)

B.C.D.

2mg

【答案】A

【解析】

【詳解】由題意可知，改變物塊在水平面上的位置，物塊只能在A、B兩點間保持靜止，則有輕質(zhì)彈簧的

原長是

物塊在A、8兩點間的靜止位置是輕質(zhì)彈簧的最大壓縮量與最大仰長量的平衡位置，因此有

2mg

A正確，BCD錯誤。

故選A?

3.“魔盤”是游樂場中兒童喜聞樂見的娛樂設(shè)施。如圖，為某型號“魔盤”側(cè)視截面圖，為中心豎直

轉(zhuǎn)軸，圓錐面母線與水平面間夾角為0?？梢暈橘|(zhì)點的兒童坐在“魔盤”的錐面上，“魔盤”從靜止開始

轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速緩慢增大。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，下列說法正確的是（）

M

cb

I

N

A.“魔盤”加速轉(zhuǎn)動且兒童未發(fā)生滑動時，兒童受到的合外力方向水平指向轉(zhuǎn)軸

B.其他條件相同時，兒童的位置越靠下越容易滑動

C.其他條件相同時，兒童的質(zhì)量越小越容易滑動

D.“魔盤”勻速轉(zhuǎn)動且兒童未發(fā)生滑動時，“魔盤”轉(zhuǎn)速越大，兒童受到的摩擦力越小

【答案】B

【解析】

【詳解】A.在“魔盤”靜止時，兒童受重力、垂直斜面的支持力和沿斜面向上的摩擦力，由力的平衡條

件可知，兒童受力合力是零，“魔盤”轉(zhuǎn)動時，由垂直斜面的支持力和沿斜面向上的摩擦力在指向轉(zhuǎn)軸

方向的合力提供向心力，“魔盤”加速轉(zhuǎn)動且兒童未發(fā)生滑動時，說明“魔盤”速度沒有達(dá)到最大值，即

最大靜摩擦力沒有達(dá)到滑動摩擦力，則有兒童受到的合外力方向不是水平指向轉(zhuǎn)軸，A錯誤；

B.由向心力計算公式月=加/7可知，當(dāng)質(zhì)量和角速度一定時，轉(zhuǎn)動半徑越大，所需的向心力越大，因

此其他條件相同時，兒童的位置越靠下轉(zhuǎn)動半徑越大，所需向心力越大，越容易滑動，B正確；

C.其他條件相同時，由向心力公式匕=〃20。，兒童的質(zhì)量越小需要的向心力越小，越不容易滑動，C錯

誤；

D.“魔盤”勻速轉(zhuǎn)動且兒童未發(fā)生滑動時，“魔盤”轉(zhuǎn)速越大，需要的向心力越大，兒童受到的摩擦力

越大，D錯誤。

故選Bo

4.如圖，質(zhì)量相同的甲、乙兩名滑雪運動員在水平U型賽道上訓(xùn)練，甲、乙先后從賽道邊緣上的尸點滑

出、騰空，在空中完成技巧動作后，最后都從賽道邊緣上的Q點再次滑入賽道，觀察發(fā)現(xiàn)甲的滯空時間比

乙長。不計空氣阻力，甲、乙在從尸到。的運動過程中，下列說法正確的是（）

方\

A.甲從尸點滑出時的初速度大小必定大于乙從P點滑出時的初速度大小

B.甲、乙從P點滑出時的初速度方向相同

C.甲的動量變化量大于乙的動量變化量

D.甲、乙的最大騰空高度相同

【答案】C

【解析】

【詳解】A.兩名運動員做斜拋運動的水平位移相等，則

水平方向

VJ=X

豎直方向

t

V=P—

J*2

初速度的平方為

心近產(chǎn)+《

4t2

計算得

x2_4x2

2—22

gg-t'

4

（4%2、、

減區(qū)間為［0,1平J,增區(qū)間為齊,+8）則無法判斷初速度大小關(guān)系，A錯誤;

B.設(shè)初速度與水平方向夾角為。，則

VCOS01-X

初速度大小不確定，則初速度方向不能確定，B錯誤；

C.根據(jù)動量定理

mgt=bp

兩名運動員質(zhì)量相同，甲的滯空時間比乙長，說明甲的動量變化量大于乙的動量變化量，C正確;

D.由

Vy=*22—

可知，甲運動員的豎直分速度小于乙運動員的豎直分速度，由

hmax=—c—

2g

可知，甲最大騰空高度相同小于乙最大騰空高度相同，D錯誤。

故選C。

5.近幾年天文學(xué)家在“天琴座”和“天鵝座”中陸續(xù)找到了5個適合生命生存的雙星系統(tǒng)，為人類探索地

外生命提供了新的思路和方向。天文學(xué)家觀測到一個雙星系統(tǒng)中的b兩恒星間距離為L,它們繞著二者

連線上的某點做勻速圓周運動，運行周期為T,該雙星系統(tǒng)距離其他天體很遠(yuǎn)；從漫長的宇宙演化來看，

伴隨著兩恒星內(nèi)部核聚變過程的能量釋放，兩恒星質(zhì)量不斷虧損，將導(dǎo)致兩恒星間距離及其運動發(fā)生緩慢

變化。引力常量為G,關(guān)于a、b兩恒星的運動，下列說法正確的是（）

A.當(dāng)前〃、〃兩恒星的動能相等

B.當(dāng)前該雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量為生￡

GT2

C.在將來的演化過程中，該雙星系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的周期將逐漸減小

D.在將來的演化過程中，該雙星系統(tǒng)的總動能將逐漸增大

【答案】B

【解析】

【詳解】A.兩恒星以對方對自己的引力作為向心力，二者相等時間與共同圓心的連線轉(zhuǎn)過相等的角度，

角速度相等，由于半徑關(guān)系和質(zhì)量關(guān)系未知，無法確定二者動能是否相等，A錯誤；

B.根據(jù)牛頓第二定律得

G寵叫亍^

》犯肛4萬2

G—=

L=4+G

解得

4ML3

町+程=-^F

B正確；

CD.兩恒星質(zhì)量不斷虧損，二者間引力減小，兩恒星逐漸遠(yuǎn)離對方，圓周運動半徑變大，乙變大，由B解

析中公式知T變大，二者在遠(yuǎn)離過程中引力做負(fù)功，動能減小，CD錯誤。

故選Bo

6.如圖甲，將一小球從地面以某一初速度如豎直向上拋出，取地面為零重力勢能參考面，小球的機械能

員和重力勢能*隨小球離開地面的高度人變化關(guān)系圖像如圖乙。重力加速度g=10m/s2,下列說法正確的

是（）

A.小球從地面拋出的初速度%=4石m/s

B.小球所受空氣阻力大小為小球自身重力的g

C.從拋出開始，小球經(jīng)1s時間上升到最高點

D.小球離地面高度〃=3m時，小球的動能Ek=25J

【答案】D

【解析】

【詳解】A.由題圖可知，在/?=（）時，小球的機械能瓦=100J,重力勢能Ep=0,可知小球的動能為100J,

h=4m,重力勢能Ep=80J,由

Ep=tngh

解得

AW=2kg

由動能的計算公式Ek=（加尤，可得

%=\1^=12^222m/s=wm/s

VmV2

A錯誤;

B.當(dāng)無空氣阻力時，小球上升的高度為

〃=應(yīng)=J2Lm=5m

2g2x10

當(dāng)有空氣阻力時，小球上升的高度為4m,則有

a=—=-^―m/s2=12.5m/s2

2h2x4

由牛頓第二定律可得

mg+片=tna

￡=ma-mg=2x(12.5-10)N=5N

可知小球所受空氣阻力大小為小球自身重力的L,B錯誤;

4

C.小球從拋出開始到最高點所用時間

10

s=0.8s

a125

C錯誤；

D.小球離地面高度〃=3m時，小球的速度為

v=小說+2ha=V102-2x3x12.5m/s=5m/s

小球的動能為

1919

E.=-mv2=-X2X52J=25J

k22

D正確。

故選Do

7.如圖，甲、乙兩輛相同型號汽車沿平直路面并排同向行駛，在兩車車頂相同位置A、8分別裝有藍(lán)牙設(shè)

備，這兩個藍(lán)牙設(shè)備間信號的有效傳輸距離￡=10m。片0時刻，甲、乙兩車車頭對齊，此時甲車速度為10m/s,

乙車速度為4m/s,A、5間距離d=6m。從仁0時刻開始，甲車以大小為2m*的加速度做勻減速直線運動

直至停止，乙車以4m/s的速度做勻速直線運動。不計信號的傳遞時間，從片0時刻起，甲、乙兩車能夠利

用藍(lán)牙通信的時間為（）

A.2sB.4sC.6sD.6.25s

C.細(xì)桿與水平面間夾角為。時，B端沿水平面運動的速度大小力=以tan。

D.滑落過程中，細(xì)桿上各個點的速度方向都不沿桿的方向

【答案】C

【解析】

【詳解】A.細(xì)桿滑落過程中，開始時B端速度為零，當(dāng)A端滑到地面時8端的速度也為零，可知整個過

程中8端的速度先增大后減小，選項A錯誤；

BC.細(xì)桿與水平面間夾角為。時，由速度分解知識可知

vAsin0-vKcos0

即B端沿水平面運動速度大小

vB=vAtan6?

則當(dāng)。角從0~45。時以<乙；當(dāng)6角從45。~90。時~>匕》；即細(xì)桿滑落過程中,A端沿墻面下滑速度先小

于B端沿水平面運動的速度，后大于B端沿水平面運動的速度，選項B錯誤，C正確；

D.滑落過程中，A點的速度豎直向下，8點的速度水平向右，則桿上其他各點的速度方向介于兩者之間，

則必有一點的速度方向沿桿的方向，選項D錯誤。

故選Co

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求。

全部選對得4分，選對但不全的得2分，選錯或不選得。分。

9.如圖，U0時刻，位于原點。處的波源質(zhì)點從平衡位置開始沿y軸正方向做振幅A=4cm的簡諧運動，該

波源產(chǎn)生的簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸正向傳播。u0.5s時，平衡位置坐標(biāo)為（10m,0）的質(zhì)點P開始

運動，此時波源質(zhì)點的振動位移為2cm,下列說法正確的是（）

廿/cm

八

-----------------------?

Px/m

A.該列簡諧橫波的傳播速度為20m/s

B.該列簡諧橫波的最大周期為1.2s

C.該列簡諧橫波在介質(zhì)中傳播的最大波長為120m

D./=0.5s時，45m處質(zhì)點的位移可能為y=4sin]〃+5卜（cm）（〃=0,l,2,3）

【答案】ACD

【解析】

【詳解】A.由題意可知，該列簡諧橫波的傳播速度為

s10,?、,

v=-=——m/s=20m/s

t0.5

故A正確；

B.由題意可知

r=（〃T+工）=0.5

12

當(dāng)〃=0時，周期最大即為6s,故B錯誤；

C.該列簡諧橫波在介質(zhì)中傳播的最大波長為

4m力ax二u圖ma”x=120m

故c正確；

D.波傳到x=5m處質(zhì)點所用的時間為

x51

t=—=—s=—S

V204

Z=0.5s時，戶5m處質(zhì)點已經(jīng)振動了0.25s,則r=0.5s時，x=5m處質(zhì)點的位移可能為

21

y=Asinait=4sin(-=4sin7i(cm)(n=0,1,2,3--?)

故D正確。

故選ACDo

10.如圖，在光滑水平桌面上用A、B兩球壓縮一根輕質(zhì)彈簧，并將A、B兩球鎖定?，F(xiàn)進(jìn)行如下操作：（1）

只解鎖B球，B球被彈出后在水平地面上的落點到桌邊的水平距離為制；（2）用A、B兩球再次壓縮彈簧

并鎖定兩球，然后同時解鎖A、B兩球，B球被彈出后在水平地面上的落點到桌邊的水平距離為應(yīng)，A、B

彈簧始終在彈性限度內(nèi)，彈簧振子的周期7=2乃J/，彈

兩球質(zhì)量分別為2m和"2,X]:X2=>/3:V20

簧勁度系數(shù)為鼠下列說法正確的是（)

V1:v2=73:V2

彈簧對B球彳牧功全部轉(zhuǎn)化為B球的動能，因此兩種情形中，彈簧對B球做功之比為轉(zhuǎn)化為動能之比，則有

1212oQ

—m%:—mv2=3:2

C錯誤；

D.只解除B球，彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為B球動能，則有

12

%p=3mh

同時解除A、B兩球，A、B兩球的動量守恒，初動量是零，由動量守恒定律可得

2mvA=mv2

1

則有

解得兩種情刃當(dāng)?shù)膹椥詣菽芟嗟?，所以?）（2）兩種情形中，解鎖前壓縮彈簧的長度相同，D正確。

故選AD。

11.空間存在:方向沿X軸的靜電場，其電勢。隨X坐標(biāo)的變化情況如圖所示，圖中的％和”為已知量。一

質(zhì)量為，”、目三荷量為M的帶電粒子在電場中以原點。為中心，沿X軸做周期性運動，運動過程中該粒子的

動能與電勢育旨之和為-0.5q夕°,粒子重力不計，下列說法正確的是（）

i'9

/

-d0dx

A,在0<x<d區(qū)域內(nèi)，沿X軸正向電勢越來越低，場強也越來越小

B.粒子在電.場中做周期性運動的區(qū)間范圍為-0.5dWxW0.5d

場中做周期性運動的最大速度大小為、叵

C.粒子在電:

Vm

/m

D.粒子在電場中做周期性運動的周期為T=d\——

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.0-x圖像的斜率表示電場強度，沿電場方向電勢降低，因此在區(qū)域內(nèi)，沿x軸正向電

勢越來越低，場強不變，A錯誤；

B.由題圖可知，粒子在戶0處向左或向右都做勻減速運動，由電勢能計算公式可得，粒子在x=0處向左

或向右運動到0.54時的電勢能為-OS”。，說明此時粒子的動能是零，速度是零，因此粒子在電場中做周

期性運動的區(qū)間范圍為-0.5dSE0.5d,B正確；

C.由題圖可知，粒子在處向左或向右都做勻減速運動，因此粒子在O點速度最大，設(shè)大小為K0,由

功能關(guān)系可得

c正確;

D.粒子從。點向右運動，又回到O點所用時間為九，由動量定理可得

-q—t]--mv0-mv0

八=2d

由運動的對稱性，粒子在左側(cè)運動時間和右側(cè)相等，因此帶電粒子的運動周期為

T=2乙=2xId

D錯誤。

故選BCo

12.如圖，在傾角g30。的光滑固定斜面上，輕質(zhì)彈簧的一端與質(zhì)量為機的物塊A連接，另一端與質(zhì)量為

2加的物塊B相連，B靠在位于斜面底端垂直斜面的擋板上，彈簧的勁度系數(shù)為七A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，

此時A位于斜面上的P點。一根不可伸長的輕繩繞過斜面頂端的光滑輕小滑輪，一端與物塊A相連，另

一端栓接一輕質(zhì)掛鉤，開始時各段輕繩都處于伸直狀態(tài)，A與滑輪間的輕繩與斜面平行。現(xiàn)在掛鉤上懸掛

一質(zhì)量為恤（頻未知）的物塊C并從靜止釋放，物塊A剛好能到達(dá)斜面上的。點，此時物塊B剛要離開

擋板。已知彈簧的彈性勢能綜=5"2,X為彈簧形變量，重力加速度為g,彈簧始終在彈性限度內(nèi)，物

塊C釋放位置離地面足夠高。對于物塊A從P點運動到。點過程，下列說法正確的是（）

A.當(dāng)物塊B剛要離開擋板時，物塊C下降的高度為當(dāng)

3k

3

B.物塊C質(zhì)量為加o=1加

C.當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時，物塊A的速度最大

m

若所懸掛物塊C的質(zhì)量為2恤，則A經(jīng)過。點時速度最大，最大速度為3g

Wk

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.在開始時，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)此時彈簧的壓縮量為則有

培-mgsin0

_mg

x'~2k

掛鉤上懸掛物塊C后，C向下運動，A沿斜面向上運動，設(shè)B恰好要離開擋板時，彈簧的伸長量為X2,則

有

kx2=2mgsin0

_mg

則有

nc31ng

PQ-5+%2-2k

物塊C下降的高度為羋，A錯誤；

2k

B.以物塊A、C和彈簧組成的系統(tǒng)為研究對象，由機械能守恒定律可得

%g(F+x：J=mg(X+X2)sine+gAx；一；g2

解得

3

B正確;

C.當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時，物塊A受沿斜面向下的下滑力和物塊C的拉力，由牛頓第二定律可知

3..3),

—mg-mgsmu=\—mA-m\a

解得

,1

a=~g

此時物塊A在做加速運動，因此物塊A的速度不是最大，C錯誤；

D.若所懸掛物塊C的質(zhì)量為2〃如當(dāng)物塊A運動到。點時，對物體A、C組成的整體，由牛頓第二定律

可得

-mgsin0-kx2=(m+2%))〃

解得

a=0

則A經(jīng)過。點時速度最大，當(dāng)物塊A運動到。點時，彈簧的彈性勢能增量與前一次相同，由系統(tǒng)的機械

能守恒可得

+九)；2

2町送（玉+x)=mg2sine+gfcx+-^(2m0+v

解得最大速度為

v=3g舄

D正確。

故選BD。

三、非選擇題：本題共6小題，共60分。

13.如圖，是某課外興趣小組設(shè)計探究物體平均加速度與物體受力、物體質(zhì)量關(guān)系的實驗方案圖。該小

組同學(xué)先將擋板豎直固定在水平桌面上，再將彈簧一端固定在擋板上，另一端處于自然狀態(tài)，并在桌面上

標(biāo)記自由端的位置。；在。點左側(cè)安裝一光電門，并調(diào)整其高度；將刻度尺緊貼桌邊固定，使其0刻線與

0點對齊。將裝有遮光片的小車置于桌面上并向右壓縮彈簧到某位置，記錄固定在小車右側(cè)面的薄長鐵條

此時所指刻度尺的刻度值x,然后記錄光電門顯示的遮光時間△分用游標(biāo)卡尺測得遮光片的寬度乩請回

答下面問題：

光□電門遮光片

薄長鐵條

（1）光電門的位置應(yīng)離0點適當(dāng)___________（選填“近些”或“遠(yuǎn)些”）；

（2）小車加速過程的平均加速度為斫；（用實驗中測得的物理量表示）

（3）為減小實驗誤差，本實驗應(yīng)選用勁度系數(shù)的彈簧進(jìn)行實驗（選填“較大”或“較小”）；

（4）保持小車質(zhì)量不變，要探究小車平均加速度〃與所受合力F關(guān)系，只需探究平均加速度a與

關(guān)系即可。（用測得物理量的符號表示）

【解析】

【詳解】（1）[1]為了比較準(zhǔn)確的測量出小車離開彈簧時的速度大小，光電門的位置應(yīng)離0點適當(dāng)近些，以

減小小車與桌面間的摩擦力的影響。

（2）[2]小車經(jīng)光電門時的瞬時速度近似等于遮光片經(jīng)光電門時的平均速度，則有

△t

由題意可知，小車加速中的位移為x,由速度位移公式，可得小車的平均加速度為

22

V=d

”才2.面

（3）[3]為減小實驗誤差，本實驗應(yīng)選用勁度系數(shù)較大的彈簧。勁度系數(shù)較大的彈簧，在同樣的形變量的

情況下，彈簧的彈力較大，可以減小摩擦力的影響。

（4）[4]x是彈簧的形變量，因此小車質(zhì)量不變，要探究小車平均加速度。與所受合力F關(guān)系，只需探究平

均加速度a與形變量x的關(guān)系。

14.某班級同學(xué)在實驗室里利用如圖甲所示裝置驗證動量守恒定律。置于桌面上的氣墊導(dǎo)軌裝有光電門M

和N,滑塊A、B放在導(dǎo)軌上，兩滑塊上都固定有完全相同的遮光片，光電門M、N分別與光電計時器相

連（圖中未畫出），可以記錄遮光片通過光電門時的遮光時間。

滑塊A光電門M滑塊B光電門N

具體實驗步驟如下:

A.用天平測量滑塊A的質(zhì)量,“A和滑塊B的質(zhì)量機B;

B.用游標(biāo)卡尺測量滑塊A、B上遮光片的寬度d；

C.接通氣源，給滑塊A向右的瞬時沖量，記錄光電門M顯示的第一次遮光時間△?;

D.觀察滑塊A、B碰后的運動情況，記錄光電門M顯示的第二次遮光時間△心及光電門N顯示的遮光時

間

某小組實驗過程中記錄的數(shù)據(jù)如下表:

mAmnd△rci△to△/D

100g300g2.500ms4.900ms5.100ms

根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，請回答下面問題：

（1）該小組用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度，讀數(shù)如圖乙，則遮光片的寬度為cm；

（2）碰撞前A、B系統(tǒng)的總動量為kg-m/s,碰撞后系統(tǒng)的總動量為kg-m/s；（計算

結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

（3）另一實驗小組經(jīng)過多次規(guī)范實驗操作獲取數(shù)據(jù)，通過計算發(fā)現(xiàn)，碰撞后系統(tǒng)總動量總是大于碰撞前

系統(tǒng)總動量，你認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果原因是“

【答案】①.1.00②.0.400③.0.384④.氣墊導(dǎo)軌不水平，右端低，左端高

【解析】

【詳解】（1）［1］由題圖乙可知，游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺是20分度的，主尺讀數(shù)為1.00cm,游標(biāo)尺的讀數(shù)是零，

因此遮光片的寬度為1.00cm

（2）［2］碰撞前A的速度為

dl.OOxlQ-2

m/s=4.00m/s

△'ci2.500x10-3

滑塊B的速度是零，取向右為正方向，則有碰撞前A、B系統(tǒng)的總動量為

3

Pi--mAvA-10（）x10-x4.00kg-m/s=0.400kg-m/s

[3]碰撞后，滑塊A的速度大小

dl.OQxlQ-2

以m/s=2.04m/s

△‘C24.900xIO-3

方向向左。

滑塊B的速度

d_l.OQxlQ-2

VB靠-5.100x10-3m/s=1.96m/s

碰撞后系統(tǒng)的總動量為

p,=町\以+mBvB~一1()()xI。-'x2.04kg-m/s+300xIO-3xl.96kg-m/s=0.384kg-m/s

(3)[4]碰撞后系統(tǒng)總動量總是大于碰撞前系統(tǒng)總動量，說明碰撞后滑塊B速度比正常值偏大，滑塊A碰

撞后返回，速度比正常值偏小，導(dǎo)致這一結(jié)果的原因是：氣墊導(dǎo)軌不水平，右端低，左端高。

15.如圖，均勻介質(zhì)中兩波源6分別位于x軸上X|=O、X2=14m處，波源a振動方程為)*2sin5?rf(cm),

波源人振動方程為"=4sin57rt(cm)。已知x軸上xp=10m處質(zhì)點P在八=0.4s時刻開始振動，求：

(1)這兩列波在均勻介質(zhì)中的波長；

(2)從仁0開始在auZs的時間內(nèi)質(zhì)點P通過的路程。

八y/cm

aPb

O2468101214x/m

【答案】(1)2=4m；(2)5=0.44m

【解析】

【詳解】(1)設(shè)波在介質(zhì)中傳播速度為心有

Ph=vt]

.2刀

X=v-----

CO

解得

A=4m

(2)設(shè)波源。的振動經(jīng)時間芍傳播到P點，有

aP=vt2

在打?弓時間內(nèi)P質(zhì)點通過的路程為

51=64=0.24m

在=1s到A=2S時間內(nèi)P質(zhì)點通過的路程為

s2=10(4-A“)=0.2m

所以

s=S|+$2=0.44m

16.2014年中國海軍372號潛艇奉命執(zhí)行巡航任務(wù)時，突遭“水下斷崖”，急速“掉深”，如果持續(xù)“掉

深”將導(dǎo)致災(zāi)難性后果。危急關(guān)頭，全體官兵通力協(xié)作，化險為夷完成極限自救，創(chuàng)造了世界潛艇史上的

奇跡。所謂“掉深”是指潛艇從高密度海水區(qū)域駛?cè)氲兔芏葏^(qū)域，浮力銳減，潛艇如同汽車掉下懸崖。如

圖，372號潛艇開始時在高密度海水區(qū)域深度例=180m處以vo=36km/h(20節(jié))的水平速度勻速潛航，r=0

時該潛艇駛?cè)氲兔芏群Ｋ畢^(qū)域，浮力銳減為尸=2.94X1()7N,“掉深”發(fā)生。潛艇自救過程可簡化為如下物

理過程：八=20s時刻，潛艇官兵迅速對潛艇排水減重，當(dāng)潛艇在水平方向前進(jìn)乙=600m時停止下沉并開始

上??；上浮了△人=40m時迅速注水增重，當(dāng)潛艇回到原來潛航深度加時，速度恢復(fù)到水平方向，并再次排

水減重以保持“掉深”前的運動狀態(tài)。已知“掉深”發(fā)生前潛艇總質(zhì)量〃?o=3OOOt,重力加速度g=10m/s2,

不計潛艇減重和增重的時間，求：

(I)潛艇“掉深”到最大深度處時離水面的距離”；

(2)潛艇注水增重過程注入潛艇水的質(zhì)量。

高密度海水低密度海水

【答案】(1)〃=300m；(2)Am,=45t

【解析】

【詳解】(1)設(shè)潛艇開始進(jìn)入低密度海水區(qū)域后的加速度大小為卬，此時豎直分速度為vVi，經(jīng)時間馬停

止下沉，有

-F=moat

L=%&+G)

H-h^+hy+h.,-300m

(2)設(shè)第一次排水質(zhì)量為△叫，第一次排水減重后的加速度大小為出，注水增重過程往潛艇注入水的質(zhì)

量△加2，注水后潛艇減速上浮的加速度大小為。3，有

m

F-(/?()一而久出=(o-△町)?2

(mn-A/"[+A/n2)g-F-(m0-Am,+Am?)a3

2aqh=2a3(4+為-△〃)

聯(lián)立解得

△m,=45t

17.如圖甲，帶有狹縫S的豎直擋板左側(cè)存在水平向左的勻強電場，擋板右側(cè)有兩塊正對水平放置的平行

金屬板M、N,板長均為L,板間距離為d,兩板間所加電壓按如圖乙所示規(guī)律變化，圖乙中Ui=Uo、U2=-3U0.

擋板左側(cè)電場中的戶點有一電子源，能隨時間均勻地向右側(cè)釋放電子，電子初速度不計。己知兩=L,P、

S連線為兩平行板的中心線，電子源釋放的電子經(jīng)過電場加速、偏轉(zhuǎn)后均能從兩板間射出電場，電子質(zhì)量

為〃，?電荷量為e,擋板左側(cè)勻強電場的電場強度后=—忽略電子重力及電子間的相互作用，求：

(1)電子到達(dá)狹縫S處時的速度大小vo；

(2)仁0時刻經(jīng)狹縫S進(jìn)入兩板間的電子離開電場時偏離中心線的距離為；

(3)對于0?T時間內(nèi)經(jīng)狹縫S進(jìn)入兩板間的所有電子，能從中心線上方離開偏轉(zhuǎn)電場的電子數(shù)所占百分

比〃。

4

o3T2T

T

甲乙

2￡

【答案】（1）%可；⑵%=8〃0；⑶"="7%

【解析】

【詳解】（1）設(shè)電子到達(dá)狹縫S處時的速度大小為%,有

eEL=gmVg

解得

2L

%

（2）對于，=0時刻經(jīng)狹縫S進(jìn)入兩板間的電子，設(shè)電子在板間運動時間為務(wù)，有

L=vQtQ

解得

T

(0=2

所以電子在板間運動過程中板間電壓恒為1,設(shè)偏距為y°，有

L嗎2

%

2md°

解得

（3）結(jié)合圖像及以上分析可知，片。時射入的電子，剛好能在f時從上極板飛出。隨后的粒子離上極

T

板的距離越來越遠(yuǎn)。故在0?萬時間內(nèi)，設(shè)「=4時刻進(jìn)入兩板間的電子偏距恰好為0,取垂直板向上方向

為正向，則在6內(nèi)，粒子在豎直方向的位移為

1

弘=鏟

此時粒子的豎直方向速度為

T

由于，后，電子所在的電場發(fā)生改變，電子開始做勻減速直線運動。根據(jù)（2）可知，電子飛出電場所

T-

需時間為一，故電子開始做勻減速直線運動到離開電場是偏距為零所需時間為故有

2

13叫“

2md1

V=.%

聯(lián)立解得

工

7

TT

即在°a內(nèi)的電子都從上方離開電場。同理可得,在5f時間內(nèi)‘設(shè)在"丁一網(wǎng)刻進(jìn)入兩板間的電

子偏距也恰好為0,則粒子豎直方向先向下做勻加速直線運動，隨后反方向做勻減速直線運動。以向上為

正方向。故有