精品解析：2025届四川省绵阳市绵阳普明中学高三下学期二模物理试题

2025年四川省绵阳市普明中学校高2025届（高三）二模考试 物 理 本卷满分100分，考试时间75分钟。注意事项: 1.本试卷共分两卷，第Ⅰ卷为选择题，第Ⅱ卷为非选择题。 2.考生务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡相应的位置上。 3.第Ⅰ卷的答案用2B铅笔填涂到答题卡上，第Ⅱ卷必须将答案填写在答题卡上规定位置。 第Ⅰ卷 选择题（共43分） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 2024年7月四川籍运动员邓雅文在奥运会赛场上获得自由式小轮车比赛冠军，比赛场景及简化图如图所示。某段比赛中运动员骑着小轮车仅靠惯性向下经历一段竖直平面内的曲面轨道直到水平地面，已知曲面轨道与水平地面平滑连接，空气阻力不可忽略。则在该过程中运动员（ ） A. 一直处于失重状态 B. 机械能一定减小 C. 惯性越来越大 D. 重力的功率一直增大 2. 2023年的诺贝尔物理学奖颁发给了“采用实验方法产生阿秒光脉冲”的三位科学家。在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用，下列叙述与事实相符的是（　　） A. 密立根通过实验测量得出元电荷e的数值为 B. 奥斯特通过实验发现，雷电性质与摩擦产生的电的性质完全相同并命名了正电荷和负电荷 C. 牛顿开创了实验与逻辑推理相结合的研究方法，并用这种方法研究了力与运动的关系 D. 库仑利用扭秤实验测定了万有引力常量的值，被称为“测出地球质量的人” 3. 如图所示，、两个物体质量分别为和，与间的动摩擦因数为，与地面间的动摩擦因数为。现用力拉着物体向右运动，保持静止，则关于地面对物体的摩擦力大小和方向，下列说法正确的是（　　） A. ，方向水平向左 B. ，方向水平向左 C. ，方向水平向左 D. ，方向水平向右 4. B 超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号形成B超图像。如图为探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，t=0时刻波恰好传到质点 M。已知此超声波的频率为 下列说法中正确的是（　　） A. 超声波在血管中的传播速度为 B. 时，质点M恰好平衡位置向上振动 C. 质点M的振动方程是 D. 内质点 N运动的路程为3.2mm 5. 如图所示，、是北斗卫星导航系统中的两颗卫星，是纬度为的地球表面上一点，假设卫星、均绕地球做匀速圆周运动，卫星为地球静止轨道同步卫星（周期）。某时刻、、、地心恰好在同一平面内，且、、在一条直线上，，则（　　） A. 的周期小于地球自转周期 B. 、的向心加速度大小之比为 C. 卫星的动能一定大于卫星 D 再经过12小时，、、、一定再次共面 6. 如图甲所示是一种静电除尘装置，在金属板A与金属棒B间加恒定高压后，金属棒B带负电，两侧的A板带正电，烟气从一端进入静电除尘区经过净化后从另一端排出。其原理如图乙所示，其中一带负电的尘埃微粒沿图乙中虚线向左侧金属板A运动，P、Q是运动轨迹上的两点，不计重力和微粒间的相互作用，不考虑微粒运动过程中的电荷量变化。下列说法正确的是（　　） A. P点电势比Q点电势高 B. Q点电场强度垂直A板向右 C. 微粒在P点速度比Q点的大 D. 微粒在P点具有的电势能比Q点大 7. 三个质量均为m的小物块，用三根长度为L、最大张力为的轻绳连接，置于动摩擦因数为的粗糙水平圆盘上面，初始时刻轻绳恰好绷直，构成正三角形，正三角形的中心与圆盘的圆心重合．让圆盘绕过O点垂直于圆盘的轴缓慢转动起来，随着角速度的缓慢增加，在轻绳断裂的瞬间，圆盘的角速度大小为（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示电路，是定值电阻，是滑动变阻器，L是小灯泡，C是电容器，电源内阻为。开关S闭合后，在滑动变阻器的滑片向上滑动过程中（　　） A. 小灯泡变亮 B. 电压表示数变小 C. 电容器所带电荷量增大 D. 电源的输出功率一定先变大后变小 9. 如图所示，竖直平面内，半径为R半圆形光滑圆弧轨道中，有两个质量均为m，带等量异种电荷，电荷量大小均为的a、b小球，在水平向右，场强为大小为的匀强电场作用下，恰好能够静止在同一水平线上，且两者距离为。已知k为静电力常量，g为重力加速度，小球可视为质点，则（ ） A. a带负电荷、b带正电荷 B. a带正电荷、b带负电荷 C. 若两球的电荷量大小均变为原来的一半，两球仍能在原位置平衡 D. 若两球电荷量大小均变为原来的2倍，两球仍能在原位置平衡 10. 如图所示，在水平地面上固定一个半径为R的四分之一圆形轨道，轨道右侧固定一个倾角为30°的斜面，斜面顶端固定一大小可忽略的轻滑轮，轻滑轮与在同一水平高度。一轻绳跨过定滑轮，左端与套在圆形轨道上质量为m的小圆环相连，右端与斜面上质量为M的物块相连。在圆形轨道底端A点静止释放小圆环，小圆环运动到图中P点时，轻绳与轨道相切，与夹角为60°；小圆环运动到B点时速度恰好为零。忽略一切摩擦力阻力，小圆环和物块均可视为质点，物块离斜面底端足够远，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 小圆环到达B点时的加速度为g B. 小圆环到达B点后还能再次回到A点 C. 小圆环到达P点时，小圆环和物块的速度之比为 D. 小圆环和物块的质量之比满足 第Ⅱ卷 非选择题（共57分） 三、实验探究（每空2分、共16分） 11. 某同学用如图甲的装置研究完“探究加速度与力、质量的关系”实验后（该实验已平衡摩擦力，且小车质量M远大于砝码及托盘的总质量），另一同学提议用该装置和实验数据来验证“动量定理”。已知图乙中相邻两计数点间的时间为t，重力加速度为g。 （1）打第2个计数点时小车的速度___________和第6个计数点时小车的速度； （2）从打第2个计数点到打第6个计数点的过程中小车合外力的冲量___________； （3）比较小车合外力的冲量与小车动量的变化量即可验证； （4）在实验的过程中，总是发现小车合外力的冲量大于小车动量的变化量，出现这种误差的原因___________。（写出其中一条即可） 12. 某同学设计如图所示的电路测电源的电动势和内阻，图中两个电流表相同。按如下步骤实验，请按要求填空： （1）闭合电键S1之前，先将电阻箱接入电路的阻值调到 ____（填“最大”或“最小”），闭合电键S1，再闭合电键S2，调节电阻箱的阻值，使电流表A2的指针偏转较大（接近满偏），读出 电流值I0，读出这时电阻箱的阻值R1;断开电键S2，调节电阻箱的阻值，使电流表A2的示数再次为I0，读出这时电阻箱的阻值R2，则电流表A1的阻值为__________。 （2）闭合电键S3 ，依次调大电阻箱的阻值，记录每次调节后电阻箱的阻值R，并记录每次调节后电流表A1的示数I，根据记录的作出图像，则图像可能是_____。 A. B. C. D. （3）若根据记录的作出图像，通过对图像的处理，得到图像与纵轴的截距为a，图像的斜率为b， 则电源的电动势E =__________，电源的内阻r =________。 四、分析与计算（写出必要的文字说明，3个小题，共41分） 13. 如图所示，水平放置的排水管满口排水，管口的横截面积为S，管口离水池水面的高度为h，水在水池中的落点与管口的水平距离为d。假定水在空中做平抛运动，已知重力加速度为g，h远大于管口内径。求： （1）水从管口到水面的运动时间t； （2）水从管口排出时的速度大小； （3）管口单位时间内流出水的体积Q。 14. 如图，倾角为的光滑斜面与光滑水平面在B点平滑连接，倾角为的传送带沿逆时针方向匀速转动，传送带的下端与水平面的右端D点通过一小段圆弧连接。在水平面BD上的C点放一质量为3m的小物块b，在斜面上A点由静止释放质量为m的小物块a，A、B间距离为L，a滑到水平面上后与b发生弹性正碰，之后a、b将在水平面上发生第二次碰撞，b与传送带间的动摩擦因数为0.5，传送带匀速运动的速度大小为，重力加速度为g，求： （1）a第一次与b碰撞前瞬间的速度大小； （2）第一次碰撞后瞬间a与b的速度大小； （3）a、b第一次碰后到第二次碰撞前的过程，b在传送带上运动因摩擦产生的内能。 15. 如图所示，直线形挡板p1p2p3与半径为r圆弧形挡板p3p4p5平滑连接并安装在水平台面b1b2b3b4上，挡板与台面均固定不动。线圈c1c2c3的匝数为n，其端点c1、c3通过导线分别与电阻R1和平行板电容器相连，电容器两极板间的距离为d，电阻R1的阻值是线圈c1c2c3阻值的2倍，其余电阻不计，线圈c1c2c3内有一面积为S、方向垂直于线圈平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度B随时间均匀增大。质量为m的小滑块带正电，电荷量始终保持为q，在水平台面上以初速度v0从p1位置出发，沿挡板运动并通过p5位置。若电容器两板间的电场为匀强电场，p1、p2在电场外，间距为L，其间小滑块与台面的动摩擦因数为μ，其余部分的摩擦不计，重力加速度为g。求： （1）小滑块通过p2位置时的速度大小； （2）电容器两极板间电场强度的取值范围； （3）经过时间t磁感应强度变化量的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年四川省绵阳市普明中学校高2025届（高三）二模考试 物 理 本卷满分100分，考试时间75分钟。注意事项: 1.本试卷共分两卷，第Ⅰ卷为选择题，第Ⅱ卷为非选择题。 2.考生务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡相应的位置上。 3.第Ⅰ卷的答案用2B铅笔填涂到答题卡上，第Ⅱ卷必须将答案填写在答题卡上规定位置。 第Ⅰ卷 选择题（共43分） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 2024年7月四川籍运动员邓雅文在奥运会赛场上获得自由式小轮车比赛冠军，比赛场景及简化图如图所示。某段比赛中运动员骑着小轮车仅靠惯性向下经历一段竖直平面内的曲面轨道直到水平地面，已知曲面轨道与水平地面平滑连接，空气阻力不可忽略。则在该过程中运动员（ ） A. 一直处于失重状态 B. 机械能一定减小 C. 惯性越来越大 D. 重力的功率一直增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．在竖直方向上，小车的末速度为0，故小车在到达水平轨道前在竖直向下减速，为超重，故A错误； B．空气阻力不可忽略，阻力做负功，由功能关系知运动员的机械能一直减小，故B正确； C．惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关，运动员运动过程中质量不变，惯性不变，故C错误； D．在竖直方向上，小车的末速度为0，末状态重力的功率为0，故D错误。 故选B。 2. 2023年的诺贝尔物理学奖颁发给了“采用实验方法产生阿秒光脉冲”的三位科学家。在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用，下列叙述与事实相符的是（　　） A. 密立根通过实验测量得出元电荷e的数值为 B. 奥斯特通过实验发现，雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同并命名了正电荷和负电荷 C. 牛顿开创了实验与逻辑推理相结合的研究方法，并用这种方法研究了力与运动的关系 D. 库仑利用扭秤实验测定了万有引力常量的值，被称为“测出地球质量的人” 【答案】A 【解析】 【详解】A．密立根通过实验测量得出元电荷e的数值为 ，A正确； B．富兰克林通过实验发现，雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同并命名了正电荷和负电荷，故B错误； C．伽利略开创了实验与逻辑推理相结合的研究方法，并用这种方法研究了力与运动的关系，故C错误； D．卡文迪什利用扭秤实验测定了万有引力常量的值，被称为“测出地球质量的人”，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，、两个物体质量分别为和，与间的动摩擦因数为，与地面间的动摩擦因数为。现用力拉着物体向右运动，保持静止，则关于地面对物体的摩擦力大小和方向，下列说法正确的是（　　） A. ，方向水平向左 B. ，方向水平向左 C. ，方向水平向左 D. ，方向水平向右 【答案】B 【解析】 【详解】滑块A对B的滑动摩擦力为 方向向右；对B分析可知，地面对B的静摩擦力为 方向向左。 故选B。 4. B 超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号形成B超图像。如图为探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，t=0时刻波恰好传到质点 M。已知此超声波的频率为 下列说法中正确的是（　　） A. 超声波在血管中的传播速度为 B. 时，质点M恰好在平衡位置向上振动 C. 质点M的振动方程是 D. 内质点 N运动的路程为3.2mm 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知超声波的波长为m，则可得其波速为 故A错误； B．波的周期为 s =时，质点M与t=0时的运动情况相同，质点M在平衡位置向下振动，故B错误； C．t=0时，质点M在平衡位置向下振动，质点M的振动方程是 将，代入解得 则质点M的振动方程是 故C错误； D ．此超声波传到N的时间为 s=s 则时，质点振动的时间为 s=2T 运动的路程为 mm 故D正确； 故选D。 5. 如图所示，、是北斗卫星导航系统中的两颗卫星，是纬度为的地球表面上一点，假设卫星、均绕地球做匀速圆周运动，卫星为地球静止轨道同步卫星（周期）。某时刻、、、地心恰好在同一平面内，且、、在一条直线上，，则（　　） A. 的周期小于地球自转周期 B. 、的向心加速度大小之比为 C. 卫星的动能一定大于卫星 D. 再经过12小时，、、、一定再次共面 【答案】A 【解析】 【详解】A．由几何关系可得 根据牛顿第二定律可知 解得 故M的周期小于N的周期，而N的周期与地球自转的周期相同，所以的周期小于地球自转周期，A正确； B．根据牛顿第二定律可得 解得 故两卫星的加速度之比为 B错误； C．由于两卫星的质量未知，故无法比较它们动能的大小，C错误； D．由于N的周期为24小时，再经过12小时，N运动半圈，而M运动的距离大于半圈，所以、、、不可能共面，D错误。 故选A。 6. 如图甲所示是一种静电除尘装置，在金属板A与金属棒B间加恒定高压后，金属棒B带负电，两侧的A板带正电，烟气从一端进入静电除尘区经过净化后从另一端排出。其原理如图乙所示，其中一带负电的尘埃微粒沿图乙中虚线向左侧金属板A运动，P、Q是运动轨迹上的两点，不计重力和微粒间的相互作用，不考虑微粒运动过程中的电荷量变化。下列说法正确的是（　　） A P点电势比Q点电势高 B. Q点电场强度垂直A板向右 C. 微粒在P点速度比Q点的大 D. 微粒在P点具有的电势能比Q点大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，金属板A带正电，金属棒B带负电，电场线的方向是由正电荷指向负电荷，沿电场线方向电势降低，P点靠近负极， Q点靠近正极，所以P点电势比Q点电势低，故A错误； B．如果都是平行带电金属板则会形成正极板指向负极板的匀强电场，图中负极为金属棒因此不是匀强电场，Q点的场强不垂直A板，故B错误； CD．由题意可知，微粒在运动过程中，电场力做正功，微粒做加速运动，微粒在P点速度比Q点的小；电势能减小，微粒在P点具有的电势能比Q点大，故C错误，D正确。 故选D。 7. 三个质量均为m小物块，用三根长度为L、最大张力为的轻绳连接，置于动摩擦因数为的粗糙水平圆盘上面，初始时刻轻绳恰好绷直，构成正三角形，正三角形的中心与圆盘的圆心重合．让圆盘绕过O点垂直于圆盘的轴缓慢转动起来，随着角速度的缓慢增加，在轻绳断裂的瞬间，圆盘的角速度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】当绳断裂瞬间，拉力为mg，对任意一个小球，根据力的合成结合牛顿第二定律有 解得 故选A。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示电路，是定值电阻，是滑动变阻器，L是小灯泡，C是电容器，电源内阻为。开关S闭合后，在滑动变阻器的滑片向上滑动过程中（　　） A. 小灯泡变亮 B. 电压表示数变小 C. 电容器所带电荷量增大 D. 电源的输出功率一定先变大后变小 【答案】AB 【解析】 【详解】在滑动变阻器的滑片向上滑动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小 A．根据“串反并同”规律，由电路关系可知，小灯泡消耗的电功率增加，小灯泡变亮，A正确； B．根据“串反并同”规律，由电路关系可知，电压表示数变小，B正确； C．根据“串反并同”规律，由电路关系可知，电容器两端的电压减小，电容器的电容在该过程中保持不变，根据公式可知，电容器所带电荷量减小，C错误； D．设外电路的总电阻为，则有 电源的输出功率为 可知，当时电源的输出功率最大，在滑动变阻器的滑片向上滑动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，即外电路的总电阻减小，因此电源的输出功率有可能先变大后变小，也有可能一直减小，D错误。 故选AB。 9. 如图所示，竖直平面内，半径为R半圆形光滑圆弧轨道中，有两个质量均为m，带等量异种电荷，电荷量大小均为的a、b小球，在水平向右，场强为大小为的匀强电场作用下，恰好能够静止在同一水平线上，且两者距离为。已知k为静电力常量，g为重力加速度，小球可视为质点，则（ ） A. a带负电荷、b带正电荷 B. a带正电荷、b带负电荷 C. 若两球的电荷量大小均变为原来的一半，两球仍能在原位置平衡 D. 若两球的电荷量大小均变为原来的2倍，两球仍能在原位置平衡 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．若a带正电荷，则b带负电荷，a对b有水平向左的引力，而匀强电场对b也有水平向左的电场力，可知b不可能平衡；若a带负电荷，则b带正电荷，b对a有水平向右的引力，而匀强电场对a有水平向左的电场力，可知a可能平衡，同理b也能平衡，故A错误，B正确； CD．对a受力分析，两小球平衡时，匀强电场，小球之间的距离为，所带电荷量为，根据平衡条件可得在竖直方向上，轨道对小球的支持力 水平方向上 联立可得，小球a静止时满足 若两球的电荷量大小均变为原来的一半，把相关数据代入上式不能成立，故两球不能在原位置平衡；若两球的电荷量大小均变为原来的2倍，把相关数据代入上式仍能成立，故两球仍能在原位置平衡，故C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图所示，在水平地面上固定一个半径为R的四分之一圆形轨道，轨道右侧固定一个倾角为30°的斜面，斜面顶端固定一大小可忽略的轻滑轮，轻滑轮与在同一水平高度。一轻绳跨过定滑轮，左端与套在圆形轨道上质量为m的小圆环相连，右端与斜面上质量为M的物块相连。在圆形轨道底端A点静止释放小圆环，小圆环运动到图中P点时，轻绳与轨道相切，与夹角为60°；小圆环运动到B点时速度恰好为零。忽略一切摩擦力阻力，小圆环和物块均可视为质点，物块离斜面底端足够远，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 小圆环到达B点时的加速度为g B. 小圆环到达B点后还能再次回到A点 C. 小圆环到达P点时，小圆环和物块的速度之比为 D. 小圆环和物块的质量之比满足 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】A．小圆环运动到B点时，小环受到竖直向下的重力，水平向右的拉力和圆环对小环向左的支持力，因为运动到B点时速度恰好为零，小球的合力为竖直方向的重力，根据牛顿第二定律可知 解得 A正确； B．小环和物块组成的系统，在运动过程中，由于忽略一切摩擦力，故只有重力做功，机械能守恒，当小环到达B点时，速度都为零，此后小环沿圆轨道向下运动，机械能还是守恒，组最终小环和物块速度都减到零，故圆环到达B点后还能再次滑回A点，B正确； C．小环在P点时，小环的速度方向沿绳的方向，根据速度的合成与分解可知，此时小圆环和物块的速度之比为1：1，C错误； D．设轻滑轮的位置为C，由几何关系可知 ，在运动过程中，对环和物块组成的系统，根据动能定理可知 解得 D错误。 故选AB。 第Ⅱ卷 非选择题（共57分） 三、实验探究（每空2分、共16分） 11. 某同学用如图甲的装置研究完“探究加速度与力、质量的关系”实验后（该实验已平衡摩擦力，且小车质量M远大于砝码及托盘的总质量），另一同学提议用该装置和实验数据来验证“动量定理”。已知图乙中相邻两计数点间的时间为t，重力加速度为g。 （1）打第2个计数点时小车的速度___________和第6个计数点时小车的速度； （2）从打第2个计数点到打第6个计数点过程中小车合外力的冲量___________； （3）比较小车合外力的冲量与小车动量的变化量即可验证； （4）在实验的过程中，总是发现小车合外力的冲量大于小车动量的变化量，出现这种误差的原因___________。（写出其中一条即可） 【答案】 ①. ②. ③. 平衡摩擦不够##存在空气阻力##倾角过小 【解析】 【详解】（1）[1]根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得打第2个计数点时小车速度 （2）[2]从打第2个计数点到打第6个计数点的过程中小车合外力的冲量 （4）[3]在实验的过程中，总是发现小车合外力的冲量大于小车动量的变化量，出现这种误差的原因可能是平衡摩擦不够、存在空气阻力、倾角过小。 12. 某同学设计如图所示的电路测电源的电动势和内阻，图中两个电流表相同。按如下步骤实验，请按要求填空： （1）闭合电键S1之前，先将电阻箱接入电路的阻值调到 ____（填“最大”或“最小”），闭合电键S1，再闭合电键S2，调节电阻箱的阻值，使电流表A2的指针偏转较大（接近满偏），读出 电流值I0，读出这时电阻箱的阻值R1;断开电键S2，调节电阻箱的阻值，使电流表A2的示数再次为I0，读出这时电阻箱的阻值R2，则电流表A1的阻值为__________。 （2）闭合电键S3 ，依次调大电阻箱的阻值，记录每次调节后电阻箱的阻值R，并记录每次调节后电流表A1的示数I，根据记录的作出图像，则图像可能是_____。 A. B. C. D. （3）若根据记录的作出图像，通过对图像的处理，得到图像与纵轴的截距为a，图像的斜率为b， 则电源的电动势E =__________，电源的内阻r =________。 【答案】 ①. 最大 ②. R1-R2 ③. D ④. ⑤. +R2-R1-R0 【解析】 分析】 【详解】(1)[1][2]为了防止电路中的电流过大，闭合电键S1之前，应将电阻箱接入电路的电阻调到最大，根据等效替代可知，电流表A1的内阻为R1-R2； (2)[3]由于开始时电流表接近满偏，因此调节电阻箱使电流表的示数逐渐减小，即电阻箱的阻值逐渐调大。由闭合电路欧姆定律得 得到 故D正确，ABC错误。 故选D； (3)[4][5] 由 得 根据题意有 解得 又有 解得 四、分析与计算（写出必要的文字说明，3个小题，共41分） 13. 如图所示，水平放置的排水管满口排水，管口的横截面积为S，管口离水池水面的高度为h，水在水池中的落点与管口的水平距离为d。假定水在空中做平抛运动，已知重力加速度为g，h远大于管口内径。求： （1）水从管口到水面的运动时间t； （2）水从管口排出时的速度大小； （3）管口单位时间内流出水的体积Q。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）水在空中做平抛运动，由平抛运动规律得，竖直方向 解得水从管口到水面的运动时间 （2）由平抛运动规律得，水平方向 解得水从管口排出时的速度大小 （3）管口单位时间内流出水的体积 14. 如图，倾角为的光滑斜面与光滑水平面在B点平滑连接，倾角为的传送带沿逆时针方向匀速转动，传送带的下端与水平面的右端D点通过一小段圆弧连接。在水平面BD上的C点放一质量为3m的小物块b，在斜面上A点由静止释放质量为m的小物块a，A、B间距离为L，a滑到水平面上后与b发生弹性正碰，之后a、b将在水平面上发生第二次碰撞，b与传送带间的动摩擦因数为0.5，传送带匀速运动的速度大小为，重力加速度为g，求： （1）a第一次与b碰撞前瞬间的速度大小； （2）第一次碰撞后瞬间a与b的速度大小； （3）a、b第一次碰后到第二次碰撞前的过程，b在传送带上运动因摩擦产生的内能。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设a与b碰撞前一瞬间，a的速度大小为，根据机械能守恒定律有 解得 （2）设a、b碰撞后的速度大小分别为、，根据动量守恒有 根据能量守恒有 解得 （3）由于，因此物块b在传送带上先做匀减速运动，后做匀加速运动，根据牛顿第二定律有 解得 根据对称性，物块b在传送带上上滑、下滑过程所用时间均为 物块b第一次在传送带上运动过程，因此摩擦产生的内能为 15. 如图所示，直线形挡板p1p2p3与半径为r的圆弧形挡板p3p4p5平滑连接并安装在水平台面b1b2b3b4上，挡板与台面均固定不动。线圈c1c2c3的匝数为n，其端点c1、c3通过导线分别与电阻R1和平行板电容器相连，电容器两极板间的距离为d，电阻R1的阻值是线圈c1c2c3阻值的2倍，其余电阻不计，线圈c1c2c3内有一面积为S、方向垂直于线圈平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度B随时间均匀增大。质量为m的小滑块带正电，电荷量始终保持为q，在水平台面上以初速度v0从p1位置出发，沿挡板运动并通过p5位置。若电容器两板间的电场为匀强电场，p1、p2在电场外，间距为L，其间小滑块与台面的动摩擦因数为μ，其余部分的摩擦不计，重力加速度为g。求： （1）小滑块通过p2位置时的速度大小； （2）电容器两极板间电场强度的取值范围； （3）经过时间t磁感应强度变化量的取值范围。 【答案】（1）v1＝；（2）0＜E≤；（3）0＜≤ 【解析】 【详解】（1）小滑块运动到位置p2时速度为v1，由动能定理有 解得 （2）由题意可知，垂直于线圈平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度B随时间均匀增大，则根据楞次定律和安培定则可知，电场方向如图，若小滑块能通过位置p，则小滑块可沿挡板运动且通过位置p5，设小滑块在位置p的速度为v，受到的挡板的弹力为N，匀强电场的电场强度为E，由动能定理有 当滑块在位置p时，由牛顿第二定律有 N+Eq＝m 由题意有 N≥0 由以上三式可得 E≤ E的取值范围 0＜E≤ （3）设线圈产生的电动势为E1，其电阻为R，平行板电容器两端的电压为U，t时间内磁感应强度的变化量为，得 U＝Ed 由法拉第电磁感应定律得 E1＝n 由全电路的欧姆定律得 E1＝I（R+2R） U＝2RI 联立可得，经过时间t，磁感应强度变化量的取值范围 0＜≤ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$