内容正文:
2026届高三一轮复习12月质量检测
物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改
动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在
本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间为90分钟,满分100分
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24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.在篮球比赛中,运动员需接住队友传来的高速篮球。为避免手部受伤,运动员接球时通常
会顺势屈肘缓冲,如图所示。已知篮球接触手部时的速度方向水平,被接住后速度变为
零。关于这一缓冲动作的物理原理,下列说法正确的是
A.减小篮球从接触到静止的动量变化量
B缩短篮球与手的作用时间以减小动能损失
C.通过增加手对篮球的冲量使其更快停止
D延长相互作用时间从而减小手受到的平均冲击力
接球动作
2.青岛奥帆中心的水平维修平台上停放着一艘帆船。无风时,平台对帆船的作用力大小为
F1。某日维修时突遇水平方向侧风,帆船仍静止于平台上,此时平台对帆船的作用力大
小为F2。下列说法正确的是
77777777
777777777
A.F2=F1
B.F2>F
C.F2<F
D.F2和F1大小关系与风力大小有关
3某学习小组采用如图所示的电路图来测量金属丝R.的电阻率,闭合开关后,调节滑动变
阻器滑片P的位置,记录电压表和电流表的示数U和I,得到多组数据,并作出该金属丝
的U一I图像,得到一条过原点的直线,斜率为。已知金属丝的直径为d,连入电路部分
的长度为L,则
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A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处在N端
B.该金属丝电阻率的测量值为d飞
4L
C.用U一I图像处理数据可以减小系统误差
D.若只考虑电表内阻引起的误差,所测电阻率偏大
4.如图所示,两根相互平行的固定无限长直导线垂直纸面向里放置,其中导线A通过点(d,
0),导线B通过点(0,d)。导线A中的电流为I,导线B中的电流为2I。已知长直通电
导线周围某点的磁感应强度大小为B=,其中为比例常数,【为导线中的电流,r为
该点到导线的垂直距离。则坐标原点O处的磁感应强度大小为
y
B
A.5t1
B31
I
d
d
d
D.
d
5.如图所示,真空中固定放置两块较大的平行金属板,板间存在垂直于极板方向的匀强电
场。带电粒子α、b分别从A点和B点平行于极板方向同时进人电场,沿图中所示轨迹同
时到达下极板边缘M、上极板中点N,P为轨迹交点。忽略粒子所受重力和粒子间的相
互作用,则可推断带电粒子a、b
A.比荷大小之比为1:2
稳压
电源
B.初速度大小之比为1:1
B
C,到达M的速度大于到达N的速度
D.到达P所用时间之比为2:1
6.我国“天问二号”探测器在环火轨道运行,如图所示。先在半径
3R的圆轨道I上绕火星运行,在点Q点火减速进人椭圆轨道
Ⅱ,到达近火点P时再次点火减速,最终进入半径R的圆轨道
Ⅲ。已知火星质量为M,引力常量为G,火星引力场中距火星中
心,处质量为m的物体引力势能E,=-GMm(取无穷远处引
力势能为零)。探测器在轨道I与轨道Ⅲ运行时的机械能之比为
A.3:1
B.1:3
C.9:1
D.1:9
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7.在冰雪运动训练场的水平直道上,为模拟不同摩擦条件,交替铺设长度11=2.4m的制动
区和长度l2=3m的光滑区。滑雪运动员从第一个制动区的左端以vo=7.0m/s的初速
度开始向右滑行。若制动区与滑雪板间的动摩擦因数μ=0.5,光滑区无摩擦,取重力加
速度g=10m/s2,则运动员从开始进人制动区到静止所经历的时间为
A.4s
B.5s
C.6s
D.7s
8.空间中存在平行于纸面的匀强电场,在纸面内取O点为坐标原点建立x轴,如图甲所示。
现有一个质量为m、电荷量为十q(g>0)的试探电荷,在t=0时刻以一定初速度从x轴
上的α点开始沿顺时针做匀速圆周运动,圆心为O、半径为R。已知图中圆为试探电荷运
动轨迹,ab为圆轨迹的一条直径;除电场力外电荷还受到一个变力F,不计其他力的作
用;试探电荷在所处位置的电势能E。随时间t的变化图像如图乙所示,其中E1>0。下
列说法正确的是
3E1
b
-----0
R
10t
m,+g
0
t
4t1
13t,t
甲
乙
A电场强度的大小为
R,方向与x轴正方向成日
B.a点与b点之间的电势差U=25E。
q
C.试探电荷在t1时所受变力F可能达到最小值
D.圆周运动的过程中变力F的最大值为mR+2E
36t R
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目
要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.在如图所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r。开关S闭合后,将滑动变阻器R的
滑片P向右滑动时,电压表示数的变化量的绝对值为△U,电流表示数的变化量的绝对值
为△I。两电表均为理想电表,下列说法正确的是
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A.电压表示数变大
B.电压表示数U和电流表示数I的比值变小
C.△U与△I的比值不变
D.电容器两极板所带电荷量减少
E.r
10,在某建筑工地上,工人使用我国自主研发的高空作业平台进行外墙施工。平台(连同工
人)从地面开始沿竖直方向做直线运动,其速度随时间变化的一t图像如图所示(取竖
直向上为正方向)。已知工人的质量为70kg,重力加速度
◆l(m's-)
g取10m/s2。根据图像,下列说法正确的是
A.05s内,工人处于失重状态
10
20s
B.5~10s内,工人的机械能变化量为3500J
C.t=12s时,工人所受支持力的瞬时功率为1890W
D.整个过程中,工人对平台的最大压力大小为770N
11.如图甲为循环弹珠玩具,小钢球从左端漏斗进入轨道,沿轨道运动至圆轨道最高点后向
左上方抛出,落在左端漏斗中,再次进入轨道。小钢球沿圆轨道上升并从轨道抛出过程
的简化原理如图乙所示,半径为L的光滑圆轨道竖直放置,其圆心为O,A为轨道最低
点,AO竖直,B为轨道最高点,OB与竖直方向的夹角为60°,在与圆心O等高处放置水
平平台。质量为m的小钢球(视为质点)从最低点A以水平初速度vo=√5gL沿轨道上
升,到达B点后做斜抛运动并经过水平平台的C点(未画出)。重力加速度为g,不计空
气阻力,下列说法正确的是
60°-1
7777777777
A
甲
乙
A.小钢球到达B点时的速度大小为2√gL
B.小钢球脱离轨道前瞬间,所受轨道支持力的大小为1.5g
C.小钢球从B点运动到C点所用时间为6+√0L
D.c点与O点的距离为L
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12.如图所示,倾角6=30°的光滑斜面固定在水平面上,其底部有一垂直于斜面的挡板,通过
轻质弹簧与质量m=1kg的物块A相连,初始时A及弹簧均静止。现将质量也为m=
1kg的物块B从物块A上方沿斜面距离L=1.2m处由静止释放,物块B沿斜面下滑
后与物块A碰撞并粘在一起,随后共同向下压缩弹簧到最大压缩量。已知弹簧的劲度
系数及=50N/m,弹簧的弹性势能E,与形变量△e的关系为E,=k△r2,取重力加速
度g=10m/s2。关于上述过程,下列说法正确的是
A.碰撞后瞬间物块A的速度大小为√3m/s
B
B.A、B整体速度最大时,弹簧的压缩量为0.1m
CAB整体的最大速度大小为m内
o0000000Z
7力7777777777777777777777777
D,弹簧的最大压缩量为2+13
m
10
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13.(6分)某同学在探究“小车加速度ā与力F的关系”时,采用如图甲所示的实验方案,实
验步骤如下:
小车
打点计时器
3.86
单位:cm
砂桶
8.05
12.59
17.46
甲
乙
①将木板装有定滑轮的一侧垫高,挂上装有细砂的砂桶,调节木板的倾角,使小车拖着纸
带沿木板匀速下滑;
②取下砂桶,测出砂和砂桶的总质量m,并让小车拖着纸带沿木板下滑,测出小车的加
速度a;
③改变砂桶中细砂的质量,重复步骤①和②,多次测量,取砂和砂桶的重力为F,作出
a一F图像。
(1)关于该实验,下列说法正确的是
。(多选)
A.实验中,应调节定滑轮的位置,使细绳与木板平行
B.实验中,必须满足砂桶和砂的总质量远小于小车的质量
C.实验中,应先释放小车,后接通打点计时器的电源
D.实验中,应将小车从靠近打点计时器的位置释放
(2)如图乙是某次实验所打出的一条纸带,图中0、1、2、3、4为相邻的计数点,两个相邻的
计数点间还有4个点未标出,已知交流电源的频率f=50Hz,小车的加速度大小为a=
m/s2。(结果保留两位有效数字)
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(3)如图丙所示为该同学做出的α一F图像,图像的斜率为,则小车的质量M=
(用k表示)
丙
14.(8分)某实验小组在测量一节干电池的电动势和内阻的实验中,设计了如图甲、乙所示
的两个实验电路。
(1)用图甲所示的实验电路,电池内阻的测量值
(填“大于”“等于”或“小于”)真
实值;用图乙所示的实验电路,电池电动势的测量值
(填“大于”“等于”或“小
于”)真实值。
1U
U
2
A
E
0
甲
丙
(2)该实验小组在分析了两电路测量的误差来源后,利用两电路分别测量了多组U、I数据
并作出对应的U一I图像,如图丙中图线1、2所示,根据图像可以求得电池的电动势E=
,内阻x=
。(均用图丙中所标的物理量字母表示)
15.(8分)如图所示,ABCD为竖直平面内的光滑绝缘轨道,直轨道AB和圆弧轨道BCD相
切于B点,圆弧轨道半径为R,AB与水平面的夹角0=45°,A、B两点间的距离为2R,
CD为圆弧轨道的竖直直径,整个轨道处于水平向右的匀强电场中。带正电的小球(可
视为质点)质量为,带电荷量为q(电荷量始终不变),若将小球从B点由静止释放,则
它运动到轨道最低点C时对轨道的压力大小为3mg,g为重力加速度,不计空气阻力。
(1)求匀强电场的电场强度的大小;
(2)现将小球从直轨道的A点由静止释放,求小球通过圆弧轨道BCD的最大速度的
大小。
0
B
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16.(8分)图甲为农民用水泵抽取地下水灌溉农田的场景,灌溉系统由电动机、水泵、输水钢
管组成。图乙为灌溉系统示意图,地下水源水面距地表H=3.55m,安装水泵时将输水
钢管竖直插入水井与地下水源连通,水管横截面积S=5cm2,出水口离地表高度h=
0.45m,水从管口以恒定速度沿水平方向喷出,管口截面上各处水的流速相同,大小均
为4/s,水泵由功率为330W的电动机带动,已知电动机额定电压为220V。不计电
动机的摩擦损耗,电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率
(水泵的输出功率与输入功率之比)?=75%,忽略水在管道中运动的机械能损失,水的
密度p=1.0×103kg/m3,取重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。求:
(水泵对水做功的功率;
(2)电动机的内阻。(结果保留两位有效数字)
出水口
6水泵
H
事
地
甲
17(14分)如图所示,在平面直角坐标系xOy的坐标原点处固定一正点电荷,电荷量为
十10g(q>0)。一质量为m、带电荷量为一g的粒子在库仑力作用下以速度v。绕正点电
荷做匀速圆周运动,其轨迹在坐标系所在平面内且沿逆时针方向。已知电荷量为Q的
点电荷产生的电场中,当取无限远处的电势为0时,与该点电荷距离为r处的电势p=
kG
,k为静电力常量。忽略粒子重力。
(1)求粒子做匀速圆周运动的半径和周期;
(2)若粒子运动过程中经过y轴上的A点时,速度瞬时由v。增加到1.2,方向不变。
当运动到B点(图中未画出)时,速度方向首次与A点速度方向相反,求粒子从A点运
动到B所用的时间。
O+109
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18.(16分)如图所示,质量为m的物块AB静止在光滑水平面上,其上表面有半径为R的
圆弧轨道,B点切线水平。质量为2m的小球自圆弧顶端A点上方的C点自由下落
落到A点后沿光滑圆弧轨道下滑,A,C两点的距离也为R。物块AB的右侧水平地面
上有n个质量均为m的相同小滑块,从左向右依次编号为1、2、…、,相邻滑块间的距离
均为L。小球运动到水平面后与小滑块1发生弹性碰撞,此后立即撤去小球。滑块间的
每次碰撞时间极短,碰后滑块均会粘在一起继续运动。已知重力加速度大小为g,小球
和各个滑块均可视为质点,不计空气阻力。
(1)求小球运动到物块AB的底端B时,物块AB向左运动的距离及小球的速度大小;
(2)求小滑块n碰后的速度大小;
(3)若小滑块所在的水平面粗糙,所有小滑块与水平面间的动摩擦因数均为4,且所有碰
撞依次发生。求从小球与滑块1碰撞后开始到所有碰撞完成瞬间,摩擦力对小滑块系统
所做的总功。
Co
◇⑥C
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物理参考答案及评分意见
1D【解析】动量变化量由初、末动量决定,初、末速度决定初、末动量,缓冲动作不改变动量变化量,A错误;动能
损失由速度变化决定(△E:=m心小,缓冲动作与动能损失无关,B错误;冲量由动量变化量决定,1=4p=m0,
缓冲动作不会增加总冲量(仅改变力的作用时间),C错误;根据动量定理F平均·△t=△,当△p一定时,延长作
用时间△t可减小平均冲击力F平均,D正确。
2.B【解析】无风时,由于平台水平且帆船静止,竖直方向二力平衡,有F1=mg;有水平风力F时,帆船在重
力mg、风力F和平台力F2作用下处于平衡状态,则有F2=√(mg)2+F,故F2>F1,B正确。
3,B【解析】闭合开关前,滑动变阻器清片应处在M端,A错误;根据欧嬲定律可知R-号-,再根据电阻率公式
0-RS_RxTd
,解得•一π,B正确;用U一I图像处理数据可以减小偶然误差,C错误:该电路采用电流表
外接法,电压表的分流使测量的电流偏大,电压是真实值,根据R-号可知,电阻测量值偏小,则计算出的电阻率
偏小,D错误。
4.A【解析】根据右手螺旋定则,导线A在0点产生的磁场方向沿十y方向,大小为B,=子:导线B在0点产
生的磁场方向沿-x方向,大小为B:=6引。由于B:与B:二者方向垂直,所以0点的总磁感应强度大小为
B,=√B十B酷-1,A正确
5.C【解析】根据题意可知,带电粒子在电场中做类平抛运动,运动时间相等,沿初速度方向位移之比为2:1,则初
速度大小之比为2:1,沿电场方向的位移大小相等,由y=a2可知,带电粒子运动的加速度大小相等,由牛顿
第二定律有9E=ma,可得,号-,可知带电粒子具有相同比荷,A,B错误:沿电场方向,由公式,=at可知,两
粒子到达M、N的竖直分速度大小相等,到达M、N的合速度v=√o十,由于初速度之比为2:1,则到达M
的速度大于到达N的速度,C正确;由图可知,带电粒子a、b到达P的水平位移相等,由于带电粒子a、b初速度
之比为2:1,则所用时间之比为1:2,D错误。
6.B【解析】由万有引力提供向心力得G,=m,联立动能表达式E,三?m,解得E9M探测器在轨
2r
道上的机枝能E=E,十E,=CGMm-GM=一Gm。则探测器在轨道I与轨道Ⅲ运行时的机械能之比为
2r
E1-R=1
E3R=3,B正确。
7.B【解析】假设运动员一直在制动区运动,由动能定理得一mgx=0-2mu6,解得x=4.9m≈2.041,运动员
将停止在第3个制动区。对运动员应用牛顿第二定律mg=ma,解得加速度大小为a=5m/s2。运动员在第一
个制动区上运动时,由运动学公式v?一=一2al1,01=v一at1,联立解得t1=0.4s,v1=5m/s。运动员在光
滑的直道上做匀速直线运动,有2=1t2,解得t2=0.6s。运动员在第二个制动区上运动时,由运动学公式v?一
v1=一2al1,o2=v1一at,联立解得t3=0.8s,v2=1m/s。运动员在第2段光滑的直道上做匀速直线运动,有
l2=v2t4,解得t4=3s。运动员最终停在第三个制动区上,由运动学公式0=v2一ats,解得t,=0.2s。故运动员
从开始进入制动区到静止经历的时间t=t1十t2十t3十t4十t:=5s,B正确。
物理答案第1页(共5页)
E
8.D【解标】由图乙可知,试探电荷做圆周运动的周期T=121,其转过0,=4华×2π月
E
此处电势最高,如图所示,该位置与0点连线与
b
夹角9。=一0,=牙,则电场强度方向与x轴正方向成写,从电势能最大到最小的过程
中,有Eg×2R=3E。一(-Ep1),解得电场强度大小为E=
上0,A错误;a点与b点之间的电势差U山=一
一2ERc0s60°=-2E,B错误:由于电场强度方向与x轴正方向成号,所以试探电荷在10,时所受变力F达
9
最大值,在,时所受变力F达最小值,C错误:圆周运动的过程中变力F的最大值F=mR禁+,所以F
+爱,D正确,
R
9.BC【解析】滑动变阻器R与电阻R,串联,电压表测的是滑动变阻器R两端电压,电容器C两端电压等于电阻
R,两端电压。当滑动变阻器R的滑片P向右滑动时,滑动变阻器R接入电路的阻值减小,根据串联电路分压规
律,知滑动变阻器R两端所分电压减小,电压表示数变小,A错误;电压表示数U和电流表示数I的比值为滑动
变阻器R接入电路的阻值,变小,B正确;△U与△I的比值为电源内阻r与电阻R1阻值之和,是不变的,C正确;
电容器两端电压Uc=U1增大,则电容器两极板带电荷量Q=CUc增加,D错误。
10,CD【解标10~5s内,速度从0增至5m/s(向上),加速度a,-是-8m/g=1m/?(方向竖直向上,工
人处于超重状态,由牛顿第二定律F一mg=ma1,解得FN=770N,A错误;5~10s内,速度保持5m/s不变
(向上),工人动能不变,机械能变化量△E=△E。=mg△h=mgu△t=17500J,B错误;10~20s内,速度从
5m/s(向上)减至-5m/s(向下D加速度a,-2058m/s=一1m/s(方向竖直向下,由牛顿第二定律
F2-mg=ma2,解得F2=630N,t=12s时,速度v12=o+a2t=5m/s+(-1)X2m/s=3m/s,工人所受
支持力的瞬时功率P=F2v12=1890W,C正确;工人所受支持力的最大值为770N,根据牛顿第三定律可知,
工人对平台的最大压力大小为770N,D正确。
1.BD【解析】从A到B过程机械能守恒,有2m话=}mi十mg1十c0s6O,解得m=√2gL,A错误:在B
UB
点,沿半径方向应用牛顿第二定律,得FN十mgcos60°=m无,联立解得FN=1.5mg,B正确;从B点到C点,
竖直方向上有-Lcas0=sn603,解得=5+而任,合去-6-西/
,C错误;C点与O点
的距离d=vpcos60·t一Lsin60,解得d=?L,D正确。
12.AD【解析】物块B从静止释放,下滑距离L=1.2m的过程中,由机械能守恒定律得mgLsin0=m
m6,碰撞
过程由动量守恒定律得mwo=2mw,联立解得碰撞后瞬间物块A的速度大小为v=√3m/s,A正确;当A、B整
体加速度为零时,速度最大,此时kx1=2 mg sin0,解得x1-0.2m,B错误;初始时物块A静止,弹簧处于压缩
状态,由受力平衡得kx。=mgsi0,解得x。=0.1m,从碰撞后到获得最大速度的过程中,根据机械能守恒有
合×2mn-名×2mv2+号-合kc=2mga,-z)n0,解得e,-四
m/s,C错误;弹簧压缩量最大
2
时,A、B整体动能为0,设最大压缩量为xn(从原长起算),由系统机械能守恒得2×2m2+2ng(c。-)sn=
缸,联立解得x.-2牛下m,合去20下
1
10
10
m,D正确。
物理答案第2页(共5页)
13.1)AD2分,少选得1分)(2)0.34(2分)(3)2(2分)
【解析】(1)实验中,若细绳不与木板平行,那么细绳对小车的拉力就会有沿木板方向以外的分力,这会导致小车
受到的合力不准确,从而影响实验结果的准确性,所以应调节滑轮的位置,使细绳与木板平行,A正确;由于小
车匀速下滑,故砂桶也做匀速直线运动,小车和砂桶此时受力平衡,设小车受摩擦力为∫,绳中拉力为T,则有
F
Mg sin0=f+T,F=T,取下砂桶,由牛顿第二定律可得Mg sin0-f=Ma,联立可得a一,故不需要满足砂
桶和砂的总质量远小于小车的质量,B错误;实验中,应将小车从靠近打点计时器的位置释放,先接通打点计时
器的电源,后释放小车,C错误,D正确。
(2)由已知条件可知,计数周期T=5X-0.1s,利用逐差法求加速度可得a-(z一)-22=0.34m/s。
4T2
(3)根据上述分析可知,a一F图像的斜率及=7,则小车的质量M=
。
4.大于2分》小于2分)2U2分2分》
【解析】(1)用图甲所示的实验电路,以电压表读数U为纵坐标,电流表读数I为横坐标,描点、连线,画出如图a
实线所示的U一I图线。根据U=E一Ir,可知图线的纵截距为电动势的测量值E测,斜率的绝对值为电源内阻
的测量值r测。考虑到电流表的内电阻RA,需要把路端电压修正为U十IRA,即把描绘的各点向上修正,电流越
大,修正量IRA越大,当电流为0时,不需要修正。修正后的U一I图线如图a中的虚线所示,该虚线是电源的
真实U一I图线,易知:E测一E真,r测>r真。采用图乙所示实验电路,仍以电压表读数U为纵坐标,电流表读数
I为横坐标,画出U一I图线如图b实线所示,图线的纵截距为电动势的测量值E测,斜率的绝对值为电源内阻
。考虑到电压表的内电阻Rv,需要把通过电源的电流修正为I士,即需要把精绘的
正,电压越大,修正量越大,电压为0时,不需要修正。修正后的U一I图线如图b中的虚线所示,该虚线是电源
的真实U一I曲线,易知:E测<E真r测<r真。
U
U
E
测
图a
图b
(2)将U一I图像与实验电路进行对照,可知实验电路甲对应过U1、I1的图线1,实验电路乙对应过U2、I2的图
线2,由(1)中的分析,可知图线1的纵轴截距U1等于电源的电动势,即E=U1;图线2的横轴截距I2是电源的
U
短路电流,有E=1r,解得r=1,。
15.(1)"mg(2)√6V2gR
【解析】(1)小球运动到最低点C时,对轨道的压力大小为3g,由牛顿第三定律可知轨道对小球的支持力大小
为FxN=3mg(1分)
由牛顿第二定律,有FN一mg=mR1分)
小球从B点到C点的过程,由动能定理有mgR(1一cos)十gER sin0=
1
D
0(1分)
联立解得E=m(1分)
0
9
(2)由于qE=mg,小球所受重力和电场力的合力恰好沿AB方向,小球运动到N
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点时(ON与AB平行),速度最大,如图所示,从A点到N点,由动能定理得2 mngRsin0+qE(2Rcos0+2Rsin
g)=3m2-02分)
解得vm=√6√2gR(2分)
16.(1)96W(2)902
【解析】(1)每秒内水流质量m=Sv(1分)
水泵每秒对水流微的功等于水机械能端加量,即W=△E=mg(H+h)十m0(1分)
水泵对水做功的功率P=”(1分)
其中t=1s,解得P=96W(1分)
(②)电动机的热功率P热=P电一2(1分)
解得P热=202W
电动机的电流1=P典1分)
解得I=1.5A
根据P热=I2R(1分)
解得R≈902(1分)
17.(1)10kg220xkg2
(2)625v14xkg2
mvo
mvo
98mv8
【解析】(1)设粒子做匀速圆周运动的半径为r,运动的周期为T。由库仑力提供向心力,得
610g2
ri=m
(2分)
r
解得,-10kg
(1分)
mvi
粒子的运动周期T=2”(2分)
解得T=20xg
(1分)
(2)粒子在A点速度瞬时由。增加到1.20。,粒子从A点离开,仅在点电荷的作用下运动,粒子所需要的向心
力m1.2u)2
大于点电荷提供的库仑力10g
,因此粒子无法做匀速圆周运动,从A点开始绕正电荷做椭圆
运动,如图所示
+10gO
设B点到坐标原点的距离为R,粒子运动到B点时的速度为⑦。由能量守恒定律,得
m1.2n)r-g109-2m-g2002分y
1
由开普勒第二定律可知rX1.2wo=Ru(2分)
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解得R=18
T2
由开普勒第三定律可知
T'2
r+R)3(2分)
2
则这一过程粒子从A点运动到B所用的时间:=2T'1分)
联立解得t=
625√14πk
-(1分)
98mv8
18a号R号3Re,sva)-mg6a-1z
1
9n
【解析】(1)小球与物块AB组成的系统在任一时刻水平方向上动量守恒,有2mv球=mxAs(1分)
等式两边同时乘以时间△t,则2mw球△t=muAB△t,两边求和得2x1=mx2(1分)
又x1十x2=R(1分)
2
联立解得x=3R(1分)
小球从C点运动到B点的过程中,由机械能守恒和水平方向动量守恒,得
2mg X2R=-
×2m3+mw1分)
1
2
2mvo=mx(1分)
联立解得u=子8gR1分》
(2)小球与滑块1发生弹性碰撞,由动量守恒和能量守恒,得
2mvo=2mv2十mw1(1分)
1
1
2×2mu6=2×2mu3+2moi(1分)
联立解得,-8VgR,0:
2√3gR
9
9
所有滑块整个碰撞过程中动量守恒,有
mu1=nmvn(1分)
联立解得n
83g(1分)
9n
(3)运动过程分为n一1个阶段,每个阶段移动距离L
阶段1:滑块1(质量m)从起始位置移动到滑块2位置,摩擦力做功
W1=-f1L=-mgL(1分)
阶段2:滑块1、2整体(质量2)从滑块2位置移动到滑块3位置,摩擦力做功
W2=-f2L=-2mgL(1分)
阶段3:滑块1、2、3整体(质量3m)从滑块3位置移动到滑块4位置,摩擦力做功
Wa=-3umgL
阶段n一1:滑块1至n一1整体[质量(n一1)m]移动到滑块n位置,摩擦力做功
Wm-1=-(n-1)mgL(1分)
摩擦力做的总功为各阶段功之和
W=W,+w:+…+w1=-[1+2+…+(m-1D]mgL=-)
-2n(n-1)umgL(2分)
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