山東省日照市2024屆高三年級上冊1月期末校際聯(lián)合考試物理試題（含解析）

高三上學期期末校際聯(lián)合考試

物理試題

注意事項：

1.答卷前，考生務必將自己的姓名、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題目的答案標號涂黑。如需改動,

用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試

卷上無效。

3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。

4.本試卷共8頁，滿分100分，考試時間90分鐘。

一、單項選擇題：本題包括8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只

有一項是符合題目要求的。

1.如圖所示，陰極K和陽極A是密封在真空玻璃管中的兩個電極，陰極K在受到光照時能夠發(fā)射光電子。

閉合開關后，陽極A吸收陰極K發(fā)出的光電子，在電路中形成光電流。下列說法正確的是（）

A,陰極K和陽極A之間的電壓為零時，電路中的電流一定為零

B.僅將入射光的頻率減小到某一數值時，電路中的電流為零

C.陰極K和陽極A之間的電壓一直增大，電路中的電流也一直增大

D.若將圖中電源正負極反向，電路中的電流一定為零

【答案】B

【解析】

【詳解】A.根據光電效應方程

Ek=hv-W0

%=牝

陰極K和陽極A之間的電壓為零時，仍有部分光電子能自由移動到陽極，電路中有電流，不為零，故A錯

誤;

B.僅將入射光的頻率減小到某一數值時，當光的頻率小于光電管陰極材料的截止頻率時，不能發(fā)生光電效

應，電路中的電流為零，故B正確；

C.光電效應的飽和光電流與光強有關，陰極K和陽極A之間的電壓一直增大，當電路中的電流達到飽和

光電流，電路中的電流不再增大，故C錯誤；

D.若將圖中電源正負極反向，若反向電壓小于遏止電壓，此時部分光電子仍能到達陽極，電路中有電流，

不為零，故D錯誤。

故選Bo

2.如圖所示，“凸”形絕熱汽缸被a、b兩輕質絕熱活塞分成/、B、C三部分，a、6兩活塞用輕桿連接，

D為電熱絲，可外接電源。初始時活塞靜止，/、8、C三個部分內的氣體溫度均相同。現(xiàn)利用電熱絲D對

C部分中的氣體加熱，使其溫度緩慢升高，則在兩活塞緩慢移動的過程中，下列說法正確的是（）

A,兩活塞向上移動，/中氣體溫度升高B.兩活塞向下移動，3中氣體內能不變

C.兩活塞向下移動，3中氣體溫度升高D,兩活塞向上移動，/中氣體內能增大

【答案】C

【解析】

【詳解】以C中氣體為研究對象，體積不變根據

旦=衛(wèi)

A1

可知C中氣體溫度升高，壓強增大；以活塞和連桿整體為研究對象，受到向上和向下氣體的壓力

P2sA<P2sB

可知活塞和連桿合力向下，豎直向下運動，/中氣體體積增大，對外做功，即

W<0

根據

AU=Q+W

氣缸絕熱

。=0

內能減小，溫度降低；反之3中氣體體積變小，內能增大，溫度升高。

故選C。

3.光滑水平面上，一小物塊在水平拉力作用下做直線運動，物塊運動的速度一時間圖像如圖所示，圖線按

正弦規(guī)律變化。下列說法正確的是（）

B.在0~4的時間內，外力的功率先增大后減小

C.在弓?,3的時間內，外力的功率一直增大

D.在與時刻，外力的功率最大

【答案】B

【解析】

【詳解】A.在0~。的時間內，物塊速度增大，物塊動能增大，根據題意可知，水平拉力等于物塊所受外

力的合力，根據動能定理可知，外力做正功，故A錯誤；

B.水平拉力等于物塊所受外力的合力，根據功率的表達式有

P=Fv=mav

在0~。的時間內，速度由0逐漸增大，v-/圖像中，圖像某點切線的斜率的絕對值表示加速度大小，根據

圖像可知，在0~4的時間內，加速度逐漸減小為o,可知，o時刻外力的功率為o,。時刻，外力的功率也

為0,可知，在0~。的時間內，外力的功率先增大后減小，故B正確；

C.在弓?/3的時間內，速度由o逐漸增大，V-/圖像中，圖像某點切線的斜率的絕對值表示加速度大小，

根據圖像可知，在右?/3的時間內，加速度逐漸減小為0，可知，右時刻外力的功率為0，/3時刻，外力的

功率也為o,可知，在G?％的時間內，外力的功率先增大后減小，故c錯誤;

D.根據上述可知，在與時刻，外力的功率為0,故D錯誤。

故選B。

4.如圖所示，把一個曲率半徑很大的凸透鏡的彎曲表面壓在另一個玻璃平面上，讓單色光從上方射入，從

上往下可以看到一些明暗相間的同心圓環(huán)，這個現(xiàn)象是牛頓首先發(fā)現(xiàn)的，這些同心圓環(huán)叫做牛頓環(huán)。關于

C.同心圓環(huán)間距不等，離中心點的距離越遠間距越寬

D.牛頓環(huán)是凸透鏡上下兩個表面反射的兩列光波發(fā)生干涉形成的

【答案】B

【解析】

【詳解】A.圓環(huán)狀條紋的間距不相等，從圓心向外條紋越來越密集，即離中心點的距離越遠間距越窄，故

AC錯誤；B正確；

D.當光垂直照射到凸透鏡上時，光的傳播方向不變，而當光從玻璃射入空氣時一部分光發(fā)生反射，另一部

分光透射進入空氣，當該部分光從空氣進入下面的平面玻璃時又有一部分光發(fā)生反射，這樣兩列反射光是

相干光，它們在凸透鏡的下表面相遇，當光程差為波長的整數倍時是亮條紋，當光程差為半個波長的奇數

倍時是暗條紋，故出現(xiàn)亮暗相間的圓環(huán)狀干涉條紋，即當平行光垂直射向平凸透鏡時，從尖劈形空氣膜上、

下表面反射的兩束光相互疊加而產生干涉，不是凸透鏡上下兩個表面反射的兩列光波發(fā)生干涉形成的，故D

錯誤。

故選B。

5.無人駕駛的小車在水平路面上行駛的位移-時間圖像如圖所示，圖線在0?4s的時間內為傾斜直線，

4s?12s的時間內為拋物線的一部分，12s后為水平直線。下列說法正確的是（）

A.小車先做直線運動，后做曲線運動

B.小車在0~12s的時間內運動的路程大于16m

C.，=8s時，小車的速度大小為lm/s

D.小車在4s?12s的時間內，加速度大小為0.5m/s?

【答案】C

【解析】

【詳解】A.X1圖像只能描述直線運動，則小車一直做直線運動，選項A錯誤；

B.小車在0~12s的時間內一直向正方向運動，則運動的路程等于16m,選項B錯誤；

CD.小車在0?4s內勻速運動的速度

8,_,

v0=—m/s=2m/s

在4s?12s的時間內加速運動過程根據

12

x=vot+-at

即

1,

8=2x8+—ax8"

2

解得

tz=0.25m/s2

則/=8s時，小車的速度大小為

v=%+a/=2-0.25x4=Im/s

選項C正確，D錯誤。

故選C。

6.宇宙間存在一些離其他恒星較遠的雙星系統(tǒng)。雙星系統(tǒng)由兩顆相距較近的恒星組成，在相互之間的萬有

引力作用下，繞連線上的一點做周期相同的勻速圓周運動。某雙星系統(tǒng)由甲、乙兩顆恒星組成，甲、乙兩

顆恒星的質量分別為叫、m2,且加1〉加2。它們做勻速圓周運動的周期為T，萬有引力常量為G。關于雙

星系統(tǒng)的下列說法正確的是（）

A.恒星甲做勻速圓周運動的半徑大于恒星乙做勻速圓周運動的半徑

B.恒星甲做勻速圓周運動的線速度大于恒星乙做勻速圓周運動的線速度

C.雙星做圓周運動的速率之和vi+v2=R（叫,2）

D,雙星之間的距離r=JG72（叫+加J

V4乃2

【答案】D

【解析】

【詳解】A.兩星做圓周運動的角速度相等，根據

G'〃華=加［ft）%=加2。?2

r"

可得

叢=殳

m2rx

因加1〉加2，則

則恒星甲做勻速圓周運動的半徑小于恒星乙做勻速圓周運動的半徑，選項A錯誤；

B.根據v=0廠可知恒星甲做勻速圓周運動的線速度小于恒星乙做勻速圓周運動的線速度，選項B錯誤;

CD.根據

相加得

雙星做圓周運動的速率之和

2兀G/、

vx+v2=cor=3

選項D正確，C錯誤。

故選D。

7.如圖所示為一電動玩具起重機的電路示意圖，理想變壓器的原、副線圈的匝數比為2:1,變壓器原線圈

中接入瞬時值M=2O0sinlOOR（V）的正弦交變電流，電動機的內阻為5Q,裝置正常工作時，質量為1kg

的物體恰好以0.5m/s的速度勻速上升，燈泡正常發(fā)光，電表均為理想電表，電流表的示數為2A,設電動

機的輸出功率全部用來提升物體，不計空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2。下列判斷正確的是（）

A.電壓表的示數為10J5V

B.副線圈輸出電壓的瞬時值表達式為M=10Csinl00R

C.電動機消耗的熱功率為10W

D.若電動機被卡住但未損壞的情況下，電路消耗的總功率為30W

【答案】D

【解析】

【詳解】A.變壓器原線圈兩端電壓的有效值為

m

5=正=20V

根據理想變壓器原副線圈電壓與線圈匝數的關系

U、=

U2n2

解得變壓器副線圈兩端電壓的有效值為

。2=10V

電壓表的示數等于變壓器副線圈兩端電壓的有效值，為10V,故A錯誤;

B.變壓器原副線圈電壓相位差為一，副線圈輸出電壓的瞬時值表達式為

2

u=行。2sin（&+g）=TO亞cos100萬/

故B錯誤；

C.設通過電動機的電流為電動機的輸出功率為

緣（出=S']-/泮

電動機的輸出功率為

4s出=Fv=mgv=5W

解得

=1A

電動機消耗的熱功率為

4=&=5W

故C錯誤；

D.通過小燈泡的電流為

4=/一人=2—1A=1A

若電動機被卡住但未損壞的情況下，電路消耗的總功率為

U2102

R=U2I,+^=10+——W=30W

總R5

故D正確。

故選D。

8.固定在地面上的斜面體左側傾角為37。，右側傾角為53。，質量為加和3掰的小滑塊。、6通過不可伸長

的輕繩跨過固定在斜面體上的光滑定滑輪連接，輕繩均與斜面平行。小滑塊°、6與斜面間的動摩擦因數〃

均相同，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。當小滑塊6在左側、。在右側時，如圖甲所示，

放手后小滑塊6下滑，加速度大小為0」g,繩上的拉力為工；當小滑塊。在左側、6在右側時，如圖乙所

示，放手后小滑塊b的加速度大小為a,繩上的拉力為豈。sin53°=0.8,cos53°=0.6o下列判斷正確的

是（）

A.〃=0.3B.a=0.32gC.=1.12mgD.T2=1.1Smg

【答案】B

【解析】

【詳解】AC.當小滑塊6在左側、。在右側時，對整體，有

3mgsin37°-mgsin530-//(3mgcos37°+mgcos53°)=(3m+m)x0.1g

解得

〃=0.2

對6,有

3加gsin37°-〃-3加gcos37°-T]=0.1gx3m

解得

1\=1.02掰g

故AC錯誤；

BD.當小滑塊a在左側、b在右側時，對整體，有

3mgsin53°-mgsin37°-〃（3mgcos53°+mgcos37°）=（3m+加）a

解得

a=0.32g

對6,有

3加gsin53°-〃-3加gcos53°-T2=3ma

解得

T]=0.36mg

故B正確，D錯誤。

故選B。

二、多項選擇題：本題包括4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有

多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。

9.物理興趣小組在研究三力作用下的平衡問題時，設計了如圖所示的情境模型：將質量為加的小球用輕質

柔軟的細線懸掛于天花板上的。點，在外力R細線拉力工和重力加g的作用下處于平衡狀態(tài)。細線與豎

直方向的夾角為。，與尸的夾角為a,開始時尸水平，小球可視為質點。小組成員經過探究形成了如下結論,

你認為正確的是（）

F

A

A.保持6及小球位置不變，緩慢減小&直至下豎直向上，則下逐漸減小

B.保持6及小球位置不變，緩慢減小&直至歹豎直向上，則p先減小后增大

C.保持a不變，緩慢增大6,直至懸線水平，則耳逐漸減小，尸逐漸增大

D.保持。不變，緩慢增大，，直至懸線水平，則鳥逐漸增大，尸逐漸減小

【答案】BC

【解析】

【詳解】AB.保持。及小球位置不變，緩慢減小a直至尸豎直向上，對小球進行受力分析，作出受力的動

態(tài)三角形，如圖所示

可知，尸先減小后增大，故A錯誤，B正確；

CD.保持。不變，緩慢增大。，直至懸線水平，對小球進行受力分析，如圖所示

4_F_mg_mg

sin[180°—夕一(180°—a)]sin?sin(180°-a)sina

化簡可知

FTF_mg

sin（a-。）sin。sina

保持&不變，緩慢增大，，直至懸線水平，根據幾何關系有

0°<0<90°，90°<a<180°，0°<a-0<9Oa

且a-0逐漸減小，根據數學函數規(guī)律可知，則工逐漸減小，尸逐漸增大，故C正確，D錯誤。

故選BC?

10.一列簡諧橫波在/=2s時的波形圖如圖甲所示，P是平衡位置在x=4.0m處的質點，質點尸的振動圖

像如圖乙所示。。是平衡位置在x=6.0m處的質點。下列說法正確的是（）

A.波速為4m/s

B.波的傳播方向向左

C.f=3s時，質點0的動能最小

D.f=2s時，質點。的加速度比質點P的小

【答案】AC

【解析】

【詳解】A.波速為

v=A=im/s=4m/s

T2

選項A正確;

B.由振動圖像可知，仁2s時質點P向下振動，可知波的傳播方向向右，選項B錯誤;

C./=3s時，即經過半個周期，質點。到達波谷位置，此時速度為零，動能最小，選項C正確;

D./=2s時，質點。的加速度最大，質點P的加速度為零，選項D錯誤。

故選AC-

11.如圖甲所示，在真空中。x坐標軸上的坐標原點。處固定一個點電荷0。/、2是坐標軸上的兩點，A

點距離坐標原點。的距離等于0.6m。在/、8兩點放置帶正電的試探電荷，/、8兩點的試探電荷受到靜

電力的方向都跟x軸正方向相反，兩試探電荷受到點電荷。的靜電力的大小廠跟試探電荷的電荷量q的關

系分別如圖乙中直線a、6所示。取無窮遠處的電勢為零，與點電荷。距離為廠處的電勢0=后9。靜電力

r

常量左=9.0xl09N.m2/c2。下列說法正確的是()

?A?B?—>

Ox/m

甲

A.點電荷。是正電荷

B.點電荷。的電荷量等于—1.6X10-5C

C.3點距離坐標原點。的距離等于2.4m

D.電荷量為2xl(T5c的點電荷在3點具有的電勢能等于1.2J

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.在/、2兩點放置帶正電的試探電荷，/、3兩點的試探電荷受到靜電力的方向都跟x軸正方向

相反，可知點電荷。是負電荷，故A錯誤；

B.根據庫侖定律

F_修。切

將北=1x10-9(2,/=4x10—,N代入解得點電荷。的帶電量為

|2|=1.6X10-5C

點電荷。是負電荷，點電荷0的電荷量等于-1.6x10-5(2，故B正確；

C.根據庫侖定律

F

rB-2-

rB

將%=4x10-9(2,吊=1XlO^N代入解得3點距離坐標原點。的距離等于

rB=2.4m

故C正確;

D.電荷量為2X10-5C的點電荷在3點的電勢為

%=Ar—=-6X105V

rB

電荷量為2X10-5C的點電荷在2點具有的電勢能等于

或=T2J

故D錯誤。

故選BC=

12.如圖所示，兩根間距為1的平行光滑的金屬導軌MN和PQ水平放置，導軌電阻不計，水平導軌右端接

有電阻尺，水平導軌所在區(qū)域有寬度為d的勻強磁場區(qū)域I和II,磁感應強度大小分別為2和0,I區(qū)域

2

磁場方向豎直向上，II區(qū)域磁場方向豎直向下。一根質量為加的金屬棒與導軌垂直放置，接入電路的電

阻為尺，c、。兩點為磁場區(qū)域n兩側導軌的中點，/=o時刻，給金屬棒成一水平向右的初速度，成棒穿

出磁場區(qū)域I時的速度為進入磁場I時速度的一半。已知金屬棒仍始終與金屬導軌垂直，下列判斷正確的

R2T2I

A.，=0時刻，金屬棒M的初速度%

mR

7R2T27

B.金屬棒仍到達磁場區(qū)域n的中點co時速度為上T

16mR

C.ab從進入區(qū)域I到離開區(qū)域II的過程中通過金屬棒的電荷量為迦4

4R

5584/屋

D.ab從進入區(qū)域I到離開區(qū)域II的過程中電阻R上產生的焦耳熱為

256mR-

【答案】ABD

【解析】

【詳解】A.仍從進入區(qū)域I到離開區(qū)域I的過程中，根據動量定理有

mmv

~~~o=-BIJM=-BLqx

仍從進入區(qū)域I到離開區(qū)域I的過程中，通過金屬棒的電荷量為

A①1AA①1BLd

%==-------AA=~^2R

R總^2R

解得，=0時刻，金屬棒的初速度

B-l3d

%=

mK

故A正確；

B.金屬棒仍從進入區(qū)域n到達磁場區(qū)域II的中點的過程中，根據動量定理有

yB_]

triVy—m~—---72cA,2=—BLq、

金屬棒ab從進入區(qū)域II到達磁場區(qū)域II的中點的過程中，通過金屬棒的電荷量為

Bd

L

^l22=BLd

22R2R8R

金屬棒ab到達磁場區(qū)域II的中點C￡＞時速度為

IB-lJd

v.=---------

16mR

B正確；

c.從進入區(qū)域II到離開區(qū)域n的過程中，通過金屬棒的電荷量為

-Ld

_AQ,_2_BLd

2R~~^R

仍從進入區(qū)域I到離開區(qū)域II的過程中，通過金屬棒的電荷量為

BLd

q—TF

故C錯誤；

D.仍從進入區(qū)域n到離開區(qū)域ii的過程中，根據動量定理有

vB一]

加彩一加~——--313L及3=一]"夕3

解得

3B2cd

v2二--------

一SmR

ab從進入區(qū)域I到離開區(qū)域H的過程中，根據動能定理有

八121255874d2

Qa=-mv——mv=---------不

息2n°227128加r2

電阻R上產生的焦耳熱為

cRc55—廢

Q~R+R。息-256〃/

故D正確。

故選ABDo

三、非選擇題：本題包括6小題，共60分。

13.某實驗小組用如圖甲所示的裝置測量某輕彈簧的勁度系數，取重力加速度g=10m/s2。測勁度系數的

實驗步驟如下：

（1）把彈簧豎直懸掛在鐵架臺的橫桿上，將刻度尺豎直固定在彈簧旁，使其零刻度與彈簧上端對齊；

（2）在彈簧下端依次掛上不同質量的鉤碼，記錄每次鉤碼的總質量”?及相應的彈簧長度/；

（3）通過描點作圖，得到加-/圖像如圖乙所示。根據圖像可得，彈簧的原長"=cm,彈簧的勁度

系數k=N/m?

（4）若考慮彈簧自身重力的影響，實驗中得到的彈簧的勁度系數實際值。（選填“大于”、“等于"

或“小于”）

【答案】①.4②.25③.等于

【解析】

【詳解】（3）令彈簧原長為/（），根據胡克定律有

根據平衡條件

F=mg

解得

k,kL

m=一/----

gg

根據圖像可知，圖像與縱軸的截距為-100g,結合圖像有

r（8-4）xl0-kg/m'《=T°°xl1kg

解得

Ia=4cm,k=25N/m

（4）[3]令彈簧重力為加°,若考慮彈簧自身重力的影響，根據胡克定律，結合上述有

mg+mog=k（l-lo）

變形得

k,kL

m=-I----

gg

根據圖像可知，圖像的斜率仍然為人,可知若考慮彈簧自身重力的影響，實驗中得到的彈簧的勁度系數等

g

于實際值。

14.在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中，若待測金屬絲的電阻約為50Q,除了開關、導線外，提供的器

材還有：

A.電池組（電動勢3.0V,內阻約為1C）

B.電流表（量程0?100mA,內阻約為0.05。）

C.電流表（0?3A,內阻約為0.01。）

D.電壓表（量程0?3V,內阻約為3kC）

E滑動變阻器&（0?10。，允許最大電流2.0A）

(1)某同學用螺旋測微器測量金屬絲直徑如圖所示，該金屬絲的直徑為mm。

(2)為了獲得多組數據，盡量精確測量待測金屬絲的電阻值，電流表應選,滑動變阻器應選

(填序號)。根據所選擇的儀器，設計實驗電路并在答題卡的虛線框中畫出實驗電路圖。

(3)若測得金屬絲的直徑用d表示，金屬絲的長度用L表示，電阻用R表示，則該金屬絲的電阻率

P=O

<Y>

7lD2R

【答案】①.1.705##1.706②.B③.E④.

【解析】

【詳解】(1)[1]根據螺旋測微器的讀數規(guī)則可知，該金屬絲的直徑為

d=1.5mm+20.5x0.01mm=1.705mm

(2)[2]電路中的最大電流為

——=A=0.06A=60mA

R、.50

為使電流表指針偏轉角度超過工，所以電流表應選量程為0?100mA=

3

故選B。

[3]為使測量盡量精確，滑動變阻器采用分壓式，所以滑動變阻器選阻值較小的用。

故選E。

[4]根據計算可得

R*〉J網,RA

則電流表采用內接法，電路如圖所示

（3）[5]根據電阻定律

R=pL=F-

S

4

解得

7rD-R

p=------

4L

15.直角棱鏡的截面圖N3C如圖所示，其中/氏4。=90。,448。=60°,48=/,2C邊鍍銀。一細束單色

光從直角邊的中點。以入射角，射入棱鏡，經折射光線恰好在/C邊發(fā)生全反射，再經過8C邊反射后

垂直于NC邊射出。已知光在真空中的傳播速度等于c、求：

（1）棱鏡的折射率〃和sin。；

（2）光線在棱鏡中的傳播時間人

【答案】（1）〃=拽；sin（9=—（2）t=^-

336c

【解析】

【詳解】（1）光路如圖，則由幾何關系光線在E點的入射角為30。；在。點的入射角為C=60。，在。點的

折射角7=30°,則折射率

n=1--=-1---=2-6-

sinCsin60°3

sin8_sin8_2

n=

sinrsin30°百

解得

sin0=—

3

OD=2=1

sin30°

AD當I

DC=M-AD=當

DC

DE=—Z—=-/

cos30°2

EF=-DE=-

24

根據

c

n--

v

則時間

OD+DE+EF7?

v6c

16.幾位同學在空曠的草地上進行投擲飛鏢比賽，飛鏢投出點的高度為均為1.8m。甲同學站在/點投擲飛

鏢，初速度的大小%=10m/s,與水平方向的夾角，=53°,最終在尸點插入地面。乙同學站在B點投擲

飛鏢，初速度水平，最終也在P點插入地面，且插入地面的方向與甲同學的飛鏢方向相同。飛鏢的飛行軌

跡如圖所示，不計空氣阻力，重力加速度8=10111/52司1153。=0.8,（：0553。=0.6,求:

（1）甲同學投擲的飛鏢飛行過程中離地面的最大高度H；

(2)乙同學投擲飛鏢的初速度v的大小:

(3)/、3兩點間的距離。

【答案】(1)5m；(2)3.6m/s；(3)8.64m

【解析】

【詳解】(1)甲同學投擲的飛鏢水平方向的速度大小為

匕=v0cos53°=6m/s

豎直方向的初速度大小為

vy=vosin53°=8m/s

在豎直方向從離手到最高點的高度和時間分別為

V2V

4=^^=3.2m,?]=—=0.8s

2gg

甲同學投擲的飛鏢飛行過程中離地面的最大高度

H=3.2m+1.8m=5.0m

(2)假設甲從最高點做平拋運動，下落時間為

設下落在尸點時與水平夾角為滿足

tan(9=包

匕

乙做平拋時間為

2s=0.6s

’3

g

設下落在尸點時與水平夾角為。，滿足

tan0=-

v

由題意有

tan，=^=故

匕v

得乙同學投擲飛鏢的初速度V的大小

v=3.6m/s

(3)甲從拋出到P點水平位移為

力p=Vr(4+/2)=10-8m

乙的水平位移為

sBP=vt3=2.16m

/、8兩點間的距離

SAB=8.64m

17.如圖所示，在xQy平面內，x<0的區(qū)域內存在沿〉軸正方向的勻強電場，x>0的區(qū)域內存在垂直于

xQy平面向外的勻強磁場。有兩個電荷量均為g的帶電粒子A和B,A帶正電，B帶負電。A、B兩粒子

先后從x軸上的。尸(-1,0)點以相同的初速度％沿x軸正方向進入電場，然后進入磁場，A、B兩粒子在

磁場中分別運動半周后在某點。(圖中未畫出)相遇。已知A粒子的質量為m,B粒子的質量為?，電場

n2

強度的大小為^^上，不計粒子的重力以及粒子之間的相互作用力。求：

3qL

(1)粒子A進入磁場時的速度：

(2)兩粒子從尸點進入電場的時間差：

【答案】⑴"?…展9-

【解析】

【詳解】(1)由于粒子A在電場中做類平拋運動，則水平方向有

L=

解得

。=一L

%

豎直方向有

硝一

ci----------

m3L

。時間豎直方向速度為

v=at、=---

了13

則粒子A進入磁場時的速度為

2瓜。

匕1二3

(2)設粒子A在電場中的偏轉角為0,則有

tan=-=—

03

可知

6=30。

粒子B豎直方向有

Eq后；

a——二-----

mL

。時間豎直方向速度為

Vy=a4=舟

設粒子B在電場中的偏轉角為a,則有

tantz=—=V3

Vy

可知

=60°

設兩粒子在磁場中運動半徑為4、々，由幾何關系有

2。=(%+%)sin60°

2々=(%+%)sin30°

兩粒子在磁場中運動時間均為半個周期

則粒子B進入磁場時的速度為

丫2=尿+V；=2VO

由于兩粒子在電場中運動時間相同，所以進電場時間差即為磁場中相遇前的時間差

…j+，7應兀L

=tt—

12

6r0

(3)粒子在磁場中的軌跡如圖所示

茨???

60。以.?

??

30。心2.??

由

v2

qvB-m—

r

得

mv

r=—

Bq

可知

A_也

G1

又由豎直方向公式

尸7

可知兩粒子離開電場位置間的距離

_2也T

d=yi+y2=

由幾何關系可得

2r1=dsin60°

2r2=dsin30°

解得

_iT6,

『L、r2=-L

又由幾何關系可知

x-2rsin30°=—L

n012

又有

幾=2rcos30°-y=-L

113

。點的位置坐標為(，，-爭)。

18.如圖所示，在足夠長的光滑水平地面上，左側固定一個四分之一光滑圓弧軌道，有一長木板B緊靠在

圓弧軌道右端，圓弧軌道末端與木板上表面相切。在水平地面的右側有無數個緊密排列的光滑小球，球的

直徑等于木板的厚度。已知圓弧軌道的半徑為R,物塊A、長木板B的質量均為m,每個小球的質量均為3m,

R

物塊A與木板B之間的動摩擦因數為〃o長木板B的右側距最左側小球的距離為丁，物塊A、小球均可

2〃

視為質點?，F(xiàn)將物塊A從四分之一圓弧軌道最高點由靜止釋放，A滑上長木板B,一段時間后長木板B與

小球發(fā)生碰撞，已知所有碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間忽略不計，重力加速度為g