2022屆山東省高三（下）高考模擬物理試題（解析版）

山東省2022年高三模擬試題

物理試卷

注意事項(xiàng)：

L答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。

2.回答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，

用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上，寫(xiě)在本試

卷上無(wú)效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有

一項(xiàng)是符合題目要求的。

1.東京奧運(yùn)會(huì)上，14歲少女全紅嬋一鳴驚人，作為中國(guó)奧運(yùn)代表團(tuán)最年輕的運(yùn)動(dòng)員，以創(chuàng)紀(jì)錄的成績(jī)奪得

10米跳臺(tái)冠軍，讓五星紅旗高高飄揚(yáng)在東京水上運(yùn)動(dòng)中心上空。不計(jì)空氣阻力，全紅嬋從離開(kāi)跳臺(tái)平面到

觸及水面的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）

A.上升過(guò)程處于超重狀態(tài)，下落過(guò)程處于失重狀態(tài)

B.上升過(guò)程處于失重狀態(tài)，下落過(guò)程處于超重狀態(tài)

C.全過(guò)程中一直處于超重狀態(tài)

D.全過(guò)程中一直處于失重狀態(tài)

【答案】D

【解析】

【詳解】全過(guò)程中只受重力作用，加速度為重力加速度，方向向下，一直處于失重狀態(tài)。

故選D

2.如圖所示，一束復(fù)色光從空氣射入水中，分成兩束單色光。和人。下列說(shuō)法中正確的是（）

A.在水中，。光的頻率小于方光的頻率

B.在水中，。光的光速小于力光的光速

C.在水中，。光的波長(zhǎng)大于b光的波長(zhǎng)

D.在空氣中，。光的波長(zhǎng)大于匕光的波長(zhǎng)

【答案】B

【解析】

【詳解】AC.根據(jù)折射定律〃=皿，由圖知兩束的入射角相等，“的折射角小于6的折射角，故

sinr

由于折射率越大，光的頻率越大，波長(zhǎng)越小，則在水中“光的波長(zhǎng)小于。光，6光的頻率比。光的頻率小,

AC錯(cuò)誤；

B.根據(jù)丫=￡,因?yàn)椤ㄋ?/p>

n

匕,＜vb

B正確；

D.在空氣中，根據(jù)九=，，因?yàn)?。光的頻率大于。光的頻率，所以a光的波長(zhǎng)小于。光的波長(zhǎng)，D錯(cuò)誤。

故選B。

3.分子間存在相互作用的引力和斥力，它們作用力的合力隨分子間距離變化的圖像如圖（尸大于零表示引

力，尸小于零表示斥力）。則下列說(shuō)法正確的是（）

A.當(dāng)分子間距離為彳時(shí)，分子勢(shì)能最小

B.當(dāng)分子間距離為弓時(shí)，分子勢(shì)能最大

C.當(dāng)分子間距離無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)，分子勢(shì)能最小

D.在外＜「＜弓區(qū)間，隨r的增大分子勢(shì)能減小

【答案】A

【解析】

【詳解】分子間距離從無(wú)限遠(yuǎn)處到分子間距離為4時(shí)，分子間作用力表現(xiàn)為引力，做正功，分子勢(shì)能逐漸

減小；分子間距離為4到無(wú)限靠近時(shí)，分子間作用力表現(xiàn)為斥力，做負(fù)功，分子勢(shì)能逐漸增加；故當(dāng)分子

間距離為4時(shí)，分子勢(shì)能最小.

故選Ao

4.國(guó)產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)以其技術(shù)先進(jìn)、性?xún)r(jià)比高等特點(diǎn)獲得了消費(fèi)者的廣泛認(rèn)可。電動(dòng)汽車(chē)啟動(dòng)過(guò)程中加速效果

好，加速度穩(wěn)定。某次在封閉場(chǎng)所對(duì)電動(dòng)汽車(chē)啟動(dòng)過(guò)程進(jìn)行測(cè)試，在汽車(chē)運(yùn)行正前方某位置有固定雷達(dá),

汽車(chē)通過(guò)雷達(dá)瞬間開(kāi)始計(jì)時(shí)，計(jì)算機(jī)記錄并擬合成汽車(chē)距雷達(dá)距離與時(shí)間的關(guān)系圖像，如圖所示，汽車(chē)啟

動(dòng)過(guò)程中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)圖像計(jì)算去r=15s時(shí)，汽車(chē)的速度大小約為（）

.r/m

A.168km/hB.198km/hC.223km/hD.270km/h

【答案】C

【解析】

【詳解】初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移速度關(guān)系關(guān)系

1,

x--at~

2

當(dāng)。=17s時(shí)，x=600m,解得

4Z?4.15m/s2

f=15s時(shí)，汽車(chē)的速度大小約為

v=4.15xl5m/s=223km/h

故C正確，ABD錯(cuò)誤。

故選Co

5.用某種頻率的單色光照射大量處于基態(tài)的氫原子，只輻射出。、氏”三種頻率的光，它們的波長(zhǎng)關(guān)系滿(mǎn)

足%已知用。光照射某種金屬恰能使其發(fā)生光電效應(yīng)，真空中的光速為c,普朗克常量為/?。

下列判斷正確的是（）

A.照射基態(tài)氫原子的單色光波長(zhǎng)為4,

B.波長(zhǎng)關(guān)系為人=4,+4

該金屬的逸出功為人F

C.

Ab

D.用d光照射該金屬，光電子的最大初動(dòng)能為〃?

【答案】C

【解析】

【詳解】A.根據(jù)AE=%：可知能量最大的光子為乙，則照射基態(tài)氫原子的單色光波長(zhǎng)為（，故A錯(cuò)誤;

B.氫原子能級(jí)如圖

n￡/eV

00---------------------0

4------------------------0.85

3-------------------------1.51

2----------------------3.40

1-------------------------13.6

結(jié)合題意可知

A/4,A

故B錯(cuò)誤；

C.用人光照射某種金屬恰能使其發(fā)生光電效應(yīng)，則滿(mǎn)足

h—=W

4

故C正確；

D.用d光照射該金屬，光電子的最大初動(dòng)能為

EkKmm=h-]-h—[=h—1

A

d&4

故D錯(cuò)誤

故選c。

6.過(guò)山車(chē)經(jīng)過(guò)一段彎曲軌道的示意圖如圖所示，A點(diǎn)附近的軌道可等效為半徑為此的一段豎直圓弧，A為

其最低點(diǎn)，8點(diǎn)附近的軌道可等效為半徑為此的一段豎直圓弧，8為其最高點(diǎn)。已知&＜治，過(guò)山車(chē)運(yùn)動(dòng)

中受到的阻力與車(chē)對(duì)軌道的壓力成正比，以相同的速率通過(guò)A、8兩點(diǎn)，則過(guò)山車(chē)（）

A.經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的合外力豎直向上B.經(jīng)過(guò)8點(diǎn)時(shí)的加速度豎直向下

C.經(jīng)過(guò)8點(diǎn)時(shí)的向心加速度較大D.經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)受到的阻力較大

【答案】D

【解析】

【詳解】AB.過(guò)山車(chē)經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)或者最低點(diǎn)時(shí)，過(guò)山車(chē)受到豎直方向的重力，支持力，水平方向的摩擦力,

故合力不在豎直方向上，由牛頓第二定律可知，加速度不在豎直方向上，AB錯(cuò)誤；

C.由牛頓第二定律

9

V

CL-----

R

又因?yàn)?/p>

RA<RB

聯(lián)立可得經(jīng)過(guò)8點(diǎn)時(shí)的向心加速度較小，C錯(cuò)誤；

D.在A點(diǎn)由牛頓第二定律

V2

FP-mg^m—

AK

B點(diǎn)由牛頓第二定律

2

V

"吆一尸r8=加下

所以

由題意，過(guò)山車(chē)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)受到的阻力較大；D正確。

故選D

7.如圖，理想發(fā)電機(jī)的矩形線圈長(zhǎng)為2L、寬為L(zhǎng)匝數(shù)為M放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。

理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為小％，副線圈接有滑動(dòng)變阻器來(lái)模擬用電器的增加或減少。當(dāng)矩形線

圈以角速度。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，不計(jì)線圈和連接導(dǎo)線電阻，則（）

A.發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電電壓的有效值為NB/Ay

B.滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為生

C,當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電阻R時(shí)，電流表示數(shù)為叢△竺刊

n}R

D.當(dāng)副線圈用電器減少時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出功率不變

【答案】C

【解析】

【詳解】A.發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電電壓的有效值為

E2NBEm,

U,-—j=-----產(chǎn)—=yj2,NB17Ct)

故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)變壓器變壓原理

￡1_=之

U2n2

滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為

U『紅叵NBl}(0

'%

故B錯(cuò)誤；

C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電阻R時(shí)，電流表示數(shù)為

,U24in2NBl}co

~~R~n^R

故C正確；

D.當(dāng)副線圈用電器減少時(shí)，根據(jù)

圖中滑動(dòng)變阻器消耗功率變大，則發(fā)電機(jī)輸出功率變大，故D錯(cuò)誤。

故選C。

8.如圖所示，將兩個(gè)相同的木塊P、Q置于粗糙斜面上，P、Q中間有一處于壓縮狀態(tài)的彈簧，彈簧不與P、

Q栓接。木塊P受到一個(gè)沿斜面向下的恒定拉力凡P、Q均靜止。下列說(shuō)法正確的是（）

C.只移去彈簧后P可能會(huì)沿斜面下滑D.只移去彈簧后P所受摩擦力可能不變

【答案】A

【解析】

【詳解】A.設(shè)木塊質(zhì)量為，小斜面傾角為8對(duì)P受力分析如圖

則P受到重力、支持力、彈簧彈力、摩擦力、拉力五個(gè)力的作用，A正確；

B.Q受到的彈簧彈力沿斜面向上，若Q重力沿斜面向下的分力與彈簧彈力的大小相等，則Q不受摩擦力,

所以Q可能受到重力、支持力、彈簧彈力三個(gè)力的作用，B錯(cuò)誤；

CD.有彈簧時(shí)，正交分解P受到的重力，沿斜面方向受力平衡，有

fp=mgsinO+F^+F

只移去彈簧時(shí)，有

fp=mgs\n3+F

可知物塊P受到的沿斜面向下的力變小，需要的摩擦力變小，故物塊P仍然靜止。CD錯(cuò)誤。

故選Ao

二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。

全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。

9.為了探測(cè)某未知星球，探測(cè)飛船載著登陸艙先是在離該星球中心距離為石的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)測(cè)定周期

為工；隨后登陸艙脫離飛船，變軌到該星球的近地圓軌道上運(yùn)動(dòng)。已知該星球的半徑為七萬(wàn)有引力常量

為G。則（）

R'

A.登陸艙在近地圓軌道上運(yùn)行的周期為7；7

B.登陸艙在近地圓軌道上運(yùn)行的周期為《

34/

C.該未知星球的平均密度為-

GkR3

34

D.該未知星球的平均密度為

【答案】AC

【解析】

【詳解】AB.根據(jù)

解得

結(jié)合已知條件可得登陸艙在近地圓軌道上運(yùn)行的周期

n=工

故A正確，B錯(cuò)誤;

Mm

CD.根據(jù)GR-=m方H結(jié)合

4

V=—"3

3

和密度公式

M

PV

聯(lián)立解得

3町3

P=----zr

G7；2/?3

故C正確，D錯(cuò)誤。

故選AC,

10.如圖，Q|、Q為兩相距L的固定正點(diǎn)電荷，外從c、d是以。2為中心、邊長(zhǎng)為r(KL)的正方形四

條邊的中點(diǎn)，。、C在2、。2連線上。已知。點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，則下列判斷正確的是()

A.b、d兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同

B.b、d兩點(diǎn)的電勢(shì)相等

C.的電荷量大于0的電荷量

D.”、力間的電勢(shì)差大于從。間的電勢(shì)差

【答案】BCD

【解析】

【詳解】A.根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加可知，氏。兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相同，但方向不同，故A錯(cuò)誤；

B.因?yàn)閮牲c(diǎn)距離兩電荷的距離分別相同，則兩電荷在兩點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)分別相同，根據(jù)電勢(shì)的疊加，故氏d

兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，故B正確；

C.已知。點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，則有

應(yīng)=-2

1r2

根據(jù)幾何關(guān)系可知

r\>r2

故2的電荷量大于。2的電荷量，故C正確：

D.根據(jù)點(diǎn)電荷的電勢(shì)分析規(guī)律，可知。2在公匕間產(chǎn)生的電勢(shì)差與在氏C間產(chǎn)生的電勢(shì)差相等，但。|離

a、匕更近，故。?在a、匕間產(chǎn)生的電勢(shì)差大于在》、c間產(chǎn)生的電勢(shì)差，故。、。間的電勢(shì)差大于4c間

的電勢(shì)差，故D正確。

故選BCD。

11.如圖，內(nèi)壁光滑豎直放置的絕熱汽缸內(nèi)有一橫截面積為S、可自由移動(dòng)的絕熱活塞把氣體分成a、人兩

部分。開(kāi)始時(shí)活塞上下兩部分氣體a、b的體積相等，溫度均為北，氣體。的壓強(qiáng)為外?，F(xiàn)把汽缸緩慢倒

置，再緩慢加熱氣體。，當(dāng)氣體。的溫度升高到T時(shí)，活塞恰好回到原來(lái)的位置，氣體b的溫度為4。重

力加速度為g,則（）

A.整個(gè)過(guò)程中氣體b的內(nèi)能始終保持不變

B.活塞的質(zhì)量為絲二3

2g4

T

C.最終氣體。的壓強(qiáng)為瓦Po

%

T-T

D.開(kāi)始時(shí)氣體8的壓強(qiáng)為〒1Po

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.對(duì)氣體6,汽缸倒置后，活塞回到原來(lái)位置的過(guò)程中，體積不斷減小，外界對(duì)氣體做功，而汽

缸、活塞均絕熱，根據(jù)

△U=W+Q

W>0

。=0

則

△U>0

即內(nèi)能增大，故A錯(cuò)誤；

BCD.設(shè)活塞質(zhì)量相，時(shí)氣體力，初末狀態(tài)相同，則氣體〃初末狀態(tài)壓強(qiáng)相同

最終氣體。壓強(qiáng)

PL2+等

0

對(duì)氣體a

P^=Pa_

聯(lián)立解得

T+To

P%==LPO

"(f)

2g”

T

故BC正確，D錯(cuò)誤。

故選BC。

12.如圖所示，長(zhǎng)0.6m的豎直輕桿下端用錢(qián)鏈連接在水平面上的。點(diǎn)，輕桿上端固定一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球

P。楔形滑塊Q置于同一水平面上，豎直側(cè)面恰好與P接觸。今給小球P微小擾動(dòng)，使桿向左傾倒，桿轉(zhuǎn)過(guò)

71

］角度時(shí)P與Q分離。不計(jì)一切摩擦，重力加速度g取lOm/sz,則小球P將要落地時(shí)（）

A.小球P的速率為2Gm/sB.小球P的速率為3m/s

C.滑塊Q的速率為gm/sD.滑塊Q的速率為走m/s

2

【答案】BD

【解析】

【詳解】AB.P與Q剛脫離接觸的瞬間，Q對(duì)P也沒(méi)有作用力，P只受重力作用，根據(jù)牛頓第二定律

2

mgsin30°=m~~

解得

vp-6m/s

PQ脫離后到小球P將要落地時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理有

mpgIsin30°=—mpVp--z/ipVp

解得

Mp=3m/s

A錯(cuò)誤、B正確;

CD.桿對(duì)P的作用力先是支持力后是拉力，P與Q剛脫離接觸的瞬間，桿對(duì)P的作用力等于零，P的速度

方向垂直于桿，水平方向的分速度等于Q的速度，則

vpcos60°=VQ

解得

vp：VQ=2：1

則

也=走詔

%=

22

由于不計(jì)一切摩擦，則PQ脫離后Q做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球P將要落地時(shí)，塊Q的速率為走m/s。

2

C錯(cuò)誤、D正確。

故選BDo

三、非選擇題：本題共6小題，共60分。

13.某物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，將一端裝有定

滑輪的木板水平固定在桌面上，木板上的滑塊一端與穿過(guò)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過(guò)跨過(guò)定

滑輪的細(xì)線與托盤(pán)連接。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源頻率為50Hz。實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤(pán)中放入適量祛碼，放手

后滑塊做勻加速運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系列點(diǎn)。

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器滑塊

IIIIf

--------------------------------r-H\012_34567-\

7口FL

ZELN7

托盤(pán)乙

甲

(1)圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)

間還有4個(gè)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，部分計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算，加速度。=

m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

（2）已知木板的長(zhǎng)度為L(zhǎng),木板的質(zhì)量為網(wǎng)，滑塊的質(zhì)量為血2,托盤(pán)和祛碼的總質(zhì)量為m3,重力加速度

取g,則滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)可表示為〃=（用相關(guān)物理量的符號(hào)表示）。

（3）寫(xiě)出一條可能引起實(shí)驗(yàn)誤差的因素o

ITLP—（叫+mAa

【答案】①.0.49②.'2一>一③空氣阻力、紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦、滑輪與

g

軸間的摩擦等

【解析】

【詳解】（1）口］每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)

T=0.10s

加速度

x，6—X”（3.88—2.40）x10-->

a=56—，空=----------=--------m/s-?0.49m/s22

3T23x0.102

（2）［2］對(duì)托盤(pán)和祛碼受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得

m3g-T-m3a

對(duì)滑塊受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得

T-/im1g=m2a

聯(lián)立可得

mig-^niy+niy）a

〃二

啊g

（3）［3］可能引起實(shí)驗(yàn)誤差的因素空氣阻力、紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦、滑輪與軸間的摩擦等。

14.在如圖所示的電路中，電表V1、V2,A的示數(shù)分別用Q、。2、/表示。

（1）用此電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r時(shí)，要用到的數(shù)據(jù)是、（選填

“口”“。2”或）；從原理上說(shuō)電表（選填“V1”“V2”或“A”）的測(cè)量有系統(tǒng)誤差，

原因是（選填"V|”“V2”“A”或"R”“RJ）（選填“分壓”或“分流”）

造成的；由此產(chǎn)生的誤差使內(nèi)電阻/?的測(cè)量值____________（選填“大于”“小于”或“等于"）實(shí)際值。

（2）用此電路測(cè)量電阻R.阻值時(shí)，測(cè)量值比實(shí)際值_______（選填“大”或“小”）。

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出U—/及%圖像，下列可能正確的是。

【答案】①.。濟(jì)#/②./##t7i?.A④.Vi⑤.分流⑥.小于⑦.?、?

BC##CB

【解析】

【詳解】（1）⑴⑵由E=a+〃可知，要用到的數(shù)據(jù)是q和/；

⑶⑷⑸從原理上說(shuō)電表A的測(cè)量有系統(tǒng)誤差，原因是V,分流造成的；

⑹由于采用的是電流表外接法，測(cè)量出的內(nèi)阻是電池內(nèi)阻與電壓表的并聯(lián)電阻，由此產(chǎn)生的誤差使內(nèi)電阻

，?的測(cè)量值小于實(shí)際值。

（2）[7]由圖可知，用此電路測(cè)量電阻R的阻值時(shí)，采用的是電流表外接法，由“小外小”原則可知，電

阻尺的測(cè)量值比實(shí)際值??；

（3）[8]AB.由電路圖可知，5的示數(shù)不為零，最終當(dāng)R=0時(shí)，U和。2相等；A錯(cuò)誤，B正確；

CD.隨著R的逐漸減小，由“串反并同”原則可知，S減小，S增大，并且最終二者相等，C正確，D錯(cuò)

誤。

故選BCo

15.如圖，足夠大的空間存在沿0y方向、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和沿Oz方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8的勻強(qiáng)

磁場(chǎng)，一質(zhì)量為"?、電荷量為q(q>0)的粒子可以沿3方向做直線運(yùn)動(dòng)。不計(jì)粒子重力。

(1)求粒子做直線運(yùn)動(dòng)的速度大??；

(2)當(dāng)粒子經(jīng)過(guò)。點(diǎn)時(shí)，將磁場(chǎng)改為沿0y方向但磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變，求此后粒子第〃次經(jīng)過(guò)y軸時(shí)與

。點(diǎn)的距離。

E仁?＞，mR

【答案】(1)—；(2)

BqB-

【解析】

【詳解】(1)粒子做直線運(yùn)動(dòng)，即電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡，設(shè)速度為v,則

qvB=qE

v=-

(2)磁場(chǎng)方向沿Qy后，一方面，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，有

y-

qvB=m—

R

1=也

另一方面，粒子在電場(chǎng)力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)，有

整理得

16.如圖為一列簡(jiǎn)諧橫波的波形圖，實(shí)線是某時(shí)刻的波形圖，虛線是經(jīng)過(guò)1s后的波形圖，已知波的周期40.5s。

（I）若波沿X軸負(fù)方向傳播，求該列波1S傳播的距離;

（2）若波沿x軸正方向傳播，求波速；

（3）若波速是7m/s,請(qǐng)確定波的傳播方向。

【答案】⑴Ax1=3m或必=7m；（2）匕=lm/s或彩=5m/s；⑶負(fù)方向

【解析】

【詳解】（1）若波沿x軸負(fù)方向傳播，則有

2=4m

〃T+3T=4

4

而7>0.5s,所以〃只能取〃=0或〃=1,所以當(dāng)〃=0時(shí)

波傳播的距離

Ax.=-2=3m

14

同理可知當(dāng)〃=1時(shí)，波傳播的距離

（2）若波沿x軸正方向傳播，則有

nT+—T=AZ

4

結(jié)合T>0.5s,有

4

=4s或（=1s

根據(jù)

2

v=—

所以

V)=lm/s或%=5m/s

(3)若u=7m/s,根據(jù)Ar=WV得

Ar=7m

滿(mǎn)足

Ax=〃4+3（/=1）

故波沿x軸負(fù)方向傳播

17.如圖所示，質(zhì)量根B=6kg、長(zhǎng)L=4m的木板B靜止于光滑水平面上，質(zhì)量〃久=3kg的物塊A停在B

的左端。質(zhì)量〃?=2kg的小球用長(zhǎng)/=1.25m的輕繩懸掛在固定點(diǎn)。上。將輕繩拉直至水平位置后由靜止釋

放小球，小球在最低點(diǎn)與A發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間極短可忽略。A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0」，取重

力加速度g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力。

（1）求輕繩對(duì)小球的最大拉力；

（2）求木板B的最大速度；

（3）若在小球和A碰撞的同時(shí)，立即給B施加一個(gè)水平向右的拉力F=15N,求A相對(duì)B向右滑行的最大

距離。

----------,（）

I

2

【答案】（1）60N；（2）-m/s；（3）2m

3

【解析】

【詳解】（1）小球下擺到最低點(diǎn)與A碰撞前瞬間速度最大，所需向心力最大，輕繩的拉力最大。設(shè)此時(shí)小

球速度大小為%,由機(jī)械能守恒定律得

,12

mgl=—mvQ

解得

%=5m/s

根據(jù)牛頓第二定律有

T片

解得輕繩對(duì)小球的最大拉力為

Tniax=60N

（2）小球與A碰撞過(guò)程中，小球與A組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒，以水平向右為正方向，設(shè)碰后小

球與A的速度分別為v和則

mv0=mv+/nAV)

1112

2mvo2=5加了2+5心匯

解得

v,=4m/s

假設(shè)A能從B上滑離，分離時(shí)速度分別為以、％，則有

12c21217

萬(wàn)mAh-I-^AVA+-mBVB\^^gL

解得

8,

vA=-m/s

A3

2,

vB=—m/s

另一組解不合實(shí)際故舍去。所以假設(shè)成立，木板B的最大速度為2m/s

3

(3)A滑上木板后先向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為

2

aK=fjg=lm/s

設(shè)B此時(shí)向右做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為“B,根據(jù)牛頓第二定律有

F+/jmAg=mBaB

解得

2

?B=3m/s

當(dāng)兩者速度相同時(shí)，A相對(duì)B向右滑行的距離最大，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有

V]-aAt=aKt

解得

f時(shí)間內(nèi)A、B的位移大小分別為

12

4=卬一萬(wàn)3=3.5m

x=-a/2=1.5m

BB15

B2

A相對(duì)B滑行的最大距離為

Ax=xA-xB=2m

18.如圖，固定的光滑金屬導(dǎo)軌由間距為L(zhǎng)