山東濰坊2024-2025學(xué)年高三年級上冊開學(xué)調(diào)研監(jiān)測物理試題（解析版）

高三開學(xué)調(diào)研監(jiān)測考試

物理試題

注意事項：

1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時間90分鐘。

2.答題前，考生務(wù)必將姓名、班級等個人信息填寫在答題卡指定位置。

3.考生作答時，請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對

應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)

域內(nèi)作答。超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。

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

一項是符合題目要求的。

1.探究光電效應(yīng)實驗規(guī)律時，發(fā)現(xiàn)用波長丸=500nm的光照射某金屬，恰能產(chǎn)生光電效應(yīng)，若其他實驗條

件不變，換用波長才=400nm、光照強(qiáng)度為原來2倍的光照射到該金屬表面，則（）

A.不產(chǎn)生光電效應(yīng)，光電流為零B.能產(chǎn)生光電效應(yīng)，光電流變大

C.能產(chǎn)生光電效應(yīng)，光電流變小D.能產(chǎn)生光電效應(yīng)，光電流不變

【答案】B

【解析】

【詳解】根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程

Ek=hv-W0

可得

Ek=《-嘰

因為入射光的波長變小，頻率變大，入射光的能量變大，故能產(chǎn)生光電效應(yīng)，又因為光照強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?

倍，所以光電流變大。

故選B。

2.巴黎奧運會十米跳臺跳水決賽中，中國運動員全紅嬋獲得冠軍。圖甲是她站在跳臺起跳的精彩瞬間，從

她離開跳臺開始計時，全紅嬋重心的v-/圖像可簡化為圖乙所示。則全紅嬋（）

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A.時間內(nèi)的速度先向下后向上

B.乙時刻到達(dá)水下最低點

C.彳~時間內(nèi)的平均速度比t4~t5時間內(nèi)的大

D.t4~t5時間內(nèi)處于失重狀態(tài)

【答案】C

【解析】

【詳解】A.芯2時間內(nèi)的速度一直為正，方向沒有發(fā)生變化，一直向下，A錯誤；

B.V-/圖像與時間軸的面積表示位移，由圖可知才5時刻到達(dá)水下最低點，B錯誤；

C.因A72的加速度為g,則速度從零增加到V2的平均速度

一丫2

%=萬

/4~/5內(nèi)加速度小于g,則速度從以減小到零用的時間大于‘2-%，得

VV

―%5＜或4=52=匕一2

即可知tl~t2的平均速度比t4~t5的大，C正確；

D.0~4時間內(nèi)圖像的斜率為負(fù)，可知加速度向上，處于超重狀態(tài)，D錯誤。

故選C。

3.如圖所示，方形木箱c靜置在水平地面上，木箱底端固定磁鐵b,在木箱頂端用輕繩拴著磁鐵a,磁鐵a

的下端與6的上端極性相反，開始時系統(tǒng)保持靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法正確的是（）

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A.磁鐵a受到的重力和繩子拉力是一對平衡力

B,輕繩對a拉力和輕繩對c的拉力是一對相互作用力

C.若磁鐵磁性足夠強(qiáng)，木箱c可以離開地面

D.若將輕繩剪斷，則剪斷輕繩的瞬間地面對。的支持力將變小

【答案】D

【解析】

【詳解】A.磁鐵a受到的重力、匕對a的吸引力和繩子拉力是一對平衡力，故A錯誤；

B.輕繩對a拉力和a對輕繩的拉力是一對相互作用力，故B錯誤；

C.整體受力分析，磁鐵間的作用力為內(nèi)力，則無論磁鐵磁性有多強(qiáng)，木箱c都不可以離開地面，故C錯

誤；

D.輕繩剪斷前，c對地面的壓力等于處。重力的合力，若將輕繩剪斷，be整體受到向上的磁鐵的引力，因

此此時的重力小于A的重力之和，根據(jù)牛頓第三定律，則剪斷輕繩的瞬間地面對c的支持力將變小，故D

正確。

故選D。

4.如圖所示，一長為/的輕桿一端固定在水平轉(zhuǎn)軸。上，另一端固定一個質(zhì)量為機(jī)的小球，球隨輕桿在豎

直平面內(nèi)做角速度為0的勻速圓周運動，重力加速度為g。當(dāng)小球運動到水平位置。點時，桿對球的作用

力為()

A.marlB.mg+marlC.,(mg)?-(mh)D.yj(mg)2+(jna>~l

【答案】D

【解析】

【詳解】小球運動到水平位置。時，根據(jù)牛頓第二定律可得

F”=mla)2

根據(jù)力的合成可知

故選D。

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5.線膨脹系數(shù)是表征物體受熱時長度增加程度的物理是。利用單縫衍射實驗裝置可以測量金屬的線膨脹系

數(shù)。右圖是該實驗的裝置示意圖，擋光片。固定，擋光片6放置在待測金屬棒上端，讓激光通過。、6間的

平直狹縫后在光屏上形成衍射圖樣。已知中央亮條紋寬度。、單縫寬度1、光的波長X、縫到屏的距離L,

滿足關(guān)系式。="彳。關(guān)于該實驗，下列說法正確的是（）

a

上吐卷置

激冷籌

下固定裝置光屏

A.激光通過狹縫后在光屏上可以形成明暗相間的等距條紋

B.其他實驗條件不變，使用頻率更大的激光，中央亮條紋寬度變大

C.其他實驗條件不變，對金屬棒加溫，中央亮條紋寬度變大

D.其他實驗條件不變，增大光屏到狹縫的距離，中央亮條紋寬度變小

【答案】C

【解析】

【詳解】A.激光通過狹縫后在光屏上得到的是中間寬、兩側(cè)窄的明暗相間的條紋，故A錯誤；

B.根據(jù)

八2L,

D=-A

d

其他實驗條件不變，使用頻率更大的激光，則激光的波長更小，中央亮條紋寬度變小，故B錯誤；

C.根據(jù)

八2L.

D=-A

d

其他實驗條件不變，對金屬棒加溫，則單縫寬度d變小，中央亮條紋寬度變大，故C正確；

D.根據(jù)

八2L,

D=-A

d

其他實驗條件不變，增大光屏到狹縫的距離L,則中央亮條紋寬度變大，故D錯誤。

故選C。

6.如圖所示為一列機(jī)械波在/=0時的波形圖。介質(zhì)中x=2m處的質(zhì)點尸沿丁軸方向做簡諧運動的表達(dá)式

為y=10sin（5;z7）cm。/=0.5s時，x=4m處的質(zhì)點偏離平衡位置的位移為（）

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C.-10cmD.20cm

【答案】C

【解析】

【詳解】由于介質(zhì)中x=2m處的質(zhì)點尸沿丁軸方向做簡諧運動的表達(dá)式為

y=10sin(5^)cm

根據(jù)

2萬_

co=——=5萬

T

解得

T=0.4s

根據(jù)正弦圖像的規(guī)律可知，o時刻，質(zhì)點p沿y軸正方向運動，根據(jù)同側(cè)法可知，機(jī)械波沿x軸正方向運

動，再次利用同側(cè)法可知，x=4m處的質(zhì)點沿y軸負(fù)方向運動，由于

t=Q.5s=T+-T

4

可知，f=0.5S時，x=4m處的質(zhì)點處于波谷位置，偏離平衡位置的位移為-10cm。

故選C。

7.月球繞地球環(huán)繞軌跡可看作以地球為圓心的圓。已知地月之間的距離大約是地球半徑的60倍，近地衛(wèi)星

的周期為T,則月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期約為()

607

AB60府TC.看D.藤

【答案】B

【解析】

【詳解】根據(jù)開普勒第三定律有

(60—)3_R3

解得

T'=60V60T

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故選B。

8.如圖所示，粗細(xì)均勻的足夠長平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在傾角6=37。的絕緣斜面上，導(dǎo)軌間距為L,導(dǎo)軌

區(qū)域存在著豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8,導(dǎo)軌底端連接一個阻值為R的定值電阻，在靠近

導(dǎo)軌頂端處垂直導(dǎo)軌放置一根質(zhì)量為加的金屬棒，金屬棒接入電路的阻值為R,金屬棒由靜止開始釋放，

經(jīng)過時間/速度達(dá)到看,之后繼續(xù)加速直至勻速運動。金屬棒運動過程中始終與導(dǎo)軌保持垂直且接觸良好,

導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度為g,sin37°=0.6,cos37°=0.8o下列說法正確的是（）

A.撤去外力瞬間，金屬棒的加速度為呈

2

B.金屬棒勻速運動時的速度為名笑

5B2c

C.經(jīng)過時間才通過金屬棒的電荷量為3"際'+5"”

4BL

D.經(jīng)過時間t金屬棒運動的位移為15??；2：2

8B2L2

【答案】D

【解析】

【詳解】A.撤去外力瞬間，對金屬棒進(jìn)行分析，根據(jù)牛頓第二定律有

mgsin0=ma

解得

3

a=f

故A錯誤；

B.金屬棒勻速運動時，根據(jù)平衡條件有

BILcos0=mgsin0

其中

rBLvcosd

1--------------

2R

解得

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l5mgR

V----------

8B2L2

故B錯誤；

C.對金屬棒進(jìn)行分析，根據(jù)動量定理有

mgsin-BILtcos3=mv1-0

其中

q=It

解得

_3mgt-5mvr

q~~4BL-

故C錯誤；

D.由于

-BLvtcos0-

結(jié)合上述解得

15mgtR-25m%R

X~8B2L2

故D正確。

故選D。

二、多項選擇題：本題共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.如圖所示，在勻強(qiáng)電場中，將電荷量為-3xl（T6c的點電荷從電場中的。點移到6點，靜電力做了

1.2x10-5j的功，從。點移到c點，靜電力做了2.4x10-5J的功。已知電場的方向與口用。所在的平面平行，

□abc為等腰直角三角形。下列說法正確的是（）

A.。與6兩點間的電勢差Uab=4V

B.8與c兩點間的電勢差。兀=—4V

C.勻強(qiáng)電場的方向由c指向。

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D.若將該點電荷由6點移動到c點，靜電力做功為-1.2x10-5j

【答案】BC

【解析】

【詳解】AB.負(fù)點電荷從。點移到6點，靜電力做了1.2X10-5J的功，從。點移到c點，靜電力做了

2.4x10-5J的功,根據(jù)

解得

U—4V,〃=-8V

則

Uhc=Uac-Uah=-4N

故A錯誤，B正確；

C.設(shè)a點電勢為0,則6、c兩點電勢分別為4V,8V,則ac連線中點”的電勢為

-*=科

則"為等勢線，ca垂直于bd,故勻強(qiáng)電場的方向由c指向。，故C正確；

D.根據(jù)電場力做功公式有

=1.2x10-5J

故D錯誤；

故選BC。

10.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過如圖所示循環(huán)過程，匕fc為等溫過程，c—d為絕熱過程，ab與縱軸平行,

而與橫軸平行。下列說法正確的是（）

A.8->c過程氣體從外界吸收熱量

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B.cfd過程氣體的內(nèi)能不變

C.d^a過程氣體單位時間內(nèi)對器壁單位面積上的平均碰撞次數(shù)增大

D.fd-。整個循環(huán)過程氣體要向外界放出熱量

【答案】AC

【解析】

【詳解】A.匕fc為等溫過程，則內(nèi)能不變，體積增大，氣體對外做功，則W<0,根據(jù)熱力學(xué)第一定律

AU=W+Q

可知Q〉0,則氣體從外界吸收熱量，故A正確；

B.cfd為絕熱過程，則Q=0,體積增大，氣體對外做功，則W<0,根據(jù)熱力學(xué)第一定律

^U=W+Q

可知AU<0,則內(nèi)能減小，故B錯誤；

c.d-“過程氣體壓強(qiáng)不變，但體積減小溫度降低，分子運動的平均速率減小對器壁的撞擊力減小，則單

位時間內(nèi)對器壁單位面積上的平均碰撞次數(shù)增大，故c正確；

D.2-V圖像的面積表示功，根據(jù)圖像可知c-?d->a整個過程，氣體對外做正功，即卬取負(fù)

值，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體放出的熱量小于吸收的熱量，整體向外界吸收熱量，故D錯

誤。

故選AC。

11.如圖所示，用一小型交流發(fā)電機(jī)向遠(yuǎn)處用戶供電，已知發(fā)電機(jī)線圈匝數(shù)N=200匝，面積

萬

5=2.4xl0-2m2,線圈勻速轉(zhuǎn)動的角速度0=50萬rad/s,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度5=，輸電時先

7C

用升壓變壓器將電壓升高，經(jīng)高壓輸電，到達(dá)用戶區(qū)再用降壓變壓器將電壓降下來后供用戶使用，兩根輸電

導(dǎo)線的總電阻R=10Q,變壓器可視為理想變壓器。已知升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比4:%=1：10，

降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比〃3：%=10：1。若用戶區(qū)標(biāo)有“220V,4.4kW”的電動機(jī)恰能正常工作，

下列說法正確的是（）

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A.流過電阻R的電流為20AB.電阻R上損耗的電功率為40W

C.發(fā)電機(jī)的輸出電壓為240VD.交流發(fā)電機(jī)線圈的熱功率為360W

【答案】BCD

【解析】

【詳解】AB.電動機(jī)恰能正常工作,有

,PM4400

根據(jù)理想變壓器的變流比可知

“3=，4

A

解得

4=2A

所以電阻R上損耗的電功率為

4=小=40\￥

故A錯誤，B正確；

C.發(fā)電機(jī)發(fā)出的最大感應(yīng)電動勢為

Em=NBSM=240V2V

則輸出電壓為

E

%=3=240v

V2

故C正確；

D.升壓變壓器原線圈電流滿足

5_=12

n2A

其中

2一,3

發(fā)動機(jī)輸出功率為

P=UJi=4800W

根據(jù)能量守恒定律可知，交流發(fā)電機(jī)線圈的熱功率為

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P=P-PM-PR=360w

故D正確；

故選BCD?

12.如圖所示，在固定的光滑水平硬桿上，套有上端開口的滑塊，滑塊的質(zhì)量為6.4kg,滑塊的左端與一彈

簧連接，彈簧的左端與墻壁固連，彈簧原長時滑塊所處位置記為。，在。點正上方0.8m處有一比滑塊開口

略小、質(zhì)量為3.6kg的小球，初始時滑塊靜置于。點左側(cè)1.25m的。處，現(xiàn)將滑塊與小球同時由靜止釋放,

發(fā)現(xiàn)滑塊第一次經(jīng)過。點時小球恰好嵌于其中，忽略嵌入時間，已知彈簧的彈性勢能的公式為紇=一，

P2

x為彈簧的形變量，彈簧振子的周期公式為T=2%后，機(jī)為彈簧振子的質(zhì)量，左為彈簧的勁度系數(shù)，￡

取9.8,g=10m/s2,則()

o

/▼麗麗麗麗麗而▼麗詞

UUUUUUUUUUUUUUUU

a0

A.彈簧的勁度系數(shù)為49N/mB.小球落入滑塊后振子的振幅變?yōu)?m

C.滑塊釋放后2.4s內(nèi)的路程為5.25mD.滑塊釋放后2.4s內(nèi)的路程為7.5m

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.由題意可知，小球落入滑塊中的時間為

小球落入滑塊前，滑塊的周期為

7=4/=4x0.4s=1.6s

根據(jù)彈簧振子的周期公式為

T=21

代入數(shù)據(jù)可知，彈簧的勁度系數(shù)為

k=98N/m

故A錯誤;

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B.小球落入滑塊前，由能量守恒定律

:依2=|■加滑片

由動量守恒定律

根滑"1=（根滑+加球）彩

小球落入滑塊后，由能量守恒定律

g（根滑+加球）￥

-M2=

2

聯(lián)立解得，小球落入滑塊后振子的振幅變?yōu)?/p>

A=1m

故B正確;

CD.小球落入滑塊后，彈簧振子的周期為

T'=2兀

其中

T=21

聯(lián)立可得

T'=2s

滑塊釋放后2.4s內(nèi)的路程為

s=x+4A=1,25m+4xIm=5.25m

故C正確，D錯誤。

故選BCo

三、非選擇題：本題共6小題，共60分。

13.某物理小組利用如圖甲所示實驗裝置驗證機(jī)械能守恒定律，實驗步驟如下：

①測量并記錄遮光片的寬度1、滑塊及遮光片的質(zhì)量M、重物質(zhì)量機(jī)；

②在水平桌面上安裝氣墊導(dǎo)軌并調(diào)水平，在氣墊導(dǎo)軌上放置滑塊，安裝光電門1、光電門2,測量并記錄兩

光電門之間的距離L；

③調(diào)節(jié)細(xì)繩與氣墊導(dǎo)軌平行，在光電門1的左邊由靜止釋放滑塊，記錄遮光片通過光電門1、光電門2的遮

光時間A/1、A/2；

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④重復(fù)實驗，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

遮光片光電門1光電門2

（1）實驗中測量遮光片的寬度如圖乙所示，則遮光片寬度d=m。

（2）已知重力加速度為g,若加gL=（用題中的字母表示），則機(jī)械能守恒定律得以驗證。

（3）實驗過程中（選填“需要”或“不需要”）滿足M遠(yuǎn)大于機(jī)。

【答案】（1）5X10-4

（2）+m）[（-^-）2-（-^-）2]

2饃A：

（3）不需要

【解析】

【小問1詳解】

游標(biāo)尺為20格，其精確度為0.05mm,主尺讀數(shù)為0mm,游標(biāo)尺上第10個刻度和主尺上某一刻度對齊,

所以游標(biāo)尺讀數(shù)為0.05X10mm=0.50mm,則遮光片的寬度為

<7=Omm+O,5Omm=O.5Omm=5xIO-4m

【小問2詳解】

根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律有

領(lǐng)Kg㈤臉

【小問3詳解】

根據(jù)實驗原理可知探究的是系統(tǒng)機(jī)械能守恒，不需要滿足M遠(yuǎn)大于mo

14.某物理興趣小組找到一節(jié)新南孚電池測量其電動勢和內(nèi)阻，實驗室提供以下器材：電流表（內(nèi)阻約為

0.5Q）、電壓表（內(nèi)阻約為10kQ）、滑動變阻器A（最大阻值20Q）、滑動變阻器B（最大阻值1000Q）、

開關(guān)、導(dǎo)線若干。

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（1）應(yīng)選擇滑動變阻器（選填"A”或"B”）。

（2）小李同學(xué)按照圖甲所示電路進(jìn)行實驗，得到圖乙中的圖線。；小張指出圖中標(biāo)示的連線有一處不合

理，不合理的連線是（選填“①”、“②"、“③”、“④”）□

（3）小李改正錯誤后重新實驗并在原坐標(biāo)紙中畫出圖線6,得到該電池的內(nèi)阻為Q；結(jié)合圖線

a可得電流表的內(nèi)阻為Qo

【答案】(1)A(2)④

(3)①.0.6②.0.4

【解析】

【小問1詳解】

因干電池內(nèi)阻較小，電動勢較小，為了便于調(diào)節(jié)，滑動變阻器應(yīng)選總阻值較小的A；

【小問2詳解】

由于電源內(nèi)阻較小，故應(yīng)采用電流表相對電源的外接法，故④線接錯，應(yīng)接到電流表的右側(cè);

【小問3詳解】

口］根據(jù)閉合電路歐姆定律有

U=E-Ir

結(jié)合圖像斜率可知

r=—=—Q=0.6Q

A/2.5

⑵若為圖像a,根據(jù)閉合電路歐姆定律有

U=E-I(r+rJ

結(jié)合圖像斜率可知

廠+么=更=至￡1=1.0。

AA/'1.5

解得

丫、—0.4Q

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15.如圖所示，有一折射率為〃=夜的透明材料制成的中空管道，其橫截面內(nèi)圓半徑為，外圓半徑未知，

單色光線以，=45°的入射角平行于橫截面從A點入射，經(jīng)折射后在內(nèi)圓的表面恰好發(fā)生全反射，已知光在

真空中的速度為c,sinl5°=—一力求:

4

(1)管道的外圓半徑R；

(2)只考慮光線在透明材料內(nèi)的一次反射，則該光線從進(jìn)入透明材料到射出透明材料所用的時間是多

少？

【答案】(1)V2r

⑵(26—2)廠

c

【解析】

【小問1詳解】

單色光線經(jīng)折射后在內(nèi)圓的表面恰好發(fā)生全反射，根據(jù)

可得

C=45°

光線圖如圖所示

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根據(jù)折射定律可得

n=2=O

sin0

可得

.01

sinp=-

2

根據(jù)正弦定理可得

R_r

sin(180°—C)-sin.

解得管道的外圓半徑為

R=Cr

【小問2詳解】

光在透明材料內(nèi)的傳播速度為

CC

根據(jù)幾何關(guān)系可知，設(shè)光在透明材料內(nèi)的傳播距離為S,根據(jù)幾何關(guān)系可得

sin(C-/?)sin/3

可得

s-(V6-V2)r

則該光線從進(jìn)入透明材料到射出透明材料所用的時間為

s_(2百-2)/

VC

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16.如圖所示為一細(xì)沙分裝稱量裝置示意圖，高L=40cm的導(dǎo)熱性能良好的薄壁容器豎直懸掛，容器內(nèi)有

一厚度不計的活塞，橫截面積S=10-n?、活塞和托盤的總質(zhì)量加=01kg。托盤不放細(xì)沙時封閉氣體的

r3r

長度為一。緩慢向托盤中加入細(xì)沙，當(dāng)活塞下降至離容器頂部一位置時，系統(tǒng)會發(fā)出信號，停止加入細(xì)沙。

44

己已知初始時環(huán)境熱力學(xué)溫度”=300K,大氣壓強(qiáng)po=1()5pa,g取lOm/sz,不計活塞與氣缸間的摩

△EAL

(1)剛好使系統(tǒng)發(fā)出信號時，加入細(xì)沙的總質(zhì)量V。

(2)從剛好發(fā)出信號開始，若外界溫度”緩慢降低至0.997；,氣體內(nèi)能減少了1.1X10-2J,求氣體向外

界放出的熱量。

【答案】(1)M=6.6kg

(2)Q=0.11J

【解析】

【小問1詳解】

(1)托盤不放細(xì)沙時，對活塞和托盤分析，受到重力和內(nèi)外氣體壓力作用，根據(jù)平衡條件得:

plS+mg=p0S

解得

mg

Pi=Po--

剛好觸發(fā)超重預(yù)警時，對活塞受力分析得

p,S+(M+m)g=pQS

解得

(M+m\g

Pi=Po--------------

第17頁/共22頁

由玻意耳定律得

PM=P2%

其中

14

24

解得

M=^^---m=6.6kg

3g3

【小問2詳解】

由蓋-呂薩克定律得

■=%

"0-997；

解得

匕=0.99%

此過程外界對氣體做的功

W=P2AV=P2化一%)

由以上兩式可得

w=o.o1必匕=0?°ipM=2*-幽

2211400400

由熱力學(xué)第一定律有

-AC/0=-e+w

解得

。=44+皿-皿=0.11J

0400400

17.如圖所示，某天早晨小李騎著電動自行車外出，車上掛著一包生活垃圾（可視為質(zhì)點），當(dāng)以vo=2m/s

的速度勻速騎行到一段平直道路時，發(fā)現(xiàn)前方路沿外側(cè)有一與路沿平行的長方體型垃圾桶，車輛離路沿垂

直距離小=0.3m,垃圾桶最近邊距路沿垂直距離d2=0.2m?騎行至距垃圾桶桶口A點的直線距離L=1.3

m位置時（平行于地面的距離），小李以垂直于車身前進(jìn)軸線方向（以車為參考系）將垃圾拋出，垃圾包劃

過一條弧線，從桶口A點落入桶內(nèi)。已知垃圾桶口為正方形，邊長s=0.4m,桶口距地面高度”=1.5m,

拋出點距地面高度/?=1.2m?？蓪⒗?、車輛、人看作質(zhì)點，忽略空氣阻力的影響，g=10m/s2o求：

第18頁/共22頁

_

口

）?

(1)拋出后，垃圾包在空中運動的時間；

(2)垃圾包拋出瞬間，相對地面的速度大??；

(3)若確保垃圾包能拋人垃圾桶內(nèi)，則垃圾包相對于拋出點上升的最大高度為多少？

【答案】⑴f=0.6s

（八_V610.

（2）v對地=$向，

245

（3）h=-m

m256

【解析】

【小問1詳解】

垃圾包拋出時，由于慣性的原因，在沿電動車行進(jìn)的方向上，垃圾包的速度與車輛一致，%=2m/s,勻

速運動，由勾股定理可知，垃圾包沿電動車行進(jìn)方向上運動的位移

&=J￡/-（4+d。）

石=vot

解得

t=0.6s

【小問2詳解】

垃圾包實際運動軌跡為拋物線，將該運動分解為平行地面運動和垂直地面向上的運動。

①平行地面方向且與路沿平行的速度為=2m/s,運動時間t=0.6s。平行地面方向且與路沿垂直方向上的

位移為X2,則

x2=dx+d2=0.5m

龍2=v\t

解得

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M=-m/s

16

與地面平行方向的速度

v2=Jv；+v：=—m/s

②垂直地面向上的方向：豎直方向為初速度為也，加速度為g,位移為0.3m的勻變速直線運動，則

H-h=v3t——gt

v,=—m/s

2

也和"3合成即為垃圾包拋出時的對地速度，即

【小問3詳解】

由上題可知

當(dāng)/=Y5s時取極小值，垃圾包在空中運動的最短時間*n=0.6s,

10

由上述分析可知，運動時間越長，V3越大，上升高度越大，將=0.8s式代入

可得最大的豎直速度

因此最大豎直上升高度為

,Vjmax245

h=3max=----m

m2g256

18.如圖所示，在xOy坐標(biāo)系的第二象限的區(qū)域內(nèi)存在沿入軸正方向勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E,

3

在第四象限-一LWyWO的區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，在