江苏省2023新高考物理下学期模拟预测卷一含解析202303160333

江苏省2021届新高考物理下学期模拟预测卷（一）（含解析）一、单项选择题:共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。1.如图所示，质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于mg的恒力F向上拉B，运动距离h时，B与A分离。下列说法正确的是(　　)A．B和A刚分离时，弹簧长度等于原长B．B和A刚分离时，它们的加速度为gC．弹簧的劲度系数等于D．在B与A分离之前，它们做匀加速直线运动2.2016年2月11日，美国科学家宣布探测到引力波，证实了爱因斯坦100年前的预言，弥补了爱因斯坦广义相对论中最后一块缺失的“拼图”．其实，孤立的恒星与一颗行星组成的系统就是一个双星系统．如图所示，恒星a、行星b在万有引力作用下，绕连线上一点O以相同的周期做匀速圆周运动．现测得行星b做圆周运动的半径为rb，运动的周期为T，a、b的距离为l，已知万有引力常量为G，则(　　)A．恒星a的质量为B．恒星a与行星b的总质量为C．恒星a与行星b的质量之比为D．恒星a的运动可以等效于绕静止在O点、质量为的天体做半径为l－rb的圆周运动3.如图所示为某弹簧振子在0～5s内的振动图像，由图可知，下列说法中正确的是(　　)A．振动周期为5s，振幅为8cmB．第2s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值C．从第1s末到第2s末振子在做加速运动D．第3s末振子的速度为正向的最大值4.如图，一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强(　　)A．逐渐增大　　　　　B．逐渐增小C．始终不变D．先增大后减小5.如图所示，在水平方向的匀强电场中，一绝缘细线的一端固定在O点，另一端系一带正电的小球，小球只在重力、电场力、细线的拉力作用下在竖直平面内做圆周运动，小球所受的电场力大小等于重力大小．比较a、b、c、d这四点，小球(　　)A．在最高点a处的动能最小B．在最低点c处的机械能最小C．在水平直径右端b处的机械能最大D．在水平直径左端d处的机械能最大15\n6.某物理兴趣小组的同学在研究运动的合成和分解时，驾驶一艘快艇进行了实地演练．如图所示，在宽度一定的河中的O点固定一目标靶，经测量该目标靶距离两岸的最近距离分别为MO＝15m、NO＝12m，水流的速度平行河岸向右，且速度大小为v1＝8m/s，快艇在静水中的速度大小为v2＝10m/s.现要求快艇从图示中的下方河岸出发完成以下两个过程，第一个过程以最短的时间运动到目标靶，第二个过程由目标靶以最小的位移运动到图示中的上方河岸．下列说法正确的是(　　)A．快艇的出发点位于M点左侧8m处B．第一个过程所用的时间约为1.17sC．第二个过程快艇的船头方向应垂直于河岸D．第二个过程所用的时间为2s7.在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub，光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb.h为普朗克常量.下列说法正确的是(　　)A.若νa＞νb，则一定有Ua＜UbB.若νa＞νb，则一定有Eka＞EkbC.若Ua＜Ub，则一定有Eka>EkbD.若νa＞νb，则一定有hνa－Eka＞hνb－Ekb8.如图所示，小物块与水平轨道、倾斜轨道之间的动摩擦因数均相同，小物块从倾角为θ1的轨道上高度为h的A点由静止释放，运动至B点时速度为v1.现将倾斜轨道的倾角调为θ2，仍将物块从轨道上高度为h的A点由静止释放，运动至B点时速度为v2.已知θ2<θ1，不计物块在轨道接触处的机械能损失．则(　　)A．v1<v2B．v1>v2C．v1＝v2D．由于不知道θ1、θ2的具体数值，v1、v2关系无法判定9.在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在如图所示变压器铁心的左右两个臂上，当通以交变电流时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂，已知线圈1、2的匝数之比N1：N2=2：1，在不接负载的情况下（）A．当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为110VB．当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为55VC．当线圈2输入电压110V时，线圈1输出电压为220VD．当线圈2输入电压110V时，线圈1输出电压为110V10.如图所示为足球球门，球门宽为L。一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起，将足球顶入球门的左下方死角(图中P点)。球员顶球点的高度为h。足球做平抛运动(足球可看成质点，忽略空气阻力)，则(　　)A．足球位移的大小x＝B．足球初速度的大小v0＝C．足球末速度的大小v＝15\nD．足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tanθ＝11.将一段导线绕成如图甲所示的闭合回路，并固定在水平面(纸面)内.回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中.回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示.用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图象是(　　)二、非选择题:共5题，共56分。其中第13题～第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。12.某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图6所示，继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当继电器的电流超过15mA时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。继电器的电阻约20Ω，热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如下表所示。t/℃30.040.050.060.070.080.0Rt/Ω199.5145.4108.181.862.949.1(1)提供的实验器材有：电源E1(3V，内阻不计)、电源E2(6V，内阻不计)、滑动变阻器R1(0～200Ω)、滑动变阻器R2(0～500Ω)、热敏电阻Rt、继电器、电阻箱(0～999.9Ω)、开关S、导线若干。为使该装置实现对30～80℃之间任一温度的控制，电源E应选用________(选填“E1”或“E2”)，滑动变阻器R应选用________(选填“R1”或“R2”)。图6　　　　　　　　　　图7(2)实验发现电路不工作。某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图7所示的选择开关旋至________(选填“A”“B”“C”或“D”)。(3)合上开关S，用调节好的多用电表进行排查。在图6中，若只有b、c间断路，则应发现表笔接入a、b时指针________(选填“偏转”或“不偏转”)，接入a、c时指针________(选填“偏转”或“不偏转”)。(4)排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为5015\n℃时被吸合，下列操作步骤的正确顺序是________。(填写各步骤前的序号)①将热敏电阻接入电路②观察到继电器的衔铁被吸合③断开开关，将电阻箱从电路中移除④合上开关，调节滑动变阻器的阻值⑤断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1Ω13.如图，半径为R的半球形玻璃体置于水平桌面上，半球的上表面水平，球面与桌面相切于A点。一细束单色光经球心O从空气中射入玻璃体内(入射面即纸面)，入射角为45°，出射光线射在桌面上B点处。测得AB之间的距离为。现将入射光束在纸面内向左平移，求射入玻璃体的光线在球面上恰好发生全反射时，光束在上表面的入射点到O点的距离。不考虑光线在玻璃体内的多次反射。14.某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中。为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出；玩具底部为平板(面积略大于S)；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力。已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g。求(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量；(2)玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度。15\n15.如图所示，桌子靠墙固定放置，用一块长L1＝1.0m的木板在墙和桌面间架设斜面，桌面距地面H＝0.8m，桌面总长L2＝1.5m，斜面与水平桌面的倾角θ可在0～60°间调节后固定，将质量m＝0.2kg的小物块(可视为质点)从斜面顶端静止释放，物块与斜面间的动摩擦因数μ1＝0.05，物块与桌面间的动摩擦因数μ2未知，忽略物块在斜面与桌面交接处的机械能损失，不计空气阻力．(重力加速度取g＝10m/s2；最大静摩擦力等于滑动摩擦力；取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)求当θ＝30°时，物块在斜面上下滑的加速度的大小；(可以用根号表示)(2)当θ增大到37°时，物块恰能停在桌面边缘，求物块与桌面间的动摩擦因数μ2；(3)μ2取第(2)问中的数值，当θ角为多大时物块落地点与墙面的距离最大，最大距离xm是多少．16.如图所示，两块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上。两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的长为2d的矩形匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，将喷墨打印机的喷口靠近下板上表面（墨滴与下极板恰好没接触），从喷口连续不断沿水平方向喷出质量均为m、带相等电荷量为+q的墨滴。调节电源电压至某值时，墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动，并进入电场、磁场共存区域运动，不考虑边缘效应，重力加速度为g。求：(1)墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动时，极板两端电压U为多大？(2)要使进入电场、磁场共存区域的墨滴打不到上极板，水平速度v0的值。15\n参考答案1.如图所示，质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于mg的恒力F向上拉B，运动距离h时，B与A分离。下列说法正确的是(　　)A．B和A刚分离时，弹簧长度等于原长B．B和A刚分离时，它们的加速度为gC．弹簧的劲度系数等于D．在B与A分离之前，它们做匀加速直线运动[解析]　A、B分离前，A、B共同做加速运动，由于F是恒力，而弹力是变力，故A、B做变加速直线运动，当两物体要分离时，FAB＝0，对B：F－mg＝ma，对A：kx－mg＝ma。即F＝kx时，A、B分离，此时弹簧仍处于压缩状态，由F＝mg，设用恒力F拉B前弹簧压缩量为x0，则2mg＝kx0，h＝x0－x，解以上各式得k＝，综上所述，只有C项正确。[答案]　C2.2016年2月11日，美国科学家宣布探测到引力波，证实了爱因斯坦100年前的预言，弥补了爱因斯坦广义相对论中最后一块缺失的“拼图”．其实，孤立的恒星与一颗行星组成的系统就是一个双星系统．如图所示，恒星a、行星b在万有引力作用下，绕连线上一点O以相同的周期做匀速圆周运动．现测得行星b做圆周运动的半径为rb，运动的周期为T，a、b的距离为l，已知万有引力常量为G，则(　　)A．恒星a的质量为B．恒星a与行星b的总质量为C．恒星a与行星b的质量之比为D．恒星a的运动可以等效于绕静止在O点、质量为的天体做半径为l－rb的圆周运动答案　B解析　由题意可知，a和b到O点的距离分别为l－rb和rb，设两星质量分别为M1和M2，由万有引力定律和牛顿第二定律及几何条件可得：15\n对M1：G＝M12(l－rb)，即M2＝；对M2：G＝M22rb，即M1＝；则恒星a与行星b的总质量为M1＋M2＝(l－rb＋rb)＝.恒星a与行星b的质量之比为＝恒星a的运动可以等效于绕静止在O点、质量为M的天体做半径为(l－rb)的圆周运动，由万有引力定律和牛顿第二定律得＝M1()2(l－rb)，即M＝综上所述，选项B正确，A、C、D错误.3.如图所示为某弹簧振子在0～5s内的振动图像，由图可知，下列说法中正确的是(　　)A．振动周期为5s，振幅为8cmB．第2s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值C．从第1s末到第2s末振子在做加速运动D．第3s末振子的速度为正向的最大值[解析]　振幅是位移的最大值的大小，故振幅为8cm，而周期是完成一次全振动的时间，振动周期为4s，故A错误；第2s末振子的速度为零，加速度为正向的最大值，故B错误；从第1s末到第2s末振子的位移逐渐增大，速度逐渐减小，振子做减速运动，C错误；第3s末振子的位移为零，经过平衡位置，故速度最大，且方向为正，故D正确。[答案]　D4.如图，一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强(　　)A．逐渐增大　　　　　B．逐渐增小C．始终不变D．先增大后减小解析：选A．法一：由题图可知，气体从状态a变到状态b，体积逐渐减小，温度逐渐升高，由＝C可知，压强逐渐增大，故A正确．法二：由＝C得：V＝T，从a到b，ab段上各点与O点连线的斜率逐渐减小，即逐渐减小，p逐渐增大，故A正确．5.如图所示，在水平方向的匀强电场中，一绝缘细线的一端固定在O点，另一端系一带正电的小球，小球只在重力、电场力、细线的拉力作用下在竖直平面内做圆周运动，小球所受的电场力大小等于重力大小．比较a、b、c、d这四点，小球(　　)A．在最高点a处的动能最小B．在最低点c处的机械能最小C．在水平直径右端b处的机械能最大D．在水平直径左端d处的机械能最大答案　C15\n解析　小球所受电场力和重力大小相等，电场力方向水平向右，则小球所受电场力和重力的合力如图所示，合力与水平方向成45°角偏右下方．由小球所受合力方向可知，小球从a点运动到e点时，合力对小球做负功，小球动能将减小，故a点不是小球动能最小的点(动能最小的点在e点)，故A错误；除重力以外的其他力做的功等于机械能的增量，拉力不做功，从d到b的过程中，电场力做正功，则b点机械能最大，d点机械能最小，故C正确，B、D错误．6.某物理兴趣小组的同学在研究运动的合成和分解时，驾驶一艘快艇进行了实地演练．如图所示，在宽度一定的河中的O点固定一目标靶，经测量该目标靶距离两岸的最近距离分别为MO＝15m、NO＝12m，水流的速度平行河岸向右，且速度大小为v1＝8m/s，快艇在静水中的速度大小为v2＝10m/s.现要求快艇从图示中的下方河岸出发完成以下两个过程，第一个过程以最短的时间运动到目标靶，第二个过程由目标靶以最小的位移运动到图示中的上方河岸．下列说法正确的是(　　)A．快艇的出发点位于M点左侧8m处B．第一个过程所用的时间约为1.17sC．第二个过程快艇的船头方向应垂直于河岸D．第二个过程所用的时间为2s【答案】D【解析】由于快艇的合速度是快艇相对于静水的速度与随水向右运动的速度的矢量和，所以当船头的方向始终与河岸垂直时，快艇到达O点的时间最短，最短时间为：t1＝＝s＝1.5s．该过程中，快艇随水流向右的位移：x＝v1t1＝8×1.5m＝12m，可知快艇开始时要位于M左侧12m处，故A、B错误；第二个过程由目标靶以最小的位移运动到题图中的上方河岸，则快艇的合速度的方向应垂直于河岸的方向，所以船头的方向要与河的上游有一定的角度，设船头的方向与河岸方向所成角度为θ，此时：v1＝v2cosθ，所以：θ＝37°，垂直于河岸方向的分速度：vy＝v2sinθ＝10×sin37°m/s＝6m/s，第二个过程所用的时间为：t2＝＝s＝2s，故C错误，D正确．7.在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub，光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb.h为普朗克常量.下列说法正确的是(　　)A.若νa＞νb，则一定有Ua＜UbB.若νa＞νb，则一定有Eka＞EkbC.若Ua＜Ub，则一定有Eka>EkbD.若νa＞νb，则一定有hνa－Eka＞hνb－Ekb答案　B解析　由爱因斯坦光电效应方程得，Ekm＝hν－W0，由动能定理得，Ekm＝eU，用a、b单色光照射同种金属时，逸出功W0相同.当νa＞νb时，一定有Eka＞Ekb，Ua＞Ub，故选项A错误，B正确；若Ua＜Ub，则一定有Eka＜Ekb，故选项C错误；因逸出功相同，有W0＝hνa－Eka＝hνb－Ekb，故选项D错误.8.如图所示，小物块与水平轨道、倾斜轨道之间的动摩擦因数均相同，小物块从倾角为θ1的轨道上高度为h的A点由静止释放，运动至B点时速度为v1.现将倾斜轨道的倾角调为θ2，仍将物块从轨道上高度为h的A点由静止释放，运动至B点时速度为v2.已知θ2<θ1，不计物块在轨道接触处的机械能损失．则(　　)A．v1<v2B．v1>v2C．v1＝v2D．由于不知道θ1、θ2的具体数值，v1、v2关系无法判定【答案】C15\n【解析】设A点在水平轨道的竖直投影点为C，水平轨道与倾斜轨道的交点为D，物体运动过程中摩擦力做负功，重力做正功，由动能定理可得mv2－0＝mgh－μmgcosθ·－μmgxBD＝mgh－μmgh·－μmgxBD，因为h·＝xCD，所以mv2＝mgh－μmgxBC，故物块到达B点的速度与倾斜轨道的倾角无关，所以v1＝v2，故C项正确．9.在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在如图所示变压器铁心的左右两个臂上，当通以交变电流时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂，已知线圈1、2的匝数之比N1：N2=2：1，在不接负载的情况下（）A．当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为110VB．当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为55VC．当线圈2输入电压110V时，线圈1输出电压为220VD．当线圈2输入电压110V时，线圈1输出电压为110V〖解析〗该题给出的变压器的铁心与同学熟知的口字形变压器不同，且通过交变电流时，每个线圈产生的磁通量只有一半通过另一线圈，故电压比不再成立。所以只能利用电磁感应定律，从变压器的原理入手，才能解出该题。当线圈1作为输入端时，。因为U1=220V，所以U2=55V，所以选项B对。当线圈2作为输入端时，。因为U2＇=110V，所以U1＇=110V，选项D对10.10.如图所示为足球球门，球门宽为L。一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起，将足球顶入球门的左下方死角(图中P点)。球员顶球点的高度为h。足球做平抛运动(足球可看成质点，忽略空气阻力)，则(　　)A．足球位移的大小x＝B．足球初速度的大小v0＝C．足球末速度的大小v＝D．足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tanθ＝解析：选B　根据几何关系可知，足球做平抛运动的竖直高度为h，水平位移为x水平＝15\n，则足球位移的大小为：x＝＝，选项A错误；由h＝gt2，x水平＝v0t，可得足球的初速度为v0＝，选项B正确；对足球应用动能定理：mgh＝mv2－mv02，可得足球末速度v＝＝，选项C错误；初速度方向与球门线夹角的正切值为tanθ＝，选项D错误。11.将一段导线绕成如图甲所示的闭合回路，并固定在水平面(纸面)内.回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中.回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示.用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图象是(　　)答案　B解析　根据题图B－t图象可知，在0～时间内，B－t图线的斜率为负且为定值，根据法拉第电磁感应定律E＝nS可知，该段时间圆环区域内感应电动势和感应电流是恒定的，由楞次定律可知，ab中电流方向为b→a，再由左手定则可判断ab边受到向左的安培力，且0～时间内安培力恒定不变，方向与规定的正方向相反；在～T时间内，B－t图线的斜率为正且为定值，故ab边所受安培力仍恒定不变，但方向与规定的正方向相同.综上可知，B正确.12.某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图6所示，继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当继电器的电流超过15mA时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。继电器的电阻约20Ω，热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如下表所示。t/℃30.040.050.060.070.080.0Rt/Ω199.5145.4108.181.862.949.1(1)提供的实验器材有：电源E1(3V，内阻不计)、电源E2(6V，内阻不计)、滑动变阻器R1(0～200Ω)、滑动变阻器R2(0～500Ω)、热敏电阻Rt、继电器、电阻箱(0～999.9Ω)、开关S、导线若干。为使该装置实现对30～80℃之间任一温度的控制，电源E应选用________(选填“E115\n”或“E2”)，滑动变阻器R应选用________(选填“R1”或“R2”)。图6　　　　　　　　　　图7(2)实验发现电路不工作。某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图7所示的选择开关旋至________(选填“A”“B”“C”或“D”)。(3)合上开关S，用调节好的多用电表进行排查。在图6中，若只有b、c间断路，则应发现表笔接入a、b时指针________(选填“偏转”或“不偏转”)，接入a、c时指针________(选填“偏转”或“不偏转”)。(4)排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为50℃时被吸合，下列操作步骤的正确顺序是________。(填写各步骤前的序号)①将热敏电阻接入电路②观察到继电器的衔铁被吸合③断开开关，将电阻箱从电路中移除④合上开关，调节滑动变阻器的阻值⑤断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1Ω解析　(1)为保持继电器的灵敏度，即电路中的电流易超过15mA，应选电动势大的电源E2；当温度为80℃时，滑动变阻器接入电路的最小电阻为R＝－R1＝350.9Ω，故滑动变阻器应选R2。(2)因电路中有电源，排查电路故障应选用多用电表的直流电压挡，故选C。(3)只有b、c间断路，表笔接入a、b间时，电表与电源之间形不成闭合电路，则电表指针不偏转，表笔接入a、c间时，能形成闭合电路，电表指针发生偏转。(4)欲使衔铁在50℃被吸合，由表中数据可知，此时热敏电阻的阻值为108.1Ω，操作步骤应是先断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1Ω，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，观察继电器的衔铁被吸合，然后断开开关，将电阻箱从电路中移除，再将热敏电阻接入电路原位置，故步骤顺序应为⑤④②③①。答案　(1)E2　R2　(2)C　(3)不偏转　偏转(4)⑤④②③①13.如图，半径为R的半球形玻璃体置于水平桌面上，半球的上表面水平，球面与桌面相切于A点。一细束单色光经球心O从空气中射入玻璃体内(入射面即纸面)，入射角为45°，出射光线射在桌面上B点处。测得AB之间的距离为。现将入射光束在纸面内向左平移，求射入玻璃体的光线在球面上恰好发生全反射时，光束在上表面的入射点到O点的距离。不考虑光线在玻璃体内的多次反射。[解析]　当光线经球心O入射时，光路图如图(a)所示。设玻璃的折射率为n，由折射定律有n＝式中，入射角i＝45°，r为折射角。△OAB为直角三角形，因此sinr＝15\n发生全反射时，临界角C满足sinC＝光线左移，恰好在玻璃体球面发生全反射时，光路图如图(b)所示。设此时光线入射点为E，折射光线射到玻璃体球面的D点。由题意有∠EDO＝C在△EDO内，根据正弦定理有＝联立以上各式并利用题给条件得OE＝R。[答案]　R14.某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中。为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出；玩具底部为平板(面积略大于S)；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力。已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g。求(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量；(2)玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度。[解析]　(1)设Δt时间内，从喷口喷出的水的体积为ΔV，质量为Δm，则Δm＝ρΔV①ΔV＝v0SΔt②由①②式得，单位时间内从喷口喷出的水的质量为＝ρv0S。③(2)设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为h，水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为v。对于Δt时间内喷出的水，由机械能守恒得(Δm)v2＋(Δm)gh＝(Δm)v02④在h高度处，Δt时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为Δp＝(Δm)v⑤设水对玩具的作用力的大小为F，根据动量定理有FΔt＝Δp⑥由于玩具在空中悬停，由力的平衡条件得F＝Mg⑦联立③④⑤⑥⑦式得h＝－。⑧[答案]　(1)ρv0S　(2)－15.如图所示，桌子靠墙固定放置，用一块长L1＝1.0m的木板在墙和桌面间架设斜面，桌面距地面H＝0.8m，桌面总长L2＝1.5m，斜面与水平桌面的倾角θ可在0～60°间调节后固定，将质量m＝0.2kg的小物块(可视为质点)从斜面顶端静止释放，物块与斜面间的动摩擦因数μ1＝0.05，物块与桌面间的动摩擦因数μ2未知，忽略物块在斜面与桌面交接处的机械能损失，不计空气阻力．(重力加速度取g＝10m/s2；最大静摩擦力等于滑动摩擦力；取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)15\n(1)求当θ＝30°时，物块在斜面上下滑的加速度的大小；(可以用根号表示)(2)当θ增大到37°时，物块恰能停在桌面边缘，求物块与桌面间的动摩擦因数μ2；(3)μ2取第(2)问中的数值，当θ角为多大时物块落地点与墙面的距离最大，最大距离xm是多少．解：(1)mgsinθ－μ1mgcosθ＝ma代入数据得a＝5－0.25(m/s2)(2)由动能定理得mgL1sinθ－μ1mgL1cosθ－μ2mg(L2－L1cosθ)＝0－0代入数据得μ2＝0.8(3)mgL1sinθ－μ1mgL1cosθ－μ2mg(L2－L1cosθ)＝mv2得20(sinθ－1.2＋cosθ)＝v2当θ＝53°时vmax＝1m/s由于H＝gt2　解得t＝0.4sx1＝vt＝0.4mxm＝x1＋L2＝1.9m16．如图所示，两块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上。两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的长为2d的矩形匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，将喷墨打印机的喷口靠近下板上表面（墨滴与下极板恰好没接触），从喷口连续不断沿水平方向喷出质量均为m、带相等电荷量为+q的墨滴。调节电源电压至某值时，墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动，并进入电场、磁场共存区域运动，不考虑边缘效应，重力加速度为g。求：(1)墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动时，极板两端电压U为多大？(2)要使进入电场、磁场共存区域的墨滴打不到上极板，水平速度v0的值。15\n【答案】(1)；(2)或【解析】(1)墨滴在电场区域做匀速直线运动，有得(2)进入电场、磁场共存区域后，重力与电场力平衡，磁场力做匀速圆周运动的向心力墨滴进入磁场后恰好不打到上板，轨迹与上板刚好相切时，如图轨迹①，由几何关系得半径由此可得墨滴进入磁场后恰好不打到上板的右端时，如图轨迹②15\n由几何关系得（R2-d）2+（2d）2=R22得由此可得因此，水平速度v0的取值或15