2024届山东省济宁市邹城市北大新世纪高级中学高三下学期第三次模拟考试物理试题

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二、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（6分）(1)7.1（1分） (2)1.0 （2分） (3) （2分） (4)减小（1分）
14．（8分） （1分） （1分） 450 （2分） （2分） （2分）
三、计算题：本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15．（1）细管与大气相通，管口处的压强为，药液逐渐流出时，大气通过管进入A瓶，由于管口上方的液柱逐渐变小，所以A瓶内气体的压强逐渐增大；药液逐渐流出时，只要A瓶管口上方还有药液，B瓶内药液的体积就不变，其上方气体的体积就不变，压强不变。（1分）
（2）通气管a与大气相通，管口处的压强为。开始时A瓶内气体的压强为
（1分）
通入气体后，A瓶内气体的压强为
（1分）
设药瓶的内横截面积为S，则开始时A内气体的体积
（1分）
通入气体后，A内气体的体积
（1分）
由于气体等温变化，设通入压强为的气体的体积为，则有
（1分）
设通入A内的气体在等温条件下压强为时的体积为，则有
又
（1分）
可知，通过通气管进入瓶内气体的质量与开始时A瓶内气体质量的比值为
联立解得
（1分）
16．（1）在C点时，由牛顿第二定律
（1分）
解得
（1分）
（2）小球从C运动到A的过程中，所用时间为t，则
（1分）
由动能定理
（1分）
小球从C运动到A的过程中，球拍对小球做功的平均功率
解得
（1分）
（3）小球运动到B点时，设球拍对球的作用力为F，合力提供向心力，由力的合成规则
（1分）
其中
（1分）
解得
（1分）
17．（1）以A、B、C整体为研究对象，对整体受力分析，有
（1分）
解得
（1分）
（2）设初始时弹簧弹性势能为Ep，由题意，当弹簧伸长量为初始压缩量的2倍时，弹性势能为4Ep，C与A碰撞过程，由动量守恒定律有
（1分）
从C与A碰撞，到A、B、C共速，由动量守恒定律和能量守恒定律有
（1分）
（1分）
解得
（1分）
（3）从C与A碰后瞬间开始计时，到弹簧形变量等于初始时弹簧的压缩量，将A和C看成一个整体，B与A，C之间的碰撞类似弹性碰撞，有
（1分）
解得
或（1分）
弹簧第1、3、5、……、次恢复初始时的压缩状态时，有
（1分）
由动量定理有
（1分）
解得
（1分）
即冲量大小为；
弹簧第2、4、6、……、次恢复初始时的压缩状态时，有
（1分）
由动量定理有
（1分）
解得
（1分）
即冲量大小为。
18. （1）粒子在平面内做匀速圆周运动，如图中轨迹1所示
根据几何关系有
（1分）
由洛伦兹力提供向心力，有
（1分）
解得
（1分）
（2）粒子在电磁复合场中的运动为匀速圆周运动与类平抛运动的合运动，在长方体中运动的时间
（1分）
在轴方向上做初速度为零的匀加速直线运动，则
（1分）
又
（1分）
解得
（1分）
（3）将初速度分解为，使对应的洛伦兹力恰好与电场力平衡，分解如图所示
即
（1分）
其中
（1分）
解得
（1分）
则根据勾股定理可得
（1分）
根据几何关系易知与轴正方向的夹角
（1分）
若仅在对应的洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，即
（1分）
则轨道半径
（1分）
解得
（1分）
该分运动的情况如图中轨迹2所示。粒子在磁场中运动的时间
（1分）
由于粒子也参与速度大小为，方向沿轴正方向的匀速运动，粒子射出磁场时与点的距离
（1分）
解得
（1分）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
B
D
C
B
D
D
B
D
AC
AD
ABD
BC