2025年山东省高考模拟（二）物理试题（解析版）

这是一份2025年山东省高考模拟（二）物理试题（解析版），共22页。试卷主要包含了03等内容，欢迎下载使用。
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．如图所示，诺贝尔物理学奖．以表彰他们“在增进我们对宇宙演化，以及地球在宇宙中地位的理解方面所做出的贡献”．根据他们的研究，太阳系外有一行星围绕着银河系中的一颗类似太阳的恒星运行，假设万有引力常量G正在逐渐减小，则下列说法正确的是（ ）
A．该恒星的第一宇宙速度会变大
B．该恒星表面的重力加速度会变大
C．该行星绕恒星的角速度会变大
D．该行星和恒星组成的系统的引力势能会增加
2．如图所示，图中的物体A、B均处于静止状态，下列说法正确的是 （ ）
甲乙丙丁
A． 图甲中水平地面是光滑的，A与B间存在弹力
B． 图乙中两斜面与水平地面间的夹角分别为α 、β ，A对两斜面均有压力的作用
C． 图丙中A不会受到B对它的支持力的作用
D． 图丁中A受到B对它的支持力的作用
3．氢原子光谱在可见光区共有四条谱线，这四条都属于巴耳末系，分别是n=3，4，5，6能级向能级跃迁时发出的光，波长可以用公式表示。n表示氢原子跃迁前所处状态的能级，R称为里德伯常量，是一个已知量。氢原子能级图如图所示，现用光子能量为的光照射大量处于基态的氢原子，氢原子向外辐射的光谱中只有两条处在可见光区，下列说法正确的是（ ）
A．
B．氢原子最多向外辐射3种频率的光
C．辐射的两条可见光的波长之比为9：7
D．氢原子从基态跃迁到高能级，电子的动能减小，原子的电势能增大
4．为了减少环境污染，适应能源结构调整的需要，我国对新能源汽车实行了发放补贴、免征购置税等优惠政策鼓励购买。在某次直线运动性能检测实验中，根据某辆新能源汽车的运动过程作出速度随时间变化的v-t图像。Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与b点相切的水平直线，则下列说法正确的是（ ）
A．0～t1时间内汽车做匀加速运动且功率保持不变
B．t1～t2时间内汽车牵引力做功为
C．t1～t2时间内的平均速度大于
D．t2～t3时间内汽车牵引力大于汽车所受阻力
5．黄冈中学校外输电线路故障导致全校停电，学校启用校内发电机供电．该发电机的输出电压，通过匝数比为4﹕1的理想变压器给教学楼内若干盏（220V，40W）日光灯供电，如图所示，输电线总电阻r =10Ω，为保证日光灯正常发光，接入电路的日光灯数量为（ ）
A．66B．132C．264D．330
6．图甲为光电效应实验的电路图，利用不同频率的单色光a、b进行光电效应实验，测得光电管两极间所加电压U与光电流I的关系如图乙所示。则这两种光（ ）
A．照射该光电管时，a光使其逸出的光电子最大初动能大
B．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大
C．通过同一装置发生双缝干涉，b光的相邻条纹间距大
D．在同一介质中传播时，b光的速度大
7．在水平冰面上，一辆质量为1×103kg的电动雪橇做匀速直线运动，关闭发动机后，雪橇滑行一段距离后停下来，其运动的v-t图象如图所示，那么关于雪橇运动情况以下判断正确的是（ ）
A．关闭发动机后，雪橇的加速度为-2 m/s2
B．雪橇停止前30s内通过的位移是150 m
C．雪橇与水平冰面间的动摩擦因数约为0.03
D．雪橇匀速运动过程中发动机的功率为5×103W
8．某物理探究组成功发射了自己制作的小火箭，该火箭竖直发射升空过程可分为AB和BC两个阶段，火箭速度的平方(v2)与位移(x)关系图像如图所示，不计空气阻力，重力加速度g大小取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．该火箭先做加速度减小的变加速直线运动，再做匀减速直线运动
B．该火箭在BC段运动的时间为4s
C．该火箭在BC段受到的反冲力大小与其所受重力大小的比值为0.2
D．该火箭在AB阶段的平均速度大于12m/s
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．如下图，是以状态a为起始点、在两个恒温热源之间工作的卡诺逆循环过程（制冷机）的图像，虚线、为等温线。该循环是由两个等温过程和两个绝热过程组成，该过程以理想气体为工作物质，工作物质与低温热源或高温热源交换热量的过程为等温过程，脱离热源后的过程为绝热过程。下列说法正确的是（ ）

A．过程气体压强减小完全是由于气体的温度降低导致的
B．一个循环过程完成后，气体对外放出热量
C．过程向低温热源释放的热量等于过程从高温热源吸收的热量
D．过程气体对外做的功等于过程外界对气体做的功
10．如图所示,一列振幅为的简谐横波沿着轴的正方向传播,某时刻(计时开始的时刻)坐标原点处的质点处于平衡位置,两质点的振动方向相反,位移分别为、,平衡位置间的距离为的平衡位置与坐标原点之间的距离小于波长,波传播所需要的时间为,下列说法正确的是( )
A．此列波的波长为
B．坐标原点处的质点的振动方程为
C．再经过,质点到达平衡位置
D．时间内,的路程为
11．如图所示，足够长的光滑平行金属轨道、及、固定在水平面上，间距分别为、，两段轨道在、处连接，水平轨道处于磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场中，四分之一圆弧轨道、在左端与水平轨道平滑相连，圆弧下端分别在、点与水平轨道相切。质量为、电阻为、长度为的金属棒静止放置在窄轨道上，现将质量为、电阻为、长度为的金属棒从圆弧轨道上高为处由静止释放，运动过程中两个金属棒始终与金属轨道垂直并接触良好，不计其他电阻及空气阻力，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ）
A．金属棒中的最大电流为
B．整个过程中通过金属棒的电荷量为
C．整个过程中金属棒中产生的焦耳热为
D．两金属棒、相距最近时的速度之比为
12．如图所示，光滑绝缘细管与水平面成30°角，在管的右上方P点固定一念电荷+Q，P点与细管在同一竖直平面内，管的顶端A与P点连线水平，图中PB垂直AC，B是AC的中点。带电荷量为-q的小球（小球直径略小于细管的内径）从管中A处由静止开始沿管向下运动，它在A处时的加速度为a，不考虑小球电荷量对+Q形成的电场的影响。则在电场中（ ）

A．A点的电势高于B点的电势
B．B点的电场强度大小是A点的4倍
C．小球运动到C处的加速度可能为g-a
D．小球从A到C的过程中电势能先增大后减小
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．某小组测量某金属细杆（如图甲）的电阻率，应用了学生电源E、定值电阻、电压表和、电阻箱R等器材，操作步骤如下：
（1）用刻度尺测量金属细杆的长度L，用游标卡尺在不同部位测量金属环横截面的直径D，读数如图乙所示，示数为______cm；
（2）按图丙连接电路，a、b间器件表示金属环，闭合开关，调节电阻箱，记录两块电压表和电阻箱的读数，绘制出丁图，可计算出金属环的阻值______，用L、D、表示出该金属环的电阻率______；
（3）从系统误差角度看，由丁图计算出的阻值______真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
14.在“用油膜法估测分子的大小”实验中：
（1）某该同学将一滴油酸酒精溶液滴入事先洒有均匀痱子粉的水槽中，待油膜充分散开后，在玻璃板上描出油膜的轮廓，该油膜的面积是8.0×10-3m2；已知油酸酒精溶液中油酸浓度为0.2%，400滴油酸酒精溶液滴入量筒后的体积是1.2ml，则油酸分子直径为 m。（结果保留两位有效数字）
（2）某同学在用油膜法估测分子直径实验中，计算结果明显偏小，可能是由于
A．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴
B．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开
C．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理
D．错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
（3）若已知纯油酸的密度为ρ，摩尔质量为M，在测出油酸分子直径为d后，还可以继续测出阿伏加德罗常数NA= （用题中给出的物理量符号表示）。
(4)该实验体体现了理想化模型的思想，实验中我们的理想假设有 。
A．把油酸分子视为球形
B．油酸在水面上充分散开形成单分子油膜
C．油酸分子是紧挨着的没有空隙
D．油酸不溶于水
15．一个半径为R的半圆形玻璃砖(折射率n=3)的截面图如图所示,直径AOB与半径OC垂直,一束平行单色光垂直于直径AOB所在的截面射入玻璃砖,其中距离O点R2的一条光线自玻璃砖右侧折射出来,与OC所在的直线交于D点。
(1)求D点到O点的距离;
(2)若在玻璃砖平面AOB的某区域贴上一层不透光的黑纸,平行光照射玻璃砖后,右侧恰好没有折射光射出,求黑纸在AB方向的宽度。(不考虑光线在玻璃砖内的多次反射)
16．如图所示，半径为R的圆轮在竖直面内绕过O点垂直于圆轮的轴逆时针方向匀速转动，轮上a、b两点与O的连线相互垂直，a、b两点均粘有一个小物体，当a点转至最低位置时，a、b两点处的小物体同时脱落，经过相同时间落到水平地面上，圆轮最低点距地面高度为R。求：
（1）圆轮转动的角速度大小；
（2）a点脱落的小物体落至地面的过程中的位移大小。
17．如图所示，在竖直平面（纸面）内有长为l的CD、EF两平行带电极板，上方CD为正极板，下方EF为负极板，两极板间距为l，O点为两极板边缘C、E两点连线的中点；两极板右侧为边长为l的正方形匀强磁场区域磁场方向垂直纸面向外．离子源P产生的电荷量为q、质量为m的带正电粒子飘入电压为U1的加速电场，其初速度几乎为零，被电场加速后在竖直平面内从O点斜向上射入两极板间，带电粒子恰好从CD极板边缘D点垂直DF边界进入匀强磁场区域．已知磁感应强度大小B与带电粒子射入电场O点时的速度大小v0的关系为，带电粒子重力不计．求
（1）带电粒子射入电场O点时的速度大小v0；
（2）两平行极板间的电压U2；
（3）带电粒子在磁场区域运动的时间t．
18．如图所示，物块质量分别为，用轻绳相连并用劲度系数的轻质弹簧系住挂在天花板上静止不动。B正下方有一个半径为的四分之一光滑固定圆弧轨道，其顶点距离物块B的高度。某时刻间的绳子被剪断，然后A做周期的简谐运动，B下落并从点平滑地进入光滑固定圆弧轨道。当A第二次到达平衡位置时，B恰好运动到圆弧末端与质量为的滑块C相碰结合为滑块D。D平滑的滑上与圆弧末端等高的传送带，传送带的水平长度为、以的速度顺时针转动，D与传送带间的动摩擦因数。传送带右端有一等高的固定水平平台，平台上表面光滑，平台上静置着2024个相距较近的质量为的小球，D能够平滑地滑上平台，且D与小球、小球与小球之间的碰撞均为弹性正碰（、小球均可以看作质点，重力加速度，忽略空气阻力）。求：
（1）物块做简谐运动的振幅；
（2）光滑固定圆轨道对物块B的冲量大小；
（3）整个运动过程中D与传送带之间因摩擦产生的热量。
【参考答案】
1．【知识点】万有引力定律问题的分析与计算、宇宙速度、计算某一星球的重力加速度
【答案】D
【解析】A．根据万有引力提向心力：，解得该恒星的第一宇宙速度为：
假设万有引力常量G正在逐渐减小，可知该恒星的第一宇宙速度将会减小．故A错误．
B．在行星表面根据万有引力等于重力：，解得：
假设万有引力常量G正在逐渐减小，该恒星表面的重力加速度会变小．故B错误．
C．根据万有引力提向心力：，解得：
假设万有引力常量G正在逐渐减小，可知该行星绕恒星的角速度会减小．故C错误．
D．行星和恒星组成的系统的引力势能的表达式为：，假设万有引力常量G正在逐渐减小，该行星和恒星组成的系统的引力势能会增加．故D正确．
2．【知识点】弹力有无及方向的判断
【答案】B
【解析】题图甲中，对A进行受力分析，受重力和地面支持力的作用，竖直方向二力平衡，A静止，水平方向不可能再受到B对A的弹力作用，A错误；题图乙中，若去掉左侧的斜面，或去掉右侧的斜面，A不能保持静止，所以两斜面对A均有支持力的作用，由牛顿第三定律知，A对两斜面均有压力的作用，B正确；题图丙中，绳子对A的拉力斜向右上，若将B移走，A不能保持静止，故A受到B对它的支持力作用，C错误；题图丁中，绳子处于竖直状态，若A与B间有弹力，绳子不能保持竖直状态，故A不受B对它的支持力作用，D错误．
3．【知识点】氢原子的能级结构、能级公式和跃迁问题
【答案】D
【解析】A．氢原子向外辐射的光谱中只有两条处在可见光区，说明氢原子跃迁到4能级。则
故A错误；
B．氢原子最多向外辐射光的频率种数为
故B错误；
C．氢原子从3能级向2能级跃迁时，有
氢原子从4能级向2能级跃迁时，有
联立解得
故C错误；
D．氢原子从基态跃迁到高能级，释放光子，则电子的动能减小，但原子的电势能增大。故D正确。
故选D。
4．【知识点】机车启动的两种方式
【答案】C
【解析】A．0～t1时间内图像的斜率不变，加速度不变，汽车做匀加速运动；根据 ，汽车的牵引力不变；又因为 ，汽车的功率增大，A错误；
B．根据动能定理，t1～t2时间内汽车合力做功为，B错误；
C．根据 ， t1～t2时间内汽车做变加速运动，其位移大于匀加速运动的位移，所以汽车在该段时间内的平均速度大于，C正确；
D． t2～t3时间内汽车做匀速运动，牵引力等于汽车所受阻力，D错误。选C。
5．【知识点】电能的输送
【答案】C
【解析】发电机输出的电压的有效值为，为了保证日光灯正常发光，应使得副线圈两端的电压为220V，根据电压正比匝数公式可知，代入数据得，解得，根据电流反比匝数公式可得，解得，设接入电路的日光灯数量为n，故，解得，C正确．
6．【知识点】光电效应方程的图像问题、双缝干涉
【答案】B
【解析】A．由光电子的最大初动能与遏止电压的关系式和题图乙，可知照射该光电管时，b光使其逸出的光电子最大初动能大，A错误；
B．由光电效应方程，可知b光的频率大，在玻璃中的折射率大，由可知，从同种玻璃射入空气发生全反射时，b光的临界角小，a光的临界角大，B正确；
C．由双缝干涉两相邻条纹间距公式可知，b光的波长小，通过同一装置发生双缝干涉，b光的相邻条纹间距小，C错误；
D．由光在介质中的传播速度可知，b光的折射率大，在同一介质中传播时，b光的速度小，D错误。
故选B。
7．【知识点】v-t图像及其应用、匀变速直线运动基本公式的灵活应用、牛顿第二定律的简单计算、瞬时功率及其计算
【答案】D
【解析】A．关闭发动机后，雪橇的加速度为
a=m/s2=-0.5m/s2
故A错误；
B．雪橇停止前30s内通过的位移是
s=×(30+10)×10m=200m
故B错误；
C．关闭发动机后
a==0.5m/s2
解得
μ=0.05
故C错误；
D．雪橇匀速运动过程中发动机的功率为
P=Fv=μmgv=5×103W
故D正确。
故选D。
8．【知识点】牛顿运动定律与图像结合问题
【答案】C
【解析】本题考查非常规运动图像.根据匀变速直线运动位移与速度之间的关系有v2-v02=2ax，可得v2=2ax+v02，根据题图可知，在位移为64m处，火箭的速度达到最大值，可得v02=576(m/s)2，解得v0=24m/s，当火箭上升到100m时速度减为0，该过程火箭做匀减速直线运动，位移大小为x2=100m-64m=36m，根据速度与位移关系结合图像可得2a=-57636m/s2=-16m/s2，解得a=-8m/s2，根据速度与时间的关系v=v0+at，代入数据可得t=0-v0a=-24-8s=3s，B错误；根据初速度为零的匀变速直线运动位移与速度之间的关系有v2=2ax，根据题图结合速度与位移之间的关系可知，火箭在0∼64m内加速度逐渐增大，因此火箭先做加速度增大的变加速直线运动，再做匀减速直线运动，A错误；该火箭在BC段，设其所受反冲力为F，由牛顿第二定律有F-mg=ma，解得F=mg+ma，则有Fmg=mg+mamg=0.2，C正确；若火箭在0∼64m位移内做匀加速直线运动，可知到达64m处时的速度大小为v0=24m/s，由此可得该位移内火箭的平均速度v=0+v02=12m/s，但实际上在该段位移内火箭做的并不是匀加速的直线运动，而是加速度逐渐增大的加速运动，因此该火箭在AB阶段的平均速度小于12m/s，D错误.
9．【知识点】气体的p-V图像问题
【答案】BD
【解析】由理想气体状态方程可知，pV越大，气体的温度T越高，由图示图像可知，由图示图像可知，a→b过程，气体体积增大温度降低，气体体积增大单位体积的分子数减少，气体温度降低，分子平均动能减小，因此a→b过程气体压强减小是单位体积内分子数减少和分子平均动能减小共同导致的，A错误；根据p-V图像与横轴围成的面积表示外界对气体做的功（体积减小时），或气体对外界做的功（体积增大时），可知一个循环过程完成后，外界对气体做功为正值，由热力学第一定律，可知，所以气体对外放出热量，B正确； d→a过程气体温度不变，气体内能不变，气体体积减小外界对气体做功，由热力学第一定律可知，气体向外界释放的热量等于外界对气体做的功，即|Qda|=|Wda|b→c过程气体气体温度不变，气体内能不变，气体体积变大，气体对外界做功，由热力学第一定律可知，气体吸收的热量等于气体对外界做的功，即|Qbc|=|Wbc|p-V图像与坐标轴所围图形的面积等于气体做的功，由图示图像可知，d→a过程p-V图像的面积大于b→c过程p-V图像的面积，即|Wda|＞|Wbc|，则|Qda|＞|Qbc|，即d→a过程向低温热源释放的热量大于b→c过程从高温热源吸收的热量，C错误；a→b过程气体与c→d过程气体温度的变化量相等，两个过程气体内能的变化量相等，a→b过程气体与c→d过程都是绝热过程，则Q=0，由热力学第一定律：可知，由于两过程气体内能的变化量相等，则，即a→b过程气体对外做的功等于c→d过程外界对气体做的功，D正确。
10．【知识点】振幅、周期、频率、相位和波长及其计算、简谐运动的函数与图像
【答案】
【解析】两质点的振动方向相反,位移等大反向,再结合波动的空间周期性与时间周期性,可得平衡位置间的距离为半个波长,即0.,解得,A错误;速率,可得,坐标原点处的质点的振动方程为,结合已知条件可得,B正确;设坐标原点处的振动传到点的平衡位置处所需要的时间为,则,则有,由,解得正确;时间内,的路程为错误。
11．【知识点】导体切割磁感线产生感应电动势（电流）的分析与计算、电磁感应现象中的功能问题
【答案】AB
【解析】金属棒滑下来刚进入磁场时，速度最大，感应电动势最大，金属棒中的电流最大，设金属棒刚进入磁场时的速度大小为，此时回路中的感应电动势为，根据机械能守恒定律有，解得，则最大感应电动势为，最大电流，A正确；金属棒进入水平轨道后在安培力作用下做减速运动，金属棒做加速运动，直到两金属棒产生的电动势等大、反向，回路中的电流为零，最终两金属棒都做匀速运动，设两金属棒匀速运动时的速度大小分别为、，达到稳定状态的过程中通过两金属棒的电荷量为，则有，可得，根据动量定理，对金属棒、分别有，，解得，B正确；由能量守恒定律可得，回路产生的总焦耳热为，则金属棒中产生的焦耳热为，C错误；由牛顿第二定律可得，因通过两金属棒的电流始终相等，根据两金属棒的长度、质量关系可知，两金属棒的加速度大小始终相等，运动过程中的图像如图所示：
两图线关于中间虚线对称，显然两图线的交点的纵坐标为，而两金属棒速度大小相等时距离最近，所以两金属棒距离最近时两金属棒的速度大小都为，D错误。
12．【知识点】点电荷的场强、牛顿第二定律的简单计算、电势、电势能与静电力做功
【答案】BC
【解析】
A．根据点电荷的等势面，结合沿电场方向电势降低，A点的电势低于B点的电势，A选项错误。
B．结合几何关系可知，PA=2PB，由点电荷电场强度公式可知，B的电场强度大小是A点的4倍，B选项正确。
C．在A处时小球的加速度为a，受力分析可得
Fcs30°+mgsin30°=ma
而在C处，则有
mgsin30°-Fcs30°=ma′
解得
a′=g-a
C选项正确。
D．小球带负电，从A到C的过程中静电力先做正功后做负功，则电势能先减小后增大，D选项错误。
故选BC。
13．【知识点】实验：导体电阻率的测量
【答案】（1）1.07 （2） 2.6 （3）大于
【解析】（1）[1]游标卡尺的分度值为0.1mm，根据游标卡尺读数规则可得，示数为
10mm+7×0.1mm=10.7mm=1.07cm
（2）[2]由题意及电路图可得
图线斜率即为金属环的电阻大小，即
[3]由题意可得，金属环的电阻率为
（3）[4]由上述电路图分析可得，由丁图计算出的电路金属环两端的电压准确，通过的电流比真实值小，忽略了电压表V1的电流，因此由丁图计算出的阻值大于真实值。
14．【知识点】实验：用油膜法估测油酸分子的大小
【答案】（1） （2）AC （3） （4）ABC
【解析】（1）[1]一滴纯油酸的体积，所以油酸分子直径为。
（2）[2]由油酸分子直径（是纯油酸的体积，是油膜的面积）。
A．1mL的溶液的滴数多记了10滴，浓度偏小，纯油酸的体积减小，导致计算结果偏小，A正确；
B．水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，则测量的面积偏小，导致计算结果偏大，故B错误；
C．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理，则测量的面积偏大，导致计算结果偏小，故C正确；
D．错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，则体积偏大，导致计算结果偏大，故D错误；
故选AC。
（3）[3]每个油酸分子的体积为，油酸的摩尔体积为，联立可得。
（4）[4]在“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验假设有：①把油酸分子视为球形；②油酸在水面上充分散开形成单分子油膜；③油酸分子是紧挨着的没有空隙；油酸本身不溶于水，不是理想假设，故选ABC。
15．【知识点】全反射与折射的综合应用
【答案】(1)3R (2)233R
【解析】基础考点:全反射+折射定律
(1)连接O、E并延长至H,作EF垂直OC于F,光线与AB的交点为G,如图所示,
由几何关系得sin∠EOD=sin∠GEO=R2R,得∠EOD=∠GEO=30°,
玻璃砖的折射率n=sin∠DEHsin∠GEO(2分)
得∠DEH=60°(1分)
由几何关系得∠DEF=60°,∠OEF=60°,
所以OD=2OF=2Rcs 30°=3R(1分)
(2)设光线IJ恰好发生全反射,如图所示,
则sin∠IJO=sin C=1n=33(1分)
由几何关系知sin∠IJO=OIOJ(1分)
解得OI=33R(1分)
所以平行光照射玻璃砖后,要使右侧恰好没有折射光射出,
黑纸在AB方向的宽度d=233R(1分)
16．【知识点】平抛运动与斜面、圆轨道相结合问题
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）a、b两点处的物体脱落前分别随圆盘做匀速圆周运动，设速度大小为，则有
脱落后a点处的物体做平抛运动，有
b点处物体做竖直下抛运动，则有
联立解得
（2）根据公式
可得
a点脱落的小物体竖直方向运动的时间为
水平方向的位移为
a点脱落的小物体落至地面的过程中的位移大小为
17．【知识点】带电粒子在组合场中的运动
【答案】（1）；（2）U1；（3）
【解析】（1）电荷在电场中加速，由动能定理得：，
解得：；
（2）粒子进入偏转电场时的速度方向与水平方向间的夹角为θ，
在偏转电场中：，，，
加速度： ，
解得：；
（3）粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，
由牛顿第二定律得：，
解得：，
粒子运动轨迹如图所示，粒子转过的圆心角：，
粒子在磁场中的运动时间：，
解得：.
18．【知识点】动量和能量的综合应用
【答案】(1)0.02m （2） （3）
【解析】（1）初始状态下，伸长量为，剪断后，A处于平衡位置时伸长量为，振幅。
（2）物块B做自由落体运动的时间，解得，B落入的速度，根据动能定理有，得B在圆弧末端的速度，B在圆弧上的运动时间，取向下为正方向，竖直方向有，解得，水平方向，冲量。
（3）根据动量守恒定律有，解得，分析D第一次滑过传送带有，得，则有，物体D滑上平台后与第一个小球发生弹性正碰，撞前速度，规定向右为正方向，有，，解得，之后小球依次与下一个小球发生弹性正碰，由于质量相等，速度交换，而物体D返回进入传送带，假设匀减速到速度为0，则，不会向左滑出传送带，因此D在传送带上反向向右加速，以，再次滑上平台，与第一个小球发生弹性正碰，之后的运动具有可类比性，物体D在与小球第一次碰后在传送带上运动过程中，运动时间，相对位移，得，在此过程中产生的热量为，同理可知，当物体D与小球发生第次碰撞，设碰前D的速度大小为，碰后D的速度大小为，则有，，可得，在传送带上产生热量，所以。