15．（8分）一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示。将一质量M＝3?10kg、体积V0＝0.5m的重物捆绑在开口朝下的浮筒上。向浮筒内充入一定量的气体，开始时筒内液面到水面的距离h1?40m，
33p0水面1m。在拉力作用下浮筒缓慢上升，当筒筒内气体体积V1＝内液面到水面的距离为h2时，拉力减为零，此时气体体积为
3h1V2V0V1V0h2V2，随后浮筒和重物自动上浮。求V2和h2。（已知大气压
51?103kg/m3，重力加速度强p0＝1?10Pa，水的密度?＝浮筒重物的大小g?10m/s。不计水温度变化，筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量和筒壁厚度可忽略。）
16. （8分）短跑运动员完成100m赛跑的过程可简化为匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段。一次比赛中，某运动用11.00s跑完全程。已知运动员在加速阶段的第2s内通过的距离为7.5m，求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离。
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17.（14分）如图甲所示，建立Oxy坐标系，两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为l，第一、四象限有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于Oxy平面向里。位于极板左侧的粒子源沿x轴向右连续发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子。在0~3t0时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极边缘的影响）。已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时刻经极板边缘射入磁场。上述m、q、l、t0、B为已知量。（不考虑粒子间相互影响及返回极板间的情况） （1）求电压U0的大小。 （2）求
t0时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径。 2（3）何时进入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间。
图甲 图乙
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18.（16分）如图甲所示，光滑的平行长直金属导轨置于水平面内，间距为L，导轨左端接有阻值为R的电阻，质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒的电阻均不计，且接触良好。在导轨平面上一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。开始时，导体棒静止于磁场区域的右端，当磁场以速度v1匀速向右移动时，导体棒随之开始运动，同时受到水平向左，大小为f的恒定阻力，并很快达到恒定速度，此时导体棒仍处于磁场区域内。
图甲 图乙 （1）求导体棒所达到的恒定速度v2；
（2）为使导体棒能随磁场运动，阻力最大不能超过多少？
（3）导体棒以恒定速度运动时，克服阻力做功的功率和电路中消耗的电功率各为多大？ （4）若t＝0时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动，经过较短时间后，导体棒也做匀加速直线运动，其v－t关系如图乙所示，已知在时刻t导体棒的瞬时速度大小为vt，求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小。
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山东省淄博市2024届高三下学期第二次网考物理
