高三物理試題

選擇題部分

一、選擇題I（本題共3小題，每小題3分，共39分.每小題列出的四個備選項中只有一個

是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）

1.下列屬于國際單位制中基本單位符號的是（）

A.JB.KC.WD.Wb

【答案】B

【解析】

【詳解】國際單位制中的七個基本單位是千克、米、秒、安培、開爾文、坎德拉、摩爾，符號分別是kg、

m、s、A^K、cd、mol,其余單位都屬于導(dǎo)出單位。

故選B?

2.如圖所示，輕質(zhì)網(wǎng)兜兜住重力為G的足球，用輕繩掛于光滑豎直墻壁上的力點(diǎn)，輕繩的拉力為耳，墻

壁對足球的支持力為入，則（）

A.Ef<FNB.耳=Fz

C.FT>GD.4=G

【答案】C

【解析】

【詳解】對網(wǎng)兜和足球受力分析，設(shè)輕繩與豎直墻面夾角為仇由平衡條件

耳=上=五,

F^=Gtan0

cos0sin0

可知

耳＞G,耳＞反

故選C。

3.“神舟十五號”飛船和空間站“天和”核心艙成功對接后，在軌運(yùn)行如圖所示，則（)

A.選地球?yàn)閰⒖枷?，“天和”是靜止的

B.選地球?yàn)閰⒖枷?，“神舟十五號”是靜止的

C.選“天和”為參考系，“神舟十五號”是靜止的

D.選“神舟十五號”為參考系，“天和”是運(yùn)動的

【答案】C

【解析】

【詳解】AB.“神舟十五號”飛船和空間站“天和”核心艙成功對接后，在軌繞地球做圓周運(yùn)動，選地球?yàn)閰?/p>

考系，二者都是運(yùn)動的，AB錯誤；

CD.“神舟十五號”飛船和空間站“天和”核心艙成功對接后，二者相對靜止，C正確，D錯誤。

故選C。

4.一位游客正在體驗(yàn)蹦極，綁上蹦極專用的橡皮繩后從跳臺縱身而下。游客從跳臺下落直到最低點(diǎn)過程中

()

A.彈性勢能減小B.重力勢能減小

C.機(jī)械能保持不變D.繩一繃緊動能就開始減小

【答案】B

【解析】

【詳解】游客從跳臺下落，開始階段橡皮繩未拉直，只受重力作用做勻加速運(yùn)動，下落到一定高度時橡皮

繩開始繃緊，游客受重力和向上的彈力作用，彈力從零逐漸增大，游客所受合力先向下減小后向上增大，

速度先增大后減小，到最低點(diǎn)時速度減小到零，彈力達(dá)到最大值。

A.橡皮繩繃緊后彈性勢能一直增大，A錯誤；

B.游客高度一直降低，重力一直做正功，重力勢能一直減小，B正確；

C.下落階段橡皮繩對游客做負(fù)功，游客機(jī)械能減少，轉(zhuǎn)化為彈性勢能，C錯誤；

D.繩剛繃緊開始一段時間內(nèi)，彈力小于重力，合力向下做正功，游客動能在增加；當(dāng)彈力大于重力后，合

力向上對游客做負(fù)功，游客動能逐漸減小，D錯誤。

故選B。

5.如圖所示，在考慮空氣阻力的情況下，一小石子從。點(diǎn)拋出沿軌跡。尸。運(yùn)動，其中P是最高點(diǎn)。若空

氣阻力大小與瞬時速度大小成正比，則小石子豎直方向分運(yùn)動的加速度大小（)

A.O點(diǎn)最大B.P點(diǎn)最大

C.Q點(diǎn)最大D.整個運(yùn)動過程保持不變

【答案】A

【解析】

【詳解】由于空氣阻力大小與瞬時速度大小成正比，小石子在0點(diǎn)時速度斜向上方，此時速度最大，空氣

阻力斜向下方最大，上升過程與豎直方向夾角最小，故此時空氣阻力分解在豎直方向最大，根據(jù)牛頓第二

定律可知此時豎直方向分運(yùn)動的加速度最大。

故選Ao

6.主動降噪耳機(jī)能收集周圍環(huán)境中的噪聲信號，并產(chǎn)生相應(yīng)的抵消聲波，某一噪聲信號傳到耳膜的振動圖

像如圖所示，取得最好降噪效果的抵消聲波（聲音在空氣中的傳播速度為340m/s）（）

A.振幅為24

B.頻率為100Hz

C.波長應(yīng)為1.7m的奇數(shù)倍

D.在耳膜中產(chǎn)生的振動與圖中所示的振動同相

【答案】B

【解析】

【詳解】主動降噪耳機(jī)是根據(jù)波的干涉條件，抵消聲波與噪聲的振幅、頻率相同，相位相反，疊加后才能

相互抵消來實(shí)現(xiàn)降噪的。

A.抵消聲波與噪聲的振幅相同，也為4,A錯誤；

B.抵消聲波與噪聲的頻率相同，由

/=l=100Hz

T

B正確；

C.抵消聲波與噪聲的波速、頻率相同，則波長也相同，為

A=vT-340x0.01m=3.4m

C錯誤；

D.抵消聲波在耳膜中產(chǎn)生的振動與圖中所示的振動反相，D錯誤。

故選B

7.如圖甲所示，一導(dǎo)體桿用兩條等長細(xì)導(dǎo)線懸掛于水平軸OO',接入電阻及構(gòu)成回路.導(dǎo)體桿處于豎直向

上的勻強(qiáng)磁場中，將導(dǎo)體桿從豎直位置拉開小角度由靜止釋放，導(dǎo)體桿開始下擺。當(dāng)&=幾時，導(dǎo)體桿振

動圖像如圖乙所示.若橫縱坐標(biāo)皆采用圖乙標(biāo)度，則當(dāng)R=2幾時，導(dǎo)體桿振動圖像是（）

【答案】B

【解析】

【詳解】導(dǎo)體桿切割磁感線時.，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可得，導(dǎo)體桿受到的安培力總是阻礙導(dǎo)

體棒的運(yùn)動。當(dāng)及從凡變?yōu)?凡時，回路中的電阻增大，則電流減小，導(dǎo)體桿所受安培力減小，即導(dǎo)體桿

在擺動時所受的阻力減弱，所桿從開始擺動到停止，運(yùn)動的路程和經(jīng)歷的時間變長。

故選Bo

8.某興趣小組設(shè)計的測量大電流的裝置如圖所示，通有電流/的螺繞環(huán)在霍爾元件處產(chǎn)生的磁場8=勺/,

通有待測電流/'的直導(dǎo)線垂直穿過螺繞環(huán)中心，在霍爾元件處產(chǎn)生的磁場"=左2/'。調(diào)節(jié)電阻尺，當(dāng)電

流表示數(shù)為時，元件輸出霍爾電壓UH為零，則待測電流/'的方向和大小分別為（）

A.arb,B.a—b,壯A）

C.bta,jA）D.bta,

【答案】D

【解析】

【詳解】根據(jù)安培定則可知螺繞環(huán)在霍爾元件處產(chǎn)生的磁場方向向下，則要使元件輸出霍爾電壓UH為零，

直導(dǎo)線在霍爾元件處產(chǎn)生的磁場方向應(yīng)向上，根據(jù)安培定則可知待測電流/'的方向應(yīng)該是b->a；元件

輸出霍爾電壓UH為零，則霍爾元件處合場強(qiáng)為0,所以有

kJH

解得

故選D。

9.宇宙射線進(jìn)入地球大氣層與大氣作用會產(chǎn)生中子，中子與大氣中的氮14會產(chǎn)生以下核反應(yīng)：

；4N+；n^4C+；H,產(chǎn)生的：C能自發(fā)進(jìn)行少衰變，其半衰期為5730年，利用碳14的衰變規(guī)律可推斷

古木的年代.下列說法正確的是（）

A.；4c發(fā)生￡衰變的產(chǎn)物是;$N

B.衰變輻射出的電子來自于碳原子的核外電子

C.近年來由于地球的溫室效應(yīng)，引起的半衰期發(fā)生微小變化

D.若測得一古木樣品的：C含量為活體植物的則該古木距今約為11460年

64

【答案】D

【解析】

【詳解】A.根據(jù)

"一/N+

67—1

即fc發(fā)生月衰變的產(chǎn)物是;“N,選項A錯誤;

B.〃衰變輻射出的電子來自于原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時放出的電子，選項B錯誤;

C.半衰期是核反應(yīng)，與外界環(huán)境無關(guān)，選項C錯誤；

D.若測得一古木樣品的：C含量為活體植物的工，可知經(jīng)過了2個半衰期，則該古木距今約為5730x2年

64

=11460年，選項D正確。

故選D。

10.太陽系各行星幾平在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運(yùn)動.當(dāng)?shù)厍蚯『眠\(yùn)行到某地外行星和太陽之

間，且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象，稱為“行星沖日”，已知地球及各地外行星繞太陽運(yùn)動的軌道半徑

如下表：

行星名稱地球火星木星土星天王星海王星

軌道半徑A/AU1.01.55.29.51930

則相鄰兩次“沖日”時間間隔約為（）

A.火星365天B.火星800天

C.天王星365天D.天王星800天

【答案】B

【解析】

【詳解】根據(jù)開普勒第三定律有

R3.

解得

設(shè)相鄰兩次“沖日”時間間隔為f,則

解得

由表格中的數(shù)據(jù)可得

故選Bo

11.被譽(yù)為“中國天眼”的大口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡已發(fā)現(xiàn)660余顆新脈沖星，領(lǐng)先世界。天眼對距地球?yàn)楣?/p>

的天體進(jìn)行觀測，其接收光子的橫截面半徑為心若天體射向天眼的輻射光子中，有〃①<1）倍被天眼接收,

天眼每秒接收到該天體發(fā)出的頻率為v的N個光子。普朗克常量為肌則該天體發(fā)射頻率為v光子的功率為

()

4Nl}hv2Nl}hvr/I^hvr)l}hv

r?B.zc.—-—

R'nRr/4R2N2R2N

【答案】A

【解析】

【詳解】設(shè)天體發(fā)射頻率為v光子的功率為P,由題意可知

c兀R?、”

Ptx-------xn=Nhv

4"7

解得

cANChv

p=---------

R，

故選A-

12.如圖所示，示波管由電子槍豎直方向偏轉(zhuǎn)電極YY，、水平方向偏轉(zhuǎn)電極XX，和熒光屏組成。電極XX，的

長度為/、間距為4、極板間電壓為U,YY，極板間電壓為零，電子槍加速電壓為10。。電子剛離開金屬絲的

速度為零，從電子槍射出后沿O。'方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電極。已知電子電荷量為e,質(zhì)量為加，則電子（）

m

B.打在熒光屏?xí)r，動能大小為lie。

C.在XX，極板間受到電場力的沖量大小為J2加eU

D.打在熒光屏?xí)r，其速度方向與0。連線夾角a的正切tana=-二

20d

【答案】D

【解析】

【詳解】A.由牛頓第二定律可得，在XX，極板間的加速度大小

A錯誤；

B.電子電極XX，間運(yùn)動時，有

vx=axt

I

t=—

d

電子離開電極XX，時的動能為

1/2

Ek=3〃收+V）=eU（l0+壽）

/2

電子離開電極XX后做勻速直線運(yùn)動，所以打在熒光屏?xí)r，動能大小為eU（10+今），B錯誤;

C.在XX，極板間受到電場力的沖量大小

C錯誤;

D.打在熒光屏?xí)r，其速度方向與0。，連線夾角a的正切

vI

tana=x—=---

%20d

D正確。

故選Do

13.如圖所示為一斜邊鍍銀的等腰直角棱鏡的截面圖。一細(xì)黃光束從直角邊N3以角度。入射，依次經(jīng)/C

和6C兩次反射，從直角邊ZC出射。出射光線相對于入射光線偏轉(zhuǎn)了。角，則a()

B.大于90°

C.小于90°D.與棱鏡的折射率有關(guān)

【答案】A

【解析】

【詳解】如圖所示

sin。

n-------

sin[3

設(shè)光線在8c邊的入射角為S,光線在/C邊的入射角為，折射角為i；由反射定律和幾何知識可知

￡+夕=45。

/3+2（p+r=90°

聯(lián)立解得

r—f3

根據(jù)折射定律可得

sinisini

——=-=n

sinrsin0

可得

i=6

過。點(diǎn)做出射光的平行線，則該平行線與48的夾角為夕，由幾何知識可知，入射光與出射光的夾角為90。。

故選Ao

二、選擇題n（本題共2小題，每小題3分，共6分。每小題列出的四個備選項中至少有一

個是符合題目要求的。全部選對的得3分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）

14.下列說法正確的是（）

A.利用電容傳感器可制成麥克風(fēng)

B.物體受合外力越大，則動量變化越快

C.利用紅外傳感器可制成商場的自動門

D.牛頓運(yùn)動定律不適用，則動量守恒定律也不適用

【答案】ABC

【解析】

【詳解】A.聲音使振動膜片振動，改變兩極板間距離，使聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號，則可以利用電容傳感器

可制成麥克風(fēng)，故A正確；

B.由動量定理有

F合t=2

可得

包=取

tn

可知，物體受合外力越大，則動量變化越快，故B正確；

C.人體可以向外界釋放紅外線，感應(yīng)裝置接收到紅外線后，可以開門，則可以利用紅外傳感器可制成商場

的自動門，故C正確：

D.牛頓運(yùn)動定律只適用于宏觀低速問題，不適用于微觀高速問題。而動量守恒定律既適用于低速宏觀問題,

也適用于高速微觀問題，故D錯誤。

故選ABCo

15.氫原子從高能級向低能級躍遷時，會產(chǎn)生四種頻率的可見光，其光譜如圖1所示。氫原子從能級6躍遷

到能級2產(chǎn)生可見光I,從能級3躍遷到能級2產(chǎn)生可見光IIo用同一雙縫干涉裝置研究兩種光的干涉現(xiàn)象,

得到如圖2和圖3所示的干涉條紋。用兩種光分別照射如圖4所示的實(shí)驗(yàn)裝置，都能產(chǎn)生光電效應(yīng)。下列

說法正確的是（）

紫紅

圖1

uiiimiimiui

圖2

圖3

A.圖1中的H4對應(yīng)的是I

B.圖2中的干涉條紋對應(yīng)的是n

C.I的光子動量大于I［的光子動量

D.P向°移動，電流表示數(shù)為零時I對應(yīng)的電壓表示數(shù)比H的大

【答案】CD

【解析】

【詳解】根據(jù)題意可知。氫原子發(fā)生能級躍遷時，由公式可得

E-E=hv=—

"A

可知，可見光I的頻率大，波長小，可見光n的頻率小，波長大。

A.可知，圖1中的H“對應(yīng)的是可見光n,故A錯誤;

B.由公式有，干涉條紋間距為

Ax—A一

d

由圖可知，圖2中間距較小，則波長較小，對應(yīng)的是可見光I,故B錯誤;

C.根據(jù)題意，由公式可得，光子動量為

hvh

p=—=—

*cA

可知，1的光子動量大于II的光子動量，故C正確；

D.根據(jù)光電效應(yīng)方程及動能定理可得

eUc=hv-W0

可知，頻率越大，遏止電壓越大，則P向。移動，電流表示數(shù)為零時I對應(yīng)的電壓表示數(shù)比H的大，故D

正確。

故選CD。

非選擇題部分

三、非選擇題（本題共5小題，共55分）

16.在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。

圖1

①需要的實(shí)驗(yàn)操作有（多選）；

A.調(diào)節(jié)滑輪使細(xì)線與軌道平行

B.傾斜軌道以補(bǔ)償阻力

C.小車靠近打點(diǎn)計時器靜止釋放

D.先接通電源再釋放小車

②經(jīng)正確操作后打出一條紙帶，截取其中一段如圖2所示。選取連續(xù)打出的點(diǎn)0、1、2、3、4為計數(shù)點(diǎn)，

則計數(shù)點(diǎn)1的讀數(shù)為cm。已知打點(diǎn)計時器所用交流電源的頻率為50Hz,則打計數(shù)點(diǎn)2時小車

的速度大小為：m/s（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

01234

?????

llllllllllpllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllplllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllll

0cm123456789101112

圖2

【答案】①.ACD②.2.75③.1.48

【解析】

【詳解】①[1]A.實(shí)驗(yàn)需要調(diào)節(jié)滑輪使細(xì)線與軌道平行，選項A正確；

B.該實(shí)驗(yàn)只要使得小車加速運(yùn)動即可，不需要傾斜軌道補(bǔ)償阻力，選項B錯誤；

C.為了充分利用紙帶，則小車靠近打點(diǎn)計時器靜止釋放，選項C正確；

D.先接通電源再釋放小車，選項D正確。

故選ACD。

②[2][3]計數(shù)點(diǎn)1的讀數(shù)為2.75cm。已知打點(diǎn)計時器所用交流電源的頻率為50Hz,則打點(diǎn)周期T=0.02s,

則打計數(shù)點(diǎn)2時小車的速度大小為

g(8.65-2.75)xlMm/s=].48m/s

丫2=

2T0.04

17.“探究向心力大小的表達(dá)式”實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

①采用的實(shí)驗(yàn)方法是

A.控制變量法B.等效法C.模擬法

②在小球質(zhì)量和轉(zhuǎn)動半徑相同的情況下，逐漸加速轉(zhuǎn)動手柄到一定速度后保持勻速轉(zhuǎn)動。此時左右標(biāo)尺露

出的紅白相間等分標(biāo)記的比值等于兩小球的之比（選填“線速度大小”、“角速度平方”或“周

期平方”）；在加速轉(zhuǎn)動手柄過程中，左右標(biāo)尺露出紅白相間等分標(biāo)記的比值（選填"不變”、

“變大”或“變小”）。

【答案】①.A②.角速度平方③.不變

【解析】

【詳解】①⑴本實(shí)驗(yàn)先控制住其它幾個因素不變，集中研究其中一個因素變化所產(chǎn)生的影響，采用的實(shí)驗(yàn)

方法是控制變量法；

故選Ao

②[2]標(biāo)尺上露出的紅白相間的等分格數(shù)之比為兩個小球所受向心力的比值，根據(jù)

F=mrar

在小球質(zhì)量和轉(zhuǎn)動半徑相同的情況下，可知左右標(biāo)尺露出的紅白相間等分標(biāo)記的比值等于兩小球的角速度

平方之比。

[3]小球質(zhì)量和轉(zhuǎn)動半徑相同的情況下，由于兩球線速度相同，根據(jù)

可知兩球角速度相同；又根據(jù)

F=mrar

可知向心力之比為1：1,逐漸加大手柄的轉(zhuǎn)速，左右標(biāo)尺露出的紅白相間等分標(biāo)記的比值不變。

18.在“測量金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中：

（1）測量一段金屬絲電阻時所用器材和部分電路連線如圖1所示，圖中的導(dǎo)線。端應(yīng)與（選填

“一”、“0.6”或“3”）接線柱連接，6端應(yīng)與（選填“一”、“0.6”或“3”）接線柱連接。

開關(guān)閉合前，圖1中滑動變阻器滑片應(yīng)置于（選填“左”或“右”）端。

圖1

（2）合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，得到多組。和/數(shù)據(jù)。甲同學(xué)由每組。、/數(shù)據(jù)計算電阻，然后求電阻

平均值：乙同學(xué)通過U-/圖像求電阻。則兩種求電阻的方法更合理的是（選填“甲”或"乙”）o

（3）兩同學(xué)進(jìn)一步探究用銀銘絲將滿偏電流/g=300pA的表頭G改裝成電流表。如圖2所示，表頭G兩

端并聯(lián)長為L的銀銘絲，調(diào)節(jié)滑動變阻器使表頭G滿偏，毫安表示數(shù)為改變L重復(fù)上述步驟，獲得多

圖3

則/-,圖像斜率”=mA-m?若要把該表頭G改裝成量程為9mA的電流表，需要把長為

L

m的銀輅絲并聯(lián)在表頭G兩端。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

【答案】?.0.6?.0.6③.左④.乙⑤.2.1##2.2##2.3##2.4##2.5⑥.

0.24##0.25##0.26##0.27##0.28

【解析】

【詳解】（1）口][2][3]實(shí)驗(yàn)中用兩節(jié)干電池供電，則圖中的導(dǎo)線“端應(yīng)與“0.6”接線柱連接，電壓表測電

阻兩端的電壓，則金屬絲的電阻較小，電流表外接誤差較小，故b端應(yīng)與“0.6”接線柱連接。為了保護(hù)電

表，開關(guān)閉合前，圖1中滑動變阻器滑片應(yīng)置于左端。

（2）[4]做S/圖象可以將剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù)，提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確程度，減少實(shí)驗(yàn)的誤差，則乙同學(xué)通

過U-/圖像求電阻，求電阻的方法更合理；

（3）[5]由圖像可知/-,圖像斜率

L

k=-----—?2.3mA-m

3.1-2.4

[6]方法一：由電路可知

4%=（/一4）1

PL

IrS

上J=k=2.3mAm

P

若要把該滿偏電流為300RA表頭G改裝成量程為9mA的電流表，則并聯(lián)的電阻

L,工0.26m

方法二：延長圖像可知，當(dāng)/=9.0mA時可得

一=3.8mT

L

L,^0.26m

19.某探究小組設(shè)計了一個報警裝置，其原理如圖所示。在豎直放置的圓柱形容器內(nèi)用面積S=100cm2、

質(zhì)量加=1kg的活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，活塞能無摩擦滑動。開始時氣體處于溫度7；=300K、活

塞與容器底的距離圖=30cm的狀態(tài)從環(huán)境溫度升高時容器內(nèi)氣體被加熱，活塞緩慢上升d=3cm恰好到

達(dá)容器內(nèi)的卡口處，此時氣體達(dá)到狀態(tài)及活塞保持不動，氣體被繼續(xù)加熱至溫度4=363K的狀態(tài)C時

觸動報警器。從狀態(tài)/到狀態(tài)C的過程中氣體內(nèi)能增加了△U=158J。取大氣壓00=0.99x1O'Pa,求氣

體。

(1)在狀態(tài)8的溫度；

(2)在狀態(tài)C的壓強(qiáng)：

(3)由狀態(tài)A到狀態(tài)C過程中從外界吸收熱量

【答案】(1)330K；(2)l.lxlO5Pa;(3)188J

【解析】

【詳解】(1)根據(jù)題意可知，氣體由狀態(tài)/變化到狀態(tài)8的過程中，封閉氣體的壓強(qiáng)不變，則有

"工

工TB

解得

(2)從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中，活塞緩慢上升，則

pBS=p0S+mg

解得

5

pfi=lxlOPa

根據(jù)題意可知，氣體由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中，氣體的體積不變，則有

PjL=Pc_

〃一心

解得

Pc=.PB=Llxl（）5pa

1B

（3）根據(jù)題意可知，從狀態(tài)N到狀態(tài)C的過程中氣體對外做功為

%=PBSXI=30J

由熱力學(xué)第一定律有

△U=%+0

解得

Q=AU+%=188J

20.一游戲裝置豎直截面如圖所示，該裝置由固定在水平地面上傾角6=37°的直軌道、螺旋圓形軌道

BCDE,傾角6=37°的直軌道EF、水平直軌道FG組成，除FG段外各段軌道均光滑，且各處平滑連接。

螺旋圓形軌道與軌道48、E尸相切于8（E）處.凹槽G4〃底面小水平光滑，上面放有一無動力擺渡車,

并緊靠在豎直側(cè)壁G"處，擺渡車上表面與直軌道下尸G、平臺慶位于同一水平面。已知螺旋圓形軌道半

徑R=0.5m,8點(diǎn)高度為L2R,FG長度（仃=2-5m,印長度L0=9m,擺渡車長度L=3m、質(zhì)量

m=lkg。將一質(zhì)量也為機(jī)的滑塊從傾斜軌道"5上高度〃=2.3m處靜止釋放，滑塊在尸G段運(yùn)動時的阻

力為其重力的0.2倍。（擺渡車碰到豎直側(cè)壁〃立即靜止，滑塊視為質(zhì)點(diǎn)，不計空氣阻力，sin37°=0.6,

cos37°=0.8）

（1）求滑塊過C點(diǎn)的速度大小％和軌道對滑塊的作用力大小Fc；

（2）擺渡車碰到〃前，滑塊恰好不脫離擺渡車，求滑塊與擺渡車之間的動摩擦因數(shù)〃；

（3）在（2）的條件下，求滑塊從G到J所用的時間入

【答案】(1)%=4m/s,耳=22N；(2)//=0.3；(3)/=2.5s

【解析】

【詳解】（1）滑塊從靜止釋放到。點(diǎn)過程，根據(jù)動能定理可得

1,

mg{h-1.27?-7?-7?cos0）=—mv^

解得

vc-4m/s

滑塊過C點(diǎn)時，根據(jù)牛頓第二定律可得

Fc+mg-m—

解得

兄=22N

（2）設(shè)滑塊剛滑上擺渡車時的速度大小為v,從靜止釋放到G點(diǎn)過程，根據(jù)動能定理可得

2

mgh—0.2mgLFG=；mv

解得

u=6m/s

擺渡車碰到〃前，滑塊恰好不脫離擺渡車，說明滑塊到達(dá)擺渡車右端時剛好與擺渡車共速匕，以滑塊和擺

渡車為系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)動量守恒可得

mv-2mvt

解得

v,=—=3m/s

2

根據(jù)能量守恒可得

1212

Q=/.imgL=—mv~--x2mvx

解得

〃=0.3

（3）滑塊從滑上擺渡車到與擺渡車共速過程，滑塊的加速度大小為

a=〃機(jī)-g=32m/,s2

m

所用時間為

,一片匕1s

i-a

此過程滑塊通過的位移為

v+v,..

%=—丁力=4.5m

滑塊與擺渡車共速后，滑塊與擺渡車一起做勻速直線運(yùn)動，該過程所用時間為

“塵土=L5s

匕

則滑塊從G到J所用的時間為

t=t{+t2=2.5s

21.如圖1所示，剛性導(dǎo)體線框由長為￡、質(zhì)量均為m的兩根豎桿，與長為2/的兩輕質(zhì)橫桿組成，且2/o

線框通有恒定電流/（）,可以繞其中心豎直軸轉(zhuǎn)動。以線框中心。為原點(diǎn)、轉(zhuǎn)軸為z軸建立直角坐標(biāo)系，在

y軸上距離。為。處，固定放置二半徑遠(yuǎn)小于0,面積為S、電阻為R的小圓環(huán)，其平面垂直于y軸。在外

力作用下，通電線框繞轉(zhuǎn)軸以角速度。勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)線框平面與xOz平面重合時為計時零點(diǎn)，圓環(huán)處的磁

感應(yīng)強(qiáng)度的y分量4與時間的近似關(guān)系如圖2所示，圖中為已知I。

TT

（1）求0到一時間內(nèi)，流過圓環(huán)橫截面的電荷量0；

co

27r

（2）沿y軸正方向看以逆時針為電流正方向，在0——時間內(nèi)，求圓環(huán)中的電流與時間的關(guān)系；

3a）

（3）求圓環(huán)中電流的有效值：

（4）當(dāng)撤去外力，線框?qū)⒕徛郎p速，經(jīng)工時間角速度減小量為也<1],設(shè)線框與圓環(huán)的能量轉(zhuǎn)換

CO\CD7

效率為上求△。的值（當(dāng)0<1<1,有（l-x）2憶1一2%）。

71

00</<—

3696602s2

【答案】(1)(2)1=<；(3)；(4)

R6。5ns712〃?！?/p>

-----2——<t<—兀RkmR

、TTR3a)3a)

【解析】

【詳解】（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律

A/

由閉合電路歐姆定律

由電流定義式

q=￡/△/

聯(lián)立可得

AO25..S

q-------------

RR

（2）在0----時

3co

/?=處=0

RRkt

一乃2萬，

在--------時

3co3a）

"S

E二2二6①B°S

RRTIR

（3）從能量角度

產(chǎn)小哈

解得

,2y[^coBoS

有——贏一

（4）由能量傳遞

「”22

k7—1c2mco~r2-(d)-A69)/=/力7?生

2L」CD

化簡可得

12療4污2兀

kma)2l2---------------------1\.------

兀2R2CD

即

而療L.2以=也空

coTTRCD

解得

兀kmrR

22.探究離子源發(fā)射速度大小和方向分布的原理如圖所示。x軸上方存在垂直xQy平面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大

小為8的勻強(qiáng)磁場。x軸下方的分析器由兩塊相距為“、長度足夠的平行金屬薄板M和N組成，其中位于x

軸的〃板中心有一小孔C（孔徑忽略不計），N板連接電流表后接地。位于坐標(biāo)原點(diǎn)。的離子源能發(fā)射質(zhì)量

為〃八電荷量為q的正離子,其速度方向與夕軸夾角最大值為60°;且各個方向均有速度大小連續(xù)分布在1%

和之間的離子射出。已知速度大小為％、沿夕軸正方向射出的離子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后恰好垂直x軸射入孔

Co未能射入孔C的其它離子被分析器的接地外罩屏蔽（圖中沒有畫出）。不計離子的重力及相互作用，不

考慮離子間的碰撞。

（1）求孔C所處位置的坐標(biāo)與；

（2）求離子打在N板上區(qū)域的長度A；

（3）若在N與M板之間加載電壓，調(diào)節(jié)其大小，求電流表示數(shù)剛為0時的電壓00:

（4）若將分析器沿著x軸平移，調(diào)節(jié)加載在N與M板之間的電壓，求電流表示數(shù)剛為。時的電壓與孔

C位置坐標(biāo)x之間關(guān)系式。

【答案】(1)(2)2d-,(3)應(yīng)；⑷當(dāng)吧LxJ也叫時,u

qB