2020年全國1卷高考物理試卷(新課標Ⅰ)(word解析版)

1、林宏超-編輯絕密啟用前2020年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試全國I卷理綜物理（含答案解析）注意事項：1 .答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2 .回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號 涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時， 將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3 .考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回?？赡苡玫降南鄬υ淤|(zhì)量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 P 31 Cl 35.5Ar 40 V 51 Fe 56二、選擇題：本題共8小題，每小題6分。共48分。在每小題給出的四個選項

2、中，第15題只有一項符合題目要求，第68題有多項符合題目要求。全部選對 的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1行駛中的汽車如果發(fā)生劇烈碰撞，車內(nèi)的安全氣囊會被彈出并瞬間充滿氣體。若碰撞后汽 車的速度在很短時間內(nèi)減小為零，關于安全氣囊在此過程中的作用，下列說法正確的是（ ）A.增加了司機單位面積的受力大小B.減少了碰撞前后司機動量的變化量C.將司機的動能全部轉換成汽車的動能D.延長了司機的受力時間并增大了司機的受力面積112 .火星 質(zhì)量約為地球質(zhì)量的 一,半徑約為地球半徑的 一，則同一物體在火星表面與在地 102球表面受到的引力的比值約為（）A. 0.2B. 0.4C. 2.0D.

3、2.53 .如圖，一同學表演蕩秋千。 已知秋千的兩根繩長均為 10 m,該同學和秋千踏板的總質(zhì)量約為50 kg。繩的質(zhì)量忽略不計，當該同學蕩到秋千支架的正下方時，速度大小為8 m/s,此時每根繩子平均承受的拉力約為（）A.200 NB. 400 NC.600 ND.800 N4.圖（a）所示的電路中,Uc隨時間t的變化如圖（b）所示，則下列描述電阻R兩端電壓Ur隨時間t變化的圖像中,正確的是（）K與L間接一智能電源，用以控制電容器C兩端的電壓Uc。如果5.一勻強磁場的磁感應強度大小為D.B,方向垂直于紙面向外， 其邊界如圖中虛線所示，ab為一束質(zhì)量為 m、電荷量為q （q>0）半圓，ac

4、、bd與直徑ab共線，ac間的距離等于半圓的半徑。的粒子，在紙面內(nèi)從 c點垂直于ac射入磁場，這些粒子具有各種速率。不計粒子之間的相互作用。在磁場中運動時間最長的粒子，其運動時間為（）A 7 m b 5 m c 4 m6qB4qB3qB3 mD.2qB6 .下列核反應方程中，Xi, X2, X3, X4代表a粒子的有（）221231A. iH+ iH- on+XiB. iH+ iH -°n + X2C.235 一92U +i . i4489,on- 56Ba + 360 + 3X 3i 63D. 0n + 3Li- iH + X47 .一物塊在高3.0 m、長5.0 m的斜面頂端從靜

5、止開始沿斜面下滑，其重力勢能和動能隨下滑距離s的變化如圖中直線I、n所示，重力加速度取i0 m/s2。則（）A.物塊下滑過程中機械能不守恒8 .物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5C.物塊下滑時加速度的大小為6.0 m/s2D.當物塊下滑2.0 m時機械能損失了 i2 J8.如圖，U形光滑金屬框 abcd置于水平絕緣平臺上，ab和dc邊平行，和bc邊垂直。ab、dc足夠長，整個金屬框電阻可忽略。一根具有一定電阻的導體棒 MN置于金屬框上，用水 平恒力F向右拉動金屬框，運動過程中，裝置始終處于豎直向下的勻強磁場中，MN與金屬框保持良好接觸，且與 bc邊保持平行。經(jīng)過一段時間后（）X XX jWxX

6、X Xa1-1 占乂 xx xx x FxXXXXXXXdXXXxXXXA.金屬框的速度大小趨于恒定值B.金屬框的加速度大小趨于恒定值C.導體棒所受安培力的大小趨于恒定值D.導體棒到金屬框bc邊的距離趨于恒定值三、非選擇題：共62分，第912題為必考題，每個試題考生都必須作答。第 1314題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：（共47分）9.某同學用伏安法測量一阻值為幾十歐姆的電阻Rx,所用電壓表的內(nèi)阻為 1 k q電流表內(nèi)阻為0.5 Q該同學采用兩種測量方案，一種是將電壓表跨接在圖（a）所示電路的 O、P兩點之間，另一種是跨接在 。、Q兩點之間。測量得到如圖（b）所示的兩條UH圖線，其

7、中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)。O PQ圖（a）回答下列問題：（1）圖（b）中標記為II的圖線是采用電壓表跨接在 （填“ O、P”或“ O、Q”） 兩點的方案測量得到的?？倀tE標=.盤一望寓國一Eh:!: £，一1-f1一 *一圖(b)（2）根據(jù)所用實驗器材和圖（b）可判斷，由圖線 （填“ I”或“II”）得到的結果更接近待測電阻的真實值，結果為 Q （保留1位小數(shù)）。（3）考慮到實驗中電表內(nèi)阻的影響，需對（2）中得到的結果進行修正，修正后待測電阻的阻值為 Q （保留1位小數(shù)）。10.某同學用如圖所示的實驗裝置驗證動量定理，所用器材包括：氣墊導軌、滑塊（上方安 裝有寬度為d的遮

8、光片）、兩個與計算機相連接的光電門、祛碼盤和祛碼等。實驗步驟如下:(1)開動氣泵，調(diào)節(jié)氣墊導軌，輕推滑塊，當滑塊上的遮光片經(jīng)過兩個光電門的遮光時間時，可認為氣墊導軌水平;重 m2；(2)用天平測祛碼與祛碼盤的總質(zhì)量m1、滑塊(含遮光片)的質(zhì)(3)用細線跨過輕質(zhì)定滑輪將滑塊與祛碼盤連接，并讓細線水平拉動滑塊;(4)令滑塊在祛碼和祛碼盤拉動下從左邊開始運動，和計算機連接的光電門能測量出遮光片經(jīng)過A、B兩處的光電門的遮光時間At1、At2及遮光片從A運動到B所用的時間t12；(5)在遮光片隨滑塊從 A運動到B的過程中，如果將祛碼和祛碼盤所受重力視為滑塊所受拉力，拉力沖量的大小 1 =,滑塊動量改變量

9、的大小牛=;(用題中給出的物理量及重力加速度 g表示)(6)某次測量得到的一組數(shù)據(jù)為:s,用2=1.270 10-2 s, t12=1.50 s,(結果均保留3位有效數(shù)字)(7)定義IApI11.我國自主研制了運22d=1.000 cm,mH5。102 kg m2=0j00 kg At1=3.900 102 .取 a=9 80to/s2可彳N/s 加=g m - s-1 -g . .Mm/sj_ -y100% ,本次實驗%41，r效數(shù)字)。廠/、I-20重型運輸機。飛.得的升力大/ F可用F.2描寫，.系數(shù)；v是飛機在平直跑道上的滑行速度，F(xiàn)與,所受重力相的v稱為飛機的起飛，M度，5已知飛機質(zhì)

10、量為1.21 10 kg時，起飛離51匚知0機質(zhì)重為1.21 10 kg時，起飛離?6im|裝載貨物后質(zhì)量為1.6.0 kg裝載貨物前后起飛離地時的k值可視為/。(1)求飛機裝載貨物后的起飛離地速度;(2)若該飛機裝載貨物后，從靜止開始勻加速滑行1 521 m起飛離地，求飛機在滑行過程中加速度的大小和所用的時間。12.在一柱形區(qū)域內(nèi)有勻強電場，柱的橫截面積是以O為圓心，半徑為 R的圓，AB為圓的直徑，如圖所示。質(zhì)量為 m,電荷量為q (q>0)的帶電粒子在紙面內(nèi)自 A點先后以不同的速度進入電場，速度方向與電場的方向垂直。已知剛進入電場時速度為零的粒子，自圓周上的C點以速率V0穿出電場，A

11、C與AB的夾角 打60 °。運動中粒子僅受電場力作用。(1)求電場強度的大小;(2)為使粒子穿過電場后的動能增量最大,該粒子進入電場時的速度應為多大?(3)為使粒子穿過電場前后動量變化量大小為mvo,該粒子進入電場時的速度應為多大?(二)選考題：共15分。請考生從則每科按所做的第一題計分。物理一一選彳3-313.分子間彳用力F與分子間距r關系如圖所示定兩分子相距無窮遠時分子間的勢能為零。若遠處向。點運動，在兩分子間距減小到大”)；在間距由2減小到ri的過程中，勢能(填“大于”在間距等于1處，勢能F14.甲、乙兩個儲氣罐儲存有同種氣體(可視為q強為p；乙罐的容積為2V,罐中氣體的壓強分

12、氣體調(diào)配到乙罐中去， 兩罐中氣體溫度相的壓強相等。求調(diào)配后:(i)兩罐中氣體的壓強;(ii)甲罐中氣體的質(zhì)量與甲罐中原有氣體的質(zhì)量之比。2道物理儀中每選3作答。，多做，匆所示，.1時，F(xiàn)=0。F/育決定，規(guī) 分子固，5另一分子公Ip點很 2的過程中.能('減小“不變，”增，能II (填“減小” 變”或“增大”)； “等于”.V艮 1 p0現(xiàn)通.接兩罐的細罐中的. 調(diào)配過程中,不變，調(diào)配后兩罐.體天 比。物理一一選彳3-415 .在下列現(xiàn)象中，可以用多普勒效應解釋的有 。A.雷雨天看到閃電后，稍過一會兒才能聽到雷聲B.超聲波被血管中的血流反射后，探測器接收到的超聲波頻率發(fā)生變化C.觀察者

13、聽到遠去的列車發(fā)出的汽笛聲，音調(diào)會變低D.同一聲源發(fā)出的聲波，在空氣和水中傳播的速度不同E.天文學上觀察到雙星(相距較近、均繞它們連線上某點做圓周運動的兩顆恒星)光譜隨時間的周期性變化16 .一振動片以頻率f做簡諧振動時，固定在振動片上的兩根細桿同步周期性地觸動水面上a、b兩點，兩波源發(fā)出的波在水面上形成穩(wěn)定的干涉圖樣。c是水面上的一點，a、b、c間的距離均為l,如圖所示。已知除 c點外，在ac連線上還有其他振幅極大的點，其中距 c最近的3點到c的距離為31。求： 8(i)波的波長；(ii)波傳播速度。答案解析二、選擇題：本題共8小題，每小題6分。共48分。在每小題給出的四個選項 中，第15題

14、只有一項符合題目要求，第68題有多項符合題目要求。全部選對 的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.行駛中的汽車如果發(fā)生劇烈碰撞，車內(nèi)的安全氣囊會被彈出并瞬間充滿氣體。若碰撞后汽車的速度在很短時間內(nèi)減小為零，關于安全氣囊在此過程中的作用，下列說法正確的是( )A.增加了司機單位面積的受力大小B.減少了碰撞前后司機動量的變化量C.將司機的動能全部轉換成汽車的動能D.延長了司機的受力時間并增大了司機的受力面積【答案】D【解析】A.因安全氣囊充氣后，受力面積增大，故減小了司機單位面積的受力大小，故 A 錯誤；B.有無安全氣囊司機初動量和末動量均相同，所以動量的改變量也相同，故B錯誤；C.因

15、有安全氣囊的存在，司機和安全氣囊接觸后會有一部分動能轉化為氣體的內(nèi)能，不能全部轉化成汽車的動能，故 C錯誤；D.因為安全氣囊充氣后面積增大，司機的受力面積也增大，在司機擠壓氣囊作用過程中由于氣囊的緩沖故增加了作用時間，故D正確。故選Do112.火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的 一，半徑約為地球半徑的一，則同一物體在火星表面與在地102球表面受到的引力的比值約為()A. 0.2B. 0.4C. 2.0D. 2.5【答案】B【解析】設物體質(zhì)量為 m,則在火星表面有F1GM 1mR12在地球表面有由題意知有故聯(lián)立以上公式可得F1F2-GMm-R2M1 - 1M2 . 10R1 1R22MiR2M2R20.4

16、故選B。3.如圖，一同學表演蕩秋千。已知秋千的兩根繩長均為10 m,該同學和秋千踏板的總質(zhì)量約為50 kg。繩的質(zhì)量忽略不計，當該同學蕩到秋千支架的正下方時，速度大小為8 m/s,此時每根繩子平均承受的拉力約為（B. 400 NC.600 ND.800 N【解析】最低點由2T2 mv mg rT=410N即每根繩子拉力約為 410N,故選Bo4 .圖（a）所示的電路中，K與L間接一智能電源，用以控制電容器C兩端的電壓Uc。如果Uc隨時間t的變化如圖（b）所示，則下列描述電阻 R兩端電壓Ur隨時間t變化的圖像中,正確的是（）Uc結合圖像可矢斜率為勺2s內(nèi)的電流Ii2與3M5s內(nèi)的電流1 35關系

17、為I122I35且兩段時間中的電流方向相反，根據(jù)歐姆定律,UI 一可知RR兩端電壓大小關系滿足U R122U R35由于電流方向不同，所以電壓方向不同。故選A。5 .一勻強磁場的磁感應強度大小為B,方向垂直于紙面向外， 其邊界如圖中虛線所示，ab為半圓，ac、bd與直徑ab共線，ac間的距離等于半圓的半徑。 一束質(zhì)量為 m、電荷量為q(q>0) 的粒子，在紙面內(nèi)從 c點垂直于ac射入磁場，這些粒子具有各種速率。不計粒子之間的相互作用。在磁場中運動時間最長的粒子，其運動時間為()7 mA.6qB5 mB.4qB4 mC.3qB3 mD.2qB【解析】粒子在磁場中做勻速圓周運動qBv2 mv

18、可得粒子在磁場中的周期qB粒子在磁場中運動的時間T2m qB則粒子在磁場中運動的時間與速度無關,軌跡對應的圓心角越大，運動時間越長。采用放縮圓解決該問題,粒子垂直ac射入磁場，則軌跡圓心必在ac直線上，將粒子的軌跡半徑由零逐漸放大。當半徑r 0.5R和r 1.5R時，粒子分別從 ac、bd區(qū)域射出，磁場中的軌跡為半圓，運動時間等于半個周期。當0.5R<r<1.5R時，粒子從半圓邊界射出，逐漸將軌跡半徑從 0.5R逐漸放大，粒子射出位置從半圓頂端向下移動，軌跡圓心角從逐漸增大，當軌跡半徑為 R時，軌跡圓心角最大,然后再增大軌跡半徑，軌跡圓心角減小，因此當軌跡半徑等于R時軌跡圓心角最大

19、，即軌跡對應的最大圓心角粒子運動最長時間為qB 3qB故選Co6 .下列核反應方程中，Xi, X2, X3, X4代表a粒子的有（221A. iH + iH-0n +Xi231235114489C. 92 U + on- 56Ba + 36 Kr + 3X 3163D. 0n + 3口一出 +X4B. iH + iH -°n + X2【答案】BD4【解析】“粒子為氨原子核2 He,根據(jù)核反應方程遵守電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，A選項中3 .4 .1 .4的X1為2He, B選項中的X2為2He, C選項中的X3為中子。1D選項中的X4為2%。故選BD。7 .一物塊在高3.0 m、長5.0

20、 m的斜面頂端從靜止開始沿斜面下滑，其重力勢能和動能隨下滑距離s的變化如圖中直線I、n所示，重力加速度取10 m/s2。則（）A.物塊下滑過程中機械能不守恒8 .物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5C.物塊下滑時加速度的大小為6.0 m/s2D.當物塊下滑2.0 m時機械能損失了 12 J【答案】AB【解析】A.下滑5m的過程中，重力勢能減少 30J,動能增加10J,減小的重力勢能并不等與增加的動能，所以機械能不守恒，A正確；B.斜面高3m、長5m,則斜面傾角為 0= 37。令斜面底端為零勢面，則物塊在斜面頂端時 的重力勢能mgh= 30J可得質(zhì)量m= 1kg下滑5m過程中，由功能原理，機械能的減

21、少量等于克服摩擦力做的功mgcos 0 s= 20J求得（1= 0.5B正確；C.由牛頓第二定律mgsin 0mgos0= ma求得a= 2m/s2C錯誤；D.物塊下滑2.0m時，重力勢能減少12J,動能增加4J,所以機械能損失了 8J, D選項錯誤。 故選AB。8.如圖，U形光滑金屬框 abcd置于水平絕緣平臺上，ab和dc邊平行，和bc邊垂直。ab、dc足夠長，整個金屬框電阻可忽略。一根具有一定電阻的導體棒MN置于金屬框上，用水平恒力F向右拉動金屬框，運動過程中，裝置始終處于豎直向下的勻強磁場中，MN與金屬框保持良好接觸，且與bc邊保持平行。經(jīng)過一段時間后（）XXX 11/X XXX

22、63;1|力x乂x xxxFxXXX XXxXdL*XX N KXXXA.金屬框的速度大小趨于恒定值B.金屬框的加速度大小趨于恒定值C.導體棒所受安培力的大小趨于恒定值D.導體棒到金屬框bc邊的距離趨于恒定值【答案】BC【解析】由bc邊切割磁感線產(chǎn)生電動勢，形成電流，使得導體棒MN受到向右的安培力，做加速運動，bc邊受到向左的安培力，向右做加速運動。當MN運動時，金屬框的bc邊和導體棒MN 一起切割磁感線，設導體棒MN和金屬框的速度分別為 “、V2,則電路中的電動勢E BL(v2 v1)電流中的電流,E BL(V2 vi)I - R R金屬框和導體棒 MN受到的安培力2 2F =BL(V2 V

23、i),與運動方向相反R2. 2/、F安MN = B L (v2 ")，與運動方向相同R設導體棒MN和金屬框的質(zhì)量分別為 mi、m2,則對導體棒 MN_ 2 2miaiB L (v2 v1)R對金屬框初始速度均為零，則B2L2(v2 v1)m2a2Fai從零開始逐漸增加，a2從開始逐漸減小。當ai = a2時，相對速度V2ViFRmi2 22B2L2(mi m2)大小恒定。整個運動過程用速度時間圖象描述如下。綜上可得，金屬框的加速度趨于恒定值，安培力也趨于恒定值，BC選項正確；金屬框的速度會一直增大，導體棒到金屬框bc邊的距離也會一直增大，AD選項錯誤。故選BC。三、非選擇題：共62分

24、，第912題為必考題，每個試題考生都必須作答。第 1314題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：（共47分）9.某同學用伏安法測量一阻值為幾十歐姆的電阻Rx,所用電壓表的內(nèi)阻為 1 k q電流表內(nèi)阻為0.5 Q該同學采用兩種測量方案，一種是將電壓表跨接在圖（a）所示電路的 O、P兩點之間，另一種是跨接在 O、Q兩點之間。測量得到如圖（b）所示的兩條UH圖線，其中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)。O P、J Q圖（a）回答下列問題：（1）圖（b）中標記為II的圖線是采用電壓表跨接在 （填“ O、P”或“ O、Q”） 兩點的方案測量得到的。1二二二. Er TTr 二二n5(加 - -2 I

25、 一圖(b)（2）根據(jù)所用實驗器材和圖（b）可判斷，由圖線 （填“ I”或“II”）得到的結果更接近待測電阻的真實值，結果為 Q （保留1位小數(shù)）。（3）考慮到實驗中電表內(nèi)阻的影響，需對（2）中得到的結果進行修正，修正后待測電阻的阻值為 Q (保留1位小數(shù))?！敬鸢浮?1). O、P (2).1(3). 50.5(4). 50.0【解析】(1)1若將電壓表接在 O、P之間，I U URvRx則一RxRv,根據(jù)一次函數(shù)關系可知對應斜率為-。Rx Rv若將電壓表接在O、Q之間，電流表分壓為Ua IRaU IRaII(R Ra)對比圖像的斜率可知ki kii根據(jù)歐姆定律變形可知R解得U根據(jù)一次函數(shù)可

26、知對應斜率為 (R Ra),所以ii圖線是采用電壓表跨接在 O、p之間。(2) 2因為待測電阻為幾十歐姆電阻，通過圖像斜率大致估算待測電阻為50Q左右，根據(jù)1kQ 50 Q50 Q 0.5Q說明電流表的分壓較小，電流表的分流較大，所以電壓表應跨接在O、Q之間，所以選擇圖線i得到的結果較為準確。3根據(jù)圖像可知3 V 1V59.6mA 20mA50.5 Q4考慮電流表內(nèi)阻，則修正后的電阻為RxRx rA 50.5 Q 0.5Q 50.0 Q10.某同學用如圖所示的實驗裝置驗證動量定理，所用器材包括：氣墊導軌、滑塊(上方安裝有寬度為d的遮光片)、兩個與計算機相連接的光電門、祛碼盤和祛碼等。實驗步驟如

27、下：(1)開動氣泵，調(diào)節(jié)氣墊導軌，輕推滑塊，當滑塊上的遮光片經(jīng)過兩個光電門的遮光時間時，可認為氣墊導軌水平；(2)用天平測祛碼與祛碼盤的總質(zhì)量mi、滑塊(含遮光片)的質(zhì)量m2；(3)用細線跨過輕質(zhì)定滑輪將滑塊與祛碼盤連接，并讓細線水平拉動滑塊；(4)令滑塊在祛碼和祛碼盤的拉動下從左邊開始運動，和計算機連接的光電門能測量出遮光片經(jīng)過A、B兩處的光電門的遮光時間Ati、At2及遮光片從A運動到B所用的時間ti2；(5)在遮光片隨滑塊從 A運動到B的過程中，如果將祛碼和祛碼盤所受重力視為滑塊所受拉力，拉力沖量的大小 1=,滑塊動量改變量的大小際;(用題中給出的物理量及重力加速度 g表示)(6)某次測

28、量得到的一組數(shù)據(jù)為：d=1.000 cm, mi=1.50 10-2 kg, m2=0.400 kg ,Ati=3.900 10-2 s,用2=1.270 10-2 s, ti2=1.50 s,取 g=9.80 m/s2。計算可得 I=N- s,4=kg m s-1；(結果均保留3位有效數(shù)字)(7)定義 =彳期100%,本次實驗 /% (保留1位有效數(shù)字)。,dd、【答案】(1).大約相等(2). migti2(3). m12( ：)(4). 0.221(5).t2ti0.212(6). 4【解析】(1) 1當經(jīng)過A,B兩個光電門時間相等時，速度相等，此時由于阻力很小，可以 認為導軌是水平的。

29、(5) 2由 I = Ft,知Imigti23由 p mv2 mvi 知d d / d d、p m2 m2 m2( )t2t1t2 t1(6)4代入數(shù)值知，沖量2 一 _I m1gti2 = 1.5 109.8 1.5N s 0.221N s5動量改變量d dp m2() 0.212kg m st2t1(7) 6100%0.225 0.212 100% 4%I0.22511 .我國自主研制了運-20重型運輸機。飛機獲得的升力大小 F可用F kv2描寫，k為系數(shù);v是飛機在平直跑道上的滑行速度，F(xiàn)與飛機所受重力相等時的 v稱為飛機的起飛離地速度，55已知飛機質(zhì)重為1.21 10 kg時，起飛離地

30、速度為 66 m/s；裝載貨物后質(zhì)量為 1.69 10 kg ,裝載貨物前后起飛離地時的k值可視為不變。(1)求飛機裝載貨物后的起飛離地速度；(2)若該飛機裝載貨物后，從靜止開始勻加速滑行1 521 m起飛離地，求飛機在滑行過程中加速度的大小和所用的時間?！敬鸢浮?v2 78m/s ； (2) 2m/s2 t 39s【解析】(1)空載起飛時，升力正好等于重力：kv； n g滿載起飛時，升力正好等于重力：kv2由上兩式解得:v2 78m/s(2)滿載貨物的飛機做初速度為零的勻加速直線運動，所以v2 0 2ax解得:2a 2m/s由加速的定義式變形得:解得:t 39s12 .在一柱形區(qū)域內(nèi)有勻強電

31、場，柱的橫截面積是以O為圓心，半徑為 R的圓，AB為圓的直徑，如圖所示。質(zhì)量為 m,電荷量為q (q>0)的帶電粒子在紙面內(nèi)自 A點先后以不同的速度進入電場，速度方向與電場的方向垂直。已知剛進入電場時速度為零的粒子，自圓周上的C點以速率vo穿出電場，AC與AB的夾角 打60 °。運動中粒子僅受電場力作用。(1)求電場強度的大小;(2)為使粒子穿過電場后的動能增量最大，該粒子進入電場時的速度應為多大?(3)為使粒子穿過電場前后動量變化量的大小為mvo,該粒子進入電場時的速度應為多大?r較安】匚mv09、 2v0T /3v0【合Q E ； (2)v1； (3)0 或 v2 2qR

32、'-42 -2【解析】(1)由題意知在A點速度為零的粒子會沿著電場線方向運動，由于 q>0,故電場線由A指向C,根據(jù)幾何關系可知:XAC所以根據(jù)動能定理有:解得:L . 12 cqExAcmvo-0 22 mvo E版(2)根據(jù)題意可知要使粒子動能增量最大則沿電場線方向移動距離最多，做AC垂線并且與圓相切，切點為 D,即粒子要從D點射出時沿電場線方向移動距離最多，粒子在電場中做類平拋運動，根據(jù)幾何關系有x Rsin 60丫 v1t_ 1 2R Rcos60" at2而電場力提供加速度有qE ma聯(lián)立各式解得粒子進入電場時的速度:Vlmvo,即在電(3)因為粒子在電場中做

33、類平拋運動，粒子穿過電場前后動量變化量大小為場方向上速度變化為 vo ,過C點做AC垂線會與圓周交于 B點，故由題意可知粒子會從 C點或B點射出。當從B點射出時由幾何關系有Xbc：3R v2t2J- 1 ,2Xac R at2 - 2電場力提供加速度有qE ma聯(lián)立解得v2 -vl.當粒子從C點射出時初速度為0。 2另解:由題意知，初速度為 0時，動量增量的大小為 mv0,此即問題的一個解。自A點以不同的速率垂直于電場方向射入電場的粒子，動量變化都相同，自B點射出電場的粒子，其動量變化量也恒為mvo,由幾何關系及運動學規(guī)律可得，此時入射速率為巧 V Vo 2（二）選考題：共15分。請考生從2道

34、物理題中每科任選一題作答。如果多做， 則每科按所做的第一題計分。物理一一選彳3-313 .分子間彳用力F與分子間距r的關系如圖所示，r= ri時，F(xiàn)=0。分子間勢能由r決定，規(guī) 定兩分子相距無窮遠時分子間的勢能為零。若一分子固定于原點O,另一分子從距。點很遠處向。點運動，在兩分子間距減小到 2的過程中，勢能 （填"減小“不變”或“增 大”）；在間距由2減小到ri的過程中，勢能 （填“減小” “不變”或“增大”）； 在間距等于ri處，勢能 （填“大于” “等于”或“小于”）零?！敬鸢浮浚?）.減小 （2）.減小 （3）.小于【解析】1從距。點很遠處向。點運動，兩分子間距減小到 L的過程中，分子間體現(xiàn)引力,引力做正功，分子勢能減小；2在2q的過程中，分子間仍然體現(xiàn)引力，引力做正功，分子勢能減小;3在間距等于q之前，分子勢能一直減小， 取無窮遠處分子間勢能為零