2018年北京市高考物理試卷

2018年北京市高考物理試卷一、選擇題（本部分共8小題，每小題6分，共48分。在每小題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項）1．（6分）在核反應方程He+N→O+X中，X表示的是（）A．質(zhì)子 B．中子 C．電子 D．粒子 2．（6分）關于分子動理論，下列說法正確的是（）A．氣體擴散的快慢與溫度無關 B．布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動 C．分子間同時存在著引力和斥力 D．分子間的引力總是隨分子間距增大而增大 3．（6分）用雙縫干涉實驗裝置得到白光的干涉條紋，在光源與單縫之間加上紅色濾光片后（）A．干涉條紋消失 B．彩色條紋中的紅色條紋消失 C．中央條紋變成暗條紋 D．中央條紋變成紅色 4．（6分）如圖所示，一列簡諧橫波向右傳播，P、Q兩質(zhì)點平衡位置相距0.15m。當P運動到上方最大位移處時，Q剛好運動到下方最大位移處，則這列波的波長可能是（）A．0.60m B．0.30m C．0.20m D．0.15m 5．（6分）若想檢驗“使月球繞地球運動的力”與“使蘋果落地的力”遵循同樣的規(guī)律，在已知月地距離約為地球半徑60倍的情況下，需要驗證（）A．地球吸引月球的力約為地球吸引蘋果的力的 B．月球公轉的加速度約為蘋果落向地面加速度的 C．自由落體在月球表面的加速度約為地球表面的 D．蘋果在月球表面受到的引力約為在地球表面的 6．（6分）某空間存在勻強磁場和勻強電場。一個帶電粒子（不計重力）以一定初速度射入該空間后，做勻速直線運動；若僅撤除電場，則該粒子做勻速圓周運動。下列因素與完成上述兩類運動無關的是（）A．磁場和電場的方向 B．磁場和電場的強弱 C．粒子的電性和電量 D．粒子入射時的速度 7．（6分）研究與平行板電容器電容有關因素的實驗裝置如圖所示。下列說法正確的是（）A．實驗前，只用帶電玻璃棒與電容器a板接觸，能使電容器帶電 B．實驗中，只將電容器b板向上平移，靜電計指針的張角變小 C．實驗中，只在極板間插入有機玻璃板，靜電計指針的張角變大 D．實驗中，只增加極板帶電量，靜電計指針的張角變大，表明電容增大 8．（6分）根據(jù)高中所學知識可知，做自由落體運動的小球，將落在正下方位置。但實際上，赤道上方200m處無初速下落的小球?qū)⒙湓谡路轿恢闷珫|約6cm處。這一現(xiàn)象可解釋為，除重力外，由于地球自轉，下落過程小球還受到一個水平向東的“力”，該“力”與豎直方向的速度大小成正比。現(xiàn)將小球從赤道地面豎直上拋，考慮對稱性，上升過程該“力”水平向西，則小球（）A．到最高點時，水平方向的加速度和速度均為零 B．到最高點時，水平方向的加速度和速度均不為零 C．落地點在拋出點東側 D．落地點在拋出點西側 二、非選擇題。9．（18分）用圖1所示的實驗裝置研究小車速度隨時間變化的規(guī)律。主要實步驟如下：a．安裝好實驗器材，接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿長木板運動，重復幾次。b．選出一條點跡清晰的紙帶，接一個合適的點當作計時起點O（t=0），然后每隔相同的時間間隔T選取一個計數(shù)點，如圖2中A、B、C、D、E、F……所示。c．通過測量、計算可以得到在打A、B、C、D、E、……點時小車的速度，分別記作v1，v2，v3，v4，v5……d．以速度v為縱軸，時間t為橫軸建立直角坐標系，在坐標紙上描點，如圖3所示。結合上述實驗步驟，請你完成下列任務：（1）在下列儀器和器材中，還需要使用的有和（填選項前的字母）A．電壓合適的50Hz交流電源B．電壓可調(diào)的直流電源C．刻度尺D．秒表E．天平（含砝碼）（2）在圖3中已標出計數(shù)點A、B、D、E對應的坐標點，請在該圖中標出計數(shù)點C對應的坐標點，并畫出v﹣t圖象。（3）觀察v﹣t圖象，可以判斷小車做勻變速直線運動，其依據(jù)是。v﹣t圖象斜率的物理意義是。（4）描繪v﹣t圖象前，還不知道小車是否做勻變速直線運動。用平均速度表示各計數(shù)點的瞬時速度，從理論上講，對△t的要求是（選填“越小越好”或“與大小無關”）；從實驗的角度看，選取的△x大小與速度測量的誤差（選填“有關”或“無關”）。（5）早在16世紀末，伽利略就猜想落體運動的速度應該是均勻變化的。當時只能靠滴水計時，為此他設計了如圖4所示的“斜面實驗”，反復做了上百次，驗證了他的猜想。請你結合勻變速直線運動的知識，分析說明如何利用伽利略“斜面實驗”檢驗小球的速度是隨時間均勻變化的。10．（16分）2022年將在我國舉辦第二十四屆冬奧會，跳臺滑雪是其中最具觀賞性的項目之一。某滑道示意圖如下，長直助滑道AB與彎曲滑道BC平滑銜接，滑道BC高h=10m，C是半徑R=20m圓弧的最低點。質(zhì)量m=60kg的運動員從A處由靜止開始勻加速下滑，加速度a=4.5m/s2，到達B點時速度vB=30m/s。取重力加速度g=10m/s2。（1）求長直助滑道AB的長度L；（2）求運動員在AB段所受合外力的沖量I的大??；（3）若不計BC段的阻力，畫出運動員經(jīng)過C點時的受力圖，并求其所受支持力的大小。11．（18分）如圖1所示，用電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源，向滑動變阻器R供電。改變變阻器R的阻值，路端電壓U與電流I均隨之變化。（1）以U為縱坐標，I為橫坐標，在圖2中畫出變阻器阻值R變化過程中U﹣I圖象的示意圖，并說明U﹣I圖象與兩坐標軸交點的物理意義。（2）a．請在圖2畫好的U﹣I關系圖線上任取一點，畫出帶網(wǎng)格的圖形，以其面積表示此時電源的輸出功率；b．請推導該電源對外電路能夠輸出的最大電功率及條件。（3）請寫出電源電動勢定義式，并結合能量守恒定律證明：電源電動勢在數(shù)值上等于內(nèi)、外電路電勢降落之和。12．（20分）（1）靜電場可以用電場線和等勢面形象描述。a．請根據(jù)電場強度的定義和庫侖定律推導出點電荷Q的場強表達式；b．點電荷的電場線和等勢面分布如圖所示，等勢面S1、S2到點電荷的距離分別為r1、r2．我們知道，電場線的疏密反映了空間區(qū)域電場強度的大小。請計算S1、S2上單位面積通過的電場線條數(shù)之比。（2）觀測宇宙中輻射電磁波的天體，距離越遠單位面積接收的電磁波功率越小，觀測越困難。為了收集足夠強的來自天體的電磁波，增大望遠鏡口徑是提高天文觀測能力的一條重要途徑。2016年9月25日，世界上最大的單口徑球面射電望遠鏡FAST在我國貴州落成啟用，被譽為“中國天眼”。FAST直徑為500m，有效提高了人類觀測宇宙的精度和范圍。a．設直徑為100m的望遠鏡能夠接收到的來自某天體的電磁波功率為P1，計算FAST能夠接收到的來自該天體的電磁波功率P2；b．在宇宙大尺度上，天體的空間分布是均勻的。僅以輻射功率為P的同類天體為觀測對象，設直徑為100m望遠鏡能夠觀測到的此類天體數(shù)目是N0，計算FAST能夠觀測到的此類天體數(shù)目N。

2018年北京市高考物理試卷參考答案與試題解析一、選擇題（本部分共8小題，每小題6分，共48分。在每小題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項）1．（6分）在核反應方程He+N→O+X中，X表示的是（）A．質(zhì)子 B．中子 C．電子 D．粒子 【考點】JJ：裂變反應和聚變反應．【專題】31：定性思想；43：推理法；54O：衰變和半衰期專題．【分析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒求出x的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，即可判斷x是否表示電子、質(zhì)子、還是中子?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，He+N→O+X，X表示的是質(zhì)子，故A正確，BCD錯誤。故選：A?！军c評】本題比較簡單，考查了核反應方程中的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒的應用。2．（6分）關于分子動理論，下列說法正確的是（）A．氣體擴散的快慢與溫度無關 B．布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動 C．分子間同時存在著引力和斥力 D．分子間的引力總是隨分子間距增大而增大 【考點】83：分子的熱運動；84：布朗運動；86：分子間的相互作用力．【專題】31：定性思想；43：推理法；546：分子間相互作用力與分子間距離的關系．【分析】擴散現(xiàn)象表明分子是不停地做無規(guī)則運動的，溫度越高，分子無規(guī)則運動越劇烈，擴散越快；布朗運動是固體小顆粒的無規(guī)則運動，不是分子的運動；分子間同時存在引力和斥力，引力和斥力均隨著分子間距離的增大而減小?！窘獯稹拷猓篈、擴散的快慢與溫度有關，溫度越高，擴散越快，故A錯誤；B、布朗運動是懸浮在液體中固體小顆粒的無規(guī)則運動，它是液體分子的不規(guī)則運動的反映，故B錯誤；C、分子間同時存在相互作用的引力和斥力，故C正確；D、分子間同時存在引力和斥力，引力和斥力均隨著分子間距離的增大而減小，故D錯誤；故選：C。【點評】本題考查了分子間的相互作用力、布朗運動和擴散多個知識點，但都屬于基礎知識，平時多理解、多積累。3．（6分）用雙縫干涉實驗裝置得到白光的干涉條紋，在光源與單縫之間加上紅色濾光片后（）A．干涉條紋消失 B．彩色條紋中的紅色條紋消失 C．中央條紋變成暗條紋 D．中央條紋變成紅色 【考點】H9：光的干涉．【專題】31：定性思想；43：推理法；54G：光的干涉專題．【分析】發(fā)生干涉的條件是兩列光的頻率相同。白光通過紅色濾光片剩下紅光，仍滿足干涉條件，即能發(fā)生干涉現(xiàn)象。【解答】解：A、在雙縫中，仍是頻率相同的紅光，因此能發(fā)生干涉現(xiàn)象，故A錯誤；B、由于只有紅光干涉條紋，因此不會出現(xiàn)彩色條紋，也沒有彩色條紋中的紅色條紋消失現(xiàn)象，故B錯誤；C、在中央條紋，滿足光程差為零，則是明條紋，并不變成暗條紋，故C錯誤；D、得到白光的干涉條紋后，在光源與單縫之間加上紅色濾光片，在雙縫中的，由于紅光的頻率相同，則能發(fā)生干涉，但不是彩色條紋，而是明暗相間的紅色條紋，故D正確。故選：D?！军c評】解決本題的關鍵知道光發(fā)生干涉的條件：兩列光的頻率必須相同。4．（6分）如圖所示，一列簡諧橫波向右傳播，P、Q兩質(zhì)點平衡位置相距0.15m。當P運動到上方最大位移處時，Q剛好運動到下方最大位移處，則這列波的波長可能是（）A．0.60m B．0.30m C．0.20m D．0.15m 【考點】F4：橫波的圖象；F5：波長、頻率和波速的關系．【專題】12：應用題；32：定量思想；4C：方程法；51D：振動圖像與波動圖像專題．【分析】根據(jù)題中條件得到波長的一般表達式，然后根據(jù)n的取值求解波長的可能值?！窘獯稹拷猓篜、Q兩質(zhì)點平衡位置相距0.15m。當P運動到上方最大位移處時，Q剛好運動到下方最大位移處，則有：（n+）λ=0.15解得：（n=0、1、2、3…）當n=0時，λ=0.30m，當n=1時，λ=0.10m，故B正確、ACD錯誤。故選：B?！军c評】本題主要是考查波長的計算，解答本題要能夠根據(jù)題中條件得到波長的一般表達式，然后進行分析。5．（6分）若想檢驗“使月球繞地球運動的力”與“使蘋果落地的力”遵循同樣的規(guī)律，在已知月地距離約為地球半徑60倍的情況下，需要驗證（）A．地球吸引月球的力約為地球吸引蘋果的力的 B．月球公轉的加速度約為蘋果落向地面加速度的 C．自由落體在月球表面的加速度約為地球表面的 D．蘋果在月球表面受到的引力約為在地球表面的 【考點】4F：萬有引力定律及其應用．【專題】31：定性思想；43：推理法；528：萬有引力定律的應用專題．【分析】萬有引力提供月球做圓周運動的向心力，在地球表面的物體受到的萬有引力等于重力，據(jù)此求出月球表面的重力加速度，從而即可求解。【解答】解：設物體質(zhì)量為m，地球質(zhì)量為M，地球半徑為R，月球軌道半徑r=60R，物體在月球軌道上運動時的加速度為a，由牛頓第二定律：G=ma…①；地球表面物體重力等于萬有引力：G=mg…②；聯(lián)立①②得：=，故B正確；ACD錯誤；故選：B?！军c評】解決本題的關鍵掌握月地檢驗的原理，掌握萬有引力等于重力和萬有引力提供向心力這兩個理論，并能靈活運用。6．（6分）某空間存在勻強磁場和勻強電場。一個帶電粒子（不計重力）以一定初速度射入該空間后，做勻速直線運動；若僅撤除電場，則該粒子做勻速圓周運動。下列因素與完成上述兩類運動無關的是（）A．磁場和電場的方向 B．磁場和電場的強弱 C．粒子的電性和電量 D．粒子入射時的速度 【考點】CM：帶電粒子在混合場中的運動．【專題】31：定性思想；43：推理法；537：帶電粒子在復合場中的運動專題．【分析】帶電粒子剛好做勻速直線運動，則電場力等于洛倫茲力，只有磁場時，粒子做勻速圓周運動，結合做圓周運動的條件判斷?！窘獯稹拷猓簬щ娏Ｗ釉陔妶鲋幸欢〞艿诫妶隽Φ淖饔?；一個帶電粒子進入電場、磁場共存的區(qū)域后做勻速直線運動，所以帶電粒子受到的洛倫茲力與電場力大小相等，方向相反，即：qvB=qE可知粒子的速度大?。簐=是必須的條件，同時磁場的強弱與電場的強弱必須滿足v=；同時，由左手定則可知，洛倫茲力的方向與粒子速度的方向、磁場的方向垂直，而電場力的方向與電場的方向平行，所以磁場的方向必定與電場的方向垂直；由于帶電粒子在磁場中做勻速直線運動，結合洛倫茲力產(chǎn)生的條件可知，速度的方向必須與磁場的方向垂直，同時由平衡條件可知，洛倫茲力的方向與電場力的方向相反，則二者的方向必定也要滿足特定的條件；而且由公式v=可知，粒子滿足前面的兩個條件時，與粒子的帶電量以及粒子的電性都無關。故C符合題意，ABD不符合題意。本題選擇與完成上述兩類運動無關的，故選：C。【點評】本題考查帶電粒子在磁場中的運動，解題要抓住帶電粒子剛好以某一初速度做勻速直線運動，可知電場力等于洛倫茲力，這一條件解題，知道帶電粒子在電場、磁場中的運動情況是關鍵。7．（6分）研究與平行板電容器電容有關因素的實驗裝置如圖所示。下列說法正確的是（）A．實驗前，只用帶電玻璃棒與電容器a板接觸，能使電容器帶電 B．實驗中，只將電容器b板向上平移，靜電計指針的張角變小 C．實驗中，只在極板間插入有機玻璃板，靜電計指針的張角變大 D．實驗中，只增加極板帶電量，靜電計指針的張角變大，表明電容增大 【考點】AS：電容器的動態(tài)分析．【專題】31：定性思想；43：推理法；533：電容器專題．【分析】靜電計指針的張角反應電容器兩端間電勢差的變化，抓住電容器帶電量不變，根據(jù)C=，判定電容的變化，再依據(jù)U=，判斷電勢差的變化，從而即可求解?！窘獯稹拷猓篈、由電容器帶電量是某一極板的電量，再結合靜電感應原理，可知，只用帶電玻璃棒與電容器a板接觸，即能使電容器帶電，故A正確；B、將b板向上平移，正對面積減小，根據(jù)C=，電容減小，根據(jù)U=，Q不變，則電勢差增大，張角變大，故B錯誤。C、在極板之間插入有機玻璃板，根據(jù)C=，電容增大，根據(jù)U=，Q不變，則電勢差減小，張角變小，故C錯誤。D、在實驗中，只增加極板帶電量，根據(jù)C=，電容C不變，根據(jù)U=，則電勢差增大，張角變大，故D錯誤。故選：A?！军c評】解決本題的關鍵掌握電容器的動態(tài)分析，電容器與電源斷開，電量保持不變，電容器始終與電源相連，電容器兩端間的電勢差不變，同時理解電容器帶電量的含義。8．（6分）根據(jù)高中所學知識可知，做自由落體運動的小球，將落在正下方位置。但實際上，赤道上方200m處無初速下落的小球?qū)⒙湓谡路轿恢闷珫|約6cm處。這一現(xiàn)象可解釋為，除重力外，由于地球自轉，下落過程小球還受到一個水平向東的“力”，該“力”與豎直方向的速度大小成正比?，F(xiàn)將小球從赤道地面豎直上拋，考慮對稱性，上升過程該“力”水平向西，則小球（）A．到最高點時，水平方向的加速度和速度均為零 B．到最高點時，水平方向的加速度和速度均不為零 C．落地點在拋出點東側 D．落地點在拋出點西側 【考點】45：運動的合成和分解．【專題】31：定性思想；43：推理法；517：運動的合成和分解專題．【分析】根據(jù)運動的合成與分解，結合運動學公式，及力與運動關系，并由“力”與豎直方向的速度大小成正比，即可一一求解?！窘獯稹拷猓篈B、在剛豎直上拋時，因豎直方向有速度，則受到水平向西的一個力，導致物體水平向西有個加速度，雖然加速度會隨著豎直方向速度減小而減小，但是加速運動，因此物體到最高點時，水平方向有速度，而水平方向加速度卻為零，原因是最高點，豎直方向速度為零，故AB錯誤；CD、將此物體的運動分解成水平方向與豎直方向，在上拋過程中，水平方向速度不斷增大，當下降時，因加速度方向與水平速度方向相反，做減速運動，但在落回到拋出點時，水平方向有向西的位移，因此落地點在拋出點西側，故C錯誤，D正確；故選：D。【點評】考查力與運動的關系，掌握運動的合成與分解內(nèi)容，理解從拋出到落回，為何水平方向有位移的原因。二、非選擇題。9．（18分）用圖1所示的實驗裝置研究小車速度隨時間變化的規(guī)律。主要實步驟如下：a．安裝好實驗器材，接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿長木板運動，重復幾次。b．選出一條點跡清晰的紙帶，接一個合適的點當作計時起點O（t=0），然后每隔相同的時間間隔T選取一個計數(shù)點，如圖2中A、B、C、D、E、F……所示。c．通過測量、計算可以得到在打A、B、C、D、E、……點時小車的速度，分別記作v1，v2，v3，v4，v5……d．以速度v為縱軸，時間t為橫軸建立直角坐標系，在坐標紙上描點，如圖3所示。結合上述實驗步驟，請你完成下列任務：（1）在下列儀器和器材中，還需要使用的有A和C（填選項前的字母）A．電壓合適的50Hz交流電源B．電壓可調(diào)的直流電源C．刻度尺D．秒表E．天平（含砝碼）（2）在圖3中已標出計數(shù)點A、B、D、E對應的坐標點，請在該圖中標出計數(shù)點C對應的坐標點，并畫出v﹣t圖象。（3）觀察v﹣t圖象，可以判斷小車做勻變速直線運動，其依據(jù)是小車的速度隨著時間均勻變化。v﹣t圖象斜率的物理意義是加速度。（4）描繪v﹣t圖象前，還不知道小車是否做勻變速直線運動。用平均速度表示各計數(shù)點的瞬時速度，從理論上講，對△t的要求是越小越好（選填“越小越好”或“與大小無關”）；從實驗的角度看，選取的△x大小與速度測量的誤差有關（選填“有關”或“無關”）。（5）早在16世紀末，伽利略就猜想落體運動的速度應該是均勻變化的。當時只能靠滴水計時，為此他設計了如圖4所示的“斜面實驗”，反復做了上百次，驗證了他的猜想。請你結合勻變速直線運動的知識，分析說明如何利用伽利略“斜面實驗”檢驗小球的速度是隨時間均勻變化的?！究键c】M4：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律．【專題】13：實驗題；31：定性思想；43：推理法；511：直線運動規(guī)律專題．【分析】（1）依據(jù)實驗原理，結合打點計時器使用交流電源，通過某段時間內(nèi)的平均速度表示中時刻的瞬時速度，即可選取儀器；（2）根據(jù)其它點的位置，確定C點的坐標，再平滑連接，形成圖象；（3）當速度與時間圖象是過原點的直線時，則說明小車做勻變速直線運動，斜率表示小車的加速度；（4）當△t越小，即△x越小時，平均速度越接近瞬時速度；（5）根據(jù)運動學位移與時間公式，測量出不同位移與其對應的時間平方關系，從而即可檢驗?！窘獯稹拷猓海?）在下列儀器和器材中，還需要使用的有電壓合適的50Hz交流電源，供打點計時器使用；還需要刻度尺，來測量各點的位移大小，從而算出各自速度大??；（2）根據(jù)標出計數(shù)點A、B、D、E對應的坐標點位置，及C點對應的時間，從而確定C點的位置，再將各點平滑連接，如圖所示：（3）由v﹣t圖象，是過原點的一條直線，可知，速度隨著時間是均勻變化的，說明小車是做勻變速直線運動；圖象的斜率，表示小車的加速度；（4）當不知道小車是否做勻變速直線運動，若用平均速度表示各計數(shù)點的瞬時速度，從理論上講，對△t的要求是越小越好，即，才使得平均速度接近瞬時速度；從實驗的角度看，對于選取的△x大小與速度測量的誤差有關；（5）“斜面實驗”小球做勻加速直線運動，若小球的初速度為零，依據(jù)運動學速度公式，則速度與時間成正比，那么位移與時間的平方成正比，因此只需要測量小球在不同位移內(nèi)對應的時間，從而可檢驗小球的速度是否隨著時間均勻變化。故答案為：（1）A，C；（2）如上圖所示；（3）小車的速度隨著時間均勻變化，加速度；（4）越小越好，有關；（5）通過不同位移，與其對應的時間平方是否成正比，即可檢驗小球的速度是隨時間均勻變化的?！军c評】考查實驗的原理，掌握作圖法，理解圖象的斜率含義，注意平均速度能接近瞬時速度的要求，同時運動學公式的內(nèi)容在本題的應用是解題的關鍵。10．（16分）2022年將在我國舉辦第二十四屆冬奧會，跳臺滑雪是其中最具觀賞性的項目之一。某滑道示意圖如下，長直助滑道AB與彎曲滑道BC平滑銜接，滑道BC高h=10m，C是半徑R=20m圓弧的最低點。質(zhì)量m=60kg的運動員從A處由靜止開始勻加速下滑，加速度a=4.5m/s2，到達B點時速度vB=30m/s。取重力加速度g=10m/s2。（1）求長直助滑道AB的長度L；（2）求運動員在AB段所受合外力的沖量I的大?。唬?）若不計BC段的阻力，畫出運動員經(jīng)過C點時的受力圖，并求其所受支持力的大小。【考點】53：動量守恒定律；65：動能定理．【專題】11：計算題；32：定量思想；4C：方程法；52F：動量定理應用專題．【分析】（1）從A到B根據(jù)速度位移關系求解AB的長度；（2）根據(jù)動量定理求解合外力的沖量I的大??；（3）根據(jù)受力情況畫出運動員經(jīng)過G點時受力示意圖；根據(jù)動能定理、列方程求解支持力的大小?！窘獯稹拷猓海?）從A到B根據(jù)速度位移關系可得：vB2﹣vA2=2aL，解得：L=m=100m；（2）根據(jù)動量定理可得：I=mvB﹣mvA=60×30﹣0=1800N?s；（3）運動員經(jīng)過C點時受到重力和支持力，如圖所示；根據(jù)動能定理可得：mgh=mvC2﹣mvB2，根據(jù)第二定律可得：FN﹣mg=m解得：FN=3900N。答：（1）長直助滑道AB的長度為100m；（2）運動員在AB段所受合外力的沖量I的大小為1800N?s；（3）若不計BC段的阻力，運動員經(jīng)過C點時的受力圖如圖所示，其所受支持力的大小為3900N。【點評】本題主要是考查運動學計算公式、動量定理、動能定理和向心力的計算；利用動量定理解答問題時，要注意分析運動過程中物體的受力情況，知道合外力的沖量才等于動量的變化。11．（18分）如圖1所示，用電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源，向滑動變阻器R供電。改變變阻器R的阻值，路端電壓U與電流I均隨之變化。（1）以U為縱坐標，I為橫坐標，在圖2中畫出變阻器阻值R變化過程中U﹣I圖象的示意圖，并說明U﹣I圖象與兩坐標軸交點的物理意義。（2）a．請在圖2畫好的U﹣I關系圖線上任取一點，畫出帶網(wǎng)格的圖形，以其面積表示此時電源的輸出功率；b．請推導該電源對外電路能夠輸出的最大電功率及條件。（3）請寫出電源電動勢定義式，并結合能量守恒定律證明：電源電動勢在數(shù)值上等于內(nèi)、外電路電勢降落之和。【考點】BB：閉合電路的歐姆定律；BG：電功、電功率．【專題】11：計算題；32：定量思想；4C：方程法；535：恒定電流專題．【分析】（1）根據(jù)閉合電路的歐姆定律得到U﹣I表達式，再畫出圖象；根據(jù)表達式分析圖象與兩坐標軸交點的物理意義；（2）根據(jù)P=UI畫出圖象，根據(jù)閉合電路的歐姆定律結合電功率的計算公式求解最大輸出功率；（3）電動勢的定義式為E=；根據(jù)能量守恒定律證明電源電動勢在數(shù)值上等于內(nèi)、外電路電勢降落之和?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得E=U+Ir，解得U=E﹣Ir，畫出的U﹣I圖象如圖所示；圖象與縱坐標的坐標值為電源電動勢，與橫軸交點表示短路電流；（2）a、如圖中網(wǎng)格圖形所示；b、電路中的電流強度為I=輸出電功率P=I2R=（）2R=當R=即R=r時輸出功率最大，最大電功率Pm=；（3）電動勢的定義式為E=，根據(jù)能量守恒，在圖1中，非靜電力做的功W產(chǎn)生的電能等于外電路和內(nèi)電路產(chǎn)生的電熱，即：W=I2rt+I2Rt，所以EIt=U內(nèi)It+U外It，解得E=U內(nèi)+U外。答：（1）U﹣I圖象如圖所示；圖象與縱坐標的坐標值為電源電動勢，與橫軸交點表示短路電流；（2）a、如圖中網(wǎng)格圖形所示；b、R=r時輸出功率最大，最大電功率Pm=；（3）電源電動勢定義式E=；證明見解析?！军c評】本題主要是考查閉合電路歐姆定律和電功率的計算，能夠推導出U﹣I關系式是畫出圖象的關鍵；知道電源最大輸出功率的條件。12．（20分）（1）靜電場可以用電場線和等勢面形象描述。a．請根據(jù)電場強度的定義和庫侖定律推