2022年湖南省衡陽師范學(xué)院祁東附中高考物理模擬試卷（一）（附答案詳解）

2022年湖南省衡陽師范學(xué)院祁東附中高考物理模擬試卷

（一）

1.根據(jù)近代物理知識(shí)，你認(rèn)為下列說法中正確的是（）

A.在原子核中，結(jié)合能越大表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固

B.925^+onXe+瑞Sr+2加是核裂變反應(yīng)

C.氨的半衰期為3.8天，現(xiàn)有16個(gè)氯原子核，經(jīng)過7.6天后剩下4個(gè)氫原子核

D.一個(gè)氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多能輻射出6種不同頻率的光

子

2.如圖甲，某同學(xué)站在壓力傳感器上完成下蹲和起立的動(dòng)作，用計(jì)算機(jī)采集到的壓力

傳感器讀數(shù)隨時(shí)間變化的F-t圖像如圖乙，貝女）

甲

A.該同學(xué)重力約為500NB.該同學(xué)重力約為700N

C.該同學(xué)完成了兩次下蹲和起立D.該同學(xué)完成了四次下蹲和起立

3.如圖甲所示，細(xì)繩跨過光滑的輕質(zhì)定滑輪連接2、B兩物體，定滑輪懸掛在一個(gè)力

傳感器的正下方，保持a物體質(zhì)量小。不變，取不同質(zhì)量小的B物體，通過計(jì)算機(jī)描

繪得到傳感器對(duì)滑輪的拉力F隨B物體質(zhì)量小變化關(guān)系曲線如圖乙所示,F=&直線

是曲線的漸近線，重力加速度為g。貝限）

B\

A.4物體質(zhì)量血°=務(wù)

B.加越大，4物體的加速度越小

C.加越大，a物體加速度越大

D.在m<mo范圍內(nèi)，加越大，4物體加速度越大

4.2021年10月16日，神舟十三號(hào)載人飛船采用自主快速

交會(huì)對(duì)接方式，首次徑向靠近空間站，如圖所示.兩者

對(duì)接后所繞軌道視為圓軌道，繞行角速度為3,距地高

度為kR,R為地球半徑，萬有引力常量為G。下列說法

中正確的是（）

A.神舟十三號(hào)在低軌只需沿徑向加速可以直接與高軌的天宮空間站實(shí)現(xiàn)對(duì)接

B.地球表面重力加速度為32（k+l）3R

C.對(duì)接后的組合體的運(yùn)行速度應(yīng)大于7.9kzn/s

3

D.地球的密度為p=筆祟

5.如圖所示，理想變壓器原線圈輸入端接正弦交流電a=Umsina）t,副線圈接電阻％、

治和二極管，圖中電流表4、人2、&均為理想電流表（示數(shù)為電流的有效值），％、

阻值均為R，二極管為理想二極管，變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2：1?則電流表

21、人2、公示數(shù)之比為（）

6.如圖是一個(gè)水平放置的玻璃圓環(huán)形槽，槽內(nèi)光滑，槽寬度

和深度處處相同。槽所在水平面內(nèi)有變化的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)加

強(qiáng)度的大小跟時(shí)間成正比B=（其中k>0）,方向豎直向

下。t=o時(shí)刻，將一直徑略小于槽寬的帶正電小球放在槽[*了]

中，并讓它獲得初速度孫，方向如圖。設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過程B

中電荷量不變，則下列說法正確的是（）

A.小球的速度不斷增大

B.小球需要的向心力大小不變

C.磁場(chǎng)力對(duì)小球做正功

D.小球受到的磁場(chǎng)力大小與時(shí)間成正比增大

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7.如圖所示，兩個(gè)傾角分別為30。和60。的光滑絕緣斜面固定于水平地面上，并處于方

向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩個(gè)質(zhì)量為TH、帶電荷量為+q的

小滑塊甲和乙分別從兩個(gè)斜面頂端由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，兩小滑塊都將飛

離斜面，則（）

,甲

ABX\X

X30,

XXXXXXXX

A.飛離斜面時(shí)甲滑塊動(dòng)量比乙滑塊動(dòng)量大

B.飛離斜面時(shí)甲滑塊動(dòng)量比乙滑塊動(dòng)量小

C.飛離斜面時(shí)甲滑塊重力做功的瞬時(shí)功率與乙滑塊重力做功瞬時(shí)功率不同

D.飛離斜面時(shí)甲滑塊重力做功的瞬時(shí)功率與乙滑塊重力做功瞬時(shí)功率相同

如圖所示，用長為L的絕緣細(xì)線拴住一只質(zhì)量為m、

O>60°

帶電荷量為q的小球，線的另一端拴在。點(diǎn)，整體處一8'........->

于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。開始時(shí)把小球、線拉到）/-

Bo

和。在同一水平面上4點(diǎn)（線拉直）讓小球由靜止開

始釋放，當(dāng)擺線擺到與水平線成60。角到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，

球的速度恰好為零，重力加速度為9?？諝庾枇雎圆挥?jì)，以下說法中正確的是（）

A.B、4兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差為包絲

2q

B.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為遢里

q

C.小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)細(xì)線上的拉力大小為V5rng

D.小球到達(dá)B點(diǎn)以后恰好能保持靜止

9.如圖所示，一根輕質(zhì)彈簧一端固定于光滑豎直桿上，另一百鬣…―Q

端與質(zhì)量為6的滑塊甲連接，甲穿在桿上，一根輕繩跨過\

定滑輪將滑塊甲和重物乙連接起來，重物乙的質(zhì)量M=6m。I\,

乙□甲0P

現(xiàn)把滑塊甲從圖中P點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)它經(jīng)過P、Q兩點(diǎn)時(shí)

彈簧對(duì)滑塊的彈力大小相等，已知OP與水平面的夾角戊=〃屬,〃〃

53°,OQ長為與PQ垂直。不計(jì)滑輪的質(zhì)量和一切阻力，重力加速度為g,在滑塊

甲從P到Q的過程中，下列說法正確的是（）

A.甲與乙的機(jī)械能之和先減小后增大

B.重物乙的重力的功率先增大后減小

C.滑塊甲運(yùn)動(dòng)到位置Q處速度達(dá)到最大，且大小為包

3

D.輕繩對(duì)滑塊乙做功47ngz

10.如圖所示，PQ為一足夠長的熒光屏，在熒光屏的左側(cè)距離為R的。'

點(diǎn)有一個(gè)離子源，整個(gè)裝置處于范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)

方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8。已知離子源沿著平行O—石-

于紙面向各個(gè)方向均勻發(fā)射大量負(fù)離子，離子質(zhì)量均為小，電荷量

均為q,速率均為外離子重力以及離子間相互作用力均不計(jì)。則

()

A.若-<譬則所有離子都不能打到熒光屏上

2m

B.若-<萼則所有離子都不能打到熒光屏上

m

C.若及=峭，則離子從射出到打到熒光屏上的最長時(shí)間為舞

m2qB

D.若3=啖則離子打到熒光屏上的范圍總長度為(遮+1)R

ii.某物理小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊姆椒?。使小?/p>

自半圓形凹形橋側(cè)面最高點(diǎn)由靜止釋放，測(cè)量小球通過最低點(diǎn)時(shí)測(cè)

力計(jì)示數(shù)琮，進(jìn)而進(jìn)一步計(jì)算重力加速度。所用器材有：小球，壓您

力式測(cè)力計(jì)，凹形橋模擬器(內(nèi)壁較光滑)。完成下列填空：

(1)為完成上述實(shí)驗(yàn)，還必須測(cè)量______(填標(biāo)號(hào))。

A.小球質(zhì)量m

A凹形橋半徑R

C.小球自釋放至最低點(diǎn)時(shí)間t

(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)和(1)問測(cè)量物理量，寫出重力加速度的表達(dá)式______

(3)若測(cè)量的重力加速度總是偏小，請(qǐng)寫出一條原因：o

12.圖甲為某同學(xué)測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的電路圖。

(1)已知毫安表表頭的內(nèi)阻為10。，滿偏電流為3nM；%滑動(dòng)變阻器，a為電阻箱

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（0-9999.90）,若將電阻箱/?2的阻值調(diào)為9900,改裝后的電表的量程為7；

（2）電流表A有兩種規(guī)格，4（量程0.64內(nèi)阻約為0.10）和量程34內(nèi)阻約為

0.05。）；滑動(dòng)變阻器&有兩種規(guī)格，最大阻值分別為20。和200。。則電流表應(yīng)選

用（填或），&應(yīng)選用最大阻值為。的滑動(dòng)變阻器；

（3）實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①閉合開關(guān)S前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器&的滑動(dòng)片移到端（選填“左”或“右”）；

②多次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片，記下電流表的示數(shù)4和毫安表表頭的示數(shù)U

③以A為縱坐標(biāo)，%為橫坐標(biāo)，作A-/2圖線圖線，如圖乙所示；

④根據(jù)圖線求得電源的電動(dòng)勢(shì)E=U（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），內(nèi)阻r=

0（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

13.在芯片制造過程中，離子注入是其中一道重要的工序。如圖甲所示是離子注入工作

原理的示意圖，靜止于4處的離子，經(jīng)電壓為U的加速電場(chǎng)加速后，沿圖中圓弧虛

線通過半徑為扁的［圓弧形靜電分析器（靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻向分布的電場(chǎng)）

后，從P點(diǎn)沿豎直方向進(jìn)入半徑為r的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，該圓形磁場(chǎng)區(qū)域的直徑PQ

與豎直方向成15。，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，最后打在豎直放置的硅片上。離子的質(zhì)量為加、

電荷量為q,不計(jì)離子重力。求：

（1）離子進(jìn)入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度大小〃；

（2）靜電分析器通道內(nèi)虛線處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E。；

（3）若磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，離子從磁場(chǎng)邊緣上某點(diǎn)出磁場(chǎng)時(shí)，可以垂直打到硅

片上，求圓形區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。

14.如圖所示，一輕質(zhì)彈簧的左端固定在小球B上，右端與小球C接觸但未拴接，球B和

球c靜止在光滑水平臺(tái)面上。小球a從左側(cè)光滑斜面上距水平臺(tái)面高度為九處由靜止

滑下（不計(jì)小球4在斜面與水平面銜接處的能量損失），與球B發(fā)生正碰后粘在一起，

碰撞時(shí)間極短，之后球C脫離彈簧，在水平臺(tái)面上勻速運(yùn)動(dòng)并從其右端點(diǎn)。水平拋

出，落入固定放置在水平地面上的豎直四分之一光滑圓弧軌道內(nèi)，該段圓弧的圓心

在。點(diǎn)，半徑為R=夜R已知三個(gè)小球48、C均可看成質(zhì)點(diǎn)，且質(zhì)量分別為小、

加“4為待定系數(shù)）、m,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力和一切摩擦。

（1）若2=2,求該條件下彈簧具有的最大彈性勢(shì)能以及小球C從水平臺(tái)面右端點(diǎn)。拋

出后落到圓弧軌道上的P點(diǎn)在圖示坐標(biāo)系中的位置；

（2）若小球C從水平臺(tái)面右端點(diǎn)。拋出后，落至圓弧軌道上時(shí)具有最小動(dòng)能，求此時(shí)

4的取值及對(duì)應(yīng)的最小動(dòng)能。

15.下列論述正確的是（）

A,氣體很容易充滿整個(gè)容器，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)

B.從單一熱源吸收熱量，可能使之完全變成功

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C.溫度高的物體，分子的平均速度一定大

D.一定質(zhì)量的理想氣體，如果在某個(gè)過程中溫度保持不變而吸收熱量，則在該過

程中氣體的壓強(qiáng)一定減小.

E.一輛空載的卡車停于水平地面上，在緩慢裝沙過程中，若車胎不漏氣，胎內(nèi)氣

體溫度不變，不計(jì)分子間勢(shì)能，則胎內(nèi)氣體向外界放熱

16.如圖甲所示，豎直放置的氣缸內(nèi)壁光滑，橫截面積為S=10-3巾2,活塞的質(zhì)量為

m=lkg,厚度不計(jì)。在4B兩處設(shè)有限制裝置，使活塞只能在4B之間運(yùn)動(dòng)，B

下方氣缸的容積為1.0X10-3巾3,a、B之間的容積為2.0X10-47n3,外界大氣壓強(qiáng)

Po=X105pa,開始時(shí)活塞停在B處，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為O.9po，溫度為27?？诂F(xiàn)

緩慢加熱缸內(nèi)氣體，直至327久.求:

4

5

圖乙

用甲

(1)活塞剛離開B處時(shí)氣體的溫度區(qū)

(2)缸內(nèi)氣體最后的壓強(qiáng);

(3)在圖(乙)中畫出整個(gè)過程中的p-U圖線。

答案和解析

1.【答案】B

【解析】解：4比結(jié)合能的大小反映原子核的穩(wěn)定程度，比結(jié)合能越大的原子核，核

子結(jié)合得越牢固，故A錯(cuò)誤；

2、該方程是中子轟擊釉核，生成兩個(gè)中等質(zhì)量的原子核的反應(yīng)，是重核的裂變，故2

正確；

C、半衰期是大量放射性元素衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)個(gè)別的原子核沒有意義，所以若取16

個(gè)氮原子核，經(jīng)過76天后不一定剩下4個(gè)氮原子核，故C錯(cuò)誤；

D、一個(gè)處于幾=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多可產(chǎn)生3種不同頻率的光子，

即4-3,3-2,2-1,故O錯(cuò)誤；

故選：Bo

半衰期比結(jié)合能越大，原子核中的核子結(jié)合得越牢固；核裂變反應(yīng)是重核吸收一個(gè)慢中

子后反應(yīng)生成中等質(zhì)量的原子核的反應(yīng)；半衰期是大量放射性元素的原子核衰變的統(tǒng)計(jì)

規(guī)律；一個(gè)氫原子，不是一群氫原子。

本題考查了衰變的特點(diǎn)、比結(jié)合能等基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，關(guān)鍵要熟悉教材，牢記這些基礎(chǔ)知識(shí)

點(diǎn)，注意比結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合越牢固，不是結(jié)合能越大，核子結(jié)合越牢固。

2.【答案】A

【解析】解：AB,根據(jù)物體有向下的加速度處于失重狀態(tài)；物體有向上的加速度處于

超重狀態(tài)。所以超重狀態(tài)為支持力大于重力，失重狀態(tài)為支持力小于重力，由圖像可知

該同學(xué)重力大小為500N,故A正確，B錯(cuò)誤；

CD,人下蹲動(dòng)作分別有失重和超重兩個(gè)過程，先是加速下降失重，到達(dá)一個(gè)最大速度

后再減速下降超重對(duì)應(yīng)先失重再超重，起立對(duì)應(yīng)先超重再失重，對(duì)應(yīng)圖象可知，該同學(xué)

做了一次下蹲一起立的動(dòng)作，故CD錯(cuò)誤。

故選：Ao

物體有向下的加速度處于失重狀態(tài)；物體有向上的加速度處于超重狀態(tài)。人下蹲過程分

別有失重和超重兩個(gè)過程，先是加速下降失重，到達(dá)一個(gè)最大速度后再減速下降超重，

起立時(shí)先加速上升超重，再減速上升失重。

本題考查物理知識(shí)與生活的聯(lián)系，注意細(xì)致分析物理過程，仔細(xì)觀察速度的變化情況，

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與超失重的概念聯(lián)系起來加以識(shí)別O

3.【答案】A

【解析】解：當(dāng)山>)710時(shí)，8向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，4向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小

均為a,細(xì)繩中的拉力大小為了，對(duì)夙A根據(jù)牛頓第二定律分別有

mg—T=ma

T—mog=moa

27n?nog_27no0

聯(lián)立解得了=…。-1+鬻

___(jn-m^g____2mg

CL=------------=q----0---------

m+m0m+m0

由式可得，當(dāng)7HT8時(shí)，有％=2771()9

所以用=2Tm=

m=—

04g

當(dāng)7n<7Ho時(shí)，B向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，A向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，同理可得二者的加速度大小

為~?n。一g】+鬻

當(dāng)?n>nio時(shí)，TH越大，。越大；當(dāng)znVnio時(shí)，m越大，。越小。

故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選：Ao

對(duì)整體分析，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，隔離分析，根據(jù)牛頓第二定律求出繩子拉

力，從而得出傳感器拉力大小，當(dāng)小趨向于無窮大，傳感器示數(shù)趨向于尸0,結(jié)合表達(dá)式

求出a球的質(zhì)量。

分別結(jié)合牛頓第二定律求出當(dāng)小>m0,當(dāng)加<小0時(shí)，加速度的表達(dá)式，從而分析判斷。

解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解，掌握整體法和隔離

法的靈活運(yùn)用。

4.【答案】B

【解析】解：4神舟十三號(hào)在低軌需沿徑向和切向加速才可以與高軌的天宮空間站實(shí)

現(xiàn)對(duì)接，故A錯(cuò)誤；

B、根據(jù)萬有引力和重力的關(guān)系可得：簧=小。，解得地球表面重力加速度為g=

a)2(k+l)3/?,故3正確；

C、7.9Mn/s是貼近地面的衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度；對(duì)衛(wèi)星，由萬有引力提供向

心力有：注=m匕解得：v=&對(duì)接后的組合體的軌道半徑大于地球的半徑，

rzryv

所以運(yùn)行速度應(yīng)小于7.9由n/s,故C錯(cuò)誤。

D、由萬有引力提供向心力有：^=mra)2,其中r=(k+l)R,解得地球的質(zhì)量為:

M=(k+l)3R3d

-G

地球的體積為：/=|

則地球的密度為：p=T，聯(lián)立解得：P=3*：；1尸,故。錯(cuò)誤；

故選：Bo

神舟十三號(hào)在低軌需沿徑向和切向加速才可以與高軌的天宮空間站實(shí)現(xiàn)對(duì)接；由萬有引

力提供向心力求解地球的質(zhì)量，根據(jù)密度的計(jì)算公式求解地球的密度；根據(jù)萬有引力和

重力的關(guān)系求解地球表面重力加速度；由萬有引力提供向心力分析對(duì)接后組合體的運(yùn)行

速度。

解決天體(衛(wèi)星)運(yùn)動(dòng)問題的基本思路：(1)在地面附近萬有引力近似等于物體的重力，

F?/=mg,整理得GM=gR2；Q)天體運(yùn)動(dòng)都可近似地看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由

萬有引力提供，即尸刃=尸例根據(jù)相應(yīng)的向心力表達(dá)式進(jìn)行分析。

5.【答案】C

【解析】解：理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為2：2,所以人：I2=1：2。

通過必和人的電流瞬時(shí)值圖象大致如圖甲、乙所示。

由有效值的定義

對(duì)于通過&電流/2有：(制裾+(*)2*=/部T，解得：/2=,加

對(duì)于電流4的電流/3有：(裳)2R《=/添7,解得/3=?M。

所以電流表41、人2、公示數(shù)之比為遮：2遮：2,故A3。錯(cuò)誤，C正確。

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故選：Co

電流表測(cè)量的是電路的有效值。電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)定義的。正弦電流的

峰值是其有效值的a倍，據(jù)此計(jì)算各處電流的有效值。

本題考查變壓器、電表讀數(shù)、有效值、電路動(dòng)態(tài)分析。在計(jì)算電路的電流有效值時(shí)，根

據(jù)電流的熱效應(yīng)去計(jì)算交變電流相當(dāng)于多大的直流電產(chǎn)生的熱效應(yīng)。

6.【答案】A

【解析】解：AB,根據(jù)楞次定律可知，圓槽處產(chǎn)生的感生電場(chǎng)方向沿逆時(shí)針方向，在

該電場(chǎng)作用下小球?qū)⒆黾铀賵A周運(yùn)動(dòng)，速度不斷增大，需要的向心力不斷增大，故A正

確，8錯(cuò)誤；

C、磁場(chǎng)力方向始終與小球速度方向垂直，對(duì)小球不做功，故C錯(cuò)誤；

小球受到的磁場(chǎng)力大小為：F=qvB=qvkt,式中。不斷增大，所以quk不是常數(shù)，

即F與t不成正比，故D錯(cuò)誤。

故選：Ao

根據(jù)楞次定律確定感生磁場(chǎng)的方向，確定小球的受力，做加速圓周運(yùn)動(dòng)；洛倫茲力不做

功，根據(jù)磁場(chǎng)的變化確定磁場(chǎng)力與時(shí)間的關(guān)系。

本題主要考查了帶電小球在感生電場(chǎng)中受力情況，分析其運(yùn)動(dòng)情況是解題的關(guān)鍵，楞次

定律判定感生電場(chǎng)的方向。

7.【答案】AD

【解析】解：AB.設(shè)斜面傾角為0,當(dāng)斜面對(duì)滑塊的支持力恰好為零時(shí)滑塊恰好飛離斜

面時(shí)，由平衡條件得：qvB=mgcosd

解得滑塊離開斜面時(shí)的速度大小3=成等，

由題意可知，因?yàn)榧孜飰K所在斜面傾角較小，所以甲滑塊飛離斜面時(shí)的速度大，由尸=

nw可知，飛離斜面時(shí)甲滑塊動(dòng)量比乙滑塊動(dòng)量大，故A正確，2錯(cuò)誤；

CD、飛離斜面時(shí)滑塊重力做功的功率為P=mgvsinO="3魯叫

代入兩個(gè)斜面的傾角可知飛離斜面時(shí)甲滑塊重力做功的瞬時(shí)功率與乙滑塊重力做功瞬

時(shí)功率相同，故D正確，C錯(cuò)誤。

故選：AD.

小滑塊向下運(yùn)動(dòng)的過程中受到重力、支持力、垂直斜面向上的洛倫茲力，向下運(yùn)動(dòng)的過

程中，速度增大，洛倫茲力增大，支持力減小，當(dāng)支持力減到0時(shí)，離開斜面，求出滑

塊離開斜面時(shí)的速度大小，再求出動(dòng)量大?。粦?yīng)用功率公式求出重力的瞬時(shí)功率。

本題考查帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)分析問題，解決本題的關(guān)鍵知道洛倫茲力的方向和洛

倫茲力的大小以及能夠正確的受力分析，理清物體的運(yùn)動(dòng)狀況.

8.【答案】ABC

【解析】解：4小球到B速度恰好為零，說明電場(chǎng)力做負(fù)功.故電場(chǎng)力與電場(chǎng)方向相同，

小球帶正電，設(shè)B、4兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差為U,由4到B過程，由動(dòng)能定理得-qU+

mgLsin60°=0,解得：U=^mgL,故A正確；

2q

區(qū)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中U=Ed,則UBA=EL(1-COS60。)，解得：E=大券，故2正確；

C.小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零，向心力為零，所以沿細(xì)線方向合力為零，此時(shí)對(duì)小球受力

如圖所示沿細(xì)線方向有%=qEsin30°+mgcos30°,解得：FT=

故C正確；

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■y

D小球在B點(diǎn)沿細(xì)線方向合力為零，但沿圓弧切線方向合力不為零，F(xiàn)x=qEcos30°-

mgs譏30°=mg所受合力并不為零，所以不能靜止在B點(diǎn)，故。錯(cuò)誤。

故選：ABC.

(1)小球從4點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過程中，根據(jù)動(dòng)能定理得出兩點(diǎn)電勢(shì)差；

(2)根據(jù)U=Ed可得勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度；

(3)根據(jù)受力情況，可以得出細(xì)線的拉力大??；

(4)對(duì)小球在B點(diǎn)進(jìn)行受力分析，沿細(xì)線方向合力為零，但是切線方向并不為零，所以不

能保持靜止。

本題考查了電場(chǎng)和圓周運(yùn)動(dòng)的綜合題，解題的關(guān)鍵是熟練掌握電勢(shì)差與電場(chǎng)力做功的關(guān)

系、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系；能夠結(jié)合動(dòng)能定理解題。

9.【答案】BD

【解析】解：4當(dāng)滑塊甲經(jīng)過P、Q兩點(diǎn)時(shí)彈簧對(duì)滑塊的彈力大小相等，故在P點(diǎn)彈簧的

壓縮量與在Q點(diǎn)彈簧的伸長量相等，在滑塊甲從P到Q的過程中，彈力對(duì)甲先做正功再做

負(fù)功，故甲與乙組成的系統(tǒng)機(jī)械能之和先增加后減小，故A錯(cuò)誤；

員剛釋放時(shí)重物乙的速度為零，當(dāng)甲運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)，甲的速度方向與繩垂直，此時(shí)乙的

速度為零，故重力的功率先增大后減小，故8正確；

C由4的分析可知，在P點(diǎn)彈簧對(duì)甲的彈力向上，在Q點(diǎn)彈簧對(duì)甲彈力向下，可知，甲先

加速上升后減速上升，在P、Q間某位置，合力為零，速度最大，在Q點(diǎn)時(shí)合力已向下，

速度已開始減小，故C錯(cuò)誤；

D甲從P到Q過程，對(duì)甲、乙整體，由動(dòng)能定理可得(磊:-乙)-血0?五加53。=

|mv2,設(shè)輕繩對(duì)滑塊甲做功為小，對(duì)甲由動(dòng)能定理可得勿-mg-Ltan53°=|mv2,

聯(lián)立解得W=故。正確。

故選：BDo

由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒分析甲與乙的機(jī)械能之和如何變化；通過分析滑塊甲的速度變化情

況，來判斷其重力功率變化情況。根據(jù)滑塊通過尸、Q兩點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能相等，由

系統(tǒng)的機(jī)械能守恒定律和速度關(guān)系求滑塊甲在位置Q的速度，以及乙的速度。再對(duì)乙研

究，由動(dòng)能定理求出輕繩對(duì)重物乙做功，等于輕繩對(duì)滑塊甲做功。

解決本題的關(guān)鍵要明確滑塊經(jīng)過P、Q兩點(diǎn)時(shí)，彈簧對(duì)滑塊的彈力大小相等，說明在這

兩個(gè)位置彈簧的彈性勢(shì)能相等。要知道滑塊甲到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)乙的速度為0o

10.【答案】ACD

【解析】解：4根據(jù)半徑公式「=氏，當(dāng)"＜鬻時(shí)，r＜p直徑2「＜R，離熒光屏最

近的離子都打不到熒光屏上，所以當(dāng)。＜警時(shí)所有離子都打不到熒光屏上，故A正確；

R根據(jù)半徑公式r=等,當(dāng)〃＜鬻時(shí)，「＜凡當(dāng)半徑非常小時(shí)，即r＜9時(shí)肯定所有離

子都打不到熒光屏上；當(dāng)有離子打到熒光屏上，故2錯(cuò)誤；

C.當(dāng)u=等時(shí)，根據(jù)半徑公式r=5=R,離子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：

離子速度為打從上側(cè)回旋，剛好和邊界相切；離子速度為火時(shí)從下側(cè)回旋，剛好和邊界

相切，打到熒光屏的離子的周期T=警

離子從射出到打到熒光屏上的最長時(shí)間為t=黑T=舞

故C正確；

D當(dāng)及=蟠時(shí)，離子打到熒光屏上的范圍總長度為圖中力B的長度，由圖中幾何關(guān)系可

m

知=(V3+1)R

離子打到熒光屏上的范圍總長度為(百+1)R,故D正確。

故選：ACDo

離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律求出離子在磁場(chǎng)

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中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；分析離子運(yùn)動(dòng)過程，作出離子運(yùn)動(dòng)軌跡，然后分析各選項(xiàng)答

題。

本題考查了離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，

分析清楚離子運(yùn)動(dòng)過程是解題的關(guān)鍵，應(yīng)用牛頓第二定律即可解題。

1L【答案】Ag卷凹形槽內(nèi)壁不光滑，以及空氣阻力的存在

【解析】解：(1、2)小球下滑過程中機(jī)械能守恒，有：mgR=1mv2,

在最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有：F—mg=zn

NR

聯(lián)立解得：FN=3mg,

可知：9=磬，實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量的物理量是小球的質(zhì)量加，不需要測(cè)量凹形橋的半徑以及

u3m

小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。

故選：A；

(3)由于凹形槽內(nèi)壁不光滑，以及空氣阻力的存在，小球到達(dá)最低點(diǎn)的速度偏小，則壓

力的測(cè)量值比理論值偏小，導(dǎo)致重力加速度的測(cè)量值偏小。

故答案為：(1)4(2)9=養(yǎng)，(3)凹形槽內(nèi)壁不光滑，以及空氣阻力的存在。

(1、2)對(duì)小球運(yùn)用機(jī)械能守恒定律求出最低點(diǎn)的速度，結(jié)合牛頓第二定律得出壓力的表

達(dá)式，從而求出重力加速度表達(dá)式，確定出必須測(cè)量的物理量。

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理分析重力加速度偏小的原因。

解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理，能根據(jù)機(jī)械能守恒定律和牛頓第二定律得出重力加速

度的表達(dá)式是解決本題的突破口。

12.【答案】3.0&20左1.480.84

【解析】解：(1)將電阻箱7?2與毫安表串聯(lián)后改裝成電壓表，當(dāng)阻值調(diào)為9900,改裝后

的電表的量程為u=Ig(R+Rg)=3x10-3x(990+10)7=3.07；

(2)根據(jù)圖像可知，整個(gè)過程的電流不超過0.54故電流表選A1；因內(nèi)阻較小，為了便

于調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇20。的；

(3)①為了讓電流由最小開始調(diào)節(jié)，開始時(shí)滑動(dòng)變阻器阻值滑到最大位置，故應(yīng)滑到左

端；

④改裝后的電表的量程為3.0U,電表的內(nèi)阻為即=/?+勺=1000。，由串并聯(lián)電路規(guī)

律可知若毫安示數(shù)為小則其測(cè)量的電壓應(yīng)等于1000/1，則由閉合電路歐姆定律可知，

所以圖象中與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢(shì)E=1.48U,(由于存在誤差,1.44?1.52之

間均對(duì))。圖象的斜率表示即內(nèi)阻，解得「=皂竺匚喘之理。=0.840(由于可能存在

誤差,0.82?0.90之間均對(duì))。

故答案為：⑴3.0；(2)4]、20；⑶①左、1.48(1.44?1.52之間均對(duì))、0.84(0.82-0.90

之間均對(duì))

(1)根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律可以求出改裝電壓表的量程；

(2)應(yīng)用歐姆定律大致求出定值電阻與滑動(dòng)變阻器的阻值，然后作出選擇；

(3)①為保護(hù)電路，應(yīng)使電流盡量小，滑動(dòng)變阻器應(yīng)盡量大；④毫安表與此串聯(lián)相當(dāng)于

電壓表，其表示電壓U=10004，結(jié)合圖象求出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。

本題考查了求電阻阻值、實(shí)驗(yàn)器材的選擇，知道電壓表的改裝原理、分析清楚電路結(jié)構(gòu)、

應(yīng)用串并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律即可正確解題。

13.【答案】解：(1)離子通過加

速電場(chǎng)，由動(dòng)能定理可知：qU=

12

2硅

變形得到：陛片

\m

(2)離子經(jīng)過靜電分析器，由牛

頓第二定律有：qE°=?

K。

聯(lián)立得到：E°=§2IJ

Ko

(3)根據(jù)題意，畫出離子在磁場(chǎng)

中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，。2為其圓心，由幾何關(guān)系知道：離子的軌跡半徑：r'=3N=

PJ

02P=

COSZ4

△ONO?為等腰直角三解形，44=45。

AMPO2=41+N2+43=90°而=15°

所以43=30°

所以：P/=PO]CosN3

聯(lián)立得到：〃=在「

2

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2

由牛頓第二定律有quBo=等

從而解得：Bo=亞匹

u3qr

答：(1)離子進(jìn)入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度大小〃為觸；

7m

(2)靜電分析器通道內(nèi)虛線處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小品為2爭IJ；

(3)若磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，離子從磁場(chǎng)邊緣上某點(diǎn)出磁場(chǎng)時(shí)，可以垂直打到硅片上,

則圓形區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度名的大小為亞匹。

【解析】(1)在加速電場(chǎng)中由動(dòng)能定理可求速度；

(2)由牛頓第二定律靜電力向心力可求輔向電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度；

(3)根據(jù)題意作出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，利用幾何關(guān)系可求得符合條件的粒子的半徑，由洛倫

茲力提供向心力求磁感應(yīng)強(qiáng)度。

熟練掌握電場(chǎng)的特點(diǎn)、在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，會(huì)利用幾何關(guān)系求解物理問題。

14.【答案】解：為解題的方便，取向右為正方向。

(1)小球4由斜面最高點(diǎn)下滑到水平臺(tái)面的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得：mgh=

解得：vA=J2gh

小球4與小球B發(fā)生正碰時(shí)動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得：mvA=(m+2m)vAB

從小球4與球B結(jié)合為一個(gè)整體后到球C離開彈簧的過程中，當(dāng)4、B、C三球的速度相等

時(shí)，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大，即有：

(m+2m)vAB=(m+2m+rn)vABC

根據(jù)能量守恒可得：Epm=|(m+-1(m+2m+

解得：Epm=^mgh；

從小球a與球B結(jié)合為一個(gè)整體后到球c離開彈簧時(shí)，此時(shí)彈簧恰第一次恢復(fù)到原長，由

于2BC系統(tǒng)不受外力，動(dòng)量守恒定律：(m+2m)?AB=(jn+2m)vAB'+mvc

2

由于系統(tǒng)無外力做功，機(jī)械能守恒：|(m+2m)v^s=|(m+2m)vAB'+^mv^

解得：丸=粵

由于C球離開水平臺(tái)后，做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得：

水平方向上：X=vct

豎直方向有：y=1gt2

根據(jù)幾何關(guān)系可得：/+川+夫2

解得：x=h,y=h

所以P點(diǎn)在圖示坐標(biāo)系中的位置為(九h)。

(2)由上述結(jié)論，48碰撞結(jié)合一個(gè)整體時(shí)有：mvA=(m+Am)v0

對(duì)2BC系統(tǒng)，從4B碰撞后到C恰好分離的過程，由于系統(tǒng)不受外力，所以整個(gè)系統(tǒng)動(dòng)量

守恒：

(m+A.m)v0=(m+Am)v1+mv2

只有彈簧彈力做功，所以機(jī)械能守恒：“6+加1)嗚=Hzn+/l7n)說+［血諺

聯(lián)立解得：%=￡%，%=當(dāng)善為=言河

之后，c球以方的速度做平拋運(yùn)動(dòng)落在圓弧面上，

水平位移：%=v2t,

豎直位移：y=yt=l5t2

兩位移滿足/+y2=R2

落在弧面上的動(dòng)能&=|mv2=|m(v2+的)

22

聯(lián)立整理得：Ek=|m(^+|5t)

2

顯然當(dāng)當(dāng)=2g2t2,即/=彼時(shí)，動(dòng)能最小。將時(shí)間t代入圓方程：(v2t)+弓療)2=

t2473g2

R?,解得：vl=~gh

結(jié)合上述。2=言J2g/i,得到：4=(2V6-2)o

最小動(dòng)能為與皿=^-mgho

答：(1)若4=2,該條件下彈簧具有的最大彈性勢(shì)能為專mg%,小球C從水平臺(tái)面右端

點(diǎn)。拋出后落到圓弧軌道上的P點(diǎn)在圖示坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)為(九八)；

(2)若小球C從水平臺(tái)面右端點(diǎn)。拋出后，落至圓弧軌道上