2024年高考押題預(yù)測(cè)卷-物理（天津卷）（全解全析）

2024年高考押題預(yù)測(cè)卷03【天津卷】

物理"全解全析

12345678

DABCBADACCD

注意事項(xiàng)：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)等填寫在答題卡和試卷指定位置上。

2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如

需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫

在本試卷上無(wú)效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回

第I卷

注意事項(xiàng)：

L每題選出答案后，用鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,

再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。

2.本卷共8題，每題5分，共40分。

一、單選題（每小題5分，共25分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的）

1.關(guān)于物理學(xué)家和他們對(duì)物理學(xué)的貢獻(xiàn)，下列說(shuō)法正確的是

A.貝克勒爾通過(guò)對(duì)天然放射現(xiàn)象的研究，確定了原子核的存在

B.麥克斯韋預(yù)言并證實(shí)了電磁波的存在

C.玻爾建立了量子理論，并成功解釋了各種原子的發(fā)光原理

D.盧瑟福根據(jù)a粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型

【答案】D

【詳解】貝克勒爾通過(guò)對(duì)天然放射現(xiàn)象的研究，確定了原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)還可再分。故A項(xiàng)錯(cuò)誤麥克斯

韋預(yù)言電磁波的存在，赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在。故B項(xiàng)錯(cuò)誤。玻爾結(jié)合普朗克的量子概念、愛(ài)因

斯坦的光子概念和盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型提出了玻爾理論，成功解釋了氫原子發(fā)光現(xiàn)象；但由于過(guò)多

保留了經(jīng)典電磁學(xué)的理論，不能很好地解釋其他原子的發(fā)光現(xiàn)象。故C項(xiàng)錯(cuò)誤。盧瑟福根據(jù)a粒子散射實(shí)

驗(yàn)的結(jié)果提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故D項(xiàng)正確。

2.傳統(tǒng)的手工榨油如圖甲所示，是利用“油錘”撞擊“進(jìn)樁”擠壓油餅達(dá)到出油的目的，簡(jiǎn)化模型如圖乙。“油

錘"A用輕繩系在橫梁上的B點(diǎn),現(xiàn)用一水平力尸作用在繩上的。點(diǎn)，將。點(diǎn)緩慢向右移動(dòng)的過(guò)程中（）

乙

A.水平力廠逐漸增大B.繩的彈力逐漸增大

C.繩。8的彈力先減小后增大D.橫梁對(duì)輕繩的摩擦力大小不變

【答案】A

【詳解】對(duì)繩上。點(diǎn)進(jìn)行受力分析，如下圖所示

根據(jù)平衡條件有尸=mgtana,T0B=^~,將。點(diǎn)緩慢向右移動(dòng)的過(guò)程中，繩0B與豎直方向的夾角a逐

cosa

漸增大，則水平力尸逐漸增大，繩08的彈力逐漸增大，故A正確，C錯(cuò)誤；在將。點(diǎn)緩慢向右移動(dòng)的過(guò)

程中，繩0A的彈力始終等于“油錘”A的重力，故B錯(cuò)誤；由上述分析可知，繩的彈力逐漸增大，則在

將。點(diǎn)緩慢向右移動(dòng)的過(guò)程中，繩的彈力在水平方向上的分力逐漸增大，所以橫梁對(duì)輕繩的摩擦力逐

漸增大，故D錯(cuò)誤。故選A。

3.健身球是一種內(nèi)部充氣的健身輔助器材，如圖所示，球內(nèi)的氣體可視為理想氣體，當(dāng)球內(nèi)氣體被快速擠壓

時(shí)來(lái)不及與外界熱交換，而緩慢變化時(shí)可認(rèn)為能發(fā)生充分的熱交換。則下列說(shuō)法正確的是（）

A.人體快速擠壓健身球過(guò)程中，球內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小

B.人體快速擠壓健身球過(guò)程中，球內(nèi)氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大

C.人體緩慢離開健身球過(guò)程中，球內(nèi)表面單位時(shí)間單位面積上撞擊的分子數(shù)不變

D.人體緩慢離開健身球過(guò)程中，球內(nèi)氣體對(duì)外放熱

【答案】B

【詳解】人體快速擠壓健身球過(guò)程中，來(lái)不及與外界熱交換，球內(nèi)氣體體積減小，外部對(duì)氣體做功，氣體

溫度升高，則壓強(qiáng)變大，球內(nèi)氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大，故A錯(cuò)誤，B正確；人體緩慢離開健身球

過(guò)程中，球內(nèi)氣體能與外界發(fā)生充分的熱交換，則球內(nèi)氣體的溫度不變，體積變大，壓強(qiáng)變小，氣體分子

數(shù)密度減小，而分子的平均速率不變，則球內(nèi)表面單位時(shí)間單位面積上撞擊的分子數(shù)減小，氣體對(duì)外做功，

內(nèi)能不變，則球內(nèi)氣體從外界吸熱，故CD錯(cuò)誤。故選B。

4.2023年5月30日神舟十六號(hào)載人飛船成功對(duì)接于空間站天和核心艙徑向端口，兩飛行乘組的航天員于18

時(shí)22分會(huì)師“天宮”。空間站繞地球的運(yùn)動(dòng)可以看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知地球的平均密度為夕，表面的重力

加速度為g,空間站的軌道半徑遠(yuǎn)低于同步衛(wèi)星的軌道半徑，引力常量為G,下列說(shuō)法正確的是（）

A.空間站內(nèi)宇航員不受重力，處于完全失重狀態(tài)

B-空間站運(yùn)行的圓軌道半徑為彘

根據(jù)已知信息可以求得地球的質(zhì)量為底

C.

D.空間站的向心加速度小于赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度

【答案】C

【詳解】空間站內(nèi)宇航員處于完全失重狀態(tài)，但仍然受地球引力，故A錯(cuò)誤；忽略地球自轉(zhuǎn)，地球表面物

體所受重力等于萬(wàn)有引力，則G等=根g,又°=丁二，聯(lián)立解得氏=/K，地球質(zhì)量M==

R2JR4%?G16TTpG

,故間站運(yùn)行的圓軌道半徑大于FK，故B錯(cuò)誤，C正確；空間站繞地心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由牛頓第

4空G

Mm?_gR_8

二定律可得G=胸,解得空間站的向心加速度大小為"一工工一匚工，空間站的軌道半徑遠(yuǎn)低

于同步衛(wèi)星的軌道半徑，故〃空可，又根據(jù)a=02廠知a同＞a赤，聯(lián)立解得?？眨?,故D錯(cuò)誤。故選C。

5.芯片制作關(guān)鍵在于光刻機(jī)的技術(shù)突破，光刻機(jī)利用光源發(fā)出的紫外線，將精細(xì)圖投影在硅片上，再經(jīng)技術(shù)

處理制成芯片。目前的高端光刻機(jī)主要分為EUV光刻機(jī)和DUV光刻機(jī)。DUV（波長(zhǎng)193nm）是深紫外線，

EUV（波長(zhǎng)13.5nm）是極深紫外線。浸沒(méi)式光刻機(jī)在透鏡組和硅片之間充有液體，已知光在真空中傳播速

度大于在介質(zhì)中傳播速度。關(guān)于光刻機(jī)物理量的比較下列說(shuō)法正確的是（）

A.真空中DUV光源光子能量比EUV光源光子能量大

B.相同條件下，DUV光源比EUV光源更容易發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象

C.DUV光源和EUV光源疊加時(shí)可以發(fā)生干涉現(xiàn)象

D.浸沒(méi)式光刻機(jī)光在液體中波長(zhǎng)比在真空中長(zhǎng)

【答案】B

【詳解】根據(jù)c=/ly可知，光的波長(zhǎng)越大，光的頻率越小，根據(jù)題意，DUV的波長(zhǎng)大于EUV的波長(zhǎng)，根

據(jù)片=配=/2f可知，真空中DUV光源光子能量比EUV光源光子能量小，故A錯(cuò)誤；根據(jù)發(fā)生明顯衍射

的條，件波長(zhǎng)越長(zhǎng)，越容易發(fā)生明顯衍射，由于DUV的波長(zhǎng)大于EUV的波長(zhǎng)，則相同條件下，DUV光源

比EUV光源更容易發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，故B正確；根據(jù)上述可知，DUV光源和EUV光源的頻率不相等，

可知，DUV光源和EUV光源疊加時(shí)不能夠發(fā)生干涉現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；根據(jù)光速與波長(zhǎng)的關(guān)系有"=

光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，頻率不變，光在真空中傳播速度大于在介質(zhì)中傳播速度，則浸沒(méi)式光刻

機(jī)光在液體中波長(zhǎng)比在真空中短，故D錯(cuò)誤。故選B。

二、不定項(xiàng)選擇題（每小題5分，共15分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，都有多個(gè)選項(xiàng)是正確

的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，選錯(cuò)或不答的得0分）

6.兩列在同一介質(zhì)中的簡(jiǎn)諧橫波沿相反方向傳播，某時(shí)刻兩列波相遇，如圖所示,其中實(shí)線波的頻率為2.50Hz,

圖示時(shí)刻平衡位置尤=3m處的質(zhì)點(diǎn)正在向上振動(dòng)。則下列說(shuō)法正確的是（）

A.實(shí)線波沿x軸正方向傳播，虛線波沿?zé)o軸負(fù)方向傳播

B.兩列波在相遇區(qū)域發(fā)生干涉現(xiàn)象

C.兩列波的波速均為25m/s

D.從圖示時(shí)刻起再過(guò)0.025s,平衡位置x=1.875m處的質(zhì)點(diǎn)將位于y=30cm處

【答案】AD

【詳解】圖示時(shí)刻平衡位置廣3m處的質(zhì)點(diǎn)正在向上振動(dòng)，根據(jù)波動(dòng)規(guī)律可知，實(shí)線波沿x軸正方向傳播,

則虛線波沿?zé)o軸負(fù)方向傳播，故A正確；介質(zhì)決定波速，兩列波傳播速度大小相同，由圖可知，實(shí)線波的

波長(zhǎng)/U=6m,虛線波的波長(zhǎng)％2=9m,由v="可知，實(shí)線波和虛線波的頻率之比為力：fi-h：加=3：2,由于

fi不等于力故兩列波在相遇區(qū)域不會(huì)發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤;實(shí)線波的頻率為2.50Hz,波長(zhǎng)九=6m,

則波速v=4/=15m/s故C錯(cuò)誤；實(shí)線波波峰傳到平衡位置x=1.875m處的質(zhì)點(diǎn)所用時(shí)間為

1875—]5

%=-15,s=0.025s,虛線波波峰傳到平衡位置x=1.875m處的質(zhì)點(diǎn)所用時(shí)間為

225—1X75

t2='15'—s=0.025s說(shuō)明從圖示時(shí)刻起再過(guò)0.025s,平衡位置x=1.875m處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰位置,

由波的疊加可知，平衡位置尤=L875m處的質(zhì)點(diǎn)將位于y=30cm,故D正確。故選AD。

7.風(fēng)能是一種清潔無(wú)公害可再生能源，風(fēng)力發(fā)電非常環(huán)保，且風(fēng)能蘊(yùn)量巨大，截至2023年底，中國(guó)風(fēng)電裝

機(jī)容量接近4億千瓦，位居世界第一-如圖為某風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)向一學(xué)校供電線路圖,發(fā)電場(chǎng)的輸出功率為WkW,

輸出電壓為250V,用戶端電壓為220V,輸電線總電阻R=20。，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比4：叼=1」。，

變壓器均為理想變壓器，下列說(shuō)法正確的是（）

用

戶

A.降壓變壓器的匝數(shù)比%:%=11：1

B.輸電線上的電流為40A

C.該輸電系統(tǒng)的輸電效率為96.8%

D.深夜學(xué)校的用電器減少，輸電線上損失的功率將變大

【答案】AC

p10x1f）3

【詳解】根據(jù)題意，由尸=S可得，升壓變壓器原線圈的電流為人=歹=』一A=40A,輸電線上的電

流為/2=3/I=4A,升壓變壓器副線圈的電壓為=2500V,降壓變壓器原線圈的電壓為

n2

n,U.242011

U3=U2-AU=U2-I2R=242Wf降壓變壓器的匝數(shù)比且=六==右=7,故A正確，B錯(cuò)誤；該輸電

九442201

P-XPp_I?R

系統(tǒng)的輸電效率為〃=100%=100%=96.8%,故C正確；深夜用戶的用電器減少，則降壓

PP

變壓器的輸入功率減小，輸入電流減小，輸電線上損失的功率減小，故D錯(cuò)誤。故選AC。

8.如圖所示，水平線a、b、c、d為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等差等勢(shì)線，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量絕對(duì)值為q的負(fù)電荷

的粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，A、B為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩個(gè)點(diǎn)，己知該粒子在A點(diǎn)的速度大小為匕，在B點(diǎn)

的速度大小為彩，且方向與等勢(shì)線平行，A、B連線長(zhǎng)為L(zhǎng),連線與豎直方向的夾角為凡粒子所受重力忽

略不計(jì)，則（）

A.粒子從A到B的過(guò)程中電場(chǎng)力做正功

B.a、b、c、d四條等勢(shì)線對(duì)應(yīng)的電勢(shì)高低為Q＞例＞乳＞外

C.粒子在B點(diǎn)的電勢(shì)能大于在A點(diǎn)的電勢(shì)能

勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為心

D.

2qLcos0

【答案】CD

【詳解】帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力，粒子做曲線運(yùn)動(dòng)，所受電場(chǎng)力指向軌跡凹側(cè)，且垂直于等勢(shì)

線，所以粒子在A點(diǎn)時(shí)所受電場(chǎng)力向下，如圖所示

即A到B過(guò)程中電場(chǎng)力做負(fù)功，A錯(cuò)誤；根據(jù)負(fù)電荷受電場(chǎng)力向下，故電場(chǎng)線豎直向上，沿電場(chǎng)線方向電

勢(shì)減小，即B錯(cuò)誤；由于粒子從A到B的過(guò)程中電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，所以B點(diǎn)

的電勢(shì)能大于在A點(diǎn)的電勢(shì)能，C正確；設(shè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,根據(jù)動(dòng)能定理有

-qELcosO=-mvl--mv1,解得￡=皿2,D正確。故選CD。

222qLcos3

第II卷

注意事項(xiàng):

1.用黑色墨水的鋼筆或簽字筆將答案寫在答題卡上。

2.本卷共4題，共60分。

三、實(shí)驗(yàn)題

9（1）甲、乙兩個(gè)學(xué)習(xí)小組分別利用單擺測(cè)量重力加速度，甲組同學(xué)采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。

①實(shí)驗(yàn)中，有人提出以下幾點(diǎn)建議，其中對(duì)提高測(cè)量結(jié)果精確度有利的是（）

A.單擺偏離平衡位置的角度不能太大

B.質(zhì)量相同、體積不同的擺球，選用體積較大的

C.當(dāng)單擺經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)一次全振動(dòng)后停止計(jì)時(shí)，用此時(shí)間間隔作為單擺振動(dòng)的周期

丙

②在測(cè)量周期時(shí)，擺球振動(dòng)過(guò)程中懸點(diǎn)。處擺線的固定出現(xiàn)松動(dòng)，擺長(zhǎng)略微變長(zhǎng)，這將會(huì)導(dǎo)致所測(cè)重力加

速度的數(shù)值______（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。

③乙組同學(xué)在圖甲所示裝置的基礎(chǔ)上再增加一個(gè)速度傳感器，如圖乙所示。將擺球拉開一小角度使其做簡(jiǎn)

諧運(yùn)動(dòng)，速度傳感器記錄了擺球振動(dòng)過(guò)程中速度隨時(shí)間變化的關(guān)系，如圖丙所示。

由圖丙可知，該單擺的周期7=S；

更換擺線長(zhǎng)度后，多次測(cè)量出擺線長(zhǎng)L和周期，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)作出F-Z（周期平方一擺線長(zhǎng)）

圖線，并根據(jù)圖線擬合得到方程〃=4.04乙+0.01由此可以得出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=m/s2?（取

r=9.86,結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

【答案】A偏小2s9.76

【詳解】①單擺在擺角比較小的時(shí)候才是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，因此計(jì)算單擺的振動(dòng)周期時(shí)，擺球偏離平衡位置的角

度不能太大，A正確；為了減小空氣阻力，質(zhì)量相同、體積不同的擺球，選用體積較小的，B錯(cuò)誤；為了計(jì)

算周期準(zhǔn)確，多測(cè)幾個(gè)周期，求平均值，D錯(cuò)誤。故選A。

②根據(jù)7=2萬(wàn)J，，松動(dòng)之后擺長(zhǎng)的測(cè)量值偏小，而周期測(cè)量值準(zhǔn)確，導(dǎo)致重力加速度測(cè)量值偏小。

/7P47T24M

③由圖丙可知，該單擺的周期T=2s,根據(jù)7=2巴上土整理得72=竺七+絲R,根據(jù)斜率可知

Vggg

.22

-=4.04,可得g=±^=9.76m/s2

g4.04

（2）用如圖甲所示的電路測(cè)量一節(jié)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。蓄電池的電動(dòng)勢(shì)約為2V,內(nèi)電阻很小。除

蓄電池、開關(guān)、導(dǎo)線外可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：

A.電壓表（V）（量程2V）

B.電流表（A。（量程0.6A）

C.電流表（A?）（量程3A）

D.定值電阻&（阻值3。，額定功率4W）

E.滑動(dòng)變阻器R1（阻值范圍0?20Q,額定電流1A）

F.滑動(dòng)變阻器&（阻值范圍0-20000,額定電流0.1A）

①電流表應(yīng)選（填器材前的字母代號(hào)）。

②根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖象（如圖乙所示），則蓄電池的電動(dòng)勢(shì)石=V,內(nèi)阻廠=Q；（結(jié)

果保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）。

③這位同學(xué)對(duì)以上實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了誤差分析，其中正確的是0

A.電壓表有分流作用是造成系統(tǒng)誤差的原因，增大R可以減小這種誤差

B.電流表有分壓作用是造成系統(tǒng)誤差的原因，減小以可以減小這種誤差

C.實(shí)驗(yàn)測(cè)出的電動(dòng)勢(shì)小于真實(shí)值

D.實(shí)驗(yàn)測(cè)出的內(nèi)阻大于真實(shí)值

【答案】B2.101.20AC

E2

【詳解】①估算電路中的最大電流/max=j=￡A=0.67A,所以選擇量程為0.6A的電流表B；

②根據(jù)閉合電路的歐姆定律，則有U=E-則圖線的縱坐標(biāo)表示電源電動(dòng)勢(shì)，由圖可得E=2.10V；

21-042

圖線的斜率k=R0+r=幺流”，代入數(shù)據(jù)解得r=L20Q

③由電路圖可知，電壓表有分流作用是造成系統(tǒng)誤差的原因，增大&，則流過(guò)電流表的電流越接近總電流，

則可以減小這種誤差，故A正確，B錯(cuò)誤；相對(duì)于電源來(lái)說(shuō)，電流表采用外接法，由于電壓表分流作用，

電流測(cè)量值小于真實(shí)值，當(dāng)外電路短路時(shí)，電流測(cè)量值等于真實(shí)值，電源的圖象如圖所示

KM

測(cè)

由圖象可知，電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值小于真實(shí)值，電源內(nèi)阻的測(cè)量值小于真實(shí)值，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選AC。

四、解答題

9.2022年第24屆冬奧會(huì)在北京舉行，如圖甲所示為2月12日冰壺比賽中，中國(guó)隊(duì)對(duì)戰(zhàn)意大利隊(duì)時(shí)馬秀珥

投擲黃壺的情景。中國(guó)隊(duì)需要用黃壺去碰撞對(duì)方的紅壺，若將黃壺離手瞬間記為t=0時(shí)刻，此時(shí)黃壺距離要

碰撞的紅壺L=39.2m,Z=8s時(shí)刻黃壺進(jìn)入運(yùn)動(dòng)員可用毛刷摩擦冰面的區(qū)域，同時(shí)運(yùn)動(dòng)員開始摩擦冰面，其后

根據(jù)冰壺運(yùn)動(dòng)情況間斷性摩擦冰面，圖乙是黃壺碰撞紅壺前運(yùn)動(dòng)的部分v-f圖像。此次投擲的冰壺沿直線運(yùn)

動(dòng)且可視為質(zhì)點(diǎn)，若兩冰壺與未摩擦過(guò)冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒為⑷，兩冰壺與摩擦過(guò)冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)

恒為"2,取重力加速度g=10m/s2.

(1)求〃/和〃2；

(2)若要黃壺以1.0m/s的速度撞擊紅壺，求運(yùn)動(dòng)員用毛刷摩擦過(guò)的冰面的長(zhǎng)度；

(3)若黃壺以LOm/s的速度與紅壺發(fā)生對(duì)心正碰，碰后均向前運(yùn)動(dòng)且運(yùn)動(dòng)員均沒(méi)有摩擦冰面，碰后黃壺與

紅壺滑行的距離比為1:16,冰壺質(zhì)量均為19kg,求碰撞后瞬間兩冰壺各自的速度。

甲

【答案】(1)0.01,0.005；(2)10m；(3)Vi=0.2m/s

【詳解】(1)根據(jù)圖像，黃壺的加速度大小可表示為

Av

Cl——

Nt

對(duì)黃壺，根據(jù)牛頓第二定律可得

]nmg=ma

解得

〃1=0.01

M=0.005

(2)由uT圖像可知，08s內(nèi)冰壺運(yùn)動(dòng)的位移為

『及2m

設(shè)摩擦冰面的長(zhǎng)度為工，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，由動(dòng)能定理可得

1

一〃gg(L-x0-x)~R21ngx=；mv-gmv1

解得

x=10m

(3)黃壺與紅壺碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，則有

mv=mvx+mv2

碰后均做勻減速運(yùn)動(dòng)，故有

再=

2a

2a

由題意可知

再：9=1：16

解得

v

Vj=—=0.2m/s

4v

v2=—=0.8m/s

11.如圖所示，坐標(biāo)系xoy位于豎直平面內(nèi)，所在空間有沿水平方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在x<0的

空間內(nèi)還有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E.一個(gè)帶電油滴經(jīng)圖中x軸上的M點(diǎn)，沿著直線

MP方向以速率v做勻速運(yùn)動(dòng)，圖中直線MP與x軸夾角a=30。，經(jīng)過(guò)P點(diǎn)后油滴進(jìn)入x>0的區(qū)域，要使

油滴在x>0的區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，需要在該區(qū)域內(nèi)加一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng).若帶電油滴沿弧PN做勻速圓周

運(yùn)動(dòng)，并垂直于x軸通過(guò)軸上的N點(diǎn)，已知重力加速度為g.試求：

⑴油滴的帶電性質(zhì)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小;

(2)在x>0的區(qū)域內(nèi)所加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng);

(3)帶電油滴從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間.

(3)叵竺

【答案】（1）—（2）6￡

V3g

【詳解】（1）油滴在x<0區(qū)域做勻速直線運(yùn)動(dòng)，又因?yàn)橛偷卧诖藚^(qū)域受重力mg、電場(chǎng)力F和洛倫茲力F洛

作用，故三個(gè)力的合力為0；油滴在x>0區(qū)域做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)油滴軌跡和左手定則可知油滴帶正電.在

x<0區(qū)域?qū)αＷ邮芰Ψ治?/p>

有:

F=F洛sin30°

即:

Eq=qvBsin30°

所以磁感應(yīng)強(qiáng)度

qE_2E

D-------------=-----

qvsin30v

(2)在xVO區(qū)域油滴受力平衡有

F洛?cos30°=mg

又有

F洛sin3O°=qE

所以有：

mg=~j3qE

在x>0區(qū)域油滴做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以油滴受到的電場(chǎng)力與重力平衡，令此時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度為E，則有:

qE'=mg=\[3qE

所以

E'=>/3E

(3)由題意作出油滴在x>0區(qū)域的軌跡如下圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系有:

|3=180。-(90°-a)=120。

油滴做圓周運(yùn)動(dòng)的周期

?2兀m

1=------

qB

所以油滴從P至BN所用

120e127rm271m

t=-----xT=-x-------=-------

3603qB3qB

又因?yàn)?/p>

mg=qvBcos30°

所以

271m_V37rv

3qB3g

12.近年來(lái)，我國(guó)在航空母艦的電磁彈射技術(shù)方面取得重大突破，第一艘?guī)в须姶艔椛湎到y(tǒng)的國(guó)產(chǎn)航母即將

亮相。小明同學(xué)經(jīng)過(guò)研究，設(shè)計(jì)了一種電磁彈射系統(tǒng)，其簡(jiǎn)化模型如圖乙所示。艦載機(jī)質(zhì)量為7M7,用絕緣

彈性裝置鎖定在一個(gè)匝數(shù)N匝，邊長(zhǎng)為工的正方形金屬線框上，線框質(zhì)量加，總電阻為&xoy平面代表軌

道平面，x軸與軌道平行，軌道光滑，寬也為小磁場(chǎng)與軌道平面垂直，平面內(nèi)x坐標(biāo)相同的點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度

相同，大小按圖丙的規(guī)律隨時(shí)間變化，U0時(shí)刻磁場(chǎng)的這種變化方式以恒定的速度沿+無(wú)方向傳播，此時(shí)刻線

框所在的位置沿x方向各點(diǎn)的磁場(chǎng)分布如圖丁所示。經(jīng)2T時(shí)間線框及艦載機(jī)的速度達(dá)到v,磁場(chǎng)停止傳播，

同時(shí)解除鎖定，框中彈性裝置在極短的時(shí)間里把艦載機(jī)彈出，艦載機(jī)相對(duì)線框以2V速度水平起飛，求：

(1)仁0時(shí)刻線框中感應(yīng)電流的大小和方向;

(2)仁丁時(shí)，艦載機(jī)的加速度大小:

O

(3)在線框開始運(yùn)動(dòng)到停止的整個(gè)過(guò)程中,金屬線框產(chǎn)生的焦耳熱。

4"D

XXXX????XXXX

XXXX????XXXX????x/m

XX3<X????XXXX

XX?XXXX