2022 届 江 苏 省 高 考 物 理 真 题 试 卷 一 、 单 选 题 . 高 铁 车 厢 里 的 水 平 桌 面 上 放 置 一 本 书 , 书 与 桌 面 间 的 动 摩 擦 因 数 为 , 最 大 静 摩 擦 1 0 . 4 2 力 等 于 滑 动 摩 擦 力 , 取 重 力 加 速 度 。 若 书 不 滑 动 , 则 高 铁 的 最 大 加 速 度 不 超 g ? 10 m / s 过 ( ) 2 2 2 2 . . . . A 2 . 0 m / s B 4 . 0 m / s C 6.0 m / s D 8 . 0 m / s . 如 图 所 示 , 电 路 中 灯 泡 均 正 常 发 光 , 阻 值 分 别 为 R ? 2 Ω , R ? 3 Ω , R ? 2 Ω , R ? 4 Ω , 2 1 2 3 4 E ? 12 V 电 源 电 动 势 , 内 阻 不 计 , 四 个 灯 泡 中 消 耗 功 率 最 大 的 是 ( ) . R . R . R . R A B C D 2 3 4 1 3 . 如 图 所 示 , 两 根 固 定 的 通 电 长 直 导 线 a 、 b 相 互 垂 直 , a 平 行 于 纸 面 , 电 流 方 向 向 右 , b 垂 直 于 纸 面 , 电 流 方 向 向 里 , 则 导 线 a 所 受 安 培 力 方 向 ( ) A . 平 行 于 纸 面 向 上 . 平 行 于 纸 面 向 下 B C . 左 半 部 分 垂 直 纸 面 向 外 , 右 半 部 分 垂 直 纸 面 向 里 D . 左 半 部 分 垂 直 纸 面 向 里 , 右 半 部 分 垂 直 纸 面 向 外 . 上 海 光 源 通 过 电 子 光 子 散 射 使 光 子 能 量 增 加 , 光 子 能 量 增 加 后 ( ) 4 - A . 频 率 减 小 B . 波 长 减 小 C . 动 量 减 小 D . 速 度 减 小 . 如 图 所 示 , 半 径 为 的 圆 形 区 域 内 有 垂 直 于 纸 面 的 匀 强 磁 场 , 磁 感 应 强 度 随 时 间 5 r B 的 变 化 关 系 为 B ? B ? k t , B 、 为 常 量 , 则 图 中 半 径 为 的 单 匝 圆 形 线 圈 中 产 生 的 感 t k R 0 0 应 电 动 势 大 小 为 ( ) 试 卷 第 1 页 , 共 7 页2 2 2 2 . . . ? B r . ? B R A ? k r B ? k R C D 0 0 6 . 自 主 学 习 活 动 中 , 同 学 们 对 密 闭 容 器 中 的 氢 气 性 质 进 行 讨 论 , 下 列 说 法 中 正 确 的 是 ( ) A . 体 积 增 大 时 , 氢 气 分 子 的 密 集 程 度 保 持 不 变 B . 压 强 增 大 是 因 为 氢 气 分 子 之 间 斥 力 增 大 . 因 为 氢 气 分 子 很 小 , 所 以 氢 气 在 任 何 情 况 下 均 可 看 成 理 想 气 体 C D . 温 度 变 化 时 , 氢 气 分 子 速 率 分 布 中 各 速 率 区 间 的 分 子 数 占 总 分 子 数 的 百 分 比 会 变 化 a ? c 7 . 如 图 所 示 , 一 定 质 量 的 理 想 气 体 分 别 经 历 a ? b 和 两 个 过 程 , 其 中 a ? b 为 等 温 过 程 , 状 态 b 、 c 的 体 积 相 同 , 则 ( ) A . 状 态 a 的 内 能 大 于 状 态 b B . 状 态 a 的 温 度 高 于 状 态 c a ? c a ? c C . 过 程 中 气 体 吸 收 热 量 D . 过 程 中 外 界 对 气 体 做 正 功 8 . 某 滑 雪 赛 道 如 图 所 示 , 滑 雪 运 动 员 从 静 止 开 始 沿 斜 面 下 滑 , 经 圆 弧 滑 道 起 跳 。 将 运 E 动 员 视 为 质 点 , 不 计 摩 擦 力 及 空 气 阻 力 , 此 过 程 中 , 运 动 员 的 动 能 与 水 平 位 移 的 x k 关 系 图 像 正 确 的 是 ( ) 试 卷 第 2 页 , 共 7 页A . B . . . C D 9 . 如 图 所 示 , 正 方 形 A B C D 四 个 顶 点 各 固 定 一 个 带 正 电 的 点 电 荷 , 电 荷 量 相 等 , O 是 正 方 形 的 中 心 。 现 将 点 的 电 荷 沿 的 延 长 线 向 无 穷 远 处 移 动 , 则 ( ) A O A A . 在 移 动 过 程 中 , O 点 电 场 强 度 变 小 . 在 移 动 过 程 中 , 点 的 电 荷 所 受 静 电 力 变 大 B C C . 在 移 动 过 程 中 , 移 动 的 电 荷 所 受 静 电 力 做 负 功 D . 当 其 移 动 到 无 穷 远 处 时 , O 点 的 电 势 高 于 A 点 1 0 . 如 图 所 示 , 轻 质 弹 簧 一 端 固 定 , 另 一 端 与 物 块 A 连 接 在 一 起 , 处 于 压 缩 状 态 , A 由 静 止 释 放 后 沿 斜 面 向 上 运 动 到 最 大 位 移 时 , 立 即 将 物 块 B 轻 放 在 A 右 侧 , A 、 B 由 静 止 开 始 一 起 沿 斜 面 向 下 运 动 , 下 滑 过 程 中 、 始 终 不 分 离 , 当 回 到 初 始 位 置 时 速 度 A B A 为 零 , A 、 B 与 斜 面 间 的 动 摩 擦 因 数 相 同 、 弹 簧 未 超 过 弹 性 限 度 , 则 ( ) A . 当 上 滑 到 最 大 位 移 的 一 半 时 , A 的 加 速 度 方 向 沿 斜 面 向 下 B . A 上 滑 时 、 弹 簧 的 弹 力 方 向 不 发 生 变 化 C . 下 滑 时 , B 对 A 的 压 力 先 减 小 后 增 大 D . 整 个 过 程 中 A 、 B 克 服 摩 擦 力 所 做 的 总 功 大 于 B 的 重 力 势 能 减 小 量 二 、 实 验 题 试 卷 第 3 页 , 共 7 页1 1 . 小 明 利 用 手 机 测 量 当 地 的 重 力 加 速 度 , 实 验 场 景 如 图 1 所 示 , 他 将 一 根 木 条 平 放 在 楼 梯 台 阶 边 缘 , 小 球 放 置 在 木 条 上 , 打 开 手 机 的 “ 声 学 秒 表 ” 软 件 , 用 钢 尺 水 平 击 打 木 条 使 其 转 开 后 , 小 球 下 落 撞 击 地 面 , 手 机 接 收 到 钢 尺 的 击 打 声 开 始 计 时 , 接 收 到 小 球 落 地 的 撞 击 声 停 止 计 时 , 记 录 下 击 打 声 与 撞 击 声 的 时 间 间 隔 t , 多 次 测 量 不 同 台 阶 距 离 地 面 的 高 度 及 对 应 的 时 间 间 隔 。 h t ( 1 ) 现 有 以 下 材 质 的 小 球 , 实 验 中 应 当 选 用 _ _ _ _ _ _ 。 A . 钢 球 B . 乒 乓 球 C . 橡 胶 球 c m ( ) 用 分 度 值 为 的 刻 度 尺 测 量 某 级 台 阶 高 度 的 示 数 如 图 所 示 , 则 。 2 1 m m h 2 h ? _ _ _ _ _ _ 2 2 g ? ( 3 ) 作 出 图 线 , 如 图 3 所 示 , 则 可 得 到 重 力 加 速 度 _ _ _ _ _ _ 。 2 h ? t m / s 试 卷 第 4 页 , 共 7 页( 4 ) 在 图 1 中 , 将 手 机 放 在 木 条 与 地 面 间 的 中 点 附 近 进 行 测 量 , 若 将 手 机 放 在 地 面 A ? 点 , 设 声 速 为 v , 考 虑 击 打 声 的 传 播 时 间 , 则 小 球 下 落 时 间 可 表 示 为 t ? _ _ _ _ _ _ ( 用 h 、 t 和 v 表 示 ) 。 ( ) 有 同 学 认 为 , 小 明 在 实 验 中 未 考 虑 木 条 厚 度 , 用 图 像 法 计 算 的 重 力 加 速 度 必 然 5 g 有 偏 差 。 请 判 断 该 观 点 是 否 正 确 , 简 要 说 明 理 由 _ _ _ _ _ _ 。 三 、 解 答 题 . 如 图 所 示 , 两 条 距 离 为 的 平 行 光 线 , 以 入 射 角 从 空 气 射 入 平 静 水 面 , 反 射 光 线 1 2 D θ 与 折 射 光 线 垂 直 , 求 : ( 1 ) 水 的 折 射 率 n ; ( 2 ) 两 条 折 射 光 线 之 间 的 距 离 d 。 1 3 . 利 用 云 室 可 以 知 道 带 电 粒 子 的 性 质 , 如 图 所 示 , 云 室 中 存 在 磁 感 应 强 度 大 小 为 B 的 匀 强 磁 场 , 一 个 质 量 为 m 、 速 度 为 v 的 电 中 性 粒 子 在 A 点 分 裂 成 带 等 量 异 号 电 荷 的 粒 子 和 , 、 在 磁 场 中 的 径 迹 是 两 条 相 切 的 圆 弧 , 相 同 时 间 内 的 径 迹 长 度 之 比 l : l ? 3 : 1 , a b a b a b r : r ? 6 : 1 半 径 之 比 , 不 计 重 力 及 粒 子 间 的 相 互 作 用 力 , 求 : a b m : m ( 1 ) 粒 子 a 、 b 的 质 量 之 比 ; a b p ( 2 ) 粒 子 a 的 动 量 大 小 。 a 试 卷 第 5 页 , 共 7 页1 4 . 在 轨 空 间 站 中 物 体 处 于 完 全 失 重 状 态 , 对 空 间 站 的 影 响 可 忽 略 , 空 间 站 上 操 控 货 物 的 机 械 臂 可 简 化 为 两 根 相 连 的 等 长 轻 质 臂 杆 , 每 根 臂 杆 长 为 L , 如 题 图 1 所 示 , 机 械 臂 一 端 固 定 在 空 间 站 上 的 O 点 , 另 一 端 抓 住 质 量 为 m 的 货 物 , 在 机 械 臂 的 操 控 下 , 货 物 ? 先 绕 O 点 做 半 径 为 2 L 、 角 速 度 为 的 匀 速 圆 周 运 动 , 运 动 到 A 点 停 下 , 然 后 在 机 械 臂 操 控 下 , 货 物 从 点 由 静 止 开 始 做 匀 加 速 直 线 运 动 , 经 时 间 到 达 点 , 、 间 的 距 A t B A B 离 为 L 。 F ( 1 ) 求 货 物 做 匀 速 圆 周 运 动 时 受 到 合 力 提 供 的 向 心 力 大 小 ; n ( ) 求 货 物 运 动 到 点 时 机 械 臂 对 其 做 功 的 瞬 时 功 率 。 2 B P ( 3 ) 在 机 械 臂 作 用 下 , 货 物 、 空 间 站 和 地 球 的 位 置 如 题 图 2 所 示 , 它 们 在 同 一 直 线 上 , 货 物 与 空 间 站 同 步 做 匀 速 圆 周 运 动 , 已 知 空 间 站 轨 道 半 径 为 r , 货 物 与 空 间 站 中 心 的 距 离 为 d , 忽 略 空 间 站 对 货 物 的 引 力 , 求 货 物 所 受 的 机 械 臂 作 用 力 与 所 受 的 地 球 引 力 之 比 F : F 。 1 2 . 某 装 置 用 电 场 控 制 带 电 粒 子 运 动 , 工 作 原 理 如 图 所 示 , 矩 形 A B C D 区 域 内 存 在 多 层 1 5 紧 邻 的 匀 强 电 场 , 每 层 的 高 度 均 为 d , 电 场 强 度 大 小 均 为 E , 方 向 沿 竖 直 方 向 交 替 变 化 , ? q A B 边 长 为 1 2 d , B C 边 长 为 8 d , 质 量 为 m 、 电 荷 量 为 的 粒 子 流 从 装 置 左 端 中 点 射 入 电 场 , 粒 子 初 动 能 为 E , 入 射 角 为 ? , 在 纸 面 内 运 动 , 不 计 重 力 及 粒 子 间 的 相 互 作 用 力 。 k ? ? ? ( 1 ) 当 时 , 若 粒 子 能 从 C D 边 射 出 , 求 该 粒 子 通 过 电 场 的 时 间 t ; 0 E ? 4 q E d ( 2 ) 当 时 , 若 粒 子 从 C D 边 射 出 电 场 时 与 轴 线 ? 的 距 离 小 于 d , 求 入 射 角 ? O O k 试 卷 第 6 页 , 共 7 页的 范 围 ; 8 ? ? ( 3 ) 当 E ? q E d , 粒 子 在 ? 为 ? ? 范 围 内 均 匀 射 入 电 场 , 求 从 C D 边 出 射 的 粒 子 k 3 2 2 N : N 与 入 射 粒 子 的 数 量 之 比 。 0 试 卷 第 7 页 , 共 7 页参 考 答 案 : . 1 B 【 详 解 】 书 放 在 水 平 桌 面 上 , 若 书 相 对 于 桌 面 不 滑 动 , 则 最 大 静 摩 擦 力 提 供 加 速 度 f ? ? m g ? m a m m 解 得 2 a ? ? g ? 4 m / s m 2 书 相 对 高 铁 静 止 , 故 若 书 不 动 , 高 铁 的 最 大 加 速 度 。 4 m / s 故 选 。 B 2 . A 【 详 解 】 由 电 路 图 可 知 与 串 联 后 与 并 联 , 再 与 串 联 。 并 联 电 路 部 分 的 等 效 电 阻 R 3 R 4 R 2 R 1 为 R R ? R ? ? 2 3 4 R = ? 2 ? 并 ? R ? R ? R ? 2 3 4 由 闭 合 电 路 欧 姆 定 律 可 知 , 干 路 电 流 即 经 过 R 的 电 流 为 1 E I ? I ? ? 3 A 1 R ? R 1 并 并 联 部 分 各 支 路 电 流 大 小 与 电 阻 成 反 比 , 则 I R 并 I ? ? 2 A 2 R 2 I R 并 I ? I ? ? 1 A 3 4 R ? R 3 4 四 个 灯 泡 的 实 际 功 率 分 别 为 2 2 2 2 P ? I R ? 18 W , P ? I R ? 12 W , P ? I R ? 2 W , P ? I R ? 4 W 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 故 四 个 灯 泡 中 功 率 最 大 的 是 R 。 1 故 选 。 A 3 . C 【 详 解 】 根 据 安 培 定 则 , 可 判 断 出 导 线 a 左 侧 部 分 的 空 间 磁 场 方 向 斜 向 右 上 , 右 侧 部 分 的 磁 场 方 向 斜 向 下 方 , 根 据 左 手 定 则 可 判 断 出 左 半 部 分 垂 直 纸 面 向 外 , 右 半 部 分 垂 直 纸 面 向 里 。 故 选 C 。 1 9 答 案 第 页 , 共 页4 . B 【 详 解 】 . 根 据 E ? h ? 可 知 光 子 的 能 量 增 加 后 , 光 子 的 频 率 增 加 , 又 根 据 A B c ? ? ? 可 知 光 子 波 长 减 小 , 故 A 错 误 , B 正 确 ; . 根 据 C D h p ? ? p ? m v 可 知 光 子 的 动 量 增 加 ; 又 因 为 光 子 质 量 不 变 , 根 据 可 知 光 子 速 度 增 加 , 故 C 错 误 , D 错 误 。 故 选 B 。 . 5 A 【 详 解 】 由 题 意 可 知 磁 场 的 变 化 率 为 ? B k t ? ? k ? t t 根 据 法 拉 第 电 磁 感 应 定 律 可 知 2 ? ? ? B ? r 2 E ? ? ? k ? r ? t ? t 故 选 A 。 . 6 D 【 详 解 】 A . 密 闭 容 器 中 的 氢 气 质 量 不 变 , 分 子 个 数 不 变 , 根 据 N 0 n ? V 可 知 当 体 积 增 大 时 , 单 位 体 积 内 分 子 个 数 变 少 , 分 子 的 密 集 程 度 变 小 , 故 错 误 ; A B . 气 体 压 强 产 生 的 原 因 是 大 量 气 体 分 子 对 容 器 壁 的 持 续 的 、 无 规 则 撞 击 产 生 的 ; 压 强 增 大 并 不 是 因 为 分 子 间 斥 力 增 大 , 故 B 错 误 ; . 普 通 气 体 在 温 度 不 太 低 , 压 强 不 太 大 的 情 况 下 才 能 看 作 理 想 气 体 , 故 错 误 ; C C 2 9 答 案 第 页 , 共 页D . 温 度 是 气 体 分 子 平 均 动 能 的 标 志 , 大 量 气 体 分 子 的 速 率 呈 现 “ 中 间 多 , 两 边 少 ” 的 规 律 , 温 度 变 化 时 , 大 量 分 子 的 平 均 速 率 会 变 化 , 即 分 子 速 率 分 布 中 各 速 率 区 间 的 分 子 数 占 总 分 子 数 的 百 分 比 会 变 化 , 故 D 正 确 。 故 选 D 。 . 7 C 【 详 解 】 A . 由 于 a→ b 的 过 程 为 等 温 过 程 , 即 状 态 a 和 状 态 b 温 度 相 同 , 分 子 平 均 动 能 相 同 , 对 于 理 想 气 体 状 态 的 内 能 等 于 状 态 的 内 能 , 故 错 误 ; a b A p ? p B . 由 于 状 态 b 和 状 态 c 体 积 相 同 , 且 , 根 据 理 想 气 体 状 态 方 程 b c p V p V b b c c ? T T b c T ? T T ? T T ? T 可 知 , 又 因 为 , 故 , 故 B 错 误 ; b c a b a c . 因 为 过 程 气 体 体 积 增 大 , 气 体 对 外 界 做 正 功 ; 而 气 体 温 度 升 高 , 内 能 增 加 , 根 据 C D a→ c ? U ? W ? Q 可 知 气 体 吸 收 热 量 ; 故 正 确 , 错 误 ; C D 故 选 C 。 8 . A 【 详 解 】 设 斜 面 倾 角 为 , 不 计 摩 擦 力 和 空 气 阻 力 , 由 题 意 可 知 运 动 员 在 沿 斜 面 下 滑 过 程 中 θ 根 据 动 能 定 理 有 E ? m g x t a n ? k 即 E k ? m g t a n ? x 下 滑 过 程 中 开 始 阶 段 倾 角 θ 不 变 , E - x 图 像 为 一 条 直 线 ; 经 过 圆 弧 轨 道 过 程 中 θ 先 减 小 后 增 大 , k 即 图 像 斜 率 先 减 小 后 增 大 。 故 选 A 。 . 9 D 【 详 解 】 A . O 是 等 量 同 种 电 荷 连 线 的 中 点 , 场 强 为 0 , 将 A 处 的 正 点 电 荷 沿 O A 方 向 移 至 无 穷 远 处 , O 点 电 场 强 度 变 大 , 故 A 不 符 合 题 意 ; . 移 动 过 程 中 , 点 场 强 变 小 , 正 电 荷 所 受 静 电 力 变 小 , 故 错 误 ; B C B C . A 点 电 场 方 向 沿 O A 方 向 , 移 动 过 程 中 , 移 动 电 荷 所 受 静 电 力 做 正 功 , 故 C 错 误 ; 3 9 答 案 第 页 , 共 页D . A 点 电 场 方 向 沿 O A 方 向 , 沿 电 场 线 方 向 电 势 降 低 , 移 动 到 无 穷 远 处 时 , O 点 的 电 势 高 于 点 电 势 , 故 正 确 。 A D 故 选 D 。 1 0 . B 【 详 解 】 . 由 于 、 在 下 滑 过 程 中 不 分 离 , 设 在 最 高 点 的 弹 力 为 , 方 向 沿 斜 面 向 下 为 B A B F 正 方 向 , 斜 面 倾 角 为 θ , A B 之 间 的 弹 力 为 F , 摩 擦 因 素 为 μ , 刚 下 滑 时 根 据 牛 顿 第 二 定 律 A B 对 有 A B F ? ? m ? m ? g s i n ? ? ? ? m ? m ? g c o s ? ? ? m ? m ? a A B A B A B 对 B 有 m g s i n ? ? ? m g c os ? ? F ? m a B B A B B 联 立 可 得 F F A B ? ? m ? m m A B B 由 于 A 对 B 的 弹 力 F 方 向 沿 斜 面 向 上 , 故 可 知 在 最 高 点 F 的 方 向 沿 斜 面 向 上 ; 由 于 在 最 A B 开 始 弹 簧 弹 力 也 是 沿 斜 面 向 上 的 , 弹 簧 一 直 处 于 压 缩 状 态 , 所 以 上 滑 时 、 弹 簧 的 弹 力 方 A 向 一 直 沿 斜 面 向 上 , 不 发 生 变 化 , 故 B 正 确 ; . 设 弹 簧 原 长 在 点 , 刚 开 始 运 动 时 距 离 点 为 , 运 动 到 最 高 点 时 距 离 点 为 ; A O A O x 1 A O x 2 下 滑 过 程 A B 不 分 离 , 则 弹 簧 一 直 处 于 压 缩 状 态 , 上 滑 过 程 根 据 能 量 守 恒 定 律 可 得 1 1 2 2 k x ? k x ? m g s i n ? ? f x ? x ? ? ? ? 1 2 1 2 2 2 化 简 得 2 m g s i n ? ? f ? ? k ? x ? x 1 2 当 位 移 为 最 大 位 移 的 一 半 时 有 x ? x ? ? 1 2 F = k x ? ? m g s i n ? + f ? ? 1 合 ? ? 2 ? ? 带 入 k 值 可 知 F = 0 , 即 此 时 加 速 度 为 0 , 故 A 错 误 ; 合 . 根 据 的 分 析 可 知 C B F F A B ? ? m ? m m A B B 再 结 合 B 选 项 的 结 论 可 知 下 滑 过 程 中 F 向 上 且 逐 渐 变 大 , 则 下 滑 过 程 F 逐 渐 变 大 , 根 据 A B 牛 顿 第 三 定 律 可 知 对 的 压 力 逐 渐 变 大 , 故 错 误 ; B A C 4 9 答 案 第 页 , 共 页D . 整 个 过 程 中 弹 力 做 的 功 为 0 , A 重 力 做 的 功 为 0 , 当 A 回 到 初 始 位 置 时 速 度 为 零 , 根 据 功 能 关 系 可 知 整 个 过 程 中 、 克 服 摩 擦 力 所 做 的 总 功 等 于 的 重 力 势 能 减 小 量 , 故 错 A B B D 误 。 故 选 B 。 h . t ? 不 正 确 , 理 由 见 解 析 1 1 A 6 1 . 2 0 9 . 5 5 v 【 详 解 】 ( 1 ) [ 1 ] 为 了 减 小 空 气 阻 力 等 误 差 影 响 , 应 该 选 用 材 质 密 度 较 大 的 小 钢 球 , 故 选 A 。 ( 2 ) [ 2 ] 刻 度 尺 的 分 度 值 为 1 m m , 估 读 到 分 度 值 的 下 一 位 , 由 图 可 知 h = 6 1 . 2 0 c m ; 1 2 ( ) 根 据 h ? gt 可 知 3 [ 3 ] 2 2 h ? g 2 t 2 故 在 图 像 中 斜 率 表 示 重 力 加 速 度 , 则 根 据 图 线 有 2 h ? t 3 . 2 7 ? 0 . 5 0 2 2 g ? m / s ? 9 . 5 5 m / s 0 . 3 5 ? 0 . 0 6 ( ) 下 落 过 程 中 声 音 传 播 的 时 间 为 4 [ 4 ] h t ? 1 v 则 小 球 下 落 的 时 间 为 h ? t ? t ? t ? t ? 1 v ( 5 ) [ 5 ] 设 木 条 厚 度 为 H , 则 台 阶 距 离 地 面 的 高 度 h 时 的 时 间 为 t , 高 度 h 时 的 时 间 为 t ; 1 1 2 2 则 根 据 前 面 的 分 析 有 2 ? h ? H ? ? 2 ? h ? H ? 2 ? h ? h ? 2 1 2 1 g ? ? 2 2 2 2 t ? t t ? t 2 1 2 1 可 知 与 无 关 。 H 1 2 . ( 1 ) t a n ? ; ( 2 ) D t a n ? ? 【 详 解 】 ( 1 ) 设 折 射 角 为 , 根 据 几 何 关 系 可 得 ? ? 9 0 ? ? ? 根 据 折 射 定 律 可 得 s i n ? n ? s i n ? 联 立 可 得 n ? t a n ? 5 9 答 案 第 页 , 共 页( 2 ) 如 图 所 示 根 据 几 何 关 系 可 得 D d ? ? s i n ? ? D t a n ? s i n( 90 ? ? ? ) 6 . ( ) 2 : 1 ; ( ) m v 1 3 1 2 7 【 详 解 】 ( 1 ) 分 裂 后 带 电 粒 子 在 磁 场 中 偏 转 做 匀 速 圆 周 运 动 , 洛 伦 兹 力 提 供 向 心 力 , 则 有 2 v qv B ? m r 解 得 m v r ? q B r : r ? 6 : 1 由 题 干 知 半 径 之 比 , 故 a b m v : m v ? 6 : 1 a a b b l : l ? 3 : 1 因 为 相 同 时 间 内 的 径 迹 长 度 之 比 , 则 分 裂 后 粒 子 在 磁 场 中 的 速 度 为 a b v : v ? 3 : 1 a b 联 立 解 得 m : m ? 2 : 1 a b ( 2 ) 中 性 粒 子 在 A 点 分 裂 成 带 等 量 异 号 电 荷 的 粒 子 a 和 b , 分 裂 过 程 中 , 没 有 外 力 作 用 , 动 量 守 恒 , 根 据 动 量 守 恒 定 律 m v ? m v ? m v a a b b 因 为 分 裂 后 动 量 关 系 为 m v : m v ? 6 : 1 , 联 立 解 得 a a b b 6 p ? m v ? m v a a a 7 2 3 3 4 m L r ? ( r ? d ) 2 1 4 . ( 1 ) ; ( 2 ) ; ( 3 ) 2 m ? L 3 3 t r 6 9 答 案 第 页 , 共 页m 【 详 解 】 ( 1 ) 质 量 为 的 货 物 绕 O 点 做 匀 速 圆 周 运 动 , 半 径 为 2 L , 根 据 牛 顿 第 二 定 律 可 知 2 2 F ? m ? ? 2 L ? 2 m ? L n a ( ) 货 物 从 静 止 开 始 以 加 速 度 做 匀 加 速 直 线 运 动 , 根 据 运 动 学 公 式 可 知 2 1 2 L ? a t 2 解 得 2 L a ? 2 t 货 物 到 达 B 点 时 的 速 度 大 小 为 2 L v ? a t ? t 货 物 在 机 械 臂 的 作 用 下 在 水 平 方 向 上 做 匀 加 速 直 线 运 动 , 机 械 臂 对 货 物 的 作 用 力 即 为 货 物 所 m a t 受 合 力 , 所 以 经 过 时 间 , 货 物 运 动 到 B 点 时 机 械 臂 对 其 做 功 的 瞬 时 功 率 为 2 2 L 2 L 4 m L P ? m av ? m ? ? ? 2 3 t t t ? m ( 3 ) 空 间 站 和 货 物 同 轴 转 动 , 角 速 度 相 同 , 对 质 量 为 空 间 站 , 质 量 为 M 的 地 球 提 供 0 0 向 心 力 M m 0 2 G ? m ? r 0 0 2 r 解 得 2 3 G M ? ? r 0 货 物 在 机 械 臂 的 作 用 力 F 和 万 有 引 力 F 的 作 用 下 做 匀 速 圆 周 运 动 , 则 2 1 2 F ? F ? m ? ( r ? d ) 2 1 0 货 物 受 到 的 万 有 引 力 2 3 M m m ? r 0 F ? G ? 2 2 2 ( r ? d ) ( r ? d ) 解 得 机 械 臂 对 货 物 的 作 用 力 大 小 为 2 3 3 3 m ? r r ? ( r ? d ) 0 2 2 F ? ? m ? ( r ? d ) ? m ? 1 0 0 2 2 ( r ? d ) ( r ? d ) 则 3 3 F r ? ( r ? d ) 1 ? 3 F r 2 7 9 答 案 第 页 , 共 页8 d m ? ? ? ? . ( ) t ? ? ; ( ) 或 ? ? ? ? ; ( ) N : N ? 5 0 % 1 5 1 2 ? 30 ? ? ? 30 3 0 c o s ? 2 E 6 6 0 k 【 详 解 】 ( 1 ) 电 场 方 向 竖 直 向 上 , 粒 子 所 受 电 场 力 在 竖 直 方 向 上 , 粒 子 在 水 平 方 向 上 做 匀 速 直 线 运 动 , 速 度 分 解 如 图 所 示 粒 子 在 水 平 方 向 的 速 度 为 v ? v c o s ? x 0 1 2 根 据 E ? m v 可 知 k 2 2 E k v ? m 解 得 8 d 8 d m t ? ? ? v c o s ? 2 E x 0 k ( 2 ) 粒 子 进 入 电 场 时 的 初 动 能 1 2 E ? 4 q E d ? m v k 0 2 粒 子 进 入 电 场 沿 电 场 方 向 做 减 速 运 动 , 由 牛 顿 第 二 定 律 可 得 q E ? m a 粒 子 从 C D 边 射 出 电 场 时 与 轴 线 ? 的 距 离 小 于 , 则 要 求 O O d 2 2 a d ? ( v s i n ? ) 0 解 得 1 1 ? ? s i n ? ? 2 2 所 以 入 射 角 的 范 围 为 ? ? ? ? ? ? ? ? 或 ? 30 ? ? ? 30 6 6 ( ) 设 粒 子 入 射 角 为 ? '' 时 , 粒 子 恰 好 从 点 射 出 , 由 于 粒 子 进 入 电 场 时 , 在 水 平 方 向 做 匀 3 D 速 直 线 运 动 , 在 竖 直 方 向 反 复 做 加 速 相 同 的 减 速 运 动 , 加 速 运 动 。 粒 子 的 速 度 2 E 4 3 q E d k v '' ? ? m 3 m 8 9 答 案 第 页 , 共 页运 动 时 间 为 8 d 2 3 m d t ? ? ? 总 v '' c o s ? '' c o s ? '' q E 粒 子 在 沿 电 场 方 向 , 反 复 做 加 速 相 同 的 减 速 运 动 , 加 速 运 动 , 则 2 2 ? 2 a d ? v ? ( v '' s i n ? '' ) 1 d 2 2 2 a d ? v ? ( v ) 2 d 1 d 2 2 ? 2 a d ? v ? ( v ) 3 d 2 d 2 2 2 a d ? v ? ( v ) 4 d 3 d 2 2 ? 2 a d ? v ? ( v ) 5 d 4 d 2 2 2 a d ? v ? ( v ) 6 d 5 d 则 v ? v ? v ? v '' s i n ? '' 2 d 4 d 6 d v ? v ? v 1 d 3 d 5 d t 则 粒 子 在 分 层 电 场 中 运 动 时 间 相 等 , 设 为 , 则 0 1 1 8 d 4 d t ? t = ? = 0 总 6 6 v '' c o s ? '' 3 v '' c o s ? '' 且 1 q E 2 d ? v '' s i n ? ? t ? ? t 0 0 2 m 2 代 入 数 据 化 简 可 得 6 c o s ? '' ? 8 s i n ? '' c o s ? '' ? 1 ? 0 2 即 t a n ? '' ? 8 t a n ? '' ? 7 ? 0 解 得 t a n ? '' = 7 ( 舍 去 ) 或 t a n ? '' = 1 解 得 ? ? '' = 4 ? '' N : N = ? 5 0 % 0 则 从 C D 边 出 射 的 粒 子 与 入 射 粒 子 的 数 量 之 比 ? 2 9 9 答 案 第 页 , 共 页 |
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