2022年高考考试大纲理科综合物理部分题型示例 .pdf

优秀学习资料欢迎下载20XX 年考试大纲理科综合物理部分题型示例一、选择题45下图中重物的质量为m，轻细线 AO 和 BO 的 A、B 端是固定的。 平衡时 AO 是水平的，BO 与水平面的夹角为。若以 F1表示 AO 的拉力的大小， F2表示 BO 的拉力的大小，则有AF1mg cosBF1mg ctanCF2mg sinDF2mg /sin答案 BD 46 mD、mp、 mn以分别表示氘核、质子、中子的质量。则AmDmpmnBmDmp2mnCmDmpmnDmDmpmn答案 D 47下面与光的干涉有关的事实是A用光导纤维传播信号B用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度C一束白光通过三棱镜形成彩色光带D水面上的油膜呈现彩色答案 B D 48一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV ，短路电流为40 mA 。若将该电池板与一阻值为20的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是A0.10 V B0.20 VC0.30 VD0.40V 答案 D 49对于一定量的理想气体，下列四个论述中正确的是A当分子热运动变剧烈时，压强必变大B当分子热运动变剧烈时，压强可以不变C当分子间的平均距离变大时，压强必变小D当分子间的平均距离变大时，压强必变大答案 B 50如图所示，两木块的质量分别为m1和 m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和 k2，上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接 )，整个系统处于平衡状态。现缓慢向上提上面的木块。直到它刚离开上面弹簧。在这个过程中下面木块移动的距离为A11kgmB12kgmC21kgmD22kgm答案 C 51若以 表示水的摩尔质量，v 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积， 为在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏伽德罗常量，m、分别表示每个水分子的质量和体积，下面四个关系式中正确的是ANAmBANCANmD =AN答案 AC m1 m2 k1 k2 B A O 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 19 页优秀学习资料欢迎下载52分子间有相互作用势能，规定两分子相距无穷远时两分子间的势能为零。设分子 a固定不动，分子b 以某一初速度从无穷远处向a 运动，直至它们之间的距离最小。在此过程中，a、b 之间的势能A先减小，后增大，最后小于零B先减小，后增大，最后大于零C先增大，后减小，最后小于零D先增大，后减小，最后大于零答案 B 53下列哪个说法是正确的A体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态C举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态答案 B 54下表给出了一些金属材料的逸出功。材料铯钙镁铍钛逸出功（ 1019J）3.0 4.3 5.9 6.2 6.6 现用波长为400 nm 的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种？( 普朗克常量 h6.61034J s，光速 c3.0108m/s)A2 种B3 种C4 种D 5 种答案 A 55如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F 的拉力作用，而左端的情况各不相同：中弹簧的左端固定在墙上，中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用， 中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零，以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量，则有Al2l1Bl4l3Cl1l3Dl2 l4答案 D 56一矩形线圈位于一随时间t 变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面( 纸面 ) 向里，如图1 所示。磁感应强度B 随 t 的变化规律如图2 所示。以I 表示线圈中的感应电流，以图 1 中线圈上箭头所示方向的电流为正，则以下的I 一 t 图中正确的是F F F F F B t B 0 1 2 3 4 5 6 图 1 图 2 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 19 页优秀学习资料欢迎下载答案 A 57一直升飞机停在南半球的地磁极上空。该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B。直升飞机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示。如果忽略a 到转轴中心线的距离，用E 表示每个叶片中的感应电动势，则A2flB，且 a 点电势低于b 点电势B22 flB，且 a 点电势低于b 点电势C2flB，且 a 点电势高于b 点电势D22 flB，且 a 点电势高于b 点电势答案 A 58在图中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场。取坐标如图。 一带电粒子沿x 轴正方向进入此区域， 在穿过此区域的过程中运动方向始终不发生偏转。不计重力的影响，电场强度 E 和磁感应强度B 的方向可能是AE 和 B 都沿 x 轴方向BE 沿 y 轴正向， B 沿 z 轴正向CE 沿 z 轴正向， B 沿 y 轴正向DE、B 都沿 z 轴方向答案 AB 59下列说法正确的是A一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速 )，这两个力在同一段时间内的冲量一定相同B一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速 )，这两个力在同一段时间内做的功或者都为零，或者大小相等符号相反C在同样时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正负号一定相反D在同样时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，正负号也不一定相反答案 BD 60如图所示的装置中。木块B 与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A 沿水平方向射人木块后留在木块内， 将弹簧压缩到最短。 现将子弹、 木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统 ) ，则此系统在从子弹开始射人木块到弹簧压缩至最短的整个过程中A动量守恒、机械能守恒5 4 t I 0 1 2 3 5 6 4 t I 0 1 2 3 5 6 4 t I 0 1 2 3 6 4 t 0 2 5 6 1 3 I A B D C E，B x y z O 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 19 页优秀学习资料欢迎下载1 2 E B动量不守恒、机械能不守恒C动量守恒、机械能不守恒D动量不守恒、机械能守恒答案B 61在场强为E 的匀强电场中固定放置两个带电小球1 和 2，它们的质量相等，电荷分别为q1和 q2（q1q2） 。球 1 和球 2 的连线平行于电场线，如图。现同时放开1 球和 2 球，于是它们开始在电场力的作用下运动。如果球l 和 2 之间的距离可以取任意有限值，则两球刚被放开时，它们的加速度可能是A大小不等，方向相同B大小不等，方向相反C大小相等，方向相同D大小相等，方向相反答案 ABC 62放在水平地面上的物块，受到方向不变的水平推力F 的作用， F 的大小与时间t 的关系和物块速度v 与时间 t 的关系如图所示。取重力加速度g10ms2。由此两图线可以求得物块的质量 m 和物块与地面之间的动摩擦因数 分别为Am0.5 kg， 0.4Bm1.5 kg， 152Cm0.5 kg， 0.2Dm1kg， 0.2 答案 A 63图为地磁场磁感线的示意图，在北半球地磁场的竖直分量向下，飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变。由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差。设飞行员左方机翼末端处的电势为U1，右方机翼末端处的电势为U2，则下列判断正确的是A若飞机从西往东飞，U1比 U2高B若飞机从东往西飞，U2比 U1高C若飞机从南往北飞，U1比 U2高D若飞机从北往南飞，U2比 U1高答案 A C 64一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，图1 所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动。匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动。把手匀速转动的周期就是驱动力的周期， 改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期。若保持把手不动，给砝A B t/s F/N 0 1 2 4 2 6 3 10 8 t/s v/ms-1 0 2 4 4 6 2 10 8 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 19 页优秀学习资料欢迎下载图 2 y/cm 2 4 4 0 4 6 8 1 3 5 7 2 2 t/s t/s y/cm 4 2 2 0 8 12 16 2 6 10 14 1 1 图 3 图 1 码一向下的初速度， 砝码便做简谐运动，振动图线如图2 所示。当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图3 所示。若用 T0表示弹簧振子的固有周期，T 表示驱动力的周期，Y 表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则A. 由图线可知T0=4s B. 由图线可知T0=8s C. 当 T 在 4s 附近时， Y 显著增大；当T 比 4s 小得多或大得多时，Y 很小D. 当 T 在 8s 附近时， Y 显著增大；当T 比 8s 小得多或大得多时，Y 很小答案 AC 65发出白光的细线光源ab，长度为 l0,竖直放置，上端a 恰好在水面以下， 如图。 现考虑线光源ab 发出的靠近水面法线( 图中的虚线 )的细光束经水面折射后所成的像，由于水对光有色散作用，若以l1表示红光成的像的长度，l2表示蓝光成的像的长度，则Al1l2l0Bl1l2l0Cl2l1l0Dl2l1l0答案 D 66图为一空间探测器的示意图，P1、 P2、P3、P4是四个喷气发动机，P1、P3的连线与空间一固定坐标系的x 轴平行， P2、P4的连线与y 轴平行。每台发动机开动时，都能向探测器提供推力，但不会使探测器转动。开始时，探测器以恒定的速率v0向正 x 方向平动。要使探测器改为向正 x 偏负 y60的方向以原来的速率v0平动，则可A先开动P1适当时间，再开动P4适当时间B先开动P3适当时间，再开动P2适当时间C开动 P4适当时间D先开动P3适当时间，再开动P4适当时间答案 A a 水b O x y P1 P2 P3 P4 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 19 页优秀学习资料欢迎下载图 1 白炽灯滤光片单缝双缝遮光筒屏二、非选择题37用游标为50 分度的卡尺（测量值可准确到0.02mm）测定某圆筒的内径时，卡尺上的示数如图，可读出圆筒的内径为_mm 。答案 54.14 38 （1）利用图中装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法：A将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄B将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽C将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽D换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄E去掉滤光片后，干涉现象消失其中正确的是：_。答案 ABD 39一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动。用下面的方法测量它匀速转动时的角速度。实验器材：电磁打点计时器，米尺，纸带，复写纸片。实验步骤：(1) 如图 1 所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上。(2) 启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点。(3) 经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 19 页优秀学习资料欢迎下载由已知量和测得量表示的角速度的表达式为 _ 。式中各量的意义是：_。某次实验测得圆盘半径r5.50102m，得到的纸带的一段如图2 所示，求得角速度为_ 。答案 rnTxx)1(12T 为电磁打点计时器打点的时间间隔，r 为圆盘的半径，x2、x1是纸带上选定的两点分别对应的米尺上的刻度值，n 为选定的两点间的打点数(含两点 ) 6.8s 40用图中 （） 所示的装置研究质量一定的物体的加速度与作用力的关系。研究的对象是放在长木板上的小车，小车的质量为M，长木板是水平放置的。小车前端拴着细轻绳，跨过定滑轮，下面吊着沙桶。实验中认为绳对小车的作用力F 等于沙和桶的总重量mg，用改变沙的质量的办法来改变对小车的作用力F，用打点计时器测出小车的加速度a，得出若干组 F 和 a 的数据。然后根据测得的数据作出aF 图线。一学生作出如图（）所示的图线，发现横轴上的截距OA 较大，明显超出了偶然误差的范围，这是由于在实验中没有进行下面的步骤，即_。答案 平衡摩擦力41图中E 为直流电源， R 为已知电阻，V为理想电压表，其量程略大于电源电动势，K1和 K2为开关。现要利用图中电路测量电源的电动势E 和内阻 r，试写出主要实验步骤及结果表达式。参考解答 将 K1闭合， K2断开，记下电压表读数U1。K1、K2均闭合，记下电压表读数U2。结果：电源电动势EU1内阻 rRUUU221图 2 V R E K2K1a O F A (b) 电源插头纸带(a) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 19 页优秀学习资料欢迎下载42实验室中现有器材如实物图l 所示。有电池 E，电动势约10 V，内阻约l ；电流表A1，量程 10 A，内阻 r1约为 0.2；电流表 A2，量程 300 mA ，内阻 r2约为 5 ；电流表 A3，量程 250 mA ，内阻 r3约为 5；电阻箱 R1，最大阻值999.9，阻值最小改变量为0.l；滑动变阻器R2，最大阻值100 ；开关 K，导线若干。要求用图2 所示的电路测量图中电流表A 的内阻。(1) 在所给的三个电流表中，哪几个可用此电路精确测出其内阻? 答： _。(2) 在可测的电流表中任选一个作为测量对象，在实物图上连成测量电路。(3) 你要读出的物理量是_ 。用这些物理量表示待测内阻的计算公式是：_。参考解答 (1) A2、A3 (2) 若测 r3，实物图如下： (3) A2、A3两电流表的读数I2、 I3和电阻箱 R1的阻值 Rx：xRIIIr3323( 计算公式与测量实物图要相符) 43用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值 ( 900l000): 电源 E，具有一定内阻，电动势约为9.0V；电压表 V1，量程为1.5 v，内阻 r1750 ；A1 A2 R2 R3 A3 EKAA R2 EKR1 图 2 图 1 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 19 页优秀学习资料欢迎下载电压表 V2，量程为 5V，内阻 r22500；滑线变阻器R，最大阻值约为100；单刀单掷开关K，导线若干。(1) 测量中要求电压表的读数不小于其量程的31， 试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图 ( 原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注) 。(2) 根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。 (3)若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示，则由已知量和测得量表示 Rx的公式为Rx_ 。【参考解答】(1) (2) (3)2112211rUrUrrURx或1112)(rUUURx44如图所示，两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块，质量分别为m1和 m2，拉力F1和 F2方向相反，与轻线沿同一水平直线，且F1F2。试求在两个物块运动过程中轻线的拉力 T。【参考解答】设两物块一起运动的加速度为a，则有Fl F2(m1 m2) a根据牛顿第二定律，对质量为m1的物块有Fl一 Tm1a 由、两式得T211221mmFmFm45为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离。已知某高速公路的最高限度v120 km/h 。假设前方车辆突然停止，后车司机从发现这一情况，经操纵刹车，到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间 ) t0.50 s。 刹车时汽车受到阻力的大小Ff为汽车重力的0.40V1 V2 K E R Rx V1 V2 K E R Rx 或m1 m2 F1 F2 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 19 页优秀学习资料欢迎下载倍。该高速公路上汽车间的距离s至少应为多少？取重力加速度g10 ms2。【参考解答】在反应时间内，汽车做匀速运动，运动的距离S1vt设刹车时汽车的加速度的大小为a，汽车的质量为m，有Ff ma自刹车到停下，汽车运动的距离avs222所求距离要ss1s2 由以上各式得s1.6 102m46 已经证实，质子、中子都是由称为上夸克和下夸克的两种夸克组成的，上夸克带电为e32，下夸克带电为e31，e 为电子所带电量的大小。如果质子是由三个夸克组成的，且各个夸克之间的距离都为l，ll.51015m。试计算质子内相邻两个夸克之间的静电力(库仑力 )。【参考解答】质子带电为 +e，所以它是由2 个上夸克和1 个下夸克组成的。按题意， 三个夸克必位于等边三角形的三个顶点处。这时上夸克与上夸克之间的静电力应为222943232lekleekFuu代人数值，得Fuu46 N，为斥力上夸克与下夸克之间的静电力为222923231lekleekFud代人数值，得Fud23 N，为吸力47一质量为m 的小球，以初速度v0沿水平方向射出，恰好垂直地射到一倾角为30的固定斜面上，并立即沿反方向弹回。已知反弹速度的大小是入射速度大小的43。求在碰撞中斜面对小球的冲量的大小。【参考解答】小球在碰撞斜面前做平抛运动。设刚要碰撞斜面时小球速度为v，由题意， v 的方向与竖直线的夹角为30，且水平分量仍为v0，如下图。由此得v2v0碰撞过程中，小球速度由v 变为反向的v43，碰撞时问极短，可不计重力的冲量，由动量定理，斜面对小球的冲量为Im（v43） mv由、得I027mv48试在下述简化情况下由牛顿定律导出动量守恒定律的表达式：v0 3030v精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 19 页优秀学习资料欢迎下载系统是两个质点，相互作用力是恒力，不受其他力，沿直线运动。要求说明推导过程中每步的根据，以及式中各符号和最后结果中各项的意义。【参考解答】令 m1和 m2分别表示两质点的质量，F1和 F2分别表示它们所受的作用力，a1和 a2分别表示它们的加速度，t1和 t2分别表示F1和 F2作用的时间， v1和 v2分别表示它们相互作用过程中的初速度，1v和2v分别表示末速度，根据牛顿第二定律，有Flm1 a1，F2m2 a2由加速度的定义可知1111tvva，2222tvva代人上式，可得F1 t1m1（1vv1） ， F2 t2m2（2v v2）根据牛顿第三定律，可知F1 F2，t1t2由、可得m1 v1m2 v2m11v m22v其中 m1v1和 m2v2为两质点的初动量，m11v和 m22v为两质点的末动量，这就是动量守恒定律的表达式。49在勇气号火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表面上，再经过多次弹跳才停下来。假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为h，速度方向是水平的，速度大小为v0，求它第二次落到火星表面时速度的大小，计算时不计火星大气阻力。已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r，周期为T。火星可视为半径为r0的均匀球体。【参考解答】以g表示火星表面附近的重力加速度，M 表示火星的质量，m 表示火星的卫星的质量，m表示火星表面处某一物体的质量，由万有引力定律和牛顿第二定律，有gmrmMG20rTmrMmG22)2(设 v 表示着陆器第二次落到火星表面时的速度，它的竖直分量为v1，水平分量仍为v0，有hgv21，2021vvv由以上各式解得20202328vrThrv精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 19 页优秀学习资料欢迎下载502000 年 1 月 26 日我国发射了一颗同步卫星，其定点位置与东经98的经线在同一平面内。 若把甘肃省嘉峪关处的经度和纬度近似取为东经98和北纬 40， 已知地球半径R、地球自转周期T、地球表面重力加速度g( 视为常量 ) 和光速 c。试求该同步卫星发出的微波信号传到嘉峪关处的接收站所需的时间(要求用题给的已知量的符号表示) 。【参考解答】设 m 为卫星质量， M 为地球质量， r 为卫星到地球中心的距离，为卫星绕地心转动的角速度，由万有引力定律和牛顿定律有22mrrmMG式中 G 为万有引力恒量。因同步卫星绕地心转动的角速度 与地球自转的角速度相等，有 T2因mgrmMG2得GM=gR2设嘉峪关到同步卫星的距离为L，如图所示，由余弦定理得c o s222RRrL所求时间内clt由以上各式得cgTRRRgTRtcos)4(2)4(3122223222251串列加速器是用来产生高能离子的装置。图中虚线框内为其主体的原理示意图，其中加速管的中部处有很高的正电势U， a、c 两端均接地（电势为零）。现将速度很低的负一价碳离子从a 端输入， 当离子到达处时，可被设在处的特殊装置将其剥离，成为价正离子，而不改变其速度大小。这些正价碳离子从c 端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感应强度为B 的匀强磁场中，在磁场中做半径为R 的圆周运动。已知碳离子的质量2.01026， U7.5 105V，B0.50T ， 2，基元电荷1.610-19C，求 R。【参考解答】设碳离子到达处时的速度为1，从 c 端射出时的速度为2，由能量关系得卫星地心O R L r 加速管加速管精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 19 页优秀学习资料欢迎下载212221121122mveUmvmvneU进入磁场后，碳离子做圆周运动，可得222vnev BmR由以上三式可得12(1)mU nRBne代入题给数值可解得R0.7552如图l 所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l 0.20m，电阻R1.0；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=0.50T 的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下。现用一外力F 沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力F 与时间 t 的关系如图2 所示。求杆的质量m 与加速度 。【参考解答】导体杆在轨道上做匀加速直线运动，用v 表示其速度，t 表示时间，则有vat杆切割磁感线，将产生感应电动势EBlv在杆、轨道和电阻的闭合回路中产生电流REI杆受到的安培力为fIBl根据牛顿第二定律，有Ff ma联立以上各式，得F ma atRlB22由图线上取两点代入上式，可解得a 10m/s2，m0.1 53如图所示，在y0 的空间中存在匀强电场，场强沿y 轴负方向；在y0 的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy 平面 ( 纸面 ) 向外。一电量为q、质量为m 的带正电的运动粒子，经过y 轴上 yh 处的点 P1时速率为v0，方向沿x 轴正方向；然后，经过x 轴上 x2h处的 P2点进入磁场，并经过y 轴上 y 2h 处的 P3点。不计重力。求(1) 电场强度的大小。F R B l 1 F/N28 12 t/s0 8 4 16 20 24 3 2 4 5 6 图 1 图 2 x y P1P2P3O y P1P2h精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 19 页优秀学习资料欢迎下载 (2)粒子到达P2时速度的大小和方向。(3) 磁感应强度的大小。【参考解答】(1) 粒子在电场、磁场中运动的轨迹如图所示。设粒子从 P1到 P2的时间为t，电场强度的大小为 E，粒子在电场中的加速度为a，由牛顿第二定律及运动学公式有qEmav0t2hhat221由、式解得qhmvE220(2) 粒子到达P2时速度沿x 方向的分量仍为v0，以 v1表示速度沿y 方向分量的大小，v 表示速度的大小， 表示速度和x 轴的夹角，则有ahv2212021vvv01vvtg由、式得v1v0由、式得02vv45(3) 设磁场的磁感应强度为B，在洛伦兹力作用下粒子做匀速圆周运动，由牛顿第二定律qvB mrv211r 是圆周的半径。 此圆周与 x 轴和 y 轴的交点分别为P2、P3。因为 OP2OP3，45，由几何关系可知，连线P2P3为圆轨道的直径，由此可求得r h212由、11、12可得Bqhmv01354雨过天晴， 人们常看到天空中出现彩虹，它是由阳光照射到空气中弥漫的水珠上时出现的现象。在说明这个现象时，需要分析光线射人水珠后的光路。一细束光线射入水珠，水珠可视为一个半径为R 的球，球心O 到入射光线的垂直距离为 d，水的折射率为n。R O d 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 19 页优秀学习资料欢迎下载(1) 在图上画出该束光线射人水珠内经一次反射后又从水珠中射出的光路图。(2) 求这束光线从射向水珠到射出水珠每一次偏转的角度。【参考解答】(1) 光路如图1 (2) 以 i、r 表示入射光的入射角、折射角，由折射定律sini n sin r 以 1、2、3表示每一次偏转的角度，如图2，由反射定律、折射定律和几何关系可知siniRd1 ir22 r 3 ir 由以上各式解得1arc sinRdarc sin)(nRd22 arc sin)(nRd3arc sinRdarc sin)(nRd55图中 a1b1c1d1和 a2b2c2d2为在同一竖直平面内的金属导轨，处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨所在的平面( 纸面 ) 向里。导轨的a1b1段与 a2b2段是竖直的，距离为l1；c1d1段与 c2d2段也是竖直的， 距离为 l2。x1y1与 x2y2为两根用不可伸长的绝缘轻线相连的金属细杆，质量分别为m1和 m2，它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触。两杆与导轨构成的回路的总电阻为 R。 F 为作用于金属杆x1y1上的竖直向上的恒力。已知两杆运动到图示位置时，已匀速向上运动，求此时作用于两杆的重力的功率的大小和回路电阻上的热功率。参考解答 设杆向上运动的速度为v，因杆的运动，两杆与导轨构成的回路的面积减少。从而磁通量也减少。由法拉第电磁感应定律，回路中的感应电动势的大小EB（l2 l1）v 回路中的电流REI电流沿顺时针方向。两金属杆都要受到安培力作用，作用于杆x1y1的安培力为f1Bl1I 方向向上，作用于杆x2y2的安培力r r r i i r O r d 123r r r i i O R a2a1F b2b1c1c2d1d2y2x2x1y1精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 19 页优秀学习资料欢迎下载f2B21I方向向下。当杆做匀速运动时，根据牛顿第二定律有Fm1gm2gf1f20 解以上各式，得RllBgmmFI)()(1221RllBgmmFv212221)()(作用于两杆的重力的功率的大小P（ m1m2）g v电阻上的热功率QI2 R 由、式，可得gmmRllBgmmFP)()()(21212221RllBgmmFQ21221)()(56如图，轻弹簧的一端固定，另一端与滑块B 相连， B 静止在水平直导轨上，弹簧处在原长状态。另一质量与B 相同的滑块A，从导轨上的P点以某一初速度向B 滑行。当 A 滑过距离 l1时，与 B 相碰，碰撞时间极短，碰后A、B 紧贴在一起运动，但互不粘连。已知最后 A 恰好返回到出发点P并停止。滑块A 和 B 与导轨的滑动摩擦因数都为 ，运动过程中弹簧最大形变量为l2，重力加速度为g。求 A 从 P 点出发时的初速度v0。参考解答 令 A、B 质量皆为m，A 刚接触 B 时速度为v1( 碰前 ) ，由功能关系，有121202121mglmvmvA、B 碰撞过程中动量守恒，令碰后A、B 共同运动的速度为v2，有m v12m v2碰后 A、B 先一起向左运动，接着A、B 一起被弹回，在弹簧恢复到原长时，设A、B的共同速度为v3，在这过程中，弹簧势能始末两态都为零，利用功能关系，有)2()2()2(21)2(2122322lgmvmvm此后 A、B 开始分离， A 单独向右滑到P点停下，由功能关系有12321mglmv由以上各式，解得A B l1 l2 P 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 19 页优秀学习资料欢迎下载)1610(210llgv57如图所示，在一光滑的水平面上有两块相同的木板B 和 C。重物A( 视为质点 ) 位于 B的右端， A、B、C 的质量相等。现A 和 B 以同一速度滑向静止的C，B 与 C 发生正碰。碰后 B 和 C 粘在一起运动， A 在 C 上滑行，A 与 C 有摩擦力。 已知 A 滑到 C 的右端而未掉下。试问：从 B、C 发生正碰到A 刚移动到C 右端期间， C 所走过的距离是C 板长度的多少倍？参考解答 设 A、B、C 的质量均为m。碰撞前， A 与 B 的共同速度为v0，碰撞后 B 与 C 的共同速度为 v1。对 B、C，由动量守恒定律得m v02 m v1设 A 滑至 C 的右端时，三者的共同速度为v2。对 A、B、C，由动量守恒定律得2 m v03 m v2设 A 与 C 的动摩擦因数为 ，从发生碰撞到A 移至 C 的右端时C 所走过的距离为s，对 B、C，由功能关系mgs2122)2(21)2(21vmvm设 C 的长度为l，对 A，由功能关系mg（sl）22202121mvmv由以上各式解得37ls58有个演示实验，在上下面都是金属板的玻璃盒内，放了许多锡箔纸揉成的小球，当上下板间加上电压后，小球就上下不停地跳动。现取以下简化模型进行定量研究。如图所示，电容量为C 的平行板电容器的极板A 和 B 水平放置，相距为d，与电动势为 、内阻可不计的电源相连。设两板之间只有一个质量为m 的导电小球，小球可视为质点。已知：若小球与极板发生碰撞，则碰撞后小球的速度立即变为零，带电状态也立即改变，改变后，小球所带电荷符号与该极板相同，电量为极板电量的倍（ 1） 。不计带电小球对极板间匀强电场的影响。重力加速度为g。（1）欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动，电动势 至少应大于多少？（2）设上述条件已满足，在较长的时间间隔T 内小球做了很多次往返运动。求在 T 时间内小球往返运动的次数以及通过电源的总电量。参考解答 略（ 2006 全国卷 I 第 25 题）59图示为一种可用于测量电子电量e 与质量 m 比值 e/m 的阴极射线管，管内处于真空状态。图中L 是灯丝，当接上电源时可发出电子。A 是中央有小圆孔的金属板，当L 和 A 间加上电压时 ( 其电压值比灯丝电压大很多) ， 电子将被加速并沿图中虚直线所示的路径到达荧光屏 S 上的 O 点，发出荧光。 P1、P2为两块平行于虚直线的金属板，已知两板间距为d。在虚线所示的圆形区域内可施加一匀强磁场，已知其磁感应强度为B，方向垂直纸面向外。a1、A B C A B d 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 19 页优秀学习资料欢迎下载b1、b2、c1、c2都是固定在管壳上的金属引线。E1、E2、E3是三个电压可调并可读出其电压值的直流电源。(1) 试在图中画出三个电源与阴极射线管的有关引线的连线。(2) 导出计算e/m 的表达式。要求用应测物理量及题给已知量表示。参考解答 (1) 各电源的连线如图所示(2) 设加速电压为U2，电子加速后穿过小孔的速度为v，则有eUmv221施加磁场后，要使电子仍打在O 点，应在P1、P2之间加上适当的偏转电压U3，使电子所受的电场力和洛伦兹力平衡，有eBvedU3由、两式可解得222232dBUUme60太阳现正处于主序星演化阶段，它主要是由电子和H11、He42等原子核组成。维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是2e4H11He42释放的核能，这些核能最后转化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的H11核数目从现在减少10，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段。为了简化，假定目前太阳全部由电子和H11核组成。 (1) 为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M。已知地球半径R6.4106m，地球质量m6.01024kg，日地中心的距离rl.5 1011m，地球表面处的重力加速度g10m/s2， 1 年约为 3.2107 s。试估算目前太阳的质量M。(2) 已知质子质量mp1.67261027kg，He42质量 ma6.64581027kg ，电子质量b1b2c1c2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 19 页优秀学习资料欢迎下载me0.910-30kg，光速 c3 108m/s。求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能。(3) 又知地球上与太阳光垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能wl.35103W/m2。试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命。 ( 估算结果只要求一位有效数字。) 参考解答 (1) 估算太阳的质量M 设 T 为地球绕日心运动的周期，则由万有引力定律和牛顿定律可知rTmrmMG22)2(地球表面处的重力加速度2RmGg由、式联立解得gRr)T2m(M232以题给数值代入，得M21030kg (2) 根据质量亏损和质能公式，该核反应每发生一次释放的核能为E( 4mp 2 mema) c2代人数值，解得E4.21012J (3)根据题给假定，在太阳继续保持在主序星阶段的时间内，发生题中所述的核聚变反应的次数为NpmM410因此，太阳总共辐射出的能量为ENE 设太阳辐射是各向同性的，则每秒内太阳向外放出的辐射能为 4 r2w所以太阳继续保持在主序星的时间为Et由以上各式解得wrmcmmmMtpaep2244)24(1 .0以题给数据代人，并以年为单位，可得t1 1010年 1 百亿年10精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 19 页