2023年高考新課標(biāo)卷理綜物理試卷（有解析）（適用地區(qū)山西、吉林、黑龍江、安徽、云南）

2023年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試（新課標(biāo)卷）

理科綜合物理學(xué)科

1.船上人和水下的潛水員都能聽見輪船的鳴笛聲。聲波在空氣中和在水中傳播時的（）

A.波速和波長均不同B.頻率和波速均不同

C波長和周期均不同D.周期和頻率均不同

2.無風(fēng)時，雨滴受空氣阻力的作用在地面附近會以恒定的速率豎直下落。一質(zhì)量為機的雨滴在地面附近

以速率V下落高度/?的過程中，克服空氣阻力做的功為（重力加速度大小為g）（）

?1

A.0B.mghC.—mv^2-mgnD.~mv~2+mgn

3.葩原子基態(tài)的兩個超精細能級之間躍遷發(fā)射的光子具有穩(wěn)定的頻率，艷原子鐘利用的兩能級的能量差量

級為l（Pev,躍遷發(fā)射的光子的頻率量級為（普朗克常量∕Z=6.63X1（Γ34J.S,元電荷e=ISOxlO^c）

（）

A.IO3HzB.IO6HzC.IO9HzD.IO12Hz

4.2023年5月，世界現(xiàn)役運輸能力最大的貨運飛船天舟六號，攜帶約5800kg的物資進入距離地面約

400km（小于地球同步衛(wèi)星與地面的距離）的軌道，順利對接中國空間站后近似做勻速圓周運動。對接

后，這批物資（）

A.質(zhì)量比靜止在地面上時小B.所受合力比靜止在地面上時小

C.所受地球引力比靜止在地面上時大D.做圓周運動的角速度大小比地球自轉(zhuǎn)角速度大

5.一電子和一α粒子從鉛盒上的小孔O豎直向上射出后，打到鉛盒上方水平放置的屏幕P上的a和匕兩

點，。點在小孔O的正上方，6點在a點的右側(cè)，如圖所示。已知a粒子的速度約為電子速度的L,鉛盒

10

與屏幕之間存在勻強電場和勻強磁場，則電場和磁場方向可能為（）

A.電場方向水平向左、磁場方向垂直紙面向里

B.電場方向水平向左、磁場方向垂直紙面向外

C.電場方向水平向右、磁場方向垂直紙面向里

D.電場方向水平向右、磁場方向垂直紙面向外

6.使甲、乙兩條形磁鐵隔開一段距離，靜止于水平桌面上，甲N極正對著乙的S極，甲的質(zhì)量大于乙的

質(zhì)量，兩者與桌面之間的動摩擦因數(shù)相等?，F(xiàn)同時釋放甲和乙，在它們相互接近過程中的任一時刻

（）

甲乙

A.甲的速度大小比乙的大B.甲的動量大小比乙的小

C.甲的動量大小與乙的相等D.甲和乙的動量之和不為零

7.一質(zhì)量為Ikg的物體在水平拉力的作用下，由靜止開始在水平地面上沿X軸運動，出發(fā)點為X軸零點，

拉力做的功W與物體坐標(biāo)X的關(guān)系如圖所示。物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.4,重力加速度大小取

10m∕s2o下列說法正確的是（）

A.在X=Im時，拉力的功率為6W

B.在x=4m時，物體的動能為2J

C.從x=0運動到X=2m,物體克服摩擦力做的功為8J

D.從X=O運動到X=4的過程中，物體的動量最大為2kg?m∕s

8.如圖，一封閉著理想氣體的絕熱汽缸置于水平地面上，用輕彈簧連接的兩絕熱活塞將汽缸分為/、g、h

三部分，活塞與汽缸壁間沒有摩擦。初始時彈簧處于原長，三部分中氣體的溫度、體積、壓強均相等?，F(xiàn)

通過電阻絲對/中的氣體緩慢加熱，停止加熱并達到穩(wěn)定后（）

〃〃〃〃〃〃〃〃/〃〃〃〃〃"

A./z中的氣體內(nèi)能增加BJ與g中的氣體溫度相等

CJ與〃中的氣體溫度相等DJ與〃中的氣體壓強相等

9.在“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”實驗中，所用器材如下：電池、電容器、電阻箱、定值電阻、小燈

泡、多用電表、電流表、秒表、單刀雙擲開關(guān)以及導(dǎo)線若干。

（1）用多用電表的電壓擋檢測電池的電壓。檢測時，紅表筆應(yīng)該與電池的（填“正極”或

“負極”）接觸。

（2）某同學(xué)設(shè)計的實驗電路如圖（a）所示。先將電阻箱的阻值調(diào)為飛，將單刀雙擲開關(guān)S與“1”端相

接，記錄電流隨時間的變化。電容器充電完成后，開關(guān)S再與“2”端相接，相接后小燈泡亮度變化情況

可能是O（填正確答案標(biāo)號）

A.迅速變亮，然后亮度趨于穩(wěn)定

B.亮度逐漸增大，然后趨于穩(wěn)定

C.迅速變亮，然后亮度逐漸減小至熄滅

（3）將電阻箱的阻值調(diào)為&（氏2〉與），再次將開關(guān)S與“1”端相接，再次記錄電流隨時間的變化情

況。兩次得到的電流/隨時間f變化如圖（b）中曲線所示，其中實線是電阻箱阻值為（填

或“治”）時的結(jié)果，曲線與坐標(biāo)軸所圍面積等于該次充電完成后電容器上的（填“電

壓”或“電荷量”）。

10.一學(xué)生小組做“用單擺測量重力加速度的大小”實驗。

（1）用實驗室提供的螺旋測微器測量擺球直徑。首先，調(diào)節(jié)螺旋測微器，擰動微調(diào)旋鈕使測微螺桿和測

砧相觸時，發(fā)現(xiàn)固定刻度的橫線與可動刻度上的零刻度線未對齊，如圖（。）所示，該示數(shù)為

mm；螺旋測微器在夾有擺球時示數(shù)如圖（b）所示，該示數(shù)為mm,則擺球的直

徑為mm。

（2）單擺實驗裝置示意圖如圖（C）所示，其中角度盤需要固定在桿上的確定點。處，擺線在角度盤上

所指的示數(shù)為擺角的大小。若將角度盤固定在O點上方，則擺線在角度盤上所指的示數(shù)為5。時，實際擺角

5。（填“大于”或“小于”）。

（3）某次實驗所用單擺的擺線長度為81.50cm,則擺長為cm。實驗中觀測到從擺球第1次經(jīng)

過最低點到第61次經(jīng)過最低點的時間間隔為54.60s,則此單擺周期為S,該小組測得的重力加

速度大小為m∕s2?（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字，砂取9.870）

11.將扁平的石子向水面快速拋出，石子可能會在水面上一跳一跳地飛向遠方，俗稱“打水漂”。要使石

子從水面跳起產(chǎn)生“水漂”效果，石子接觸水面時的速度方向與水面的夾角不能大于凡為了觀察到“水

漂”，一同學(xué)將一石子從距水面高度為人處水平拋出，拋出速度的最小值為多少？（不計石子在空中飛行

時的空氣阻力，重力加速度大小為g）

12.密立根油滴實驗的示意圖如圖所示。兩水平金屬平板上下放置，間距固定，可從上板中央的小孔向兩

板間噴入大小不同、帶電量不同、密度相同的小油滴。兩板間不加電壓時，油滴4、〃在重力和空氣阻力

的作用下豎直向下勻速運動，速率分別為M%；兩板間加上電壓后（上板為正極），這兩個油滴很快達

4

到相同的速率為，均豎直向下勻速運動。油滴可視為球形，所受空氣阻力大小與油滴半徑、運動速率成

2

正比，比例系數(shù)視為常數(shù)。不計空氣浮力和油滴間的相互作用。

（1）求油滴4和油滴6的質(zhì)量之比；

（2）判斷油滴α和油滴〃所帶電荷的正負，并求〃、匕所帶電荷量的絕對值之比。

aoob

13.一邊長為L、質(zhì)量為，〃的正方形金屬細框，每邊電阻為Ro,置于光滑的絕緣水平桌面（紙面）上。寬

度為2乙的區(qū)域內(nèi)存在方向垂直于紙面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為8,兩虛線為磁場邊界，如圖（。）

所示。

（1）使金屬框以一定初速度向右運動，進入磁場。運動過程中金屬框的左、右邊框始終與磁場邊界平

行，金屬框完全穿過磁場區(qū)域后，速度大小降為它初速度的一半，求金屬框的初速度大小。

（2）在桌面上固定兩條光滑長直金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌與磁場邊界垂直，左端連接電阻R=2Ro,導(dǎo)軌電阻可忽

略，金屬框置于導(dǎo)軌上，如圖（6）所示。讓金屬框以與（1）中相同的初速度向右運動，進入磁場。運動

過程中金屬框的上、下邊框處處與導(dǎo)軌始終接觸良好。求在金屬框整個運動過程中，電阻凡產(chǎn)生的熱量。

卜IL

B

□：：：Rl

圖(a)圖(b)

2023年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試(新課標(biāo)卷)

理科綜合物理學(xué)科

1.船上的人和水下的潛水員都能聽見輪船的鳴笛聲。聲波在空氣中和在水中傳播時的

()

A.波速和波長均不同B.頻率和波速均不同

C.波長和周期均不同D.周期和頻率均不同

【答案】A

【解析】

【詳解】聲波的周期和頻率由振源決定，故聲波在空氣中和在水中傳播的周期和頻率均相同,

但聲波在空氣和水中傳播的波速不同，根據(jù)波速與波長關(guān)系u=4/■可知，波長也不同。故

A正確，BCD錯誤。

故選A=

2.無風(fēng)時，南滴受空氣阻力的作用在地面附近會以恒定的速率豎直下落。一質(zhì)量為機的雨

滴在地面附近以速率U下落高度〃的過程中，克服空氣阻力做的功為(重力加速度大小為

g)()

12,

A.OB.mghC.—mV—mgnD.

12,

~,nv^+mgn

【答案】B

【解析】

【詳解】在地面附近雨滴做勻速運動，根據(jù)動能定理得

mgh-Wf=O

故雨滴克服空氣阻力做功為機。

故選B0

3.鈉原子基態(tài)的兩個超精細能級之間躍遷發(fā)射的光子具有穩(wěn)定的頻率，鈉原子鐘利用的兩

能級的能量差量級為105eV,躍遷發(fā)射的光子的頻率量級為(普朗克常量

A=6.63XIO-34J?s,元電荷e=1.60xl()T9c)()

A.IO3HzB.IO6HzC.IO9HzD.IO12Hz

【答案】C

【解析】

【詳解】的原子利用的兩能極的能量差量級對應(yīng)的能量為

^=10^5eV=10^5×1.6×10-'9J=1.6×10^24J

由光子能量的表達式￡=加可得，躍遷發(fā)射的光子的頻率量級為

ε1.6x10-24

V=Hz≈2.4×IO9Hz

h6.63x10-34

躍遷發(fā)射的光子的頻率量級為109Hz。故選C。

4.2023年5月，世界現(xiàn)役運輸能力最大的貨運飛船天舟六號，攜帶約580Okg的物資進入

距離地面約40Okm（小于地球同步衛(wèi)星與地面的距離）的軌道，順利對接中國空間站后近

似做勻速圓周運動。對接后，這批物資（）

A.質(zhì)量比靜止在地面上時小B.所受合力比靜止在地面上時小

C.所受地球引力比靜止在地面上時大D.做圓周運動的角速度大小比地球

自轉(zhuǎn)角速度大

【答案】D

【解析】

【詳解】A.物體在低速（速度遠小于光速）宏觀條件下質(zhì)量保持不變，即在空間站和地面

質(zhì)量相同，故A錯誤；

BC.設(shè)空間站離地面的高度為/7,這批物質(zhì)在地面上靜止合力為零，在空間站所受合力為萬

有引力即

F_GMm

-（R+?

在地面受地球引力為

LGMm

K=k

因此有故BC錯誤；

D.物體繞地球做勻速圓周運動萬有引力提供向心力

GMm2

——3-=mω'r

r

解得

0=｛[尸GM

這批物質(zhì)在空間站內(nèi)的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，因此這批物質(zhì)的角速度大于同步

衛(wèi)星的角速度，同步衛(wèi)星的角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度，即這批物質(zhì)的角速度大于地球自

轉(zhuǎn)的角速度，故D正確。

故選D。

5.一電子和一α粒子從鉛盒上的小孔。豎直向上射出后，打到鉛盒上方水平放置的屏幕P

上的a和6兩點，。點在小孔。的正上方，6點在a點的右側(cè)，如圖所示。已知a粒子的速

度約為電子速度的L,鉛盒與屏幕之間存在勻強電場和勻強磁場，則電場和磁場方向可能

A.電場方向水平向左、磁場方向垂直紙面向里

B.電場方向水平向左、磁場方向垂直紙面向外

C.電場方向水平向右、磁場方向垂直紙面向里

D.電場方向水平向右、磁場方向垂直紙面向外

【答案】C

【解析】

【詳解】A.帶電粒子在電場和磁場中運動，打到〃點粒子電場力和洛倫茲力平衡，當(dāng)電

場向左磁場垂直直面向里時，α粒子受到向左的電場力和洛倫茲力，電子受到向右的電場力

和洛倫茲力均不能滿足受力平衡打到。點，A錯誤；

B.電場方向向左，磁場方向向外，此時如果α粒子打在“點則受到向左的電場力和向右的

洛倫茲力平衡

qE=qvB

則電子向左的洛倫茲力大于向右的電場力向左偏轉(zhuǎn)，同理如果電子打在4點，則e粒子向左

的電場力大于向右的洛倫茲力向左偏轉(zhuǎn)，均不會打在匕點，B錯誤；

CD.電場方向向右，磁場垂直紙面向里，如果α粒子打在。點，即向右的電場力和向左的

洛倫茲力平衡

qE=qvB

電子向右的洛倫茲力大于向左的電場力向右偏轉(zhuǎn)，同理如果電子打在“，則α粒子向右的電

場力大于向左的洛倫茲力向右偏轉(zhuǎn)，均會打在6點；同理電場向右磁場垂直紙面向外時，α

粒子受到向右的電場力和洛倫茲力，電子受到向左的電場力和洛倫茲力不能受力平衡打到“

點，故C正確D錯誤；

故選C。

6.使甲、乙兩條形磁鐵隔開一段距離，靜止于水平桌面上，甲的N極正對著乙的S極，甲

的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量，兩者與桌面之間的動摩擦因數(shù)相等。現(xiàn)同時釋放甲和乙，在它們相

互接近過程中的任一時刻（）

甲乙

SlNlISlNl

A.甲的速度大小比乙的大B.甲的動量大小比乙的小

C.甲的動量大小與乙的相等D.甲和乙的動量之和不為零

【答案】BD

【解析】

詳解】對甲、乙兩條形磁鐵分別做受力分析，如圖所示

加甲m乙

SINQSIN"P→∕

A.根據(jù)牛頓第二定律有

F-μtnivg

q∣∣一

由于

m甲＞m乙

所以

。甲＜CT乙

由于兩物體運動時間相同，且同時由靜止釋放，可得

Vψ＜V2,

A錯誤；

BCD.對于整個系統(tǒng)而言，由于〃乙g,合力方向向左，合沖量方向向左，所以合

動量方向向左，顯然甲的動量大小比乙的小，BD正確、C錯誤。

故選BD。

7.一質(zhì)量為Ikg的物體在水平拉力的作用下，由靜止開始在水平地面上沿X軸運動，出發(fā)

點為X軸零點，拉力做的功W與物體坐標(biāo)X的關(guān)系如圖所示。物體與水平地面間的動摩擦

因數(shù)為0.4,重力加速度大小取IOm/s2。下列說法正確的是（）

A.在X=Im時，拉力的功率為6W

B.在x=4m時，物體的動能為2J

C.從X=O運動到X=2m,物體克服摩擦力做的功為8J

D.從X=O運動到X=4過程中，物體的動量最大為2kg?m∕s

【答案】BC

【解析】

【詳解】由于拉力在水平方向，則拉力做的功為

W=EX

可看出W-X圖像的斜率代表拉力F0

AB.在物體運動的過程中根據(jù)動能定理有

W-μmgx=?mv2

則X=Im時物體的速度為

Vi=2m∕s

X=Im時，拉力為

F=------=6N

Ax

則此時拉力的功率

P=Fvi=12W

X=4m時物體的動能為

Ek=2J

A錯誤、B正確；

C.從x=0運動到X=2m,物體克服摩擦力做的功為

Wt=μmgx=8J

C正確；

D.根據(jù)W—x圖像可知在0—2m的過程中F1=6N,2—4m的過程中F2=3N,由于物體受

到的摩擦力恒為f=4N,則物體在X=2m處速度最大，且根據(jù)選項AB分析可知此時的速

度

V2=瓜m/s

則從x=0運動到X=4的過程中，物體的動量最大為

p=mv=2J∑kg?m/s

D錯誤?

故選BC。

8.如圖，一封閉著理想氣體的絕熱汽缸置于水平地面上，用輕彈簧連接的兩絕熱活塞將汽

缸分為/、g、〃三部分，活塞與汽缸壁間沒有摩擦。初始時彈簧處于原長，三部分中氣體

的溫度、體積、壓強均相等?，F(xiàn)通過電阻絲對/中的氣體緩慢加熱，停止加熱并達到穩(wěn)定

后（）

〃，〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃"

A.Zz中的氣體內(nèi)能增加BJ與g中的氣體溫度相等

CJ與〃中氣體溫度相等DJ與〃中的氣體壓強相等

【答案】AD

【解析】

【詳解】A.當(dāng)電阻絲對/中的氣體緩慢加熱時，f中的氣體內(nèi)能增大，溫度升高，根據(jù)理想

氣體狀態(tài)方程可知f中的氣體壓強增大，會緩慢推動左邊活塞，則彈簧被壓縮。與此同時彈

簧對右邊活塞有彈力作用，緩慢向右推動左邊活塞。故活塞對〃中的氣體做正功，且是絕熱

過程，由熱力學(xué)第一定律可知，/?中的氣體內(nèi)能增加，A正確；

B.未加熱前，三部分中氣體的溫度、體積、壓強均相等，當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定時，活塞受力平衡,

可知彈簧處于壓縮狀態(tài)，對左邊活塞分析

PfS=O+PgS

則

Pf>Pg

分別對f、g內(nèi)氣體分析，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有

A）匕_PM

^τΓ^T^

FF

由題意可知，因彈簧被壓縮，則匕>匕，聯(lián)立可得

τt>τg

B錯誤；

C.在達到穩(wěn)定過程中/?中的氣體體積變小，壓強變大，/中的氣體體積變大。由于穩(wěn)定時彈

簧保持平衡狀態(tài)，故穩(wěn)定時人力中的氣體壓強相等，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程對〃氣體分析

可知

?-?

聯(lián)立可得

τf>τh

C錯誤；

D.對彈簧、活塞及g中的氣體組成的系統(tǒng)分析，根據(jù)平衡條件可知，/與〃中的氣體壓強相

等，D正確。

故選ADc

9.在“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”實驗中，所用器材如下：電池、電容器、電阻箱、定

值電阻、小燈泡、多用電表、電流表、秒表、單刀雙擲開關(guān)以及導(dǎo)線若干。

圖（a）圖（b）

（1）用多用電表的電壓擋檢測電池的電壓。檢測時，紅表筆應(yīng)該與電池的

（填“正極”或“負極”）接觸。

（2）某同學(xué)設(shè)計的實驗電路如圖（a）所示。先將電阻箱的阻值調(diào)為將單刀雙擲開關(guān)

S與“1”端相接，記錄電流隨時間的變化。電容器充電完成后，開關(guān)S再與“2”端相

接，相接后小燈泡亮度變化情況可能是。（填正確答案標(biāo)號）

A.迅速變亮，然后亮度趨于穩(wěn)定

B.亮度逐漸增大，然后趨于穩(wěn)定

C.迅速變亮，然后亮度逐漸減小至熄滅

（3）將電阻箱的阻值調(diào)為與（6＞凡），再次將開關(guān)S與“1”端相接，再次記錄電流隨

時間的變化情況。兩次得到的電流/隨時間f變化如圖（b）中曲線所示，其中實線是電阻

箱阻值為（填“RJ或"Rd）時的結(jié)果，曲線與坐標(biāo)軸所圍面積等于該次充

電完成后電容器上的（填“電壓”或“電荷量”）。

【答案】①.正極②?C③.R2電荷量

【解析】

【詳解】（1）[1]多用電表紅表筆流入電流，黑表筆流出電流，故電流表紅表筆應(yīng)該與電池的

正極接觸；

（2）⑵電容器充電完成后，開始時兩極板電量較多，電勢差較大，當(dāng)閉合“2”接入小燈泡，

回路立即形成電流，燈泡的迅速變亮；隨著時間的積累，兩極板電量變少，電勢差變小，流

過燈泡的電流減小，直至兩極板電荷量為零不帶電，則無電流流過小燈泡即熄滅，故選C。

（3）[3]開始充電時兩極板的不帶電，兩極板電勢差為零，設(shè)電源內(nèi)阻為r,則開始充電時

有

E=∕(R+r)

由圖像可知開始充電時實線的電流較小，故電路中的電阻較大，因此電阻箱阻值為4;

[4]圖像的物理意義為充電過程中電流隨時間的變化圖線，故曲線與坐標(biāo)軸所圍面積等于該

次充電完成后電容器上的電荷量。

10.一學(xué)生小組做“用單擺測量重力加速度的大小”實驗。

5

0

45051015

圖（a）圖（b）圖（C）

（1）用實驗室提供的螺旋測微器測量擺球直徑。首先，調(diào)節(jié)螺旋測微器，擰動微調(diào)旋鈕使

測微螺桿和測砧相觸時，發(fā)現(xiàn)固定刻度的橫線與可動刻度上的零刻度線未對齊，如圖（α）

所示，該示數(shù)為mm：螺旋測微器在夾有擺球時示數(shù)如圖S所示，該示數(shù)

為mm,則擺球的直徑為mm。

（2）單擺實驗的裝置示意圖如圖（C）所示，其中角度盤需要固定在桿上的確定點。處，

擺線在角度盤上所指的示數(shù)為擺角的大小。若將角度盤固定在。點上方，則擺線在角度盤

上所指的示數(shù)為5。時，實際擺角5。（填“大于”或“小于”）。

（3）某次實驗所用單擺的擺線長度為81.50cm,則擺長為cm,實驗中觀測到

從擺球第1次經(jīng)過最低點到第61次經(jīng)過最低點的時間間隔為54.60s,則此單擺周期為

S,該小組測得的重力加速度大小為m∕s2?（結(jié)果均保留3位有效數(shù)

字，步取9.870）

【答案】①.0.006##0.007##0.008②.20.034##20.033##20.035##20.032③.

20.027##20.028##20.029④.大于⑤.82.5?.1.82⑦.9.83

【解析】

【詳解】（1）[1]測量前測微螺桿與和測砧相觸時，圖（a）的示數(shù)為

J0-Omm+0.7×0.0Imm=0.007mm

⑵螺旋測微器讀數(shù)是固定刻度讀數(shù)（0.5mm的整數(shù)倍）加可動刻度（0.5mm以下的小數(shù)）讀

數(shù)，圖中讀數(shù)為

4=20mm+3.4X0.01mm=20.034mm

[3]則擺球的直徑為

d-di-d0-20.027mm

（2）[4]角度盤的大小一定，即在規(guī)定的位置安裝角度盤，測量的擺角準(zhǔn)確，但將角度盤固

定在規(guī)定位置上方，即角度盤到懸掛點的距離變短，同樣的角度，擺線在刻度盤上掃過的弧

長變短，故擺線在角度盤上所指的示數(shù)為5。時，實際擺角大于5。：

（3）⑸單擺的擺線長度為81.50cm,則擺長為

,,d......2.0027CC.

/=/?+—=81.50cmH----------cm=82.5cm

°22

結(jié)果保留三位有效數(shù)字，得擺長為82.5cm；

⑹一次全振動單擺經(jīng)過最低點兩次，故此單擺的周期為

⑺由單擺的周期表達式T=

11.將扁平的石子向水面快速拋出，石子可能會在水面上一跳一跳地飛向遠方，俗稱“打

水漂”。要使石子從水面跳起產(chǎn)生“水漂”效果，石子接觸水面時的速度方向與水面的夾

角不能大于仇為了觀察到“水漂”，一同學(xué)將一石子從距水面高度為〃處水平拋出，拋

出速度的最小值為多少？（不計石子在空中飛行時的空氣阻力，重力加速度大小為g）

【答案】J壟

tan。

【解析】

【詳解】石子做平拋運動，豎直方向做自由落體運動，則有

2gh=*

可得落到水面上時的豎直速度

由題意可知

—≤tan

%

即

vo≥

tan

石子拋出速度的最小值為避匹。

tan6>

12.密立根油滴實驗的示意圖如圖所示。兩水平金屬平板上下放置，間距固定，可從上板

中央的小孔向兩板間噴入大小不同、帶電量不同、密度相同的小油滴。兩板間不加電壓

時，油滴a、b在重力和空氣阻力的作用下豎直向下勻速運動，速率分別為山、以；兩板

4

間加上電壓后（上板為正極），這兩個油滴很快達到相同的速率為,均豎直向下勻速運

2

動。油滴可視為球形，所受空氣阻力大小與油滴半徑、運動速率成正比，比例系數(shù)視為常

數(shù)。不計空氣浮力和油滴間的相互作用。

（1）求油滴〃和油滴人的質(zhì)量之比；

（2）判斷油滴“和油滴6所帶電荷的正負，并求“、b所帶電荷量的絕對值之比。

aoob

【答案】（1）8:1；（2）油滴〃帶負電，油滴6帶正電；4:1

【解析】

【詳解】（1）設(shè)油滴半徑r,密度為"，則油滴質(zhì)量

43

m=-πrp

則速率為V時受阻力

f-krv

則當(dāng)油滴勻速下落時

mg=f

解得

r=臣。c√?

V4W

可知

人好2

則

Hk=IL=I

m1,rl?

（2）兩板間加上電壓后（上板為正極），這兩個油滴很快達到相同的速率以，可知油滴”

2

做減速運動，油滴b做加速運動，可知油滴。帶負電，油滴6帶正電；當(dāng)再次勻速下落

時，對。由受力平衡可得

I/IE+力=Sg

其中

21

faf=~mag=τmg

%2a

對b由受力平衡可得

其中

?

2

Λ=1%g=?g

27

4V0

聯(lián)立解得

quJa=4

Qb2/1

13.一邊長為心、質(zhì)量為，〃的正方形金屬細框，每邊電阻為Ro,置于光滑的絕緣水平桌面

（紙面）上。寬度為2L的區(qū)域內(nèi)存在方向垂直于紙面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為3,

兩虛線為磁場邊界，如圖（"）所示。

（1）使金屬框以一定的初速度向右運動，進入磁場。運動過程中金屬框的左、右邊框始終

與磁場邊界平行，金屬框完全穿過磁場區(qū)域后，速度大小降為它初速度的一半，求金屬框

的初速度大小。

（2）在桌面上固定兩條光滑長直金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌與磁場邊界垂直，左端連接電阻R=

2Ro,導(dǎo)軌電阻可忽略，金屬框置于導(dǎo)軌上，如圖（6）所示。讓金屬框以與（1）中相同的

初速度向右運動，進入磁場。運動過程中金屬框的上、下邊框處處與導(dǎo)軌始終接觸