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文檔簡介
2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng):1.答題前,考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚,將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2.答題時請按要求用筆。3.請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無效;在草稿紙、試卷上答題無效。4.作圖可先使用鉛筆畫出,確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5.保持卡面清潔,不要折暴、不要弄破、弄皺,不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.如圖所示,一根長為L的金屬細(xì)桿通有電流時,在豎直絕緣擋板作用下靜止在傾角為的光滑絕緣固定斜面上。斜面處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。若電流的方向和磁場的方向均保持不變,金屬細(xì)桿的電流大小由I變?yōu)?.5I,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小由B變?yōu)?B,金屬細(xì)桿仍然保持靜止,則()A.金屬細(xì)桿中電流方向一定垂直紙面向外 B.金屬細(xì)桿受到的安培力增大了C.金屬細(xì)桿對斜面的壓力可能增大了BIL D.金屬細(xì)桿對豎直擋板的壓力可能增大了BIL2.某體育場看臺的風(fēng)雨棚是鋼架結(jié)構(gòu)的,兩側(cè)傾斜鋼柱用固定在其頂端的鋼索拉住,下端用較鏈與水平地面連接,鋼索上有許多豎直短鋼棒將棚頂支撐在鋼索上,整個系統(tǒng)左右對稱,結(jié)構(gòu)簡化圖如圖所示。假設(shè)鋼柱與水平地面所夾銳角為,鋼索上端與鋼柱的夾角為,鋼索、短鋼棒及棚頂?shù)目傎|(zhì)量為m,重力加速度為g。則鋼柱對鋼索拉力的大小為()A.mg B.mg C.mg D.2mg3.關(guān)于核能,下述正確的是A.它是可再生能源B.它只能通過重核裂變獲得C.它是原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時放出的能量D.重核裂變的反應(yīng)速度無法控制4.中國自主研發(fā)的世界首座具有第四代核電特征的核電站—華能石島灣高溫氣冷堆核電站,位于山東省威海市榮成石島灣。目前核電站使用的核燃料基本都是濃縮鈾,有一種典型的鈾核裂變方程是+x→++3x。下列關(guān)于x的說法正確的是()A.x是α粒子,具有很強(qiáng)的電離本領(lǐng)B.x是α粒子,穿透能力比較弱C.x是中子,中子是盧瑟福通過實(shí)驗(yàn)最先發(fā)現(xiàn)的D.x是中子,中子是查德威克通過實(shí)驗(yàn)最先發(fā)現(xiàn)的5.已知地球質(zhì)量為月球質(zhì)量的81倍,地球半徑約為月球半徑的4倍.若在月球和地球表面同樣高度處,以相同的初速度水平拋出物體,拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)間的水平距離分別為和,則:約為A.9:4 B.6:1 C.3:2 D.1:16.如圖所示,一塊可升降白板沿墻壁豎直向上做勻速運(yùn)動,某同學(xué)用畫筆在白板上畫線,畫筆相對于墻壁從靜止開始水平向右先勻加速,后勻減速直到停止.取水平向右為x軸正方向,豎直向下為y軸正方向,則畫筆在白板上畫出的軌跡可能為()A. B. C. D.二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。7.如圖所示,水平面(未畫出)內(nèi)固定一絕緣軌道ABCD,直軌道AB與半徑為R的圓弧軌道相切于B點(diǎn),圓弧軌道的圓心為O,直徑CD//AB。整個裝置處于方向平行AB、電場強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場中。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球從A點(diǎn)由靜止釋放后沿直軌道AB下滑。記A、B兩點(diǎn)間的距離為d。一切摩擦不計(jì)。下列說法正確的是()A.小球到達(dá)C點(diǎn)時的速度最大,且此時電場力的功率最大B.若d=2R,則小球通過C點(diǎn)時對軌道的壓力大小為7qEC.若d=R,則小球恰好能通過D點(diǎn)D.無論如何調(diào)整d的值都不可能使小球從D點(diǎn)脫離軌道后恰好落到B處8.如圖所示為帶電粒子在某電場中沿x軸正方向運(yùn)動時,其電勢能隨位移的變化規(guī)律,其中兩段均為直線。則下列敘述正確的是()A.該粒子帶正電B.2m~4m內(nèi)電勢逐漸升高C.0m~2m和2m~6m的過程中粒子的加速度大小相等方向相反D.2m~4m電場力做的功和4m~6m電場力對該粒子做的功相等9.如圖所示,在豎直紙面內(nèi)有四條間距均為L的水平虛線L1、L2、L3、L4,在L1、L2之間與L3,L4之間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場?,F(xiàn)有一矩形線圈abcd,長邊ad=3L,寬邊cd=L,質(zhì)量為m,電阻為R,將其從圖示位置(cd邊與L1重合)由靜止釋放,cd邊經(jīng)過磁場邊界線L3時恰好開始做勻速直線運(yùn)動,整個運(yùn)動過程中線圈始終處于同一豎直面內(nèi),cd邊始終水平,已知重力加速度g=10m/s2,則()A.a(chǎn)b邊經(jīng)過磁場邊界線L1后線圈要做一段減速運(yùn)動B.a(chǎn)b邊經(jīng)過磁場邊界線L3后線圈要做一段減速運(yùn)動C.cd邊經(jīng)過磁場邊界線L2和L4的時間間隔大于D.從線圈開始運(yùn)動到cd邊經(jīng)過磁場邊界線L4過程中,線圈產(chǎn)生的熱量為2mgL-10.如圖所示,內(nèi)壁光滑半徑大小為的圓軌道豎直固定在水平桌面上,一個質(zhì)量為的小球恰好能通過軌道最高點(diǎn)在軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動。取桌面為重力勢能的參考面,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g。則小球在運(yùn)動過程中其機(jī)械能E、動能、向心力、速度的平方,它們的大小分別隨距桌面高度h的變化圖像正確的是A.B.C.D.三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。11.(6分)市場上銷售的銅質(zhì)電線電纜產(chǎn)品中,部分存在導(dǎo)體電阻不合格問題,質(zhì)檢部門檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)一個是銅材質(zhì)量不合格,使用了再生銅或含雜質(zhì)很多的銅;再一個就是銅材質(zhì)量可能合格,但橫截面積較?。撑d趣小組想應(yīng)用所學(xué)的知識來檢測實(shí)驗(yàn)室中一捆銅電線的電阻率是否合格.小組成員經(jīng)查閱,純銅的電阻率為.現(xiàn)取橫截面積約為1mm2、長度為111m(真實(shí)長度)的銅電線,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量其電阻率,實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的器材如下:A.電源(電動勢約為5V,內(nèi)阻不計(jì));B.待測長度為111m的銅電線,橫截面積約1mm2;C.電壓表V1(量程為3V,內(nèi)阻約為1.5kΩ);D.電壓表V2(量程為5V,內(nèi)阻約為3kΩ);E.電阻箱R(阻值范圍1~2.9Ω);F.定值電阻G.開關(guān)、導(dǎo)線若干.(1)小組成員先用螺旋測微器測量該銅電線的直徑d,如圖甲所示,則_________mm.(2)小組設(shè)計(jì)的測量電路如圖乙所示,則P是___________,N是____________,(填器材名稱及對應(yīng)符號)通過實(shí)驗(yàn)作出的圖象如圖丙所示.(3)圖乙電路測得銅電線的電阻測量值比真實(shí)值___________(選填“偏大”、“不變”或“偏小”),原因是_______________________________.(4)這捆銅電線的電阻率______________(結(jié)果保留三位有效數(shù)字);從銅電線自身角度,你認(rèn)為電阻率大的可能原因是______________.12.(12分)某同學(xué)用圖示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”,實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下:A.將貼有白紙的木板豎直放置,彈簧測力計(jì)A掛于固定在木板上的P點(diǎn),下端用細(xì)線掛一重物M。B.彈簧測力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn),手持另一端向左拉,使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置,細(xì)線均與木板平行。C.記錄O點(diǎn)的位置、兩個彈簧測力計(jì)的讀數(shù)和。D.測量重物M的重力G,記錄OM繩的方向。E.選擇合適的標(biāo)度,用刻度尺做出測力計(jì)拉力和的圖示,并用平行四邊形定則求出合力。F.按同一標(biāo)度,做出重物M重力G的圖示,并比較F與G,得出結(jié)論。(1)在上述步驟中,有重要遺漏的步驟是________(請?zhí)顚懖襟E前的序號),遺漏的內(nèi)容是________。(2)某同學(xué)認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)過程中必須注意以下幾項(xiàng),其中正確的是(____)A.OA、OB兩根繩必須等長B.OA、OB兩根繩的夾角應(yīng)該等于C.OA、OB兩根繩要長一點(diǎn),標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩個點(diǎn)要遠(yuǎn)一點(diǎn)D.改變拉力的大小與方向,再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時,仍要使結(jié)點(diǎn)O靜止在原位置(3)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是(____)A.微元法B.等效替代法C.理想實(shí)驗(yàn)法D.科學(xué)推理法四、計(jì)算題:本題共2小題,共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13.(10分)如圖所示,真空中有一個半徑r=0.5m的圓形磁場區(qū)域,與坐標(biāo)原點(diǎn)O相切,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2×10-4T,方向垂直于紙面向外,在x=1m處的豎直線的右側(cè)有一水平放置的正對平行金屬板M、N,板間距離為d=0.5m,板長L=1m,平行板的中線的延長線恰好過磁場圓的圓心O1。若在O點(diǎn)處有一粒子源,能向磁場中不同方向源源不斷的均勻發(fā)射出速率相同的比荷為=1×108C/kg,且?guī)д姷牧W?,粒子的運(yùn)動軌跡在紙面內(nèi),一個速度方向沿y軸正方向射入磁場的粒子,恰能從沿直線O2O3方向射入平行板間。不計(jì)重力及阻力和粒子間的相互作用力,求:(1)沿y軸正方向射入的粒子進(jìn)入平行板間時的速度v和粒子在磁場中的運(yùn)動時間t0;(2)從M、N板左端射入平行板間的粒子數(shù)與從O點(diǎn)射入磁場的粒子數(shù)之比;(3)若在平行板的左端裝上一擋板(圖中未畫出,擋板正中間有一小孔,恰能讓單個粒子通過),并且在兩板間加上如圖示電壓(周期T0),N板比M板電勢高時電壓值為正,在x軸上沿x軸方向安裝有一足夠長的熒光屏(圖中未畫出),求熒光屏上亮線的左端點(diǎn)的坐標(biāo)和亮線的長度l。14.(16分)如圖所示,小球b靜止與光滑水平面BC上的C點(diǎn),被長為L的細(xì)線懸掛于O點(diǎn),細(xì)繩拉直但張力為零.小球a從光滑曲面軌道上AB上的B點(diǎn)由靜止釋放,沿軌道滑下后,進(jìn)入水平面BC(不計(jì)小球在B處的能量損失),與小球b發(fā)生正碰,碰后兩球粘在一起,在細(xì)繩的作用下在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動且恰好通過最高點(diǎn).已知小球a的質(zhì)景為M,小球b的質(zhì)量為m.M=5m.己知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間求:(1)小球a與b碰后的瞬時速度大小(2)A點(diǎn)與水平面BC間的高度差.15.(12分)如圖所示,光滑的水平面AB與半徑R=0.5m的光滑豎直半圓軌道BCD在B點(diǎn)相切,D點(diǎn)為半圓軌道最高點(diǎn),A點(diǎn)的右側(cè)連接一粗糙的水平面,用細(xì)線連接甲、乙兩物體,中間夾一輕質(zhì)壓縮彈簧,彈簧與甲、乙兩物體不拴接,甲的質(zhì)量m1=4kg,乙的質(zhì)量m1=5kg,甲、乙均靜止.若燒斷細(xì)線,甲離開彈簧后經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入半圓軌道,過D點(diǎn)時對軌道的壓力恰好為零.取g=10m/s1.甲、乙兩物體可看做質(zhì)點(diǎn),求:(1)甲離開彈簧后經(jīng)過B點(diǎn)時的速度的大小vB;(1)燒斷細(xì)線吋彈簧的彈性勢能EP;(3)若固定甲,將乙物體換為質(zhì)量為m的物體丙,燒斷細(xì)線,丙物體離開彈簧后從A點(diǎn)進(jìn)入動摩擦因數(shù)μ=0.5的粗糙水平面,AF是長度為4l的水平軌道,F(xiàn)端與半徑為l的光滑半圓軌道FCH相切,半圓的直徑FH豎直,如圖所示.設(shè)丙物體離開彈簧時的動能為6mgl,重力加速度大小為g,求丙物體離開圓軌道后落回到水平面BAF上的位置與F點(diǎn)之間的距離s;(4)在滿足第(3)問的條件下,若丙物體能滑上圓軌道,且能從GH間離開圓軌道滑落(G點(diǎn)為半圓軌道中點(diǎn)),求丙物體的質(zhì)量的取值范圍
參考答案一、單項(xiàng)選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】
A.金屬細(xì)桿受到重力、斜面的支持力、擋板的支持力和安培力作用,根據(jù)力的平衡條件可知,金屬細(xì)桿中電流方向可能垂直紙面向外,也可能垂直紙面向里,故A錯誤;B.由于磁場與電流方向垂直,開始安培力為,后來的安培力為則金屬細(xì)桿受到的安培力增大了故B錯誤;C.金屬細(xì)桿受到重力、斜面的支持力、擋板的支持力和安培力作用,根據(jù)力的平衡條件可知,將斜面的支持力分解成水平方向和豎直方向,則水平方向和豎直方向的合力均為零,由于金屬細(xì)桿的重力不變,故斜面的支持力不變,由牛頓第三定律可知,金屬細(xì)桿對斜面的壓力不變,故C錯誤;D.由于金屬細(xì)桿受到斜面的支持力不變,故安培力的大小變化量與擋板的支持力的大小變化量相等;如果金屬細(xì)桿中電流方向垂直紙面向里,安培力方向水平向右,當(dāng)安培力增大,則金屬細(xì)桿對擋板的壓力增大,由于安培力增大BIL,所以金屬細(xì)桿對豎直擋板的壓力增大了BIL;如果金屬細(xì)桿中電流方向垂直紙面向外,安培力方向水平向左,當(dāng)安培力增大BIL,則金屬細(xì)桿對擋板的壓力減小BIL,故金屬細(xì)桿對豎直擋板的壓力可能增大了BIL,D正確。故選D。2、B【解析】
鋼索、短鋼棒及棚頂作為一個整體受到三個力:兩端的拉力大小均為F(與水平方向的夾角為),豎直向下的重力,如圖,由平衡條件得解得故ACD錯誤,B正確。故選B。3、C【解析】
A.核能是新能源,但不是再生能源,A錯誤;B.輕核的聚變也能產(chǎn)生核能,比如氫彈,B錯誤;C.它是原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時,產(chǎn)生新核,出現(xiàn)質(zhì)量虧損,從而放出的能量,C正確;D.輕核的聚變的反應(yīng)速度無法控制,而重核裂變的反應(yīng)速度可以控制,D錯誤;故選C。4、D【解析】
AB.根據(jù)該反應(yīng)的特點(diǎn)可知,該核反應(yīng)屬于重核裂變,根據(jù)核反應(yīng)方程的質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知,x為中子,故AB錯誤;CD.根據(jù)物理學(xué)史可知,盧瑟福發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子,預(yù)言了中子的存在,中子是查德威克通過實(shí)驗(yàn)最先發(fā)現(xiàn)的,故C錯誤,D正確。故選D。5、A【解析】設(shè)月球質(zhì)量為,半徑為,地球質(zhì)量為M,半徑為R.
已知,,
根據(jù)萬有引力等于重力得:則有:
因此…①
由題意從同樣高度拋出,…②聯(lián)立①、②解得:
在地球上的水平位移
在月球上的;
因此得到:,故A正確,BCD錯誤.點(diǎn)睛:根據(jù)萬有引力等于重力,求出月球表面重力加速度和地球表面重力加速度關(guān)系,運(yùn)用平拋運(yùn)動規(guī)律求出兩星球上水平拋出的射程之比.6、D【解析】
找出畫筆豎直方向和水平方向的運(yùn)動規(guī)律,然后利用運(yùn)動的合成與分解進(jìn)行求解即可;【詳解】由題可知,畫筆相對白板豎直方向向下做勻速運(yùn)動,水平方向先向右做勻加速運(yùn)動,根據(jù)運(yùn)動的合成和分解可知此時畫筆做曲線運(yùn)動,由于合力向右,則曲線向右彎曲,然后水平方向向右減速運(yùn)動,同理可知軌跡仍為曲線運(yùn)動,由于合力向左,則曲線向左彎曲,故選項(xiàng)D正確,ABC錯誤?!军c(diǎn)睛】本題考查的是運(yùn)動的合成與分解,同時注意曲線運(yùn)動的條件,質(zhì)點(diǎn)合力的方向大約指向曲線的凹側(cè)。二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。7、BD【解析】
A.小球到達(dá)C點(diǎn)時,其所受電場力的方向與速度方向垂直,電場力的功率為零,故A錯誤;B.當(dāng)d=2R時,根據(jù)動能定理有小球通過C點(diǎn)時有解得N=7qE根據(jù)牛頓第三定律可知,此時小球?qū)壍赖膲毫Υ笮?qE,故B正確;C.若小球恰好能通過D點(diǎn),則有又由動能定理有解得故C錯誤;D.當(dāng)小球恰好能通過D點(diǎn)時,小球從D點(diǎn)離開的速度最小。小球離開D點(diǎn)后做類平拋運(yùn)動,有解得由于x>R故小球從D點(diǎn)脫離軌道后不可能落到B處,故D正確。故選BD。8、CD【解析】
AB.由于電場的方向未知,因此粒子的電性不能確定,2m~6m的電勢的高低也不能判斷,AB錯誤;C.根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系Ep=qφ場強(qiáng)與電勢的關(guān)系得由數(shù)學(xué)知識可知Ep﹣x圖像切線的斜率等于,故斜率間接代表了場強(qiáng)大小,0m~2m和2m~6m的斜率大小相等方向相反,因此電場強(qiáng)度的方向大小相等方向相反,則粒子的加速度大小相等方向相反,C正確;D.2m~4m兩點(diǎn)間距與4m~6m兩點(diǎn)間距相等,電場強(qiáng)度也相等,因此由U=Ed可知,2m~4m兩點(diǎn)間的電勢差等于4m~6m兩點(diǎn)間的電勢差,則2m~4m電場力做的功和4m~6m電場力做的功相等,D正確。故選CD。9、BC【解析】
A.cd邊經(jīng)過磁場邊界線L3時恰好開始做勻速直線運(yùn)動,cd邊從L3到L4的過程中做勻速直線運(yùn)動,cd邊到L4時ab邊開始到達(dá)L1,則ab邊經(jīng)過磁場邊界線L1后做勻速直線運(yùn)動,故A錯誤;B.a(chǎn)b邊從L2到L3的過程中,穿過線圈的磁通量沒有改變,沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,不受安培力,線圈做勻加速直線運(yùn)動,則ab邊進(jìn)入下方磁場的速度比cd邊進(jìn)入下方磁場的速度大,所受的安培力增大,所以ab邊經(jīng)過磁場邊界線L3后線圈要做一段減速運(yùn)動,故B正確;C.cd邊經(jīng)過磁場邊界線L3時恰好做勻速直線運(yùn)動,根據(jù)平衡條件有而聯(lián)立解得cd邊從L3到L4的過程做勻速運(yùn)動,所用時間為cd邊從L2到L3的過程中線圈做勻加速直線運(yùn)動,加速度為g,設(shè)此過程的時間為t1,由運(yùn)動學(xué)公式得得故cd邊經(jīng)過磁場邊界線L2和L4的時間間隔為故C正確;D.線圈從開始運(yùn)動到cd邊經(jīng)過磁場邊界線L4過程,根據(jù)能量守恒得故D錯誤。故選BC。10、CD【解析】
根據(jù)豎直平面內(nèi)小球做圓周運(yùn)動的臨界條件,結(jié)合機(jī)械能守恒定律分析即可解題?!驹斀狻緼B.小球通過軌道最高點(diǎn)時恰好與軌道間沒有相互作用力,則在最高點(diǎn):,則在最高點(diǎn)小球的動能:(最小動能),在最高點(diǎn)小球的重力勢能:,運(yùn)動的過程中小球的動能與重力勢能的和不變,機(jī)械能守恒,即:,故AB錯誤;CD.小球從最高點(diǎn)到最低點(diǎn),由動能定理得:,,則有在距桌面高度h處有:,化簡得:,,故C、D正確?!军c(diǎn)睛】本題主要考查了豎直圓周運(yùn)動的綜合應(yīng)用,屬于中等題型。三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。11、1.125電壓表V2電壓表V1偏大電壓表V1的分流可能是再生銅或含過多雜質(zhì)的次銅【解析】
(1)銅電線的直徑;(2)P測量的電壓大于N測量的電壓,故P是電壓表V2,N是電壓表V1;(3)偏大,由于沒考慮電壓表V1的分流,使測得的銅電線的電阻偏大.(4)分析電路可知,通過銅電線的電流,整理得,根據(jù)題圖丙可知斜率,,故電阻率達(dá)不到要求,使用的有可能是再生銅或含過多雜質(zhì)的次銅.12、C沒有記錄和的方向CB【解析】
(1)[1][2]本實(shí)驗(yàn)為了驗(yàn)證力的平行四邊形定則,采用的方法是作力的圖示法,作出合力和理論值和實(shí)際值,然后進(jìn)行比較,兩個分力和一個合力應(yīng)該具有相同的效果。所以實(shí)驗(yàn)時,步驟C:除記錄彈簧秤的示數(shù)外,還要記下兩條細(xì)繩的方向,以便確定兩個拉力的方向,這樣才能作出拉力的圖示,即遺漏的內(nèi)容是沒有記錄F1和F2的方向。(2)[3]A.細(xì)線的作用是能顯示出力的方向,所以不必須等長。故A錯誤;B.兩細(xì)線拉橡皮條時,只要確保拉到同一點(diǎn)即可,不需要兩繩夾角要為120°,故B錯誤;C.為了讓效果相同,改變拉力的大小與方向,再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時,仍要使結(jié)點(diǎn)O靜止在原位置,故C正確;故選C。(3)[4]本實(shí)驗(yàn)中兩個拉力的作用效果和一個拉力的作用效果相同,采用的科學(xué)方法是等效替代法,故ACD錯誤,B正確。故選B。四、計(jì)算題:本題共2小題,共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)1×104m/s,7.85×10-5s;(2);(3)(m,0),亮線長為m。【解析】
(1)由題意可知,沿y軸正向射入的粒子運(yùn)動軌跡如圖示則粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑必定為R=r=0.5m根據(jù)洛倫茲力提供向心力有Bqv=代入數(shù)據(jù)解得粒子進(jìn)入電場時的速度為v=1×104m/s在磁場中運(yùn)動的時間為t0=T==7.85×10-5s(2)如圖示沿某一方向入射的粒子的運(yùn)動圓軌跡和磁場圓的交點(diǎn)O、P以及兩圓的圓心O1、O4組成菱形,故PO4和y軸平行,所以v和x軸平行向右,即所有粒子平行向右出射。故恰能從M端射入平行板間的粒子的運(yùn)動軌跡如圖所示因?yàn)镸板的延長線過O1O的中點(diǎn),故由圖示幾何關(guān)系可知,則入射速度與y軸間的夾角為同理可得恰能從N端射入平行板間的粒子其速度與y軸間的夾角也為,如圖所示由圖示可知,在y軸正向夾角左右都為的范圍內(nèi)的粒子都能射入平行板間,故從M、N板左端射入平行板間的粒子數(shù)與從O點(diǎn)射入磁場的粒子數(shù)之比為(3)根據(jù)U-t圖可知,粒子進(jìn)入板間后沿y軸方向的加速度大小為所有粒子在平行板間運(yùn)動的時間為即粒子在平行板間運(yùn)行的時間等于電場變化的周期T0,則當(dāng)粒子由t=nT0時刻進(jìn)入平行板間時,向下側(cè)移最大,則有y1=+a-=0.175m當(dāng)粒子由t=nT0+時刻進(jìn)入平行板間時,向上側(cè)移最大,則y2==0.025m因?yàn)閥1、y2都小于=0.25m,故所有射入平行板間的粒子都能從平行板間射出,根據(jù)動量定理可得所有出射粒子的在y軸負(fù)方向的速度為解得vy=1.5×103m/s設(shè)速度vy方向與v的夾角為θ,則tanθ=如圖所示從平行板間出射的粒子處于圖示范圍之內(nèi),則tanθ=tanθ=代
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