2024年高考押題預(yù)測卷-物理（北京卷03）（全解全析）

2024年高考押題預(yù)測卷03（北京卷）

物理，全解全析

注意事項(xiàng)：

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

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

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

在本試卷上無效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回

一、單項(xiàng)選擇題：本題共14小題，每小題3分，共42分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題

目要求。

!?某同學(xué)用單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在屏上觀察到圖（甲）所示的條紋，僅改變一個實(shí)驗(yàn)條件后，觀

察到的條紋如圖（乙）所示。他改變的實(shí)驗(yàn)條件是（）

IIIIIIII

甲

乙

A.減小雙縫之間的距離B.減小火源到雙縫的距離

C.減小雙縫到光屏之間的距崗D.換用頻率更高的單色光源

【答案】A

【解析】A.由題可知，改變實(shí)驗(yàn)條件后，條紋間距變寬，由刈=4/1；可知減小雙縫間距離，條紋間

a

距會變寬，A符合題意；

B.減小光源到雙健的距離，條紋間距不變，B不符合題意；

C減小雙縫到光屏之間的距離，條紋間距變窄，C不符合題意；

D,換用頻率更高的單色光源，波長更小，條紋間距更窄，D不符合題意。

故答案為：A

2.如圖所示是一個單擺在地面上做受迫振動的共振曲線（振幅A與驅(qū)動力頻率f的關(guān)系），取g=10m,

/占IO.下列說法正確的是（)

A.此單擺的擺長約為2m

B.此單擺的固有周期為0.5K

C.若擺長增大，共振曲線的“峰”將向左移動

D.若將該單擺運(yùn)到月球上，共振曲線的“峰''將向右移動

【答案】C

【解析】AB.由共振曲線可知，該單擺的固有頻率為0.5Hz,由7=（可得，該單擺的固有周期為2s,

根據(jù)單擺的周期公式丁=2乃《；可得此單擺的擺長為L=g尸_I0x22

m=Im：AB不符合題意;

4424x10

C.若擺長增大，根據(jù)單擺的周期公式丁=2%1；可知，單擺的固有周期變大，固有頻率變小，共振曲

線的“峰”將向左移動，C符合題意;

D.若將該單擺運(yùn)到月球上，重力加速度變小，根據(jù)T=2?？芍?，單擺的固有周期變大，固有頻率

變小，共振曲線的“峰”將向左移動，D不符合題意。

故答案為：Co

3.1887年，赫茲在研究電磁波的實(shí)驗(yàn)中偶然發(fā)現(xiàn)，接收電路的間隙如果受到光照，就更容易產(chǎn)生電火花,

這就是最早發(fā)現(xiàn)的光電效應(yīng)現(xiàn)象。用如圖所示電路研究光電效應(yīng)，下列說法正確的是（）

A.愛因斯坦為了解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，提出了“光子”說

B.光照強(qiáng)度越大，電子從K板逸出時的初動能越大

C.光照條件不變時，閉合開關(guān)S,滑片P向右移動時，光電流會一直增大

D.只要照射足夠長的時間，任何頻率的光都能夠使K板發(fā)出光電子

【答案】A

【解析】A、愛因斯坦為了解祥光電效應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，提出了“光子”說，故A正確；

B、根據(jù)光電效應(yīng)方程用=/川-乂；可知電子從K板逸出時的初動能與光照強(qiáng)度無關(guān)，故B錯誤；

C、光照條件小變時，閉合開關(guān)S,消片P向右移動時，加在光電管上的止向電壓增大，光且流先增大，

當(dāng)達(dá)到飽和光電流時，光電流不再增大，故C錯誤；

D、由發(fā)生光電效應(yīng)的條件可知，入射光的頻率大于極限頻率時，才能使K板發(fā)出光電子.故D錯誤。

故答案為：Ao

4.網(wǎng)課期間，小飛同學(xué)向爸爸學(xué)習(xí)刀削面。若面團(tuán)到鍋邊緣的豎直距離為0.45m,面團(tuán)離鍋邊緣最近的水

平距離為0.70m,鍋的直徑為0.40m。為使削出的面片能落入鍋中，不計空氣阻力，重力加速度大小取

10m/s2,則面片的水平初速度可能是（）

A.1.Om/sB.2.0m/sC.3.0m/sD.4.0m/s

【答案】C

【解析】根據(jù)力=gg產(chǎn)；代入數(shù)據(jù)〃=0.45m；得，=0.3s；由題意知水平位移最大為

二0?7m+0.4m=最小為乙而二°.7m；根據(jù)x=W：代入數(shù)據(jù)得gm/sWvW￡m/s

故答案為：Co

5.如圖為一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷a-b-c過程的壓強(qiáng)p隨攝氏溫度t變化的圖像，其中ab平行于t軸,

cb的延長線過坐標(biāo)原點(diǎn)。下列判斷正確的是（）

A.a-b過程，所有氣體分子的運(yùn)動速率都減小

B.a-b過程，單位時間撞擊單位面積器壁的分了數(shù)增加

D.對船,根據(jù)牛頓第二定律可得Fcos6>-/=ma；解得船的加速度為a=屋。,",；D不符合題意。

m

故答案為：Bo

7.一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5?s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動，5拆末達(dá)到額定功率，之后保持

額定功率運(yùn)動，其v-t圖像如圖所示，已知汽車的質(zhì)量為m=2xl()3kg,汽車受到的阻力為車重的0.1

倍，SaiOm/s2，則()

B.汽車在達(dá)到最大速度的過程中牽引力做的功為1.5x101

C.汽車的額定功率為60*kW

D.汽車的最大速度為15*m/s

【答案】C

【解析】A、汽車在前5s內(nèi)的位移為x=乜4=25m；A錯誤；

2

B、汽車在前5s內(nèi)的牽引力所做的功為卬=八=6xlO3x,xlOx5=1.5xlOSj；汽車在達(dá)到最大速度

2

的過程中牽引力做的功一定大于1.5X18J,故B錯誤；

C、汽車受到的阻力/=〃〃7g=(HX2X103X10N=2X1()3N；前5s內(nèi)，由圖知〃=2m/s2：由牛頓

第二定律：F-f=ma.求得/nGxlOiN；匚5s末功率達(dá)到額定功率

P-FV-6X103X10W-6X104W-60A:W；故C正確；

PP6000(),“/

D、汽車的最大速度為%故D錯誤；

Ff2000

故答案為：Co

8.兩條通電的直導(dǎo)線互相垂直，如圖所示，但兩導(dǎo)線相隔一小段距離，其中導(dǎo)線AB是固定的，另一條導(dǎo)

線CD能自由轉(zhuǎn)動或平動。它們通以圖示方向的直流電流時，CD導(dǎo)線將()

A.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近導(dǎo)線AB

B.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近導(dǎo)線AB

C.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時離開導(dǎo)線AB

D.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時離開導(dǎo)線AB

【答案】A

【解析】電流AB產(chǎn)生的磁場在右邊垂直紙面向里，在左邊垂直紙面向外，在CD左右兩邊各取一小電

流元，根據(jù)左手定則，左邊的電流元所受的安培力方向向下，右邊的電流元所受安培力方向向上，知

CD導(dǎo)線逆時針方向轉(zhuǎn)動，當(dāng)CD導(dǎo)線轉(zhuǎn)過90°后，兩電流為同向電流，相互吸引，所以導(dǎo)線CD逆時

針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近導(dǎo)線AB,A符合題意，BCD不符合題意。

故答案為：A

9.豎直放置口輕質(zhì)彈簧，下端固定在水平地面上，一小球從彈簧正上方某一高度處自由下落，從小球開

始接觸彈o簧到將彈簧壓縮至最短的過程中，下列說法正確的是（）

n

—

777777777

A.小球和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒

B.小球的動量一直減小

C.彈簧對小球沖量的大小大干重力對小球沖量的大小

D.小球的機(jī)械能守恒

【答案】C

【解析】A、彈簧為輕質(zhì)彈簧，質(zhì)量忽略不計，彈簧的動量為0,對小球進(jìn)行受力分析，從小球開始接

觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的過程中，小球先做自由落體運(yùn)動，后向下做加速度減小的變加速直線運(yùn)動,

最后向下做加速度增大的變減速直線運(yùn)動，可知，速度先增大后減小，動量先增大后減小，可知，小球

和彈簧組成的系統(tǒng)動量不守恒，故A錯誤；

B、根據(jù)上述可知，小球的動量先增大后減小，故B錯誤；

C、根據(jù)上述，從小球開始接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的過程中，小球先向下做加速度減小的變加速

直線運(yùn)動，后向下做加速度增大的變減速直線運(yùn)動，直至速度減為0,根據(jù)動量定理有/G-^=0-wv:

可知，彈簧對小球沖量的大小大于重力對小球沖量的大小，故C正確；

D、根據(jù)上述，從小球開始接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的過程中，小球先向下做加速度減小的變加速

直線運(yùn)動，后向下做加速度增大的變減速直線運(yùn)動，彈簧彈力對小球做負(fù)功，小球的機(jī)械能減小，故D

錯誤。

故答案為：Co

10.如圖甲所示，在x軸上有一個點(diǎn)電荷Q（圖中未畫出），O、A、B為軸上三點(diǎn)。放在A、B兩點(diǎn)的試

探電荷受到的靜電力與其所帶電荷量的關(guān)系如圖乙所示。以x軸的正方向?yàn)殪o電力的正方向，則（）

甲乙

A.點(diǎn)電荷Q一定為正電荷

B.點(diǎn)電荷Q在A、B之間

C.點(diǎn)電荷Q在A、O之間

D.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為5xlO'N/C

【答案】B

【解析】ABC.由圖乙知，正的試探電荷放在A點(diǎn)，受到的電場力方向沿x軸正方向，所以A點(diǎn)的場強(qiáng)

向右，負(fù)的試探電荷放在B點(diǎn)，所受的靜電力的方向也沿x軸的正方向，所以B點(diǎn)的場強(qiáng)方向向左，說

明點(diǎn)電荷Q為負(fù)電荷且在A、B之間，AC不符合題意，B符合題意；

D.根據(jù)尸=%：可知，圖乙中A點(diǎn)的試探電荷受到的靜電力與其:所帶電荷量的關(guān)系圖像的斜率等「點(diǎn)

電荷Q在A點(diǎn)的場強(qiáng)，即七=-------N/C=2xlO3N/C

42x10-6

D不符合題意。

故答案為：Bo

11.1772年，法籍意大利數(shù)學(xué)家拉格朗日在論文《三體問題》中指出：兩個質(zhì)量相差懸殊的天體（如太陽

和地球）所在同一平面上有5個特殊點(diǎn)，如圖中的4、4、4、4、4所示，人們稱為拉格朗日點(diǎn)。若

飛行器位于這些點(diǎn)上，會在太陽與地球共同引力作用卜.，可以幾乎不消耗燃料而保持與地球同步繞太陽

做圓周運(yùn)動，若發(fā)射一顆衛(wèi)星定位于拉格朗日4點(diǎn)，下列說法正確的是（）

A.該衛(wèi)星繞太陽運(yùn)動周期和地球自轉(zhuǎn)周期相等

B.該衛(wèi)星在&點(diǎn)處于平衡狀態(tài)

C.該衛(wèi)星繞太陽運(yùn)動的向心加速度大于地球繞太陽運(yùn)動的向心加速度

D.該衛(wèi)星在&處所受太陽和地球引力的合力比在4處小

【答案】C

【解析】A、根據(jù)題意可知，該衛(wèi)星繞太陽運(yùn)動周期和地球公轉(zhuǎn)周期相等，故A錯誤；

B、該衛(wèi)星在L?點(diǎn)繞太陽做勻速圓周運(yùn)動，不是平衡狀態(tài)，故B錯誤；

C、根據(jù)題意可知，衛(wèi)星位于這些點(diǎn)上與地球同步繞太陽做圓周運(yùn)動，由公式〃=”「；可知，由于

T2

衛(wèi)星繞太陽運(yùn)動的半徑大于地球繞太陽運(yùn)動的半徑，則該衛(wèi)星繞太陽運(yùn)動的向心加速度大于地球繞太陽

運(yùn)動的向心加速度，故C正確：

D、根據(jù)題意，由牛頓第二定律有七二〃?*■〃；衛(wèi)星在L2史和在L.處繞太陽做圓周運(yùn)動的周期相同，

L2處半徑大，則衛(wèi)星在L2處所受太陽和地球引力的合力比在Li處大，故D錯誤。

故答案為：Co

12.在如圖甲所示的虛線框內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，一固定的金屬線圈面cd有部分處在磁場中，磁場方向垂直于線

圈平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間/的變化規(guī)律如圖乙所示.線圈中產(chǎn)生的電動勢石、電流/、內(nèi)能Q、線圈

受到的安培力戶與時間/的關(guān)系可能正確的是（）

九一

1T2Tt

【答案】C

【解析】AB、若設(shè)磁場向里為正方向，由楞次定律可知，在0~1時間內(nèi)線圈中產(chǎn)生逆時針方向電流，

在T?2T時間內(nèi)線圈中產(chǎn)生順時針方向電流，根據(jù)七二——=—S；可知感應(yīng)電動勢大小不變，但是

△/A/

p

方向不同，根據(jù)/=，:可知，在0~丁時間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的逆時針方向電流不變，在1~2T時間內(nèi)線圈

R

中產(chǎn)生順時針方向的電流也不變，故AB錯誤；

C、根據(jù)。=/2用可知，因I、R不變，則Q-t圖像是過原點(diǎn)的直線，故C正確：

D、根據(jù)七二8〃；在0~］時間內(nèi)B隨時間均勻減小，則F安隨時間均勻減小，且F安方向向左；在

T

一~T時間內(nèi)B隨時間均勻增加，則F安隨時間均勻增加，且F安方向向右；故D錯誤。

2

故答案為：Co

13.一線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，得到的交變電流的電動勢瞬時值表達(dá)式為

e=220s加314f（V）,則下列說法正確的是（)

A.該交變電流電動勢的有效值為220V

B.該線圈勻速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速約為3(X)0〃"而

C.當(dāng)僅將線圈的轉(zhuǎn)速提高時，電動勢的峰值不發(fā)生變化

D.將該交變電流加在標(biāo)稱為220V的燈泡上時，燈泡能正常發(fā)光

【答案】B

【解析】A、根據(jù)電動勢為0=22O*in314/(V)：得，電動勢最大值為220V,所以該交變電流電動勢

的有效值為110夜V，故A錯誤；

B、根據(jù)電動勢為e=220sin314KV)：得。=314rad/s；所以轉(zhuǎn)速為“=2=5()r/s=3(X)()r/min

2兀

故B正確：

C、根據(jù)紇可知當(dāng)僅將線圈的轉(zhuǎn)速提高時，電動勢的峰值變大，故C錯誤：

D、將該交變電流加在標(biāo)稱為220V的燈泡_￡時，電源有效值小于燈泡額定電壓，燈泡的亮度會發(fā)暗，

不能正常發(fā)光，故D錯誤；

故答案為：Bo

14.自行車輪胎正常氣壓約為大氣壓強(qiáng)“°的4倍，一同學(xué)騎自行車上學(xué)時，發(fā)現(xiàn)自行車輪胎氣壓大約只

有L5p(),于是用家里容積為］Ocn?的圓柱形打氣筒給自行車輪胎充氣。已知自行車輪胎的容積為

80cm，打氣過程中氣體溫度不變，為使輪胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)達(dá)到正常值，該同學(xué)至少要打氣的次數(shù)為

()

A.16B.20C.24D.36

【答案】B

【解析】設(shè)該同學(xué)打氣的次數(shù)最少為n次，此時胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)為4p0,由題意可知，打氣過程氣溫不變，

根據(jù)玻意耳定律有+巧%%=4〃(Y；解得n=20(次)；B符合題意，ACD不符合題意。

故答案為：Bo

二、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題，共18.0分。第一小題6分，第二小題12分)

（1）甲、乙、丙三個實(shí)驗(yàn)小組分別采用如圖（甲）、（乙）、（丙）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，驗(yàn)證“當(dāng)質(zhì)量一定時，

物體運(yùn)動的加速度與它所受的合力成正比”這一物理規(guī)律。已知他們使用的小車完全相同，小車的質(zhì)量

為M,重物的質(zhì)量為〃?，試回答下列問題：

①實(shí)驗(yàn)時，必須滿足“M遠(yuǎn)大于〃廠的實(shí)驗(yàn)小組是（填“甲''、"乙”或“丙”

②實(shí)驗(yàn)時，甲、乙、丙三組同學(xué)的操作均完全正確，他們作出的。一尸圖線如圖（?。┲蠥、B、C所

示，則甲、乙、丙三組實(shí)驗(yàn)對應(yīng)的圖線依次是，,（選填”A8U、“8CA”或“CA8”）。

（2）小明同學(xué)采用（乙）圖實(shí)驗(yàn)裝置探究質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時，以彈簧測力計的示

數(shù)產(chǎn)為橫坐標(biāo)，加速度。為縱坐標(biāo)，畫出的。一尸圖像是圖（?。┲械囊粭l直線，根據(jù)圖線與橫坐標(biāo)的

夾角求得圖線的斜率為匕則小車的質(zhì)量為。

2

【答案】（1）甲；CAB；（2）-

【解析】（1）①乙有彈簧測力計測量繩的拉力，丙有力的傳感器測量繩的拉力，甲圖中沒有彈簧測力計，

必須用重物的重力替代繩的拉力，為了使繩的拉力近似等于重物的重力，甲圖必須滿足“M遠(yuǎn)大于m”。

②根據(jù)牛頓第二定律，三個小車的加速度分別為

1MM

2"琢2

a=--=—F

乙7MM

mg1口

。寺=---=—/

乙的比例系數(shù)最大，斜率最大，對應(yīng)圖線A：甲和丙的比例系數(shù)相等，斜率相等，但是甲不能直接測量

繩的拉力，用重物的重力替代，小車的加速度越大，重物的重力與繩的拉力相差越大，實(shí)驗(yàn)誤差越大,

圖線彎曲程度越大，而丙有彈簧測力計直接測量繩的拉力，不產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差，圖線不發(fā)生彎曲，所以丙

對應(yīng)圖線B,甲對應(yīng)圖線C。故甲、乙、丙對應(yīng)圖線CAB。

（2）由％=強(qiáng)=工廠；結(jié)合圖像可得

MMk

16.某同學(xué)在研究標(biāo)有額定工作狀態(tài)為“3V1.5W”的小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室提供以下器材:

電流表A1（量程100mA,內(nèi)阻約為1C）

電流表A2（量程600mA，內(nèi)阻約為0.3C）

電壓表V（量程3.0N,限約為6000C）

滑動變阻器凡（最大阻值為10Q）

滑動變阻器&（最大阻值為5（X）0）

電源E（電動勢為4V,內(nèi)阻不計）

單刀單擲開關(guān)與單刀雙擲開關(guān)若開，導(dǎo)線若干

圖⑵

（I）為了提高測量的準(zhǔn)確度與有效性，應(yīng)該選擇電流表,滑動變阻器（填器材后

面的代號）;

（2）若實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示，在實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)先將滑動變阻器的滑片P置于變阻器的端（填

“左”或“右”）；調(diào)整好滑片位置后將單刀雙擲開關(guān)S,置點(diǎn)（“a”或"b”）。

（3）將滑片P向右調(diào)節(jié)，得到多種狀態(tài)下小燈泡實(shí)際工作的電壓與電流的對應(yīng)數(shù)據(jù)、記錄在表格中，

描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖2所示。

（4）將這個小燈泡接入新電路（圖3所示）中，電源內(nèi)阻不計，該電路中其他元件的相關(guān)參數(shù)如圖中

標(biāo)識，則該小燈泡在該電路中的實(shí)際工作功率為W（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

￡=4V/

<——

&=5C

6=5。8

圖⑶

【答案】(1)A2；RI；(2)左；b；(3)尢；(4)().384

【解析】(1)燈泡的額定電流為/=￡=竺A=().5A=5(X)64

U3

U3

所以電流表應(yīng)選擇A；燈泡的電阻約為R=—=—C=6Q

2xI0e^5

因?yàn)樘岣邔?shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，滑動變阻器應(yīng)選擇分壓式接法，所以為了方便調(diào)節(jié)，滑動變阻器應(yīng)選最大阻值

較小的R-

(2)為了保護(hù)電路安全，在實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)先將滑動變阻器的滑片P置于變阻器的左端；根據(jù)前面所

凡

選器材，分析有涓=幽=1。。。。＞%二巨=2。

6R,\0.3

則電流表應(yīng)選擇外接法，調(diào)整好滑片位置后將單刀雙擲開關(guān)S3置b點(diǎn)。

(4)在圖(3)電路圖中，設(shè)燈泡的電壓為U,電流為I,根據(jù)閉合電路歐姆定律可得E=U+1+/4

)

代入數(shù)據(jù)整理得。=2-2.5/

將此函數(shù)圖象在圖(2)中畫出來，如圖所示:

兩圖線交點(diǎn)對應(yīng)坐標(biāo)即為該小燈泡工作電壓和電流，可得小燈泡在該電路中的實(shí)際工作功率為

P=UI=l.2x0.32W=0.384W

三.計算題：本題共4小題，共40分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后

答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

17.（7分）如圖所示，水平軌道AB與豎直半圓形軌道BC在B點(diǎn)相切。質(zhì)量〃?=lkg的小物塊（可視為

質(zhì)點(diǎn)）以一定的初速度從水平軌道的A點(diǎn)向左運(yùn)動，進(jìn)入圓軌道后，沿圓軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動，恰好到

達(dá)最高C,之后離開圓軌道，做平拋運(yùn)動，落在圓軌道上的D點(diǎn)。已知小物塊在B點(diǎn)進(jìn)入圓軌道瞬間,

速度0=3m/s,圓軌道半徑R=0.1m,重力加速度g=10m/s2,忽略空氣阻力。求：

（1）小物塊從B點(diǎn)進(jìn)入圓軌道瞬間對軌道壓力的大??；

（2）小物塊到達(dá)C點(diǎn)的瞬時速度%的大??；

（3）小物塊的落點(diǎn)D與B點(diǎn)的距離。

v2

【答案】（1）在B點(diǎn)，設(shè)軌道對小物塊的支持力為N,根據(jù)牛頓第二定律N-〃吆=〃，為

根據(jù)牛頓第三定律可得小物塊從B點(diǎn)進(jìn)入圓軌道瞬間對軌道壓力N'=N

聯(lián)立解得N'=100N

2

（2）小物塊恰好到達(dá)最高C,在。點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律〃2g=7〃空

解得％=lm/s

（3）小物塊從C點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動，豎直方向2R二gg/

水平方向巧用二%，

聯(lián)立解得/8=0-2m

18.（10分）如圖所示，在x軸上方有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，一質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子

以速度v從坐標(biāo)原點(diǎn)。沿xOy平面射入磁場，v與x軸負(fù)方向的夾角a=30。；粒子射入磁場后的某個

時刻在x軸上方再加一個勻強(qiáng)電場，使粒子做勻速直線運(yùn)動并從x軸的P（L,0）點(diǎn)沿垂直x軸方向進(jìn)

入第四象限，在第四象限內(nèi)有一半徑R=Y3L的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，磁場邊

3

界與x軸相切于P點(diǎn)。不計粒子的重力。

(1)求從粒子射入磁場到加勻強(qiáng)電場經(jīng)過的時間I及所加電場的電場強(qiáng)度E的大小；

(2)要使粒子離開圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域后能運(yùn)動到x軸的負(fù)半軸，求圓形區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的

取值范圍。

【答案】(1)解：某個時刻在x軸上方再加一個勻強(qiáng)電場，使粒子做勻速直線運(yùn)動并從x軸的P(L,0)

點(diǎn)沿垂直x軸方向進(jìn)入第四象限，

根據(jù)題意可知，粒子到達(dá)P所在豎直線時，速度方向豎直向下，根據(jù)幾何關(guān)系Rsin300+R=L

根據(jù)qvB=筮

結(jié)合平衡條件qvB=Eq

3mv?

解得E

2qL

714

粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)對■應(yīng)圓心角為0=2兀-a--=-7i

23

2KR_47rL

粒子運(yùn)動周期T

3v

所以從粒子射入磁場到加勻強(qiáng)電場經(jīng)過的時間t=—T=—

2兀9v

(2)解：粒子離開圓形磁場，剛好通過原點(diǎn)時，根據(jù)幾何關(guān)系可知，對應(yīng)速度偏轉(zhuǎn)角為120。，有

+1,1=

sin30°

沿x軸負(fù)方向射出，則轉(zhuǎn)四分之一圓周與二R=立L

3

根據(jù)qvB=吧-

可得磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍±2吧<B<3mv

qLqL

19.(9分)飯卡是學(xué)校等單位最常用的輔助支付手段，其內(nèi)部主要部分是一個多匝線圈，當(dāng)刷卡機(jī)發(fā)出電

磁信號時，置于刷卡機(jī)上的飯卡線圈的磁通量發(fā)生變化，發(fā)生電磁感應(yīng)，產(chǎn)生電信號，其原理可簡化為

如圖所示。設(shè)線圈的匝數(shù)為1000匝，每匝線圈面積均為S=10-3n?，線圈的總電阻為〃=0.1。，線圈

連接一電阻A=0.4C,其余部分電阻不計。線圈處磁場的方向不變，其大小按如圖所示的規(guī)律變化，(垂

直紙面向里為正)，

(1)請你判定0~0."時間內(nèi)，流經(jīng)電阻K的電流方向

(2)求0~0.1s時間內(nèi)，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱；

(3)求0.1?0.4s時間內(nèi)，通過電阻R的電荷量.

【答案】(1)解：根據(jù)楞次定律“增反減同”可知0~U.ls時間內(nèi)，流經(jīng)電阻R的電流方向從上到卜；

(2)解：由法拉第電磁感應(yīng)定律有￡=〃竺"S

A/Ar

0-0.1S時間內(nèi)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為&=〃詈S=1000XWX1O_3V=0.2V

F02

根據(jù)閉合電路歐姆定律，則有L=—=——A=0.4A

r+R().1+0.4

根據(jù)焦耳定律，可得。?0.1s時間內(nèi)，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為Q=/；心=0.42x0.4x0.1J=6.4x10-3j

-A（I）

（3）解：（）.1?0.4s時間內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有七二〃一