2023年高考物理試卷（上海）（解析卷）

第頁|共頁2023年上海市高考物理試卷（回憶版）一、選擇題(共40分，第1-8小題，每題3分；第9-12小題，每題4分。每小題只有一個正確答案)1．（3分）關(guān)于α粒子散射實驗正確的是（）A．實驗要在真空中進行 B．熒光屏是為了阻擋α粒子 C．實驗中顯微鏡必須正對放射源 D．證明了原子核中有質(zhì)子存在2．（3分）如圖所示，四個完全相同的燈泡，亮度最高的是（）A．L1 B．L2 C．L3 D．L43．（3分）一物塊爆炸分裂為速率相同、質(zhì)量不同的三個物塊，對三者落地速率大小判斷正確的是（）A．質(zhì)量大的落地速率大 B．質(zhì)量小的落地速率大 C．三者落地速率都相同 D．無法判斷4．（3分）一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)歷如圖過程，其中ab、cd分別為雙曲線的一部分。下列對a、b、c、d四點溫度大小比較正確的是（）A．Ta＞Tb B．Tb＞Tc C．Tc＞Td D．Td＞Ta5．（3分）一場跑步比賽中，第三跑道的運動員跑到30m處時，秒表計時為3.29s。根據(jù)以上信息，能否算得該運動員在這段時間內(nèi)的平均速度和瞬時速度（）A．可以算得平均速度，可以算得瞬時速度 B．無法算得平均速度，可以算得瞬時速度 C．可以算得平均速度，無法算得瞬時速度 D．無法算得平均速度，無法算得瞬時速度6．（3分）三個大小相同的帶電導(dǎo)體球x、y、z，帶電量分別為+4μC、0μC和﹣10μC，讓x與y先接觸，然后讓y與z接觸，最終y所帶的電荷量為（）A．﹣4μC B．﹣3μC C．﹣2μC D．﹣1μC7．（3分）如圖所示，有一周期為T、沿x軸正方向傳播的波，當(dāng)t＝0s時波恰好傳到B點，則t＝8T時，CD段的波形圖為（）A． B． C． D．8．（3分）空間中有一電場，電勢分布如圖所示，現(xiàn)放入一個負(fù)點電荷，隨后向右移動此電荷，下列電荷電勢能隨位置變化的圖像正確的是（）A． B． C． D．9．（3分）真空中有一點P與微粒Q，Q在運動中受到指向P且大小與離開P的位移成正比的回復(fù)力，則下列情況有可能發(fā)生的是（）A．速度增大，加速度增大 B．速度增大，加速度減小 C．速度增大，加速度不變 D．速度減小，加速度不變10．（3分）炮管發(fā)射數(shù)百次炮彈后報廢，炮彈飛出速度為1000m/s，則炮管報廢前炮彈在炮管中運動的總時間長約為（）A．5秒 B．5分鐘 C．5小時 D．5天11．（3分）如圖所示，a為勻強電場，b為非勻強電場，三個電荷用輕棒連接為正三角形，則整個系統(tǒng)受合力的情況是（）A．a(chǎn)為0，b為0 B．a(chǎn)為0，b不為0 C．a(chǎn)不為0，b為0 D．a(chǎn)不為0，b不為012．（3分）如圖所示，有一光滑導(dǎo)軌處于勻強磁場中，一金屬棒垂直置于導(dǎo)軌上，對其施加外力，安培力變化如圖所示，取向右為正方向，則外力隨時間變化圖像為（）A． B． C． D．二、填空題（共20分）13．（3分）一個絕熱密容器，其中含有一定質(zhì)量氣體。容器以一定速度平移，突然施力使其停止，其中的氣體溫度，碰撞容器壁的劇烈程度。（選填“變大”、“變小”或“不變”）14．（3分）假設(shè)月球繞地球做勻速圓周運動的周期為T，月球到地心的距離為r，則月球的線速度v＝；若已知月球的質(zhì)量為m，則地球?qū)υ虑虻囊＝。15．（3分）科學(xué)家獲得單色性很好的兩種光A、B，已知這兩種光的頻率νA＜νB，則它們通過相同距離時間tAtB（選填“＝”或“≠”）?，F(xiàn)使兩種光分別通過雙縫打到光屏上，則光會產(chǎn)生更寬的光帶（選填“A”或“B”）。16．（3分）能量為8eV的光子的波長為，下一代超高精度原子鐘的工作原理依據(jù)核反應(yīng)方程92238U→90234Th+。（已知：h＝6.63×1017．（40分）導(dǎo)熱性能良好，內(nèi)壁光滑的氣缸開口朝上水平放在桌面上，開口面積為S，輕質(zhì)活塞封閉了一定質(zhì)量的氣體，活塞上放置了一個質(zhì)量為m的砝碼，穩(wěn)定時活塞距離氣缸底高度為h，以m為縱軸，1?為橫軸，圖線為一條直線，斜率為k，縱軸截距為b，重力加速度為g，大氣壓為，當(dāng)m＝0kg時，h＝三、綜合題（共40分）注意：第19、20題在列式計算、邏輯推理及回答問題過程中，要求給出必要的圖示，文字說明、公式、演算等。18．（10分）如圖所示，是某小組同學(xué)“用DIS研究加速度與力的關(guān)系”的實驗裝置（已平衡摩擦力），實驗過程中可近似認(rèn)為鉤碼受到的總重力等于小車所受的拉力。先測出鉤碼所受的重力為G，之后改變繩端的鉤碼個數(shù)，小車每次從同一位置釋放，測出擋光片通過光電門的時間Δt。（1）實驗中是否必須測出小車質(zhì)量m車。A.是B.否（2）為完成實驗還需要測量①；②。（3）實際小車受到的拉力小于鉤碼的總重力，原因是。（4）若導(dǎo)軌保持水平，滑輪偏低導(dǎo)致細(xì)線與軌道不平行，則細(xì)線平行時加速度a1，與不平行時加速度a2相比，a1a2。（選填“大于”、“小于”或“等于”）19．（14分）如圖（a），線框cdef位于傾斜角θ＝30°的斜面上，斜面上有一長度為D的矩形磁場區(qū)域，磁場方向垂直于斜面向上，大小為0.5T，已知線框邊長cd＝D＝0.4m，m＝0.1kg，總電阻R＝0.25Ω，現(xiàn)對線框施加一沿斜面向上的力F使之運動。斜面上動摩擦因數(shù)μ=33，線框速度隨時間變化如圖（b）所示。（重力加速度g取9.8m/s（1）求外力F大小；（2）求cf長度L；（3）求回路產(chǎn)生的焦耳熱Q。20．（16分）如圖，將小球P拴于L＝1.2m的輕繩上，mP＝0.15kg向左拉開一段距離釋放，水平地面上有一物塊Q，mQ＝0.1kg。小球P于最低點A與物塊Q碰撞，P與Q碰撞前瞬間向心加速度為1.6m/s2，碰撞前后P的速度之比為5：1，碰撞前后P、Q總動能不變。（重力加速度g取9.8m/s2，水平地面動摩擦因數(shù)μ＝0.28）（1）求碰撞后瞬間物塊Q的速度vQ；（2）P與Q碰撞后再次回到A點的時間內(nèi)，物塊Q運動的距離。

2023年上海市高考物理試卷（回憶版）參考答案與試題解析一、選擇題(共40分，第1-8小題，每題3分；第9-12小題，每題4分。每小題只有一個正確答案)1．（3分）關(guān)于α粒子散射實驗正確的是（）A．實驗要在真空中進行 B．熒光屏是為了阻擋α粒子 C．實驗中顯微鏡必須正對放射源 D．證明了原子核中有質(zhì)子存在【答案】A【分析】本題抓住α粒子的散射實驗是證明了原子核的存在這個核心來思考，就易得到答案了?！窘獯稹拷猓篈，真空對α粒子沒有阻礙作用。故A正確；B，熒光屏是為了觀察穿過金鉑的α粒子的。故B錯誤；C，顯微鏡是為了觀察熒光屏上的發(fā)光點的，故C錯誤；D，該實驗證明了原子中存在一個核，故D錯誤。故選：A。【點評】本題是記憶理解類的，難度低。2．（3分）如圖所示，四個完全相同的燈泡，亮度最高的是（）A．L1 B．L2 C．L3 D．L4【答案】A【分析】根據(jù)電路的結(jié)構(gòu)，分析出哪個燈泡的電流最大，再根據(jù)燈泡的實際功率大小判斷亮度?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)電路圖可知，燈泡L1位于干路上，即流過燈泡L1的電流最大，實際功率最大，亮度最亮，故A正確，BCD錯誤；故選：A。【點評】該題考查燈泡的亮度大小，要根據(jù)燈泡的實際功率進行判定，基礎(chǔ)題。3．（3分）一物塊爆炸分裂為速率相同、質(zhì)量不同的三個物塊，對三者落地速率大小判斷正確的是（）A．質(zhì)量大的落地速率大 B．質(zhì)量小的落地速率大 C．三者落地速率都相同 D．無法判斷【答案】C【分析】根據(jù)動能定理分析解得落地速度?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)動能定理有mgh=解得v=因三者初速率v0相同，下落高度h相同，可知三者落地速率都相同，故ABD錯誤，C正確；故選：C?！军c評】本題考查動能定理的應(yīng)用，解題關(guān)鍵掌握物塊只有重力做功，列動能定理即可解答。4．（3分）一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)歷如圖過程，其中ab、cd分別為雙曲線的一部分。下列對a、b、c、d四點溫度大小比較正確的是（）A．Ta＞Tb B．Tb＞Tc C．Tc＞Td D．Td＞Ta【答案】B【分析】p﹣V圖象中，雙曲線代表等溫線，結(jié)合查理定律分析解答即可?！窘獯稹拷猓簆﹣V圖象中，雙曲線代表等溫線，則ab溫度相等，cd溫度相等；由a到d，氣體體積不變，根據(jù)pa由b到c，氣體體積不變，根據(jù)pb故ACD錯誤，B正確；故選：B?！军c評】本題考查p﹣V圖象的含義，解題關(guān)鍵掌握等溫線的特點，注意查理定律的運用。5．（3分）一場跑步比賽中，第三跑道的運動員跑到30m處時，秒表計時為3.29s。根據(jù)以上信息，能否算得該運動員在這段時間內(nèi)的平均速度和瞬時速度（）A．可以算得平均速度，可以算得瞬時速度 B．無法算得平均速度，可以算得瞬時速度 C．可以算得平均速度，無法算得瞬時速度 D．無法算得平均速度，無法算得瞬時速度【答案】C【分析】平均速度是某段時間內(nèi)（某段位移內(nèi)）的速度，等于位移與所用時間的比值，公式v=ΔxΔt【解答】解：平均速度是某段時間內(nèi)（某段位移內(nèi)）的速度，等于位移與所用時間的比值；瞬時速度是某時刻（某位置）的速度，題中所給是位移和時間，故可以算得平均速度，無法算得瞬時速度，故C正確，ABD錯誤；故選：C?！军c評】本題主要考查對平均速度與瞬時速度的理解與區(qū)別。根據(jù)平均速度與瞬時速度定義解答。6．（3分）三個大小相同的帶電導(dǎo)體球x、y、z，帶電量分別為+4μC、0μC和﹣10μC，讓x與y先接觸，然后讓y與z接觸，最終y所帶的電荷量為（）A．﹣4μC B．﹣3μC C．﹣2μC D．﹣1μC【答案】A【分析】根據(jù)兩個相同的帶異種電荷的導(dǎo)體球接觸后再分開，電荷先中和，余下的電荷再平分；帶同種電荷接觸后再分開，電荷總量平分作答?！窘獯稹拷猓簒與y接觸時，根據(jù)電荷守恒定律得：Q1=Qx2y與z再接觸時，兩者帶異種電荷，電荷先中和，余下的電荷再平分，由電荷守恒定律得：Q2=Q最終y所帶的電荷量為﹣4μC，故BCD錯誤，A正確。故選：A?！军c評】此題考查了電荷守恒定律以及完全相同的帶電導(dǎo)體球接觸時電荷的分配規(guī)律，難度不大。7．（3分）如圖所示，有一周期為T、沿x軸正方向傳播的波，當(dāng)t＝0s時波恰好傳到B點，則t＝8T時，CD段的波形圖為（）A． B． C． D．【答案】C【分析】由圖讀出波長，確定在8T時間內(nèi)波傳播的距離，再分析CD段的波形圖?！窘獯稹拷猓河蓤D可知，該波的波長為0.5m，根據(jù)一個周期內(nèi)波傳播的距離為一個波長，則在8T時間內(nèi)波傳播的距離為s＝8λ＝8×0.5m＝4m，所以t＝8T時，波恰好傳到D點，CD段的波形圖為半個波長，且位于x軸上方，故ABD錯誤，C正確。故選：C?！军c評】解答本題時，要理解波的形成過程，知道波在同一均勻介質(zhì)中是勻速傳播的，一個周期內(nèi)波傳播的距離為一個波長。8．（3分）空間中有一電場，電勢分布如圖所示，現(xiàn)放入一個負(fù)點電荷，隨后向右移動此電荷，下列電荷電勢能隨位置變化的圖像正確的是（）A． B． C． D．【答案】C【分析】根據(jù)電勢能公式Ep＝qφ，分析電荷電勢能隨位置變化的情況，再確定圖像的形狀。【解答】解：由φ﹣s圖像可知，電荷向右移動，電勢逐漸降低，根據(jù)電勢能公式Ep＝qφ，知負(fù)電荷的電勢能逐漸增大，且電勢能為負(fù)值，故ABD錯誤，C正確。故選：C。【點評】解決本題的關(guān)鍵要掌握電勢能公式Ep＝qφ，知道負(fù)電荷在電勢高處電勢能小，在電勢低處電勢能大。9．（3分）真空中有一點P與微粒Q，Q在運動中受到指向P且大小與離開P的位移成正比的回復(fù)力，則下列情況有可能發(fā)生的是（）A．速度增大，加速度增大 B．速度增大，加速度減小 C．速度增大，加速度不變 D．速度減小，加速度不變【答案】B【分析】根據(jù)簡諧運動的動力學(xué)定義分析，簡諧運動的回復(fù)力方向總是指向平衡位置，與位移方向相反，且回復(fù)力大小與位移大小成正比。【解答】解：ABC、微粒Q可能正在向P點運動若正在向P點運動，則位移在減小，回復(fù)力在減小，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度在減小，這時回復(fù)力方向指向P點，和速度方向一致，速度在增大，故A錯誤，B正確；D、微粒Q可能遠(yuǎn)離P點運動，則位移在增大，回復(fù)力在增大，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度在增大，這時回復(fù)力方向指向P點，和速度方向相反，速度在減小，故D錯誤。故選：B?！军c評】本題需聯(lián)系簡諧運動的動力學(xué)定義，具體根據(jù)牛頓第二定律、回復(fù)力和速度方向的關(guān)系分析才能透徹理解。10．（3分）炮管發(fā)射數(shù)百次炮彈后報廢，炮彈飛出速度為1000m/s，則炮管報廢前炮彈在炮管中運動的總時間長約為（）A．5秒 B．5分鐘 C．5小時 D．5天【答案】A【分析】炮彈在炮管中運動可以看成初速度為零的勻加速直線運動，根據(jù)位移等于平均速度乘以時間，求出每顆炮彈在炮管中運動的時間，再求炮管報廢前炮彈在炮管中運動的總時間?！窘獯稹拷猓号趶椩谂诠苤羞\動可以看成初速度為零的勻加速直線運動，設(shè)每顆炮彈在炮管中運動的時間為t，炮管長約L＝5m則L=v炮管報廢前共發(fā)射炮彈約500枚，則炮管報廢前炮彈在炮管中運動的總時間約為t總＝500t＝500×0.01s＝5s，故A正確，BCD錯誤。故選：A?！军c評】解決本題時，要搞清炮彈的運動情況，根據(jù)位移等于平均速度乘以時間，來求解每顆炮彈在炮管中運動的時間。11．（3分）如圖所示，a為勻強電場，b為非勻強電場，三個電荷用輕棒連接為正三角形，則整個系統(tǒng)受合力的情況是（）A．a(chǎn)為0，b為0 B．a(chǎn)為0，b不為0 C．a(chǎn)不為0，b為0 D．a(chǎn)不為0，b不為0【答案】B【分析】勻強電場電場強度大小相等，方向相同，可知兩個正電荷的電場力之和與負(fù)電荷電場力等大方向，合力為零，非勻強電場，電場強度大小不等，方向不同，可知系統(tǒng)合力不為零。【解答】解：a為勻強電場，電場強度處處相等，方向相同，設(shè)場強大小為E，兩個正電荷所受電場力之和為2Eq，方向豎直向上，負(fù)電荷所受電場力大小為2Eq，方向豎直向下，所以整個系統(tǒng)所受合力為零；b為非勻強電場，電場強度不相等，方向不同，所以兩個正電荷所受電場力與負(fù)電荷所受電場力的合力不為零，整個系統(tǒng)的合力不為零，故ACD錯誤，B正確。故選：B?！军c評】本題考查了電場力，解題的關(guān)鍵是搞清勻強電場和非勻強電場的區(qū)別。12．（3分）如圖所示，有一光滑導(dǎo)軌處于勻強磁場中，一金屬棒垂直置于導(dǎo)軌上，對其施加外力，安培力變化如圖所示，取向右為正方向，則外力隨時間變化圖像為（）A． B． C． D．【答案】C【分析】求得速度為v時電動勢，在求得安培力表達(dá)式，結(jié)合圖像判斷導(dǎo)體棒運動情況，根據(jù)牛頓第二定律得到拉力表達(dá)式，進而得到外力隨時間變化圖像?！窘獯稹拷猓簩?dǎo)體棒切割磁感應(yīng)線，當(dāng)速度為v時產(chǎn)生電動勢為E＝BLv，導(dǎo)體棒受安培力為F安＝BIL=B2L2vR，由圖可知安培力隨時間做線性變化，故導(dǎo)體棒做勻變速運動，根據(jù)牛頓第二定律可得：F﹣F安＝F﹣BIL＝F?B故選：C?！军c評】本題主要考查電磁感應(yīng)中圖像問題。根據(jù)題意判斷導(dǎo)體棒運動情況，在根據(jù)牛頓第二定律求解。二、填空題（共20分）13．（3分）一個絕熱密容器，其中含有一定質(zhì)量氣體。容器以一定速度平移，突然施力使其停止，其中的氣體溫度變大，碰撞容器壁的劇烈程度變大。（選填“變大”、“變小”或“不變”）【答案】變大；變大?！痉治觥咳萜骼锏姆肿映鰺o規(guī)則的熱運動外，還隨容器做機械運動，根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化情況分析溫度的變化，氣體分子運動的平均動能由溫度決定。【解答】解：容器里的分子除做無規(guī)則的熱運動外，還隨容器做機械運動，當(dāng)容器停止運動時，氣體分子由于慣性與器壁或分子間的碰撞，使得空氣的運動動能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，導(dǎo)致氣體的溫度升高，則氣體分子碰撞容器壁的劇烈程度增大。故答案為：變大；變大?！军c評】此題考查了改變內(nèi)能的方式，區(qū)別分子熱運動與機械運動的關(guān)系，知道溫度是一定質(zhì)量氣體內(nèi)能的標(biāo)志，氣體分子運動的平均速率由溫度決定。14．（3分）假設(shè)月球繞地球做勻速圓周運動的周期為T，月球到地心的距離為r，則月球的線速度v＝2πrT；若已知月球的質(zhì)量為m，則地球?qū)υ虑虻囊＝mr4π【答案】2πrT；mr4【分析】根據(jù)線速度的計算公式進行分析；由萬有引力提供向心力結(jié)合向心力的計算公式可得地球?qū)υ虑虻囊??！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)線速度的計算公式可得：v=由萬有引力提供向心力可得地球?qū)υ虑虻囊Γ篎＝mr4故答案為：2πrT；mr4【點評】本題主要是考查萬有引力定律及其應(yīng)用，解答本題的關(guān)鍵是能夠根據(jù)萬有引力提供向心力結(jié)合向心力公式進行分析。15．（3分）科學(xué)家獲得單色性很好的兩種光A、B，已知這兩種光的頻率νA＜νB，則它們通過相同距離時間tA＝tB（選填“＝”或“≠”）。現(xiàn)使兩種光分別通過雙縫打到光屏上，則A光會產(chǎn)生更寬的光帶（選填“A”或“B”）?！敬鸢浮浚?，A。【分析】光A、B在真空中傳播速度相等，它們通過相同距離所用時間相等。由v＝νλ分析波長關(guān)系，由雙縫干涉條紋間距公式Δx=ld【解答】解：光A、B在真空中傳播速度相等，由t=sc知它們通過相同距離所用時間相等，即tA＝t根據(jù)νA＜νB，由v＝νλ知λA＞λB。由雙縫干涉條紋間距公式Δx=ldλ知Δx∝λ，則ΔxA＞Δx故答案為：＝，A?！军c評】解答本題的關(guān)鍵要掌握光速公式v＝νλ，以及雙縫干涉條紋間距公式Δx=ld16．（3分）能量為8eV的光子的波長為1.55×10﹣7m，下一代超高精度原子鐘的工作原理依據(jù)核反應(yīng)方程92238U→90234Th+42He【答案】1.55×10﹣7m；42【分析】根據(jù)光子能量公式求光子的波長；根據(jù)質(zhì)量數(shù)和核電荷守恒完成核反應(yīng)方程?！窘獯稹拷猓汗庾幽芰縀=?ν=光子的波長λ=根據(jù)質(zhì)量數(shù)和核電荷守恒，核反應(yīng)方程為23892U→234故答案為：1.55×10﹣7m；42【點評】注意：要將光子能量電子伏特?fù)Q算成焦耳；根據(jù)質(zhì)量數(shù)和核電荷守恒書寫核反應(yīng)方程，要求熟記常見微粒的代表符號。17．（40分）導(dǎo)熱性能良好，內(nèi)壁光滑的氣缸開口朝上水平放在桌面上，開口面積為S，輕質(zhì)活塞封閉了一定質(zhì)量的氣體，活塞上放置了一個質(zhì)量為m的砝碼，穩(wěn)定時活塞距離氣缸底高度為h，以m為縱軸，1?為橫軸，圖線為一條直線，斜率為k，縱軸截距為b，重力加速度為g，大氣壓為?gbS，當(dāng)m＝0kg時，h＝【答案】?gbS；【分析】根據(jù)平衡條件對活塞列式求解穩(wěn)定后氣體壓強，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程結(jié)合題意求解大氣壓和當(dāng)m＝0kg時h的值?！窘獯稹拷猓涸O(shè)未放砝碼時活塞，氣缸底高度為H，放砝碼穩(wěn)定后，氣體壓強為p，外界大氣壓為p0。對于活塞，根據(jù)平衡條件可得：pS＝p0S+mg對氣體，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得：p0HS＝phS聯(lián)立解得：m=根據(jù)題意可得：?p0解得：p0=?gbS，H=gk故答案為：?gbS；【點評】本題主要考查共點力平衡知識和理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用。根據(jù)共點力平衡知識和理想氣體狀態(tài)方程列式求解。三、綜合題（共40分）注意：第19、20題在列式計算、邏輯推理及回答問題過程中，要求給出必要的圖示，文字說明、公式、演算等。18．（10分）如圖所示，是某小組同學(xué)“用DIS研究加速度與力的關(guān)系”的實驗裝置（已平衡摩擦力），實驗過程中可近似認(rèn)為鉤碼受到的總重力等于小車所受的拉力。先測出鉤碼所受的重力為G，之后改變繩端的鉤碼個數(shù)，小車每次從同一位置釋放，測出擋光片通過光電門的時間Δt。（1）實驗中是否必須測出小車質(zhì)量m車B。A.是B.否（2）為完成實驗還需要測量①小車釋放點到光電門的距離；②遮光條的寬度。（3）實際小車受到的拉力小于鉤碼的總重力，原因是鉤碼有向下的加速度，拉力小于重力。（4）若導(dǎo)軌保持水平，滑輪偏低導(dǎo)致細(xì)線與軌道不平行，則細(xì)線平行時加速度a1，與不平行時加速度a2相比，a1大于a2。（選填“大于”、“小于”或“等于”）【答案】（1）B；（2）小車釋放點到光電門的距離；遮光條的寬度（3）鉤碼有向下的加速度，拉力小于重力（4）大于【分析】（1）本實驗研究小車加速度與力的關(guān)系，只要保持小車的質(zhì)量不變即可，所以沒必要測出小車的質(zhì)量；（2）利用運動學(xué)公式2ax=v2?（3）小車和鉤碼從靜止釋放做加速度運動，鉤碼的加速度豎直向下，可知鉤碼拉力和重力的大小關(guān)系，由繩子拉力大小與鉤碼繩子拉力大小相等，可知小車?yán)Υ笮∨c鉤碼重力大小關(guān)系；（4）本實驗已經(jīng)平衡摩擦力，當(dāng)繩子與導(dǎo)軌平行，小車的合力等于繩子拉力大小，當(dāng)繩子與導(dǎo)軌不平行，利用受力分析圖，由牛頓第二定律可比較兩個加速度的大小?！窘獯稹拷猓海?）實驗的研究對象是小車，研究小車的加速度和合力的關(guān)系，只要保持小車的質(zhì)量不變即可，所以沒必要測出小車的質(zhì)量，故選B；（2）小車經(jīng)過光電門的速度v=dΔt，由2ax＝v2﹣0可得小車的加速度（3）鉤碼受重力和拉力，鉤碼向下做加速運動，加速度豎直向下，所以鉤碼的拉力小于鉤碼的重力，鉤碼的拉力大小等于小車?yán)K子拉力的大小，所以實際小車受到的拉力小于鉤碼的總重力；（4）本實驗已平衡摩擦力，設(shè)導(dǎo)軌墊高的夾角為θ，則有mgsinθ＝f＝μmgcosθ，細(xì)線平行時由牛頓第二定律有：T＝ma1，若滑輪偏低導(dǎo)致細(xì)線與軌道不平行，受力方向如下圖所示：由牛頓第二定律有：Tcosβ+mgsinθ﹣μ（mgcosθ+Tsinβ）＝ma2，把mgsinθ＝f＝μmgcosθ代入上式，可得Tcosβ﹣μTsinβ＝ma2，故a1＞a2故答案為：（1）B；（2）小車釋放點到光電門的距離；遮光條的寬度（3）鉤碼有向下的加速度，拉力小于重力（4）大于【點評】本實驗研究加速度與力的關(guān)系，注意本實驗已經(jīng)平衡摩擦力，所以小車的合力等于繩子的拉力。19．（14分）如圖（a），線框cdef位于傾斜角θ＝30°的斜面上，斜面上有一長度為D的矩形磁場區(qū)域，磁場方向垂直于斜面向上，大小為0.5T，已知線框邊長cd＝D＝0.4m，m＝0.1kg，總電阻R＝0.25Ω，現(xiàn)對線框施加一沿斜面向上的力F使之運動。斜面上動摩擦因數(shù)μ=33，線框速度隨時間變化如圖（b）所示。（重力加速度g取9.8m/s（1）求外力F大小；（2）求cf長度L；（3）求回路產(chǎn)生的焦耳熱Q。【答案】（1）外力F大小為1.48N；（2）cf長度為0.5m；（3）回路產(chǎn)生的焦耳熱為0.4J?！痉治觥浚?）根據(jù)v﹣t圖象的斜率求出加速度，由牛頓第二定律求解拉力F的大??；（2）由v﹣t圖象可知，線框進入磁場區(qū)域后做勻速直線運動，并以速度v1勻速穿出磁場，說明線框的寬度等于磁場的寬度；（3）線框ab邊離開磁場后做勻減速直線運動，速度為零，根據(jù)mgsinθ與最大靜摩擦力的值μmgcosθ進行比較，判斷線框的運動狀態(tài)，再根據(jù)焦耳定律求解Q?！窘獯稹拷猓海?）由v﹣t圖象可知，在0～0.4s時間內(nèi)線框做勻加速直線運動，進入磁場時的速度為：v1＝2.0m/s所以加速度大小為：a=v1?0Δt根據(jù)牛頓第二定律有：F﹣mgsinθ﹣μmgcosθ＝ma代入數(shù)據(jù)得：F＝1.48N；（2）由v﹣t圖象可知，線框進入磁場區(qū)域后一直做勻速直線運動，并以速度v1勻速穿出磁場。線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E＝BLv1線框產(chǎn)生的感應(yīng)電流為：I=線框受到的安培力為：FA＝BIL=由平衡條件得：F＝FA+mgsinθ+μmgcosθ聯(lián)立解得：L＝0.5m（3）因：mgsinθ＝μmgcosθ，所以線框在減速為零時不會下滑，設(shè)線框穿過磁場的時間為t，則：t=2D感應(yīng)