2021屆高考物理黃金預(yù)測卷試題及答案新高考版福建地區(qū)專用

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2021屆高考物理黃金預(yù)測卷新高考版福建地區(qū)專用

學(xué)校:一姓名：班級(jí)：__考號(hào)：__

題號(hào)一二三四五總分

得分

注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)：1、答題前填寫好自己的姓名、班級(jí)、考號(hào)等信息2、請(qǐng)將答案

正確填寫在答題卡上

一、單選題

1.如圖所示，理想變壓器原、副線圈分別接有阻值鳥=24。和弋=5Q、R?=4。的定值電阻，原

線圈左側(cè)接一正弦交流電源，開關(guān)閉合前后原線圈的輸出功率不變，則原、副線圈的匝數(shù)的比值

2.如圖所示，雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置中，屏上一點(diǎn)P到雙縫的距離之差為2.1pm,若用單色光A照射

雙縫時(shí)，發(fā)現(xiàn)P點(diǎn)正好是從屏中間。算起的第四條暗條紋，換用單色光3照射雙縫時(shí)，發(fā)現(xiàn)尸

點(diǎn)正好是從屏中間。算起的第三條亮條紋，則下列說法正確的是（）

A.單色光3的頻率大于單色光A的頻率

B.單色光5的波長小于單色光A的波長

C.單色光5的相鄰亮條紋間的距離小于單色光A的相鄰亮條紋間的距離

D.用單色光A和8在同一單縫衍射的裝置上做實(shí)驗(yàn)，在縫寬不變的情況下，單色光6更容易發(fā)

生明顯衍射

3.我國首次火星探測任務(wù)被命名為“天問一號(hào)”，圖為探測任務(wù)的標(biāo)識(shí)。已知地球的質(zhì)量約為火星

質(zhì)量的9倍，地球的半徑約為火星半徑的2倍。下列說法正確的是（）

中國行星探測

<v?ars

A.火星探測器的發(fā)射速度應(yīng)介于地球的第一和第二宇宙速度之間

B.火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度

C.火星探測器環(huán)繞火星做圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度約為地球第一宇宙速度的0.5倍

D.探測器環(huán)繞火星勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其內(nèi)部的儀器處于受力平衡狀態(tài)

4.如圖所示，用a、b、c三種色光照射光電管陰極K進(jìn)行光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，的為紅光且。光較強(qiáng)，

6為藍(lán)光光強(qiáng)介于“光和。光之間，某次實(shí)驗(yàn)先用c光入射時(shí)，有光電流產(chǎn)生.下列說法錯(cuò)誤的是

A.當(dāng)換用。光入射時(shí)，入射光的光強(qiáng)變大，飽和光電流變大

B.當(dāng)換用6光入射時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能變大，飽和光電流變大

C.若保持光的光強(qiáng)不變，不斷減小入射光的頻率，則始終有光電流產(chǎn)生

D.遏止電壓的大小與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的光強(qiáng)無關(guān)

二、實(shí)驗(yàn)題

5.某興趣小組用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來測物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。為一塊傾斜放置的木

板，在斜面底端。處固定有一個(gè)光電門，光電門與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連（圖中未畫）。每次實(shí)驗(yàn)時(shí)將一物

體（其上固定有寬度為1的遮光條）從不同高度人處由靜止釋放，但始終保持斜面底邊長￡=0.500m

不變。（設(shè)物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同）

（1）用20分度游標(biāo)卡尺測得物體上的遮光條寬度d如乙圖所示，則d=cm；

（2）該小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算得到物體經(jīng)過光電門的速度V,并作出了如圖丙所示的v2-h圖象，

其圖象與橫軸的交點(diǎn)為0.25o由此可知物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=；

（3）若更換動(dòng)摩擦因數(shù)更小的斜面，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)得到/一〃圖象，其圖象的斜率將（填“增

大”“減小”或“不變”）。

6.圖甲為某同學(xué)測量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的電路圖，其中虛線框內(nèi)是用毫安表改裝成雙量

程電流表的改裝電路。

同甲

（1）已知毫安表表頭的內(nèi)阻為10。，滿偏電流為100mA；8和鳥為固定電阻，阻值分別為

K=0.5=2.00；由此可知，若使用〃和b兩個(gè)接線柱，電表的量程為A；若使用

。和c兩個(gè)接線柱，電表的量程為A；

（2）電壓表有兩種規(guī)格，V,（量程1.5V,內(nèi)阻約為2kC）和V2（量程3V,內(nèi)阻約為4kO）；

滑動(dòng)變阻器有兩種規(guī)格，最大阻值分別為20。和500則電壓表應(yīng)選用（填“Y”或

“VJ）,R應(yīng)選用最大阻值為Q的滑動(dòng)變阻器。

（3）實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①開關(guān)S。撥向江將滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)片移到端（選填“左”或“右”），閉合開關(guān)

S,；

②多次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片，記下電壓表的示數(shù)U和毫安表表頭的示數(shù)/；

③以U為縱坐標(biāo)，/為橫坐標(biāo)，作U-/圖線，如圖乙所示；

④根據(jù)圖線求得電源的電動(dòng)勢￡=V（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），內(nèi)阻r=Q（結(jié)果

保留兩位有效數(shù)字）。

三、計(jì)算題

7.某同學(xué)在物理實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)一只因銘牌殘缺，匝數(shù)未知的圓形金屬線圈，該線圈用粗細(xì)均勻的導(dǎo)線

繞制而成，通過測量，發(fā)現(xiàn)線圈半徑r=01m。為了測量線圈的匝數(shù)，該同學(xué)將該金屬線圈用一

輕質(zhì)細(xì)線懸掛在拉力傳感器下方，線圈靜止時(shí)，傳感器示數(shù)為1No接著該同學(xué)將線圈上半部分放

入方向垂直線圈平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度8=0。5T的有界勻強(qiáng)磁場中，線圈下半部分在磁場外（如

圖甲），通過外接電源給線圈通以大小為01A的順時(shí)針方向的電流，此時(shí)傳感器的示數(shù)為0.5N,

已知重力加速度gulOm/s、求：

圖甲圖乙

(1)金屬線圈的匝數(shù)"；

(2)銘牌殘片顯示繞制線圈的導(dǎo)線單位長度阻值為O=0.2Q/m,線圈不接外加電源，將圖甲中的

磁場改為磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間按圖乙規(guī)律變化的磁場，求0.5s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的焦耳熱。

8.我國創(chuàng)建文明城市以來，全社會(huì)倡導(dǎo)機(jī)動(dòng)車禮讓行人并遵守交通信號(hào)燈。某路段允許汽車通行的

最大速度為％=l()m/s,汽車做勻加速和勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小分別為％=2m/s?和

%=2.5m/s2,汽車的車長均為/=4.6m,汽車在十字路口等紅綠燈時(shí)，第一輛汽車的前端與停止

線對(duì)齊，相鄰汽車的前車后端與后車前端之間的距離均為x=L4m,綠燈亮燈時(shí)長為28s,司機(jī)的

反應(yīng)時(shí)間均為%=0.5s。

(1)某司機(jī)開車以%=8m/s的速度勻速行駛時(shí)，突然發(fā)現(xiàn)有行人準(zhǔn)備過斑馬線，反應(yīng)后立即剎車,

勻減速運(yùn)動(dòng)到停止線處剛好停止，求汽車剎車后第3s內(nèi)的平均速度和準(zhǔn)備剎車時(shí)離停止線的距離。

(2)若在某紅綠燈路口有多輛車等待通行，第一輛車司機(jī)看到綠燈亮，反應(yīng)后啟動(dòng)車輛，后車司

機(jī)均看到前車啟動(dòng)，反應(yīng)后再啟動(dòng)車，所有車輛啟動(dòng)后均以加速度4加速到允許通行的最大速度

行駛，求綠燈亮起多長時(shí)間第10輛車后端恰好通過停止線。

9.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有兩個(gè)同心圓，圓心在O點(diǎn)，小圓內(nèi)部區(qū)域I和兩圓之間的環(huán)形區(qū)域II

均存在勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出)，I、II區(qū)域磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B、2B。已知I區(qū)域磁場方

向垂直豎直平面向外，帶正電的粒子〃從。點(diǎn)豎直向上射出，粒子〃質(zhì)量為加、電荷量為外速度

大小為v,粒子a射出小圓區(qū)域時(shí)，速度方向斜向上且與水平方向的夾角為30。，不計(jì)粒子重力和

粒子間相互作用。

(1)若僅已知H區(qū)域磁場方向垂直豎直平面，方向向里或向外時(shí)為使粒子”都能回到。點(diǎn)，求大

圓半徑的最小值。

(2)若H區(qū)域磁場方向垂直豎直平面向外，粒子a從。點(diǎn)射出能回到。點(diǎn)且速度方向豎直向下，

此過程中的軌跡長度最短為多少？

(3)若H區(qū)域磁場方向垂直豎直平面向外，另有一粒子b質(zhì)量為2機(jī)、電荷量為功、速度大小為

粒子〃從。點(diǎn)豎直向上射出的同時(shí)，粒子方從。點(diǎn)豎直向下射出，求。兩粒子從。點(diǎn)出發(fā)

2

到在過。點(diǎn)的水平直徑上相遇所經(jīng)過的最短時(shí)間(不考慮小。在其他位置相遇)。

四、填空題

10.如圖所示,一個(gè)內(nèi)部橫截面積為S的絕熱氣缸倒放于地面上，內(nèi)有一活塞，活塞與勁度系數(shù)為

卜=絆的彈簧相接，缸口與大氣相通，初始時(shí)氣缸內(nèi)封閉氣體的長度為&氣體的壓強(qiáng)恰好等于外界

a

大氣壓強(qiáng),溫度為現(xiàn)在通過加熱裝置（未畫出）對(duì)封閉氣體緩慢加熱，直到封閉氣體體積變?yōu)樵瓉?/p>

的2倍,若活塞質(zhì)量為2m，氣缸質(zhì)量為犯外界大氣壓強(qiáng)%=學(xué)，氣體的內(nèi)能。與溫度T的關(guān)系為

U=aT,a為大于零的已知常量，活塞厚度和氣缸與活塞間的摩擦均不計(jì)，氣缸內(nèi)的封閉氣體可視為理

想氣體，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。則氣缸開始上升時(shí)封閉氣體的溫度為，氣缸上升過程中封閉

氣體吸收的熱量為。

11.如圖，一定滑輪固定在水平臺(tái)面邊緣，勁度系數(shù)為k的水平輕彈簧左端固定,右端與質(zhì)量為2機(jī)的滑

塊A相連?？邕^定滑輪的絕緣細(xì)線兩端分別與A、質(zhì)量為，〃的帶負(fù)電小球B相連,8處于豎直向下

的勻強(qiáng)電場中。已知系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)彈簧處于原長狀態(tài)，滑輪左側(cè)細(xì)線水平，下方細(xì)線豎直，重力

加速度大小為g,不計(jì)一切摩擦4不會(huì)碰到定滑輪?，F(xiàn)將電場突然反向且保持場強(qiáng)大小不變,則電場

反向瞬間，細(xì)線中的拉力大小為,B的最大速度為。

五、多選題

12.如圖所示,在直角三角形ABC中存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場（未畫

出）,。。垂直AB交于O,AC=L,6=30°。一對(duì)正、負(fù)電子均從。點(diǎn)沿OC方向射入磁場，已知電子

的電荷量為e,質(zhì)量為人重力不計(jì)，不考慮電子間的作用。下列判斷正確的是（）

A.正電子不可能從8點(diǎn)以大小為警的速度射出磁場

B.若正、負(fù)電子恰好分別不從BC、CA邊射出磁場,則它們的速率之比為3:1

C.若正、負(fù)電子分別垂直BC、。邊射出磁場，則它們的速率之比為3:1

D.若正、負(fù)電子分別垂直BC、C4邊射出磁場,則它們在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1:3

13.如圖所示，電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻為廣，平行板電容器兩金屬板水平放置，開關(guān)S是閉合的，兩

板間一質(zhì)量為〃?，電荷量為g的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，G為靈敏電流計(jì)。則下列說法正確的是

A.在將滑動(dòng)變阻器滑片尸向下移動(dòng)的過程中，油滴向下加速運(yùn)動(dòng)

B.在將滑動(dòng)變阻器滑片P向下移動(dòng)的過程中，油滴的電勢能減少

C.在將滑動(dòng)變阻器滑片尸向下移動(dòng)的過程中，G中有從4到6的電流

D.在將S斷開后，油滴仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，G中無電流通過

14.如圖所示，一網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員對(duì)著墻練習(xí)發(fā)球,運(yùn)動(dòng)員離墻的距離為L,某次球從離地高”處水平發(fā)出，

經(jīng)墻反彈后剛好落在運(yùn)動(dòng)員的腳下，設(shè)球與墻碰撞前后球在豎直方向的速度大小、方向均不變，水平

方向的速度大小不變，方向相反，則（）

A.球發(fā)出時(shí)的初速度大小為L而B.球從發(fā)出到與墻相碰的時(shí)間為

C.球與墻相碰時(shí)的速度大小為J?（"一+4”）D.球與墻相碰點(diǎn)離地的高度為

V2H4

15.如圖所示，輕質(zhì)彈簧的兩端分別與小物塊&C相連，并放在足夠長的光滑斜面上，彈簧與斜面

平行，C靠在固定的擋板P上，繞過定滑輪的輕繩一端與B相連，另一端與懸空的小物塊A相連。

開始時(shí)用手托住4使滑輪右側(cè)的輕繩恰好伸直且無彈力，滑輪左側(cè)輕繩沿豎直方向，然后由靜止

釋放A,當(dāng)C剛要離開擋板時(shí)，A的速度恰好達(dá)到最大。斜面的傾角為30。，B、C的質(zhì)量均為如

彈簧的勁度系數(shù)為k,重力加速度大小為g，4、B、C均視為質(zhì)點(diǎn)。不計(jì)一切摩擦，不計(jì)空氣阻力,

彈簧始終處在彈性限度內(nèi)。下列說法正確的是（）

，口B

30°

A.A的質(zhì)量為彳〃?

2

B.釋放A的瞬間，A的加速度大小為gg

C.8的最大速度為

D.在從釋放A到C剛要離開擋板的過程中，由48組成的系統(tǒng)機(jī)械能一直增大

參考答案

1.答案：A

解析：如圖所示，原、副線圈電壓、電流關(guān)系為?="，?=&,設(shè)原、副線圈匝數(shù)比為叢=*,

U2n2/2n}n2

原線圈兩端的等效電阻為/效=4=(%］竺=^R。S閉合前原線圈兩端的等效電阻為

%效小犬(4+Rj,S閉合后原線圈兩端的等效電阻為％效2交流電壓不變，根據(jù)開關(guān)閉

/\2/\2

合前后變壓器原線圈的輸出功率不變，有6=}------R.如，號(hào)=------4專效2，［=8，

解析：由題意可知，單色光A照射雙縫時(shí)條紋間距較小，根據(jù)2可知單色光A的波長較小,

d

頻率較大，選項(xiàng)ABC錯(cuò)誤：因單色光8的波長較大，則用單色光A和5在同一單縫衍射的裝置

上做實(shí)驗(yàn)，在縫寬不變的情況下，單色光8更容易發(fā)生明顯衍射，選項(xiàng)D正確。

3.答案：C

解析：火星探測器最終將擺脫地球的引力束縛，故其發(fā)射速度應(yīng)該大于地球的第二宇宙速度，故

選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)，咫=GM^m,可知星球表面的重力加速度為8=爺GM，代入數(shù)據(jù)可知g火=g4g地,

故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)第一宇宙速度定義有，咫=機(jī)匕，解得丫=碗，可知”=孚”。0.5現(xiàn)，故

R3

選項(xiàng)c正確；探測器環(huán)繞火星運(yùn)行時(shí)，其內(nèi)部的儀器隨探測器一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，受到的萬有

引力提供向心力，不是平衡狀態(tài)，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

4.答案：C

解析：A.當(dāng)換用〃光入射時(shí)，入射光的頻率不變，入射光的光強(qiáng)變大，飽和光電流變大，因?yàn)轱?/p>

和光電流與入射光的強(qiáng)度成正比，故A正確；B根據(jù)光電效應(yīng)的規(guī)律，光電子的最大初動(dòng)能隨入

射光頻率的增大而增大，當(dāng)換用b光入射時(shí)，入射光的頻率變高，光電子的最大初動(dòng)能變大，飽和

光電流也變大，故B正確；C.如果入射光的頻率小于極限頻率將不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，不會(huì)有光電

流產(chǎn)生，故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)J=/2/-W=et/G，得遏止電壓RG，及最大初動(dòng)能反與入射光的頻

率有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，故D正確.

5.答案：(1)0.225(2)0.5(3)不變

解析：(1)由圖知第5條刻度線與主尺對(duì)齊,d=0.2cm4-5x0.05mm=0.225cm：

(2)設(shè)斜面的長為s,傾角為0。由動(dòng)能定理得(mgsin。-〃加gcose)s=g)加之，即

mgh-mv2,v2=2g/i-由圖象可知，當(dāng)〃=0.25m口寸，v=0,代入/=2gh-2〃gL得

"=0.5.

⑶由y=2"-2.心知斜率仁28為定值，若更換動(dòng)摩擦因數(shù)更小的斜面，圖象的斜率不變。

6.答案：(1)0.5,2.5

(2)V,,20

(3)右，1.48,0.45(0.42~0.48之間均對(duì))

JR

解析：(1)使用。、6兩接線柱時(shí)，鳥與幾串聯(lián)后與表頭并聯(lián)，則量程為&=/g+^y-=

'片+Ri

100X103+100X103X10=0.5A；若使用。和c兩個(gè)接線柱，電表的量程為

2.5

/

a8號(hào)

100xl3x(，0+2)

=100xl0-+°=2.5A；

0.5

(2)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢約為1.5V,故電壓表選V；因內(nèi)阻較小，為了便于調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器

應(yīng)選擇20。的；

(3)①為了讓電流由最小開始調(diào)節(jié)，開始時(shí)滑動(dòng)變阻器阻值滑到最大位置，故應(yīng)滑到右端；

④使用他兩接線柱時(shí)，凡與R2串聯(lián)后與表頭并聯(lián)；則量程為0.5A,且內(nèi)阻為

RX(R.+RA25x10

自=j7P=由串并聯(lián)電路規(guī)律可知若毫安示數(shù)為/,則電路的總電流等

A,+1%+&JZ.J+1U

于5/,則由閉合電路歐姆定律可知U=E-5/-(r+2),所以圖象中與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示電源的電

動(dòng)勢E=1.48V,圖象的斜率表示即％=5(r+2),解得r=0.45。，由于可能存在誤差，0.42~0.48

之間均對(duì)。

7.答案：(1)當(dāng)線圈不通電、未放入磁場且處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，對(duì)線圈受力分析有

1=mg

放入磁場且通電后有篤+F安=mg

&=nBIL

L=2r

聯(lián)立以上各式解得w=500匝

(2)由圖乙知,——=2T/s

△t

金屬線圈的電阻為R=2ms=20KQ

線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢后=任?貯=5nV

△f2

E

線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流/==0.25A

R

則Q=/2/?r=3兀J

8

解析：

8.答案：(1)汽車開始剎車至停止所用的總時(shí)間為

t=—=—s=3.2s>3s,

a22.5

說明第3s末汽車并未停止，第3s內(nèi)的平均速度為

_AxX,一&

V=—=-----

Z加

其中工3=卬3-；?；,

1，

X2=V0Z2一萬出弓，

AZ=1S

解得下=1.75m/s

司機(jī)反應(yīng)時(shí)汽車前進(jìn)的距離為

%=voto=8x0.5m=4.0m

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知，剎車后減速行駛的距離

s.=-^-=12.8m

1

2a2

則剎車時(shí)離停止線的距離為%+M=16.8m

(2)第10輛車后端通過停止線，需要前進(jìn)的距離

s=9(/+x)+/=58.6m

汽車勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

，加吟=5s

a\

勻加速前進(jìn)的距離為

%加=/卬加=25m

第10輛車后端通過停止線勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

12^=3.36S

%

由于司機(jī)有反應(yīng)時(shí)間，則第10輛車延遲的時(shí)間為

，延=10"=5s

所以第10輛車后端恰好通過停止線的時(shí)間為

<e.="+%+f延=13.36s<28s

則綠燈亮起13.36s時(shí)第10輛車后端恰好通過停止線。

解析：

mv2mv

9.答案：(1)設(shè)粒子”在I區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為Q,有4出=丁，解得％=而

圖甲圖乙

畫出粒子〃在I區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖甲所示，根據(jù)幾何關(guān)系知粒子a在1區(qū)域中運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)應(yīng)的

弦與水平方向的夾角為60°,貝

?mv

即可得2后

一…「，mvR,

設(shè)。在n區(qū)域做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為飛，有qv.2B=-----,ra2—

ra22Bq2

若H區(qū)域中磁場方向垂直豎直平面向里，設(shè)大圓半徑為&,畫出粒子〃運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示，由

幾何關(guān)系得

.卜：+管［-2/?j?cos120°+r2

此時(shí)大圓半徑最小值為"而.=(")〃"

2Bq

若II區(qū)域中磁場方向垂直豎直平面向外，設(shè)大圓半徑為《，畫出粒子。運(yùn)動(dòng)軌跡如圖丙所示，由

幾何關(guān)系得耳.?凡cos30°+ra2

此時(shí)大圓半徑最小值為用*=

叱21Bq

為使粒子。都能回到O點(diǎn)，大圓半徑最小值為

2Bq

e冗m

'在口區(qū)域做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為&=初

如圖丁所示，粒子。從。點(diǎn)豎直向上出發(fā)回到。點(diǎn)且速度方向豎直向下所經(jīng)過的最短時(shí)間為

3

=Ta\+]Q

7Tm一一,.7nmv

解得，L麗，則運(yùn)動(dòng)的弧長為』心而

(3)粒子人在I區(qū)域做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為5，則

解得％=不［，則粒子。恰好不穿出I區(qū)域

2Bq

粒子〃在I區(qū)域做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為乙=卷

qB

討論：①如果。、，兩粒子在。點(diǎn)相遇，粒子“經(jīng)過的時(shí)間％=叫2=駕，其中

<32)6qB

n=1,2,3,L

粒子人經(jīng)過的時(shí)間4=&%='2：”,&=1,2,3,L

qB

又t“f，解得?=2%

6

，一,?、14?！?

當(dāng)&=7,”=12時(shí)，有最短時(shí)間乙=F-

qB

②設(shè)粒子6運(yùn)動(dòng)軌跡與小圓邊界相切于尸點(diǎn)，如果粒子a在射出小圓時(shí)與b粒子在尸點(diǎn)相遇，有

5FF1(21?+8)7177?j,

%=74+。2+6〃K5+-Ta2\=--,其中〃=1,2,3,L

粒子b經(jīng)過的時(shí)間”=Qk-l)W=Qk-l)R,k=1,2,3,L

2qB

ta=tb,則24-1=嗎3,即&=3.5〃+2,無解，粒子”在射出小圓時(shí)不會(huì)與粒子6在P點(diǎn)相遇

7（\1

③如果粒子Q在射入小圓時(shí)與粒子b在P點(diǎn)相遇，有%=匚4+2Q+6〃鼻&+-?；,

o22

(21〃+13)71/77

其中〃=1,2,3,L

3qB

T7T/7?

粒子匕經(jīng)過的時(shí)間L（2D廣（21）標(biāo)八1,2,3,L

ta=th,則2J=21〃；13,即4=35〃+|,依然無解，可知a粒子在射入小圓時(shí)不會(huì)與b粒子在

P點(diǎn)相遇

14兀機(jī)

a、b兩粒子從。點(diǎn)出發(fā)到在過。點(diǎn)的水平直徑上相遇所經(jīng)過的最短時(shí)間為1

qBr

解析：

,?

10.答案：27J）；-aT0+2mgd

解析：設(shè)氣缸剛要離開地面時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)為P”對(duì)氣缸受力分析，有P.S+mg=pR,設(shè)初始時(shí)彈

簧的壓縮量為X,，對(duì)活塞有P0S+2mg=p<>S+3,氣缸離開地面時(shí)，設(shè)彈簧的壓縮量為Z，對(duì)活塞有

四5+2,陽=3+為S,可得活塞下移的距離4=芻-玉=*,由理想氣體狀態(tài)方程得

噌jW：4）S,解得工=24。氣缸離開地面后，若再升高溫度,氣體壓強(qiáng)不變，由理想氣體狀態(tài)

p（、dSp,?2dS8

方程可知*「二%—,解得氣缸上升過程中，由熱力學(xué)第一定律得,內(nèi)能的增加量

70’23

22

△U=Q-3（24-4一"）,又由題意知從/=〃伍一7；）=鏟7；,聯(lián)立解得。=§%+2巾?4。

11.答案：^mg；

解析：設(shè)B的帶電荷量為q,電場強(qiáng)度大小為E,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),8受力平衡，由于彈簧處于原長

狀態(tài)，故細(xì)線的拉力為零，則可得qE=〃?g,電場反向瞬間，彈簧彈力為零,A、B加速度大小對(duì)相等，設(shè)此

4

時(shí)細(xì)線中的拉力大小為T,則對(duì)A、B整體有拉+/咫=3/，且7=2〃叼，解得r=當(dāng)彈簧彈力

F=kx=qE+mg時(shí)B的速度最大，此時(shí)A的位移大小為王=，設(shè)B的最大速度為%，對(duì)A、8整

tk

體根據(jù)動(dòng)能定理有（mg+夕￡）王-W=；x3/MV；，克服彈簧彈力做的功卬=上野-x,解得%=2g舊

12.答案：AC

解析：若正電子能通過2點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中曲線①，正電子已從［點(diǎn)射出磁場，不可能從B點(diǎn)射出

磁場,A正確;若正、負(fù)電子恰好分別不從8C、C4邊射出磁場，它們的運(yùn)動(dòng)軌跡分別如圖中曲線②、

③，則NO,O=3O：NOCO=150,4=OCtan30'，G=OCtanl50,由廠=—得正、負(fù)電子恰好分別

-eB

不從8C、CA邊射出磁場時(shí)的速率之比"=2=蔡喀才：，B錯(cuò)誤;若正、負(fù)電子分別垂直

匕弓tan151

BC、CA邊射出磁場，它們的運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心分別在8、A點(diǎn)，軌跡半徑分別為4=08=OCtan60°,

“=Q4=OCtan30°,則它們的速率之比工=2=產(chǎn)黑=5,C正確;若正、負(fù)電子分別垂直

%r5tan301