2023屆廣東省東莞市高考?jí)狠S卷物理試卷含解析

2023學(xué)年高考物理模擬試卷

考生須知：

1.全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色

字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。

2.請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。

3.保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。

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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1、已知地球半徑約為6400km,地球表面處的重力加速度g取則對(duì)繞地球運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星來說，下列說法正確的

是（）

A.衛(wèi)星可以繞地球任意一緯線做圓周運(yùn)動(dòng)

B.衛(wèi)星可以繞地球任意一經(jīng)線做圓周運(yùn)動(dòng)

C.衛(wèi)星在地球表面的運(yùn)動(dòng)速度一定不會(huì)大于第一宇宙速度

D.衛(wèi)星在距地球高度400km的軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)的周期約為90分鐘

2、如圖所示，一充電后的平行板電容器的兩極板間距離為，，在正極板附近有一質(zhì)量為，小、電荷量為磯（/>0）的粒

子A,在負(fù)極板附近有一質(zhì)量為m2,電荷量為一飲（飲>0）的粒子B僅在電場(chǎng)力的作用下兩粒子同時(shí)從靜止開始運(yùn)動(dòng)。

已知兩粒子同時(shí)經(jīng)過一平行于正極板且與其相距方的平面Q。兩粒子間相互作用力可忽略，不計(jì)粒子重力，則下

列說法正確的是（）

___.B，-

A.粒子A、B的加速度大小之比4：3

B.粒子A、B的比荷之比為3：4

C.粒子A、B通過平面Q時(shí)的速度大小之比為73：2

D.粒子A、B通過平面。時(shí)的動(dòng)能之比為3：4

3、如圖所示，一直角三角形acd在豎直平面內(nèi)，同一豎直面內(nèi)的〃、?兩點(diǎn)關(guān)于水平邊cd對(duì)稱，點(diǎn)電荷。/、02固定

在c、d兩點(diǎn)上。一質(zhì)量為小、帶負(fù)電的小球尸在a點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，取重力加速度為g,下列說法正確的是（）

；b

A.。2對(duì)p的靜電力大小為停機(jī)g

B.0、0的電荷量之比為且

3

C.將P從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功

D.將P從a點(diǎn)沿直線移到8點(diǎn)，電勢(shì)能先增大后減小

4、關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是（）

A.光電子的動(dòng)能越大，光電子形成的電流強(qiáng)度就越大

B.光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比

C.對(duì)于任何一種金屬，都存在一個(gè)“最大波長”，入射光的波長必須小于這個(gè)波長，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)

D.用不可見光照射金屬一定比用可見光照射同種金屬逸出的光電子的初動(dòng)能大

5、在光滑水平面上有一個(gè)內(nèi)外壁都光滑的氣缸質(zhì)量為M,氣缸內(nèi)有一質(zhì)量為機(jī)的活塞，已知仞>盟.活塞密封一部

分理想氣體.現(xiàn)對(duì)氣缸施加一個(gè)水平向左的拉力F（如圖甲），穩(wěn)定時(shí)，氣缸的加速度為由，封閉氣體的壓強(qiáng)為“，體

積為％;若用同樣大小的力尸水平向左推活塞（如圖乙），穩(wěn)定時(shí)氣缸的加速度為封閉氣體的壓強(qiáng)為p”體積為

Vi.設(shè)密封氣體的質(zhì)量和溫度均不變，則（）

7.

A.ai=a\9piVpi,Vi>Vi

B.a\<a\,pi>pi,Vi<Vi

C.ai=ai,piVpi,Vi<Vi

D.ai>ai,pi>pi,V1>V1

6、現(xiàn)有一輕質(zhì)繩拉動(dòng)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，小球質(zhì)量為小，速度為%重力加速度為g,輕繩

與豎直方向夾角為6,小球在運(yùn)動(dòng)半周時(shí)，繩對(duì)小球施加的沖量為（）

cos26

2mv.4+yr2

sii?。

22

C.//ZVA/4+^2tan20D.mVyj4+7TCOS0

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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。

全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得。分。

7、如圖所示，在第一象限內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為5的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于xOy平面向外。在y軸上的A點(diǎn)放

置一放射源，可以不斷地沿xOy平面內(nèi)的不同方向以大小不等的速度放射出質(zhì)量為小、電荷量+g的同種粒子，這些

粒子打到x軸上的P點(diǎn)。知OA=OP=L。則

,y

B-

9

A：

OP

&qBl

V=-------

A.粒子速度的最小值為2m

qBl

B.粒子速度的最小值為,一五

4兀m

C.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為‘一短

3nm

D.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為，-

8、圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在仁0.10s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置為x=lm處的質(zhì)點(diǎn)，。是平衡位置為x=4m處的質(zhì)點(diǎn),

圖乙為質(zhì)點(diǎn)。的振動(dòng)圖象，則（）

A.UO.lOs時(shí)，質(zhì)點(diǎn)。的速度方向向上

B.該波沿x軸的負(fù)方向傳播

C.該波的傳播速度為40m/s

D.從UO.lOs到U0.25S,質(zhì)點(diǎn)尸通過的路程為30cm

9、如圖所示，比荷為人的粒子從靜止開始，經(jīng)加速電場(chǎng)。加速后進(jìn)入輻向的電場(chǎng)E進(jìn)行第一次篩選，在輻向電場(chǎng)中

粒子做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過無場(chǎng)區(qū)從小孔片處垂直邊界進(jìn)入垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中進(jìn)行第二次篩選,

在與。2距離為“小孔巴垂直邊界射出并被收集。已知靜電分析器和磁分析器界面均為四分之一圓弧，以下敘述正確

的是（）

A.靜電分析器中的電勢(shì)高于K2的電勢(shì)

B.被收集的帶電粒子一定帶正電

C.電場(chǎng)強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度8的比值關(guān)系為?=而

Bd

D.若增大U,為保證8不變，則被收集粒子的人比原來大

10、下列關(guān)于溫度及內(nèi)能的說法中止確的是

A.物體的內(nèi)能不可能為零

B.溫度高的物體比溫度低的物體內(nèi)能大

C.一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，即使溫度不變，內(nèi)能也可能發(fā)生變化

D.內(nèi)能不相同的物體，它們的分子平均動(dòng)能可能相同

E.溫度見分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以兩個(gè)動(dòng)能不同的分子相比，動(dòng)能大的分子溫度高

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）物理小組的同學(xué)在老師指導(dǎo)下用兩根完全相同的輕彈簧和重物驗(yàn)證力的平行四邊形定則，他進(jìn)行了如下操

作（彈簧始終處于彈性限度內(nèi)）：

(1)用刻度尺測(cè)出彈簧的自由長度及。

(2)如圖I所示，把重物通過細(xì)繩連接在彈簧下端，穩(wěn)定后測(cè)出彈簧的長度匕。

(3)如圖2所示，用兩根彈簧掛起重物，穩(wěn)定時(shí)兩彈簧與豎直方向的夾角均為60。，測(cè)出兩彈簧的長度分別為心、Lit

若要驗(yàn)證力的平行四邊形定則，需滿足的條件是_?

(4)如圖3所示，他又把兩彈簧調(diào)整到相互垂直，穩(wěn)定后測(cè)出兩彈簧的長度為心、L5,若要驗(yàn)證力的平行四邊形定

則，需滿足的條件是一。

12.(12分)某學(xué)習(xí)小組通過如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。A是固定在水平桌面上光滑的斜槽，斜槽末

端與水平桌面平行，〃是氣墊導(dǎo)軌，C是光電門，。是帶有小孔的滑塊(孔內(nèi)粘有膠帶，小球進(jìn)入小孔即粘在膠帶上),

滑塊上方有一窄擋光片。實(shí)驗(yàn)前將斜槽固定在水平桌面上，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌的高度，使滑塊小孔與斜槽末端在同一高度

處，同時(shí)調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平，多次改變小球釋放高度也得到擋光片通過光電門的時(shí)間3做出F"圖象。小球質(zhì)量

為m,滑塊總質(zhì)量為,A°,擋光片寬度為d,重力加速度為g

(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量擋光片的寬度，如圖乙所示，寬度仁cm

(2)只要滿足關(guān)系式行(用題中所給的物理量符號(hào)表示)，就可以說明在誤差允許范圍內(nèi)碰撞過程動(dòng)量守恒

(3)如果圖象是一條過原點(diǎn)的(填寫“傾斜直線”或“拋物線”)，同樣可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒

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)如圖直角坐標(biāo)系xOy中，第I象限內(nèi)存在場(chǎng)強(qiáng)為E,沿X軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第n、m、IV象限內(nèi)存

在垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為，小電荷量為g(g>0)的帶電粒子，從尸([,/)處由靜止開始運(yùn)動(dòng)，第1

次通過x軸時(shí)沿y軸負(fù)方向。不計(jì)粒子重力。求：

(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??；

(2)粒子第3次經(jīng)過y軸時(shí)的縱坐標(biāo)；

(3)通過計(jì)算說明粒子離開尸點(diǎn)后能否再次經(jīng)過尸點(diǎn)。

y

XXXXX

E

XXXXx

XXXXxP

XXXXx

XXXxx°XXXXxV

XXXXxXXXXx

XXXXxXXXXx

XXXXXXXXXX

14.(16分)如圖所示，半徑為a的圓內(nèi)有一固定的邊長為1.5a的等邊三角形框架ABC,框架中心與圓心重合，S為

位于BC邊中點(diǎn)處的狹縫.三角形框架內(nèi)有一水平放置帶電的平行金屬板，框架與圓之間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,

方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一束質(zhì)量為m、電量為q,不計(jì)重力的帶正電的粒子，從P點(diǎn)由靜止經(jīng)兩板間電場(chǎng)加

速后通過狹縫S,垂直BC邊向下進(jìn)入磁場(chǎng)并發(fā)生偏轉(zhuǎn).忽略粒子與框架碰撞時(shí)能量與電量損失.求：

(1)要使粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后第一次打在SB的中點(diǎn)，則加速電場(chǎng)的電壓為多大？

(2)要使粒子最終仍能回到狹縫S,則加速電場(chǎng)電壓滿足什么條件？

(3)回到狹縫S的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間是多少？

15.(12分)隨著航空領(lǐng)域的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)火箭回收利用，成為了各國都在重點(diǎn)突破的技術(shù)。其中有一技術(shù)難題是回收

時(shí)如何減緩對(duì)地的碰撞，為此設(shè)計(jì)師在返回火箭的底盤安裝了電磁緩沖裝置。該裝置的主要部件有兩部分：①緩沖滑

塊，由高強(qiáng)絕緣材料制成，其內(nèi)部邊緣繞有閉合單匝矩形線圈融加；②火箭主體，包括絕緣光滑緩沖軌道MN、PQ

和超導(dǎo)線圈(圖中未畫出)，超導(dǎo)線圈能產(chǎn)生方向垂直于整個(gè)緩沖軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。當(dāng)緩沖滑塊接觸地面時(shí)，滑塊

立即停止運(yùn)動(dòng)，此后線圈與火箭主體中的磁場(chǎng)相互作用，火箭主體一直做減速運(yùn)動(dòng)直至達(dá)到軟著陸要求的速度，從而

實(shí)現(xiàn)緩沖。現(xiàn)已知緩沖滑塊豎直向下撞向地面時(shí)，火箭主體的速度大小為￥0,經(jīng)過時(shí)間f火箭著陸，速度恰好為零；

線圈Hcd的電阻為R,其余電阻忽略不計(jì)；ab邊長為I,火箭主體質(zhì)量為，”，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8,重力

加速度為g,一切摩擦阻力不計(jì)，求：

(1)緩沖滑塊剛停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈劭邊兩端的電勢(shì)差小”

(2)緩沖滑塊剛停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，火箭主體的加速度大?。?/p>

(3)火箭主體的速度從均減到零的過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的電能。

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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1、D

【解析】

A.衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，是由萬有引力提供向心力，衛(wèi)星繞赤道做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心一定在地心，繞不在赤道面上

的緯線做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心顯然不在地心，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.因?yàn)榻?jīng)線在隨地球自轉(zhuǎn)，而衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，沒有使其隨地球自轉(zhuǎn)的作用力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.對(duì)于正在地球表面做離心運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，其運(yùn)動(dòng)速度大于第一宇宙速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.對(duì)于近地衛(wèi)星，有

對(duì)于衛(wèi)星有

GMm4/.

(R+h尸〒，

聯(lián)立解得

T=90分鐘

選項(xiàng)D正確。

故選D。

2、B

【解析】

設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,兩粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，對(duì)粒子A有

_q、E

a\二

mx

72叫

對(duì)粒子B有

72m2

聯(lián)立解得

a?:q=3：4

幺3=3:4

叫niy

故A錯(cuò)誤，B正確;

C.由v=af得

九=幺=』

v2a24

故C錯(cuò)誤;

D.由于質(zhì)量關(guān)系未知，動(dòng)能之比無法確定，故D錯(cuò)誤。

故選B。

3、B

【解析】

A.由于尸處于平衡狀態(tài)，可知0對(duì)尸的靜電力大小為

F2=mgcos60=；mg

選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

B.同理可知Qi對(duì)P的靜電力大小為

6=mgcos30=§mg

設(shè)ac=L,則以/=由￡由庫侖定律

8=烏

231}

聯(lián)立解得0、。2的電荷量之比為

Pg

3一3

選項(xiàng)B正確；

CD.將尸從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功，電勢(shì)能先減小后增加，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤；

故選B。

4、C

【解析】

A.單位時(shí)間經(jīng)過電路的電子數(shù)越多，電流越大，而光電子的動(dòng)能越大，光電子形成的電流強(qiáng)度不一定越大，A錯(cuò)誤;

B.由愛因斯坦的光電效應(yīng)方程紜=〃丫-叱）可知，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成一次函數(shù)關(guān)系，不成正比,

B錯(cuò)誤；

C.入射光的頻率大于金屬板的極限頻率或入射光的波長小于金屬板的極限波長，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，C正確；

D.不可見光的頻率不一定比可見光的頻率大，因此用不可見光照射金屬不一定比用可見光照射同種金屬產(chǎn)生的光電

子的初動(dòng)能大，D錯(cuò)誤.

故選C。

5、A

【解析】

兩種情況下對(duì)整體受力分析由尸=，加，因此4=

對(duì)活塞進(jìn)行受力分析，第一種情況P0S-P,S=ma

對(duì)第二種情況F+P0S-P,S=ma

因此可得

密封氣體得質(zhì)量和溫度不變，因此可得匕＞匕，因此A正確

6、A

【解析】

由題意可知在水平方向運(yùn)動(dòng)半周，速度反向，水平方向有

Ix=2mv

豎直方向上繩子與豎直線夾角。滿足

mg^nd=mv^~

故豎直方向沖量為

.Tcos6

I=mg?—=mjiv------

y2sin。

根據(jù)矢量的合成的三角形法則可知繩對(duì)小球施加的沖量為

'.9cos~0

4+萬———

sin-0

故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選Ao

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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。

全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

7、AD

2

v,

【解析】設(shè)粒子的速度大小為V時(shí)，其在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑為R,則由牛頓運(yùn)動(dòng)定律有：qBv=m&若粒子以最小的

速度到達(dá)P點(diǎn)時(shí)，其軌跡一定是以AP為直徑的圓（圖中圓6所示）

2兀m

由幾何關(guān)系知：SAP=A;R=2,，則粒子的最小速度'2機(jī)，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期qB；

_6_0m

設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)其軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角為9,則粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：’-2不,-9生由圖可知，在磁場(chǎng)

中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長的粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中圓O2所示，此時(shí)粒子的初速度方向豎直向上，由幾何關(guān)系有：。=2兀；則粒

37rm

子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間：,則C錯(cuò)誤，D正確；故選AD.

點(diǎn)睛：電荷在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵是畫出軌跡，找出要研究的臨界狀態(tài)，由幾何知識(shí)求出半徑.定圓心

角，求時(shí)間.

8、BC

【解析】

AB.據(jù)題意，甲圖是一列簡(jiǎn)諧橫波在QO.lOs時(shí)刻的波形圖，從乙圖可知質(zhì)點(diǎn)。在UO.lOs時(shí)刻處于平衡位置向下振動(dòng),

則甲圖中的橫波正在向左傳播，故A錯(cuò)誤，B正確；

C.該波傳播速度為：

A8,

v=—=——m/s=40m/s

T0.2

故C正確；

D.從uO.lOs到U0.25S,質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過了四分之三周期，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)尸正處于從-10cm向O運(yùn)動(dòng)的過程中，它所走過的

路程小于30cm,故D錯(cuò)誤。

故選BC,

9^BD

【解析】

AB.粒子在磁場(chǎng)內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向外，由左手定則可以判斷出粒子一定帶正電。

在輻向電場(chǎng)中，電場(chǎng)力提供粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，可以判斷出&的電勢(shì)高于K1的電勢(shì)。故A錯(cuò)誤，B正確;

C.粒子經(jīng)加速電場(chǎng)加速

qu“=—1mv2

在電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

v2

qE=m~

在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

v2

qvB=m—

經(jīng)計(jì)算可知

BR

故C錯(cuò)誤；

D.聯(lián)立C項(xiàng)各式可得：

?ER1[2U

dyJ2kUd\k

為保證B不變，。增大時(shí)，則A?增大，故D正確。

故選：BDo

10、ACD

【解析】

A.內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，分子在永不停息的做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，所以內(nèi)能永不

為零，故A正確；

B.物體的內(nèi)能除與溫度有關(guān)外，還與物體的種類、物體的質(zhì)量、物體的體積有關(guān)，溫度高的物體的內(nèi)能可能比溫度

低的物體內(nèi)能大，也可能與溫度低的物體內(nèi)能相等，也可能低于溫度低的物體的內(nèi)能，故B錯(cuò)誤；

C.一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，即使溫度不變，內(nèi)能也可能發(fā)生變化，比如零攝氏度的冰化為零攝氏度的水，內(nèi)能增加，

故C正確.

D.內(nèi)能與溫度、體積、物質(zhì)的多少等因素有關(guān)，而分子平均動(dòng)能只與溫度有關(guān)，故內(nèi)能不同的物體，它們分子熱運(yùn)

動(dòng)的平均分子動(dòng)能可能相同，故D正確；

E.溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度高平均動(dòng)能大，但不一定每個(gè)分子的動(dòng)能都大，故E錯(cuò)誤。

故選ACD.

【點(diǎn)睛】

影響內(nèi)能大小的因素：質(zhì)量、體積、溫度和狀態(tài)，溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度高平均動(dòng)能大，但不一定每個(gè)分

子的動(dòng)能都大.

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、L、=G=%_4)~=(4_/)-+(4-

【解析】

(3)[1]當(dāng)合力沿兩個(gè)分力角平分線方向且兩個(gè)分力夾角為120°,合力和兩個(gè)分力大小相等，故彈簧形變量形同，長

度相同，即A=4=4；

(4)[2]當(dāng)兩個(gè)分力相互垂直時(shí)，由勾股定理知：

尸=開+為2

即：

(4工)2=(4-4)2+(4-4)2。

12、2.150(加：：0)。傾斜直線

2m'gt

【解析】

螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為2mm+15.0x0.01mm=2.150mm；

(2)⑵根據(jù)動(dòng)能定理得

mgh--mv^

得小球下滑到斜面底端的速度為

小球與斜槽到光電門的速度為

d

V=-

t

由動(dòng)量守恒定律可得

mv0=(m+An0)v

即

2

2gh-(m+z??{))(—)

整理得

22

_(m+/w0)J

2m2gt2

⑶網(wǎng)由力=”號(hào)F可知，力-4■成正比，所以圖象是一條傾斜直線時(shí)同樣可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒

2m2grr

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。

hmE

13、(1)B=,——；(2)2/;(3)以后粒子的軌跡逐漸向上不會(huì)再次經(jīng)過尸點(diǎn)，證明見解析。

ql

【解析】

(1)設(shè)粒子經(jīng)第I象限的電場(chǎng)加速后，到達(dá)y軸時(shí)的速度為片，根據(jù)動(dòng)能定理

qEl=gmv；①

由左手定則可以判斷，粒子向一y方向偏轉(zhuǎn)，如圖所示：

由幾何關(guān)系知，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為N=/②

由牛頓第二定律得:

qv}B=m—③

R\

由①②③得：B=,陣④

Vqi

（2）粒子第2次經(jīng)過x軸時(shí)，速度沿+y方向，位置坐標(biāo)為無2=/⑤

粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，經(jīng)歷的時(shí)間％，第3次經(jīng)過y軸時(shí)，軌跡如圖

l=-ar?

2

）⑦

m

%=卬⑧

由①⑤⑥⑦⑧得力=21

（3）粒子第2次離開電場(chǎng)時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理有:

解得彩=V2v,，0=45°

粒子第2次進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑反，根據(jù)半徑公式可得：用=血&

第三次進(jìn)入電場(chǎng)是從坐標(biāo)原點(diǎn)。處沿與x軸正向45。角斜向上方向。由類平拋對(duì)稱性可知，粒子運(yùn)動(dòng)的橫坐標(biāo)為/時(shí),

縱坐標(biāo)的值為2/,可知本次不會(huì)經(jīng)過P點(diǎn)。

粒子將從產(chǎn)41處第3次離開電場(chǎng)，第3次通過磁場(chǎng)后從產(chǎn)21處與+x方向成45。角斜向上第4次過電場(chǎng)，不會(huì)經(jīng)過P

點(diǎn)。以后粒子的軌跡逐漸向上不會(huì)再次經(jīng)過尸點(diǎn)。

9qB2a2/一一、，_2.3Z

⑵rr"而/西可g，5,6，.J(3-F

【解析】

（1）帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)，結(jié)合幾何關(guān)系找到半徑，求解加速電場(chǎng)的電

壓；（2）要使粒子能回到S,則每次碰撞時(shí)粒子速度都應(yīng)與邊垂直，則可能的情況是：粒子與框架垂直碰撞，繞過三

角形頂點(diǎn)時(shí)的軌跡圓弧的圓心應(yīng)位于三角形頂點(diǎn)上，即SB為半徑的奇數(shù)倍；要使粒子能繞過頂點(diǎn)且不飛出磁場(chǎng)，臨

界情況為粒子軌跡圓與磁場(chǎng)區(qū)域圓相切；（3）根據(jù)帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡圖，找到圓周運(yùn)動(dòng)的圓心