2022年內(nèi)蒙古包頭市高考物理二模試卷（附答案詳解）

2022年內(nèi)蒙古包頭市高考物理二模試卷

1.在太空空間站中，將水油混合，如圖。將小瓶瓶口朝下豎直放置，一分鐘后水和油

的位置關(guān)系為（）

A.水油仍混合在一起

B.水油分離，水在瓶口處

C.水油分離，水在瓶底處

D.水油分離，但無法確定哪種液體在瓶口處

2.某汽車以恒定功率勻速行駛，看到前方紅燈，司機將汽車功率減半，并保持該功率

行駛,看到紅燈轉(zhuǎn)為綠燈，逐漸增加功率，使汽車做勻加速運動直到恢復原來功率，

以后保持該功率行駛。設(shè)汽車所受阻力大小不變，則在該過程中，汽車的速度隨時

3.如圖，在勻強電場中，有邊長為2cm的正六邊形

ABCDEF,其六個頂點均位于同一個圓上，正六邊形

所在平面與勻強電場的電場線平行，。點為該正六邊

形的中心，B、D、尸三點電勢分別為2V、6V.4V,

下列說法不正確的是（）

A.A點電勢為2V

B.等于

C.勻強電場的電場強度大小為誓v/m

D.將電子由4點移到C點，電場力做功為-2eV

4.一質(zhì)量為m=1kg的滑塊從一斜面傾角為37。的固定

斜面頂端，在恒定外力作用下由靜止沿斜面滑下，滑

塊與斜面間的動摩擦因數(shù)〃=0.5?；瑝K滑至底端的

過程中，其機械能隨下滑距離s變化的圖象如圖所示

（sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取lOm/s2）。則滑塊從

頂端滑到底端的過程中，下列說法正確的是（）

A.重力勢能一定減少了20/

B.外力的大小一定是8N

C.摩擦力做的功一定是-201

D.滑塊滑到斜面底端時的速度大小一定是lOm/s

5.如圖，固定點4、B系著一根不可伸長的柔軟輕繩，繩上套有

一質(zhì)量為1.2kg的光滑小鐵環(huán)。（可視為質(zhì)點），靜止時4408=

90?！，F(xiàn)用水平外力向紙外拉動小鐵環(huán)，再次靜止時，。。'與

豎直平面的夾角為37。（。取10m/s2）,則此時（）

A.繩上的拉力為7.5NB.繩上的拉力為7.5/N

C.外力的大小為16ND.外力的大小為16&N

6.鐳療是一種利用放射性元素鐳放出的具有強大穿透力的a、0、y射線進入身體，治

療宮頸癌等惡性腫瘤的方法。下列說法正確的是（）

A.將a、0、y射線垂直射入勻強電場中，可以通過偏轉(zhuǎn)的情況將它們分辨出來

B.發(fā)生a衰變時，生成的新核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了4

C./?射線是原子核內(nèi)中子轉(zhuǎn)變形成的

D.在這三種射線中，y射線的穿透能力最強，電離能力也最強

7.如圖甲，交流發(fā)電機與一理想變壓器連接，給“220V880VK”的電飯煲和

t,220V220W"的抽油煙機正常供電。交流發(fā)電機的兩磁極間視為勻強磁場，內(nèi)阻

不計的線圈繞垂直于勻強磁場的水平軸。0'沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，從中性面開始

計時，產(chǎn)生的電動勢如圖乙所示。所有導線的電阻均不計，交流電流表是理想電表，

電飯煲和抽油煙機同時正常工作，則下列說法正確的是（）

第2頁，共19頁

A.變壓器原線圈兩端電壓的瞬時值表達式為u=1100V2sinl007rt（V）

B.原副線圈匝數(shù)比%：n2=5：1

C.電飯煲的電阻為552抽油煙機的電阻為2200

D.理想電流表示數(shù)是54

8.如圖，豎直平面內(nèi)存在一個具有理想邊界，大小為27方向垂直于紙面向外的有界勻

強磁場區(qū)域。一個質(zhì)量m=0.04kg、邊長L=0.1m、電阻R=0.2。的勻質(zhì)正方形

剛性導線框，從距磁場區(qū)域高度無處以速度%=2m/s水平向右拋出，線框在進入

磁場過程中速度保持不變（線框運動過程中不翻轉(zhuǎn)，不考慮空氣阻力）。下列說法正

確的是（）

A.拋出時ab邊距磁場上邊界的距離為0.4m

B.線框剛進入磁場時，cd邊的電壓為0.1V

C.線框拋出位置不變，水平拋出速度為<2m/s時，線框進入磁場過程中一定做勻速

運動

D.線框拋出位置不變，水平拋出速度%>2zn/s時，線框進入磁場過程中一定做勻速

運動

9.某實驗小組用氣墊導軌做驗證動量守恒定律的實驗，實驗裝置如圖甲所示。

光電門1光電門2

滑塊4A滑塊8A-I2(cm)

國JLCH。的|oio2。|

甲乙

（1）用天平測得滑塊4、B（均包括擋光片）的質(zhì)量分別為mi=2.0kg,m2=1.0kg.

用游標卡尺測得擋光處的寬度均為d.若某次用游標卡尺測量擋光片的寬度時的示

數(shù)如圖乙所示。則其讀數(shù)為cm。

（2）將滑塊4向右彈出，與靜止的B滑塊發(fā)生碰撞，碰撞后兩滑塊粘在一起。與光電

門1、2相連的計時器測得的擋光時間分別為0.02s和0.03s則碰撞后系統(tǒng)動量為

kg-m/So

（3）如果氣墊導軌沒有放平，左側(cè)高于右側(cè)，則碰撞前的系統(tǒng)動量_____（填“大

于”“小于”或“等于”）碰撞后的系統(tǒng)動量。

10.某物理小組測量一阻值約為2.0k。定值電阻的阻值，實驗器材如下：

電壓表匕（量程0?3叭內(nèi)阻ri=3.Ok0）；電壓表/（量程。?5V,內(nèi)阻約為5.0k。）；

滑動變阻器R;待測定值電阻燈;電源E（電動勢6.0V,內(nèi)阻不計）；開關(guān)和導線若

干。

回答下列問題：

（1）測量中要求閉合開關(guān)后，兩只電表的讀數(shù)均從。開始變化，并能測量多組數(shù)據(jù),

電壓表“示數(shù)大于匕示數(shù)。請在虛線框中畫出測量電阻心的實驗電路圖。

（2）調(diào)節(jié)滑動變阻器，兩電壓表匕、外讀數(shù)分別I/1、U2,并讀取多組數(shù)據(jù)，在坐標

紙上描點、連線如圖所示。當電壓表匕示數(shù)為2.7廠時，通過電阻勺電流大小為

4依據(jù)圖象數(shù)據(jù)可以得出勺的阻值為（保留三位有效數(shù)字）

（3）若電壓表匕實際電阻大于3.0k。則電阻心的測量值真實值（選填“大

于”“小于”或“等于”）。

11.如圖，空間坐標系xOy中存在著理想邊界的長方形勻）小

強磁場4BC。，磁場方向垂直紙面（%Oy平面）向里。

DB

40長為34B長為2L,D、E為及CD的中點。甲、A.xxx：xxx|

xxxx;xxxx

xxxx：xxxx

第4頁，共19頁0EC

乙兩帶正電粒子都從。點沿X軸正方向以相同的速度射入磁場，甲粒子恰好從。點射

出，乙粒子恰好從B點射出?(不計粒子間的相互作用力及粒子重力)求：

(1)甲、乙兩粒子的比荷之比；

(2)乙粒子運動軌跡與DE連線交點的坐標。

12.風洞是研究空氣動力學的實驗設(shè)備。如圖，在距地面h=37n

高度上方設(shè)置一足夠大的風洞，可以使實驗中所用小球受

到水平向右等大恒定風力作用。一質(zhì)量為瓶尹=2kg的小球

甲從距地面高，=4m處以一定初速度％用=2m/s水平拋

出。在距拋出點同一豎直平面內(nèi)水平距離L=1.6m處地面

上，同時豎直向上拋出另一質(zhì)量為小2=0-2kg的小球乙(甲、乙可視為質(zhì)點，除風

洞產(chǎn)生的風力外不考慮其他空氣阻力，重力加速度g取10m/s2)。

(1)關(guān)閉風洞，兩小球恰好在空中相遇，求小球乙拋出時的初速度；

(2)打開風洞，調(diào)節(jié)風力，調(diào)節(jié)乙小球拋出時的初速度為/z=6m/s,兩小球恰好

在空中相遇，求相遇點距地面的高度；

(3)打開風洞，調(diào)節(jié)風力，調(diào)節(jié)乙小球拋出時的初速度為％z=16m/s,兩小球恰

好在空中相遇，求該次風力的大小。

13.如圖是玩具飲水鳥。飲水鳥頭和軀體以一根玻璃管連通，內(nèi)

裝易揮發(fā)乙醛液體，構(gòu)成一個密閉容器。在鳥的面前放上一0

杯水，用手把鳥嘴浸到水里，鳥“喝”了一口水后，又直立

起來。之后，無需人的干預，小鳥直立一會兒就會自己俯下

身去使鳥嘴浸入水中“喝”水，然后又會直立起來。就這樣

周而復始，小鳥不停地點頭喝水，成為一臺神奇的“永動

機”。當水杯中的水干了之后，小鳥(填“能”或“不

能”)繼續(xù)上下運動。根據(jù)所學物理知識，試分析飲水鳥上下運動的能量來源:

14.趣味運動“充氣碰碰球”如圖。用PW?薄膜充氣膨脹成型，人鉆入洞中，進行碰撞

游戲。充氣之后碰碰球內(nèi)氣體體積為4m3,壓強為1.5xl05pa。碰撞時氣體最大壓

縮量是0.4m3,不考慮壓縮時氣體的溫度變化。

(1)求壓縮量最大時，球內(nèi)氣體的壓強；

(2)為保障游戲安全，球內(nèi)氣體壓強不能超過2.0x105pa,那么，在早晨7K環(huán)境下

充完氣的碰碰球，球內(nèi)氣體壓強為1.5x105pa,若升溫引起的球內(nèi)容積變化可忽

略，請通過計算判斷是否可以安全地在下午27°C的環(huán)境下進行碰撞游戲？(結(jié)果均

保留3位有效數(shù)字)

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冬奧會雪上項目的運動員都配戴有護目鏡，護目鏡上附有一層“增反膜”，以減小紫外

線對眼睛的傷害。制作護目鏡時需要測量紫外線的波長。假設(shè)利用雙縫干涉進行波長的

測量，實驗中使用的雙縫間距d=O.lnrni,雙縫到屏的距離L=1m,測得屏上干涉條

紋中亮條紋間距=3.6mm。求：

(1)被測紫外線的頻率八

(2)若選用薄膜材料的折射率為n=1.5,則制作“增反膜”眼鏡時，“增反膜”的最小

厚度是多少？

答案和解析

1.【答案】A

【解析】解：在太空空間站中，任何物體都處于完全失重狀態(tài)，則在這種狀態(tài)下，水和

油能混合在一起，不會分離，故A正確，BCD錯誤;

故選：Ao

在太空空間站中，水和油都處于完全失重狀態(tài)，則在這種狀態(tài)下，水和油不會分離。

明確物體處于完全失重狀態(tài)下時的運動情況和狀態(tài)。

2.【答案】C

【解析】解：0-匕階段，設(shè)汽車以速度為做勻速運動，牽引力與阻力/平衡，此時功率

恒為Po,則有%=岸，階段，G時刻使汽車功率減半瞬間，汽車的速度火不變，

根據(jù)P=可知牽引力突然減小為原來的一半，則汽車開始做減速運動，功率保持為

；為不變，根據(jù)P=Fv可知隨著速度的減小，牽引力又逐漸增大，可知汽車做加速度減

小的減速運動，t2-t3階段，當t2時刻牽引力又增大到等于阻力，汽車開始做勻速運動，

此時汽車的速度為“=乎=[%，t3-t4階段，看到紅燈轉(zhuǎn)為綠燈，逐漸增加功率，使

汽車做勻加速運動直到恢復原來功率為，這段時間內(nèi)汽車先做勻加速直線運動，當牽引

力功率剛恢復原來功率瞬間，牽引力仍大于阻力，汽車繼續(xù)加速，但以后保持功率與行

駛，根據(jù)P=F。可知隨著速度的增加，牽引力減小，汽車做加速度減小的加速運動，當

牽引力減小到與阻力平衡時，汽車開始勻速運動，速度大小為。=￡=%,故C正確，

A3。錯誤；

故選:Co

分階段由「=尸"分析汽車牽引力變化，再分析合力變化，進而分析汽車的速度及加速度

的變化。

本題考查了汽車的啟動問題，解決此類問題的關(guān)鍵是抓住汽車啟動過程中的不變量，然

后由P=來分析汽車的運動過程。

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3.【答案】D

【解析】解：力、如圖所示，連接BD和C尸交于G點

由于G為BD的中點，則G的電勢為尹G=%如=等了=4P

可知F、G電勢相等，故C尸為等勢線，電場方向垂直于CF向上，可知4B也為等勢線，

則有。4=08=2，

故A正確；

B、/、F兩點的電勢差為〃「=94-0/=2，-4/=-21/。。兩點的電勢差為%0=

(pc-(pD=4V-6V=-2V

故有UAF=UCD

故8正確；

C、勻強電場的電場強度大小為E=弊==型衿V/m

upg0.02Xy33

故C正確；

。、將電子由4點移到C點，電場力做功為財c=-eU"=2ev

故￡＞錯誤；

本題下選擇錯誤選項；

故選：。。

求出電子由B點移到4點電場力做的功，由此分析電勢能的變化；根據(jù)電勢能的計算公

式分析電勢能的大小；由電場強度與電勢差間的關(guān)系求解電場強度。

本題的關(guān)鍵找等勢點，作出電場線，這是解決這類問題常用方法。同時還要充分利用正

六邊形的對稱性分析勻強電場中各點電勢的關(guān)系。

4.【答案】D

【解析】解：4、物體沿斜面下滑5m,則重力勢能減小量:4Ep=mgs-sin37°=1X10X

5x0.6/=307,故A錯誤；

BC、從頂端到底端時機械能增加20/,則除重力以外的其他力做功為20/,設(shè)力/與斜面

的夾角為a,則：

Fscosa-n(mgcos37°-Fsinays=20/,其中s=5m,

16

代入數(shù)據(jù)可知:F=

2cosa+sina

只有當a=0。時F=8N；

摩擦力做功必=-”(mgcos37°-Fsina)s,解得：Wf=-(20-SFsina),只有當a=0°

時摩擦力功才等于-20/,故BC錯誤；

D、因物體沿斜面下滑5m,重力勢能減小30/,而初態(tài)機械能為30/,可知斜面的底端為

零重力勢能點，到達底端時機械能為50/,則動能為50/,根據(jù)a=，巾〃2可得v=1Qm/s)

故。正確。

故選：0。

重力做的功等于重力勢能減小量；由于外力方向不確定，則外力大小、摩擦力做功情況

不確定；根據(jù)機械能的變化求解滑塊在底端的動能大小，再根據(jù)動能的計算公式求解速

度大小。

本題主要是考查功能關(guān)系，關(guān)鍵是能夠分析能量的轉(zhuǎn)化情況，知道重力勢能變化與重力

做功有關(guān)、動能的變化與合力做功有關(guān)、機械能的變化與除重力或彈力以外的力做功有

關(guān)。

5.【答案】B

【解析】解：AB.設(shè)。4和OB繩拉力的合力為F金，小鐵環(huán)受力右視圖如圖所示:

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根據(jù)幾何關(guān)系可得：尸合=冷=號寧N=15/V

根據(jù)平行四邊形法則可知，繩上的拉力為r=￥F=￥X15N=7.5在N,故A錯誤、B

正確；

CD、根據(jù)平衡條件可得外力F=mgtan37o=1.2X10X；N=9N,故CD錯誤。

故選：Bo

根據(jù)平衡條件求解。4和0B繩拉力的合力，再根據(jù)平行四邊形法則求解繩上的拉力；根

據(jù)平衡條件可得外力大小。

本題主要是考查了共點力的平衡問題，關(guān)鍵是能夠確定研究對象、進行受力分析、利用

平行四邊形法則進行力的合成，然后建立平衡方程進行解答。

6.【答案】AC

【解析】解：力、a、。、y三種射線分別帶正電，帶負電，不帶電，a、6射線在電場中

受力方向不同，y射線不受力，它們垂直射入勻強電場中，可以通過偏轉(zhuǎn)的情況將它們

分辨出來，故A正確；

8、發(fā)生a衰變時，生成的新核與原來的原子核相比，質(zhì)量數(shù)減少4,電荷數(shù)減少2,故

質(zhì)子數(shù)減少了2,中子數(shù)減少了2,故B錯誤；

C、夕射線是原子核內(nèi)中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子，電子釋放出來形成的電子流，故C正確；

。、在這三種射線中，y射線的穿透能力最強，但電離能力最弱，故。錯誤；

故選：AC.

根據(jù)三種射線的特點判斷：口衰變所釋放的電子是原子核中的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子和電子所

產(chǎn)生的，其速度接近光速；三種射線中，y射線的穿透能力最強，電離能力最弱，a射

線的穿透能力最弱，電離能力最強.發(fā)生a衰變時電荷數(shù)少2,質(zhì)量數(shù)少4,根據(jù)該規(guī)律

判斷中子數(shù)的變化.

本題考查了/?衰變、a衰變的實質(zhì)，以及各種射線的性質(zhì)，比較簡單，關(guān)鍵熟悉教材，

牢記并理解這些基礎(chǔ)知識點.

7.【答案】AB

【解析】解：力、因為3=9=lOOnrad/s

則變壓器原線圈兩端電壓的瞬時值表達式為我=1100V2sinl007rt(V),故A正確；

B、原線圈電壓有效值%=11警U=1100U

V2

則原副線圈匝數(shù)比腎=移=甥=；,故B正確；

fl2U?ZZU1

C、電飯煲的電阻為％=察=需0=550

1OOU

抽油煙機內(nèi)有電動機，不是純電阻電路，則電阻/?2r詈=黑。=2200,故C錯誤；

D、由功率關(guān)系可知UJi=Pi+芻

解得A=14即理想電流表示數(shù)是L4,故。錯誤。

故選：AB?

根據(jù)圖乙所示圖象求出電壓的最大值，求出交變電流的周期，然后求出電壓的瞬時值表

達式；根據(jù)變壓器的變壓比求出原副線圈的匝數(shù)比；根據(jù)P=9求電飯煲的電阻，抽油

煙機內(nèi)有電動機，不是純電阻，不能用R=(求抽油煙機的電阻；根據(jù)能量守恒求解理

想電流表的示數(shù)。

本題考查了正弦式交變電流與變壓器問題，分析清楚圖示圖象、應(yīng)用電功率公式、變壓

器規(guī)律即可解題。

8.【答案】BC

【解析】解：4、線框進入磁場的過程中速度不變，線框受力平衡

mg=BIL

Vy-2gh

聯(lián)立解得

I=2A,h.=0.2m

故4錯誤;

B、線框剛進入磁場時，cd邊的電壓為

代入數(shù)據(jù)可得=0.1K

故8正確；

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CD、線框從拋出到進入磁場時用時間

t=隹=l^-s=0.2s

qgqio

若=2m/s,則進入磁場時的水平位移x=vot=2x2m-0.4m

若線框拋出位置不變，水平拋出速度%<2rn/s時，進入磁場時水平位移小于0.4m,因

進入磁場時的豎直速度不變，則受到的向上的安培力不變，則線框進入磁場過程中一定

都做勻速運動；

若線框拋出位置不變，水平拋出速度%>2m/s時，進入磁場時水平位移大于0.4m,則

線框可能飛過磁場或者部分進入磁場，此時線框受的安培力小于重力，則線框不能勻速

進入磁場，故C正確，。錯誤。

故選:BCo

A、根據(jù)線框受力平衡，結(jié)合運動學公式求出拋出時ab邊距磁場上邊界的距離；

8、根據(jù)回路中的電流，求出線框剛進入磁場時，cd邊的電壓；

CD、結(jié)合已知量，分析線框進入磁場可能的運動情況。

本題考查了電磁感應(yīng)和力學問題，要注意法拉第電磁感應(yīng)定律與運動學公式的應(yīng)用，要

注意結(jié)合題意和閉合電路的歐姆定律。

9.【答案】0.5500.55小于

【解析】解：(1)游標卡尺的精度為0.05mm,其讀數(shù)為主尺的示數(shù)與游標尺示數(shù)之和，

故用游標卡尺測得擋光處的寬度d=5mm+10x0.05mm=5.50mm=0.550cm；

(2)碰后滑塊4B的共同速度"=+=°-55°^°-Zm/s=0.183m/s,則碰撞后系統(tǒng)動量為

p=(m14-m2)v=(2.04-1.0)x0.183kg-m/s=0.55kg-m/s

(3)如果氣墊導軌沒有放平，左側(cè)高于右側(cè)，則物塊向右將加速運動，則碰前4通過光電

門的速度小于碰前瞬時A的速度；碰后通過光電門的速度大于碰后瞬時的速度，則碰撞

前的系統(tǒng)動量小于碰撞后的系統(tǒng)動量。

故答案為：(1)0.550；(2)0.55；(3)小于。

(1)明確游標卡尺精度，根據(jù)游標卡尺原理和讀數(shù)方法，讀出示數(shù)；

(2)通過光電門計算碰撞后4B的速度，進而求出其碰后系統(tǒng)的動量：

(3)根據(jù)實驗誤差分析可知，系統(tǒng)碰撞前的總動量小于碰撞后的總動量。

此題綜合考查了游標卡尺的讀數(shù)方法和系統(tǒng)動量守恒定律的應(yīng)用，掌握運動過程某一點

速度近似等于這段過程平均速度，要注意定律成立需要滿足的條件，即系統(tǒng)不受外力或

所受外力可以忽略不計。

10.【答案】9.0x10-41.82x103小于

【解析】解：(1)電路如圖

(2)當電壓表匕示數(shù)為2.7V時，通過電阻勺的電流大小為/=+=高7人=9.0x

10』

%一％

據(jù)實驗電路圖，則有&n=一5

變形得4=畢Ui

rl

根據(jù)4-4圖像可得斜率k=器黑=1-605

則有1.605=手

rl

代入=3.ofcn

解得：勺=1.82x1030

(3)若電壓表匕實際電阻大于3.0k2根據(jù)RX=H-

ri

計算時帶入的數(shù)值為3.Ok0,可知電阻勺的測量值與真實值相比偏小。

故答案為：(1)見解析圖；(2)9.0x10-4,1.82X103；(3)小于

(1)由于本實驗需測定的電阻勺的阻值(2%2)，接近電壓表的內(nèi)阻，電阻值較大，屬于大

電阻，根據(jù)內(nèi)接法設(shè)計電路圖；

(2)(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律結(jié)合圖像斜率分析解答。

本題關(guān)鍵在于判斷電流表的內(nèi)接和外接的方法，本題的難點是設(shè)計實驗電路圖，知道實

驗目的、根據(jù)實驗器材、按實驗要求進行實驗設(shè)計.

11.【答案】解：(1)兩粒子在磁場中做勻速圓周運動，其

軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系可知：

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甲粒子運動的半徑為：rx=L

2

乙粒子運動半徑〃滿足關(guān)系："=（2L）+（r2-L）2

解得：萬=竽

由洛倫茲力提供向心力得：

對甲粒子有：qiVB=my—

0rl

對乙粒子有：-mT-

Q2V0B2r2

解得兩粒子的比荷之比為：^^=7=1；

77117712114

（2）粒子乙運動的軌跡為圓心坐標為（0,第半徑為手的圓周，則其軌跡方程為:

x2+（y-7）2=（y）2

當*=乙時可得：y=手乂另一值舍掉）

則乙粒子運動軌跡與DE連線交點的坐標為（L,咨紅L）

答：（1）甲、乙兩粒子的比荷之比為5：2；

（2）乙粒子運動軌跡與OE連線交點的坐標為（L,咨紅L）。

【解析】（1）兩粒子在磁場中做勻速圓周運動，作出其軌跡圖，由幾何關(guān)系求得各自的

運動半徑，由洛倫茲力提供向心力解得比荷之比；

（2）由數(shù)學知識求解粒子乙運動的軌跡方程，再求解其與直線x=L的交點。

本題考查了帶電粒子在磁場中運動問題。對于帶電粒子在勻強磁場只受了洛倫茲力而做

勻速圓周運動，依據(jù)題意作出粒子運動軌跡圖是解題的前提，根據(jù)幾何關(guān)系求得運動半

徑和軌跡圓心角是解題關(guān)鍵。

12.【答案】解：（1）關(guān)閉風洞，球甲做平拋運動，設(shè)從拋出經(jīng)過時間t兩小球在空中相

遇，球甲在水平方向做勻速直線勻速，則有：L=/甲

球甲在豎直方向做自由落體運動，則有：八甲=；99

2

球乙豎直向上做加速度為g的勻減速直線運動，則有：hZj=vQ^t-\gt

兩球的豎直位移關(guān)系為：H=h甲乙

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得：v0z=5m/s.

(2)由于風力水平向右，不影響兩小球在豎直方向的運動，小球乙拋出時的初速度為

%Z=6m/s,設(shè)從拋出經(jīng)過時間匕兩球在空中相遇，則在豎直方向上有：

%甲=

八］乙乙

H=%尹+九12

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得：G=|s,的乙

則相遇時的高度為甘加

7

(3)調(diào)節(jié)乙小球拋出時的初速度為%乙=16m/s,設(shè)從拋出經(jīng)過時間I?兩球在空中相遇,

與(2)同理有：九2甲=；。6八2乙=/乙—抬；H=h2P+h2Z.

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得：t2=0.25s,九2乙屋m

因相遇時離地面的高度為：%乙=居山＞3機，

4J1O

故相遇位置位于風洞區(qū)域內(nèi)，設(shè)球乙剛進入風洞區(qū)域的速度為%,則有：

-2g=譜-吟乙

代入數(shù)據(jù)解得：%=14m/s

球乙從拋出到剛進入風洞區(qū)域所用時間為：t'=戈一

代入數(shù)據(jù)解得:t'=0.2s

設(shè)風力大小為F,則兩球在水平方向的加速度分別為：

FF

a甲申=—m甲，.a乙7=—m乙

從拋出到兩球相遇，兩球在水平方向的位移分別為：

%甲=%甲巳+&a甲儲

X乙=)乙《2-療

兩球的水平位移關(guān)系為：x甲一x乙=L

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得：尸=等可。

答：(1)小球乙拋出時的初速度為5/n/s；

(2)相遇點距地面的高度為竽g

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(3)該次風力的大小為學N。

【解析】(1)關(guān)閉風洞，球甲做平拋運動，球乙做豎直上拋運動，由運動學公式求解；

(2)由于風力水平向右，不影響兩小球在豎直方向的運動，由兩球在豎直方向上的運動

關(guān)系求解；

(3)與(2)同理由兩球在豎直方向上的運動關(guān)系求解出相遇時間和高度，再由在水平方向

上的運動關(guān)系求解。

本題考查了拋體運動和勻變速曲線運動的相遇問題，對于曲線運動的處理方法為運動的

合成與分解，一般將曲線運動正交分解為兩直線運動(化曲為直)，在應(yīng)用直線運動規(guī)律

求解。

13.【答案】不能從外界吸收的熱量

【解析】解：當水杯中的水干了之后，小鳥不能繼續(xù)上下運動；

飲水鳥頭和軀體分別為兩個薄壁玻璃球，其間以一個玻璃管連通，內(nèi)裝有乙醛液體，構(gòu)

成一個密封容器。由于乙醛液體易揮發(fā)，因此液面上方充滿乙酸的飽和汽。鳥頭包有一

層易吸水的布，平時，鳥身略向前傾，啟動時給鳥頭滴少許水，布上的水在蒸發(fā)時大量

吸熱，使鳥頭處玻璃球乙醛飽和汽在降溫放熱的同時降壓，又因為溫度降低乙酸蒸汽變

得過飽和了，有少量乙酸蒸汽凝結(jié)成液體并放熱，乙醛蒸汽的量變少，氣體壓強進一步

減小，此時軀體玻璃球中的氣壓大于鳥頭玻璃球中的氣壓，軀體玻璃球中的乙醛液體沿

玻璃管上升，軀體玻璃球中氣壓變小，里面的蒸汽變的不飽和，少量乙醛汽化并吸熱，

軀體玻璃球里的乙醛溫度降低并從外界吸熱，于是整個鳥的重心上移，從而打破了支點