2024屆山東省青島市高三下學(xué)期5月模擬物理試卷含答案

2024年山東省青島市高考物理模擬試卷（5月份）一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分，在每小題給出的答案中，只有一個符合題目要求。1．（3分）圖甲為氫原子的能級圖，大量處于第3能級的氫原子，向低能級躍遷過程中能發(fā)出不同頻率的光，用這些光照射圖乙中的光電管，有2種頻率的、光可讓光電管發(fā)生光電效應(yīng)。圖丙為、光單獨照射光電管時產(chǎn)生的光電流與光電管兩端電壓的關(guān)系圖線。下列說法正確的是A．光照強度減小，光電子的最大初動能也減小 B．圖乙中滑片從向端移動過程中，電流表示數(shù)逐漸減小 C．光光子的能量為 D．光電管中金屬的逸出功為2．（3分）某人騎電動車，在距離十字路口停車線處看到信號燈變紅，立即剎車，做勻減速直線運動，電動車剛好在停止線處停下。已知電動車在減速過程中，第的位移是最后位移的5倍，忽略反應(yīng)時間。下列關(guān)于電動車的剎車過程說法正確的是A．剎車時間為 B．剎車的加速度大小為 C．中間時刻的速度大小為 D．中間位置的速度大小為3．（3分）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)開始，經(jīng)歷過程，其圖像如圖，的延長線過坐標(biāo)原點，與縱軸平行。已知、兩狀態(tài)下氣體的溫度相同，過程中氣體向外界放出的熱量為。下列說法正確的是A．氣體在狀態(tài)下單位時間內(nèi)對單位面積器壁的沖量小于在狀態(tài)下的沖量 B．過程中氣體內(nèi)能變化量的絕對值大于 C．過程中氣體從外界吸收的熱量為 D．整個過程中氣體對外界做功為零4．（3分）2023年12月26日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭與遠(yuǎn)征一號上面級，成功發(fā)射第五十七顆、五十八顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。長征三號乙運載火箭與上面級脫離后，上面級繼續(xù)推動衛(wèi)星運動，直接將衛(wèi)星送到預(yù)定工作軌道Ⅰ，然后上面級與衛(wèi)星分離，為避免影響衛(wèi)星的運行，上面級繼續(xù)點火抬高軌道進(jìn)入軌道Ⅱ，軌道Ⅰ與軌道Ⅱ均可視為圓形軌道。根據(jù)上述信息，下列說法正確的是A．衛(wèi)星在軌道Ⅰ運行的速度大于第一宇宙速度 B．上面級在軌道Ⅱ運行的周期小于衛(wèi)星在軌道Ⅰ運行的周期 C．上面級在軌道Ⅱ上的加速度小于衛(wèi)星在軌道Ⅰ上的加速度 D．上面級在軌道Ⅱ上受到的萬有引力小于衛(wèi)星在軌道Ⅰ上受到的萬有引力5．（3分）如圖所示，將透鏡凸起的一面壓在表面平整的玻璃板上，讓單色光從上方射入，從上往下看透鏡，可以看到明暗相間的圓環(huán)狀條紋。已知透鏡凸起面表現(xiàn)為球面，球面的半徑叫作這個曲面的曲率半徑（曲率半徑越大，球面彎曲程度越?。Ｏ铝姓f法正確的是A．圓環(huán)狀條紋是透鏡上下兩個表面反射的兩列光發(fā)生干涉形成的 B．圓環(huán)狀條紋間距不相等，越往外條紋間距越寬 C．換用曲率半徑更大的透鏡，可以看到條紋將變密集 D．改用頻率更高的單色光照射，可以看到條紋將變密集6．（3分）如圖甲所示，質(zhì)量的物體靜止在水平地面上，時刻對物體施加一個水平向右的作用力，作用力隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示，物體與地面間的動摩擦因數(shù)，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取。下列說法正確的是A．時物體的速度最大 B．時物體的動能為 C．內(nèi)物體的平均速度大小為 D．內(nèi)物體所受摩擦力的沖量大小為7．（3分）直流特高壓輸電可以減少感抗和容抗的損耗，該技術(shù)已成為我國“西電東送”戰(zhàn)略的技術(shù)基礎(chǔ)，如圖為特高壓輸電示意圖，升壓變壓器、降壓變壓器均為理想變壓器，整流及逆變等過程不計能量損失且有效值不變。若直流輸電線的總電阻，匝數(shù)之比。結(jié)合圖中信息，下列說法正確的是A．圖中“”指交流電的峰值 B．直流輸電線損失的電壓為 C．輸電功率為 D．當(dāng)用戶負(fù)載增加時，用戶端增加的功率大于輸出端增加的功率8．（3分）如圖所示，質(zhì)量相等的物體和用勁度系數(shù)的輕彈簧連接，放置在地面上，一根不可伸長的輕繩一端與連接，另一端繞過兩個光滑的小定滑輪、與小球連接，套在傾角的光滑輕桿上，點為輕桿的底端，開始時小球處于輕桿的點，連接的輕繩處于水平狀態(tài)，此時物體恰好對地面沒有壓力。、兩點關(guān)于點對稱，且，已知物體和的質(zhì)量均為，小球的質(zhì)量為，，取，，彈簧的彈性勢能為為彈簧的形變量）。小球從點由靜止釋放到達(dá)點的過程中，下列說法正確的是A．物體、及小球組成的系統(tǒng)機械能守恒 B．小球到達(dá)點時，物體的速度不為0 C．小球到達(dá)點時，小球的機械能增加了 D．小球剛到達(dá)點時，的動能為二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的答案中有多個符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9．（4分）以下說法正確的是A．泊松亮斑是由光的衍射形成的 B．將托馬斯楊雙縫干涉實驗裝置放進(jìn)水中，條紋間距會變大 C．用一個偏振片來觀察某光源發(fā)出的光，在垂直光的傳播方向上旋轉(zhuǎn)偏振片時，發(fā)現(xiàn)光的強度發(fā)生變化，說明該光是偏振光 D．為增加透射光的強度，在眼鏡、相機等鏡片表面涂有一層“薄膜”，使光學(xué)系統(tǒng)成像更清晰，這是利用了薄膜前后表面反射光相互干涉的原理10．（4分）如圖，圓形水平餐桌面上有一個半徑為、可轉(zhuǎn)動的同心圓盤，圓盤的邊緣放置一個質(zhì)量為的物塊，物塊與圓盤、物塊與餐桌面間的動摩擦因數(shù)均為。從靜止開始緩慢增大圓盤轉(zhuǎn)動的角速度至物塊恰好要發(fā)生相對滑動。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為，物塊可視為質(zhì)點，下列說法正確的是A．物塊隨圓盤轉(zhuǎn)動的過程中，圓盤對物塊的摩擦力與速度方向相反 B．物塊隨圓盤轉(zhuǎn)動的過程中，圓盤對物塊的摩擦力做功大小為 C．繼續(xù)增大圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，物塊由于受到一個大于向心力的離心力作用而從圓盤滑動到餐桌面上 D．繼續(xù)增大圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，物塊從圓盤滑動到餐桌面上，若物塊最終停在餐桌面邊沿，忽略圓盤和餐桌面的高度差，可求出餐桌面的直徑為11．（4分）兩等量正點電荷（圖中未畫出）。在其連線的垂面上有、三個點，為兩電荷連線的中點，如圖，下列說法正確的是A．、兩點的電場強度大小相等 B．、兩點的電場強度的大小一定不相等 C．給電子某一初速度，它能沿圖中的圓做勻速圓周運動 D．負(fù)檢驗電荷從點沿直線移動到點過程中，電勢能先增大后減小12．（4分）如圖，質(zhì)量分別為和的金屬棒、，垂直放在足夠長的水平光滑導(dǎo)軌和上，左右兩部分導(dǎo)軌間距分別為和。磁感應(yīng)強度大小均為，左側(cè)方向豎直向下，右側(cè)方向豎直向上。兩金屬棒的電阻均與長度成正比，不計導(dǎo)軌電阻。開始時在位置，在位置，繞過足夠遠(yuǎn)的光滑定滑輪的絕緣細(xì)線連接和質(zhì)量為的物塊，最初距地面的高度。由靜止開始下落，落地后不反彈，落地時、速率之比，下落過程中，棒上產(chǎn)生的焦耳熱為。、運動過程中和導(dǎo)軌接觸良好，。下列說法正確的是A．物塊落地時，棒的速度大小為 B．物塊落地后，棒的最終速度大小為 C．從落地到、勻速運動過程中，產(chǎn)生的熱量為 D．從開始運動到落地的過程中通過棒的電荷量為三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13．（9分）實驗室有一塊一側(cè)有反光涂層的矩形玻璃磚，它的長寬比為，某同學(xué)用激光筆測量該玻璃磚的折射率。由于缺少標(biāo)準(zhǔn)測量工具，該同學(xué)將紙張裁成和玻璃磚一樣大，通過對折產(chǎn)生折痕對紙張進(jìn)行等分，將紙張變?yōu)闇y量工具。（1）用紙張折痕確定法線，調(diào)整激光筆的位置如圖所示，為入射光線，光線通過玻璃磚從點射出，可知玻璃磚的折射率為（可用分?jǐn)?shù)、小數(shù)及根號表示）；（2）激光在這種玻璃磚中發(fā)生全反射臨界角的正弦值；（3）在本實驗中，下列方法最能有效減小實驗誤差的是（單選，填選項序號）。．僅適當(dāng)增大光線的入射角．僅適當(dāng)減小光線的入射角．僅適當(dāng)增加紙張的等分折痕．僅適當(dāng)減少紙張的等分折痕14．（12分）智能手機中大都配置有氣壓傳感器，某種氣壓傳感器主要傳感元件是一個對氣體壓強敏感的薄膜，它連接一個柔性電阻器，當(dāng)氣壓傳感器所處環(huán)境氣壓變化時，這個薄膜變形，柔性電阻器的阻值也隨之發(fā)生變化。已知某氣壓傳感器的阻值變化范圍為一百歐姆到幾百歐姆，某實驗小組在室溫下用伏安法探究其阻值隨氣壓變化的規(guī)律，實驗室提供了如下器材可供選擇：．氣壓傳感器，一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下阻值約為．直流電源，電動勢，內(nèi)阻不計．電流表量程為，內(nèi)阻不計．電流表量程為，內(nèi)阻不計．電壓表，量程為，內(nèi)阻為．定值電阻．滑動變阻器，最大電阻值約為．開關(guān)與導(dǎo)線若干（1）請根據(jù)給定的實驗器材在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖，在圖上標(biāo)注出元件符號。、、、或（2）將實物連線圖補充完整。（3）當(dāng)氣壓傳感器所處環(huán)境氣壓為時，閉合開關(guān)，測得兩個電表的讀數(shù)分別為和，則氣壓傳感器的阻值。（4）改變環(huán)境壓強的大小，測得不同的值，繪成圖像如圖所示，由圖可得阻值和壓強的函數(shù)關(guān)系式為。15．（6分）如圖，哈勃瓶是一個底部開有圓孔、瓶頸很短的平底大燒瓶。在瓶內(nèi)塞有一氣球，氣球的吹氣口反扣在瓶口上，瓶底的圓孔上配有一個橡皮塞。瓶內(nèi)由氣球和橡皮塞封閉一定質(zhì)量的氣體，體積為，是氣球中氣體體積的兩倍，氣體的壓強都為大氣壓強。（1）在一次實驗中，保持溫度不變，用打氣筒對氣球充氣，當(dāng)瓶內(nèi)氣體體積由減小△時，壓強增大。求瓶內(nèi)氣體體積由減小2△時，體積減小前后瓶內(nèi)氣體壓強的比值。（2）另一次實驗中，每充一次氣都能把體積為、壓強為的氣體充進(jìn)氣球內(nèi)，氣球緩慢膨脹過程中，認(rèn)為氣球內(nèi)和瓶內(nèi)氣體壓強近似相等，保持溫度不變，當(dāng)瓶內(nèi)外壓強差△時，橡皮塞會被彈出。求向氣球內(nèi)至少充氣幾次，橡皮塞被彈出？16．（9分）如圖，在平面內(nèi)虛線與軸負(fù)方向夾角為，虛線右上側(cè)和第一象限為區(qū)域，內(nèi)存在垂直平面向里、磁感應(yīng)強度為的勻強磁場，虛線左下側(cè)和第三象限為區(qū)域Ⅱ，Ⅱ內(nèi)存在垂直平面向外、磁感應(yīng)強度為的勻強磁場。一個比荷為的帶正電粒子從原點沿軸正方向以速度射入磁場，不計粒子重力。求：（1）粒子從點進(jìn)入磁場到第二次穿過直線時所用的時間；（2）粒子第二次穿過軸與軸交點的位置坐標(biāo)；（3）粒子第次通過直線時與點的距離表達(dá)式。（其中，2，17．（12分）如圖，電力工人在傾角的山坡上架設(shè)電線，豎直電線桿高，工人將拖線器（拖線器為一連接細(xì)線的重物）拋出，拖線器恰好能夠越過電線桿頂端，忽略空氣阻力、人的身高和細(xì)線質(zhì)量，。求：（1）拖線器拋出時的最小速度大小及方向；（2）拖線器拋出點到電線桿底部的距離；（3）拖線器在山坡上的落點到電線桿底部的距離。18．（12分）如圖所示，三個質(zhì)量均為的彈性小球用兩根長均為的輕繩連成一條直線而靜止在光滑水平面上。現(xiàn)給中間的小球一個水平初速度，方向與繩垂直。小球相互碰撞時無機械能損失，輕繩不可伸長。求：（1）當(dāng)小球、第一次相碰時，小球的速度。（2）當(dāng)三個小球再次處在同一直線上時，小球的速度。（3）運動過程中小球的最大動能和此時兩根繩的夾角。（4）當(dāng)三個小球處在同一直線上時，繩中的拉力的大小。

2024年山東省青島市高考物理模擬試卷（5月份）參考答案與試題解析一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分，在每小題給出的答案中，只有一個符合題目要求。1．（3分）圖甲為氫原子的能級圖，大量處于第3能級的氫原子，向低能級躍遷過程中能發(fā)出不同頻率的光，用這些光照射圖乙中的光電管，有2種頻率的、光可讓光電管發(fā)生光電效應(yīng)。圖丙為、光單獨照射光電管時產(chǎn)生的光電流與光電管兩端電壓的關(guān)系圖線。下列說法正確的是A．光照強度減小，光電子的最大初動能也減小 B．圖乙中滑片從向端移動過程中，電流表示數(shù)逐漸減小 C．光光子的能量為 D．光電管中金屬的逸出功為【答案】【分析】根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程判斷；根據(jù)乙圖電路的特點判斷；根據(jù)圖丙分析遏止電壓，再結(jié)合玻爾理論判斷光子的能量；由光電效應(yīng)方程判斷。【解答】解：、根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，光電子的最大初動能與光的強度無關(guān)，故錯誤；、乙圖中，電源的右側(cè)為正極，當(dāng)中滑片從向端移動過程中，光電管所加電壓為正向電壓，所以電流表示數(shù)不會減小，故錯誤；、大量處于激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時，光線發(fā)射器中發(fā)出的三種光子的能量分別為：用這些光照射圖乙中的光電管，有2種頻率的、光可讓光電管發(fā)生光電效應(yīng)，由圖丙，光遏止電壓大于光遏止電壓，根據(jù)光電效應(yīng)方程和得光子能量大于光子能量，則光子能量等于，為氫原子從能級躍遷到能級時發(fā)出的光，能量值為為；光子能量等于，為氫原子從能級躍遷到能級時發(fā)出的光，能量值為；對于光，根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，光電管中金屬的逸出功為，故錯誤，正確。故選：?！军c評】掌握愛因斯坦光電效應(yīng)方程和原子能級躍遷規(guī)律即可正確解答。2．（3分）某人騎電動車，在距離十字路口停車線處看到信號燈變紅，立即剎車，做勻減速直線運動，電動車剛好在停止線處停下。已知電動車在減速過程中，第的位移是最后位移的5倍，忽略反應(yīng)時間。下列關(guān)于電動車的剎車過程說法正確的是A．剎車時間為 B．剎車的加速度大小為 C．中間時刻的速度大小為 D．中間位置的速度大小為【答案】【分析】因為是勻減速直線運動，因此可以假定一個加速度大小數(shù)值，結(jié)合題中信息即可得出選項中的各信息?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)題中條件已知電動車做勻減速直線運動，假設(shè)電動車減速過程中的加速度大小，減速運動的時間為，減速前電動車的速度大小為，剎車過程的位移大小為。根據(jù)運動學(xué)公式可知，，，減速過程中，第的位移大小為，最后的位移大小為，由題可知，，，聯(lián)立以上各式即可得，，，故錯誤；假設(shè)中間時刻的速度大小為，則有，故正確；假設(shè)中間位置的速度大小為，根據(jù)運動學(xué)關(guān)系可知，因此，故錯誤。故選：?！军c評】將多種未知量根據(jù)運動學(xué)關(guān)系列出方程式，通過解方程已解決此類問題。3．（3分）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)開始，經(jīng)歷過程，其圖像如圖，的延長線過坐標(biāo)原點，與縱軸平行。已知、兩狀態(tài)下氣體的溫度相同，過程中氣體向外界放出的熱量為。下列說法正確的是A．氣體在狀態(tài)下單位時間內(nèi)對單位面積器壁的沖量小于在狀態(tài)下的沖量 B．過程中氣體內(nèi)能變化量的絕對值大于 C．過程中氣體從外界吸收的熱量為 D．整個過程中氣體對外界做功為零【答案】【分析】根據(jù)壓強的微觀解釋分析；根據(jù)熱力學(xué)第一定律結(jié)合氣體狀態(tài)方程分析，根據(jù)圖像解得過程外界對氣體做功，結(jié)合熱力學(xué)第一定律分析?！窘獯稹拷猓籂顟B(tài)氣體的體積較大，氣體密度較小，又兩個狀態(tài)的溫度相同。故氣體在狀態(tài)下單位時間內(nèi)對單位面積器壁的作用力較小，沖量較小，故正確；過程體積不變，壓強增大。根據(jù)可知，氣體溫度升高，則狀態(tài)氣體內(nèi)能大于狀態(tài)氣體內(nèi)能，由于與狀態(tài)氣體溫度相同，內(nèi)能相等。則狀態(tài)氣體內(nèi)能小于狀態(tài)氣體內(nèi)能。過程氣體體積減小，外界對氣體做功，根據(jù)△△為負(fù)值，為正值，故氣體放熱大于內(nèi)能的減少量，故錯誤；由圖可知，狀態(tài)的氣體壓強為，過程外界對氣體做功為過程中氣體體積不變，外界對氣體不做功，則氣體內(nèi)能的增加量等于氣體吸收的熱量，由于狀態(tài)與狀態(tài)氣體內(nèi)能相等，則過程中氣體從外界吸收的熱量為故錯誤；整個過程中氣體對外界做功等于的面積，故錯誤。故選：?！军c評】本題考查理想氣體狀態(tài)方程以及熱力學(xué)定律，要求學(xué)生理解并識記相關(guān)公式，注意圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示氣體做功，難度相對較大。4．（3分）2023年12月26日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭與遠(yuǎn)征一號上面級，成功發(fā)射第五十七顆、五十八顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。長征三號乙運載火箭與上面級脫離后，上面級繼續(xù)推動衛(wèi)星運動，直接將衛(wèi)星送到預(yù)定工作軌道Ⅰ，然后上面級與衛(wèi)星分離，為避免影響衛(wèi)星的運行，上面級繼續(xù)點火抬高軌道進(jìn)入軌道Ⅱ，軌道Ⅰ與軌道Ⅱ均可視為圓形軌道。根據(jù)上述信息，下列說法正確的是A．衛(wèi)星在軌道Ⅰ運行的速度大于第一宇宙速度 B．上面級在軌道Ⅱ運行的周期小于衛(wèi)星在軌道Ⅰ運行的周期 C．上面級在軌道Ⅱ上的加速度小于衛(wèi)星在軌道Ⅰ上的加速度 D．上面級在軌道Ⅱ上受到的萬有引力小于衛(wèi)星在軌道Ⅰ上受到的萬有引力【答案】【分析】第一宇宙速度是衛(wèi)星最大的環(huán)繞速度；根據(jù)開普勒第三定律分析；根據(jù)牛頓第二定律分析；根據(jù)萬有引力的計算公式比較?！窘獯稹拷猓?、第一宇宙速度是最大的環(huán)繞速度，所以衛(wèi)星在軌道Ⅰ運行的速度小于第一宇宙速度，故錯誤；、因為上面級在軌道Ⅱ的半徑大于衛(wèi)星在軌道Ⅰ上的半徑，根據(jù)開普勒第三定律可知，上面級在軌道Ⅱ運行的周期大于衛(wèi)星在軌道Ⅰ運行的周期，故錯誤；、根據(jù)可得衛(wèi)星的加速度大小為，，因為上面級在軌道Ⅱ的半徑大于衛(wèi)星在軌道Ⅰ上的半徑，所以上面級在軌道Ⅱ上的加速度小于衛(wèi)星在軌道Ⅰ上的加速度，故正確；、萬有引力大小為，因為不知道上面級和衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系，所以它們受到的萬有引力大小無法比較，故錯誤。故選：?！军c評】熟練掌握萬有引力與衛(wèi)星環(huán)繞地球運動的線速度、角速度、向心加速度和周期的關(guān)系式是解題的基礎(chǔ)。5．（3分）如圖所示，將透鏡凸起的一面壓在表面平整的玻璃板上，讓單色光從上方射入，從上往下看透鏡，可以看到明暗相間的圓環(huán)狀條紋。已知透鏡凸起面表現(xiàn)為球面，球面的半徑叫作這個曲面的曲率半徑（曲率半徑越大，球面彎曲程度越小）。下列說法正確的是A．圓環(huán)狀條紋是透鏡上下兩個表面反射的兩列光發(fā)生干涉形成的 B．圓環(huán)狀條紋間距不相等，越往外條紋間距越寬 C．換用曲率半徑更大的透鏡，可以看到條紋將變密集 D．改用頻率更高的單色光照射，可以看到條紋將變密集【答案】【分析】空氣層的上下表面反射的兩列光為相干光，當(dāng)光程差為波長的整數(shù)倍時是亮條紋，當(dāng)光程差為半個波長的奇數(shù)倍時是暗條紋。使牛頓環(huán)的曲率半徑越大，相同的水平距離使空氣層的厚度變小，所以觀察到的圓環(huán)狀條紋間距變大。【解答】解：、圓環(huán)狀條紋是兩個玻璃表面之間的空氣膜上下表面反射的兩列光引起的薄膜干涉造成的，故錯誤；、光從折射率小的介質(zhì)射向折射率大的介質(zhì)時，反射光與入射光相比，有一個相位為突變（相當(dāng)于反射光比入射光多走了半個波長）．因而，某一級亮條紋對應(yīng)的空氣膜厚度應(yīng)該滿足：，其中，1，?？芍獥l紋寬窄的差異，是空氣膜變化率的不同所導(dǎo)致的：變化率越大，光程差半波長的奇偶數(shù)倍更替得就越頻繁，使得條紋更加密集，從而是條紋看起來更窄。所以圓環(huán)狀條紋的間距不相等，越往外條紋間距越窄，故錯誤；、結(jié)合的分析可知，若換一個曲率半徑更大的凸透鏡，仍然相同的水平距離但空氣層的厚度變小，所以觀察到的圓環(huán)狀條紋變稀疏，故錯誤；、若改用頻率更高的單色光照射，波長變小，條紋將變密集，故正確。故選：?！军c評】理解了牛頓環(huán)的產(chǎn)生機理就可順利解決此類題目，故對物理現(xiàn)象要知其然更要知其所以然。6．（3分）如圖甲所示，質(zhì)量的物體靜止在水平地面上，時刻對物體施加一個水平向右的作用力，作用力隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示，物體與地面間的動摩擦因數(shù)，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取。下列說法正確的是A．時物體的速度最大 B．時物體的動能為 C．內(nèi)物體的平均速度大小為 D．內(nèi)物體所受摩擦力的沖量大小為【答案】【分析】物體的加速度為0，速度最大，圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積代表的沖量結(jié)合動量定理分析解答?！窘獯稹拷猓海?dāng)時物體的加速度為0，速度最大，則時速度最大，故錯誤；．由可知時物體開始運動，時拉力大小為，根據(jù)圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積代表的沖量有設(shè)向右為正方向，根據(jù)動量定理有其中動能為解得故正確；．內(nèi)物體的沖量為設(shè)向右為正方向，根據(jù)動量定理有其中解得物體并非勻變速直線運動，則平均速度大小故錯誤；．物體靜止，則內(nèi)物體所受摩擦力的沖量大小為其中解得故錯誤；故選：?！军c評】本題主要是考查動力的之圖象問題，關(guān)鍵是弄清楚圖象的面積表示的物理意義，分析清楚受力情況和運動情況，然后根據(jù)動量定理求解。7．（3分）直流特高壓輸電可以減少感抗和容抗的損耗，該技術(shù)已成為我國“西電東送”戰(zhàn)略的技術(shù)基礎(chǔ)，如圖為特高壓輸電示意圖，升壓變壓器、降壓變壓器均為理想變壓器，整流及逆變等過程不計能量損失且有效值不變。若直流輸電線的總電阻，匝數(shù)之比。結(jié)合圖中信息，下列說法正確的是A．圖中“”指交流電的峰值 B．直流輸電線損失的電壓為 C．輸電功率為 D．當(dāng)用戶負(fù)載增加時，用戶端增加的功率大于輸出端增加的功率【答案】【分析】根據(jù)有效值與峰值特點分析；根據(jù)變壓器電壓與匝數(shù)之比的關(guān)系結(jié)合串聯(lián)電路電壓規(guī)律解得；根據(jù)功率的公式解得輸電功率；根據(jù)動態(tài)電路分析方法判斷?！窘獯稹拷猓海畧D中“”指交流電的有效值，故錯誤；．根據(jù)變壓器電壓與匝數(shù)之比的關(guān)系有直流輸電線損失的電壓為△代入數(shù)據(jù)解得△，故正確；．輸電線的電流為輸電功率為解得故錯誤；．當(dāng)用戶負(fù)載增加時，電流增大，則輸電線損失的功率增大，可知用戶端增加的功率小于輸出端增加的功率，故錯誤；故選：?！军c評】解決本題的關(guān)鍵要掌握：1、輸送功率與輸送電壓、電流的關(guān)系；2、變壓器原副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系；3、升壓變壓器輸出電壓、降壓變壓器輸入電壓、電壓損失的關(guān)系；4、升壓變壓器的輸出功率、功率損失、降壓變壓器的輸入功率關(guān)系。8．（3分）如圖所示，質(zhì)量相等的物體和用勁度系數(shù)的輕彈簧連接，放置在地面上，一根不可伸長的輕繩一端與連接，另一端繞過兩個光滑的小定滑輪、與小球連接，套在傾角的光滑輕桿上，點為輕桿的底端，開始時小球處于輕桿的點，連接的輕繩處于水平狀態(tài)，此時物體恰好對地面沒有壓力。、兩點關(guān)于點對稱，且，已知物體和的質(zhì)量均為，小球的質(zhì)量為，，取，，彈簧的彈性勢能為為彈簧的形變量）。小球從點由靜止釋放到達(dá)點的過程中，下列說法正確的是A．物體、及小球組成的系統(tǒng)機械能守恒 B．小球到達(dá)點時，物體的速度不為0 C．小球到達(dá)點時，小球的機械能增加了 D．小球剛到達(dá)點時，的動能為【答案】【分析】對照系統(tǒng)機械能守恒條件：只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，分析物體、及小球組成的系統(tǒng)機械能是否守恒。根據(jù)物體的速度大小等于小球沿繩子方向的速度大小，分析小球到達(dá)點時物體的速度大小。釋放小球之前，對受力分析，根據(jù)平衡條件求出彈簧的伸長量。小球到達(dá)點時，根據(jù)幾何關(guān)系求出彈簧的形變量。小球從運動到點的過程，根據(jù)、和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒列式，即可求出小球到達(dá)點時，小球的機械能增加量。根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒求小球剛到達(dá)點時的動能?！窘獯稹拷猓骸⑿∏驈狞c由靜止釋放到達(dá)點的過程中，彈簧的彈力要做功，所以物體、及小球組成的系統(tǒng)機械能不守恒，故錯誤；、小球到達(dá)點時，連接的輕繩與桿垂直，沿繩子方向的分速度為0，則物體的速度為0，故錯誤；、釋放小球之前，對，根據(jù)平衡條件有：，解得此時彈簧的伸長量為：。小球到達(dá)點時，，則知下降高度，彈簧此時處于壓縮狀態(tài)，壓縮量為根據(jù)、和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒可知，小球到達(dá)點時，小球的機械能增加量等于彈簧彈性勢能減少量與的重力勢能減少量之和，即有△，解得：△，故正確；、設(shè)小球剛到達(dá)點時，的速度為，的速度為。當(dāng)?shù)竭_(dá)點時，彈簧的彈性勢能與初狀態(tài)相等，又回到原位置，根據(jù)物體的速度大小等于小球沿繩子方向的速度大小，有小球從點到點的整個過程，由、和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒得小球剛到達(dá)點時，的動能為又聯(lián)立解得：，故錯誤。故選：?！军c評】本題考查功能關(guān)系和能量守恒定律應(yīng)用，解題關(guān)鍵在于彈簧彈性勢能變化的分析，根據(jù)幾何關(guān)系求出彈簧形變量變化即可分析彈性勢能的變化。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的答案中有多個符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9．（4分）以下說法正確的是A．泊松亮斑是由光的衍射形成的 B．將托馬斯楊雙縫干涉實驗裝置放進(jìn)水中，條紋間距會變大 C．用一個偏振片來觀察某光源發(fā)出的光，在垂直光的傳播方向上旋轉(zhuǎn)偏振片時，發(fā)現(xiàn)光的強度發(fā)生變化，說明該光是偏振光 D．為增加透射光的強度，在眼鏡、相機等鏡片表面涂有一層“薄膜”，使光學(xué)系統(tǒng)成像更清晰，這是利用了薄膜前后表面反射光相互干涉的原理【答案】【分析】泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象；根據(jù)光的折射定律分析波長的變化，結(jié)合條紋間距與波長之間的關(guān)系分析條紋間距的變化；偏振光具有的性質(zhì)是光子的振動具有方向性；鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象。【解答】解：．泊松亮斑是光繞過障礙物形成的，屬于光的衍射現(xiàn)象，故正確；．將托馬斯楊雙縫干涉實驗裝置放進(jìn)水中，根據(jù)光的折射定律可知，光的波長變小，結(jié)合條紋間距與波長之間的關(guān)系可知條紋間距變小，故錯誤；．用一個偏振片來觀察某光源發(fā)出的光，在垂直光的傳播方向上旋轉(zhuǎn)偏振片時，發(fā)現(xiàn)光的強度發(fā)生變化，說明該光是偏振光，自然光在各個振動方向上的強度相同，若旋轉(zhuǎn)偏振片時透射光的亮度不變，說明該光是自然光，故正確；．根據(jù)薄膜干涉原理，在眼鏡、相機等鏡片表面涂有一層“薄膜”，薄膜前后表面反射光相互干涉而消弱，增加透射光的強度，使光學(xué)系統(tǒng)成像更清晰，故正確。故選：?！军c評】本題考查光的干涉、衍射與偏振的原理，掌握干涉條紋間距公式的內(nèi)容，注意理解增透膜的原理。10．（4分）如圖，圓形水平餐桌面上有一個半徑為、可轉(zhuǎn)動的同心圓盤，圓盤的邊緣放置一個質(zhì)量為的物塊，物塊與圓盤、物塊與餐桌面間的動摩擦因數(shù)均為。從靜止開始緩慢增大圓盤轉(zhuǎn)動的角速度至物塊恰好要發(fā)生相對滑動。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為，物塊可視為質(zhì)點，下列說法正確的是A．物塊隨圓盤轉(zhuǎn)動的過程中，圓盤對物塊的摩擦力與速度方向相反 B．物塊隨圓盤轉(zhuǎn)動的過程中，圓盤對物塊的摩擦力做功大小為 C．繼續(xù)增大圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，物塊由于受到一個大于向心力的離心力作用而從圓盤滑動到餐桌面上 D．繼續(xù)增大圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，物塊從圓盤滑動到餐桌面上，若物塊最終停在餐桌面邊沿，忽略圓盤和餐桌面的高度差，可求出餐桌面的直徑為【答案】【分析】物塊隨圓盤轉(zhuǎn)動的過程中，分析圓盤對物塊的徑向摩擦力和切向摩擦力的作用，再分析圓盤對物塊的摩擦力與速度方向的關(guān)系；物塊恰好要發(fā)生相對滑動時，由最大靜摩擦力提供向心力，由牛頓第二定律求出此時物塊的速度，再根據(jù)動能定理求圓盤對物塊的摩擦力做功大??；繼續(xù)增大圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，物塊做圓周運動所需的向心力增大，結(jié)合離心運動的條件分析物塊滑動的原因；根據(jù)動能定理求出物塊在桌面上滑行的距離，由幾何關(guān)系求出餐桌面的直徑。【解答】解：、物塊隨圓盤轉(zhuǎn)動的過程中，圓盤對物塊的徑向摩擦力提供向心力，圓盤對物塊的切向摩擦力使物塊加速，所以圓盤對物塊的摩擦力方向與速度方向并不相反，故錯誤；、物塊恰好要發(fā)生相對滑動時，由牛頓第二定律得：物塊隨圓盤轉(zhuǎn)動的過程中，圓盤對物塊的摩擦力做功大小為，故正確；、繼續(xù)增大圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，物塊做圓周運動所需的向心力增大，由于圓盤提供的向心力小于物塊做圓周運動所需的向心力，所以物塊從圓盤滑動到餐桌面上，故錯誤；、物塊從圓盤上滑落到滑到桌面的邊緣，如圖所示。物塊在桌面上滑行過程，由動能定理可得解得物塊在桌面上滑行的距離為：餐桌面的直徑為，故正確。故選：?！军c評】本題主要考查動能定理的應(yīng)用，在做題時要注意物塊從圓盤滑落下去，沿切線方向做勻減速直線運動。11．（4分）兩等量正點電荷（圖中未畫出）。在其連線的垂面上有、三個點，為兩電荷連線的中點，如圖，下列說法正確的是A．、兩點的電場強度大小相等 B．、兩點的電場強度的大小一定不相等 C．給電子某一初速度，它能沿圖中的圓做勻速圓周運動 D．負(fù)檢驗電荷從點沿直線移動到點過程中，電勢能先增大后減小【答案】【分析】根據(jù)等量同種電荷的電場線分布分析、兩點以及、兩點的電場強度大小關(guān)系；分析電子的受力情況，判斷電子能否沿圖中的圓做勻速圓周運動；分析電場力做功情況判斷電勢能的變化情況?！窘獯稹拷猓骸⒏鶕?jù)等量正點電荷的電場線分布可知，、點的電場強度如圖所示。根據(jù)對稱性可知，、兩點的電場強度大小相等，但、兩點的電場強度的大小不一定相等，故正確，錯誤；、圓上所有點的電勢相等，且電場方向背離圓心，所以電子在圓周上受到的電場力指向圓心，當(dāng)速度大小合適，恰好由電場力提供向心力時，電子可以能沿圖中的圓做勻速圓周運動，故正確；、由題意可知，電場線的方向背離圓心，負(fù)檢驗電荷從點沿直線移動到點過程中，電場力先做正功再做負(fù)功，則電勢能先減小后增大，故錯誤。故選：?！军c評】本題考查根據(jù)等量同種電荷的電場線分布及等勢面特點，明確電子的受力情況，來分析其運動情況。12．（4分）如圖，質(zhì)量分別為和的金屬棒、，垂直放在足夠長的水平光滑導(dǎo)軌和上，左右兩部分導(dǎo)軌間距分別為和。磁感應(yīng)強度大小均為，左側(cè)方向豎直向下，右側(cè)方向豎直向上。兩金屬棒的電阻均與長度成正比，不計導(dǎo)軌電阻。開始時在位置，在位置，繞過足夠遠(yuǎn)的光滑定滑輪的絕緣細(xì)線連接和質(zhì)量為的物塊，最初距地面的高度。由靜止開始下落，落地后不反彈，落地時、速率之比，下落過程中，棒上產(chǎn)生的焦耳熱為。、運動過程中和導(dǎo)軌接觸良好，。下列說法正確的是A．物塊落地時，棒的速度大小為 B．物塊落地后，棒的最終速度大小為 C．從落地到、勻速運動過程中，產(chǎn)生的熱量為 D．從開始運動到落地的過程中通過棒的電荷量為【答案】【分析】根據(jù)金屬棒、的有效長度關(guān)系確定兩棒電阻關(guān)系，兩棒串聯(lián)，根據(jù)焦耳定律分析產(chǎn)生的焦耳熱關(guān)系，求出物塊下落過程中棒上產(chǎn)生的焦耳熱，再根據(jù)能量守恒定律和求解物塊觸地時兩棒的速度大小；物塊觸地后，棒向左做加速運動，棒向右做減速運動，兩棒最終勻速運動時電路中電流為零，兩棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小相等，由此得到兩棒勻速運動的速度關(guān)系，對兩棒分別應(yīng)用動量定理列式，從而求得兩棒勻速運動的速度；再根據(jù)能量守恒定律求系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量，即可求得產(chǎn)生的熱量；從開始運動到棒落地的過程中，通過兩棒的電流相等，用電流平均值的方法結(jié)合動量定理求通過棒的電荷量。【解答】解：、設(shè)金屬棒、的有效長度分別為和，電阻分別為和。金屬棒、串聯(lián)，在任何時刻電流均相等，棒上產(chǎn)生的焦耳熱，根據(jù)焦耳定律可知棒上產(chǎn)生的焦耳熱為根據(jù)能量守恒定律有：由題意可知解得物塊落地時、的速度為，，故錯誤；、物塊落地后，棒向左做加速運動，棒向右做減速運動，最終電路中電流為零時兩棒做勻速運動，則兩棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小相等，即有得對兩棒，分別取兩棒運動方向為正方向，由動量定理，有解得：，，即棒的最終速度大小為，故錯誤；、從物塊落地到、勻速運動過程中，根據(jù)能量守恒定律可知系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為解得：產(chǎn)生的熱量為，故正確；、從開始運動到落地的過程中，對，取向左為正方向，由動量定理有又解得與串聯(lián)，電流相等，相同時間通過的電荷量相等，所以從開始運動到落地過程中通過棒的電荷量為，故正確。故選：?！军c評】本題是雙桿問題，要注意本題中兩棒組成的系統(tǒng)合外力不等于零，不能根據(jù)動量守恒定律求兩棒勻速運動的速度，而要對兩棒分別利用動量定理列式來求解。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13．（9分）實驗室有一塊一側(cè)有反光涂層的矩形玻璃磚，它的長寬比為，某同學(xué)用激光筆測量該玻璃磚的折射率。由于缺少標(biāo)準(zhǔn)測量工具，該同學(xué)將紙張裁成和玻璃磚一樣大，通過對折產(chǎn)生折痕對紙張進(jìn)行等分，將紙張變?yōu)闇y量工具。（1）用紙張折痕確定法線，調(diào)整激光筆的位置如圖所示，為入射光線，光線通過玻璃磚從點射出，可知玻璃磚的折射率為1.4（可用分?jǐn)?shù)、小數(shù)及根號表示）；（2）激光在這種玻璃磚中發(fā)生全反射臨界角的正弦值；（3）在本實驗中，下列方法最能有效減小實驗誤差的是（單選，填選項序號）。．僅適當(dāng)增大光線的入射角．僅適當(dāng)減小光線的入射角．僅適當(dāng)增加紙張的等分折痕．僅適當(dāng)減少紙張的等分折痕【答案】（1）1.4；（2）0.70；（3）?！痉治觥浚?）作出光路圖，根據(jù)數(shù)學(xué)知識分別求解入射角和折射角的正弦，根據(jù)折射定律求折射率；（2）根據(jù)臨界角公式求臨界角的正弦；（3）本實驗的實驗誤差主要來源于求解正弦值時各條邊長度的測量，結(jié)合選項分析作答。【解答】解：（1）設(shè)長為，高為，光路圖如圖所示：則入射角的正弦為折射角的正弦值為根據(jù)折射定律，折射率為（2）全反射臨界角的正弦為（3）本實驗的實驗誤差主要來源于求解正弦值時各條邊長度的測量，為了提高測量長度的精準(zhǔn)度使實驗更準(zhǔn)確，可以增加紙張的折痕，故錯誤，正確。故選：。故答案為：（1）1.4；（2）0.70；（3）?！军c評】本題考查了玻璃折射率的測量，實驗的原理為折射定律；理解臨界角公式，能正確進(jìn)行實驗誤差的分析。14．（12分）智能手機中大都配置有氣壓傳感器，某種氣壓傳感器主要傳感元件是一個對氣體壓強敏感的薄膜，它連接一個柔性電阻器，當(dāng)氣壓傳感器所處環(huán)境氣壓變化時，這個薄膜變形，柔性電阻器的阻值也隨之發(fā)生變化。已知某氣壓傳感器的阻值變化范圍為一百歐姆到幾百歐姆，某實驗小組在室溫下用伏安法探究其阻值隨氣壓變化的規(guī)律，實驗室提供了如下器材可供選擇：．氣壓傳感器，一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下阻值約為．直流電源，電動勢，內(nèi)阻不計．電流表量程為，內(nèi)阻不計．電流表量程為，內(nèi)阻不計．電壓表，量程為，內(nèi)阻為．定值電阻．滑動變阻器，最大電阻值約為．開關(guān)與導(dǎo)線若干（1）請根據(jù)給定的實驗器材在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖見解析，在圖上標(biāo)注出元件符號。、、、或（2）將實物連線圖補充完整。（3）當(dāng)氣壓傳感器所處環(huán)境氣壓為時，閉合開關(guān)，測得兩個電表的讀數(shù)分別為和，則氣壓傳感器的阻值。（4）改變環(huán)境壓強的大小，測得不同的值，繪成圖像如圖所示，由圖可得阻值和壓強的函數(shù)關(guān)系式為。【答案】（1）見解析；（2）見解析；（3）；（4）。【分析】（1）根據(jù)電動勢值分析可知，電壓表需要進(jìn)行改裝，擴大量程；電流表內(nèi)阻不計，采用內(nèi)接法；滑動變阻器采用分壓式接法，據(jù)此設(shè)計電路圖；（2）根據(jù)電路圖連接實物圖；（3）電壓表量程擴大為原來的2倍，根據(jù)歐姆定律求解作答；（4）根據(jù)圖像寫出函數(shù)表達(dá)式，結(jié)合特殊點的坐標(biāo)求解作答?！窘獯稹拷猓海?）電源電動勢為，電壓表的量程為，為了確保安全，使電壓的測量范圍廣泛一些，需要將電壓表改裝成的量程，即在電壓表上串聯(lián)定值電阻；由于電流表內(nèi)阻不計，測量電路采用電流表內(nèi)接法；為了測得更多的實驗數(shù)據(jù)，滑動變阻器采用分壓式接法，設(shè)計電路如圖所示：（2）根據(jù)電路圖連接實物圖如圖所示：（3）根據(jù)電壓表改裝原理可，電壓表的量程擴大為原來的2倍；根據(jù)歐姆定律（4）令阻值和壓強的函數(shù)關(guān)系式為根據(jù)圖像，將坐標(biāo)，與，代入上述關(guān)系式中解得，可知，阻值和壓強的函數(shù)關(guān)系式為。故答案為：（1）見解析；（2）見解析；（3）；（4）?！军c評】對電表讀數(shù)時要先確定其量程與分度值，然后根據(jù)指針位置讀數(shù)；分析清楚電路結(jié)構(gòu)，應(yīng)用串聯(lián)電路特點與歐姆定律可以解題。15．（6分）如圖，哈勃瓶是一個底部開有圓孔、瓶頸很短的平底大燒瓶。在瓶內(nèi)塞有一氣球，氣球的吹氣口反扣在瓶口上，瓶底的圓孔上配有一個橡皮塞。瓶內(nèi)由氣球和橡皮塞封閉一定質(zhì)量的氣體，體積為，是氣球中氣體體積的兩倍，氣體的壓強都為大氣壓強。（1）在一次實驗中，保持溫度不變，用打氣筒對氣球充氣，當(dāng)瓶內(nèi)氣體體積由減小△時，壓強增大。求瓶內(nèi)氣體體積由減小2△時，體積減小前后瓶內(nèi)氣體壓強的比值。（2）另一次實驗中，每充一次氣都能把體積為、壓強為的氣體充進(jìn)氣球內(nèi)，氣球緩慢膨脹過程中，認(rèn)為氣球內(nèi)和瓶內(nèi)氣體壓強近似相等，保持溫度不變，當(dāng)瓶內(nèi)外壓強差△時，橡皮塞會被彈出。求向氣球內(nèi)至少充氣幾次，橡皮塞被彈出？【答案】（1）瓶內(nèi)氣體體積由減小2△時，體積減小前后瓶內(nèi)氣體壓強的比值為。（2）向氣球內(nèi)至少打氣8次，橡皮塞被彈出?！痉治觥浚?）以瓶內(nèi)氣球和橡皮塞封閉的氣體為研究對象，根據(jù)玻意耳定律列式求解；（2）以打氣后球內(nèi)氣體為研究對象，由玻意耳定律列方程。再以瓶內(nèi)氣球和橡皮塞封閉的氣體為研究對象，由玻意耳定律列方程，再結(jié)合兩部分氣體體積關(guān)系求解?！窘獯稹拷猓海?）以瓶內(nèi)氣球和橡皮塞封閉的氣體為研究對象，設(shè)體積減少后的壓強為。氣體保持溫度不變，由玻意耳定律得：△，△聯(lián)立以上兩式解得（2）設(shè)向氣球內(nèi)至少打氣次，橡皮塞被彈出，以打氣后球內(nèi)氣體為研究對象，打氣后氣體的體積為，氣體保持溫度不變，由玻意耳定律得以瓶內(nèi)氣球和橡皮塞封閉的氣體為研究對象，打氣后這部分氣體的體積為，氣體保持溫度不變，由玻意耳定律得：另外解得：所以向氣球內(nèi)至少打氣8次，橡皮塞被彈出。答：（1）瓶內(nèi)氣體體積由減小2△時，體積減小前后瓶內(nèi)氣體壓強的比值為。（2）向氣球內(nèi)至少打氣8次，橡皮塞被彈出?！军c評】本題考查玻意耳定律的應(yīng)用，要分別選取瓶內(nèi)氣球外氣體、氣球內(nèi)氣體和待打入氣體整體為研究對象，結(jié)合幾何關(guān)系，列出方程可解。16．（9分）如圖，在平面內(nèi)虛線與軸負(fù)方向夾角為，虛線右上側(cè)和第一象限為區(qū)域，內(nèi)存在垂直平面向里、磁感應(yīng)強度為的勻強磁場，虛線左下側(cè)和第三象限為區(qū)域Ⅱ，Ⅱ內(nèi)存在垂直平面向外、磁感應(yīng)強度為的勻強磁場。一個比荷為的帶正電粒子從原點沿軸正方向以速度射入磁場，不計粒子重力。求：（1）粒子從點進(jìn)入磁場到第二次穿過直線時所用的時間；（2）粒子第二次穿過軸與軸交點的位置坐標(biāo)；（3）粒子第次通過直線時與點的距離表達(dá)式。（其中，2，【答案】（1）粒子從點進(jìn)入磁場到第二次穿過直線時所用的時間為；（2）粒子第二次穿過軸與軸交點的位置坐標(biāo)為；（3）粒子第次通過直線時與點的距離表達(dá)式為，，2，。【分析】（1）粒子在兩個磁場中都做勻速圓周運動，根據(jù)洛倫茲力提供向心力列式，求出粒子在兩個磁場中的運動周期，再求運動時間；（2）根據(jù)洛倫茲力提供向心力列式，求出粒子在兩個磁場中的軌跡半徑，結(jié)合幾何知識求粒子第二次穿過軸與軸交點的位置坐標(biāo)；（3）結(jié)合周期性，由幾何關(guān)系求粒子第次通過直線時與點的距離表達(dá)式?！窘獯稹拷猓海?）粒子在兩個磁場中都做勻速圓周運動，軌跡如圖所示。在區(qū)域Ⅰ中，設(shè)軌跡半徑為，周期為，由洛倫茲力提供向心力，可得又解得：在區(qū)域Ⅱ中，設(shè)軌跡半徑為，周期為，由洛倫茲力提供向心力，可得又解得：由題意可知，所以粒子從點進(jìn)入磁場到第二次穿過直線時所用的時間為（2）由得由得如圖，由半徑關(guān)系可知該點的橫坐標(biāo)為代入數(shù)據(jù)解得：所以粒子第二次穿過軸與軸交點的位置坐標(biāo)為。（3）粒子第2次通過直線時與點距離為每一次周期性運動沿方向的側(cè)移量均為，第次通過直線時與點距離為代入數(shù)據(jù)解得：，，2，。答：（1）粒子從點進(jìn)入磁