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1、2023学年高考物理模拟试卷注意事项:1 .答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2 B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角条形码粘贴处 o2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2 B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3,非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试
2、卷和答题卡一并交回。一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共2 4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1、如图所示为氢原子的能级图,用光子能量为1 2.0 9 e V的单色光照射大量处于基态的氢原子,激发后的氢原子可以辐射出几种不同频率的光,则下列说法正确的是()n E/eV00-04-0.853-1.512-3.41-13.6A.氢原子最多辐射两种频率的光B.氢原子最多辐射四种频率的光C.从 =3能级跃迁到=2能级的氢原子辐射的光波长最短D.从=3能级跃迁到n=1能级的氢原子辐射的光波长最短2、在如图所示的电路中,当闭合开关S后,若将滑动变阻器的滑片P向下调节,则正确
3、的是()A.电路再次稳定时,电源效率增加B.灯L 2变暗,电流表的示数减小C.灯L i变亮,电压表的示数减小D.电容器存储的电势能增加3、在光滑水平地面上放有一个表面光滑的静止的圆弧形小车,另有一质量与小车相等可视为质点的铁块,以速度v从小车的右端向左滑上小车,如图所示,铁块上滑至圆弧面的某一高度后返回,不计空气阻力,则铁块返回到小车的右端以后,相对于地面,将做的运动是()A.又以速度v沿小车向左滑动 B.以与-大小相等的速度从小车右端平抛出去C.以比口小的速度从车右端平抛出去 D.自由落体运动4、两质点A、B同时、同地、同向出发,做直线运动。n T图像如图所示。直线A与四分之一椭圆B分别表示
4、A、B的运动情况,图中横、纵截距分别为椭圆的半长轴与半短轴(椭圆面积公式为S=,。为半长轴,6为半短轴)。则下面说法正确的是()A.当f=2s时,%=%=L5 m/s B.当匕=G m/s,两者间距最小C.A的 加 速 度 为 m/s2 D.当B的速度减小为零之后,A才追上B25、科学家对物理学的发展做出了重大贡献,下列描述中符合历史事实的是()A.伽利略通过理想斜面实验,否定了“力是维持物体运动的原因”,并得出了惯性定律B.牛顿通过月一地检验证明了行星和太阳间作用力的规律与月球和地球间作用力的规律是相同的C.安培在研究电磁现象的过程中提出了分子电流假说,发现了安培定则和右手定则,并发明了电流
5、计D.法拉第在研究电磁现象的过程中引入了电场线和磁感线,并得出了法拉第电磁感应定律6、天津市有多条河流,每条河流需要架设多座桥梁。假如架设桥梁的每一个桥墩有两根支柱,每根支柱都是用相同横截面积的钢筋混凝土铸造。按照下列角度设计支柱,能使支柱的承重能力更强的是A祈1 A入,刀二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得。分。7、如图所示,xOy坐标系内存在平行于坐标平面的匀强电场。一个质量为机。电荷量为+g的带电粒子,以力的速度沿 A 5 方向入射,粒子恰好以最小的速度垂直于y 轴击中C
6、 点。已知A、B、C 三个点的坐标分别为(一 国,0)、(0,2L(0,L),若不计重力与空气阻力,则下列说法中正确的是()A.带电粒子由A 到 C 过程中最小速度一定为B.带电粒子由4 到 C 过程中电势能先减小后增大C.匀强电场的大小为石=”qLD.若匀强电场的大小和方向可调节,粒子恰好能沿A 方向到达B 点,则此状态下电场强度大小为包处AqL8、下列说法正确的是()A.布朗运动只能在液体里发生,且温度越高,布朗运动越激烈B.分子间距离增大,分子间作用力对外表现可能为斥力C.分子动能与分子势能的和叫作这个分子的内能D.滴进水中的墨水微粒能做扩散运动,说明分子间有空隙E.外界对某理想气体做功
7、2.0 xl()6J,气体对外放热1.0 x1()6j,则气体温度升高9、狄拉克曾经预言,自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子,其周围磁感线呈均匀辐射状分布(如图甲所示),距k离它r 处的磁感应强度大小为B=r 为常数),其磁场分布与负点电荷。的 电 场(如图乙所示)分布相似。现假r设磁单极子S 和负点电荷。均固定,有带电小球分别在S 极 和。附近做匀速圆周运动,则关于小球做匀速圆周运动的判 断 正 确 的 是()A.若小球带正电,其运动轨迹平面可在S 的正上方,如图甲所示B.若小球带正电,其运动轨迹平面可在。的正下方,如图乙所示C.若小球带负电,其运动轨迹平面可在S 的正上方,如图甲所示D.
8、若小球带负电,其运动轨迹平面可在。的正下方,如图乙所示10、如图所示,光滑水平面上放置一内壁光滑的半圆形凹槽,凹 槽 质 量 为 半 径 为 在 凹 槽 内 壁 左 侧 上 方 P 点处有一质量为机的小球(可视为质点),距离凹槽边缘的高度为。现将小球无初速度释放,小球从凹槽左侧沿切线方向进入内壁,并从凹槽右侧离开。下列说法正确的是()A.小球离开凹槽后,上升的最大高度为B.小球离开凹槽时,凹槽的速度为零C.小球离开凹槽后,不可能再落回凹槽D.从开始释放到小球第一次离开凹槽,凹 槽的位移大小为用丝三、实验题:本题共2 小题,共 18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。11.(
9、6 分)现有一电池,电动势E 约为5V,内阻r 约为50C,允许通过的最大电流为50m A.为测定该电池的电动势和内阻,某同学利用如图甲所示的电路进行实验.图中R 为电阻箱,阻值范围为0 999.9。,R.为定值电阻V 为理想电压表.(1)可供选用的R.有以下几种规格,本实验应选用的R.的规格为(填选项序号字母)A.15Q LOW B.50Q 0.01WC.600 LOW D.15002 6.0W(2)按照图甲所示的电路图,在 答 题 卡 上 将 图 乙 所 示 的 实 物 连 接 成 实 验 电 路.(3)连接好电路,闭合开关S,调节电阻箱的阻值,记录阻值R 和相应的电压表示数U,测得多组实
10、验数据,并作出如图丙所示的1/U-1/R关系图像,则电动势E=-V,内阻r=d(结果均保留两位有效数字)12.(12分)如图所示,用质量为机的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况.利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验.打点计时器(1)打 点 计 时 器 使 用 的 电 源 是(选 填 选 项 前 的 字 母).A.直流电源 B.交流电源(2)实验中,需 要 平 衡 摩 擦 力 和 其 他 阻 力.正 确 操 作 方 法 是 (选填选项前的字母).A.把长木板右端垫高 B.改变小车的质量(3)在不挂重物且_ _ _ _ _ _ (选填选项前的字母)的
11、情况下,轻推一下小车,若小车拖着纸带做匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响.A.计时器不打点 B.计时器打点(4)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为。.在 纸 带 上 依 次 去 8、C 若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为 测得A、B、C各点到。点的距离为n、必、由,如图所示.实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为机g,从 打。点打8 点的过程中,拉力对小车做的功W=,打B点 时 小 车 的 速 度 片.(5)以评为纵坐标,W 为横坐标,利用实验数据作如图所示的y-W 图象.由此图象可得诃随W 变化的表达式为.根据功与
12、能的关系,动能的表达式中可能包含诃这个因子;分析实验结果的单位关系,与图线斜 率 有 关 的 物 理 量 应 是.06810 MKHJ)(6)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响,若重物质量不满足远小于小车质量的条件,则从理论上分析,图中正确反映W-W关系的是.四、计算题:本题共2 小题,共 26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13.(10分)如图所示,电阻不计的光滑金属导轨由弯轨4 8,尸 G 和直窄轨8C,G 以及直宽轨OE、”组合而成,AB,FG段均为竖直的上圆弧,半径相等,分别在8,G 两点与窄轨8C、GH相切,窄轨和宽轨均处于同一水平
13、面内,4B C、G”等长且与O E,”均相互平行,CD,等长,共线,且 均 与 垂 直。窄轨和宽轨之间均有竖直向上的磁感强度为8 的匀强磁场,窄轨间距为自,宽轨间距为乙由同种材料制成的相同金属直棒a,b 始终与导轨垂直且接触2良好,两棒的长度均为 质量均为机,电阻均为上 初始时 棒静止于导轨8 c 段某位置,a 棒由距水平面高九处自由释放。已知占棒刚到达C 位置时的速度为a 棒刚到达3 位 置 时 的:,重力加速度为g,求:(D 棒刚进入水平轨道时,。棒加速度州的大小;(2)6 棒 在 5 c 段运动过程中,。棒产生的焦耳热。a;(3)若 a 棒到达宽轨前已做匀速运动,其速度为。棒刚到达5 位
14、置时的,,则 5 棒从刚滑上宽轨到第一次达到匀速2的过程中产生的焦耳热Qb。14.(16分)如图所示,质量为呵=1kg的滑道静止在光滑的水平面上,滑 道 的 部 分 是 半 径 为 R=0.3m 的四分之一圆弧,圆弧底部与滑道水平部分相切,滑道水平部分右端固定一个轻弹簧.滑道。部分粗糙,长为L=0.1m,动摩擦因数=0.1 0,其他部分均光滑.现让质量为叩=lk g 的物块(可视为质点)自A 点由静止释放,取 g=10m/si.求:物块到达最低点时的速度大小;(1)在整个运动过程中,弹簧具有的最大弹性势能;物块最终停止的位置.1 5.(1 2分)如图所示,一有界匀强磁场垂直于xOy平面向里,其
15、边界是以坐标原点。为圆心、半径为R的圆.一质量为“、电荷量为g的带正电的粒子,从磁场边界与x轴交点尸处以初速度大小W、沿x轴正方向射入磁场,恰能从M点离开磁场.不计粒子的重力.(1)求匀强磁场的磁感应强度大小3;(2)若带电粒子从尸点以速度大小w射入磁场,改变初速度的方向,粒子恰能经过原点。,求粒子在磁场中运动的时间f及离开磁场时速度的方向;(3)在匀强磁场外侧加一有界均匀辐向电场,如图所示,与。点相等距离处的电场强度大小相等,方向指向原点0.带电粒子从尸点沿x轴正方向射入磁场,改变初速度的大小,粒子恰能不离开电场外边界且能回到尸点,求粒子初速度大 小v以及电场两边界间的电势差U.参考答案一、
16、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共2 4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】A B.基态的氢原子吸收1 2.0 9 e V的能量后会刚好跃迁到=3能级,大量氢原子跃迁到=3的能级后最多辐射量=3种频率的光子,所 以A B均错误;CD.由公式hv=线,-耳,以及!/=,知能级间的能量差越大,辐射出的光子的频率越大,波长就越短,从 =3到=1A能级间的能量差最大,辐射的光波长最短,c 错误,D 正确。故选D。2、C【解析】A.电源的效率IU U R7 7-.=-IE E R+r将滑动变阻器的滑片尸向下调节,变阻器接入电路的电阻减小,外电路电阻减小,则电源的效
17、率减小,选项A 错误;B C.将滑动变阻器的滑片P 向下调节,变阻器接入电路的电阻减小,K 与灯L 并联的电阻减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律分析得知,干路电流/增大,路端电压U 减小,则电压表示数减小,灯 L 变亮。K 与灯乙2并联电路的电压U 并=U-Ui,U 减小,口增大,U 并 减小,灯心变暗。流过电流表的电流心=/-,2,/增大,上减小,人增大,电流表的示数增大。故 B 错误,C 正确;D.电容器两端的电压等于并联部分的电压,电压变小,由。=(7。知电容器的电荷量减少,电容器存储的电势能减小,故 D 错误。故选C o3、D【解析】小铁块和小车组成的系统水平方向不受外力,系
18、统水平方向的动量守恒,以向左为正方向,由动量守恒定律得mv=m v,+MV2根据机械能守恒定律可得 mv2=mv:+Mv2 2 1 2 2因为M=m,所以解得片=0,v2=vo所以铁块离开车时将做自由落体运动。故 A B C 错误,D 正确。故选D。4、C【解析】A B.两质点A、B从同一地点出发,椭圆轨迹方程为7+F =1由题图可知。=4、b=2,当t=x=2s带入方程解得v=y=VSm/s在本题的追及、相遇问题中,初始时刻B的速度大于A的速度,二者距离越来越大,速度相等的瞬间,两者间距最大,AB错误;C.A做的是初速度为零的匀加速直线运动,经过2s后速度为G m/s,即Av 6 /2a=m
19、/sZ 2C正确;D.丫7图线和时间轴围成的面积为位移,经过4s,B速度减小为零,B的位移为所围成图形的面积1 C ,C5B=x 2 x 4m=21mA的位移为5.=at2=x -x 42m=4mA 2 2 2A的位移大于B的位移,说明在B停下来之前,A已经追上了 B,D错误。故选C。5、B【解析】A.伽利略通过理想斜面实验,说明了力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,牛顿得出了惯性定律,A错误;B.牛顿通过月一地检验证明了行星和太阳之间作用力的规律与月球和地球之间作用力的规律是相同的,B正确;C.安培在研究电磁现象的过程中提出了分子电流假说,发现了安培定则,并发明了电流计,但
20、右手定则不是安培发现的,C错误;D.法拉第在研究电磁现象的过程中引入了电场线和磁感线,纽曼和韦伯总结出了法拉第电磁感应定律,D错误。故 选B。6、A【解析】依据受力分析,结合矢量的合成法则,及两力的合力一定时,当两分力夹角越大,则分力越大,夹角越小时,则分力越小,从而即可求解。【详解】由题意可知,两根支柱支撑相同的质量的桥梁,即两个力的合力是一定,当两个力的夹角越大时,则分力也越大,当两个力的夹角越小时,则分力也越小,能使支柱的承重能力更强的是,即使支柱支撑的力要小,故A正确,故BCD错误;故选A。【点睛】考查矢量的合成法则,掌握两力的合成,当合力一定时,两分力大小与夹角的关系,同时理解能使支
21、柱的承重能力更强,不是支柱支撑的力最大,而要最小的。二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。7、A D【解析】A.因带电粒子只受恒定的电场力,做匀变速曲线运动,而 C 点有最小速度且垂直y轴,可推得粒子做类斜上抛运动,C 是最高点,其速度与电场力垂直,则电场力沿y 轴负方向,设 A 点的速度与x 轴的夹角为6,贝Uvc=%cos 0由几何关系可知八 OB 2L 2tan 0=-=OA y/3L V3联立可得垂)V21故 A 正确;B.因粒子做类斜上抛运动,从 A 点到C 点电
22、场力与速度的夹角从钝角变为直角,则电场力一直做负功,电势能一直增大,故 B 错误;C.粒子从A 到 C 的过程,由动能定理一qEL 7 7 7 Z Z ZVQ联立可得匀强电场的大小为E _ 14mv02-4 9 故 C 错误;D.调节匀强电场的大小和方向使粒子恰好能沿A 3 方向到达3 点,则 粒 子 一 定 做 匀 减 速 直 线 运 动,电场力沿5A方向,由动能定理有_qE,币 L=0 则匀强电场的场强大小为,_ V7fflv0214死故 D 正确。故选AD。8 BDE【解析】A.布朗运动是悬浮在液体或气体中固体小颗粒的无规则运动;布朗运动可以在液体里发生,也可以在气体里发生,且温度越高,
23、布朗运动越激烈,故 A 错误。B.在分子间距离rr。范围内,即使距离增大,分子间作用力表现为斥力,故 B 正确;C.所有分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能,单个分子的内能没有意义,故 C 错误;D.滴进水中的墨水微粒能做扩散运动,说明分子间有空隙,故 D 正确;E.外界对某理想气体做功印=2.0 x1 0 5 j,气体对外放热。=-i.0 xl05j,根据热力学第一定律,则气体的内能变化 E=W+e=2.0 xl05J-1.0 xl05J=1.0 xl05J所以气体的内能增大,温度升高,故 E 正确。故选BDE,9、ABC【解析】AC.要使小球能做匀速圆周运动,则洛仑兹力与重力的合力应能充
24、当向心力;在甲图中,若小球为正电荷且逆时针转动(由上向下看),由左手定则知其受洛仑兹力斜向上,与重力的合力可以指向圆心,其运动轨迹平面可在S 的正上方;若小球为负电荷,但顺时针转动,同理可知,合力也可以充当向心力,其运动轨迹平面可在S 的正上方,故 AC正确;BD.Q带负电,若小球带正电,则正电荷在图示位置各点受到的电场力指向。,电场力与重力的合力可能充当向心力,其运动轨迹平面可在。的正下方;但若小球带负电,小球受电场力逆着电场线,其与重力的合力不能提供向心力,其运动轨迹平面不可能在。的正下方,小球不会做匀速圆周运动,故 B 正确,D 错误。故选ABC。10、AB【解析】A B C.小球与半圆
25、槽组成的系统在水平方向所受合外力为零,初状态时系统在水平方向动量为零,由动量守恒定律可知,小球第一次离开槽时,系统水平方向动量守恒,球与槽在水平方向的速度相等都为零,球离开槽后做竖直上抛运动,槽静止,小球会再落回凹槽,由能量守恒可知小球离开凹槽后上升的最大高度为故AB正确,C 错误;D.从开始释放到小球第一次离开凹槽,凹槽的位移大小为X,由动量守恒Mx=m(2R-x)解得2mRx=-M+m故D错误。故选A Bo三、实验题:本题共2小题,共1 8分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。【解析】(D定值电阻起保护作用,电动势为5 V,允许通过的电流为:50 m A;由欧姆定律可得:
26、=盛=1 0 0。;需要的保护电阻约为:1 0 0-50=50。;故电阻数值上B C均可以,但由于B中额定功率太小,所以额定电流过小,故应选择C(60。,L OW);(2)根据原理图图,连接实物图如图所示:(3)由闭合电路欧姆定律得U=-一-R,可整理为-=匕 殳 _ L +,根据图象可知1=0.2 0 ,解得E=5.0 V;R+R0+r JJ ERE E=k=2 2 5,解得=5 x 2 2.5 6 0 =5 2.5 Q 5 3 c.E 0.0 1 6【点睛】题考查测量电动势和内电阻的实验,注意只用电压表和变阻箱测电动势和内电阻的方法叫“伏欧法”,若用图象解时,基本思路是:用学过的物理定律列
27、出表达式,再结合数学整理表达出有关一次函数式y =+的形式,再求出k和b即可.1 2、B A B mgx2 与 之 v2=0.0 0 8+4.6 9 W 质量 A【解析】(1)口 打点计时器均使用交流电源;A.直流电源与分析不符,故A错误;B.交流电源与分析相符,故B正确;(2)平衡摩擦和其他阻力,是通过垫高木板右端,构成斜面,使重力沿斜面向下的分力跟它们平衡;A.与分析相符,故 A 正确;B.与分析不符,故 B 错误;(3)3平衡摩擦力时需要让打点计时器工作,纸带跟打点计时器限位孔间会有摩擦力,且可以通过纸带上打出的点迹判断小车的运动是否为匀速直线运动;A.与分析不符,故 A 错误;B.与分
28、析相符,故 B 正确;(明小车拖动纸带移动的距离等于重物下落的距离,又小车所受拉力约等于重物重力,因此拉力对小车做的功:W=mgx2小车做匀变速直线运动,因此打B 点时小车的速度为打AC段的平均速度,则有:(5)6由图示图线可知:(A v)2 0.4 7 x 1 0-2K -=-=4./W 1 0纵截距为:0.()1则一随卬变化的表达式为:v2=0.0 1 +4.7 W功是能量转化的量度,所以功和能的单位是相同的,斜率设为A,则代入单位后,我的单位为Z g T,所以与该斜率有关的物理量为质量;(6)8若重物质量加不满足远小于小车质量”,则绳子对小车的拉力实际不等于重物的重力,由?g=(A/+z
29、)。和/二 Mia可得:Mr-mgM+m由动能定理得:F x-M v2222F 2mgV=X=-XM M+m而:W=mgx2则实际/一卬图线的斜率:k=-,重物质量,与小车质量M不变,速度虽然增大,但斜率不变;M+mA.与分析相符,故 A 正确;B.与分析不符,故 B 错误;C.与分析不符,故 C 正确;B.与分析不符,故 D 错误.【名师点睛】实验总存在一定的误差,数据处理过程中,图象读数一样存在误差,因此所写函数表达式的比例系数在一定范围内即可;第(6)问有一定的迷惑性,应明确写出函数关系,再进行判断.四、计算题:本题共2 小题,共 26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文
30、字说明、方程式和演算步骤。13、(1)4 求4 147(2)mgh;(3)-msh25 600【解析】(1)“棒刚进入水平轨道时,由机械能守恒得mgh=mv解得V y/igh由:E=BLvF%=BIL得BY厄h由牛顿第二定律aba ;B可 再C,h -4 m R(2)b棒在窄轨上运动的过程中,对 a、棒,设棒刚滑上宽轨时的速度为力,此时a 棒的速度为匕,由动量守恒得:mv0=mva+mvh又由:1丫5=父0得4匕=g 故由能量守恒,该过程中系统产生的焦耳热:2.&1 =/-1m(|V0)2 一相(%)2又因此过程中,。、8 棒连入电路的电阻相等,故由4一251-2(3)当 a 棒在窄轨上匀速时
31、,办棒在宽轨上也一定匀速,设其速度分别为匕、%,由E=BLv知E =B-v a 2 Eh=BLv;由Eq=E得工=2%而 由%可得13%。棒刚滑上宽轨时,a,b两棒的总动能为256棒在宽轨上第一次恰好达到匀速时,a,两棒的总动能为昇3J=8h故从b棒刚滑上宽轨到第一次达到匀速的过程中,两棒产生的总焦耳热c 户 1 4 7心。总2=纥1 纥2=诉/叫4UU而此过程中,6棒连入电路的电阻是a棒的两倍,由Q=I2Rt知c 2 c 147,Q=Q总2=前 照 1 4、(1)lm/s(l)L8J(3)最终停在。点【解析】【分析】物 体1从释放到与物体1相碰前的过程中,系统中只有重力做功,系统的机械能守恒
32、,根据机械能守恒和动量守恒列式,可求出物体1、1碰撞前两个物体的速度;物 体1、1碰撞过程,根据动量守恒列式求出碰后的共同速度.碰后,物 体1、1向右运动,滑道向左运动,弹簧第一次压缩最短时,根据系统的动量守恒得知,物 体1、1和滑道速度为零,此时弹性势能最大;根据能量守恒定律求解在整个运动过程中,弹簧具有的最大弹性势能;根据系统的能量守恒列式,即可求出物体1、1相对滑道CD部分运动的路程s,从而确定出物体1、1最终停在何处;解:(1)/%从释放到最低点,由动量守恒得到:0=根禹一机2V21,1,由机械能守恒得到:町gR=5 g 4+/祖2H解得:v=2 m!s(1)由能量守恒得到:E p m
33、=m i g R -m、gL解得:Epn,-2.8 J(3)最终物块将停在C、D之间,由能量守恒得到:町gR=叫gs解得:s=3 m所以/%最终停在D点.15、(1)8=隼(2)/=等(3)U=-tanT,5 =1,2,3-次=2+1,2+2,2+3-)qR 3%2八 k)【解析】(1)根据几何关系,粒子圆周运动得半径r=R,由向心力公式有44产=皿,解得8=吗r qK(2)如图所示过带电粒子运动轨迹上得弦尸0 做垂直平分线叫磁场边界O i点,因粒子做圆周运动得半径与磁场边界半径相等,所以_ 271R。TP。为等边三角形,。|为圆心位置,粒子圆周运动得周期丁 =,图中NPO1N=120,则有/=解得%32兀R,=可 ,根据几何关系可知,粒子离开磁场时速度沿y 轴正方向(3)设粒子刚进入磁场做圆周运动得圆心O i和原点。得连线与x 轴夹角为A,运动半径为口,如图V J/7V则有tan/7=a,由向心力公式有qvB=,粒子从尸点射入磁场,恰能回到P 点,则根据几何关系有:2kB=2 M,R 47冗1解得u=%tan=其 中 n=1,2,3k=2n+,2n+2,2+3;根据能量守恒有“U,解得心等卜喘)(=1,2,3.,左=2+1,2+2,2+3.)