《2023年高考第一次模拟试题:物理-(江苏B卷)(全解全析).pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2023年高考第一次模拟试题:物理-(江苏B卷)(全解全析).pdf(18页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、江 苏 省 2023年 高 考 物 理 第 一 次 模 拟 考 试 物 理 试 卷 注 意 事 项:L 本 卷 共 6 页,满 分 100分,考 试 时 间 为 75分 钟。考 试 结 束 后,请 将 本 试 卷 和 答 题 卡 一 并 交 回。2.答 题 前,请 务 必 将 自 己 的 姓 名、准 考 证 号 用 0.5 毫 米 黑 色 墨 水 的 签 字 笔 填 写 在 试 卷 及 答 题 卡 的 规 定 位 置。3.请 认 真 核 对 监 考 员 在 答 题 卡 上 所 粘 贴 的 条 形 码 上 的 姓 名、准 考 证 号 与 本 人 是 否 相 符。4.作 答 选 择 题,必 须 用
2、 2B铅 笔 将 答 题 卡 上 对 应 选 择 项 的 方 框 涂 满、涂 黑;如 需 改 动,请 用 橡 皮 擦 干 净 后,再 选 涂 其 他 答 案。作 答 非 选 择 题,必 须 用 0.5毫 米 黑 色 墨 水 的 签 字 笔 在 答 题 卡 上 的 指 定 位 置 作 答,在 其 他 位 置 作 答 一 律 无 效。5.如 需 作 图,必 须 用 2B铅 笔 绘、写 清 楚,线 条、符 号 等 须 加 黑、加 粗。一、单 项 选 择 题:共 10小 题,每 小 题 4 分,共 40分。每 小 题 只 有 一 个 选 项 最 符 合 题 意。1.核 电 池 又 叫“放 射 性 同
3、位 素 电 池”,它 将 射 线 的 热 能 转 变 为 电 能。核 电 池 已 成 功 地 应 用 于 航 天 器、心 脏 起 搏 器 和 一 些 特 殊 军 事 设 备。某 种 核 电 池 的 燃 料 杯(贯 Pu)是 一 种 人 造 同 位 素,可 由 下 列 反 应 合 成 酸 U+;H f?N p+2 X,守 NP T T P U+Y,期 间 伴 随 着 V射 线 释 放,则 下 列 说 法 正 确 的 是()A.X为 质 子 B.置 U核 比 至 Pu核 少 了 2 个 中 子 C.Y是?N p核 中 的 一 个 中 子 转 化 成 一 个 质 子 时 产 生 的 D.Y射 线 是
4、 萼 N p的 核 外 电 子 从 高 能 级 往 低 能 级 跃 迁 时 产 生 的【答 案】C【详 解】A.根 据 质 量 数 和 电 荷 数 守 恒 可 知 2 禽 Np+2X应 该 为 置 U+;H f 2j;N p+2 01n即 X 为 中 子,故 A 错 误;B.皆 U 的 中 子 数 是 238-92=146;0 P u的 中 子 数 为 238-94=144;核 比 学 P u核 多 了 2 个 中 子,故 B错 误:C.根 据 质 量 数 和 电 荷 数 守 恒 可 知 2;Np 一 号 Pu+Y应 该 为 P u+e是 夕 衰 变,Y为 电 子,0衰 变 的 实 质 是 核
5、 内 一 个 中 子 转 化 成 一 个 质 子 和 一 个 电 子,故 C正 确;D.丫 射 线 是 噂 N p核 从 高 能 级 向 低 能 级 跃 迁 时 辐 射 出 来 的,故 D错 误。故 选 C o2.某 行 星 绕 太 阳 运 动 的 轨 道 如 图 所 示,则 以 下 说 法 正 确 的 是()A.该 行 星 在。点 的 向 心 加 速 度 比 在 6、c 两 点 的 都 大 B.该 行 星 在。点 的 速 度 比 在 6、c 两 点 的 速 度 都 更 小 C.行 星 与 太 阳 的 连 线 在 相 等 时 间 内 扫 过 的 面 积 是 不 相 等 的 D.行 星 绕 太
6、阳 做 匀 速 圆 周 运 动,太 阳 在 圆 心 上【答 案】A【详 解】A、根 据 a=E 得 该 行 星 在 a 点 的 向 心 加 速 度 比 在 6、c 两 点 的 都 大,故 A 正 确;rB、根 据 开 普 勒 第 二 定 律 可 知 近 日 点 速 度 大、远 日 点 速 度 小,所 以 该 行 星 在 a 点 的 速 度 比 在 b、c 两 点 的 速 度 都 更 大,故 B错 误;C、由 开 普 勒 第 二 定 律 得 相 等 时 间 内,太 阳 和 运 动 着 的 行 星 的 连 线 所 扫 过 的 面 积 是 相 等 的,故 C错 误;D、由 开 普 勒 第 一 定 律
7、 可 知,太 阳 一 定 在 椭 圆 的 一 个 焦 点 上,行 星 绕 太 阳 做 椭 圆 运 动,故 D 错 误;故 选 A.3.如 图 所 示,在 水 平 转 盘 上 的 4、C 两 个 位 置 放 置 两 个 由 同 一 材 料 做 成 的 可 视 为 质 点 的 物 块,两 物 块 质 量 相 等,其 中 A 与 转 轴 的 距 离 是 C 与 转 轴 的 距 离 的 一 半。当 转 盘 以 某 一 角 速 度 匀 速 转 动 的 时 候,两 个 物 块 都 没 有 发 生 相 对 滑 动,下 列 说 法 中 不 正 确 的 是()A.4 处 物 块 的 向 心 加 速 度 小 B.
8、C 处 物 块 受 到 的 静 摩 擦 力 大 C.当 角 速 度 逐 渐 增 大 时,C 处 的 物 块 最 先 滑 动 起 来 D.当 角 速 度 逐 渐 增 大 时,两 物 块 同 时 滑 动 起 来【答 案】D【详 解】根 据“=3%得 rArC,aAaC静 摩 擦 力 提 供 所 需 向 心 力,且 有 FAFC本 题 选 择 不 正 确 的,故 选 D。4.若 甲、乙 两 束 单 色 光,经 过 同 一 单 缝 后 的 衍 射 图 样 如 甲、乙 所 示。则 下 列 说 法 正 确 的 是()甲 乙 A.若 单 缝 宽 度 变 窄,则 两 种 衍 射 条 纹 宽 度 均 变 窄,条
9、 纹 亮 度 也 变 暗 B.若 单 缝 宽 度 变 窄,则 两 种 衍 射 条 纹 宽 度 都 变 宽,条 纹 亮 度 也 变 亮 C.在 同 一 介 质 中 传 播,甲 光 比 乙 光 的 传 播 速 度 小 D.甲 光 和 乙 光 以 相 同 的 入 射 角 从 水 中 射 入 空 气,在 空 气 中 只 能 看 到 一 种 光 时,一 定 是 甲 光【答 案】C【详 解】A B.若 单 缝 宽 度 变 窄,则 两 种 衍 射 条 纹 宽 度 都 变 宽,因 为 通 过 的 光 变 少,所 以 亮 度 变 暗。A B错 误;C.甲、乙 两 束 单 色 光,经 过 同 一 单 缝 后 乙
10、光 的 中 央 亮 条 纹 较 宽,说 明 乙 光 波 长 较 长,则 在 同 一 介 质 中 乙 光 的 折 射 率 较 小,根 据v=n可 知,甲 光 比 乙 光 的 传 播 速 度 小。C正 确;D.乙 光 的 折 射 率 较 小,根 据.1sin C=n所 以 乙 光 的 临 界 角 较 大,则 甲 光 和 乙 光 以 相 同 的 入 射 角 从 水 中 射 入 空 气,在 空 气 中 只 能 看 到 一 种 光 时,一 定 是 乙 光。D错 误。故 选 C o5.将 地 面 上 静 止 的 货 物 竖 直 向 上 吊 起,货 物 由 地 面 运 动 至 最 高 点 过 程 的 v-t
11、图 像 如 图 所 示,以 下 判 断 正 确 的 是()A.前 3 s内 货 物 上 升 了 6mB.最 后 2 s内 货 物 下 降 了 6mC.第 3s末 至 第 5s末 的 过 程 中,货 物 的 机 械 能 守 恒 D.前 3 s内 与 最 后 2 s内 货 物 的 平 均 速 度 相 同【答 案】D【详 解】A.图 像 中 图 像 与 t 轴 所 围 的 面 积 表 示 位 移,由 图 像 可 知 前 3s加 速 上 升,位 移 为 9m,故 A 错 误:B.最 后 2s减 速 上 升,位 移 为 6 m,故 B错 误;C.第 3s末 至 第 5s末 的 过 程 中,物 体 在 拉
12、 力 作 用 下 匀 速 上 升,动 能 没 变,但 重 力 势 能 增 加,所 以 物 体 的 机 械 能 增 加,故 C错 误;D.根 据 匀 变 速 直 线 运 动 的 推 论,平 均 速 度 等 于 初 末 速 度 和 的 一 半 可 知 前 3s与 最 后 2s平 均 速 度 均 为 3 m/s,故 D正 确。故 选 D。6.如 图 所 示,氢 原 子 在 不 同 能 级 间 发 生、6、c 三 种 跃 迁 时,释 放 光 子 的 波 长 分 别 是 4、4、4,则 下 列 说 法 正 确 的 是()A.从=2能 级 跃 迁 到”=1能 级 时,电 子 的 动 能 减 少 B.从=2
13、能 级 跃 迁 到”=1能 级 时,释 放 光 子 的 波 长 为 4-4C.用 e V 的 电 子 碰 撞 处 于 基 态 的 氢 原 子 时,氢 原 子 一 定 不 会 发 生 跃 迁 D.一 群 处 于=3 能 级 的 氢 原 子 发 生 能 级 跃 迁 时,辐 射 出 的 最 小 光 子 能 量 为 1.89eV【答 案】D【详 解】A.从=2 能 级 跃 迁 到=1能 级 时,释 放 能 量,氢 原 子 的 能 量 减 少,电 子 的 势 能 减 少,动 能 增 加,A 错 误;B.由 跃 迁 假 设,可 得 h/E E解 得 444 一 4故 B错 误;C.电 子 碰 撞 处 于
14、基 态 的 氢 原 子 时,电 子 会 将 一 部 分 能 量 转 移 给 氢 原 子,如 果 这 部 分 能 量 正 好 等 于 两 能 级 之 间 的 能 力 差,则 氢 原 子 可 以 发 生 跃 迁,C错 误;D一 群 处 于 力=3能 级 的 复 原 子 发 生 能 级 跃 迁 时,可 以 辐 射 出 三 种 光 子,其 能 量 分 别 为 A=E 3-&=L 8 9 e VAF,=E3-l=12.09eV化=E r E=10.2eVD正 确。故 选 Do7.图 甲 左 侧 的 调 压 装 置 可 视 为 理 想 变 压 器,负 载 电 路 中 处=55Q,/?j=110Q,A、V
15、为 理 想 电 流 表 和 电 压 表,若 流 过 负 载 R 的 正 弦 交 变 电 流 如 图 乙 所 示,已 知 原、副 线 圈 匝 数 比 为 2:1,下 列 表 述 正 确的 是 A.电 流 表 的 示 数 为 2 AB.原 线 圈 中 交 变 电 压 的 频 率 为 100 H zC.电 压 表 的 示 数 为 156 VD.变 压 器 的 输 入 功 率 330 W【答 案】D【详 解】由 图 乙 可 知,负 载 4 的 电 流 的 最 大 值 为 2 v L 4,所 以 电 流 的 有 效 值 为 2A;根 据 电 路 图 可 知,电 阻 比 的 电 压 为=。&=255=11
16、0丫,即 副 线 圈 上 的 电 压 为 110V,所 以 电 压 表 的 读 数 为 110V,所 以 电 阻 凡 的 电 流 4 2=今=罂=4,所 以 原 线 圈 上 的 电 流 A=-A=-(4,+2)=1X(2+1)=1.5A,AC错 误;由 图 乙 可 知 该 交 流 电 的 周 期 是 0.0 2 s,则 频 率/=。=圭=50法,由 于 变 压 器 不 改 变 交 流 电 的 频 率,所 以 原 线 圈 中 交 变 电 压 的 频 率 为 50Hz,B错 误;变 压 器 的 输 出 功 率:=t 72(4,+/,2)=110 x(2+l)=3 3 0 W,所 以 变 压 器 的
17、 输 入 功 率 也 是 330W,D 正 确.8./O W N为 玻 璃 等 腰 三 棱 镜 的 横 截 面,ON=OM,a、分 两 束 可 见 单 色 光(关 于 0(7)对 称,从 空 气 垂 直 射 入 棱 镜 底 面 M N,在 棱 镜 侧 面 O M、O N上 反 射 和 折 射 的 情 况 如 图 所 示,则 下 列 说 法 正 确 的 是()A.在 棱 镜 中“光 束 的 折 射 率 大 于 6 光 束 的 折 射 率 B.在 棱 镜 中,a 光 束 的 传 播 速 度 小 于 6 光 束 的 传 播 速 度C.a.b 两 束 光 用 同 样 的 装 置 分 别 做 单 缝 衍
18、 射 实 验,a 光 束 比 6 光 束 的 中 央 亮 条 纹 宽 D.a、b 两 束 光 用 同 样 的 装 置 分 别 做 双 缝 干 涉 实 验,。光 束 比 b 光 束 的 条 纹 间 距 小【答 案】C【详 解】AB.由 光 路 图 看 出,6 光 束 在 N O 面 上 发 生 了 全 反 射,而。光 束 在 M O 面 上 没 有 发 生 全 反 射,而 入 射 角 相 同,说 明 6 光 的 临 界 角 小 于。光 的 临 界 角,由.八 1smC=n分 析 得 知,玻 璃 对。光 束 的 折 射 率 小 于 b 光 束 的 折 射 率,由 cv=n得 知 在 玻 璃 砖 中
19、。光 的 传 播 速 度 比 b 光 大,故 AB错 误;C.由 于 玻 璃 对。光 的 折 射 率 小 于 6 光 的 折 射 率,则。光 的 频 率 比 b 光 的 低,光 的 波 长 比 b 光 的 长,所 以。光 比 6 光 更 容 易 发 生 明 显 的 衍 射 现 象,用 同 样 的 装 置 分 别 做 单 缝 衍 射 实 验,a 光 束 比 6 光 束 的 中 央 亮 条 纹 宽,故 C 正 确;D.根 据 条 纹 间 距 公 式 L,Ax=/d可 知 双 缝 干 涉 条 纹 间 距 与 波 长 成 正 比,所 以。光 束 的 条 纹 间 距 大,故 D 错 误。故 选 Co9.
20、小 刚 同 学 在 校 运 动 会 上 参 加 跳 远 比 赛,其 运 动 轨 迹 可 以 简 化 为 如 图 所 示,小 刚 的 起 跳 时 速 度 方 向 与 水 平 方 向 夹 角 为 a,跳 远 成 绩 为 s,在 空 中 与 离 地 面 的 最 大 距 离 为 人 若 小 刚 同 学 可 视 为 质 点,不 计 空 气 阻 力,下 列 判 断 正 确 的 是()【答 案】A【详 解】斜 抛 运 动 的 对 称 性,可 知 小 刚 与 起 跳 点 到 最 高 点 的 过 程 中,水 平 位 移 为 1,则 此 过 程 中 的 水 平 方 向 有故 选 A=%cos at竖 直 方 向
21、上 有 h=vs m a.t2解 得 4htana=一 1 0.如 图,在 竖 直 放 置 的 光 滑 的 半 圆 弧 形 绝 缘 固 定 细 管 的 圆 心。处 放 一 个 固 定 的 点 电 荷,将 质 量 为 加、带 电 量 为+夕 的 可 视 为 质 点 的 小 球 从 圆 管 的 水 平 直 径 端 点 N 由 静 止 释 放,小 球 沿 细 管 滑 到 最 低 点 8 时,对 管 壁 恰 好 无 压 力,则 放 于 圆 心 处 的 点 电 荷 在 0 8 中 点 处 的 电 场 强 度 的 大 小 为()【答 案】D【详 解】由 于 点 电 荷 形 成 的 电 场 中,以 点 电
22、荷 为 圆 心 的 圆 面 上 的 电 势 相 等,为 等 势 面,所 以 在 该 面 上 移 动,电 场 力 不 做 功,故 在 8 点 有 mgR=mv2根 据 牛 顿 第 二 定 律 可 得 Eq-mg=w-联 立 解 得 E上 q根 据 E=k?厂 可 知,在 点 8 处 有 q R-在 O B 中 点 处 有=4 4 山(驷 2 R q故 选 D。二、非 选 择 题:共 5 题,共 6 0分。其 中 第 1 2题 第 1 5题 解 答 时 请 写 出 必 要 的 文 字 说 明、方 程 式 和 重 要 的 演 算 步 骤,只 写 出 最 后 答 案 的 不 能 得 分;有 数 值 计
23、 算 时,答 案 中 必 须 明 确 写 出 数 值 和 单 位。11.某 小 组 同 学 用 多 用 电 表 做 了 以 下 两 个 实 验:用 欧 姆 挡 测 量 一 电 阻 的 阻 值(约 15K2 2.沏,进 行 了 如 图 甲 所 示 的 四 个 操 作,正 确 的 顺 序 是 _;其 中 步 骤 的 指 针 指 在 图 乙 所 示 的 刻 度 处,该 同 学 选 择 的 倍 率 为 图 乙 图 丙(2】欧 姆 表 的 内 部 电 路 可 简 化 为 一 个 电 动 势 为 E的 电 源、一 个 电 流 表 和 一 个 电 阻 串 联 而 成。为 了 测 量 多 用 电 表 欧 姆
24、挡 在“x 1k”挡 时 的 内 部 电 阻、电 动 势 和 红、黑 表 笔 短 接 时 流 出 多 用 电 表 的 电 流 j,该 同 学 将 多 用 电 表 的 选 择 开 关 调 到“x io。”挡 进 行 欧 姆 调 零 后,设 计 了 如 图 丙 所 示 的 电 路。心 检 查 发 现 电 路 中 有 接 线 错 误,其 错 误 是;正 确 连 接 线 路 后,闭 合 开 关,改 变 电 阻 箱 的 阻 值,得 到 多 组 电 流 表 的 示 数/和 电 阻 箱 的 阻 值 心 作 出 图 线 如 图 丁,该 图 线 纵 轴 截 距 为 b,斜 率 为 上 若 忽 略 毫 安 表 内
25、 阻,由 图 可 得 电 动 势E=,内 部 电 路 电 阻=,红、黑 表 笔 短 接 时 流 出 多 用 电 表 的 电 流 若 考 虑 到 毫 安 表 内 阻 的 影 响,七、和/一 这 三 个 物 理 量 的 测 量 值 小 于 真 实 值 的 是 选 填“E”、arn或 L”)。【答 案】岔 X100f2)电 流 表 的 正 负 接 线 柱 接 反:y h;工、i t 7.【解 析】先 进 行 机 械 调 零,将 选 择 开 关 旋 至 欧 姆 挡 合 适 挡 位,再 将 红 黑 表 笔 短 接 进 行 欧 姆 调 零,最 后 将 表 笔 接 在 电 阻 两 端,测 电 阻 的 阻 值
26、,因 此 正 确 的 操 作 顺 序 为:电 阻 的 阻 值 约 L5 2,2r。图 乙 所 示 的 刻 度 读 数 为 1 9,故 该 同 学 选 择 的 倍 率 为 x 100;2 多 用 电 表 电 流 是 从 红 表 笔 流 入,黑 表 笔 流 出,欧 姆 挡 内 置 电 源,因 此 红 衣 笔 接 电 源 负 极,黑 表 笔 接 电 源 正 极,因 此 电 路 中 接 线 错 误 是 电 流 表 的 正 负 接 线 柱 接 反;面 实 验 电 路 图 可 知 E=1(p+r)转 化 可 得 一 则 有 k解 得:匚 1,历 了 1E=i r=E J=i 由 闭 合 电 路 欧 姆 定
27、 律,不 考 虑 电 表 影 响 时 J曲+3,6.=弧+3解 得:_&2若 考 虑 电 流 表 影 响 时 勿=I式 殳+”+4),8.=取)解 得:k n-。rjr_S=ft_ 叼 比 较 可 得,测 得 的 电 动 势 准 确,内 阻 偏 大;又 因 为,1m-因 此 测 得 的 _ 偏 小;三、解 答 题 12.如 图 甲 所 示,一 个 圆 形 线 圈 的 匝 数”=1000匝,线 圈 面 积 S=200cm2,线 圈 的 电 阻 片 1Q,线 圈 外 接 一 个 阻 值 R=4C的 电 阻,把 线 圈 放 入 一 方 向 垂 直 线 圈 平 面 向 里 的 匀 强 磁 场 中,磁
28、感 应 强 度 随 时 间 变 化 的 规 律 如 图 乙 所 示,求:前 4s内 的 感 应 电 动 势 的 大 小 以 及 通 过 R 的 电 流 方 向;(2)/=5s时,电 阻 H 两 端 的 电 压 U。【答 案】IV,通 过 R 的 电 流 方 向 自 下 而 上;3.2V【详 解】(1)前 4s内 磁 通 量 的 变 化 量=叫-=5(层-幻=200 x 1(T)x(0.4-0.2)Wb=4x10”wb由 法 拉 第 电 磁 感 应 定 律 得 小 詈=1000 x 半 V=1 V通 过 K 的 电 流 方 向 自 下 而 上。由 图 可 知=0.2T/s2根 据 法 拉 第 电
29、 磁 感 应 定 律 有E=NSB=i ooo x 2 x 10-2*0.2=4VAz t根 据 全 电 路 欧 姆 定 律 1=-7?+r根 据 U=IR解 得 4U=x4=3.2V4+113.真 空 泵 抽 气 腔 与 容 器 相 连,活 塞 向 左 运 动 时 即 从 容 器 中 抽 气,活 塞 向 右 运 动 时 阀 门 自 动 关 闭,将 进 入 气 腔 内 的 气 体 全 部 排 出,示 意 图 如 图 甲。设 抽 气 过 程 中 抽 气 腔 与 容 器 中 的 气 体 压 强 始 终 相 等,每 次 抽 气 活 塞 均 从 抽 气 腔 最 右 端 移 动 至 最 左 端.已 知
30、容 器 的 容 积 为 外,抽 气 腔 的 容 积 为 匕,初 始 时 刻 气 体 压 强 为 P。.(1)若 抽 气 过 程 中 气 体 的 温 度 保 持 不 变,求 第 一 次 抽 气 后 容 器 中 气 体 的 压 强。;(2)若 在 绝 热 的 条 件 下,某 次 抽 气 过 程 中,气 体 压 强 P 随 体 积 忆 变 化 的 规 律 如 图 乙,求 该 过 程 气 体 内 能 的 变 化 量 A U。P。=0|容 器 P o 1 抽 气 腔 J_ O.6Po/U _-1活 塞 阀 门。(甲)【答 案】P二 岂;(2)AU=-0.87%+1【详 解】(1)等 温 变 化,第 一
31、次 抽 气 4 4=尸(匕+)得 p=&n+1(2)绝 热 过 程 可 知 4Vo(乙)又 有少=_私 H=_ 乙+;6月,(匕)=_0 8凡 N 1根 据 热 力 学 第 一 定 律 A。=少+。=%=-0.阴“J/。1 4.如 图 所 示,内 壁 光 滑 的 圆 锥 筒,圆 锥 的 轴 线 竖 直,顶 角 为 29=60。,底 面 半 径 为 心 在 底 面 圆 心。处,系 一 个 轻 质 细 线,长 也 为 R,细 线 的 另 一 端 连 一 个 小 球,小 球 可 视 为 质 点.现 给 小 球 一 个 初 速 度,使 其 做 水 平 圆 周 运 动,已 知 重 力 加 速 度 为 g
32、,则:(1)要 使 小 球 不 碰 到 锥 筒,小 球 的 线 速 度 不 超 过 多 大?(2)要 使 细 线 无 拉 力,小 球 的 线 速 度 应 满 足 什 么 条 件?【详 解】(1)小 球 恰 好 与 筒 壁 接 触,但 与 筒 壁 无 作 用 力,设 此 时 小 球 的 速 度 为 匕,受 力 如 图 1,由 牛 顿 定 律 得 耳 sin30=心 R sin 30解 得 所 以,小 球 速 度 4 小 球 不 会 碰 到 筒 壁(2)小 球 恰 好 与 筒 壁 接 触,但 线 的 拉 力 为 零,设 此 时 小 球 的 速 度 为 巧,受 力 如 图 2,由 牛 顿 定 律 得
33、 M cos30=,明 Rsin30解 得:v2=6 gR当 细 线 达 到 水 平 时,线 的 拉 力 为 零.设 此 时 小 球 的 速 度 为 匕,受 力 如 图 3由 牛 顿 定 律 得 N2 cos 30=等,M sin 30=mg解 得 匕=JyfigR所 以 要 使 细 线 无 拉 力,小 球 的 速 度 应 满 足:%加 J 百 gR1 5.如 图 所 示,两 个 同 心 圆 是 磁 场 的 理 想 边 界,内 圆 半 径 为 及,外 圆 半 径 为 百 R,磁 场 方 向 垂 直 于 纸 面 向 里,内 外 圆 之 间 环 形 区 域 磁 感 应 强 度 为 8,内 圆 的
34、磁 感 应 强 度 为 f=0时 一 个 质 量 为 机,带 一 口 电 量 的 离 子(不 计 重 力),从 内 圆 上 的/点 沿 半 径 方 向 飞 进 环 形 磁 场,刚 好 没 有 飞 出 磁 场.X X,/、,X X X X、/-产-、/,,A 0、/x/X X、X/X,X X X;!x、B B x、X X,/;、x X X B X/、/(1)求 离 子 速 度 大 小(2)离 子 自/点 射 出 后 在 两 个 磁 场 不 断 地 飞 进 飞 出,从,=0开 始 经 多 长 时 间 第 一 次 回 到 力 点?(3)从/=0开 始 到 离 子 第 二 次 回 到 N 点,离 子
35、在 内 圆 磁 场 中 运 动 的 时 间 共 为 多 少?(4)画 出 从,=0到 第 二 次 回 到 N 点 离 子 运 动 的 轨 迹.(小 圆 上 的 黑 点 为 圆 周 的 等 分 点,供 画 图 时 参 考)【答 案】(1)3 避;(2)鲁;(3)与;轨 迹 如 图:3gB qBqvB=m r,由 图 中 几 何 关 系 得(例-尸)=R 2+d得 3由 以 上 各 式 得 丫=(2)离 子 从 Z 出 发 经 C、力 第 一 次 回 到 Z 轨 迹 如 图,在 内 圆 的 磁 场 区 域 3 r2可 得 钎 写=3 百&彩 周 期-2加 分 67nnT、=-=-2 v qB由 几 何 关 系 可 知 在 外 磁 场 区 域 的 周 期 T 24耳 271m1 v qB由 几 何 关 系 可 知 4乃 a=3离 子 AT CT DT/的 时 间 c 2T4=2 X7+-7;1 7rm=3qB(3)从,=0开 始 到 离 子 第 二 次 回 到/点,离 子 在 内 圆 磁 场 中 共 运 动 6 次,时 间 为 公 匕=6 x/(4)轨 迹 如 图:得 FQ