XX選考高考物理大一輪復(fù)習(xí)單元滾動(dòng)檢測卷十二波粒二象性原子結(jié)構(gòu)原子核

XX選考版高考物理大一輪復(fù)習(xí)單元轉(zhuǎn)動(dòng)檢測卷十二波粒二象性原子構(gòu)造原子核XX選考版高考物理大一輪復(fù)習(xí)單元轉(zhuǎn)動(dòng)檢測卷十二波粒二象性原子構(gòu)造原子核PAGEXX選考版高考物理大一輪復(fù)習(xí)單元轉(zhuǎn)動(dòng)檢測卷十二波粒二象性原子構(gòu)造原子核單元轉(zhuǎn)動(dòng)檢測卷十二波粒二象性原子構(gòu)造原子核考生注意：1.本試卷分選擇題部分和非選擇題部分，共4頁.2.答卷前，考生務(wù)必用藍(lán)、黑色筆跡的鋼筆或圓珠筆將自己的姓名、班級(jí)、學(xué)號(hào)填寫在相應(yīng)地點(diǎn)上.3.本次考試時(shí)間90分鐘，滿分100分.選擇題部分一、選擇題Ⅰ(此題共8小題，每題3分，共24分.每題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，不選、多項(xiàng)選擇、錯(cuò)選均不得分)1.以下說法中正確的選項(xiàng)是()A.放射性元素發(fā)生一次β衰變，原子序數(shù)減小1B.一群氫原子從n＝5的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，有可能輻射出10種不同樣頻次的光子C.盧瑟福經(jīng)過α粒子散射實(shí)驗(yàn)說了然原子核內(nèi)部是有構(gòu)造的D.原子核衰變時(shí)電荷數(shù)和質(zhì)量都守恒答案B分析放射性元素發(fā)生一次β衰變，原子序數(shù)增添1，A錯(cuò)誤；一群氫原子從n＝5的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，Ceq\o\al(2,5)＝10，有可能輻射出10種不同樣頻次的光子，B正確；α粒子散射實(shí)驗(yàn)說了然原子的核式構(gòu)造，C錯(cuò)誤；原子核衰變時(shí)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，質(zhì)量不守恒，D錯(cuò)誤.2.一群氫原子處于同一較高的激發(fā)態(tài)，它們向較低激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷的過程中()A.可能汲取一系列頻次不同樣的光子，形成光譜中的若干條暗線B.可能發(fā)出一系列頻次不同樣的光子，形成光譜中的若干條亮線C.只汲取頻次必然的光子，形成光譜中的一條暗線D.只發(fā)出頻次必然的光子，形成光譜中的一條亮線答案B分析處于較高能級(jí)的電子可以向較低的激發(fā)態(tài)躍遷，能量減小，原子要放出光子，激發(fā)態(tài)不堅(jiān)固可能連續(xù)向較低能級(jí)躍遷，所以原子要發(fā)出一系列頻次的光子，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確.3.(2018·寧波市3月選考)撐桿跳高是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的體育運(yùn)動(dòng)，如圖1所示，圓滿的過程可以簡化成三個(gè)階段：持桿助跑、撐桿起跳上漲、越桿著落.撐桿跳高的過程中包含好多物理知識(shí)，以下說法正確的選項(xiàng)是()圖1A.持桿助跑過程，重力的反作使勁是地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力B.撐桿起跳上漲階段，曲折的撐桿對(duì)人的作使勁大于人對(duì)撐桿的作使勁C.撐桿起跳上漲階段先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)D.最高點(diǎn)手已走開撐桿，運(yùn)動(dòng)員還可以連續(xù)超出橫桿，是因?yàn)橛龅搅艘粋€(gè)向前的沖力答案C4.(2018·溫州市期末改編)如圖2所示，在高速轉(zhuǎn)動(dòng)的洗衣機(jī)脫水桶內(nèi)壁上，有一件濕衣服隨桶一同轉(zhuǎn)動(dòng)，在保證衣服不滑動(dòng)的狀況下，以下說法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()圖2A.桶轉(zhuǎn)速減小時(shí)，衣服對(duì)桶壁的壓力變小B.桶轉(zhuǎn)速減小時(shí)，衣服對(duì)桶壁的壓力變大C.桶轉(zhuǎn)速增大時(shí)，衣服遇到的摩擦力不變D.桶轉(zhuǎn)速足夠大時(shí)，衣服上的水滴將做離心運(yùn)動(dòng)答案B分析衣服遇到重力、桶壁的支持力和靜摩擦力的作用，因?yàn)橐路诿撍皟?nèi)壁上不掉下來，豎直方向上的重力與靜摩擦力二力均衡，靠支持力供給向心力，跟著脫水桶轉(zhuǎn)速的減小，支持力減小，衣服對(duì)桶壁的壓力也減小，但靜摩擦力不變，故A、C正確，B錯(cuò)誤；衣服對(duì)水滴的附著力供給其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，跟著脫水桶轉(zhuǎn)速的增添，需要的向心力增添，當(dāng)附著力不足以供給需要的向心力時(shí)，衣服上的水滴將做離心運(yùn)動(dòng)，故D正確.5.(2018·臺(tái)州中學(xué)統(tǒng)練)如圖3所示，地球可以看做一個(gè)球體，O點(diǎn)為地球球心，位于臨海的物體A和位于赤道上的物體B，都隨處球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則()圖3A.物體的周期TA>TBB.物體的周期TA＝TBC.物體的線速度大小vA>vBD.物體的角速度大小ωA<ωB答案B分析物體A和B均靜置在地面上，共軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度、周期均同樣，即ωA＝ωB，TA＝TB，故A、D錯(cuò)誤，B正確；依據(jù)v＝rω，可知，B物體的軌道半徑較大，所以B物體的線速度較大，即有vB>vA，故C錯(cuò)誤.6.(2018·寧波市要點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)如圖4所示，相距為d的平行板A和B之間有電場強(qiáng)度為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場.電場中C點(diǎn)距B板的距離為0.3d，D點(diǎn)距A板的距離為0.2d，有一個(gè)質(zhì)量為m的帶電微粒沿圖中虛線所示的直線從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至D點(diǎn)，若重力加快度為g，則以下說法正確的選項(xiàng)是()圖4A.該微粒在D點(diǎn)時(shí)的電勢能比在C點(diǎn)時(shí)的大B.該微粒做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C.在此過程中電場力對(duì)微粒做的功為0.5mgdD.該微粒帶正電，所帶電荷量大小為q＝eq\f(mg,E)答案C7.(2018·余姚中學(xué)期中)質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小物塊，從傾角為θ的圓滑絕緣斜面上由靜止下滑，整個(gè)斜面置于方向水平向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感覺強(qiáng)度的大小為B，如圖5所示，若帶電小物塊下滑后某時(shí)辰對(duì)斜面的作使勁恰巧為零，以下說法正確的選項(xiàng)是()圖5A.小物塊必然帶正電荷B.小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)C.小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做加快度增大，而速度也增大的變加快直線運(yùn)動(dòng)D.小物塊在斜面上下滑過程中，小物塊對(duì)斜面的壓力為零時(shí)的速率為eq\f(mgcosθ,Bq)答案D8.(2018·臺(tái)州中學(xué)統(tǒng)練改編)如圖6所示，一電動(dòng)自行車動(dòng)力電源上的銘牌標(biāo)有“36V,12Ah”字樣.它正常工作時(shí)電源輸出電壓為30V，額定輸出功率為180W.因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)發(fā)熱造成耗資，電動(dòng)機(jī)的效率為80%，不考慮其余零件的摩擦耗資.已知運(yùn)動(dòng)時(shí)自行車遇到的阻力恒為288N，以下說法正確的選項(xiàng)是()圖6A.電源內(nèi)阻為1Ω，額定工作電流為5AB.電動(dòng)自行車電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為6ΩC.電動(dòng)自行車保持額定功率勻速行駛的最長時(shí)間是2.4hD.電動(dòng)自行車保持額定功率勻速行駛的最遠(yuǎn)距離是3600m答案D分析由P＝UI可知，額定工作電流I＝eq\f(P,U)＝eq\f(180,30)A＝6A，電源內(nèi)阻為r＝eq\f(E－U,I)＝eq\f(36－30,6)Ω＝1Ω，故A錯(cuò)誤；電動(dòng)車電動(dòng)機(jī)的熱功率P熱＝(1－80%)P＝36W，則由P熱＝I2r1可得，r1＝eq\f(36,62)Ω＝1Ω，故B錯(cuò)誤；電池容量Q＝12Ah，電流I＝6A，則可得：t＝eq\f(Q,I)＝eq\f(12,6)h＝2h，故C錯(cuò)誤；電動(dòng)車勻速行駛時(shí)F＝Ff，則由80%P＝Ffv，解得v＝0.5m/s，則自行車保持額定功率勻速行駛的最遠(yuǎn)距離是x＝vt＝0.5×7200m＝3600m，故D正確.二、選擇題Ⅱ(此題共8小題，每題3分，共24分.每題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中最罕有一個(gè)是符合題目要求的.所有選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得1分，有選錯(cuò)的得0分)9.依據(jù)玻爾的理論，氫原子的能級(jí)是氫原子處于各個(gè)定態(tài)時(shí)的能量值，它包含氫原子系統(tǒng)的電勢能和電子在軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能.當(dāng)一個(gè)氫原子從n＝4能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，以下說法正確的選項(xiàng)是()A.氫原子系統(tǒng)的電勢能增添，電子的動(dòng)能增添B.氫原子系統(tǒng)的電勢能減小，電子的動(dòng)能增添C.氫原子可能輻射6種不同樣波長的光D.氫原子可能輻射3種不同樣波長的光答案BD10.(2018·嘉興市期末)對(duì)于如圖7所示圖片中的物理現(xiàn)象，描繪正確的選項(xiàng)是()圖7A.甲圖，水波由深水區(qū)流傳至淺水區(qū)，波速方向改變，屬于波的反射現(xiàn)象B.乙圖，水波穿過阻攔物的小孔后，能流傳至雙側(cè)地區(qū)，屬于波的衍射現(xiàn)象C.丙圖，兩列同頻次的水波在空間疊加，部分地區(qū)振動(dòng)增強(qiáng)，屬于波的干預(yù)現(xiàn)象D.丁圖，用竹竿舉起蜂鳴器迅速轉(zhuǎn)動(dòng)，聽到蜂鳴器頻次發(fā)生變化，屬于波的多普勒效應(yīng)答案BCD分析水波從深水區(qū)傳到淺水區(qū)改變流傳方向的現(xiàn)象，是波的折射現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；水波穿過阻攔物的小孔后，能流傳至雙側(cè)地區(qū)，屬于波的衍射現(xiàn)象，故B正確；兩列同頻次的水波在空間疊加，部分地區(qū)振動(dòng)增強(qiáng)，屬于波的干預(yù)現(xiàn)象，故C正確；用竹竿舉起蜂鳴器迅速轉(zhuǎn)動(dòng)，聽到蜂鳴器頻次發(fā)生變化，屬于波的多普勒效應(yīng)，故D正確.11.以下說法正確的選項(xiàng)是()A.方程式eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He是重核裂變反響方程B.β衰變所開釋的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)所產(chǎn)生的C.核力是短程力，與核子間的距離相關(guān)，有時(shí)表現(xiàn)為引力，有時(shí)表現(xiàn)為斥力D.原子核所含核子獨(dú)自存在時(shí)的總質(zhì)量等于該原子核的質(zhì)量答案BC分析方程式eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He是α衰變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；β衰變所開釋的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)所產(chǎn)生的，即eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(0,－1)e，選項(xiàng)B正確；核力是短程力，與核子間的距離相關(guān)，有時(shí)表現(xiàn)為引力，有時(shí)表現(xiàn)為斥力，選項(xiàng)C正確；原子核所含核子獨(dú)自存在時(shí)的總質(zhì)量大于該原子核的質(zhì)量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.12.如圖8所示是某金屬在光的照耀下產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻次ν的關(guān)系圖象.由圖象可知以下說法正確的選項(xiàng)是()圖8A.該金屬的逸出功等于EB.該金屬的逸出功等于hνcC.入射光的頻次為2νc時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為ED.入射光的頻次為eq\f(νc,2)時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為eq\f(E,2)答案ABC分析依據(jù)Ek＝hν－W0聯(lián)合Ek－ν圖象得，該金屬的截止頻次等于νc，縱軸截距的絕對(duì)值等于金屬的逸出功，所以逸出功等于E，且E＝hνc，故A、B正確；當(dāng)入射光的頻次為2νc時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為Ek＝2hνc－h(huán)νc＝E，故C正確；當(dāng)入射光的頻次為eq\f(νc,2)時(shí)，小于極限頻次，不可以發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯(cuò)誤.13.氫原子的能級(jí)圖如圖9所示，一群氫原子處于n＝3的激發(fā)態(tài)，這群氫原子輻射出的光子的能量可能是()圖9答案BCD分析一群氫原子處于n＝3的激發(fā)態(tài)可能發(fā)生的躍遷有3→2,3→1,2→1，依據(jù)公式hν＝Em－En可得，若3→2，放出的光子能量為1.89eV，若3→1，放出的光子能量為12.09eV，若2→1，放出的光子能量為10.2eV，故A錯(cuò)誤，B、C、D正確.14.(2019屆湖州市質(zhì)檢)2006年美國和俄羅斯的科學(xué)家利用盤旋加快器，經(jīng)過eq\o\al(48,20)Ca(鈣48)轟擊eq\o\al(249,98)Cf(锎249)發(fā)生核反響，成功合成了質(zhì)量數(shù)為297的第118號(hào)元素.實(shí)驗(yàn)表示，該元素的原子核先放出3個(gè)同樣的質(zhì)量不為零的粒子X，再連續(xù)經(jīng)過3次α衰變后，變?yōu)橘|(zhì)量數(shù)為282的第112號(hào)元素的原子核.則()A.上述過程中的粒子X是電子B.118號(hào)元素的核內(nèi)含有179此中子C.在α衰變過程中，起主要作用的是強(qiáng)互相作用D.在合成第118號(hào)元素的核反響過程中，質(zhì)量數(shù)守恒，所以質(zhì)量不變答案BC分析因?yàn)樵谒プ兊倪^程中質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒.依據(jù)電荷數(shù)守恒可得，118－3×2－112＝0，所以X粒子的電荷數(shù)為零，再依據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒，297－4×3－282＝3，所以X粒子的質(zhì)量數(shù)為1，所以X粒子為中子，A錯(cuò)誤；118號(hào)元素的核內(nèi)含有中子數(shù)297－118＝179個(gè)，B正確；α衰變是原子核內(nèi)的質(zhì)子和中子聯(lián)合成α粒子的過程，故起主要作用的是強(qiáng)互相作用，C正確；在合成第118號(hào)元素的核反響過程中，質(zhì)量數(shù)守恒，質(zhì)量會(huì)損失，D錯(cuò)誤.15.在勻強(qiáng)磁場中有一個(gè)靜止擱置的放射性元素的原子核X，某時(shí)辰沿垂直磁場方向放射出一個(gè)粒子后新核和粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖10所示.已知兩個(gè)圓軌跡的半徑之比為91∶1，此中一個(gè)的運(yùn)動(dòng)方向以以下圖，則可知()圖10A.a是新核的軌跡B.磁場方向垂直于紙面向里C.該放射性元素進(jìn)行的是β衰變D.該放射性元素原子核的核電荷數(shù)為90答案CD16.(2018·湖州市、衢州市、麗水市高三期末)如圖11所示，MN為半圓形玻璃磚截面的直徑，OO′為過圓心且垂直于MN的直線.兩束單色光a、b對(duì)于OO′對(duì)稱，從空氣垂直MN射入玻璃磚中.已知a、b兩束光在真空中的波長分別為λ1、λ2，光子的能量分別是E1、E2，在該玻璃磚中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1、t2(不考慮反射光的運(yùn)動(dòng)時(shí)間)，則依據(jù)光路圖，以下判斷正確的選項(xiàng)是()圖11A.E1>E2B.λ1<λ2C.若該玻璃磚對(duì)a、b兩束光的折射率分別為n1、n2，則eq\f(n1,n2)＝eq\f(t2,t1)D.若a、b兩束光均能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，逸出光電子的最大初動(dòng)能分別為Ek1、Ek2，則eq\f(Ek1,Ek2)＝eq\f(E1,E2)答案AB分析由題圖知玻璃磚對(duì)a光的偏折角大于對(duì)b光的偏折角，則玻璃磚對(duì)a光的折射率大于對(duì)b光的折射率，a光的頻次高，波長短，由E＝hν知E1>E2，λ1<λ2，故A、B正確.由v＝eq\f(c,n)知，a光和b光在玻璃磚中的流傳速度之比為eq\f(v1,v2)＝eq\f(n2,n1).由t＝eq\f(s,v)，s相等，得兩種光在該玻璃磚中流傳的時(shí)間之比eq\f(t1,t2)＝eq\f(v2,v1)＝eq\f(n1,n2)，故C錯(cuò)誤.若a、b兩束光均能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，依據(jù)光電效應(yīng)方程得Ek＝E－W0，W0≠0，則知eq\f(Ek1,Ek2)≠eq\f(E1,E2)，故D錯(cuò)誤.非選擇部分三、非選擇題(此題共6小題，共52分)17.(6分)(1)考證“碰撞中的動(dòng)量守恒”的實(shí)驗(yàn)裝置表示圖如圖12所示，此中1是入射小球，2是被碰小球.為達(dá)成該實(shí)驗(yàn)，要求以下條件中必然知足的是____________.圖12A.m1>m2B.軌道應(yīng)是圓滑的C.兩小球的半徑要同樣D.每次小球1都要從同一高度由靜止?jié)L下(2)另一位同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖13所示實(shí)驗(yàn).質(zhì)量為mA的鋼球A用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，質(zhì)量為mB的鋼球B放在離地面高度為H的平臺(tái)邊沿N點(diǎn)(O點(diǎn)在N點(diǎn)正上方)，懸線在A球開釋前挺直，且懸線與豎直線的夾角為α，O點(diǎn)到A球球心的距離為L；A球開釋后搖動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)恰與B球正碰，碰撞后，A球把輕質(zhì)指示針OC推到與豎直線夾角為β處，B球落到地面上，地面上鋪一張蓋有復(fù)寫紙的白紙D，保持α角度不變，多次重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，白紙上記錄到多個(gè)B球的落點(diǎn)，確立均勻落點(diǎn)到平臺(tái)的水平距離s，得出的表達(dá)式為________.(利用圖中的物理量給出).圖13答案(1)ACD(2)mAeq\r(2L1－cosα)＝mAeq\r(2L1－cosβ)＋mBeq\f(s,\r(2H))18.(8分)小王同學(xué)丈量兩節(jié)串聯(lián)干電池組的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，其連結(jié)的部分實(shí)驗(yàn)電路圖如圖14甲所示.圖14(1)請(qǐng)用筆劃線取代導(dǎo)線，在圖甲中達(dá)成實(shí)物連結(jié).(2)連結(jié)好電路，小王檢查無誤后，閉合開關(guān)，開始實(shí)驗(yàn).電壓表指針如圖乙所示，讀數(shù)為___V.(3)小王在圖丙中已描出各點(diǎn)，請(qǐng)作出電源的U－I圖象.(4)依據(jù)所作的U－I圖象，可得兩節(jié)干電池的總電動(dòng)勢為E＝_____V，總內(nèi)阻r＝____Ω.(結(jié)果均保存三位有效數(shù)字)答案看法析分析(1)實(shí)物連結(jié)圖如圖a所示；(2)電壓表量程為3.0V，則指針示數(shù)為1.80V；(3)U－I圖象如圖b所示；(4)依據(jù)圖象可得，兩節(jié)干電池的總電動(dòng)勢E＝3.00V，內(nèi)阻r＝eq\f(3.0－1.0,0.47)Ω≈4.26Ω.19.(8分)某些建筑資料可產(chǎn)生放射性氣體——氡，氡可以發(fā)生α或β衰變，假如人長久生活在氡濃度過高的環(huán)境中，那么，氡經(jīng)過人的呼吸道積聚在肺部，并放出大批的射線，進(jìn)而危害人體健康，本來靜止的氡核(eq\o\al(222,86)Rn)發(fā)生一次α衰變生成新核釙(Po)，并放出一個(gè)能量為E0＝0.09MeV的光子.已知放出的α粒子動(dòng)能為Eα＝5.55MeV，忽視放出光子的動(dòng)量，但考慮其能量，1u＝931.5MeV/c2.(1)寫出衰變的核反響方程；(2)衰變過程中總的質(zhì)量損失為多少？(保存三位有效數(shù)字)答案(1)eq\o\al(222,86)Rn→eq\o\al(218,84)Po＋eq\o\al(4,2)He＋γ(2)6.16×10－3u分析(1)衰變方程為：eq\o\al(222,86)Rn→eq\o\al(218,84)Po＋eq\o\al(4,2)He＋γ(2)忽視放出光子的動(dòng)量，依據(jù)動(dòng)量守恒定律，0＝pα＋pPo，即新核釙(Po)的動(dòng)量與α粒子的動(dòng)量大小相等，又Ek＝eq\f(p2,2m)，可求出新核釙(Po)的動(dòng)能為EPo＝eq\f(2,109)Eα，由題意，質(zhì)量損失對(duì)應(yīng)的能量以光子的能量和新核、α粒子動(dòng)能形式出現(xiàn)，衰變時(shí)開釋出的總能量為ΔE＝Eα＋EPo＋E0＝Δmc2故衰變過程中總的質(zhì)量損失Δm＝eq\f(ΔE,c2)，代入數(shù)據(jù)解得Δm＝6.16×10－3u.20.(10分)(2018·湖州市、衢州市、麗水市高三期末)某游玩場的滑梯可以簡化為如圖15所示的豎直面內(nèi)的ABCD軌道，AB為長L＝6m、傾角α＝37°的斜軌，BC為水平軌道，CD為半徑R＝15m、圓心角β＝37°的圓弧，軌道AB段粗拙，其余各段均圓滑.一少兒(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)以初速度v0＝2eq\r(3)m/s下滑，沿軌道運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)的速度恰巧為零(不計(jì)經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的能量損失).已知該少兒的質(zhì)量m＝30kg，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.求：圖15(1)該少兒第一次經(jīng)過圓弧C點(diǎn)時(shí)，對(duì)圓弧軌道的壓力；(2)該少兒與AB段的動(dòng)摩擦因數(shù)；(3)該少兒在軌道AB上運(yùn)動(dòng)的總行程s.答案(1)420N，方向豎直向下(2)0.25(3)21m分析(1)由C到D速度減為0，由動(dòng)能定理可得－mg(R－Rcos37°)＝0－eq\f(1,2)mvC2，vC＝2eq\r(15)m/s在C點(diǎn)，由牛頓第二定律得FN－mg＝meq\f(vC2,R)，得FN＝420N依據(jù)牛頓第三定律，少兒對(duì)軌道的壓力大小為420N，方向豎直向下.(2)A到D過程，由動(dòng)能定理得：mgLsinα－μmgLcosα－mgR(1－cosβ)＝0－eq\f(1,2)mv02(或A到C過程，由動(dòng)能定理得：mgLsinα－μmgLcosα＝eq\f(1,2)mvC2－eq\f(1,2)mv02)解得μ＝0.25(3)從A點(diǎn)以初速度滑下，最后會(huì)靜止在BC軌道的B處.由動(dòng)能定理得：mgLsinα－μmgscosα＝0－eq\f(1,2)mv02，可得s＝21m.21.(10分)(2018·溫州市3月選考)如圖16所示，xOy為平面直角坐標(biāo)系，x軸水平，y軸豎直.在x軸上、下方空間都散布著垂直xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場，其磁感覺強(qiáng)度大小分別為B、3B(圖中未畫出)，整個(gè)空間還散布著沿豎直方向的勻強(qiáng)電場.一質(zhì)量為m、電荷量為－q的小球，從坐標(biāo)原點(diǎn)O處以與x軸正方向成30°角的速度v射入第一象限，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng).已知g為重力加快度，空氣阻力不計(jì)，求：圖16(1)該勻強(qiáng)電場的場興盛小和方向；(2)小球從走開O點(diǎn)到第四次經(jīng)過x軸時(shí)間內(nèi)的均勻速度大小；(3)小球從走開O點(diǎn)后eq\f(5,8)T(T為粒子的運(yùn)轉(zhuǎn)周期)時(shí)辰的地點(diǎn)坐標(biāo).答案(1)eq\f(mg,q)豎直向下(2)eq\f(3v,4π)(3)(eq\f(mv,qB)，－eq\f(\r(3)mv,3qB))分析(1)由mg＝qE得，E＝eq\f(mg,q)方向豎直向下(2)由qvB＝meq\f(v2,r1)，qv·3B＝meq\f(v2,r2)，T1＝eq\f(2πr1,v)，T2＝eq\f(2πr2,v)得：r1＝eq\f(mv,qB)，r2＝eq\f(mv,3qB)T1＝eq\f(2πm,qB)，T2＝eq\f(2πm,3qB)小球的運(yùn)動(dòng)軌跡以以下圖小球行進(jìn)的位移x＝OP4＝2(r1－r2)＝eq\f(4mv,3qB)小球行進(jìn)的時(shí)間t＝2(eq\f(T1,6)＋eq\f(5T2,6))＝eq\f(16πm,9qB)小球的均勻速度eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)＝eq\f(3v,4π)(3)T＝eq\f(T1,6)＋eq\f(5T2,6)＝eq\f(8πm,9qB)因eq\f(5T,8)＝eq\f(5πm,9qB)＝eq\f(T1,6)＋eq\f(2T2,6)，即此時(shí)小球位于圖中的P5故橫坐標(biāo)為eq\f(mv,qB)，縱坐標(biāo)為－eq\f(\r(3)mv,3qB)，即地點(diǎn)坐標(biāo)為(eq\f(mv,qB)，－eq\f(\r(3)mv,3qB))22.(10分)如圖17甲所示，間距L＝0.4m的金屬軌道豎直擱置，上端接定值電阻R1＝1Ω，下端接定值電阻R2＝4Ω.此間散布著兩個(gè)有界勻強(qiáng)磁場所區(qū)：地區(qū)Ⅰ內(nèi)的磁場方向垂直紙面