2022年高考物理（廣東卷）真題詳細解讀及評析

廣東省2022年普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試物理

試題評析

2022年高考廣東學(xué)業(yè)水平考試物理試題，依據(jù)新課程標準和新教材，突出

學(xué)科上干內(nèi)容和關(guān)鍵能力的考察，注重體現(xiàn)物理學(xué)科特色，合理選取情境，注

重考查科學(xué)思維和解決實際問題能力。試題注意引導(dǎo)高中物理教學(xué)的科學(xué)素養(yǎng)教

育，加強教考銜接，促進學(xué)生正確價值觀念的形成與發(fā)展，引導(dǎo)考生綜合素質(zhì)

和分析解決實際問題能力的提升，突出對關(guān)鍵能力的考查。試題依托高考評價

體系，深化高中物理基礎(chǔ)性特色，落實立德樹人的根本任務(wù)，堅持正確的育人

方向，促進學(xué)生德智體美勞全面發(fā)展，促進對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，助力素質(zhì)教

育發(fā)展。

2022年高考廣東學(xué)業(yè)水平考試物理試題嚴格依據(jù)課程標準，不偏不怪，注

重在考查中深化基礎(chǔ)性，加強定性和半定量的分析，在具體的情境中考查學(xué)生

對物理本質(zhì)的理解，逐漸形成對物理全局性、整體性認識，引導(dǎo)學(xué)生知其然，

更知其所以然。例如，第1題、第2題，以新情景考查基礎(chǔ)知識。第3題以滑雪

切入，變換角度考查勻加速直線運動、勻速直線運動和平拋運動。

2022年高考湖南學(xué)業(yè)水平考試物理試題創(chuàng)設(shè)聯(lián)系生產(chǎn)生活實際、科學(xué)技

術(shù)進步的真實情境，考查學(xué)生建立物理模型，靈活運用所學(xué)物理知識解決實際

問題的能力，促進學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和發(fā)展。例如，第4題，以簡化的某種

旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機原理圖切入，第5題，以科學(xué)家已經(jīng)能夠制備出能量量子數(shù)〃

較大的氫原子切入，看似經(jīng)典，考查角度創(chuàng)新。

物理實驗是培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)的重要途徑和方式。2022年高考廣東

學(xué)業(yè)水平考試物理試題，創(chuàng)新實驗命題，第11題考查測量小球與橡膠材料碰撞

損失的機械能，第12題考查測量彈性導(dǎo)電繩的電阻實驗，取材于教材，高于教

材，能夠很好的考查學(xué)生的實驗探究能力。對高中物理實驗教學(xué)具有積極導(dǎo)向作

用，引導(dǎo)教學(xué)重視實驗探究，引導(dǎo)學(xué)生自己動手做實驗，切實提升實驗?zāi)芰Α?/p>

試題解析

一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個

選項中，只有一項是符合題目要求的。

I.圖1是可用來制作豆腐的石磨。木柄靜止時，連接的輕繩處于繃緊狀態(tài)。。點

是三根輕繩的結(jié)點，F(xiàn)、工和鳥分別表示三根繩的拉力大小，￡=鳥且/A0B=6（）°。下列

關(guān)系式正確的是（）

S1

耳

A.F=F1B.F=2F1c.F=3RD.E=

【參考答案】D

【命題意圖】本題考查對結(jié)點的受力分析、平衡條件。

【解題思路】

以結(jié)點O為研究對象，分析受力，由平衡條件?？傻肍=2QCOS3（T=6Q,選項D正確。

2.“祝融號”火星車需要“休眠”以度過火星寒冷的冬季。假設(shè)火星和地球的冬季是各自

公轉(zhuǎn)周期的四分之一，且火星的冬季時長約為地球的1.88倍?；鹦呛偷厍蚶@太陽的公轉(zhuǎn)均

可視為勻速圓周運動。下列關(guān)于火星、地球公轉(zhuǎn)的說法正確的是（）

A.火星公轉(zhuǎn)的線速度比地球的大B.火星公轉(zhuǎn)的角速度比地球的大

C.火星公轉(zhuǎn)的半徑比地球的小D.火星公轉(zhuǎn)的加速度比地球的小

【參考答案】D

【命題意圖】本題考查開普勒第三定律、萬有引力定律、牛頓運動定律和勻速圓周運動。

【解題思路】

根據(jù)題述，火星冬季時長為地球的1.88倍，可知火星繞太陽運動周期是地球的1.88倍。由

開普勒第三定律可知，火星繞太陽勻速圓周運動的軌道半徑比地球繞太陽勻速圓周運動的軌

Mmv"\GM

道半徑大，選項C錯誤；由萬有引力提供向心力，,解得丁，由r火

MmGM

＞r地，可得v火＜丫地，A項錯誤：由萬有引力提供向心力，G—1=mo?r,解得co=

r

由r火〉r及，可得3火＜3地，B項錯誤；由萬有引力提供向心力，=ma,解得a="

rr

由r火＞i?地，可得a火Va地，D項正確。

【一題多解】在分析得出火星繞太陽運動周期是地球的1.88倍，即T火＞T址后，利用3=2兀/T,

得出3人＜3?o

3.圖2是滑雪道的示意圖。可視為質(zhì)點的運動員從斜坡上的〃點由靜止自由滑下，經(jīng)過水

平NP段后飛入空中，在Q點落地。不計運動員經(jīng)過N點的機械能損失，不計摩擦力和空

氣阻力。下列能表示該過程運動員速度大小口或加速度大小“隨時間/變化的圖像是（）

C.

【參考答案】c

【命題意圖】本題考查勻變速直線運動，勻速直線運動，平拋運動和對v-t圖像、a-t

圖像的理解。

【解題思路】

根據(jù)題述情景，可知運動員在斜坡上有靜止滑下，做加速度小于g的加速運動，在NP段做

勻速直線運動，從P匕出，做平拋運動，加速度為g,速度不均勻增大，所以圖像C正確。

4.圖3是簡化的某種旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機原理圖。定子是僅匝數(shù)n不同的兩線圈，勺〉〃2，

二者軸線在同一平面內(nèi)且相互垂直，兩線圈到其軸線交點O的距離相等，且均連接阻值為R

的電阻，轉(zhuǎn)子是中心在。點的條形磁鐵，繞。點在該平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動時，兩線圈輸出正弦

式交變電流。不計線圈電阻、自感及兩線圈間的相互影響，下列說法正確的是（）

困3

A.兩線圈產(chǎn)生的電動勢的有效值相等B.兩線圈產(chǎn)生的交變電流頻率相等

C.兩線圈產(chǎn)生的電動勢同時達到最大值D.兩電阻消耗的電功率相等

【參考答案】B

【命題意圖】本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律，交變電流的有效值和電功率。

【解題思路】

由于兩定子線圈匝數(shù)不同，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，轉(zhuǎn)子勻速轉(zhuǎn)動，在兩線圈中產(chǎn)生的電

動勢最大值不相等，有效值不相等，A項錯誤；由于轉(zhuǎn)子勻速轉(zhuǎn)動，所以兩線圈產(chǎn)生的交變

電流頻率相等，B項正確；由于兩線圈二者軸線在同一平面內(nèi)且相互垂直，所以兩線圈產(chǎn)生

的感應(yīng)電動勢不能同時達到最大值,C項錯誤；由于在兩線圈中產(chǎn)生的電動勢最大值不相等,

有效值不相等，根據(jù)P=E2/R,可知所以兩電阻消耗的電功率不相等,D項錯誤。

5.目前科學(xué)家已經(jīng)能夠制備出能量量子數(shù)n較大的氫原子。氫原子第n能級的能量為

￡“=與，其中￡=-13.6eV。圖4是按能量排列的電磁波譜，要使〃=20的氫原子吸收一

n

個光子后，恰好失去一個電子變成氫離子，被吸收的光子是（）

1朱，卜及X射戊

104I0-110*IO1IO1J01

—（eV）

Q4

A.紅外線波段的光子B.可見光波段的光子

C.紫外線波段的光子D.X射線波段的光子

【參考答案】A

【命題意圖】本題考查能級，電磁波譜，氫原子電離及其相關(guān)知識點。

【解題思路】

2

n=20的氫原子能量為E2o=Ei/2O=-O.O34eV,該氫原子其電離能為0.034eV。吸收一個光子，

恰好失去個電子變成氫離子，由圖4所示按能量排列的電磁波譜可知，被吸收的光子是紅

外線波段的光子，A項正確。

6.如圖5所示，在豎直平面內(nèi)，截面為三角形的小積木懸掛在離地足夠高處，一玩具槍的

槍口與小積木上P點等高且相距為L當(dāng)玩具子彈以水平速度丫從槍口向P點射出時，小積

木恰好由靜止釋放,子彈從射出至擊中積木所用時間為人不計空氣阻力。下列關(guān)于子彈的

說法正確的是（）

A,將擊中P點，f大于二B.將擊中P點，，等于四

VV

C.將擊中P點上方，f大于區(qū)D.將擊中p點下方，r等于上

V

【參考答案】B

【命題意圖】本題考查平拋運動規(guī)律和自由落體運動。

【解題思路】

由于子彈水平射出后做平拋運動，小積木做自由落體運動，二者豎直方向運動相同，所以將

擊中P點。子彈水平方向做勻速直線運動，由1=丫a可知t=L/v,B項正確。

7.如圖6所示，一個立方體空間被對角平面MNP。劃分成兩個區(qū)域，兩區(qū)域分布有磁感應(yīng)

強度大小相等、方向相反且與z軸平行的勻強磁場。一質(zhì)子以某一速度從立方體左側(cè)垂直

Oyz平面進入磁場，并穿過兩個磁場區(qū)域。下列關(guān)于質(zhì)子運動軌跡在不同坐標平面的投影中，

可能正確的是（）

D.ox

【參考答案】A

【命題意圖】本題考查帶電粒子在勻強磁場中的勻速圓周運動，左手定則及其相關(guān)知識

點。

【解題思路】

根據(jù)題述情景，質(zhì)子垂直O(jiān)yz平面進入磁場，向y軸正方向偏轉(zhuǎn)穿過MNPQ平面向x軸正

方向偏轉(zhuǎn)，所以可能正確的是A。

二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個

選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有

選錯的得0分。

8.如圖7所示,磁控管內(nèi)局部區(qū)域分布有水平向右的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場。

電子從M點由靜止釋放，沿圖中所示軌跡依次經(jīng)過N、P兩點。己知M、P在同一等勢面

上，下列說法正確的有（）

A.電子從N到P,電場力做正功

B.N點的電勢高于P點的電勢

C.電子從M到N,洛倫茲力不做功

D.電子在M點所受的合力大于在P點所受的合力

【參考答案】BC

【命題意圖】本題考查帶電粒子在電場和磁場的復(fù)合場中運動，等勢面，洛倫茲力，電勢，

電場力做功，洛倫茲力做功等知識點。

【解題思路】

電子從M點由靜止釋放，從M到N,電場力做正功。由于M、P在同一等勢面上，電子從

N到P,電場力做負功，A錯誤；根據(jù)沿電場線方向，電勢降低，可知N點電勢高于P點

電勢，B正確；根據(jù)洛倫茲力方向與速度方向垂直，對帶電粒子永遠不做功，可知電子從M

到N,洛倫茲力不做功，C正確；由于洛倫茲力不做功，M、P在同一等勢面上，電子在M

點和P點速度都是零，所以電子在M點和P點都是只受到電場力作用，所以電子在M點所

受的合力等于在P點所受的合力，D錯誤。

9.如圖8所示，載有防疫物資的無人駕駛小車,在水平MN段以恒定功率200W、速度5m/s

勻速行駛,在斜坡p。段以恒定功率570W、速度2m/s勻速行駛。己知小車總質(zhì)量為50kg,

MN=PQ=20m,PQ段的傾角為30°,重力加速度g取10m/s2,不計空氣阻力。下

列說法正確的有()

A.從M到M小車牽引力大小為40NB.從M到M小車克服摩擦力做功800J

C.從P到。，小車重力勢能增加1x104JD.從P到。，小車克服摩擦力做功7(X)J

【參考答案】ABD

【命題意圖】本題考查功率，平衡條件，重力勢能和摩擦力做功的計算。

【解題思路】

從M到N,由P尸到vi，解得小車牽引力/產(chǎn)P/ni=200/5N=40N,A正確;從M到N,小

車勻速行駛，牽引力等于摩擦力，可得摩擦力6=B=40N,小車克服摩擦力做功W仔

fix=40x20J=80()J,B正確；從P到Q,小車上升高度h=PQsin3(T=2OxO.5m=IOm,小車重力

勢能增力□△Ep=mgh=5OxlOxlOJ=5OOOJ,C錯誤；從P到Q,由尸2=F2V2,解得小車牽引力

P2/V2=57O/2N=285N,從P到Q,小車勻速行駛,小車牽引力F2=f2+mgsin30°,解得f2=

F2-mgsin3O0=285N-5Ox10x1/2N=35N?hkP到Q,小車克服摩擦力做功W12=f2x=35x20J=700J,

D正確。

【一題多解】對選項B,由于小車勻速運動，動能不變，也可利用動能定理，得出W,-Wfl=0,

W^PitHti=x/vi，WHJWfi=W=P|x/vi=200x20/5J=800J,對選項D,由于小車勻速運動,動

能不變，也可利用功能關(guān)系，得出W2-Wf2=AEp=〃7g/?,W2=P2t2，t2=x/V2，得出Wfi=W2-AMg/z

=P2X/V2-mgh=570x20/2J-50xl0xl0J=700Jo

10.如圖9所示，水平地面（。孫平面）下有一根平行于），軸且通有恒定電流/的長直導(dǎo)線。

P、M和N為地面上的三點，P點位于導(dǎo)線正上方，MN平行于），軸，PN平行于x軸。一閉

合的圓形金屬線圈，圓心在P點，可沿不同方向以相同的速率做勻速直線運動，運動過程

中線圈平面始終與地面平行。下列說法正確的有（）

A.N點與M點的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同

B.線圈沿PN方向運動時，穿過線圈的磁通量不變

C.線圈從P點開始豎直向上運動時，線圈中無感應(yīng)電流

D.線圈從P到M過程的感應(yīng)電動勢與從P到N過程的感應(yīng)電動勢相等

【參考答案】AC

【命題意圖】本題意在考查電流產(chǎn)生磁場、磁通量、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件和法拉第電磁感應(yīng)

定律。

【解題思路】

由于題述水平地面下的導(dǎo)線為通有恒定電流I的長直導(dǎo)線，且平行于y軸,MN平行于y軸，

所以N點與M點的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同，A正確；由于PN平行于x軸，線圈

沿PN方向運動，穿過線圈的磁通量先變大后變小，B錯誤：線圈從P點開始豎直向上運動

時，穿過線圈的磁通量一直為零，磁通量不變，線圈中無感應(yīng)電流，C正確；線圈從P到M

過程和從P到N過程，線圈中磁通量變化相同，所用時間不同，磁通量變化率不同，根據(jù)

法拉第電磁感應(yīng)定律，線圈從P到M過程產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢小于從P到N過程產(chǎn)生的感應(yīng)

電動勢，D錯誤。

三、非選擇題：共54分。第11~14題為必考題，考生都必須作答。第15?16題

為選考題，考生根據(jù)要求作答。

（一）必考題：共42分。

11.(7分)某實驗小組為測量小球從某一高度釋放，與某種橡膠材料碰撞導(dǎo)致的機械能損

失，設(shè)計了如圖10(a)所示的裝置，實驗過程如下:

停放我兄

(1)讓小球從某一高度由靜止釋放，與水平放置的橡膠材料碰撞后豎直反彈。調(diào)節(jié)光電門

位置，使小球從光電門正上方釋放后，在下落和反彈過程中均可通過光電門。

(2)用螺旋測微器測量小球的直徑，示數(shù)如圖10(b)所示，小球直徑d=mm。

(3)測量時，應(yīng)(選填"A”或"B"，其中A為“先釋放小球，后接通數(shù)字

計時器”，B為“先接通數(shù)字計時器，后釋放小球”)。記錄小球第一次和第二次通過光電

門的遮光時間人和，2。

(4)計算小球通過光電門的速度，己知小球的質(zhì)量為相，可得小球與橡膠材料碰撞導(dǎo)致的

機械能損失A￡=(用字母"、4、彳和方2表示)。

(5)若適當(dāng)調(diào)高光電門的高度，將會(選填“增大”或“減小”)因空氣阻力

引起的測量誤差。

II.【參考答案】

md~(11)

(2)7.885mm(3)B(4)------一一(5)增大

2t7t?

【命題意圖】本題考查測量小球與橡膠材料碰撞損失的機械能和螺旋測微器讀數(shù)、誤差

分析，意在考查實驗探究能力。

【解題思路】

(2)根據(jù)螺旋測微器讀數(shù)規(guī)則，小球直徑d=7.5mm+0.385mm=7.885mm

(3)由于小球自由落體運動時間很短，所以測量時，應(yīng)該先接通數(shù)字計時器，后釋放小球。

(4)小球第1次通過光電門的速度V|=d/t|,第2次通過光電門的速度V2=d/t2，小球與橡膠

材料碰撞導(dǎo)致的機械能損失△E=Lnv/」mv22='人二一'7。

222H0

（5）若適當(dāng)調(diào)高光電門高度，將會增大因空氣阻力引起的測量誤差。

12.（9分）彈性導(dǎo)電繩逐步成為智能控制系統(tǒng)中部分傳感器的敏感元件，某同學(xué)測量彈性

導(dǎo)電繩的電阻與拉伸后繩長之間的關(guān)系，實驗過程如下：

（1）裝置安裝和電路連接

如圖11（a）所示，導(dǎo)電繩的一端固定，另一端作為拉伸端，兩端分別用帶有金屬夾A、B

的導(dǎo)線接入如圖11（b）所示的電路中。

國II

（2）導(dǎo)電繩拉伸后的長度L及其電阻凡的測量

①將導(dǎo)電繩拉伸后，用刻度尺測量并記錄A、8間的距離，即為導(dǎo)電繩拉伸后的長度心

②將滑動變阻器R的滑片滑到最右端。斷開開關(guān)§2,閉合開關(guān)5,調(diào)節(jié)R,使電壓表和電

流表的指針偏轉(zhuǎn)到合適位置。記錄兩表的示數(shù)U和乙。

③閉合與，電壓表的示數(shù)（選填“變大”或“變小”）。調(diào)節(jié)R使電壓表的示

數(shù)仍為U,記錄電流表的示數(shù)/,，則此時導(dǎo)電繩的電阻&=（用乙、乙和U表

示）。

④斷開增大導(dǎo)電繩拉伸量，測量并記錄A、B間的距離，重復(fù)步驟②和③。

（3）該電壓表內(nèi)阻對導(dǎo)電繩電阻的測量值__________（選填“有”或“無”）影響。

(4)圖11(c)是根據(jù)部分實驗數(shù)據(jù)描繪的R,-L圖線。將該導(dǎo)電繩兩端固定在某種機械臂

上，當(dāng)機械臂彎曲后，測得導(dǎo)電繩的電阻均為1.33kQ,則由圖線可讀出導(dǎo)電繩拉伸后的長

度為cm,即為機械臂彎曲后的長度。

12.【參考答案】(2)變小------(3)有(4)51.80cm

4一人

【命題意圖】本題考查測量彈性導(dǎo)電繩的電阻實驗，意在考查歐姆定律，數(shù)據(jù)處理，誤差分

析和實驗探究能力。

【解題思路】

(2)斷開開關(guān)S2,根據(jù)歐姆定律，定值電阻R產(chǎn)U/L.

閉合開關(guān)S2,導(dǎo)電繩與定值電阻Ro并聯(lián)，等效電阻小于定值電阻Ro,電流表示數(shù)增大，電

壓表示數(shù)變小。調(diào)節(jié)滑動變阻器R使電壓表的示數(shù)仍為U,設(shè)導(dǎo)電繩與定值電阻Ro并聯(lián)的

等效電阻為R',則R=&x,根據(jù)歐姆定律，R'=U/L.，聯(lián)立解得Rx=------。.

&+&4-A

(3)分析電壓表內(nèi)阻對導(dǎo)電繩電阻的測量值有無影響，可以設(shè)電壓表內(nèi)阻Rv,斷開開關(guān)S2,

第一步測量實際上是電壓表內(nèi)阻與Ro的并聯(lián)等效電阻，由并聯(lián)電阻公式，1/Ri=l/Ro+1/Rv，

U=I|Ri；第二步測量實際上是電壓表內(nèi)阻與R。、Rx三個電阻的并聯(lián)等效電阻，由并聯(lián)電阻

公式，1/R2=1/RO+1/RV+1/RX，U=I,R2：聯(lián)立解得：Rx=--—T'由此可知，該電

-乙?J-乙

用Ry

壓表內(nèi)阻對導(dǎo)電繩電阻的測量值有影響。

(4)由Rx——L圖線可知,導(dǎo)電繩電阻Rx=1.33kQ對應(yīng)的導(dǎo)電繩拉伸后的長度L=51.80cm。

【方法總結(jié)】此題測量電阻的方法不同于一般的伏安法，導(dǎo)致解答時思維難度較大，對(2)

解題時應(yīng)先根據(jù)實驗步驟，分別運用歐姆定律列出相關(guān)方程，得出彈性導(dǎo)電繩的電阻表達式。

分析電壓表內(nèi)阻對導(dǎo)電繩電阻的測量值有無影響，需要得出考慮電壓表內(nèi)阻時測量得出Rx

的表達式，才能正確分析得出。

13.(11分)某同學(xué)受自動雨傘開傘過程的啟發(fā)，設(shè)計了如圖12所示的物理模型。豎直放

置在水平桌面上的滑桿上套有一個滑塊，初始時它們處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)滑塊從A處以初速

度％為l（）m/s向上滑動時，受到滑桿的摩擦力/為IN,滑塊滑到B處與滑桿發(fā)生完全非彈

性碰撞，帶動滑桿離開桌面一起豎直向上運動。己知滑塊的質(zhì)量加=0.2kg,滑桿的質(zhì)量

M—0.6kg,A、8間的距離/=1.2m,重力加速度g取lOm/s?,不計空氣阻力。求：

（1）滑塊在靜止時和向上滑動的過程中，桌面對滑桿支持力的大小從和川；

（2）滑塊碰撞前瞬間的速度大小v；

（3）滑桿向上運動的最大高度從

【命題意圖】本題考查平衡條件、牛頓運動定律、動量守恒定律、勻變速直線運動規(guī)律。

【解題思路】（1）滑塊靜止時，對整體，由平衡條件，N\=mg+Mg。

代入數(shù)據(jù)解得M=8N。

滑塊向上滑動時，滑桿對滑塊有向下的摩擦力f=lN,由牛頓第三定律，滑塊對滑桿有向上

的摩擦力f'=lN

隔離滑桿受力分析，由平衡條件N2=Mg-f\

代入數(shù)據(jù)解得N2=5N。

（2）滑塊向上勻減速運動，由牛頓第二定律，mg+f=ma

解得加速度大小a=15m/s2?

由V2-V（）2=-2<Z/解得：v=8m/s

（3）滑塊與滑桿碰撞，由動量守恒定律，mv=（m+M）

解得v'=2m/s

由v,2=2gh

解得h=0.2m<.

14.（15分）密立根通過觀測油滴的運動規(guī)律證明了電荷的量子性，因此獲得了1923年的

諾貝爾獎。圖13是密立根油滴實驗的原理示意圖，兩個水平放置、相距為d的足夠大金屬

極板，上極板中央有一小孔。通過小孔噴入一些小油滴，由于碰撞或摩擦，部分油滴帶上了

電荷。有兩個質(zhì)量均為加（）、位于同一豎直線上的球形小油滴A和8,在時間f內(nèi)都勻速下

落了距離〃1。此時給兩極板加上電壓U（上極板接正極），A繼續(xù)以原速度下落，B經(jīng)過

一段時間后向上勻速運動。B在勻速運動時間t內(nèi)上升了距離區(qū)（A2H4）,隨后與A合并，

形成一個球形新油滴，繼續(xù)在兩極板間運動直至勻速。已知球形油滴受到的空氣阻力大小為

\_

f=kmjv,其中％為比例系數(shù)，〃?為油滴質(zhì)量，丫為油滴運動速率。不計空氣浮力，重力

加速度為g。求：

小孔

t?A+

d.Un

出13

（1）比例系數(shù)公

（2）油滴A、8的帶電量和電性；8上升距離人2電勢能的變化量；

（3）新油滴勻速運動速度的大小和方向。

【命題意圖】本題考查平衡條件，功能關(guān)系、動量守恒定律及其相關(guān)知識點，意在考查

對物理過程分析、靈活運用知識和科學(xué)思維能力。

【解題思路】

（1）niog=kmQvi,v\t=h\,

2

解得k=^

%

（2）給兩極板加上電壓U,兩極板之間產(chǎn)生豎直向下的勻強電場。A繼續(xù)以原速率下落,

說明A不帶電；B勻速上升，說明B帶負電荷。由平衡條件，

qU/d=m()g+km泉V2，v2t=h2，解得q=m0g口；—

B上升h2距離，電場力做功W=qU/d?h2=色毆

4

由功能關(guān)系可得電勢能減少了△E=W=%g＞（』+"2）

4

（3）A、B合并，動量守恒，設(shè)豎直向下為正方向,

由動量守恒定律，/novi-moV2=（mo+mo）v

解得

2t

新油滴的質(zhì)量為2"70,新油滴所受電場力

Uq=/g(4+4)

d4

若尸>2mg,即4>4

可知新油滴速度方向向上，新油滴向上加速，設(shè)達到平衡時速度為V”達到平衡時

3

2mng+k-(2m0)vi=F

比一加

解得速度大小為/速度方向向上;

若尸＜2mg,即4＞為

可知新油滴速度方向向下，新油滴向下加速，設(shè)達到平衡時速度為V”達到平衡時

2

2〃20g=F'+k-（2mayv2

解得速度大小為彩="彩

速度方向向下。

（二）選考題：共12分。請考生從2道題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題

計分。

15.[選修3-3]（12分）

（1）（6分）利用空調(diào)將熱量從溫度較低的室