2023年高考北京卷物理真題（含解析）

2023年普通高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)性考試（北京卷）

物理

本試卷分第一部分和第二部分。滿(mǎn)分100分，考試時(shí)間90分鐘。

第一部分

本部分共14小題，每小題3分，共42分。在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求

的一項(xiàng)。

1.夜間由于氣溫降低，汽車(chē)輪胎內(nèi)的氣體壓強(qiáng)變低。與白天相比，夜間輪胎內(nèi)的氣體（）

A.分子的平均動(dòng)能更小B.單位體積內(nèi)分子的個(gè)數(shù)更少

C.所有分子的運(yùn)動(dòng)速率都更小D.分子對(duì)輪胎內(nèi)壁單位面積的平均作用力更大

【答案】A

【解析】

【詳解】AC.夜間氣溫低，分子的平均動(dòng)能更小，但不是所有分子的運(yùn)動(dòng)速率都更小，故A正確、C錯(cuò)誤；

BD.由于汽車(chē)輪胎內(nèi)的氣體壓強(qiáng)變低，輪胎會(huì)略微被壓癟，則單位體積內(nèi)分子的個(gè)數(shù)更多，分子對(duì)輪胎內(nèi)

壁單位面積的平均作用力更小，BD錯(cuò)誤。

故選Ao

2.陽(yáng)光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋，這種現(xiàn)象屬于光的（）

A.偏振現(xiàn)象B.衍射現(xiàn)象C.干涉現(xiàn)象D.全反射現(xiàn)象

【答案】C

【解析】

【詳解】陽(yáng)光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋，這種現(xiàn)象屬于光的薄膜干涉現(xiàn)象。

故選C。

3.下列核反應(yīng)方程中括號(hào)內(nèi)的粒子為中子的是（）

A.翼U+；nf；fBa+黑Kr+（）B.翼U-記Th+（）

C.泮+；血.『0+（）D.：cf4N+（）

【答案】A

【解析】

【詳解】A.根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒知，核反應(yīng)方程為

言U+：nf^Ba+MKr+3Cn）

故A符合題意；

第1頁(yè)，共20頁(yè)

B.根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒知，核反應(yīng)方程為

置Uf.Th+（；He）

故B不符合題意；

C.根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒知，核反應(yīng)方程為

HeI?O+（；H）

故C不符合題意；

D.根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒知，核反應(yīng)方程為

K-'N+ce

故D不符合題意。

故選A。

4.位于坐標(biāo)原點(diǎn)處的波源發(fā)出一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波。r=0時(shí)波源開(kāi)始振動(dòng)，其位移y隨時(shí)間r

【解析】

【詳解】由于，=0時(shí)波源從平衡位置開(kāi)始振動(dòng)，由振動(dòng)方程可知，波源起振方向沿y軸正方向，且時(shí)

波的圖像應(yīng)和r=0時(shí)的相同，根據(jù)“上坡下，下坡上"可知f=T時(shí)的波形圖為選項(xiàng)D圖。

故選D。

5.如圖所示，A是自感系數(shù)很大、電阻很小的線(xiàn)圈，P、Q是兩個(gè)相同的小燈泡，開(kāi)始時(shí)，開(kāi)關(guān)S處于閉合

狀態(tài)，P燈微亮，Q燈正常發(fā)光，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)（）

第2頁(yè)，共20頁(yè)

A.P與Q同時(shí)熄滅B.P比Q先熄滅

C.Q閃亮后再熄滅D.P閃亮后再熄滅

【答案】D

【解析】

【詳解】由題知，開(kāi)始時(shí)，開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，由于L的電阻很小，Q燈正常發(fā)光，P燈微亮，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)前通過(guò)

Q燈的電流遠(yuǎn)大于通過(guò)P燈的電流，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，Q所在電路未閉合，立即熄滅，由于自感，L中產(chǎn)生感應(yīng)

電動(dòng)勢(shì)，與P組成閉合回路，故P燈閃亮后再熄滅。

故選D。

6.如圖所示，在光滑水平地面上，兩相同物塊用細(xì)線(xiàn)相連，兩物塊質(zhì)量均為1kg,細(xì)線(xiàn)能承受的最大拉力

為2N。若在水平拉力尸作用下，兩物塊一起向右做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。則尸的最大值為（）

A.1NB.2NC.4ND.5N

【答案】C

【解析】

【詳解】對(duì)兩物塊整體做受力分析有

F=2ma

再對(duì)于后面的物塊有

Fymm=rna

pTmax=2N

聯(lián)立解得

F=4N

故選C。

7.自制一個(gè)原、副線(xiàn)圈匝數(shù)分別為600匝和190匝的變壓器，原線(xiàn)圈接12V的正弦交流電源，副線(xiàn)圈接額

定電壓為3.8V的小燈泡。實(shí)際測(cè)得小燈泡兩端電壓為2.5V。下列措施有可能使小燈泡正常發(fā)光的是（）

A.僅增加原線(xiàn)圈匝數(shù)B.僅增加副線(xiàn)圈匝數(shù)

C.將原、副線(xiàn)圈匝數(shù)都增為原來(lái)的兩倍D.將兩個(gè)3.8V小燈泡并聯(lián)起來(lái)接入副線(xiàn)圈

【答案】B

【解析】

n.U[

【詳解】A.由」=+知，僅增加原線(xiàn)圈匝數(shù)，副線(xiàn)圈的輸出電壓3減小，不能使小燈泡正常發(fā)光，故

第3頁(yè)，共20頁(yè)

A錯(cuò)誤;

n.U.

B.由二'=于知，僅增加副線(xiàn)圈匝數(shù)，副線(xiàn)圈的輸出電壓5增大，有可能使小燈泡正常發(fā)光，故B正確;

〃2%

c.由n.＞稔U,知’將原、副線(xiàn)圈匝數(shù)都增為原來(lái)的兩倍，但由于原線(xiàn)圈的電壓不變，則副線(xiàn)圈的輸出電壓

叨不變，不能使小燈泡正常發(fā)光，故C錯(cuò)誤；

D.將兩個(gè)3.8V小燈泡并聯(lián)，但由于原線(xiàn)圈的電壓不變，則副線(xiàn)圈的輸出電壓S不變，不能使小燈泡正常

發(fā)光，故D錯(cuò)誤。

故選B。

8.如圖所示，兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷位于何、N兩點(diǎn)上，E、尸是連線(xiàn)中垂線(xiàn)上的兩點(diǎn)，0為EF、

MN的交點(diǎn)、,EO=OF。一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷在E點(diǎn)由靜止釋放后（）

?E

MN

A.做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

B.在。點(diǎn)所受靜電力最大

C.由￡到。的時(shí)間等于由。到尸的時(shí)間

D.由E到F的過(guò)程中電勢(shì)能先增大后減小

【答案】C

【解析】

【詳解】AB.帶負(fù)電的點(diǎn)電荷在E點(diǎn)由靜止釋放，將以。點(diǎn)為平衡位置做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在。點(diǎn)所受電場(chǎng)力為

零，故AB錯(cuò)誤；

C.根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性可知，點(diǎn)電荷由E到0的時(shí)間等于由。到尸的時(shí)間，故C正確；

D.點(diǎn)電荷由E到尸的過(guò)程中電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，則電勢(shì)能先減小后增大，故D錯(cuò)誤。

故選Co

9.如圖所示，光滑水平面上的正方形導(dǎo)線(xiàn)框，以某一初速度進(jìn)入豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)并最終完全穿出。線(xiàn)

框的邊長(zhǎng)小于磁場(chǎng)寬度。下列說(shuō)法正確的是（）

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A.線(xiàn)框進(jìn)磁場(chǎng)的過(guò)程中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?/p>

B.線(xiàn)框出磁場(chǎng)的過(guò)程中做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

C.線(xiàn)框在進(jìn)和出的兩過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱相等

D.線(xiàn)框在進(jìn)和出的兩過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)橫截面的電荷量相等

【答案】D

【解析】

【詳解】A.線(xiàn)框進(jìn)磁場(chǎng)的過(guò)程中由楞次定律知電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，A錯(cuò)誤;

B.線(xiàn)框出磁場(chǎng)的過(guò)程中，根據(jù)

E=Blv

聯(lián)立有

B2I3V

-ma

由于線(xiàn)框出磁場(chǎng)過(guò)程中由左手定則可知線(xiàn)框受到的安培力向左，則v減小，線(xiàn)框做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng),

B錯(cuò)誤；

C.由能量守恒定律得線(xiàn)框產(chǎn)生的焦耳熱

Q=FAL

其中線(xiàn)框進(jìn)出磁場(chǎng)時(shí)均做減速運(yùn)動(dòng)，但其進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)的速度大，安培力大，產(chǎn)生的焦耳熱多，c錯(cuò)誤;

D.線(xiàn)框在進(jìn)和出的兩過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)橫截面的電荷量

q-It

則聯(lián)立有

由于線(xiàn)框在進(jìn)和出的兩過(guò)程中線(xiàn)框的位移均為L(zhǎng),則線(xiàn)框在進(jìn)和出的兩過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)橫截面的電荷量相等,

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故D正確。

故選D。

10.在太空實(shí)驗(yàn)室中可以利用勻速圓周運(yùn)動(dòng)測(cè)量小球質(zhì)量。如圖所示，不可伸長(zhǎng)的輕繩一端固定于O點(diǎn)，

另一端系一待測(cè)小球，使其繞。做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，用力傳感器測(cè)得繩上的拉力為F,用停表測(cè)得小球轉(zhuǎn)過(guò)〃

圈所用的時(shí)間為f,用刻度尺測(cè)得。點(diǎn)到球心的距離為圓周運(yùn)動(dòng)的半徑七下列說(shuō)法正確的是（）

.......

/Z、

j........

A.圓周運(yùn)動(dòng)軌道可處于任意平面內(nèi)

B.小球的質(zhì)量為士二

4/〃2

C.若誤將n-l圈記作〃圈，則所得質(zhì)量偏大

D.若測(cè)R時(shí)未計(jì)入小球半徑，則所得質(zhì)量偏小

【答案】A

【解析】

【詳解】A.空間站內(nèi)的物體都處于完全失重狀態(tài)，可知圓周運(yùn)動(dòng)的軌道可處于任意平面內(nèi)，故A正確；

B.根據(jù)

F-mco'R

27m

co=-----

t

解得小球質(zhì)量

Fr

故B錯(cuò)誤；

C.若誤將圈記作〃圈，則得到的質(zhì)量偏小，故C錯(cuò)誤；

D.若測(cè)R時(shí)未計(jì)入小球半徑，則R偏小，所測(cè)質(zhì)量偏大，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

11.如圖所示，一物體在力F作用下沿水平桌面做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。已知物體質(zhì)量為，小加速度大小為

物體和桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，重力加速度為g,在物體移動(dòng)距離為x的過(guò)程中（）

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m

///////////////////////

A.摩擦力做功大小與尸方向無(wú)關(guān)B.合力做功大小與廠(chǎng)方向有關(guān)

C.F為水平方向時(shí)，F(xiàn)做功為〃機(jī)gXD.F做功的最小值為領(lǐng)

【答案】D

【解析】

【詳解】A.設(shè)力廠(chǎng)與水平方向的夾角為仇則摩擦力為

f-/J（mg-Fsin6）

摩擦力的功

Wf=-Fsin0）x

即摩擦力的功與F的方向有關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.合力功

W=F^x=ma-x

可知合力功與力尸方向無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.當(dāng)力尸水平時(shí)，則

F=ma+/jmg

力F做功為

WF=Fx=（ma+/.itng）x

選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.因合外力功為SQ；大小一定，而合外力的功等于力尸與摩擦力/做功的代數(shù)和，而當(dāng)Fsin6=/〃g時(shí),

摩擦力戶(hù)0,則此時(shí)摩擦力做功為零，此時(shí)力尸做功最小，最小值為max,選項(xiàng)D正確。

故選D。

12.2022年10月9日，我國(guó)綜合性太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星“夸父一號(hào)”成功發(fā)射，實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽(yáng)探測(cè)的跨越式突破。

“夸父一號(hào)”衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，距地面高度約為720km,運(yùn)行一圈所用時(shí)間約為100分鐘。如

圖所示，為了隨時(shí)跟蹤和觀(guān)測(cè)太陽(yáng)的活動(dòng)，“夸父一號(hào)”在隨地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的過(guò)程中，需要其軌道平面

始終與太陽(yáng)保持固定的取向，使太陽(yáng)光能照射到“夸父一號(hào)”，下列說(shuō)法正確的是（）

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A.“夸父一號(hào)”的運(yùn)行軌道平面平均每天轉(zhuǎn)動(dòng)的角度約為1。

B.“夸父一號(hào)”繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)速度大于7.9km/s

C.“夸父一號(hào)”繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大于地球表面的重力加速度

D.由題干信息，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，可求出日地間平均距離

【答案】A

【解析】

【詳解】A.因?yàn)椤翱涓敢惶?hào)”軌道要始終保持要太陽(yáng)光照射到，則在一年之內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)360。角，即軌道平面平均

每天約轉(zhuǎn)動(dòng)1°,故A正確；

B.第一宇宙速度是所有繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，貝『‘夸父一號(hào)"的速度小于7.9km/s,故B

錯(cuò)誤；

C.根據(jù)

_Mm

G-=ma

可知"夸父一號(hào)”繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故C錯(cuò)誤；

D.“夸父一號(hào)”繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)，地球繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)，中心天體不同，則根據(jù)題中信息不能求解地球與太陽(yáng)的距離，

故D錯(cuò)誤。

故選A。

13.如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，固定一內(nèi)部真空且內(nèi)壁光滑的圓

柱形薄壁絕緣管道，其軸線(xiàn)與磁場(chǎng)垂直。管道橫截面半徑為“，長(zhǎng)度為/（/>>。）。帶電粒子束持續(xù)以某

一速度v沿軸線(xiàn)進(jìn)入管道，粒子在磁場(chǎng)力作用下經(jīng)過(guò)一段圓弧垂直打到管壁上，與管壁發(fā)生彈性碰撞，多次

碰撞后從另一端射出，單位時(shí)間進(jìn)入管道的粒子數(shù)為小粒子電荷量為+4,不計(jì)粒子的重力、粒子間的相

互作用，下列說(shuō)法不正確的是（）

??..5???

A.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的圓弧半徑為a

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B.粒子質(zhì)量為駟

V

C.管道內(nèi)的等效電流為ra2V

D.粒子束對(duì)管道的平均作用力大小為由同/

【答案】C

【解析】

【詳解】A.帶正電的粒子沿軸線(xiàn)射入，然后垂直打到管壁上，可知粒子運(yùn)動(dòng)的圓弧半徑為

故A正確，不符合題意；

B.根據(jù)

2

qvB-m——

r

可得粒子的質(zhì)量

Baa

m-----

v

故B正確，不符合題意；

C.管道內(nèi)的等效電流為

,Q

I=—=nq

故C錯(cuò)誤，符合題意；

D.粒子束對(duì)管道的平均作用力大小等于等效電流受的安培力

F=BIl=Bnql

故D正確，不符合題意。

故選C。

14.在發(fā)現(xiàn)新的物理現(xiàn)象后，人們往往試圖用不同的理論方法來(lái)解釋?zhuān)热?，?dāng)發(fā)現(xiàn)光在地球附近的重力場(chǎng)

中傳播時(shí)其頻率會(huì)發(fā)生變化這種現(xiàn)象后，科學(xué)家分別用兩種方法做出了解釋。

現(xiàn)象：從地面尸點(diǎn)向上發(fā)出一束頻率為%的光，射向離地面高為，（遠(yuǎn)小于地球半徑）的Q點(diǎn)處的接收器

上，接收器接收到的光的頻率為丫。

方法一：根據(jù)光子能量￡=（式中〃為普朗克常量，〃，為光子的等效質(zhì)量，c為真空中的光速）

和重力場(chǎng)中能量守恒定律，可得接收器接收到的光的頻率。

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方法二：根據(jù)廣義相對(duì)論，光在有萬(wàn)有引力的空間中運(yùn)動(dòng)時(shí)，其頻率會(huì)發(fā)生變化，將該理論應(yīng)用于地球附

卜2GM

近，可得接收器接收到的光的頻率有=%:￡一,式中G為引力常量，M為地球質(zhì)量，R為地球

1__2GM

\C2（R+H）

半徑。

下列說(shuō)法正確的是（）

A.由方法一得到丫=%（1+等）g為地球表面附近的重力加速度

B.由方法二可知，接收器接收到的光的波長(zhǎng)大于發(fā)出時(shí)光的波長(zhǎng)

C.若從Q點(diǎn)發(fā)出一束光照射到P點(diǎn)，從以上兩種方法均可知，其頻率會(huì)變小

D.通過(guò)類(lèi)比，可知太陽(yáng)表面發(fā)出的光的頻率在傳播過(guò)程中變大

【答案】B

【解析】

【詳解】A.由能量守恒定律可得

hv+mgH=牝

2

hv（）=me

解得

丫=%（1-等）

選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.由表達(dá)式

iJc-R

「2GM

Vc\R+H）

可知

即接收器接受到的光的波長(zhǎng)大于發(fā)出的光的波長(zhǎng)，選項(xiàng)B正確；

C.若從地面上的P點(diǎn)發(fā)出一束光照射到。點(diǎn)，從以上兩種方法均可知，其頻率變小，若從。點(diǎn)發(fā)出一束

光照射到P點(diǎn)，其頻率變大，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；

D.由上述分析可知，從地球表面向外輻射的光在傳播過(guò)程中頻率變小；通過(guò)類(lèi)比可知，從太陽(yáng)表面發(fā)出的

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光的頻率在傳播過(guò)程中變小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選B。

第二部分

本部分共6小題，共58分。

15.用油膜法估測(cè)油酸分子直徑是一種通過(guò)測(cè)量宏觀(guān)量來(lái)測(cè)量微觀(guān)量的方法，已知1滴油酸酒精溶液中純油

酸的體積為匕在水面上形成的單分子油膜面積為S,則油酸分子的直徑d=。

【答案】?

kJ

【解析】

【詳解】［11油酸分子的直徑為

T

S

16.采用圖1所示的電路圖來(lái)測(cè)量金屬絲用的電阻率。

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)s前，滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)處在（填或"N"）端。

（2）按照?qǐng)D1連接實(shí)物圖，如圖2所示。閉合開(kāi)關(guān)前檢查電路時(shí),發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線(xiàn)接錯(cuò)，該導(dǎo)線(xiàn)為

（填"a""b"或"c”）。若閉合開(kāi)關(guān)，該錯(cuò)誤連接會(huì)帶來(lái)的問(wèn)題有

【答案】①.M②.6③.移動(dòng)滑片時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)不變

【解析】

【詳解】（1）口］實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)S前，為保護(hù)電路，滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)處在最大阻值處，滑動(dòng)變阻器

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的滑片P應(yīng)處在M端。

（2）⑵[3]滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，滑動(dòng)變阻器下端兩接線(xiàn)柱與電源相連，故6導(dǎo)線(xiàn)接錯(cuò)；該錯(cuò)誤帶來(lái)

的問(wèn)題是移動(dòng)滑片的過(guò)程中電壓表和電流表的示數(shù)不變。

17.用頻閃照相記錄平拋小球在不同時(shí)刻的位置，探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。

（1）關(guān)于實(shí)驗(yàn)，下列做法正確的是（填選項(xiàng)前的字母）。

A.選擇體積小、質(zhì)量大的小球B.借助重垂線(xiàn)確定豎直方向

C.先拋出小球，再打開(kāi)頻閃儀D.水平拋出小球

（2）圖1所示的實(shí)驗(yàn)中，A球沿水平方向拋出，同時(shí)B球自由落下，借助頻閃儀拍攝上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程。圖2

為某次實(shí)驗(yàn)的頻閃照片，在誤差允許范圍內(nèi)，根據(jù)任意時(shí)刻A、B兩球的豎直高度相同，可判斷A球豎直

方向做運(yùn)動(dòng)；根據(jù)，可判斷A球水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。

8OO

OO

0O

8O

0O

0O

O

o

OO

圖2

圖1

（3）某同學(xué)使小球從高度為0.8m的桌面水平飛出，用頻閃照相拍攝小球的平拋運(yùn)動(dòng)（每秒頻閃25次），

最多可以得到小球在空中運(yùn)動(dòng)的個(gè)位置。

（4）某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)忘了標(biāo)記重垂線(xiàn)方向，為解決此問(wèn)題，他在頻閃照片中，以某位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿任意

兩個(gè)相互垂直的方向作為x軸和y軸正方向，建立直角坐標(biāo)系X。％并測(cè)量出另外兩個(gè)位置的坐標(biāo)值

（為，4）、（巧，/），如圖3所示。根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，利用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法，可得重垂線(xiàn)方向與

y軸間夾角的正切值為

再X2

09——!~=-x

必

y2

O

O

'圖3

【答案】①.ABD②.自由落體運(yùn)動(dòng)③.A球相鄰兩位置水平距離相等@.10⑤.

第12頁(yè)，共20頁(yè)

卜2-24|

【解析】

【詳解】（1）[1]A.用頻閃照相記錄平拋小球在不同時(shí)刻的位置，選擇體積小質(zhì)量大的小球可以減小空氣

阻力的影響，A正確；

B.本實(shí)驗(yàn)需要借助重垂線(xiàn)確定豎直方向，B正確；

CD.實(shí)驗(yàn)過(guò)程先打開(kāi)頻閃儀，再水平拋出小球，C錯(cuò)誤，D正確

故選ABD?

（2）[2][3]根據(jù)任意時(shí)刻A、B兩球豎直高度相同，可以判斷出A球豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)；根據(jù)A

球相鄰兩位置水平距離相等，可以判斷A球水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。

（3）[4]小球從高度為0.8m的桌面水平拋出，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式〃=^g產(chǎn)，解得

t-0.4s

頻閃儀每秒頻閃25次，頻閃周期

T==0.04s

25

故最多可以得到小球在空中運(yùn)動(dòng)個(gè)數(shù)為

-=10

T

（4）[5]如圖4、％分別表示水平和豎直方向，設(shè)重垂線(xiàn)方向光與），軸間的夾角為。，建立坐標(biāo)系存在兩

種情況，如圖所示

當(dāng)建立的坐標(biāo)系為為、必時(shí)，則x軸方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)逐差法計(jì)算加速度有

x2-2內(nèi)=-gsin6(2T)-

y軸方向在

%-2乂=geos6(27)2

聯(lián)立解得

第13頁(yè)，共20頁(yè)

tan"

當(dāng)建立的坐標(biāo)系為巧、力時(shí)，則x軸方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)逐差法計(jì)算加速度有

/-2%=gsin6（27）2

y軸方向在

%-2弘=geos6（27）2

聯(lián)立解得

tan8=土二生

%-2y

綜上所述，重垂線(xiàn)方向與y軸間夾角的正切值為

tang二色凸1

必一2y

18.如圖所示，質(zhì)量為，”的小球A用一不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛在。點(diǎn)，在。點(diǎn)正下方的光滑桌面上有一個(gè)與

A完全相同的靜止小球B,B距0點(diǎn)的距離等于繩長(zhǎng)心現(xiàn)將A拉至某一高度，由靜止釋放，A以速度v在

水平方向和B發(fā)生正碰并粘在一起。重力加速度為g。求：

（1）A釋放時(shí)距桌面的高度H；

（2）碰撞前瞬間繩子的拉力大小尸：

（3）碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能AE。

。

//Z//ZB/ZZ///Z/

F21

【答案】（1）——；（2）mg+m—；（3）-mv1

2g6L4

【解析】

【詳解】（1）A釋放到與B碰撞前，根據(jù)動(dòng)能定理得

口12

mgH=—mV

解得

第14頁(yè)，共20頁(yè)

（2）碰前瞬間，對(duì)A由牛頓第二定律得

F-mg=m一

F=mg+加一

（3）A、B碰撞過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得

mv=2叫

V.=-v

12

則碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能為

AF121oflY12

AE=—mv-----2m\—v=—mv

2212J4

19.022年，我國(guó)階段性建成并成功運(yùn)行了“電磁撬”，創(chuàng)造了大質(zhì)量電磁推進(jìn)技術(shù)的世界最高速度紀(jì)錄。

一種兩級(jí)導(dǎo)軌式電磁推進(jìn)的原理如圖所示。兩平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌固定在水平面，導(dǎo)軌間垂直安放金屬棒。

金屬棒可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑行，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，電流從一導(dǎo)軌流入，經(jīng)過(guò)金屬棒，再?gòu)牧硪粚?dǎo)軌流

回，圖中電源未畫(huà)出。導(dǎo)軌電流在兩導(dǎo)軌間產(chǎn)生的磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度8與電流i的關(guān)系式為

B=kia為常量）。金屬棒被該磁場(chǎng)力推動(dòng)。當(dāng)金屬棒由第一級(jí)區(qū)域進(jìn)入第二級(jí)區(qū)域時(shí)，回路中的電流由

/變?yōu)?/。已知兩導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)間距為3每一級(jí)區(qū)域中金屬棒被推進(jìn)的距離均為s,金屬棒的質(zhì)量為〃求:

（1）金屬棒經(jīng)過(guò)第一級(jí)區(qū)域時(shí)受到安培力的大小F-

（2）金屬棒經(jīng)過(guò)第一、二級(jí)區(qū)域的加速度大小之比q：&；

（3）金屬棒從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)兩級(jí)區(qū)域推進(jìn)后的速度大小Vo

第15頁(yè)，共20頁(yè)

金屬棒

【答案】（1）kI2L;（2）1:4；（3）s

【解析】

【詳解】（1）由題意可知第一級(jí)區(qū)域中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

B1=kl

金屬棒經(jīng)過(guò)第一級(jí)區(qū)域時(shí)受到安培力的大小為

F=BJL=k『L

（2）根據(jù)牛頓第二定律可知，金屬棒經(jīng)過(guò)第一級(jí)區(qū)域的加速度大小為

Fkl~L

%=—=------

mm

第二級(jí)區(qū)域中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

B2=2kl

金屬棒經(jīng)過(guò)第二級(jí)區(qū)域時(shí)受到安培力的大小為

2

F'=B2-2IL=4kIL

金屬棒經(jīng)過(guò)第二級(jí)區(qū)域的加速度大小為

F'4k

a=一=----

2mm

則金屬棒經(jīng)過(guò)第一、二級(jí)區(qū)域的加速度大小之比為

q:生=1：4

（3）金屬棒從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)兩級(jí)區(qū)域推進(jìn)后，根據(jù)動(dòng)能定理可得

Fs-vF's=—mv2-0

2

第16頁(yè)，共20頁(yè)

解得金屬棒從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)兩級(jí)區(qū)域推進(jìn)后的速度大小為

_卜Ok〃Ls

Vm

20.某種負(fù)離子空氣凈化原理如圖所示。由空氣和帶負(fù)電的灰塵顆粒物（視為小球）組成的混合氣流進(jìn)入由

一對(duì)平行金屬板構(gòu)成的收集器.在收集器中，空氣和帶電顆粒沿板方向的速度?保持不變。在勻強(qiáng)電場(chǎng)作

用下，帶電顆粒打到金屬板上被收集，已知金屬板長(zhǎng)度為L(zhǎng)間距為從不考慮重力影響和顆粒間相互作用。

（1）若不計(jì)空氣阻力，質(zhì)量為，小電荷量為-4的顆粒恰好全部被收集，求兩金屬板間的電壓

（2）若計(jì)空氣阻力，顆粒所受阻力與其相對(duì)于空氣的速度丫方向相反，大小為一=%”,其中，為顆粒的

半徑，4為常量。假設(shè)顆粒在金屬板間經(jīng)極短時(shí)間加速達(dá)到最大速度。

小半徑為R電荷量為的顆粒恰好全部被收集，求兩金屬板間的電壓。2；

b、已知顆粒的電荷量與其半徑的平方成正比，進(jìn)入收集器的均勻混合氣流包含了直徑為和2.5pn的

兩種顆粒，若10pm的顆粒恰好100%被收集，求2.5pn的顆粒被收集的百分比。

?-?

匚?-?

==>?-0?%

合?

混^d0+

流

氣x\

一

一

E+

則++++1-

帶

收集器

dkRv

【答案】（1）U、=2d）;（2）[/=o,25%

ql32qL

【解析】

【詳解】（1）只要緊靠上極板的顆粒能夠落到收集板右側(cè)，顆粒就能夠全部收集，有

L=v°f

qE-ma

第17頁(yè)，共20頁(yè)

E上

d

解得

_2d2〃喏

（2）a.顆粒在金屬板間經(jīng)極短時(shí)間加速達(dá)到最大速度

煤=/

^=kRv

d

且

d__L_

v%

解得

qL

b.lOpn帶電荷量4的顆粒恰好100%被收集，顆粒在金屬板間經(jīng)極短時(shí)間加速達(dá)到最大速度，所受阻力等

于電場(chǎng)力，有

f=kRv1mli

d

在豎直方向顆粒勻速下落

d=vmax/

2.5pm的顆粒帶電荷量為

q」=-qq

16

顆粒在金屬板間經(jīng)極短時(shí)間加速達(dá)到最大速度，所受阻力等于電場(chǎng)力，有

于，=q'u2

d

設(shè)只有距下極板為d'的顆粒被收集，在豎直方向顆粒勻速下落

d'=v'mMt

解得

第