（江蘇專用）2022高考物理總復(fù)習(xí) 優(yōu)編題型增分練：仿真模擬卷（二）

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1、（江蘇專用）2022高考物理總復(fù)習(xí) 優(yōu)編題型增分練：仿真模擬卷（二） 一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共計(jì)24分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意． 1．下列說(shuō)法中不正確的是(　　) A．原子核的結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定 B．光子像其他粒子一樣，不但具有能量，也具有動(dòng)量 C．按照玻爾理論，氫原子吸收光子，其核外電子從離核較近的軌道躍遷到離核較遠(yuǎn)的軌道，電子的動(dòng)能減少，原子的電勢(shì)能增加，原子的總能量增加 D．一個(gè)氫原子處在n＝4的能級(jí)，當(dāng)它躍遷到較低能級(jí)時(shí)，最多可發(fā)出3種頻率的光子 答案　A 2．(2018·田家炳中學(xué)模擬)如圖1所示，光滑的四分之一圓弧軌道AB固定在豎直平面

2、內(nèi)，A端與水平面相切，穿在軌道上的小球在拉力F作用下，緩慢地由A向B運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)始終沿軌道的切線方向，軌道對(duì)球的彈力為FN.在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中(　　) 圖1 A．F增大，F(xiàn)N減小 B．F減小，F(xiàn)N減小 C．F增大，F(xiàn)N增大 D．F減小，F(xiàn)N增大 答案　A 解析　對(duì)球受力分析，受重力、支持力和拉力，如圖，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有FN＝mgcos θ F＝mgsin θ 其中θ為支持力FN與豎直方向的夾角，當(dāng)球向上移動(dòng)時(shí)，θ變大，故FN變小，F(xiàn)變大，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤． 3．(2018·江都中學(xué)等六校聯(lián)考)放在水平地面上的一物塊，受到方向不變的水平推力F的作用，F(xiàn)的大小與

3、時(shí)間t的關(guān)系如圖2甲所示，物塊速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示．取重力加速度g＝10 m/s2.由這兩個(gè)圖象可以求得物塊的質(zhì)量m和物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ分別為(　　) 甲　　　　　　　　　　乙 圖2 A．0.5 kg,0.4　　　　　　 B．1 kg,0.4 C．0.5 kg,0.2 D．1 kg,0.2 答案　A 解析　由F－t圖象和v－t圖象可得，物塊在2～4 s內(nèi)所受推力F＝3 N，物塊做勻加速運(yùn)動(dòng)，a＝＝ m/s2＝2 m/s2，由牛頓第二定律得F－Ff＝ma，即3－10μm＝2m① 物塊在4～6 s所受推力F′＝2 N，物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)， 則F′＝Ff，

4、F′＝μmg，即10μm＝2② 由①②解得m＝0.5 kg，μ＝0.4，故A選項(xiàng)正確． 4．(2018·蘇州市模擬)火星有兩顆衛(wèi)星，分別是火衛(wèi)一和火衛(wèi)二，它們的軌道近似為圓．已知火衛(wèi)一的周期為7小時(shí)39分．火衛(wèi)二的周期為30小時(shí)18分，則兩顆衛(wèi)星相比(　　) A．火衛(wèi)一距火星表面較遠(yuǎn) B．火衛(wèi)二的角速度較大 C．火衛(wèi)一的線速度較大 D．火衛(wèi)二的向心加速度較大 答案　C 解析　衛(wèi)星繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、火星質(zhì)量為M，有＝mω2r＝m＝ma，T＝2π，由題知火衛(wèi)一的周期較小，則軌道半徑較小，所以火衛(wèi)一距火星表面較近，故A錯(cuò)誤；ω＝

5、，所以火衛(wèi)二的角速度較小，故B錯(cuò)誤；v＝，所以火衛(wèi)一的線速度較大，故C正確；a＝，所以火衛(wèi)二的向心加速度較小，故D錯(cuò)誤． 5.(2018·徐州市考前模擬)如圖3所示，三個(gè)相同的燈泡L1、L2、L3，電感線圈L的電阻可忽略，D為理想二極管．下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖3 A．閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間，L3立即變亮，L1、L2逐漸變亮 B．閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間，L2、L3立即變亮，L1逐漸變亮 C．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S的瞬間，L2立即熄滅，L1先變亮一下然后才熄滅 D．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S的瞬間，L2立即熄滅，L3先變亮一下然后才熄滅 答案　B 6．如圖4所示為磁流體發(fā)電機(jī)的示意圖，一束等離子體(含正、負(fù)離子

6、)沿圖示方向垂直射入一對(duì)磁極產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，A、B是一對(duì)平行于磁場(chǎng)放置的金屬板，板間連入電阻R，則電路穩(wěn)定后(　　) 圖4 A．離子可能向N磁極偏轉(zhuǎn) B．A板聚集正電荷 C．R中有向上的電流 D．離子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)洛倫茲力可能做功 答案　C 解析　由左手定則知，正離子向B板偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子向A板偏轉(zhuǎn)，離子不可能向N磁極偏轉(zhuǎn)，A、B錯(cuò)誤；電路穩(wěn)定后，電阻R中有向上的電流，C正確；因?yàn)槁鍌惼澚Φ姆较蚺c速度方向垂直，所以洛倫茲力不可能做功，D錯(cuò)誤． 二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共計(jì)16分．每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意．全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，錯(cuò)選或不答的得0

7、分． 7．(2018·蘇州市期初調(diào)研)如圖5所示，在水平地面上O點(diǎn)正上方的A、B兩點(diǎn)同時(shí)水平拋出兩個(gè)相同小球，它們最后都落到地面上的C點(diǎn)，則兩球(空氣阻力不計(jì))(　　) 圖5 A．不可能同時(shí)落地 B．落在C點(diǎn)的速度方向可能相同 C．落在C點(diǎn)的速度大小可能相等 D．落在C點(diǎn)的重力的瞬時(shí)功率不可能相同 答案　ACD 解析　據(jù)h＝gt2，可知高度不同，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定不同，故A正確；平拋運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線，速度方向?yàn)檐壽E上該點(diǎn)的切線方向，分別從A、B兩點(diǎn)拋出的小球軌跡不同，在C點(diǎn)的切線方向也不同，所以落地時(shí)方向不可能相同，故B錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理得mgh＝mv2－mv02，落地速度為：

8、v＝，則知落在C點(diǎn)的速度大小可能相等，故C正確；落在C點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率P＝mgvy＝mg，m相同，但h不同，故P不可能相同，故D正確． 8．(2018·泰州中學(xué)開(kāi)學(xué)考)如圖6所示，質(zhì)量均為m的兩個(gè)完全相同的小球A、B(可看成質(zhì)點(diǎn))，帶等量異種電荷，通過(guò)絕緣輕彈簧相連接，置于絕緣光滑的水平面上．當(dāng)突然加一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，兩小球A、B將由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．則在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，對(duì)兩個(gè)小球和彈簧所組成的系統(tǒng)(設(shè)整個(gè)過(guò)程中不考慮兩電荷之間的庫(kù)侖力作用且彈簧不超過(guò)彈性限度)，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) 圖6 A．系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 B．當(dāng)兩小球速度為零時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能一定最小 C．當(dāng)小球所

9、受的電場(chǎng)力與彈簧的彈力平衡時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)能最大 D．因電場(chǎng)力始終對(duì)球A和球B做正功，故系統(tǒng)的機(jī)械能不斷增加 答案　ABD 9.一輛小車靜止在光滑的水平面上，小車立柱上固定一條長(zhǎng)L(小于立柱高)、拴有小球的細(xì)線，小球拉至和懸點(diǎn)在同一水平面處?kù)o止釋放，如圖7所示，小球擺動(dòng)時(shí)，不計(jì)一切阻力，重力加速度為g，下面說(shuō)法中正確的是(　　) 圖7 A．小球和小車的總機(jī)械能守恒 B．小球和小車組成的系統(tǒng)的動(dòng)量守恒 C．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的速度為 D．小球和小車組成的系統(tǒng)只在水平方向上動(dòng)量守恒 答案　AD 10．(2018·江蘇省高考?jí)狠S卷)如圖8甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為44∶

10、5，b是原線圈的抽頭，且其恰好位于原線圈的中心，S為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，負(fù)載電阻R＝25 Ω，電表均為理想電表，在原線圈c、d兩端接入如圖乙所示的正弦交流電，下列說(shuō)法中正確的是(　　) 圖8 A．當(dāng)S與a連接，t＝1×10－2 s時(shí)，電流表的示數(shù)為0 B．當(dāng)S與a連接，t＝1.5×10－2 s時(shí)，電壓表示數(shù)為50 V C．將S由a撥到b時(shí)，電阻R消耗的功率為100 W D．將S由b撥到a時(shí)，1 s內(nèi)電阻R上電流方向改變100次 答案　CD 三、簡(jiǎn)答題：本題分必做題(第11、12題)和選做題(第13題)兩部分，共計(jì)33分． 【必做題】 11．(8分)(2018·江蘇省高考?jí)狠S卷)

11、某探究小組利用氣墊導(dǎo)軌(摩擦力可不計(jì))和光電門計(jì)時(shí)器等裝置(如圖9所示)探究動(dòng)能定理．他們通過(guò)改變滑輪下端的小桶中沙子的質(zhì)量來(lái)改變滑塊水平方向的拉力；滑塊上裝有寬為d的擋光片．實(shí)驗(yàn)中，用天平稱出小桶和沙子的總質(zhì)量為m，滑塊(帶擋光片)的質(zhì)量為M，計(jì)時(shí)器顯示擋光片經(jīng)過(guò)光電門1和2的時(shí)間分別為Δt1、Δt2. 圖9 (1)在滿足________________的條件下，才可以認(rèn)為小桶和沙子的總重力所做的功等于滑塊動(dòng)能的改變量． (2)實(shí)驗(yàn)中還必須測(cè)量的物理量是____________，試寫出本次探究的原理表達(dá)式(用測(cè)量量和已知量表示)________________． (3)寫出一個(gè)減

12、小本實(shí)驗(yàn)誤差的方法________________________________________________． 答案　(1)m?M　(2)兩光電門之間的距離x　mgx＝M()2－M()2　(3)適當(dāng)減小擋光片的寬度(或適當(dāng)增大光電門間的距離) 解析　(1)設(shè)繩子拉力為F，根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)小桶和沙子mg－F＝ma； 對(duì)滑塊：F＝Ma，整理得F＝mg＝(1－)mg. 只有當(dāng)m?M時(shí)，才可認(rèn)為F≈mg，即小桶和沙子的總重力做的功等于滑塊動(dòng)能的改變量． (2)滑塊經(jīng)過(guò)兩光電門的速度可表示為和，重力做功為mgx，動(dòng)能變化為M()2－M()2，故還必須測(cè)量的量為兩光電門之間的距離x，表

13、達(dá)式為mgx＝M()2－M()2. (3)適當(dāng)減小擋光片寬度，可使、更接近滑塊經(jīng)過(guò)兩光電門時(shí)的瞬時(shí)速度；適當(dāng)增大兩光電門間的距離x，可減小因測(cè)量帶來(lái)的偶然誤差． 12．(10分)(2018·南京市、鹽城市二模)某同學(xué)欲測(cè)量一卷粗細(xì)均勻的、阻值約為100 Ω的金屬漆包線的長(zhǎng)度，備選器材如下： A．量程為5 mA、內(nèi)阻r1＝50 Ω的電流表A1 B．量程為0.6 A、內(nèi)阻r2＝0.2 Ω的電流表A2 C．量程為6 V、內(nèi)阻r3約為15 kΩ的電壓表V D．最大阻值為15 Ω、最大允許電流為2 A的滑動(dòng)變阻器 E．定值電阻R1＝5 Ω F．電動(dòng)勢(shì)E＝6 V、內(nèi)阻很小的直流電源 G．

14、開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干 H．螺旋測(cè)微器 (1)已知做成這種漆包線芯的金屬絲的電阻率為ρ，若金屬絲的電阻用R表示，直徑用d表示，則這一卷漆包線的長(zhǎng)度L＝________. (2)該同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲的直徑如圖10甲所示，則螺旋測(cè)微器的示數(shù)d＝_____ mm. (3)為了盡可能精確地測(cè)量該金屬絲的電阻，電流表應(yīng)選用________(選填“A”或“B”)，請(qǐng)?jiān)趫D乙方框中畫出實(shí)驗(yàn)原理電路圖． 　 圖10 (4)若該同學(xué)在測(cè)量金屬絲直徑時(shí)沒(méi)有去除漆包線表面的絕緣漆，這會(huì)使實(shí)驗(yàn)測(cè)得該漆包線的長(zhǎng)度與真實(shí)值相比________(選填“偏大”或“偏小”)． 答案　(1)　(2)0.600　(

15、3)A　見(jiàn)解析圖　(4)偏大 解析　(1)根據(jù)電阻定律R＝，可得漆包線的長(zhǎng)度L＝. (2)螺旋測(cè)微器的示數(shù)為0.600 mm； (3)金屬絲中的最大電流I＝＝0.06 A，電流表A2的量程0.6 A太大，測(cè)量的誤差較大，故應(yīng)選電流表A1，因A1的量程小于0.06 A，故電路中應(yīng)對(duì)電流表A1改裝，使其量程變大，實(shí)驗(yàn)原理電路如圖； (4)若該同學(xué)在測(cè)量金屬絲直徑時(shí)沒(méi)有去除漆包線表面的絕緣漆，則測(cè)量的直徑偏大，由L＝知，長(zhǎng)度也偏大． 13．【選做題】本題包括A、B兩小題，請(qǐng)選定其中一小題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答．若多做，則按第一個(gè)小題評(píng)分． A．[選修3－3](15分) (201

16、8·南京市金陵中學(xué)模擬)(1)下列說(shuō)法正確的有________． A．天然水晶熔化后再凝聚的水晶(石英玻璃)仍然是晶體 B．大氣中氫含量較少的原因是氫分子平均速率較大，更容易發(fā)生逃逸 C．相同的溫度下，液體的擴(kuò)散速度等于固體的擴(kuò)散速度 D．人類使用能量的過(guò)程是將高品質(zhì)的能量最終轉(zhuǎn)化為低品質(zhì)的內(nèi)能 (2)一定量的理想氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖11所示A→B→C→A的循環(huán)變化，已知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)溫度是T0，則在全過(guò)程中氣體的最高溫度是________，C→A過(guò)程中氣體的內(nèi)能變化情況是______________． 圖11 (3)在(2)問(wèn)的情景下，已知?dú)怏w從B→C過(guò)程中內(nèi)能的變化為E0

17、，則根據(jù)圖中數(shù)據(jù)求： ①A→B過(guò)程氣體與外界熱交換Q； ②完成一個(gè)循環(huán)氣體對(duì)外做的功W. 答案　(1)BD　(2)2T0　先增大后減小 (3)①2p0V0－E0?、? 解析　(3)①A狀態(tài)與C狀態(tài)溫度相等，B→C內(nèi)能變化ΔE1＝E0＜0 A→B內(nèi)能變化ΔE2＝－E0＞0 由熱力學(xué)第一定律得ΔE2＝Q＋W1，W1＝－2p0V0， 解得Q＝2p0V0－E0 ②由B→C過(guò)程氣體體積不變，W2＝0，由C→A過(guò)程氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功W3＝p0V0，故完成一個(gè)循環(huán)氣體對(duì)外做功W＝|W1|－W3＝p0V0. B．[選修3－4](15分) (2018·江蘇大聯(lián)考)(1)下列說(shuō)法正確

18、的是(　　) A．在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由綠光改為紅光，則干涉條紋間距變窄 B．醫(yī)生利用超聲波探測(cè)病人血管中血液的流速應(yīng)用了多普勒效應(yīng) C．兩列波發(fā)生干涉，振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)質(zhì)點(diǎn)的位移總比振動(dòng)減弱區(qū)質(zhì)點(diǎn)的位移大 D．除了從光源直接發(fā)出的光以外，我們通?？吹降慕^大部分光都是偏振光 (2)如圖12所示，甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形圖，圖乙為質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象．則該機(jī)械波的傳播速度為_(kāi)_______ m/s；在t＝0.25 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q的加速度________(填“大于”或“小于”)質(zhì)點(diǎn)P的加速度． 圖12 (3)如圖13，MN為豎直放置的光屏，光屏的左側(cè)有半徑為R、折射率為

19、的透明半球體，O為球心，軸線OA垂直于光屏，O至光屏的距離＝R.位于軸線上O點(diǎn)左側(cè)處的點(diǎn)光源S發(fā)出一束與OA夾角θ＝60°的光線射向半球體，求光線從S傳播到達(dá)光屏所用的時(shí)間．(已知光在真空中傳播的速度為c.) 圖13 答案　(1)BD　(2)20　小于　(3) 解析　(1)光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由綠光改為紅光，由于波長(zhǎng)變長(zhǎng)，根據(jù)公式Δx＝λ，則干涉條紋間距變寬，故A錯(cuò)誤；醫(yī)院檢查身體的彩超是通過(guò)測(cè)出反射波的頻率變化來(lái)確定血流的速度，顯然是運(yùn)用了多普勒效應(yīng)原理，故B正確；兩列波發(fā)生干涉，振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)質(zhì)點(diǎn)的振幅總比振動(dòng)減弱區(qū)質(zhì)點(diǎn)的振幅大，不能說(shuō)振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)質(zhì)點(diǎn)的位移總比振動(dòng)減弱區(qū)質(zhì)

20、點(diǎn)的位移大，故C錯(cuò)誤；除從光源直接發(fā)出的光以外，我們通?？吹降慕^大部分光都是偏振光，故D正確． (2)由振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象可知，λ＝4 m，T＝0.2 s，波速v＝＝ m/s＝20 m/s.因t＝0.25 s＝1T時(shí)，據(jù)波的周期性可知，P質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波谷，Q質(zhì)點(diǎn)到達(dá)平衡位置上方，但沒(méi)有到達(dá)波峰，則質(zhì)點(diǎn)Q的加速度小于質(zhì)點(diǎn)P的加速度． (3)光從光源S射出經(jīng)半球體到達(dá)光屏的光路如圖． 光由空氣射向半球體，由折射定律，有n＝，解得α＝30° 在△OBC中，由正弦定理得：＝，解得β＝30° 光由半球體射向空氣，由折射定律，有n＝ 解得：γ＝60°，即出射光線與軸線OA平行． 光從光源S出發(fā)經(jīng)

21、透明半球體到達(dá)光屏所用的總時(shí)間t＝＋＋ 且n＝，解得：t＝. 四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分．解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位． 14．(15分)(2018·南通市、泰州市一模)如圖14所示，光滑絕緣斜面傾角為θ，斜面上平行于底邊的虛線MN、PQ間存在垂直于斜面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN、PQ相距為L(zhǎng).一質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為d(d＜L)的正方形金屬線框abef置于斜面上，線框電阻為R.ab邊與磁場(chǎng)邊界MN平行，相距為L(zhǎng).線框由靜止釋放后沿斜面下滑，ef邊離開(kāi)磁場(chǎng)前已做勻速運(yùn)動(dòng)，重力加

22、速度為g.求： 圖14 (1)線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中通過(guò)線框橫截面的電荷量q； (2)線框ef邊離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度v； (3)線框穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域產(chǎn)生的熱量Q. 答案　(1)　(2)　(3)mg(2L＋d)sin θ－ 解析　(1)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝ 通過(guò)回路的電荷量q＝I·Δt＝·Δt 磁通量的變化量ΔΦ＝Bd2 解得q＝. (2)線框ef邊離開(kāi)磁場(chǎng)前，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流I＝ 受到的安培力F＝IdB 由平衡條件有mgsin θ－F＝0 解得v＝. (3)線框由靜止至離開(kāi)磁場(chǎng)，由能量守恒定律有mg(2L＋d)sin θ＝mv2＋Q 解得Q＝

23、mg(2L＋d)sin θ－. 15．(16分)(2018·第二次江蘇大聯(lián)考)如圖15所示，斜面AB長(zhǎng)xAB＝3 m、傾角為α，其底端B與水平傳送帶相切，傳送帶長(zhǎng)為L(zhǎng)＝3 m，始終以v0＝5 m/s的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量m＝1 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，在離B點(diǎn)xPB＝2 m處的P點(diǎn)由靜止釋放．已知物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.25，物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.2，g取10 m/s2.求： 圖15 (1)傾角α逐漸增大到多少時(shí)，物塊能從斜面開(kāi)始下滑(用正切值表示)； (2)當(dāng)α＝37°時(shí)，由P到C的過(guò)程中，摩擦力對(duì)物塊所做的功； (3)當(dāng)α＝53°時(shí)，為了使物

24、塊每次由A滑到C點(diǎn)時(shí)均拋在同一點(diǎn)D，求物塊釋放點(diǎn)P到B點(diǎn)的取值范圍． 答案　(1)tan α>0.25　(2)4.5 J　(3)1 m≤s≤ m 解析　(1)為使物塊下滑，有：mgsin α>μ1mgcos α 解得傾角α滿足的條件為：tan α>0.25 (2)由P到B，由動(dòng)能定理得：mgxPBsin α－μ1mgxPBcos α＝mvB2 解得vB＝4 m/s 在B點(diǎn)，因?yàn)関B＝4 m/s

25、傳送帶運(yùn)動(dòng)的距離x＝v0t＝5×0.5 m＝2.5 m 相對(duì)運(yùn)動(dòng)距離為Δx＝x－x0＝0.25 m 可得物塊先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，然后和傳送帶一起做勻速運(yùn)動(dòng) 所以P到C，摩擦力對(duì)物塊做的功 Wf＝μ1mgxPBcos α＋μ2mgΔx＝4.5 J (3)因物塊每次均拋到同一點(diǎn)D，由平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)知：物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度必須有vC＝v0 當(dāng)P到B點(diǎn)的距離為x1時(shí)，物塊進(jìn)入傳送帶后一直勻加速運(yùn)動(dòng)，則 mgx1sin α－μ1mgx1cos α＋μ2mgL＝mv02 解得x1＝1 m 當(dāng)P到B點(diǎn)的距離為x2時(shí)，物塊進(jìn)入傳送帶后一直做勻減速運(yùn)動(dòng) 則mgx2sin α－μ1mgx2co

26、s α－μ2mgL＝mv02 解得x2＝ m 所以物塊釋放點(diǎn)到B點(diǎn)的距離的取值范圍為1 m≤s≤ m 16．(16分)回旋加速器的工作原理如圖16所示，置于真空中的兩個(gè)D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過(guò)的時(shí)間可以忽略不計(jì)．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直．設(shè)兩D形盒之間所加的交流電壓為U，被加速的粒子質(zhì)量為m、電荷量為q，粒子從D形盒一側(cè)開(kāi)始被加速(初動(dòng)能可以忽略)，經(jīng)若干次加速后粒子從D形盒邊緣射出．求： 圖16 (1)粒子從靜止開(kāi)始第1次經(jīng)過(guò)兩D形盒間狹縫加速后的速度大??； (2)粒子第一次進(jìn)入D形盒磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑； (3)粒子至少經(jīng)過(guò)多少次加速才能從回旋加速器D形盒射出． 答案　(1) 　(2) 　(3) 解析　(1)粒子在電場(chǎng)中被加速由動(dòng)能定理得 qU＝mv12 得：v1＝ (2)帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力， 由牛頓第二定律得：qv1B＝m 解得：r1＝ 代入數(shù)據(jù)得：r1＝ (3)若粒子射出，則粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，設(shè)此時(shí)速度為vn 由牛頓第二定律知qvnB＝m，解得此時(shí)粒子的速度為vn＝ 此時(shí)粒子的動(dòng)能為Ek＝mvn2 代入數(shù)據(jù)得Ek＝ 粒子每經(jīng)過(guò)一次加速動(dòng)能增加qU，設(shè)經(jīng)過(guò)n次加速粒子射出，則nqU≥Ek 代入數(shù)據(jù)解得：n≥