B05.【江苏卷】2003-2021年汇编（19套汇编）-压轴题汇总（121道，154页）
文档属性
| 名称 | B05.【江苏卷】2003-2021年汇编（19套汇编）-压轴题汇总（121道，154页） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 6.0MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-20 15:17:42 | ||
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文档简介
江苏省
历年（2003-2021）高考物理试卷
《压轴题汇编》（19套，121道）
目 录
2021年江苏卷 2
2020年江苏卷 12
2019年江苏卷 24
2018年江苏卷 30
2017年江苏卷 42
2016年江苏卷 53
2015年江苏卷 63
2014年江苏卷 73
2013年江苏卷 87
2012年江苏卷 94
2011年江苏卷 106
2010年江苏卷 115
2009年江苏卷 123
2008年江苏卷 135
2007年江苏卷 142
2006年江苏卷 153
2005年江苏卷 164
2004年江苏卷 172
2003年江苏卷 180
2021年江苏卷
[2021江苏卷 T10 3分]一球面均匀带有正电荷，球内的电场强度处处为零，如图所示，O为球心，A、B为直径上的两点，，现垂直于将球面均分为左右两部分，C为截面上的一点，移去左半球面，右半球面所带电荷仍均匀分布，则（ ）
A．O、C两点电势相等
B．A点的电场强度大于B点
C．沿直线从A到B电势先升高后降低
D．沿直线从A到B电场强度逐渐增大
【答案】A
【解析】A．由于球壳内部的场强为零，补全以后可知在右侧球壳任取一点，该点和C连线后过左半边球壳一点，两点对C的库仑力为零，即等大反向共线，将左侧沿竖直对称到右侧球面，则可以知道这两个点在C点的合场强水平向左，根据叠加原理可知C点场强向左，同理OC上都是水平向左，因此OC是等势线，故A正确；
BD．将题中半球壳补成一个完整的球壳，且带电均匀，设左、右半球在A点产生的电场强度大小分别为E1和E2；由题知，均匀带电球壳内部电场强度处处为零，则知
E1=E2
根据对称性，左右半球在B点产生的电场强度大小分别为E2和E1，且
E1=E2
在图示电场中，A的电场强度大小为E2，方向向左，B的电场强度大小为E1，方向向左，所以A点的电场强度与B点的电场强度相同，沿直线从A到B电场强度不可能逐渐增大，故BD错误；
C．根据电场的叠加原理可知，在AB连线上电场线方向向左，沿着电场线方向电势逐渐降低，则沿直线从A到B电势升高，故C错误；
故选A。
[2021江苏卷 T11 10分]一小明利用如图1所示的实验装置验证动量定理。将遮光条安装在滑块上，用天平测出遮光条和滑块的总质量，槽码和挂钩的总质量。实验时，将滑块系在绕过定滑轮悬挂有槽码的细线上。滑块由静止释放，数字计时器记录下遮光条通过光电门1和2的遮光时间和，以及这两次开始遮光的时间间隔，用游标卡尺测出遮光条宽度，计算出滑块经过两光电门速度的变化量。
（1）游标卡尺测量遮光条宽度如图2所示，其宽度___________；
（2）打开气泵，带气流稳定后调节气垫导轨，直至看到导轨上的滑块能在短时间内保持静止，其目的是___________；
（3）多次改变光电门2的位置进行测量，得到和的数据如下表请根据表中数据，在方格纸上作出图线___________。
0.721 0.790 0.854 0.913 0.968
1.38 1.52 1.64 1.75 1.86
（4）查得当地的重力加速度，根据动量定理，图线斜率的理论值为___________；
（5）实验结果发现，图线斜率的实验值总小于理论值，产生这一误差的两个可能原因时___________。
A．选用的槽码质量偏小
B．细线与气垫导轨不完全平行
C．每次释放滑块的位置不同
D．实验中的测量值偏大
【答案】10.20 将气垫导轨调至水平
1.96 BD/DB
【解析】（1）[1]游标卡尺的读数为；
（2）[2]滑块保持稳定，说明气垫导轨水平；
（3）[3]根据表格中数据描点并用直线连接
（4）[4] 根据动量定理变形得
则图线斜率的理论值
（5）[5]根据动量定理变形得
A．槽码质量偏小，而实际的槽码质量偏大，则合外力偏大，所以图线斜率的实验值偏大，A错误；
B．细线与气垫导轨不平行，滑块实际所受合外力为的水平分力，所以图线斜率的实验值偏小，B正确；
C．滑块释放的位置与斜率相关的参量无关，C错误；
D．偏大，则偏小，图线斜率偏小，D正确。
故选BD。
[2021江苏卷 T14 分]一如图所示的离心装置中，光滑水平轻杆固定在竖直转轴的O点，小圆环A和轻质弹簧套在轻杆上，长为的细线和弹簧两端分别固定于O和A，质量为m的小球B固定在细线的中点，装置静止时，细线与竖直方向的夹角为，现将装置由静止缓慢加速转动，当细线与竖直方向的夹角增大到时，A、B间细线的拉力恰好减小到零，弹簧弹力与静止时大小相等、方向相反，重力加速度为g，取，，求：
（1）装置静止时，弹簧弹力的大小F；
（2）环A的质量M；
（3）上述过程中装置对A、B所做的总功W。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）设、的张力分别为、，A受力平衡
B受力平衡
解得
（2）设装置转动的角速度为，对A
对B
解得
（3）B上升的高度，A、B的动能分别为
；
根据能量守恒定律可知
解得
[2021江苏卷 T15 16分]如图1所示，回旋加速器的圆形匀强磁场区域以O点为圆心，磁感应强度大小为B，加速电压的大小为U、质量为m、电荷量为q的粒子从O附近飘入加速电场，多次加速后粒子经过P点绕O做圆周运动，半径为R，粒子在电场中的加速时间可以忽略。为将粒子引出磁场，在P位置安装一个“静电偏转器”，如图2所示，偏转器的两极板M和N厚度均匀，构成的圆弧形狭缝圆心为Q、圆心角为，当M、N间加有电压时，狭缝中产生电场强度大小为E的电场，使粒子恰能通过狭缝，粒子在再次被加速前射出磁场，不计M、N间的距离。求：
（1）粒子加速到P点所需要的时间t；
（2）极板N的最大厚度；
（3）磁场区域的最大半径。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）设粒子在P的速度大小为，则根据
可知半径表达式为
根据动能定理粒子在静电场中加速有
粒子在磁场中运动的周期为
粒子运动的总时间为
解得
（2）由粒子的运动半径，结合动能表达式变形得
则粒子加速到P前最后两个半周的运动半径为
，
由几何关系
结合且解得
（3）设粒子在偏转器中的运动半径为，则在偏转器中，要使粒子半径变大，电场力应和洛伦兹力反向，共同提供向心力
设粒子离开偏转器的点为，圆周运动的圆心为。由题意知，在上，且粒子飞离磁场的点与、在一条直线上
粒子在偏转器中运动的圆心在点，从偏转器飞出，即从点离开，又进入回旋加速器中的磁场，此时粒子的运动半径又变为，然后轨迹发生偏离，从偏转器的点飞出磁场，那么磁场的最大半径即为
将等腰三角形放大如图
虚线为从点向所引垂线，虚线平分角，则
解得最大半径为
2020年江苏卷
[2020江苏卷 T4 3分如图所示，一小物块由静止开始沿斜面向下滑动，最后停在水平地面上。斜面和地面平滑连接，且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为常数。该过程中，物块的动能与水平位移x关系的图象是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】由题意可知设斜面倾角为θ，动摩擦因数为μ，则物块在斜面上下滑距离在水平面投影距离为x，根据动能定理，有
整理可得
即在斜面上运动时动能与x成线性关系；
当小物块在水平面运动时,根据动能定理由
即
为物块刚下滑到平面上时的动能，则即在水平面运动时物块动能与x也成线性关系。
故选A。
[2020江苏卷 T3 3分]中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为（ ）
A. F B. C. D.
【答案】C
【解析】根据题意可知第2节车厢对第3节车厢的牵引力为F，因为每节车厢质量相等，阻力相同，故第2节对第3节车厢根据牛顿第二定律有
设倒数第3节车厢对倒数第2节车厢的牵引力为F1，则根据牛顿第二定律有
联立解得。
故选C。
[2020江苏卷 T9 4分]（多选）如图所示，绝缘轻杆的两端固定带有等量异号电荷的小球（不计重力）。开始时，两小球分别静止在A、B位置。现外加一匀强电场E，在静电力作用下，小球绕轻杆中点O转到水平位置。取O点的电势为0。下列说法正确的有（ ）
A. 电场E中A点电势低于B点
B. 转动中两小球的电势能始终相等
C. 该过程静电力对两小球均做负功
D. 该过程两小球的总电势能增加
【答案】AB
【解析】A．沿着电场线方向，电势降低，A正确；
B．由于O点的电势为0，根据匀强电场的对称性
又，，所以，B正确；
CD．A、B位置的小球受到的静电力分别水平向右、水平向左，绝缘轻杆逆时针旋转，两小球静电力对两小球均做正功，电场力做正功，电势能减少，CD错误；
故选AB。
[2020江苏卷 T13 8分某同学描绘一种电子元件的关系图象，采用的实验电路图如题图1所示，V为电压表，
mA为电流表，E为电源（电动势约），R为滑动变阻器（最大阻值），为定值电阻，S为开关。
(1)请用笔画线代替导线，将题图2所示的实物电路连接完整____________。
(2)调节滑动变阻器，记录电压表和电流表的示数如下表：
电压 0.000 0.250 0.500 0.650 0.700 0.725 0.750
电流 0.00 0.10 0.25 0.60 1.70 4.30 7.50
请根据表中的数据，在方格纸上作出该元件的图线____________。
(3)根据作出的图线可知，该元件是_________（选填“线性”或“非线性”）元件。
(4)在上述测量中，如果用导线代替电路中的定值电阻，会导致的两个后果是_________。
A．电压和电流的测量误差增大
B．可能因电流过大烧坏待测元件
C．滑动变阻器允许的调节范围变小
D．待测元件两端电压的可调节范围变小
【答案】 非线性元件 BC
【解析】(1)[1]根据题意连接电路如图
(2)[2]根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接各点如图
(3)[3]根据图像可知该元件是非线性元件。
(4)[4]AB．图线上某点与原点连线的斜率为，根据元件的特性可知，当电压超过一定数值时，电流会急剧增大，所以电阻会急剧减小，若用导线代替，电流急剧增大，可能会烧坏待测元件，对电流表和电压表的测量误差无影响，A错误，B正确；
CD．根据图像可知待测元件的电压范围小于，而电源电动势为，因为待测元件两端电压非常小，如果用导线代替，会导致滑动变阻器的调节范围变得非常小，难以调节，C正确，D错误。
故选BC。
[2020江苏卷 4 10分]疫情期间“停课不停学”，小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如题图1所示。
(1)家中有乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作实验中下落物体的是_____。
(2)下列主要操作步骤的正确顺序是_____。（填写各步骤前的序号）
①把刻度尺竖直固定在墙上
②捏住小球，从刻度尺旁静止释放
③手机固定在三角架上，调整好手机镜头的位置
④打开手机摄像功能，开始摄像
(3)停止摄像，从视频中截取三帧图片，图片中的小球和刻度如题图2所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为，刻度尺的分度值是，由此测得重力加速度为_____。
(4)在某次实验中，小明释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖直方向。从该视频中截取图片，_____（选填“仍能”或“不能”）用(3)问中的方法测出重力加速度。
【答案】小钢球 ①③④② 9.61（9.5~9.7） 仍能
【解析】(1)要测量当地重力加速度需要尽量减小空气阻力的影响，所以密度大体积小的小钢球最适合；
(2)要完成实验首先应该将刻度尺竖直固定在墙上，安装好三脚架，调整好手机摄像头的位置；因为下落时间很短，所以一定要先打开摄像头开始摄像，然后在将小球从刻度尺旁静止释放，故顺序为①③④②；
(3)由三张图片读出小球所在位置的刻度分别为2.50cm，26.50cm，77.20cm；小球做自由落体运动，根据可得
(4)因为就算小球偏离了竖直方向，但是小球在竖直方向上的运动依然是自由落体运动，对实验结果无影响，故仍能用前面的方法测量出重力加速度。
[2020江苏卷 18 4分]一只质量为的乌贼吸入的水，静止在水中。遇到危险时，它在极短时间内把吸入的水向后全部喷出，以的速度向前逃窜。求该乌贼喷出的水的速度大小v。
【答案】
【解析】乌贼喷水过程，时间较短，内力远大于外力，动量守恒；选取乌贼逃窜的方向为正方向，根据动量守恒定律得
解得喷出水的速度大小为
[2020江苏卷 20 4分]国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队。“嫦娥四号”任务创造了多项世界第一、在探月任务中，“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f的电磁波，该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来，反射波回到“玉兔二号”的时间差为。已知电磁波在月壤层中传播的波长为，求该月壤层的厚度d。
【答案】
【解析】电磁波的在土壤中传播速度满足
根据题意可知
解得土壤厚度为
[2020江苏卷 T22 15分如图所示，鼓形轮的半径为R，可绕固定的光滑水平轴O转动。在轮上沿相互垂直的直径方向固定四根直杆，杆上分别固定有质量为m的小球，球与O的距离均为。在轮上绕有长绳，绳上悬挂着质量为M的重物。重物由静止下落，带动鼓形轮转动。重物落地后鼓形轮匀速转动，转动的角速度为。绳与轮之间无相对滑动，忽略鼓形轮、直杆和长绳的质量，不计空气阻力，重力加速度为g。求：
(1)重物落地后，小球线速度的大小v；
(2)重物落地后一小球转到水平位置A，此时该球受到杆的作用力的大小F；
(3)重物下落的高度h。
【答案】(1)；(2)；(3)
【解析】(1)由题意可知当重物落地后鼓形轮转动的角速度为ω，则根据线速度与角速度的关系可知小球的线速度为
(2)小球匀速转动，当在水平位置时设杆对球的作用力为F，合力提供向心力，则有
结合(1)可解得杆对球的作用力大小为
(3)设重物下落高度为H，重物下落过程中对重物、鼓形轮和小球组成的系统，根据系统机械能守恒可知
而重物的速度等于鼓形轮的线速度，有
联立各式解得
[2020江苏卷 T23 16分]空间存在两个垂直于平面的匀强磁场，y轴为两磁场的边界，磁感应强度分别为、。甲、乙两种比荷不同的粒子同时从原点O沿x轴正向射入磁场，速度均为v。甲第1次、第2次经过y轴的位置分别为P、Q，其轨迹如图所示。甲经过Q时，乙也恰好同时经过该点。已知甲的质量为m，电荷量为q。不考虑粒子间的相互作用和重力影响。求：
(1)Q到O的距离d；
(2)甲两次经过P点的时间间隔；
(3)乙的比荷可能的最小值。
【答案】(1)；(2)；(3)
【解析】(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，由 得，
，
Q、O的距离为：
(2)由(1)可知，完成一周期运动上升的距离为d，粒子再次经过P，经过N个周期，
所以，再次经过P点的时间为
由匀速圆周运动的规律得，
绕一周的时间为：
解得：
所以，再次经过P点的时间为
两次经过P点时间间隔为：
解得：
(3)由洛伦兹力提供向心力，由 得，
若乙粒子从第一象限进入第二象限的过程中与甲粒子在Q点相遇，则：
结合以上式子，n无解。
若乙粒子从第二象限进入第一象限的过程中与甲离子在Q点相遇，则：
计算可得（n=1，2，3……）
由于甲乙粒子比荷不同，则n=2时，乙的比荷最小，为
2019年江苏卷
[2019江苏卷 T8 4分]（多选）如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态．小物块的质量为m，从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止．物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度．在上述过程中
A. 弹簧的最大弹力为μmg
B. 物块克服摩擦力做的功为2μmgs
C. 弹簧的最大弹性势能为μmgs
D. 物块在A点的初速度为
【答案】BC
【解析】小物块压缩弹簧最短时有，故A错误；全过程小物块的路程为，所以全过程中克服摩擦力做的功为： ，故B正确；小物块从弹簧压缩最短处到A点由能量守恒得：，故C正确；小物块从A点返回A点由动能定理得：，解得：，故D错误。
[2019江苏卷 T9 4分]（多选）如图所示，ABC为等边三角形，电荷量为+q的点电荷固定在A点．先将一电荷量也为+q的点电荷Q1从无穷远处（电势为0）移到C点，此过程中，电场力做功为-W．再将Q1从C点沿CB移到B点并固定．最后将一电荷量为-2q的点电荷Q2从无穷远处移到C点．下列说法正确的有
A．Q1移入之前，C点的电势为
B．Q1从C点移到B点的过程中，所受电场力做的功为0
C．Q2从无穷远处移到C点的过程中，所受电场力做的功为2W
D．Q2在移到C点后的电势能为-4W
【答案】ABD
【解析】A.由题意可知，C点的电势为
故A正确；
B.由于B、C两点到A点()的距离相等，所以B、C两点的电势相等，所以从C点移到B点的过程中，电场力先做负功再做正功，总功为0，故B正确；
C.由于B、C两点的电势相等，所以当在B点固定后，C点的电势为,所以 从无穷远移到C点过程中，电场力做功为：
故C错误；
D.由于C点的电势为，所以电势能为
故D正确．
[2019江苏卷 T22 16分如图所示，质量相等的物块A和B叠放在水平地面上，左边缘对齐．A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ．先敲击A，A立即获得水平向右的初速度，在B上滑动距离L后停下．接着敲击B，B立即获得水平向右的初速度，A、B都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止，此后两者一起运动至停下．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．求：
（1）A被敲击后获得的初速度大小vA；
（2）在左边缘再次对齐的前、后，B运动加速度的大小aB、aB'；
（3）B被敲击后获得的初速度大小vB．
【答案】（1）；（2）aB=3μg，aB′=μg；（3）
【解析】（1）由牛顿运动定律知，A加速度的大小aA=μg
匀变速直线运动2aAL=vA2
解得
（2）设A、B的质量均为m
对齐前，B所受合外力大小F=3μmg
由牛顿运动定律F=maB，得aB=3μg
对齐后，A、B所受合外力大小F′=2μmg
由牛顿运动定律F′=2maB′，得aB′=μg
（3）经过时间t，A、B达到共同速度v，位移分别为xA、xB，A加速度的大小等于aA
则v=aAt，v=vB–aBt
且xB–xA=L
解得．
[2019江苏卷 T23 16分）．如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为B．磁场中的水平绝缘薄板与磁场的左、右边界分别垂直相交于M、N，MN=L，粒子打到板上时会被反弹（碰撞时间极短），反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反．质量为m、电荷量为-q的粒子速度一定，可以从左边界的不同位置水平射入磁场，在磁场中做圆周运动的半径为d，且d（1）求粒子运动速度的大小v；
（2）欲使粒子从磁场右边界射出，求入射点到M的最大距离dm；
（3）从P点射入的粒子最终从Q点射出磁场，PM=d，QN=，求粒子从P到Q的运动时间t．
【答案】（1）；（2）；（3）A.当时， ，B.当时，
【解析】（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动由洛伦兹力提供向心力有：
，解得：
由题可得：
解得；
（2）如图所示，粒子碰撞后的运动轨迹恰好与磁场左边界相切
由几何关系得dm=d（1+sin60°）
解得
（3）粒子的运动周期
设粒子最后一次碰撞到射出磁场的时间为t'，则
A.当时，粒子斜向上射出磁场
解得
B.当时，粒子斜向下射出磁场
解得．
2018年江苏卷
[2018江苏卷 T4 3分]从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面．忽略空气阻力，该过程中小球的动能Ek与时间t的关系图像是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【解析】小球做竖直上抛运动时，速度
根据动能
得
故选A。
[2018江苏卷 T5 3分]如图所示，水平金属板A、B分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态．现将B板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴（ ）
A．仍然保持静止 B．竖直向下运动
C．向左下方运动 D．向右下方运动
【答案】D
【解析两极板平行时带电粒子处于平衡状态，则重力等于电场力，当下极板旋转时，板间距离增大场强减小，电场力小于重力；由于电场线垂直于金属板表面，所以电荷处的电场线如图所示，所以重力与电场力的合力偏向右下方，故粒子向右下方运动，选项D正确．
6．如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置．物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点．在从A到B的过程中，物块（ ）
A．加速度逐渐减小
B．经过O点时的速度最大
C．所受弹簧弹力始终做正功
D．所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功
【答案】D
【解析】由于水平面粗糙且O点为弹簧在原长时物块的位置，所以弹力与摩擦力平衡的位置在OA之间，加速度为零时弹力和摩擦力平衡，所以物块在从A到B的过程中加速度先减小后反向增大，A错误；物体在平衡位置处速度最大，所以物块速度最大的位置在AO之间某一位置，B错误；从A到O过程中弹力方向与位移方向相同，弹力做正功，从O到B过程中弹力方向与位移方向相反，弹力做负功，C错误；从A到B过程中根据动能定理可得，即，即弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功，D正确．
[2018江苏卷 T9 4分]（多选）如图所示，竖直放置的形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B．质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等．金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g．金属杆（ ）
A．刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下
B．穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间
C．穿过两磁场产生的总热量为4mgd
D．释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于
【答案】BC
【解析】由于金属棒进入两个磁场的速度相等，而穿出磁场后金属杆做加速度为g的加速运动，所以金属感进入磁场时应做减速运动，选项A错误；对金属杆受力分析，根据可知，金属杆做加速度减小的减速运动，其进出磁场的v-t图象如图所示，由于0~t1和t1~t2图线与t轴包围的面积相等（都为d），所以t1>（t2-t1），选项B正确；从进入Ⅰ磁场到进入Ⅱ磁场之前过程中，根据能量守恒，金属棒减小的机械能全部转化为焦耳热，所以Q1=mg．2d，所以穿过两个磁场过程中产生的热量为4mgd，选项C正确；若金属杆进入磁场做匀速运动，则，得，有前面分析可知金属杆进入磁场的速度大于，根据得金属杆进入磁场的高度应大于，选项D错误．
[2018江苏卷 T10 8分]一同学测量某干电池的电动势和内阻．
（1）如图所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路．请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处__________；____________．
（2）实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的数据见下表:
根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出关系图像___________．由图像可计算出该干电池的电动势为_________V；内阻为__________Ω．
R/Ω 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0
I/A 0.15 0.17 0.19 0.22 0.26
/A–1 6.7 6.0 5.3 4.5 3.8
（3）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端．调节电阻箱，当电流表的示数为0.33 A时，电压表的指针位置如图所示，则该干电池的电动势应为_______V；内阻应为_____Ω．
【答案】（1）①开关未断开 ②电阻箱阻值为零 （2）图像如图所示：
1.4（1.30~1.44都算对） 1.2（1.0~1.4都算对） （3）1.4（结果与（2）问第一个空格一致） 1.0（结果比（2）问第二个空格小0.2）
【解析】
（1）连接电路时电源应与电路断开，所以开关要断开；另一错误是电阻箱接入电路的电阻是零，这样容易烧坏电流表和电源．
（2）将数据描点连线，做出一条倾斜的直线．根据闭合电路欧姆定律E=I(R+r)得，所以图线的斜率表示电源电动势V=1.37V，截距绝对值表示r=0.4×3.0Ω=1.20Ω；用电压表与电流表并联，可测得电流表的内阻，考虑电表内阻对实验的影响，则E=I(R+RA+r)，得，所以图线的斜率仍表示电动势，电动势的准确值为1.37V，图线的截距表示（RA+r），所以内阻精确值为r=（1.20-0.20）Ω=1.00Ω．
点睛：本题考查应用电流表和电阻箱测量电源电动势和内电阻实验，本题创新之处在于用一个电压表并联在电流表的两端测出电流表的电阻，从而提高测量电源内阻的精确度．
[2018江苏卷 T11 10分]某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度g．细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮，两端各悬挂一只质量为M的重锤．实验操作如下：
①用米尺量出重锤1底端距地面的高度H；
②在重锤1上加上质量为m的小钩码；
③左手将重锤2压在地面上，保持系统静止．释放重锤2，同时右手开启秒表，在重锤1落地时停止计时，记录下落时间；
④重复测量3次下落时间，取其平均值作为测量值t．
请回答下列问题：
（1）步骤④可以减小对下落时间t测量的_______（选填“偶然”或“系统”）误差．
（2）实验要求小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多，主要是为了________．
A．使H测得更准确
B．使重锤1下落的时间长一些
C．使系统的总质量近似等于2M
D．使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等
（3）滑轮的摩擦阻力会引起实验误差．现提供一些橡皮泥用于减小该误差，可以在重锤1上粘上橡皮泥，调整橡皮泥质量直至轻拉重锤1能观察到其________下落．
（4）使用橡皮泥改进实验后，重新进行实验测量，并测出所用橡皮泥的质量为m0．用实验中的测量量和已知量（M、H、m、m0、t）表示g，则g＝_________．
【答案】（1）偶然 （2）B （3）匀速 （4）
【解析】
本题考查重力加速度的测量，意在考查考生的实验探究能力．（1）时间测量是人为操作快慢和读数问题带来的误差，所以属于偶然误差．（2）由于自由落体的加速度较大，下落H高度的时间较短，为了减小测量时间的实验误差，就要使重锤下落的时间长一些，因此系统下降的加速度要小，所以小钩码的质量要比重锤的质量小很多．（3）为了消除滑轮的摩擦阻力，可用橡皮泥粘在重锤1上，轻拉重锤放手后若系统做匀速运动，则表示平衡了阻力．（3）根据牛顿第二定律有，又，解得．
点睛：本题以连接体运动为背景考查重力加速度的测量，解题的关键是要弄清该实验的原理，再运用所学的知识分析得出减小误差的方法．
[2018江苏卷 T14 16分]如图所示，钉子A、B相距5l，处于同一高度．细线的一端系有质量为M的小物块，另一端绕过A固定于B．质量为m的小球固定在细线上C点，B、C间的线长为3l．用手竖直向下拉住小球，使小球和物块都静止，此时BC与水平方向的夹角为53°．松手后，小球运动到与A、B相同高度时的速度恰好为零，然后向下运动．忽略一切摩擦，重力加速度为g，取sin53°=0.8，cos53°=0.6．求：
（1）小球受到手的拉力大小F；
（2）物块和小球的质量之比M:m；
（3）小球向下运动到最低点时，物块M所受的拉力大小T
【答案】（1） （2） （3）（或）
【解析】（1）设小球受AC、BC的拉力分别为F1、F2
F1sin53°=F2cos53° F+mg=F1cos53°+ F2sin53°且F1=Mg
解得
（2）小球运动到与A、B相同高度过程中
小球上升高度h1=3lsin53°，物块下降高度h2=2l
机械能守恒定律mgh1=Mgh2
解得
（3）根据机械能守恒定律，小球回到起始点．设此时AC方向的加速度大小为a，重物受到的拉力为T
牛顿运动定律Mg–T=Ma 小球受AC的拉力T′=T
牛顿运动定律T′–mgcos53°=ma
解得（）
[2018江苏卷 T15 16分如图所示，真空中四个相同的矩形匀强磁场区域，高为4d，宽为d，中间两个磁场区域间隔为2d，中轴线与磁场区域两侧相交于O、O′点，各区域磁感应强度大小相等。某粒子质量为m、电荷量为 + q，从O沿轴线射入磁场。当入射速度为v0时，粒子从O上方处射出磁场。取sin53° = 0.8，cos53° = 0.6。
（1）求磁感应强度大小B；
（2）入射速度为5v0时，求粒子从O运动到O′的时间t；
（3）入射速度仍为5v0，通过沿轴线OO′平移中间两个磁场（磁场不重叠），可使粒子从O运动到O′的时间增加Δt，求Δt的最大值。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）粒子圆周运动的半径
粒子受到的洛伦兹力提供向心力，则
由题意和几何关系知
解得
（2）入射速度为5v0时，由可得，粒子在磁场中运动的半径为
设粒子在矩形磁场中的偏转角为α，由，得
即
α = 53°
在一个矩形磁场中的运动时间
直线运动的时间
则：
（3）将中间两磁场分别向中央移动距离x，如图所示
粒子向上的偏移量
由y ≤ 2d，解得
则当xm= 时，Δt有最大值。
粒子直线运动路程的最大值
增加路程的最大值
增加时间的最大值
2017年江苏卷
[2017江苏卷 T3 3分]一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处．物块初动能为Ek0，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能Ek与位移x关系的图线是( )
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】设斜面倾角为θ，根据动能定理，当小物块沿斜面上升时，有：
－(mgsinθ＋f)x=Ek－Ek0
即：
Ek=－(f＋mgsinθ)x＋Ek0
所以Ek与x的函数关系图象为直线，且斜率为负；
设x0为小物块到达最高点时的位移，当小物块沿斜面下滑时根据动能定理有：
(mgsinθ－f)(x0－x)=Ek－0
即：
Ek=－(mgsinθ－f)x＋(mgsinθ－f)x0
所以下滑时Ek随x的减小而增大且为直线。
综上所述，故C正确，ABD错误。
故选C。
[2017江苏卷 T5 3分]如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F．小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动．整个过程中，物块在夹子中没有滑动．小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g．下列说法正确的是（ ）
A．物块向右匀速运动时，绳中的张力等于2F
B．小环碰到钉子P时，绳中的张力大于2F
C．物块上升的最大高度为
D．速度v不能超过
【答案】D
【解析】A．物块向右匀速运动时，则夹子与物体M，处于平衡状态，那么绳中的张力等于Mg，A错误；
B．小环碰到钉子P时，物体M做圆周运动，依据最低点由拉力与重力的合力提供向心力，因此绳中的张力大于Mg，而与2F大小关系不确定，B错误；
C．依据机械能守恒定律，减小的动能转化为重力势能，则有
则物块上升的最大高度为
C错误；
D．因夹子对物体M的最大静摩擦力为2F，依据牛顿第二定律，对物体M，则有
解得
故速度v不能超过，D正确。
故选D。
[2017江苏卷 T9 4分]（多选）在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示．下列说法正确有（ ）
A．q1和q2带有异种电荷
B．x1处的电场强度为零
C．负电荷从x1移到x2，电势能减小
D．负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大
【答案】AC
【解析】A．由图知x1处的电势等于零，所以q1和q2带有异种电荷，A正；
B．图象的斜率描述该处的电场强度，故x1处场强不为零，B错误；
C．负电荷从x1移到x2，由低电势向高电势移动，电场力做正功，电势能减小，故C正确；
D．由图知，负电荷从x1移到x2，电场强度越来越小，故电荷受到的电场力减小，所以D错误．
[2017江苏卷 T9 4分]（多选）如图所示，三个小球、、的质量均为，与、间通过铰链用轻杆连接，杆长为。、置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长。现由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角由变为。、、在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为。则此下降过程中（ ）
A．的动能达到最大前，受到地面的支持力小于
B．的动能最大时，受到地面的支持力等于
C．弹簧的弹性势能最大时，的加速度方向竖直向下
D．弹簧的弹性势能最大值为
【答案】AB
【解析】AB、A的动能最大时，设B和C受到地面的支持力大小均为F，此时整体在竖直方向受力平衡，可得2F＝3mg，所以F；在A的动能达到最大前一直是加速下降，处于失重情况，所以B受到地面的支持力小于mg，故A、B正确；
C、当A达到最低点时动能为零，此时弹簧的弹性势能最大，A的加速度方向向上，故C错误；
D、A下落的高度为：h＝Lsin60°﹣Lsin30°，根据功能关系可知，小球A的机械能全部转化为弹簧的弹性势能，即弹簧的弹性势能最大值为EP＝mghmgL，故D错误。
故选：AB。
[2017江苏卷 T11 10分]某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图11–1图所示，继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当继电器的电流超过15 mA时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控．继电器的电阻约为20 Ω，热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如下表所示
30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0
199.5 145.4 108.1 81.8 62.9 49.1
（1）提供的实验器材有：电源E1（3 V，内阻不计）、电源E2（6 V，内阻不计）、滑动变阻器R1（0~200 Ω）、滑动变阻器R2（0~500 Ω）、热敏电阻Rt，继电器、电阻箱（0~999.9 Ω）、开关S、导线若干．
为使该装置实现对30~80 ℃之间任一温度的控制，电源E应选用______（选填“E1”或“E2”），滑动变阻器R应选用______（选填“R1”或“R2”）．
（2）实验发现电路不工作．某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图11–2图所示的选择开关旋至______（选填“A”、“B”、“C”或“D”）．
（3）合上开关S，用调节好的多用电表进行排查，在题11–1图中，若只有b、c间断路，则应发现表笔接入a、b时指针______（选填“偏转”或“不偏转”），接入a、c时指针______（选填“偏转”或“不偏转”）．
（4）排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为50 ℃时被吸合，下列操作步骤正确顺序是_____．（填写各步骤前的序号）
①将热敏电阻接入电路
②观察到继电器的衔铁被吸合
③断开开关，将电阻箱从电路中移除
④合上开关，调节滑动变阻器的阻值
⑤断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1 Ω
【答案】E2 R2 C 不偏转 偏转 ⑤④②③①
【解析】（1）由表格数据知，当温度为30 ℃时，热敏电阻阻值为199.5 Ω，继电器的阻值R0=20 Ω，当电流为15 mA时，E=I(Rt+R0)=3.3 V，所以电源选E2，80 ℃时，热敏电阻阻值Rt=49.1 Ω，则
E2=I(Rt+R0+R)，此时变阻器阻值R=330.9 Ω，所以变阻器选择R2；（2）多用电表做电压表测量电压，旋钮旋至直流电压挡C处；（3）若只有b、c间断路，表笔接入a、b时，整个回路断路，电表指针不偏转，接入a、c时电流流经电表，故指针偏转；（4）50 ℃时，热敏电阻阻值为108.1 Ω，所以应将电阻箱阻值调至108.1 Ω，调节变阻器，使衔铁吸合，再将电阻箱换成热敏电阻，故顺序为⑤④②③①．
[2017江苏卷 T12A(3) 4分]科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子．资料显示，某种蛋白的摩尔质量为66 kg/mol，其分子可视为半径为3×10–9 m的球，已知阿伏加德罗常数为6.0×1023 mol–1．请估算该蛋白的密度．（计算结果保留一位有效数字）
【答案】
【解析】摩尔体积
由密度
，
解得
代入数据得
[2017江苏卷 T14 16分如图所示，两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为R。C的质量为m，A、B的质量都为，与地面间的动摩擦因数均为μ。现用水平向右的力拉A，使A缓慢移动，直至C恰好降到地面。整个过程中B保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求:
(1)未拉A时，C受到B作用力的大小F；
(2)动摩擦因数的最小值μmin；
(3)A移动的整个过程中，拉力做的功W。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）C受力平衡 解得
（2）C恰好降落到地面时，B受C压力的水平分力最大
B受地面的摩擦力 根据题意 ，解得
（3）C下降的高度 A的位移
摩擦力做功的大小
根据动能定理
解得
[2017江苏卷 T15 16分]一台质谱仪的工作原理如图所示.大量的甲、乙两种离子飘入电压力为U0的加速电场，其初速度几乎为0，经过加速后，通过宽为L的狭缝MN沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片上。已知甲、乙两种离子的电荷量均为+q，质量分别为2m和m，图中虚线为经过狭缝左、右边界M、N的甲种离子的运动轨迹.不考虑离子间的相互作用.
（1）求甲种离子打在底片上的位置到N点的最小距离x；
（2）在答题卡的图中用斜线标出磁场中甲种离子经过的区域，并求该区域最窄处的宽度d；
（3）若考虑加速电压有波动，在（）到（）之间变化，要使甲、乙两种离子在底片上没有重叠，求狭缝宽度L满足的条件.
【答案】（1）；(2)；
(3)
【解析】（1）设甲种离子在磁场中的运动半径为r1
电场加速
且
解得
根据几何关系
x =2r1 –L
解得
（2）（见图） 最窄处位于过两虚线交点的垂线上
解得
（3）设乙种离子在磁场中的运动半径为r2
r1的最小半径
r2 的最大半径
由题意知
2r1min–2r2max >L，
即
解得
2016年江苏卷
[2016江苏卷 T5 3分]小球从一定高度处由静止下落，与地面碰撞后回到原高度再次下落，重复上述运动，取小球的落地点为原点建立坐标系，竖直向上为正方向，下列速度v和位置x的关系图像中，能描述该过程的是( )
【答案】A
【解析】由题意知小球在下落的过程速度方向向下，与正方向相反，为负值，所以C、D错误；由小球与地面碰撞后做竖直上抛运动，此时位移的数值就代表小球的位置x，加速度a= -g，根据运动学公式v2-v02=2ax得v2=v02-2gx，这里v0为做竖直上抛运动的初速度，是定值，故v-x图像是抛物线，故选项B错误，选项A正确。
[2016江苏卷 T9 4分]（多选）如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中（ ）
A．桌布对鱼缸摩擦力的方向向左
B．鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等
C．若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大
D．若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面
【答案】BD
【解答】A、桌布向右拉出时，鱼缸相对于桌布有向左的运动，故鱼缸受到的摩擦力向右；故A错误；
B、由于鱼缸在桌面上和在桌布上的动摩擦因数相同，故受到的摩擦力相等，则由牛顿第二定律可知，加速度大小相等；但在桌面上做减速运动，则由v＝at可知，它在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等；故B正确；
C、鱼缸受到的摩擦力为滑动摩擦力，其大小与拉力无关，只与压力和动摩擦因数有关，因此增大拉力时，摩擦力不变；故C错误；
D、猫减小拉力时，桌布在桌面上运动的加速度减小，则运动时间变长；因此鱼缸加速时间变长，桌布抽出时的位移以及速度均变大，则有可能滑出桌面；故D正确；
故选：BD。
[2016江苏卷 T10 8分]小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系。已知该金属电阻在常温下的阻值约10Ω，R随t的升高而增大。实验电路如图所示，控温箱用以调节金属电阻的温度。
实验时闭合S，先将开关K与1端闭合，调节金属电阻的温度，分别记下温度t1，t2，…和电流表的相应示数I1，I2，….然后将开关K与2端闭合，调节电阻箱使电流表的示数再次为I1，I2，…，分别记下电阻箱相应的示数R1，R2，….
(1)有以下两种电流表，实验电路中应选用________。
A．量程0～100 mA，内阻约2 Ω
B．量程0～0.6 A，内阻可忽略
(2)实验过程中，要将电阻箱的阻值由9.9 Ω调节至10.0 Ω，需旋转图中电阻箱的旋钮“a”“b”“c”，正确的操作顺序是________。
①将旋钮a由“0”旋转至“1”
②将旋钮b由“9”旋转至“0”
③将旋钮c由“9”旋转至“0”
(3)实验记录的t和R的数据见下表：
温度t(℃) 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0
阻值R(Ω) 9.6 10.4 11.1 12.1 12.8
请根据表中数据，在方格纸上作出R t图线。
由图线求得R随t的变化关系为R=________ Ω。
【答案】 (1)A (2)①②③(或①③②) (3)(见下图)0.04t+8.8 (0.04t+8.6 ～0.04t+9.0 都算对)
【解析】（1）已知电源的电动势为1.5V，R在常温下阻值约为10Ω，滑动变阻器的阻值为0时，电路中的最大电流约为，当滑动变阻器的阻值最大为10Ω时，电路中的电流最小约为，考虑到准确性原则，电流表B量程太大，指针偏转角度小于满偏的，所以应选择电流表A。
（2）将电阻箱阻值由9.9Ω调节到10.0Ω，要考虑到安全性原则，如果先把bc旋钮调节到0，这样做很危险，电路中的电流过大可能会损坏电表，应该先把电阻箱阻值调大再慢慢减小，以确保电路的安全，操作步骤是先将旋钮a由“0”旋至“1”，然后将个位数及小数位旋转至0，所以正确的顺序①②③
（3）描点画图，如图所示
由图象可得R随t的变化关系为：R＝0.04t+8.8
[2016江苏卷 T11 10分]某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律．一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方．在钢球底部竖直地粘住一片宽带为d的遮光条．将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出，取作为钢球经过A点时的速度．记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小与动能变化大小，就能验证机械能是否守恒．
（1）用计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到______之间的竖直距离．
A．钢球在A点时的顶端
B．钢球在A点时的球心
C．钢球在A点时的底端
（2）用计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图所示，其读数为____cm．某次测量中，计时器的示数为0.0100 s，则钢球的速度为v=____m/s．
（3）下表为该同学的实验结果：
他发现表中的与之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的．你是否同意他的观点？请说明理由．____________
（4）请你提出一条减小上述差异的改进建议_______．
【答案】B 1.50 1.50 不同意，空气的阻力造成的，则要小于，所以误差不是空气的阻力造成的 分别是小球的球心到悬点的距离和光电门到悬点的距离和L，在计算小球的动能时，使用的速度为：
【解析】（1）[1]小球下落的高度为初末位置球心间的距离，所以选B；
（2）[2][3]由题图知读数为1.50cm，小球的速度为：
代入数据解得v=1.50m/s；
（3）[4]若是空气阻力造成的，则小于，根据表格数据知大于，故不是空气阻力造成的；
（4）[5] 由图可知，在该实验中所求的速度是遮光片的速度，而不是小球的速度，二者之间的速度略有差别。由于小球与遮光片都做圆周运动，它们具有相等的角速度ω，根据角速度与线速度之间的关系：可知，小球的速度与遮光片的速度之间的关系为：
解得小球的速度为：
[2016江苏卷 T14 16分]如图所示，倾角为α的斜面A被固定在水平面上，细线的一端固定于墙面，另一端跨过斜面顶端的小滑轮与物块B相连，B静止在斜面上。滑轮左侧的细线水平，右侧的细线与斜面平行。A、B的质量均为m.撤去固定A的装置后，A、B均做直线运动。不计一切摩擦，重力加速度为g。求：
(1)A固定不动时，A对B支持力的大小N；
(2)A滑动的位移为x时，B的位移大小s；
(3)A滑动的位移为x时的速度大小vA.
【答案】(1) (2) (3)
【解析】（1）根据受力分析：重力、支持力与绳子的拉力，
结合力的平行四边形定则，及平衡条件与三角知识，
则斜面的支持力大小为：
N＝mgcosα；
（2）撤去固定A的装置后，A、B均做直线运动，根据运动的合成与分解，当A滑动的位移为x时，设B的位移大小s，依据几何关系有：
则有：sx＝x（1﹣cosα）
sy＝xsinα
且s；
解得：s＝x2xsin；
（3）因B的下降的高度为sy＝xsinα；
根据系统只有重力做功，机械能守恒定律，则有：
mgsy
如下图所示，画阴影部分的三角形相似，依据位移之比等于速度之比，
可得：
则有：vB＝vA；
解得：vA
[2016江苏卷 T15 16分]回旋加速器的工作原理如图15-1所示，置于真空中的D形金属盒半径为R，两盒间狭缝的间距为d，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，被加速粒子的质量为m，电荷量为+q，加在狭缝间的交变电压如图15-2所示，电压值的大小为U0.周期。一束该种粒子在t=0～时间内从A处均匀地飘入狭缝，其初速度视为零。现考虑粒子在狭缝中的运动时间，假设能够出射的粒子每次经过狭缝均做加速运动，不考虑粒子间的相互作用。求：
(1)出射粒子的动能Em；
(2)粒子从飘入狭缝至动能达到Em所需的总时间t0；
(3)要使飘入狭缝的粒子中有超过99%能射出，d应满足的条件。
【答案】(1) (2) ；(3) d<
【解析】(1)粒子运动半径为R时，有
且
解得
(2)粒子被加速n次达到动能Em，则Em=nqU0
粒子在狭缝间做匀加速运动，设n次经过狭缝的总时间为Δt
加速度
匀加速直线运动
由
解得
(3)只有在0~时间内飘入的粒子才能每次均被加速
则所占的比例为
由，解得．
2015年江苏卷
[2015江苏卷 T5 3分]如图所示，某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8m设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭的时间分别为5s和2s．关卡刚放行时，一同学立即在关卡1处以加速度10m/s2由静止加速到2m/s，然后匀速向前，则最先挡住他前进的关卡是（ ）
A．关卡2 B．关卡3 C．关卡4 D．关卡5
【答案】C
【解析】根据v＝at1可得，加速的时间，加速的位移，
则通过关卡2的时间，可知从开始到达关卡2的时间为4.1s，能通过关卡2。
从关卡2到关卡3的时间，可知从开始到关卡3的时间为8.1s，大于7s，小于12s属于放行时间，能通过关卡3。
从关卡3到关卡4的时间，可知从开始到关卡4的时间为12.1s，大于12s，小于14s，属于关闭时间，则不能通过，则最先挡住他前进的是关卡4。
故选：C。
[2015江苏卷 T9 4分]（多选） 如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为 m、套在粗糙竖直固定杆 A 处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。 圆环从 A 处由静止开始下滑，经过 B 处的速度最大，到达 C 处的速度为零，AC = h. 圆环在 C 处获得一竖直向上的速度 v，恰好能回到 A. 弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为 g. 则圆环 （ ）
A。下滑过程中，加速度一直减小
B。下滑过程中，克服摩擦力做的功为
C。在 C 处，弹簧的弹性势能为
D。上滑经过 B 的速度大于下滑经过 B 的速度
【答案】BD
【解析】A、圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，
所以圆环先做加速运动，再做减速运动，经过B处的速度最大，
所以经过B处的加速度为零，所以加速度先减小，后增大，故A错误；
B、研究圆环从A处由静止开始下滑到C过程，运用动能定理列出等式
mgh+Wf+W弹＝0﹣0＝0
在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，运用动能定理列出等式
﹣mgh+（﹣W弹）+Wf＝0mv2
解得：Wfmv2，故B正确；
C、由上分析可知，W弹mv2﹣mgh，所以在C处，弹簧的弹性势能为mghmv2，故C错误；
D、研究圆环从A处由静止开始下滑到B过程，运用动能定理列出等式
mgh′+W′f+W′弹m0
研究圆环从B处上滑到A的过程，运用动能定理列出等式
﹣mgh′+W′f+（﹣W′弹）＝0m
mgh′﹣W′f+W′弹m
由于W′f＜0，所以mm，则有：vB＜vB′，即上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度，故D正确；
故选：BD。
[2015江苏卷 T11 10分]某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律。实验装置如图1所示，打点计时器的电源为50 Hz的交流电。
(1)下列实验操作中，不正确的有____________。
A．将铜管竖直地固定在限位孔的正下方
B．纸带穿过限位孔，压在复写纸下面
C．用手捏紧磁铁保持静止，然后轻轻地松开让磁铁下落
D．在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源
(2)该同学按正确的步骤进行实验（记为“实验①”），将磁铁从管口处释放，打出一条纸带，取开始下落的一段，确定一合适的点为O点，每隔一个计时点取一个计数点，标为1，2，…，8。用刻度尺量出各计数点的相邻两计时点到O点的距离，记录在纸带上，如图2所示。
计算相邻计时点间的平均速度v，，粗略地表示各计数点的速度，抄入下表。请将表中的数据补充完整。
位置 1 2 3 4 5 6 7 8
v－（cm/s） 24.5 33.8 37.8 _ 39.5 39.8 39.8 39.8
(3)分析上表的实验数据可知：在这段纸带记录的时间内，磁铁运动速度的变化情况是____________；磁铁受到阻尼作用的变化情况是______。
(4)该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管，重复上述实验操作（记为“实验②”），结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同。请问实验②是为了说明什么？对比实验①和②的结果可得到什么结论？____________
【答案】CD 38.4 逐渐增大到39.8 cm/ s 逐渐增大到等于重力 为了说明磁铁在塑料管中几乎不受阻尼作用，磁铁在铜管中受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用。
【解析】(1)[1]在实验时，应用手拿着纸带释放，而不是拿着磁铁，应先接通电源，让打点计时器工作，然后释放磁铁，所以不正确的是CD；
(2)[2]由
可求
v4=38.4 cm/ s
(3)[3]由纸带上的测量数据知，磁铁的速度逐渐增大到39.8 cm/ s，最后匀速下落，阻力逐渐增大到等于重力；
(4)[4]为了说明磁铁在塑料管中几乎不受阻尼作用，磁铁在铜管中受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用。
[2015江苏卷 T14 16分]一转动装置如图所示，四根轻杆 OA、OC、AB 和 CB 与两小球及一小环通过铰链连接，轻杆长均为 l，球和环的质量均为 m，O 端固定在竖直的轻质转轴上。 套在转轴上的轻质弹簧连接在 O 与小环之间，原长为 L. 装置静止时，弹簧长为. 转动该装置并缓慢增大转速，小环缓慢上升。弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为 g.
求：(1)弹簧的劲度系数 k；
(2)AB 杆中弹力为零时，装置转动的角速度 ω0；
(3)弹簧长度从缓慢缩短为的过程中，外界对转动装置所做的功 W.
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）装置静止时，设OA、AB杆中的弹力分别为F1、T1，OA杆与转轴的夹角为θ1
小环受到弹簧的弹力
小环受力平衡
F弹1=mg+2T1cosθ1
小球受力平衡
F1cosθ1+T1cosθ1=mg
F1sinθ1=T1sinθ1
解得
（2）设OA、AB杆中的弹力分别为F2、T2，OA杆与转轴的夹角为θ2
小环受到弹簧的弹力
F弹2=k（x-L）
小环受力平衡
F弹2=mg
解得
对小球
F2cosθ2=mg
且
解得
（3）弹簧长度为时，设OA、AB杆中的弹力分别为F3、T3，OA杆与弹簧的夹角为θ3
小环受到弹簧的弹力
小环受力平衡
2T3cosθ3=mg+F弹3
且
对小球
F3cosθ3=T3cosθ3+mg
解得
整个过程弹簧弹性势能变化为零，则弹力做的功为零，由动能定理：
解得
[2015江苏卷 T15 16分一台质谱仪的工作原理如图所示，电荷量均为+q、质量不同的离子飘入电压为 U0的加速电场，其初速度几乎为零。 这些离子经加速后通过狭缝 O 沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为 B 的匀强磁场，最后打在底片上。 已知放置底片的区域 MN = L，且 OM = L。某次测量发现 MN 中左侧 区域 MQ 损坏，检测不到离子，但右侧 区域 QN 仍能正常检测到离子. 在适当调节加速电压后，原本打在 MQ 的离子即可在 QN 检测到。
(1)求原本打在 MN 中点P的离子质量 m；
(2)为使原本打在 P 的离子能打在 QN 区域，求加速电压 U 的调节范围；
(3)为了在 QN 区域将原本打在 MQ 区域的所有离子检测完整，求需要调节 U 的最少次数. (取 lg2 = 0. 301，lg3 = 0. 477，lg5 = 0. 699)
【答案】（1） （2） （3）3次
【解析】（1）离子在电场中加速，由动能定理得：qU0①
在磁场中做匀速圆周运动，则有：qvB＝m②
解得：r
代入r0L解得：m
（2）由（1）中第①②两式知：U
离子打在Q点，轨迹半径为：rr0，则有：U
离子打在N点，轨迹半径为：r＝Lr0，U
则电压的范围为：U。
（3）由（1）知，r∝
由题意知，第1次调节电压到U1，使原本打在Q点的离子打在N点，则
此时，原本半径为r1的打在Q1的离子打在Q上，
解得 r1＝（）2L
第2次调节电压到U2，使原本打在Q1的离子打在N点，原本半径为r2的打在Q2的离子打在Q上，则
，
解得 r2＝（）3L
同理，第n次调节电压，有 rn＝（）n+1L
检测完整，有 rn
解得 n1≈2.8
故需要调节U的最少次数为3次。
另一种解法（第三次调节电压到U3，使原本打到Q2点的离子打到N点，有：，此时，设原本半径为r3的打在Q3的离子打在Q上，则，解得：r3，调节电压的次数最少为3次。）
2014年江苏卷
[2014江苏卷 T5 3分] 一汽车从静止开始做匀加速直线运动， 然后刹车做匀减速直线运动，直到停止。 下列速度 v 和位移 x 的关系图像中，能描述该过程的是（ ）
【答案】A
【解析】物体做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为a1，
则v2＝2a1x
v，
所以图象是单调递增凸函数，
刹车后做匀减速直线运动，可以反过来看成初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a2，则
v2＝2a2x
解得：v，则图象是单调递增的凸函数，再反过来即为单调递减的凸函数，故A正确。
故选：A。
[2014江苏卷 T8 4分]（多选）如图所示，A、B 两物块的质量分别为 2 m 和 m， 静止叠放在水平地面上。 A、B 间的动摩擦因数为μ，B 与地面间的动摩擦因数为μ， 最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g. 现对 A 施加一水平拉力 F，则（ ）
A．当 F <2μmg 时，，A、B 都相对地面静止
B．当 F = μmg 时， A 的加速度为μg
C．当 F > 3 μmg 时，A 相对 B 滑动
D．无论 F 为何值，B 的加速度不会超过μg
【答案】BCD
【解析】A．根据题意可知，B与地面间的最大静摩擦力为
因此要使B能够相对地面滑动，A对B所施加的摩擦力至少为
A、B间的最大静摩擦力为
故时，A、B都相对地面静止，A错误；
B．A、B恰好不相对滑动时，根据牛顿第二定律可知应当满足
且
即
则当≤F＜3μmg，A、B将一起向右加速滑动。当时，对A和B整体受力分析有
解得
故B正确。
CD．当F≥3μmg时，A、B将以不同的加速度向右滑动，根据牛顿第二定律有
F－2μmg＝2maA，
解得
，
故CD正确。
故选BCD。
[2014江苏卷 T9 4分]（多选）如图所示，导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间，线圈中电流为 I，线圈间产生匀强磁场，磁感应强度大小 B 与 I 成正比，方向垂直于霍尔元件的两侧面，此时通过霍尔元件的电流为 IH，与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压 UH 满足：，式中 k 为霍尔系数，d 为霍尔元件两侧面间的距离，电阻 R 远大于 RL，霍尔元件的电阻可以忽略，则（ ）
A．霍尔元件前表面的电势低于后表面
B．若电源的正负极对调，电压表将反偏
C． IH 与 I 成正比
D．电压表的示数与 RL 消耗的电功率成正比
【答案】CD
【解析】A、根据电流周围存在磁场，结合安培定则可知，磁场的方向，而电子移动方向与电流的方向相反，再由左手定则可得，电子偏向后表面，导致前表面的电势高于后表面，故A错误；
B、当电源正负对调后，磁场虽反向，而电子运动方向也反向，由左手定则可知，洛伦兹力的方向不变，则电压表将不会反偏，故B错误；
C、如图所示，R和霍尔元件串联再与RL并联，I是干路电流，IH是霍尔元件支路的电流，电压表测量的霍尔元件的电压UH，而不是外电路（就是串联R再并联RL），根据串并联特点，则有：IHR＝（I﹣IH）RL，即为I；因此IH与I成正比，故C正确；
D、根据RL消耗的电功率PL，显然PL与成正比，又因为磁感应强度大小B与I成正比，即B与IH成正比，电压表的示数UH，则UH与I2成正比，所以UH与RL消耗的电功率PL成正比，故D正确。
故选：CD。
[2014江苏卷 T11 10分]小明通过实验验证力的平行四边形定则。
(1)实验记录纸如题图所示，O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置，两弹簧测力计共同作用时，拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点；一个弹簧测力计拉橡皮筋时，拉力F3的方向过P3点。三个力的大小分别为：F1＝3.30 N、F2＝3.85 N和F3＝4.25 N。请根据图中给出的标度作图求出F1和F2的合力。_____________
(2)仔细分析实验，小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验结果。他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。
实验装置如题图所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O点，下端N挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地移动N，在白纸上记录下N的轨迹。重复上述过程，再次记录下N的轨迹。
两次实验记录的轨迹如题图所示，过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Fa、Fb的大小关系为_____________。
(3)根据(2)中的实验，可以得出的实验结果有哪些？________（填写选项前的字母）
A．橡皮筋的长度与受到的拉力成正比
B．两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较长
C．两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较大
D．两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大
(4)根据小明的上述实验探究，请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项。
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】 Fa＝Fb BD 选用新橡皮筋；橡皮筋拉伸不宜过长
【解析】(1)[1]根据力的图示法作出力F1和F2的图示，如图所示，并根据力的平行四边形定则作出两者的合力，用刻度尺量得其长度为单位长度的4.7倍，即合力大小为4.7N（4.6~4.9N均可）。
(2)[2]设Oab与竖直方向的夹角为θ，根据共点力平衡条件解得
F＝mgtanθ
因此有
Fa＝Fb
(3)[3]AB．由中分析可知，橡皮筋上的拉力大小为
因此有
Ta＝Tb
显然图中Ob＞Oa，故选项A错误；选项B正确；
D．橡皮筋因老化，每次被拉后，形变已经不能完全恢复，因此两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大故选项D正确；
C．两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较小，故选项C错误。
故选BD。
(4)[4]有上述分析可知，要确保橡皮筋发生弹性形变，因此应注意选用新的弹性较好的橡皮筋，每次橡皮筋的形变要在弹性限度内，即拉伸不宜过长。
[2014江苏卷 T12（A） 12分]一种海浪发电机的气室如图所示。工作时，活塞随海浪上升或下降，改变气室中空气的压强，从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭。气室先后经历吸入、压缩和排出空气的过程，推动出气口处的装置发电。气室中的空气可视为理想气体。
(1)下列对理想气体的理解，正确的有_____
A．理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型
B．只要气体压强不是很高就可视为理想气体
C．一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关
D．在任何温度、任何压强下，理想气体都遵循气体实验定律
(2)压缩过程中，两个阀门均关闭。若此过程中，气室中的气体与外界无热量交换，内能增加了3.4×104J，则该气体的分子平均动能_____（选填“增大”“减小”或“不变”），活塞对该气体所做的功_____（选填“大于”“小于”或“等于”）3.4×104J。
(3)上述过程中，气体刚被压缩时的温度为27℃，体积为0.224m3，压强为1个标准大气压。已知1mol气体在1个标准大气压、0℃时的体积为22.4L，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1，则此时气室中气体的分子数为_____。（计算结果保留一位有效数字）
【答案】AD 增大 等于 5×1024
【解析】（1）[1]AD．理想气体是指在任何温度、任何压强下都遵守气体实验定律的气体，是为了研究方便而引入的不计本身大小、分子间除碰撞外不计相互作用力，无分子势能、分子间碰撞为弹性碰撞的理想模型，故AD正确；
B．实际气体温度不太低、压强不太大时可视为理想气体，故B错误；
C．由于理想气体不计分子势能，因此其内阻只与温度有关，故C错误。
故选AD。
（2）[2][3]由于压缩过程中气体与外界无热量交换，气体内能增加，因此温度升高，气体的分子平均动能增大，根据热力学第一定律可知
W=ΔU=3.4×104J
（3）[4]设气体在标准状况下的体积为V0，上述过程为等压过程，有
=
气体物质的量为
n=
分子数为
N=nNA
联立以上各式并代入数据解得
N==5×1024
[2014江苏卷 T14 16分]某某装置用磁场控制带电粒子的运动，工作原理如图所示。 装置的长为 L，上下两个相同的矩形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小均为 B、方向与纸面垂直且相反，两磁场的间距为 d. 装置右端有一收集板，M、N、P 为板上的三点，M 位于轴线 OO'上，N、P 分别位于下方磁场的上、下边界上。 在纸面内，质量为 m、电荷量为-q 的粒子以某一速度从装置左端的中点射入，方向与轴线成 30 ° 角，经过上方的磁场区域一次，恰好到达 P 点. 改变粒子入射速度的大小，可以控制粒子到达收集板上的位置。 不计粒子的重力.
（1） 求磁场区域的宽度 h;
（2） 欲使粒子到达收集板的位置从 P 点移到 N 点，求粒子入射速度的最小变化量Δv;
（3） 欲使粒子到达 M 点，求粒子入射速度大小的可能值.
【答案】(1)；(2)；(3) （，其中n取正整数）
【解析】(1)设带电粒子在磁场中运动的轨道半径为r，依题意作出带电粒子的运动轨迹如下图所示。
由图中几何关系有
，
解得
，
(2)设带电粒子初始入射速度为v1，改变速度后仍然经过上方的磁场区域一次后到达N点，此时速度的改变量最小，设为v2，粒子改变速度后，在磁场中运动的轨道半径为r′，带电粒子的运动轨迹如下图所示。
由图中几何关系有
根据牛顿第二定律和洛伦兹力大小公式有
，
粒子入射速度的最小变化量
(3)粒子可能从上方磁场出来后经过M点，也可能从下方磁场出来后经过M点，不妨假设粒子共n次经过了磁场区域到达了M点，此时在磁场中运动的轨道半径为rn，速度为vn，根据牛顿第二定律和洛伦兹力大小公式有
根据几何关系有
解得
，
粒子到达M点，则粒子不能通过上方磁场的上边界，且速度大于零，则
，
则
，其中n取正整数
则欲使粒子到达M点，粒子入射速度大小的可能值为
（，其中n取正整数）
[2014江苏卷 T15 16分] 如图所示，生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙，甲的速度为v0．小工件离开甲前与甲的速度相同，并平稳地传到乙上，工件与乙之间的动摩擦因数为μ，乙的宽度足够大，重力加速度为g．
（1）若乙的速度为v0，求工件在乙上侧向（垂直于乙的运动方向）滑过的距离s；
（2）若乙的速度为2v0，求工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小v；
（3）保持乙的速度2v0不变，当工件在乙上刚停止滑动时，下一只工件恰好传到乙上，如此反复．若每个工件的质量均为m，除工件与传送带之间摩擦外，其他能量损耗均不计，求驱动乙的电动机的平均输出功率．
【答案】（1）s=；（2）v=2v0；（3）=
【解析】（1）由于滑动摩擦力的方向与相等运动方向相反，因此首先应判断工件刚平稳地传到乙上瞬间，相对于传送带乙的运动方向，刚传到传送带乙上瞬间，工件有相对传送带乙侧向速度v0和与传送带乙运动方向相反的速度v0，其合速度方向与传送带运动方向显然成45°，如下图所示，并建立图示直角坐标系．
根据牛顿第二定律可知
ax=－，ay=
即物块相对传送带在沿传送带方向和垂直传送带方向分别做相同的匀减速直线运动，根据匀变速直线运动规律可知，当垂直传送带方向的速度减为零时，物块相对传送带在x方向上的位移即侧向滑过的距离为
s=
（2）同理作出工件相对传送带运动和所受滑动摩擦力的矢量图如下图所示．
设摩擦力与y轴方向间的夹角为θ，根据牛顿第二定律和加速度的定义式可知，始终存在
==tanθ=
因此工件相对传送带做匀减速直线运动，因此工件在乙上刚停止侧向滑动时应相对传送带乙静止，因此工件此时的速度大小为
v=2v0
（3）每个工件在传送带乙上相对传送带滑行距离为
Δs=
每个工件在传送带乙上相对传送带滑行的时间为
t=
每个工件在相对传送带滑动的t时间内，电动机对乙做的功为
W=－ ＋μmgΔs
电动机的平均输出功率为
=
联立以上各式解得
=
2013年江苏卷
[2013江苏卷 T5 3分]水平面上，一白球与一静止的灰球碰撞，两球质量相等。碰撞过程的频闪照片如图所示，据此可推断，碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的（ ）
A．30% B．50% C．70% D．90%
【答案】A
【解析】设碰撞前白球的速度大小为2v，由图看出，碰撞后两球的速度大小相等，速度之间的夹角约为60°，设碰撞后两球的速度大小为v′
根据动量守恒得：水平方向有：m 2v＝2mv′cos30°，
解得，v′
则碰撞过程中系统损失的动能为△Ek，即碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的。
故选：A。
[2013江苏卷 T9 4分]（多选）如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连. 弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未标出). 物块的质量为m，AB =a，物块与桌面间的动摩擦因数为μ. 现用水平向右的力将物块从O 点拉至A 点，拉力做的功为W. 撤去拉力后物块由静止向左运动， 经O点到达B点时速度为零. 重力加速度为g. 则上述过程中
A。物块在A点时,弹簧的弹性势能等于
B。物块在B点时,弹簧的弹性势能小于
C。经O点时,物块的动能小于
D。物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能
【答案】BC
【解析】A、如果没有摩擦力，则O点应该在AB中间，由于有摩擦力，物体从A到B过程中机械能损失，故无法到达没有摩擦力情况下的B点，也即O点靠近B点。故OA，此过程物体克服摩擦力做功大于，所以物块在A点时，弹簧的弹性势能小于，故A错误；
B、由A分析得物块从开始运动到最终停在B点，路程大于a，故整个过程物体克服阻力做功大于，故物块在B点时，弹簧的弹性势能小于，故B正确；
C、从O点开始到再次到达O点，物体路程大于a，故由动能定理得，物块的动能小于W﹣μmga，故C正确；
D、物块动能最大时，弹力等于摩擦力，而在B点弹力与摩擦力的大小关系未知，故物块动能最大时弹簧伸长量与物块在B点时弹簧伸长量大小未知，故此两位置弹性势能大小关系不好判断，故D错误。
故选：BC。
[2013江苏卷 T14 16分]如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出, 砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验. 若砝码和纸板的质量分别为m1 和m2,各接触面间的动摩擦因数均为μ. 重力加速度为g.
（1）当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力大小；
（2）要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；
（3）本实验中,m1 =0.5kg, m2 =0.1kg, μ=0.2,砝码与纸板左端的距离d =0.1 m,取g =10m/s2. 若砝码移动的距离超过l=0.002 m,人眼就能感知.为确保实验成功,纸板所需的拉力至少多大
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）当纸板相对砝码运动时，砝码和桌面对纸板的摩擦力分别为
，
方向均水平向左；纸板所受摩擦力的大小
（2）设砝码的加速度为，纸板的加速度为，则对砝码有
对纸板有
发生相对运动需要；代入数据解得
（3）为确保实验成功，即砝码移动的距离不超过，纸板抽出时砝码运动的最大距离为
纸板运动距离
纸板抽出后，砝码在桌面上运动的距离
由题意可知
，，
代入数据联立得
即为确保实验成功，纸板所需的拉力至少为。
[2013江苏卷 T15 16分在科学研究中,可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制. 如题15-1 图所示的xOy 平面处于匀强电场和匀强磁场中,电场强度E 和磁感应强度B 随时间t 作周期性变化的图象如题15-2 图所示. x轴正方向为E的正方向,垂直纸面向里为B的正方向. 在坐标原点O有一粒子P,其质量和电荷量分别为m 和+q. 不计重力. 在时刻释放P,它恰能沿一定轨道做往复运动.
（1）求P在磁场中运动时速度的大小v0；
（2）求B0应满足的关系；
(3)在时刻释放P,求P速度为零时的坐标.
【答案】（1）； （2），（n=1，2，3……）；（3）或，（k=1，2，3……）
【解析】(1)时间段内做匀加速直线运动，时间段内做匀速圆周运动，电场力
F=qE0
则加速度
速度v0=at，其中，解得
(2)只有当时，P在磁场中做圆周运动结束并开始沿x轴负方向运动，才能沿一定轨道做往复运动，如图所示。
设P在磁场中做圆周运动的周期为T，则
，（n=1，2，3……）
匀速圆周运动
，
解得
，（n=1，2，3……）
(3)在t0时刻释放，P在电场中加速时间为τ-t0，在磁场中做匀速圆周运动，
圆周运动的半径
解得
又经τ-t0时间P减速为零后向右加速时间为t0，P再进入磁场
圆周运动的半径
解得
综上分析，速度为零时横坐标x=0，相应的纵坐标为
y=或2k（r1-r2），（k=1，2，3……）
解得
y=或，（k=1，2，3……）
2012年江苏卷
[2012江苏卷 T3 3分]如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球。 在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A 点运动到B 点。 在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是（ ）
A．逐渐增大 B．逐渐减小
C．先增大，后减小 D．先减小，后增大
【答案】A
【解析】试题分析：因为小球是以恒定速率运动，即它是做匀速圆周运动，那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点．设绳子与竖直方向夹角是，则（F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上），解得，而水平拉力F的方向与速度v的方向夹角也是，所以水平力F的瞬时功率是，则，故从A到B的过程中，是不断增大的，所以水平拉力F的瞬时功率是一直增大的，故A正确
[2012江苏卷 T5 3分]如图所示,一夹子夹住木块,在力F作用下向上提升. 夹子和木块的质量分别为m、M,夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f. 若木块不滑动,力F的最大值是（ ）
【答案】A
【解答】对木块分析得：2f﹣Mg＝Ma，解得木块的最大加速度为：ag。
对整体分析得：F﹣（M+m）g＝（M+m）a
将a代入解得：F．故A正确，B、C、D错误。
故选：A。
[2012江苏卷 T8 4分]（多选）如图所示,相距l 的两小球A、B 位于同一高度h(l,h 均为定值). 将A 向B 水平抛出的同时, B 自由下落. A、B 与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反. 不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则
A．A、B 在第一次落地前能否相碰,取决于A 的初速度
B．A、B 在第一次落地前若不碰,此后就不会相碰
C．A、B 不可能运动到最高处相碰
D．A、B 一定能相碰
【答案】AD
【解析】若A球经过水平位移为l时，还未落地，则在B球正下方相碰．可知当A的初速度较大时，A、B在第一次落地前能发生相碰．若A的初速度较小时，A、B在第一次落地前不碰，A第一次落地时，水平位移较小，由于反弹后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，则以后一定能碰．故D正确，B错误．若A球落地时的水平位移为时，则A、B在最高点相碰．故C错误．由上分析可知，A、B 在第一次落地前能否相碰，取决于A 的初速度．故A正确．故选AD．
[2012江苏卷 T9 4分]（多选）如图所示,MN是磁感应强度为B的匀强磁场的边界. 一质量为m、电荷量为q的粒子在纸面内从O点射入磁场. 若粒子速度为v0,最远能落在边界上的A点. 下列说法正确的有（ ）
A。若粒子落在A点的左侧,其速度一定小于v0
B。若粒子落在A点的右侧,其速度一定大于v0
C。若粒子落在A点左右两侧d的范围内,其速度不可能小于
D。若粒子落在A点左右两侧d的范围内,其速度不可能大于
【答案】BC
【解析】当从O点垂直射入磁场时，OA距离最大，最大距离为2r，如图示
又，
所以。
A．当粒子打在A点的左侧，若入射方向不变，半径减小，速度小于v0，若入射方向调整，半径可能比原来大，也可能比原来小，所以其速度可能等于或大于v0，因为速度方向未知，离子的入射方向只要偏左或偏右皆可，故A错误。
B．由于速度等于v0时最远到达A，故要使最远点到达A右侧，速度必须大于v0，故B正确。
C．当粒子从O点垂直射入磁场时，若刚好达到A点左侧距离d处，则有
解得
同B项，要满足条件，速度必须大于v，故C正确
D．由于粒子是沿任意方向飞入，所示速度极大的粒子仍可满足条件。故D错误。
故选：BC。
[2012江苏卷 T10 8分]如题图所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测.
(1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0 刻度线处,应先调整题图中多用电表的 _____(选填A、B或C).
(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b 接点间是否存在电源时,一表笔接a,另一表笔应 _________(选填“短暂“或“持续“)接b,同时观察指针偏转情况.
(3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“×1”挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻
值. 测量中发现,每对接点间正反向阻值均相等,测量记录如下表. 两表笔分别接a、b时,多用电表的示数如题图所示.
请将记录表补充完整____,并在答题卡的黑箱图中画出一种可能的电路______.
【答案】A 短暂 5
【解析】（1）任何电表使用前都需要机械调零；
（2）由于指针可能反转，故应该短接；
（3）由于每对接点间正反向阻值均相等，说明无二极管；最简单的电路是两个电阻串联．
解：（1）电表使用前都需要机械调零，故选A；
（2）由于电流的流向未知，指针可能反转，故不宜长时间通电，故应该短暂接触；
（3）由于每对接点间正反向阻值均相等，说明无二极管；最简单的电路是两个电阻串联，电路如图；
故答案为（1）A，（2）短暂，（3）5，如图所示．
[2012江苏卷 T11 10分]为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,小亮设计了如图所示的装置进行实验. 实验中,当木块A位于水平桌面上的O点时,重物B刚好接触地面. 将A拉到P点,待B稳定后静止释放,A最终滑到Q点. 分别测量OP、OQ的长度h和s. 改变h,重复上述实验,分别记录几组实验数据.
(1)实验开始时,发现A释放后会撞到滑轮. 请提出两个解决方法.
(2)请根据下表的实验数据作出s-h关系的图象.
h(cm) 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0
s(cm) 19.5 28.5 39.0 48.0 56.5
(3)实验测得A、B的质量分别为m=0.40 kg、M=0.50kg. 根据s-h图象可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ＝____________ (结果保留一位有效数字)
(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果________________ (选填“偏大”或“偏小”).
【答案】（1）减小B的质量，增加细线的长度，或增大A的质量，降低B的起始高度。（2）如图所示（3）0.4（4）偏大
【解析】（1）B减少的重力势能转化成系统的内能和AB的动能，A释放后会撞到滑轮，说明B减少的势能太多，转化成系统的内能太少，可以通过减小B的质量；增加细线的长度（或增大A的质量；降低B的起始高度）解决。故解决方法有：可以通过减小B的质量；增加细线的长度（或增大A的质量；降低B的起始高度）。
（2）描点，连线，如图所示：
（3）B下落至临落地时根据动能定理有：Mgh﹣μmgh（M+m）v2，在B落地后，A运动到Q，有，，又A、B的质量分别为m＝0.40kg、M＝0.50kg，在s﹣h图象上任取一组数据代入可以求得：μ＝0.4。
故答案为：0.4。
（4）由于滑轮轴的摩擦，会导致绳子的拉力相对偏小，A运动的加速度也就偏小，s也就偏小，根据，，所以μ偏大。
故答案为：偏大。
[2012江苏卷 T14 16分]某缓冲装置的理想模型如图所示，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为f. 轻杆向右移动不超过l 时，装置可安全工作。 一质量为m的小车若以速度v0 撞击弹簧，将导致轻杆向右移动. 轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦。.
(1)若弹簧的劲度系数为k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x；
(2)求为使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度vm；
(3)讨论在装置安全工作时，该小车弹回速度v'和撞击速度v的关系.
【答案】(1) (2)(3)当时，，当时，
【解析】(1)轻杆开始移动时，弹簧的弹力
F =kx
且
F =f
解得
(2)设轻杆移动前小车对弹簧所做的功为W，则小车从撞击到停止的过程
中动能定理
同理，小车以vm 撞击弹簧时
解得
(3)设轻杆恰好移动时，小车撞击速度为
解得
当时
当时
[2012江苏卷 T15 16分]如图所示,待测区域中存在匀强电场和匀强磁场,根据带电粒子射入时的受力情况可推测其电场和磁场. 图中装置由加速器和平移器组成，,平移器由两对水平放置、相距为l的相同平行金属板构成,极板长度为l、间距为d,两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反. 质量为m、电荷量为+q的粒子经加速电压U0 加速后,水平射入偏转电压为U1 的平移器,最终从A点水平射入待测区域. 不考虑粒子受到的重力.
(1)求粒子射出平移器时的速度大小v1;
(2)当加速电压变为4U0 时,欲使粒子仍从A点射入待测区域,求此时的偏转电压U ;
(3)已知粒子以不同速度水平向右射入待测区域,刚进入时的受力大小均为F. 现取水平向右为x轴正方向,建立如图所示的直角坐标系Oxyz. 保持加速电压为U0 不变,移动装置使粒子沿不同的坐标轴方向射入待测区域,粒子刚射入时的受力大小如下表所示.
射入方向 y －y z －z
受力大小 F F F F
请推测该区域中电场强度和磁感应强度的大小及可能的方向.
【答案】(1) (2)
（3）E 与Oxy 平面平行且与x 轴方向的夹角为30°或150°，
若B 沿-x 轴方向，E 与Oxy 平面平行且与x 轴方向的夹角为-30°或-150°．
【解析】(1)设粒子射出加速器的速度为
动能定理
由题意得 ，即
(2)在第一个偏转电场中,设粒子的运动时间为t
加速度的大小
在离开时,竖直分速度
竖直位移
水平位移
粒子在两偏转电场间做匀速直线运动,经历时间也为t
竖直位移
由题意知,粒子竖直总位移
解得
则当加速电压为时,
（3）(a)由沿x 轴方向射入时的受力情况可知:B平行于x 轴. 且
(b)由沿轴方向射入时的受力情况可知:E 与Oxy 平面平行.
,则 且
解得
(c)设电场方向与x 轴方向夹角为.
若B 沿x 轴方向,由沿z 轴方向射入时的受力情况得
解得 =30°,或=150°
即E 与Oxy 平面平行且与x 轴方向的夹角为30°或150°.
同理,若B 沿-x 轴方向
E 与Oxy 平面平行且与x 轴方向的夹角为-30°或-150°.
2011年江苏卷
[2011江苏卷 T3 3分]如图所示，甲、乙两同学从河中O点出发，分别沿直线游到A点和B点后，立即沿原路线返回到O点，OA、OB分别与水流方向平行和垂直，且OA=OB。若水流速度不变，两人在靜水中游速相等，则他们所用时间t甲、t乙的大小关系为（ ）
A．t甲t乙 D．无法确定
【答案】C
【解析】设游速为v，水速为v0，OA＝OB＝l，
则甲整个过程所用时间：，
乙为了沿OB运动，速度合成如图：
则乙整个过程所用时间：，
∵
∴t甲＞t乙，
∴选C正确，选项A、B、D错误。
故选：C。
[2011江苏卷 T5 3分]如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计。匀强磁场与导轨平面垂直。阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好。t=0时，将开关S由1掷到2。q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度。下列图象正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】t=0时，将形状S由1掷到2，电容器放电，开始时，因安培力作用使导体棒产生加速度，导体棒速度增大，产生反向感应电动势，使电流减小，安培力减小，加速度减小，减小至零时，速度达最大值vm做匀速运动，电容器两极电压为BLvm（L为导轨宽度），A、B、C错误，D正确。
[2011江苏卷 T9 4分]（多选）如图所示，倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦。现将质量分别为M、m（M>m）的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上。两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。在α角取不同值的情况下，下列说法正确的有（ ）
A．两物块所受摩擦力的大小总是相等
B．两物块不可能同时相对绸带静止
C．M不可能相对绸带发生滑动
D．m不可能相对斜面向上滑动
【答案】AC
【解析】若动摩擦因数较大，M和m相对绸带均无相对滑动，对M和m整体分析，可以计算出摩擦力；若动摩擦因素较小，M加速下降的同时，m也加速下降，根据牛顿第三定律，可知绸带对两木块的拉力与两木块对绸带的拉力大小相等，由于绸带质量很小，可以忽略不计，故两木块对绸带的拉力也必然相等；再分别对两木块受力分析，确定运动情况即可．
解答：解：当动摩擦因数较大时，由于绸带与斜面之间光滑，并且M＞m，所以M、m和绸带一起向左滑动，加速度为a，
整体法Mgsinα-mgsinα=（M+m）a
隔离法，对M有，Mgsinα-fM=Ma
对m有，fm-mgsinα=ma
解得fM=fm=gsinα
故D错误；
当动摩擦因素较小时，M加速下降的同时，m也加速下降，根据牛顿第三定律，可知绸带对两木块的拉力与两木块对绸带的拉力大小相等，故A正确，B错误；
由于绸带质量很小，可以忽略不计，故两木块对绸带的拉力也必然相等，由于M与绸带间的最大静摩擦力较大，故绸带与M相对静止，故C正确；
故选AC．
[2011江苏卷 T10 8分]某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。
（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为_______N。
（2）下列不必要的实验要求是_________。（请填写选项前对应的字母）
A．应测量重物M所受的重力
B．弹簧测力计应在使用前校零
C．拉线方向应与木板平面平行
D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置
（3）某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针示数稍稍超出量程，请你提出一个解决办法_________。
【答案】3.6 D 改变弹簧测力计B的拉力大小
【解析】（1）[1]弹簧测力计的最小刻度为0.2N，则读数为3.6N
（2）[2]A．重物的重力是合力，则应测量重物M所受的重力，选项A正确；
B．弹簧测力计应在使用前校零，以免产生误差，选项B正确；
C．拉线方向应与木板平面平行，选项C正确；
D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点位置可以变化，选项D错误；
此题选择不正确的选项，故选D。
（3）[3]改变弹簧测力计B的拉力大小（或减小重物质量、或将A换称量程较大的测力计、或改变B的方向等）
[2011江苏卷 T14 16分]如图所示，长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置。将一质量为m的小球固定在管底，用一轻质光滑细线将小球与质量为M=km的小物块相连，小物块悬挂于管口。现将小球释放，一段时间后，小物块落地静止不动，小球继续向上运动，通过管口的转向装置后做平抛运动，小球在转向过程中速率不变。(重力加速度为g)
(1)求小物块下落过程中的加速度大小；
(2)求小球从管口抛出时的速度大小；
(3)试证明小球平抛运动的水平位移总小于
【答案】(1) ；(2) ；(3)见详解
【解析】(1)设细线中的张力为T，根据牛顿第二定律，有
且
解得
(2)设M落地时的速度大小为v，m射出管口时速度大小为v0，M落地后m的加速度为a0
根据牛顿第二定律，有
匀加速直线运动过程，有
匀减速直线运动过程，有
解得
(3)平抛运动过程
，
解得
因为
所以
得证。
[2011江苏卷 T15 16分]某种加速器的理想模型如图1所示：两块相距很近的平行小极板中间各开有一小孔a、b，两极板间电压uab的变化图象如图2所示，电压的最大值为U0、周期为T0，在两极板外有垂直纸面向里的匀强磁场。若将一质量为m0、电荷量为q的带正电的粒子从板内a孔处静止释放，经电场加速后进入磁场，在磁场中运动时间T0后恰能再次从a 孔进入电场加速。现该粒子的质量增加了。(粒子在两极板间的运动时间不计，两极板外无电场，不考虑粒子所受的重力)
⑴若在t=0时刻将该粒子从板内a孔处静止释放，求其第二次加速后从b孔射出时的动能；
⑵现要利用一根长为L的磁屏蔽管（磁屏蔽管置于磁场中时管内无磁场，忽略其对管外磁场的影响），使图1中实线轨迹（圆心为O）上运动的粒子从a孔正下方相距L处的c孔水平射出，请在答题卡图上的相应位置处画出磁屏蔽管；
⑶若将电压uab的频率提高为原来的2倍，该粒子应何时由板内a孔处静止开始加速，才能经多次加速后获得最大动能？最大动能是多少？
【答案】（1） （2）见解析；（3）
【解析】（1）质量为m0的粒子在磁场中做匀速圆周运动Bqv，T0
则T0
当粒子的质量增加了m0，其周期增加△TT0
根据题图2可知，粒子第一次的加速电压u1＝U0
经过第二次加速，第2次加速电压u2，如图2
在三角形中，，
所以粒子第二次的加速电压u2
粒子射出时的动能 Ek2＝qu1+qu2
解得Ek2
（2）因为磁屏蔽管使
历年（2003-2021）高考物理试卷
《压轴题汇编》（19套，121道）
目 录
2021年江苏卷 2
2020年江苏卷 12
2019年江苏卷 24
2018年江苏卷 30
2017年江苏卷 42
2016年江苏卷 53
2015年江苏卷 63
2014年江苏卷 73
2013年江苏卷 87
2012年江苏卷 94
2011年江苏卷 106
2010年江苏卷 115
2009年江苏卷 123
2008年江苏卷 135
2007年江苏卷 142
2006年江苏卷 153
2005年江苏卷 164
2004年江苏卷 172
2003年江苏卷 180
2021年江苏卷
[2021江苏卷 T10 3分]一球面均匀带有正电荷，球内的电场强度处处为零，如图所示，O为球心，A、B为直径上的两点，，现垂直于将球面均分为左右两部分，C为截面上的一点，移去左半球面，右半球面所带电荷仍均匀分布，则（ ）
A．O、C两点电势相等
B．A点的电场强度大于B点
C．沿直线从A到B电势先升高后降低
D．沿直线从A到B电场强度逐渐增大
【答案】A
【解析】A．由于球壳内部的场强为零，补全以后可知在右侧球壳任取一点，该点和C连线后过左半边球壳一点，两点对C的库仑力为零，即等大反向共线，将左侧沿竖直对称到右侧球面，则可以知道这两个点在C点的合场强水平向左，根据叠加原理可知C点场强向左，同理OC上都是水平向左，因此OC是等势线，故A正确；
BD．将题中半球壳补成一个完整的球壳，且带电均匀，设左、右半球在A点产生的电场强度大小分别为E1和E2；由题知，均匀带电球壳内部电场强度处处为零，则知
E1=E2
根据对称性，左右半球在B点产生的电场强度大小分别为E2和E1，且
E1=E2
在图示电场中，A的电场强度大小为E2，方向向左，B的电场强度大小为E1，方向向左，所以A点的电场强度与B点的电场强度相同，沿直线从A到B电场强度不可能逐渐增大，故BD错误；
C．根据电场的叠加原理可知，在AB连线上电场线方向向左，沿着电场线方向电势逐渐降低，则沿直线从A到B电势升高，故C错误；
故选A。
[2021江苏卷 T11 10分]一小明利用如图1所示的实验装置验证动量定理。将遮光条安装在滑块上，用天平测出遮光条和滑块的总质量，槽码和挂钩的总质量。实验时，将滑块系在绕过定滑轮悬挂有槽码的细线上。滑块由静止释放，数字计时器记录下遮光条通过光电门1和2的遮光时间和，以及这两次开始遮光的时间间隔，用游标卡尺测出遮光条宽度，计算出滑块经过两光电门速度的变化量。
（1）游标卡尺测量遮光条宽度如图2所示，其宽度___________；
（2）打开气泵，带气流稳定后调节气垫导轨，直至看到导轨上的滑块能在短时间内保持静止，其目的是___________；
（3）多次改变光电门2的位置进行测量，得到和的数据如下表请根据表中数据，在方格纸上作出图线___________。
0.721 0.790 0.854 0.913 0.968
1.38 1.52 1.64 1.75 1.86
（4）查得当地的重力加速度，根据动量定理，图线斜率的理论值为___________；
（5）实验结果发现，图线斜率的实验值总小于理论值，产生这一误差的两个可能原因时___________。
A．选用的槽码质量偏小
B．细线与气垫导轨不完全平行
C．每次释放滑块的位置不同
D．实验中的测量值偏大
【答案】10.20 将气垫导轨调至水平
1.96 BD/DB
【解析】（1）[1]游标卡尺的读数为；
（2）[2]滑块保持稳定，说明气垫导轨水平；
（3）[3]根据表格中数据描点并用直线连接
（4）[4] 根据动量定理变形得
则图线斜率的理论值
（5）[5]根据动量定理变形得
A．槽码质量偏小，而实际的槽码质量偏大，则合外力偏大，所以图线斜率的实验值偏大，A错误；
B．细线与气垫导轨不平行，滑块实际所受合外力为的水平分力，所以图线斜率的实验值偏小，B正确；
C．滑块释放的位置与斜率相关的参量无关，C错误；
D．偏大，则偏小，图线斜率偏小，D正确。
故选BD。
[2021江苏卷 T14 分]一如图所示的离心装置中，光滑水平轻杆固定在竖直转轴的O点，小圆环A和轻质弹簧套在轻杆上，长为的细线和弹簧两端分别固定于O和A，质量为m的小球B固定在细线的中点，装置静止时，细线与竖直方向的夹角为，现将装置由静止缓慢加速转动，当细线与竖直方向的夹角增大到时，A、B间细线的拉力恰好减小到零，弹簧弹力与静止时大小相等、方向相反，重力加速度为g，取，，求：
（1）装置静止时，弹簧弹力的大小F；
（2）环A的质量M；
（3）上述过程中装置对A、B所做的总功W。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）设、的张力分别为、，A受力平衡
B受力平衡
解得
（2）设装置转动的角速度为，对A
对B
解得
（3）B上升的高度，A、B的动能分别为
；
根据能量守恒定律可知
解得
[2021江苏卷 T15 16分]如图1所示，回旋加速器的圆形匀强磁场区域以O点为圆心，磁感应强度大小为B，加速电压的大小为U、质量为m、电荷量为q的粒子从O附近飘入加速电场，多次加速后粒子经过P点绕O做圆周运动，半径为R，粒子在电场中的加速时间可以忽略。为将粒子引出磁场，在P位置安装一个“静电偏转器”，如图2所示，偏转器的两极板M和N厚度均匀，构成的圆弧形狭缝圆心为Q、圆心角为，当M、N间加有电压时，狭缝中产生电场强度大小为E的电场，使粒子恰能通过狭缝，粒子在再次被加速前射出磁场，不计M、N间的距离。求：
（1）粒子加速到P点所需要的时间t；
（2）极板N的最大厚度；
（3）磁场区域的最大半径。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）设粒子在P的速度大小为，则根据
可知半径表达式为
根据动能定理粒子在静电场中加速有
粒子在磁场中运动的周期为
粒子运动的总时间为
解得
（2）由粒子的运动半径，结合动能表达式变形得
则粒子加速到P前最后两个半周的运动半径为
，
由几何关系
结合且解得
（3）设粒子在偏转器中的运动半径为，则在偏转器中，要使粒子半径变大，电场力应和洛伦兹力反向，共同提供向心力
设粒子离开偏转器的点为，圆周运动的圆心为。由题意知，在上，且粒子飞离磁场的点与、在一条直线上
粒子在偏转器中运动的圆心在点，从偏转器飞出，即从点离开，又进入回旋加速器中的磁场，此时粒子的运动半径又变为，然后轨迹发生偏离，从偏转器的点飞出磁场，那么磁场的最大半径即为
将等腰三角形放大如图
虚线为从点向所引垂线，虚线平分角，则
解得最大半径为
2020年江苏卷
[2020江苏卷 T4 3分如图所示，一小物块由静止开始沿斜面向下滑动，最后停在水平地面上。斜面和地面平滑连接，且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为常数。该过程中，物块的动能与水平位移x关系的图象是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】由题意可知设斜面倾角为θ，动摩擦因数为μ，则物块在斜面上下滑距离在水平面投影距离为x，根据动能定理，有
整理可得
即在斜面上运动时动能与x成线性关系；
当小物块在水平面运动时,根据动能定理由
即
为物块刚下滑到平面上时的动能，则即在水平面运动时物块动能与x也成线性关系。
故选A。
[2020江苏卷 T3 3分]中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为（ ）
A. F B. C. D.
【答案】C
【解析】根据题意可知第2节车厢对第3节车厢的牵引力为F，因为每节车厢质量相等，阻力相同，故第2节对第3节车厢根据牛顿第二定律有
设倒数第3节车厢对倒数第2节车厢的牵引力为F1，则根据牛顿第二定律有
联立解得。
故选C。
[2020江苏卷 T9 4分]（多选）如图所示，绝缘轻杆的两端固定带有等量异号电荷的小球（不计重力）。开始时，两小球分别静止在A、B位置。现外加一匀强电场E，在静电力作用下，小球绕轻杆中点O转到水平位置。取O点的电势为0。下列说法正确的有（ ）
A. 电场E中A点电势低于B点
B. 转动中两小球的电势能始终相等
C. 该过程静电力对两小球均做负功
D. 该过程两小球的总电势能增加
【答案】AB
【解析】A．沿着电场线方向，电势降低，A正确；
B．由于O点的电势为0，根据匀强电场的对称性
又，，所以，B正确；
CD．A、B位置的小球受到的静电力分别水平向右、水平向左，绝缘轻杆逆时针旋转，两小球静电力对两小球均做正功，电场力做正功，电势能减少，CD错误；
故选AB。
[2020江苏卷 T13 8分某同学描绘一种电子元件的关系图象，采用的实验电路图如题图1所示，V为电压表，
mA为电流表，E为电源（电动势约），R为滑动变阻器（最大阻值），为定值电阻，S为开关。
(1)请用笔画线代替导线，将题图2所示的实物电路连接完整____________。
(2)调节滑动变阻器，记录电压表和电流表的示数如下表：
电压 0.000 0.250 0.500 0.650 0.700 0.725 0.750
电流 0.00 0.10 0.25 0.60 1.70 4.30 7.50
请根据表中的数据，在方格纸上作出该元件的图线____________。
(3)根据作出的图线可知，该元件是_________（选填“线性”或“非线性”）元件。
(4)在上述测量中，如果用导线代替电路中的定值电阻，会导致的两个后果是_________。
A．电压和电流的测量误差增大
B．可能因电流过大烧坏待测元件
C．滑动变阻器允许的调节范围变小
D．待测元件两端电压的可调节范围变小
【答案】 非线性元件 BC
【解析】(1)[1]根据题意连接电路如图
(2)[2]根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接各点如图
(3)[3]根据图像可知该元件是非线性元件。
(4)[4]AB．图线上某点与原点连线的斜率为，根据元件的特性可知，当电压超过一定数值时，电流会急剧增大，所以电阻会急剧减小，若用导线代替，电流急剧增大，可能会烧坏待测元件，对电流表和电压表的测量误差无影响，A错误，B正确；
CD．根据图像可知待测元件的电压范围小于，而电源电动势为，因为待测元件两端电压非常小，如果用导线代替，会导致滑动变阻器的调节范围变得非常小，难以调节，C正确，D错误。
故选BC。
[2020江苏卷 4 10分]疫情期间“停课不停学”，小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如题图1所示。
(1)家中有乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作实验中下落物体的是_____。
(2)下列主要操作步骤的正确顺序是_____。（填写各步骤前的序号）
①把刻度尺竖直固定在墙上
②捏住小球，从刻度尺旁静止释放
③手机固定在三角架上，调整好手机镜头的位置
④打开手机摄像功能，开始摄像
(3)停止摄像，从视频中截取三帧图片，图片中的小球和刻度如题图2所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为，刻度尺的分度值是，由此测得重力加速度为_____。
(4)在某次实验中，小明释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖直方向。从该视频中截取图片，_____（选填“仍能”或“不能”）用(3)问中的方法测出重力加速度。
【答案】小钢球 ①③④② 9.61（9.5~9.7） 仍能
【解析】(1)要测量当地重力加速度需要尽量减小空气阻力的影响，所以密度大体积小的小钢球最适合；
(2)要完成实验首先应该将刻度尺竖直固定在墙上，安装好三脚架，调整好手机摄像头的位置；因为下落时间很短，所以一定要先打开摄像头开始摄像，然后在将小球从刻度尺旁静止释放，故顺序为①③④②；
(3)由三张图片读出小球所在位置的刻度分别为2.50cm，26.50cm，77.20cm；小球做自由落体运动，根据可得
(4)因为就算小球偏离了竖直方向，但是小球在竖直方向上的运动依然是自由落体运动，对实验结果无影响，故仍能用前面的方法测量出重力加速度。
[2020江苏卷 18 4分]一只质量为的乌贼吸入的水，静止在水中。遇到危险时，它在极短时间内把吸入的水向后全部喷出，以的速度向前逃窜。求该乌贼喷出的水的速度大小v。
【答案】
【解析】乌贼喷水过程，时间较短，内力远大于外力，动量守恒；选取乌贼逃窜的方向为正方向，根据动量守恒定律得
解得喷出水的速度大小为
[2020江苏卷 20 4分]国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队。“嫦娥四号”任务创造了多项世界第一、在探月任务中，“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f的电磁波，该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来，反射波回到“玉兔二号”的时间差为。已知电磁波在月壤层中传播的波长为，求该月壤层的厚度d。
【答案】
【解析】电磁波的在土壤中传播速度满足
根据题意可知
解得土壤厚度为
[2020江苏卷 T22 15分如图所示，鼓形轮的半径为R，可绕固定的光滑水平轴O转动。在轮上沿相互垂直的直径方向固定四根直杆，杆上分别固定有质量为m的小球，球与O的距离均为。在轮上绕有长绳，绳上悬挂着质量为M的重物。重物由静止下落，带动鼓形轮转动。重物落地后鼓形轮匀速转动，转动的角速度为。绳与轮之间无相对滑动，忽略鼓形轮、直杆和长绳的质量，不计空气阻力，重力加速度为g。求：
(1)重物落地后，小球线速度的大小v；
(2)重物落地后一小球转到水平位置A，此时该球受到杆的作用力的大小F；
(3)重物下落的高度h。
【答案】(1)；(2)；(3)
【解析】(1)由题意可知当重物落地后鼓形轮转动的角速度为ω，则根据线速度与角速度的关系可知小球的线速度为
(2)小球匀速转动，当在水平位置时设杆对球的作用力为F，合力提供向心力，则有
结合(1)可解得杆对球的作用力大小为
(3)设重物下落高度为H，重物下落过程中对重物、鼓形轮和小球组成的系统，根据系统机械能守恒可知
而重物的速度等于鼓形轮的线速度，有
联立各式解得
[2020江苏卷 T23 16分]空间存在两个垂直于平面的匀强磁场，y轴为两磁场的边界，磁感应强度分别为、。甲、乙两种比荷不同的粒子同时从原点O沿x轴正向射入磁场，速度均为v。甲第1次、第2次经过y轴的位置分别为P、Q，其轨迹如图所示。甲经过Q时，乙也恰好同时经过该点。已知甲的质量为m，电荷量为q。不考虑粒子间的相互作用和重力影响。求：
(1)Q到O的距离d；
(2)甲两次经过P点的时间间隔；
(3)乙的比荷可能的最小值。
【答案】(1)；(2)；(3)
【解析】(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，由 得，
，
Q、O的距离为：
(2)由(1)可知，完成一周期运动上升的距离为d，粒子再次经过P，经过N个周期，
所以，再次经过P点的时间为
由匀速圆周运动的规律得，
绕一周的时间为：
解得：
所以，再次经过P点的时间为
两次经过P点时间间隔为：
解得：
(3)由洛伦兹力提供向心力，由 得，
若乙粒子从第一象限进入第二象限的过程中与甲粒子在Q点相遇，则：
结合以上式子，n无解。
若乙粒子从第二象限进入第一象限的过程中与甲离子在Q点相遇，则：
计算可得（n=1，2，3……）
由于甲乙粒子比荷不同，则n=2时，乙的比荷最小，为
2019年江苏卷
[2019江苏卷 T8 4分]（多选）如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态．小物块的质量为m，从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止．物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度．在上述过程中
A. 弹簧的最大弹力为μmg
B. 物块克服摩擦力做的功为2μmgs
C. 弹簧的最大弹性势能为μmgs
D. 物块在A点的初速度为
【答案】BC
【解析】小物块压缩弹簧最短时有，故A错误；全过程小物块的路程为，所以全过程中克服摩擦力做的功为： ，故B正确；小物块从弹簧压缩最短处到A点由能量守恒得：，故C正确；小物块从A点返回A点由动能定理得：，解得：，故D错误。
[2019江苏卷 T9 4分]（多选）如图所示，ABC为等边三角形，电荷量为+q的点电荷固定在A点．先将一电荷量也为+q的点电荷Q1从无穷远处（电势为0）移到C点，此过程中，电场力做功为-W．再将Q1从C点沿CB移到B点并固定．最后将一电荷量为-2q的点电荷Q2从无穷远处移到C点．下列说法正确的有
A．Q1移入之前，C点的电势为
B．Q1从C点移到B点的过程中，所受电场力做的功为0
C．Q2从无穷远处移到C点的过程中，所受电场力做的功为2W
D．Q2在移到C点后的电势能为-4W
【答案】ABD
【解析】A.由题意可知，C点的电势为
故A正确；
B.由于B、C两点到A点()的距离相等，所以B、C两点的电势相等，所以从C点移到B点的过程中，电场力先做负功再做正功，总功为0，故B正确；
C.由于B、C两点的电势相等，所以当在B点固定后，C点的电势为,所以 从无穷远移到C点过程中，电场力做功为：
故C错误；
D.由于C点的电势为，所以电势能为
故D正确．
[2019江苏卷 T22 16分如图所示，质量相等的物块A和B叠放在水平地面上，左边缘对齐．A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ．先敲击A，A立即获得水平向右的初速度，在B上滑动距离L后停下．接着敲击B，B立即获得水平向右的初速度，A、B都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止，此后两者一起运动至停下．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．求：
（1）A被敲击后获得的初速度大小vA；
（2）在左边缘再次对齐的前、后，B运动加速度的大小aB、aB'；
（3）B被敲击后获得的初速度大小vB．
【答案】（1）；（2）aB=3μg，aB′=μg；（3）
【解析】（1）由牛顿运动定律知，A加速度的大小aA=μg
匀变速直线运动2aAL=vA2
解得
（2）设A、B的质量均为m
对齐前，B所受合外力大小F=3μmg
由牛顿运动定律F=maB，得aB=3μg
对齐后，A、B所受合外力大小F′=2μmg
由牛顿运动定律F′=2maB′，得aB′=μg
（3）经过时间t，A、B达到共同速度v，位移分别为xA、xB，A加速度的大小等于aA
则v=aAt，v=vB–aBt
且xB–xA=L
解得．
[2019江苏卷 T23 16分）．如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为B．磁场中的水平绝缘薄板与磁场的左、右边界分别垂直相交于M、N，MN=L，粒子打到板上时会被反弹（碰撞时间极短），反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反．质量为m、电荷量为-q的粒子速度一定，可以从左边界的不同位置水平射入磁场，在磁场中做圆周运动的半径为d，且d
（2）欲使粒子从磁场右边界射出，求入射点到M的最大距离dm；
（3）从P点射入的粒子最终从Q点射出磁场，PM=d，QN=，求粒子从P到Q的运动时间t．
【答案】（1）；（2）；（3）A.当时， ，B.当时，
【解析】（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动由洛伦兹力提供向心力有：
，解得：
由题可得：
解得；
（2）如图所示，粒子碰撞后的运动轨迹恰好与磁场左边界相切
由几何关系得dm=d（1+sin60°）
解得
（3）粒子的运动周期
设粒子最后一次碰撞到射出磁场的时间为t'，则
A.当时，粒子斜向上射出磁场
解得
B.当时，粒子斜向下射出磁场
解得．
2018年江苏卷
[2018江苏卷 T4 3分]从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面．忽略空气阻力，该过程中小球的动能Ek与时间t的关系图像是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【解析】小球做竖直上抛运动时，速度
根据动能
得
故选A。
[2018江苏卷 T5 3分]如图所示，水平金属板A、B分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态．现将B板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴（ ）
A．仍然保持静止 B．竖直向下运动
C．向左下方运动 D．向右下方运动
【答案】D
【解析两极板平行时带电粒子处于平衡状态，则重力等于电场力，当下极板旋转时，板间距离增大场强减小，电场力小于重力；由于电场线垂直于金属板表面，所以电荷处的电场线如图所示，所以重力与电场力的合力偏向右下方，故粒子向右下方运动，选项D正确．
6．如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置．物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点．在从A到B的过程中，物块（ ）
A．加速度逐渐减小
B．经过O点时的速度最大
C．所受弹簧弹力始终做正功
D．所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功
【答案】D
【解析】由于水平面粗糙且O点为弹簧在原长时物块的位置，所以弹力与摩擦力平衡的位置在OA之间，加速度为零时弹力和摩擦力平衡，所以物块在从A到B的过程中加速度先减小后反向增大，A错误；物体在平衡位置处速度最大，所以物块速度最大的位置在AO之间某一位置，B错误；从A到O过程中弹力方向与位移方向相同，弹力做正功，从O到B过程中弹力方向与位移方向相反，弹力做负功，C错误；从A到B过程中根据动能定理可得，即，即弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功，D正确．
[2018江苏卷 T9 4分]（多选）如图所示，竖直放置的形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B．质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等．金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g．金属杆（ ）
A．刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下
B．穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间
C．穿过两磁场产生的总热量为4mgd
D．释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于
【答案】BC
【解析】由于金属棒进入两个磁场的速度相等，而穿出磁场后金属杆做加速度为g的加速运动，所以金属感进入磁场时应做减速运动，选项A错误；对金属杆受力分析，根据可知，金属杆做加速度减小的减速运动，其进出磁场的v-t图象如图所示，由于0~t1和t1~t2图线与t轴包围的面积相等（都为d），所以t1>（t2-t1），选项B正确；从进入Ⅰ磁场到进入Ⅱ磁场之前过程中，根据能量守恒，金属棒减小的机械能全部转化为焦耳热，所以Q1=mg．2d，所以穿过两个磁场过程中产生的热量为4mgd，选项C正确；若金属杆进入磁场做匀速运动，则，得，有前面分析可知金属杆进入磁场的速度大于，根据得金属杆进入磁场的高度应大于，选项D错误．
[2018江苏卷 T10 8分]一同学测量某干电池的电动势和内阻．
（1）如图所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路．请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处__________；____________．
（2）实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的数据见下表:
根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出关系图像___________．由图像可计算出该干电池的电动势为_________V；内阻为__________Ω．
R/Ω 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0
I/A 0.15 0.17 0.19 0.22 0.26
/A–1 6.7 6.0 5.3 4.5 3.8
（3）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端．调节电阻箱，当电流表的示数为0.33 A时，电压表的指针位置如图所示，则该干电池的电动势应为_______V；内阻应为_____Ω．
【答案】（1）①开关未断开 ②电阻箱阻值为零 （2）图像如图所示：
1.4（1.30~1.44都算对） 1.2（1.0~1.4都算对） （3）1.4（结果与（2）问第一个空格一致） 1.0（结果比（2）问第二个空格小0.2）
【解析】
（1）连接电路时电源应与电路断开，所以开关要断开；另一错误是电阻箱接入电路的电阻是零，这样容易烧坏电流表和电源．
（2）将数据描点连线，做出一条倾斜的直线．根据闭合电路欧姆定律E=I(R+r)得，所以图线的斜率表示电源电动势V=1.37V，截距绝对值表示r=0.4×3.0Ω=1.20Ω；用电压表与电流表并联，可测得电流表的内阻，考虑电表内阻对实验的影响，则E=I(R+RA+r)，得，所以图线的斜率仍表示电动势，电动势的准确值为1.37V，图线的截距表示（RA+r），所以内阻精确值为r=（1.20-0.20）Ω=1.00Ω．
点睛：本题考查应用电流表和电阻箱测量电源电动势和内电阻实验，本题创新之处在于用一个电压表并联在电流表的两端测出电流表的电阻，从而提高测量电源内阻的精确度．
[2018江苏卷 T11 10分]某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度g．细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮，两端各悬挂一只质量为M的重锤．实验操作如下：
①用米尺量出重锤1底端距地面的高度H；
②在重锤1上加上质量为m的小钩码；
③左手将重锤2压在地面上，保持系统静止．释放重锤2，同时右手开启秒表，在重锤1落地时停止计时，记录下落时间；
④重复测量3次下落时间，取其平均值作为测量值t．
请回答下列问题：
（1）步骤④可以减小对下落时间t测量的_______（选填“偶然”或“系统”）误差．
（2）实验要求小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多，主要是为了________．
A．使H测得更准确
B．使重锤1下落的时间长一些
C．使系统的总质量近似等于2M
D．使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等
（3）滑轮的摩擦阻力会引起实验误差．现提供一些橡皮泥用于减小该误差，可以在重锤1上粘上橡皮泥，调整橡皮泥质量直至轻拉重锤1能观察到其________下落．
（4）使用橡皮泥改进实验后，重新进行实验测量，并测出所用橡皮泥的质量为m0．用实验中的测量量和已知量（M、H、m、m0、t）表示g，则g＝_________．
【答案】（1）偶然 （2）B （3）匀速 （4）
【解析】
本题考查重力加速度的测量，意在考查考生的实验探究能力．（1）时间测量是人为操作快慢和读数问题带来的误差，所以属于偶然误差．（2）由于自由落体的加速度较大，下落H高度的时间较短，为了减小测量时间的实验误差，就要使重锤下落的时间长一些，因此系统下降的加速度要小，所以小钩码的质量要比重锤的质量小很多．（3）为了消除滑轮的摩擦阻力，可用橡皮泥粘在重锤1上，轻拉重锤放手后若系统做匀速运动，则表示平衡了阻力．（3）根据牛顿第二定律有，又，解得．
点睛：本题以连接体运动为背景考查重力加速度的测量，解题的关键是要弄清该实验的原理，再运用所学的知识分析得出减小误差的方法．
[2018江苏卷 T14 16分]如图所示，钉子A、B相距5l，处于同一高度．细线的一端系有质量为M的小物块，另一端绕过A固定于B．质量为m的小球固定在细线上C点，B、C间的线长为3l．用手竖直向下拉住小球，使小球和物块都静止，此时BC与水平方向的夹角为53°．松手后，小球运动到与A、B相同高度时的速度恰好为零，然后向下运动．忽略一切摩擦，重力加速度为g，取sin53°=0.8，cos53°=0.6．求：
（1）小球受到手的拉力大小F；
（2）物块和小球的质量之比M:m；
（3）小球向下运动到最低点时，物块M所受的拉力大小T
【答案】（1） （2） （3）（或）
【解析】（1）设小球受AC、BC的拉力分别为F1、F2
F1sin53°=F2cos53° F+mg=F1cos53°+ F2sin53°且F1=Mg
解得
（2）小球运动到与A、B相同高度过程中
小球上升高度h1=3lsin53°，物块下降高度h2=2l
机械能守恒定律mgh1=Mgh2
解得
（3）根据机械能守恒定律，小球回到起始点．设此时AC方向的加速度大小为a，重物受到的拉力为T
牛顿运动定律Mg–T=Ma 小球受AC的拉力T′=T
牛顿运动定律T′–mgcos53°=ma
解得（）
[2018江苏卷 T15 16分如图所示，真空中四个相同的矩形匀强磁场区域，高为4d，宽为d，中间两个磁场区域间隔为2d，中轴线与磁场区域两侧相交于O、O′点，各区域磁感应强度大小相等。某粒子质量为m、电荷量为 + q，从O沿轴线射入磁场。当入射速度为v0时，粒子从O上方处射出磁场。取sin53° = 0.8，cos53° = 0.6。
（1）求磁感应强度大小B；
（2）入射速度为5v0时，求粒子从O运动到O′的时间t；
（3）入射速度仍为5v0，通过沿轴线OO′平移中间两个磁场（磁场不重叠），可使粒子从O运动到O′的时间增加Δt，求Δt的最大值。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）粒子圆周运动的半径
粒子受到的洛伦兹力提供向心力，则
由题意和几何关系知
解得
（2）入射速度为5v0时，由可得，粒子在磁场中运动的半径为
设粒子在矩形磁场中的偏转角为α，由，得
即
α = 53°
在一个矩形磁场中的运动时间
直线运动的时间
则：
（3）将中间两磁场分别向中央移动距离x，如图所示
粒子向上的偏移量
由y ≤ 2d，解得
则当xm= 时，Δt有最大值。
粒子直线运动路程的最大值
增加路程的最大值
增加时间的最大值
2017年江苏卷
[2017江苏卷 T3 3分]一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处．物块初动能为Ek0，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能Ek与位移x关系的图线是( )
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】设斜面倾角为θ，根据动能定理，当小物块沿斜面上升时，有：
－(mgsinθ＋f)x=Ek－Ek0
即：
Ek=－(f＋mgsinθ)x＋Ek0
所以Ek与x的函数关系图象为直线，且斜率为负；
设x0为小物块到达最高点时的位移，当小物块沿斜面下滑时根据动能定理有：
(mgsinθ－f)(x0－x)=Ek－0
即：
Ek=－(mgsinθ－f)x＋(mgsinθ－f)x0
所以下滑时Ek随x的减小而增大且为直线。
综上所述，故C正确，ABD错误。
故选C。
[2017江苏卷 T5 3分]如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F．小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动．整个过程中，物块在夹子中没有滑动．小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g．下列说法正确的是（ ）
A．物块向右匀速运动时，绳中的张力等于2F
B．小环碰到钉子P时，绳中的张力大于2F
C．物块上升的最大高度为
D．速度v不能超过
【答案】D
【解析】A．物块向右匀速运动时，则夹子与物体M，处于平衡状态，那么绳中的张力等于Mg，A错误；
B．小环碰到钉子P时，物体M做圆周运动，依据最低点由拉力与重力的合力提供向心力，因此绳中的张力大于Mg，而与2F大小关系不确定，B错误；
C．依据机械能守恒定律，减小的动能转化为重力势能，则有
则物块上升的最大高度为
C错误；
D．因夹子对物体M的最大静摩擦力为2F，依据牛顿第二定律，对物体M，则有
解得
故速度v不能超过，D正确。
故选D。
[2017江苏卷 T9 4分]（多选）在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示．下列说法正确有（ ）
A．q1和q2带有异种电荷
B．x1处的电场强度为零
C．负电荷从x1移到x2，电势能减小
D．负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大
【答案】AC
【解析】A．由图知x1处的电势等于零，所以q1和q2带有异种电荷，A正；
B．图象的斜率描述该处的电场强度，故x1处场强不为零，B错误；
C．负电荷从x1移到x2，由低电势向高电势移动，电场力做正功，电势能减小，故C正确；
D．由图知，负电荷从x1移到x2，电场强度越来越小，故电荷受到的电场力减小，所以D错误．
[2017江苏卷 T9 4分]（多选）如图所示，三个小球、、的质量均为，与、间通过铰链用轻杆连接，杆长为。、置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长。现由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角由变为。、、在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为。则此下降过程中（ ）
A．的动能达到最大前，受到地面的支持力小于
B．的动能最大时，受到地面的支持力等于
C．弹簧的弹性势能最大时，的加速度方向竖直向下
D．弹簧的弹性势能最大值为
【答案】AB
【解析】AB、A的动能最大时，设B和C受到地面的支持力大小均为F，此时整体在竖直方向受力平衡，可得2F＝3mg，所以F；在A的动能达到最大前一直是加速下降，处于失重情况，所以B受到地面的支持力小于mg，故A、B正确；
C、当A达到最低点时动能为零，此时弹簧的弹性势能最大，A的加速度方向向上，故C错误；
D、A下落的高度为：h＝Lsin60°﹣Lsin30°，根据功能关系可知，小球A的机械能全部转化为弹簧的弹性势能，即弹簧的弹性势能最大值为EP＝mghmgL，故D错误。
故选：AB。
[2017江苏卷 T11 10分]某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图11–1图所示，继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当继电器的电流超过15 mA时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控．继电器的电阻约为20 Ω，热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如下表所示
30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0
199.5 145.4 108.1 81.8 62.9 49.1
（1）提供的实验器材有：电源E1（3 V，内阻不计）、电源E2（6 V，内阻不计）、滑动变阻器R1（0~200 Ω）、滑动变阻器R2（0~500 Ω）、热敏电阻Rt，继电器、电阻箱（0~999.9 Ω）、开关S、导线若干．
为使该装置实现对30~80 ℃之间任一温度的控制，电源E应选用______（选填“E1”或“E2”），滑动变阻器R应选用______（选填“R1”或“R2”）．
（2）实验发现电路不工作．某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图11–2图所示的选择开关旋至______（选填“A”、“B”、“C”或“D”）．
（3）合上开关S，用调节好的多用电表进行排查，在题11–1图中，若只有b、c间断路，则应发现表笔接入a、b时指针______（选填“偏转”或“不偏转”），接入a、c时指针______（选填“偏转”或“不偏转”）．
（4）排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为50 ℃时被吸合，下列操作步骤正确顺序是_____．（填写各步骤前的序号）
①将热敏电阻接入电路
②观察到继电器的衔铁被吸合
③断开开关，将电阻箱从电路中移除
④合上开关，调节滑动变阻器的阻值
⑤断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1 Ω
【答案】E2 R2 C 不偏转 偏转 ⑤④②③①
【解析】（1）由表格数据知，当温度为30 ℃时，热敏电阻阻值为199.5 Ω，继电器的阻值R0=20 Ω，当电流为15 mA时，E=I(Rt+R0)=3.3 V，所以电源选E2，80 ℃时，热敏电阻阻值Rt=49.1 Ω，则
E2=I(Rt+R0+R)，此时变阻器阻值R=330.9 Ω，所以变阻器选择R2；（2）多用电表做电压表测量电压，旋钮旋至直流电压挡C处；（3）若只有b、c间断路，表笔接入a、b时，整个回路断路，电表指针不偏转，接入a、c时电流流经电表，故指针偏转；（4）50 ℃时，热敏电阻阻值为108.1 Ω，所以应将电阻箱阻值调至108.1 Ω，调节变阻器，使衔铁吸合，再将电阻箱换成热敏电阻，故顺序为⑤④②③①．
[2017江苏卷 T12A(3) 4分]科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子．资料显示，某种蛋白的摩尔质量为66 kg/mol，其分子可视为半径为3×10–9 m的球，已知阿伏加德罗常数为6.0×1023 mol–1．请估算该蛋白的密度．（计算结果保留一位有效数字）
【答案】
【解析】摩尔体积
由密度
，
解得
代入数据得
[2017江苏卷 T14 16分如图所示，两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为R。C的质量为m，A、B的质量都为，与地面间的动摩擦因数均为μ。现用水平向右的力拉A，使A缓慢移动，直至C恰好降到地面。整个过程中B保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求:
(1)未拉A时，C受到B作用力的大小F；
(2)动摩擦因数的最小值μmin；
(3)A移动的整个过程中，拉力做的功W。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）C受力平衡 解得
（2）C恰好降落到地面时，B受C压力的水平分力最大
B受地面的摩擦力 根据题意 ，解得
（3）C下降的高度 A的位移
摩擦力做功的大小
根据动能定理
解得
[2017江苏卷 T15 16分]一台质谱仪的工作原理如图所示.大量的甲、乙两种离子飘入电压力为U0的加速电场，其初速度几乎为0，经过加速后，通过宽为L的狭缝MN沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片上。已知甲、乙两种离子的电荷量均为+q，质量分别为2m和m，图中虚线为经过狭缝左、右边界M、N的甲种离子的运动轨迹.不考虑离子间的相互作用.
（1）求甲种离子打在底片上的位置到N点的最小距离x；
（2）在答题卡的图中用斜线标出磁场中甲种离子经过的区域，并求该区域最窄处的宽度d；
（3）若考虑加速电压有波动，在（）到（）之间变化，要使甲、乙两种离子在底片上没有重叠，求狭缝宽度L满足的条件.
【答案】（1）；(2)；
(3)
【解析】（1）设甲种离子在磁场中的运动半径为r1
电场加速
且
解得
根据几何关系
x =2r1 –L
解得
（2）（见图） 最窄处位于过两虚线交点的垂线上
解得
（3）设乙种离子在磁场中的运动半径为r2
r1的最小半径
r2 的最大半径
由题意知
2r1min–2r2max >L，
即
解得
2016年江苏卷
[2016江苏卷 T5 3分]小球从一定高度处由静止下落，与地面碰撞后回到原高度再次下落，重复上述运动，取小球的落地点为原点建立坐标系，竖直向上为正方向，下列速度v和位置x的关系图像中，能描述该过程的是( )
【答案】A
【解析】由题意知小球在下落的过程速度方向向下，与正方向相反，为负值，所以C、D错误；由小球与地面碰撞后做竖直上抛运动，此时位移的数值就代表小球的位置x，加速度a= -g，根据运动学公式v2-v02=2ax得v2=v02-2gx，这里v0为做竖直上抛运动的初速度，是定值，故v-x图像是抛物线，故选项B错误，选项A正确。
[2016江苏卷 T9 4分]（多选）如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中（ ）
A．桌布对鱼缸摩擦力的方向向左
B．鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等
C．若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大
D．若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面
【答案】BD
【解答】A、桌布向右拉出时，鱼缸相对于桌布有向左的运动，故鱼缸受到的摩擦力向右；故A错误；
B、由于鱼缸在桌面上和在桌布上的动摩擦因数相同，故受到的摩擦力相等，则由牛顿第二定律可知，加速度大小相等；但在桌面上做减速运动，则由v＝at可知，它在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等；故B正确；
C、鱼缸受到的摩擦力为滑动摩擦力，其大小与拉力无关，只与压力和动摩擦因数有关，因此增大拉力时，摩擦力不变；故C错误；
D、猫减小拉力时，桌布在桌面上运动的加速度减小，则运动时间变长；因此鱼缸加速时间变长，桌布抽出时的位移以及速度均变大，则有可能滑出桌面；故D正确；
故选：BD。
[2016江苏卷 T10 8分]小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系。已知该金属电阻在常温下的阻值约10Ω，R随t的升高而增大。实验电路如图所示，控温箱用以调节金属电阻的温度。
实验时闭合S，先将开关K与1端闭合，调节金属电阻的温度，分别记下温度t1，t2，…和电流表的相应示数I1，I2，….然后将开关K与2端闭合，调节电阻箱使电流表的示数再次为I1，I2，…，分别记下电阻箱相应的示数R1，R2，….
(1)有以下两种电流表，实验电路中应选用________。
A．量程0～100 mA，内阻约2 Ω
B．量程0～0.6 A，内阻可忽略
(2)实验过程中，要将电阻箱的阻值由9.9 Ω调节至10.0 Ω，需旋转图中电阻箱的旋钮“a”“b”“c”，正确的操作顺序是________。
①将旋钮a由“0”旋转至“1”
②将旋钮b由“9”旋转至“0”
③将旋钮c由“9”旋转至“0”
(3)实验记录的t和R的数据见下表：
温度t(℃) 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0
阻值R(Ω) 9.6 10.4 11.1 12.1 12.8
请根据表中数据，在方格纸上作出R t图线。
由图线求得R随t的变化关系为R=________ Ω。
【答案】 (1)A (2)①②③(或①③②) (3)(见下图)0.04t+8.8 (0.04t+8.6 ～0.04t+9.0 都算对)
【解析】（1）已知电源的电动势为1.5V，R在常温下阻值约为10Ω，滑动变阻器的阻值为0时，电路中的最大电流约为，当滑动变阻器的阻值最大为10Ω时，电路中的电流最小约为，考虑到准确性原则，电流表B量程太大，指针偏转角度小于满偏的，所以应选择电流表A。
（2）将电阻箱阻值由9.9Ω调节到10.0Ω，要考虑到安全性原则，如果先把bc旋钮调节到0，这样做很危险，电路中的电流过大可能会损坏电表，应该先把电阻箱阻值调大再慢慢减小，以确保电路的安全，操作步骤是先将旋钮a由“0”旋至“1”，然后将个位数及小数位旋转至0，所以正确的顺序①②③
（3）描点画图，如图所示
由图象可得R随t的变化关系为：R＝0.04t+8.8
[2016江苏卷 T11 10分]某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律．一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方．在钢球底部竖直地粘住一片宽带为d的遮光条．将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出，取作为钢球经过A点时的速度．记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小与动能变化大小，就能验证机械能是否守恒．
（1）用计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到______之间的竖直距离．
A．钢球在A点时的顶端
B．钢球在A点时的球心
C．钢球在A点时的底端
（2）用计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图所示，其读数为____cm．某次测量中，计时器的示数为0.0100 s，则钢球的速度为v=____m/s．
（3）下表为该同学的实验结果：
他发现表中的与之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的．你是否同意他的观点？请说明理由．____________
（4）请你提出一条减小上述差异的改进建议_______．
【答案】B 1.50 1.50 不同意，空气的阻力造成的，则要小于，所以误差不是空气的阻力造成的 分别是小球的球心到悬点的距离和光电门到悬点的距离和L，在计算小球的动能时，使用的速度为：
【解析】（1）[1]小球下落的高度为初末位置球心间的距离，所以选B；
（2）[2][3]由题图知读数为1.50cm，小球的速度为：
代入数据解得v=1.50m/s；
（3）[4]若是空气阻力造成的，则小于，根据表格数据知大于，故不是空气阻力造成的；
（4）[5] 由图可知，在该实验中所求的速度是遮光片的速度，而不是小球的速度，二者之间的速度略有差别。由于小球与遮光片都做圆周运动，它们具有相等的角速度ω，根据角速度与线速度之间的关系：可知，小球的速度与遮光片的速度之间的关系为：
解得小球的速度为：
[2016江苏卷 T14 16分]如图所示，倾角为α的斜面A被固定在水平面上，细线的一端固定于墙面，另一端跨过斜面顶端的小滑轮与物块B相连，B静止在斜面上。滑轮左侧的细线水平，右侧的细线与斜面平行。A、B的质量均为m.撤去固定A的装置后，A、B均做直线运动。不计一切摩擦，重力加速度为g。求：
(1)A固定不动时，A对B支持力的大小N；
(2)A滑动的位移为x时，B的位移大小s；
(3)A滑动的位移为x时的速度大小vA.
【答案】(1) (2) (3)
【解析】（1）根据受力分析：重力、支持力与绳子的拉力，
结合力的平行四边形定则，及平衡条件与三角知识，
则斜面的支持力大小为：
N＝mgcosα；
（2）撤去固定A的装置后，A、B均做直线运动，根据运动的合成与分解，当A滑动的位移为x时，设B的位移大小s，依据几何关系有：
则有：sx＝x（1﹣cosα）
sy＝xsinα
且s；
解得：s＝x2xsin；
（3）因B的下降的高度为sy＝xsinα；
根据系统只有重力做功，机械能守恒定律，则有：
mgsy
如下图所示，画阴影部分的三角形相似，依据位移之比等于速度之比，
可得：
则有：vB＝vA；
解得：vA
[2016江苏卷 T15 16分]回旋加速器的工作原理如图15-1所示，置于真空中的D形金属盒半径为R，两盒间狭缝的间距为d，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，被加速粒子的质量为m，电荷量为+q，加在狭缝间的交变电压如图15-2所示，电压值的大小为U0.周期。一束该种粒子在t=0～时间内从A处均匀地飘入狭缝，其初速度视为零。现考虑粒子在狭缝中的运动时间，假设能够出射的粒子每次经过狭缝均做加速运动，不考虑粒子间的相互作用。求：
(1)出射粒子的动能Em；
(2)粒子从飘入狭缝至动能达到Em所需的总时间t0；
(3)要使飘入狭缝的粒子中有超过99%能射出，d应满足的条件。
【答案】(1) (2) ；(3) d<
【解析】(1)粒子运动半径为R时，有
且
解得
(2)粒子被加速n次达到动能Em，则Em=nqU0
粒子在狭缝间做匀加速运动，设n次经过狭缝的总时间为Δt
加速度
匀加速直线运动
由
解得
(3)只有在0~时间内飘入的粒子才能每次均被加速
则所占的比例为
由，解得．
2015年江苏卷
[2015江苏卷 T5 3分]如图所示，某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8m设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭的时间分别为5s和2s．关卡刚放行时，一同学立即在关卡1处以加速度10m/s2由静止加速到2m/s，然后匀速向前，则最先挡住他前进的关卡是（ ）
A．关卡2 B．关卡3 C．关卡4 D．关卡5
【答案】C
【解析】根据v＝at1可得，加速的时间，加速的位移，
则通过关卡2的时间，可知从开始到达关卡2的时间为4.1s，能通过关卡2。
从关卡2到关卡3的时间，可知从开始到关卡3的时间为8.1s，大于7s，小于12s属于放行时间，能通过关卡3。
从关卡3到关卡4的时间，可知从开始到关卡4的时间为12.1s，大于12s，小于14s，属于关闭时间，则不能通过，则最先挡住他前进的是关卡4。
故选：C。
[2015江苏卷 T9 4分]（多选） 如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为 m、套在粗糙竖直固定杆 A 处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。 圆环从 A 处由静止开始下滑，经过 B 处的速度最大，到达 C 处的速度为零，AC = h. 圆环在 C 处获得一竖直向上的速度 v，恰好能回到 A. 弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为 g. 则圆环 （ ）
A。下滑过程中，加速度一直减小
B。下滑过程中，克服摩擦力做的功为
C。在 C 处，弹簧的弹性势能为
D。上滑经过 B 的速度大于下滑经过 B 的速度
【答案】BD
【解析】A、圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，
所以圆环先做加速运动，再做减速运动，经过B处的速度最大，
所以经过B处的加速度为零，所以加速度先减小，后增大，故A错误；
B、研究圆环从A处由静止开始下滑到C过程，运用动能定理列出等式
mgh+Wf+W弹＝0﹣0＝0
在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，运用动能定理列出等式
﹣mgh+（﹣W弹）+Wf＝0mv2
解得：Wfmv2，故B正确；
C、由上分析可知，W弹mv2﹣mgh，所以在C处，弹簧的弹性势能为mghmv2，故C错误；
D、研究圆环从A处由静止开始下滑到B过程，运用动能定理列出等式
mgh′+W′f+W′弹m0
研究圆环从B处上滑到A的过程，运用动能定理列出等式
﹣mgh′+W′f+（﹣W′弹）＝0m
mgh′﹣W′f+W′弹m
由于W′f＜0，所以mm，则有：vB＜vB′，即上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度，故D正确；
故选：BD。
[2015江苏卷 T11 10分]某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律。实验装置如图1所示，打点计时器的电源为50 Hz的交流电。
(1)下列实验操作中，不正确的有____________。
A．将铜管竖直地固定在限位孔的正下方
B．纸带穿过限位孔，压在复写纸下面
C．用手捏紧磁铁保持静止，然后轻轻地松开让磁铁下落
D．在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源
(2)该同学按正确的步骤进行实验（记为“实验①”），将磁铁从管口处释放，打出一条纸带，取开始下落的一段，确定一合适的点为O点，每隔一个计时点取一个计数点，标为1，2，…，8。用刻度尺量出各计数点的相邻两计时点到O点的距离，记录在纸带上，如图2所示。
计算相邻计时点间的平均速度v，，粗略地表示各计数点的速度，抄入下表。请将表中的数据补充完整。
位置 1 2 3 4 5 6 7 8
v－（cm/s） 24.5 33.8 37.8 _ 39.5 39.8 39.8 39.8
(3)分析上表的实验数据可知：在这段纸带记录的时间内，磁铁运动速度的变化情况是____________；磁铁受到阻尼作用的变化情况是______。
(4)该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管，重复上述实验操作（记为“实验②”），结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同。请问实验②是为了说明什么？对比实验①和②的结果可得到什么结论？____________
【答案】CD 38.4 逐渐增大到39.8 cm/ s 逐渐增大到等于重力 为了说明磁铁在塑料管中几乎不受阻尼作用，磁铁在铜管中受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用。
【解析】(1)[1]在实验时，应用手拿着纸带释放，而不是拿着磁铁，应先接通电源，让打点计时器工作，然后释放磁铁，所以不正确的是CD；
(2)[2]由
可求
v4=38.4 cm/ s
(3)[3]由纸带上的测量数据知，磁铁的速度逐渐增大到39.8 cm/ s，最后匀速下落，阻力逐渐增大到等于重力；
(4)[4]为了说明磁铁在塑料管中几乎不受阻尼作用，磁铁在铜管中受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用。
[2015江苏卷 T14 16分]一转动装置如图所示，四根轻杆 OA、OC、AB 和 CB 与两小球及一小环通过铰链连接，轻杆长均为 l，球和环的质量均为 m，O 端固定在竖直的轻质转轴上。 套在转轴上的轻质弹簧连接在 O 与小环之间，原长为 L. 装置静止时，弹簧长为. 转动该装置并缓慢增大转速，小环缓慢上升。弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为 g.
求：(1)弹簧的劲度系数 k；
(2)AB 杆中弹力为零时，装置转动的角速度 ω0；
(3)弹簧长度从缓慢缩短为的过程中，外界对转动装置所做的功 W.
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）装置静止时，设OA、AB杆中的弹力分别为F1、T1，OA杆与转轴的夹角为θ1
小环受到弹簧的弹力
小环受力平衡
F弹1=mg+2T1cosθ1
小球受力平衡
F1cosθ1+T1cosθ1=mg
F1sinθ1=T1sinθ1
解得
（2）设OA、AB杆中的弹力分别为F2、T2，OA杆与转轴的夹角为θ2
小环受到弹簧的弹力
F弹2=k（x-L）
小环受力平衡
F弹2=mg
解得
对小球
F2cosθ2=mg
且
解得
（3）弹簧长度为时，设OA、AB杆中的弹力分别为F3、T3，OA杆与弹簧的夹角为θ3
小环受到弹簧的弹力
小环受力平衡
2T3cosθ3=mg+F弹3
且
对小球
F3cosθ3=T3cosθ3+mg
解得
整个过程弹簧弹性势能变化为零，则弹力做的功为零，由动能定理：
解得
[2015江苏卷 T15 16分一台质谱仪的工作原理如图所示，电荷量均为+q、质量不同的离子飘入电压为 U0的加速电场，其初速度几乎为零。 这些离子经加速后通过狭缝 O 沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为 B 的匀强磁场，最后打在底片上。 已知放置底片的区域 MN = L，且 OM = L。某次测量发现 MN 中左侧 区域 MQ 损坏，检测不到离子，但右侧 区域 QN 仍能正常检测到离子. 在适当调节加速电压后，原本打在 MQ 的离子即可在 QN 检测到。
(1)求原本打在 MN 中点P的离子质量 m；
(2)为使原本打在 P 的离子能打在 QN 区域，求加速电压 U 的调节范围；
(3)为了在 QN 区域将原本打在 MQ 区域的所有离子检测完整，求需要调节 U 的最少次数. (取 lg2 = 0. 301，lg3 = 0. 477，lg5 = 0. 699)
【答案】（1） （2） （3）3次
【解析】（1）离子在电场中加速，由动能定理得：qU0①
在磁场中做匀速圆周运动，则有：qvB＝m②
解得：r
代入r0L解得：m
（2）由（1）中第①②两式知：U
离子打在Q点，轨迹半径为：rr0，则有：U
离子打在N点，轨迹半径为：r＝Lr0，U
则电压的范围为：U。
（3）由（1）知，r∝
由题意知，第1次调节电压到U1，使原本打在Q点的离子打在N点，则
此时，原本半径为r1的打在Q1的离子打在Q上，
解得 r1＝（）2L
第2次调节电压到U2，使原本打在Q1的离子打在N点，原本半径为r2的打在Q2的离子打在Q上，则
，
解得 r2＝（）3L
同理，第n次调节电压，有 rn＝（）n+1L
检测完整，有 rn
解得 n1≈2.8
故需要调节U的最少次数为3次。
另一种解法（第三次调节电压到U3，使原本打到Q2点的离子打到N点，有：，此时，设原本半径为r3的打在Q3的离子打在Q上，则，解得：r3，调节电压的次数最少为3次。）
2014年江苏卷
[2014江苏卷 T5 3分] 一汽车从静止开始做匀加速直线运动， 然后刹车做匀减速直线运动，直到停止。 下列速度 v 和位移 x 的关系图像中，能描述该过程的是（ ）
【答案】A
【解析】物体做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为a1，
则v2＝2a1x
v，
所以图象是单调递增凸函数，
刹车后做匀减速直线运动，可以反过来看成初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a2，则
v2＝2a2x
解得：v，则图象是单调递增的凸函数，再反过来即为单调递减的凸函数，故A正确。
故选：A。
[2014江苏卷 T8 4分]（多选）如图所示，A、B 两物块的质量分别为 2 m 和 m， 静止叠放在水平地面上。 A、B 间的动摩擦因数为μ，B 与地面间的动摩擦因数为μ， 最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g. 现对 A 施加一水平拉力 F，则（ ）
A．当 F <2μmg 时，，A、B 都相对地面静止
B．当 F = μmg 时， A 的加速度为μg
C．当 F > 3 μmg 时，A 相对 B 滑动
D．无论 F 为何值，B 的加速度不会超过μg
【答案】BCD
【解析】A．根据题意可知，B与地面间的最大静摩擦力为
因此要使B能够相对地面滑动，A对B所施加的摩擦力至少为
A、B间的最大静摩擦力为
故时，A、B都相对地面静止，A错误；
B．A、B恰好不相对滑动时，根据牛顿第二定律可知应当满足
且
即
则当≤F＜3μmg，A、B将一起向右加速滑动。当时，对A和B整体受力分析有
解得
故B正确。
CD．当F≥3μmg时，A、B将以不同的加速度向右滑动，根据牛顿第二定律有
F－2μmg＝2maA，
解得
，
故CD正确。
故选BCD。
[2014江苏卷 T9 4分]（多选）如图所示，导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间，线圈中电流为 I，线圈间产生匀强磁场，磁感应强度大小 B 与 I 成正比，方向垂直于霍尔元件的两侧面，此时通过霍尔元件的电流为 IH，与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压 UH 满足：，式中 k 为霍尔系数，d 为霍尔元件两侧面间的距离，电阻 R 远大于 RL，霍尔元件的电阻可以忽略，则（ ）
A．霍尔元件前表面的电势低于后表面
B．若电源的正负极对调，电压表将反偏
C． IH 与 I 成正比
D．电压表的示数与 RL 消耗的电功率成正比
【答案】CD
【解析】A、根据电流周围存在磁场，结合安培定则可知，磁场的方向，而电子移动方向与电流的方向相反，再由左手定则可得，电子偏向后表面，导致前表面的电势高于后表面，故A错误；
B、当电源正负对调后，磁场虽反向，而电子运动方向也反向，由左手定则可知，洛伦兹力的方向不变，则电压表将不会反偏，故B错误；
C、如图所示，R和霍尔元件串联再与RL并联，I是干路电流，IH是霍尔元件支路的电流，电压表测量的霍尔元件的电压UH，而不是外电路（就是串联R再并联RL），根据串并联特点，则有：IHR＝（I﹣IH）RL，即为I；因此IH与I成正比，故C正确；
D、根据RL消耗的电功率PL，显然PL与成正比，又因为磁感应强度大小B与I成正比，即B与IH成正比，电压表的示数UH，则UH与I2成正比，所以UH与RL消耗的电功率PL成正比，故D正确。
故选：CD。
[2014江苏卷 T11 10分]小明通过实验验证力的平行四边形定则。
(1)实验记录纸如题图所示，O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置，两弹簧测力计共同作用时，拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点；一个弹簧测力计拉橡皮筋时，拉力F3的方向过P3点。三个力的大小分别为：F1＝3.30 N、F2＝3.85 N和F3＝4.25 N。请根据图中给出的标度作图求出F1和F2的合力。_____________
(2)仔细分析实验，小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验结果。他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。
实验装置如题图所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O点，下端N挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地移动N，在白纸上记录下N的轨迹。重复上述过程，再次记录下N的轨迹。
两次实验记录的轨迹如题图所示，过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Fa、Fb的大小关系为_____________。
(3)根据(2)中的实验，可以得出的实验结果有哪些？________（填写选项前的字母）
A．橡皮筋的长度与受到的拉力成正比
B．两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较长
C．两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较大
D．两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大
(4)根据小明的上述实验探究，请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项。
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】 Fa＝Fb BD 选用新橡皮筋；橡皮筋拉伸不宜过长
【解析】(1)[1]根据力的图示法作出力F1和F2的图示，如图所示，并根据力的平行四边形定则作出两者的合力，用刻度尺量得其长度为单位长度的4.7倍，即合力大小为4.7N（4.6~4.9N均可）。
(2)[2]设Oab与竖直方向的夹角为θ，根据共点力平衡条件解得
F＝mgtanθ
因此有
Fa＝Fb
(3)[3]AB．由中分析可知，橡皮筋上的拉力大小为
因此有
Ta＝Tb
显然图中Ob＞Oa，故选项A错误；选项B正确；
D．橡皮筋因老化，每次被拉后，形变已经不能完全恢复，因此两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大故选项D正确；
C．两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较小，故选项C错误。
故选BD。
(4)[4]有上述分析可知，要确保橡皮筋发生弹性形变，因此应注意选用新的弹性较好的橡皮筋，每次橡皮筋的形变要在弹性限度内，即拉伸不宜过长。
[2014江苏卷 T12（A） 12分]一种海浪发电机的气室如图所示。工作时，活塞随海浪上升或下降，改变气室中空气的压强，从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭。气室先后经历吸入、压缩和排出空气的过程，推动出气口处的装置发电。气室中的空气可视为理想气体。
(1)下列对理想气体的理解，正确的有_____
A．理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型
B．只要气体压强不是很高就可视为理想气体
C．一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关
D．在任何温度、任何压强下，理想气体都遵循气体实验定律
(2)压缩过程中，两个阀门均关闭。若此过程中，气室中的气体与外界无热量交换，内能增加了3.4×104J，则该气体的分子平均动能_____（选填“增大”“减小”或“不变”），活塞对该气体所做的功_____（选填“大于”“小于”或“等于”）3.4×104J。
(3)上述过程中，气体刚被压缩时的温度为27℃，体积为0.224m3，压强为1个标准大气压。已知1mol气体在1个标准大气压、0℃时的体积为22.4L，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1，则此时气室中气体的分子数为_____。（计算结果保留一位有效数字）
【答案】AD 增大 等于 5×1024
【解析】（1）[1]AD．理想气体是指在任何温度、任何压强下都遵守气体实验定律的气体，是为了研究方便而引入的不计本身大小、分子间除碰撞外不计相互作用力，无分子势能、分子间碰撞为弹性碰撞的理想模型，故AD正确；
B．实际气体温度不太低、压强不太大时可视为理想气体，故B错误；
C．由于理想气体不计分子势能，因此其内阻只与温度有关，故C错误。
故选AD。
（2）[2][3]由于压缩过程中气体与外界无热量交换，气体内能增加，因此温度升高，气体的分子平均动能增大，根据热力学第一定律可知
W=ΔU=3.4×104J
（3）[4]设气体在标准状况下的体积为V0，上述过程为等压过程，有
=
气体物质的量为
n=
分子数为
N=nNA
联立以上各式并代入数据解得
N==5×1024
[2014江苏卷 T14 16分]某某装置用磁场控制带电粒子的运动，工作原理如图所示。 装置的长为 L，上下两个相同的矩形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小均为 B、方向与纸面垂直且相反，两磁场的间距为 d. 装置右端有一收集板，M、N、P 为板上的三点，M 位于轴线 OO'上，N、P 分别位于下方磁场的上、下边界上。 在纸面内，质量为 m、电荷量为-q 的粒子以某一速度从装置左端的中点射入，方向与轴线成 30 ° 角，经过上方的磁场区域一次，恰好到达 P 点. 改变粒子入射速度的大小，可以控制粒子到达收集板上的位置。 不计粒子的重力.
（1） 求磁场区域的宽度 h;
（2） 欲使粒子到达收集板的位置从 P 点移到 N 点，求粒子入射速度的最小变化量Δv;
（3） 欲使粒子到达 M 点，求粒子入射速度大小的可能值.
【答案】(1)；(2)；(3) （，其中n取正整数）
【解析】(1)设带电粒子在磁场中运动的轨道半径为r，依题意作出带电粒子的运动轨迹如下图所示。
由图中几何关系有
，
解得
，
(2)设带电粒子初始入射速度为v1，改变速度后仍然经过上方的磁场区域一次后到达N点，此时速度的改变量最小，设为v2，粒子改变速度后，在磁场中运动的轨道半径为r′，带电粒子的运动轨迹如下图所示。
由图中几何关系有
根据牛顿第二定律和洛伦兹力大小公式有
，
粒子入射速度的最小变化量
(3)粒子可能从上方磁场出来后经过M点，也可能从下方磁场出来后经过M点，不妨假设粒子共n次经过了磁场区域到达了M点，此时在磁场中运动的轨道半径为rn，速度为vn，根据牛顿第二定律和洛伦兹力大小公式有
根据几何关系有
解得
，
粒子到达M点，则粒子不能通过上方磁场的上边界，且速度大于零，则
，
则
，其中n取正整数
则欲使粒子到达M点，粒子入射速度大小的可能值为
（，其中n取正整数）
[2014江苏卷 T15 16分] 如图所示，生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙，甲的速度为v0．小工件离开甲前与甲的速度相同，并平稳地传到乙上，工件与乙之间的动摩擦因数为μ，乙的宽度足够大，重力加速度为g．
（1）若乙的速度为v0，求工件在乙上侧向（垂直于乙的运动方向）滑过的距离s；
（2）若乙的速度为2v0，求工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小v；
（3）保持乙的速度2v0不变，当工件在乙上刚停止滑动时，下一只工件恰好传到乙上，如此反复．若每个工件的质量均为m，除工件与传送带之间摩擦外，其他能量损耗均不计，求驱动乙的电动机的平均输出功率．
【答案】（1）s=；（2）v=2v0；（3）=
【解析】（1）由于滑动摩擦力的方向与相等运动方向相反，因此首先应判断工件刚平稳地传到乙上瞬间，相对于传送带乙的运动方向，刚传到传送带乙上瞬间，工件有相对传送带乙侧向速度v0和与传送带乙运动方向相反的速度v0，其合速度方向与传送带运动方向显然成45°，如下图所示，并建立图示直角坐标系．
根据牛顿第二定律可知
ax=－，ay=
即物块相对传送带在沿传送带方向和垂直传送带方向分别做相同的匀减速直线运动，根据匀变速直线运动规律可知，当垂直传送带方向的速度减为零时，物块相对传送带在x方向上的位移即侧向滑过的距离为
s=
（2）同理作出工件相对传送带运动和所受滑动摩擦力的矢量图如下图所示．
设摩擦力与y轴方向间的夹角为θ，根据牛顿第二定律和加速度的定义式可知，始终存在
==tanθ=
因此工件相对传送带做匀减速直线运动，因此工件在乙上刚停止侧向滑动时应相对传送带乙静止，因此工件此时的速度大小为
v=2v0
（3）每个工件在传送带乙上相对传送带滑行距离为
Δs=
每个工件在传送带乙上相对传送带滑行的时间为
t=
每个工件在相对传送带滑动的t时间内，电动机对乙做的功为
W=－ ＋μmgΔs
电动机的平均输出功率为
=
联立以上各式解得
=
2013年江苏卷
[2013江苏卷 T5 3分]水平面上，一白球与一静止的灰球碰撞，两球质量相等。碰撞过程的频闪照片如图所示，据此可推断，碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的（ ）
A．30% B．50% C．70% D．90%
【答案】A
【解析】设碰撞前白球的速度大小为2v，由图看出，碰撞后两球的速度大小相等，速度之间的夹角约为60°，设碰撞后两球的速度大小为v′
根据动量守恒得：水平方向有：m 2v＝2mv′cos30°，
解得，v′
则碰撞过程中系统损失的动能为△Ek，即碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的。
故选：A。
[2013江苏卷 T9 4分]（多选）如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连. 弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未标出). 物块的质量为m，AB =a，物块与桌面间的动摩擦因数为μ. 现用水平向右的力将物块从O 点拉至A 点，拉力做的功为W. 撤去拉力后物块由静止向左运动， 经O点到达B点时速度为零. 重力加速度为g. 则上述过程中
A。物块在A点时,弹簧的弹性势能等于
B。物块在B点时,弹簧的弹性势能小于
C。经O点时,物块的动能小于
D。物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能
【答案】BC
【解析】A、如果没有摩擦力，则O点应该在AB中间，由于有摩擦力，物体从A到B过程中机械能损失，故无法到达没有摩擦力情况下的B点，也即O点靠近B点。故OA，此过程物体克服摩擦力做功大于，所以物块在A点时，弹簧的弹性势能小于，故A错误；
B、由A分析得物块从开始运动到最终停在B点，路程大于a，故整个过程物体克服阻力做功大于，故物块在B点时，弹簧的弹性势能小于，故B正确；
C、从O点开始到再次到达O点，物体路程大于a，故由动能定理得，物块的动能小于W﹣μmga，故C正确；
D、物块动能最大时，弹力等于摩擦力，而在B点弹力与摩擦力的大小关系未知，故物块动能最大时弹簧伸长量与物块在B点时弹簧伸长量大小未知，故此两位置弹性势能大小关系不好判断，故D错误。
故选：BC。
[2013江苏卷 T14 16分]如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出, 砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验. 若砝码和纸板的质量分别为m1 和m2,各接触面间的动摩擦因数均为μ. 重力加速度为g.
（1）当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力大小；
（2）要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；
（3）本实验中,m1 =0.5kg, m2 =0.1kg, μ=0.2,砝码与纸板左端的距离d =0.1 m,取g =10m/s2. 若砝码移动的距离超过l=0.002 m,人眼就能感知.为确保实验成功,纸板所需的拉力至少多大
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）当纸板相对砝码运动时，砝码和桌面对纸板的摩擦力分别为
，
方向均水平向左；纸板所受摩擦力的大小
（2）设砝码的加速度为，纸板的加速度为，则对砝码有
对纸板有
发生相对运动需要；代入数据解得
（3）为确保实验成功，即砝码移动的距离不超过，纸板抽出时砝码运动的最大距离为
纸板运动距离
纸板抽出后，砝码在桌面上运动的距离
由题意可知
，，
代入数据联立得
即为确保实验成功，纸板所需的拉力至少为。
[2013江苏卷 T15 16分在科学研究中,可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制. 如题15-1 图所示的xOy 平面处于匀强电场和匀强磁场中,电场强度E 和磁感应强度B 随时间t 作周期性变化的图象如题15-2 图所示. x轴正方向为E的正方向,垂直纸面向里为B的正方向. 在坐标原点O有一粒子P,其质量和电荷量分别为m 和+q. 不计重力. 在时刻释放P,它恰能沿一定轨道做往复运动.
（1）求P在磁场中运动时速度的大小v0；
（2）求B0应满足的关系；
(3)在时刻释放P,求P速度为零时的坐标.
【答案】（1）； （2），（n=1，2，3……）；（3）或，（k=1，2，3……）
【解析】(1)时间段内做匀加速直线运动，时间段内做匀速圆周运动，电场力
F=qE0
则加速度
速度v0=at，其中，解得
(2)只有当时，P在磁场中做圆周运动结束并开始沿x轴负方向运动，才能沿一定轨道做往复运动，如图所示。
设P在磁场中做圆周运动的周期为T，则
，（n=1，2，3……）
匀速圆周运动
，
解得
，（n=1，2，3……）
(3)在t0时刻释放，P在电场中加速时间为τ-t0，在磁场中做匀速圆周运动，
圆周运动的半径
解得
又经τ-t0时间P减速为零后向右加速时间为t0，P再进入磁场
圆周运动的半径
解得
综上分析，速度为零时横坐标x=0，相应的纵坐标为
y=或2k（r1-r2），（k=1，2，3……）
解得
y=或，（k=1，2，3……）
2012年江苏卷
[2012江苏卷 T3 3分]如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球。 在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A 点运动到B 点。 在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是（ ）
A．逐渐增大 B．逐渐减小
C．先增大，后减小 D．先减小，后增大
【答案】A
【解析】试题分析：因为小球是以恒定速率运动，即它是做匀速圆周运动，那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点．设绳子与竖直方向夹角是，则（F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上），解得，而水平拉力F的方向与速度v的方向夹角也是，所以水平力F的瞬时功率是，则，故从A到B的过程中，是不断增大的，所以水平拉力F的瞬时功率是一直增大的，故A正确
[2012江苏卷 T5 3分]如图所示,一夹子夹住木块,在力F作用下向上提升. 夹子和木块的质量分别为m、M,夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f. 若木块不滑动,力F的最大值是（ ）
【答案】A
【解答】对木块分析得：2f﹣Mg＝Ma，解得木块的最大加速度为：ag。
对整体分析得：F﹣（M+m）g＝（M+m）a
将a代入解得：F．故A正确，B、C、D错误。
故选：A。
[2012江苏卷 T8 4分]（多选）如图所示,相距l 的两小球A、B 位于同一高度h(l,h 均为定值). 将A 向B 水平抛出的同时, B 自由下落. A、B 与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反. 不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则
A．A、B 在第一次落地前能否相碰,取决于A 的初速度
B．A、B 在第一次落地前若不碰,此后就不会相碰
C．A、B 不可能运动到最高处相碰
D．A、B 一定能相碰
【答案】AD
【解析】若A球经过水平位移为l时，还未落地，则在B球正下方相碰．可知当A的初速度较大时，A、B在第一次落地前能发生相碰．若A的初速度较小时，A、B在第一次落地前不碰，A第一次落地时，水平位移较小，由于反弹后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，则以后一定能碰．故D正确，B错误．若A球落地时的水平位移为时，则A、B在最高点相碰．故C错误．由上分析可知，A、B 在第一次落地前能否相碰，取决于A 的初速度．故A正确．故选AD．
[2012江苏卷 T9 4分]（多选）如图所示,MN是磁感应强度为B的匀强磁场的边界. 一质量为m、电荷量为q的粒子在纸面内从O点射入磁场. 若粒子速度为v0,最远能落在边界上的A点. 下列说法正确的有（ ）
A。若粒子落在A点的左侧,其速度一定小于v0
B。若粒子落在A点的右侧,其速度一定大于v0
C。若粒子落在A点左右两侧d的范围内,其速度不可能小于
D。若粒子落在A点左右两侧d的范围内,其速度不可能大于
【答案】BC
【解析】当从O点垂直射入磁场时，OA距离最大，最大距离为2r，如图示
又，
所以。
A．当粒子打在A点的左侧，若入射方向不变，半径减小，速度小于v0，若入射方向调整，半径可能比原来大，也可能比原来小，所以其速度可能等于或大于v0，因为速度方向未知，离子的入射方向只要偏左或偏右皆可，故A错误。
B．由于速度等于v0时最远到达A，故要使最远点到达A右侧，速度必须大于v0，故B正确。
C．当粒子从O点垂直射入磁场时，若刚好达到A点左侧距离d处，则有
解得
同B项，要满足条件，速度必须大于v，故C正确
D．由于粒子是沿任意方向飞入，所示速度极大的粒子仍可满足条件。故D错误。
故选：BC。
[2012江苏卷 T10 8分]如题图所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测.
(1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0 刻度线处,应先调整题图中多用电表的 _____(选填A、B或C).
(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b 接点间是否存在电源时,一表笔接a,另一表笔应 _________(选填“短暂“或“持续“)接b,同时观察指针偏转情况.
(3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“×1”挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻
值. 测量中发现,每对接点间正反向阻值均相等,测量记录如下表. 两表笔分别接a、b时,多用电表的示数如题图所示.
请将记录表补充完整____,并在答题卡的黑箱图中画出一种可能的电路______.
【答案】A 短暂 5
【解析】（1）任何电表使用前都需要机械调零；
（2）由于指针可能反转，故应该短接；
（3）由于每对接点间正反向阻值均相等，说明无二极管；最简单的电路是两个电阻串联．
解：（1）电表使用前都需要机械调零，故选A；
（2）由于电流的流向未知，指针可能反转，故不宜长时间通电，故应该短暂接触；
（3）由于每对接点间正反向阻值均相等，说明无二极管；最简单的电路是两个电阻串联，电路如图；
故答案为（1）A，（2）短暂，（3）5，如图所示．
[2012江苏卷 T11 10分]为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,小亮设计了如图所示的装置进行实验. 实验中,当木块A位于水平桌面上的O点时,重物B刚好接触地面. 将A拉到P点,待B稳定后静止释放,A最终滑到Q点. 分别测量OP、OQ的长度h和s. 改变h,重复上述实验,分别记录几组实验数据.
(1)实验开始时,发现A释放后会撞到滑轮. 请提出两个解决方法.
(2)请根据下表的实验数据作出s-h关系的图象.
h(cm) 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0
s(cm) 19.5 28.5 39.0 48.0 56.5
(3)实验测得A、B的质量分别为m=0.40 kg、M=0.50kg. 根据s-h图象可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ＝____________ (结果保留一位有效数字)
(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果________________ (选填“偏大”或“偏小”).
【答案】（1）减小B的质量，增加细线的长度，或增大A的质量，降低B的起始高度。（2）如图所示（3）0.4（4）偏大
【解析】（1）B减少的重力势能转化成系统的内能和AB的动能，A释放后会撞到滑轮，说明B减少的势能太多，转化成系统的内能太少，可以通过减小B的质量；增加细线的长度（或增大A的质量；降低B的起始高度）解决。故解决方法有：可以通过减小B的质量；增加细线的长度（或增大A的质量；降低B的起始高度）。
（2）描点，连线，如图所示：
（3）B下落至临落地时根据动能定理有：Mgh﹣μmgh（M+m）v2，在B落地后，A运动到Q，有，，又A、B的质量分别为m＝0.40kg、M＝0.50kg，在s﹣h图象上任取一组数据代入可以求得：μ＝0.4。
故答案为：0.4。
（4）由于滑轮轴的摩擦，会导致绳子的拉力相对偏小，A运动的加速度也就偏小，s也就偏小，根据，，所以μ偏大。
故答案为：偏大。
[2012江苏卷 T14 16分]某缓冲装置的理想模型如图所示，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为f. 轻杆向右移动不超过l 时，装置可安全工作。 一质量为m的小车若以速度v0 撞击弹簧，将导致轻杆向右移动. 轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦。.
(1)若弹簧的劲度系数为k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x；
(2)求为使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度vm；
(3)讨论在装置安全工作时，该小车弹回速度v'和撞击速度v的关系.
【答案】(1) (2)(3)当时，，当时，
【解析】(1)轻杆开始移动时，弹簧的弹力
F =kx
且
F =f
解得
(2)设轻杆移动前小车对弹簧所做的功为W，则小车从撞击到停止的过程
中动能定理
同理，小车以vm 撞击弹簧时
解得
(3)设轻杆恰好移动时，小车撞击速度为
解得
当时
当时
[2012江苏卷 T15 16分]如图所示,待测区域中存在匀强电场和匀强磁场,根据带电粒子射入时的受力情况可推测其电场和磁场. 图中装置由加速器和平移器组成，,平移器由两对水平放置、相距为l的相同平行金属板构成,极板长度为l、间距为d,两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反. 质量为m、电荷量为+q的粒子经加速电压U0 加速后,水平射入偏转电压为U1 的平移器,最终从A点水平射入待测区域. 不考虑粒子受到的重力.
(1)求粒子射出平移器时的速度大小v1;
(2)当加速电压变为4U0 时,欲使粒子仍从A点射入待测区域,求此时的偏转电压U ;
(3)已知粒子以不同速度水平向右射入待测区域,刚进入时的受力大小均为F. 现取水平向右为x轴正方向,建立如图所示的直角坐标系Oxyz. 保持加速电压为U0 不变,移动装置使粒子沿不同的坐标轴方向射入待测区域,粒子刚射入时的受力大小如下表所示.
射入方向 y －y z －z
受力大小 F F F F
请推测该区域中电场强度和磁感应强度的大小及可能的方向.
【答案】(1) (2)
（3）E 与Oxy 平面平行且与x 轴方向的夹角为30°或150°，
若B 沿-x 轴方向，E 与Oxy 平面平行且与x 轴方向的夹角为-30°或-150°．
【解析】(1)设粒子射出加速器的速度为
动能定理
由题意得 ，即
(2)在第一个偏转电场中,设粒子的运动时间为t
加速度的大小
在离开时,竖直分速度
竖直位移
水平位移
粒子在两偏转电场间做匀速直线运动,经历时间也为t
竖直位移
由题意知,粒子竖直总位移
解得
则当加速电压为时,
（3）(a)由沿x 轴方向射入时的受力情况可知:B平行于x 轴. 且
(b)由沿轴方向射入时的受力情况可知:E 与Oxy 平面平行.
,则 且
解得
(c)设电场方向与x 轴方向夹角为.
若B 沿x 轴方向,由沿z 轴方向射入时的受力情况得
解得 =30°,或=150°
即E 与Oxy 平面平行且与x 轴方向的夹角为30°或150°.
同理,若B 沿-x 轴方向
E 与Oxy 平面平行且与x 轴方向的夹角为-30°或-150°.
2011年江苏卷
[2011江苏卷 T3 3分]如图所示，甲、乙两同学从河中O点出发，分别沿直线游到A点和B点后，立即沿原路线返回到O点，OA、OB分别与水流方向平行和垂直，且OA=OB。若水流速度不变，两人在靜水中游速相等，则他们所用时间t甲、t乙的大小关系为（ ）
A．t甲
【答案】C
【解析】设游速为v，水速为v0，OA＝OB＝l，
则甲整个过程所用时间：，
乙为了沿OB运动，速度合成如图：
则乙整个过程所用时间：，
∵
∴t甲＞t乙，
∴选C正确，选项A、B、D错误。
故选：C。
[2011江苏卷 T5 3分]如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计。匀强磁场与导轨平面垂直。阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好。t=0时，将开关S由1掷到2。q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度。下列图象正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】t=0时，将形状S由1掷到2，电容器放电，开始时，因安培力作用使导体棒产生加速度，导体棒速度增大，产生反向感应电动势，使电流减小，安培力减小，加速度减小，减小至零时，速度达最大值vm做匀速运动，电容器两极电压为BLvm（L为导轨宽度），A、B、C错误，D正确。
[2011江苏卷 T9 4分]（多选）如图所示，倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦。现将质量分别为M、m（M>m）的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上。两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。在α角取不同值的情况下，下列说法正确的有（ ）
A．两物块所受摩擦力的大小总是相等
B．两物块不可能同时相对绸带静止
C．M不可能相对绸带发生滑动
D．m不可能相对斜面向上滑动
【答案】AC
【解析】若动摩擦因数较大，M和m相对绸带均无相对滑动，对M和m整体分析，可以计算出摩擦力；若动摩擦因素较小，M加速下降的同时，m也加速下降，根据牛顿第三定律，可知绸带对两木块的拉力与两木块对绸带的拉力大小相等，由于绸带质量很小，可以忽略不计，故两木块对绸带的拉力也必然相等；再分别对两木块受力分析，确定运动情况即可．
解答：解：当动摩擦因数较大时，由于绸带与斜面之间光滑，并且M＞m，所以M、m和绸带一起向左滑动，加速度为a，
整体法Mgsinα-mgsinα=（M+m）a
隔离法，对M有，Mgsinα-fM=Ma
对m有，fm-mgsinα=ma
解得fM=fm=gsinα
故D错误；
当动摩擦因素较小时，M加速下降的同时，m也加速下降，根据牛顿第三定律，可知绸带对两木块的拉力与两木块对绸带的拉力大小相等，故A正确，B错误；
由于绸带质量很小，可以忽略不计，故两木块对绸带的拉力也必然相等，由于M与绸带间的最大静摩擦力较大，故绸带与M相对静止，故C正确；
故选AC．
[2011江苏卷 T10 8分]某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。
（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为_______N。
（2）下列不必要的实验要求是_________。（请填写选项前对应的字母）
A．应测量重物M所受的重力
B．弹簧测力计应在使用前校零
C．拉线方向应与木板平面平行
D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置
（3）某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针示数稍稍超出量程，请你提出一个解决办法_________。
【答案】3.6 D 改变弹簧测力计B的拉力大小
【解析】（1）[1]弹簧测力计的最小刻度为0.2N，则读数为3.6N
（2）[2]A．重物的重力是合力，则应测量重物M所受的重力，选项A正确；
B．弹簧测力计应在使用前校零，以免产生误差，选项B正确；
C．拉线方向应与木板平面平行，选项C正确；
D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点位置可以变化，选项D错误；
此题选择不正确的选项，故选D。
（3）[3]改变弹簧测力计B的拉力大小（或减小重物质量、或将A换称量程较大的测力计、或改变B的方向等）
[2011江苏卷 T14 16分]如图所示，长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置。将一质量为m的小球固定在管底，用一轻质光滑细线将小球与质量为M=km的小物块相连，小物块悬挂于管口。现将小球释放，一段时间后，小物块落地静止不动，小球继续向上运动，通过管口的转向装置后做平抛运动，小球在转向过程中速率不变。(重力加速度为g)
(1)求小物块下落过程中的加速度大小；
(2)求小球从管口抛出时的速度大小；
(3)试证明小球平抛运动的水平位移总小于
【答案】(1) ；(2) ；(3)见详解
【解析】(1)设细线中的张力为T，根据牛顿第二定律，有
且
解得
(2)设M落地时的速度大小为v，m射出管口时速度大小为v0，M落地后m的加速度为a0
根据牛顿第二定律，有
匀加速直线运动过程，有
匀减速直线运动过程，有
解得
(3)平抛运动过程
，
解得
因为
所以
得证。
[2011江苏卷 T15 16分]某种加速器的理想模型如图1所示：两块相距很近的平行小极板中间各开有一小孔a、b，两极板间电压uab的变化图象如图2所示，电压的最大值为U0、周期为T0，在两极板外有垂直纸面向里的匀强磁场。若将一质量为m0、电荷量为q的带正电的粒子从板内a孔处静止释放，经电场加速后进入磁场，在磁场中运动时间T0后恰能再次从a 孔进入电场加速。现该粒子的质量增加了。(粒子在两极板间的运动时间不计，两极板外无电场，不考虑粒子所受的重力)
⑴若在t=0时刻将该粒子从板内a孔处静止释放，求其第二次加速后从b孔射出时的动能；
⑵现要利用一根长为L的磁屏蔽管（磁屏蔽管置于磁场中时管内无磁场，忽略其对管外磁场的影响），使图1中实线轨迹（圆心为O）上运动的粒子从a孔正下方相距L处的c孔水平射出，请在答题卡图上的相应位置处画出磁屏蔽管；
⑶若将电压uab的频率提高为原来的2倍，该粒子应何时由板内a孔处静止开始加速，才能经多次加速后获得最大动能？最大动能是多少？
【答案】（1） （2）见解析；（3）
【解析】（1）质量为m0的粒子在磁场中做匀速圆周运动Bqv，T0
则T0
当粒子的质量增加了m0，其周期增加△TT0
根据题图2可知，粒子第一次的加速电压u1＝U0
经过第二次加速，第2次加速电压u2，如图2
在三角形中，，
所以粒子第二次的加速电压u2
粒子射出时的动能 Ek2＝qu1+qu2
解得Ek2
（2）因为磁屏蔽管使
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