2023届江苏省南通市高三下学期模拟预测物理试题（含答案）
文档属性
| 名称 | 2023届江苏省南通市高三下学期模拟预测物理试题（含答案） |
|
|
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 269.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-05-27 00:00:00 | ||
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文档简介
(
地球
) (
地球
) (
地球
) (
S
) (
~
) (
R
) (
第
4
题图
)高三练习卷
物 理
一、单项选择题：共 10 题，每题 4 分，共 40 分．每题只有一个选项最符合题意．
1 ．激光打标机是利用激光对工件进行局部照射，使工件表面材料瞬间熔融甚至汽化留下标
记的机器．激光打标利用了激光的下列哪种特性
A ．亮度高 B ．偏振
C ．平行度好 D ．相干性好
2 ．地球表面大气对光的折射率随高度的增加逐渐减小．一束太阳光从大气层中某点射入，
此后光的传播路径可能正确的是
(
地球
)
A ． B ． C ． D．
3 ．研究表明，分子间的作用力 F 跟分子间距离 r 的关系如图所示．则 F
A ．液体表面层分子间距离略大于 r1
B ．理想气体分子间距离为 r1
(
O
)C ．分子间距离 r=r2 时，分子力表现为斥力 r1 r2 r
D ．分子间距离 r=r2 时，分子势能最小
第 3 题图
4 ．如图所示，理想变压器原线圈接在正弦交流电源上， 电源的输出电压不变，副线圈回路
中接有电阻 R 和灯泡．现增加并入电路灯泡的个数，则
A ．原线圈中的电流减小
B ．副线圈中的电流减小
C ．变压器的输出功率增大
D ．灯泡消耗的总功率增大
5 ．“慧眼”卫星已在轨运行近 6 年，该卫星的轨道比中国“天宫”空间站的轨道高约 150km， 卫星和空间站都在圆轨道上运行．则“慧眼”卫星
A ．运行速度比第一宇宙速度大
B ．角速度比地球自转角速度大
C ．向心加速度比空间站的大
D ．与地心的连线在相同时间内扫过的面积和空间站的相等
物理试卷 第 1页，共 6页
(
C
．若改变滑块的质量，周期不
变
D
．
若
将滑块推至
N
点由静止释放，周期不变
7
．如图所示，足够长的倾斜传送带沿逆时针方向匀速转动，一滑块从斜面顶端由静止释放
后一直
做加速运动．则
A
．滑块受到的摩擦力方向保持不变
)6 ．如图所示，光滑水平面上一小滑块与一端固定的轻弹簧相连，现将滑块推至 M 点由静止 释放，滑块运动的周期为 T，O 点为平衡位置，N 是 MO 的中点．下列说法正确的是
A ．滑块从 M 运动到 O 的时间为
(
B
．滑块从
M
运动到
N
的
时间为
M
N
O
8
)T ． ．
第 6 题图
B ．滑块的加速度保持不变
(
第
7
题图
)C ．若减小传送带的倾角，滑块可能先做加速运动后做匀速运动
D ．若传送带改为顺时针转动，滑块可能先做加速运动后做匀速运动
8 ．如图所示， 内壁光滑且导热性能良好的甲、乙两汽缸，用质量相同的活塞封闭相同质量 的空气．环境温度升高后，两汽缸内气体
A ．分子的平均动能不同
B ．内能的增加量不同
C ．体积的增加量相同 甲 乙 第 8 题图
D ．吸收的热量相同
y
9 ．如图所示，xOy 平面第三、四象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，
圆形金属环与磁场边界相切于 O 点．金属环在xOy 平面内绕 O 点沿
顺时针方向匀速转动，t=0 时刻金属环开始进入第四象限．规定顺时 O x
针方向电流为正，下列描述环中感应电流 i 随时间t 变化的关系图像
B
可能正确的是
第 9 题图
(
i
) (
i
) (
i
)i
(
t
) (
t
) (
t
) (
t
) (
O
) (
O
) (
O
)O
(
B
．
) (
C
．
) (
D
．
)A．
10．一圆环均匀带有正电荷，环内各点的电场方向均指向圆心 O ，A 、B 为直径上的两点，
OA=OB．现垂直于 AB 将圆环均分为左右两部分，C 为半圆环直径上一点，移去右半环，
物理试卷 第 2页，共 6页
左半环所带电荷仍均匀分布，如图所示．则
A ．C 点的电场方向平行于 AB 向右
B ．A 点的电场强度比 B 点的大
C ．O 点的电势比 C 点的高
D ．沿直线从 A至 B 电势逐渐升高
(
C
)
A O B
第 10 题图
(
．
．
．
．
a
) (
b
a
) (
b
) (
b
a
) (
t
) (
t
) (
t
) (
t
) (
O
) (
O
) (
O
) (
O
) (
．
．
)二、非选择题：共5题，共60分．其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程 式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确 写出数值和单位．
11． (15分) 用图甲所示电路观察电容器的充、放电现象，现提供如下实验器材： 电源 E (电动势 3V ，内阻不计) 、电容器 C (标称电容 1000 F) 、电阻箱 R (0-9999Ω) 、微 安表 G (量程 500 A ，内阻为 2kΩ) 、单刀双掷开关 S 和导线若干．
(1) 根据图甲电路在图乙中用笔画线代替导线将实物电路连接完整；
(
2
)1
S
C
E
G
(
R
)．
第 11 题图甲
第 11 题图乙
i/ A
400
300
200
100
(
t
/
) s
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
第 11 题图丙
(2) 将开关 S 拨至位置 1 ， 电容器上极板带 ▲ 电 (选填“正”或“负”) ；
(3) 充电完毕，将开关 S 拨至位置 2 ，根据测得数据作出电路中的电流 i 随时间t 变化 的图像如图丙所示，则电阻箱接入电路的阻值为 ▲ kΩ；
(4) 图丙中曲线与横轴围成的区域共有 148 个小格，则电容器电容的测量值为 ▲ F (结果保留 3 位有效数字) ；
(5) 根据图丙可作出电容器所带电荷量 q 随时间t 变化的图像．某小组两次实验中电阻
箱接入电路的阻值分别为 Ra 和 Rb，Ra>Rb，对应的 q-t 图像为曲线 a 和 b ．则下列图 像中可能正确的是 ▲ ．
(
q
) (
q
) (
q
)q
(
a
b
)
A ． B ． C ． D．
物理试卷 第 3页，共 6页
12． (8 分) 核电站利用核反应堆中铀核裂变释放核能发电．一个中子轰击铀U产生两个
中等质量的核氪Kr 和钡Ba ，同时产生三个中子，该核反应释放的核能为 E ，已知
真空中光速为 c．
(1) 写出核反应方程，并求出该裂变反应中的质量亏损 m；
(2) 反应堆中用石墨做慢化剂使快中子减速，假设一个初速度为 v0 的中子与一个静止 的碳核发生弹性正碰，碳核的质量是中子的 12 倍．求碰撞一次后中子的速度大小 v．
13． (8 分) 一辆货车以速度 v0=24m/s 在平直的公路上匀速行驶，某时刻车上的石子从车尾 H=3.2m 高处掉落，假设石子与地面碰撞反弹时的速率为撞击地面时速率的 ，反弹前 后速度方向与地面的夹角相等．重力加速度 g= 10m/s2 ，忽略空气阻力．求：
(1) 石子第一次落地时的速度大小 v；
(2) 石子第二次落地时距车尾的水平距离 L．
(
v
0
)石子
H
第 13 题图
物理试卷 第 4页，共 6页
14． ( 13 分) 图甲是半径为 R 的四分之一圆柱面阴极 MN 和位于圆柱面轴线 OO 上的阳极 构成光电管的示意图，某单色光照射阴极，逸出的光电子到达阳极形成光电流． 已知阴 极材料的逸出功为 W0 ，光电子的最大初速度为 vm ，电子电荷量为-e 、质量为 m ，真空中 光速为 c ，普朗克常量为h．
(1) 求入射光的波长λ和遏止电压 Uc；
(2) 图乙是光电管横截面示意图，在半径为 R 的四分之一圆平面内加垂直纸面向外的 匀强磁场，只研究在该截面内运动的光电子，仅考虑洛伦兹力作用，要使从阴极上
N 点逸出的光电子运动到阳极，速度至少为 ．
①求磁感应强度的大小B；
②若阴极表面各处均有光电子逸出，求能到达阳极的光电子逸出区域与整个阴极区 域的比值k．
物理试卷 第 5页，共 6页
阴极
M
O
(
N
俯
视图
)阳极
立体图
甲
(
N
)M
R
O
乙
第 14 题图
15． (16 分) 如图甲所示，穿过小球 A 的轻绳左端固定在水平杆的 O 处，右端与套在杆上 的轻环相连．将轻环拉至与 O 相距 3L 的 B 处并锁定． 已知小球 A 质量为 m ，绳长为
3L ，重力加速度为 g ，不计一切摩擦．
(1) 求小球 A 静止时轻绳的拉力大小F；
(2) 解除轻环的锁定，杆绕过 O 点的竖直轴匀速转动，轻环稳定在 B 点，求杆转动的 角速度ω；
(3) 解除轻环的锁定，如图乙所示，将小球 A 拉至最右端由静止释放，求轻环滑至 B 处时的速度大小 vB．
物理试卷 第 6页，共 6页
O
B
A
甲
(
B
A
) (
O
) ．
乙
第 15 题图
(
1
) (
2
) (
电
阻
)高三练习卷
物理参考答案及评分标准
一、单项选择题：本题共 10 小题 ，每小题 4 分 ，共计 40 分．每小题只有一个选项符合题意．
1 ．A 2 ．C 3 ．A 4 ．C 5 ．B 6 ．D 7 ．C 8 ．D 9 ．D 10．B
二、非选择题 ：共 5 题 ，共 60 分．其中第 12 题~第 15 题解答时请写出必要的文字说明、方 程式和重要的演算步骤 ，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时 ，答案中必须明确 写出数值和单位．
11． ( 15 分) (1) 如第 11 题答图
(2) 正
(3) 8
(4) 987
(5) D 第 11 题答图
12．(8 分) (1) U+ n KrBa +3n 2 分
由质能方程得 E = mc2 1 分
所以 m = 1 分
(2) 设中子的质量为 m ，碳核的速度为v
mv0 = mv + 12mv 1 分
mv = mv2 + 12mv2 1 分
解得 v = 一 v0 ，即中子速度大小为 v0 2 分
13．(8 分) (1) 设石子从车尾下落到地面的时间为 t
(
1
2
)石子做平抛运动 H = 2 gt 1 分
竖直方向的速度 vy = gt 1 分
(
v
=
v
0
+
v
y
)石子第一次落地时速度 1 分
解得 v = 8 / s 1 分
物理答案 第 1 页 共 4 页
(
v
m
) (
v
m
) (
θ
) (
1
2
)(2) 石子撞击地面前后速度与水平地面夹角相同，反弹速率为撞击地面时速率的
物理答案 第 2 页 共 4 页
第一次反弹时石子的速度 v = ； v,x =
第一次反弹后至第二次落地前石子在空中的时间t , = 2
第二次落地时石子与车尾水平距离L = v0 t , 一 v,xt ,
解得 L=9.6m
1 分
1 分
1 分
1 分
14． ( 13 分) 解： (1) 由爱因斯坦光电效应方程
mv = h 一 W0 1 分
所以 入= 1 分
由动能定理得
一 eU = 0 一 mv c 2 m
1 分
所以 分
c 2e
(2) 速度为 的电子刚好能到达阳极的临界轨迹如答图甲所示，即从 N 点沿切线方 向进入磁场的电子在磁场中轨迹是半圆弧，ON 为其直径，所以
(
1
)r = R
2
e B =
所以 B =
(3) 速度为 vm 的电子半径设为 r2，
ev B = m 所以 2 mv m (
2
)r r2 = R
vm/2
(
N
)M
O
第 14 题答图甲
P
(
M
) (
N
)则
O
第 14 题答图乙
1 分
2 分
1 分
1 分
1 分
即电子以最大速度 vm 与 ON 成 30°进入磁场时刚好到达阳极 O ，从 N 点射入的电
子速度方向合适，在 -vm 之间均可到达阳极 O 处 1 分
(
所以
v
B
=
) (
x
) (
2
) (
F
合
α
)当电子从 P 点以最大速度 vm 与 OP 成 30°方向射出，电子刚好与磁场边界 OM 相 切，即能到达阳极 O 处的光电子只分布在 NP 之间，如答图乙所示
物理答案 第 3 页 共 4 页
(
90
o
30
o
2
)所以 k = =
90 o 3
15．(16 分) (1) 设轻绳与竖直方向夹角为θ， 2F cos9 = mg
由几何关系知 sin9 = =
(
所
以
)cos9 =
(
解得
)F = mg
(
F
)F
(
θ
) θ
mg
第 15 题答图甲
2 分
2 分
1 分
1 分
(2) 解除锁定后因为轻环只受绳子拉力和垂直杆方向的支持力，小球 A 与轻环间的绳
处于竖直方向，绳子 OA 与竖直方向夹角为α
竖直方向 水平方向 所以 + = 3L T cos + T = mg T sin = mO2 3L O = B O x T (
α
) (
T
)A (
y
)mg 第 15 题答图乙
(3) 轻环滑至 B 点时小球 A 下落高度为 L 、速度为 v
(
小球
A
机械能守恒
mgL
=
2
mv
)1 2
绳中拉力的合力始终与小球 A 的速度方向垂直
轻环滑至 B 点时小球 A 的速度与水平方向夹角β=30°
vB = v cos
(
6
gL
)B
O
(
β
) A
(
v
)C
y
第 15 题答图丙
1 分
2 分
2 分
1 分
2 分
1 分
1 分
1 分
1 分
(
D
) (
v
A
E
)(其他解法参照给分．)
物理答案 第 4 页 共 4 页
(3) 小球滑至如图丁所示位置，由动能定理知
1 2
mgL = 2 mvA
假设小球 A 的坐标为 (x，y) 则由几何关系得 x 2 + y 2 = (3L y) 2
即 y = x 2 + L
B
O
x
α
(
A
) (
C
y
) β
第 15 题答图丁
2 分
1 分
小球 A 的轨迹为抛物线，y 轴为对称轴，顶点在 O 点正下方 C 点
因为此轨迹为抛物线，所以小球在该时刻速度方向延长线一定与水平位移 CD 交于中
点 E.设∠AED 即速度方向与水平方向的夹角为β．即
(
ED
OB
3
3
L
)tan = AD = OC AB = L L = ，所以β=30o
2 2
所以 vB = vA cos
即 vB =
1 分
1 分
1 分
地球
) (
地球
) (
地球
) (
S
) (
~
) (
R
) (
第
4
题图
)高三练习卷
物 理
一、单项选择题：共 10 题，每题 4 分，共 40 分．每题只有一个选项最符合题意．
1 ．激光打标机是利用激光对工件进行局部照射，使工件表面材料瞬间熔融甚至汽化留下标
记的机器．激光打标利用了激光的下列哪种特性
A ．亮度高 B ．偏振
C ．平行度好 D ．相干性好
2 ．地球表面大气对光的折射率随高度的增加逐渐减小．一束太阳光从大气层中某点射入，
此后光的传播路径可能正确的是
(
地球
)
A ． B ． C ． D．
3 ．研究表明，分子间的作用力 F 跟分子间距离 r 的关系如图所示．则 F
A ．液体表面层分子间距离略大于 r1
B ．理想气体分子间距离为 r1
(
O
)C ．分子间距离 r=r2 时，分子力表现为斥力 r1 r2 r
D ．分子间距离 r=r2 时，分子势能最小
第 3 题图
4 ．如图所示，理想变压器原线圈接在正弦交流电源上， 电源的输出电压不变，副线圈回路
中接有电阻 R 和灯泡．现增加并入电路灯泡的个数，则
A ．原线圈中的电流减小
B ．副线圈中的电流减小
C ．变压器的输出功率增大
D ．灯泡消耗的总功率增大
5 ．“慧眼”卫星已在轨运行近 6 年，该卫星的轨道比中国“天宫”空间站的轨道高约 150km， 卫星和空间站都在圆轨道上运行．则“慧眼”卫星
A ．运行速度比第一宇宙速度大
B ．角速度比地球自转角速度大
C ．向心加速度比空间站的大
D ．与地心的连线在相同时间内扫过的面积和空间站的相等
物理试卷 第 1页，共 6页
(
C
．若改变滑块的质量，周期不
变
D
．
若
将滑块推至
N
点由静止释放，周期不变
7
．如图所示，足够长的倾斜传送带沿逆时针方向匀速转动，一滑块从斜面顶端由静止释放
后一直
做加速运动．则
A
．滑块受到的摩擦力方向保持不变
)6 ．如图所示，光滑水平面上一小滑块与一端固定的轻弹簧相连，现将滑块推至 M 点由静止 释放，滑块运动的周期为 T，O 点为平衡位置，N 是 MO 的中点．下列说法正确的是
A ．滑块从 M 运动到 O 的时间为
(
B
．滑块从
M
运动到
N
的
时间为
M
N
O
8
)T ． ．
第 6 题图
B ．滑块的加速度保持不变
(
第
7
题图
)C ．若减小传送带的倾角，滑块可能先做加速运动后做匀速运动
D ．若传送带改为顺时针转动，滑块可能先做加速运动后做匀速运动
8 ．如图所示， 内壁光滑且导热性能良好的甲、乙两汽缸，用质量相同的活塞封闭相同质量 的空气．环境温度升高后，两汽缸内气体
A ．分子的平均动能不同
B ．内能的增加量不同
C ．体积的增加量相同 甲 乙 第 8 题图
D ．吸收的热量相同
y
9 ．如图所示，xOy 平面第三、四象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，
圆形金属环与磁场边界相切于 O 点．金属环在xOy 平面内绕 O 点沿
顺时针方向匀速转动，t=0 时刻金属环开始进入第四象限．规定顺时 O x
针方向电流为正，下列描述环中感应电流 i 随时间t 变化的关系图像
B
可能正确的是
第 9 题图
(
i
) (
i
) (
i
)i
(
t
) (
t
) (
t
) (
t
) (
O
) (
O
) (
O
)O
(
B
．
) (
C
．
) (
D
．
)A．
10．一圆环均匀带有正电荷，环内各点的电场方向均指向圆心 O ，A 、B 为直径上的两点，
OA=OB．现垂直于 AB 将圆环均分为左右两部分，C 为半圆环直径上一点，移去右半环，
物理试卷 第 2页，共 6页
左半环所带电荷仍均匀分布，如图所示．则
A ．C 点的电场方向平行于 AB 向右
B ．A 点的电场强度比 B 点的大
C ．O 点的电势比 C 点的高
D ．沿直线从 A至 B 电势逐渐升高
(
C
)
A O B
第 10 题图
(
．
．
．
．
a
) (
b
a
) (
b
) (
b
a
) (
t
) (
t
) (
t
) (
t
) (
O
) (
O
) (
O
) (
O
) (
．
．
)二、非选择题：共5题，共60分．其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程 式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确 写出数值和单位．
11． (15分) 用图甲所示电路观察电容器的充、放电现象，现提供如下实验器材： 电源 E (电动势 3V ，内阻不计) 、电容器 C (标称电容 1000 F) 、电阻箱 R (0-9999Ω) 、微 安表 G (量程 500 A ，内阻为 2kΩ) 、单刀双掷开关 S 和导线若干．
(1) 根据图甲电路在图乙中用笔画线代替导线将实物电路连接完整；
(
2
)1
S
C
E
G
(
R
)．
第 11 题图甲
第 11 题图乙
i/ A
400
300
200
100
(
t
/
) s
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
第 11 题图丙
(2) 将开关 S 拨至位置 1 ， 电容器上极板带 ▲ 电 (选填“正”或“负”) ；
(3) 充电完毕，将开关 S 拨至位置 2 ，根据测得数据作出电路中的电流 i 随时间t 变化 的图像如图丙所示，则电阻箱接入电路的阻值为 ▲ kΩ；
(4) 图丙中曲线与横轴围成的区域共有 148 个小格，则电容器电容的测量值为 ▲ F (结果保留 3 位有效数字) ；
(5) 根据图丙可作出电容器所带电荷量 q 随时间t 变化的图像．某小组两次实验中电阻
箱接入电路的阻值分别为 Ra 和 Rb，Ra>Rb，对应的 q-t 图像为曲线 a 和 b ．则下列图 像中可能正确的是 ▲ ．
(
q
) (
q
) (
q
)q
(
a
b
)
A ． B ． C ． D．
物理试卷 第 3页，共 6页
12． (8 分) 核电站利用核反应堆中铀核裂变释放核能发电．一个中子轰击铀U产生两个
中等质量的核氪Kr 和钡Ba ，同时产生三个中子，该核反应释放的核能为 E ，已知
真空中光速为 c．
(1) 写出核反应方程，并求出该裂变反应中的质量亏损 m；
(2) 反应堆中用石墨做慢化剂使快中子减速，假设一个初速度为 v0 的中子与一个静止 的碳核发生弹性正碰，碳核的质量是中子的 12 倍．求碰撞一次后中子的速度大小 v．
13． (8 分) 一辆货车以速度 v0=24m/s 在平直的公路上匀速行驶，某时刻车上的石子从车尾 H=3.2m 高处掉落，假设石子与地面碰撞反弹时的速率为撞击地面时速率的 ，反弹前 后速度方向与地面的夹角相等．重力加速度 g= 10m/s2 ，忽略空气阻力．求：
(1) 石子第一次落地时的速度大小 v；
(2) 石子第二次落地时距车尾的水平距离 L．
(
v
0
)石子
H
第 13 题图
物理试卷 第 4页，共 6页
14． ( 13 分) 图甲是半径为 R 的四分之一圆柱面阴极 MN 和位于圆柱面轴线 OO 上的阳极 构成光电管的示意图，某单色光照射阴极，逸出的光电子到达阳极形成光电流． 已知阴 极材料的逸出功为 W0 ，光电子的最大初速度为 vm ，电子电荷量为-e 、质量为 m ，真空中 光速为 c ，普朗克常量为h．
(1) 求入射光的波长λ和遏止电压 Uc；
(2) 图乙是光电管横截面示意图，在半径为 R 的四分之一圆平面内加垂直纸面向外的 匀强磁场，只研究在该截面内运动的光电子，仅考虑洛伦兹力作用，要使从阴极上
N 点逸出的光电子运动到阳极，速度至少为 ．
①求磁感应强度的大小B；
②若阴极表面各处均有光电子逸出，求能到达阳极的光电子逸出区域与整个阴极区 域的比值k．
物理试卷 第 5页，共 6页
阴极
M
O
(
N
俯
视图
)阳极
立体图
甲
(
N
)M
R
O
乙
第 14 题图
15． (16 分) 如图甲所示，穿过小球 A 的轻绳左端固定在水平杆的 O 处，右端与套在杆上 的轻环相连．将轻环拉至与 O 相距 3L 的 B 处并锁定． 已知小球 A 质量为 m ，绳长为
3L ，重力加速度为 g ，不计一切摩擦．
(1) 求小球 A 静止时轻绳的拉力大小F；
(2) 解除轻环的锁定，杆绕过 O 点的竖直轴匀速转动，轻环稳定在 B 点，求杆转动的 角速度ω；
(3) 解除轻环的锁定，如图乙所示，将小球 A 拉至最右端由静止释放，求轻环滑至 B 处时的速度大小 vB．
物理试卷 第 6页，共 6页
O
B
A
甲
(
B
A
) (
O
) ．
乙
第 15 题图
(
1
) (
2
) (
电
阻
)高三练习卷
物理参考答案及评分标准
一、单项选择题：本题共 10 小题 ，每小题 4 分 ，共计 40 分．每小题只有一个选项符合题意．
1 ．A 2 ．C 3 ．A 4 ．C 5 ．B 6 ．D 7 ．C 8 ．D 9 ．D 10．B
二、非选择题 ：共 5 题 ，共 60 分．其中第 12 题~第 15 题解答时请写出必要的文字说明、方 程式和重要的演算步骤 ，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时 ，答案中必须明确 写出数值和单位．
11． ( 15 分) (1) 如第 11 题答图
(2) 正
(3) 8
(4) 987
(5) D 第 11 题答图
12．(8 分) (1) U+ n KrBa +3n 2 分
由质能方程得 E = mc2 1 分
所以 m = 1 分
(2) 设中子的质量为 m ，碳核的速度为v
mv0 = mv + 12mv 1 分
mv = mv2 + 12mv2 1 分
解得 v = 一 v0 ，即中子速度大小为 v0 2 分
13．(8 分) (1) 设石子从车尾下落到地面的时间为 t
(
1
2
)石子做平抛运动 H = 2 gt 1 分
竖直方向的速度 vy = gt 1 分
(
v
=
v
0
+
v
y
)石子第一次落地时速度 1 分
解得 v = 8 / s 1 分
物理答案 第 1 页 共 4 页
(
v
m
) (
v
m
) (
θ
) (
1
2
)(2) 石子撞击地面前后速度与水平地面夹角相同，反弹速率为撞击地面时速率的
物理答案 第 2 页 共 4 页
第一次反弹时石子的速度 v = ； v,x =
第一次反弹后至第二次落地前石子在空中的时间t , = 2
第二次落地时石子与车尾水平距离L = v0 t , 一 v,xt ,
解得 L=9.6m
1 分
1 分
1 分
1 分
14． ( 13 分) 解： (1) 由爱因斯坦光电效应方程
mv = h 一 W0 1 分
所以 入= 1 分
由动能定理得
一 eU = 0 一 mv c 2 m
1 分
所以 分
c 2e
(2) 速度为 的电子刚好能到达阳极的临界轨迹如答图甲所示，即从 N 点沿切线方 向进入磁场的电子在磁场中轨迹是半圆弧，ON 为其直径，所以
(
1
)r = R
2
e B =
所以 B =
(3) 速度为 vm 的电子半径设为 r2，
ev B = m 所以 2 mv m (
2
)r r2 = R
vm/2
(
N
)M
O
第 14 题答图甲
P
(
M
) (
N
)则
O
第 14 题答图乙
1 分
2 分
1 分
1 分
1 分
即电子以最大速度 vm 与 ON 成 30°进入磁场时刚好到达阳极 O ，从 N 点射入的电
子速度方向合适，在 -vm 之间均可到达阳极 O 处 1 分
(
所以
v
B
=
) (
x
) (
2
) (
F
合
α
)当电子从 P 点以最大速度 vm 与 OP 成 30°方向射出，电子刚好与磁场边界 OM 相 切，即能到达阳极 O 处的光电子只分布在 NP 之间，如答图乙所示
物理答案 第 3 页 共 4 页
(
90
o
30
o
2
)所以 k = =
90 o 3
15．(16 分) (1) 设轻绳与竖直方向夹角为θ， 2F cos9 = mg
由几何关系知 sin9 = =
(
所
以
)cos9 =
(
解得
)F = mg
(
F
)F
(
θ
) θ
mg
第 15 题答图甲
2 分
2 分
1 分
1 分
(2) 解除锁定后因为轻环只受绳子拉力和垂直杆方向的支持力，小球 A 与轻环间的绳
处于竖直方向，绳子 OA 与竖直方向夹角为α
竖直方向 水平方向 所以 + = 3L T cos + T = mg T sin = mO2 3L O = B O x T (
α
) (
T
)A (
y
)mg 第 15 题答图乙
(3) 轻环滑至 B 点时小球 A 下落高度为 L 、速度为 v
(
小球
A
机械能守恒
mgL
=
2
mv
)1 2
绳中拉力的合力始终与小球 A 的速度方向垂直
轻环滑至 B 点时小球 A 的速度与水平方向夹角β=30°
vB = v cos
(
6
gL
)B
O
(
β
) A
(
v
)C
y
第 15 题答图丙
1 分
2 分
2 分
1 分
2 分
1 分
1 分
1 分
1 分
(
D
) (
v
A
E
)(其他解法参照给分．)
物理答案 第 4 页 共 4 页
(3) 小球滑至如图丁所示位置，由动能定理知
1 2
mgL = 2 mvA
假设小球 A 的坐标为 (x，y) 则由几何关系得 x 2 + y 2 = (3L y) 2
即 y = x 2 + L
B
O
x
α
(
A
) (
C
y
) β
第 15 题答图丁
2 分
1 分
小球 A 的轨迹为抛物线，y 轴为对称轴，顶点在 O 点正下方 C 点
因为此轨迹为抛物线，所以小球在该时刻速度方向延长线一定与水平位移 CD 交于中
点 E.设∠AED 即速度方向与水平方向的夹角为β．即
(
ED
OB
3
3
L
)tan = AD = OC AB = L L = ，所以β=30o
2 2
所以 vB = vA cos
即 vB =
1 分
1 分
1 分
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