2023年江苏省八省联考高考物理模拟试卷及答案解析.pdf

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1、2023年江苏省八省联考高考物理模拟试卷一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。1.（4 分）小华通过偏振太阳镜观察平静水面上反射的阳光，转动镜片时发现光有强弱变化。下列说法能够解释这一现象的是（）A.阳光在水面反射后的反射光是偏振光，镜片起起偏器的作用B.阳光在水面反射后的反射光是偏振光，镜片起检偏器的作用C.阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起起偏器的作用D.阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起检偏器的作用2.（4 分）如图所示，一束激光照射在横截面为正方形的透明玻璃柱上，光线与横截面平行,则透过玻璃柱的光线可能是图中的（）3.（4 分）如图所示,对称晾挂

2、在光滑等腰三角形衣架上的衣服质量为M,衣架顶角为120,重力加速度为g，则衣架右侧对衣服的作用力大小为（）A.-Mg B.Mg C.Mg D.Mg4.（4 分）2020年 12月 3 日，嫦娥五号上升器携带月壤样品成功回到预定环月轨道，这是我国首次实现地外天体起飞。环月轨道可以近似为圆轨道，已知轨道半径为r,月球质量为 M,引力常量为G。则上升器在环月轨道运行的速度为（）5.（4 分）某生态公园的人造瀑布景观如图所示，水流从高处水平流出槽道，恰好落入步道第 1 页 共 2 1 页边的水池中。现制作一个为实际尺寸士的模型展示效果，模型中槽道里的水流速度应为1C.-81D.166.（4 分）在“油

3、膜法估测分子大小”的实验中，将 1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为8 0 滴，再滴入1 滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，数出油膜共占140个小方格，每格边长是0.5cm,由此估算出油酸分子直径为（）B.I X10 8mC.7X 10-l0mD.1X 10-I0m7.（4 分）小明分别按图1 和图2 电路探究远距离输电的输电损耗，将长导线卷成相同的两卷 A、B 来模拟输电线路，忽略导线的自感作用。其中T i为理想升压变压器，T2为理想降压变压器，两次实验中使用的灯泡相同，灯泡的电压相等。两次实验中（）（图2）A.都接直流电源 B.A 两

4、端的电压相等C.A 损耗的功率相等 D.图 1 中 A 的电流较大8.（4 分）渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在t=0 时的波动图象如图I 所示，图 2 为质点P 的振动图象，则（)第2页 共2 1页图 1图 2A.该波的波速为1.5m/sB.该波沿x 轴负方向传播C.0 1s时间内，质点P 沿 x 轴运动了 1.5mD.0 Is 时间内，质点P 运动的路程为2m9.（4 分）某汽车的四冲程内燃机利用奥托循环进行工作。该循环由两个绝热过程和两个等容过程组成。如图所示为一定质量的理想气体所经历的奥托循环，则该气体（）o-*A.在状态a 和 c 时的内能可能相等

5、B.在 a-b 过程中，外界对其做的功全部用于增加内能C.b-c 过程中增加的内能小于d f a 过程中减少的内能D.在一次循环过程中吸收的热量小于放出的热量10.（4 分）如图所示，光滑的平行长导轨水平放置，质量相等的导体棒L i和 L2静止在导轨上，与导轨垂直且接触良好。已知L i的电阻大于L 2,两棒间的距离为d,不计导轨电阻，忽略电流产生的磁场。将开关S 从 1 拨 到 2,两棒运动一段时间后达到稳定状态，A.S 拨到2 的瞬间，L i中的电流大于L2B.S 拨到2 的瞬间，L i的加速度大于L2C.运动稳定后，电容器C 的电荷量为零第3页 共2 1页D.运动稳定后，两棒之间的距离大于

6、d11.（4 分）带电粒子碰撞实验中，t=0 时粒子A 静止，粒子以一定的初速度向A 运动。两粒子的v-t 图象如图所示。仅考虑静电力的作用，且 A、B 未接触。则（）A.A 粒子质量小于B 粒子B.两粒子在ti时刻的电势能最大C.A 在 t2时刻的加速度最大D.B 在。t3时间内动能一直减小二、非选择题：共 5 题，共 56分。其中第13题 第 16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。12.（15分）用如图1所示的实验装置测量木块与长木板间的动摩擦因数上 把左端带有滑轮的长木板平放在实验桌上，载有祛码的木

7、块右端连接穿过打点计时器的纸带，左端连接细线，细线绕过定滑轮挂有槽码，木块在槽码的牵引下运动。通过纸带测量木块的加速度，并测出木块与祛码的总质量M,槽码的总质量m,计算木块与木板之间的摩擦力f。改变M 和 m 进行多次实验。第 4 页 共 2 1 页图 2(1)下列实验操作步骤，正确 顺 序 是。释放木块接通打点计时器电源将木板固定在水平桌面上调节滑轮高度使细线与木板平行将纸带穿过打点计时器的限位孔并固定在木块上(2)实验打出的一段纸带如图2 所示。打点计时器的工作频率为5 0 H z,图中纸带按实际尺寸画出，则木块的加速度为 m/s2o(3)甲同学测得的数据见如表。请根据表中的数据，在方格纸

8、上作出f-M 图象。M/kg0.7000.6000.5000.4000.300f/N2.482.181.801.501.16(4)已知重力加速度g=9.80m/s2,可 求 得 该 木 块 与 木 板 的 动 摩 擦 因 数 口=.第 5 页 共 2 1 页（5）乙同学用（3）问表中的数据逐一计算出每次测量的“值，取其平均值作为测量结果。他发现该值比甲同学在（4）问中得出的四值大。你认为哪位同学的结果更准确，请简要说明理由。1 3.（6分）电流表改装成欧姆表的电路如图所示，两表笔直接相连时，指针指在表盘刻度“5”上。两表笔之间接有6 0 0 Q 的电阻时，指针指在刻度“1”上。求刻度“3”应标

9、注的电阻值R。1 4.（8分）我国中微子探测实验利用光电管把光信号转换为电信号。如图所示，A 和 K分别是光电管的阳极和阴极，加 在 A、K之间的电压为U。现用发光功率为P的激光器发出频率为v的光全部照射在K上，回路中形成电流。已知阴极K材料的逸出功为W o,普朗克常量为h,电子电荷量为e。（1）求光电子到达A 时的最大动能E k m;（2）若每入射N个光子会产生1 个光电子，所有的光电子都能到达A,求回路的电流强15.（12分）如图所示，水平传送带足够长，向右前进的速度v=4m/s,与倾角为37 的斜第 6页 共 2 1 页面的底端P平滑连接，将一质量m=2 k g 的小物块从A点静止释放。

10、已知A、P的距离L=8 m,物块与斜面、传送带间的动摩擦因数分别为囚=0.25、u 2=0.20,取重力加速度g=10m/s2,s i n37 0=0.6,c os 37 0=0.8。求物块(1)第 1次滑过P点时的速度大小V I ；(2)第 1 次在传送带上往返运动的时间t；(3)从释放到最终停止运动，与斜面间摩擦产生的热量Q。16.(15 分)跑道式回旋加速器的工作原理如图所示，两个匀强磁场区域I、I I 的边界平行,相距为L,磁感应强度大小相等、方向垂直纸面向里。P、Q之间存在匀强加速电场，电场强度为E,方向与磁场边界垂直。质量为m、电荷量为+q 的粒子从P飘入电场，多次经过电场加速和磁

11、场偏转后，从位于边界上的出射口 K引出，引出时的动能为E k。已知K、Q的距离为d.(1)求粒子出射前经过加速电场的次数N；(2)求磁场的磁感应强度大小B：(3)如果在A t 时间内有一束该种粒子从P点连续飘入电场，粒子在射出K之前都未相互碰撞，求At的范围.X X X XX X X XX X X X嬲 茕X X X Xxxx 5p-L X XX X x X：匀强电场E ：E x X XX X X XXXX域 场区域II X X X!X X X X第7页 共2 1页2023年江苏省八省联考高考物理模拟试卷参考答案与试题解析一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意

12、。1.（4 分）小华通过偏振太阳镜观察平静水面上反射的阳光，转动镜片时发现光有强弱变化。下列说法能够解释这一现象的是（）A.阳光在水面反射后的反射光是偏振光，镜片起起偏器的作用B.阳光在水面反射后的反射光是偏振光，镜片起检偏器的作用C.阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起起偏器的作用D.阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起检偏器的作用【解答】解：阳光属于自然光，阳光在水面发生反射后的反射光是偏振光，转动镜片时发现光有强弱变化，是由于镜片相当于检偏器，起检偏器的作用，故 ACD错误，B 正确。故选：Bo2.（4 分）如图所示，一束激光照射在横截面为正方形的透明玻璃柱上，光线与横截面平行，则透过玻

13、璃柱的光线可能是图中的（）【解答】解：光通过透明玻璃柱，因为玻璃柱的上下表面平行，所以出射光和入射光平行；又因为玻璃的折射率大于空气，所以侧移应该是向右侧移，故 ABD错误，C 正确。故选：Co3.（4 分）如图所示,对称晾挂在光滑等腰三角形衣架上的衣服质量为M,衣架顶角为120,重力加速度为g,则衣架右侧对衣服的作用力大小为（）第8页 共2 1页1201 V3 V3A.-Mg B.Mg C.Mg D.Mg【解答】解：因衣架光滑，则衣服受到重力和衣架的两个支持力，根据对称性可知，两个支持力大小相等，夹角为60,它们的合力与重力等大反向，则有FN2COS30=Mg,解得FN=M g。故 ACD错

14、误，B 正确。故选：B4.（4 分）2020年 12月 3 日，嫦娥五号上升器携带月壤样品成功回到预定环月轨道，这是我国首次实现地外天体起飞。环月轨道可以近似为圆轨道，已知轨道半径为r,月球质量为 M,引力常量为G。则上升器在环月轨道运行的速度为（）GMA.荐GMB.一rD.GMC瞪GMm v2【解答】解：根据上升器在环月轨道运行时万有引力提供向心力有：=m y,解得v=器,故 D 正确，ABC错误。故选：D。5.（4 分）某生态公园的人造瀑布景观如图所示，水流从高处水平流出槽道，恰好落入步道边的水池中。现制作一个为实际尺寸三的模型展示效果，模型中槽道里的水流速度应为【解答】解：水流做平抛运动

15、,水平方向：x=vot第9页 共2 1页xV0=y=X,1vo=16x1y都 变 为 原 来 的 故 力0,故B正确，ACD错误。16竖直方向：联立解得：模型的X,故选：B o6.（4分）在“油膜法估测分子大小”的实验中，将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，数出油膜共占140个小方格，每格边长是0.5cm,由此估算出油酸分子直径为（）A.7 X10-8m B.lX 1 0-8m C.7 X10 l0m D.IX 1 010m【解答】解：1滴溶液中纯油酸的体积为V=x焉X 10-67 n3

16、=2 5 x 1 0-4 3油膜的面积为:S=140X0.5X0.5X 10 4m2=3.5X0 3m2所以油酸分子的直径为：d =2.5x10 m=7 X 0 H）m,故C正确、ABD错误。故选：Co7.（4分）小明分别按图1和图2电路探究远距离输电的输电损耗，将长导线卷成相同的两卷A、B来模拟输电线路，忽略导线的自感作用。其中T i为理想升压变压器，T2为理想降压变压器，两次实验中使用的灯泡相同，灯泡的电压相等。两次实验中（）A.都接直流电源C.A损耗的功率相等B.A两端的电压相等D.图1中A的电流较大第1 0页 共2 1页【解答】解：A、图1的实验可以采用直流电，但图2的实验必须采用交流

17、电，因为变压器是利用互感的原理工作的，故A错误：BCD、两次实验中使用的灯泡相同，灯泡的电压相等，则两次实验中通过灯泡的电流相等，设为I;图1中通过A、B的电流等于灯泡的电流，为h=I；图2中，设降压变压器的匝数比为k：1 （k大 于1）,根据变压器原理可得，通 过A、B的电流为：12=（,所以根据U=IR可知图1中A两端的电压大于图2中A两端电压；根据P=FR可知图1中A损耗的功率大于图2中A损耗的功率，故BC错误、D正确。故选：D。8.（4分）渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在t=0时的波动图象如图1所示，图2为质点P的振动图象，则（）图 1图 2A.该波

18、的波速为1.5m/sB.该波沿x轴负方向传播C.01s时间内，质点P沿x轴运动了 1.5mD.0Is时间内，质点P运动的路程为2m【解答】解：A、由 图1可知，该波的波长为：X=1.5X10-2m,由图2可知周期为：T=1X10 5s,则该波的波速为：v=*=L 5 x l,g m/s=1500m/s,故 A 错误；1 1x10B、由图2可得，在t=0时刻，P质点沿y轴正方向振动，由波形图的微平移法可知该波沿x轴正方向传播，故B错误；C、质点P只在平衡位置附近振动，不会沿x轴运动，故C错误；D、质 点P的振幅是A=5X 10-6m,在。1 s时间内共振动的周期个数为：n=1=1-=1（）5个，

19、质 点P运动的路程为：s=4An=4X 5X 10-6xi（）5m=2m,故D正确。lx l0-5s故选：D。第 1 1 页 共 2 1 页9.（4 分）某汽车的四冲程内燃机利用奥托循环进行工作。该循环由两个绝热过程和两个等容过程组成。如图所示为一定质量的理想气体所经历的奥托循环，则该气体（）A.在状态a 和 1c时的内能可能相等B.在 a-b 过程中，外界对其做的功全部用于增加内能C.b-c 过程中增加的内能小于d f a 过程中减少的内能D.在一次循环过程中吸收的热量小于放出的热量【解答】解：A、从 c 到 d 为绝热膨胀，有 Q=0,W 0,根据热力学第一定律，可知U 0,Q=0,根据热

20、力学第一定律，可知U=W,即外界对其做的功全部用于增加内能，故 B 正确：CD、从 b-c 过程系统从外界吸收热量，从 c-d 系统对外做功，从 d-a 系统放出热量,从 a-b 外界对系统做功，根据p-V 图 象“面积”即为气体做功大小，可知c 到 d 过程气体做功，图象中b f c d-a 围成的图形的面积为气体对外做的功，整个过程气体能内能变为为零，则W=z Q,即 Q 吸-Q 放=Z W 0,即在一次循环过程中吸收的热量大于放出的热量，则 b-c 过程中增加的内能大于d-a 过程中减少的内能，故 CD错误.故选：Bo10.（4 分）如图所示，光滑的平行长导轨水平放置，质量相等的导体棒L

21、 i和 L2静止在导轨上，与导轨垂直且接触良好。已知L i的电阻大于L 2,两棒间的距离为d,不计导轨电阻，忽略电流产生的磁场。将开关S 从 1 拨 到 2,两棒运动一段时间后达到稳定状态，贝 U （）第1 2页 共2 1页A.S拨到2的瞬间，L i中的电流大于L2B.S拨到2的瞬间，L i的加速度大于L2C.运动稳定后，电容器C的电荷量为零D.运动稳定后，两棒之间的距离大于d【解答】解：AB、S拨到2的瞬间，电容器通过两棒放电，由于两棒并联，电压相等，而L i的电阻大于L 2,所以，L i中的电流小于L 2,根据F=B1L知L i受到的安培力小于L2受到的安培力，两棒质量相等，根据牛顿第二定

22、律可知，L i的加速度小于L 2,故AB错误：C、两棒在安培力作用下向右做切割磁感线运动，产生感应电动势，这个感应电动势要反抗电容器的电压，使得两棒中电流减小，当两棒切割磁感线产生的感应电动势等于电容器板间电压时，通过两棒的电流为零，不再受安培力，将以相同的速度做匀速直线运动，可知，运动稳定后，电容器C板间电压不为零，其电荷量不为零，故C错误；D、由于开始时L2的加速度大于L i的加速度，两棒间距增大，故运动稳定后，两棒之间的距离大于d,故D正确。故选：D。11.（4分）带电粒子碰撞实验中，t=0时粒子A静止，粒子以一定的初速度向A运动。两粒子的v-t图象如图所示。仅考虑静电力的作用，且A、B

23、未接触。则（）B.两粒子在U时刻的电势能最大C.A在t2时刻的加速度最大D.B在0t3时间内动能一直减小【解答】解：A、由图可知，t=0时刻有：po=mBvo,在t=t2时刻有：p2=mAVA,根据第1 3页 共2 1页两粒子碰撞过程动量守恒，则有：m BV0=m AVA,又由于V O V A,所以有mBm A,故A错误：B、两粒子在t i时刻速度相等，系统损失动能最大，则系统的电势能最大，故B正确；C、两粒子在t i时刻距离最近，两粒子库仑力最大，根据牛顿第二定律，可 知A在t i时刻的加速度最大，故C错误；D、B在0t3时间内速度先减小后反向增加，则动能先减小后增加，故D错误。故选：B。二

24、、非选择题：共 5 题，共 56分。其中第13题 第 16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。12.（15分）用如图1所示的实验装置测量木块与长木板间的动摩擦因数林。把左端带有滑轮的长木板平放在实验桌上，载有祛码的木块右端连接穿过打点计时器的纸带，左端连接细线，细线绕过定滑轮挂有槽码，木块在槽码的牵引下运动。通过纸带测量木块的加速度，并测出木块与祛码的总质量M,槽码的总质量m,计算木块与木板之间的摩擦力f。改变M和m进行多次实验。第1 4页 共2 1页图 2(1)下列实验操作步骤，正确顺序是 。释放木块接通

25、打点计时器电源将木板固定在水平桌面上调节滑轮高度使细线与木板平行将纸带穿过打点计时器的限位孔并固定在木块上(2)实验打出的一段纸带如图2 所示。打点计时器的工作频率为5 0 H z,图中纸带按实际尺寸画出，则木块的加速度为0.47 m/s?。(3)甲同学测得的数据见如表。请根据表中的数据，在方格纸上作出f-M 图象。M/kg0.7000.6000.5000.4000.300f7N2.482.181.801.501.16(4)已知重力加速度g=9.80m/s2,可求得该木块与木板的动摩擦因数11=0.35。第1 5页 共2 1页（5）乙同学用（3）问表中的数据逐一计算出每次测量的u值，取其平均值

26、作为测量结果。他发现该值比甲同学在（4）问中得出的四值大。你认为哪位同学的结果更准确，请简要说明理由。【解答】解：（1）实验时，将木板固定在水平桌面上，接着将纸带穿过打点计时器的限位孔并固定在木块上，然后把细线拴在小车上，使细线跨过定滑轮并挂上槽码，调节滑轮高度使细线与木板平行。再接通打点计时器电源，接着释放木块。最后关闭电源，取下纸带，故正确顺序是。（2）图中纸带按实际尺寸画出，如图所示：/O A C D E?：Ocm I 23456789 1 0 图2每四个点选用一个计数点，标上字母。则计数点之间的时间间隔为：T=0.0 2 s X 4=0.0 8 s用刻度尺测得C、E两点到O点的距离分别

27、为x o c=3.9 0 c m,X O E=9.0 0 c m,由逐差法解得加速度为：a=二 =（9.00 3.90）,3.90 乂 10-2 n i/s2=0.4 7 m/s2（2 7）z （2 x 0.0 8）（3）根据表中数据描点，用平滑的曲线连接如下图所示：（4）由滑动摩擦力公式f=“Mg,可知图线的斜率为：k=n g右 1 /2.4 0.2 .2有：卜=瓯=礴=照解得该木块与木板的动摩擦因数为：日=0.3 5（5）由于实验过程中物块除受到摩擦力外还受到其他的阻力，因此图象不经过原点，如第 1 6 页 共 2 1 页果用单组数据计算所代入的摩擦力偏大，乙同学计算结果偏大，因此甲同学的

28、结果更准确。故答案为：0.4 7；（3）f-M图象如上图所示；（4）0.3 5；（5）甲同学结果更准确，理由如上所述。1 3.（6分）电流表改装成欧姆表的电路如图所示，两表笔直接相连时，指针指在表盘刻度“5”上。两表笔之间接有6 0 0 Q 的电阻时，指针指在刻度“1”上。求刻度“3”应标注的电阻值Ro【解答】解：当两表笔短接（即 Rx=0）时，指针指在表盘刻度“5”上，电流表应调至满偏电流Ig,设此时欧姆表的内阻为R 内此时有关系：3=片：内当两表笔之间接有Ri =6 0 0 Q 的电阻时，指针指在表盘刻度“1”上，则由图可知，此时1 1=/，则此时有：，g=R么，解得：R 内=1 5 0。

29、5 5 K内当指针指在表盘刻度“3”上时，此时有：|l g=解得：R=1 0 0 n答:刻 度 3 应标注的电阻值R 为 l OOf l o1 4.（8 分）我国中微子探测实验利用光电管把光信号转换为电信号。如图所示，A 和 K分别是光电管的阳极和阴极，加 在 A、K之间的电压为U。现用发光功率为P的激光器发出频率为v的光全部照射在K上，回路中形成电流。已知阴极K材料的逸出功为Wo,普朗克常量为h,电子电荷量为e。（1）求光电子到达A 时的最大动能E k m；第 1 7 页 共 2 1 页(2)若每入射N个光子会产生1 个光电子，所有的光电子都能到达A,求回路的电流强度 I。【解答】解：(1)

30、根据光电效应方程：E k=h v -W o 可得最大初动能，从 K到 A 电场力做正功，可得:最大动能为 E k m=E k+e U=h v -Wo+e U；(2)已知激光发射器激光发射的功率为P,光子所带能量为h v,则单位时间内通过的光子数量为九=白，单位时间内产生的光电子数目为：%=奇=焉，由电流的定义得/=*=平=襦；答：(1)最大动能 E k m=h v -Wo+e U；(2)电流强度为民。hvN1 5.(1 2 分)如图所示，水平传送带足够长，向右前进的速度v=4 m/s,与倾角为3 7。的斜面的底端P平滑连接，将一质量m=2 k g 的小物块从A 点静止释放。已知A、P的距离L=

31、8 m,物块与斜面、传送带间的动摩擦因数分别为因=0.2 5、|1 2=0.2 0,取重力加速度g=1 0 m/s2,s i n 3 7 =0.6,c os 3 7=0.8。求物块(1)第 1 次滑过P点时的速度大小v i；(2)第 1 次在传送带上往返运动的时间t；(3)从释放到最终停止运动，与斜面间摩擦产生的热量Q。第1 8页 共2 1页【解答】解：(1)物块沿斜面下滑，由牛顿第二定律得：a =7ngeos。=g s i n。_ .0$=(1 0 X s i n 37-0.25X 1 0 X c o s 37)m/s2=4m/s2由速度一位移关系式可得：v?=2a i L代入数据，解得：v

32、i=8m/s(2)物块过P点后减速，因为传送带足够长，所以物块一定能减速到零，对物块根据牛顿第二定律得：a 2=2震=|i 2g=0.20 X 1 0 m/s2=2m/s2减速过程的时间：t i=?=*=4 sa2 N%工 8.1,x i=21=2 x 4 m=1 6m减速到零后开始反向加速，这一过程先匀加速到与传送带共速，再做匀速直线运动。加速阶段：t2=58=2s 2 2v 4X 2=,2=2 x 2 m=4 m匀速阶段：X 3=x i -X 2=1 6m-4 m=I 2mt3=%/3 =彳1 2 s=3勺s故物块第1 次在传送带上往返运动的时间t=ti+t2+t3=4s+2s+3s=9s

33、(3)根据能量守恒，物块第1 次滑过P点时与斜面的摩擦产生的热量为：Q i=mg L s i n 37。mv 此时动能为：Ek=*mv 1根据已知条件分析可知，物块之后再到达P点的速度不会大于4m/s,则物块此后在传送带上的运动为对称的，即从P点进入传送带跟离开传送带速度等大反向，动能Ek 将在之后的循环运动中转化为热量Q 2,根据能量守恒有：Q 2=Ek故 QQ 1+Q 2联立，代入数据解得：Q=48J答：(1)第 1 次滑过P点时的速度大小V I 为 8m/s；(2)第 1 次在传送带上往返运动的时间t为 9s；第1 9页 共2 1页(3)从释放到最终停止运动，与斜面间摩擦产生的热量Q为

34、48J。1 6.(1 5分)跑道式回旋加速器的工作原理如图所示，两个匀强磁场区域I、I I 的边界平行，相距为L,磁感应强度大小相等、方向垂直纸面向里。P、Q之间存在匀强加速电场，电场强度为E,方向与磁场边界垂直。质量为m、电荷量为+q 的粒子从P飘入电场，多次经过电场加速和磁场偏转后，从位于边界上的出射口 K引出，引出时的动能为Ek。已知K、Q的距离为d.(1)求粒子出射前经过加速电场的次数N；(2)求磁场的磁感应强度大小B；(3)如果在时间内有一束该种粒子从P点连续飘入电场，粒子在射出K之前都未相互碰撞，求A t 的范围。X X X XX X X XX X X X麴 茕X X X XXXX

35、X X X X【解答】解：(1)由于粒子被引出时的动能为E k,根据动能定理可得：N qEL=Ek,解得：N鼎(2)已知K、Q的距离为d,粒子最后一次加速后在磁场中做匀速圆周运动的半径为：R 4V2根据洛伦兹力提供向心力可得：q v B =m 根据动能的计算公式可得：Ek=m v2,则v=杆里 X X X XX X Xg场区域nX X XX X XX X XX X X句强电场E 1 k *x x(3)临界情况为第1 个粒子在加速了 N次后在Q点刚好和加速了(N -1)次的最后一个粒子相碰，则两粒子的时间差为最后一个粒子从Q点出发运动最后一圈的时间，如图所示，这一圈由四段运动组成，其中在磁场中运动的时间为T=2nm西J 8 m 以，将 B=%代入得T=nd此时最后一个粒子的动能为E k-q E L,速度为：v 尸产蹴些，匀速回到左边运动的第2 0页 共2 1页时间为=mL2,2E k2qEL最后一段在PQ段匀加速直线运动的时间为：12=千代入 V 和 VI 解得：12=一 飞Ek-qEL）所 以=ti+t2+T=12E2qEL+-qEL)+nd答：（1）粒子出射前经过加速电场的次数为 笺；qEL（2）磁场的磁感应强度大小为必学；qd（3）如果在a t时间内有一束该种粒子从p点连续飘入电场，粒子在射出K之前都未相第2 1页 共2 1页