20XX年北京市西城区高考物理一模试卷试题

1、2019年北京市西城区高考物理一模试卷一.选择题1（6分）已知氡222的半衰期为3.8天。那么4g的放射性物质氡222经过7.6天，还剩下没有发生衰变的质量为（）A2gB1gC0.5gD0g2（6分）关于热学中的一些基本概念，下列说法正确的是（）A物体是由大量分子组成的，分子是不可再分的最小单元B分子间的斥力和引力总是同时存在的，且随着分子之间的距离增大而增大C分子做永不停息的无规则热运动，布朗运动就是分子的热运动D宏观物体的温度是物体内大量分子的平均动能的标志3（6分）如图所示，一颗卫星绕地球做椭圆运动，运动周期为T，图中虚线为卫星的运行轨迹，A，B，C，D是轨迹上的四个位置，其中A距离地球

2、最近，C距离地球最远。B和D点是弧线ABC和ADC的中点，下列说法正确的是（）A卫星在C点的速度最大 B卫星在C点的加速度最大C卫星从A经D到C点的运动时间为D卫星从B经A到D点的运动时间为 4（6分）一条绳子可以分成一个个小段，每小段都可以看做一个质点，这些质点之间存在着相互作用。如图是某绳波形成过程的示意图。质点l在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2、3、4各个质点依次振动，把振动从绳的左端传到右端。t时，质点9刚要开始运动。下列说法正确的是（）At时，质点9开始向下运动Bt时，质点5加速度方向向上Ct时，质点5开始向上运动Dt时，质点3的加速度方向向上5（6分）如图所示，在水平面

3、上有一个U形金属框架和一条跨接其上的金属杆ab，二者构成闭合回路且处于静止状态。在框架所在的空间内存在匀强磁场（图中未画出）。下面说法正确的是（）A若磁场方向水平向右，当磁场增强时，杆ab受安培力向上B若磁场方向水平向右，当磁场减弱时，杆ab受安培力向上C若磁场方向竖直向上，当磁场增强时，杆ab受安培力向左D若磁场方向竖直向上，当磁场减弱时，杆ab受安培力向左6（6分）如图所示，在两块平行金属板间存在竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场（磁场未画出）。现有两种带电粒子M、N分别以同样的速度v从左端沿两板间的中线射入，都能沿直线从右端射出，不计粒子重力。以下说法正确的是（）A带电粒子M、

4、N的电性一定相同B带电粒子M、N的电量一定相同C撤去电场仅保留磁场，M、N做圆运动的半径一定相等D撇去磁场仅保留电场，M、N若能通过场区，则通过场区的时间相等7（6分）为了研究空腔导体内外表面的电荷分布情况，取两个验电器A和B，在B上装一个几乎封闭的空心金属球C（仅在上端开有小孔），D是带有绝缘柄的金属小球，如图所示。实验前他们都不带电，实验时首先将带正电的玻璃棒（图中未画出）与C接触使C带电。以下说法正确的是（）A若将带正电的玻璃棒接触C外表面，则B的箔片带负电B若将带正电的玻璃棒接触C内表面，则B的箔片不会带电C使D接触C的内表面，然后接触A，操作若干次，观察到A的箔片张角变大D使D接触C

5、的外表面，然后接触A，操作若干次，观察到A的箔片张角变大8（6分）随着科幻电影流浪地球的热映，“引力弹弓效应”进入了公众的视野。“引力弹弓效应”是指在太空运动的探测器，借助行星的引力来改变自己的速度。为了分析这个过程，可以提出以下两种模式：探测器分别从行星运动的反方向或同方向接近行星，分别因相互作用改变了速度。如图所示，以太阳为参考系，设行星运动的速度为，探测器的初速度大小为v0，在图示的两种情况下，探测器在远离行星后速度大小分别为v1和v2探测器和行星虽然没有发生直接的碰撞，但是在行星的运动方向上，其运动规律可以与两个质量不同的钢球在同一条直线上发生的弹性碰撞规律作类比。那么下列判断中正确的

6、是（）Av1voBv1vo Cv2v0Dv2vo二.非选择题9（18分）采用如图l所示的装置可以研究平抛运动。图2是确定小球位置的硬纸片的示意图，带有一大一小两个孔，大孔宽度与做平抛的小球的直径d相当，可沿虚线折成图l中的样式，放在如图1中的多个合适位置，可用来确定小球经过的运动轨迹。已知重力加速度为g。（1）已备有器材：有孔的硬纸片、坐标纸、图钉、长方形平木板、铅笔、三角板、刻度尺、弧形斜槽、小球、铁架台（含铁夹），还需要的一种实验器材是 。A秒表 B天平 C重锤线 D弹簧测力计（2）关于本实验的一些说法，正确的是 。A斜槽必须是光滑的，且每次释放小球的初位置相同B应该将斜槽轨道的末端调成水

7、平C以斜槽末端，紧贴着槽口处作为小球做平抛运动的起点和所建坐标的原点OD为使所描曲线与小球运动轨迹吻合，应将所有通过硬纸片确定的点都用直线依次连接（3）已知理想的平抛运动在水平方向和竖直方向的位移分别为x和y，则其初速度大小v0 。在实际的平抛运动实验的研究中，也利用上述关系式计算初速度，那么计算的初速度误差与x、y的大小选取是 。（选填“有关”或“无关”）（4）甲同学得到部分运动轨迹如图3所示。图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为l，Pl、P2和P3是轨迹图线上的三个点，Pl和P2、P2和P3之间的水平距离相等。那么，小球从Pl运动到P2所用的时间为 ，小球抛出后的水平速度为 。（5）判断

8、所描绘曲线是否为抛物线是本实验的目的之一。若乙同学实验得到的平抛运动的轨迹是图4所示的曲线，图中的O点是小球做平抛运动的起点。可用刻度尺测量各点的x、y坐标，如Pl的坐标（x1，y1）、P2的坐标（x2，y2）、P3的坐标（x3，y3）等。怎样通过这些测量值来判断这条曲线是否为一条抛物线？并请简述判断的方法。10（16分）如图所示，轻质绝缘细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向左的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角37°已知绳长ll.0m，小球所带电荷量q+l.0×104C，质量m4.0×103kg不计空气阻力，取重力加速度g10m/s2，s

9、in37°0.60，cos37°0.80求：（l）电场强度的大小E；（2）将电场撤去，小球摆动到最低点时速度的大小v；（3）将电场撤去，小球摆动到最低点时绳中拉力的大小T。11（18分）可利用如图l所示的电路研究光电效应中电子的发射情况与光照的强弱、光的频率等物理量间的关系。K、A是密封在真空玻璃管中的两个电极，K受到光照时能够发射电子。K与A之间的电压大小可以调整，电源的正负极也可以对调。（1）a电源按图1所示的方式连接，且将滑动变阻器中的滑片置于中央位置附近。试判断：光电管中从K发射出的电子由K向A的运动是加速运动还是减速运动？b现有一电子从K极板逸出，初动能忽略不计，

10、已知电子的电量为e，电子经电压U加速后到达A极板。求电子到达A极板时的动能Ek（2）在图l装置中，通过改变电源的正、负极，以及移动变阻器的滑片，可以获得电流表示数，与电压表示数U之间的关系，如图2所示，图中Uc叫遏止电压。实验表明，对于一定频率的光，无论光的强弱如何，遏止电压都是一样的。请写出光电效应方程，并对“一定频率的光，无论光的强弱如何，遏止电压都是一样的”做出解释。（3）美国物理学家密立根为了检验爱因斯坦光电效应方程的正确性，设计实验并测量了某金属的遏止电压Uc与入射光的频率v。根据他的方法获得的实验数据绘制成如图3所示的图线。已知电子的电量e1.6×l019C，求普朗克常量

11、h。（将运算结果保留l位有效数字。）12（8分）守恒定律是自然界中某种物理量的值恒定不变的规律，它为我们解决许多实际问题提供了依据。在物理学中这样的守恒定律有很多，例如：电荷守恒定律、质量守恒定律、能量守恒定律等等。根据电荷守恒定律可知：一段导体中通有恒定电流时，在相等时间内通过导体不同截面的电荷量都是相同的。a已知带电粒子电荷量均为q，粒子定向移动所形成的电流强度为I求在时间t内通过某一截面的粒子数N。b直线加速器是一种通过高压电场使带电粒子加速的装置。带电粒子从粒子源处持续发出，假定带电粒子的初速度为零，加速过程中做的匀加速直线运动。如图所示，在距粒子源l1、l2两处分别取一小段长度相等的

12、粒子流l已知ll：l21：4，这两小段粒子流中所含的粒子数分别为n1和n2，求：n1：n2。13（6分）守恒定律是自然界中某种物理量的值恒定不变的规律，它为我们解决许多实际问题提供了依据。在物理学中这样的守恒定律有很多，例如：电荷守恒定律、质量守恒定律、能量守恒定律等等。在实际生活中经常看到这种现象：适当调整开关，可以看到从水龙头中流出的水柱越来越细，如图2所示，垂直于水柱的横截面可视为圆。在水柱上取两个横截面A、B，经过A、B的水流速度大小分别为vI、v2；A、B直径分别为d1、d2，且d1：d22：1求：水流的速度大小之比v1：v2。14（6分）守恒定律是自然界中某种物理量的值恒定不变的规

13、律，它为我们解决许多实际问题提供了依据。在物理学中这样的守恒定律有很多，例如：电荷守恒定律、质量守恒定律、能量守恒定律等等。如图所示：一盛有水的大容器，其侧面有一个水平的短细管，水能够从细管中喷出；容器中水面的面积Sl远远大于细管内的横截面积S2；重力加速度为g。假设水不可压缩，而且没有粘滞性。a推理说明：容器中液面下降的速度比细管中的水流速度小很多，可以忽略不计：b在上述基础上，求：当液面距离细管的高度为h时，细管中的水流速度v。2019年北京市西城区高考物理一模试卷参考答案与试题解析一.选择题1（6分）已知氡222的半衰期为3.8天。那么4g的放射性物质氡222经过7.6天，还剩下没有发生

14、衰变的质量为（）A2gB1gC0.5gD0g【分析】半衰期具有统计意义，对大量的原子核适用；半衰期为一半的原子发生衰变所用的时间，根据这个关系可判断有多少氡发生衰变和能剩下多少氡。【解答】解：氡的半衰期为3.8天，经7.6天即经过2个半衰期后，还剩下g没衰变。故B正确，ACD正确；故选：B。【点评】本题为半衰期的基本应用，明确半衰期与元素所处的物理和化学状态无关，它是一个统计规律，只对大量的原子核才适用即可。2（6分）关于热学中的一些基本概念，下列说法正确的是（）A物体是由大量分子组成的，分子是不可再分的最小单元B分子间的斥力和引力总是同时存在的，且随着分子之间的距离增大而增大C分子做永不停息

15、的无规则热运动，布朗运动就是分子的热运动D宏观物体的温度是物体内大量分子的平均动能的标志【分析】用分子间作用力与距离的关系分析；知道布朗运动反映的是液体分子的无规则运动；温度是平均动能的标志。【解答】解：A、物体是由大量分子组成的，分子可再分为原子。故A错误；B、分子间的斥力和引力总是同时存在的，且随着分子之间的距离增大而减小。故B错误；C、布朗运动反映的是液体分子的永不停息的无规则运动，并不是组成固体小颗粒的分子的无规则运动。故C错误；D、根据温度的微观意义可知，物体的温度是物体内大量分子的平均动能的标志。故D正确故选：D。【点评】该题考查分子动理论以及分子势能等，明确温度是分子平均动能的标

16、志，注意是大量分子的统计规律，3（6分）如图所示，一颗卫星绕地球做椭圆运动，运动周期为T，图中虚线为卫星的运行轨迹，A，B，C，D是轨迹上的四个位置，其中A距离地球最近，C距离地球最远。B和D点是弧线ABC和ADC的中点，下列说法正确的是（）A卫星在C点的速度最大B卫星在C点的加速度最大C卫星从A经D到C点的运动时间为D卫星从B经A到D点的运动时间为【分析】卫星绕地球做椭圆运动，与地球绕太阳做椭圆运动类似，可借助于开普勒第二定律：行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，进行分析。【解答】解：A、卫星绕地球做椭圆运动，类似于行星绕太阳运转，根据开普勒第二定律：行星与太阳的连线在相等时间内扫过

17、的面积相等，则知卫星与地球的连线在相等时间内扫过的面积相等，所以卫星在距离地球最近的A点速度最大，在距离地球最远的C点速度最小，卫星在B、D两点的速度大小相等。故A正确，B、加速度a，则距离小的加速度大，即A点加速最大，故B错误C、卫星从A经D到C点与由C经B到A为关于地球对称的两段距离，用时相同都为，故C正确D、卫星从B经A到D点的运动时间要小于，故D错误故选：C。【点评】本题采用类比的方法，运用开普勒定律进行分析，也可以万有引力进行分析，掌握牛顿第二定律的应用。4（6分）一条绳子可以分成一个个小段，每小段都可以看做一个质点，这些质点之间存在着相互作用。如图是某绳波形成过程的示意图。质点l在

18、外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2、3、4各个质点依次振动，把振动从绳的左端传到右端。t时，质点9刚要开始运动。下列说法正确的是（）At时，质点9开始向下运动Bt时，质点5加速度方向向上Ct时，质点5开始向上运动Dt时，质点3的加速度方向向上【分析】根据波的传播方向得到质点振动方向，从而得到加速度方向；根据图示得到波长，根据波的传播得到质点8的振动；再根据质点做简谐振动，由质点1的振动方向得到波形。【解答】解：A、质点1为波源，波向右传播，时，质点9开始振动，故A错误；B、时质点5的位移为正，故回复力向下，那么，加速度方向向下，故B错误；C、在时质点5在最大位移处，则当，质点5刚好在平

19、衡位置且向上振动，故C正确D、在时质点3在图示位置处，则当，质点3的位移为正向，故回复力向下，那么，加速度方向向下，故D错误；故选：C。【点评】机械振动问题中，一般根据振动图或质点振动得到周期、质点振动方向；再根据波形图得到波长和波的传播方向，从而得到波速及质点振动，进而根据周期得到路程。5（6分）如图所示，在水平面上有一个U形金属框架和一条跨接其上的金属杆ab，二者构成闭合回路且处于静止状态。在框架所在的空间内存在匀强磁场（图中未画出）。下面说法正确的是（）A若磁场方向水平向右，当磁场增强时，杆ab受安培力向上B若磁场方向水平向右，当磁场减弱时，杆ab受安培力向上C若磁场方向竖直向上，当磁场

20、增强时，杆ab受安培力向左D若磁场方向竖直向上，当磁场减弱时，杆ab受安培力向左【分析】根据楞次定律判断出感应电流的方向，再根据左手定则判断出安培力的方向，从而确定杆子的运动方向。【解答】解：A、若磁场方向水平向右，则穿过线圈的磁通量始终为0，当磁场增强时，回路没有感应电流，则杆ab不受安培力。故A错误。B、若磁场方向水平向右，则穿过线圈的磁通量始终为0，当磁场减弱时，回路没有感应电流，则杆ab不受安培力。故B错误。C、若磁场方向垂直纸面向上，并且磁感应强度增大时，根据楞次定律，感应电流的方向为顺时针方向，根据左手定则，杆子所受的安培力方向向左，故C正确。D、若磁场方向垂直纸面向上，并且磁感应

21、强度减小时，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针方向，根据左手定则，杆子所受的安培力方向向右，故D错误。故选：C。【点评】解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向，以及掌握左手定则判断安培力的方向。6（6分）如图所示，在两块平行金属板间存在竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场（磁场未画出）。现有两种带电粒子M、N分别以同样的速度v从左端沿两板间的中线射入，都能沿直线从右端射出，不计粒子重力。以下说法正确的是（）A带电粒子M、N的电性一定相同B带电粒子M、N的电量一定相同C撤去电场仅保留磁场，M、N做圆运动的半径一定相等D撇去磁场仅保留电场，M、N若能通过场区，则通过场区的时间相等【

22、分析】粒子受到向上的洛伦兹力和向下的电场力，二力平衡时粒子沿直线运动，当二力不平衡时，粒子做曲线运动，由公式qv0BqE，电量与电性不会影响粒子的运动性质，只有当运动方向相反时，才不会做直线运动；只有磁场时做匀速圆运动，根据r分析半径；只有电场时做类平抛运动，初速度方向做匀速直线运动，根据t分析时间。【解答】解：恰能沿直线飞出速度选择器，根据左手定则判断可知，粒子受的洛伦兹力与电场力方向相反，此时洛伦兹力与电场力二力平衡，有：qvBqE，即vBEAB、不论粒子带何种电荷，受到的洛伦兹力和电场力总相反，满足qvBqE，即vBE，与电性和电荷量无关，故A B错误；C、撤去电场仅保留磁场，在洛伦兹力

23、作用下做匀速圆运动，轨道半径r，v、B相同，但比荷不确定，所以半径不一定相等，故C错误；D、撇去磁场仅保留电场，粒子做类平抛运动，初速度方向做匀速直线运动，若能通过场区，则通过场区的时间t相等，故D正确。故选：D。【点评】本题考查了粒子速度选择原理，只要对粒子进行正确的受力分析即可解决此类问题，注意掌握粒子做直线运动，一定是匀速直线运动，且粒子的电量与电性均不会影响运动性质。7（6分）为了研究空腔导体内外表面的电荷分布情况，取两个验电器A和B，在B上装一个几乎封闭的空心金属球C（仅在上端开有小孔），D是带有绝缘柄的金属小球，如图所示。实验前他们都不带电，实验时首先将带正电的玻璃棒（图中未画出）

24、与C接触使C带电。以下说法正确的是（）A若将带正电的玻璃棒接触C外表面，则B的箔片带负电B若将带正电的玻璃棒接触C内表面，则B的箔片不会带电C使D接触C的内表面，然后接触A，操作若干次，观察到A的箔片张角变大D使D接触C的外表面，然后接触A，操作若干次，观察到A的箔片张角变大【分析】明确物体带电的三种带电方式及原理：接触带电、感应起电、摩擦带电。注意空腔导体带电时分布在外表面。【解答】解：A、若将带正电的玻璃棒接触C外表面，则C以及与C连接的B的箔片都带正电。故A错误；B、若将带正电的玻璃棒接触C内表面，则C以及与C连接的B的箔片都带正电。故B错误；C、若使D接触C的内表面，则D上的电荷全部转

25、移到C上，D不再带电；然后接触A，A不能带电；操作若干次，观察到A的箔片张角不变；故C错误；D、若使D接触C的外表面，D上的电荷只有一部分转移到C上，D仍然带电；然后接触A，则A的一部分电荷又转移到A上；操作若干次，观察到A的箔片张角变大。故D正确故选：D。【点评】在该题中，要理解该实验的目的与实验操作的过程，弄清该操作的过程中采用了接触带电的带电方式，另外要注意空腔导体带电特点。明确实验能证明的结论。8（6分）随着科幻电影流浪地球的热映，“引力弹弓效应”进入了公众的视野。“引力弹弓效应”是指在太空运动的探测器，借助行星的引力来改变自己的速度。为了分析这个过程，可以提出以下两种模式：探测器分别

26、从行星运动的反方向或同方向接近行星，分别因相互作用改变了速度。如图所示，以太阳为参考系，设行星运动的速度为，探测器的初速度大小为v0，在图示的两种情况下，探测器在远离行星后速度大小分别为v1和v2探测器和行星虽然没有发生直接的碰撞，但是在行星的运动方向上，其运动规律可以与两个质量不同的钢球在同一条直线上发生的弹性碰撞规律作类比。那么下列判断中正确的是（）Av1voBv1vo Cv2v0Dv2vo【分析】将以上的模型与同一条直线上发生的弹性碰撞规律作类比，可以由于动量守恒与能量守恒分别列式，即可求出。【解答】解：AB、图1中，探测器类似于与行星对面正碰，设探测器的质量为m，行星的质量为M，碰后探

27、测器滑块的速度大小为v1，行星的速度大小为u1，设向右为正方向，根据动量守恒定律有：mv0Mumv1+Mu1由能量守恒可得：联立可得：由于Mm，则：v1（v0+2u）v0负号表示方向向左；故A正确，B错误；CD、图2中，类似于探测器追上行星与之正碰，设探测器的质量为m，行星的质量为M，碰后探测器滑块的速度大小为v2，行星的速度大小为u2，设向右为正方向，根据动量守恒定律有：mv0Mumv2+Mu2由能量守恒可得：联立可得：由于Mm，则：v2v02uv0表示方向向右；故C错误，D错误故选：A。【点评】解答该题关键分析物体的运动过程，运用动量守恒和能量守恒结合研究。二.非选择题9（18分）采用如图

28、l所示的装置可以研究平抛运动。图2是确定小球位置的硬纸片的示意图，带有一大一小两个孔，大孔宽度与做平抛的小球的直径d相当，可沿虚线折成图l中的样式，放在如图1中的多个合适位置，可用来确定小球经过的运动轨迹。已知重力加速度为g。（1）已备有器材：有孔的硬纸片、坐标纸、图钉、长方形平木板、铅笔、三角板、刻度尺、弧形斜槽、小球、铁架台（含铁夹），还需要的一种实验器材是C。A秒表 B天平 C重锤线 D弹簧测力计（2）关于本实验的一些说法，正确的是B。A斜槽必须是光滑的，且每次释放小球的初位置相同B应该将斜槽轨道的末端调成水平C以斜槽末端，紧贴着槽口处作为小球做平抛运动的起点和所建坐标的原点OD为使所描

29、曲线与小球运动轨迹吻合，应将所有通过硬纸片确定的点都用直线依次连接（3）已知理想的平抛运动在水平方向和竖直方向的位移分别为x和y，则其初速度大小v0。在实际的平抛运动实验的研究中，也利用上述关系式计算初速度，那么计算的初速度误差与x、y的大小选取是有关。（选填“有关”或“无关”）（4）甲同学得到部分运动轨迹如图3所示。图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为l，Pl、P2和P3是轨迹图线上的三个点，Pl和P2、P2和P3之间的水平距离相等。那么，小球从Pl运动到P2所用的时间为，小球抛出后的水平速度为。（5）判断所描绘曲线是否为抛物线是本实验的目的之一。若乙同学实验得到的平抛运动的轨迹是图4所示

30、的曲线，图中的O点是小球做平抛运动的起点。可用刻度尺测量各点的x、y坐标，如Pl的坐标（x1，y1）、P2的坐标（x2，y2）、P3的坐标（x3，y3）等。怎样通过这些测量值来判断这条曲线是否为一条抛物线？并请简述判断的方法。【分析】（1）根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定所需的物理器材。（2）根据实验的原理和注意事项确定正确的操作步骤。（3）根据竖直位移，结合位移时间公式求出运动的时间，结合水平位移和时间求出初速度。（4）根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间求出水平分速度。（5）根据数学抛物线知识，代入数据判断是否满足，判断轨迹是否为

31、抛物线。【解答】解：（1）实验中需要通过重锤线确定y轴，不需要秒表，因为时间可以通过竖直位移求出，不需要测量小球的质量，则不需要天平和弹簧测力计，故选：C。（2）A、为了保证小球每次平抛运动的初速度相等，让小球每次从斜槽的同一位置由静止滚下，斜槽不一定需要光滑，故A错误。B、为了保证小球的初速度水平，斜槽末端需调成水平，故B正确。C、以小球在斜槽末端时，球心在白纸上的投影作为坐标原点，故C错误。D、为使所描曲线与小球运动轨迹吻合，应将所有通过硬纸片确定的点用平滑曲线连接，故D错误。故选：B。（3）根据y得，t，则初速度为了减小测量误差，x、y取值离原点O远一些，可知计算的初速度误差与x、y的大

32、小选取是有关的。（4）在竖直方向上，根据y4lgT2得，T，水平分速度。（5）令yax2，代入实验所得各点坐标值求出a，看在误差允许的范围内，a是否相等，可判断实验所得的曲线是否可以认为是抛物线。故答案为：（1）C，（2）B，（3），有关，（4），（5）令yax2，代入实验所得各点坐标值求出a，看在误差允许的范围内，a是否相等，可判断实验所得的曲线是否可以认为是抛物线。【点评】解决本题的关键知道实验的原理和注意事项，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解。10（16分）如图所示，轻质绝缘细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向左的匀强

33、电场中，绳与竖直方向的夹角37°已知绳长ll.0m，小球所带电荷量q+l.0×104C，质量m4.0×103kg不计空气阻力，取重力加速度g10m/s2，sin37°0.60，cos37°0.80求：（l）电场强度的大小E；（2）将电场撤去，小球摆动到最低点时速度的大小v；（3）将电场撤去，小球摆动到最低点时绳中拉力的大小T。【分析】（1）对小球受力分析，由平衡条件可求得电场强度；（2）根据机械能守恒定律求解速度；（3）根据牛顿第二定律求解绳子拉力。【解答】解：（1）对小球受力分析如图所示，由平衡条件得：qEmgtan37°解得：E3

34、×106N/C（2）将电场撤去，小球摆动到最低点的过程由机械能守恒定律得：mgl（1cos37°）解得：v1m/s（3）将电场撤去，小球摆动到最低点时由牛顿第二定律得：Tmgm解得：T5.6×102N答：（l）电场强度的大小是3×106N/C；（2）将电场撤去，小球摆动到最低点时速度的大小是1m/s；（3）将电场撤去，小球摆动到最低点时绳中拉力的大小是5.6×102N。【点评】本题考查的知识点是：物体受力的平衡条件、机械能守恒定律、牛顿第二定律的具体应用，正确的受力分析和过程分析是解题的关键。11（18分）可利用如图l所示的电路研究光电效应中电

35、子的发射情况与光照的强弱、光的频率等物理量间的关系。K、A是密封在真空玻璃管中的两个电极，K受到光照时能够发射电子。K与A之间的电压大小可以调整，电源的正负极也可以对调。（1）a电源按图1所示的方式连接，且将滑动变阻器中的滑片置于中央位置附近。试判断：光电管中从K发射出的电子由K向A的运动是加速运动还是减速运动？b现有一电子从K极板逸出，初动能忽略不计，已知电子的电量为e，电子经电压U加速后到达A极板。求电子到达A极板时的动能Ek（2）在图l装置中，通过改变电源的正、负极，以及移动变阻器的滑片，可以获得电流表示数，与电压表示数U之间的关系，如图2所示，图中Uc叫遏止电压。实验表明，对于一定频率

36、的光，无论光的强弱如何，遏止电压都是一样的。请写出光电效应方程，并对“一定频率的光，无论光的强弱如何，遏止电压都是一样的”做出解释。（3）美国物理学家密立根为了检验爱因斯坦光电效应方程的正确性，设计实验并测量了某金属的遏止电压Uc与入射光的频率v。根据他的方法获得的实验数据绘制成如图3所示的图线。已知电子的电量e1.6×l019C，求普朗克常量h。（将运算结果保留l位有效数字。）【分析】（1）由电场方向可知为加速电场，做加速运动，由动能定理求得动能。（2）（3）由光电效应方程得出遏止电压的表达式，据表达式可求图线的斜率与h的有关系，并求出h。【解答】解：（1）a、所加电压产生的电场由

37、A到K，对于电子为加速电场，做加速运动。b、由动能定理 可得：EKeU。（2）由光电效应方程：EkhW0 又EkmeUC可得：UC 可见对于一定频率的光，无论光强如何，遏止电压相同。（3）图线斜率为K4×1015Vs，即heK6×1034JS答：（1）电子加速运动，得到动能为eU。（2）因UC 可见对于一定频率的光，无论光强如何，遏止电压相同。（3）h为6×1034JS。【点评】解决本题的知识点掌握爱因斯坦光电方程，以及反向截止电压、截止频率的内容；同时还要掌握光电流的方向的判断方法和决定光电流大小决定因素。12（8分）守恒定律是自然界中某种物理量的值恒定不变的规律，它为我们解决许多实际问题提供了依据。在物理学中这样的守恒定律有很多，例如：电荷守恒定律、质量守恒定律、能量守恒定律等等。根据电荷守恒定律可知：一段导体中通有恒定电流时，在相等时间内通过导体不同截面的电荷量都是相同的。a已知带电粒子电荷量均为q，粒子定向移动所形成的电流强度为I求在时间t内通过某一截面的粒子数N。b直线加速器是一种通过高压电场使带电粒子加速的装置。带电粒子从粒子源处持续发出，假定带电粒子的初速度为零，加速过程中做的匀加速直线运动。如图所示，在距粒子源l1、l2两处分别取一小段长度相等的粒子流l已知ll：l21：4，这两