2021年山东省中学联盟高考物理押题试卷

2021年山东省中学联盟高考物理押题试卷

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要

求。

1.（3分）小物块以某一初速度冲上足够长光滑斜面，物块的位移随时间变化的关系正确的

2.（3分）氧化锢锡是一种半导体，兼具透明和导电的特质，常被应用于手机和平板电脑屏

幕，下图为涂有氧化锢锡薄膜的客机风挡，上面有一些彩色条纹。氧化锢锡的相邻能级

之间的能级差是3.75〜4.00eV。可见光的波长在400nn〜780nm之间，氧化锢锡无法吸收

可见光光子从低能级向高能级跃迁。下列说法正确的是（）

A.图片中的条纹是光的衍射造成的

B.氧化锢锡可以吸收红外线光子从低能级向高能级跃迁

C.氧化钢锡可以吸收紫外线光子从低能级向高能级跃迁

D.同等条件下，紫外线比红外线更容易发生衔射

3.（3分）如图所示，一定质量的理想气体，由状态A缓慢地变化到状态B,A-B过程中

下列说法正确的是（）

A.气体一定对外做功B.外界可能对气体做功

C.气体一定放出热量D.气体一定吸收热量

4.（3分）一列简谐横波在x轴上传播，已知x=0.12m处的质点的振动图像如图甲所示，x

=0.18m处的质点的振动图像如图乙所示（）

甲乙

A.波速一定为0.06m/sB.波速可能为4.5m/s

C.波速可能为2m/sD.波速可能为0.012m/s

5.（3分）如图所示的传感器可以监控生产流水线材料的厚度，其中甲、乙为平行板电容器

的上、下两个固定极板，分别接在电源的两极上。当通过极板间的材料厚度增大时，下

列说法正确的是（）

A.当通过极板间的材料厚度减小时，电流从a流向b

B.极板间的材料厚度变化时，极板间电场强度不变

C.当通过极板间的材料厚度增大时，极板上的电荷量变小

D.当通过极板间的材料厚度增大时，极板间的电压增大

6.（3分）天问一号探测器由环绕器、着陆器和巡视器组成，总重量达到5义1。3施，于2020

年7月23日发射升空，2021年2月24日进入火星停泊轨道。在地火转移轨道飞行过程

中天问一号进行了四次轨道修正和一次深空机动，在距离地球大约2.94X107千米的深

空，天问一号探测器3000N主发动机点火工作约480秒，发动机向后喷射的气体速度约

为3Xl（）3m/s,顺利完成深空机动，天问一号飞行轨道变为能够准确被火星捕获的、与火

星精确相交的轨道。关于这次深空机动（）

A.天问一号的速度变化量约为2.88XI（）3m/s

B.天问一号的速度变化量约为288m/s

C.喷出气体的质量约为48kg

D.喷出气体的质量约为240kg

7.（3分）从距离地面高度为5m处水平抛出一个物体，其动能Ek随距地面高度h的变化如

图所示，取地面为重力势能零点，不计空气阻力2。下列说法正确的是（）

A.物体的质量为2kg

B.物体抛出的初速度为5m/s

C.h=2.5m时，动能与重力势能相等

D.物体着地瞬间速度与水平方向的夹角为45°

8.（3分）如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为m的带正电小球，到达最高点Q

时的速度大小为0.5v,后来小球又经过与P点等高的N点（）

―"I・

A.小球运动到N点时，动能为mV2

B.小球运动到N点时，电势能增加2mv2

C.小球从P运动到Q的过程，机械能增加2mv2

D.小球从P运动到Q的过程，动能减少0.25mv2

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。

全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.（4分）如图所示，足够长的水平金属导轨MN,PQ放在竖直向上的匀强磁场中，水平

导轨光滑，除电阻R外，金属杆加速度大小a、速度大小v、力F的冲量I随时间变化的

规律正确的是（）

10.（4分）2007年10月24日第一颗月球探测卫星“嫦娥一号”发射，2020年12月17B,

“嫦娥五号”返回器携带月球样品着陆地球，从地球飞抵月球距离月球表面100km的P

点制动变轨为椭圆轨道I,再次经过P点时制动变轨为周期为118min的近月圆轨道II,

下列说法正确的是（）

A.嫦娥五号在轨道II上运行的速度约为1.6km/s

B.嫦娥五号在轨道I上Q点的速度大于在轨道II上的速度

C.嫦娥五号在轨道I上机械能大于在轨道n上的机械能

D.嫦娥五号在轨道I上P点和轨道n上p点的加速度相等

11.（4分）两个完全相同的绝热活塞A、B把竖直放置的绝热气缸分成体积相等的三部分,

在气缸顶部和工处有固定卡环，如图所示。初始状态下，甲乙两部分气体的压强均为大

3

气压强pi的1.2倍，温度均为27C,活塞与气缸壁间的摩擦不计，下列说法正确的是（）

A.乙中气体的温度有可能不变

B.甲部分气体的温度为75℃时，活塞A已经上升

C.甲部分气体的温度为425℃时，乙部分气体的内能大于初始状态

D.如果甲部分气体的温度不超过75C,电热丝产生的热量等于甲，乙两部分气体内能

增加之和

12.（4分）图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比ni：n2=4：I,输入端a、b所接电压u

随时间t的变化关系如图乙所示，四个完全相同的灯泡以图甲所示方式连接在电路中，

其中有的灯泡刚好正常发光，其余灯泡未达到额定功率，下列说法正确的是（）

图甲图乙

A.灯泡的额定电压为48VB.Li不能正常发光

C.L2的实际功率为5WD.Li两端的电压为50V

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13.（6分）某同学用如图1所示的实验装置测量木块与木板之间的动摩擦因数。长木板水

平放在实验台上，右端固定打点计时器，电源频率为50Hz,实验中认为细线对木块的拉

力F等于砂和砂桶的总重力，木块运动的加速度a可用纸带上打出的点求得2。

m/s2»（结果保留2位有效数字）

（2）用天平测出木块的质量M,每次实验砂和砂桶的总质量m,根据实验数据作出了加

速度a与力F的图线如图3。与真实值相比,测最出的动摩擦因数（填

“偏大”或“偏小（结果保留3位有效数字）。

14.（8分）某实验小组测定R的电阻，除了欧姆表外实验室还提供如下器材：

电流表A.

电池组E：电动势4.5V,内阻不计:

电压表V：量程3V,内阻约为5kC；

滑动变阻器Ro：阻值范围0〜5C,额定电流2A；

开关S、导线若干。

（1）先选用欧姆表“XI”挡进行粗测，正确操作后表盘指针如图2所示，则该电阻的

测量值为Q；

（2）电流表A有20mA和100mA两个量程,接线柱A为公共端，电路原理如图lg=lmA,

内阻rg=190C,Ri=2H,R2=8C,本实验中应将A和接线柱（填“1”或"2”）

接入电路。

图3图4

（3）实验小组想提高电阻测量的准确度，采用伏安法进行测量，实验要求尽可能多的测

量数据

（4）连接实物图，闭合开关调节滑动变阻器得到多组U-I数据，测量数据作出U-I

图像如图4所示Q（保留3位有效数字）。

15.（8分）如图，等腰直角三角形ABC为一棱镜的横截面，AC=6cm,/B=90°，光线

恰好未从AB、BC边射出，最后从AC边射出。

（1）求棱镜的折射率n；

（2）改变入射光的方向，光线从D点射入时与AB边平行，光线恰好从B点射出

16.(8分)如图1所示，光滑水平实验台的上表面ABCD距地面高度h=0.45m,质量为m

=0.2kg的小球从AD边上某点P以初速度vo=2m/s沿桌面水平射出，方向与AD成60°

角，后来从CD边上Q点垂直于CD离开桌面然后落到地面，DQ间的距离L=0.6m,不

计空气阻力2。求:

(1)水平恒力F大小：

(2)小球落地瞬间速度与水平方向夹角0的正切值。

17.(14分)如图所示，在第一、二象限内与第四象限中直线OP右方存在垂直于xOy平面

向外的匀强磁场，0P与x轴的夹角为53°的区域内存在方向与x、y轴均

成45°角的匀强电场。一质量为m、电荷量为+q的粒子，从x轴上M点以初速度vo垂

直于x轴进入第四象限，随后在OP边上N点以垂直于y轴的方向射出磁场，MN之间

的距离为L。一段时间后该粒子进入电场，最后经第一、二象限的磁场再次以速度vo经

过M点。不计粒子重力。求：

(1)磁场的磁感应强度的大小B：

(2)电场强度的大小E；

(3)带电粒子相邻两次经过M点经历的时间。

r

M

、

、、tvo

'P

18.（16分）如图所示，4个质量为M=150g的相同物块在水平地面上等间距排成一条直线,

间距为d=0.1m,,另一端连接一质量m=50g的小球。将细线拉至水平并由静止释放，

当小球运动到悬点正下方时与物块1发生弹性碰撞，重力加速度g取lOm/s?。求：

（1）小球与物块I碰撞后瞬间细线上的拉力大小；

（2）物块1与物块2碰撞前的速度大小；

（3）物块1与物块2碰撞过程中损失的动能E损1；

（4）整个运动过程中物块1移动的距离s。

77777777^^7^7^*

2021年山东省中学联盟高考物理押题试卷

参考答案与试题解析

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要

求。

1.（3分）小物块以某一初速度冲上足够长光滑斜面，物块的位移随时间变化的关系正确的

【解答】解：小物块以某一初速度冲上足够长光滑斜面，小物块运动的过程中受到重力

与斜面的支持力，则加速度不变，先做匀减速直线运动。根据x=vtaat2,而是一

u8

条抛物线，C正确。

故选：Co

2.（3分）氧化锢锡是一种半导体，兼具透明和导电的特质，常被应用于手机和平板电脑屏

幕，下图为涂有氧化锢锡薄膜的客机风挡，上面有一些彩色条纹。氧化锢锡的相邻能级

之间的能级差是3.75〜4.00eV。可见光的波长在400nn〜780nm之间，氧化锢锡无法吸收

可见光光子从低能级向高能级跃迁。下列说法正确的是（）

A.图片中的条纹是光的衍射造成的

B.氧化锢锡可以吸收红外线光子从低能级向高能级跃迁

C.氧化锢锡可以吸收紫外线光子从低能级向高能级跃迁

D.同等条件下，紫外线比红外线更容易发生衔射

【解答】解；A、图片中的条纹是薄膜干涉造成的；

BC、根据E=hv=h"^~，故氧化锢锡可以吸收紫外线从低能级向高能级跃迁，C正确:

D、紫外线的波长比红外线的要短，D错误。

故选：Co

3.（3分）如图所示，一定质量的理想气体，由状态A缓慢地变化到状态B,AfB过程中

下列说法正确的是（）

A.气体一定对外做功B.外界可能对气体做功

C.气体一定放出热量D.气体一定吸收热量

【解答】解：A、气体由A-B过程中，所以一定对外做功。

BCD、由于不知道A,所以无法确定A,也就无法判断内能增加还是减小，故BCD错误。

故选：Ao

4.（3分）一列简谐横波在x轴上传播，已知x=O.I2m处的质点的振动图像如图甲所示，x

=0.18m处的质点的振动图像如图乙所示（）

甲乙

A.波速一定为0.06m/sB.波速可能为4.5m/s

C.波速可能为2m/sD.波速可能为0.012m/s

【解答】解：由图像可知波的周期T=4s,

如果波沿x轴正方向传播，那么波长满足的关系式：（n+3,

5

波速满足的关系式：V=3二2匹_

T4n+6皿

如果波沿x轴负方向传播，那么波长满足的关系式：（n+工，

4

波速满足的关系式：v=3二二也1n/s。

T4n+l吟

综上可知：n=8时，v=0.02m/s或v=0.06m/s,v=3.0086m/s或v=0.012m/s,ABC错

误。

故选：D。

5.（3分）如图所示的传感器可以监控生产流水线材料的厚度，其中甲、乙为平行板电容器

的上、下两个固定极板，分别接在电源的两极上。当通过极板间的材料厚度增大时，下

列说法正确的是（）

A.当通过极板间的材料厚度减小时，电流从a流向b

B.极板间的材料厚度变化时，极板间电场强度不变

C.当通过极板间的材料厚度增大时，极板上的电荷量变小

D.当通过极板间的材料厚度增大时，极板间的电压增大

【解答】解：A、电容器两极板间的电压始终保持不变，根据E=U,极板间电场强度保

d

持不变可知，即介电常数减小，依据Q=CU,电源对电容器放电，故A错误；

4兀kd

B、当极板间的材料厚度变化时，根据E=U,极板间电场强度保持不变；

d

CD、电容器两极板间的电压U始终保持不变，即介电常数增大可知，依据Q=

4兀kd

CU,故CD错误；

故选：Bo

6.（3分）天问一号探测器由环绕器、着陆器和巡视器组成，总重量达到5义1。3施，于2020

年7月23日发射升空，2021年2月24日进入火星停泊轨道。在地火转移轨道飞行过程

中天问一号进行了四次轨道修正和一次深空机动，在距离地球大约2.94X107千米的深

空，天问一号探测器3000N主发动机点火工作约480秒，发动机向后喷射的气体速度约

为3Xl()3m/s,顺利完成深空机动，天问一号飞行轨道变为能够准确被火星捕获的、与火

星精确相交的轨道。关于这次深空机动()

A.天问一号的速度变化量约为2.88XI()3m/s

B.天问一号的速度变化量约为288m/s

C.喷出气体的质量约为48kg

D.喷出气体的质量约为240kg

【解答】解：AB、天间一号探测器总质量为M=5Xl()3kg,喷气过程中

则天间一号的速度变化量约为：△v=Ll=3000X480m/s=288m/s,B正确；

M4X107

CD、设喷出气体的速度为v气=3X103m/s,质量为m,由动量守恒定律可知：mv气-(M

-m)Av=8

解得喷出气体质量约为438kg,故CD错误。

故选：Bo

7.(3分)从距离地面高度为5m处水平抛出一个物体，其动能Ek随距地面高度h的变化如

图所示，取地面为重力势能零点，不计空气阻力2。下列说法正确的是()

A.物体的质量为2kg

B.物体抛出的初速度为5m/s

C.h=2.5m时，动能与重力势能相等

D.物体着地瞬间速度与水平方向的夹角为45°

【解答】解：B、由图像可知，Ek=2x-mvg-根据机械能守恒定律

Ek=ingh-t-|-mv解得vo=lOm/s,故B错误。

C、物体抛出时的动能与重力势能相等，动能大于重力势能。

D、物体着地瞬间竖直分速度v=J^；=10m/s812=弛退=1，所以6=45°。

VyVbgh，um/s%lOm/s

A、由题目所给的信息无法求出物体的质量。

故选：D。

8.（3分）如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为m的带正电小球，到达最高点Q

时的速度大小为O.5v,后来小球又经过与P点等高的N点（）

E

■___________

A.小球运动到N点时，动能为mv?

B.小球运动到N点时，电势能增加2mv2

C.小球从P运动到Q的过程，机械能增加2mv2

D.小球从P运动到Q的过程，动能减少0.25mv2

【解答】解：A、小球在竖直方向上做竖直上抛运动，向上和向下运动的时间相等，竖直

方向速度大小为V。

小球在水平方向上做匀加速直线运动，从P到Qxt；从P到N,vx=ax・2t=v,小球运动

到N点时的动能为Ek=/mv2Vmy：=mv2，故A正确;

B、小球运动过程中，电势能减小;

小球从P运动到Q的过程3=2必x，所以电场力做的功WLqEx=

C、5V产

m

12,所以机械能增加了工mv5；

百mv

8

D、小球从P运动到Q的过程|<=品丫65v)2="zrnv2,故D错误。

o

故选：Ao

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。

全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.（4分）如图所示，足够长的水平金属导轨MN,PQ放在竖直向上的匀强磁场中，水平

导轨光滑，除电阻R外，金属杆加速度大小a、速度大小v、力F的冲量I随时间变化的

规律正确的是（）

【解答】解：AB、金属杆受到的合力为力F与安培力的合力安=ma,又F安=BIL=BL•

2282

里区=F-L上,联立得F-.E..L工,可知，金属杆的加速度减小，最终加速度减小为

RRR

零，故A错误；

CD、力F的冲量I=Ft,则I与t成正比，故C错误。

故选：BD。

10.（4分）2007年10月24日第一颗月球探测卫星“嫦娥一号”发射，2020年12月17日，

“嫦娥五号”返回器携带月球样品着陆地球，从地球飞抵月球距离月球表面100km的P

点制动变轨为椭圆轨道I,再次经过P点时制动变轨为周期为118min的近月圆轨道11,

下列说法正确的是（）

A.嫦娥五号在轨道II上运行的速度约为1.6km/s

B.嫦娥五号在轨道I上Q点的速度大于在轨道II上的速度

C.嫦娥五号在轨道I上机械能大于在轨道n上的机械能

D.嫦娥五号在轨道I上P点和轨道n上p点的加速度相等

【解答】解：A、嫦娥五号在轨道II上运行的速度：V2=空三，r=1840km=1840000m,

T

代入数据可解得速度是2.63km/s。

B、假设在Q高处有一个环月圆轨道，在轨道I上Q点的速度又小于在假设轨道上的速

度，故B正确。

c、嫦娥五号从轨道I变轨轨道II,故在轨道I上机械能大于在轨道n上的机械能。

D、嫦娥五号在轨道I上P点和轨道II上P点受到的万有引力相等，故D正确。

故选：ACD。

11.（4分）两个完全相同的绝热活塞A、B把竖直放置的绝热气缸分成体积相等的三部分,

在气缸顶部和工处有固定卡环，如图所示.初始状态下，甲乙两部分气体的压强均为大

3

气压强pi的1.2倍，温度均为27℃,活塞与气缸壁间的摩擦不计，下列说法正确的是（）

A.乙中气体的温度有可能不变

B.甲部分气体的温度为75℃时，活塞A已经上升

C.甲部分气体的温度为425C时，乙部分气体的内能大于初始状态

D.如果甲部分气体的温度不超过75℃,电热丝产生的热量等于甲，乙两部分气体内能

增加之和

【解答】解：B、设活塞质量为m,mg=0.2p8S,活塞B刚想离开卡环时对活塞B受力

1.3p1-i4.4Pn

分析可知2=1.2po,由查理定律-----^-=------二Ti=(273+27)K=300K,得T2=350K,

T1一

t7=(350-273)℃=77℃即甲部分气体的温度升高到77℃时，活塞开始上升。

D、甲部分气体温度不超过75℃,做功W=0,故D正确。

C、如果继续升温，对甲部分气体由盖吕萨克定律工旦得，T2=700K,t6=(700-

T

2T3

273)℃=427℃,即甲部分气体的温度升高到427℃时，在此之前，故C错误。

A、甲部分气体的温度升高到427C之前，Q=0,由于不确定末状态温度。

故选：AD»

12.(4分)图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比ni：n2=4：1,输入端a、b所接电压u

随时间t的变化关系如图乙所示，四个完全相同的灯泡以图甲所示方式连接在电路中，

其中有的灯泡刚好正常发光，其余灯泡未达到额定功率，下列说法正确的是()

图甲图乙

A.灯泡的额定电压为48VB.Li不能正常发光

C.L2的实际功率为5WD.Li两端的电压为50V

【解答】解：B、根据上_="2=FU=§XIi=2h,即L4的电流为L8电流的4倍,

n211n21

根据串并联电路电流关系4的电流是L5电流的2倍，根据P=FR,故L2的功率最大,

L4正常发光，Li不能正常发光，故B正确；

C、由于L6的电流是L2电流的2倍，根据P=FR,所以L4的功率是L2功率的4倍，即

L2实际功率为额定功率的工，所以L2实际功率为2.7W,故C错误；

3

AD、由图乙知，am=30（）Mv,电压有效值：U=300V,

变压器原线圈两端电压Ui=U-UL4,

,.UIn,nn

根据-R可得Ul=―7-U2=—xU2=4U2,

U2n2n21

根据欧姆定律：U=IR,可得：生

UL812nl4

根据串并联电路电压关系：U2=1.6UL4,

联立可解得UL4=48V,UL8=12V,由于L4正常发光，所以灯泡的额定电压为48V,D

错误。

故选：AB»

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13.（6分）某同学用如图1所示的实验装置测量木块与木板之间的动摩擦因数。长木板水

平放在实验台上，右端固定打点计时器，电源频率为50Hz,实验中认为细线对木块的拉

力F等于砂和砂桶的总重力，木块运动的加速度a可用纸带上打出的点求得2o

图1图2图3

（1）实验中，打出的一条纸带如图2,计数点a、b、c、d、e、f间均有四个点未画出，W

m/s2o（结果保留2位有效数字）

（2）用天平测出木块的质量M,每次实验砂和砂桶的总质量m,根据实验数据作出了加

速度a与力F的图线如图30.306。与真实值相比，测最出的动摩擦因数偏大（填

“偏大”或“偏小（结果保留3位有效数字）。

【解答】解：（1）由图2可知各点的坐标值为：xb=30.70cm,xd=34.20cm,xf=38.10cm

图中各个计数点的时间间隔为T=5Xa§=0.Is

根据位移差公式△x=£可得加速度a=-^-=-21~患

t2(2T)2

(Xf-XdA(xd-Xb)=(38.10-34.20A(34.20-30.70)x10«=6.10^

4T22XQ.I2

(2)根据牛顿第二定律F-|iMg=Ma得a=^-F-艮g，

结合图6可知，纵轴截距-3=-“g可求得p,-2.=8306

-g-9.8,

由于细线上拉力小于砂和砂桶的质量，故测出的动摩擦因数比真实值偏大。

故答案为：(1)0.10；(2)0.306；

14.(8分)某实验小组测定R的电阻，除了欧姆表外实验室还提供如下器材：

电流表A.

电池组E：电动势4.5V,内阻不计：

电压表V：量程3V,内阻约为5kQ；

滑动变阻器Ro：阻值范围。〜5Q,额定电流2A；

开关S、导线若干。

(1)先选用欧姆表“XI”挡进行粗测，正确操作后表盘指针如图2所示，则该电阻的

测量值为30

(2)电流表A有20mA和100mA两个量程,接线柱A为公共端，电路原理如图lg=lmA,

内阻rg=190n,Ri=2C,R2=8C,本实验中应将A和接线柱1(填“1”或“2”)

接入电路。

IB#呼

­:

f国

•函E

—

■•—•

一

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£1

图3图4

（3）实验小组想提高电阻测量的准确度，采用伏安法进行测量，实验要求尽可能多的测

量数据

（4）连接实物图，闭合开关调节滑动变阻器得到多组U-I数据，测量数据作出U-I

图像如图4所示28.3口（保留3位有效数字）。

【解答】解：（1）欧姆表换“XI”挡进行测量，读数为30C。

（2）根据闭合电路欧姆定律可知，选用接线柱1时，选用接线柱5时。提供的电压表最

大量程为3V,故应选用接线柱1。

（3）由于电流表的内阻已知，电流表选用内接法，应选用分压式接法。

R

（4）由图像得RA+R=30.4O,电流表内阻RA=20,可得待测电阻阻值R=28.3。。

故答案为：（1）30；（2）2：（4）28.3（27.7-29.5）

15.（8分）如图，等腰直角三角形ABC为一棱镜的横截面，AC=6cm,ZB=90°.光线

恰好未从AB、BC边射出，最后从AC边射出。

（1）求棱镜的折射率n；

光线从D点射入时与AB边平行，光线恰好从B点射出

【解答】解：（1）光线在AB、BC边刚好发生全反射，可得sin45。=-

n

解得：n=M

（2）入射光的方向改变后，入射角为45°,

由折射定律sin4?=n

sin8

解得。=30°,在4BCD中，―皿BC

sin45sin40

由题意知，BC=&/^,可解得BD=2«

答：（1）求棱镜的折射率n为筋；

（2）改变入射光的方向，光线从D点射入时与AB边平行，BD的长度为2«。

16.（8分）如图1所示，光滑水平实验台的上表面ABCD距地面高度h=0.45m,质量为m

-0.2kg的小球从AD边上某点P以初速度vo=2m/s沿桌面水平射出，方向与AD成60°

角，后来从CD边上Q点垂直于CD离开桌面然后落到地面，DQ间的距离L=0.6m,不

计空气阻力2。求：

图1图2

（1）水平恒力F大小:

（2）小球落地瞬间速度与水平方向夹角0的正切值。

【解答】解：（1）小球在桌面上运动时，把运动沿AD,在DC方向上

(Vgsin600)2=3aL

根据牛顿第二定律可知，F=ma

解得：F=0.5N»

（2）小球离开桌面后，在竖直方向上是自由落体运动

h=42

7gt

落地瞬间速度的竖直分量：V里宜=gt

落地瞬间速度的水平分量：v水平可(v6cos60°)2+(at)2

V'Jg百

其中tan9=-尸包

v水平

联立解得：tan0=6.4。

答：(1)水平恒力F大小为0.4N。

(2)小球落地瞬间速度与水平方向夹角。的正切值为2.4o

17.(14分)如图所示，在第一、二象限内与第四象限中直线OP右方存在垂直于xOy平面

向外的匀强磁场，0P与x轴的夹角为53°但L的区域内存在方向与x、y轴均

8

成45°角的匀强电场。一质量为m、电荷量为+q的粒子，从x轴上M点以初速度vo垂

直于x轴进入第四象限，随后在OP边上N点以垂直于y轴的方向射出磁场，MN之间

的距离为L。一段时间后该粒子进入电场，最后经第一、二象限的磁场再次以速度vo经

过M点。不计粒子重力。求：

(1)磁场的磁感应强度的大小B；

(2)电场强度的大小E；

(3)带电粒子相邻两次经过M点经历的时间。

【解答】解：(1)粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动，

存在几何关系：

2

v

qvoB=m—4—

r

解得：B=电吧i

qL

(2)带电粒子运动轨迹如图所示，由几何关系得，yPQ=r-色反L=Y0L=425r

38

把带电粒子在电场中的运动沿x、y方向分解,

有qEcos45°=max,qEsin45°=may,则x,y方向加速度相等，由于沿x方I可速度由

vo减速为0,故在y方向加速运动时速度由4加速到vo,

在V方向上可得：

8

O

解得E

（3）带电粒子在磁场中运动的时间ti=3「而丁=空巴

3qB

解得：ti=12皿=哂兀L

2qB4v0

带电粒子在电场中的运动时有：ypQ=-|-Vo2

解得：t2=2垦

4Vo

在NP、QC段做匀速直线运动

u2X0.75rV2T

丫54V6

带电粒子相邻两次经过M点经历的时间为t=tl+t2+t2

代入数据，联立解得：t=圾.L+=0+3冗）返L

4Vo4Vo4vo3Vo

答：（1）磁场的磁感应强度的大小为旦三；