2023届湖南高考仿真模拟测物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12023年湖南高考仿真模拟测试卷1.图甲是一种榫卯连接构件。相互连接的两部分P、Q如图乙所示。图甲中构件Q固定在水平地面上，榫、卯接触面间的动摩擦因数均为QUOTE渭渭，沿P的轴线QUOTEOO'OO'用大小为F的力才能将P从Q中拉出。若各接触面间的弹力大小均为QUOTEFNFN，滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等，则QUOTEFNFN的大小为(

)A.QUOTEF6渭F6渭 B.QUOTEF4渭F4渭 C.QUOTE4F渭4F渭 D.QUOTE6F渭6F渭〖答案〗A

〖解析〗有6个接触面间存在摩擦，所以QUOTEF=6渭FNF=6渭FN，QUOTE

。故选A。2.如图所示，横截面为半圆形的玻璃砖放在空气中，三束光线均由空气沿半圆半径方向射入玻璃砖，到达玻璃砖的圆心位置O点，发生折射后均能从界面上方射出，但出射光线只有od一束。下列说法正确的是(

)A.a光折射率最小

B.从空气进入水中时a光最容易发生全反射

C.若三束光分别照射到金属钾时只有一束光能引起光电效应，则该束光是a光

D.在玻璃中a光波长最长〖答案〗C

〖解析〗从界面上方射出的光只有Od一束，是因为三束折射光重合，由折射定律可知QUOTEna>nb>ncna>nb>nc，A错误；光只有从光密介质进入光疏介质时才会发生全反射，B错误；由QUOTEna>nb>ncna>nb>nc可知三种光的频率关系是QUOTE，a光光子能量最大，更容易引起光电效应，频率越高，同种介质中波长越短，所以C正确，D错误。故选C。

3.据报道美国人马斯克的“星链”系统在俄乌战争中发挥了重要作用。为此我国也开始规划自己的“星链”式卫星星座。据悉中国“星链”式卫星星座计划采用超低轨道。已知球冠面积公式QUOTE为球体半径、h为球冠高度QUOTE))，一颗超低轨道卫星绕地球做匀速圆周运动，某时刻与地面通讯时能覆盖地球球冠的最大面积为S，已知地球半径为QUOTER1A.该卫星绕地球运行的速度大于QUOTE11.9km/s11.9km/s

B.该卫星距离地球表面的高度为QUOTESR12蟺R12-SSR12蟺R12-S

C.该卫星距离地球表面的高度为QUOTE

D.若卫星做圆周运动的轨道半径为r，则运行周期为QUOTE〖答案〗B

〖解析〗A.第一宇宙速度是最大的环绕速度，则卫星绕地球运行的速度不可能大于QUOTE11.9km/s11.9km/s，故A错误；QUOTEBC.BC.如图所示，设卫星距离地球表面的高度为H，由几何关系可知QUOTEcos胃=R1-hR1cos胃=R1-hR1

QUOTE=R1R1+H=R1R1+H

，而QUOTES=2蟺R1hS=2蟺RD.卫星绕地球做匀速圆周运动

QUOTEGMmr2GMmr2

QUOTE

，由黄金代换式QUOTEGM=gR12GM=gR12联立可得：QUOTE

，故D错误；故选B。4.汽车雾灯发出的是黄光，若每秒有N个黄光光子进入瞳孔，正常人的眼睛就能察觉。已知人眼瞳孔直径为d、黄光的波长QUOTE位位、普朗克常量为h、光速为c。那么功率为P的黄色点光源发出的光若能被正常人察觉，光源距离人眼的最大距离为(

)A.QUOTEdP位NhcdP位Nhc B.QUOTE C.QUOTE D.QUOTE〖答案〗C

〖解析〗设光源到人眼的最大距离为R，则

QUOTE

QUOTE=Nhc位=Nhc位

，其中QUOTEt=1st=1s，解得：QUOTE故选C。5.如图所示三个高度相同的固定轨道，倾角QUOTE，三个质量均为m的小物块A、B、C从各自倾斜轨道上的最高点由静止释放，最后都停在水平面上，整个运动过程中物块A、B、C相对各自起点的水平位移分别为QUOTEx1x1、QUOTEx2x2、QUOTEx3x3；若将另外一个质量为QUOTEM(M>m)M(M>m)的小物块D从图甲中轨道的最高点由静止释放，它最后停在水平面上的位置距离起点的水平距离为QUOTEx4(x2x4(x2、QUOTEx3x3、QUOTEx4x4在图中未标出QUOTE))。已知4个小物块与倾斜轨道、水平轨道间的动摩擦因数相同，且通过轨道拼接处无机械能损失，下列选项中正确的是(

)A.QUOTEx4>x1=x2=x3x4>x1=x2=x3 B.QUOTEx4>x1=〖答案〗D

〖解析〗质量为m的物块从倾角为QUOTE伪伪、底边长度为x的斜面滑下，滑到斜面底端的过程中克服摩擦力做功：QUOTE

QUOTE，故当QUOTE渭渭相同时，摩擦力做功只与斜面底边长度有关。如图甲由动能定理可知，QUOTE，可得QUOTEh=渭x1h=渭x1，从该式可知QUOTEx1x1与斜面倾角和物块质量无关，所以QUOTEx1=x2=x4x1=x2=x4；图丙轨道是弯曲的，可视为倾角不断变化的无数个小斜面构成，但由于做圆周运动QUOTEN-mgcos胃=mv2RN-mgcos胃=mv2R

，可得QUOTEN=mv2RN=mv2R

QUOTE+mgcos胃+mgcos胃，即斜面所受的压力变大，使得物块在相应的位置所受的摩擦力变大，所以位移变小，即QUOTEx4=x1=故选D。6.地球大气层中的氧受宇宙射线轰击散裂后产生的QUOTE410Be410Be衰变时放出QUOTE尾尾射线。若铍核QUOTE410Be410Be在垂直纸面向里的匀强磁场中做匀速圆周运动QUOTE((运动轨迹未画出QUOTE))到P点时发生衰变，衰变后产生的粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，图中QUOTEr=4ar=4a。下列关于QUOTE410Be410Be衰变前在磁场中的运动轨迹描述正确的是(

)A.顺时针转动，轨道半径为10a B.顺时针转动，轨道半径为7a

C.逆时针转动，轨道半径为11a D.逆时针转动，轨道半径为10a〖答案〗C

〖解析〗

QUOTE410Be410Be

的衰变方程为

QUOTE

；第一种情况：如果轨道①为

QUOTE510B510B

的运动轨迹，则轨道②为

QUOTE-10e-10e

的运动轨迹，由带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径公式QUOTER=mvqBR=mvqB

QUOTE=pqB=pqB

可知：QUOTEpB=10eBrpB=10eBr、QUOTEpe=eBrpe=eBr，由左手定则可知

QUOTE-10e-10e

顺时针运动、

QUOTE510B510B

逆时针运动，则在衰变位置

QUOTE-10e-10e

的动量方向和

QUOTE510B510B

的动量方向相同，由动量守恒定律可知，衰变前

QUOTE410Be410Be

的动量QUOTEpBe=11eBrpBe=11eBr，而第二种情况：同理，如果轨道②为

QUOTE510B510B

运动轨迹，则

QUOTE410Be410Be

的轨道半径为

QUOTEr'Ber'Be

QUOTE=7a故选C。7.如图所示，质量分别为1kg、2kg的两物块A、B紧贴QUOTE((不粘连QUOTE))放在光滑水平地面上。QUOTEt=0t=0时，水平推力QUOTEF1F1和拉力QUOTEF2F2分别作用于A、B上，其中QUOTEF1=(10-2t)(N)F1=(10-2t)(N)，QUOTEF2=4t(N)F2=4t(N)。下列说法正确的是(

)A.5s时两物块A、B分离

B.分离时物块A的速度为QUOTE5m/s5m/s

C.物块A的最大速度为QUOTE12.5m/s12.5m/s

D.物块A速度最大时，两物块B、A速度之差为QUOTE12.5m/s12.5m/s〖答案〗D

〖解析〗由牛顿第二定律可知，分离前整体有QUOTEF1+F2=10+2t=(m物块A有QUOTEF1-FAB=10-2t-FAB=mAaF1-FAB=10-2t-FAB=mAa分离时QUOTEF1=5NF1=5N，分离后再经QUOTE2.5s2.5s，即QUOTEt=5st=5s时QUOTEF1F1减小到0。由牛顿第二定律可得分离前整体的加速度QUOTEa=23ta=23t

QUOTE+103+103

QUOTE；分离后A的加速度QUOTE；分离后B的加速度QUOTEa=2t(2.5s鈮鈮?s)a=2t(2.5s鈮鈮?s)；根据以上分析画出两物块运动的QUOTEa-ta-t图象。由图像可得，分离时A的速度QUOTEvA=S1=12512vA=S1=12512

QUOTEm/sm/s，B错误；当QUOTEt=5st=5s时A的速度最大为QUOTEvAm=s1+s2=503vAm=s1+s2=503

QUOTEm/sm/s故选D。8.一列简谐横波沿x轴传播，图甲为平衡位置在QUOTEx=6mx=6m处的质点P的振动图像；图乙为该简谐横波在QUOTEt=0.1st=0.1s时刻的波形图，下列选项正确的是(

)A.质点P的振动方程为QUOTEy=10sin(10蟺t+蟺2)(cm)y=10sin(10蟺t+蟺2)(cm)

B.该波一定沿x轴正方向传播，波速是QUOTE40m/s40m/s

C.QUOTEt=0.15st=0.15s时，质点P的速度达到正向最大

D.从QUOTEt=0.1st=0.1s到QUOTEt=0.35st=0.35s，位置坐标QUOTExQ=7mxQ=7m的质点Q通过的路程一定小于50cm〖答案〗AC

〖解析〗A.由图象可知振动周期QUOTET=0.2sT=0.2s、则角速度QUOTE，波长QUOTE、QUOTEv=40m/sv=40m/s、振幅QUOTEA=10cmA=10cm；根据图甲可知质点P的振动方程为QUOTEy=10sin(10蟺t+蟺2y=10sin(10蟺t+蟺2

QUOTE)(cm))(cm)，A正确；B.该波沿x轴正方向或沿x轴负方向传播均可能，B错误；C.从图甲可知，QUOTEt=0.15st=0.15s时，P质点处于平衡位置沿QUOTE+y+y方向运动，所以速度达到正向最大，C正确；D.从QUOTEt=0.1st=0.1s到QUOTEt=0.35st=0.35s，经历了

QUOTE5T45T4

，如果波沿QUOTE+x+x方向传播，则位置坐标QUOTExQ=7mxQ=7m的质点Q通过的路程小于50cm，如果波沿QUOTE-x-x方向传播，则位置坐标QUOTExQ=7mxQ=7m的质点Q通过的路程大于50cm，所以D错误。故选AC。9.如图所示，光滑绝缘水平面上的O点固定一带正电的点电荷M，电荷量为Q；点电荷N的电荷量为QUOTE-q(q>0)-q(q>0)。图甲中N绕着M做半径QUOTEr=ar=a圆周运动，运动周期为T；图乙中点荷N以M为焦点沿椭圆轨道运动。A、B分别为电荷N距离M最近和最远点；QUOTEOA=aOA=a、QUOTEOB=3aOB=3a，静电力常量为k；若取无穷远处电势为零，图甲和图乙两种电荷系统的电势能和动能之和分别为QUOTE和QUOTE，则N在从A点第一次运动到B点的过程中(

)A.在A点的电势能大于在B点电势能

B.QUOTE

C.QUOTEvA=3vBvA=3vB

D.电荷N从A点第一次运动到B点所用时间为QUOTE2T2〖答案〗CD

〖解析〗A.由电场力做功与电势能的关系可得，A点的电势能小于在B点电势能，A错误；B.图乙电荷N运动到A点时，其动能比图甲中的电荷动能大，而此位置甲、乙两图电荷系统的相对位置相同，所以电势能相同，两系统电势能和动能之和守恒，所以QUOTE，B错误；C.由开普勒第二定律

QUOTE1212

QUOTE(vA鈰呂攖)a=12(vA鈰呂攖)a=12

QUOTE，可得QUOTEvA=3vBvAD.类比开普勒第三定律

QUOTEa3T2a3T2

QUOTE

，可得QUOTE

，电荷N在从A点第一次运动到B点所用时间QUOTE

QUOTE=2T=2T

，D正确。故选CD。10.如图所示，边长分别为QUOTEL1L1、QUOTEL2L2的矩形线圈在均匀辐向分布的磁场中以角速度QUOTE蠅蠅绕固定轴匀速转动，某时刻线圈中的电流方向如图所示，线圈匝数为N，切割磁感线的边所在位置的磁感应强度大小为B，AOB和COD之间区域的磁场忽略不计，已知QUOTE，则下列选项正确的是(

)A.线圈顺时针转动

B.线圈逆时针转动

C.线圈中产生的感应电动势的有效值为QUOTE

D.线圈中产生的感应电动势的有效值为QUOTE〖答案〗BD

〖解析〗由右手定则可判断线圈逆时针转动，A错误、B正确；线圈在磁场中转动时，感应电动势大小保持不变为QUOTE，由题设可知，线圈每转动一周，三分之二的时间内线圈中电动势为E，三分之一的时间内线圈中电动势为0，所以有

QUOTE

QUOTE

，计算可知：QUOTE

，C错误、D正确；故选BD。11.如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m的物块A连接在一起，用手推动物块A至弹簧压缩QUOTEx0x0后从静止释放，此后A沿斜面往复运动一段时间后停下QUOTE((已知其往复次数不少于5次QUOTE))。A自静止释放后至位置为QUOTEO1O1时速度第一次达到最大，经历的时间为QUOTEt0t0；至位置QUOTEO2O2时下滑速度第一次达到最大QUOTE(O1(O1、QUOTEO2O2在图中未标出QUOTE))。已知重力加速度为g、物块A与斜面间的动摩擦因数为QUOTE渭(渭<tan胃)渭(渭<tan胃)、整个运动过程中弹簧未超过弹性限度。弹簧振子的振动周期QUOTE只与弹簧劲度系数和振子质量有关，不计空气阻力，则下列说法正确的是(

)A.物块A从释放至其第一次向下运动至QUOTEO2O2经历的时间为QUOTE3t03t0

B.物块A从释放至其第一次向下运动至QUOTEO2O2经历的时间为QUOTE2t02t0

C.从物块A释放到其停下的过程中弹簧弹力做的功可能小于QUOTE

D.从物块A释放到其停下的过程中弹簧弹力做的功可能小于QUOTE〖答案〗AD

〖解析〗QUOTEAB.AB.由于摩擦阻力的存在，物块A第一次沿斜面向上振动的平衡位置QUOTEO1O1和第一次沿斜面向下振动的平衡位置QUOTEO2O2并不是同一个位置，即QUOTEO1O1和QUOTEO2O2不是同一个点。但是弹簧振子的振动周期QUOTE

只与弹簧劲度系数k和振子质量m有关，故第一次往上的振动和第一次往下的振动的时间相同，均为QUOTE2t02t0，从最高点向下运动到QUOTEO2(O2(向下运动时的平衡位置QUOTE))需要的时间为QUOTEt0t0，故物块A从释放至其第一次运动至QUOTEO2O2的时间为QUOTE3t03t0，所以A正确、B错误；QUOTECD.CD.因为QUOTE，所以静止时弹簧一定处于压缩状态。物块最终停止的位置①若摩擦力沿斜面向上，则应满足QUOTE；①若摩擦力沿斜面向下，则应满足QUOTE；设物块停止时弹簧的形变量为QUOTEx1x1，故物块最终停止的位置应满足

QUOTE

QUOTE

。根据弹簧弹力做功与弹性势能的变化关系可知，从物块A释放到其停下的过程中弹簧弹力做功为：

QUOTE

QUOTE

，故D正确、C错误；故选AD。12.某同学利用如图所示的装置探究小车的加速度与所受合外力的关系。其实验操作步骤如下：A、按照图甲安装好实验装置，挂上托盘和砝码；B、调节长木板的倾角QUOTE胃胃，轻推小车，使小车沿长木板向下匀速运动；C、取下细绳、托盘和砝码，测量并记录托盘和砝码的总质量m；D、保持长木板的倾角不变，不挂托盘和砝码，将小车置于靠近打点计时器的位置，由静止释放小车后启动打点计时器，打点结束关闭电源开关并取下纸带；E、重新挂上细绳、托盘和砝码，改变托盘中砝码数量，重复B、C、D步骤。注意：多次改变砝码的数量，小车都是沿长木板向下运动。根据以上描述完成下列问题：QUOTE(1)(1)装置图中有一明显不当之处是______________________________________。QUOTE(2)(2)请将实验步骤描述中有明显错误的地方改正为________________________。QUOTE(3)(3)实验获得如图乙所示的纸带，计数点a、b、c、d、e、f间均有四个点未画出，电源的频率为50Hz，则在打d点时小车的速度大小QUOTEvd=vd=___________________QUOTEm/s(m/s(保留3位有效数字QUOTE))；打这条纸带时小车的加速度大小QUOTEa=a=_________________QUOTEm/s2(m/s2(保留2位有效数字QUOTE))。乙〖答案〗QUOTE(1)(1)打点计时器安放位置过低，不能有效利用木板长度；QUOTE(2)(2)先启动打点计时器，再由静止释放小车；QUOTE(3)0.1850.10(3)0.18500.10

〖解析〗QUOTE(1)(1)打点计时器安放位置过低，不能有效利用木板长度；QUOTE(2)(2)先启动打点计时器，再由静止释放小车；QUOTE(3)(3)相邻两个计数点之间的周期QUOTET=0.1sT=0.1s，则QUOTEvd=36.1cm-32.4cm0.2svd=36.1cm-32.4cm0.2s

QUOTE=0.185m/s=0.185m/s；QUOTEa=xce-xac(2T)2a=xce-xac(2T)2

13.学习了欧姆表原理和使用后，小明同学对欧姆表如何实现更换不同测量倍率产生了浓厚的探索兴趣。经过一番探究，他尝试完成了将一表头改装成有三种倍率挡QUOTE、QUOTE、QUOTE的欧姆表，原理如图甲所示。已知电源电动势为QUOTE1.5V1.5V、内阻约QUOTE；灵敏电流计满偏电流为1mA，内阻为QUOTE；改装所用定值电阻为QUOTER1R1和QUOTER2(R1<R2)R2(R1<R2)；滑动变阻器有QUOTERA(0鈭?000惟)RA(0鈭?000惟)和QUOTERB(0鈭?000惟)RB(0鈭?000惟)供选择；待测电阻QUOTERxRx的阻值约QUOTE；欧姆表表盘刻度如图乙所示QUOTE((指针半偏所指刻度在表盘上的“15”QUOTE))。QUOTE(1)(1)要尽可能准确测量电阻阻值，欧姆表挡位开关K应旋转到______QUOTE((选填“1”、“2”或“3”QUOTE))；QUOTE(2)(2)改装时用到的定值电阻阻值QUOTER1=R1=________QUOTE惟惟，QUOTER2=R2=________QUOTE惟惟；QUOTE(3)(3)为使三个挡位欧姆表使用时都能正常欧姆调零，滑动变阻器阻值应选_____；QUOTE((选填写“QUOTERARA”或“QUOTERBRB”QUOTE))QUOTE(4)(4)用改装的欧姆表测量待测电阻QUOTERxRx的，正确操作时欧姆表示数如图乙所示，则待测电阻QUOTERxRx的阻值为________QUOTE惟惟。若表头的实际阻值大于QUOTE，则用此表头改装的欧姆表测量值与真实值相比_________。QUOTE((选填“偏大”“偏小”“不变”QUOTE))〖答案〗QUOTE(1)2(2)1(1)2(2)111QUOTE11(3)RB(3)RB

QUOTE(4)240(4)240偏大

〖解析〗QUOTE(1)(1)由于欧姆表指针半偏时所指的刻度为欧姆表的内阻之和，则当QUOTE时，欧姆表内阻最大，即为QUOTE倍率；由于QUOTER1<R2R1<R2，故QUOTE对应QUOTE倍率、QUOTE对应QUOTE倍率；因为待测电阻的阻值约QUOTE，故选择QUOTE倍率的挡位更准确，即开关K旋转到2；QUOTE(2)(2)中值电阻与满偏电流的对应关系为：QUOTE

，可知QUOTE时改装后电表满偏电流为100mA、QUOTE时改装后的电表满偏电流为10mA。QUOTE时，改装后电表满偏电流为100mA，其中通过灵敏电流计的电流为1mA，故通过电阻QUOTER1R1的电流为99mA，根据并联电路的电流与电阻成反比的关系可得QUOTER1=1惟R1=1惟；当QUOTE时，同理可得QUOTER2=11惟R2=11惟。QUOTE(3)(3)因为QUOTE时，电路中的电流最大值为1mA，根据闭合电路欧姆定律估算可知，滑动变阻器的最大阻值超过QUOTE，所以选QUOTERBRB。QUOTE(4)(4)欧姆表的挡位开关是旋转到QUOTE倍率，故读数为QUOTE；若表头的实际阻值大于QUOTE，使用时表头分配的电流会减小，指针偏角小，欧姆表指针指在刻度值更大的刻度处，所以测量值偏大。14.如图所示，活塞把密闭导热气缸分成A、B两个气室，用容积可忽略的细管相连，细管上设置阀门K。开始时阀门K关闭，A、B两气室的体积都为QUOTEV0=2.4脳10-3m3V0=2.4脳10-3m3，气压都为QUOTEp0=1.0脳105PaQUOTE(1)(1)在关闭阀门K的情况下缓缓向左推进活塞，达到某一位置QUOTEN(N(图中未标出QUOTE))时，杆对活塞的推力QUOTEF=75NF=75N，求此时A室中气体的体积QUOTEVAVA。QUOTE(2)(2)保持活塞在QUOTE(1)(1)中的位置N不变，打开阀门K，A室气体会流入B室，杆中推力减小，当推力减小为0且系统稳定时，求从A室流入B室的气体质量与A室中原有气体质量之比。〖答案〗QUOTE(1)(1)阀门K关闭，推力QUOTEF=75NF=75N时，QUOTEpAS=F+pBSpAS=F+pBSQUOTEp0V0=pAVQUOTEVA+VB=2V0QUOTEp0V0=pBV联立①②③④可得：QUOTEVA=1.6脳10-3m3VA=1.6脳10-3mQUOTE(2)(2)阀门K打开，待系统稳定后，A、B中的气压相等，以A、B中全部气体C为研究对象，以阀门K关闭未推动活塞前的状态为初状态；以第QUOTE(2)(2)问中气体稳定后的状态为末状态，则QUOTE解得QUOTEPC=P0P从A室流入B室的气体体积为：QUOTE螖V=V0-VA=0.8脳10-3螖V=V0-从A室流入B室的气体质量与A室中原有气体质量之比为：

QUOTE

QUOTE=螖VV0=螖VV0

QUOTE=13=13

15.火箭推进弹射座椅是现代战机必备的装备之一，遇到紧急情况，可最大限度的保护飞行员的生命安全。其工作过程可简化如下：QUOTEt=0t=0，飞行员决定启动弹射装置并触发弹射系统，系统完成炸碎座舱盖、开启束缚装置把飞行员身体和四肢紧紧地绑在座椅上。QUOTEt=0.05st=0.05s座椅一级火箭启动，推动飞行员和座椅向上运动出舱，随后弹开水平减速伞。QUOTEt=0.25st=0.25s飞行员和座椅的水平速度为0，此时水平减速伞分离，竖直分速度为QUOTE20m/s(20m/s(一级火箭启动后竖直方向的运动可视为匀加速运动QUOTE))，第二级动力火箭开启竖直向下喷气，给飞行员和座椅一个持续的向上推动力，使其在竖直方向做匀加速运动，从QUOTEt=0t=0到QUOTEt=1.65st=1.65s飞行员和座椅在竖直方向升高了QUOTEH=49.6mH=49.6m。之后射出稳定伞并减速，最后主伞张开同时人椅分离，飞行员在降落伞作用下安全下降。弹射座椅总质量QUOTEM=100kg(M=100kg(不包括水平减速伞的质量QUOTE))，飞行员质量QUOTEm=60kgm=60kg。已知重力加速度大小为QUOTEg=10m/s2g=10m/s2，假设竖直方向阻力大小为QUOTEf=200Nf=200N，忽略喷气引起的弹射座椅质量变化。QUOTE(1)(1)估算从QUOTEt=0t=0到第二级动力装置开启这段时间内飞行员和座椅机械能的变化。QUOTE(2)(2)求二级火箭产生的平均推力F的大小。QUOTE(3)(3)第二级动力火箭开启时喷出的气体相对地面的速度QUOTEv0=2km/sv0=2km/s。估算第二级动力火箭开启时每秒喷出气体质量为多少。〖答案〗QUOTE(1)t=0(1)t=0到第二级动力装置开启，飞行员和座椅在竖直方向匀加速上升时间为QUOTEt1=(0.25-0.05)s=0.20st1=(0.25-0.05)s=0.20s，速度达到QUOTEv=20m/sv=20m/s，此过程上升高度为QUOTEh=v2t1h=v这段时间内飞行员和座椅机械能的增加量为：QUOTE螖E=(M+m)gh+12螖E=(M+m)gh+12

QUOTE(M+m)v2(M+m)v2由①②可得：QUOTE螖E=3.52脳104螖E=3.52脳104

QUOTE(2)(2)从QUOTEt=0.25st=0.25s到QUOTEt=1.65st=1.65s飞行员和座椅匀加速上升过程中QUOTEF-(M+m)g-f=(M+m)aF-(M+m)g-f=(M+m)a③QUOTEH-h=vt2+12atQUOTEt2=(1.65-0.25)s=1.40st2=(1.65-0.25)s=1.40s由③④⑤解得：QUOTEF=5脳103NF=5脳QUOTE(3)(3)设第二级动力火箭开启时每秒喷出气体质量为QUOTEm0m0，则二级火箭开启后足够短的时间QUOTE内被喷出气体的质量QUOTE⑥由牛顿第三定律可知，在QUOTE内被喷出的质量QUOTE的气体所受到的反作用力大小也为F。动量定理可知：QUOTE⑦联立⑥⑦式可得：QUOTEm0=2.5kgm016.如图所示，直角坐标系中的xOy平面为水平面，z轴竖直向上；空间存在足够大的匀强磁场和匀强电场，磁场沿QUOTE+x+x方向、磁感应强度大小为B。放在原点O处的微粒源可沿yOz平面内的任意方向发出质量均为m、电荷量均为QUOTEq(q>0)q(q>0)的带电微粒，微粒的速率在一定范围内且最大速率是最小速率的2倍，微粒在垂直于磁场方向做匀速圆周运动的最大半径为R；已知重力加速度为g，不计微粒间的相互作用。QUOTE