1、2021年江苏省六合高级中学新高考物理预测模拟试题一、单项选择题:本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。图1如图所示为铀235的一种链式反应示意图。自然界中铀核裂变有多种形式，其中一种的核反应方程是。下列说法正确的是（ ） A该核反应属于衰变反应BX原子核中含有60个中子CX原子核中含有89个核子D因为裂变时释放能量而出现质量亏损，所以裂变后的总质量数将减少2如图所示，一定质量的理想气体，在不同的温度下，有着不同的等温线。下列说法正确的是 ( )t1t2A (pA VA)B(pB VB)VOp图A t1 t2B t1 t2C在t1等温线有A、B
2、两个状态，则pAVA pBVBD在t1等温线有A、B两个状态，则pAVA pBVB3)如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，其中A、B的摆长相等。当A摆振动的时候，通过张紧的绳子给B、C、D摆施加驱动力，使其余各摆做受迫振动。如图乙所示是a摆的振动图象，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）A图A的摆长为BC摆的振幅最大CB摆的振幅最小DC摆的振动频率等于D摆的频率4 如图所示为氢原子的能级图，莱曼线系是氢原子从n2，3，4，5激发态跃迁到基态时辐射的光谱线系。若该光子被某种金属吸收后，逸出的光电子最大初动能为Ek。已知普朗克常量为h，氢原子处于基态时的能级为E1。下列说法正确的是 ()图A
3、辐射出光子的最小频率为B辐射出光子的最小波长为C该金属的逸出功为EkD该金属的逸出功为+Ek图 A B C D L1L25如图所示，截面ABCD为矩形的透明设备放置在真空环境中，两束频率不同的光入射到AD上表面且夹角为=30，并折射成为两束光L1和L2。设真空中的光速为c。下列说法正确的是 （ ） A光L1折射率一定比光L2折射率小B光L1一定比光L2的更容易产生明显衍射C光L1的动量一定比光L2的动量小D对于同一个装置，光L2的双缝干涉条纹间距一定比光L1大6如图甲所示的电路为研究光电效应中金属的遏止电压Uc与入射光频率的关系。图中光电管中两极间的电压大小可调，直流电源的正负极也可以对调。某
4、次实验中得到的甲、乙两种金属的遏止电压Uc与入射光频率关系图象如图乙所示，两金属的逸出功分别为W甲、W乙，如果用v0频率的光照射两种金属，光电子的最大初动能分别为E甲、E乙。下列说法正确的是 （ ）图甲乙A图甲光电管中K为阴极B图甲直流电源右端为负极CW甲W乙DE甲E乙7物理学上对于“地月系”有如下两种假说：假说一，如图所示，在地月系统中，若忽略其他星球的影响，地球A和地月球B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动；假说二，但在近似处理问题时，常认为月球绕地心做圆周运动。已知地月两者中心之间的距离为L，月球运动周期为T，引力常数为G。下列说法正确的是 （ ）图A“假说一”能求出月球的质量B“假说二
5、”不能求出地球的质量C“假说一”可求出地球和月球的总质量D“假说二”可求出地球和月球的总质量8如图所示，某幼儿园要在空地上安装一个滑梯，由于空地大小限制，设计时，滑梯的水平跨度确定为x=4m，考虑到儿童裤料与滑板间的动摩擦因数0.30.4，为能使儿童在滑梯上恰能滑下，必须限制滑梯的高度。重力加速度g取10m/s2。下来说法正确的是 （ ）A滑梯的高度2.0m图B若小华裤料与滑板间的动摩擦因数=0.3，则他由静止滑到底端的速度为m/sC若穿相同裤料的小明体重比小华重，则他由静止滑到底端的速度比小华大D若穿相同裤料的小明体重比小华重，则他由静止滑到底端的时间比小华长二、多项选择题:本题共4小题，每
6、小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。甲FABC5t/sO12310v(乙m/s)图9如图甲所示小物块与水平面CB间的动摩擦因数为=0.5，水平面与倾角为足够长光滑固定斜面AB之间在B点有一小段弧形连接(未画出)，一质量m1 kg的小物块静止于C点。现对小物块施加与水平方向成53的恒定推力F作用，小物块在水平面CB段运动的速度时间如图乙所示，到达B点迅速撤去恒力F。已知sin 530.8，cos 530.6，g取10 m/s2。下来说法正确的是（ ）甲FABC5t/sO12310v(乙m/s)图A倾角为=60B水
7、平面CB间距离为10mC小物块所受到的恒力F的大小15 ND小物块从第一次过B点至第二次过B点的时间间隔4.0 s10 如图所示，正点电荷Q固定在O点，另一个带电质点q射入该区域时，在正点电荷Q作用下做曲线运动，通过A、B、C三点，若OBOA t2B t1 t2C在t1等温线有A、B两个状态，则pAVA pBVBD在t1等温线有A、B两个状态，则pAVA pBVB2【参考答案】A【命题意图】考查气体实验定律，意在考查考生的分析能力。【解题思路】由理想气体状态方程pVCT(其中C为恒量)知，即pV之积越大的等温线，温度越高，线离原点越远，A正确，B错误；玻意耳定律pVC，其中C与温度有关，在相同
8、温度下，PAVA = PBVB，C错误，D错误。3)如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，其中A、B的摆长相等。当A摆振动的时候，通过张紧的绳子给B、C、D摆施加驱动力，使其余各摆做受迫振动。如图乙所示是a摆的振动图象，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）A图A的摆长为BC摆的振幅最大CB摆的振幅最小DC摆的振动频率等于D摆的频率3【参考答案】D【命题意图】考查产生共振的条件及其应用，意在考查考生的分析能力。【解题思路】据乙图可知：T=2t0，再据可知，A的摆长， 故A错误；由A摆摆动从而带动其它3个单摆做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率，故其它各摆振动周期跟A摆相同，频率也相等。
9、受迫振动中，当固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅达到最大，由于B摆的固有频率与A摆的相同，故B摆发生共振，振幅最大。故B、C错误，D正确。图4 如图所示为氢原子的能级图，莱曼线系是氢原子从n2，3，4，5激发态跃迁到基态时辐射的光谱线系。若该光子被某种金属吸收后，逸出的光电子最大初动能为Ek。已知普朗克常量为h，氢原子处于基态时的能级为E1。下列说法正确的是 ()A辐射出光子的最小频率为B辐射出光子的最小波长为C该金属的逸出功为EkD该金属的逸出功为+Ek4【参考答案】C【命题意图】考查氢原子光谱，意在考查考生的分析能力。【解题思路】莱曼线系中，从n2激发态跃迁到基态辐射出光子的频率
10、最小，根据E2E1h，E2，解得，根据关系，解得辐射出光子的最大波长为，故A错误，B错误；若该光子被某种金属吸收后，逸出的光电子最大初动能为Ek，根据光电效应方程EkhW，可得逸出功WhEkEk，故C正确，D错误。图 A B C D L1L25如图所示，截面ABCD为矩形的透明设备放置在真空环境中，两束频率不同的光入射到AD上表面且夹角为=30，并折射成为两束光L1和L2。设真空中的光速为c。下列说法正确的是 （ ） A光L1折射率一定比光L2折射率小B光L1一定比光L2的更容易产生明显衍射C光L1的动量一定比光L2的动量小D对于同一个装置，光L2的双缝干涉条纹间距一定比光L1大5D【命题意图
11、】考查光的动量、衍射、光的干涉、光电效应。意在考查考生的分析能力。【解题思路】已知两束光L1和L2折射到AB面上发生折射，根据折射定律有，可判定光L1折射率一定比光L2折射率大，由此可知光L1频率一定比光L2频率大，A错误；根据，可知光L1的波长一定比光L2的波长小，更不容易产生明显衍射，B错误；根据德布罗意波长，整理后光L1动量一定比光L2动量大，C错误；对于同一个装置，根据光的双缝干涉条纹间距，可知光L2的双缝干涉条纹间距一定比光L1大，D 正确。6如图甲所示的电路为研究光电效应中金属的遏止电压Uc与入射光频率的关系。图中光电管中两极间的电压大小可调，直流电源的正负极也可以对调。某次实验中
12、得到的甲、乙两种金属的遏止电压Uc与入射光频率关系图象如图乙所示，两金属的逸出功分别为W甲、W乙，如果用v0频率的光照射两种金属，光电子的最大初动能分别为E甲、E乙。下列说法正确的是 （ ）图甲乙A图甲光电管中K为阴极B图甲直流电源右端为负极CW甲W乙DE甲E乙6【参考答案】A【命题意图】考查爱因斯坦光电效应方程，意在考查考生的理解能力和推理能力。【解题思路】图甲光电管中K应为阴极，A正确；当在光电管两极间加一反向电压，即阴极K接电源正极，在光电管两极间形成使电子减速的电场，电流才可能为零，故B错误；根据光电效应方程和，得。由Uc-图线知，当Uc=0时，金属甲的极限频率C1小于金属乙的极限频率
13、C2，则由可知W甲W乙，C错误；如果用v0频率的光照射两种金属，根据光电效应方程，当相同的频率入射光时，则逸出功越大的，其光电子的最大初动能越小，因此E甲E乙，D错误。7物理学上对于“地月系”有如下两种假说：假说一，如图所示，在地月系统中，若忽略其他星球的影响，地球A和地月球B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动；假说二，但在近似处理问题时，常认为月球绕地心做圆周运动。已知地月两者中心之间的距离为L，月球运动周期为T，引力常数为G。下列说法正确的是 （ ）图A“假说一”能求出月球的质量B“假说二”不能求出地球的质量C“假说一”可求出地球和月球的总质量D“假说二”可求出地球和月球的总质量7【参考答
14、案】C【命题意图】考查万有引力定律。意在考查考生理解和运用能力【解题思路】令地球A质量为M，月球B质量为m，月地之间的万有引力充当向心力，分析地球可得，对月球有。运用“假说一”不能求出地球或月球的质量，经过变式有，整理后有，故A、D错误，C正确；运用“假说一”有，整理后有，能求出地球的质量，故B错误。8如图所示，某幼儿园要在空地上安装一个滑梯，由于空地大小限制，设计时，滑梯的水平跨度确定为x=4m，考虑到儿童裤料与滑板间的动摩擦因数0.30.4，为能使儿童在滑梯上恰能滑下，必须限制滑梯的高度。重力加速度g取10m/s2。下来说法正确的是 （ ）A滑梯的高度2.0m图B若小华裤料与滑板间的动摩擦
15、因数=0.3，则他由静止滑到底端的速度为m/sC若穿相同裤料的小明体重比小华重，则他由静止滑到底端的速度比小华大D若穿相同裤料的小明体重比小华重，则他由静止滑到底端的时间比小华长8【参考答案】B【命题意图】考查带电粒子在匀强磁场中做圆周运动，意在考查考生的分析能力。【解题思路】儿童能下滑，重力的下滑分力至少等于摩擦力，设滑梯与水平面的夹角为，则 ， ，取=0.4，m，A错误；设斜面长为L，由动能定理得，m/s，可见，v与m无关，小明由静止滑到底端的速度和小华一样大，B正确，C错误；，可见，t与m也无关，小明与小华下滑的时间相同，D错误。 二、多项选择题:本题共4小题，每小题4分,共16分。在每
16、小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。甲FABC5t/sO12310v(乙m/s)图9如图甲所示小物块与水平面CB间的动摩擦因数为=0.5，水平面与倾角为足够长光滑固定斜面AB之间在B点有一小段弧形连接(未画出)，一质量m1 kg的小物块静止于C点。现对小物块施加与水平方向成53的恒定推力F作用，小物块在水平面CB段运动的速度时间如图乙所示，到达B点迅速撤去恒力F。已知sin 530.8，cos 530.6，g取10 m/s2。下来说法正确的是（ ）甲FABC5t/sO12310v(乙m/s)图A倾角为=60B水平面CB间距离为10mC
17、小物块所受到的恒力F的大小15 ND小物块从第一次过B点至第二次过B点的时间间隔4.0 s9【参考答案】CD【命题意图】 考查运动图象、牛顿运动定律，意在考查考生的分析能力。【解题思路】由图乙， BA段的加速度a2 m/s2，对小物块mgsinma2，解得a2gsin5m/s2，解得倾角为= 30，故 A错误；根据图乙速度时间图象的面积大小表示水平面CB间距离，解得xCB=5m，B错误；同理由图乙， CB段的加速度a1 m/s2，根据牛顿第二定律，有Fcos (mgFsin )ma1，得F15 N，C正确；小物块从B到返回B点所用的时间t4.0 s，D正确。10 如图所示，正点电荷Q固定在O点
18、，另一个带电质点q射入该区域时，在正点电荷Q作用下做曲线运动，通过A、B、C三点，若OBOA OC，带电质点q运动到B点时，速度方向与库仑力方向垂直，不计带电质点q的重力。下列说法正确的是（ ）图BACqA三点的电势高低关系是B带电质点在B点动能最小，电势能最大C带电质点在A、B、C三点的加速度大小关系是D在B处改变带电质点的电性，一定能使其做匀速圆周运动10【参考答案】AB【命题意图】 考查电场中电场力、电势和功能关系，意在考查考生的分析能力。【解题思路】根据正点电荷电场线和等势面的特点，A、B、C三点的电势高低关系是, A正确；由于电荷受到的电场力指向轨迹的内侧，两个电荷是同种电荷，带电质
19、点由A到B，电场力做负功，电势能增大；带电质点由B到C电场力做正功，电势能减小；带电质点在B点动能最小，电势能最大，B正确；正点电荷与A、B、C 距离关系为OBOA OC，据可得带电质点在A、B、C三处受力大小关系为，加速度大小关系是，故C错误；当负电荷运动到B点时，速度方向与库仑力方向垂直，若改变带电质点的电性，当库仑力等于绕点电荷Q做圆周运动的向心力时，负电荷可能做圆周运动，D错误。11 如图所示，闭合矩形线框abcd可绕其水平边ad 转动，ab边长为L1，bc边长为L2、质量为m，其他各边的质量可忽略不计，线框的电阻为R。整个线框处在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中。现将该线框拉至a
20、b边与竖直方向的夹角为，再由静止释放，bc边经过时间t摆到最低处（图中虚线处），此时bc边垂直于磁场的方向的速度大小为v，重力加速度为g。在t 时间内，下来说法正确的是 （ ）A线框中感应电流方向abcdaabcdB图B线框中感应电动势的最大值BL vC流过线框导体截面的电量D在t 时间内，线框产生的焦耳热为11【参考答案】BC【命题意图】考查楞次定律、法拉第电磁感应定律、能量守恒，意在考查考生的分析能力。【解题思路】在t 时间内，由楞次定律（增反减同）可判定线框中感应电流方向adcba，A错误；在最低处（图中虚线处）bc边垂直于磁场的方向的速度大小为v，此处线框中感应电动势具有最大值，由法拉
21、第电磁感应定律得，B正确；同理有， ， ，解得 ，C正确；在此过程中，由能量守恒定律有 ，D错误。图L12 如图所示，原线圈接在电压为u220sin(100t)V的正弦式交流电源上，副线圈连接理想交流电压表V、理想交流电流表A、灯泡L和电容器C，已知理想交流电压表的示数为22V。下列说法中正确的是 （ ）A稳定后电流表的读数为零B理想变压器原副线圈匝数之比为C若增大交变电流的频率，灯泡L的亮度将变亮D电容器不断地充电和放电，电容器两极板间电势差不断变化12【参考答案】CD【命题意图】考查交变电流、理想变压器，意在考查考生的分析能力。【解题思路】根据电压与匝数的关系可知，原线圈的电压为220V，
22、副线圈的电压为22V，所以原、副线圈匝数之比为，A错误，B错误；根据电容器“阻低频，通高频”的特点，灯泡L的亮度将变亮，C正确；电容器不会反复的充电和放电，由知，电容器两极板间电势差不断变化，D正确。三、非选择题:本题共6小题，共60分。乙甲13.(6分)采用如图甲所示装置来验证机械能守恒定律。先将竖直面内的光滑斜槽轨道的末端调整水平且与桌面边缘水平相切，实验步骤如下：在木板上用图钉固定好白纸和复写纸，然后按图安装好实验装置；让小球从斜槽顶端挡板处由静止释放，小球滑到斜槽轨道的末端时撞到木板，在白纸上留下的痕迹为O；把木板沿水平向右移动s距离后再将其固定，再将小球从斜槽顶端挡板处由静止释放，小
23、球水平抛出后撞到木板在白纸上留下痕迹为P，并测出OP之间的高度H1；将木块向右移动到距离桌面边缘分别为2s、3s、4s远处固定，依次重复步骤，计小球依次在白纸上留下的痕迹为Q、R、T，测出OQ、OR、OT的距离H2、H3、H4，由实验数据作出了如图乙所示的s2H图象。(1)若探究小球由斜槽顶端挡板处运动到轨道末端这一过程中机械能是否守恒，还需测量的物理量是 (请附上相关符号)；(2) 实验中s2与H之间的关系为s2_；(3) 由图7求得斜槽顶端挡板处到轨道末端的高度为_ m。13【参考答案】：(1)测量挡板处到轨道末端的的高度差h；（1分）(2)s24Hh（1分）， 其中s是木板到桌子右边缘处
24、的距离（1分），H是O点到每次实验中小球在复写纸上留下轨迹点的竖直方向距离（1分） ；（共3分）(3)0.10 m（2分）【命题意图】考查的是验证机械能守恒定律。【解题思路】(1)要验证小球沿竖直的光滑斜槽轨道自由下滑的过程中机械能是否守恒，则要验证由斜槽顶端挡板处运动到轨道末端的过程中是否满足mghmv2，即ghv2，v可结合平抛运动求解，则还需要测量挡板处到轨道末端的的高度差h。(2)由(1)可得要验证ghv2，由平抛运动规律可得Hgt2，svt，由以上三式可得s24Hh。其中s是木板到桌子右边缘处的距离，H是O点到每次实验中小球在复写纸上留下轨迹点的竖直方向距离。(3)由表达式s24Hh
25、可知，在s2H图象中图线的斜率为斜面高度的四倍k4h，由图可知图线的斜率为k40，由此可得斜面的高度为h0.10 m。甲14. (8分)某实验小组查阅电动车使用说明书知道自家电动车的电源是铅蓄电池，他们通过以下操作来测量一只旧蓄电池的电动势和内阻。先用多用电表粗测电池的电动势。把电表的选择开关拨到直流电压10V档，将两只表笔与电池两极接触，此时多用电表的指针位置如图甲所示，读出该电池的电动势为 V。乙蓄电池丙(2）该实验小组选用多用电表的“直流2.5V”挡、电阻箱R、定值电阻R0，一个开关和导线若干，设计如图乙所示电路，请用导线将如图丙所示连接完整。实验次数12345U（V）0.671.001
26、.331.501.60R（）1.02.04.06.08.0丁（3）为了用作图法来确定电池的电动势和内电阻，该实验小组测得的数据如上表所示。若将U-1作为直角坐标系的纵坐标，取R-1做为横坐标并画出图象为一条直线，如图丁所示。该图象与纵轴交点P的物理意义是： ；由数据或图象可知，该电池的电动势E= V，并经计算出内电阻r= 。（结果均保留两位有效数字）蓄电池答题图【答案】 （1）2.2V（2分）；(2) 连接电路图如答图所示（2分）；（3）电源电动势的倒数（2分）；2.0（1分），1.0（1分）。【命题意图】考查多用电表的使用，测电源电动势和内阻，意在考查考生的实验能力。【解析】（1）电压档量程
27、为10V，则最小分度为0.2V，则指针对应的读数为2.2V；(2) 连接电路图如右图所示；（3）由闭合电路的欧姆定律可知：，变形得，由数学知识可知，图象与纵坐标的交点P为电源电动势的倒数；由图可知，图象与纵坐标的交点为0.5=，解得E=2.0 V；由图象的斜率为，解得：r=1.0。图l2l ba15.(8分)如图所示，开口向上、底面积为S、内壁光滑且导热的圆柱形气缸竖直放置在水平地面上，内有两个厚度不计的轻质活塞a和b，容器内有一小卡口。初始时，在活塞a和b之间、a与气缸底面之间分别密闭着一定质量的同种理想气体I和，活塞a和b与容器底部之间的距离分别为2l、l，气体I的压强为2p0。若将重力为
28、的某物体放置在活塞b的上表面，稳定后活塞b向下移动。已知外界大气压强为p0，容器导热性能良好，设外界温度不变。求：（1）请通过计算判断上述过程中活塞a是否向下移动；（2）稳定后活塞a向下移动距离。15【参考答案】（1）活塞a向下运动；（2）【命题意图】考查气体实验定律和物体平衡条件，意在考查考生综合应用能力。【解题思路】(1)假设活塞b向下移动时，活塞a没有向下移动，对对理想气体I，根据玻意耳定律有： （2分）解得（1分）故假设不成立，活塞a向下运动（1分）(2)设稳定后活塞a向下移动距离为，根据玻意尔定律有对理想气体I有： （1分）对理想气体有： （1分）根据平衡条件，、中气体压强满足： （
29、1分）联立解得 （1分）16.如图甲所示为某物流公司安装数台智能分拣装置，可将实物图简化为如图乙所示的模型：长为L=10m的倾斜传送带AB 与水平方向的夹角为37，传送带逆时针传动，速度大小为v0.5 m/s。一质量为m1 kg的包裹（可看作质点）从传送带上端A点以速度v02.5 m/s沿传送带下滑，当包裹运动至传送带底端时，该包裹经系统扫描检测，发现不应由包裹箱C收取，则被拦停在B处，且系统立即启动程序使得传送带停止并开始顺时针转动，将包裹送回A处。已知包裹与传送带间的动摩擦因数0.8，g取10 m/s2，sin37=0.6，os37=0.8。求：（1）包裹在A点时的加速度大小和方向；（2）
30、当包裹和传送带的速度相等时，二者间的相对位移为多大；（3）若系统立即启动传送带轮顺时针转动且速度为v2.0 m/s，则包裹经多长时间从B处由静止被送回到A处。v0v乙包裹箱C图甲16【参考答案】（1）0.4 m/s2，方向沿传送带向上 ；（2）5 m；（3）7.5s。【命题意图】考查匀变速直线运动规律、牛顿第二定律，意在考查考生综合应用能力。【解题思路】（1）包裹在A点时，根据牛顿第二定律得mgsin 37mgcos 37ma（1分）解得a10.4 m/s2，负号表示方向沿传送带向上（1分）（2）达到共同速度的时间s （1分）包裹相对传送带滑动且达到共同速度的过程中 L=10m（1分）（1分）
31、所以，二者间的相对位移为x（3）系统立即启动传送带轮顺时针转动且速度为v2.0 m/s，由于mgsin 37Fmax=mgcos 37，包裹将向上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得mgcos 37mgsin 37ma2 解得a0.4 m/s2加速时间为s 包裹速度从零开始增加到与传送带的速度相等时有m L=10m （1分）包裹先加速后匀速，匀速运动时间为s （1分）所以，包裹从B处由静止被送回到A处总时间s （1分）17.(14分)如图所示为常见的一种打弹珠的游戏装置，光滑竖直细管 AB 位于平台下方，高度为 4h，直管底部有一竖直轻弹簧，其长度远小于竖直细管的长度。平台上方 BC 段为一光
32、滑的四分之一圆弧管型轨道，其半径为 h，管自身粗细对半径的影响可忽略不计。现拉动拉杆压缩弹簧，再释放拉杆将一质量为 m 的小球弹出，小球弹出后从管口 C 水平飞出，落至平台上，落点距管口 C 的水平距离为 10h，不计一切阻力，重力加速度为 g。求：（1）小球从管口 C 飞出时的速度；（2）小球在管口 C 处受到的压力大小和弹簧被压缩后具有的弹性势能；图平台h10h4hCBA拉杆（3）若平台上方的四分之一圆弧轨道的半径可调，且保证每次拉动拉杆压缩弹簧的形变量为定值，则当圆弧轨道半径为何值时，小球从管口飞出后距管口 C 的水平距离最大？最大值是多少？17【参考答案】（1）；（2），；（3）26h
33、。【命题意图】考查圆周运动、平抛运动、牛顿第二定律、动能定理，意在考查考生综合应用能力。【解题思路】（1）小球飞处后做平抛运动竖直方向 （1分）水平方向做匀速直线运动 （1分）解得 （1分）（2）小球在管口 C 处，根据牛顿第二定律有 （1分）解得，方向向下 （1分）小球弹处到管口过程中，由动能定理得 （1分）解得弹簧被压缩后具有的弹性势能 （1分）（3）平台上方的四分之一圆弧轨道的半径为r，由动能定理得 （1分）小球飞处后做平抛运动竖直方向 （1分）水平方向做匀速直线运动 解得 （1分）当当圆弧轨道半径为时 （1分）小球从管口飞出后距管口 C 的水平距离最大，最大值是 （1分）图图18.(1
34、6分) 如图所示是一微波炉磁控管的横截面示意图，管内有平行于管轴线的匀强磁场，磁感应强度大小为B。假设一群电子在垂直于管的某截面内做匀速圆周运动，一群电子在垂直于管的某截面内做匀速圆周运动，在管内有平行于管轴线方向的匀强磁场.磁感应强度发生周期性变化，由于这一群电子时而接近电极1，时而接近电极2，从而使电极附近的电势差发生周期性变化。由于这一群电子散布的范围很小，可以看作集中在一点，共有N个电子，每个电子的电荷量为e、质量为m，设这群电子圆形轨道的直径为D，电子群离电极1端点P的最短距离为r1，已知点电荷q在距其为r的空间任一点处产生的电势为，k为静电力常量。求：（1）这群电子做圆周运动的速率
35、是多少？（2）在电极1的端点P处，电压变化的频率是多少？（3）在电极1的端点P处，电压的幅度是多大？18【参考答案】（1） ；（2）；（3）。【命题意图】考查带电粒子在复合场中运动，意在考查考生综合应用能力。【解题思路】（1）电子在磁场中做匀速直线运动，由题意可知轨道半径： （1分）由牛顿第二定律有 （2分）解得 （2分）（2）电子做圆周运动的周期： （1分）频率 （2分）电场强度变化的频率就是电子做圆周运动的频率，即 （2分）（3）所有电子在电极1的端点P处时，两极板处的电势最大，此时两极板处的电压也最大，已知点电荷q在距其为r的空间任一点处产生的电势为。则所有电子在电极1的端点P处时，两极板处的电势分别为： （2分） （2分）所以，两极板处的电压 （2分）
