2023屆北京市豐臺區(qū)高三二模物理試題（解析版）

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北京市豐臺區(qū)2022~2023學(xué)年度第二學(xué)期綜合練習(xí)（二）高三物理本試卷共8頁，100分?？荚嚂r長90分鐘?？忌鷦?wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無效。考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。第一部分本分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。1. 盧瑟福通過對粒子散射實驗的結(jié)果分析，提出的理論是（　　）A. 原子的核式結(jié)構(gòu)模型B. 電子是原子的組成部分C. 原子核由質(zhì)子和中子組成D. 電子在不同的軌道運動時，原子具有不同的能量【答案】A【解析】【詳解】粒子散射實驗中，少數(shù)粒子發(fā)生了大角度的偏轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象棗糕模型不能夠解釋，盧瑟福通過對粒子散射實驗的結(jié)果分析，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。故選A。2. 如圖，固定在鐵架臺上的燒瓶，通過橡膠塞連接一根水平玻璃管，向玻璃管中注入一段水柱。用手捂住燒瓶，會觀察到水柱緩慢向外移動，關(guān)于燒瓶內(nèi)的氣體，下列說法正確的是（　?。?/span>A. 氣體的壓強(qiáng)變小 B. 氣體的體積變小C. 氣體對外界做功 D. 氣體的內(nèi)能減小【答案】C【解析】【詳解】A．由于水柱處于水平玻璃管中，對水柱分析可知，燒瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)始終等于大氣壓強(qiáng)，即氣體的壓強(qiáng)不變，A錯誤；B．根據(jù)上述可知，該過程是等壓變化，手捂住燒瓶，溫度升高，則氣體體積增大，B錯誤；C．氣體體積增大，氣體對外界做功，C正確；D．氣體溫度升高，氣體內(nèi)能增大，D錯誤。故選C。3. 如圖所示，一束光沿AO方向從玻璃射向空氣，折射光線沿OB方向。下列說法正確的是（　?。?/span>A. 這束光從玻璃進(jìn)入空氣后波長會增大B. 這束光從玻璃進(jìn)入空氣后頻率會減小C. 這束光在玻璃中的傳播速度大于在空氣中的傳播速度D. 若這束光沿BO方向從空氣射向玻璃，可能會發(fā)生全反射現(xiàn)象【答案】A【解析】【詳解】ABC．根據(jù)可知這束光在玻璃中的傳播速度小于在空氣中的傳播速度；由于這束光從玻璃進(jìn)入空氣后頻率不變，根據(jù)，可知這束光從玻璃進(jìn)入空氣后波長會增大，故A正確，BC錯誤；D．光在界面發(fā)生全反射必須從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，這束光沿BO方向從空氣射向玻璃，不可能會發(fā)生全反射現(xiàn)象，故D錯誤。故選A。4. 如圖所示，甲、乙兩位同學(xué)用同樣大小的力提著一個水桶，水桶在空中處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是（　　）A. 大小都等于水桶重力的一半B. 與豎直方向的夾角相等C. 減小與的夾角，大小不變D. 減小與的夾角，的合力變大【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)平衡條件可知，只有當(dāng)都是沿豎直向上的方向時，兩力大小才等于水桶重力的一半，故A錯誤；B．由平衡條件可知，與豎直方向的夾角相等，故B正確；CD．兩人的合力確定，大小等于桶和水的重力，根據(jù)力的合成結(jié)論可知，兩分力夾角越小，分力越小，故CD錯誤。故選B。5. 一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在時的波形如圖甲所示，L、M、N是波上的三個質(zhì)點，圖乙是其中一個質(zhì)點在此后一段時間內(nèi)的振動圖像。下列說法正確的是（　?。?/span>A. 時，質(zhì)點M沿y軸正方向運動B. 時，質(zhì)點M的加速度比質(zhì)點N的小C. 圖乙是質(zhì)點N的振動圖像D. 質(zhì)點L和質(zhì)點N的相位總是相同【答案】A【解析】【詳解】A．根據(jù)同側(cè)法可知，時，質(zhì)點M沿y軸正方向運動，A正確；B．質(zhì)點振動的加速度大小與質(zhì)點相對平衡位置的位移大小成正比，時，質(zhì)點M的位移比質(zhì)點N的大，則時，質(zhì)點M的加速度比質(zhì)點N的大，B錯誤；C．根據(jù)圖乙可知，該質(zhì)點在時處于平衡位置，且沿y軸正方向運動，在圖甲中根據(jù)同側(cè)法，時，質(zhì)點N處于平衡位置沿y軸負(fù)方向運動，質(zhì)點L處于平衡位置沿y軸正方向運動，則圖乙是質(zhì)點L的振動圖像，C錯誤；D．質(zhì)點L和質(zhì)點N的平衡位置相距半個波長，可知質(zhì)點L和質(zhì)點N的相位總是相反，D錯誤。故選A。6. 某正弦式交變電流隨時間變化的圖像如圖所示。下列說法正確的是（　?。?/span>A. 此交變電流的有效值為B. 時，線圈位于中性面C. 時，穿過線圈的磁通量最大D. 時，穿過線圈的磁通量變化率最大【答案】B【解析】【詳解】A．由圖可知電流最大值為，則此交變電流的有效值為故A錯誤；B．時，電流為零，此時線圈位于中性面，故B正確；C．時，電流最大，此時感應(yīng)電動勢最大，穿過線圈的磁通量變化率最大，穿過線圈的磁通量為零，故C錯誤；D．時，電流為零， 此時感應(yīng)電動勢為零，穿過線圈的磁通量變化率為零，故D錯誤。故選B。7. 如圖所示，地球繞太陽的運動可看作勻速圓周運動。已知地球質(zhì)量為m，地球的軌道半徑為r，公轉(zhuǎn)周期為T，太陽質(zhì)量為M，引力常量為G。下列說法正確的是（　　）A. 根據(jù)以上信息，可以計算出地球表面的重力加速度B. 根據(jù)以上信息，可以計算出地球的第一宇宙速度C. 與M無關(guān)D. 對應(yīng)物理量的單位與動能的單位相同【答案】D【解析】【詳解】A．在地球表面有解得由于地球半徑不確定，則不能計算出地球表面的重力加速度，A錯誤；B．地球的第一宇宙速度等于近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，則有解得由于地球半徑不確定，則不能計算出地球的第一宇宙速度，B錯誤；C．根據(jù)解得，可知，與M有關(guān)，C錯誤；D．根據(jù)可知對應(yīng)物理量的單位與動能的單位相同，均為J，D正確。故選D。8. 某實驗小組的同學(xué)用如圖所示裝置研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，軟鐵環(huán)上繞有M、N兩個線圈，M線圈與電源和滑動變阻器相連，N線圈與電流表相連，閉合開關(guān)S的瞬間，觀察到電流表指針向右偏轉(zhuǎn)。下列說法正確的是（　?。?/span>A. 閉合S后，滑片P勻速向上滑動的過程中，電流表指針不偏轉(zhuǎn)B. 閉合S后，滑片P加速向上滑動的過程中，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)C. 斷開S的瞬間，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)D. 斷開S的瞬間，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)【答案】B【解析】【詳解】A．閉合S后，滑片P勻速向上滑動的過程中，線圈M中電流逐漸減小，線圈N中磁通量逐漸減小，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，故A錯誤；B．閉合S后，滑片P加速向上滑動的過程中，線圈M中電流逐漸減小，線圈N中磁通量逐漸減小，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，故B正確；CD．?dāng)嚅_S的瞬間，線圈M中電流變?yōu)榱?，線圈N中磁通量減小，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，故CD錯誤。故選B。9. 質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具，其原理如圖所示。氖元素的兩種同位素粒子a、b質(zhì)量不同、電荷量相同。a、b兩種粒子從容器A下方的小孔，飄入電勢差為U的加速電場，其初速度可視為0，然后經(jīng)過沿著與磁場垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。a、b兩種粒子分別打到照相底片D上的M和N處，關(guān)于a、b兩種粒子在磁場中的運動，下列說法正確的是（　?。?/span>A. 兩種粒子的動能不相同B. a粒子的速度大于b粒子的速度C. a粒子受到的洛倫茲力大于b粒子受到的洛倫茲力D. a粒子的運動時間大于b粒子的運動時間【答案】D【解析】【詳解】A．設(shè)兩粒子的電荷量為，粒子在電場中加速有兩粒子電荷量相同，動能相同。A錯誤；B．離子在電場中加速有解得在磁場中偏轉(zhuǎn)有解得a、b兩種粒子分別打到照相底片D上做圓周運動的M和N處，a做圓周運動的半徑大于b做圓周運動的半徑。兩粒子質(zhì)量關(guān)系由可知B錯誤；C．a粒子的速度小于b粒子的速度，兩粒子電荷量相同，a粒子受到的洛倫茲力小于b粒子受到的洛倫茲力。C錯誤；D．a粒子的運動時間b粒子的運動時間又D正確。故選D。10. 如圖所示，地面附近空間有水平向右的勻強(qiáng)電場，一帶電微粒以初速度v0從M點進(jìn)入電場，沿直線運動到N點，不考慮地磁場的影響。下列說法正確的是（　?。?/span>A. 該微粒帶正電B. 該微粒做勻速直線運動C. 只增大初速度，微粒仍沿直線MN運動D. 從M至N過程中，該微粒電勢能減小，動能增加【答案】C【解析】【詳解】ABD．由于帶電微粒從M到N做直線運動，根據(jù)受力分析可知，帶電微粒受到的電場力水平向左，與電場方向相反，該微粒帶負(fù)電；帶電微粒受到的合力方向與初速度方向相反，可知合力對微粒做負(fù)功，微粒動能減小，電場力對微粒做負(fù)功，微粒電勢能增加，故ABD錯誤；C．只增大初速度，帶電微粒受力不變，則帶電微粒受到的合力方向仍與初速度方向相反，微粒仍沿直線MN運動，故C正確。故選C。11. 如圖所示，甲、乙兩人靜止在水平冰面上，甲推乙后，兩人向相反方向沿直線做減速運動。已知甲的質(zhì)量小于乙的質(zhì)量，兩人與冰面間的動摩擦因數(shù)相同，兩人之間的相互作用力遠(yuǎn)大于地面的摩擦力。下列說法正確的是（　?。?/span>A. 甲推乙的過程中，甲和乙的機(jī)械能守恒B. 乙停止運動前任意時刻，甲的速度總是大于乙的速度C. 減速過程中，地面摩擦力對甲做的功等于對乙做的功D. 減速過程中，地面摩擦力對甲的沖量大于對乙的沖量【答案】B【解析】【詳解】A．甲、乙兩人靜止在水平冰面上，重力勢能一定，開始動能為0，甲推乙后，兩者動能增大，即甲推乙的過程中，甲和乙的機(jī)械能增大，A錯誤；B．甲推乙過程，由于兩人之間的相互作用力遠(yuǎn)大于地面的摩擦力，則有由于甲的質(zhì)量小于乙的質(zhì)量，則有兩人與冰面間的動摩擦因數(shù)相同，即減速過程的加速度大小相等，可知乙停止運動前任意時刻，甲的速度總是大于乙的速度，B正確；C．減速過程中，根據(jù)根據(jù)上述，兩人互推過程，動量大小相等，甲的速度大于乙的速度，則地面摩擦力對甲做的功大于對乙做的功，C錯誤；D．根據(jù)根據(jù)上述，兩人互推過程，動量大小相等，則減速過程中，地面摩擦力對甲的沖量大小等于對乙的沖量，D錯誤。故選B12. 如圖是研究光電效應(yīng)的實驗裝置，開始時滑列變阻器的滑片P與固定點O正對。用頻率為ν的光照射光電管的陰極K，觀察到微安表指針偏轉(zhuǎn)，不計光電子間的相互作用。下列說法正確的是（　?。?/span>A. 僅減小照射光頻率，微安表指針一定不偏轉(zhuǎn)B. 僅減小照射光強(qiáng)度，微安表指針一定不偏轉(zhuǎn)C 僅將滑片P向a端移動，微安表示數(shù)變大D. 僅將滑片P向b端移動，光電子向A板運動的過程中動能變大【答案】D【解析】【詳解】A．僅減小照射光頻率，仍可能發(fā)生光電效應(yīng)，微安表指針可能偏轉(zhuǎn)，故A錯誤；B．能否發(fā)生光電效應(yīng)是由入射光的頻率決定，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，故B錯誤；C．將滑片P向a端移動，光電管所加的電壓為反向電壓，所以光電流會一直減小，故C錯誤；D．僅將滑片P向b端移動，光電管所加的電壓為正向電壓，管中電場向左，電子從K向右逸出所受電場力向右，光電子向A板運動的過程中動能變大，故D正確。故選D。13. 如圖甲所示，輕彈簧豎直固定在水平面上，質(zhì)量為m的小球從A點自由下落，至B點時開始壓縮彈簧，小球下落的最低位置為C點。以B點為坐標(biāo)原點O，沿豎直向下建立x軸，小球從B到C過程中的加速度一位移圖像如圖乙所示，重力加速度為g。在小球從B運動到C的過程中，下列說法正確的是（　?。?/span>A. 小球在B點時的速度最大B. 小球在C點時所受的彈力大于C. 圖像與x軸所包圍的兩部分面積大小相等D. 小球的動能與彈簧的彈性勢能之和先減小后增大【答案】B【解析】【詳解】A．小球在B點時，合力為重力，合力和速度同向，會繼續(xù)加速，B點時的速度不是最大。A錯誤；B．小球若從B點由靜止釋放，到達(dá)最低點時，由對稱性，最低點加速度向上，大小為小球從A點自由下落，小球在C點時，彈力比上述情況要大，加速度向上，大于。由牛頓第二定律則B正確；C．設(shè)在D點，彈力和小球重力平衡，D點速度為，由微元法可知圖像與x軸所包圍的上部分面積圖像與x軸所包圍的下部分面積因為得C錯誤；D．小球和彈簧、地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，小球從B運動到C的過程中，小球的重力勢能一直在減小，小球的動能與彈簧的彈性勢能之和一直在增大。D錯誤。故選B。14. 兩個天體組成雙星系統(tǒng)，它們在相互之間的萬有引力作用下，繞連線上某點做周期相同的勻速圓周運動?？茖W(xué)家在地球上用望遠(yuǎn)鏡觀測由兩個小行星構(gòu)成的雙星系統(tǒng)，看到一個亮度周期性變化的光點，這是因為當(dāng)其中一個天體擋住另一個天體時，光點亮度會減弱?？茖W(xué)家用航天器以某速度撞擊該雙星系統(tǒng)中較小的小行星，撞擊后，科學(xué)家觀測到光點明暗變化的時間間隔變短。不考慮撞擊后雙星系統(tǒng)的質(zhì)量變化。根據(jù)上述材料，下列說法正確的是（　?。?/span>A. 被航天器撞擊后，雙星系統(tǒng)的運動周期變大B. 被航天器撞擊后，兩個小行星中心連線的距離增大C. 被航天器撞擊后，雙星系統(tǒng)的引力勢能減小D. 小行星質(zhì)量越大，其運動的軌道越容易被改變【答案】C【解析】【詳解】A．被航天器撞擊后，科學(xué)家觀測到光點明暗變化的時間間隔變短，說明雙星系統(tǒng)的運動周期變小，故A錯誤；B．設(shè)兩個小行星的質(zhì)量分別為m1,m2,它們做圓周運動半徑分別為r1，r2，設(shè)兩個小行星中心連線的距離為r,則兩小行星繞連線上某點做周期相同的勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力得聯(lián)立以上各式得因為周期T變小，說明兩個小行星中心連線的距離r變小，故B錯誤；C．兩個小行星中心連線的距離r變小，引力做正功，引力勢能減小，故C正確；D．小行星質(zhì)量越大，慣性越大，其運動的速度不容易被改變，那其運動的軌道越不容易被改變，故D錯誤。故選C。本部分共6題，共58分。15. 物理實驗一般都涉及實驗?zāi)康摹嶒炘?、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數(shù)據(jù)分析等。例如：用游標(biāo)卡尺測金屬小球的直徑，示數(shù)如圖所示，該小球的直徑為______mm。【答案】13.7【解析】【詳解】根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為13mm+0.1×7mm=13.7mm16. 某同學(xué)用插針法測定玻璃磚的折射率，做出光路圖如圖所示。光線與玻璃磚表面和分別交于O點和P點，他以O點為圓心、線段OP長度為半徑做圓，該圓與入射光線交于A點。過A點和P點做法線的垂線，垂足分別為B點和Q點。則該玻璃磚的折射率為（　　）A.  B. C.  D. 【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)折射率表達(dá)式有故選A。17. 某同學(xué)利用如圖甲所示裝置測量物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)。實驗臺上固定一個力傳感器，傳感器用細(xì)線拉住物塊，物塊放置在水平的長木板上。水平向左拉動木板，物塊相對實驗臺靜止，記錄下傳感器的示數(shù)F。在物塊上放置數(shù)量不同的砝碼，改變物塊和砝碼的總質(zhì)量m，得到多組數(shù)據(jù)，做出圖像如圖乙所示。已知直線的斜率為k，重力加速度為g。（1）水平向左拉動木板，在物塊相對實驗臺靜止的過程中，下列說法正確的是___________。A．物塊受到的是靜摩擦力B．物塊受到的是滑動摩擦力C．實驗時可以加速拉動木板D．傳感器測量的就是物塊所受的摩擦力（2）物塊和長木板之間的動摩擦因數(shù)___________（用k和g表示）。
 【答案】    ①. BC## CB    ②. 【解析】【詳解】（1）[1] A B．水平向左拉動木板，物塊與木板發(fā)生相對滑動，物塊受到的是滑動摩擦力。A錯誤，B正確；C．實驗時可以加速拉動木板，物塊相對地面靜止，物塊受到滑動摩擦力和繩子的拉力平衡；C正確；D．傳感器測量的繩子的拉力，拉力大小與物塊所受的摩擦力大小相等。D錯誤。故選BC。（2）[2]由平衡條件得因此圖像的斜率得18. 某物理興趣小組的同學(xué)在實驗室測量不同電源的電動勢和內(nèi)阻。（1）甲同學(xué)所測電源的電動勢約為，內(nèi)阻約為。①甲同學(xué)在實驗過程中，可選擇的器材有：A．電流表（量程為，內(nèi)阻約為）；B．電壓表（量程為，內(nèi)組為為）；C．滑動變阻器（最大阻值為）；D．滑動變阻器（最大阻值為）。本實驗中，滑動變阻器應(yīng)先用___________（選填“C”或“D”）。②甲同學(xué)用圖1所示的電路進(jìn)行測量，請將圖2中的實物電路補(bǔ)充完整_________。（2）乙同學(xué)用電阻箱和電壓表測量水果電池的電動勢和內(nèi)阻，電路如圖3所示。閉合開關(guān)S后，調(diào)節(jié)電阻箱得到多組實驗數(shù)據(jù)，由電阻箱的電阻和電阻箱兩端的電壓，計算得到通過電阻箱的電流，如下表所示。坐標(biāo)紙上已經(jīng)描好了5組數(shù)據(jù)點，請將第4組數(shù)據(jù)描在坐標(biāo)紙上，并在圖4中作出圖像___________。根據(jù)圖像得出該水果電池的內(nèi)阻___________。 1234560.10.20.40.81.64.00.090.160.270.400.600.670.900.800.680.500380.17（3）實驗小組的同學(xué)在分析實驗誤差時，認(rèn)為由于電表內(nèi)阻的影響，導(dǎo)致電壓表和電流表的測量值可能與“路端電壓”和“流過電源的電流”存在偏差。下列分析正確的是______A．圖1中電壓表的測量值偏大B．圖1中電流表的測量值偏小C．圖3中電壓表的測量值偏大D．圖3中計算出的電流值比“流過電源的電流”小【答案】    ①. C    ②.     ③.     ④.     ⑤. BD##DB【解析】【詳解】（1）①[1]由于甲同學(xué)所測電源的電動勢約為，內(nèi)阻約為，實驗時，為了調(diào)節(jié)方便，使電表示數(shù)變化明顯，滑動變阻器應(yīng)選擇阻值較小的，即選擇C。②[2]根據(jù)電路圖，實物連接如圖所示（2）[3]根據(jù)表格第4組數(shù)據(jù)描點，作出圖像如圖所示[4]根據(jù)閉合電路歐姆定律可得可知圖像的斜率絕對值等于水果電池的內(nèi)阻，則有（3）[5]由實驗電路圖1可知，誤差來源于電壓表的分流，使得圖1中電流表的測量值偏??；由實驗電路圖3可知，電路電流計算值為由于電壓表的分流，使得圖3中計算出的電流值比“流過電源的電流”小。故選BD。19. 如圖所示，質(zhì)量為m的物體在水平恒力F的作用下，沿水平面從A點加速運動至B點，A、B兩點間的距離為l。物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g。在物體從A點運動到B點的過程中，求：（1）物體的加速度大小a；（2）恒力F對物體做的功W；（3）此過程中物體速度由變化到，請根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式，推導(dǎo)合力對物體做的功與物體動能變化的關(guān)系。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）由牛頓第二定律聯(lián)立解得（2）從A到B的過程中，F為恒力，根據(jù)功的公式得（3）在A到B過程中，由牛頓第二定律和運動學(xué)公式得聯(lián)立解得即合力對物體做的功等于物體動能的變化量。20. 如圖所示，兩根間距為的平行金屬導(dǎo)軌在同一水平面內(nèi)，質(zhì)量為的金屬桿b垂直放在導(dǎo)軌上。整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與金屬桿垂直且與導(dǎo)軌平面成角斜向上。閉合開關(guān)S，當(dāng)電路電流為時，金屬桿ab處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為。求：（1）金屬桿ab受到的安培力大小；（2）導(dǎo)軌對金屬桿ab的支持力大小；（3）滑動變阻器的滑片P向右移動，金屬桿ab受到的支持力減小，金屬桿ab仍保持靜止。某同學(xué)認(rèn)為：由于金屬桿ab受到的支持力減小，所以它受到的摩擦力減小。你是否同意該同學(xué)的說法，請分析說明。【答案】（1）；（2）；（3）不同意，分析見解析【解析】【詳解】（1）金屬桿ab受力示意圖如圖所示磁場對金屬桿ab的安培力大小為（2）豎直方向根據(jù)受力平衡可得解得（3）不同意該同學(xué)的說法。金屬桿ab所受摩擦力f為靜摩擦力，其大小與支持力無關(guān)；由于金屬桿ab處于靜止?fàn)顟B(tài)，其所受靜摩擦力大小等于安培力在水平方向的分力大小，即因此金屬桿ab中電流增大時，金屬桿ab所受靜摩擦力變大。21. 如圖所示，真空中A、B兩點分別固定電荷量均為的兩個點電荷，O為A、B連線的中點，C為A、B連線中垂線上的一點，C點與A點的距離為，AC與AB的夾角為，中垂線上距離A點為的點的電勢為（以無窮遠(yuǎn)處為零電勢點）。一個質(zhì)量為的點電荷（其電荷量遠(yuǎn)小于Q），以某一速度經(jīng)過C點，不計點電荷的重力，靜電力常量為。（1）畫出C點的電場強(qiáng)度方向；（2）若經(jīng)過C點的點電荷的電荷量為，速度方向由C指向O，要讓此點電荷能夠到達(dá)O點，求其在C點的速度最小值；（3）若經(jīng)過C點的點電荷的電荷量為，要讓此點電荷能夠做過C點的勻速圓周運動，求其在C點的速度的大小和方向。【答案】（1）；（2）；（3），方向垂直于紙面向里或者向外【解析】【詳解】（1）根據(jù)對稱性可知，C點電場場強(qiáng)方向沿著AB連線的中垂線向上，如圖所示（2）C點電勢為O點電勢為設(shè)此點電荷剛好能夠到達(dá)O點，由能量守恒定律可得解得（3）設(shè)圓周運動的半徑為，C點電場場強(qiáng)大小為，則有聯(lián)立解得方向垂直于紙面向里或者向外。22. 物理源自生活，生活中處處有物理。清洗玻璃杯外表面時，水流與玻璃杯表面的粘滯力會影響水流下落的速度，并使水流沿著玻璃杯的外表面流動，如圖所示。已知該水龍頭水流的流量為Q（單位時間內(nèi)流出水的體積），水龍頭內(nèi)徑為D。（1）求水流出水龍頭的速度；（2）現(xiàn)用該水龍頭清洗水平放置的圓柱形玻璃杯，柱狀水流離開水龍頭，下落高度為h，與玻璃杯橫截面圓心O處于同一水平面時，開始貼著玻璃杯外表面流動，經(jīng)過一段時間后達(dá)到如圖所示的穩(wěn)定狀態(tài)。水流經(jīng)過玻璃杯的最低點A時，垂直于速度方向的橫截面可認(rèn)為是寬度為d的矩形。水流在A點沿水平方向離開玻璃杯，落至水池底部B點，落點B到A點正下方C點的距離為x，AC豎直高度為H（H遠(yuǎn)大于玻璃杯表面水流厚度）。已知水池底面為水平面，不考慮空氣阻力的影響，且認(rèn)為下落過程水不散開，水的密度為，玻璃杯的外半徑為R，重力加速度為g，求：a.水流在A點還未離開玻璃杯時，豎直方向上單位面積受到的合力大小F；b.達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，t時間內(nèi)玻璃杯對水流的作用力所做的功W。【答案】（1）；（2）a.，b.【解析】【詳解】（1）極短的時間內(nèi)水龍頭流出水的體積解得（2）a.以極短的時間內(nèi)水龍頭流出水為研究對象，水的質(zhì)量為，該部分水在A點與玻璃杯底部接觸面積為，水流在A點速度大小為v，則有，水流離開玻璃杯后在空中運動的時間為，則有，該部分水在A點，在豎直方向受到的合力提供向心力，則有解得b.設(shè)t時間內(nèi)從水龍頭流出的水質(zhì)量為m，則有在水從水龍頭出水口運動至玻璃杯最低點A的過程中，由動能定理得解得