本試卷共8頁(yè)，15題。全卷滿(mǎn)分100分?？荚囉脮r(shí)75分鐘。
注意事項(xiàng)：
1.答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上，并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。
2.選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。寫(xiě)在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。
3.非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫(xiě)在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。
4.考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試題卷和答題卡一并上交。
一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1. 科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，普通恒星的演化過(guò)程可以分為四個(gè)不同階段：原始星云階段、主序星階段、紅巨星階段和末期演化階段。太陽(yáng)目前正處于主序星階段，其能量的來(lái)源之一通過(guò)如下核反應(yīng)產(chǎn)生：，對(duì)于上述反應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 該核反應(yīng)屬于衰變
B. 反應(yīng)方程中質(zhì)量數(shù)，是中子
C. 反應(yīng)方程中電荷數(shù)，是質(zhì)子
D. 是構(gòu)成原子核的基本粒子，最早由物理學(xué)家湯姆遜發(fā)現(xiàn)
【答案】C
【解析】A．該核反應(yīng)屬于核聚變反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；
BC．該核反應(yīng)過(guò)程中，反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒,，即
聯(lián)立解得，
故是質(zhì)子，故B錯(cuò)誤，C正確；
D．質(zhì)子，最早由英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，故D錯(cuò)誤。故選C 。
2. 如圖所示為市場(chǎng)上銷(xiāo)售的某款晾衣籃，上方籃子通過(guò)四條等長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線對(duì)稱(chēng)懸掛，下方籃子通過(guò)四條等長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線豎直懸掛處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 上方四條懸掛細(xì)線中的拉力相同
B. 上方細(xì)線越長(zhǎng)，細(xì)線中的拉力越大
C. 上方細(xì)線中的拉力大小可能等于下方細(xì)線中的拉力大小
D. 上方細(xì)線中的拉力大小一定大于下方細(xì)線中的拉力大小
【答案】D
【解析】A．根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，上方四條懸掛細(xì)線中的拉力大小相等，方向不同，故A錯(cuò)誤；
BCD．設(shè)上方、下方籃子和衣物的總質(zhì)量分別為、，上方、下方細(xì)線的拉力大小分別為、，上方細(xì)線與豎直方向的夾角為，根據(jù)平衡條件有
，
整理得
上方細(xì)線越長(zhǎng)時(shí)，越小，越大，越小，再由
＞，則，故BC錯(cuò)誤，D正確；故選D。
3. 沙漠中地面附近的空氣溫度變化明顯，導(dǎo)致空氣密度的分布不均，光線傳播過(guò)程中可能發(fā)生折射與全反射現(xiàn)象，從而出現(xiàn)海市蜃樓的奇景。如圖所示，在光線從實(shí)物到人眼的傳播過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 空氣對(duì)光的折射率逐漸增大B. 空氣對(duì)光的折射率先增大后減小
C. 光的頻率先增大后減小D. 光的傳播速度先增大后減小
【答案】D
【解析】AB．光線下行過(guò)程中，折射角逐漸增大，上行過(guò)程中，折射角逐漸減小，則空氣對(duì)光的折射率先減小后增大，故A、B錯(cuò)誤；
C．光的頻率由光源決定，光發(fā)生折射時(shí)，光的頻率不變，故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)
光線傳播過(guò)程中，光的傳播速度先增大后減小，故D正確；
故選D。
4. 某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的測(cè)量振動(dòng)頻率的電容式傳感器，結(jié)構(gòu)原理如圖所示。傳感器工作時(shí)，電容器的下極板固定，保持開(kāi)關(guān)S閉合，待測(cè)系統(tǒng)振動(dòng)將帶動(dòng)電容器的上極板運(yùn)動(dòng)，將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 上極板向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，電容器的電容減小
B. 上極板向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，電容器將充電
C. 上極板向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，電容器間的電場(chǎng)強(qiáng)度將增大
D. 上極板向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，表中有自右向左的電流
【答案】B
【解析】A．根據(jù)平行板電容器電容決定式
可知，上極板向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，d減小，C增大，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)電容的定義式
可知，上極板向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，d減小，C增大，U不變，Q增大，電容器將充電，故B正確；
C．上極板向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，U不變，d增大，場(chǎng)強(qiáng)減小，故C錯(cuò)誤；
D．上極板向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，d增大，C減小，U不變，Q減小，電容器將放電，表中有自左向右的電流，故D錯(cuò)誤。
故選B。
5. 如圖甲所示，湖面上有兩個(gè)導(dǎo)航浮標(biāo)，一列水波沿浮標(biāo)A到浮標(biāo)B方向傳播，兩浮標(biāo)平衡位置間的距離為15 m，水波的波長(zhǎng)為2 m，浮標(biāo)A的振動(dòng)圖像如圖乙所示，將浮標(biāo)A、B視為質(zhì)點(diǎn)，水波視為簡(jiǎn)諧橫波，浮標(biāo)A、B均振動(dòng)起來(lái)后，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 水波的傳播速度為2 m/s
B. 浮標(biāo)A在1 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程一定等于2 m
C. 浮標(biāo)A處于波峰位置時(shí)，浮標(biāo)B一定處于波谷位置
D. t = 2 s時(shí)，浮標(biāo)A、B都由平衡位置豎直向上運(yùn)動(dòng)
【答案】C
【解析】A．由圖乙可知水波的周期為
則水波的傳播速度
故A錯(cuò)誤；
B．因?yàn)?br>浮標(biāo)A在半個(gè)周期中運(yùn)動(dòng)的路程一定為
故B錯(cuò)誤；
CD．浮標(biāo)A、B相距7.5個(gè)波長(zhǎng)，振動(dòng)相位始終相反，故C正確，D錯(cuò)誤。
故選C。
6. 中國(guó)特高壓輸電技術(shù)是世界上最先進(jìn)的輸電技術(shù)之一，具有輸電距離遠(yuǎn)、輸送容量大、運(yùn)行損耗低等特點(diǎn)。如圖所示，兩根互相平行的長(zhǎng)直輸電線和，分別通有大小相等、方向相反的直流電，、、三點(diǎn)連線與兩長(zhǎng)直導(dǎo)線共面垂直，且點(diǎn)位于兩直導(dǎo)線正中間，，不考慮地磁場(chǎng)的影響，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 兩導(dǎo)線之間的安培力是吸引力
B. 、、三點(diǎn)中，點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大
C. 、兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反
D. 若僅將導(dǎo)線中電流反向，、兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同
【答案】B
【解析】A．反向電流互相排斥，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；
B．兩直線電流在點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，兩直線電流在、兩點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反，故點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大，故B項(xiàng)正確；
C．根據(jù)磁場(chǎng)的疊加原理，、兩點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；
D．若僅將導(dǎo)線中電流反向，、兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
故選B
7. 如圖甲所示為某款按壓式發(fā)電的手電筒，當(dāng)按照一定的頻率按壓時(shí)，內(nèi)置發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)每匝線圈的磁通量按照正弦規(guī)律變化（如圖乙所示）。已知線圈的匝數(shù)為100匝，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 交流電的頻率為
B. 發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)的有效值為
C. 時(shí)，發(fā)電機(jī)線圈中的電流為零
D. 若電路總電阻為，則發(fā)電機(jī)的功率約為
【答案】D
【解析】A．由圖乙可知，交流電的周期為
頻率為
故A錯(cuò)誤；
B．發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為
根據(jù)
解得發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)的有效值為
故B錯(cuò)誤；
C．時(shí)，線圈中的磁通量為零，磁通量的變化率最大，所以電動(dòng)勢(shì)和電流最大，故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)
可得
故D正確。
故選D。
二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。
8. 在《流浪地球2》中航天員乘坐太空電梯前往空間站接受訓(xùn)練的鏡頭非常吸引觀眾眼球。太空電梯是一種假想的進(jìn)入太空的方式，理論上人類(lèi)可以通過(guò)地球同步空間站向地面垂下一條超級(jí)纜繩至赤道基站，并在外圍連接一個(gè)配重空間站，以使它們隨地球以同步靜止?fàn)顟B(tài)一起旋轉(zhuǎn)，電梯艙則沿著這條纜繩運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)外太空和地球之間便捷的物質(zhì)交換。如圖所示，地球的半徑為，自轉(zhuǎn)周期為，配重空間站距地球表面的距離為。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 通過(guò)纜繩連接的配重空間站線速度大小為
B. 人乘坐太空電梯勻速上升的過(guò)程中受力平衡
C. 在配重空間站中可以使用天平測(cè)物體的質(zhì)量
D. 若兩空間站之間纜繩斷裂后配重空間站將繞地球做橢圓運(yùn)動(dòng)，且斷裂時(shí)配重空間站所處位置為橢圓的遠(yuǎn)地點(diǎn)
【答案】AC
【解析】A．配重空間站的軌道半徑為
通過(guò)纜繩連接的配重空間站線速度大小為
故A正確；
B．若太空電梯沿纜繩勻速運(yùn)動(dòng)，由于太空電梯繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)，所以其內(nèi)的人受力不平衡。故B錯(cuò)誤；
C．在地球同步空間站內(nèi)，萬(wàn)有引力剛好提供所需的向心力，而在配重空間站內(nèi)，萬(wàn)有引力不足以提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，所以物體在配重空間站時(shí)會(huì)對(duì)天平產(chǎn)生壓力。故C正確；
D．若兩空間站之間纜繩斷裂，配重空間站將繞地球做橢圓運(yùn)動(dòng)，斷裂時(shí)配重空間站所處的位置為橢圓的近地點(diǎn)，因?yàn)樵谠撐恢镁€速度較大，需要的向心力更大。故D錯(cuò)誤。
故選AC。
9. 如圖所示為模擬“電磁制動(dòng)”原理的示意圖，間距為的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，左端連接阻值為的定值電阻，質(zhì)量為、長(zhǎng)度為、阻值為的金屬棒垂直放在導(dǎo)軌上，整個(gè)裝置處在豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)使導(dǎo)體棒以初速度向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)距離后停止運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 整個(gè)過(guò)程中通過(guò)電阻的電荷量為
B. 當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)距離時(shí)，速度大小為
C. 當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)距離時(shí)，電阻的發(fā)熱功率為
D. 若僅將磁感應(yīng)強(qiáng)度大小加倍，則經(jīng)距離后導(dǎo)體棒停止運(yùn)動(dòng)
【答案】ABC
【解析】A．根據(jù)動(dòng)量定理可得
則通過(guò)電阻的電荷量為
故A正確；
D．根據(jù)牛頓第二定律可得
導(dǎo)體棒的制動(dòng)距離為
若僅將磁感應(yīng)強(qiáng)度大小加倍，則制動(dòng)距離將變?yōu)?，故D錯(cuò)誤；
B．根據(jù)動(dòng)量定理可得
當(dāng)時(shí)，可得
故B正確；
C．當(dāng)時(shí)，可知
電阻的發(fā)熱功率
故C正確。
故選ABC。
10. 如圖所示，滑索是一種常見(jiàn)的兒童游樂(lè)設(shè)施，輕繩與輕質(zhì)滑環(huán)連接，玩耍時(shí)兒童手握輕繩由靜止沿鋼索滑下。若鋼索與水平方向的夾角為，下滑過(guò)程中輕繩與豎直方向的夾角保持不變，忽略空氣阻力影響，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 有可能大于
B. 等于時(shí)，滑環(huán)與鋼索間的動(dòng)摩擦因數(shù)
C. 等于時(shí)，滑環(huán)與鋼索間的動(dòng)摩擦因數(shù)
D. 若，則兒童下滑過(guò)程中動(dòng)能的增量與克服摩擦力做的功大小相等
【答案】BD
【解析】A．設(shè)滑環(huán)與鋼索間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，對(duì)人受力分析可知
解得加速度
對(duì)人和滑環(huán)構(gòu)成的整體受力分析可知加速度
聯(lián)立以上解得
故不可能有
故A項(xiàng)錯(cuò)誤；
B．結(jié)合以上分析，當(dāng)時(shí)，，故B正確；
C．結(jié)合以上分析，當(dāng)時(shí)，，故C錯(cuò)誤；
D．若，則滑環(huán)受到的摩擦力
位移為時(shí)，動(dòng)能增量
克服摩擦力做功
故D項(xiàng)正確。
故選BD 。
三、非選擇題：本題共5小題，共54分。
11. “長(zhǎng)度的測(cè)量及其測(cè)量工具的選用”和“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”是《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中的兩個(gè)必做實(shí)驗(yàn)。
（1）在“長(zhǎng)度的測(cè)量及其測(cè)量工具的選用”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量一個(gè)圓柱體的高度如圖甲所示，則__________，用螺旋測(cè)微器測(cè)量底面直徑如圖乙所示，則__________。
（2）在“用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，如圖丙所示重物由靜止開(kāi)始自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，其中為打出的第一個(gè)點(diǎn)，A、、為從合適位置開(kāi)始選取的連續(xù)三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖丁所示，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間隔的時(shí)間為。
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)重物的速度大小為_(kāi)_________，為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，只需檢驗(yàn)等式__________在誤差允許的范圍內(nèi)是否成立（重力加速度為）。
②若實(shí)際操作中，由于電源頻率不穩(wěn)，造成打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的實(shí)際頻率偏大，則動(dòng)能的增加量的測(cè)量值與真實(shí)值相比__________（填“偏大”“偏小”或“不變”）。
【答案】（1）2.145 0.360
（2） 偏小
【解析】【小問(wèn)1詳解】
[1]20分度游標(biāo)卡尺的分度值為，圓柱體的高度
[2]底面直徑
【小問(wèn)2詳解】
①[1]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)重物的速度大小為
[2]為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律成立，只需檢驗(yàn)等式
整理得
②[3]若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的實(shí)際頻率偏大，則打點(diǎn)時(shí)重物的速度測(cè)量值偏小，動(dòng)能的增加量的測(cè)量值與真實(shí)值相比偏小。
12. 某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了探究小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)，主要器材有待測(cè)小燈泡（額定電壓為，額定功率為），多用電表，滑動(dòng)變阻器（阻值范圍為，額定電流為），電壓表（量程為，內(nèi)阻約為），電流表（量程為，內(nèi)阻約為），電源（電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻不計(jì)），開(kāi)關(guān)等。具體操作如下：
（1）小燈泡接入電路前，使用多用電表直接測(cè)量小燈泡的電阻，應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)旋至__________擋進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果__________小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻（填正確答案標(biāo)號(hào)）。
A. 歐姆，大于B. 歐姆，大于
C. 歐姆，小于D. 歐姆，小于
（2）該小組采用圖甲所示的電路進(jìn)行測(cè)量。
①實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，為盡量減小電壓、電流測(cè)量誤差，圖甲電路中電壓表另一端應(yīng)該連接電路中的__________（填“”或“”）點(diǎn)。
②若該小組描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，當(dāng)小燈泡兩端電壓為時(shí)，小燈泡的電阻為_(kāi)_________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），該值比真實(shí)值__________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。
③若將兩個(gè)這樣的小燈泡并聯(lián)后接在電動(dòng)勢(shì)為、內(nèi)阻為的電源兩端，則每個(gè)小燈泡的實(shí)際功率為_(kāi)_________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。
【答案】（1）D （2） 9.0 偏小 1.5##1.4
【解析】【小問(wèn)1詳解】
依題意知小燈泡的額定電流為
正常發(fā)光時(shí)電阻為
應(yīng)該選用歐姆擋進(jìn)行測(cè)量；
計(jì)算可知燈泡電阻為10Ω，故為了測(cè)量準(zhǔn)確，應(yīng)選擇“歐姆”檔，由于小燈泡未正常發(fā)光，溫度較低，阻值較小，測(cè)量結(jié)果小于正常發(fā)光時(shí)的電阻，故選D，A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤。
故選D。
【小問(wèn)2詳解】
[1]因?yàn)?，則電流表應(yīng)采用外接法，電壓表另一端應(yīng)該連接電路中的點(diǎn)；
[2]由圖像知，小燈泡兩端電壓為時(shí)，小燈泡中的電流為，電阻為
[3]由于電壓表的分流作用，造成電流測(cè)量值偏大，故小燈泡的電阻測(cè)量值偏??；
[4]設(shè)小燈泡的電壓、電流分別為、，根據(jù)閉合電路歐姆定律有
整理得
在小燈泡的圖像中作圖，交點(diǎn)即為小燈泡的實(shí)際電壓和電流，如圖所示
，
則每個(gè)小燈泡的實(shí)際功率為
13. 某旅游愛(ài)好者，由低海拔地區(qū)（海拔高度近似為零）到海拔的高海拔地區(qū)旅游，發(fā)現(xiàn)隨身攜帶的方便面包裝袋膨脹變大，如圖所示。已知在低海拔地區(qū)時(shí)，方便面包裝袋內(nèi)密封的空氣體積為，壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，在高海拔地區(qū)時(shí)，包裝袋內(nèi)密封空氣的體積增大為原來(lái)的1.5倍，大氣壓強(qiáng)隨海拔高度的變化規(guī)律為，將方便面包裝袋內(nèi)的封閉氣體視為理想氣體，忽略環(huán)境溫度變化的影響，不考慮方便面自身體積的變化。
（1）由低海拔地區(qū)到高海拔地區(qū)的過(guò)程中，若包裝袋內(nèi)的氣體對(duì)外做功，求包裝袋內(nèi)密封空氣吸收或放出的熱量；
（2）包裝袋繃緊會(huì)對(duì)內(nèi)部空氣造成額外壓強(qiáng)，求額外壓強(qiáng)；
（3）若在海拔處包裝袋恰好繃緊，恰不對(duì)內(nèi)部氣體造成額外壓強(qiáng)，且低海拔地區(qū)的溫度為27℃，熱力學(xué)溫度與攝氏溫度間的關(guān)系為，求海拔處的攝氏溫度。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【小問(wèn)1詳解】
理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，因?yàn)楹雎原h(huán)境溫度變化，故內(nèi)能不變，即內(nèi)能變化量
根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得
解得
故包裝袋內(nèi)密封空氣吸收的熱量為；
【小問(wèn)2詳解】
在海拔處，結(jié)合題意知大氣壓強(qiáng)
題意知此時(shí)體積為
根據(jù)玻意耳定律可得
解得
小問(wèn)3詳解】
設(shè)低海拔地區(qū)與高海拔地區(qū)的溫度分別為和，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得
解得
因?yàn)?br>聯(lián)立以上得
14. 墊球是排球運(yùn)動(dòng)員的基本訓(xùn)練項(xiàng)目之一，如圖甲所示，運(yùn)動(dòng)員在某次墊球訓(xùn)練中，雙手平舉保持靜止，質(zhì)量為的排球由距離手臂高處自由釋放，與手臂碰撞后反彈的最大高度為。假設(shè)排球與手臂碰撞時(shí)間極短，碰撞過(guò)程中手臂保持靜止，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中排球始終在同一豎直線上，將排球視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為。
（1）若排球與手臂的碰撞視為彈性碰撞，排球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的空氣阻力大小不變，求空氣阻力的大??；
（2）若排球所受空氣阻力大小與速度大小成正比，即（為已知的常量），運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示（、均已知），求：
①排球與手臂碰撞前瞬間加速度的大??；
②排球與手臂碰撞過(guò)程中，手臂對(duì)排球的沖量大小。
【答案】（1）
（2）,
【解析】【小問(wèn)1詳解】
排球與手臂的碰撞視為彈性碰撞，碰撞過(guò)程中手臂保持靜止，則排球等速率彈回。根據(jù)動(dòng)能定理，下落過(guò)程有
上升過(guò)程有
聯(lián)立解得
【小問(wèn)2詳解】
①設(shè)排球與手臂碰撞前、后瞬間的速度大小分別為、，取豎直向下為正方向。根據(jù)動(dòng)量定理，下落過(guò)程中有
方程兩邊對(duì)求和，可得
根據(jù)牛頓第二定律可得
聯(lián)立解得
②根據(jù)動(dòng)量定理，上升過(guò)程中有
方程兩邊對(duì)求和，得
對(duì)于碰撞過(guò)程，取豎直向上為正方向，根據(jù)動(dòng)量定理可得
聯(lián)立可得
15. 如圖所示，兩水平放置的足夠大金屬板間存在著方向均為豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，緊靠金屬板左側(cè)空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，所在豎直平面為兩勻強(qiáng)電場(chǎng)的分界面，該平面與左側(cè)電場(chǎng)方向垂直，為過(guò)兩金屬板水平中線的直線。時(shí)刻，將質(zhì)量為、電荷量為的帶正電粒子從上左側(cè)處由靜止釋放，已知左側(cè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，金屬板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小也為，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，不計(jì)粒子的重力，不考慮場(chǎng)的邊緣效應(yīng)。
（1）求粒子第一次進(jìn)入金屬板間的速度；
（2）求粒子由釋放到第二次經(jīng)過(guò)所在豎直平面所用的時(shí)間；
（3）若粒子恰好在由左至右經(jīng)過(guò)所在豎直平面時(shí)，打在下金屬板左端，求兩金屬板的距離的可能值。
【答案】（1）
（2）
（3）（k=1，2，3…）
【解析】【小問(wèn)1詳解】
根據(jù)動(dòng)能定理可得
解得
【小問(wèn)2詳解】
根據(jù)牛頓第二定律可得
解得
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有
解得
粒子在金屬板間做不等間距的螺旋線運(yùn)動(dòng)，設(shè)水平圓周運(yùn)動(dòng)的周期為，根據(jù)牛頓第二定律可得
則粒子在金屬板間運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
粒子由釋放到第二次經(jīng)過(guò)所在豎直平面所用的時(shí)間
【小問(wèn)3詳解】
設(shè)粒子在第（k=1，2，3…）次經(jīng)過(guò)所在豎直平面時(shí)，打在下金屬板左端，粒子在金屬板間豎直方向的總位移為
解得
粒子在左側(cè)連續(xù)兩次經(jīng)過(guò)所在豎直平面的時(shí)間間隔為
粒子在左側(cè)發(fā)生的豎直總位移為
解得
則兩金屬板的距離
（k=1，2，3…）

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