2022-2022学年新人教版高三（上）月考物理试卷（11月份） 一.选择题（每小题6分）1．关于物理学的研究方法，以下说法错误的是（ ）A．伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法B．卡文迪许在利用扭秤实验装置测量万有引力常量时，应用了放大法C．电场强度是用比值法定义的，因而电场强度与电场力成正比，与试探电荷的电量成反比D．“平均速度”、“总电阻”、“交流电的有效值”用的是“等效替代”的方法 2．一个木块以某一水平初速度自由滑上粗糙的水平面，在水平面上运动的v﹣t图象如图所示．则根据图象不能求出的物理量是（ ）A．木块的位移B．木块的加速度C．木块所受摩擦力D．木块与桌面间的动摩擦因数 3．2022年12月，我国成功地进行了“嫦娥三号”的发射和落月任务，进一步获取月球的相关数据．该卫星在月球上空绕月球做匀速圆周运动时，经过时间t，卫星行程为s，卫星与月球中心连线扫过的角度是θ弧度，万有引力常量为G，月球半径为R，则可推知月球密度的表达式是（ ）A．B．C．D． 4．如图所示，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A，B两点，实线为电场线．取无穷远处为零势面，忽略q1、q2之间的相互作用，若将q1、q2移动到无穷远的过程中克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是（ ）A．A，B两点的电场强度可能相等B．A点电势大于B点电势C．q1的电荷量小于q2的电荷量D．q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能 5．某同学研究电子在匀强电场中的运动时，电子仅受电场力作用，得到了电子由a点运动到b点的轨迹，如图所示，图中一组等间距的平行实线可能是电场线，也可能是等势面，则下列说法正确的是（ ）-18-\nA．不论图中实线是电场线还是等势面，a点的电势都比b点低B．不论图中实线是电场线还是等势面，a点的场强都比b点小C．如果图中实线是电场线，电子在a点动能较小D．如果图中实线是等势线，电子在b点动能较小 6．如图所示，A、B、C是平行纸面的匀强电场中的三点，它们之间的距离均为L，电量为q=1.0×10﹣5C的负电荷由A移动到C电场力做功W1=4.0×10﹣5J，该电荷由C移动到B电场力做功W2=﹣2.0×10﹣5J，若B点电势为零，以下说法正确的是（ ）A．A点电势为2VB．A点电势为﹣2VC．匀强电场的方向为由C指向AD．匀强电场的方向为垂直于AC指向B 7．如图所示，质量分别为2m和m的A、B两物体用不可伸长的轻绳绕过轻质定滑轮相连，开始两物体处于同一高度，绳处于绷紧状态，轻绳足够长，不计一切摩擦．现将两物体由静止释放，在A落地之前的运动中，下列说法中正确的是（ ）A．A物体的机械能减少B．A、B组成系统的重力势能增大C．下落t秒过程中，A的机械能减少了mg2t2D．下落t秒时，B所受拉力的瞬时功率为mg2t 8．如图所示．平行板电容器两个极板为A、B，B板接地，A板带有电荷量+Q．板间电场有一固定点P．若将B板固定，A板下移一些，或者将A板固定，B板上移一些．在这两种情况下，以下说法正确的是（ ）-18-\nA．A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势不变B．A板下移时，P点的电场强度不变．P点电势升高C．B板上移时，P点的电场强度不变．P点电势降低D．B板上移时，P点的电场强度减小．P点电势降低 二、非选择题，本卷包括必考题和选考题两部分（一）必考题9．如图甲是某物理小组验证系统的机械能是否守恒的实验装置，一端带有定滑轮的木板放置在水平桌面上，木板上有一小车，小车一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与钩码相连．开始时将木板固定打点计时器的一端适当垫高，在不挂钩码的条件下，轻推小车使小车能够沿木板匀速滑动．挂上钩码后，释放小车，在纸带上打出一系列小点．已知交流电源的频率为50Hz．（1）图乙是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻两计数点间还有4个点，图中未标出．计数点间的距离x1、x2、x3、…、x6依次为：2.34cm、2.81cm、3.29cm、3.76cm、4.25cm、4.73cm．根据图中数据计算打下计数点5时的速度v5= m/s，小车运动的加速度a= m/s2；（保留三位有效数字）（2）实验中测出小车的质量为M、钩码的质量为m，计时器的打点周期为T．若不计小车沿木板运动时下降的高度，从打下计数点l到计数点5的过程中，小车和钩码组成的系统，减小的重力势能（用x1、x2、…、m、M、g和r表示）△Ep= ，增加的动能△Ek= ． 10．如图所示，电子以v0的速度沿与电场垂直的方向从A点飞入匀强电场，并且从另一端B点沿与场强方向成120°角的方向飞出，设电子的电量为e，质量为m，求A、B两点间的电势差UAB是多少？（不计电子的重力）-18-\n 11．如图歼﹣15舰载机成功着陆“辽宁号”航母，设歼﹣15飞机总质量m=2.0×104kg，g=10m/s2．若歼﹣15飞机以V0=50m/s的水平速度着陆甲板所受其它水平阻力（包括空气和摩擦阻力）恒为105N（1）飞机着舰后，若仅受水平阻力作用，航母甲板至少多长才能保证飞机不滑到海里？（2）在阻拦索的作用下，飞机匀减速滑行50m停下，求阻拦索的作用力大小和飞机对飞行员的作用力是飞行员自重的多少倍？（3）“辽宁号”航母飞行甲板水平，但前端上翘，水平部分与上翘部分平滑连接，连接处D点可看作圆弧上的一点，圆弧半径为R=100m，飞机起飞时速度大容易升空，但也并非越大越好．已知飞机起落架能承受的最大作用力为飞机自重的11倍，求飞机安全起飞经过圆弧处D点的最大速度？ 12．如图所示，在空间中取直角坐标系Oxy，在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d，从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为E．初速度可以忽略的电子经过另一个电势差为U的电场加速后，从y轴上的A点以平行于x轴的方向射入第一象限区域，A点坐标为（0，h）．已知电子的电量为e，质量为m，若加速电场的电势差U＞，电子的重力忽略不计，求：（1）则电子从A点进入电场到离开该电场区域所经历的时间t和离开电场区域时的速度v；（2）电子经过x轴时离坐标原点O的距离l． (二）选考题【物理-选修3-4】（15分）13．下列说法正确的是（ ）A．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关B．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄D．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振-18-\nE．光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大 14．某次探矿时发现一天然透明矿石，经测量其折射率n=．人工打磨成球形后置于空气中（如图所示），已知球半径R=10cm，MN是一条通过球心O的直线，单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点，AB与MN间距为d=5cm，CD为出射光线．求：①光从B点传到C点的时间；②CD与MN所成的角α． -18-\n2022-2022学年新人教版高三（上）月考物理试卷（11月份）参考答案与试题解析 一.选择题（每小题6分）1．（6分）关于物理学的研究方法，以下说法错误的是（ ）A．伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法B．卡文迪许在利用扭秤实验装置测量万有引力常量时，应用了放大法C．电场强度是用比值法定义的，因而电场强度与电场力成正比，与试探电荷的电量成反比D．“平均速度”、“总电阻”、“交流电的有效值”用的是“等效替代”的方法【考点】物理学史．【专题】比较思想；等效替代法；直线运动规律专题．【分析】伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法；卡文迪许在利用扭秤实验装置测量万有引力常量时，应用了放大法；电场强度是用比值法定义的，但是电场强度与电场力不成正比，与试探电荷的电量不成反比，电场强度由电场本身的性质确定；“平均速度”、“合力与分力”“总电阻”“交流电的有效值”用的是“等效替代”的方法．【解答】解：A、16世纪末，伽利略对运动的研究，不仅确立了许多用于描述运动的基本概念，而且创造了一套对近代科学发展极为有益的方法．这些方法的核心是把逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法．故A正确．B、扭秤实验可以测量微弱的作用，关键在于它把微弱的作用经过了两次放大：一方面微小的力通过较长的力臂可以产生较大的力矩，使悬丝产生一定角度的扭转；另一方面在悬丝上固定一平面镜，它可以把入射光线反射到距离平面镜较远的刻度尺上，从反射光线射到刻度尺上的光点的移动，就可以把悬丝的微小扭转显现出来．故B正确．C、电场强度是用比值法定义的，但是电场强度与电场力不成正比，与试探电荷的电量不成反比，电场强度由电场本身的性质确定．故C错误．D、合力与分力”“总电阻”“交流电的有效值”用的是“等效替代”的方法．故D正确．本题选择错误的，故选C．【点评】此题要求熟知各种物理学史知识与常用的物理学方法，平时学习时要注意积累这方面的知识积累． 2．（6分）（2022•镜湖区校级一模）一个木块以某一水平初速度自由滑上粗糙的水平面，在水平面上运动的v﹣t图象如图所示．则根据图象不能求出的物理量是（ ）A．木块的位移B．木块的加速度C．木块所受摩擦力D．木块与桌面间的动摩擦因数【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．【专题】牛顿运动定律综合专题．【分析】根据速度时间图线与时间轴围成的面积求出木块的位移，结合图线的斜率求出木块的加速度，根据牛顿第二定律，结合加速度求出动摩擦因数的大小．-18-\n【解答】解：A、速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移，根据图线可以求出木块的位移．故A正确．B、速度时间图线的斜率表示木块的加速度，结合图线的斜率可以求出木块的加速度．故B正确．C、木块所受的摩擦力f=μmg=ma，因为质量未知，则无法求出木块所受的摩擦力，动摩擦因数，可以求出．故C错误，D正确．本题选不能求出的，故选：C．【点评】解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义，知道图线斜率和图线与时间轴围成的面积表示的含义． 3．（6分）（2022秋•苏州期中）2022年12月，我国成功地进行了“嫦娥三号”的发射和落月任务，进一步获取月球的相关数据．该卫星在月球上空绕月球做匀速圆周运动时，经过时间t，卫星行程为s，卫星与月球中心连线扫过的角度是θ弧度，万有引力常量为G，月球半径为R，则可推知月球密度的表达式是（ ）A．B．C．D．【考点】万有引力定律及其应用．【专题】万有引力定律的应用专题．【分析】根据线速度和角速度的定义式，计算出卫星绕月球做匀速圆周运动的线速度和角速度，再根据线速度和角速度的关系计算出卫星运动的轨道半径．根据万有引力提供向心力计算出月球的质量，再根据密度的定义式计算月球的密度．【解答】解：该卫星在月球上空绕月球做匀速圆周运动时，经过时间t，卫星行程为s，卫星与月球中心连线扫过的角度是θ弧度，所以该卫星的线速度、角速度分别为v=，又因为v=ωr，所以轨道半径为=根据万有引力提供向心力，得月球的质量为M==月球的体积为V=所以月球的密度=，故B正确、ACD错误．故选：B．-18-\n【点评】本题要掌握线速度和角速度的定义式，知道线速度和角速度的关系，同时要能够根据万有引力提供向心力计算天体的质量． 4．（6分）如图所示，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A，B两点，实线为电场线．取无穷远处为零势面，忽略q1、q2之间的相互作用，若将q1、q2移动到无穷远的过程中克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是（ ）A．A，B两点的电场强度可能相等B．A点电势大于B点电势C．q1的电荷量小于q2的电荷量D．q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能【考点】电势差与电场强度的关系；电势能．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】根据点电荷的场强公式E=k，分析A、B两点的电场强度的大小；根据电场力做功分析Q的电性，判断电势的高低；根据电场力做功公式W=qU，分析电荷量的关系；由功能关系分析电势能的大小．【解答】解：A、根据点电荷的场强公式E=k，可知A离Q近，场强大，故A错误．B、由于将两个正电荷q1、q2移动到无穷远的过程中克服电场力做功，则知Q带负电，电场线从无穷远处出发到Q终止，而顺着电场线电势降低，所以A点电势小于B点电势，故B错误．C、由图知：q1与无穷远间的电势差大于q2与无穷远间的电势差，根据电场力做功公式W=qU，可知q1的电荷量小于q2的电荷量，故C正确．D、将q1、q2移动到无穷远的过程中克服电场力做的功，两个电荷的电势能增加，而且克服电场力做的功相等，无穷远处为零势面，所以q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能，故D错误．故选：C【点评】本题根据电场力做功与电势能变化的关系分析电势能的大小，根据公式E=k分析场强的大小等等，都是常用的思路，也可以根据电场线的疏密判断场强的大小． 5．（6分）（2022•黄冈一模）某同学研究电子在匀强电场中的运动时，电子仅受电场力作用，得到了电子由a点运动到b点的轨迹，如图所示，图中一组等间距的平行实线可能是电场线，也可能是等势面，则下列说法正确的是（ ）A．不论图中实线是电场线还是等势面，a点的电势都比b点低B．不论图中实线是电场线还是等势面，a点的场强都比b点小-18-\nC．如果图中实线是电场线，电子在a点动能较小D．如果图中实线是等势线，电子在b点动能较小【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理的应用；电势．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】由电子的轨迹弯曲方向判断电子所受的电场力方向，确定电场线的方向，判断电势高低．匀强电场中场强处处大小相等．根据电场力方向与电子速度方向的夹角，判断电场力对电子做正功还是负功，确定电子在a点与b点动能的大小．【解答】解：A、若图中实线是电场线，电子所受的电场力水平向右，电场线方向水平向左，则a点的电势比b点低；若实线是等势面，由于电场线与等势面垂直，电子所受电场力方向向下，则电场线方向向上，则a点的电势比b点高．故A错误．B、不论图中实线是电场线还是等势面，该电场是匀强电场，a点和b点的场强大小相等．故B错误．C、如果图中实线是电场线，电子所受的电场力水平向右，电场力对电子做正功，则由动能定理得知，电子在a点动能较小．故C正确．D、如果图中实线是等势面，电子所受电场力方向向下，电场力对电子做负功，则电子在b点动能较小．故D正确．故选CD【点评】物体做曲线运动时，所受合力指向轨迹弯曲的内侧，根据轨迹的弯曲方向要能判断出物体合力的大致方向． 6．（6分）（2022•临沂一模）如图所示，A、B、C是平行纸面的匀强电场中的三点，它们之间的距离均为L，电量为q=1.0×10﹣5C的负电荷由A移动到C电场力做功W1=4.0×10﹣5J，该电荷由C移动到B电场力做功W2=﹣2.0×10﹣5J，若B点电势为零，以下说法正确的是（ ）A．A点电势为2VB．A点电势为﹣2VC．匀强电场的方向为由C指向AD．匀强电场的方向为垂直于AC指向B【考点】电场的叠加；电场强度；电势．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】根据试探电荷的电荷量和电场力做功，根据公式U=分别求出A与无穷远间、A与B间电势差，无穷远处电势为零，再确定A、B两点的电势【解答】解：A、对于C、B间电势差为UCB=V=2V，若B点电势为零，UCB=φC﹣φB，则C点电势φC=2V．而A与C间的电势差为UAC==V=﹣4V，-18-\nUAC=φA﹣φC，则A点电势φA=﹣2V．故A错误，B正确；C、由上分析可知，AC连线的中点M电势为0，M与B点的连线即为等势线，且电场线垂直于等势线，三角形ABC为等边三角形，BM⊥AC，根据沿着电场线方向，电势降低，则有匀强电场的方向由C到A，故C正确，D错误；故选：BC【点评】本题考查对电势差公式的应用能力，UAB=应用时，各量均需代入符号．注意电势有正负，而电压没有正负可言． 7．（6分）如图所示，质量分别为2m和m的A、B两物体用不可伸长的轻绳绕过轻质定滑轮相连，开始两物体处于同一高度，绳处于绷紧状态，轻绳足够长，不计一切摩擦．现将两物体由静止释放，在A落地之前的运动中，下列说法中正确的是（ ）A．A物体的机械能减少B．A、B组成系统的重力势能增大C．下落t秒过程中，A的机械能减少了mg2t2D．下落t秒时，B所受拉力的瞬时功率为mg2t【考点】机械能守恒定律．【专题】定性思想；推理法；整体法和隔离法；机械能守恒定律应用专题．【分析】两个物体组成的系统，只有重力做功，系统机械能守恒．对整体，根据牛顿第二定律求出两个物体的加速度大小和细绳的拉力大小，并求出细绳对A做的功，即可得到A的机械能减少量．由功率公式求解拉力的瞬时功率．【解答】解：A、B：A下落过程中，细绳的拉力做负功，根据功能关系得知，A的机械能减小．故A正确．B、由于系统只有重力做功，故系统机械能守恒；故B错误；C、根据牛顿第二定律得：对AB整体有：a==对A有：2mg﹣T=2ma，得细绳的拉力T=下落t秒时，A下落的高度为h==则A克服细绳拉力做功为W=Th=根据功能关系得知：A的机械能减少量为△EA=W=，故C正确．-18-\nD、下落t秒时，B的速度大小为v=at=gt则B所受拉力的瞬时功率为P=Tv==t，故D错误．故选：AC【点评】本题是连接体问题，要抓住系统的机械能守恒，而单个物体的机械能并不守恒，能熟练运用整体法和隔离法求出加速度和细绳的拉力． 8．（6分）（2022秋•大邑县校级期末）如图所示．平行板电容器两个极板为A、B，B板接地，A板带有电荷量+Q．板间电场有一固定点P．若将B板固定，A板下移一些，或者将A板固定，B板上移一些．在这两种情况下，以下说法正确的是（ ）A．A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势不变B．A板下移时，P点的电场强度不变．P点电势升高C．B板上移时，P点的电场强度不变．P点电势降低D．B板上移时，P点的电场强度减小．P点电势降低【考点】电容器的动态分析；电势．【专题】电容器专题．【分析】由题，电容器两板所带电量不变，改变板间距离时，根据推论分析板间场强的变化．由U=Ed分析P点与下板间的电势差如何变化，结合电势的高低关系，判断P点电势的变化．【解答】解：A、B，由题，电容器两板所带电量不变，正对面积不变，A板下移时，根据推论：E=可知，P点的电场强度E不变．P点与下板的距离不变，根据公式U=Ed，P点与下板的电势差不变，则P点的电势不变．故A正确，B错误．C、DB板上移时，同理得知，P点的电场强度不变，根据公式U=Ed，P点与下板的电势差减小，而P点的电势高于下板的电势，下板的电势为零，所以P点电势降低．故C正确，D错误．故选AC【点评】本题是电容器的动态变化分析问题，板间的场强E=要在理解并会推导的基础上记住，这是一个很重要的结论． 二、非选择题，本卷包括必考题和选考题两部分（一）必考题9．（6分）如图甲是某物理小组验证系统的机械能是否守恒的实验装置，一端带有定滑轮的木板放置在水平桌面上，-18-\n木板上有一小车，小车一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与钩码相连．开始时将木板固定打点计时器的一端适当垫高，在不挂钩码的条件下，轻推小车使小车能够沿木板匀速滑动．挂上钩码后，释放小车，在纸带上打出一系列小点．已知交流电源的频率为50Hz．（1）图乙是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻两计数点间还有4个点，图中未标出．计数点间的距离x1、x2、x3、…、x6依次为：2.34cm、2.81cm、3.29cm、3.76cm、4.25cm、4.73cm．根据图中数据计算打下计数点5时的速度v5= 0.449 m/s，小车运动的加速度a= 0.478 m/s2；（保留三位有效数字）（2）实验中测出小车的质量为M、钩码的质量为m，计时器的打点周期为T．若不计小车沿木板运动时下降的高度，从打下计数点l到计数点5的过程中，小车和钩码组成的系统，减小的重力势能（用x1、x2、…、m、M、g和r表示）△Ep= mg（x2+x3+x4+x5） ，增加的动能△Ek= （M+m）[（）2﹣（）2] ．【考点】验证机械能守恒定律．【专题】实验题；定量思想；方程法；机械能守恒定律应用专题．【分析】（1）根据中间时刻的速度等于平均速度，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，利用逐差法△x=aT2可以求出物体的加速度大小；（2）根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．根据EK=mv2﹣mv02求出动能的增加量．【解答】解：（1）根据中间时刻的速度等于平均速度得：v5===0.449m/s，根据逐差法有：a===0.478m/s2（2）从打下计数点l到计数点5的过程中，小车和钩码组成的系统，减小的重力势能△Ep=mg（x2+x3+x4+x5）增加的动能△Ek=（m+M）v52﹣（m+M）v12=（M+m）[（）2﹣（）2]故答案为：（1）0.449；0.478；（2）mg（x2+x3+x4+x5）；（M+m）[（）2﹣（）2]．【点评】运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题．要注意单位的换算和有效数字的保留． 10．（11分）（2022秋•泰安期中）如图所示，电子以v0的速度沿与电场垂直的方向从A点飞入匀强电场，并且从另一端B点沿与场强方向成120°角的方向飞出，设电子的电量为e，质量为m，求A、B两点间的电势差UAB是多少？（不计电子的重力）-18-\n【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势差．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】电子垂直进入匀强电场中，做类平抛运动，作出电子经过B点时速度的分解图，求出经过B点时的速度，根据动能定理求解A、B两点间的电势差【解答】解：从A到B过程，由动能定理得：又因为：cos30°=所以：答：A、B两点间的电势差是【点评】本题运用动能定理求电势差，也可以根据类平抛运动的特点，牛顿第二定律和运动学结合求解． 11．（12分）（2022•惠州模拟）如图歼﹣15舰载机成功着陆“辽宁号”航母，设歼﹣15飞机总质量m=2.0×104kg，g=10m/s2．若歼﹣15飞机以V0=50m/s的水平速度着陆甲板所受其它水平阻力（包括空气和摩擦阻力）恒为105N（1）飞机着舰后，若仅受水平阻力作用，航母甲板至少多长才能保证飞机不滑到海里？（2）在阻拦索的作用下，飞机匀减速滑行50m停下，求阻拦索的作用力大小和飞机对飞行员的作用力是飞行员自重的多少倍？（3）“辽宁号”航母飞行甲板水平，但前端上翘，水平部分与上翘部分平滑连接，连接处D点可看作圆弧上的一点，圆弧半径为R=100m，飞机起飞时速度大容易升空，但也并非越大越好．已知飞机起落架能承受的最大作用力为飞机自重的11倍，求飞机安全起飞经过圆弧处D点的最大速度？-18-\n【考点】牛顿第二定律．【专题】牛顿运动定律综合专题．【分析】（1）根据运动学公式求出匀减速运动的加速度，根据运动学公式求滑行距离．（2）根据运动学公式求出匀减速运动的加速度，从而根据牛顿第二定律求出阻拦索对飞机水平方向的作用力，根据人的合力通过平行四边形定则求出飞机对飞行员的作用力，从而得出作用力是飞行员自重的倍数．（3）根据竖直方向上的合力提供向心力，通过牛顿第二定律求出最大速度的大小．【解答】解：（1）由牛顿第二定律知：f=ma解得a==5m/s2滑行的距离S==250m（2）由匀减速可知==25m/s2由牛顿第二定律F+f=maF=ma﹣f=6×105N飞行员受到飞机的作用力为F作=故（3）由V==100m/s答：（1）飞机着舰后，若仅受水平阻力作用，航母甲板至少250m长才能保证飞机不滑到海里；2）阻拦索的作用力大小6×105N，飞机对飞行员的作用力是飞行员自重的倍；（3飞机安全起飞经过圆弧处D点的最大速度100m/s．【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解． 12．（18分）（2022•徐州校级模拟）如图所示，在空间中取直角坐标系Oxy，在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d，从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为E．初速度可以忽略的电子经过另一个电势差为U的电场加速后，从y轴上的A点以平行于x轴的方向射入第一象限区域，A点坐标为（0，h）．已知电子的电量为e，质量为m，若加速电场的电势差U＞，电子的重力忽略不计，求：（1）则电子从A点进入电场到离开该电场区域所经历的时间t和离开电场区域时的速度v；-18-\n（2）电子经过x轴时离坐标原点O的距离l．【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．【专题】带电粒子在电场中的运动专题．【分析】（1）电子在沿x轴方向做匀速运动，即可求得运动时间，在电场方向做匀加速运动，由运动学公式及可求得速度；（2）电子射入第一象限的电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解出出电场点的坐标，电子离开电场后水平、竖直方向上都做匀速运动，先求出电子射出P点的速度，再由位移公式求解电子经过x轴时离坐标原点O的距离．【解答】解：（1）由eU=mv02得电子进入偏转电场区域的初速度v0=设电子从MN离开，则电子从A点进入到离开匀强电场区域的时间t==；y=at2=因为加速电场的电势差U＞，说明y＜h，说明以上假设正确，所以vy=at=×d=离开时的速度v=（2）设电子离开电场后经过时间t′到达x轴，在x轴方向上的位移为x′，则x′=v0t′y′=h﹣y=h﹣t=vyt′则l=d+x′=d+v0t′=d+v0（﹣）=d+h﹣=+h代入解得 l=+答：（1）若加速电场的电势差U＞，则电子从A点进入电场到离开该电场区域所经历的时间t为，离开电场区域时的速度v为；-18-\n（2）电子经过x轴时离坐标原点O的距离l为+．【点评】本题是带电粒子在匀强电场中加速和偏转结合的问题，能熟练运用运动的分解法研究类平抛运动，结合几何知识进行求解． (二）选考题【物理-选修3-4】（15分）13．（6分）下列说法正确的是（ ）A．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关B．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄D．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振E．光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大【考点】全反射；光导纤维及其应用．【专题】定性思想；推理法；全反射和临界角专题；光的干涉专题；电磁场理论和电磁波．【分析】单摆在周期性外力作用下做受迫振动周期等于驱动力的周期．变化的电场不一定产生变化的磁场；变化的磁场也不一定产生变化的电场．平行的单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上，狭缝相距很近，平行光的光波会同时传到狭缝，它们就成了两个振动情况总是相同的波源，它们发出的光在档板后面的空间相互叠加，就发生了干涉现象，条纹间距为△L=λ；检查平面的平整度是利用薄膜干涉；根据全反射的条件判断内芯和外套的折射率大小．【解答】解：A、单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期等于驱动力的周期，与单摆的摆长无关．故A正确；B、根据麦克斯韦电磁场理论得知，变化的电场一定产生磁场，但不一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生电场，但不一定产生变化的电场；故B错误；C、在双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，由于波长变小，故条纹间距变小，故C正确；D、检查平面的平整度的原理是经过空气层的前后两面反射的光线在标准样板的下表面叠加发生薄膜干涉形成干涉条纹，故D错误；E、发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质，入射角大于等于临界角．则内芯的折射率大于外套的折射率，故E正确；故选：ACE．【点评】本题考查的知识点比较杂，重点是掌握各种物理现象发生的原理即可顺利解决此类题目，单摆震动应分清是自由震动，还是受迫震动． 14．（9分）（2022•临沂一模）某次探矿时发现一天然透明矿石，经测量其折射率n=．人工打磨成球形后置于空气中（如图所示），已知球半径R=10cm，MN是一条通过球心O的直线，单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点，AB与MN间距为d=5cm，CD为出射光线．求：①光从B点传到C点的时间；②CD与MN所成的角α．-18-\n【考点】光的折射定律．【专题】光的折射专题．【分析】①连接BC，作出光路图．由几何知识求出光线在B点时的入射角，根据折射定律求出折射角，由几何关系求出BC，由v=求出光在球体中传播的速度v，再求解光从B点传到C点的时间；②由光路可逆性得到光线在C点的折射角，根据几何知识求出CD与MN所成的角α．【解答】解：光路图如图．①光线在B点界面的入射角与折射角分别为θ1、θ2．由数学知识得：sinθ1===，θ1=45°由折射率n=得：sinθ2===光在球体中传播的速度v=BC间的距离S=2Rcosθ2则光线在球中传播的时间t=====×10﹣9s②在C点折射角为β，根据光路可逆性得：β=θ1=45°由几何知识得：∠COP=π﹣θ1﹣∠BOC=180°﹣45°﹣120°=15°，因α+∠COP=β，得α=β﹣∠COP=45°﹣15°=30°答：①光从B点传到C点的时间为×10﹣9s；②CD与MN所成的角α为30°．-18-\n【点评】本题是几何光学问题，作出光路图是解题的基础，此类问题还要能熟练运用几何知识，根据折射定律和光速公式求解． -18-
