高考物理压轴题汇编
2024届高考物理高频考点压轴卷(全国乙卷)
2024届高考物理高频考点压轴卷（全国乙卷）一、单选题 (共6题)第(1)题“奋斗号”潜水器2020年成功坐底马里亚纳海沟，标志着我国载人深潜技术已达世界领先水平。
现利用固定在潜水器体外的一个密闭气缸做验证性实验：如图，气缸内封闭一定质量的理想气体，轻质导热活塞可自由移动。
在潜水器缓慢下潜的过程中，海水温度逐渐降低，则此过程中理论上被封闭的气体（ ）A．从外界吸热B．压强与潜水器下潜的深度成正比C．体积与潜水器下潜的深度成反比D．单位时间内气体分子撞击单位面积器壁的次数增多第(2)题如图所示，一正点电荷固定在圆心，M、N是圆上的两点，下列说法正确的是（）A．M点和N点电势相同B．M点和N点电场强度相同C．负电荷由M点到N点，电势能始终增大D．负电荷由M点到N点，电场力始终做正功第(3)题如图所示，一玻璃清洁工人坐在简易的小木板上，通过楼顶的滑轮和轻质绳索在竖直平面内缓慢下降。
工人两腿并拢伸直，腿与竖直玻璃墙的夹角，，在下降过程中角保持不变。
玻璃墙对脚的作用力始终沿腿方向，小木板保持水平且与玻璃墙平行。
某时刻轻绳与竖直玻璃墙的夹角，连接小木板的两等长轻绳的夹角，且与在同一倾斜平面内。
已知工人及工具的总质量，小木板的质量可忽略不计。
工人在稳定且未擦墙时，下列说法正确的是（ ）A．从该时刻起，工人在缓慢下移的过程中，脚对墙的作用力增大B．从该时刻起，工人在缓慢下移的过程中，绳的弹力增大C．此时若工人不触碰轻绳，小木板受的压力大小为D．此时若工人不触碰轻绳，绳的张力大小为第(4)题小宁和父亲一起将一个废旧变压器改装成一个小电焊机。
他们先将废旧变压器的副线圈拆下，在铁芯上原来副线圈处用较粗的导线缠绕几圈后成为新的副线圈，该副线圈的一端引线与工件连接，另一端引线与焊钳连接，便将废旧变压器改装成了小电焊机。
焊接工件时，利用被焊钳夹着的电焊条与工件间产生的高温电弧来熔化电焊条和被焊工件。
若焊接处的电阻不变，将变压器视作理想变压器，当小电焊机副线圈的匝数变为原来的时，原线圈的输入功率变为原来的（）A．2倍B．4倍C．倍D．倍第(5)题如图所示是某款手机防窥屏的原理图，在透明介质中有相互平行排列的吸光屏障，屏障垂直于屏幕，可实现对像素单元可视角度的控制（可视角度定义为某像素单元发出的光在图示平面内折射到空气后最大折射角的2倍）。
2024年高考物理压轴题
2024年高考物理压轴题一、在双缝干涉实验中，若增大双缝间距，同时保持光源和观察屏的位置不变，则干涉条纹的间距将如何变化？A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定（答案：B）二、一质点以初速度v₀沿直线运动，先后经过A、B、C三点，已知AB段与BC段的距离相等，且质点在AB段的平均速度大小为3v₀/2，在BC段的平均速度大小为v₀/2，则质点在B 点的瞬时速度大小为？A. v₀B. (√3 + 1)v₀/2C. (3 + √3)v₀/4D. (3 - √3)v₀/4（答案：A，利用匀变速直线运动的中间时刻速度等于全程平均速度以及位移速度关系式求解）三、在电场中，一电荷q从A点移动到B点，电场力做功为W。
若将该电荷的电量增大为2q，再从A点移动到B点，则电场力做功为？A. W/2B. WC. 2WD. 4W（答案：C，电场力做功与电荷量的多少成正比）四、一均匀带电球体，其内部电场强度的大小与距离球心的距离r的关系是？A. 与r成正比B. 与r成反比C. 与r的平方成正比D. 在球内部，电场强度处处为零（答案：D，对于均匀带电球体，其内部电场强度处处为零，由高斯定理可证）五、在核反应过程中，质量数和电荷数守恒是基本规律。
下列哪个核反应方程是可能的？A. ²H + ³H →⁴He + n + 能量B. ²H + ²H →³H + p + 能量C. ²H + ²H →⁴He + 2p - 能量D. ³H + ³H →⁴He + ²H + 能量（答案：B，根据质量数和电荷数守恒判断）六、一弹簧振子在振动过程中，当其速度减小时，下列说法正确的是？A. 回复力增大B. 位移增大C. 加速度减小D. 动能增大（答案：A、B，弹簧振子速度减小时，正向平衡位置运动，回复力增大，位移增大，加速度增大，动能减小）七、在光电效应实验中，若入射光的频率增加，而光强保持不变，则单位时间内从金属表面逸出的光电子数将？A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定（答案：B，光强不变意味着总的光子数不变，频率增加则单个光子能量增加，因此光子数减少，导致逸出的光电子数减少）八、在相对论中，关于时间和长度的变化，下列说法正确的是？A. 高速运动的物体，其内部的时间流逝会变慢B. 高速运动的物体，在其运动方向上测量得到的长度会变长C. 无论物体运动速度如何，时间和长度都是不变的D. 以上说法都不正确（答案：A，根据相对论的时间膨胀和长度收缩效应，高速运动的物体内部时间流逝会变慢，沿运动方向上的长度会变短）。
各高考物理压轴题精编附有祥解36道
各省市高考物理压轴题精编(附有祥解)1、如图所示，一质量为 M 长为I 的长方形木板B 放在光滑的水平地面上，在其右端放一质量为m 的小木块A , m 〈 M 现以地面为参照系，给A 和B以大小相等、方向相反的初速度 (如图5)，使A 开始向左运动、 开始向右运动，但最后 A 刚好没有滑离L 板。
以地面为参照系。
(1) 若已知A 和B 的初速度大小为v o ,求它们最后的速度的大小和 方向。
(2) 若初速度的大小未知，求小木块A 向左运动到达的最远处(从地面上看)离出发点的距离。
解法1:(1)AM m 、亠亠亠 解得： v v o ， 方向向右 M m(2) A 在B 板的右端时初速度向左，而到达程中必经历向左作减速运动直到速度为零，B 板左端时的末速度向右，可见 A 在运动过 再向右作加速运动直到速度为 V 的两个阶段。
设l i 为A 开始运动到速度变为零过程中向左运动的路程,本题第(2)问的解法有很多种，上述解法 2只需运用三条独立方程即可解得结果，显然是比较简捷的解法。
2、如图所示，长木板 A 右边固定一个挡板，包括挡板在内的总质量为 光滑的水平面上，小木块 B 质量为M ，从A 的左端开始以初度。
设此速度为v , A 和B 的初速度的大小为 V o ，则由动量守恒可得：Mv 0 mv 0 (M m)v过程中向右运动的路程，L 为A 从开始运动到刚到达 B 的最左端的过程中 B 运动的路程，如 A 与B之间的滑动摩擦力为f ，则由功能关系可知： 1 2 Mv 2 2 图6所示。
设 对于 对于Afl l 12 fL mv 0 2 1 2 2mv o fl 21 2mv2由几何关系 (I 1 I 2) 由①、②、 ③、④、⑤式解得 解法2： 对木块A 和木板 fl 〔(M m)v 2 2由①③⑦式即可解得结果ml4MB 组成的系统，由能量守恒定律得：1 2 -(M m)v 2 ⑦2M m l11l4Ml iB 吕風化h ---------- 1---------------------- 尹ffl 5刚好没有滑离B 板，表示当A 滑到B 板的最左端时，A 、B 具有相同的速I 2为A 从速度为零增加到速度为 V 的1? _________n1 -------------- 1 1 1 1 1 1 111 - _ 1h1.5M ，静止在故在某一段时间里 B 运动方向是向左的条件是2V p 15g2V 0I 3 -⑧20g3、光滑水平面上放有如图所示的用绝缘材料料成的型滑板，（平面部分足够长）速度V o 在A 上滑动，滑到右端与挡板发生碰撞， 已知碰撞过程时间极短，碰后木块B 恰好滑到A 的左端停止，已知 B 与A 间的动摩擦因数为，B 在A 板上单程滑行长度为I ，求：…3v 0 （1） 若-，在B 与挡板碰撞后的运动过程中，摩擦力对木板A 做正功还是负160g功？做多少功？（2） 讨论A 和B 在整个运动过程中，是否有可能在某一段时间里运动方向是向左的， 如果不可能，说明理由；如果可能，求出发生这种情况的条件。
2023届高考物理高频考点压轴卷(全国乙卷)
2023届高考物理高频考点压轴卷（全国乙卷）一、单选题 (共7题)第(1)题某人平抛出一个小球，平抛的初速度为末落到水平地面时的速度为，忽略空气阻力，下列四个图中能够正确反映抛出时刻、末、末，末速度矢量的示意图是（）A．B．C．D．第(2)题如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为，定值电阻、和的阻值分别为3Ω、1Ω和4Ω，A为理想交流电流表，U为正弦交流电源，输出电压的有效值恒定。
当开关S断开时，电流表的示数为I。
则当S闭合时，电流表的示数为（）A．B．C．D．第(3)题如图为氢原子的能级示意图。
若使处于基态的氢原子被激发后，可辐射能量为的光，则激发氢原子的光子能量可能为（ ）A．B．C．D．第(4)题2022年6月23日，东北首座核电站辽宁红沿河核电站正式具备商业运行条件，成为国内在运的最大核电站。
现代核电站主要是通过可控链式核裂变反应来实现核能的和平利用。
已知一个原子核在中子的轰击下发生裂变反应，其裂变方程为，下列说法正确的是（ ）A．裂变方程式左右两边都有中子，可以改写成B．在中子轰击下发生裂变反应过程中，质量守恒C．裂变释放能量，原子核的比结合能比原子核的大D．在自然界中可发生衰变，60个铀核经过一个半衰期后，一定有30个铀核发生衰变第(5)题某次发射卫星时，先将卫星发射到半径为的低轨道上，运行速度为，当卫星运动经过A点时，卫星上的小型火箭发动机点火，短时间加速，使卫星进入椭圆轨道运行，椭圆轨道的远地点B与地心的距离为，卫星经过B点的速度为，其运行轨迹如图所示。
若规定无穷远处引力势能为0，则引力势能的表达式，其中G为引力常量，M为中心天体质量，m为卫星的质量，r为两者质心间距，若卫星运动过程中仅受万有引力作用，则下列说法正确的是（ ）A．B．卫星在椭圆轨道上A点的加速度大于B点的加速度C．卫星在A点加速后的速度为D．卫星从A点运动至B点的最短时间为第(6)题消防员从绳上跳下，双脚触地后顺势弯曲双腿，在他的重心下降的过程中，消防员受到地面支持力F随时间t的变化如图示。
2024届高考物理情景题压轴汇编-1力与运动
2024届高考物理情景题压轴汇编-1力与运动一、单选题 (共6题)第(1)题如图所示，一块长为a、宽为b、高为c的长方体半导体器件，其内载流子数密度为n，沿方向通有恒定电流I。
在空间中施加一个磁感应强度为B、方向沿-x方向的匀强磁场，半导体上、下表面之间产生稳定的电势差U，下列说法正确的是（ ）A．若载流子为负电荷，则上表面电势高于下表面电势B．仅增大电流I，电势差U可以保持不变C．半导体内载流子所受洛伦兹力的大小为D．半导体内载流子定向移动的速率为第(2)题用一束单色光照射某金属板，金属板表面没有电子逸出，这可能是因为光的（ ）A．频率太低B．波长太短C．光强不够强D．照射时间不够长第(3)题下列说法正确的是（ ）A．β衰变的电子来自原子核外B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的重核裂变反应C．原子核比结合能越大，表明原子核中核子结合得越牢固，原子核就越稳定D．氢原子跃迁时核外电子从半径较大的轨道跃迁到半径较小的轨道，电子的动能减小，原子总能量减小第(4)题家庭和饭店安全使用煤气罐很重要。
将一定质量的天然气封闭在罐中，在使用过程中，罐内气体质量不断减少，气体可视为理想气体，假设气体温度不变。
则（ ）A．罐内剩余气体的压强变大B．单位时间内撞击在煤气罐单位面积上的分子数增多C．气体对外界做功，罐内剩余气体从外界吸收热量D．气体的平均速率增大，但不是每个分子的运动速率都增大第(5)题如图所示，在正点电荷产生的电场中，将两个带正电的试探电荷分别置于、两点，虚线为等势线。
取无穷远处为零电势点，若将移到无穷远的过程中电场力做的功相等，则下列说法正确的是（ ）A．A、B两点的电场强度相同B．的电荷量小于的电荷量C．点电势小于点电势D．在点的电势能大于在点的电势能第(6)题半径为R的半球形透光材料的截面如图，截面上的O点是半球形透光材料的球心，AB是直径，OD是截面内过O点且垂直直径AB的直线，C是直线OD与球表面的交点。
高考物理压轴题集及详解(63道精选题)
1、（20分）如图1所示，PR 是一块长为L =4 m 的绝缘平板固定在水平地面上，整个空间有一个平行于PR 的匀强电场E ，在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B ，一个质量为m =0．1 kg ，带电量为q =0．5 C 的物体，从板的P 端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动，进入磁场后恰能做匀速运动。
当物体碰到板R 端的挡板后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场，物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做匀减速运动停在C 点，PC =L/4，物体与平板间的动摩擦因数为μ=0．4，取g=10m/s 2 ，求：（1）判断物体带电性质，正电荷还是负电荷？（2）物体与挡板碰撞前后的速度v 1和v 2（3）磁感应强度B 的大小（4）电场强度E 的大小和方向2、(10分)如图2—14所示，光滑水平桌面上有长L=2m 的木板C ，质量m c =5kg ，在其正中央并排放着两个小滑块A 和B ，m A =1kg ，m B =4kg ，开始时三物都静止．在A 、B 间有少量塑胶炸药，爆炸后A 以速度6m ／s 水平向左运动，A 、B中任一块与挡板碰撞后，都粘在一起，不计摩擦和碰撞时间，求：(1)当两滑块A 、B 都与挡板碰撞后，C 的速度是多大?(2)到A 、B 都与挡板碰撞为止，C 的位移为多少?3、（10分）如图17，为了测量小木板和斜面间的摩擦因数，某同学设计如图所示实验，在小木板上固定一个轻弹簧，弹簧下端吊一个光滑小球，弹簧长度方向与斜面平行，现将木板连同弹簧、小球放在斜面上，用手固定木板时，弹簧示数为F 1，放手后，木板沿斜面下滑，稳定后弹簧示数为F 2，测得斜面斜角为θ，则木板与斜面间动摩擦因数为多少？（斜面体固定在地面上）4、有一倾角为θ的斜面，其底端固定一挡板M ，另有三个木块A 、B 和C ，它们的质量分别为m A =m B =m ，m c =3 m ，它们与斜面间的动摩擦因数都相同.其中木块A 连接一轻弹簧放于斜面上，并通过轻弹簧与挡板M 相连，如图所示.开始时，木块A 静止在P 处，弹簧处于自然伸长状态.木块B 在Q 点以初速度v 0向下运动，P 、Q 间的距离为L.已知木块B 在下滑过程中做匀速直线运动，与木块A 相碰后立刻一起向下运动，但不粘连，它们到达一个最低点后又向上运动，木块B 向上运动恰好能回到Q 点.若木块A 静止于P 点，木块C 从Q 点开始以初速度032v 向下运动，经历同样过程，最后木块C 停在斜面上的R 点，求P 、R 间的距离L ′的大小。
最新全国高考物理压轴题整理汇编
最新全国高考物理压轴题整理汇编1（20分）如图12所示，PR是一块长为L=4 m的绝缘平板固定在水平地面上，整个空间有一个平行于PR的匀强电场E，在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B，一个质量为m=0．1 kg，带电量为q=0．5 C 的物体，从板的P端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动，进入磁场后恰能做匀速运动。
当物体碰到板R端的挡板后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场，物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做匀减速运动停在C点，PC=L/4，物体与平板间的动摩擦因数为μ=0．4，取g=10m/s2 ，求：（1）判断物体带电性质，正电荷还是负电荷？（2）物体与挡板碰撞前后的速度v1和v2（3）磁感应强度B的大小（4）电场强度E的大小和方向2(10分)如图2—14所示，光滑水平桌面上有长L=2m的木板C，质量m c=5kg，在其正中央并排放着两个小滑块A和B，m A=1kg，m B=4kg，开始时三物都静止．在A、B间有少量塑胶炸药，爆炸后A以速度6m／s水平向左运动，A、B中任一块与挡板碰撞后，都粘在一起，不计摩擦和碰撞时间，求：(1)当两滑块A、B都与挡板碰撞后，C的速度是多大?(2)到A、B都与挡板碰撞为止，C的位移为多少?3（10分）为了测量小木板和斜面间的摩擦因数，某同学设计如图所示实验，在小木板上固定一个轻弹簧，弹簧下端吊一个光滑小球，弹簧长度方向与斜面平行，现将木板连同弹簧、小球放在斜面上，用手固定木板时，弹簧示数为F1，放手后，木板沿斜面下滑，稳定后弹簧示数为F2，测得斜面斜角为θ，则木板与斜面间动摩擦因数为多少？（斜面体固定在地面上）4有一倾角为θ的斜面，其底端固定一挡板M，另有三个木块A、B和C，它们的质量分别为mA =mB=m，mC=3 m，它们与斜面间的动摩擦因数都相同.其中木块A连接一轻弹簧放于斜面上，并通过轻弹图12簧与挡板M 相连，如图所示.开始时，木块A 静止在P 处，弹簧处于自然伸长状态.木块B 在Q 点以初速度v 0向下运动，P 、Q 间的距离为L.已知木块B 在下滑过程中做匀速直线运动，与木块A 相碰后立刻一起向下运动，但不粘连，它们到达一个最低点后又向上运动，木块B 向上运动恰好能回到Q 点.若木块A 静止于P 点，木块C 从Q 点开始以初速度032v 向下运动，经历同样过程，最后木块C 停在斜面上的R 点，求P 、R 间的距离L ′的大小。
最新高考物理压轴题汇总含答案解析
第 1 页 共 21 页高考物理压轴题集锦含答案解析1. 地球质量为M ，半径为 R ，自转角速度为ω，万有引力恒量为 G ，如果规定物体在离地球无穷远处势能为 0，则质量为 m 的物体离地心距离为 r 时，具有的万有引力势能可表示为 E p = -GrMm.国际空间站是迄今世界上最大的航天工程，它是在地球大气层上空地球飞行的一个巨大的人造天体，可供宇航员在其上居住和进行科学实验.设空间站离地面高度为 h ，如果在该空间站上直接发射一颗质量为 m 的小卫星，使其能到达地球同步卫星轨道并能在轨道上正常运行，则该卫星在离开空间站时必须具有多大的动能？ 解析：由G 2rMm =r mv 2得，卫星在空间站上的动能为 E k =21 mv 2 =G)(2h R Mm+。
卫星在空间站上的引力势能在 E p = -G hR Mm+ 机械能为 E 1 = E k + E p =-G)(2h R Mm+同步卫星在轨道上正常运行时有 G2rMm=m ω2r 故其轨道半径 r =32ωMG由③式得，同步卫星的机械能E 2 = -G r Mm 2=-G2Mm32GMω=-21m (3ωGM )2 卫星在运行过程中机械能守恒，故离开航天飞机的卫星的机械能应为 E 2，设离开航天飞机时卫星的动能为 E k x ，则E k x = E 2 - E p -2132ωGM +GhR Mm+ 2. 如图甲所示，一粗糙斜面的倾角为37°，一物块m=5kg 在斜面上，用F=50N 的力沿斜面向上作用于物体，使物体沿斜面匀速上升，g 取10N/kg ，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：第 2 页 共 21 页（1）物块与斜面间的动摩擦因数μ；（2）若将F 改为水平向右推力F '，如图乙，则至少要用多大的力F '才能使物体沿斜面上升。
（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）解析：（1）物体受力情况如图，取平行于斜面为x 轴方向，垂直斜面为y 轴方向，由物体匀速运动知物体受力平衡0sin =--=f G F F x θ 0cos =-=θG N F y解得 f=20N N=40N因为N F N =，由N F f μ=得5.021===N f μ （2）物体受力情况如图，取平行于斜面为x 轴方向，垂直斜面为y 轴方向。
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高考物理压轴题汇编高考物理压轴题汇编1、如下图，在盛水的圆柱型容器内竖直地浮着一块圆柱型的木块，木块的体积为V，高为h，其密度为水密度的二分之一，横截面积为容器横截面积的二分之一，在水面运动时，水高为2h，现用力缓慢地将木块压到容器底部，假定水不会冷静器中溢出，求压力所做的功。
解：由题意知木块的密度为/2，所以木块未加压力时，将有一半浸在水中，即入水深度为h/2，木块向下压，水面就降低，由于木块横截面积是容器的1/2，所以当木块上底面与水面平齐时，水面上升h/4，木块下降h/4，即：木块下降h/4，同时把它新占据的下部V/4体积的水重心降低3h/4，由功用关系可得这一阶段压力所做的功压力继续把木块压到容器底部，在这一阶段，木块重心下降，同时底部被木块所占空间的水重心降低，由功用关系可得这一阶段压力所做的功整个进程压力做的总功为：2、如下图，一质量为M、长为l的长方形木板B放在润滑的水平空中上，在其右端放一质量为m的小木块A，m〈M。
现以空中为参照系，给A和B以大小相等、方向相反的初速度(如图)，使A末尾向左运动、B末尾向右运动，但最后A刚好没有滑离L板。
以空中为参照系。
(1)假定A和B的初速度大小为v0，求它们最后的速度的大小和方向。
(2)假定初速度的大小未知，求小木块A向左运动抵达的最远处(从空中上看)离动身点的距离。
解: (1)A刚好没有滑离B板，表示当A滑到B板的最左端时，A、B具有相反的速度。
设此速度为，A和B的初速度的大小为，那么由动量守恒可得:解得：，方向向右①(2)A在B板的右端时初速度向左，而抵达B板左端时的末速度向右，可见A在运动进程中必阅历向左作减速运动直到速度为零，再向右作减速运动直到速度为V的两个阶段。
设为A末尾运动到速度变为零进程中向左运动的路程，为A从速度为零添加到速度为的进程中向右运动的路程，L为A从末尾运动到刚抵达B的最左端的进程中B运动的路程，如下图。
设A与B之间的滑动摩擦力为f，那么由功用关系可知:关于B ②关于A ③④由几何关系⑤ 由①、②、③、④、⑤式解得⑥ ⑦由①③⑦式即可解得结果此题第(2)问的解法有很多种，上述解法2只需运用三条独立方程即可解得结果，显然是比拟简捷的解法。
3、如下图，长木板A左边固定一个挡板，包括挡板在内的总质量为1.5M，运动在润滑的水平面上，小木块B质量为M，从A的左端末尾以初速度在A上滑动，滑到右端与挡板发作碰撞，碰撞进程时间极短,碰后木块B恰恰滑到A的左端中止，B与A间的动摩擦因数为，B在A板上单程滑行长度为，求：(1)假定，在B与挡板碰撞后的运动进程中，摩擦力对木板A 做正功还是负功?做多少功?(2)讨论A和B在整个运动进程中，能否有能够在某一段时间里运动方向是向左的，假设不能够，说明理由;假设能够，求动身作这种状况的条件。
解：(1)B与A碰撞后，B相对A向左运动，A受摩擦力向左，而A的运动方向向右，故摩擦力对A做负功。
设B与A碰后的瞬间A的速度为，B的速度为，A、B相对运动时的共同速度为，由动量守恒得：①碰后到相对运动，对A、B系统由功用关系得：由①②③式解得：(另一解因小于而舍去)这段进程A克制摩擦力做功为④(2)A在运动进程中不能够向左运动，由于在B未与A碰撞之前，A受摩擦力方向向右，做减速运动，碰后A受摩擦力方向向左，做减速运动，直到最后共同速度仍向右，因此不能够向左运动。
B在碰撞之后，有能够向左运动，即，结合①②式得：⑤代入③式得：⑥另一方面，整个进程中损失的机械能一定大于或等于系统克制摩擦力做的功，即⑦ 即故在某一段时间里B运动方向是向左的条件是⑧4、润滑水平面上放有如下图的用绝缘资料料成的┙型滑板，(平面局部足够长)，质量为4m，距滑板的A壁为L1距离的B处放有一质量为m，电量为+q的大小不计的小物体，物体与板面的摩擦不计，整个装置处于场强为E的匀强电场中，初始时辰，滑板与物体都运动，试求：(1)释放小物体，第一次与滑板A壁碰前物体的速度v1多大?(2)假定物体与A壁碰后相对水平面的速度大小为碰前的3/5，那么物体在第二次跟A壁碰撞之前瞬时，滑板的速度v 和物体的速度v2区分为多大?(均指对地速度)(3)物体从末尾运动到第二次碰撞前，电场力做功为多大?(碰撞时间可疏忽)4、解：(1)由动能定理得①(2)假定物体碰后仍沿原方向运动，碰后滑板速度为V，由动量守恒得物体速度，故不能够②物块碰后必反弹，由动量守恒③ 得④由于碰后滑板匀速运动直至与物体第二次碰撞之前，故物体与A壁第二次碰前，滑板速度⑤ 。
物体与A壁第二次碰前，设物块速度为v2，⑥由两物的位移关系有：⑦即⑧由⑥⑧代入数据可得：⑨(3)物体在两次碰撞之间位移为S，得物块从末尾到第二次碰撞前电场力做功5(16分)如图515所示，PR是一块长为L=4 m的绝缘平板固定在水平空中上，整个空间有一个平行于PR的匀强电场E，在板的右半局部有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B，一个质量为m=0.1 kg.带电量为q=0.5 C的物体，从板的P端由运动末尾在电场力和摩擦力的作用下向右做匀减速运动，进入磁场后恰能做匀速运动.当物体碰到板R端挡板后被弹回，假定在碰撞瞬间撤去电场，物体前往时在磁场中仍做匀速运动，分开磁场后做匀减速运动停在C点，PC=L/4，物体与平板间的动摩擦因数为=0.4.求：?(1)判别物体带电性质，正电荷还是负电荷??(2)物体与挡板碰撞前后的速度v1和v2;?(3)磁感应强度B的大小;?(4)电场强度E的大小和方向.?解：(1)由于物体前往后在磁场中无电场，且仍做匀速运动，故知摩擦力为0，所以物体带正电荷.且：mg=qBv2?(2)分开电场后，按动能定理，有：?-mg=0-mv2?得：v2=2 m/s?(3)代入前式求得：B= T?(4)由于电荷由P运动到C点做匀减速运动，可知电场强度方向水平向右，且：?(Eq-mg)mv12-0?进入电磁场后做匀速运动，故有：Eq=(qBv1+mg)?由以上两式得：6、(16分)为了证明玻尔关于原子存在分立能态的假定，历史上曾经有过著名的夫兰克赫兹实验，其实验装置的原理表示图如下图.由电子枪A射出的电子，射进一个容器B中，其中有氦气.电子在O点与氦原子发作碰撞后，进入速度选择器C，然后进入检测装置D.速度选择器C由两个同心的圆弧形电极P1和P2组成，当两极间加以电压U时，只允许具有确定能量的电子经过，并进入检测装置D.由检测装置测出电子发生的电流I，改动电压U，同时测出I的数值，即可确定碰撞后进入速度选择器的电子的能量散布.我们合理简化效果，设电子与原子碰撞前原子是运动的，原子质量比电子质量大很多，碰撞后，原子虽然稍微被碰动，但疏忽这一能量损失，设原子未动(即疏忽电子与原子碰撞进程中，原子失掉的机械能).实验说明，在一定条件下，有些电子与原子碰撞后没有动能损失,电子只改动运动方向.有些电子与原子碰撞时要损失动能，所损失的动能被原子吸收，使原子自身体系能量增大，(1)设速度选择器两极间的电压为U(V)时，允许经过的电子的动能为Ek(eV)，导出Ek(eV)与U(V)的函数关系(设经过选择器的电子的轨道半径r=20.0 cm，电极P1和P2之距离d=1.00 cm,两极间场弱小小处处相反)，要说明为什么有些电子不能进入到接纳器.(2)当电子枪射出的电子动能Ek=50.0 eV时，改动电压U(V)，测出电流I(A)，得出以下图所示的IU图线，图线说明，当电压U为5.00 V、2.88 V、2.72 V、2.64 V时，电流出现峰值，定性剖析论述IU图线的物理意义.(3)依据上述实验结果求出氦原子三个激起态的能级En(eV)，设其基态E1=0.解：(1)当两极间电压为U时，具有速度v的电子进入速度选择器两极间的电场中，所受电场力方向与v垂直，且大小不变，那么电子在两极间做匀速圆周运动，电场力提供向心力，设电子质量为m，电量为e,那么电场力?F=qE=eU/d?依据牛顿第二定律有eU/d=mv2/R?解得电子动能?Ek=mv2/2=eUR/2d=10.0U(eV) (6分)?即动能与电压成正比,此结果说明当两极间电压为U时，允许经过动能为10.0U(eV)的电子，而那些大于或小于10U(eV)的电子，由于遭到过小或过大的力作用做趋心或离心运动而区分落在两电极上，不能抵达检测装置D.?(2)IU图线说明电压为5.0 V时有峰值，说明动能为50.0 eV的电子经过选择器，碰撞后电子动能等于入射时初动能，即碰撞中原子没有吸收能量，其能级不变.?当电压为2.88 V、2.72 V、2.64 V时出现峰值，说明电子碰撞后，动能区分从50.0 eV，变为28.8 eV，27.2 eV、26.4 eV,电子经过选择器进入检测器，它们减小的动能区分在碰撞时被原子吸收，IU图线在特定能量处出现峰值，说明原子能量的吸收是有选择的、分立的、不延续的存在定态.(例如在电压为4.0 V时没有电流，说明碰撞后，电子中没有动能为40.0 eV的电子，即碰撞中，电子动能不能够只损失(50.0-40.0)eV=10.0 eV，也就是说氦原子不吸收10.0 eV的能量，即10.0 eV不满足能级差要求)(4分)?(3)设原子激起态的能极为En，E1=0，那么从实验结果可知，氦原子能够的激起态能级中有以下几个能级存在：?(50.0-28.8)eV=21.2 eV?(50.0-27.2)eV=22.8 eV?(50.0-26.4)eV=23.6 eV(6分)?7、在原子核物理中，研讨核子与核子关联的最有效途径是双电荷交流反响.这类反响的前半局部进程和下述力学模型相似.两个小球和用轻质弹簧相连，在润滑的水平直轨道上处于运动形状.在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板，左边有一小球沿轨道以速度射向球，如图2所示.与发作碰撞并立刻结成一个全体.在它们继续向左运动的进程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然锁定，不再改动.然后，球与挡板发作碰撞，碰后、都运动不动，与接触而不粘连.过一段时间，突然解除锁定(锁定及解除锁定均无机械能损失).。