卷04——【备考2023】高考物理真题重组卷（湖北专用）（含解析）

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冲刺2023年高考物理真题重组卷04

湖北专用（参考答案）

12.

【答案】       天平     匀速直线     -0.011     ③

13.

【答案】       B     4.5     1.8     不变     变大

14.

【答案】  （1）；（2）

【解析】（i）根据题意将光路图补充完整，如下图所示

根据几何关系可知

i1 = θ = 30°，i2 = 60°

根据折射定律有

nsini1 = sini2

解得

（ii）设全反射的临界角为C，则

光在玻璃球内的传播速度有

根据几何关系可知当θ = 45°时，即光路为圆的内接正方形，从S发出的光线经多次全反射回到S点的时间最短，则正方形的边长

则最短时间为

15.

【答案】  （1）2R ；（2）；（3）

【解析】解：（1）设 B到半圆弧轨道最高点时速度为，由于B对轨道最高点的压力为零，则由牛顿第二定律得

B离开最高点后做平抛运动，则在竖直方向上有

在水平方向上有

联立解得

x=2R

（2）对A由C到D的过程，由机械能守恒定律得

由于对A做功的力只有重力，则A所受力对A做功的功率为

解得

（3）设A、B碰后瞬间的速度分别为v1，v2，对B由Q到最高点的过程，由机械能守恒定律得

解得

对A由Q到C的过程，由机械能守恒定律得

解得

设碰前瞬间A的速度为v0，对A、B碰撞的过程，由动量守恒定律得

解得

碰撞过程中A和B损失的总动能为

解得

16.

【答案】  （1）；（2）；（3）

【解析】（1）在时间内，电场强度为，带电粒子在电场中加速度，根据动量定理可知

解得粒子在时刻的速度大小为

方向竖直向上，粒子竖直向上运动的距离

在时间内，根据粒子在磁场运动的周期可知粒子偏转，速度反向，根据可知粒子水平向右运动的距离为

粒子运动轨迹如图

所以粒子在时刻粒子的位置坐标为，即；

（2）在时间内，电场强度为，粒子受到的电场力竖直向上，在竖直方向

解得时刻粒子的速度

方向竖直向上，粒子在竖直方向上运动的距离为

在时间内，粒子在水平方向运动的距离为

此时粒子速度方向向下，大小为，在时间内，电场强度为，竖直方向

解得粒子在时刻的速度

粒子在竖直方向运动的距离

粒子运动的轨迹如图

在时间内，静电力对粒子的做功大小为

电场力做正功；

（3）若粒子在磁场中加速两个半圆恰好能够到达点，则释放的位置一定在时间内，粒子加速度时间为，在竖直方向上

在时间内粒子在水平方向运动的距离为

在时间内，在竖直方向

在时间内，粒子在水平方向运动的距离为

接收器的位置为，根据距离的关系可知

解得

此时粒子已经到达点上方，粒子竖直方向减速至用时，则

竖直方向需要满足

解得在一个电场加速周期之内，所以成立，所以粒子释放的时刻为中间时刻；

若粒子经过一个半圆到达点，则粒子在时间内释放不可能，如果在时间内释放，经过磁场偏转一次的最大横向距离，即直径，也无法到达点，所以考虑在时间内释放，假设粒子加速的时间为，在竖直方向上

之后粒子在时间内转动半轴，横向移动距离直接到达点的横坐标，即

解得

接下来在过程中粒子在竖直方向减速为的过程中

粒子要在点被吸收，需要满足

代入验证可知在一个周期之内，说明情况成立，所以粒子释放时刻为。