2012年高考理综物理分类汇编—力学实验07

2012年理科综合物理部分---新课标答案及解析：14.【答案】AD【解析】惯性的定义是物体保持静止或匀速直线运动的性质叫惯性，所以A正确；如果没有力，物体将保持静止或匀速直线运动，所以B错误；行星在轨道上保持匀速率的圆周运动的原因是合外力与需要的向心力总是相等，所以C错误；运动物体不受力，它将保持匀速直线运动状态，所以D正确。

15.【答案】BD【解析】根据可知，所以，即A错误，B正确；由得，所以C错误，D 正确。

16【答案】B【解析】受力分析如图所示: 重力的大小方向都不变，可知N1、N2的合力大小、方向都不变，当木板向下转动时，N1、N2变化如图所示，即N1、N2都减小，所以正确选项为B17.【答案】B【解析】由得：，由得，所以B正确。

18.【答案】BD【解析】受力分析如图所示，知重力与电场力的合力与速度方向相反，所以粒子做匀减速直线运动，动能减小，所以A、C错误，D正确；因为电场力与速度方向夹角为钝角，所以电场力做负功，电势能增加，即B正确。

19【答案】C【解析】线圈匀速转动过程中，；要使线圈产生相同电流，，所以，所以C正确。

20【答案】A【解析】由楞次定律可知：线框受力水平向左时，线圈中的磁场要阻碍原磁场引起的磁通量的减弱，说明导线中的电流正在减弱；线框受力水平向右时，线圈中的磁场要阻碍原磁场引起的磁通量的增强，说明导线中的电流正在增强；所以导线中的电流先减弱后增强，所以CD错误；又因线圈中的电流为顺时针方向，所以由右手螺旋定则知线圈产生磁场为垂直纸面向里，因为线圈中的磁场要阻碍原磁场引起的磁通量的减弱，故导线初始状态在导线右侧产生的磁场方向为垂直纸面向里，由右手螺旋定则知导线中电流方向为正方向，所以A正确，B错误。

21【答案】A【解析】在地球表面，又，所以，因为球壳对球内物体的引力为零，所以在深为d的矿井内，得，所以。

22.（5分）【考点】长度测量【答案】0.010；6.870；6.860【解析】（a）图螺旋测微器的读数步骤如下.首先，确定从主尺读出毫米数为0.000mm，可动刻度与主尺对齐个数为1.0（格），读数为0.010mm，则螺旋测微器读数为0.000mm+0.010mm=0.010mm，（b）图螺旋测微器的读数步骤如下.首先，确定从主尺读出毫米数为6.500mm，可动刻度与主尺对齐个数为37.0（格），读数为0.370mm，则螺旋测微器读数为6.500mm+0.370mm=6.870mm，考虑调零问题金属板实际厚度23. （10分）【答案】连线如图所示。

2012年高考理科综合（物理部分）力和运动汇编一、选择1、（2012山东16）将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v t 图像如图所示。

以下判断正确的是（ ）A ．前3s 内货物处于超重状态B ．最后2s 内货物只受重力作用C ．前3s 内与最后2s 内货物的平均速度相同D ．第3s 末至第5s 末的过程中，货物的机械能守恒2、2、（2012广东16）如图所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角万恶哦45°，日光保持水平，所受重力为G ，左右两绳的拉力大小分别为（ ）A ．G 和GB ．2和2C ．12G 和2D ．12G 和12G 3、（2012安徽17）如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度a 沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一竖直向下的恒力F ，则（ ）A ．物块可能匀速下滑B ．物块仍以加速度a 匀速下滑C ．物块将以大于a 的加速度匀加速下滑D ．物块将以小于a 的加速度匀加速下滑4、（2012福建17）如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A 、B 用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。

初始时刻，A 、B 处于同一高度并恰好静止状态。

剪断轻绳后A 下落、B 沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块（ ）A ．速率的变化量不同B ．机械能的变化量不同C ．重力势能的变化量相同D ．重力做功的平均功率相同5、（2012全国Ⅰ14）伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础。

早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是（ ）A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B.没有力作用，物体只能处于静止状态C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D.运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动6、（2012全国Ⅰ15）如图，x 轴在水平地面内，y 轴沿竖直方向。

2012年普通高考（广东卷）A理科综合(物理部分)及参考答案一、单项选择题：本大题共16小题，每小题4分，共64分。

在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分。

13、 清晨 ，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠 ，这一物理过程中，水分子间的A 引力消失 ，斥力增大 ，B 斥力消失，引力增大C 引力、斥力都减小D 引力、斥力都增大14.景颇族的祖先发明的点火器如图1所示，用牛角做套筒，木质推杆前端粘着艾绒。

猛推推杆，艾绒即可点燃，对同内封闭的气体，再次压缩过程中A.气体温度升高，压强不变B.气体温度升高，压强变大C.气体对外界做正功，其体内能增加D.外界对气体做正功，气体内能减少15.质量和电量都相等的带电粒子M 和N ，以不同的速度率经小孔S 垂直进入均强磁场，运行的半圆轨迹如图2种虚线所示，下列表述正确的是A ．M 带负电，N 带正电B.M 的速度率小于N 的速率C.洛伦磁力对M 、N 做正功D.M 的运行时间大于N 的运行时间16.如图3所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角为45°，日光保持水平，所受重力为G ，左右两绳的拉力大小分别为A.G 和GB.B. 12G D. 12G 和12G 二、双向选择题：（本大提供9小题，每小题6分，共54分。

在每小题给出四个选项中，有两个选项符合题目要求，全部选对的得6分，只选对2个且正确的的3分，有选错或不答的得0分）。

17、图4是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，滑道底部B 处安装一个压力传感器，其示数N 表示该处所受压力的大小，某滑块从斜面上不同高度h 处由静止下滑通过B 点，下列表述正确的有A 、N 小于滑块重力B 、N 大于滑块重力C 、N 越大表明h 越大D 、N 越大表明h 越小18、能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一，下列释放核能的反应方程，表述正确的有A.是核聚变反应B.是β衰变C.是核裂变反应D．是α衰变19.某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin100πt（V），对此电动势，下列表述正确的有A.最大值是VB.频率是100HzC．有效值是 D.周期是0.02s20.图5是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的有A.带正电的矿粉落在右侧B.电场力对矿粉做正功C.带负电的矿粉电势能变大D.带正电的矿粉电势能变小21.如图6所示，飞船从轨道1变轨至轨道2。

2012高考物理全部试题汇编含答案（免费）2012年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试物理部分解析版（全国卷大纲版）（适用地区：贵州、甘肃、青海、西藏、广西）二，选择题：本题共8题。

在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项份额和题目要求，有的有多个选项符合题目要求。

全部选对的得6分，选对但选不全的得3分，有选错的德0分。

14.下列关于布朗运动的说法，正确的是 （ ）A ．布朗运动是液体分子的无规则运动 B. 液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈C ．布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的D.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的14.BD 【解题思路】 布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，不是液体分子的运动，选项A 错；液体的温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈，选项B 正确；布朗运动是由于液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用不平衡引起的，选项C 错，选项D 正确。

15.23592U 经过m 次a 衰变和n 次β衰变2082Pb,则（ ）A.m=7，n=3B.m=7,n=4C.m=14，n=9D.m=14,n=1815.B 【解题思路】原子核每发生一次α衰变，质量数减少4,电荷数减少2；每发生一次β衰变，质量数不变，电荷数增加1.比较两种原子核，质量数减少28,即发生了7次α衰变；电荷数应减少14,而电荷数减少10,说明发生了4次β衰变，B 项正确。

16.在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光，为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有 （ ）A.改用红光作为入射光B.改用蓝光作为入射光C.增大双缝到屏的距离D.增大双缝之间的距离16.AC 【解题思路】光的干涉现象中，条件间距公式λdl x =∆，即干涉条纹间距与入射光的波长成正比，与双缝到屏的距离成正比，与双缝间距离成反比。

红光波长大于黄光波长，选项A 正确；蓝光波长小于黄光波长，选项B 错；增大双缝到屏的距离，选项C 正确；增大双缝之间的距离，选项D 错。

目录2012年高考物理真题分类汇编-1_物理学史、直线运动 (2)2012年高考物理真题分类汇编-2_相互作用 (5)2012年高考物理真题分类汇编-3_牛顿运动定律 (7)2012年高考物理真题分类汇编-4_曲线运动 (11)2012年高考物理真题分类汇编-5_万有引力与航天 (18)2012年高考物理真题分类汇编-6_机械能 (23)2012年高考物理真题分类汇编-7_静电场 (34)2012年高考物理真题分类汇编-9_磁场 (38)2012年高考物理真题分类汇编-10_电磁感应 (51)2012年高考物理真题分类汇编-11_交流电 (63)2012年高考物理试题分类汇编：物理学史、直线运动1.（2012山东卷）.以下叙述正确的是 A ．法拉第发现了电磁感应现象B ．惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大C ．牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的必然结果D ．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果2.（2012海南卷）．自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。

下列说法正确的是A.奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系B.欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系C.法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系D.焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系 3.（2012海南卷）.一物体自t=0时开始做直线运动，其速度图线如图所示。

下列选项正确的是( )A.在0～6s 内，物体离出发点最远为30m XXK]B.在0～6s 内，物体经过的路程为40m[C.在0～4s 内，物体的平均速率为7.5m/sD. 5～6s 内，物体所受的合外力做负功 4.（2012上海卷）．小球每隔0.2s 从同一高度抛出，做初速为6m/s 的竖直上抛运动，设它们在空中不相碰。

第一个小球在抛出点以上能遇到的小球数为（取g ＝10m/s 2）（ ）（A ）三个（B ）四个（C ）五个（D ）六个5.（2012上海卷）．质点做直线运动，其s-t 关系如图所示，质点在0-20s 内的平均速度大小为_________m/s 质点在_________时的瞬时速度等于它在6-20s 内的平均速度。

准考证号________姓名_________绝密启用前2012年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试本是卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分第Ⅰ卷第1页至第5页，第Ⅱ卷第6页至第12页。

全卷满分300分1.答题前，考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。

考生要认真核对答题卡上所粘贴的条形码中“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。

2.答第Ⅰ卷时，每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。

答第Ⅱ卷卷时，必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上书写，要求字体工整、笔迹清晰。

作图题可先用铅笔在答题卡规定的位置绘出，确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。

必须在题号所指示的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上答题无效。

3.考试结束，监考员将将试题卷和答题一并收回。

第Ⅰ卷（选择题共120分）本试卷共21小题，每小题6分，共126分。

合题目要求的。

以下数据可供解题时参考：相对原子质量（原子量）：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Ca 40 Cu 64一、选择题：本大题共13小题，每小题6分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1.将让你听的红细胞放入4℃蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是A.红细胞具有水溶性B.红细胞的液泡体积增大C.蒸馏水大量进入红细胞D.低温时红细胞膜流动性增大2.甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如下图所示。

下列分析错误的是A．甲酶能购抗该种蛋白酶降解B. 甲酶是不可能具有催化功能的RNAC.乙酶的化学本质为蛋白质D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变3.番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是A.光反应强度升高，暗反应迁都降低B.光反应强度降低，暗反应迁都降低升高C.反应强度不变，暗反应迁都降低降低D.反应强度降低，暗反应迁都降低不变4.撕去？色洋葱外表皮，分为两份，假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致，一份在完全营养液中浸泡一段时间，浸泡后的外表皮称为甲组；另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间，浸泡后的外表皮称为乙组。

2012年广东省高考模拟理综物理分类汇编——力学实验实验一：研究匀变速直线运动1．（2012年广州一模）34．（1）如图a 是某同学做“研究匀变速直线运动”实验时获得的一条纸带．①打点计时器电源频率为50Hz ． A 、B 、C 、D 、E 、F 、G是纸带上7个连续的点， F 点由于不清晰而未画出．试根据纸带上的数据，推测F 点的位置并在纸带上标出，算出对应的速度v F = m/s （计算结果保留两位有效数字）②图ｂ是某同学根据纸带上的数据，作出的v －t 图象．根据图象，t ＝０时的速度v 0= m/s 、加速度a = m/s 2（计算结果保留两位有效数字）-１-１2评分说明：每对一项给2分2．（2012年清远期末质检）34．（18分）（1）（6分）图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．①已知打点计时器电源频率为50Hz ，OABCDE 是纸带上六个计数点，每两个相邻计数点间有一个计时点没有画出，则纸带上OA 段运动的时间=OA t ，某同学在纸带上记录了C 、D 和D 、E 间的距离，数据记录错误的是 段（填“CD”或“DE”）；②从图中读出A 、B 两点间距s=__________；③D34．（18分）（1）（共6分）①0.04s ，DE ；（2分，每空1分） ②0.70cm （或0.69～0.71cm 之间）（2分）③0.300m/s （或30.0cm/s ）（2分）说明：不带单位（或单位错误）、②③有效数字错误的均不给分1.8.s/-210bO 1.3cm3．（2012年佛山一模）34．实验题（18分）（1）（6分）某同学用如图所示的装置来研究自由落体运动．①下列有关操作的叙述正确的是A ．安装打点计时器时要注意让上下限位孔在同一竖直线上B ．将打点计时器与直流低压电源连接C ．释放纸带时应尽量让重物靠近打点计时器D ．应先释放纸带，然后接通电源②实验得到一条纸带，测得各点之间的距离如图所示．已知电源频率为50Hz ， 则纸带中相邻两点间的时间间隔是________s ．从该纸带可知，重物是做_______（选填“匀速”、“匀变速”、 “非匀变速”）运动，加速度大小a ＝________m/s 2（保留三位有效数字）．34．（1）（共6分）①AC （2分）； ② 0.02 匀变速 （2分） 9.63（2分）． 4．（2012年揭阳质检）34.（1）（6分）打点计时器是力学中常用的_______仪器，如图用打点计时器记录小车的匀加速直线运动,交流电周期为T=0.02s ,每5个点取一个计数点，测得AB=3.01cm ，AC=6.51cm ，AD=10.50cm ，AE=14.99cm ，AF=20.01cm ，AG=25.50cm ,则B 点的瞬时速度大小为________m/s ，小车加速度大小为_______m/s 2。

2012北京高考理综物理13．一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级，该氢原子A ．放出光子，能量增加B ．放出光子，能量减少C ．吸收光子，能量增加D ．吸收光子，能量减少 14．一束单色光经由空气射入玻璃，这束光的A ．速度变慢，波长变短B ．速度不变，波长变短C ．频率增高，波长变长D ．频率不变，波长变长 15．一个小型电热器若接在输出电压为10V 的直流电源上，消耗电功率为P ；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为2P ．如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为A ．5VB ．C ．10VD ．16．处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动．将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值A ．与粒子电荷量成正比B ．与粒子速率成正比C ．与粒子质量成正比D ．与磁感应强度成正比 17．一个弹簧振子沿x 轴做简谐运动，取平衡位置O 为x 轴坐标原点．从某时刻开始计时，经过四分之一的周期，振子具有沿x 轴正方向的最大加速度．能正确反映振子位移x 与时间t 关系的图像是18．关于环绕地球卫星的运动，下列说法正确的是A ．分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期B ．沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率C ．在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同D ．沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合 19．物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图，她把一个带铁芯的线圈L 、开关S 和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L 上，且使铁芯穿过套环，闭合开关S 的瞬间，套环立刻跳起．某同学另找来器材再探究此实验．他连接好电路，经重复 实验，线圈上的套环均未动，对比老师演示的实验， 下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是 A ．线圈接在了直流电源上B ．电源电压过高C ．所选线圈的匝数过多D ．所用套环的材料与老师的不同 20．“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成．若在结两端加恒定电压U ，则它会辐射频率为ν的电磁波，且ν与U 成正比，即ν=kU ．已知比例系数k 仅与元电荷的2倍和普朗克常数h 有关，你可能不了解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理比例系数的值可能为 A ．2h e B ．2e h C ．2he D ．12he21．（18分）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准．待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm ．（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为___________mm（该值接近多次测量的平均值）图1（2）用伏安法测金属丝的电阻Rx ．实验所用器材为：电池组(电动势为3V ，内阻约1Ω)、电流表(内阻 约0.1Ω)、电压表(内阻约3k Ω)、滑动变阻器R (0~20Ω，额定电流2A )、开关、导线若干．由以上数据可知，他们测量Rx 是采用图2中的_________图(选填“甲”或“乙”)．（3）图3是测量Rx 的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P 置于变阻器的一端． 请根据图(2)所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏．（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图4所示，图中已标出了测量数据对应的4个坐标点．请在图4中标出第2、4、6次测量数据坐标点，并描绘出U ─I 图线．由图线得到金属丝的阻值R x =___________Ω(保留两位有效数字)．（5）根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为___________(填选项前的符号)． A ．1×10-2Ω⋅m B ．1×10-3Ω⋅m C ．1×10-6Ω⋅m D ．1×10-8Ω⋅m（6）任何实验测量都存在误差．本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是___________(有多个正确选项)．A ．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B ．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C ．若将电流表和电压表内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差D ．用U ─I 图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差22．（16分）如图所示，质量为m 的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动，经距离l 后以速度υ飞离桌面，最终落在水平地面上．已知l =1.4m ，υ=3.0 m /s ，m =0.10kg ，物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，桌面高h =0.45m ，不计空气阻力，重力加速度g 取10m /s 2．求： （1）小物块落地点距飞出点的水平距离s ； （2）小物块落地时的动能E k ；（3）小物块的初速度大小υ0．图2 乙 甲图3图423．（18分）摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程超过百米．电梯的简化模型如图1所示．考虑安全、舒适、省时等因素，电梯的加速度a 是随时间t 变化的，已知电梯在t =0时由静止开始上升，a ─t 图像如图2所示． 电梯总质量m =2.0×103kg ．忽略一切阻力，重力加速度g 取10m /s 2． （1）求电梯在上升过程中受到的最大拉力F 1和最小拉力F 2；（2）类比是一种常用的研究方法．对于直线运动，教科书中讲解了由υ─t 图像求位移的方法．请你借鉴此方法，对比加速度和速度的定义，根据图2所示a ─t 图像，求电梯在第1s 内的速度改变量Δυ1和第2s 末的速率υ2；（3）求电梯以最大速率上升时，拉力做功的功率P ；再求在0─11s 时间内，拉力和重力对电梯所做的总功W ．24．（20分）匀强电场的方向沿x 轴正方向，电场强度E 随x 的分布如图所示，图中E 0和d 均为已知量．将带正电 的质点A 在O 点由静止释放．A 离开电场足够远后，再将另一带正电的质点B 放在O 点也由静止释放． 当B 在电场中运动时，A 、B 间的相互作用力及相互作用能均为零；B 离开电场后，A 、B 间的相互作用视为 静电作用．已知A 的电荷量为Q ，A 和B 的质量分别为m 和4m ．不计重力．（1）求A 在电场中的运动时间t ；（2）若B 的电荷量为q =49Q ，求两质点相互作用能的最大值E pm ；（3）为使B 离开电场后不改变运动方向，求B 所带电荷量的最大值q m ．图12012北京高考理综物理答案13．B 14．A 15．C 16．D 17．A 18．B 19．D 20．B 21．（18分） （1）（0.395~0.399） （2）甲 （3）如答图3（4）如答图3 （4.3~4.7） （5）C （6）CD 22．（16分）（1）由平抛运动规律，有 竖直方向 h =12gt 2水平方向 s =υt 得水平距离 s=0.90m （2）由机械能守恒定律，动能 E k =12m υ2+mgh =0.90J（3）由动能定理，有 -μmg ⋅l =1m υ2-1m υ02得初速度大小 υ0 23．（18分）（1）由牛顿第二定律，有 F -mg = ma由a ─t 图像可知，F 1和F 2对应的加速度分别是a 1=1.0m/s 2，a 2=-1.0m/s 2F 1= m (g +a 1)=2.0×103×(10+1.0)N=2.2×104N F 2= m (g +a 2)=2.0×103×(10-1.0)N=1.8×104N （2）类比可得，所求速度变化量等于第1s 内a ─t 图线下的面积 Δυ1=0.50m/s同理可得， Δυ2=υ2-υ0=1.5m/s υ0=0，第2s 末的速率 υ2=1.5m/s（3）由a ─t 图像可知，11s~30s 内速率最大，其值等于0~11s 内a ─t 图线下的面积，有 υm =10m/s此时电梯做匀速运动，拉力F 等于重力mg ，所求功率P =F υm =mg ⋅υm =2.0×103×10×10W=2.0×105W 由动能定理，总功答图3答图4W =E k 2-E k 1=12m υm 2-0=12×2.0×103×102J=1.0×105J23．（20分）（1）由牛顿第二定律，A 在电场中运动的加速度a =F m =QE mA 在电场中做匀变速直线运动 d =1at 2解得运动时间 t （2）设A 、B 离开电场时的速度分别为υA 0、υB 0，由动能定理，有QE 0d =12m 20A υ，QE 0d =124m 20B υ ① A 、B 相互作用过程中，动量和能量守恒．A 、B 相互作用力为斥力，A 受的力与其运动方向相同，B 受的力与其运动方向相反，相互作用力对A 做正功，对B 做负功．A 、B 靠近的过程中，B 的路程大于A 的路程，由于相互作用力大小相等，相互作用力对B 做功的绝对值大于对A 做功的绝对值，因此相互作用力做功之和为负，相互作用能增加．所以，当A 、B 最接近时相互作用能最大，此时两者速度相同，设为υ′，有 (m +4m )υ′= m υA 0+4m υB 0 ②E p m =(12m 20A υ+124m 20B υ)-12(m +4m )υ′2 ③ 已知=49Q ，由①、②、③式解得相互作用能的最大值 E p m =145QE 0d（3）考虑A 、B 在x > d 区间的运动，由动量守恒、能量守恒，且在初态和末态均无相互作用，有m υA +4m υB = m υA 0+4m υB 0 ④12m 2A υ+124m 2B υ=12m 20A υ+124m 20B υ ⑤ 由④、⑤解得 υB =-35υB 0+85υA 0因B 不改变运动方向，故 υB =-35υB 0+85υA 0 ≥ 0 ⑥由①、⑥解得 q ≤169Q 即B 所带电荷量的最大值q m =169Q。