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2023高考物理(廣東卷)部分題解析

2023-07-14 21:32 作者:現(xiàn)代微積分  | 我要投稿

前言:從考試結(jié)束起過(guò)了整整5周,廣東的烏龜物理卷終于公布了,下面憑借印象抽取部分筆者在考場(chǎng)上尚未做出或做全的題進(jìn)行分析。畢竟留有遺憾,這必須做個(gè)總結(jié)。雖然對(duì)我的成績(jī)無(wú)法挽回,但可望對(duì)下一屆考生一點(diǎn)指導(dǎo)[滑稽]

正文:

首先是第5題(目前仍尚未解決),剛剛看了下依舊還是沒(méi)找到突破口[捂臉](放暑假已經(jīng)放傻了)。

這題考的是回旋加速器模型。利用了兩個(gè)公式:

qBv_%7B%5Cmathrm%7Bmax%7D%20%7D%3Dm%5Cfrac%7Bv_%7B%5Cmathrm%7Bmax%7D%20%7D%5E2%7D%7BR%7D%20%5CRightarrow%20v_%7B%5Cmathrm%7Bmax%7D%20%7D%3D%5Cfrac%7BqBR%7D%7Bm%7D

E_k%3D%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D%20mv_%7B%5Cmathrm%7Bmax%7D%20%7D%5E2%20

但上面兩個(gè)方程貌似不夠,因?yàn)檫@里有m,v,q3個(gè)未知數(shù)。所以如果讀者發(fā)現(xiàn)問(wèn)題了煩請(qǐng)?jiān)谠u(píng)論區(qū)指正。


對(duì)于回旋加速器模型,更詳細(xì)的公式推導(dǎo)參考:

https://jianyiwuli.cn/article/show/210

第7題。

由圖可知相鄰兩次亮度變暗的時(shí)間間隔即P的周期,即T%3Dt_1-t_0

故A錯(cuò)誤

%5Comega%20%3D%5Cfrac%7B2%5Cpi%20%7D%7BT%7D%3D%5Cfrac%7B2%5Cpi%20%7D%7Bt_1-t_0%7D,故B錯(cuò)誤

對(duì)P受力分析,有:

%5Cfrac%7BGMm%7D%7Br%5E2%7D%3Dm(%5Cfrac%7B2%5Cpi%20%7D%7BT%7D%20)%5E2r%5CRightarrow%20r%3D%5Csqrt%5B3%5D%7B%5Cfrac%7BGM(t_1-t_0)%5E2%7D%7B4%5Cpi%5E2%7D%20%7D

故B正確

a%3D%5Comega%20%5E2r%3D%5Cfrac%7B%5Csqrt%5B3%5D%7BGM%7D%5Cpi%20%5E%7B%5Cfrac%7B4%7D%7B3%7D%20%7D%20%7D%7B%5Csqrt%5B3%5D%7B4%7D(t_1-t_0)%5E%7B%5Cfrac%7B4%7D%7B3%7D%20%7D%20%7D

故D錯(cuò)誤

ps:感興趣的讀者最好也幫我檢查下D,畢竟這形式看著不是很和諧很擔(dān)心還是算錯(cuò)...

考場(chǎng)上先算了AC兩個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)潔的答案然后就選了。畢竟水平不夠,所以沒(méi)有看完選項(xiàng)都會(huì)有些擔(dān)心。今兒就再完整地計(jì)算各個(gè)選項(xiàng)。

對(duì)于天體運(yùn)動(dòng)的題,核心就是萬(wàn)有引力提供向心力

對(duì)環(huán)繞天體受力分析,有:%5Cfrac%7BGMm%7D%7Br%5E2%7D%3Dma%20%20%20

再將a%3Dv%5Comega%20%3D%5Cfrac%7Bv%5E2%7D%7Br%7D%3D%20%5Comega%5E2r%3D(%5Cfrac%7B2%5Cpi%20%7D%7BT%7D%20)%5E2r這些代入即得不同形式的公式,其實(shí)掌握這核心的兩條是關(guān)鍵,其他的記不住就簡(jiǎn)單代入推出

還有就是在近地軌道運(yùn)行時(shí)有r%3DR(R為中心天體半徑),a%3Dg(g為星球表面重力加速度)于是可以導(dǎo)出黃金代換GM%3DgR%5E2(忽略星球的自轉(zhuǎn)時(shí)可使用)其實(shí)也是上面的二級(jí)推論

第10題

對(duì)于1,2組成的系統(tǒng),還受到外力F的作用,故該過(guò)程動(dòng)量不守恒,故A錯(cuò)誤

取水平向右為正方向

對(duì)1,有:

I_1%3Dm%5CDelta%20v_1%3D1%5Cmathrm%7Bkg%7D%5Ctimes%20(0.22-0.40)%5Cmathrm%7Bm%2Fs%7D%20%3D-0.18%5Cmathrm%7BN%5Ccdot%20s%7D%20

(負(fù)號(hào)代表方向與所設(shè)正方向相反,即向左)

故B正確

對(duì)2,有:

I_2%3Dm%5CDelta%20v_2%3D1%5Cmathrm%7Bkg%7D%5Ctimes%20(0.40-0)%5Cmathrm%7Bm%2Fs%7D%20%3D0.40%5Cmathrm%7BN%5Ccdot%20s%7D%20

故C正確

對(duì)2,有:

I_2%3D%5Coverline%7BF%7D%20t%5CRightarrow%20%5Coverline%7BF%7D%3D10%5Cmathrm%7BN%7D%20

故D錯(cuò)誤

這個(gè)D還是不太確定啊啊啊,甚至忘記有沒(méi)有選了。也希望更厲害些的網(wǎng)友能幫忙確認(rèn)下(放了很久假,現(xiàn)在我就是個(gè)很多都忘光的屑)

第14題



這是我遺憾最多的一道題了,正是因?yàn)槠綍r(shí)沒(méi)有下功夫訓(xùn)練只知道大致思路就完事。實(shí)踐證明對(duì)于這種中檔偏基礎(chǔ)難度的題,如果不把熟練度練上去那做題時(shí)間上就落后于他人了...所以常用的結(jié)論和模型學(xué)有余力還是得強(qiáng)化下熟練度,比如一個(gè)經(jīng)典模型的常用結(jié)論還是得記一下,記住不代表不會(huì)推導(dǎo)。(可以考慮口訣啥的,只要不要記錯(cuò)記漏即可)畢竟應(yīng)試就是這么功利的(

(1)屬于動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)

經(jīng)分析知,此時(shí)ab棒和cd棒在切割磁感線,于是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),經(jīng)過(guò)(疊加/抵消)后得總電動(dòng)勢(shì),若E_%7B%5Ctext%7B%E6%80%BB%7D%7D%5Cne%200,則回路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而位于磁場(chǎng)中的導(dǎo)體會(huì)受到安培力。分析就大致是這么個(gè)流程

對(duì)ab棒,有:E_%7Bab%7D%3D2B_0hv,且a端為正極

ps:這里有幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)需要留心。一是左右手使用的問(wèn)題,口訣“左力右電”,這題要判斷單獨(dú)ab棒產(chǎn)生感應(yīng)電流方向,那么需要用右手,經(jīng)判斷電流由b流向a。

而對(duì)于電路而言ab棒相當(dāng)于電源(即我們分析的是內(nèi)電路),因此電源內(nèi)部電流是由負(fù)極流回正極的,因此a端是正極

對(duì)ad棒,有:E_%7Bcd%7D%3DB_0hv,且c端為正極

故兩電動(dòng)勢(shì)疊加得:E%7B%5Ctext%7B%E6%80%BB%7D%7D%3DE_%7Bab%7D%2BE_%7Bcd%7D%3D3B_0hv

I%3D%5Cfrac%7BE_%7B%5Ctext%7B%E6%80%BB%7D%7D%7D%7BR%7D%20%3D%7B%5Ccolor%7BDodgerBlue%7D%20%7B%5Cfrac%7B3B_0hv%7D%7BR%7D%7D%7D%20

ps:我標(biāo)顏色指的是考慮到答題格式問(wèn)題,這些標(biāo)色部分是計(jì)算結(jié)果,不用寫在答題卡上。但我的建議在草稿紙上還是能算的先算,哪怕先寫個(gè)表達(dá)式,畢竟最后一堆未知數(shù)堆砌在一起會(huì)比較暈。

對(duì)ab,有:F_%7B%5Ctext%7B%E5%AE%89%7Dab%7D%3D2B_0Ih,方向向左

ps:根據(jù)“左力右電”,這時(shí)判斷力的方向,因此就需要用左手了。

對(duì)ab,有:F_%7B%5Ctext%7B%E5%AE%89%7Dab%7D%3DB_0Ih,方向向左

對(duì)線框,水平方向根據(jù)對(duì)稱性,受力平衡

F%3DF_%7B%5Ctext%7B%E5%AE%89%7Dab%7D%2BF_%7B%5Ctext%7B%E5%AE%89%7Dcd%7D%3D%7B%5Ccolor%7BDodgerBlue%7D%20%7B%5Cfrac%7B9B_0%5E2h%5E2v%7D%7BR%7D%20%7D%7D%20,方向向左

聯(lián)立以上各式解得:F%3D%7B%5Cfrac%7B9B_0%5E2h%5E2v%7D%7BR%7D%20%7D,方向向左

ps:題目沒(méi)有標(biāo)注“求F大小”,因此矢量還是標(biāo)注下方向?yàn)橐?,以免題出簡(jiǎn)單了會(huì)扣分

(2)屬于感生電動(dòng)勢(shì)

由已知得t%3D1.2%5Ctau%20時(shí)線框位于圖中虛線框部分(即一半位于I區(qū)域另一半位于II區(qū)域)

%5Ctau%20%5Csim%202%5Ctau%20時(shí)間內(nèi),%5Cfrac%7B%5CDelta%20B_%7B%5Cmathrm%7BI%7D%20%7D%7D%7B%5CDelta%20t%7D%3D-%5Cfrac%7B2B_0%7D%7B%5Ctau%20%7D%20%20

于是t%3D1.2%5Ctau%20時(shí),

B_%7B%5Cmathrm%7BI%7D%20%7D%3D2B_0%2B%5Cfrac%7B%5CDelta%20B_%7B%5Cmathrm%7BI%7D%20%7D%7D%7B%5CDelta%20t%7D%5Ccdot%20(1.2%5Ctau-%5Ctau%20)%3D1.6B_0

B_%7B%5Cmathrm%7BII%7D%20%7D%3D-B_0

%5CPhi%20%3D(B_%5Cmathrm%7BI%7D%20%2BB_%5Cmathrm%7BII%7D%20)%5Ccdot%20h%5E2%3D0.6B_0h%5E2

(3)屬于感生電動(dòng)勢(shì)

E_%7B%5Cmathrm%7BII%7D%7D%3D%5Cfrac%7B%5CDelta%20B_%7B%5Cmathrm%7BII%7D%20%7D%7D%7B%5CDelta%20t%7D%20%3D%5Cfrac%7BB_0%7D%7B%5Ctau%20%7D%20

由于電路為純電阻,故

Q%3D%5Cfrac%7BE_%7B%5Cmathrm%7BII%7D%20%7D%5E2%7D%7BR%7D%20%5Ccdot%20%5Ctau%20%3D%5Cfrac%7BB_0%5E2%7D%7BR%5Ctau%20%7D%20


發(fā)現(xiàn)2、3還簡(jiǎn)單點(diǎn),都沒(méi)有考安培力沖量、電荷量這些稍微難些的點(diǎn)了。但由于考場(chǎng)上(2)(3)沒(méi)做出來(lái),而且現(xiàn)在很久沒(méi)動(dòng)物理題少了做題的手感,所以上面的過(guò)程也不一定保對(duì)了...還煩請(qǐng)細(xì)心的網(wǎng)友檢查(

這道題比起模擬卷上那些拿電梯升降、磁懸浮列車等高大上背景命題的“大尾巴狼”題已經(jīng)溫柔很多了。

第15題

這種多過(guò)程運(yùn)動(dòng)問(wèn)題大多都是幾種運(yùn)動(dòng)模型拼接而成的。像這道題就是由傳送帶模型、碰撞模型、平拋運(yùn)動(dòng)這3種主要的模型構(gòu)成。

單獨(dú)來(lái)看都是我們熟悉的,因此此題就考點(diǎn)來(lái)論,算中檔偏易。

(1)

對(duì)A受力分析,有:%5Cmu%20F_N%3Dma_A%2CF_N%3Dmg

解得:a_%7BA%7D%3D%5Cmu%20g

t%3D%5Cfrac%7Bv_0%7D%7Ba_A%7D%3D%20%5Cfrac%7Bv_0%7D%7B%5Cmu%20g%7D

(2)

在傳送帶上對(duì)B受力分析,同理得a_%7BB%7D%3D%5Cmu%20g,因此B也是以v_0的速度開(kāi)始下落

B由M滑至N,由動(dòng)能定理得:

2mg%5Ccdot%203L-W%3D%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D%20%5Ccdot%202m%5Ccdot%20(2v_0)%5E2-%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D%20%5Ccdot%202m%5Ccdot%20(v_0)%5E2

解得:W%3D6mgL-3mv_0%5E2

(3)

B與A在N點(diǎn)碰撞,取向右為正方向,有:

動(dòng)量守恒:2m%5Ccdot%202v_0%3Dmv_A'%2B2mv_B'

能量守恒:%5Cfrac%7B3%7D%7B4%7D%5Ccdot%20%5B%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D%5Ccdot%20%202m%5Ccdot%20(2v_0)%5E2%5D%3D%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D%20mv_A'%5E2%2B%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D%5Ccdot%20%202mv_B'%5E2

由上面兩式可解得:

%5Cleft%5C%7B%5Cbegin%7Bmatrix%7D%0Av_A'%3D2v_0%20%5C%5C%0Av_B'%3Dv_0%0A%5Cend%7Bmatrix%7D%5Cright.%0A~%5Cmathrm%7Bor%7D~%0A%5Cleft%5C%7B%5Cbegin%7Bmatrix%7D%0Av_A'%3D%5Cfrac%7B2%7D%7B3%7D%20v_0%20%5C%5C%0Av_B'%3D%5Cfrac%7B5%7D%7B3%7Dv_0%0A%5Cend%7Bmatrix%7D%5Cright.%20%5Ctext%7B(%E8%88%8D)%7D

ps:由于碰后A的速度要比B的速度大,因此第二組解要舍去(這考到了碰撞約束的一個(gè)小細(xì)節(jié),有空會(huì)附上一道例題)

對(duì)A,B

豎直方向,有:

L%3D%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D%20gt%5E2%5CRightarrow%20%7B%5Ccolor%7BDodgerBlue%7D%20%7Bt%3D%5Csqrt%7B%5Cfrac%7B2L%7D%7Bg%7D%20%7D%20%7D%7D%20

水平方向,有:

x_A%3Dv_A't%7B%5Ccolor%7BDodgerBlue%7D%20%7B%3D2v_0%5Csqrt%7B%5Cfrac%7B2L%7D%7Bg%7D%20%7D%20%7D%7D%20

x_B%3Dv_B't%7B%5Ccolor%7BDodgerBlue%7D%20%7B%3Dv_0%5Csqrt%7B%5Cfrac%7B2L%7D%7Bg%7D%20%7D%20%7D%7D%20

于是

s%3Dx_B%2B%5Cfrac%7Bx_A-x_B%7D%7B2%7D%20%7B%5Ccolor%7BDodgerBlue%7D%20%7B%3D%5Cfrac%7B3%7D%7B2%7D%20v_0%5Csqrt%7B%5Cfrac%7B2L%7D%7Bg%7D%20%7D%20%7D%7D%20

聯(lián)立以上各式解得:s%3D%5Cfrac%7B3%7D%7B2%7D%20v_0%5Csqrt%7B%5Cfrac%7B2L%7D%7Bg%7D%7D


這題還好,雖然2,3在考試時(shí)沒(méi)算出答案,但公式分估計(jì)全拿到了。

需要注意的是,這里碰撞那個(gè)部分就不能套動(dòng)碰靜彈性碰撞那個(gè)公式了,因?yàn)轭}目沒(méi)說(shuō)是彈性碰撞,因此還得乖乖解方程,這個(gè)方程類似于聯(lián)立直線和橢圓求交點(diǎn),思路就是常規(guī)的消元,計(jì)算量稍大。


2023高考物理(廣東卷)部分題解析的評(píng)論 (共 條)

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