1、江苏省江苏省 2021 年新高考模拟预测物理试卷（二）年新高考模拟预测物理试卷（二） 一、单项选择题一、单项选择题:共共 11 题，每题题，每题 4 分，共分，共 44 分。每题只有一个选项最符合题意。分。每题只有一个选项最符合题意。 1.贝克勒尔在 120 年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用。下列 属于放射性衰变的是（ ） A.14 6C 14 7N 0 1e B.235 92U 1 0n 139 53I 95 39Y2 1 0n C.21H31H42He10n D.42He27 13Al 30 15P 1 0n 2.正在运转的机器，当其飞轮以角速度 0匀
2、速转动时，机器的振动不强烈，切断电源，飞轮的转动逐渐慢 下来，在某一小段时间内机器却发生了强烈的振动，此后飞轮转速继续变慢，机器的振动也随之减弱，在 机器停下来之后若重新启动机器，使飞轮转动的角速度从 0 较缓慢地增大到0，在这一过程中( ) A.机器一定不会发生强烈的振动 B.机器一定还会发生强烈的振动 C.若机器发生强烈振动，强烈振动可能发生在飞轮角速度为 0时 D.若机器发生强烈振动，强烈振动时飞轮的角速度肯定不为 0 3.如图所示， 物块 A 放在木板 B 上， A、 B 的质量均为 m， A、 B 之间的动摩擦因数为 ， B 与地面之间的动摩擦因数为 3。若将水平力作用在 A 上，使
3、 A 刚好要相对 B 滑动，此 时 A 的加速度为 a1；若将水平力作用在 B 上，使 B 刚好要相对 A 滑动，此时 B 的加速 度为 a2，则 a1与 a2的比为( ) A11 B23 C13 D32 4.用如图甲所示的装置研究光电效应现象.闭合开关 S，用频率为 的光照射光电管时发生了光电效应.图乙 是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能 Ek与入射光频率 的关系图象，图线与横轴的交点坐标为 (a,0)，与纵轴的交点坐标为(0，b)，下列说法中正确的是( ) A.普朗克常量为 ha b B.断开开关 S 后，电流表 G 的示数不为零 C.仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大
4、D.保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表 G的示数保持不变 5.在一端封闭的粗细均匀的玻璃管内，用水银柱封闭一部分空气，玻璃管开口向下，如图 6 所示，当玻璃管自由下落时，空气柱长度将( ) A增大 B减小 C不变 D无法确定 a b m P0 A 图 4 6.我国神舟六号载人飞船圆满完成太空旅程，胜利而归。飞船的升空和返 回特别令人关注，观察飞船运行环节的图片，下列说法正确的是( ) A飞船抛助推器，使箭、船分离，其作用是让飞船获得平衡 B飞船返回时要转向 180 ，让推进舱在前，返回舱在后，其作用是加速 变轨 C飞船与整流罩分离后打开帆板，其作用是让飞船飞得慢一些 D飞船的变轨发动
5、机点火工作，使得飞船由椭圆轨道变为圆轨道 7.如图所示，1887 年德国物理学家赫兹利用紫外线照射锌板后，发现与 锌板连接的验电器箔片张开，关于这一现象，下列说法正确的是( ) A.验电器箔片张开，是因为箔片带负电 B.验电器箔片张开，是因为锌板得到了正电荷 C.紫外线灯功率增大，箔片张角也增大 D.换用红外线灯照射锌板，箔片也一定张开 8.如图所示， 在正方形ABCD区域内有场强方向平行于AB边的匀强电场， E、 F、H 是对应边的中点，P 点是 EH 的中点一个带正电的粒子(不计重力)从 F 点沿 FH 方向射入电场后恰好从 C 点射出以下说法正确的是( ) A粒子的运动轨迹经过 P 点
6、B粒子的运动轨迹经过 PH 之间某点 C若增大粒子的初速度可使粒子垂直穿过 EH D若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子恰好由 E 点从 BC 边射出 9.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 k，输出端接有一交流电动机，其线圈的电阻为 R，将原线 圈接在正弦交流电源两端。变压器的输入功率为 P0时，电动机恰好能带动质量为 m 的物体匀速上升，此时 理想电流表A 的示数为 I。若不计电动机的机械损耗，重力加速度为 g，则下列说法正确的是（ ） A电动机的输出功率为 B原线圈两端电压的有效值为 C原线圈中电流的有效值为 I k D副线圈两端电压的有效值为 IR 10.如图所示， 固定直杆上套
7、有一个质量为 m 的小球和两根原长均为 L 的轻弹簧， 两根轻弹 簧的一端与小球相连，另一端分别固定在杆上相距为 2L 的 A、B 两点已知直杆与水平面 的夹角为 ，两弹簧的劲度系数均为3mgsin L ，小球在距 B 点4 5L 的 P 点处于静止状态，此 时小球受到的摩擦力为最大静摩擦力，且与滑动摩擦力相等，重力加速度为 g.下列选项正 确的是（ ） A.从固定点 B 处剪断弹簧的瞬间小球加速度 agsin 5 B.若小球从 P 点以初速度 v0沿杆向上运动，恰能到达距 A 点4 5L 的 Q 点，初速度 v0 2 6gLsin 5 C.小球从 Q 点下滑过程中动能最大时到 B 点的距离为
8、2L 15 D.从固定点 B 处剪断弹簧的瞬间小球加速度方向向上 k P0 kIR 11.将一均匀导线围成一圆心角为 90 的扇形导线框 OMN，其中 OMR，圆弧 MN 的 圆心为 O 点，将导线框的 O 点置于如图所示的直角坐标系的原点，其中第二和第四象 限存在垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为 B，第三象限存在垂直纸面向 外的匀强磁场，磁感应强度大小为 2B。从 t0 时刻开始让导线框以 O 点为圆心，以 恒定的角速度 沿逆时针方向做匀速圆周运动，假定沿 ONM 方向的电流为正，则线 框中的电流随时间的变化规律描绘正确的是( ) 二、非选择题二、非选择题:共共 5 题，共题，共
9、56 分分。其中第其中第 13 题第题第 16 题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的 演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12.指针式多用电表欧姆挡的内部电路是由直流电源、调零电阻和表头相串联而成，现设计一个实验，测量 多用电表“1 ”挡的内部电源的电动势和内部总电阻。给定的器材有：待测多用电表，量程为 100 mA 的电流表，最大电阻为 20 的滑动变阻器，鳄鱼夹，开关，导线若干。实验过程如下： (1)实验前将多用电
10、表调至“1 ”挡，将红黑表笔短接， 调节旋钮，使指针指_(填“电阻”或“电 流”)的零刻度。 (2)用鳄鱼夹将红、黑表笔固定在图 5 甲的两接线柱上，请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。 (3)调节滑动变阻器，读出多用电表示数 R、毫安表示数 I，求出电流倒数1 I，记录在下面的表格中，请根据 表格数据在图乙的坐标系中描点作图。 (4)请通过图线求出多用电表内部电源的电动势为_ V，内部总电阻为_ 。(结果保留 3 位有 效数字) (5)电流表存在一定的内阻，这对实验结果_(填“有影响”或“无影响”)。 R/ 4 7 10 14 18来源:学科网 ZXXK 20 I/10 3 A 78.0
11、67.0 60.0 52.0 45.0 43.0 1 I/A 1 12.8 14.9 16.7 19.2 22.2 23.2 13.如图，在注满水的游泳池的池底有一点光源 A，它到池边的水平距离为 3.0 m。从点光源 A 射向池边的 光线 AB 与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为4 3。 (1)求池内的水深； (2)一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为 2.0 m。当他看到正前下方的点光源 A 时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为 45 。求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留 1 位有效数字)。 14.如图所示，质量 m10.3 kg 的小
12、车静止在光滑的水平面上，车长 L1.5 m，现有质量 m20.2 kg 且可视 为质点的物块，以水平向右的速度 v02 m/s 从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。物 块与车面间的动摩擦因数 0.5，取 g10 m/s2，求 (1)物块在车面上滑行的时间 t； (2)要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度 v0不超过多少。 15.如图示，用一轻弹簧将物块 Q 和地面相连，处于静止状态。物块 P 从 Q 的正上方 h 处由静止释放，P、 Q 相碰（时间很短）后立即以相同的速度向下压缩弹簧（P、Q 不粘连） 。P 的质量为 m，Q 的质量为m （=1，2，3，） ，弹簧的
13、劲度系数为 k，弹簧的形变量为 x 时，弹性势能 2 P 1 2 Ekx 。空气阻力不计， PQ 运动过程中弹簧始终未超过弹性限度。求： (1)P 自 h 高处落下与 Q 碰撞后瞬间的共同速度 v共，此过程中损失的机械能E； (2)若取 m=0.10kg，h=0.80m，k=75N/m，重力加速度 g=10m/s2，则当取何值时 P 与 Q 碰撞后始终以共同 的速度运动? 16.如图所示，A1、A2为两块面积很大、相互平行的金属板，两板间距离为 d，以 A1板的中点为坐标原点， 水平向右和竖直向下分别建立 x 轴和 y 轴，在坐标为(0，1 2d)的 P 处有一粒子源，可在坐标平面内向各个方
14、向不断发射同种带电粒子，这些带电粒子的速度大小均为 v0 ，质量为 m，带电荷量为q，重力忽略不计， 不考虑粒子打到板上的反弹，且忽略带电粒子对金属板上电荷分布的影响。 (1)若只在 A1、A2板间加上恒定电压 U0，且 A1板电势低于 A2板，求粒子打到 A1板上的速度大小； (2)若只在 A1、A2板间加上一方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为 B，且 B2mv0 dq ，求 A1板上有 粒子打到的区域范围(用 x 轴坐标值表示)； (3)在第(2)小题前提下，若在 A1、A2板间再加一电压，使初速度垂直指向 A1板的粒子打不到 A1板，试确定 A1、A2板电势的高低以及电压的大小。
15、 参考答案参考答案 1.贝克勒尔在 120 年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用。下列 属于放射性衰变的是（ ） A.14 6C 14 7N 0 1e B.235 92U 1 0n 139 53I 95 39Y2 1 0n C.21H31H42He10n D.42He27 13Al 30 15P 1 0n 解析 A 属于 衰变，B 属于裂变，C 是聚变，D 是原子核的人工转变，故选 A 项。 答案 A 2.正在运转的机器，当其飞轮以角速度 0匀速转动时，机器的振动不强烈，切断电源，飞轮的转动逐渐慢 下来，在某一小段时间内机器却发生了强烈的振动，此后飞轮转速继续
16、变慢，机器的振动也随之减弱，在 机器停下来之后若重新启动机器，使飞轮转动的角速度从 0 较缓慢地增大到0，在这一过程中( ) A.机器一定不会发生强烈的振动 B.机器一定还会发生强烈的振动 C.若机器发生强烈振动，强烈振动可能发生在飞轮角速度为 0时 D.若机器发生强烈振动，强烈振动时飞轮的角速度肯定不为 0 解析 从以角速度 0转动逐渐慢下来，在某一小段时间内机器却发生了强烈的振动，说明此过程机器的固 有频率与驱动频率相等达到了共振，当飞轮转动的角速度从 0 较缓慢地增大到 0，在这一过程中，一定会 出现机器的固有频率与驱动频率相等即达到共振的现象，机器一定还会发生强烈的振动，故选项 AB
17、错误； 由已知当机器的飞轮以角速度 0匀速转动时，其振动不强烈，则机器若发生强烈振动，强烈振动时飞轮的 角速度肯定不为 0，故选项 C 错误，D 正确。来源:Z,xx,k.Com 答案 D 3.如图所示，物块 A 放在木板 B 上，A、B 的质量均为 m，A、B 之间的动摩擦因数为 ，B 与地面之间的动 摩擦因数为 3。若将水平力作用在 A 上，使 A 刚好要相对 B 滑动，此时 A 的加速度为 a1；若将水平力作用 在 B 上，使 B 刚好要相对 A 滑动，此时 B 的加速度为 a2，则 a1与 a2的比为( ) A11 B23 C13 D32 解析 当水平力作用在 A 上，使 A 刚好要相
18、对 B 滑动，临界情况是 A、B 的加速度相等，隔离对 B 分 析，B 的加速度为： aBa1 mg 3 2mg m 1 3g， 当水平力作用在 B 上，使 B 刚好要相对 A 滑动，此时 A、B 间的摩擦力刚好达到最大，A、B 的加速度 相等，有：aAa2mg m g， 可得 a1a213，C 正确。 答案 C 4.用如图甲所示的装置研究光电效应现象.闭合开关 S，用频率为 的光照射光电管时发生了光电效应.图乙 是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能 Ek与入射光频率 的关系图象，图线与横轴的交点坐标为 (a,0)，与纵轴的交点坐标为(0，b)，下列说法中正确的是( ) A.普朗克常量为
19、 ha b B.断开开关 S 后，电流表 G 的示数不为零 C.仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大 D.保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表 G的示数保持不变 答案 B 解析 根据 EkhW0得，Ek 图象的斜率表示普朗克常量，故 hb a，故 A 错误；开关 S 断开后，因光 电效应现象中， 光电子存在最大初动能， 因此电流表 G 的示数不为零， 故 B 正确； 根据光电效应方程可知， 光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与光的强度无关，故 C 错误；若保持照射光强度不变，仅提高 照射光频率，则光子数目减小，那么电流表 G 的示数会减小，故 D 错误. 5.在一端封闭的粗
20、细均匀的玻璃管内，用水银柱封闭一部分空气，玻璃管开口向下，如图 6 所示，当玻璃 管自由下落时，空气柱长度将( ) A增大 B减小 C不变 D无法确定 答案 B 解析 此题中，水银柱原来是平衡的，设空气柱原来长度为 l1，后来因为自由下落有重力加速度而 失去平衡，发生移动开始时气体压强 p1p0gL，气体体积 V1l1S.自由下落后，设空气柱长度 为 l2，水银柱受管内气体向下的压力 p2S、重力 G 和大气向上的压力 p0S，如图所示，根据牛顿第二 定律可得 p2SGp0Smg，因为 GLSg，mLS，所以 p2SLSgp0SLSg，解得 p2p0，即 p2p1. 再由玻意耳定律得 p1V1
21、p2V2，p1l1Sp2l2S，因为 p2p1，所以 l2l1，所以空气柱长度将减小故正确答案 为 B. 6.我国神舟六号载人飞船圆满完成太空旅程， 胜利而归。 飞船的升空 和返回特别令人关注， 观察飞船运行环节的图片， 下列说法正确的是 ( ) A飞船抛助推器，使箭、船分离，其作用是让飞船获得平衡 B 飞船返回时要转向 180 ， 让推进舱在前， 返回舱在后，其作用 是加速变轨 C飞船与整流罩分离后打开帆板，其作用是让飞船飞得慢一些 D飞船的变轨发动机点火工作，使得飞船由椭圆轨道变为圆轨 道 解析：选 D 飞船抛助推器，使箭船分离，其作用是减小组合体的质量，减小惯性便于飞船变轨操作，故 A
22、错误；飞船返回时要减速降低轨道，所以飞船返回时要转向 180 ，让推进舱在前，使返回舱减速降低轨道 以接近地球，故 B 错误；飞船与整流罩分离后打开帆板，其作用是利用太阳能提供飞船能量，飞船在太空 飞行，近乎真空的环境下，飞船几乎不受阻力作用，故 C 错误；飞船的变轨发动机工作目的使飞船由椭圆 轨道变成圆轨道运动，根据圆周运动和椭圆轨道运动知，在远地点开动发动机加速使卫星在高轨道上做圆 周运动，在近地点椭圆轨道上开动发动机减速，使卫星在半径较小轨道上做圆周运动，故 D 正确。 7.如图所示，1887 年德国物理学家赫兹利用紫外线照射锌板后，发现与锌板连接的验电器箔片张开，关于 这一现象，下列说
23、法正确的是( ) A.验电器箔片张开，是因为箔片带负电 B.验电器箔片张开，是因为锌板得到了正电荷 C.紫外线灯功率增大，箔片张角也增大 D.换用红外线灯照射锌板，箔片也一定张开 解析 用紫外线照射锌板，可以从锌板上打出电子，锌板带正电，验电器的箔片张开，是因为箔片带正电， 选项 A、 B 错误； 紫外线灯功率增大， 即入射光的强度增大， 则箔片上的带电荷量增大， 箔片的张角也增大， 选项 C 正确； 换用红外线灯照射锌板， 不一定会使锌板发生光电效应， 即箔片不一定会张开， 选项 D 错误。 答案 C 8.如图所示， 在正方形 ABCD 区域内有场强方向平行于 AB 边的匀强电场，E、F、H
24、 是对 应边的中点，P 点是 EH 的中点一个带正电的粒子(不计重力)从 F 点沿FH 方向射入 电场后恰好从 C 点射出以下说法正确的是( ) A粒子的运动轨迹经过 P 点 a b m P0 A 图 4 B粒子的运动轨迹经过 PH 之间某点 C若增大粒子的初速度可使粒子垂直穿过 EH D若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子恰好由 E 点从 BC 边射出 答案 D 解析 粒子从 F 点沿 FH 方向射入电场后恰好从 C 点射出，其轨迹是抛物线，根据推论知，过 C 点作速度 的反向延长线一定交于 FH 的中点，而延长线又经过 P 点，所以粒子轨迹一定经过 PE 之间某点，故 A、B 错误； 粒子
25、从 C 点射出时速度反向延长线与 EH 垂直，若增大初速度，粒子轨迹可能经过 PH 之间某点， 可知粒子不可能垂直穿过 EH，故 C 错误； 由平抛知识类比可知，当竖直位移一定时，水平速度变为原来 的一半，则水平位移也变为原来的一半，粒子恰好由 E 点射出 BC，故 D 正确 9.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 k，输出端接有一交流电动机，其线圈的电阻为 R，将原线 圈接在正弦交流电源两端。变压器的输入功率为 P0时，电动机恰好能带动质量为 m 的物体匀速上升，此时 理想电流表A 的示数为 I。若不计电动机的机械损耗，重力加速度为 g，则下列说法正确的是（ ） A电动机的输出功率为
26、B原线圈两端电压的有效值为 C原线圈中电流的有效值为 I k D副线圈两端电压的有效值为 IR 答案：A 10.如图所示，固定直杆上套有一个质量为 m 的小球和两根原长均为 L的轻弹簧，两根 轻弹簧的一端与小球相连，另一端分别固定在杆上相距为 2L 的 A、B 两点已知直杆与 水平面的夹角为 ，两弹簧的劲度系数均为3mgsin L ，小球在距 B 点4 5L 的P点处于静止 状态，此时小球受到的摩擦力为最大静摩擦力，且与滑动摩擦力相等，重力加速度为 g. 下列选项正确的是（ ） A.从固定点 B 处剪断弹簧的瞬间小球加速度 agsin 5 B.若小球从 P 点以初速度 v0沿杆向上运动，恰能到
27、达距 A 点4 5L 的 Q 点，初速度 v0 2 6gLsin 5 C.小球从 Q 点下滑过程中动能最大时到 B 点的距离为2L 15 D.从固定点 B 处剪断弹簧的瞬间小球加速度方向向上 【解析】AD：小球在 P 点时两根弹簧的弹力大小相等，设为 F，根据胡克定律有 F k(L4 5L) 设小球静止时受到的摩擦力大小为 Ff，方向沿杆向下，根据平衡条件有 mgsin Ff 2F 得 Ffmgsin 5 剪断下方弹簧的瞬间，mgsin F，则 mgsin FfFma 解得 agsin 5 ，方向沿杆向下，故 AD 都错误； B：小球在 P、Q 两点时，弹簧的弹性势能相等，故小球从 P 到 Q
28、 的过程中，弹簧对小球做功为零 据动能定理 W合 Ek 有mg 2(L4 5L)sin Ff 2(L 4 5L) 0 1 2mv0 2 k P0 kIR 解得 v02 6gLsin 5 ，故 B 正确 C：小球沿杆下滑的过程中，当其加速度 a0 时有最大动能 故有 2kxFfmgsin 来源:学#科#网 即 2kx0.8mgsin 解得 x2L 15，即到 B 点的距离为 13L 15 ，故 C 错误 【答案】选 B 11.将一均匀导线围成一圆心角为 90 的扇形导线框 OMN， 其中 OMR， 圆弧MN的 圆心为 O 点，将导线框的 O 点置于如图所示的直角坐标系的原点，其中第二和 第 四
29、象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为 B，第三象限存在垂 直 纸 面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 2B。从 t0 时刻开始让导线框以 O 点为圆心， 以恒定的角速度 沿逆时针方向做匀速圆周运动， 假定沿 ONM 方向的电流为正， 则线 框中的电流随时间的变化规律描绘正确的是( ) 解析 在 0t0时间内， 线框从图示位置开始(t0)转过 90 的过程中， 产生的感应电动势为 E11 2B R 2， 由闭合电路欧姆定律得，回路中的电流为 I1E1 r BR 2 2r ，根据楞次定律判断可知，线框中感应电流方向为 逆时针方向(沿ONM 方向)。在 t02t0时间内，线框进入第三象
30、限的过程中，回路中的电流方向为顺时针方 向(沿 OMN 方向)。回路中产生的感应电动势为 E21 2BR 21 2 2B R 23 2BR 23E 1；感应电流为 I23I1。 在 2t03t0时间内，线框进入第四象限的过程中，回路中的电流方向为逆时针方向(沿 ONM 方向)，回路中 产生的感应电动势为 E31 2BR 21 2 2B R 23 2BR 23E 1；感应电流为 I33I1。在 3t04t0时间内，线框出 第四象限的过程中， 回路中的电流方向为顺时针方向(沿 OMN 方向)， 回路中产生的感应电动势为 E41 2BR 2， 由闭合电路欧姆定律得，回路电流为 I4I1 ，B 对。
31、答案 B 12.指针式多用电表欧姆挡的内部电路是由直流电源、调零电阻和表头相串联而成，现设计一个实验，测量 多用电表“1 ”挡的内部电源的电动势和内部总电阻。给定的器材有：待测多用电表，量程为 100 mA 的电流表，最大电阻为 20 的滑动变阻器，鳄鱼夹，开关，导线若干。实验过程如下： (1)实验前将多用电表调至“1 ”挡，将红黑表笔短接， 调节旋钮，使指针指_(填“电阻”或“电 流”)的零刻度。 (2)用鳄鱼夹将红、黑表笔固定在图 5 甲的两接线柱上，请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。 (3)调节滑动变阻器，读出多用电表示数 R、毫安表示数 I，求出电流倒数1 I，记录在下面的表格中，
32、请根据 表格数据在图乙的坐标系中描点作图。 (4)请通过图线求出多用电表内部电源的电动势为_ V，内部总电阻为_ 。(结果保留 3 位有 效数字) (5)电流表存在一定的内阻，这对实验结果_(填“有影响”或“无影响”)。 R/ 4 7 10 14 18来源:学科网 ZXXK 20 I/10 3 A 78.0 67.0 60.0 52.0 45.0 43.0 1 I/A 1 12.8 14.9 16.7 19.2 22.2 23.2 解析 (1)使用多用电表欧姆挡时，先要欧姆调零，将多用电表调至适当的倍率，红黑表笔短接， 调节旋钮， 使指针指向电阻的零刻度，此时电流为满偏电流。 (2)电流表串联
33、使用，滑动变阻器限流式，多用电表红“”黑“” ，红进黑出，电流从黑表笔流出，流进 电流表的正接线柱，线路连接如图甲所示。 (3)根据数据组描点，用平滑直线进行连线，图象如图乙所示。 乙 (4)由电路图可得 EI(RR内)，所以 RE1 IR 内，利用斜率可以求出 E1.50 V，利用横坐标截距R 内 E ， 求出 R内15.0 。 (5)EI(RR内)中的 R 表示电路中除多用电表以外的阻值， 包含了电流表的内阻， 则电流表的内阻对实验结 果无影响。 答案 (1)电阻 (2)见解析图 (3)见解析图(4)1.451.55 14.515.5 (5)无影响 13.如图，在注满水的游泳池的池底有一点
34、光源 A，它到池边的水平距离为3.0 m 。 从点光源 A 射向池边的光线 AB 与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水 的折射率为4 3。 (1)求池内的水深； (2)一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为 2.0 m。当他看到正前下方的点光源 A 时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为 45 。求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留 1 位有效数字)。 解析：(1)如图， 设到达池边的光线的入射角为 i，依题意，水的折射率 n4 3，由临界角公式有 n 1 sin i由 几何关系有 sin i l l2h2。式中，l3.0 m，h 是池内水的深度。联立两式并
35、代 入题给数据得 h 7 m2.6 m。 (2)设此时救生员的眼睛到池边的距离为 x。依题意，救生员的视线与竖直方 向的夹角为 45 。由折射定律有 nsin isin 式中，i是光线在水面的入射 角。 设池底点光源A到水面入射点的水平距离为a。 由几何关系有sin i a a2h2 x lah式中 h2 m。联立以上各式得 x 3 7 231 m0.7 m。 答案：(1)2.6 m (2)0.7 m 14.如图所示，质量 m10.3 kg 的小车静止在光滑的水平面上，车长 L1.5 m，现有质量 m20.2 kg 且可视 为质点的物块，以水平向右的速度 v02 m/s 从左端滑上小车，最后在
36、车面上某处与小车保持相对静止。物 块与车面间的动摩擦因数 0.5，取 g10 m/s2，求 (1)物块在车面上滑行的时间 t； (2)要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度 v0不超过多少。 解析 (1)设物块与小车的共同速度为 v， 以水平向右的方向为正方向， 根据动量守恒定律有 m2v0(m1m2)v 设物块与车面间的滑动摩擦力为 Ff，对物块应用动量定理有Fftm2vm2v0，又 Ffm2g 解得 t m1v0 （m1m2）g 代入数据得 t0.24 s。 (2)要使物块恰好不从车面滑出，须物块到车面最右端时与小车有共同的速度，设其为 v，则 m2v0(m1 m2)v 由能量守
37、恒有1 2m2v0 21 2(m1m2)v 2m 2gL 代入数据解得 v05 m/s 故要使物体不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度 v0不超过 5 m/s。 答案 (1)0.24 s (2)5 m/s 15.如图示，用一轻弹簧将物块 Q 和地面相连，处于静止状态。物块 P 从 Q 的正上方 h 处由静止释放，P、 Q 相碰（时间很短）后立即以相同的速度向下压缩弹簧（P、Q 不粘连） 。P 的质量为 m，Q 的质量为m （=1，2，3，） ，弹簧的劲度系数为 k，弹簧的形变量为 x 时，弹性势能 2 P 1 2 Ekx 。空气阻力不计， PQ 运动过程中弹簧始终未超过弹性限度。求： (1
38、)P 自 h 高处落下与 Q 碰撞后瞬间的共同速度 v共，此过程中损失的机械能E； (2)若取 m=0.10kg，h=0.80m，k=75N/m，重力加速度 g=10m/s2，则当取何值时 P 与 Q 碰撞后始终以共同 的速度运动? 【答案】(1) 2 1 gh ， 1 mgh ；(2)4 【解析】(1) P 自 h 高处落下与 Q 碰撞前，由动能定理可得 2 0 1 2 mghmv P 与 Q 碰撞后，由动量守恒得 0 (mvmmv 共 ） 由能量守恒可得 2 1 ()+ 2 mghmm vE 共 联立解得 2 = 1 gh v 共 ， 1 Emgh (2)由题意可知，要使二者始终共速运动，
39、则需满足在弹簧恢复原长时二者速度刚好为零。在 Q 压缩弹簧时 有 kxmg 从二者碰撞后共速到弹簧恢复原长二者速度刚好为零，由能量守恒可得 22 11 ()+() 22 mm vkxmm gx 共 因为为正整数，则联立解得 4 16.如图所示，A1、A2为两块面积很大、相互平行的金属板，两 板 间 距离为 d，以 A1板的中点为坐标原点，水平向右和竖直向下分 别 建 立 x 轴和 y 轴，在坐标为(0，1 2d)的 P 处有一粒子源，可在坐 标 平 面 内向各个方向不断发射同种带电粒子，这些带电粒子的速度大 小 均 为 v0 ，质量为 m，带电荷量为q，重力忽略不计，不考虑粒 子 打 到板上的
40、反弹， 且忽略带电粒子对金属板上电荷分布的影响。 (1)若只在 A1、A2板间加上恒定电压 U0，且 A1板电势低于 A2板，求粒子打到 A1板上的速度大小； (2)若只在 A1、A2板间加上一方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为 B，且 B2mv0 dq ，求 A1板上有 粒子打到的区域范围(用 x 轴坐标值表示)； (3)在第(2)小题前提下，若在 A1、A2板间再加一电压，使初速度垂直指向 A1板的粒子打不到 A1板，试确定 A1、A2板电势的高低以及电压的大小。 解析 (1)粒子运动到 A1板，电场力做正功 qU0 2 1 2mv 21 2mv 2 0，得 v v20qU0 m
41、(2)在磁场中粒子做圆周运动，有 qv0Bmv 2 0 R，得 R mv0 qB d 2 向右偏转打到 A1板最远为轨迹恰好与 A1板相切的粒子， 如图甲所示，由几何关系知 x2右 Rd 2 2 R2 可得 x右 mv0d qB d 2 4 向左偏转打到 A1板最远处对应有两种情况 易知 O2Md 4，O2N 3 4d 情形一：若 R3 4d，即 B 4mv0 3dq 时，最远处为轨道与 A2相切的粒子打在 A1的落点，如图乙所示 显然仍有 x1 mv0d qB d 2 4 又(Rd)2x22R2 或(dR)2x22R2 得 x2 2mv0d qB d2 则 x左x1x2 mv0d qB d
42、2 4 2mv0d qB d2 所以，当 B4mv0 3dq 时 A1板上有粒子打到的范围 x 轴坐标是 mv0d qB d 2 4 2mv0d qB d2 mv0d qB d 2 4 (3)要使粒子不再打到 A1板，应使粒子做曲线运动的曲率半径减小，即使速度 v 减小，所以应加电场方向向 下，即 A1板电势高于 A2板； 恰好不打到 A1板，即到达 A1板时速度方向与板平行，设此时速度为 v， qU 2 1 2mv 21 2mv 2 0 对于此时曲线轨迹上任一点在 x 方向上有vx t qvyB m qBy mt 分别对 y 方向的位移和 x 方向的速度累加得vqdB 2m 得 Umv 2 0 q qB 2d2 4m
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