2021年江苏省高考物理预测试卷（一）含答案解析

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1、2021 年江苏省高考物理预测试卷（一）年江苏省高考物理预测试卷（一） 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如图所示，质量都为 m 的 A、B 两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于 mg 的恒力 F 向上拉 B，运动距离 h 时 B 与 A 分离。则下列说法中正确的是（ ） AB 和 A 刚分离时，弹簧为原长 BB 和 A 刚分离时，它们的加速度为 g C弹簧的劲度系数等于 D在 B 与 A 分离之前，它们作匀加速运动 22016 年 2 月 11 日，美国科学家宣布探测

2、到引力波，证实了爱因斯坦 100 年前的预言，弥补了爱因斯坦 广义相对论中最后一块缺失的“拼图” ，其实，孤立的恒星与一颗行星组成的系统就是一个双星系统如 图所示，恒星 a、恒星 b 在万有引力作用下，绕连线上一点 O 以相同的周期做匀速圆周运动，现测得行 星 b 圆周运动的半径为 rb，运动周期为 T，a、b 的距离为 l，已知万有引力常量为 G，则（ ） A恒星 a 的质量为 B恒星 a 与行星 b 的总质量为 C恒星 a 与行星 b 的质量之比为 D恒星 a 的运动可以等效于静止在 O 点，质量为的天体做半径为（lrb）的圆周运动 3如图所示为某弹簧振子在 05s 内的振动图象，由图可知

3、，下列说法中正确的是（ ） A振动周期为 5s，振幅为 8cm B第 2s 末振子的速度为零，加速度为负向的最大值 C从第 1s 末到第 2s 末振子在做加速运动 D第 3s 末振子的速度为正向的最大值 4如图，一定量的理想气体从状态 a 沿直线变化到状态 b，在此过程中，其压强（ ） A逐渐增大 B逐渐减小 C始终不变 D先增大后减小 5如图所示，在水平方向的匀强电场中，一绝缘细线的一端固定在 O 点，另一端系一带正电的小球，小球 在只受重力、电场力、绳子的拉力作用下在竖直平面内做圆周运动，小球所受的电场力大小等于重力大 小比较 a、b、c、d 这四点，小球（ ） A在最高点 a 处的动能最

4、小 B在最低点 c 处的机械能最小 C在水平直径右端 b 处的机械能最大 D在水平直径左端 d 处的机械能最大 6某物理兴趣小组的同学在研究运动的合成和分解时，驾驶一艘快艇进行了实地演练如图所示，在宽度 一定的河中的 O 点固定一目标靶，经测量该目标靶距离两岸的最近距离分别为 MO15m、NO12m， 水流的速度平行河岸向右，且速度大小为 v18m/s，快艇在静水中的速度大小为 v210m/s现要求快 艇从图示中的下方河岸出发完成以下两个过程；第一个过程以最短的时间运动到目标靶；第二个过程由 目标靶以最小的位移运动到图示中的上方河岸，在下列说法正确的是（ ） A快艇的出发点位于 M 点左侧 8

5、m 处 B第一个过程所用的时间约为 1.17s C第二个过程快艇的船头方向应垂直河岸 D第二个过程所用的时间为 2s 7在光电效应实验中，分别用频率为a、b的单色光 a、b 照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别 为 Ua和 Ub、光电子的最大初动能分别为 Eka和 Ekbh 为普朗克常量。下列说法正确的是（ ） A若ab，则一定有 UaUb B若ab，则一定有 EkaEkb C若 UaUb，则一定有 EkaEkb D若ab，则一定有 haEkahbEkb 8如图所示，小物块与水平轨道、倾斜轨道之间的动摩擦因数均相同，小物块从倾角为 1的轨道上高度为 h 的 A 点静止释放，运动至 B 点时

6、速度为 v1现将倾斜轨道的倾角调至为 2，仍将物块从轨道上高度为 h的A点静止释放， 运动至B点时速度为v2 已知21， 不计物块在轨道接触处的机械能损失 则 （ ） Av1v2 Bv1v2 Cv1v2 D由于不知道 1、2的具体数值，v1、v2关系无法判定 9在绕制变压器时，某人将两个线圈绕在如图所示变压器铁芯的左右两个臂上当通以交流电时，每个线 圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂已知线圈 1，2 的匝数之比 n1：n2 2：1在不接负载的情况下（ ） A当线圈 1 输入电压为 220 V 时，线圈 2 输出电压为 110 V B当线圈 1 输入电压为 220 V 时

7、，线圈 2 输出电压为 55 V C当线圈 2 输入电压为 110 V 时，线圈 1 输出电压为 220 V D当线圈 2 输入电压为 110 V 时，线圈 1 输出电压为 110 V 10如图所示为足球球门，球门宽为 L，一个球员在球门中心正前方距离球门 s 处高高跃起，将足球顶入球 门的左下方死角（图中 P 点） ，球员顶球点的高度为 h，足球做平抛运动（足球可看成质点，忽略空气阻 力） ，则（ ） A足球位移的大小 x B足球初速度的大小 v0 C足球末速度的大小 v D足球初速度的方向与球门线夹角的正切值 tan 11将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，并固定在水平面（纸面）内，回路的

8、ab 边置于垂直纸面向里的 匀强磁场中。回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场，以向里为磁场的正方向，其磁感应强度 B 随 时间 t 变化的图象如图乙所示。用 F 表示 ab 边受到的安培力，以水平向右为 F 的正方向，能正确反映 F 随时间 t 变化的图象是（ ） A B C D 二、非选择题二、非选择题:共共 5 题，共题，共 56 分。其中第分。其中第 13 题题第第 16 题解答时请写出必要的文字说明、方程题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演式和重要的演 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。算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答

9、案中必须明确写出数值和单位。 12 （11 分）某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图 1 所示，继电器与热敏电阻 Rt、 滑动变阻器 R 串联接在电源 E 两端， 当继电器的电流超过 15mA 时， 衔铁被吸合， 加热器停止加热， 实现温控。继电器的电阻约为 20，热敏电阻的阻值 Rt与温度 t 的关系如表所示 t/ 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 Rt/ 199.5 145.4 108.1 81.8 62.9 49.1 （1） 提供的实验器材有： 电源 E1（3V， 内阻不计） 、 电源 E2（6V， 内阻不计） 、 滑动变阻器 R1（0200

10、） 、 滑动变阻器 R2（0500） 、热敏电阻 Rt，继电器、电阻箱（0999.9） 、开关 S、导线若干。 为使该装置实现对 3080之间任一温度的控制，电源 E 应选用 （选填“E1”或“E2” ） ，滑动变 阻器 R 应选用 （选填“R1”或“R2” ） 。 （2）实验发现电路不工作。某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图 2 所示的选择开关旋至 （选填“A” 、 “B” 、 “C”或“D” ） （3） 合上开关 S， 用调节好的多用电表进行排查， 在图 1 中， 若只有 b、 c 间断路， 则应发现表笔接入 a、 b 时指针 （选填“偏转”或“不偏转” ） ，

11、接入 a、c 时指针 （选填“偏转”或“不偏转” ） 。 （4）排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为 50时被吸合，下列操作步骤正确顺序是 。 （填写各 步骤前的序号） 将热敏电阻接入电路 观察到继电器的衔铁被吸合 断开开关，将电阻箱从电路中移除 合上开关，调节滑动变阻器的阻值 断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至 108.1 13 （11 分）如图，半径为 R 的半球形玻璃体置于水平桌面上，半球的上表面水平，球面与桌面相切于 A 点。一细束单色光经球心 O 从空气中射入玻璃体内（入射面即纸面） ，入射角为 45，出射光线射在桌面上 B 点处。测得 AB 之间的距离为现将入射光束在纸面内向左

12、 平移，求射入玻璃体的光线在球面上恰好发生全反射时，光束在上表面的入射点到 O 点的距离。不考虑 光线在玻璃体内的多次反射。 14 （11 分）某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为 M 的卡通玩具稳定地悬停在空中。为计算 方便起见，假设水柱从横截面积为 S 的喷口持续以速度 v0竖直向上喷出；玩具底部为平板（面积略大于 S） ； 水柱冲击到玩具底板后， 在竖直方向水的速度变为零， 在水平方向朝四周均匀散开。 忽略空气阻力。 已知水的密度为 ，重力加速度大小为 g。求： （i）喷泉单位时间内喷出的水的质量； （ii）玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度。 15 （11 分）如图所示，

13、桌子靠墙固定放置，用一块长 L11.0m 的木板在墙和桌面间架设斜面，桌面距地 面 H0.8m， 桌面总长 L21.5m， 斜面与水平桌面的倾角 可在 060间调节后固定， 将质量 m0.2kg 的小物块（可视为质点）从斜面顶端静止释放，物块与斜面间的动摩擦因数 10.05，物块与桌面间的 动摩擦因数 2未知，忽略物块在斜面与桌面交接处的机械能损失，不计空气阻力。 （重力加速度取 g 10m/s2；最大静摩擦力等于滑动摩擦力；取 sin370.6，cos370.8） （1）求当 30时，物块在斜面上下滑的加速度的大小； （可以用根号表示） （2）当 增大到 37时，物块恰能停在桌面边缘，求物块

14、与桌面间的动摩擦因数 2； （3）2取第（2）问中的数值，当 角为多大时物块落地点与墙面的距离最大，最大距离 xm是多少。 16 （12 分）如图所示，两块水平放置、相距为 d 的长金属板接在电压可调的电源上，两板之间的右侧区域 存在方向垂直纸面向里、长为 2d 的矩形匀强磁场，磁场的磁感应强度为 B；将喷墨打印机的喷口靠近下 板上表面（墨滴与下极板恰好没接触） ，从喷口连续不断沿水平方向喷出质量均为 m、带相等电荷量为+q 的墨滴。调节电源电压至某值时，墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动，并进入电场、磁场 共存区域运动；不考虑边缘效应，重力加速度为。求： （1）墨滴在电场区域恰能沿水

15、平向右做匀速直线运动时，极板两端电压 U 为多大？ （2）要使进入电场、磁场共存区域的墨滴打不到上极板，水平速度 v0的值。 2021 年江苏省高考物理预测试卷（一）年江苏省高考物理预测试卷（一） 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 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 （4 分）如图所示，质量都为 m 的 A、B 两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于 mg 的恒力 F 向上拉 B，运动距离 h 时 B 与 A 分离。则下列说法中正确的是（ ） AB 和 A 刚分离时，

16、弹簧为原长 BB 和 A 刚分离时，它们的加速度为 g C弹簧的劲度系数等于 D在 B 与 A 分离之前，它们作匀加速运动 【分析】 B 和 A 刚分离时， 相互之间恰好没有作用力， 则 B 受到重力 mg 和恒力 F， 由已知条件 Fmg， 分析出此时 B 的加速度为零，A 的加速度也为零，说明弹簧对 A 有向上的弹力，与重力平衡。由胡克定 律求出弹簧的劲度系数。对于在 B 与 A 分离之前，对 AB 整体为研究对象，所受合力在变化，加速度在 变化，做变加速运动。 【解答】解：A、B 和 A 刚分离时，B 受到重力 mg 和恒力 F，B 的加速度为零，A 的加速度也为零，说 明弹力对 A 有

17、向上的弹力，与重力平衡，弹簧处于压缩状态。故 AB 错误。 C、 B 和 A 刚分离时， 弹簧的弹力大小为 mg， 原来静止时弹力大小为 2mg， 则弹力减小量Fmg 两 物体向上运动的距离为 h，则弹簧压缩量减小xh，由胡克定律得：k故 C 正确。 D、对于在 B 与 A 分离之前，对 AB 整体为研究对象，重力 2mg 不变，弹力在减小，合力减小，整 体做变加速运动。故 D 错误。 故选：C。 【点评】本题关键在于分析 B 和 A 刚分离时 A、B 的受力情况，来确定弹簧的状态。 2 （4 分）2016 年 2 月 11 日，美国科学家宣布探测到引力波，证实了爱因斯坦 100 年前的预言，

18、弥补了爱 因斯坦广义相对论中最后一块缺失的“拼图” ，其实，孤立的恒星与一颗行星组成的系统就是一个双星系 统如图所示，恒星 a、恒星 b 在万有引力作用下，绕连线上一点 O 以相同的周期做匀速圆周运动，现 测得行星 b 圆周运动的半径为 rb，运动周期为 T，a、b 的距离为 l，已知万有引力常量为 G，则（ ） A恒星 a 的质量为 B恒星 a 与行星 b 的总质量为 C恒星 a 与行星 b 的质量之比为 D恒星 a 的运动可以等效于静止在 O 点，质量为的天体做半径为（lrb）的圆周运动 【分析】双星系统中，两颗星球绕同一点做匀速圆周运动，且两者始终与圆心共线，相同时间内转过相 同的角度，

19、即角速度相等，则周期也相等但两者做匀速圆周运动的半径不相等 【解答】 解： ABC、 由题意可知， a 和 b 到 O 点的距离分别为和， 设两星质量分别为和， 由万有引力定律和牛顿第二定律及几何条件可得： 对：，即： 对：，即： 两式相加得 恒星 a 与 b 的质量之比为，故 AC 错误，B 正确； D、将该系统等效成中心天体和环绕天体，再根据，即，得 ，故 D 错误； 故选：B。 【点评】本题考查万有引力中的双星模型以及万有引力公式中各物理量得物理意义学生对万有引力公 式和向心力公式中 R 的物理意义分不清，找不到双星模型的特点，找不到它们之间相等的物理量 3 （4 分）如图所示为某弹簧振

20、子在 05s 内的振动图象，由图可知，下列说法中正确的是（ ） A振动周期为 5s，振幅为 8cm B第 2s 末振子的速度为零，加速度为负向的最大值 C从第 1s 末到第 2s 末振子在做加速运动 D第 3s 末振子的速度为正向的最大值 【分析】 简谐运动的位移时间图象反映了质点相对平衡位置的位移与时间的关系， 从图象可以得到振幅、 周期以及任意时刻的位移 【解答】解：A、振幅是位移的最大值的大小，故振幅为 8cm，而周期是完成一次全振动的时间，振动 周期为 4s，故 A 错误； B、第 2s 末振子的速度为零，加速度为正向的最大值，故 B 错误； C、从第 1s 末到第 2s 末振子在做减

21、速运动，故 C 错误； D、第 3s 末振子的位移为零，振子经过平衡位置，故速度最大，且方向为正，故 D 正确； 故选：D。 【点评】本题关键根据简谐运动的位移时间图象得到弹簧振子的周期和振幅，然后结合实际情况进行分 析 4 （4 分）如图，一定量的理想气体从状态 a 沿直线变化到状态 b，在此过程中，其压强（ ） A逐渐增大 B逐渐减小 C始终不变 D先增大后减小 【分析】由图象知气体的体积减小、温度升高，由理想气体状态方程问题立解。 【解答】解：根据气体状态方程， 因为沿直线从 a 到 b，V 逐渐变小，T 逐渐变大，所以 P 逐渐变大。 故选：A。 【点评】本题考查理想气体状态变化规律及

22、图象，难度：容易。 5 （4 分）如图所示，在水平方向的匀强电场中，一绝缘细线的一端固定在 O 点，另一端系一带正电的小 球，小球在只受重力、电场力、绳子的拉力作用下在竖直平面内做圆周运动，小球所受的电场力大小等 于重力大小比较 a、b、c、d 这四点，小球（ ） A在最高点 a 处的动能最小 B在最低点 c 处的机械能最小 C在水平直径右端 b 处的机械能最大 D在水平直径左端 d 处的机械能最大 【分析】通过电场力和重力的合力方向确定圆周运动的等效最高点，从而确定动能最小的位置，通过除 重力以外其它力做功等于机械能的增量判断出何处机械能最大，何处机械能最小 【解答】解：小球受电场力和重力大

23、小相等，方向水平向右，则小球所受电场力和重力的合力如图所示 合力与水平方向成 45角偏右下方。 A、如图小球所受合力方向可知，小球从 a 到向 e 点运动时，合力对小球做负功，小球动能将减小，故 a 点不是小球动能最小的点（最小的点在 e 点） ，故 A 错误； B、除重力以外其它力做功等于机械能的增量，拉力不做功，从 d 到 b 的过程中，电场力做负功，则 b 点机械能最大，d 点机械能最小。故 C 正确，B、D 错误。 故选：C。 【点评】解决本题的关键确定圆周运动的等效最高点，掌握除重力以外其它力做功与机械能的关系 6 （4 分）某物理兴趣小组的同学在研究运动的合成和分解时，驾驶一艘快艇

24、进行了实地演练如图所示， 在宽度一定的河中的 O 点固定一目标靶，经测量该目标靶距离两岸的最近距离分别为 MO15m、NO 12m，水流的速度平行河岸向右，且速度大小为 v18m/s，快艇在静水中的速度大小为 v210m/s现要 求快艇从图示中的下方河岸出发完成以下两个过程；第一个过程以最短的时间运动到目标靶；第二个过 程由目标靶以最小的位移运动到图示中的上方河岸，在下列说法正确的是（ ） A快艇的出发点位于 M 点左侧 8m 处 B第一个过程所用的时间约为 1.17s C第二个过程快艇的船头方向应垂直河岸 D第二个过程所用的时间为 2s 【分析】目标靶固定不动，船的合运动是船相对于静水的速度

25、与随水向下运动的速度的和，结合运动的 合成与分解即可求出最短运动的时间与最短位移的时间 【解答】解：A、由于船的合运动是船相对于静水的速度与随水向下运动的速度的和，所以当船头的方 向始终与河岸垂直时，船到达 O 点的时间最短，最短时间为： s 该过程中，船随水流向下游方向的位移：xv1t181.512m，可知船开始时要位于 M 左侧 12m 处。 故 A 错误，B 错误； C、第二个过程由目标靶以最小的位移运动到图示中的上方河岸，则船的合速度的方向垂直于河岸的方 向，所以船头的方向要向河的上游有一定的角度。故 C 错误； D、结合 C 的分析可知，若第二个过程由目标靶以最小的位移运动到图示中的

26、上方河岸，则船头的方向 要向河的上游有一定的角度 ，此时： v1v2cos 所以：37 垂直于河岸的方向的分速度：vyv2sin10sin376m/s 第二个过程所用的时间为：s故 D 正确。 故选：D。 【点评】解决本题的关键是知道分运动与合运动具有等时性，知道在两种情况下对应的临界条件 7 （4 分）在光电效应实验中，分别用频率为a、b的单色光 a、b 照射到同种金属上，测得相应的遏止 电压分别为 Ua和 Ub、 光电子的最大初动能分别为 Eka和 Ekb h 为普朗克常量。 下列说法正确的是 （ ） A若ab，则一定有 UaUb B若ab，则一定有 EkaEkb C若 UaUb，则一定有

27、 EkaEkb D若ab，则一定有 haEkahbEkb 【分析】根据光电效应方程，结合入射光频率的大小得出光电子最大初动能，结合最大初动能和遏止电 压的关系比较遏止电压。 【解答】 解： AB、 根据光电效应方程 EkmhvW0知， vavb， 逸出功相同， 则 EkaEkb， 又 EkmeUc， 则 UaUb，故 A 错误，B 正确； C、根据 EkmeUc知，若 UaUb，则一定有 EkaEkb，故 C 错误； D、逸出功 W0hvEkm，由于金属的逸出功相同，则有：hvaEkahvbEkb，故 D 错误； 故选：B。 【点评】解决本题的关键掌握光电效应方程以及知道最大初动能与遏止电压的

28、关系，注意金属的逸出功 与入射光的频率无关。 8 （4 分）如图所示，小物块与水平轨道、倾斜轨道之间的动摩擦因数均相同，小物块从倾角为 1的轨道 上高度为 h 的 A 点静止释放，运动至 B 点时速度为 v1现将倾斜轨道的倾角调至为 2，仍将物块从轨 道上高度为 h 的 A 点静止释放，运动至 B 点时速度为 v2已知 21，不计物块在轨道接触处的机械 能损失则（ ） Av1v2 Bv1v2 Cv1v2 D由于不知道 1、2的具体数值，v1、v2关系无法判定 【分析】对于释放过程，从 A 到 B 的过程中，根据动能定理列式求出到达 B 点的速度与倾角之间的关系 即可判断 【解答】解：设小物块与

29、水平轨道、倾斜轨道之间的动摩擦因数为 ，从 A 到 B 的过程中，根据动能定 理得： 则， 而 所以，由此可以看出到达 B 点的速度与倾斜轨道的倾角无关，所以 v1v2，故 C 正确。 故选：C。 【点评】本题主要考查了动能定理的直接应用，关键是求出到达 B 点的速度与倾角无关，难度适中 9 （4 分）在绕制变压器时，某人将两个线圈绕在如图所示变压器铁芯的左右两个臂上当通以交流电时， 每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂已知线圈 1，2 的匝数之比 n1：n22：1在不接负载的情况下（ ） A当线圈 1 输入电压为 220 V 时，线圈 2 输出电压为 110 V

30、B当线圈 1 输入电压为 220 V 时，线圈 2 输出电压为 55 V C当线圈 2 输入电压为 110 V 时，线圈 1 输出电压为 220 V D当线圈 2 输入电压为 110 V 时，线圈 1 输出电压为 110 V 【分析】根据变压器的电压与匝数成正比，感应电动势与磁通量的变化率成正比分别求从不同端输入电 压时另一端的电压 【解答】解：因为理想变压器原、副线圈电压之比等于线圈中产生的感应电动势之比，所以当从线圈 1 输入电压 U1220 V 得 U2U1220 V55 V 当从线圈 2 输入电压 U2110 V 得 U1U2110 V 故选：BD。 【点评】本题考查了变压器的原理及电

31、压与匝数成正比的原理，难度中等 10 （4 分）如图所示为足球球门，球门宽为 L，一个球员在球门中心正前方距离球门 s 处高高跃起，将足 球顶入球门的左下方死角（图中 P 点） ，球员顶球点的高度为 h，足球做平抛运动（足球可看成质点，忽 略空气阻力） ，则（ ） A足球位移的大小 x B足球初速度的大小 v0 C足球末速度的大小 v D足球初速度的方向与球门线夹角的正切值 tan 【分析】首先要根据几何关系确定足球运动的轨迹，然后确定水平方向的位移，再由平抛运动的规律求 出足球的初速度的大小；根据动能定理在确定足球的末速度的大小以及足球初速度的方向与球门线夹角 的正切值 【解答】解：A、由题

32、可知，足球在水平方向的位移大小为：，所以足球的总位移： 故 A 错误； B、足球运动的时间：，所以足球的初速度的大小：v0故 B 正确； C、足球运动的过程中重力做功，由动能定理得：，联立以上各式得： 故 C 错误； D、由几何关系可得足球初速度的方向与球门线夹角的正切值 tan故 D 错误。 故选：B。 【点评】该题结合日常生活中的实例考查平抛运动、动能定理等知识点的内容，题目中抛出点的位置与 球门组成的几何关系是解题过程中的关键，也是容易出现错误的地方 11 （4 分）将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，并固定在水平面（纸面）内，回路的 ab 边置于垂直纸面 向里的匀强磁场中。回路的圆形区域

33、内有垂直纸面的磁场，以向里为磁场的正方向，其磁感应强 度 B 随时间 t 变化的图象如图乙所示。用 F 表示 ab 边受到的安培力，以水平向右为 F 的正方向，能正确 反映 F 随时间 t 变化的图象是（ ） A B C D 【分析】当线圈的磁通量发生变化时，线圈中才会产生感应电动势，从而形成感应电流；当线圈的磁通 量不变时，则线圈中没有感应电动势，所以不会有感应电流产生。由楞次定律可知电流的方向，由左手 定则判断安培力的方向。 【解答】解：分析一个周期内的情况： 在前半个周期内，磁感应强度均匀变化，磁感应强度 B 的变化度一定，由法拉第电磁感应定律得知，圆 形线圈中产生恒定的感应电动势恒定不

34、变，则感应电流恒定不变，ab 边在磁场中所受的安培力也恒定不 变，由楞次定律可知，圆形线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向，通过 ab 的电流方向从 ba，由 左手定则判断得知，ab 所受的安培力方向水平向左，为负值；同理可知，在后半个周期内，安培力大小 恒定不变，方向水平向右。故 B 正确。 故选：B。 【点评】本题要求学生能正确理解 Bt 图的含义，故道 B 如何变化，才能准确的利用楞次定律进行判 定。根据法拉第电磁感应定律分析感应电动势的变化，由欧姆定律判断感应电流的变化，进而可确定安 培力大小的变化。 二、非选择题二、非选择题:共共 5 题，共题，共 56 分。其中第分。其中第 13

35、题题第第 16 题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演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。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 （11 分）某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图 1 所示，继电器与热敏电阻 Rt、 滑动变阻器 R 串联接在电源 E 两端， 当继电器的电流超过 15mA 时， 衔铁被吸合， 加热器停止加热， 实现温控。继电器的电阻约为 20，热敏电阻的阻值 Rt与温度 t 的关系如表所示 t/ 30.0 40.0 5

36、0.0 60.0 70.0 80.0 Rt/ 199.5 145.4 108.1 81.8 62.9 49.1 （1） 提供的实验器材有： 电源 E1（3V， 内阻不计） 、 电源 E2（6V， 内阻不计） 、 滑动变阻器 R1（0200） 、 滑动变阻器 R2（0500） 、热敏电阻 Rt，继电器、电阻箱（0999.9） 、开关 S、导线若干。 为使该装置实现对 3080之间任一温度的控制，电源 E 应选用 E2 （选填“E1”或“E2” ） ，滑动变 阻器 R 应选用 R2 （选填“R1”或“R2” ） 。 （2）实验发现电路不工作。某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应

37、将如图 2 所示的选择开关旋至 C （选填“A” 、 “B” 、 “C”或“D” ） （3） 合上开关 S， 用调节好的多用电表进行排查， 在图 1 中， 若只有 b、 c 间断路， 则应发现表笔接入 a、 b 时指针 不偏转 （选填“偏转”或“不偏转” ） ，接入 a、c 时指针 偏转 （选填“偏转”或“不偏 转” ） 。 （4）排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为 50时被吸合，下列操作步骤正确顺序是 。 （填写各步骤前的序号） 将热敏电阻接入电路 观察到继电器的衔铁被吸合 断开开关，将电阻箱从电路中移除 合上开关，调节滑动变阻器的阻值 断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至 108.1

38、【分析】 （1）分析不同温度下热敏电阻的阻值，根据实验要求进行分析，从而明确应采用的电源和滑动 变阻器； （2）明确多用电表的使用方法，根据要求选择对应的量程； （3）根据电压表的测量方法以及电路结构进行分析，从而明确指针是否发生偏转； （4）明确实验原理，确定实验方法，从而明确实验中应进行的基本步骤。 【解答】解： （1）要想控制 30时的情况，此时热敏电阻的阻值约为 200，需要的最小电动势 E0.015 （200+20）3.3V；由于还要考虑滑动变阻器的阻值，因此 3V 的电源电动势太小，应选择 6V 的电源 E2； 滑动变阻器采用限流接法，继电器的电流为 15mA 时，总电阻 R总40

39、0；由表中数 据可知，当温度为 80时，滑动变阻器阻值应为 R40049.120330.9，因此滑动变阻器应采用 R2 （2）要想测量电压，应将旋钮旋至电压挡位上，因电动势为 6V，因此应选择 10V 量程，故旋至 C 点； （3）若只有 b、c 间断路，则应发现表笔接入 a、b 时电表与电源不连接，因此指针不偏转；而接入 a、c 时，电表与电源直接连接，故指针发生偏转； （4）要使 50时被吸热，由表格数据可知，电阻为 108.1；为了使衔铁在热敏电阻为 50时被吸合， 应先电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至 108.1；再合上开关，调节滑动变阻器的阻值，直到观察到继电 器的衔铁被吸合；此时再断

40、开开关将电阻箱取下，换下热敏电阻即可实现实验目的；故步骤为 ； 故答案为： （1）E2；R2； （2）C； （3）不偏转；偏转； （4） 【点评】本题考查多用电表的使用方法，要注意明确实验原理，注意分析实验电路图，从而确定实验应 采用的基本方法，从而确定实验所采用的仪器。 13 （11 分）如图，半径为 R 的半球形玻璃体置于水平桌面上，半球的上表面水平，球面与桌面相切于 A 点。一细束单色光经球心 O 从空气中射入玻璃体内（入射面即纸面） ，入射角为 45，出射光线射在桌面上 B 点处。测得 AB 之间的距离为现将入射光束在纸面内向左 平移，求射入玻璃体的光线在球面上恰好发生全反射时，光束在

41、上表面的入射点到 O 点的距离。不考虑 光线在玻璃体内的多次反射。 【分析】根据几何关系求出光线从 O 点射入时的折射角的正弦，结合折射定律求出折射率，在玻璃体球 面上光线恰好发生全反射时，作出光路图，根据角度关系，运用正弦定理求出光束在上表面的入射点到 O 点的距离。 【解答】解：当光线经球心 O 入射时，光路图如右上图所示。设玻璃的折射率为 n，由折射定律有： n 式中，入射角 i45， 为折射角。 OAB 为直角三角形，因此 sinr 发生全反射时，临界角 C 满足：sinC 在玻璃体球面上光线恰好发生全反射时，光路图如右下图所示。设此时光线入射点为 E，折射光线射到 玻璃体球面的 D

42、点。由题意有 EDOC 在EDO 内，根据正弦定理有 联立以上各式并利用题给条件得 OE。 答：光束在上表面的入射点到 O 点的距离为。 【点评】解决本题的关键作出光路图，灵活运用数学知识，结合折射定律和全反射的知识进行求解。本 题对数学几何能力要求较高，需加强这方面的训练。 14 （11 分）某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为 M 的卡通玩具稳定地悬停在空中。为计算 方便起见，假设水柱从横截面积为 S 的喷口持续以速度 v0竖直向上喷出；玩具底部为平板（面积略大于 S） ； 水柱冲击到玩具底板后， 在竖直方向水的速度变为零， 在水平方向朝四周均匀散开。 忽略空气阻力。 已知水的密度

43、为 ，重力加速度大小为 g。求： （i）喷泉单位时间内喷出的水的质量； （ii）玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度。 【分析】 （i）喷泉单位时间内喷出的水的质量 mV 求解； （ii）玩具在空中悬停时，受力平衡，水对玩具的冲击力等于玩具的重力，根据运动学基本公式求得水上 升到玩具处的速度，再根据动量定理列式求解即可。 【解答】解： （i）喷泉单位时间内喷出的水的质量 mVSv0， （ii）设水到达卡通玩具处的速度为 v，玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度为 h， 根据运动学基本公式得：， 玩具悬停处于平衡状态，则水对其作用力等于其重力 Mg，因此玩具对水的作用了 FMg， 水持续

44、冲击到玩具底面后，在竖直方向水的速度变为零，以向上为正， 根据动量定理，在水持续冲击 t 时间内，对水有： Mgt0Sv0tv 联立解得：h 答： （i）喷泉单位时间内喷出的水的质量为 Sv0； （ii）玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度为。 【点评】本题主要考查了动量定理与运动学基本公式的直接应用，知道玩具在空中悬停时，受力平衡， 合力为零， 另外注意水柱冲击到玩具底板后， 在竖直方向水的速度变为零， 同时注意动量定理的矢量性。 15 （11 分）如图所示，桌子靠墙固定放置，用一块长 L11.0m 的木板在墙和桌面间架设斜面，桌面距地 面 H0.8m， 桌面总长 L21.5m， 斜面与

45、水平桌面的倾角 可在 060间调节后固定， 将质量 m0.2kg 的小物块（可视为质点）从斜面顶端静止释放，物块与斜面间的动摩擦因数 10.05，物块与桌面间的 动摩擦因数 2未知，忽略物块在斜面与桌面交接处的机械能损失，不计空气阻力。 （重力加速度取 g 10m/s2；最大静摩擦力等于滑动摩擦力；取 sin370.6，cos370.8） （1）求当 30时，物块在斜面上下滑的加速度的大小； （可以用根号表示） （2）当 增大到 37时，物块恰能停在桌面边缘，求物块与桌面间的动摩擦因数 2； （3）2取第（2）问中的数值，当 角为多大时物块落地点与墙面的距离最大，最大距离 xm是多少。 【分析

46、】 （1）物块沿斜面下滑时由牛顿第二定律可求得加速度； （2）对下滑过程由动能定理进行分析，则可求得动摩擦因数； （3）根据动能定理及几何知识求出离开桌面的最大速度，物体离开桌面后做平抛运动，由平抛运动的规 律可求得最大距离。 【解答】解： （1）物块沿斜面下滑时由牛顿第二定律得：mgsin 1mgcos ma 代入数据得：a50.25m/s2 （2）从释放到停下由动能定理得：mgL1sin 1mgL1cos 2mg（L2L1cos ）00 代入数据得：20.8 （3）从释放到滑离桌面的过程由动能定理得：mgL1sin 1mgL1cos 2mg（L2L1cos ）mv2 解得：v220（sin

47、 1.2+cos ） 当 53时 vmax1 m/s 由于 Hgt2 解得：t0.4 s 水平位移：x1vt0.4 m 最大距离：xmx1+L21.9 m 答： （1）当 30时，物块在斜面上下滑的加速度的大小是 50.25m/s2； （2）当 增大到 37时，物块恰能停在桌面边缘，求物块与桌面间的动摩擦因数 0.8； （3）当 角为 53时物块落地点与墙面的距离最大，最大距离 xm是 1.9 m。 【点评】本题考查动能定理及平抛运动的规律，要注意正确分析过程及受力，注意摩擦力的功应分两段 进行求解；同时掌握平抛运动的解决方法。 16 （12 分）如图所示，两块水平放置、相距为 d 的长金属板

48、接在电压可调的电源上，两板之间的右侧区域 存在方向垂直纸面向里、长为 2d 的矩形匀强磁场，磁场的磁感应强度为 B；将喷墨打印机的喷口靠近下 板上表面（墨滴与下极板恰好没接触） ，从喷口连续不断沿水平方向喷出质量均为 m、带相等电荷量为+q 的墨滴。调节电源电压至某值时，墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动，并进入电场、磁场 共存区域运动；不考虑边缘效应，重力加速度为。求： （1）墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动时，极板两端电压 U 为多大？ （2）要使进入电场、磁场共存区域的墨滴打不到上极板，水平速度 v0的值。 【分析】 （1）墨滴在板间电场做匀直线运动，由受力平衡知电场力，进而求电压； （2）作轨迹图根据条件确定找到临界圆周轨迹，求半径，由洛伦兹力提供向心力列式求得线临界速度， 进而确定满足条件。 【解答】解： （1）墨滴在电场区做匀速直线运动时，电场力与重力二力平衡得： qEmg，其中：E， 解得：U （2）进入电场、磁场共存区域的墨滴，合力为洛伦兹力，故墨滴做匀速圆周运动，其打不到上极板的临 界轨迹如图所示： 轨迹为恰好不打在上极板左边缘，设其半径为 R1，轨迹恰好是半圆，则：R