2020年山东省实验中学高考物理模拟试卷(一)

2020年山东省实验中学高考物理模拟试卷(一)

第 1 页，共 14 页 2020 年山东省实验中学高考物理模拟试卷（一） 一、单选题（本大题共 8 小题，共 24.0 分） 1. 关于原子核的相关知识，下面说法正确的是 ( ) A. 原子核内相邻质子之间存在相互排斥的核力 B. 原子核的比结合能越小，说明原子核越不稳定 C. 温度越高放射性元素的半衰期越小 D. ??射线是电子流，表明原子核内除质子中子之外还有电子 2. 下列说法中正确的是 ( ) A. 用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力 B. 在阳光照射下，可以观察到教室空气中飞舞的尘埃作无规则运动，属于布朗运 动 C. 一定质量的理想气体温度升高其压强一定增大 D. 一定质量的理想气体温度升高其内能一定增大 3. 如图 1 所示为一列简谐横波在某时刻的波动图象， 图 2 所示为该波中 ??= 1.5??处质 点 P 的振动图象，下列说法正确的是 ( ) A. 该波的波速为 2??/?? B. 该波一定沿 x 轴负方向传播 C. ??= 1.0??时，质点 P 的加速度最小，速度最大 D. 图 1 所对应的时刻可能是 ??= 0.5?? 4. 如图所示，在水平桌面上固定一个光滑长木板，质量为 M 的木块通过轻绳与质量为 m 的钩码相连， 重力加速度为 g， 则释放后钩码的加速度大小为 ( ) A. 0 B. g C. ?? ??+?? ?? D. ?? ??+?? ?? 5. 我国计划在 2020 年发射首个火星探测器， 实现火星环绕和着陆巡视探测。 假设“火 星探测器”贴近火星表面做匀速圆周运动，测得其周期为 ??.已知引力常量为 G，由 以上数据可以求得 ( ) A. 火星的质量 B. 火星探测器的质量 C. 火星的第一宇宙速度 D. 火星的密度 6. 某实验装置如图所示，用细绳竖直悬挂一个多匝矩形线圈，细绳与传感器相连，传 感器可以读出细绳上的拉力大小。将线框的下边 ab 置于蹄形磁铁的 N、S极之间， 使 ab 边垂直于磁场方向且 ab 边全部处于 N、S极之间的区域中。 接通电路的开关， 调节滑动变阻器的滑片， 当电流表读数为 I 时， 传感器的读数为 ??1；保持 ab 中的电 流大小不变， 方向相反， 传感器的读数变为 ??2 (??2 < ??1 )。已知金属线框的匝数为 n， ab 边长为 L，重力加速度为 g，则可得到 ( ) 第 2 页，共 14 页 A. 金属线框的质量 ?? = ??1 +??2 2?? B. N、S极之间的磁感应强度 ??= ??1-??2 ?????? C. 传感器的读数为 ??1 时， ab 中的电流方向为 ??→ ?? D. 减小电流 I 重复实验，则 ??1 、??2均减小 7. 工厂在生产纺织品、纸张等绝缘材料时为了实时监控 其厚度， 通常要在生产流水线上设置如图所示传感器。 其中 A、B 为平行板电容器的上、下两个极板，上下 位置均固定， 且分别接在恒压直流电源的两极上 (电源 电压小于材料的击穿电压 ) 。当流水线上通过的产品厚度减小时，下列说法正确的 是 ( ) A. A、B 平行板电容器的电容增大 B. A、B 两板上的电荷量变大 C. 有电流从 a 向 b 流过灵敏电流计 D. A、B 两板间的电场强度变大 8. 5G 是“第五代移动通信网络”的简称，目前世界各国正大力发展 5G 网络。 5G 网 络使用的无线电波通信频率在 3.0??????以上的超高频段和极高频段 (如图 )，比目前 4G 及以下网络 (通信频率在 0.3??????～3.0??????间的特高频段 )拥有更大的带宽和更快 的传输速率。未来 5G 网络的传输速率 (指单位时间传送的数据量大小 )可达 10????????(??????为 bitspersecond 的英文缩写，即比特率、比特 / 秒 ) ，是 4G 网络的 50 - 100 倍。关于 5G 网络使用的无线电波，下列说法正确的是 ( ) A. 在真空中的传播速度更快 B. 在真空中的波长更长 C. 衍射的本领更强 D. 频率更高，相同时间传递的信息量更大 二、多选题（本大题共 4 小题，共 16.0 分） 9. 如图所示是一玻璃球体， O 为球心， cO 水平，入射 光线 ab 与 cO 平行， 入射光线 ab 包含 a、b 两种单色 光，经玻璃球折射后色散为 a、b 两束单色光。下列 说法正确的是 ( ) A. a 光在玻璃球体内的波长大于 b 光在玻璃球体内 的波长 第 3 页，共 14 页 B. 上下平移射光线 ab，当入射点恰当时，折射光线 a 或 b 光可能在球界面发生全 反射 C. a 光在玻璃球内的传播速度大于 b 光在玻璃球内的传播速度 D. 在同一双缝干涉实验中，仅把 a 光照射换用 b 光，观察到的条纹间距变大 10. 无限长通电直导线在周围某一点产生的磁场的磁感应强度 B 的大小与电流成正比， 与导线到这一点的距离成反比， 即??= ???? ??(式中 k 为常数 )。如图所示，两根相距 L 的无限长直导线 MN 通有大小相等、方向相反的电流， a 点在两根导线连线 的中点， b 点在 a 点正上方且距两根直导线的距离均为 L， 下列说法正确的是 ( ) A. a 点和 b 点的磁感应强度方向相同 B. a 点和 b 点的磁感应强度方向相反 C. a 点和 b 点的磁感应强度大小之比为 4：√3 D. a 点和 b 点的磁感应强度大小之比为 4：1 11. 某同学为了研究物体下落的过程的特点， 设计了如下实 验，将两本书 AB 从高楼楼顶放手让其落下，两本书下 落过程中没有翻转和分离，由于受到空气阻力的影响， 其??- ??图象如图所示，虚线在 P 点与速度图线相切， 已知 ????= ???? = 1????，??= 10??/??2，由图可知 ( ) A. ??= 2??时 A 处于超重状态 B. 下落过程中 AB 的机能守恒 C. ??= 2??时 AB 的加速度大小为 1.5??/??2 D. 0～2??内 AB 机械能减少量大于 96J 12. 如图所示，有上下放置的两个宽度均为 ??= 0.5??的水平金 属导轨，左端连接阻值均为 2??的电阻 ??1 、??2，右端与竖直 放置的两个相同的半圆形金属轨道连接在一起，半圆形轨 道半径为 ??= 0.1??。整个装置处在竖直向上的匀强磁场中， 磁感应强度为 ??= 2??.初始时金属棒放置在上面的水平导轨上， 金属棒的长刚好为 L， 质量 ?? = 1????，电阻不计。某时刻金属棒获得了水平向右的速度 ??0 = 2??/??，之后 恰好水平抛出。已知金属棒与导轨接触良好，重力加速度 ??= 10??/??2，不计所有 摩擦和导轨的电阻，则下列说法正确的是 ( ) A. 金属棒抛出时的速率为 1??/?? B. 整个过程中，流过电阻 ??1 的电荷量为 1C C. 最初金属棒距离水平导轨右端 1m D. 整个过程中，电阻 ??2 上产生的焦耳热为 1.5?? 三、实验题（本大题共 2 小题，共 18.0 分） 13. 某同学设计出如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”， 让小铁球从 A 点 自由下落， 下落过程中经过 A 点正下方的光电门 B 时， 光电计时器记录下小球通过 光电门的时间 t，当地的重力加速度为 g。 第 4 页，共 14 页 (1) 为了验证机械能守恒定律，除了该实验准备的如下器材：铁架台、夹子、铁质 小球，光电门、数字式计时器、游标卡尺 (20 分度 )，请问还需要 ______( 选填“天 平”、“刻度尺”或“秒表” )。 (2) 用游标卡尺测量铁球的直径。主尺示数 (单位为 ????)和游标的位置如图所示，则 其直径为 ______cm。 (3) 用游标卡尺测出小球的直径为 d，调整 AB 之间距离 h，记录下小球通过光电门 B 的时间 t，多次重复上述过程， 作出 1 ??2随 h 的变化图线如图乙所示。 若已知该图线 的斜率为 k，则当地的重力加速度 g 的表达式为 ______。 14. 举世瞩日的嫦娥四号， 其能源供给方式实现了新的科技突破： 它采用同位素温差发 电与热电综合利用技术结合的方式供能， 也就是用航天器两面太阳翼收集的太阳能 和月球车上的同位素热源两种能源供给探测器。 图甲中探测器两侧张开的是光伏发 电板，光伏发电板在外太空将光能转化为电能。 某同学利用图乙所示电路探究某光伏电池的路端电压 U 与电流 I 的关系。 图中定值 电阻 ??0 = 5??，设相同光照强度下光伏电池的电动势不变，电压表、电流表均可视 为理想电表。 (1) 实验一： 用一定强度的光照射该电池， 闭合电键 S，调节滑动变阻器 R 的阻值， 通过测量得到该电池的 ??- ??曲线 ??(如图丁 )。由此可知，该电源内阻是否为常数 ________(填“是”或“否” )，某时刻电压表示数如图丙所示， 读数为 ________V， 由图像可知，此时电源内阻为 ________??。 实验二：减小实验一光照的强度，重复实验，测得 ??- ??曲线 ??(如图丁 ) 。 (2) 在实验一中当滑动变阻器的电阻为某值时路端电压为 2.5??，则在实验二中滑动 变阻器仍为该值时，滑动变阻器消耗的电功率为 ________??( 计算结果保留两位有 效数字 ) 。 第 5 页，共 14 页 四、计算题（本大题共 4 小题，共 40.0 分） 15. 电磁轨道炮的加速原理如图所示。金属炮弹静止置于两固定的平行导电导轨之间， 并与轨道良好接触。开始时炮弹在导轨的一端，通过电流后炮弹会被安培力加速， 最后从导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离 ??= 0.10??，导轨长 ??= 5.0??，炮弹质量 ?? = 0.030????。导轨上电流 I 的方向如图中箭头所示。可以认为， 炮弹在轨道内匀加速运动，它所在处磁场的磁感应强度始终为 ??= 2.0??，方向垂直 于纸面向里。 若炮弹出口速度为 ??= 2.0 ×10 3??/??，忽略摩擦力与重力的影响。 求： (1) 炮弹在两导轨间的加速度大小 a； (2) 炮弹作为导体受到磁场施加的安培力大小 F； (3) 通过导轨的电流 I。 16. 如图所示， 一水平放置的薄壁圆柱形容器内壁光滑， 长为 L， 底面直径为 D，其右端中心处开有一圆孔。质量一定的理 想气体被活塞封闭在容器内，器壁导热良好，活塞可沿容 器内壁自由滑动，其质量、厚度均不计。开始时气体温度 为 300K，活塞与容器底部相距 2 3 ??，现对气体缓慢加热，已 知外界大气压强为 ??0 ，求温度为 600K 时气体的压强。 第 6 页，共 14 页 17. 如图所示， ???? ′为正对放置的水平金属板 M 、N 的中线。热 灯丝逸出的电子 (初速度、 重力均不计 )在电压为 U 的加速电 场中由静止开始运动，从小孔 O 射入两板间正交的匀强电 场、匀强磁场 (图中未画出 )后沿 ????′做直线运动。已知两板 间的电压为 2U，两板长度与两板间的距离均为 L，电子的 质量为 m、电荷量为 e。求： (1) 板间匀强磁场的磁感应强度的大小 B 和方向； (2) 若保留两金属板间的匀强磁场不变，使两金属板均不带电，则从小孔 O 射入的 电子在两板间运动了多长时间？ 18. 如图所示，半径为 R 的光滑轨道竖直放置，质量为 m 的球 1 在恒 力??(力 F 未知，且未画出 )的作用下静止在 P 点， O、P 两点的连 线与竖直方向夹角为 ??(??< ?? 2 )，质量也为 m 的球 2 静止在 Q 点。 若某时刻撤去恒力 F，同时给小球 1 一个沿轨道切向方向的瞬时冲 量??(未知 ) ，恰能使球 1 在轨道内侧沿逆时针方向做圆周运动， 且与球 2 发生弹性正 碰。小球均可视为质点，重力加速度为 g，不计空气阻力。求： (1) 恒力 F 的最小值； (2) 瞬时冲量 I 的大小； (3) 球 1 碰撞前后对轨道 Q 点的压力差。 第 7 页，共 14 页 答案和解析 1.【答案】 B 【解析】 解： A、原子核内相邻质子之间存在强相互吸引的核力，故 A 错误； B、原子核比结合能越小，拆开原子核越容易，说明原子核越不稳定，故 B 正确； C、放射性元素的半衰期是原子核的衰变规律，由原子核内部因素决定，即与元素的种 类有关，与温度无关，故 C 错误； D、??射线是原子核内中子转变为质子时产生的， 不能说明原子核内有电子， 故 D 错误。 故选： B。 相邻质子之间存在相互吸引的核力； 比结合能越大的越稳定，越小的越不稳定； 半衰期与外界因素无关； ??衰变的实质是原子核内的一个中子转化成一个质子，同时释放出一个电子。 考查核力、比结合能、半衰期，及 ??衰变的实质，掌握核力存在的范围，理解结合能与 比结合能的区别，注意影响半衰期的因素。 2.【答案】 D 【解析】 解： A、用打气筒打气时，里面的气体因体积变小，压强变大，所以再压缩时 就费力，与分子之间的斥力无关，故 A 错误； B、教室空气中飞舞的尘埃是大颗粒，其无规则运动的原因是由于受到重力和空气对它 的作用力而形成的，但不是布朗运动，故 B 错误； C、由理想气体状态方程 ???? ?? = ??可知，一定质量的理想气体当温度升高时，如果体积同 时膨胀，则压强有可能减小，故 C 错误； D、理想气体不计分子势能，故温度升高时，分子平均动能增大，则内能一定增大，故 D 正确。 故选： D。 用打气筒的活塞压缩气体很费力是由于气体压强增大； 根据尘埃的受力情况分析教室空气中飞舞的尘埃运动的原因； 由理想气体状态方程 ???? ??分析压强的变化； 根据内能的概念分析内能的变化。 本题主要是考查分子动理论、理想气体的状态方程、内能等知识，解答本题的关键是能 够熟练掌握热学部分的基本知识并能够熟练应用。 3.【答案】 D 【解析】 解： A、由图 1 可知，波长： ??= 4??，由图 2 可知，周期： ??= 4??，则波速： ??= ?? ??= 1??/??，故 A 错误； B、由于不知道是哪个时刻的波动图象，无法确定图 2 中质点 P 的振动情况，无法确定 波的传播方向，故 B 错误； C、??= 1.0??时，质点 P 位于波峰，速度为零，加速度最大，故 C 错误； D、若波沿 x 轴正方向传播，图 1 对应的时刻，质点 P 沿 y 轴正方向振动，分析图 2 可 知， 传播距离 ??= (0.5 + ????)??，??= 0、1、2 ⋯，对应的时刻为 ??= (0.5 + 4??)??，??= 0、 1、2 ⋯， 若波沿 x 轴负方向传播， 图 1 对应的时刻， 质点 P 沿 y 轴负方向振动， 传播距离 ??= (1.5 + ????)??， ??= 0、 1、2 ⋯，对应的时刻为 ??= (1.5 + 4??)????= 0、1、 2 ⋯， 第 8 页，共 14 页 当波沿 x 轴正方向传播时， ??= 0时， ??= 0.5??，故 D 正确。 故选： D。 根据振动图象和波动图象确定波长和周期，根据波长和周期求出波速。 图中波动图象的时刻不确定，不能确定波的传播方向。 根据运动的时间，结合周期的大小确定质点 P 的位置确定其振动情况。 根据传播的周期性和多解性确定图 1 所对应的时刻。 此题考查了振动和波动的综合运用，知道周期、波长、波速的关系，会根据振动的方向 确定波的传播方向，注意波传播的多解性和周期性。 4.【答案】 C 【解析】 解：以钩码为研究对象，根据牛顿第二定律得： ????- ??= ???? 为木块为研究对象，由牛顿第二定律得 ??= ???? 联立解得 ??= ?? ??+?? ??，故 ABD 错误， C 正确。 故选： C。 释放后，钩码与木块都做匀加速运动，加速度大小相等，分别对钩码和木块研究，根据 牛顿第二定律列式，即可求得加速度大小。 本题是连接体问题， 关键要抓住两个物体的加速度大小相等， 分别运用牛顿第二定律列 式。由于两个物体的加速度方向不同，即加速度不同，所以最好不要用整体法研究。 5.【答案】 D 【解析】 解：AC、据?????? ??2 = ??4??2 ??2 ??可知， 因缺少火星的半径， 故无法求出火星的质量、 火星的第一宇宙速度，故 AC 均错误； B、根据上式可知，火星探测器的质量 m 被约去，故无法求出其质量，故 B 错误； D、据 ?? = ????= ??4 3 ????3代人上式可知，火星的密度 ??= 3?? ????2 故可求出火星的密度，故 D 正确。 故选： D。 根据万有引力提供向心力得出火星质量与探测器周期的关系， 结合密度的公式求出火星 的密度。 解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，并能灵活运用。 6.【答案】 A 【解析】 解： AB、通电线圈受到重力、安培力和细绳拉力作用，当电流表读数为 I 时， 细绳的拉力为 ??1 ，则 ??1 = ????+ ????????，保持 ab 中的电流大小不变，方向相反，则此时 安培力方向为竖直向上，则 ??2 = ????- ????????，联立解得金属框的质量为 ?? = ??1 +??2 2?? ，N、 S极之间的磁感应强度为 ??= ??1-??2 2??????，故 A 正确， B 错误； C、传感器的读数为 ??1 时， 安培力的方向竖直向下， 根据左手定则可以判断 ab 中电流的 方向为 ??→ ??，故 C 错误； D、减小电路 I 重新实验，则金属框所受安培力减小，所以 ??1 = ????+ ????????减小， ??2 = ????- ????????增大，故 D 错误。 故选： A。 判断出两种情况下安培力的方向即可根据平衡条件列方程，解出金属线框的质量和 N、 S极之间的磁感应强度大小；根据左手定则可以判断出 ab 中的电流方向；减小 I 时，安 培力减小，即可根据平衡条件判断出细绳拉力的大小变化。 第 9 页，共 14 页 解题的突破口在 ??1 > ??2，所以可以知道细绳拉力为 ??1 时安培力方向为竖直向下， 改变电 流方向后安培力方向变成了竖直向上。 7.【答案】 C 【解析】 解：A、根据 ??= ???? 4??????可知当产品厚度减小，导致 ??减小时，电容器的电容 C 减 小，故 A 错误； BC、根据 ??= ????可知极板带电量 Q 减小，有放电电流从 a 向 b 流过，故 B 错误， C 正 确； D、因两板之间的电势差不变，板间距不变，所以两板间电场强度为 ??= ?? ??不变，故 D 错误。 故选： C。 根据电容的决定式分析电容的变化，从而明确电量的变化，确定电流方向；再依据电容 器两端电势差不变，板间距不变，则由电场强度 ??= ?? ??可知，场强的变化。 本题考查了电容的定义式、 匀强电场中场强与电势差的关系等， 要注意明确由于电容器 与电源相连，因此电容器两端的电势差不变。 8.【答案】 D 【解析】 解： A、任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故 A 错 误； B、因 5G 信号的频率更高，则波长小，故 B 错误； C、因 5G 信号的频率更高，则波长小，故 4G 信号更容易发生明显的衍射现象，故 C 错误。 D、频率更高，光子的能量越大，故相同时间传递的信息量更大，故 D 正确。 故选： D。 明确电磁波的性质，知道电磁波在真空中传播速度均为光速，并且电磁波为横波；明确 光的光粒二象性，知道频率越大粒子性越明显；波长越大，波动性越明显。 本题考查波粒二象性以及电磁波的传播和接收规律，注意明确波长越长波动性越明显， 而频率越高粒子性越明显。 9.【答案】 AC 【解析】 【分析】 两条光路入射角相同， a 光的折射角大于 b 光的折射角。根据折射定律分析折射率的大 小。根据光路可逆性分析折射光线能否发生全反射。由公式 ??= ?? ??分析光在玻璃中的速 度关系。折射率大的光，频率高，波长短，波动性弱，双缝干涉条纹间距小。 本题的关键掌握“折射率越大的光偏折角越大”，折射率越大，光的频率越高。要掌握 与折射率有关的公式，如折射率的定义式和光速公式。 【解答】 A、由题图知， 两光路的入射角 i 相同， 折射角 ????> ????，根据折射定律得到， 折射率 ???? < ????. 则频率 ????< ????，波长 ????> ????，故 A 正确。 B、折射光线 a 或 b 光射到球界面时的入射角等于进入球体时的折射角，根据光路可逆 性知，折射光线 a 或 b 光不可能在球界面发生全反射，一定能射出球界面，故 B 错误。 C、由公式 ??= ?? ??分析得知，在水中 a 光的速度比 b 光的速度大。故 C 正确。 D、折射角 ???? < ????，频率 ???? < ????，波长 ???? > ????，而双缝干涉条纹的间距与波长成正比， 第 10 页，共 14 页 则仅把 a 光照射换用 b 光，观察到的条纹间距变小。故 D 错误。 故选： AC。 10.【答案】 AD 【解析】 解：通电导线在距离 L 处产生的磁感应强度大小为 B，两导线 M 、N 在 b 点产 生的磁感应强度方向成 120°，磁感应强度的矢量和为 B，方向垂直 MN 向下； 两导线 M、N 在 a 点产生的磁感应强度大小均为 2B，磁感应强度的矢量和为 4B，方向 垂直 MN 向下， 所以 a 点和 b 点的磁感应强度方向相同， 大小之比为 4：1，故 AD 正确， BC 错误。 故选： AD。 根据题干信息，分别求解直导线 M、N 在 a 点和 b 点的磁感应强度的大小和方向。 根据矢量运算法则求解 a 点和 b 点的合磁感应强度的大小和方向。 此题考查了磁感应强度的叠加， 解题的关键是题干信息的提取， 根据矢量运算法则求解 a 点和 b 点的磁感应强度的大小关系。 11.【答案】 CD 【解析】 解： A、根据 ??- ??图象的斜率表示加速度，知 ??= 2??时 A 的加速度为正，方向 向下，则 A 处于失重状态，故 A 错误； B、由于空气阻力对 AB 做功，则 AB 的机械能不守恒，故 B 错误； C、??= 2??时 AB 的加速度大小为 ??= △ ?? △ ??= 8-5 2 ??/??2 = 1.5??/??2，故 C 正确。 D、根据速度 - 时间图象的面积代表物体发生的位移可得， 0 - 2??内 AB 下落的高度 ? > 1 2 ×8 ×2?? = 8??， AB 重力势能减少量 △????= (????+ ????)???> 2 ×10 ×8??= 160??， 动能增加量 △????= 1 2 (????+ ????)??2 = 1 2 ×2 ×82 ??= 64??， 则 AB 机械能减少量 △??=△ ????- △ ???? > 160??- 64??= 96??，故 D 正确。 故选： CD。 根据 ??- ??图象的斜率分析加速度方向，来判断 A 的状态； 根据斜率求出 ??= 2??时 AB 的加速度大小； 结合机械能守恒的条件：只有重力做功，判断 AB 的机械能是否守恒； 根据 0 - 2??内 AB 机械能减少量等于重力势能减少量与动能增加量之差求 AB 机械能减少 量。 解决该题需要明确知道速度 - 时间图象的斜率以及图象的面积所表示的物理意义，掌握 超重、失重的概念，知道机械能守恒的条件。 12.【答案】 AC 【解析】 解： A、金属棒从半圆形金属轨道的顶点恰好水平抛出，则有： ????= ????2 ?? 解得： ??= √????= √10 ×0.1??/??= 1??/??，故 A 正确； BC、对金属棒在水平导轨上运动过程，由动量定理得： -???? - ?????= ????- ????0 又 ?? - ???= ?? 化简得： -??????= ????- ????0 解得通过金属棒的电荷量为： ??= 1?? 第 11 页，共 14 页 因为电阻 ??1 、??2 并联，则整个过程中，流过电阻 ??1 的电荷量为： ??′= ?? 2 = 0.5?? 根据电荷量公式有： ??= △ ?? ??总 = ?????? ??1 ??2 ??1 +??2 解得金属棒向右移动的距离为： ??= 1??，即最初金属棒距离水平导轨右端 1m，故 B 错 误， C 正确； D、根据能量守恒得，回路中产生的总热量为： ??= 1 2 ????0 2 - 1 2 ????2 解得： ??= 1.5?? 电阻 ??2 上产生的焦耳热为： ??2 = ?? 2 = 0.75??，故 D 错误。 故选： AC。 金属棒恰好从半圆形金属导轨顶部水平抛出时， 由重力提供向心力， 根据牛顿第二定律 求出金属棒抛出时的速率； 对金属棒在水平导轨上运动的过程， 根据动量定理求通过金 属棒的电荷量，再求出过 ??1 的电荷量，结合电荷量的推导公式 ??= △ ?? ??总 求出金属棒向右移 动的距离；根据能量守恒求出回路中产生的总热量，根据串联电路规律求出 ??2 上产生的 焦耳热。 解决本题时，要把握临界条件：金属棒刚好水平飞出时重力等于向心力。要知道在电磁 感应问题， 动量定理是求电荷量常用的方法， 而且要知道电荷量与磁通量的变化量有关。 13.【答案】 刻度尺 1.015 ????2 2 【解析】 解：(1) 根据实验原理和题意可知， 还需要用刻度尺测量 A 点到光电门的距离， 故选“刻度尺”； (2)20 分度的游标卡尺，精确度是 0.05????，游标卡尺的主尺读数为 1.0????， 游标尺上第 3 个刻度和主尺上某一刻度对齐， 所以游标读数为 3 ×0.05????= 0.15???? = 0.015????， 所以最终读数为： 1.0????+ 0.015????= 1.015????； (3) 小球经过光电门 B 时的速度为： ??= ?? ??， 由机械能守恒定律得： ?????= 1 2 ????2， 则有： ?????= 1 2 ??( ?? ??) 2， 整理得： 1 ??2 = 2?? ??2 ?， 则 1 ??2 - ?图象的斜率： ??= 2?? ??2； 解得： ??= ????2 2 ， 故答案为： (1) 刻度尺； (2)1.015 ；(3) ????2 2 。 (1) 根据实验原理，结合已有器材，即可判定； (2) 游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数； (3) 根据速度公式可以求出小球经过光电门时的速度，从而应用机械能守恒定律求出图 象的函数表达式，然后依据图象的斜率，进而求出当地的重力加速度。 知道实验原理、 掌握基础知识是解题的前提与关键， 对游标卡尺读数时要注意游标尺的 第 12 页，共 14 页 精度，读数时视线要与刻度线垂直；根据机械能守恒定律求出图象的函数表达式，根据 图象的函数表达式可以求出图象的斜率表达式， 注意游标卡尺读数没有估计值， 而螺旋 测微器读数有估计值。 14.【答案】 (1) 否； 1.50 ；5.6；(2)7.2 ×10 -2 (7.0 ×10 -2 ～7.4 ×10 -2 ) 。 【解析】 【分析】 (1) 电源的 ??- ??图象的斜率表示其内阻，根据斜率的变化可以知道内阻的变化情况；由 电压表量程及指针指向读数；由 ??- ??图象意义求解电源内阻。 (2) 由图象 b 找到路端电压为 2.5??的电路电流，由欧姆定律及串联电路特点求出可调电 阻阻值，然后由 ??= ??2 ??求出可调电阻消耗的电功率。 本题主要考查了在实验中如何利用图线进行数据处理， 在测电源电动势和内阻的实验中， 明确电源 ??- ??图象和电阻 ??- ??图象的含义和区别。 【解答】 (1) 根据闭合电路欧姆定律有： ??= ??- ????，所以图象的斜率为电源内阻， 但图象的斜率 在电流较大时，变化很大，所以电源的内阻是变化的。 从电压表的示数可以示数为 1.50??，再从图象的纵轴截距为 2.9??，即电源的电动势为 2.9??， 又从图象看出，当路端电压为 1.5??时，电流为 0.25??，所以电源的内阻 ??= ??-?? ?? = 2.9-1.5 0.25 ??= 5.6??。 (2) 在实验一中， 电压表的示数为 2.5??，连接坐标原点与电源的 (2.5??路端电压 )两点， 作 出定值的伏安特性曲线如图所示， 此时还能求出滑动变阻器的阻值 ??= 2.5?? 0.1??- 5??= 20??， 同时该直线与图象 b 有一交点， 则该交点是电阻是实验二对应的值， 由交点坐标可以读 出：1.5??，0.06??.所以滑动变阻器此时消耗的功率 ??= (0.06??)2 ×20?? = 7.2 ×10 -2 ??。 故答案为： (1) 否； 1.50 ；5.6；(2)7.2 ×10 -2 (7.0 ×10 -2 ～7.4 ×10-2 )。 15.【答案】 解： (1) 炮弹在两导轨间做匀加速运动，因而有： ??2 = 2???? 则有： ??= ??2 2?? 解得： ??= 4.0 ×10 5 ??/??2?????????????????????????????????? (2) 忽略摩擦力与重力的影响，合外力则为安培力，所以有： ??= ???? 解得： ??= 1.2 ×10 4 N 第 13 页，共 14 页 (3) 炮弹作为导体受到磁场施加的安培力为： ??= ?????? 解得： ??= 6.0 ×104 A 答： (1) 炮弹在两导轨间的加速度大小 a 为4.0 ×10 5 ??/??2?； (2) 炮弹作为导体受到磁场施加的安培力大小 F 为1.2 ×10 4 N； (3) 通过导轨的电流 I 为6.0 ×10 4 A。 【解析】 (1) 炮弹在轨道内做匀加速运动，根据速度和位移关系即可求出加速度大小； (2) 炮弹水平方向只受安培力作用，合外力即为安培力，根据牛顿第二定律即可求出安 培力的大小； (3) 根据 ??= ??????即可求出电流的大小。 本题实质上借助安培力考查了力与运动的关系， 因此解决此类问题的思路是选取研究对 象进行受力分析弄清运动形式然后结合相应规律求解。 16.【答案】 解：活塞移动时气体做等压变化，刚到右端时有： ??0 = 2 3 ????，??0 = 300??；??1 = ????；??1 = ？； 由盖 - 吕萨克定律可知： ??0 ??0 = ??1 ??1 解得： ??1 = 450?? 活塞至最右端后，气体做等容变化； ??1 = 450??；??1 = ??0 ；??2 = 600?? 由查理定律有： ??1 ??1 = ??2 ??2 解得： ??2 = 4 3 ??0 答：温度为 600K 时气体的压强为 4 3 ??0 。 【解析】 开始加热时，在活塞移动的过程中，气体做等圧変化，由盖 - 吕萨克定律求出 活塞缓慢移到最右端时的温度；活塞移至最右端后，气体做等容变化，根据查理定律即 可求出温度为 500K 时的压强。 本题考查气体实验定律的应用， 关键是确定气体发生何种状态变化过程， 确定好气体的 各个状态参量，选择合适的规律求解即可。 17.【答案】 解： (1) 电子通过加速电场的过程中，由动能定理有： ????= 1 2 ????2 由于电子在两板间做匀速运动，则 ??????= ????，其中 ??= 2?? ?? 联立解得： ??= 1 ??√2???? ?? 根据左手定则可判断磁感应强度方向垂直纸面向外； (2) 洛伦兹力提供电子在磁场中做圆周运动所需要的向心力，有： ??????= ?? ??2 ?? 联立解得： ??= ?? 电子从小孔 O 射入时转过的圆心角为： ??= 60° 电子在磁场中做匀速圆周运动的周期问： ??= 2???? ???? 故电子在磁场中运动的时间问： ??= ?? 6 = 2???? 6????= 1 3 ????√ ?? 2???? 第 14 页，共 14 页 答： (1) 板间匀强磁场的磁感应强度的大小 B 为1 ??√2???? ?? ，方向垂直于纸面向外； (2) 若保留两金属板间的匀强磁场不变，使两金属板均不带电，则从小孔 O 射入的电子 在两板间运动的时间为间 1 3 ????√ ?? 2????。 【解析】 (1) 在电场中加速度，在复合场中直线运动，根据动能定理和力的平衡求解即 可； (2) 洛伦兹力提供向心力同时结合几何关系求得电子在磁场中转动对应的圆心角，即可 求得时间； 本题考查了带电粒子的加速问题，主要利用动能定理进行求解；在磁场中圆周运动，主 要找出向心力的提供者，根据牛顿第二定律列出方程结合几何关系求解即可。 18.【答案】 解： (1) 当力 F 与 OP 垂直时拉力最小，如图所示， 根据几何关系可得最小拉力： ??= ????????????； (2) 小球 1 恰能在轨道内侧沿逆时针方向做圆周运动，在最高点 ????= ????2 ?? 根据动能定理可得： -??????(1+ ????????)= 1 2 ????2 - 1 2 ?????? 2 ， 解得： ????= √????(3+ 2????????) 根据动量定理可得： ??= ??????- 0 = ??√????(3+ 2????????)； (3) 设小球 1 达到最低点的速度为 ??1 ，从最高点到最低点根据动能定理可得： ?????2??= 1 2 ????1 2 - 1 2 ????2 ， 解得： ??1 = √5???? 碰撞前 1 球对轨道的压力 ??1 = ????+ ????12 ?? = 6???? 1 和 2 球碰撞过程中动量守恒，则 ????1 = ???? ′1 + ???? ′2 根据碰撞前后动能相等，可得 1 2 ????1 2 = 1 2 ???? ′1 2 + 1 2 ???? ′2 2 解得 ??′1 = 0，即碰后 1 球静止，此时 1 球对轨道的压力 ??2 = ???? 球 1 碰撞前后对轨道 Q 点的压力差为 △??= ??1 - ??2 = 5????。 答： (1) 恒力 F 的最小值为 ????????????； (2) 瞬时冲量 I 的大小为 ??√????(3+ 2????????)； (3) 球 1 碰撞前后对轨道 Q 点的压力差为 5mg。 【解析】 (1) 当力 F 与 OP 垂直时拉力最小，根据几何关系可得最小拉力； (2) 在最高点根据牛顿第二定律列方程求解速度大小，根据动能定理求解 P 点速度，根 据动量定理求解冲量； (3) 从最高点到最低点根据动能定理求解最低点的速度， 根据牛顿第二定律求解碰撞前 1 球对轨道的压力， 1 和 2 球碰撞过程中动量守恒、碰撞前后动能相等，列方程求解 1 球 对轨道的压力，从而求解球 1 碰撞前后对轨道 Q 点的压力差。 本题主要是考查共点力的平衡、圆周运动和动量定理，利用动量定理解答问题时，要注 意分析运动过程中物体的受力情况，知道合外力的冲量才等于动量的变化。