2021年6月浙江省普通高校招生選考物理試卷-教師用卷

2021年6月浙江省普通高校招生選考物理試卷

題號(hào)一二三四總分

得分

一、單選題（本大題共13小題，共39.0分）

1.據(jù)《自然》雜志2021年5月17日?qǐng)?bào)道，中國(guó)科學(xué)家在稻城“拉索”基地（如圖）探

測(cè)到迄今為止最高能量的y射線，能量值為1.40x10i5eV,即（）

A.1.40x1015VB.2.24x104CC.2.24x104WD.2.24x104J

【答案】。

【解析】解：題干給出y射線,能量值為1.40x1015eU,er即電子伏特,為能量單位,

leK=1.6x1019J,

48c選項(xiàng)中所給單位均非能量單位，其中V為伏特，是電壓/電勢(shì)差的單位，C為庫(kù)侖，

電荷量的單位，印為瓦特，是功率的單位，故A8C錯(cuò)誤；

D、1.40x1015eK=1.40x1015x1.6x1019J=2.24x104J,O正確。

故選：Do

題干中給出的能量值為1.40xl0i5elZ,eU即電子伏特為能量單位，選項(xiàng)中同為能量單

位的只有J,換算關(guān)系為leV=1.6x1019人

本題考查單位換算，題干中給出的eV為能量單位，分析各選項(xiàng)通過(guò)排除法可較快排除

錯(cuò)誤選項(xiàng)，通過(guò)單位換算可求出正確選項(xiàng)，本題難度不大。

2.用高速攝影機(jī)拍攝的四張照片如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）

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【答案】A

【解析】解：A、研究甲圖中貓?jiān)诘匕迳闲凶叩乃俣葧r(shí)，貓的大小可忽略不計(jì)，可將貓

看做質(zhì)點(diǎn)，故A正確；

8、研究乙圖中水珠形狀形成的原因時(shí)，旋轉(zhuǎn)球的大小和形狀不能忽略，旋轉(zhuǎn)球不能看

做質(zhì)點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；

C、研究圖丙中飛翔鳥兒能否停在樹(shù)樁上時(shí)，鳥兒的大小不能忽略，不能將鳥兒看做質(zhì)

點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；

。、研究丁圖中馬術(shù)運(yùn)動(dòng)員和馬能否跨越障礙物時(shí)，馬的大小不能忽略不計(jì)，不能把馬

看做質(zhì)點(diǎn)，故。錯(cuò)誤。

故選：A?

一個(gè)物體是否可以看成質(zhì)點(diǎn)，要結(jié)合所研究問(wèn)題的情境，具體問(wèn)題具體分析，如果在研

究的問(wèn)題中，物體的形狀、大小及物體上各部分運(yùn)動(dòng)的差異是次要或不起作用的因素，

就可以把物體看做一個(gè)質(zhì)點(diǎn)。

本題考查學(xué)生對(duì)質(zhì)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)，要求學(xué)生掌握物體看成質(zhì)點(diǎn)的條件并能針對(duì)具體問(wèn)題中進(jìn)

行分析，此題較為基礎(chǔ)，難度不大。

3.如圖所示，在火箭發(fā)射塔周圍有鋼鐵制成的四座高塔，高塔的功能最有可能的是

()

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A.探測(cè)發(fā)射臺(tái)周圍風(fēng)力的大小

B.發(fā)射與航天器聯(lián)系的電磁波

C.預(yù)防雷電擊中待發(fā)射的火箭

D.測(cè)量火箭發(fā)射過(guò)程的速度和加速度

【答案】C

【解析】解：A、在火箭發(fā)射塔周圍有鋼鐵制成的四座高塔，高塔的功能與探測(cè)發(fā)射臺(tái)

周圍風(fēng)力的大小無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；

8、同理，與航天器聯(lián)系的電磁波來(lái)自地面多處的發(fā)射塔，并不是鋼鐵制成的四座高塔，

故B錯(cuò)誤；

C、在火箭發(fā)射塔周圍有鋼鐵制成的四座高塔，從而防止雷電擊中待發(fā)射的火箭，導(dǎo)致

損壞，故C正確；

。、若要測(cè)量火箭發(fā)射過(guò)程的速度和加速度，是依據(jù)火箭的推動(dòng)力，結(jié)合牛頓第二定律

的內(nèi)容，與高塔無(wú)關(guān)，故。錯(cuò)誤；

故選：C。

根據(jù)四座鋼鐵制成的高塔，結(jié)合題目的選項(xiàng)，及靜電屏蔽的原理，即可分析求解。

考查火箭發(fā)射塔周圍高塔的作用，要求理解防雷電的原理，掌握物理規(guī)律在實(shí)際生活中

的應(yīng)用。

4.2021年5月15日，天問(wèn)一號(hào)著陸器在成功著陸火星表面的過(guò)程中，經(jīng)大氣層290s

的減速，速度從4.9x103m/s減為4.6x102m/s；打開(kāi)降落傘后，經(jīng)過(guò)90s速度進(jìn)

一步減為1.0xl02m/s；與降落傘分離，打開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)減速后處于懸停狀態(tài)；經(jīng)過(guò)對(duì)

著陸點(diǎn)的探測(cè)后平穩(wěn)著陸。若打開(kāi)降落傘至分離前的運(yùn)動(dòng)可視為豎直向下運(yùn)動(dòng)，則

著陸器（）

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A.打開(kāi)降落傘前，只受到氣體阻力的作用

B.打開(kāi)降落傘至分離前，受到的合力方向豎直向上

C.打開(kāi)降落傘至分離前，只受到浮力和氣體阻力的作用

D.懸停狀態(tài)中，發(fā)動(dòng)機(jī)噴火的反作用力與氣體阻力是平衡力

【答案】B

【解析】解：4、在打開(kāi)降落傘前，著陸器做加速下降，因此除受到氣體阻力的作用外，

還受到重力作用，故4錯(cuò)誤；

BC,在打開(kāi)降落傘至分離前，除受到降落傘的拉力和氣體阻力的作用外，還受到重力

作用，因著陸器向下做減速運(yùn)動(dòng)，所以其加速度方向向上，依據(jù)牛頓第二定律，則受到

的合力方向豎直向上，故B正確，C錯(cuò)誤；

。、若處于懸停狀態(tài)中，發(fā)動(dòng)機(jī)噴火的反作用力和重力是平衡力，故。錯(cuò)誤。

故選:B。

根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)分析物體受力情況，物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，所受合力為零；物體做變速

運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要根據(jù)牛頓第二定律，來(lái)判定加速度方向，從而確定運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，進(jìn)而判定物

體受力情況。

考查由物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)判斷物體受力情況，明確研究對(duì)象，及其各個(gè)階段的運(yùn)動(dòng)情況，

理解牛頓第二定律的內(nèi)容，是解答本題的關(guān)鍵。

5.如圖所示，虛線是正弦交流電的圖像，實(shí)線是另一交流電的圖像，它們的周期T和

最大值4n相同，則實(shí)線所對(duì)應(yīng)的交流電的有效值U滿足（）

A.八:%

【答案】D

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【解析】解：依據(jù)交流電的有效值定義，若是正弦式交流電，即為虛線的圖像，那么其

有效值為：U=五u,

2m

由圖象可知，實(shí)線所對(duì)應(yīng)的交流電在除峰值外的任意時(shí)刻其瞬時(shí)值總是小于正弦交流電

的瞬時(shí)值，那么在一周期內(nèi)，對(duì)于相同的電阻，實(shí)線所對(duì)應(yīng)的交流電產(chǎn)生熱量小于正弦

交流電產(chǎn)生的熱量，故實(shí)線所對(duì)應(yīng)的交流電的有效值小于正弦交流電的有效值，艮IU<

近U,故ABC錯(cuò)誤，。正確；

2m

故選：D。

根據(jù)交流電的有效值定義，讓交流與恒定電流分別通過(guò)相同的電阻，如果在交流的一個(gè)

周期內(nèi)它們產(chǎn)生熱量相等，則將直流電的電壓和電流稱為交流電的有效值，依此判定求

解。

考查交流電的有效值的計(jì)算，理解有效值的定義，注意正弦式交流電的有效值與最大值

的關(guān)系。

6.某書中有如圖所示的圖，用來(lái)表示橫截面是形導(dǎo)體右側(cè)

的電場(chǎng)線和等勢(shì)面，其中。、人是同一條實(shí)線上的兩點(diǎn)，C是另

一條實(shí)線上的一點(diǎn)，d是導(dǎo)體尖角右側(cè)表面附近的一點(diǎn)。下列

說(shuō)法正確的是（）

A.實(shí)線表示電場(chǎng)線

B.離d點(diǎn)最近的導(dǎo)體表面電荷密度最大

C.“<”形導(dǎo)體右側(cè)表面附近電場(chǎng)強(qiáng)度方向均相同

D.電荷從a點(diǎn)到c點(diǎn)再到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功一定為零

【答案】D

【解析】解：4、電場(chǎng)線起于正電荷（或無(wú)窮遠(yuǎn)），終止于負(fù)電荷（或無(wú)窮遠(yuǎn)），由圖可知，

圖中的實(shí)線不是起于導(dǎo)體，可知實(shí)線是等勢(shì)線，故A錯(cuò)誤；

8、等勢(shì)線越密的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度強(qiáng)度越強(qiáng)，4點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)較弱，可知離d點(diǎn)最近的導(dǎo)體表

面電荷密度最小，故8錯(cuò)誤；

C、電場(chǎng)強(qiáng)度方向與等勢(shì)線垂直，由圖可知，“<”形導(dǎo)體右側(cè)表面附近電場(chǎng)強(qiáng)度方向

不一定相同，故C錯(cuò)誤；

D、a、b兩點(diǎn)在同一條等勢(shì)線上，比兩點(diǎn)的電勢(shì)差和兒兩點(diǎn)的電勢(shì)差相等，電荷從a

點(diǎn)到c點(diǎn)再到6點(diǎn)電場(chǎng)力做功一定為零，故。正確。

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故選：Do

根據(jù)電場(chǎng)線和等勢(shì)面的特點(diǎn)確定實(shí)線是電場(chǎng)線還是等勢(shì)線;通過(guò)等勢(shì)面的疏密得出電場(chǎng)

強(qiáng)度的強(qiáng)弱，從而判斷出d的電場(chǎng)強(qiáng)度強(qiáng)弱，得出離”點(diǎn)最近的導(dǎo)體表面電荷密度是否

為最大；抓住電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直判斷“<”形導(dǎo)體右側(cè)表面附近電場(chǎng)強(qiáng)度方向是否相

同；抓住對(duì)點(diǎn)電勢(shì)差和be兩點(diǎn)電勢(shì)差的關(guān)系，判斷出。到c再到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功情況。

本題考查了等勢(shì)面的特點(diǎn)，知道電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不

做功。

7.質(zhì)量為機(jī)的小明坐在秋千上擺動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的照片如圖所示，對(duì)該時(shí)刻，下列說(shuō)法

正確的是（）

A.秋千對(duì)小明的作用力小于〃吆

B.秋千對(duì)小明的作用力大于機(jī)g

C.小明的速度為零，所受合力為零

D.小明的加速度為零，所受合力為零

【答案】A

【解析】解：AB、小明在秋千上擺動(dòng)，在最高點(diǎn)，受力如圖所一下

示，此時(shí)速度為零，向心力為零，即沿半徑方向的合力為零，F(xiàn)/4

有：F=mgeosd<mg,可知秋千對(duì)小明的作用力小于zng,故/1

A正確，B錯(cuò)誤；/

CD、在最高點(diǎn)，小明的速度為零，合力等于重力沿圓弧切線方

向的分力，即尸合可知加速度不為零，故co錯(cuò)誤。幺、

'串mg

故選：A,

小明在秋千上擺動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí).，速度為零，向心力為零，抓住沿半徑方向的合力為

零分析判斷。

本題考查了圓周運(yùn)動(dòng)在生活中的運(yùn)用，理解圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源，即沿半徑方向的合

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力提供向心力。

8.大功率微波對(duì)人和其他生物有一定的殺傷作用。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)人體單位面積接收的

微波功率達(dá)到250l￥/m2時(shí)會(huì)引起神經(jīng)混亂，達(dá)到10000/62時(shí)會(huì)引起心肺功能衰

竭。現(xiàn)有一微波武器，其發(fā)射功率P=3X107匹。若發(fā)射的微波可視為球面波，

則引起神經(jīng)混亂和心肺功能衰竭的有效攻擊的最遠(yuǎn)距離約為（）

A.100/ZJ25mB.100m50，nC.200m100mD.200w50m

【答案】B

【解析】解：引起神經(jīng)混亂時(shí)，單位面積接收的微波功率達(dá)到250勿/62,則接觸面積：

S=_￡_=1.2X105nl2,

250250

因?yàn)榘l(fā)射的微波可視為球面波，所以接觸面積：S=4兀邛，

代入數(shù)據(jù)解得：R]x100m；

當(dāng)心肺功能衰竭時(shí)，單位面積接收的微波功率達(dá)到1000W/m2,則接觸面積：

S'==3x1047n2,

10001000

因?yàn)榘l(fā)射的微波可視為球面波，所以接觸面積：S'=4兀寫，

代入數(shù)據(jù)解得：R2?50m,

則引起神經(jīng)混亂和心肺功能衰竭的有效攻擊的最遠(yuǎn)距離分別約為100"?和50m,故8正

確，ACQ錯(cuò)誤。

故選：B。

根據(jù)單位面積接收的微波功率求出接觸的面積，抓住發(fā)射的微波為球面波，結(jié)合球面面

積公式求出球的半徑，即有效的攻擊距離。

本題是信息題，通過(guò)引起神經(jīng)混亂和心肺功能衰竭時(shí)單位面積接受功率，求出接觸面積

是解決本題的關(guān)鍵，能夠正確建立物理模型，知道球形半徑即為有效的攻擊距離。

9.將一端固定在墻上的輕質(zhì)繩在中點(diǎn)位置分叉成相同的兩股細(xì)繩,它們處于同一水平

面上，在離分叉點(diǎn)相同長(zhǎng)度處用左、右手在身體兩側(cè)分別握住直細(xì)繩的一端，同時(shí)

用相同頻率和振幅上下持續(xù)振動(dòng)，產(chǎn)生的橫波以相同的速率沿細(xì)繩傳播。因開(kāi)始振

動(dòng)時(shí)的情況不同，分別得到了如圖甲和乙所示的波形。下列說(shuō)法正確的是（）

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A.甲圖中兩手開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的方向并不相同

B.甲圖中繩子的分叉點(diǎn)是振動(dòng)減弱的位置

C.乙圖中繩子分叉點(diǎn)右側(cè)始終見(jiàn)不到明顯的波形

D.乙圖只表示細(xì)繩上兩列波剛傳到分叉點(diǎn)時(shí)的波形

【答案】C

【解析】解：AB,由圖甲可得，兩個(gè)橫波在在分叉點(diǎn)相遇后疊加使振動(dòng)加強(qiáng)了，可知

兩手開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的方向相同，分叉點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)的位置，故A8錯(cuò)誤；

CD,由圖乙可得，分叉點(diǎn)左邊兩個(gè)橫波水平對(duì)稱，因此易得兩個(gè)橫波在周期上相差半

個(gè)周期，即圖乙中兩手開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的方向相反,因此兩個(gè)橫波在經(jīng)過(guò)分叉點(diǎn)后疊加抵消,

始終見(jiàn)不到明顯的波形，并不是只有細(xì)繩上兩列波剛傳到分叉點(diǎn)時(shí)的波形，故C正確,

。項(xiàng)誤。

故選：C。

由圖甲可得，兩列波相遇時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)，根據(jù)波的疊加原理進(jìn)行分析48選項(xiàng)；

由圖乙可得，兩列波相遇后疊加抵消，始終見(jiàn)不到明顯的波形，由此分析8選項(xiàng)。

本題主要是考查波的疊加，知道頻率相同的兩列波在疊加時(shí)會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，弄清楚甲

和乙兩列波相遇后的振動(dòng)情況結(jié)合波的疊加原理即可分析。

10.空間站在地球外層的稀薄大氣中繞行，因氣體阻力的影響，軌道高度會(huì)發(fā)生變化。

空間站安裝有發(fā)動(dòng)機(jī)，可對(duì)軌道進(jìn)行修正。圖中給出了國(guó)際空間站在2020.02-

2020.08期間離地高度隨時(shí)間變化的曲線，則空間站（）

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A.繞地運(yùn)行速度約為2.0km/s

B.繞地運(yùn)行速度約為8.0km/s

C.在4月份繞行的任意兩小時(shí)內(nèi)機(jī)械能可視為守恒

D.在5月份繞行的任意兩小時(shí)內(nèi)機(jī)械能可視為守恒

【答案】。

【解析】解：AB.衛(wèi)星貼近地面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小設(shè)為％,此速度為第一

宇宙速度，即4=7.9km/s；

根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得：如=m4解得：％=叵=7.9km/s；

設(shè)該空間站繞地運(yùn)行速度大小為娛，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得：

如=血卑，解得：v=E

Rh2Rh27R”

根據(jù)圖象可知，空間站距離地面的最小高度約為九=418km?R=6400km,則

V2xvi=79kmls,

所以空間站繞地運(yùn)行速度叫x19kmis,故A8錯(cuò)誤；

CD,由圖可知，在4月份期間空間站高度進(jìn)行了軌道修正，即存在發(fā)動(dòng)機(jī)做功，則任

意兩小時(shí)內(nèi)其機(jī)械能不可視為守恒；在5月份期間無(wú)外力做功，地球外層的稀薄空氣任

意兩小時(shí)內(nèi)對(duì)空間站做功很少，可以忽略不計(jì)，機(jī)械能可視為守恒，故。正確，C錯(cuò)誤。

故選：Do

根據(jù)第一宇宙速度表示的物理意義，結(jié)合圖象得到設(shè)該空間站繞地運(yùn)行速度近似等于第

一宇宙速度，從而分析AB選項(xiàng)；根據(jù)機(jī)械能守恒定律的守恒條件，結(jié)合圖象分析C。

選項(xiàng)。

本題主要是考查了萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用，解答此類題目一般要把握兩條線：一是在星

球表面，忽略星球自轉(zhuǎn)的情況下，萬(wàn)有引力等于重力；二是根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力列

方程進(jìn)行解答；解答本題還要能夠分析圖象的意義，掌握機(jī)械能守恒定律的守恒條件。

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11.中國(guó)制造的某一型號(hào)泵車如圖所示，表中列出了其部分技術(shù)參

數(shù)。已知混凝土密度為2.4xl03kg/m3,假設(shè)泵車的泵送系統(tǒng)

以150nl3〃的輸送量給30m高處輸送混凝土，則每小時(shí)泵送系

統(tǒng)對(duì)混凝土做的功至少為（）

發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功率（卜川）332最大輸送高度（?。?3

整車滿載質(zhì)量（kg）5.5x104最大輸送量（加3/九）180

A.1.08x107J

B.5.04x107J

C.1.08x108/

D.2.72x108/

【答案】C

【解析】解：泵車的泵送排量為150m3/h，貝ij1小時(shí)輸送的混凝土的體積為

V=150xlm3=150nl3

則在1小時(shí)時(shí)間內(nèi)輸送的混凝土質(zhì)量為

m—pV=2.4x103xi弘g=3.6x105kg

將混凝土勻速輸送到30加高處，泵送系統(tǒng)對(duì)混凝土做的功最少，泵送系統(tǒng)對(duì)混凝土做的

功至少為

W=mgh=3.6x105x10x30/=1.08x1087

故C正確，48。錯(cuò)誤。

故選：Co

先求出1小時(shí)時(shí)間內(nèi)輸送的混凝土質(zhì)量，再根據(jù)將混凝土勻速輸送時(shí)，泵送系統(tǒng)對(duì)混凝

土做的功最少，利用功的公式求出功的大小。

本題要注意理解在將混凝土勻速輸送時(shí)，泵送系統(tǒng)對(duì)混凝土做的功最少，此時(shí)泵送系統(tǒng)

對(duì)混凝土做的功等于克服重力做的功。

12.用激光筆照射透明塑料制成的光盤邊緣時(shí)觀察到的現(xiàn)象如圖所示。入射點(diǎn)O和兩出

射點(diǎn)尸、。恰好位于光盤邊緣等間隔的三點(diǎn)處，空氣中的四條細(xì)光束分別為入射光

束〃、反射光束反出射光束c和乩己知光束。和b間的夾角為90。，貝女）

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A.光盤材料的折射率n=2

B.光在光盤內(nèi)的速度為真空中光速的三分之二

C.光束氏c和d的強(qiáng)度之和等于光束〃的強(qiáng)度

D.光束c的強(qiáng)度小于。點(diǎn)處折射光束0P的強(qiáng)度

【答案】D

【解析】解：AB,依題意的光路圖如右圖所示，Q

由題意可知：4。。'尸=120。，可得在0點(diǎn)處的折射角：y=//

“9

由題意可知：a+夕=90°,由反射定律得：a=0,解得:

a=8=45°,

由折射定律得：n=^=^^=&,

sinysin30

光在光盤內(nèi)的速度：v=￡=五c

光盤材料的折射率n=&，光在光盤內(nèi)的速度為真空中光速的反，故AB錯(cuò)誤；

2

C、由能量守恒定律可知：若忽略光在傳播過(guò)程的能量衰減，則光束。的強(qiáng)度應(yīng)等于光

束b、以4和e的強(qiáng)度之和，若考慮光在傳播過(guò)程的能量衰減，則光束。的強(qiáng)度應(yīng)大于

光束b、c、d和e的強(qiáng)度之和，總之光束a的強(qiáng)度應(yīng)一定大于光束6、c和d的強(qiáng)度之和，

故C錯(cuò)誤。

D、在P點(diǎn)處光束。尸為入射光束，而光束c和光束尸。分別為折射和反射光束，由能

量守恒定律可知：在P點(diǎn)處光束OP的強(qiáng)度等于光束c和光束PQ的強(qiáng)度之和，因此無(wú)

論是否考慮傳播過(guò)程能量衰減，光束c的強(qiáng)度一定小于。點(diǎn)處折射光束OP的強(qiáng)度，故

D正確。

故選：D=

依題意畫出光路圖，由幾何關(guān)系求得在。點(diǎn)的入射角和折射角的值，由折射定律求得材

料的折射率；由介質(zhì)中光速與真空中光速的關(guān)系式求得光在光盤內(nèi)的速度為真空中光速

的倍數(shù)關(guān)系；由能量守恒定律分析各光速?gòu)?qiáng)度之間的關(guān)系，依據(jù)無(wú)能量損失時(shí)，入射光

的強(qiáng)度等于反射光和折射光的強(qiáng)度之和進(jìn)行解析。

第11頁(yè)，共26頁(yè)

本題考查了幾何光學(xué)中折射定律的應(yīng)用，以及在光傳播過(guò)程中能量守恒的相關(guān)問(wèn)題，較

簡(jiǎn)單屬基礎(chǔ)題目。需理解在無(wú)能量損失的情況下，入射光的強(qiáng)度等于反射光和折射光的

強(qiáng)度之和。

13.已知普朗克常量h=6.63x1034J-s,電子的質(zhì)量為9.11x1031kg。一個(gè)電子和

一滴直徑約為4卬n的油滴具有相同動(dòng)能，則電子與油滴的德布羅意波長(zhǎng)之比的數(shù)量

級(jí)為()

A.108B.106C.108D.1016

【答案】C

【解析】解：直徑為d=4“m的油滴的半徑為r=2〃m=2x106m,其質(zhì)量為：小油=

pV=-pnr3,

3

油的密度比水的密度小，約為p=0.8x103kg/m3,代入數(shù)據(jù)解得:m油=3x1014kg.

根據(jù)德布羅意波長(zhǎng)計(jì)算公式可得：4=：,而「=同a，

電子和油滴的動(dòng)能相等，則電子與油滴的德布羅意波長(zhǎng)之比為：

上=Q=J3X1014=1.8X108,其數(shù)量級(jí)為108,故C項(xiàng)正確，A8。項(xiàng)錯(cuò)誤。

22me9.11x1031

故選：Co

油的密度比水的密度小，由此估算油滴的質(zhì)量；根據(jù)德布羅意波長(zhǎng)計(jì)算公式得到德布羅

意波長(zhǎng)與動(dòng)量的關(guān)系，由此計(jì)算電子與油滴的德布羅意波長(zhǎng)之比的數(shù)量級(jí)。

本題主要是考查德布羅意波長(zhǎng)的計(jì)算，關(guān)鍵是掌握德布羅意波長(zhǎng)的計(jì)算公式，能夠根據(jù)

實(shí)際情況估計(jì)油的密度大小。

二、多選題(本大題共3小題，共6.0分)

14.對(duì)四個(gè)核反應(yīng)方程

(1)238(/->234Th+4He；

(2)234T/l^234Pa+oe：

(3)；4N+"eT?0+iH；

(4)2H+3/7->4He+^n+17.6MeV

下列說(shuō)法正確的是()

A.(1)(2)式核反應(yīng)沒(méi)有釋放能量

B.(1)(2)(3)式均是原子核衰變方程

第12頁(yè)，共26頁(yè)

c.（3）式是人類第一次實(shí)現(xiàn)原子核轉(zhuǎn)變的方程

D.利用激光引發(fā)可控的（4）式核聚變是正在嘗試的技術(shù)之一

【答案】CD

【解析】解：A、（1）、（2）式都是衰變反應(yīng)，釋放能量，故A錯(cuò)誤；

B、（1）（2）式都是衰變反應(yīng)，（3）式是原子核的人工轉(zhuǎn)變，故2錯(cuò)誤；

C、（3）式是盧瑟福用a粒子轟擊氮核首次實(shí)現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變的方程式，并發(fā)現(xiàn)了

質(zhì)子，故C正確；

。、核聚變是兩個(gè)較輕的原子核聚合為一個(gè)較重的原子核，并釋放出能量的過(guò)程。自然

界中最容易實(shí)現(xiàn)的聚變反應(yīng)是氫的同位素一一笊與瓶的聚變，利用激光引發(fā)可控的核聚

變是正在嘗試的技術(shù)，故。正確。

故選：CD。

天然放射現(xiàn)象的衰變反應(yīng)是自發(fā)的，不需要條件，并釋放核能；原子核的人工轉(zhuǎn)變需要

條件，最早是盧瑟福用a粒子轟擊氮核首次實(shí)現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變，并發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子；

核聚變是兩個(gè)較輕的原子核聚合為一個(gè)較重的原子核，并釋放出能量。

本題考查衰變、原子核的人工轉(zhuǎn)變、聚變等知識(shí)點(diǎn)，需要學(xué)生加強(qiáng)記憶，加深理解。

15.如圖所示，有兩根用超導(dǎo)材料制成的長(zhǎng)直平行細(xì)導(dǎo)線"'8°A

*

a、b,分別通以804和1004、流向相同的電流，兩導(dǎo)AP

b--------------100A

線構(gòu)成的平面內(nèi)有一點(diǎn)P，到兩導(dǎo)線的距離相等。下

列說(shuō)法正確的是（）

A.兩導(dǎo)線受到的安培力乙=125F

B.導(dǎo)線所受的安培力可以用F=NB計(jì)算

C.移走導(dǎo)線6前后，p點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向改變

D.在離兩導(dǎo)線平面有一定距離的有限空間內(nèi)，不存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的位置

【答案】BCD

【解析】解：A、兩導(dǎo)線受到的安培力是相互作用力，所以大小相等，故4錯(cuò)誤；

B、因?yàn)樵趯?dǎo)線所處的磁場(chǎng)方向與導(dǎo)線互相垂直，所以導(dǎo)線所受的安培力可以用尸=B1L

計(jì)算，故8正確；

C、根據(jù)右手螺旋定則，a、6中的電流在p點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度方向相反，移走導(dǎo)線

b前，b的電流較大，則p點(diǎn)磁場(chǎng)方向與〃產(chǎn)生磁場(chǎng)方向相同，垂直紙面向里，移走人

后，p點(diǎn)磁場(chǎng)方向與。產(chǎn)生磁場(chǎng)方向相同，垂直紙面向外，故C正確；

。、因直線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感線是以直線電流為圓心的同心圓，故在離兩導(dǎo)線所在

第13頁(yè)，共26頁(yè)

的平面有一定距離的有限空間內(nèi)，兩導(dǎo)線在任意點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向均不在同一條直線上,

故不存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的位置，故。正確。

故選：BCD。

A項(xiàng)根據(jù)力的相互性判斷；8項(xiàng)根據(jù)安培力的計(jì)算公式成立的條件判斷；。項(xiàng)根據(jù)右手

螺旋定則判斷；D項(xiàng)根據(jù)磁場(chǎng)的矢量疊加判斷。

本題考查了平行通電導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)分布以及安培力問(wèn)題,要求學(xué)生會(huì)熟練應(yīng)用右手螺

旋定則和左手定則解題。

16.肥皂膜的干涉條紋如圖所示，條紋間距上面寬、下面窄。

下列說(shuō)法正確的是（）

A.過(guò)肥皂膜最高和最低點(diǎn)的截面一定不是梯形

B.肥皂膜上的條紋是前后表面反射光形成的干涉條紋

C.肥皂膜從形成到破裂，條紋的寬度和間距不會(huì)發(fā)生變化

D.將肥皂膜外金屬環(huán)左側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動(dòng)90。，條紋也會(huì)跟著轉(zhuǎn)動(dòng)90。

【答案】AB

【解析】解：A、由圖可知肥皂膜的干涉條紋是彎曲的，由于薄膜干涉為等厚干涉，故

過(guò)肥皂膜最高和最低點(diǎn)的截面的長(zhǎng)邊距離不相等，即兩長(zhǎng)邊不平行，一定不是梯形，故

A正確；

8、肥皂膜上的條紋是薄膜前后兩表面反射形成的兩列光波疊加形成的干涉條紋，故B

正確；

C、薄膜是等厚干涉，肥皂膜從形成到破裂，由于液體在向下流動(dòng)，薄膜上部逐漸變薄，

下部逐漸變厚，條紋的寬度和間距會(huì)發(fā)生變化，故C錯(cuò)誤；

D、將肥皂膜外金屬環(huán)左側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動(dòng)90。，條紋不會(huì)跟著轉(zhuǎn)動(dòng)，仍在水平方向，

故。錯(cuò)誤。

故選：AB。

薄膜干涉為等厚干涉，根據(jù)肥皂膜的干涉條紋的形狀判斷；肥皂膜上的條紋是前后表面

反射光形成的干涉條紋；條紋的寬度和間距與膜的厚度有關(guān)。

解答本題應(yīng)理解薄膜干涉的原理，要知道薄膜干涉條紋位置取決于兩層肥皂膜的厚度而

形成反射光的光程差，屬于等厚干涉。

三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共14.0分）

第14頁(yè)，共26頁(yè)

17.（1）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，小王用如圖1所示的裝置，讓重物從靜止

開(kāi)始下落，打出一條清晰的紙帶，其中的一部分如圖2所示。。點(diǎn)是打下的第一個(gè)

點(diǎn)，A、B、C和。為另外4個(gè)連續(xù)打下的點(diǎn)。

①為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，對(duì)體積和形狀相同的重物，實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇密度大的，理由是

②已知交流電頻率為50Hz,重物質(zhì)量為200g,當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.80m/s2,則

從。點(diǎn)到C點(diǎn)，重物的重力勢(shì)能變化量的絕對(duì)值Ep|=J、C點(diǎn)的動(dòng)能

EkC=/（計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）。比較E"與］△Ep|的大小，出現(xiàn)這

一結(jié)果的原因可能是（單選）。

A.工作電壓偏高

8.存在空氣阻力和摩擦力

C接通電源前釋放了紙帶

（2）圖3所示是“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)的裝置。實(shí)驗(yàn)中

①觀察到較模糊的干涉條紋，要使條紋變得清晰，值得嘗試的是______（單選）。

A.旋轉(zhuǎn)測(cè)量頭

B.增大單縫與雙縫間的距離

C調(diào)節(jié)撥桿使單縫與雙縫平行

②要增大觀察到的條紋間距，正確的做法是______（單選）

A.減小單縫與光源間的距離

B.減小單縫與雙縫間的距離

C.增大透鏡與單縫間的距離

D增大雙縫與測(cè)量頭間的距離

第15頁(yè)，共26頁(yè)

【答案】（1）使阻力與重力之比更小，減小實(shí)驗(yàn)的相對(duì)誤差；0.547;0.582;C

（2）C;D

【解析】解：（1）①對(duì)體積和形狀相同的重物，密度大的質(zhì)量大，重力大，重物運(yùn)動(dòng)過(guò)

程所受阻力與重力之比就更小，實(shí)驗(yàn)的相對(duì)誤差就更小，實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇密度大的，理由是

使阻力與重力之比更小，減小實(shí)驗(yàn)的相對(duì)誤差；

②由圖2讀出OC的距離為4xQC=xc-x0=27.90cm-0=27.90cm=0.2790m

重物的重力勢(shì)能變化量的絕對(duì)值|△Ep|=mg△=200x10~3x9.80x0.2790/=

0.547/

交流電頻率/=50Hz,打連續(xù)點(diǎn)跡的時(shí)間間隔7=產(chǎn)*=0.02s

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間的平均速度等于這段時(shí)間的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，可知

打C點(diǎn)的速度%==第當(dāng)=（33.QQ-23,35MQ=9/s=2.413m/s

C2T2T2x0.02

C點(diǎn)的動(dòng)能E"=1mv2=lx200x10-3x2.4132/=0.5827

KL2L2

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：△Em大于I△Epl

A、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓偏高，并不會(huì)影響重物與紙帶的受力與運(yùn)動(dòng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)

影響，故4錯(cuò)誤；

B、重物與紙帶下落過(guò)程中受到空氣阻力和摩擦力，會(huì)使機(jī)械能發(fā)生損失，結(jié)果減少的

重力勢(shì)能應(yīng)小于增加的動(dòng)能，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符，故B錯(cuò)誤；

C、接通電源前釋放了紙帶，會(huì)使打下的第一個(gè)點(diǎn)時(shí)重物已經(jīng)具有了速度，即重物的初

速度大于零，則使末動(dòng)能偏大，符合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，故C正確。

故選C。

（2）①4B、干涉條紋模糊，說(shuō)明經(jīng)過(guò)雙縫的透光量較少或者入射光強(qiáng)度較弱，在測(cè)量端

旋轉(zhuǎn)測(cè)量頭和增大單縫與雙縫間的距離，都不會(huì)改善透光量或入射光的強(qiáng)弱，故A8不

值得嘗試；

C、調(diào)節(jié)撥桿使單縫與雙縫平行，這樣會(huì)使透過(guò)單縫（相當(dāng)于“線狀光源”）的條形光與

雙縫平行，可增加雙縫的透光量，會(huì)使條紋變得清晰，故C值得嘗試；

故選C。

②根據(jù)相鄰亮條紋間距公式：△x=工4可知，

d

ABC、減小單縫與光源間的距離，減小單縫與雙縫間的距離，增大透鏡與單縫間的距離，

都不會(huì)改變條紋間距，故A8C錯(cuò)誤；

Q、增大雙縫與測(cè)量頭間的距離，即L增大，則條紋間距增大，故O正確。

故選D?

第16頁(yè)，共26頁(yè)

故答案為：（1）①使阻力與重力之比更小，減小實(shí)驗(yàn)的相對(duì)誤差；@0.547（0.542—0.50

均正確）；0.582（0.570-0.590均正確）；C；（2）①C；②D。

（1）從減小實(shí)驗(yàn)的相對(duì)誤差的角度分析解答；由紙帶讀出下落高度，計(jì)算出重力勢(shì)能變

化的絕對(duì)值，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間的平均速度等于這段時(shí)間的中間時(shí)刻的瞬時(shí)

速度，由紙帶數(shù)據(jù)計(jì)算出打C點(diǎn)的速度；由實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)原理分析產(chǎn)生此結(jié)果的可能

原因。

（2）分析干涉條紋模糊的可能原因，有實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)找到可嘗試的方法；根據(jù)相鄰亮條

紋間距公式△x=‘4分析即可。

d

本實(shí)驗(yàn)考查了“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”與“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)，較基礎(chǔ)。

在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)的結(jié)果誤差分析需要注意，一般是由于存在阻力，增加的

動(dòng)能會(huì)小于減小的重力勢(shì)能，而此題相反，這是實(shí)驗(yàn)過(guò)程操作錯(cuò)誤引起的，并不屬于誤

差。

18.小李在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量一電阻人的阻值。

（1）因電表內(nèi)阻未知，用如圖1所示的電路來(lái)判定電流表該內(nèi)接還是外接。正確連

線后，合上開(kāi)關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至合適位置。單刀雙擲開(kāi)關(guān)K擲到1,

電壓表的讀數(shù)為=1.65乙電流表的示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)/1=A；將K

擲到2,電壓表和電流表的讀數(shù)分別為4=175心（=033兒由此可知應(yīng)采用

電流表（填“內(nèi)”或“外”）接法。

（2）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小李進(jìn)一步嘗試用其它方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

①器材與連線如圖3所示，請(qǐng)畫出對(duì)應(yīng)的電路圖；

②先將單刀雙擲開(kāi)關(guān)擲到左邊，記錄電流表讀數(shù)，再將單刀雙擲開(kāi)關(guān)擲到右邊，

調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表的讀數(shù)與前一次盡量相同，電阻箱的示數(shù)如圖3所示，

則待測(cè)電阻勺=以此方法,（填“有"或“無(wú)"）明顯的實(shí)驗(yàn)誤差,

第17頁(yè)，共26頁(yè)

【答案】⑴①0.34；外；

(2)①電路圖見(jiàn)解答：(2)5:有；電阻箱的最小分度與待測(cè)電阻比較接近。

【解析】解：(1)如圖2所示，電流表使用的是Os0.6A的量程，分度值為0.024估讀

到與分度值相同位，故讀數(shù)為4=0344

兩次測(cè)量電壓測(cè)量值絕對(duì)誤差4U=U2-U1=1.75V-1.65K=0.101/,

電流測(cè)量值絕對(duì)誤差△If一%=0.344-0.334=0.014,

電壓測(cè)量值相對(duì)誤差"=跡，6.06%,

U11.65

電流測(cè)量值相對(duì)誤差必=—?2.94%,

40.34

可見(jiàn)電流測(cè)量值相對(duì)誤差小于電壓測(cè)量值相對(duì)誤差，為了減小系統(tǒng)誤差應(yīng)使電壓的測(cè)量

無(wú)系統(tǒng)誤差，故采用外接法。

(2)①電路圖見(jiàn)右圖產(chǎn)1-------<

②由閉合電路歐姆定律/=-匚可知，使兩次電流表讀示數(shù)盡JrRx

量相同，則兩次電路的總電阻接近相等，可知待測(cè)電阻的阻I.|,|rpnI

值近似等于電阻箱的阻值,由題圖3可知電阻箱的讀數(shù)為50,

則=5。>

此方法是有明顯的實(shí)驗(yàn)誤差的，電阻箱的最小分度為10,與待測(cè)電阻(約50)比較接近，

在調(diào)節(jié)電阻箱的阻值時(shí)，使電流表的讀數(shù)與前一次無(wú)法完全相同，即電阻的阻值無(wú)法調(diào)

節(jié)到和待測(cè)電阻相同。

故答案為：(1)①0.34；外；(2)①電路圖見(jiàn)解答；@5；有；電阻箱的最小分度與待測(cè)

電阻比較接近。

(1)由圖2電流表的示數(shù)得到電流4的測(cè)量值，分別求出電壓和電流的測(cè)量值的相對(duì)誤差,

根據(jù)使相對(duì)誤差較大者不產(chǎn)生誤差來(lái)確定內(nèi)外接；

(2)依據(jù)實(shí)物連接圖畫出電路圖，注意單刀雙擲開(kāi)關(guān)的接法；由閉合電路歐姆定律分析

兩次測(cè)量存在的電阻阻值的關(guān)系；誤差來(lái)自于在調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)能否使電流與前一次相同,

據(jù)此分析找到原因。

本實(shí)驗(yàn)考查了定值電阻的測(cè)量，包含用“試觸法”確定伏安法測(cè)量電阻的內(nèi)外接的問(wèn)題,

“等效法”測(cè)量電阻的誤差分析。知道“試觸法”需要利用比較相對(duì)誤差來(lái)判斷。

四、計(jì)算題(本大題共4小題，共41.0分)

19.機(jī)動(dòng)車禮讓行人是一種文明行為。如圖所示，質(zhì)最n=

1.0x103的的汽車以4=36上巾/九的速度在水平路面上

第18頁(yè)，共26頁(yè)

勻速行駛，在距離斑馬線s=2(hn處，駕駛員發(fā)現(xiàn)小朋友排著長(zhǎng)/=66的隊(duì)伍從斑

馬線一端開(kāi)始通過(guò)，立即剎車，最終恰好停在斑馬線前。假設(shè)汽車在剎車過(guò)程中所

受阻力不變，且忽略駕駛員反應(yīng)時(shí)間。

(1)求開(kāi)始剎車到汽車停止所用的時(shí)間和所受阻力的大??；

(2)若路面寬L=6m,小朋友行走的速度％=0.5m/s,求汽車在斑馬線前等待小朋

友全部通過(guò)所需的時(shí)間；

(3)假設(shè)駕駛員以彩=54m"超速行駛，在距離斑馬線s=20m處立即剎車，求汽

車到斑馬線時(shí)的速度。

【答案】解：以汽車初速度方向?yàn)檎较颍?/p>

(1)4=36km/h=10m/s,由于剎車過(guò)程所受阻力不變，因此汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，

末速度為0，

此過(guò)程平均速度：v=口，

2

根據(jù)平均速度的定義："=￡,

t

解得剎車時(shí)間：t=4s,

末速度：0=%at,

解得剎車加速度：a=2.5m/s2,

根據(jù)牛頓第二定律：f=ma,

解得：f=2.5X103N,阻力方向與初速度方向相反，大小為2.5X103N；

(2)小朋友全部通過(guò)時(shí)間：t'=L,

%

等待時(shí)間：％=t't,

解得：％=20s；

(3)V2=54m/h=15m/s,

根據(jù)速度位移關(guān)系：v2〃2=2as,

解得：v-5yj5m/s

答：(1)求開(kāi)始剎車到汽車停止所用的時(shí)間為4s,所受阻力的大小為2.5X103N-；

(2)汽車在斑馬線前等待小朋友全部通過(guò)所需的時(shí)間為20s；

(3)汽車到斑馬線時(shí)的速度為5VK?n/s。

【解析】(1)剎車過(guò)程為勻減速直線運(yùn)動(dòng)，因此可由初末速度求出平均速度，再利用平

均速度求剎車時(shí)間，進(jìn)而求加速度；

(2)對(duì)情境進(jìn)行分析可知，小朋友全部通過(guò)馬路時(shí)間為汽車剎車時(shí)間與司機(jī)等待時(shí)間之

和，因此求出小朋友全部通過(guò)馬路時(shí)間結(jié)合第一問(wèn)所求剎車時(shí)間即可知道等待時(shí)間；

第19頁(yè)，共26頁(yè)

(3)題干給出初速度，利用第一問(wèn)所求加速度，運(yùn)用速度位移公式即可求解；

本題考查勻變速直線規(guī)律與牛頓第二定律，要求學(xué)生掌握相關(guān)公式并能根據(jù)題目要求靈

活運(yùn)用，難度不大。

20.如圖所示，水平地面上有一高H=0.4m的水平臺(tái)面，臺(tái)面上豎直放置傾角。=37。的

粗糙直軌道A8、水平光滑直軌道8C、四分之一圓周光滑細(xì)圓管道和半圓形光

滑軌道OEF,它們平滑連接，其中管道CO的半徑r=0.1m、圓心在〃點(diǎn)，軌道

DE尸的半徑R=0.2根、圓心在。2點(diǎn)，OrD、。2和尸點(diǎn)均處在同一水平線上。小

滑塊從軌道A8上距臺(tái)面高為〃的P點(diǎn)靜止下滑，與靜止在軌道8C上等質(zhì)量的小

球發(fā)生彈性碰撞，碰后小球經(jīng)管道C。、軌道QEF從尸點(diǎn)豎直向下運(yùn)動(dòng)，與正下方

固定在直桿上的三棱柱G碰撞，碰后速度方向水平向右，大小與碰前相同，最終落

在地面上。點(diǎn)，已知小滑塊與軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=4sin37°=0.6,

12

cos370=0.8o

(1)若小滑塊的初始高度九=0.9m,求小滑塊到達(dá)8點(diǎn)時(shí)速度外的大小；

(2)若小球能完成整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，求力的最小值/1mm；

(3)若小球恰好能過(guò)最高點(diǎn)E,且三棱柱G的位置上下可調(diào)，求落地點(diǎn)。與尸點(diǎn)的

水平距離X的最大值%max。

【答案】解：(1)小滑塊在A8軌道上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得：

h1

mgh-nmgcosd--—-=-mv2

sm02B

解得：vR=4m/s；

(2)若小球能完成整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，則小球在OEF軌道最高點(diǎn)E時(shí)恰好對(duì)最高的的壓力為

零，根據(jù)牛頓第二定律可得：

mg=m%,解得：v?=V2m/s

P七

第20頁(yè)，共26頁(yè)

設(shè)小球與小滑塊碰撞后的速度大小為%,從C到E根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得：

11

-mv2=-mv2+mg[R+r)

解得：4=2amis

設(shè)小滑塊與小球碰撞前的速度為外,碰撞后的速度為％,取向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守

恒定律可得：mvQ=+mv2

根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得：1mv2=i-mv2+i-mv2

2u212n

聯(lián)立解得：％=2揚(yáng)n/s

小滑塊在A3軌道上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得：

mh

9nin-^gcose-融=

解得：hmin=°-45m；

(3)設(shè)尸到G的距離為y,小球從E點(diǎn)到G點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理可得：

11

mg(R+y)=-mv2--mv2

小球離開(kāi)G后做平拋運(yùn)動(dòng)，水平位移x=vGt

豎直方向：H+r-y=lgt2

2

聯(lián)立解得：x=2j(0.5—y)(0.3+y)

當(dāng)0.5—y=0.34-y,即y=0.1m時(shí)x最大，

最大值。*=2*0而=0.所。

答：(1)若小滑塊的初始高度九=0.9TH,小滑塊到達(dá)8點(diǎn)時(shí)速度大小為4m/s；

(2)若小球能完成整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，h的最小值為0.45m；

(3)落地點(diǎn)Q與尸點(diǎn)的水平距離的最大值為0.8m。

【解析】(1)對(duì)小球在AB導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理即可求解；

(2)小球能完成整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，則在圓弧OEF的最高點(diǎn)E時(shí)剛好由重力提供向心力，由

此得到小球在E點(diǎn)的最小速度，再根據(jù)機(jī)械能守恒定律求解小球與小滑塊碰撞后的速度

大小，再根據(jù)動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律求解碰撞前小物塊的速度大小，結(jié)合動(dòng)能

定理求解〃的最小值；

(3)對(duì)小球從E到。點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律即可求解。

本題主要是考查了動(dòng)能定理、動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律等;運(yùn)用動(dòng)能定理解題時(shí)，

首先要選取研究過(guò)程，然后分析在這個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中哪些力做正功、哪些力做負(fù)功，初末

動(dòng)能為多少，根據(jù)動(dòng)能定理列方程解答。

第21頁(yè)，共26頁(yè)

21.一種探測(cè)氣體放電過(guò)程的裝置如圖甲所示，充滿銳氣(Ne)的電離室中有兩電極與長(zhǎng)

直導(dǎo)線連接，并通過(guò)兩水平長(zhǎng)導(dǎo)線與高壓電源相連在與長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直的平面內(nèi)，

以導(dǎo)線為對(duì)稱軸安裝一個(gè)用阻值勺=10。的細(xì)導(dǎo)線繞制、匝數(shù)N=5X103的圓環(huán)

形螺線管，細(xì)導(dǎo)線的始末兩端c、d與阻值R=90。的電阻連接.螺線管的橫截面是

半徑a=1.0x102m的圓，其中心與長(zhǎng)直導(dǎo)線的距離r=0.1m,氣體被電離后在

長(zhǎng)直導(dǎo)線回路中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?,其/—t圖像如圖乙所示為便于計(jì)算，螺

線管內(nèi)各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均可視為8=反，其中k=2x107T-m/A.

r

(1)求0-6.0x103S內(nèi)通過(guò)長(zhǎng)直導(dǎo)線橫截面的電荷量2；

(2)求3.0X103s時(shí)，通過(guò)螺線管某一匝線圈的磁通量

(3)若規(guī)定CTRrd為電流的正方向，在不考慮線圈自感的情況下，通過(guò)計(jì)算，在

答題紙上畫出通過(guò)電阻R的7—t圖像；

(4)若規(guī)定C—Rrd為電流的正方向，考慮線圈自感，在答題紙上定性畫出通過(guò)電

阻R的ip—t圖像。

【答案】解：(1)/t圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示通過(guò)長(zhǎng)直導(dǎo)線橫截面的電荷量，所

以通過(guò)長(zhǎng)直導(dǎo)線橫截面的電荷量為：

Q=x100C=0.5C;

2

(2)3.0X103s時(shí)，根據(jù)磁通量的計(jì)算公式可得通過(guò)螺線管某一匝線圈的磁通量力=

BS=以xna2

r

可解得：<J>=6.28x108Wb；

(3)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得通電螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E='地=的0x刈

△trAt

感應(yīng)電流力=-J

RR0

代入數(shù)據(jù)解得：iR=3.14x103A

第22頁(yè)，共26頁(yè)

0-1.0x103s內(nèi)，長(zhǎng)直導(dǎo)線回路中的電流逐漸增大，即通過(guò)螺線管內(nèi)順時(shí)針?lè)较虻拇?/p>

感應(yīng)強(qiáng)度增大，根據(jù)楞次定律可以判斷螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)方向?yàn)槟鏁r(shí)針，則感應(yīng)

電流方向?yàn)閏->R-d,電流為正值；

相反，5.0x103s?6.0x103s時(shí)間內(nèi)，感應(yīng)電流的方向?yàn)閐tR—c,電流為負(fù)值；

1.0x103s?5.0x103s時(shí)間內(nèi)，長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流大小不變，螺線管沒(méi)有產(chǎn)生感應(yīng)磁

場(chǎng)，感應(yīng)電流為0。

由此可得圖像如圖1所示：

'R./10-3A

3.14——?

?

°出~fu一如~~如~加一/0^10.35

314...............................J-------：

圖1

(4)考慮線圈自感，則在通電一段時(shí)間后，線圈中的感應(yīng)電流才會(huì)達(dá)到穩(wěn)定值，

1.0x103s后的小段時(shí)間內(nèi)，線圈中仍有電流，最后逐漸減為0；5.0x103s~6.0x

103s時(shí)間內(nèi)，電流反向逐漸增大到某一定值，1.0X103s后的小段時(shí)間內(nèi)，線圈中仍

有電流，最后逐漸減為0,由此可得圖像如圖2所示。

圖2

答：(1)0?6.0x103s內(nèi)通過(guò)長(zhǎng)直導(dǎo)線橫截面的電荷量為0.5C；

(2)3.0x103s時(shí)，通過(guò)螺線管某一匝線圈的磁通量為6.28x108Wb；

(3)在不考慮線圈自感的情況下，通過(guò)電阻R的t圖像見(jiàn)圖1；

(4)考慮線圈自感，通過(guò)電阻R的qt圖像間圖2。

【解析】(1)根據(jù)/t圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示電荷量，由此計(jì)算電荷量；

(2)根據(jù)題中所給B=以，再根據(jù)磁通量公式計(jì)算螺線管線圈的磁通量；

r

(3)不考慮線圈自感，根據(jù)電磁感應(yīng)定律計(jì)算出感應(yīng)電流的大小，再根據(jù)楞次定律判斷

感應(yīng)電流的方向，由此作圖；

(4)考慮線圈自感，線圈中的感應(yīng)電流會(huì)慢慢增大到穩(wěn)定值，并且在斷電后會(huì)由于自感

慢慢減為0,據(jù)此定性作圖即可。

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本題主要是考查線圈的自感和磁通量的計(jì)算，關(guān)鍵是弄清楚題干所描述的題意，弄清楚

電路的連接情況和線圈在圖中的作用，會(huì)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

22.如圖甲所示，空間站上某種離子推進(jìn)器由離子源、間距為d的中間有小孔的兩平行

金屬板/、N和邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的立方體構(gòu)成，其后端面P為噴口.以金屬板N的中心。

為坐標(biāo)原