2021年高考物理模擬試卷03（浙江卷）（解析版）

2021年高考全真模擬試卷三（浙江卷）

物理試卷

一、選擇題I（本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個備選項中只有一

個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）

1.2018年第26屆國際計量大會決定，7個基本單位全部用基本物理常量來定義（對應(yīng)關(guān)系

如圖，例如，s對應(yīng)Au,相對應(yīng)c）。新SI自2019年5月20日（國際計量日）正式實施,

這將對科學(xué)和技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，根據(jù)所學(xué)知識判斷，正確的選項是（）

A.“焦耳（J）”是國際單位制中的基本單位

B."電子伏特（eV）”表示的是電勢的單位

C.“毫安時（mA-h）”表示的是電量的單位

D.“引力常量（G）”用國際單位制中的基本單位表示為N?n?/kg2

【答案】C

【解析】

A.“焦耳（J）”不是國際單位制中的基本單位，A錯誤；

B.“電子伏特（eV）”表示的是能量的單位，B錯誤；

C.根據(jù)

q—It

“毫安時（mA,h）”表示的是電量的單位，C正確；

D.根據(jù)

Mm

F=G下

可得

Mm

“引力常量（G）”用國際單位制中的基本單位表示

N-n?_（kg-m/s2）m2_n?

kg2kg2kg-s2

D錯誤。

故選C?

2.2021年1月21日，包括中國科研人員在內(nèi)的一支國際團(tuán)隊“拍攝”到了基于冷凍鏡斷層

成像技術(shù)的新冠病毒的3D影像測得新冠病毒的平均尺度是100nm,如圖所示。波長為

A.10~25kg-m/sB.10*27kg-m/sC.10~29kg-m/sD.10~3'kg-m/s

【答案】B

【解析】

根據(jù)德布羅意波長公式

解得

h6.63x10-34

p=—=6.63x1()-27kg-m/s

AlOOxlO-9

所以B正確；ACD錯誤：

故選B。

3.我國高鐵列車在運行過程中十分平穩(wěn)。某高鐵列車沿直線勻加速啟動時，車廂內(nèi)水平桌

面上水杯內(nèi)的水面形狀可能是（）

第2頁共27頁

2

AC.2

【答案】B

【解析】

當(dāng)高鐵列車沿直線向右勻加速啟動時，由于慣性,水保持原來的運動狀態(tài)，水相對于水杯會

向左偏移，故水面形狀接近B圖。

故選B.

4.如圖甲所示，戰(zhàn)國時期開始出現(xiàn)的撥浪鼓現(xiàn)在為一種小型兒童玩具，其簡化模型如圖乙

所示，撥浪鼓邊緣上與圓心等高處關(guān)于轉(zhuǎn)軸對稱的位置固定有長度分別為乙八、。的兩根不

可伸長的細(xì)繩，兩根細(xì)繩另一端分別系著質(zhì)量不同的小球A、B,其中%＞與。現(xiàn)勻速轉(zhuǎn)

動手柄使兩小球均在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，連接A、B的細(xì)繩與豎直方向的夾角分別為々和

P，下列判斷正確的是（）

圖甲圖乙

A.一定有。＞?B.一定有a=Z?

C.一定有a＜月D.a和夕的大小關(guān)系與懸球質(zhì)量有關(guān)

【答案】A

【解析】

設(shè)撥浪鼓半徑為R,細(xì)繩長為/,小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾

角為。，有

/ngtan6=〃?（R+/sinO^ar

解得

gR

i_co2tan0

cos。

可知細(xì)繩與豎直方向的夾角與小球的質(zhì)量無關(guān)，根據(jù)題述可知兩小球做圓周運動的角速度相

同，由于4>4,根據(jù)公式可判斷出口>尸。

故選Ao

5.如圖所示，置于地面的矩形框架中用兩細(xì)繩拴住質(zhì)量為m的小球，繩B水平.設(shè)繩A、

B對球的拉力大小分別為B、F2,它們的合力大小為F.現(xiàn)將框架在豎直平面內(nèi)繞左下端緩

慢旋轉(zhuǎn)90。，在此過程中（）

A.Fi先增大后減小B.F2先增大后減小

C.F先增大后減小D.F先減小后增大

【答案】B

【解析】

試題分析：小球受重力、兩繩的拉力而處于平衡狀態(tài)，對小球進(jìn)行受力分析，根據(jù)平行四邊

形定則作圖分析即可.

解：對小球受力分析如圖所示：

小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，兩繩的拉力的合力與重力大小相等方向相反，則F不變，

根據(jù)平行四邊形定則可知，將框架在豎直平面內(nèi)繞左下端緩慢旋轉(zhuǎn)90。的過程中，B逐漸減

小，F(xiàn)?先增大后減小，當(dāng)繩A處于水平方向時，F(xiàn)2最大，故B正確.

故選：B

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【點評】若物體受三力平衡，一般可以采用合成法，任意兩力之和與第三力大小相等，方向

相反，要求同學(xué)們能根據(jù)圖象分析各個力的變化情況，難度適中.

6.2020年11月28日，嫦娥五號在距月面約200公里的A處成功實施變軌進(jìn)入環(huán)月橢圓軌

道I。繞月三圈后進(jìn)行第二次近月變軌，進(jìn)入環(huán)月圓軌道II,如圖所示，則嫦娥五號（）

A

A.在軌道I的運行周期小于在軌道II的運行周期

B.在軌道H上的速度小于月球的第一宇宙速度

C.在軌道I上A點的加速度小于軌道H上B點的加速度

D.在軌道H上B點的機(jī)械能大于軌道I上C點的機(jī)械能

【答案】B

【解析】

A.根據(jù)開普勒第三定律，軌道I的半長軸大于軌道n的半徑，所以嫦娥五號在軌道I的運

行周期大于在軌道n的運行周期。A錯誤；

B.月球的第一宇宙速度即為近月衛(wèi)星的線速度，因為軌道n的半徑大于月球半徑，所以嫦

娥五號在軌道n上的速度小于月球的第一宇宙速度。B正確；

C.嫦娥五號在軌道I上4點與軌道II上8點衛(wèi)星受到的萬有引力大小相等，所以其加速度

大小相等。C錯誤；

D.嫦娥五號由軌道I變?yōu)檐壍繧I需要減速，所以機(jī)械能減少，而在各自的軌道上機(jī)械能處

處一樣，即嫦娥五號在軌道I上的機(jī)械能要大于軌道n的機(jī)械能。D錯誤。

故選Bo

7.一種“光開關(guān)”的“核心區(qū)”如圖虛框區(qū)域所示，其中1、2是兩個完全相同的截面為等腰直

角三角形的棱鏡，直角邊與虛框平行，兩斜面平行，略拉開一小段距離，在兩棱鏡之間可充

入不同介質(zhì)以實現(xiàn)開關(guān)功能。單色光。從1的左側(cè)垂直于棱鏡表面射入，若能通過2,則為

“開”，否則為“關(guān)”，已知棱鏡對。的折射率為L5,下列說法正確的是（）

A.單色光。在棱鏡中的波長是在真空中波長的1.5倍

B.若不充入介質(zhì)，則實現(xiàn)“開”功能

C.若充入的介質(zhì)相對棱鏡是光疏介質(zhì)，有可能實現(xiàn)"開''功能

D.若充入的介質(zhì)相對棱鏡是光密介質(zhì)，有可能實現(xiàn)"關(guān)''功能

【答案】BC

【解析】

A.根據(jù)公式可知

c

v=—

n

頻率不變，波長變?yōu)樵瓉淼娜种珹錯誤。

B.不充入介質(zhì)，根據(jù)幾何關(guān)系可知，入射角小于臨界角，光可以通過2,實現(xiàn)“開”功能，B

正確。

CD.由光密進(jìn)入光梳，可能發(fā)生全反射，可能無法進(jìn)入2,處于關(guān)狀態(tài)，從光疏進(jìn)入光密，

不會發(fā)生全反射，則一定處于開狀態(tài)，C正確D錯誤。

故選BC。

8.電子光學(xué)中，一種靜電透鏡的簡化模型如圖所示。以。為球心的球形邊界外部各處的電

勢均為外，內(nèi)部各處的電勢均為0,例＞0。一束離軸很近且關(guān)于軸對稱的電子束以速度

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匕沿平行于軸的方向運動，在越過球形邊界“殼層”的過程中，電子運動速度將發(fā)生變化。不

計電子之間的相互作用力,

A.電子束按圖甲"會聚”，在球內(nèi)的速度%＞片

B.電子束按圖甲“會聚”，在球內(nèi)的速度嶺＜甘

C.電子束按圖乙“發(fā)散”，在球內(nèi)的速度%＞巧

D.電子束按圖乙“發(fā)散”，在球內(nèi)的速度均＜、

【答案】D

【解析】

因為球形邊界外部電勢為例，球形邊界內(nèi)部電勢為防，且。|〉。2,又因為電場線由高電勢

指向低電勢處，在球形邊界處應(yīng)存在一微小電場線，方向指向圓心電場，又因為粒子為電子，

受力方向應(yīng)與電場線方向相反，所以在進(jìn)入球形邊界時受到偏離圓心的電場力，此時在電場

力的作用下使電子偏離圓心，速度減小，即速度嶺＜巧；

故選D。

9.消除噪聲污染是當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的一個重要課題。圖示的消聲器可以用來削弱高速氣流產(chǎn)

生的噪聲。頻率為f的聲波沿水平管道自左向右傳播，在聲波到達(dá)“處時，分成上下兩束波，

這兩束波在0處相遇時可削弱噪聲。設(shè)上下兩束波從。運動到匕的時間差為△/,不考慮聲

波在傳播過程中波速的變化。關(guān)于該消聲器的工作原理及要達(dá)到良好的消聲效果必須滿足的

條件，下列說法正確的是（）

△f是—的奇數(shù)倍

A.利用了波的干涉，

△■是J的奇數(shù)倍

B.利用了波的衍射，

1

C.利用了波的干涉，△f是的奇數(shù)倍7

1

D.利用了波的衍射，△，是的奇數(shù)倍一7

【答案】A

【解析】

根據(jù)干涉特點知，兩相干波源的距離差為半波長的奇數(shù)倍時，此點為振動減弱點，要減弱聲

音，所以滿足距離差=為半波長的奇數(shù)倍，而波長整理可得：△，為少的

奇數(shù)倍，故A正確，BCD錯誤；

故選：Ao

10.如圖所示為改進(jìn)后的回旋加速器的示意圖，其中距離很小的盒縫間的加速電場的場強(qiáng)大

小恒定，且被限制在A、C板間，帶電粒子從Po處靜止釋放，并沿電場線方向進(jìn)入加速電

場，經(jīng)加速后進(jìn)入D形盒中的勻強(qiáng)磁場做勻速圓周運動，對于這種回旋加速器，下列說法

正確的是（）

A.帶電粒子每運動一周被加速一次

B.P|P2=P2P3

C.粒子能達(dá)到的最大速度與D形盒的尺寸無關(guān)

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D.加速電場的方向需要做周期性的變化

【答案】A

【解析】

試題分析：帶電粒子經(jīng)加速電場加速后，進(jìn)入磁場發(fā)生偏轉(zhuǎn)，電場被限制在A、C板間，只

有經(jīng)過AC板間時被加速，所以運動一周加速一次，電場的方向不需改變.當(dāng)帶電粒子離開

回旋加速器時，速度最大.

解：AD、帶電粒子只有經(jīng)過AC板間時被加速，即帶電粒子每運動一周被加速一次.電場

的方向沒有改變，則在AC間加速.故A正確，D錯誤.

B、根據(jù)尸平，則PR=2（V2-ri）=年分￡,因為每轉(zhuǎn)一圈被加速一次，根據(jù)v2-vi2=2ad>

BqBq

知每轉(zhuǎn)一圈，速度的變化量不等，且V3-V2<V2-V”

則P1P2>P2P3.故B錯誤.

C、當(dāng)粒子從D形盒中出來時，速度最大，根據(jù)m乎，得，v=避.知加速粒子的最大速

BqID

度與D形盒的半徑有關(guān).故C錯誤.

故選：A.

【點評】解決本題的關(guān)鍵知道該回旋加速器的原理，知道粒子每轉(zhuǎn)一圈，加速一次，且都在

AC間加速，加速的電場不需改變.

11.如圖甲所示，某靜電除塵裝置矩形通道的長為乙。寬為從高為“，其前后兩板為絕緣

材料，上下兩板為金屬材料。如圖乙所示為此裝置的截面圖。上下兩板與電壓恒為U的高

壓直流電源相連。帶負(fù)電的塵埃以水平速度％進(jìn)入矩形通道，當(dāng)碰到下板后其所帶電荷被

中和，同時被收集?將收集塵埃的數(shù)量與進(jìn)入矩形通道塵埃的數(shù)量的比值稱為除塵率。不計

塵埃所受重力及塵埃之間的相互作用，要增大除塵率，下列措施可行的是（）

甲乙

A.只增大寬度bB.只增大高度dC.只增大長度LD.只增大速度％

【答案】C

【解析】

增加除塵率即是讓離下極板較遠(yuǎn)的粒子落到下極板上，帶電塵埃在矩形通道內(nèi)做類平拋運動,

在沿電場的方向上的位移為

LiE.止）2

2md%

即增加>'即可。

A.只增大寬度6,不會影響y,故A不滿足條件；

B.只增大高度d,由題意知“增加則位移y減小，故B不滿足條件；

C.只增加長度L,可以增加y,故C滿足條件；

D.只增加水平速度皿，y減小，故D不滿足條件。

故選C

12.一輛汽車在水平高速公路上以80km/h的速度勻速行駛，其1s內(nèi)能量分配情況如圖所示

則汽車（）

水泵等損耗0.5xlO4J

摩擦損耗0.3X104J

/多服空氣阻另砌—0.45xlO4J

\克服轉(zhuǎn)動阻力做功0.45xlO4J

A.發(fā)動機(jī)的輸出功率為70kW

B.每1s消耗的燃料最終轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能是5.7X104J

C.每1s消耗的燃料最終轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能是6.9X10&J

D.每1s消耗的燃料最終轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能是7OX104J

【答案】C

【解析】

A.由圖可知，發(fā)動機(jī)1s內(nèi)克服轉(zhuǎn)動阻力做功為0.45X104J,則輸出功率為

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p』=845型04w=4.5kW

1

選項A錯誤：

BCD.每Is消耗的燃料有6.9xl()4j進(jìn)入發(fā)動機(jī)，則最終轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能的量為6.9x10%選

項C正確，BD錯誤。

故選Co

13.如圖所示，導(dǎo)線框繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電動勢e=1110sinlOOm(V)。

導(dǎo)線框與理想升壓變壓器相連進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，理想降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為

25:11,降壓變壓器副線圈接入一臺電動機(jī)，電動機(jī)恰好正常工作，且電動機(jī)兩端的電壓為

220V,輸入功率為1100W,輸電線路總電阻R=25。，電動機(jī)內(nèi)阻r=8.8Q,導(dǎo)線框

及其余導(dǎo)線電阻不計，電表均為理想電表，則()

電動機(jī)

；降壓變壓器

升壓變壓器

A.該發(fā)電機(jī)的電流方向每秒鐘改變100次，圖示位置線圈的磁通量變化率為零

B.電動機(jī)的機(jī)械功率為800W

C.輸電線路損失的電功率為121W

D.升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為1:10

【答案】C

【解析】

A.交變電動勢表達(dá)式為

=111夜sinlOOR(V)

所以原線圈中交變電壓的頻率為

f=----Hz=50Hz

2萬

又因為電流在一個周期7內(nèi)改變兩次，故發(fā)電機(jī)的電流方向每秒鐘改變100次，但此時圖示

位置線圈處于平衡位置，磁通量為零，磁通量變化率最大，故A錯誤;

B.因為輸入電壓為1100W,則此時通過電動機(jī)的電流為

則此時電動機(jī)的機(jī)械功率為

4Mp4=P/r=880W

故B錯誤；

C.因為理想降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為25:11,故此時通過輸電電路的電流為

_(_=25

廠TT

Z,=2.2A

則輸電線路損失的電功率為

1'=/：/?=(2.2『x25W=121W

故C正確；

D.輸電線路損耗電壓為

u根'=/|XH=55V

降壓變壓器兩端的電壓為

則升壓后的電壓為

U2=q+U/=555V

升壓變壓器兩邊的電壓為有效電壓，為

%效=U1V

故升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為

._E有效-111=1

%U25555

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故D錯誤;

故選C。

二、選擇題11（本題共3小題，每小題2分，共6分，每小題列出的四個備選項中至少有一

個是符合題目要求的。全部選對的得2分，選對但不選全的得1分，有選錯的得0分）

14.有一輛質(zhì)量為170kg、輸出功率為1440W的太陽能試驗汽車，安裝有約6m2的太陽能

電池板和蓄能電池，該電池板在有效光照條件下單位面積輸出的電功率為30W/m2.若駕

駛員的質(zhì)量為70kg,汽車最大行駛速度為90km/h。假設(shè)汽車行駛時受到的阻力與其速度

成正比，則汽車（）

A.以最大速度行駛時牽引力大小為57.6N

B.以額定功率啟動時的加速度大小為0.24m/s2

C.保持最大速度行駛lh至少需要有效光照8h

D.直接用太陽能電池板提供的功率可獲得8.84m/s的最大行駛速度

【答案】ACD

【解析】

A.根據(jù)%=次皿可得

F=_^_=1440N=576N

V90

max--------

3.6

故A正確；

B.以額定功率啟動時，由牛頓第二定律有

v

而剛啟動時速度v為零，則阻力/也為零，故剛啟動時加速度趨近于無窮大，故B錯誤;

C.由能量守恒得

W=P/=1440Wxlh=30x6Wxf

解得，=8h,即保持最大速度行駛lh至少需要有效光照8h,故C正確；

D.由題意，汽車行駛時受到的阻力與其速度成正比，設(shè)/=五，最大速度時有

57.6

3.6

解得&=2.304,當(dāng)直接用太陽能電池板提供的功率行駛有最大速度時，則有

30x6

kv'

v,

解得v'a8.84m/s,故D正確。

故選ACDo

15.下列四幅圖涉及到不同的物理知識，則下列說法正確的是（）

E/eV

0

-0.54

I-0.85

3-1.51

2-3.40

-13.6

A.甲圖是著名的泊松亮斑圖案，這是光波的衍射現(xiàn)象

B.乙圖是某時刻LC振蕩電路的狀態(tài)，則此時電流i在減小

C.丙圖是氫原子能級圖，一群氫原子從〃=3能級躍遷到〃=1能級發(fā)出的光照射逸出功為

2.49eV的金屬鈉，產(chǎn)生的光電子初動能一定為9.60eV

D.丁圖用相機(jī)拍攝玻璃后的景物時，是通過鏡頭表面的增透膜減弱玻璃表面的反射光影響

【答案】AB

【解析】

A.甲圖是著名的泊松亮斑圖案，這是光波的衍射現(xiàn)象，A正確：

B.圖中電器上極板帶正電荷，圖中給出的振蕩電流方向，說明負(fù)電荷向下極板聚集，所以

電容器正在充電。電容器充電的過程中，電流減小，B正確；

C.氫原子從〃=3能級躍遷到〃=1能級發(fā)出的光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉上，產(chǎn)生

的光電子的最大初動能為

E、-Ei=hv=12.09eV

hv-W=￡k=9.60eV

逸出功是指電子從金屬表面逸出時克服表面勢壘必須做的功，光照射在金屬鈉上還有可能有

內(nèi)層電子逸出，這樣逸出的光子的動能小于9.60eV,C錯誤；

D.丁圖用相機(jī)拍攝玻璃后的景物時，往往在鏡頭前加裝一個偏振片以減弱反射光的強(qiáng)度，

第14頁共27頁

使照片清晰，D錯誤。

故選AB。

16.2020年3月20日，電影《放射性物質(zhì)》在倫敦首映，該片的主角——居里夫人是放射

性元素針(2tPo)的發(fā)現(xiàn)者。吸煙有害健康，香煙中含有針210,若靜止針210核在勻強(qiáng)磁

場中發(fā)生衰變時，會產(chǎn)生a粒子和原子核X,并放出7射線，衰變后a粒子的速度方向垂

直磁場方向。下列說法正確的是()

A.7射線是生成核X能級躍遷產(chǎn)生的

B.原子核X的中子數(shù)為82

C.衰變后的X核和a粒子的軌跡是兩個內(nèi)切圓，軌道半徑之比為1:41

D.的比結(jié)合能比x核的比結(jié)合能小

【答案】AD

【解析】

A.放射性的原子核在發(fā)生a衰變和用衰變后產(chǎn)生的新核往往處于高能級，這時它要向低能

級躍遷，輻射y光子，即y射線，故A正確；

B.根據(jù)發(fā)生核反應(yīng)時，質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒，可得原子核X的質(zhì)子數(shù)為

84-2=82

質(zhì)量數(shù)為

210-4=206

依據(jù)質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和，得原子核X的中子數(shù)為

206-82=124

故B錯誤；

C.根據(jù)動量守恒定律得，X核和a粒子的動量大小相等，方向相反，則

mv

r=——

qB

知軌道半徑等于兩粒子的電量之反比，為1：41,因為兩粒子電性相同，速度方向相反，軌

跡為兩個外切圓，故C錯誤；

D.當(dāng)質(zhì)量數(shù)大于56時，比結(jié)合能隨著質(zhì)量數(shù)的增加而減小，所以針210核的比結(jié)合能比X

核的小，故D正確；

故選AD。

三、非選擇題（本題共6小題，共55分）

17.（5分）某興趣小組同學(xué)想探究橡皮圈中的張力與橡皮圖的形變量是否符合胡克定律，若

符合胡克定律，則進(jìn)一步測量其勁度系數(shù)（圈中張力與整圈形變量之比）。他們設(shè)計了如圖

甲所示實驗：橡皮圈上端固定在細(xì)繩套上，結(jié)點為。，刻度尺豎直固定在一邊，0刻度與結(jié)

點。水平對齊，橡皮圈下端懸掛鉤碼，依次增加鉤碼的個數(shù)，分別記錄下所掛鉤碼的總質(zhì)

量，〃和對應(yīng)橡皮圖下端P的刻度值X,如下表所示：

鉤碼質(zhì)量加/g20406080100120

P點刻度值尤/cm5.535.926.306.677.027.40

（1）請在圖乙中，根據(jù)表中所給數(shù)據(jù)，充分利用坐標(biāo)紙，作出〃7一％圖象；（)

―?

.r/cm

（甲）（乙）

（2）作出〃7-X圖象后，同學(xué)們展開了討論：

甲同學(xué)認(rèn)為：這條橡皮圈中的張力和橡皮圈的形變量基本符合胡克定律：

乙同學(xué)認(rèn)為：圖象的斜率左即為橡皮圈的勁度系數(shù)；

丙同學(xué)認(rèn)為：橡皮圈中的張力并不等于所掛鉤碼的重力；

請參與同學(xué)們的討論，并根據(jù)圖象數(shù)據(jù)確定：橡皮圈不拉伸時的總周長約為cm,

橡皮圈的勁度系數(shù)約為N/m（重力加速度g取lOm/s"結(jié)果保留三位有效數(shù)

字）。

（3）若實驗中刻度尺的0刻度略高于橡皮筋上端結(jié)點O,則由實驗數(shù)據(jù)得到的勁度系數(shù)將

（選填“偏小”、"偏大”或“不受影響”）；若實驗中刻度尺沒有完全豎直，而讀數(shù)

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時視線保持水平，則由實驗數(shù)據(jù)得到的勁度系數(shù)將(選填“偏小”、“偏大”或“不

受影響”)。

【答案】5.2054.5不受影響偏小

【解析】

描點作出加一％圖象如圖所示

(2)⑵由加一X圖象可知，橡皮圈不拉伸時的總周長約為5.20cm(5.10cm~5.40cm)o

[3]由"?一x圖象可知，橡皮圈的勁度系數(shù)，則有

k_&ng_120xl0-3xlO

=54.5N/m

-^T-(7.40-5.20)X10-2

(3)[4]若實驗中刻度尺的0刻度略高于橡皮筋上端結(jié)點O,則由實驗數(shù)據(jù)得到的勁度系數(shù)將

不受影響，因為計算勁度系數(shù)時考慮的是橡皮筋的伸長量不是長度。

[5]若實驗中刻度尺沒有完全豎直，而讀數(shù)時視線保持水平，會使讀數(shù)偏大，則由實驗數(shù)據(jù)

得到的勁度系數(shù)將偏小。

18.(8分)小王同學(xué)想測量實驗室0~0.6A量程的電流表的內(nèi)阻。

(1)他采用多用電表的歐姆表來粗測，下面四個擋位應(yīng)選哪個最合適o

A.xl檔B.xlO檔C.xlOO檔D.xlk檔

(2)該同學(xué)發(fā)現(xiàn)示數(shù)很小，也沒辦法繼續(xù)用歐姆表測量，因此打算用伏安法來測量電流表的

內(nèi)阻。但是考慮到電流表內(nèi)阻很小，為保護(hù)電流表，他決定給電流表串聯(lián)一個阻值為2c定

值電阻，電路圖如圖所示。下面儀器中應(yīng)該選擇哪個作為2c的定值電阻？。

(3)該同學(xué)選出正確的儀器，并采用最佳的電路正確連接電路并操作后(電源使用學(xué)生電源

的3V直流輸出)，得到如下一組電流表、電壓表的示數(shù)，如圖所示，可求得電流表的

0~0.6A量程的內(nèi)阻為C(保留兩位有效數(shù)字)。

(4)測出電流表的內(nèi)阻后，若把這個測量值作為電流表的已知值，小王同學(xué)又想用該電流表

測量手邊的兩節(jié)干電池串聯(lián)的內(nèi)阻，找到合適的儀器后，他拿不準(zhǔn)下面兩個電路應(yīng)該選哪個,

請你幫他選出最合適的選項(填“甲''或"乙")

——0—

甲乙

(5)小王利用(4)中所選電路測出數(shù)組電池組的U、/,并作U-/圖如圖所示，可求得電池

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組的內(nèi)阻為C。(保留兩位有效數(shù)字)

2N

3.0

2.5

2.0

1.5

0.51.0

【答案】AB0.70乙1.8

【解析】

由于電流表的電阻很小，在幾C以下，所以需選擇xl檔；

(2)⑵在三個圖中，能準(zhǔn)確獲得2Q電阻的儀器只能是電阻箱；

(3)[3]電流表的示數(shù)是0.20A,電壓表的示數(shù)是0.54V,根據(jù)伏安法測電阻可得H測為2.7C,

而此測量電阻

R測=么+&

則

仄-0.70Q

(4)[4]由于已知電流表電阻，根據(jù)誤差分析，圖乙電路裝置獲得的圖斜率為

則可以準(zhǔn)確測出

廠=畫一大

(5)[5]根據(jù)U-/的斜率可求得

(3.0-1.0)八

--------Q=2.5Q

廁0.8

又由

r=9JF=L8Q

19.(9分)某超市中，兩層樓間有一架斜面式自動扶梯(無階梯)，如圖甲所示，小張乘勻

速上升的自動扶梯上樓時，其簡化圖如圖乙，若沒有顧客時電梯速度為零，當(dāng)顧客踏上電梯

A端，電梯以圖示方向勻加速運行，達(dá)到最大速度后勻速運行，直至顧客離開電梯8端。

已知A8長L=30m,3離地面的高度力=6m,電梯加速度a=OZm/s2,最大速度

vm=O.8m/s,求:

(1)當(dāng)顧客踏上靜止的電梯A端后，顧客在離開電梯前與電梯的位置保持不變，顧客做勻加

速運動的位移占；

(2)在(1)的條件下，顧客從A端到8端的總時間;

(3)若顧客質(zhì)量機(jī)=50kg顧客受到最大摩擦力/的大小。

【答案】(1)1.6m；(2)39.5s；(3)1ION

【解析】

(1)顧客在電梯上勻加速上升

解得

%=1.6m

(2)勻加速階段，時間

4=%=4s

a

勻速階段，時間

L—x、30_1.6_

L=----L=------=35.5s

v?,0.8

總時間

t=t}+t2=39.5s

(3)勻加速階段摩擦力大于重力沿斜面的分力，所以此時的摩擦力為最大值，根據(jù)牛頓第二

定律

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f-mgsin0=ma

解得

/=110N

20.（10分）某興趣小組設(shè)計了一個“螺絲”形的豎直軌道模型，如圖所示，將一質(zhì)量為

根=0.2kg的小球（視為質(zhì)點）放在。點，用彈簧裝置將其從靜止彈出，使其沿著半圓形

豎直光滑軌道0MA和ANB運動，BC,CG是材料相同的水平面，其中BC段L=lm,CG

足夠長，CDEFC是與C、C'點相切的豎直圓形光滑管道（管徑很小，C、C'相互靠近且

錯開），已知弧OMA的半徑r=0.05m,圓弧ANB'的半徑4=0.1m和COEFC'的半徑

%=0.2m,小球與BC。C'G間的動摩擦因數(shù)均為〃=0.2,其余軌道均光滑，彈簧的最

大彈性勢能耳皿=1.41,小球運動時始終沒有脫離軌道（g取lOm/sD。求：

（1）小球通過A點的最小速度和對軌道N點的最小壓力；

（2）要使小球最終停在BC段，求彈簧彈性勢能的范圍；

（3）以C點為坐標(biāo)原點，CG為x軸，從C到G方向為正方向，求出彈簧彈性勢能與與小球

停止位置坐標(biāo)x的關(guān)系。

E

【答案】（1）片=lm/s,6N：（2）0.3J<E/）3<0.8J；（3）耳=0.4x+0.2（2m<x<3m）

【解析】

（I）在A點，當(dāng)軌道對小球的彈力恰好為零時

匕

mg=m—

R\

解得

Vj=lm/s

12D1，

-mvN=mgR,+-mv^

2

FN=m-

解得

氏=6N

由牛頓第三定律可得壓力為

小尸N=6N

⑵過A

Epi=mg2r+^mv^

解得

0=0.3J

恰至ljE：

綜2=叫（2%-4）+刖gL

解得

耳2=U

恰好回到N；

E3-"mg?2￡=0.8J<1J

，故要使小球最終停在8c段，彈簧彈性勢能應(yīng)滿足0.3JWEp3<0-8J

⑶過C后返回B：

耳4—2/umgL—mg?耳=0.6J

當(dāng)0.3JW￡pW0.6J時,過。返回停3C段

￡p+mgR、=2mngL+/Mng(L+x)

解得

丸=-0.4x+0.2(-lm<x<-0.25m)

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當(dāng)0.6J<Ep<0.8J時，第二次過3返回停8c段

￡p+mg&-2/.imgL+pimg(L+x)

解得

Ep=0.4x+l(-Im<x<-0.5m)

當(dāng)1J444L4J時,過E停CG段

Ep+mgRi=/Mng(L+x)

解得

fp=0.4x+0.2(2m<x<3m)

21.(11分)如圖所示，一足夠長的水平光滑金屬導(dǎo)軌MN、MN,間距乙=0.5m,電阻

不計，導(dǎo)軌左端接一電阻R=0.4。，虛線左側(cè)MMZ由區(qū)域的寬度4=0.1m,存在著

豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化為耳=0.2+0.6(T)。虛線右側(cè)NNZ立區(qū)

域內(nèi)磁場方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度與=0.11。豎直線NP與NP的右側(cè)空間存在水平向

右的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度用=0.41\垂直導(dǎo)軌放置一導(dǎo)體棒〃，棒長也為乙，質(zhì)量

機(jī)=0/kg,電阻忽略不計，兩邊與水平導(dǎo)軌相接觸。/=0時刻閉合K,CD在安培力的作

用下開始運動，金屬棒在離開水平導(dǎo)軌前已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，且金屬棒離開導(dǎo)軌后，磁場片

保持不變，并在離開導(dǎo)軌后通過輕質(zhì)導(dǎo)線把d和N',c和N端點相連(輕質(zhì)導(dǎo)線不會影響

棒的運動)，棒運動過程中不發(fā)生旋轉(zhuǎn)，最后落在水平地面上，落地時與NN'的水平距離為

0.12m,豎直距離為0.8m。求：

(1)開關(guān)K閉合時，導(dǎo)體棒cd兩端電壓。

(2)導(dǎo)體棒cd離開水平導(dǎo)軌時的速度。

(3)導(dǎo)體棒在磁場片中運動時，電阻R上產(chǎn)生的熱量。

【答案】(l)U=g=0.03(V)；⑵匕=0.6m/s；(3)Q=().75(J)。

【解析】

(1)開關(guān)閉合時，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有

E[=三5=0.03（V）

U=E\=0.03（V）

(2)CO棒達(dá)到穩(wěn)定勻速狀態(tài)時，磁通量不變，即

gkJ=B211yl4

得

Vj=0.6m/s

(3)在空中運動時，水平方向勻速》=卬，得

—=0.2（s）

豎直方向?qū)w棒切割磁感線，根據(jù)動量定理有

mgt—=mvv

B.Lh

q=I7t=}

R

mgt---:~—=mv,

Rx，

vy=1.2m/s0

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金屬棒在磁場B3中運動時的產(chǎn)生的熱能為

C/12

Q=mgn-—mvy

得

e=0.75(J)

22.(12分)如圖甲所示，在yK)的區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨

時間t變化的規(guī)律如圖乙所示；與x軸平行的虛線MN下方有沿+y方向的勻強(qiáng)電場，電場

強(qiáng)度E=^X103N/C.在y軸上放置一足夠大的擋板.