2021年黑龍江省哈爾濱六中高考物理四模試卷

1、第1頁（共 22頁）2021 年黑龍江省哈爾濱六中高考物理四模試卷一、選擇題（共8 小題，每小題6 分，滿分 48 分）1 （ 6 分）如圖所示，一根輕繩上端固定在o 點(diǎn)，下端拴一個(gè)小球，現(xiàn)對(duì)球施加一個(gè)水平向右的外力f，球緩慢移動(dòng)，且 90，則下圖中能正確描述繩子拉力t 與 cos的函數(shù)關(guān)系的是（）abcd2 （ 6 分）如圖所示，光滑的固定圓弧槽的槽口與一個(gè)固定半球頂點(diǎn)相切，小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從圓弧槽最高點(diǎn)由靜止滑下1，半球的半徑為r2，若要使小物塊滑出槽口后不沿半球面下滑，不計(jì)空氣阻力，則r1和 r2應(yīng)滿足的關(guān)系是（）ar1r2br1r2cr1dr13 （ 6 分）汽車在平直公路上以速度

2、v0勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為p，快進(jìn)入鬧市區(qū)時(shí)，使汽車的功率立即減小一半并保持該功率繼續(xù)行駛下面四個(gè)圖象中，哪個(gè)圖象正確表示了從司機(jī)減小油門開始（）第2頁（共 22頁）abcd4 （6 分）據(jù)報(bào)道：由于火星和地球的位置關(guān)系，每隔一段時(shí)間，火星就會(huì)有一個(gè)離地球最近的時(shí)候，在此窗口期發(fā)射火星探測器，探測器到達(dá)火星的時(shí)間最短，火星發(fā)射窗口期出現(xiàn)在 78 月份。我國于2020 年 7 月 23 日成功發(fā)射了“天問一號(hào)”火星探測器，那么下一個(gè)火星發(fā)射窗口期的時(shí)間大致為（）12.25 1011m，地球的軌道半徑r21.51011m（注：1.2）a2020 年 9 月b2021 年 9 月c2022 年 9

3、月d2023 年 9 月5 （ 6 分）某同學(xué)模擬“遠(yuǎn)距離輸電”，將實(shí)驗(yàn)室提供的器材連接成如圖所示電路，a、b 為理想變壓器1、l2相同且阻值不變保持a 的輸入電壓不變，開關(guān)s 斷開時(shí)，燈l1正常發(fā)光則（）a如果只閉合開關(guān)s，l1變暗b如果只閉合開關(guān)s，a 的輸入功率變大c僅將滑片p 上移， l1變亮d僅將滑片p 上移， a 的輸入功率不變6 （ 6 分）核能作為一種新能源在現(xiàn)代社會(huì)中已不可缺少，我國在完善核電安全基礎(chǔ)上將加大核電站建設(shè)核泄漏中的钚（pu）是一種具有放射性的超鈾元素，提高罹患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)已知钚的一種同位素pu 的半衰期為24100 年pux+he+ （）ax 原子核中含有143

4、個(gè)中子b100 個(gè)pu經(jīng)過 24100 年后一定還剩余50 個(gè)c由于衰變時(shí)釋放巨大能量，根據(jù)emc2，衰變過程總質(zhì)量增加第3頁（共 22頁）d衰變發(fā)出的放射線是波長很短的光子，具有很強(qiáng)的穿透能力7 （ 6 分）如圖所示，質(zhì)量相同的兩個(gè)帶電粒子p、q 以相同的初速度沿垂直于電場方向射入兩平行板間的勻強(qiáng)電場中，p 從兩極板正中央射入，它們最后打在同一點(diǎn)（重力不計(jì)） ，則從開始射入到打到上極板的過程中（）a它們運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tqtpb它們的電勢(shì)能減少量之比ep： eq1：2c它們所帶電荷量之比qp：qq1： 2d它們的動(dòng)量增量之比pp： pq2：18 （ 6 分）如圖甲所示，abcd 是位于豎直平面內(nèi)的

5、正方形閉合金屬線框，在金屬線框的下方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為b 的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，邊界的寬度為s，并與線框的bc 邊平行，圖乙是金屬線框由開始下落到完全穿過勻強(qiáng)磁場區(qū)域的vt 圖象（其是oa 、bc、de 相互平行） 。已知金屬線框的邊長為l（ls） ，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，圖象中坐標(biāo)軸上所標(biāo)出的字母v1、v2、t1、t2、t3、t4均為已知量。（下落過程中bc 邊始終水平）根據(jù)題中所給條件，以下說法正確的是（）at2時(shí)刻是線框全部進(jìn)入磁場瞬間，t4時(shí)刻是線框全部離開磁場瞬間b從 bc 邊進(jìn)入磁場起一直到ad邊離開磁場為止，感應(yīng)電流所做的功為mgscv1的大小可能為d 線框穿出磁場過程中流經(jīng)線框橫截面的

6、電荷量比線框進(jìn)入磁場過程中流經(jīng)線框橫截面的電荷量多三、非選擇題：共174 分，第2232 題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第33 38題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：共129 分。第4頁（共 22頁）9 （ 6 分）某同學(xué)在資料中查得彈簧彈性勢(shì)能表達(dá)式為epkx2（k 為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量） ，他利用如圖a 所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，水平放置的彈射器將質(zhì)量為m 的小球彈射出去，用刻度尺測出彈簧的壓縮量為x，甲、乙光電門間距為l，則（ 1） 小 球 射 出 時(shí) 速 度 大 小 為v ， 彈 簧 彈 性 勢(shì) 能ep。 （用題中的字母表示） 。（2）該同學(xué)改變彈簧壓縮量x，多

7、次實(shí)驗(yàn)，利用測得數(shù)據(jù)p與 x2的關(guān)系圖線，根據(jù)圖線求得彈簧的勁度系數(shù)k。（ 3） 由 于 重 力 作 用 ， 小 球 被 彈 射 出 去 后 運(yùn) 動(dòng) 軌 跡 會(huì) 向 下 偏 轉(zhuǎn) ， 這 對(duì) 實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 果（選填“有”或“無” ）影響。10 （9 分）某學(xué)習(xí)小組欲精確測量電阻rx的阻值，有下列器材供選用。a待測電阻器rx（約為 300 ）b電壓表 v（3v，內(nèi)阻約3k ）c 電流表 a1（10ma，內(nèi)阻約10 ）d電流表 a2（20ma，內(nèi)阻約5 ）e滑動(dòng)變阻器r1（020 ，額定電流2a）f滑動(dòng)變阻器r2（02000 ，額定電流0.5a）g直流電源e（ 3v，內(nèi)阻約1 ）h開關(guān)、導(dǎo)線若干（1）

8、 甲同學(xué)根據(jù)以上器材設(shè)計(jì)成用伏安法測量電阻的電路，并能滿足rx兩端電壓能從0開始變化進(jìn)行多次測量。則電流表應(yīng)選擇（填“ a1”或“ a2” ） ；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇（填“ r1”或“ r2” ） ；并請(qǐng)?jiān)诜娇蛑袔图淄瑢W(xué)完成實(shí)驗(yàn)原理電路圖。（2） 乙同學(xué)經(jīng)過反復(fù)思考，利用所給器材設(shè)計(jì)出了如圖所示的測量電路，具體操作如下：如圖所示連接好實(shí)驗(yàn)電路，閉合開關(guān)s1前調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器r1、r2的滑片至適當(dāng)位置；閉合開關(guān)s1，斷開開關(guān)s2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器r1、r2的滑片，使電流表a1的示數(shù)恰好為電流表a2的示數(shù)的一半；第5頁（共 22頁）閉合開關(guān) s2并保持滑動(dòng)變阻器r2的滑片位置不變， 讀出電壓表v 和電流表

9、 a1的示數(shù)，分別記為u、i；待測電阻的阻值rx。（3）比較甲乙兩同學(xué)測量電阻rx的方法，你認(rèn)為哪種方法更有利于減小系統(tǒng)誤差。答：同學(xué)（填“甲”或“乙”） 。11 （12 分）如圖所示，在兩根水平固定的平行光滑桿上套著a、b、c 三個(gè)小球，三個(gè)小球均可以沿桿滑動(dòng)。a 的質(zhì)量為，c 的質(zhì)量為3m。初始時(shí)a 和 b 用一根輕彈簧相連，a 和 b 的連線與桿垂直，a 和 b 以速度 v0沿桿向右運(yùn)動(dòng)，與c 發(fā)生彈性碰撞。求：（1）b 與 c 碰撞后瞬間，b、c 各自速度大??；（2）碰撞后，彈簧彈性勢(shì)能的最大值ep。12 （20 分）如圖所示，在xoy 平面內(nèi)的第一象限內(nèi)，x4d 處豎直放置一長為l4

10、，在直線 pq 與 y 軸之間存在垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b 的勻強(qiáng)磁場。在原點(diǎn)o處有一粒子源，可以發(fā)射質(zhì)量為m、電量為 +q 的帶電粒子（1）若粒子源僅沿y 軸正向發(fā)射出大量不同速率的粒子，求恰好擊中q 點(diǎn)的粒子速率v1？（2）若粒子源僅沿y 軸正向發(fā)射出大量不同速率的粒子，求能被吸收板pq 吸收的粒子速率 v 的范圍；（3）若在點(diǎn) m（ 8d，0）處放置一粒子回收器，在p、m 兩點(diǎn)間放一塊與線段pm 重合的絕緣彈性擋板（粒子與擋板碰撞無能量和電量的損失），需在 pm 右側(cè)加一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場 （圖中未畫出） 。求此磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小b和此類粒子從o 點(diǎn)發(fā)射到進(jìn)入回收器所用的時(shí)

11、間t；第6頁（共 22頁）（4）若粒子源某一時(shí)刻同時(shí)向第一象限內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射速度大小均為v的粒子，求同一時(shí)刻發(fā)射出的粒子中能被吸收板pq 吸收的粒子數(shù)n1與發(fā)射的總粒子數(shù)n2之比 n1：n2？物理 -選修 3-3（15 分）13 （5 分）下列說法中正確的是（）a常見的金屬都是多晶體b相對(duì)濕度是空氣里水蒸氣的壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)的比值c分子力變大，分子勢(shì)能一定增加d豎直細(xì)玻璃管里的水銀面不是平面，而是“下凹”的，這是表面張力所致e氣缸里一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等壓膨脹時(shí)，單位時(shí)間碰撞器壁單位面積的氣體分子數(shù)一定減少14 （10 分）如圖， a 為豎直放置的導(dǎo)熱氣缸，其質(zhì)量m50kg、高度 l12cm，

12、其質(zhì)量 m 10kg；b 與水平地面間連有勁度系數(shù)k100n/cm 的輕彈簧， a 與 b 的橫截面積均為s100cm2初始狀態(tài)下，氣缸a 內(nèi)封閉著常溫常壓下的氣體，a、b 和彈簧均靜止，活塞厚度不計(jì)，外界大氣壓強(qiáng)p01105pa重力加速度g10m/s2。（i）求初始狀態(tài)下氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；（ii ）用力緩慢向下壓氣缸a（a 的底端始終未接觸地面），使活塞 b 下降 1cm，求此時(shí)b 到氣缸頂端的距離。物理 -選修 3-4（15 分）15一列沿 x 軸傳播的簡諧橫波，t0 時(shí)刻的波形如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn) p 恰在波峰， 質(zhì)點(diǎn) q第二次到達(dá)波谷，下列說法中正確的是（）第7頁（共 22頁）a波沿 x

13、 軸負(fù)方向傳播b波的傳播速度為60m/sc波的傳播周期為0.2sdt0 至 0.9s 時(shí)間內(nèi) p 點(diǎn)通過的路程為1.8me1s末質(zhì)點(diǎn) p的位移是零16如圖，上、下表面平行的厚玻璃磚置于水平面上，在其上方水平放置一光屏。一單色細(xì)光束從玻璃磚上表面入射，經(jīng)過玻璃磚上表面和下表面各一次反射后，在光屏上形成兩個(gè)光斑。已知玻璃磚的厚度為h，光在真空中的速度為c。求（）兩個(gè)光斑的間距d；（）兩個(gè)光斑出現(xiàn)的時(shí)間差t。第8頁（共 22頁）2021 年黑龍江省哈爾濱六中高考物理四模試卷參考答案與試題解析一、選擇題（共8 小題，每小題6 分，滿分 48 分）1 （ 6 分）如圖所示，一根輕繩上端固定在o 點(diǎn)，下端

14、拴一個(gè)小球，現(xiàn)對(duì)球施加一個(gè)水平向右的外力f，球緩慢移動(dòng)，且 90，則下圖中能正確描述繩子拉力t 與 cos的函數(shù)關(guān)系的是（）abcd【解答】 解：對(duì)小球，畫出受力分析由圖可知，小球豎直方向受力平衡，即 t，即 t 與 cos成反比關(guān)系。所以 abc 錯(cuò)誤、 d 正確。故選： d。2 （ 6 分）如圖所示，光滑的固定圓弧槽的槽口與一個(gè)固定半球頂點(diǎn)相切，小滑塊（可視第9頁（共 22頁）為質(zhì)點(diǎn)）從圓弧槽最高點(diǎn)由靜止滑下1，半球的半徑為r2，若要使小物塊滑出槽口后不沿半球面下滑，不計(jì)空氣阻力，則r1和 r2應(yīng)滿足的關(guān)系是（）ar1r2br1r2cr1dr1【解答】 解：滑塊沿光滑的圓弧槽下滑過程，機(jī)械

15、能守恒，有mgr7要使小物塊滑出槽口后不沿半球面下滑，即做平拋運(yùn)動(dòng)，則mgm聯(lián)立解得：r6故 abd 錯(cuò)誤， c 正確；故選： c。3 （ 6 分）汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為p，快進(jìn)入鬧市區(qū)時(shí)，使汽車的功率立即減小一半并保持該功率繼續(xù)行駛下面四個(gè)圖象中，哪個(gè)圖象正確表示了從司機(jī)減小油門開始（）abcd【解答】 解：汽車勻速行駛時(shí)牽引力等于阻力；功率減小一半時(shí)，汽車的速度由于慣性來不及變化，牽引力減小一半，合力向后，由公式 pfv 可知，速度減小后，合力減小，故物體做加速度不斷減小的減速運(yùn)動(dòng)，加速度第10頁（共 22頁）減為零；故選： c。4 （6 分）據(jù)報(bào)道：由于火星和地

16、球的位置關(guān)系，每隔一段時(shí)間，火星就會(huì)有一個(gè)離地球最近的時(shí)候，在此窗口期發(fā)射火星探測器，探測器到達(dá)火星的時(shí)間最短，火星發(fā)射窗口期出現(xiàn)在 78 月份。我國于2020 年 7 月 23 日成功發(fā)射了“天問一號(hào)”火星探測器，那么下一個(gè)火星發(fā)射窗口期的時(shí)間大致為（）12.25 1011m，地球的軌道半徑r21.51011m（注：1.2）a2020 年 9 月b2021 年 9 月c2022 年 9 月d2023 年 9 月【解答】 解：設(shè)火星的周期為t1，地球的周期為t22 年。根據(jù)開普勒第三定律可得：解得： t7 1.8 年設(shè)經(jīng)時(shí)間t 兩星又一次運(yùn)動(dòng)到“發(fā)射窗口期”，則地球比火星多轉(zhuǎn)一周1得 t3.6

17、 年 584 天， 那么下一個(gè)火星發(fā)射窗口期的時(shí)間大致為2022 年 9 月， abd 錯(cuò)誤。故選： c。5 （ 6 分）某同學(xué)模擬“遠(yuǎn)距離輸電”，將實(shí)驗(yàn)室提供的器材連接成如圖所示電路，a、b 為理想變壓器1、l2相同且阻值不變保持a 的輸入電壓不變，開關(guān)s 斷開時(shí)，燈l1正常發(fā)光則（）a如果只閉合開關(guān)s，l1變暗b如果只閉合開關(guān)s，a 的輸入功率變大c僅將滑片p 上移， l1變亮d僅將滑片p 上移， a 的輸入功率不變【解答】 解： a、閉合 s，則消耗功率增大，b 原線圈電流也增大，則b 輸入電壓減小，故燈泡會(huì)變暗；b、根據(jù) a 分析知消耗和損失功率都增大，故b 正確；cd、僅將滑片p上移

18、， 則輸出電壓減小，燈泡電壓也減小1變暗， 消耗功率減小， 故 cd第11頁（共 22頁）錯(cuò)誤；故選： ab 。6 （ 6 分）核能作為一種新能源在現(xiàn)代社會(huì)中已不可缺少，我國在完善核電安全基礎(chǔ)上將加大核電站建設(shè)核泄漏中的钚（pu）是一種具有放射性的超鈾元素，提高罹患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)已知钚的一種同位素pu 的半衰期為24100 年pux+he+ （）ax 原子核中含有143 個(gè)中子b100 個(gè)pu經(jīng)過 24100 年后一定還剩余50 個(gè)c由于衰變時(shí)釋放巨大能量，根據(jù)emc2，衰變過程總質(zhì)量增加d衰變發(fā)出的放射線是波長很短的光子，具有很強(qiáng)的穿透能力【解答】 解： a、根據(jù)電荷數(shù)守恒，x 的電荷數(shù)為92，

19、則中子數(shù)為143。b、半衰期具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律。故b 錯(cuò)誤。c、由于衰變時(shí)釋放巨大能量2，衰變過程總質(zhì)量減小。故c 錯(cuò)誤。d、衰變發(fā)出的放射線是波長很短的光子。故d 正確。故選： ad 。7 （ 6 分）如圖所示，質(zhì)量相同的兩個(gè)帶電粒子p、q 以相同的初速度沿垂直于電場方向射入兩平行板間的勻強(qiáng)電場中，p 從兩極板正中央射入，它們最后打在同一點(diǎn)（重力不計(jì)） ，則從開始射入到打到上極板的過程中（）a它們運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tqtpb它們的電勢(shì)能減少量之比ep： eq1：2c它們所帶電荷量之比qp：qq1： 2d它們的動(dòng)量增量之比pp： pq2：1【解答】 解： a、帶電粒子在垂直電場方向上不受力，位移相等0t 可

20、知運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，即 tqtp故 a 正確；b、平行電場方向受到電場力，根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系公式y(tǒng)第12頁（共 22頁）解得： q由于兩帶電粒子平行電場方向分位移之比為yp：yq6：2，所以它們所帶的電荷量之比qp：qqyp：yq1：3；電勢(shì)能的減小量等于電場力做的功即eqey，因?yàn)樨Q直位移之比為：yp：yq1：2，電荷量之比為：qp：qq6：2，所以它們電勢(shì)能減少量之比為：em： en1：5故 b 錯(cuò)誤；d、由動(dòng)量定理可知：動(dòng)量的增量等于eqtp：qq1：2，故動(dòng)量增加量之比：pp：pq8：2，故 d 錯(cuò)誤；故選： ac 。8 （ 6 分）如圖甲所示，abcd 是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框

21、，在金屬線框的下方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為b 的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，邊界的寬度為s，并與線框的bc 邊平行，圖乙是金屬線框由開始下落到完全穿過勻強(qiáng)磁場區(qū)域的vt 圖象（其是oa 、bc、de 相互平行） 。已知金屬線框的邊長為l（ls） ，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，圖象中坐標(biāo)軸上所標(biāo)出的字母v1、v2、t1、t2、t3、t4均為已知量。（下落過程中bc 邊始終水平）根據(jù)題中所給條件，以下說法正確的是（）at2時(shí)刻是線框全部進(jìn)入磁場瞬間，t4時(shí)刻是線框全部離開磁場瞬間b從 bc 邊進(jìn)入磁場起一直到ad邊離開磁場為止，感應(yīng)電流所做的功為mgscv1的大小可能為d 線框穿出磁場過程中流經(jīng)線框橫截面的電荷量比線框進(jìn)入磁

22、場過程中流經(jīng)線框橫截面的電荷量多【解答】 解： a、0t1時(shí)間內(nèi)做自由落體運(yùn)動(dòng)，可知從t6時(shí)刻進(jìn)入磁場，開始做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，t2時(shí)刻又做勻加速運(yùn)動(dòng)，且與自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度相同，即t2是線框全部進(jìn)入磁場瞬間，t6時(shí)刻開始做變減速運(yùn)動(dòng)，t4時(shí)刻， 又做加速度為g 的勻加速運(yùn)動(dòng)4是線框全部離開磁場瞬間，故a 正確。第13頁（共 22頁）b、從 bc 邊進(jìn)入磁場起一直到ad邊離開磁場為止a，根據(jù)動(dòng)能定理得：mg（s+l）m ，線框出磁場的過程，設(shè)此過程克服安培力做功為wa，根據(jù)動(dòng)能定理得：mglm ，解得： wamgs+wa，可知： wamgs，感應(yīng)電流所做的功就等于克服安培力做的功。c、

23、線框全部進(jìn)入磁場前的瞬間，有： mg，的大小一定為。d、根據(jù) q知，磁通量的變化量相同，故d 錯(cuò)誤。故選： ac 。三、非選擇題：共174 分，第2232 題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第33 38題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：共129 分。9 （ 6 分）某同學(xué)在資料中查得彈簧彈性勢(shì)能表達(dá)式為epkx2（k 為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量） ，他利用如圖a 所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，水平放置的彈射器將質(zhì)量為m 的小球彈射出去，用刻度尺測出彈簧的壓縮量為x，甲、乙光電門間距為l，則（1）小球射出時(shí)速度大小為v，彈簧彈性勢(shì)能ep。 （用題中的字母表示）。（2）該同學(xué)改變彈簧壓縮

24、量x，多次實(shí)驗(yàn)，利用測得數(shù)據(jù)p與 x2的關(guān)系圖線，根據(jù)圖線求得彈簧的勁度系數(shù)k200n/m。（3）由于重力作用，小球被彈射出去后運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)向下偏轉(zhuǎn)，這對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無（選填“有”或“無” ）影響?！窘獯稹?解： （1）由圖可知，彈簧在小球進(jìn)入光電門之前就恢復(fù)形變，第14頁（共 22頁）根據(jù)能量守恒有：。（2）根據(jù)得，解得 k200n/m。（3）由于重力作用，小球被彈射出去后運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)向下偏轉(zhuǎn)，有沒有重力做功，所以對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無影響。故答案為：（1）， （2）200 ， （3）無10 （9 分）某學(xué)習(xí)小組欲精確測量電阻rx的阻值，有下列器材供選用。a待測電阻器rx（約為 300 ）b電壓表 v（3v，

25、內(nèi)阻約3k ）c 電流表 a1（10ma，內(nèi)阻約10 ）d電流表 a2（20ma，內(nèi)阻約5 ）e滑動(dòng)變阻器r1（020 ，額定電流2a）f滑動(dòng)變阻器r2（02000 ，額定電流0.5a）g直流電源e（ 3v，內(nèi)阻約1 ）h開關(guān)、導(dǎo)線若干（1） 甲同學(xué)根據(jù)以上器材設(shè)計(jì)成用伏安法測量電阻的電路，并能滿足rx兩端電壓能從0開始變化進(jìn)行多次測量。則電流表應(yīng)選擇a1（填“ a1”或“ a2” ） ；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇r1（填“ r1”或“ r2” ） ；并請(qǐng)?jiān)诜娇蛑袔图淄瑢W(xué)完成實(shí)驗(yàn)原理電路圖。（2） 乙同學(xué)經(jīng)過反復(fù)思考，利用所給器材設(shè)計(jì)出了如圖所示的測量電路，具體操作如下：如圖所示連接好實(shí)驗(yàn)電路，閉合開關(guān)

26、s1前調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器r1、r2的滑片至適當(dāng)位置；閉合開關(guān)s1，斷開開關(guān)s2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器r1、r2的滑片，使電流表a1的示數(shù)恰好為電流表a2的示數(shù)的一半；閉合開關(guān) s2并保持滑動(dòng)變阻器r2的滑片位置不變， 讀出電壓表v 和電流表 a1的示數(shù)，分別記為u、i；待測電阻的阻值rx。（3）比較甲乙兩同學(xué)測量電阻rx的方法，你認(rèn)為哪種方法更有利于減小系統(tǒng)誤差。答：乙同學(xué)（填“甲”或“乙”） 。第15頁（共 22頁）【解答】 解： （1）通過待測電阻的最大電流約為：i0.01a10ma7；實(shí)驗(yàn)要求電壓從零開始變化，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器r1；待測電阻阻值約為300

27、，電流表內(nèi)阻約為10 ，相對(duì)于來說待測電阻阻值遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻，電流表應(yīng)采用內(nèi)接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：（2）由實(shí)驗(yàn)步驟 可知，通過r2與 rx的電流相等，它們并聯(lián)，則兩支路電阻相等，由實(shí)驗(yàn)步驟可知，由于兩并聯(lián)支路電阻相等，則通過它們的電流相等，通過待測電阻的電流等于電流表a3的示數(shù) i，則待測電阻阻值：rx；（3）由兩種實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)步驟可知，由于電表內(nèi)阻的影響甲的測量值存在誤差，由于實(shí)驗(yàn)電路與實(shí)驗(yàn)步驟的巧妙設(shè)計(jì)，乙的方案化解了電表內(nèi)阻影響，乙的方案可以消除系統(tǒng)誤差。故答案為：（1）a1；r1；電路圖如圖所示； （2）。11 （12 分）如圖所示，在兩根水平固定的平行光滑桿上套著a、b、c

28、三個(gè)小球，三個(gè)小球均可以沿桿滑動(dòng)。a 的質(zhì)量為，c 的質(zhì)量為3m。初始時(shí)a 和 b 用一根輕彈簧相連，a 和 b 的連線與桿垂直，a 和 b 以速度 v0沿桿向右運(yùn)動(dòng)，與c 發(fā)生彈性碰撞。求：（1）b 與 c 碰撞后瞬間，b、c 各自速度大??；第16頁（共 22頁）（2）碰撞后，彈簧彈性勢(shì)能的最大值ep?！窘獯稹?解： （1）b 與 c 碰撞由動(dòng)量守恒定律可知，取水平向右為正方向mv0mvb+3mvc能量守恒：+解得： vb，負(fù)號(hào)表示方向水平向左。（2）當(dāng)彈簧彈性勢(shì)能最大時(shí)，兩者彈簧兩端的小球共速，bc 碰撞結(jié)束之后到ab 共速的過程中， a，動(dòng)量守恒，v0mvb（+m）v由能量守恒可得，彈簧

29、彈性勢(shì)能的最大值ep+解得： ep答： （1）b 與 c 碰撞后瞬間， b、c 各自速度大小均為；（2）碰撞后，彈簧彈性勢(shì)能的最大值ep為。12 （20 分）如圖所示，在xoy 平面內(nèi)的第一象限內(nèi)，x4d 處豎直放置一長為l4，在直線 pq 與 y 軸之間存在垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b 的勻強(qiáng)磁場。在原點(diǎn)o處有一粒子源，可以發(fā)射質(zhì)量為m、電量為 +q 的帶電粒子（1）若粒子源僅沿y 軸正向發(fā)射出大量不同速率的粒子，求恰好擊中q 點(diǎn)的粒子速率v1？（2）若粒子源僅沿y 軸正向發(fā)射出大量不同速率的粒子，求能被吸收板pq 吸收的粒子速率 v 的范圍；（3）若在點(diǎn) m（ 8d，0）處放置一粒子回

30、收器，在p、m 兩點(diǎn)間放一塊與線段pm 重合的絕緣彈性擋板（粒子與擋板碰撞無能量和電量的損失），需在 pm 右側(cè)加一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場 （圖中未畫出） 。求此磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小b和此類粒子從o 點(diǎn)發(fā)射到進(jìn)入回收器所用的時(shí)間t；第17頁（共 22頁）（4）若粒子源某一時(shí)刻同時(shí)向第一象限內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射速度大小均為v的粒子，求同一時(shí)刻發(fā)射出的粒子中能被吸收板pq 吸收的粒子數(shù)n1與發(fā)射的總粒子數(shù)n2之比 n1：n2？【解答】 解： （1）粒子在磁場做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力圖 1粒子擊中q 點(diǎn)，速度為v1，由幾何關(guān)系可知，圓心在o8點(diǎn)則r12dqv2b解得 v1（2）粒子打在p點(diǎn)，設(shè)粒

31、子速率為v8.根據(jù)幾何關(guān)系知r28d同樣 qv5b解得 v2第18頁（共 22頁）則射出的粒子能打在ab 上，速度滿足（3）經(jīng)過 p 點(diǎn)的粒子能到m 點(diǎn)，設(shè)磁場為bqv2b聯(lián)立可得： b 2nb（ n1，8，3，.）由幾何關(guān)系知： 60粒子從 o 到 p 的時(shí)間為t1粒子從 p 到 m 的時(shí)間為t2所以 tt1+t2（4）若粒子源向各方向發(fā)射大小均為v的粒子，根據(jù)牛頓第二定律圖 2qvbm第19頁（共 22頁）聯(lián)立得 r4d若粒子恰好擊中q 點(diǎn)，如圖由幾何關(guān)系知2點(diǎn)，圓心角 6030若粒子沿y 軸正向發(fā)射將打到a 點(diǎn)，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：所以能被吸收板pq 吸收的粒子的出射方向與x 軸的夾

32、角在： 30 90答： （1）好擊中q 點(diǎn)的粒子速率為；（2）能被吸收板pq 吸收的粒子速率v 的范圍v（3）磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小b為 2nb（n 2，2，3，.）；（4）能被吸收板pq 吸收的粒子數(shù)n1與發(fā)射的總粒子數(shù)n5之比為 2：3物理 -選修 3-3（15 分）13 （5 分）下列說法中正確的是（）a常見的金屬都是多晶體b相對(duì)濕度是空氣里水蒸氣的壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)的比值c分子力變大，分子勢(shì)能一定增加d豎直細(xì)玻璃管里的水銀面不是平面，而是“下凹”的，這是表面張力所致e氣缸里一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等壓膨脹時(shí)，單位時(shí)間碰撞器壁單位面積的氣體分子數(shù)一定減少【解答】 解： a.常見的金屬金、銀、銅、

33、鐵、鋁、錫、鉛等都是多晶體；b.空氣的相對(duì)濕度等于水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)與同溫下水的飽和汽壓的比值，故b 錯(cuò)誤；c、當(dāng) r r0時(shí)，隨 r 減小，分子力做負(fù)功；當(dāng)r r0時(shí)，隨 r 增大，分子力增大時(shí)，分子勢(shì)能增大；d.豎直玻璃管里的水銀面不是平面，而是“上凸”的，故d 錯(cuò)誤；e.一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等壓膨脹時(shí)，壓強(qiáng)不變而體積增大可知，溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，單個(gè)分子對(duì)器壁的撞擊力增大，則單位時(shí)間碰撞器壁單位面積的氣體分子數(shù)一定減少。故選： ace 。14 （10 分）如圖， a 為豎直放置的導(dǎo)熱氣缸，其質(zhì)量m50kg、高度 l12cm，其質(zhì)量 m 10kg；b 與水平地面間連有勁度系數(shù)k100n/cm 的輕彈簧，