2021年高考物理真題試卷河北卷

1、2021年高考物理真題試卷（河北卷）一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1. （4分）銀河系中存在大量的鋁同位素:汰1,；陵1核。衰變的衰變方程為學(xué)AlT：Mg+h,測(cè)得核的半衰期為72萬(wàn)年，下列說(shuō)法正確的是（）A. 核的質(zhì)量等于得Mg核的質(zhì)量B. 核的中子數(shù)大于移靈g核的中子數(shù)C.將鋁同位素然A1放置在低溫低壓的環(huán)境中，其半衰期不變D.銀河系中現(xiàn)有的鋁同位素2Al將在144萬(wàn)年后全部衰變?yōu)椴扣?. （4分）葩原子鐘是精確的計(jì)時(shí)儀器，圖1中葩原子從O點(diǎn)以100向$的初速度在真空中做平拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)豎直平面所用時(shí)間為1；圖2中葩原

2、子在真空中從P點(diǎn)做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)Q再返回0.2m,重力加速度取P點(diǎn)，整個(gè)過(guò)程所用時(shí)間為h,O點(diǎn)到豎直平面J6早、P點(diǎn)到Q點(diǎn)的距離均為,=則不上為（）A.100：1B.1：100C.1:200D.200：13. （4分）普朗克常量人=6.626%10一"1*工，光速為C,電子質(zhì)量為s則會(huì)在國(guó)際單位制下的單位是（）A.B.mC.D.4. （4分）祝融號(hào)”火星車登陸火星之前，天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器沿橢圓形的停泊軌道繞火星飛行，其周期為2個(gè)火星日，假設(shè)某飛船沿圓軌道繞火星飛行，其周期也為2個(gè)火星日，已知一個(gè)火星日的時(shí)長(zhǎng)約為一個(gè)地球日，火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的0.1倍，則該飛船的軌道半徑與地

3、球同步衛(wèi)星的軌道半徑的比值約為（）A.*B.C.D.5. （4分）如圖，距離為d的兩平行金屬板P、Q之間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,一束速度大小為v的等離子體垂直于磁場(chǎng)噴入板間，相距為L(zhǎng)的兩光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bi,導(dǎo)軌平面與水平面夾角為兩導(dǎo)軌分別與P、Q相連，質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒戒垂直導(dǎo)軌放置，恰好靜止，重力加速度為g,不計(jì)導(dǎo)軌電阻、板間電阻和等離子體中的粒子重力，下列說(shuō)法正確的是（）A.導(dǎo)軌處磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向上,B.導(dǎo)軌處磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向下,C.導(dǎo)軌處磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向上,D.導(dǎo)軌處磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向下,力

4、唱J?sang二比8必甘喀區(qū)m3v=BiSyLd“嗖麗口日r=6.（4分）一半徑為R的圓柱體水平固定，橫截面如圖所示，長(zhǎng)度為爪、不可伸長(zhǎng)的輕細(xì)繩，一端固定在圓柱體最高點(diǎn)P處，另一端系一個(gè)小球，小球位于P點(diǎn)右側(cè)同一水平高度的Q點(diǎn)時(shí)，繩剛好拉直，將小球從Q點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)與圓柱體未接觸部分的細(xì)繩豎直時(shí)，小球的速度大小為（重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力）（D.7. （4分）如圖，兩光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,導(dǎo)軌間距最窄處為一狹縫，取狹縫所在處o點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，狹縫右側(cè)兩導(dǎo)軌與x軸夾角均為e,一電容為c的電容器與導(dǎo)軌左端相連，導(dǎo)軌上的金屬棒與X軸垂直，在外力F作用下從O點(diǎn)

5、開(kāi)始以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，忽略所有電阻，下列說(shuō)法正確的是（）A.通過(guò)金屬棒的電流為Z3CV知116B.金屬棒到達(dá)1。時(shí)，電容器極板上的電荷量為853承3118C.金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電容器的上極板帶負(fù)電D.金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，外力F做功的功率恒定二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8. （6分）如圖，發(fā)電機(jī)的矩形線圈長(zhǎng)為2L寬為L(zhǎng),匝數(shù)為N,放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，理想變壓器的原、副線圖匝數(shù)分別為和電,兩個(gè)副線圈分別接有電阻R1和R，當(dāng)發(fā)電機(jī)線圈以角速度勻

6、速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，理想電流表讀數(shù)為I,不計(jì)線圈電阻，下列說(shuō)法正確的是（）A.通過(guò)電阻的電流為卡C.廊與鞏的比值為我嗎匚3IK】P.EK】B.電阻兩端的電壓為3+4口帕玨,而N81%及Sj+叫）D.發(fā)電機(jī)的功率為*一/J1Q9. （6分）如圖，矩形金屬框JLM。尸豎直放置，其中ATM、尸。足夠長(zhǎng)，且尸。桿光滑，一根輕彈簧一端固定在M點(diǎn)，另一端連接一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球穿過(guò)桿，金屬框繞兒TV軸分別以角速度宙和勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球均相對(duì)FQ桿靜止，若a）UJ,則與以由勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)相比，以m勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)（）A.小球的高度一定降低睥簧彈力的大小一定不變C.小球?qū)U壓力的大小一定變大DJ、球所受合外力的大小一定變大10

7、. （6分）如圖，四個(gè)電荷量均為的點(diǎn)電荷分別放置于菱形的四個(gè)頂點(diǎn)，其坐標(biāo)分別為卬0卜（一禮0）、和（q-fJ,其中x軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷位置固定,y軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷可沿軸對(duì)稱移動(dòng)（10二°）,下列說(shuō)法正確的是（）a.除無(wú)窮遠(yuǎn)處之外，菱形外部電場(chǎng)強(qiáng)度處處不為零B.當(dāng)）取某值時(shí)，可使得菱形內(nèi)部只存在兩個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)C.當(dāng)即時(shí)，將一帶負(fù)電的試探電荷由點(diǎn)（甲，5F）移至點(diǎn)此一31）,靜電力做正功D.當(dāng)%二川時(shí)，將一帶負(fù)電的試探電荷放置在點(diǎn)口切處，其所受到的靜電力方向與x軸正方向成45亡傾斜向上三、非選擇題：共54分。第11-14題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第15-16題為必考題，考生

8、根據(jù)要求作答。11. （6分）某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有；小燈泡（W,0.L5A）,直流電流（9V）,滑動(dòng)變阻器，量程合適的電壓表和電流表，開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干，設(shè)計(jì)的電路如圖1所示。（1）根據(jù)圖1,完成圖2中的實(shí)物連線；（2）按照?qǐng)D1連線后，閉合開(kāi)關(guān)，小燈泡閃亮一下后熄滅，觀察發(fā)現(xiàn)燈絲被燒斷，原因可能是（單項(xiàng)選擇，填正確答案標(biāo)號(hào)）；A.電流表短路B.滑動(dòng)變阻器的滑片接觸不良C滑動(dòng)變阻器滑片白初始位置在b端（3）更換小燈泡后，該同學(xué)正確完成了實(shí)驗(yàn)操作，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖，得到一U圖像，其中一部分如圖3所示，根據(jù)圖像計(jì)算出P點(diǎn)對(duì)應(yīng)狀態(tài)下小燈泡的電阻為Q（保留三位有效數(shù)字）。12.

9、（9分）某同學(xué)利用圖1中的實(shí)驗(yàn)裝置探究機(jī)械能變化量與力做功的關(guān)系，所用器材有：一端帶滑輪的長(zhǎng)木板、輕細(xì)繩、50g的鉤碼若干、光電門2個(gè)、數(shù)字計(jì)時(shí)器、帶遮光條的滑塊（質(zhì)量為200g,其上可放鉤碼）、刻度尺，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹閷?shí)驗(yàn)操作步驟如下：遮光條光電門1光電門2|IIi黜安裝器材，調(diào)整兩個(gè)光電門距離為50.00cm,輕細(xì)繩下端懸掛4個(gè)鉤碼，如圖1所示；接通電源，釋放滑塊，分別記錄遮光條通過(guò)兩個(gè)光電門的時(shí)間，并計(jì)算出滑塊通過(guò)兩個(gè)光電門的速保持最下端懸掛4個(gè)鉤碼不變，在滑塊上依次增加一個(gè)鉤碼，記錄滑塊上所載鉤碼的質(zhì)量，重復(fù)上述步驟；完成5次測(cè)量后，計(jì)算出每次實(shí)驗(yàn)中滑塊及所載鉤碼的總質(zhì)量M、系統(tǒng)(包含

10、滑塊、滑塊所載鉤碼和輕細(xì)繩懸掛鉤碼)總動(dòng)能的增加量£及系統(tǒng)總機(jī)械能的減少量結(jié)果如下表所示：Az/kg0.2000.2500.5820.490EJ0.3930.4900.30C0.35(0.4000.3920.2940.1950.6860.785回答下列問(wèn)題:(1)實(shí)驗(yàn)中輕細(xì)繩所懸掛鉤碼重力勢(shì)能的減少量為J(保留三位有效數(shù)字)；(2)步驟中的數(shù)據(jù)所缺數(shù)量為;(3)若M為橫軸，石為縱軸，選擇合適的標(biāo)度，在圖2中繪出四一圖像若忽略實(shí)驗(yàn)中其他摩擦力做功，則物塊與模板之間的摩擦因數(shù)為(保留兩位有效數(shù)字)13. (11.0分)如圖，一滑雪道由5和BC兩段滑道組成，其中段傾角為6,8c段水平，段和

11、BC段由一小段光滑圓弧連接，一個(gè)質(zhì)量為2kg的背包在滑道頂端A處由靜止滑下，若Ls后質(zhì)量為48kg的滑雪者從頂端以15ms的初速度、的加速度勻加速追趕，恰好在坡底光滑圓弧的水平處追上背包并立即將其拎起，背包與滑道的動(dòng)摩擦因數(shù)為四三七，重力加速度取g=10rn/，siirf=召,cosff=有,忽略空氣阻力及拎包過(guò)程中滑雪者與背包的重心變化，求:(1)滑道AB段的長(zhǎng)度；(2)滑雪者拎起背包時(shí)這一瞬間的速度。14. (16.0分)如圖，一對(duì)長(zhǎng)平行柵極板水平放置，極板外存在方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，極板與可調(diào)電源相連，正極板上O點(diǎn)處的粒子源垂直極板向上發(fā)射速度為0、帶正電的粒子束

12、，單個(gè)粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q,一足夠長(zhǎng)的擋板10M與正極板成37。傾斜放置，用于吸收打在其上的粒于，cP是負(fù)極板上的兩點(diǎn)，C點(diǎn)位于O點(diǎn)的正上方，P點(diǎn)處放置一粒子靶（忽略靶的大?。糜诮邮諒纳戏酱蛉氲牧Ｗ?，c尸長(zhǎng)度為4,忽略柵極的電場(chǎng)邊緣效應(yīng)、粒子間的相互作用及粒子所受求可調(diào)電源電壓二。的大??；（2）調(diào)整電壓的大小，使粒子不能打在擋板。河上，求電壓的最小值U皿；（3）若粒子靶在負(fù)極板上的位置P點(diǎn)左右可調(diào)，則負(fù)極板上存在H、S兩點(diǎn)（CH<CP<CS,H、S兩點(diǎn)末在圖中標(biāo)出）、對(duì)于粒子靶在HS區(qū)域內(nèi)的每一點(diǎn)，當(dāng)電壓從零開(kāi)始連續(xù)緩慢增加時(shí)，粒子靶均只CH和CS的長(zhǎng)度（假定在每個(gè)粒子的

13、整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電壓恒能接收到n（至2）種能量的粒子，求定）。四、【選修3-3115. （12分）（1）兩個(gè)內(nèi)壁光滑、完全相同的絕熱汽缸A、B,汽缸內(nèi)用輕質(zhì)絕熱活塞封閉完全相同的理想氣體，如圖1所示，現(xiàn)向活塞上表面緩慢倒入細(xì)沙，若A中細(xì)沙的質(zhì)量大于B中細(xì)沙的質(zhì)量，重新平衡后，汽缸A內(nèi)氣體的內(nèi)能（填大于“小于"或等于“）汽缸B內(nèi)氣體的內(nèi)能，圖2為重新平衡后A、B汽缸中氣體分子速率分布圖像，其中曲線（填圖像中曲線標(biāo)號(hào)）表示汽缸B中氣體分子的速率分布規(guī)律。各速率區(qū)間的分手?jǐn)?shù)占總分尸數(shù)的百分比圖2（2）某雙層玻璃保溫杯夾層中有少量空氣，溫度為27c時(shí)，壓強(qiáng)為禰丑。當(dāng)夾層中空氣的溫度升至37C,

14、求此時(shí)夾層中空氣的壓強(qiáng)；當(dāng)保溫杯外層出現(xiàn)裂隙，靜置足夠長(zhǎng)時(shí)間，求夾層中增加的空氣質(zhì)量與原有空氣質(zhì)量的比值，設(shè)環(huán)境溫度為27C,大氣壓強(qiáng)為1.0/10組的。五、【選修3-4】16. (12分)(1)如圖，一彈簧振子沿x軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振子零時(shí)刻向右經(jīng)過(guò)A點(diǎn)，2s后第一次到達(dá)B點(diǎn)，已知振子經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)時(shí)的速度大小相等，2s內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程為0.4m。該彈簧振子的周期為s,振幅為mo2：BOA(2)將兩塊半徑均為R、完全相同的透明半圓柱體A、一束單色光沿半徑照射半圓柱體A,設(shè)圓心處入射角為B正對(duì)放置，圓心上錯(cuò)開(kāi)一定距離，如圖所示，用e,當(dāng)&=60口時(shí)，A右側(cè)恰好無(wú)光線射出；當(dāng)&二30cl

15、時(shí)，有光線沿B的半徑射出，射出位置與A的圓心相比下移h,不考慮多次反射，求:(i)半圓柱體對(duì)該單色光的折射率;(ii)兩個(gè)半圓柱體之間的距離do答案解析部分一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1 .【答案】C【考點(diǎn)】核反應(yīng)方程【解析】【解答】A.鋁發(fā)生衰變，其反應(yīng)過(guò)程質(zhì)量虧損釋放能量，所以3Mg的質(zhì)量小于1Al的質(zhì)量，A不符合題意；B.根據(jù)原子核結(jié)構(gòu)可得中子數(shù)為原子核的質(zhì)量數(shù)減去質(zhì)子數(shù)，2A1核的質(zhì)量數(shù)為26,質(zhì)子數(shù)為13則其中子數(shù)為2613=14個(gè)，卷Mg核的質(zhì)量數(shù)為26,質(zhì)子數(shù)為12,則其中子數(shù)為2612=14個(gè)，所以；A

16、1核的中子數(shù)小于日卜總核的中子數(shù)，B不符合題意；C.半衰期是原子核固有的屬性，與外界條件無(wú)關(guān)，所以改變外界的溫度或者壓強(qiáng)時(shí)，其放射性元素的半衰期保持不變，C符合題意；D.半衰期為大量原子核其質(zhì)量衰變?yōu)樵瓉?lái)一半所花的時(shí)間，則質(zhì)量為刖的的半衰期為72萬(wàn)年，經(jīng)過(guò)1耳4=2X7?萬(wàn)年為2個(gè)半衰期，剩余質(zhì)量為3加，不會(huì)全部衰變?yōu)槟躪lg,D不符合題意。故答案為：Co【分析】利用核反應(yīng)過(guò)程質(zhì)量虧損可以比較原子核的質(zhì)量；利用質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)可以求出中子數(shù)的大?。话胨テ谂c外界條件無(wú)關(guān)；經(jīng)歷2個(gè)半衰期其鋁的同位素不會(huì)完全進(jìn)行衰變。2 .【答案】C【考點(diǎn)】豎直上拋運(yùn)動(dòng)【解析】【解答】圖1中葩原子做平拋運(yùn)動(dòng)，已知O點(diǎn)

17、到MN之間的距離為0.2m,其初速度為100m/s,葩原子在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)位移公式有：2日，x0-2斛仔葩原子做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，已知PQ之間的距離為0.2m,拋至最高點(diǎn)用時(shí)與，葩原子向上以加速度g做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，且末速度等于0,逆過(guò)程可視為自由落體，根據(jù)自由落體的位移公式有：解得根據(jù)t1和t2的大小，可得：，=Jr-5-=不而QUHXUU故答案為：Co【分析】利用水平方向的位移公式可以求出葩原子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；利用豎直上拋運(yùn)動(dòng)的位移公式可以求出豎直上拋的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。3 .【答案】B【考點(diǎn)】單位制及量綱【解析】【解答】已知h的單位為me的單位為kg,c的單位為m/s,根據(jù)白：的表達(dá)式可

18、得它的單位為：kgni'skgin'skgmj's故答案為：Bo【分析】利用普朗克常量的大小結(jié)合質(zhì)量和速度的大小可以導(dǎo)出對(duì)應(yīng)的國(guó)際單位。4 .【答案】D【考點(diǎn)】萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用【解析】【解答】衛(wèi)星繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中心天體對(duì)衛(wèi)星的萬(wàn)有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有:R2倍，且火星質(zhì)量約為地球由于一個(gè)火星日的時(shí)長(zhǎng)約為一個(gè)地球日，則飛船的運(yùn)動(dòng)周期為同步衛(wèi)星周期的質(zhì)量的0.1倍，火星對(duì)飛船的引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律可得:從飛船運(yùn)行的軌道半徑和同步衛(wèi)星的軌道半徑關(guān)系可得:故答案為：Do【分析】利用引力提供向心力可以求出軌道半徑的表達(dá)式，結(jié)合質(zhì)量和周期的

19、比值可以求出飛船的軌道半徑與地球同步衛(wèi)星軌道半徑的比值。5 .【答案】B【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用，安培力，左手定則【解析】【解答】等離子體垂直于磁場(chǎng)噴入板間時(shí)，受到洛倫茲力進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可得正離子向Q板偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子向P板偏轉(zhuǎn)，則金屬板Q帶正電荷，金屬板P帶負(fù)電荷，已知極板的電性可以得出電流方向由金屬棒a端流向b端。此時(shí)金屬棒ab恰好靜止，則安培力等于重力的大小，且安培力沿斜面向上，根據(jù)左手定則可以判別導(dǎo)軌處磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向下，根據(jù)平衡方程有：且等離子體穿過(guò)金屬板P、Q時(shí)產(chǎn)生的穩(wěn)定電動(dòng)勢(shì)已時(shí)，根據(jù)電場(chǎng)力等于洛倫茲力有：q3=殖正7J再根據(jù)歐姆定律有：且根據(jù)安培力公式有；聯(lián)立方

20、程可以解得等離子速度的大小為:故答案為：B?！痉治觥坷米笫侄▌t可以判別金屬棒的極性及電流的方向，結(jié)合金屬棒的平衡可以判別安培力的方向，利用平衡方程結(jié)合板間電場(chǎng)力和洛倫茲力相等可以求出離子的速度，利用金屬棒其安培力的方向結(jié)合左手定則可以判別導(dǎo)軌處磁場(chǎng)的方向。6 .【答案】A【考點(diǎn)】動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用【解析】【解答】當(dāng)細(xì)繩與圓柱體未接觸部分的細(xì)繩豎直時(shí)，細(xì)繩繞了圓柱體四分之一圓弧，則可以求出小球下落的高度為h=ttRJR+R=早R小球下落過(guò)程中，由于只有重力做功所以機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：mgh=mv2代入h的大小可以解得：v=而"+?唐五故答案為：Ao【分析】利用幾何關(guān)系可

21、以求出小球下落的高度，結(jié)合動(dòng)能定理可以求出小球速度的大小。7 .【答案】A【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)與電路【解析】【解答】A.導(dǎo)體棒切割磁場(chǎng)相當(dāng)于電源，由于勻速切割，則運(yùn)動(dòng)的位移為：x=vt,且根據(jù)幾何關(guān)系切割長(zhǎng)度為L(zhǎng)=2xtan,0根據(jù)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式可得產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=2B2ttan0由于電容器直接與電源相連，則電容器兩端的電壓U等于電動(dòng)勢(shì)E的大小，根據(jù)電容的定義式可得電容器的電荷量為：Q=CE=2BC2ttan0已知單位時(shí)間通過(guò)導(dǎo)體棒的電荷量大小，根據(jù)電流的定義式得：I=2BCGtan0JrA符合題意；8 .當(dāng)金屬棒到達(dá)X0處時(shí)，根據(jù)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式可得：E'=2Bvtan0根

22、據(jù)電容定義式得：Q=CE'=2BGvan0B不符合題意；C.已知導(dǎo)體棒向右切割磁場(chǎng)，根據(jù)右手定則可以得出電容器的上極板應(yīng)帶正電，C不符合題意；D.導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡方程有：F=F=BIL根據(jù)力做功的功率公式有：P=Fv=BILv由于I和v不變，從表達(dá)式可以得出P隨L的增大而不斷增大；D不符合題意；故答案為：Ao【分析】利用動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式結(jié)合電容器的定義式可以求出電容器電荷量的大小，結(jié)合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可以求出流過(guò)導(dǎo)體棒的電流大小；利用動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式結(jié)合電容的大小可以求出電容器電荷量的大?。焕脤?dǎo)體棒外力和安培力相等，利用安培力的變化可以判別其外力不斷變大所以外力的功率不斷變化

23、。二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8 .【答案】B,C【考點(diǎn)】變壓器原理【解析】【解答】AB.根據(jù)變壓器的原理有：/二;今，黑三二,皿口5為聯(lián)立可得：已知線圈ni的理想電流表讀數(shù)為I,則根據(jù)歐姆定律Ui=IR1，假如經(jīng)過(guò)n2線圈的電流為I2,再由歐姆定律有U2=I2R2,濟(jì)？?jī)墒铰?lián)立可計(jì)算出I2=曬綜上可知，A不符合題意、B符合題意；根據(jù)變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系有77"-7，代入數(shù)據(jù)有Uo=二W,U2=C.由于矩形線圈產(chǎn)生的交變電流直接輸入原線圈，則有2

24、一Emax二NB2Lco,Uo=NBL?co根據(jù)變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系有卜小則U0二加,兩式聯(lián)立可得:P0=Pi+P2=UiI+U2I2=I2Ri+U2I2C符合題意；D.由于變壓器為理想變壓器，其輸入功率等于輸出功率，則有:代入ABC公式有Po=由于發(fā)電機(jī)不計(jì)內(nèi)阻，則矩形線圈產(chǎn)生的交變電流直接輸入原線圈，則發(fā)電機(jī)的功率等于變壓器的輸入功率，D不符合題意。故答案為：BC?！痉治觥坷胣i線圈的歐姆定律可以求出輸出電壓的大小，結(jié)合匝數(shù)之比可以求出原線圈的輸入電壓，結(jié)合匝數(shù)之比可以求出其n2線圈輸出電壓的大小，結(jié)合電阻可以求出其電流的大??；利用矩形線圈的電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式可以求出輸入電壓的大小，結(jié)合輸出

25、電壓的大小可以求出匝數(shù)之比；利用副線圈的功率之和可以求出原線圈的輸入功率大小。9 .【答案】B,D【考點(diǎn)】向心力，牛頓第二定律【解析】【解答】由于小球相對(duì)于桿靜止，則小球與豎直方向的夾角。保持不變，對(duì)小球受力分析，根據(jù)豎直方向的平衡方程有：'.:一。根據(jù)胡克定律有：由于。為定值，T不變，則當(dāng)轉(zhuǎn)速增大后，小球的高度不變，彈簧的彈力不變。則A不符合題意，B符合題意；當(dāng)小球受到彈簧的彈力和本身的重力提供向心力時(shí)，其桿對(duì)小球Fn=0,根據(jù)牛頓第二定律有：Tcos5=且根據(jù)平衡方程有：丁阻口8:mg,聯(lián)立可以解得：&J三；當(dāng)M.舄J，F(xiàn)n背向轉(zhuǎn)軸，根據(jù)牛頓第二定律有：IU。而-Fn=川即

26、尸=丁。0的-那dr,越大其Fn越?。划?dāng)mA戶三，F(xiàn)n指向轉(zhuǎn)軸，根據(jù)牛頓第二定律有：丁。0盛+尸內(nèi)=川"即仆二加曲一丁£口貨,越大其Fn越大；則因根據(jù)牛頓第三定律可知，隨角速度的變大，小球?qū)U的壓力不一定變大。則C不符合題意；根據(jù)可知，因角速度變大，則小球受合外力變大。則D符合題意。故答案為：BD?！痉治觥慨?dāng)相對(duì)于PQ桿靜止時(shí)其小球的高度保持不變，由于小球高度不變所以彈簧產(chǎn)生的彈力大小不變；利用水平方向的牛頓第二定律且未知桿對(duì)小球支持力的方向不能判別其小球?qū)U壓力的大小變化；利用牛頓第二定律結(jié)合角速度變大可以判別小球受到的合力變大。10 .【答案】A,C,D【考點(diǎn)】電場(chǎng)強(qiáng)度

27、和電場(chǎng)線，電場(chǎng)力，電場(chǎng)力做功【解析】【解答】A.根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式有：E二忌,根據(jù)平行四邊形定則對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行疊加，1除無(wú)窮遠(yuǎn)處之外，可以得出菱形外部電場(chǎng)強(qiáng)度處處不為零，A符合題意；B.由于在在x軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷關(guān)于在O點(diǎn)對(duì)稱則其合場(chǎng)強(qiáng)為零，在y軸上的兩電荷關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱則在O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)也為零。在橫軸和縱軸上除原點(diǎn)外，出現(xiàn)合場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)，根據(jù)對(duì)稱性可知，一定是成對(duì)出現(xiàn)的，根據(jù)分析可得場(chǎng)強(qiáng)等于0的個(gè)數(shù)為2n+1（n=0,1,2,3.）則合場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)是奇數(shù)個(gè)，不會(huì)是2個(gè)，B不符合題意；C.當(dāng)yo=8l時(shí)，在坐標(biāo)系上畫出四個(gè)點(diǎn)電荷的位置，由幾何關(guān)系可知，坐標(biāo)為（41,51）的A點(diǎn)在第一象限內(nèi)兩點(diǎn)電

28、荷連線的垂直平分線的上方；坐標(biāo)為（0,-3D的B點(diǎn)在第三象限內(nèi)兩點(diǎn)電荷連線的垂直平分線的上方，且到達(dá)虛線的距離相等，根據(jù)點(diǎn)電荷周圍電勢(shì)分布的表達(dá)式有：，再利用電勢(shì)疊加可知，B點(diǎn)的電勢(shì)高于A點(diǎn)，根據(jù)Ep=q中可得帶負(fù)電的試探電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能較大，從A點(diǎn)到B點(diǎn)電勢(shì)能減小，再根據(jù)曠用士一EP可知電場(chǎng)力做正功，C符合題意；D.若y0=4l,則四個(gè)點(diǎn)構(gòu)成正方形，由對(duì)稱可知在點(diǎn)（l,1）處的場(chǎng)強(qiáng)一定沿著過(guò)該點(diǎn)與原點(diǎn)連線的方向上；根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式由E=女*可得:在y軸正向和x正向上的點(diǎn)電荷在（1,1）處的合場(chǎng)強(qiáng)叼2幣7-7icq/一1師于j亞一增產(chǎn)根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式有：Ek,可得在y軸負(fù)向和x負(fù)向上

29、的點(diǎn)電荷在（1,1）處的合場(chǎng)強(qiáng)1r占掰2而心可一/=2*彳''r彳；=,j，丁弼/）阿彳號(hào)任廣根據(jù)E2和E1的大小及方向結(jié)合平行四邊形定則可知（1,1）點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)沿著MN方向且與x軸成45。角的方向向下，則負(fù)的試探電荷在該點(diǎn)所受的靜電力方向與x軸正方向成45°傾斜向上，D符合題意。故答案為：ACD?！痉治觥坷秒妶?chǎng)強(qiáng)度的疊加可以判別菱形外部的場(chǎng)強(qiáng)處處不等于0;利用場(chǎng)強(qiáng)的疊加可以判別電場(chǎng)強(qiáng)度等于0的位置是奇數(shù)個(gè)不是偶數(shù)個(gè)；利用電場(chǎng)線的分布可以判別電勢(shì)的高低，結(jié)合電性可以判別電勢(shì)能的變化及電場(chǎng)力做功的情況；利用電場(chǎng)強(qiáng)度的合成可以判別試探電荷受到的電場(chǎng)力方向。三、非選擇題：共

30、54分。第11-14題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第15-16題為必考題，考生根據(jù)要求作答。(2) C(3) 27.0【考點(diǎn)】描繪小電珠的伏安特性曲線【解析】【解答】(1)由于滑動(dòng)變組器使用分壓式接法，根據(jù)電路圖所示，其電流表負(fù)接線柱要與滑動(dòng)變阻器a端或b端相連，完成對(duì)應(yīng)的電路圖如圖所示：(2)由于通過(guò)燈泡的電流過(guò)大，所以開(kāi)關(guān)閉合，小燈泡閃亮一下后燈絲燒斷。A.電流表本身內(nèi)阻非常小，與燈泡串聯(lián)時(shí)電阻可以忽略，所以電流短路幾乎不影響通過(guò)小燈泡的電流，所以不會(huì)導(dǎo)致其燈泡電流過(guò)大，A不符合題意；B.滑動(dòng)變阻器滑片接觸不良，其燈泡會(huì)處于斷路，則無(wú)電流通過(guò)小燈泡，小燈泡不會(huì)發(fā)亮，B不符合題意；C.

31、當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片開(kāi)始時(shí)置于占端，其外電路所有電壓會(huì)加在燈泡兩端，導(dǎo)致小燈泡部分分壓達(dá)到最大，通過(guò)電流最大，可能會(huì)燒斷小燈泡燈絲，C符合題意；故答案為：Co(3)根據(jù)小燈泡的伏安特性曲線可知在產(chǎn)點(diǎn)時(shí)的電壓和電流分別為/=74mA77U2根據(jù)歐姆定律F二十可知小燈泡的電阻為人=了=ft1rt_舊=27.0QK174><10【分析】(1)利用電路圖完成實(shí)物圖連線；(2)燈絲被燒壞可能是滑動(dòng)變阻器分壓過(guò)大導(dǎo)致其燈泡兩端的電壓過(guò)高；(3)利用伏安特性曲線可以求出P點(diǎn)的電壓和電流，結(jié)合歐姆定律可以求出燈泡的電阻大小。(1)0.980(2) 0.588(3)()X0。05(10E6000500

32、04(XJ0.40(0.380.42)-二)»|4=W*0.2000.3000.400【考點(diǎn)】功能關(guān)系，機(jī)械能【解析】【解答】(1)已知每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為m=0.05kg,根據(jù)印三,利用重力做功可以求出四個(gè)鉤碼重力勢(shì)能的減少量為：,p=伽£=4X0.03，9.3,G5J=O.9S0J(2)對(duì)滑塊和鉤碼構(gòu)成的系統(tǒng)，其重力和摩擦力對(duì)系統(tǒng)做功，根據(jù)動(dòng)能定理有:4/vgL-FFf=4(4m-4(4m+A。一士*4far*根據(jù)功能關(guān)系可得：系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能為J£P=4mgz根據(jù)動(dòng)能定理有：系統(tǒng)增加的動(dòng)能為根據(jù)功能關(guān)系有：系統(tǒng)減少的機(jī)械能為JE-Wf,則代入數(shù)據(jù)可得表格中減少

33、的機(jī)械能為(3)已知表格中M和E的大小，根據(jù)表格數(shù)據(jù)描點(diǎn)，連線可得41的圖像為根據(jù)功能關(guān)系可知摩擦力對(duì)系統(tǒng)做功等于機(jī)械能的減少量，印產(chǎn)則£一2/圖像的斜率為用二亞二色篙搭空=1.96解得動(dòng)摩擦因數(shù)為四=0*40(0.38-0.42)【分析】(1)利用高度的變化可以求出重力勢(shì)能的減少量；(2)利用能量守恒定律結(jié)合機(jī)械能的變化量可以求出減少的機(jī)械能大小；(3)利用表格數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn)連線；(4)利用圖像斜率可以求出動(dòng)摩擦因數(shù)的大小。13 .【答案】(1)設(shè)斜面長(zhǎng)度為L(zhǎng)背包質(zhì)量為i=2kg,在斜面上滑行的加速度為由牛頓第二定律有解得滑雪者質(zhì)量為川2=48kg,初速度為得三1.5m曳加速度為=3

34、hl,js2,在斜面上滑行時(shí)間為，落后時(shí)間訪=1s,則背包的滑行時(shí)間為7+S,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得1 Ti工二T"41牝產(chǎn)聯(lián)立解得=2二一鳳舍去故可得背包和滑雪者到達(dá)水平軌道時(shí)的速度為】)、叱，有尸1=口+，。=&口飛6=%性=7,5m's滑雪者拎起背包的過(guò)程，系統(tǒng)在光滑水平面上外力為零，動(dòng)量守恒，設(shè)共同速度為v,有冊(cè)F1+用2V2=(次14調(diào)9V解得【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律，勻變速直線運(yùn)動(dòng)基本公式應(yīng)用【解析】【分析】(1)滑塊和背包都在斜面上做加速運(yùn)動(dòng)，利用勻加速的位移公式結(jié)合位移相等可以求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及滑道AB的長(zhǎng)度；(2)已知背包和滑雪者做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，利用速度公式可以

35、求出兩者的速度大小，結(jié)合動(dòng)量守恒定律可以求出滑雪者拎起背包時(shí)速度的大小。14 .【答案】(1)從O點(diǎn)射出的粒子在板間被加速，則Ud一最”2孑叫粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，則半徑由(2)當(dāng)電壓有最小值時(shí)，當(dāng)粒子穿過(guò)下面的正極板后，圓軌道與擋板OM相切，此時(shí)粒子恰好不能打到擋板上，則從O點(diǎn)射出的粒子在板間被加速，則粒子在負(fù)極板上方的磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)粒子從負(fù)極板傳到正極板時(shí)速度仍減小到由幾何關(guān)系可知2j':n3n=J7+聯(lián)立解得ro,若粒子在電場(chǎng)加速電（3）設(shè)粒子第一次經(jīng)過(guò)電場(chǎng)加速，在負(fù)極板上方磁場(chǎng)區(qū)域偏轉(zhuǎn)的軌跡半徑為壓小于Umin,粒子穿過(guò)磁場(chǎng)在正極板下方磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)被OM板吸收。則第一次出

36、現(xiàn)能吸收到兩種能量的位置（即H點(diǎn)），為粒子通過(guò)極板電壓口皿三時(shí)，粒子第二次從上方打到負(fù)極板的位置（軌跡如圖中藍(lán)色線條所示）。由（2）的計(jì)算可知產(chǎn)旬后當(dāng)粒子第一次經(jīng)過(guò)電場(chǎng)加速，在負(fù)極板上方磁場(chǎng)區(qū)域偏轉(zhuǎn)的軌跡半徑在CH時(shí)（即知8力3時(shí)）,粒子可以通過(guò)正極板下方磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)再次穿過(guò)電場(chǎng)和負(fù)極板上方磁場(chǎng)打在負(fù)極板上。，CH,rrAM，當(dāng)產(chǎn)r一時(shí)（即小F彳時(shí)），設(shè)粒子通過(guò)正極板下方磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，再次穿過(guò)電場(chǎng)和負(fù)極板上方磁場(chǎng)2A/ivn打在負(fù)極板上S點(diǎn)。計(jì)算可得CS=2CH-力=飛潑一二一道CHCS計(jì)zBn5Mh“加、當(dāng)下2萬(wàn)時(shí)（即月濟(jì)為虧萬(wàn)）粒子在直接打在HS范圍內(nèi)，直接被粒子靶吸收，不能通過(guò)正極板下方磁場(chǎng)偏

37、轉(zhuǎn)，再次穿過(guò)電場(chǎng)和負(fù)極板上方磁場(chǎng)打在負(fù)極板上?！究键c(diǎn)】電荷在電場(chǎng)中的加速，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)【解析】【分析】（1）粒子從O點(diǎn)射出后做加速運(yùn)動(dòng)，接著在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，利用牛頓第二定律可以求出粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大??；利用動(dòng)能定理可以粒子在電場(chǎng)中加速電壓的大?。唬?）粒子不能達(dá)到擋板上時(shí)，其軌跡與擋板相切，利用幾何關(guān)系可以求出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑，結(jié)合牛頓第二定律可以求出粒子在正極板下方運(yùn)動(dòng)的軌道半徑，結(jié)合幾何關(guān)系可以求出粒子在負(fù)極板上方運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑，再利用粒子在電場(chǎng)中的動(dòng)能定理可以求出加速電壓的最小值；（3）已知粒子在電場(chǎng)中其加速電壓的最小值，利用最小電壓可以求出粒子第二

38、次從上方達(dá)到負(fù)極板的位置；進(jìn)而求出CH的距離；當(dāng)粒子的軌道半徑大于最小電壓對(duì)應(yīng)的軌道半徑且小于CH一半時(shí)，粒子可以再次通過(guò)電場(chǎng)和負(fù)極板上方的磁場(chǎng)打到S位置，利用幾何關(guān)系可以求出其CH和CS的長(zhǎng)度。四、【選修3-3】15 .【答案】（1）大于；（2）由題意可知夾層中的氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知巧巧71F代入數(shù)據(jù)解得當(dāng)保溫杯外層出現(xiàn)裂縫后，靜置足夠長(zhǎng)時(shí)間，則夾層壓強(qiáng)和大氣壓強(qiáng)相等，設(shè)夾層體積為V,以靜置后的所有氣體為研究對(duì)象有解得則增加空氣的體積為一，一口"97所以增加的空氣質(zhì)量與原有空氣質(zhì)量之比為【考點(diǎn)】熱力學(xué)第一定律（能量守恒定律），理想氣體的狀態(tài)方程，溫度【解析】【

39、解答】（1）活塞靜止時(shí)，根據(jù)平衡方程有：p二號(hào)因?yàn)锳中細(xì)沙的質(zhì)量大于B中細(xì)沙的質(zhì)量，故穩(wěn)定后有P/Pr；且A汽缸中的活塞下降的高度大于B汽缸活塞下降的高度，根據(jù)庫(kù)=?產(chǎn)可得在達(dá)到平衡過(guò)程中外界對(duì)氣體做功有甲Q評(píng)由于汽缸和活塞與外界處于絕熱狀態(tài)則q=0,根據(jù),可得即重新平衡后A氣缸內(nèi)的氣體內(nèi)能大于B氣缸內(nèi)的氣體內(nèi)能；由于一定質(zhì)量的理想氣體其溫度決定內(nèi)能的大小，由圖中曲線可知曲線中分子速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)百分比較大，即曲線的溫度較高，曲線對(duì)應(yīng)的氣體溫度比較小所以曲線表示氣缸B中氣體分子的速率分布?！痉治觥?1)由于活塞平衡可以比較氣體壓縮后的壓強(qiáng)大小，結(jié)合體積變化可以求出外界對(duì)氣體做功的大小，結(jié)合熱力學(xué)第一定律可以比較內(nèi)能的變化量；利用內(nèi)能的大小可以判別溫度的高度，利用溫度的高度可以選擇對(duì)應(yīng)的曲線；(2)夾層中的空氣發(fā)生等容變化，利用理想氣體的狀態(tài)方程可以求出空氣的壓強(qiáng)大?。划?dāng)保溫杯與大氣相連時(shí)最后氣體壓強(qiáng)和大氣壓相同，利用理想氣體的等溫變化可以求出夾層中體積的變化，結(jié)合同等壓強(qiáng)下的體積大小可以求出增加的空氣質(zhì)量與原有空氣質(zhì)量的比值。五、【選修3-4】16.【答案】(1)4；0.2(2)(i)光從半圓柱體A射入，滿足從光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)，當(dāng)d時(shí)發(fā)生全反射，有5H1S=