2021屆新高考物理二輪（山東專(zhuān)用）優(yōu)化作業(yè)：仿真模擬卷

仿真模擬卷

授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第204頁(yè)

一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分,共24分。每小題只有一項(xiàng)符合題目要求。

1.以下說(shuō)法中正確的是（）

8口E/eV

50

4：-0.54

3--0.85

--1.51

2

--3.4

-13.6

甲乙

丙丁

A.甲圖是風(fēng)力發(fā)電的國(guó)際通用標(biāo)志

B.乙圖是氫原子的能級(jí)示意圖，氫原子從〃=3能級(jí)躍遷到”=1能級(jí)時(shí)吸收了一定頻率的光

子

C.丙圖是光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)示意圖，則此時(shí)驗(yàn)電器的金屬桿上帶的是負(fù)電荷

D.丁圖是電子束穿過(guò)鋁箔后的衍射圖樣，該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性

解析：圖甲是輻射標(biāo)志（亦稱(chēng)三葉草），不是風(fēng)力發(fā)電的國(guó)際通用標(biāo)志，故A錯(cuò)誤；圖乙是氫原

子的能級(jí)示意圖，結(jié)合氫光譜可知，氫原子從〃=3能級(jí)躍遷到“=1能級(jí)時(shí)輻射一定頻率的

光子，故B錯(cuò)誤；當(dāng)光照射鋅板時(shí)，金屬板失去電子，將帶正電，所以與之相連的臉電器的

指針將發(fā)生偏轉(zhuǎn)，此時(shí)驗(yàn)電器的金屬桿帶的是正電荷，故C錯(cuò)誤；圖丁是電子束穿過(guò)鋁箔后

的衍射圖樣，由于衍射是波特有的性質(zhì)，所以該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，故D

正確。

答案：D

2.如圖，當(dāng)轎車(chē)以18km/h的速度勻速駛?cè)敫咚俟稥TC收費(fèi)

通道時(shí)，ETC天線完成對(duì)車(chē)載電子標(biāo)簽的識(shí)別后發(fā)出“滴”的一

聲。此時(shí)轎車(chē)距自動(dòng)欄桿7m,司機(jī)發(fā)現(xiàn)欄桿沒(méi)有抬起，于是采

取制動(dòng)剎車(chē)，使轎車(chē)剛好沒(méi)有撞桿。已知?jiǎng)x車(chē)的加速度大小為5

m/s2,則司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間為（）

A.0.5sB.0.7s

C.0.9sD.1s

解析：轎車(chē)剎車(chē)前的速度為。o=18km/h=5m/s,設(shè)司機(jī)的反應(yīng)

時(shí)間為△￡,轎車(chē)在這段時(shí)間內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，位移為制=研）加,隨后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，位

移為及=錯(cuò)誤！，由題意可知兩段位移之和為L(zhǎng)=XI+X2,代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得Ar=0.9s,故C

正確，A、B、D錯(cuò)誤。

答案：C

3.下列四幅圖分別對(duì)應(yīng)四種說(shuō)法，其中說(shuō)法正確的是（）

油酸分子

A.水面上單分子B.顯微鏡下三顆

油膜示意圖微粒運(yùn)動(dòng)位置

的連線

電子秤

C.分子間的作用D.模擬氣體壓強(qiáng)產(chǎn)

力與分子距離生機(jī)理的實(shí)驗(yàn)

的關(guān)系

A.分子并不是球形，但可以當(dāng)作球形處理，這是一種估算方法

B.微粒的運(yùn)動(dòng)就是物質(zhì)分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，即布朗運(yùn)動(dòng)

C.當(dāng)兩個(gè)相鄰的分子間距離為“時(shí)，它們間不存在相互作用力

D.實(shí)驗(yàn)中要盡可能保證每顆玻璃球與電子秤碰撞時(shí)的速率相等

解析：A圖是油膜法估測(cè)分子的大小，圖中分子并不是球形，但可以當(dāng)作球形處理，這是一種

估算方法，故選項(xiàng)A正確；B圖中顯示的是布朗運(yùn)動(dòng)，是懸浮微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是物質(zhì)

分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C圖中，當(dāng)兩個(gè)相鄰的分子間距離為內(nèi)時(shí)，分子力為

零，此時(shí)它們間相互作用的引力和斥力大小相等，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D圖中，分子的速率不是

完全相等的，所以也不要求每顆玻璃球與電子桿碰撞時(shí)的速率相等，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

答案：A

4.小明同學(xué)利用插針?lè)y(cè)量半圓柱形玻璃磚的折射率。如圖

所示，他在白紙上作一直線MN以及它的垂線A8,玻璃磚

的圓心為O,其底邊與直線對(duì)齊，在垂線AB上插兩枚A

-X-

大頭針和尸2。小明在半圓柱形玻璃磚右側(cè)區(qū)域內(nèi)無(wú)法觀

察到P、2沿方向射出的光線，若要觀察到，應(yīng)將玻璃

磚的位置作適當(dāng)調(diào)整，下列說(shuō)法正確的是（）

A.沿MN向M端平移適當(dāng)距離

B.沿MN向N端平移適當(dāng)距離

C.向左平移適當(dāng)距離

D.向右平移適當(dāng)距離

解析：光線PiE垂直于界面進(jìn)入半圓柱形玻;離磚

后，到達(dá)圓弧面上的入射角大于臨界角，發(fā)生全反M

射現(xiàn)象，光不能從圓弧面折射出來(lái)，要使光能從圓A*B

弧面折射出來(lái)，則需要向上移動(dòng)半圓柱形玻璃磚，P

即將半圓柱形玻璃磚沿MN向M平移適當(dāng)距離，使2

到達(dá)圓弧面上光線的入射角i小于臨界角則可以射

出，如圖所示，而將半圓柱形玻璃席?平行MN向左

或向右平移適當(dāng)距離，不會(huì)改變光在圓弧面上

的入射角，光仍然發(fā)生全反射，故A正確，B、C、

D錯(cuò)誤。

答案：A

5.如圖所示，物塊A靜止在粗糙水平面上，其上表

面為四分之一光滑圓弧。一小滑塊B在水平外力F的作

用下從圓弧底端緩慢向上移動(dòng)一小段距離，在此過(guò)程Bp

中，A始終靜止。設(shè)A對(duì)B的支持力為FN,地面對(duì)A

的摩擦力為則兩力的變化情況是（）7777777777777777777777777777777777)

A.FN減小,Ff增大

B.尸N增大,氏增大

C.FN減小,R不變

D.FN增大,居不變

解析：對(duì)滑塊B受力分析，并合成矢量三角形如圖所示，物塊沿著歹

圓弧移動(dòng)一小段距離，F(xiàn)N增大，水平外力尸增大，對(duì)4和8整體

受力分析可知地面對(duì)A物塊的靜摩擦力Ff與水平外力等大反向，所/F^

以Ff增大，A、C、D錯(cuò)誤，B正確。J'/

答案：BF

6.一行星圍繞某恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。由天文觀測(cè)可得其運(yùn)行周期為八線速度為。，已知

萬(wàn)有引力常量為G,貝11（）

A.行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為衛(wèi)

71

4兀

B.行星的質(zhì)量為翳

C.恒星的質(zhì)量為總

D.恒星表面的重力加速度大小為爺

解析：因?yàn)椤?平，所以廠=3選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)‘隼“=〃弓,r=^,可解得恒星的質(zhì)量

〃=*看，選項(xiàng)C正確；表達(dá)式￡*電=〃。兩邊消掉了

m,則行星的質(zhì)量無(wú)法計(jì)算，選項(xiàng)B錯(cuò)

誤；恒星的半徑未知，無(wú)法求出恒星表面的重力加速度大小，D錯(cuò)誤。

答案：C

7.如圖所示，虛線上方空間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，扇形導(dǎo)線框繞垂直于XXXXX

框面的軸0以角速度。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框中感應(yīng)電流方向以逆時(shí)針B

為正，則能正確表明線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周感應(yīng)電流變化情況的是（）

XXXXX

解析：當(dāng)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，切割的有效長(zhǎng)度為半圓的半徑不變，由知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

不變，感應(yīng)電流大小不變，由右手定則可知，電流為逆時(shí)針，故為正值；當(dāng)線框全部進(jìn)入磁

場(chǎng)，磁通量不變，無(wú)感應(yīng)電流；當(dāng)線框穿出磁場(chǎng)時(shí)，線圈切割磁感線的有效長(zhǎng)度仍為半圓的

半徑不變，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變，感應(yīng)電流大小不變，由右手定則可知，電流為順時(shí)針，故為

負(fù)值。故選項(xiàng)A正確。

答案：A

8.如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量為小的足夠長(zhǎng)的木板，木板上放一質(zhì)量也為，小可視為

質(zhì)點(diǎn)的小木塊。現(xiàn)分別使木塊獲得向右的水平初速度g和2。。,兩次運(yùn)動(dòng)均在木板上留下劃痕,

則兩次劃痕長(zhǎng)度之比為（）

,n,

///〃/〃〃/〃//.〃./.〃..〃./.〃../.〃.〃..〃..〃.〃..〃..〃.〃..〃..〃二/〃.〃./.〃.....

A.1：4B.1：472

C.1：8D.1：12

解析：木塊從開(kāi)始到相對(duì)長(zhǎng)木板靜止的過(guò)程中，木塊和木板系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，取向右

為正方向，則有mvo=（M+m）v,解得根據(jù)能量守恒定律有〃"啰=亍〃。8—；（M+

m）v2,解得劃痕長(zhǎng)度$=錯(cuò)誤！，因知=〃?，則S=錯(cuò)誤！，同理，當(dāng)木塊的初速度為2%時(shí)，則

劃痕長(zhǎng)度為s'=?嚏,故兩次劃痕長(zhǎng)度之比為s：丁=1：4,故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。

答案：A

二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多項(xiàng)符合題目要求。全部

選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。

9.圖中坐標(biāo)原點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)。為一簡(jiǎn)諧波的波源，當(dāng)，=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)。從平衡位置開(kāi)始振動(dòng)，

波沿x軸向兩側(cè)傳播，P質(zhì)點(diǎn)的平衡位置在1m?2m之間，。質(zhì)點(diǎn)的平衡位置在2m?3m之

A.波源。的初始振動(dòng)方向是從平衡位置沿y軸向上

B從々=2.5s開(kāi)始計(jì)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)尸比。先回到平衡位置

C.當(dāng)B=2.5s時(shí)，P、。兩質(zhì)點(diǎn)的速度方向相同

D.當(dāng)f2=2.5s時(shí)，P、。兩質(zhì)點(diǎn)的加速度方向相同

解析：據(jù)題，九=2s時(shí)刻波剛傳到4m處，因4m處質(zhì)點(diǎn)沿y軸向下振動(dòng)，則波源起振的方

向也沿），軸向下，故A錯(cuò)誤；由波形圖可知，2s內(nèi)分別向左、右方向傳播了一個(gè)波形，則周

期為2s,在々=2.5s時(shí)，即由圖示的位置再過(guò);周期，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P在y軸上方，向下運(yùn)動(dòng)，質(zhì)

點(diǎn)Q在y軸上方，向上運(yùn)動(dòng)，所以質(zhì)點(diǎn)P比。先回到平衡位置，故B正確；在2.5s時(shí)，質(zhì)

點(diǎn)尸在），軸上方，向下運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)Q在y軸上方，向上運(yùn)動(dòng)，故兩質(zhì)點(diǎn)的速度方向相反，加

速度方向相同，故C錯(cuò)誤，D正確。

答案：BD

10.如圖所示，輕質(zhì)彈簧的左端固定，并處于自然狀態(tài)。小物v

塊的質(zhì)量為加，以一定的初速度。從A點(diǎn)向左沿水平地面運(yùn)彳.

動(dòng)，壓縮彈簧后被彈回，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)恰好靜止。物塊向左運(yùn)C惻M~~|沔:

動(dòng)的最大距離為s,與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，重力加速度41,工

為g,彈簧未超出彈性限度。在上述過(guò)程中（）"產(chǎn)

A.物塊克服摩擦力做的功為0

B.物塊克服摩擦力做的功為

C.彈簧的最大彈性勢(shì)能為0.5〃/

D.彈簧的最大彈性勢(shì)能為05加2—〃俄gs

解析：整個(gè)過(guò)程中，物塊所受的摩擦力Ff=〃〃?g,大小恒定，摩擦力一直做負(fù)功，根據(jù)功的定

義可得物塊克服摩擦力做的功為2g?ZsuZwwgs,故A錯(cuò)誤，B正確；向左運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，

2

根據(jù)動(dòng)能定理可知一/Jmgs—W克彈=0一品吐又卬丸彈=Ep,解得Ep=0.5mv—jumgs,故C錯(cuò)

誤，D正確。

答案：BD

11.如圖甲所示，兩個(gè)等量正點(diǎn)電荷固定在絕緣水平面上，。、A、B、C是其連線中垂線上位

于豎直方向上的四點(diǎn)，一帶電荷量為+2X10-2c、質(zhì)量為4X10、kg的小球從A點(diǎn)由靜止釋

放，其運(yùn)動(dòng)的。Y圖像如圖乙所示，其中8點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的位置（圖中標(biāo)出了

該切線），C點(diǎn)處的切線平行于1軸，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球電荷量保持不變。已知A、8兩點(diǎn)間距離

甲

乙

A.A、B兩點(diǎn)間電勢(shì)差U"=16.16V

B.小球從3點(diǎn)到C點(diǎn)電場(chǎng)力做的功為W=4Xl（）3j

C.B點(diǎn)為A、C間電場(chǎng)強(qiáng)度最大的點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)大小E=20.4N/C

D.由A到C的過(guò)程中小球的電勢(shì)能先減小后變大

解析：從A到8由動(dòng)能定理得“UAB—決，解得UAB=16.16V,故A正確；從8到

C由動(dòng)能定理得WBL,"gXBC=；/w。?一:〃就，解得WBC=1.084J,故B錯(cuò)誤；由zM圖像可知，

04

B點(diǎn)的斜率最大，加速度最大，最大加速度為4=7二5m/s2=0.2m/s?,由牛頓第二定律得q品

-mg=ma,解得歐=20.4N/C,故C正確；由于從A到C電場(chǎng)力一直做正功，故電勢(shì)能一直

減小，故D錯(cuò)誤。

答案：AC

12.利用如圖所示裝置可以選擇一定速度范圍內(nèi)的帶電粒子。圖中板MN上方是磁感應(yīng)強(qiáng)度

大小為以方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，板上的兩條寬度分別為2d和d的縫近端相距為L(zhǎng)

一群質(zhì)量為小電荷量為q、具有不同速度的粒子從寬度為2d的縫垂直于板MN進(jìn)入磁場(chǎng)。

對(duì)于能夠從寬度為d的縫射出的粒子，下列說(shuō)法正確的是（）

XXXXXXXX

XXXXx§xXX

XXXXXXXX

XXXXXXXX

XXXXXXXX

M-U〃f[L-Jd匚N

A.粒子帶正電

B.射出粒子的最大速度為

C.保持"和L不變，增大B,射出粒子的最大速度與最小速度之差增大

D.保持d和B不變，增大￡,射出粒子的最大速度與最小速度之差增大

解析：粒子向右偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則知，粒子帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤：粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最大

半徑為八皿=駕工，根據(jù)半徑公式r=瑞得，粒子的最大速度。（療"，

JYirn

故B正確；粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的最小半徑為rmin=4，根據(jù)半徑公式r=-^尋，粒子的最小速

度。min=^,則最大速度和最小速度之差A(yù)0=嚼，保持4和L不變，增大B,射出粒子的

最大速度與最小速度之差增大，保持d和8不變，增大L,射出粒子的最大速度和最小速度之

差不變，故C正確，D錯(cuò)誤。

答案：BC

三、非選擇題：本題共6小題，共60分

13.（6分）某課外小組合作完成了以下兩組實(shí)驗(yàn)：

（1）利用如圖甲所示的裝置，探究彈簧彈力F與伸長(zhǎng)量△/的關(guān)系，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出尸與△/

的關(guān)系圖線如圖乙所示，該彈簧勁度系數(shù)為N/m。

丙丁

0

5A

戊

（2）用如圖丙所示的裝置驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”，用一木板豎直放在鐵架臺(tái)和彈簧所在

平面后，其部分實(shí)驗(yàn)操作如下，請(qǐng)完成下列相關(guān)內(nèi)容：

A.如圖丙，在木板上記下懸掛兩個(gè)鉤碼時(shí)彈簧末端的位置0；

B.卸下鉤碼，然后將兩繩套系在彈簧下端，用兩彈簧測(cè)力計(jì)將彈簧末端拉到同一位置。，記

錄細(xì)繩套4。、80的及兩彈簧測(cè)力計(jì)相應(yīng)的讀數(shù)，圖丁中B彈簧測(cè)力計(jì)的

讀數(shù)為N；

C.某同學(xué)在坐標(biāo)紙上畫(huà)出兩彈簧測(cè)力計(jì)拉力自、6的大小和方向如圖戊所示，請(qǐng)你用作圖

工具在圖戊中作出尸A、曲的合力產(chǎn)；

D.已知鉤碼的重力，可作出彈簧所受的拉力尸如圖戊所示；

E.最后觀察比較尸和尸，得出結(jié)論。

解析：（1）圖線斜率為彈簧勁度系數(shù)，由圖可得k=詈（；￡；^?一0N/m=125N/m。

（2）兩彈簧測(cè)力計(jì)將彈簧末端拉到同一位置0,記錄兩拉力的大小和方向，即細(xì)繩套40、B0

的方向及兩彈簧測(cè)力計(jì)相應(yīng)的讀數(shù)，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)要估讀一位，圖丁中B彈簧測(cè)力計(jì)的讀

數(shù)為11.40N。以?xún)蓚€(gè)分力為鄰邊作平行四邊形，合力廣為平行四邊形的對(duì)角線，如圖所示。

答案：（1）125（2）方向11.40圖見(jiàn)解析

14.（8分）傳感器在現(xiàn)代生活、生產(chǎn)和科技中有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。如圖甲是一個(gè)壓力傳感器

設(shè)計(jì)電路，要求從表盤(pán)上直接讀出壓力大小。其中凡是保護(hù)電阻，R2是調(diào)零電阻（總電阻100

C）,理想電流表量程為10mA,電源電動(dòng)勢(shì)E=3V（內(nèi)阻不計(jì)），壓敏電阻的阻值R與所受壓

力大小廠的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖乙所示。

F\R

壓敏電阻

甲乙

（1）有三個(gè)規(guī)格的保護(hù)電阻，幻應(yīng)選

A.25。B.250。C.2500Q

(2)選取、安裝保護(hù)電阻后，要對(duì)壓力傳感器進(jìn)行調(diào)零，調(diào)零電阻&應(yīng)調(diào)為C。

(3)現(xiàn)對(duì)表盤(pán)進(jìn)行重新賦值，原3mA刻度線應(yīng)標(biāo)注N。

(4)由于電池老化，電動(dòng)勢(shì)降為2.8V,傳感器壓力讀數(shù)會(huì)出現(xiàn)偏差。如果某次使用時(shí)，先調(diào)零、

后測(cè)量，讀出壓力為1200N,此時(shí)電流大小為mA,實(shí)際壓力大小為No

E

解析：(1)因?yàn)殡娏鞅淼牧砍虨?0mA,則Rg=y=300C,由調(diào)零電阻&最大為I00C可知，

Im

Ri只要大于200。即可，A太小，C太大，所以選B;

(2)分析電路圖可知，當(dāng)壓敏電阻不受壓力時(shí)，電流表滿(mǎn)偏，此時(shí)電路中的電阻滿(mǎn)足R+R2+

Ro=3OO。，由圖乙可知，壓敏電阻不受壓力時(shí)的阻值Ro=3OC,所以R2=20C;

3V

(3)當(dāng)電流表示數(shù)為3mA時(shí)，電路中的總電阻R&'=f==1000Q,即R=R總'一合一兄=730

C,由圖乙得R與F的一次函數(shù)為R=；F'+30(C),經(jīng)計(jì)算當(dāng)R=730C時(shí)，壓力F=2800N;

(4)根據(jù)R與尸一次函數(shù)關(guān)系R=(F+30(C)知，當(dāng)尸=1200N時(shí)，R=33O。，則此時(shí)電流/

2.8V

=：=MK=5mA,因?yàn)殡姵乩匣?，電?dòng)勢(shì)E'=2.8V,電路中實(shí)際電阻R

A.v.OUU11*總=5XlorA=

560Q,重新調(diào)零后，調(diào)零電阻接入電路的阻值&'=7--/?1一/?0=0,則R的實(shí)際阻值為R關(guān)

1m

=RM-RL&'=310C,再將R實(shí)代入R=%+30(C),求得尸=1120N。

答案：(1)B(2)20(3)2800(4)51120

15.(7分)如圖所示,A汽缸橫截面積為500cm2,A、B

兩個(gè)汽缸中裝有體積均為10L、壓強(qiáng)均為latm、溫度_

均為27℃的理想氣體，中間用細(xì)管連接。細(xì)管中有一F,

'/AZ3ZB

絕熱活塞M,細(xì)管容積不計(jì)?，F(xiàn)給左面的活塞N施加

一個(gè)推力，使其緩慢向右移動(dòng)，同時(shí)給B中氣體加熱，

使此過(guò)程中A汽缸中的氣體溫度保持不變，活塞M保持在原位置不動(dòng)。不計(jì)活塞與器壁間的

摩擦，周?chē)髿鈮簭?qiáng)為1atm=l()5pa,當(dāng)推力/=|義1。3N時(shí)，則：

(1)活塞N向右移動(dòng)的距離是多少？

(2)8汽缸中的氣體升溫到多少攝氏度？

F4

解析：(1)加力F后，A中氣體的壓強(qiáng)為p/=po+M=QXpa

對(duì)A中氣體：由玻意耳定律得"以=%‘以'

則得“管4=也

PA31。54

3

_KA_10X10〃卷=15cm

初態(tài)時(shí),cm=20cm,

500

故活塞N向右移動(dòng)的距離是S=LA—LA,=5emo

4

(2)對(duì)B中氣體，因活塞M保持在原位置不動(dòng)，末態(tài)壓強(qiáng)為PB'=P人'=,Xl()5pa

根據(jù)查理定律得卷=%

解得以=包"=400K

PB

則rfi=(400-273)℃=127℃。

答案：(1)5cm(2)127℃

16.(9分)如圖所示，兩根質(zhì)量同為〃?、電阻同為R、長(zhǎng)度同為/的導(dǎo)體棒。、b,用兩條等長(zhǎng)

的、質(zhì)量和電阻均可忽略的長(zhǎng)直導(dǎo)線連接后，放在距地面足夠高的光滑絕緣水平桌面上，兩

根導(dǎo)體棒均與桌邊緣平行，一根在桌面上，另一根移動(dòng)到靠在桌子的光滑絕緣側(cè)面上。整個(gè)

空間存在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為8,開(kāi)始時(shí)兩棒靜止，自由釋放后開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。已

知兩條導(dǎo)線除桌邊緣拐彎處外其余部位均處于伸直狀態(tài)，導(dǎo)線與桌子側(cè)棱間無(wú)摩擦。求:

（1）剛釋放時(shí)，兩導(dǎo)體棒的加速度大小；

（2）兩導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)的速度大小；

（3）若從開(kāi)始下滑到剛穩(wěn)定時(shí)通過(guò)橫截面的電荷量為q,求該過(guò)程?棒下降的高度。

解析：（1）剛釋放時(shí)，設(shè)導(dǎo)線中的拉力為FT

對(duì)a棒：mg—F-y=ma,對(duì)6棒：Fy=ma

解得

（2）導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，設(shè)細(xì)線中拉力為FT'

對(duì)b棒:Fr'=0

對(duì)a棒：瓶g=F交

_,B2Pv

又F安=8〃-op

ZA

2mgR

解付0=-R學(xué)-。

（3）從開(kāi)始下滑到剛穩(wěn)定，設(shè)a棒下降的高度為h,

Blh

則通過(guò)橫截面的電荷量q=I?Z=

2R~2R

解得〃=等。

答案：（1）3（2）耳翳（3）噬

17.（14分）如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系X。），內(nèi)，第1象限的等腰直角三角形MNP區(qū)域內(nèi)存

在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，產(chǎn)0的區(qū)域內(nèi)存在著沿），軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為

〃八電荷量為q的帶電粒子從電場(chǎng)中的。（一2/2,一心點(diǎn)以速度。o水平向右射出，經(jīng)坐標(biāo)原點(diǎn)0

處射入第I象限，最后以垂直于PN的方向射出磁場(chǎng)。已知MN平行于x軸，N點(diǎn)的坐標(biāo)為（2人，

2/0,不計(jì)粒子的重力。求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小之比；

（2）帶電粒子由。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到出磁場(chǎng)的總時(shí)間。

解析：（1）粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律及牛頓第二定律得

2h=vot\

h=^at]

Eq—ma

聯(lián)立得E=錯(cuò)誤！

粒子到達(dá)。點(diǎn)時(shí)，在y軸方向的分速度

Eq2h

v=at\=~=vo

)ymVo

速度與x正方向的夾角a滿(mǎn)足tana=K=l

解得a=45°

粒子從MP的中點(diǎn)垂直于MP進(jìn)入磁場(chǎng)，垂直于NP射出磁場(chǎng)，粒子在磁場(chǎng)中的速度。=啦。o

軌道半徑R=yj2h

v2

由qvB=iTF^

得8=寫(xiě)

qh

vo

即豆=5。

(2)粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間h=~~

、歷人h

粒子在磁場(chǎng)和電場(chǎng)之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為/2=混"=京

271777ITih

粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為打=1萬(wàn)Xg=

4oV

故粒子運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為曰+2+「SU)'

小心V。(12+TT)h

答案：⑴，⑵一荷一

18.(16分)如圖所示，在豎直平面內(nèi)傾角9=37。的粗糙斜面A3、粗糙水平地面BC、光滑半

圓軌道CD平滑對(duì)接，CD為半圓軌道的豎直直徑。8C長(zhǎng)為/,斜面最高點(diǎn)A與地面高度差〃

=1.5/,軌道CO的半徑R=笳質(zhì)量為次的小滑塊尸從4點(diǎn)靜止釋放，P與AB、8c軌道間

的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃=&在C點(diǎn)靜止放置一個(gè)質(zhì)量也為W的小球Q,P如果能與Q發(fā)生碰撞,

二者沒(méi)有機(jī)械能損失。已知重力加速度為g,sin37°=0.6o求：

(1)通過(guò)計(jì)算判斷，滑塊尸能否與小球。發(fā)生碰撞；

(2)如果P能夠與Q碰撞，求碰后。運(yùn)動(dòng)到力點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大??；

(3)如果小球。的質(zhì)量變?yōu)閔w(A為正數(shù))，小球。通過(guò)。點(diǎn)后能夠落在斜面A