2021屆江西省上饒市高考物理一模試卷(含答案解析)

2021屆江西省上饒市高考物理一模試卷

一、單選題（本大題共5小題，共30.0分）

1.下列說法正確的是（）

A.湯姆生通過陰極射線發(fā)現(xiàn)了電子，并指出電子來自原子核內(nèi)部

B.普朗克為解釋光電效應實驗現(xiàn)象提出了光子說

C.0衰變中產(chǎn)生的0射線實際上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的

D.根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個光子后，氫原子的電勢能減小，核外電子的運動速度

增大

2.一物體受共點力F1、F2、尸3的作用而作勻速直線運動，則這三個力可能是（）

A.15N、5N、6NB.13N、6N、4N

C.11N、2N、10/VD.14N、6N、3N

3.如圖所示的裝置中，小球的質(zhì)量均相同，彈簧和細線的質(zhì)量均不計，一切摩擦忽略不計，平衡

時各彈簧的彈力分別為&、尸2、尸3,其大小關(guān)系是（）

A.尸1=尸2=&B.F1=尸2＜尸3C.居=尸3＞尸2D.尸3＞尸1＞尸2

4,2019年4月10日，人類首張黑洞“照片”問世。黑洞是愛因斯坦廣義相對論預言存在的一種天

體，它具有的超強引力使光也無法逃離它的勢力范圍，即黑洞的逃逸速度大于光速。理論分析

表明，星球的逃逸速度是其第一宇宙速度的苗倍。已知地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑約為1.5x

lOii/cm,公轉(zhuǎn)周期約為3.15x107s,假設太陽演變?yōu)楹诙?，它的半徑最大為（太陽的質(zhì)量不變，

光速c=3.0x108m/s）（）

A.1kmB.3kmC.100kmD.300km

5.如圖所示，理想變壓器的原線圈4、B兩端接入電壓為u=

220夜sin（100行”的交變電流。原線圈匝數(shù)n=1100匝，副線圈

匝數(shù)%=60匝，副線圈匝數(shù)的=50匝，C、。之間接一電容器，E、

F之間接入內(nèi)阻為10。電動機它們都能正常工作。則（）

A.該交流電的頻率為100Hz

B.副線圈中磁通量變化率的最大值為0.2魚Wb/s

C.該電容器的耐壓值為12U

D.該電動機的輸入功率為101V

二、多選題（本大題共5小題，共27.0分）

6.某一電學黑箱內(nèi)可能有電容器、電感線圈、定值電阻等元件，在接線柱間以如圖所示的“Z”字

形連接（兩接線柱間只有一個元件）.為了確定各元件種類，小華同學把D/S計算機輔助實驗系統(tǒng)中

的電流傳感器（相當于電流表）與一直流電源、滑動變阻器、開關(guān)串聯(lián)后，分別將AB、BC、CD接

入電路，閉合開關(guān)，計算機顯示的電流隨時間變化的圖象分別如圖a、b、c所示，則如下判斷中

正確的是（）

A.AB間是電容器B.BC間是電感線圈

C.CD間是電容器D.CD間是定值電阻

7.如圖甲所示，質(zhì)量為1kg的物塊在零時刻受方向沿固定光滑斜面向上的恒力F作用，從足夠長、

傾角為37。的斜面底端由靜止向上滑行，在t=2s時刻撤去恒力，物塊的速度-時間O-t）圖象

如圖乙所示，某時刻物塊恰好返回斜面底端。取g=10m/s2,sin370=0.6,cos37°=0.8,下

A.恒力F的大小為4N

B.前2s內(nèi)物塊的動能改變量為0.5/

C.整個運動過程物塊受到的重力做功為0

D.前2s內(nèi)恒力尸的平均功率為6.5小

8.甲、乙分別是物體在xy平面上做曲線運動時在y方向上的速度圖象和在x方向上的位移圖象，物

體質(zhì)量為5kg,下列說法正確的是（）

甲乙

A.質(zhì)點的初速度為10m/s

B.質(zhì)點所受的合外力為7.5N

C.質(zhì)點初速度的方向和合外力方向垂直

D.1s末質(zhì)點速度大小約為6m/s

9.下列說法正確的是（）

A.布朗運動雖不是分子運動，但它證明了液體（或氣體）分子在做無規(guī)則運動

B.擴散現(xiàn)象可以在液體、氣體中進行，但不能在固體中發(fā)生

C.分子間的距離增大時，分子間引力和斥力均減小，分子勢能可能增大，也可能減小

D.輪胎充足氣后很難壓縮，是因為輪胎內(nèi)氣體分子間的斥力作用

E.在任何自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總?cè)家欢ú粫p小

10.下列說法正確的是（）

A.機械波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)，如果波速變大，那么波長一定變大

B.在太陽光照射下，肥皂泡呈現(xiàn)彩色，這是光的衍射現(xiàn)象

C.已知彈簧振子初始時刻的位置及其振動周期，就可判斷振子在任意時刻振動的方向

D.變化的磁場可以產(chǎn)生電場，變化的電場可以產(chǎn)生磁場

E.發(fā)生多普勒效應時，波源發(fā)出的波的頻率并沒有發(fā)生變化

三、實驗題（本大題共2小題，共15.0分）

11.（1）為了探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，某實驗小組設計了如圖一（甲）所示的實驗裝置：一個木

塊放在水平長木板上，通過細線跨過定滑輪與鉤碼相連，木塊另一端與紙帶相連，在鉤碼牽引

下，木塊向左運動，鉤碼落地后，木塊做勻減速運動.打出的紙帶如圖一（乙）所示，不計紙帶

所受到的阻力.交流電頻率為50Hz,重力加速度g取10?n/s2.

圖一

圖二

①木塊加速階段的加速度為m/s2；（本題計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

②木塊減速階段的加速度為m/s2,木塊與木板間的動摩擦因數(shù)〃=；

③某同學發(fā)現(xiàn)在實驗中未平衡木塊與木板間的摩擦力，接著他斷開打點計時器的電源，同時還采取

如卜措施:

b.將木板端墊高，使木塊沿木板下滑；

c.判斷已平衡好摩擦力的標準是.

（2）現(xiàn)需測量一個電池的電動勢E和內(nèi)電阻r.實驗室提供的器材有:

電流表（量程60m4,內(nèi)阻約為100）

電壓表（量程10U,內(nèi)阻約為20AO）

熱敏電阻（800?2000）

一杯水，一個開關(guān)，酒精燈，溫度計，導線若干.

①一位同學根據(jù)現(xiàn)有器材設計實驗電路并連了部分實物，如圖二所示，請你用筆畫線代替導線，將

電壓表接入電路；

②用酒精燈對水加熱，右表為熱敏電阻在不同溫度下測得的電流和電壓數(shù)據(jù)，請在如圖三的坐標系

中畫出U-/圖象.由圖象可知：該電池的電動勢七=V,內(nèi)電阻r=0；（保留2

位有效數(shù)字）；

t/℃20406080100

I/mA26.133.340.046.252.2

U/V5.485.335.205.084.96

③根據(jù)以上數(shù)據(jù)，結(jié)合閉合電路歐姆定律，發(fā)現(xiàn)隨著溫度的升高，熱敏電阻的阻值______（選

填''變小"、“變大”或“不變”）.

12.利用圖所示電路測量一量程為300mlz的電壓表的內(nèi)阻即，即約為3000.I―F-?■,

某同學的實驗步驟如下:

①按電路圖正確連接好電路,把滑動變阻器R的滑片P滑到a端，閉合開關(guān)S2

并將電阻箱&的阻值調(diào)到較大;

②閉合開關(guān)Si，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，使電壓表的指針指到滿偏刻度；

②保持開關(guān)&閉合和滑動變阻器滑片P的位置不變，斷開開關(guān)S2,調(diào)整電阻箱氏的

③阻值大小，使電壓表的指針指到滿偏刻度的一半；讀出此時電阻箱品的阻值，即等于電壓表內(nèi)阻

Ry-

實驗室所提供的器材除待測電壓表、電阻箱（最大阻值999.90）、電池（電動勢約1.5V,

內(nèi)阻可忽略不計）、導線和開關(guān)之外，還有如下可供選擇的實驗器材：

人滑動變阻器（最大阻值1500）；

B.滑動變阻器（最大阻值500）.

根據(jù)以上設計的實驗方法，回答下列問題：

（1）為了使測量比較精確，從可供選擇的實驗器材中，滑動變阻器R應選用.（填序號）

（2）對于上述測量方法，從實驗原理分析可知，在測量無誤的情況下，實際測出的電壓

表內(nèi)阻的測量值R殿（填“大于”、“小于”或“等于"）真實值即；且在其

他條件不變的情況下，若R越大，其測量值R澗的誤差就越（填“大”或“小”）.

四、計算題（本大題共4小題，共52.0分）

13.半徑為R的光滑圓環(huán)形軌道固定在豎直平面內(nèi)，從與圓環(huán)相吻合的光

滑斜軌上高h=3R處，先后由靜止釋放大小不計的48兩小球，4球片3人Z7>\

777777

的質(zhì)量為2rn,B球質(zhì)量為m,當4球運動到圓環(huán)最高點時，B球恰好運動到圓環(huán)最低點，如圖所

不.

求：(1)此時4球的速度大?。?/p>

(2)此時4、B兩球?qū)A環(huán)作用力的合力大小和方向.

14.如圖所示，長為21的直桿4B可繞過底端的豎直軸轉(zhuǎn)動，桿與豎直方向的夾角J,

為。，并保持不變，桿的頂端用長為/的細線掛一小球P，小球的質(zhì)量為小，

若讓桿繞軸轉(zhuǎn)動的角速度逐漸增大，懸掛小球的細線也將逐漸上擺，己MV'

知重力加速度為g.3。

(1)桿4B繞軸開始轉(zhuǎn)動后，在某一角速度下，細線能不能保持豎直與水平兩種狀態(tài)？試簡述理由.

(2)當細線與桿4B剛好垂直時，桿繞軸轉(zhuǎn)動的角速度多大？

15.如圖1所示,封閉的圓柱形容器豎直放置在水平地面上，一光滑活塞將容器內(nèi)的理想氣體分為4

8兩部分，4部分氣體壓強為l.oxiospa,4、B兩部分氣體高度相等：活塞質(zhì)量為2kg,其橫截

面積為2。xIO-47n2.現(xiàn)將容器緩慢轉(zhuǎn)至圖2所示水平位置，轉(zhuǎn)動中兩部分氣體溫度均保持不變。

⑴求圖1中氣體B的壓強:

(2)當圖2中容器內(nèi)氣體最終穩(wěn)定時:

①求氣體4、B的體積之比;

②求氣體4的壓強。

圖1

16.某玻璃材料制成的光學元件截面如圖所示，左邊是半徑為R的半圓，右邊是直角三角形CDE,

4CE=60。.4點發(fā)出一細光束從8點射入元件后與4。平行(0為半圓的圓心，CD為直徑，力。與

CD垂直)。已知玻璃的折射率為近，8點到力。的距離為：R,光在真空中的光速為c。求：

(i)入射光線AB與4。夾角a；

(譏)光線從B點射入元件到第一次射出元件所需的時間。

參考答案及解析

1.答案：D

解析：解：4、湯姆生通過研究陰極射線實驗，發(fā)現(xiàn)了電子的存在，但陰極射線中的電子來源于核外

電子，故A錯誤；

8、愛因斯坦為解釋光電效應實驗現(xiàn)象提出了光子說，故B錯誤；

C、/?衰變中產(chǎn)生的￡射線實際上是原子的核中的一個中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子同時生成一個電子，故C錯誤；

。、根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個光子后，氫原子的電勢能減小，核外電子的軌道半徑減

小，根據(jù)寫=叱可知電子運動速度增大，故。正確。

rzr

故選：Do

根據(jù)物理學史和常識解答，記住著名物理學家的主要貢獻即可。

本題考查物理學史，是常識性問題，對于物理學上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強記憶，這也是

考試內(nèi)容之一。

2.答案：C

解析：解：因為是三個力我們可讓前兩個先合成，再和第三個合成：

A：前兩個力的合力范圍是：[10,20],第三個力是6牛，所以合力不可能為零。故A錯誤。

B：前兩個力的合力范圍是：[7,9],第三個力是4牛，所以合力不可能為零。故8錯誤。

C：前兩個力的合力范圍是：[9,13],第三個力是10牛，所以合力可能為零。故C正確。

D-.前兩個力的合力范圍是：[8,20],第三個力是3N,所以合力不可能為零。故。錯誤。

故選：Co

物體受共點力&、~2、尸3作用而作勻速直線運動，說明這3個力的合力為零，只需要找出合力可能為

零的一組。

求三個力的合力時我們可以先合成前兩個力，再與第三個力進行合成即可。

3.答案:A

解析：解：第一幅圖：以下面小球為研究對象，由平衡條件得知，彈簧的彈力等于小球的重力G；

第二幅圖：以小球為研究對象，由平衡條件得知，彈簧的彈力等于小球的重力G；

第三幅圖：以任意一個小球為研究對象，由平衡條件得知，彈簧的彈力等于小球的重力G；

所以平衡時各彈簧的彈力大小相等，即有Fi=尸2=?3。

故選：Ao

彈簧的彈力大小等于彈簧所受的拉力大小，分別以小球為研究對象，由平衡條件求解彈簧的彈力。

本題根據(jù)平衡條件確定彈簧的彈力大小，容易產(chǎn)生的錯誤是第三幅圖：認為彈力等于2G或0。

4.答案：B

解析：解：地球做勻速圓周運動時，由萬有引力提供向心力，則有：竺孚上=當學

太陽成為黑洞時第一宇宙速度設為女，則有：絲”=小理

第二宇宙速度為：=c=&%

解得：R=竺笑

C2

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立可得：R=3000m

故AC￡＞錯誤，8正確

故選：B。

地球做勻速圓周運動時，由萬有引力提供向心力，由此列式求太陽的質(zhì)量；由萬有引力等于向心力，

得到第一宇宙速度與第二宇宙速度的關(guān)系，再求太陽演變?yōu)楹诙磿r的臨界半徑R。

解決本題的關(guān)鍵是掌握萬有引力等于向心力和萬有引力等于重力這兩條基本思路，要認真讀題，搞

清兩種宇宙速度的關(guān)系。

5.答案：B

解析：解：從根據(jù)&=220位sin(1007rt”，可得2TT/=100兀，解得/=50Hz,故A錯誤；

B、原副線圈磁通量變化率相等，根據(jù)n=1=220/可得，副線圈中磁通量變化率的最大值為怨=

'^^Wb/s=0.2V2Wb/s,故B正確；

C、該電容器的耐壓值為最大值，即為(/皿=就x220eU=12迎V,故C錯誤；

。、電動機電路是非純電阻電路，副線圈輸出電壓02=^x220^=10/,所以流過電動機的電流

/〈詈=14所以該電動機的輸入功率小于10小，故。錯誤。

RM

故選：Bo

根據(jù)變壓器電壓表達式求解頻率；根據(jù)電壓最大值求解最大的磁通量變化率；電容器的耐壓值為最

大值；電動機是非純電阻電路，歐姆定律不適用于電動機電路。

本題主要是考查了變壓器的知識；解答本題的關(guān)鍵是知道變壓器的電壓之比等于匝數(shù)之比，在只有

一個副線圈的情況下的電流之比等于匝數(shù)的反比；知道理想變壓器的輸出功率決定輸入功率且相等。

原線圈的電壓決定副線圈的電壓；理想變壓器在改變電壓和電流的同時，不改變功率和頻率。

6.答案：ABD

解析：解：由圖a看出，a接入電路時有瞬間的電流，電容器充電過程有短暫的電流，電路穩(wěn)定后電

路中沒有電流.說明間是電容器.由b圖看出，此元件接入電路時，電流逐漸增大，是由于線圈

中產(chǎn)生自感電動勢的阻礙作用，電流只能逐漸增大，說明BC間是電感線圈.從c圖看出，此元件接

入電路時電流恒定不變，說明CC是定值電阻.

故選ABD

根據(jù)電流-時間圖象的特點和電容器、電感線圈的特性，分析判斷AB、BC、CD各是什么元件.

本題要掌握電容器、電感線圈和定值電阻的特性：電容器具有充放電氣特性，電感線圈能產(chǎn)生自感

電動勢.

7.答案：BC

解析：解：4、0-2s內(nèi)物塊的加速度為：a=：=3m/s2=0.5m/s2,根據(jù)牛頓第二定律得：F-

mgsin30°=ma,解得：F=5.5N,故A錯誤；

B、前2s內(nèi)物塊的動能改變量為：△Ek=如出一0=：x1x%=0.5J,故8正確；

C、由于最終物塊返回斜面底端，所以整個運動過程物塊受到的重力做功為0,故c正確；

。、前2s內(nèi)恒力尸的平均功率為：p=Fv=F^=5.5x^W=2.75W,故。錯誤。

故選：BC.

根據(jù)圖象的斜率求出0-2s內(nèi)物塊的加速度，根據(jù)牛頓第二定律求恒力F的大小；根據(jù)初、末速度和

質(zhì)量求動能的改變量；重力做功只跟初末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)；根據(jù)乃=尸5求前2s內(nèi)恒力F的平

均功率。

解決本題的關(guān)鍵要知道。-t圖象的斜率表示加速度，勻變速直線運動的平均速度可以用公式5=

手求解。要注意區(qū)分瞬時功率和平均功率。

8.答案：BD

解析：解：4、x軸方向初速度為：vx-3m/s,y軸方向初速度為：vy=^=-4m/s,則質(zhì)點的初

速度為：%=1哄+琢=5m/s。故A錯誤。

B、%軸方向的加速度為：a=^；==1.5m/s2,質(zhì)點的合力為：F合=ma=L5x5N=7.5N,

△t2

故B正確;

C、合外力沿x軸方向，初速度方向在x軸與y軸負半軸夾角之間，故合外力與初速度方向不垂直，故

C錯誤；

D、1s末質(zhì)點速度大小為：v=［謖+盯1=J42+4.52?6m/s＜故。正確；

故選:BD。

根據(jù)速度圖象判斷物體在x軸方向做勻加速直線運動，y軸做勻速直線運動.根據(jù)位移圖象的斜率求

出y軸方向的速度，再將兩個方向的合成，求出初速度.質(zhì)點的合力一定，做勻變速運動.y軸的合

力為零.根據(jù)斜率求出x軸方向的合力，即為質(zhì)點的合力.合力沿x軸方向，而初速度方向既不在x軸，

也不在y軸方向，質(zhì)點初速度的方向與合外力方向不垂直.

本題考查運用運動合成與分解的方法處理實際問題的能力，掌握類似平拋運動的研究方法.

9.答案：ACE

解析：解：

A、布朗運動是懸浮在液體中固體顆粒的無規(guī)則運動，由于顆粒是大量分子組成的，所以布朗運動不

是固體顆粒的分子無規(guī)則運動，而是液體分子無規(guī)則運動的反映，故A正確；

8、擴散現(xiàn)象不僅僅可以在液體、氣體中進行，而且也能在固體中發(fā)生，故8錯誤；

C、分子之間的相互作用都隨分子間距離的增大而減小分子引力的變化慢，當「=r。時分子引力等于

分子斥力，所以，小是分子的平衡距離，r大于平衡距離，分子力表現(xiàn)為引力，當r小于為時，分子間

的作用力表現(xiàn)為斥力：分析間距離為小時分子勢能最??；故C正確。

。、輪胎充足氣后很難壓縮，是因為輪胎內(nèi)氣體的壓強比輪胎外的壓強大的原因，故。錯誤。

E、根據(jù)熱力學第二定律可知，在任何自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總焙一定不會減小。故E正確。

故選：ACE.

布朗運動是懸浮在液體中固體小顆粒的運動，布朗運動說明了液體分子不停的做無規(guī)則運動；擴散

現(xiàn)象可以在液體、氣體、固體中都可以發(fā)生；根據(jù)分子力做功與分子勢能的關(guān)系分析；輪胎充足氣

后很難壓縮，是因為輪胎內(nèi)氣體的壓強大；一個孤立系統(tǒng)的總嫡一定不會減小.

本題考查分子動理論、熱力學第二定律等知識；其中要正確理解布朗運動既不是顆粒分子的運動，

也不是液體分子的運動，而是液體分子無規(guī)則運動的反映.

10.答案：ADE

解析：解：4、波的頻率是由波源決定的，與介質(zhì)無關(guān)，當機械波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)，如果

波速變大，由公式"=2/可知，波長一定變大，故A正確；

8、在太陽光照射下，肥皂泡呈現(xiàn)彩色，這是光的干涉現(xiàn)象，故B錯誤；

C、已知彈簧振子初始時刻的位置及其振動周期，還要知道起振方向，才能知到振子在任意時刻運動

速度的方向，故C錯誤；

。、根據(jù)“麥克斯韋”電磁場理論，可知，變化的磁場可以產(chǎn)生電場，變化的電場可以產(chǎn)生磁場，

故。正確；

E、多普勒效應說明觀察者與波源有相對運動時，接收到的波頻率會發(fā)生變化，但波源的頻率不變,

故E正確。

故選：ADE.

波的頻率是由波源決定的，與介質(zhì)無關(guān)；肥皂泡呈現(xiàn)彩色，這是光的干涉現(xiàn)象；結(jié)合振動的特點分

析；根據(jù)麥克斯韋電磁場理論分析；多普勒效應說明觀察者與波源有相對運動時，接收到的波頻率

會發(fā)生變化，但波源的頻率不變。

波的頻率是由波源決定的，與介質(zhì)無關(guān)；麥克斯韋電磁場理論即變化的磁場可以產(chǎn)生電場，變化的

電場可以產(chǎn)生磁場，當觀察者與聲源有相對運動（接近或遠離），觀察者測得聲波頻率有變化，但波

源的頻率不變。

11.答案：1.5；1.0；0.10；取下鉤碼；右；與木塊相連的紙帶打出的點間隔均勻（或木塊在木板上勻

速運動）；6.1；20.8；減小

解析：解：由圖2所示紙帶可知，計數(shù)點間的時間間隔為：t=0.02sx2=0.04s；

1

①木塊加速階段的加速度約為：。=詈=o。溫），整=i,5m/s2；

②木塊做減速運動時加速度約為：優(yōu)=詈=。,%?，64=-1.0m/s2,

由牛頓第二定律得：一卬ng=ma',

解得動摩擦因數(shù)為：4=0.10；

③平衡木塊與木板間的摩擦力時，應當取下鉤碼，將木板右端墊高，使木塊沿木板勻速下滑；若有

效平衡掉摩擦力后，物體將做勻速直線運動，則紙帶打出的點跡是均勻的.

故答案為：（1）①1.5；@1.0；0.10：③取下重物.右.與木塊相連的紙帶打出的點間隔均勻（或木

塊在木板上勻速運動）；

（2）①實驗中接法應采用電流表外接法，并且開關(guān)應控制整個電路；答案如下圖所示；

②由表中數(shù)據(jù)作出伏安特性曲線，則圖象與縱坐標的交點為電源的電動勢；則電動勢為E=6.1匕

圖象的斜率等于內(nèi)阻，貝Ur=-^―=20.80；

U.U5-U.UUN

③由表中數(shù)據(jù)可知，2(rc時電阻為：怖蔻=2100；40久時為：急161°；6?！鏋椋簹?13。。；

隨溫度的升高，電壓減小，而電流增大,則說明隨溫度的升高，熱敏電阻的阻值減小;

故答案為：①如下圖;

②如下圖；6.1；20.8；

③減小.

圖三

(1)①利用勻變速運動的推論△%=at2求出木塊加速階段的加速度；

②利用勻變速運動的推論△x=a/求出木塊減速階段的加速度；重物落地后，木塊受到的合力等于

滑動摩擦力，由牛頓第二定律可以求出動摩擦因數(shù)；

③平衡摩擦力時不能懸掛重物.并根據(jù)平衡摩擦力后的現(xiàn)象確定答案.

(2)①電壓應并聯(lián)在熱敏電阻兩端，且開關(guān)能控制整個電路；

②由表中數(shù)據(jù)作出伏安特性曲線，則可求得電動勢和內(nèi)阻；

③由歐姆定律可求得熱敏電阻阻值變化規(guī)律.

電學實驗一般以常見實驗為載體考查實驗中的接法、儀表的選擇及數(shù)據(jù)的處理，誤差分析等；應注

意保證實驗中的安全和準確.如本題中接線時，應讓開關(guān)控制整個電路.

12.答案：⑴B

(2)大于，小

解析：

(1)實驗原理是半偏法測電阻，當變阻器以分壓式接入電路時，需要注意滑片的位置，確?；ca端

電壓為零；當閉合開關(guān)a時調(diào)節(jié)滑片，使電壓表滿偏，再斷開開關(guān)Sz，調(diào)整電阻箱R。的阻值大小，

使電壓表的指針指到滿刻度的一半；由于即約為3000,再加之滑動變阻器分壓式接入，所以滑動變

阻器的阻值要偏小。

(2)從實驗原理分析可知，當再斷開開關(guān)S2,調(diào)整電阻箱Ro的阻值，從而使得干路電流減小，路端電

壓變大，滑動變阻器兩端電壓變大，當電壓表示數(shù)為一半，而電阻箱心的電壓稍大于電壓表電壓，

由串聯(lián)電路知識可得，測電阻偏大

本題考查半偏法測電阻，其實電壓表就是能讀出電壓的電阻，通過電壓半偏法來測量電阻的阻值，

明確會測量過程中的誤差。

(1)該實驗中，滑動變阻器采用了分壓接法，為方便實驗操作，要選擇最大阻值較小的滑動變阻器，

即選擇B；

(2)從實驗原理分析可知，當再斷開開關(guān)S2,調(diào)整電阻箱Ro的阻值，當電壓表半偏時，閉合電路的干

路電流將減小，故內(nèi)電壓降低，路端電壓升高，從而使得滑動變阻器并聯(lián)部分兩端電壓變大，即使

電壓表示數(shù)為一半，而電阻箱R。的電壓超過電壓表電壓，導致所測電阻也偏大，所以測量電阻大于

真實電阻；

若R越大，斷開52后，分壓電路兩端電壓變化越小，分壓電路電壓越接近于不變，其測量值與卸的誤

差就越小。

故答案為：(1)B；(2)大于，小。

13.答案：解：(1)對4分析：從斜軌最高點到半圓環(huán)形軌道最高點，由機械能守恒得：

2mg(3R—2R)=|-2mv1

解得：vA=y/2gR.

(2)對B分析：從斜軌最高點到半圓環(huán)形軌道最低點，由機械能守恒有：

3mgR—

解得：vB=yj6gR.

(2)設半圓環(huán)形軌道對4、B的作用力分別為氐4、FNB，心人方向豎直向下，風8方向豎直向上.

根據(jù)牛頓第二定律得：

A+2mg=2m小,F-mg=

FKBK

解得：FNA—2mg,FNB=7mg.

根據(jù)牛頓第三定律，力、B兩球?qū)A環(huán)的力分別為：FA'=2mg,方向豎直向上；FB'=7mg,方向豎

直向下，所以4、B兩球?qū)A環(huán)作用力的合力大小F=5mg,方向豎直向下.

答：

⑴此時4球的速度大小為圖瓦

(2)這時力、B兩球?qū)A環(huán)作用力的合力大小5mg,方向豎直向下.

解析：(1)4、B球下滑的過程中，都只有重力做功，根據(jù)機械能守恒定律求出速度大小以和6;

(2)分別以兩球為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律求出軌道對兩球的作用力，再根據(jù)牛頓第三定律求解

2、8兩球?qū)A環(huán)作用力的合力大小和方向.

本題是向心力和機械能守恒定律的綜合應用，常規(guī)題，速度是它們之間聯(lián)系的紐帶.

14.答案：解：(1)小球隨同桿轉(zhuǎn)動，將在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，小球只可能受重力和細線的拉

力.若細線豎直，則兩力都是豎直方向，無法提供小球做圓周運動的向心力，所以細線不能保持豎

直狀態(tài)；若細線水平，則細線拉力可提供向心力，但在豎直方向上小球受重力作用無法保持平衡，

所以細線也不能保持水平狀態(tài).

(2)當細線與桿力B剛好垂直時，小球做勻速圓周運動的半徑為：

T=IcosO+2lsin0

設細線對小球的拉力為F,在豎直方向上，有：

Fsind=mg

在水平方向上，由向心力公式有：

FcosO—mra)2

解得：3=扇焉痣

答：(1)若細線豎直，則兩力都是豎直方向，無法提供小球做圓周運動的向心力，所以細線不能保持

豎直狀態(tài)；若細線水平，則細線拉力可提供向心力，但在豎直方向上小球受重力作用無法保持平衡，

所以細線也不能保持水平狀態(tài)..

(2)當細線與桿力B剛好垂直時，桿繞軸轉(zhuǎn)動的角速度為Ji(i+2tMe)sinT

解析：(1)小球隨同桿轉(zhuǎn)動，將在以桿上某點為圓心的水平面內(nèi)做勻速圓周運動，小球只可能受重力

和細線的拉力；

(2)根據(jù)幾何關(guān)系求出半徑，小球在豎直方向受力平衡，在水平方向合力提供向心力，根據(jù)向心力公

式求解.

解決本題的關(guān)鍵搞清小球向心力的來源，運用牛頓第二定律進行求解，要求同學們能正確分析物體

的受力情況，難度適中.

15.答案：解：由題意可知：圖1所示狀態(tài)，氣體4的壓強外=1.0xIOS。a活塞質(zhì)量m=2kg,橫

截面積S=2.0x10-462,

(1)設圖1狀態(tài)氣體B的壓強是PB，對活塞，由平衡條件得：pAS+mg=pBS

5

代入數(shù)據(jù)解得：pB=2x10Pa

(2)由題意可知，圖1所示狀態(tài)4