2021年上海市金山區(qū)高考物理一模試卷（附答案詳解）

2021年上海市金山區(qū)高考物理一模試卷

一、單選題（本大題共12小題，共40.0分）

1.物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，保持不變的量是（）

A.向心力B.角速度C.線(xiàn)速度D.加速度

2.如圖，氣球在水平風(fēng)力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，氣球受到的作用力有（）

A.1個(gè)

B.2個(gè)7

C.3個(gè)

D.4個(gè)

3.密閉的玻璃杯內(nèi)氣體溫度升高時(shí)，氣體（）

A.分子數(shù)增加

B.每個(gè)分子的動(dòng)能增加

C.密度增加

D.每秒撞擊單位面積的器壁的分子數(shù)增多

4.電荷量的單位C用基本單位可表示為（）

A.N-m/sB.4-sC.J/VD.V/A

5.某彈簧振子簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象如圖所示，G?t2時(shí)間內(nèi)振子（）［入

A.速度增大。什、

B.加速度增大?

C.回復(fù)力增大

D.機(jī)械能增大

6.發(fā)波水槽中產(chǎn)生一列水波，用一支圓珠筆插入水中，如圖所N

示，筆對(duì)波的傳播（）q

A.有影響，水波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象%

B.有影響，水波不發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象

C.無(wú)影響，水波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象

D.無(wú)影響，水波不發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象

7.小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能外與離地高度〃的關(guān)系圖象是（）

8.嫦娥五號(hào)探測(cè)器成功在月球表面獲取了月土樣本，若月球表面的重力加速度為尉,

則離月面高度等于月球半徑處的重力加速度為()

A.2goB.5goC.4goD.\g0

9.如圖，A、8為兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷連線(xiàn)上的兩點(diǎn)，A為連線(xiàn)°---?一：-?

AB

中點(diǎn)，A、B處的電場(chǎng)強(qiáng)度分別為治、,電勢(shì)分別為外、。

EB<pB

則()

A.EA<EB,(pA<(pBB.EA<EB,<pA>(pB

C.EA>EB,<pA<<PBD.EA>EB,<pA>(pB

io.如圖，兩個(gè)擺長(zhǎng)相同的單擺一前一后懸掛在同一高、4

度，虛線(xiàn)表示豎直方向，分別拉開(kāi)一定的角度(都小/：j\\

于5。)同時(shí)由靜止釋放，不計(jì)空氣阻力。沿兩單擺平J;/：

衡位置的連線(xiàn)方向觀察，釋放后可能看到的是()觀察到的

雙察病釋放位置

J

第2頁(yè)，共14頁(yè)

11.如圖所示電路中，R為定值電阻，電源內(nèi)阻不可忽略?？?/p>

判定滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)到了正中間的依據(jù)是（）

A.匕讀數(shù)最大、藝讀數(shù)最大

B.彩讀數(shù)最大、匕讀數(shù)最大

C.匕讀數(shù)最小、藝讀數(shù)最小

D.匕讀數(shù)最小、匕讀數(shù)最小

12.若超市的自動(dòng)門(mén)（陰影部分）移動(dòng)時(shí)所受合力大小恒為40N,

開(kāi)門(mén)過(guò)程共右移1.6m,如圖所示。已知門(mén)的質(zhì)量為25依，

寬為1.6m,則開(kāi)門(mén)所用的時(shí)間是（）

A.1￡

B.1.41s

C.2s

D.2.83s

二、填空題（本大題共5小題，共20.0分）

13.用來(lái)形象描述靜電場(chǎng)分布的曲線(xiàn)是；通常用來(lái)描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)。

14.一輛速度為16m/s的汽車(chē)，從某時(shí)刻開(kāi)始剎車(chē)，以2m/s2的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)，

則2s后汽車(chē)的速度大小為m/s,經(jīng)過(guò)10s后汽車(chē)離開(kāi)剎車(chē)點(diǎn)的距離為

15.純電阻閉合電路中電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻不變，電源效率〃與

端電壓。的關(guān)系如圖所示，電源效率最高時(shí)電路中電流

（選填“最大”或“最小”），該電路的電動(dòng)勢(shì)為

_______Vo

16.在“用單分子油膜估測(cè)分子直徑”的實(shí)驗(yàn)中，需要配制低濃度的油酸酒精溶液而不

使用純油酸滴入蒸發(fā)皿中的水面，原因是。注射器滴下的一滴溶液體積約

0.005mL,分子直徑約則配制的溶液濃度相對(duì)合理的是（選填

“10%"、“1%”或“0.1%”）。

17.固定三通管的AB管豎直、8管水平，水銀在管子的A端封閉

了一定量的氣體。初始時(shí)封閉空氣柱長(zhǎng)度為/,A8管內(nèi)水銀柱

長(zhǎng)2〃，如圖所示.打開(kāi)閥門(mén)后，A端氣體將經(jīng)歷過(guò)程;

穩(wěn)定后，空氣柱的長(zhǎng)度為o（已知大氣壓強(qiáng)為po,水銀

的密度為P，重力加速度為g）

三、實(shí)驗(yàn)題(本大題共I小題，共10.0分)

18.“用D/S研究機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

(1)本實(shí)驗(yàn)用到的傳感器是,為讓標(biāo)尺盤(pán)處于豎直平面內(nèi)，標(biāo)尺盤(pán)上的垂直

線(xiàn)與自然下垂的擺線(xiàn)要(選填“平行”或“垂直”)。

(2)某同學(xué)以擺錘運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)為零勢(shì)能面，在離開(kāi)最低點(diǎn)一定高度h處?kù)o止釋放

擺錘，測(cè)量擺錘到達(dá)最低點(diǎn)的瞬時(shí)速度，測(cè)得動(dòng)能與重力勢(shì)能的三組數(shù)據(jù)。由第1

組數(shù)據(jù)可估算出擺錘下落高度h約為m.

擋光時(shí)間(s)最低點(diǎn)處動(dòng)能0)釋放點(diǎn)處重力勢(shì)能(7)

10.0046980.01090.0110

20.0046590.01110.0110

30.0046190.01130.0110

擺錘寬度：0.0080m

(3)該同學(xué)根據(jù)上述三組數(shù)據(jù)中動(dòng)能與重力勢(shì)能近似相等，得出：擺錘在釋放后，

擺動(dòng)整個(gè)過(guò)程近似滿(mǎn)足機(jī)械能守恒。這一推斷證據(jù)(選填“充分”或“不充

四、計(jì)算題(本大題共2小題，共30.0分)

19.如圖，一個(gè)質(zhì)量為〃h帶電量為-q的小球用長(zhǎng)為心的絕緣細(xì)線(xiàn)靜止\

懸掛在豎直方向A處。在水平方向突然增加一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球開(kāi)

始向右擺動(dòng)，起動(dòng)瞬間加速度大小為小在空氣阻力的影響下，小球

擺動(dòng)一段時(shí)間后最終靜止于B處。擺動(dòng)過(guò)程中小球帶電量不變，細(xì);

線(xiàn)與豎直方向夾角不超過(guò)90。。求：

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度；

(2)小球最終靜止時(shí)細(xì)線(xiàn)與豎直方向的夾角；

第4頁(yè)，共14頁(yè)

(3)求小球從A第一次運(yùn)動(dòng)到8過(guò)程中電勢(shì)能的改變量，并說(shuō)明此過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)

化情況。

20.質(zhì)量m=Mg的小物塊在沿光滑斜面向上的力F作用下，從長(zhǎng)斜面底端以一定初速

度沿斜面向上運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)0.4s沿斜面上滑了1.2m,以斜面底端為零勢(shì)能面，其動(dòng)能

Ek和重力勢(shì)能Ep隨位移的變化關(guān)系如圖線(xiàn)①和②所示。g取10m/s2。求：

(1)物塊的初速度和斜面的傾角；

(2)力F的大??；

(3)試通過(guò)計(jì)算證明：機(jī)械能改變量等于除重力以外其他力做的功；

(4)若經(jīng)過(guò)0.4s后撤去拉力F,在圖中畫(huà)出小物塊沿斜面上滑過(guò)程中動(dòng)能和重力勢(shì)能

隨位移的變化圖線(xiàn)。(標(biāo)出關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo))

O

1.2位移m

答案和解析

1.【答案】B

【解析】解：A、物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，合外力提供向心力，向心力方向始終指向圓

心，時(shí)刻改變，故A錯(cuò)誤；

8、物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，角速度的大小和方向都不變，故8正確；

C、物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，線(xiàn)速度方向是切線(xiàn)方向，時(shí)刻改變，故C錯(cuò)誤；

。、物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心加速度的方向始終指向圓心，時(shí)刻改變，故。錯(cuò)誤。

故選：B。

速度、向心力、加速度是矢量，有大小有方向，要保持不變，大小和方向都不變；在勻

速圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，速度的方向時(shí)刻改變，加速度、向心力的方向始終指向圓心，所

以方向也是時(shí)刻改變。

解決本題的關(guān)鍵知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，知道線(xiàn)速度、向心加速度、向心力是矢量,

在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中方向在改變。

2.【答案】D

【解析】解：對(duì)氣球受力分析可得，氣球受重力、風(fēng)力作用、空氣

浮力作用，由于浮力向上，重力向下，風(fēng)力水平向右，根據(jù)平衡條

件可知，繩子上一定有拉力作用，故氣球受四個(gè)力作用，故。正確，

A8C錯(cuò)誤。

故選：D。

對(duì)氣球受力分析，根據(jù)平衡條件確定氣球受到的作用力。

本題考查共點(diǎn)力的平衡，關(guān)鍵要選取正確的研究對(duì)象受力分析并結(jié)合共點(diǎn)力的平衡條件

來(lái)解決問(wèn)題。

3.【答案】D

【解析】解：AC、一定質(zhì)量的理想氣體，其體積不變，則分子的密度不變，分子數(shù)不

變，故AC錯(cuò)誤；

3、當(dāng)氣體溫度升高時(shí)，氣體分子的平均動(dòng)能增大，但并不是每個(gè)分子的動(dòng)能都增大，

有的甚至減小，對(duì)分子講個(gè)別情況是無(wú)意義的，而是符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律，故B錯(cuò)誤：

。、體積不變，分子密度不變，溫度升高，則分子平均速率增加，每秒內(nèi)撞擊單位面積

容器壁的分子數(shù)增加，故。正確。

第6頁(yè)，共14頁(yè)

故選：D。

單位體積內(nèi)的分子數(shù)與氣體體積有關(guān)，與壓強(qiáng)無(wú)關(guān)；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志；決定

氣體壓強(qiáng)大小的微觀因素：氣體分子的數(shù)密度和平均動(dòng)能。

本題考查氣體有關(guān)的知識(shí)，掌握壓強(qiáng)的微觀解釋?zhuān)莆諟囟仁欠肿悠骄鶆?dòng)能的標(biāo)志，不

是每個(gè)分子動(dòng)能的標(biāo)志，難度較低。

4.【答案】B

【解析】解：電流/=%可得q=/t,/的基本單位A,，的基本單位s,電荷量單位C

可表示為4-s,故B正確，ACC錯(cuò)誤；

故選：Bo

由電流公式/=￡分析求解。

本題考查了對(duì)電流定義式的掌握，基礎(chǔ)題。

5.【答案】A

【解析】解：匕?t2時(shí)間內(nèi)振子是由最大位移處向平衡位置運(yùn)動(dòng)，故速度增大，加速度

減小，回復(fù)力減小。簡(jiǎn)諧振動(dòng)沒(méi)有能量損失，機(jī)械能守恒。故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選：A。

振子由最大位移處向平衡位置運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，速度增大，加速度減小，回復(fù)力減??；簡(jiǎn)諧

振動(dòng)沒(méi)有能量損失，機(jī)械能守恒。據(jù)此分析。

解答本題的關(guān)鍵是理解彈簧振子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，知道振子由最大位移處向平衡位置運(yùn)動(dòng)過(guò)

程中，速度增大，加速度減小，回復(fù)力減??；簡(jiǎn)諧振動(dòng)沒(méi)有能量損失，機(jī)械能守恒。

6.【答案】C

【解析】解：由波的衍射現(xiàn)象可知，當(dāng)圓珠筆插入水中，筆尖的線(xiàn)度遠(yuǎn)小于水波的波長(zhǎng)

時(shí)，水波會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，即筆對(duì)波的傳播沒(méi)有影響，故C正確，A3。錯(cuò)誤。

故選：a

波發(fā)生明顯衍射的條件是：孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長(zhǎng)相比差不多或者比波長(zhǎng)

更小，但如果孔、縫的寬度或障礙物的尺寸就不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，從而即可求解.

注重對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的積累，加強(qiáng)對(duì)基本概念的深入理解，是學(xué)習(xí)物理的關(guān)鍵.只有真正理

解了各種物理現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)才能順利解決各類(lèi)題目，注意區(qū)別衍射與明顯衍射的不同.

7.【答案】C

【解析】解：設(shè)小球做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)距地面的高度為“，在下落過(guò)程中，距地面的高

度為其由于只受重力，故下落過(guò)程中機(jī)械能守恒，則mgH=&+mg/i,

解得Ek=mgH-mg/i,故A3。錯(cuò)誤，C正確

故選：C。

小球在下落過(guò)程中，由于只受到重力，機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒找到動(dòng)能與高度的

關(guān)系即可判斷。

解決本題的關(guān)鍵是要知道&與人的關(guān)系，根據(jù)關(guān)系式分析圖象。

8.【答案】D

【解析】解：設(shè)月球的質(zhì)量為M,質(zhì)量為小的物體在月球表面的重力等于萬(wàn)有引力：

GMm

^9o=—

2

解得：GM=g0R

離月面高度等于月球半徑處，根據(jù)萬(wàn)有引力等于重力可知，黑=巾9

(NX)

解得：g告故。正確，ABC錯(cuò)誤。

故選：Do

根據(jù)萬(wàn)有引力等于重力求月球表面的重力加速度表達(dá)式，進(jìn)一步求解離月面高度等于月

球半徑處的重力加速度。

該題考查了萬(wàn)有引力定律的相關(guān)計(jì)算，解題的關(guān)鍵是明確萬(wàn)有引力等于重力.

9.【答案】A

【解析】解：在等量異種點(diǎn)電荷的連線(xiàn)上，中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度最小，所以A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)

度小于8點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度；電場(chǎng)線(xiàn)由正電荷出發(fā)終止于負(fù)電荷，沿著電場(chǎng)線(xiàn)電勢(shì)降低，所

以8點(diǎn)的電勢(shì)大于4點(diǎn)的電勢(shì)，故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選:Ao

本題要掌握等量異種電荷周?chē)妶?chǎng)分布情況：在該電場(chǎng)中，等量異種電荷之間的電場(chǎng)方

向是相同的，電場(chǎng)方向由正電荷指向負(fù)電荷，沿著電場(chǎng)線(xiàn)電勢(shì)降低。

該題考查常見(jiàn)電場(chǎng)的特點(diǎn)，做此類(lèi)題目要注意一些特殊點(diǎn)，必如本題兩電荷連線(xiàn)的中點(diǎn)

場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的特點(diǎn)，還有電荷連線(xiàn)中垂線(xiàn)上的各點(diǎn)的特點(diǎn)。

第8頁(yè)，共14頁(yè)

io.【答案】c

【解析】解：因?yàn)閳D中是兩個(gè)擺長(zhǎng)相同的單擺，根據(jù)7=知兩單擺的周期相同，

兩單擺應(yīng)同時(shí)到達(dá)平衡位置，同時(shí)到達(dá)各自的最大位移處，故ABD錯(cuò)誤，C正確。

故選：Co

根據(jù)7=27r￡知兩單擺的周期相同，據(jù)此分析。

解答本題的關(guān)鍵是知道兩個(gè)單擺的周期相同。

11.【答案】B

【解析】解：根據(jù)電路連接可知，滑動(dòng)變阻器上部分與下部分并聯(lián)后與R串聯(lián)，電壓表

匕測(cè)R兩端電壓、電壓表匕測(cè)滑動(dòng)變阻器并聯(lián)后的電壓、電壓表匕測(cè)整個(gè)路端電壓；

滑動(dòng)變阻器滑片位于正中間時(shí)，滑動(dòng)變阻器并聯(lián)部分的電阻最大、此時(shí)電路中的總電阻

最大、總電流最小、內(nèi)電壓最小、R兩端電壓最小，則電壓表匕示數(shù)最小，此時(shí)路端電

壓最大、電壓表匕示數(shù)最大；由于+=則電壓表/示數(shù)最大，故2正確、AC。

錯(cuò)誤。

故選：B。

分析電路的連接情況，滑動(dòng)變阻器滑片位于正中間時(shí)，滑動(dòng)變阻器并聯(lián)部分的電阻最大、

由此分析電路中的總電流T內(nèi)電壓TR兩端電壓T電壓表匕示數(shù)T路端電壓T電壓表匕、

匕示數(shù)。

電路的動(dòng)態(tài)分析順序：外電路部分電路變化-R/變化T由/怒=瓦，判斷/總的變化-由

U=E-判斷U的變化T由部分電路歐姆定律分析固定電阻的電流、電壓的變化T用

串、并聯(lián)規(guī)律分析變化電阻的電流、電壓和電功率。

12.【答案】C

【解析】解：自動(dòng)門(mén)先從靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，再做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，最終靜止，

加速過(guò)程和減速過(guò)程加速度大小相等，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性，兩個(gè)過(guò)程時(shí)間相等，位移大

小相等。設(shè)總時(shí)間為f,則有：2x?ag2=x；根據(jù)牛頓第二定律有：F=ma；聯(lián)立，

代入數(shù)據(jù)解得：t=2s。故ABO錯(cuò)誤，C正確。

故選：Co

自動(dòng)門(mén)先從靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，再做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，最終靜止，根據(jù)牛頓第

二定律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式求解。

解答本題的關(guān)鍵是要知道自動(dòng)門(mén)先從靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，再做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),

最終靜止，再根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可求解。

13?【答案】電場(chǎng)線(xiàn)電勢(shì)

【解析】解：靜電場(chǎng)是靜止電荷周?chē)臻g存在的一種物質(zhì)；電場(chǎng)線(xiàn)用來(lái)形象描述靜電場(chǎng)

分布的曲線(xiàn)；通常用電勢(shì)來(lái)描述電場(chǎng)的能的性質(zhì).

故答案為：電場(chǎng)線(xiàn)，電勢(shì)

電荷周?chē)嬖谥环N特殊物質(zhì)，這種物質(zhì)叫電場(chǎng)，其能的性質(zhì)可由電勢(shì)描述.

解決本題的關(guān)鍵要知道電場(chǎng)是一種存在于電荷周?chē)奶厥馕镔|(zhì)，描述電場(chǎng)的性質(zhì)物理量

有兩個(gè)：電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì).

14.【答案】1264

【解析】解：由題意知，剎車(chē)所用的時(shí)間為：環(huán)=泡=當(dāng)s=8s

a2

剎車(chē)后第2s末的速度大小為：v2=v0—at2=(16—2x2)m/s=12m/s

8s末汽車(chē)已經(jīng)靜止，則10s末車(chē)離剎車(chē)點(diǎn)的距離％=毯=空m=64m。

2a2X2

故答案為：12；64。

先求出汽車(chē)剎車(chē)到停止所需的時(shí)間，因?yàn)槠?chē)剎車(chē)停止后不在運(yùn)動(dòng)，然后根據(jù)勻變速直

線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間公式與速度-位移公式進(jìn)行解答

本題考查了運(yùn)動(dòng)學(xué)中的剎車(chē)問(wèn)題，注意汽車(chē)速度減為零后不再運(yùn)動(dòng)。所以解答此類(lèi)問(wèn)題

的一般方法是先判斷速度減為零的時(shí)間，判斷給定的時(shí)間內(nèi)汽車(chē)是否已經(jīng)靜止，再選用

合適的公式進(jìn)行解答。

15.【答案】最小3

【解析】解：設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)為山內(nèi)電阻為r,根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得電路電流：

/=r，根據(jù)圖象可知，電源效率最高時(shí)路端電壓最大、則電流最??；

根據(jù)電源效率計(jì)算公式可得：77=^x100%,則可得電源電動(dòng)勢(shì)￡=?=念/=3乙

故答案為：最??；3。

根據(jù)閉合電路的歐姆定律結(jié)合圖象求解電路電流表達(dá)式，由此分析電流大??；根據(jù)電源

效率計(jì)算公式求解電源電動(dòng)勢(shì)。

本題主要是考查閉合電路歐姆定律以及電源的效率，知道電源的效率隨著外電壓的增大

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而增大，電路的總電流即為通過(guò)內(nèi)電阻的電流。

16.【答案】濃度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致油膜面積超過(guò)蒸發(fā)皿的表面積0.1%

【解析1解：油膜分子單層鋪開(kāi)時(shí)，油膜面積不能超過(guò)蒸發(fā)皿的表面積。

設(shè)配制的溶液濃度為油膜單分子層展開(kāi)面積S=等=等喏=50-am3

如果a=10%,S—5m2,如果a=1%,S-0.5m2.如果a=0.1%,S-0.05m2,蒸

發(fā)皿的面積稍大于0.05巾2更合理。

故答案為：濃度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致油膜面積超過(guò)蒸發(fā)皿的表面積，0.1%

根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理，利用單分子油膜法估測(cè)分子的直徑，需要測(cè)量的物理量是一滴油的體

積和它散成油膜的最大面積。本題逆用公式，求油膜面積。

在“用單分子油膜估測(cè)分子直徑”的實(shí)驗(yàn)中，所用的體積是純油的體積，因而涉及到濃

度的計(jì)算。

17.【答案】等溫壓縮第空罌

【解析】解：設(shè)打開(kāi)閥門(mén)前封閉氣體壓強(qiáng)為Pi，打開(kāi)閥門(mén)后封閉氣體壓強(qiáng)為P2,設(shè)玻璃

管的橫截面積為S,對(duì)水銀，由平衡條件得：

打開(kāi)閥門(mén)前：PQS=P1S+p-2hSg

打開(kāi)閥I'J后：p（）S=p2S+phSg

解得：Pi=Po-2pgh,p2=p0-pgh

打開(kāi)閥門(mén)后封閉氣體壓強(qiáng)增大，打開(kāi)閥門(mén)過(guò)程氣體溫度不變，

由玻意耳定律pV=C可知，氣體體積減小，打開(kāi)閥門(mén)過(guò)程氣體經(jīng)歷等溫壓縮過(guò)程，

設(shè)氣體末狀態(tài)空氣柱長(zhǎng)度為3對(duì)封閉氣體，由玻意耳定律得：

PilS—p?LS

(Po-2pgh)l

解得」=

Po-pgh

故答案為：等溫壓縮；端祟。

根據(jù)題意求出打開(kāi)閥門(mén)前后封閉氣體的壓強(qiáng)，根據(jù)封閉氣體壓強(qiáng)的變化情況判斷封閉氣

體的狀態(tài)變化過(guò)程；然后應(yīng)用玻意耳定律求出穩(wěn)定后空氣柱的長(zhǎng)度。

本題考查了玻意耳定律的應(yīng)用，根據(jù)題意求出打開(kāi)閥門(mén)前后封閉氣體的壓強(qiáng)是解題的前

提與關(guān)鍵，應(yīng)用玻意耳定律即可解題。

18.【答案】光電門(mén)傳感器平行0.15不充分只有初末位置的數(shù)據(jù)，不能說(shuō)明整個(gè)過(guò)

程機(jī)械能始終守恒

【解析】解：(1)本實(shí)驗(yàn)，根據(jù)u=m采用光電門(mén)傳感器來(lái)測(cè)量擺錘瞬時(shí)速度，從而求

出動(dòng)能；讓擺錘自然下垂，以擺線(xiàn)為基準(zhǔn)，調(diào)整標(biāo)尺盤(pán)的放置位置，使標(biāo)尺盤(pán)上的垂直

線(xiàn)與擺線(xiàn)平行；

(2)由第1組數(shù)據(jù)可知D十X1.7m/s,根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知：mgh=

加2,即仁好嘉小。0.15m；

(3)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)只測(cè)量了初末位置的相關(guān)數(shù)據(jù)，證據(jù)不充分，不能說(shuō)明整個(gè)過(guò)程機(jī)械能始

終守恒。

故答案為：Q)光電門(mén)傳感器，平行；(2)0.15；(3)不充分，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)只測(cè)量了初末位置

的相關(guān)數(shù)據(jù)，不能說(shuō)明整個(gè)過(guò)程機(jī)械能始終守恒。

通過(guò)光電門(mén)來(lái)測(cè)出經(jīng)過(guò)的時(shí)間，結(jié)合擺錘寬度，根據(jù)。=2來(lái)測(cè)出速度，從而求出動(dòng)能：

實(shí)驗(yàn)前使標(biāo)尺盤(pán)上的豎直線(xiàn)與擺線(xiàn)平行，能使得光電門(mén)的接收孔與測(cè)量點(diǎn)位于同一水平

面內(nèi).

考查如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒，巧用光電門(mén)來(lái)簡(jiǎn)便測(cè)量瞬時(shí)速度，同時(shí)注意在實(shí)

驗(yàn)中盡量減小阻力的影響，并掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒的方法很多，但是其原理是一樣的，

因此明確實(shí)驗(yàn)原理是解決實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。

19.【答案】解：(1)小球在A位置時(shí)水平方向僅受電場(chǎng)力，

根據(jù)牛頓第二定律得：qE=ma

解得：E=ma/q

電場(chǎng)方向水平向左。

(2)B位置時(shí)小球受力分析如圖所示

根據(jù)平衡條件，得mgtand=qE

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細(xì)線(xiàn)與豎直方向的夾角。滿(mǎn)足tan。=]

(3)電場(chǎng)力做功為以B=qELsind=

va+9

電勢(shì)能的改變量^E=一必8=-罌當(dāng)

此過(guò)程中，電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為了動(dòng)能、重力勢(shì)能和內(nèi)能。

答：(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為ma/q,電場(chǎng)方向水平向左。

(2)小球最終靜止時(shí)細(xì)線(xiàn)與豎直方向的夾角。滿(mǎn)足tan。=?

(3)小球從A第一次運(yùn)動(dòng)到B過(guò)程中電勢(shì)能的改變量為

電勢(shì)能的改變量4E=-WAB=一岸f

此過(guò)程中，電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為了動(dòng)能、重力勢(shì)能和內(nèi)能。

【解析】(1)根據(jù)牛頓第二定律的瞬時(shí)性，求解加速度；

(2)根據(jù)受力分析和幾何關(guān)系，求解角度；

(3)根據(jù)帶電體在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的功能關(guān)系，分析電勢(shì)能的改變量，及能量轉(zhuǎn)化情況。

受力分析和幾