2022年上海市市北高級(jí)中學(xué)高三第五次模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷

考生須知：

1,全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色

字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。

2,請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。

3.保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。

一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24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.如圖所示，勁度系數(shù)為4的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上質(zhì)量為機(jī)的物體產(chǎn)接觸，但未與物

體尸連接，彈簧水平且無形變?，F(xiàn)對(duì)物體尸施加一個(gè)水平向右的瞬間沖量，大小為/o,測(cè)得物體P向右運(yùn)動(dòng)的最大距

離為X0,之后物體尸被彈簧彈回最終停在距離初始位置左側(cè)2X0處。已知彈簧始終在彈簧彈性限度內(nèi)，物體戶與水平

面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為“，重力加速度為g,下列說法中正確的是（）

A.物體P與彈簧作用的過程中，系統(tǒng)的最大彈性勢(shì)能3〃〃吆/

2m

B.彈簧被壓縮成最短之后的過程，尸先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，最后做勻減速運(yùn)動(dòng)

C.最初對(duì)物體P施加的瞬時(shí)沖量/0=2代2〃gx。

D.物體P整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，摩擦力的沖量與彈簧彈力的沖量大小相等、方向相反

2.某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線與x軸平行，x軸上各點(diǎn)的電勢(shì)情況如圖所示，若將一帶電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止釋放，該粒

子僅在電場(chǎng)力的作用下，沿著x軸正方向運(yùn)動(dòng)，已知電場(chǎng)中M、N兩點(diǎn)的x坐標(biāo)分別為5mm、15mm,則下列說法正

確的是（）

A.在x軸上M、N兩點(diǎn)間的電場(chǎng)方向先沿x軸正方向后沿x軸負(fù)方向

B.該帶電粒子一定帶負(fù)電荷

C.在x=10mm的位置，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為1000V/m

D.該粒子沿x軸從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，電勢(shì)能一直增大

3.如圖所示，輕彈簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物塊P,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用豎直向下的力尸作用在P

上，使其向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在彈簧的彈性限度內(nèi)，下列是力尸和運(yùn)動(dòng)時(shí)間f之間關(guān)系的圖象，正確的是（）

F

FF

4.如圖甲所示為由某材料制成的電阻R的阻值隨溫度，變化的圖象，若用該電阻與電池（電動(dòng)勢(shì)E=1.5V,內(nèi)阻不計(jì)）、

電流表（量程為50mA,內(nèi)阻不計(jì)）、電阻箱申聯(lián)起來，連接成如圖乙所示的電路，用該電阻做測(cè)溫探頭。將電阻箱的阻

值調(diào)為*=15。，把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個(gè)簡(jiǎn)單的“電阻溫度計(jì)”。下列說法錯(cuò)誤的是

()

A.溫度升高，電路中的電流減小

B.電流表刻度較大處對(duì)應(yīng)的溫度刻度較小

C.電流表的示數(shù)為50mA時(shí)，電阻R的阻值為30。

D.電流表的示數(shù)為50mA時(shí)，對(duì)應(yīng)的溫度為5C

5.下列關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)定律和萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)歷程，符合史實(shí)的是（）

A.哥白尼通過整理第谷觀測(cè)的大量天文數(shù)據(jù)得出行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律

B.牛頓通過多年的研究發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并測(cè)量出了地球的質(zhì)量

C.牛頓指出地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)是因?yàn)槭艿絹碜蕴?yáng)的萬有引力

D.卡文迪許通過實(shí)驗(yàn)比較準(zhǔn)確地測(cè)量出了萬有引力常量，并間接測(cè)量出了太陽(yáng)的質(zhì)量

6.如圖所示，48是斜坡，8c是水平面，從斜坡頂端A以不同初速度丫向左水平拋出同一小球，當(dāng)初速度為玲時(shí)，

小球恰好落到坡底8。不計(jì)空氣阻力，則下列圖象能正確表示小球落地（不再?gòu)椘穑┣八查g重力瞬時(shí)功率P隨v變化

關(guān)系的是

p

二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。

全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

7.在一靜止點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，任一點(diǎn)的電勢(shì)9與該點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離，的關(guān)系如圖所示.電場(chǎng)中四個(gè)點(diǎn)。、氏c和d

的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別瓦、Eb、&和Ed,點(diǎn)a到點(diǎn)電荷的距離4與點(diǎn)a的電勢(shì)仰已在圖中用坐標(biāo)（外,如）標(biāo)出，其

余類推.現(xiàn)將一帶正電的試探電荷由a點(diǎn)依次經(jīng)從c點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn)，在相鄰兩點(diǎn)間移動(dòng)的過程中，電場(chǎng)力所做的功分

別為叫小町c和下列選項(xiàng)正確的是（)

A.EazEb=4：1

B.Ec：Ed=2z1

C.Wab：Wbc=3：1

D.Wbc：Wcd=lz3

8.下列說法正確的是

A.鈾238發(fā)生?衰變成社234時(shí),a粒子與錢234的質(zhì)量之和等于鈾238的質(zhì)量.

B.鈾238發(fā)生a衰變成牡234時(shí),a粒子與牡234的結(jié)合能之和一定大于鈾238的結(jié)合能.

C.p衰變中釋放的p射線是原子核外電子掙脫原子核的束縛形成的高速電子流.

D.核反應(yīng)方程“N+；He-"o+x中,x是質(zhì)子且反應(yīng)過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒.

9.如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一紅蠟塊R（R視為質(zhì)點(diǎn)）。將玻璃管的開口端用膠塞

塞緊后豎直倒置且與）,軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度％=3cm/s勻速上浮的同時(shí)，玻璃管沿x軸正向做初速度為零

的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，合速度的方向與）'軸夾角為a。則紅蠟塊R的（）

A.分位移y的平方與x成正比B.分位移y的平方與X成反比

C.tana與時(shí)間f成正比D.合速度P的大小與時(shí)間r成正比

10.如圖所示，半愛心型金屬環(huán)a加（由直線ac及曲線"C構(gòu)成，不計(jì)重力）水平放置在絕緣的水平面上，某時(shí)刻通

有順時(shí)針方向恒定電流，長(zhǎng)直導(dǎo)線MN固定在水平面上與“c平行，當(dāng)其中通有M到N的恒定電流時(shí)，則下列說法正

確的是

N

八

A.金屬環(huán)中無感應(yīng)電流產(chǎn)生

B.ac邊與長(zhǎng)直線相互吸引

C.金屬環(huán)受到的安培力向右

D.金屬環(huán)對(duì)水平面有向左的摩擦力

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11.（6分）某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)探究小燈泡L的伏安特性曲線，可供選用的器材如下：

小燈泡L,規(guī)格“3.6V、0.3A”；

電流表A,量程0.2A,內(nèi)阻n=0.6。；

電壓表V,量程3V,內(nèi)阻r2=3kC；

標(biāo)準(zhǔn)電阻油阻值1.2Q；

標(biāo)準(zhǔn)電阻色阻值1k。；

標(biāo)準(zhǔn)電阻用阻值10kI2；

滑動(dòng)變阻器R,阻值范圍0~10。；

學(xué)生電源E,電動(dòng)勢(shì)4V,內(nèi)阻不計(jì)；

開關(guān)S及導(dǎo)線若干。

（1）甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路來進(jìn)行測(cè)量，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于（填“"或”"）端。

閉合開關(guān)后移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)電流表幾乎無示數(shù)，電壓表示數(shù)接近3V,其故障原因可能是（填“4間L支路

短路”或“cd間L支路斷路”）；

⑵排除故障后，某次電壓表的示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)為V；

（3）學(xué)習(xí)小組認(rèn)為要想更準(zhǔn)確地描繪出L完整的伏安特性曲線，需要重新設(shè)計(jì)電路。請(qǐng)你在甲同學(xué)的基礎(chǔ)上利用所供器

材，在圖3所示的虛線框內(nèi)補(bǔ)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并在圖上標(biāo)明所選器材代號(hào)；

（4）按圖3重新連接好電路，移動(dòng)滑片在某個(gè)位置，讀出電壓表、電流表示數(shù)分別為U、/,如果不考慮電壓表的分流，

則此時(shí)刻燈泡L的電阻/?=（用U、/及數(shù)字表示）。

12.（12分）某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置某測(cè)量木塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù):

木《售.紙帶----------------------------------------

⑶，\■-季［ABCDE

4鉤碼打點(diǎn)計(jì)時(shí)舞」~i——i—I-----L

IIIII

IIIII

■一,一一■一一.■—一I.

9.5011.0012.5014.00(ca)

(1)從打出的若干紙帶中選出了如圖所示的一條，紙帶上4、8、C、。、E這些點(diǎn)的間距如圖中標(biāo)示，其中每相鄰兩點(diǎn)

間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率是50Hz,根據(jù)測(cè)量結(jié)果計(jì)算：則打C點(diǎn)時(shí)紙帶的速度大小為

m/s；紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度大小為m/s2?(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

(2)通過(1)測(cè)得木塊的加速度為“，還測(cè)得鉤碼和木塊的質(zhì)量分別為析和M,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,則動(dòng)摩擦因數(shù)

四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13.(10分)如圖所示為xOy平面直角坐標(biāo)系，在x=a處有一平行于y軸的直線MN,在x=4a處放置一平行于y軸的

熒光屏，熒光屏與x軸交點(diǎn)為Q,在第一象限內(nèi)直線MN與熒光屏之間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。原點(diǎn)O處放置

一帶電粒子發(fā)射裝置，它可以連續(xù)不斷地發(fā)射同種初速度大小為均的帶正電粒子，調(diào)節(jié)坐標(biāo)原點(diǎn)處的帶電粒子發(fā)射裝

7T

置,使其在xOy平面內(nèi)沿不同方向?qū)щ娏Ｗ由淙氲谝幌笙?速度與*軸正方向間的夾角為心如彳)。若在第一象限

內(nèi)直線MN的左側(cè)加一垂直xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，這些帶電粒子穿過該磁場(chǎng)后都能垂直進(jìn)入電場(chǎng)。已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)

的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,帶電粒子的比荷包=生，電場(chǎng)強(qiáng)度大小后=，8丫0,不計(jì)帶電粒子重力，求：

mBa2

(1)粒子從發(fā)射到到達(dá)熒光屏的最長(zhǎng)時(shí)間。

(2)符合條件的磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積。

(3)粒子打到熒光屏上距Q點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離。

14.(16分)在電子技術(shù)中，科研人員經(jīng)常通過在適當(dāng)?shù)膮^(qū)域施加磁場(chǎng)或電場(chǎng)束控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)。如圖所示，位

于M板處的粒子源不斷產(chǎn)生質(zhì)量為機(jī)、電荷量為q的粒子，粒子經(jīng)小孔S不斷飄入電壓為U的加速電場(chǎng)，其初速度

可視為零；然后經(jīng)過小孔8射出后沿x軸方向從坐標(biāo)原點(diǎn)。垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入x軸上方(含x軸正半軸)的有界勻

強(qiáng)磁場(chǎng)控制區(qū)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為灰粒子發(fā)生270。偏轉(zhuǎn)后離開磁場(chǎng)豎直向下打在水平放置的熒光屏上，已知N板

到y(tǒng)軸、熒光屏到x軸的距離均為L(zhǎng),不考慮粒了重力及粒子間的相互作用。

(1)求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑的大小；

（2）求粒子從N板射出到打在熒光屏上所需的時(shí)間；

（3）實(shí)際上加速電壓的大小會(huì)在U±AU范圍內(nèi)微小變化，粒子以不同的速度進(jìn)入磁場(chǎng)控制區(qū)域，均能發(fā)生270。偏轉(zhuǎn)

豎直打在熒光屏上，求有界磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積S。

15.（12分）圖（甲）中的圓是某圓柱形透明介質(zhì)的橫截面，半徑為R=10cm.一束單色光沿。C平行于直徑48射到圓

周上的C點(diǎn),。C與45的距離cm.光線進(jìn)入介質(zhì)后,第一次到達(dá)圓周上的E點(diǎn)（圖中未畫出）,CE=坦叵cm.

（i）求介質(zhì)的折射率;

（ii）如圖（乙）所示，將該光線沿MN平行于直徑A8射到圓周上的N點(diǎn)，光線進(jìn)入介質(zhì)后，第二次到達(dá)介質(zhì)的界

面時(shí)，從球內(nèi)折射出的光線與平行（圖中未畫出），求光線從N點(diǎn)進(jìn)入介質(zhì)球時(shí)的入射角的大小.

參考答案

一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24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、C

【解析】因物體整個(gè)的過程中的路程為4xo,由功能關(guān)系可得：〃機(jī)g-4xo=2機(jī)片=互，可知，/。=2加,

22m

故C正確；當(dāng)彈簧的壓縮量最大時(shí)，物體的路程為X0,則壓縮的過程中由能量關(guān)系可知：-^mgx0=Ep,

所以：加=互-四,咫刈(或Ep=3nmgxo).故A錯(cuò)誤；彈簧被壓縮成最短之后的過程，P向左運(yùn)動(dòng)的過程中水平方向

2m

上受到彈簧的彈力和滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)摩擦力不變，而彈簧的彈力隨著壓縮量的減小而減小，可知物體先做加速度先

減小的變加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度增大的變減速運(yùn)動(dòng)，最后物體離開彈簧后做勻減速運(yùn)動(dòng)；故B錯(cuò)誤；物體P整個(gè)運(yùn)動(dòng)

過程，P在水平方向只受到彈力與摩擦力，根據(jù)動(dòng)量定理可知，摩擦力的沖量與彈簧彈力的沖量的和等于lo,故D錯(cuò)

誤.故選C.

點(diǎn)睛:本題分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況是解答的關(guān)鍵,要抓住加速度與合外力成正比，即可得到加速度是變化的.運(yùn)

用逆向思維研究勻減速運(yùn)動(dòng)過程，求解時(shí)間比較簡(jiǎn)潔.

2、C

【解析】

A.由外x圖像知從M點(diǎn)到N點(diǎn)電勢(shì)降低，根據(jù)沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低可知在x軸上M、N兩點(diǎn)間的電場(chǎng)方向沿x

軸正方向，A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B.粒子受力方向和電場(chǎng)方向相同，故粒子帶正電荷，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C.在9-x圖像中，圖線斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

U_卜(p

----------V/m=1000V/m

dxlOxlO-3r

C項(xiàng)正確;

D.粒子沿x軸從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力一直做正功，電勢(shì)能一直減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

故選C。

3、D

【解析】

在作用力尸之前，物塊放在彈簧上處于靜止?fàn)顟B(tài)，即

mg=K

作用力尸之后，物塊向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有

F+mg-k(x0+x)=ma

x即為物塊向下運(yùn)動(dòng)的位移，則

12

x=—at

2

聯(lián)立可得

廣依，2

r—IYIUH1

2

即夕隨時(shí)間變化圖象為D,所以D正確，ABC錯(cuò)誤。

故選D。

4、C

【解析】

AB.由圖甲可知，溫度升高，電阻K的阻值增大，電路中電流減小，因此電流表刻度較大處對(duì)應(yīng)的溫度刻度較小，

AB項(xiàng)正確，不符合題意；

CD.電流表的示數(shù)為50mA時(shí)，電路總電阻為30C,電阻箱的阻值Z?'=15￡2?則R=15C,由圖甲可得對(duì)應(yīng)的溫度為5℃,

C項(xiàng)錯(cuò)誤，符合題意，D項(xiàng)正確，不符合題意；

故選C。

5、C

【解析】

A.開普勒通過整理第谷觀測(cè)的大量天文數(shù)據(jù)得出行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律，故A錯(cuò)誤；

B.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許測(cè)量出了萬有引力常量，并間接測(cè)量出了地球的質(zhì)量，故B錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤；

C.牛頓通過研究指出地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)是因?yàn)槭艿絹碜蕴?yáng)的萬有引力，萬有引力提供地球做曲線運(yùn)動(dòng)所需的向心力，

故C正確。

故選：Co

6、C

【解析】

當(dāng)平拋的初速度丫＜%時(shí)，小球均落在斜面上，具有相同的位移偏向角均等于斜面傾角6,可得：

12

tane=2=S^=a,

xvt2v

可得平拋時(shí)間：

2vtan^

t=-----------

S

則小球所受的重力的瞬時(shí)功率為：

P—mg?vv=mg-gt=2mgtan6-v

可知，。關(guān)于u構(gòu)成正比例函數(shù)關(guān)系；

當(dāng)平拋的初速度%時(shí)，小球均落在水平面上，平拋的豎直高度相同為h,有：

712

則平拋時(shí)間為：

則小球所受的重力的瞬時(shí)功率為：

P-mg-vv—mg-gt-mg12gh

可知功率尸為恒定值；

綜合兩種情況可得C項(xiàng)的圖像爭(zhēng)取，ABD項(xiàng)的圖像錯(cuò)誤；

故選C。

二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。

全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得。分。

7、AC

【解析】

由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式：E=吟,可得：4：紜=華：墨=4:1,故A正確；由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式：E=吟,可得；

E(：Ed==4:1,故B錯(cuò)誤；從〃到。電場(chǎng)力做功為：Wab=qUab=q(<pa-(pb)-q(6-3)=3q,從5到c電場(chǎng)力

36

做功為：Wbc=qUbc=qC(pb-(pc)=q(3-2)=q,所以有：W血Wbc=3t1,故C正確；從c到d電場(chǎng)力做功為：取產(chǎn)q"q

(夕c-阿)=q(2-1)=q,所以W*c：W?/=l：1,故D錯(cuò)誤。所以AC正確，BD錯(cuò)誤。

8、BD

【解析】

A、鈾238、銃234發(fā)生衰變時(shí)質(zhì)量都要虧損，釋放的核能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故A錯(cuò)誤；

B、幾個(gè)粒子從自由狀態(tài)結(jié)合成為一個(gè)復(fù)合粒子時(shí)所放出的能量叫結(jié)合能，結(jié)合能數(shù)值越大，分子就越穩(wěn)定，所以鈾

238發(fā)生a衰變成牡234時(shí),a粒子與牡234的結(jié)合能之和一定大于鈾238的結(jié)合能，故B正確；

c、B射線的本質(zhì)是原子核內(nèi)部一個(gè)中子變成一個(gè)質(zhì)子和電子產(chǎn)生的，故c錯(cuò)誤；

D、設(shè)X的質(zhì)量數(shù)為m,電荷數(shù)為n,則有：4+14=17+m,2+7=8+n,解得：m=l,n=l,所以X表示質(zhì)子，故D正確；

【點(diǎn)睛】

發(fā)生衰變時(shí)質(zhì)量都要虧損，釋放的核能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，幾個(gè)粒子從自由狀態(tài)結(jié)合成為一個(gè)復(fù)合粒子時(shí)所放出的能量叫結(jié)

合能，結(jié)合能數(shù)值越大，分子就越穩(wěn)定，0射線的本質(zhì)是原子核內(nèi)部一個(gè)中子變成一個(gè)質(zhì)子和電子產(chǎn)生的.

9、AC

【解析】

AB.由題意可知，y軸方向

產(chǎn)

而X軸方向

1,

x=—ar

2

聯(lián)立可得

故A正確，B錯(cuò)誤；

C.設(shè)合速度的方向與y軸夾角為a,則有

%%

故C正確；

D.x軸方向

vx=at

那么合速度的大小

則V的大小與時(shí)間t不成正比，故D錯(cuò)誤；

故選ACo

10、AD

【解析】

A.由題意，直導(dǎo)線電流恒定，金屬環(huán)無感應(yīng)電流，故A正確；

B.ac邊電流由c指向a,由反向電流相互排斥可知ac邊和長(zhǎng)直線相互排斥，故B錯(cuò)誤；

C.彎曲部分所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于直線部分，而電流是相同的，故彎曲部分受到的安培力大于直線部分，彎曲部

分受到的是引力，直線部分受到的是斥力，故整體受到的安培力的合力向左，故C錯(cuò)誤；

D.由于金屬環(huán)受到的安培力合力向左,故地面對(duì)金屬環(huán)的摩擦力向右，故金屬環(huán)對(duì)地面的摩擦力向左，D正確;

故選ADo

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

：L：

11、acd間L支路斷路2.30

a-------------L

~

【解析】

(1)口][2]閉合開關(guān)前，為了保證電路安全，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于a端，閉合開關(guān)后移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)電流表幾乎無

示數(shù)，電壓表示數(shù)接近3V,其故障原因可能是cd間L支路斷路；

⑵網(wǎng)電壓表最小分度為0.1V,則電壓表讀數(shù)為2.30V；

(3)⑷電壓表、電流表需要擴(kuò)大量程，結(jié)合燈泡的額定電壓和電流，電流表并聯(lián)Ki,量程擴(kuò)大到0.3A,電壓表串聯(lián)色,

量程擴(kuò)大到4.0V,根據(jù)擴(kuò)程后的電表內(nèi)阻和燈泡的額定電壓下的內(nèi)阻，選用電流表外接法。如圖

43

(4)[5]根據(jù)圖3電路圖，可以得到燈泡兩端的電壓為電流為根據(jù)歐姆定律得

mg(m+

12>1.18m/s1.50m/s2〃=--------------------

Mg

【解析】

(1)[1][2].因紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.10s,設(shè)si=9.50cm、S2=11.00cm,S3=12.5cm>S4=14.00cm,打C

點(diǎn)時(shí)紙帶的速度大小為

代入數(shù)值得

vc=1.18m/s

加速度

(￡+力)-(電+邑)

代人數(shù)值得

?=1.50in/s2

(2)[3J.對(duì)木塊、祛碼盤和祛碼組成的系統(tǒng)，由牛頓第二定律得

mg—從a

解得

mg-+M)a

四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

(萬+6)。兀9

13、(1)-------；(2)(--l)a2；(3)-ao

2%28

【解析】

(1)

由題意知，粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度沿y軸正方向的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，此時(shí)粒子軌跡若圓,

由圓周運(yùn)動(dòng)知

覺=3

rT2

解得

e271m

T=------

qB

則此時(shí)最長(zhǎng)時(shí)間為

t—--9--0-./=-兀--a-

13602%

粒子進(jìn)入電場(chǎng)到到達(dá)熒光屏，在X軸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

~—x=-4-a----a-=—3a

2V。%%

故粒子從發(fā)射到到達(dá)熒光屏的最長(zhǎng)時(shí)間

(萬+6)a

2%

(2)帶電粒子在磁場(chǎng)內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有

q%B=

R

解得

R=a

由于帶電粒子的入射方向不同，若磁場(chǎng)充滿紙面，它們所對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示.為使這些帶電粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后都

能垂直直線MN進(jìn)入電場(chǎng)，由圖可知，它們必須從經(jīng)0點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的各圓的最高點(diǎn)飛離磁場(chǎng).設(shè)磁場(chǎng)邊界上尸點(diǎn)的

坐標(biāo)為(x,y),則應(yīng)滿足方程

x=Rsin0

y=/?(l-cos夕)

所以磁場(chǎng)邊界的方程為

￡+(y_R)2=R2

以6=］的角度射入磁場(chǎng)區(qū)域的粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡f+(y—R)2=R2即為所求磁場(chǎng)另一側(cè)的邊界，因此，符合題目要求

的最小磁場(chǎng)的范圍應(yīng)是圓/+&-/?)2=尿與圓(X-R)2+y2=R2的交集部分(圖中陰影部分)，由幾何關(guān)系，可以求

得符合條件的磁場(chǎng)的最小面積為

帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，分析可知所有粒子在熒光屏左側(cè)穿出電場(chǎng)，設(shè)粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為,,豎直方

向的位移為y,水平方向的位移為/,則

/=卬

產(chǎn)監(jiān)2

2m

E=；Bv°

聯(lián)立解得

l=14ay

設(shè)粒子最終打在熒光屏的最遠(yuǎn)點(diǎn)距。點(diǎn)為“，粒子射出電場(chǎng)時(shí)速度與x軸的夾角為a,則有

qEI

v-at---------

m%

Vy一qEl_y

tana=—

匕m%2Va

〃=（4〃-q-l）tana二

則當(dāng)

3a_j4ay=y/4ay

9,9

時(shí)，即尸77〃時(shí)，力有最大值〃max=3