河北省唐山市2021屆高三高考一?？荚囄锢碓囶}含解析

唐山市2021年普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試第一次模擬演練

物理

注意事項：

1、答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。

2、回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改

動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號。寫在本試卷上無效。

3、考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

一、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選項中，只有一項

是符合題目要求的。

1.氫原子吸收一個光子后，根據(jù)玻爾理論，下列判斷正確的是（）

A.電子繞核旋轉(zhuǎn)軌道半徑增大B.電子的動能會增大

C.氫原子的電勢能減小D.氫原子的能級減小

2.如圖所示，ABCD為傾角為30°正方形斜面，其中AB與底邊DC平行、BC與AD平行。斜面上一質(zhì)

量為1kg的物塊，在斜面內(nèi)施加平行于AB向左的拉力凡物塊恰好沿斜面對角線BD勻速下滑。下列敘述

正確的（g=10m/s2）（）

A.物塊受到摩擦力的方向平行于AD沿斜面向上

B.水平向左外力大小等于5eN

C.滑動摩擦力的大小等于5N

D.物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為Y5

3

3.如圖所示，水平地面固定半徑為5m的四分之一圓弧A8C,。為圓心。在圓心。右側(cè)同一水平線上某點

水平向左拋出一個小球，可視為質(zhì)點，恰好垂直擊中圓弧上的。點，。點到水平地面的高度為2m,取

g=10m/s2,則小球的拋出速度是（）

6

3小4758后4715

F亍33

4.如圖所示，在平直公路上行駛的箱式貨車內(nèi)，用輕繩AO、B0在0點懸掛質(zhì)量為5kg的重物，輕繩A0、

B0與車頂部夾角分別為30。、60%在汽車加速行駛過程中，為保持重物懸掛在。點位置不動，重力加速度

為g，箱式貨車的最大加速度（）

A.D.有g(shù)

2

Q

5.如圖所示，水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為女4、B、C、力是電場中一條電場線上相鄰且

間距均為R的四個點，在。點固定正點電荷Q。現(xiàn)使一個帶負(fù)電的粒子從A點以某一速度向右運(yùn)動，粒子

經(jīng)過的各點電勢9、粒子的速度丫、電勢能品及機(jī)械能E變化正確的（不計帶負(fù)電粒子的重力及對電場的影

6.假設(shè)在月球表面將物體以某速度豎直上拋，經(jīng)過時間,物體落回地面，上升的最大高度為兒已知月球半

徑為R、萬有引力常量為G,不計一切阻力。則月球的密度為（）

37rh6M26h87rh

A.-----彳B.------彳C.--------不D.--------彳

4RrGRt2GnRt13GRt2

二、選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。在每小題給出的四個選項中，有多項符

合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7.如圖所示，理想變壓器的初級線圈連接電壓恒定的交流電源，初、次級線圈均接入阻值為R的負(fù)載電阻。

當(dāng)電鍵S斷開時，與初級線圈連接的電壓表Vi的示數(shù)為G,與次級線圈連接的電壓表V2的示數(shù)為S,則

以下判斷中正確的是（）

R

（J~+[J2

B.交流電源電壓為」——-

q

C.電犍閉合時，電壓表V1的示數(shù)減小

D.電鍵閉合時，交流電源輸出功率減小

X

8.A、B兩物體沿同一直線同向運(yùn)動，0時刻開始計時，A、B兩物體的，圖像如下圖所示，已知在UlOs

時A、B在同一位置，根據(jù)圖像信息，下列正確的是（）

A.B做勻加速直線運(yùn)動，加速度大小為lm/$

B./=6s時，A在前、B在后，B正在追趕A

C.A、B在零時刻相距30m

D.在070s內(nèi)A、B之間的最大距離為49m

9.如圖所示，質(zhì)量為0.4kg的四分之一圓弧軌道靜止在光滑水平面，右側(cè)有固定在豎直平面內(nèi)的光滑半圓

軌道，半徑為0.4m,下端與水平面相切。現(xiàn)在將質(zhì)量為0.2kg可視為質(zhì)點的小球，從圖中A點靜止釋放，

小球離開圓弧軌道后恰好能通過半圓軌道的最高點，重力加速度為lOm/s2,不計一切阻力。下列說法正確

的（）

A.小球沿圓弧軌道下滑過程，系統(tǒng)動量守恒

B.小球沿圓弧軌道下滑過程，系統(tǒng)機(jī)械能守恒

C.小球通過半圓軌道D點時，對軌道的壓力大小為4N

D.小球與圓弧軌道分離時，圓弧軌道的位移為0.5m

10.如圖，直角三角形OAC區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小未知的勻強(qiáng)磁場，NA=30。、OC邊

長為3在C點有放射源S,可以向磁場內(nèi)各個方向發(fā)射速率為vo的同種帶正電的粒子，粒子的比荷為K。

2

S發(fā)射的粒子有§可以穿過04邊界，OA含在邊界以內(nèi)，不計重力、及粒子之間的相互影響。則（）

A.磁感應(yīng)強(qiáng)度大小一^2—

2KL

B.磁感應(yīng)強(qiáng)度大小上”

KL

C.04上粒子出射區(qū)域長度為L

D.OA上粒子出射區(qū)域長度為人

2

三、非選擇題：共52分。第11~14題為必考題，每個試題考生都必須作答。第15~16題為選

考題，考生根據(jù)要求作答。

（一）必考題：共43分。

11.在探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系實驗中，小明同學(xué)做了如圖甲所示的實驗改進(jìn)，在調(diào)節(jié)桌面水

平后，添加了用力傳感器來測細(xì)線中的拉力。

（1）關(guān)于該實驗的操作，下列說法正確的是

A.必須用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量

B.一定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

C.應(yīng)當(dāng)先釋放小車，再接通電源

D.需要改變砂和砂桶的總質(zhì)量，打出多條紙帶

(2)實驗得到如圖乙所示的紙帶，已知打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz,相鄰兩計數(shù)點之間還有四

個點未畫出，由圖中的數(shù)據(jù)可知，小車運(yùn)動的加速度大小是_______m/s2。(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

(3)由實驗得到小車的加速度“與力傳感器示數(shù)F的關(guān)系如圖丙所示。則小車與軌道的滑動摩擦力

F尸No

12.新能源汽車是汽車發(fā)展的主流方向，如圖(a)為車載動力電池組中一塊電池，其技術(shù)參數(shù)是額定容量

約120Ah,額定電壓約3.3V,內(nèi)阻約0.03C?，F(xiàn)有一塊該型號的舊電池，某研究小組用如圖(b)所示電路

測量該電池的電動勢和內(nèi)阻，其中電流表量程為100mA、內(nèi)阻為9C；定值電阻凡=1。。測得的數(shù)據(jù)如下表

所示。

圖(a)圖(b)

次數(shù)12345

R(。)0.94.27.310.814.1

/o(mA)10050342520

(1)實驗中將電流表與定值電阻并聯(lián)使用的目的是;

(2)利用測得的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上作出R和;的圖像，其中/表示干路電流；

(3)由圖像可知，該電池的電動勢E=V,內(nèi)阻尸.C。

13.如圖所示，固定斜面傾角為。，小物塊A和8的質(zhì)量分別為2〃?和加，與斜面之間的動摩擦因數(shù)分別為

川和〃2。開始時小物塊B恰好靜止在距離斜面頂端X0處，此時小物塊8所受摩擦力為最大靜摩擦力。小物

塊A從斜面頂端由靜止釋放，一段時間后與物塊8發(fā)生彈性正碰，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，A與8

均可視為質(zhì)點，求：

（1）物塊A與B發(fā)生碰撞后物塊B的速度；

（2）若物塊A與8在斜面上只能發(fā)生一次碰撞，斜面長度應(yīng)小于多少？

14.如圖所示為一研究導(dǎo)體棒在磁場中運(yùn)動裝置。兩平行光滑金屬軌道傾角為30。，導(dǎo)軌間距41m。導(dǎo)

軌上端通過單刀雙擲開關(guān)可以分別與1、2相連，其中1連接光電管，2連接一個電容C=0.25F的電容器。

兩平行導(dǎo)軌間存在著垂直于軌道平面向上的勻強(qiáng)有界磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度8=IT,磁場長度。E=lm?，F(xiàn)利用光

電管把光信號轉(zhuǎn)換為電信號，A和K分別是光電管的陽極和陰極，電源電壓為U。用發(fā)光功率為P的激光

器發(fā)出頻率為V的光全部照射在K上，開關(guān)與1接通，回路中形成電流。已知陰極K材料的逸出功為Wo,

普朗克常量為人,電子電荷量為e。初始時導(dǎo)體棒恰好能靜止在磁場上邊緣。處，導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置，各

處電阻均不計，重力加速度取10m/s2。求：

（1）光電子到達(dá)4時的最大動能反“；（答案用字母表示）

（2）假設(shè)每個入射的光子會產(chǎn)生1個光電子，所有的光電子都能到達(dá)4激光器發(fā)光功率P=13.26w,

l49

V=6.4x10Hz.”=6.63x10-34"、e=1.6xlO'C,求導(dǎo)體棒的質(zhì)量相；

（3）把開關(guān)快速搬到位置2,導(dǎo)體棒向下運(yùn)動起來，在運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直，求導(dǎo)體棒運(yùn)動到E處

時的速度大小。

（二）選考題：共9分。請考生從2道題中任選一題作答，并用2B鉛筆將答題卡上所選題目

對應(yīng)的題號右側(cè)方框涂黑，按所涂題號進(jìn)行評分；多涂、多答，按所涂的首題進(jìn)行評分；不

涂，按本選考題的首題進(jìn)行評分。

15.2020年抗擊新冠病毒已成為常態(tài)。如圖為某學(xué)校所用手持3L消毒噴霧壺結(jié)構(gòu)圖，某同學(xué)裝入1.5L水后

旋緊壺蓋，關(guān)閉噴水閥門，拉動手柄打氣20次，每次打入氣體體積相同，壓強(qiáng)均為105pa。從較高層教室

窗口釋放一軟細(xì)塑料管并連接置于地面的噴壺嘴，接著打開噴水閥門，壺內(nèi)水沿塑料軟管上升停止上升時

管內(nèi)水面與壺內(nèi)水面的高度差為10m。測出塑料軟管每米容納水匕=20ml,不考慮環(huán)境溫度的變化和壺內(nèi)

噴水管的體積，g=10m/s2。求加壓20次后壺內(nèi)的氣體壓強(qiáng)為多少。

16.某種光學(xué)元件由兩種不同透明物質(zhì)I和II制成，其橫截面如圖所示，。為AB中點，ZBAC=30°,半圓

形透明物質(zhì)I的半徑為R，一束光線在紙面內(nèi)從半圓面上的P點沿P0方向射入，折射至AC面時恰好發(fā)生

全發(fā)射，再從BC邊上的Q點垂直射出BC邊，真空中光速為c,光從P傳到Q所用時間片空R,求：（結(jié)

果可用根式表示）

（1）該透明物質(zhì)H對該光的折射率"2：

（2）該透明物質(zhì)H對該光的折射率四0

唐山市2021年普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試第一次模擬演練

物理（解+析版）

注意事項：

1、答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。

2、回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改

動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號。寫在本試卷上無效。

3、考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

一、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選項中，只有一項

是符合題目要求的。

1.氫原子吸收一個光子后，根據(jù)玻爾理論，下列判斷正確的是（）

A.電子繞核旋轉(zhuǎn)的軌道半徑增大B.電子的動能會增大

C.氫原子的電勢能減小D.氫原子的能級減小

【答案】A

【分析】

【詳解】氫原子吸收一個光子后，由玻爾理論可知，由低能級躍遷到高能級，電子繞核旋轉(zhuǎn)的軌道半徑增

大，電子的動能減小，氫原子的電勢能增大，氫原子的能級增大。

故選A。

2.如圖所示，ABCD為傾角為30。的正方形斜面，其中AB與底邊DC平行、BC與AD平行。斜面上一質(zhì)

量為1kg的物塊，在斜面內(nèi)施加平行于AB向左的拉力品物塊恰好沿斜面對角線BD勻速下滑。下列敘述

正確的(g=10m/s2)()

A.物塊受到摩擦力的方向平行于AD沿斜面向上

B.水平向左的外力大小等于56N

C.滑動摩擦力的大小等于5N

D.物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為邁

3

【答案】D

【分析】

【詳解】A.物塊受到摩擦力的方向沿著DB斜向上，A錯誤;

B.水平向左的外力大小等于

F=mgsin30°tan45°=5N

B錯誤；

C.滑動摩擦力的大小等于

f=7（^gsin300）2+F2=V2F=5及N

C錯誤；

D.物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為

f_f5V2V6

4——=---------=-----產(chǎn)=—

FNmgcos30°63

1UX--

2

D正確。

故選Do

3.如圖所示，水平地面固定半徑為5m的四分之一圓弧A8C,。為圓心。在圓心。右側(cè)同一水平線上某點

水平向左拋出一個小球，可視為質(zhì)點，恰好垂直擊中圓弧上的。點，力點到水平地面的高度為2m,取

g=10m/s2,則小球的拋出速度是（）

3亞口4石?8厲4厲

L------------D.------------C.--------------nD.---------------

2333

【答案】C

【分析】

【詳解】小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動，則豎直分速度

vv=y]2ghED=^2xl0x（5-2）m/s=2y/\5m/s

垂直擊中D點，速度反向延長線過圓心，如圖所示

sinO=^-=—

R5

解得夕=37°

則在D點，分解速度可得

0區(qū)/s

V。

tan3703

故選C。

4.如圖所示，在平直公路上行駛的箱式貨車內(nèi)，用輕繩AO、B0在0點懸掛質(zhì)量為5kg的重物，輕繩A0、

B0與車頂部夾角分別為30。、60%在汽車加速行駛過程中，為保持重物懸掛在。點位置不動，重力加速度

為g，箱式貨車的最大加速度（)

&

cD.島

2

【答案】B

【分析】

【詳解】對小球受力分析可得

FAsin30°+FBsin60°=mg

FBCOS600-FACOS30°=ma

聯(lián)立解得

1百八拒=

整理得

82百"

mFma

—8--—A=

當(dāng)心=0時，。取得最大值

故選B。

5.如圖所示，水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為A條，A、B、C、。是電場中一條電場線上相鄰且

間距均為R的四個點，在。點固定正點電荷Q?，F(xiàn)使一個帶負(fù)電的粒子從A點以某一速度向右運(yùn)動，粒子

經(jīng)過的各點電勢外粒子的速度V、電勢能Ep及機(jī)械能E變化正確的（不計帶負(fù)電粒子的重力及對電場的影

【分析】

Q

【詳解】A.點電荷。在C點的場強(qiáng)大小為左,C點的合場強(qiáng)為零，所以從4到C兩點的合場強(qiáng)水平向

右，則從A到C電勢降低，C點到D點的合場強(qiáng)方向向左，從C點到D點電勢增大，故A錯誤;

BCD.因為在AC之間，負(fù)電荷受力方向向左，所以從A點到C點，電場力對負(fù)電荷做負(fù)功，速度減小，

動能減小，電勢能增大，從C點到D,負(fù)電荷受力方向向右，電場力對負(fù)電荷做正功，速度增加，動能增

加，電勢能減少，故機(jī)械能先減少后增大，故C正確，BD錯誤。

故選Co

6.假設(shè)在月球表面將物體以某速度豎直上拋，經(jīng)過時間，物體落回地面，上升的最大高度為九已知月球半

徑為R、萬有引力常量為G,不計一切阻力?則月球的密度為（）

3切26兀h6h84/z

A.---7C.----D.----

B,rr2

4放2而7G兀RF3GRt

【答案】C

【分析】

【詳解】由自由落體公式得

設(shè)月球質(zhì)量為月球表面質(zhì)量為次的物體所受重力

—Mm

mg=G-^~

設(shè)月球體積為V

4

3

則月球密度為

M

p

V

聯(lián)立以上各式得

6/?

p--------------T

GTTRF

故選Co

二、選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。在每小題給出的四個選項中，有多項符

合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7.如圖所示，理想變壓器的初級線圈連接電壓恒定的交流電源，初、次級線圈均接入阻值為R的負(fù)載電阻。

當(dāng)電鍵S斷開時，與初級線圈連接的電壓表Vi的示數(shù)為U,與次級線圈連接的電壓表V2的示數(shù)為S,則

以下判斷中正確的是（）

（J2

A.電鍵斷開時，初級線圈中的輸入電流為

U2R

u2+u2

B.交流電源的電壓為'2

q

C.電鍵閉合時，電壓表V1的示數(shù)減小

D.電鍵閉合時，交流電源輸出功率減小

【答案】BC

【分析】

【詳解】A.設(shè)初級線圈中的電流為人,理想變壓器原副線圈功率相等，可得

U；

~R

?畸，A錯誤;

化簡可得,

B.原線圈中電阻R兩端電壓為

ui

U'

5

故交流電源的電壓為

B正確;

C.電鍵閉合時，副線圈電阻減小，電流增大，原線圈電流隨之增大，原線圈所接電阻R兩端電壓增大，原

線圈電壓減小，即電壓表V1的示數(shù)減小，C正確；

D.電鍵閉合時，交流電源輸出功率尸由于電流增大，功率增大，D錯誤。

故選BCo

X

8.A、B兩物體沿同一直線同向運(yùn)動，0時刻開始計時，A、B兩物體的一-，圖像如下圖所示，已知在r=10s

t

時A、B在同一位置，根據(jù)圖像信息，下列正確的是（）

A.B做勻加速直線運(yùn)動，加速度大小為lm/s，

B.r=6s時，A在前、B在后，B正在追趕A

C.A、B在零時刻相距30m

D.在0~10s內(nèi)A、B之間的最大距離為49m

【答案】BD

【分析】

【詳解】A.由勻變速直線運(yùn)動的位移公式

12

可得

x1

7=%+”

對比B物體的圖線可知

1

一a

210-6

由相似三角形可知，圖線與縱軸的交點坐標(biāo)為4m/s,即初速度%=4m/s,加速度a=2m/s2,B物體做勻

加速直線運(yùn)動，A錯誤;

C.對比A物體的圖線可知，A物體做勻速直線運(yùn)動，速度為v=10m/s,在片10s時A、B的位移分別為

xA=vt=100m

1,

xB=vot+—at=140m

此時到達(dá)同一位置，故在0時刻，A在B前40m處，C錯誤;

B./=6s時，由C中位移公式可得，A、B位移均為60m,故A在前、B在后，B正在追趕A,B正確:

D.當(dāng)A、B速度相等時，相距最遠(yuǎn),

%+at'=v

代入數(shù)據(jù)可得，=3s,由C中位移公式可得，A、B的位移分別為30m、21m,故此時的距離為

Ac=40m+30m-21m=49m

D正確。

故選BD?

9.如圖所示，質(zhì)量為0.4kg的四分之一圓弧軌道靜止在光滑水平面，右側(cè)有固定在豎直平面內(nèi)的光滑半圓

軌道，半徑為0.4m,下端與水平面相切?，F(xiàn)在將質(zhì)量為0.2kg可視為質(zhì)點的小球，從圖中A點靜止釋放，

小球離開圓弧軌道后恰好能通過半圓軌道的最高點，重力加速度為10m/s2,不計一切阻力。下列說法正確

A.小球沿圓弧軌道下滑過程，系統(tǒng)動量守恒

B.小球沿圓弧軌道下滑過程，系統(tǒng)機(jī)械能守恒

C.小球通過半圓軌道D點時，對軌道的壓力大小為4N

D.小球與圓弧軌道分離時，圓弧軌道的位移為0.5m

【答案】BD

【分析】

【詳解】A.小球沿圓弧軌道下滑過程，系統(tǒng)豎直方向合力不為零，故系統(tǒng)動量不守恒，故A錯誤;

B.小球沿圓弧軌道下滑過程，只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故B正確；

C.小球離開圓弧軌道后恰好能通過半圓軌道的最高點，在半圓軌道的最高點

V2

mg=m—

從D點到最高點

~^mv~~~mvD--mgR

在D點

N==6N

R

根據(jù)牛頓第三定律可知，對軌道的壓力大小為6N,故C錯誤；

D.小球與圓弧軌道分離，由水平方向動量守恒得

mv,n=MVM

由系統(tǒng)機(jī)械能守恒得

mg%

其中

1,1

—mv~——mv~2=—2mgR

22m

且

mxm=MXM,+

解得

xM-0.5m

故D正確。

故選BD。

10.如圖，直角三角形OAC區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小未知的勻強(qiáng)磁場，NA=30。、OC邊

長為L在C點有放射源S,可以向磁場內(nèi)各個方向發(fā)射速率為w的同種帶正電的粒子，粒子的比荷為K。

2

S發(fā)射的粒子有§可以穿過04邊界，OA含在邊界以內(nèi)，不計重力、及粒子之間的相互影響。則（）

A

A.磁感應(yīng)強(qiáng)度大小』一

2KL

B.磁感應(yīng)強(qiáng)度大小’”

KL

C.。4上粒子出射區(qū)域長度為L

D.上粒子出射區(qū)域長度為人

2

【答案】BC

【分析】

2

【詳解】S發(fā)射的粒子有］可以穿過0A邊界，根據(jù)左手定則可知，當(dāng)入射角與0C夾角為30°的粒子剛好

從。點射出，根據(jù)幾何關(guān)系可知，粒子運(yùn)動半徑為

R=L

根據(jù)洛倫茲力提供向心力，則有

V?

K

解得

B=R~

KL

則沿CA方向入射粒子運(yùn)動最遠(yuǎn)，半徑為L,從OA上射出，故OA上粒子出射區(qū)域長度為乙

故選BCo

三、非選擇題：共52分。第11~14題為必考題，每個試題考生都必須作答。第15~16題為選

考題，考生根據(jù)要求作答。

(~)必考題：共43分。

11.在探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系實驗中，小明同學(xué)做了如圖甲所示的實驗改進(jìn)，在調(diào)節(jié)桌面水

平后，添加了用力傳感器來測細(xì)線中的拉力。

(1)關(guān)于該實驗的操作，下列說法正確的是

A.必須用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量

B.一定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

C.應(yīng)當(dāng)先釋放小車，再接通電源

D.需要改變砂和砂桶的總質(zhì)量，打出多條紙帶

(2)實驗得到如圖乙所示的紙帶，已知打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz,相鄰兩計數(shù)點之間還有四

個點未畫出，由圖中的數(shù)據(jù)可知，小車運(yùn)動的加速度大小是m/s2。(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

(3)由實驗得到小車加速度”與力傳感器示數(shù)尸的關(guān)系如圖丙所示。則小車與軌道的滑動摩擦力

N。

【答案】⑴.D⑵.2.40(3),1.0

【分析】

【詳解】(1)U]AB.對小車的拉力是通過力傳感器得到的，故無需測量沙和沙桶的質(zhì)量，也不需要滿足沙和

沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故AB錯誤；

C.使用打點計時器，應(yīng)先接通電源，在釋放小車，故C錯誤；

D.探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系，要改變沙和沙桶的總質(zhì)量，打出多條紙帶，故D正確。

故選D

(2)[2J打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz,相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，可知相鄰兩計數(shù)

點之間的時間間隔為

T=5x—=0.1s

根據(jù)Ax=aT2可得

a=XBD-：OBx10-2=2

4T2240m/s

(3)［3］根據(jù)牛頓第二定律可知

2F-Ff=ma

解得B=1.0N。

12.新能源汽車是汽車發(fā)展的主流方向，如圖(a)為車載動力電池組中一塊電池，其技術(shù)參數(shù)是額定容量

約120Ah,額定電壓約3.3V,內(nèi)阻約0.03C?，F(xiàn)有一塊該型號的舊電池，某研究小組用如圖(b)所示電路

測量該電池的電動勢和內(nèi)阻，其中電流表量程為100mA、內(nèi)阻為9C；定值電阻R°=1C。測得的數(shù)據(jù)如下表

所示。

圖(a)圖(b)

次數(shù)12345

R(Q)0.94.27.310.814.1

Io(mA)10050342520

(1)實驗中將電流表與定值電阻并聯(lián)使用的目的是;

(2)利用測得的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上作出R和;的圖像，其中/表示干路電流；

(3)由圖像可知，該電池的電動勢￡=V,內(nèi)阻尸

【答案】(1).擴(kuò)大電流表的量程(2).圖見解+析(3).3.2~3.4(4).1.1±0.2

分析】

【詳解】(1)口］實驗中將電流表與定值電阻并聯(lián)使用的目的是擴(kuò)大電流表的量程;

(2)［2］電流表擴(kuò)大量程后

/=/O+"=O.1A+^^A=1A

&i

即量程擴(kuò)大10倍，則5次試驗對應(yīng)的干路電流I分別為1A、0.5A、0.34A、0.25A、0.20A,則對應(yīng)的;分

（3）[3]⑷由閉合電路的歐姆定律

E=/(7?+r)

即

由圖像可知

14-4

E=k=*~；V=3.3V

5-2

r=3=1.30

13.如圖所示，固定斜面傾角為仇小物塊A和B的質(zhì)量分別為2〃?和如與斜面之間的動摩擦因數(shù)分別為

W和〃2。開始時小物塊B恰好靜止在距離斜面頂端回處，此時小物塊8所受摩擦力為最大靜摩擦力。小物

塊A從斜面頂端由靜止釋放，一段時間后與物塊B發(fā)生彈性正碰，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，A與8

均可視為質(zhì)點，求：

（1）物塊A與B發(fā)生碰撞后物塊B的速度；

（2）若物塊A與2在斜面上只能發(fā)生一次碰撞，斜面長度應(yīng)小于多少？

A

［答案］(1)47^g(sin-jcose)x。(2)巨員

3’3

【分析】

【詳解】(1)A加速下滑，由動能定理得

1,

(2mgsin0-2/2}mgcos0)xo-—?2mv?

對于AB碰撞過程，由動量守恒定律得

2mvQ=2mvt+mv2

由機(jī)械能守恒定律得

1c21c21，

—?2/wv0=—?2mv{+—mv^

聯(lián)立方程，解得

J2g(sin0-內(nèi)cos0)xo4j2g(sin0-//,cos0)xo

(2)若A、B發(fā)生第一次碰撞后到恰好要發(fā)生第二次，運(yùn)動時間為f,A的位移為

12

xA=v,t+-at

。=g(sin6-Mcos&)

B的位移為

Vl

XB=2

且有

解得

t=2I2x°—

'g(sin6_〃]cos3)

則斜面的長度

￡=1+?=野

14.如圖所示為一研究導(dǎo)體棒在磁場中運(yùn)動的裝置。兩平行光滑金屬軌道傾角為30。，導(dǎo)軌間距d=lm。導(dǎo)

軌上端通過單刀雙擲開關(guān)可以分別與1、2相連，其中1連接光電管，2連接一個電容C=0.25F的電容器。

兩平行導(dǎo)軌間存在著垂直于軌道平面向上的勻強(qiáng)有界磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=IT,磁場長度OE=lm?，F(xiàn)利用光

電管把光信號轉(zhuǎn)換為電信號，A和K分別是光電管的陽極和陰極，電源電壓為U。用發(fā)光功率為P的激光

器發(fā)出頻率為^的光全部照射在K上，開關(guān)與1接通，回路中形成電流。已知陰極K材料的逸出功為Wo,

普朗克常量為〃，電子電荷量為e。初始時導(dǎo)體棒恰好能靜止在磁場上邊緣。處，導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置，各

處電阻均不計，重力加速度取10m/s2?求：

（1）光電子到達(dá)A時的最大動能Em；（答案用字母表示）

（2）假設(shè)每個入射的光子會產(chǎn)生1個光電子，所有的光電子都能到達(dá)A,激光器發(fā)光功率尸=13.26w,

l49

y=6.4x10Hz,"=6.63x10-34"、e=i.6xlO>C,求導(dǎo)體棒的質(zhì)量m；

（3）把開關(guān)快速搬到位置2,導(dǎo)體棒向下運(yùn)動起來，在運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直，求導(dǎo)體棒運(yùn)動到E處

時的速度大小。

【答案】⑴％=心+椒-嘰；（2）1kg；（3）2亞m/s

【分析】

【詳解】（1）根據(jù)光電效應(yīng)方程可知

hv-W0=Ek0

逸出的電子在電場中加速向A運(yùn)動，根據(jù)動能定理

eU=Ew-后卜。

聯(lián)立解得

Ekm=eU+hv-W0

（2）每秒鐘到達(dá)K極的光子數(shù)量為〃，則

nhv=P

每秒鐘逸出電子個數(shù)為〃個，則回路的電流強(qiáng)度

IT=—q=ne

t

得/==,由平衡條件知，初始時刻

hv

mgsin0=Bld

解得

PeBd

m=-----------=1kg

hvgsin0

⑶開關(guān)撥向2后，導(dǎo)體棒開始在磁場中運(yùn)動，當(dāng)速度為v時，由牛頓運(yùn)動定律得

mgsin3-Bld-ma

由滿足

/=故

q=CU

△U=Bd?Av

Av

a--

Ar

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)可解得

所以