2021年河北新高考真題物理試題（解析版）

2021年河北新高考真題物理試題

注意事項(xiàng)：

i.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫在答題卡上.

2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑.如需改動(dòng)，用橡皮擦干

凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào).回答非選擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無(wú)效.

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回.

一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28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.銀河系中存在大量的鋁同位素"Al,26Al核尸衰變的衰變方程為:;Mg+：e,測(cè)得26Al核的半衰期為

72萬(wàn)年，下列說(shuō)法正確的是（）

A.26Al核的質(zhì)量等于26Mg核的質(zhì)量

B.26Al核的中子數(shù)大于26Mg核的中子數(shù)

C.將鋁同位素26Al放置在低溫低壓環(huán)境中，其半衰期不變

D.銀河系中現(xiàn)有的鋁同位素26Mg將在144萬(wàn)年后全部衰變?yōu)?6Mg

2.銅原子鐘是精確的計(jì)時(shí)儀器，圖1中的原子從。點(diǎn)以100m/s的初速度在真空中做平拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)豎直平面

MN所用時(shí)間為《；圖2中鈉原子在真空中從P點(diǎn)做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)。再返回P點(diǎn)，整個(gè)過(guò)程所用

2

時(shí)間為t2,O點(diǎn)到豎直平面MN、P點(diǎn)到Q點(diǎn)的距離均為0.2m,重力加速度取g=10m/s,則小弓為

()

M

''NP

圖1圖2

A.100：1B.1：100C.1:200D.200：1

h

3.普朗克常量//=6.626X1()3J-S光速為。，電子質(zhì)量為乙，貝U嬴在國(guó)際單位制下的單位是（)

A.J/sB.mC.JmD.m/s

4.“祝融號(hào)”火星車登陸火星之前，“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器沿橢圓形的停泊軌道繞火星飛行，其周期為2個(gè)火星日，假設(shè)

某飛船沿圓軌道繞火星飛行，其周期也為2個(gè)火星日，已知一個(gè)火星日的時(shí)長(zhǎng)約為一個(gè)地球日，火星質(zhì)量約為

地球質(zhì)量的0.1倍，則該飛船的軌道半徑與地球同步衛(wèi)星的軌道半徑的比值約為（）

A.女

5.如圖，距離為d的兩平行金屬板P、。之間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為瓦，一束速度大小為v的等離子

體垂直于磁場(chǎng)噴入板間，相距為L(zhǎng)的兩光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大

小為B?,導(dǎo)軌平面與水平面夾角為兩導(dǎo)軌分別與P、。相連，質(zhì)量為小、電阻為R的金屬棒。。垂直導(dǎo)軌

放置，恰好靜止，重力加速度為g,不計(jì)導(dǎo)軌電阻、板間電阻和等離子體中的粒子重力，下列說(shuō)法正確的是

（）

_mgRsin0

A.導(dǎo)軌處磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向上,V

~B}B2Ld

mgRsin0

B.導(dǎo)軌處磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向下,V=

BiB2Ld

_mgRtan0

C.導(dǎo)軌處磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向上,

B、B,Ld

_mgRtan0

D.導(dǎo)軌處磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下,V

~BtB2Ld

6.一半徑為R的圓柱體水平固定，橫截面如圖所示，長(zhǎng)度為萬(wàn)??、不可伸長(zhǎng)的輕細(xì)繩，一端固定在圓柱體最高點(diǎn)P

處，另一端系一個(gè)小球，小球位于P點(diǎn)右側(cè)同一水平高度的。點(diǎn)時(shí).，繩剛好拉直，將小球從Q點(diǎn)由靜止釋放,

當(dāng)與圓柱體未接觸部分的細(xì)繩豎直時(shí)，小球的速度大小為（重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力）（）

A.y］（2+兀）gRB.12兀gRC-12Q+7i）gRD.2闞

7.如圖，兩光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,導(dǎo)軌間距最窄處為一狹縫，取狹

縫所在處。點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，狹縫右側(cè)兩導(dǎo)軌與x軸夾角均為。，一電容為C的電容器與導(dǎo)軌左端相連，導(dǎo)軌上

的金屬棒與x軸垂直，在外力尸作用下從0點(diǎn)開始以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，忽略所有電阻，下列說(shuō)法正確的是

（）

A.通過(guò)金屬棒的電流為28C/tan0

B.金屬棒到達(dá)與時(shí)，電容器極板上的電荷量為8。四0匕n。

C.金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電容器的上極板帶負(fù)電

D.金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，外力尸做功的功率恒定

二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(xiàng)符

合題目要求.全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分.

8.如圖，發(fā)電機(jī)的矩形線圈長(zhǎng)為2L、寬為L(zhǎng)，匝數(shù)為M放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，理想變壓器

的原、副線圈匝數(shù)分別為人、々和色,兩個(gè)副線圈分別接有電阻K和H2,當(dāng)發(fā)電機(jī)線圈以角速度。勻速轉(zhuǎn)

動(dòng)時(shí)，理想電流表讀數(shù)為/,不計(jì)線圈電阻，下列說(shuō)法正確的是（）

nIn/Ri

A.通過(guò)電阻R,的電流為x,B.電阻凡兩端的電壓為一21

n2nx

,,,,,..-JlNBLrco4—垃NBl3coI（〃、+n,）

u!

C.n0與4的比值為---------D.發(fā)電機(jī)的功率為------------——小

因%

9.如圖，矩形金屬框例NQP豎直放置，其中MN、PQ足夠長(zhǎng)，且PQ桿光滑，一根輕彈簧一端固定在M點(diǎn),

另一端連接一個(gè)質(zhì)量為，”的小球，小球穿過(guò)P2桿，金屬框繞MN軸分別以角速度。和〃勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球

均相對(duì)尸。桿靜止，若3'>3，則與以①勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)相比，以勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)（）

A.小球的高度一定降低B.彈簧彈力的大小一定不變

C.小球?qū)U壓力的大小一定變大D.小球所受合外力的大小一定變大

10.如圖，四個(gè)電荷量均為4（q>0）的點(diǎn)電荷分別放置于菱形的四個(gè)頂點(diǎn)，其坐標(biāo)分別為（4/,0）、（-4/,0）、

（0,%）和（。,一為），其中x軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷位置固定，y軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷可沿y軸對(duì)稱移動(dòng)（為工0），

下列說(shuō)法正確的是（）

A.除無(wú)窮遠(yuǎn)處之外，菱形外部電場(chǎng)強(qiáng)度處處不為零

B.當(dāng)先取某值時(shí)，可使得菱形內(nèi)部只存在兩個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)

C.當(dāng)為=8/時(shí)，將一帶負(fù)電的試探電荷由點(diǎn)（4/,5/）移至點(diǎn)（0,—3/）,靜電力做正功

D.當(dāng)為=4/時(shí)，將一帶負(fù)電的試探電荷放置在點(diǎn)（/,/）處，其所受到的靜電力方向與x軸正方向成45°傾斜向

上

三、非選題：共54分.第11?14題為必考題，每個(gè)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62分.

11.某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有；小燈泡（6.3V,0.15A）,直流電源（9V）,滑動(dòng)

變阻器，量程合適的電壓表和電流表，開關(guān)和導(dǎo)線若干，設(shè)計(jì)的電路如圖1所示。

（1）根據(jù)圖1,完成圖2中實(shí)物連線

（2）按照?qǐng)D1連線后，閉合開關(guān)，小燈泡閃亮一下后熄滅，觀察發(fā)現(xiàn)燈絲被燒斷，原因可能是（單項(xiàng)

選擇，填正確答案標(biāo)號(hào)）；

A.電流表短路

B.滑動(dòng)變阻器的滑片接觸不良

C.滑動(dòng)變阻器滑片的初始位置在〃端

（3）更換小燈泡后，該同學(xué)正確完成了實(shí)驗(yàn)操作，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖，得到/-。圖像，其中一部分如圖3

所示，根據(jù)圖像計(jì)算出尸點(diǎn)對(duì)應(yīng)狀態(tài)下小燈泡的電阻為C（保留三位有效數(shù)字）。

,//mA

圖3

12.某同學(xué)利用圖1中的實(shí)驗(yàn)裝置探究機(jī)械能變化量與力做功的關(guān)系，所用器材有：一端帶滑輪的長(zhǎng)木板、輕細(xì)繩、

50g的鉤碼若干、光電門2個(gè)、數(shù)字計(jì)時(shí)器、帶遮光條的滑塊（質(zhì)量為200g,其上可放鉤碼）、刻度尺，當(dāng)

地重力加速度為9.80m/s2,實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：

遮光條光電門1光電門2

圖1

①安裝器材，調(diào)整兩個(gè)光電門距離為50.00cm,輕細(xì)繩下端懸掛4個(gè)鉤碼，如圖1所示；

②接通電源，釋放滑塊，分別記錄遮光條通過(guò)兩個(gè)光電門的時(shí)間，并計(jì)算出滑塊通過(guò)兩個(gè)光電門的速度；

③保持最下端懸掛4個(gè)鉤碼不變，在滑塊上依次增加一個(gè)鉤碼，記錄滑塊上所載鉤碼的質(zhì)量，重復(fù)上述步驟；

④完成5次測(cè)量后，計(jì)算出每次實(shí)驗(yàn)中滑塊及所載鉤碼的總質(zhì)量M、系統(tǒng)（包含滑塊、滑塊所載鉤碼和輕細(xì)繩

懸掛鉤碼）總動(dòng)能的增加量及系統(tǒng)總機(jī)械能的減少量招，結(jié)果如下表所示：

M/kg0.2000.2500.3000.3500.400

AEk/J0.5820.4900.3920.2940.195

A￡/J0.3930.4900.6860.785

回答下列問(wèn)題:

（1）實(shí)驗(yàn)中輕細(xì)繩所懸掛鉤碼重力勢(shì)能的減少量為_____J（保留三位有效數(shù)字）；

（2）步驟④中的數(shù)據(jù)所缺數(shù)據(jù)為；

（3）若M為橫軸，AE為縱軸，選擇合適的標(biāo)度，在圖2中繪出AE-M圖像:

若系統(tǒng)總機(jī)械能的減少量等于克服摩擦力做功，則物塊與木板之間的摩擦因數(shù)為（保留兩位有效數(shù)字）

13.如圖，一滑雪道由48和BC兩段滑道組成，其中AB段傾角為。，BC段水平，段和BC段由一小段光

滑圓弧連接，一個(gè)質(zhì)量為2kg的背包在滑道頂端A處由靜止滑下，若1s后質(zhì)量為48kg的滑雪者從頂端以

1.5m/s的初速度、3m/s2的加速度勻加速追趕，恰好在坡底光滑圓弧的水平處追上背包并立即將其拎起，背包

1724

與滑道的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃=五，重力加速度取g=10m/s2,sin^=—,cos。=不，忽略空氣阻力及拎包

過(guò)程中滑雪者與背包的重心變化，求：

（1）滑道段的長(zhǎng)度;

（2）滑雪者拎起背包時(shí)這一瞬間的速度。

A

0

BC

14.如圖，一對(duì)長(zhǎng)平行柵極板水平放置，極板外存在方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，極板與

可調(diào)電源相連，正極板上。點(diǎn)處的粒子源垂直極板向上發(fā)射速度為%、帶正電的粒子束，單個(gè)粒子的質(zhì)量為必

電荷量為4,一足夠長(zhǎng)的擋板與正極板成37。傾斜放置，用于吸收打在其上的粒子，C、P是負(fù)極板上的兩

點(diǎn)，C點(diǎn)位于。點(diǎn)的正上方，P點(diǎn)處放置一粒子靶（忽略靶的大?。?，用于接收從上方打入的粒子，CP長(zhǎng)度

3

為￡（）,忽略柵極的電場(chǎng)邊緣效應(yīng)、粒子間的相互作用及粒子所受重力。sin37°=p

（1）若粒子經(jīng)電場(chǎng)一次加速后正好打在尸點(diǎn)處的粒子靶上，求可調(diào)電源電壓的大??；

（2）調(diào)整電壓的大小，使粒子不能打在擋板上，求電壓的最小值^^加；

（3）若粒子靶在負(fù)極板上的位置P點(diǎn)左右可調(diào)，則負(fù)極板上存在”、S兩點(diǎn)（CH&CPvCS,H、S兩點(diǎn)末

在圖中標(biāo)出）、對(duì)于粒子靶在"S區(qū)域內(nèi)的每一點(diǎn)，當(dāng)電壓從零開始連續(xù)緩慢增加時(shí)，粒子靶均只能接收

到〃（n>2）種能量的粒子，求C”和CS的長(zhǎng)度（假定在每個(gè)粒子的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電壓恒定）。

（二）選考題：共12分.請(qǐng)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(duì)應(yīng)的題號(hào)右側(cè)方

框涂黑，按所涂題號(hào)進(jìn)行評(píng)分；多涂、多答，按所涂的首題進(jìn)行評(píng)分；不涂，按本選考題的首題進(jìn)行評(píng)分.

15.兩個(gè)內(nèi)壁光滑、完全相同的絕熱汽缸A、B,汽缸內(nèi)用輕質(zhì)絕熱活塞封閉完全相同的理想氣體，如圖1所示，

現(xiàn)向活塞上表面緩慢倒入細(xì)沙，若A中細(xì)沙的質(zhì)量大于B中細(xì)沙的質(zhì)量，重新平衡后，汽缸A內(nèi)氣體的內(nèi)能

（填“大于”“小于”或“等于"）汽缸B內(nèi)氣體的內(nèi)能，圖2為重新平衡后A、B汽缸中氣體分子速率分布

圖像，其中曲線（填圖像中曲線標(biāo)號(hào)）表示汽缸B中氣體分子的速率分布規(guī)律。

各速率區(qū)間的分子數(shù)

占總分子數(shù)的百分比

16.某雙層玻璃保溫杯夾層中有少量空氣，溫度為27℃時(shí)，壓強(qiáng)為3.0xl0'Pa。

（1）當(dāng)夾層中空氣的溫度升至37℃,求此時(shí)夾層中空氣的壓強(qiáng)；

（2）當(dāng)保溫杯外層出現(xiàn)裂隙，靜置足夠長(zhǎng)時(shí)間，求夾層中增加的空氣質(zhì)量與原有空氣質(zhì)量的比值，設(shè)環(huán)境溫

度為27℃,大氣壓強(qiáng)為1.0xICTPa?

17.如圖，一彈簧振子沿x軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振子零時(shí)刻向右經(jīng)過(guò)4點(diǎn)，2s后第一次到達(dá)8點(diǎn)，已知振子經(jīng)過(guò)A、B

兩點(diǎn)時(shí)的速度大小相等，2s內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程為0.4m。該彈簧振子的周期為s,振幅為m。

/

/、

/

fnAA/WWWWVWO——r1/

/

I!!I/

BOA

18.將兩塊半徑均為R完全相同的透明半圓柱體A、8正對(duì)放置，圓心上下錯(cuò)開一定距離，如圖所示，用一束單

色光沿半徑照射半圓柱體4設(shè)圓心處入射角為。，當(dāng)6=60°時(shí)，A右側(cè)恰好無(wú)光線射出；當(dāng)6=30°時(shí)，有

光線沿B的半徑射出，射出位置與A的圓心相比下移/?,不考慮多次反射，求：

（1）半圓柱體對(duì)該單色光折射率；

（2）兩個(gè)半圓柱體之間的距離小

2021年河北新高考真題物理試題

參考答案

一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28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.【答案】C

【解析】

【分析】

【詳解】A.和aMg的質(zhì)量數(shù)均為26相等，但是二者原子核中的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)不同，所以質(zhì)量不同,

A錯(cuò)誤；

B.核的中子數(shù)為26—13=13個(gè)，：;Mg核的中子數(shù)為26—12=14個(gè)，B錯(cuò)誤；

C.半衰期是原子核固有的屬性，與外界條件無(wú)關(guān)，C正確；

D.質(zhì)量為心的;;A1的半衰期為72萬(wàn)年，經(jīng)過(guò)144=2x72萬(wàn)年為2個(gè)半衰期，剩余質(zhì)量為!機(jī)，不會(huì)全部

衰變?yōu)?;Mg,D錯(cuò)誤。

故選Co

2.【答案】C

【解析】

【分析】

【詳解】艷原子做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即

x=vt]

解得

X0.2

t.=-=---S

1v100

葩原子做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，拋至最高點(diǎn)用時(shí)旦，逆過(guò)程可視為自由落體，即

2

%44)2

解得

0.2

4=lOQ_1

t2~0.4—200

故選c。

3.【答案】B

【解析】

【分析】

【詳解】根據(jù)上-可得它們的單位為：

mec

J?N?2

______-_______—___________—m

kg?m/skgRg?

故選Bo

4.【答案】D

【解析】

【分析】

【詳解】繞中心天體做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，可得

GMm4P2八

——=m-^R

R?T2

貝

由于一個(gè)火星日的時(shí)長(zhǎng)約為一個(gè)地球日，火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的01倍，則飛船的軌道半徑

故選D。

5.【答案】B

【解析】

【分析】

【詳解】等離子體垂直于磁場(chǎng)噴入板間時(shí)，根據(jù)左手定則可得金屬板Q帶正電荷，金屬板P帶負(fù)電荷，則電流

方向由金屬棒a端流向b端。等離子體穿過(guò)金屬板P、Q時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)U滿足

U?

q〕=qBw

a

由歐姆定律/=生和安培力公式E=可得

再根據(jù)金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，恰好靜止，可得

F.^=mgsin0

則

_mgRsin6

B[BJd

金屬棒外受到的安培力方向沿斜面向上，由左手定則可判定導(dǎo)軌處磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向下。

故選B。

6.【答案】A

【解析】

【分析】

【詳解】小球下落的高度為

,兀萬(wàn)+2

h=nR---R+R------R

22

小球下落過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理有

mgh=；mv2

綜上有

J(%+2)gR

故選Ao

7.【答案】A

【解析】

【分析】

【詳解】C.根據(jù)楞次定律可知電容器的上極板應(yīng)帶正電，C錯(cuò)誤；

A.由題知導(dǎo)體棒勻速切割磁感線，根據(jù)幾何關(guān)系切割長(zhǎng)度為

L-ZvtanG,x=vt

則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

E=2Bv2/tan0

由題圖可知電容器直接與電源相連，則電容器的電荷量為

Q=CE=

則流過(guò)導(dǎo)體棒的電流

I==2BCv2tanf)

△t

A正確；

B.當(dāng)金屬棒到達(dá)助處時(shí)，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

E-2BvxfX&nO

則電容器的電荷量為

。=CE'=28Cvxotan6

B錯(cuò)誤；

D.由于導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)則

F=F》=BIL

由選項(xiàng)A可知流過(guò)導(dǎo)體棒的電流/恒定，但心與『成正比，則尸為變力，再根據(jù)力做功的功率公式

P^Fv

可看出F為變力，v不變則功率P隨力/變化而變化；

D錯(cuò)誤；

故選Ao

二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(xiàng)符

合題目要求.全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分.

8.【答案】BC

【解析】

【分析】

【詳解】AB.由題知理想電流表讀數(shù)為/,則根據(jù)歐姆定律

U\=IR\

根據(jù)變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系有

九0=%=

%U{n2U2

代入數(shù)據(jù)有

Uo=,Ui-IR[

ni%

再由歐姆定律有

U2=I2R2

可計(jì)算出

卜=吟1

綜上可知，A錯(cuò)誤、B正確；

C.由于矩形線圈產(chǎn)生的交變電流直接輸入原線圈，則有

E

Emix-NB2L2co,Uo=.'蘆-^2NBL2a>

由選項(xiàng)AB知

Uo=—lR\

則

%_丘NBECO

〃?i

C正確；

D.由于變壓器為理想變壓器則有

Po=Pi+Pi=Uii+Uif2=PR\+I/2/2

代入選項(xiàng)ABC公式有

0NBI?COI(〃；凡+“溫、

Pn------------------------

noI勺我2>

由于矩形線圈產(chǎn)生的交變電流直接輸入原線圈，則發(fā)電機(jī)的功率為Po,D錯(cuò)誤。

故選BCo

9.【答案】BD

【解析】

【分析】

【詳解】對(duì)小球受力分析，設(shè)彈力為7,彈簧與水平方向夾角為仇則對(duì)小球豎直方向

Tsin6=mg

而

可知6為定值，7不變，則當(dāng)轉(zhuǎn)速增大后，小球的高度不變，彈簧的彈力不變。則A錯(cuò)誤，B正確;

水平方向當(dāng)轉(zhuǎn)速較小時(shí)，桿對(duì)小球的彈力八背離轉(zhuǎn)軸，則

Tcos0-FN=marr

即

FN-Tcos0-marr

當(dāng)轉(zhuǎn)速較大時(shí)，入指向轉(zhuǎn)軸

Tcos0+F'N=mco'r

即

1

FN=m(or-Tcos。

則因根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)U的壓力不一定變大。則C錯(cuò)誤；

根據(jù)

F^=ma>-r

可知，因角速度變大，則小球受合外力變大。則D正確。

故選BDo

10.【答案】ACD

【解析】

【分析】

【詳解】A.根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)疊加原理可知，除無(wú)窮遠(yuǎn)處之外，菱形外部電場(chǎng)強(qiáng)度處處不為零，選項(xiàng)A正確;

B.因?yàn)樵趚軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷在。點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零，在y軸上的兩電荷，無(wú)論加取什么值，因?yàn)殛P(guān)于原點(diǎn)對(duì)

稱，則在0點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)也為零，在橫軸和縱軸上除原點(diǎn)外，出現(xiàn)合場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)，根據(jù)對(duì)稱性可知，一定是成

對(duì)出現(xiàn)的，關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱，所以算上原點(diǎn)，合場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)是奇數(shù)個(gè)，不會(huì)是2個(gè)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.由幾何關(guān)系可知，坐標(biāo)為（41,51）的A點(diǎn)在第一象限內(nèi)所在的虛像的垂直平分線的上方；坐標(biāo)為（0,-3/）

的B點(diǎn)在第三象限內(nèi)所在的虛像的垂直平分線的上方，且到達(dá)虛線的距離相等，由電勢(shì)疊加可知，8點(diǎn)的電勢(shì)

高于A點(diǎn)，則帶負(fù)電的試探電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能較大，從A點(diǎn)到B點(diǎn)電勢(shì)能減小，可知電場(chǎng)力做正功，選項(xiàng)C

正確；

D.若），。=4/,則四個(gè)點(diǎn)構(gòu)成正方形，由對(duì)稱可知在點(diǎn)（/,/）處的場(chǎng)強(qiáng)一定沿著過(guò)該點(diǎn)與原點(diǎn)連線的方向上；

在y軸正向和x正向上的點(diǎn)電荷在（/,/）處的合場(chǎng)強(qiáng)

17rkq2V2/-V2/kq

（，9/+/）2的尸+—一55

在y軸負(fù)向和x負(fù)向上的點(diǎn)電荷在（/，/）處的合場(chǎng)強(qiáng)

口

17rkq2V2/+V2/kq

（j25『+/2）2,25尸+/213炳2

3

可知（/,/）點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)沿著方向且與X軸從成45。角的方向向下，將一帶負(fù)電的試探電荷放置在點(diǎn)（/,/）處,

其所受到的靜電力方向與x軸正方向成45°傾斜向上，選項(xiàng)D正確。

故選ACDo

三、非選題：共54分.第11?14題為必考題，每個(gè)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62分.

11.【答案】(2).C(3).27.0

【解析】

【分析】

【詳解】（1）[1]電流表負(fù)極與滑動(dòng)變阻器的右端的b位置連接，如圖

（2）[2]開關(guān)閉合，小燈泡閃亮一下后燈絲燒斷，說(shuō)明通過(guò)小燈泡的電流過(guò)大。

A.電流表內(nèi)阻非常小，短路幾乎不影響通過(guò)小燈泡的電流，與燈絲燒斷無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；

B.滑動(dòng)變阻器滑片接觸不良，無(wú)電流通過(guò)小燈泡，B錯(cuò)誤；

C.滑動(dòng)變阻器的滑片開始時(shí)置于b端，小燈泡部分分壓達(dá)到最大，通過(guò)電流最大，可能會(huì)燒斷小燈泡燈絲，C

正確；

故選C。

（3）根據(jù)小燈泡的伏安特性曲線可知在P點(diǎn)時(shí)的電壓和電流分別為

U=2V,Z=74mA

根據(jù)歐姆定律/=巳可知小燈泡的電阻為

R

R=—I=―74x10-3TQ=27.0Q

AAE/J

0.800

0.700

……0.600

12.【答案】(1).0.980⑵.0.588(3).(4).0.40

0.50()

0.400,

0.300J絲kg

0.2000.3000.400

(0.38?0.42)

【解析】

【分析】

【詳解】（1）[1]四個(gè)鉤碼重力勢(shì)能的減少量為

A￡p=4x0.05x9.8x0.51=0.980J

（2）[2]對(duì)滑塊和鉤碼構(gòu)成的系統(tǒng)，由能量守恒定律可知

4加gL-叱.=g(4加+〃)4—g(4m+〃)v；

其中系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能為

△Ep-4mgL

系統(tǒng)增加的動(dòng)能為

Afk=1(4m+M)v^-1(4m+M)vf

系統(tǒng)減少的機(jī)械能為△￡=叱?，則代入數(shù)據(jù)可得表格中減少的機(jī)械能為

AE4=0.98-0.392=0.588J

（3）[3]根據(jù)表格數(shù)據(jù)描點(diǎn)得—M的圖像為

AAE/J

[4]根據(jù)做功關(guān)系可知

AE="MgL

則AE—M圖像的斜率為

0.785-0.393

k=RgL=1.96

0.4-0.2

解得動(dòng)摩擦因數(shù)為

〃=0.40(0.38-0.42)

13.【答案】(1)L=9m；(2)y=7.44m/s

【解析】

【分析】

【詳解】（1）設(shè)斜面長(zhǎng)度為L(zhǎng)，背包質(zhì)量為町=2kg,在斜面上滑行的加速度為q,由牛頓第二定律有

町gsin6-1gcos0=g4

解得

q-2m/s2

滑雪者質(zhì)量為機(jī)2=48kg,初速度為％=1.5m/s,加速度為4=Sm/s?,在斜面上滑行時(shí)間為f,落后時(shí)間

r0=ls,則背包的滑行時(shí)間為f+r0,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得

L=gq（/+0）2

r12

L=vQt+-a2t

聯(lián)立解得

f=2s或f=-Is（舍去）

故可得

L=9m

（2）背包和滑雪者到達(dá)水平軌道時(shí)的速度為匕、v2,有

匕=q（，+，o）=6m/s

v2==7.5m/s

滑雪者拎起背包的過(guò)程，系統(tǒng)在光滑水平面上外力為零，動(dòng)量守恒，設(shè)共同速度為也有

仍W+m2V2=（町+租2）v

解得

v=7.44m/s

.B2al3mvn7mv^10/nv_

14.【答案】⑴T7）（2）4rr而=寸；（3）CH=--^0.CST8

8，"2qI873qB

【解析】

【分析】

【詳解】（1）從。點(diǎn)射出的粒子在板間被加速，則

〃1212

Uoq=-mv--mv-

粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，則半徑

r="

2

由

V2

qvB=m—

r

解得

〃就

"8m2q

（2）當(dāng)電壓有最小值時(shí)，當(dāng)粒子穿過(guò)下面的正極板后，圓軌道與擋板0M相切，此時(shí)粒子恰好不能打到擋板

上，貝IJ

粒子在負(fù)極板上方的磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)

V2

qvB-m----

粒子從負(fù)極板傳到正極板時(shí)速度仍減小到V0,則

qv^B=

r

由幾何關(guān)系可知

2大訪=---+尸

mmSin37°

聯(lián)立解得

3

U=7—

mm18g

（3）設(shè)粒子第一次經(jīng)過(guò)電場(chǎng)加速，在負(fù)極板上方磁場(chǎng)區(qū)域偏轉(zhuǎn)的軌跡半徑為“，若粒子在電場(chǎng)加速電壓小于

Umin,粒子穿過(guò)磁場(chǎng)在正極板下方磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)被0M板吸收。則第一次出現(xiàn)能吸收到"（"22）種能量的

位置（即H點(diǎn)），為粒子通過(guò)極板電壓Umin="a時(shí)，粒子第二次從上方打到負(fù)極板的位置（軌跡如圖中藍(lán)

1817

色線條所示）。由（2）的計(jì)算可知

rJ叫

13qB

則

10/%%

CH=4r-2r