2021屆高考物理金榜押題卷 新高考版

2021屆高考物理金榜押題卷新高考版（九）（廣東專版）

一、單項(xiàng)選擇題：此題共7小題，每題4分，共28分在每題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)

為哪一項(xiàng)符合題目要求的。

1.查德威克在用X粒子轟擊被核的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了中子，解決了物理學(xué)家在原子研究中遇到的

難題，使原子物理研究取得了一項(xiàng)突破性進(jìn)展。以下核反響方程中，產(chǎn)生的未知粒子

（XPX2,XrX4）不是X粒子的是（）

A.翼u7記Th+X,B.記ThPa+X,

C.；H+：HfX3+[nD.2；H-?X4

2.相距為L的質(zhì)量不等的兩顆星球組成雙星系統(tǒng)，做勻速圓周運(yùn)動的周期為T,假設(shè)要給這

個系統(tǒng)發(fā)射一顆人造衛(wèi)星，衛(wèi)星質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于星球質(zhì)量，衛(wèi)星也繞雙星軌道圓心做勻速圓周

運(yùn)動。對于這顆人造衛(wèi)星，單純從牛頓力學(xué)的角度分析，以下說法正確的選項(xiàng)是（）

A.衛(wèi)星軌道與雙星系統(tǒng)的軌道同平面，軌道半徑一定大于4

B.衛(wèi)星位置一定在兩星球連線或連線的延長線上

C.衛(wèi)星運(yùn)動周期為7

D.衛(wèi)星軌道半徑越大，線速度越小

3.如下列圖，用甲、乙兩根筷子夾一個小球，甲傾斜，乙始終豎直。在豎直平面內(nèi)，甲與豎

直方向的夾角為0,筷子與小球間的摩擦很小，可以忽略不計(jì)。小球質(zhì)量一定，隨著。緩慢

減小，小球始終保持靜止。以下說法正確的選項(xiàng)是（）

A.筷子甲對小球的彈力變小B.筷子乙對小球的彈力不變

C.兩根筷子對小球的彈力均增大D.兩根筷子對小球的合力減小

4.如下列圖，在坐標(biāo)系X。），中，弧3DC是以A點(diǎn)為圓心、A3為半徑的一段圓弧，AB=L.

AO=4,D點(diǎn)是圓弧跟y軸的交點(diǎn)。當(dāng)在。點(diǎn)和A點(diǎn)分別固定電荷量為-0和+。2的點(diǎn)電荷

后，。點(diǎn)的電場強(qiáng)度恰好為零。以下說法正確的選項(xiàng)是（）

A.Q2=2Q1

B.圓弧8￡）C上的各點(diǎn)中，。點(diǎn)的電勢最高

C.電子沿著圓弧從B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中，電勢能先減小后增大

D.電子沿著圓弧從B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中，電勢能先增大后減小

5.碰碰車是大人和小孩都喜歡的娛樂活動。游樂場上，大人和小孩各駕著一輛碰碰車迎面相

撞，碰撞前后兩人的位移-時間圖象（X—圖象）如下列圖。小孩的質(zhì)量為20kg,大人的質(zhì)

量為60kg,碰碰車質(zhì)量相同，碰撞時間極短。以下說法正確的選項(xiàng)是（）

A.碰撞前后小孩的運(yùn)動方向沒有改變

B.碰碰車的質(zhì)量為50kg

C.碰撞過程中小孩和其駕駛的碰碰車受到的總沖量大小為80N-s

D.碰撞過程中損失的機(jī)械能為600J

6.如下歹lj圖，豎直平面內(nèi)有。、E、F、A四點(diǎn)，其中E、O、尸三點(diǎn)等高，E、尸、A三點(diǎn)到。

點(diǎn)的距離相等，ZEOA=02未知），當(dāng)E、尸兩點(diǎn)放置兩根電流大小相等、方向相反且垂

直豎直平面的長直導(dǎo)線時，。點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為用，假設(shè)將E點(diǎn)處導(dǎo)線移到A點(diǎn)，。

點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)榕c，”,以下說法正確的選項(xiàng)是（）

B12

E°F

----------*^7-------

f

/

/

/

i

f

d

A

A.，=45°B.0=75°C.0=3O°D.0=5O°

7.如下列圖，變壓器為理想變壓器，變化規(guī)律為“=20&sinl00m（V）的交流電壓接在a、b兩

端，L為燈泡，R為滑動變阻器。現(xiàn)將滑動變阻器的滑片從一個位置滑動到另一位置，觀察

到電流表的示數(shù)增大了0.2A,電流表A。的示數(shù)增大了0.8A,那么以下說法正確的選項(xiàng)

是（）

A.電壓表V,示數(shù)不變，V3示數(shù)增大B.滑動變阻器滑片是沿dfc,的方向滑動

C.該變壓器起降壓作用D.燈泡發(fā)光時每秒閃50次

二、多項(xiàng)選擇題：此題共3小題，每題6分，共18分在每題給出的四個選項(xiàng)中，有多項(xiàng)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。

8.如下列圖，一豎直圓盤上固定一質(zhì)量為0.2kg的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），小球與圓盤圓心。

的距離為5cm?，F(xiàn)使圓盤繞過圓心。且垂直于圓盤的水平軸以大小為10rad/s的角速度勻

速轉(zhuǎn)動，重力加速度大小為g=10m/s2,那么（）

A.小球的重力和圓盤對小球作用力的合力不變

B.當(dāng)小球運(yùn)動到。點(diǎn)正上方時，圓盤對小球的作用力最小

C.圓盤對小球的作用力方向與豎直方向的夾角最大為30°

D.小球從最高點(diǎn)運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中，圓盤對小球的作用力一直增大

9.蹦極運(yùn)動由于緊張刺激，深受現(xiàn)在年輕人的喜愛。一質(zhì)量為m的人從靜止下落，僅在豎直

方向上運(yùn)動，彈性繩對人的彈力F隨時間t的周期性變化如下列圖.空氣阻力忽略不計(jì)，重力

加速度為g，那么下面說法正確的選項(xiàng)是（）

A.人從，的瞬間開始下落

B.彈性繩的原長八;

c.從與到。的過程中，人的重力勢能增大，彈性繩的彈性勢能減小，人的動能先增大后減小

D.從％到〃的過程中，人的加速度先增大，后減小

10.如下列圖，邊長為/、電阻為R的正方形導(dǎo)線框沿x軸正方向運(yùn)動，在外力F作用下以

速度v勻速穿過三個寬度均為/的勻強(qiáng)磁場區(qū)域I、n、m,三個區(qū)域中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度

大小均為B,I、口、m區(qū)域中的磁場方向分別為垂直紙面向里、向外和向里。假設(shè)以磁感

線垂直紙面向里時穿過線框的磁通量①為正，產(chǎn)生的電流沿順時針方向的電動勢E為正，

外力F向右為正，從線框剛進(jìn)入磁場時開始計(jì)時，那么以下反映線框中的磁通量0、感應(yīng)電

動勢人外力F和線框的電功率P隨時間變化的圖象正確的選項(xiàng)是（）

三、非選擇題：共54分。第H?14題為必考題，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42分。

11.（7分）某同學(xué)用如圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。光電門

48與固定擋板相互間隔一定距離，均水平固定在鐵架臺上，它們的中心在同一個豎直線

上。光電門A、B與光電計(jì)時器相連，可記錄小球經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時間。

固定打板

光電計(jì)時■

（1）實(shí)驗(yàn)前用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑，示數(shù)如圖乙所示，那么小球的直徑〃=mm。

（2）讓小球緊貼固定的水平擋板，在兩個光電門的正上方由靜止釋放，光電計(jì)時器記錄了

小球經(jīng)過光電門4和光電門8所用的時間小t2,再測出兩光電門間的高度差h.如果能滿

足關(guān)系式“2g〃”與""（用對應(yīng)物理量的符號表示）近似相等，即能證明小球

下落過程中機(jī)械能守恒。

（3）在實(shí)驗(yàn)時，另一位同學(xué)僅將小球換成大小相仿的小正方體鐵塊，其他不變，他采集物

體經(jīng)過光電門的時間數(shù)據(jù)會更加（選填“可靠”或"不可靠”）。

12.（9分）某課外興趣小組要描繪一個標(biāo)有“4.8V,2.4\N"的小燈泡的伏安特性曲線，局

部實(shí)驗(yàn)器材如下：

直流電源E（6V,內(nèi)阻可不計(jì)）、電流表A（0-0.6A,內(nèi)阻約為0.4。）、電壓表V（0~3V,

內(nèi)阻為lkQ）、開關(guān)和導(dǎo)線假設(shè)干、滑動變阻器耳額定電流2A）、滑動變阻器&

（0~150Q,額定電流2A）。

0.81.62.43.24.04.8

（1）由于電壓表V的量程太小，需將電壓表量程擴(kuò)大為0~6V,該電壓表應(yīng)串聯(lián)的分壓電

阻的阻值為弋=Q,找到符合要求的電阻凡后，該小組的同學(xué)將題給的電壓表（表

盤未改動）與分壓電阻凡串聯(lián)，改裝成量程為0~6V的電壓表后，設(shè)計(jì)了圖甲的電路來描繪

該小燈泡的伏安特性曲線，為減小測量誤差和便于實(shí)驗(yàn)操作，滑動變阻器應(yīng)選用;

（2）請根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路原理圖甲連接圖乙中的實(shí)物圖；

（3）連接好電路后小組成員發(fā)現(xiàn)無論如何調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，電壓表始終有示數(shù)，且

電流表的示數(shù)無法調(diào)到零，可能的原因?yàn)椋ㄟx填斷路”"訛斷路""血斷路"

或“生短路”）；

（4）排除故障后，通過電壓表和電流表所讀的數(shù)據(jù)在/-。坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線，得到的/-U

曲線如圖丙，假設(shè)把該小燈泡與一阻值為20。的定值電阻串聯(lián)后接到電動勢為8V、內(nèi)阻不

計(jì)的電源兩端，利用作圖法得該小燈泡的實(shí)際功率約為W（保存兩位有效數(shù)字）。

13.（10分）如圖甲所示的豎直平面X。），內(nèi)有如圖乙所示的隨時間做周期性變化的勻強(qiáng)電場

和勻強(qiáng)磁場。電場方向沿y軸正方向，場強(qiáng)大小為200N/C；而磁場方向垂直X。），平面向里,

磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.02T。一比荷包=1（/N/C的帶正電粒子在r=0時刻從。處由靜止

釋放（不計(jì)粒子重力）。

（1）求粒子第一次進(jìn)入磁場時的速度大小和位置；

（2）假設(shè)％=兀，求粒子第二次在磁場中運(yùn)動的半徑；

3兀

（3）假設(shè)攵=與，試簡要分析并畫出粒子一個完整循環(huán)的運(yùn)動軌跡圖。

14.（16分）如下列圖，一個傾角6=30。、長工=14.4m的光滑傾斜軌道固定在水平地面上，

傾斜軌道底部通過一段很小的光滑圓弧與靜止在水平地面上、質(zhì)量為，坳=1kg的薄木板8

平滑連接（不拴接），薄木板8左側(cè)某處靜止著一質(zhì)量為機(jī)0=3kg的薄木板C,B、C等高。

現(xiàn)讓質(zhì)量為%=1kg的小物塊A（可以視為質(zhì)點(diǎn)），從傾斜軌道頂端由靜止滑下，物塊4滑

上薄木板8后，B開始向左運(yùn)動，當(dāng)A滑到8的左端時，A8速度剛好相等，且8、C剛

好發(fā)生碰撞，碰撞過程中無機(jī)械能損失且碰撞時間極短。A與8、C間的動摩擦因數(shù)均為

必=0.4,B、C與地面間的動摩擦因數(shù)均為外=0.1,重力加速度大小g=10m/s2。求：

A

（1）小物塊A到達(dá)傾斜軌道底部時的速度大小和在傾斜軌道上運(yùn)動的時間；

（2）開始時8、C之間的距離;

（3）整個運(yùn)動過程中，薄木板B和地面間因摩擦產(chǎn)生的熱量。

（二）選考題：共12分。請考生從2道題中任選一題作答。如果多做，那么按所做的第一

題計(jì)分。

15.【選修3-3】（12分）

（1）（4分）如下列圖，氣缸固定在水平地面上，在氣缸內(nèi)活塞左側(cè)封閉一定量的理想氣體,

壓強(qiáng)與外界大氣壓強(qiáng)相同?，F(xiàn)把活塞固定，使氣缸內(nèi)氣體升高一定溫度，氣體吸收的熱量為

e,：如果活塞可以自由滑動，活塞與氣缸間無摩擦、不漏氣，加熱同時用外力作用在活塞

上，使其緩慢左移，使氣缸內(nèi)氣體升高相同溫度，氣體吸收的熱量為。2；活塞自由滑動時，

無外力作用氣體升高相同溫度，吸收的熱量為Q，對外做的功為嗎，那么Q、&、的關(guān)

系為,嗎=（用題中所給物理量表示）。

（2）（8分）如下列圖裝置中兩玻璃泡的容積均為％=0.5L,玻璃管的容積忽略不計(jì)，開

始時閥門K關(guān)閉，將上面玻璃泡抽成真空，下面玻璃泡中有一定質(zhì)量的理想氣體，外界大氣

壓強(qiáng)為％=1.0x105pa,溫度為f°=27C時，玻璃管中水銀面高出水銀槽內(nèi)水銀面

〃=10cm,水銀密度（假設(shè)不隨溫度改變）為13.6x103kg/n?,重力加速度g=10m/s?。

（氣體

玻璃管、

⑴如果外界大氣壓強(qiáng)保持不變，玻璃管中水銀面上升2cm,那么環(huán)境溫度改變了多少攝

氏度？

（ii）如果在環(huán)境溫度急劇升高到，=40℃的過程中，翻開閥門，改變外界大氣壓使玻璃管

中的水銀面高度幾乎不發(fā)生變化，那么玻璃泡中氣體的壓強(qiáng)變?yōu)槎嗌?？在此過程中吸收了

200J熱量，那么氣體的內(nèi)能增加了多少？

16.【選修3-4】（12分）

門）（4分）如下列圖是實(shí)驗(yàn)室測得的一個單擺的共振曲線。取g=10m/s2,7t2=10,那么

該單擺的擺長約為m［結(jié)果保存一位小數(shù)），假設(shè)擺長減小，共振曲線的峰將向

（2）（8分）如圖甲所示為某半徑為R的半球形透明介質(zhì)的截面，為半圓的直徑，。為

圓心，在。點(diǎn)左側(cè)，一束單色光從AO上的E點(diǎn)垂直A8射入半球形介質(zhì)，在圓弧上恰好發(fā)

生全反射，0E也R。

2

⑴求該半球形透明介質(zhì)的折射率。

5）假設(shè)將該透明介質(zhì)制成截面為直角三角形的透明體，如圖乙所示，ZABC=30°,AC邊

的長度為L=@m,令上述單色光的平行光束從AC邊以45。角入射，求回邊和BC邊上

5

有光射出的區(qū)域的長度之和（不考慮光在介質(zhì)中二次反射）。

答案以及解析

1.答案：B

解析：查德威克通過a粒子轟擊被核的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了中子，根據(jù)核反響遵循電荷數(shù)守恒和質(zhì)

量數(shù)守恒判斷出XrX3、X」是a粒子，X2ce）不是a粒子，選項(xiàng)B符合題意。

2.答案：C

解析：衛(wèi)星質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于星球質(zhì)量，不用考慮衛(wèi)星對雙星系統(tǒng)的影響，衛(wèi)星繞雙星軌道圓心

做勻速圓周運(yùn)動，那么衛(wèi)星所受合力一定總指向軌道圓心，故衛(wèi)星在運(yùn)動中相對雙星有固定

的位置，軌道與雙星軌道共平面，衛(wèi)星可以在雙星連線上，也可以是三星連線為三角形，選

項(xiàng)B錯誤；在雙星連線上時，衛(wèi)星軌道半徑可以小于4，選項(xiàng)A錯誤；衛(wèi)星運(yùn)動周期必須

與雙星周期7相同，所受合力大小恒定，選項(xiàng)C正確；周期一定，那么軌道半徑越大，線速

度越大，選項(xiàng)D錯誤。

3.答案：C

解析：設(shè)筷子中對小球的彈力為Evi，筷子乙對小球的彈力為反2,根據(jù)平衡條件可知

FNICOS9=FN2,&|Sine=mg,聯(lián)立解得冗1=器，氐2=烏，因此隨著角度減小，彈

力均增大，故A、B錯誤，C正確；根據(jù)共點(diǎn)力平衡可知，兩根筷子對小球的合力大小等于

重力，方向相反，故合力不變，故D錯誤。

4.答案：D

解析：此題通過兩異種電荷考查電場的疊加、電勢、電勢能。。點(diǎn)的場強(qiáng)恰好為零，由電場

k2=kQz

的疊加得（Ljg,解得0=4Q,A錯誤；點(diǎn)電荷Q形成的電場中圓弧的上各點(diǎn)

的電勢相同，在點(diǎn)電荷。?形成的電場中由8到。電勢越來越低，由。到C電勢越來越高，

故。點(diǎn)的電勢最低，B錯誤；由以上分析可知，電子沿著圓弧從8點(diǎn)運(yùn)動到。點(diǎn)電場力做

負(fù)功，由。點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)電場力做正功，故從8到C的過程中電子的電勢能先增大后減小,

C錯誤，D正確。

5.答案：D

解析：規(guī)定小孩初始運(yùn)動方向?yàn)檎较颍蓤D可知，碰后兩車一起向反方向運(yùn)動，故碰撞前

后小孩的運(yùn)動方向發(fā)生了改變，選項(xiàng)A錯誤；由圖可知，碰前瞬間小孩的速度為2m/s,大

人的速度為-3m/s,碰后兩人的共同速度為設(shè)碰碰車的質(zhì)量為M,由動量守恒定

律有(20+M)x2kg-m/s-(60+A7)x3kg-m/s=(2M+20+60)x(-1)kg-m/s,解得

例=60kg,選項(xiàng)B錯誤；碰前小孩與其駕駛的碰碰車的總動量為R=160kg?m/s,碰后總

動量為P：=-80kg?m/s,由動量定理可知碰撞過程中小孩和其駕駛的碰碰車受到的總沖量

為/=Ap=-240N-s,故其大小為240N-s,選項(xiàng)C錯誤；由能量守恒定律可得碰撞過程中

22

損失的機(jī)械能為△E='X80X22J+1X120X(-3)J--X200X(-1)J=600J,選項(xiàng)D正確。

222

6.答案：A

解析：設(shè)單根通電直導(dǎo)線在。處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為3,E點(diǎn)處導(dǎo)線未移動時;。點(diǎn)

處合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為用=28E點(diǎn)處導(dǎo)線移動之后，兩通電導(dǎo)線在。處產(chǎn)生的磁場如下

列圖，根據(jù)正交分解法知，”=Bsin。，q=B(l+cosO),。點(diǎn)處合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

+=Bj2+2cos，；結(jié)合條件］萬可得,產(chǎn)，=也產(chǎn),解

得6=45°,應(yīng)選A。

7.答案：C

解析：此題考查交流電路的動態(tài)分析。移動滑動變阻器的滑片，觀察到電流表A1的示數(shù)增

大了0.2A,電流表A2的示數(shù)增大了0.8A,即副線圈中電流增大，由于久h接在電壓有效

值不變的交流電兩端，原、副線圈匝數(shù)比不變，所以副線圈兩端電壓不變，即Y、V?示數(shù)

不變，燈泡L兩端電壓增大，V3示數(shù)減小，根據(jù)歐姆定律得負(fù)載電阻減小，所以滑動變阻

器滑片是沿cfd的方向滑動，故A、B錯誤；電流表A1的示數(shù)增大了0.2A,電流表A?的

示數(shù)增大了0.8A,即原線圈中電流增大量小于副線圈中電流增大量，根據(jù)電流與匝數(shù)成反

比，所以該變壓器起降壓作用，故C正確；由“=20夜sinlOOm(V)可知，交流電的頻率為

/='=粵=50Hz,由于交變電流一個周期內(nèi)電流方向發(fā)生2次變化，所以燈泡發(fā)光時

27r2兀

每秒閃100次，故D錯誤。

8.答案：BCD

2

解析：小球隨圓盤做勻速圓周運(yùn)動，合力提供向心力，大小不變，F(xiàn)n=mrco=\^,方向時

刻改變，選項(xiàng)A錯誤；當(dāng)小球運(yùn)動到O點(diǎn)正上方時圓盤對小球的作用力最小，為

4=mg-4,=1N,選項(xiàng)B正確；如下列圖，當(dāng)圓盤對小球的作用力方向與半徑方向垂直時,

與豎直方向夾角最大，此時sinM=&=:，那么，=30°,選項(xiàng)C正確；根據(jù)力的矢量三角

mg2

形可知，小球從最高點(diǎn)運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中，圓盤對小球的作用力一直增大，選項(xiàng)D正

確。

9.答案：AC

解析：由題圖可知。=4-%,從。到“的過程中，彈力為零，人先向上勻減速，再反向勻加

速，即做自由落體運(yùn)動的時間，=2=色三｝，A正確；由于空氣阻力忽略不計(jì)，有

22

=為（"4’B錯誤；從％到4的過程中，人從最低點(diǎn)向上運(yùn)動，重力勢

8

能增大，彈性繩逐漸恢復(fù)原長，彈性勢能減小，當(dāng)合外力為零時，加速度為零，速度到達(dá)最

大值，動能先增大后減小，C正確；從右到。的過程中，人的加速度先向上減小，再向下增

大，D錯誤。

10.答案：BC

解析：在線框進(jìn)入磁場區(qū)域I的過程中，穿過線框的磁通量0=3/Wocf,所以在0~,時間

V

內(nèi)，磁通量0隨時間t均勻增加，由E=B/u可知在0~'時間內(nèi)電動勢為定值，電流方向?yàn)?/p>

pn212

逆時針，所以電動勢為負(fù)值；因感應(yīng)電流/="，故產(chǎn)=%=8〃="1，在此段時間內(nèi)也為

RR

I21

定值，且方向向右，故為正；功率P=/2R同樣為定值。同理，在上?巴時間內(nèi)，。先逐漸

VV

減小到零再反向增大，電動勢E、電流/為正值且均變成原來的兩倍，外力F、功率P變?yōu)?/p>

原來的四倍。在2'/時3/間內(nèi)，。從負(fù)的最大逐漸減小到零再變?yōu)檎淖畲螅妱觿軪為

vv

負(fù)值且是0?2/時間內(nèi)電動勢的兩倍，外力和功率仍與2/~幺2/時間內(nèi)大小相同。在3/竺4Z時

VVVVV

間內(nèi)，磁通量0逐漸減小，外力F、功率。與0~'時間內(nèi)大小相同，電動勢與0~,時間內(nèi)

VV

大小相同但方向相反。綜上所述，可判斷出選項(xiàng)B、C正確，A、D錯誤。

11.答案：(1)11.30

，、1r

⑵-----

(3)可靠

解析：(1)小球的直徑為d=l1mm+6x0.05mm=11.30mm。

(2)小球下落過程假設(shè)滿足機(jī)械能守恒，那么有，叫〃=。切；-4加3而%，以=4,

22t2tx

?2?2

聯(lián)立可得2g/?=4-4。

片G

(3)由于小球釋放后，它的球心不一定正好絕對無誤地通過光電門的擋光部位，會造成擋

光的距離偏短，測量的速度會偏大，從而造成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)偏差。而換用正方體的鐵塊，即使計(jì)

時釋放點(diǎn)略有偏離光電門的中心，擋光的距離仍為正方體的棱長，故相比小球，采集的實(shí)驗(yàn)

數(shù)據(jù)會更加可靠。

12.答案:(1)1000；&

(2)實(shí)物連接圖如圖

(3)“c斷路

(4)0.51(0.49~0.53均可)

解析：(1)電壓表的量程要擴(kuò)大為原來的2倍，所以要串聯(lián)一個阻值與電壓表內(nèi)阻阻值一

樣的電阻，即9=1000復(fù)，由于控制電路采用了分壓式接法，所以滑動變阻器應(yīng)選擇最大

阻值較小的，可以減小誤差，即滑動變阻器應(yīng)選用/;

(3)“c斷路，控制電路就從分壓式接法變成了限流式接法，無法從零開始調(diào)節(jié)電壓和電流,

其他幾個選項(xiàng)都不符合要求;

(4)由于改裝后的電壓表表盤未改動，所以每次測量得到的電壓表讀數(shù)均為小燈泡兩端電

壓的一半，所以當(dāng)該小燈泡與一阻值為20。的定值電阻串聯(lián)后接到電動勢為8V、內(nèi)阻不

計(jì)的電源兩端時，根據(jù)E=2t/+"在/-U圖象中作圖如下列圖，兩圖線的交點(diǎn)坐標(biāo)約為(0.8

V,0.32A),故該小燈泡的實(shí)際功率約為P=0.8x2x0.32W=0.51W。

13.答案：(1)2xl04m/s；(0,1m)

(2)2m

(3)見解析

解析：(1)粒子在r=l()Ts時速度為丫==2*10"m/s

m

運(yùn)動位移故此時粒子的位置為(0,1m)

2m

mv

(2)粒子第一次在磁場中運(yùn)動的半徑r=r=lm

Bq

粒子在磁場中的周期。場=-^-=7txl0-4S

那么左=兀時粒子運(yùn)動軌跡如圖甲所示，在y軸粒子相當(dāng)于做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動,

在連續(xù)相同時間內(nèi)的位移比為1:3。

甲

故粒子第二次進(jìn)入磁場時的速度為％=2u=4xl()4m/s

那么粒子第二次在磁場中運(yùn)動的半徑為rB=2r=2m

(3)簡要分析：第一次轉(zhuǎn)過四分之三圓后從(Tm,0)處做類平拋運(yùn)動；到達(dá)Q(lm,lm),

此處的速度為2及xlO"m/s,方向與x軸和y軸均成45。角；接下來以Q為圓心、4為半

徑轉(zhuǎn)過第二個四分之三圓到達(dá)。1點(diǎn)，半徑4=夜m；此后再經(jīng)歷逆向的類平拋運(yùn)動至D點(diǎn);

接下來以6為圓心再次轉(zhuǎn)過四分之三圓，再勻減速至出發(fā)點(diǎn)。。

粒子一個完整循環(huán)的運(yùn)動軌跡如圖乙所示。

14.答案：(1)12m/s；2.4s(2)4m(3)10J

解析：(1)物塊A從傾斜軌道上滑下時，機(jī)械能守恒，設(shè)物塊A到達(dá)傾斜軌道底部的速度

2

為V,有mAgLsin30°=gmAv

設(shè)物塊A運(yùn)動的時間為3有L=gW

聯(lián)立解得丫=12m/s,r=2.4s

(2)A滑上8后，A做勻減速運(yùn)動，8做勻加速運(yùn)動，設(shè)A、8的加速度大小分別為q、?2

那么對物塊A有4，4g=犯四

對薄木板8有-用(叫+%)g=瓶/2

設(shè)經(jīng)時間4，43到達(dá)共同速度，45共同速度設(shè)為匕，那么有

vx=v-a^,vx=a2tt

22

聯(lián)立解得q=4m/s,a2=2m/s,=4m/s,=2s

碰前8、C之間的距離為s=g卬?

解得s=4m

(3)設(shè)B、C兩薄木板碰后瞬間速度分別為為、匕，B、C兩薄木板碰撞過程動量守恒，機(jī)

械能守恒，選向左為正方向，那么有機(jī)叫=，%%+砥%

解得V2=-2m/s,匕=2m/s

碰撞完成后B向右運(yùn)動最后停下，薄木板B和地面間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為

Q=+生(%+M/Jgs

代入數(shù)據(jù)得Q=10J

4

15.答案：(1)Q3>Qt>Q2