2021年全國統(tǒng)一高考物理試卷（浙江卷）（1月選考）【題干后附答案解釋高中物理高考物理】

2021年全國統(tǒng)一高考物理試卷（浙江卷）（1月選考）

一、選擇題）

1.如圖所示是我國自主研發(fā)的全自動無人值守望遠鏡，它安裝在位于南極大陸的昆侖

站，電力供應(yīng)僅為1X103^.若用國際單位制基本單位的符號來表示W(wǎng),正確的是（）

A.N-sB.N-m/sQ.kg-m/sD.kg-m2/s3D

【解答】

解：A.N不是國際單位制基本單位，根據(jù)沖量的定義/=Ft可知，N-s是沖量的的單

位,故4錯誤；

B.根據(jù)功率的計算公式P=Fv可知，功率的單位可以表示為N-m/s,但N不是國際單

位制基本單位，故B錯誤；

C.根據(jù)動量的定義P=THU,可知kg?m/s是動量的單位，故C錯誤；

D.根據(jù)P=Fv可知，功率的單位可以表示為N?m/s,結(jié)合尸=ma知，N=kg?m/sn,

則功率得單位W=kg.巾2/53,故。正確.

故選D.

2.2020年12月我國科學(xué)家在量子計算領(lǐng)域取得了重大成果，構(gòu)建了一臺76個光子100

個模式的量子計算機"九章"，它處理"高斯玻色取樣"的速度比目前最快的超級計算機

"富岳"快一百萬億倍。關(guān)于量子，下列說法正確的是（）

A.是計算機運算的一種程序

B.表示運算速度的一個單位

C.表示微觀世界的不連續(xù)性觀念

D.類似于質(zhì)子、中子的微觀粒子C

【解答】

解：A.量子不是計算機的程序，量子是不可分割的最小的單元，故4錯誤；

B.量子最早由普朗克于1900年提出，普朗克假設(shè)物體發(fā)射出電磁輻射能量是一份一

份的，其中每一份被他稱作能量子，電磁輻射能量是其整數(shù)倍，所以量子是表示能量

的單元，而非運算速度的單位，故B錯誤；

C.量子是不可分割的最小的單元，表示微觀世界的不連續(xù)性，即通常所說的“量子化",

故C正確；

D.量子不是實物粒子，不是像質(zhì)子、中子那樣的微觀粒子，故。錯誤.

故選C.

3.2020年11月10日，我國“奮斗者”號載人潛水器在馬里亞納海溝成功坐底，坐底深度

10909m。"奮斗者"號照片如圖所示，下列情況中"奮斗者"號一定可視為質(zhì)點的是（）

A.估算下降總時間時B.用推進器使其轉(zhuǎn)彎時

C.在海溝中穿越窄縫時D.科學(xué)家在其艙內(nèi)進行實驗時

A

【解答】

解：4.估算潛水器下降的總時間時，潛水器的大小和形狀相對運動的軌跡可以忽略，

可以視為質(zhì)點，故4正確；

BD.用推進器使其轉(zhuǎn)彎時和科學(xué)家在其艙內(nèi)進行實驗時，都需要研究潛水器本身的特

點，不可視為質(zhì)點，故BD錯誤；

C.在海溝中穿越窄縫時，潛水器的大小和形狀相對窄縫，尺寸不可以忽略，不可視為

質(zhì)點，故C錯誤.

故選4.

4.如圖所示，電動遙控小車放在水平長木板上面，當它在長木板上水平向左加速運動

時，長木板保持靜止，此時（）

A.小車只受重力、支持力作用

B.木板對小車的作用力方向水平向左

C.木板對小車的作用力大于小車對木板的作用力

D.木板對小車的作用力與小車對木板的作用力大小一定相等D

【解答】

解：4.小車加速向左運動，受到自身的重力和電機的驅(qū)動力，受到長木板對小車的支

持力和阻力，故4錯誤；

B.木板對小車的作用力包括豎直向上的支持力和水平方向的阻力，根據(jù)平行四邊形定

則可知合力方向一定不在水平方向，故B錯誤；

CD.木板對小車的作用力與小車對木板的作用力是一對相互作用力，等大反向，C錯

誤，。正確.

故選D.

5.如圖所示是某一帶電導(dǎo)體周圍的電場線與等勢面，A、C是同一等勢面上的兩點，B

是另一等勢面上的一點。下列說法正確的是（）

A.導(dǎo)體內(nèi)部的場強左端大于右端

B.A、C兩點的電勢均低于B點的電勢

試卷第2頁，總18頁

C.B點的電場強度大于4點的電場強度

D.正電荷從4點沿虛線移到B點的過程中電場力做正功，電勢能減小D

【解答】

解：A.帶電導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)，導(dǎo)體內(nèi)部的場強處處為0,所以導(dǎo)體內(nèi)部的場強

左端等于右端，均為零，故4錯誤；

B.沿電場線方向電勢降低，所以4、C兩點的電勢高于B點的電勢，故B錯誤；

C.電場線的疏密程度表示電場強度的弱強，B點的電場線比4或C點的電場線疏，所以

B點的電場強度小于4點的電場強度，故C錯誤；

D.正電荷的受力方向沿電場線方向，所以正電荷從4點沿虛線移到8點的過程中電場

力做正功，電勢能減小，故。正確.

故選D.

6.如圖所示，同學(xué)們坐在相同的輪胎上，從傾角相同的平直雪道先后由同高度靜止滑

下，各輪胎與雪道間的動摩擦因數(shù)均相同，不計空氣阻力。雪道上的同學(xué)們（）

A.沿雪道做勻速直線運動

B.下滑過程中機械能均守恒

C.前后間的距離隨時間不斷增大

D.所受重力沿雪道向下的分力相同C

【解答】

解：A.同學(xué)坐在輪胎上從靜止開始沿雪道下滑，做加速運動，受力分析如圖

根據(jù)牛頓第二定律可知加速度a="四①丁"=gsinff-〃gcos。，又因為“相同，所

以同學(xué)們做勻加速直線運動，4錯誤；

B.下滑過程中摩擦力做負功，雪道上的同學(xué)們機械能減小，B錯誤；

C.根據(jù)勻加速直線運動位移與時間的關(guān)系》=［砒2,可知同學(xué)們前后距離隨著時間不

斷增大，也可以從速度的角度分析，同學(xué)們做勻加速直線運動，隨著時間的增加，速

度越來越大，相等時時間內(nèi)通過的位移越來越大，所以同學(xué)們前后距離隨著時間不斷

增大，C正確；

D.各同學(xué)質(zhì)量可能不同，所以重力沿雪道向下的分力mgsinO也可能不相同，。錯誤.

故選C.

7.嫦娥五號探測器是我國首個實施月面采樣返回的航天器，由軌道器、返回器、著陸

器和上升器等多個部分組成。為等待月面采集的樣品，軌道器與返回器的組合體環(huán)月

24

做圓周運動。已知引力常量G=6.67x10-UN-m2"g2地球質(zhì)量7nl=60*iokg,

月球質(zhì)量m?=7.3xl（）22kg,月地距離％=3.8xlOMni,月球半徑上=1.7x1031加。

當軌道器與返回器的組合體在月球表面上方約200km處做環(huán)月勻速圓周運動時，其環(huán)

繞速度約為（）

A.16m/sB.l.lX102m/sC.1.6x103m/sD.1.4x104m/sC

【解答】

解：組合體在離月球表面距離為r=七+八；

根據(jù)6號=血2?

可得叵=1667X40^X7.5X10^=18x103

7rq（4.7X173+2OO）X133/

故選c.

8.如圖所示是通有恒定電流的環(huán)形線圈和螺線管的磁感線分布圖。若通電螺線管是密

繞的，下列說法正確的是（）

A.電流越大，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場

B.螺線管越長，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場

C.螺線管直徑越大，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場

D.磁感線畫得越密，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場B

【解答】

解：根據(jù)螺線管內(nèi)部的磁感線分布可知，在螺線管的內(nèi)部，越接近于中心位置，磁感

線分布越均勻，越接近兩端，磁感線越不均勻，可知螺線管越長，內(nèi)部的磁場越接近

勻強磁場；與電流大小、螺線管直徑以及磁感線的疏密均無關(guān)，故B正確，4CD錯誤.

故選B.

9.某一滑雪運動員從滑道滑出并在空中翻轉(zhuǎn)時經(jīng)多次曝光得到的照片如圖所示，每次

曝光的時間間隔相等。若運動員的重心軌跡與同速度不計阻力的斜拋小球軌跡重合，4、

B、C和。表示重心位置，且4和。處于同一水平高度。下列說法正確的是（）

試卷第4頁，總18頁

>A*4

A.相鄰位置運動員重心的速度變化相同

B.運動員在4、。位置時重心的速度相同

C.運動員從4到B和從C到。的時間相同

D.運動員重心位置的最高點位于B和C中間A

【解答】

解：人因每次曝光的時間間隔相等，設(shè)為△t，而運動員在空中只受重力作用，加速

度為g,則相鄰位置運動員重心的速度變化均為t,故4正確；

B.4和。處于同一水平高度，根據(jù)機械能守恒知運動員在4、。位置時重心的速度大小

相同，但是方向不同，所以速度不同，故B錯誤；

C.由圖可知，運動員從4到B為5At,從C到。的時間6At,時間不相同，故C錯誤；

D.由圖知4到C的時間等于C到。的時間，根據(jù)斜拋運動的對稱性可知運動員重心位置

的最高點位于C點，故。錯誤.

故選4

10.下列說法正確的是（）

A.光的波動性是光子之間相互作用的結(jié)果

B.玻爾第一次將"量子"引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念

C.光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，證明了光子除了能量之外還具有動量

D.a射線經(jīng)過置于空氣中帶正電驗電器金屬小球的上方，驗電器金屬箔的張角會變大

B

【解答】

解：A.在光的雙縫干涉實驗中，讓光子通過雙縫后，經(jīng)過足夠長時間。單個光子所到

達哪個位置是隨機的，這表明光的波動性不是由光子之間的相互作用引起的，故4錯誤;

B.玻爾第一次將“量子"觀念引入原子領(lǐng)域，故B正確；

C.光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，康普頓效應(yīng)證明了光子具有動量，故C錯誤；

D.a射線經(jīng)過置于空氣中帶正電驗電器金屬小球的上方時，金屬球吸引負離子而使驗

電器金屬箔的張角會變小，故。錯誤.

故選B.

11.一輛汽車在水平高速公路上以80km"的速度勻速行駛，其1s內(nèi)能量分配情況如圖

所示。則汽車（）

*.0.1x1041

*停投'03xl0*J

104J

、克至芳方宅力量功0.45x104J

和驅(qū)動

A.發(fā)動機的輸出功率為70kW

B.每Is消耗的燃料最終轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能是5.7x1047

C.每1s消耗的燃料最終轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能是6.9X104J

D.每1s消耗的燃料最終轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能是7.0x104/C

【解答】

解：4.由圖可知，發(fā)動機1s內(nèi)克服轉(zhuǎn)動阻力做功為W=0.45x10。，則輸出功率為:

P=-=0,45x104IV=4.5x103UZ=4.5kW,故4錯誤；

t1

BCD.每1s消耗的燃料有AE=6.9x1。4/進入發(fā)動機，則最終轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能為：Q=

AE=6.9x104/）故C正確，8。錯誤.

故選C.

12.在爆炸實驗基地有一發(fā)射塔，發(fā)射塔正下方的水平地面上安裝有聲音記錄儀。爆

炸物自發(fā)射塔豎直向上發(fā)射，上升到空中最高點時炸裂成質(zhì)量之比為2:1、初速度均沿

水平方向的兩個碎塊。遙控器引爆瞬間開始計時，在5s末和6s末先后記錄到從空氣中

傳來的碎塊撞擊地面的響聲。已知聲音在空氣中的傳播速度為340ni/s,忽略空氣阻力。

下列說法正確的是（）

A.兩碎塊的位移大小之比為1:2

B.爆炸物的爆炸點離地面高度為80nl

C.爆炸后質(zhì)量大的碎塊的初速度為68m/s

D.爆炸后兩碎塊落地點之間的水平距離為340mB

【解答】

解：4.爆炸物在最高點時炸裂成質(zhì)量之比為2:1的兩個碎塊，設(shè)兩碎塊的質(zhì)量分別為

m6=2m,m2=m,設(shè)爆炸后兩碎塊的速度分別為火、v21爆炸過程，系統(tǒng)在水平方

向動量守恒，瓶1的速度方向為正方向，在水平方向7717%一小2"8=0

爆炸后兩碎塊做平拋運動，由于拋出點的高度相等，設(shè)兩碎塊的水平位移分別為久1、

%4＞則有：

m1v1t-m3v2t=0

解得：/：％4=巾2：61=2:2,

兩碎塊的豎直分位移相等，兩碎塊的水平位移之比為1:2,故4錯誤；

BD.設(shè)兩碎片做平拋運動的時間均為"=5s-3t6=6s-3聲音的傳播位移：

X

1=U聲音ts，X2—。聲等±2，由4可知%3：%2=1:4，

試卷第6頁，總18頁

代入數(shù)據(jù)解得：t=4s,%=340m,XQ=680m,

爆炸物的爆炸點離地面高度：

62

h=|5t=|xl0x5m=80m,

爆炸后兩碎塊落地點之間的水平距離：

%=+x5=(340+680)m=1020m,故B正確；

C.由B可知的水平位移：久1=340m,碎塊62的水平位移g=680m,

爆炸后質(zhì)量大的碎塊沉】的初速度為為=￡=誓m/s=85m/s,故C錯誤.

故選B.

13.兩列頻率、振幅均相同的簡諧波I和口分別從繩子的兩端持續(xù)相向傳播，在相遇

區(qū)域發(fā)生了干涉，在相距0.48伍的4、8間用頻閃相機連續(xù)拍攝，依次獲得1、2、3、4、

5五個波形，如圖所示，且1和5是同一振動周期內(nèi)繩上各點位移都達到最大值時拍攝的

波形.已知頻閃時間間隔為0.12s,下列說法正確的是()

A.簡諧波I和II的波長均為0.24m

B.簡諧波I和II的周期均為0.48s

C.繩上各點均做振幅相同的簡諧運動

D.兩波源到4點和C點的路程差之差的絕對值是0.48/nD

【解答】

解：力.這兩列波在48之間的區(qū)域內(nèi)發(fā)生了干涉現(xiàn)象，4B之間的距離等于一個波長，

A=0.48m,故A錯誤；

B.從波形1到波形5經(jīng)歷的時間為:7,貝苗7=4x0.12s,可得簡諧波I和II的周期均

為T=0.96s,故B錯誤；

C.繩上各點中加強點和減弱點振幅不相同，故C錯誤；

D.力、B、C三個點的振幅都是零，4、C三點均為振動減弱點，兩波源到兩點的距離

之差分別為(2〃+1)3和(2?—1)手則|(271+1)9—(2八-1)曰=2=0.48771,故。正

確.

故選D.

14.在"探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系"實驗中，可拆變壓器如圖所示。為了

減小渦流在鐵芯中產(chǎn)生的熱量，鐵芯是由相互絕緣的硅鋼片平行疊成。硅鋼片應(yīng)平行

于()

A.平面abedB.平面abfeC.平面abg/iD.平面ae/idD

【解答】

解：磁感線環(huán)繞的方向沿著閉合鐵芯，根據(jù)楞次定律及右手螺旋定則，產(chǎn)生的渦旋電

流的方向垂直于圖示變壓器鐵芯的正面，即與圖示abed面平行，為了減小渦流在鐵芯

中產(chǎn)生的熱量，相互絕緣的硅鋼片應(yīng)平行于平面ae/id,故4BC錯誤，D正確.

故選D.

二、多選題）

15.如圖所示是我國全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置。2018年11月，該裝置實現(xiàn)了lx

108。。等離子體運行等多項重大突破，為未來和平利用聚變能量邁出了重要一步。關(guān)于

核聚變，下列說法正確的是（）

A.聚變又叫熱核反應(yīng)

B.太陽就是一個巨大的熱核反應(yīng)堆

C.高溫能使原子核克服核力而聚變

D.對相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變產(chǎn)能多A,B,D

【解答】

解：A.核聚變需要在極高的溫度條件下才能發(fā)生，故4正確；

B.太陽釋放的熱量來自于太陽內(nèi)部的核聚變，故B正確；

C.要使輕核發(fā)生聚變t57n以內(nèi)，核力才能起作用，使它們具有足夠的動能來克服核

力而聚變在一起形成新的原子核，但不是能使所有的原子核克服核力而聚變，故C錯誤;

D.輕核的聚變過程中虧損的質(zhì)量比較大，輕核聚變比重核裂變產(chǎn)能多，故D正確.

故選48D.

16.為了提高松樹上松果的采摘率和工作效率，工程技術(shù)人員利用松果的慣性發(fā)明了

用打擊桿、振動器使松果落下的兩種裝置，如圖甲、乙所示。則（）

甲乙

A.針對不同樹木，落果效果最好的振動頻率可能不同

B.隨著振動器頻率的增加，樹干振動的幅度一定增大

C.打擊桿對不同粗細樹干打擊結(jié)束后，樹干的振動頻率相同

D.穩(wěn)定后，不同粗細樹干的振動頻率始終與振動器的振動頻率相同A,D

【解答】

解：人根據(jù)共振產(chǎn)生的條件，當振動器的頻率等于樹木的固有頻率時產(chǎn)生共振，此時

落果效果最好，而不同的樹木的固有頻率不同，針對不同樹木，落果效果最好的振動

試卷第8頁，總18頁

頻率可能不同，故A正確；

B.當振動器的振動頻率等于樹木的固有頻率時產(chǎn)生共振，此時樹干的振幅最大，則隨

著振動器頻率的增加，樹干振動的幅度不一定增大，故B錯誤；

C.打擊桿對不同粗細樹干打擊的振動頻率不同，打擊結(jié)束后，樹干的振動頻率為其固

有頻率，不同粗細的樹干的固有頻率是不同的，故C錯誤；

D.樹干在振動器的振動下做受迫振動，則穩(wěn)定后，不同粗細樹干的振動頻率始終與

振動器的振動頻率相同，故D正確.

故選力。.

17.發(fā)電機的示意圖如圖甲所示，邊長為L的正方形金屬框，在磁感應(yīng)強度為B的勻強

磁場中以恒定角速度繞。。'軸轉(zhuǎn)動，阻值為4的電阻兩端的電壓如圖乙所示。其它電阻

不計，圖乙中的4為已知量。則金屬框轉(zhuǎn)動一周（）

A.框內(nèi)電流方向不變B.電動勢的最大值為。皿

C.流過電阻的電荷竿D.電阻產(chǎn)生的焦耳熱叫聯(lián)

RR

B,D

【解答】

解：A.當線框轉(zhuǎn)動時，框內(nèi)電流方向每經(jīng)過中性面一次都要變化一次，則選項4錯誤;

B.由圖乙可知，電動勢的最大值為（/卅選項B正確；

C.線圈轉(zhuǎn)過半周，則流過電阻的電荷量為勺=/戊=/”等=華

則金屬框轉(zhuǎn)過一周流過電阻的電荷量為q'=2q=竿

D.因為=

金屬框轉(zhuǎn)過一周電阻產(chǎn)生的焦耳熱

0,2（荻）2兀=亞血2

YRR3R

選項。正確.

故選BD.

三、實驗探究題）

18.回答下列問題：

（1）用如圖所示裝置進行"探究功與速度變化的關(guān)系”實驗。裝有祛碼的盤用繞過滑輪

的細線牽引小車，盤和祛碼的重力可當作牽引力。小車運動的位移和速度可以由打點

紙帶測出，以小車為研究對象，改變祛碼質(zhì)量，便可探究牽引力所做的功與小車速度

變化的關(guān)系。

小車打點計時器

眾L

盤和彼碼

①關(guān)于這個實驗，下列說法正確的是；

A.需要補償小車受到阻力的影響

B.該實驗裝置可以"驗證機械能守恒定律”

C.需要通過調(diào)節(jié)定滑輪使細線與長木板平行

D.需要滿足盤和祛碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量

②如圖2所示是兩條紙帶，實驗時打出的應(yīng)是第條（填寫"I"或"口"）紙帶：

jllljll私|111|11取11|1叩甲1『仲班『|甲11|111|1叩甲郵1|而|111『司1111|1甲叩甲除則唧『由叫外叩|叩li『ll

0lcm23456789101112131415161718192021222324

I

123456789101112131415

卿j畫師if響011|1巾11|1甲*甲ii|甲|1|111|111|1申11|1甲11MlMiii|i響?甲呷師甲加ipi|甲i|中i|i甲i|iii[iii|ii

0lcm2345678910il12131415161718192021222324

n

③根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，在坐標紙上畫出的卬-"圖象是一條過原點的直線，據(jù)此圖象

（填"能"或"不能"）求出小車的質(zhì)量。

（2）小明同學(xué)在做“測定玻璃的折射率”實驗時，發(fā)現(xiàn)只有3枚大頭針，他把大頭針4、

8、C插在如圖所示位置，并測出了玻璃的折射率。請在答題紙相應(yīng)方框中畫出光路圖,

標出入射角和折射角r,并寫出折射率n的計算式。

（1）①ZCD,②口,③能

(2)

【解答】

解：（1）①人題中需要將盤和祛碼的重力可當作牽引力，所以首先需要補償小車受

到阻力的影響，即抬高長木板右端，小車在不接盤和祛碼的情況下，輕推小車，使小

車做勻速直線運動，說明小車重力沿斜面的分力與小車所受阻力等大反向，4正確；

D.然后掛上盤與祛碼加，根據(jù)牛頓第二定律

mg—T=ma

對小車M,根據(jù)牛頓第二定律

試卷第10頁，總18頁

T=Ma

兩式相比解得繩子拉力

M1

T=--------mg=------??mg

M+m*iv

L+M

當滿足盤和祛碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，即7=mg,盤和祛碼的重力可當作牽引

力,D正確；

實驗過程中摩擦阻力無法消除，本實驗裝置無法驗證"機械能守恒定律"故B錯誤.

細線與長木板平行需要平行，保證繩子的拉力與小車運動方向一致，這樣盤和祛碼的

重力可完全當作牽引力，C正確.

故選4CD.

②小車做勻加速直線運動，位移逐漸增大，所以實驗打出的紙帶是第n條；

③根據(jù)動能定理可知勿=\Mv2,圖像的斜率為,據(jù)W-講能求出小車的質(zhì)量；

（2）光路圖如圖所示

根據(jù)折射定律可知n=—;

19.在"測定電池的電動勢和內(nèi)阻”實驗中,

（1）用如圖所示的電路圖測量，得到的一條實驗數(shù)據(jù)擬合線如圖所示，則該電池的電

動勢E=V（保留3位有效數(shù)字）；內(nèi)阻r=（保留2位有效數(shù)字）；

（2）現(xiàn)有如圖所示的實驗器材，照片中電阻箱阻值可調(diào)范圍為0?99990,滑動變阻

器阻值變化范圍為0~100,電流表G的量程為0~3m4、內(nèi)阻為200。，電壓表的量程

有0~3廠和0~15人請在圖3中選擇合適的器材，在答題紙相應(yīng)方框中畫出兩種測定

一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻的電路圖

圖3（1）1.46

（1.45~1.47均可）,0.64（0.63?0.67均可）

【解答】

解：（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律￡=〃+/「可得

可知圖像與縱軸交點即為電動勢，即

E1.46V

⑵圖像斜率的絕對值為電源內(nèi)阻，即

1.46-1.10

r=.......——：-----n~0.64/2

0.56

（2）[3]電流表量程太小，使用電阻箱和電壓表代替電流表進行測量，電路圖如圖

根據(jù)閉合電路歐姆定律

U

￡,=（/+/r=t/+—r

變形得

試卷第12頁，總18頁

1r11

—=一?--|—

UERE

繪制圖像，可知圖像斜率為?與縱軸截距為g從而求解電動勢和內(nèi)阻；也可以

UREE

通過電阻箱改裝電流表，擴大電流表得量程，實現(xiàn)電流得測量，電路圖如圖

Er

/為改變量程之后的電流表示數(shù)，根據(jù)閉合電路歐姆定律

E=U+lr

可以繪制U-/圖像求解電動勢和內(nèi)阻，

四、解答題)

20.如圖所示，質(zhì)量m=2kg的滑塊以為=16m/s的初速度沿傾角。=37。的斜面上滑,

經(jīng)t=2s滑行到最高點。然后,滑塊返回到出發(fā)點。己知sin37°=0.6,cos37°=0.8,

求滑塊

(1)最大位移值工；

(2)與斜面間的動摩擦因數(shù)；

(3)從最高點返回到出發(fā)點的過程中重力的平均功率P。(1)最大位移值

(2)與斜面間的動摩擦因數(shù)0.25

(3)從最高點返回到出發(fā)點的過程中重力的平均功率67.9W

【解答】

解：(1)小車向上做勻減速直線運動，根據(jù)勻變速直線運動推論有：x=^t

代入數(shù)據(jù)解得：

%=—x2m=16m,

2

(2)小車向上做勻減速直線運動，根據(jù)加速度定義得加速度大?。旱?芋=

^y^m/s2=8m/s2

上滑過程，由牛頓第二定律得：mgs'ind+(J.mgcos9=mar

得：%=mgsmeycose=十日外十。

代入數(shù)據(jù)解得：〃=至等='鬻=：=0.25,

geos。10x0.84

(3)小車下滑過程，由牛頓第二定律得：mgsinO-fimgcosO=ma2

代入數(shù)據(jù)解得：a2=_3聲=10x0,6一0.25X10X

0.8m/s2=4m/s2

由運動學(xué)公式得：vt=yj2a2x=V2x4x16m/s—8y/2m/s=11,3m/s

得重力的平均功率：P=m^vcos（90°-0）=2xlOx^x0.61V=48近W=67.9W,

21.如圖所示，豎直平面內(nèi)由傾角a=60。的斜面軌道AB、半徑均為R的半圓形細圓管

軌道8CDE和;圓周細圓管軌道EFG構(gòu)成一游戲裝置固定于地面，B、E兩處軌道平滑連

接，軌道所在平面與豎直墻面垂直.軌道出口處G和圓心。2的連線，以及。2、E、。1和

B等四點連成的直線與水平線間的夾角均為0=30。，G點與豎直墻面的距離d=V3/?o

現(xiàn)將質(zhì)量為m的小球從斜面的某高度九處靜止釋放.小球只有與豎直墻面間的碰撞可視

為彈性碰撞，不計小球大小和所受阻力.

（1）若釋放處高度h=/i（）,當小球第一次運動到圓管最低點C時，求速度大小它及在

此過程中所受合力的沖量的大小和方向；

（2）求小球在圓管內(nèi)與圓心。1點等高的。點所受彈力風(fēng)與九的關(guān)系式；

（3）若小球釋放后能從原路返回到出發(fā)點，高度無應(yīng)該滿足什么條件？（1）速度大

小九及在此過程中所受合力的沖量的大小和方向分別為"c=12gho,I=my/2gh0,

水平向左

（2）FN與九的關(guān)系式為氐=1）

R

（3）高度九應(yīng)該滿足九W5R或/i=^R

【解答】

解：（1）對小球，從釋放點到圓管最低點C的過程中，由機械能守恒定律得:

1,

mgh0=~mv^

代入數(shù)據(jù)解得速度大小先為：%=頻而

在此過程中，對小球由動量定理得：/=小%

代入數(shù)據(jù)解得所受合力的沖量/的大?。?=爪/硒，方向水平向左，

（2）對小球從釋放點到D點的過程中，由機械能守恒定律得：

1,

mg（h-R）=-mv^

在。點，對小球由牛頓第二定律得：

試卷第14頁，總18頁

FN=m—

聯(lián)立解得。點所受彈力風(fēng)與九的關(guān)系式為：FN=2mg(]-1)

滿足的條件為：h>R,

(3)第1種情況：不滑離軌道原路返回，條件為：/i<|/?

第2種情況：與墻面垂直碰撞后原路返回，在進入G之前做平拋運動，由運動學(xué)公式得:

d=vxt

豎直方向上，由速度-時間公式得：￡=為

9

對小球在G點，由速度的分解得：vx=vGsin0,vy=vGcosd

聯(lián)立解得：vG=2/gR

對小球從釋放點到G點的過程中，由機械能守恒定律得：

51

mg(h-qR)=-mv^9

聯(lián)立解得九滿足的條件為：h=1R,

22.嫦娥五號成功實現(xiàn)月球著陸和返回，鼓舞人心.小明知道月球上沒有空氣，無法靠

降落傘減速降落，于是設(shè)計了一種新型著陸裝置。如圖所示，該裝置由船艙、間距為

的平行導(dǎo)軌、產(chǎn)生垂直船艙導(dǎo)軌平面的磁感應(yīng)強度大小為E的勻強磁場的磁體和"人"型

剛性線框組成，"A"型線框時邊可沿導(dǎo)軌滑動并接觸良好.船艙、導(dǎo)軌和磁體固定在

一起，總質(zhì)量為m整個裝置豎直著陸到月球表面前瞬間的速度大小為火,接觸觸月球

表面后線框速度立即變?yōu)榱?。?jīng)過減速，在導(dǎo)軌下方緩沖彈簧接觸月球表面前船艙已

可視為勻速。已知船艙電阻為3r,"人"型線框的質(zhì)量為62,其7條邊的邊長均為心電

阻均為r,月球表面的重力加速度為g/6.整個運動過程中只有ab邊在磁場中，線框與

月球表面絕緣，不計導(dǎo)軌電阻和摩擦阻力.

(1)求著陸裝置接觸到月球表面后瞬間線框時邊產(chǎn)生的電動勢E；

(2)通過畫等效電路圖，求著陸裝置接觸到月球表面后瞬間流過ab型線框的電流

(3)求船艙勻速運動時的速度大小也

(4)同桌小張認為在磁場上方、兩導(dǎo)軌之間連接一個電容為C的電容器，在著陸減速

過程中還可以回收部分能量，在其他條件均不變的情況下，求船艙勻速運動時的速度

大小。和此時電容器所帶電荷量q。（1）求著陸裝置接觸到月球表面后瞬間線框ab邊

產(chǎn)生的電動勢E是引火,

（2）流過助型線框的電流/。是察

（3）求船艙勻速運動時的速度大小是喘

（4）船艙勻速運動時的速度大小"和此時電容器所帶電荷量q分別為黑；喏

【解答】

解：（1）導(dǎo)體切割磁感線，電動勢

EQ—Blu。，

（2）等效電路圖如圖

R=2r

電流

且=駟.

uR2r

（3）勻速運動時線框受到安培力

B212V

FA=-

根據(jù)牛頓第三定律，質(zhì)量為nil的部分受力尸=以，方向豎直向上，勻速條件

mi9

Fr=-T

得

吁赤，

（4）勻速運動時電容器不充放電，滿足

初1/

3B2l2

電容器兩端電壓為

1migr

U=-/x3r=

c6BI

電荷量為

q=CUc=6BI

試卷第16頁，總18頁

23.在芯片制造過程中，離子注入是其中一道重要的工序.如圖所示是離子注入工作原

理示意