2021年天津市高考物理模擬預測試卷（二）（附答案詳解）

2021年天津市高考物理模擬預測試卷（二）

一、單選題（本大題共6小題，共30.0分）

1.（2021?全國?同步練習）關于原子核的變化，下列說法正確的是（）

A.放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短

B.￡衰變所釋放的電子是原子核內的質子轉變?yōu)橹凶訒r產生的

C.鈾核（第2）衰變?yōu)殂U核（第62與的過程中，要經(jīng)過8次a衰變和6次0衰變

D.因為在核反應中釋放能量，有質量虧損，所以系統(tǒng)只有質量數(shù)守恒，能量守恒

定律在此不適用

2.（2021?天津市?模擬題）如圖所示為一定質量的理想.

氣體狀態(tài)變化的U-7圖像，已知在狀態(tài)A時的壓強2%-二q

V------。一/一~IB

為Po,貝！1（）o//II.

L/；___?T

A.狀態(tài)8時的壓強為段°丁。27。

B.狀態(tài)C時的壓強為2Po

C.4TB過程中氣體對外做功

D.B-C過程中氣體向外界放熱

3.（2021?江蘇省?單元測試）一列沿x軸傳播的簡諧橫波，在￡=0時的波形如圖甲所示,

P、。是波上的兩個質點，此時質點P沿y軸負方向運動。圖乙是波上某一質點的

振動圖像。下列說法中正確的是（）

A.該波沿x軸負方向傳播

B.圖2乙可能為。點的振動圖像

C.t=0.10s時，質點尸沿y軸正方向運動

D.該波的波速為80m/s

4.（2021?浙江省?模擬題汝口圖為某靜電除塵裝置的示意圖。A、BB一集

為電極和集塵板上某點連線上的兩點。不計煙塵微粒與空氣蘆J；

的作用力及重力，下列說法正確的是（）i?

A.A、8兩點的電場強度大小不同，方向相同工A

B.集塵板邊緣的電場方向一定與集塵板表面垂直

C.向集塵板加速靠近的煙塵微粒帶負電，且加速度逐漸增大

D.若帶電煙塵微粒由靜止開始僅受電場力作用，則一定沿電場線到達集塵板

5.（2021.安徽省安慶市.模擬題）2021年2月14日，中國臺北選手謝淑薇晉級澳網(wǎng)八強

創(chuàng)歷史，同時也是歷史上首次闖進澳網(wǎng)八強最年長的女選手。若一運動員某一次擊

球時，將網(wǎng)球從A點水平擊出，網(wǎng)球擊中。點；另一運動員將該網(wǎng)球從位于A點

正下方且與。點等高的B點斜向上擊出，最高點為C,網(wǎng)球也擊中。點。A、C高

度相同。忽略空氣阻力，貝K）

A.網(wǎng)球在兩個過程中飛行時間相等

B.網(wǎng)球在后一個過程中擊中。點時速度較大

C.運動員在兩個過程中對網(wǎng)球所做功可能相等

D.網(wǎng)球在后一個過程中，擊中。點時重力做功的瞬時功率較大

6.（2021?天津市?模擬題）以下情形涉及到不同的物理知識，則下列說法正確的是（）

A.3D電影是利用了光的衍射現(xiàn)象

B.彩超儀器進行醫(yī)學檢測時利用了多普勒效應

C.肥皂泡上不同的顏色是光的折射造成的

D.鏡頭拍某些照片時為了增強反射光會在鏡頭前加偏振片

二、多選題（本大題共2小題，共10.0分）

7.（2021?天津市.模擬題）科技改變生活，如今手機無線充電已經(jīng)日趨流行。其工作原

理如圖所示，該裝置可等效為一個理想變壓器，送電線圈為原線圈，受電線圈為副

線圈。當外間接上220V的正弦交變電流后，受電線圈中產生交變電流。送電線圈

的匝數(shù)為%,受電線圈的匝數(shù)為的，且為：n2=10：lo兩個線圈中所接電阻的阻

值均為凡當該裝置給手機充電時，手機兩端的電壓為1.8乙流過手機的電流為1A,

則下列說法正確的是（）

第2頁，共16頁

A.受電線圈cd兩端的輸出電壓為22y

B.充電時，兩線圈上所接電阻的阻值R=200

C.充電時，與送電線圈相連的電阻R兩端的電壓為20V

D.充電時，受電線圈cd兩端的輸出電壓為21.8V

8.（2021.廣東省茂名市.單元測試）設想在赤道上建造如圖甲垂直于水平面的“太空電

梯”，宇航員通過電梯直通太空站。圖乙中r為宇航員到地心的距離，R為地球半

徑，曲線A為地球引力對宇航員產生的加速度大小與r的關系；直線8為宇航員由

于地球自轉而產生的向心加速度大小與/?的關系，關于相對地面靜止在不同高度的

宇航員，下列說法正確的有（）

隨著，?增大，宇航員的線速度也增大

B.宇航員在r=R處的線速度等于第一宇宙速度

C.圖中為地球同步衛(wèi)星的軌道半徑

D.隨著r增大，宇航員感受到“重力”也增大

三、實驗題（本大題共2小題，共12.0分）

9.（2019?北京市市轄區(qū)?單元測試）用單擺測定重力加速度的實驗裝置如圖所示。

①對測量原理的理解正確的是。（選填選項前的字母）

4.由9=3會可知，T一定時，g與/成正比

8.由。=誓可知，/一定時，g與產成反比

C.單擺的振動周期7和擺長/可用實驗測定，由g=警可算出當?shù)氐闹亓铀俣?/p>

②若測量結果得到的g值偏大，可能是因為o（選填選項前的字母）

A.組裝單擺時，選擇的擺球質量偏大

B.測量擺長時，將懸線長作為單擺的擺長

C.測量周期時，把n次全振動誤認為是（71+1）次全振動

③下表是某同學記錄的實驗數(shù)據(jù)，并做了部分處理。

組次123456

擺長“cm40.0050.0060.0080.00100.00120.00

50次全振動時t/s63.074.077.589.5100.0109.5

周期77s1.261.481.551.792.19

周期的平方T2/S21.592.012.403.204.80

請計算第5組實驗中的產=$2。

④將上表數(shù)據(jù)輸入計算機，可得到圖2所示的2-72圖象，圖線經(jīng)過坐標原點，斜

率k=0.25m/s2.由此求得重力加速度g=m/s2.=9.87,此空答案保留

10.（2021?天津市?模擬題）為了測量某電源的電動勢E和內阻r,實驗室準備了以下器材:

a.待測電源（電動勢E約為1.5V,內阻，?約為10）；

b.量程為3V的電壓表必具有一定的內阻）；

c.滿偏電流心=100mA的電流計G&G=0.6/2）；

d.定值電阻&=0.10,R2=0.15/2,/?3=0.2/2,R4=0.3/2,/?5=2/2；

e.滑動變阻器R（阻值變化范圍0?15.00；

f開關S一個；

g.導線若干。

①利用以上實驗器材，學習小組設計了如題圖甲所示的實驗電路，若B是滑動變

阻器R,。是定值電阻/?2,則A是,C是；（填器材對應的符號）

第4頁，共16頁

甲乙

②在器材選擇、電路連接和實驗操作都正確的情況下，調節(jié)滑動變阻器R,得到多

組電表讀數(shù)，作出如題圖乙所示的圖象，由圖象可知該電源的電動勢E=V,

內阻r=；（均保留三位有效數(shù)字）

③從實驗原理上看，電源電動勢的測量值______（填“大于”“小于”或“等

于”）真實值，內阻的測量值（填“大于”“小于”或“等于"）真實值。

四、計算題（本大題共3小題，共48.0分）

11.（2021?上海市縣?模擬題）如圖所示，MN和PQ是水平光滑的導軌，電阻可以忽略,

劭為垂直擱在導軌上的導體棒，其電阻r=20。豎直的勻強磁場穿過導軌平面，

磁感應強度保持不變。導軌的左端與一電路連接，圖中&=30,R2=15/2,R3為

滑動變阻器，電壓表的量程為0?5V,電流表的量程足夠。請完成下列問題：

（1）當時棒向右勻速切割磁感線時，標出棒上的電流方向；

（2）若導體棒以2m/s速度勻速切割磁感線時，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)1A,電壓表讀數(shù)為滿

刻度則感應電動勢大小為多少？此時導體棒受到的拉力為多少？

（3）若確保彷棒在10N的水平拉力作用下勻速運動，為了使電壓表能正常工作，求

滑動變阻器的電阻值的變化范圍。

[n@x

4xxx

----------1—C±3.

b

12.（2021.重慶市市轄區(qū).模擬題）如圖所示，“冰雪游樂

場”滑道B點的左邊為水平滑道，右邊為半徑R=

6.4m的圓弧滑道，左右兩邊的滑道在8點平滑連接。

小孩乘坐冰車從圓弧滑道頂端A點由靜止開始出發(fā),

半徑04與豎直方向的夾角為0=60。,經(jīng)過B點后，

被靜止在C點的家長迅速抱住，然后一起在水平滑道上滑行。已知小孩和冰車的總

質量m=30kg,家長和冰車的總質量為M=60Kg,人與冰車均可視為質點，不計

一切摩擦阻力，重力加速度g=lOm/s2,求：

（1）小孩乘坐冰車經(jīng)過圓弧滑道末端B點時對滑道的壓力N的大?。?/p>

（2）家長抱住孩子的瞬間，家長對小孩（包括各自冰車）的沖量/的大小。

13.（2021.浙江省金華市?單元測試）質譜儀是以離子源、質量分析器和離子檢測器為核

心的電子儀器。離子源是使試樣分子在高真空條件下離子化的裝置。電離后的分子

因接受了過多的能量會進一步碎裂成較小質量的多種碎片離子和中性粒子。它們在

加速電場作用下獲取具有相同能量的平均動能而進入質量分析器。質量分析器是將

同時進入其中的不同質量的離子，按質荷比藁的大小分離的裝置。質譜儀的部分原

理圖可簡化為如圖甲所示，離子源（在狹縫上方，圖中未畫出）產生的帶電離子經(jīng)狹

縫之間的電場加速后，勻速并垂直射入偏轉磁場區(qū)域，加速電場的電壓隨時間變化

如圖乙所示。離子進入勻強磁場區(qū)域后，在洛倫茲力的作用下打到照相底片上并被

接收，形成一細條紋。若從離子源產生的離子初速度為零、電荷量為+q（q>0）、

質量為，力加速電壓為為時，離子恰好打在尸點，PN為放置照相底片的離子檢測

區(qū)域，M為尸。的中點。已知PM=OM=L,MN="不計離子的重力以及離子在

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電場內加速時電壓的變化與加速時間)。求:

加速電場

照相底片加速電場

\M.io

N

偏轉磁場

甲

(1)加速電壓為%時，離子經(jīng)加速電場加速后的速度巧；

(2)偏轉磁場的磁感應強度大小B-

(3)若要求所有的離子都能打在照相底片上，則離子進入偏轉電場的時間范圍；

(4)若偏轉磁場區(qū)域為圓形，且與PQ相切于。點，如圖丙所示，其他條件不變，

當加速電壓為%時，要保證離子進入偏轉磁場后不能打到P。邊界上(PQ足夠長),

求磁場區(qū)域的半徑R應滿足的條件。

答案和解析

1.【答案】C

【知識點】原子核的衰變、質能關系

【解析】解：小放射性元素的半衰期是由原子核本身的性質決定的，與元素所處的狀

態(tài)、溫度的高低無關，故A錯誤；

8、￡衰變時，原子核中的一個中子轉化為一個質子和一個電子，釋放出來的電子就是夕

粒子，故2錯誤；

C、設該過程經(jīng)歷了x次a衰變和），次0衰變，根據(jù)質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得：238=

206+4%,92=82+2x-y,解得：x=8,y=6,故C正確；

。、在核反應中，質量守恒，能量也守恒，在核反應前后只是能量的存在方式不同，總

能量不變，在核反應前后只是物質由靜質量變成動質量，故。錯誤。

故選：Co

半衰期是由原子核本身的性質決定；根據(jù)0衰變的實質分析；根據(jù)質量數(shù)和電荷數(shù)守恒

進行分析；根據(jù)愛因斯坦質能方程分析判斷。

本題考查了半衰期、衰變實質、質能方程等基礎知識點，要能根據(jù)質量數(shù)守恒和電荷數(shù)

守恒判斷生成產物，要熟悉教材，牢記這些基礎知識點，不能混淆。

2.【答案】D

【知識點】熱力學第一定律的內容及應用、理想氣體狀態(tài)方程

【解析】解：小由圖示圖象可知，從A到8過程氣體溫度不變，

2

由玻意耳定律得：p0x2VQ=pBVo>解得：PB=Po>故A錯誤；

B、由圖示圖象可知，從B到C過程氣體體積不變，由

查理定律得：費=點解得：Pc=Po,故8錯誤；

C、由圖示圖象可知，力tB過程中氣體體積減小，外界對氣體做功，故C錯誤；

。、由圖示圖象可知，B-C過程中氣體體積不變而溫度降低，

外界對氣體不做功，W=0,氣體內能減小，4U<0,

由熱力學第一定律△〃=W+Q可知：Q=4U-W=AU<0,氣體向外界放出熱量,

故。正確。

故選：D。

根據(jù)圖示圖象求出氣體的體積與溫度，應用氣體狀態(tài)方程求出氣體的壓強；氣體體積增

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大氣體對外做功,氣體體積減小，外界對氣體做功；一定量的理想氣體內能由溫度決定，

根據(jù)圖示圖象應用熱力學第一定律分析答題。

根據(jù)圖示圖象分析清楚氣體狀態(tài)變化過程、求出氣體狀態(tài)參量，應用玻意耳定律、查理

定律與熱力學第一定律即可解題，應用熱力學第一定律解題時注意各物理量正負號的含

義。

3.【答案】C

【知識點】波速、波長和頻率、波的圖象

【解析】解：A、已知條件知道P點沿y軸負方向運動，根據(jù)同側法可知波向x軸正方

向傳播。故A錯誤；

3、根據(jù)同測法可知，Q點在0時刻沿y軸正方向運動，所以乙圖不是。點的振動圖像，

故B錯誤；

C、根據(jù)振動圖可知周期是0.2s,所以0.1s是經(jīng)歷了半個周期，P點在平衡位置下方沿y

軸正方向運動，故C正確；

D、根據(jù)圖像可以找到波長是8,“，周期是0.2s,所以波速v=*=*m/s=40ni/s,故

。錯誤。

故選：Co

已知質點尸的振動方向，利用同側法可以判斷波的傳播方向，由波動圖象讀出波長，由

振動圖象讀出周期，可求出波速，分析波動過程，根據(jù)時間與周期的關系，分析尸質點

的運動方向。

波的圖象往往先判斷質點的振動方向和波的傳播方向間的關系，同時要分析波動形成的

過程，分析物理量的變化情況。

4.【答案】B

【知識點】電場強度的概念和定義式、電場線的定義及性質

【解析】解：由圖，電極帶負電，則集塵板帶正電，電極和集塵板之間的電場與點電荷

和金屬板之間的電場相似，可知圖中電極和集塵板之間的電場如圖：

4、結合電極和集塵板之間的電場的特點可知，4、8兩點的電場強度大小不同，方向也

不相同，故A錯誤；

8、結合電極和集塵板之間的電場的特點可知，集塵板邊緣的電場方向一定與集塵板表

面垂直，故B正確；

C、結合電極和集塵板之間的電場的特點可知，靠近集塵板處的電場線疏，則電場強度

小，所以向集塵板加速靠近的煙塵加速度逐漸減??；集塵板帶正電，所以向集塵板加速

靠近的煙塵帶負電，故C錯誤；

。、電極和集塵板之間的電場不是直線，所以帶電煙塵微粒受到的電場力的方向是變化

的，即使帶電煙塵微粒由靜止開始僅受電場力作用，也一定不可能沿電場線到達集塵板,

故。錯誤。

故選:B。

電極和集塵板之間的電場既不是勻強電場，也不同于點電荷的電場，電極帶負電，畫出

電極和集塵板之間的電場線，結合電場線的特點分析即可。

該題考查常見電場的電場線以及應用，解答的關鍵是知道電極和集塵板之間的電場線的

特點。

5.【答案】C

【知識點】功率、拋體運動、功

【解析】解：A、從A拋出的網(wǎng)球做平拋運動，從8拋出的做斜上拋運動，因為AC等

高，根據(jù)h=：gt2,從A到。的時間與從C到。的時間相等，根據(jù)對稱性B運動到。

的時間是A到。的時間的2倍，故A錯誤；

B、由u=gt,知%M=vyB,又因為水平方向的位移相同，根據(jù)％="可知，水力=2VB,

則落地時的速度分別為以'=J琢+政,vB'=］據(jù)+%故%'>%'，即前一個過程

中，網(wǎng)球擊中。點時速度較大，故B錯誤；

C、根據(jù)動能定理W=：mi;2,知運動員對網(wǎng)球所做功等于剛拋出時網(wǎng)球獲得的動能即

，2

WA=^mvl，WB-|mvg,因為以與外'大小不確定，故無法確定做功的多少，故C

正確。

。、由于豎直方向做的是自由落體運動，下落的高度相同，故落地時豎直方向的速度相

同，則重力的瞬時功率P=mg為相同，故。錯誤。

故選：Co

從A點拋出的做平拋運動，豎直方向做自由落體運動，水平方向勻速運動，從B點拋出

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的做斜拋運動，到最高點的過程中，豎直方向做減速運動，水平方向勻速運動，根據(jù)運

動規(guī)律和速度的合成即可判斷。

解決本題的關鍵是知道平拋運動和斜拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結合

運動學公式靈活求解。

6.【答案】B

【知識點】多普勒效應、折射定律、光發(fā)生明顯衍射的條件、光的偏振

【解析】解：A、立體電影利用的是光的偏振，故A錯誤；

8.醫(yī)院進行醫(yī)學檢測時用的彩超儀器，利用了超聲波的多普勒效應，故B正確；

C.肥皂泡呈現(xiàn)彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象，光在肥皂泡的內外表面反射形成的頻率相同的

光相互疊加，從而出現(xiàn)彩色條紋，故C錯誤；

。.利用光的偏振，在照相機鏡頭前加一個偏振片，能減弱反射光使像清晰，故。錯誤。

故選：8。

立體電影利用的是光的偏振；彩超儀器利用了超聲波的多普勒效應；肥皂泡呈現(xiàn)彩色條

紋是光的薄膜干涉現(xiàn)象；在照相機鏡頭前加一個偏振片能減弱反射光使像清晰。

本題考查了光的偏振、干涉，多普勒效應等問題，考查知識點全面，重點突出，充分考

查了學生掌握知識與應用知識的能力。

7.【答案】BD

【知識點】變壓器的構造和原理

【解析】解：4ab端輸入電壓為220匕由于送電線圈中的電阻R會分壓，故送電線圈

兩端電壓小于220匕則根據(jù)匝數(shù)比等于電壓比可知，受電線圈〃兩端的輸出電壓小于

22V,故A錯誤；

B.由題意可知為=1.8+1xR,送電線圈的電流為A=言％,解得4=0.1/1,則送電線

圈兩端電壓Ui=U—=220—0.1R,根據(jù)裝=吊，可解得R=200,故B正確；

C.充電時，與送電線圈相連的電阻R兩端的電壓為UR=/]/?,計算可得冊=2%故C

錯誤；

D充電時，受電線圈cd兩端的輸出電壓為"=1.8M+lx20U=21.8匕故。正確。

故選：BD。

根據(jù)匝數(shù)比等于電壓比分析受電線圈〃兩端的輸出電壓；由歐姆定律及電壓比等于匝

數(shù)比計算R、送電線圈相連的電阻R兩端的電壓及充電時受電線圈W兩端的輸出電壓。

本題考查了電磁感應的相關問題，考查知識點針對性強，有一定難度，考查了學生掌握

知識與應用知識的能力。

8.【答案】AC

【知識點】萬有引力定律的應用、人造衛(wèi)星、同步衛(wèi)星與近地衛(wèi)星

【解析】解：4宇航員的線速度u=r3地球自轉角速度不變，隨著r增大線速度v

增大，故A正確；

8、宇航員在地面上并非衛(wèi)星，除了受到萬有引力還受到地面的支持力，故速度遠小于

第一宇宙速度，故B錯誤；

C、當「=7時，引力加速度正好等于宇航員做圓周運動的向心加速度，即萬有引力提

供做圓周運動的向心力，所以宇航員相當于衛(wèi)星，此時宇航員的角速度跟地球的自轉角

速度一致，可以看做是地球的同步衛(wèi)星，故C正確；

D、根據(jù)重力和萬有引力相等可得：誓=mg',隨著r增大，其重力mg'越來越小，故

。錯誤。

故選：AC.

太空天梯與地球的自轉角速度相同，根據(jù)V=「3判斷線速度變化情況；引力加速度正好

等于宇航員做圓周運動的向心加速度，即萬有引力提供做圓周運動的向心力；根據(jù)重力

和萬有引力關系判斷。

本題考查隨地球自轉物體和近地衛(wèi)星的區(qū)別，梳理根據(jù)萬有引力提供向心力來解決問題

的方向。

9.【答案】C；C；4.00；9.87

【知識點】實驗：用單擺測重力加速度的大小

【解析】解：①由單擺周期公式：7=2?？芍?，重力加速度：g=等，測出單擺的

擺長L與周期T,可以求出重力加速度，故A8錯誤，C正確；

故選：C；

②由單擺周期公式：T=2HJ可知,重力加速度：9=~

A、單擺周期與擺球質量無關，組裝單擺時，選擇的擺球質量偏大不會導致g的測量值

偏大，故A錯誤；

8、測量擺長時，將懸線長作為單擺的擺長，所測擺長L偏小，所測g偏小，故B錯誤；

C、測量周期時，把“次全振動誤認為是5+1）次全振動，所測周期T偏小，所測g偏

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大，故C正確；

故選：Co

③由表中實驗數(shù)據(jù)可知，完成50次全振動需要的時間為100.0s,則周期7=2.0s,T2=

2.02=4.00s2；

④單擺周期公式：7=2?！昕芍?1=出2,I—72圖象的斜率：k=4解得：g=

9.87m/s2；

故答案為：①C;②C;③4.00：④9.87。

①應用單擺測重力加速度的實驗原理是單擺周期公式，測出單擺擺長與周期，可以求

出重力加速度。

②由單擺周期公式可以求出重力加速度表達式，然后分析實驗誤差。

③單擺完成一次全振動需要的時間是一個周期，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)求出周期的平方。

④由單擺周期公式求出圖象的函數(shù)表達式，然后根據(jù)圖示圖象求出重力加速度。

本題考查了用單擺測重力加速度實驗的實驗原理、實驗誤差分析與實驗數(shù)據(jù)處理，掌握

基礎知識即可解題；根據(jù)單擺周期公式求出圖象的函數(shù)表達式是求重力加速度的關鍵。

10.【答案】VG1.501.21。等于等于

【知識點】實驗：測定電源的電動勢和內阻

【解析】解：①因為實驗中需要測量路端電壓，其中A并聯(lián)在電路中，故A是電壓表V；

因為電路中連入的電阻是Rs，而連入電阻為Rs時電流表的量程偏小，故需要改裝電流表，

其中。是定值電阻&，則C就是電流表G；

②改裝后的電流表的內阻為以=第，代入數(shù)據(jù)解得以=0.120,由/治=心七，代

入數(shù)據(jù)解得/=5/G，根據(jù)圖甲及閉合電路歐姆定律可得U=E-5/G0+R)，對比圖乙

可知，縱軸截距為電源電動勢為E=1.50U,斜率絕對值為k=竺鬻史O=5(r+R),

解得r=1.210。

③由U=E-5上&+R)及電路圖可知，。為電壓表實際測得電壓，理論與測量值相同，

沒有系統(tǒng)誤差，5/G也為通過電源的真實電流，沒有系統(tǒng)誤差，R已知，則電源電動勢

和內阻的測量值均等于真實值。

故答案為：①U,G②1.50,1.210③等于，等于

①根據(jù)實驗原理及題中提供的已知器材確定未知器材；

②根據(jù)圖甲及閉合電路歐姆定律推導乙圖橫縱坐標之間的關系式，對比圖乙，分析縱

軸截距和斜率絕對值的含義可求解；

③分析表達式中，理論值與測量值是否相同，確定是否有系統(tǒng)誤差。

本題考查測電源電動勢和內阻的實驗。題目難度較大，重點突出，充分考查了學生掌握

知識與應用知識的能力。

11.【答案】解：(1)導體棒運動的方向向右，磁場的方向垂直于紙面向里，由右手定則

可知，感應電流的方向從。到4,如圖：

一r?.vfxx

[H??%

R}XXX

——--------J—(=k-----------------------——

Ip1b登

(2)由圖可知，電壓表測量的是R2與/?3并聯(lián)部分的電壓，已知電壓表的讀數(shù)為=5V,

電路中的/=14，根據(jù)閉合電路的歐姆定律有：E=U2+/(/?!+r)=5K+1x(3+

2)1/=10V

根據(jù)法拉第電磁感應定律有：E=BLv

導體棒受到的拉力等于受到的磁場力，即：F=FA=BIL

代入數(shù)據(jù)可得：F=5N

(3)若拉力等于10M拉力始終等于磁場力，則:F'=FA'=Bl'L,

聯(lián)立可得：/'=24

電流表的示數(shù)與心的取值無關，總是2A。

/?3與Rz并聯(lián)后的總電流不變，R3越大，電壓表示數(shù)越大,所以當電壓表滿偏，U=5了時，

危取最大值

流過&的電流為：'2=T=-hA=iA

流過&的電流為：=/'—，2=24—

由歐姆定律可得：/?3=￡=4°=30

33

所以滑動變阻器的變化范圍為(0?3)。

答：(1)當外棒向右勻速切割磁感線時，標出棒上的電流方向如圖；

(2)若導體棒以2m/s速度勻速切割磁感線時，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)1A,電壓表讀數(shù)為滿刻度

則感應電動勢大小為10V,此時導體棒受到的拉力為5N；

(3)若確保加棒在10N的水平拉力作用下勻速運動，為了使電壓表能正常工作，滑動變

阻器的電阻值的變化范圍為(0?3)0。

【知識點】動生電動勢、閉合電路歐姆定律

第14頁，共16頁

【解析】(1)關鍵右手定則判斷感應電流的方向；

(2)由歐姆定律求出凡上的電壓與外棒上的電壓，然后求出電動勢；外棒勻速運動時,

水平拉力廠與安培力大小相等，由公式n=B/L求出安培力的大?。?/p>

(3)當水平拉力為10N時，由安培力公式求出電路中的電流.再分析電壓表滿偏時，由

歐姆定律求出通過&的電流，再求解變阻器的電阻，得到其變化范圍.

本題是電磁感應與電路知識的綜合應用，要牢記切割磁感線產生的電動勢的表達式，同

時要掌握閉合電路的歐姆定律的應用。

12.【答案】解：(1)在軌道最低點，對小孩由牛頓第二定律可知：N—mg=^

R

從最高點到最低點，對小孩根據(jù)機械能守恒定律得：rngR(l-cos0}=jmvj

聯(lián)立解得：N=600N,vB=8m/s

根據(jù)牛頓第三定律可知小孩對軌道的壓力為600N

(2)家長抱住小孩的瞬間，根據(jù)動量守恒有：mvB=(M4-m)v,解得：v=1rn/s