2021年高考全國乙卷物理試題

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1、2021年高考全國乙卷物理試卷 二、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1-5 題只有一項(xiàng)符合題目要求，笫6?8題有多項(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(cuò)的得。分。 1 .如圖，光滑水平地面上有一小車，一輕彈簧的一端與車廂的擋板相連，另一端與滑塊相連，滑塊與車廂 的水平底板間有摩擦。用力向右推動(dòng)車廂使彈簧壓縮，撤去推力時(shí)滑塊在車廂底板上有相對滑動(dòng)。在地面 參考系（可視為慣性系）中，從撤去推力開始，小車、彈簧和滑塊堀成的系統(tǒng)（） To。。。00。口 77777777777777777777777777777777777

2、 人動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒 B.動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒 C.動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒 D.動(dòng)量不守恒，機(jī)械能不守恒 2 .如圖（a）,在一塊很大的接地金屬平板的上方固定一負(fù)電荷。由于好電感應(yīng)，在金屬平板上表面產(chǎn)生感 應(yīng)電荷，金屬板上方電場的等勢面如圖（b）中虛線所示，相鄰等勢面間的電勢差都相等。著將一正試探電 有先后放于"和"處，該試探電荷受到的電場力大小分別為6,和A，，相應(yīng)的電勢能分別為石加和紇N， 圖（b） A. Fm < F^EpM > EpN B. F” > FN>EpM > EpN C Fm〈Fn，Epm〈Epn 3 .如圖，18形

3、區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，質(zhì)量為以電荷量為q（q>0）的帶電粒子從圓周上的“ 點(diǎn)沿直徑MON方向射入磁場。若粒子射入磁場時(shí)的速度大小為匕，離開磁場時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)90。；若射 入磁場時(shí)的速度大小為匕，離開磁場時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)60。，不計(jì)重力，則力為（） D. y/3 4 .醫(yī)學(xué)治療中常用放射性核素工必產(chǎn)生，射線，而⑴m是由半衰期相對較長的rSn衰變產(chǎn)生的。對于 m 質(zhì)量為，〃。的“出口，經(jīng)過時(shí)間￡后剩余的⑴Sn質(zhì)量為“其一一［圖線如圖所示.從圖中可以得到“'n M 67.3d B. lOl.Od D. 124.9d 5 .科學(xué)家對銀河系中心附近的恒星S2進(jìn)行了多年

4、的持續(xù)觀測，給出1994年到2002年間S2的位置如圖所 示。科學(xué)家認(rèn)為S2的運(yùn)動(dòng)軌跡是半長軸約為1000AU （太陽到地球的距離為1AU）的橢圓，銀河系中心 可能存在超大質(zhì)量黑洞。這項(xiàng)研究工作獲得了 2020年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).若認(rèn)為S2所受的作用力主要為談 大質(zhì)量黑洞的引力，設(shè)太陽的質(zhì)量為“，可以推測出該黑洞質(zhì)量約為（） 兒 4x104A/ B. 4x106M C. 4xlOsAf D. 4xlOloA7 6 .水平桌面上，一質(zhì)量為。的物體在水平恒力/拉動(dòng)下從靜止開始運(yùn)動(dòng)，物體通過的路程等于與時(shí)，速度 的大小為％,此時(shí)撤去凡物體繼續(xù)滑行2%的路程后停止運(yùn)動(dòng)，重力加速度大小為g

5、,則（） B. 在此過程中產(chǎn)所做的功為; 在此過中產(chǎn)的沖量大小等于 C. 物體與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)等于4 4%g D. 尸的大小等于物體所受滑動(dòng)摩擦力大小的2倍 四個(gè)帶電粒子的電荷量和質(zhì)量分別（+G 〃7）、（+。2，〃）、（+3仆3〃?）、（―s它們先后以相同的速度 從坐標(biāo)原點(diǎn)沿N軸正方向射入一勻強(qiáng)電場中，電場方向與'軸平行，不計(jì)重力，下列描繪這四個(gè)粒子運(yùn)動(dòng) 軌跡的圖像中，可能正確的是（） B. o 8.水平地面上有一質(zhì)量為明的長木板，木板的左端上有一質(zhì)量為〃4的物塊，如圖（a）所示。用水平向 右的拉力尸作用在物塊上，尸隨時(shí)間去的變化關(guān)系如圖（及所

6、示,其中￡、心分別為乙、，二時(shí)刻尸的大 小。木板的加速度q隨時(shí)間￡的變化關(guān)系如圖（c）所示。E知木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為從，物塊與 木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃2，假設(shè)最大仲摩擦力均與相應(yīng)的滑動(dòng)摩擦力相等，重力加速度大小為6?則（ ） 圖⑸ U 〃?,（"乙 +，兒）/、 B.尼——工（任一 in, + m、 C. P2>——fD.在0~f?時(shí)間段物塊與木板加速度相等 m2 三、非選擇題：笫9?12題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第13~16題為選考題，考 生根據(jù)要求作答。 （一）必考題： 9 .某同學(xué)利用圖（a）所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)時(shí)該同學(xué)使用頻閃儀和照相機(jī)

7、對做平拋運(yùn)動(dòng)的 小球進(jìn)行拍攝，須閃儀每隔0.05s發(fā)出一次閃光，某次拍攝后得到的照片如圖（b）所示（圖中未包括小球 剛離開軌道的影像）。圖中的背景是放在豎直平面內(nèi)的帶有方格的紙板，紙板與小球軌跡所在平面平行，其 上每個(gè)方格的邊長為5cm。該同學(xué)在實(shí)題中測得的小球影像的高度差已經(jīng)在圖（b）中標(biāo)出. 斜槽 圖(a) 圖(b) 完成下列填空：（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字） （1）小球運(yùn)動(dòng)到圖（b）中位置/時(shí)，其速度的水平分量大小為 nVs,豎直分量大小為 ni/s ； （2）根據(jù)圖（b）中數(shù)據(jù)可得，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮?in/s\ 10 . 一實(shí)驗(yàn)小組利用圖（a）所

8、示的電路測量一電池的電動(dòng)勢總（約L5V）和內(nèi)阻r （小于2。）。圖中電 壓表量程為IV,內(nèi)阻凡=380.0。：定值電阻5=20.0。；電阻箱凡最大阻值為999.9。； S為開關(guān)。 按電路圖連接電路。完成下列填空: Y~IF S E,r 。（填 “5?0” 或 “15.0”）； 圖（a） (1)為保護(hù)電壓表，閉合開關(guān)前，電阻箱接入電路的電阻值可以選 (2)閉合開關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記錄下阻值火和電壓表的相應(yīng)讀數(shù)" ⑶根據(jù)圖⑷所示電％用凡凡、&」和「表示一得 (4)利用測量數(shù)據(jù)，做圖線，如圖(b)所示: 0.80 匕 5 LOO RQ 10 15 20 25 圖（b

9、） (5)通過圖(b)可得七= V (保留2位小數(shù))，r = Q (保留1位小數(shù)); (6)若將圖(a)中的電壓表當(dāng)成理想電表，得到的電源電動(dòng)勢為E',由此產(chǎn)生的誤差為 |^^|xl00%=< 11 . 一簸球質(zhì)量為〃7 = 0.60kg, 一運(yùn)動(dòng)員便其從距地面商度為4 =L8m處由靜止自由落下，反彈高度為 若使籃球從距地面用二 L5m的高度由靜止下落，并在開始下落的同時(shí)向下拍球、球落地后反 彈的高度也為L5m。假設(shè)運(yùn)動(dòng)員拍球時(shí)對球的作用力為恒力，作用時(shí)間為，= 0.20s；該籃球每次與地面磋 撞前后的動(dòng)能的比值不變。重力加速度大小取g = 10nVs〉不計(jì)空氣阻力。求：

10、(1)運(yùn)動(dòng)員拍球過程中對籃球所做的功； (2)運(yùn)動(dòng)員拍球時(shí)對籃球的作用力的大小. 12 .如圖，一傾角為。的光滑固定斜面的頂端放有質(zhì)量M=0.06kg的U型導(dǎo)體框，導(dǎo)體框的電阻忽略不 計(jì)；一電阻R = 3C的金屬棒CO的兩端置于導(dǎo)體框上，與導(dǎo)體框構(gòu)成矩形回路。。上尸；EF與斜面底邊 平行，長度L = 0.6m。初始時(shí)。。與EF相距” = 0.4m,金屬棒與導(dǎo)體框同時(shí)由蜉止開始下滑，金屬棒下 滑距離％=后進(jìn)入一方向垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場邊界（圖中虛線）與斜面底邊平行；金屬 16 棒在磁場中做勻速運(yùn)動(dòng)，直至離開磁場區(qū)域。當(dāng)金屬棒離開被場的瞬間，導(dǎo)體框的EF邊正好進(jìn)入磁場， 并在勻

11、速運(yùn)動(dòng)一段距離后開始加速。巳知金屬棒與導(dǎo)體框之間始終接觸良好，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小 8 = 1T,重力加速度大小取g = 10m/sJsina = 0.6。求： （1）金屬棒在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受安培力的大??； （2）金屬棒的廉量以及金屬棒與導(dǎo)體框之間的動(dòng)摩擦因數(shù)； （3）導(dǎo)體框勻速運(yùn)動(dòng)的距離。 （二）選考題: [物理一選修3-3] 13.如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)4（〃0, % 4）經(jīng)熱力學(xué)過程、be、ca后又回到狀態(tài)/對于油、 be、ca三個(gè)過程，下列說法正確的是（ 氣體始終放熱 過程中, B. ca過程中, 氣體對外界做功 D. 區(qū)過程中, 氣體的溫

12、度先降低后升高 be過程禮 氣體溫度先升高后降低 14 .如圖，一玻璃裝置放在水平桌面上，豎亶玻璃管A、B、C粗細(xì)均勻，A、B兩管的上端封閉，C管上端 開口，三管的下端在同一水平面內(nèi)且相互連通。A、B兩管的長度分別為乙=13.5cm, l2 = 32cm.將水銀 從C管緩慢注入，直至B、C兩管內(nèi)水銀柱的高度差人=5cm。巳知外界大氣壓為〃o = 75cmHg。求A、B 兩管內(nèi)水銀柱的商度差。 —r 一 B J A C 【物理一選修3-41 15 .圖中實(shí)線為一列簡諧橫波在某一時(shí)刻的波形曲線，經(jīng)過0.3s后，其波形曲線如圖中虛線所示.巳知該 波的周期7大于0.

13、3s,若波是沿“軸正方向傳播的，則該波的速度大小為 in/s,周期為 s,若波是沿X軸負(fù)方向傳播的，該波的周期為 So 16 .用插針法測量上、下表面平行的玻璃磚的折射率。實(shí)瞼中用A、B兩個(gè)大頭針確定入射光路、C、D兩 個(gè)大頭針確定出射光路，。和。'分別是入射點(diǎn)和出射點(diǎn)，如圖(a)所示。測得玻璃磚厚度為力=15.0mm, A到過0點(diǎn)的法線aw的距離AM = 10.0mm,"到玻璃磚的距離MO = 20.0mm,。'到。也的距離為 5 = 5.0mm。 (i )求玻璃磚折射率； (ii)用另一塊材料相同，但上下兩表面不平行的玻璃磚繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，玻璃質(zhì)的截面如圖(b)所示.光從上 表面

14、入射，入時(shí)角從。逐漸增大，達(dá)到45。時(shí)，玻璃磚下表面的出射光線恰好消失。求此玻璃磚上下表面 的夾角。 圖（b） 2021年高考全國乙卷物理試卷 二、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1-5 題只有一項(xiàng)符合題目要求，笫6?8題有多項(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(cuò)的得。分。 1 .如圖，光滑水平地面上有一小車，一輕彈簧的一端與車廂的擋板相連，另一端與滑塊相連，滑塊與車廂 的水平底板間有摩擦。用力向右推動(dòng)車廂使彈簧壓縮，撤去推力時(shí)滑塊在車廂底板上有相對滑

15、動(dòng)。在地面 參考系（可視為慣性系）中，從撤去推力開始，小車、彈簧和滑塊堀成的系統(tǒng)（） To。。。00?？? 77777777777777777777777777777777777 A.動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒B.動(dòng)立守恒，機(jī)械能不守恒 C.動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒D.動(dòng)量不守恒，機(jī)械能不守恒 【答案】B 【解析】 【分析】 【詳解】因?yàn)榛瑝K與車廂水平底板間有摩摞，且撤去推力后潸塊在車廂底板上有相對滑動(dòng)，即摩摞力做功, 而水平地面是光滑的；以小車、彈簧和滑塊組成的系統(tǒng)，根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒的條件可知撤去推力 后該系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒。 故選B。 2 .如圖（a）,在一塊很大

16、的接地金屬平板的上方固定一負(fù)電荷。由于靜電感應(yīng)，在金屬平板上表面產(chǎn)生感 應(yīng)電荷，金屬板上方電場的等勢面如圖（b）中虛線所示，相鄰等勢面間的電勢差都相等。若將一正試探電 荷先后放于"和"處，該試探電荷受到的電場力大小分別為產(chǎn)”和G,相應(yīng)的電勢能分別為”“和4N， 則（） 圖(a) 圖⑹ 1 Fai < FgEpM > E’n B. FM>FN,EpM>EpN C Fm Fn，Epm < 【答案】A 【解析】 【分析】 【詳解】由圖中等勢面的琉密程度可知 根據(jù) F = qE 可知 人,出 由題可知圖中電場線是由金屬板指向

17、負(fù)電荷，設(shè)將該試探電荷從好點(diǎn)移到〃點(diǎn)，可知電場力做正功，電勢 能減小，即 3 .如圖，園形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，質(zhì)量為以電荷量為q（q＞。）的帶電粒子從圓周上的V 點(diǎn)沿直徑MON方向射入磁場。若粒子射入磁場時(shí)的速度大小為匕，離開磁場時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)90。；若射 入磁場時(shí)的速度大小為與，青開磁場時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)60。，不計(jì)重力，則之為（） 匕 【答案】B 【解析】 【分析】 【詳解】根據(jù)題意做出粒子的圓心如圖所示 設(shè)圓形磁場區(qū)域的半徑為凡根據(jù)幾何關(guān)系有笫一次的半徑 八=R 第二次的半徑 g = 3r 根據(jù)洛倫茲力提供向心力有 qvB = r 可得

18、 qrB v = m 所以 〃晨 3 故選B. 4 .醫(yī)學(xué)治療中常用放射性核素“'In產(chǎn)生'射線，而》in是由半衰期相對較長的kSn衰變產(chǎn)生的.對于 質(zhì)量為〃"的“*n,經(jīng)過時(shí)間￡后剩余的⑴Sn質(zhì)量為％其圖線如圖所示。從圖中可以得到u'Sn 的半衰期為（） A 673d B. lOl.Od C. H5.1d D. 124.9d 【解析】 【分析】 m 2 m 1 【詳解】由圖可知從嬴到嬴=］恰好衰變了一半，根據(jù)半衰期的定義可知半衰期為 "?0 J IHq D T = 182.4d-67.3d = U5.1d 5 .科學(xué)家對銀河系中心附近的恒星S2進(jìn)行了

19、多年的持續(xù)觀測，給出1994年到2002年間S2的位置如圖所 示?科學(xué)家認(rèn)為S2的運(yùn)動(dòng)軌跡是半長軸約為1000AU （太陽到地球的距離為1AU）的橢圓，銀河系中心 若認(rèn)為S2所受的作用力主要為該 可能存在超大質(zhì)量黑洞。這項(xiàng)研究工作獲得了 2020年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng). 大質(zhì)量黑洞的引力，設(shè)太陽的質(zhì)量為M可以推測出該黑洞質(zhì)量約為（ k 4xlO4Af B. 4x106” C. 4xlOsM D. 4xlOloM 【答案】B 【解析】 【分析】 【詳解】可以近似把S2看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由圖可知，S2繞黑洞的周期~16年，地球的公轉(zhuǎn)周期后1年, S2繞黑洞做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑

20、r與地球繞太陽做■!周運(yùn)動(dòng)的半徑4關(guān)系是 r = 1000/? 地球繞太陽的向心力由太陽對地球的引力提供，由向心力公式可知 G = niRco- = mR(—)~ 解得太陽的質(zhì)量為 GT- 同理S2繞黑洞的向心力由黑洞對它的萬有引力提供，由向心力公式可知 廠 Mm', ,, /2巴， G -= m rar = m r(—> 廠T 解得黑洞的質(zhì)量為 M =絲 ' GT2 綜上可得 % =3.90x106 例 人 故選B? 6 .水平桌面上，一質(zhì)量為。的物體在水平恒力戶拉動(dòng)下從齡止開始運(yùn)動(dòng)，物體通過的路程等于與時(shí)，速度 的大小為為,此時(shí)撤去R物體繼續(xù)滑行2%的路

21、程后停止運(yùn)動(dòng)，重力加速度大小為小則() A.在此過程中戶所做的功為;〃”： B.在此過中產(chǎn)的沖量大小等于：〃叫 V- C.物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)等于一 4%g D.尸的大小等于物體所受滑動(dòng)摩擦力大小的2倍 【答案】BC 【解析】 【分析】 【詳解】CD.外力撤去前，由牛頓笫二定律可知 F - //mg = mat ① 由速度位移公式有 外力撤去后,由牛頓第二定律可知 -pmg = ma2 ③ 由速度位移公式有 可得，水平恒力 尸_ 3〃八，: 4% 動(dòng)摩擦因數(shù) P = -T- 4即。 滑動(dòng)摩擦力 可知產(chǎn)的大小等于物體所受滑動(dòng)摩擦力大小的3倍，

22、故C正確，D錯(cuò)誤； A.在此過程中，外力尸做功為 3. W = Fsn = -/hv； 故A錯(cuò)誤； B.由平均速度公式可知，外力產(chǎn)作用時(shí)間 上 1 2±]o% 2 在此過程中，尸的沖量大小是 I = F，1 = |/HVO 故B正確。 故選BC 7.四個(gè)帶電粒子的電荷量和質(zhì)量分別（+夕，相）、（+42〃）、（+3/3〃?）、（一孫〃?）它們先后以相同的速度 從坐標(biāo)原點(diǎn)沿x軸正方向射入一勻強(qiáng)電場中，電場方向與y軸平行，不計(jì)重力，下列描繪這四個(gè)粒子運(yùn)動(dòng) 軌跡的圖像中，可能正確的是（） 【答案】AD 【解析】 【分析】 【詳解】帶電粒子在勻強(qiáng)

23、電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，加速度 qE a = ^— in 由類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，帶電粒子的在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 聲開電場時(shí)，帶電粒子的偏轉(zhuǎn)角的正切為 at _ qEl Vv taxi 0 =—= 匕 因?yàn)樗膫€(gè)帶電的粒子的初速相同，電場強(qiáng)度相同，極板長度相同，所以偏轉(zhuǎn)角只與比荷有關(guān)，前面三個(gè)帶 電粒子帶正電，一個(gè)帶電粒子帶負(fù)電，所以一個(gè)粒子與另外三個(gè)粒子的偏轉(zhuǎn)方向不同；（+5〃。粒子與 （+353，〃）粒子的比荷相同，所以偏轉(zhuǎn)角相同，軌跡相同，且與（-5 〃7）粒子的比荷也相同，所以（+仆〃7）、 （+3孫3團(tuán)）、（一辦機(jī)）三個(gè)粒子偏轉(zhuǎn)角相同，但（一仆〃。粒子與前兩個(gè)粒子的偏轉(zhuǎn)方

24、向相反；（+q，2〃7）粒 子的比荷與（+5加）、（+353〃7）粒子的比荷小，所以（+%2加）粒子比（+% 〃7）、（+3%3加）粒子的偏轉(zhuǎn)角 小，但都帶正電，偏轉(zhuǎn)方向相同。 故選AD。 8.水平地面上有一質(zhì)量為明的長木板，木板的左端上有一質(zhì)量為〃4的物塊，如圖3）所示。用水平向 右的拉力尸作用在物塊上，尸隨時(shí)間2的變化關(guān)系如圖（6）所示，其中月、1分別為乙、時(shí)刻尸的大 小。木板的加速度為隨時(shí)向t的變化關(guān)系如圖（c）所示。巳知木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為M，物塊與 木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃2,假設(shè)最大仲摩擦力均與相應(yīng)的滑動(dòng)摩擦力相等，重力加速度大小為依則（ ） r nu (m. +)/ 、

25、 b.區(qū)二一^__a】)g D.在。?，,時(shí)間段物塊與木板加速度相等 m. + C. ZA >二出 in2 【答案】BCD 【解析】 【分析】 【詳解】A.圖（c）可知，G時(shí)滑塊木板一起剛在從水平滑動(dòng)，此時(shí)滑塊與木板相對靜止，木板剛要滑動(dòng), 此時(shí)以整體為對象有 1=必?！ā?，%以 故A錯(cuò)誤； BC.圖（c）可知，G滑塊與木板剛要發(fā)生相對滑動(dòng)，以整體為對象，根據(jù)牛頓第二定律，有 F2 - 〃]（〃?] + 〃i2）g = 0"] + m2）a 以木板為對象，根據(jù)牛頓第二定律，有 p2m2g -4(〃( + ni2 )g = " > 0 解得 匚 /

26、〃，(，%+〃［，)/、 生=--(ZA- 〃Jg 叫 (in.+m.) ZA > ——二，4 叫 故BC正確； D.圖(c)可知，0~右這段時(shí)間滑塊與木板相對靜止，所以有相同的加速度，故D正確。 故選BCD。 三、非選擇題：第9?12題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第13~16題為選考題，考 生根據(jù)要求作答。 (-)必考題： 9.某同學(xué)利用圖(a)所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.實(shí)蹌時(shí)該同學(xué)使用頻閃儀和照相機(jī)對做平拋運(yùn)動(dòng)的 小球進(jìn)行拍攝，頻閃儀每隔0.05s發(fā)出一次閃光，某次拍攝后得到的照片如圖(b)所示(圖中未包括小球 剛聲開軌道的影像)。圖中的背景是放在豎直平面內(nèi)的

27、帶有方格的紙板，紙板與小球軌跡所在平面平行，其 上每個(gè)方格的邊長為5cm.該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測得的小球影像的高度差巳經(jīng)在四(b)中標(biāo)出. 圖(b) 完成下列填空：(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字) (1)小球運(yùn)動(dòng)到圖(b)中位置4時(shí)，其速度的水平分量大小為 m/s,豎直分量大小為 m/s ； (2)根據(jù)圖(b)中數(shù)據(jù)可得，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮?nVs2. 【答案】 (1), 1.0(2), 2.0(3). 9.7 【解析】 【分析】 【憚制】(1) [1]因小球水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此速度為 v0 = — = ^^m/s = l.Oni/s o t 0.05 [2]豎

28、直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，因此A點(diǎn)的豎直速度可由平均速度等于時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度求得 8x5x10^ 0.05x4 ni/s = 2.0111/s (2) [3]由豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)可得 必+」一力一% X— 4T2 代入數(shù)據(jù)可得 = 9.7m/s2 10. 一實(shí)驗(yàn)小組利用圖(a)所示的電路測量一電池的電動(dòng)勢總(約L5V)和內(nèi)阻2?(小于2。)。圖中電壓表量程為IV,內(nèi)阻4=380.0。：定值電阻凡=20.0。；電阻箱品最大阻值為999.9。； S為開關(guān)。 按電路圖連接電路。完成下列填空： I T I 二 YIF S Efr 圖(a) (D為保護(hù)電壓表，閉合開關(guān)

29、前,電阻箱接入電路 電阻值可以選。(境“5.0”或“15.0”)； (2)閉合開關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記錄下阻值"和電壓表的相應(yīng)讀數(shù)" ⑶根據(jù)圖(a)所示電%用R k 和,表示＞得:二 一 (4)利用測量數(shù)據(jù)，做器-R圖線，如圖(b)所示: 1.40 15 20 25 圖(b) 5 10 1.20 1.00 ? ? snsssF^snsn; 0.80 ????????? RG (5)通過圖(b)可得石=V (保留2位小數(shù))，，=C (保留1位小數(shù)); (6)若將圖(a)中的電壓表當(dāng)成理想電表，得到的電源電動(dòng)勢為E',由此產(chǎn)生的誤差為 ~￡|xl00%

30、=< 【答案】 (1). 15.0 R。十 & 夫 J ? (R\, + R0)r ER、R° E ER R。 (3). 1.55 (4). 1.0 (5). 5 【解析】 【分析】 【詳解】(1) [1]為了避免電壓表被燒壞，接通電路時(shí)電壓表兩端的電壓不能比電表滿偏電壓大，則由并聯(lián) 電路分壓可得 U__E-U R R° R + r R1 + R0 代入數(shù)據(jù)解得 R = 7.5C 因此選15.0。。 (3) [2]由閉合回路的歐姆定律可得 E = U + -^(R+r) & + . 化筒可得 ―殳區(qū)R +二殳區(qū) U E&R。 E ERR。 (5)

31、[3] [4]由上面公式可得 凡 + & 〃11 K,+ 凡,1 r ————=k = — + —— r = b = —— + ERR。 19E9 E ERR E 19E 由，-H圖象計(jì)算可得 jt = 0.034V-1-Q, b = 0.68V-1 代入可得 小 L55V, r?1.0Q (6) [5]如果電壓表為理想電壓表，則可有 11 r 1 —=—+ - - + U E E人 ER。 則此時(shí) 因此誤差為 11. 一籃球質(zhì)量為〃，= 0.60kg, 一運(yùn)動(dòng)員使其從距地面高度為4 =l.8m處由靜止自由落下，反彈高度為 也=L2m。若使簸球從距地面

32、4 = L5m的高度由靜止下落，并在開始下落的同時(shí)向下拍球、球落地后反 彈的商度也為1.5m。假設(shè)運(yùn)動(dòng)員拍球時(shí)對球的作用力為但力，作用時(shí)間為，= 0.20s；該籃球每次與地面磋 撞前后的動(dòng)能的比值不變。重力加速度大小取g = 10m/s:不計(jì)空氣阻力。求： (1)運(yùn)動(dòng)員拍球過程中對籃球所做的功； (2)運(yùn)動(dòng)員拍球時(shí)對籃球的作用力的大小。 【答案】(1) W = 4.5J； (2)尸=9N 【解析】 【分析】 【詳解】(1)笫一次籃球下落的過程中由動(dòng)能定理可得 g = mg% 董球反彈后向上運(yùn)動(dòng)的過程由動(dòng)能定理可得 0-E2 = -ingh2 笫二次從L 51n的高度管止下落

33、，同時(shí)向下拍球，在籃球反彈上升的過程中，由動(dòng)能定理可得 0— 石4 = 0-〃 第二次從L 5m的高度管止下落，同時(shí)向下拍球，籃球下落過程中，由動(dòng)能定理可得 W += ￡3 因籃球每次和地面撞擊的前后動(dòng)能的比值不變，則有比例關(guān)系 E、 E4 代入數(shù)據(jù)可得 W = 4.5J (2)因作用力是恒力，在恒力作用下籃球向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，因此有牛頓笫二定律可得 F + mg = ma 在拍球時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移為 1 , * = —〃/- 2 做得功為 W = Fx 聯(lián)立可得 F = 9N （尸= -15N舍去） 12.如圖，一傾角為。的光滑固定斜面的頂端放有質(zhì)量”=

34、0?06kg的u型導(dǎo)體框，導(dǎo)體框的電阻忽略不 計(jì)；一電阻R = 3C的金屬棒CO的兩端置于導(dǎo)體框上，與導(dǎo)體框構(gòu)成矩形回路。。石尸；石尸與斜面底邊 平行，長度L = 0.6m。初始時(shí)CO與EF相距” = 0.4m,金屬棒與導(dǎo)體框同時(shí)由靜止開始下滑，金屬棒下 滑距離品='m后進(jìn)入一方向垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場邊界(圖中虛線)與斜面底邊平行；金屬 16 棒在磁場中做勻速運(yùn)動(dòng)，直至離開磁場區(qū)域。當(dāng)金屬棒離開青場的瞬間，導(dǎo)體框的EF邊正好進(jìn)入磁場， 并在勻速運(yùn)動(dòng)一段距離后開始加速。巳知金屬棒與導(dǎo)體框之間始終接觸良好，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小 B = 1T ,重力加速度大小取g = 10m/s\sin

35、a = 0.6。求： (1)金屬棒在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受安培力的大??； (2)金屬棒的質(zhì)量以及金屬棒與導(dǎo)體框之間的動(dòng)摩擦因數(shù)； (3)導(dǎo)體框勻速運(yùn)動(dòng)的距離。 【答案】⑴ 0.18N ； (2)= 0.02kg , // = | ； (3) x: = ^m o18 【解析】 【分析】 【詳解】(1)根據(jù)題意可得金屬棒和導(dǎo)體框在沒有進(jìn)入磁場時(shí)一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理可得 (M + /n)gS] sin q =-(M + m)y； 代入數(shù)據(jù)解得 3 , v0 = -nVs 金屬棒在磁場中切割磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，由法拉笫電磁感應(yīng)定律可得 E = BLv0 由閉

36、合回路的歐姆定律可得 「E R 則導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場時(shí)受到的安培力為 F.=B/L = 0.18N (2)金屬棒進(jìn)入磁場以后因?yàn)樗查g受到安培力的作用，根據(jù)楞次定律可知金屬棒的安培力沿斜面向上，之 后金屬棒相對導(dǎo)體框向上運(yùn)動(dòng)，因此金屬棒受到導(dǎo)體框給的沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力，因勻速運(yùn)動(dòng)，可有 mg sin a + pnig cos a = F法 此時(shí)導(dǎo)體框向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓笫二定律可得 Mg siii a - pmg cos a = Ma 設(shè)磁場區(qū)域的寬度為％則金屬棒在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 則此時(shí)導(dǎo)體框的速度為 則導(dǎo)體框的位移 1 ， \ = vot + -ar

37、因此導(dǎo)體框和金屬棒的相對位移為 1 , Ay = X -x = 一〃 廣 12 由題意當(dāng)金屬棒離開磁場時(shí)金屬框的上端所剛好進(jìn)入線框，則有位移關(guān)系 s0-^x = x 金屬框進(jìn)入磁場時(shí)與速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的電動(dòng)勢為 導(dǎo)體框受到向上的安培力和滑動(dòng)摩擦力，因此可得 Mg sm a = 4〃 7g cos a + BI J 聯(lián)立以上可得 3 x = 0.3m f a = 5ni/s2 > m — 0.02kg , // =— 8 (3)金屬棒出磁場以后，速度小于導(dǎo)體框的速度，因此受到向下的摩擦力，做加速運(yùn)動(dòng)，則有 mg sm a + 4〃7g cos a = maL 金屬棒向下

38、加速，導(dǎo)體框勻速，當(dāng)其速時(shí)導(dǎo)體框不再勻速,則有 % +磯=14 導(dǎo)體框勻速運(yùn)動(dòng)的距離為 代入數(shù)據(jù)解得 2.5 5 x,=——m = —m 9 18 （二）選考題: ［物理一選修3-3］ 13.如圖，一定量的理想氣體從狀杰a（〃o, %，"）經(jīng)熱力學(xué)過程方。、后又回到狀態(tài)/對于 be、ca三個(gè)過程，下列說法正確的是（ 過程中, 氣體始終放熱 B. c〃過程中, 氣體對外界做功 D. 命過程中, 氣體的溫度先降低后升高 命過程中, 氣體的溫度先升高后降低 【茗案】ABE 【解析】 【分析】 【詳解】A.由理想氣體的〃-丫圖可知，理想氣體經(jīng)

39、歷ab過程，體積不變，則卬=0,而壓強(qiáng)增大，由 pV = 〃R7可知，理想氣體的溫度升高，則內(nèi)能增大，由AU = Q + W可知，氣體一直吸熱，故A正確; BC.理想氣體經(jīng)歷ca過程為等壓壓縮，則外界對氣體做功w>0,由〃v = 〃Rr知溫度降低，即內(nèi)能減少 △U<0,由AU = O + W可知，。<0,即氣體放熱，故B正確，C錯(cuò)誤； DE.由〃V =可知，〃-丫圖像的坐標(biāo)圉成的面積反映溫度，b狀態(tài)和c狀態(tài)的坐標(biāo)面積相等，而中間 狀態(tài)的坐標(biāo)面積更大，故兒過程的溫度先升高后降低，故D錯(cuò)誤，E正確； 故選ABE。 14.如圖，一玻璃裝置放在水平桌面上，豎亶玻璃管A、B、C粗細(xì)均勻，A

40、、B兩管的上端封閉，C管上端 開口，三管的下端在同一水平面內(nèi)且相互連通。A、B兩管的長度分別為乙=13.5cm, l2 = 32cm.將水銀 從C管緩慢注入，直至B、C兩管內(nèi)水銀柱的高度差人=5cm。巳知外界大氣壓為〃o = 75cmHg。求A、B 兩管內(nèi)水銀柱的商度差。 【答案】A/i = 1cm 【解析】 【分析】 【詳解】對8管中的氣體，水銀還未上升產(chǎn)生商度差時(shí)，初態(tài)為壓強(qiáng)Pn, = P。，體積為匕/,=//,末態(tài)壓 強(qiáng)為〃2,設(shè)水銀柱離下端同一水平面的高度為4,體積為匕8=化一網(wǎng)）S,由水銀柱的平衡條件有 P2R = Po + Pgh 人管氣體發(fā)生等溫壓縮，有

41、 聯(lián)立解得 =2cm ? 對4管中的氣體，初態(tài)為壓強(qiáng)/力=〃。，體積為匕A=/戶，末態(tài)壓強(qiáng)為p?,設(shè)水銀柱高下端同一水平面 的高度為九，則氣體體積為匕八=（/「4）S,由水銀柱的平衡條件有 24 = 〃。+夕8（〃 +八一4） /管氣體發(fā)生等溫壓縮，有 = P2AV2A 聯(lián)立可得 2/?； -191%+189 = 0 解得 1 QQ 4 = 1cm或4 =——(舍去) 則兩水銀柱的高度差為 從=" 一 4 = icni 【物理一選修3-4] 15.圖中實(shí)線為一列簡諧橫波在某一時(shí)刻的波形曲線，經(jīng)過0.3s后，其波形曲線如圖中虛線所示.巳知該 波的周

42、期7大于0.3s,若波是沿x軸正方向傳播的，則該波的速度大小為 m/s,周期為 s,若波是沿X軸負(fù)方向傳播的，該波的周期為 s. 【答案】(1). 0.5(2). 0.4 (3). 1.2 【解析】 【分析】 【詳解】(1)若波是沿x軸正方向傳播，波形移動(dòng)了 15cm,由此可求出波速和周期: v. = ^-^m/s = 0.5m/s 1 03 7；/=%s = 0.4s 1 v 0.5 (2)若波是沿x軸負(fù)方向傳播的，波形移動(dòng)了 5cm,由此可求出波速和周期: 0.05 -oT m/s = -m/s 6 j—s = 1.2s 16.

43、用插針法測量上，下表面平行的玻翦希的折射率。實(shí)驗(yàn)中用A、B兩個(gè)大頭針確定入射光路、C, D兩 個(gè)大頭針確定出射光路，。和。'分別是入射點(diǎn)和出射點(diǎn)，如圖(a)所示。測得玻璃磚厚度為力=15.0mm, A到過。點(diǎn)的法線。用的距離AM = 10.0mm,照到玻璃磚的距高M(jìn)O = 20.0mm,。'到aw的距離為 5 = 5.0min ? (i )求玻璃禱折射率; (ii)用另一塊材料相同，但上下兩表面不平行的玻璃磚繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，玻璃磚的截面如圖(8)所示.光從上 表面入射，入時(shí)角從。逐漸增大，達(dá)到45。時(shí)，玻璃磚下表面的出射光線恰好消失。求此玻璃磚上下表面 的夾角。 【解析】 【分析】

44、 【詳解】(i)從。點(diǎn)射入時(shí)，設(shè)入射角為折射角為￡。根據(jù)題中所給數(shù)據(jù)可得: 10.0 J5 sm a - 1=—— V1O.O2+2O.O25 . c 5.0V10 sm p -,== V15.O:+5,O210 再由折射定律可得玻璃磚的折射率: sui a 六 n == J2 sm/7 (ii)當(dāng)入射角為45。時(shí)，設(shè)折射角為Y,由折射定律: sm45° n = sin/ 可求得: / = 30° 再設(shè)此玻璃皆上下表面的夾角為3光路圖如下: 而此時(shí)出射光線恰好消失，則說明發(fā)生全反射，有: smC = - n 解得: C = 45° 由幾何關(guān)系可知: 6>+30° = C 即玻璃磚上下表面的夾角: 8 = 15。