2021年四川省成都市邛崃市高埂中学高考物理模拟试卷一【附答案】.pdf

2021年四川省成都市邛珠市高境中学高考物理模拟试卷（1）一.选 择 题（共14小题，满分42分）1.（3 分）核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设规模。核泄漏中的杯（Pu）是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险。已知杯的一种同位素里9Pu的半衰期为24100年，其衰变94方 程 为#Pu-X+jHe+y，下列有关说法正确的是（）A.X 原子核中含有92 个中子B.根据E=m c2,衰变时释放巨大能量是衰变过程中减少的质量变成能量释放出来的C.衰变发出的丫射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力D.100个239pu经过24100年后一定还剩余50个942.（3 分）用绝热活塞把绝热容器隔成容积相同的两部分，先把活塞锁住，将质量和温度都相同的氢气和氧气分别充入容器的两部分，然后提起销子S,使活塞可以无摩擦地滑动,当活塞平衡时（）A.氧气的温度不变 B.氢气的压强增大C.氧气的体积增大 D.氧气的内能变大3.（3 分）甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x 轴上，甲分子对乙分子的作用力、分子势能与两分子间距离的关系如图中曲线所示，a 点是虚线和横轴的交点，b 点是实线和横轴的变点，c 点是实线的最低点，下列说法不正确的是（）A.实线是甲对乙的分子力与分子间距离的关系图像B.乙分子从a 点运动到b 点，分子力做正功C.乙分子从a 点运动到b 点，分子力和分子势能都变小D.c 点处乙分子的分子力最小4.（3 分）用 a、b 两束单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上得到如图示的干涉图样，其中甲图是a 光照射时形成的，乙图是b 光照射时形成的。则关于a、b 两束单色光，下述正确的是（）甲A.a 光光子的能量较大乙B.在水中a 光传播的速度较大C.若用a 光照射某金属时不能打出光电子，则用b 光照射该金属时一定打不出光电子D.若将a、b 两种色光以相同的入射角从水中射向空气，b 光刚好发生全反射，则 a 光一定发生了全反射5.（3 分）一波源位于原点O,其振动方程为y=Asin（t+n）,产生的机械波沿x 轴正T方向传播，下列图像中能表示Z T 时刻波形图的是（）46.（3 分）2021年 5 月 15日，天问一号探测器着陆火星取得成功，在火星上首次留下中国人的印迹。天问一号探测器被火星捕获后，经过轨道调整，成为我国第一颗人造火星卫星。探测器先沿椭圆轨道I运行，之后进入称为火星停泊轨道的椭圆轨道II运行，如图所示，两轨道相切于近火点P。则天问一号探测器（）A.沿轨道I向P飞近时速度增大B.在轨道I运行周期比在轨道II时运行周期短c.从轨道I进入轨道n在P处要加速D.沿轨道I和轨道H经过P点的线速度大小相等7.（3分）如图所示，理想变压器的原线圈与定值电阻r串联，副线圈接热敏电阻RT（温度升高，阻值减小），在正弦交流电源的电压Uo不变的情况下，下列说法正确的是（）B.当 RT的温度升高时，原线圈中的电压不变C.当 RT的温度降低时，RT消耗的功率一定减小D.当 RT的温度降低时，r消耗的功率一定减小8.（3分）如图所示，以两等量异种点电荷连线的中点O为圆心画出半圆，在半圆上有a、b、c三点，b点在两电荷连线的垂直平分线上，下列说法正确的是（）b.、A.a、c两点的电场强度相同B.a、c两点的电势相同C.正电荷由O点移到b点过程中电场力做正功D.负电荷在a点的电势能等于在b点的电势能9.（3分）如图所示，长 为L的细线一端固定，另一端系一质量为m的小球，小球在竖直平面内摆动，通过最低点时的速度大小为v,则此时细线对小球拉力的大小为（)oC.mg-D.mg+m 10.（3分）某同学利用如图所示的实验电路观察电容器的充、放电现象，下列说法正确的是（）-T 0A.把开关S接1,电压表和电流表示数均逐渐增大B.把开关S先 接1再断开，断开后电压表示数立即变为零C.电容器充电与放电过程，通过电流表的电流方向相同D.电容器放电过程，电压表和电流表示数均逐渐减小11.（3分）如图所示，在地面上以速度vo斜向上抛出质量为m可视为质点的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上。不计空气阻力，当地的重力加速度为g,若以地面为零势能面，则下列说法中正确的是（）地面海平面重力对物体做的功为-mgh物体在海平面上的重力势能为-mgh物 体 在 海 平 面 上 的 动 能 为-mgh物体在海平面上的机械能为_1_mvo2+mgh12.（3分）两质量均为m的物块A、B用轻弹簧连接起来用细线悬挂在升降机内，如图所示。当升降机正以大小为a=2m/s2的加速度加速上升时，细线突然断裂，则在细线断裂瞬间，A、B 的加速度分别为（取竖直向上为正方向，重力加速度大小g 取 10m/s2（）A.-2m/s2,2m/s2 B.-12m/s2 2m/s2C.-24m/s2,0 D.-22m/s2 2m/s213.（3 分）两根劲度系数不同的轻质弹簧原长相同，分别将它们的一端固定，用大小相同的 力 F 分别拉两根弹簧的另一端，平衡时两根弹簧的长度差为4 x；改变力F 的大小，则长 度 差 与 力 F 的关系图象正确的是（弹簧的拉伸均在弹性限度内）（）A.（）一/B.C.OD.O-/,14.（3 分）笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏翻开时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作，当显示屏合上时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态.如图所示，这是一块长为a、宽为b、高为c 的半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e 的自由电子，元件中通入方向向右的恒定电流。当显示屏合上时，元件处于垂直于上表面且方向向下的匀强磁场中，元件的前、后表面间产生电压U,B.前、后表面间的电压U 与 a 的大小有关C.前、后表面间的电压U 与 b 的大小有关D.前、后表面间的电压U 与 c 的大小有关二.实 验 题（共2小题，满 分18分）15.（8 分）小明同学根据图1的电路连接器材来“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”。实验时多次改变合金丝甲接入电路的长度1、调节滑动变阻器的阻值，使电流表的读数I达到某一相同值时记录电压表的示数U,从而得到多个苧的值，作出$1 图像，如 图 2中图线a 所示。（1）在实验中使用的是 （选 填“020Q”或“0200Q”）的滑动变阻器。（2）在某次测量时，电压表的指针位置如图3 所示，量程为3 V,则读数U=V。（3）已知合金丝甲的横截面积为7.0Xl（）8m2,则合金丝甲的电阻率为”m（结果保留2 位有效数字）。（4）图 2 中图线b 是另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后采用同样的方法获得的U-1 图像，由图可知合金丝甲的横截面积（选 填“大于”、“等于I一或“小于”）合金丝乙的横截面积。16.（10分）用单摆测定重力加速度的实验装置如图1所示。A.长度为Im 左右的细线B.长度为30cm左右的细线C.直径为1.8cm的塑料球D.直径为1.8cm的铁球（2）测出悬点O 到小球球心的距离（摆长）L 及单摆完成n 次全振动所用的时间t,则重力加速度g=（用 L、n、t 表示）。（3）用多组实验数据作出T 2-L 图像，也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的T 2-L 图线的示意图如图2 中的a、b、c 所示，其中a 和 b 平行，b 和 c 都过原点，图线b 对 应 的 g 值最接近当地重力加速度的值。则 相 对 于 图 线 b,下列分析正确的是（选填选项前的字母）。A.出现图线a 的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB.出现图线c 的原因可能是误将49次全振动记为50次C.图线c 对应的g 值小于图线b 对应的g 值（4）测量出多组周期T、摆长L 数值后，画出T 2-L 图像如图，此图线斜率的物理意义是。A.gB.工gC 4兀2g（5）（1分）在描点时若误将摆线长当作摆长，那么画出的直线将不通过原点，由图线斜率得到的重力加速度将因此而产生哪一种结果？oA.偏大B.偏小C.不变D.都有可能三.计 算 题（共 4 小题，满分40分）17.（7 分）如图所示，一质量为m 的小球，用长为1的轻绳悬挂于O 点的正下方P 点。球在水平拉力的作用下，从P点缓慢地移动到Q点，此时轻绳与竖直方向夹角为仇 己知重力加速度为g o（1）求小球在Q点时水平拉力F的大小；（2）求小球在此过程中水平拉力F做的功；（3）若小球在水平恒力F=m g的作用下，从P点运动到Q点，求小球在Q点的速度大小。1 8.（9分）如图所示，在与水平方向夹角为6 0 的光滑金属导轨间有一电源，在 相 距1 m的平行导轨上放一质量为m=0.3 k g的金属棒a b,通以从b-a,I=3 A的电流，磁场方向竖直向上，这时金属棒恰好静止.求：（1）匀强磁场磁感应强度的大小；（2）a b棒对导轨的压力.（g=1 0 m/s 2）1 9.（1 1分）如图所示，水平地面上一个竖直光滑圆轨道，0为圆心，AC和BD为互相垂直的两条直径，A C竖直，B D水平。在A点给小球一初速度，能恰好在竖直面内做圆周运动，当运动到B点时对轨道的压力记为N i；如果仅将初速度大小变为原来的2倍，当运动到B点时对轨道的压力记为N 2。求N i ：N2的值。2 0.（1 3分）离子光学是一门研究离子在电磁场中运动和离子束在电磁场中聚焦、反射、折射、偏转等规律的学科。利用中学知识，也可以简单地构造一些离子光学的元器件，来实现离子束的反射，平移和折射等。某同学设计简化装置如图所示。在反射区，以。点为原点，建立平面直角坐标系x O y,在第一象限分布着磁感应强度为Bi=l T的匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里，0M是磁场中的一块挡板，与 x轴夹角为3 0 ；平移区由磁场方向垂直纸面向外、磁感应强度为B2=0.5 T、磁场宽度为LI=3空的磁场2 区，宽度为L 2=苧X i()-4 m的自由空间，磁场方向垂直纸面向里、磁场宽度为L 3=入 行 XI。-、的磁场3区组成，2 区磁场上边界与x 轴相距L=Jjxi oT m；折射区，存在一电场，圆形区域外部各处电势均为叩1，内部各处电势均为叩2(P 1P 2),P 2-0)上 A 点向左上方射入磁场，速度与x 轴成3 0 角。已知离子的质量为m=8X 10 27 k g,带电量为q=-1.6 X 10 We,不计离子的重力。(1)已知从A 点入射的离子束，恰好不会碰到OM板，而从x轴上的另一点B 射出磁场，求 A 点和B 点的横坐标；(2)满 足(1)的条件下，从反射区B 点射出的离子束，在真空中自由飞行一段时间后，从 C 点进入磁场2 区，从磁场3区的D 点射出。为保证C 点入射方向与D 点出射方向平行，求 3区磁场磁感应强度B3 的大小，以及C 点的横坐标；(3)满 足(2)的条件下，从 D 点出射的离子束从圆形区域的顶部E 点进入圆形区域内部，若每秒钟有N=1()2。个离子从A点射出，求离子束在E 处对折射装置的作用力大小。反射区平移区折射区2021年四川省成都市邛株市高填中学高考物理模拟试卷（1）参考答案与试题解析一.选 择 题（共14小题，满分42分）1.（3分）核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设规模。核泄漏中的杯（Pu）是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险。已知杯的一种同位素239pu的半衰期为24100年，其衰变94方 程 为/P u-X+jH e+丫，下列有关说法正确的是（）A.X原子核中含有92个中子B.根据E=m c2,衰变时释放巨大能量是衰变过程中减少的质量变成能量释放出来的C.衰变发出的丫射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力D.100个239pu经过24100年后一定还剩余50个94【解答】解：A、根据电荷数守恒、质量数守恒知，X的电荷数为：9 4-2=9 2,质量数为：239-4=235,则中子数为：235-9 2=1 4 3,故A错误；B、由于衰变时释放巨大能量，根 据E=mc2,衰变过程总质量减小，并不是减少的质量变成能量释放出来的，故B错误；C、衰变发出的丫放射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力，故C正确；D、半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，故D错误。故选：C,2.（3分）用绝热活塞把绝热容器隔成容积相同的两部分，先把活塞锁住，将质量和温度都相同的氢气和氧气分别充入容器的两部分，然后提起销子S,使活塞可以无摩擦地滑动,当活塞平衡时（）A.氧气的温度不变C.氧气的体积增大B.氢气的压强增大D.氧气的内能变大【解答】解：质量相等的氢气和氧气，由于氢气的分子质量比氧气分子质量小，因此氢气分子数比氧气分子数多，在体积相同的情况下，氢气分子的数密度比氧气分子数密度大。氧气和氢气温度相同，分子平均动能相同，根据气体压强的微观意义，氢气的压强比氧气的大。提起销子，活塞会向右运动，氢气对外界做功，体积增大，内能减小，温度降低，压强减小；外界对氧气做功，体积减小，内能增大，温度升高，压强增大。故ABC错误，D 正确。故选：D。3.（3 分）甲分子固定在坐标原点0,乙分子位于x 轴上，甲分子对乙分子的作用力、分子势能与两分子间距离的关系如图中曲线所示，a 点是虚线和横轴的交点，b 点是实线和横轴的变点，c 点是实线的最低点，下列说法不正确的是（）A.实线是甲对乙的分子力与分子间距离的关系图像B.乙分子从a 点运动到b 点，分子力做正功C.乙分子从a 点运动到b 点，分子力和分子势能都变小D.c 点处乙分子的分子力最小【解答】解：AB、当两分子间距离小于平衡距离时，随着分子间距离增大斥力减小，运动方向与分子力方向相同，分子力做正功，分子势能减小，当分子间距离等于平衡距离时，分子间作用力为0,此时分子势能最小，所以实线为甲对乙的分子力与分子间距离的关系图像，乙分子从a 点运动到b 点，分子力做正功，故 A 正确，B 正确；C、乙分子从a 点运动到b 点，有图可知分子力和分子势能都变小，故 C 正确；D、b 点处分子力为0,是最小值，故 D 错误；本题选错误的故选：D。4.（3 分）用 a、b 两束单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上得到如图示的干涉图样，其中甲图是a 光照射时形成的，乙图是b 光照射时形成的。则关于a、b 两束单色光，下述正确的是（）甲 乙A.a光光子的能量较大B.在水中a光传播的速度较大C.若用a光照射某金属时不能打出光电子，则用b光照射该金属时一定打不出光电子D.若将a、b两种色光以相同的入射角从水中射向空气，b光刚好发生全反射，则a光一定发生了全反射【解答】解：A、根据双缝干涉相邻条纹间距公式 x u B入可得在其它条件不变的情况d下，相干光的波长越大，条纹间距越大，由题图可知a光的波长大于b光的波长；根据光在真空中的传播速度C=W，故a光的频率小于b光的频率,而光子的能量E=hy.即频率越大光子的能量越大，故a光光子的能量较小，故A错误。B、由于对于同一种介质，频率越小，折射率越小，故a光的折射率小于b光的折射率，根据n=可知a光在水中的传播速度较大，故B正确。VC、每种金属都具有极限频率，只有入射光的频率大于金属的极限频率时才能发生光电效应，用a光照射某金属时不能打出光电子说明a光的频率小于金属的极限频率，但不能确定b光的频率是否大于金属的极限频率，故C错误。D、若 将a、b两种色光以相同的入射角从水中射向空气，由于a光的折射率小于b光的折射率，则a光的临界角较大，当b光刚好发生全反射，则a光不一定发生了全反射，故D错误。故选：B o5.（3分）一波源位于原点0,其振动方程为y=A s i n （空t+n）,产生的机械波沿x轴正T方向传播，下列图像中能表示工T时刻波形图的是（）B.V v解得y=A,可知，江时刻波源处于正向最大位移处。又因为江内波向前传播工人。故4 4 4A 正确，BCD错误。故选：A。6.（3 分）2021年 5 月 15日，天问一号探测器着陆火星取得成功，在火星上首次留下中国人的印迹。天问一号探测器被火星捕获后，经过轨道调整，成为我国第一颗人造火星卫星。探测器先沿椭圆轨道I 运行，之后进入称为火星停泊轨道的椭圆轨道n 运行，如图所示，两轨道相切于近火点P。则天问一号探测器（）A.沿轨道I 向 P 飞近时速度增大B.在轨道1运行周期比在轨道I 时运行周期短C.从轨道I 进入轨道II在 P 处要加速D.沿轨道I 和轨道n 经过P点的线速度大小相等【解答】解：A、探测器在轨道I 上 向 P 点运动时，靠近火星，万有引力做正功，所以探测器的速度增大，故 A 正确；2 3B、根据开普勒第三定律：与，轨 道I运行的半长轴比在H的大，则在轨道I运T；T g行周期比在n时的长，故B错误：c、在变轨过程中从高轨I道在P点进入低轨道n需要点火减速，使得万有引力大于向心力做向心运动，故C错误；D、由上述分析知，轨 道I在P点的速度大于轨道n在P点的速度，故D错误。故选：A o7.（3分）如图所示，理想变压器的原线圈与定值电阻r串联，副线圈接热敏电阻RT（温度升高，阻值减小），在正弦交流电源的电压U o不变的情况下，下列说法正确的是（）B.当 RT的温度升高时，原线圈中的电压不变C.当 RT的温度降低时，RT消耗的功率一定减小D.当 RT的温度降低时，r消耗的功率一定减小【解答】解：A B、热敏电阻的特点是温度升高，电阻值减小；当 RT的温度升高时，热敏电阻的电阻值减小，所以副线圈上的电流将增大；根据变压器的电流与匝数的关系可知，原线圈上的电流将增大，根据欧姆定律可知，定值电阻r消耗的电压增大，所以变压器原线圈上的电压将减小，故A B错误；C D、当 RT的温度降低时，RT的电阻增大，将r看作是电源的内电阻，由于不知道RT和r的大小关系，所以无法判断RT消耗的电功率如何变化，故 RT消耗的功率可能增大，有可能减小；但温度降低时，热敏电阻的电阻值增大，所以副线圈上的电流将减小；根据变压器的电流与匝数的关系可知，原线圈上的电流将减小，r消耗的功率一定减小，故C错误、D正确。故选：D。8.（3分）如图所示，以两等量异种点电荷连线的中点O为圆心画出半圆，在半圆上有a、b、c三点，b点在两电荷连线的垂直平分线上，下列说法正确的是（)b，X 、狂，。A.a、c 两点的电场强度相同B.a、c 两点的电势相同C.正电荷由O 点移到b 点过程中电场力做正功D.负电荷在a 点的电势能等于在b 点的电势能【解答】解：AB、如右图所示，根据等量异种点电荷的电场线与等势面的分布图可知，a、c 两点的电场强度相同，a 点的电势高于c 点的电势，故 A 正确，B 错误；C、0、b 点在同一等势面上，所以正电荷由O 点移到b 点过程中电场力不做功，故 C 错误；D、a 点的电势高于在b 点的电势，根据负电荷在电势高处电势能小，知负电荷在a 点的电势能小于在b 点的电势能，则 D 错误。故选：Ao9.（3 分）如图所示，长 为 L 的细线一端固定，另一端系一质量为m 的小球，小球在竖直平面内摆动，通过最低点时的速度大小为v,则此时细线对小球拉力的大小为（）0Lm lA.mg2B.4L2C VC.mg-m-2Dc .mg+.mV【解答】解:2在最低点，根据牛顿第二定律得，F-m g=m券，2解得F=mg+m专 一，故 ABC错误，D 正确.故选：D。10.（3 分）某同学利用如图所示的实验电路观察电容器的充、放电现象，下列说法正确的是（）2E n R 5=A.把开关S接 1,电压表和电流表示数均逐渐增大B.把开关S先 接 1再断开，断开后电压表示数立即变为零C.电容器充电与放电过程，通过电流表的电流方向相同D.电容器放电过程，电压表和电流表示数均逐渐减小【解答】解：A.把开关S 接 1,电容器充电过程，充电过程电容器相当于通路，电流表有示数，电压表即使有示数也应该很小，充电完成后，电容器两端的电压等于路端电压,此时电流表示数为0,电压表的示数等于电源电动势，所以电流表示数减小，电压表示数增大，故 A 错误；B.把开关S 先 接 1 再断开，电容器充电后，电荷无法放出，因此电压表示数保持不变，故 B 错误；C.电容器充电与放电过程，通过电流表的电流方向相反，故 C 错误；D.充电之后，把开关S接 2,电容器处于放电过程，电容器带电量逐渐减小，根据C=,U电容器两端的电压逐渐减小，流过电阻的电流逐渐减小。故 D 正确。故选：D。11.（3 分）如图所示，在地面上以速度vo斜向上抛出质量为m 可视为质点的物体，抛出后物体落到比地面低h 的海平面上。不计空气阻力，当地的重力加速度为g,若以地面为零势能面，则下列说法中正确的是（）B.物体在海平面上的重力势能为-m g hC.物体在海平面上的动能为/m v（）2-m g hD.物体在海平面上的机械能为1 m v o Z+m g h【解答】解：A、重力做功与路径无关，只与始末位置的高度差有关，抛出点与海平面的高度差为h,重力做正功，所以重力对物体做的功为m g h,故A错误；B、以地面为零势能面，海平面低于地面h,所以物体在海平面上时的重力势能为-m g h,故B正确；C、由机械能守恒定律得:2omV1-2-m g h+E k，解得物体在海平面上的动能为：E k =2mV O1-2+m g h,故C错误;D、整个过程中只有重力做功，物体的机械能守恒，则初末状态的机械能相等，以地面为零势能面，抛出时物体的机械能为/m v故D错误。故选：B 所以物体在海平面时的机械能也为L m v 22 02O1 2.（3分）两质量均为i n的物块A、B用轻弹簧连接起来用细线悬挂在升降机内，如图所示。当升降机正以大小为a=2m/s2的加速度加速上升时，细线突然断裂，则在细线断裂瞬间，A、B的加速度分别为（取竖直向上为正方向，重力加速度大小g取1 0 m/s2（）B.-I 2m/s2,2m/s2D.-22m/s2,2m/s2【解答】解：在细线断裂之前，对B,根据牛顿第二定律得：F惮-m g=m a,得F弹=1 2m在细线断裂瞬间，弹簧的弹力不能突变，B的受力情况不变，加速度不变，仍为2m/s2。对 A,有-（m g+F 弹）=m aA，解得 H A=-22m/s2,故 A B C 错误，D 正确。故选：D。1 3.（3分）两根劲度系数不同的轻质弹簧原长相同，分别将它们的一端固定，用大小相同的 力F分别拉两根弹簧的另一端，平衡时两根弹簧的长度差为*；改变力F的大小，则 长 度 差 与 力F的关系图象正确的是（弹簧的拉伸均在弹性限度内）（）A.（）/B./.V .VAAC.（）,/1 D.（-/【解答】解：由胡克定律可知：F=k Z x；则有：*=；故在弹性限度内，形变量与k拉力成一次函数关系；故图象为C图；故选：C。1 4.（3分）笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏翻开时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作，当显示屏合上时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。如图所示，这是一块长为a、宽为b、高为c的半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，元件中通入方向向右的恒定电流。当显示屏合上时，元件处于垂直于上表面且方向向下的匀强磁场中，元件的前、后表面间产生电压U,B.前、后表面间的电压U与a的大小有关C.前、后表面间的电压U与b的大小有关D.前、后表面间的电压U与c的大小有关【解答】解：A、电流方向向右，电子向左定向移动，根据左手定则判断可知，电子所受的洛伦兹力方向向里，则后表面积累了电子，前表面的电势比后表面的电势高，故 A 错误：BCD、稳定后，后续电子受力平衡可得e=evB根据电流的微观表达式可知I=neSv=nebcv解得：U里X工ne c所以前、后表面间的电压U 与 c 有关，与 a 和 b 无关，故 D 正确，BC错误。故选：Do二.实 验 题（共 2 小题，满 分 18分）15.（8 分）小明同学根据图1 的电路连接器材来“探究导体电阻与其影响因素的定量关系实验时多次改变合金丝甲接入电路的长度1、调节滑动变阻器的阻值，使电流表的读数I达到某一相同值时记录电压表的示数U,从而得到多个苧的值，作 出 卜 1图像，如 图 2中图线a 所示。（I）在实验中使用的是 0 20。（选 填“0 20。”或“0 200Q”）的滑动变阻器。（2）在某次测量时，电压表的指针位置如图3 所示，量程为3 V,则读数U=1.31 V。（3）已知合金丝甲的横截面积为7.0Xl（）-8m 2,则合金丝甲的电阻率为 1.1X10 6 flm（结果保留2 位有效数字）。（4）图 2 中图线b 是另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后采用同样的方法获得的苧.1 图像，由图可知合金丝甲的横截面积 小 于（选填“大于”、“等于或“小于”）合金丝乙的横截面积。【解答】解：（1）为方便实验操作，在实验中使用的是0 20。的滑动变阻器。（2）电压表量程是3 V,由图3 所示表盘可知，其分度值为0.1 V,示数为1.31V。（3）由欧姆定律与电阻定律得：R=U=p L,则U 上1I S I S由图2 所示U-1 图象可知，图象的斜率k=E-=6.0-3.0 Q/m,I S 0.34-0.14代入数据解得：p l.lX 1 0-6Hm（4）U-1 图象可知，图象的斜率k=E-,则合金丝的横截面积S=-I S k由图示图象可知：kakb，两合金丝的电阻率p 相同，则 S a S b,即合金丝甲的横截面积小于合计数乙的横截面积。故答案为：（1）。20。（2）1.31；（3）1.1X10 6；（4）小于。16.（10分）用单摆测定重力加速度的实验装置如图1 所示。（1）组装单摆时，应在下列器材中选用 AD（选填选项前的字母）。A.长度为1m左右的细线B.长度为30cm左右的细线C.直径为1.8cm的塑料球D.直径为1.8cm的铁球（2）测出悬点O 到小球球心的距离（摆长）L 及单摆完成n 次全振动所用的时间t,则2 2T重力加速度g=_，兀$工_（用L、葭 t 表示）。t2（3）用多组实验数据作出T 2-L 图像，也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的T 2-L 图线的示意图如图2 中的a、b、c 所示，其中a 和 b 平行，b 和 c 都过原点，图线b 对应的g 值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b,下列分析正确的是 B（选填选项前的字母）。A.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB.出现图线c的原因可能是误将4 9次全振动记为5 0次C.图线c对应的g值小于图线b对应的g值（4）测量出多组周期T、摆长L数值后，画出T 2-L图像如图，此图线斜率的物理意义是 C OA.gg4 7 T 2（5）（1分）在描点时若误将摆线长当作摆长，那么画出的直线将不通过原点，由图线斜率得到的重力加速度将因此而产生哪一种结果？C OA.偏大B.偏小C.不变D.都有可能【解答】解：（1）为减小实验误差，应选择1 m左右的摆线，故选A,为减小空气阻力影响，摆球应选质量大而体积小的金属球，故选D,因此需要的实验器材是A D.（2）由单摆周期公式T=2%/L,T=工，联立解得：g=4 尹L。Vg n t22（3）A、实验时，若误将悬点到小球下端的距离记为摆长，则有丁2=妇_（L-r）,g可知图线应该与b平行，纵截距为负值，故A错误；B、若实验中误将4 9次全振动记为5 0次，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，图线斜率偏小，故B正确；C、由单摆周期公式T=2T TJL可知T2=9 JL,斜 率 是 史 匚，c图线的斜率小，说明Vg g gC图线的g值大于图线b对应的g值，故C错误。故选B(4)由单摆周期公式T=2 n j L可知T2=M L _ L,斜率是故C正确，A B D错Vg g g、口味。故选C(5)由单摆周期公式T=2 n j匚可知1 2=匡 乎 工，斜 率 是 里 半，在描点时若误将摆线长当作摆长，作出的图像斜率依然不变，所以g不变，故A B D错误，C正确。故选C故答案为：(1)A D；(2)-Q 工.1；(3)B；(4)C；(5)C。t2三.计 算 题(共4小题，满分40分)1 7.(7分)如图所示，一质量为m的小球，用长为1的轻绳悬挂于O点的正下方P点。球在水平拉力的作用下，从P点缓慢地移动到Q点，此时轻绳与竖直方向夹角为以 已知重力加速度为g。(1)求小球在Q点时水平拉力F的大小；(2)求小球在此过程中水平拉力F做的功；(3)若小球在水平恒力F=m g的作用下，从P点运动到Q点，求小球在Q点的速度大小。【解答】解：(1)小球受力平衡，由受力分析可得:F=m g t an 0(2)小球从P到Q的过程中，由动能定理得：WF-m g l (1 -c o s 9)=0故 W p=m g l (1-c o s 0)(3)小球从P到Q的过程中，由动能定理得：Fl s i n Q -m g l (1 -c o s 0)j解得 VQ=V21(s i n 0 +c o s 6-1)答：(1)小球在Q点时水平拉力F 的大小为m g t an。；(2)小球在此过程中水平拉力F 做的功为m g l (1 -c o s e)；(3)小球在Q点的速度大小为4 2 g l (s i n 8 +c o s 8 -1)。1 8.(9 分)如图所示，在与水平方向夹角为6 0 的光滑金属导轨间有一电源，在 相 距 1 m的平行导轨上放一质量为m=0.3 kg 的金属棒a b,通以从b-a,I=3 A 的电流，磁场方向竖直向上，这时金属棒恰好静止.求:(1)匀强磁场磁感应强度的大小;(2)a b 棒对导轨的压力.(g=1 0 m/s2)【解答】解：如图所示受力分析B I L=m g t a n0B_ m g t a n0 _ _一 _IL代入数据得：B=5/市FN=COS U代入数据得：FN=6N由牛顿第三定律，压力与支持力是作用力与反作用力，所以压力为6N.答：(1)磁感应强度B为 标;(2)棒对导轨的压力大小为6N.1 9.(1 1 分)如图所示，水平地面上一个竖直光滑圆轨道，O为圆心，AC 和 BD 为互相垂直的两条直径，AC 竖直，BD 水平。在 A点给小球一初速度，能恰好在竖直面内做圆周运动，当运动到B点时对轨道的压力记为N i；如果仅将初速度大小变为原来的2倍，当运动到B点时对轨道的压力记为N 2。求 N i：N 2 的值。【解答】解：设圆轨道半径为R、初速度为v o,小球质量为m,A到 C 根据动能定理_ m g*2 R=-i-mv2-恰好到达最高点速度满足2Vm g=m-R解得vo=7 5g R到达B处的速度-mR=y m v i -y m v o解得v i=、3 g R根据牛顿第二定律求得圆心等高处的B点压力2m v ,N i =-=3 m gR初速度变为原来的2 倍，到达B处的速度1 9 1 9-mgR=-mV2-mVQ圆心等高处的B点压力2m v9N 2=-=1 8 m gR压力之比为N i：N 2=l：6答：N i：N 2 的值为1：6。2 0.（1 3 分）离子光学是一门研究离子在电磁场中运动和离子束在电磁场中聚焦、反射、折射、偏转等规律的学科。利用中学知识，也可以简单地构造一些离子光学的元器件，来实现离子束的反射，平移和折射等。某同学设计简化装置如图所示。在反射区，以 o点为原点，建立平面直角坐标系x O y,在第一象限分布着磁感应强度为B =1 T的匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里，0M是磁场中的一块挡板，与 x轴夹角为3 0 ；平移区由磁场方向垂直纸面向外、磁感应强度为B 2=O.5T、磁场宽度为1 1=刍*乂 1 0-41 1)的磁场2区，宽度为L 2=苧X l C|T m 的自由空间，磁场方向垂直纸面向里、磁场宽度为L 3=Waxier4 m的磁场3 区 组 亦 2 区磁场上边界与x 轴相距1=6 x 1 0-%；折射区，存在一电场，圆形区域外部各处电势均为 2(p i c p 2)，P 2-0)上 A点向左上方射入磁场，速度与x 轴成30角。已知离子的质量为m=8X l()-27k g,带电量为q=-1.6X 1().气，不计离子的重力。(1)已知从A点入射的离子束，恰好不会碰到OM板，而从x 轴上的另一点B射出磁场，求 A点和B点的横坐标；(2)满 足(1)的条件下，从反射区B点射出的离子束，在真空中自由飞行一段时间后，从 C点进入磁场2 区，从磁场3 区的D点射出。为保证C点入射方向与D点出射方向平行，求 3 区磁场磁感应强度B 3的大小，以及C点的横坐标；(3)满 足(2)的条件下，从 D点出射的离子束从圆形区域的顶部E点进入圆形区域内部，若每秒钟有N u l O2。个离子从A点射出，求离子束在E处对折射装置的作用力大小。2根据牛顿第二定律得：q v B n r-1 rl解 得 得/=1 0-4 m1 qB1由几何关系，ZAOiN=360-90-30-90=120,ZAOiB=2X30=60,ZNOIB=Z A OIN+ZAOIB=180,因此，NOiB 三点共线，则*=2NB=4r i=4X IC T%D 1A 点的坐标为：XA=X B-2rSin30=3X 10-41 r(2)粒子的轨迹如图所示,设在2 区和3 区磁场的轨迹半径分别为r2和 r3,离子从C 点进入2 区与磁场边界的入射角为。i=30,离子从C 点离开2 区与磁场边界的出射角为奥。根据对称性，离子从D 点进入3 区与磁场边界的入射角为例，离子从D 点离开3 区与磁场边界的出射角为&=30,由磁场宽度L i和 L3及几何关系得，r2cos。1+F2COS02L,r3cos&+r3cos仇=Ls，因为 r2 T-=2 X 10-4m-2 qB2且 红=1=%r3 L3 B2得根据几何知识有：x=x。-二=10-4XC XB tan300 iU m（3）令粒子在圆形区域内部的速度大小为u,其在圆形区域内外的速度与竖直方向的夹角分别为83,04由能量守恒,e(|)m u 2 Amy 2，解得 u=2炳 X 1031n/s，因为粒子沿着圆形区域切线方向的速度相等，则 v s i n03=u s i nO 4，根据动量定理有：F=N (-m v c o s e3+m u c o s 04)代入数据解得：F=1.6X 10 3N,根据牛顿第三定律可知离子束在E处对折射装置的作用力大小为1.6X 10 3N。答：(1)已知从A点入射的离子束，恰好不会碰到OM板，而从x 轴上的另一点B射出磁场，A点和B点的横坐标分别3X 10 4 m 和 4X 10-4m；(2)3 区磁场磁感应强度B 3的大小为看 C点的横坐标为10 4m;(3)离子束在E处对折射装置的作用力大小为1.6X 10-3N