?2021年上海市金山區(qū)高考物理二模試卷
一、選擇題（共40分。第1-8小題，每題3分，第9-12小題，每題4分。每小題只有一個正確答案。）
1．（3分）核電池利用钚﹣238衰變來產(chǎn)生能量，其核反應(yīng)方程Pu→U+A中的A粒子是（　　）
A．質(zhì)子 B．中子 C．α粒子 D．β粒子
2．（3分）若已知油酸分子的體積和阿伏加德羅常數(shù)，則能算出（　?。?br /> A．油的密度 B．一滴油的質(zhì)量
C．油酸的摩爾體積 D．油酸的摩爾質(zhì)量
3．（3分）在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，略增大雙縫間距，其他條件不變，干涉條紋將（　?。?br /> A．變密 B．變疏 C．不變 D．消失
4．（3分）如圖，用紫外線照射金屬板產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象后，驗(yàn)電器的指針就張開一個角度，則用下列電磁波照射金屬板也一定能使驗(yàn)電器指針張開的是（　　）

A．可見光 B．γ射線 C．紅外光 D．無線電波
5．（3分）若單擺的擺長變大，擺球的質(zhì)量變大，擺球離開平衡位置的最大擺角不變，則單擺振動的（　?。?br /> A．周期不變，振幅不變 B．周期不變，振幅變大
C．周期變大，振幅不變 D．周期變大，振幅變大
6．（3分）如圖，通有恒定電流的固定直導(dǎo)線附近有一圓形線圈，導(dǎo)線與線圈置于同一光滑水平面。若增大導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度，線圈內(nèi)產(chǎn)生（　　）

A．逆時針電流，且有收縮趨勢
B．逆時針電流，且有膨脹趨勢
C．順時針電流，且有收縮趨勢
D．順時針電流，且有膨脹趨勢
7．（3分）如圖，同一條過山車軌道上，一輛小車與多輛相同小車連接在一起分別以初速度v0進(jìn)入圓軌道，若滑行到重心最高時速度分別為v1和v2。不計(jì)軌道和空氣阻力，則v1、v2的大小關(guān)系是（　?。?br /> A．v1＜v2
B．v1＞v2
C．v1＝v2
D．與小車數(shù)量有關(guān)，無法判斷
8．（3分）如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A沿直線變化到狀態(tài)B的過程中，其體積（　　）

A．保持不變 B．逐漸變大
C．逐漸變小 D．先變小后變大
9．（4分）一機(jī)械波沿x正方向傳播。若A、B兩質(zhì)點(diǎn)某時刻速度相同且位置如圖所示，則AB之間兩種可能的波形是（　　）
A． B．
C． D．
10．（4分）如圖，分別將兩個質(zhì)量相同的小球A、B從豎直鋁管的管口上方靜止釋放。在A、B兩球分別穿過鋁管的過程中，某同學(xué)對鋁管向上的平均作用力分別為10.5N、10.0N，使鋁管保持靜止。不計(jì)空氣阻力，其中一個小球是磁體，則（　?。?br />
A．A球是磁體，鋁管重約10.0N
B．A球是磁體，鋁管重約10.5N
C．B球是磁體，鋁管重約10.0N
D．B球是磁體，鋁管重約10.5N
11．（4分）一個小球被豎直向上拋出，不計(jì)空氣阻力，取g＝10m/s2。若前3s內(nèi)的位移和第4s內(nèi)的位移大小相等、方向相反，則小球前4s內(nèi)的位移和上拋初速度大小分別為（　?。?br /> A．0m，20m/s B．0m，30m/s C．45m，20m/s D．45m，30m/s
12．（4分）三個電量分別是﹣Q、+Q、+Q的點(diǎn)電荷固定在三角形的三個頂點(diǎn)，形成電場的部分等勢面如圖所示，粗實(shí)線①為某根電場線。下列推理中正確的是（　　）

A．根據(jù)電場線①與等勢面垂直，可知等勢面1和等勢面2的電勢相等
B．根據(jù)沿電場線①方向電勢降低，可知等勢面1和等勢面2的電勢相等
C．根據(jù)沿電場線①方向電勢降低，可知不存在與﹣Q和+Q的連線重合的電場線
D．根據(jù)﹣Q和+Q的連線與等勢面不垂直，可知不存在與﹣Q和+Q的連線重合的電場線
二、填空題（共20分）
13．（4分）卡文迪許利用　 　實(shí)驗(yàn)測量了引力常量G。兩物體間的萬有引力大小相等，與兩物體質(zhì)量是否相等　 　（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）。
14．（4分）如圖，一帶電量大小為q、質(zhì)量為m的小球，用絕緣絲線懸掛在豎直墻壁上，處于與水平方向成θ角的斜向下勻強(qiáng)電場中，小球平衡時絲線恰好水平。則小球帶電　 　（選填“正”或“負(fù)”），此電場的電場強(qiáng)度為　 　。

15．（4分）半徑50m的摩天輪勻速轉(zhuǎn)動，周期為1200s。座艙經(jīng)過底部弧長5m的范圍為下客區(qū)域，則艙內(nèi)乘客有　 　s時間出艙。若乘客能感受到的最小加速度約0.02m/s2，則乘客在乘坐該摩天輪時　 ?。ㄟx填“能”或“不能”）感受到因轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的加速度。

16．（4分）如圖所示電路中，E為電源，電源內(nèi)阻為r，R1和R2是定值電阻，且R1＝R2＞r，滑動變阻器R3的滑片P從上端向下移動過程中，電流表示數(shù)的變化是　 　；外電路消耗的功率的變化是　 　。

17．（4分）某同學(xué)在地面用如圖所示的模型模擬客機(jī)在高空時機(jī)艙的換氣過程。將外部壓強(qiáng)為p的空氣壓縮后吸入內(nèi)部，同時將內(nèi)部原先的氣體排出，以維持模型內(nèi)壓強(qiáng)為1.2p和空氣的清潔。已知模型容積為V，該同學(xué)認(rèn)為：更換模型內(nèi)全部空氣的過程中機(jī)身內(nèi)外的氣體溫度相同，最少需要將體積為　 　的外部空氣吸入。上述觀點(diǎn)并不適用實(shí)際高空飛機(jī)吸入氣體的情況，原因是　 　。

三、綜合題（共40分）注意：第19、20題在列式計(jì)算、邏輯推理以及回答問題過程中，要求給出必要的圖示、文字說明、公式、演算等。
18．（10分）如圖（a）所示為用DIS測量電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路，其中R0為阻值固定的保護(hù)電阻。

（1）將實(shí)驗(yàn)電路圖補(bǔ)充完整（可補(bǔ)充必要的器材，不需要畫出數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)）。
（2）閉合電鍵前，應(yīng)對電壓傳感器和電流傳感器進(jìn)行　 　操作。獲得的數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示為U﹣I圖，直線擬合后得到如圖（b）所示的圖像，某同學(xué)得出電池電動勢為1.50V、內(nèi)阻為1.96Ω，其判斷的依據(jù)是　 　。
（3）有四組同學(xué)因接線問題，在實(shí)驗(yàn)中分別得到了圖（c）所示的四張圖像，其中僅因?yàn)閭鞲衅鞯恼?fù)接線柱連錯而得到的圖像可能是　 ?。ㄌ顚懢幪枺?，此種圖像　 　（選填“能”或“不能”）得到電池的電動勢和內(nèi)阻。
19．（14分）如圖，傾角為37°的固定斜面上AB段粗糙，BC段光滑，且3AB＝4BC。一個質(zhì)量為2kg的小物體以10m/s的初速度從A點(diǎn)沿斜面向上滑動，到達(dá)B點(diǎn)時速度為6m/s，再經(jīng)1s時間，到達(dá)C點(diǎn)時速度恰好為零。以B點(diǎn)處為零勢能面，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2。求：
（1）物體到達(dá)C點(diǎn)時的重力勢能；
（2）物體與AB段斜面之間的動摩擦因數(shù)；
（3）物體沿斜面上滑過程中，其動能與重力勢能相等的位置。

20．（16分）如圖，寬度分別為L和2L的兩條并排光滑長金屬軌道固定在豎直平面內(nèi)，水平金屬桿a、b與兩軌道接觸良好。桿a質(zhì)量為m，桿b質(zhì)量為2m。定值電阻阻值為R，其余部分電阻不計(jì)。整個裝置處于垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。靜止釋放桿a，用豎直外力使桿b保持靜止。
（1）分析說明桿a下落過程速度和加速度大小的變化情況；
（2）分析說明桿b上豎直外力大小的變化情況；
（3）先后釋放兩桿，當(dāng)兩桿做勻速運(yùn)動時兩者將其他能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)相同，則此時兩桿的速度分別為多大？


2021年上海市金山區(qū)高考物理二模試卷
參考答案與試題解析
一、選擇題（共40分。第1-8小題，每題3分，第9-12小題，每題4分。每小題只有一個正確答案。）
1．（3分）核電池利用钚﹣238衰變來產(chǎn)生能量，其核反應(yīng)方程Pu→U+A中的A粒子是（　?。?br /> A．質(zhì)子 B．中子 C．α粒子 D．β粒子
【分析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒正確書寫核反應(yīng)方程，判斷A粒子的類型。
【解答】解：根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，該方程中的粒子A的質(zhì)量數(shù)為：m＝238﹣234＝4，電荷數(shù)：z＝94﹣92＝2，可知A為α粒子，故C正確，ABD錯誤。
故選：C。
【點(diǎn)評】該題考查常見的核反應(yīng)方程，解答的關(guān)鍵是掌握質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒。
2．（3分）若已知油酸分子的體積和阿伏加德羅常數(shù)，則能算出（　?。?br /> A．油的密度 B．一滴油的質(zhì)量
C．油酸的摩爾體積 D．油酸的摩爾質(zhì)量
【分析】已知油酸分子的體積；由于液體分子間距可以忽略不計(jì)，故可以求解液體的摩爾體積。
【解答】解：已知油酸分子體積，根據(jù)V＝NAV0可以計(jì)算出油酸的摩爾體積；
但由于不知道密度，故無法求解油酸的摩爾質(zhì)量，更不能求解油酸的質(zhì)量；同時更無法求出油滴的質(zhì)量和體積；故C正確，ABD錯誤。
故選：C。
【點(diǎn)評】本題考查阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用，阿伏加德羅常數(shù)是分子動理論中一個重要概念，要注意理解，加強(qiáng)練習(xí)。
3．（3分）在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，略增大雙縫間距，其他條件不變，干涉條紋將（　　）
A．變密 B．變疏 C．不變 D．消失
【分析】由干涉條紋間距△x＝，判斷條紋間距的變化和密度的變化。
【解答】解：根據(jù)條紋間距△x＝，可知略增大雙縫間距d，則干涉條紋的寬度減小，干涉條紋將變密，故A正確，BCD錯誤。
故選：A。
【點(diǎn)評】本題考查了用激光器、雙縫、光屏等器材研究光的干涉現(xiàn)象，記住干涉條紋間距△x＝。
4．（3分）如圖，用紫外線照射金屬板產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象后，驗(yàn)電器的指針就張開一個角度，則用下列電磁波照射金屬板也一定能使驗(yàn)電器指針張開的是（　?。?br />
A．可見光 B．γ射線 C．紅外光 D．無線電波
【分析】只有入射光的頻率大于金屬板的截止頻率時才能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)中只有γ射線的頻率比紫外線大，所以用γ射線射線照射時一定也能發(fā)生光電效應(yīng)。
【解答】解：只有入射光的頻率大于金屬板的截止頻率時才能發(fā)生光電效應(yīng)。題目中各種電磁波的頻率關(guān)系如下：γ射線＞紫外線＞可見光＞紅外光＞無線電波，當(dāng)紫外線照射金屬板能夠發(fā)生光電效應(yīng)時，只有換用頻率更大的γ射線時，才一定能使金屬板發(fā)生光電效應(yīng)。故ACD錯誤、B正確。
故選：B。
【點(diǎn)評】本題考查的是光電效應(yīng)發(fā)生的條件，同時要對一些常見電磁波的頻率關(guān)系有所了解。
5．（3分）若單擺的擺長變大，擺球的質(zhì)量變大，擺球離開平衡位置的最大擺角不變，則單擺振動的（　?。?br /> A．周期不變，振幅不變 B．周期不變，振幅變大
C．周期變大，振幅不變 D．周期變大，振幅變大
【分析】根據(jù)單擺的周期公式T＝2判斷周期的變化；擺長變長，離開平衡位置的最大角度不變，離開平衡位置的距離變大，則振幅變大。
【解答】解：周期大小與質(zhì)量無關(guān)，根據(jù)單擺的周期公式T＝2得，擺長變長，則周期變大；由題意知擺球離開平衡位置的最大角度不變，由于擺長變長，則離開平衡位置的最大距離增大，即振幅增大，故D正確，ABC錯誤。
故選：D。
【點(diǎn)評】本題考查單擺的周期公式，解決本題的關(guān)鍵知道擺球的質(zhì)量不影響單擺的周期，周期由擺長、以及當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葲Q定。
6．（3分）如圖，通有恒定電流的固定直導(dǎo)線附近有一圓形線圈，導(dǎo)線與線圈置于同一光滑水平面。若增大導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度，線圈內(nèi)產(chǎn)生（　?。?br />
A．逆時針電流，且有收縮趨勢
B．逆時針電流，且有膨脹趨勢
C．順時針電流，且有收縮趨勢
D．順時針電流，且有膨脹趨勢
【分析】根據(jù)磁通量變化，結(jié)合右手螺旋定則與楞次定律，分析線圈的運(yùn)動情況即可。
【解答】解：當(dāng)導(dǎo)線中電流強(qiáng)度增大，導(dǎo)線將產(chǎn)生的磁場增強(qiáng)，使得穿過線框的磁通量增大，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流阻礙磁通量的增大，
依據(jù)右手螺旋定則，可知，穿過線圈的磁通量向下（俯視），再由楞次定律的“增反減同”可知，線圈中產(chǎn)生逆時針方向感應(yīng)電流，為阻礙磁通量的增大，則線圈有收縮趨勢，故A正確，BCD錯誤；
故選：A。
【點(diǎn)評】考查楞次定律的應(yīng)用，掌握穿過線框的磁通量變化有幾種方式，有磁場變化導(dǎo)致磁通量變化，也有面積變化導(dǎo)致磁通量變化，還有磁場與面積均變化導(dǎo)致磁通量變化的，最后有磁場與面積均沒有變，而是放置的角度變化導(dǎo)致磁通量變化，并注意理解楞次定律的“增縮減擴(kuò)”的內(nèi)涵。
7．（3分）如圖，同一條過山車軌道上，一輛小車與多輛相同小車連接在一起分別以初速度v0進(jìn)入圓軌道，若滑行到重心最高時速度分別為v1和v2。不計(jì)軌道和空氣阻力，則v1、v2的大小關(guān)系是（　?。?br /> A．v1＜v2
B．v1＞v2
C．v1＝v2
D．與小車數(shù)量有關(guān)，無法判斷
【分析】根據(jù)機(jī)械能守恒定律，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，區(qū)分兩次重心位置不同。
【解答】解：小車在運(yùn)動過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能；但一輛小車其重心位置在圓的最高點(diǎn)，多輛小車其重心位置比圓的最高點(diǎn)低，根據(jù)mgh+＝可得，h小，最高點(diǎn)的速度大，所以v1＜v2，故A正確，BCD錯誤；
故選：A。
【點(diǎn)評】本題主要考查了機(jī)械能守恒定律的動能和勢能之間的轉(zhuǎn)化，重心位置的確定是解題的關(guān)鍵。
8．（3分）如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A沿直線變化到狀態(tài)B的過程中，其體積（　?。?br />
A．保持不變 B．逐漸變大
C．逐漸變小 D．先變小后變大
【分析】根據(jù)圖象判斷氣體的溫度與壓強(qiáng)的變化情況，然后應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程＝C判斷氣體體積如何變化，根據(jù)氣體狀態(tài)變化情況分析答題。
【解答】解：將t軸上絕對零度（即﹣273℃）點(diǎn)D與AB連接起來，AD與BD均表示氣體的等容變化，由數(shù)學(xué)知識得知：
等容線斜率越大，越大，由氣態(tài)方程＝c得知，體積越小。
由圖知：AD斜率較大，BD斜率較小，則AD線對應(yīng)的氣體體積較小，BD線對應(yīng)的體積較大，故氣體由A變化到B，壓強(qiáng)逐漸增大，故B正確，ACD錯誤。
故選：B。

【點(diǎn)評】對于氣體狀態(tài)圖象，根據(jù)氣態(tài)方程＝C分析狀態(tài)變化過程，利用好圖象過原點(diǎn)這一特點(diǎn)。
9．（4分）一機(jī)械波沿x正方向傳播。若A、B兩質(zhì)點(diǎn)某時刻速度相同且位置如圖所示，則AB之間兩種可能的波形是（　?。?br /> A． B．
C． D．
【分析】根據(jù)波的傳播方向和A、B兩質(zhì)點(diǎn)速度相同的條件，結(jié)合同側(cè)法判定即可。
【解答】解：因?yàn)椴ㄑ豿正方向傳播，且A、B兩質(zhì)點(diǎn)速度相同，則兩質(zhì)點(diǎn)位移大小相等，根據(jù)同側(cè)法確定，ABC項(xiàng)中A、B質(zhì)點(diǎn)速度方向不同，故ABC錯誤，D項(xiàng)正確；
故選：D。
【點(diǎn)評】本題主要是考查了波的圖象，用同側(cè)法確定其運(yùn)動方向判定其圖像是否正確是解題的關(guān)鍵。
10．（4分）如圖，分別將兩個質(zhì)量相同的小球A、B從豎直鋁管的管口上方靜止釋放。在A、B兩球分別穿過鋁管的過程中，某同學(xué)對鋁管向上的平均作用力分別為10.5N、10.0N，使鋁管保持靜止。不計(jì)空氣阻力，其中一個小球是磁體，則（　?。?br />
A．A球是磁體，鋁管重約10.0N
B．A球是磁體，鋁管重約10.5N
C．B球是磁體，鋁管重約10.0N
D．B球是磁體，鋁管重約10.5N
【分析】磁體穿過鋁管時，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，進(jìn)而產(chǎn)生安培力，根據(jù)安培力和重力的作用，結(jié)合題意，從而即可判定。
【解答】解：當(dāng)小磁體在豎直鋁管下落時，由于穿過鋁管的磁通量變化，導(dǎo)致鋁管產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律的推廣含義——來拒去留可在，產(chǎn)生安培斥力，導(dǎo)致此同學(xué)對鋁管向上的平均作用力大于沒有安培阻力情況，
由于同學(xué)對鋁管向上的平均作用力分別為10.5N、10.0N，因此A球是磁體，則鋁管重約10.0N，故A正確，BCD錯誤；
故選：A。
【點(diǎn)評】本題是電磁感應(yīng)和受力分析相結(jié)合的題目，但磁體運(yùn)動中現(xiàn)有知識無法具體計(jì)算安培力大小，故只能通過估算分析得出答案，其次要注意感應(yīng)電流產(chǎn)生條件，理解渦流的概念．
11．（4分）一個小球被豎直向上拋出，不計(jì)空氣阻力，取g＝10m/s2。若前3s內(nèi)的位移和第4s內(nèi)的位移大小相等、方向相反，則小球前4s內(nèi)的位移和上拋初速度大小分別為（　　）
A．0m，20m/s B．0m，30m/s C．45m，20m/s D．45m，30m/s
【分析】物體豎直上拋后，只受重力，加速度等于重力加速度，可以把物體的運(yùn)動看成一種勻變速直線運(yùn)動，由前3s內(nèi)的位移和第4s內(nèi)的位移大小相等、方向相反，先判斷出4s內(nèi)的位移為零，然后由位移﹣時間公式即可求出初速度。
【解答】解：由于前3s內(nèi)的位移和第4s內(nèi)的位移大小相等、方向相反，可知4s內(nèi)的總位移為零，豎直上拋運(yùn)動的初速度方向豎直向上，加速度的方向豎直向下，為﹣g，選取豎直向上為正方向，設(shè)初速度的大小為v，則：0＝
代入數(shù)據(jù)可得：v＝20m/s
故A正確，BCD錯誤。
故選：A。
【點(diǎn)評】對于豎直上拋運(yùn)動，通常有兩種處理方法，一種是分段法，一種是整體法，兩種方法可以交叉運(yùn)用。
12．（4分）三個電量分別是﹣Q、+Q、+Q的點(diǎn)電荷固定在三角形的三個頂點(diǎn)，形成電場的部分等勢面如圖所示，粗實(shí)線①為某根電場線。下列推理中正確的是（　　）

A．根據(jù)電場線①與等勢面垂直，可知等勢面1和等勢面2的電勢相等
B．根據(jù)沿電場線①方向電勢降低，可知等勢面1和等勢面2的電勢相等
C．根據(jù)沿電場線①方向電勢降低，可知不存在與﹣Q和+Q的連線重合的電場線
D．根據(jù)﹣Q和+Q的連線與等勢面不垂直，可知不存在與﹣Q和+Q的連線重合的電場線
【分析】電勢是標(biāo)量，電勢計(jì)算遵循代數(shù)疊加，由于不能確定等勢面1和等勢面2距離三個點(diǎn)電荷的位置關(guān)系，所以不能確定這兩個等勢面的電勢關(guān)系；電場線總是與等勢面垂直，因?yàn)椹丵與+Q的連線不是處處與等勢面垂直，所以不存在與連線重合的電場線。
【解答】解：AB、由于不能確定等勢面1和等勢面2上的各點(diǎn)距離三個點(diǎn)電荷的位置關(guān)系，所以無法判斷等勢面1和等勢面2的電勢關(guān)系，故A錯誤、B錯誤；
CD、電場線一定處處與等勢面垂直，假設(shè)﹣Q與+Q的連線與某條電場線重合，則該電場線上各處都應(yīng)該與等勢面垂直，觀察題目所給圖象，﹣Q與+Q的連線不滿足該要求，所以不存在與這個連線重合的電場線。而從C選項(xiàng)沿電場線①電勢降低，無法推出是否存在電場線與﹣Q和+Q的連線重合，故C錯誤，D正確。
故選：D。
【點(diǎn)評】本題考查電場線與等勢面的關(guān)系，解題的關(guān)鍵就是電場線總是與等勢面相垂直。
二、填空題（共20分）
13．（4分）卡文迪許利用　扭秤　實(shí)驗(yàn)測量了引力常量G。兩物體間的萬有引力大小相等，與兩物體質(zhì)量是否相等　無關(guān)?。ㄟx填“有關(guān)”或“無關(guān)”）。
【分析】卡文迪許第一次在實(shí)驗(yàn)室利用扭秤實(shí)驗(yàn)測出了引力常量，兩物體間的萬有引力總是大小相等，與兩物體質(zhì)量是否相等無關(guān)，遵循牛頓第三定律。
【解答】解：卡文迪許第一次在實(shí)驗(yàn)室利用扭秤實(shí)驗(yàn)測出了引力常量，兩物體間的萬有引力總是大小相等，與兩物體質(zhì)量是否相等無關(guān)，遵循牛頓第三定律。
故答案為：扭秤，無關(guān)。
【點(diǎn)評】本題考查了物理學(xué)史，學(xué)好物理學(xué)史不僅是高中物理學(xué)習(xí)的要求，而且能提高我們對物理的學(xué)習(xí)興趣，平時要注意物理學(xué)史的積累．
14．（4分）如圖，一帶電量大小為q、質(zhì)量為m的小球，用絕緣絲線懸掛在豎直墻壁上，處于與水平方向成θ角的斜向下勻強(qiáng)電場中，小球平衡時絲線恰好水平。則小球帶電　負(fù)?。ㄟx填“正”或“負(fù)”），此電場的電場強(qiáng)度為　　。

【分析】小球靜止處于平衡狀態(tài)，對小球受力分析，根據(jù)電場力方向與電場方向的關(guān)系判斷小球的電性，應(yīng)用平衡條件和電場力公式F＝qE求出電場強(qiáng)度大小。
【解答】解：小球受力如圖所示，因?yàn)殡妶隽Ψ较蚺c電場方向相反，所以小球帶負(fù)電。

由平衡條件得：qEsinθ＝mg，解得：E＝
故答案為：負(fù)，。
【點(diǎn)評】本題分析清楚小球的受力情況是解題的前提與關(guān)鍵，應(yīng)用平衡條件可以答題。
15．（4分）半徑50m的摩天輪勻速轉(zhuǎn)動，周期為1200s。座艙經(jīng)過底部弧長5m的范圍為下客區(qū)域，則艙內(nèi)乘客有　19.1　s時間出艙。若乘客能感受到的最小加速度約0.02m/s2，則乘客在乘坐該摩天輪時　不能?。ㄟx填“能”或“不能”）感受到因轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的加速度。

【分析】根據(jù)求得出倉時間，根據(jù)a＝求得向心加速度即可判斷。
【解答】解：艙內(nèi)乘客出倉時間t＝
向心加速度a＝＜0.02m/s2
乘坐該摩天輪時不能感受到因轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的加速度
故答案為：19.1；不能
【點(diǎn)評】本題主要考查了勻速圓周運(yùn)動，熟練圓周運(yùn)動的公式即可判斷。
16．（4分）如圖所示電路中，E為電源，電源內(nèi)阻為r，R1和R2是定值電阻，且R1＝R2＞r，滑動變阻器R3的滑片P從上端向下移動過程中，電流表示數(shù)的變化是　減小　；外電路消耗的功率的變化是　減小　。

【分析】R2與R3并聯(lián)后與R1串聯(lián)，A測量R3中的電流，電壓表V測量路端電壓。當(dāng)滑動變阻器R3的滑片向下移動過程中，R3接入電阻增大，分析總電阻的變化，由閉合電路歐姆定律分析干路電流的變化，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知R2與R3并聯(lián)電路兩端電壓的變化，由歐姆定律可知通過R2的電流的變化，再根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知電流A表示數(shù)的變化。由題R1＝R2＞r，根據(jù)外電路總電阻的變化，即可判斷外電路消耗的功率的變化。
【解答】解：在滑動變阻器R3的滑片向下移動過程中，滑動變阻器接入電路的電阻增大，則外電路總電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，干路電流減小，電源的內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，R1兩端的電壓減小，則R2與R3并聯(lián)電路兩端的電壓增大，由歐姆定律可知，通過R2的電流增大，由并聯(lián)電路的分流規(guī)律可知，通過R3的電流減小，即電流表A示數(shù)減?。?br /> 根據(jù)電源的外電阻等于內(nèi)電阻時，電源的輸出功率最大可知，由于R1＝R2＞r，外電路總電阻增大，則電源的輸出功率減小，即外電路消耗的功率的變化是減小．
故答案為：減小，減小。
【點(diǎn)評】本題考查電路的動態(tài)分析，注意掌握此類問題的分析方法，一般情況下，可以按照由局部到整體再到局部的分析方法，結(jié)合串并聯(lián)電路的規(guī)律進(jìn)行分析。
17．（4分）某同學(xué)在地面用如圖所示的模型模擬客機(jī)在高空時機(jī)艙的換氣過程。將外部壓強(qiáng)為p的空氣壓縮后吸入內(nèi)部，同時將內(nèi)部原先的氣體排出，以維持模型內(nèi)壓強(qiáng)為1.2p和空氣的清潔。已知模型容積為V，該同學(xué)認(rèn)為：更換模型內(nèi)全部空氣的過程中機(jī)身內(nèi)外的氣體溫度相同，最少需要將體積為　1.2V　的外部空氣吸入。上述觀點(diǎn)并不適用實(shí)際高空飛機(jī)吸入氣體的情況，原因是　實(shí)際高空中機(jī)艙內(nèi)外氣體溫度不相同　。

【分析】根據(jù)題意可知該過程中氣體做等溫變化，根據(jù)玻意耳定律列方程求解；實(shí)際上內(nèi)外氣體的溫度是不同的。
【解答】解：設(shè)要吸入氣體體積為V0，大氣壓壓強(qiáng)為p，容器內(nèi)壓強(qiáng)為1.2p，整個過程中溫度不變，則有：pV0＝1.2pV，
解得V0＝1.2V；
在實(shí)際中，高空吸入的氣體溫度要低于機(jī)艙內(nèi)氣體溫度，故上述觀點(diǎn)并不適用實(shí)際高空飛機(jī)吸入氣體的情況。
故答案為：1.2V，實(shí)際高空中機(jī)艙內(nèi)外氣體溫度不相同。
【點(diǎn)評】本題主要是考查了理想氣體的狀態(tài)方程；解答此類問題的方法是：找出不同狀態(tài)下的三個狀態(tài)參量，分析理想氣體發(fā)生的是何種變化，利用理想氣體的狀態(tài)方程列方程求解。
三、綜合題（共40分）注意：第19、20題在列式計(jì)算、邏輯推理以及回答問題過程中，要求給出必要的圖示、文字說明、公式、演算等。
18．（10分）如圖（a）所示為用DIS測量電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路，其中R0為阻值固定的保護(hù)電阻。

（1）將實(shí)驗(yàn)電路圖補(bǔ)充完整（可補(bǔ)充必要的器材，不需要畫出數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)）。
（2）閉合電鍵前，應(yīng)對電壓傳感器和電流傳感器進(jìn)行　調(diào)零　操作。獲得的數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示為U﹣I圖，直線擬合后得到如圖（b）所示的圖像，某同學(xué)得出電池電動勢為1.50V、內(nèi)阻為1.96Ω，其判斷的依據(jù)是　由閉合電路歐姆定律可知U＝E﹣Ir，U﹣I圖線的截距對應(yīng)E，斜率對應(yīng)﹣r　。
（3）有四組同學(xué)因接線問題，在實(shí)驗(yàn)中分別得到了圖（c）所示的四張圖像，其中僅因?yàn)閭鞲衅鞯恼?fù)接線柱連錯而得到的圖像可能是　BD?。ㄌ顚懢幪枺?，此種圖像　能?。ㄟx填“能”或“不能”）得到電池的電動勢和內(nèi)阻。
【分析】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理補(bǔ)充電路圖；
（2）根據(jù)U﹣I的關(guān)系圖線；結(jié)合U﹣I關(guān)系式，說明理由；
（3）根據(jù)路端電壓隨電流的增大而減小的特點(diǎn)分析判斷。
【解答】解：（1）根據(jù)伏安法測電源電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理，將電路圖補(bǔ)充完整，如圖所示；
（2）在閉合電鍵前，要對兩個傳感器進(jìn)行調(diào)零操作。根據(jù)閉合電路歐姆定律有U＝E﹣Ir，所以圖b中的直線的縱截距b＝E＝1.50V，斜率的絕對值|k|＝r＝1.96Ω；
（3）我們知道，路端電壓U＝E﹣Ir，隨著電流的增大而減小的。而圖象中的電流和電壓的負(fù)值只是方向，要看圖象橫縱坐標(biāo)的絕對值的變化是否符合上述規(guī)律。
A、由圖象看出，隨電流I的增大而增大，故A錯誤；
B、由圖象看出，隨著電流的增大而減小，只是電壓傳感器接反，故B正確；
C、由圖象看出，隨著電流的增大而增大，故C錯誤；
D、由圖象看出，隨著電流的增大而減小，只是電流傳感器接反，故D正確；
故選：BD
由于只是極性接反，不會影響其絕對值大小，故能夠測量出電動勢和內(nèi)阻的大小。
故答案為：（1）如右圖所示；（2）調(diào)零、由閉合電路歐姆定律可知U＝E﹣Ir，U﹣I圖線的截距對應(yīng)E，斜率對應(yīng)﹣r；（3）BD、能

【點(diǎn)評】本題考查測量電源電動勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識，歐姆定律是此實(shí)驗(yàn)的原理，但為了減小偶然誤差還需要用圖象法。
19．（14分）如圖，傾角為37°的固定斜面上AB段粗糙，BC段光滑，且3AB＝4BC。一個質(zhì)量為2kg的小物體以10m/s的初速度從A點(diǎn)沿斜面向上滑動，到達(dá)B點(diǎn)時速度為6m/s，再經(jīng)1s時間，到達(dá)C點(diǎn)時速度恰好為零。以B點(diǎn)處為零勢能面，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2。求：
（1）物體到達(dá)C點(diǎn)時的重力勢能；
（2）物體與AB段斜面之間的動摩擦因數(shù)；
（3）物體沿斜面上滑過程中，其動能與重力勢能相等的位置。

【分析】（1）物體從B運(yùn)動到C做勻減速直線運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律求解物體減速的加速度大小，求出BC間距，根據(jù)重力勢能的計(jì)算公式求解物體在C處的重力勢能；
（2）物體從A運(yùn)動到B做勻減速直線運(yùn)動，根據(jù)速度﹣位移關(guān)系求解加速度大小，根據(jù)牛頓第二定律列方程求解動摩擦因數(shù)；
（3）物體在AB之間時重力勢能為負(fù)，重力勢能不可能與動能相等，重力勢能與動能相等位置在BC之間，根據(jù)機(jī)械能守恒定律進(jìn)行解答。
【解答】解：（1）物體從B運(yùn)動到C做勻減速直線運(yùn)動，其受力如圖1所示；
根據(jù)牛頓第二定律：mgsin37°＝ma
物體減速的加速度大小為：a＝gsin37°＝10×0.6m/s2＝6m/s2
BC間的距離：sBC＝＝m＝3m
物體在C處的重力勢能為：EpC＝mgsBCsin37°＝2×10×3×0.6J＝36J；
（2）物體從A運(yùn)動到B做勻減速直線運(yùn)動，其受力如圖2所示；
AB間的距離sAB＝sBC＝m＝4m，
設(shè)加速度大小為a'，根據(jù)速度﹣位移關(guān)系可得：＝2asAB，
解得：a′＝8m/s2
根據(jù)牛頓第二定律可得：mgsin37°+μmgcos37°＝ma'
即：a'＝gsin37°+μgcos37°
解得：μ＝0.25；
（3）物體在AB之間時重力勢能為負(fù)，重力勢能不可能與動能相等，重力勢能與動能相等位置在BC之間。
因在BC之間運(yùn)動時只有重力做功，機(jī)械能守恒，則有：
Ep＝EpC＝EkB
mgh＝mvB2
解得：h＝0.9m
重力勢能與動能相等位置在B點(diǎn)上方高0.9m處。
答：（1）物體到達(dá)C點(diǎn)時的重力勢能為36J；
（2）物體與AB段斜面之間的動摩擦因數(shù)為0.25；
（3）物體沿斜面上滑過程中，其動能與重力勢能相等的位置在B點(diǎn)上方高0.9m處。

【點(diǎn)評】本題主要是考查功能關(guān)系和牛頓第二定律的綜合應(yīng)用，關(guān)鍵是能夠分析物體的受力情況和運(yùn)動情況，知道重力勢能變化與重力做功有關(guān)、動能的變化與合力做功有關(guān)、機(jī)械能的變化與除重力以外的力做功有關(guān)。
20．（16分）如圖，寬度分別為L和2L的兩條并排光滑長金屬軌道固定在豎直平面內(nèi)，水平金屬桿a、b與兩軌道接觸良好。桿a質(zhì)量為m，桿b質(zhì)量為2m。定值電阻阻值為R，其余部分電阻不計(jì)。整個裝置處于垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。靜止釋放桿a，用豎直外力使桿b保持靜止。
（1）分析說明桿a下落過程速度和加速度大小的變化情況；
（2）分析說明桿b上豎直外力大小的變化情況；
（3）先后釋放兩桿，當(dāng)兩桿做勻速運(yùn)動時兩者將其他能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)相同，則此時兩桿的速度分別為多大？

【分析】（1）根據(jù)金屬桿a的運(yùn)動情況與受力情況分析金屬桿a的速度與加速度如何變化。
（2）金屬桿b靜止，由平衡條件分析外力的變化情況。
（3）根據(jù)平衡條件與E＝BLv、安培力公式求出金屬桿的速度大小。
【解答】解：（1）金屬桿a由靜止釋放向下做加速運(yùn)動，金屬桿a切割切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，
回路有感應(yīng)電流，金屬桿受到向上的安培力作用，金屬桿a受力如圖1所示，

金屬桿向下做加速運(yùn)動，金屬桿a受到的安培力FAa＝BIL＝變大，
金屬桿a受到的合力F＝mg﹣FAa減小，由牛頓第二定律可知，加速度減小，
金屬桿a做加速度減小的加速運(yùn)動，當(dāng)安培力與重力相等后，金屬桿a所受合力為零
加速度為零，金屬桿做勻速直線運(yùn)動，因此金屬桿a下落過程受到先增大后不變，加速度先減小后為零。
（2）桿a運(yùn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝BLva，回路中的感應(yīng)電流I＝
桿b所受安培力：FAb＝BI×2L＝＝2FAa
金屬桿b受力如圖2所受，根據(jù)平衡條件得：2mg＝F+FAb
解得：F＝2mg﹣2FAa
隨金屬桿a速度的增大，金屬桿受到的安培力增大，力F減小，當(dāng)FAa＝mg時，外力F＝0，
因此，金屬桿b上的外力逐漸減小到零。
（3）兩桿勻速運(yùn)動時，由平衡條件得：FAa＝BIL＝mg，F(xiàn)Ab＝2mg
此時回路中的電流：I＝
由題意可知，兩桿運(yùn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相同，即Ea＝Eb，
感應(yīng)電流：I＝
解得：Ea＝Eb＝
因?yàn)镋a＝BLva，Eb＝B×2Lvb
解得，金屬桿a的速度大?。簐a＝，金屬桿b的速度大?。簐b＝
答：（1）金屬桿a下落過程速度大小先增大后不變，加速度大小的先減小后為零。
（2）金屬桿b上豎直外力大小的不斷減小直到為零為止。
（3）此時兩桿的速度大小分別是、vb＝。
【點(diǎn)評】根據(jù)題意分析清楚金屬桿的運(yùn)動過程與受力情況是解題的前提與關(guān)鍵，應(yīng)用E＝BLv、安培力公式、平衡條件等知識即可解題。

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