2021年遼寧省高考物理沖刺壓軸試卷（二）

一、單選題（本大題共7小題，共28.0分）

1.真空中一個(gè)靜止的鈾核第8（/經(jīng)一次a衰變后變成社核，衰變方程為

HBUTh+iHe,下列說法正確的是（）

A.經(jīng)歷一個(gè)半衰期后，10個(gè)無8（/核中有5個(gè)己經(jīng)發(fā)生了衰變

B.衰變后，第47Vl核的動(dòng)量與戊粒子的動(dòng)量相同

C.衰變后銘47Tl核的質(zhì)量與a粒子的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核卷8（；的質(zhì)量

D.反應(yīng)前鈾核的能量大于反應(yīng)后牡核與a粒子能量之和

2.小強(qiáng)在某次籃球訓(xùn)練時(shí)，將籃球由M點(diǎn)沿與水平方向乂噲

成a=60。角的方向以速度%斜向上拋出，結(jié)果籃球垂

直地撞擊到籃板上的N點(diǎn)，忽略空氣阻力，則下列說

一—一—.

法正確的是（）

A.若籃球在N點(diǎn)以;為大小的速度反向彈回，則籃球一定經(jīng)過M點(diǎn)所在水平面的

右側(cè)

B.若籃球在N點(diǎn)以:北大小的速度反向彈回，則籃球一定經(jīng)過M點(diǎn)

C.若籃球在N點(diǎn)以大小的速度反向彈回，則籃球一定經(jīng)過M點(diǎn)所在水平面的

左側(cè)

D.若籃球在N點(diǎn)以：%大小的速度反向彈回，則籃球一定經(jīng)過M點(diǎn)所在水平面的

右側(cè)

3.2020年10月15日消息、，據(jù)芝加哥當(dāng)?shù)孛襟w報(bào)道，美國聯(lián)合航空一架從芝加哥飛往

華盛頓的“4349航班擋風(fēng)玻璃破裂后，緊急返回芝加哥奧黑爾國際機(jī)場(chǎng)。假設(shè)飛

機(jī)擋風(fēng)玻璃破裂時(shí)飛機(jī)的時(shí)速約為900km",玻璃破裂部分的面積約為S=0.04m2,

空中風(fēng)速不計(jì)，飛機(jī)所在高空空氣密度約為p=OAkg/m3,試估算玻璃破裂部分受

到的空氣沖擊力大小約為（）

A.102/VB.103/VC.104/VD.105N

4.如圖甲所示的電路中，電壓表和電流表均為理想電表，與理想變壓器原、副線圈相

連的定值電阻的阻值分別為％=50、/?2=200。當(dāng)M、N兩端接入如圖乙所示的

交流電源時(shí)，電阻&和&消耗的功率相等，則下列說法正確的是（）

A.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為1：4

B.電壓表示數(shù)為18V

C.電流表示數(shù)為0.94

D.電源輸出功率為32.4小

5.如圖所示，用兩根輕繩將一小球懸掛在兩懸點(diǎn)5、之蘆7

間，圖中左、右兩段輕繩分別與水平方向、豎直方向的/^\

夾角均為30。，整個(gè)系統(tǒng)靜止，這時(shí)左段輕繩中的拉力飛

為玲?，F(xiàn)將右段輕繩剪斷，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí)，輕N

繩中的拉力為FT'。關(guān)于尸7、的大小關(guān)系，下列判斷正確的是（）

,

A.尸丁=（遮—1）&，B.FT=（2-V3）Fr

C.Fr=IFT'D.=|F/

6.如圖所示的光路圖，不同頻率的兩細(xì)束單色光〃、人平行地從相距為△l的兩點(diǎn)射向

玻璃磚的上表面P。，恰好在玻璃磚的下表面MN上相交于。點(diǎn)，玻璃對(duì)兩單色光

的折射率分別為%、n2,兩單色光在玻璃中運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為△3真空中光速為c,則

下列說法正確的是（）

A.兩束光的入射角a的正弦值為5血戊=.晨工

B.兩束光的入射角a的正弦值為sina=淄黑豆

C.a光的折射率大于b光的折射率

D.a光的頻率大于h光的頻率

7.如圖所示，現(xiàn)有一長2乙的金屬棒仍垂直置于兩平行導(dǎo)軌上，棒的右側(cè)分布著勻強(qiáng)

磁場(chǎng)（方向垂直紙面向里）。已知導(dǎo)軌間距為L,左端接有一電阻R,右端接一電容

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為C=的電容器,其余電阻不計(jì)?，F(xiàn)金屬棒況＞以a點(diǎn)為軸、角速度3=0.5rad/s

順時(shí)針轉(zhuǎn)過60。，若此過程中，流過電阻R的電荷量跟金屬棒剛轉(zhuǎn)過60。時(shí)電容器極

板上的電荷量相等,

A.日XU。B.ixlO^C.遮X106。D.2x106n

二、多選題（本大題共3小題，共18.0分）

8.半徑為R的光滑;圓弧軌道置于粗糙的水平面上，O為圓

弧對(duì)應(yīng)的圓心，今在軌道底部0'處固定一輕彈簧，彈簧

另一端與質(zhì)量為機(jī)的小球相連，小球靜止于P點(diǎn)，OP

與水平方向的夾角。=30。，整個(gè)系統(tǒng)一直處于靜止?fàn)顟B(tài)。

已知彈簧的原長為L,重力加速度為g,則下列說法正確

的是（）

A.彈簧對(duì)小球的作用力大小為〃取

B.小球?qū)A弧軌道壓力大小為日mg

C.彈簧的勁度系數(shù)為氣

D.地面受到圓弧軌道摩擦力的方向水平向右

9.經(jīng)過長時(shí)間的觀測(cè)，科學(xué)家在太陽星系外發(fā)現(xiàn)了一顆適合人類居住的星球，通過研

究發(fā)現(xiàn)該星球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的2倍，直徑約為地球直徑的2倍，則下列說法

正確的是（）

A.該星球的自轉(zhuǎn)周期一定比地球的自轉(zhuǎn)周期小

B.忽略星球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的影響，同一物體在該星球表面的重力約為在地球表面重力

的;

C.該星球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度與地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度近似相等

D.若該星球的衛(wèi)星與地球的衛(wèi)星分別以相同的軌道半徑運(yùn)行，則兩衛(wèi)星的線速度

大小一定相等

10.如圖所示，用長為L的輕質(zhì)柔軟絕緣細(xì)線，拴一質(zhì)量為

團(tuán)、帶電荷量為q的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），細(xì)線的上端固

定于。點(diǎn)，裝置處在一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，當(dāng)小球

平衡時(shí)細(xì)線與豎直方向成60。角。現(xiàn)將電場(chǎng)反向，小球

開始運(yùn)動(dòng)，且小球在運(yùn)動(dòng)過程中電荷量保持不變，細(xì)線不可伸長，重力加速度為g,

不計(jì)空氣阻力，則下列說法正確的是（）

A.小球帶正電，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為包

q

B.電場(chǎng)反向后，小球在最低點(diǎn)的最終速度大小為同：

C.電場(chǎng)反向后，小球先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，然后做圓周運(yùn)動(dòng)，最大速度為歷Z

D.電場(chǎng)反向后，小球?qū)⒆鐾鶑?fù)運(yùn)動(dòng)，能夠回到初始位置

三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共14.0分）

11.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的裝置來研究物體的加速度與外力的關(guān)系。該小組的同

學(xué)先將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)為水平，然后將力傳感器固定在物體上，并將細(xì)線跨過定滑輪

后兩端分別連接力傳感器和砂桶。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將物體從遠(yuǎn)離光電門的一端無初速度釋

放。

光飛,掃光片

）0I2cm

惘HI"出

05101s20

（1）下列對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作的說法正確的是（填字母）。

4細(xì)線不需要與氣墊導(dǎo)軌平行

B.物體的釋放點(diǎn)應(yīng)距光電門遠(yuǎn)些

C物體和擋光片的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于砂桶的質(zhì)量

。.擋光片的寬度越寬越好

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片的寬度心測(cè)得其寬度如圖乙所示，則該游標(biāo)卡

尺的讀數(shù)為mm.

（3）如果物體的釋放點(diǎn)到光電門的距離為3釋放物體后，物體經(jīng)過光電門時(shí)擋光

片的擋光時(shí)間為4t,則物體的加速度為a=（用以上測(cè)量的物理量表示）。

（4）改變砂桶中砂的質(zhì)量，保持物體釋放點(diǎn)的位置不變，重復(fù)上述操作后，記錄多

組傳感器的讀數(shù)F以及擋光片的擋光時(shí)間4t,利用得到的數(shù)據(jù)描繪出一條線性圖

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線。若縱軸為尸，則橫軸應(yīng)為;若該圖線的斜率大小為鼠則物體和擋光片

的總質(zhì)量為M=(用以上測(cè)量的物理量和已知量表示)。

12.某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)量一個(gè)電阻約為幾十歐的均勻圓柱形導(dǎo)體的電阻率，要求電壓和電流

的測(cè)量范圍要大一些，實(shí)驗(yàn)室除了學(xué)生電源電動(dòng)勢(shì)3k開關(guān)、導(dǎo)線若干、螺旋測(cè)

微器、圓柱形導(dǎo)體外，還備有以下器材：

A.電壓表V(量程15V)

8.微安表G(量程300〃4，內(nèi)阻RG=10。)

C.電流表做量程0.6A)

D滑動(dòng)變阻器%(0?200)

E.滑動(dòng)變阻器燈(0?1000。)

F.定值電阻HO(999O0)

(1)為較方便且能較為精確地進(jìn)行測(cè)量該實(shí)驗(yàn)所選備用器材為,還缺少

(2)請(qǐng)?jiān)谔摼€方框中畫出本實(shí)驗(yàn)的原理圖。

(3)用螺旋測(cè)微器測(cè)量導(dǎo)體的直徑如圖所示，該圓柱體的直徑d=mm.

(4)若微安表和定值電阻的分流不可忽略，請(qǐng)寫出圓柱形導(dǎo)體電阻率的表達(dá)式，并

說明所用符號(hào)所表示的物理量：?

I_____________i

四、簡(jiǎn)答題(本大題共1小題，共18.0分)

13.如圖所示為一質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，正對(duì)著豎直放置的兩塊平行金屬板“、6間電壓

可以調(diào)節(jié)，相距為R。di、d2分別為〃、。板上的小孔，心、d2,。三點(diǎn)共線，它

們的連線垂直。、b,且以。為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)

強(qiáng)度為反方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。圓弧c為記錄粒子位置的膠片，c上各

點(diǎn)到。點(diǎn)的距離以及c兩端點(diǎn)間的距離都為2R,c兩端點(diǎn)的連線垂直八b板。粒

子經(jīng)由進(jìn)入。、人間的電場(chǎng)后，通過d2進(jìn)入磁場(chǎng)，粒子在心處的速度和粒子所受的

重力均不計(jì)。

(1)當(dāng)a、b間的電壓為%時(shí)，粒子恰好打在c上的中點(diǎn)，求該粒子的荷質(zhì)比；

(2)已知一質(zhì)量為Tn。的粒子恰好打在c的最右側(cè)端點(diǎn)，在相同的加速電壓下，該粒

子的一個(gè)同位素粒子恰好打在C的最左側(cè)端點(diǎn)，求這個(gè)同位素粒子的質(zhì)量;

(3)已知一質(zhì)量為〃八帶電量為4的粒子從刈進(jìn)入電場(chǎng)，當(dāng)〃、人間的電壓不同時(shí),

粒子從慮到打在c上經(jīng)歷的時(shí)間，會(huì)不同，求f的最小值。

五、計(jì)算題(本大題共2小題，共22.0分)

14.假設(shè)外界大氣壓恒為po=75cmHg,環(huán)境溫度恒定不變，「

取一個(gè)一端封閉的長為L=100cm的玻璃管，在其中注

入長度為d=15c/n的水銀柱，當(dāng)其開口向下放置時(shí)，?

測(cè)量可知封閉氣柱的長度為L=50cm,如果將其按如

圖的方式插入水銀槽中，用力向下按玻璃管直到上端氣

柱長度為Li'=37.5cm為止。計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字，求:

(1)上端氣柱的壓強(qiáng)；

(2)下端氣柱的長度和從下端進(jìn)入玻璃管內(nèi)的水銀柱的長度。

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15.如圖甲所示，在水平面上固定一傾角。=37。、底端帶有擋板的足夠長的斜面，斜

面體底端靜止一質(zhì)量m=1kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，從某時(shí)刻起，物塊受到一個(gè)沿

斜面向上的拉力尸作用，拉力尸隨物塊從初始位置第一次沿斜面向上的位移x變化

的關(guān)系如圖乙所示，隨后不再施加外力作用，物塊與固定擋板碰撞前后速率不變,

不計(jì)空氣阻力。已知物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.5,sin37°=0.6,cos37°=

0.8,重力加速度g取lOm/s?。求：

(1)物塊在上滑過程中的最大速度的大??；(計(jì)算結(jié)果可保留根式)

(2)物塊沿斜面上滑的最大位移的大小和物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的總路程。

答案和解析

1.【答案】D

【解析】解：A、半衰期是大量放射性原子核衰變的一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)少量的放射性原

子核不適用，故A錯(cuò)誤；

B、衰變前第8〃核靜止，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知，衰變后產(chǎn)生的解47Tl核的動(dòng)量與a粒子

的動(dòng)量大小相等，但方向相反，是不相同的，故8錯(cuò)誤；

C、衰變的過程中放出能量，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，所以衰變前馥8U核的質(zhì)量大于衰變后鋸4Tzi

核的質(zhì)量與a粒子的質(zhì)量之和，故C錯(cuò)誤；

D、衰變的過程中放出能量，所以衰變前鈾核的能量大于反應(yīng)后針核與a粒子能量之和，

故。正確。

故選：Do

半衰期是對(duì)大量原子核的一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律；根據(jù)中子數(shù)等與質(zhì)量數(shù)減去電荷數(shù)可求解；發(fā)

生核反應(yīng)后，產(chǎn)生的解47Tl由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷，會(huì)釋放y射線；核反應(yīng)放出能量，出

現(xiàn)質(zhì)量虧損；

本題考查了能級(jí)躍遷、衰變及原子核的相關(guān)問題?？疾橹R(shí)點(diǎn)全面，重點(diǎn)突出，充分考

查了學(xué)生掌握知識(shí)與應(yīng)用知識(shí)的能力。

2.【答案】A

【解析】解：斜上拋過程中，籃球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度大小為：以=

v0cosa=濁；

設(shè)上升的最大高度為兒則：h=lgt2,解得運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=后。

AB、若籃球在N點(diǎn)以大小的速度反向彈回，運(yùn)動(dòng)時(shí)間仍為t=后，但水平方向速

度變小，水平位移大小小于斜上拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的位移大小，故籃球一定經(jīng)過“點(diǎn)所在水平

面的右側(cè)，故A正確、8錯(cuò)誤；

CD、若籃球在N點(diǎn)以|見大小的速度反向彈回，運(yùn)動(dòng)時(shí)間仍為t=后，水平方向位移

大小等于斜上拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的位移大小，則籃球一定經(jīng)過M點(diǎn)，故錯(cuò)誤。

故選：Ao

求出斜上拋運(yùn)動(dòng)過程中籃球水平方向的速度大小以及上升的時(shí)間，根據(jù)反彈速度大小分

析前后兩個(gè)過程中水平位移的大小即可判斷。

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本題主要是考查斜上拋運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)，知道斜上拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直

線運(yùn)動(dòng)與豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng)，掌握平拋運(yùn)動(dòng)和斜上拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律即可解答。

3.【答案】B

【解析】解：機(jī)長面部的面積約為S=0.04m2,空氣與機(jī)長的相對(duì)速度等于飛機(jī)的速度

v-250m/s,時(shí)間，內(nèi)吹在面部的空氣的質(zhì)量為m,則m=pSvt,根據(jù)動(dòng)量定理得-Ft=

0-TTiv=0-pSv2t,解得機(jī)長面部受到的沖擊力大小F=pSv2=0.4x0.04x

2502/V=1000/V,故選項(xiàng)5正確，AC￡>錯(cuò)誤；

故選：Bo

找到?段時(shí)間內(nèi)吹過機(jī)長面部的空氣質(zhì)量，再根據(jù)動(dòng)量定理列式求解。

注意求解一段時(shí)間內(nèi)吹到機(jī)長面部的空氣質(zhì)量中的時(shí)間f和動(dòng)量定理中的時(shí)間f是相同

的，在列式計(jì)算時(shí)需要消掉。

4.【答案】B

【解析】解：A、由于兩個(gè)電阻消耗的電功率相等，則：1出=爪又由于￡=

代入數(shù)據(jù)解得：4=3故A錯(cuò)誤；

7124

8C、電源輸出電壓的有效值為:U=第=警V=36V,由于U=a+/1R1，/=/2/?2>

又走=￡=：,聯(lián)立解得：U.=18V,I2=1.8A,即電壓表示數(shù)為18匕電流表示數(shù)為

1.8A,故8正確，C錯(cuò)誤；

D、通過原線圈的電流為：A=2%=2x1.8A=3.64電源輸出的功率為：P=1也=

3.6x18勿=129.6/，故。錯(cuò)誤.

故選：B。

由兩個(gè)電阻消耗的電功率相等，結(jié)合電功率的表達(dá)式求出電流的關(guān)系，然后求得原、副

線圈的匝數(shù)之比，應(yīng)用理想變壓器的變壓比與串聯(lián)電路特點(diǎn)求出原副線圈電壓，應(yīng)用電

功率公式求出電源輸出功率。

解答該題要注意原線圈所在電路串聯(lián)了電阻，變壓器原線圈的電壓不等于電源的輸出電

壓，而是原線圈兩端的電壓加上電阻兩端電壓等于電源輸出電壓，要知道交流電表測(cè)量

的是有效值。

5.【答案】D

【解析】解：以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，受到重力和兩根輕繩的拉力，如圖1所示;

圖1

豎直方向根據(jù)平衡條件可得：Fcos30。=FTsin30°+mg

水平方向根據(jù)平衡條件可得：FTCOS30°=Fsin30°

聯(lián)立解得：FT=mg；

現(xiàn)將右段輕繩剪斷，小球在開始的一段時(shí)間內(nèi)做自由落體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)輕繩剛好伸直時(shí)，小

球的速度為火,方向向下，如圖2所示；

圖2

設(shè)下方繩長為L根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得：mgL=\mvl

解得：v0=12gL

沿繩方向的速度突然變?yōu)榱?，則D=%cos30。=縉

達(dá)到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為%,根據(jù)動(dòng)能定理可得：mgL(l-cos60°)=說一如病

在最低點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律可得：FT'-mg=m^

聯(lián)立解得：％'=等

所以$故O正確，ABC錯(cuò)誤。

故選：。。

以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，根據(jù)平衡條件求解七；將右段輕繩剪斷，小球在開始的一段時(shí)間內(nèi)

做自由落體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)輕繩剛好伸直時(shí)，沿繩方向的速度突然變?yōu)榱?，根?jù)動(dòng)能定理求出

第10頁，共19頁

最低點(diǎn)的速度大小，再根據(jù)牛頓第二定律求解即可。

本題主要是考查共點(diǎn)力的平衡、機(jī)械能守恒定律、動(dòng)能定理以及向心力的計(jì)算，關(guān)鍵是

弄清楚小球在運(yùn)動(dòng)過程中的受力情況，知道繩子繃緊的瞬間有能量損失，全過程機(jī)械能

不守恒。

6.【答案】B

【解析】解：AB、設(shè)玻璃磚的厚度為d,單色光。在玻璃磚的上表面PQ的折射角

分別為q和萬。根據(jù)折射定律得:

sina

對(duì)。光有必

sinq

對(duì)b光有電=篝

sinr2

a光在玻璃磚中傳播距離為Si=高=a光在玻璃磚中傳播速度為％=￡，a

光在玻璃磚中傳播時(shí)間為△t=今

b光在玻璃磚中傳播距離為S2=，;.，b光在玻璃磚中傳播速度為W=《，b

2rn

cosr2yi-s]n《?"22

光在玻璃磚中傳播時(shí)間為△t="

v2

結(jié)合△/=d^tann-dtanr2）=d（沾裊-缶）

聯(lián)立解得sMa=故A錯(cuò)誤，8正確；

CD、兩光束在上表面P。發(fā)生折射時(shí)，入射角相等，。光的折射角大于b光的折射角，

由折射定律71=理可知，〃光的折射率小于〃光的折射率，則“光的頻率小于方光的頻

sinr

率，故CD錯(cuò)誤。

故選：B。

先根據(jù)折射定律求出兩束光的折射角正弦與入射角正弦的關(guān)系式。根據(jù)。=；求出兩束

光在玻璃磚的傳播速度，由幾何關(guān)系求出兩束光在玻璃磚中的傳播距離，根據(jù)兩單色光

在玻璃中運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為△3即可求解兩束光的入射角a的正弦值。根據(jù)光的偏折程度分

析折射率大小，從而確定頻率關(guān)系。

本題的關(guān)鍵是根據(jù)光路圖，運(yùn)用幾何知識(shí)求出光在玻璃磚中傳播距離，結(jié)合折射定律進(jìn)

行求解。

7.【答案】A

【解析】解：金屬棒轉(zhuǎn)過60。角的過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一直增大，對(duì)C不斷充電，

同時(shí)又與R構(gòu)成閉合回路，

通過R的電荷量為：qi=/.△t=￡?△t=匕竺

RR

△S表示"掃過的三角形面積，4S=LL-痘L=叵*.

22

則通過R的電量取=萼；

在這一過程中電容器充電的電量q2=。0加，其中：

電容為C=1〃尸=1x10-6F

Um為外棒在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值，，n=Bx2Lx@3x2L)=2BL2co

所以：q2=2CBl7a)；

由于qi=c?2,聯(lián)立解得：R=/xlO60,故A正確、BCD錯(cuò)誤。

故選：4。

根據(jù)電流平均值與時(shí)間的乘積計(jì)算通過R的電荷量，根據(jù)電容器兩端電壓最大值計(jì)算電

容器所帶的電荷量，由此求解電阻R的阻值。

解決本題的關(guān)鍵搞清流過時(shí)棒的電量有兩部分，一部分是流過R的電荷量，一部分是

給電容充電的電荷量，弄清楚哪個(gè)利用平均值計(jì)算、哪個(gè)利用最大值計(jì)算。

8.【答案】AC

【解析】解：AB,對(duì)小球受力分析，受到重力、支持力和彈簧彈力，如圖所示:

根據(jù)幾何關(guān)系彈簧彈力、重力以及圓弧軌道對(duì)小球的支持力構(gòu)成等邊三角形，

由此可得彈簧對(duì)小球的作用力大小為〃?g,圓弧軌道對(duì)小球的支持力大小也為機(jī)g,根據(jù)

牛頓第三定律可得小球?qū)A弧軌道壓力大小為肛?，故A正確、8錯(cuò)誤；

C、由于0=30。，由幾何關(guān)系可知彈簧的長度為凡則彈簧壓縮量x=L-R,根據(jù)胡

克定律可得F=kx,解得：k=氣，故C正確；

D,以圓弧軌道和小球整體為研究對(duì)象，根據(jù)分析受力可知，整體受到總重力、地面的

支持力而平衡，水平方向地面對(duì)半球形容器沒有摩擦力，故。錯(cuò)誤。

故選：AC。

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對(duì)小球進(jìn)行受力分析可知，小球受重力、支持力及彈簧的彈力而處于靜止，由共點(diǎn)力的

平衡條件可求得小球受到的輕彈簧的彈力及小球受到的支持力；對(duì)容器和小球整體研究,

分析受力可求得半球形容器受到的摩擦力.

本題主要是考查了共點(diǎn)力的平衡問題，關(guān)鍵是能夠確定研究對(duì)象、進(jìn)行受力分析、利用

平行四邊形法則進(jìn)行力的合成，然后建立平衡方程進(jìn)行解答。

9.【答案】BC

【解析】解：A、由題中所給條件無法確定該星球的自轉(zhuǎn)周期與地球自轉(zhuǎn)周期的關(guān)系，

故A錯(cuò)誤；

B、質(zhì)量為切的物體在地球表面的重力等于所受的萬有引力，即rng=G翳，可得地球

表面的重力加速度為g=需同理可得，該星球表面的重力加速度為g'=翳，該星球的

質(zhì)量約為地球質(zhì)量的2倍，直徑約為地球直徑的2倍，重力表達(dá)式G=mg,對(duì)比可得，

同一物體在該星球表面的重力約為在地球表面重力的去故B正確；

C、由重力作為向心力可得mg=巾3，衛(wèi)星在地球表面的最大環(huán)繞速度為u=瓦同

理可得，衛(wèi)星在該星球表面的最大環(huán)繞速度為，=歷7,結(jié)合B選項(xiàng)分析可知該星球

表面的重力加速度是地球的右直徑約為地球直徑的2倍，故C正確；

D、由引力作為向心力可得：G等=小營，解得u=杼若該星球的衛(wèi)星與地球的衛(wèi)

星分別以相同的軌道半徑r運(yùn)行，由于中心天體質(zhì)量不同，則兩衛(wèi)星的線速度大小不相

同，故。錯(cuò)誤。

故選：BC。

根據(jù)萬有引力等于重力，得出重力加速度的表達(dá)式，結(jié)合星球質(zhì)量之比和半徑之比求出

重力加速度之比，由萬有引力提供向心力確定星球的環(huán)繞速度.

解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力等于重力這一理論，并能靈活運(yùn)用，知道重力加速度的大

小與中心天體的質(zhì)量和半徑有關(guān)，而線速度與半徑有關(guān)。

10.【答案】BC

【解析】解：A、由平衡條件知小球受的電場(chǎng)力水平向右，而場(chǎng)強(qiáng)方向向左，故小球帶

負(fù)電，根據(jù)平衡條得：Tsin60°=mgTcos60°=qE,解得：mgtan60°=qE,解得：

E=踵，故4錯(cuò)誤；

q

BC,電場(chǎng)反向后，小球受向左的電場(chǎng)力大小不變，繩子松弛不再有拉力，則小球沿電

場(chǎng)力與重力合力的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩子恰被拉直，拉直

時(shí)能量損失，由于重力做功獲得的豎直分速度變?yōu)?,保留水平方向分速度，該過程中，

水平方向上，VQ=2-Lsin60°,解得：v0=yj3gL,

小球做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩子方向與重力與電場(chǎng)力合力方向在一條直線上時(shí)，小球有最大速

度，即當(dāng)繩子到達(dá)右側(cè)與豎直方向夾角為60。時(shí)速度最大，

分析從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到右側(cè)最大速度的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理：-mgL(l-cos6(T)+qE-

Lsin60°=m*—|mvg,

解得：vm=y/5gL>故8C正確；

力、由于繩子被拉直時(shí)，小球的機(jī)械能有損失，所以小球無法回到初始位置，故。錯(cuò)誤.

故選：BCo

根據(jù)平衡條件分析小球所受電場(chǎng)力的方向，進(jìn)而判斷小球的電性，由平衡條件求解場(chǎng)強(qiáng)

E的大?。浑妶?chǎng)反向后，分析小球的受力，小球沿電場(chǎng)力與重力合力的方向做勻加速直

線運(yùn)動(dòng)，到最低點(diǎn)時(shí)，做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩子方向與重力與電場(chǎng)力合力方向在一條直線上

時(shí)，小球有最大速度；根據(jù)動(dòng)能定理計(jì)算運(yùn)動(dòng)中的最大速度；最低點(diǎn)時(shí)，繩子對(duì)小球做

負(fù)功，機(jī)械能損失。

此題考查了電場(chǎng)力作用下的平衡與功能問題，解題的關(guān)鍵是明確小球的運(yùn)動(dòng)情況和受力

情況，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩子恰被拉直，拉直時(shí)能量損失。

1|【答案】B170———―

2^3)23)2d2

【解析】解：(1)4、細(xì)線一定要與氣墊導(dǎo)軌平行，否則拉力的方向?qū)⒆兓?，故A錯(cuò)誤;

以釋放小車的位置盡量遠(yuǎn)一點(diǎn)，可以使加速度的測(cè)量更精確些，故8正確；

C、由于有拉力傳感器測(cè)拉力，不必滿足m<<M,故C錯(cuò)誤；

。、擋光片的寬度太寬，這樣測(cè)出一瞬時(shí)速度誤差較大，所以擋光片要窄一些，故。錯(cuò)

誤。

故選：B

(2)該游標(biāo)卡尺的精度為0.05mm,游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺示數(shù)，所

以擋光片寬度d=1mm+14x0.05mm—1.70mm；

(3)由實(shí)驗(yàn)過程，擋光片到達(dá)光電門的速度。=根據(jù)/=2aL可得：a=(=五焉；

(4)對(duì)滑塊及擋光片根據(jù)牛頓第二定律有：F=Ma=Mx募研，所以要畫出一條直線,

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縱軸為F,那么橫軸為流。若尸-息圖象的斜率為匕貝喋=萼，所以M=篝。

故答案為：⑴B；(2)1.70；(3)春；(4)備、篝

(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)分析答題，滑塊所受拉力可以由力傳感器測(cè)出，為使

滑塊受到的拉力等于細(xì)線拉力，細(xì)線應(yīng)與桌面平行；

(2)游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺示數(shù)；

(3)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求加速度；

(4)根據(jù)牛頓第二定律寫出F圖象的一次函數(shù)表達(dá)式，然后根據(jù)斜率的意義分析答題。

本題考查加速度與力和質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，理解實(shí)驗(yàn)原理是解題的前提、要掌握常用器材

的使用方法與讀數(shù)方法；應(yīng)用牛頓第二定律寫出圖象的函數(shù)表達(dá)式，根據(jù)斜率的意義即

可解題。

12.【答案】BCOF刻度尺2.373/是電流表示數(shù)，心是微安表示數(shù)，L是圓柱形導(dǎo)體

的長度，d是圓柱形導(dǎo)體的直徑

【解析】解：(1)電源電動(dòng)勢(shì)為3匕電壓表量程為15匕電壓表量程太大不能用電壓表

測(cè)電壓，可以用已知內(nèi)阻的微安表與定值電阻串聯(lián)改裝成電壓表測(cè)電壓，用電流表測(cè)電

流，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇。，故需要的實(shí)驗(yàn)器材是BCD/；測(cè)導(dǎo)體的電

阻率需要用刻度尺測(cè)出導(dǎo)體的長度，因此缺少的實(shí)驗(yàn)器材是刻度尺。

(2)由于改裝后的電壓表內(nèi)阻已知，電流表可以采用外接法，為測(cè)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，滑動(dòng)

變阻器應(yīng)采用分壓接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示；

⑶由圖示螺旋測(cè)微器可知，圓柱體的直徑

d=2mm+37.3x0.01mm=2.373mmo

(4)根據(jù)圖示電路圖，由歐姆定律可知，圓柱形導(dǎo)體電阻：&=￡=喑詈

由電阻定律得：Rx=P5=P志

解得：P=W常等，其中/是電流表示數(shù)，上是微安表示數(shù)，L是圓柱形導(dǎo)體的長

度，d是圓柱形導(dǎo)體的直徑。

故答案為：（l）BCDF；刻度尺；（2）實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示；2.373（2.372?2.375均可）；（4）

圓柱形導(dǎo)體電阻率的表達(dá)式是?=嗎半抖，/是電流表示數(shù)，心是微安表示數(shù)，心是

圓柱形導(dǎo)體的長度，d是圓柱形導(dǎo)體的直徑。

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理與所給實(shí)驗(yàn)器材分析答題。

（2）根據(jù)題意確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理作出實(shí)驗(yàn)電路圖。

（3）螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù)。

（4）根據(jù)歐姆定律與電阻定律求出電阻率的表達(dá)式。

要掌握實(shí)驗(yàn)器材的選擇原則：安全性原則、準(zhǔn)確性原則和操作方便原則；應(yīng)用串并聯(lián)電

路特點(diǎn)、歐姆定律與電阻定律可以求出電阻率的表達(dá)式。

13.【答案】解：（1）粒子在加速電場(chǎng)/中有：6詔

進(jìn)入圓形磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)打在c?的中點(diǎn)，由幾何關(guān)系知軌跡半徑：r=R

洛倫茲力提供向心力有：q%B=?

聯(lián)立求得：且=會(huì)

mB2R2

（2）粒子（Hi。、q）及其同位素（m、q）在相同的加速電壓下加速時(shí)有：

11

mv2

Uoq=-moVo=2

由幾何關(guān)系在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑分別為：2=囪/?，「=遜

u3

在磁場(chǎng)中洛倫茲力提供向心力有：qq）B=詈"，qvB=

聯(lián)立以上各式求得：m=^m0

（3）處間的電壓越大，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度越大，粒子在極板間經(jīng)歷的時(shí)間越短，同時(shí)

在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑越大，速度的偏轉(zhuǎn)角越小，由"白7=白*等=察知，在

磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也越短，離開磁場(chǎng)時(shí)速度方向沿磁場(chǎng)區(qū)域半徑方向，則射出磁場(chǎng)后到

打在膠片時(shí)的位移大小相等，粒子速度越大，所用時(shí)間越短，所以當(dāng)粒子打在膠片C的

最右側(cè)端點(diǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)粒子在整個(gè)過程中經(jīng)歷的時(shí)間最短，此時(shí)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡半

徑巳=曲R,所對(duì)圓心角為&=p由qvB=m口得該粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度的大小為

qBrr_y/3qBR

V1

mm

粒子在電場(chǎng)中的時(shí)間tl=普=富，

粒子在磁場(chǎng)中的時(shí)間t2=%=把=皿，

4nPriRQ/iR

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粒子出磁場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間t3=￡=

所以粒子從進(jìn)入電場(chǎng)到打到膠片C上經(jīng)歷的最短時(shí)間為t=tl+t2+t3=電亙也

1z133qB

答：(1)當(dāng)。、b間的電壓為九時(shí);粒子恰好打在C上的中點(diǎn)，則該粒子的荷質(zhì)比為懸；

(2)已知一質(zhì)量為小。的粒子恰好打在c的最右側(cè)端點(diǎn)，在相同的加速電壓下，該粒子的

一個(gè)同位素粒子恰好打在c的最左側(cè)端點(diǎn)，則這個(gè)同位素粒子的質(zhì)量gm。；

(3)已知一質(zhì)量為機(jī)、帶電量為q的粒子從刈進(jìn)入電場(chǎng)，當(dāng)“、間的電壓不同時(shí)，粒子

從乙到打在c上經(jīng)歷的時(shí)間，會(huì)不同，f的最小值為史|誓。

【解析】(1)由動(dòng)能定理求出粒子在加速電場(chǎng)中的速度，由幾何關(guān)系求得半徑，由洛倫

茲力提供向心力求出粒子的比荷；

(2)粒子及其同位素經(jīng)相同的加速電壓加速，再經(jīng)相同磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，打在c的右、左端點(diǎn)，

由幾何關(guān)系找到半徑關(guān)系，由牛頓第二定律、動(dòng)能定理求出兩者質(zhì)量關(guān)系；

(3)粒子從Si開始運(yùn)動(dòng)到打在c上經(jīng)歷的時(shí)間分三段：加速電場(chǎng)中，由運(yùn)動(dòng)學(xué)平均速度法

求出時(shí)間：磁場(chǎng)中根據(jù)時(shí)間與周期的關(guān)系求解時(shí)間；射出磁場(chǎng)后粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng),

由速度公式求解時(shí)間，再求解總時(shí)間。

本題是帶電粒子先經(jīng)電場(chǎng)加速，后經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)的問題，關(guān)鍵是根據(jù)幾何知識(shí)分析粒子在

磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的半徑與磁場(chǎng)半徑的關(guān)系.

14.【答案】解：(1)設(shè)玻璃管的橫截面積為S,上端氣體初狀態(tài)的體積乙1=LiS=50S,

末狀態(tài)體