2021年6月浙江省物理選考試卷（解析版）

2021年6月浙江省物理選考真題卷

一、選擇題I（本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個備選項中只有一

個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）

1.據(jù)《自然》雜志2021年5月17日報道，中國科學(xué)家在稻城“拉索”基地（如圖）探測到迄今為止最高能

量的/射線，能量值為I.40xl（y5eV，即（）

A.1.40x1015VB.2.24xlO^CC.2.24x10、D.2.24xIO-4}

【答案】D

【解析】1.40x10'5eV=1.40x1015x1.6x10-19J=2.24x10^*J

故選D。

2.用高速攝影機(jī)拍攝的四張照片如圖所示，下列說法正確的是（）

甲乙丙丁

A.研究甲圖中貓在地板上行走的速度時，貓可視為質(zhì)點(diǎn)

B.研究乙圖中水珠形狀形成的原因時，旋轉(zhuǎn)球可視為質(zhì)點(diǎn)

C.研究丙圖中飛翔鳥兒能否停在樹樁上時，鳥兒可視質(zhì)點(diǎn)

D.研究丁圖中馬術(shù)運(yùn)動員和馬能否跨越障礙物時，馬可視為質(zhì)點(diǎn)

【答案】A

【解析】A.研究甲圖中貓在地板上行走的速度時，貓的大小可忽略不計，可將貓看做質(zhì)點(diǎn)，選項A正確;

B.研究乙圖中水珠形狀形成的原因時，旋轉(zhuǎn)球的大小和形狀不能忽略，旋轉(zhuǎn)球不能看做質(zhì)點(diǎn)，選項B錯

誤；

C.研究圖丙中飛翔鳥兒能否停在樹樁上時，鳥兒的大小不能忽略，不能將鳥兒看做質(zhì)點(diǎn)，選項C錯誤；

D.研究丁圖中馬術(shù)運(yùn)動員和馬能否跨越障礙物時，馬的大小不能忽略不計，不能把馬看做質(zhì)點(diǎn)，選項D

錯誤。

故選A,

3.如圖所示，在火箭發(fā)射塔周圍有鋼鐵制成的四座高塔，高塔的功能最有可能的是（）

A.探測發(fā)射臺周圍風(fēng)力的大小B.發(fā)射與航天器聯(lián)系的電磁波

C.預(yù)防雷電擊中待發(fā)射的火箭D.測量火箭發(fā)射過程的速度和加速度

【答案】C

【解析】在火箭發(fā)射塔周圍有鋼鐵制成的四座高塔，因鐵制的高塔有避雷作用，其功能是預(yù)防雷電擊中發(fā)

射的火箭。

故選C。

4.2021年5月15B,天問一號著陸器在成功著陸火星表面的過程中，經(jīng)大氣層290s的減速，速度從

4.9x103mA減為4.6x102m/s；打開降落傘后，經(jīng)過90s速度進(jìn)一步減為1.0x102m/5；與降落傘分離,

打開發(fā)動機(jī)減速后處于懸停狀態(tài)；經(jīng)過對著陸點(diǎn)的探測后平穩(wěn)著陸。若打開降落傘至分離前的運(yùn)動可視為

豎直向下運(yùn)動，則著陸器（）

A.打開降落傘前，只受到氣體阻力的作用

B.打開降落傘至分離前，受到的合力方向豎直向上

C.打開降落傘至分離前，只受到浮力和氣體阻力的作用

D.懸停狀態(tài)中，發(fā)動機(jī)噴火的反作用力與氣體阻力是平衡力

【答案】B

【解析】A.打開降落傘前，在大氣層中做減速運(yùn)動，則著陸器受大氣的阻力作用以及火星的引力作用，

選項A錯誤；

B.打開降落傘至分離前做減速運(yùn)動，則其加速度方向與運(yùn)動方向相反，加速度方向向上，則合力方向豎

直向上，B正確：

C.打開降落傘至分離前，受到浮力和氣體的阻力以及火星的吸引力作用，選項C錯誤；

D.懸停狀態(tài)中，發(fā)動機(jī)噴火的反作用力是氣體對發(fā)動機(jī)的作用力，由于還受到火星的吸引力，則與氣體

的阻力不是平衡力，選項D錯誤。

故選B。

5.如圖所示，虛線是正弦交流電的圖像，實線是另一交流電的圖像，它們的周期T和最大值，“相同，則

實線所對應(yīng)的交流電的有效值U滿足（）

空…浮D.U〈當(dāng)

【答案】D

【解析】因虛線是正弦交流電的圖像，則該交流電的有效值為％效值=耒=聾&

由圖可知，在任意時刻，實線所代表的交流電的瞬時值都不大于虛線表示的正弦交流電的瞬時值，則實線

所代表的交流電的有效值小于虛線表示的正弦交流電的有效值，則u〈迎4

2

故選D。

6.某書中有如圖所示的圖，用來表示橫截面是“v”形導(dǎo)體右側(cè)的電場線和等勢面，其中〃、b是同一條實線

上的兩點(diǎn)，。是另一條實線上的一點(diǎn)，”是導(dǎo)體尖角右側(cè)表面附近的一點(diǎn)。下列說法正確的是（）

A.實線表示電場線

B.離d點(diǎn)最近的導(dǎo)體表面電荷密度最大

C.形導(dǎo)體右側(cè)表面附近電場強(qiáng)度方向均相同

D.電荷從4點(diǎn)到C點(diǎn)再到h點(diǎn)電場力做功一定為零

【答案】D

【解析】A.處于靜電平衡的導(dǎo)體，是個等勢體，則整個導(dǎo)體為等勢體，由于電場線方向總是與等勢面垂

直，所以實線不是電場線，是等勢面，則A錯誤：

B.根據(jù)等勢面的疏密表示場強(qiáng)的強(qiáng)弱，則d點(diǎn)的場強(qiáng)較弱，并且電場強(qiáng)度越大的地方電荷密度越大，所

以B錯誤；

C.在形導(dǎo)體右側(cè)表面上下部分附近電場強(qiáng)度方向不相同，所以C錯誤；

D.由于a、b在同一等勢面上，則電荷從。點(diǎn)到c點(diǎn)再到人點(diǎn)電場力做功一定為零，所以D正確：

故選D。

7.質(zhì)量為機(jī)的小明坐在秋千上擺動到最高點(diǎn)時的照片如圖所示，對該時刻，下列說法正確的是（）

A.秋千對小明的作用力小于甲g

B.秋千對小明的作用力大于優(yōu)

C.小明的速度為零，所受合力為零

D.小明的加速度為零，所受合力為零

【答案】A

【解析】在最高點(diǎn)，小明的速度為0,設(shè)秋千的擺長為/,擺到最高點(diǎn)時擺繩與豎直方向的夾角為夕，秋

千對小明的作用力為F,則對人，沿擺繩方向受力分析有尸-〃zgcos。=加亍

由于小明的速度為0,則有RumgcosSc/ng

沿垂直擺繩方向有mgsin0=ma

解得小明在最高點(diǎn)的加速度為。=gsin夕

所以A正確；BCD錯誤：

故選A。

8.大功率微波對人和其他生物有一定的殺傷作用。實驗表明，當(dāng)人體單位面積接收的微波功率達(dá)到

250\￥/11?時會引起神經(jīng)混亂，達(dá)到lOOOW/n?時會引起心肺功能衰竭。現(xiàn)有一微波武器，其發(fā)射功率

P=3X107W。若發(fā)射的微波可視為球面波，則引起神經(jīng)混亂和心肺功能衰竭的有效攻擊的最遠(yuǎn)距離約為

()

A.100m25mB.100m50mC.200m100mD.200m50m

【答案】B

【解析】設(shè)微波有效攻擊范圍為廠時單位面積接收微波功率為P'=￡=-L

S4仃2

所以B正確；ACD錯誤；

故選Bo

9.將一端固定在墻上的輕質(zhì)繩在中點(diǎn)位置分叉成相同的兩股細(xì)繩，它們處于同一水平面上。在離分叉點(diǎn)相

同長度處用左、右手在身體兩側(cè)分別握住直細(xì)繩的一端，同時用相同頻率和振幅上下持續(xù)振動，產(chǎn)生的橫

波以相同的速率沿細(xì)繩傳播。因開始振動時的情況不同，分別得到了如圖甲和乙所示的波形。下列說法正

/、

/

/

/

、/

/、

/

/、

/、

、/

/

/、

A.甲圖中兩手開始振動時的方向并不相同

B.甲圖中繩子的分叉點(diǎn)是振動減弱的位置

C.乙圖中繩子分叉點(diǎn)右側(cè)始終見不到明顯的波形

D.乙圖只表示細(xì)繩上兩列波剛傳到分叉點(diǎn)時的波形

【答案】C

【解析】AB.甲圖中兩手開始振動時的方向相同，則甲圖中分叉點(diǎn)是振動加強(qiáng)的位置，所以AB錯誤；

CD.乙圖中兩手開始振動時的方向恰好相反，則乙圖中分叉點(diǎn)是振動減弱的位置，則在分叉點(diǎn)的右側(cè)終見

不到明顯的波形，所以C正確；D錯誤；

故選C。

10.空間站在地球外層的稀薄大氣中繞行，因氣體阻力的影響，軌道高度會發(fā)生變化。空間站安裝有發(fā)動

機(jī)，可對軌道進(jìn)行修正。圖中給出了國際空間站在2020.02-2020.08期間離地高度隨時間變化的曲線，則空

間站（）

A.繞地運(yùn)行速度約為2.0km/s

B.繞地運(yùn)行速度約為8.0km/s

C.在4月份繞行的任意兩小時內(nèi)機(jī)械能可視為守恒

D.在5月份繞行的任意兩小時內(nèi)機(jī)械能可視為守恒

【答案】D

【解析】AB.根據(jù)題意可知，軌道半徑在變化，則運(yùn)行速度在變化，圓周最大運(yùn)行速度為第一宇宙速度

7.9km/s,故AB錯誤；

C.在4月份軌道半徑出現(xiàn)明顯的變大，則可知，機(jī)械能不守恒，故C錯誤；

D.在5月份軌道半徑基本不變，故可視為機(jī)械能守恒，故D正確。

故選D。

11.中國制造的某一型號泵車如圖所示，表中列出了其部分技術(shù)參數(shù)。已知混凝土密度為2.4xl0*g/m3,

假設(shè)泵車的泵送系統(tǒng)以150m3/h的輸送量給30m高處輸送混凝土,則每小時泵送系統(tǒng)對混凝土做的功至少

為（）

發(fā)動機(jī)最大輸出功率（kW）332最大輸送高度（m）63

整車滿載質(zhì)量（kg）5.4xlO4最大輸送量（m'/h）180

A.1.08X107JB.5.04X107JC.1.08x1()8JD.2.72xlO8J

【答案】C

【解析】泵車的泵送系統(tǒng)以150m3/h的輸送量給30m高處輸送混凝土，每小時泵送系統(tǒng)對混凝土做的功

38

IV=/7V^/Z=2.4X10X150X10X30J=1.08X10J

故選C。

12.用激光筆照射透明塑料制成的光盤邊緣時觀察到的現(xiàn)象如圖所示?入射點(diǎn)。和兩出射點(diǎn)P、。恰好位

于光盤邊緣等間隔的三點(diǎn)處，空氣中的四條細(xì)光束分別為入射光束“、反射光束火出射光束c和乩已知

光束。和匕間的夾角為90°,則（）

Qd

b

A.光盤材料的折射率〃=2

B.光在光盤內(nèi)的速度為真空中光速的三分之二

C.光束從c和d的強(qiáng)度之和等于光束”的強(qiáng)度

D.光束c的強(qiáng)度小于。點(diǎn)處折射光束OP的強(qiáng)度

【答案】D

折射角為r=30

也

根據(jù)折射定律有〃=迎支-=與=3所以A錯誤；

sin30"1

2

B.根據(jù)y=￡=Y2c所以B錯誤；

n2

C.光束在氏c和d的強(qiáng)度之和小于光束。的強(qiáng)度，因為在。處光還有反射光線，所以C錯誤;

D.光束c?的強(qiáng)度與反射光線PQ強(qiáng)度之和等于折身光線OP的強(qiáng)度，所以D正確；

故選D。

13.已知普朗克常量&=6.63X10-34J.S，電子的質(zhì)量為9.11xl()Hkg,一個電子和一滴直徑約為4pm的

油滴具有相同動能，則電子與油滴的德布羅意波長之比的數(shù)量級為()

A.10-8B.106C.108D.1016

【答案】C

hI_____

【解析】根據(jù)德布羅意波長公式4=萬p=j2/嗚

由題意可知，電子與油滴的動能相同，則其波長與質(zhì)量的二次方根成反比，所以有3=&組

4由V門乜

加油=Q?、乃d3=08xl03x\x3.14x(4xl(T6y=27x10-4kg

代入數(shù)據(jù)解得冬=J2'7X104?1.7xl08

4rtlY9.11xl()T

所以C正確；ABD錯誤；故選C。

二、選擇題H(本題共3小題，每小題2分，共6分。每小題列出的四個備選項中至少有一

個是符合題目要求的。全部選對的得2分，選對但不全的得1分，有選錯的得0分)

4

14.對四個核反應(yīng)方程(程置Uf記Th+；He；(2)^Thf#Pa+：e；(3)；N+^HeO+；H;(4)

：H+；HHe+；n+17.6MeV。下列說法正確的是()

A.(1)(2)式核反應(yīng)沒有釋放能量

B.(1)(2)(3)式均原子核衰變方程

C.(3)式是人類第一次實現(xiàn)原子核轉(zhuǎn)變的方程

D.利用激光引發(fā)可控的(4)式核聚變是正在嘗試的技術(shù)之一

【答案】CD

【解析】A.(1)是a衰變，(2)是￡衰變，均有能量放出，故A錯誤；

B.(3)是人工核轉(zhuǎn)變，故B錯誤；

C.(3)式是人類第一次實現(xiàn)原子核轉(zhuǎn)變的方程，故C正確；

D.利用激光引發(fā)可控的(4)式核聚變是正在嘗試的技術(shù)之一，故D正確。

故選CD。

15.如圖所示，有兩根用超導(dǎo)材料制成的長直平行細(xì)導(dǎo)線a、b,分別通以80A和100A流向相同的電流,

兩導(dǎo)線構(gòu)成的平面內(nèi)有一點(diǎn)P，到兩導(dǎo)線的距離相等。下列說法正確的是()

a--------?----------80A

'P

b-------------<-----------1-0--0-A--

A.兩導(dǎo)線受到的安培力Fh=125乙

B.導(dǎo)線所受安培力可以用F=計算

C.移走導(dǎo)線匕前后，p點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向改變

D.在離兩導(dǎo)線所在的平面有一定距離的有限空間內(nèi)，不存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的位置

【答案】BCD

【解析】A.兩導(dǎo)線受到的安培力是相互作用力，大小相等，故A錯誤；

B.導(dǎo)線所受的安培力可以用尸=〃8計算，因為磁場與導(dǎo)線垂直，故BiE確；

C.移走導(dǎo)線〃前，b電流較大，則p點(diǎn)磁場方向與b產(chǎn)生磁場方向同向，向里，移走后，/，點(diǎn)磁場方向

與“產(chǎn)生磁場方向相同，向外，故C正確；

D.在離兩導(dǎo)線所在的平面有一定距離的有限空間內(nèi)，兩導(dǎo)線在任意點(diǎn)產(chǎn)生的磁場均不在同一條直線上，

故不存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的位置。故D正確。

故選BCD。

16.肥皂膜的干涉條紋如圖所示，條紋間距上面寬、下面窄。下列說法正確的是（）

A.過肥皂膜最高和最低點(diǎn)的截面一定不是梯形

B.肥皂膜上的條紋是前后表面反射光形成的干涉條紋

C.肥皂膜從形成到破裂，條紋的寬度和間距不會發(fā)生變化

D.將肥皂膜外金屬環(huán)左側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動90°,條紋也會跟著轉(zhuǎn)動90°

【答案】AB

【解析】A.肥皂膜因為自重會上面薄而下面厚，因表面張力的原因其截面應(yīng)是一個圓滑的曲面而不是梯

形，A正確；

B.薄膜干涉是等厚干涉，其原因為肥皂膜上的條紋是前后表面反射光形成的干涉條紋，B正確；

C.形成條紋的原因是前后表面的反射光疊加出現(xiàn)了振動加強(qiáng)點(diǎn)和振動減弱點(diǎn)，形成到破裂的過程上面越

來越薄，下面越來越厚，因此出現(xiàn)加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的位置發(fā)生r變化，條紋寬度和間距發(fā)生變化，c錯誤;

D.將肥皂膜外金屬環(huán)左側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動90。，由于重力，表面張力和粘滯力等的作用，肥皂膜的形狀和

厚度會重新分布，因此并不會跟著旋轉(zhuǎn)90。；D錯誤。

故選AB。

三、非選擇題（本題共6小題，共55分）

17.在“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗中，小王用如圖1所示的裝置，讓重物從靜止開始下落，打出一條清晰

的紙帶，其中的一部分如圖2所示。。點(diǎn)是打下的第一個點(diǎn)，A、&C和。為另外4個連續(xù)打下的點(diǎn)。

圖1

眄|平啊叫叩麗血沖叩叩叩叫“I叫叫加叩叩v叩叩"叫""〃叫即叩吸r鵬申"叫

01cm2319202122232425262728293031323334

圖2

①為了減小實驗誤差，對體積和形狀相同的重物，實驗時選擇密度大的理由是。

②已知交流電頻率為5（）Hz,重物質(zhì)量為200g,當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.80m/s2,則從O點(diǎn)到C點(diǎn)，重物

的重力勢能變化量的絕對值|△耳|=__________J、C點(diǎn)的動能E"=____________J（計算結(jié)果均保留3位

有效數(shù)字）。比較與lyl的大小，出現(xiàn)這一結(jié)果的原因可能是。

A.工作電壓偏高B.存在空氣阻力和摩擦力C.接通電源前釋放了紙帶

【答案】（1）.阻力與重力之比更?。ɑ蚱渌侠斫忉專?）.0.547（3）.0.588⑷.C

【解析】①⑴在驗證機(jī)械能守恒實驗時阻力越小越好，因此密度大的阻力與重力之比更小

②[2]由圖中可知OC之間的距離為X"=27.90cm,因此機(jī)械能的減少量為

|醞,|=mgx0c=0.2x9.8x0.2790J=0.547J

[3]勻變速運(yùn)動時間中點(diǎn)的速度等于這段時間的平均速度，因此

x0.330-0.233

BDm/s=2.425m/s

2T--2x0.02

因此動能的增加量為6c=；加1=1x0.2x2.425x2.425J=0.588J

⑷工作電壓偏高不會影響實驗的誤差，存在摩擦力會使重力勢能的減少量大于動能的增加量，只有提前釋

放了紙帶，紙帶的初速度不為零，下落到同一位置的速度偏大才會導(dǎo)致動能的增加量大于重力勢能的減少

量。

18.圖示是“用雙縫干涉測量光的波長”實驗的裝置。實驗中：

①觀察到較模糊的干涉條紋，要使條紋變得清晰，值得嘗試的是。（單選）

A.旋轉(zhuǎn)測量頭B.增大單縫與雙縫間的距離C.調(diào)節(jié)撥桿使單縫與雙縫平行

②要增大觀察到的條紋間距，正確的做法是（單選）

A.減小單縫與光源間的距離B.減小單縫與雙縫間的距離

C.增大透鏡與單縫間的距離D.增大雙縫與測量頭間的距離

光源凸透鏡單縫雙縫撥桿遮光筒毛玻璃

【答案】⑴.C（2）.D

【解析】①川若粗調(diào)后看不到清晰的干涉條紋，看到的是模糊不清的條紋，則最可能的原因是單縫與雙縫

不平行；要使條紋變得清晰，值得嘗試的是調(diào)節(jié)撥桿使單縫與雙縫平行。

故選C。

②⑵根據(jù)以uj■知要增大條紋間距可以增大雙縫到光屏的距離/,減小雙縫的間距d；故選D。

d

19.小李在實驗室測量一電阻R,的阻值。

（I）因電表內(nèi)阻未知，用如圖1所示的電路來判定電流表該內(nèi)接還是外接。正確連線后，合上開關(guān)S,將

滑動變阻器的滑片P移至合適位置。單刀雙擲開關(guān)K擲到1,電壓表的讀數(shù)H=L65V,電流表的示數(shù)

如圖2所示，其讀數(shù)乙=A；將K擲到2,電壓表和電流表的讀數(shù)分別為U2=L75V,

A=0.33A。由此可知應(yīng)采用電流表(填“內(nèi)”或“外”)接法。

(2)完成上述實驗后，小李進(jìn)一步嘗試用其它方法進(jìn)行實驗：

①器材間連線如圖3所示，請在虛線框中畫出對應(yīng)的電路圖；

②先將單刀雙擲開關(guān)擲到左邊，記錄電流表讀數(shù)，再將單刀雙擲開關(guān)挪到右邊，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電

流表的讀數(shù)與前一次盡量相同，電阻箱的示數(shù)如圖3所示。則待測電阻&=此方法

___________(填''有"或"無”)明顯的實驗誤差，其理由是o

升美

圖3

【答案】⑴.0.34(2).見解析(3).外⑷.5(5).有(6).電阻箱的最小分度與待測電

阻比較接近(或其它合理解釋)

【解析】(1)[1]由電流表的表盤可知電流大小為0.34A

⑵電壓表的百分比變化為吊=x100%=5.7%

電流表的百分比變化為％=0胃34屈-03=3xl00%=3.0%

因此可知電壓表的示數(shù)變化更明顯，說明電流表的分壓更嚴(yán)重，因此不能讓電流表分壓，采用外接法

(2)①[3]電路圖如圖

②[4]兩次實驗中電路電流相同，因此可有/

RA+r+/?(+7+凡

可得凡=0

讀數(shù)可得&=5C

⑸⑹電阻箱的最小分度和待測阻值阻值接近，這樣測得的阻值不夠精確，如待測電阻阻值為5.4Q,則實

驗只能測得其為&=5Q,誤差較大。

20.機(jī)動車禮讓行人是一種文明行為。如圖所示，質(zhì)量〃7=LOxl()3kg的汽車以匕=36km/h的速度在水

平路面上勻速行駛，在距離斑馬線s=20m處，駕駛員發(fā)現(xiàn)小朋友排著長/=6m的隊伍從斑馬線一端開

始通過，立即剎車，最終恰好停在斑馬線前。假設(shè)汽車在剎車過程中所受阻力不變，且忽略駕駛員反應(yīng)時

間。

(1)求開始剎車到汽車停止所用的時間和所受阻力的大小；

(2)若路面寬L=6m,小朋友行走的速度％=0.5m/s,求汽車在斑馬線前等待小朋友全部通過所需的

時間；

(3)假設(shè)駕駛員以匕=54m/h超速行駛，在距離斑馬線s=20m處立即剎車，求汽車到斑馬線時的速度。

【答案】(1)%=4s,=2.5X103N；(2)20s；(3)u=56m/s

【解析】(1)根據(jù)平均速度4=g

v

解得剎車時間4=4s

v.

剎車加速度。=廣

根據(jù)牛頓第二定律%=ma

解得4=2.5x10^

1+L

(2)小朋友過時間G=——

%

等待時間f=&一乙=20s

(3)根據(jù)v；-F=2as

解得u=5后m/s

21.如圖所示，水平地面上有一高H=0.4m的水平臺面，臺面上豎直放置傾角6=37°的粗糙直軌道AB、

水平光滑直軌道8。、四分之一圓周光滑細(xì)圓管道CO和半圓形光滑軌道。瓦它們平滑連接，其中管

道CO的半徑r=0.1m、圓心在。|點(diǎn)，軌道。￡尸的半徑R=0.2m、圓心在。2點(diǎn)，。1、。、。2和尸點(diǎn)

均處在同一水平線上。小滑塊從軌道AB上距臺面高為/?的尸點(diǎn)靜止下滑，與靜止在軌道BC上等質(zhì)量的

小球發(fā)生彈性碰撞，碰后小球經(jīng)管道CO、軌道DE戶從尸點(diǎn)豎直向下運(yùn)動，與正下方固定在直桿上的三

棱柱G碰撞，碰后速度方向水平向右，大小與碰前相同，最終落在地面上。點(diǎn)，已知小滑塊與軌道AB間

的動摩擦因數(shù)〃=，，sin37°=0.6.cos37°=0.8。

(1)若小滑塊的初始高度/?=0.9m,求小滑塊到達(dá)5點(diǎn)時速度%的大??；

(2)若小球能完成整個運(yùn)動過程，求力的最小值〃,而；

(3)若小球恰好能過最高點(diǎn)E,且三棱柱G的位置上下可調(diào)，求落地點(diǎn)。與尸點(diǎn)的水平距離X的最大值Xmax。

【答案】(1)4m/s；(2)=0-45m：(3)0.8m

h10

【解析】(1)小滑塊A3軌道上運(yùn)動機(jī)g〃一cos。-----=-mv~

sin。2

代入數(shù)據(jù)解得％=ga=4m/s

(2)小滑塊與小球碰撞后動量守恒，機(jī)械能守恒，因此有機(jī)%=機(jī)巳+機(jī)以，-^mvo=^mvA+2mvB

解得=0,vB=4m/s

小球沿CDEF軌道運(yùn)動，在最高點(diǎn)可得mg=機(jī)筌■

從C點(diǎn)到E點(diǎn)由機(jī)械能守恒可得+，〃g(R+r)=；機(jī)曦in

其中=]Jik，解得%n=045m

(3)設(shè)廠點(diǎn)到G點(diǎn)的距離為y,小球從E點(diǎn)到。點(diǎn)的運(yùn)動，由動能定理萬加噂=g?n4min+根8(氏+丁)

1,

由平拋運(yùn)動可得x=H+r-y=-gr

聯(lián)立可得水平距離為x=2j（0.5_y）（0.3+y）

山數(shù)學(xué)知識可得當(dāng)0.5-y=0.3+y

取最小，最小值為Xmin=0-8m

22.一種探測氣體放電過程的裝置如圖甲所示，充滿短氣（Ne）的電離室中有兩電極與長直導(dǎo)線連接，

并通過兩水平長導(dǎo)線與高壓電源相連。在與長直導(dǎo)線垂直的平面內(nèi)，以導(dǎo)線為對稱軸安裝一個用阻值

&=10。的細(xì)導(dǎo)線繞制、匝數(shù)N=5x103的圓環(huán)形螺線管，細(xì)導(dǎo)線的始末兩端c、d與阻值R=90。的

電阻連接。螺線管的橫截面是半徑a=1.0xl0-2m的圓，其中心與長直導(dǎo)線的距離r=0.1m。氣體被電

離后在長直導(dǎo)線回路中產(chǎn)生順時針方向的電流/,其/-1圖像如圖乙所示。為便于計算，螺線管內(nèi)各處的

ki

磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均可視為B=；,其中女=2x10-7T-m/A。

（1）求0?6.0x10-3s內(nèi)通過長直導(dǎo)線橫截面的電荷量Q；

（2）求3.0x10-3$時，通過螺線管某一匝線圈的磁通量中；

（3）若規(guī)定c—Rfd為電流的正方向,在不考慮線圈自感的情況下，通過計算，畫出通過電阻R的&T

圖像；

（4）若規(guī)定為電流的正方向，考慮線圈自感，定性畫出通過電阻R的友--圖像。

【答案】（1）Q=0.5C；（2）①=6.28xlCf8wb；（3）見解析；（4）見解析

【解析】（D由電量和電流的關(guān)系4=〃可知/一，圖像下方的面積表示電荷量，因此有

Q=乙加1+4%+八%

代入數(shù)據(jù)解得。=0.5C

ki

（2）由磁通量的定義可得0>=85=—*萬/

r

代入數(shù)據(jù)可得①=6.28x10-8Wb

(3)在0~L0xl(T3s時間內(nèi)電流均勻增加，有楞次定律可知感應(yīng)電流的方向cfRfd,產(chǎn)生恒定的

―/小,小*?…△①Nk兀a1A/

感應(yīng)電動勢E=N——=---------x—

△trbt

E

由閉合回路歐姆定律可得%=--r-

K+Ko

代入數(shù)據(jù)解得%=3.14x1(尸A

在1.0X10-3S~5.0X1(T3S電流恒定，穿過圓形螺旋管的磁場恒定，因此感應(yīng)電動勢為零，感應(yīng)電流為零,

而在5.0xl0-3s~6.0xl0-3s時間內(nèi)電流隨時間均勻變化，斜率大小和0~i.0xl0-3s大小相同，因此電流

大小相同，由楞次定律可知感應(yīng)電流的方向為dfRfc,則圖像如圖所示

%IO"A

3.14--------：

0L0~~~4J0~5j0~6^0~7*0r/10'3s

-3.14--------------------------------------------------------

(4)考慮自感的情況下，線框會產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的增加，因此電流是緩慢增加的，過一段時間

電路達(dá)到穩(wěn)定后自感消失，電流的峰值和之前大小相同,在L0xl(r3s?5.0xl(r3s時間內(nèi)電路中的磁通

量不變化電流要減小為零，因此自感電動勢會阻礙電流的減小，使得電流緩慢減小為零，電流圖像如圖

力1()7A

°L02：0~16―to~而~6：.7：0〃10%

-3.14............................................................'

23.如圖甲所示，空間站上某種離子推進(jìn)器由離子源、間距為4的中間有小孔的兩平行金屬板M、N和邊

長為L的立方體構(gòu)成，其后端面尸為噴口。以金屬板N的中心。為坐標(biāo)原點(diǎn)，垂直立方體側(cè)面和金屬板

建立x、y和z坐標(biāo)軸。M、N板之間存在場強(qiáng)為E、方向沿z軸正方向的勻強(qiáng)電場；立方體內(nèi)存在磁場，

其磁感應(yīng)強(qiáng)度沿方向的分量始終為零，沿和方向的分量以和隨時間周