2022年河北省保定市高考物理二模試卷（附答案詳解）

2022年河北省保定市高考物理二模試卷

1.下列說(shuō)法正確的是（）

A.氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)譜

B.太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的核裂變

C.目前核電站利用的核反應(yīng)是核聚變，核燃料為笊

D.一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)樵摴獾念l率小于金屬的截止頻

率

2.如圖所示，輕桿一端固定在豎直墻壁上，另一端固定一

個(gè)質(zhì)量為0.4kg的小球，勁度系數(shù)為100/V/m的水平輕質(zhì)

彈簧夾在墻壁與小球之間，處于壓縮狀態(tài)，彈簧的壓縮

量為3c/n,輕桿與墻壁的夾角為60。。取重力加速度大小

g=10m/s2,彈簧始終在彈性限度內(nèi)。輕桿對(duì)小球的作

用力大小為（）

A.4N

B.5N

C.6N

D.8N

3,若做勻速直線運(yùn)動(dòng)的列車受到的阻力與其速率成正比，則當(dāng)列車的速率提升為原來(lái)

的2倍時(shí)，其發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率變?yōu)樵瓉?lái)的（）

A-IB.iC.2倍D.4倍

4.空曠開(kāi)闊的機(jī)場(chǎng)可能成為一些候鳥遷徙之前的聚集地或者遷徙途中的落腳點(diǎn)，因此

飛機(jī)起飛和降落的過(guò)程中，容易遭遇飛鳥撞擊。若飛鳥的質(zhì)量為飛鳥的主（肉）

體長(zhǎng)度為L(zhǎng),飛機(jī)被飛鳥迎面撞擊時(shí)的航速為孫，認(rèn)為撞擊過(guò)程飛鳥做初速度為零

的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則飛機(jī)被飛鳥撞擊時(shí)所受平均撞擊力的大小為（）

ABCmv°

2LL4L

5.一固定在豎直面內(nèi)的光滑圓弧軌道如圖所示，左端a點(diǎn)的

切線方向與水平方向的夾角為60。，頂端B點(diǎn)的切線方向

水平。將一小球（視為質(zhì)點(diǎn)，圖中未畫出）從空中某點(diǎn)以

大小為27H/S的初速度水平拋出，恰好從4點(diǎn)沿軌道切線

方向進(jìn)入軌道，并恰好能到達(dá)B點(diǎn)。取重力加速度大小

g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力。圓弧軌道的半徑為（）

A.0.2mB.0.4mC.0.6mD.0.8m

6.甲、乙兩小車在同一水平路面上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，從t=0時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，甲、

乙的位移一時(shí)間圖像分別為圖線a和圖線人下列說(shuō)法正確的是（）

A.0?2s內(nèi)，甲、乙的平均速度大小相等

B.0?4s內(nèi)，甲、乙的路程相等

C.第2s末，甲的速度大于乙的速度

D.甲、乙的加速度大小之比為3：5

7.均勻帶電球體在球的外部產(chǎn)生的電場(chǎng)與一個(gè)位于球心的、電荷量相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生

的電場(chǎng)相同。如圖所示，半徑為R的球體上均勻分布著正電荷，在過(guò)球心。的直線

上有4、B、C三個(gè)點(diǎn)，0B=B4=R,C。=2R。若以。B為直徑在球內(nèi)挖一球形空

腔，球的體積公式為/=!43,貝必、c兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小之比為（）

A.9：25B.25：9C.175：207D.207：175

8.圖中人、心都是規(guī)格為“3匕1.5小”的燈泡，理想變壓器的輸入端接有u=

9企s譏100忒（匕）的交變電壓，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使兩個(gè)燈泡均正常發(fā)光。下列

說(shuō)法正確的是（）

A.通過(guò)副線圈的電流的頻率為50Hz

B.電壓表的示數(shù)為9V

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C.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為3：1

D.此時(shí)電阻箱的阻值為60

9.設(shè)想宇航員隨飛船繞火星飛行，飛船貼近火星表面時(shí)的運(yùn)動(dòng)可視為繞火星做勻速圓

周運(yùn)動(dòng)。若宇航員測(cè)得飛船在靠近火星表面的圓形軌道繞行n圈的時(shí)間為3飛船在

火星上著陸后，宇航員用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)得質(zhì)量為m的物體受到的重力大小為F,引

力常量為G,將火星看成一個(gè)球體，不考慮火星的自轉(zhuǎn)，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.火星的質(zhì)量為3

16n4Gn4m3

B.火星的半徑為學(xué)

C.火星的平均密度為駕

Gt2

D.飛船貼近火星表面做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小為安

mt

10.一跑步機(jī)的原理圖如圖所示，該跑步機(jī)水平底面固定有間距L=0.8m的平行金屬電

極，電極間充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且接有理想

電壓表和阻值為80的定值電阻R。勻速運(yùn)動(dòng)的絕緣橡膠帶上鍍有電阻均為20的平

行細(xì)金屬條，金屬條間距等于電極長(zhǎng)度d且與電極接觸良好。某人勻速跑步時(shí)，電

壓表的示數(shù)為0.8V。下列說(shuō)法正確的是（）

絕鋒椎JK帶

橡皎帶

運(yùn)動(dòng)方向

、金屬條

.金屬電極

A.通過(guò)電阻R的電流為0.2A

B.細(xì)金屬條的速度大小為2.5m/s

C.每2s內(nèi)通過(guò)電阻R的電荷量為0.2C

D.人克服細(xì)金屬條所受安培力做功的功率為0.2〃

11.小李用如圖甲所示的裝置測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。A點(diǎn)距光電門B的高度為人

甲乙

（1）用10分度游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑，測(cè)量結(jié)果如圖乙所示，則小球的直徑

d=mm。

（2）將小球自4點(diǎn)由靜止釋放，小球通過(guò)光電門B的時(shí)間為t,若h>d,則當(dāng)?shù)氐闹?/p>

力加速度大小9=。（用相關(guān)物理量的符號(hào)表示）

（3）若考慮空氣阻力的影響，且操作無(wú)誤，則實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的重力加速度（填

“大于”、“小于”或“等于”）當(dāng)?shù)貙?shí)際的重力加速度。

12.某物理興趣小組用如圖甲所示的電路測(cè)定一電源（電動(dòng)勢(shì)約為31/）的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,

要求盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差?可供選擇的器材有：

A電流表@）（量程為0.64、內(nèi)阻不計(jì)）；

電壓表@）（量程為3V、內(nèi)阻約為5kO）；

C.滑動(dòng)變阻器&（最大阻值為200,允許通過(guò)的最大電流為2.04）；

D滑動(dòng)變阻器/?2（最大阻值為2k0,允許通過(guò)的最大電流為1.04）。

乙

（1）本實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用。（填“C”或"D”）

（2）該小組進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)操作，得到幾組電壓表的示數(shù)U和對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)/,

作出U-/圖像如圖乙所示，根據(jù)圖像可知，該電源的電動(dòng)勢(shì)后=V、內(nèi)阻

r=n。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

（3）若實(shí)驗(yàn)操作及數(shù)據(jù)處理均無(wú)誤，則電源電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值_____電源電動(dòng)勢(shì)的真

實(shí)值，電源內(nèi)阻的測(cè)量值______電源內(nèi)阻的真實(shí)值。（均填“大于"、“小于”或

“等于”）

13.如圖所示，物塊4的質(zhì)量為m,物塊B、C的質(zhì)量均為開(kāi)始時(shí)物塊4、B分別以大

小為2%、%的速度沿光滑水平軌道向右側(cè)的豎直固定擋板運(yùn)動(dòng)，為保證4、8均向

右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中不發(fā)生碰撞，將物塊C無(wú)初速地迅速粘在4上。8與擋板碰撞后以原

速率反彈，4與B碰撞后粘在一起。

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?I

I

(1)為使B能與擋板碰撞兩次，求持應(yīng)滿足的條件；

(2)若三個(gè)物塊的質(zhì)量均為m,求在整個(gè)作用過(guò)程中系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能Q。

14.如圖所示，在豎直平面內(nèi)的xOy坐標(biāo)系的第I象限內(nèi)存在電場(chǎng)強(qiáng)度方向與x軸正方

向的夾角。=37。的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第口象限內(nèi)的虛線0P與x軸負(fù)方向的夾角也為。，第

II象限內(nèi)OP下方以及第DI、W象限內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中未畫出)和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

B-1.57、方向垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量m=0.1kg、電荷量q=的

帶正電小球以大小%=6m/s的初速度從力點(diǎn)沿工軸負(fù)方向做直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)y軸上

的C點(diǎn)后經(jīng)時(shí)間ti=^s經(jīng)過(guò)0P上的。點(diǎn)，然后在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并經(jīng)過(guò)x

正半軸上的F點(diǎn)。已知4點(diǎn)的橫坐標(biāo)馬=取重力加速度大小g=10m/s2,

s譏37。=0.6,cos37°=0.8,不計(jì)空氣阻力，不考慮小球經(jīng)過(guò)尸點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)。求：

(1)第I象限內(nèi)的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E以及小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度大小巧;

(2)4點(diǎn)的縱坐標(biāo)力以及小球經(jīng)過(guò)。點(diǎn)時(shí)的速度大小方：

(3)F點(diǎn)的橫坐標(biāo)孫以及小球從4點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)的時(shí)間t。

15.如圖所示，一絕熱汽缸豎直放置于恒溫的環(huán)境中，汽缸

內(nèi)有一水平絕熱活塞，將一定質(zhì)量的理想氣體封在汽缸

內(nèi)，活塞與汽缸壁無(wú)摩擦，汽缸不漏氣，整個(gè)裝置處于

平衡狀態(tài)?；钊戏胖靡粡V口瓶，若在瓶中緩慢加水，

則該過(guò)程中缸內(nèi)氣體對(duì)外界做(填“正”或

“負(fù)”)功，氣體的壓強(qiáng)(填“增大”、“減小”或“不變”)，氣體的溫度

環(huán)境的熱力學(xué)溫度恒為7。=300K?，F(xiàn)用活塞(厚度不計(jì))將4管口封住，對(duì)B管內(nèi)的

空氣緩慢加熱，4管內(nèi)的空氣的溫度保持不變，當(dāng)左、右液面相平時(shí)立即停止加熱。

將管內(nèi)的空氣視為理想氣體。求：

(1)停止加熱時(shí)，A管內(nèi)空氣的壓強(qiáng)p；

(2)停止加熱時(shí)，B管內(nèi)空氣的熱力學(xué)溫度7(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

17.一列沿x軸方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=1s時(shí)刻的波動(dòng)圖像如圖所示，質(zhì)點(diǎn)M的平衡

位置在%M=加處，平衡位置在。=4nl處的質(zhì)點(diǎn)N的振動(dòng)方程為y=5sinnt(^cm)o

該波沿x軸(填“正”或“負(fù)”)方向傳播，波速為m/s；從1=1s時(shí)刻

起，質(zhì)點(diǎn)M到達(dá)平衡位置的最短時(shí)間為s。

18.一透明圓柱體的橫截面如圖所示，其半徑為R,4B是一條直徑。一光線從C點(diǎn)平行

AB射入圓柱體，入射角i=60°,折射后恰好經(jīng)過(guò)B點(diǎn)。光在真空中的傳播速度為c。

求：

(i)圓柱體對(duì)該光線的折射率n；

(ii)該光線從C點(diǎn)傳播到B點(diǎn)的時(shí)間t。

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答案和解析

1.【答案】D

【解析】解：力、氫原子的發(fā)射光譜為線狀譜，故A錯(cuò)誤；

8、太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，故8錯(cuò)誤；

C、目前所有核電站均是采用的重核裂變產(chǎn)生的能量進(jìn)行發(fā)電的，所需材料主要是鈾，

熱核聚變?nèi)蕴幱趯?shí)驗(yàn)階段，故C錯(cuò)誤；

D,根據(jù)光電效應(yīng)發(fā)生的條件可知，一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因

為該光的頻率小于金屬的截止頻率，故。正確。

故選：D。

發(fā)射光譜為線狀譜；

太陽(yáng)輻射的能量來(lái)源于太陽(yáng)內(nèi)部的核聚變反應(yīng)；

核電站釋放的能量來(lái)源于重核裂變釋放的核能；

根據(jù)光電效應(yīng)發(fā)生的條件判斷。

該題考查氫光譜、核能的利用以及光電效應(yīng)，掌握光電效應(yīng)產(chǎn)生的條件即可。

2.【答案】B

【解析】解：彈簧的彈力F=kx=100X0.03N=3N

以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況，如圖所示，根據(jù)共點(diǎn)力平衡

條件得：

輕桿對(duì)小球的彈力大小為：F桿=J(wig)2+/2=

7(0.4x10)2+32AZ=5N

故AC。錯(cuò)誤，B正確

故選：Bo

以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況，由共點(diǎn)力平衡條件求解輕桿對(duì)小球的彈力大小.

本題是簡(jiǎn)單的共點(diǎn)力平衡問(wèn)題，正確分析受力是基礎(chǔ)，本題運(yùn)用數(shù)學(xué)上勾股定理求解比

較簡(jiǎn)潔，也可以由正交分解法求解.

3.【答案】D

【解析】解：設(shè)阻力為廣，由題知：f=kv；

當(dāng)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引力等于阻力，則功率P==k/

當(dāng)列車的速率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，列車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，故。正確，ABC

錯(cuò)誤。

故選：D。

列車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，阻力大小與速率平方成正比，即：f=fcv2;當(dāng)列車做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，

此時(shí)牽引力F與阻力/相等：即=而發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率p=FD,據(jù)此分析判

斷。

解決本題的關(guān)鍵：一是能夠正確的寫出阻力與速度大小的表達(dá)式，二是利用功率的計(jì)算

方法P=FVo

4.【答案】A

【解析】解：撞擊過(guò)程飛鳥做初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則：A=

解得撞擊時(shí)間：t=T

取飛機(jī)飛行方向?yàn)檎较颍瑢?duì)飛鳥由動(dòng)量定理得：Ft=mv0-0

解得飛鳥撞擊時(shí)所受平均撞擊力的大小為：尸=強(qiáng)

2L

由牛頓第三定律可知機(jī)被飛鳥撞擊時(shí)所受平均撞擊力的大小為皿，故4正確、BCD錯(cuò)

2L

、口

沃。

故選：Ao

求出撞擊時(shí)間，對(duì)飛鳥由動(dòng)量定理求解飛鳥撞擊時(shí)所受平均撞擊力的大小，由牛頓第三

定律可知機(jī)被飛鳥撞擊時(shí)所受平均撞擊力的大小。

本題主要是考查動(dòng)量定理，利用動(dòng)量定理解答問(wèn)題時(shí)，要注意分析運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的受

力情況，知道合外力的沖量才等于動(dòng)量的變化。

5.【答案】B

【解析】解：小球進(jìn)入4點(diǎn)時(shí)的速度

vA=總不，代入數(shù)據(jù)，解得以=4m/s

到達(dá)B點(diǎn)時(shí)

mg=

從4到B由機(jī)械守恒定律得

=mgR^l+cos60。）+

解得

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R—0.4m

故8正確，ACO錯(cuò)誤。

故選：B。

由速度分解求解a點(diǎn)速度，結(jié)合機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用求解圓弧半徑。

本題考查機(jī)械能守恒，學(xué)生需能夠分析清楚運(yùn)動(dòng)過(guò)程，并結(jié)合平拋知識(shí)，綜合解題。

6.【答案】D

【解析】解：4、根據(jù)縱坐標(biāo)的變化量表示位移，可知0?2s內(nèi)，甲的位移小于乙的位

移，則甲的平均速度小于乙的平均速度，故A錯(cuò)誤；

B、0?4s內(nèi)，甲的路程為s/=2x3m=6m,乙的路程％=2x5zn=10m,故B錯(cuò)

誤；

C、根據(jù)x-t圖像的斜率表示速度，可知第2s末，甲、乙的速度均為零，故C錯(cuò)誤；

D、2-4s內(nèi)兩車均做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，甲、乙的位移大小分別為

5m-2m=3m,x乙=5m,由x=：砒2可知甲、乙的加速度大小之比為a/：a乙=K甲:

x乙=3：5,故O正確。

故選：D。

根據(jù)縱坐標(biāo)的變化量大小確定兩車的位移關(guān)系，判斷平均速度關(guān)系；根據(jù)圖像斜率的大

小判斷速度大??；研究2-4s內(nèi)兩車的運(yùn)動(dòng)情況，由位移一時(shí)間公式求加速度大小之比。

解決本題的關(guān)鍵要理解位移一時(shí)間圖像的物理意義，知道圖線的斜率表示速度，縱坐標(biāo)

的變化量表示位移，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式來(lái)分析兩車的運(yùn)動(dòng)情況。

7.【答案】C

【解析】解：設(shè)半徑為R的均勻帶電體帶電量為q，由題意知，半徑為R的均勻帶電體在

4點(diǎn)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)為：后整

割出的小球半徑為：因?yàn)殡姾删鶆蚍植?，根?jù)球的體積公式可知，其帶電荷量為?

2o

則割出的小球在未割前在4點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為：E刈=k*=k癮

所以挖走一球形空腔后剩余部分電荷在4點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為：E剩人=E整一E^=k磊-

」=4烏

18R236R2

同理，在C點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為：E*k康一嗡=號(hào)

所以4、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小之比為：175：207,故C正確，AB。錯(cuò)誤；

故選:Co

采用割補(bǔ)的思想方法求解。先求出一個(gè)完整大球在某點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)，再求出割出的小球

在某點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)，求其矢量和即可。

本題主要考查了電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算，采用割補(bǔ)法的思想，掌握割補(bǔ)思想是解決本題的主要

入手點(diǎn)，掌握點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式是基礎(chǔ)。

8.【答案】AD

【解析】解：4、根據(jù)u=9夜sinl00zrt（y）可知交流電壓的最大值為4n=9位V,角速

度為3=lOOnrad/s,頻率f=為=噗=50Hz,通過(guò)副線圈的電流的頻率為50Hz,

故A正確；

B、有效值〃=貴=等U=91Z,變壓器原線圈兩端的電壓為Ui=U-4=9U—3U=

61/,故電壓表的示數(shù)為6V,故8錯(cuò)誤；

C、變壓器原副線圈的匝數(shù)之比為?=?=?=：,故C錯(cuò)誤；

D、流過(guò)燈泡Li的電流為A=￡=畀=0.5/1,根據(jù)微=軻得/2=B

流過(guò)電阻的電流/R=I-I=1A-0.54=0.54,故電阻的阻值為R=我==60,

2L/RU.3

故。正確；

故選：AD.

由交變電壓表達(dá)式直接求出有效值和頻率;利用燈泡正常發(fā)光及好端所接的交變電壓的

有效值可求出原副線圈的匝數(shù)比。

本題主要考查學(xué)生對(duì)變壓器構(gòu)造和原理的掌握情況以及推理能力，其中要注意對(duì)電路動(dòng)

態(tài)變化問(wèn)題的分析，先部分后整體再部分的分析方法。

9.【答案】AC

【解析】解：AB,由題意可得飛船在靠近火星表面的圓形軌道繞行的周期為7=：

又因?yàn)殄?mR笄，又在天體表面滿足鬻=mg,且F=mg：

聯(lián)立可得火星的半徑為R=-M，火星的質(zhì)量為M=故B錯(cuò)誤，A正確;

D、因?yàn)榫€速度滿足"=竿

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解得U=故。錯(cuò)誤；

2nnm

t_MM

c、火星的平均密度為P=7=覆

解得p=罄，故C正確。

故選：ACo

根據(jù)題目條件計(jì)算出飛船的運(yùn)行周期，結(jié)合向心力公式計(jì)算出萬(wàn)有引力提供不同力聯(lián)立

等式計(jì)算出火星的半徑和質(zhì)量；

根據(jù)線速度的表達(dá)式得出飛船線速度的大小；

根據(jù)密度公式結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)計(jì)算出火星的體積，從而計(jì)算出火星的密度。

本題主要考查了萬(wàn)有引力定律的相關(guān)應(yīng)用，解題的關(guān)鍵點(diǎn)是理解在不同情況下萬(wàn)有引力

提供的力的類型，同時(shí)結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)計(jì)算出球體的體積，并由此完成密度的計(jì)算。

10.【答案】BC

【解析】解：力、已知電壓表的示數(shù)為U=0.8V,R=8。，則通過(guò)電阻R的電流為/=4=

萼4=0.14故A錯(cuò)誤；

B、由閉合電路的歐姆定律可知，細(xì)金屬條產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=/(/?+r)=0.1x(8+

2"=IV,由E=BLu得細(xì)金屬條的速度大小u=《=m/s=2.5zn/s,故5正確；

DL(J.5XU.O

C、每2s內(nèi)通過(guò)電阻R的電荷量為q=/t=0.1x2C=0.2C,故C正確；

D、金屬條受到的安培力大小為：F=BIL,人克服細(xì)金屬條所受安培力做功的功率為

P=Fv,聯(lián)立解得P=0.1W,故。錯(cuò)誤。

故選：BC。

根據(jù)歐姆定律求通過(guò)電阻R的電流；由閉合電路歐姆定律求出細(xì)金屬條產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)

勢(shì)E,再由E=求細(xì)金屬條的速度大小；由勺=〃求每2s內(nèi)通過(guò)電阻R的電荷量；由

安培力公式F=8〃求金屬條受到的安培力大小，即可由P=F"求解人克服細(xì)金屬條所

受安培力做功的功率。

本題是理論聯(lián)系實(shí)際問(wèn)題，關(guān)鍵是建立物理模型，綜合運(yùn)用電磁感應(yīng)知識(shí)、電路知識(shí)、

力學(xué)知識(shí)解題。要注意金屬條兩端的電壓是外電壓，不是內(nèi)電壓。

11.【答案】12.3W小于

【解析】解：(1)由圖乙所示游標(biāo)卡尺可知，小球直徑d=12mm4-3x0.1mm=12.3mmo

(2)很短時(shí)間內(nèi)的平均速度近似等于瞬時(shí)速度，小球經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度大小"=(

小球從4到B過(guò)程，由速度一位移公式得：v2=2gh,解得重力加速度大?。?=鑒

(3)小球下落過(guò)程受到空氣阻力f作用，小球所受合力尸=mg-/小于重力，重力加速度

的測(cè)量值小于實(shí)際值。

故答案為：(1)12.3；(2)名；(3)小于。

(1)游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺讀數(shù)的和是游標(biāo)卡尺讀數(shù)。

(2)求出小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度，應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度一位移公式求出重力加速度大

小。

(3)考慮空氣阻力，小球所受合力小于重力，加速度小于重力加速度。

理解實(shí)驗(yàn)原理是解題的前提，根據(jù)很短時(shí)間內(nèi)的平均速度近似等于瞬時(shí)速度求出小球經(jīng)

過(guò)光電門時(shí)的速度，應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度一位移公式即可解題。

12.【答案】C2.84.5小于小于

【解析】解：(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，為方便實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器，

所以本實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器即選用C。

(2)由閉合電路的歐姆定律得：U=E-Ir

根據(jù)圖乙圖線的物理意義，所以電源電動(dòng)勢(shì)為：E=2.8K,內(nèi)阻為r=?=卓

AI0.4

4.50

(3)由圖示電路圖可知，相對(duì)于電源來(lái)說(shuō)電流表采用外接法，實(shí)驗(yàn)誤差是由電壓表分流

造成的，進(jìn)行圖象修正以后的U-/圖象如圖所示：

0'---------------------------?

u-/圖線的縱軸截距等于電源電動(dòng)勢(shì)，圖線斜率的絕對(duì)值等于電源內(nèi)阻，由圖示圖象

可知，電源電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值小于真實(shí)值，內(nèi)阻測(cè)量值小于真實(shí)值。

故答案為：(1)C；(2)2.8,4.5；(3)小于，小于。

(1)為方便實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器；

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(2)根據(jù)圖示電路圖應(yīng)用閉合電路的歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達(dá)式，根據(jù)圖示圖象求

出電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻。

(4)根據(jù)圖示電路圖與實(shí)驗(yàn)原理分析實(shí)驗(yàn)誤差。

本題考查測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)，要掌握實(shí)驗(yàn)器材的選擇原則：安全性原則、

精確性原則、方便實(shí)驗(yàn)操作原則；應(yīng)用閉合電路的歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達(dá)式，根

據(jù)圖示圖象可以求出電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻。

13.【答案】解：(1)設(shè)4、C粘在一起的共同速度大小為力,以向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量

守恒定律有：

2mv0=(m+M)i;i

為保證4、B均向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中不發(fā)生碰撞，應(yīng)滿足力W%

設(shè)4、B碰撞后瞬間的共同速度大小為外，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：

(m+M)%—Mv0=(m+2M)v2

為使B能與擋板再次碰撞，應(yīng)滿足。2>0

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得肝應(yīng)滿足的條件為：1W*<2

(2)若M=m,則由(1)可得：

1

%^2=3^0

根據(jù)能量守恒定律有：

Q=加(2%)2+加諾-qx3m諺

代入數(shù)據(jù)解得整個(gè)作用過(guò)程中系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能Q為：Q詔

答：(1)為使8能與擋板碰撞兩次，'應(yīng)滿足的條件為1<^<2；

(2)若三個(gè)物塊的質(zhì)量均為小，在整個(gè)作用過(guò)程中系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能Q為(m詔。

【解析】(1)設(shè)A、C,由動(dòng)量守恒定律，對(duì)4、B碰撞，由動(dòng)量守恒定律列方程，結(jié)合題

意求解竺應(yīng)滿足的條件；

m

(2)對(duì)系統(tǒng)，根據(jù)能量守恒定律求解整個(gè)作用過(guò)程中系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能Q。

本題考查了動(dòng)量守恒定律與能量守恒定律的應(yīng)用，分析清楚物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程是解題的前提。

14.【答案】解：(1)根據(jù)題意小球的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,

小球在從4點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，

蹩=sin。

qE

解得:E=10N/C,

對(duì)小球從4點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程，

根據(jù)動(dòng)能定理有,-qEcos6-xA=

解得：vx=4m/so

(2)根據(jù)題意，小球從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)的過(guò)程中做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)小球在該過(guò)程中沿x軸方

向、y軸方向的位移大小分別為右和力,有

—V-jt]

%=：9吐

根據(jù)幾何關(guān)系有以=Xitan9+yr

解得：%=詈加；

設(shè)小球經(jīng)過(guò)。點(diǎn)時(shí)的速度大小為。2、方向與y軸負(fù)方向的夾角為a，有

tan?—算~,

v2=—sina,

解得：v2=ym/So

(3)設(shè)小球在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r,有

qv2B=mj

解得：丁=|m；

由(1)可得a=37。，故小球經(jīng)過(guò)。點(diǎn)時(shí)的速度方向與OP垂直，OP為半徑方向，OD=

Xi8

由于r=。。，因此原點(diǎn)。為小球做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心，小球經(jīng)過(guò)F點(diǎn)時(shí)的速度方向沿y軸正

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方向

故孫=

小球從4點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間分=函告，

2

解得：to=?。?/p>

小球在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T=乎，

v2

小球從。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)的時(shí)間t2=美黑-T

ooU

解得：,2=言兀S

又《=4+。+t2

解得："照+恁兀)s。

答：(1)第I象限內(nèi)的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度和小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度大小分別為10N/C,4m/s；

(2)4點(diǎn)的縱坐標(biāo)以和小球經(jīng)過(guò)。點(diǎn)時(shí)的速度大小分別為鬻m,ym/s；

(3)F點(diǎn)的橫坐標(biāo)4和小球從4點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到尸點(diǎn)的時(shí)間分別為：m,+考兀)s。

【解析】(1)根據(jù)題意確定小球運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖，再結(jié)合受力分析和動(dòng)能定理列式求解，

(2)根據(jù)小球從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)的過(guò)程中做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律列方程求解，

(3)根據(jù)小球的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖，在結(jié)合小球在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角

度的關(guān)系求解時(shí)間。

該題考查小球在勻強(qiáng)電場(chǎng)與勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，涉及到知識(shí)點(diǎn)動(dòng)能定理、平拋運(yùn)動(dòng)

以及洛倫茲力提供向心力等，屬于綜合性題目。

15.【答案】負(fù)增大升高

【解析】解：若在瓶中緩慢加水，活塞向下移動(dòng)，外界對(duì)氣體做正功，即氣體對(duì)外界做

負(fù)功，由于氣缸絕熱，外界對(duì)氣體做正功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體的內(nèi)能增加，

溫度升高，對(duì)活塞和、瓶及內(nèi)的的水作為整體，根據(jù)共點(diǎn)力平衡可得：p0S+mg=pS,

解得P=P。+%，被封閉氣體的壓強(qiáng)增大，

故答案為：負(fù)；增大；升高

活塞上放置一廣口瓶，若在瓶中緩慢加水，活塞緩慢下降，氣體對(duì)外界做負(fù)功，根據(jù)熱

力學(xué)第一定律可知，氣體的內(nèi)能增大，溫度升高，由于體積減小，對(duì)活塞受力分析根據(jù)

共點(diǎn)力平衡求得壓強(qiáng)。

本題主要考查了氣體做功，利用好熱力學(xué)第一定律和共點(diǎn)力平衡即可。

16.【答案】解：設(shè)B管橫截面積為S,則B管橫截面積為2S,

以B管封閉氣體為研究對(duì)象，

初狀態(tài)：Pi=Po—Pz”=75cmHg—9cmHg=66cmHg,匕=Sh2>=T°=300K

設(shè)末狀態(tài)的壓強(qiáng)為P2,體積為彩

從初狀態(tài)到末狀態(tài)，設(shè)4管水銀面上升/色，B管水銀面下降工后，

則有：Ah1+Ah2=Ah,Ahtx2S=Ah2S,

導(dǎo)入數(shù)據(jù)解得：Zl/ii=3cm>Ah2=6cm