2021屆天津市河北區(qū)高考物理二模試卷附答案詳解

2021屆天津市河北區(qū)高考物理二模試卷

一、單選題（本大題共5小題，共25.0分）

1.我國(guó)“北斗二代”計(jì)劃在2020年前發(fā)射35顆衛(wèi)星，形成全球性的定位導(dǎo)航系統(tǒng)，比美國(guó)GPS多5

顆。多出的這5顆是相對(duì)地面靜止的高軌道衛(wèi)星（以下簡(jiǎn)稱“靜衛(wèi)”），其他的有27顆中軌道衛(wèi)星

（以下簡(jiǎn)稱“中衛(wèi)”）軌道高度為靜止軌道高度的|.下列說(shuō)法正確的是（）

A.“中衛(wèi)”的線速度介于7.9/on/s和11.2km/s之間

B.“靜衛(wèi)”的軌道必須是在赤道上空

C.“靜衛(wèi)”的運(yùn)行速度大于“中衛(wèi)”的運(yùn)行速度

D.“靜衛(wèi)”的運(yùn)行周期小于“中衛(wèi)”的運(yùn)行周期

2.有關(guān)氣體壓強(qiáng)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.氣體分子的平均速率增大，則氣體的壓強(qiáng)一定增大

B.氣體的分子密度增大，則氣體的壓強(qiáng)一定增大

C.氣體分子的平均動(dòng)能增大，則氣體的壓強(qiáng)一定增大

D.氣體分子的平均動(dòng)能增大，氣體的壓強(qiáng)有可能減小

3.如圖所示，合上開(kāi)關(guān)S后，保持兩板間距不變相互錯(cuò)開(kāi)一些，下列判斷中正確

的是（）~|"JL

A.電容器的電容保持不變

B.電容器的電容減小

C.兩極板間電勢(shì)差保持增大

D.兩極板間電勢(shì)差減小

4.三個(gè)完全相同的物塊1、2、3放在水平桌面上，它們與桌面間的動(dòng)/<,

摩擦因數(shù)都相同.現(xiàn)用大小相同的外力F沿圖示方向分別作用在1'0---------0匕二

和2上，用的外力沿水平方向作用在3上，使三者都做加速運(yùn)動(dòng).令的、a2、分別代表物塊

1、2、3的加速度,則（）

A.Q]—0.2~B.Q]—>03

C.D.Q]>，◎2>

5.如圖所示，一束白光以入射角。射向三棱鏡4BC,在光屏上形成彩色A

光帶ab,則（）

A.a處光的波長(zhǎng)小于b處光的波長(zhǎng)

B.在棱鏡中，a處光的傳播速度小于b處光的傳播速度

C.增大。，a處的光可能在ZB面上發(fā)生全反射

D.減小氏b處的光可能在4C面上發(fā)生全反射

二、多選題（本大題共3小題，共15.0分）

6.如圖甲所示，輕質(zhì)細(xì)線吊著一質(zhì)量為m=4.2g、邊長(zhǎng)L=1m的正方形單匝線圈。其總電阻r=10,

在線圈的中間位置以下區(qū)域分布著垂直紙面向里的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小隨時(shí)間t的變化關(guān)系

如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（g=10m/s2）（）

A.線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流

B.線圈中的感應(yīng)電流大小為0.14

C.t=4s時(shí)輕質(zhì)細(xì)線的拉力大小為0.012N

D.6s內(nèi)通過(guò)線圈橫截面的電荷量為3c

7.A、B兩物體僅在它們之間的相互作用力的作用下靠近，在此過(guò)程中,

u-t圖象如圖所示，則由圖線可以判斷（）

A.A、B作用前后的總動(dòng)量守恒

B.A、B的質(zhì)量之比為3：2

C.A、B作用前后總動(dòng)能不相等

D.A、B作用前后總動(dòng)能不變

8.波速均為1.0m/s的兩列簡(jiǎn)諧橫波，分別從波源％=0、x=12m處沿x軸相向傳播。t=0時(shí)的波

形圖如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）

A.兩列波的頻率均為0.25Hz

B.t=0.2sH寸，兩列波相遇

C.兩列波相遇過(guò)程中，x=56處和％=7m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)

D.t=3s時(shí)，x=67n處的質(zhì)點(diǎn)位移達(dá)到最大值

E.當(dāng)波源從x=0處沿x軸正向運(yùn)動(dòng)時(shí)，在x=12m處的觀察者觀察到該簡(jiǎn)諧橫波的頻率變大

三、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題，共12.0分)

9.某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻

率為50Hz。

盆和屹碼U[]甲

小位：cm

(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，某同學(xué)由于操作不慎，當(dāng)祛碼盤及祛碼下降一段時(shí)間后，某同學(xué)用手托住，小車?yán)^

續(xù)拖著紙帶在木板上運(yùn)動(dòng)，但沒(méi)有到達(dá)滑輪處。打出的紙帶如圖乙所示，從紙帶上點(diǎn)跡分析，

該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的問(wèn)題可能是。

(2)圖乙中，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s。則計(jì)數(shù)點(diǎn)3對(duì)應(yīng)的速度大小是，小車減速運(yùn)

動(dòng)過(guò)程中加速度的大小是。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(3)該實(shí)驗(yàn)中，改變拉力或小車質(zhì)量后，在實(shí)際操作過(guò)程中，對(duì)小車所放的位置、接通電源與放開(kāi)小

車的先后順序及小車運(yùn)動(dòng)的控制等描述，你認(rèn)為正確的是。

A.小車應(yīng)盡量遠(yuǎn)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先放開(kāi)小車后接通電源，在小車到達(dá)滑輪前按住小車

8.小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源后放開(kāi)小車，讓小車一直到與滑輪相撞為止

C.小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源后放開(kāi)小車，在小車到達(dá)滑輪前按住小車

D小車應(yīng)盡量放在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與滑輪的中間，先接通電源后放開(kāi)小車，在小車到達(dá)滑輪前按住小車

（4）某同學(xué)用正確的實(shí)驗(yàn)方法，采集到若干組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并作出如圖丙所示的a-M圖象，但無(wú)法準(zhǔn)

確直觀得出a-M之間的關(guān)系。為了探究合力一定，物體加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)將a-M圖

象進(jìn)行轉(zhuǎn)換，現(xiàn)請(qǐng)你在圖丁中作出轉(zhuǎn)換后的圖象。

10.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路來(lái)測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r及電阻&的阻值。實(shí)驗(yàn)器材有：待

測(cè)電源，待測(cè)電阻％,電壓表U（量程0?3V,內(nèi)阻很大），電阻箱R（0?99.99。），單刀單擲開(kāi)關(guān)

Si，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2，導(dǎo)線若干。

①先測(cè)電阻&的阻值。

將該同學(xué)的操作補(bǔ)充完整：

4.閉合品，將S2切換到a,調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其示數(shù)R。和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U1；

B.保持電阻箱示數(shù)不變，,讀出電壓表的示數(shù)力：

C.電阻&的表達(dá)式為％=O

②該同學(xué)已經(jīng)測(cè)得電阻&=2.80,繼續(xù)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r,其做法是：閉合Sr將S?切換到a,

多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U,由測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖丁

四、計(jì)算題（本大題共3小題，共48.0分）

11.如圖，在粗糙水平臺(tái)階上靜止放置一質(zhì)量m=0.5kg的小物塊，它與水平臺(tái)階表面的動(dòng)摩擦因數(shù)

〃=0.5,且與臺(tái)階邊緣。點(diǎn)的距離s=5m.在臺(tái)階右側(cè)固定了一個(gè)1圓弧擋板，圓弧半徑R=1m,

圓弧的圓心也在。點(diǎn).今以。點(diǎn)為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系.現(xiàn)用F=5N的水平恒力拉動(dòng)小物塊,

一段時(shí)間后撤去拉力，小物塊最終水平拋出并擊中擋板.

(1)若小物塊恰能擊中擋板上的P點(diǎn)(OP與水平方向夾角為37。)，求其離開(kāi)。點(diǎn)時(shí)的速度大?。?/p>

(2)為使小物塊擊中擋板，求拉力F作用的最短時(shí)間；

(3)改變拉力F的作用時(shí)間，使小物塊擊中擋板的不同位置，求擊中擋板時(shí)小物塊動(dòng)能的最小值.

12.如圖所示，軌道4BCD位于同一豎直平面內(nèi)，2B段是光滑的四分之一的圓弧軌道，BC段是高H=

3.2m、傾角。=45。的斜面，CD段是足夠長(zhǎng)的水平軌道.一小球從4B軌道的某點(diǎn)由靜止開(kāi)始下

滑，并從8點(diǎn)水平飛出，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2.

⑴若小球從B點(diǎn)飛出后恰好落在C點(diǎn)，求此情形小球在B點(diǎn)的速度大小班和釋放點(diǎn)到B點(diǎn)的高度如

(2)若釋放點(diǎn)到B點(diǎn)的高度心=1.8m,求小球第一次落到軌道前瞬間速度方向與水平面夾角a的正切

值；

(3)若釋放點(diǎn)到B點(diǎn)的高度壇=0.2m,求小球第一次落到軌道的位置到8點(diǎn)的距離L.

H

L

13.如圖，在空間有一直角坐標(biāo)系％Oy.C(0.1m,0),D(0.2m,0)為x軸上兩

點(diǎn)，在。處有一與％軸垂直的光屏.在0Wx<0.2?n的區(qū)域內(nèi)分布著豎

直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E=0AN/C,同時(shí)在xOy平面內(nèi)分布著以C點(diǎn)

為圓心，半徑為R=0.1m的垂直向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B

皆T,x<0處有一平行板電容器，兩極板PQ、MN與水平面成。=37°

角，Q點(diǎn)與。點(diǎn)重合.一質(zhì)量m=4xlO-kg,電量大小q=1x10-5。的帶電粒子，從兩板極

間距的中點(diǎn)4(一卷m,0)由靜止釋放，它能沿x軸作直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)。后進(jìn)入電磁復(fù)合場(chǎng),

粒子最終打在熒光屏上F點(diǎn)(g=10m/s2,sin37°=0.6,TT=3.14,遍=1.732).求：

(1)兩極板間的電勢(shì)差U以及PQ極板電性；

(2)粒子到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)。時(shí)的速度；

(3)粒子從4點(diǎn)到尸點(diǎn)所用的時(shí)間(結(jié)果保留一位有效數(shù)字).

參考答案及解析

1.答案：B

解析：解：4、7.9km/s是地球衛(wèi)星的最大速度，所以“中衛(wèi)”的線速度小于7.9km/s,故A錯(cuò)誤；

8、同步軌道衛(wèi)星軌道只能在赤道上空，則“靜衛(wèi)”的軌道必須是在赤道上空，故B正確：

CD,由G等==7nd方可得"=月①T=子=2乃居②可知半徑大的線速度小，周期大,

故C。錯(cuò)誤

故選：B。

同步軌道衛(wèi)星軌道只能在赤道上空，7.9km/s是地球衛(wèi)星的最大速度，根據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)

向心力根據(jù)半徑大小關(guān)系分析描述圓周運(yùn)動(dòng)物理量的關(guān)系。

同步衛(wèi)星的軌道與地球赤道共面，萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，掌握?qǐng)A周運(yùn)動(dòng)向心力和萬(wàn)有引

力的公式是正確解題的關(guān)鍵。

2.答案：D

解析：解：4、氣體壓強(qiáng)由氣體分子的數(shù)密度和平均動(dòng)能決定，體分子的平均速率增大，則氣體分子

的平均動(dòng)能增大，分子數(shù)密度可能減小，故氣壓不一定增大，氣體的分子密度增大，氣壓不一定增

加，故A錯(cuò)誤；

8、氣體壓強(qiáng)由氣體分子的數(shù)密度和平均動(dòng)能決定，故B錯(cuò)誤；

C、氣體壓強(qiáng)由氣體分子的數(shù)密度和平均動(dòng)能決定，氣體分子的平均動(dòng)能增大，分子數(shù)密度可能減小，

故氣壓不一定增大，故C錯(cuò)誤；

。、氣體壓強(qiáng)由氣體分子的數(shù)密度和平均動(dòng)能決定，氣體分子的平均動(dòng)能增大，分子數(shù)密度可能減

小，故氣壓可能減小，故。正確；

故選。.

氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生：大量做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的分子對(duì)器壁頻繁、持續(xù)地碰撞產(chǎn)生了氣體的壓強(qiáng).單個(gè)分

子碰撞器壁的沖力是短暫的，但是大量分子頻繁地碰撞器壁，就對(duì)器壁產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力.所

以從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)來(lái)看，氣體的壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力.氣

體壓強(qiáng)由氣體分子的數(shù)密度和平均動(dòng)能決定.

本題關(guān)鍵是明確氣體壓強(qiáng)的微觀意義和影響因素，同時(shí)也可以結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程分析.

3.答案：B

解析：解：

A、B、根據(jù)電容器的決定式C=抵，知保持兩板間距不變相互錯(cuò)開(kāi)，極板正對(duì)面積減小，電容減

4nka

小，故A錯(cuò)誤，8正確.

C、D、合上開(kāi)關(guān)S后，電容器與電源保持相連，板間的電勢(shì)差不變.故CO錯(cuò)誤.

故選:B.

本題可根據(jù)電容器的決定式C=抵，分析電容如何變化.合上開(kāi)關(guān)S后，電容器與電源保持相連，

電勢(shì)差不變.

解決本題的關(guān)鍵是掌握電容器的決定式C=H，知道電容器與電源保持相連，電勢(shì)差不變.

4nka

4.答案:C

解析：

物塊水平方向在拉力的分力和摩擦力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律由水平方向合力的大小

確定加速度的大小。

本題易錯(cuò)點(diǎn)在于在拉力和推力作用下，物塊對(duì)地面的壓力是否等于重力的問(wèn)題，不能死記/=4mg分

析滑動(dòng)摩擦力的大小。

對(duì)物塊1,由牛頓第二定律得

Feos60°—Ff=ma］，§—〃(mg-Fsin600)=max

對(duì)物塊2,由牛頓第二定律得

Feos60°—Ff'=ma2,3-n(mg+Fsin600)=ma2

對(duì)物塊3,由牛頓第二定律得

IffF

-F-Ff?-ma3,--fimg-ma3

比較得。1＞。3＞。2，故C正確，AB￡＞錯(cuò)誤。

故選Co

5.答案：D

解析：解：力、由光路圖可知，b光的偏折程度大于a光的偏折程度，所以b光的折射率大，b光的頻

率大，波長(zhǎng)短，故A錯(cuò)誤；

8、由折射率n=：可知因?yàn)閎光的折射率大，所以在棱鏡中,a處光的傳播速度大于b處光的傳播速度，

故B錯(cuò)誤；

C、光在從折射率大的物質(zhì)射入折射率小的物質(zhì)時(shí)才會(huì)發(fā)生全反射，故在面不會(huì)發(fā)生全反射，故

C錯(cuò)誤；

D、由圖

可知減小。，a增大到，當(dāng)sina=；時(shí)，就會(huì)在4C面發(fā)生全反射，故。正確。

故選：D。

光的偏折程度越大則光的折射率大；由折射率n可知傳播速度大??；光在從折射率大的物質(zhì)射入

折射率小的物質(zhì)時(shí)才會(huì)發(fā)生全反射，根據(jù)sina=三可判斷是否可以發(fā)生全反射。

n

本題考查光的折射定律，解題關(guān)鍵掌握光的偏折程度越大則光的折射率大。

6.答案：AC

解析：解：4、由于磁場(chǎng)向里增加，由楞次定律可知電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，故A正確；

B、由法拉第電磁感應(yīng)定律得：E=怨后=竺#x；x12^=0.051/,

At62

根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得線圈中的感應(yīng)電流大小為/=;=竿4=0.054故8錯(cuò)誤；

C、根據(jù)圖乙可知，t=4s時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.67,根據(jù)安培力的計(jì)算公式可得/安=BIL=0.6x

0.05xlN=0.03N,

根據(jù)受力分析F安+F維=69，其中m=4.2g=0.0042kg,解得：F維=0.012N,故C正確；

D、6s內(nèi)通過(guò)線圈橫截面的電荷量為9=〃=0.05*6。=0.3。，故。錯(cuò)誤。

故選：AC.

由楞次定律判斷電流的方向；由法拉第電磁感應(yīng)定律求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可

得線圈中的感應(yīng)電流大小；根據(jù)安培力的計(jì)算公式結(jié)合平衡條件求解繩子拉力大?。桓鶕?jù)電荷量的

計(jì)算公式求解通過(guò)線圈橫截面的電荷量。

本題主要是考查楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律與閉合電路歐姆定律的應(yīng)用，能夠根據(jù)法拉第電磁

感應(yīng)定律求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，掌握安培力的方向的判斷方法。

7.答案:ABD

解析：解：4由題意可知，物體4、B組成的系統(tǒng)不受外力作用，則系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故A正確；

B、由圖示圖象可知：vA=6m/s,vA'=2m/s,vB=Im/s,vB'=7m/s,以4的初速度方向?yàn)檎?/p>

向，由動(dòng)量守恒定律得：

mAvA+mBvB=mAvA'+解得：mA：mB=3：2,故B正確；

2

C、。、設(shè)4的質(zhì)量為3m,B的質(zhì)量為2m,則相互作用前的動(dòng)能：Er=^mAv^+^mBvl=|-3mx6+

52mxi2=55m,

22

相互作用后的動(dòng)能：E2=+^mBv'l=x3mx2+1x2mx7=55m,所以4、B作用前

后總動(dòng)能不變.故C錯(cuò)誤，。正確.

故選：ABD

由圖象求出A、B的速度，然后應(yīng)用動(dòng)量守恒定律分析答題.寫出相互作用前后的動(dòng)能的表達(dá)式，進(jìn)

行判斷即可.

本題考查了判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒、判斷兩物體間作用力的關(guān)系，知道動(dòng)量守恒的條件、應(yīng)用動(dòng)量

守恒定律、牛頓第三定律即可正確解題.

8.答案：ADE

解析：解：力、兩列波的波長(zhǎng)為4=4m,由u=4/得f=；=；=0.25Hz,故A正確。

B、t=/=￡=2s時(shí)，兩列波相遇，故8錯(cuò)誤。

C、兩列波相遇過(guò)程中，％=5血處和x=7m處的質(zhì)點(diǎn)波峰與波谷相遇振動(dòng)減弱，故C錯(cuò)誤。

D、兩波的周期為T=]=4s,t=2s時(shí)，兩列波在x=6m相遇，相遇x=6m處質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，再

經(jīng)過(guò)ls=[即t=3s時(shí)，該質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波谷，位移達(dá)到最大值，故O正確。

4

E、當(dāng)波源從x=0處沿x軸正向運(yùn)動(dòng)時(shí)，波源與x=12m處的觀察者間的距離縮短，產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，

則知在x=12nl處的觀察者觀察到該簡(jiǎn)諧橫波的頻率變大，故E正確。

故選：ADE.

由圖讀出波長(zhǎng)，由波速公式求出頻率。由運(yùn)動(dòng)學(xué)位移公式求兩波相遇的時(shí)間。根據(jù)波的疊加原理分

析質(zhì)點(diǎn)的位移。結(jié)合多普勒效應(yīng)分析。

解決本題的關(guān)鍵是掌握波的疊加原理，知道波疊加時(shí)滿足矢量法則，例如當(dāng)該波的波峰與波峰相遇

時(shí)，此處相對(duì)平衡位置的位移為振幅的二倍；當(dāng)波峰與波谷相遇時(shí)振動(dòng)減弱。

9.答案：沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠0.30m/s0.40m/s2C

解析：解：(1)由題意知，第5點(diǎn)以后，間距是逐漸減小的，顯然小車在做減速直線運(yùn)動(dòng)，那么小車

是未平衡摩擦力或平衡不足；

(2)打下3點(diǎn)的速度%=V24=—m/s=0.30zn/s?用逐差法求加速度a—=

叫器空姐2=0.40m2。

(3)根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用要求，就先通電再釋放小車，且小車應(yīng)尺量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，故選項(xiàng)C合

理；

(4)由于反比例函數(shù)圖象所含的信息量豐富，再說(shuō)曲線所反應(yīng)的是什么數(shù)學(xué)函數(shù)式并不清楚，所以若

畫的圖象是a-白是過(guò)原點(diǎn)的直線的話，則加速度與質(zhì)量成反比了；

故答案為：(1)沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠

(2)0.30m/s0.40m/s2

(3)C

(4)改進(jìn)后的坐標(biāo)及圖象如所示

(1)解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)；

(2)由瞬時(shí)速度的定義求瞬時(shí)速度，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=a72可以求出加速度的大

??；

(3)根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的要求答題;

(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)平衡摩擦力，沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，a-F圖象在F軸上有截距；平衡摩擦

力過(guò)度，在a-F圖象的a軸上有截距。

探究加速與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，要平衡摩擦力、應(yīng)根據(jù)紙帶求出小車的加速度，掌握實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)注意

事項(xiàng)是正確解題的關(guān)鍵。要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力，在平時(shí)練習(xí)

中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用。

10.答案：將S2切換到2.01.2

解析：解：①B.保持電阻箱示數(shù)不變，將S2切換到b,讀出電壓表的示數(shù)

C由于電壓表的內(nèi)阻很大，可以忽略電壓表的分流作用，將S2切換到a經(jīng)過(guò)R的電流與將S2切換到b經(jīng)

過(guò)R的電流相等，即泉=占，整理得：治=鏟氏。

②閉合S1，將S2切換到a,把％看成是電源內(nèi)阻一部分，即r'=r+&,

根據(jù)閉合電路歐姆定律：U=E-￡(r+&),

整理得：；華?那，

能與?是一次函數(shù)關(guān)系，

根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可得：

>0.5,

+r1.5—0.5

E-0^5-

解得：E=2.0K,r=1,2n0

故答案為：①將S2切換到b；,Ro；

②2.0(或2),1.2o

①保持電阻箱示數(shù)不變，將S2切換到b,讀出電壓表的示數(shù)外；兩次經(jīng)過(guò)R的電流相等，根據(jù)歐姆定

律可以解得的Ri表達(dá)式。

②根據(jù)閉合電路歐姆定律列出方程，把方程整理成5與9是一次函數(shù)關(guān)系式，利用圖象的截距和斜率

UK

可以求出電源電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻。

本題考查了測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)。題關(guān)鍵明確實(shí)驗(yàn)原理，會(huì)用圖想法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能

結(jié)合閉合電路歐姆定律列出方程，把方程整理成橫縱坐標(biāo)的一次函數(shù)形式，利用圖象的截距及斜率

求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。

11.答案：解：(1)小物塊從。到P,做平拋運(yùn)動(dòng)

水平方向：Rcos370=vot

豎直方向：Rsin370=^gt2

Rcos37°4\f3.

由以上兩式解得：%=嚴(yán)嚴(yán)=丁心/s

(2)為使小物塊擊中檔板，小物塊必須能運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)，由動(dòng)能定理得:

px-iimgS=△Ek=o

解得：x=2.5m

由牛頓第二定律得：F-[img=ma

解得：力?作用時(shí)的加速度a=5m/s2

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：x=\at2

解得：t=1s

(3)設(shè)小物塊擊中擋板的任意點(diǎn)坐標(biāo)為Q,y),則

x=vot

1,2

y=2gt

由機(jī)械能守恒得：Ek=+mgy

又又擊中擋板滿足：x2+y2=R2

mgR2+3mgy

化簡(jiǎn)得:E=

k4y4

由數(shù)學(xué)方法解得：Ekmin=

答：(1)若小物塊恰能擊中擋板上的P點(diǎn)(OP與水平方向夾角為37。)，其離開(kāi)。點(diǎn)時(shí)的速度大小為

473/

—m/s；

(2)為使小物塊擊中擋板，拉力尸作用的最短時(shí)間為1s；

(3)改變拉力尸的作用時(shí)間，使小物塊擊中擋板的不同位置，擊中擋板時(shí)小物塊動(dòng)能的最小值為竽人

解析：(1)小物塊離開(kāi)P點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋知識(shí)求解其離開(kāi)。點(diǎn)時(shí)的速度大小；

(2)小物塊能擊中擋板的臨界條件是能到達(dá)。點(diǎn)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系分析求解力尸的作用最短時(shí)間：

(3)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)和擊中擋板的軌道公式求解小物塊擊中擋板時(shí)的最小動(dòng)能.

本題是動(dòng)力學(xué)、平拋運(yùn)動(dòng)的綜合題，解決問(wèn)題的關(guān)鍵是掌握相關(guān)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí),

在第三問(wèn)中要求較好的數(shù)學(xué)功底.

12.答案：解：(1)小球從B到C做平拋運(yùn)動(dòng)，故:

1H

H=-at2o,--=vt

2匕tanOBb

在圓弧軌道的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理，有：

mgh。=-mvl-0

聯(lián)立解得：vB—4m/s,h?！?.8m

(2)若釋放點(diǎn)到B點(diǎn)的高度均=1.8?n,則落在地面上，豎直分速度為：

Uy=J2gH

故tcma=-

v0

聯(lián)立解得：tana=1

(3)若釋放點(diǎn)到B點(diǎn)的高度電=0.2m,則先落在斜面上；

mgh2—|mv2-0

設(shè)小球從B點(diǎn)平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的時(shí)間為乙貝U：

Lsin9=Lcosd=v2t'

代入數(shù)據(jù)解得：L=0.8V2m=1.1m

答：(1)若小球從B點(diǎn)飛出后恰好落在C點(diǎn)，此情形小球在B點(diǎn)的速度大小為4m/s,釋放點(diǎn)到B點(diǎn)的高

度為0.8m；

(2)若釋放點(diǎn)到B點(diǎn)的高度心=1.8m,小球第一次落到軌道前瞬間速度方向與水平面夾角a的正切值

法；

(3)若釋放點(diǎn)到B點(diǎn)的高度電=02m,小球第一次落到軌道的位置到B點(diǎn)的距離L為1.1m.

解析：(1)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的分位移公式求解小球在B點(diǎn)的速度大?。粚?duì)圓弧上運(yùn)動(dòng)過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理

列式求解釋放點(diǎn)到B點(diǎn)的高度；

(2)若釋放點(diǎn)到B點(diǎn)的高度k=1.8m,小球落在地面上，根據(jù)分速度公式列式求解；

(3)若釋放點(diǎn)到B點(diǎn)的高度/12=026，小球落在斜面上，根據(jù)分位移公式列式求解.

本題考查了平拋運(yùn)動(dòng)的物理模型，關(guān)鍵是要討論小球的落點(diǎn)，結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)的分位移公式、分速度

公式分析，注意落在斜面時(shí)要用分位移公式.

13.答案：解：(1)粒子在電容器中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，受到合力的方向向右，如圖：由受力分析可

得：

qU_mg

dsin530

由幾何關(guān)系得：=x-517137°,%表示4到。點(diǎn)的距離.

聯(lián)乂解得日：u=2zxx?nmQsgi?ni3"7。=2/x—x--4--x--l-O---