物理-2021年高考OK打靶卷（河北卷）（解析版）

2021年高考OK打靶卷（河北卷）

物理

滿分100分?？荚囉脮r(shí)75分鐘。

注意事項(xiàng)：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫在答題卡上。

2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。

如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題

卡上。寫在本試卷上無效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，

只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1.2021年1月3日消息，諾貝爾官方稱居里夫人“筆記”仍具放射性，還將持續(xù)1500

年。關(guān)于放射性元素、衰變和半衰期，下列說法正確的是（）

A.衰變成檢Rn要經(jīng)過4次a衰變和3次,哀變

B.放射性元素的半衰期不僅與核內(nèi)部身因素有關(guān)，還與質(zhì)量有關(guān)

C.一個(gè)放射性原子核，發(fā)生一次P衰變，則它質(zhì)子數(shù)減少一個(gè)，中子數(shù)增加一個(gè)

D.原子核衰變時(shí)滿足電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒

【答案】D

238—222

【解析】A.由于a衰變一次質(zhì)量數(shù)減少4,所以a衰變的次數(shù)為〃=上-----=4.P

4

衰變的次數(shù)為〃'=86-（92-4x2）=2,即歌U衰變成卷Rn要經(jīng)過4次a衰變和2

次B哀變，A錯(cuò)誤；B.放射性元素的半衰期僅與核內(nèi)部身因素有關(guān)，與其他條件無關(guān)，

B錯(cuò)誤；C.B衰變實(shí)質(zhì)上是原子核內(nèi)的一個(gè)中子變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子，同時(shí)釋放出一個(gè)電子

的過程，所以發(fā)生一次B衰變，則它質(zhì)子數(shù)增加一個(gè)，中子數(shù)減少一個(gè)，C錯(cuò)誤；D.原

了核衰變時(shí)滿足電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，D正確。故選D。

2.原長為工的輕彈簧甲上端固定，下端掛一個(gè)質(zhì)量為根的小球A時(shí);輕彈簧甲的伸長

量為小將另一原長也為L的輕彈簧乙掛在A的下面，其下再掛上質(zhì)量為2m的小球B,

兩小球平衡時(shí)，懸點(diǎn)O與小球B的距離為7L（小球大小不計(jì)，且兩彈簧都在彈性限度

內(nèi)），則甲、乙兩彈簧的勁度系數(shù)之比為（）

O

7^4

L

<甲

/i

o

i乙

86

2BC2a

A.3-

【答案】B

【解析】輕彈簧甲掛一個(gè)質(zhì)量為"，的小球時(shí)伸長L,故勁度系數(shù)褊=等，若兩個(gè)小

球如題圖所示懸掛，上面的輕彈簧甲彈力為3/ng,伸長3L,總長度為4Z,。由題意得

下面的輕彈簧乙長度為3L,故伸長量為2L，由于其彈力為2/ng,則其勁度系數(shù)

懣=哩,故兩輕彈簧的勁度系數(shù)相等，ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。

2LL

3.如圖所示，我國自行研制的“殲-15”戰(zhàn)斗機(jī)以速度vo水平向東飛行，到達(dá)目的地時(shí),

將總質(zhì)量為M的導(dǎo)彈自由釋放瞬間，導(dǎo)彈向西噴出質(zhì)量為〃?、對(duì)地速率為也的燃?xì)猓?/p>

則噴氣后導(dǎo)彈的速率為（）

Mv+mvA/v-Mv-mvMv4-mv

A.---0-----}B.---（）-----C.----Q-----}D.----0-----[

M-mM-mMM

【答案】A

【解析】根據(jù)動(dòng)量守恒定律得用％=〃?（-%）+（例-加川，則噴氣后導(dǎo)彈相對(duì)地面的

速率y=絲％竺1,故A正確。故選A。

M-m

4.如圖所示，斜面A3、AC與水平面構(gòu)成一個(gè)直角三角形?，F(xiàn)在斜面的頂點(diǎn)A沿水平

方向拋出八匕兩小球，分別落在AB、AC兩斜面的中點(diǎn)上。已知斜面AB的傾角為30°,

不計(jì)空氣阻力，則兩小球拋出時(shí)的速度大小之比之："為（）

A.1：3B.3：1C.J3：1D.1：J3

【答案】B

【解析】設(shè)AC長度為2L,則48=上一=2>/§￡，“、〃兩小球，分別落在AB、AC

tan30°

兩斜面的中點(diǎn)上，則小球“做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移工=V3Lcos30°=vata，豎直方向

是位移乂=J^Lsin30°=(g/j,小球人做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移%=LCOS60°=VJ,,

豎直方向是位移券=Lsin60°=]g/6,解得匕：丹=3：i,故選B。

5.如圖所示，”、乃為理想變壓器，R為輸電線的等效電阻。保持變壓器力的輸入電

壓不變，燈泡L正常發(fā)光?，F(xiàn)將變壓器力副線圈上的觸頭P上移，下列說法正確的是

()

R

發(fā)

電

站

看T2

A.燈泡小變亮

B.R消耗的電功率減小

C.變壓器方的輸入功率不變

D.變壓器n的輸入電壓增大

【答案】B

【解析】現(xiàn)將變壓器力副線圈上的觸頭尸上移，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，「的副

線圈電壓減小，將4的副線圈等效到力副線圈回路中，則回路總電壓減小，則電流減

小，故燈泡L變暗，R消耗的電功率P=/2R,減小，變壓器力的輸入功率與輸出功

率相等，尸減小，燈泡兩端電壓減小，則變壓器心的輸出電壓減小，匝數(shù)比不變，

則變壓器心的輸入電壓減小，故B正確ACD錯(cuò)誤。故選B。

6.如圖所示，坐標(biāo)平面內(nèi)有邊界過P(0,L)點(diǎn)和坐標(biāo)原點(diǎn)。的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。

方向垂直于坐標(biāo)平面，一質(zhì)量為加、電荷量為e的電子(不計(jì)重力)，從P點(diǎn)以初速度

vo平行于無鈾正方向射入磁場(chǎng)區(qū)域，從x軸上的。點(diǎn)射出磁場(chǎng)區(qū)域，此時(shí)速度與x鈾正

方向的夾角為60。。下列說法正確的是()

外……

P,二%\

f?

A.磁場(chǎng)方向垂直于坐標(biāo)平面向外B.磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度3='殳

2eL

C.圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑為2LD.帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為L

【答案】B

【解析】

A.粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，根據(jù)左手定則，可知磁場(chǎng)垂直紙面向里，A錯(cuò)誤；BD.根據(jù)幾

何知識(shí)，可知粒子的軌道半徑為r=2￡,又洛倫茲力提供向心力，可得郎%=加叱，

所以3=敷=嗎，D錯(cuò)誤，B正確；C.根據(jù)幾何知識(shí)可知，NQOP=90,所以

er2eL

PQ為圓形磁場(chǎng)的直徑，所以有2R=r，所以磁場(chǎng)區(qū)域的半徑為7?=乙，C錯(cuò)誤。

7.如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面成一定角度，兩導(dǎo)軌上端用一定值電阻相連，

該裝置處于一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向上。現(xiàn)有一金屬桿必以沿導(dǎo)軌

平面向上的初速度w從導(dǎo)軌底端開始運(yùn)動(dòng)，然后又返回到出發(fā)位置。在運(yùn)動(dòng)過程中，

他與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)附和導(dǎo)軌的電阻，則在下列圖像中，能正確描述金屬

棒外的速度與時(shí)間關(guān)系的是（）

【答案】D

p2r2p2r2

【解析】上滑過程中，有機(jī)gsine+色彩=〃也，解得a=gsine+g*,則金屬

桿岫做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)，直到速度為0。下滑過程，有

D2T2D2T2

mgsin0-^-=ma',解得"=gsin。-巴士上，則金屬桿油做加速度逐漸減小

RmR

的加速運(yùn)動(dòng)，直到加速度為0時(shí)，速度達(dá)到最大值，最后做勻速運(yùn)動(dòng)。根據(jù)速度與時(shí)間

圖像的斜率表示加速度，則能正確描述金屬棒岫的速度與時(shí)間關(guān)系的是D圖，所以D

正確；ABC錯(cuò)誤；故選D。

二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，

有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分有選錯(cuò)的得0分。

8.2020年11月24日，長征五號(hào)遙五運(yùn)載火箭托舉嫦娥五號(hào)向著月球飛馳而去。12月

17日，在闖過月面著陸、自動(dòng)采樣、月面起飛、月軌交會(huì)對(duì)接、再入返回等多個(gè)難關(guān)

后，歷經(jīng)重重考驗(yàn)的嫦娥五號(hào)返回器攜帶月球樣品，成功返回地面。如圖為“嫦娥五號(hào)”

發(fā)射到達(dá)環(huán)月軌道的行程示意圖，下列說法正確的是（）

地月轉(zhuǎn)移軌道

A.在地月轉(zhuǎn)移軌道上無動(dòng)力奔月時(shí)，動(dòng)能不斷減小

B.接近環(huán)月軌道時(shí)，需要減速才能進(jìn)入環(huán)月軌道

C.“嫦娥五號(hào)”在地月轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)動(dòng)的最大速度小于11.2km/s

D.“嫦娥五號(hào)”在地球表面加速升空過程中地球引力越來越小，處于失重狀態(tài)

【答案】BC

【解析】A.在地月轉(zhuǎn)移軌道上無動(dòng)力奔月時(shí)，受月球的引力作用，則動(dòng)能不斷增大,

選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.接近環(huán)月軌道時(shí)，需要減速制動(dòng)，才能被月球俘獲，進(jìn)入環(huán)月軌道,

選項(xiàng)B正確；C.“嫦娥五號(hào)”在地月轉(zhuǎn)移軌道上沒有脫離地球的引力，則運(yùn)動(dòng)的最大速

度小于11.2km/s,選項(xiàng)C正確；D.“嫦娥五號(hào)”在地球表面加速升空過程中，加速度向

上，則處于超重狀態(tài)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。

9.如圖，真空中有一邊長為L的正方形，a、b、c、d為四個(gè)頂點(diǎn)。電荷量均為4何＞0）

的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別固定在。、c兩點(diǎn)，靜電力常量為左。在。點(diǎn)由靜止釋放一電子，不

計(jì)重力。下列說法正確的是（）

A.。點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為華■

B.電子到達(dá)。點(diǎn)時(shí)速度為零

C.電子從b運(yùn)動(dòng)到。的過程中，先做勻加速運(yùn)動(dòng)后做勻減速運(yùn)動(dòng)

D.電子從b運(yùn)動(dòng)到d的過程中，電勢(shì)能先減小后增大

【答案】BD

【解析】A.單個(gè)點(diǎn)電荷在〃點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為耳）=4，b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=《%，

1}

A錯(cuò)誤；B.根據(jù)等量同種電荷的等勢(shì)線的分布，b、d兩點(diǎn)電勢(shì)相等，所以從6到d電

場(chǎng)力做功為零，動(dòng)能不變，即電子到達(dá)d點(diǎn)時(shí)速度為零，B正確；C.根據(jù)等量同種電

荷的電場(chǎng)線的分布，電子先加速后減速，因?yàn)殡妶?chǎng)大小在發(fā)生變化，所以電子運(yùn)動(dòng)的加

速度在改變，C錯(cuò)誤；D.電子從。運(yùn)動(dòng)到d的過程中，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，所

以電勢(shì)能先減小后增大，D正確；故選BD。

10.如圖所示，質(zhì)量為，”的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，

始終保持以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為"，物體過一會(huì)兒能保持

與傳送帶相對(duì)靜止,對(duì)于物體從靜止釋放到相對(duì)靜止這一過程，下列說法正確的是（）

（3-（?）

2

A.電動(dòng)機(jī)多做的功為”

2

2

物體在傳送帶上摩擦生熱為竺^

B.

2

2

C.傳送帶克服摩擦力做的功為”

2

D.電動(dòng)機(jī)增加的功率為〃加gu

【答案】BD

vv

【解析】AC.物體所受摩擦力戶物體"7的加速度昕/g,則經(jīng)時(shí)間t=—=-----,

a4g

速度達(dá)到也故電動(dòng)機(jī)多做的功為克服摩擦力的功卬=〃機(jī)8以=加聲，故AC錯(cuò)；D.電

動(dòng)機(jī)增加的功率為克服摩擦力的功率P=〃〃zgv,故D正確；B.物體在傳送帶上摩擦

生熱為。=/（丫/一苫°，=；機(jī)/，故B正確。故選BD。

三、非選擇題：共54分。第11?14題為必考題，考生都必須作答。第15?16題為選

考題，考生根據(jù)要求作答。

（-）必考題：共42分。

11.（7分）現(xiàn)有一電池，電動(dòng)勢(shì)E約為10V,內(nèi)阻r約為50C,允許通過的最大電流

為50mA。為測(cè)定該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，某同學(xué)利用如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)

驗(yàn)室中還有下列器材可以選擇使用：

A.電流表A（60mA,內(nèi)阻為100C）

B.電流表A（60mA,內(nèi)阻約為80。）

C.電阻箱R（0-999.9C）

D.滑動(dòng)變阻器R（0-1000。）

E.定值電阻R）（100C,0.01W）

F.定值電阻R）（50C,LOW）

（1）電流表A應(yīng)該選擇,定值電阻品應(yīng)該選擇,P、。之間應(yīng)該接

變阻器o（填選項(xiàng)序號(hào)字母）

（2）連接好電路，閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)變阻器的阻值，記錄阻值R和相應(yīng)的電流表示數(shù)/,

測(cè)得多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并作出如圖乙所示的:-R圖像，則電動(dòng)勢(shì)￡=V,內(nèi)阻

r=C。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

【答案】AFC9.851

【解析】（1）山P=/2R,可知/=仁，E項(xiàng)中定值電阻允許通過的最大電流是10mA,

F項(xiàng)中允許通過的最大電流約為140mA,故定值電阻選F；由圖乙可得截距6=20.5,則

除變阻器外電路的電阻為。E=205。，而r+凡產(chǎn)100Q,所以這兩個(gè)電阻的差即為電

流表的內(nèi)阻，故電流表應(yīng)選擇A；電路中只有一個(gè)電流表是測(cè)量工具，沒有電壓表，所

以變阻器應(yīng)該能讀數(shù)，即選擇電阻箱C；

⑵由閉合電路歐姆定律E=/3+R+/?O+RA），可得！=」+&+&+3,則圖線的

IEE

斜率為1=30.7—20.5,則￡=9sv,圖像截距〃=匕幺必，則r=51。。

E100E

12.（9分）用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。重錘從高處由靜止開始下

落，重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量,

即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。

眼夾子

打點(diǎn)

計(jì)時(shí)器

（1）除圖1中所示的裝置之外，還必須使用的器材是.

A.直流電源、天平（含祛碼）

B.直流電源、刻度尺

C.交流電源、天平（含祛碼）

D.交流電源、刻度尺

（2）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：

A.按照?qǐng)D1所示安裝好實(shí)驗(yàn)器材并連接好電源

B.先打開夾子釋放紙帶，再接通電源開關(guān)打出一條紙帶

C.測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離

D.根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能

其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E是（選填步驟前的字母）；

（3）如圖2所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上的連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,通

過測(cè)量并計(jì)算出點(diǎn)A距起始點(diǎn)0的距離為so,點(diǎn)AC間的距離為si,點(diǎn)CE間的距離為

S2,若相鄰兩點(diǎn)的打點(diǎn)時(shí)間間隔為T,重錘質(zhì)量為機(jī)，根據(jù)這些條件計(jì)算重錘從釋放到

下落OC距離時(shí)的重力勢(shì)能減少量AEp=,動(dòng)能增加量AEk=；在實(shí)際計(jì)

算中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)能，其原因主要是___________;

圖1

圖3

（4）某同學(xué)利用圖2中紙帶，先分別測(cè)量出從A點(diǎn)到B、C、D、E、F、G點(diǎn)的距離力

（其中F、G點(diǎn)為E點(diǎn)后連續(xù)打出的點(diǎn)，圖中未畫出），再計(jì)算打出8、C、。、E、F

各點(diǎn)時(shí)重錘下落的速度v和儼，繪制聲一〃圖像，如圖3所示，并求得圖線的縱軸截距

b和斜率鼠

①請(qǐng)說明如何根據(jù)圖像驗(yàn)證重錘下落過程機(jī)械能是否守恒？;

②假設(shè)上述實(shí)驗(yàn)操作中不受一切阻力影響，此時(shí)繪制的v2-h圖線的縱軸截距〃和斜率

上與氏上的關(guān)系最可能的是。

A.b'>b,k!>kB.b'<b,k'=kC.b'〈b,k'<kD.bf=b,k'>k

（5）某同學(xué)認(rèn)為要驗(yàn)證機(jī)械能守恒，必須選擇第1、2兩點(diǎn)間距離約為2mm的紙帶進(jìn)

行數(shù)據(jù)處理，你認(rèn)為他的觀點(diǎn)是否正確，請(qǐng)說明理由。

【答案】DB/ng（so+si）J■機(jī)（色士匹］重錘下落過程中受到阻力作用

2I47J

在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若k近似等于2g,則可認(rèn)為這一過程機(jī)械能守恒A該

同學(xué)觀點(diǎn)不正確；因?yàn)閺牡?個(gè)點(diǎn)到某個(gè)需要驗(yàn)證的點(diǎn)之間的距離，是重物下落的實(shí)際

距離，并且打第1個(gè)點(diǎn)時(shí)重物速度為零，所以不需要第1、2兩點(diǎn)間距離約為21nm

【解析】（1）因?yàn)榇螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器需要交流電源，測(cè)量速度及重力勢(shì)能的變化量需要測(cè)量紙

帶的長度，則需要刻度尺，所以D正確；ABC錯(cuò)誤；故選D。

（2）A.按照?qǐng)DI所示安裝好實(shí)驗(yàn)器材并連接好電源，則A正確，不符合題意；B.先

接通電源開關(guān)，再打開夾子釋放紙帶打出一條紙帶，所以B錯(cuò)誤，符合題意：C.測(cè)量

紙帶上某吟點(diǎn)間的距離，來表示重力勢(shì)能的變化，及速度來表示動(dòng)能的變化量，所以C

正確，不符合題意；D.根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能是否等于

增加的動(dòng)能，驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，所以D正確，不符合題意；故選B。

（3）重力勢(shì)能減少量為g=/四（％+［），C點(diǎn)速度為匕=色節(jié)，動(dòng)能增加量為

=-mv2-0=-,重錘減小的重力勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)能，

k2cr2I4TJ

其原因主要是重錘下落過程中受到阻力作用。

（4）①根據(jù)可得y2=2g〃+%2,則在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，

若k近似等于2g,則可認(rèn)為這一過程機(jī)械能守恒。

②根據(jù)（初聲一（加%2=3力，可得/=2勿2+%2,則有阻力時(shí)，初速度，及加速度都

減小，所以b>b,k'>k,則A正確；BCD錯(cuò)誤；故選A。

（5）該同學(xué)觀點(diǎn)不正確；因?yàn)閺牡?個(gè)點(diǎn)到某個(gè)需要驗(yàn)證的點(diǎn)之間的距離，是重物下

落的實(shí)際距離，并且打第1個(gè)點(diǎn)時(shí)重物速度不一定為零，所以不需要第1、2兩點(diǎn)間距

離約為2mmo

13.（10分）為了測(cè)定小車在平直公路上啟動(dòng)過程的加速情況，某同學(xué)采用在同一底片

上多次曝光的方法拍攝了一張照片，如圖所示。如果拍攝時(shí)每隔2s曝光一次，小車做

勻加速直線運(yùn)動(dòng)，小車總長為4.5m,質(zhì)量為L5xl（）3kg,運(yùn)動(dòng)過程中所受的阻力恒為

車重的0.15倍，重力加速度g取lOm/s"求:

（1）小車的加速度大?。?/p>

（2）小車過4點(diǎn)時(shí)牽引力的功率。

【答案】（1）1.5m/s2;（2）2.025xl（）4W

【解析】(1)設(shè)小車A8間的距離為〃8，8c間的距離為%「曝光一次時(shí)間為f,在

A點(diǎn)的速度為以，由圖可知小車AB間的距離為=12m,SAC=30m

4fB

12

SABF+上

A->C

SAC=以(2，)+；。(2力2

聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)得

a=1.5m/s2

vA-4.5m/s

(2)設(shè)小車質(zhì)量為m,所受牽引力為尸，所受阻力為不，小車過A點(diǎn)時(shí)所受牽引力

功率為P，對(duì)于勻加速運(yùn)動(dòng)的小車，由牛頓第二定律得

F—0.15mg,=ma

P=E

聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)得

P=2.025x1(尸W

14.如圖所示，面積為OZn?的100匝線圈處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面，

已知磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律為B=(2+0.2f)T,定值電阻吊=6Q,線圈電阻&=4C,

求：

(1)磁通量變化率和回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；

(2)〃、6兩點(diǎn)間電壓。血

(3)請(qǐng)判斷線圈中電流的方向，并求2s內(nèi)通過Q的電量安

【答案】(1)0.04Wb/s,4V；(2)2.4V；(3)逆時(shí)針方向，0.8C

【解析】（1）由8=（2+0.2/）T可知

—=0.2T/s.

Ar

磁通量變化率為

-----=-----S=0.04Wb/s.

△tX

由法拉第電磁感應(yīng)定律可知回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

L△①bBc

E=n——=n——S=100x0.2x0.2V=4V

AfAf

（2）“、鼠兩點(diǎn)間電壓人等于定值電阻凡兩端的電壓，則

E

UM=TTF%=2.4V

（3）因?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間增大，根據(jù)楞次定律知，線圈中感應(yīng)電流的方向是逆時(shí)針

方向，因?yàn)楦袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定，所以電流恒定

q=0.4x2C=0.8C

（-）選考題:共12分。請(qǐng)考生從2道題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一

題計(jì)分。

15.[選修3-3]（12分）

（1）（4分）由于水的表面張力作用，荷葉上的小水滴總是球形的。在小水滴表面層中，

水分子之間的相互作用總體上表現(xiàn)為（選填“引力”或“斥力”）。分子勢(shì)能Ep和分

子間距離r的關(guān)系如圖所示，能總體上反映小水滴表面層中水分子勢(shì)能昂的是圖中

（選填“4域或'C'或“￡>”）的位置。在小水滴內(nèi)部，水分子間的距離在“左

右（分子間的距離等于“時(shí)，分子力為0）,則分子間距離等于m的位置是圖中

點(diǎn)（選填"A”或或"。'或"￡>”）。

【解析】在小水滴表面層中，水分子之間距離大于小分子之間的相互作用總體上表現(xiàn)

為引力；分子間距離為“時(shí)分子勢(shì)能最小，由于小水滴表面層中，水分子之間距離大于

ro,所以能總體上反映小水滴表面層中水分子勢(shì)能厚的是圖中。的位置。分子間距離

等于ro的位置，及分子力為0的位置是圖中C點(diǎn)分子勢(shì)能最小的位置。

（2）（8分）肺活量是在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓po=latm下人一次盡力呼出空氣的體積。某實(shí)驗(yàn)小

組設(shè)計(jì)了“吹氣球法''的小實(shí)驗(yàn)來粗測(cè)肺活量。如圖，某同學(xué)通過氣球口用力一口氣向氣

球內(nèi)吹氣（吹氣前氣球內(nèi)部的空氣可忽略不計(jì)），氣球沒有被吹爆，此時(shí)氣球可近似看

成球形，半徑為『10cm,球內(nèi)空氣的壓強(qiáng)pi=L5atm,空氣可看作理想氣體，設(shè)整個(gè)過

程溫度保持不變，球體體積計(jì)算公式為丫=一萬人體正常溫度為37℃。

3

（1）求該同學(xué)的肺活量是多少？

（2）已知在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，即0℃,latm下，空氣的摩爾體積為22.4L/mol,阿伏加德羅

常數(shù)NA=6.0xl023moH,則該同學(xué)一次能呼出的空氣分子數(shù)為多少？（第2小題計(jì)算結(jié)

果保留兩位有效數(shù)字）

【答案】（1）6.28L；（2）1.5x1023

【解析】（1）設(shè)該同學(xué)的肺活量為％,由題意并根據(jù)玻意耳定律可得

=py

代入數(shù)據(jù)解得

%=6.28L

（2）設(shè)該同學(xué)呼出的氣體在0℃、latm時(shí)的體積為則根據(jù)蓋-呂薩克定律可得

匕K

（273+37）K273K

由題意并根據(jù)上式解得該同學(xué)一次能呼出的空氣分子數(shù)為

n=乂NAal-5xIO2?

22.4Lmor'

16.[選修3-4]（12分）

（1）（4分）有一列沿x軸傳播的簡諧橫波，在某一時(shí)刻它的波形圖如圖甲所示，M和

N是這列簡諧橫波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，從該時(shí)刻起某同學(xué)記錄下了質(zhì)