2021年高考物理地市好題必刷全真模擬卷2（山東專用）4月卷（解析版）

備戰(zhàn)2021年高考物理全真模擬卷(山東專用)?4月卷

第二模擬

一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每個(gè)題目只有一個(gè)選項(xiàng)符合要求，選對得4分,

選錯(cuò)得0分。

1.一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖如圖所示，此刻平衡位置位于x=l()m處的質(zhì)點(diǎn)正沿y

軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，且經(jīng)過1s第一次回到平衡位置。則下列分析正確的是()

C.在0~10s內(nèi)，平衡位置位于x=5m處的質(zhì)點(diǎn)通過的路程為1.6m

D.r=0時(shí)刻，x=0處的質(zhì)點(diǎn)的位移為26cm

【答案】D

【解析】

A.f=0時(shí)刻x=10m處的質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，x=l()m處左邊的質(zhì)點(diǎn)先振動(dòng)，該波沿x軸正方向傳

播，A錯(cuò)誤；

B.x=10m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過1s第一次回到平衡位置可知

T,

—=ls

2

即T=2s,可得波速為

B錯(cuò)誤；

C.在0~10s內(nèi)，平衡位置位于x=5m處的質(zhì)點(diǎn)通過的路程

s=—x4A=0.8m

T

c錯(cuò)誤；

D.由題圖可知r=0時(shí)刻x=0處的質(zhì)點(diǎn)的位移

y=4siny(cm)=2#cm

D正確。

故選D。

2.鈾原子核既可發(fā)生衰變，也可發(fā)生裂變。其衰變方程為碧U->2為Th+X,裂變方程為

2^U+；n-Y+；，Kr+3：n,其中琵U、：n、Y、器Kr的質(zhì)量分別為m1、m2,小、光在真空中的

傳播速度為c。下列敘述正確的是()

A.2；沙發(fā)生的是|3衰變

B.Y原子核中含有56個(gè)中子

C.若提高溫度，之罌U的半衰期將會(huì)變小

2

D.鼠u裂變時(shí)釋放的能量為(mi—2/772-/713—m4)c

【答案】D

【解析】

A.根據(jù)核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒，知X為氨原子核，發(fā)生的是a衰變，A錯(cuò)誤；

B.Y的質(zhì)量數(shù)

A=235+l-89-3=144

電荷數(shù)

Z=92-36=56

由原子核的組成特點(diǎn)可知，Y原子核中含有56個(gè)質(zhì)子，中子數(shù)為

144-56=88

B錯(cuò)誤；

C.半衰期與溫度、壓強(qiáng)等外界因素?zé)o關(guān)，C錯(cuò)誤；

D.由于核裂變的過程中釋放能量，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程得

AE=Amc2=(m1一2m2一團(tuán)3-3)c2

D正確。

故選D。

3.如圖所示，質(zhì)量相同，但表面粗糙程度不同的三個(gè)物塊a、b、c放在三個(gè)完全相同的斜面體上，斜面體

靜置于同一粗糙水平面上。物塊。、b、c以相同初速度下滑，其v-f圖像如圖所示。物塊下滑過程中斜面體

始終保持靜止，a、b、c與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為〃“、氏、〃,.，斜面體對地面的壓力分別為

%,、F.、入,，斜面體對地面的摩擦力分別為力、（、力。下列判斷革逐的是（）

A.〃“<外<從

B.FN?<F'b<FNC

C.力=0,力向右,力向左

D.fb=0,力向左，力向右

【答案】D

【解析】

由v-t圖像可知，物塊。勻加速下滑，物塊b勻速下滑，物塊c勻減速下滑。

A.對物塊a有

mgsin0>/.iumgcos6

則有

<tan0

對物塊b有

mgsin0=&mgcos0

則有

氏-tan0

對物塊c有

mgsin0</dhmgcos0

則有

f.ie>tan0

故有

%,<4<4

故A正確，不符合題意；

BCD.對物塊和斜面體整體進(jìn)行分析。物塊。和斜面體有沿斜面向下的加速度，對加速度進(jìn)行分解，豎直方

向有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，則有

FN°<G總

水平方向有向左的加速度，則地面對斜面體的摩擦力水平向左，根據(jù)牛頓第三定律可知，斜面體對地面的摩

擦力人水平向右；

物塊b和斜面體處于平衡狀態(tài)，則有

Fzb=G總

斜面體與地面之間無摩擦力，即

fb=o

物塊c和斜面體有沿斜面向上的加速度，對加速度進(jìn)行分解，豎直方向有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，則

有

%>G總

水平方向有向右的加速度，則地面對斜面體的摩擦力水平向右，根據(jù)牛頓第三定律可知，斜面體對?地面的摩

擦力人水平向左。則可得

FN?<^Nb<

故BC正確，不符合題意，D錯(cuò)誤，符合題意。

故選D。

4.如圖甲所示，正方形硬質(zhì)金屬框abed放置在磁場中，金屬框平面與磁場方向垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)度8隨時(shí)間

t變化規(guī)律如圖乙所示。在。?0.2s的時(shí)間內(nèi)與0.2s?0.6s的時(shí)間內(nèi)（）

A.通過金屬框的電荷量之比為2：1

B.金屬框中電流的電功率之比為4：1

C.金屬框中產(chǎn)生的焦耳熱之比為4：1

D.金屬框兩邊受到安培力方向相反，大小之比為3：1

【答案】B

【解析】

A.通過金屬框的電荷量

因在。?0.2s的時(shí)間匕內(nèi)與0.2s?0.6s的時(shí)間t2內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化量Afi相同，故通過金屬框的

電荷量之比為1：1，故A錯(cuò)誤；

B.金屬框中電流的電功率

P=E2J-T)_(A8S)2

RRRt2

所以

二=￡，

811

故B正確；

C.金屬框中產(chǎn)生的焦耳熱

Q=Pt

得

2=里=2

Q收21

故C錯(cuò)誤;

D.在0?0.2s的時(shí)間內(nèi)與0.2s?0.6s的時(shí)間內(nèi)，通過線框的電流方向相反，所以金屬框ab邊受到安培力方

向相反，安培力大小

八…如噂L

由于對應(yīng)時(shí)間B相同

1

故D錯(cuò)誤。

故選Bo

5.如圖所示，在互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，電荷量為＜7的液滴恰好做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng),

已知電場強(qiáng)度方向豎直向上，大小為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，大小為3,重力加速度為g,不

計(jì)空氣阻力，則下列說法正確是（）。

A.液滴一定沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)

RB

B.液滴的線速度大小為一二

gE

C.僅增大速度，液滴做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑增大

D.液滴的質(zhì)量和電荷量都變?yōu)樵瓉淼囊话?，速度大小不變，則液滴做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑減小

【答案】C

【解析】

A.由于帶電液滴做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，分析可知電場力大小等丁?重力，液滴帶正電荷，洛倫茲力提供向心力，

根據(jù)左手定則可以判斷液滴一定沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)液滴所受重力等于電場力，可得液滴的質(zhì)量為乜一，根據(jù)R=F■，可得線速度大小為^—,故B

gqBE

錯(cuò)誤;

C.增大速度后液滴所受重力依然等于電場力，根據(jù)可得，R增大，故C正確;

D.若液滴的質(zhì)量和電荷量都變?yōu)樵瓉淼囊话耄旱嗡苤亓σ廊坏扔陔妶隽?，根?jù)R=r可得R不變,

即液滴做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑不變，故D錯(cuò)誤。

故選C。

6.如圖所示，一電子以某一初速度從A點(diǎn)射入勻強(qiáng)電場，射入方向與電場成角0=60。。當(dāng)電子運(yùn)動(dòng)到電

場中的P點(diǎn)時(shí)速度最?。≒點(diǎn)未畫出），最小速度為力電子電荷量為e、質(zhì)量為m,不計(jì)電子重力，則A、

P間的電勢差為（）

V^60°

【答案】C

【解析】

對電子的初速度進(jìn)行分解，則

v2小

—V

sin60°--3

電子由A到P的過程中，有動(dòng)能定理可得

-eU=—mv2——mva

22°

整理可得

故C正確，ABD錯(cuò)誤。

故選C。

7."水刀”應(yīng)用高壓水流切割技術(shù)，相比于激光切割有切割材料范圍廣，效率高，安全環(huán)保等優(yōu)勢。某型號

"水刀"工作過程中，將水從面積S=O.lmm2的細(xì)噴嘴高速噴出，直接打在被切割材料表面，從而產(chǎn)生極大壓

強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)切割。已知該“水刀"每分鐘用水600g,水的密度為p=1.0xl03kg/m3假設(shè)高速水流垂直打在材料表

面上后，立刻沿材料表面散開沒有反彈，試估算水對材料垂直于表面方向的壓強(qiáng)口為（）

A.1.0xl05PaB.1.0xl06PaC.1.0xl07PaD.1.0xl08Pa

【答案】c

【解析】

一分鐘噴出的水的質(zhì)量為

m=pSvt

解得水的流速

m

v=-----

pSt

選取加時(shí)間內(nèi)打在材料表面質(zhì)量為Am水為研究對象，以從細(xì)噴嘴高速噴出時(shí)的速度方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)

量定理得

—FAr=0-Amv

其中

Am=pSvbt

解得

F=pSv2

根據(jù)牛頓第三定律，材料表面受到的壓力

F'=F

水對材料垂直于表面方向的壓強(qiáng)

F'

p=-

S

代入數(shù)據(jù)解得

p=l.Ox107Pa

故C正確，ABD錯(cuò)誤。

故選C。

8.如圖所示為某探究活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的節(jié)能運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。斜面軌道傾角為30。，木箱質(zhì)量為M,貨物質(zhì)量m=2M,

木箱與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為立。木箱在軌道頂端時(shí)，自動(dòng)裝貨裝置將貨物裝入木箱，然后木箱載著貨物沿

6

軌道無初速滑下，當(dāng)輕彈簧被壓縮至最短時(shí)，自動(dòng)卸貨裝置立刻將貨物卸下后返回。下列選項(xiàng)錯(cuò)誤的是（）

A.卸下貨物后木箱恰好被彈回到軌道頂端

B.木箱不與彈簧接觸時(shí)，上滑的加速度大于下滑的加速度

C.在木箱與貨物從頂端滑到最低點(diǎn)的過程中，木箱和貨物減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能

D.木箱上升的過程中，彈簧減少的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為木箱的機(jī)械能和系統(tǒng)的內(nèi)能

【答案】C

【解析】

A.設(shè)彈簧壓縮最大時(shí)的彈性勢能為后「，由能量守恒得，下滑過程

sin30°-//（M+cos30°-5-Ep=0

上滑過程，到達(dá)最高點(diǎn)速度為v,上滑過程由能量守恒得

2

Ep-Mg-ssin300-pMg-scos30°=-Mv-0

解得

v=0

即木箱恰好被彈回到軌道頂端，故A正確；

B.對木箱受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得，下滑時(shí)加速度為

(M+m)gsin30°-//(M+m)gcos30°.

〃下=----------2-----------------------2---------=gsin30-4gcos30°

M+m

上滑時(shí)加速度為

Mgsin30°+jjMgcos30°.

av=---------大-----=gsin30+//gcos30

故B正確；

CD.由能量守恒有，在木箱與貨物從頂端滑到最低點(diǎn)的過程中，木箱和貨物減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈

簧的彈性勢能和系統(tǒng)的內(nèi)能，上滑過程，彈簧減少的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為木箱的機(jī)械能和系統(tǒng)的內(nèi)能，故C

錯(cuò)誤D正確。

故選C。

二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對得4

分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得。分。

9.筷子是中華飲食文化的標(biāo)志之一，我國著名物理學(xué)家李政道曾夸贊說："筷子如此簡單的兩根木頭，卻精

妙絕倫地應(yīng)用了物理學(xué)杠桿原理。"如圖所示，用筷子夾住質(zhì)量為m的小球，兩根筷子均在豎直平面內(nèi)，且

筷子和豎直方向的夾角均為以己知小球與筷子之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為小設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，

重力加速度為g，小球靜止。下列說法正確的是()

mg

A.筷子對小球的最小壓力是

2（從cos。+sin。）

B.當(dāng)8增大時(shí)，筷子對小球的最小壓力一定增大

C.當(dāng)e減小時(shí)，筷子對小球的最小壓力一定增大

D.要想用筷子夾住小球，必須滿足〃〉tan夕

【答案】BD

【解析】

A.左右兩邊的筷子對球有沿筷子向上的摩擦力f和垂直筷子指向球心的壓力，則對球

2/cos0=mg+2Nsin0

當(dāng)壓力N最小時(shí)，則

解得最小壓力為

N=——強(qiáng)——

2(〃cos8-sin6)

選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

BC.根據(jù)

N=——哩——

2(〃cos6-sin6)

可知，當(dāng)J增大時(shí)，筷子對小球的最小壓力一定增大，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤;

D.要想用筷子夾住小球，表達(dá)式

N=——絲——

2(〃cos6—sin。)

的分母大于零，即必須滿足

〃>tan夕

選項(xiàng)D正確。

故選BD,

10.高壓輸電可大大節(jié)能，至2017年11月，我國已建成投運(yùn)8項(xiàng)1000kV特高壓交流工程和11項(xiàng)±80（）kV

特高壓直流工程.中國全面掌握了特高壓核心技術(shù)，成為世界首個(gè)也是唯一成功掌握并實(shí)際應(yīng)用特高壓技術(shù)

的國家.某小型水電站的電能輸送示意圖如圖甲所示，發(fā)電機(jī)輸出的電壓恒定，通過升壓變壓器工和降壓變

壓器刀向用戶供電，已知輸電線的總電阻為R,降壓變壓器刀的原、副線圈匝數(shù)之比為4：1,它的副線圈

兩端的交變電壓如圖乙所示，若將變壓器視為理想變壓器，則下列說法中正確的是

A.降壓變壓器T2原線圈的輸入電壓為880V

B.降壓變壓器心的輸入功率與輸出功率之比為4：1

C.當(dāng)用戶端用電量增大時(shí)，輸電線上損耗的功率減小

D.當(dāng)用戶端用電量增大時(shí)，發(fā)電廠輸出的功率也增大

【答案】AD

【解析】

A.由圖象得到，降壓變壓器副線圈兩端交變電壓UuZZO^sinlOOntV,有效值為220V,降壓變壓器原、

副線圈匝數(shù)之比為4：I,故降壓變壓器Tz原線圈的輸入電壓為：4x220V=880V,故A正確；

B.降壓變壓器為理想變壓器，故輸入功率與輸出功率之比為1：1,故B錯(cuò)誤；

C.輸出功率增大，則輸電線上的電流增大，輸電線上損耗的功率增大，故c錯(cuò)誤；

D.用戶消耗的功率等于發(fā)電機(jī)的輸出功率減去輸電線上損失的功率，輸出和損失的功率都增大，故發(fā)電機(jī)

輸出功率增大，故D正確.

11.據(jù)報(bào)道，已經(jīng)發(fā)射成功的“嫦娥四號"月球探測器在月球背面實(shí)現(xiàn)了軟著陸，并展開探測工作，它將通過

早先發(fā)射的“鵲橋"中繼衛(wèi)星與地球?qū)崿F(xiàn)信號傳輸及控制。在地月連線上存在一點(diǎn)"拉格朗日汽‘，"鵲橋"在隨

月球繞地球同步公轉(zhuǎn)的同時(shí)，沿"Hal。軌道"（軌道平面與地月連線垂直）繞上轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。已知"鵲橋"

衛(wèi)星位于"Hal。軌道"時(shí)，在地月引力共同作用下具有跟月球繞地球公轉(zhuǎn)相同的周期。根據(jù)圖中有關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)合

有關(guān)物理知識，可估算出（）

地-月距離：384400km鵲橋繞L2運(yùn)轉(zhuǎn)周期：14d

月-L距離：64500km引力常量：6.67xl0-11Nm2/kg2

Halo軌道半徑：3500km

A."鵲橋"質(zhì)量B.月球質(zhì)量

C.月球的公轉(zhuǎn)周期D."鵲橋"相對于上的線速度

【答案】BCD

【解析】

設(shè)衛(wèi)星和地球連線與地月連線的夾角為a；衛(wèi)星和月球連線與月七連線的夾角為6；已知"鵲橋"衛(wèi)星位于"拉

格朗IILz"點(diǎn)時(shí);在地月引力共同作用下具有跟月球繞地球公轉(zhuǎn)相同的周期，同時(shí)繞上轉(zhuǎn)動(dòng)，則對"鵲橋"衛(wèi)

星

必也加衛(wèi)嗎04/

G-r-cosa+G——r-cos4=機(jī)衛(wèi)一^-加衛(wèi)......①

加衛(wèi)缶衛(wèi)蜃

M月加衛(wèi),4萬2

夕=，力衛(wèi)一-

sincr+G―sinrL……②

加衛(wèi)萬衛(wèi)(

對月球有

地啊4天

叫1干"加月一③

履月

/月

在①、②式中,陽衛(wèi)均能消去，故根據(jù)已知消息不能求得"鵲橋"質(zhì)量。聯(lián)立①、②、③可得月球的質(zhì)量、月

球的公轉(zhuǎn)周期、地球的質(zhì)量。故A錯(cuò)誤，BC正確;

D.根據(jù)

哼①

T2

可求解鵲橋繞L2運(yùn)轉(zhuǎn)的速度，故D正確。

故選BCD。

12.如圖所示，RI=R2=R3=20Q,電容器的電容C=5〃尸，電源電動(dòng)勢E=7V,電源內(nèi)阻片10Q。起初，開關(guān)S

是斷開的，電容器C所帶的電荷量為Qi；然后，閉合開關(guān)S,待電路穩(wěn)定后，電容器C所帶的電荷量為Q2。

A.開關(guān)S斷開時(shí)，上極板所帶的電荷為正電荷

B.開關(guān)S閉合后，上極板所帶的電荷為正電荷

C.Qi：Q2=7：5

D.閉合開關(guān)S電路穩(wěn)定后，通過靈敏電流計(jì)的電荷量為2.4x10"

【答案】ACD

【解析】

A.當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電容器下極板與電源負(fù)極相連，帶負(fù)電，故上極板帶正電荷，故A正確；

B.開關(guān)S閉合時(shí)，電容器下極板與電源正極相連，帶正電，故電容器上極板帶負(fù)電荷，故B錯(cuò)誤;

C.開關(guān)S斷開時(shí)，電容器與心并聯(lián)，故有

F7|4

U=U=嗎=--------&=---------------x20(V)=—(V)

cC&R3K+&+r320+20+105

閉合開關(guān)s,待電路穩(wěn)定后，電容器C與&并聯(lián)，且由于%=月3,由電路結(jié)構(gòu)及閉合電路歐姆定律得有

U'c=U電=-U路

又

(/?]+4)&

H]+q+&

聯(lián)立以上三式，代入數(shù)據(jù)解得

￡=2V

又因?yàn)殡娙萜魉鶐щ姾闪繚M足

Q=CU

由于電容器電容C不變，故

14

旦=絲=5=2

Q2U,C25

故C正確；

D.電容器在閉合開關(guān)S后，電極板所帶正負(fù)電荷出現(xiàn)交換，故電路穩(wěn)定后通過靈敏電流計(jì)的電荷量為

。-6

△Q=2+=CU\+CUc=5X10X(2+y)(C)=2.4X10-5(C)

故D正確。

故選ACD。

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，第13題6分，第14題9分，共15分。

13.圖1為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。圖中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50Hz的交流電源，打點(diǎn)的時(shí)間

間隔用表示。在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種方法用來研究"在外力一定的條件下，物體

的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系"。

(1)實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①平衡小車所受的阻力：取下小吊盤，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列

間隔均勻的點(diǎn)。

②按住小車，掛上小吊盤并在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊，在小車中放入祛碼。

③打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，釋放小車，獲得帶有點(diǎn)跡的紙帶，在紙帶上標(biāo)出小車中祛碼的質(zhì)量m。

④按住小車，改變小車中祛碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③。

⑤在每條紙帶上清晰的部分，每5個(gè)間隔標(biāo)注一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。測量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距51,S2,o求出與不

同m相對應(yīng)的加速度a.

⑥以祛碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)，■!■為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上做出工-機(jī)關(guān)系圖線。

(2)完成下列填空:

曬巾川阿『川pM而中川向平1而川|而|1川「叫11中”I沖川|1川「川|i川'I

1cm23456789101112

圖2

①設(shè)紙帶上三個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距為51、52、S3,相鄰計(jì)時(shí)點(diǎn)時(shí)間間隔為Nt。?？捎?1、53和/t表示為。

②圖3為所得實(shí)驗(yàn)圖線的示意圖。若牛頓第二定律成立，則小車受到的拉力為N,小車的質(zhì)量為

.kg。

【答案】14

【解析】

⑵①由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論

^x-ar

可知加速度為

*-S]S3—

"-2(54)2-5Q(Ar)2

②設(shè)小車質(zhì)量為M，由牛頓第二定律得

F=(M+ni)a

則有

11M

—=—m-\---

aFF

由圖3圖像可知

5-4M

-----,—=4A

1F

則小車受到的拉力為

/=1N,M=4kg

14.某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)了一大捆鋁導(dǎo)線，他想利用學(xué)過的知識計(jì)算出導(dǎo)線的長度，于是他設(shè)計(jì)了如下的實(shí)

驗(yàn)方案：

（1）先用螺旋測微器測量該導(dǎo)線的直徑如圖甲所示，則導(dǎo)線的直徑d=mm；

（2）然后在實(shí)驗(yàn)室中找到如下實(shí)驗(yàn)器材：學(xué)生電源靈敏電流計(jì)、電流表（兩個(gè)）、滑動(dòng)變阻器（兩個(gè)）、電

阻箱、定值電阻、開關(guān)、導(dǎo)線若干。他利用現(xiàn)有器材進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

a.按照圖乙所示的電路圖連接好實(shí)驗(yàn)電路；

b.將滑動(dòng)變阻器總的滑片調(diào)至適當(dāng)位置，滑動(dòng)變阻器總的沿片調(diào)至最左端，閉合開關(guān)S；

c.將滑動(dòng)變阻器&的滑片逐步向右滑動(dòng)，并反復(fù)調(diào)節(jié)&和色使靈敏電流計(jì)G示數(shù)為零，此時(shí)電阻箱取的

數(shù)值為4.0。，電流表Ai的示數(shù)為0.15A,電流表A2的示數(shù)為0.30A。

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)過程，請回答：

①待測電阻網(wǎng)的阻值為Q;

②電流表的內(nèi)阻對測量結(jié)果影響（選填"有"或"無"）；

（3）最后該同學(xué)在資料上查到了該鋁導(dǎo)線的電阻率夕=2.82x108。.m,則這捆導(dǎo)線的長度為m。

（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（4）為提高本實(shí)驗(yàn)的精確度可采取的措施是。（請答出兩條措施）

【答案】1.410仕0.001均可）2.0無111提高電流計(jì)G的靈敏度；調(diào)整治、色的阻值，多

次測量Rx取平均值；在導(dǎo)線上不同位置多次測量直徑取平均值

【解析】

⑴導(dǎo)線的直徑d=lmm+0.01mmx41.0=1.410mm

⑵①電流計(jì)G的示數(shù)為0,可知心和心兩端的電壓相等，即

RJi=R/

解得

R」R,="x4.0Q=2.0Q

x

I2-0.3

②由以上分析可知，電流表的內(nèi)阻對測量結(jié)果無影響；

（3）根據(jù)

CI

/?.=p—

'S

可得

,RS7iRd2

I=——=--——

P4/9

帶入數(shù)據(jù)解得

/=lllm

⑷為提高本實(shí)驗(yàn)的精確度可采取的措施是：提高電流計(jì)G的靈敏度；調(diào)整R2、/73的阻值，多次測量Rx取平

均值；在導(dǎo)線上不同位置多次測量直徑取平均值。

四、解答題：本題共4小題，第15題8分，第16題9分，第17題12分，第18題16分，共45分。解答

應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案

中必須明確寫出數(shù)值和單位。

15.如圖所示，潛艇通過壓縮空氣排出海水控制浮沉，在海面上潛艇將壓強(qiáng)為1.0x1（TP-休積為60（）11?

的空氣壓入容積為6m3的貯氣筒，潛艇潛至海面下方l（X）m深時(shí)，將貯氣筒內(nèi)一部分壓縮空氣通過節(jié)流閥

壓入水艙右側(cè)的氣艙內(nèi)（氣艙與水艙通過活塞隔開，活塞與水艙間無靡擦，開始時(shí)氣艙內(nèi)沒有氣體），使lOn?

的水通過排水孔排向與之相通的大海（排水過程，潛艇的位置不變），已知海面處的大氣壓強(qiáng)恒為P0=

1.0xl05Pa）取海水的密度Q=LOxl（）3kg/m3,重力加速度大小g=10m/s2,氣體溫度保持不變。求：

（1）潛艇下潛前貯氣筒內(nèi)空氣的壓強(qiáng)；

（2）排水過程中貯氣筒排出氣體占總氣體的百分比。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

貯

氣

單向排水孔節(jié)流閥7

V水艙“二氣艙

活塞

【答案】(1)P1=lxl()7pa；(2)18.3%

【解析】

(1)潛艇下潛前，貯氣筒中發(fā)生等溫變化，有

〃()%=PM

其中Po=LOxlO'Pa,%=60()0?,V,=6m3,聯(lián)立解得

p.=R%=lxl()7pa

(2)當(dāng)貯氣筒排出氣體前后，體積為

匕=(6+10)0?,K=10m3

則由等溫變化知

PM'=P2%

而22=Po+pg力=LlxlO'Pa,解得

=1,1m3

P\

所以有

匕=1:1x100%”18.3%

M6

16.如圖所示為測量玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)原理圖，若玻璃磚上下界面m'和力//平行，玻璃磚的折射率為n,

玻璃磚的厚度為山上界面入射光的入射角為a,折射角為￡。

(1)證明入射光線4。和出射光線OB'平行。

(2)求入射光線和出射光線之間的側(cè)移距離或

h

【答案】⑴證明見詳解；⑵“=嬴/皿『一0

(1)光線在玻璃磚上界面發(fā)生折射，由折射定律

sina

-----=n

sin0

在玻璃磚的下界面發(fā)生折射，設(shè)入射角為4,折射角為。2,同理

sin。］

-----L=n

sin。？

又由圖可知，內(nèi)側(cè)角相等

聯(lián)立得

a=02

故AO//QB'

(2)過O'做入射光線A。延長線的垂線交于C,OC為側(cè)移距離d

d=OOsin（ez-/?）

00=—^—

cosp

h

d------sin（（z-Z7）

cosp

17.如圖所示，在長為L=4m、質(zhì)量為，%=2kg的箱子A內(nèi)的右側(cè)壁處，放一質(zhì)量外,=2kg的小物塊B

（可視為質(zhì)點(diǎn)），向右的水平拉力斤=12N作用于箱子A右側(cè)面中心，使之從靜止開始運(yùn)動(dòng)，測得小物塊B

在最初的1.0s內(nèi)相對箱子A底面移動(dòng)的距離S=1m。假設(shè)箱子A與地面間的摩擦忽略不計(jì)，小物塊B與箱

子A側(cè)壁之間的碰撞為彈性碰撞。重力加速度g=10m/s。

⑴求小物塊B與箱子A底面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

⑵若在小物塊B與箱子左側(cè)壁發(fā)生碰撞的瞬間撤去F,求小物塊B相對箱子A靜止時(shí)的位置；

⑶若在小物塊B與箱子A左側(cè)壁第一次碰撞后瞬間，將力F反向，作用一小段時(shí)間后撤去力F，之后不再

發(fā)生碰撞且小物塊B恰好運(yùn)動(dòng)到箱子A的右側(cè)壁，求力F反向作用的時(shí)間。

4B-

_____________:_____________,

'777777777777777777777777777777777777777777777777777/777777777'

【答案】（1）0.2；（2）箱子A底部正中間；（3）拽二

3

【解析】

⑴III題意可知水平拉力作用下A、B發(fā)生相對滑動(dòng)對箱子A受力分析，由牛頓第二定律有

F-“gg=mWi

對物塊5有

〃機(jī)濾=mBa2

在最初的1.0s內(nèi)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有

1212

S^~a\t\~~a^\

聯(lián)立解得

〃=0.2

（2）物塊B與箱子A左側(cè)壁碰撞前二者一直加速，有

1212,

,印2-萬砒=L

碰撞前瞬間箱子A的速度為

匕=卬2

物塊3的速度為

%=磯

二者碰撞瞬間，根據(jù)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律可知二者碰后交換速度，箱子A在摩擦力作用下做加

速運(yùn)動(dòng)，物塊B做減速運(yùn)動(dòng)，箱子A與物塊5組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。

假設(shè)二者碰后物塊沒有與箱子A右壁發(fā)生碰撞，物塊B相對箱子A滑動(dòng)的距離為x

由動(dòng)量守恒定律有

%為+“巧=（啊+%）匕

根據(jù)能量守恒定律有

^'nAV2心;—/（/MA+加8）4=〃加pg*

聯(lián)立解得

x=2m

假設(shè)成立，則小物塊3相對箱子A靜止的位置在箱子A底部正中間。

⑶物塊8與箱子A左側(cè)壁的碰撞為彈性碰撞，由彈性碰撞規(guī)律可知碰撞前后A、5速度交換。

力F反向后，分別對A、3進(jìn)行受力分析

對箱子A由牛頓第二定律有

-F+

對物塊3由牛頓第二定律有

一〃”=機(jī)必

且|%|>|包|，所以在力R反向作用過程中，二者不可能共速

設(shè)力F反向作用的時(shí)間為八，則在G時(shí)刻

A的速度為

匕=彩+。3f3

B的速度為

%=匕+每3

A的位移大小為

v+v

4=-2^—4A

8的位移大小為

v.+v5

XB\=~

箱子A和物塊8在匕時(shí)刻的位移差為

△%l=xei-x41=（4/3+/f）m

撤去力F后，分析可知箱子A和物塊5的加速度大小相等，都為2m/s2,方向相反

最終物塊B