2021年湖南省普通高中學業(yè)水平選擇性考試（湖南卷）試卷解析

絕密★啟用前軌道上行駛。該動車組有四節(jié)動力車廂，每節(jié)車廂發(fā)動機的額定功率均為P,若動車組所受的

2021年湖南省普通高中學業(yè)水平選擇性考試阻力與其速率成正比（與1=人，女為常量），動車組能達到的最大速度為%。下列說法正確

的是（）

（湖南卷）

A.動車組在勻加速啟動過程中，牽引力恒定不變

注意事項：1、答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息2、請將B.若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，則動車組從靜止開始做勻加速運動

C.若四節(jié)動力車廂輸出的總功率為2.25P,則動車組勻速行駛的速度為:%

答案正確填寫在答題卡上

一、單選題

D.若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，動車組從靜止啟動，經(jīng)過時間r達到最大速度%,

1.核廢料具有很強的放射性，需要妥善處理。下列說法正確的是（）

則這一過程中該動車組克服阻力做的功為;旭%2-Pt

A.放射性元素經(jīng)過兩個完整的半衰期后，將完全衰變殆盡

B.原子核衰變時電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)不守恒4.如圖，在?0）位置放置電荷量為4的正點電荷，在（0,a）位置放置電荷量為4的負點電荷，

C.改變壓力、溫度或濃度，將改變放射性元素的半衰期

在距P?“）為也〃的某點處放置正點電荷Q,使得P點的電場強度為零。則Q的位置及電

D.過量放射性輻射對人體組織有破壞作用，但輻射強度在安全劑量內(nèi)則沒有傷害

荷量分別為（）

2.物體的運動狀態(tài)可用位置工和動量P描述，稱為相，對應(yīng)〃一X圖像中的一個點。物體運動

，，丁

狀態(tài)的變化可用〃-X圖像中的一條曲線來描述，稱為相軌跡。假如一質(zhì)點沿x軸正方向做初速2a-

度為零的勻加速直線運動，則對應(yīng)的相軌跡可能是（）

a------:P（a,a）

ua2ax

A.（O,2〃），近qB.（0,2〃），2島

C.（2aO）,y/2qD.（2aO）,2。

5.質(zhì)量為M的凹槽靜止在水平地面上，內(nèi)壁為半圓柱面，截面如圖所示，A為半圓的最低點，

8為半圓水平直徑的端點。凹槽恰好與豎直墻面接觸，內(nèi)有一質(zhì)量為根的小滑塊。用推力尸推

動小滑塊由A點向8點緩慢移動，力產(chǎn)的方向始終沿圓弧的切線方向，在此過程中所有摩擦均

3.“復興號”動車組用多節(jié)車廂提供動力，從而達到提速的目的?？傎|(zhì)量為機的動車組在平直的

可忽略，下列說法正確的是（）

軌道可視為圓軌道，軌道離地面的高度約為地球半徑的」。下列說法正確的是（）

16

A.核心艙進入軌道后所受地球的萬有引力大小約為它在地面時的（居）倍

B.核心艙在軌道上飛行的速度大于7.9km/s

C.核心艙在軌道上飛行的周期小于24h

A.推力尸先增大后減小

D.后續(xù)加掛實驗艙后，空間站由于質(zhì)量增大，軌道半徑將變小

B.凹槽對滑塊的支持力先減小后增大

8.如圖（a）,質(zhì)量分別為機A、的A、B兩物體用輕彈簧連接構(gòu)成一個系統(tǒng)，外力尸作用在

C.墻面對凹槽的壓力先增大后減小

A上，系統(tǒng)靜止在光滑水平面上（B靠墻面），此時彈簧形變量為王。撤去外力并開始計時，A、

D.水平地面對凹槽的支持力先減小后增大

B兩物體運動的4—/圖像如圖（b）所示，5表示0到6時間內(nèi)A的a—，圖線與坐標軸所圍面

6.如圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為“：々，輸入端C、D接入電壓有效值恒定的交變

積大小，邑、S3分別表示乙到與時間內(nèi)A、B的4—f圖線與坐標軸所圍面積大小。A在乙時刻

電源，燈泡Li、L?的阻值始終與定值電阻凡的阻值相同。在滑動變阻器R的滑片從。端滑動

到〃端的過程中，兩個燈泡始終發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi)，下列說法正確的是（）的速度為%。下列說法正確的是（）

A.Li先變暗后變亮，L?一直變亮圖（a）圖（b）

B.L先變亮后變暗，L?一直變亮

先變暗后變亮，先變亮后變暗

C.LiL?A.0到乙時間內(nèi)，墻對B的沖量等于〃卬，0

D.L先變亮后變暗，L2先變亮后變暗

B.niA>小B

二、多選題

C.B運動后，彈簧的最大形變量等于X

7.2021年4月29日，中國空間站天和核心艙發(fā)射升空，準確進入預定軌道。根據(jù)任務(wù)安排，

D.5）-S=

后續(xù)將發(fā)射問天實驗艙和夢天實驗艙，計劃2022年完成空間站在軌建造。核心艙繞地球飛行的2

9.如圖，圓心為。的圓處于勻強電場中，電場方向與圓平面平行，，活和〃為該圓直徑。將

電荷量為夕（夕>0）的粒子從。點移動到6點，電場力做功為2W（W>0）；若將該粒子從C點A.8與%無關(guān)，與J萬成反比

移動到d點，電場力做功為W。下列說法正確的是（）B.通過磁場的過程中，金屬框中電流的大小和方向保持不變

C.通過磁場的過程中，組合體克服安培力做功的功率與重力做功的功率相等

D.調(diào)節(jié)H、%和3,只要組合體仍能勻速通過磁場，則其通過磁場的過程中產(chǎn)生的熱量不變

11.如圖，兩端開口、下端連通的導熱汽缸，用兩個輕質(zhì)絕熱活塞（截面積分別為R和邑）封

閉?定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁間無摩擦“在左端活塞上緩慢加細沙，活塞從A下降高

度到3位置時，活塞上細沙的總質(zhì)量為〃7。在此過程中，用外力尸作用在右端活塞上，使活塞

A.該勻強電場的場強方向與4b平行位置始終不變。整個過程環(huán)境溫度和大氣壓強P（）保持不變，系統(tǒng)始終處于平衡狀態(tài)，重力加速

B.將該粒子從d點移動到點，電場力做功為0.5W度為g。下列說法正確的是（）

C.〃點電勢低于。點電勢

D.若只受電場力，從〃點射入圓形電場區(qū)域的所有帶電粒子都做曲線運動

10.兩個完全相同的正方形勻質(zhì)金屬框，邊長為L，通過長為L的絕緣輕質(zhì)桿相連，構(gòu)成如圖

所示的組合體。距離組合體下底邊〃處有一方向水平、垂直紙面向里的勻強磁場。磁場區(qū)域上

下邊界水平，高度為左右寬度足夠大。把該組合體在垂直磁場的平面內(nèi)以初速度%水平無

旋轉(zhuǎn)拋出，設(shè)置合適的磁感應(yīng)強度大小4使其勻速通過磁場，不計空氣阻力。下列說法正確的

是（）

A.整個過程，外力尸做功大于0,小于加g/?

B.整個過程，理想氣體的分子平均動能保持不變

C.整個過程，理想氣體的內(nèi)能增大

D.整個過程，理想氣體向外界釋放的熱量小于（〃（百〃+7砍〃）

x

x

E.左端活塞到達8位置時，外力廠等于巴魯

12.均勻介質(zhì)中，波源位于。點的簡諧橫波在水平面內(nèi)傳播，波面為圓。，=0時刻，波面

分布如圖（a）所示，其中實線表示波峰，虛線表示相鄰的波谷。A處質(zhì)點的振動圖像如圖（〃）（3）在右支點下放一墊塊，改變氣墊導軌的傾斜角度；

所示，z軸正方向豎直向上。下列說法正確的是（）（4）在氣墊導軌合適位置釋放滑塊，記錄墊塊個數(shù)〃和滑塊對應(yīng)的加速度

（5）在右支點下增加墊塊個數(shù)（墊塊完全相同），重復步驟（4）,記錄數(shù)據(jù)如下表:

n123456

0.0870.1800.2600.4250.519

A.該波從A點傳播到3點，所需時間為4s

B.r=6s時，4處質(zhì)點位于波峰

c.，=8s時，C處質(zhì)點振動速度方向豎直向上

D.，=10s時，。處質(zhì)點所受回復力方向豎直向上

E.E處質(zhì)點起振后，12s內(nèi)經(jīng)過的路程為12cm

三、實驗題

13.某實驗小組利用圖（a）所示裝置探究加速度與物體所受合外力的關(guān)系。主要實驗步驟如下:

如果表中缺少的第4組數(shù)據(jù)是正確的，其應(yīng)該是m/s2（保留三位有效數(shù)字）。

14.某實驗小組需測定電池的電動勢和內(nèi)阻，器材有：一節(jié)待測電池、一個單刀雙擲開關(guān)、一

個定值電阻（阻值為&）、一個電流表（內(nèi)阻為&）、一根均勻電阻絲（電阻絲總阻值大于&,

并配有可在電阻絲上移動的金屬夾）、導線若干。由于缺少刻度尺，無法測量電阻絲長度，但發(fā)

現(xiàn)桌上有一個圓形時鐘表盤。某同學提出將電阻絲繞在該表盤上，利用圓心角來表示接入電路

的電阻絲長度。主要實驗步驟如下：

（1）將器材如圖（a）連接：

（1）用游標卡尺測量墊塊厚度示數(shù)如圖（b）所示，h=cm；

（2）接通氣泵，將滑塊輕放在氣墊導軌上，調(diào)節(jié)導軌至水平；

面積最小的證明過程）;

（3）如圖（b）,虛線框I和H均為邊長等于與的正方形，虛線框III和IV均為邊長等于〃的正

方形。在I、II、HI和W中分別設(shè)計一個區(qū)域面積最小的勻強磁場，使寬度為2弓的帶電粒子

流沿工軸正方向射入I和n后匯聚到坐標原點。，再經(jīng)過m和w后寬度變?yōu)?6，并沿工軸正

方向射出，從而實現(xiàn)帶電粒子流的同軸控束。求I和in中磁場磁感應(yīng)強度的大小，以及H和IV

（3）改變金屬夾的位置，閉合開關(guān)，記錄每次接入電路的電阻絲對應(yīng)的圓心角6和電流表示數(shù)

中勻強磁場區(qū)域的面積（無需寫出面積最小的證明過程）。

/,得到多組數(shù)據(jù)；

（4）整理數(shù)據(jù)并在坐標紙上描點繪圖，所得圖像如圖（b）所示，圖線斜率為上,與縱軸截距

為d,設(shè)單位角度對應(yīng)電阻絲的阻值為％,該電池電動勢和內(nèi)阻可表示為石=:

（用《）、RA、k、d、石表示）

（5）為進一步確定結(jié)果，還需要測量單位角度對應(yīng)電阻絲的阻值為。利用現(xiàn)有器材設(shè)計實驗,

在圖（c）方框中畫出實驗電路圖（電阻絲用滑動變阻器符號表示）；

（6）利用測出的“，可得該電池的電動勢和內(nèi)阻。

四、解答題圖(a)圖(b)

15.帶電粒子流的磁聚焦和磁控束是薄膜材料制備的關(guān)鍵技術(shù)之一、帶電粒子流（每個粒子的

質(zhì)量為〃？、電荷量為+9）以初速度y垂直進入磁場，不計重力及帶電粒子之間的相互作用。

對處在xQy平面內(nèi)的粒子，求解以下問題。16.如圖，豎直平面內(nèi)?足夠長的光滑傾斜軌道與-長為L的水平軌道通過?小段光滑圓弧平

滑連接，水平軌道右下方有一段弧形軌道PQ。質(zhì)量為的小物塊A與水平軌道間的動摩擦因

（1）如圖（a）,寬度為4的帶電粒子流沿x軸正方向射入圓心為4（0,4）、半徑為q的圓形

數(shù)為〃。以水平軌道末端。點為坐標原點建立平面直角坐標系xOy,X軸的正方向水平向右，

勻強磁場中，若帶電粒子流經(jīng)過磁場后都匯聚到坐標原點。，求該磁場磁感應(yīng)強度用的大小;

y軸的正方向豎直向下，弧形軌道尸端坐標為（2//，〃匕），。端在y軸上。重力加速度為g。

（2）如圖（a）,虛線框為邊長等于2馬的正方形，其幾何中心位于。（0,一弓）。在虛線框內(nèi)設(shè)

（1）若A從傾斜軌道上距工軸高度為的位置由靜止開始下滑，求A經(jīng)過。點時的速度大

計?個區(qū)域面積最小的勻強磁場，使匯聚到。點的帶電粒子流經(jīng)過該區(qū)域后寬度變?yōu)?々，并

??；

沿工軸正方向射出。求該磁場磁感應(yīng)強度與的大小和方向，以及該磁場區(qū)域的面積（無需寫出

（2）若A從傾斜軌道上不同位置由靜止開始下滑，經(jīng)過。點落在弧形軌道尸。上的動能均相

同，求PQ的曲線方程;

（3）將質(zhì)量為力72（4為常數(shù)且4N5）的小物塊8置于。點，A沿傾斜軌道由靜止開始下滑，

與B發(fā)生彈性碰撞（碰撞時間極短），要使A和B均能落在弧形軌道上，且A落在B落點的右

側(cè)，求A下滑的初始位置距X軸高度的取值范圍。

18.我國古代著作《墨經(jīng)》中記載了小孔成倒像的實驗，認識到光沿直線傳播。身高1.6m的人

站在水平地面上，其正前方0.6m處的豎直木板墻上有一個圓柱形孔洞，直徑為1.0cm、深度

為1.4cm,孔洞距水平地面的高度是人身高的一半。此時，由于孔洞深度過大，使得成像不完

整，如圖所示?，F(xiàn)在孔洞中填充厚度等于洞深的某種均勻透明介質(zhì)，不考慮光在透明介質(zhì)中的

反射。

（i）若該人通過小孔能成完整的像，透明介質(zhì)的折射率最小為多少？

17.小贊同學設(shè)計了一個用電子天平測量環(huán)境溫度的實驗裝置，如圖所示。導熱汽缸開口向上（ii）若讓掠射進入孔洞的光能成功出射，透明介質(zhì)的折射率最小為多少？

并固定在桌面上，用質(zhì)量g二600g、截面積S=20cm2的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活

塞與汽缸壁間無摩擦。一輕質(zhì)直桿中心置于固定支點A上，左端用不可伸長的細繩豎直懸掛活

塞,右端用相同細繩豎直懸掛?個質(zhì)量1200g的鐵塊，并將鐵塊放置到電子天平上。當電

子天平示數(shù)為600.0g時，測得環(huán)境溫度7j=300K。設(shè)外界大氣壓強〃o=L（）xl（）5Pa,重力

加速度g=10m/s2o

（1）當電子天平示數(shù)為400.0g時，環(huán)境溫度4為多少？

（2）該裝置可測量的最高環(huán)境溫度Z皿為多少？

參考答案

1.D

解：

A.放射性元素的半衰期是大量的放射性元素衰變的統(tǒng)計規(guī)律，對少量的個別的原子核無意義，則

放射性元素完全衰變殆盡的說法錯誤，故A錯誤；

B.原子核衰變時滿足電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)守恒，故B錯誤；

C.放射性元素的半衰期是由原子核的自身結(jié)構(gòu)決定的，而與物理環(huán)境如壓力、溫度或濃度無關(guān)，

與化學狀態(tài)無關(guān)，故C錯誤：

D.過量放射性輻射包含大量的射線，對人體組織有破壞作用，但輻射強度在安全劑量內(nèi)則沒有傷

害，故D正確；

故選D。

2.D

解：

質(zhì)點沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運動，則有

v2=2ax

而動量為

p=mv

聯(lián)立可得

_____2

p=myl2ax=myfla-x'

動量口關(guān)于x為基函數(shù)，且x>0,故正確的相軌跡圖像為D。

故選D。

3.C

解：

A.對動車由牛頓第二定律有

F-F,{=ma

若動車組在勻加速啟動，即加速度。恒定，但品1=如隨速度增大而增大，則牽引力也隨阻力增大

而變大，故A錯誤；

B.若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，則總功率為4P,由牛頓第二定律有

-4-P--k,v=ma

v

故可知加速啟動的過程，牽引力減小，阻力增大，則加速度逐漸減小，故B錯誤;

C.若四節(jié)動力車廂輸出的總功率為2.25P,則動車組勻速行駛時加速度為零，有

-2.-2-5P=k,v

v

而以額定功率勻速時，有

一4P=kMv

%m

聯(lián)立解得

3

v=—vm

4

故C正確;

D.若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，動車組從靜止啟動，經(jīng)過時間f達到最大速度以，由動

能定理可知

1,

4卅一W碓=5機其一。

可得動車組克服阻力做的功為

W碗=4P-g叫

故D錯誤；

故選Co

4.B

解：

根據(jù)點電荷場強公式

E=k與

兩點量異種點電荷在P點的場強大小為

4，方向如圖所示

E。

a~

兩點量異種點電荷在P點的合場強為

月=J5E0=血電，方向與氣點電荷與p點電荷的連線平行如圖所示

a

Q點電荷在〃點的場強大小為

E,=k.——~~~kQ

呵2a2

三點電荷的合場強為0,則當方向如圖所示，大小有

E*2

解得

。=20

由幾何關(guān)系可知Q的坐標為（0,2”）

故選B。

5.C

解：

AB.對滑塊受力分析，由平衡條件有

F=mgsin0

N=mgcos6

滑塊從A緩慢移動B點時，。越來越大,則推力F越來越大，支持力N越來越小，所以AB錯誤;

C.對凹槽與滑塊整體分析，有墻面對凹槽的壓力為

F=Fcos8=mgsin0cos0=^mgsin（2。）

N

則e越來越大時，墻面對凹槽的壓力先增大后減小，所以c正確;

D.水平地面對凹槽的支持力為

N地+m）g-Fsin0-（M+m）g-mgsin20

則。越來越大時，水平地面對凹槽的支持力越來越小，所以D錯誤；

故選Co

6.A

解:

副線圈的總電阻為

111

---------------------------1--------------------

壇&+%4+Rpb

解得

R：(&+//)(與+(j_(凡

l/+.)+(?)+.)-24+Z?

則滑動變阻器R的滑片從。端滑到人端過程中，副線圈的總電阻選增大后減小，根據(jù)等效電阻關(guān)系

有

則等效電阻先增大后減小，由歐姆定律有

乙先減小后增大，八先減小后增大，則乙先變暗后變亮，根據(jù)

n\

由于人先減小后增大，則副線圈的電壓。2先增大后減小，通過L2的電流為

J=-^2_

*用十%

則滑動變阻器R的滑片從。端滑到b端過程中，逐漸減小，副線圈的電壓增大過程中/口增

大；在副線圈的電壓力減小過程中，通過Ro的電流為

I.5

%%+降

凡",逐漸增大，則G越來越小，則

小=。-/&J

則右先變暗后變亮，4一直變亮；

故選Ao

7.AC

解：

A.根據(jù)萬有引力定律有

核心艙進入軌道后的萬有引力與地面上萬有引力之比為

AR2

2

F2

16

所以A正確;

B.核心艙在軌道上飛行的速度小于7.9km/s,因為第一宇宙速度是最大的環(huán)繞速度，所以B錯誤;

C.根據(jù)

T=2/K~

\GM

可知軌道半徑越大周期越大，則其周期比同步衛(wèi)星的周期小，小于24h,所以C正確;

D.衛(wèi)星做圓周運動時萬有引力提供向心力有

_Mmv2

G—T-=m—

rr

解得

GM

v=

R

則衛(wèi)星的環(huán)繞速度與衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān)，所以變軌時需要點火減速或者點火加速，增加質(zhì)量不會改變

軌道半徑，所以D錯誤；

故選ACO

8.ABD

解：

A.由于在0~八時間內(nèi)，物體B靜止，則對B受力分析有

尸監(jiān)=F彈

則墻對B的沖量大小等于彈簧對B的沖量大小，而彈簧既作用于B也作用于A,則可將研究對象

轉(zhuǎn)為A,撤去F后A只受彈力作用，則根據(jù)動量定理有

I=WAV0（方向向右）

則墻對B的沖量與彈簧對A的沖量大小相等、方向相同，A正確;

B.由a—f圖可知人后彈簧被拉伸，在尼時刻彈簧的拉伸量達到最大，根據(jù)牛頓第二定律有

F■?=WA6!A=mtiClB

由圖可知

aR>“A

則

/MB<m\

B正確；

C.由圖可得，A時刻B開始運動，此時A速度為w,之后AB動量守恒，AB和彈簧整個系統(tǒng)能

量守恒，則

可得AB整體的動能不等于0,即彈簧的彈性勢能會轉(zhuǎn)化為AB系統(tǒng)的動能，彈簧的形變量小于X,

C錯誤；

D.由a—f圖可知九后B脫離墻壁，且彈簧被拉伸，在fl—時間內(nèi)AB組成的系統(tǒng)動量守恒，且

在f2時刻彈簧的拉伸量達到最大，A、B共速，由a—f圖像的面積為An,在介時刻AB的速度分別

為

“Sif,vfi=53

A、B共速，則

Sj—5,=S3

D正確。

故選ABD。

9.AB

解：

A.由于該電場為勻強電場，可采用矢量分解的的思路，沿M方向建立x軸，垂直與cd方向建立

y軸如下圖所示

y

在X方向有

W=E、q2R

在y方向有

2W=E、qGR+￡qR

經(jīng)過計算有

由于電場方向與水平方向成60。，則電場與必平行，且沿a指向江A正確;

B.該粒從"點運動到6點，電場力做的功為

R

W=Ec/—=0.5W

B正確；

C.沿電場線方向電勢逐漸降低，則“點的電勢高于c點的電勢，C錯誤；

D.若粒子的初速度方向與外平行則粒子做勻變速直線運動，D錯誤。

故選AB。

10.CD

解：

A.將組合體以初速度w水平無旋轉(zhuǎn)拋出后，組合體做平拋運動，后進入磁場做勻速運動，由于水

平方向切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相互低消，則有

=尸安=------匕,

mgvy=12gH

綜合有

mgR

則8與7產(chǎn)成正比，A錯誤；

J亞

B.當金屬框剛進入磁場時金屬框的磁通量增加，此時感應(yīng)電流的方向為逆時針方向，當金屬框剛

出磁場時金屬框的磁通量減少，此時感應(yīng)電流的方向為順時針方向，B錯誤；

C.由于組合體進入磁場后做勻速運動，由于水平方向的感應(yīng)電動勢相互低消，有

22

BLvl

mg=F安=----------'一

R

則組合體克服安培力做功的功率等于重力做功的功率，C正確；

D.無論調(diào)節(jié)哪個物理量，只要組合體仍能勻速通過磁場，都有

mg=F安

則安培力做的功都為

W=F&3L

則組合體通過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱不變，D正確。

故選CDo

11.BDE

解：

A.根據(jù)做功的兩個必要因素有力和在力的方向上有位移，由于活塞邑沒有移動，可知整個過程，

外力尸做功等于0,A錯誤；

BC.根據(jù)氣缸導熱且環(huán)境溫度沒有變，可知氣缸內(nèi)的溫度也保持不變，則整個過程，理想氣體的分

子平均動能保持不變，內(nèi)能不變，B正確，C錯誤；

D.由內(nèi)能不變可知理想氣體向外界釋放的熱量等于外界對理想氣體做的功：

Q=W<p°S[h+mgh

D正確;

E.左端活塞到達B位置時，根據(jù)壓強平衡可得：

mgF

即：

F_mgS?

5

E正確。

故選BDE。

12.ACE

解：

A.由圖心〃可看出，該波的波長、周期分別為

A=10m,T=4s

則根據(jù)波速公式

v=—=2.5m/s

T

則該波從A點傳播到B點，所需時間為

x10

t--=----m/s=4m/s

v2.5

A正確；

B.由選項A可知，則該波從A點傳播到8點，所需時間為4s,則在f=6s時，8點運動了2s,即

則8處質(zhì)點位于波谷，B錯誤；

2

C.波從AE波面?zhèn)鞑サ紺的距離為

x=(10石-10)m

則波從AE波面?zhèn)鞑サ紺的時間為

t=-?4.9s

v

則f=8s時，C處質(zhì)點動了3.1s,則此時質(zhì)點速度方向向上，C正確：

D.波從AE波面?zhèn)鞑サ紻的距離為

x=(1072-10)m

則波從AE波面?zhèn)鞑サ紺的時間為

X,「

t=—?1.7s

V

則，=10s時，C處質(zhì)點動了8.3s,則此時質(zhì)點位于Z軸上方，回復力方向向下，D錯誤；

E.由選項A知

T=4s,12s=3T

一個周期質(zhì)點運動的路程為4cm,則3T質(zhì)點運動的路程為12cm,E正確。

故選ACE。

13.1.02

解：

(1)[1]墊塊的厚度為

h=1cm+2x0.1mm=1.02cm

[3]根據(jù)

nh

mg-—=ma

可知。與〃成正比關(guān)系，則根據(jù)圖像可知，斜率

解得

14.b1華-2-&

KK

解:

(2)[1]開關(guān)閉合前，為了保護電路中的元件，應(yīng)將電阻絲的最大阻值接入電路，根據(jù)電阻定律

R=可知電阻絲接入越長，接入電阻越大，金屬夾應(yīng)夾在電阻絲的方端。

(4)[2]設(shè)圓心角為。時，電阻絲接入電路中的電阻為。石，根據(jù)閉合電路歐姆定律E=U+〃可

知

￡=/(8+&+%)+〃

整理得

8+&+廠

E

結(jié)合圖象的斜率和截距滿足

8+4+廠=6

旦=k,

EE

解得電源電動勢和內(nèi)阻為

E=6

k

r=中一.—&

k

(5)[3]實驗器材中有定值電阻凡和單刀雙擲開關(guān)，考慮使用等效法測量電阻絲電阻，如圖

原理的簡單說明:

①將開關(guān)置于4位置，讀出電流表示數(shù)

②將開關(guān)置于電阻絲處，調(diào)節(jié)電阻絲的角度，直到電流表示數(shù)為/。，讀出此時角度0；

③此時=即可求得為的數(shù)值。

mvmv,八mv?mv1.

15.(1)—；(2)---,垂直與紙面向里，S=兀片；(3)B]=—,B=——，S"=(一乃一1)片,

2m11、2

qr、qr2qryqrA

1,

SIV=(-^-l)<

解：

(1)粒子垂直x進入圓形磁場，在坐標原點。匯聚，滿足磁聚焦的條件，即粒子在磁場中運動的

半徑等于圓形磁場的半徑4,粒子在磁場中運動，洛倫茲力提供向心力

v2

qvB]=m--

r\

解得

=—

(2)粒子從。點進入下方虛線區(qū)域，若要從聚焦的。點飛入然后平行x軸飛出，為磁發(fā)散的過程,

即粒子在下方圓形磁場運動的軌跡半徑等于磁場半徑，粒子軌跡最大的邊界如圖所示，圖中圓形磁

可知磁感應(yīng)強度為

r

B,=吧

根據(jù)左手定則可知磁場的方向為垂直紙面向里，圓形磁場的面積為

=兀

S21

(3)粒子在磁場中運動，3和4為粒子運動的軌跡圓，1和2為粒子運動的磁場的圓周

根據(jù)"3=加一可知I和III中的磁感應(yīng)強度為

r

片啖%mv

q9

圖中箭頭部分的實線為粒子運動的軌跡，可知磁場的最小面積為葉子形狀，取I區(qū)域如圖

圖中陰影部分面積的一半為四分之一圓周S.08與三角形梟狽之差，所以陰影部分的面積為

工=2(SAOB-SAOB)=2x[*-y2)=,4-1)片

類似地可知IV區(qū)域的陰影部分面積為

$v=2x(；乃d—gd)=(g萬一Di

根據(jù)對稱性可知II中的勻強磁場面積為

1,

舄=(5萬—1)日

16.(1)j2"gL:(2)x