2021年北京市高考物理考前模拟演练试卷

2021年北京市高考物理考前模拟演练试卷

一、本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要

求的一项

1.（3分）真空中的可见光与无线电波（）

A.波长相等B.频率相等

C.传播速度相等D.传播能量相等

2.（3分）堵住打气筒的出气口，下压活塞使气体体积减小，你会感到越来越费力。其原因

是（）

A.气体的密度增大，使得在相同时间内撞击活塞的气体分子数目增多

B.分子间没有可压缩的间隙

C.压缩气体要克服分子力做功

D.分子力表现为斥力，且越来越大

3.（3分）一静止的铀核放出一个a粒子衰变成针核，衰变方程为238^234Jh+

下列说法正确的是（）

A.衰变后社核的动能等于a粒子的动能

B.衰变后针核的动量大小等于a粒子的动量大小

C.铀核的半衰期等于其放出一个a粒子所经历的时间

D,衰变后a粒子与社核的质量之和等于衰变前铀核的质量

4.（3分）关于一定质量的理想气体，下列表述正确的是（）

A.吸收热量，其内能一定增加

B.对外做功，其内能一定减少

C.温度升高，其内能一定增加

D.压强增大，其内能一定增加

5.（3分）一简谐横波在x轴上传播，t=ls时的波形如图甲所示，x=4m处的质点P的振

动图线如图乙所示（）

A.这列波的波速为4m/s

B.这列波向右传播

C.t=0时，P点的速度沿y轴负方向

D.2s时间内，P点沿x轴向右运动的距离为4m

6.（3分）如图所示，a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们距地面的高度分

别是R和2R（R为地球半径）（）

A.a、b的线速度大小之比是我：1

B.a、b的周期之比是1：2V2

C.a、b的角速度大小之比是3近：4

D.a、b的向心加速度大小之比是9：2

7.（3分）每当地震发生后，各路救援人员及时深入灾区，与死神抢时间，有些救援队借助

“生命探测仪”可以发现深埋在废墟中的伤员，根据所学知识（）

A.红外线传感器B.压力传感器

C.振动传感器D.电容传感器

8.（3分）在两个倾角均为a的光滑斜面上，放有两个相同的金属棒，分别通有电流L和

12,磁场的磁感应强度大小相同，方向分别为竖直向上和垂直于斜面向上，如图甲、乙所

示1：12为（）

9.（3分）如图所示，质量为m的小滑块（可视为质点），从h高处的A点由静止开始沿斜

面下滑（斜面和水平面之间有小圆弧平滑连接），停在水平面上的C点。假设小滑块与斜

面和地面的动摩擦因数处处相同，则下列说法正确的是（）

A.小滑块的质量越大，C点与B点的距离就越远

B.小滑块从A到B的过程重力的瞬时功率逐渐增大，从B到C的过程逐渐减小

C.小滑块从A到C的过程重力冲量与滑动摩擦力冲量之和为零

D.小滑块从A到C的过程重力做功与滑动摩擦力做功之和为零

10.（3分）英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场。如图所示，

一个半径为r的绝缘细圆环水平放置，环上套一带电荷量为+q的小球。己知磁感应强度

B随时间均匀增加，其变化率为k,则感生电场对小球的作用力所做功的大小是（）

C.2nqkr2D.irqkr2

11.（3分）如图所示，利用向心力演示仪，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间

的关系，且做匀速圆周运动，两侧分别放置铝球和钢球（）

UV

A.研究向心力与质量之间的关系

B.研究向心力与角速度之间的关系

C.研究向心力与半径之间的关系

D.研究向心力与线速度之间的关系

12.（3分）利用如图甲所示的实验电路观察电容器的充电过程。实验中，电压传感器与计

算机相连，显示出电容器两端电压随时间变化的U-t图象如图乙所示。关于电容器充电

过程中电流I、电荷量Q随时间t变化的关系（）

13.（3分）如图所示为一种常见的身高体重测量仪，测量仪顶部向下发射超声波，超声波

经反射后返回，测量仪可记录发射和接收的时间间隔。测量仪底部有一压力传感器，其

输出电压作用在它上的压力F成正比（k为比例系数）。某同学已知了自己的身高h、质

量m和重力加速度g,他想利用该装置测量超声波速度v和比例系数k,当他站上测重

台时测量仪记录的时间间隔比他没站上时减少了At；当他没站上测重台时o（UoWO）,

当他站上测重台时测量仪输出电压为U,那么超声波v与比例系数卜为（）

A__Bh产。

v-At'k嘿

2(U-U)

「一2hk-U-u2h0

c-。Dk

mg-—

14.（3分）如图所示，内壁光滑的玻璃管竖直固定在水平地面上，管内底部竖直放置处于

自然长度的轻质弹簧，置于玻璃管内。球的直径比管的内径略小。现从弹簧的正上方释

放两球，两球下落并压缩弹簧（图中未画出）后再向上弹起。下列说法正确的是（）

A.接触弹簧之前，杆对A球做正功

B.P-Q过程A球克服弹簧弹力做的功是杆对A球做功的3倍

2

C.P-Q过程A球克服弹簧弹力做的功是杆对A球做功的”倍

2

D.Q-P过程弹簧对A弹力的最大值为3mg

二、本部分共6题，共58分。

15.（8分）某同学在实验室做“用油膜法估测分子直径大小”的实验中，已知油酸酒精溶

液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL。用注射器抽取上述溶液1mL,缓慢滴出，数

出滴数为50滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘中，坐标中小正方形方格的边长为20mm。

试问：

（1）每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是毫升；

（2）估测出油酸分子的直径是m（保留I位有效数字）；

（3）在用油膜法估测分子直径的实验中，会使测算结果偏大的操作是

A.撒的琲子粉过多

B.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格

C.求每滴体积时，1mL的溶液的滴数误多记了10滴

D.将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算

（4）甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验,

但都发生了操作错误。

甲在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比

计算值小一些。

乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴

在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗

丙在计算油膜面枳时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，导致计算的面积比实际面

积大一些。

请分析：这三位同学的操作错误会导致实验测得的油酸分子直径偏大还是偏小？说明理

由。

16.（10分）以下是某实验小组探究“两个互成角度的力的合成规律”的过程。

（1）首先进行如下操作：

①如图甲，两细绳套栓在橡皮条的一端，另一端固定在水平木板;

②如图乙，用手通过两个弹簧测力计共同拉动橡皮条。橡皮条和细绳套的连接点在拉力

Fi、F2的共同作用下，位于0点，橡皮条伸长的长度为E0；

③撤去B、F2,改用一个力F单独拉住其中一根细绳套，仍使其位于。点，如图丙。

o

p

w

手

丙

同学们发现，力F单独作用，与B、F2共同作用的效果是一样的，由于两次橡皮条伸长

的长度、方向相同，即橡皮条对小圆环的拉力相同卜F2的合力。本实验采用的科学方

法_____

A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法

（2）然后实验小组探究了合力F与分力Fi、F2的关系：

①由纸上。点出发，用力的图示法画出拉力6、F2和F（三个力的方向沿各自细绳的方

向，三个力大小由弹簧测力计读出）；

②用虚线将拉力F的箭头端分别与Fi、F2的箭头端连接，如图丁，此图形应该是；

③多次改变拉力Fi、F2的大小和方向，重做上述实验，通过画各力的图示

（3）实验中可减小误差的措施有

A.两个分力Fi、F2的大小要越大越好

B.两个分力Fi、F2间夹角应越大越好

C.拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行

D.弹簧秤的轴线应与所拉细绳套在一条直线上

（4）若F'是以FI、F2为邻边构成的平行四边形的对角线，一定沿GO方向的是（填

“F"或者"F'"）.

（5）若在图乙中，Fi、F2夹角大于90°,现保持O点位置不变，拉力F2方向不变，增

大Fi与F2的夹角，将Fi缓慢转至水平方向的过程中，两弹簧秤示数大小变化为。

A.Fi一直增大F2一直增大B.Fi先减小后增大F2一直增大

C.Fi一直增大F2一直减小D.Fi一直增大F2先减小后增大

17.（9分）在民航机场和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带。旅客把

行李放到传送带上时.，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始运动，随后它们保持相对

静止，某次将一质量为20kg的木箱轻轻地放置于传送带上，该木箱与传送带之间的动摩

擦因数为0.42,试求：

（1）木箱做匀加速运动的时间；

（2）木箱在传送带上留下的摩擦痕迹长；

（3）木箱对传送带做的功。

18.（9分）真空区域有宽度为L、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向如图所示，MN、

PQ是磁场的边界.质量为m、电荷量为+q的粒子沿着与MN夹角为6=60°的方向垂

直射入磁场中（不计粒子重力的影响），求：

（1）粒子射入磁场的速度大小范围.

（2）若粒子刚好不能从PQ边飞出时在磁场中运动的时间.

19.（10分）如图甲所示，蹦床是常见的儿童游乐项目之一，儿童从一定高度落到蹦床上，

又被弹回到空中，如此反复，蹦床可以简化为一个竖直放置的轻弹簧，弹力的大小为kx

（x为床面下沉的距离，即形变量；k为常量），忽略空气阻力的影响.

图丙酊

（1）在一次玩耍中，某质量为m的小孩，从距离蹦床床面高H处由静止下落，再被弹

回至空中.

a.求出小孩刚接触蹦床时的速度大小v；

b.在图丙中，定性画出小孩从接触蹦床到运动到最低点的过程，速度v随时间t变化关

系的图线；

C.取小孩接触蹦床位置为坐标原点，取竖直向下为正方向，建立X轴。请推导人从接触

蹦床到运动到最低点的过程中，并在图丁中定性画出a随x变化关系的图像。

（2）在某次玩耍中，质量不同的两个小孩（均可视为质点），分别在两张相同的蹦床上

弹跳，请判断：设法使两个小孩在蹦床上以相同的初始形变量由静止开始上升，小孩只

在重力和蹦床弹力作用下

20.（12分）（1）有A、B两段电阻丝，单位体积内的自由电子个数分别为皿和nB，它们

的横截面的直径为dA和dB。把两段导体串联接入同一电路，认为大量自由电子的定向匀

速移动形成电流。求两段导体内的自由电子的定向移动速率之比？

图2

（2）电阻的阻值一般与温度有关，有时为了消除温度对电阻的影响，会把两种电阻串接

起来。横截面积一定的甲、乙两种材料的导体棒单位长度电阻随温度t的变化规律关系

式分别为ri=a-bt、r2=c+dt,其中a、b、c、d均为正值（常数），把甲、乙两种材料的

导体棒按照一定长度比例焊接在一起，接到电动势为E、内阻为r的电源两端，如图所示,

而电路中电流I恒定不变，求：

i.甲种材料的导体棒的电阻R单；

ii.电路中的电流I。

2021年北京市高考物理考前模拟演练试卷

参考答案与试题解析

一、本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要

求的一项

1.（3分）真空中的可见光与无线电波（）

A.波长相等B.频率相等

C.传播速度相等D.传播能量相等

【解答】解：可见光和无线电波都是电磁波，它们的波长与频率均不相等，

但它们在真空中传播的速度是一样的，都等于光速。

故选：Co

2.（3分）堵住打气筒的出气口，下压活塞使气体体积减小，你会感到越来越费力。其原因

是（）

A.气体的密度增大，使得在相同时间内撞击活塞的气体分子数目增多

B.分子间没有可压缩的间隙

C.压缩气体要克服分子力做功

D.分子力表现为斥力，且越来越大

【解答】解：A、C、压缩气体越来越费力，单位体积内的分子数增多，气体的压强增大,

故A正确；

B、气体分子间有较大的间隙；

D、气体分子间距较大，故D错误；

故选：Ao

3.（3分）一静止的铀核放出一个a粒子衰变成杜核，衰变方程为238^234Jh+4股

下列说法正确的是（）

A.衰变后牡核的动能等于a粒子的动能

B.衰变后针核的动量大小等于a粒子的动量大小

C.铀核的半衰期等于其放出一个a粒子所经历的时间

D.衰变后a粒子与针核的质量之和等于衰变前铀核的质量

【解答】解：AB、一静止的铀核放出一个a粒子衰变成牡核，衰变后杜核和a粒子动量

之和为零，

根据动能表达式Ek=』mv3=/_,由于牡核比a粒子质量大，故A错误；

22m

C、半衰期是所有原子由半数发生衰变需要的时间，故C错误；

D、衰变过程释放能量，所以衰变后a粒子与针核的质量之和小于衰变前铀核的质量。

故选：B,

4.（3分）关于一定质量的理想气体，下列表述正确的是（）

A.吸收热量，其内能一定增加

B.对外做功，其内能一定减少

C.温度升高，其内能一定增加

D.压强增大，其内能一定增加

【解答】解：AB、气体吸收热量，根据热力学第一定律气体内能不一定增加；

B、气体对外做功，根据热力学第一定律内能不一定减小；

CD、温度是分子平均动能标志，分子平均动能一定增加，所以温度升高，压强增大，其

内能不一定增加，D错误。

故选：Co

5.（3分）一简谐横波在x轴上传播，t=ls时的波形如图甲所示，x=4m处的质点P的振

动图线如图乙所示（）

A.这列波的波速为4m/s

B.这列波向右传播

C.t=0时，P点的速度沿y轴负方向

D.2s时间内，P点沿x轴向右运动的距离为4m

【解答】解：A、由甲图可得波长入=4m,由丫=&,故A错误;

B、由乙图读出t=ls时，在甲图上，故B错误;

C、由乙图读出t=3时，故C正确；

D、波的图象中，质点并不随波迁移。

故选：Co

6.（3分）如图所示，a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们距地面的高度分

别是R和2R（R为地球半径）（）

A.a、b的线速度大小之比是，91

B.a、b的周期之比是1：2V2

C.a、b的角速度大小之比是3、后：4

D.a、b的向心加速度大小之比是9：2

=m3i史工ma

【解答】解：根据万有引力提供向心力得：「MUm----

2•p3

r

A、v=秒。所以轨道半径是2：3、b的线速度大小之比是患;

B、周期丁=2叫工1、b的周期之比是2亚行.故B错误；

VGM

D、a=里、b的向心加速度大小之比是9：7,

2

r

故选：Co

7.（3分）每当地震发生后，各路救援人员及时深入灾区，与死神抢时间，有些救援队借助

“生命探测仪”可以发现深埋在废墟中的伤员，根据所学知识（）

A.红外线传感器B.压力传感器

C.振动传感器D.电容传感器

【解答】解：伤员被深埋在废墟中，借助红外线传感器，且伤员与尸体的温度不同，故

A正确；

故选：Ao

8.（3分）在两个倾角均为a的光滑斜面上，放有两个相同的金属棒，分别通有电流11和

12,磁场的磁感应强度大小相同，方向分别为竖直向上和垂直于斜面向上，如图甲、乙所

甲

A.sina：1B.1：sinaC.

【解答】解：导体棒受力如图，根据共点力平衡得,

Fi=mgtana

F2=mgsina

所以导体棒所受的安培力之比£工=空巴=1：cosa

?2sinJ

IFi

因为F=BIL,所以7一故D正确。

12

故选：Do

9.（3分）如图所示，质量为m的小滑块（可视为质点），从h高处的A点由静止开始沿斜

面下滑（斜面和水平面之间有小圆弧平滑连接），停在水平面上的C点。假设小滑块与斜

面和地面的动摩擦因数处处相同，则下列说法正确的是（）

A

A.小滑块的质量越大，C点与B点的距离就越远

B.小滑块从A到B的过程重力的瞬时功率逐渐增大，从B到C的过程逐渐减小

C.小滑块从A到C的过程重力冲量与滑动摩擦力冲量之和为零

D.小滑块从A到C的过程重力做功与滑动摩擦力做功之和为零

【解答】解：A、设斜面长为s,Wf为滑块下滑过程克服摩擦力所做的功，则：

Wf=fs=pmgcosQ•s=pmgx,

设滑块滑到斜面底端时的动能为Ek，则：mgh-Wf=Ek-0,

故Ek=mgh-[imgx,

滑块在水平面上运动时设最大位移为x',则：-nmgxz=0-Ek

联立可得：X，上-x，可知滑块停下的位置与物体的质量无关；

B、小滑块在斜面上做加速运动G=mg«v«sin0,可知小滑块从A到B的过程重力的瞬时

功率逐渐增大，滑块的速度方向与重力的方向垂直.故B错误；

C、整个运动的过程中小滑块受到重力，三个力的冲量的和才等于2；

D、整个的过程中只有重力和摩擦力做功，故D正确。

故选：D。

10.（3分）英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场。如图所示，

一个半径为r的绝缘细圆环水平放置，环上套一带电荷量为+q的小球。已知磁感应强度

B随时间均匀增加，其变化率为k,则感生电场对小球的作用力所做功的大小是（）

R1,222

D-yqkrC.2nqkrD.nqkr

【解答】解：产生的感生电动势为：1；=竺71/=71片2

At

所以感生电场的电场强度为：E=—=些

6兀r2

则小球受到的电场力为：F=qE=上空，因电场力方向一直沿小球的运动的切线方向3,

2

故D正确，ABC错误。

故选：D。

11.（3分）如图所示，利用向心力演示仪，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间

的关系，且做匀速圆周运动，两侧分别放置铝球和钢球（）

A.研究向心力与质量之间的关系

B.研究向心力与角速度之间的关系

C.研究向心力与半径之间的关系

D.研究向心力与线速度之间的关系

【解答】解：铝球与钢球质量不同，转动的半径相等，本实验研究向心力与质量之间的

关系、半径。故A正确，B、C»

故选：Ao

12.（3分）利用如图甲所示的实验电路观察电容器的充电过程。实验中，电压传感器与计

算机相连，显示出电容器两端电压随时间变化的U-t图象如图乙所示。关于电容器充电

过程中电流I、电荷量Q随时间t变化的关系（）

【解答】解：AB、分析电容器的充电过程，电流很大，电流逐渐减小，充电电流消失,

B正确；

CD、根据电容器电荷量公式可知，电容不变，Q-t图象与图乙类似。

故选：B。

13.（3分）如图所示为一种常见的身高体重测量仪，测量仪顶部向下发射超声波，超声波

经反射后返回，测量仪可记录发射和接收的时间间隔。测量仪底部有一压力传感器，其

输出电压作用在它上的压力F成正比（k为比例系数）。某同学已知了自己的身高h、质

量m和重力加速度g,他想利用该装置测量超声波速度v和比例系数k,当他站上测重

台时测量仪记录的时间间隔比他没站上时减少了△口当他没站上测重台时o（Uo#O）,

当他站上测重台时测量仪输出电压为U,那么超声波v与比例系数卜为（）

【解答】解：设身高体重测量仪高度为L,没有站人时压力传感器的压力为Fo,设当测

重台上没有站人时，测量仪记录的时间间隔为to，

根据超声波的速度和位移关系可得vt8=2L；

根据传感器输出电压与作用在其上的压力成正比可得Uo=kF8；

当测重台上站人时，测量仪记录的时间间隔为t,U=k（Fo+mg）,t=tQ_△t

联立解得V*-,k」*，故c正确；

Atmg

故选：C,

14.（3分）如图所示，内壁光滑的玻璃管竖直固定在水平地面上，管内底部竖直放置处于

自然长度的轻质弹簧，置于玻璃管内。球的直径比管的内径略小.现从弹簧的正上方释

放两球，两球下落并压缩弹簧（图中未画出）后再向上弹起。下列说法正确的是（）

A.接触弹簧之前，杆对A球做正功

B.P-Q过程A球克服弹簧弹力做的功是杆对A球做功的3倍

2

C.P-Q过程A球克服弹簧弹力做的功是杆对A球做功的5倍

2

D.Q-P过程弹簧对A弹力的最大值为3mg

【解答】解：A、接触弹簧之前，A,杆的弹力为零，故A错误；

BC、设A球到达P点时的速度大小为v,对A球杆-W弹=0-Lmv4

3

对A和B两个球，根据动能定理可得：3mgh-W«=5-yX5mv2

联立解得：W坤=3\VFF，故B正确、C错误；

8

D、当弹簧弹力T=3mg时A和B的速度最大，所以弹簧弹力的最大值大于3mg,

故选:Bo

二、本部分共6题，共58分。

15.（8分）某同学在实验室做“用油膜法估测分子直径大小”的实验中，已知油酸酒精溶

液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL。用注射器抽取上述溶液1mL,缓慢滴出，数

出滴数为50滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘中，坐标中小正方形方格的边长为20mmo

试问：

（1）每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是1.2X105毫升:

（2）估测出油酸分子的直径是5X10〃皿（保留1位有效数字）；

（3）在用油膜法估测分子直径的实验中，会使测算结果偏大的操作是ABD

A.撒的琲子粉过多

B.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格

C.求每滴体积时，1mL的溶液的滴数误多记了10滴

D.将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算

（4）甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验,

但都发生了操作错误。

甲在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比

计算值小一些。

乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴

在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗

丙在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，导致计算的面积比实际面

积大一些。

请分析：这三位同学的操作错误会导致实验测得的油酸分子直径偏大还是偏小？说明理

由。

【解答】解：（1）一滴溶液中的含纯油的体积是V=W—mL=1.2Xl（r5mL,

50

（2）由图示油膜可知，油膜所占坐标纸的格数约为60个-3）4m2=2.6Xl（f2m2,

油膜分子的直径约为d=Y=3_2凶_Xl()3m=7x10-7m。

s7.4x14-2

(3)A、撒的排子粉过多，使得直径测算结果偏大。

B、计算油膜面积时舍去所有不足一格的方格，测算的直径结果偏大。

C、溶液油滴的滴数计多了，最终测算的直径结果偏小。

D、将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积计算。故D正确。

故选ABDo

(4)甲同学的操作会导致测量结果偏大，实际配置的油酸酒精溶液浓度偏小，因此；

乙同学的操作会导致测量结果偏小，乙同学滴在水面上的这滴油酸酒精溶液的体积比已

计算好的每一滴体积要大，因此；

丙同学的操作会导致测量结果偏小，丙同学把凡是半格左右的油膜都算成一格，因此。

故答案为：(1)1.8X10?(2)5Xl(y5,(3)ABD(4)甲同学的操作会导致测量结果

偏大，乙同学的操作会导致测量结果偏小。

16.(10分)以下是某实验小组探究“两个互成角度的力的合成规律”的过程。

(1)首先进行如下操作：

①如图甲，两细绳套栓在橡皮条的一端，另一端固定在水平木板；

②如图乙，用手通过两个弹簧测力计共同拉动橡皮条。橡皮条和细绳套的连接点在拉力

Fi、F2的共同作用下，位于O点，橡皮条伸长的长度为EO；

③撤去Fi、F2,改用一个力F单独拉住其中一根细绳套，仍使其位于O点，如图丙。

同学们发现，力F单独作用，与Fi、F2共同作用的效果是一样的，由于两次橡皮条伸长

的长度、方向相同，即橡皮条对小圆环的拉力相同I、F2的合力。本实验采用的科学方

法_____

A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法

（2）然后实验小组探究了合力F与分力Fi、F2的关系：

①由纸上0点出发，用力的图示法画出拉力Fi、F2和F（三个力的方向沿各自细绳的方

向，三个力大小由弹簧测力计读出）；

②用虚线将拉力F的箭头端分别与Fi、F2的箭头端连接，如图丁，此图形应该是平

行四边形；

③多次改变拉力Fi、F2的大小和方向，重做上述实验，通过画各力的图示

（3）实验中可减小误差的措施有CD

A.两个分力Fi、F2的大小要越大越好

B.两个分力Fi、F2间夹角应越大越好

C.拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行

D.弹簧秤的轴线应与所拉细绳套在一条直线上

（4）若F'是以Fi、F2为邻边构成的平行四边形的对角线，一定沿GO方向的是_F

（填“F"或者"F'”）。

（5）若在图乙中，Fi、F2夹角大于90°,现保持O点位置不变，拉力F2方向不变，增

大Fi与F2的夹角，将Fi缓慢转至水平方向的过程中，两弹簧秤示数大小变化为A.

A.Fi一直增大F2一直增大B.Fi先减小后增大F2一直增大

C.Fi一直增大F2一直减小D.Fi一直增大F2先减小后增大

【解答】解：（1）探究平行四边形定则所用到的方法是等效替代法：

（2）由图形可得到，平行四边形；

（3）AB、每一个分力稍大些，误差越小，故AB均错误；

C、弹簧测力计、橡皮条应与木板平行；

D、弹簧测力计的轴线与细线在一条直线上，故D正确。

故选：CD

（4）真实的合力是用一个弹簧测力计拉橡皮条时的力，故选：F。

（5）Fi、F2夹角大于90°,现保持。点位置不变7方向不变，增大Fi与F2的夹角，画

出符合题意的矢量合成图如图所示，F7、F2均一直增大，故选：A

故答案为：（1）B；（2）平行四边形；（4）F

17.(9分)在民航机场和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带。旅客把

行李放到传送带上时，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始运动，随后它们保持相对

静止，某次将一质量为20kg的木箱轻轻地放置于传送带上，该木箱与传送带之间的动摩

擦因数为042,试求：

(1)木箱做匀加速运动的时间；

(2)木箱在传送带上留下的摩擦痕迹长；

(3)木箱对传送带做的功。

【解答】解：(1)根据牛顿第二定律得：木箱的加速度a=X噩_=4m/s2,

m

木箱由静止开始运动达到传送带速度所需的时间t=：£=O.ls；

a

(2)t时间内木箱的位移为：X3=Aat6=0.02m

-2

传送带的位移X2=V7t=0.4X4.lm=0.04m

所以摩擦痕迹的长度为：Z\x=X2-xi=0.02m；

(3)根据功的计算公式可得木箱对传送带做的功：W=-nmgx5=-3.2Jo

答：(1)木箱做匀加速运动的时间为8.1s：

(2)木箱在传送带上留下的摩擦痕迹长为0.02m；

(3)木箱对传送带做的功为-6.2J。

18.(9分)真空区域有宽度为L、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向如图所示，MN、

PQ是磁场的边界.质量为m、电荷量为+q的粒子沿着与MN夹角为。=60°的方向垂

直射入磁场中(不计粒子重力的影响)，求：

(1)粒子射入磁场的速度大小范围.

(2)若粒子刚好不能从PQ边飞出时在磁场中运动的时间.

【解答】解：（1）粒子刚好没能从PQ边界射出磁场，设轨迹半径为r,

则粒子的运动轨迹如图所示，由几何关系可知：

L=r+rcos。，

轨迹半径r=---L=2]

1+cos66

2

由qvB=mJ可

r

解得：此时v=2BqL；

3m

因此要使粒子不能从PQ边界射出磁场，速度的范围为：vW&L；

3m

（2）由几何知识可看出，轨迹所对圆心角为240°,

则运动时间t=240°T=TT

36003

周期公式T=2兀

vBq

所以t=w兀1H

Bq

答：（1）粒子射入磁场的速度大小范围为vW&L；

4m

（2）若粒子刚好不能从PQ边飞出时在磁场中运动的时间为空典.

19.（10分）如图甲所示，蹦床是常见的儿童游乐项目之一，儿童从一定高度落到蹦床上，

又被弹回到空中，如此反复，蹦床可以简化为一个竖直放置的轻弹簧，弹力的大小为kx

（X为床面下沉的距离，即形变量；k为常量），忽略空气阻力的影响.

图丙酊

（1）在一次玩耍中，某质量为m的小孩，从距离蹦床床面高H处由静止下落，再被弹

回至空中.

a.求出小孩刚接触蹦床时的速度大小v；

b.在图丙中，定性画出小孩从接触蹦床到运动到最低点的过程，速度v随时间t变化关

系的图线；

c.取小孩接触蹦床位置为坐标原点，取竖直向下为正方向，建立x轴。请推导人从接触

蹦床到运动到最低点的过程中，并在图丁中定性画出a随x变化关系的图像。

（2）在某次玩耍中，质量不同的两个小孩（均可视为质点），分别在两张相同的蹦床上

弹跳，请判断：设法使两个小孩在蹦床上以相同的初始形变量由静止开始上升，小孩只

在重力和蹦床弹力作用下

【解答】解：（1）a、从距离蹦床床面高H处由静止下落过程中

得到速度大小：v=J而；

b、小孩从接触蹦床到运动到最低点的过程中，速度先增大后减小到零、后反向增大。

则开始时弹力小于重力，加速度方向向下

解得：a=_Xx+g,方向向下；

m

可知随着位移X增加，加速度a减小，即*=