2021年广东省茂名高考物理模拟试卷【附答案】

2021年广东省茂名高考物理模拟试卷（1）

一.选择题（共10小题，满分46分）

I.（4分）如图是氢原子的能级图,对于一群处于n=4的氢原子，下列说法中正确的是（）

nE/eV

0

-0.54

4-0.85

3-1.51

2-3.4

]-----------------------13.6

A.这群氢原子能够吸收任意能量的光子后向更高能级跃迁

B.这群氢原子能够发出4种不同频率的光

C.从n=4能级跃迁到n=3能级发出的光的波长最长

D.如果发出的光子中有两种能使某金属产生光电效应，其中一种一定是由n=3能级跃

迁到n=2能级发出的

2.（4分）为防范新冠病毒的蔓延，额温枪成为重要的防疫装备。有一种红外测温仪的原理

是：任何物体在高于绝对零度（-273℃）以上时都会向外发出红外线，额温枪通过红外

线照射到温度传感器，发生光电效应，将光信号转化为电信号，计算出温度数据。已知

人体温正常时能辐射波长为10pm的红外光，如图甲所示，用该红外光照射光电管的阴

极K时，电路中有光电流产生，得到的电流随电压变化图像如图乙所示，则（）

A.波长lOpm的红外光在真空中的频率为3X10MHZ

B.将图甲的电源反接，一定不会产生电信号

C.由图乙数据可知从阴极K逸出的光电子最大初动能为0.02eV

D.若人体温度升高，则辐射红外线的强度减弱，光电管转换成的光电流减小

3.（4分）有一星球的质量是地球质量的1倍，若该星球的密度与地球的密度相同，则该星

8

球表面处的重力加速度是地球表面上的重力加速度的（）

A.1倍B.工倍C.工倍D.2倍

248

4.（4分）真空中有一长方体区域，该区域左右两个正方形平面的中心分别固定了等量同种

正电荷A和B,AB连线中点为。，长方体左右走向的四条棱边的中点分别是a、b、c、d。

下列说法正确的是（）

A.a、b、c、d四点的场强相同

B.a、b、c、d四点的电势相同

C.a、b、c、d所在的平面是等势面

D.电子从a沿ac直线移动到c,其电势能先增加后减少

5.（4分）如图是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B.线圈A跟电源连

接，线圈B的两端与阻值很小的电阻R构成一个闭合电路。在断开开关S的时候，弹簧

K并不会立刻将衔铁D拉起而使触头C（连接工作电路）离开，而是过一小段时间后才

执行这个动作。延时继电器就是这样得名的。不考虑涡流的影响。下列说法正确的是

A.断开开关S,电阻R中的电流从上往下

B.保持开关S闭合，电阻R中的电流从上往下

C.断开开关S后，延时原因是由于A的自感现象

D.若线圈B不闭合，仍有延时效果

6.（4分）如图所示的是一个水平放置的玻璃圆环形小槽，槽内光滑，槽宽度和深度处处相

同，现将一直径略小于槽宽的带正电的绝缘小球放在槽中，它的初速度为V0,磁感应强

度的大小随时间均匀增大（已知均匀变化的磁场将产生恒定的感生电场），则（）

A.小球受到的向心力大小不变

B.小球受到的向心力大小不断增大

C.磁场力对小球做了功

D.小球受到的磁场力大小与时间成正比

7.（4分）如图所示，匀强磁场限定在一个圆形区域内，磁感应强度大小为B,一个质量为

m、电荷量为q、初速度大小为v的带电粒子沿磁场区域的直径方向从P点射入磁场，从

Q点沿半径方向射出磁场，粒子射出磁场时的速度方向与射入磁场时相比偏转了0角，

忽略重力及粒子间的相互作用力，下列说法错误的是（）

A.粒子带正电

B.粒子在磁场中运动的轨迹长度为变巨

Bq

C.粒子在磁场中运动的时间为述-

Bq

D.圆形磁场区域的半径为E^tan8

Bq

8.（6分）如图所示，一定长度的斜面与水平面相连，在斜面的顶端以初速度vo水平抛出

一个小球，不计空气阻力，下列判断正确的是（）

A.若小球只落在斜面上，则vo越大，小球在空中飞行时间越长

B.若小球只落在水平面上，则vo越大，小球在空中飞行时间越长

C.若小球只落在斜面上，则vo越大，小球落在斜面上时速度与斜面的夹角a越小

D.若小球只落在水平面上，则vo越大，小球落在水平面上时速度与水平面的夹角。越

小

9.（6分）如图所示，在竖直平面内固定两个很靠近的同心圆轨道，外圆内表面光滑，内圆

外表面粗糙。一质量为m的小球从轨道的最低点以初速度vo向右运动，球的直径略小于

两圆间距，球运动的轨道半径为R,不计空气阻力。下列说法正确的是（）

A.若使小球在最低点的速度vo大于心京，则小球在整个运动过程中，机械能守恒

B.若使小球在最低点的速度vo小于，春，则小球在整个运动过程中，机械能守恒

C.若vo=J而，则小球在整个运动过程中克服摩擦力做功等于mgR

D.若小球第一次运动到最高点，内圆对小球的支持力为0.5mg,则小球在最低点对外圆

的压力为5.5mg

10.（6分）在水平公路上有甲、乙两辆同向行驶的汽车，它们的v-t图象分别如图线a、b

所示。在t=5s时;两车相遇。下列说法正确的是（）

A.甲车的加速度比乙车的加速度大

B.在t=0时刻，甲车在乙车的后面

C.在5s〜10s内，甲车在乙车的前面，且两车的距离在增大

D.在10s〜15s内，两车间的距离逐渐变大

实验题（共4小题，满分42分）

11.（6分）某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。

（1）以下关于实验操作说法中正确的是O

A.打点计时器需要固定在长木板上没有滑轮的一端

B.先接通打点计时器的电源再释放小车

C.小车释放位置距离滑轮越近越好

（2）电火花计时器的工作电压为,使用（选填“交流”或“直流”），频

率为50Hz；

（3）打出的纸带如图乙所示，实验时纸带的端应和小车相连接（选填"A”或"G”）

（4）他实验时将打点机器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分

计数点如图乙所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）。si=3.59cm,S2=

4.41cm,S3=5.19cm,S4=5.97cm,S5=6.78cm,S6=7.64cm.则小车的加速度in/s2

（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度m/s«（结果均

保留两位有效数字）

12.（10分）如图所示，已知表头G满偏电流为IOORA,表头上标记的内阻值为900。。Ri>

R2和R3是定值电阻，其中Ri=100Q,某同学将其改装为两个量程的电压表。图中虚线

框内是电压表的改装电路。若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为IV；若使用a、c

两个接线柱，电压表的量程为3V。

（1）则根据题给条件，定值电阻的阻值应选R2=。，R3=

（2）用量程为3V、内阻为2500。的标准电压表对改装表3V挡的不同刻度进行校准。

所用电池的电动势E为5V；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为50Q和5k。。

为了方便实验中调节电压，图中R应选用最大阻值为Q的滑动变阻器。

（3）若由于表头G上标记的内阻值不准，造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数

偏小，则表头G内阻的真实值（填“大于”或“小于”）900C。若每次校验时标

准电压表读数均为改装后电压表读数的k倍，则为达到预期目的，需适当调整R2、R3的

阻值外，还应将Ri更换为原来的倍。

13.（9分）如图所示，在平面直角坐标系的第一象限与第二象限存在垂直于x轴的相同匀

强电场，第二象限与第四象限存在垂直坐标轴平面向里的相同匀强磁场，磁场区域在第

四象限内沿着X轴的长度x,且长度大于3a,现有一质量为m,电荷量为+q的粒子以初

速度vo从初始位置向前做匀速直线运动，粒子垂直y轴射入第一象限，射出第一象限时

速度的偏转角0=45°,已知初始位置坐标为（-a,a）,粒子重力忽略不计.求：

（1）电场强度E的大小;

（2）在第四象限粒子刚好平行于x轴射出磁场，求该磁场区域沿着x轴的长度x.

14.（17分）如图所示，光滑绝缘水平面内有直角坐标系xoy,虚线MN和0D均过0点且

都与x轴成60°角。在距x轴为d处平行x轴固定放置一细杆PQ,杆上套有一可以左

右滑动的滑块。劲度系数为k、原长为d的轻细弹簧垂直于细杆固定在滑块上，另一端放

置一质量为m的绝缘小球甲，小球甲与弹簧不栓接。同时在x轴上、沿着弹簧方向放置

一质量为3m、带电量为-q（q>0）的小球乙。压缩弹簧将小球甲从OD上某点释放，

此后，甲球与乙球发生弹性正碰，小球乙随后进入位于MN左侧的有矩形边界的匀强磁

场，磁场方向垂直纸面向外，矩形的一条边与MN重合。改变滑块位置，保证每次小球

甲的释放点都在0D上、且滑块与两球在同一条平行于y轴的直线上，并知两球每次都

能发生弹性正碰，且碰撞后小球乙的带电量不变，结果发现每次小球乙进入磁场后再离

开磁场时的位置是同一点。弹簧始终在弹性限度以内，弹性势能的计算公式是Ep=』k・

△L2,AL是弹簧的伸长或缩短量，滑块和小球甲、乙都可视为质点。求:

（1）当滑块的横坐标为』d时，小球甲与乙碰前的速度大小；

2

（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；

（3）若弹簧的最大压缩量为2-d,求矩形磁场区域的最小面积。

10

三.填空题（共2小题，满分12分）

15.（4分）如图，水平地面上放置两个完全相同的气缸和活塞，活塞上各放一个质量为m

的物块。活塞光滑，横截面积为S,离气缸底部距离均为I。右边气缸底部有一个杂物A,

此时两个气缸都处于静止。气缸开口向上且足够高，活塞质量不计。现都取走物块，待

活塞重新静止，设气体温度保持不变，外界大气压为po.重力加速度为g,则左边活塞

移动的距离为,右边活塞移动的距离左侧活塞移动的距离（选填“大于”、

“等于”或“小于”）。

16.（8分）如图所示，轻质活塞和水银柱将两部分空气柱封闭在竖直放置的粗细均匀的U

形细玻璃管内，玻璃管右端封闭，左管的活塞可在外力作用下无摩擦地移动，两管中的

水银柱和空气柱的长度如图所示，单位为cm。已知大气压强po=l.OXl（）5pa=75cmHg,

环境温度不变，左管足够长。整个过程不会出现漏气现象。已知图示状态下作用在活塞

上的力竖直向下，大小为F=1ON,活塞的横截面积为len?,U形管底部厚度不计。

（i）求此时右管封闭气体的压强p。

（ii）用力下压活塞，将左管中的水银缓慢压入底部，求刚好将左管中水银全部压入底部

时，活塞下移的距离h。（计算结果保留至小数点后两位）

四.填空题（共2小题）

17.一简谐横波以2m/s的速度沿x轴正方向传播。已知t=0时刻的波形如图所示，此时质

点P的位移为0.15m,再过0.5s质点P第一次到达波峰。则这列波的周期为s,

波长为m,在0〜4s这段时间内质点P通过的路程为m。

18.如图所示，某三棱镜横截面为正三角形。一束单色光平行于BC边射入三棱镜，入射点

为AB边中点，为使该单色光能够直接从AC边射出，求棱镜材料对该单色光折射率n

的范围。

B

2021年广东省茂名高考物理模拟试卷（1）

参考答案与试题解析

选择题（共10小题，满分46分）

1.（4分）如图是氢原子的能级图，对于一群处于n=4的氢原子，下列说法中正确的是（）

nEJeV

OO

5

4

3

2

1----------------------13.6

A.这群氢原子能够吸收任意能量的光子后向更高能级跃迁

B.这群氢原子能够发出4种不同频率的光

C.从n=4能级跃迁到n=3能级发出的光的波长最长

D.如果发出的光子中有两种能使某金属产生光电效应，其中一种一定是由n=3能级跃

迁到n=2能级发出的

【解答】解：A、氢原子发生跃迁，吸收的能量必须等于两能级的能级差。故A错误。

B、根据cj=6知，这群氢原子能够发出6种不同频率的光子。故B错误。

C、结合能级图可知，从n=4跃迁到n=3辐射的光子能量最小，频率最小，则波长最长。

故C正确。

D、如果发出的光子有两种能使某金属产生光电效应，知两种光子为能量最大的两种，分

别为由n=4跃迁到n=l,和n=3跃迁到n=l能级发出的。故D错误。

故选：C,

2.（4分）为防范新冠病毒的蔓延，额温枪成为重要的防疫装备。有一种红外测温仪的原理

是：任何物体在高于绝对零度（-273℃）以上时都会向外发出红外线，额温枪通过红外

线照射到温度传感器，发生光电效应，将光信号转化为电信号，计算出温度数据。己知

人体温正常时能辐射波长为10pm的红外光，如图甲所示，用该红外光照射光电管的阴

极K时，电路中有光电流产生，得到的电流随电压变化图像如图乙所示，则（）

光束、fin

A.波长10pm的红外光在真空中的频率为3X1（）I4HZ

B.将图甲的电源反接，一定不会产生电信号

C.由图乙数据可知从阴极K逸出的光电子最大初动能为0.02eV

D.若人体温度升高，则辐射红外线的强度减弱，光电管转换成的光电流减小

8

【解答】解：A、波长10pm的红外光在真空中的频率为义

入ioxio-6

1013HZ,故A错误；

B、根据图乙可知，遏制电压为0.02V,如果反接，但电源电压小于0.02V,则仍会产生

电信号，故B错误；

C、根据Ek=eUc=0.02eV,可知，最大初动能为0.02eV,故C正确;

D、若人体温度升高，则辐射红外线的强度增强，光电管转换成的光电流增大，故D错

误。

故选：Co

3.（4分）有一星球的质量是地球质量的1倍，若该星球的密度与地球的密度相同，则该星

8

球表面处的重力加速度是地球表面上的重力加速度的（）

A.1倍B.1倍C.1倍D.2倍

248

【解答】解：因为该星球和地球的密度相等，其质量为地球质量的工，根据M=

8

0X三兀R3,则星球的半径是地球半径的1倍,

132

根据嗯旦引得，表面重力加速度g="

R2R2

联立解得：g=QG兀R，

由此可知该星球表面处的重力加速度与地球表面上的重力加速度比值等于其半径的比

值，等于工，故A正确，BCD错误。

2

故选：A。

4.（4分）真空中有一长方体区域，该区域左右两个正方形平面的中心分别固定了等量同种

正电荷A和B,AB连线中点为o,长方体左右走向的四条棱边的中点分别是a、b、c、d。

下列说法正确的是（）

A.a、b、c、d四点的场强相同

B.a、b、c、d四点的电势相同

C.a、b、c、d所在的平面是等势面

D.电子从a沿ac直线移动到c,其电势能先增加后减少

【解答】解：A、等量同种正电荷电场线分布如图所示，a、b、c、d场强大小相等，方

向不同，则场强不同，故A错误；

我/喉

磷氟

B、根据等量同种正电荷电场线和等势面分布的对称性可知，a、b、c、d电势均相同，

故B正确；

C、在abed组成的平面上，电场方向由0点指向平面上各点，根据顺着电场线方向电势

降低，可知，abed组成的平面上电势不是处处相等，因此，abed组成的平面不是等势面,

故C错误；

D、根据电场的叠加原理可知，ao间场强方向由o-a,oc间场强方向由o-c,电子从a

沿ao方向移动到c,电势先升高再降低，根据负电荷在电势高处电势能小，则知电子的

电势能先减少后增加，故D错误。

故选：Bo

5.（4分）如图是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B.线圈A跟电源连

接，线圈B的两端与阻值很小的电阻R构成一个闭合电路。在断开开关S的时候，弹簧

K并不会立刻将衔铁D拉起而使触头C（连接工作电路）离开，而是过一小段时间后才

执行这个动作。延时继电器就是这样得名的。不考虑涡流的影响。下列说法正确的是

A.断开开关S,电阻R中的电流从上往下

B.保持开关S闭合，电阻R中的电流从上往下

C.断开开关S后，延时原因是由于A的自感现象

D.若线圈B不闭合，仍有延时效果

【解答】解：B、S保持闭合，线圈中电流稳定，则B中无感应电流，故B错误。

A、断开开关时，由楞次定律知，电阻中的电流方向从上往下，故A正确。

CD、延时效果是由于断开开关时B线圈产生感应电流，故CD错误。

故选：Ao

6.（4分）如图所示的是一个水平放置的玻璃圆环形小槽，槽内光滑，槽宽度和深度处处相

同，现将一直径略小于槽宽的带正电的绝缘小球放在槽中，它的初速度为vo,磁感应强

度的大小随时间均匀增大（已知均匀变化的磁场将产生恒定的感生电场），则（）

A.小球受到的向心力大小不变

B.小球受到的向心力大小不断增大

C.磁场力对小球做了功

D.小球受到的磁场力大小与时间成正比

【解答】解：A、由麦克斯韦电磁场理论可知，磁感应强度随时间均匀增大时，将产生一

个恒定的感应电场，由楞次定律可知，此电场方向与小球初速度方向相同，由于小球带

正电，电场力对小球做正功，小球的速度逐渐增大，向心力也随着增大，故A选项错误，

B选项正确。

C、洛伦兹力对运动电荷不做功，C选项错误。

D、带电小球所受洛伦兹力F=qBv,随着速度的增大而增大，同时B与t成正比，则F

与t不成正比，故D选项错误。

故选:Bo

7.（4分）如图所示，匀强磁场限定在一个圆形区域内，磁感应强度大小为B,一个质量为

m、电荷量为q、初速度大小为v的带电粒子沿磁场区域的直径方向从P点射入磁场，从

Q点沿半径方向射出磁场，粒子射出磁场时的速度方向与射入磁场时相比偏转了。角，

忽略重力及粒子间的相互作用力，下列说法错误的是（）

A.粒子带正电

B.粒子在磁场中运动的轨迹长度为变且

Bq

C.粒子在磁场中运动的时间为逑-

Bq

D.圆形磁场区域的半径为皿tan8

Bq

【解答】解：A、根据粒子的偏转方向，由左手定则可以判断出粒子带正电，故A正确;

2

B、由洛伦兹力提供向心力得：qvB=m2_,解得粒子在磁场中运动时，其轨迹的半径为:

由几何关系可知其对应的圆心角为。，则粒子在磁场中运动的轨迹长度为：s=9r

qB

=变色，故B正确；

qB

C、粒子做匀速圆周运动的周期为T=22L三=2工❷,则粒子在磁场中运动的时间t=a

vqB2兀

.空见=述_,故C正确；

2兀qBqB

D、设圆形磁场区域的半径为R,tan-L-A,解得R=rtanA=2I!Z..t故D错

2r2qB加2

误;

本题选错误的;

故选：D。

8.（6分）如图所示，一定长度的斜面与水平面相连，在斜面的顶端以初速度vo水平抛出

一个小球，不计空气阻力，下列判断正确的是（）

A.若小球只落在斜面上，则vo越大，小球在空中飞行时间越长

B.若小球只落在水平面上，则vo越大，小球在空中飞行时间越长

C.若小球只落在斜面上，则vo越大，小球落在斜面上时速度与斜面的夹角a越小

D.若小球只落在水平面上，则vo越大，小球落在水平面上时速度与水平面的夹角。越

—gt

【解答】解：A、小球落在斜面上，设斜面的倾角为。，则tanO=_?——空匚，解得t

2v0

2Vntan0

=―5--------,可知初速度越大，飞行时间越长，故A正确；

g

B、小球落在水平面上，由于高度一定，根据h=/gt?知，运动的时间一定，故B错误；

C、小球落在斜面上速度与水平方向的夹角tana=,可知tana=2tan0,因为。一定，

2Vo

则a一定，小球速度方向与斜面的夹角也一定。故C错误；

D、小球落在水平面上，tan0=空，因为t一定，初速度越大，则小球落在水平面上时

v0

速度与水平面的夹角P越小。故D正确。

故选：ADo

9.（6分）如图所示，在竖直平面内固定两个很靠近的同心圆轨道，外圆内表面光滑，内圆

外表面粗糙。一质量为m的小球从轨道的最低点以初速度vo向右运动，球的直径略小于

两圆间距，球运动的轨道半径为R,不计空气阻力。下列说法正确的是（）

A.若使小球在最低点的速度vo大于返或，则小球在整个运动过程中，机械能守恒

B.若使小球在最低点的速度vo小于，斯，则小球在整个运动过程中，机械能守恒

C.若v（）=FS，则小球在整个运动过程中克服摩擦力做功等于mgR

D.若小球第一次运动到最高点，内圆对小球的支持力为0.5mg,则小球在最低点对外圆

的压力为5.5mg

【解答】解：A、小球与外圆接触时不受摩擦力作用，只有重力做功，支持力不做功，机

械能守恒，小球始终与外环接触的临界条件是在最高点重力mg提供向心力，设小球在

2

最低点速度vo，最高点速度V,则有："^=噎

由机械能守恒定律得：lmv2=mg«2R+lmv2

小球在最低点时的最小速度为：vo=J聒，故A错误：

B、当vo=J旗时，小球不会与内环外表面接触，恰好运动到圆心等高处速度减为零，

故当速度小于这个值不会与内环外表面接触，而外圆内表面接触，小球在整个运动过程

中，机械能守恒，故B正确；

C、若vo=J而，小球在运动过程中一定会与内圆接触，摩擦力做负功，机械能转化为

内能，机械能不断减少，

经过足够长时间，小球最终可能在圆心下方做往复运动（这是只接触外圆），最高点与圆

心等高，最高点速度为零，

=2=2mgR,

这时机械能为mgR,初始最低点机械能；ymVQyin（V4gR）二者之差即

为克服摩擦力的功mgR,故C正确；

D、若小球第一次运动到最高点，内环对小球的支持力为0.5mg,根据牛顿第二定律，有:

2

Vi

mg-0.5mg=m--

R

故最高点机械能:Ei=/mv；+mg・2R=*jngR

2

Vn

若小球在最低点对外圆环的压力为5.5mg,对小球：5.5mg-mg=1n

解得:

故最低点机械能为：==2=_|_mgp,由最低点运动到最高点，小

球由接触外环到接触内环，必然有机械能损失，E|<E2才合理，故D错误;

故选：BC。

10.（6分）在水平公路上有甲、乙两辆同向行驶的汽车，它们的v-t图象分别如图线a、b

所示。在t=5s时，两车相遇。下列说法正确的是（）

A.甲车的加速度比乙车的加速度大

B.在t=0时刻，甲车在乙车的后面

C.在5s〜10s内，甲车在乙车的前面，且两车的距离在增大

D.在10s〜15s内，两车间的距离逐渐变大

【解答】解：A、根据v-t图象的斜率表示加速度，a图象斜率绝对值比b图象的大，所

以甲车的加速度比乙车的加速度大，故A正确；

B、根据图线与时间轴围成的面积表示位移，知0-5s内甲车通过的位移比乙车的大，而

在t=5s时，两车相遇，所以在t=0时刻，甲车在乙车的后面，故B正确；

C、在t=5s时，两车相遇，在5s〜10s内，甲车的速度比乙车的大，则甲车在乙车的后

面，则两车的距离在增大，故C正确；

D,在10s〜15s内，甲车在乙车的前面，甲车的速度比乙车的小，则两车间距在变小，

故D错误。

故选：ABC。

二.实验题（共4小题，满分42分）

11.（6分）某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。

（1）以下关于实验操作说法中正确的是AB。

A.打点计时器需要固定在长木板上没有滑轮的一端

B.先接通打点计时器的电源再释放小车

C.小车释放位置距离滑轮越近越好

（2）电火花计时器的工作申压为220V,使用交流（选填“交流”或“直流”）,

频率为50Hz；

（3）打出的纸带如图乙所示，实验时纸带的A端应和小车相连接（选填"A"或"G”）

（4）他实验时将打点机器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分

计数点如图乙所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）。si=3.59cm,S2=

4.41cm,S3=5.19cm,S4=5.97cm,ss=6.78cm,S6=7.64cm,则小车的加速度1.0m/s2

（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度Qjnm/s。（结果均

保留两位有效数字）

【解答】解：（1）研究小车的匀变速直线运动，

A、打点计时器需要固定在长木板上没有滑轮的一端，以获取更多的数据值，选项A正

确；

B、凡涉及打点计时器的操作均先通电再释放小车，故选项B正确；

C、小车释放位置距离滑轮越远越好，故选项C错误。

故选：AB

（2）电火花计时器的工作电压为220V交流电；

（3）打出的纸带如图乙所示，从左向右越来越稀，所以实验时纸带的A端与应和小车相

连接；

（4）由运动学公式求加速度a='si?S5+s6）（Si；S2+s3）.=].0m/s2,速度VB=

（3X0.I）2

Si+s?

」——£-=0.10m/So

2X0.1

故答案为：(1)AB

(2)220V,交流

(3)A

(4)1.0,0.10

12.(10分)如图所示，已知表头G满偏电流为IOORA,表头上标记的内阻值为900Q。Ri、

R2和R3是定值电阻，其中Ri=100C,某同学将其改装为两个量程的电压表。图中虚线

框内是电压表的改装电路。若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为IV；若使用a、c

两个接线柱，电压表的量程为3V。

(1)则根据题给条件，定值电阻的阻值应选Rz=910Q,R3=2000Q。

(2)用量程为3V、内阻为2500。的标准电压表对改装表3V挡的不同刻度进行校准。

所用电池的电动势E为5V；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为50。和5k。。

为了方便实验中调节电压，图中R应选用最大阻值为3Q的滑动变阻器。

(3)若由于表头G上标记的内阻值不准，造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数

偏小，则表头G内阻的真实值小于(填“大于”或“小于”)900。。若每次校验时

标准电压表读数均为改装后电压表读数的k倍，则为达到预期目的，需适当调整R2、R3

的阻值外，还应将Ri更换为原来的倍。

-9-

【解答】解：(1)表头G(Ig=100nA,Rg=900ft)与Ri并联被改装成了电流表A,其

量程为lA=Ig+:g=100|iA+^^x100A=l00°uA=lmA,改装后电流表内阻RA

=900X1009Qno

900+100

」Ui1

接ab时，被告改装成Ui=lV的电压表，其分太电阻R2=——-R=......-Q-90Q

TA1X1O-3

=91011。

接ac时，被改装成U2=3V的电压表，所以R3=--RX-R.=

J

——-90Q-910Q=20000。

1X10-3

（2）校对时，调压范围广，滑动变阻器采用分村接法，所以滑动变阻器选择最大阻值小

的，故选50。的滑动变阻器。

（3）由于G的内阻标称值偏小，实际测电压时总是标准电压的工，则是改装的电流表的

k

电流也为标准电流的工，要使测量电流准确，则要使（Ig+—M—）=k（Ig+上工），

kR/R1

解得：Ri'=10（k-l）R］。

9

故答案为：（1）910、2000；（2）50；（3）大于、

9

13.（9分）如图所示，在平面直角坐标系的第一象限与第二象限存在垂直于x轴的相同匀

强电场，第二象限与第四象限存在垂直坐标轴平面向里的相同匀强磁场，磁场区域在第

四象限内沿着x轴的长度x,且长度大于3a,现有一质量为m,电荷量为+q的粒子以初

速度vo从初始位置向前做匀速直线运动，粒子垂直y轴射入第一象限，射出第一象限时

速度的偏转角0=45°,已知初始位置坐标为（-a,a）,粒子重力忽略不计.求：

（1）电场强度E的大小；

（2）在第四象限粒子刚好平行于x轴射出磁场，求该磁场区域沿着x轴的长度X.

V

【解答】解：（1）带电粒子在第一象限中做类平抛运动，将末速度进行分解tan45°=上

v0

在竖直方向上做匀加速直线运动丫2=/色@，

ym

2

联立解得£=?*

2qa

(2)设磁感应强度为B,粒子在第二象限做匀速直线运动Eq=qvoB,解得B」也

2qa

2

粒子在第四象限做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力qvB=@J,且“我%

联立解得r=2&a,粒子刚好平行于x轴射出磁场，作出轨迹图像如图所示

设类平抛水平为X”根据tan45°="=&■，得xi=2a

v。X1

第四象限磁场区域沿着x轴的长度x=2a+返r=4a.

2

2

答：(1)电场强度E的大小为吧；

2qa

(2)该磁场区域沿着x轴的长度为4a.

14.(17分)如图所示，光滑绝缘水平面内有直角坐标系xoy,虚线MN和OD均过O点且

都与x轴成60°角。在距x轴为d处平行x轴固定放置一细杆PQ,杆上套有一可以左

右滑动的滑块。劲度系数为k、原长为d的轻细弹簧垂直于细杆固定在滑块上，另一端放

置一质量为m的绝缘小球甲，小球甲与弹簧不栓接。同时在x轴上、沿着弹簧方向放置

一质量为3m、带电量为-q(q>0)的小球乙。压缩弹簧将小球甲从0D上某点释放，

此后，甲球与乙球发生弹性正碰，小球乙随后进入位于MN左侧的有矩形边界的匀强磁

场，磁场方向垂直纸面向外，矩形的一条边与MN重合。改变滑块位置，保证每次小球

甲的释放点都在0D上、且滑块与两球在同一条平行于y轴的直线上，并知两球每次都

能发生弹性正碰，且碰撞后小球乙的带电量不变，结果发现每次小球乙进入磁场后再离

开磁场时的位置是同一点。弹簧始终在弹性限度以内，弹性势能的计算公式是EP=2H

2

△L2,4L是弹簧的伸长或缩短量，滑块和小球甲、乙都可视为质点。求:

(1)当滑块的横坐标为』d时，小球甲与乙碰前的速度大小；

2

(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小；

(3)若弹簧的最大压缩量为2-d,求矩形磁场区域的最小面积。

10

【解答】解：(1)如图，弹簧的压缩量4L与释放点横坐标x之间存在关系式:

△L=«x

当横坐标为工时，△Lo=J5d

22

释放弹簧后，弹性势能转化为小球甲的动能：

(2)当粒子释放点坐标为x时，由机械能守恒定律得:

小球甲与小球乙发生弹性正碰过程，由动量守恒定律和机械能守恒定律得:

mvo=mvm+3mv

222

Amvo=—mvm+—•3mv

222

化简得到：V=Lo

2

2

乙在磁场中运动时：qvB=3m-^—

r

联立得：r=-5吆但Ex

2qBVm

由于zx,当x-0时，r-0时，可见，小球乙离开磁场的位置为O点，如图所示:

，由几何知识得：r=2x

31n

2^B=2

整理得：B=盟国

4q

（3）当弹簧最大压缩量为△Lm=9~d时，R=.2ALm=3V3d

10V35

最小矩形磁场如图所示，矩形的长为：a=2R

矩形的宽为：b=R+Rcos30°=R+返R

2

矩形面积为：S=ab=—（2+正）d2

25

答：（1）当滑块的横坐标为』d时，小球甲与乙碰前的速度大小为

2

（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小为西恒;

4q

（3）若弹簧的最大压缩量为2-d,矩形磁场区域的最小面积为红（2+«）d2»

1025

三.填空题（共2小题，满分12分）

15.（4分）如图，水平地面上放置两个完全相同的气缸和活塞，活塞上各放一个质量为m

的物块。活塞光滑，横截面积为S,离气缸底部距离均为1。右边气缸底部有一个杂物A,

此时两个气缸都处于静止。气缸开口向上且足够高，活塞质量不计。现都取走物块，待

活塞重新静止，设气体温度保持不变，外界大气压为po,重力加速度为g,则左边活塞

移动的距离为里L,右边活塞移动的距离小于左侧活塞移动的距离（选填“大

—p°s一

于"、“等于”或“小于”）。

【解答】解：设左边气体初状态压强为PI，初状态体积V1=1S,

由平衡条件得：poS+mg—piS,解得：pi=po+驱.

S

取走物块后封闭气体的压强P2=PO，

设左边活塞移动的距离为h,则气体末状态的体积V2=(1+h)S

由玻意耳定律得：plVi=p2V2

解得：1I=皿

Pos

设右边气体初状态压强为P3，设杂物A的体积为V,初状态体积V3=1S-V,

由平衡条件得：poS+mg=p3S,解得：p3=p()+型

S

取走物块后封闭气体的压强P4=P0，

设左边活塞移动的距离为h