2021年陕西省咸阳市高考物理模拟试卷（三）（附答案详解）

2021年陕西省咸阳市高考物理模拟试卷（三）

1.（2021•陕西省咸阳市•模拟题）有一景区环境优美，景色宜人，淡如桥是游客必走之路,

淡如桥（如图甲）是座石拱桥，图乙是简化图，用四块相同的坚固石块垒成圆弧形的

石拱，其中第3、4块固定在地基上，第1、2块间的接触面是竖直的，每块石块的

两个侧面间所夹的圆心角为37。。假定石块间的摩擦力忽略不计，则第1、2石块间

的作用力和第I、3石块间的作用力大小之比为（s/37。=0.6,cos37。=0.8）（）

甲乙

A.|B.IC.；D.|

2.（202卜全国•模拟题）如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于n=3激发态的氢

原子跃迁时，发出频率不同的大量光子。其中频率最高的光子照射到图乙电路中光

电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙。下列说法正确的是（）

A.阴极K金属的逸出功为6.75eV

B.氢原子跃迁时共发出4种频率的光

C.保持入射光不变，向右移动滑片P,电流表示数可能变大

D.光电子最大初动能与入射光的频率成正比

3.（2021•陕西省咸阳市•模拟题）如图甲所示，电阻不计的N匝矩形闭合导线框外加处

于磁感应强度大小为0.2T的水平匀强磁场中，导线框面积为0.5^2。导线框绕垂直

于磁场的轴匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，原、副线圈的匝数比为10：1,

副线圈接有一滑动变阻器K，副线圈两端的电压随时间的变化规律如图乙所示。下

列说法正确的是（）

A.线框"4的匝数N=10匝

B.闭合导线框中产生的交变电压的瞬时值表达式为u=100V2sinl00t（K）

C.若滑动变阻器的滑片P向上移动，电流表的示数将增大

D.若导线框的转速增加一倍，则变压器的输出功率将增加一倍

4.（2020•江苏省徐州市•单元测试）暗物质是二十一世纪物理学之谜，对该问题的研究可

能带来一场物理学的革命.为了探测暗物质，我国在2015年12月17日成功发射

了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星.已知“悟空”在低于同步卫星的轨道

上绕地球做匀速圆周运动，经过时间t（t小于其运动周期），运动的弧长为s,与地

球中心连线扫过的角度为0（弧度），引力常量为G,则下列说法中正确的是（）

A.“悟空”的线速度大于第一宇宙速度

B.“悟空”的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度

C.“悟空”的环绕周期为等

D.“悟空”的质量为高

5.（2020.辽宁省•月考试卷）如图甲所示，充好电的电容器与定值电阻接入电路，电压传

感器与电流传感器对电路的影响可忽略不计。传感器将测得的物理量输入计算机,

计算机显示出物理量随着时间的变化情况。现闭合开关后，在计算机上显示的电路

中的电压与电流随时间的变化关系如图乙所示。t2时刻，电压与电流变为零。图乙

中&与52为电流曲线在虚线MN两侧与坐标轴围成的面积。下列说法中正确的是

（）

A.图乙中电压与电流的比值逐渐变小

B.图乙中的Si=52

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C.图乙中的Si>52

D.图乙中电阻R在0〜h内产生的内能等于在I1〜t2内产生的内能

6.（2021•陕西省咸阳市•模拟题）如图所示，半径为R的:

圆形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感

应强度为B,磁场的左边垂直x轴放置一线型粒子发

射装置，能在0的区间内各处沿x轴正方向

同时发射出速度相同、带正电的同种粒子，粒子质量为如电荷量为4,不计粒子

的重力及粒子间的相互作用力，若某时刻粒子被装置发射出后，经过磁场偏转击中

y轴上的同一位置，则下列说法中正确的是（）

A.粒子都击中在（0,R）点处

B.粒子的初速度为手

2771

C.粒子在磁场中运动的最长时间为黄

D.粒子到达），轴上的最大时间差为第一5

7.（2021.陕西省咸阳市.模拟题）地面处的建材装在吊

框中，用塔吊电机运送至高处。吊框提升的速度大

小。随时间f的变化关系如图所示，其中图线①②

分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速

度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气

阻力，对于第①次和第②次提升过程（）

A.电机输出的最大功率相等

B.两次提升过程中电机的最大牵引力相等

C.吊框上升所用的时间之比为4：5

D.电机所做的功之比为4：5

8.（2021•陕西省咸阳市•模拟题）图甲为北京冬运会跳台滑雪场地示意图,某运动员从跳

台a（长度可忽略不计）处沿水平方向飞出、在斜坡6处着陆的示意图。图乙为运动

员从。到b飞行时的动能反随飞行时间，变化的关系图像。不计空气阻力作用，重

力加速度g取10m/s2,运动员的质量为60依，则下列说法正确的是（）

A.运动员在〃处的速度大小为lOrn/s

B.斜坡的倾角为30。

C.运动员运动到6处时重力的瞬时功率为1.2x104w

D.运动员飞出1.5s时离坡面的距离最大

9.（2020•江苏省泰州市•同步练习）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率

P，步骤如下:

（1）用游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为L=mm.

（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径。=mm.

（3）用多用电表的电阻“x10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘示

数如图丙所示，则该电阻的阻值约为0。

（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下：

待测圆柱体电阻艮

电流表4（量程0〜30znA,内阻约30。）；

电压表U（量程0〜3V,内阻约10k。）；

直流电源E（电动势4匕内阻不计）；

滑动变阻器％（阻值范围。〜150,允许通过的最大电流2.04）；

开关S,导线若干。

为减小测量误差，在实验中实验电路应采用图丁中的。

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10.(2020•江西省南昌市•月考试卷)某实验小组用图甲实验装置探究合力做功与动能变

化的关系.铁架台竖直固定放置在水平桌面上，长木板一端放置在水平桌面边缘P

处，另一位置放置在铁架台竖直铁杆上，使长木板倾斜放置.长木板P处放置一光

电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光时间.

实验步骤是：

①用游标卡尺测出滑块的挡光宽度L,用天平测量滑块的质量m.

②平衡摩擦力：以木板放置在水平桌面上的P处为轴，调节长木板在铁架台上的

放置位置，使滑块恰好沿木板向下做匀速运动.在铁架台竖直杆上记下此位置”,

用刻度尺测出Qi到水平面的高度H.

③保持P位置不变，长木板一端放置在铁架台竖直杆Q2上.用刻度尺量出QiQz的

距离九1，将滑块从Q2位置由静止释放，由光电门计时器读出滑块的挡光时间打.

④保持P位置不变，重新调节长木板一端在铁架台上的放置位置，重复步骤③数

次.

I.滑块沿长木板由Q2运动到P的过程中，用测量的物理量回答下列问题(重力加速

度已知为g)：

(1)滑块通过光电门的速度口=；

(2)滑块动能的变化量△Ek=;

(3)滑块克服摩擦力做的功叼=；

(4)合力对滑块做的功卬合=.

II.某学生以铁架台竖起杆上的放置位置到Qi的距离力为横坐标，以滑块通过光电

门的挡光时间平方倒数专为纵坐标，根据测量数据在坐标中描点画出如图乙所示直

线，直线延长线没有过坐标原点，其原因主要是.

11.（2020•重庆市市辖区•月考试卷）某研学小组设计了一个辅助列车进站时快速刹车的

方案。如图所示，在站台轨道下方埋一励磁线圈，通电后形成竖直方向的磁场（可

视为匀强磁场）。在车身下方固定一矩形线框，利用线框进入磁场时所受的安培力，

辅助列车快速刹车。己知列车的总质量为"?，车身长为s,线框的短边就和〃分

别安装在车头和车尾，长度均为小于匀强磁场的宽度），整个线框的电阻为

站台轨道上匀强磁场区域足够长（大于车长s）,车头进入磁场瞬间的速度为火,假

设列车停止前所受铁轨及空气阻力的合力恒为人已知磁感应强度的大小为8,车

尾进入磁场瞬间，列车恰好停止。

（1）求列车车头刚进入磁场瞬间线框中的电流大小/和列车的加速度大小°；

（2）求列车从车头进入磁场到停止所用的时间％

12.（2021映西省咸阳市•模拟题）如图⑷所示，竖直平面内一倾角为9=30。、足够长的

粗糙斜面与长度为Z=2zn的粗糙水平面CD平滑连接，CD右侧固定一弹性挡板。

可视为质点、材料相同的滑块A、B质量分别为%=lkg、mB=2kg,置于水平

面左端C点。某时刻4、8之间的少量炸药突然爆炸（可视为瞬间过程），若4、B

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之间炸药爆炸的能量有48J转化为A、8的机械能，其余能量转化为内能。爆炸后

瞬间A、8速度方向均在水平方向上，A第一次在斜面上运动的u-t图线如图（b）所

示（图中力、方和电未知）。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间

极短，已知滑块A、B与水平面C。之间的动摩擦因数为“=0.2,重力加速^=

（1）爆炸结束的瞬间4、8获得的速度大小；

（2）4与粗糙斜面之间的动摩擦因数同；

（3）4第一次回到斜面底端时，A与B之间的距离及A和8都停止后，A与B之间的

距离。

13.（2021.山东省青岛市.单元测试）空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器

（铜管）液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥.某空调工

作一段时间后，排出液化水的体积为匕水的密度为p,“摩尔质量为阿伏伽

德罗常数为N%,则液化水中水分子的总数N和水分子的直径d分别为（）

A.N=£d=3/B.N=%d=3叫

pVNanpNAM6M

c.N=吗，d=3/D.N=击，d=3金

MnpNAPYNA6M

14.（2021•广东省茂名市•模拟题）自动洗衣机洗衣缸的下部与一控水装置的竖直均匀细

管相通，细管上端封闭，并和一压力传感器相接。洗衣缸进水时，细管中的空气被

水封闭，随着洗衣缸中水面的升高，细管中的空气被压缩，当细管中空气压强达到

1.05xl05pa时，压力传感器使进水阀门关闭，达到自动控水的目的。已知细管的

长度Lo=42crn,管内气体可视为理想气体且温度始终不变，取大气压p0=x

105Pa,重力加速度g=10m/s2,水的密度p=1.0xlCPkg/n^。洗衣机停止进水

时，求：

I.细管中被封闭的空气柱的长度L；

n.洗衣缸内水的高度山

15.（2018♦云南省保山市•模拟题）如图为半圆形的玻璃砖，C为

A8的中点，。。'为过C点的AB面的垂线.方两束不同频

率的单色可见细光束垂直42边从空气射入玻璃砖，且两束

光在A8面上入射点到C点的距离相等，两束光折射后相交

于图中的P点，以下判断正确的是（）

A.在半圆形的玻璃砖中，。光的传播速度大于b光的传播速0'

度

B.a光的频率大于b光的频率

C.两种色光分别通过同一双缝干涉装置形成的干涉条纹，相邻明条纹的间距。光

的较大

D.若a、b两束光从同一介质射入真空过程中，。光发生全反射的临界角大于6光

发生全反射的临界角

E.6光比。光更容易发生衍射现象

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16.（2021.福建省福州市・期中考试）一列简谐横波沿x轴传播，a、6为x轴上相距0.4m的

两质点，如图甲所示。两质点的振动图像分别如图乙、丙所示。

①当该波在该介质中传播的速度为2m/s时，求该波的波长;

②若该波的波长大于0.3M，求可能的波速。

答案和解析

1.【答案】B

【知识点】共点力的平衡、力的合成与分解

【解析】解：如图对第一个石块进行受力分析，

受到重力和两个支持力，

由图中几何关系知：8=37。，

所以有：牝2：M3=郎37。=点故B正确、4CD

错误。

故选：B。

对第1块石块进行受力分析，根据平衡条件列方程求解第1、2石块间的作用力和第1、

3石块间的作用力大小之比。

本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进

行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后

在坐标轴上建立平衡方程进行解答。

2.【答案】C

【知识点】爱因斯坦光电效应方程、能级跃迁

【解析】解：人大量处于n=3激发态的氢原子跃迁时，发出频率最高的光子对应n=3

到n=1的跃迁，频率最高光子的能量为=邑一%=—1.51"-(-13.6eV)=

12.09eV,由图可知辐射光电子的最大初动能为6eV,由a„,=九丫-卬可知，阴极K金

属的逸出功为6.09eV,故A错误；

B、氢原子跃迁时共发出3种频率的光，故B错误；

C、保持入射光不变，向右移动滑片P,则光电管两端电压增大，若两端电压是正向电

压且电流未达到饱和光电流时，电流表示数可能变大，故C正确；

D、由爱因斯坦光电效应方程为7n=皿一%知，光电子最大初动能与入射光的频率成

一次函数关系，但不是正比，故。错误；

故选：Co

Q4)根据爱因斯坦的光电效应方程计算；

(8)由鬣计算氢原子跃迁时发出几种频率的光；

(C)分析电路结构，判断光电管两端电压；

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(D)根据爱因斯坦光电效应方程分析。

考查了爱因斯坦光电效应方程和能级跃迁的原理，解题的关键是对光电效应以及电子的

能级跃迁两个方面的理解，并能灵活运用。

3.【答案】A

【知识点】交变电流的产生、交变电流的表达式及图象、变压器的构造和原理

【解析】解：B、由乙图可知，输出电压的最大值42=1。人周期为27rxi0-2s,角

速度3=崇=100rad/s,输入端的最大值加=10Um2=100U表达式应为：u=

Umlsina)t=100s讥1003故3错误；

A、发电机输出的最大电压值Umi=NBSa=100V,解得N=；10匝，故A

U./XU.5X1UU

正确；

C、理想变压器，输出电压由输入电压、原副线圈匝数比决定，原线圈无变化，输入电

压无变化，输出电压无变化，将滑动变阻器的滑片P向上移动，电阻增大，则输出电流

减小，根据变流比可知，输入电流减小，电流表示数减小，故c错误；

。、若转速度加倍，则最大值加倍，有效值加倍，输出端的有效值也会加倍，则由p=9

可知，输出功率将变成原来的4倍，故O错误。

故选：Ao

由乙图明确输出端的最大值和周期，则根据变压器的规律可明确输入端的电压最大值，

可得出对应的表达式；由最大值表达式可求得线圈匝数；根据电路的动态分析可知电流

的变化；由功率公式明确功率的变化。

本题考查变压器及交流电的性质，要注意正确掌握变压器电流、电压之比与匝数之比之

间的关系，同时掌握交流电的产生规律。

4.【答案】C

【知识点】第一宇宙速度、卫星的运行规律、同步卫星与近地卫星

【解析】解：A、该太空电站经过时间t(t小于太空电站运行的周期)，它运动的弧长为s,

它与地球中心连线扫过的角度为外弧度)，

则太空站运行的线速度为u=:

角速度为：3

根据》=37•得轨道半径为：r=5=^

人类第一台太空电站在地球的同步轨道上绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力,

则有：G等=皿营，得口=秒，可知卫星的轨道半径越大，速率越小，第一宇宙速度

是近地卫星的环绕速度，故“悟空”在轨道上运行的速度小于地球的第一宇宙速度，故

A错误；

B、由G鬻=力得：加速度a=胃，则知“悟空”的向心加速度大于地球同步卫星的向

心加速度.故8错误.

_27r2nt

C、“悟空”的环绕周期为7=g=7，故C正确；

D、“悟空”绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，即：G^=mra）2,3=4

联立解得：地球的质量为M=高，不能求出“悟空”的质量.故。错误；

故选：C

已知该太空电站经过时间t（t小于太空电站运行的周期），它运动的弧长为s,它与地球

中心连线扫过的角度为软弧度），根据线速度和角速度定义可求得太空站的线速度和角

速度，然后根据v=可求得轨道半径；根据万有引力提供向心力求求得地球的质量.

本题考查匀速圆周运动的线速度和角速度的定义，以及其关系.人类第一台太空电站在

地球的同步轨道上绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，可求得中心天体的质

量，关键是熟练记忆公式.

5.【答案】B

【知识点】闭合电路欧姆定律

【解析】解：A、图乙中电压和电流的比值芯=R，保持不变，故A错误；

BC,电流曲线与坐标轴所围的面积反映的是电容器放出的电荷量。由图知，电容器在0〜

G时间内放出电荷量的数值为此过程电压减小6%在h〜t2时间内放出电荷量的数

值为S?,此过程电压又减小6V。由△"=£1•△〃可知，S、=52,故8正确，C错误；

D、在每一小段时间内，电阻R产生的热量为AQ=i2RAt,又U=tR,△q=iZkt,

可得△Q=UZkq。由图知，R两端的电压在。〜ti内高于口〜今内，故电阻R在0〜ti内

产生的内能大于在G〜t2内产生的内能，故。错误。

故选：B。

根据图乙中电压和电流的比值表示的物理意义分析4选项；电流曲线与坐标轴所围的面

积反映的是电容器放出的电荷量，根据电压的变化结合电容的定义式进行分析BC选项；

根据焦耳定律分析电阻R在0〜G内产生的内能与在打〜t2内产生的内能的关系。

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本题主要是考查含容电路的问题，关键是弄清楚U-t图象所表示的物理意义以及电容

的计算公式、焦耳定律等。

6.【答案】AD

【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动规律、牛顿第二定律、向心力

【解析】解：A、由题意，某时刻发出的粒子都击中的点是y轴上同一点，由最高点射

出的只能击中(0,R)，则击中的同一点就是(0,R)，故A正确。

B、从最低点射出的也击中(0,R),那么粒子做匀速圆周运动的半径为R,由洛伦兹力提

供向心力得：则速度”=吧，故8错误。

C、偏转角最大的时间最长，显然从最低点射出的粒子偏转90。，时间最长，时间t==

4

12nmnm.、口

1而=命，故c错误。

D、从最高直接射向(0,R)的粒子时间最短，则最长与最短的时间差为/t=t-£=器-

三，故。正确。

故选：ADc

本题的关键是从粒子源发出粒子以相同速度(包括方向)向圆弧形区域发射粒子，且说明

这些粒子最后都批在同一点，显然这一点是y轴上的(0,R),由此可以判断出该粒子做

匀速圆周运动的半径为凡由洛伦兹力提供向心力可以求得速度，从而能求出最长和最

短时间。

本题的关键点是粒子源发出的粒子是速度大小和方向均相同，则其做匀速圆周运动的半

径相同，在从最低点的特殊情况就能知道相同的半径就是圆弧的半径，再结合周期公式

能求出最长和最短时间。

7.【答案】BC

【知识点】功率、运动的图像

【解析】解：AB,设电机的最大牵引力为f在匀加速上升过程中，由图可知加速度相

同，故最大牵引力相同，第①次电机输出的最大功率为Pi=F%,第②次电机输出的

最大功率为22=尸彳%，因此电机输出的最大功率之比为2：1,故A错误，B正确;

a设第②次提升过程矿车上升所用的时间为%根据v-t图象的面积表示位移，结合

两次提升的高度相同得：牛=晟+晟«-2")，解得t=2.5t。。

所以第①次和第②次提升过程矿车上升所用的时间之比为2%：t=4：5,故C正确；

D、电机所做的功与重力做功之和为零，因此电机做功之比为心：〃2=1：I，故。错

、口

1天；

故选：BC.

两次提升的高度相同，根据v-t图象的面积表示位移列式，求解矿车上升所用的时间

之比。根据图象的斜率表示加速度，由牛顿第二定律分析电机的最大牵引力之比。由P=

Fv求电机输出的最大功率之比。由勿=Pt求电机所做的功之比。

解决本题的关键要理清矿车的运动情况，知道图象的面积表示位移，抓住两次总

位移相等来求第2次运动时间。

8.【答案】AC

【知识点】功率、抛体运动

【解析】解：从。到b,运动员做平抛运动，则下降的高度为：h=3gt2=10x22m=

20m

重力做功为：W=mgh=Ekb-Eka

解得：m=60kg

故在。点喏，解得%=lOm/s,故A正确；

8、tanO=m=9=悬=1,解得0=45。，故8错误；

XJLUX/

C、运动员运动到人处时重力的瞬时功率为p=mg=1.2x1。4小，故c正确；

。、采用正交分解法，将该运动分解在沿斜面和垂直于斜面两个方向上，建立坐标系，

则在垂直斜面方向上（y轴）做匀减速直线运动，有：vay=v0sin45°,ay=gcos45°,设

最远距离时所以时间为f,则有：，=型=篝s=ls,故。错误；

aylOx^

故选：AC。

运动员从。到b做平抛运动，根据运动学公式求得在2s内下降的高度，重力做功等于

动能的变化量，故求得运动员的质量，利用动能的表达式求得初速度，根据平抛运动的

特点求得斜面的倾角，利用P=mg3求得到达6点重力的瞬时功率，将平抛运动分解

为沿斜面方向和垂直斜面方向，在垂直于斜面方向做匀减速直线运动，沿斜面方向做匀

加速直线运动，当垂直于斜面方向的速度为零时，距离斜面最远，结合速度公式和位移

公式进行求离坡面的最远距离的时间。

解决本题的关键将平抛运动进行分解，灵活选择分解的方向，得出分运动的规律，根据

运动学公式灵活求解。明确运动员运动方向与斜面平行时，离坡面最远。

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9.【答案】50.254.950120A

【知识点】实验：测量金属丝的电阻率

【解析】解：(1)由图示游标卡尺可知，游标尺是20分度的，游标尺的精度是0。5巾771,

由图示游标卡尺可知，其示数为：50mm+0.05x5m-50.25znnio

(2)由图示螺旋测微器可知，其示数为：4.5mm+45.0xO.Olmrn=4.950mmo

(3)多用电表的电阻“x10”挡测电阻，由图丙所示表盘可知，电阻阻值为：12x10。=

1200。

(4)由于电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法；待测电阻阻值远大于

滑动变阻器最大阻值，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，因此应选择图

A所示电路图。

故答案为:(1)50.25；(2)4.950；(3)120；(4)4。

(1)游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数。

(2)螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数。

(3)欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数。

(4)根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表接法，根据待测电阻阻值与滑动变

阻器最大阻值的关系确定滑动变阻器的接法，然后选择实验电路。

解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法，游标卡尺读数的方法是主尺读

数加上游标读数，不需估读。螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,

在读可动刻度读数时需估读。

10.【答案】I.⑴9(2)如《；(3)/ngH；(4)mgb；口.平衡摩擦力倾角过大

【知识点】验证动能定理

【解析】解：I、(1)由于挡光条宽度很小，因此将挡光条通过光电门时的平均速度当

作瞬时速度，

则滑块通过光电门的速度

2

(2)滑块动能的变化量△Ek=imv-0=

(3)从Qi位置释放时，长木板的倾角为仇QiP长度为L铁架台到尸点的水平位移为x,

物体做匀速运动，合外力做功为零，则有：

/xmgcosdL=mgH,而cosOL=x

即=mgH,

从Q2位置释放时，长木板的倾角为a，QiP长度为L',

则克服摩擦力为叼=林mgcosaL'=fimgx=mgH,

(4)合力做的功小冷=mg(H+八力一叼=mghlt

L根据动能定理可知，勿令ME-则叫仁加,整理得：专=鲁八，

根据图象可知，看i图象在纵轴上有截距，说明h=0时，/力0,即在Qi处合力不为

零，则平衡摩擦力时，倾角过大.

故答案为：I、⑴点(2)im^；(3)mgH；(4)mgh1；D.平衡摩擦力倾角过大.

I、(1)光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法.由于光电门的宽度/很小，所以我们

用很短时间内的平均速度代替瞬时速度；

(2)滑块动能的变化量等于末动能减去初动能；

(3)从Qi位置释放时，物体做匀速运动，合外力做功为零，求出摩擦力做的功，从Q2位

置释放时，根据恒力做功公式求出摩擦力做功，而这两次摩擦力做功相等；

(4)合力做的功等于重力做的功与摩擦力做功之和；

n.根据动能定理写出器关于/z的表达式，再根据表达式结合图象判断图象不过原点的原

因.

解决本题的关键知道极短时间内的平均速度可以表示瞬时速度，求解滑块克服摩擦力做

的功是个难点，要通过恒力做功公式证明每次从长木板上滑到P点的过程中，摩擦力做

功相等，难度适中.

11.【答案】解：(1)车头进入磁场时线框外边切割磁感线，产生的感应电动势为E=BLv0

线框中的电流为/=：

联立可得/=等

n

线框所受的安培力大小为F灾=BIL=比》，方向与列车的速度方向相反

由牛顿第二定律可得

F安+f=ma

联立可得a=电6M

mR

(2)取列车前进的速度方向为正方向，由动量定理可得

—BIL•t—ft=0—TTLVQ

其中，="巫=段，代入上式得

RR

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/L2s

------o------ft=0-mv

K0

可得t=广s

答：(1)列车车头刚进入磁场瞬间线框中的电流大小/为警，列车的加速度大小。为

22

BLvQ+fR

mR'

(2)列车从车头进入磁场到停止所用的时间t为叫R?仁

【知识点】动生电动势、牛顿第二定律

【解析】(1)车头进入磁场时线框时边切割磁感线，由E=BL%求出外边产生的感应

电动势，再由欧姆定律求线框中的电流大小。由尸=B/L求出而受到的安培力大小，再

由牛顿第二定律列方程求解加速度大小；

(2)利用动量定理，结合安培力的计算公式求解时间分

本题是电磁感应的实际应用，要理清列车的运动情况，运用电磁感应规律和力学知识进

行解答。在电磁感应问题中，往往根据动量定理求运动时间。

12.【答案】解：(1)在爆炸瞬间，滑块A,B根据动量守恒定律，规定水平向右为正方

向

0=-mAv1+mBvB

根据能量守恒定律E=

得%=8m/s,vB=4m/s

(2)A在斜面上上滑过程中，假设A与斜面的动摩擦因数为〃i

0=%-aA1tt

mgsinO+p.1mAgcosd=mAaA

A在斜面上下滑的过程中

V2—aA2•20

22

得%=4m/s,%=—,aA1=8m/s,aA2=2m/s,=Is

(3)由Q)问可知，4从爆炸结束到第一次回到斜面底端所用时间为3ti=3s因为B与挡

板碰撞前后，速度和加速度大小均不变，所以可全程看为匀减速直线运动，根据牛顿第

二定律

〃如。=mBaB

0=vB-aBt2

得12=2s

所以A第一次回到斜面底端时，B已停止

_%+0+

尤81一2‘2

得小1=4m=21

所以5刚回到C点时速度减为0,即A第一次回到斜面底端时A与5之间的距离为0

A,B碰撞过程中，根据动量守恒定律，规定水平向右为正方向

mAv2=~mAv3+mBv4

根据机械能守恒定律

111

2mAV2=264诏+2m8琢

得%=|m/s.v4=|m/s

B从碰撞后到停止XB2=m=—m

"乙2aB2x29

因为VU4,所以A,B不会相撞

A第二次滑上斜面和滑下斜面，

4

诏诏(91

解得：v5=|m/s

A从水平面上运动到停止

1

m=-m

为432x0.2x109

所以两物体最终相距4%=xB2-xA3==|m

答：(1)爆炸结束的瞬间A、8获得的速度大小分别为8m/s,4m/s；

(2)4与粗糙斜面之间的动摩擦因数由为2；

(3)4第一次回到斜面底端时，A与B之间的距离及A和2都停止后，A与3之间的距离

为|6。

【知识点】动量守恒定律、功能关系的应用

【解析】(1)根据动量守恒定律与能量守恒可解得两物体速度;

(2)根据A在斜面的运动结合牛顿第二定律求得动摩擦因数；

(3)分别求得A、8停止的距离，再算距离差。

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本题考查力学三大规律的结合问题，关键在于掌握两物体的运动情况，同时注意物体在

斜面上滑和下滑的过程中的加速度的计算。

13.【答案】C

【知识点】阿伏加德罗常数

【解析】解：水的摩尔体积

水分子数n=十治

ymolM

将水分子看成球形，由攀==7^3,解得水分子直径为d=3芸-

NA6npNA

故选：C。

要算水分子的总数N先算摩尔数，而水的摩尔数由体积除以摩尔体积.摩尔体积除以阿

伏伽德罗常数得到一个水分子的体积，即可求解水分子的直径.

本题的解题关键是建立物理模型，抓住阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁，也可

以将水分子看成立方体形.

14.【答案】解：/、细管内气体初状态压强pi=po=1.00xICPPa,

设细管的横截面积为S,气体初状态的体积1/=L0S,

气体末状态的压强P2=1.05xl()5pa,体积彩=LS,

气体温度不变，由玻意耳定律得：PiKi=p2V2

代入数据解得：L=40cm

〃、设洗衣缸与细管中的水面高度差为A/i,

则细管内封闭气体的压强：p2=Po+pgh△h

洗衣缸内的水位：九=△九+(d-L)