2021年江苏省高考物理模拟试卷（附答案详解）

2021年江苏省高考物理模拟试卷

1.下列说法正确的是（）

A.比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核要释放核能

B.重核发生裂变时需要吸收能量

C.核力是核子间的万有引力和库仑力的合力

D.中子与中子之间的核力一定大于中子与质子间的核力

2.如图所示，水车转轮的半径为上转轴离地面的高度为

2R,以角速度3匀速转动，轮缘上最高点和最低点分别

有质量相同的水滴A、B同时被甩出，并且都落到水平

地面上。假设水滴被甩出的瞬时速度大小与其在轮上运

动时相等，速度方向沿转轮的切线方向，重力加速度为

g,不计空气阻力。下列判断中正确的有（）

A.两水滴落到水平地面上的速度大小相等

B.两水滴在空中飞行过程中重力做的功相等

C.两水滴在空中飞行的时间差At=2

D.两水滴落地点间的距离△%=（1+遍）3/?后

m

3.如图所示，一定质量的理想气体用质量为M的活塞封闭

在容器中，活塞与容器间光滑接触，在图示三种稳定状

态下的温度分别为71、丁2、T3,则7\、12、73的大小关

系为（）

A.TX=T2=T3B.TV<T2<T3C.TX>T2>T3D.TV<T2=T3

4.一质点沿x轴从坐标原点O出发，以运动过程中的某时刻为时间零点，运动的u-t

图象如图所示，14s末质点回到坐标原点。下列说法正确的是（）

A.开始计时时，质点到坐标原点的距离为2〃?

B.0〜2s和4〜6s内的加速度大小相同

C.质点在第4s时和第8s时经过同一位置

D.6〜8s和8〜14s内的平均速度大小相同

5.如图所示，。、氏c为同一水平直线上的三点，ab=be.两根长直导线垂直于纸面

分别放置在。、6和江c连线的中点，并分别通入大小为3/、方向垂直纸面向外和

大小为/、方向垂直纸面向里的电流。已知通电长直导线在其周围某点处产生的磁

场的磁感应强度大小与该点到导线的距离成反比，与导线中的电流大小成正比，则

（）

3/I

abc

A.a、6两点的磁场方向相同

B.b、c两点的磁场方向相反

C.h点的磁感应强度大小是a点的1.5倍

D.c点的磁感应强度大小与匕点的相等

6.如图所示，在真空中光滑绝缘的水平面上有三个相同的不带

电的小球，小球之间由三根完全相同的轻弹簧连接构成等边

三角形,弹簧处于原长仇。若让每个小球带上相同的电荷量q,

小球可沿所在角的角平分线运动，当三角形的面积增大到原

来的4倍时小球的加速度均为零，弹簧是绝缘体且劲度系数相同，真空中的静电力

常量为鼠则弹簧的劲度系数为（）

7.打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将OP、0Q边与轴线的夹V

角。切割在。1＜0＜%的范围内，才能使从MN边垂直入射的光

线，在OP边和。。边都发生全反射（仅考虑如图所示的光线第

一次射到。尸边并反射到。。边后射向MN边的情况），则下列

判断正确的是（）

A.若。＞%,光线一定在OP边发生全反射

B.若。＞?，光线会从OQ边射出

C.若。＜%光线会从OQ边射出

D.若。＜%光线会在OP边发生全反射

8.在某毫秒脉冲星A与其伴星B组成的双星系统中，脉冲星正以400r/s的转速在自

转。①初始时其伴星质量为1个太阳质量，运动周期为I天；②足够长时间后，

伴星质量变为0.8个太阳质量，运动周期变为2小时。由于伴星不断损失质量，假

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设损失的质量全部被脉冲星吸收，引力常量及太阳质量已知，根据上述信息，以下

说法正确的是（）

A.A星运行轨道半径增大

B.能求出①②中两星间的距离之比

C.能求出①②中A星的运行速度之比

D.能求出A星的初始质量

9.质量为根的篮球以水平速度大小v撞击竖直篮板后，以水平速度大小，被弹回，已

知“<〃，篮球与篮板撞击时间极短。下列说法正确的是（）

A.撞击时篮球受到的冲量大小为6（1/一切

B.撞击时篮板受到的冲量为零

C.撞击过程中篮球和篮板组成的系统动量不守恒

D.撞击过程中篮球和篮板组成的系统机械能守恒

10.磁场的高斯定理指出通过磁场中任一闭合曲面的总磁

通量恒等于零。如图所示为一金属球壳的俯视图，CQ

过球心O,A8不过球心，在球心。的右侧放置一小磁

针，以磁感线穿入球壳为正方向，则下列说法正确的

是（）

A.C、。点的磁感应强度方向相反

B.AB左侧球壳处的平均磁感应强度小于A8右侧球壳处的

C.若磁针沿。C运动，球壳上有感应电流

D.AB左右两侧球壳上的磁通量大小相等

11.如图所示，A、B、C、。为一矩形的四个顶点，它们恰好

处于同一个圆的圆周上，该平面存在一匀强电场。其中4c

为圆的一条直径，已知A、B、C三点的电势分别为6.5V、

2匕10HAC长为5c/n,乙4cB=37°（sin37°=0.6,cos370=

0.8）o下列说法正确的是（）

A.。点的电势为5.5U

B.电场强度的大小为3v'/sn

C.圆周上。点电势最高

D.电子在0点的电势能比在B点的电势能低13eV

12.如图1所示，用质量为机的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计

时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。

图1

(1)打点计时器使用的电源是(选填选项前的字母)。

A.直流电源B.交流电源

(2)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是(选填选项前的字

母)。

4把长木板右端垫高B.改变小车的质量

在不挂重物目(选填选项前的字母)的情况下，轻推一下小车。若小车拖着纸

带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其它阻力的影响。

4计时器不打点B.计时器打点

(3)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点

标为。.在纸带上依次取A、8C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔

为T,测得A、B、C……各点到。点的距离为Xi，x3……，如图2所示。实验

中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为，"g,从打。点到打

B点的过程中，拉力对小车做的功W=,打B点时小车的速度"=o

(4)以/为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据做出如图3所示的/小图象。由此

图象可得/随W变化的表达式为o根据功与能的关系，动能的表达式中可

能包含/这个因子，分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是

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rVlm',%-I

图3

（5）假设己经完全消除了摩擦力和其它阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车

质量的条件，则从理论上分析，图4中正确反映苏一”关系的是。

13.光敏电阻在自动化装置中有很多应用，街道路灯自动控制就是其应用之一，图示电

路为其模拟电路，其中干电池的内阻可忽略不计，4处接电磁继电器，8为三极管（

当Re-a202了时，c、e间的电阻R可忽略不计；当a-8e<02U时，R可视

为无穷大），。点的电势由R与/?2的比值决定，年、%中有一个是定值电阻，另一

个是光敏电阻，阻值随光照强度增强而减小，C为电磁继电器，。为路灯。为了达

到日出路灯熄、日落路灯亮的效果，请回答下列问题:

⑴8是（选填“光敏电阻”或“定值电阻”）；

（2）请用笔画线代替导线，将实物连接成正确的电路。

14.如图甲所示是研究光电效应规律的光电管，用波长；1=0.50〃瓶的绿光照射阴极肥

实验测得流过G表的电流/与AK之间的电势差（/.满足如图乙所示规律，取无=

6.63X10-34广s,结合图象.求：（结果保留两位有效数字）

(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极K时的最大动能.

(2)该阴极材料的极限波长.

15.如图所示，半径为R的;光滑固定圆弧槽与水平面上一平板七靠在一起但不粘连，

质量为2皿且可看成质点的物块产从圆弧槽最高点滑下，滑上Pi，P运动到匕最右

端时，尸和心的速度恰好相等，此时2与静止的另一平板P2发生碰撞，碰撞后为与P?

粘连在一起。水平面光滑，平板质量均为相，P2的右端固定一轻质弹簧，左端A与

弹簧的自由端B相距压缩弹簧后被弹回并刚好不从P2的最左端A点滑出(弹簧

始终在弹性限度内)，尸与P2之间的动摩擦因数为〃。重力加速度为g。求：

(1)P运动到Pi最右端时，尸与B的速度大小；

(2)此过程中弹簧的最大压缩量x和相应的弹性势能Ep。

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16.如图所示，间距为”的两足够长的光滑倾斜平行导轨固定放置，与水平面间的夹角

为。，导轨顶端接有阻值为R的电阻，质量，小阻值也为R的导体棒他垂直导轨放

置，整个装置处于磁感应强度大小为8、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。现

给导体棒一个沿导轨平面向上的初速度口，当导体棒速度刚好为零时，通过导体棒

横截面的电荷量为4,重力加速度为g,导轨电阻不计。

(1)求导体棒刚开始向上运动时的加速度大小；

(2)求导体棒向上运动到最高点的过程中，电阻R上产生的焦耳热；

(3)导体棒运动到最高点开始下滑，下滑过程中，导体棒从经过初始位置到速度再

次达到v时所在位置通过导体棒横截面的电荷量为q',试计算导体棒从开始运动到

速度再次为v的过程运动的总时间。

A

b

答案和解析

1.【答案】A

【解析】解：A、比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时，总结合能增加，

因此要释放核能，故A正确；

8、重核裂变时有质量亏损，释放能量，故B错误；

C、核力是核子间的强相互作用力，故C错误；

。、核力是短程力，与核子间的距离有关，由于距离未知，则中子与中子之间的核力不

一定大于中子与质子间的核力，故。错误；

故选：Ao

比结合能越大，原子核越稳定。重核裂变有质量亏损，释放能量。核力是核子间的强相

互作用力。核力与距离有关。

本题考查原子核的结合能、质量亏损、核力，基础题，学习过程中注意积累。

2.【答案】D

【解析】解：AB,两水滴被甩出后做平抛运动，因只受重力所以机械能守恒，甩出的

初速度大小相等，下落高度不同重力做功不同，则落地的速度大小不相等，故AB错误；

C、根据平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动，

对人2R+R=|g修，解得A在空中飞行的时间以=后

对8：R=\gtl，解得8在空中飞行的时间匕=后

则两水滴在空中飞行的时间差4t=以一ts=（百一1）后，故C错误；

D、水滴A的水平射程以=vtA=o）R水滴B的水平射程4="B=3RJU

两水滴落地点的距离△X=XA+XB=（1+遮）3RJU，故D正确。

故选:Do

两水滴做平抛运动，机械能守恒，根据重力做功的关系判断落地速度大小关系；

根据平抛运动竖直分运动为自由落体运动求解两水滴在空飞行的时间差；

两水滴落地点的距离等于A水滴和B水滴的水平位移之和。

此题考查了斜平运动的规律，解题的关键是明确运动的合成与分解，这是处理抛体运动

的重要方法。

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3.【答案】B

【解析】解：以活塞为研究对象，对7]72状态下的气体有：P[S=Mg+psps+Mg=

P2s

对73状态下的气体有：ps+Mg+mg-p3s

可以得出：Pr=P2<P3

根据理想气体状态方程：竽=竽匕（彩

*112

则A<T2

处=处KV

r2r3,"3

则72<T3

即7\<T2<T3

故选：B。

先以活塞为研究对象分析出三者封闭气体压强的大小关系，然后根据理想气体状态方程

判断温度的高低

本题关键要分析出气体的压强关系，考查挖掘隐含条件的能力

4.【答案】C

【解析】解：C、由图可知，当速度减到零后，质点开始沿反方向运动，14s末回到坐

标原点，根据。图象与坐标轴所围图形的面积表示位移大小，可知，6s末质点到达

最远点，4〜6s内和6〜8s内质点的位移大小相同，则质点在第4s时和第8s时经过同一

位置，故C正确；

A、质点运动到的最远点到。点的距离为s=^m+竺"rn+如gm=22m,计

222

时点到最远点的距离为So=誓三/n+汽丝m=21m,则开始计时时质点到坐标原

点的距离为1m,故A错误；

C、根据图象的斜率表示加速度，可知4〜6s内的加速度大小大于0〜2s内的加速

度，故B错误；

D、6〜8s内的平均速度大小为％=：=|m/s=2.5m/s,8〜14s内的平均速度大小为

f=三"7n/s352.8TH/S,则6〜8s和8〜14s内的平均速度大小不同，故。错误。

L6

故选：a

由速度-时间图像与时间围成的面积表示位移，求出0-14s内质点的位移，从而确定开

始计时时质点到坐标原点的距离；图像的斜率表示加速度，结合平均速度等于位移与时

间之比分析。

本题关键要根据速度-时间图像能分析质点的运动情况，抓住“面积”大小等于位移、

图像的斜率表示加速度是关键。

5.【答案】C

【解析】解：根据题意可知，通电长直导线在距导线R处产生的磁场的磁感应强度为:

B=巴

R，

令ab=2r,结合安培定则可知，人连线中点的通电长直导线在。点产生的磁场方向

竖直向下，大小为：Bai=一,

在6点产生的磁场方向竖直向上，大小为：Bbi=一,

在c点产生的磁场方向竖直向上，大小为：BC1=~

同理可得从c连线中点的通电长直导线在a点产生的磁场方向竖直向上，大小为：Ba2=

kl

彳

在匕点产生的磁场方向竖直向上，大小为：Bb2=

在c点产生的磁场方向竖直向下，大小为：BC2=~

分别将两通电长直导线在三点处的磁场进行矢量合成可得：Ba*,方向竖直向下，

丛=岑，方向竖直向上，儿=0。

综上所述，故C正确，A、B、力错误。

故选：C=

依据通电长直导线在其周围某点处产生的磁场的磁感应强度大小与该点到导线的距离

成反比，与导线中的电流大小成正比，结合矢量的合成法则，即可判定求解。

考查通电导线周围的磁场分布，及矢量合成法则应用，掌握磁场的矢量性，注意通电长

直导线在其周围某点处产生的磁场的磁感应强度大小与该点到导线的距离成反比，与导

线中的电流大小成正比是解题的突破口。

6.【答案】D

【解析】解：设弹簧的劲度系数为k',三角形的面积增大为原来的四倍，则三角形每边

边长增大为原来的两倍，即每根弹簧伸长量均为/。。

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小球的加速度均为零，即每个带电小球受力平衡，根据平衡有晟=k'L。

US)

解得〃=察，故ABC错误，。正确。

4环

故选：Do

三角形的面积增大为原来的四倍，对小球受力分析，根据平衡的条件结合胡克定律求解。

对小球进行正确的受力分析是解决本题的关键，分析清楚小球受到的各个力的作用，由

平衡条件列方程可以求得弹簧的劲度系数。

7.【答案】D

【解析】解：AB,从MN边垂直入射，由几何关系可知光线射到P。边上时的入射角》=

三一。，据题：。在&＜8＜&的范围内，才能使从"N边垂直入射的光线，在0P边和

。。边都发生全反射，说明临界角C的范围为：1一。2＜。＜:一名。

若。＞。2,光线在P0上入射角:尹。＜尹。2＜。，故光线在0P边一定不发生全

反射，会从0P边射出。取48错误。

CD、若8＜%,故光线在OP边会发生全反射。根据几何关系

可知光线。。边上入射角i'较大，光线会在。。边发生全反射，故C错误，。正确。

故选：D。

发生全反射的条件是光从光密介质射入光疏介质，且入射角大于临界角.根据条件：。在

的范围内，才能使从边垂直入射的光线，在0P边和0Q边都发生全反

射，结合几何关系分析临界角的范围，再进行判断.

本题关键要掌握全反射的条件，熟练应用儿何知识帮助分析入射角的大小，即可进行判

断.

8.【答案】B

【解析】解：A、双星系统中两颗星体是同轴转动，周期相等，设A的质量为M,圆周

运动的半径为R,3的质量为，小圆周运动的半径为r,根据万有引力提供向心力得:

GMm..2n

对A：—j-=

对B：=ma)2r且有R+r=L

3G(M+m)T2ML

解得:

L=yl4n2M+m

由于两星的总质量不变，周期由1天变为2小时，即7变小，则两星间的距离乙在逐渐

减小，因为，〃和L都减小，故A星运行轨道半径R减小，故4错误。

B、由距离表达式得：£=福=的2,故8正确。

C、根据"=竿得：誓=金•普，因为智未知，故C错误。

TvA2TiRA2RAI

D、根据/,=3幽陋，因为初态两星间的距离L未知，故无法求出A星的初始质量

747T2

M,故。错误。

故选：B。

根据万有引力提供向心力，分别对AB列方程，可求二者间的距离，及它们运行的轨道

半径；根据距离表达式可求①②中两星球间的距离之比。’

解决本题的关键是知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，以及

会用万有引力提供向心力进行求解，另外注意双星问题质量与半径的乘积相等。

9.【答案】C

【解析】解：A、根据动量定理可知：撞击时篮球受到的冲量等于其动量的变化，取篮

球反弹后的速度方向为正方向，由动量定理得：/=mi/-=m(i/+切，故A

错误；

8、碰撞时，篮球与篮板相互作用，相互作用力等大反向，作用时间相等，则篮板受到

的冲量大小不为零，故B错误；

C、撞击时间极短，重力的冲量忽略不计，撞击前后篮板均保持静止，篮球速度反向，

所以篮球和篮板组成的系统动量不守恒，故C正确；

D、由于M<〃，系统机械能有损失，不守恒，故。错误。

故选：Co

根据动量定理求撞击时篮球受到的冲量大小；撞击时间极短，重力的冲量忽略不计，撞

击前后篮板均保持静止，篮球速度反向，篮球和篮板组成的系统动量不守恒，机械能有

损失。

解答本题时，要掌握动量守恒的条件：合外力为零，运用动量定理时要注意规定正方向，

用正负号表示速度方向。

10.【答案】D

【解析】解：A、由图小磁针的左侧为N极，结合磁场方向的特点可知，C、。两点的

磁感应强度方向都水平向左，故A错误；

BD,根据题意可知，AB左右两侧球壳上的磁通量大小相等，所以左、右两侧球壳处的

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平均磁感应强度大小相等，故B错误，力正确；

C、磁针沿QC运动，球壳上总的磁通量始终为0,无感应电流产生，故C错误。

故选：Do

根据小磁针的磁场的特点判断C、。两点的磁感应强度的方向；根据高斯定理判断A8

两侧的磁通量的大小关系以及平均磁感应强度的大小关系，根据感应电流产生的条件判

断。

高斯定理不属于高中物理的知识点，该题也可以作为信息题来做，但不建议做一般的高

中测试题。解答该题关键是要正确理解“过磁场中任一闭合曲面的总磁通量恒等于零”。

1I.【答案】C

【解析】解:A、匀强电场中平行等间距的两线段端点电势差相等，则内,-=0D-9C，

代入数据得9D=14.5V,故A错误；

D、由电势能与=知：电子在D点电势能与。=

-14.5W,电子在B点电势能EPB=-2eV,故电

子在。点的电势能比在B点的电势能低12.5eV,

故。错误；

C、要想确定。点电势是否最高，以及场强的大

小，必须确定电场的场强方向，设BC之间的M

点电势与A点的相同，则有吗泮=乎乎，解得CM=2.25cm.

设AM与48的夹角为a,由三角函数得tana=*=「"故a=37。；过8作

AB5xsin3704

AM的垂线，即为电场线的方向，则电场线与BC间的夹角等于a=37。，故电场线的方

向由。指向8,故圆周上。点电势最高，故C正确；

B、场强的大小为5=智=黑U/m=250l77n,故3错误.

UDU.U5

故选：C。

利用匀强电场中平行等间距的两线段端点电势差相等，求出。点电势；由电势能表达式

Ep=qg分析。点和B点电势能的大小关系；利用电场线垂直等势线，由作图法确定电

场的方向，由E=5求电场强度的大小。

a

本题考查匀强电场中电场强度与电势差的关系，以及电势能的运算方法，利用电场线与

等势线垂直的关系，使用作图法找出电场线尤其关键。

L2

12.【答案】BABmgx2^v=4.7W+0.01质量D

【解析】解：(1)打点计时器使用的是交流电，故B正确，AC。错误；

故选：Bo

(2)平衡摩擦力时：把长木板的右端适当垫高，让小车与纸带相连，轻推小车，小车做

匀速直线恰好平衡摩擦力，故选：A：

此时应当让打点计时器打点，因为打点计时器也会有摩擦力，故选：以

(3)由于近似认为拉力等于重力，所以根据勿=FS可知，拉力做功为：W=mgx2；

中点时刻的速度等于该段时间内的平均速度，所以8点的速度等于AC段的平均速度，

即为：〃=丝=21；

2T2T

(4)由图示图线可知：卜=黑=丝等;=4.7

则/随W变化的表达式为：v2=4.71V：

功是能量转化的量度，所以功和能的单位是相同的，斜率设为&,则代入单位

后，&的单位为kg-1，所以与该斜率有关的物理量为质量；

(5)如果实验中完全消除了摩擦力和其它阻力，若重物质量满足远小于小车质量的条件，

那么重物重力做的功就等于重锤和小车动能的增加量；

即：W=^(M+m)v2,期中W=zng/i,质量都是定值，所以。2与W成正比，

由于重物质量不满足远小于小车质量的条件，则拉力做功偏大，故。图正确。

故选：Do

2

故答案为:⑴B；(2)4B；(3)mgx2；等;(4)v=4.71V+0.01；质量；(5)Do

(1)打点计时器使用的都是交流电；

(2)回忆平衡摩擦力的方法；为了平衡摩擦力和阻力，应该让打点计时器打点；

(3)根据功的定义计算拉力对小车做的功，根据中点时刻瞬时速度等于平均速度计算；

(4)读图，从中得出两个量的关系，并分析斜率的单位；

(5)根据牛顿第二定律分析图象。

本题考查动能定理的实验探究，这个实验的一个重点就是学会使用打点计时器计算速度,

然后分析动能和重力势能的关系，多练习速度计算也是本题的一个基础。本实验中也要

知道误差的来源，这样在分析图象问题时就容易得出原因。

13.【答案】光敏电阻

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【解析】解：(1)由于光敏电阻阻值随着光照强度的增大而减小，为使路灯正常工作，

在白天时电磁继电器的触点断开，电磁铁通电，202V，也就是说，白天时％变

小或/?2变大，而白天时光敏电阻阻值变小，所以&是光敏电阻；

(2)根据题述分析可知，A处与继电器相连，路灯与火线、零线相连接，开关应接在火

线上，如图所示。

故答案为：(1)光敏电阻；(2)实物连接图见解析。

(1)由于光敏电阻阻值随着光照强度的增大而减小，根据电磁继电器的工作原理结合电

路图进行分析；

(2)根据题述分析可知，A处与继电器相连，路灯与火线、零线相连接，开关应接在火

线上，由此作图。

本题主要是考查传感器的简单应用，关键是弄清楚电路的工作原理，知道光敏电阻阻值

随着光照强度的增大而减小。

14.【答案】解：(1)由图可知，最大光电流为0.64/M,则每秒钟阴极发射的光电子数:

ItO.64X1O-6X1

71=—=-------------------=4.0xIO12个

e1.6X10-19

由图可知，发生光电效应时的截止电压是0.6V,所以光电子的最大初动能：Ekm=e-

%=0.60W

(2)根据光电效应方程得：

代入数据得：A=0.66〃m

答：(1)每秒钟阴极发射的光电子数是4.0x1012个，光电子飞出阴极K时的最大动能是

0.60eK.

(2)该阴极材料的极限波长是0.66pn.

【解析】根据电流的定义式求解发射的光电子数，根据截止电压求出电子的最大初动能;

根据光电效应方程求解极限频率和波长，从而即可求解.

理解光电效应中极限频率的意义，会应用能量守恒定律求解频率，此类题目计算量较大,

要细心.

15.【答案】解：(1)设P从半径为R的光滑圆弧槽最高点滑到最低点时速度为玲，根据

动能定理有

1,

2mgR=-x2mvp

P运动到Pl最右端时，设共同速度为火，取水平向右为正，根据动量守恒定律有

2mvP=3mv0

解得：VO=3<2gR

(2)Pi、P2碰撞瞬间，P的速度不受影响，取水平向右为正，根据动量守恒定律有

mv0=2mv1

解得：

最终三个物体具有共同速度，取水平向右为正，根据动量守恒定律得：3mv0=4mv2

解得：v=

24

根据能量守恒定律可知，从居、尸2刚发生碰撞到P刚好不从P2的最左端A点滑出，系统

动能减少量等于因摩擦产生的内能，则有

111

-x2mvl+-x2mvQ--x4m谚=2快mg(L4-%)x2

解得：X=^~L

Jo从

在从p与Pl、P2第一次共速(此时弹簧被压缩最短)到第二次共速过程，两次共速的速度

相等，由能量守恒可知，此过程弹簧最大弹性势能等于因摩擦产生的内能，即Ep=

21img(L+x)

解得：EP=%mgR

答：(1)P运动到B最右端时，尸与Pi的速度大小为彳/^^；

(2)此过程中弹簧的最大压缩量x为衰-L和相应的弹性势能为2mgR。

【解析】(1)根据动能定理求出P到达圆弧底端的速度，根据动量守恒求出产运动到匕最

右端时，P与B的速度大小；

(2)Pi、P2碰撞动量守恒，P在22上运动动量守恒，求出P1、02碰后的速