2021年辽宁省铁岭市高考物理二模试卷（附详解）

2021年辽宁省铁岭市高考物理二模试卷

一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）

1.下列说法中正确的是（）

A.在围绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中，不可以用牛顿第二定律“测”物体

质量

B.小灯泡伏安特性曲线（/-U图像）上，某点的斜率为小灯泡在该电压下电阻的倒

数

C.公式E=£、a=£都应用了比值定义法，定义的物理量不随定义所用的物理量

qm

大小而收变

D.“探究直导线在匀强磁场中所受安培力与哪些因素有关”的实验中，采用了控

制变量法

2.2020年12月4日14时02分，新一代“人造太阳”装置一中国环流器二号M装置

（HL-2M）在成都建成并实现首次放电，标志着中国自主掌握了大型先进托卡马克

装置的设计、建造、运行技术，为我国核聚变堆的自主设计与建造打下坚实基础。

该装置内释放核能的核反应方程为出+出£He+^n,对此以下说法正确的是（）

A.该反应过程中满足电荷守恒和质量守恒

B.如e的比结合能比出大

C.若该核反应释放的核能为AE,真空中光速为c,则反应过程中的质量亏损为管

D.该核反应也是世界各地正在运行的核电站中的主要核反应

3.2021年2月10日19时52分，中国首次火星探测任务“天向一号”探测器实施近

火捕获制动，顺利进入大椭圆环火轨道，成为我国第一颗人造火星卫星。后续，“天

向一号“探测器还将进行多次轨道调整进入火星停泊轨道，开展预选着陆区探测。

若调整轨道后，探测器进入一个环绕火星的圆周轨道，测得探测器线速度大小和绕

火星运行周期，将火星视为质量均匀的球体，万有引力常量已知，以下可估算的物

理量是（）

A.火星的密度B.火星的质量

C.火星表面的重力加速度D.火星的自转周期

4.磁吸式手机架是一种通过磁力固定住手机的支架，它的优点是体型小巧，不挤占空

间，可以随意粘贴固定在任何个地方，调整角度也非常灵活，图为静止在水平面上

的磁吸式手机架和手机。关于此情景，下列说法正确的是（）

A.若手机质量为机，当地重力加速度为g,手机平面与水平面夹角为。，则手机架

对手机的支持力为7ngeOS。

B.若仅将该手机改为竖屏放置（不改变吸盘角度且手机不接触水平面），则手机架

的支持力变小，导致手机容易滑落”

C.手机架对手机的作用力竖直向上

D.只有当手机架的吸盘水平放置时，手机架和水平面才没有摩擦力

5.如图所示，真空中两个静止的点电荷电量的绝对值分别为q1、q2,激发的电场的电

场线分布如图，图中尸、。两点关于点电荷％水平对称,P、。两点的电势分别为仍＞、

（PQ,一个带电粒子（仅在电场力作用下）沿虚线轨迹从M移动至N。下列说法正确

A.qi＜q2

B.（pQ＞（pP

C.q1、勺2连线的延长线上有一点电场强度为零，这一点在qi的左侧

D.在粒子从M移动至N的过程中它的电势能先变大后变小

6.图甲为某一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=1.0s时刻的波形图，图甲中的。点

横坐标为3.5M，图乙为参与波动的某一质点的振动图像，下列说法正确的是（）

第2页，共19页

甲乙

A.乙图可能是甲图x=4m处质点的振动图像

B.t=0.75s时，。质点的速度方向沿y轴负方向

C.t=1.0s到t=1.25s质点Q的路程为0.2（2-V2）cm

D.x=2nl的质点简谐运动的表达式是x=0.2sin2nt（cm）

7.道威棱镜是一种像旋转器。光线经过此棱镜后，像被颠倒180。。如图所示，棱镜的

横截面4BCO是底角为45。的等腰梯形，与C。平行的三条光线从A。面射入棱镜,

经C。面反射后，反射光直接射到BC面上。已知棱镜的折射率为n=鱼，则（）

A.光在玻璃中的波长比空气中的波长长

B.只有光线3在C。面上发生全反射

C.三条光线在C3面上都发生全反射

D.从BC面射出的光线跟入射光线平行，且距离C点最近的为光线3

二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）

8.甲、乙两车在一条平直的公路上同向并排行驶，t=0时刻甲车开始刹车，甲车的

速度随时间变化的图像如图甲所示；以t=0时刻甲车所在位置为坐标原点O,以

甲车速度方向为正方向建立X轴，乙车的位置坐标随时间变化的图像如图乙所示,

图像为顶点在30,”处的抛物线。下列说法正确的是（）

甲

A.甲车做匀变速直线运动加速度大小为2.5m/s2

B.乙车做匀变速直线运动加速度大小为6.25m/s2

C.t=4s时，甲、乙两车相距最近

D.甲、乙两车相遇两次

9.如图所示，在0WXW2L的区域内存在着垂直于纸面

向里的匀强磁场，磁感应强度大小为8,粗细均匀的

正方形金属线框abed位于xOy平面内，线框的be边

与x轴重合，〃边与），轴重合，线框的边长为3总

电阻为R现让线框从图示位置由静止开始沿x轴正方向以加速度。做匀加速运动,

则下列说法正确的是（）

A.进入磁场时，线框中的电流沿Med”方向，出磁场时，线框中的电流沿“AW

方向

B.进入磁场时，“端电势比b端电势高，出磁场时，〃端电势比a端电势高

C.a、6两端的电压最大值为:BL疯

D.线框中的最大电功率为耳巨

10.如图甲所示，水平传送带逆时针匀速转动，一质量为m=2kg的小物块（可视为质

点）以某一速度从传送带的最左端滑上传送带。取向右为正方向，以地面为参考系，

甲乙

A.小物块与传送带间的动摩擦因数为0.2

B.3s内小木块受到的冲量为-6N・s

第4页，共19页

C.物块与皮带间由于摩擦产生的热量Q=9/

D,若滑块在传送带上能留下划痕，长度为5.5m

三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）

11.某学习小组用如图甲所示装置测量当地的重力加速度。本实验所用器材有：铁架台、

电源、电磁铁光电门、数字计时器、小球和刻度尺。实验中将铁架台竖直放置，上

端固定电磁铁M,在电磁铁下方适当位置固定两个位置可调节的光电门A、B,A、

8均与数字计时器N相连，小球与光电门A、B在同一竖直线上。

乙

（1）实验前先用游标卡尺测量小球的直径，测量结果如图乙所示，则小球的直径为

d=cni«

（2）接通电磁铁M的开关，吸住小球，测出两光电门的高度差人；断开M的开关,

小球自由下落，数字计时器记录小球经过光电门4、8的时间分别为G、t2,则可

求得重力加速度g=（用测得的物理量符号表示）。

（3）若实验中发现光电门A出现故障，不能使用，则用剩余器材（填“能”

或“不能”）正确测得重力加速度。

12.某同学要研究一小灯泡以3.6匕0.304）的伏安特性，所用器材有：

4电流表4（量程500,内阻后i=1.0。）

8电流表人2（量程200加4,内阻=

C.定值电阻Ro（阻值Ro=io.on）

。.滑动变阻器k（最大阻值100。）

£滑动变阻器&（最大阻值10。）

F.电源E（电动势4.5V,内阻很小）

G.开关S和若干导线

（1）请在图中画出你设计的实验电路图，要求尽可能测量准确，请在图中注明所选

仪器。

(2)若小/2分别为流过电流表必和乙的电流，利用小，2、Rg2和Ro写出小灯泡两端

的电压U=O

(3)为保证小灯泡的安全，，2不能超过mA.

(4)实验时，调节滑动变阻器，使开关闭合后两电流表的示数为零。逐次改变滑动

变阻器滑片位置并读取相应的和，2,所得实验数据在表中给出。根据实验数据可

算得，当=1447n4时，灯丝电阻R=0(保留1位小数)。

171229299379424470

121mA325585125144173

四、简答题(本大题共1小题，共18.0分)

13.如图所示，在直角坐标系中的y轴和x=10L的虚线之间以x轴为边界存在两个匀

强磁场区域I、n,区域I磁感应强度大小为反方向垂直于纸面向外，区域II磁

场方向垂直于纸面向里。一粒子加速器放置在y轴上，其出射口P点坐标为(04),

其加速电压可调。质量为机、电荷量为4的粒子经加速器由静止加速后平行于X轴

射入区域I,粒子重力忽略不计。

XXXXXXXXXXX

XXXXXXXXXXX

XXXXXXXxDXXX

XXXXXXXXXXX

(1)调节加速电压，粒子恰好从。点射出磁场，求加速电压的大小U；

(2)若区域II磁感应强度大小为B,如果粒子恰好不从y轴射出，求粒子从P点射

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出后第二次经过无轴所用时间/:

(3)若区域口磁感应强度大小为粒子恰好从坐标为(10L1)的。点平行于x轴射

出磁场，求粒子在磁场中速度的大小。

五、计算题(本大题共2小题，共22.0分)

14.新冠肺炎疫情防控期，转运新冠病人时需要使用负压救护车，其主要装置为车上的

负压隔离舱，它不工作时为密闭状态，工作时通过负压排风净化装置使舱内气压低

于外界大气压，空气在流动时只能由高压侧流向舱内低压侧，舱内的污染空气经过

滤化和清洁后排到舱外避免传染性生物因子扩散，既为病人提供新鲜空气，同时又

保护周围人员及周围环境不受病源体污染。隔离舱内负压(舱内外压强差)为

20Pa〜50Pa时效果比较理想。已知某负压舱容积为0.6加3,环境温度为％=7。。,

大气压强为Po=10xlO'Pa,负压隔离舱停止工作且舱内温度为1=25。(：时，隔

离舱内负压为30R/,气体均可视为理想气体，求：(计算结果均保留两位有效数字

)

(1)负压隔离舱停止工作且内部温度与外界相同时的内部气体的压强：

(2)已知温度为0。口大气压强为l.Ox105pa时，空气的密度为1.29kg/m3,计算负

压隔离舱停止工作且温度t=25。(：时内部空气的质量。

15.如图所示，轻质弹簧上端连接物体A,下端连接放在地上的物体B,两©

物体质量均为〃?，静止时弹簧的形变量为与。质量为2机的物体C从A

的正上方自由下落，与物体A相碰后粘在一起运动，当A和C一起运动囚

到最高点时，8对地面的压力恰好为零。已知重力加速度为g,弹簧始

终处于弹性限度内，不计空气阻力。求：

(1)弹簧的劲度系数4;，国

(2)物体C刚下落时与物体A的距离。

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答案和解析

1.【答案】D

【解析】解：可以利用弹簧测力计测出水平拉力，再测出物体的加速度，利用牛顿第二

定律即可算出物体的质量，故A错误；

8、该点与原点的连线斜率为小灯泡在该电压下电阻的倒数，故B错误；

C、a=二不是比值定义式，。与尸成正比，a与机成反比，故C错误；

m

。、探究“直导线在匀强磁场中所受安培力与哪些因素有关”的实验，采用了控制变量

法，。正确。

故选：Do

在太空中，利用弹簧测力计求得弹簧的弹力，测得加速度，利用牛顿第二定律求得加速

度，在小灯泡的伏安特性曲线中，该点与原点的连线表示电阻的倒数，根据牛顿第二定

律可知加速度与合力成正比，与质量成反比，探究直导线在匀强磁场中所受安培力与咖

些因素有关时采用的是控制变量法。

解决本题的关键理解比值定义法的特点：被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属

性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变，明确伏安特性曲线及采取控制变量法。

2.【答案】B

【解析】解：A、任何核反应都存在质量亏损，并释放能量•故反应后核子的总质量小

于反应前核子的总质量，核反应过程前后质量不守恒，故A错误；

B、氢核的比结合能大于笊核和僦核，是因为氢核的核间结合更牢固，性质更稳定，故

8正确；

C、若该核反应释放的核能为AE,真空中光速为c,根据爱因斯坦质能方程=Amc2

可知，反应过程中的质量亏损为Am=与，故C错误；

一

D、当今世界各地正在运行的核电站中的主要核反应方程是：H5U+ln-婢Ba+HKr+

3jn,故。错误。

故选：Bo

通过核电荷数守恒和质量数守恒来判断X粒子；根据质能方程判断总质量的变化；比结

合能越大核子核越稳定。

本题考查了核电荷数守恒和质量数守恒、质能方程和比结合能的理解和应用，会应用质

量数守恒和电荷数守恒判断生成物的类别。

3.【答案】B

【解析】解：B、根据“=可求得探测器的轨道半径，

根据万有引力提供向心力得：

Mmv2

G_=771-~

R2oR

解得：M=*，故可求得火星质量，8正确。

G

评-2

A、火星的密度「=?=赤=蒜，因为火星的半径r未知，故不能求火星的密度，

故A错误。

C、在火星表面根据物体所受的万有引力等于重力得：

GMm

-=m9^

解得：。次=胃，因为火星的半径「未知，故不能求的火星表面的重力加速度，故C错

'口

厌。

。、火星自转的周期与火星的同步卫星的周期相等，但因为不知同步卫星的环绕半径，

故无法求周期；也可根据7=空通过自转角速度求解，但3未知，故无法求自转周期，

U)

故。错误。

故选：Bo

根据〃=半，可求得探测器的轨道半径，根据万有引力提供向心力，列方程可求火星

的质量；因不知火星的半径，故无法求火星的密度和火星表面的重力加速度；火星自转

的周期与火星的同步卫星的周期相等，可根据丁=空通过自转角速度求解。

CO

本题考查了万有引力定律及其应用，要熟记万有引力的公式和圆周运动的一些关系变换

式，解题依据为万有引力提供向心力。

4.【答案】C

【解析】解：4手机受四个力的作用，在垂直吸盘方向上，垂直吸盘向•上的支持力与

垂直吸盘向下的磁力和重力的分力之和相等，故支持力大于mgcos。，故4错误；

8、不论横屏还是竖屏，吸盘角度不变，支持力不变，故B错误；

C、手机处于平衡状态，由平衡条件可知，手机架对手机的作用力与重力平衡，所以手

机架对手机的作用力竖直向上，故C正确；

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。、对手机和手机架整体分析，水平方向不受外力，不论吸盘的角度如何，手机架和水

平面都没有摩擦力，故。错误。

故选：Co

以手机为研究对象进行受力分析，根据平衡条件分析支持力的大小和手机架对手机的作

用力大小和方向；对手机和手机架整体分析，水平方向根据平衡条件分析是否存在摩擦

力。

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。注意整体法和隔离法的应用。

5.【答案】D

【解析】解：A、根据电场线分布可知，q1附近电场线分布密集、场强大，故%>勺2,

故A错误；

8、沿电场线方向电势降低，电场线越密的地方电势降落越快，反之逆着电场线方向电

势升高，电场线越密的地方电势升高越快，故"Q<0p,故B错误；

C、因为qI>q2,qi带负电，勺2带正电，所以%、勺2连线的延长线上，电场强度为零的

点在勺2的右侧，故C错误；

。、根据带电粒子的运动轨迹可知，该粒子所受电场力的方向与电场方向相反，故带负

电，电场力先做负功后做正功，故电势能能先变大后变小，故。正确。

故选：D。

电场线的疏密表示电场强度的大小，等势面和电场线垂直，根据粒子运功轨迹判断电场

力做功以及电势能变化。

本题考查电场线的分布，根据电场线的疏密判断电场强度大小，根据等势面和电场线垂

直判断电势关系，根据粒子轨迹判断电场力做功是解题关键。

6.【答案】C

【解析】解：A、由乙图可知，t=1.0s时刻质点在平衡位置，且速度方向是y轴负方

向，在甲图当中x=4m处质点在平衡位置但速度方向为y轴正方向，故A错误；

B、由图甲读出波长2=4m,由图乙可知7=Is,可得波速为u=*=：m/s=4m/s,

图甲为t=1.0s时刻的波形图，。质点在0.75s时与t=1.0s时刻，波传播的距离为1〃?，

所以t=0.75s时。质点振动情况与t=1.0s时刻x=4.5m的质点振动情况一致，速度方

向沿y轴正方向，故8错误;

C、△t=1.25s-1.0s=0.25s=,由图甲可求出质点。距波峰距离s'=(0.2-0.2x

号cm,则由对称性可知质点Q经过宁经历的路程s=2s'=0.2x(2-V2)cm,故C正

确；

D、图甲为t=1.0s时的波形图，由于周期为1.0s,图乙即为x=2m的质点简谐运动振

动图像，振动的表达式是％=0.2s讥(2nt+7r)cm,故£>错误。

故选：Co

由甲图可读出波动信息，由乙图可读出质点的振动信息，由"=年计算波速，分析时间

与周期的关系确定质点的振动情况，利用％=或计算传播的距离，以及简谐运动的表达

式.

本题关键要把握两种图象的联系，能根据振动图象读出质点的速度方向，在波动图象上

判断出波的传播方向.

7.【答案】C

【解析】解：A、光的频率不变，根据可

知波长与波速成正比，又有□=£,可知光在玻

璃中的波长比在空气中的波长小，故A错误；

BC、如图所示，设光线在棱镜中发生全反射的

临界角为C,有：sinC=；,解得：C=45。；

设折射角为y,根据折射定律鹿=誓,解得y=30。，根据几何关系可得。=90。一

(45°-30°)=75°>30°,且三条光线平行，所以三条光线在8面上都发生全反射,

故8错误，C正确；

。、根据几何知识可知，光在C。面的入射角为30。，根据光路可逆原理可知，光在C。

面的出射光线和入射光线相互平行，但距离C点最近的为光线1,故。错误。

故选：a

根据折射定律分析光线1在AB面上的折射角；根据sinC=；求解全反射的临界角，根

据几何知识分析光在8c面的入射角，以此判断光线在8c面上是否发生全反射；作出

光路图，根据光路图判断出射光线与入射光线的特点，并判断三条光线的出射点到C

点的距离的大小关系。

解决该题需要正确作出光路图，能根据几何知识求解相关的角度，熟记折射定律的表达

第12页，共19页

式以及全反射的临界角的表达式。

8.【答案】ACD

【解析［解：4、由u-t图像的斜率代表加速度，可得甲车做匀变速直线运动加速度大

小&用=个机/$2=2.5m/s2,故A正确；

B、由x-t图像可知，乙车做初速度为零的匀加速直线运动，根据运动学公式有x=

)产,将t=4s时，x=50m-30m=20m代入可得乙车的加速度大小为吆=

2.5m/s2,故B错误；

C、t=4s时，甲的速度为》尹=%一。伊t=(20-2.5x4)m/s=10m/s,乙的速度为

"z==2-5x4m/s=10m/s,则t=4s时，甲、乙两车速度相等，相距最近，故

C正确；

D、t=4s时，甲的位移为万尹=x4zn=60m,乙在50”?处，所以甲已

经追上乙，4s后乙会再追上甲一次，所以共相遇两次，故。正确.

故选：ACD.

根据u-t图像的斜率求甲车的加速度大小；乙车做初速度为零的匀加速直线运动，根

据x=：at2求乙车的加速度大小；当两车速度相等时相距最近，由9=砒求时间；根据

相距最近时位移关系，判断两车相遇的次数。

本题是追及问题，关键要灵活运用运动学公式求解两车的加速度，知道两车速度相等时

相距最近。

9.【答案】AD

【解析】解：A3、根据右手定则可知，进入磁场时，线框中的电流沿“历面方向，。端

电势比b端电势低；出磁场时，线框中的电流沿“方向，〃端电势比b端电势高，A

正确、8错误；

c、当进入磁场过程中，外两端电压为感应电动势的;，离开磁场的过程中，外两端电

压为感应电动势的：，所以"边刚要离开磁场瞬间以〃两端的电压最大，此时的速度

为V,根据运动学公式可得，“2=2-33所以U7n=|BL痛，C错误；

D、H边刚要离开磁场瞬间线圈消耗的功率最大，线框中的最大电功率为P=?=

竺空=21,。正确。

RR

故选：AD.

根据右手定则判断感应电流方向和感应电动势的高低；速度最大时感应电动势最大，根

据闭合电路的欧姆定律和电功率的计算公式分析C、。选项。

对于电磁感应现象中涉及电路问题的分析方法是：确定哪部分相对于电源，根据电路连

接情况画出电路图，结合法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律、以及电功率的计

算公式列方程求解。

10.【答案】BC

【解析】解：人在0-2.0s时间内，物块向右匀减速直线运动，根据u-t图像的斜率

表示加速度，可知加速度大小为a=矍=gm/s2=l.Om/s2,根据牛顿第二定律得

limg=ma,可得四=0.1,故A错误；

B、设3s内小木块受到的冲量为/,根据动量定理得/=7?13-%)=2.0*(-1.0-

2.0)N-s=-6N-s,故B正确；

CD、由图可知，皮带的速度大小为u=lm/s,物块的初速度为为=2m/s,前2s内相

对位移为皮带位移/与物块位移%2之和，为4x1=x1+x2=+=(1x2.0+

—20x2.0)m=4.0m

第3s内相对位移为皮带位移X」与物块位移*2'之差，为4到=*/+外'=区2+=

(l.oxl.o-yx1.0)m=0.5m,故滑块在传送带上能留下划痕长度为L=△与+△x2=

4.0m+0.5m=4.5m,

由于摩擦产生的热量为。=4mg△%=01x2x10x4.5/=9/,故C正确，。错误。

故选：BC。

在0—2s时间内，物块向右匀减速直线运动，根据图像的斜率求出物块的加速度大小，

根据牛顿第二定律和摩擦力公式求动摩擦因数；根据动量定理求3s内小木块受到的冲

量；由图像的“面积”求出物块与传送带间的相对位移，从而求得摩擦产生的热量，并

确定划痕长度。

本题的关键要能根据图像的信息分析出物块的运动情况，然后分过程对物块受力分析。

要知道摩擦生热与相对位移有关，要能根据运动学公式求相对位移。

11.【答案】L090g■售一昌能

第14页，共19页

【解析】解：（1）由图乙可知游标卡尺精度是0.05mm,主尺示数为1.0cm,游标尺示数

为18x0.05mm=0.90mm=0.090cm,

游标卡尺读数d=1.0cm+0.090cm=1.090cm.

（2）用该平均速度代替物体的瞬时速度，故在小球经过光电门时滑块的瞬间速度为u=3

小球通过光电门的时间分别为〃、5，小球通过光电门的速度分别为｝和&

C1c2

根据匀变速直线运动的速度位移公式得重力加速度0=宣=£己__2）。

V2/12/11的

（3）若实验中光电门A出现故障失效，可以研究从静止开始到光电门B的过程，即为g=

丝，所以能用剩余器材正确测得重力加速度。

2L

故答案为：（1）1.090；⑵家春―南）；（3）能。

I、游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数；

2、由于小球通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度，根据匀变速直线

运动的速度位移公式求重力加速度.

3、若实验中光电门A出现故障失效，可以研究从静止开始到光电门乙的过程.

常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础.处理实验时一定要找出实验原理，要提

高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识

的理解与应用.

12.【答案】/2（/?02+«0）18010.3

【解析】解：（1）由题意可知，没有电压表，可以用电流表4与定值电阻串联测电压，

电流表公测电流，

描绘灯泡伏安特性曲线电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，为方

便实验操作，

滑动变阻器应选择R2；由于改装后电压表内阻已知，电流表采用外接法，实验电路图如

图所示；

(2)并联电路两端电压相等，根据图示电路图可知，由欧姆定律可知，灯泡两端电压(7=

，2(62+&)；

(3)灯泡额定电压是3.6人为保证小灯泡的安全，/2的最大值Lax=K=就%4=

Kq2'*^0IU.UT1U.U

0.184=180nL4；

(4)由表中数据可知，12=144nM时，A=4244；

由欧姆定律可知，此时灯泡电阻R=”处警警=工吟手:湃•誓菖。x10.30。

故答案为：(1)实验电路图如图所示；(2乂2(62+&)；(3)180；(4)10.3«

(1)根据确定滑动变阻器与电流表的接法，然后根据实验原理作出实验电路图。

(2)根据图示电路图应用串并联电路特点与欧姆定律求出灯泡两端电压.

(3)根据灯泡额定电压确定电流表的最大示数。

(4)根据图示电路图与表中实验数据，应用串并联电路特点与欧姆定律可以求出灯丝电

阻。

本题考查了研究小灯泡的伏安特性实验，理解实验原理、分析清楚图示电路结构是解题

的前提，应用串并联电路特点与欧姆定律即可解题。

13.【答案】解：(1)粒子恰好从。点射出磁场，故在

磁场/中的轨迹为半圆，故半径r

粒子在加速过程满足qU=imv2

在磁场/中偏转过程满足quB=哈

联立可解得U=近

(2)能使粒子恰好不从y轴射出的临界情况是：第一次在〃区域中偏转的运动轨迹与y

轴相切，如图所示：4=丁2

由几何关系知(丁1+72兀讥。=72

解得：a=30。

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间为《=”了=陋

।“J36002qB

(3)设粒子不能从)，轴飞出的速度最小值为4e，对应粒子在区域/和〃的运动半径分别

为和「2,粒子的运动轨迹如图所示，圆心的连线与y轴的夹角为。

r2=4rl

由几何知识得(q+r2)sine-r2

+r^cosd=L

解得：ri=|L

o

粒子在磁场中的速度为u,粒子在区域/和区域〃的运动半径分别为％和/?2,圆心连线

与y轴的夹角为1,

/?2=4771

由几何知识得：2n(Z?!+Rosine'=10L(n=1,2,3,

Ri+R^cosd'=L

又Ri>6

解得：8=(1+*冷其中nW2。当n=l时，巧=吟，当n=2时，v2-

答：(1)调节加速电压，粒子恰好从。点射出磁场，加速电压的大小U为誓；

(2)若区域II磁感应强度大小为8,如果粒子恰好不从y轴射出，则粒子从P点射出后

第二次经过x轴所用时间t为舞

(3)若区域II磁感应强度大小为1B,粒子恰好从坐标为(10L,L)的。点平行于x轴射出磁

场，则粒子在磁场中速度的大小为理和警。

【解析】(1)由题意可知，如果粒子恰好从。点射出，根据几何关系求解半径，根据洛

伦兹力提供向心力求解速度大小，根据动能定理求解电压；

(2)如果粒子恰好不从y轴射出，画出粒子运动轨迹，根据几何关系求解轨迹所对应的

圆心角，根据周期公式求解粒子在磁场中运动的时间；

(3)找到粒子从。点平行x轴射出的半径的几何关系，根据几何关系结合洛伦兹力提供

向心力可得速度的大小。

对于带电粒子在磁场中的运动情况分析，一般是确定圆心位置，根据几何关系求半径，

结合洛伦