2021年河南省九师联盟高考物理摸底试卷（6月份）

2021年河南省九师联盟高考物理摸底试卷（6月份）

一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，第1〜7

题只有一项符合题目要求，第8〜10题有多项符合题目要求全部选对的得4分，选对但不

全的得2分，有选错的得0分。

1.（4分）足够长的光滑斜面固定在地面上，一物块在沿斜面向上的拉力作用下从底端由静

止开始向上运动。若拉力的功率恒定，在物块向上运动的过程中（）

A.速度一直增大

B.速度先增大后不变

C.机械能一直增大

D.重力的功率先增大后不变

2.（4分）甲、乙两人在同一直线上运动，其速度-时间图象如图所示。已知两人在H时刻

并排行走。下列说法正确的是（）

A.两人在t2时刻也并排运动

B.在t2时刻甲在前，乙在后

C.甲的加速度大小先增大后减小

D.乙的加速度大小先增大后减小

3.（4分）天文研究发现在2020年9月11日出现了海王星冲日现象届时地球位于太阳和海

王星之间，海王星被太阳照射的一面完全朝向地球，便于地面观测。已知地球和海王星

绕太阳公转的方向相同，地球一年绕太阳一周，海王星约164.8年绕太阳一周（）

A.海王星绕太阳运行的线速度比地球绕太阳运行的线速度大

B.海王星绕太阳运行的加速度比地球绕太阳运行的加速度大

C.2021年还会出现海王星冲日现象

D.根据题中信息可求出海王星的公转轨道半径

4.（4分）两个完全相同的闭合线圈甲和乙电阻均为R=4Qa,匝数均为10。将它们分别放

在变化的磁场中，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图甲、乙所示，图乙线性变化,

则下列说法正确的是（）

甲乙

A.甲线圈中产生的感应电动势为E=20nsin?Lt

2

B.乙线圈中感应电流的有效值为10A

TT2

C.0〜4s内甲、乙两线圈中产生的热量之比为」一

14

D.一个周期内甲线圈中的电流方向改变三次

5.（4分）如图所示，理想变压器原线圈接有电流表A,副线圈电路接有电压表V以及定值

电阻RI、R2与滑动变阻器R3。电表均为理想电表，闭合开关S,则下列说法正确的是（）

A.只将滑片Pl下移时，电流表A的示数变大

B.只将滑片P2下移时，电压表V的示数变大

C.滑片Pi下移、P2上移时，电阻R1的功率增大

D.只断开开关S,电压表V的示数变大，电流表A的示数变小

6.（4分）如图所示为霍尔元件的工作原理示意图，导体的宽度为h,厚度为d,通入图示

方向的电流I,CD两侧面会形成电势差U胆，式中比例常数k为霍尔系数设载流子的电

d

荷量的数值为q。下列说法正确的是（）

A..霍尔元件是一种重要的电传感器

B..C端的电势一定比D端的电势高

C.载流子所受静电力的大小F=qU

d

D..霍尔系数k=_L,其中m为导体单位体积内的电荷数

nq

7.（4分）如图所示，在平面直角坐标系xOy中放置着两根相互平行的通电直导线，其中一

根直导线与y轴重合，两直导线中电流大小相等，方向均沿y轴负方向。已知直线电流

周围空间某点的磁感应强度大小B=kL,r为空间某点到直线电流的距离。若规定垂直

r

纸面向外的方向为磁感应强度的正方向,则两通电直导线在0<xVa之间产生的磁感应

强度随x变化的图象正确的是（)

y

8.（4分）某种金属发生光电效应时，光电子的最大初动能Ek与入射光频率v的关系图象

如图所示。b、Vc均为已知量，由图线信息可知（）

A.普朗克常量、该金属的逸出功和极限频率

B.光电子的最大初动能跟入射光的强度成正比

C.当入射光的频率增大为原来的2倍时，电子的最大初动能增大为原来的2倍

D.图中b与vc的值与入射光的强度、频率均无关

9.（4分）如图所示，水平传送带在电动机的带动下沿顺时针匀速转动，在其左端无初速度

地放上A货箱，A货箱与传送带之间的动摩擦因数为UA,现有一个与A货箱质量相同

的B货箱，仍从左端无初速度地放到传送带上，B货箱与传送带之间的动摩擦因数为RB,

已知UB＞RA,则A、B两货箱分别从传送带左端运送到右端的过程中（）

A.A、B两货箱经历的时间相同

B.B货箱与传送带间相对滑动的距离较小

C.A、B两货箱与传送带之间因摩擦产生的热量相同

D.运送B货箱电动机提供的能量较多

10.（4分）如图所示，在等边三角形的三个顶点A、B、C处各有一个电荷量为+Q的点电

荷，M点为三角形的中心M,N点的电势为＜PN,若将B点的点电荷换成电荷量为-Q的

点电荷，则M、N两点的电势分别变为（pM'、＜pN',则下列关系正确的是（）

,OA

A

-©J卷*B.1V3储-3

C0/4办D.卷

二、非选择题：本题共60分。（一）必考题：共45分。

11.（6分）如图甲所示，在固定在天花板上的定滑轮两边分别挂上用轻绳连接的质量为m、

M的A、B两物体，用该实验装置来验证机械能守恒定律。在物体B从高处由静止开始

下落时物体A下方拖着纸带打出一系列的点，即可验证机械能守恒定律.如图乙给出的是

实验中获取的一条纸带，0是在这条纸带上打下的第一个点，计数点间的距离已在图中标

出已知m=40g,M=100g,重力加速度g取lOm/s?。（结果保留两位有效数字）

0346

（1）两个物体运动的加速度为a=m/s2o

（2）在纸带上打下计数点5时的速度v5=m/so

（3）在打点1〜5过程中系统动能的增量△£!<=J,系统势能的减少量aEp：

J,由此得出的结论是。

12.（9分）某同学设计了一个实验电路，用以测量电源电动势及内阻，实物连接图如图所

示。E为待测电源।（量程为0.6A,内阻小于1。）、电流表A2（量程为0.6A,内阻小于

1Q）、电阻箱R（最大量程为99.99Q）,单刀单掷开关S,单刀双掷开关S2,单刀单掷开

关S3,导线若干。考虑到电源的内阻较小，电流表的内阻不能忽略。

（1）先测电流表Ai的内阻：闭合开关Si,断开开关S3,将开关S2切换到a,调节电阻

箱读出其示数为R1和对应的电流表A2的示数为I；再将开关S2切换到b,调节电阻箱，

使电流表A2的示数仍为I,读出此时电阻箱的示数为R2,则待测电流表Ai内阻的表达

式为RA=O

（2）现利用连接好的电路测定电源的电动势和内阻，请完成以下操作。

①闭合开关Si,开关S3,将开关S2接,调节电阻箱R,记录电

阻箱的阻值和电流表的示数；

②重复实验步骤①进行多次测量。

（3）根据记录的R、I,作出IR-I图象，则图象可能是（填正确答案标号）。

（4）若IR-I图象在纵轴的截距为a,图象斜率的绝对值为b,则电源的电动势E

=,电源的内阻r=。

13.（12分）如图所示，半径为R的光滑圆轨道，竖直固定在地面上，右端地面与小球的动

摩擦因数幽，离轨道底部水平距离d处有一竖直挡板P。现给小球一个水平向右的

2d

初速度，之后小球能从底部离开圆轨道运动到水平轨道上，己知重力加速度为g。为了让

小球能够沿轨道运动并且能够与挡板相撞

14.（18分）如图甲所示，水平放置的平行板电容器极板长为L,间距为d（初速度不计），

通过M、N板上的小孔、平行板电容器后全部进入匀强磁场，并最终全部打在荧光屏上

发出荧光己知电子质量为m（重力不计），MN之间的电压为Ui（N板电势比M板电势

高），水平放置的电容器所加电压如图乙所示，U2为已知量，电子在电场中运动的时间

小于工。求：

2

（1）电子经过N板上小孔时的速率；

（2）电子射入磁场时，入射点之间的最大距离；

（3）荧光屏上亮线的长度。

荧光屏

XXXXXX

XXXXXX

XXXXXX

XXXXXX

I....：.¥.X.xjcxxU

"yxixWxxu2-，l

1-------1XXXXXX：：

XXXXXX：J

XXXXXXIII

Ixxxxxx°IT

三、（二）选考题：共15分.请考生任选一题作答如果多做，则按所做的第一题计分[选修3-3]

（15分）

15.（5分）下列说法正确的是（）

A.图1为氧气分子在不同温度下的速率分布图象，由图可知状态③时的温度比状态①、

②时的温度都高

B.图2为分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化的关系图线，其中①表示

分子力，②表示分子势能

C.图3是布朗运动实验得到的观测记录，图中是按等时间间隔依次记录的某个分子位置

的连线

D.由气体的摩尔体积、摩尔质量和阿伏加德罗常数可以估算出气体分子的体积和分子的

质量

E.液体表面层分子间的距离比液体内部分子间的距离大，而附着层内液体分子间的距离

可能小于液体内部分子间的距离

16.（10分）如图所示，A、B两个相同且内壁光滑的导热气缸固定在水平地面上，气缸内

的两活塞（重力忽略不计），一个移动时另一个也会同时移动，总保持两气缸内封闭的气

体体积相同。当环境温度为To时，两气缸内封闭气体的体积均为V,压强均为po。现对

A气缸缓慢加热，使其温度升高至T,而B气缸仍保持原来的温度To。贝I：

①两气缸中的压强将分别为多少？

②若此过程中A气缸内气体的内能增加了AE,则两气缸需从外界吸收多少热量？

酣

[选修3-4]

17.如图所示，一个截面为等边三角形的棱柱形玻璃砖置于水平面上，一条光线在此截面内

从AB边以入射角ii射入，在玻璃砖内折射后从AC边以折射角i2射出，当ii=i2时，出

射光线偏折角度为30°,则光线从AC边射出时的出射角大小为,该玻璃砖的

折射率大小为。

18.一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正向传播，t=0时刻的波动图象如图甲所示，质点M

的振动图象如图乙所示。已知t=0时刻质点M恰好完成一次全振动，两者相距s=16m。

求：

①此简谐横波的传播速度的大小;

②t=10s时质点N运动的路程。

2021年河南省九师联盟高考物理摸底试卷（6月份）

参考答案与试题解析

一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，第1〜7

题只有一项符合题目要求，第8〜10题有多项符合题目要求全部选对的得4分，选对但不

全的得2分，有选错的得0分。

1.（4分）足够长的光滑斜面固定在地面上，一物块在沿斜面向上的拉力作用下从底端由静

止开始向上运动。若拉力的功率恒定，在物块向上运动的过程中（）

A.速度一直增大

B.速度先增大后不变

C.机械能一直增大

D.重力的功率先增大后不变

【解答】解：AB、设斜面求解为。，F-mgsin9=ma,P=Fv,后做匀速运动，B正确；

C、拉力一直做正功，故C正确；

D、重力方向与速度的方向的夹角不变，速度先增大后不变，故D正确。

本题选错误的，故选：A。

2.（4分）甲、乙两人在同一直线上运动，其速度-时间图象如图所示。已知两人在ti时刻

并排行走。下列说法正确的是（）

A.两人在t2时刻也并排运动

B.在t2时刻甲在前，乙在后

C.甲的加速度大小先增大后减小

D.乙的加速度大小先增大后减小

【解答】解：AB、根据速度-时间图像与时间轴围成的面积大小表示位移，在ti〜t2时

间内，甲的位移大于乙的位移5时刻并排行走，则在t2时刻甲在前，乙在后，B正确；

CD,根据v-t图像的斜率表示加速度，甲的加速度大小一直减小，故CD错误。

故选：B。

3.（4分）天文研究发现在2020年9月11日出现了海王星冲日现象届时地球位于太阳和海

王星之间，海王星被太阳照射的一面完全朝向地球，便于地面观测。已知地球和海王星

绕太阳公转的方向相同，地球一年绕太阳一周，海王星约164.8年绕太阳一周（）

A.海王星绕太阳运行的线速度比地球绕太阳运行的线速度大

B.海王星绕太阳运行的加速度比地球绕太阳运行的加速度大

C.2021年还会出现海王星冲日现象

D.根据题中信息可求出海王星的公转轨道半径

【解答】解：AB、地球和海王星均绕太阳运转，则：G—=-ma-因此它绕太阳运

r2「

行的线速度小，故A；

C、由公转周期知地球和海王星绕太阳运行的角速度分别为

（0c=^,,空一空一七2.01年，故C项正确：

5Tl3T之明。

D、由于不知地球的公转半径，故D项错误。

故选：Co

4.（4分）两个完全相同的闭合线圈甲和乙电阻均为R=4Ca,匝数均为10。将它们分别放

在变化的磁场中，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图甲、乙所示，图乙线性变化,

则下列说法正确的是（）

甲乙

A.甲线圈中产生的感应电动势为E=2（hrsin2Lt

2

B.乙线圈中感应电流的有效值为10A

JT2

C.0〜4s内甲、乙两线圈中产生的热量之比为」一

14

D.一个周期内甲线圈中的电流方向改变三次

【解答】解：（1）AD、图甲按正弦规律变化，T=4s

甲线圈产生的感应电动势按余弦变化，由e=nBS3cos3t知甲线圈感应电动势为：e=

10X4x^COs^t—V一个周期内电流方向改变两次；

472

B、乙线圈中的磁通量线性变化工时间内和&L=10X8.

3311At1

工〜时间内电动势为：E2=80V

33

EE2

2

因此电流的有效值满足：（_L）2RX2L+，）X-=IRT

代入数据得：l=lgA,故B错误；

Em、乂7=20兀产殳但L

C、甲线圈中电流的有效值为：I

)XA

T72WF~^-卜

0〜4s内甲线圈产生的热量为:Q3=T2卬=户7b兀)2义7*4j=200n2j

2ElT

乙线圈中产生的热量为Q4=IRT+(―L)RX^=

I\o

Q5

(1O/2)2X4X3J+(-V)2X4X8J=2800J,故#=为。

oU2，3

故选：Co

5.（4分）如图所示，理想变压器原线圈接有电流表A,副线圈电路接有电压表V以及定值

电阻RI、R2与滑动变阻器R3。电表均为理想电表，闭合开关S,则下列说法正确的是（）

A.只将滑片Pi下移时，电流表A的示数变大

B.只将滑片P2下移时，电压表V的示数变大

C.滑片Pi下移、P2上移时，电阻Ri的功率增大

D.只断开开关S,电压表V的示数变大，电流表A的示数变小

【解答】解：A、只将滑片已下移时，输出电压减小，输入功率也减小，故A错误；

B、只将滑片P2下移时，R3接入的阻值减小，R3接入的阻值与R2的并联电阻减小，电

压表V的示数变小：

C、滑片P5下移，副圈电路电压减小2上移，副线圈电路总电阻增大，电阻Ri的功率减

小，故c错误；

D、只断开开关S,消耗功率减小，电流表A的示数变小3两端的电压，示数变大。

故选：D。

6.（4分）如图所示为霍尔元件的工作原理示意图，导体的宽度为h,厚度为d,通入图示

方向的电流I,CD两侧面会形成电势差式中比例常数k为霍尔系数设载流子的电

d

荷量的数值为q。下列说法正确的是（）

A..霍尔元件是一种重要的电传感器

B..C端的电势一定比D端的电势高

C.载流子所受静电力的大小F=qU

d

D..霍尔系数k=1其中m为导体单位体积内的电荷数

nq

【解答】解：A、霍尔元件是磁传感器;

B、根据左手定则可知，则C端电势高，则D端电势高，故不能判定CD两端的电势高

低；

C、电荷聚焦在CD两端，则载流子所受静电力大小F=*；

D、载流子稳定流动时满足所受洛伦兹力与电场力平衡即qvB=qU，可得U=

h

殳，则霍尔系数k=2-。

nqdhdnq

故选：D。

7.（4分）如图所示，在平面直角坐标系xOy中放置着两根相互平行的通电直导线，其中一

根直导线与y轴重合，两直导线中电流大小相等，方向均沿y轴负方向。己知直线电流

周围空间某点的磁感应强度大小B=kl,r为空间某点到直线电流的距离。若规定垂直

r

纸面向外的方向为磁感应强度的正方向，则两通电直导线在0<x<a之间产生的磁感应

强度随x变化的图象正确的是（）

【解答】解：根据右手螺旋定则可得左边通电直导线在两根直导线之间的磁感应强度方

向为垂直纸面向外，右边通电直导线在两根直导线之间的磁感应强度方向为垂直纸面向

里，根据磁场的叠加原理，在左边直导线附近合磁场方向垂直纸面向外，在右边直导线

附近合磁场方向垂直纸面向里。故A正确。

故选：A。

8.（4分）某种金属发生光电效应时，光电子的最大初动能Ek与入射光频率v的关系图象

如图所示。b、Vc均为已知量，由图线信息可知（）

A.普朗克常量、该金属的逸出功和极限频率

B.光电子的最大初动能跟入射光的强度成正比

C.当入射光的频率增大为原来的2倍时，电子的最大初动能增大为原来的2倍

D.图中b与vc的值与入射光的强度、频率均无关

【解答】解：A、根据光电效应方程得Ek=hv-Wo=hv-hvo,可知Ek与v成一次函

数关系，图线的斜率等于普朗克常量，横轴截距为该金属的极限频率；

B、由Ek=hv-W2知最大初动能由人射光频率及逸出功决定，与入射光强度无关；

C、由光电效应方程知最大初动能与频率成一次函数关系，所以当入射光的频率增大为原

来的2倍时，故C错误：

D、逸出功与极限频率均由材料决定、频率均无关。

故选：AD。

9.（4分）如图所示，水平传送带在电动机的带动下沿顺时针匀速转动，在其左端无初速度

地放上A货箱，A货箱与传送带之间的动摩擦因数为UA,现有一个与A货箱质量相同

的B货箱，仍从左端无初速度地放到传送带上，B货箱与传送带之间的动摩擦因数为RB,

已知UB>NA,则A、B两货箱分别从传送带左端运送到右端的过程中（）

A.A、B两货箱经历的时间相同

B.B货箱与传送带间相对滑动的距离较小

C.A、B两货箱与传送带之间因摩擦产生的热量相同

D.运送B货箱电动机提供的能量较多

【解答】解：AB、以地面为参考系0,传送带全长L,货箱与传送带间的动摩擦因数为H，

后做匀速直线运动，所用时间为t凹睥=pgo=at,s=2旦七传送带的位移为so=v6t,

m2X

可知so=2s,货箱与传送带间相对滑动的距离为△s=s3-s=—3_,货箱的整个运动时

3|lg

间为1总=2+―弛至-=_L+_L5_,因UB>RA,则知A、B两货箱从传送带左端运

Ngv0v82Wg

送到右端经历的时间不同，故A错误；

2

C、因摩擦产生的热量Q=f・Z\s=umg，A^—所以，故C正确；

D、电动机提供的能量E等于货箱增加的动能和产生的热量之和/mv"Q=m吟故D

错误。

故选：BCo

10.（4分）如图所示，在等边三角形的三个顶点A、B、C处各有一个电荷量为+Q的点电

荷，M点为三角形的中心M,N点的电势为<pN,若将B点的点电荷换成电荷量为-Q的

点电荷，则M、N两点的电势分别变为CPM'、＜PN',则下列关系正确的是（)

B.

叩M3甲恭甲N

D.用小”-0”

叩N3叩"vN

【解答】解：设A点的正点电荷在M点产生的电势为＜p,B点的正点电荷在N点产生的

电势为＜pB,

则M点的电势＜pM=3（p,N点的电势为＜pN=2（p+＜pB,

将B点的点电荷换成电荷量为-Q的点电荷之后，

M点的电势0M，=60-0=0』。/

N点的电势为0/=50-0B=2/（0/210=60-内"。1«-0旷A、D项

正确。

故选：AD«

二、非选择题：本题共60分。（一）必考题：共45分。

11.（6分）如图甲所示，在固定在天花板上的定滑轮两边分别挂上用轻绳连接的质量为m、

M的A、B两物体，用该实验装置来验证机械能守恒定律。在物体B从高处由静止开始

下落时物体A下方拖着纸带打出一系列的点，即可验证机械能守恒定律.如图乙给出的是

实验中获取的一条纸带，0是在这条纸带上打下的第一个点，计数点间的距离己在图中标

出已知m=40g,M=100g,重力加速度g取lOm/s?。（结果保留两位有效数字）

（1）两个物体运动的加速度为a=4.0m/s2o

（2）在纸带上打下计数点5时的速度V5=2.4m/s。

（3）在打点1〜5过程中系统动能的增量△£!<=0.36J,系统势能的减少量aEp：

0.38J,由此得出的结论是在误差允许的范围内，A、B两物体组成的系统机械能守

恒。

【解答】解：⑴相邻计数点的时间间隔T=5X0.02s=7.1s。

(x+x+x)-(x+x+x)

根据逐差公式可得加速度446173

(3T)4

(96.00-30.00)-30.00X13-2m/s2=8-0m/s2»

(3X0.5户

（2）根据匀变速直线运动时间中点的瞬时速度等于这段时间的平均速度，求打下2点的

瞬时速度:

V5=7-x22/=7.4m/so

v462T5X0,18m/sms

打下1点时的速度：V3=丫2三⑹0*12_/=o.6m/s,

v022X4.17b

(3)系统动能的增量△Ek=Ek5-Eki=y(m+M)(V5-V

■|(100+40)X13-3X(2.82-0.22)J=O-36L

系统重力势能的减小量AEp=(M-m)gh15=(100-40)X102X10X(0.70-0.06)

J=5.38Jo

由此得到结论是：在误差允许的范围内，A、B两物体组成的系统机械能守恒。

故答案为：（1）4.0；（2）4.4、0.38,A、B两物体组成的系统机械能守恒

12.（9分）某同学设计了一个实验电路，用以测量电源电动势及内阻，实物连接图如图所

示。E为待测电源।（量程为0.6A,内阻小于1。）、电流表A2（量程为0.6A,内阻小于

1。）、电阻箱R（最大量程为99.99C）,单刀单掷开关S,单刀双掷开关S2,单刀单掷开

关S3,导线若干。考虑到电源的内阻较小，电流表的内阻不能忽略。

（1）先测电流表A1的内阻：闭合开关Si,断开开关S3,将开关S2切换到a,调节电阻

箱读出其示数为Ri和对应的电流表A2的示数为I；再将开关S2切换到b,调节电阻箱,

使电流表A2的示数仍为I,读出此时电阻箱的示数为R2,则待测电流表Ai内阻的表达

式为RA=RI-R2。

（2）现利用连接好的电路测定电源的电动势和内阻，请完成以下操作。

①闭合开关Si,闭合开关S3,将开关S2接,调节电阻箱R,记录电阻

箱的阻值和电流表的示数；

②重复实验步骤①进行多次测量。

(3)根据记录的R、I,作出IR-I图象，则图象可能是D(填正确答案标号)。

(4)若IR-I图象在纵轴的截距为a,图象斜率的绝对值为b,则电源的电动势E=a

电源的内阻r=b-R1+R2o

【解答】解：(1)根据等效替代可知电流表Ai的内阻为Ri-R2；

(2)闭合开关Si,闭合开关S2,将开关S4接b,电流表Ai、电阻箱与电源组成闭合电

路，调节电阻箱R1的示数。

(3)根据闭合电路欧姆定律得：E=I(R+RA+D得到：IR=E-I(r+RA),故IR-I图

象应为一条向下倾斜的直线，ABC错误

(4)由图线表达式的函数关系IR=E-I(r+RA)可知，图线在纵轴的截距a=E,故r

=b-R4+R2。

故答案为：(1)Ri-Rs；(2)闭合、b；(3)D、b-R1+R2

13.(12分)如图所示，半径为R的光滑圆轨道，竖直固定在地面上，右端地面与小球的动

摩擦因数幽，离轨道底部水平距离d处有一竖直挡板P。现给小球一个水平向右的

2d

初速度，之后小球能从底部离开圆轨道运动到水平轨道上，已知重力加速度为g。为了让

小球能够沿轨道运动并且能够与挡板相撞

【解答】解：设小球恰好通过最高点时的速度大小为V,

2

在最高点，重力提供向心力J

R

设小球在最低点对于的速度大小为vo,小球从最低点到最高点过程,

由动能定理得：-mgX8R=/mJKmv需

解得：vo=V5gR

设小球恰好到达挡板处时的初速度为vo',小球从开始运动到到达挡板处过程，

由动能定理得：-umgd=O-

20

解得：vo'=系2—gd

由题意可知：迦，则/氤>两坛

2d

小球能够沿轨道运动并且能够与挡板相撞，小球的初速度应满足的条件是：vo>J/

答:小球能够沿轨道运动并且能够与挡板相撞，小球的初速度应满足的条件是V6>J“。

14.（18分）如图甲所示，水平放置的平行板电容器极板长为L,间距为d（初速度不计）,

通过M、N板上的小孔、平行板电容器后全部进入匀强磁场，并最终全部打在荧光屏上

发出荧光已知电子质量为m（重力不计），MN之间的电压为Ui（N板电势比M板电势

高），水平放置的电容器所加电压如图乙所示，U2为已知量，电子在电场中运动的时间

小于工。求：

2

（1）电子经过N板上小孔时的速率；

（2）电子射入磁场时，入射点之间的最大距离;

（3）荧光屏上亮线的长度。

荧光屏

XXXXXX

XXXXXX

xxxxxx

---------IXXXXXX

..................A

I»XXXVXX

------1-------1XXXXXX

A4*XXXXXX

M|Nxxxxxx

XXXXXX

甲

【解答】解：（1）电子在加速电场加速，设电子加速后的速度为V0,由动能定理得

（2）电子在（n+工）T时刻射入并射出偏转电场时，即y2=0

2

电子在偏转电场中全过程受电场力作用，偏转距离最大2=/at2

eUx

其中a=-1

md

L

t=-----

v0

2

U2L

丫2=丫2=丽

（3）电子沿中线射出时，设电子在荧光屏所在的竖直线上得到的长度为si,轨迹圆弧的

半径为R3

则有SI=2R7=z£3-（V5=vo）

eB

电子沿最大偏转距离射出时，设在荧光屏所在的竖直线上得到的长度为S2,轨迹圆弧的

半径为R6,出射方向与水平方

向的夹角为。，由儿何关系得S2=2R6COS。

mv9

R=-^-

乙2eB

2mv2cos04mgi

S4=说eB

因为si=s5,所以亮线长度应与电子射出偏转电场时最大偏移距离相等，即为丫=胆-

4dU]

答：（1）电子经过N板上小孔时的速率为

UL”

（2）电子射入磁场时，入射点之间的最大距离为二9一；

7叫

（3）荧光屏上亮线的长度为但

4叫

三、（二）选考题：共15分.请考生任选一题作答如果多做，则按所做的第一题计分[选修3-3]

（15分）

A.图1为氧气分子在不同温度下的速率分布图象，由图可知状态③时的温度比状态①、

②时的温度都高

B.图2为分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化的关系图线，其中①表示

分子力，②表示分子势能

C.图3是布朗运动实验得到的观测记录，图中是按等时间间隔依次记录的某个分子位置

的连线

D.由气体的摩尔体积、摩尔质量和阿伏加德罗常数可以估算出气体分子的体积和分子的

质量

E.液体表面层分子间的距离比液体内部分子间的距离大，而附着层内液体分子间的距离

可能小于液体内部分子间的距离

【解答】解：A、分子速率的分布呈现“中间多，温度越高分子的热运动越剧烈，由图线

可知状态③时的温度比状态①，故A正确；

B、当r=ro时，分子间的作用力f=02时分子间的作用力表现为引力，r<ro时分子间的

作用力表现为斥力，当两个分子从无穷远处相互靠近的过程中，分子势能先减小后增大0

时分子势能Ep最小，故B正确；

C、图3得到的观测记录，而不是分子位置的连线；

D、用气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数可以估算出气体分子占据的空间体积，故D错

误;

E、液体表面层分子间的距离比液体内部分子间的距离大，表现出液体表面张力，接触的

位置出现附着层，从而表现出浸润和不浸润现象；

故选：ABE。

16.（10分）如图所示，A、B两个相同且内壁光滑的导热气缸固定在水平地面上，气缸内

的两活塞（重力忽略不计），一个移动时另一个也会同时移动，总保持两气缸内封闭的气

体体积相同。当环境温度为To时，两气缸内封闭气体的体积均为V,压强均为po。现对

A气缸缓慢加热，使其温度升高至T,而B气缸仍保持原来的温度To。则：

①两气缸中的压强将分别为多少？

②若此过程中A