2018年河南省郑州市高考一模试卷物理及答案解析.docx

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1、2018年 河 南 省 郑 州 市 高 考 一 模 试 卷 物 理一 、 选 择 题 （ 4 12=48， 1 8单 选 ， 9 12多 选 ， 全 部 选 对 得 4 分 ， 选 对 但 不 全 的 得 2 分 ）1.（ 4分 ） 有 一 条 小 虫 清 晨 6时 起 从 地 面 沿 树 杆 向 上 爬 到 树 顶 时 是 下 午 6 时 ， 第 二 天 清 晨 6时 起 从 树 顶 沿 树 杆 向 下 爬 回 地 面 时 是 下 午 4时 ， 若 小 虫 爬 行 速 度 时 快 时 慢 ， 则 两 天 中 相 同 钟点 （ 时 、 分 、 秒 ） 爬 过 树 杆 上 相 同 高 度 的 机

2、 会 ， 下 面 说 法 正 确 的 是 ( )A.一 定 有 一 次B.可 能 没 有C.可 能 有 两 次D.一 定 没 有解 析 ： 本 题 可 以 看 成 2 条 小 虫 ， 都 从 清 晨 6 点 ， 一 个 从 地 面 出 发 ， 一 个 从 树 顶 出 发 ， 同 时 运动 ，则 两 条 小 虫 肯 定 会 相 遇 ， 且 只 相 遇 一 次 ， 故 A 正 确 。 答 案 ： A2.（ 4分 ） 2016 年 底 以 来 ， 共 享 单 车 风 靡 全 国 各 大 城 市 ， 如 图 所 示 ， 单 车 的 车 锁 内 集 成 了 嵌入 式 芯 片 、 GPS模 块 和 SIM

3、卡 等 ， 便 于 监 控 单 车 在 路 上 的 具 体 位 置 。 用 户 仅 需 用 手 机 上 的 客户 端 软 件 （ APP） 扫 描 二 维 码 ， 即 可 自 动 开 锁 ， 骑 行 时 手 机 APP上 能 实 时 了 解 单 车 的 位 置 ；骑 行 结 束 关 锁 后 APP就 显 示 计 时 、 计 价 、 里 程 等 信 息 。 此 外 ， 单 车 能 够 在 骑 行 过 程 中 为 车 内电 池 充 电 ， 满 足 定 位 和 自 动 开 锁 等 过 程 中 的 用 电 。 根 据 以 上 信 息 判 断 下 列 说 法 正 确 是 ( )A.单 车 的 位 置 信

4、 息 是 借 助 北 斗 卫 星 导 航 系 统 准 确 定 位 的 B.单 车 是 利 用 电 磁 感 应 原 理 实 现 充 电 的C.由 手 机 APP上 的 显 示 信 息 ， 可 求 出 骑 行 的 平 均 速 度D.单 车 在 被 骑 行 过 程 中 受 到 地 面 的 摩 擦 力 表 现 为 阻 力解 析 ： A、 单 车 某 个 时 刻 的 准 确 位 置 信 息 是 借 助 通 讯 卫 星 定 位 确 定 的 ， 故 A 错 误 ；B、 单 车 在 运 动 过 程 通 过 电 磁 感 应 将 机 械 能 转 化 为 电 能 从 而 实 现 充 电 ， 故 B 正 确 ；C、

5、由 手 机 APP 上 的 显 示 信 息 包 括 路 程 和 时 间 ， 没 有 说 明 具 体 的 位 移 ， 故 不 可 以 求 出 骑 行 的平 均 速 度 ， 故 C错 误 ；D、 单 车 在 骑 行 时 ， 主 动 轮 受 到 向 前 的 摩 擦 力 （ 动 力 ） ， 从 动 轮 受 到 向 后 的 摩 擦 力 （ 阻 力 ） ，故 D 错 误 。答 案 ： B3.（ 4分 ） 美 国 物 理 学 家 劳 伦 斯 于 1932年 发 明 的 回 旋 加 速 器 ， 应 用 带 电 粒 子 在 磁 场 中 做 圆周 运 动 的 特 点 ， 能 使 粒 子 在 较 小 的 空 间 范

6、 围 内 经 过 电 场 的 多 次 加 速 获 得 较 大 的 能 量 ， 使 人 类在 获 得 较 高 能 量 带 电 粒 子 方 面 前 进 了 一 步 。 下 图 为 一 种 改 进 后 的 回 旋 加 速 器 示 意 图 ， 其 中 盒 缝 间 的 加 速 电 场 场 强 大 小 恒 定 ， 且 被 限 制 在 A、 C 板 间 ， 如 图 所 示 。 带 电 粒 子 从 P0处 以 速 度v0沿 电 场 线 方 向 射 入 加 速 电 场 ， 经 加 速 后 再 进 入 D 型 盒 中 的 匀 强 磁 场 做 匀 速 圆 周 运 动 。 对 于这 种 改 进 后 的 回 旋 加 速

7、 器 ， 下 列 说 法 正 确 的 是 ( ) A.带 电 粒 子 每 运 动 一 周 被 加 速 两 次B.带 电 粒 子 每 运 动 一 周 P1P2=P2P3C.加 速 粒 子 的 最 大 速 度 与 D 形 盒 的 尺 寸 有 关D.加 速 电 场 方 向 需 要 做 周 期 性 的 变 化解 析 ： A、 带 电 粒 子 只 有 经 过 AC板 间 时 被 加 速 ， 即 带 电 粒 子 每 运 动 一 周 被 加 速 一 次 。 电 场 的方 向 不 需 改 变 ， 在 AC间 加 速 。 故 A 错 误 ， D错 误 。B、 根 据 r= Bmvq ， 则 P1P2=2（ r2

8、 r1） = Bvmq2 ， 因 为 每 转 一 圈 被 加 速 一 次 ， 根 据 da2vv 212 ，知 每 转 一 圈 ， 速 度 的 变 化 量 不 等 ， 则 P 1P2 P2P3.故 B 错 误 。C、 当 粒 子 从 D 形 盒 中 出 来 时 ， 速 度 最 大 ， 根 据 Bmvr q 得 ， v= mqBr 。 知 加 速 粒 子 的 最 大 速度 与 D形 盒 的 半 径 有 关 。 故 C正 确 。答 案 ： C4.（ 4分 ） 2016年 8 月 16 日 l 时 40 分 ， 我 国 在 酒 泉 用 长 征 二 号 丁 运 载 火 箭 成 功 将 世 界 首 颗量

9、 子 科 学 实 验 卫 星 “ 墨 子 号 ” 发 射 升 空 。 如 图 所 示 为 “ 墨 子 号 ” 卫 星 在 距 离 地 球 表 面 500km高 的 轨 道 上 实 现 两 地 通 信 的 示 意 图 。 若 已 知 地 球 表 面 重 力 加 速 度 为 g， 地 球 半 径 为 R， 则 下列 说 法 正 确 的 是 ( ) A.工 作 时 ， 两 地 发 射 和 接 受 信 号 的 雷 达 方 向 一 直 是 固 定 的B.卫 星 绕 地 球 做 匀 速 圆 周 运 动 的 速 度 小 于 7.9km/sC.可 以 估 算 出 “ 墨 子 号 ” 卫 星 所 受 到 的 万

10、 有 引 力 大 小D.可 以 估 算 出 地 球 的 平 均 密 度解 析 ： A、 由 于 地 球 自 转 的 周 期 和 “ 墨 子 号 ” 的 周 期 不 同 ， 转 动 的 角 速 度 不 同 ， 所 以 工 作 时 ，两 地 发 射 和 接 受 信 号 的 雷 达 方 向 不 是 固 定 的 ， 故 A 错 误 。B、 7.9km/s是 卫 星 绕 地 球 做 圆 周 运 动 的 最 大 环 绕 速 度 ， 则 卫 星 绕 地 球 运 动 的 速 度 小 于7.9km/s， 故 B 正 确 。C、 由 于 “ 墨 子 号 ” 卫 星 的 质 量 未 知 ， 则 无 法 计 算 “

11、墨 子 号 ” 所 受 到 的 万 有 引 力 大 小 ， 故 C错 误 。D、 根 据 万 有 引 力 等 于 重 力 ， 结 合 地 球 表 面 的 重 力 加 速 度 和 半 径 可 以 求 出 地 球 的 质 量 ， 结 合地 球 的 体 积 可 以 求 出 地 球 的 平 均 密 度 ， 故 D正 确 。答 案 ： BD 5.（ 4分 ） 在 倾 角 为 30 的 光 滑 斜 面 上 ， 有 一 个 箱 子 ， 箱 内 有 一 个 斜 面 ， 在 斜 面 上 放 置 一 个 重 60N的 球 ， 如 图 所 示 ， 当 箱 子 在 斜 面 上 下 滑 时 ， 球 对 箱 子 后 壁

12、和 箱 内 斜 面 的 压 力 分 别 是( )A.40N， 30NB.30N， 50NC.40 3 N， 50 3ND.50 3 N， 60 3N解 析 ： 对 箱 子 和 球 整 体 分 析 ， 根 据 牛 顿 第 二 定 律 ， 有 ：（ M+m） gsin30 =（ M+m） a， 解 得 ： a=gsin30 =10 21 =5m/s2；再 隔 离 球 受 力 分 析 ， 如 图 所 示 ：在 平 行 斜 面 方 向 ， 有 ： mgsin30 +N 1 N2sin53 =ma，在 垂 直 斜 面 方 向 ， 有 ： mgcos30 N2cos53 =0，联 立 解 得 ： N1=4

13、0 3N， N2=50 3N；根 据 牛 顿 第 三 定 律 ， 球 对 箱 子 后 壁 的 压 力 为 40 3 N， 对 箱 内 斜 面 的 压 力 为 50 3 N；故 ABD错 误 ， C正 确 。答 案 ： C6.（ 4 分 ） 将 一 个 光 滑 的 半 圆 形 槽 置 于 光 滑 的 水 平 面 上 如 图 ， 槽 左 侧 有 一 个 固 定 在 水 平 面 上的 物 块 。 现 让 一 个 小 球 自 左 侧 槽 口 A 点 正 上 方 由 静 止 开 始 落 下 ， 从 A 点 落 入 槽 内 ， 则 下 列 说法 中 正 确 的 是 ( ) A.小 球 在 半 圆 槽 内

14、运 动 的 过 程 中 ， 机 械 能 守 恒B.小 球 在 半 圆 槽 内 运 动 的 全 过 程 中 ， 小 球 与 半 圆 槽 组 成 的 系 统 动 量 守 恒C.小 球 在 半 圆 槽 内 由 B 点 向 C点 运 动 的 过 程 中 ， 小 球 与 半 圆 槽 组 成 的 系 统 动 量 守 恒D.小 球 从 C点 离 开 半 圆 槽 后 ， 一 定 还 会 从 C点 落 回 半 圆 槽解 析 ： A、 只 有 重 力 或 只 有 弹 力 做 功 时 物 体 的 机 械 能 守 恒 。 小 球 在 半 圆 槽 内 运 动 由 B 到 C 过程 中 ， 除 重 力 做 功 外 ， 槽

15、 的 支 持 力 也 对 小 球 做 功 ， 小 球 机 械 能 不 守 恒 ， 由 此 可 知 ， 小 球 在 半圆 槽 内 运 动 的 全 过 程 中 ， 小 球 的 机 械 能 守 不 守 恒 ， 故 A 错 误 。B、 小 球 在 槽 内 运 动 的 前 半 过 程 中 ， 左 侧 物 体 对 槽 有 作 用 力 ， 小 球 与 槽 组 成 的 系 统 动 量 不 守恒 。 小 球 在 槽 内 运 动 的 后 半 过 程 中 ， 小 球 有 向 心 加 速 度 ， 竖 直 方 向 的 合 力 不 为 零 ， 系 统 的 动量 也 不 守 恒 。 故 B 错 误 。 C、 小 球 自 半

16、 圆 槽 的 最 低 点 B 向 C 点 运 动 的 过 程 中 ， 竖 直 方 向 的 合 力 不 为 零 ， 系 统 的 动 量 也不 守 恒 。 系 统 在 水 平 方 向 所 受 合 外 力 为 零 ， 故 小 球 与 半 圆 槽 在 水 平 方 向 动 量 守 恒 ， 故 C 错 误 。D、 小 球 离 开 C 点 以 后 ， 既 有 竖 直 向 上 的 分 速 度 ， 又 有 水 平 分 速 度 ， 小 球 做 斜 上 抛 运 动 ， 水平 方 向 做 匀 速 直 线 运 动 ， 水 平 分 速 度 与 半 圆 槽 的 速 度 相 同 ， 所 以 小 球 一 定 还 会 从 C 点

17、 落 回 半圆 槽 ， 故 D正 确 。答 案 ： D7.（ 4 分 ） 如 图 所 示 ， 以 O 点 为 圆 心 的 圆 周 上 有 六 个 等 分 点 a、 b、 c、 d、 e、 f， 等 量 正 、 负点 电 荷 分 别 放 置 在 a、 d 两 点 时 ， 下 列 说 法 中 正 确 的 是 ( ) A.b、 c、 e、 f 四 点 的 场 强 相 同B.b、 c、 e、 f 四 点 的 电 势 相 等C.O点 的 电 势 高 于 b、 c、 e、 f 四 点 的 电 势D.将 一 带 正 电 的 试 探 电 荷 从 O点 移 到 e点 ， 电 场 力 做 正 功解 析 ： A、

18、由 题 意 可 知 ， 两 点 电 荷 在 e、 f 处 的 电 场 强 度 各 自 进 行 矢 量 合 成 ， 则 e、 f 处 场 强大 小 相 等 ， 而 方 向 不 相 同 ， 同 理 b、 c 电 场 强 度 大 小 相 等 ， 方 向 不 同 ， 因 此 它 们 的 电 场 强 度大 小 相 等 ， 方 向 不 同 ， 故 A 错 误 。B、 依 据 等 量 异 种 电 荷 ， 等 势 线 的 分 布 ， 可 知 ， b、 f 二 点 的 电 势 相 等 ， 而 c、 e 二 点 的 电 势相 等 ， 故 B错 误 ；C、 根 据 沿 着 电 场 线 方 向 ， 电 势 降 低 ，

19、 因 此 O 点 的 电 势 高 于 c、 e 二 点 的 电 势 ， 而 低 于 b、 f 二点 的 电 势 ， 故 C错 误 ；D、 将 一 带 正 电 的 试 探 电 荷 从 O 点 移 到 e 点 ， 即 从 高 电 势 移 动 低 电 势 ， 那 么 电 势 能 降 低 ， 因此 电 场 力 做 正 功 ， 故 D 正 确 。答 案 ： D 8.（ 4分 ） 在 光 滑 的 水 平 面 上 有 一 静 止 的 物 体 ， 现 以 水 平 恒 力 F1推 这 一 物 体 ， 作 用 一 段 时 间后 换 成 相 反 方 向 的 水 平 恒 力 F2推 这 一 物 体 ， 当 恒 力 F

20、2作 用 的 时 间 与 恒 力 F1作 用 的 时 间 相 等时 ， 物 体 恰 好 回 到 原 处 ， 此 时 物 体 的 动 能 为 32J， 则 在 整 个 过 程 中 ， 恒 力 F1、 F2做 的 功 分 别为 ( )A.16J、 16JB.8J、 24JC.32J、 0JD.48J、 16J解 析 ： 设 加 速 的 末 速 度 为 v 1， 匀 变 速 的 末 速 度 为 v2， 由 于 加 速 过 程 和 匀 变 速 过 程 的 位 移 相 反 ，又 由 于 恒 力 F2作 用 的 时 间 与 恒 力 F1作 用 的 时 间 相 等 ， 根 据 平 均 速 度 公 式 有1

21、1 22 2v v v解 得v2= 2v1根 据 动 能 定 理 ， 加 速 过 程W 1= 21 mv12匀 变 速 过 程 W2= 21 mv22 21 mv12根 据 题 意21 mv22=32J故W1=8JW 2=24J。答 案 ： B9.（ 4 分 ） 如 图 所 示 ， 理 想 变 压 器 原 线 圈 接 有 交 流 电 源 ， 保 持 输 入 电 压 不 变 。 开 始 时 单 刀 双掷 开 关 K接 a； S断 开 时 ， 小 灯 泡 A发 光 较 暗 ， 要 使 小 灯 泡 A亮 度 增 加 ， 下 列 操 作 可 行 的 是 ( )A.闭 合 开 关 SB.开 关 K 接

22、bC.把 滑 动 变 阻 器 滑 片 向 左 移 动D.把 滑 动 变 阻 器 滑 片 向 右 移 动 解 析 ： A、 闭 合 开 关 S， 副 线 圈 回 路 电 阻 变 小 ， 电 流 变 大 ， 滑 动 变 阻 器 上 的 分 压 增 大 ， 并 联部 分 的 电 压 变 小 ， 灯 泡 A变 暗 ， 故 A 错 误 ；B、 开 关 k 接 b， 输 入 端 线 圈 匝 数 减 小 ， 则 根 据 21UU = 21nn 可 知 ， 副 线 圈 两 端 的 电 压 增 大 ， 灯泡 A 中 电 流 增 大 ， 灯 泡 A变 亮 ， 故 B 正 确 ；C、 把 滑 动 变 阻 器 滑 片

23、 向 左 移 动 ， 副 线 圈 回 路 总 电 阻 变 大 ， 总 电 流 变 小 ， 灯 泡 A 两 端 的 电 压变 小 ， 灯 泡 A 变 暗 ， 故 C错 误 ；D、 把 滑 动 变 阻 器 滑 片 向 右 移 动 ， 副 线 圈 回 路 总 电 阻 变 小 ， 总 电 流 变 大 ， 灯 泡 A 两 端 的 电 压变 大 ， 灯 泡 A 变 亮 ， 故 D正 确 。答 案 ： BD10.（ 4分 ） 某 星 级 宾 馆 安 装 一 高 档 电 梯 ， 在 电 梯 的 底 板 上 安 装 了 一 压 力 传 感 器 ， 在 竖 直 墙壁 上 的 显 示 盘 上 可 显 示 人 对 传

24、 感 器 的 作 用 力 ， 某 乘 客 乘 坐 电 梯 从 1层 直 接 到 10 层 ， 之 后 又从 10 层 直 接 回 到 1 层 ， 用 照 相 机 进 行 记 录 了 相 关 的 信 息 ， 如 图 所 示 ， 则 下 列 说 法 中 正 确 的 是 ( )A.根 据 图 (a)和 图 (e)可 估 测 出 电 梯 向 下 制 动 时 的 加 速 度B.根 据 图 (a)和 图 (c)可 知 人 的 机 械 能 在 减 小C.根 据 图 (a)和 图 (b)可 估 测 出 电 梯 向 上 制 动 时 的 加 速 度D.根 据 图 (a)和 图 (d)可 知 人 的 机 械 能 在

25、 减 小解 析 ： A、 (e)图 表 示 电 梯 减 速 下 降 时 这 位 同 学 超 重 时 的 示 数 ， 所 以 根 据 图 (a)和 图 (e)， 能 够求 出 的 是 电 梯 向 下 制 动 时 的 加 速 度 ， 所 以 A正 确 。B、 (c)图 表 示 电 梯 减 速 上 升 时 这 位 同 学 失 重 时 的 示 数 ， 此 时 电 梯 还 在 向 上 运 动 ， 对 人 做 正 功 ， 人 的 机 械 能 在 增 加 ， 所 以 B 错 误 。C、 (b)图 表 示 电 梯 加 速 上 升 时 这 位 同 学 超 重 时 的 示 数 ， 此 时 能 够 求 出 的 是

26、电 梯 向 上 起 动 时 的加 速 度 ， 所 以 C错 误 。D、 (d)图 表 示 电 梯 加 速 下 降 时 这 位 同 学 失 重 时 的 示 数 ， 此 时 电 梯 在 向 下 运 动 ， 对 人 做 负 功 ，人 的 机 械 能 在 减 小 ， 所 以 D 正 确 。答 案 ： AD11.（ 4 分 ） 如 图 所 示 ， 空 间 分 布 着 竖 直 向 上 的 匀 强 电 场 E， 现 在 电 场 区 域 内 某 点 O 处 放 置 一负 点 电 荷 Q， 并 在 以 O 点 为 球 心 的 球 面 上 选 取 a、 b、 c、 d四 点 ， 其 中 ac 连 线 为 球 的

27、水 平 大圆 直 径 ， bd连 线 与 电 场 方 向 平 行 。 不 计 空 气 阻 力 ， 则 下 列 说 法 中 正 确 的 是 ( ) A.b、 d两 点 的 电 场 强 度 大 小 相 等 ， 电 势 相 等B.a、 c两 点 的 电 场 强 度 大 小 相 等 ， 电 势 相 等C.若 从 a 点 抛 出 一 带 正 电 小 球 ， 小 球 可 能 沿 a、 c 所 在 圆 周 作 匀 速 圆 周 运 动D.若 从 a 点 抛 出 一 带 负 电 小 球 ， 小 球 可 能 沿 b、 d 所 在 圆 周 作 匀 速 圆 周 运 动解 析 ： A、 Q在 b 点 与 d 点 场 强

28、 方 向 相 反 ， 与 匀 强 电 场 叠 加 后 d 点 场 强 大 于 b 点 场 强 。 故 A错 误 ；B、 a、 c两 点 的 电 场 强 度 大 小 相 等 ， 点 电 荷 在 ac两 点 的 电 势 相 等 ， 电 场 E 在 ac两 点 的 电 势相 等 ， 所 以 ac 两 点 的 电 势 相 等 。 故 B 正 确 ；C、 若 能 做 匀 速 圆 周 运 动 ， 要 使 小 球 所 受 的 合 力 大 小 不 变 ， 方 向 变 化 ， 则 应 为 匀 强 电 场 力 与重 力 相 平 衡 ， 合 力 为 Q 所 给 的 库 仑 力 。 故 为 正 电 荷 沿 水 平 面

29、 运 动 。 故 C正 确D、 若 从 a 点 抛 出 一 带 负 电 小 球 ， 其 所 受 合 力 不 可 能 指 向 Q 点 ， 则 不 能 做 匀 速 圆 周 运 动 。 故D错 误 。答 案 ： BC 12.（ 4分 ） 如 图 所 示 ， 两 根 足 够 长 的 光 滑 平 行 金 属 导 轨 MN、 PQ相 距 为 L， 导 轨 平 面 与 水 平面 的 夹 角 =30 ， 导 轨 电 阻 不 计 ， 整 个 装 置 处 于 磁 感 应 强 度 大 小 为 B、 方 向 垂 直 导 轨 平 面向 上 的 匀 强 磁 场 中 。 质 量 为 m、 长 为 L、 电 阻 为 R 的

30、金 属 棒 垂 直 导 轨 放 置 ， 且 始 终 与 导 轨 接触 良 好 。 金 属 导 轨 的 上 端 连 接 一 个 阻 值 也 为 R 的 定 值 电 阻 。 现 闭 合 开 关 K， 给 金 属 棒 施 加 一个 平 行 于 导 轨 斜 向 上 、 大 小 为 F=2mg 的 恒 力 ， 使 金 属 棒 由 静 止 开 始 运 动 。 若 金 属 棒 上 滑 距 离s时 ， 金 属 棒 开 始 匀 速 运 动 ， 则 在 金 属 棒 由 静 止 到 刚 开 始 匀 速 运 动 过 程 ， 下 列 说 法 中 正 确 的是 （ 重 力 加 速 度 为 g） ( ) A.金 属 棒 的

31、 末 速 度 为 22B3 LmgRB.金 属 棒 的 最 大 加 速 度 为 1.4g C.通 过 金 属 棒 的 电 荷 量 RBLsD.定 值 电 阻 上 产 生 的 焦 耳 热 为 43 mgs 44 2234B9 LRgm解 析 ： A、 设 金 属 棒 匀 速 运 动 的 速 度 为 v， 则 感 应 电 动 势 E=BLv回 路 电 流 2R2R BLvEI 安 培 力 2R22 vLBBILF 安金 属 棒 匀 速 时 ， 受 力 平 衡 有 安FmgF 30sin ， 即 2R212 22 vLBmgmg 联 立 解 得 ： 22 R3 LBmgv ， 故 A 正 确 ； B

32、、 金 属 棒 开 始 运 动 时 ， 加 速 度 最 大 ， 即 F mgsin30 =ma， 代 入 数 据 ma21-2 mgmg ，解 得 a=1.5g， 故 B 错 误 ；C、 根 据 感 应 电 量 公 式 q= 2RsR BL总 ， 故 C错 误 ；D、 对 金 属 棒 运 用 动 能 定 理 ， 有 22130sinss mvQmgF ， 其 中 定 值 电 阻 上 产 生 的 焦 耳热 为 = 44 2234 R94321 LBgmmgsQQR ， 故 D 正 确 。答 案 ： AD二 、 非 选 择 题 题 （ 共 6 小 题 ， 满 分 52 分 ）13.（ 6 分 ）

33、如 图 1 所 示 为 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 的 实 验 装 置 。 现 有 器 材 为 ： 带 铁 夹 的 铁 架 台 、 电 磁 打 点 计 时 器 、 纸 带 、 带 铁 夹 的 重 物 、 天 平 。 (1)为 完 成 实 验 ， 还 需 要 的 器 材 有 。A.米 尺B.0 6V直 流 电 源C.秒 表D.0 6V交 流 电 源解 析 ： 通 过 打 点 计 时 器 计 算 时 间 ， 故 不 需 要 秒 表 。打 点 计 时 器 应 该 与 交 流 电 源 连 接 。 需 要 刻 度 尺 测 量 纸 带 上 两 点 间 的 距 离 。故 选 AD。答 案 ： AD。

34、(2)某 同 学 用 图 1 所 示 装 置 打 出 的 一 条 纸 带 如 图 2 所 示 ， 相 邻 两 点 之 间 的 时 间 间 隔 为 0.02s，根 据 纸 带 计 算 出 打 下 D 点 时 重 物 的 速 度 大 小 为 m/s。 （ 结 果 保 留 三 位 有 效 数 字 ）解 析 ： 由 图 可 知 CE间 的 距 离 为 ： x=19.41 12.40=7.01cm=0.0701m； 则 由 平 均 速 度 公 式 可 得 ，D点 的 速 度 v D= 2Tx = 0.040701.0 =1.75m/s。答 案 ： 1.75。(3)采 用 重 物 下 落 的 方 法 ，

35、根 据 公 式 21 mv2=mgh验 证 机 械 能 守 恒 定 律 ， 对 实 验 条 件 的 要 求是 ， 为 验 证 和 满 足 此 要 求 ， 所 选 择 的 纸 带 第 1、 2 点 间 的 距 离 应 接 近 。解 析 ： 用 公 式 21 mv 2=mgh时 ， 对 纸 带 上 起 点 的 要 求 是 重 锤 是 从 初 速 度 为 零 开 始 ，打 点 计 时 器 的 打 点 频 率 为 50 Hz， 打 点 周 期 为 0.02 s， 重 物 开 始 下 落 后 ， 在 第 一 个 打 点 周 期内 重 物 下 落 的 高 度 所 以 所 选 的 纸 带 最 初 两 点 间

36、 的 距 离 接 近 2mm， h= 21 gT2= 9.8 0.022 m 2mm。答 案 ： 重 物 的 初 速 度 为 零 ， 2mm。(4)该 同 学 根 据 纸 带 算 出 了 相 应 点 的 速 度 ， 作 出 v 2 h图 象 如 图 3 所 示 ， 则 图 线 斜 率 的 物 理意 义 是 。解 析 ： 由 机 械 能 守 恒 mgh= 21 mv2得 v2=2gh， 由 此 可 知 ： 图 象 的 斜 率 k=2g。答 案 ： 当 地 重 力 加 速 度 的 2 倍 。14.（ 9分 ） 在 “ 测 定 金 属 丝 的 电 阻 率 ” 实 验 中 ， 所 用 的 测 量 仪

37、器 均 已 校 准 。 待 测 金 属 丝 接入 电 路 部 分 的 长 度 约 为 50cm。 (1)用 螺 旋 测 微 器 测 量 金 属 丝 的 直 径 ， 某 一 次 测 量 结 果 （ 接 近 多 次 测 量 的 平 均 值 ） 如 图 1 所示 ， 其 读 数 为 mm。解 析 ： 由 图 示 螺 旋 测 微 器 可 知 ， 其 读 数 为 ： 0mm+39.9 0.01mm=0.399mm。 答 案 ： 0.399。(2)用 伏 安 法 测 金 属 丝 的 电 阻 Rx的 阻 值 （ 约 为 15 ） ， 实 验 室 提 供 了 如 下 器 材 ：A.电 池 组 E（ 电 动 势

38、 为 3V， 内 阻 约 为 1 ）B.电 流 表 A1（ 量 程 为 0 0.6A， 内 阻 约 为 0.5 ）C.电 流 表 A2（ 量 程 为 0 3A， 内 阻 为 0.02 ）D.电 压 表 V1（ 量 程 为 0 3V， 内 阻 约 为 5k ）E.电 压 表 V 2（ 量 程 为 0 15V， 内 阻 为 15k ）F.电 阻 箱 R（ 阻 值 范 围 为 0 99.99 ， 额 定 电 流 为 1A）G.开 关 S， 导 线 若 干为 使 测 量 尽 可 能 准 确 ， 电 流 表 应 选 用 ， 电 压 表 应 选 用 ；（ 填 器 材 前 的 字 母 标 号 ）应 采 用

39、图 2给 出 的 电 路 进 行 测 量 。解 析 ： 电 源 电 动 势 为 3V， 则 电 压 表 选 D， 通 过 电 阻 丝 的 最 大 电 流 约 为 ： I= RU =153 =0.2A， 电流 表 选 择 B；由 题 意 可 知 ， 电 压 表 内 阻 远 大 于 待 测 电 阻 阻 值 ， 电 流 表 应 选 择 外 接 法 ；由 题 意 可 知 ， 待 测 电 阻 阻 值 约 为 15 ， 电 阻 箱 最 大 阻 值 为 99.99 ，为 测 多 组 实 验 数 据 ， 电 阻 箱 应 与 待 测 电 阻 并 联 ， 如 果 串 联 所 测 实 验 数 据 太 少 ， 应 选

40、 择 图 甲 所示 实 验 电 路 。答 案 ： B； D； 甲 。 (3)根 据 记 录 的 电 阻 箱 阻 值 R及 对 应 电 流 表 示 数 I和 电 压 表 示 数 U， 在 坐 标 纸 上 作 U1 R1 图象 如 图 2 所 示 ， 根 据 图 象 可 得 金 属 丝 的 电 阻 Rx= （ 保 留 两 位 有 效 数 字 ） 。解 析 ： 由 图 甲 所 示 实 验 电 路 ， 根 据 并 联 电 路 特 点 与 欧 姆 定 律 得 ： I= XRU + RU ， 整 理 得 ：U1 = R1 + XR1 ， U1 R1 图 象 的 截 距 ： b= XR1 =0.06， 则

41、待 测 电 阻 阻 值 ： RX= b1 = 0.061 17 。答 案 ： 17。(4)根 据 以 上 数 据 估 算 金 属 丝 的 电 阻 率 约 为 （ 填 选 项 前 的 字 母 标 号 ） 。A.4 10 2 mB.4 10 3 mC.4 10 6 mD.4 10 8 m解 析 ： 由 电 阻 定 律 可 知 ： RX= SL = 2)2d( L ， 电 阻 率 ： = LRX4d2 = 50.04 17)10399.0(14.3 23 4 10 6 m， 故 选 C。答 案 ： C。(5)关 于 本 实 验 的 误 差 ， 下 列 说 法 中 正 确 的 是 （ 填 选 项 前

42、的 字 母 标 号 ） 。A.用 螺 旋 测 微 器 测 量 金 属 丝 的 直 径 时 ， 由 于 读 数 引 起 的 误 差 属 于 系 统 误 差B.由 电 流 表 和 电 压 表 内 阻 引 起 的 误 差 属 于 偶 然 误 差C.若 将 电 流 表 和 电 压 表 内 阻 计 算 在 内 ， 可 以 消 除 由 测 量 仪 表 引 起 的 系 统 误 差D.用 U1 R1 图 象 处 理 数 据 求 金 属 丝 的 电 阻 可 以 减 小 偶 然 误 差 。 解 析 ： A、 读 数 引 起 的 误 差 是 由 人 为 因 素 引 起 的 ， 属 于 偶 然 误 差 ， 用 螺 旋

43、 测 微 器 测 量 金 属 丝的 直 径 时 ， 由 于 读 数 引 起 的 误 差 属 于 偶 然 误 差 ， 故 A错 误 ；B、 由 电 流 表 和 电 压 表 内 阻 引 起 的 误 差 属 于 系 统 误 差 ， 不 是 偶 然 误 差 ， 故 B 错 误 ；C、 若 将 电 流 表 和 电 压 表 内 阻 计 算 在 内 ， 可 以 消 除 由 测 量 仪 表 引 起 的 系 统 误 差 ， 故 C 正 确 ；D、 用 U1 R1 图 象 处 理 数 据 求 金 属 丝 的 电 阻 可 以 减 小 偶 然 误 差 ， 不 能 消 除 系 统 误 差 ， 故 D正 确 。答 案 ：

44、 CD。15.（ 8分 ） 科 研 人 员 乘 气 球 进 行 科 学 考 察 。 气 球 、 座 舱 、 压 舱 物 和 科 研 人 员 的 总 质 量 为 990kg。气 球 在 空 中 停 留 一 段 时 间 后 ， 发 现 气 球 漏 气 而 下 降 ， 及 时 堵 住 。 堵 住 时 气 球 下 降 速 度 为 l m/s，且 做 匀 加 速 运 动 ， 4s 内 下 降 了 12m。 为 使 气 球 安 全 着 陆 ， 向 舷 外 缓 慢 抛 出 一 定 的 压 舱 物 。 此后 发 现 气 球 做 匀 减 速 运 动 ， 下 降 速 度 在 5 分 钟 内 减 少 了 3m/s。

45、 若 空 气 阻 力 和 泄 漏 气 体 的 质量 均 可 忽 略 ， 重 力 加 速 度 g=9.89m/s 2， 求 抛 掉 的 压 舱 物 的 质 量 。解 析 ： 由 牛 顿 第 二 定 律 得 ：mg f=ma 20 21h attv 抛 物 后 减 速 下 降 有 ： f （ m m ） g=（ m m ） a v=a t解 得 ： kgtvg tvam 101/m 答 案 ： 抛 掉 的 压 舱 物 的 质 量 为 101kg。16.（ 9 分 ） 如 图 所 示 ， 半 径 R=0.4m 的 光 滑 圆 弧 轨 道 BC固 定 在 竖 直 平 面 内 ， 轨 道 的 上 端 点

46、 B和 圆 心 O的 连 线 与 水 平 方 向 的 夹 角 =30 ， 下 端 点 C为 轨 道 的 最 低 点 且 与 粗 糙 水 平 面 相 切 ， 一 根 轻 质 弹 簧 的 右 端 固 定 在 竖 直 挡 板 上 。 质 量 m=0.1kg 的 小 物 块 （ 可 视 为 质 点 ） 从 空 中 的A点 以 v0=2m/s 的 速 度 被 水 平 拋 出 ， 恰 好 从 B 点 沿 轨 道 切 线 方 向 进 入 轨 道 ， 经 过 C 点 后 沿 水平 面 向 右 运 动 至 D 点 时 ， 弹 簧 被 压 缩 至 最 短 ， 此 时 弹 簧 的 弹 性 势 能 Epm=0.8J，

47、 已 知 小 物 块 与水 平 面 间 的 动 摩 擦 因 数 =0.5， g取 10m/s2。 求 ： (1)小 物 块 从 A 点 运 动 至 B 点 的 时 间 。解 析 ： 小 物 块 恰 好 从 B 点 沿 切 线 方 向 进 入 轨 道 ， 由 几 何 关 系 有 tan0vvy 根 据 平 抛 运 动 的 规 律 可 得 ： vy=gt，解 得 ： t=0.35s。答 案 ： 小 物 块 从 A 点 运 动 至 B点 的 时 间 为 0.35s。 (2)小 物 块 经 过 圆 弧 轨 道 上 的 C 点 时 ， 对 轨 道 的 压 力 大 小 。解 析 ： 小 物 块 由 B 点

48、 运 动 到 C点 ， 由 机 械 能 守 恒 定 律 有 ：mgR（ 1+sin ） = 21 mvC2 21 mvB2解 得 ： vB= sin0v =4m/s；在 C 点 处 ， 由 牛 顿 第 二 定 律 有 ： F mg=m Rv2C解 得 ： F=8 N，根 据 牛 顿 第 三 定 律 ， 小 物 块 经 过 圆 弧 轨 道 上 C 点 时 对 轨 道 的 压 力 F 大 小 为 8 N。答 案 ： 小 物 块 经 过 圆 弧 轨 道 上 的 C点 时 ， 对 轨 道 的 压 力 大 小 为 8N。(3)C、 D 两 点 间 的 水 平 距 离 L。 解 析 ： 小 物 块 从 B

49、 点 运 动 到 D点 ， 由 能 量 守 恒 定 律 有 ：Epm= 21 mvB2+mgR（ 1+sin ） mgL解 得 ： L=1.2m。答 案 ： C、 D两 点 间 的 水 平 距 离 为 1.2m。17.（ 10 分 ） 一 匀 强 磁 场 ， 磁 场 方 向 垂 直 于 xy平 面 ， 在 xy平 面 上 ， 磁 场 分 布 在 以 O 为 中 心的 一 个 圆 形 区 域 内 。 一 个 质 量 为 m， 电 荷 量 为 q 的 带 电 粒 子 ， 由 原 点 O开 始 运 动 ， 初 速 度 为v， 方 向 沿 x 正 方 向 。 后 来 ， 粒 子 经 过 y 轴 上 的 P 点 ， 此 时 速 度 方 向 与 y 轴 的 夹 角 为 30 ，P到 O的 距 离 为 L， 如 图 所 示 。 不 计 重 力 的 影 响 。 求 磁 场 的 磁 感 应 强 度 B 的 大 小 及 xy平 面 上磁 场 区 域 的 半 径 R。 解 析 ： 粒 子 在 磁 场 中 受 到 洛 伦 兹 力 作 用 ， 做 匀 速 圆 周 运 动 ， 则 有 rvm 2Bqv据 此 并 由 题 意 可 得 ， 粒 子 在 磁 场 中 的 轨 迹 的 圆 心 C 必 在 y 轴 上 ， 且 P 点 在 磁 场 区 之 外 。