全品物理预测报告与33道高考试题相似 26页

《2007 全品高考网高考物理预测报告》预测题 与 33 道 2007 年各地高考真题相似 摘要：1.天津卷 5 题 2.全国Ⅱ卷 2 题 3.山东卷 5 题 4.重庆卷 1 道 5.北京卷 3 道 6.广东卷 5 道 7.江苏卷 6 道 8.上海卷 5 道 与全国Ⅰ卷相似题正在处理待续 相似题说明： 编 号 考 卷 对应考题 预测 题位 置 相似题或相近题 1 天 津 卷 18.右图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子 处于ｎ＝４的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若 干不同频率的光。关于这些光下列说法正确的是 Ａ．最容易表现出衍射现象的光是由ｎ＝４能级跃 到ｎ＝１能级产生的 Ｂ．频率最小的光是由ｎ＝２能级跃迁到ｎ＝１能 级产生的 Ｃ．这些氢原子总共可辐射出３种不同频率的光 Ｄ．用ｎ＝２能级跃迁到ｎ＝１能级辐射出的光照 射逸出功为 6.34ｅＶ的金属铂能发生光电效应。 【答案】D 郝 双 原 子 物 理 选 择 题 【预测题 2】氢原子能级如图所示，若氢原 子发出的光 a、b 两种频率的光，用同一装 置做双缝干涉实验，分别得到干涉图样如图 甲、乙两图所示。若 a 光是由能级 n=5 向 n=2 跃迁时发出的，则 b 光可能是( ) A.从能级 n=4 向 n=3 跃迁时发出的 B.从能级 n=4 向 n=2 跃迁时发出的 C.从能级 n=6 向 n=3 跃迁时发出的 D.从能级 n=6 向 n=2 跃迁时发出的 【答案】D 2 天 津 卷 14．下列说法正确的是 A．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象 B．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现 象 C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光 的偏振现象 D．电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变 换频道的 【答案】B 光 学 选 择 题 【预测题 6】下列说法中正确的是 （ ） A．多普勒效应是声波特有的现象 B．光的偏振现象说明光是一种纵波 C．电子束通过某一晶体窄缝时可能产生衍 射现象 D．相同频率的声波和无线电波相遇，一定 产生干涉现象 【答案】C 【预测题 7】下列说法正确的是 （ ） A．在水中的潜水员斜向上看岸边物体时， 看到的物体的像将比物体所处的实际位置 低 B．光纤通信是一种现代通信手段，它是利 用光的全反射原理来传播信息 C．玻璃杯裂缝处在光的照射下，看上去比 n En/eV 0-0.85 -1.51 -3.4 -13.6 ∞4 3 2 1 周围明显偏亮，是由于光的全反射 D．海市蜃楼产生的原因是由于海面上上层 空气的折射率比下层空气折射率大 【答案】BC 3 天 津 卷 22.(16 分)（1）一种游标卡尺，它的游标尺上有 50 个小的等分刻度，总长度为 49mm。用它测量某物 体长度，卡尺示数如图所示，则该物体的长度是 _______cm。 【答案】（16 分）（1）4.120； 实 验 题 【预测题 1】（1）在做“用单摆测定重力加 速度”的实验中，某一同学用最小分度为毫 米的米尺测得摆线的长度为 980.0mm，用游 标卡尺测得摆球的直径如图（a）所示，则 单摆的摆长为 mm,用秒表测单摆完 成 40 次全振动的时间如图（b）所示，则单 摆的周期为 _______________s. 4 天 津 卷 22（2）某学生用打点计时器研究小车的匀变速直 线运动。他将打点计时器接到频率为 50Hz 的交流 电源上，实验时得到一条纸带。他在纸带上便于测 量的地方选取第一个计时点，在这点下标明 A，第 六个点下标明 B，第十一个点下标明 C，第十六个 点下标明 D，第二十一个点下标明 E。测量时发现 B 点已模糊不清，于是他测得 AC 长为 14.56cm、CD 长为 11.15cm，DE 长为 13.73cm，则打 C 点时小车 的瞬时速度大小为______m/s，小车运动的加速度大 小为________m/s2,AB 的距离应为_______cm。（保 留三位有效数字） 郝双 老 师制作 【答案】（2）0.986，2.58，5.99；（3）B 实 验 题 【预测题 2】在“验证机械能守恒定律”的实 验中，打点计时器接在电压为 E，频率为 f 的交流电源上，在实验中打下一条标准纸带， 如图所示，选取纸带上打出的连续 5 个点 A、 B、C、D、E，测出 A 点距起始点的距离为 ，点 AC 间的距离为 ，点 CE 间的距离 为 ，已知重锤的质量为 m，当地的重力 加 速 度 为 g ， 则 （1）起始点 到打下 C 点的过程中， 重锤重力势能的减少量为 ＝ ， os 1s 2s O pE∆ 重锤动能的增加量为 ＝ . （2）根据题中提供的条件，可求出重锤 实际下落的加速度 a= ,它和当地的 重力速度 g 进行比较，则 a g（填“大 于”、“等于”或“小于”）. 【解析】（1 ） = ； = ；（2）a= ；“小 于” 5 天 津 卷 24.（18 分）两根光滑的长直金属导轨导轨 MN、 M'N'平行置于同一水平面内，导轨间距为 l，电阻不 计，M、M'处接有如图所示的电路，电路中各电阻 的阻值均为 R，电容器的电容为 C。长度也为 l、阻 值同为 R 的金属棒 ab 垂直于导轨放置，导轨处于磁 感应强度为 B、方向竖直向下的匀强磁场中。ab 在 外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触， 在 ab 运动距离为 s 的过程中，整个回路中产生的焦 耳热为 Q。求： （1）ab 运动速度 v 的大小； （2）电容器所带的电荷量 q. 郝双老师制作 【解析】（1）设 ab 上产生的感应电动势为 E，回路 中电流为 I，ab 运动距离 s 所用的时间为 t，则有： E=BLv I= E 4R t=s t Q=I2(4R)t 由上述方程得： v=4QR B2l2s （2）设电容器两极板间的电势差为 U，则有：U=IR 电容器所带电荷量 q=CU 解得 q=CQR Bls 电 学 选 择 题 【预测题 4】如图，在水平桌面上放置两 条相距 l 的平行光滑导轨 ab 与 cd，阻值为 R 的电阻与导轨的 a、c 端相连。质量为 m、 边长为 l、电阻不计的正方形线框垂直于导 轨并可在导轨上滑动。整个装置放于匀强磁 场中，磁场的方向竖直向上，磁感应强度的 大小为 B。滑杆的中点系一不可伸长的轻绳， 绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与一质 量也为 m 的物块相连，绳处于拉直状态。 现若从静止开始释放物块，用 h 表示物块下 落的高度，g 表示重力加速度，其它电阻不 计，则：（ ） A.通过电阻 R 的电流为零 B.物体下落的加速度为 0.5g C.物体下落的最大速度为mgR B2l2 D.通过电阻 R 的电量为Blh R 【答案】CD 6 全 国 理 综 Ⅱ 22、（2）有一电流表，量程为 1mA，内阻 r1 约为 100Ω。要 求测量其内阻。可选用器材 有，电阻器 R0，最大阻值为 99999.9Ω；滑动变阻器甲，最 实 验 题 【预测题 13】将满偏电流 A、内 阻未知的电流表 ○G改装成电压表并进行核 对. kE∆ pE∆ ( )10 ssmg + kE∆ ( ) 8 2 21 2 ssmf + ( )12 2 4 1 ssf − µ300=gI rEE S1 R S2R′ ○G R a b c d m 大阻值为 10kΩ；滑动变阻器乙，最大阻值为 2kΩ； 电源 E1，电动势约为 2V，内阻不计；电源 E2，电动势 约为 6V，内阻不计；开关 2 个，导线若干。 采用的测量电路图如图所示，实验步骤如下： a.断开 S1 和 S2，将 R 调到最大；b.合上 S1 调节 R 使 满偏；c.合上 S 2，调节 R1 使半偏，此时可以认为 的内阻 rg＝R1，试问： （ⅰ）在上述可供选择的器材中，可变电阻 R1 应该选择 ① ；为了使测量尽量精确，可变电 阻 R 应该选择 ② ；电源 E 应该选择 ③ 。 （ⅱ）认为内阻 rg＝R1，此结果与 rg 的真实值 相比 ④ 。（填“偏大”、“偏小”或“相等”） 【解析】1）AC （2）（ⅰ）R0 滑动变阻器甲 E2 （ⅱ）偏小 （1）利用如图所示的电路测量表 ○G的内阻 （图中电源的电动势 E＝4V）：先闭合 ， 调节 R，使电流表指针偏转到满刻度；再闭 合 S2，保持 R 不变，调节 R′，使电流表指 针偏转到满刻度的 ，读出此时 R′的阻值 为 ，则电流表内阻的测量值 Rg ＝ . （2）将该表改装成量程为 3V 的电压表， 需 （填“串联”或“并联”）阻值为 R0＝ 的电阻. （3）把改装好的电压表与标准电压表进行 核对，试画出实验电路图和实物连接图. 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 【答案】（1）100 （2）串联，9900 （3）如图所示 　　　　　　　　　　　　　　　　　 7 全 国 理 综 Ⅱ 25、（20 分）如图所示，在坐标系 Oxy 的第一象限 中存在沿 y 轴正方 向的匀速电场，场 强大小为 E。在其它 象限中存在匀强磁场， 磁场方向垂直于纸面 向里。A 是 y 轴上的 一点，它到坐标原点 O 的距离为 h；C 是 带 电 粒 子 的 运 动 的 计 算 题 【预测题 4】如图所示，x 轴上方存在磁感 应强度为 B 的圆形匀强磁场区域，磁场方向 垂直纸面向外（图中未画出）。x 轴下方存 在匀强电场，场强大小为 E，方向沿与 x 轴 负方向成 60°角斜向下。一质量为 m，带电 量为＋e 的质子以速度 v0 从 O 点沿 y 轴正 方向射入匀强磁场区域。质子飞出磁场区域 后，从 b 点处穿过 x 轴进入匀强电场中，速 度方向与 x 轴正方向成 30°，之后通过了 b 点正下方的 c 点。不计质子的重力。 1S 3 2 Ω200 Ω Ω x 轴上的一点，到 O 的距离为 L。一质量为 m，电 荷量为 q 的带负电的粒子以某一初速度沿 x 轴方向 从 A 点进入电场区域，继而通过 C 点进入磁场区域。 并再次通过 A 点，此时速度方向与 y 轴正方向成锐 角。不计重力作用。试求： （1）粒子经过 C 点速度的大小和方向； （2）磁感应强度的大小 B。 （1）画出质子运动的轨迹，并求出圆 形匀强磁场区域的最小半径和最小面积； （2）求出 O 点到 c 点的距离。 8 山 东 卷 18．某变压器原、副线圈匝数比为 55：9，原线圈 所接电源电压按图示 规律变化，副线圈接有 负载。下列判断正确的 是 D A．输出电压的最 大值为 36V B．原、副线圈中电流之比为 55：9 C．变压器输入、输出功率之比为 55：9 D．交流电源有效值为 220V，频率为 50Hz 【答案】D 电 学 选 择 题 【预测题 11】生活中处处用电，而我们需 要的电都是通过变压器进行转换的，为了测 一个已知额定电压为 100V 的灯泡的额定 功率，如图，理想变压器的原、副线圈分别 接有理想电流表 A 和灯泡 L，滑动变阻器的 电阻值范围时 0－100Ω 不考虑温度对灯泡 电阻的影响，原、副线圈的匝数比为 2:1， 交流电源的电压为 U0＝440V，适当调节滑 动变阻器的触片位置，当灯泡在额定电压下 正常工作时，测得电流 表 A 的示数为 1.2A，则 （ ） A.灯泡的额定功率为 40W B.灯泡的额定电流为 2.4A C.滑动变阻器上部分接入的电阻值为 50Ω D.滑动变阻器消耗的电功率为 240W 【答案】AC 9 山 东 卷 22．2007 年 4 月 24 日，欧洲科学家宣布在太阳之 外 发 现 了 一 颗 可 能 适 合 人 类 居 住 的 类 地 行 星 Gliese581c。这颗围绕红矮星 Gliese581 运行的星球 有类似地球的温度，表面可能有液态水存在，距离 地球约为 20 光年，直径约为地球的 1.5 倍 ，质量 约为地球的 5 倍，绕红矮星 Gliese581 运行的周期约 为 13 天。假设有一艘宇宙飞船飞临该星球表面附近 轨道，下列说法正确是 A.飞船在 Gliese581c 表面附近运行的周期约为 13 天 B．飞船在 Gliese581c 表面附近运行时的速度 大于 7.9km/s C．人在 Gliese581c 上所受重力比在地球上所 受重力大 D．Gliese581c 的平均密度比地球平均密度小 【答案】BC 力 学 选 择 题 【预测题 4】 1930 年美国天文学家汤博发 现冥王星，当时错估了冥王星的质量，以为 冥王星比地球还大，所以命名为大行星．然 而，经过近 30 年的进一步观测，发现它的 直径只有 2300 公里，比月球还要小．2006 年 8 月 24 日晚在布拉格召开的国际天文学 联合会(IAU)第 26 届大会上，来自各国天文 界权威代表投票通过联合会决议，今后原来 九大行星中的冥王星将不再位于“行星”之列， 而属于矮行星，并提出了行星的新定义．行 星新定义的两个关键：一是行星必须是围绕 恒星运转的天体；二是行星的质量必须足够 大，它自身的重力必须和表面力平衡使其形 状呈圆球．一般来说，行星直径必须在 800 公里以上，质量必须在 50 亿亿吨以上．假 如冥王星的轨道是一个圆形，则由以下几个 条件能估测出其质量的是（其中万有引力常 量为 G） （ ） A．冥王星围绕太阳运转的周期和轨道 半径 B．冥王星围绕太阳运转的线速度和轨 0U 1n 2n A 道半径 C．冥王星一个的卫星查龙（charon） 围绕冥王星在圆形轨道上转动的线速度和 轨道半径 D．冥王星一个的卫星查龙（charon） 围绕冥王星在圆形轨道上转动的周期和轨 道半径 【答案】CD 10 山 东 卷 23．检测一个标称值为 5Ω 的滑动变阻器。可供使 用的器材如下： A．待测滑动变阻器 Rx，全电阻约 5Ω（电阻丝 绕制紧密，匝数清晰可数） B．电流表 A1，量程 0.6A，内阻约 0.6Ω C．电流表 A2，量程 3A，内阻约 0.12Ω D．电压表 V1，量程 15V，内阻约 15KΩ E．电压表 V2，量程 3V，内阻约 3KΩ F．滑动变阻器 R，全电阻约 20Ω G．直流电源 E，电动势 3V，内阻不计 H．游标卡尺 I．毫米刻度尺 J．电键 S 导线若干 （1）用伏安法测定 Rx 的全电阻值，所选电流 表 ___________( 填 “A1” 或 “A2”) ， 所 选 电 压 表 为 _________(填“V1”或“V2”)。 （2）画出测量电路的原理图，并根据所画原理 图将下图中实物连接成测量电路。 电路原理图和对应的实物连接如图 （3）为了进一步测量待测量滑动变阻器电阻 丝的电阻率，需要测量电阻丝的直径和总长度，在 不破坏变阻器的前提下，请设计一个实验方案，写 出所需器材及操作步骤，并给出直径和总长度的表 达式。 方案一： 需要的器材：游标卡尺、毫米刻度尺 主要操作步骤： ① 数出变阻器线圈缠绕匝数 n ② 用毫米刻度尺（也可以用游标卡尺）测量所有 线圈的排列长度 L，可得电阻丝的直径为 d=L/n ③ 用游标卡尺测量变阻器线圈部分的外径 D，可 得电阻丝总长度 l=nπ（D- ）也可以用游标卡 尺测量变阻器瓷管部分的外径 D，得电阻丝总 实 验 题 【预测题 12】从下表中选出适当的实验器 材，设计一电路来测量“金属丝的电阻率”。 要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并 能得到多组数据。 金属丝（L）长度为 L0 直径为 D 电流表（A1）量程 10mA 内阻 r1 = 40Ω 电流表（A2）量程 500 A 内阻 r2 = 750Ω 电压表（V） 量程 10V内阻 10kΩ 电阻（R1）阻值为 100Ω 起保护作用 滑动变阻器（R2） 总阻值约 20Ω 电池（E） 电动势 1.5V 内阻很小 电键（K）导线若干 （1）在下列方框中画出电路图，并标明所 用器材的代号。 （2）若选测量数据中的一组数据计算电阻 率 ，则所用的表达式 = ，式中 各符号的意义是 。 【解析】（1）因为电源电动势 E = 1.5V，而 电压表量程为 10V，读数不明显，所以不选 电压表。已知内阻的电 流表可测电压，所以选 用 A1 或 A2 测电压， R2 的电阻只有 20Ω，题 中要求测多组数据，故 采用分压接法，电路图 如图所示。 （ 2 ） 因 为 n L µ ρ ρ 202 2 1 1 1 , , ( )2L L LI r I r DR R SI S ρ π−= = = 长度 l=n（D- ）。 ④ 重复测量三次，求出电阻丝直径和总长度的平 均值 方案二 需要的器材：游标卡尺 主要的操作步走骤： ① 数出变阻器线圈缠绕匝数 n ② 用游标卡尺测量变阻器线圈部分的外径 D1 和 瓷管部分的外经 D2，可得电阻丝的直径为 d= 电阻丝总长度 l= π（D1+D2） ③ 重复测量三次，求出电阻丝直径和总长度的平 均值 所 以 ， 得 ，式中：I1 为 A1 的读数，I2 为 A2 的读数，r1 为 A1 的内 阻，r2 为 A2 的内阻，L0 为金属丝的长度，D 为金属丝的直径。 【答案】（1）见下图 （2） I 1 为 A1 的读数，I2 为 A2 的读数，r1 为 A1 的内阻，r2 为 A2 的内 阻，L0 为金属丝的长度，D 为金属丝的直径 11 山 东 卷 24．如图所示，一水平圆盘绕过圆心的竖直轴 转动，圆盘边缘有一质量 m=1.0kg 的小滑块。当圆 盘转动的角速度达到某一数 值时，滑块从圆盘边缘滑落， 经光滑的过渡圆管进入轨道 ABC。以知 AB 段斜面倾角为 53°，BC 段斜面倾角为 37°，滑 块与圆盘及斜面间的动摩擦因 数 均 μ=0.5 ，A 点 离 B 点 所 在 水 平 面 的 高 度 h=1.2m。滑块在运动过程中始终未脱离轨道，不计 在过渡圆管处和 B 点的机械能损失，最大静摩擦 力近似等于滑动摩擦力，取 g=10m/s2,sin37°=0.6; cos37°=0.8 （1）若圆盘半径 R=0.2m，当圆盘的角速度多 大时，滑块从圆盘上滑落？ （2）若取圆盘所在平面为零势能面，求滑块到 达 B 点时的机械能。 （3）从滑块到达 B 点时起，经 0.6s 正好通过 C 点，求 BC 之间的距离。 【解析】(1)滑块在圆盘上做圆周运动时，静摩擦力 充当向心力，根据牛顿第二定律，可得： μmg=mω2R 代入数据解得：ω= =5rad/s （2）滑块在 A 点时的速度：UA=ωR=1m/s 从 A 到 B 的 运 动 过 程 由 动 能 定 理 ： mgh-μmgcos53°·h/sin53°=1/2mvB2-1/2mvA2 在 B 点时的机械能 EB=1/2mvB2-mgh=-4J 运 动 与 力 有 的 计 算 题 【预测题 1】某游乐场中有一种叫“空中飞 椅”的游乐设施， 其基本装置是将 绳子上端固定在 转盘上，绳子下端 连接座椅，人坐在 座椅上随转盘旋 转 而 在 空 中 飞 旋．若将人看成质 点，则可简化为 如图所示的物理模型，其中 P 为处于水平面 内的转盘，可绕竖直转轴 OO'转动．设轻绳 长 l=10m , 质点的质量 m = 60kg ，转盘不 动时静止的质点与转轴之间的距离 d = 4m ．转盘慢慢加速转动，经过一段时间后 转速保持稳定，此时质点与转轴之间的距离 变为 D=10m 且保持不变．不计空气阻力绳 子不可伸长，取 g = 10m / s2 ．求： （1）最后转盘匀速转动时的角速度大 约为多少？ （2）转盘从静止启动到转速稳定这一 过程，绳子对质点做了多少功？ 【解析】（1）设转盘匀速转动时绳子与竖 直方向的夹角为θ，质点所处的位置和受力 情况如图所示，可得sinθ＝D－d l =0.6 质 点 所 受 的 合 力 提 供 向 心 力 Fn=mgtanθ＝mω2D 代入数据解得 ω=0.86rad/s （2）质点上升的高度 h=l－lcosθ＝2m n L 2 21 DD − 2 n 02 2 1 1 1 LI r I r I S ρ− = 2 2 2 1 1 2 2 1 1 0 1 0 1 ( ) 4 I r I r D I r I rS L I L I πρ − −= × = 2 2 2 1 1 0 1 ( ) 4 D I r I r L I π − Rug / （3）滑块在 B 点时的速度：vB=4m/s 滑 块 沿 BC 段 向 上 运 动 时 的 加 速 度 大 小 ： a3=g （sin37°+ucos37°）=10m/s2 返回时的速度大小：a2=g（sin37°-ucos37°）=2m/s2 BC 间的距离：sBC=vB2/2a1-1/2a2（t-uR/a1）2=0.76m 质点匀速转动时的线速度 v=ωD 转盘从静止启动到转速稳定这一过程， 绳子对质点做的功等于质点机械能的增加 量：W=1 2mv2＋mgh 代入数据解得 W=3450J 12 山 东 卷 37.（物理 3-4）湖面上一点 O 上下振动，振辐为 0.2m，以 O 点为圆心形成圆形 水波，如图所示，A、B、O 三点 在一条直线上，OA 间距离为 4.0m，OB 间距离为 2.4m。某 时刻 O 点处在波峰位置，观察 发现 2s 后此波峰传到 A 点， 此时 O 点正通过平衡位置向下运动，OA 间还有一 个波峰。将水波近似为简谐波。 （1）求此水波的传播速度、周期和波长。 （2）以 O 点处在波峰位置为 0 时刻，某同学 打算根据 OB 间距离与波长的关系，确定 B 点在 0 时刻的振动情况，画出 B 点的振动图像。你认为该 同学的思路是否可行？若可行，画出 B 点振动图像， 若不可行，请给出正确思路并画出 B 点的振动图象。 【解析】（1）v=Δx1/Δt=2m/s Δt=5/4·T T=1.6s λ=vT=3.2m （2）可行 振动图象如图。 力 学 选 择 题 【预测题 1】如图所示，在一条直线上两个 振源 A、B 相距 6m，振动频率相等，从 t=0 时刻 A、B 开始振动，且都只振动一个周期， 振幅相等，振动图象 A 为甲，B 为乙。若 A 向右传播的波与 B 向左传播在 t1 = 0.3s 时 相遇，则（ ） A．两列波在 A、B 间的传播速度均为 10m/s B．两列波的波长都是 4m C．在两列波相遇过程中，中点 C 为振动加 强点 D．t2 = 0.7s 时刻 B 点经过平衡位置且振动 方向向下 【答案】AD 13 重 庆 卷 14. 可见光光子的能量在 1.61 eV~3.10 eV 范围内. 若氢 原子从高能级跃迁到量子数为 n 的低能级的谱线中有可见光， 根据氢原子能级图(题 14 图) 可判断 n 为 A.1 B.2 C.3 D.4 【预测题 2】氢原子能级如图所示，若氢原 子发出的光 a、b 两种频率的光，用同一装 置做双缝干涉实验，分别得到干涉图样如图 甲、乙两图所示。若 a 光是由能级 n=5 向 n=2 跃迁时发出的，则 b 光可能是( ) A.从能级 n=4 向 n=3 跃迁时发出的 B.从能级 n=4 向 n=2 跃迁时发出的 C.从能级 n=6 向 n=3 跃迁时发出的 D.从能级 n=6 向 n=2 跃迁时发出的 【答案】D 14 北 京 卷 23、（18 分）环保汽车将为 2008 年奥运会场馆服务。 某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量 。当它在水平路面上以 v=36km/h 的 速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流 I=50A，电 压 U=300V。在此行驶状态下 （1）求驱动电机的输入功率 ； （2）若驱动电机能够将输入功率的 90%转化 为用于牵引汽车前进的机械功率 P 机，求汽车所受 阻力与车重的比值（g 取 10m/s2）； （3）设想改用太阳能电池给该车供电，其他条 件不变，求所需的太阳能电池板的最小面积。结合 计算结果，简述你对该设想的思考。 已知太阳辐射的总功率 ，太阳 到地球的距离 ，太阳光传播到达地 面的过程中大约有 30%的能量损耗，该车所用太阳 能电池的能量转化效率约为 15%。 【 解 析 】（ 1 ） 驱 动 电 机 的 输 入 功 率 （ 2 ） 在 匀 速 行 驶 时 ， 汽车所受阻力与车重之比 。 动 量 与 能 量 计 算题 【预测题 3】下表是一辆电动自行车的部分 技术指标．其中额定车速是指自行车于满载 的情况下在平直道路上以额定功率匀速行 驶的速度． 额 定 车 速 18km/h 电源输出电压 ≥36V 整 车 质 量 40kg 充电时间 6~8h 载重 80kg 电动机额定输出功率 180W 电源 36V/12 Ah 电动机额定工作电压、 电流 36V/6A 请根据表中数据，完成下列问题： （g 取 10m/s2） （1）此车所配电动机的内阻是多大. （2）在行驶的过程中车受到的阻力是车 重（包括载重）的 k 倍，假定 k 是定值，试 推算 k 的大小． （3）若车以额定功率行驶，当速度为 3m/s 时的加速度是多少. 【 解 析 】（ 1 ） 对 于 电 动 机 ： W ； 由表得 =180W I=6A ， 根据 = +I2 解 得 r （ 2 ） 对 于 车 ： 由 得 33 10 kgm = × P电 26 0 4 10 WP = × 111.5 10 mr = × 31.5 10 WP IU= = ×电 0.9P P Fv fv= = =电机 0.9 /f P v= 电 / 0.045f mg = 216636 =×== IUP入 出P 入P 出P r Ω= 1 υFP =出 smhkm /5/18 ==υ （3）当阳光垂直电磁板入射式，所需板面积最 小 ， 设 其 为 S ， 距 太 阳 中 心 为 r 的 球 面 面 积 。 若没有能量的损耗，太阳能电池板接受到的太 阳能功率为 ，则 。 设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为 P， ， 。 由 于 ， 所 以 电 池 板 的 最 小 面 积 当 匀 速 运 动 时 有 F=f ， 其 中 ，解得 （ 3 ） 当 车 速 为 时 牵 引 力 ， 由 牛 顿 第 二 定 律 解得 15 北 京 卷 （2）某同学用 图 2 所示的实验装 置研究小车在斜面 上的运动。实验步骤 如下： a．安装好实验 器材。 b、接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面 向下运动，重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸 带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始， 每两个打点间隔取一个计数点，如图 3 中 0、1、 2……6 点所示。 c、测量 1、2、3……6 计数点到 0 计数点的距 离，分别记作：S1、S2、S3……S6。 d、通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板 做匀速直线运动。 e、分别计算出 S1、S2、S3……S6 与对应时间的 比值 。 f、以 为纵坐标、t 为横坐标，标出 与对应 时间 t 的坐标点，划出 —t 图线。 结合上述实验步骤，请你完成下列任务： ○1 实验中，除打点及时器（含纸带、复写纸）、 实 验 题 【预测题 2】在“验证机械能守恒定律”的实 验中，打点计时器接在电压为 E，频率为 f 的交流电源上，在实验中打下一条标准纸带， 如图所示，选取纸带上打出的连续 5 个点 A、 B、C、D、E，测出 A 点距起始点的距离为 ，点 AC 间的距离为 ，点 CE 间的距离 为 ，已知重锤的质量为 m，当地的重力 加 速 度 为 g ， 则 （1）起始点 到打下 C 点的过程中， 重锤重力势能的减少量为 ＝ ， 重锤动能的增加量为 ＝ . （2）根据题中提供的条件，可求出重锤 实际下落的加速度 a= ,它和当地的 重力加速度 g 进行比较，则 a g（填 “大于”、“等于”或“小于”）. 【解析】（1） = ； = 2 0 4S rπ= P′ 0 0 P S P S ′ = ( )1 30%P P′= − ( )0 01 30% P S P S =− 15%P P=电 2 20 0 0 4 101m0.7 0.15 0.7 r PPSS P P π= = =× 电 gMmkf )( += 03.0=k sm /3=′υ υ′=′ 出PF aMmgMmkF )()( +=+−′ 2/2.0 sma = 3 61 2 1 2 3 6 S SS S t t t t 、 、 … … S t S t S t os 1s 2s O pE∆ kE∆ pE∆ ( )10 ssmg + kE∆ 小车、平板、铁架台、导线及开关外，在厦门的仪 器和器材中，必须使用的有 和 。 （填选项代号） A、电压合适的 50Hz 交流电源 B、电压可调的直流电源 C、刻度尺 D、秒表 E、天平 F、重锤 ○2 将最小刻度为 1mm 的刻度尺的 0 刻线与 0 计数点对齐，0、1、2、5 计数点所在位置如图 4 所 示，则 S2= cm，S5= cm。 ○3 该同学在图 5 中 已标出 1、3、4、6 计数点 对应的坐标，请你在该图 中标出与 2、5 两个计数点对应的坐标点，并画出 —t。 ○4 根据 —t 图线判断，在打 0 计数点时，小 车的速度 v0= m/s；它在斜面上运动的加速 度 a= m/s2。 ；（2）a= ；“小 于” 16 北 京 卷 24、（20 分）用密度为 d、电阻率为 、横截 面积为 A 的薄金属条制成边长为 L 的闭合正方形 框 。如图所示，金属方框水平放在磁极的狭 缝间，方框平面与磁场方向平行。 设匀强磁场仅存在于相对磁极之间，其他地方 的磁场忽略不计。可认为方框的 边和 边都处 在磁极之间，极间磁感应强度大小为 B。方框从静 止开始释放，其平面在下落过程中保持水平（不计 空气阻力）。 （1）求方框下落的最大速度 vm （设磁场区域 在数值方向足够长）； （2）当方框下落的加速度为 时，求方框的 发热功率 P； （3）已知方框下落时间为 t 时，下落高度为 h， 其速度为 vt（vtI2 【预测题 11】生活中处处用电，而我们需 要的电都是通过变压 器进行转换的，为了测 一个已知额定电压为 100V 的灯泡的额定功 率，如图，理想变压器 的原、副线圈分别接有理想电流表 A 和灯泡 L，滑动变阻器的电阻值范围时 0－100Ω 不 考虑温度对灯泡电阻的影响，原、副线圈 的匝数比为 2:1，交流电源的电压为 U 0 ＝ 440V，适当调节滑动变阻器的触片位置，当 灯泡在额定电压下正常工作时，测得电流表 A 的示数为 1.2A，则（ ） A.灯泡的额定功率为 40W B.灯泡的额定电流为 2.4A C.滑动变阻器上部分接入的电阻值为 50Ω D.滑动变阻器消耗的电功率为 240W 【答案】AC 19 广 东 卷 8.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，右位 同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置， 其工作原理如图 6（a）所示，将压敏电阻和一块 挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。 小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图 6 （b）所示，下列判断正确的是 A.从 t1 到 t2 时间内，小车做匀速直线运动 B.从 t1 到 t2 时间内，小车做匀加速直线运动 C.从 t2 到 t3 时间内，小车做匀速直线运动 D.从 t2 到 t3 时间内，小车做匀加速直线运动 力 学 选 择 题 【预测题 12】利用速度传感器与计算机结 合，可以自动作出物体运动的图像. 某同学 在一次实验中 得到的运动小 车的速度一时 间图像如图所 示，出此可以 知道：（ ） A．小车先 做加速运动，后做减速运动 B．小车运动的最大速度约为 0.8m/s C．小车的最大位移是 0.8m D．小车做曲线运动 【答案】AB 20 广 东 卷 14.（8 分）如图 11（a）所示，小车放在斜面上， 车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘 的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸 带相连。起初小车停在靠近打点计时器的位置，重 实 验 题 【预测题 2】在“验证机械能守恒定律”的实 验中，打点计时器接在电压为 E，频率为 f 的交流电源上，在实验中打下一条标准纸带， 如图所示，选取纸带上打出的连续 5 个点 A、 图 5 霓 虹 灯 U2n2n1U1u1 0U 1n 2n A 物到地面的距离小于小车到滑轮的距离。启动打点 计时器，释放重物，小车在重物的牵引下，由静止 开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向 上运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为 50Hz。图 11（b）中 a、b、c 是小车运动纸带上的 三段，纸带运动方向如箭头所示。 （1）根据所提供纸带上的数据，计算打 c 段纸带 时小车的加速度大小为_________m/s2。（结果保留 两位有效数字） （2）打 a 段纸带时，小车的加速度是 2.5 m/s2。 请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可 能出现在 b 段纸带中的_________。 （3）如果取重力加速度 10m/s2，由纸带数据可推 算出重物与小车的质量比为_________。 B、C、D、E，测出 A 点距起始点的距离为 ，点 AC 间的距离为 ，点 CE 间的距离 为 ，已知重锤的质量为 m，当地的重力 加 速 度 为 g ， 则 （1）起始点 到打下 C 点的过程中， 重锤重力势能的减少量为 ＝ ， 重锤动能的增加量为 ＝ . （2）根据题中提供的条件，可求出重锤 实际下落的加速度 a= ,它和当地的 重力速度 g 进行比较，则 a g（填“大 于”、“等于”或“小于”）. 【解析】（1 ） = ； = ；（2）a= ；“小 于” 21 广 东 卷 13、实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管， 已知螺线管使用的金属丝电阻率 ρ=1.7×10 Ωm。 课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管 使用的金属丝长度。他们选择了多用电表、电流表、 电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器（千分 尺）、导线和学生电源等。 （1）他们使用多用电表粗测金属丝的电阻，操 作工程分一下三个步骤：（请填写第②步操作） ①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插 孔；选择电阻档“×1”； ②________________________________________； ③把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相 实 验 题 【预测题 4】在测定金属丝电阻率的实 验中，用千分尺测得该金属导线直径的刻度 如 图 所 示 ， 则 金 属 丝 的 直 径 为 mm． 多用电表是实验室和生产实际中常用 的仪器。 ①．如图甲是一个多用电表的内部电路图， 在进行电阻测量时，应将 S 拨到 或 两个位置；在进行电压测量时，应将 S 拨到 或 位置。 ②.使用多用电表进行了两次测量，指针所 指的位置分别如图乙中的 a、b 所示。若选 os 1s 2s O pE∆ kE∆ pE∆ ( )10 ssmg + kE∆ ( ) 8 2 21 2 ssmf + ( )12 2 4 1 ssf − 8− 接，多用表的示数如图 9（a）所示。 （2）根据多用电表示数，为了减少实验误差， 并在实验中获得较大的电压调节范围，应从图 9（b） 的 A、B、C、D 四个电路中选择_________电路来 测量金属丝电阻； （3）他们使用千分尺测量金属丝的直径，示数 如图 10 所示，金属丝的直径为 _________mm； （4）根据多用电表测得的金 属丝电阻值，可估算出绕制这个 螺线管所用金属丝的长度约为_________m。（结果 保留两位有效数字） （5）他们正确连接电路，接通电源后，调节滑动变 阻器，发现电流始终无示数。请设计一种方案，利 用多用电表检查电路故障并写出判断依据。（只需 写 出 简 要 步 骤 ） ____________________________________________ __________________________________________ 择开关处在“×10”的电阻档时指针位于 a， 则被测电阻的阻值是 欧。若选择开 关处于“直流电压 2.5V”档时，指针位于 b， 则被测电压是 V. 【解析】①3、4；5、6；②500Ω，1.985 或 1.990； 22 广 东 卷 20．（18 分）图 17 是某装置的垂直截面图，虚线 A1A2 是垂直截面与磁场区 边界面的交线，匀强磁场分布在 A1A2 的右侧区域，磁感应 强度 B=0.4T，方向垂直纸面向 外，A1A2 与垂直截面上的水平 线夹角为 45°。A1A2 在左侧，固定的薄板和等大的 带 电 粒 子 的 运 动 计 算题 【预测题 3】如图所示，在 x 轴上方为一垂 直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B。 在 x 轴下方有一个沿 y 轴负方向的匀强电 场，电场强度为 E（电、 磁场的范围都足够大）， 已知沿 x 轴方向与原 点相距 L 的地方，垂直 于 x 轴放置一块荧光 屏 MN。现有一质量为 m、带电量为 e 的电子，从 坐标原点沿 y 轴正方向射入磁场。 挡板均水平放置，它们与垂直截面交线分别为 S1 、 S2 ，相距 L=0.2m。在薄板上 P 处开一小孔，P 与 A1A2 线上点 D 的水平距离为 L。在小孔处装一个电 子快门。起初快门开启，一旦有带正电微粒通过 小孔，快门立即关闭，此后每隔 T=3.0×10-3s 开启 一此并瞬间关闭。从 S1S2 之间的某一位置水平发射 一速度为 v0 的带正电微粒，它经过磁场区域后入射 到 P 处小孔。通过小孔的微粒与档板发生碰撞而反弹， 反弹速度大小是碰前的 0.5 倍。 （1）经过一次反弹直接从小孔射出的微粒，其初 速度 v0 应为多少？ （2）求上述微粒从最初水平射入磁场到第二次 离开磁场的时间。（忽略微粒所受重力影响，碰撞过 程无电荷转移。已知微粒的荷质比 ＝1.3×103C/kg。 只考虑纸面上带电微粒的运动） 【解析】如图 2 所示，设带正电微粒在 S1S2 之间任 意点 O 以水平速度 v0 进入磁场，微粒受到的洛仑兹 力为 f，在磁场中做圆周运动的半径为 r，有： f＝qv0B ① f＝m 　　　　　　　　　　　　　② 由①②得：r＝ 欲使微粒能进入小孔，半径 r 的取值范围为： L＜r＜2L　　　　　　　　　　　　　③ 代入数据得：80m/s＜v0＜160m/s　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 欲使进入小孔的微粒能与挡板一次相碰返回后能通 过小孔，还必须满足条件： ＝nT，其中 n＝1，2，3，…　　　　④ 由①②③④可知，只有 n＝2 满足条件，即有： （1）如果要使电子垂直打在屏 MN 上， 求电子射入的最大速度为多少? （2）若电子从坐标原点，沿 y 轴正方 向以某一速度入射后垂直打在荧光屏上 P 点，且距 x 轴距离 O′P = ，则电子从入 射到打在 P 点所需的时间是多少? 【解析】（1 ）要使电子以最大速度垂直打 在荧光屏上，则电子应在 匀强磁场中运动 圆周， 由图示几何关系可知，圆 周运动的半径 R = L 由洛伦兹力提供向 心力有 eBvm= ，解得： （2）当电子沿 y 轴正方向以某一速度 入射后垂直打在荧光屏上的 P 点时，由图中 的几何关系 r =O'P = 由 eBv0= = 可得： 运动半径 ，周期 联立可知电子入射速度 因电子垂直打在 荧光屏上，半径 ， 可得运动轨迹如图所 示， 所以电子在磁场 中的运动时间 t1= 电子以 v0 的速度从图中 a 点进入电场 先做匀减速运动，再反向做匀加速运动，返 回 a 点所经历的时间为 t2，由动量定理有： Ee·t2 = mv0 –（– mv0） 将 v0 代入得： 所以电子由 O 到 P 所经历的时间 t = t1 + t2 = + m q r v2 0 qB mv2 0 00 5.0 v L v L + L3 1 4 1 R v m m 2 m eBLvm = 3 L r vm 2 0 rTm 2)2( π eB mvr 0= eB mT π2= m eBLv 30 = 3 Lr = eB mT 2 3 4 3 π= E BLt 3 2 2 = eB m 2 3π E BL 3 2 v0＝100m/s　　　　　　　　　　　⑤ 　（2）设微粒在磁场中做圆周运动的周期为 T 0， 从水平进入磁场到第 二次离开磁场的总时 间为 t ，设 t1、t4 分别为 带电微粒第一次，第 二次在磁场中运动的 时间 t2，第一次离开磁场 运动到挡板的时间，碰撞后再返回磁场的时间为 t3， 运动轨迹如答图 2 所示，则有： T0＝ 　　　　　　　　　⑥ 　　　t1＝ T0 　　　　　　　⑦ t2＝ 　　　　　　 　　　　⑧ t3＝ 　　　　　 　　　　⑨ t4＝ T0　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　⑩ t＝t1＋t2＋t3＋t4 ＝2.8×10 s 　　　　○11 23 江 苏 卷 1、 分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性 质。据此可判断下列说法中错误的是 A、 显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的 作无规则运动，这反映了液体分子运动的 无规则性 B、分子间的相互作用力随着分子间距离的增 大，一定先减小后增大 C、分子势能随着分子间距离的增大，可能先 减小后增大 D、 在真空、高温条件下，可以利用分子扩散 向半导体材料掺入其它元素 热 学 选 择 题 【预测题 1】根据分子动理论，设两个分子 间的距离为 r0 时分子间的引力和斥力相等， 以下关于分子力与分子势能与它们间距离 的关系，正确的是（ ） A．若两分子间距离在 r0 的基础上增大，则 分子间的引力增大，斥力减小，分子力表现 为引力 B．两分子间距离越大，分子力越小．分子 间距离越小，分子力越大 C．两分子间距离为 r0 时，分子势能最小， 在 r0 的基础上距离增大或减小，分子势能都 变大 D．两分子间距离越大，分子势能越大．分 子间距离越小，分子势能越小 【答案】C 0 π2 v r 4 3 0 2 v L 05.0 2 v L 4 1 2− 24 江 苏 卷 4、μ子与氢原子核（质子） 构成的原子称为μ氢原子 （hydrogen muon atom）， 它在原子核物理的研究中 有重要作用。图为μ氢原 子的能级示意图。假定光 子能量为 E 的一束光照射容器中大量处于 n=2 能级 的μ氢原子，μ氢原子吸收光子后，发出频率为г1、г 2、г3、г4、г5、和г6 的光，且频率依次增大， 则 E 等于 A、h（г3-г1 ） B、 h（г5+г6） C、hг3 D、hг4 【预测题 2】氢原子能级如图所示，若氢原 子发出的光 a、b 两种频率的光，用同一装 置做双缝干涉实验，分别得到干涉图样如图 甲、乙两图所示。若 a 光是由能级 n=5 向 n=2 跃迁时发出的，则 b 光可能是( ) A.从能级 n=4 向 n=3 跃迁时发出的 B.从能级 n=4 向 n=2 跃迁时发出的 C.从能级 n=6 向 n=3 跃迁时发出的 D.从能级 n=6 向 n=2 跃迁时发出的 【答 案】 D 25 江 苏 卷 １２、（９分）要描绘某电学元件（最大电流不超过 ６m Ａ，最大电压不超过７Ｖ）的伏安特性曲线， 设计电路如图，图中定值电阻Ｒ为１ＫΩ，用于限 流；电流表量程为１０mＡ，内阻约为５Ω；电压表 （未画出）量程为１０Ｖ，内阻约为１０ＫΩ；电 源电动势Ｅ为１２Ｖ，内阻不计。 （１）实验时有两个滑动变阻器可供选择： 　a、阻值０到２００Ω，额定电流　０.３　Ａ 　b、阻值０到２０Ω，额定电流　０.５ 本实验应选的滑动变阻器是　　　　　　（填 “a”或“b”） （２）正确接线后，测得数据如下表 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ Ｕ（Ｖ） ０.00 3.00 6.00 6.16 6.28 6.32 6.36 6.38 6.39 6.40 Ｉ（mＡ） 0.00 0.00 0.00 0.06 0.50 1.00 2.00 3.00 4.00 5.50 a ） 根 据 以 上 数 据 ， 电 压 表 是 并 联 在 Ｍ 与　　　　　　　 之间的（填“Ｏ”或“Ｐ”） 【预测题 14】 有一个小灯泡上标有“3V， 0.6A”字样，现要测量该灯泡的伏安特性曲 线，有下列器材可供选用： A．电压表（0~3V，内阻 1kΩ） B．电压表（0~15V，内阻 5kΩ） C．电流表（0～0.3A，内阻 2Ω） D．电流表（0～0.6A，内阻 0.5Ω） E．滑动变阻器（10Ω，1A） F．滑动变阻器（1000Ω，0.5A） G．直流电源（6V，内阻不计） 另有开关一个，导线若干． ①实验中电压表应选 ，电流 表应选 ，滑动变阻器应选 （只填器材的字母代号）． ②在下面的虚线框中画出实验电路图， 要求电流、电压能从零开始变化． ③根据你设计的电路图，将下图中的 实物连接成实验用的电路． ④在实验中得到如下数据（I 和 U 分别 表示小灯泡上的电流和电压）： I / K 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50 U / V 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 若将该小灯泡接在电动势为 2V，内阻不计的 电池两端，则小灯泡的实际功率是 W. 【解析】①由于测量的是额定电压 3V、额 b）画出待测元件两端 电压ＵＭＯ随ＭＮ间电 压ＵＭＮ变化的示意图 为（为需数值） 定电流 0.6A 的小灯泡的伏安特性曲线，所 以电压表应选择 A，电流表应选择 D．测量 小灯泡的伏安特性曲线要求电流、电压从零 开始变化，应该设计成分压电路，滑动变阻 器应选择阻值小、额定电流大的，所以应选 E． ②由于小灯泡本身的电阻很小，所以 应设计成电流表外接电路．如下左图所示． ③实物连接图如下右图． ④由表中数据可知，当小灯泡两端电 压为 2.00V 时，其电流为 0.50A，小灯泡的 实际功率为 P = UI = 2.00×0.50W = 1.00W. 26 江 苏 卷 １８、（１６分）如图所示，空间等间距分布着水平 方向的条形匀强磁场，竖直方向磁场区域足够长， 磁感应强度Ｂ＝１Ｔ，每一条形磁场区域的宽度及 相邻条形磁场区域的间距均为 d=0.5m，现有一边长 l=0.2m、质量 m=0.1kg、电阻Ｒ＝0.1Ω的正方形线框 ＭＮＯＰ，以 v0=7m/s 的初速从左侧磁场边缘水平 进入磁场，求 【预测题 6】如图 所示，光滑水平 面上停放一小车， 车上固定一边长 为 L = 0.5 m 的正 方形金属框 abcd，金属框的总电阻 R = 0.25Ω，小车与金属框的总质量为 m = 0.5 kg．在小车的右侧有一宽度大于金属框边长、 并具有理想边界的匀强磁场，磁场的磁感应 强度 B = 1.0 T，方向水平且与线框平面垂 直．现给小车一水平速度使其向右运动并能 穿过磁场，当车上线框的 ab 边刚进入磁场 时，测得小车的加速度 a = 10 m/s2．求： （1）金属框刚进入磁场时，小车的速度为 多大? （2）从金属框刚要进入磁场开始，到其完 全离开磁场，线框中产生的焦耳热为多少? 【解析】（1）设小车初速度为 v0 则线框刚 进入磁场时，ab 边由于切割磁感线产生的 电动势为 E = BLv0，回路中的电流为 ， 根据牛顿第二定律有 BIL = ma，综合以上三 式可得 . （2）设线框全部进入磁场时小车的速度为 v1，进入过程中平均电流为 ， 由动量定理有 mv0 – mv1 = BI1L△t，解得 v1 = 4 m / s；设线框完全离开磁场时小车的速度 为 v2 ， 离 开 过 程 中 平 均 电 流 为 EI R = 0 5 /v m s= 2 1 BLI tR tR ∆Φ= =∆ ∆ （１）线框ＭＮ边 刚进入磁场时受到 安培力的大小Ｆ。 （２）线框从开始 进入磁场到竖直下 落的过程中产生的 焦耳热Ｑ。 （３）线框能穿过的完整条形磁场区域的个数 n。 【解析】因为线框ＭＮ边刚进入磁场时 E = BLv0 ，由动量定理有 mv1 – mv2 = BI2L△t，解得 v2 = 3 m/s；从线框进入磁场 到完全离开磁场产生的焦耳热等于系统损 失的机械能，即 ，代入数 据得 Q = 4.0J. 27 江 苏 卷 １９、（１６分）如图所示，一轻绳吊着粗细均匀的 棒，棒下端离地面高Ｈ，上端套着一个细环。棒和 环的质量均为 m，相互间最大静摩擦力 等于滑动摩擦力 kmg(k>1)。断开轻绳， 棒和环自由下落。假设棒足够长，与地面 发生碰撞时，触地时间极短，无动能损 失。棒在整个运动过程中始终保持竖 直，空气阻力不计。求： （１）棒第一次与地面碰撞弹起上升过 程中，环的加速度。 【预测题 8】如图所示，一质量为 m =1 kg、 长为 l= l m 的直棒 上附有倒刺，物体顺 着直棒倒刺下滑时， 其阻力只为物体重 力的 l/5，逆着倒刺而 上时，将立即被倒刺卡 住．现该直棒直立在地面上静止，一弹性环 自直棒的顶端由静止开始滑下，设弹性环与 地面碰撞不损失机械能，弹性环的质量 2 2 BLI tR tR ∆Φ= =∆ ∆ 2 2 0 2 1 1 2 2Q mv mv= − （２）从断开轻绳到棒与地面第二次碰撞的瞬间， 棒运动的路程Ｓ。 （３）从断开轻绳到棒和环都静止，摩擦力对环及 棒做的总功Ｗ。 M=3 kg，重力加速度 g =10 m/s2，求直棒在 以后的运动过程中底部离开地面的最大高 度． 【解析】弹性环下落到地面时，速度大小 v1， 由动能定理得：Mgl – fl = Mv12/2 解 得 v1 = 4m/s 弹性环反弹后被直棒倒刺卡住时，与直 棒有共同速度，设为 v2，由动量守恒定律得： Mv1 = (M + m) v2 解得 v2 = 3m / s 直棒能上升的最大高度为：H = v22 / 2g = 0.45m 28 江 苏 卷 １７、（１５分）磁谱仪是测量 能谱的重要仪器。 磁谱仪的工作原理如图所示，放射源Ｓ发出质量为 m、电量为 q 的粒子沿垂直磁场方向进入磁感应强度 为Ｂ的匀强磁场，被限 束光栏Ｑ限制在２ 的小角度内， 粒子 经磁场偏转后打到与 束光栏平行的感光片 Ｐ上。（重力影响不计） （１）若能量在Ｅ∽Ｅ＋ΔＥ（ΔＥ>0，且Δ Ｅ<<Ｅ）范围内的 粒子均垂直于限束光栏的方向 进入磁场。试求这些 粒子打在胶片上的范围Δx1 . (2)实际上，限束光栏有一定的宽度， 粒子 将在２ 角内进入磁场。试求能量均为Ｅ的 粒子 打到感光胶片上的范围Δx2 【预测题 1】如图所示，一足够长的矩形区 域 abcd 内充满方向 垂直纸面向里的、 磁感应强度为 B 的 匀强磁场，在 ad 边 中点 O，以速度方向垂直磁场并与 ab 边夹 角 =30°射入一带正电的粒子，速度大小为 v0，已知粒子质量为 m，电荷量为 q，ad 边 长为 L，ab 边足够长，粒子重力不计，求： （1）粒子能从 ab 边射出磁场的 v0 的大小 范围． （2）如果带电粒子在上述 v0 的大小范围的 限制内，求粒子在磁场中运动的最长时 间． 【 解 析 】（ 1 ） 若 粒 子 速 度 为 v0 ， 则 所以有 如图，设圆心在 O1 处 的 对 应 圆 弧与 ab 边相切， 相 应 的 速 度 为 v01，，则 R1 + ，将 代入 上式可得， 类似地，设圆心在 O2 处的对应圆弧与 cd 边 相切，相应速度为 v02，则 ， 将 代入上式可得: 所以粒子能从 ab 边上射出磁场的 v0 的大 α ϕ α α α α ϕ α θ 2 0 0 vqv B m R = 0mvR qB = 1 sin 2 LR θ = 01 1 mvR qB = 01 3 qBLv m = 2 2 sin 2 LR R θ− = 02 2 mvR qB = 02 qBLv m = 小应满足 . （2）由 T 及 可知，粒子在磁 场中经过的弧所对的圆心角 越大，粒子在 磁场中运动的时间就越长．由图可知，在磁 场中运动的半径 r = R1 时，运动时间最长， 弧所对圆心角为 ，所以最长时间为 . 29 上 海 卷 3B．如图所示，自耦变压器输入端 A、B 接交流稳 压电源，其电压有效值 UAB＝100V，R0＝40Ω，当 滑动片处于线圈中点位置时，C、D 两端电压的有 效值 UCD 为___________V，通过电阻 R0 的电流有 效值为_____________A。 【预测题 11】生活中处处用电，而我们需 要的电都是通过变压 器进行转换的，为了测 一个已知额定电压为 100V 的灯泡的额定功 率，如图，理想变压器 的原、副线圈分别接有理想电流表 A 和灯泡 L，滑动变阻器的电阻值范围时 0－100Ω 不 考虑温度对灯泡电阻的影响，原、副线圈 的匝数比为 2:1，交流电源的电压为 U0＝ 440V，适当调节滑动变阻器的触片位置，当 灯泡在额定电压下正常工作时，测得电流表 A 的示数为 1.2A，则（ ） A.灯泡的额定功率为 40W B.灯泡的额定电流为 2.4A C.滑动变阻器上部分接入的电阻值为 50Ω D.滑动变阻器消耗的电功率为 240W 【答案】AC 30 上 海 卷 17．（8 分）利用单摆验证小球平抛运动规律，设计 方案如图（a）所示，在悬点 O 正下方有水平放置 的炽热的电热丝 P，当悬线摆至电热丝处时能轻易 被烧断；MN 为水平木板，已知悬线长为 L，悬点 到木板的距离 OO’＝h（h＞L）。 （1）电热丝 P 必须放在悬点正下方的理由是： ____________。 （2）将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木 板上的 C 点，O’C＝s，则小球做平抛运动的初速度 为 v0________。 【预测题 13】如图所示，光滑的半圆柱体 的半径为 R，其上方有一个曲线轨道 AB， 轨道底端水平并与半圆柱体顶端相切。质量 为 m 的小球沿轨道滑至底端（也就是半圆 柱体的顶端）B 点时的 速度大小为 ，方向 沿水平方向。小球在水 平 面 上 的 落 点 为 C （图中未标出），则（ ） A．小球将沿圆柱体表面做圆周运动滑至 C 点 B．小球将做平抛运动到达 C 点 C．OC 之间的距离为 D．OC 之间的距离为 R 【答案】BC 03 qBL qBLvm m < ≤ 2t α π= 2 mT qB π= α (2 2 )π θ− (2 2 ) 5 3 m mt qB qB π θ π−= = C R0 A B D gR R2 0U 1n 2n A （3）在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时 悬线与竖直方向的夹角θ，小球落点与 O’点的水平 距离 s 将随之改变，经多次实验，以 s2 为纵坐标、 cosθ为横坐标，得到如图（b）所示图像。则当θ＝30° 时，s 为 ________m；若悬线长 L＝1.0m，悬点到 木板间的距离 OO’为________m。 【答案】（1）保证小球沿水平方向抛出， （2）s ， （3）0.52，1.5， 31 上 海 卷 19A．（10 分）宇航员在地球表面以一定初速度竖 直上抛一小球，经过时间 t 小球落回原处；若他在 某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需 经过时间 5t 小球落回原处。（取地球表面重力加速 度 g＝10m/s2，空气阻力不计） （1）求该星球表面附近的重力加速度 g’； （2）已知该星球的半径与地球半径之比为 R 星:R 地 ＝1:4，求该星球的质量与地球质量之比 M 星:M 地。 【解析】（1）t＝ 2v0 g ，所以 g’＝ 1 5g＝2m/s2， （2）g＝ GM R2，所以 M＝ gR2 G ，可解得：M 星:M 地＝ 1×12:5×42＝1:80， 【预测题 5】“神六”载人飞船于 2005 年 10 月 12 日 9 时在酒泉载人航天城发射场由“长 征二号 F”大推力运载火箭发射升空．“神舟 六号”飞船发射升空时，火箭内测试仪平台 上放一个压力传感器，传感器上面压着一个 质量为ｍ的物体，火箭点火后从地面向上加 速升空，当升到某一高度时，加速度为 ，压力传感器此时显示出物体对平 台的压力为点火前压力的 ，已知地球的 半径为 R， 为地面附近的重力加速度， 试求此时火箭离地面的高度． 【解析】设此时火箭升空高度为ｈ，此处重 力加速度为 ，则有： ① ② 在近地面附近 ③ 而 ， ④ 由①②③④解得 s2 /m2 2.0 1.0 0 0.5 1.0 cosθ （b） O θ A P B v0 M O’ C N （a） 2 0ga = 16 17 0g /g mamgF =− / / 2)( mghR MmG =+ 2 o GmM mgR = 2 0ga = 016 17 mgF = 3 Rh = 32 上 海 卷 23．（13 分）如图（a）所示，光滑的平行长直金属 导轨置于水平面内，间距为 L、导轨左端接有阻值 为 R 的电阻，质量为 m 的导体棒垂直跨接在导轨上。 导轨和导体棒的电阻均不计，且接触良好。在导轨 平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁 场，磁感应强度大小为 B。开始时，导体棒静止于 磁场区域的右端，当磁场以速度 v1 匀速向右移动时， 导体棒随之开始运动，同时受到水平向左、大小为 f 的恒定阻力，并很快达到恒定速度，此时导体棒仍 处于磁场区域内。 （1）求导体棒所达到的恒定速度 v2； （2）为使导体棒能随磁场运动，阻力最大不能超过 多少？ （3）导体棒以恒定速度运动时，单位时间内克服阻 力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大？ （4）若 t＝0 时磁场由静止开始水平向右做匀加速 直线运动，经过较短时间后，导体棒也做匀加速直 线运动，其 v-t 关系如图（b）所示，已知在时刻 t 导体棋睥瞬时速度大小为 vt，求导体棒做匀加速直 线运动时的加速度大小。 【解析】（1）E＝BL（v1－v2），I＝E/R，F＝BIL＝ B2L2（v1－v2） R ，速度恒定时有： B2L2（v1－v2） R ＝f，可得：v2＝v1－ fR B2L2， （2）fm＝ B2L2v1 R ， （ 3 ） P 导 体 棒 ＝ Fv2 ＝ f(v1－)， P 电 路 ＝ E2/R ＝ B2L2（v1－v2）2 R ＝ f2R B2L2， （4）因为 B2L2（v1－v2） R －f＝ma，导体棒要做匀加 速运动，必有 v1－v2 为常数，设为∆v，a＝ vt＋∆v t ， 则 B2L2（at－vt） R － f ＝ ma ， 可 解 得 ： a ＝ 【预测题 2】如图（甲）所示，两根足够长 的光滑平行金属导轨相距为 l1=0.4m，导轨 平面与水平面成 =30°的角，下端通过导线 连接阻值 R =0.6Ω 的电阻．质量为 m =0.2kg、 阻值 r=0.2Ω 的金属棒 ab 放在两导轨上，棒 与导轨垂直并保持良好接触，整个装置处于 垂 直 导 轨 平 面 向 上 的 磁 场 中 ， 取 g =l0m/s2． （1）若金属棒距导轨下端为 l2=0.5m， 磁场随时间变化的规律如图（乙）所示，为 保持金属棒静止，试求加在金属棒中央、沿 斜面方向的外力随时间变化的关系． （2）若所加磁场的磁感应强度大小恒 为 B′，通过额定功率 Pm=10W 的小电动机 对金属棒施加沿斜面向上的牵引力，使其从 静止开始沿导轨做匀加速直线运动，经过 0.5 s 电动机达到额定功率，此后电动机功率 保持不变．金属棒运动的 v—t 图像如图（丙） 所示．试求磁感应强度 B′ 的大小和 0.5 s 内 电动机牵引力的冲量大小． 【解析】（1）金属棒沿斜面方向受力平衡， 外力应沿斜面向上，设其大小为 F，则： ① 由图乙可知，t 时刻磁感应强度 B 的大 小可表示为：B = 2.5t T ② t 时刻．回路中产生的感应电动势： ③ S = l1·l2 ， 此 时 回 路 中 的 感 应 电 流 ④ 由①②③④联立得 F = (1 + 0.625t) N⑤ （2）由图丙可知，金属棒运动的最大 速度 vm = 5m / s，此时金属棒所受合力为 零．设金属棒此时所受拉力大小为 F1，流 × × × × R m v1 × B × × × L × × × × （a） v vt O t t θ 0sin 1 =−− BIlmgF θ t SB tE ∆ ⋅∆=∆ ∆Φ= rR EI += B2L2 vt＋fR B2L2t－mR 。 过棒中的电流为 Im，则 F1 – mgsin – B′ Iml1 = 0 ⑥ Em = B′l1vm Im = Pm = F1·v⑦ 由⑥⑦联立得 B′= 1T 在 0.5s 时，设金属棒所受拉力大小为 F2 ，加速度大小为 a，运动的速度大小为 v2，流过金属棒的电流为 I2，根据牛顿第二 定律 F2 – mgsin – B′ I2 l1 = ma ⑧ E2 = B′ l 1v2 I2 = Pm = F2v2 v2 = at ⑨ 在 0.5s 内，由动量定理： IF – mg·sin ·t – I B′ = mv2 – 0 ⑩ 由最后几式联立解得 . 33 上 海 卷 21．（12 分）如图所示，物体从光滑斜面上的 A 点 由静止开始下滑，经过 B 点后进入水平面（设经过 B 点前后速度大小不变），最后停在 C 点。每隔 0.2 秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给 出了部分测量数据。（重力加速度 g＝10m/s2） 求：（1）斜面的倾角α； （2）物体与水平面之间的动摩擦因数µ； （ 3 ） t ＝ 0.6s 时 的 瞬 时 速 度 v 。 【解析】（1）由前三列数据可知物体在斜面上匀加 速下滑时的加速度为 a1＝ ∆v ∆t＝5m/s2，mg sin α＝ ma1，可得：α＝30°， （2）由后二列数据可知物体在水平面上匀减 速滑行时的加速度大小为 a2＝ ∆v ∆t＝2m/s2，µmg＝ ma2，可得：µ＝0.2， （3）由 2＋5t＝1.1＋2（0.8－t），解得 t＝0.1s， 即物体在斜面上下滑的时间为 0.5s，则 t＝0.6s 时物 体在水平面上，其速度为 v＝v1.2＋a2t＝2.3 m/s。 【预测题 11】一辆汽车从静止开始以匀加 速度开出，然后保持匀速运动，最后匀减速 运动直到停止．从汽车开始运动起计时，下 表给出了某些时刻汽车的瞬时速度．从表中 的数据可以得出：汽车匀加速运动经历的时 间与通过的总路程分别是 （ ） 时刻（s） 1.0 2.0 3.0 5.0 7.0 9.5 10.5 速度（m／s） 3.0 6.0 9.0 12 12 9.0 3.0 A. 3 s 102 m B. 4 s 96 m C. 4 s 102 m D.无法确定 【答案】B 【解析】根据题意汽车运动的加速度为 3m/s2，汽车运动的最大速度是 12m/s，所以 汽车加速运动的时间为 4s；汽车减速运动 的加速度为 6m/s2，10.5s 时速度为 3.0m/s， 还有 0.5s 汽车停止，所以汽车开始加速 4s， 再匀速运动 5s，再减速运动 2s 停止，所以 汽 车 运 动 的 总 路 程 是 s = a1t12/2 + vt3 = 3×42/2 + 6×22/2 + 12×5 = 96m. 全 国 理 待续 θ rR Em + θ rR E + 2 θ tlIBI B 122 1 ′=′ sNI F ⋅= 3 4 t（s） 0.0 0.2 0.4 … 1.2 1.4 … v（m/s） 0.0 1.0 2.0 … 1.1 0.7 … 综 1