2021届浙江高三物理选择性考试仿真模拟卷（一） 21页

2021 届浙江高三物理选择性考试仿真模拟卷(一) 一、选择题Ⅰ(本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分。每小题列出的四个备选 项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 1．以下物理单位属于能量单位的是( ) A．eV B．mA·h C．V/m D．kg·m/s2 2．管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。焊机的原理如图所 示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产 生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接。焊接过程中所利用 的电磁学规律的发现者为( ) A．库仑 B．霍尔 C．洛伦兹 D．法拉第 3．第 19 届亚洲运动会将于 2022 年 9 月 10 日～9 月 25 日在中国杭州举行。杭 州是中国第三个取得夏季亚运会主办权的城市，图中的“莲花碗”是田径的主赛 场，下列关于亚运会田径项目的叙述正确的是( ) A．研究短跑运动员终点撞线时可将运动员看成质点 B．在田径比赛中跑步运动员的比赛成绩是一个时间间隔 C．短跑运动员跑 100 m 和 200 m 都是指位移 D．高水平运动员 400 m 比赛的平均速度有可能大于其他运动员 200 m 比赛的平 均速度 4．亚丁湾索马里海盗的几艘快艇试图靠近中国海军护航编队保护的商船，中国 海军发射爆震弹成功将其驱逐。假如其中一艘海盗快艇在海面上的速度－时间图 像如图所示，则下列说法正确的是( ) A．海盗快艇行驶的最大速度为 15 m/s B．海盗快艇在 66 s 末开始调头逃离 C．海盗快艇在 0～66 s 做的是加速度不变的加速运动 D．海盗快艇在 96～116 s 内做匀减速直线运动 5．无缝钢管的制作原理如图所示，竖直平面内，管状模型置于两个支撑轮上， 支撑轮转动时通过摩擦力带动管状模型转动，铁水注入管状模型后，由于离心运 动，铁水紧紧地覆盖在模型的内壁上，冷却后就得到无缝钢管。已知管状模型内 壁半径为 R，则下列说法正确的是( ) A．铁水是由于受到离心力的作用才覆盖在模型内壁上的 B．模型各个方向上受到的铁水的作用力相同 C．若最上部的铁水恰好不离开模型内壁，此时仅重力提供向心力 D．管状模型转动的角速度ω最大为 g R 6．如图所示，足够长的平行玻璃砖厚度为 d，底面镀有反光膜 CD，反光膜厚度 不计，一束光线以 45°的入射角由 A 点入射，经底面反光膜反射后，从顶面 B 点 射出(B 点图中未画出)。已知该光线在玻璃砖中的传播速度为 2 2 c，c 为光在真空 中的传播速度，则下列说法错误．．的是( ) A．平行玻璃砖的折射率为 2 B．入射点 A 与出射点 B 之间的距离为2 3d 3 C．平行玻璃砖的全反射临界角为 30° D．为了使从 A 点以各种角度入射的光线都能从顶面射出，则底面反光膜 CD 长 度至少 2d 7．如图所示，三个电荷量大小相等的点电荷 A、B、C 分别固定在正三角形的三 个顶点上，其电性如图所示，P 点为 A、B 连线的中点，若规定无穷远处为电势 零点，下列说法正确的是( ) A．P 点的电势为零 B．P 点的电场强度方向由 P 指向 A C．若将 C 点的电荷沿 CP 连线向 P 点移动，电场力对其做正功 D．若将 C 点的电荷沿 CP 连线向 P 点移动，其电势能保持不变 8．为推行低碳理念，很多城市使用如图所示的超级电容公交车。该车车底安装 超级电容器(电容很大)，车辆进站后，车顶充电设备随即自动升起，搭到充电站 电缆上，通以大电流完成充电。每次只需在乘客上下车间隙充电 30 s 到 1 min， 就能行驶 3 到 5 km。假设该公交车的质量 m＝4×103kg，额定功率 P＝120 kW， 它在平直水平路面上行驶时，受到的阻力 f 是车重的 0.1 倍，g 取 10 m/s2。在不 载客的情况下，下列说法正确的是( ) A．充电电流越大，该公交车的电容也越大 B．该公交车储存的电荷仅跟充电电流的大小有关 C．该公交车在路面上行驶时最大速度可达 20 m/s D．若该公交车从静止开始启动，以额定功率行驶 50 s 后达到最大速度，则此过 程它行驶了 1 050 m 9．“嫦娥四号”探测器于 2019 年 1 月在月球背面成功着陆，着陆前曾绕月球飞 行，某段时间可认为绕月做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的 K 倍。已知 地球半径 R 是月球半径的 P 倍，地球质量是月球质量的 Q 倍，地球表面重力加 速度大小为 g。则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为( ) A. RKg QP B. RPKg Q C. RQg KP D. RPg QK 10．如图所示，一个正的点电荷 q 从图中两平行带电金属板左端中央处以初动能 Ek 射入匀强电场中，它飞出电场时的动能变为 2Ek；若此点电荷飞入电场时速度 大小增加为原来的 2 倍而方向不变，它飞出电场时的动能变为( ) A．4Ek B．4.25Ek C．5Ek D．8Ek 11．工程师研究出一种可以用于人形机器人的合成肌肉，可模仿人体肌肉做出推、 拉、弯曲和扭曲等动作。如图所示，连接质量为 m 的物体的足够长细绳 ab 一端 固定于墙壁，用合成肌肉做成的“手臂”ced 端固定一滑轮，c 端固定于墙壁， 细绳绕过滑轮，c 和 e 类似于人手臂的关节，由“手臂”合成肌肉控制。设 cd 与竖直墙壁 ac 夹角为θ，不计滑轮与细绳的摩擦，下列说法正确的是( ) A．若保持θ不变，增大 cd 长度，细绳 ad 部分拉力增大 B．若保持θ＝90°，增大 cd 长度，细绳对滑轮的力始终沿 dc 方向 C．若保持 ac 等于 ad，增大 cd 长度，细绳对滑轮的力始终沿 dc 方向 D．若θ从 90°逐渐变为零，cd 长度不变，且保持 ac>cd，则细绳对滑轮的力先减 小后增大 12．CT 扫描是计算机 X 射线断层扫描技术的简称，CT 扫描机可用于对多种病 情的探测。图(a)是某种 CT 机主要部分的剖面图，其中 X 射线产生部分的示意图 如图(b)所示。图(b)中 M、N 之间有一电子束的加速电场，虚线框内有匀强偏转 磁场；经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到靶上， 产生 X 射线(如图中带箭头的虚线所示)；将电子束打到靶上的点记为 P 点。则 ( ) A．M 处的电势高于 N 处的电势 B．增大 M、N 之间的加速电压可使 P 点左移 C．偏转磁场的方向垂直于纸面向外 D．增大偏转磁场磁感应强度的大小可使 P 点左移 13．某体校的铅球训练装置示意图如图所示。假设运动员以 6 m/s 速度将铅球从 倾角为 30°的轨道底端推出，当铅球向上滑到某一位置时，其动能减少了 72 J， 机械能减少了 12 J，已知铅球(包括其中的上挂设备)质量为 12 kg，滑动过程中阻 力大小恒定，则下列判断正确的是( ) A．铅球上滑过程中减少的动能全部转化为重力势能 B．铅球向上运动的加速度大小为 4 m/s2 C．铅球返回底端时的动能为 144 J D．运动员每推一次消耗的能量至少为 60 J 二、选择题Ⅱ(本题共 3 小题，每小题 2 分，共 6 分。每小题列出的四个备选项 中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得 2 分，选对但不全的得 1 分，有 选错的得 0 分) 14．以下为两个核反应式：(1)21H＋31H→42He＋X；(2)23592U＋X→14054Xe＋9438Sr＋2Y， 已知氘核的质量为 m1，氚核的质量为 m2，氦核的质量为 m3，X 的质量为 m4， 核反应中发射一种γ光子，该γ光子照射到逸出功为 W0 的金属上打出的最大初动 能的光电子速度为 v，已知光电子的质量为 m，光速为 c，普朗克常量为 h，则 下列说法正确的是( ) A．X 与 Y 相同 B．方程(1)是核聚变反应，方程(2)是α衰变 C．光电子的德布罗意波长为 h mv D．γ光子来源于原子核外电子的能级跃迁，它的频率为mv2＋2W0 2h 15．“蜻蜓点水”是常见的自然现象，蜻蜓点水后在水面上会激起波纹。某同学 在研究蜻蜓运动的过程中获得一张蜻蜓点水的俯视照片，该照片记录了蜻蜓连续 三次点水过程中激起的波纹，其形状如图所示。由图分析可知( ) A．蜻蜓第一次点水处为 A 点 B．蜻蜓第一次点水处为 C 点 C．蜻蜓飞行的速度大于水波传播的速度 D．蜻蜓飞行的速度小于水波传播的速度 16．图甲是光电效应的实验装置图，图乙是光电流与加在阴极 K 和阳极 A 上的 电压的关系图像，下列说法正确的是( ) A．由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大 B．由图线①、②、③可知对某种确定的金属来说，其遏止电压与入射光的频率 有关 C．遏止电压越大，说明从该金属中逸出的光电子的最大初动能越小 D．不论哪种颜色的入射光，只要光足够强，就能发生光电效应 三、非选择题(本题共 6 小题，共 55 分) 17．(12 分)(1)一位同学在探究木块速度随时间变化的规律时，在质地均匀的水平 桌面上将木块、电火花计时器、纸带连接成如图甲所示的装置，先接通周期为 0.02 s 的交流电源，再给木块一向右的初速度 v0，木块向右运动一小段距离后将 纸带拉紧，最后得到如图乙所示点迹的纸带，A、B、C、D、E 是连续的五个计 数点，每相邻两个计数点间还有一个计时点未画出，其中 AB、DE 间距离已标出， 单位是 cm。 ①图乙中 C 点的读数为________cm，打点计时器打下 B 点时木块的速度为 ________m/s，木块运动的加速度大小是________m/s2。(计算结果保留 2 位有效 数字) ②由图乙纸带上数据判断，在误差允许范围内，可以认为木块做的是________(选 填“匀加速”或“匀减速”)运动。 (2)①某同学在做“探究变压器线圈两端电压与匝数的关系”实验时，用学生电 源提供给图甲所示变压器原线圈的电压为 5 V，用演示电表交流 50 V 挡测量副 线圈电压时示数如图乙所示，则变压器的原、副线圈匝数之比可能是________； A．5∶8 B．5∶16 C．1∶14 D．1∶8 ②街头见到的变压器是降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈， ________(填写“原线圈”或“副线圈”)应该使用较粗的导线。 18．(7 分)小李同学在用电流表和电压表测某种电池的电动势和内电阻的实验中， 串联了一只 2.0 Ω的保护电阻 R0，实验电路如图甲所示，请回答下列问题： (1)按电路原理图甲连接实物电路图乙； (2)测得下列五组数据： U(V) 1.60 1.40 1.20 1.00 0.80 I(A) 0.13 0.20 0.27 0.33 0.40 根据数据在坐标图丙上画出 U－I 图，要求作图完整，并求出该电池电动势 E＝ ________V，r＝________Ω(均保留 2 位有效数字)。 19．(9 分)如图 1 所示，有一质量 m＝200 kg 的物件在电机的牵引下从地面竖直 向上经加速、匀速、匀减速至指定位置．当加速运动到总位移的1 4 时开始计时， 测得电机的牵引力随时间变化的 F－t 图线如图 2 所示，t＝34 s 末速度减为 0 时 恰好到达指定位置．若不计绳索的质量和空气阻力，求物件 (1)做匀减速运动的加速度大小和方向； (2)匀速运动的速度大小； (3)总位移的大小。 20．(12 分)儿童乐园里的弹珠游戏不仅具有娱乐性还可以锻炼儿童眼手合一的能 力。某弹珠游戏可简化成如图所示的竖直平面内 OABCD 透明玻璃管道，管道的 半径较小。为研究方便建立平面直角坐标系，O 点为抛物口，下方接一满足方程 y＝5 9x2 的光滑抛物线形状管道 OA；AB、BC 是半径相同的光滑圆弧管道，CD 是 动摩擦因数μ＝0.8 的粗糙直管道；各部分管道在连接处均相切。A、B、C、D 的 横坐标分别为 xA＝1.20 m、xB＝2.00 m、xC＝2.65 m、xD＝3.40 m。已知，弹珠质 量 m＝100 g，直径略小于管道内径。E 为 BC 管道的最高点，在 D 处有一反弹膜 能无能量损失的反弹弹珠，sin 37°＝0.6，sin 53°＝0.8，g 取 10 m/s2。 (1)若要使弹珠不与管道 OA 触碰，在 O 点抛射速度 v0 应该多大？ (2)若要使弹珠第一次到达 E 点时对轨道压力等于弹珠重力的 3 倍，在 O 点抛射 速度 v0 应该多大？ (3)游戏设置 3 次通过 E 点获得最高分，若要获得最高分，求在 O 点抛射速度 v0 的范围。 21．(10 分)某同学在学习电磁感应后，认为电磁阻尼能够承担电梯减速时大部分 制动的负荷，从而减小传统制动器的磨损。如图甲所示，是该同学设计的电磁阻 尼制动器的原理图。电梯厢与配重质量都为 M，通过高强度绳子套在半径 r1 的 承重转盘上，且绳子与转盘之间不打滑。承重转盘通过固定转轴与制动转盘相连。 制动转盘上固定了半径为 r2 和 r3 的内外两个金属圈，金属圈内阻不计。两金属 圈之间用三根互成 120°的辐向导体棒连接，每根导体棒电阻均为 R。制动转盘放 置在一对励磁线圈之间，励磁线圈产生垂直于制动转盘的匀强磁场(磁感应强度 为 B)，磁场区域限制在 120°辐向角内，如图乙阴影区所示。若电梯厢内放置的 质量为 m 货物与电梯厢一起以速度 v 竖直上升，电梯厢离终点(图中未画出)高度 为 h 时关闭动力系统，仅开启电磁制动，一段时间后，电梯厢恰好到达终点。 (1)若在开启电磁制动瞬间，三根金属棒的位置刚好在图乙所示位置，则此时制 动转盘上的电动势 E 为多少？此时 a 与 b 之间的电势差有多大？ (2)若忽略转盘的质量，且不计其他阻力影响，则在上述制动过程中，制动转盘 产生的热量是多少？ (3)若要提高制动的效果，试对上述设计做出二处改进。 22．(10 分)一种研究高能粒子在不同位置对撞的装置如图所示。在关于 y 轴对称 间距为 2d 的 MN、PQ 边界之间存在两个有界匀强磁场，其中 K(K 在 x 轴上方) 下方 I 区域磁场垂直于纸面向外，JK 上方Ⅱ区域磁场垂直于纸面向里，其磁感 应强度均为 B。直线加速器 1 与直线加速器 2 关于 y 轴对称，且末端刚好与 MN、 PQ 的边界对齐；质量为 m、电荷量为 e 的正、负电子通过直线加速器加速后同 时以相同速率垂直于 MN、PQ 边界进入磁场。为实现正、负电子在Ⅱ区域的 y 轴上实现对心碰撞(速度方向刚好相反)，根据入射速度的变化，可调节边界与 x 轴之间的距离 h，不计粒子间的相互作用，不计正、负电子的重力。 (1)哪个直线加速器加速的是正电子？ (2)正、负电子同时以相同速度 v1 进入磁场，仅经过边界一次，然后在Ⅱ区域发 生对心碰撞，试通过计算求出 v1 的最小值。 (3)正、负电子同时以 v2＝ 2eBd 2m 速度进入磁场，求正、负电子在Ⅱ区域 y 轴上发 生对心碰撞的位置离 O 点的距离。 参考答案与解析 1.A eV 是电子伏，1 eV 表示 1.6×10－19J，属于能量单位，故 A 项正确；mA·h 一般表示电池的容量，意思是以多少毫安的电流供电一小时，所以 mA·h 不是能 量单位，故 B 项错误；V/m 表示电场强度的单位，根据公式 E＝U d 可知，V/m 表 示电场强度的单位，不表示能量单位，故 C 项错误；根据牛顿第二定律 F＝ma 可知 1 kg·m/s2＝1 N，因此 kg·m/s2 不是能量单位，故 D 项错误。 2.D 高频焊接利用的电磁学规律是电磁感应现象，发现者是法拉第，A、B、C 项错误，D 项正确。 3.B 研究短跑运动员终点撞线时，其自身大小不能忽略，所以不可以看作质点， 故 A 项错误；在田径比赛中跑步运动员的比赛成绩是个时间段，是一个时间间 隔，故 B 项正确；短跑运动员跑 200 m 时，跑道不是一条直线，故 200 m 是路 程而不是位移，故 C 项错误；400 m 比赛时位移为零，故平均速度为零，不可能 大于 200 m 时的平均速度，故 D 项错误。 4.A 从 v－t 图像上得知海盗快艇行驶的最大速度为 15 m/s，在 0～66 s 内 v－t 图线的斜率逐渐减小，故加速度逐渐减小，A 项正确，C 项错误；在 66 s 末海盗 快艇速度方向没变，速度减小，B 项错误；在 96～116 s 内海盗快艇调头做匀加 速直线运动，D 项错误。 5.C 铁水做圆周运动，重力和弹力的合力提供向心力，没有离心力，故 A 项错 误；铁水做圆周运动的向心力由重力和弹力的径向分力提供，铁水不是做匀速圆 周运动，故模型各个方向上受到的铁水的作用力不一定相同，故 B 项错误；若 最上部的铁水恰好不离开模型内壁，则是重力恰好提供向心力，故 C 项正确； 为了使铁水紧紧地覆盖在模型的内壁上，管状模型转动的角速度不能小于临界角 速度 g R ，故 D 项错误。 6.C 玻璃砖的折射率 n＝c v ＝ c 2 2 c ＝ 2，A 项正确；作出光的传播路径如图所示： 由折射定律有 n＝sin α sin β ＝sin 45° sin β ＝ 2，解得β＝30°，因 此入射点 A 与出射点 B 之间的距离 xAB＝2dtan β＝2 3d 3 ，B 项正确；设临界角为 C，则有 sin C＝1 n ＝ 2 2 ，解得 C＝45°，C 项错误；为了使从 A 点以各种角度入射 的光线都能从顶面射出，则底面反光膜 CD 长度至少为 LCD＝2dtan C＝2d，D 项 正确。 7.D 假设没有 C 电荷，A、B 为等量的异种电荷，在 P 点的电势为零，若有了 C 电荷后 P 点电势为正，故 A 项错误；仅有 A、B 两个电荷时，在 P 点的电场强 度方向由 P 指向 A，C 电荷在 P 点产生的电场强度垂直于 AB，说明三个电荷在 P 点产生的总的电场强度不会由 P 指向 A，故 B 项错误；等量异种电荷中垂面是 一个等势面，若将 C 点的电荷沿 CP 连线向 P 点移动，因电荷在等势面上移动， 电场力不做功，电势能保持不变，故 D 项正确，C 项错误。 8.D 电容器的电容由电容器本身结构决定，与充电电流无关，故 A 项错误；由 q＝It 可知，储存的电荷与电流大小和充电时间都有关，故 B 项错误；由 P＝fv 可知当速度最大时，v＝P f ＝ P kmg ＝30 m/s，故 C 项错误；由动能定理可得，Pt－ fs＝1 2mv2 代入数据可得 s＝1 050 m，故 D 项正确。 9.D 由题意可知“嫦娥四号”绕月球做匀速圆周运动的轨道半径 r＝KR P ，设月 球的质量为 M，“嫦娥四号”绕月球做匀速圆周运动的速率为 v，“嫦娥四号” 的质量为 m，则地球的质量为 QM，一质量为 m′的物体在地球表面满足 GQMm′ R2 ＝ m′g，而“嫦娥四号”绕月球做匀速圆周运动满足 GMm r2 ＝mv2 r ，解得 v＝ RPg QK ， D 项正确。 10.B 第一次由动能定理得 qEy1＝2Ek－Ek ① 速度增加为原来的 2 倍，则在电场中运动的时间变为t 2 ，偏转位移 y2＝1 4y1 ② 初动能 Ek0′＝4Ek ③ 由动能定理 qEy2＝Ek′－Ek0′ ④ 由①②③④得 Ek′＝4.25Ek，故 B 项正确。 11.C 因 ad 部分的拉力等于 b 端重物的重力，则若保持θ不变，增大 cd 长度，细绳 ad 部分拉力不变，故 A 项错误；保持θ＝90°，增大 cd 的长度，∠adb 减小，因 滑轮两边细绳拉力相等，则细绳对滑轮的力沿∠adb 的角平分线方向，细绳对滑 轮的力不是沿 dc 方向，故 B 项错误；保持 ac 等于 ad，则∠adc＝∠cdb，因滑 轮两边细绳拉力相等，则细绳对滑轮的力沿∠adb 的角平分线方向，即细绳对滑 轮的力沿 dc 的方向，故 C 项正确；cd 长度不变，θ从 90°逐渐减为零，d 的运动 轨迹如图中圆弧所示，当 ad 与圆弧相切时，∠cad 最大，由几何关系可知∠adb 先减小后增大，绳子的两个张力大小皆等于物体的重力，它们对滑轮作用力的大 小随角度变大而变小，因此对滑轮的作用力先变大后变小，故 D 项错误。 12.D 电子在电场中加速运动，电场力的方向和运动方向相同，而电子所受电场 力的方向与电场的方向相反，所以 M 处的电势低于 N 处的电势，A 项错误；增 大 M、N 之间的电压，根据动能定理可知，电子进入磁场时的初速度变大，根据 r＝mv0 eB 知其在磁场中的轨迹半径增大，偏转程度减小，P 点将右移，B 项错误； 根据左手定则可知，磁场的方向应该垂直于纸面向里，C 项错误；结合 B 项分析， 可知增大磁场的磁感应强度，轨迹半径将减小，偏转程度增大，P 点将左移，D 项正确。 13.C 铅球从开始到经过斜面上某一点时，受重力、支持力和阻力，根据动能定 理，有－mg·lsin 30°－f·l＝Ek－Ek0＝－72 J，机械能的减少量等于克服摩擦力做 的功 f·l＝ΔE＝12 J，联立可解得 l＝1 m，f＝12 N，根据牛顿第二定律可得－mg·sin 30°－f＝ma，解得 a＝－6 m/s2，故 B 项错误；当该物体经过斜面上某一点时， 动能减少了 72 J，机械能减少了 12 J，所以当物体到达最高点时动能减少了 216 J， 机械能减少了 36 J，所以物体上升过程中克服摩擦力做功是 36 J，全过程摩擦力 做功 W＝－72 J，从出发到返回底端，重力不做功，设回到出发点的动能为 Ek′， 由动能定理可得 W＝Ek′－Ek0，解得 Ek′＝144 J，故 C 项正确；铅球上滑过程中 减少的动能转化为重力势能和内能，故 A 项错误；根据能量守恒定律可知运动 员每推一次消耗的能量至少为 216 J，故 D 项错误。 14.AC 由方程(2)可知，根据电荷数守恒和质量数守恒，X 和 Y 都为 10n，故 A 项正确；方程(1)是核聚变反应，方程(2)是核裂变反应，故 B 项错误；由公式λ ＝h p ，p＝mv，可知λ＝ h mv ，故 C 项正确；γ光子的产生是由放射性元素发生γ衰变， 而不是来源于原子核外电子的能级跃迁，故 D 项错误。 15.BC 在同一时刻观察时，越先激起的波纹扩散开来的半径越大，因 C 的半径 大于 A 的半径，说明蜻蜓第一次点水处为 C 点，故 A 项错误，B 项正确；蜻蜓 从 C 点飞到 A 点时间内，C 水波纹扩散开来的距离小于 CA 距离，说明蜻蜓飞行 的速度大于水波传播的速度，故 C 项正确，D 项错误。 16.AB 由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和光电流 越大，故 A 项正确；根据光电效应方程知，Ekm＝hν－W0＝eUc，可知入射光频 率越大，最大初动能越大，遏止电压越大，可知对于确定的金属，遏止电压与入 射光的频率有关，与入射光的强度无关，故 B 项正确；根据 Ekm＝hν－W0＝eUc， 遏止电压越大，说明从该金属中逸出的光电子的最大初动能越大，故 C 项错误； 发生光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率，与入射光的强度无关，故 D 项错误。 17.【答案】 (1)①3.90(3.88～3.92 均可) 0.36(0.35～0.37 均可) 2.5(2.4～2.6 均 可) ②匀减速 (2)①D ②副线圈 【解析】 (1)①C 点的读数为 3.90 cm，纸带上相邻的两个计数点之间还有一个计 时点未画出，所以两个相邻的计数点间的时间 T＝0.02×2 s＝0.04 s。 vB＝xAC 2T ＝3.90－1.00 2×0.04 ×10－2m/s≈0.36 m/s。 根据Δx＝aT2 得 a＝xCE－xAC 4T2 ，解得 a≈2.5 m/s2。 ②因为 xAB＝1.25 cm，xBC＝(3.90－2.25)cm＝1.65 cm，xCD＝2.05 cm，xDE＝2.43 cm， 相等时间内的位移差近似相等，所以在误差允许范围内，可以认为木块做匀减速 运动。 (2)根据电压表读数的方法可知，该变压器的输出电压为 40 V，所以变压器的原 副线圈匝数之比n1 n2 ＝U1 U2 ＝ 5 40 ＝1 8 ，故 D 项正确，A、B、C 项错误。 ②理想变压器的电压与匝数成正比，当只有一个副线圈时，电流与匝数成反比， 街头用的变压器是降压变压器，可知副线圈的匝数比原线圈的匝数少，副线圈的 电流较大，应该使用较粗的导线。 18.【答案】 (1)见解析图甲 (2)见解析图乙 2.0 1.0 【解析】 (1)由电路图，按顺序先将串联部分连在电源两端，再把电压表并联在 滑动变阻器及电流表两端，如图甲 (2)画出 U－I 图如图乙 乙 由图乙可知，电动势 E＝2.0 V； 电压为 0.8 V 时，电流为 0.4； 由闭合电路欧姆定律可知 E＝U＋I(r＋R0) r＝E－U I －R0＝2.0－0.8 0.4 Ω－2.0 Ω＝1.0 Ω。 19.【答案】 (1)0.125 m/s2 竖直向下 (2)1 m/s (3)40 m 【解析】 (1)对匀减速运动阶段，由牛顿第二定律得 mg－FT＝ma 得 a＝g－FT m ＝0.125 m/s2 方向竖直向下。 (2)运动学公式 v＝at2＝1 m/s。 (3)由图 2 知，物体加速运动到总位移的1 4 时，电机的牵引力 F1＝mg＝2 000 N， 则从此时开始物体做匀速运动，匀速上升的位移 h1＝vt1＝26 m 匀减速上升的位移 h2＝v 2t2＝4 m 则总位移的大小满足 3 4h＝h1＋h2， 总位移 h＝40 m。 20.【答案】 (1)3 m/s (2)2 2 m/s (3)2 3 m/s＜v0＜2 6 m/s 【解析】 (1)由 y＝5 9x2 得 A 点坐标(1.20 m，0.80 m) 由平抛运动规律得 xA＝v0t，yA＝1 2gt2 代入数据，求得 t＝0.4 s，v0＝3 m/s。 (2)由速度关系，A 点速度与竖直方向的夹角 tan θ＝gt v0 ＝4 3 可得θ＝53° 求得 AB、BC 圆弧的半径 R＝0.5 m 在 E 点，FN＝3 mg FN′＝FN＝3 mg FN′＋mg＝mv2 R OE 过程由动能定理得 mgyA－mgR(1－cos 53°)＝1 2mv2E－1 2mv20 解得 v0＝2 2m/s。 (3)设 CD 与水平面的夹角为α， sin α＝2.65－2.00－0.40 0.5 ＝0.5，α＝30° CD 与水平面的夹角也为α＝30° 设弹珠能 3 次通过 E 点的抛射速度最小值为 v1。由动能定理得 mgyA－mgR(1－cos 53°)－2μmgxCDcos 30°＝0－1 2mv21 解得 v1＝2 3 m/s 设 3 次通过 E 点的速度最大值为 v2。由动能定理得 mgyA－mgR(1－cos 53°)－4μmgxCDcos 30°＝0－1 2mv22 解得 v2＝6 m/s 考虑 2 次经过 E 点后弹珠不从 O 点离开，有 －2μmgxCDcos 30°＝0－1 2mv23 解得 v3＝2 6 m/s 故 2 3 m/s＜v0＜2 6 m/s。 21.【答案】 (1)Bv（r23－r22） 2r1 Bv（r23－r22） 6r1 (2)1 2(2M＋m)v2－mgh (3)若要提高 制动效果，可对上述设计做出改进：增加外金属圈的半径 r3 或减小内金属圈的 半径 r2 【解析】 (1)在开启电磁制动瞬间，承重转盘的线速度为 v，所以，角速度ω＝v r1 所以，制动转盘的角速度ω＝v r1 ，三根金属棒的位置刚好在题图乙所示位置，则 fe 切割磁感线产生电动势 E＝Blv＝Bv（r23－r22） 2r1 所以干路中的电流 I＝ E R＋ R2 R＋R ＝2E 3R 那么此时 a 与 b 之间的电势差即为路端电压 U＝E－IR＝Bv（r23－r22） 6r1 。 (2)电梯厢与配重用绳子连接，速度相同；由能量守恒定律可得1 2(m＋2M)v2＝(m ＋M)gh－Mgh＋Q 解得 Q＝1 2(2M＋m)v2－mgh。 (3)若要提高制动的效果，那么在相同速度下，要使 h 减小，则要使制动转盘产 生的热量增加，即在相同速度下电功率增大，速度为 v 时的电功率 P＝E2 3 2R ＝B2v2（r23－r22）2 6Rr21 所以，若要提高制动的效果，可增加外金属圈的半径 r3 或减小内金属圈的半径 r2 或减小金属棒的电阻或减小承重盘的半径 r1。 22.【答案】 (1)直线加速器 2 (2)eBd 2m (3)2 2 2 d－ d2 2 － d 2n 2 ，n＝1，3，5，7…2k－1 【解析】 (1)正负电子进入磁场后要在Ⅱ区域相遇，因此正负电子出加速器以后 都向上偏转，根据左手定则可知直线加速器 2 加速的为正电子。 (2)如图所示 d＝2Rsin θ，R(1－cos θ)＝h 或直接得 d 2 2＋(R－h)2＝R2 整理得 R＝d2 8h ＋ h 2d ≥2 d2 8h· h 2d ＝d 2 即当d2 8h ＝ h 2d ，即 h＝d 2 时，Rmin＝d 2 根据 ev1B＝mv21 R ，求得 v1＝eBd 2m 。 (3)当 v＝ 2eBd 2m ，则 R＝ 2 2 d， 距离总是满足Δy＝2h 情况一：h＞R，只有一种情况 h＝R＋ 2 2 R，Δy＝ 2d＋d 情况二：h＜R， d 2n 2＋(R－h)2＝R2，h＝R－ R2－ d 2n 2， 那么Δy＝2 2 2 d－ d2 2 － d 2n 2 ，n＝1，3，5，7…2k－1