2020年广东省实验中学高考物理模拟试卷 12页

第 1 页，共 12 页 2020 年广东省实验中学高考物理模拟试卷 一、单选题（本大题共 4 小题，共 24.0 分） 1. 已知核反应方程 ?90 234 ???→91 234 ????+ ??+△ ??( △??为释放出的核能， X 为新生成粒子 )， ?90 234 ???的半衰期为 T，下列有关说法正确的是 ( ) A. ?91 234 ????核比 ?90 234 ???核多一个中子 B. ?90 234 ???的比结合能为 △ ?? 234 C. X 粒子是电子，此核反应为 ??衰变 D. ??0 个?90 234 ???经 2T 时间因发生上述核反应而放出的核能为 1 4 ??0 △??(??0数值很大 ) 2. 两颗行星 ??1，??2相距遥远，各自有一系列卫星绕各自的行星做匀速 圆周运动，其卫星的线速度的平方与其轨道半径间关系的 ??2 - 1 ??图 象分别如图所示的 ??1 、??2 实线部分，由图象可知 ( ) A. 可以比较两行星的质量大小 B. 不能比较两行星的密度大小 C. 不能比较两星球表面处的加速度大小 D. 在行星 ??2 上将相同的卫星发射出去，需更大的发射速度 3. 建筑工地上，常采用塔吊将材料搬运上高处，在某次搬运物体的过 程中，该物体在水平方向上匀速运动，在竖直方向上用电动机通过 轻质绳由静止向上吊起， 其电动机的功率 P 随时间 t 变化如图所示， 则下面关于物体运动的加速度与时间关系的 ??- ??图象，机械能与上 升高度关系的 ??- ?图象，物体运动的轨迹 ??- ??图象，在竖直方向速度与时间关系 的??- ??图象，正确的是 ( ) A. B. C. D. 4. 如图所示， ABC 为等边三角形，电荷量为 +??的点电荷固定 在 A 点。 先将一电荷量也为 +??的点电荷 ??1 从无穷远处 ( 电势 为0) 移到 C 点，此过程中，电场力做功为 -??. 再将 ??1从 C 点沿 CB 移到 B 点并固定。最后将一电荷量为 -2??的点电荷 ??2 从无穷远处移到 C 点。下列说法正确的有 ( ) A. ??1 移入之前， C 点的电势为 - ?? ?? B. ??1 从 C 点移到 B 点的整个过程中，所受电场力始终不做功 C. ??2 从无穷远处移到 C 点的过程中，所受电场力做的功为 2W D. ??2 在移到 C 点后的电势能为 -4?? 二、多选题（本大题共 5 小题，共 29.0 分） 5. 全球首创超级电容储存式现代电车在中国宁波基 地下线，没有传统无轨电车的“辫子”，没有尾气 排放，乘客上下车的 30 秒内可充满电并行驶 5 公 里以上，刹车和下坡时可把 80% 的刹车能量转化成 电能回收储存再使用， 如图为使用“ 3V、12000F” 石墨烯纳米混合型超级电容器的电车，下列说法正 确的是 ( ) 第 2 页，共 12 页 A. 该电容器的容量为 36000?? ?? B. 电容器放电，电量逐渐减少到 0，电容不变 C. 电容器放电，电量逐渐减少到 0，电压不变 D. 若 30s 能充满，则充电平均电流为 3600A 6. 如图所示，在倾角 ??= 37 °的光滑是够长斜面上有两个用轻 质弹簧连接的物体 A 和 B，质量分别为 ????= 1????，???? = 2????，弹簧劲度系数为 ??= 100??/??，C 为固定挡板，当 A 在受到沿斜面向下， ??= 14??的力作用下处于静止， 且弹簧弹性势能 ????= 1 2 ????2(??为 形变量 ) ，当撤去外力后， 物体上升至最高处时， B 恰好脱离挡板 C，g 取 10??/??2， 以下说法正确的是 ( ) A. 物体 A 上升位移为 0.12?? B. 物体 A 运动中最大速度时弹簧处于原长 C. 弹簧处于原长时，物体 A 动能为 0.8?? D. 物体 A 向上运动过程中，先超重后失重 7. 如图所示， 两个小球 A、B 分别固定在轻杆的两端， 轻 杆可绕水平光滑转轴 O 在竖直平面内转动， ????> ????， 现将该杆静置于水平方向，放手后两球开始运动，已 知两球在运动过程受到大小始终相同的空气阻力作用， 则从开始运动到杆转到竖直位置的过程中，以下说法 正确的是 ( ) A. 两球组成的系统机械能守恒 B. B 球克服重力做的功等于 B 球重力势能的增加 C. 重力和空气阻力对 A 球做功代数和等于它的动能增加 D. A 球克服空气阻力做的功大于 B 球克服空气阻力做的功 8. 如图所示，空间存在一水平方向的匀强电场和匀强磁场， 磁感应强度大小为 B，电场强度大小为 ??= √3???? ?? ，且电场 方向与磁场方向垂直。在电磁场的空间中有一足够长的固 定粗糙绝缘杆， 与电场正方向成 60°夹角且处于竖直平面内。 一质量为 m，带电量为 +??的小球套在绝缘杆上。若给小球 一沿杆向下的初速度 ??0，小球恰好做匀速运动。已知小球 电量保持不变，重力加速度为 g，则以下说法正确的是 ( ) A. 小球的初速度为 2???? ???? B. 若小球的初速度为 3???? ????，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止 C. 若小球的初速度为 ???? ????，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止 D. 若小球的初速度为 ???? ????，则运动中克服摩擦力做功为 ??3??2 2??2??2 9. 下列说法正确的是 ( ) A. 只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏伽德罗常数 B. 悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动越明显 C. 在使两个分子间的距离由很远 (??> 10 -9 ??)减小到很难再靠近的过程中， 分子间 作用力先减小后增大，分子势能不断增大 第 3 页，共 12 页 D. 温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子的速率都增大 E. 一定质量的理想气体经等温压缩后，其压强一定增大 三、实验题（本大题共 2 小题，共 15.0 分） 10. 某同学做“探究合外力做功与动能改变的关系”实验， 装置如图甲所示， 将光电门 固定在水平轨道上的 B 点， 用重物通过细线拉小车， 保持小车 ( 含遮光条 )质量 M 不 变， 改变所挂重物质量多次进行实验， 使小车每次都从同一位置 A 由静止开始运动， AB 间距离为 ??.(重力加速度大小 g 取 10??/??2 ) (1) 用游标卡尺测出遮光条的宽度 d 如图乙所示，则 ??= ______cm； (2) 实验中认为小车所受拉力与重物重力大小相等，测出多组重物质量 m 和相应小 车经过光电门时的速度 v，作出 ??2 - ??图象如图丙所示，由图象可知小车受到的摩 擦力大小为 ______N； (3) 在满足条件 ______的情况下， ??2 - ??图象是线性变化的，说明合外力做的功等 于动能的改变， 此时图象的斜率 k 的表达式为 ??= ______( 用题给物理量的字母表示 )。 11. 某课外实验小组欲利用如图所示的实验装置， 将一灵敏电流表改装为温度计。 提供 的实验器材有：灵敏电流表 (量程为 1.0????，内阻为 300??)，学生电源 ( 输出电压为 ??= 2.0??，内阻不计 )，滑动变阻器 ??1 (最大阻值为 1000??)，滑动变阻器 ??2 (最大阻 值为 3000??)，单刀双掷开关，用防水绝缘材料包裹的热敏电阻 ????，导线若干。已 知热敏电阻的阻值与摄氏温度 t 的关系为 ???? = 2.5??- 15(??)，实验步骤如下： ??.按照电路图连接好实验器材； ??.为不烧坏灵敏电流表，将滑动变阻器的滑片 P 调整到 a 端；然后将单刀双掷开关 掷于 c 端，调节滑动变阻器，使灵敏电流表指针指在 ______(选填“中央刻线”或 “满刻线” )位置，并在以后的操作中使滑片 P______( 选填“位置不变”、“置于 a 端”或“置于 b 端” )； ??.在容器中倒入适量热水，将单刀双掷开关掷于 d 端，随着热水温度的下降，记录 若干个灵敏电流表的示数； ??.根据热敏电阻随温度变化的特性，计算出各个电流对应的温度，重新制作灵敏电 流表的刻度盘，改装成温度计。 (1) 为使改装的温度计的量程足够大，将实验步骤 b 补充完整。 (2) 根据实验过程，电路中的滑动变阻器应选 ______( 填“ ??1”或“ ??2 ”) 。 (3) 灵敏电流表的电流 I 与热水温度 t 之间的函数关系式为 ??= ______(??)，该温度计 能够测量的最低温度为 ______℃。 (4) 重新制作后的灵敏电流表的刻度盘的特点是低温刻度在刻度盘的 ______(填 “左”或“右” )侧，刻度盘上的刻度 ______(填“均匀”或“不均匀” )。 第 4 页，共 12 页 四、计算题（本大题共 3 小题，共 42.0 分） 12. 如图所示，水平地面上静止放置一辆小车 A，质量 ????= 4????，上表面光滑，小车 与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计，可视为质点的物块 B 置于 A 的最右端， B 的质量 ???? = 2????，现对 A 施加一个水平向右的恒力 ??= 10??，A 运动一段时间后， 小车左端固定的挡板与 B 发生碰撞，碰撞时间极短，碰后 A、B 粘合在一起，共同 在 F 的作用下继续运动，碰撞后经时间 ??= 0.6??，二者的速度达到 ????= 2??/??，求 (1)??开始运动时加速度 a 的大小； (2)??、B 碰撞后瞬间的共同速度 v 的大小； (3)??的上表面长度 l 。 13. 如图所示， ??1??1 ??2 ??2和 ??1 ??1 ??2??2 为水平放置的两足够长的平行导轨，整个装置处 在竖直向上、 磁感应强度大小 ??= 0.4 ??的匀强磁场中， ??1 ??1 与 ??1??1 间的距离为 ??1 = 1.0 ??，??2??2 与 ??2??2 间的距离为 ??2 = 0.5 ??，两导轨电阻可忽略不计． 质量均为 ?? = 0.2 ????的两金属棒 ab、cd 放在导轨上， 运动过程中始终与导轨垂直且接触良好， 并 与导轨形成闭合回路．已知两金属棒位于两导轨间部分的电阻均为 ??= 1.0 ??；金 属棒与导轨间的动摩擦因数 ??= 0.2，且与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦 力．取重力加速度大小 ??= 10 ??/??2 ． (1) 在 ??= 0时刻， 用垂直于金属棒的水平外力 F 向右拉金属棒 cd，使其从静止开始 沿导轨以 ??= 5.0 ??/??2 的加速度做匀加速直线运动， 金属棒 cd 运动多长时间金属棒 ab 开始运动？ (2) 若用一个适当的水平外力 ??0 (未知 )向右拉金属棒 cd，使其速度达到 ??2 = 20 ??/?? 后沿导轨匀速运动， 此时金属棒 ab 也恰好以恒定速度沿导轨运动， 求金属棒 ab 沿 导轨运动的速度大小和金属棒 cd 匀速运动时水平外力 ??0 的功率； (3) 当金属棒 ab 运动到导轨 ??1??1 位置时刚好碰到障碍物而停止运动， 并将作用在金 属棒 cd 上的水平外力改为 ??1 = 0.4 ??，此时金属棒 cd 的速度变为 ??0 = 30 ??/??，经 过一段时间金属棒 cd 停止运动，求金属棒 ab 停止运动后金属棒 cd 运动的距离． 第 5 页，共 12 页 14. 如图所示，内径粗细均匀的 U 形管竖直放置在温度为 7 ℃的环 境中， 左侧管上端开口， 并用轻质活塞封闭有长 ??1 = 14 ????的理 想气体，右侧管上端封闭，管上部有长 ??2 = 24 ????的理想气体， 左右两管内水银面高度差 ? = 6 ????.若把该装置移至温度恒为 27 ℃的房间中 (依然竖直放置 ) ，大气压强恒为 ??0 = 76 ????????.不 计活塞与管壁间的摩擦．分别求活塞再次平衡时左、右两侧管 中气体的长度． 第 6 页，共 12 页 答案和解析 1.【答案】 C 【解析】 解： A、?91 234 ????核比 ?90 234 ???核多一个质子， A 错误； B、比结合能是核子结合为原子核时释放的核能与核子数之比，而不是衰变释放的核能 与核子数之比， B 错误； C、由电荷数守恒和质量数守恒可以判断 X 为电子，题述核反应为 ??衰变， C 正确； D、经过 2T 时间， ??0 个?90 234 ???还剩 ??0 ( 1 2) ?? 2?? = 1 4 ??0 个没有衰变，则有 ??0 - 1 4 ??0 = 3 4 ??0 个发 生了衰变，故核反应释放的核能为 3 4 ??0 △??，D 错误； 故选： C。 根据电荷数守恒、质量数守恒得出 X 的电荷数和质量数，确定核反应的类型； 根据半衰期公式剩余的衰变物质； 释放的能量不等于结合能，根据题意无法求出比结合能； 本题关键是掌握爱因斯坦质能方程 △??=△ ????2 以及比结合能的计算公式，掌握衰变的 实质和半衰期的特点。 2.【答案】 A 【解析】 解：A、卫星绕行星运动， 设行星质量 M ，卫星质量 m，轨道半径 r，则 ????2 ?? = ?????? ??2 ， 知 ??2 = ?????1 ??知斜率等于 GM，所以 ??1 > ??2 ，故 A 正确； B、由图象知两行星半径相等，由 ?? = ??? 4 3 ????2 知 ??1 > ??2 ，故 B 错误； C、在行星表面有质量为 ??’的物体，有 ????= ?? ???? ′ ??2 ，可判断加速度大小，故 C 错误； D、当卫星绕行星表面运行， 发射速度最小， 由 ?? ??2 ?? = ?? ???? ??2 ，知 ??= √???? ?? ，所以 ??1 > ??2， 故 D 错误。 故选： A。 根据万有引力充当向心力列式，根据表达式知斜率的意义，比较质量和密度，根据万有 引力充当向心力比较加速度和线速度。 解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，知道线速度、角速度、周期、加速 度与轨道半径的关系， 并会用这些关系式进行正确的分析和计算。 该题还要求要有一定 的读图能力和数学分析能力，会从图中读出一些信息。就像该题，能知道两个行星的半 径是相等的。 3.【答案】 D 【解析】 解： AD、竖直方向上，在 0 - ??1 时间内，对物体有： ??1 ??- ????= ????，故 a 随 v 增大而减小，当 ??= 0时做匀速运动， 在 ??1 - ??2 时间内， 对物体有： ????- ??2 ?? = ????，a 随 v 减小而减小， 当 ??= 0时， 再次匀速， 故 A 错误， D 正确； 第 7 页，共 12 页 C、0 - ??1时间内的加速阶段合力竖直向上， ??1 - ??2 时间内的减速阶段，合力竖直向下， 与速度有夹角，且合力应指向轨迹内侧，故 C 错误； B、机械能该变量 △??= ???，其斜率为绳子拉力，且为变力，故 B 错误； 故选： D。 物体在竖直方向上的运动先加速再减速， 其加速度大小变化可根据竖直方向上的牛顿第 二定律判断； 物体做曲线运动时，合力应指向曲线的内侧可定性判断物体的运动轨迹； 根据其它力做功等于物体机械能该变量， 在 ??- ?图象中斜率为绳子拉力是变力来判断； 本题重点考查物体的运动和力的关系， 根据牛顿第二定律结合物体的上升过程进行分析 对比即可； 4.【答案】 D 【解析】 解： A、??1从无穷远处 (电势为 0) 移到 C 点的过程，根据电场力做功公式得： ????∞ ??= -?? ，得： ??∞ ??= - ?? ??.又??∞ ??= 0 - ????= -?? ??，可得 ??1移入之前， C 点的电势 为： ????= ?? ??，故 A 错误； B、C 点与 B 点的电势相等，两者间的电势差为 0，根据 ?? = ????知， ??1 从 C 点移到 B 点的全过程中，所受电场力做的功为 0，但在移动过程中， ??1先靠近 +??，后远离 +??， 则电场力先做负功，后做正功，故 B 错误； C、将??1移到 B 点并固定后， 根据电场的叠加原理知， C 点的电势为： ????′= 2????= 2?? ??， ??2 从无穷远处移到 C 点的过程中，所受电场力做的功为： ??′= -2??(0 - ????′)= 4??， 故 C 错误； D、??2从无穷远处移到 C 点的过程中， 电场力做的功为 4W，其电势能减少了 4W，而??2 在无穷远处电势能为 0，所以 ??2在移到 C 点后的电势能为 -4?? ，故 D 正确。 故选： D。 研究 ??1 从无穷远处 (电势为 0) 移到 C 点的过程，利用公式 ?? = ????求出无穷远处与 C 点 间的电势差，从而求得 C 点的电势。 ??1从 C 点移到 B 点的过程中，根据 C 点与 B 点间 的电势差求电场力做功。 ??2 从无穷远处移到 C 点的过程中， 先根据电场的叠加原理求 C 点的电势，再由 ?? = ????求电场力做的功。再求 ??2在移到 C 点后的电势能。 解决本题的关键要掌握电场力做功与电势差的关系、 电势差与电势的关系、 电势能的变 化与电场力做功的关系。要注意运用公式 ?? = ????时各个量均要代符号运算。 5.【答案】 AB 【解析】 解： A、该电容器最大容纳电荷量为： ??= ????= 12000?? ×3??= 36000??，故 A 正确； BC、电容器的电容与电量和电压无关，在充放电时电容不变，电容器放电，电量逐渐 减小到 0，电压逐渐减小为 0，故 B 正确， C 错误； D、若 30s 能充满，则充电平均电流为： ??= ?? ??= 36000 30 ??= 1200??，故 D 错误。 故选： AB。 3V 为电容器的额定电压， 12000F 为电容器的电容； 根据 ??= ????计算电容器的容量； 电容器的电容与电量、电压无关； 电容器是储存电能的工具，根据 ??= ????计算充电电流。 本题考查电容器和电容的相关知识， 要注意明确电容的定义为比值定义法， 其大小与电 量和电压无关。 第 8 页，共 12 页 6.【答案】 CD 【解析】 解：A、当 ??= 14??作用于 A 物体静止时，对 A 物体： ????1 = ??+ ??????????????，解 得弹簧压缩量 ??1 = 0.2??， 当物体 B 恰要脱离挡板 C 是， 对 B 物 ????2 = ??????????????，解得：弹簧的压缩量 ??2 = 0.12??， 物体 A 上升的位移 ??= ??1 + ??2 = 0.32??，故 A错误； B、物体 A 速度最大时，处于平衡位置，弹簧处于压缩状态，故 B 错误； C、当物体 A 运动至弹簧处于原长时，有能量守恒： 1 2 ????1 2 = ????+ ????????1????????，解得： ???? = 0.8??，故 C 正确； D、物体 A 上升中先加速再减速，故先超重后失重，故 D 正确； 故选： CD。 A 物体上升过程中，弹簧有压缩状态变成拉伸状态，根据平衡条件计算弹簧的压缩量和 伸长量即是物体 A 的上升位移； 物体 A 速度最大时，加速度为零，处于平衡状态，弹簧处于压缩状态； 根据能量守恒，弹簧的弹性势能转化为物体 A 的动能和重力势能； 物体的加速度向上处于超重状态，加速度向下处于失重状态； 解决本题的关键是 A 物体的上升阶段弹簧由压缩状态转化成了拉伸状态； 当弹簧原长时，弹簧的弹性势能转化成了 A 物体的动能和重力势能； 7.【答案】 BD 【解析】 解： A、据题，两球在运动过程都受到空气阻力作用，空气阻力做负功，则系统的机械能不 守恒，故 A 错误． B、根据功能关系可知， B球克服重力做的功等于 B 球重力势能的增加，故 B 正确． C、重力、空气阻力和杆的弹力对 A 球做功，根据动能定理得知重力、杆的弹力和空气 阻力对 A 球做功代数和等于它的动能增加，故 C 错误． D、从开始运动到杆转到竖直位置的过程中， A 球运动的路程大于 B 球运动的路程，而 两球克服空气阻力做的功等于空气阻力大小和路程的税种， 所以 A 球克服空气阻力做的 功大于 B 球克服空气阻力做的功．故 D 正确． 故选： BD 机械能守恒的条件是只有重力或弹簧的弹力做功，对照条件，分析做功情况，判断系统 的机械能是否守恒． 物体克服重力做功等于重力势能的增加． 除了重力以外的力做功等 于物体机械能的变化． 解决本题关键要掌握常见的功能关系， 能熟练运用动能定理分析动能的变化， 知道空气 阻力做功与路程有关． 8.【答案】 ACD 【解析】 解： A、小球受力如图所示： 第 9 页，共 12 页 电场力的大小： ????= ????= √3????， 重力与电场力的合力： ??= √???? 2 + (????)2 = 2????， 由几何关系可知，重力与电场力的合力与杆的方向垂直， 所以重力与电场力的合力不会对小球做功， 而洛伦兹力的方向与速度的方向垂直， 所以 也不会对小球做功。 所以，当小球做匀速直线运动时，不可能存在摩擦力，没有摩擦力，说明小球与杆之间 就没有支持力的作用， 则洛伦兹力大小与重力、电场力的合力相等，方向相反，所以 ????0??= 2???? 解得： ??0 = 2???? ????，故 A 正确； B、若小球的初速度为 3???? ????，则洛伦兹力： ??洛 = ????0 ??= 3????> ??，则在垂直于杆的方 向上，小球还受到杆的垂直于杆向下的支持力， 则摩擦力： ??= ??????，小球将做减速运动；随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐 渐减小，摩擦力减小，小球做加速度不断减小的减速运动， 最后当速度减小到 2???? ????时，小球开始做匀速直线运动，故 B 错误； C、若小球的初速度为 ???? ????，则洛伦兹力： ??洛 = ????0 ??= ????< ??，则在垂直于杆的方向 上， 小球还受到杆的垂直于杆向上的支持力， 而摩擦力： ??= ??????，小球将做减速运动， 随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐增大，摩擦力逐渐增大，小球的加速度增 大，所以小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止，故 C 正确； D、若小球的初速度为 ???? ????，球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止，运动中克服 摩擦力做功等于小球的动能，所以有： ?? = 1 2 ????2 = ??3??2 2??2??2，故 D 正确。 故选： ACD。 小球受重力、摩擦力 (可能有 )、弹力 (可能有 ) 、向右上方的洛伦兹力、向左的电场力， 当受到的合外力等于 0 时，小球做匀速直线运动。当小球受到的合外力不为 0 时，要判 断出支持力的方向，明确支持力的大小随洛伦兹力的变化关系，然后做出判定。 本题考查小球在混合场中的运动， 解答的关键明确小球的受力情况， 并能够结合受力的 情况分析小球的运动情况， 要知道小球何时做加速度减小的减速运动， 何时做加速度增 大的减速运动。 9.【答案】 ADE 【解析】 解：A、只要知道水的摩尔质量 M 和水分子的质量 m，就可以计算出阿伏伽德 罗常数： ????= ?? ??，故 A 正确． B、悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，受力越趋于平衡，布朗运 动越不明显，故 B 错误． C、将一个分子从无穷远处无限靠近另一个分子，分子力先增加后减小再增加，分子先 表现为引力， 做正功； 后表现为斥力， 做负功， 故分子势能先减小， 后增加， 故 C 错误． D、温度是分子平均动能的标志，温度高说明分子平均动能增大，不代表所有分子的动 能都增大，故 D 正确． E、根据理想气体的状态方程 ???? ?? = ??，一定质量的理想气体经等温压缩后，其压强一定 增大．故 E 正确． 故选： ADE 第 10 页，共 12 页 只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏伽德罗常数． 悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，受力越趋于平衡，布朗运动越 不明显． 由分子力做功可判定分子势能变化． 温度是分子平均动能的标志． 根据理想气体的状态方程分析气体的状态参量的变化． 本题涉及内容较多， 重点掌握布朗运动的现象和实质； 分子力做功与分子势能的变化关 系．要注意，分析气体的状态参量的变化，一定要根据理想气体的状态方程分析，不能 想当然地判定． 10.【答案】 1.130 1 ?? << ?? 2???? ?? 【解析】 解： (1) 由图甲所示，根据游标卡尺读数可知， ??= 11????+ 6 ×0.05????= 11.30???? = 1.130????。 (2 、3) 对小车，由动能定理得： (????- ??)??= 1 2 ????2 解得： ??2 = 2???? ?? ???- 2???? ?? ， 分析图丙可知， ??2 = 0时， ?? = 0.1????，此时 ??= ????= 0.1 ×10?? = 1??。 当 ?? << ??时，才可以认为小车所受拉力与重物重力大小相等， ??2 - ??图象是线性变化 的，图线的斜率： ??= 2???? ?? 。 故答案为： (1)1.130 ； (2)1 ；(3)?? << ??，2???? ?? 。 (1) 游标卡尺的主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数。 (2) 应用动能定理求出图线的函数表达式，然后根据图线求解摩擦力。 (3) 当 m 远小于 M 时， 才可以认为小车所受拉力与重物重力大小相等， ??2 - ??图象才是 线性变化的，对照图象分析斜率。 此题考查了游标卡尺读数， 要掌握常用实验器材的使用及读数方法， 这是物理实验的基 础。处理实验时一定要找出实验原理， 根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和 需要注意的事项。 11.【答案】 满刻线 位置不变 ??2 2 2.5??+1985 6 右 不均匀 【解析】 解： (1) 将单刀双掷开关掷于 c 端，调节滑动变阻器，使灵敏电流表指针指在 满刻线位置，并在以后的操作中使滑片 P 位置不变。 (2) 电流表满偏时滑动变阻器接入电路的阻值最小， 由闭合电路欧姆定律得： ????= ?? ????+??滑 ， 滑动变阻器的最小阻值： ??滑 = ?? ???? - ????= 2 1× 10-3 ??- 300?? = 1700??，滑动变阻器应选择 ??2 ； (3) 由闭合电路欧姆定律得： ??= ?? ????+??滑+???? = 2 300+1700+2.5??-15 = 2 2.5??+1985； 热敏电阻： ????= 2.5??- 15(??)，温度 t 越低电阻越小，电路电流越大，当电流表满偏时 电流最大， 此时对于的温度最低，即： 1 ×10-3 ??= 2 2.5??+1985，解得，最低温度： ??= 6℃； (4) 电路电流值越大，电路总电阻越小，热敏电阻阻值越小，电阻温度越低， 第 11 页，共 12 页 电流最大刻度值在右侧，因此低温刻度在刻度盘的右侧； 由 ??= 2 2.5??+1985 ??可知， I 与 t 不是线性关系，刻度盘上的刻度不均匀； 故答案为： (1) 满刻线；位置不变； (2)??2 ；(3) 2 2.5??+1985；6；(4) 右；不均匀。 (1) 电路电阻增大后电路电流减小，根据图示电路图完成实验电路。 (2) 根据题意应用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值，然后选择滑动变阻器。 (3) 根据图示电路图应用欧姆定律求出表达式，根据题意与表达式求出温度计所测的最 低温度。 (4) 根据电流表达式判断电流与温度的关系、判断刻度是否均匀。 本题解题的关键是理解实验原理， 根据实验电路与实验步骤应用闭合电路欧姆定律可以 解题。 12.【答案】 解： (1) 以 A 为研究对象，由牛顿第二定律得： ??= ??????， 代入数据得： ??= 2.5??/??2 ； (2)??、B 碰撞后共同运动过程中，选向右的方向为正，由动量定理得： ????= (????+ ????)????- (????+ ????)??， 代入数据解得： ??= 1??/??； (3)??、B 碰撞过程动量守恒，以 A 的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得： ????????= (????+ ????)??， A 从开始运动到与 B 发生碰撞前，由动能定理得： ????= 1 2 ???????? 2 - 0， 联立并代入数据得： ??= 0.45??； 答： (1)??开始运动时加速度 a 的大小为 2.5??/??2 ； (2)??、B 碰撞后瞬间的共同速度 v 的大小为 1??/??； (3)??的上表面长度为 0.45??。 【解析】 (1) 由牛顿第二定律可以求出加速度； (2) 由动量定理求出碰撞后的速度； (3) 由动量守恒定律与动能定理可以求出 A 上表面的长度。 本题考查了求加速度、速度、 A 的长度问题，分析清楚物体运动过程，应用牛顿第二定 律、动量定理、动量守恒定律、动能定理即可正确解题。 13.【答案】 解：(1) 设金属棒 cd 运动 t 时间金属棒 ab 开始运动， 根据运动学公式可知， 此时金属棒 cd 的速度 ??= ????， 金属棒 cd 产生的电动势： ??2 = ????2??， 则通过整个回路的电流： ??2 = ??2 2?? = ????2???? 2?? ， 金属棒 ab 所受安培力 ????1 = ????2 ??1 = ??2 ??1 ??2???? 2?? ， 金属棒 ab 刚要开始运动的临界条件为： ????1 = ?????? 代入数据解得： ??= 2??； (2) 设金属棒 cd 以速度 ??2 = 20 ??/??沿导轨匀速运动时， 金属棒 ab 沿导轨匀速运动的速度大小为 ??1， 根据法拉第电磁感应定律可得 ??= ????2??2 - ????1 ??1 ， 此时通过回路的电流为： ??= ?? 2?? = ??(??2??2-??1 ??1) 2?? ， 第 12 页，共 12 页 金属棒 ab 所受安培力为： ??????1 = ??2??1(??2??2-??1 ??1) 2?? = ??????， 代入数据解得： ??1 = 5 ??/??， 以金属棒 cd 为研究对象，则有： ??0 = ??????+ ????2 ??= 0.6 N 则水平外力 ??0的功率为： ??0 = ??0 ??2 = 0.6 ×20 = 12?? (3) 对于金属棒 cd，根据动量定理得： (??1 - ??????- ????2 ??)????= 0 - ????0 ， 设金属棒 ab 停止运动后金属棒 cd 运动的距离为 x， 根据法拉第电磁感应定律得： ??= | ???? ????| = | ????2?? ????|， 根据欧姆定律得： ??= ?? 3 2 ??， 代入数据解得： ??= 225 m； 答： (1) 金属棒 cd 运动 2s 金属棒 ab 开始运动。 (2) 金属棒 ab 沿导轨运动的速度大小为 5??/??，金属棒 cd 匀速运动时水平外力 ??0的功率 为 12W； (3) 金属棒 ab 停止运动后金属棒 cd 运动的距离为 225m。 【解析】 (1) 根据法拉第电磁感应定律求解感应电动势，根据闭合电路的欧姆定律求解 感应电流，当 ab 棒运动时安培力等于滑动摩擦力，有 ??= ????计算时间； (2) 根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求解感应电流，根据平衡条件求解 速度大小；以金属棒 cd 为研究对象，根据牛顿第二定律求解拉力，根据 ??= ????求解功 率。 (3) 根据法拉第电磁感应定律求出平均感应电动势，应用欧姆定律求出感应电流，对 cd 棒应用动量定理可以求出运动的距离。 对于电磁感应问题研究思路常常有两条： 一条从力的角度， 重点是分析安培力作用下导 体棒的平衡问题，根据平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的 能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解。 14.【答案】 解：设管的横截面积为 S，活塞再次平衡时左侧管中气体的长度为 ??1 ′，左侧 管做等压变化，则有： ??1 ? ?? = ??1 ′ ?? ′ 其中 ??1 ? = 14??，??= 280??，?? ′= 300??，??1′= ??1′?? 解得： ??1 ′= 15????，所以活塞平衡时左侧管中气体长度为 15cm。 设平衡时右侧管气体长度增加 x，则由理想气体状态方程可知： (??0 ? - ?)??2 ? ?? ?? = (??0 ? - ? + 2??)(??2 ? + ??)?? ?? ′ 其中 ??0 ? = 76????????，? = 6???????? 解得： ??= 1???? 所以活塞平衡时右侧管中气体的长度为 25cm。 答：所以活塞平衡时左侧管中气体长度为 15cm，右侧管中气体的长度为 25cm。 【解析】 左侧管中气体为等压变化，因此根据等压变化的气体状态方程可直接求解。右 侧管中气体根据气态方程直接求解。 本题要能用静力学观点分析各处压强的关系。 要注意研究过程中哪些量不变， 哪些量变 化，选择合适的气体实验定律解决问题。