1、- 1 -浙江省临安市昌化中学 2019届高三上学期期末模拟物理试题一、选择题1.下列各组物理量中,全部是矢量的一组是( )A. 磁通量、加速度B. 磁感应强度、速度变化量C. 时间、平均速度D. 路程、加速度【答案】B【解析】【分析】物理量按有没有方向分为矢量和标量两类，矢量是指既有大小又有方向的物理量，标量是只有大小没有方向的物理量【详解】A. 磁通量只有大小，没有方向，是标量，而加速度既有大小又有方向的物理量，是矢量，故 A错误；B. 磁感应强度和速度变化量都是既有大小又有方向的物理量，是矢量，故 B正确；C. 平均速度是矢量，而时间只有大小，没有方向，是标量，故 C错误；D. 路程只有
2、大小，没有方向，是标量，加速度是矢量，故 D错误。故选：B2.哪位科学家测定了原电荷的电量（ ）A. 安培B. 卡文迪许C. 法拉第D. 密立根【答案】D【解析】【分析】密立根通过油滴实验，测出了元电荷电量的精确数值根据各个科学家的物理学成就进行解答【详解】密立根通过油滴实验，最早测出了元电荷电量的精确数值。故 D正确，ABC 错误；- 2 -故选：D.3.下列四幅图中包含的物理思想方法叙述正确的是( )A. 图甲:观察桌面微小形变的实验,利用了等效法B. 图乙:探究影响电荷间相互作用力的因素时,运用了微元法C. 图丙:利用红蜡块的运动探究合运动和分运动的实验,体现了类比的思想D. 图丁:伽利
3、略研究力和运动关系时,运用了理想实验方法【答案】D【解析】【分析】将微小的量放大研究的方法是放大法；在研究多个量之间的关系时，常常要控制某些物理量不变，即控制变量法；合运动与分运动一定是等效替代的关系；研究力和运动的关系时，伽利略运用了理想实验方法。【详解】A. 用镜面反射观察桌面微小变形时，是根据：入射光线不变时，当入射角改变 时，反射角改变 2，所用的物理思想方法是放大法，故 A错误；B. 探究影响电荷间相互作用力的因素时，所用的物理思想方法是控制变量法，故 B错误；C. 利用红蜡块的运动探究合运动和分运动的实验，采用物理思想方法是等效替代法，故 C错误；D. 在研究力和运动的关系时，伽利
4、略运用了理想实验方法，巧妙地设想了两个对接斜面的实验，故 D正确。故选：D4.一辆汽车运动的 v t图象如图,则汽车在 02 s 内和 23 s 内相比( )A. 位移大小相等B. 平均速度相等C. 速度变化相同- 3 -D. 加速度方向相同【答案】B【解析】【分析】解答本题应抓住：速度图象与坐标轴所围的“面积”等于物体的位移大小；匀变速直线运动的平均速度 ；速度变化量 v=v-v 0；速度图象的斜率等于加速度。根据这些知识即可分析选择【详解】A. 速度图象与坐标轴所围的“面积”等于物体的位移大小，由图知，02s 内位移较大。故 A错误；B. 汽车在 02s 内平均速度为 ，汽车在 2s3s
5、内平均速度为.故 B正确；C. 汽车在 02s 内速度变化量 v=5m/s0=5m/s，在 2s3s 内速度变化量为v=05m/s=5m/s，故速度变化量不同。故 C错误；C. 根据速度图象的斜率等于加速度可知，在 02s 内汽车的加速度沿正方向，而在 2s3s内加速度沿负方向，所以加速度方向不同。故 D错误。故选：B5.如图所示,无人机在空中匀速上升时,不断增加的能量是( )A. 动能 机械能B. 动能、重力势能C. 重力势能、机械能D. 动能、重力势能、机械能【答案】C【解析】【分析】- 4 -无人机的重力势能 Ep=mgh，与高度有关；动能 Ek= ，与速度的平方成正比；机械能等于动能和
6、重力势能之和【详解】无人机匀速上升，所以动能保持不变，所以选项 A. B. D均错误；高度不断增加，所以重力势能不断增加，机械能不断增加，所以选项 C正确。故选：C6.如图所示,在电场中有 M,N两点,则( )A. M点的电势比 N点的电势高B. M点的电场强度比 N点的电场强度小C. 正电荷在 M点的电势能比在 N点的电势能小D. 负电荷从 M点运动到 N点,电场力做负功【答案】C【解析】【分析】电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线某点的切线方向表示电场强度的方向沿着电场线方向电势是降低的根据电势能公式 EP=q 分析电势能的变化，从而判断电场力做功情况。【详解】A. 根据沿着电场线方向电
7、势降低，可知 M点的电势比 N点的电势低，故 A错误；B. 电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以 M点的电场强度比N点的电场强度大。故 B错误；C. 根据电势能公式 EP=q 知正电荷在电势高处电势能大，则知正电荷在 M点的电势能比在N点的电势能小，故 C正确； D. M点的电势比 N点的电势低，根据电势能公式 EP=q 知负电荷在电势高处电势能小，则知负电荷从 M点运动到 N点，电势能减小，电场力做正功，故 D错误。故选：C7.如图所示,带负电的金属环绕轴 OO以角速度 匀速旋转,在环左侧轴线上的小磁针最后静止时( )- 5 -A. N极竖直向上B. N极竖直向下C.
8、 N极沿轴线向左D. N极沿轴线向右【答案】C【解析】【分析】带负电旋转，则可知电流方向，由右手螺旋定则可知磁极的方向，再根据磁极间的相互作用可知小磁针的偏转方向【详解】带负电金属环，如图所示的旋转。则金属环的电流方向与旋转方向相反。再由右手螺旋定则可知磁极的方向：左端 N极，右端 S极。因此小磁针 N极沿轴线向左。故 C正确，ABD错误；故选：C8.用控制变量法,可以研究影响电荷间相互作用力的因素,如图所示, O 是一个带电的物体,若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的 P1,P2,P3等位置,可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小,这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度 显
9、示出来。若物体 O的电荷量用 Q表示,小球的电荷量用 q表示,物体与小球间距离用 d表示,物体和小球之间的作用力大小用 F表示。则以下对该实验现象的判断正确的是( )A. 保持 Q,q不变,增大 d,则 变大,说明 F与 d有关B. 保持 Q,d不变,减小 q,则 变小,说明 F与 q有关C. 保持 Q,q不变,减小 d,则 变大,说明 F与 d成反比D. 保持 q,d不变,减小 Q,则 变小,说明 F与 Q成正比【答案】B【解析】【分析】- 6 -根据库仑定律公式判断物体与小球之间的作用力 F与什么因素有关丝线偏离竖直方向的角度 越大，则作用力越大【详解】物体在库仑力、绳的拉力、重力的共同作
10、用下平衡：A. 保持 Q、q 不变，根据库仑定律公式 ，增大 d，库仑力变小，则 变小，说明 F与 d有关。故 A错误；B. 保持 Q、d 不变，根据库仑定律公式 ，减小 q，则库仑力变小， 变小，知 F与 q有关。故 B正确；C. 保持 Q、q 不变，减小 d，库仑力变大，则 变大，根据库仑定律公式 ，知 F与d2成反比。故 C错误；D. 保持 q、d 不变，减小 Q，则库仑力变小， 变小，根据库仑定律公式 ，知 F与两电荷的乘积成正比。故 D错误。故选：B.9.一个质量为 M的箱子放在水平地面上,箱内用一段固定长度的轻质细线拴一质量为 m的小球,线的另一端拴在箱子的顶板上,现把细线和球拉到
11、左侧与竖直方向成 角处静止释放,如图所示,在小球摆动的过程中箱子始终保持静止,则以下判断正确的是( )A. 在小球摆动的过程中,线的张力呈周期性变化,但箱子对地面的作用力始终保持不变B. 小球摆到右侧最高点时,地面受到的压力为(M+m)g,箱子受到地面向左的静摩擦力C. 小球摆到最低点时,地面受到的压力为(M+m)g,箱子不受地面的摩擦力- 7 -D. 小球摆到最低点时,线对箱顶的拉力大于 mg,箱子对地面的压力大于(M+m)g【答案】D【解析】在小球摆动的过程中，速度越来越大，对小球受力分析根据牛顿第二定律可知：，绳子在竖直方向的分力为： ，由于速度越来越大，角度 越来越小，故 越大，故箱子
12、对地面的作用力增大，在整个运动过程中箱子对地面的作用力时刻变化，故 A错误；小球摆到右侧最高点时，小球有垂直于绳斜向下的加速度，对整体由于箱子不动加速度为 ， 为小球在竖直方向的加速度，根据牛顿第二定律可知：，则有： ，故 ，根据牛顿第三定律可知对地面的压力小于 ，故 B错误；在最低点，小球受到的重力和拉力的合力提供向心力，由牛顿第二定律有： ，联立解得： ，则根据牛顿第三定律知，球对箱的拉力大小为： ，故此时箱子对地面的压力为：，故小球摆到最低点时，绳对箱顶的拉力大于 ， ，箱子对地面的压力大于 ，故 C错误，D 正确，故选 D.【点睛】对 m运动分析，判断出速度大小的变化，根据牛顿第二定律
13、求得绳子的拉力，即可判断出 M与地面间的相互作用力的变化，在最低点，球受到的重力和拉力的合力提供向心力，由牛顿第二定律求出绳子的拉力，从而得到箱子对地面的压力10.为研究静电除尘,有人设计了一个盒状容器,如图所示,容器侧面是绝缘的透明有机玻璃,上下底面是金属板。当金属板连接到高压电源正、负两极时,在两金属板间产生匀强电场。现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内,颗粒带负电,不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力,并忽略烟尘颗粒所受重力。闭合开关 S后,下列说法正确的是( )A. 烟尘颗粒向下运动- 8 -B. 两金属板间电场方向向上C. 烟尘颗粒在运动过程中电势能减小D. 烟尘颗粒电荷量可能
14、是电子电荷量的 1.5倍【答案】C【解析】【分析】由图可知两极板间的电场方向，则由烟尘的受力情况分析其运动方向；由电场力做功正负分析电势能的变化；带电体的带电量只能是元电荷的整数倍【详解】A. 由图可知，极板上端为正极，下端为负极；则带负电的颗粒受电场力向上，故带电颗粒将向上运动。故 A错误；B. 极板上端为正极，下端为负极，所以两金属板间电场方向向下。故 B错误；C. 烟尘颗粒在运动过程中电场力做正功，电势能减少。故 C正确；D. 带电体的带电量只能是元电荷的整数倍，所以烟尘颗粒电荷量不可能是电子电量的 1.5倍。故 D错误。故选：C。11.一电动自行车动力电源上的铭牌标有“36 V 10
15、Ah”字样,假设工作时电源(不计内阻)的输出电压恒为 36 V,额定输出功率为 180 W,由于电动机发热造成的损耗(其他损耗不计),电动自行车的效率为 80%,则下列说法正确的是( )A. 额定工作电流为 10 AB. 电池充满电后总电量为 3.6103CC. 电动自行车电动机的内阻为 7.2 D. 电动自行车保持额定功率行驶的最长时间是 2 h【答案】D【解析】【分析】额定功率行驶时输出电压为 36V，输出功率为 180W，根据 P=UI求出电流；根据热功率可求得电池的内阻；再根据电池的容量求出行驶的时间【详解】A. 由 P=UI可知，额定电流 I=P/U=180/36=5A，故 A错误；
16、B. 电量 q=10Ah=103600=3.6104C，故 B错误；- 9 -C. 电动车的热功率 P 热 = -P= 180=45W，则由 P 热 =I2r可得，r=45/25=1.8，故 C错误；D. 根据电池容量 Q=10Ah，电流为 5A，则可得：t=Q/t=10/5=2h，故 D正确。故选：D.12.通常我们把太阳系中行星自转一周的时间称为“1 天”,绕太阳公转一周的时间称为“1年” 。与地球相比较,金星“1 天”的时间约是地球“1 天”时间的 243倍。由此可知( )A. 金星的半径约是地球半径的 243倍B. 金星的质量约是地球质量的 243倍C. 地球的自转角速度约是金星自转角
17、速度的 243倍D. 地球表面的重力加速度约是金星表面重力加速度的 243倍【答案】C【解析】【分析】由于已知地球和金星的周期关系，根据周期与角速度的关系 =2/T，可知地球自转角速度约是金星自转角速之比；题目中只有金星和地球的自转周期，没有它们的卫星的数据，无法求解它们的质量之比、半径之比、表面重力加速度之比【详解】ABD. 题目中只有金星和地球的自转周期，没有公转周期等数据，无法求解它们的质量之比、半径之比、表面重力加速度之比，故 ABD错误C. 根据周期与角速度的关系 =2/T，得 地 ： 金 =T 金 ：T 地 =243，即地球自转角速度约是金星自转角速度的 243倍，故 C正确。故选
18、：C.13.如图，小球从 O点以 5m/s的初速度平抛，与倾角为 150的斜面在 A点发生弹性碰撞（小球与斜面碰撞规律类似于光的反射定律，且反弹速率与碰前相同） ，之后恰好能竖直上抛到B点（未画出） 。取重力加速度的大小 g=10m/s2，关于小球的运动，下列说法不正确的是A. 小球与斜面碰撞时的速率为 10m/s- 10 -B. 小球平抛运动的时间为 sC. OA两点的高度差为 3.75mD. AB两点的高度差为 5m【答案】B【解析】根据角度关系可知，到达斜面时，速度方向与水平面的夹角 ，则碰撞时的速度，A 正确；竖直方向获得的速度 ，运动的时间，B 错误；下降的高度 ，C 正确；碰撞后竖
19、直上抛，则上升的高度 ，D 正确14.下列选项中关于高中物理教材上插图的说明正确的是( )A. 图 1中弯曲的有机玻璃棒能导光说明有机玻璃的折射率大于周围空气B. 图 2中电子表的液晶显示屏用到了偏振光C. 图 3中全息照片的拍摄利用了光的衍射原理D. 图 4中的彩色条纹是白光的单缝衍射条纹【答案】AB【解析】【分析】依据光的全反射条件：光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于或等于临界角；液晶屏运用光的偏振原理；全息照片的拍摄利用了光的干涉原理；等宽的彩色条纹是白光的双缝干涉条纹【详解】A. 根据全反射条件，有机玻璃应为光密介质，折射率大于空气，故 A正确；B. 电子液晶屏的显示利用了光的偏振
20、原理，故 B正确；C. 全息照相利用了光的干涉，故 C错误；- 11 -D. 亮条纹间距几乎相等，是白光的双缝干涉图样，故 D错误。故选：AB.15.关于近代物理学的结论中,下面叙述中正确的是( )A. 氢原子从 n=6跃迁至 n=2能级时辐射出频率 1的光子,从 n=5跃迁至 n=2能级时辐射出频率 2的光子,频率为 1的光子的动量较大B. 已知铀 238的半衰期为 4.5109年,地球的年龄约为 45亿年,则现在地球上存有的铀 238原子数量约为地球形成时铀 238原子数量的四分之一C. 衰变能释放出电子说明了原子核中有电子D. 在核反应中,质量守恒、电荷数守恒【答案】A【解析】【分析】能
21、级间跃迁辐射光子的能量等于能级之差，根据能级差的大小比较光子能量，从而比较出光子的频率根据光速和德布罗意方程，比较光子的动量；经过一个半衰期，有半数发生衰变； 衰变是中子转变成质子而放出的电子；核反应过程，质量数与质子数守恒。据此即可一一求解【详解】A. 氢原子从 n=6的能级跃迁到 n=2的能级的能级差大于从 n=5的能级跃迁到 n=2的能级时的能级差，根据 EmEn=h，知频率为 1的光子的频率大于频率为 2的光子的频率。根据光速 c=，德布罗意方程 =h/p，从 n=5跃迁至 n=2能级时辐射出频率 2的光子,频率为 1的光子的动量较大。故 A正确；B. 铀 238的半衰期为 4.510
22、9年，地球的年龄约为 45亿年，则现有铀 238原子数量约为地球形成时铀 238原子数量的一半。故 B错误；C. 衰变是中子转变成质子而放出的电子。故 C错误；D. 核反应方程应该遵循质子数和质量数守恒，并不是质量守恒，故 D错误。故选：A.16.B超成像的基本原理就是向人体发射一组超声波,而遇到人体组织会产生不同程度的反射(类似回声),通过探头发送和接收超声波信号,经过电子电路和计算机的处理,形成了我们今天的 B超图像(如图所示)。图为仪器检测到发送和接收的超声波图象,其中实线为沿 x轴正方向发送的超声波,虚线为一段时间后遇到人体组织沿 x轴负方向返回的超声波。已知超声波在人体内传播速度约为
23、 1 500 m/s,下列说法正确的是( )- 12 -A. 根据题意可知此超声波的频率约为 1.25105 HzB. 图中质点 A在此后的 1 s内运动的路程为 1 500 mC. 图中质点 B此时沿 y轴正方向运动D. 图中质点 A,B两点加速度大小相等,方向相反【答案】AC【解析】A项：由图乙可知，波长为 ，由公式 得，故 A正确；B项：质点 A只在平衡位置上下振动，所以不可能运动 1500m，故 B错误；C项：由“上下坡法”可知，质点 B此时沿 y轴正方向运动，故 C正确；D项：由于 A、B 两点离开平衡位置的位移同，所以两质点的加速度大小相等，方向相同。二、实验题17.某同学利用如图
24、所示的实验装置“探究加速度与力和质量的关系” 。(1)为探究多个物理量之间关系,可选用_进行实验; A.控制变量法 B.类比法C.放大法(2)关于器材的选择及实验操作,以下说法正确的是_。 A.若采用电火花打点计时器,应选择图甲中学生电源,选择开关置于低压交流 6 VB.图乙中,可通过改变小车上的钩码个数,来改变小车的质量C.可通过改变小桶中金属片(如图丙)的数量,来改变小车所受的拉力- 13 -D.为了平衡摩擦力,图丁中小桶应当挂在细线一端,并垫高长木板一端,使小车匀速运动(3)实验中,所用交流电周期为 T=0.02 s,小东同学获得一条纸带,纸带一部分如图所示,O,A,B为选取的三个计数点
25、,则 B点对应的读数为_ cm;计算打下“A”计数点时,小车的速度为_ m/s(计算结果保留两位有效数字)。 【答案】 (1). A; (2). BC; (3). 12.00; (4). 0.30;【解析】【分析】（1）探究多变量因素实验时要采用控制变量法；（2）根据实验原理和器材即可判断；（3）毫米刻度尺应估读到最小刻度的下一位；中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度【详解】(1)探究加速度与力、质量三个物理量之间的关系实验要采用控制变量法，故选 A；(2)A、若采用电火花计时器，应选择 220V的交流电源，故 A错误；B. 图乙中，可通过改变小车上的钩码个数，来改变小车的质量，故 B正
26、确；C. 可通过改变小桶中金属片(如图丙)的数量。来改变小车所受的拉力，故 C正确；D. 为了平衡摩擦力，图丁小桶应当从滑轮上拿下，并垫高长木板一端，使小车匀速运动，故 D错误；故选：BC(3)由图可知，B 点对应的读数为 12.00cm；A 点的瞬时速度 =0.30m/s故答案为：(1)A；(2)BC；(3)12.00；0.3018.水果电池的发电原理是两种金属片的电化学活性是不一样的,其中更活泼的那边的金属片能置换出水果中的酸性物质的氢离子,将两个金属电极锌片和铜片插入一个水果中就可以做成一个水果电池。- 14 -(1)小明用多用电表的直流电压(01 V)挡估测某水果电池的电动势,稳定时指
27、针如图甲所示,则读数为_V。然后小明又用多用电表的欧姆“10”挡通过正确操作估测水果电池的内阻,稳定时指针如图乙所示,则读数为_,请你说说小明测水果电池的内阻有什么错误。_。 (2)小红采用灵敏电流计和电阻箱根据如图丙所示电路进行水果电池电源与电动势的测量,根据测量数据作出了 R图象如图丁所示,请你帮小红计算该水果电池的电动势为_V,内阻为_。(结果保留两位有效数字) 【答案】 (1). 0.64； (2). 400； (3). 不能用多用电表欧姆档直接测量电源内阻； (4). 0.94-1.00； (5). 400-500；【解析】【分析】（1）根据多用电表的使用方法可明确读数及正确使用；（
28、2）由闭合电路欧姆定律可得出对应的表达式，再由图象交点及斜率的意义可得出有关电动势和内电阻的表达式，则可求得电动势和内电阻【详解】(1)多用电表的直流电压挡用中间层读数，故示数为 0.64V；欧姆表的读数等于表盘读数乘以倍率，则电阻 R=4010=400.用多用电表直接测电源电阻，相当于在电路中串联了一个电源，增加了回路中的电流，导致测量错误。(2)由闭合电路欧姆定律 E=U+Ir=I(R+r)- 15 -可得 ，所以图线的斜率为水果电池的电动势的倒数，纵轴截距为 ，根据 k= 得，电动势 E=1.0V，根据 =0.40103得，r=4.010 2.故答案为：(1)0.64，400，不能用多用
29、电表欧姆挡直接测量电源内阻。(2)1.0，4.010 2.三、计算题19.如图所示，一段平直的马路上，一辆校车从一个红绿灯口由静止开始做匀加速直线运动，经 36 m速度达到 43.2 km/h；随后保持这一速度做匀速直线运动，经过 20 s，行驶到下一个路口时，司机发现前方信号灯为红灯便立即刹车，校车匀减速直线行驶 36 m后恰好停止(1)求校车匀加速运动的加速度大小 a1； (2)若校车总质量为 4 500 kg，求校车刹车时所受的阻力大小； (3)若校车内坐有一质量为 30 kg的学生，求该学生在校车加速过程中座椅对学生的作用力F的大小(取 g10 m/s 2，结果可用根式表示)【答案】
30、（1） （2）9000N（3） 【解析】【分析】（1）根据匀加速运动的速度位移关系可求加速度；（2）根据匀减速运动的速度位移关系可求加速度；根据牛顿第二定律可求阻力；（3）座椅对学生的作用力的水平分力等于 mg，F 的竖直分力的竖直分力等于重力，水平分力提供加速度。根据力的合成可求。【详解】(1)由匀加速直线运动公式可知 v22a 1x1，得加速度 a12 m/s 2(2)由匀减速直线运动公式得：0v 22a 2x3解得 a22 m/s 2F 阻 Ma 29000 N.- 16 -(3)匀加速运动过程中，座椅对学生的作用力为 F，F 的竖直分力等于 mg，F 的水平分力由牛顿第二定律可得 F
31、水平 ma 1F得 F60 N.20.如图所示是某游乐场新建的水上娱乐项目。在运营前需要通过真实场景模拟来确定其安全性。质量为 120kg的皮划艇载着质量为 60kg的乘客模型，以一定速度冲上倾角为 =37，长度 LAB=8m的长直轨道 AB；皮划艇恰好能到达 B点。设皮划艇能保持速率不变通过 B点到达下滑轨道 BC上。皮划艇到达 C点后，进入半径 R=5m的圆弧涉水轨道 CDE，其中 C与 E等高，D为最低点。已知轨道 AB、AC 的动摩擦因素 =0.5，涉水轨道因为阻力减小，可以视为光滑轨道，不计其他阻力，皮划艇和乘客模型可看做质点。求：（1）求皮划艇在 A点的动能大小。（2）求划水艇经过
32、 CDE轨道最低点 D时，轨道受到的压力大小。（3）已知涉水轨道能承受的最大压力为 13140N。求划水艇冲上 A点的速度大小范围。【答案】 （1）4 m/s（2）4500N（3）4 m/sV A20m/s【解析】（1）由几何关系划水艇上升高度 H=4.8m对 AB过程，由动能定理： 得 vA=4 m/s（2）由几何关系得 BC长度 x=3.5m，B 到 D的高度差为 H=4.8m对 BD过程，由动能定理：得 vD2=75m2/s2在 D点对划水艇受力分析得： 得此时压力 N=4500N- 17 -（3）由于划水艇到达 B点的速度要大于零，所以 vA4 m/s由于 D点能承受的最大压力为 Nm
33、ax=13140N对 D点受力分析：得 vD2=315m2/s2对 AD整个过程，由动能定理，得 vA=20m/s所以 vA20m/s所以 4 m/sV A20m/s点睛：本题考查圆周运动向心力以及动能定理等相关知识。要求学生在结合具体情景的情况下，分析向心力，并通过动能定理分析状态，进而解决问题。考察了学生思维的全面性，对其整个过程分析的全面性提出一定要求。21.(1)在“探究感应电流的方向与哪些因素有关”的实验中为弄清灵敏电流计指针摆动方向与电流方向的关系，可以使用一个已知正负极性的直流电源进行探究某同学想到了多用电表内部某一挡含有直流电源，他应选用多用电表的_挡(填“欧姆” “直流电流”
34、 “直流电压” “交流电流”或“交流电压”)对灵敏电流计进行测试由实验可知，当电流从正接线柱流入电流计时，指针向右摆动如图甲所示，实验中该同学将条形磁铁从线圈上方向下插入线圈过程中(线圈绕向如图乙所示)，电流计的指针向_(填“左”或“右”)偏转（2）研究双缝干涉现象时，如图所示，调节仪器使分划板的中心刻度对准一条亮条纹的中心 A，示数如图所示，其读数为_mm。移动手轮至另一条亮条纹中心 B，读出其读数为 27.6mm。已知双缝片与光屏间距为 0.6m，所用双缝相距 0.2mm，则所测单色光波长为_m。- 18 -【答案】 (1). 欧姆； (2). 右； (3). 19.4； (4). ；【解
35、析】【分析】（1）电压表和电流表内部不含电源，只有欧姆表内部有电源；（2）根据楞次定律可以判断电流从电流表那个极流入，从而判断指针偏转方向；（3）根据游标卡尺的读数方法读出 A、B 间的距离，计算出条纹宽度。根据 ，可求单色光的波长。【详解】 （1）电压表和电流表内部不含电源，只有欧姆表内部有电源，所以应选多用电表的欧姆档；（2）由图示导线绕法，根据楞次定律可以判断电流从电流表正极流入，所以指针向右偏转；（3）根据游标卡尺的读数方法，A 条纹中心刻度线读数为 19mm+40.1mm=19.4mm，两刻度之间距离等于 4个条纹宽度，故 x= mm=2.05mm，d=0.2mm，l=6m根据 ，代
36、入数据得：= m22.如图所示，在方向竖直向上、磁感应强度大小为 B的匀强磁场中，有两条相互平行且相距为 d的光滑固定金属导轨 P1P2P3和 Q1Q2Q3，两导轨间用阻值为 R的电阻连接，导轨P1P2、Q 1Q2的倾角均为 ，导轨 P2P3、 Q 2Q3在同一水平面上，P 2Q2P 2 P3，倾斜导轨和水平导轨用相切的小段光滑圆弧连接。质量为 m的金属杆 CD从与 P2Q2处时的速度恰好达到最大，然后沿水平导轨滑动一段距离后停下。杆 CD始终垂直导轨并与导轨保持良好接触，空气阻力、导轨和杆 CD的电阻均不计，重力加速度大小为 g，求：- 19 -（1）杆 CD到达 P2Q2处的速度大小 vm
37、；（2）杆 CD沿倾斜导轨下滑的过程通过电阻 R的电荷量 q1以及全过程中电阻 R上产生的焦耳热 Q；（3）杆 CD沿倾斜导轨下滑的时间 t 1及其停止处到 P2Q2的距离 s。【答案】 （1） （2） （3）【解析】（1）经分析可知，杆 CD到达 处同时通过的电流最大（设为 ） ，且此时杆 CD受力平衡，则有此时杆 CD切割磁感线产生的感应电动势为由欧姆定律可得 ，解得（2）杆 CD沿倾斜导轨下滑过程中的平均感应电动势为 ，该过程中杆 CD通过的平均电流为 ，又 ，解得对全过程，根据能量守恒定律可得（3）在杆 CD沿倾斜导轨下滑的过程中，根据动量定理有解得在杆 CD沿水平导轨运动的过程中，根
38、据动量定理有 ，该过程中通过 R的电荷量为- 20 -由求 得方法同理可得 ，解得点睛：解决本题时，推导电量的经验公式 和运用动量定理求速度是解题的关键，并能抓住感应电荷量与动量定理之间的内在联系23.现在很多家庭或者单位刚装修结束，都要进行空气检测和治理某环保设备装置可用于气体中有害离子的检测和分离离子检测的简化原理如图所示区为电场加速区，区为无场区，区为电场检测区已知区中 AB与 CD两极的电势差为 U，距离为 L，区中 CE与 DF两板的间距为 d，板长为 4L，区中 EF与 GH间距足够大，其内部匀强电场的电场强度为 ，方向水平向左假设大量相同的正离子在 AB极均匀分布，由初速度为零开
39、始加速，不考虑离子间的相互作用和重力影响，则：(1)AB与 CD哪一极电势高？若正离子的比荷为 k，求该离子到达 CD极时的速度大小；(2)该装置可以测出离子从 AB极出发，经过区、区和区，最后返回 EF端的总时间为t，由此可以确定离子的比荷为 k，试写出 k与 t的函数关系式；(3)若将区的匀强电场换成如图所示的匀强磁场，则电场检测区变成了磁场分离区，为收集分离出的离子，需在 EF边上放置收集板 EP，收集板下端留有狭缝 PF，离子只能通过狭缝进入磁场进行分离假设在 AB极上有两种正离子，质量分别为 m、 M，且 1 4，电荷量均为 Q，现要将两种离子在收集板上完全分离，同时为收集更多离子，
40、狭缝尽可能大，试讨论狭缝 PF宽度的最大值与 m、 M、 d的关系式(磁感应强度大小可调，不考虑出区后再次返回的离子)【答案】 （1） （2） （3） - 21 -【解析】【分析】（1）正离子在电极 AB和 CD间做加速运动，电场方向水平向右，所以 AB电极带正电，根据动能定理求离子到达 CD电极的速度；（2）由运动学公式分别求出离子在区、区、区的运动时间，求出总时间即可得到 k与 m的关系式；（3）两种离子从狭缝进入右侧磁场，分别做匀速圆周运动，求出半径，画出恰好分离时的轨迹图即 PF的最大值。【详解】(1)因正离子在 AB极与 CD极间加速，则知 AB极电势高，离子在 AB与 CD两极间加
41、速，由动能定理有 qU mv2，得离子到达 CD极时的速度 v .(2)正离子在区做匀加速直线运动，设所用时间为 t1，则 t1 设离子在区做匀速直线运动的时间为 t2，则 t2 2 ，离子在区先匀减速，后反向匀加速，设加速度为 a，所用时间为 t3，有 a ，t 32 ，解得 t34 ，则总时间 tt 1t 2t 3， 代入得 k(3)设质量为 M和 m的离子在磁场中做圆周运动的半径为 R1和 R2，洛伦兹力提供向心力，由 qvB ，可得 R1 ，R 2得半径关系 ，因为 1 4，故 1 2，作出两种离子在磁场中运动的临界情况(即质量为 M的正离子在收集板上的最低点与质量为m的正离子在收集板上的最高点重合)如图所示， 此时狭缝最大值 x应满足 x2R 12R 2，d2R 1x，解得 x d- 22 -
