2021年江苏省普通高等学校招生高考物理模拟试卷（一）

2021年江苏省普通高等学校招生高考物理模拟试卷（一）

副标题

1.第5〃俘获一个慢中子后发生裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为：

第$17+乩Sr+登9Xe+34n（x,y待求），则核反应方程中Sr的中子数为（）

A.38B.56C.65D.94

2.据研究发现，新冠病毒感染的肺炎传播途径之一是气溶胶

传播。气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所

组成的气态分散系统。这些固态或液态颗粒的大小一般在

10-3〜1（）3〃7n之间。已知布朗运动微粒大小通常在10-6巾数量级。下列说法正确的

是（）

A.布朗运动是气体介质分子的无规则的运动

B.在布朗运动中，固态或液态颗粒越小，布朗运动越剧烈

C.在布朗运动中，颗粒无规则运动的轨迹就是分子的无规则运动的轨迹

D.当固态或液态颗粒很小时，能很长时间都悬浮在气体中，颗粒的运动属于布朗

运动，能长时间悬浮是因为气体浮力作用

3.坐标原点处的波源在ti=0时开始沿y轴负向振动，

t2=1.5s时正好第二次到达波谷，如图所不为t?=0一右~.妹；

1.5s时沿波的传播方向上部分质点振动的波形图。下-sr

列说法正确的是（）

A.该波的周期为1.5s

B.t=0.3s时，坐标匕=15cm处的质点的加速度最小

C.波第一次传播到坐标%3=45czn处的质点的位移表达式x=-5cos^-tcm

D.经过△t=11.7s,x2=30c/n处的质点通过的路程是185cm

4.如图所示，质量为m=2.4kg的物体用细线悬挂处于静止状态。细线40与天花板

之间的夹角为53。，细线B。水平，若三根细线能承受最大拉力均为100N,重力加

速度g取10m/s2,不计所有细线的重力，sin37°=0.6,cos370=0.8«下列说法

正确的是（）

A.细线BO上的拉力大小为30N

B.细线40上的拉力大小为18N

C.要使三根细线均不断裂，则细线下端所能悬挂重物的最大质量为8依

D.若保持。点位置不动，沿顺时针方向缓慢转动8端，则。8绳上拉力的最小值

为19.2N

5.如图所示，理想变压器原线圈接正弦交流电，电表

为理想电表，&为热敏电阻（该阻值随温度升高而减

小）。下列说法正确的是（）

A.开关S由a切换到b,电压表示数不变

B.开关S由。切换到从电流表示数变大

C.若环境温度升高，变压器的输出功率变大

D.若环境温度降低，变压器的输入功率变大

6.汽车在平直的公路上以额定功率行驶，行驶一段距离后关闭发动机，测出了汽车动

能取与位移X的关系图象如图所示。已知汽车的质量为1X103/cg,汽车运动过程

中所受地面的阻力恒定，空气的阻力不计。则下列说法正确的是（）

A.汽车受到地面的阻力大小为200N

B.汽车的额定功率为8000W

C.汽车加速运动的时间为16.25s

D.汽车加速过程中牵引力做的功为8x105/

7.如图所示，△4BC是一直角三棱镜的横截面=30。，

NB=90。。一细光束从AB边上的力点以与AB边成45。

AB

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角射入三棱镜，AO长度为a,AC长度为2ga,三棱镜的折射率为n=应，光在

真空中的传播速度为。，不考虑多次反射。下列说法正确的是（）

A.光在三棱镜中发生全反射的临界角为30。

B.光在AC面上一定发生全反射

C.光在BC面上一定发生全反射

D.光束在三棱镜中传播的时间为也

C

8.三位2020年诺贝尔物理学奖得主都跟黑洞的研究工作有关，其中两位科学家发现

」‘银河系中心存在超大质量黑洞，其质量约为太阳质量的400万倍。已知质量为M、

半径为R的天体的第二宇宙速度表达式为u=再,黑洞的第二宇宙速度大于光

速，太阳质量约为2X1。30切,，太阳直径约为i.4x106^^,引力常量G=6.67x

10-^N-m2/kg2,下列说法正确的是（）

A.超大质量黑洞的体积可能是太阳的400万倍

B.超大质量黑洞的半径不超过1.2x107km

C.超大质量黑洞的第一宇宙速度可能等于光速

D.太阳的第一宇宙速度约为1.4x106m/s

9.如图所示，一带电荷量为+Q的点电荷固定在空间某一点，

一带电质点夕射入该区域时，仅在电场力作用下做曲线运

动，通过a、b、c三点。若。b<Oc<0a,带电质点q运

动到b点时，速度方向与库仑力方向垂直，不计带电质点

q的重力。下列说法正确的是（）

A.二点的电势高低关系是0c<0a<0b

B.带电质点在点电势能最大，动能最小

C.带电质点在a、氏c三点的加速度大小关系是%>aa>ac

D.在b处改变带电质点的电性，一定能使其做匀速圆周运动

10.如图所示，倾角为。=53。的斜面正上方A点，有一质量为m=0.1kg的小球以初速

度%=8rn/s水平抛出，若小球以10m/s速度撞击到斜面上。现过A点做一条竖直

线，交于斜面上B点。已知sin37。=0.6,cos37°=0.8,重力加速度为g取IOM/S?。

下列说法正确的是（）

A

A.小球不可能垂直撞击到斜面上

B.小球飞行时间为0.8s

C.A、B两点间的距离为8.2m

D.从抛出到撞击斜面的过程，小球重力的冲量为8N-s

11.在图示的光电效应实验中，将滑动触头P移到“端，

用单色光M照射阴极K时电流计G的指针不会发生偏

转；将滑动触头P移到0端，用单色光N照射阴极K

时电流计G的指针会发生偏转，则（）

A.M光的强度小于N光的强度

B.M光的频率大于N光的频率

C.用N光照射阴极K时将P移到4端，电流计G的指针一定会发生偏转

D.用例光照射阴极K时将P移到c处，电流计G的指针可能会发生偏转

12.图甲为某同学测量一节干电池的电动势和内电阻的电路图。

（1）已知毫安表表头的内阻为100,满偏电流为3〃滔；灯滑动变阻器，/?2为电阻箱

（0-9999.90）,若将电阻箱的阻值调为9900,改装后的电表的量程为V；

（2）电流表A有两种规格，公（量程0.64内阻约为0.10）和&（量程3A,内阻约为

0.050）；滑动变阻器Ri有两种规格，最大阻值分别为200和2000。则电流表应选

用（填“七”或），&应选用最大阻值为0的滑动变阻器；

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(3)实验步骤如下:

①闭合开关S前，应将滑动变阻器％的滑动片移到端(选填“左”或

“右”)；

②多次调节滑动变阻器的滑动片，记下电流表的示数和毫安表表头的示数A；

③以。为纵坐标，为横坐标，作4-12图线图线，如图乙所示；

④根据图线求得电源的电动势E=V(结果保留三位有效数字)，内阻r=

0(结果保留两位有效数字)。

13.很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全。轿车

在发生一定强度的碰撞时，利用三氮化钠(NaN3)产生气

体(假设都是此)充入导温效果良好的气囊。若氮气充入

前后安全气囊的容积分别为9=10L、V2=70L.已知

大气压强Po=1.0xl()5pa,气囊中氮气密度p=2.5即/63,一个氮气分子的质量

约为4.65XIO』。，氮气摩尔质量M=0.028kg/m。，，阿伏加德罗常数N**6x

1023moZ-1,在标准气压下，氮气的摩尔体积为22.4L/mo/。求：

(1)该气囊中氮气分子的总个数N；

(2)该气囊中氮气分子间的平均距离；

(3)氮气充入后安全气囊的压强。(结果均保留一位有效数字)

14.如图所示，奥运会跳水比赛是我国的传统优势项目，为了备战2021年日本东京夏

季奥运会，在某次跳台跳水训练中，质量为m=50kg的运动员从H=5m高处自由

下落进入水中。将该运动过程简化为模型如图所示，假设运动员入水后受到大小恒

为f=100N的阻力和F=900N的恒定浮力，水池深度足够深，忽略运动员在空气

中运动时的阻力，g取IOTH/S?。求：

(1)在水中能到达的最大深度/?：

(2)从开始下落到返回水面所需时间?；

(3)整个过程，运动员的机械能减少了多少？

15.如图所示，CD、E尸是两条水平放置的阻值可忽略的平行金属导轨，其左右端都与

接有阻值为R的倾斜光滑轨道平滑连接，导轨间距都为以在水平导轨的右侧存在

磁感应强度方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B,磁场区域的

宽度为人。现将一阻值为人质量为，〃的导体棒从右侧倾斜轨道上高h处由静止释

放，导体棒最终停在距离磁场的左边界为人处。已知右侧倾斜轨道与竖直方向夹角

为。，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，且导体棒与水平导轨动摩擦因数为由重

力加速度为g。求：

(1)通过导体棒的最大电流；

(2)左侧电阻R上产生的焦耳热；

(3)导体棒在水平导轨上运动的时间。

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R

16.如图所示的坐标系xOy中，第一象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度

为B。，第二象限存在沿y轴负方向的匀强电场，x轴下方存在垂直纸面向里的匀强

磁场，磁感应强度未知。一带正电粒子从49,0)点以初速度处开始运动，初速度方

向与x轴负方向夹角8=53。，粒子到达y轴时速度方向与y轴垂直，粒子经过电场

区域、x轴下方磁场区域恰好回到A点，且速度方向与初速度方向相同。粒子重力

不计，sin53°=0.8,cos53°=0.6,求：

(1)粒子的比荷；

(2)匀强电场的电场强度；

(3)x轴下方磁场的磁感应强度B。

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答案和解析

1.【答案】B

【解析】解：根据质量数守恒和可得235+1=y+139+3x1；

根据电荷数守恒可得：92+0=x+54；

解得：x=38,y=94,所以Sr的中子数为y-x=94-38=56,故8正确，4c。错

误。

故选：B。

知道在核反应中，电荷数和质量数守恒，根据电荷数守恒和质量数守恒列式即可求出x

和y值，从而确定sr的中子数。

解决本题的关键是知道核反应过程中电荷数守恒、质量数守恒，明确质量数为中子数和

质子数之和。

2.【答案】B

【解析】解：AB、布朗运动是固态或液态颗粒的无规则运动，是气体分子无规则热运

动撞击的结果，所以它反映的是气体分子的无规则运动；颗粒越小，气体分子对颗粒的

撞击作用越不容易平衡，布朗运动越剧烈，故B正确，A错误；

C、在布朗运动中，颗粒本身并不是分子，而是很多分子组成的，所以颗粒无规则运动

的轨迹不是分子无规则运动的轨迹，故C错误；

。、当固态或液态颗粒很小时，能很长时间都悬浮在气体中，颗粒的运动属于布朗运动；

固态或液态颗粒能长时间悬浮是受到气体分子无规则热运动撞击而导致的，不是浮力作

用的结果，故。错误。

故选：B。

布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，形成的原因是由于液体或

气体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的，液体温度越高颗粒越小，布朗运动越激烈。

本题考查的是布朗运动，特别要明确布朗运动既不是颗粒分子的运动，也不是液体或气

体分子的运动，而是液体或气体分子无规则运动的反映。

3.【答案】BD

【解析】解：A、由图象可知，波长4=0.6TH,且t?—

解得：周期T=1.2s,故A错误。

B、t>=*=0.5m/st=0.3s时，波刚传播到xr=0.3x0.5m=0.15m-15cm处,巧—

15cm处的质点在平衡位置，此时质点的加速度最小，故正确。

C、a)=Y=^rad/s,波源振动的位移表达式为：

5n

x=Asin(CDt+0)=—Ssin—tcm

波传播是振动形式，故波第一次传播到坐标工3=45cm处的质点的位移表达式于波源

的表达式相同，即为

x=-Ssin^-tcm,故C错误。

D、波传到30cm处的时间为：%=装=0・6s

从，1=0开始，经过△t=11.7s时间内，x2=30处的质点振动的时间

/11.137

△V=△t—J=11.1s=——-T=—T

31.24

所以，该质点通过的路程为：

故D正确。

s=-4x471=185cm,

故选：BD.

由图象可求波长，根据题意可求周期，进而可求波速，即可求某段时间波传播的距离;

根据质点所在位置确定加速度的大小，波源振动的位移表达式即为波第一次传播到坐标

x3=45cm处的质点的位移表达式；根据S=nX44求路程。

本题是一道关于波的图像的基础题，解题时要注意题目中的隐含条件。另外要牢记波传

到任意一点，该点的起振方向都和波源的起振方向相同。

4.【答案】C

【解析】解：A8、以结点。为研究对象，受到重力、08细线

的拉力和OA细线的拉力，如图所示，根据平衡条件结合图中

几何关系可得细线8。上的拉力大小为尸80=mgtan37°=

2.4x10x0.75/V=18/V,同理，可解得细线AO上的拉力大

小片。=热=.N=30M故AB错误；

C、若三根细线能承受的最大拉力均为100N,根据图中力的大小关系可得，只要OA不

拉断，其它两根细线都不会拉断，故有gnax。=7a-0S37。

解得Mmax=5:7。=当詈kg=8kg,故C正确；

D当OB与OA垂直时，。8绳的拉力最小，根据几何关系结合平衡条件可得FmE=

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mgsin370=2.4x10x0.6/V=14AN,故O错误。

故选：C

对结点。进行分析，根据平衡条件列式即可求出两绳上的线力；由几何关系确定哪一根

绳上的张力最大，则只要该绳上的力不超过100N,即可保证所有绳子不会断，再根据

平衡条件即可确定所悬挂物体的最大质量；明确当08和04垂直时，08绳上的拉力最

小，由平衡条件即可求出拉力的最小值。

本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进

行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后

在坐标轴上建立平衡方程进行解答；掌握临界情况的分析方法。

5.【答案】AC

【解析】解：AB.开关S由“切换到b,原线圈上的电压表示数不变，副线圈的匝数变小，

根据台=?可知变压器的输出电压变小，副线圈上电流变小，故A正确B错误；

n?U2

C、当环境温度升高时，凡的阻值会变小，在电压不变的情况下，副线圈的电流就会变

大，原线圈的电流也会变大，根据P=/2%可知变压器的输入功率变大，故C正确；

。、当环境温度降低时，&的阻值会变大，在电压不变的情况下，副线圈的电流就会变

小，&上消耗的功率变小，故变压器的输入功率变小，故£＞错误。

故选：AC,,

副线圈两端电压是由原线圈两端电压、匝数比决定的，输入功率由输出功率决定的；S

由。切换到b,副线圈匝数减小，根据原副线圈电压之比等于匝数之比进行分析。公温

度升高时，阻值减小，由此分析电流的变化。

变压器的动态问题大致有两种情况：一是负载电阻不变，原、副线圈的电压U2,电

流G，输入和输出功率Pi，P2随匝数比的变化而变化的情况；二是匝数比不变，电

流和功率随负载电阻的变化而变化的情况。不论哪种情况，处理这类问题的关键在于分

清变量和不变量，弄清楚“谁决定谁”的制约关系。

6.【答案】C

【解析】解：A、对于图象中(7-11)xIO?7n段，根据动能定理得：_fx=Q_Ek，

得到阻力为：/;ZN=2000N,故A错误；

X(11—7JX1U

2

B、设汽车匀速运动的速度为u,则有：Ek=|mv

得:V==J2：：：：?7n/s=40m/s

匀速运动时牵引力与阻力大小相等，则汽车的额定功率为：

p=Fv=/v=2x103x401V=QOkW,故B错误；

C、对于加速运动过程，根据动能定理得：

Pt-fs=Ek2-Eg

55

由图知：s=500m,Ek2=8x10/,Efcl=5x10/

代入数据解得到：t=16.25s,故C正确；

D、汽车加速过程中牵引力做的功为W=Pt=1.3x1。6人故。错误；

故选：Co

关闭发动机的过程，根据动能定理求解汽车所受地面的阻力；在500m-700m过程中

汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，求解汽车的额定功率；根据动能定理和功率公

式求解加速运动的时间，其中牵引力的功为”。

本题是汽车的起动问题，根据动能定理求解变加速运动的时间.知道汽车匀速运动时,

牵引力与阻力平衡.

7.【答案】B

【解析】

【分析】

根据临界角的定义般=求解临界角，再根据光路图确定光是否在或面上发生

sineACBC

全反射:根据儿何知识求出该光束从射入三棱镜到第一次射出三棱镜的传播距离，由V=

:求出光束在三棱镜中传播速度，从而求得传播时间。

本题的关键是掌握全反射条件，要知道当光从介质射向空气时就要考虑能否发生全反射;

要能根据题意作出光路图，利用光的几何特性，来寻找角与角的关系，求出光程，即可

求出光在介质中的时间。

【解答】

、根据临界角的定义可知，解得临界角。，故错误；

An=sineC=45A

B、光线在AB界面上发生折射，光路图如图所示，因n=—,故AB面折射角r=30°,

sinr

因为NA=30。，所以在△ADE中，△AOE是等腰三角形，根据几何关系可得光束在AC

界面上的入射角％=60。，大于临界角，因此光线在AC边发生全反射，故B正确；

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C、根据几何关系可知，光束从BC边垂直射出，出射光线与BC界面的夹角为90。，故

C错误；

D、由几何关系有4。=DE=a,AE=240cos30。，EF=(AC-AE)cos30°,根据公式

n=\联立解得［=匹±丝=咨，故。错误。

VV2c

故选：Bo

8.【答案】B

【解析】解：A和B、第二宇宙速度表达式为七=J等，黑洞的第二宇宙速度大于光

速，其质量约为太阳质量的400万倍，太阳质量约为2x1030/^,黑洞的第二宇宙速度

取光速，带入数据可得：R^=1.2xl07/cm,由于黑洞的第二宇宙速度大于光速，所以

超大质量黑洞的半径不超过1.2x107km,太阳直径约为1.4x106km,故超大质量黑洞

的体积不可能是太阳的400万倍，故8正确，A错误，

C、第一宇宙为成为该天体卫星的最小发射速度，若超大质量黑洞的第一宇宙速度

等于光速，那黑洞周围有可能有光再环绕，但实际情况为光被吞噬，没有光环绕，故C

错误，

D、太阳的第一宇宙速度：匕=舟，代入数据可得：匕=1.4x107m/s,故。错误，

故选：B。

根据第一宇宙速度和第二宇宙速度对太阳和黑洞分别列式子，联立求解。

需要注意天体的第一宇宙速度小于第二宇宙速度，注意第一宇宙速度的计算式。

9.【答案】B

【解析】解：A、根据正点电荷电场线和等势面的特点，4、尻C三点C的电势高低关系

是0a<%<外，故A错误；

B.由于电荷受到的电场力指向轨迹的内侧，两个电荷是同种电荷，带电质点由a到b,

电场力做负功，电势能增大，带电质点由6到c电场力做正功，电势能减小，带电质点

在b点动能最小，电势能最大，故8正确；

C.正点电荷与a、b、c距离关系为0b<0c<0a,据尸=缪，可得带电质点在a、b、c

r2

三点受力大小关系心<Fc<Fb,

根据牛顿第二定律可得加速度大小关系是a。<ac<ab,故C错误；

D当负电荷运动到匕点时，速度方向与库仑力方向垂直，若改变带电质点的电性，只有

当库仑力等于绕点电荷。。做圆周运动的向心力时，负电荷可能做圆周运动，故。错误；

故选：B。

根据点电荷的电场线的特点，。与“c距离相等，都小于b,〃点的电势高于“、c两点的

电势。应用牛顿第二定律求出加速度之间的关系。根据向心力公式确定能否做圆周运动；

根据电场力做功情况确定电势能的大小关系。

本题属于电场中轨迹问题，考查分析推理能力。根据轨迹的弯曲方向，判断出电荷受到

的电场力指向轨迹内侧，进而可判断电性。

10.【答案】c

【解析】解：对运动情况分析如下图:

因为小球的初速度为为=vx-8m/s,末速度为f=10m/s

222

所以小球撞在C点时，竖直速度为：vy=y/v-V10-8m/s=6m/s

设小球在C点时的速度与水平方向的夹角为a,则有tana=，=黑*=0.6,所以a=

37°

由几何关系可得：。+8=37。+53。=90。，所以小球撞在C点时•，速度方向与斜面垂

直

4、由上述分析可得，小球是垂直撞在斜面上，故4错误；

8、小球的飞行时间为：t=£=黑保=06s，故B错误；

C、小球从A到C做平抛运动，

由竖直方向可得的高度为：砥=|x10m/s2X(0.6s)2=1.8m

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由水平方向可得DC的长度为：x-vot=8m/sx0.6s=4.8m

有几何关系得：tand=所以的高度为：h2=xtand=4.8mxj=6.4m

所以AB的高度为：h=A+后=1.8m+6.4m=8.2m,故C正确；

。、小球从抛出到撞击斜面，重力的冲量为：/=mgt=0.1kgx10m/s2x0.6s=0.6N-

s,故。错误。

故选：Co

对小球落在C点时的速度进行分解，进而求出小球速度与斜面的夹角，判断是否垂直;

小球在做平抛运动，利用竖直速度计算平抛运动的时间；利用平抛运动的规律计算小球

的竖直位移和水平位移，再结合几何关系计算AB的距离；根据冲量的定义式/=Ft=

mgt计算重力的冲量。

本题考查平抛运动，解题的技巧在于把C点处的速度进行分解从而求得竖直速度，进而

求得C点速度与水平方向的夹角，运动时间等物理量，难度不大。

11.【答案】C

【解析】解：A、能否发生光电效应与光的强度无关，故A错误；

B、滑动触头P移到0端时，A极的电势低于K极的电势，用单色光N照射阴极K时电

流计G的指针会发生偏转，说明N光照射时会产生光电效应，即N光的频率高于极限

频率Vc，则M光的频率低于N光的频率，故B错误；

C、滑动触头P移到。端时，加的是正向电压，用N光照射阴极K时电流计G的指针一

定会发生偏转，故C正确；

D、滑动触头P移到a端时，A极的电势高于K极的电势，用M光照射时电流计G的指

针不会发生偏转，说明M光不能使阴极K发生光电效应，即M光的颜率低于阴极K的

极限频率玲，P移到任何位置，电流计G的指针均不会发生偏转，故。错误。

故选：Co

发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，光的强度影响单位时间内发

出光电子的数目，即影响光电流的大小。

本题考查考生的理解能力，需要运用光电效应规律、闭合电路欧姆定律等知识解题，体

现了对学科素养中物理观念的考查。

12.【答案】3.04120左1.480.84

【解析】解：(1)将电阻箱&与毫安表串联后改装成电压表，当阻值调为9900,改装后

的电表的量程为u=Ig(R+Rg)=3x10-3x(990+10)7=3.0V；

(2)根据图像可知，整个过程的电流不超过0.54故电流表选A1；因内阻较小，为了便

于调节，滑动变阻器应选择200的；

(3)①为了让电流由最小开始调节，开始时滑动变阻器阻值滑到最大位置，故应滑到左

端；

④改装后的电表的量程为3.0V,电表的内阻为即=/?+%=1000。，由串并联电路规

律可知若毫安示数为A，则其测量的电压应等于1000A，则由闭合电路欧姆定律可知1,

所以图象中与纵坐标的交点表示电源的电动势E=1.48V,(由于存在误差，1.44〜1.52之

间均对)。图象的斜率表示即内阻，解得r=CT黑；”［。。。。=0.840(由于可能存在

误差，0.827).90之间均对)。

故答案为：(1)3.0；(2必、20；(3)①左、1.48(1.44〜1.52之间均对)、0.84(0.82-0.90

之间均对)

(1)根据串联电路特点与欧姆定律可以求出改装电压表的量程；

(2)应用欧姆定律大致求出定值电阻与滑动变阻器的阻值，然后作出选择；

(3)①为保护电路，应使电流尽量小，滑动变阻器应尽量大；④毫安表与先串联相当于

电压表，其表示电压U=1000/1，结合图象求出电动势和内阻。

本题考查了求电阻阻值、实验器材的选择，知道电压表的改装原理、分析清楚电路结构、

应用串并联电路特点与欧姆定律即可正确解题。

13.【答案】解：(1)设氮气物质的量为小则n=詈

该气囊中氮气分子的总个数N=nN.=管以=理#X6X1023个=4xIO”个

(2)每个分子所占的空间％=今

设分子间的平均距离为“，每个氮气分子占有的空间可以看成是棱长为d的立方体，则

有

%=d3

370X10-3

该气囊中氮气分子间的平均距离d=-----m«3x10

、3X1024

(3)在标准气压下，采用收集法，充入前“气囊”中氮气的体积匕'=nx22.44

制需X22.4—40L

根据玻意尔定律有PiK'=p2V2

其中Pi=Po=LOxlO5Pa,匕'=1403V2=70L,代入数据解得氮气充入后安全气

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囊的压强为P2=2x105Pa

答：(1)该气囊中氮气分子的总个数N为4X1024个；

(2)该气囊中氮气分子间的平均距离为3x10-9m；

(3)氮气充入后安全气囊的压强为2x105Pa«

【解析】(1)根据机=pV求得氮气的质量，再根据n=卷算出物质的量，然后由N=nM

算出氮气的分子总数；

(2)每个分子所占的空间为％=/把空间看成是立方体模型，有％=&3,从而可以求

出囊中氮气分子间平均距离；

(3)找出初末状态参量，根据玻意耳定律求得即可。

本题要理解分子数与摩尔数、阿伏加德罗常数，要注意挖掘隐含的条件，充分利用标况

下气体摩尔体积这个常数，根据气态方程研究气体压强问题。

14.【答案】解：(1)设在水中能到达的最大深度为力，对运动员在整个下落过程中，根

据动能定理有

mg(H+九)一(/+F)fi=0

代入数据得

h=5m；

(2)运动员在水面上自由下落，由自由落体公式有H=代入数据得

=1s

在水中向下运动，由牛顿第二定律有加速度为

2

a=左三吆代入数据得Q=10m/s

u=gh

代入数据得u=10m/s

v=at2

12=Is

在水中向上运动，设加速度大小为优，

F—f—mg=mar

代入数据得优=6m/s2

由=修得，代入数据得

t3x1.3s

所以从开始下落到返回水面所需时间为

£=h+亡2+%=(1+1+l.3)s=3.3s

(3)整个过程，克服阻力做功等于运动员的机械能减少量，即4E=2fh=lOOO/o

答：(1)在水中能到达的最大深度为5%。

(2)从开始下落到返回水面所需时间为3.3s。

(3)整个过程，运动员的机械能减少了lOOOJo

【解析】(1)根据动能定理可求出深度。

(2)牛顿第二定律和直线运动规律的联立可求出返回水面的时间。

(3)除了重力以为的其它力做功等于物体机械能的变化量。

合理运用动能定理能快速解决问题，明确除重力以外其他力做功等于机械能的变化量是

解决问题关键。

15.【答案】解：(1)质量，〃的导体棒从倾斜轨道上高处由静止释放，刚进入磁场时速

度最大，设为人由机械能守恒定律得

mgh=^mv2

解得最大速度u=J2gh

产生的最大感应电动势/=Bdv=Bdyjlgh

由闭合电路欧姆定律可得通过导体棒的最大电流为An=舒