2021年福建省高考物理预测试卷

2021年福建省高考物理预测试卷

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要

求。

1.（3分）235u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：

92

235（j+lySr+139xe+31n（x,y待求）（）

92Ox540

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

2.（3分）如图所示，空间中存在着由一固定的负点电荷Q（图中未画出）产生的电场.另一

正点电荷q仅在电场力作用下沿曲线MN运动0,方向沿MP方向，到达N点时速度大

小为v,且v<vo,则（）

A.Q一定在虚线MP下方

B.M点的电势比N点的电势高

C.q在M点的电势能比在N点的电势能小

D.q在M点的加速度比在N点的加速度小

3.（3分）2015年9月30日，乒乓球亚锦赛中中国男团大比分3：0击败riben男团，实现

了亚锦赛男团项目的九连冠.假设运动员在训练中手持乒乓球拍托球沿水平面做匀加速

跑动，不计球拍和球之间摩擦，不计空气阻力，则（）

A.运动员的加速度大小为gsin。

B.球拍对球的作用力大小为mgcose

C.运动员对球拍的作用力大小为生嗜

cos9

D.运动员对地面的作用力方向竖直向下

4.（3分）2020年11月24日4时30分，在中国文昌航天发射场，长征五号遥五运载火箭

成功发射了探月工程嫦娥五号探测器，先在距离月球表面高度为h的轨道上绕月球做匀

速圆周运动，测得t时间内转过的圆心角为。，引力常量为G,则下列说法中正确的是

（）

A.“嫦娥五号”的线速度大小为现

t

B.“嫦娥五号”的运行周期为2rL旦

t

c.月球的质量是皮;型赳2

Gt2

p2p3

D.月球的质量是

Gt2

5.（3分）质量为2kg的质点在xy平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位

移图象如图所示，下列说法正确的是（）

A.质点的初速度为3m/s

B.质点所受的合外力为3N

C.质点初速度的方向与合外力方向垂直

D.2s末质点速度大小为6m/s

6.（3分）如图所示，理想变压器原线圈接电压为220V的正弦交流电，开关S接1时，滑

动变阻器接入电路的阻值为ion,电压表和电流表均为理想交流电表。下列说法中正确

的有（）

A.变压器输入功率与输出功率之比为11：1

B.Imin内滑动变阻器上产生的热量为40J

C.仅将S从1拨到2,电流表示数减小

D.仅将滑动变阻器的滑片向下滑动，两电表示数均减小

7.（3分）如图所示，质量均为m的木块A和B,用一个劲度系数为k的竖直轻质弹簧连

接，重力加速度为g,现在用力F向上缓慢拉A直到B刚好要离开地面p和力F做的功

W分别为（）

22。22

Bmg2mg

k-k~

mV92

C.0,D.0,2mg

kk

8.（3分）一束有两种不同颜色的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分

成a、b两束，如图所示（）

A.垂直穿过同一块平板玻璃，a光所用的时间比b光短

B.从同种介质射入真空发生全反射时，a光临界角比b光的小

C.分别通过同一双缝干涉装置，b光形成的相邻亮条纹间距小

D.若照射同一金属都能发生光电效应，b光照射时逸出的光电子最大初动能大

二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求。

全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得。分。

9.（4分）如图所示，一木块以速度V1沿着光滑水平面向右匀速运动，某时刻在其后方有

一颗子弹以初速度vo射入木块，最终子弹没有射穿木块，下列说法中正确的是（）

VI

A.子弹克服阻力做的功等于木块的末动能与摩擦产热之和

B.木块对子弹做功的绝对值等于子弹对木块做的功

C.木块对子弹的冲量等于子弹对木块的冲量

D.系统损失的机械能等于子弹损失的动能减去子弹对木块所做的功

10.（4分）如图所示，一个带正电粒子，从静止开始经加速电压Ui加速后，水平进两平行

金属板间的偏转电场中，偏转电压为U2,射出偏转电场时以与水平夹角为。的速度进入

金属板右侧紧邻的有界匀强磁场，虚线为磁场的左边界，场范围足够大，粒子进入磁场

和射出磁场的位置之间的距离为1,下列说法正确的是（）

X

X

5

X

X

A.只增大电压U1,0变大

B.只增大电压U2,。变大

C.只增大电压Ui,距离1变大

D.只增大电压U2,距离1变大

11.（4分）2020年厦门出现过强对流冰雹天气。设一质量为4g的球形冰雹从高空云层里由

静止开始下落，下落过程中所受空气阻力与速度的关系为£=-2口=1*10%.1112.$2）,

冰雹下落过程质量保持不变，落地前已达最大速度，碰撞后速度为零，g=10m/s2»则

（）

A.冰雹落地瞬间的速度大小为20m/s

B.冰雹落地瞬间的速度大小为400m/s

C.碰撞过程中冰雹对地面的平均作用力大小约为8N

D.碰撞过程中冰雹对地面的平均作用力大小约为16N

12.（4分）如图所示，均匀介质中有参数完全相同的两个的波源Si与S2,相距8m,同时

同方向起振，在介质中产生简谐横波。振动传至两波源连线中垂线上的A点用时t=2s,

从质点A起振开始计时，A点的振动方程为y=10sin-上t（m）（）

2

---••---►

S,OS,

A.振动在介质中传播的速度大小为为2.5m/s

B.振动在介质中传播的波长为10m

C.两波源之间的连线上有2个振动加强点

D.两波源之间的连线上距中点O距离为2.5m处的质点振幅为0

13.（4分）在如图甲所示的电路中，电源的U-I图象如图乙中的图线a所示，定值电阻

Ro的U-I图象如图乙中的图线b所示，滑动变阻器Rx的总电阻为1Q,下列说法正确的

是（）

A.定值电阻Ro的阻值为4。

B.电源的内阻为0.5C

C.当Rx=O时电源输出的功率最大

D.在Rx=0.25。时电源输出的功率最大

三、实验题：本题共3小题，共20分。

14.某研究小组设计了测定动摩擦因数的实验方案。如图所示，A是可固定于水平桌面上任

意位置的滑槽（滑槽末端与桌面相切），B是可视为质点的滑块。

第一次实验，如图甲所示，将滑槽末端与桌面右端M对齐并固定，最终落在水平地面上

的P点，测出滑槽右端M距离地面的高度H、M与P间的水平距离xi；

第二次实验，如图乙所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，最终落在水平地面

上的P'点，测出M距离P'间的水平距离X2。

（1）本实验必须的测量仪器是;

（2）为测出动摩擦因数，第二次实验还需测得物理量是（写出需要的物理量并

用相应的符号表示）；

（3）滑块与桌面间的动摩擦因数口=（用物理量符号表示）。

15.某实验小组计划测量电源的电动势和内阻。

（1）用如图1所示的实验电路测量毫安表的内阻，实验器材如下：

待测毫安表Ai（量程为10mA,内阻约为50Q）；

电源（电动势约为1.5V,内阻不计）；

电阻箱Ri（0-999.9。）；

滑动变阻器Ro（0〜10C）；

单刀单掷开关和单刀双掷开关各一个及导线若干。

①电表X需要选择下列仪表中的。

A.电流表（0〜0.6A）B.电压表（0〜3V）C.电压表（0〜IV,内阻力为100。）

②实验步骤如下：闭合开关Ki之前，应该将滑动变阻器的滑片滑到端（填“a”或

“b”），闭合开关Ki,将单刀双掷开关接1,调节滑动变阻器的滑片，使电表X有适当

的示数xo；将单刀双掷开关接2,保持滑动变阻器的滑片不动，调节电阻箱的阻值0。若

此时电阻箱的阻值为Ri,则毫安表的内阻为。

（2）将毫安表与一电阻箱串联改装成电压表V（量程为。〜3V,内阻为Rv）取一电阻

箱R并用图2所示的电路测量电源的电动势和内阻。实验步骤如下：

①调节电阻箱R，使电压表有适当的示数；

②记录电阻箱R的阻值和电压表的示数U；

③重复步骤①、②，多测几组数据；

④用土象法处理数据，以上为横轴，以上为纵轴得到的图像为一条直线，纵截距为b,则

RU

可以求出电源的电动势£=,电源的内阻r=（用题目中给出的物理量符号表

示）。若考虑电压表的分流，则电源内阻的测量值比真实值（填“偏大”“偏小”或

“相等

16.某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，圆规，笔，白纸。

①下列哪些措施能够提高实验准确程度o

A.选用两光学表面间距大的玻璃砖

B.选用两光学表面平行的玻璃砖

C.选用粗的大头针完成实验

D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些

②该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如

图1所示，其中实验操作正确的是。

③该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点。为圆心作

圆，再过A、B点作法线NN的垂线，垂足分别为C、D点，则玻璃的折射率n=»

（用图中线段的字母表示）

17.（9分）气压式升降椅内的气缸填充了氮气,气缸上下运动支配椅子升降。如图乙所示

为其简易结构示意图，圆柱形气缸与椅面固定连接2的柱状气动杆与底座固定连接。可

自由移动的气缸与气动杆之间封闭一定质量氮气（视为理想气体），稳定后测得封闭气体

柱长度为L=21cm。设气缸气密性导热性能良好，忽略摩擦力。已知大气压强为po=l

X105Pa,环境温度不变，重力加速度为g=10m/s2。求：

（1）初始状态封闭气体的压强；

（2）若把质量为M=30kg的重物放在椅面上，稳定后椅面下降的高度。

18.如图所示，两根光滑的平行金属导轨与水平面的夹角。=30°,导轨间距L=0.5m,导

轨电阻忽略不计。在导轨上距底端d=2m处垂直导轨放置一根导体棒MN,其质量m=

0.2kg,导体棒始终与导轨接触良好。某时刻起在空间加一垂直导轨平面向上的变化磁场,

磁感应强度B随时间t变化的关系为B=0.5t（T）,g取10m/s2。求：

（1）流过电阻R的电流I；

（2）t=2s时导体棒所受拉力F的大小；

（3）从t=4s时磁场保持不变，同时撤去拉力F,导体棒沿导轨下滑至底端时速度恰好

达到最大

19.如图所示，水平传送带两轮间的距离L=30m,传送带以恒定的速率vo=4m/s顺时针匀

速转动，两质量分别为mi=4kg、m2=2kg的小滑块P、Q用一根轻绳（未画出）连接，

中间夹着一根被压缩的轻质弹簧（弹簧与物体不拴接）p=54J。现把P、Q从传送带的最

左端由静止开始释放，U=2s时轻绳突然断裂，瞬间弹簧恢复至原长（不考虑弹簧的长

度的影响）。已知两滑块与传送带之间的动摩擦因数均为口=012,求：

（1）轻绳突然断裂时两滑块的位移？

（2）PQ分离的瞬间速度分别是多少？

（3）两滑块离开传送带的时间差。

2021年福建省高考物理预测试卷

参考答案与试题解析

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要

求。

1.（3分）235u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：

92

235u+lySr+139Xe+31n（x,y待求）（）

92Ox540

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

【解答】解：根据质量数守恒和可得235+l=y+139+3X4；

根据电荷数守恒可得：92+0=x+54；

解得：x=38,y=94,故B正确。

故选：Bo

2.（3分）如图所示，空间中存在着由一固定的负点电荷Q（图中未画出）产生的电场.另一

正点电荷q仅在电场力作用下沿曲线MN运动0,方向沿MP方向，到达N点时速度大

小为V,且v<vo,则（）

A.Q一定在虚线MP下方

B.M点的电势比N点的电势高

C.q在M点的电势能比在N点的电势能小

D.q在M点的加速度比在N点的加速度小

【解答】解：A、场源电荷带负电，它们之间是吸引力，故Q应该在轨迹的内侧；

B、试探电荷从M到N速度减小，越靠近场源电荷电势越低，故B错误；

C、只有电场力做功，N点动能小，故C正确；

D、离场源电荷越近，加速度越大，故D错误；

故选：Co

3.（3分）2015年9月30日，乒乓球亚锦赛中中国男团大比分3：0击败riben男团，实现

了亚锦赛男团项目的九连冠.假设运动员在训练中手持乒乓球拍托球沿水平面做匀加速

跑动，不计球拍和球之间摩擦，不计空气阻力，则（）

A.运动员的加速度大小为gsin®

B.球拍对球的作用力大小为mgcos0

C.运动员对球拍的作用力大小为生唔

cos8

D.运动员对地面的作用力方向竖直向下

【解答】解：A、球和运动员具有相同的加速度，

则小球所受的合力为mgtanQ,根据牛顿第二定律得，

a=mgtane,故A错误。

m

B、根据平行四边形定则知」故B错误。

COS0

C、对球拍和球整体分析，根据平行四边形定则知史嚓•，故C正确。

D、运动员在水平方向加速运动，合力不在竖直方向，运动员对地面的作用力也不在竖直

方向上。

故选：Co

f

L

4.（3分）2020年11月24日4时30分，在中国文昌航天发射场，长征五号遥五运载火箭

成功发射了探月工程嫦娥五号探测器，先在距离月球表面高度为h的轨道上绕月球做匀

速圆周运动，测得t时间内转过的圆心角为0,引力常量为G,则下列说法中正确的是

（）

A.“嫦娥五号”的线速度大小为现

t

B.“嫦娥五号”的运行周期为空且

t

e

C.月球的质量是-2国*尸

Gt2

p2p3

D.月球的质量是

Gt2

【解答】解：A、根据角速度定义式旦，根据线速度与角速度的关系且（R+h）；

tt

B、根据周期公式空故B错误；

（0e

CD、根据万有引力提供向心力」（旦）2（R+Q,解得：M=且;3,故c

（R-hr）5tGt4

正确，D错误。

故选：C»

5.（3分）质量为2kg的质点在xy平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位

移图象如图所示，下列说法正确的是（）

A.质点的初速度为3m/s

B.质点所受的合外力为3N

C.质点初速度的方向与合外力方向垂直

D.2s末质点速度大小为6m/s

【解答】解：A、x轴方向初速度为vx=3m/s,y轴方向初速度刍=-4m/s6

At2

B2Vx=_^L§_=L5m/s2,质点的合力F<>=ma=3N.故B正确。

At2

C,而初速度方向既不在x轴，质点初速度的方向与合外力方向不垂直。

D,6s末质点速度x方向的大小为6而y方向的速度仍然是一

4m/s^42+48=V52m/s0

故选：Bo

6.（3分）如图所示，理想变压器原线圈接电压为220V的正弦交流电，开关S接1时，滑

动变阻器接入电路的阻值为ion,电压表和电流表均为理想交流电表。下列说法中正确

的有（）

A.变压器输入功率与输出功率之比为11：1

B.Imin内滑动变阻器上产生的热量为40J

C.仅将S从1拨到2,电流表示数减小

D.仅将滑动变阻器的滑片向下滑动，两电表示数均减小

【解答】解：A、根据理想变压器的特点可知，故A错误;

B、原、副线圈的电压与匝数成正比2=^^UI=LX220V=2OVmin内产生的热量为Q

n211

=—J>故B错误；

R10

C、若只将S从1拨到8,副线圈电流减小，故C正确；

D、将滑动变阻器滑片向下滑动，电流表的读数变小、副线圈两端的电压无影响，故D

错误；

故选：C«

7.（3分）如图所示，质量均为m的木块A和B,用一个劲度系数为k的竖直轻质弹簧连

接，重力加速度为g,现在用力F向上缓慢拉A直到B刚好要离开地面p和力F做的功

W分别为（）

m2g2m2g2B.m2g12m2g2

A.

kkkk

22。22

C.0,mgD.0,2mg

kk

【解答】解：开始时，A、B都处于静止状态1,由胡克定律有kxi=mg,解得：*6=型

k

物体A恰好离开地面时，弹簧对B的拉力为mg2,由胡克定律有kx2=mg,解得：X6=

mg

~k~

由于弹簧的压缩量和伸长量相等，则弹簧的弹性势能变化为零；

这一过程中，物体A上移的距离为：d=xi+x2=&昼，

k

o2„6

根据功能关系可得拉力做的功等于A的重力势能的增加量，则有：W=mgd=21n吕，

k

ABC错误。

故选：D。

8.（3分）一束有两种不同颜色的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分

成a、b两束，如图所示（）

A.垂直穿过同一块平板玻璃，a光所用的时间比b光短

B.从同种介质射入真空发生全反射时，a光临界角比b光的小

C.分别通过同一双缝干涉装置，b光形成的相邻亮条纹间距小

D.若照射同一金属都能发生光电效应，b光照射时逸出的光电子最大初动能大

【解答】解：A、由图可知，说明玻璃对a光的折射率大于b光的折射率8分析可知，垂

n

直穿过同一块玻璃时；故A错误；

B、由sinC=工，a光的临界角小于b光的临界角；

C、a光的折射率大于b光的折射率，a光的波长小于b光的波长L人可知；故C错误；

d

D、由EK=hy-Wo,知b光的频率小，b光的光子能量小；故D错误。

故选：Bo

二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求。

全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.（4分）如图所示，一木块以速度V1沿着光滑水平面向右匀速运动，某时刻在其后方有

一颗子弹以初速度vo射入木块，最终子弹没有射穿木块，下列说法中正确的是（）

VI

A.子弹克服阻力做的功等于木块的末动能与摩擦产热之和

B.木块对子弹做功的绝对值等于子弹对木块做的功

C.木块对子弹的冲量等于子弹对木块的冲量

D.系统损失的机械能等于子弹损失的动能减去子弹对木块所做的功

【解答】解：A、子弹克服阻力做的功等于木块增加的动能与摩擦产生的热量之和；

B、木块对子弹的作用力和子弹对木块的作用力大小相等，子弹的位移大于木块的位移，

故B错误；

C、子弹对木块的作用力与木块对子弹的作用力大小相等、作用时间相等，木块对子弹的

冲量大小等于子弹对木块的冲量大小，故C错误；

D、由能量守恒定律可知，而木块增加的动能又等于子弹对木块所做的功。

故选：D。

10.（4分）如图所示，一个带正电粒子，从静止开始经加速电压Ui加速后，水平进两平行

金属板间的偏转电场中，偏转电压为U2,射出偏转电场时以与水平夹角为。的速度进入

金属板右侧紧邻的有界匀强磁场，虚线为磁场的左边界，场范围足够大，粒子进入磁场

和射出磁场的位置之间的距离为1,下列说法正确的是（）

Ui汉XXX

卜'户X

11-•一、I

'、、、：xXXX

UU=!^xx

I

A.只增大电压Ui,。变大

B.只增大电压U2,。变大

C.只增大电压Ui,距离1变大

D.只增大电压U2,距离1变大

【解答】解：AB、微粒在加速电场中运动过程尸任

4mv0

设偏转电场两板间距离为d,板长为L,有：L=v2t,y=l8,加速度a=&k

2md

7

由以上各式得：y=」U2一L

4U]d

根据类平抛运动的规律可得：tane=¥=R^-，所以只增大电压Ui,e变小，只增大

L2116d

6

电压U2,e变大，故A错误；

3

CD、当粒子以速度V与水平成e进入磁场时，由洛伦兹力提供向心力J,

则得轨道半径为「=变_

qB

进入磁场与离开磁场的位置间的距离为1,则l=2rcose=2n»vc°s8=q=

qBqB

所以只增大电压Ui,距离1变大；只增大电压U2,距离1不变，故C正确。

故选：BC»

11.(4分)2020年厦门出现过强对流冰雹天气。设一质量为4g的球形冰雹从高空云层里由

422

静止开始下落，下落过程中所受空气阻力与速度的关系为f=kv2(k=lX10N-m--s),

冰雹下落过程质量保持不变，落地前已达最大速度，碰撞后速度为零，g=10m/s2»则

()

A.冰雹落地瞬间的速度大小为20m/s

B.冰雹落地瞬间的速度大小为400m/s

C.碰撞过程中冰雹对地面的平均作用力大小约为8N

D.碰撞过程中冰雹对地面的平均作用力大小约为16N

【解答】解：AB、冰雹的速度最大时，即：mg=f=kv2,此后冰雹开始做匀速直线运动,

所以冰雹落地时的速度为：呷叵』4X3gX]0m/s2母01rlz$、B错误；

YkVix15_4N-m'*2's"2

CD、规定向上为正方向，对冰雹与地面碰撞前后用动量定理可得：

(F-mg)At=O-(-mv),即(F-4X106kgX10m/s2)X0.01s=7X10-3kgX20m/s

解得：F=8.04N

由牛顿第三定律可得，冰雹对地面的平均作用力为：F'=F=6.04N、D错误。

故选：AC。

12.(4分)如图所示，均匀介质中有参数完全相同的两个的波源Si与S2,相距8m,同时

同方向起振，在介质中产生简谐横波。振动传至两波源连线中垂线上的A点用时t=2s,

从质点A起振开始计时，A点的振动方程为y=10sinf~t(m)()

S,os,

A.振动在介质中传播的速度大小为为2.5m/s

B.振动在介质中传播的波长为10m

C.两波源之间的连线上有2个振动加强点

D.两波源之间的连线上距中点O距离为2.5m处的质点振幅为0

【解答】解：A、由勾股定理可知SIA=JS[O3+AO2,代入数据得SiA=8m,t=2s],

代入数据得v=2.3m/s；

B、由A点振动方程可得3工，则T卫匕，波长入=vT,故B正确；

23

CD、振动加强点到两波源的距离差应为半波长的偶数倍，故两波源之间连线只有5点为

振动加强，为振动减弱点，C错误。

故选：ABDo

13.（4分）在如图甲所示的电路中，电源的U-I图象如图乙中的图线a所示，定值电阻

Ro的U-I图象如图乙中的图线b所示，滑动变阻器Rx的总电阻为10下列说法正确的

是（）

A.定值电阻Ro的阻值为4。

B.电源的内阻为0.5。

C.当Rx=O时电源输出的功率最大

D.在Rx=0.25（1时电源输出的功率最大

【解答】解：A、由定值电阻Ro的U-I图象，结合欧姆定律知其阻值：Rch”=工,

Al4

故A错误；

B、由电源的U-I图象知电源的电动势E=3VaU’尸殳1,故B正确；

4

CD、根据输出功率最大的特点可知x+R6=-r,即Rx=0.25C时，电源输出的功率最大,

D正确。

故选：BD。

三、实验题：本题共3小题，共20分。

14.某研究小组设计了测定动摩擦因数的实验方案。如图所示，A是可固定于水平桌面上任

意位置的滑槽（滑槽末端与桌面相切），B是可视为质点的滑块。

第一次实验，如图甲所示，将滑槽末端与桌面右端M对齐并固定，最终落在水平地面上

的P点，测出滑槽右端M距离地面的高度H、M与P间的水平距离XI；

第二次实验，如图乙所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，最终落在水平地面

上的P'点，测出M距离P'间的水平距离X2。

（1）本实验必须的测量仪器是刻度尺；

（2）为测出动摩擦因数，第二次实验还需测得物理量是滑块在桌面上运动的位移L

（写出需要的物理量并用相应的符号表示）；

2_2

（3）滑块与桌面间的动摩擦因数|i=x「X2（用物理量符号表示）。

_4HL一

【解答】解：（1）本实验还需要测量滑块在桌面上运动的位移，所以必须的测量仪器是

刻度尺；

（2）为测出动摩擦因数，需要知道滑块在桌面上运动的位移；

（3）根据平抛运动的规律可得滑块做平抛运动的时间为：1=秒

滑块在滑槽末端时的速度大小为：vi

t

滑块在滑离桌面末端时的速度大小为：V2=t&

t

滑块在水平桌面上运动，由动能定理：-gmgL=3.mv4-lmv2

2227

联立解得:

2_2

故答案为：（1）刻度尺；（2）滑块在桌面上运动的位移

4HL

15.某实验小组计划测量电源的电动势和内阻。

（1）用如图1所示的实验电路测量毫安表的内阻，实验器材如下：

待测毫安表Ai（量程为10mA,内阻约为50Q）；

电源（电动势约为1.5V,内阻不计）；

电阻箱Ri（0-999.9。）；

滑动变阻器Ro（0〜10。）；

单刀单掷开关和单刀双掷开关各一个及导线若干。

①电表X需要选择下列仪表中的C。

A.电流表（0〜0.6A）B.电压表（0〜3V）C.电压表（0〜IV,内阻力为100。）

②实验步骤如下：闭合开关Ki之前，应该将滑动变阻器的滑片滑到3端（填“a”或

“b”），闭合开关Ki,将单刀双掷开关接1,调节滑动变阻器的滑片，使电表X有适当

的示数xo；将单刀双掷开关接2,保持滑动变阻器的滑片不动，调节电阻箱的阻值0。若

此时电阻箱的阻值为Ri,则毫安表的内阻为Ri。

（2）将毫安表与一电阻箱串联改装成电压表V（量程为0〜3V,内阻为Rv）取一电阻

箱R并用图2所示的电路测量电源的电动势和内阻。实验步骤如下：

①调节电阻箱R，使电压表有适当的示数；

②记录电阻箱R的阻值和电压表的示数U；

③重复步骤①、②，多测几组数据；

④用土象法处理数据，以上为横轴，以上为纵轴得到的图像为一条直线，纵截距为b,则

RU

可以求出电源的电动势电源的内阻r=_K_（用题目中给出的物理量符号

-b——b―

表示）。若考虑电压表的分流，则电源内阻的测量值比真实值偏小（填“偏大”“偏

小”或“相等”）。

【解答】解：（1）由于毫安表的量程为10mA,所以电表X不能选择A选项中量程为0〜

0.3A的电流表，不能使用，它允许通过的最大电流万悬-=10mA；闭合开关之前应

该让并联支路的电压最小：由于实验使用替代法测电阻2接2,电表X的示数仍为xo时,

电阻箱的阻值即为毫安表的内阻I;

（2）忽略电压表的分流影响时，由闭合电路欧姆定律有u+，r=E

整理得工上.工J

UERE

以4为横轴，以上，由题意有kJ,b」

RUEE

解得E=l,r=K

bb

若考虑电压表的分流作用，则电源内阻的测量值为电源内阻与电压表内阻的并联电阻阻

值，

qXRv

贝I」r1=•<r

r6+^Vl

所以电源内阻的测量值比真实值偏小。

故答案为：（DC,a,Ri（2）A,K

bb

16.某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，圆规，笔，白纸。

①下列哪些措施能够提高实验准确程度ADo

A.选用两光学表面间距大的玻璃砖

B.选用两光学表面平行的玻璃砖

C.选用粗的大头针完成实验

D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些

②该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如

图1所示，其中实验操作正确的是D。

③该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作

圆，再过A、B点作法线NN，的垂线，垂足分别为C、D点，则玻璃的折射率n=整。

-BD-

（用图中线段的字母表示）

B、根据折射定律可知，不影响入射角与折射角的值，故B错误；

C、为了准确测量光路图，选用粗的大头针完成实验时，使光线实际并不平行；

D、插在玻璃砖同侧的大头针之间的距离适当大些时，故D正确；

故选：AD；

②因玻璃的折射率较大，故在玻璃中的折射角一定小于入射角；并且光线从玻璃中出来

后，因此只有D图正确ABC均错误；

故选：D：

③折射率n=^

sinT

其中：sini=M_,sinY=以"，

rr

故n=—；

BD

故答案为：①AD；②D；③

BD

四、计算题：本题共3小题，共36分。

17.(9分)气压式升降椅内的气缸填充了氮气，气缸上下运动支配椅子升降。如图乙所示

为其简易结构示意图，圆柱形气缸与椅面固定连接2的柱状气动杆与底座固定连接。可

自由移动的气缸与气动杆之间封闭一定质量氮气(视为理想气体)，稳定后测得封闭气体

柱长度为L=21cm。设气缸气密性导热性能良好，忽略摩擦力。已知大气压强为po=l

X105Pa,环境温度不变，重力加速度为g=IOm/s2。求：

(1)初始状态封闭气体的压强；

(2)若把质量为M=30kg的重物放在椅面上，稳定后椅面下降的高度。

【解答】解：(1)已知S=I0cm2=1X10“m2,po=4X105Pa,m=5kg

初始状态时，以圆柱形气缸与椅面整体为研究对象

mg+p7S=piS

解得初始状态封闭气体的压强：pi=7.5X105Pa；

(2)把质量为M=30kg的重物放在椅面上，稳定后

(M+m)g+p8S=p2s

解得p2=2.5Xl()5pa

设椅面下降的高度为h。

由玻意耳定律得：p7LS=p2(L-h)S

解得h=14cm

答：(1)初始状态封闭气体的压强为1.4Xl()5pa；

(2)若把质量为M=30kg的重物放在椅面上，稳定后椅面下降的高度为14cm。

18.如图所示，两根光滑的平行金属导轨与水平面的夹角。=30°,导轨间距L=0.5m,导

轨电阻忽略不计。在导轨上距底端d=2m处垂直导轨放置一根导体棒MN,其质量m=

0.2kg,导体棒始终与导轨接触良好。某时刻起在空间加一垂直导轨平面向上的变化磁场,

磁感应强度B随时间t变化的关系为B=0.5t(T),g取10m/s2o求：

(1)流过电阻R的电流I;

(2)t=2s时导体棒所受拉力F的大小：

(3)从t=4s时磁场保持不变，同时撤去拉力F,导体棒沿导轨下滑至底端时速度恰好

达到最大

B\X

、L

...

【解答】解：(1)由法拉第电磁感应定律，有：E1=A^,=△BLJAB

AtAtAt=02T/S

根据闭合电路的欧姆定律可得：ii=上

R+r

联立解得：I1=6.2A,所以流过电阻R的电流I=Ii=3.2A；

(2)当t=2s时:B6=0.5X4T=1.0T

导体棒受力平衡，根据平衡条件可得：F=mgsin0+B3liL

代入数据解得：F=1