2021年广东省茂名市高州市高考物理二模试卷

2021年广东省茂名市高州市高考物理二模试卷

一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共计28分。在每小题列出的四个选项中,

只有一项是最符合题目要求的。

1.（4分）下列说法正确的是（）

A.4He+14N-17O+B,B是电子

278

B.f8u经过4次a衰变，2次0衰变，新核与原来的原子核相比，中子数少了10个

C.。射线是原子核外的电子产生的

D.核电站是利用核聚变的原理来工作的

2.（4分）如图所示，园林工人正在把一颗枯死的小树苗掰折，已知树苗的长度为L（树苗

被掰折的过程手与树苗接触位置始终不变）距地面高为h,树苗与地面的夹角为a时，

则树苗转动的角速度为（）

3.（4分）如图，在电荷量Q的正点电荷的电场中，A、B、C为直角三角形的三个顶点，

ZA=30°,A、B、C、D四点的电势满足（PA=<PC，（PB=<PD，点电荷Q在A、B、C

三点所在平面内，已知静电力常量为k,则下列说法正确的是（）

A-..........................•B

A.<pC#<PDB.CpA-<PB

C.Q在AC连线中点D.Q在BD连线中点

4.（4分）如图所示，光滑轨道abc固定在竖直面内，ab段水平，半径为R的八分之一圆弧

be与ab相切于b点。一质量为m的小球，在与重力大小相等的水平外力的作用下，向

右运动到c点后脱离轨道，最后落回地面。重力加速度大小为g（）

R：

Qb

A.小球在ab段运动时加速度大小为盛g

B.小球从c点飞出后机械能守恒

C.小球到达c点的速度大小为VcR^

D.小球在be段运动时重力做功绝对值与水平外力做功绝对值不相等

5.（4分）2020年7月23日12时41分，火星探测器“天问一号”成功发射，标志着我国

已经开启了探索火星之旅。“天问一号”首先进入圆轨道环绕火星做匀速圆周运动，再向

下加速、减速，“天问一号”着陆火星表面并执行任务。已知地球与火星的质量比为a（）

A.地球与火星表面的重力加速度的比值为包

b

B.地球与火星的近地卫星周期的比值为

C.地球与火星的第一宇宙速度的比值为由

D.“天问一号”在环绕火星运动、悬停、向下加速以及减速的过程中，处于失重状态

6.（4分）如图所示，粗细均匀的L形光滑杆固定在竖直面内，小球套在杆的竖直部分，使

小球向上运动过程中，球对杆的作用力恒定，则小球由静止从图示位置向上运动过程中

A.小球一直做加速运动

B.小球先做加速运动后做减速运动

C.F不断增大

D.F保持不变

7.（4分）我国高铁技术发展迅速，已知一列动车组由动车和拖车组成，动车提供动力，假

设一动车组有16节车厢，每节车厢质量均相等，其中第2节、第6节、第10节和第14

节为动车，其余为拖车（）

A.7：5B.5：7C.9：13D.1：1

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有

多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8.（6分）如图甲所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为3：1,Li、L2、L3,UO为四

只规格均为“8V、2W”的灯泡，各电表均为理想交流电表，定值电阻Ri=9。。输入端

交变电压u随时间t变化的图象如图乙所示，四只灯泡均正常发光，则（）

A.电压u的瞬时值表达式为u=36j]sin兀t（V）

B.电压表的示数为33V

C.电流表的示数为1A

D.定值电阻R2=3C

9.（6分）如图所示，等边三角形金属线框abc放在光滑绝缘水平面上，边长为L,质量为

m。有界匀强磁场垂直于水平桌面向下，磁感应强度大小为B,开始时ab边与磁场边界

MN平行，给金属框一个垂直MN向右、大小为vo的初速度，线框穿过磁场后的速度大

小为工v，则在线框进磁场的过程中（）

2%

P

XX：

XX：

XX：

XX：

XX：

N

A.线框受到的安培力垂直于ab

B.通过线框截面的电量为近

4R

C.线框中产生的焦耳热大于

160

D.克服安培力做功等于旦mvm

16°

10.（6分）在冰壶比赛中，某队员利用红壶去碰撞对方静止的蓝壶，两者在大本营中心发

生对心碰撞（如图甲所示），碰撞前后两壶运动的v-t图线如图乙中实线所示，其中红

壶碰撞前后的图线平行，则（）

A.蓝壶的质量为20kg

B.碰后蓝壶再运动5s停止运动

C.碰后蓝壶再运动1s停止运动

D.碰后红、蓝两壶所受摩擦力之比为5：4

三、非选择题：共54分。第11〜14题为必考题，考生都必须作答。第15〜16题为选考题,

考生根据要求作答。（一）必考题：共42分。

11.（7分）如图所示，张老师在课堂做“验证力的平行四边形定则”的实验时，在黑板上

方的A点固定橡皮条的一端

（1）下列原因可能会导致实验结果不准确的是。

A.弹簧测力计在实验前没有调零

B.弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度

C.弹簧测力计自身的重力对拉力大小有影响

（2）为了提高实验的准确性，减少误差，请提出合理的解决办法（一条即可）。

（3）两弹簧测力计的读数分别为Fi和F2两细绳的方向分别与橡皮条延长线的夹角为8

和a2,此时ai+a2<90°,如图所示，以下说法正确的是。

A.为了验证力的平行四边形定则，只需作力的图示来表示分力与合力

B.实验中用平行四边形定则求得的合力F一定与OA在一条直线上

C.若保持O点的位置和夹角ai不变，夹角a2可变，若Fi增大，则F2可能减小

D.若保持。点的位置和F2大小不变，增大a2,则Fi增大，ai可能增大

p

/r\

12.（9分）要研究标有“3.8V,1.18W”字样小灯泡的伏安特性曲线，供选器材有:

A.电压表Vi（0〜3V,内阻Rvi约为5kQ）

B.电压表V2（0-15V,内阻Rv2约为25kQ）

C.电流表Ai（量程为200mA,内阻RAI为10。）

D.电流表A2（量程为600mA,内阻RA2约为4Q）

E.定值电阻Ro（10（1）

F.滑动变阻器R（0〜9C,1A）

G.电源E（6V,内阻约为1。）

H.单刀开关S一个、导线若干

甲乙

丙丁

（1）某实验小组设计了甲、乙两图，你认为应选图实验，未选图的缺陷是;

（2）正确实验作出小灯泡的伏安特性曲线I-U如图丙所示，当灯两端电压为IV时，

灯的功率为W；

（3）现将该小灯泡与另一完全相同的小灯泡并联，再与另一定值电阻R串联，接到电源

E两端，内阻不计，R=24QW（保留三位有效数字）。

13.如图所示，固定斜面体的斜面AD部分粗糙，DB部分光滑，最高到达E点，经过D点

的速度大小为6m/s,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求（结果可

用分式或带根号）：

（1）物块在AD段与斜面间的动摩擦因数;

（2）物块又返回到A点的速度大小。

14.如图所示，AMD是固定在水平面上的半径为2r、圆心为0的金属半圆弧导轨，EF是

半径为r,在半圆弧EF与导轨AMD之间的半圆环区域内存在垂直导轨平面向外的匀强

磁场，0A是导体且其间接有电阻P,板间距离为d的平行板电容器相连。金属杆OM可

绕O点转动，M端与轨道接触良好，电阻P是可变电阻，其余电阻不计。已知重力加速

度为gl=2TT。

3

（1）若电阻P的阻值为R,磁感应强度恒为B,0M杆在外力作用下以恒定的角速度逆

时针转动o从图示位置转过角度例=2三到0D位置，求电阻P在这段时间内产生的焦

3

耳热Q,则液滴带什么电，液滴的质量为多大？

（2）若电阻P的阻值为2R,第（1）中的其它条件保持不变，小液滴以多大的速度从图

示位置水平向右发射后会恰好从上板边缘飞出；

（3）若第（1）中的液滴以速度vo水平向右发射，同时在金属板间加上垂直纸面的匀强

磁场，液滴恰好沿着上板边缘飞出

[物理--选修3-3]

15.（4分）如图，一定质量的理想气体从a出发，经过等容过程ab到达状态b,最后经等

压过程ca回到状态a。在过程ab中气体（选填“吸收”或“放出”）热量；在过

程ca中，单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数。（选填“增力口”或“减少”）

16.（8分）我国“深海勇士”号载人潜水器在南海完成深海下潜试验任务，某小组设计了

一个可测定下潜深度的深度计，如图所示，长度均为L,内部各装有一个活塞，II内通

过活塞封有398个大气压的气体，在气缸右端开口处和正中央各有一个体积不计的卡环,

活塞A、B只可以向左移动，活塞密封良好且与气缸之间无摩擦。当该装置水平放入水

下达到一定深度后，通过活塞A向左移动的距离可以测出下潜深度。已知1标准大气压

为1.0Xl（）5pa,海水的密度p=1.0X10kg/n?,g=10m/s2,不计海水密度随海水深度

的变化，两部分气体均视为理想气体且温度始终保持不变。求：

①当活塞A向左移动的距离为L时，下潜的深度；

4

②该深度计能测量的最大下潜深度.

IIHI4

[物理-选修3-4]

17.如图甲所示，波源在x=3.5m处，介质中两个质点A和B的平衡位置分别在x=lm和

x=5m处。图乙是波源从起振开始做简谐运动的振动图象。波源振动形成的机械横波沿

图甲中x轴传播。已知t=13s时刻（“先振动”或“后振动”）；这列波的波速

为.

*I'

18.如图所示，ABC是截面为直角三角形的玻璃砖，ZA=30°,BC边长为L,一束单色

光平行于AB照射到AC面上的D点，在AB面上的反射光线照射到BC面的中点F,EF

与AC平行

①求玻璃砖对光的折射率并判断光在AB面上是否会发生全反射;

②光从D点传播到F点所用的时间。

2021年广东省茂名市高州市高考物理二模试卷

参考答案与试题解析

一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共计28分。在每小题列出的四个选项中,

只有一项是最符合题目要求的。

1.（4分）下列说法正确的是（）

A.4He+14N-17o+B,B是电子

278

B.2381；经过4次a衰变，2次0衰变，新核与原来的原子核相比，中子数少了10个

C.0射线是原子核外的电子产生的

D.核电站是利用核聚变的原理来工作的

【解答】解：A、由质量数守恒与电荷数守恒：He+F；7o+B：H,即为质子，故A错误;

B、每次a衰变，电荷数少2,每次0衰变一个中子转化成一个质子和一个电子，所以经

过4次a衰变，新核与原来的原子核相比，故B正确；

C、由B射线其实质是原子核中的质子转化成中子产生的；

D、核电站是利用核裂变的原理工作的。

故选:Bo

2.（4分）如图所示，园林工人正在把一颗枯死的小树苗掰折，已知树苗的长度为L（树苗

被掰折的过程手与树苗接触位置始终不变）距地面高为h,树苗与地面的夹角为a时,

则树苗转动的角速度为（）

.2门

D.3产ina

h

【解答】解：把人手速度分解为垂直于树干的速度VI和沿树干的速度V2,

则有V6=vsina,

此时手握树干的位置到0点距离为「=土，

sinCL

加上八v1vsinO-vsin2a

则有：3==—；----=----------,故D正确。

rhh

sina

故选：D。

3.(4分)如图，在电荷量Q的正点电荷的电场中，A、B、C为直角三角形的三个顶点，

ZA=30°,A、B、C、D四点的电势满足<pA=(pc，<pB=<pD，点电荷Q在A、B、C

三点所在平面内，己知静电力常量为k,则下列说法正确的是()

A.<pcW(pDB.(pA=(PB

C.Q在AC连线中点D.Q在BD连线中点

【解答】解：CD、因为<PA=<PC，则点电荷Q在AC连线的垂直平分线上，又因为<PB

=(PD，点电荷Q又在BD连线的垂直平分线上，由几何关系可知，如图所示。

AB、由于QC>QD,可知(pD><pc，因为<PA=<pc，<PB=q>D，故<PB><pA，故A正确,

B错误。

故选：A。

4.(4分)如图所示，光滑轨道abc固定在竖直面内，ab段水平，半径为R的八分之一圆弧

be与ab相切于b点。一质量为m的小球，在与重力大小相等的水平外力的作用下，向

右运动到c点后脱离轨道，最后落回地面。重力加速度大小为g()

R：

Qb

A.小球在ab段运动时加速度大小为盛g

B.小球从c点飞出后机械能守恒

C.小球到达c点的速度大小为VcR^

D.小球在be段运动时重力做功绝对值与水平外力做功绝对值不相等

【解答】解：A、小球在ab段运动时

N

FK：45^/c

b

mg

合外力F=mg,由牛顿第二定律可知，则小球的加速度大小为g；

B、小球离开c点后水平外力仍做功，故B错误；小

C、」球从a,»、至"c,、、、过程中°，解得5^=也（5+收育；

D、球从b-c,竖直方向与水平方向位移不相等，故D正确。

故选：D。

5.（4分）2020年7月23日12时41分，火星探测器“天问一号”成功发射，标志着我国

已经开启了探索火星之旅。“天问一号”首先进入圆轨道环绕火星做匀速圆周运动，再向

下加速、减速，“天问一号”着陆火星表面并执行任务。已知地球与火星的质量比为a（）

A.地球与火星表面的重力加速度的比值为包

b

B.地球与火星的近地卫星周期的比值为

C.地球与火星的第一宇宙速度的比值为

D.“天问一号”在环绕火星运动、悬停、向下加速以及减速的过程中，处于失重状态

【解答】解：A、对于处在星体表面的物体G粤=mg，整理得g=GJ8地二3,故A错

2

RR2g火b3

误;

B、对于近地卫星，由鸿=1r噢=mg，则地球与火星的近地卫星周期的比值

R2T2R2

为詈椁

C、根据重力提供向心力可知解得星球的第一宇宙速度为子=小，故C

正确；

D、“天问一号”在环绕火星运动时处于完全失重状态，向下加速时处于失重状态，故D

错误。

故选：Co

6.（4分）如图所示，粗细均匀的L形光滑杆固定在竖直面内，小球套在杆的竖直部分，使

小球向上运动过程中，球对杆的作用力恒定，则小球由静止从图示位置向上运动过程中

A.小球一直做加速运动

B.小球先做加速运动后做减速运动

C.F不断增大

D.F保持不变

【解答】解：AB、小球由静止从图示位置向上运动过程中，设细线与竖直方向夹角为

则竖直方向：FcosQ-mg=ma,当Fcos0-mg=0时，此后，Fcos0不断减小，故A错误；

CD、小球由静止向上运动的过程中，则水平方向：Fsin0=N,。变大，故C。

故选：Bo

7.（4分）我国高铁技术发展迅速，已知一列动车组由动车和拖车组成，动车提供动力，假

设一动车组有16节车厢，每节车厢质量均相等，其中第2节、第6节、第10节和第14

节为动车，其余为拖车（）

A.7：5B.5：7C.9：13D.1：1

【解答】解：匀速运动时，对第1节到第16节整体由物体的平衡可得：4F=16nmg,对

第4节到第16节整体由物体平衡可得：F67+2F=lOpmg,F67=2nmg,对第2节到第16

节整体由物体平衡可得：F23+3F=14|img,F23=2|img,匀速运行时第4、7节车厢间的

作用力之比为1：1,D正确。

故选：D。

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有

多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8.（6分）如图甲所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为3：1,Li、L2、L3、为四

只规格均为“8V、2W”的灯泡，各电表均为理想交流电表，定值电阻Ri=9。。输入端

交变电压u随时间t变化的图象如图乙所示，四只灯泡均正常发光，则（）

A.电压u的瞬时值表达式为u=36j]sin兀t（V）

B.电压表的示数为33V

C.电流表的示数为1A

D.定值电阻R2=3Q

u=36

【解答】解：A、由图乙可得：T=0.02s,（0=22L=1ooKrad/sV6sinlOOnt（V）,

故A错误；

C、四只灯泡均正常发光灯=包=2^=725八，2=41灯=5A,由包=也可得：流过原

U灯§n2T1

线圈的电流为1I=旦本故C错误；

3

B、输入端电压U=36Vi=U-hRi=36V-^AX9fl=33V；

nU

D、由」=，•可得：副线圈两端的电压为U4=11V,U2=l2R7+U灯，解得：R2=3C,故

n6U2

D正确。

故选：BDo

9.（6分）如图所示，等边三角形金属线框abc放在光滑绝缘水平面上，边长为L,质量为

mo有界匀强磁场垂直于水平桌面向下，磁感应强度大小为B,开始时ab边与磁场边界

MN平行，给金属框一个垂直MN向右、大小为vo的初速度，线框穿过磁场后的速度大

小为工Vc，则在线框进磁场的过程中（）

2F

NQ

A.线框受到的安培力垂直于ab

B.通过线框截面的电量为式BL2

虫

C.线框中产生的焦耳热大于避-mvM

160

D.克服安培力做功等于

160

【解答】解：A、线框进磁场的过程中，因此安培力的方向与速度方向相反，故A正确；

B、由正烁生、和了工可得：吟”必60。百BI?.

△t"R总qR总qR2R

故B正确；

CD、由题意根据能量守恒定律可知，产生的焦耳热Q』m君因

此进磁场过程中线框克服安培力做功大于出磁场过程中克服安培力做功Qh?-mv%故

2160

C正确。

故选：ABC。

10.（6分）在冰壶比赛中，某队员利用红壶去碰撞对方静止的蓝壶，两者在大本营中心发

生对心碰撞（如图甲所示），碰撞前后两壶运动的v-t图线如图乙中实线所示，其中红

壶碰撞前后的图线平行，则（）

♦£

A.蓝壶的质量为20kg

B.碰后蓝壶再运动5s停止运动

C.碰后蓝壶再运动1s停止运动

D.碰后红、蓝两壶所受摩擦力之比为5：4

【解答】解：A、由图乙可得：碰前瞬间红壶速度为v红=1.0m/s,碰后瞬间蓝壶速度为v

蓝=2.8m/s,va,'=0.8m/s,取碰撞前红壶的速度方向为正方向，可得：m/v/=m/vZ：

+m蓝v蓝，解得：m蓝=20kg,故A正确；

设红壶的加速度大小为ai，在。〜6s内，对红壶根据速度-时间关系可得：v1=vo+at,

HP：1.7=1.2-34X1,解得：ai=6.2m/s2；若没有发生碰撞，红壶从7s末再经过时间ti

停止运动，则：0=2.0-ait7,解得：ti=5s,即碰后蓝壶再运动7s停止运动、C错误；

D、取碰撞前红壶的速度方向为正方向，由动量定理可得：-fis/X

=0-mv蚯，则碰后红、蓝两壶所受摩擦力之比为f红：f4,故D正确。

故选：ABDo

三、非选择题：共54分。第11〜14题为必考题，考生都必须作答。第15〜16题为选考题，

考生根据要求作答。（一）必考题：共42分。

11.（7分）如图所示，张老师在课堂做“验证力的平行四边形定则”的实验时，在黑板上

方的A点固定橡皮条的一端

（1）下列原因可能会导致实验结果不准确的是AC。

A.弹簧测力计在实验前没有调零

B.弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度

C.弹簧测力计自身的重力对拉力大小有影响

（2）为了提高实验的准确性，减少误差，请提出合理的解决办法可以将竖宜面转至水

平面内做实验（一条即可）。

（3）两弹簧测力计的读数分别为Fi和F2两细绳的方向分别与橡皮条延长线的夹角为ai

和a2,此时ai+a2<90°,如图所示，以下说法正确的是CD。

A.为了验证力的平行四边形定则，只需作力的图示来表示分力与合力

B.实验中用平行四边形定则求得的合力F一定与OA在一条直线上

C.若保持O点的位置和夹角ai不变，夹角a2可变，若Fi增大，则F2可能减小

D.若保持O点的位置和F2大小不变，增大a2,则Fi增大，ai可能增大

【解答】解：（1）A、弹簧测力计在实验前没有调零，导致实验结果不准确;

B、实验中，读数时视线要正对弹簧测力计刻度，故B错误；

C、弹簧测力计自身的重力对拉力大小有影响，故C正确。

故选：AC。

（2）为减小重力对实验的影响，可以将竖直面转至水平面内做实验。

（3）A、为了验证力的平行四边形定则，还需要以两个分力为邻边作平行四边形，比较

对角线和合力的大小以及方向的关系；

B、因实验中存在误差，所以实验中用平行四边形定则求得的合力F不一定与0A在一条

直线上；

C、根据平行四边形定则可知।不变，夹角a2可变，若F7增大，若也增大，则F2可

能减小，故C正确；

D、若保持O点的位置和F3大小不变，增大a2,则Fi增大，a8可能增大也可能减小,

故D正确。

故选：CDo

故答案为：（1）AC；（2）可以将竖直面转至水平面内做实验。

12.（9分）要研究标有“3.8V,1.18W”字样小灯泡的伏安特性曲线,供选器材有：

A.电压表Vi（0〜3V,内阻Rvi约为5kQ）

B.电压表V2（0〜15V,内阻Rv2约为25kC）

C.电流表Ai（量程为200mA,内阻RAI为10。）

D.电流表A2（量程为600mA,内阻RA2约为4Q）

E.定值电阻Ro（1011）

F.滑动变阻器R（0-911,1A）

G.电源E（6V,内阻约为IQ）

H.

甲乙

"mA

175

150

125

R

100r-0□—

75

50

25

J------►

2468UN

丙T

(1)某实验小组设计了甲、乙两图，你认为应选£图实验，未选图的缺陷是图乙

电表指针偏角小，测量误差大；

(2)正确实验作出小灯泡的伏安特性曲线I-U如图丙所示，当灯两端电压为IV时,

灯的功率为0.063W；

(3)现将该小灯泡与另一完全相同的小灯泡并联，再与另一定值电阻R串联，接到电源

E两端，内阻不计，R=24C0.166W(保留三位有效数字)。

【解答】解：(1)灯泡额定电压为3.8V,图乙中电压表V2与灯泡并联，量程为15V；灯

泡的额定电流I=R，电流表为600mA量程，所以若用图乙实验时，电压表指针偏角小,

U

误差大;

(2)如图丙,当灯两端电压为U=IV时，则功率p=lX7.063W=0.063W；

(3)设流过每一只灯泡的电流为I,由图丁所示电路图可知o-8IR,贝九

I=」一U+0125，由图示图象可知，灯泡两端电压U'=5.98V。

48,

故答案为：(D甲；图乙电表指针偏角小；

(2)0.063；

(3)0.166。

13.如图所示，固定斜面体的斜面AD部分粗糙，DB部分光滑，最图到达E点，经过D点

的速度大小为6m/s,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求(结果可

用分式或带根号)：

(1)物块在AD段与斜面间的动摩擦因数；

(2)物块又返回到A点的速度大小。

【解答】解：(1)物块从A运动到D过程的加速度大小为ai，由牛顿第二定律可得:

mgsin0+nmgcos0=mai,

解得：a6=gsin0+ngcos0

物块从D运动到E过程的加速度大小为a2,由牛顿第二定律可得：

mgsin0=ma2

解得：a4=gsin0

2

/42_2O-V

vED

由速度-位移关系」得：-2

x=tvAD=-TT-^-a2

2a-2a?

解得：|1=r^~,AD=3m；

12

-

（2）全过程由动能定理可得：-|imgcose・2AD=2m$：一6mVO

59

解得：VA=7Vym/s。

答：（1）物块在AD段与斜面间的动摩擦因数为&；

16

（2）物块又返回到A点的速度大小为W7m/s。

14.如图所示，AMD是固定在水平面上的半径为2r、圆心为O的金属半圆弧导轨，EF是

半径为r,在半圆弧EF与导轨AMD之间的半圆环区域内存在垂直导轨平面向外的匀强

磁场，0A是导体且其间接有电阻P,板间距离为d的平行板电容器相连。金属杆0M可

绕O点转动，M端与轨道接触良好，电阻P是可变电阻，其余电阻不计。已知重力加速

度为gi=Lr。

3

（1）若电阻P的阻值为R,磁感应强度恒为B,0M杆在外力作用下以恒定的角速度逆

时针转动0从图示位置转过角度的=2工到0D位置，求电阻P在这段时间内产生的焦

3

耳热Q,则液滴带什么电，液滴的质量为多大？

（2）若电阻P的阻值为2R,第（1）中的其它条件保持不变，小液滴以多大的速度从图

示位置水平向右发射后会恰好从上板边缘飞出；

（3）若第（1）中的液滴以速度vo水平向右发射，同时在金属板间加上垂直纸面的匀强

磁场，液滴恰好沿着上板边缘飞出

【解答】解：（1）0M转动的角速度为①卫二

3t5

感应电动势为F=B£，=

_22

感应电流［之^-，方向由0指向M,下极板带负电,

电阻P在这段时间内产生的焦耳热Q,Q=I2Rt,

解得:Q心4

□4t4R

平行板电容器两极板间的电压U=LR，E*，qE=mg,

解得:m需;

由于带电液滴受力方向向上，与电场强度方向相反

（2）电阻P的阻值为2R,平行板电容器两极板间的电压U'=5F2R=2比与，

5R3

小液滴在电场中的加速度为a,皿__1ng=111a

d

液滴在电场中做类平抛运动看atZVd，d=vt,

联立，代入数据v鸣焉

（3）由左手定则可知，加的磁场方向垂直纸面向外，做圆周运动的向心力由洛伦兹力提

7

O

供BIRV

qVO

根据几何关系有：（R-1d）3+d2=R2

4兀Br2Vo

解得：B'='

5gd2to

B2TT2r64

答：（1）电阻p在这段时间内产生的焦耳热为」液滴带负电荷型&

4tQR2gdt0

（2）小液滴以的速度从图示位置水平向右发射后会恰好从上板边缘飞出；

3

2HBrvn

（3）所加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直纸面向外，大小为---------2-0

5gd2、

[物理一一选修3-3]

15.（4分）如图，一定质量的理想气体从a出发，经过等容过程ab到达状态b,最后经等

压过程ca回到状态a。在过程ab中气体吸收（选填“吸收”或“放出”）热量；在

过程ca中，单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数增加。（选填“增加”或“减少”）

p

【解答】解：从a到b等容升压，根据电•=(>一定质量的理想气体内能决定于气体的温

T

度，则内能增加，气体不做功；在过程ca中压强不变，则由包=c，则单位时间内碰撞

T

器壁单位面积的分子数增加。

故答案为：吸收；增加。

16.(8分)我国“深海勇士”号载人潜水器在南海完成深海下潜试验任务，某小组设计了

一个可测定下潜深度的深度计，如图所示，长度均为L,内部各装有一个活塞，II内通

过活塞封有398个大气压的气体，在气缸右端开口处和正中央各有一个体积不计的卡环,

活塞A、B只可以向左移动，活塞密封良好且与气缸之间无摩擦。当该装置水平放入水

下达到一定深度后，通过活塞A向左移动的距离可以测出下潜深度。已知1标准大气压

为LOXlO'pa,海水的密度p=l.OX]0kg/m3,g=10m/s2,不计海水密度随海水深度

的变化，两部分气体均视为理想气体且温度始