2020年广东省实验中学高考物理模拟试卷(2月份) 13页

第 1 页，共 13 页 2020 年广东省实验中学高考物理模拟试卷（ 2 月份） 一、单选题（本大题共 4 小题，共 24.0 分） 1. 下列四幅图的有关说法中正确的是 ( ) A. 图 (1) 中的 a 粒子散射实验说明了原子核是由质子与中子组成 B. 图 (2) 中若改用绿光照射，验电器金属箔一定不会张开 C. 图 (3) 一群氢原子处于 ??= 4的激发态，最多能辐射 6 种不同频率的光子 D. 图 (4) 原子核 C、B 结合成 A 时会有质量亏损，要释放能量 2. 高速公路上为了防止车辆追尾事故， 除了限速外还要求保持一定的车距。 假设平直 的高速公路上某汽车行驶的速度为 ??0 = 30??/??，刹车时阻力是车重的 0.6倍，司机 的反应时间为 0.5??，为保证安全，车距至少应是 ( 将车视为质点，前车有情况时可 认为其速度为零， g 取 10??/??2 )( ) A. 75m B. 82.5?? C. 90m D. 165m 3. 三颗卫星围绕地球运行的三个轨道如图所示， 1、3 为圆轨 道， 2 为椭圆轨道，轨道 2 与轨道 1 相切于 Q 点，与轨道 3 相切于 P 点。下列说法正确的是 ( ) A. 轨道 1 和轨道 2 上的卫星经过 Q 点时的加速度相同 B. 轨道 2 上卫星的速度一定大于轨道 1 上卫星的速度 C. 轨道 3 上卫星的机械能一定大于轨道 2 上卫星的机械能 D. 轨道 3 上卫星的引力势能小于轨道 1 上相同质量卫星的引力势能 4. 一小型交流发电机，共有 n 匝线圈 (电阻不计 )，在匀强磁场中绕轴以角速度 ??匀速 转动，产生的磁感应电动势如图所示。 用电阻为 R输电线给电阻为 ????的小灯泡输电， 小灯泡正常发光，则下列说法正确的是 ( ) A. 若仅减小 ??，小灯泡的亮度不变 B. ??1 时刻线圈中磁通量的变化率为 E C. 小灯泡的额定电流为 ?? ??+??1 D. 小灯泡的额定功率为 ??2???? 2(??+????) 2 二、多选题（本大题共 5 小题，共 28.0 分） 5. 两电荷量分别为 ??1 和 ??2的点电荷放在 x 轴上的 O、 A 两点， 两电荷连线上各点电势 ??随 x 变化的关系如 图所示，其中 B、C 两点的电势均为零，则 ( ) A. ??1 与 ??2带异种电荷 B. B、C 点的电场强度大小为零 第 2 页，共 13 页 C. CD 点间各点的场强方向向 x 轴负方向 D. 若有一个电子在 C 点无初速运动，则在随后的一段时间内，电场力先做正功后 做负功 6. 建筑工人为了方便将陶瓷水管由高处送到低处， 设计了如图所示的简易滑轨， 两根 钢管互相平行斜靠、固定在墙壁上，把陶瓷水管放在上面滑下。实际操作时发现陶 瓷水管滑到底端时速度过大，有可能摔坏，为了防止陶瓷水管摔坏，下列措施可行 的是 ( ) A. 在陶瓷水管内放置砖块 B. 适当减少两钢管间的距离 C. 适当增加两钢管间的距离 D. 用两根更长的钢管，以减小钢管与水平面夹角 7. 如图所示，竖直放置的两平行金属板，长为 L，板间距离 为 d，接在电压为 U 的直流上。在两板间加一磁感应强度 为 B，方向垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为 m，电 荷量为 q 的带正电油滴，从距金属板上端高为 h 处由静止 开始自由下落，并经两板上端连线中点 P 进入板间。油滴 在 P 点所受的电场力与磁场力大小恰好相等，且最后恰好 从金属板的下边缘离开电磁场区域。空气阻力不计，重力加速度为 g，则下列说法 正确的是 ( ) A. 油滴刚进入电磁场时的加速度为 g B. 油滴开始下落的高度 ? = ??2 2??2??2?? C. 油滴从左侧金属板的下边缘离开 D. 油滴离开电磁场时的速度大小为 √-???? ?? + 2????+ ??2 ??2 ??2 8. 如图所示， 光滑“ ??”形金属导体框平面与水平面的夹角 为??，两侧对称，间距为 L，上端接入阻值为 R 的电阻。 ab 以上区域内有垂直于金属框平面磁感应强度为 B 的匀 强磁场。质量为 m 的金属棒 MN 与金属框接触良好，由 图示位置以一定的初速度沿导轨向上运动，进入磁场区 域后又继续上升一段距离但未碰及电阻 ??.已知金属棒上 升、下降经过 ab 处的速度大小分别为 ??1 、??2 ，不计金属 框、金属棒电阻及空气的阻力。下列说法中正确的是 ( ) A. 金属棒上升时间等于下降时间 B. ??2 的大小可能大于 ?????????????? ??2??2 C. 上升过程中电阻 R 产生的焦耳热较下降过程的大 D. 金属棒上升、下降经过 ab 处的时间间隔为 ??1+??2 ?????????? 9. 下列说法中正确的是 ( ) A. 布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动 B. 只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低 C. 气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加 第 3 页，共 13 页 D. 一定量 100℃的水变成 100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加 E. 空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所 以制冷机的工作不遵守热力学第二定律 三、实验题（本大题共 2 小题，共 18.0 分） 10. 现要测量滑块与木板之间的动摩擦因数， 实验装置如图 1 所示． 表面粗糙的木板一 端固定在水平桌面上，另一端抬起一定高度构成斜面；木板上有一滑块，其后端与 穿过打点计时器的纸带相连，打点计时器固定在木板上，连接频率为 50Hz 的交流 电源．接通电源后，从静止释放滑块，滑块带动纸带上打出一系列点迹． (1) 图 2 给出的是实验中获取的一条纸带的一部分： 0、1、 2、3、4、5、6 是实验中 选取的计数点，每相邻两计数点间还有 4 个打点 (图中未标出 )，2、3 和 5、6 计数 点间的距离如图 2 所示．由图中数据求出滑块的加速度 ??= ______??/??2( 结果保留 三位有效数字 )． (2) 已知木板的长度为 l，为了求出滑块与木板间的动摩擦因数， 还应测量的物理量 是 ______． A.滑块到达斜面底端的速度 v ??.滑块的质量 m C.滑块的运动时间 t ??.斜面高度 h 和底边长度 x (3) 设重力加速度为 g，滑块与木板间的动摩擦因数的表达式 ??= ______(用所需测量 物理量的字母表示 ) 11. 小明设计了如图甲所示的电路， 用来测定电流表内阻和电源的电动势及内阻， 用到 的器材有：待测电池 E、待测电流表 (量程 0.6??)、电阻箱 ??1 (0 ～99.99??)、电阻箱 ??2 (0 ～99.99??)、开关 ??1 、单刀双掷开关 ??2 及导线若干，连线后： (1) 断开 ??1 ，把 ??2与“ 1”接通，多次改变电阻箱 ??2 的阻值，读出相应的 I 和 R，某 次电流表的示数如图乙，其读数为 ______A；以 1 ??为纵坐标， R 为横坐标，作出 1 ??- ?? 图象如图丙，由此可知电池的电动势 ??= ______??(计算结果保留两位小数，下同 )； (2) 断开 ??2 ，闭合 ??1，调节 ??1 使电流表满偏； (3) 保持 ??1 闭合， ??1 阻值不变，将 ??2 与“ 2”接通，调节 ??2 使电流表示数为 0.30??， 此时 ??2的阻值为 0.15??，则可认为电流表的内阻 ???? = ______??，则该测量值 ______( 填“ > ”、“ = ”或“ < ” )电流表真实值，若不计上述误差，则可求得电池的内阻 ??= ______??。 四、计算题（本大题共 2 小题，共 20.0 分） 第 4 页，共 13 页 12. 如图所示，光滑水平面上有一小车 B，右端固定一沙箱，沙箱上连接一水平的轻质 弹簧，小车与沙箱的总质量为 ?? = 2????.车上在与沙箱左侧距离 ??= 1??的位置上放 一质量为 ?? = 1????小物块 A，物块 A 与小车的动摩擦因数为 ??= 0.1.仅在沙面上方 空间存在水平向右的匀强电场，场强 ??= 2 ×10 3??/??.当物块 A 随小车以速度 ??0 = 10??/??向右做匀速直线运动时，距沙面 ??= 5??高处有一质量为 ??0 = 2????的带正电 ??= 1 ×10 -2 ??的小球 C，以 ??0 = 10??/??的初速度水平向左抛出，最终落入沙箱 中．已知小球与沙箱的相互作用时间极短，且忽略弹簧最短时的长度，并取 ??= 10??/??2 .求： (1) 小球落入沙箱前的速度 u 和开始下落时与小车右端的水平距离 x； (2) 小车在前进过程中，弹簧具有的最大值弹性势能 EP； (3) 设小车左端与沙箱左侧的距离为 L，请讨论分析物块 A 相对小车向左运动的过 程中，其与小车摩擦产生的热量 Q 与 L 的关系式． 13. 一定质量的理想气体经历了如图所示的 ??→ ??→ ??→ ??→ ??循环， 该过程每个状态视为平衡态， 各状 态参数如图所示。 A 状态的压强为 1.2 ×10 5 ????，求： (1)??状态的温度； (2) 完成一个循环，气体与外界热交换的热量。 五、简答题（本大题共 1 小题，共 8.0 分） 14. 如图所示， 在坐标系 xOy 的第一象限有沿 x 轴正方向的匀强电场， 第二象限充满方 向垂直坐标平面向外的匀强磁场。有一比荷 ?? ?? = 5.0 ×10 10 ??/????的带负电粒子从 ??(6,0)沿 y 轴正方向射入， 速度大小为 ????= 8.0 ×10 6 ??/??，粒子通过 y轴上的 ??(0,16) 点后进入磁场。不计粒子的重力。求： 第 5 页，共 13 页 (1) 电场强度 E 的大小，粒子通过 b 点时速度 ????的大小及方向： (2) 为使粒子不再进入电场，匀强磁场磁感应强度 B 应满足什么条件。 第 6 页，共 13 页 答案和解析 1.【答案】 C 【解析】 解： A、图 (1) 中卢瑟福通过对 ??粒子散射实验得出原子的核式结构模型，没有 得出原子核的内部结构，故 A 错误。 B、根据光电效应产生条件，图 (2) 中若改用绿光照射，虽然绿光频率小于紫外线，但其 频率也可能大于金属的极限频率， 因此可能发生光电效应现象， 则验电器金属箔可能张 开。故 B 错误。 C、图 (3) 一群氢原子处于 ??= 4的激发态，最多能辐射 ??4 2 = 6种不同频率的光子。故 C 正确。 D、图 (4) 中原子核 C、B 结合成 A 时核子的平均质量增大，所以总质量增大，要吸收能 量。故 D 错误。 故选： C。 卢瑟福通过对 ??粒子散射实验得出原子的核式结构模型；根据入射光的频率不小于极限 频率，即可发生光电效应；根据玻尔的原子理论；根据平均质量与总质量的关系分析。 本题考查了玻尔理论、自感现象以及话筒的原理等基础知识点，难度不大，关键要理解 各种现象的原理，即可轻松解决。 2.【答案】 C 【解析】 解：反应时间内，汽车通过距离为 ??1 = ??0 ??1 = 30 ×0.5?? = 15??， 刹车到停止，由动能定理得 -????????2 = 0 - 1 2 ????0 2 ， 解得： ??2 = 75??， 为保证安全，车距应满足 ??≥??1 + ??2 = 90??，故 C 正确， ABD 错误。 故选： C。 为保证安全， 车距的最小值大小等于汽车反应时间内做匀速运动的位移与减速到速度为 零的位移之和。 解决该题需要明确知道车距的最小值等于反应时间的位移加上减速运动的位移， 选择合 适的方法求解减速运动的位移。 3.【答案】 A 【解析】 解： A、根据 ?????? ??2 = ????，得 ??= ???? ??2 ，知卫星经过同一点时加速度相同，故 A 正确。 B、卫星从轨道 1 变轨到轨道 2，必须在 Q 点加速，可知，轨道 2 上卫星在 Q 点附近时 速度大于轨道 1 上卫星的速度。根据 ??= √???? ?? 知，卫星轨道 3 上卫星的速度一定小于轨 道 1 上卫星的速度，而卫星从轨道 2 变轨到轨道 3 要在 P 点加速，所以卫星在轨道 2 上 P 点附近的速度小于轨道 1 上卫星的速度，故 B 错误。 C、卫星从轨道 2 变轨到轨道 3 要在 P点加速，则轨道 3 上卫星的机械能一定大于轨道 2 上卫星的机械能，如果这三个卫星质量相等，则轨道 3 上卫星的机械能一定大于轨道 2 上卫星的机械能，故 C 错误。 D、轨道 3 上卫星的轨道半径较大，则其引力势能较大，故 D 错误。 故选： A。 根据万有引力定律和牛顿第二定律列式分析加速度关系。 根据开普勒定律和变轨原理分 析速度关系，以及机械能的关系。根据高度分析卫星的引力势能关系。 本题的关键是掌握变轨原理， 可结合离心运动的规律来理解。 要卫星抓住万有引力提供 第 7 页，共 13 页 向心力，列式得出加速度表达式，并结合开普勒定律进行讨论。 4.【答案】 D 【解析】 解： A、线圈产生的感应电动势的最大值为 ???? = ????????，当 ??减小时，产生的 感应电动势减小，故小灯泡的亮度减小，故 A 错误； B、线圈产生的最大感应电动势为 ???? = ????????= ??，根据 ???? = ??△? △ ??可知， ??1 时刻线圈中 磁通量的变化率为 △? △ ??= ???? ?? = ??????，故 B 错误； C、产生的感应电动势的有效值为 ??有 = ?? √2，根据闭合电路的欧姆定律可知 ??= ??有 ??+???? = ?? √2(??+????)，故 C 错误； D、小灯泡的额定功率 ??= ??2 ????= ??2???? 2(??+????)2，故 D 正确； 故选： D。 线圈在磁场中转动产生感应电动势，产生的最大值为 ???? = ????????，根据 ??= ??△? △ ??求得磁 通量的变化率，结合有效值和最大值间的关系求得有效值 本题主要考查了线圈在磁场中转动产生的感应电动势， 明确电流和功率用有效值值进行 计算 5.【答案】 ACD 【解析】 解： A、由图象可知，图象中的电势有正有负，如果都是正电荷，则电势不会 为负、如果都是负电荷，电势不会为正，则 ??1与 ??2 带异种电荷。故 A 正确。 B、电势随 x 变化图线的切线斜率表示电场强度， B、C 点处切线斜率不为零，则电场强 度大小不为零，故 B 错误。 C、由图可知： ??→ ??段中，电势升高，所以场强方向沿 x 轴负方向。故 C 正确。 D、因 ??→ ??段中，电势先高升后降低，所以场强方向先沿 x 轴负方向，后沿 x 轴正方 向，则将一负点电荷从 C 无初速运动，则在随后的一段时间内，电场力先做正功 (????段 ) 后做负功 (??点以后 )。故 D 正确； 故选： ACD。 根据电势的正负来判断电荷的电性； ??- ??图象的斜率等于电场强度 ??.根据沿着电场线 电势降低，可知电场线的方向．根据电场线的方向分析电场力做功的正负． 对于图象问题，我们学会“五看”，即：看坐标、看斜率、看面积、看交点、看截距； 了解图象的物理意义是正确解题的前提． 解答本题要知道电势为零处，电场强度不一定为零． ??- ??图象斜率表示电场强度． 6.【答案】 CD 【解析】 解： A、在陶瓷水管内放置砖块，增加了陶瓷水管的总质量，但陶瓷水管的加 速度不变，陶瓷水管滑到底端时速度不变，不能防止陶瓷水管摔坏，故 A 错误。 BC、增大两杆之间的距离，增大了两杆对水管支持力间的夹角，从而增大了杆对水管 的支持力，也就增大水管对两杆的压力，从而增大摩擦力，水管的加速度减小，到达底 端的速度减小，故 B 错误， C 正确。 D、根据动能定理， ?????- ????= 1 2 ????2 ，重力做功不变，倾角变小，摩擦力增大，位移 增大，合外力做的功变小了，动能的变化量变小，滑到底部的速度变小，从而防止陶瓷 水管摔坏。故 D 正确。 第 8 页，共 13 页 故选： CD。 为了防止陶瓷水管摔坏，应减小水管滑到底端时的速度。在钢管的倾角不变时，应增大 摩擦力，来减小加速度。 本题要抓住水管滑到底端时速度与加速度的关系， 所采取的操作措施是增加水管与木杆 间的摩擦力， 或减小重力沿杆向下的分力， 考虑物体在斜面上运动时摩擦力的大小影响 因素即可以找到解决问题的办法。 7.【答案】 ABD 【解析】 解： A、油滴刚进入电磁场时 ( 在 P 点 )，受重力、电场力和洛伦兹力，其中电 场力与磁场力大小恰好相等，故合力等于重力 G，根据牛顿第二定律，加速度为 g，故 A 正确； B、在 P 点由题意可知： ????= ?????? 自由下落过程有： ??2 = 2??? ??= ???? 由以上三式解得： ? = ??2 2??2??2??，故 B 正确； C、根据左手定则， 在 P 位置时受洛伦兹力向右， 竖直方向在加速， 故洛伦兹力在变大， 故油滴从右侧金属板的下边缘离开，故 C 错误； D、由左手定则可知油滴经过 P 点后向右侧金属板偏转，则油滴克服电场力做功，整个 过程由动能定理有： ????(?+ ??)- ????× ?? 2 = 1 2 ????2 得： ??= √-???? ?? + 2????+ ??2 ??2??2，故 D 正确； 故选： ABD。 根据题意可知， P 点受到电场力与洛伦兹力相平衡， 由自由落体运动的位移与时间公式， 即可求解 h；选取整个过程，由动能定理，即可确定油滴在离开电磁场时的速度大小。 考查受力平衡方程，掌握左手定则的应用，知道自由下落的位移公式，理解动能定理的 应用，注意功的正负。 8.【答案】 CD 【解析】 解： A、金属棒运动过程受重力、支持力和安培力作用；重力和支持力的合力 沿斜面向下，大小为 ????????????；由楞次定律可知：进入磁场区域前，安培力为零；进入 磁场区域后，金属棒上升时，安培力方向沿斜面向下，则上升过程的合力为 ??合 = ????????????+ ??安 ； 金属棒下落时，安培力方向沿斜面向上，其合力为 ??合 ′= ????????????- ??安 ′， 根据牛顿第二定律可知上升时的加速度大于下滑时的加速度； 由于上升和下降的位移相等，则金属棒上升时间小于下降时间，故 A 错误； B、任意时刻金属棒受到的安培力 ??= ??????= ??2 ??2 ?? ?? ，金属棒下降过程中由于重力作用先 做加速运动， 当加速到安培力和 ????????????相等时， 金属棒的加速度为零， 速度达到最大， 然后金属棒匀速运动； 第 9 页，共 13 页 所以下降经过 ab 时满足 ????????????≥??= ??2??2 ??2 ?? ， 所以 ??2 ≤ ?????????????? ??2??2 ，故 B 错误； C、上升时的加速度大于下滑时的加速度，那么，在同一位置时，上升速度大于下滑速 度，故上升时安培力大于下滑时安培力，那么，上升时克服安培力做的功比下滑时大； 根据能量守恒可得： 克服安培力做的功转化为电阻 R 产生的焦耳热， 故上升过程中电阻 R 产生的焦耳热较下降过程的大，故 C 正确； D、金属棒上升、下降过程只受重力、支持力、安培力作用，设上滑最大位移为 s， 则分别应用动量定理可得： 0 - ????1 = -??????1????????- ??2 ??2 ?? ?? ????2 = ??????2 ????????- ??2 ??2 ?? ?? 故金属棒上升、下降经过 ab 处的时间间隔为 △??= ??1 + ??2 = ??1+??2 ??????????，故 D 正确。 故选： CD。 分析金属棒上升、 下降过程受力情况得到加速度大小关系， 然后根据位移相等求得运动 时间关系； 根据下滑过程的受力情况，由受力平衡求得最大速度； 根据加速度得到速度关系，进而得到安培力关系，从而得到焦耳热大小关系； 对上升、下降过程分别应用动量定理得到运动时间。 解决该题需要明确知道金属棒上升和下降过程的受力情况， 掌握下降过程的运动情况的 可能性，掌握用动量定理求解变加速运动时间。 9.【答案】 ABD 【解析】 解： A、布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动，反映了液体或气体分子 的无规则运动。故 A 正确。 B、温度是分子平均动能的标志，只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度 就可以降低。故 B 正确。 C、温度是分子平均动能的标志，是大量分子无规则运动的宏观表现；气体温度升高， 分子的平均动能增加，有些分子的速率增加，也有些分子的速率会减小，只是分子的平 均速率增加。故 C 错误。 D、一定量 100℃的水变成 100℃的水蒸汽，温度没有变化，分子的平均动能不变；由于 在这个过程中要对外做功，所以吸收的热量大于增加的内能。故 D 正确； E、空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，是在一 定的条件下完成的，所以制冷机的工作仍然遵守热力学第二定律。故 E 错误。 故选： ABD。 正确解答本题要掌握： 布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动； 气体的内能仅仅与 物质的量、温度有关；温度是分子平均动能的标志；根据热力学第二定律，热量不能自 发地由低温物体传递给高温物体． 本题考查了有关分子运动和热现象的基本知识， 对于这些基本知识一定注意加强记忆和 积累．基础题目． 10.【答案】 2.51 D ???-???? ???? 【解析】 解：(1) 每相邻两计数点间还有 4 个打点， 说明相邻的计数点时间间隔： ??= 0.1??， 根据逐差法有： ??= ??56 -??23 3??2 = 0.1423-0.0670 3× 0.12 ≈2.51??/??2； 第 10 页，共 13 页 (2) 要测量动摩擦因数， 由 ????????????- ??????????????= ????，可知 ??= ??????????-?? ??????????，sin??= ? ??，cos??= ?? ??，解得： ??= ???-???? ????，可见只需再求出斜面高度 h 和底边长度 x 即可，故 ABC 错误， D 正确， 故选 D； (3) 利用上面所求结论，有 ??= ???-???? ???? 。 故答案为： (1)2.51 ；(2)??； (3) ???-???? ???? 。 (1) 利用逐差法 △??= ????2 可以求出物体的加速度大小， 根据匀变速直线运动中某点的瞬 时速度等于该过程中的平均速度大小可以求出某点的瞬时速度大小； (2) 根据牛顿第二定律的表达式，可以求出摩擦系数的表达式，根据表达式即可求解； (3) 根据第二问的结论直接写出。 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项， 同时要熟练应用所学基本规律解决实验问题． 11.【答案】 0.28 9.00 0.15 < 1.85 【解析】 解： (1) 图乙电流表量程为 0 - 0.6??，分度值为 0.02??，根据指针所指可知，电 流表示数为 0.28??； 据闭合电路欧姆定律可得： ??= ??(??+ ????+ ??)，整理得： 1 ??= 1 ????+ ??+???? ?? ，对比 1 ??- ??图象 得： 1 ??= 3.5-2.0 29.5-16.0 ，解得： ??= 9.00?? (2)(3) 断开 ??2，闭合 ??1，调节 ??1 使电流表满偏； 保持 ??1闭合， ??1 阻值不变， 将??2 与“ 2” 接通，调节 ??2使电流表示数为 0.30??；可认为流过电流表的电流和流过 ??2 的电流相等， 则电流表的内阻： ???? = ??2 = 0.15??；实际上流过电流表的电流略小于流过 ??2 的电流， 即电流表内阻的真实值大于 ??2，即电流表内阻测量值小于电流表的真实值。 若不计上述误差， 则对 1 ??= 1 ????+ ??+???? ?? ，对比 1 ??- ??图象得： 3 = 25 9 + ??+0.15 9 ，解得：??= 1.85??。 故答案为： (1)0.28 ； (2)9.00 ； (3)0.15 ； (4) < ； (5)1.85 。 (1) 根据电流表表盘及其分度值，读出示数；再根据闭合电路中的欧姆定律写出 1 ??- ??的 函数表达式，最后由斜率和截距的概念即可求解出电池的电动势； (2) 根据半偏法测电表内阻的原理，可知电流表的内阻等于电阻 ??2；再根据半偏法中总 阻值会变小，总电流变大，分析测量值与真实值的大小关系；最后由闭合电路中的欧姆 定律求出电源内阻。 本题考查了测量电源电动势和内阻的实验， 其中的实验电路图涉及到半偏法， 解题的关 键是要知道半偏法测电表内阻的原理及过程， 同时会分析半偏法测电表内阻带来的误差。 12.【答案】 解： (1) 设小球 C 下落到沙箱的时间为 t，则竖直方向上有 ??= 1 2 ????2 小球在水平方向做匀减速运动，则 ????= ??0 ???? 由运动学公式有 ????= ??0 - ?????? 代入数据解得 ????= 10??/??2 ，????= 0，??= 1?? 第 11 页，共 13 页 所以小球落入沙箱前的速度 ??= ???? = ????= 10??/??，方向竖直向下． 小球开始下落时与小车右端的水平距离 ??= ??1 + ??2 = ??0??+ ??0?? 2 解得 ??= 15?? (2) 取向右为正方向，在小球落入沙箱的过程中，小车 (不含物块 ??)和小球的系统在水平 方向动量守恒，设小球落入沙箱瞬间，车与球的共同速度为 ??1 有 ????0 = (?? + ??0 )??1． 解得 ??1 = 5??/?? 由于车速减小， 随后物块 A 相对小车向右运动并将弹簧压缩， 在此过程中， A与小车 (含 小球 )的系统动量守恒，当弹簧压缩至最短时整个系统有一共同速度 ??2 根据动量守恒定律得 ????0 + (?? + ??0)??1 = (?? + ?? + ??0 )??2 解得 ??2 = 6??/?? 根据能量转化和守恒定律得： 最大值弹性势能 ???? = 1 2 ????0 2 + 1 2 (?? + ??0 )??1 2 - 1 2 (?? + ?? + ??0 )??2 2 - ???????? 代入数据解得 ????= 9?? (3) 随后弹簧向左弹开物块 A，假设 A 运动至车的左端时恰好与车相对静止，此过程中 系统动量仍守恒，所以系统具有的速度仍为 ??2 = 6??/?? 根据功能关系有 ????= ????????0 ； 解得小车左端与沙箱左侧的距离为 ??0 = 9?? 分情况讨论如下： ① 若 ??≥??0 = 9??，物块 A 停在距离沙箱左侧 ??0 = 9??处与小车一起运动，因此摩擦产 生的热量为 ??1 = ????????0； 解得 ??1 = 9?? ② 若 ??< ??0 = 9??，物块 A 最终会从沙箱左侧滑下， 因此摩擦产生的热量为 ??2 = ????????； 答： (1) 小球落入沙箱前的速度 u 为10??/??，方向竖直向下．开始下落时与小车右端的 水平距离 x 是 15m； (2) 小车在前进过程中，弹簧具有的最大值弹性势能是 9J； (3) ①若 ??≥ ??0 = 9??，摩擦产生的热量为 9??.若 ??< ??0 = 9??，物块 A 最终会从沙箱左侧 滑下，摩擦产生的热量为 ??2 = ????????。 【解析】 解决该题关键要正确分析小球的运动情况， 掌握动量守恒和能量守恒列出等式 求解，注意小球掉小车的过程中是小球与车水平方向的动量守恒。 (1) 小球 C 在电场中运动过程，受到重力和电场力作用，两个力均为恒力，可采用运动 的分解法研究：竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀减速运动，根据牛顿第二定律 和位移公式结合求解； (2) 小球落入沙箱的过程，系统水平动量守恒，由动量守恒定律求出小球落入沙箱后的 共同速度．之后，由于车速减小，物块相对车向右运动，并压缩弹簧，当 A 与小车速度 相同时弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒定律和能量守恒定律结合求解； (3) 由功能关系求热量 Q 与 L 的关系式．要分物块是否从小车上滑下两种情况研究。 13.【答案】 解： (1) 理想气体从 A 状态到 B 状态的过程中，压强保持不变，根据盖 ?吕 萨克定律有： ???? ? ???? ? = ???? ? ???? ? 代入数据解得： ???? ? = ???? ? ???? ? ???? ? = 2× 10?-3 1× 10?-3 ×300?? = 600?? (2) 理想气体从 A 状态到 B 状态的过程中，外界对气体做功： ??1 ? = -???? ?(???? ? - ???? ?) 第 12 页，共 13 页 解得： ??1 = -120?? 气体从 B 状态到 C 状态的过程中，体积保持不变，根据查理定律有： ???? ? ???? ? = ???? ? ???? ? 解得： ????= 3.0 ×10 5???? 从 C 状态到 D 状态的过程中，外界对气体做功： ??2 = ????(????- ????) 解得： ??2 = 300?? 一次循环过程中外界对气体所做的总功为： ?? = ??1 + ??2 = -120 + 300 = 180?? 理想气体从 A 状态完成一次循环，回到 A 状态， 始末温度不变，所以内能不变。根据热 力学第一定律有： △??= ?? + ?? 解得： ??= -180?? 故完成一个循环，气体对外界放热 180J。 答： (1)??状态的温度 600K； (2) 完成一个循环，气体对外界放出的热量 180J。 【解析】 (1) 由图象可知 AB 两个状态的体积，且由 A 到 B 做等压变化，根据盖吕萨克 定律列式求解； (2) 从 A 态又回到 A 态的过程温度不变，所以内能不变，根据热力学定律列式求解。 本题是理想气体状态方程和热力学第一定律的综合应用。 运用热力学第一定律时， 注意 做功 W 和热量 Q 的符号，对外做功和放热为负的，对气体做功和吸热为正的 14.【答案】 解： (1) 粒子在第一象限做类平抛运 动， 根据牛顿第二定律可得加速度 ??= ???? ??， 在 y 方向做匀速直线运动，则有： ??= ??????， x 方向上做匀减速直线运动： ??= 1 2 ????2 ， 其中 ??= 6????= 0.06??，??= 16????= 0.16??， 解得 ??= 2?????? 2?? ????2 = 6000??/??； 粒子从 a 运动 b，由动能定理 ??????= 1 2 ?????? 2 - 1 2 ?????? 2， 解得： ????= 1 ×10 7??/??，????????= ???? ???? = 0.8，则 ??= 37°， 所以速度方向与 y 轴正方向的夹角为 37°； (2) 粒子在磁场中，为使粒子不能进入电场，粒子在磁场中运动的半径必须大于图中的 半径 r； 根据洛伦兹力提供向心力可得： ????????= ?? ???? 2 ?? ， 由几何得 ??+ ??????????= ?? 解得匀强磁场磁感应强度应满足： ??< 2.0 ×10 -3 ??。 答： (1) 电场强度 E 的大小为 6000??/??，粒子通过 b 点时速度 ????的大小为 1 ×10 7 ??/??， 方向与 y 轴正方向的夹角为 37°斜向上； (2) 为使粒子不再进入电场，匀强磁场磁感应强度 B 应满足 ??< 2.0 ×10-3 ??。 【解析】 (1) 粒子在第一象限做类平抛运动，根据类平抛运动的规律结合动能定理进行 求解； 第 13 页，共 13 页 (2) 粒子在磁场中，为使粒子不能进入电场，粒子在磁场中运动的轨迹恰好与 x 轴相切 是一个临界条件，根据洛伦兹力提供向心力结合几何关系进行求解。 本题主要是考查带电粒子在电场中的偏转和在磁场中的运动， 对于带电粒子在磁场中的 运动情况分析，一般是确定圆心位置，根据几何关系求半径，结合洛伦兹力提供向心力 求解未知量；对于带电粒子在电场中运动时，一般是按类平抛运动的知识进行解答。