2021年高考理綜物理真題試卷（全國甲卷）

一、選擇題:本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，第1?5題

只有一項(xiàng)符合題目要求，第6?8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全

的得3分，有選錯的得。分。（共8題；共48分）

1.如圖，將光滑長平板的下端置于鐵架臺水平底座上的擋板P處，上部架在橫桿上。橫桿的位置可在豎直

桿上調(diào)節(jié)，使得平板與底座之間的夾角6可變。將小物塊由平板與豎直桿交點(diǎn)Q處靜止糅放，物塊沿平板

從Q點(diǎn)滑至P點(diǎn)所用的時(shí)間t與夾角0的大小有關(guān)。若由30。逐漸增大至60。，物塊的下滑時(shí)間t將（）

A.逐漸增大B.逐漸減小C.先增大后減小D.先減小后增大

2."旋轉(zhuǎn)紐扣”是一種傳統(tǒng)游戲。如圖，先將紐扣繞幾圈，使穿過紐扣的兩股細(xì)繩擰在一起，然后用力反復(fù)

拉繩的兩端，紐扣正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)會交替出現(xiàn)。拉動多次后，紐扣繞其中心的轉(zhuǎn)速可達(dá)50r/s,此時(shí)紐扣上距離

中心1cm處的點(diǎn)向心加速度大小約為（）

A.10m/s2B.100m/s2C.1000m/s2D.10000m/s2

3.兩足夠長直導(dǎo)線均折成直角，按圖示方式放置在同一平面內(nèi)，EO與在一條直線上，與OF

0zQPOf

在一條直線上，兩導(dǎo)線相互絕緣，通有相等的電流I,電流方向如圖所示。若一根無限長直導(dǎo)線通過電流I

時(shí)，所產(chǎn)生的磁場在距離導(dǎo)線d處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,則圖中與導(dǎo)線距離均為d的M、N兩點(diǎn)處的磁

感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為（）

A.B、0BO、2BC.2B、2BD.B、B

4.如圖，一個原子核X經(jīng)圖中所示的一系列衰變后，生成穩(wěn)定的原子核Y,在此過程中放射出電

a

C.10D.14

5.2021年2月，執(zhí)行我國火星探測任務(wù)的“天問一號〃探測器在成功實(shí)施三次近火制動后，進(jìn)入運(yùn)行周期約

為1.8x10%的橢圓形停泊軌道，軌道與火星表面的最近距離約為2.8x105m。已知火星半徑約為3.4x106m,

火星表面處自由落體的加速度大小約為3.7m/s2,貝/天問一號”的停泊軌道與火星表面的最遠(yuǎn)距離約為

)

A.6xl05mB.6xl06mC.6xl07mD.6x108m

6.某電場的等勢面如圖所示，圖中a、b、c、d、e為電場中的5個點(diǎn)，則（）

A.—正電荷從b點(diǎn)運(yùn)動到e點(diǎn)，電場力做正功

E.一電子從a點(diǎn)運(yùn)動到d點(diǎn)，電場力做功為4eV

Cb點(diǎn)電場強(qiáng)度垂直于該點(diǎn)所在等勢面，方向向右

D.a、b、c、d四個點(diǎn)中，b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小最大

7.一質(zhì)量為m的物體自傾角力的固定斜面底端沿斜面向上滑動。該物體開始滑動時(shí)的動能為，向

aE

k

上滑動一段距離后速度減小為零，此后物體向下滑動，到達(dá)斜面底端時(shí)動能為。己知，重

Asina=0.6

力加速度大小為g。則（）

A.物體向上滑動的距離為

2mg

E.物體向下滑動時(shí)的加速度大小為

g

C.物體與斜面間的動摩擦因數(shù)等于0.5

D.物體向上滑動所用的時(shí)間比向下滑動的時(shí)間長

8.由相同材料的導(dǎo)線繞成邊長相同的甲、乙兩個正方形閉合線圈，兩線圈的質(zhì)量相等，但所用導(dǎo)線的橫截

面積不同，甲線圈的匝數(shù)是乙的2倍?，F(xiàn)兩線圈在豎直平面內(nèi)從同一高度同時(shí)由靜止開始下落，一段時(shí)間

后進(jìn)入一方向垂直于紙面的勻強(qiáng)破場區(qū)域，磁場的上邊界水平，如圖所示。不計(jì)空氣阻力，已知下落過程

中淺圈始終平行于紙面，上、下邊保持水平。在線圈下邊進(jìn)入磁場后且上邊進(jìn)入磁場前，可能出現(xiàn)的是（）

甲□□乙

XXXXX

XXXXX

XXXXX

A.甲和乙都加速運(yùn)動

E,甲和乙都減速運(yùn)動

C.甲加速運(yùn)動，乙減速運(yùn)動

D.甲減速運(yùn)動./,加速運(yùn)動

二、非選擇題（共4題；共47分）

（1）有3個阻值分別為IOC、20C、30Q的定值電阻可供選擇，為了描繪小燈泡電流在0~300mA的U-I曲

線，Ro應(yīng)選取阻值為。的定值電阻；

（2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于變阻器的（填"a〃或"b"）端：

（3）在流過電流表的電流較小時(shí)，將電阻箱R2的阻值置零，改變滑動變阻器滑片的位置，讀取電壓表和

電流表的示數(shù)U、I,結(jié)果如圖（b）所示。當(dāng)流過電流表的電流為10mA時(shí)，小燈泡的電阻為Q（保

留1位有效數(shù)字）；

圖(b)

（4）為使得電壓表滿量程時(shí)對應(yīng)于小燈泡兩端的電壓為3V,該同學(xué)經(jīng)計(jì)算知，應(yīng)將R2的阻值調(diào)整為

Qo然后調(diào)節(jié)滑動變阻器Ri，測得數(shù)據(jù)如下表所示：

U/mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0

1/mA140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.0280.0300.0

（5）由圖（b）和上表可知，隨流過小燈泡電流的增加，其燈絲的電阻（填"增大"〃減小"或"不變"兀

（6）該同學(xué)觀測到小燈泡剛開始發(fā)光時(shí)流過電流表的電流為160mA,可得此時(shí)小燈泡電功率

W尸W（保留2位有效數(shù)字）；當(dāng)流過電流表的電流為300mA時(shí)，小燈泡的電功率為W2,則

=（保留至整數(shù)）。

絲

%

11.如圖，一傾角為的光滑斜面上有50個減速帶（圖中未完全畫出），相鄰減速帶間的距離均為d,減

0

速帶的寬度遠(yuǎn)小于d；?質(zhì)量為m的無動力小車（可視為質(zhì)點(diǎn)）從距第一個減速帶L處由靜止釋放。已知

小車通過減速帶損失的機(jī)械能與到達(dá)減速帶時(shí)的速度有關(guān)。觀察發(fā)現(xiàn)，小車通過第30個減速帶后，在相

鄰減速帶間的平均速度均相同。小車通過第50個減速帶后立刻進(jìn)入與斜面光滑連接的水平地面，繼續(xù)滑

行距離s后停下。已知小車與地面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度大小為go

（1）求小車通過第30個減速帶后，經(jīng)過每一個減速帶時(shí)損失的機(jī)械能；

（2）求小車通過前30個減速帶H勺過程中在每?個減速帶,上平均損失的機(jī)械能；

（3）若小車在前30個減速帶上平均每一個損失的機(jī)械能大于之后每一個減速帶上損失的機(jī)械能，則L應(yīng)

滿足什么條件？

12.如圖，長度均為I的兩塊擋板豎直相對放置，間距也為I,兩擋板上邊緣P和M處于同一水平線上，在

該水平線的上方區(qū)域有方向豎直向下的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E；兩擋板間有垂直紙面向外、磁感應(yīng)

強(qiáng)發(fā)大小可調(diào)節(jié)的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m,電荷量為q（q>0）的粒子自電場中某處以大小為V。的速度水

平句右發(fā)射，恰好從P點(diǎn)處射入磁場，從兩擋板下邊緣Q和N之間射出磁場，運(yùn)動過程中粒子未與擋板碰

撞，已知粒子射入磁場時(shí)的速度方向與PQ的夾角為60。，不計(jì)重力。

（1）求粒子發(fā)射位置到P點(diǎn)的距離；

（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的取值范圍；

（3）若粒子正好從QN的中點(diǎn)射出磁場，求粒子在磁場中的軌跡與擋板MN的最近距離。

三、［物理一一選修3?3］（共2題；共30分）

13.

（1）如圖,一定量的理想氣體經(jīng)歷的兩個不同過程，分別由體積-溫度（v-t）圖上的兩條直線?和n表示,

V］和V2分別為兩直線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)；to為它們的延長線與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)，to是它們的延長線與

橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)，t0=-273.15℃：a、b為直線I上的一點(diǎn)。由圖可知，氣體在狀態(tài)a和b的壓強(qiáng)之比

Pa

Pb

；氣體在狀態(tài)b和C的壓強(qiáng)之比=

Pb

Pc

（2）如圖，一汽缸中由活塞封閉有一定量的理想氣體，中間的隔板將氣體分為A、B兩部分；初始時(shí)，A、

B的體積均為V,壓強(qiáng)均等于大金壓po,隔板上裝有壓力傳感器和控制裝置，當(dāng)隔板兩邊壓強(qiáng)差超過

O.Spo時(shí)隔板就會滑動，否則隔板停止運(yùn)動。氣體溫度始終保持不變。向右緩慢推動活塞，使B的體積減小

為.

V

2

活塞隔板

（i）求A的體積和B的壓強(qiáng)；

（ii）再使活塞向左緩慢回到初始位置，求此時(shí)A的體積和B的壓強(qiáng)。

14.

（1）如圖，單色光從折射率n=1.5、厚度d=10.0cm的玻璃板上表面射入。已知真空中的光速為。m/s,

3x10s

則該單色光在玻璃板內(nèi)傳播的速度為m/s；對于所有可能的入射角，該單色光通過玻璃板所用時(shí)

間t的取值范圍是s<t<s（不考慮反射）。

（2）均勻介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)A、B的平衡位置位于x軸上，坐標(biāo)分別為。和XB=16cm。某簡諧橫波沿x軸正方向

傳播，波速為v=20cm/s,波長大于20cm,振幅為y=lcm,且傳播時(shí)無衰減。t=0時(shí)亥ijA、B偏離平衡位置

的位移大小相等、方向相同,運(yùn)動方向相反?此后每隔△t=0.6s兩者偏肉平衡位置的位移大小相等、方向

相司。已知在匕時(shí)刻(ti>0),質(zhì)點(diǎn)A位于波峰。求

(i)從ti時(shí)刻開始，質(zhì)點(diǎn)B最少要經(jīng)過多長時(shí)間位于波峰：

(ii)匕時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)B偏離平衡位置的位移。

2021年高考理綜物理真題試卷（全國甲卷）

一、選擇題:本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，第1?5題

只有一項(xiàng)符合題目要求，第6?8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全

的得3分，有選錯的得。分。（共8題；共48分）

1.如圖，將光滑長平板的下端置于鐵架臺水平底座上的擋板P處，上部架在橫桿上。橫桿的位置可在豎直

桿上調(diào)節(jié)，使得平板與底座之間的夾角e可變。將小物塊由平板與豎直桿交點(diǎn)Q處靜止糅放，物塊沿平板

從Q點(diǎn)滑至P點(diǎn)所用的時(shí)間t與夾角e的大小有關(guān)。若由30。逐漸增大至60。，物塊的下滑時(shí)間t將（）

A.逐漸增大B.逐漸減小C.先增大后減小D.先減小后增大

【答案】D

【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動基本公式應(yīng)用

【解析】【解答】設(shè)PQ的水平距離為L,由運(yùn)動學(xué)公式可知

-^—=-gsindt2

COS02^

可得可知時(shí)，t有最小值，故當(dāng)從由30。逐漸增大至60。時(shí)下滑時(shí)間t光減小后

.2-4-8=45’0

5sin26

增大。

故答案為：Do

【分析】當(dāng)斜面夾角一定時(shí)，物塊在斜面做勻變速直線運(yùn)動，利用勻變速運(yùn)動的位移公式可以求出時(shí)間

最短的夾角，進(jìn)而判別下滑時(shí)間的大小變化。

2.“旋轉(zhuǎn)紐扣〃是一種傳統(tǒng)游戲。如圖，先將紐扣繞幾圈，使穿過紐扣的兩股細(xì)繩擰在一起，然后用力反復(fù)

拉繩的兩端，紐扣正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)會交替出現(xiàn)。拉動多次后，紐扣繞其中心的轉(zhuǎn)速可達(dá)50r/s,此時(shí)紐扣上距離

中心1cm處的點(diǎn)向心加速度大小約為（）

C.1000m/s2D.10000m/s2

【答案】C

【考點(diǎn)】向心加速度

【辭析】【解答】紐扣在轉(zhuǎn)動過程中

3=2)m=100%ad/s

由向心加速度.

2

Q=o)r?1000m/s2

故答案為：C。

【分析］已知轉(zhuǎn)速可以求出匆扛其角速用的大小，結(jié)合向心加速度的表達(dá)式可以求出向心加匏慢的大小c

3.兩足夠長直導(dǎo)線均折成直角，按圖示方式放置在同一平面內(nèi)，E0與，在一條直線上，，與OF

0/QP。'

在?條直線上，兩導(dǎo)線相互絕緣，通有相等的電流I,電流方向如圖所示。若一根無限長直導(dǎo)線通過電流I

時(shí)，所產(chǎn)生的磁場在距離導(dǎo)線d處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,則圖中與導(dǎo)線距離均為d的M、N兩點(diǎn)處的磁

感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為（）

A.B、0B.O、2BC.2B、2BD.B、B

【答案】B

【考點(diǎn)】平行四邊形定則，安培定則

【解析】【解答】兩直角導(dǎo)線可以等效為如圖所示的兩直導(dǎo)線，由安培定則可知，兩直導(dǎo)線分別在M處的

磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶铩⒋怪奔埫嫦蛲?，故M處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零；兩直導(dǎo)線在N處的磁感應(yīng)

強(qiáng)度方向均垂直紙面向里.，故M處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B：綜上分析B符合題意。

E(XQ

故答案為：Bo

【分析】利用安培定則可■以判別導(dǎo)線周圍磁感線的方向,結(jié)合平行四邊形定則可以求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大

小，

4.如圖，一個原子核X經(jīng)圖中所示的一系列、衰變后，生成穩(wěn)定的原子核Y,在此過程中放射出電

aB

c.10D.14

【答案】A

【考點(diǎn)】核反應(yīng)方程

【解析】【解答】由圖分析可知，核反應(yīng)方程為…AN

撇二三+a加印&

設(shè)經(jīng)過。次。衰變“次衰變。由電荷數(shù)與質(zhì)量數(shù)守恒可得238=206+4。

92=82+2”力

解得…

b=6

故放出6個電子。

故答案為：Ao

【分析】利用質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可以求出衰變的次數(shù)，利用衰變次數(shù)可以求出放出電了?的個數(shù)。

5.2021年2月，執(zhí)行我國火星探測任務(wù)的“天問一號〃探測器在成功實(shí)施三次近火制動后，進(jìn)入運(yùn)行周期約

為1.8x105s的橢圓形停泊軌道，軌道與火星表面的最近距離約為2.8x105m。已知火星半徑約為3.4xl06m,

火星表面處自由落體的加速度大小約為3.7m/s2,貝廣天問一號”的停泊軌道與火星表面的最遠(yuǎn)距離約為

()

A.6xl05mB.6xl06mC.6xl07mD.6xl08m

【答案】C

【考點(diǎn)】萬有引力定律及其應(yīng)用

【解析】【解答】忽略火星自轉(zhuǎn)則①

GMm

可知

GM=gR2

設(shè)與為1.8x105s的橢圓形停泊軌道周期相同的圓形軌道半徑為，由萬引力提供向心力可知

、②

GMm47r2

一r2=mr—2r

設(shè)近火點(diǎn)到火星中心為③

&=H+d]

設(shè)遠(yuǎn)火點(diǎn)到火星中心為④

R2=Rd2

由開普勒笫三定律可知⑤

二=

T2—r2

由以上分析可得,

d2%6X10m

故答案為：Co

【分析】利用引力形成重力可以求出火星半徑的大小：再利用引力提供向心力結(jié)合周期的大小可以求出

火星在停泊軌道的半長軸大小，結(jié)合幾何關(guān)系可以求出天問一號停泊固定與火星表面最遠(yuǎn)的距離。

6.某電場的等勢面如圖所示，圖中a、b、c、d、e為電場中的5個點(diǎn)，則（）

A.一正電荷從b點(diǎn)運(yùn)動到e點(diǎn)，電場力做正功

E.一電子從a點(diǎn)運(yùn)動到d點(diǎn)，電場力做功為4eV

Cb點(diǎn)電場強(qiáng)度垂直于該點(diǎn)所在等勢面，方向向右

D.a、b、c、d四個點(diǎn)中，b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小最大

【答案】B,D

【考點(diǎn)】電場強(qiáng)度和電場線

【解析】【解答】A.由圖象可知機(jī)=仇

則正電荷從b點(diǎn)運(yùn)動到e點(diǎn)，電場力不做功，A不符合題意；

B.由圖象可知巾a=3V,4）d=7V

根據(jù)電場力做功與電勢能的變化關(guān)系有Wad=Epa-Epd=（巾a-加岡-e）=4eV

B符合題意；

C.沿電場線方向電勢逐漸降低，則b點(diǎn)處的場強(qiáng)方向向左，C不符合題意;

D.由于電場線與等勢面處處垂直，則可畫出電場線分布如下圖所示

由上圖可看出，b點(diǎn)電場線最密集，則b點(diǎn)處的場強(qiáng)最大，D符合題意。

故答案為：BDo

【分析】由于be兩點(diǎn)電勢相等，所以正電荷從b點(diǎn)到e點(diǎn)的過程其電場力不做功；利用電勢差可以求出

電場力做功的大小；利用電勢降低的方向可以判別場強(qiáng)的方向；利用電場線的疏密可以比較電場強(qiáng)度的大

小，

7.一質(zhì)量為m的物體自傾角為的固定斜面底端沿斜面向上滑動。該物體開始滑動時(shí)的動能為，向

aE,

k

上猾動一段距離后速度減小為零，此后物體向下滑動，到達(dá)斜面底端時(shí)動能為。已知，重

gvsina—0.6

5

力加速度大小為g。則（）

A.物體向上滑動的距離為

工

2mg

E.物體向下滑動時(shí)的加速度大小為

g

5

C.物體與斜面間的動摩擦因數(shù)等于0.5

D.物體向上滑動所用的時(shí)間比向下滑動的時(shí)間長

【答案】B,C

【考點(diǎn)】動能定理的綜合應(yīng)用，牛頓第二定律

【解析】【解答】AC.物體從斜面底端回到斜面底端根據(jù)動能定理有

-fimg?2lcosa=

物體從斜面底端到斜面頂端根據(jù)動能定理有…C匚

-mglsina-^mglcosa=0-Ek

整理得；

/=M=0?5

mg

A不符合題意，C符合題意；

B.物體向下滑動時(shí)的根據(jù)牛頓第二定律有

ma=mgsina-fimgcosa

求解得出

a=&

R符合題意：

D.物體向上滑動時(shí)的根據(jù)牛頓笫二定律有

ma」=mgsina+fimgcosa

物體向下滑動時(shí)的根據(jù)牛頓第二定律有

ma下=mgsina-^mgcosa

由上式可知ah>a下

由于上升過程中的末速度為零，下滑過程中的初速度為零，且走過相同的位移，根據(jù)公式

I=-at2

2

則可得出

D不符合題意。

故答案為：BC。

【分析】利用物體從斜面底端到頂端的動能定理結(jié)合全程的動能定理可以求出物體上滑的距離及與斜面

之間的動摩擦因數(shù)大?。豪门ｎD第二定律可以求出加速度的大小；利用加速度的比較結(jié)合位移公式可以

比較運(yùn)動的時(shí)間。

8.由相同材料的導(dǎo)線繞成邊長相同的甲、乙兩個正方形閉合線圈，兩線圈的質(zhì)量相等，但所用導(dǎo)線的橫截

面積不同，甲線圈的匝數(shù)是乙的2倍。現(xiàn)兩線圈在豎直平面內(nèi)從同一高度同時(shí)由靜止開始下落，一段時(shí)間

后進(jìn)入一方向垂直于紙面的勻強(qiáng)做場區(qū)域，磁場的上邊界水平，如圖所示。不計(jì)空氣阻力，已知下落過程

中淺圈始終平行于紙面，上、下邊保持水平。在線圈下邊進(jìn)入磁場后且上邊進(jìn)入磁場前，可能出現(xiàn)的是（）

甲□□乙

XXXXX

XXXXX

XXXXX

A.甲和乙都加速運(yùn)動

E.甲和乙都減速運(yùn)動

C.甲加速運(yùn)動，乙減速運(yùn)動

D.甲減速運(yùn)動，乙加速運(yùn)動

【答案】A,B

【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)中切割類問題

【解?析】【解答】設(shè)線圈到磁場的高度為h,線圈的邊長為I,則線圈下邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，有_

感應(yīng)電動勢為

E=nBlv

兩淺圈材料相等（設(shè)密度為）,質(zhì)量相同（設(shè)為),則

Pomm=pox4nlx5

設(shè)材料的電阻率為，則線圈電阻

PR_0型=1632Mtl

一〃S-m

感應(yīng)電流為

R16nlpp0

安培力為

F=nBllmb2V

16ppo

由牛頓第二定律有.

mg-F=ma

聯(lián)立解得

FB2V

Q=0------=0------------

m016pp0

加速度和線圈的匝數(shù)、橫截面積無關(guān)，則甲和乙進(jìn)入磁場時(shí)，具有相同的加速度。當(dāng)時(shí)，甲和

B2V

g>-----

,16Mo

乙都加速運(yùn)動，當(dāng)時(shí)，甲和乙都減速運(yùn)動，當(dāng)時(shí)都勻速。

22

q<--B--V-q=--B--V-

016PP016PP0

故答案為：AB。

【分析】利用動生電動勢的表達(dá)式結(jié)合歐姆定律可以求出感應(yīng)電流的表達(dá)式，結(jié)合牛頓第二定律可以判

別其線圈加速度的表達(dá)式，進(jìn)而判別與匝數(shù)、橫截面積的大小無關(guān)。

二、非選擇題（共4題；共47分）

9.為測量小銅塊與瓷磚表面間的動摩擦因數(shù)，一同學(xué)將貼有標(biāo)尺的瓷磚的一端放在水平桌面上，形成一傾

角為的斜面（已知sin=0.34,cos=0.94）,小銅塊可在斜面上加速下滑，如圖所示。該同學(xué)用手

aaa

機(jī)拍攝小銅塊的下滑過程，然后解析視頻記錄的圖像，獲得5個連續(xù)相等時(shí)間間隔（每個時(shí)間間隔AT=0.20s）

內(nèi)小銅塊沿斜面下滑的距離與（i=l,2,3,4,5）,如下表所示。

587cm7.58cm9.31cm11.02cm12.74cm

由表中數(shù)據(jù)可得，小銅塊沿斜面下滑的加速度大小為m/s2,小銅塊與瓷磚表面間的動摩擦因數(shù)

為。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字，重力加速度大小取9.80m/s2）

【答案】0.43；0.32

【考點(diǎn)】動摩擦因數(shù)

【解析】【解答】根據(jù)逐差法有

（247）2

代入數(shù)據(jù)可得小銅塊沿斜面卜滑的加速度大小

a?0.43m/s2

對小銅塊受力分析根據(jù)牛頓第二定律有

mgsina-fimgcosa=ma

代入數(shù)據(jù)解得

〃*0.32

【分析】利用逐差法可以求出加速度的大小，結(jié)合牛頓第二定律可以求出動摩擦因數(shù)的大小。

10.某同學(xué)用圖（a）所示中路探究小燈泡的伏安特性，所用器材有：

小燈泡（額定電壓2.5V,額定電流0.3A）

電壓表（量程300mV,內(nèi)阻300）

Q

電流表（量程300mA,內(nèi)阻0.27）

Q

定值電阻Ro

滑動變阻器Ri（阻值0-20）

Q

電阻箱R2（最大阻值9999.9）

電源E（電動勢6V,內(nèi)阻不計(jì)）

開關(guān)S、導(dǎo)線若干。

完成下列填空：

（1）有3個阻值分別為10。、200、30c的定值電阻可供選擇，為了描繪小燈泡電流在0~300mA的U-I曲

線，Ro應(yīng)選取阻值為。的定值電阻；

（2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于變阻器的（填"a〃或"b"）端：

（3）在流過電流表的電流較小時(shí)，將電阻箱R2的阻值置零，改變滑動變阻器滑片的位置，讀取電壓表和

電流表的示數(shù)U、I,結(jié)果如圖（b）所示。當(dāng)流過電流表的電流為10mA時(shí)，小燈泡的電阻為。（保

留1位有效數(shù)字）；

圖(b)

（4）為使得電壓表滿量程時(shí)對應(yīng)于小燈泡兩端的電壓為3V,該同學(xué)經(jīng)計(jì)算知，應(yīng)將R2的阻值調(diào)整為

Qo然后調(diào)節(jié)滑動變阻器Ri，測得數(shù)據(jù)如下表所示：

U/mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0

1/mA140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.0280.0300.0

（5）由圖（b）和上表可知，隨流過小燈泡電流的增加，其燈絲的電阻（填"增大”"減小"或“不

變"）；

（6）該同學(xué)觀測到小燈泡剛開始發(fā)光時(shí)流過電流表的電流為160mA,可得此時(shí)小燈泡電功率

W尸W（保留2位有效數(shù)字）；當(dāng)流過電流表的電流為300mA時(shí)，小燈泡的電功率為Wz,則

=（保留至整數(shù)）。

絲

%

【答案】（1）10

a

0.7

(4)2700

(5)增大

(6)0.074：10

【考點(diǎn)】描繪小電珠的伏安特性曲線

【解析】【解答】（1）因?yàn)樾襞蓊~定電壓2.5V,電動勢6V,則滑動滑動變阻器時(shí)，為了保證電路安全,

需要定值電阻分擔(dān)的電壓..

（/=6y-2.5y=3.5y

則有

則需要描繪小燈泡在0~300mA的伏安特性曲線，即Ro應(yīng)選取阻值為10Q；

（2）為了保護(hù)電路，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于變阻器的a端：

（3）由圖可知當(dāng)流過電流表的電流為10mA時(shí)，電壓為7mV,則小燈泡的電阻為

D_7X10-

—10X10-30=0.70

<4）由題如電壓表滿量程時(shí)對應(yīng)于小燈泡兩端的電壓為3V時(shí)，有

3_0.3

.+—―—

解得

%=2700。

（5）由圖（b）和表格可知流過小燈泡電流增加，圖像中變大，則燈絲的電阻增大；

u

i

（6）根據(jù)表格可知當(dāng)電流為160mA時(shí)，電壓表的示數(shù)為46mA,根據(jù)（4）的分析可知此時(shí)小燈泡兩端電

壓為0.46A,則此時(shí)小燈泡電功率Wi=0.46Vx0.16A=0.074W

同理可知當(dāng)流過電流表的電流為300mA時(shí)，小燈泡兩端電壓為2.5V,此時(shí)小燈泡電功率

W2=2.5VX0.3A=0.75W

故有

也=211=10

0.074

【分析】（1）已知小燈泡的額定電壓，結(jié)合電動勢的大小可以判別定值電阻需要分擔(dān)的電壓，結(jié)合歐姆

定律可以求出定值電阻的大小；

12）為了保護(hù)電路其滑動變阻器的滑片應(yīng)該打在a端：

（3）利用圖像可以得出燈泡的電壓和電流，結(jié)合歐姆定律可以求出燈泡電阻的大小；

（4）利用電壓表滿偏時(shí)燈泡兩端的電壓為3V,結(jié)合歐姆定律可以求出其R2的大小；

（5）利用圖像坐標(biāo)和原點(diǎn)連線的斜率變大可以判別電阻不斷增大；

（6）利用圖像電壓和電流可以求出小燈泡電功率的大?。豪霉β实拇笮】梢郧蟪龉β实谋戎?。

11.如圖，一傾角為的光滑斜面上有50個減速帶（圖中未完全畫出），相鄰減速帶間的距離均為d,減

0

速帶的寬度遠(yuǎn)小于d；一質(zhì)量為m的無動力小車（可視為質(zhì)點(diǎn)）從距第一個減速帶L處由靜止釋放。已知

小車通過減速帶損失的機(jī)械能與到達(dá)減速帶時(shí)的速度有關(guān)。觀察發(fā)現(xiàn)，小車通過第30個減速帶后，在相

鄰減速帶間的平均速度均相同。小車通過第50個減速帶后立刻進(jìn)入與斜面光滑連接的水平地面，繼續(xù)滑

行距離s后停下。已知小車與地面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度大小為g。

（1）求小車通過第30個減速帶后，經(jīng)過每一個減速帶時(shí)損失的機(jī)械能：

（2）求小車通過前30個減速帶（I勺過程中在每一個減速帶上平均損失的機(jī)械能；

（3）若小車在前30個減速帶上平均每一個損失的機(jī)械能大于之后每一個減速帶上損失的機(jī)械能，則L應(yīng)

滿足什么條件？

【答案】（1）解：由題意可知小車在光滑斜面上滑行時(shí)根據(jù)牛頓第二定律有八

mgsmO=ma

設(shè)小車通過第30個減速帶后速度為V],到達(dá)第31個減速帶時(shí)的速度為V2,則有，,

據(jù)-W=2ad

因?yàn)樾≤囃ㄟ^第30個減速帶后，在相鄰減速帶間的平均速度均相同，故后面過減速帶后的速度與到達(dá)下

一個減速帶均為V1和V2；經(jīng)過每一個減速帶時(shí)損失的機(jī)械能為

AE=-mv?--mvt

2221

聯(lián)立以上各式解得，「

AE=mgds】n8

（2）解：由（1）知小車通過第50個減速帶后的速度為vi,則在水平地面上根據(jù)動能定理有

-Rings=0

從小車開始下滑到通過第30個減速帶，根據(jù)動能定理有

mg{L+29d）sin0-0說

聯(lián)立解得

△E：=mg(L+29d)sin6-fimgs

故在每一個減速帶上平均損失的機(jī)械能為

mga+29d)sin6-"mg5

AE=—=

30

（3）解：由題意可知

AE">AE

【考點(diǎn)】動能定理的綜合應(yīng)用，牛頓第二定律

【解析】【分析】（1）小車在光滑下面上滑行時(shí)，利用牛頓第二定律可以求出加速度的大小，利用速度

位移公式可以求出小車通過第30個減速帶的速度及剛到達(dá)第31個減速帶的速度大小，結(jié)合動能的變化可

以求出損失的機(jī)械能大?。?/p>

[2）小車經(jīng)過減速帶后在水平面做勻減速直線運(yùn)動，利用動能定理可以求出經(jīng)過減速帶的速度大??；結(jié)

合全程的動能定理可以求出總損失是機(jī)械能大小，除以減速帶的個數(shù)可以求出平均損失的機(jī)械能大??；

（3）已知全程的損失的平均機(jī)械能和在之后損失的機(jī)械能的表達(dá)式，利用兩者的大小關(guān)系可以求出L的

大小范圍。

12,如圖，長度均為I的兩塊擋板豎直相對放置，間距也為I,兩擋板上邊緣P和M處于同一水平線上，在

該水平線的上方區(qū)域有方向豎直向下的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E；兩擋板間有垂直紙面向外、磁感應(yīng)

強(qiáng)度大小可調(diào)節(jié)的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m,電荷量為q（q>0）的粒子自電場中某處以大小為V。的速度水

平句右發(fā)射，恰好從P點(diǎn)處射入磁場，從兩擋板下邊緣Q和N之間射出磁場，運(yùn)動過程中粒子未與擋板碰

撞，己知粒子射入磁場時(shí)的速度方向與PQ的夾角為60。，不計(jì)重力.

（1）求粒子發(fā)射位置到P點(diǎn)的距離；

（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的取值范圍；

（3）若粒子正好從QN的中點(diǎn)射出磁場，求粒子在磁場中的軌跡與擋板MN的最近距離。

【答案】（1）解：帶電粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動，由類平拋運(yùn)動規(guī)律可知①

粒子射入磁場時(shí)的速度方向與PQ的夾角為60。，有③

加3。,藝=工

粒子發(fā)射位置到P點(diǎn)的距離______④

s=y/x2+y

由①②③④式得⑤

_6qE

（2）解：帶電粒子在磁場運(yùn)動在速度-⑥

v=

COS30?3

帶電粒子在磁場中運(yùn)動兩個臨界軌跡（分別從Q、N點(diǎn)射出）如圖所示

⑦

2Vs|

Fn==71

最大半徑⑧

T=(V3+1)1

COS75

帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的向心力由洛倫茲力提供，由向心力公式可知⑨

mv2

quBn=—

由⑥⑦⑧⑨解得，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的取值范圍

（3）解：若粒了正好從QN的中點(diǎn)射出磁場時(shí),帶電粒了運(yùn)動譏跡如圖所示。

由幾何關(guān)系可知i_⑩

sinG=專=匹

?5

帶電粒子的運(yùn)動半徑為??

COS(30'+①

粒子在磁場中的軌跡與擋板MN的最近距離

rfmin=(^3sin30?+0-r3

由⑩??式解得?

/39-ioVa,

a=------1

44

【考點(diǎn)】電荷在電場中的偏轉(zhuǎn)，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的圓周運(yùn)動

【解析】【分析】（1）己知粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，已知末速度的方向，利用速度的分解可以求出

豎直方向的分速度大小，結(jié)合速度公式可以求出運(yùn)動的時(shí)間，再利用類平拋運(yùn)動的位移公式可以求出分

運(yùn)動的位移大小，利用位移的合成可以求出粒子發(fā)射位置到達(dá)P點(diǎn)距離的大?。?/p>

12）粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，畫出粒子在QN之間恰好離開磁場的運(yùn)動軌跡，利用幾何關(guān)系可以

求出軌道半徑的大小，結(jié)合牛頓第二定律可以求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小范圍；

（3）畫出粒子正好從QN中點(diǎn)離開磁場的運(yùn)動軌跡，利用幾何關(guān)系可以求出軌道半徑的大小，利用軌道

半徑可以求出粒子在磁場中軌跡與擋板MN的最近距離。

三、［物理一一選修3?3］（共2題；共30分）

13.

（1）如圖，一定量的理想氣體經(jīng)歷的兩個不同過程，分別由體積?溫度（v-t）圖上的兩條直線?和n表示，

V］和V2分別為兩直線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)；to為它們的延長線與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)，to是它們的延長線與

橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)，to=-273.15℃；a、b為直線I上的一點(diǎn)。由圖可知，氣體在狀態(tài)a和b的壓強(qiáng)之比

包

Pb

；氣體在狀態(tài)b和c的壓強(qiáng)之比=

Pb

Pc

（2）如圖，一汽缸中由活塞封閉有一定量的理想氣體，中間的隔板將氣體分為A、B兩部分；初始時(shí)，

A、B的體積均為V,壓強(qiáng)均等于大氣壓po,隔板上裝有壓力傳感器和控制裝置，當(dāng)隔板兩邊壓強(qiáng)差超

過O.5po時(shí)隔板就會滑動，否則隔板停止運(yùn)動。氣體溫度始終保持不變。向右緩慢推動活塞，使B的體積

減小為。

V

2

活塞隔板

AB

（i）求A的體積和B的壓強(qiáng)；

（ii）再使活塞向左緩慢回到初始位置，求此時(shí)A的體積和B的壓強(qiáng)。

【答案】（1）1：

二

%

（2）解：（i）對B氣體分析，等溫變化，根據(jù)波意耳定律有

解得

PB=2Po

對A氣體分析，根據(jù)波意耳定律有，「

PoV=匕Pa=PB+0?5p（）

聯(lián)立解得

VA=0.4V

（ii）再使活塞向左緩慢回到初始位置，假設(shè)隔板不動，則A的體積為，由波意耳定律可得

Poy=P，X：%

則A此情況下的壓強(qiáng)為

Pf=；Po<PB-0-5Po

則隔板一定會向左運(yùn)動，設(shè)穩(wěn)定后氣體A的體積為，、壓強(qiáng)為,，氣體B的體積為

匕04匕

壓強(qiáng)為，，根據(jù)等溫變化有,,

PBPOV=PA匕PQV=PBVB

匕'+%工'

'=2U'p=pB'-O.5po

聯(lián)立解得（舍去），

/3-V*5/3,

-=

PB=-IP。PB4PO

匕z=（V5-1）V

【考點(diǎn)】氣體的變化圖像P-V圖、P-T圖、V-T圖

【解析】【解答】（1）根據(jù)蓋呂薩克定律有

-e+^2—73=k

整理得

V=kt+273k

由于體枳-溫度（V-t）圖像可知，直線I為等壓線，則a、b兩點(diǎn)壓強(qiáng)相等，則有

包=1

Pb

設(shè)C°時(shí)，當(dāng)氣體體積為其壓強(qiáng)為，當(dāng)氣體體積為其壓強(qiáng)為，根據(jù)等溫變化，則

t=O°C匕P1%P2

有

P1匕=P2%

由于直線I和II各為兩條等壓線，則有，

Pl=PbP2=Pc

聯(lián)立解得

包=包=9

PcP2匕

【分析】（1）利用