2020年辽宁省辽南协作校高考物理二模试卷(含答案解析)

一、单选题（本大题共4小题，共24.0分） 1.

今有甲、乙两质点同时沿同一直线运动，速度随时间变化的𝑣−𝑡图象如图所示．关于两质点的运动情况，下列说法正确的是( )

A. 在0−𝑡0内，甲.乙的运动方向始终相同

B. 在0～𝑡0内，甲的加速度不变，乙的加速度先增大后减小 C. 若甲.乙从同一位置出发，则𝑡0时刻相距最远 D. 在0～2𝑡0内，乙的平均速度等于甲的平均速度

2.

下列说法错误的是( )

A. 光电效应实验表明光具有粒子性

B. 只要入射光频率超过金属的截止频率，就可以发生光电效应 C. 氢原子光谱是连续谱

D. 通常情况下，原子处于基态，基态是最稳定的

3.

如图所示，一个质量为𝑚的木块放在水平地面上，木块与水平地面的动摩擦因数为𝜇，在水平恒力𝐹作用下，以速度𝑣匀速运动，下列关于摩擦力的说法正确的是( )

A. 木块受到的滑动摩擦力的大小等于𝜇𝐹 B. 地面受到的静摩擦力的大小等于𝐹

C. 若木块以2𝑣的速度匀速运动时，木块受到的摩擦力大小等于2𝐹 D. 若用2𝐹的力作用在木块上，木块受到的摩擦力的大小为𝐹

4.

宇宙飞船在一个星球表面附近做匀速圆周运动，宇航员要估测星球的密度，只需要测定飞船的( )

A. 环绕半径 B. 环绕速度 C. 环绕周长 D. 环绕角速度

二、多选题（本大题共6小题，共33.0分） 5.

如图所示，某发电机输出功率为200𝑘𝑊，输出电压为𝑈1=250√2𝑠𝑖𝑛100𝜋𝑡(𝑉)，用户需要的电压𝑈4=220𝑉，两理想变压器之间输电线的总电阻𝑅=25𝛺，若输电线因发热而损失的功率为

发电机输出功率的5%，其它部分电线的电阻不计．下列说法正确的是( )

A. 发电机的输出电流方向每秒钟改变50次 B. 输电线上电流为20𝐴

C. 升压变压器原、副线圈匝数比为1：40 D. 降压变压器原、副线圈匝数之比为240：11

6.

如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点𝑂和𝑦轴上的点𝑎(0,𝐿)一质量为𝑚、电荷量为𝑒的电子从𝑎点以初速度𝑣0平行于𝑥轴正方向射入磁场，并从𝑥轴上的𝑏点射出磁场，此时速度方向与𝑥轴正方向的夹角为60°.下列说法中正确的是( )

A. 电子在磁场中运动的时间为𝑣0 B. 电子在磁场中运动的时间为3𝑣0

3𝐿𝐿

C. 磁场区域的圆心坐标为(√2,)

2

2𝜋𝐿

𝜋𝐿

D. 电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0,−𝐿)

7.

如图所示，光滑半球的半径为𝑅，球心为𝑂，固定在水平面上，其上方有一个光滑曲面轨道𝐴𝐵，高度为2.轨道底端水平并与半球顶端相切．质量为𝑚的小球由𝐴点静止滑下．小球在水平面上的落点为𝐶(重力加速度为𝑔)，则( )

𝑅

A. 将沿半球表面做一段圆周运动后抛至𝐶点 B. 小球将从𝐵点开始做平抛运动到达𝐶点 C. 𝑂𝐶之间的距离为√2 𝑅

D. 小球从𝐴运动到𝐶的时间等于(1+√2 )√𝑔

8.

如图所示，虚线表示某点电荷𝑄所激发电场的等势面，已知𝑎、𝑏两点在同一等势面上，𝑐、𝑑两点在另一个等势面上。甲、乙两个带电粒子以相同的速率沿不同的方向从同一点𝑎射入电场，在电场中沿不同的轨迹𝑎𝑑𝑏曲线、𝑎𝑐𝑏曲线运动。则下列说法正确的是( )

𝑅

A. 两粒子所带的电荷符号相同

B. 甲粒子经过𝑐点时的速率大于乙粒子经过𝑑点的速率 C. 两个粒子的电势能都是先减小后增大 D. 经过𝑏点时，两粒子的速率一定相等

9.

下列说法正确的是( )

A. 固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质 B. 液体表面张力的形成原因是分子引力的作用

C. 第一类永动机不可能成功的原因是违反了热力学第二定律

D. 热力学第二定律揭示了自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性

10. 一列频率为40𝐻𝑧的简谐横波沿𝑥轴正方向传播，𝑡=0时刻的波形如图

所示，此时𝑀点恰好开始振动。已知波源的平衡位置在𝑂点，则下列判断正确的是( )

A. 该波波长为3𝑚

B. 该波的传播速度为80𝑚/𝑠

C. 𝑡=0时刻，平衡位置在𝑥=1.8𝑚的质点沿𝑦轴正方向运动 D. 𝑀点的振动方程为𝑦=0.05𝑠𝑖𝑛80𝜋𝑡(𝑚)

三、实验题（本大题共2小题，共15.0分）

11. 在用自由落体的方法研究功与物体的速度变化的关系时，小勇同学将质量为𝑚=1𝑘𝑔的物体与

纸带相连接，将物体释放后，利用交流电压为6𝑉、打点频率为50𝐻𝑧的电磁打点计时器打出的纸带如图1所示，已知计数点𝐴～𝐺中每相邻两点之间还有一个计时点没有标出，用刻度尺测量出70.6𝑚𝑚、125.4𝑚𝑚、195.9𝑚𝑚、282.1𝑚𝑚、383.8𝑚𝑚、各计数点到𝑂点之间的距离分别为31.4𝑚𝑚、

501.2𝑚𝑚。(重力加速度𝑔=9.8𝑚/𝑠2)由以上信息回答下列问题。 (1)纸带的______(选填“左”或“右”)端与物体相连接；

(2)根据题中所给出的数据，分别求出打下表中所给出的计数点时物体的速度以及物体从下落到运动

到该点时重力做的功，并将计算结果填入表格： 计数点 𝐵 𝐶 ______ ______ 𝐷 ______ ______ 𝐸 ______ ______ 𝐹 ______ ______ 速度(𝑚⋅𝑠−1) ______ 功(𝐽) ______ (3)在如图2所示的坐标纸中选取合适的物理量分别为纵轴和横轴，在坐标纸中画出物体的重力所做的功与物体速度之间的关系图象，其中纵坐标用______表示，横坐标用______表示，由图象可得重力所做的功与______成______关系。

12. 𝐿𝐸𝐷绿色照明技术已经走进我们的生活，某实验小组要精确测定额定电压为3𝑉的𝐿𝐸𝐷灯正常工

作时的电阻，已知该灯正常工作时的电阻大约是500𝛺，电学符号与普通灯泡电学符号相同．实验室提供的器材有：

A.电流表𝐴1(量程为10𝑚𝐴，内阻𝑟1约为3𝛺) B.电流表𝐴2(量程为2𝑚𝐴，内阻𝑟2=15𝛺) C.定值电阻𝑅1=697𝛺 D.定值电阻𝑅2=1985𝛺 E.滑动变阻器𝑅(0至20𝛺)

F.电压表𝑉(量程为0至15𝑉，内阻𝑅𝑉=1𝑘𝛺) G.蓄电池𝐸(电动势为4𝑉，内阻很小) F.开关𝑆一只

(1)如图所示是某同学设计的实验电路图，请你帮他选择合适的器材：电表1应选______，电表2应是

______，定值电阻应选______.(这三空均填写器材前的字母代号)

(2)老师看了该同学设计的实验电路图，提醒他，该实验电路图的设计有严重问题．她说：“无论滑

动变阻器的滑动片置于任何位置，只要合上开关，就会烧坏灯泡或其它仪表”.请你用笔代替导线在原图上帮他补上一根导线，将该电路图更改为正确的实验电路图．

(3)测量𝐿𝐸𝐷灯正常工作时的电阻表达式为𝑅𝑥=______(用字母表示).实验时，不断改变滑动变阻器的

电阻值，当电表______(填1或2)的示数达到______(填示数和单位)时，其对应的结果为𝐿𝐸𝐷灯正常工作时电阻．

四、计算题（本大题共4小题，共52.0分）

13. 如图所示，𝑃𝑄是一长为𝐿=0.𝑚的绝缘平板，固定在水平地面上，挡板𝐾固定在平板的右端。

整个空间有一个平行于𝑃𝑄的匀强电场𝐸，在板的右半部分有一垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的宽度𝑑=0.32𝑚。一个质量𝑚=0.50×10−3𝑘𝑔、带电荷量为𝑞=5.0×10−2𝐶的小物体(可视为质点)，从板的𝑃端由静止开始向右做匀加速运动，从𝐷点进入磁场后恰能做匀速直线运动。当物体碰到挡板𝐾后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场(不计撤去电场对原磁场的影响)，物体返回时在磁场中仍作匀速运动，离开磁场后做减速运动，停在𝐶点，𝑃𝐶=𝐿/4。若物体与平板间的动摩擦因数𝜇=0.20，𝑔取10𝑚/𝑠2。

(1)判断电场的方向及物体带正电还是带负电； (2)求磁感应强度𝐵的大小；

(3)求物体与挡板碰撞过程中损失的机械能。

14. 如图所示，𝑀1𝑁1、𝑀2𝑁2是两根处于同一水平面内的平行导轨，导轨间距离是𝑑=0.5𝑚，导轨

左端接有定值电阻𝑅=2𝛺，质量为𝑚=0.1𝑘𝑔的滑块垂直于导轨，可在导轨上左右滑动并与导轨有良好的接触，滑动过程中滑块与导轨间的摩擦力恒为𝑓=1𝑁，滑块用绝缘细线与质量为𝑀=0.2𝑘𝑔的重物连接，细线跨过光滑的定滑轮，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度是𝐵=2𝑇，将滑块由静止释放。设导轨足够长，磁场足够大，𝑀未落地，且不计导轨和滑块的电阻。𝑔=10𝑚/𝑠2，求： (1)滑块能获得的最大动能

(2)滑块的加速度为𝑎=2𝑚/𝑠2时的速度

(3)由于滑块做切割磁感线运动，对滑块中的自由电荷产生一个作用力，从而产生电动势，设滑块从

开始运动到获得最大速度的过程中，滑块移动的距离是𝑥=1𝑚，求此过程中此作用力对自由电荷做的功。

15. 【物理−选修3−3】

(1)下列说法中正确的是____(填正确答案标号。)。

𝐴.只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出气体分子的体积 𝐵.悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显

𝐶.一定质量的理想气体，保持气体的压强不变，温度越高，体积越大 𝐷.一定温度下，饱和汽的压强是一定的

E.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间只有引力，没有斥力，所以液体表面具有收缩的趋势

(2)如图所示，一直立的气缸用一质量为𝑚的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为𝑆.气体最初的体积为𝑉0，气体最初的压强为

；气缸内壁光滑且气缸是导热的．开始活塞被固定，

打开固定螺栓𝐾，活塞下落，经过足够长时间后活塞停在𝐵处．设周围环境温度保持不变．已知大气压强为𝑃0，重力加速度为𝑔，求：活塞停在𝐵点时活塞下落的距离ℎ．

16. 如图所示，实线为一列简谐波在𝑡=0时刻的波形，𝑎点振动方向沿𝑦轴正向，经

𝑡=1𝑠波形为图中虚线，求波的传播速度．

参及解析

1.答案：𝐶

解析：A、在0−𝑡0内，甲，正方向运动，乙先负方向运动，后正方向运动，故A错误； B、在0～𝑡0内，甲的图像是一条倾斜直线，斜率不变，甲的加速度不变；乙的斜率一直减小，加速度一直减小，故B错误；

C、若甲、乙从同一位置出发，甲在乙的前面，且甲的速度大于乙的速度，甲乙的距离增加，在𝑡0时刻相距最远，故C正确；

D、在0～2𝑡0内，甲乙的面积不等，即位移不等，所以平均速度不等，故D错误。 故选：𝐶。

2.答案：𝐶

解析：解：𝐴、光电效应实验表明光具有粒子性，故A正确；

B、只有入射光频率超过金属的截止频率，才可以发生光电效应，故B正确； C、氢原子光谱是线状谱，不是连续谱，故C错误； D、原子处于基态，基态是最稳定的，故D正确； 本题选择错误的，故选：𝐶。

光电效应实验表明光具有粒子性；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；氢原子光谱是线状谱；基态是最稳定的。

考查光电效应的作用，理解光电效应产生条件，分清连续谱线与特征谱线的不同。

3.答案：𝐷

解析：解：𝐴、𝐵、木块受到滑动摩擦力，当物块在拉力𝐹的作用下做匀速直线运动时，𝑓=𝐹.根据𝑓=𝜇𝐹𝑁，摩擦力𝑓又等于𝜇𝑚𝑔.故A、B错误．

C、当木块以2𝑣做匀速直线运动时，正压力不变，则𝑓=𝐹=𝜇𝑚𝑔.故C错误．

D、若用2𝐹作用在木块上，物块做加速直线运动，𝑓=𝜇𝑚𝑔，又𝐹=𝜇𝑚𝑔，所以𝑓=𝐹.故D正确． 故选D．

物块在水平面上滑动，受到滑动摩擦力，当物块做匀速直线运动时，可以根据平衡或摩擦力的公式𝑓=𝜇𝐹𝑁求出摩擦力的大小．

解决本题的关键知道当物体处于匀速直线运动或静止状态时，合力等于零，可以根据共点力平衡求出摩擦力的大小．关于滑动摩擦力的大小有时可以根据摩擦力的公式𝑓=𝜇𝐹𝑁求解．

4.答案：𝐷

解析：解：设星球的质量为𝑀，半径为𝑅，对于飞船，由万有引力充当向心力，则得 𝐺

𝑀𝑚𝑅2

=𝑚𝜔2𝑅

𝜔2𝑅3𝐺

则得𝑀=

𝑀

3𝜔24𝐺

该星球的密度为𝜌=4𝜋𝑅3=

3

𝐺是引力常量，可知，只需要测量测定飞船的环绕角速度𝜔，即可估算出星球的密度。 故选：𝐷。

宇宙飞船在星球表面附近做匀速圆周运动，由万有引力充当向心力，轨道半径近似等于该星球的半径，根据牛顿第二定律得到密度的表达式，再进行分析．

本题关键要建立物理模型，抓住飞船的轨道半径与星球的半径近似相等，从而能得到密度的表达式．

5.答案：𝐵𝐶

解析：解：𝐴、根据输入电压可知交流电的角速度𝜔=100𝜋𝑟𝑎𝑑/𝑠，故周期𝑇=期内电流改变2次，故每秒钟电流改变𝑛=0.02×2=100次，故A错误；

𝛥𝑃100002B、损失的功率△𝑃=5%𝑃=10000𝑊，根据𝛥𝑃=𝐼2 𝑅可知𝐼2=√=√𝐴=20𝐴，故B正确；

𝑅

25

1

2𝜋𝜔

=0.02𝑠，一个周

C、升压变压器中的电流𝐼1=𝑈=

1

𝑃200000250

𝐴=800𝐴，故匝数之比为𝑛1=𝐼2=800=40，故C正确；

2

1

𝑛𝐼201

2

D、升压变压器原副线圈中的电压为𝑈2=𝑛𝑈1=10000𝑉，降压变压器原线圈中的电压为𝑈3=𝑈2−

1

33

𝐼2𝑅=9500𝑉，降压变压器原副线圈的匝数之比为𝑛=𝑈=

4

4

𝑛

𝑛𝑈9500220

=

47511

，故D错误。

故选：𝐵𝐶。

根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，可以求得降压变压器的电流和输电线上的电流的大小，从而可以求得输电线和用电器消耗的功率的大小。

掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题．

6.答案：𝐵𝐶𝐷

解析：解：

A、𝐵、电子的轨迹半径为𝑅，由几何知识，𝑅𝑠𝑖𝑛30°=𝑅−𝐿，得𝑅=2𝐿

电子在磁场中运动时间：𝑡=6，又：𝑇=

𝑇2𝜋𝑟𝑣

，得：𝑡=

2𝜋𝐿3𝑣0

，故A错误，B正确

𝐿

C、设磁场区域的圆心坐标为(𝑥,𝑦)其中：𝑥=1𝑅𝑐𝑜𝑠30°=√3𝐿，𝑦=，故C正确

2

2

2

D、根据几何三角函数关系可得，𝑅−𝐿=𝑅𝑐𝑜𝑠60°，解得𝑅=2𝐿，所以电子的圆周运动的圆心坐标为(0,−𝐿)，故D正确 故选：𝐵𝐶𝐷。

带电粒子在匀强磁场中在洛伦兹力作用下，做匀速圆周运动．所以由几何关系可确定运动圆弧的半径与已知长度的关系，从而确定圆磁场的圆心，并能算出粒子在磁场中运动时间．并根据几何关系来，最终可确定电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标．

由题意确定粒子在磁场中运动轨迹是解题的关键之处，从而求出圆磁场的圆心位置，再运用几何关系来确定电子的运动轨迹的圆心坐标．

7.答案：𝐵𝐶

解析：解：𝐴、从𝐴到𝐵的过程中，根据机械能守恒可，𝑚𝑔2𝑅=2𝑚𝑉2，解得𝑉=√𝑔𝑅， 在𝐵点，当重力恰好作为向心力时，由𝑚𝑔=𝑚

2𝑣𝐵

11

𝑅

，解得𝑉𝐵=√𝑔𝑅，

所以当小球到达𝐵点时，重力恰好作为向心力，所以小球将从𝐵点开始做平抛运动到达𝐶，所以A错误，B正确．

C、根据平抛运动的规律， 水平方向上：𝑥=𝑉𝐵𝑡 竖直方向上：𝑅=2𝑔𝑡2 解得𝑥=√2𝑅，𝑡=

√2𝑅；所以 C正确， 𝑔

√2𝑅；根据给出的答𝑔

1

D、由𝐴到𝐶过程时物体先做变速曲线运动，再做平抛运动，平抛运动的时间𝑡=案可知，求出的曲线运动时间𝑡1=(1+√2 )√𝑔−

𝑅

𝑅

√2𝑅𝑔

=

𝑣𝐵𝑅√𝑅，很明显是利用了除以，而实际情况是22𝑔

𝑣𝐵

物体沿圆弧运动，经过的路程不是2，同时平均速度也不是2，所以求出的结果一定是错误的，故D错误． 故选：𝐵𝐶．

从𝐴到𝐵的过程中，根据机械能守恒可以求得到达𝐵点时的速度，根据圆周运动的向心力公式可以判断离开𝐵点后的运动情况；分析两过程的运动情况，从而明确运动时间的计算．

本题的关键地方是判断小球在离开𝐵点后的运动情况，根据小球在𝐵点时速度的大小，小球的重力恰好作为圆周运动的向心力，所以离开𝐵后将做平抛运动．再分别根据相应的规律求解即可．

8.答案：𝐵𝐷

解析：解：𝐴、根据物体做曲线运动的条件以及电荷之间的相互作用可以判断，甲粒子与𝑄之间是相互吸引力，所以甲粒子与𝑄是异种电荷，乙粒子与电荷𝑄是相互排斥力，所以乙粒子与电荷𝑄是同种电荷，故两粒子所带电荷符号相反，故A错误；

B、甲粒子从𝑎到𝐶点过程中，电场力做正功，其动能增加；乙粒子从𝐴到𝑑点的过程中，电场力做负功，其动能减小。因为甲、乙两粒子是以相同的速率进入电场的，所以甲粒子经过𝑐点的速率大于乙粒子经过𝑑点的速率，故B正确；

C、电场力对甲粒子是先做正功后做负功，所以甲粒子的电势能是先减小后增大；电场力对乙粒子是先做负功后做正功，所以乙粒子的电势能是先增大后减小，故C错误；

D、由题可知𝑎、𝑏两点的电势相等，电场力做功的特点是只与初末位置的电势差有关，与其所经过的路径无关，所以在从𝑎点到𝑏点的整个过程中，电场力做功为零，因为开始时两粒子的速率相等，所以最后经过𝑏点时，两粒子的速率相等，故D正确。 故选：𝐵𝐷。

根据物体做曲线运动的受力特点可以判断出两个粒子的受力情况，进而可以确定它们所带电性与𝑄的电性关系；根据动能定理可以判断粒子速度的大小变化；电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加，根据电场力做功情况，即可判断粒子的电势能变化情况；根据电场力做功的特点可以判断粒子速率的大小。

电场力做的功等于电势能的变化量，电场力做功只与初末位置的电势差有关，与其所经过的路径无关。

9.答案：𝐴𝐷

解析：解：𝐴.固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质，故A正确；

B.液体表面张力的形成原因是表面层分子间距离大于𝑟0，分子间作用力表现为引力，故B错误； C.第一类永动机不可能成功的原因是违反了能量守恒定律，故C错误；

D.热力学第二定律揭示了自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故D正确。 故选：𝐴𝐷。

有些晶体具有各向异性。理解两类永动机的本质，明确两类永动机失败的原因。热力学第二定律的内容：一种表述：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响。另一种表

述是：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化。热力学第二定律说明热的传导具有方向性。

本题考查了热力学第一、第二定律的应用，要熟悉热力学第二定律的各种表述形式，平时要理解并记牢定律的内容。

10.答案：𝐵𝐷

解析：解：𝐴、由图象可知，该波波长为2𝑚，故A错误； B、该波的传播速度为𝑣=𝜆𝑓=2×40𝑚/𝑠=80𝑚/𝑠，故B正确；

C、𝑡=0时刻，由波形图可知，平衡位置在𝑥=1.8𝑚的质点向下振动即向𝑦轴负方向运动，故C错误； D、因𝜔=2𝜋𝑓=80𝜋 𝑟𝑎𝑑/𝑠，则𝑀点的振动方程为𝑦=0.05𝑠𝑖𝑛80𝜋𝑡(𝑚)，故D正确。 故选：𝐵𝐷。

由题设知波长𝜆=2𝑚，根据波长、频率(周期)和波速的关系可求出波速，波沿𝑋轴正向传播，由此可判断平衡位置在𝑥=1.8𝑚的质点向下振动，确定𝑀点振动方程需要知道振幅、周期和初始位置即可求出，𝑁点与𝑂点距离为19𝑚即92个波长，它的振动情况与𝑂点总是相反。

本题考查了波动图象，根据波长、频率(周期)和波速的关系可求出波速，根据时间和周期的关系得出质点的振动情况，书写振动方程。

1

11.答案：左 1.18 1.57 1.96 2.35 2.74 0.69 1.23 1.92 2.76 3.76 重力做的功𝑊𝐺 物体速度的

平方𝑣2 物体速度的平方 正比

(1)根据自由落体运动的特点，解析：解：可知纸带的速度会逐渐增大，可知纸带的左端与重物相连； (2)每相邻两点之间还有一个计时点没有标出，则时间间隔为𝑇=2𝑡； 根据平均速度等于中时刻的瞬时速度，则𝐵点的速度为：𝑣𝐵=1.18𝑚/𝑠

同理，则𝐶点的速度为：𝑣𝐶=则𝐷点的速度为：𝑣𝐷=则𝐸点的速度为：𝑣𝐸=则𝐹点的速度为：𝑣𝐹=

𝐶𝐸4𝑡𝐷𝐹4𝑡𝐸𝐺4𝑡

−−−

𝐴𝐶4𝑡

−

=

125.4−31.44×0.02

𝑚𝑚/𝑠=1175𝑚𝑚/𝑠≈

𝐵𝐷4𝑡

−

=

195.9−70.×0.02

𝑚𝑚/𝑠=1566𝑚𝑚/𝑠=1.57𝑚/𝑠；

===

282.1−125.44×0.02383.8−195.94×0.02501.2−282.14×0.02

𝑚𝑚/𝑠=1958.8𝑚𝑚/𝑠≈1.96𝑚/𝑠； 𝑚𝑚/𝑠=2348.8𝑚𝑚/𝑠≈2.35𝑚/𝑠； 𝑚𝑚/𝑠=2738.8𝑚/𝑠≈2.74𝑚/𝑠；

物体从下落到运动到𝐵点时重力做的功：𝑊𝐵=𝑚𝑔ℎ𝐵=1×9.8×70.6×10−3𝐽=0.60𝐽 物体从下落到运动到𝐶点时重力做的功：𝑊𝐶=𝑚𝑔ℎ𝐶=1×9.8×125.4×10−3𝐽=1.23𝐽 物体从下落到运动到𝐷点时重力做的功：𝑊𝐷=𝑚𝑔ℎ𝐷=1×9.8×195.9×10−3𝐽=1.92𝐽

物体从下落到运动到𝐸点时重力做的功：𝑊𝐸=𝑚𝑔ℎ𝐸=1×9.8×282.1×10−3𝐽=2.76𝐽 物体从下落到运动到𝐹点时重力做的功：𝑊𝐹=𝑚𝑔ℎ𝐹=1×9.8×383.8×10−3𝐽=3.76𝐽

(3)根据实验目的，在坐标纸中画出物体的重力所做的功与物体速度之间的关系图象，其中纵坐标用

2

重力做的功𝑊𝐺表示，横坐标用物体速度的平方𝑣2表示，打𝐵点时的𝑣2为：𝑣𝐵=1.182𝑚2/𝑠2=

1.39𝑚2/𝑠2；

2打𝐶点时的𝑣2为：𝑣𝐶=1.572𝑚2/𝑠2=2.47𝑚2/𝑠2； 2打𝐷点时的𝑣2为：𝑣𝐷=1.962𝑚2/𝑠2=1.93𝑚2/𝑠2； 2打𝐸点时的𝑣2为：𝑐𝐸=2.352𝑚2/𝑠2=5.52𝑚2/𝑠2； 2打𝐹点时的𝑣2为：𝑣𝐹=2.742𝑚2/𝑠2=7.51𝑚2/𝑠2；

将上一步的数据用描点法画出在坐标纸上，如图，连线可以得到一条过坐标原点的直线，由图象可得重力所做的功与物体速度的平方成正比关系。

故答案为：(1)左端；

(2)1.18；1.57；1.96；2.35；2.74；0.69；1.23；1.92；2.76；3.76； (3)重力做的功𝑊𝐺，物体速度的平方𝑣2，物体速度的平方，正比。 (1)根据自由落体运动的特点，判断纸带的那一端与重物相连；

(2)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点1和点5的瞬时速度，从而得出动能的大小；根据物体的重力等于绳子的拉力，依据做功表达式，即可求解； (3)根据实验目的选择合适的坐标轴，然后用描点法画出各点，然后连线即可。

考查求瞬时速度的方法，掌握力做功表达式的内容，注意拉力等于重力的条件，并掌握牛顿第二定律来判定拉力与重力的大小关系．

22

2 1.5𝑚𝐴 12.答案：𝐴 𝐵 𝐷 2𝐼1−𝐼2

𝐼(𝑅+𝑟)

解析：解：(1)要精确测定额定电压为3𝑉的𝐿𝐸𝐷灯正常工作时的电阻，需测量𝐿𝐸𝐷灯两端的电压和通过𝐿𝐸𝐷灯的电流，由于电压表的量程较大，测量误差较大，不能用已知的电压表测量𝐿𝐸𝐷两端的电压，可以将电流表𝐴2与定值电阻串联改装为电压表测量电压；为了达到量程要求，电流表𝐴2应与𝐷串联充当电压表，故电表2选择𝐵，定值电阻选择𝐷；

𝐿𝐸𝐷灯正常工作时的电流大约为𝐼=𝑅=500𝛺=6𝑚𝐴，表2最大电流为2𝑚𝐴，没有超过电流表𝐴1的量程10𝑚𝐴，故电表1应选A；(2)因为滑动变阻器阻值远小于𝐿𝐸𝐷的电阻，所以滑动变阻器采用分压式接法．电路图如图所示；

(3)𝐿𝐸𝐷灯正常工作的电压𝑈=𝐼2(𝑅2+𝑟2)，电表1测的是总电流，则通过𝐿𝐸𝐷灯的电流为𝐼1−𝐼2，测量𝐿𝐸𝐷灯正常工作时的电阻表达式𝑅𝑥=

𝐼2(𝑅2+𝑟2)𝐼1−𝐼2

𝑈

3𝑉

；

𝐿𝐸𝐷灯两端的电压为3𝑉，因为改装后的电压表内阻为𝑅𝑉=1985+15𝛺=2000𝛺，则当𝐼2=1.5𝑚𝐴时，达到额定电压，测出来的电阻为𝐿𝐸𝐷正常工作时的电阻． 故答案为：(1)𝐴；𝐵；𝐷； (2)实验电路图如图所示； (3)

𝐼2(𝑅2+𝑟2)𝐼1−𝐼2

；2；1.5𝑚𝐴

(1)根据电表与电路其他用电器串联，可以判断应该是电流表，再根据电流的大小关系选择电流表，利用电流表估算定值电阻来判断选择哪个定值电阻；

(2)滑动变阻器变阻器比灯泡电阻小得多，滑动变阻器不应该采用限流式，而要改为分压式即可； (3)利用并联电路两支路电压相等列式，求出测量𝐿𝐸𝐷灯正常工作时的电阻表达式为，根据欧姆定律计算表2的示数；

本题的难点是电表和定值电阻的选择，要采用估算法，另外由于本实验的滑动变阻器阻值远小于𝐿𝐸𝐷的电阻，滑动变阻器必须采用分压接法．

13.答案：解：(1)物体返回后在磁场中无电场，仍做匀速运动，洛伦兹力与重力平衡．可以判定物

体带负电，电场强度方向向左；

(2)设物体被挡板弹回后的速度为𝑣2，离开磁场后，

2由动能定理得：−𝜇𝑚𝑔4=0−2𝑚𝑣2

𝐿

1

解得：𝑣2=0.8𝑚/𝑠

物体返回后在磁场中无电场，仍做匀速运动，洛伦兹力与重力平衡，

则有 𝑚𝑔=𝑞𝐵𝑣2 解得：𝐵=0.125 𝑇；

(3)由于电荷由𝑃运动到𝐶做匀加速运动，又知电场方向水平向左，且有

𝐿12 (𝐸𝑞−𝜇𝑚𝑔)=𝑚𝑣122进入电磁场后做匀速运动，则有 𝑞𝐸=𝜇(𝑞𝐵𝑣1+𝑚𝑔) 联立以上两式解得：𝑣1=1.6𝑚/𝑠，

22−2𝑚𝑣2物体撞击挡板损失的机械能为：△𝐸=2𝑚𝑣1

1

1

解得：△𝐸=4.8×10−4𝐽；

答：(1)物体带负电，电场强度方向向左； (2)磁感应强度𝐵的大小为0.125𝑇；

(3)物体与挡板碰撞过程中损失的机械能为4.8×10−4J.

解析：(1)物体返回后在磁场中无电场，仍做匀速运动，洛伦兹力与重力平衡．可以判断物体的带电性质，进而判断电场的方向；

(2)离开磁场后做匀减速运动停在𝐶点，由动能定理和平衡条件结合可求解𝑣2和𝐵．

(3)物体从𝑃到𝐶的过程做匀减速运动，由动能定理列式得到场强与速度速度𝑣1，由动能定理即可求出机械能的损失．

本题考查物体在复合场中运动的问题，由于物体的运动涉及多个运动的过程，要注意对各过程中的受力的分析与运动状态的分析，确定运动情况是解答的关键．

14.答案：解：(1)滑块匀速运动时，受力平衡，有𝑀𝑔=𝑓+𝐵𝐼𝑑

根据欧姆定律，有𝐼=𝑅  

动生电动势：𝐸=𝐵𝑑𝑣𝑚

 2

=2𝑚𝑣𝑚=0.2𝐽 联立解之并代入动能表达式：𝐸𝑘

1

𝐸

即滑块能获得的最大动能为0.2𝐽

(2)对两物体整体受力分析后，运用牛顿第二定律，有

𝑀𝑔−𝑓−𝐵𝐼𝑑=(𝑀+𝑚)𝑎

其中𝐼=𝑅

𝐸=𝐵𝑑𝑣

联立解得：𝑣=0.8𝑚/𝑠

𝐸

2

(3)由动能定理：𝑀𝑔𝑥−𝑓𝑥−𝑊𝑓=2(𝑀+𝑚)𝑣𝑚

1

𝑊=−𝑊𝐹=0.4𝐽

答：(1)滑块能获得的最大动能为0.2𝐽；

(2)滑块的加速度为𝑎=2𝑚/𝑠2时的速度为0.8𝑚/𝑠； (3)此过程中此作用力对自由电荷做的功为0.4𝐽

解析：(1)滑块匀速运动时，受到的拉力、摩擦力和安培力三力平衡，再结合安培力和动生电动势表达式列式求解；

(2)滑块受重力、支持力、安培力、摩擦力、拉力，物块受重力和拉力，根据牛顿第二定律对两物体整体列式求解；

(3)对两个物体的整体而言，重力做正功，克服阻力和安培力做功，克服安培力做的功等于系统增加的电能，等于电流的功，故对整体运用动能定理列式求解即可。

本题关键是对整体受力分析，运用牛顿第二定律、共点力平衡条件、动能定理多次列式求解。克服安培力做的功等于系统增加的电能，等于电流的功。

15.答案：(1)𝐵𝐶𝐷

(2)解：

设活塞在𝐵处时封闭气体的压强为𝑃，活塞处于平衡状态， 由平衡条件得：𝑃0𝑆+𝑚𝑔=𝑃𝑆 解得：𝑃=𝑃0+

𝑚𝑔𝑆

由玻意耳定律得：  

𝑃0𝑉02

=𝑃𝑉，

其中𝑉=𝑆ℎ2；𝑉0=𝑆ℎ1； 联立得：ℎ=ℎ1−ℎ2=解析： (1)

𝑉0(𝑃0𝑆+2𝑚𝑔)

  2𝑆(𝑃0𝑆+𝑚𝑔)了解摩尔体积和阿伏伽德罗常数；悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显；根据理想气体状态方程𝑇=𝐶，一定质量的理想气体，保持气体的压强不变，温度越高，体积越大；一定温度下，饱和汽的压强是一定的；由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间引力和斥力的合力表现为引力。

本题主要考查了阿伏伽德罗常数和摩尔体积、布朗运动、理想气体状态方程、饱和汽与饱和汽压以及液体的表面张力，注意知识的积累，难度不大。

A.知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，可以算出每个气体分子占据空间的体积，但不是分子体积(分子间隙大)，故A错误；

B.悬浮在液体中的固体微粒越小，碰撞的不平衡性越明显，布朗运动就越明显，故B正确；

𝑃𝑉

𝑃𝑉

C.根据理想气体状态方程𝑇=𝐶，一定质量的理想气体，保持气体的压强不变，温度越高，体积越大，故C正确；

D.一定温度下，饱和汽的压强是一定的，故D正确；

E.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间引力和斥力的合力表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，故E错误。 故选BCD。

(2)本题主要考查了热力学第一定律和玻意耳定律，分析清楚气体状态变化过程，求出气体状态参量、应用气体状态方程即可正确解题。

由平衡条件求出压强，由玻意耳定律得活塞停在𝐵点时活塞下落的距离ℎ。

16.答案：解：根据题意可知，𝑎点振动方向沿𝑦轴正向，则波向左传播，

若波向左传播，传播的最短距离为4波长，则有 波传播的距离𝑥1=(𝑛+4)𝜆，𝑛=0，1，2，… 波速通项为𝑣=

𝑥1𝑡

3

3

(𝑛+4)4𝑚/𝑠=4𝑛+3(𝑚/𝑠)=𝑛=0，1，2，…

3

则波的传播速度为𝑣=(4𝑛+3)𝑚/𝑠，𝑛=0，1，2，… 答：波的传播速度为(4𝑛+3)𝑚/𝑠，𝑛=0，1，2，…

解析：由两个时刻的波形，根据波形的平移，确定波传播的距离与波长的关系，得出波长的通项，求出波速的通项，再确定特殊值．

本题考查运用数学知识列通项解决物理问题的能力，要考虑波的双向性和周期性，不要漏解．