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2021-2022学年高三物理下学期期中物理试题（二）
考试范围：xxx；考试时间：100分钟；命题人：xxx
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
一、多选题
1．图甲是全球最大回转自升塔式起重机，它的开发标志着中国工程用超大吨位塔机打破长期依赖进口的局面，也意味着中国桥梁及铁路施工装备进一步迈向世界前列。该起重机某次从时刻由静止开始提升质量为的物体，其图像如图乙所示，内起重机的功率为额定功率，不计其他阻力，重力加速度为g，则以下说法正确的是（ ）【版权所有：21教育】
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A．该起重机的额定功率为
B．该起重机的额定功率为
C．和时间内牵引力做的功之比为
D．和时间内牵引力做的功之比为
二、单选题
2．图中安保人员用测温枪测量行人体温，测温枪测量体温是由于探测到了行人额头发出的（ ）
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A．可见光 B．红外线 C．紫外线 D．白光
3．硼（B）中子俘获治疗是目前 ( http: / / www.21cnjy.com )最先进的癌症治疗手段之一、治疗时先给病人注射一种含硼的药物，随后用中子照射，硼俘获中子后，产生高杀伤力的α粒子和锂（Li）离子。这个核反应的方程是（ ）【来源：21cnj*y.co*m】
A． B．
C． D．
4．将线圈置于范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场B中，各线圈的运动方式如下列图所示，则能够在线圈中产生感应电动势的是（ ）21世纪教育网版权所有
A． ( http: / / www.21cnjy.com / )
B． ( http: / / www.21cnjy.com / )
C． ( http: / / www.21cnjy.com / )
D． ( http: / / www.21cnjy.com / )
5．一定质量的理想气体，在体积保持不变的条件下，若气体温度升高，则（ ）
A．气体中每个分子热运动的动能一定都变大
B．气体中每个分子对器壁撞击的作用力都变大
C．气体的压强可能不变
D．气体一定从外界吸收热量
6．如图为生活中遇到的各种波，以下关于波的说法正确的是 （ ）
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．声波是横波
B．Wifi信号的传播不需要介质
C．丙图是泊松亮斑图样
D．月全食时的红月亮是因为红光在月球表面发生干涉所致
7．在恒定的匀强磁场中固 ( http: / / www.21cnjy.com )定一根通电直导线，导线的方向与磁场方向垂直，如图反映的是这根导线受到的磁场力大小F与通过导线的电流I之间的关系，M、N两点各对应一组F、I的数据，其中可能正确的是（ ）【来源：21·世纪·教育·网】
A． ( http: / / www.21cnjy.com / ) B． ( http: / / www.21cnjy.com / ) C． ( http: / / www.21cnjy.com / ) D． ( http: / / www.21cnjy.com / )
8．如图所示，两个带等量负电 ( http: / / www.21cnjy.com )荷的小球用绝缘轻杆连接处于水平状态，O为杆的中点。虚线为两球的竖直对称轴，小磁针处于静止状态，要使小指针S极垂直纸面指向外，可采取的措施是（ ）21·cn·jy·com
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．将两球绕O点在竖直面内沿逆时针转动
B．将两球绕O点在竖直面内沿顺时针转动
C．将两球绕竖直轴（俯视看）沿逆时针转动
D．将两球绕竖直轴（俯视看）沿顺时针转动
9．某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）21cnjy.com
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．实验中必须让木板保持匀速运动
B．图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线
C．最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7
D．只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
10．电荷量相等的四个点电荷分别固定于正方形的四个顶点，O点是正方形的中心，电场线分布如图所示，取无限远处电势为零。下列说法正确的（ ）
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．正方形右下角电荷q带负电 B．M、N、P三点中N点场强最小
C．M、N、P三点中M点电势最高 D．负电荷在P点的电势能比在O点的电势能小
11．人类探索宇宙的步伐一直坚 ( http: / / www.21cnjy.com )定豪迈。4 月 16 日我国“神舟十三号”载人飞船经过 6 个月太空飞行安全成功返回。在 2017 年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s 时，它们相距约400 km，绕二者连线上的某点每秒转动12 圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星 （ ）
A．质量之和 B．质量之积 C．速率之积 D．各自的自转角速度
12．如图（a）所示，电源电 ( http: / / www.21cnjy.com )动势E=9V，内阻不计，定值电阻R1=500Ω，电阻R的U-I关系如图（b）所示，R2为滑动变阻器。电键闭合后，为使R2消耗的电功率等于R1功率的2倍，滑动变阻器R2的阻值和对应的功率P2分别为（ ）
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．R2=1000Ω B．R2=1000Ω
C．R2=1500Ω D．R2=1500Ω
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
三、实验题
13．（1）如图，用DIS ( http: / / www.21cnjy.com )研究小车在轨道上运动规律时，用位移传感器获得的v-t图像，可以看出小车在AB段做_________运动。如果要测量小车通过轨道某处时的瞬时速度，也可选用_________传感器。www.21-cn-jy.com
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（2）在“研究磁通量变化时感应电流的方向”的实验中，
①首先要判断灵敏电流计指针的偏转 ( http: / / www.21cnjy.com )方向与通入电流方向的关系，可在图中通过灵敏电流计、电键、_________、_________连线组成闭合电路判断。2·1·c·n·j·y
( http: / / www.21cnjy.com / )
②若电流从电流计“＋”接 ( http: / / www.21cnjy.com )线柱流入时电流计指针向右偏转，在如下情形中能观察到明显的电磁感应现象，且图中标出的电流计指针偏转方向正确的是( )
A． ( http: / / www.21cnjy.com / ) B． ( http: / / www.21cnjy.com / )
C． ( http: / / www.21cnjy.com / ) D． ( http: / / www.21cnjy.com / )
③如图所示电路，从上往下看线圈的绕制方向为_________（填顺时针方向或逆时针方向）
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四、解答题
14．图示电路中，R1=12Ω，R2=6Ω，滑动变阻器R3上标有“20Ω，2A”字样，理想电压表的量程有0~3V和0~15V两档，理想电流表的量程有0~0.6A和0~3A两档。闭合电键S，将滑片P从最左端向右移动到某位置时，电压表、电流表示数分别为2.5V和0.3A；继续向右移动滑片P到另一位置，电压表指针指在满偏的，电流表指针指在满偏的。求：21·世纪*教育网
（1）此时电流表示数是多少？
（2）该电源的电动势为多大
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15．如图所示，长为 L 的轻 ( http: / / www.21cnjy.com )质绝缘细线一端悬于 O 点，且 O 点距水平地面高 2.6L，另一端系一质量为 m、电荷量为＋q 的小球（可视为质点）。在水平地面上方的空间加沿水平方向的匀强电场（图中未画出），电场的范围足够大，小球静止在 A 点，细线与竖直方向夹角 α＝37°．已知 sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度为 g，空气阻力忽略不计。求： www-2-1-cnjy-com
（1）匀强电场的电场强度。
（2）保持细线始终张紧，将小球从 A 点拉起至与 O 点处于同一水平高度的 B 点，A、B 两点间的电势差 U。 2-1-c-n-j-y
（3）将小球从 B 点由静止释放，当小球运动到 A 点时细线突然断裂，且匀强电场方向变为与原来方向相反、大小为，小球落地时的速度大小。
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16．某试验列车按照设定的直线 ( http: / / www.21cnjy.com )运动模式，利用计算机控制制动装置，实现安全准确地进站停车。制动装置包括电气制动和机械制动两部分。图1所示为该列车在进站停车过程中设定的加速度大小 a车 随速度 v 的变化曲线. 21教育网
（1）求列车速度从20m/s降至 3m/s 经过的时间t（保留 1 位小数）；
（2）有关列车电气制动，可 ( http: / / www.21cnjy.com )以借助图2模型来理解。图中水平平行金属导轨处于竖直方向的匀强磁场中，回路中的电阻阻值为 R，不计金属棒 MN 及导轨的电阻。MN 沿导轨向右运动的过程，对应列车的电气制动过程，可假设 MN 棒运动的速度与列车的速度、棒的加速度与列车电气制动产生的加速度成正比。列车开始制动时，其速度和电气制动产生的加速度大小对应图 1 中的P点。论证电气制动产生的加速度大小随列车速度变化的关系，并在图 1 中画出图线；21*cnjy*com
（3）制动过程中，除机械制动和电气制动外，列 ( http: / / www.21cnjy.com )车还会受到随车速减小而减小的空气阻力。分析说明列车从100m/s减到3m/s的过程中，在哪个速度附近所需机械制动最强。（注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明）
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五、填空题
17．1911 年卢瑟福依据α粒子 ( http: / / www.21cnjy.com )散射实验中α粒子发生了____（选填“大”或“小”）角度散射现象，提出了原子的核式结构模型。核电站的反应堆是利用____释放的核能。
18．如图所示，阻值为 R ( http: / / www.21cnjy.com )的金属棒从图示位置 ab 分别以 v1、v2的水平向右速度沿光滑导轨（电阻不计）匀速滑到 a'b' 位置，若 v1:v2＝1:2，则在这两次过程中通过任一截面的电荷量 q1:q2＝__________；产生的热量 Q1:Q2＝__________。
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19．弹性绳沿 x 轴放 ( http: / / www.21cnjy.com )置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当 t＝0 时使其开始沿 y 轴做振幅为 8cm 的简谐振动，在 t＝0.25s 时，绳上形成如图所示的波形，则该波的波速为___________m/s，t＝_________s 时，位于 x2＝45cm 的质点 N 恰好第一次沿 y 轴正向通过平衡位置。 【出处：21教育名师】
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20．如图，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧 ( http: / / www.21cnjy.com )上端封闭，B侧上侧与大气相通，下端开口处开关K关闭，A侧空气柱的长度为l＝10cm，B侧水银面比A侧的高h＝3.0cm，现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，则A侧空气柱的压强将_________（选填“不变”“变小”或“变大”）。当两侧的高度差为h1＝10cm时，将开关K关闭，已知大气压强p0＝75cmHg。则放出部分水银后A侧空气柱的长度为_________cm。
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21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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2021-2022学年高三物理下学期期中物理试题（二）
考试范围：xxx；考试时间：100分钟；命题人：xxx
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
一、多选题
1．图甲是全球最大回转自升塔式起重机，它的开发标志着中国工程用超大吨位塔机打破长期依赖进口的局面，也意味着中国桥梁及铁路施工装备进一步迈向世界前列。该起重机某次从时刻由静止开始提升质量为的物体，其图像如图乙所示，内起重机的功率为额定功率，不计其他阻力，重力加速度为g，则以下说法正确的是（ ）
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A．该起重机的额定功率为
B．该起重机的额定功率为
C．和时间内牵引力做的功之比为
D．和时间内牵引力做的功之比为
【答案】BC
【解析】
【详解】
AB．内，做匀加速运动，牵引力和功率增加，当t=t1时，功率达到额定功率，根据
联立解得起重机的额定功率为
故A错误，B正确；
CD．0~t1内牵引力做的功
t1~t2内牵引力做的功
故在0~t1和t1~t2时间内牵引力做的功之比为
故C正确，D错误。
故选BC。
二、单选题
2．图中安保人员用测温枪测量行人体温，测温枪测量体温是由于探测到了行人额头发出的（ ）
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A．可见光 B．红外线 C．紫外线 D．白光
【答案】B
【解析】
【详解】
测温枪的原理是根据接收到的红外线强弱来测定温度的，不同温度的物体辐射红外线的强弱不同，温度越高辐射红外线就越强，ACD错误，B正确。21世纪教育网版权所有
故选B。
3．硼（B）中子俘获治疗是 ( http: / / www.21cnjy.com )目前最先进的癌症治疗手段之一、治疗时先给病人注射一种含硼的药物，随后用中子照射，硼俘获中子后，产生高杀伤力的α粒子和锂（Li）离子。这个核反应的方程是（ ）21·cn·jy·com
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
由题知，硼俘获中子后，产生高杀伤力的α粒子和锂（Li）离子，而α粒子为氦原子核，则这个核反应方程为
故选A。
4．将线圈置于范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场B中，各线圈的运动方式如下列图所示，则能够在线圈中产生感应电动势的是（ ）
A． ( http: / / www.21cnjy.com / )
B． ( http: / / www.21cnjy.com / )
C． ( http: / / www.21cnjy.com / )
D． ( http: / / www.21cnjy.com / )
【答案】C
【解析】
【详解】
A、B、D、由图可以知道,图中穿过线圈的磁通量始终为零,虽然线框相对于磁场有运动,但不产生感应电动势,故ABD错误;
C、当C图中的线框在磁场中转动时,线框内的磁通量不断变化,能产生感应电动势.所以C选项是正确的.
故选C
【点睛】
根据感应电动势产生的条件:回路中的磁通量发生变化分析即可.
5．一定质量的理想气体，在体积保持不变的条件下，若气体温度升高，则（ ）
A．气体中每个分子热运动的动能一定都变大
B．气体中每个分子对器壁撞击的作用力都变大
C．气体的压强可能不变
D．气体一定从外界吸收热量
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
AB．气体的温度升高，则分子的平均动能变 ( http: / / www.21cnjy.com )大，但是并非每个分子热运动的动能都变大，也不是气体中每个分子对器壁撞击的作用力都变大，选项AB错误；
C．根据
可知，体积不变，温度升高，则气体的压强增大，选项C错误；
D．气体体积不变，则W=0，温度升高，则 U>0，根据
U=W+Q
可知，Q>0，即气体一定从外界吸收热量，选项D正确。
故选D。
6．如图为生活中遇到的各种波，以下关于波的说法正确的是 （ ）
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A．声波是横波
B．Wifi信号的传播不需要介质
C．丙图是泊松亮斑图样
D．月全食时的红月亮是因为红光在月球表面发生干涉所致
【答案】B
【解析】
【详解】
A．甲图说明声波可以发生多普勒效应，故A错误；
B．Wifi信号是电磁波，其传播不需要介质，故B正确；
C．丙图是衍射图样，泊松亮斑是一个很小的亮点，故C错误；
D．月全食时的红月亮是太阳光被大气层散 ( http: / / www.21cnjy.com )射后照射到月球上，被月球反射后射向地面，由于红光的波长最长，衍射能力最强，传播最远，到达地面时红光最多，所以我们看到的是红月亮，是光的散射和衍射现象，不是光的干涉现象，故D错误。
故选B。
7．在恒定的匀强磁场中固定一 ( http: / / www.21cnjy.com )根通电直导线，导线的方向与磁场方向垂直，如图反映的是这根导线受到的磁场力大小F与通过导线的电流I之间的关系，M、N两点各对应一组F、I的数据，其中可能正确的是（ ）21cnjy.com
A． ( http: / / www.21cnjy.com / ) B． ( http: / / www.21cnjy.com / ) C． ( http: / / www.21cnjy.com / ) D． ( http: / / www.21cnjy.com / )
【答案】C
【解析】
【详解】
根据
F=BLI
可知F-I图像为过原点的直线。
故选C。
8．如图所示，两个带等量负电 ( http: / / www.21cnjy.com )荷的小球用绝缘轻杆连接处于水平状态，O为杆的中点。虚线为两球的竖直对称轴，小磁针处于静止状态，要使小指针S极垂直纸面指向外，可采取的措施是（ ）【来源：21cnj*y.co*m】
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A．将两球绕O点在竖直面内沿逆时针转动
B．将两球绕O点在竖直面内沿顺时针转动
C．将两球绕竖直轴（俯视看）沿逆时针转动
D．将两球绕竖直轴（俯视看）沿顺时针转动
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A．若将两球绕O点在竖直面内沿逆时针转 ( http: / / www.21cnjy.com )动，等效成顺时针方向的环形电流，根据右手螺旋定则，在小磁针位置产生的磁场向外，因此小指针N极垂直纸面指向外，S极垂直纸面指向内转动，A错误；【出处：21教育名师】
B．若将两球绕O点在竖直面内沿顺时针转动，等 ( http: / / www.21cnjy.com )效成逆时针方向的环形电流，根据右手螺旋定则，在小磁针位置产生的磁场向内，因此小指针S极垂直纸面指向外，N极垂直纸面指向内转动，B正确；
CD．将两球绕竖直轴（俯视看）无论顺时针还是逆时针转动，产生的磁场都在竖直方向上，S极只能向上转动或向下转动，CD错误。
故选B。
9．某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．实验中必须让木板保持匀速运动
B．图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线
C．最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7
D．只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
【答案】C
【解析】
【详解】
AB．为了能研究摩擦力随时 ( http: / / www.21cnjy.com )间的变化曲线，故物块一直要处于静止状态，则向左的摩擦力一直与向右轻绳的拉力平衡，图乙是向右轻绳的拉力随时间变化曲线，故图乙也可以反映摩擦力随时间变化的曲线，由图可乙知向右轻绳的拉力先增大后减小，最后趋于不变，故物块先受静摩擦力作用后受滑动摩擦力作用，所以不需要让木板保持匀速运动，故AB错误；www.21-cn-jy.com
C．由图可知，最大静摩擦力约为10N，滑动摩擦力约为7N，故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7，故C正确；
D．根据
，
可知，由于不知道物块的重力，故无法求物块与木板间的动摩擦因数，故D错误。
故选C。
10．电荷量相等的四个点电荷分别固定于正方形的四个顶点，O点是正方形的中心，电场线分布如图所示，取无限远处电势为零。下列说法正确的（ ）
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．正方形右下角电荷q带负电 B．M、N、P三点中N点场强最小
C．M、N、P三点中M点电势最高 D．负电荷在P点的电势能比在O点的电势能小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据电场线的特点，正方形左上角电荷带正电，顺时针开始，第二个电荷带负电，右下角电荷带正电，第四个电荷带负电，故A错误；
B．根据电场线的疏密，M、N、P三点中M点场强最小，故B错误；
CD．依据对称性可知，O点电势为零，M点电势 ( http: / / www.21cnjy.com )为正，N、P两点更接近负电荷，电势为负，所以三点中M点电势最高,将负电荷从P点移动到O点，电势升高，电场力做正功，电势能减少，所以负电荷在P点的电势能比在O点的高，故C正确，D错误。
故选C。
11．人类探索宇宙的步伐一 ( http: / / www.21cnjy.com )直坚定豪迈。4 月 16 日我国“神舟十三号”载人飞船经过 6 个月太空飞行安全成功返回。在 2017 年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s 时，它们相距约400 km，绕二者连线上的某点每秒转动12 圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星 （ ）
A．质量之和 B．质量之积 C．速率之积 D．各自的自转角速度
【答案】A
【解析】
【详解】
A．设中子星的质量分别为m1、m2，圆周运动半径分别为r1、r2，二者相距为L，周期为T。根据牛顿第二定律得21*cnjy*com
解得
能估算出质量之和，A符合题意；
BCD．无法估算出质量之积、速率之积和各自的自转角速度，BCD不符合题意。
故选A。
12．如图（a）所示，电源电动 ( http: / / www.21cnjy.com )势E=9V，内阻不计，定值电阻R1=500Ω，电阻R的U-I关系如图（b）所示，R2为滑动变阻器。电键闭合后，为使R2消耗的电功率等于R1功率的2倍，滑动变阻器R2的阻值和对应的功率P2分别为（ ）
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A．R2=1000Ω B．R2=1000Ω
C．R2=1500Ω D．R2=1500Ω
【答案】B
【解析】
【详解】
串联电路电流处处相等，根据可知
将和等效为电源内阻，则等效电源满足
，
在图像中有
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可知通过滑动变阻器的电流约为，所以功率为
ACD错误，B正确。
故选B。
第II卷（非选择题）
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三、实验题
13．（1）如图，用DIS ( http: / / www.21cnjy.com )研究小车在轨道上运动规律时，用位移传感器获得的v-t图像，可以看出小车在AB段做_________运动。如果要测量小车通过轨道某处时的瞬时速度，也可选用_________传感器。www-2-1-cnjy-com
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（2）在“研究磁通量变化时感应电流的方向”的实验中，
①首先要判断灵敏电流计指针的 ( http: / / www.21cnjy.com )偏转方向与通入电流方向的关系，可在图中通过灵敏电流计、电键、_________、_________连线组成闭合电路判断。【版权所有：21教育】
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②若电流从电流计“＋”接线柱流入时电 ( http: / / www.21cnjy.com )流计指针向右偏转，在如下情形中能观察到明显的电磁感应现象，且图中标出的电流计指针偏转方向正确的是( )
A． ( http: / / www.21cnjy.com / ) B． ( http: / / www.21cnjy.com / )
C． ( http: / / www.21cnjy.com / ) D． ( http: / / www.21cnjy.com / )
③如图所示电路，从上往下看线圈的绕制方向为_________（填顺时针方向或逆时针方向）
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【答案】 初速度不为零的匀加速直线 光电门 电源 20kΩ电阻 A 顺时针方向【来源：21·世纪·教育·网】
【解析】
【详解】
（1）[1]由于是v-t图像，则可知AB段做初速度不为零的匀加速直线运动；
[2]因要测量小车通过轨道某处时的瞬时速度，故可用光电门传感器，在小车上装一挡光片，通过测量时间和挡光片宽度，通过可测出小车的瞬时速度。
（2）①[3][4]要判断灵敏电流计 ( http: / / www.21cnjy.com )指针的偏转方向与通入电流方向的关系，可在右图中通过灵敏电流计、电键、电源、20kΩ电阻连线组成闭合电路判断。
②[5]AB．该图中当磁铁向线圈 ( http: / / www.21cnjy.com )靠近时，穿过线圈的磁通量向下增加，根据楞次定律可知，线圈中产生的感应电流从正极流入电流计，则电流计指针向右偏转，选项A正确，B错误；
CD．当磁铁按如图所示的方式靠近线圈时，由对称性可知，穿过线圈的磁通量总是零，线圈中不会有感应电流，选项CD错误。
故选A。
③[6]如图所示电路，磁铁N极远离，通 ( http: / / www.21cnjy.com )过螺旋管的磁通量向下减少，根据楞次定律，螺线管中感应电流磁场向下，根据右手螺旋定则，从上往下看线圈的绕制方向为顺时针方向。
四、解答题
14．图示电路中，R1=12Ω，R2=6Ω，滑动变阻器R3上标有“20Ω，2A”字样，理想电压表的量程有0~3V和0~15V两档，理想电流表的量程有0~0.6A和0~3A两档。闭合电键S，将滑片P从最左端向右移动到某位置时，电压表、电流表示数分别为2.5V和0.3A；继续向右移动滑片P到另一位置，电压表指针指在满偏的，电流表指针指在满偏的。求：
（1）此时电流表示数是多少？
（2）该电源的电动势为多大
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【答案】（1）0.15A；（2）7.5V
【解析】
【详解】
（1）当P向右移动时，R3接入电路 ( http: / / www.21cnjy.com )的阻值增大，电路总电阻增大，总电流减小，电源内电压减小，路端电压增大，R1和R2两端电压减小，R3两端电压增大，所以电压表示数增大，电流表示数减小，则由题意可知电压表所用量程为0~15V，电流表所用量程为0~0.6A，所以此时电流表示数为0.15A。
（2）当电压表、电流表示数分别为2.5V和0.3A时，电路总电流为
根据闭合电路欧姆定律有
当电压表、电流表示数分别为5V和0.15A时，电路总电流为
根据闭合电路欧姆定律有
解得
E=7.5V
15．如图所示，长为 L 的轻质绝缘细线一端 ( http: / / www.21cnjy.com )悬于 O 点，且 O 点距水平地面高 2.6L，另一端系一质量为 m、电荷量为＋q 的小球（可视为质点）。在水平地面上方的空间加沿水平方向的匀强电场（图中未画出），电场的范围足够大，小球静止在 A 点，细线与竖直方向夹角 α＝37°．已知 sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度为 g，空气阻力忽略不计。求：
（1）匀强电场的电场强度。
（2）保持细线始终张紧，将小球从 A 点拉起至与 O 点处于同一水平高度的 B 点，A、B 两点间的电势差 U。 21·世纪*教育网
（3）将小球从 B 点由静止释放，当小球运动到 A 点时细线突然断裂，且匀强电场方向变为与原来方向相反、大小为，小球落地时的速度大小。
( http: / / www.21cnjy.com / )
【答案】（1），匀强电场方向水平向左；（2）；（3）
【解析】
【详解】
（1）小球静止在 A 点时受力平衡，如图所示：
( http: / / www.21cnjy.com / )
根据平衡条件
得
匀强电场方向水平向左；
（2） A、B 两点沿电场线方向距离
根据电势差与场强的关系
得
（3）小球从 B 点运动至 A 点的过程中
根据动能定理
得
方向与 AO 细线垂直向下；
细线断后小球受重力 mg 和水平向右的电场力， 其合力大小为
方向与 方向相同，牛顿第二定律知
小球将做匀加速运动；由
解得
16．某试验列车按照设定的直线运动模式，利 ( http: / / www.21cnjy.com )用计算机控制制动装置，实现安全准确地进站停车。制动装置包括电气制动和机械制动两部分。图1所示为该列车在进站停车过程中设定的加速度大小 a车 随速度 v 的变化曲线.
（1）求列车速度从20m/s降至 3m/s 经过的时间t（保留 1 位小数）；
（2）有关列车电气制动，可以借助图2模型来理 ( http: / / www.21cnjy.com )解。图中水平平行金属导轨处于竖直方向的匀强磁场中，回路中的电阻阻值为 R，不计金属棒 MN 及导轨的电阻。MN 沿导轨向右运动的过程，对应列车的电气制动过程，可假设 MN 棒运动的速度与列车的速度、棒的加速度与列车电气制动产生的加速度成正比。列车开始制动时，其速度和电气制动产生的加速度大小对应图 1 中的P点。论证电气制动产生的加速度大小随列车速度变化的关系，并在图 1 中画出图线；21教育网
（3）制动过程中，除机械制动和电气制动外， ( http: / / www.21cnjy.com )列车还会受到随车速减小而减小的空气阻力。分析说明列车从100m/s减到3m/s的过程中，在哪个速度附近所需机械制动最强。（注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明）
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【答案】（1）24.3s；（2）见详解；（3）3m/s
【解析】
【详解】
（1）由图1知列车速度从降至的过程中做匀减速直线运动，根据运动学公式可得
（2）设金属棒 MN 的质量为m，磁感应强度为 B，导轨宽度为 l，MN 棒在任意时刻的
速度大小为。MN 棒切割磁感线产生的感应电动势为，回路中的电流为
MN 棒所受安培力大小为
MN 棒的加速度大小为
由上式可知 与 成正比。又因为 MN 棒运动的速度与列车的速度、棒的加速度与列车电气化制动产生的加速度成正比，所以电气制动产生的加速度与列车的速度 成正比，则电气制动产生的加速度大小随列车速度变化图线如图 所示：
( http: / / www.21cnjy.com / )
（3）制动过程中，列车受到的 ( http: / / www.21cnjy.com )阻力是由电气制动、机械制动和空气阻力共同引起的。由（2）可知，电气制动的阻力与列车速度成正比；空气阻力随速度的减小而减小；由题图 1 并根据牛顿第二定律可知，列车速度在20m/s至3m/s区间所需合力最大且不变。 21*cnjy*com
综合以上分析可知，列车速度在 3m/s 左右所需机械制动最强。
五、填空题
17．1911 年卢瑟福依据α粒子散射实 ( http: / / www.21cnjy.com )验中α粒子发生了____（选填“大”或“小”）角度散射现象，提出了原子的核式结构模型。核电站的反应堆是利用____释放的核能。
【答案】 大 核裂变
【解析】
【详解】
[1] 1911 年卢瑟福依据α粒子散射实验中α粒子发生了大角度散射现象，提出了原子的核式结构模型。21教育名师原创作品
[2] 核电站的反应堆是利用核裂变释放的核能。
18．如图所示，阻值为 R 的金属棒从 ( http: / / www.21cnjy.com )图示位置 ab 分别以 v1、v2的水平向右速度沿光滑导轨（电阻不计）匀速滑到 a'b' 位置，若 v1:v2＝1:2，则在这两次过程中通过任一截面的电荷量 q1:q2＝__________；产生的热量 Q1:Q2＝__________。
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【答案】 1:1 1:2
【解析】
【详解】
[1]由 可知
[2]由
可知
19．弹性绳沿 x 轴放置，左端 ( http: / / www.21cnjy.com )位于坐标原点，用手握住绳的左端，当 t＝0 时使其开始沿 y 轴做振幅为 8cm 的简谐振动，在 t＝0.25s 时，绳上形成如图所示的波形，则该波的波速为___________m/s，t＝_________s 时，位于 x2＝45cm 的质点 N 恰好第一次沿 y 轴正向通过平衡位置。 2·1·c·n·j·y
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【答案】 0.20 2.75
【解析】
【详解】
[1]由图可知
，
所以
[2]当振动传播到质点N时
由图可知质点振动起始方向为向下，质点 N 从开始振动到第一次沿 y 轴正向通过平衡位置所需时间
所以
20．如图，一粗细均匀的 ( http: / / www.21cnjy.com )U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上侧与大气相通，下端开口处开关K关闭，A侧空气柱的长度为l＝10cm，B侧水银面比A侧的高h＝3.0cm，现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，则A侧空气柱的压强将_________（选填“不变”“变小”或“变大”）。当两侧的高度差为h1＝10cm时，将开关K关闭，已知大气压强p0＝75cmHg。则放出部分水银后A侧空气柱的长度为_________cm。
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【答案】 变小 12
【解析】
【详解】
[1] 从U形管中放出部分水银，A侧水银面下降，空气柱长度增大，体积增大，根据玻意耳定律可知压强变小；2-1-c-n-j-y
[2]以cmHg为压强单位。设A侧空气柱长度 ( http: / / www.21cnjy.com )l=10.0cm时压强为p，当两侧的水银面的高度差为h1=10.0cm时，空气柱的长度为l1，压强为p1，由玻意耳定律，有
pl=p1l1
由力学平衡条件，有
p=p0+ph
打开开关放出水银的过程中 ( http: / / www.21cnjy.com )，B侧水银面处的压强始终为p0，而A侧水银面处的压强随空气柱长度的增加逐渐减小，B、A两侧水银面的高度差也随着减小，直至B侧水银面低于A侧水银面h1为止，由力学平衡条件，有
p1=p0﹣ph1
联立并代入题目数据，有
l1=12cm
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