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2021-2022学年高三物理下学期期中物理试题（四）
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、单选题
1．单位为焦耳每米（J/m）的物理量是（ ）
A．电场强度 B．动能 C．功 D．力
2．关于布朗运动，下列说法正确的是（ ）
A．泊松亮斑是光的干涉现象
B．光学镜头上的增透膜利用了光的干涉原理
C．肥皂泡泡在阳光下呈现彩色条纹是光的衍射现象
D．杨氏双缝干涉实验中减小双缝间距，干涉条纹间距变小
3．一个物体的各个部分都受到重力作用，我们可以认为各个部分受到的重力集中作用于重心。这里用到的物理方法是（ ）21世纪教育网版权所有
A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想模型法 D．微小量放大法
4．下列叙述中符合物理学史实的是（ ）
A．伽利略发现了单摆的周期公式
B．奥斯特发现了电流的磁效应
C．库仑通过扭秤实验得出了万有引力定律
D．牛顿通过斜面理想实验得出了维持运动不需要力的结论
5．工人用水平力F推动箱子在粗糙的水平地面上运动，下列说法正确的是（ ）
A．如果箱子做匀速直线运动，F一定对物体做正功
B．如果箱子做匀速直线运动，F一定对箱子不做功
C．如果箱子做减速直线运动，F一定对箱子做负功
D．如果箱子做加速直线运动，F可能对物体不做功
6．小明为自己家的宠物设计了一款补水提示器，其部分工作原理如图所示，为定值电阻。下列分析正确的是（ ）21cnjy.com
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A．水量增加时，滑动变阻器的滑片向上移动
B．如果选择电压表，电表示数变小反映水量减小
C．如果选择电流表，电表示数变大反映水量减小
D．如果选择电流表，可以在水太少时保护电路
7．以下现象与原子核内部变化有关的是（ ）
A．α粒子散射 B．光电效应 C．天然放射性现象 D．X光透视
8．某同学手握绳子的一端，上下挥动，绳上产生波。则当该同学手运动的频率加快时，绳波的（ ）
A．波长不变 B．波长变大 C．波速不变 D．波速变大
9．艺术课上，老师将学生们的剪纸作品进行展出时，用一枚小磁铁将剪纸作品吸在竖直的磁性黑板上，下列关于各物体的受力情况正确的是（ ）
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A．磁铁对剪纸的压力是由于剪纸发生形变引起的
B．黑板对剪纸的作用力与磁铁对剪纸的作用力大小相等
C．磁铁对剪纸的摩擦力与黑板对剪纸的摩擦力大小不相等
D．磁铁对剪纸的摩擦力与剪纸对磁铁的摩擦力是一对平衡力
10．已知斜向上沿某一固定方向扔出沙包的水平射程S与初速度和重力加速度g关系可以写为，式中、、均为无单位的常数。若沙包的初速度变为原来的两倍，那么水平射程与原来的比值是（ ）www.21-cn-jy.com
A． B．2 C． D．4
11．为了测定某平行于纸面的匀强电场的场强，某同学进行了如下操作：取电场内某一位置为坐标原点O建立x轴，选取x轴上到O点距离为r的P点，以O为圆心、r为半径作圆，如图甲所示。DIS电压传感器的一个黑表笔保持与基准点接触，红表笔从P点起沿圆周逆时针逐点测量圆上各点的电势并记录相应转过的角度，再用此数据绘制图。当半径r分别取、、时，分别绘制出如图乙中所示的三条曲线，三条曲线均在时达到最大值，最大值分别为、、，下列说法正确的是（ ）
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A．曲线①对应的r取值为
B．对应处的电场强度为0
C．电场强度的大小为
D．半径为的圆周上，电势为0的位置有且只有一处
12．如右图所示，粗糙程度均匀的斜面体M放在水平面上，弹簧的一端固定在斜面顶端，另一端与放在斜面上的粗糙滑块m相连，弹簧的轴线与斜面平行。将滑块下拉一段距离后静止释放，滑块沿斜面向上运动至最高点过程，斜面体保持静止。则该过程地面对斜面体M的摩擦力与时间t的关系图象正确是（ ）21·世纪*教育网
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A． ( http: / / www.21cnjy.com / ) B． ( http: / / www.21cnjy.com / )
C． ( http: / / www.21cnjy.com / ) D． ( http: / / www.21cnjy.com / )
13．关于“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”的实验，下列说法正确的有（ ）2-1-c-n-j-y
A．推拉活塞时，动作要快，以免漏气
B．推拉活塞时，不可以用手握住整个注射器
C．每次推拉活塞改变气体体积后，要迅速记录压强以防读数变化
D．必须测量所封闭气体质量
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
二、实验题
14．用DIS电流传感器测电源电动势和内电阻的实验中，使用的实验器材有：A．待测电源（电动势E小于3V，内阻r约）；B．DIS实验系统（电流传感器、数据采集器、计算机）；C．开关K；D．导线若干，E．定值电阻；F．电阻箱R（0~9999Ω）。
（1）通过调节电阻箱，改变外电路电阻，由电流传感器得到相应电流值I，以为横坐标，I为纵坐标，由计算机拟合得到的图像为图中的( )；
A． ( http: / / www.21cnjy.com / ) B． ( http: / / www.21cnjy.com / )
C． ( http: / / www.21cnjy.com / ) D． ( http: / / www.21cnjy.com / )
（2）为了求得E和r，通过“ ( http: / / www.21cnjy.com )变换坐标，化曲为直”，将图线变为直线。如图所示，图中纵坐标表示___________。由图像可得电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。
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三、解答题
15．某科幻小说片段如下“碎片 ( http: / / www.21cnjy.com )从爆炸点到阵列一角直线飞行了约50秒钟，当它到达阵列一角时，速度已经达到31.7公里/秒。这时它处于阵列外围，距处于矩形这一角的第一艘战舰“无限边疆”号160公里。碎片没有从那里掠过阵列，而是拐了一个60°的锐角（如图所示），速度丝毫未减，直冲‘无限边疆’号而来。在它用2秒左右的时间完成转向后，计算机居然把对碎片的二级警报又降到了三级。”21教育网
根据材料完成以下问题，重力加速度g取。
（1）假设“碎片”由爆炸点静止开始运动，请估算其直线加速段的平均加速度大小；
（2）估算“碎片”完成锐角转向过程的平均加速度大小；
（3）飞行器的最大推力和飞 ( http: / / www.21cnjy.com )行器的重量（在地球表面）之比，称为飞行器的推重比。将“碎片”视作飞行器，假设其在最大推力作用下做匀速圆周运动完成该锐角转向过程，估算“碎片”飞行器的推重比。（均保留3位有效数字）【来源：21·世纪·教育·网】
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16．如图，金属导轨MNC和PQD，MN与PQ平行且间距为L，所在平面与水平面夹角为，N、连线与MN垂直，M、P间接有阻值为R的电阻；光滑直导轨NC和在同一水平面内，与NQ的夹角为等大的锐角。均匀金属棒ab和质量均为m，长均为L，ab棒初始位置在水平导轨上NQ处；棒垂直MN放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为（已知），由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止。整个装置在竖直向上的匀强磁场中（图中未画出）。两金属棒与导轨保持良好接触。导轨和ab棒的电阻不计，棒的阻值为2R，最大静摩擦因数与动摩擦因数相等。忽略感应电流产生的磁场，重力加速度为g。www-2-1-cnjy-com
（1）ab棒以垂直于NQ、水平向右的速度运动时，电阻R上的感应电流方向如何？
（2）若给ab棒一个垂直于NQ、水平向右的初速度在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止，棒始终静止，求此过程棒上产生的热量Q；
（3）若ab棒以垂直于NQ的速度v在水平导轨上向右匀速运动，求其经过NQ位置时棒所受安培力的大小；21*cnjy*com
（4）若ab棒以垂直于NQ的速度v在水平导轨上向右匀速运动，在其经过NQ位置时迅速取走小立柱1和2并开始计时。已知在最初的一段运动过程中棒保持静止，求满足条件的最强磁场的磁感应强度。【来源：21cnj*y.co*m】
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四、填空题
17．历史上第一个在实验室里比 ( http: / / www.21cnjy.com )较准确地测出万有引力常量的科学家是________，万有引力常量G＝6.67×10-11________（填写国际单位）．【出处：21教育名师】
18．一只汽车轮胎，充足气时的气体体积，压强为。汽车装载货物后，轮胎形变，气体体积减小到。可知每秒撞击单位面积轮胎内壁的气体分子数___________（选填“增加”、“减少”或“不变”），轮胎内气体压强为___________Pa。（假设胎内气体温度不变）【版权所有：21教育】
19．如图，悬挂的甲物体的细绳拴牢在一根不可伸长的轻质细绳上O点；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙物体质量分布为2kg、1kg，系统保持静止，O点右侧绳与竖直方向夹角，则左侧绳与竖直方向夹角___________。21·cn·jy·com
A．对乙施加外力使乙缓缓下 ( http: / / www.21cnjy.com )降；B．对乙施加外力使乙缓缓上升。A、B两个情况中甲、乙和地球系统的机械能增加的有___________（选填A、B或无）。
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20．如图，已知电阻，，电源内阻，电源的总功率为40W，电源输出功率为36W，则的阻值为___________Ω，电源的电动势为___________V。
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21．如图1，五个完全一样的象棋棋子整齐叠放 ( http: / / www.21cnjy.com )在水平桌面上，各接触面水平且动摩擦因数相等、最大静摩擦因数等于动摩擦因数。最下面的5号子左端与地面P点重合。现在给中间的3号棋子施加一个水平向右的恒力F。小白认为F作用一段时间后，五个棋子的位置情况可能如图2所示。你认为小白的判断___________（选填“不合理”或“不合理”），理由为___________。2·1·c·n·j·y
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2021-2022学年高三物理下学期期中物理试题（四）
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、单选题
1．单位为焦耳每米（J/m）的物理量是（ ）
A．电场强度 B．动能 C．功 D．力
【答案】D
【解析】
【详解】
根据功的计算式可推知单位为焦耳每米（J/m）的物理量是力。
故选D。
2．关于布朗运动，下列说法正确的是（ ）
A．泊松亮斑是光的干涉现象
B．光学镜头上的增透膜利用了光的干涉原理
C．肥皂泡泡在阳光下呈现彩色条纹是光的衍射现象
D．杨氏双缝干涉实验中减小双缝间距，干涉条纹间距变小
【答案】B
【解析】
【详解】
A．泊松亮斑是光的衍射现象，故A错误；
B．光学镜头上的增透膜利用了光的干涉原理，故B正确；
C．肥皂泡泡在阳光下呈现彩色条纹是光的薄膜干涉现象，故C错误；
D．杨氏双缝干涉实验中减小双缝间距，根据可知干涉条纹间距变大，故D错误。
故选B。
3．一个物体的各个部分都受到重力作用，我们可以认为各个部分受到的重力集中作用于重心。这里用到的物理方法是（ ）21*cnjy*com
A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想模型法 D．微小量放大法
【答案】B
【解析】
【详解】
一个物体的各个部分都受到重力 ( http: / / www.21cnjy.com )作用，我们可以认为各个部分受到的重力集中作用于重心。重心是是物体重力的等效作用点，这里用到的物理方法是等效替代法。
故选B。
4．下列叙述中符合物理学史实的是（ ）
A．伽利略发现了单摆的周期公式
B．奥斯特发现了电流的磁效应
C．库仑通过扭秤实验得出了万有引力定律
D．牛顿通过斜面理想实验得出了维持运动不需要力的结论
【答案】B
【解析】
【详解】
伽利略发现了单摆的等时性 ( http: / / www.21cnjy.com )，惠更斯得出了单摆的周期公式，A错误；奥斯特发现电流的磁效应，B正确；库仑首先通过扭秤实验得出了电荷间相互作用的规律；牛顿得出了万有引力定律，C错误；伽利略通过斜面理想实验得出了维持运动不需要力的结论，D错误．【出处：21教育名师】
5．工人用水平力F推动箱子在粗糙的水平地面上运动，下列说法正确的是（ ）
A．如果箱子做匀速直线运动，F一定对物体做正功
B．如果箱子做匀速直线运动，F一定对箱子不做功
C．如果箱子做减速直线运动，F一定对箱子做负功
D．如果箱子做加速直线运动，F可能对物体不做功
【答案】A
【解析】
【详解】
工人用水平力F推动箱子在粗糙的水平地面 ( http: / / www.21cnjy.com )上运动，推力F与箱子的速度方向一定相同，所以无论箱子的运动类型如何，F一定对箱子做正功，故A正确，BCD错误。
故选A。
6．小明为自己家的宠物设计了一款补水提示器，其部分工作原理如图所示，为定值电阻。下列分析正确的是（ ）
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．水量增加时，滑动变阻器的滑片向上移动
B．如果选择电压表，电表示数变小反映水量减小
C．如果选择电流表，电表示数变大反映水量减小
D．如果选择电流表，可以在水太少时保护电路
【答案】B
【解析】
【详解】
A．根据装置，当水量增加时，弹簧压缩量增大，滑片下移，A错误；
B．若电表为电压表，电压表测的为滑动变阻器滑片以上部分电阻对应的电压值，示数变小，说明滑片上移，水量减少，B正确；21cnjy.com
C．若电表为电流表，滑动变阻器滑片以上部分电阻被短路，滑片以下部分电阻与R0串联，若示数变大，则滑动变阻器滑片下移，水量增多，C错误；
D．若选择电流表，在水太少时体现不出R0 ( http: / / www.21cnjy.com )的作用，但在水太多时，变阻器接入电路的阻值就会很小，电路中的电流太大，如果没有R0可能会烧坏电源和电流表，所以R0是在水太多时保护电路，D错误。
故选B。
7．以下现象与原子核内部变化有关的是（ ）
A．α粒子散射 B．光电效应 C．天然放射性现象 D．X光透视
【答案】C
【解析】
【详解】
A．α粒子散射说明原子具有核式结构，与原子核内部变化无关，故A不符合题意；
B．光电效应源于原子核外电子电离产生的变化，故B不符合题意；
C．天然放射性现象说明原子核具有复杂的结构，与原子核内部变化有关，故C符合题意；
D．X光源于原子核外内层电子跃迁辐射的光，故D不符合题意。
故选C。
8．某同学手握绳子的一端，上下挥动，绳上产生波。则当该同学手运动的频率加快时，绳波的（ ）
A．波长不变 B．波长变大 C．波速不变 D．波速变大
【答案】C
【解析】
【详解】
CD．波速与传播介质有关，与波源频率无关，所以当该同学手运动的频率加快时，波速不变，故C正确，D错误；
AB．根据可知当频率增大而波速不变时，波长变短，故AB错误。
故选C。
9．艺术课上，老师将学生们的剪纸作品进行展出时，用一枚小磁铁将剪纸作品吸在竖直的磁性黑板上，下列关于各物体的受力情况正确的是（ ）
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A．磁铁对剪纸的压力是由于剪纸发生形变引起的
B．黑板对剪纸的作用力与磁铁对剪纸的作用力大小相等
C．磁铁对剪纸的摩擦力与黑板对剪纸的摩擦力大小不相等
D．磁铁对剪纸的摩擦力与剪纸对磁铁的摩擦力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】
A．磁铁对剪纸的压力是由于磁铁发生形变引起的，故A错误；
D．磁铁对剪纸的摩擦力与剪纸对磁铁的摩擦力是一对相互作用力，故D错误；
C．设剪纸的重力大小为G1，磁铁的重力大小为G2，对磁铁分析，根据平衡条件以及牛顿第三定律可知磁铁对剪纸的摩擦力大小为
对磁铁和剪纸整体分析，可知黑板对剪纸的摩擦力大小为
故C正确；
B．根据平衡条件可知黑板对剪纸的压力大小等于磁铁对剪纸的压力大小，均设为N，则黑板对剪纸的作用力大小为
磁铁对剪纸的作用力大小为
故B错误。
故选C。
10．已知斜向上沿某一固定方向扔出沙包的水平射程S与初速度和重力加速度g关系可以写为，式中、、均为无单位的常数。若沙包的初速度变为原来的两倍，那么水平射程与原来的比值是（ ）21*cnjy*com
A． B．2 C． D．4
【答案】D
【解析】
【详解】
ABCD．假设初速度与水平方向成角度，则
，
落回与抛出点同一水平面时竖直方向的速度，由竖直方向运动的对称性可知
落地时间
所以水平距离
由上式可知中的等2，所以若沙包的初速度变为原来的两倍，那么水平射程与原来的比值是 倍。
故ABC错误，D正确。
故选D。
11．为了测定某平行于纸面的匀强电场的场强，某同学进行了如下操作：取电场内某一位置为坐标原点O建立x轴，选取x轴上到O点距离为r的P点，以O为圆心、r为半径作圆，如图甲所示。DIS电压传感器的一个黑表笔保持与基准点接触，红表笔从P点起沿圆周逆时针逐点测量圆上各点的电势并记录相应转过的角度，再用此数据绘制图。当半径r分别取、、时，分别绘制出如图乙中所示的三条曲线，三条曲线均在时达到最大值，最大值分别为、、，下列说法正确的是（ ）
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A．曲线①对应的r取值为
B．对应处的电场强度为0
C．电场强度的大小为
D．半径为的圆周上，电势为0的位置有且只有一处
【答案】C
【解析】
【详解】
AC．当φ最大时，红、黑表笔间电势差最大，即红、黑表笔连线与电场强度方向在同一直线上，根据可知此时红、黑表笔之间距离最大，所以曲线①对应的r取值为，且电场强度大小为21·cn·jy·com
故A错误，C正确；
B．根据前面分析可知对应处电场强度与匀强电场的场强相等，不为零，故B错误；
D．半径为的圆周上，电势为0的位置有且有两处，这两个位置的连线恰好与电场强度方向垂直，故D错误。
故选C。
12．如右图所示，粗糙程度均匀的斜面体M放在水平面上，弹簧的一端固定在斜面顶端，另一端与放在斜面上的粗糙滑块m相连，弹簧的轴线与斜面平行。将滑块下拉一段距离后静止释放，滑块沿斜面向上运动至最高点过程，斜面体保持静止。则该过程地面对斜面体M的摩擦力与时间t的关系图象正确是（ ）www.21-cn-jy.com
( http: / / www.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】
设斜面倾角为θ，则物块对斜面的压力大小为
方向垂直斜面向下，在滑块沿 ( http: / / www.21cnjy.com )斜面向上运动至最高点的过程中，滑块所受摩擦力保持不变，方向始终沿斜面向下，根据牛顿第三定律可知，斜面受到滑块的摩擦力沿斜面向上，也会同样保持不变，设为f，则地面对斜面体的摩擦力为2·1·c·n·j·y
因m，θ，f均不变，则Ff保持不变。
故选C。
13．关于“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”的实验，下列说法正确的有（ ）【来源：21·世纪·教育·网】
A．推拉活塞时，动作要快，以免漏气
B．推拉活塞时，不可以用手握住整个注射器
C．每次推拉活塞改变气体体积后，要迅速记录压强以防读数变化
D．必须测量所封闭气体质量
【答案】B
【解析】
【详解】
AB．推拉活塞时，动作要缓慢，且不可以用手握住整个注射器，从而尽可能确保注射器内气体经历的是等温变化，故A错误，B正确；21教育名师原创作品
C．每次推拉活塞改变气体体积后，要待压强稳定后再进行读数，故C错误；
D．本实验探究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系，不需要测量所封闭气体的质量，故D错误。
故选B。
第II卷（非选择题）
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二、实验题
14．用DIS电流传感器测电源电动势和内电阻的实验中，使用的实验器材有：A．待测电源（电动势E小于3V，内阻r约）；B．DIS实验系统（电流传感器、数据采集器、计算机）；C．开关K；D．导线若干，E．定值电阻；F．电阻箱R（0~9999Ω）。
（1）通过调节电阻箱，改变外电路电阻，由电流传感器得到相应电流值I，以为横坐标，I为纵坐标，由计算机拟合得到的图像为图中的( )；
A． ( http: / / www.21cnjy.com / ) B． ( http: / / www.21cnjy.com / )
C． ( http: / / www.21cnjy.com / ) D． ( http: / / www.21cnjy.com / )
（2）为了求得E和r，通过“变换坐标，化曲 ( http: / / www.21cnjy.com )为直”，将图线变为直线。如图所示，图中纵坐标表示___________。由图像可得电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。
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【答案】 C ##I-1 2 1
【解析】
【详解】
（1）[1]根据闭合电路欧姆定律有
根据数学知识可知图像应为C项。
故选C。
（2）[2]通过对上述表达式变形可得
所以图中纵坐标表示。
[3][4]根据图像数据可知
解得
三、解答题
15．某科幻小说片段如下“碎片从 ( http: / / www.21cnjy.com )爆炸点到阵列一角直线飞行了约50秒钟，当它到达阵列一角时，速度已经达到31.7公里/秒。这时它处于阵列外围，距处于矩形这一角的第一艘战舰“无限边疆”号160公里。碎片没有从那里掠过阵列，而是拐了一个60°的锐角（如图所示），速度丝毫未减，直冲‘无限边疆’号而来。在它用2秒左右的时间完成转向后，计算机居然把对碎片的二级警报又降到了三级。”21·世纪*教育网
根据材料完成以下问题，重力加速度g取。
（1）假设“碎片”由爆炸点静止开始运动，请估算其直线加速段的平均加速度大小；
（2）估算“碎片”完成锐角转向过程的平均加速度大小；
（3）飞行器的最大推力和飞行器的 ( http: / / www.21cnjy.com )重量（在地球表面）之比，称为飞行器的推重比。将“碎片”视作飞行器，假设其在最大推力作用下做匀速圆周运动完成该锐角转向过程，估算“碎片”飞行器的推重比。（均保留3位有效数字）21世纪教育网版权所有
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【答案】（1）；（2）27500m/s2；（3）3320
【解析】
【详解】
（1）“碎片”在直线加速段的平均加速度大小为
（2）由题意，根据三角形法则可知“碎片”完成锐角转向过程的速度变化量大小为
所以“碎片”完成锐角转向过程的平均加速度大小为
（3）设“碎片”飞行器做匀速圆周运动的周期为T，根据几何关系可知“碎片”完成该锐角转向过程中转过的圆心角为120°，则【版权所有：21教育】
解得
最大推力提供向心力，根据牛顿第二定律有
“碎片”飞行器的推重比为
16．如图，金属导轨MNC和PQD，MN与PQ平行且间距为L，所在平面与水平面夹角为，N、连线与MN垂直，M、P间接有阻值为R的电阻；光滑直导轨NC和在同一水平面内，与NQ的夹角为等大的锐角。均匀金属棒ab和质量均为m，长均为L，ab棒初始位置在水平导轨上NQ处；棒垂直MN放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为（已知），由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止。整个装置在竖直向上的匀强磁场中（图中未画出）。两金属棒与导轨保持良好接触。导轨和ab棒的电阻不计，棒的阻值为2R，最大静摩擦因数与动摩擦因数相等。忽略感应电流产生的磁场，重力加速度为g。www-2-1-cnjy-com
（1）ab棒以垂直于NQ、水平向右的速度运动时，电阻R上的感应电流方向如何？
（2）若给ab棒一个垂直于NQ、水平向右的初速度在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止，棒始终静止，求此过程棒上产生的热量Q；
（3）若ab棒以垂直于NQ的速度v在水平导轨上向右匀速运动，求其经过NQ位置时棒所受安培力的大小；【来源：21cnj*y.co*m】
（4）若ab棒以垂直于NQ的速度v在水平导轨上向右匀速运动，在其经过NQ位置时迅速取走小立柱1和2并开始计时。已知在最初的一段运动过程中棒保持静止，求满足条件的最强磁场的磁感应强度。
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【答案】（1）由P到M；（2）；（3）；（4）
【解析】
【详解】
（1）根据右手定则可知当ab棒以垂直于NQ、水平向右的速度运动时，电阻R上的感应电流方向为由P到M。
（2）根据并联电路规律可知通过ef的电流I1和通过电阻R的电流I2的关系有
根据能量守恒定律可知，整个过程电路产生的总热量为
而
联立以上各式解得
（3）ab棒以垂直于NQ的速度v在水平导轨上向右匀速运动时产生的感应电动势为
通过ef的电流为
根据安培力公式可得
（4）当ab棒经过NQ时，产生的感应电动势最大，若此时ef恰好能够保持静止，则磁感应强度有最大值，根据平衡条件有
解得
四、填空题
17．历史上第一个在实验室里比 ( http: / / www.21cnjy.com )较准确地测出万有引力常量的科学家是________，万有引力常量G＝6.67×10-11________（填写国际单位）．
【答案】 卡文迪许 N·m /kg
【解析】
【详解】
（1）卡文迪许第一个测出万有引力常数；根据得，所以G的单位N·m /kg
18．一只汽车轮胎，充足气时的气体体积，压强为。汽车装载货物后，轮胎形变，气体体积减小到。可知每秒撞击单位面积轮胎内壁的气体分子数___________（选填“增加”、“减少”或“不变”），轮胎内气体压强为___________Pa。（假设胎内气体温度不变）2-1-c-n-j-y
【答案】 增加
【解析】
【详解】
[1]气体温度不变，分子平 ( http: / / www.21cnjy.com )均速率不变，与内壁的平均作用力大小不变，根据玻意耳定律可知气体体积减小后，压强增大，单位面积轮胎内壁上气体压力变大，所以每秒撞击单位面积轮胎内壁的气体分子数增加。
[2]根据玻意耳定律有
解得形变后轮胎内气体压强为
19．如图，悬挂的甲物体的细绳拴牢在一根不可伸长的轻质细绳上O点；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙物体质量分布为2kg、1kg，系统保持静止，O点右侧绳与竖直方向夹角，则左侧绳与竖直方向夹角___________。
A．对乙施加外力使乙缓缓下降；B．对 ( http: / / www.21cnjy.com )乙施加外力使乙缓缓上升。A、B两个情况中甲、乙和地球系统的机械能增加的有___________（选填A、B或无）。
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【答案】 30° AB##BA
【解析】
【详解】
[1]设O点左、右两侧绳子的拉力大小分别为T1、T2，则根据平衡条件可得
由题意可知
联立以上各式可得
[2]两种情况下都有外力对系统做正功，所以系统机械能都增加，故填AB。
20．如图，已知电阻，，电源内阻，电源的总功率为40W，电源输出功率为36W，则的阻值为___________Ω，电源的电动势为___________V。
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【答案】 20
【解析】
【详解】
[1]设干路电流为I，由题意可知
解得
根据并联分流规律可知通过R1和R2的电流分别为
所以
解得
[2]电源电动势为
21．如图1，五个完全一样 ( http: / / www.21cnjy.com )的象棋棋子整齐叠放在水平桌面上，各接触面水平且动摩擦因数相等、最大静摩擦因数等于动摩擦因数。最下面的5号子左端与地面P点重合。现在给中间的3号棋子施加一个水平向右的恒力F。小白认为F作用一段时间后，五个棋子的位置情况可能如图2所示。你认为小白的判断___________（选填“不合理”或“不合理”），理由为___________。21教育网
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【答案】 不合理 见解析
【解析】
【详解】
[1][2]假设每颗棋子的重力为G，接触面间的动摩擦因数为μ，则第3、4号棋子之间的最大静摩擦力为
4、5号棋子之间滑动时的滑动摩擦力大小为
若要F作用一段时间后，五个棋子的位置情况如图2所示，则对4号棋子分析可知一定有
显然与实际不符，所以小白的判断不合理。
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