2021年1月浙江省普通高中学业水平考试
物理仿真模拟试卷（四）
考生须知：
1．本试题卷分选择题和非选择题两部分，共6页，满分70分，考试时间60分钟。
2．考生答题前，务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题卡上。
3．选择题的答案须用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如要改动，须将原填涂处用橡皮擦净。
4．非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卡上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后须用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑，答案写在本试题卷上无效。
5．本卷中涉及数值计算的，重力加速度g均取10
m/s2。
一、选择题（本题共18小题，每小题2分，共36分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1.1960年10月第十一届国际计量大会确定了国际通用的国际单位制，简称SI制。国际单位制共有七个基本单位，其中力学单位制中的3个基本单位是（ ）
①kg
②
③N
④m
⑤s
⑥
⑦m/s2
⑧
A.
①④⑤
B.
①③④
C.
②③⑦
D.
⑤⑥⑧
2.物理学中通常运用大量的科学方法建立概念，如“比值定义法”、“等效替代”、“理想模型”等，下列选项中均用到“比值定义法”建立概念的是（ ）
A.
质点、点电荷
B.
电场强度、电容
C.
电阻、磁通量
D.
合力与分力、重心
3.甲、乙两车在同一平直公路上行驶，其v-t图象如图所示。已知两车在t=3s时并列，则（
）
A.
t=0时甲车在乙车前10m
B.
t=1s时甲车在乙车后
C.
t=2s时两车也并列
D.
两车两次并列的位置相距40m
4.下列关于万有引力的说法，正确的有
A．物体落到地面上，说明地球对物体有引力，物体对地球没有引力
B．万有引力定律是开普勒在总结前人研究的基础上发现的
C．地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的合力都是地球的万有引力
D．F＝G中，G是一个比例常数，没有单位
5.下列关于电源和电源的电动势、路端电压说法错误的是（
）
A.
铅蓄电池能够将化学能转变为电能
B.
电源电动势等于路端电压与内电压之和
C.
电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压
D.
纯电阻电路中，若外电路总电阻增加，路端电压则减小
6.如图所示，固定斜面上有一小球，用一竖直轻弹簧与之相连，小球处于静止状态，不考虑小球的滚动．下列说法正确的是（
）
A.
小球与斜面之间一定有弹力
B.
弹簧一定处于伸长状态
C.
弹簧可能处于压缩状态
D.
小球最多受到5个力
7.《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要方向，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域．如图所示，一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，小球在空中处于静止状态，铁夹与球接触面保持竖直，则
A.
小球受到的摩擦力方向竖直向下
B.
小球受到的摩擦力与重力大小相等
C.
若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大
D.
若铁夹水平移动，小球受到的摩擦力变大
8.一物块从某一高度以大小为v0的速度水平抛出，落地时物块的速度大小为2v0，不计空气阻力，则物块落地时的水平位移大小为（ ）
A.
B.
C.
D.
9.如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑．图中轮上A、B、C三点所在处半径分别为rA、rB、rC，且rA＞rB=rC，则这三点的速度υA、υB、υC大小关系正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
10.将两个足够长的斜面体按如图所示的方式固定在水平面上，现将一小球从左侧斜面体的高度处由静止释放，小球沿轨道运动到右侧斜面体上的最高点距离地面。上述过程小球的重力做功为（ ）
A.
B.
C.
D.
0
11.质量为m小球，以速度v斜向上抛离高为H的桌面．如图，那么经过A点时
所具有的机械能是（以桌面为零势面）
A.
B.
C.
D.
12.一根通电直导线水平放置在地球赤道的上方，其中的电流方向为自西向东，该导线所受地磁场的安培力方向为（ ）
A.
水平向北
B.
水平向南
C.
竖直向上
D.
竖直向下
13.有一电场的电场线如图
所示，场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用EA、EB和UA、UB表示，则
（
）
A.
EA＞EB
，UA＞UB
B.
EA＞EB
，UA＜UB
C.
EA＜EB
，UA＞UB
D.
EA＜EB
，UA＜UB
14.某一质点运动的位移x随时间t变化的图象如图所示，则
A.
第10s末，质点的速度最大
B.
5s末与15s末，质点的速度方向相反
C.
内，质点通过的位移等于5m
D.
内，质点的速率先增加后减小
15.关于速度、速度的变化和加速度的关系，下列说法中正确的是（ ）
A.
速度变化的方向为正，加速度的方向也为正
B.
物体加速度增大，速度一定越来越大
C.
速度越来越大，加速度一定越来越大
D.
加速度一定与速度同向
16.如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场．一带电粒子垂直磁场边界从a点射入，从b点射出．下列说法正确的是
A.
粒子带正电
B.
粒子在b点速率大于在a点速率
C.
若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点右侧射出
D.
若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短
17.生活中我们经常看到，一只小鸟站在一条高压铝质裸导线上，没有被电伤或电死。一兴趣小组想探究其中的原因，于是查阅到相关数据：铝的电阻率为，导线的横截面积为，导线上通过的电流约为100A。估算鸟两爪间的电压（V）数量级为（ ）
A.
10-2
B.
10-4
C.
10-6
D.
10-8
18.如图，倾角为θ的粗糙绝缘体斜面固定于水平向左的匀强磁场B中，将通电直导线垂直于斜面水平放置，导线中电流方向垂直于纸面向里如果导线能静置于斜面上，则下列说法正确的是：（??
）
A.
导线一定受到斜面弹力，但不一定受斜面摩擦力
B.
导线一定受到斜面摩擦力，但不一定受斜面弹力
C.
如果导线受弹力作用，那么也一定会受摩擦力作用，且弹力和摩擦力合力一定垂直向上
D.
如果导线受弹力作用，那么也一定会受摩擦力的作用，且弹力和摩擦力合力不一定垂直向上
二、非选择题（本题共5小题，共34）
19．（6分）如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为d、质量为m的金属小球从A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H（H>>d），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g。则：
(1)如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d＝________mm。
(2)多次改变高度H，重复上述实验操作，作出H随的变化图像如图丙所示，当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足表达式___________________时，可判断小球下落过程中机械能守恒。
(3)实验中，因受空气阻力影响，小球动能的增加量ΔEk总是稍小于其重力势能的减少量ΔEp，适当降低下落高度后，则ΔEp－ΔEk将___________（填“增大”“减小”或“不变”）。
20.（6分）某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验。已选用的器材有：电池组E（电动势3.0
V）、小灯泡L（额定功率1
W，额定电流0.5
A）、电流表（0～0.6
A）、开关和导线若干。
(1)实验中电压表应选用______；滑动变阻器应选用______。（选填相应器材前的字母）
A．电压表（0～3
V）
B．电压表（0～15
V）
C．滑动变阻器（0～5
Ω）
D．滑动变阻器（0～50
Ω）
(2)该同学设计了如图1所示的实验电路，实验得到小灯泡L的伏安特性曲线如图2所示。现将小灯泡L接入如图3所示的电路，已知电源电动势E＝3.0
V、内阻r＝1.0
Ω，R0＝5.0
Ω，闭合开关S，小灯泡消耗的功率P＝________W（结果保留两位有效数字）。
21.（6分）.如图所示，长l＝1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ＝37°.已知小球所带电荷量q＝1.0×10－6C，匀强电场的场强E＝3.0×103N/C，取重力加速度g＝10m/s2，sin
37°＝0.6，cos
37°＝0.8.求：
(1)小球所受电场力F的大小；
(2)小球的质量m；
(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小．
22.（7分）甲、乙两物体，甲的质量为1kg，乙的质量为0.5kg，甲从距地45m高处自由落下，1s后乙从距地30m高处自由落下，不计空气阻力。(重力加速度g取10
m/s2
)
(1)两物体等高时离地多高；
(2)作出甲、乙两物体的速度时间图象(规定甲开始下落时刻为计时起点)。
23.（9分）如图所示,水平传送带长L=12m,且以的恒定速率顺时针转动,光滑曲面与传送带的右端B点平滑链接,有一质量m=2kg的物块从距传送带高h=5m的A点由静止开始滑下已知物块与传送带之间的滑动摩擦因数,重力加速度g取,求：
（1）物块距传送带左端C的最小距离．
（2）物块再次经过B点后滑上曲面的最大高度．
（3）在整个运动过程中,物块与传送带间因摩擦而产生的热量．2021年1月浙江省普通高中学业水平考试
物理仿真模拟试卷（四）
考生须知：
1．本试题卷分选择题和非选择题两部分，共6页，满分70分，考试时间60分钟。
2．考生答题前，务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题卡上。
3．选择题的答案须用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如要改动，须将原填涂处用橡皮擦净。
4．非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卡上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后须用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑，答案写在本试题卷上无效。
5．本卷中涉及数值计算的，重力加速度g均取10
m/s2。
一、选择题（本题共18小题，每小题2分，共36分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1.1960年10月第十一届国际计量大会确定了国际通用的国际单位制，简称SI制。国际单位制共有七个基本单位，其中力学单位制中的3个基本单位是（ ）
①kg
②
③N
④m
⑤s
⑥
⑦m/s2
⑧
A.
①④⑤
B.
①③④
C.
②③⑦
D.
⑤⑥⑧
【答案】A
【解析】
国际基本单位有米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉；其中力学单位制中的3个基本单位是米、秒、千克，即时m、kg、s，即①④⑤，故A正确，BCD错误。
故选A。
2.物理学中通常运用大量的科学方法建立概念，如“比值定义法”、“等效替代”、“理想模型”等，下列选项中均用到“比值定义法”建立概念的是（ ）
A.
质点、点电荷
B.
电场强度、电容
C.
电阻、磁通量
D.
合力与分力、重心
【答案】B
【解析】
A.
质点、点电荷是理想模型法，选项A错误；
B.
电场强度、电容都是比值定义法，选项B正确；
C.
电阻、磁通量都不是比值定义法，选项C错误；
D.
合力与分力、重心都是等效替代法，选项D错误；
故选B。
3.甲、乙两车在同一平直公路上行驶，其v-t图象如图所示。已知两车在t=3s时并列，则（
）
A.
t=0时甲车在乙车前10m
B.
t=1s时甲车在乙车后
C.
t=2s时两车也并列
D.
两车两次并列的位置相距40m
【答案】D
【解析】AB．根据v－t图象的的面积表示位移，两车在3s末相遇，根据图象的对称性，知t=1s时两车第一次相遇，0－1s内，乙的位移比甲的位移大
x=1m=7.5m
故t=0时甲车在乙车前7.5m，故AB错误；
C．2－3s内，甲的位移比乙的位移大，则t=2s时乙在甲的前面，故C错误；
D．甲乙两次相遇位置之间的距离为甲在1－3s内通过的位移，为：
s=(10+30)×2m=40m
故D正确。
故选D。
4.下列关于万有引力的说法，正确的有
A．物体落到地面上，说明地球对物体有引力，物体对地球没有引力
B．万有引力定律是开普勒在总结前人研究的基础上发现的
C．地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的合力都是地球的万有引力
D．F＝G中，G是一个比例常数，没有单位
【答案】C
【解析】物体间力的作用是相互的，物体落到地面上，地球对物体有引力，物体对地球也存在引力，故A错误；万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的，故B错误；地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的合力都是地球的万有引力，故C正确；国际单位制中质量m、距离r、力F的单位分别是：kg、m、N，根据牛顿的万有引力定律F＝G，得到G的单位是N·m2/kg2。故D错误。
5.下列关于电源和电源的电动势、路端电压说法错误的是（
）
A.
铅蓄电池能够将化学能转变为电能
B.
电源电动势等于路端电压与内电压之和
C.
电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压
D.
纯电阻电路中，若外电路总电阻增加，路端电压则减小
【答案】D
【解析】
A.
铅蓄电池能够将化学能转变为电能，此说法正确，选项A不符合题意；
B.
电源的电动势等于路端电压与内电压之和，此说法正确，选项B不符合题意；
C.
电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，此说法正确，选项C不符合题意；
D.
纯电阻电路中，若外电路总电阻增加，则电路的总电阻增加，总电流减小，根据U=E-Ir可知，路端电压增大，则选项D符合题意．
6.如图所示，固定斜面上有一小球，用一竖直轻弹簧与之相连，小球处于静止状态，不考虑小球的滚动．下列说法正确的是（
）
A.
小球与斜面之间一定有弹力
B.
弹簧一定处于伸长状态
C.
弹簧可能处于压缩状态
D.
小球最多受到5个力
【答案】C
【解析】
对小球受力分析，结合共点力平衡条件和弹簧弹力的产生条件分析即可．
当小球受到弹簧的弹力与重力等大反向时，小球与斜面之间没有作用力，A错误；小球一定受到竖直向下的重力，若弹簧被压缩，则受到竖直向下的弹力，斜面给的垂直斜面向上的支持力，以及沿斜面向上的摩擦力，若弹簧被拉伸，则受到重力，竖直向上的弹力，斜面给的垂直斜面向上的支持力，以及沿斜面向上的摩擦力，即最多受四个力作用，C正确BD错误．
7.《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要方向，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域．如图所示，一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，小球在空中处于静止状态，铁夹与球接触面保持竖直，则
A.
小球受到的摩擦力方向竖直向下
B.
小球受到的摩擦力与重力大小相等
C.
若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大
D.
若铁夹水平移动，小球受到的摩擦力变大
【答案】B
【解析】
在竖直方向上小球摩擦力和竖直向下的重力，二力平衡，等大反向，所以摩擦力方向竖直向上，A错误B正确；若增大铁夹对小球的压力，则水平方向上的力变化了，而竖直方向上摩擦力和重力仍等大反向，摩擦力不变，C错误；若铁夹水平移动，无论是变速移动还是匀速移动，小球在竖直方向上合力仍为零，摩擦力和重力仍等大反向，摩擦力不变，D错误．
8.一物块从某一高度以大小为v0的速度水平抛出，落地时物块的速度大小为2v0，不计空气阻力，则物块落地时的水平位移大小为（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
物体落地时速度大小为2v0，由速度矢量三角形关系可得竖直方向的速度为
竖直方向物体做自由落实体运动，运动时间为
水平方向物体做匀速直线运动，运动位移为
联立可得
故选B。
9.如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑．图中轮上A、B、C三点所在处半径分别为rA、rB、rC，且rA＞rB=rC，则这三点的速度υA、υB、υC大小关系正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
AB在同一皮带上线速度相等，即；AC属于同轴转动，角速度相等，即，根据可知，线速度与半径成正比，因为rA＞rC
，所以vA＞vC；综上可知，
，故B正确，ACD错误．
10.将两个足够长的斜面体按如图所示的方式固定在水平面上，现将一小球从左侧斜面体的高度处由静止释放，小球沿轨道运动到右侧斜面体上的最高点距离地面。上述过程小球的重力做功为（ ）
A.
B.
C.
D.
0
【答案】B
【解析】
根据重力做功的特点得
A．
与分析不符，故A错误；
B．
与分析相符，故B正确；
C．
与分析不符，故C错误；
D．
0与分析不符，故D错误。
故选：B。
11.质量为m小球，以速度v斜向上抛离高为H的桌面．如图，那么经过A点时
所具有的机械能是（以桌面为零势面）
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
小球在运动过程中，机械能守恒，所以任何位置的机械能都是相等的，刚抛出时的机械能为
故A对；BCD错；
故选A
12.一根通电直导线水平放置在地球赤道的上方，其中的电流方向为自西向东，该导线所受地磁场的安培力方向为（ ）
A.
水平向北
B.
水平向南
C.
竖直向上
D.
竖直向下
【答案】C
【解析】
赤道处的地磁场方向从南向北，电流方向自西向东，根据左手定则，安培力的方向竖直向上。
故选C。
13.有一电场的电场线如图
所示，场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用EA、EB和UA、UB表示，则
（
）
A.
EA＞EB
，UA＞UB
B.
EA＞EB
，UA＜UB
C.
EA＜EB
，UA＞UB
D.
EA＜EB
，UA＜UB
【答案】D
【解析】
根据电场线疏密表示电场强度大小，EA＜EB；根据沿电场线电势降低，UA＜UB，故ABC错误，D正确．故选D．
14.某一质点运动的位移x随时间t变化的图象如图所示，则
A.
第10s末，质点的速度最大
B.
5s末与15s末，质点的速度方向相反
C.
内，质点通过的位移等于5m
D.
内，质点的速率先增加后减小
【答案】B
【解析】
A、位移时间图象切线的斜率表示该时刻的速度，则知在10s末时，质点的速度为零，故A错误；
B、在内斜率为正，在内斜率为负，斜率代表物体的速度方向，故速度方向相反，故B正确；
C、，故C错误．
D、在内，斜率一直增大，故速度越来越大，故D错误；
故选B．
15.关于速度、速度的变化和加速度的关系，下列说法中正确的是（ ）
A.
速度变化的方向为正，加速度的方向也为正
B.
物体加速度增大，速度一定越来越大
C.
速度越来越大，加速度一定越来越大
D.
加速度一定与速度同向
【答案】A
【解析】
A．由可知，加速度的方向与速度变化量的方向相同，速度变化为正，加速度方向为正，故A正确；
B．物体加速度增大，如果加速度和速度方向相反，则速度越来越来小，故B错误；
C．速度越来越大，只能说明加速度的方向与速度方向相同，而加速度可能越来越小，加速度取决于速度变化的快慢，而不是速度变化的大小，故C错误；
D．加速度可能与速度方向相同，也可能与速度方向相反，故D错误。
故选A。
16.如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场．一带电粒子垂直磁场边界从a点射入，从b点射出．下列说法正确的是
A.
粒子带正电
B.
粒子在b点速率大于在a点速率
C.
若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点右侧射出
D.
若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短
【答案】C
【解析】
由左手定则确粒子的电性，由洛伦兹力的特点确定粒子在b、a两点的速率，根据确定粒子运动半径和运动时间．
由题可知，粒子向下偏转，根据左手定则，所以粒子应带负电，故A错误；由于洛伦兹力不做功，所以粒子动能不变，即粒子在b点速率与a点速率相等，故B错误；若仅减小磁感应强度，由公式得：，所以磁感应强度减小，半径增大，所以粒子有可能从b点右侧射出，故C正确，若仅减小入射速率，粒子运动半径减小，在磁场中运动的偏转角增大，则粒子在磁场中运动时间一定变长，故D错误．
17.生活中我们经常看到，一只小鸟站在一条高压铝质裸导线上，没有被电伤或电死。一兴趣小组想探究其中的原因，于是查阅到相关数据：铝的电阻率为，导线的横截面积为，导线上通过的电流约为100A。估算鸟两爪间的电压（V）数量级为（ ）
A.
10-2
B.
10-4
C.
10-6
D.
10-8
【答案】B
【解析】
鸟两爪间的距离大约是5cm，则鸟两爪间的电压
故B正确，ACD错误。
故选B。
18.如图，倾角为θ的粗糙绝缘体斜面固定于水平向左的匀强磁场B中，将通电直导线垂直于斜面水平放置，导线中电流方向垂直于纸面向里如果导线能静置于斜面上，则下列说法正确的是：（??
）
A.
导线一定受到斜面弹力，但不一定受斜面摩擦力
B.
导线一定受到斜面摩擦力，但不一定受斜面弹力
C.
如果导线受弹力作用，那么也一定会受摩擦力作用，且弹力和摩擦力合力一定垂直向上
D.
如果导线受弹力作用，那么也一定会受摩擦力的作用，且弹力和摩擦力合力不一定垂直向上
【答案】C
【解析】
导线保持静止，受力平衡；地球表面的一切物体都受重力，故导线受重力；根据左手定则，安培力向上；对于弹力和摩擦力，讨论如下：1、如果安培力与重力平衡，则不受支持力和摩擦力；2、如果安培力小于重力，根据平衡条件，则受支持力和摩擦力，且支持力与摩擦力的合力竖直向上，否则不能平衡，故ABD错误，C正确。
故选C。
二、非选择题（本题共5小题，共34）
19．（6分）如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为d、质量为m的金属小球从A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H（H>>d），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g。则：
(1)如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d＝________mm。
(2)多次改变高度H，重复上述实验操作，作出H随的变化图像如图丙所示，当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足表达式___________________时，可判断小球下落过程中机械能守恒。
(3)实验中，因受空气阻力影响，小球动能的增加量ΔEk总是稍小于其重力势能的减少量ΔEp，适当降低下落高度后，则ΔEp－ΔEk将___________（填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】
(1).
7.25
(2).
2gH0t＝d2
(3).
减小
【解析】
(1)[1]．由图可知，主尺刻度为7mm；游标对齐的刻度为5；故读数为：7mm+5×0.05mm=7.25mm；
(2)[2]．已知经过光电门时的时间和小球的直径；则可以由平均速度表示经过光电门时的速度；故有
若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒；则有
即
解得
(3)[3]．由于该过程中有阻力做功，而高度越高，阻力做功越多；故降低下落高度后，则△Ep-△Ek将减小；
20.（6分）某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验。已选用的器材有：电池组E（电动势3.0
V）、小灯泡L（额定功率1
W，额定电流0.5
A）、电流表（0～0.6
A）、开关和导线若干。
(1)实验中电压表应选用______；滑动变阻器应选用______。（选填相应器材前的字母）
A．电压表（0～3
V）
B．电压表（0～15
V）
C．滑动变阻器（0～5
Ω）
D．滑动变阻器（0～50
Ω）
(2)该同学设计了如图1所示的实验电路，实验得到小灯泡L的伏安特性曲线如图2所示。现将小灯泡L接入如图3所示的电路，已知电源电动势E＝3.0
V、内阻r＝1.0
Ω，R0＝5.0
Ω，闭合开关S，小灯泡消耗的功率P＝________W（结果保留两位有效数字）。
【答案】(1)A
C
(2)0.31(0.27～0.33均可)
【解析】(1)由于电池组E电动势为3.0
V，故电压表选A；为了操作方便，滑动变阻器应选用C；
(2)可将R0＝5
Ω视为内电阻，则该电动势视为3
V、内阻为6
Ω的电源，画出I－U关系图象如图所示，交点表示小灯泡的实际电压和电流，根据电功率的计算公式可得：P＝UI＝0.85×0.36
W＝0.31
W。
21.（6分）.如图所示，长l＝1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ＝37°.已知小球所带电荷量q＝1.0×10－6C，匀强电场的场强E＝3.0×103N/C，取重力加速度g＝10m/s2，sin
37°＝0.6，cos
37°＝0.8.求：
(1)小球所受电场力F的大小；
(2)小球的质量m；
(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小．
【答案】(1)F=3.0×10－3N (2)m=4.0×10－4kg (3)v=2.0m/s
【解析】
(1)根据电场力的计算公式可得电场力；
(2)小球受力情况如图所示：
根据几何关系可得，所以；
(3)电场撤去后小球运动过程中机械能守恒，则，解得v=2m/s．
22.（7分）甲、乙两物体，甲的质量为1kg，乙的质量为0.5kg，甲从距地45m高处自由落下，1s后乙从距地30m高处自由落下，不计空气阻力。(重力加速度g取10
m/s2
)
(1)两物体等高时离地多高；
(2)作出甲、乙两物体的速度时间图象(规定甲开始下落时刻为计时起点)。
【答案】(1)25m；(2)见解析
【解析】
由题可知本题考查自由落体运动以及速度时间图像。
(1)
甲、乙两物体均做自由落体运动，设甲下落时相遇,则
解得
此时两物体离地高度
(2)甲、乙两物体均做自由落体运动，故其图象均为倾斜直线，如图所示
23.（9分）如图所示,水平传送带长L=12m,且以的恒定速率顺时针转动,光滑曲面与传送带的右端B点平滑链接,有一质量m=2kg的物块从距传送带高h=5m的A点由静止开始滑下已知物块与传送带之间的滑动摩擦因数,重力加速度g取,求：
（1）物块距传送带左端C的最小距离．
（2）物块再次经过B点后滑上曲面的最大高度．
（3）在整个运动过程中,物块与传送带间因摩擦而产生的热量．
【答案】（1）2m；（2）1.25m；（3）225J
【解析】
（1）物块从A到B的过程中，由机械能守恒列式得：
解得：
vB=10m/s
物块在传送带上向左运动的过程中，取水平向左为正方向，通过受力分析后，由牛顿第二定律得：
-μmg=ma????
得：
a=-5m/s2
由运动学公式得：
解得：
且
那么，物块距传送带左端C最小距离
dmin=L-x1=2m
（2）物块在传送带上向右运动的过程中，取水平向右为正方向，通过受力分析后，由牛顿第二定律得：
μmg=ma′
得：
a′=5m/s
由于传送带的速度v=5m/s由运动学公式v=at2得：
t2=1s
则物块向右运动经过B点时的速度v=5m/s
那么物块经过B点后滑上曲面的过程中，由机械能守恒定律得：
即：
hm=1.25m
（3）物块在传送带上向左运动的过程中，相对位移
△x1=x1+vt1=20m
此过程中产生的热量
Q1=μmg△x1=200J
物块在传送带上向右运动的过程中，相对位移
△x2=vt2-x2=2.5m
此过程中产生的热量
Q2=μmg△x2=25J
那么全程产生的热量
Q热=225J
