2021年高考物理模拟试卷含答案

第一卷(选择题共40分)

一、本题共10小题；每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.

1.被活塞封闭在气缸中的一定质量的理想气体温度升高，压强保持不变，则： A、气缸中每个气体分子的速率都增大 B、气缸中单位体积内气体分子数减少

C、气缸中的气体吸收的热量等于气体内能的增加量 D、气缸中的气体吸收的热量大于气体内能的增加量 2.在无线电仪器中，常需要在距离较近处安装两个线圈，并要求当一个线圈中的电流变化时，对另一个线圈中的电流的影响尽量小，则下图中两个线圈的相对安装位置最符合该要求的是：

3.太阳表面温度约为6000K，主要发出可见光；人体温度约为310K，主要发出红外线；宇宙间的温度约为3K，所发出的辐射称为“3K背景辐射”，它是宇宙“大爆炸”之初在空间上保留下的余热，若要进行“ （A） 3K 背景辐射”的观测，应该选择下列哪一个波段：（B） （C） （D） A、无线电波 B、紫外线 C、X射线 D、γ射线

4.2004年9月9日7时14分，我国太原卫星发射中心用“长征”四号乙运载火箭，同时将两颗“实践”六号空间环境探测卫星成功地送入了太空.这两颗卫星主要进行空间环境探测、空间辐射环境及其效应探测、空间物理环境参数探测，以及其他相关的空间试验.下列有关这两颗星的说法中正确的有：

A、这两颗卫星的运行速率小于第一宇宙速度

B、在轨道上运行的卫星，若天线突然折断，则天线将作平抛运动而落向地面 C、在轨道上运行的卫星由于受到稀薄气体的阻力作用，速度将越来越小 D、这两颗卫星的运行周期一定都小于24h

5.如图所示，水平放置的弹性长绳上有一系列均匀分布的质点1，2，3……，现使质点1沿竖直方向作简谐运动，振动将沿绳向右传播，质点1的起始振动方向向上.当振动传播到质点13时，质点1恰好完成一次全振动，此时质点9的运动情况是：

1

2

3

4

5

6

6

8

9

10 11 12 13 A、加速度方向竖直向上 B、加速度方向竖直向下 C、速度方向竖直向上 D、速度方向竖直向下 6.目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成.u夸克带电量为2e/3，d夸克带电量为-e/3，e为元电荷.下列诊断可能正确的是：

A、质子由1个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成 B、质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成 C、质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成 D、质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和1个d夸克组成

7.一带电粒子以初速度v先后通过匀强电场E和匀强磁场B，如图甲所示，电场和磁场对粒子做总功W1，若把上述电场和磁场正交叠加后，如图乙所示，粒子仍以初速v(v.

(A)W1=W2； × × ×

v v × × × B、W1>W2 B

× × ×

C、W1D、无法比较. E E × × ×

× × × 8.如图所示，N为钨板，M为金属网，它们分别和电池两极相连，各电池的乙 甲 电动势E和极性已在图中标出.钨的逸

出功为4.5eV.现分别用能量不同的光子照射钨板(各光子的能量也已在图上标出).那么下列图中能有电子到达金属网的是：

3 eV N M N 8 eV M N 8 eV M N 8 eV M 2 V － ＋ － ＋ 2 V ＋ － 4 V ＋ － （A） （B） （D） （C）

9.如图所示，真空中有一个半径为R，质量分布均匀的玻璃球，频率为γ的细光束的真空中沿直线BC传播，并于玻璃球表面的C点经折射进入玻璃球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中，已知∠COD=120°，玻璃球对该激光的折射率为3，则下列说法中正确的是：

A、一个光子在穿过玻璃球的过程中能量逐渐变小

B B、改变入射角α的大小，细激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射 C、此激光束在玻璃中穿越的时间为t=3R/c(c为真空中的光速) D、激光束的入射角为α=45°域足够大匀强磁场中，经α

Aα C 120° D O 10.原来静止的原子核ZX，质量为m1，处在区衰变成为质量为m2的原子核Y，α粒子的质量为m3，已测得α粒子的速度垂直磁场B，且动能为E0.假定原子核X衰变时释放的核能全部转化为Y和α粒子的动能，则下列四个结论中，正确的是： ①核Y与α粒子在磁场中运动的周期之比为 ②核Y与α粒子在磁场中运动的半径之比为 ③此衰变过程中质量亏损为m1－m2－m3 ④此衰变过程中释放的核能为

AE0 A42 Z22 Z2 A、②④正确 B、②③正确 C、①②③正确 D、②③④正确

第二卷(非选择题共110分)

二、本题共2小题，共20分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答. 11.(8分)用如右图所示的装置进行以下实验：

A、先测出滑块A、B的质量M、m及滑块与桌面间的动摩擦因数μ，查出当地的重力加速度g.

2

.

B、用细线将滑块A、B连接，使A、B间的弹B A m 簧压缩，滑块B紧靠在桌边. M O C、剪断细线，测出滑块B做平抛运动落地时到重锤线的水平位移s1和滑块A沿桌面滑行距离s2. (1)为验证动量守恒，写出还须测量的物理量及表示它的字母：(2)动量守恒的表达式为： (用上述物理量的字母表示).

12.(12分)为测量一个大约200欧姆的定值电阻Rx的阻值，备有下列器材： ①毫安表一块(量程：0～100mA)

②电阻箱一个R1(阻值范围：0.1～999.9Ω) ③滑线电阻一只R2(变化范围：0～20Ω) ④直流电源E＝12V(内阻不详)

⑤单刀单掷开关K1一只和单刀双掷开关一只K2 另：导线若干

请设计一个电路，能较准确的测出待测电阻的阻值.在虚线框内画出原理图，在实物图上用笔线代替导线连好电路图，并简述实验过程.

实验过程：

原理图

.

三、(第13小题)、本题满分14分；解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位

13.如图所示，接于理想变压器中的三个规格相同的灯泡 A、B、C都正常发光，试求：(1)理想变压器的原副线圈匝数比n1∶n2为多少？(2)若仅将B、C改为串联，输入电压U不变，则此时三个灯泡的功率之比多大？

A n1 n2 U B C

四、(第14小题)、本题满分14分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.

14.如图所示，在A、B两点间接一电动势为4V，内电阻为1Ω的直流电源，电阻R1、R2、R3的阻值均为4Ω，电容器的电容为30μF，电流表的内阻不计，求： (1)电流表的读数；

(2)电容器所带的电荷量；

(3)断开电源后，通过R2的电荷量.

3

.

C A R1 A … R2 R3 B

S

五、(第15小题)、本题满分15分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.

15.一个圆柱形玻璃管里面刚好装了半管水银，水银质量为m，玻璃管水平固定在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，如图所示为玻璃管的截面图.如有电流I通过水银向纸内方向流过，当水银面再次平衡时，测得水银面上表面片竖直方向夹角为α，求此时水银受到的安培力及玻璃管对水银的支持力.

B

六、(第16小题)、本题满分15分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.

16.如图所示，abcd为质量M=2㎏的导轨，放在光滑绝缘的水平面上，另有一根质量m=0.6㎏的金属棒PQ平行bc放在水平导轨上，PQ棒左边靠着绝缘的竖直立柱e、f，导轨处于匀强磁场中，场以00′为界，左侧的磁场方向竖直向上，右侧的磁场方向水平向右，磁感强度都为B=0.8T.导轨的bc段长L=0.5m，其电阻r=0.4Ω，金属棒的电阻R=0.2Ω，其余电阻均可不计，金属棒与导轨间的动摩擦因数为0.2.若导轨上作用一个方向向左、大小为F=2N的水平拉力，设导轨足够长，g取10m/s2.试求： (1)导轨运动的最大加速度. (2)流过导轨的最大电流.

b B o′ P e a F f c

Q

B o Q d

七、(第17小题)、本题满分16分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.

17.物体A的质量m1＝1kg，静止在光滑水平面上的木板B的质量为m2＝0.5kg、长l＝1m，某时刻A以v0＝4m/s的初速度滑上木板B的上表面，为使A不致于从B上滑落，在A滑上B的同时，给B施加一个水平向右的拉力F，若A与B之间的动摩擦因数µ＝0.2，试求拉

4

.

力F应满足的条件.(忽略物体A的大小)

A v0 B F

八、(第18小题)、本题满分15分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位

18.如图所示，光滑水平面上有一质量为M、长为L的长木板，其上有一质量为m的物块，它与长木板间的动摩擦因数为μ，开始时长木板与小物块均靠在与水平面垂直的左边固定挡板处以共同的速度v0向右运动，当长木板与右边固定竖直挡板碰撞后立即以大小相同的速率反向运动，且左右挡板之间的距离足够长.

(1)若m(2)若物块不会从长木板上掉下，且M=2kg，m=1kg，v0=10m/s，试计算长木板与挡板第3次碰撞前整个系统损失的机械能大小及第n次碰撞前整个系统损失的机械能表达式.

v0

参：

1. B、D(压强不变，温度升高时，体积应增大，所以单位体积内的分子数减少；同时对外做功，故吸收的热量大于气体的内能增加) 2.D(穿过线圈的磁通量少，且占用的空间小)

3.A(其它三种射线的产生机制与题中所给的情景不符)

4. A、D(折断的天线将与卫星一起绕地球运行，空间环境探测卫星的轨道半径小于同步卫星，故周期小于24h)

5. B、D(当振动传播到质点13时，质点1恰好完成一次全振动，说明1到13质点之间为一个波长，当13质点刚刚向上起振时，质点9已振动了三分之一周期，正从波峰向平衡位置运动的过程中，故加速度和速度方向都向下)

6.C(只有本选项才满足：质子带一个单位的正电荷，中子不带电.) 7.B(在叠加区域中时粒子在电场方向上的位移小，故做功小)

8.B、C(A选项入射光子的能量小于逸出功，不能产生光电子；D选项中产生的光子的初动能不够光电子到达金属网时克服电场力所做的功.)

9.C(因为折射率为3，折射角为30º，所以入射角大小为60º，且光在玻璃中的速度为C/3，CD之间的距离大小为3R，故激光束在玻璃中的穿越时间为3R/c；又由于光束在D点的入射角等于在C点的折射角，不可能大于临界角，因此光束不能在内表面发生全反射；又光子的能量由频率决定，所以一个光子在穿过玻璃的过程中，能量是不变的.)

10.D(核X在衰变时动量守恒，所以α粒子和Y核的动量大小相等，可求得Y核的动能为

4E02m，所以选项④正确；又由于粒子在洛仑兹力作用下的圆周运动周期公式为，半径

qBA4 5

.

mv可得选项②正确，选项①错误.) qB公式为

11.桌面离地面高度h；M2gS2ms1g 2hmA 12.原理图及连线图如下图. Rx 1 K2

R1 2 R2

K1 E

实验过程：

(1)调节滑动变阻器的滑片到恰当的位置，闭合K1.

(2)将K2合向位置1，调节K1的滑片使电流表指针有较大的偏转，记下电流表读数. (3)再将K2合向位置2，保持K1阻值不变，调节变阻箱，使电流表指针指到刚才的读数. (4)读出电阻箱的在路电阻值，这就是待测电阻的阻值. (5)解散电路，器材还原. 13.解：

(1)由于三个灯泡均正常发光，所以变压器的输出电流I2与输入电流I1之比为2：1 则有：

n1I22 n2I11PB1 PC1 (2)当B、C串联时，流过它们的电流相等，它们的功率之比为：

， 此时流过B、C的电流等于变压器的输出电流I2流过A的电流等于变压器的输入电流

， I1 而：

n1I2I2PI1所以：2故A、B灯泡的功率之比：A1，

4n2I1I11PBI2 所以三个灯泡的功率之比为：PA:PB:PC1:4:4.

14.解：

(1)由于电阻R1、R2被电流表所短路，所以，电流表的读数为： IE40.8(A)

R3r41 (2)电容器的带电量为：Q＝CUC＝CUR3＝CIR3＝30µF×0.8A×4Ω=9.6×10-5C

(3)当电键断开，电容器相当于电源，外电路是：电阻R1、R2并联后串R3.由于各电阻阻值相同，所以通过R2的电量为：Q1Q4.8105C 215.解：

当水银中通有电流I，再次平衡时，受到水平向左的安培力F；玻璃管对水银的弹力FN，其方向跟水银面相垂直，以及重力mg等三个力的作用.示意图如右下图： FN Fmgcot 所以： mgFNsinF α

mg

6

.

16.解：

(1)导轨向左切割磁感线时，I＝BLV/(R＋r) 导轨受到向右的安培力F1＝BIL 金属棒受到向上的安培力F2＝BIL 导轨受水平向右摩擦力f=μ(mg—BIL)

根据牛顿第二定律并整理得F－μmg－(1－μ)BIL=ma

当I=0，即刚拉动导轨时，导轨有最大加速度：a＝0.4m／s2

(2)随着导轨速度增大，感应电流增大而加速度减小，当a=0时，有最大速度， 此时有最大电流IM==2.5A 17.解：

物体A滑上木板B以后，作匀减速运动，加速度：

aA=µg……………………………………………①

木板B作加速运动，有：

Fmgm2aB……………………………………………………………………② 物体A不滑落的临界条件是A到达B的右端时，A、B具有共同的速度vt，则：

2v0vt2vt2l……………………………………………………………………………………2aA2aN…………③

且：

v0vtvt…………………………………………………………………………………………aAaB……④

2v0 由、③、④式，可得：aBaA6(m/s2)代入②式

2l 得：Fm2aBm1g0.560.21101(N)

若F＜1N，则A滑到B的右端时，速度仍大于B的速度，于是将从B上滑落，所以F必须大于等于1N.

当F较大时，在A到达B的右端之前，就与B具有相同的速度，之后，A必须相对B静止，才能不会从B的左端滑落.即有：F(mAmB)a所以：F＝3N

mAgmAa 若F大于3N，A就会相对B向左滑下. 综上：力F应满足的条件是：1NF3N 18.解：

(1)长木板与右边挡板第一次碰撞后，物块在长木板上以速度v0作相对运动，因左右挡板之间的距离足够长，当木块与长木板以共同速度v1向左运动时，物块在长木板上移动的距离最远(设为L)，此时物块在长木板上不掉下，则在以后的运动中物块也不会从长木板上掉下.因为每次碰撞后物块相对长木板运动的加速度相同，物块相对长木板运动的末速度也相同且为0，而第一次碰撞后物块相对长木板运动的初速度最大，所以第一次碰撞后物块相对长木板的位移也最大.

由动量守恒和能量守恒可得：

(M－

m)v0=(M+m)v1………………………………………………………………………………………

……①

7

.

(M+m)v02/2－

(M+m)v12/2=μmgL……………………………………………………………………………② 由①②两式可得：L=2Mv02/μ(M+m)g

即要使物块不从长木板上掉下，长木板的最短长度应为：L=2Mv02/μ(M+m)g

(2)长木板与挡板第二次碰撞前系统所损失的机械能为ΔE1，则由能量守恒可得：

ΔE1=(M+m)v02/2－

(M+m)v12/2……………………………………………………………………………③

由①③式可得：

ΔE1=2Mmv02/(M+m)…………………………………………………………………④

长木板与挡板第二次碰撞后到物块与长木板第二次以共同速度v2向右运动，直到长木板与挡板第3次碰撞前，系统所损失的机械能为ΔE2，由动量守恒和能量守恒可得：

(M－

m)v1=(M+m)v2………………………………………………………………………………………

……⑤

ΔE2=(M+m)v12/2－

(M+m)v22/2………………………………………………………………………………⑥

由⑤⑥二式可得：

ΔE2=2Mmv12/(M+m)=

2Mm2Mm2v0()……………………………………⑦

(Mm)Mm 由⑥⑦二式可得：

故长木板与挡板第3次碰撞前整个系统损失的机械能为：

2Mm2Mm22v0{1[()]}MmMmΔE=ΔE1+ΔE2=………………………………………⑧

Mm21()MM 将数据代入式可得：

ΔE=148.1J………………………………………………………………………⑨

由④⑦二式可得：长木板与板第(n－1)次碰撞后到长木板与挡板第n次碰撞前，系统所

损失的机械能为ΔE(n－1)，由等比数列公式可得：则：ΔE(n－

1)=

E12Mm2Mm2(n1)v0[()]…………………⑩

(Mm)Mm ΔE总

所以长木板与挡板第次碰撞前整个系统损失的机械能为：

2Mm2Mm2(n1)v0{1[()]}1(n1)MmMm]……………………………………………………==150[1()Mm291()Mm…11

高考物理模拟试卷（五）

第Ⅰ卷（选择题 共31分）

一．单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分，每小题只有一个选项符合题意． ．．．．．．

8

.

1 ．行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流．上述不同现象中包含的相同的物理过程的是（ ） A．物体克服阻力做功

B．物体的动能转化为其他形式的能量 C．物体的势能转化为其他形式的能量 D．物体的机械能转化为内能

2 ．一个质量为M的箱子放在水平地面上，箱内用长为L的细线栓一质量为m的小球，线的另一端栓在箱子的顶板上，现把细线和球拉到与竖直方向成θ角处从静止自由释放，当球摆到最低点时，地面受到的压力为（ ） A．Mg(2－cosθ) B．Mg+mg(1－cosθ) C． (M+m)g D．Mg+mg(3－2cosθ)

3 ．如图是一个理想变压器的电路图，若A、B两点接交流电压U时，五个相同的灯泡均正常发光，则原、副线圈的匝数比为： ( )

A A. 5 : 1 B. 1 : 5

U C. 4 : 1

D. 1 : 4

B 4．如图所示，A、B是电荷量都为Q的两个正点电荷，O是它们连线的中点，P、是它们连线中垂线上对称的两个点。从P点由静止释放一个电子，电子重力不计，则下列说法不正确的是（ ）

A．电子将一直向上做加速运动

B．电子将向O点加速运动，到O点速度最大 C．电子在向O点运动的过程中，电势能减小 D．电子将在之间做周期性往复运动 5．为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计。该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口。在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极。污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U。若用Q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法中正确的是 （ ）

B A．若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高

b B．若污水中负离子较多，则前表面比后表面电势高

Q a C．污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大

c D．污水流量Q与U成正比，与a、b无关

二．多项选择题：本题共 4小题，每小题 4 分，共 16 分，每小题有多个选项符合题意． ．．．．

nn

6．图为一个点电荷的电场中的三条电场线，已知电子在A点的电势能为-8eV（以无穷远处为零电势参考点），则以下判断中正确的是（ ） A．电场线方向一定由A点指向B点

B．电子在A点所受电场力一定小于在B点所受的电场力

B A C．A点的电势一定高于B点的电势

D．AB两点间的电势差一定大于8V

7． 如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电量均相同的正、负离子(不计重力)，从O点以相同的速度先后射人磁场中，入射方向与边界成θ角，则正、负离子在磁场中（ ）

A．运动时间相同

9

.

B．运动轨迹的半径相同

C．重新回到边界时速度的大小相同，方向不同 D．重新回到边界时的位置与O点的距离

8 ．如图所示，传送带的水平部分长为L，传动速率为v，在其左端无初速释放一小木块，

若木块与传送带间的动摩擦因数为，则木块从左端运动到右端的时间可能是（ ）

A．C．

Lv v2gB．D．

L v2L v

2L g

9 ．在如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列比值正确的是 （ ）

A．U1/I不变，ΔU1/ΔI不变

B．U2/I变大，ΔU2/ΔI变大 C．U2/I变大，ΔU2/ΔI变大 D．U3/I变大，ΔU3/ΔI不变

第Ⅱ卷（非选择题 共分）

三、简答题：本题共 4小题，共 42分。答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答 10．某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系实验。如图（a）为实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重量，小车运动加速度a可用纸带上点求得：

A D

B

纸带运动方向→v

C

图(a) 图(b)

（1）图(b)为某次实验得到的纸带（交流电的频率为50Hz），试由图中数据求出小车加速度值（写出计算过程）；

（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的

1数据如下表： m次 数 小车加速度a(m·s2) 小车质量m(kg)

－

1 1.90 0.25

2 1.72 0.29

3 1.49 0.33

4 1.25 0.40

5 1.00 0.50

6 0.75 0.71

7 0.50 1.00

8 0.30 1.67

10

.

1(kg1) m4.00 3.50 3.00 2.5 2.00 1.40 1.00 0.60

根据上表数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系，并作出图线。

从图线中得到F不变时小车加速度a与质量

1之间定量关系式是_____________。 m （3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶重量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如，该图线不通过原点，明显超出偶然误差范围，其主要原因是 a ____________________________________。 0 F

图（d）

11. ( 10 分）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而增大，某同学为研究这一现象，利用下列实验器材：电压表、电流表、滑动变阻器（变化范围0一 10Ω ）、电源、小灯泡、开关、导线若干来设计实验，并通过实验得到如下数据（ I 和 U 分别表示小灯泡上的电流和电压） .

图(c)

I/A U/V 0 0 0.12 0.20 0.21 0.40 0.29 0.60 0.34 0.80 0.38 1.00 0.42 1.20 0.45 1.40 0.47 1.60 0.49 1.80 0.50 2.00

( 1 ）请在上面的方框中画出实验电路图． ( 2 ）在上图中画出小灯泡的 I 一 U 曲线． ( 3 ）把本题中的小灯泡接到图示电路中，若

电源电动势 E= 2 . 0V , 内阻不计，定值电阻R=5Ω ，则此时小灯泡的功率是________ W . y/cm 8 12、以下三题为选做题 ．．．．．．．．

4 A、（选选修3-3的同学做）

M o 123

-

N 45x/m

11

-8

.

B、（选选修3-4的同学做）根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1s的简谐运动，于是在绳上形成一列简谐波． 求：⑴若从波传到平衡位置在x=1处的M质点时开始计时，那么经过的时间Δt等于多少时，平衡位置在x=4．5处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置？在图中准确画出当时弹性绳上的波形．

⑵从绳的左端点开始做简谐运动起，当它通过的总路程为88cm时，N质点振动通过的总路程是多少？ y/cm 8

4

M N o x/m 123456

-4

-8

14C、（选选修3-5的同学做）一个静止的氮核7N俘获一个速度为2.3×107m/s的中子生成甲、乙两个新核，设它们前进的方向跟原来的速度方向一致，并测得甲核的质量是中子的11倍，速度为1.0×106m/s，让甲乙两核垂直射入同一匀强磁场中做匀速圆周运动，它们的半径之比为r甲：r乙＝11：30 。求： （1）乙核的速度；

（2）通过计算说明乙核是什么原子核； （3）写出核反应方程；

（4）求甲、乙两核在磁场中运动的周期之比）

四．计算题（本题共4小题，共47分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算

步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．） 13．（11分）搭载有“勇气”号火星车的美国火星探测器，于北京时间2003年6月11日凌晨1时58分成功升空，经过了206个昼夜长达4亿8千万公里漫长的星际旅行，于北京时间2004年1月4日12时35分“勇气”号火星车终于成功登陆在火星表面．

“勇气”号离火星地面12m时与降落伞自动脱离，被众气囊包裹的“勇气”号下落到地面后又弹跳到15m高处，这样上下碰撞了若干次后，才静止在火星表面上．假设“勇气”号下落及反弹运动均沿竖直方向．已知火星的半径为地球半径的二分之一，质量为地球的九分之一

2

（取地球表面的重力加速度为10m/s，计算结果可保留根式）． （1）根据上述数据，火星表面的重力加速度是多少？

（2）若被众气囊包裹的“勇气”号第一次碰火星地面时，其机械能损失为其12m高处与降落伞脱离时的机械能的20﹪，不计空气的阻力，求“勇气”号与降落伞脱离时的速度

12

.

． 14、（11分）如图，质量m、带电+q的小球套在绝缘杆上，杆与水平面成θ角，球杆间摩擦系数为μ，且有μSinθ>Cosθ，杆又放在竖直的平板AB之间，AB间距离为d，并和变阻器及电源相连，变阻器总电阻为R，电源内阻为r。求： （1）当滑动触头P位于a点时，小球沿杆下滑的加

速度为多少？当P由a滑向b时，小球加速度如何变化？ （2）若当P位于变阻器中间时，小球沿杆下滑的加速 度恰好达到最大，求这最大加速度值及电源电动势值。 q m A B

θ

P a b

R

ε r

15．(12分)在有大风的情况下，一小球自A点竖直向上抛出，其运动轨迹如图所示，轨迹上A、B两点在同一水平线上，M点为轨迹的最高点．若风力的大小恒定、方向水平向右，小球抛出时的动能为4J，在M点时它的动能为2J，不计其他阻力．求 （1）小球水平位移s1、s2之比，其比值与恒定水平风力的大小是否有关？

M （2）风力F的大小与小球所受的重力G的大小之比． （3）小球落回到B点时的动能EKB．

A B

s2 s1

16．（13分）电视机的显像管实际上是一只阴极射线管．图是某阴极射线管的主要构造示意图，A、B是加速电场，C、D是偏转磁场，可使电子在水平方向偏转，紧靠着偏转磁场是E、F偏转电场，可以使电子在竖直方向偏转，当C、D和E、F不接电压时，电子发射的电子经加速后以v0速度沿水平直线MN垂直打在竖直的荧光屏P的中心O点．若

13

.

在CD、EF分别加上某恒定电压后，CD两极间形成的匀强磁场的磁感应强度为Bmv0eL02mv0（L0为一常数），EF两极板间的匀强电场的场强E，电子将打在以荧光屏P的

eL0中心O点为原点建立的如图示XOY直角坐标系上的某点Q（x，y）．已知：磁场沿MN方向的宽为L1＝0．6L0，电场沿MN宽度为L2＝0．8L0，电场右边缘到荧光屏的水平距离为d＝0．8L0，电子从磁场射出后立即进入电场，且从电场右边界射出，电子质量为m，电量为e．求： （1）加速电场的电压U （2）Q点的坐标（x，y）

（3）电子打在荧光屏上的速度．

模拟试卷（五）答案:

一．单项选择题

1 A 2 D 3 C 4．A 5

a 2 D

1 14 10 m1

2 3 4 .

二．多项选择题：

6 A C 7． B D 8 A C D 9 ． A D

三、简答题：

(ss4s7s3s6s2s5s1)10．（1）a8，T=0.04s ，a=3.0m/s2 216T1 (2)如图所示， a (3)实验前未平衡摩擦力

2m11.（1）分压、外接（2）略（3）0.14～0.18w均可） 12．A．略

B．⑴2．25s，⑵16cm

4C、 （1）3×106m/s （2） 2He （3）

1474N01n115B2He （4）

T甲T乙＝11 1040m/s2（2）60m/s 9GMm[提示]（1）在星球表面处有mg

R22g火M火R地4可得 2g地M地R火9440g火g地m/s2

99（2）设探测器在12m高处向下的速度为v0，则有：

13 。（1）

2mv02mv0mg火h1mg火h20.2mgh火1 22代入数据，解得：v060m/s

14（1）a在整个过程中先增大后减小

（2）g/sinθ、2mgd(R+r)ctgθ/qR

15．解：小球在水平方向的运动为初速为零的匀加速直线运动，竖直方向作竖直上抛运动，由运动性原理可知，不论风力大小如何，小球上升时间与下降时间相等． （1） s1:s2=1:3

（2）小球到最高点时，由于风力做功其动能不为零而为2J，小球克服重力做功为4J．

Fs12 Gh41F1Gs1at2，a；hgt2，g

2m2mF21F2代入得2，

2G2G

（3）回到B点，重力做功为零． EkB－EkA=Fs=4Fs1

EkB=4×2+4=12J

2mv01216．（1）由eUmv0可得： U

2e2（2）从上向下看磁场和电场分布如答图8

15

.

在磁场中运动的半径Rmv0mv0L0

mv0eBeeL0设电子经磁场后水平侧移量为x1，偏转角为α，则

2 x1RR2L2L21L00(0.6L0)0.2L0tanα＝3/4

进入电场以及在电场边界到荧光屏的过程中，水平方向作匀速直线运动，所以x2=（L2+d）tanα=1．2L0 可得：x＝－（x1+x2）＝－1．4L0

在电场运动的时间和电场边界到荧光屏的时间相同即

L/cos0.8L0/0.8L0， t2v0v0v0在电场中y方向的加速度为

22eEe(mv0/eL0)v0 ammL0答图8

在电场中y方向的偏移量

答图９

2L121v0y1at(0)20.5L0

22L0v02v0L0y方向的速度为vyatv0

L0v0从电场边界到荧光屏过程中电子做匀速运动， y方向的偏移量：y2vytv0L0L0 v0可得：yy1y20.5L0L01.5L0 所以Q点的坐标为（－1．4L0，1．5L0） （3）电子打在荧光屏上的速度为v2v0v22v0 y 方向为：与水平方向成450角．

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