一、選擇題（7小題）

 

　　14．如圖所示，A、B兩物體疊放在一起，以相同的初速度上拋（不計(jì)空氣阻力）。下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>

 

 

　　A．在上升和下降過(guò)程中A對(duì)B的壓力一定為零

 

　　B．上升過(guò)程中A對(duì)B的壓力大于A物體受到的重力

 

　　C．下降過(guò)程中A對(duì)B的壓力大于A物體受到的重力

 

　　D．在上升和下降過(guò)程中A對(duì)B的壓力等于A物體受到的重力

 

　　【答案】A

 

　　【解析】以A、B整體為研究對(duì)象：僅受重力，由牛頓第二定律知加速度為g，方向豎直向下。

 

　　以A為研究對(duì)象：因加速度為g，方向豎直向下，由牛頓第二定律知A所受合力為A的重力，所以A僅受重力作用，所以A對(duì)B的壓力一定為零。

 

　　本題考查牛頓定律。

 

　　15．請(qǐng)用學(xué)過(guò)的電學(xué)知識(shí)判斷下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>

 

　　A．電工穿絕緣衣比穿金屬衣安全

 

　　B．制作汽油桶的材料用金屬比用塑料好

 

　　C．小鳥停在單根高壓輸電線上會(huì)被電死

 

　　D．打雷時(shí)，呆在汽車?yán)锉却粼谀疚堇镆ｋU(xiǎn)

 

　　【答案】B

 

　　【解析】電力工人高壓帶電作業(yè)，全身穿戴金屬絲網(wǎng)制成的衣、帽、手套、鞋，可以對(duì)人體起到靜電屏蔽作業(yè)，使人安全作業(yè)。因?yàn)樗芰虾陀湍Σ寥菀灼痣姡?/span>產(chǎn)生的靜電荷不易泄漏，形成靜電積累，造成爆炸和火災(zāi)事故。小鳥停在單根高壓輸電線上，因?yàn)閮赏乳g電壓不高，不會(huì)被電死，一輛金屬車身的汽車也是最好的“避雷所”，一旦汽車被雷擊中，它的金屬構(gòu)架會(huì)將閃電電流導(dǎo)入地下。

 

　　16．在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，飛飛同學(xué)用同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線（甲光、乙光、丙光），如圖所示，則可判斷出（　　）

 

 

　　A．甲光的頻率大于乙光的頻率

 

　　B．乙光的波長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng)

 

　　C．乙光對(duì)應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率

 

　　D．甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于丙光的光電子最大初動(dòng)能

 

　　【答案】B

 

　　【解析】

 

 

　　光電管加正向電壓情況：

 

　　P從A右移時(shí)，參與導(dǎo)電的光電子數(shù)增加；

 

　　P移到某一位置時(shí)，所有逸出的光電子都剛參與了導(dǎo)電，光電流恰達(dá)最大值；P再右移時(shí)，光電流不能再增大。

 

　　光電管加反向電壓情況：

 

　　P從A右移時(shí)，參與導(dǎo)電的光電子數(shù)減少；

 

　　P移到某一位置時(shí)，所有逸出的光電子都不參與了導(dǎo)電，光電流恰為零，此時(shí)光電管兩端加的電壓為截止電壓，對(duì)應(yīng)的光的頻率為截止頻率；P再右移時(shí)，光電流始終為零。

 

　　

 

　　入射光的頻率越高，對(duì)應(yīng)的截止電壓越大。

 

　　從圖象中看出，甲光和乙光對(duì)應(yīng)的截止電壓相等，所以甲光的頻率等于乙光的頻率，A錯(cuò)誤；丙光對(duì)應(yīng)的截止電壓大于甲、乙光對(duì)應(yīng)的截止電壓，所以丙光的頻率最高，丙光的波長(zhǎng)最短，所以B正確，C錯(cuò)誤；丙光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能也最大，D錯(cuò)誤。

 

　　本題考查光電效應(yīng)的規(guī)律和圖象。

 

　　17．某水電站用總電阻為2．5的輸電線輸電給500km外的用戶，其輸出電功率是3×10⁶kW?，F(xiàn)用500kV電壓輸電，則下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>

 

　　A．輸電線上輸送的電流大小為2．0×10⁵A

 

　　B．輸電線上由電阻造成的損失電壓為15kV

 

　　C．若改用5kV電壓輸電，則輸電線上損失的功率為9×10⁸kW

 

　　D．輸電線上損失的功率為△P＝U²/r，U為輸電電壓，r為輸電線的電阻

 

　　【答案】B

 

　　【解析】逐項(xiàng)判斷法：

 

　　A．由得輸電線上輸送的電流，而不是2．0×10⁵A，因?yàn)檩旊娋€上的電壓不等于500kV，它還包括用戶的電壓。

 

　　B．由得輸電線路上的電壓損失

 

　　C．輸電線上損失的功率為

 

　　D．輸電線上損失的功率為,而不是△P＝U²/r，

 

　　本題考查電能的輸送，突出了易錯(cuò)點(diǎn)的判斷。

 

　　18．在O點(diǎn)有一波源，t=0時(shí)刻開始向上振動(dòng)，形成向右傳播的一列橫波。t₁=4s時(shí)，距離O點(diǎn)為3m的A點(diǎn)第一次達(dá)到波峰；t₂=7s時(shí)，距離O點(diǎn)為4m的B點(diǎn)第一次達(dá)到波谷。則以下說(shuō)法正確的是（　?。?/span>

 

　　A．該橫波的波長(zhǎng)為2m

 

　　B．該橫波的周期為4s

 

　　C．該橫波的波速為1m/s

 

　　D．距離O點(diǎn)為1m的質(zhì)點(diǎn)第一次開始向上振動(dòng)的時(shí)刻為6s末

 

　　【答案】BC

 

　　【解析】由得：　　　　

 

　　解得，B、C正確；

 

　　波長(zhǎng)，A錯(cuò)誤；

 

　　振動(dòng)從O傳到距離O點(diǎn)為1m的質(zhì)點(diǎn)所需時(shí)間，D錯(cuò)誤。

 

　　本題考查波的傳播過(guò)程及波長(zhǎng)、周期、波速的關(guān)系。

 

　　19．半徑為r帶缺口的剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線，分別與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板連接，兩板間距為d，如圖（左）所示。有一變化的磁場(chǎng)垂直于紙面，規(guī)定向內(nèi)為正，變化規(guī)律如圖（右）所示。在t=0時(shí)刻平板之間中心有一重力不計(jì)，電荷量為q的靜止微粒，則以下說(shuō)法正確的是（　?。?/span>

 

 

　　A．第2秒內(nèi)上極板為正極

 

　　B．第3秒內(nèi)上極板為負(fù)極

 

　　C．第2秒末微?；氐搅嗽瓉?lái)位置

 

　　D．第3秒末兩極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為0．2

 

　　【答案】A

 

　　【解析】0～1s內(nèi)情況：由楞次定律可知，金屬板上極板帶負(fù)電 ，金屬板下極板帶正電；

 

　　若粒子帶正電，則粒子所受電場(chǎng)力方向豎直向上而向上做勻加速運(yùn)動(dòng)。

 

　　1～2s內(nèi)情況：由楞次定律可知，金屬板上極板帶正電 ，金屬板下極板帶負(fù)電；

 

　　若粒子帶正電，則粒子所受電場(chǎng)力方向豎直向下而向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，2s末速度減小為零但不能回到原來(lái)位置。

 

　　2～3s內(nèi)情況：由楞次定律可知，金屬板上極板帶正電 ，金屬板下極板帶負(fù)電；

 

　　若粒子帶正電，則粒子所受電場(chǎng)力方向豎直向下而向下做勻加速運(yùn)動(dòng)。

 

　　兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小

 

　　3～4s內(nèi)情況：由楞次定律可知，金屬板上極板帶負(fù)電 ，金屬板下極板帶正電；

 

　　若粒子帶正電，則粒子所受電場(chǎng)力方向豎直向上而向下做勻減速運(yùn)動(dòng)4s末速減小為零，同時(shí)回到了原來(lái)的位置。

 

　　本題考查楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律和帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。

 

　　20．宇宙飛船以周期T繞地球作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于地球遮擋陽(yáng)光，會(huì)經(jīng)歷“日全食”過(guò)程，如圖所示。已知地球的半徑為R，地球質(zhì)量為M，引力常量為G，地球自轉(zhuǎn)周期為。太陽(yáng)光可看作平行光，宇航員在A點(diǎn)測(cè)出的張角為，則（　?。?/span>

 

 

　　A．飛船繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度為

 

　　B．一天內(nèi)飛船經(jīng)歷“日全食”的次數(shù)為T/T₀

 

　　C．飛船每次“日全食”過(guò)程的時(shí)間為

 

　　D．飛船周期為

 

　　【答案】AD

 

　　【解析】飛船繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度為

 

　　由幾何關(guān)系知，所以

 

　　，A正確；

 

　　　所以

 

　　，D正確。

 

　　一天內(nèi)飛船經(jīng)歷“日全食”的次數(shù)為=T₀/T，所以B錯(cuò)誤；

 

　　飛船每次“日全食”過(guò)程的時(shí)間，如下圖所示，是飛船沿BAC圓弧從B到C的時(shí)間，因?yàn)?span>tan=，，所以當(dāng)很小時(shí)，OBC=，時(shí)間，所以C錯(cuò)誤；

 

　　例如地球半徑，同步衛(wèi)星軌道半徑，=，，tan=，，所以，=。與相等，這是一種巧合，因?yàn)橥叫l(wèi)星的周期=（地球自轉(zhuǎn)周期）。

 

　　再如神州衛(wèi)星，軌道半徑（距地面高度約300km），則=，，tan=，， =，而=，二者相差甚遠(yuǎn)，所以C錯(cuò)誤。

 

 

　　本題考查圓周運(yùn)動(dòng)與航天知識(shí)及用數(shù)學(xué)解決物理問(wèn)題的能力。

 

　　二、實(shí)驗(yàn)題（2小題）

 

　　21．（20分）

 

　　Ⅰ題（10分）在“探究彈簧彈力大小與伸長(zhǎng)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，甲、乙兩位同學(xué)選用不同的橡皮繩代替彈簧，為測(cè)量橡皮繩的勁度系數(shù)，他們?cè)谙鹌だK下端依次逐個(gè)掛上鉤碼（每個(gè)鉤碼的質(zhì)量均為m=0．1kg，取g=10m/s²），并記錄繩下端的坐標(biāo)X_加i（下標(biāo)i表示掛在繩下端鉤碼個(gè)數(shù)）。然后逐個(gè)拿下鉤碼，同樣記錄繩下端的坐標(biāo)X_減i，繩下端坐標(biāo)的平均值X_i＝（X_加i+X_減i）/2的數(shù)據(jù)如下表：

 

 

　?。?span>1）同一橡皮繩的X_加i         X_減i（大于或小于）；

 

　?。?span>2）           同學(xué)的數(shù)據(jù)更符合實(shí)驗(yàn)要求（甲或乙）；

 

　　（3）選擇一組數(shù)據(jù)用作圖法得出該橡皮繩的勁度系數(shù)k（N/m）；

 

　?。?span>4）為了更好的測(cè)量勁度系數(shù)，在選用鉤碼時(shí)需考慮的因素有哪些？

 

　　【答案】（1）小于；（2）乙；（3）；（4）盡可能使伸長(zhǎng)量在彈性范圍內(nèi)，同時(shí)有足夠大的伸長(zhǎng)量，以減小長(zhǎng)度測(cè)量誤差。

 

　　【解析】

 

　　（1）因?yàn)橄鹌だK在伸長(zhǎng)后不能完全恢復(fù)到原來(lái)的長(zhǎng)度

 

　?。?span>2）因?yàn)榧淄瑢W(xué)的數(shù)據(jù)中只有前幾個(gè)數(shù)據(jù)可認(rèn)為在彈性范圍內(nèi)

 

　?。?span>3）

 

　　由上表作圖得

 

 

　　由圖得

 

　?。?span>4）盡可能使伸長(zhǎng)量在彈性范圍內(nèi)，同時(shí)有足夠大的伸長(zhǎng)量，以減小長(zhǎng)度測(cè)量誤差。

 

　　Ⅱ題（10分）

 

　　在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)測(cè)得電流-電壓的數(shù)據(jù)如下表所示：

 

 

　?。?span>1）用上表數(shù)據(jù)描繪電壓隨電流的變化曲線；

 

　?。?span>2）為了探究燈絲電阻與溫度的關(guān)系，已作出電阻隨電流的變化曲線如圖所示：請(qǐng)指出圖線的特征，并解釋形成的原因。

 

 

　　【解析】

 

　?。?span>1）

 

　?。?span>2）電阻隨電流增大，存在三個(gè)區(qū)間，電阻隨電流的變化快慢不同。

 

　　第一區(qū)間電流很小時(shí)，電阻變化不大；第二區(qū)間燈絲溫度升高快，電阻增大快；第三區(qū)間部分電能轉(zhuǎn)化為光能，燈絲溫度升高變慢，電阻增大也變慢。

 

　　三、計(jì)算題（3大題）

 

　　22．（16分）在一次國(guó)際城市運(yùn)動(dòng)會(huì)中，要求運(yùn)動(dòng)員從高為H的平臺(tái)上A點(diǎn)由靜止出發(fā)，沿著動(dòng)摩擦因數(shù)為的滑道向下運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后水平滑出，最后落在水池中。設(shè)滑道的水平距離為L，B點(diǎn)的高度h可由運(yùn)動(dòng)員自由調(diào)節(jié)（取g=10m/s²）。求：

 

 

　?。?span>1）運(yùn)動(dòng)員到達(dá)B點(diǎn)的速度與高度h的關(guān)系；

 

　?。?span>2）運(yùn)動(dòng)員要達(dá)到最大水平運(yùn)動(dòng)距離，B點(diǎn)的高度h應(yīng)調(diào)為多大？對(duì)應(yīng)的最大水平距離S_max為多少？

 

　?。?span>3若圖中H=4m，L=5m，動(dòng)摩擦因數(shù)=0．2，則水平運(yùn)動(dòng)距離要達(dá)到7m，h值應(yīng)為多少？

 

　　【解析與答案】

 

　?。?span>1）由A運(yùn)動(dòng)到B過(guò)程：,

 

　?。?span>2）平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程：    

 

　　解得　

 

　　當(dāng)時(shí)，x有最大值，

 

　?。?span>3）,

 

　　解得　

 

　　【驗(yàn)算】數(shù)據(jù)如（3），求運(yùn)動(dòng)員要達(dá)到最大水平運(yùn)動(dòng)距離，B點(diǎn)的高度h應(yīng)調(diào)為多大？對(duì)應(yīng)的最大水平距離S_max為多少？

 

　　據(jù)（2），當(dāng)=時(shí)，x有最大值，。

 

　　本題考查動(dòng)能定理和平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)及二次函數(shù)求極值問(wèn)題。

 

　　23．（20分）如圖所示，一矩形輕質(zhì)柔軟反射膜可繞過(guò)O點(diǎn)垂直紙面的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其在紙面上的長(zhǎng)度為L₁，垂直紙面的寬度為L₂。在膜的下端（圖中A處）掛有一平行于轉(zhuǎn)軸，質(zhì)量為m，長(zhǎng)為L₂的導(dǎo)體棒使膜成平面。在膜下方水平放置一足夠大的太陽(yáng)能光電池板，能接收到經(jīng)反射膜反射到光電池板上的所有光能，并將光能轉(zhuǎn)化成電能。光電池板可等效為一個(gè)電池，輸出電壓恒定為U；輸出電流正比于光電池板接收到的光能（設(shè)垂直于入射光單位面積上的光功率保持恒定）。導(dǎo)體棒處在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，并與光電池構(gòu)成回路，流經(jīng)導(dǎo)體棒的電流垂直紙面向外（注：光電池與導(dǎo)體棒直接相連，連接導(dǎo)線未畫出）。

 

 

　　（1）現(xiàn)有一束平行光水平入射，當(dāng)反射膜與豎直方向成時(shí)，導(dǎo)體棒處于受力平衡狀態(tài)，求此時(shí)電流強(qiáng)度的大小和光電池的輸出功率。

 

　?。?span>2）當(dāng)變成時(shí)，通過(guò)調(diào)整電路使導(dǎo)體棒保持平衡，光電池除維持導(dǎo)體棒平衡外，還能輸出多少額外電功率？

 

　　【解析與答案】

 

　　（1）導(dǎo)體棒受力如圖　

 

 

　　　，

 

　　光電池輸出功率（即光電池板接收到的光能對(duì)應(yīng)的功率）為　

 

　　（2）維持導(dǎo)體棒平衡需要的電流為　

 

　　而當(dāng)變?yōu)?span>時(shí)光電池板因被照射面積增大使電池輸出的電流也增大。

 

　　所以，需要在導(dǎo)體棒兩端并聯(lián)一個(gè)電阻，題目要求的就是這個(gè)電阻上的功率。

 

　　由并聯(lián)電路特點(diǎn)得：光電池提供的總電流，以下關(guān)鍵是求

 

　　光電池輸出功率為　

 

　?。?span>為當(dāng)變成時(shí)，光電池板接收到的光能對(duì)應(yīng)的功率。）

 

　　已知垂直于入射光單位面積上的光功率保持恒定（設(shè)為P₀）

 

 

　　由上圖可知

 

　　

 

　　已知電池輸出電流正比于光電池板接收到的光能

 

　　

 

　　   

 

　　光電池能提供的額外功率為　

 

　　解題關(guān)鍵在根據(jù)上圖得到，，從而求出=。

 

　　本題考查光的反射和電路計(jì)算及力的平衡以及安培力，是一道綜合性強(qiáng)、物理情境新的題目。

 

　　24．（22分）一個(gè)放射源水平放射出三種射線，垂直射入如圖所示磁場(chǎng)。區(qū)域Ⅰ和Ⅱ的寬度均為d，各自存在著垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩區(qū)域的磁感強(qiáng)度大小B相等，方向相反（粒子運(yùn)動(dòng)不考慮相對(duì)論效應(yīng)）。

 

 

　　（1）若要篩選出速率大于v₁的粒子進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ，求磁場(chǎng)寬度d與B和v₁的關(guān)系。

 

　?。?span>2）若B=0．0034T，v₁=0．1c（c是光速），則可得d；粒子的速率為0．001c，計(jì)算和射線離開區(qū)域Ⅰ時(shí)的距離；并給出去除和射線的方法。

 

　?。?span>3）當(dāng)d滿足第（1）小題所給關(guān)系時(shí)，請(qǐng)給出速率在v₁<v<v₂區(qū)間的粒子離開區(qū)域Ⅱ時(shí)的位置和方向。

 

　?。?span>4）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種方案，能使離開區(qū)域Ⅱ的粒子束在右側(cè)聚焦且水平出射。

 

　　已知：電子質(zhì)量，粒子質(zhì)量，電子電荷量，（時(shí)）。

 

　　解析：

 

　　（1）作出臨界軌道，

 

 

　?。?span>1）由幾何關(guān)系知　r=d

 

　　由得　

 

　　（2）對(duì)電子：

 

　　對(duì)粒子：

 

　　作出軌道如圖：

 

 

　　豎直方向上的距離

 

　　區(qū)域Ⅰ的磁場(chǎng)不能將射線和射線分離，可用薄紙片擋住射線，用厚鉛板擋住射線。

 

　?。?span>3）畫出速率分別為和的粒子離開區(qū)域Ⅱ的軌跡如下圖：

 

 

　　速率在區(qū)域間射出的粒子束寬為

 

　　2

 

　　2

 

　　

 

　　

 

　　所以速率在v₁<v<v₂區(qū)間的粒子離開區(qū)域Ⅱ時(shí)的束寬為，位置如圖，方向水平向右。

 

　?。?span>4）由對(duì)稱性可設(shè)計(jì)如圖所示的磁場(chǎng)區(qū)域，最后形成聚集且水平向右射出。

 

 

　　本題解題關(guān)鍵是根據(jù)題意作出帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的圖，特別是臨界的情況。

 

　　本題考查帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)及分析、綜合能力。

 

　　整體印象：以前以為廣東卷難而浙江卷易，今年相反，浙江卷比廣東卷難很多，特別是最后兩題，難而復(fù)雜，但很新。選擇題也要費(fèi)腦子，可以與江蘇省物理卷相提并論。