2021年遼寧省沈陽二中高考物理四模試卷

一、選擇題：（本題共10個小題，在每小題給出的四個選項中，第1-7題只有一個選項符合

題目要求，每小題4分：第8-10題有多個選項符合題目要求，全部選對得6分，選對但不

全的得3分，有選的得0分。）

1.（4分）在火星上太陽能電池板發電能力有限，因此科學家用放射性材料PuO2作為發電

能源為火星車供電。PuO2中的PU元素是238PU,具有天然放射性，下列說法正確的是

94

（）

A.天然放射現象說明原子內部是有結構的

B.238原子核發生a衰變后產生的新核的比結合能變小

94PU

C.10個238pu原子核經過87.7年后一定還會剩余5個

94

D.238pu原子核經過一次a衰變質量數減少4,核電荷數減少2

94

2.（4分）質量為m的物體放在質量為M的斜面體上，斜面體放在水平粗糙的地面上，m

和M均處于靜止狀態，且F由零逐漸增大的過程中，m和M仍保持靜止狀態。在此過

程中（）

A.斜面體對m的支持力可能保持不變

B.物體m受到的摩擦力一定增大

C.地面受到的壓力一定保持不變

D.地面對斜面體的摩擦力一定保持不變

3.（4分）“天問一號”火星探測器已經被火星捕獲。若探測器在距離火星表面高為h的圓

形軌道上繞火星飛行，環繞n周飛行總時間為t,已知引力常量為G,則下列給出的火星

表面重力加速度g（忽略自轉）和平均密度p的表達式正確的是（）

=4兀2(R+h)3=3兀(R+h)3

A.

R2t2Gt2R3

4兀2n2（R+h）3=3兀n2（R+h）3

B.

gR2t2Gt2R3

4冗2t2（R+h）3八3Kt2（R+h）3

C.g'P=------~~

R2n2GnJRJ

4打2n2（R+h）3=3-（R+h-

D.

gR2t2Gt2R3

4.（4分）為了研究某種透明新材料的光學性質，將其壓制成半圓柱形，如圖甲所示。一束

激光由真空沿半圓柱體的徑向與其底面過0的法線成。角射入。CD為光學傳感器，則

下列說法正確的是（）

A.圖甲中若減小入射角0,則反射光線和折射光線之間的夾角也將變小

B.圖甲中若減小入射角。到0°,則光線將全部從AB界面透射出去

C.該新材料的折射率n=1.25

D.該新材料的折射率nW

3

5.（4分）某形狀不規則的導體置于靜電場中，由于靜電感應，在導體周圍出現了如圖所示

的電場分布，實線表示等勢面，A、B、C為電場中的三個點。下列說法正確的是（）

A.A點的電場強度大于B點的電場強度

B.A點的電勢低于B點的電勢

C.將電子從A點移到B點，電勢能增加

D.將電子從A點移到B點，電場力做正功

6.（4分）軍事演習中，在M點的正上方離地H高處的藍軍飛機以水平速度V1投擲一顆炸

彈攻擊地面目標，反應靈敏的紅軍的地面高炮系統同時在M點右方地面上N點以速度

V2斜向左上方發射攔截炮彈，如圖所示，兩彈恰在M、N連線的中點正上方相遇爆炸。

若不計空氣阻力（）

MN

77777777777777777777777777/777.

A.初速度大小關系為vi>V2

B.攔截彈相對攻擊彈做勻速直線運動

C.若沒有發射攔截炮彈，炸彈一定落在N點

D.兩彈相遇點一定在距離地面3H高度處

4

7.（4分）已知通電的長直導線在周圍空間某位置產生的磁場磁感應強度大小與電流強度成

正比，與該位置到長直導線的距離成反比。如圖所示，現有通有電流大小相同的兩根長

直導線分別固定在正方體的兩條邊dh和hg上，電流方向分別由d流向h、由h流向g,

則頂點a和e兩處的磁感應強度大小之比為（）

C.2：V2D,V2：V3

8.（6分）如圖甲所示，在某介質的xOy平面內有兩個相干波源Si和S2,波源Si的坐標為

（0,0.15m）,其振動圖像如圖乙所示；波源S2的坐標為（0,-0.15m）,其振動圖像如

圖丙所示。在x=0.4m處有一平行于y軸的直線，與x軸交于N點（0.4m,0.15m）。兩

波源發出的波的波長均為0.2m,則下列說法中正確的是（）

A.波源Si發出的波傳播到M點的時間為4s

B.波源S2發出的波傳播到M點為波峰時，波源Si發出的波傳播到M點為波谷

C.M點是振動加強點

D.N點是振動加強點

9.（6分）如圖1所示，質量m=lkg的物塊放置在豎直固定的彈簧上方（未拴接），用力向

下壓物塊至某一位置，取該位置為物塊運動的起始位置，物塊上升過程的a-x圖像如圖

2所示，重力加速度g=10m/s2。則下列說法正確的是（）

030403r/m

圖1圖2

A.物塊運動過程的最大加速度大小為20m/s2

B.彈簧的勁度系數為25N/m

C.彈簧最大彈性勢能為4.5J

D.物塊離開彈簧時速度最大

10.（6分）如圖，足夠長的間距d=lm的平行光滑金屬導軌MN、PQ固定在水平面內，導

軌間存在一個寬度L=1m的勻強磁場區域，方向如圖所示。一根質量ma=0.1kg、阻值

R=0.5Q的金屬棒a以初速度vo=4m/s從左端開始沿導軌滑動，穿過磁場區域后，與另

一根質量mb=0.2kg、阻值R-0.511的靜止放置在導軌上的金屬棒b發生彈性碰撞，兩

金屬棒始終與導軌垂直且接觸良好，導軌電阻不計，則（）

M-i—j——『..飛|一N

A.金屬棒a第一次穿過磁場的過程中，做加速度減小的減速直線運動

B.金屬棒a第一次穿過磁場的過程中，回路中有順時針方向的感應電流

C.金屬棒a第一次穿過磁場的過程中，金屬棒b上產生的焦耳熱為0.34375J

D.金屬棒a最終停在距磁場左邊界0.8m處

二、非選擇題：（本題共5個小題，共54分。）

11.（6分）某實驗小組同學利用下列器材做“研究合外力做功與動能變化的關系”實驗:

A.一端帶有滑輪和刻度尺的軌道

B.兩個光電計時器

C.安裝有擋光片的小車（質量為M）

D.拴有細線的托盤（質量為mo）

E.可以調節高度的平衡支架

F.一定數量的鉤碼

甲乙

某小組選用上述器材安裝實驗裝置如圖1所示，軌道上安裝了兩個光電門A、Bo實驗步

驟：

①調節兩個光電門中心的距離，記為L；

②調節軌道的傾角，輕推小車后，使小車拉著鉤碼和托盤能沿軌道向下勻速經過光電門

A、B；

③撤去一部分質量為Am的鉤碼，讓小車仍沿軌道向下加速經過光電門A、B,光電計時

器記錄小車通過A、B的時間分別為△口和atz；

④利用測得的數據求得合外力做功與動能變化的關系。

根據實驗過程，滑輪的摩擦力不計，回答以下問題：

（1）圖乙是用游標卡尺測擋光片的寬度d,則€1=cm。

（2）小車和托盤、祛碼組成的系統加速從A到B過程中，合外力做的功W=；

系統動能的變化量的表達式△￡!<=（用測得的物理量的字母符號表示，g為己

知量）。通過實驗可得出：在誤差允許的范圍內合外力所做的功等于系統動能的增量。

12.（8分）某學校課題研究小組為了撰寫關于未知材料電阻率的研究報告，設計了一個測

量電阻率（被測電阻絲的阻值約為25Q）的實驗方案

A.電流表G,內阻Rg=120C,炳偏電流Im=3mA

B.電流表A,內阻約為0.2Q,量程為0?0.6A

C.電阻箱Ro（0?9999。，額定電流為0.5A）

D.滑動變阻器R（最大阻值為5C,額定電流為1A）

E.干電池組（電動勢為3V,內阻為0.05C）

F.一個開關和導線若干，刻度尺、螺旋測微器。

A/mA

圖1圖2

進行了以下操作：

（1）把電流表G與電阻箱串聯改裝成電壓表使用，最大測量電壓為3V,則電阻箱的阻

值應調為Ro=0。

（2）請用改造完的電壓表設計一個測量電阻率的實驗電路，根據提供的器材和實驗需要,

請將圖中電路圖1補畫完整。

（3）某小組同學利用以上器材正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數據如下：

次數1234567

Ig/mA0.100.300.701.001.501.702.30

I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520

這個小組的同學在坐標紙上建立Ig、I坐標系，如圖2所示，圖中已標出了與測量數據對

應的4個坐標點。請在圖中標出第2、4、6次測量數據的坐標點，接入電路部分的長度

約為50cm。根據以上數據可以估算出該未知材料的電阻率約為ft-m(n=3.14,

結果保留兩位有效數字)。

13.(10分)某科技小組自己動手制作了一個潛水艇模型。如圖所示，高壓氣瓶通過細管與

壓載水箱連接，水箱中有一厚度忽略不計的輕活塞(細管)通向外界，連接各部分的細

管容積不計。下沉前，高壓氣瓶中已充滿高壓氣體，活塞保持在壓載水箱最右側，潛水

艇下沉到水下h=10m處懸停。此時，通過遙控器將閥門K打開，剛好能夠將壓載水箱

中的水全部排出時關閉閥門，在這個過程中潛水艇模型的豎直高度變化可以忽略。已知

壓載水箱的容積為6L,高壓氣瓶內氣體壓強pi=1.0Xl()6pa,大氣壓強p()=1.0Xl()5pa,

水的密度p=1.0Xl()3kg/m3,g=10m/s2?若整個過程中氣體溫度不變，活塞與水箱的摩

擦力忽略不計，求：

(1)高壓氣瓶中氣體的末態壓強為大氣壓的多少倍？

(2)氣體膨脹過程是吸熱還是放熱？

14.(12分)在一種新的子母球表演中，讓同一豎直線上的小球A和小球B,從距地面高度

為3h和h的地方同時由靜止釋放，若B與地面發生碰撞后能原速率反彈，且A、B第一

次發生彈性碰撞后，且運動過程中忽略空氣阻力的影響，求：

(1)A、B兩物體相碰時的位置距地面的距離？

(2)A、B兩物體的質量之比是多少？

15.(18分)在如圖a所示的平面直角坐標系xOy中，第三象限有豎直向上的勻強電場，場

強大小為E=100V/m,磁感應強度B按圖b所示規律周期性變化(圖b中磁場以垂直紙

面向外為正)。在第一象限的橫軸0M之間有一水平光滑絕緣薄板，粒子打到該板上會被

反彈(碰撞時間極短)，反彈前后水平分速度不變&=l()6c/kg的帶正電的粒子置于電場

m

中的A點，A點坐標為(-5cm,-12.5cm)。將該粒子由靜止釋放，經過一段時間后，

又通過y軸上的P點，求：

r■I/T.

p

_________________________(U

E

?OS............................J——1

4圖《?Sb

(1)該粒子經過P點距O點的距離；

(2)經過1=211乂102時，粒子與0點的水平距離；

5

(3)帶電粒子從進入磁場開始計時到運動至擋板所需的時間。

2021年遼寧省沈陽二中高考物理四模試卷

參考答案與試題解析

一、選擇題：（本題共10個小題，在每小題給出的四個選項中，第1-7題只有一個選項符合

題目要求，每小題4分：第8-10題有多個選項符合題目要求，全部選對得6分，選對但不

全的得3分，有選的得0分。）

1.（4分）在火星上太陽能電池板發電能力有限，因此科學家用放射性材料PuO2作為發電

能源為火星車供電。PuO2中的Pu元素是238pu,具有天然放射性，下列說法正確的是

94

（）

A.天然放射現象說明原子內部是有結構的

B.238U原子核發生a衰變后產生的新核的比結合能變小

94P

C.10個238原子核經過87.7年后一定還會剩余5個

94Pu

D.238pu原子核經過一次a衰變質量數減少4,核電荷數減少2

94

【解答】解：A、射線來自于原子核內部，故A錯誤；

B、發生a衰變的過程中釋放能量器8pu原子核發生a衰變后產生的新核的比結合能變

大；

C、半衰期是大量放射性原子衰變的統計規律238PU原子核沒有意義；

94

D、a粒子為氮核，質量數為4,結合質量數守恒與電荷數守恒可知，238,核電荷數減

94

少2。

故選：D。

2.（4分）質量為m的物體放在質量為M的斜面體上，斜面體放在水平粗糙的地面上，m

和M均處于靜止狀態，且F由零逐漸增大的過程中，m和M仍保持靜止狀態。在此過

程中（）

A.斜面體對m的支持力可能保持不變

B.物體m受到的摩擦力一定增大

C.地面受到的壓力一定保持不變

D.地面對斜面體的摩擦力一定保持不變

【解答】解；AB,物體受到重力mg、斜面的支持力Ni（見圖，摩擦力不確定），

當F=0時，物體受到的靜摩擦力大小為a=mgsin。，方向沿斜面向上i=mgcos。；

在F不為零時，斜面對物體的支持力Ni=mgcose+FsinO,所以支持力逐漸增大；

而對于靜摩擦力，

當FcosOWmgsin。時，靜摩擦力隨F的增大而減小f5=mgsin0-Fcos6<mgsin9,

Fcos0>mgsin0時，靜摩擦力隨F的增大而增大；

CD、對于整體、地面的支持力N2、靜摩擦力自和水平推力F,

由平衡條件得：N8=（m+M）g,地面的摩擦力f2=F；

可見，當F增大時

由牛頓第三定律得知，地面受到的壓力保持不變，故C正確。

故選：C?

(M+m)g

3.（4分）“天問一號”火星探測器已經被火星捕獲。若探測器在距離火星表面高為h的圓

形軌道上繞火星飛行，環繞n周飛行總時間為t,已知引力常量為G,則下列給出的火星

表面重力加速度g（忽略自轉）和平均密度p的表達式正確的是（）

=4兀2爾+拉3二3兀(R+h)?

A.

R2t2Gt2R3

4兀2n2(R+h)3c3兀r?(R+h)3

B-g

R2t2一'P=-------G---t’nRS—

4兀2t2（R+h）337Tt*2（R+h）34*

c.g

R2n2Gn2R3

4兀2n2（R+h）3二3兀（R+h）?

D-g

R2t2Gt2R3

【解答】解：探測器和火星間的萬有引力提供向心力，則G,妨.（&L）7（R+h）主,

（R+h）2Tn

火星表面一物體與火星間的萬有引力等于重力，則G地1,聯立上述式子可得：g=

R2

4兀4n2（R+h）3

63

火星的密度P=旦，v=A3,聯立解得p=一3-口塞也）=故B正確。

V6Gt2R8

故選:B,

4.（4分）為了研究某種透明新材料的光學性質，將其壓制成半圓柱形，如圖甲所示。一束

激光由真空沿半圓柱體的徑向與其底面過。的法線成e角射入。CD為光學傳感器，則

A.圖甲中若減小入射角心則反射光線和折射光線之間的夾角也將變小

B.圖甲中若減小入射角。到0°,則光線將全部從AB界面透射出去

C.該新材料的折射率n=1.25

D.該新材料的折射率門至

n3

【解答】解：A、若減小入射角。，根據折射定律知折射角也減小，故A錯誤;

B、圖甲中若減小入射角。到0°,只是反射角為零，故B錯誤；

CD、由圖乙可知，此時C=53°」_=——2^=125、D錯誤。

sinCsin530

故選：Co

5.（4分）某形狀不規則的導體置于靜電場中，由于靜電感應，在導體周圍出現了如圖所示

的電場分布，實線表示等勢面，A、B、C為電場中的三個點。下列說法正確的是（）

A.A點的電場強度大于B點的電場強度

B.A點的電勢低于B點的電勢

C.將電子從A點移到B點，電勢能增加

D.將電子從A點移到B點，電場力做正功

【解答】解：A、根據電場線的疏密表示場強的相對大小，則A點的電場強度小于B點

的電場強度；

B、沿著電場線電勢逐漸降低，A點所在等勢線的電勢比B點所在等勢線的電勢高，故B

錯誤；

C、電子帶負電，在電勢低處電勢能大，電勢降低，故C正確；

D、將電子從A點移到B點，則電場力做負功。

故選：Co

6.（4分）軍事演習中，在M點的正上方離地H高處的藍軍飛機以水平速度”投擲一顆炸

彈攻擊地面目標，反應靈敏的紅軍的地面高炮系統同時在M點右方地面上N點以速度

V2斜向左上方發射攔截炮彈，如圖所示，兩彈恰在M、N連線的中點正上方相遇爆炸。

若不計空氣阻力（）

I

I

I

I

I

I

M：ZsN

777777777777777777777777777777.

A.初速度大小關系為vi>V2

B.攔截彈相對攻擊彈做勻速直線運動

C.若沒有發射攔截炮彈，炸彈一定落在N點

D.兩彈相遇點一定在距離地面3H高度處

4

【解答】A、導彈和飛機在MN中線上相遇，又因為飛機與導彈的飛行時間一樣。而導

彈還具有豎直方向上的初速度1〈V2,故A錯誤

B、由于兩個導彈都只受到重力，兩個導彈的加速度大小相同且均為g。若取攻擊彈為參

考系，相對合外力為6。故B正確

C、導彈在空中相遇只能說明兩個導彈的末位置相同，所以攻擊彈不一定落在N點

D、根據題意只能求出兩個導彈的運動時間相同，故而不能判斷準確相遇位置

故選：B。

7.（4分）已知通電的長直導線在周圍空間某位置產生的磁場磁感應強度大小與電流強度成

正比，與該位置到長直導線的距離成反比。如圖所示，現有通有電流大小相同的兩根長

直導線分別固定在正方體的兩條邊dh和hg上，電流方向分別由d流向h、由h流向g,

則頂點a和e兩處的磁感應強度大小之比為（）

A.2：V3B.2C.2：近D.V2：M

【解答】解：設兩電流的大小為I,正方體的邊長為S3=kL，方向從a指向b如圖所示;

在e處產生的磁感應強度為Bl=k』，方向從e指向f；

hg導線上通過的電流在a處產生的磁感應強度為B3=kI二,方向垂直ha向下；

V2J

在e處產生的磁感應強度為B2=kL,方向從e指向a；

S

由平行四邊形定則得：Ba=5fZkl,Be=J5kL,

VOCu

所以Ba：Be=&：2,ACD錯誤。

故選：Bo

8.(6分)如圖甲所示，在某介質的xOy平面內有兩個相干波源Si和S2,波源Si的坐標為

(0,0.15m),其振動圖像如圖乙所示；波源S2的坐標為(0,-0.15m),其振動圖像如

圖丙所示。在x=0.4m處有一平行于y軸的直線，與x軸交于N點(0.4m,0.15m)。兩

波源發出的波的波長均為0.2m,則下列說法中正確的是()

A.波源S1發出的波傳播到M點的時間為4s

B.波源S2發出的波傳播到M點為波峰時，波源Si發出的波傳播到M點為波谷

C.M點是振動加強點

D.N點是振動加強點

【解答】解：A.由圖可知，波的周期T=2s3「=&Am/s=0.7m/s

T2

波源Si發出的波傳播到M點的時間為：口=包=旦匚￡=4S；

v6.1

B.由題意可知，波源S8到M點距離為0.4m,根據幾何關系可得7到M點距離為0.5m,

兩波到M點的路程差為8.1m,即半個波長，兩波初始相位差半個周期?發出的波傳播到

M點為波峰時，波源S8發出的波傳播到M點為波峰，故B錯誤；

CD.根據以上分析可知，M為振動加強點，則為振動減弱點，D錯誤。

故選：AC?

9.（6分）如圖1所示，質量m=lkg的物塊放置在豎直固定的彈簧上方（未拴接），用力向

下壓物塊至某一位置，取該位置為物塊運動的起始位置，物塊上升過程的a-x圖像如圖

2所示，重力加速度g=10m/s2。則下列說法正確的是（）

圖1圖2

A.物塊運動過程的最大加速度大小為20m/s2

B.彈簧的勁度系數為25N/m

C.彈簧最大彈性勢能為4.5J

D.物塊離開彈簧時速度最大

【解答】解：A、物塊離開彈簧時彈簧的彈力為零，加速度為g（對應圖2中的x=0.2m）

mo當x—0時，物塊的加速度最大——_°＞讓所以得am—5g—2X10m/s-=20m/s^,

g0.1

故A正確；

B、x=0.3m時物塊離開彈簧，此時a=8,解得k=100N/m；

C、x=0時，由牛頓第二定律得Fm-mg=mam,解得彈簧最大的彈力大小為Fm=3mg

=6XIX10N=30Nox由x=0fx=6.3m的過程卞X△xA?=^2xO.7J=

7八*2

4.5Jp=W=2.5J,故C正確；

D、從x=0fx=2.2m的過程，當加速度為零時，故速度最大的時刻是x=0.5m的時刻,

故D錯誤；

故選：AC,

10.（6分）如圖，足夠長的間距d=lm的平行光滑金屬導軌MN、PQ固定在水平面內，導

軌間存在一個寬度L=lm的勻強磁場區域，方向如圖所示。一根質量ma=0.1kg、阻值

R=0.5。的金屬棒a以初速度vo=4m/s從左端開始沿導軌滑動，穿過磁場區域后，與另

一根質量mb=0.2kg、阻值R=0.5ft的靜止放置在導軌上的金屬棒b發生彈性碰撞，兩

金屬棒始終與導軌垂直且接觸良好，導軌電阻不計，則（）

M-r—1——r.."4I—N

A.金屬棒a第一次穿過磁場的過程中，做加速度減小的減速直線運動

B.金屬棒a第一次穿過磁場的過程中，回路中有順時針方向的感應電流

C.金屬棒a第一次穿過磁場的過程中，金屬棒b上產生的焦耳熱為0.34375J

D.金屬棒a最終停在距磁場左邊界0.8m處

【解答】解：A、金屬棒a第一次穿過磁場時受到安培力的作用，由于速度減小，安培力

減小，故金屬棒a做加速度減小的減速直線運動；

B、根據右手定則可知，故B錯誤；

C、設金屬棒a離開磁場的速度大小為v,對金屬棒a根據動量定理得：-Blav-rriavo

即Bd“△t_=mv（）-mv,其中v?△■（:，解得對金屬棒第一次離開磁場時速度:v=4.5m/s

2R

金屬棒a第一次穿過磁場區域的過程中，電路中產生的總熱量等于金屬棒a機械能的減

少量1282

”丫。方mv

代入數據得：Q=5.6875J

由于兩棒電阻相同，兩棒產生的焦耳熱相同卜=微々=?*0.6875J，故C錯誤；

D、規定向右為正方向，

根據動量守恒可得mav=mava+mbvb

222

根據機械能守恒定律可得：—mav=Amava+—mbVb

222

聯立并代入數據解得金屬棒a反彈的速度為：va=-4.5m/s

設金屬棒a最終停在距磁場左邊界x處，則從反彈進入磁場到停下來的過程，對金屬棒a

BI'd?Z\t'=0-maVa

即El衛一魚WL=-mva.其中Va=-6.5m/s

2R

聯立并代入數據解得：x=0.4m,故D正確。

故選：ACDo

二、非選擇題：（本題共5個小題，共54分。）

11.（6分）某實驗小組同學利用下列器材做“研究合外力做功與動能變化的關系”實驗:

A.一端帶有滑輪和刻度尺的軌道

B.兩個光電計時器

C.安裝有擋光片的小車（質量為M）

D.拴有細線的托盤（質量為mo）

E.可以調節高度的平衡支架

F.一定數量的鉤碼

甲乙

某小組選用上述器材安裝實驗裝置如圖1所示，軌道上安裝了兩個光電門A、Bo實驗步

驟：

①調節兩個光電門中心的距離，記為L；

②調節軌道的傾角，輕推小車后，使小車拉著鉤碼和托盤能沿軌道向下勻速經過光電門

A、B；

③撤去一部分質量為△!?的鉤碼，讓小車仍沿軌道向下加速經過光電門A、B,光電計時

器記錄小車通過A、B的時間分別為△口和Atz；

④利用測得的數據求得合外力做功與動能變化的關系。

根據實驗過程，滑輪的摩擦力不計，回答以下問題：

（1）圖乙是用游標卡尺測擋光片的寬度d,則4=0.735cm。

（2）小車和托盤、祛碼組成的系統加速從A到B過程中，合外力做的功W=AmgL；

系統動能的變化量的表達式△￡!<=小史也△史二

一2百22

（用測得的物理量的字母符號表示，g為已知量）。通過實驗可得出：在誤差允許的范圍

內合外力所做的功等于系統動能的增量。

【解答】解：（1）此游標卡尺的精度為工r1m=o.o51rl而游標卡尺的讀數等于主尺讀

數加上游標讀數；

（2）根據實驗步驟，開始小車拉著鉤碼和托盤沿軌道向下勻速運動，那么此過程小車受

到的合力就是去掉的鉤碼Am的重力。

小車通過兩個光電門A、B的速度分別為VA=，VB=，去掉鉤碼△!!!后系

△t4△t2

統的總質量為(M+m+mo-Am),所以系統通過兩個光電門時增加的動能△Ek=3

2

722

,可(M+m+mn-Am)di1

(M+m+mo-Am)(v9v》=--------n--------------〔)一1°

乙t、u3/、v4

(Mtm+IUJ-AIU)d262n2

故答案為：(1)0.735；(2)△mgL、--------2--------------[(f—)-(――)]

2石2石2

12.(8分)某學校課題研究小組為了撰寫關于未知材料電阻率的研究報告，設計了一個測

量電阻率(被測電阻絲的阻值約為25Q)的實驗方案

A.電流表G,內阻Rg=120Q,滿偏電流Im=3mA

B.電流表A,內阻約為0.2Q,量程為0?0.6A

C.電阻箱Ro(0?9999。，額定電流為0.5A)

D.滑動變阻器R(最大阻值為5C,額定電流為1A)

E.干電池組(電動勢為3V,內阻為0.05。)

F.一個開關和導線若干，刻度尺、螺旋測微器。

/JmA

-?------92s

另1--'

圖1圖2

進行了以下操作:

(1)把電流表G與電阻箱串聯改裝成電壓表使用，最大測量電壓為3V,則電阻箱的阻

值應調為Ro=88On?

(2)請用改造完的電壓表設計一個測量電阻率的實驗電路，根據提供的器材和實驗需要,

請將圖中電路圖1補畫完整。

(3)某小組同學利用以上器材正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數據如下：

次數1234567

Ig/mA0.100.300.701.001.501.702.30

I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520

這個小組的同學在坐標紙上建立Ig、I坐標系，如圖2所示，圖中已標出了與測量數據對

應的4個坐標點。請在圖中標出第2、4、6次測量數據的坐標點，接入電路部分的長度

約為50cm。根據以上數據可以估算出該未知材料的電阻率約為7.0X1060.m(爪=

3.14,結果保留兩位有效數字)。

【解答】解：(1)根據歐姆定律得：Ro=--Rg=―3一(17200=880。.

Ig7.003

(2)由于待測電阻阻值遠大于滑動變阻器的最大阻值，為測多組實驗數據；由于可以直

接讀出流過改裝后電流表的電流，實驗電路圖如圖1所示；

(3)根據表中實驗數據在坐標系內描出對應點，讓盡可能多的點過直線，根據坐標系內

描出的點作出圖象如圖2所示；

://mA

0

3。020a3皿。05。(>

圖2

通過待測電阻的電流為：lR=I-Ig,待測電阻兩端的電壓為：U=Ig(Rg+R7),

根據歐姆定律可知，電阻絲的電阻：R=」L

IR

根據電阻定律得：R=pL=p—4一

S71(A)2

整理得：Ig=——--阻^-------1

2

Kd(Rg+R0)+2PL

由圖示ig-1圖象可知，圖象的斜率k=---空L-----------=2-3X10~5

2

Kd(Rg+R5)+4PL°?56

代入數據解得:pQ7.5X106a.m

故答案為：(1)880；(2)電路圖如圖1所示；5.0X10-6(3.7X10-6?33X10-6)。

13.(10分)某科技小組自己動手制作了一個潛水艇模型。如圖所示，高壓氣瓶通過細管與

壓載水箱連接，水箱中有一厚度忽略不計的輕活塞(細管)通向外界，連接各部分的細

管容積不計。下沉前，高壓氣瓶中已充滿高壓氣體，活塞保持在壓載水箱最右側，潛水

艇下沉到水下h=10m處懸停。此時，通過遙控器將閥門K打開，剛好能夠將壓載水箱

中的水全部排出時關閉閥門，在這個過程中潛水艇模型的豎直高度變化可以忽略。已知

壓載水箱的容積為6L,高壓氣瓶內氣體壓強pi=1.0Xl()6pa,大氣壓強po=l.OXl()5pa,

水的密度p=1.0Xl()3kg/m3,g=10m/s2o若整個過程中氣體溫度不變，活塞與水箱的摩

擦力忽略不計，求：

(1)高壓氣瓶中氣體的末態壓強為大氣壓的多少倍？

(2)氣體膨脹過程是吸熱還是放熱？

6

【解答】解：(1)已知：pi=1.8X10Pa,Vi=3L,V2=6L

5

封閉氣體末狀態的壓強P4=po+pgh,代入數據解得：p2=2.0X10Pa

封閉氣體溫度不變，由玻意耳定律得：p4Vl=piV6+p2V2

代入數據解得：P2=4po

(2)氣體溫度不變，氣體內能不變，氣體膨脹對外做功，

由熱力學第一定律△U=W+Q可知：Q=4U-W=-W>6,氣體吸收熱量

答：(1)高壓氣瓶中氣體的末態壓強為大氣壓的4倍。

(2)氣體膨脹過程是吸熱.

14.(12分)在一種新的子母球表演中，讓同一豎直線上的小球A和小球B,從距地面高度

為3h和h的地方同時由靜止釋放，若B與地面發生碰撞后能原速率反彈，且A、B第一

次發生彈性碰撞后，且運動過程中忽略空氣阻力的影響，求：

(1)A、B兩物體相碰時的位置距地面的距離？

(2)A、B兩物體的質量之比是多少？

3h

【解答】解：（1）A、B靜止釋放后做自由落體運動2=2gh,解得：vf砥

22

設B與地面碰撞后經過時間t兩球相遇，貝U：2h=（vt+lgtlgt）

73

解得:

V

聯立解得A、B兩物體相碰時的位置距地面的距離:hB=vt4gt2=1h

37

（2）設A與B碰撞前兩者的速度大小為VA、VB，碰撞后速度大小為V'A