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2014江苏启东高考物理考前模拟（附答案） 一、疑难知识、热点知识分析 1．物体的平衡：平衡状态的定义、共点力平衡条件的应用(三力、多力)、动态平衡的分析 例1 如图所示，物体A靠在竖直墙壁上，物体A、B在竖直向上的外力F作用下，一起匀速向上运动，则( ) A．物体A一定受到墙壁的弹力作用 B．物体B对物体A的作用力垂直A的斜面向上 C．物体A受重力、物体B的弹力和摩擦力作用 D．外力F一定大于A、B两物体的重力之和
例2 如图所示，斜面体置于粗糙水平面上，斜面光滑．小球被轻质细线系住放在斜面上。细线另一端跨过定滑轮，用力拉细线使小球沿斜面缓慢移动一段距离，斜面体始终静止．移动过程中( ) A．细线对小球的拉力变大 B．斜面对小球的支持力变大 C．斜面对地面的压力变大 D．地面对斜面的摩擦力变大
2．匀变速直线运动：匀变速直线运动的规律；两个重要推论；x-t、v-t图象 例3 如图所示，四个小球在离地面不同高度处，同时由静止释放，不计空气阻力，从某一时刻起，每隔相等的时间间隔小球依次碰到地面。则刚开始运动时各小球相对地面的位置可能是( )

例4 甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动，其v-t图像如图所示，则( ) A．甲、乙在t=0到t=ls之间沿同一方向运动 B．乙在t=0到t=7s之间的位移为零 C．甲在t=0到t=4s之间做往复运动 D．甲、乙在t =6s时的加速度方向相同

3．牛顿运动定律：牛顿第二定律的内容（瞬时性、矢量性、独立性）、超失重问题、两个加速度不同的物体的连接体问题(滑块-木板模型、传送带问题) 例5 如图所示，在光滑的水平面上有一段长为L、质量分布均匀的绳子，绳子在水平向左的恒力F作用下做匀加速直线运动。绳子上某一点到绳子右端的距离为x，设该处的张力为T，则能正确描述T与x之间的关系的图象是( )

例6 如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为FT.现用水平拉力F拉质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是( ) A．质量为2m的木块受到四个力的作用 B．当F逐渐增大到FT时，轻绳刚好被拉断 C．当F逐渐增大到1.5FT时，轻绳还不会被拉断 D．当轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为FT 4．运动的合成与分解 当a合与v0在一直线上，轨迹为直线 两个直线运动的合成 当a合与v0不在一直线上，轨迹为曲线运动 正交分解法 对曲线运动的处理――分而治之 按产生运动的原因分解(如类抛体运动) 渡河问题中的极值(最短时间，最短路程) 典型问题 平抛运动、斜上抛运动(类抛体运动)
例7 “神舟”九号飞船于2012年6月16日发射升空，如图所示，在“神舟”九号靠近轨道沿曲线从M点到N点的飞行过程中，速度逐渐减小．在此过程中“神舟”九号所受合力的方向可能是 ( )

例8 如图所示，甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河，M、N分别是甲、乙两船的出发点，两船头与河岸均成α角，甲船船头恰好对准N点的正对岸P点，经过一段时间乙船恰好到达P点，如果划船速度大小相同，且两船相遇，不影响各自的航行，下列判断正确的是（ ） A．甲船也能到达正对岸 B．两船渡河时间一定相等 C．渡河过程中两船不会相遇 D．两船相遇在NP直线上
5．圆周运动和人造卫星 ⑴圆周运动：匀速圆周运动、离心运动、向心运动的条件；“绳模型”、“杆模型”的临界速度问题 向心加速度与重力加速度的关系 运行轨道(以地心为圆心的圆) ⑵匀速圆周 运动的卫星 运行线速度、角速度、向心加速度、周期、能量与半径的关系
五个一定(轨道、T 、ω、h 、v) 同步卫星 发射地点的选择 卫星的发射过程 发射方向的选择 二次点火加速 ● 天体运动问题的解法 高中物理中定量分析天体运动时，实际上就是应用牛顿第二定律F合=ma解题，这里的合力F合就是万有引力G ，这里的加速度a就是环绕天体的向心加速度。应用万有引力定律解决天体运动有关问题，主要常用以下三个等量关系和重要代换关系GM=gR2 (1)凡涉及天体质量、密度及运动有关量，都采用“万有引力等于向心力”列式解答。 (2)当涉及到天体表面的物体的重力或重力加速度问题时，应根据“重力等于万有引力”列式解答。 (3)利用“重力等于向心力”的关系，可以求出天体的有关运动量。如： 由mg0= 可以求得第一宇宙速度v1= ，（已知天体半径R及表面重力加速度g0）。由 ，可以求得环绕天体的最小运行周期T= ● 对人造地球卫星运动的理解：(1)人造卫星的轨道及轨道半径；(2)人造卫星的发射速度和运行速度；(3)卫星的稳定运行和变轨运动；(4)赤道上的物体与近地卫星的区别 例9 “嫦娥三号”探月工程在2013年下半年完成．假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0。飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的A点，点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的近月点B再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动．下列判断正确的是( ) A．飞船在轨道Ⅲ上的运行速率 B．飞船在轨道Ⅰ绕月球运动一周所需的时间为 C．飞船在A点点火变轨后，动能增大 D．飞船在Ⅱ轨道上由A点运动到B点的过程中，动能增大 例10 如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径等于地球半径），c为地球的同步卫星，以下关于a、b、c的说法中正确的是 () A．a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为ab>ac>aa B．a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为aa>ab>ac C．a、b、c做匀速圆周运动的线速度大小关系为va=vb>vc D．a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为Ta=Tc>Tb 6．功和功能关系 ⑴变力功的求法――①功能关系求②F-x图象法③ (功率恒定) 静摩擦力和滑动摩擦力均可作正功、负功或不做功 ⑵摩擦力做功 滑动摩擦力做功跟移动路径有关 一对静摩擦力对系统肯定不做功 一对滑动摩擦力对系统肯定做负功，将机械能转化为内能
①合力做功与动能变化的关系：W合=△EK(动能定理) ②重力做功与重力势能变化的关系：WG=-△EP ⑶功能关系： ③弹簧的弹力做功与弹性势能变化的关系：WF=-△EP 功=能的变化 ④电场力做功与电势能变化的关系：WE=-△EP 　　　　　　　⑤除重力、弹力以外的其他力做功与机械能变化的关系：W其=△E ⑥分子力做功与分子势能变化之间的关系: W分=-△EP ⑦克服安培力做功等于其他形式的能转化为电能: W克安= △E电 例11 如图所示，光滑固定的竖直杆上套有小物块 a，不可伸长的轻质细绳通过大小可忽略的定滑轮连接物块 a 和小物块 b，虚线 cd 水平．现由静止释放两物块，物块 a 从图示位置上升，并恰好能到达c处．在此过程中，若不计摩擦和空气阻力，下列说法正确的是( ) A．物块 a 到达 c 点时加速度为零 B．绳拉力对物块 a 做的功等于物块 a 重力势能的增加量 C．绳拉力对物块 b先做负功后做正功 D．绳拉力对物块 b 做的功在数值上等于物块 b机械能的减少量
例12 如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮。质量分别为M、m（M>m）的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中（ ） A．两滑块组成系统的机械能守恒 B．重力对M做的功等于M动能的增加 C．轻绳对m做的功等于m机械能的增加 D．两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功 7．静电场：库仑定律、电场强度、电势、电场线、等势面、电势能、电容器的定义，电场力做功的特点 例13 如图所示，xoy平面是无穷大导体的表面，该导体充满z＜0的空间，z＞0的空间为真空。将电荷为q的点电荷置于z轴上z=h处，则在xoy平面上会产生感应电荷。空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的。已知静电平衡时导体内部场强处处为零，则在z轴上 处的场强大小为（k为静电力常量）( ) A． B． C． D． 例14 半径为R，均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场；场强大小沿半径分布如图所示，图中E0已知，E－r曲线下O－R部分的面积等于R－2R部分的面积。 (1)写出E－r曲线下面积的单位； (2)己知带电球在r≥R处的场强E＝kQ／r2，式中k为静电力常量，该均匀带电球所带的电荷量Q为多大? (3)求球心与球表面间的电势差△U； (4)质量为m，电荷量为q的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到2R处?

8．恒定电流：闭合电路欧姆定律、串并联电路、电路的能量(纯电阻电路和非纯电阻电路)、传感器、电路的动态分析、含容电路中电容器的电量的变化、电路故障分析 例15 当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3C，消耗的电能为0.9J。为在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是（ ） A．3V，1.8J B．3V，3.6J C．6V，1.8J D．6V，3.6J 例16 如图是电熨斗的结构图，下列说法正确的是 ( ) A．双金属片上层金属的膨胀系数小于下层金属 B．常温下，上下触点接触；温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分离 C．需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移 D．双金属片温度传感器的作用是控制电路的通断
例17 如图所示的电路中，R1、R2、R3是定值电阻，R4是光敏电阻，其阻值随光照强度的增强而减小．当开关S闭合且没有光照射时，电容器C不带电．当用强光照射R4且电路稳定时，则与无光照射时比较( ) A．电容器C的上极板带正电 B．电容器C的下极板带正电 C．通过R4的电流变小，电源的路端电压增大 D．通过R4的电流变大，电源提供的总功率变小
9．磁场：磁感应强度、磁感线、磁通量、安培力、洛仑兹力、带电粒子在匀强磁场中的运动、常见装置[速度选择器、质谱仪、回旋加速器、电磁流量计、磁流体发电机、霍尔效应] 例18 如图为回旋加速器的示意图．其核心部分是两个D型金属盒，置于磁感应强度大小恒定的匀强磁场中，并与高频交流电源相连．带电粒子在D型盒中心附近由静止释放，忽略带电粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效应．欲使粒子在D型盒内运动的时间增大为原来的2倍，下列措施可行的是( ) A. 仅将磁感应强度变为原来的2倍 B. 仅将交流电源的电压变为原来的1/2 C. 仅将D型盒的半径变为原来的2倍 D. 仅将交流电源的周期变为原来的2倍
例19 如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在与它垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流通过导体板时，在导体的上侧面A和下侧面A＇之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和磁感强度B之间的关系为 ，式中的比例系数K称为霍尔系数．霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场，横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力，当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板上、下两侧之间就会形成稳定的电势差． 设电流I是由电子的定向流动形成的，电子的平均定向速度为v，电荷量为e．回答下列问题： （1）达到稳定状态时，导体上侧面A的电势________下侧面A＇的电势（填“高于”、“低于”或“等于”）． （2）电子所受的洛伦兹力的大小为________________． （3）当导体上、下两侧之间的电势差为U时，电子所受的静电力的大小为_____________． （4）由静电力和洛伦兹力平衡的条件，证明霍尔系数为K＝ ，其中n代表导体板单位体积中电子的个数。

10．电磁感应：感应电流产生的条件、法拉第电磁感应定律、楞次定律、自感现象、涡流 例20 如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B0．使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应电动势随时间的变化率 的大小应为（ ） A． B． C． D．

例21 如图所示，P、Q是两个完全相同的灯泡，L是直流电阻为零的纯电感，且自感系数L很大．C是电容较大且不漏电的电容器，下列判断正确的是 ( ) A．S闭合时，P灯亮后逐渐熄灭，Q灯逐渐变亮 B．S闭合时，P灯、Q灯同时亮，然后P灯变暗，Q灯变得更亮 C．S闭合，电路稳定后，S断开时，P灯突然亮一下，然后熄灭，Q灯立即熄灭 D．S闭合，电路稳定后，S断开时，P灯突然亮一下，然后熄灭，Q灯逐渐熄灭
例22 如图，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行。已知在t=0到t=t1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中感应电流总是沿顺时针方向，线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。设电流i正方向与图中箭头方向相同，则i随时间t变化的图线可能是（ ）

例23 下列说法中正确的是（ ） A．电磁炉是采用电磁感应原理，在金属锅上产生涡流，使锅体发热从而加热食物的 B．磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，是为了防止电磁感应 C．精密线绕电阻常采用双线绕法，可以增强线绕电阻通电时产生的磁场 D．交流发电机的工作原理是电磁感应 11．正弦交流电的产生、交流电有效值、瞬时值、平均值、最大值的区别和联系、理想变压器、电容和电感对交变电流的影响、远距离输电 ⑴涉及电量或明确涉及平均值时――考虑平均值 ⑵涉及电功、电功率、电热、电表读数等问题时――考虑有效值 求有效值的方法 正弦或余弦交流电：据最大值是有效值“ ”倍的关系求 一般交流电：据有效值的定义求 注：不是正弦交流电求电功、电热只能用能量守恒求解，不能用平均电流代替有效值。 ⑶涉及通过电路的电量时，用电流平均值q=I△t,而I= = ，所以q= 例24　如图所示，线圈abcd的面积是0.05 m2，共100匝，线圈电阻为1 Ω，外接电阻R＝9 Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝1π T，当线圈以300 r/min的转速匀速旋转时．问： (1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； (2)线圈转过130 s时电动势的瞬时值多大？ (3)电路中，电压表和电流表的示数各是多少？ (4)从中性面开始计时，经130 s通过电阻R的电荷量是多少？

例25 某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成．当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K，从而切断家庭电路．仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有( ) A．家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零 B．家庭电路中使用的电器增多时，L2中的磁通量不变 C．家庭电路发生短路时，开关K将被电磁铁吸起 D．地面上的人接触火线发生触电时，开关K将被电磁铁吸起 例26 某电源输出的电流既有交流成分又有直流成分，而我们只需要稳定的直流，下列设计的电路图中，能最大限度使电阻R2获得稳定直流的是( )

12．选修3-3： 例27 (1) 下图描绘一定质量的氧气分子分别在0 ℃和100 ℃两种情况下速率分布情况，符合统计规律的是( )

(2) 如图甲所示，P-T图上的a→b→c表示一定质量理想气体的状态变化过程，这一过程在P-V图上的图线应是图乙中的(P、V和T分别表示气体的压强、体积和热力学温度)( 　)

(3) 如图所示是岩盐的平面结构，实心点为氯离子，空心点为钠离子，如果将它们用直线连起来将构成一系列大小相同的正方形．岩盐是________(填“晶体”或“非晶体”)．固体岩盐中氯离子是________(填“运动”或“静止”)的． (4)下列说法正确的是（ ）

A．已知某物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA。则该种物质的分子体积为 B．用气筒给自行车打气，越打越费劲，说明气体分子之间有斥力 C．PM2.5(指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物)在空气中的运动属于分子热运动

D．当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力的缘故 E．可看作理想气体的质量相等的氢气和氧气，温度相同时氧气的内能小 F．对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少，形成能源危机 (5) 如图所示，一定质量的理想气体先从状态A经等容过程到状态B，再经等压过程到状态C.在状态C时气体的体积V＝3.0×10－3 m3，温度与状态A相同．求气体： ① 在状态B时的体积；② 在整个过程中放出的热量．
(6)教育部办公厅和卫生部办公厅日前联合发布了《关于进一步加强学校控烟工作的意见》。《意见》中要求，教师在学校的禁烟活动中应以身作则、带头戒烟，通过自身的戒烟，教育、带动学生自觉抵制烟草的诱惑。试估算一个高约2.8 m,面积约10 m2的两人办公室，若只有一人吸了一根烟.求: ①估算被污染的空气分子间的平均距离； ②另一不吸烟者呼吸一次大约吸入多少个被污染过的空气分子。(人正常呼吸一次吸入气体300 cm3，一根烟大约吸10次) （结果保留两位有效数字）
13．选修3-5 例28 (1)下列各种叙述中，符合物理学史事实的是（ ） A．通过对光的干涉的研究证实了光具有波动性 B．普朗克为了解释光电效应的规律，提出了光子说 C．玻尔对原子模型提出了三点假设，成功地解释了一切原子光谱 D．卢瑟福首先发现了质子，同时预言了中子的存在

(2)已知处于某一能级n上的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出10种不同频率的光，下列能表示辐射光波长最长的那种跃迁的示意图是( 　)

(3)如图所示是使用光电管的原理图。当频率为ν的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过。如果将变阻器的滑动端P由A向B滑动，通过电流表的电流强度将会__ __(填“增加”、“减小”或“不变”)。当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则光电子的最大初动能为_____(已知电子电量为e)。如果不改变入射光的频率，而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能将_____ ____(填“增加”、“减小”或“不变”)。
(4) 已知氢原子的基态能量为E，激发态能量 ,其中n=2,3…。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速。能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为 ________
(5)有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B，A静止，B以速度v0与之发生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收。从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能级态跃迁，并发出光子．如欲碰后发出一个光子，则速度v0至少需要多大？己知氢原子的基态能量为E1 (E1<0)。
(6) 太阳内部四个质子聚变成一个粒子，同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子（中微子不带电）．若太阳辐射能量的总功率为P，质子、氦核、正电子的质量分别为mp、mHe、me，真空中光速为c．求：①写出核反应方程；②时间t内参与核反应的质子数(中微子 能量可忽略)．
14．实验、探究：(1)速度随时间的变化规律；(2)力的平行四边形定则；(3)加速度与物体质量、物体受力的关系；(4)验证机械能守恒定律；(5)决定导线电阻的因素；(6)描绘小灯泡的伏安物性曲线；(7)测量电源的电动势和内阻；(8)用油膜法估测分子的大小（选修3-3）；(9)验证动量守恒定律（选修3-5） 实验仪器：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧测力计、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱、温度计（选修3-3） 例29同学们在观看了王亚平在神舟十号上测质量的视频后，设计了如下图所示 的装置来模拟神舟十号的空间环境测量滑块质量。气垫导轨上面固定有光电门B，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放，并测量A、B之间的距离L.

(1)利用游标卡尺测得遮光条的宽度如图，则遮光条的宽度d= cm。 (2)利用气垫导轨使得滑块对导轨没有压力是为了模拟宇宙飞船中的 (3)由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt = 2.0×10-2s，则小车经过光电门时的速度为v=_____m/s (4)根据力传感器的示数F，可求得滑块质量的表达式为m= 。
例30如图1所示，某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“探究合外力做功和动能变化的关系”的实验：

① 为达到平衡阻力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，

② 根据打出的纸带判断小车是否做___________运动。 ②连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到图2所示的纸带。纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G。实验时小车所受拉力为0.2N，小力车的质量为0.2kg. 请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化△Ek，补填表中空格（结果保留至少小数点后第四位）。 过程 O―B O―C O―D O―E O―F W/J 0.0432 0.0572 0.0734 0.0915 △Ek /J 0.0430 0.0570 0.0734 0.0907 分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内W=△Ek，与理论推导结果一致。 ③实验前已测得托盘的质量7.7×10－3kg,实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为_________kg(g取9.8m/s2,结果保留至小数点后第三位)
例31如图是多用表的刻度盘，当选用量程为50mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_____mA；当选用量程为2.5V的直流电压挡测量电压时表针指于图示同一位置，则所测电压为_____V；若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，表针也指示在图示同一位置，则所测电阻的阻值为_____Ω。如果要用此多用表测量一个约2.0×102Ω的电阻，为了使测量比较精确，应选的欧姆挡是____（选填“×10”、“×100”或“×1k”）。换挡结束后，实验操作上首先要进行的步骤是__ __。

例32 某学习小组设计了一个测定金属丝电阻率的实验电路如图所示。 是一段粗细均匀的金属电阻丝，R0是阻值为5Ω的保护电阻，学生电源的输出电压为10V，电流表可视为理想电表。 ①用螺旋测微器测量金属丝的直径如图所示，其直径为 。 ②先接通电源，后闭合电键，发现电流表的示数为零，利用多用电表检查故障（电路中故障只有一处）。先将选择开关旋至直流电压档，将红表笔固定在 接线柱，再将黑表笔依次接 、 、 、 、 接线柱，对应的多用电表的示数分别为0、0、 、 、 。由此可以判断电路发生的故障是 。 ③排除故障后进行实验，闭合电键 ，调节线夹 的位置，记录金属电阻丝 的长度 和对应的电流表的示数 ，根据得到的实验数据，做出了 图像，由图象和测得的数据可估算出该金属丝的电阻率为 。（保留2位有效数字） ④若电流表不能视为理想电表，考虑电流表的电阻，则电阻率的测量值 真实值。(选填“大于”、“等于”或“小于”)

例33 2013年12月14日 晚上9点14分左右嫦娥三号月球探测器平稳降落在月球虹湾，并在4分钟后展开太阳能电池帆板。这是中国航天器第一次在地外天体成功软着陆，中国成为继美国、前苏联之后第三个实现月面软着陆的国家。太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件。某实验小组用测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池在没有光照时（没有储存电能）的I-U特性。所用的器材包括：太阳能电池，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线若干。 (1)为了达到上述目的，应选用图1中的哪个电路图 （填“甲”或“乙”）；

(2)该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图2的I-U图像。由图可知，当电压小于2.00V时，太阳能电池的电阻_____________ (填“很大”或“很小”)；当电压为2.80V时，太阳能电池的电阻约为____________ 。(保留一位有效数字) (3)该实验小组在另一实验中先用一强光照射太阳能电池，并用如图3电路调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I曲线a。再减小实验中光的强度，用一弱光重复实验，测得U-I曲线b，见图4。当滑动变阻器的电阻为某值时，若曲线a的路端电压为1.5V，则此时滑动变阻器的测量电阻为 ，曲线b外电路消耗的电功率为 W（计算结果保留两位有效数字）。

15．综合计算题 例34 如图所示，光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距L，在M点和P点间连接一个阻值为R的电阻，在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m、电阻为r、长度也刚好为L的导体棒ab垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距d0。现用一个水平向右的力F拉棒ab，使它由静止开始运动，棒ab离开磁场前已做匀速直线运动，棒ab与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，F随ab与初始位置的距离x变化的情况如图，F0已知。求： （1）棒ab离开磁场右边界时的速度。 （2）棒ab通过磁场区域的过程中整个回路产生的焦耳热。 （3）试证明：棒ab通过磁场区域的过程中，通过电阻R的电量与拉力F的大小无关。

例35 如图所示，一个边缘带有凹槽的金属圆环，沿其直径装有一根长2L的金属杆AC，可绕通过圆环中心的水平轴O转动。将一根质量不计的长绳一端固定于槽内并将绳绕于圆环槽内，绳子的另一端吊了一个质量为m的物体。圆环的一半处在磁感应强度为B，方向垂直环面向里的匀强磁场中。现将物体由静止释放，若金属圆环和金属杆单位长度的电阻均为R。忽略所有摩擦和空气阻力. (1)设某一时刻圆环转动的角速度为ω0，且OA边在磁场中，请求出此时电路中的电动势和通过金属杆OA中的感应电流的大小和方向； (2)请求出物体在下落中达到的最大速度； (3)当物体下落达到最大速度后，金属杆OC段进入磁场时，杆C、O两端电压多大？
例36如图，质量M=3m可视为质点的木块置于水平平台上A点，用细绳跨过光滑的定滑轮与质量m的物块连接，平台上B点左侧光滑，AB两点距离是L， B点右侧粗糙且足够长，动摩擦力因数μ＝0.4。木板从A点由静止开始释放，求 (1)木块到达B点时速度 (2)木块过B点后绳子的拉力 (3)木板与平台间摩擦产生的总热量Q

例37如图所示，光滑水平面上静止放置质量M = 2kg，长L = 0.84m的长木板C，离板左端S = 0.12m处静止放置质量mA =1kg的小物块A，A与C间的动摩擦因数μ = 0.4；在板右端静止放置质量mB = 1kg的小物块B，B与C间的摩擦忽略不计．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B均可视为质点，g = 10m/s2．现在木板上加一水平向右的力F，问： （1）当F = 9N时，小物块A的加速度为多大？ （2）若F足够大，则A与B碰撞之前运动的最短时间是多少？ （3）若在A与B发生弹性碰撞时撤去力F，A最终能滑出C，则F的最大值为多少？

例38 坐标原点O处有一点状的放射源，它向xOy平面内的x轴上方各个方向发射α粒子，α粒子的速度大小都是v0，在0＜y＜d的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场，场强大小为E＝3mv202qd，其中q与m分别为α粒子的电荷量和质量；在d＜y＜2d的区域内分布有垂直于xOy平面的匀强磁场．ab为一块很大的平面感光板，放置于y＝2d处，如图所示．观察发现此时恰无粒子打到ab板上．(不考虑α粒子的重力) (1)求α粒子刚进入磁场时的动能； (2)求磁感应强度B的大小； (3)将ab板平移到什么位置时所有粒子均能打到板上？并求出此时ab板上被α粒子打中的区域的长度．

例39 如图甲所示，两平行金属板间距为2l，极板长度为4l，两极板间加上如图乙所示的交变电压（t=0时上极板带正电）．以极板间的中心线OO1为x轴建立坐标系，现在平行板左侧入口正中部有宽度为l的电子束以平行于x轴的初速度v0从t=0时不停地射入两板间．已知电子都能从右侧两板间射出，射出方向都与x轴平行，且有电子射出的区域宽度为2l．电子质量为m，电荷量为e，忽略电子之间的相互作用力． (1)求交变电压的周期T 和电压U0的大小； (2)在电场区域外加垂直纸面的有界匀强磁场，可使所有电子经过有界匀强磁场均能会聚于（6l，0）点，求所加磁场磁感应强度B的最大值和最小值； (3)求从O点射入的电子刚出极板时的侧向位移y与射入电场时刻t的关系式．

例1：C 例2：A 例3：C 例4：BD 例5：A 例6：C 例7：　C　 例8：BD 例9：AD 例10：AD 例11：BD 例12：CD 例13：D 例14：（1）V（伏特） （2） （3） （4）由动能定理 例15：D 例16：BCD 例17：B 例18：BC 例19： （1）导体中定向移动的是自由电子，结合左手定则，应填低于。 （2） （3） （或 ） （4）电子受到横向静电力与洛仑兹力的作用，两力平衡，有 又通过导体的电流强度 以上两式联列，并将 代入得 例20：C 例21：D 例22：AD 例23：AD 例24：解析　(1)e＝Emsin ωt＝nBS•2πfsin (2πft) ＝100×1π×0.05×2π×30060sin (2π×30060t) V ＝50sin 10πt V (2)当t＝130 s时，e＝50sin (10π×130) V≈43.3 V . (3)电动势的有效值为E＝Em2＝502 V≈35.4 V， 电流表示数I＝ER＋r＝35.49＋1 A＝3.54 A， 电压表示数U＝IR＝3.54×9 V＝31.86 V. (4)130 s内线圈转过的角度θ＝ωt＝30060×2π×130＝π3. 该过程中，ΔΦ＝BS－BScos θ＝12BS， 由I＝qΔt，I＝ER＋r，E＝nΔΦΔt 得q＝nΔΦR＋r＝nBS2(R＋r)＝100×1π×0.052×(9＋1) C＝14π C. 答案　(1)e＝50sin 10πt V　(2)43.3 V (3)31.86 V　3.54 A　(4)14π C 例25：ABD 例26：A 例27：（1）A（2）A（3）晶体　运动（4）E（5）① 根据VBVC＝TBTC(1分)得VB＝TBTCVC＝5×10－3 m3(1分) ② A、C状态温度一样，ΔU＝0(1分) A→B体积不变，W1＝0；B→C体积减小，W2＝pΔV＝600 J(1分) 又ΔU＝W＋Q，所以Q＝ΔU－W＝－600 J，即放出热量600 J(1分) （6）吸烟者吸一根烟吸入气体的总体积为10×300 cm3含有空气分子数： 办公室单位体积空间内含被污染的空气分子数为 每个污染分子所占体积为 所以分子间的平均距离为： （2）被动吸烟者一次吸入被污染的空气分子数为： 例28：（1）AD（2）　A（3）减小， ，不变（4））原子从n=2跃迁到+∞所以 故： （5） ， ， （6）核反应放出的能量 设t时间内参与核反应的质子数
例29：1.000 完全失重 0.5 2FL/v2 例:30：匀速运动 0.1115 0.1105 0.015 例31：（1）30.6~30.9 mＡ；（2）1.53~1.54；1.5×103 Ω，×10 ，欧姆调零 例32：0.900，② bc间的导线断路，③ ，④ 等于 例33：（1）甲；（2）很大；1×103（3） , （3）曲线a的路端电压为U1＝1.5V时电路中电流为I1＝210 A，即为强光照射时的工作点，连接该点和坐标原点，此直线为此时对应的外电路电阻的U-I图线，测量电阻为 .此图线和图线b的交点为弱光照射时的工作点，(见答案图)。电流和电压分别为I＝97 A、U＝0.7V,则外电路消耗功率为P＝UI＝ W。 例34：（1）设离开右边界时棒ab速度为 ，则有 对棒有： 解得： （2）在ab棒运动的整个过程中，根据动能定理： 由功能关系： 解得： （3） ， ， 通过电阻R的电量与拉力F的大小无关 例35：解: ① ② 等效电路如图所示, 当达到最大速度时,重物的重力的功率等于 电路中消耗的电功率: 其中:
③ OA上的电流大小为: 当OC段在磁场中时, 例36：： (1)木块移动至B，由机械能守恒 mgL=(m+M)v12/2 （2）木块左端过B点时，由牛顿第二定律 对m有： mg-T=ma 对M有： T-μMg=Ma 解得 a=-g/20 T=21mg/20 (3)设M过B点后又向右滑动s后停止运动， 则由能量关系，重力所做功等于克服摩擦力所做功 mg(L+s)=μMgs 得 s=5L 产生热量等于克服摩擦力做功 Q=μMgs =6mgL 例37：解：（1）设M和mA一起向右加速，它们之间静摩擦力为f 由牛顿第二定律得：F=(M+mA)a 得： ，表明加速度的结果是正确的． （2）mA在与mB碰之前运动时间最短，必须加速度最大，则： 解得： （3）在A与B发生碰撞时，A刚好滑至板的左端，则此种情况推力最大，设为F1， 对板Ｃ，有： 解得：
例38：解：　(1)根据动能定理：Eqd＝12mv2－12mv20则末动能为Ek＝12mv2＝Eqd＋12mv20＝2mv20. (2)根据(1)中结果可知v＝2v0，对于沿x轴正方向射出的粒子进入磁场时与x轴正方向夹角θ＝π3，其在电场中沿x轴方向的位移x1＝v0t＝v02dEqm＝233d.该粒子运动轨迹如图所示，根据几何知识可知：若该粒子不能打到ab板上，则所有粒子均不能打到ab板上，因此该粒子轨迹必与ab板相切，其圆周运动的半径满足关系式d＝r＋rcos 60°，则r＝23d，又根据洛伦兹力提供向心力Bqv＝mv2r，可得B＝3mv2qd＝3mv0qd. (3)根据几何知识可知，沿x轴负方向射出的粒子若能打到ab板上，则所有粒子均能打到ab板上．其临界情况就是此粒子轨迹恰好与ab板相切． 由图可知此时磁场宽度应为原来的13，即当ab板位于y＝43d的位置时，恰好所有粒子均能打到板上，且ab板上被打中区域的长度为L＝2x1＋r＝433d＋23d.
例39： （1）电子在电场中水平方向做匀速直线运动 4l=v0nT T=4lnv0　（n=1,2,3…） （其中n=1,2,3…） 电子在电场中运动最大侧向位移 （n=1,2,3…） （其中n=1,2,3…1分）
（2）如上图，最大区域圆半径满足 1分 对于带电粒子当轨迹半径等于磁场区域半径时，带电粒子将汇聚于一点
1分 得：
最小区域圆半径为

（3）设一时间τ， 若 且 进入电场 其中（n=1,2,3…，k=0,1,2,3…） 若 且 进入电场 其中（n=1,2,3…，k=0,1,2,3…） 或：若电子在 且 进入电场时，出电场的总侧移为： ，其中（n＝1,2,3…，k＝0，1,2,3…） （其他解法） 若 ，则 电子沿+y方向第一次加速的时间为 电子沿-y方向第一次加速的时间为 解得： 其中 ， ∴ （n=1,2,3…，k=0,1,2,3…） 若 ，则 电子沿-y方向第一次加速的