1、2021年高考全国甲卷物理试题讲评(共46张PPT)选择题：本题共选择题：本题共8 8小题，每小题小题，每小题6 6分，共分，共8 8分。在每小题给出的四个选项中，第分。在每小题给出的四个选项中，第1 15 5题题只有一项符合题目要求，第只有一项符合题目要求，第6 68 8题有多项符合题目要求。全部选对的得题有多项符合题目要求。全部选对的得6 6分，选对但分，选对但不全的得不全的得3 3分，有选错的得分，有选错的得0 0分。分。1.1.如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P P处，上部架在横杆上处，上部架在横杆上。横杆的位置可在竖
2、直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角。横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角可变。将小物块由可变。将小物块由平板与竖直杆交点平板与竖直杆交点Q Q处静止释放，物块沿平板从处静止释放，物块沿平板从Q Q点滑至点滑至P P点所用的时间点所用的时间t t与夹角与夹角的的大小有关。若由大小有关。若由3030逐渐增大至逐渐增大至6060，物块的下滑时间，物块的下滑时间t t将（）将（）A.A.逐渐逐渐增大增大B.B.逐渐减小逐渐减小C C.先增大后减小先增大后减小D.D.先减小后增大先减小后增大【解析】设【解析】设PQPQ的水平距离为的水平距离为L L，由运动学公式，由运动学公式可知可知可
3、可得得 可知可知 时，时，t t 有最小值，故当有最小值，故当 从由从由3030逐渐增大至逐渐增大至6060时下滑时间时下滑时间t t先先减小后增大。减小后增大。故选故选D D。2 2.“.“旋转纽扣旋转纽扣”是一种传统游戏。如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽是一种传统游戏。如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达交替出现。拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达50r/s50r/s，此时纽扣上，此时纽扣上距离中心距离中心1cm1cm处的点向心加速
4、度大小约为（）处的点向心加速度大小约为（）A.10m/s2A.10m/s2 B B.100m/s2.100m/s2 C C.1000m/s2.1000m/s2 D D.10000m/s2.10000m/s2【解析】【解析】纽扣纽扣在转动过程在转动过程中中由由向心加速度向心加速度故选故选C C。3.3.两足够长直导线均折成直角，按图示方式放置在同一平面内，两足够长直导线均折成直角，按图示方式放置在同一平面内，EOEO与与 在在一条直线上一条直线上，与与OFOF在一条直线上，两导线相互绝缘，通有相等的电在一条直线上，两导线相互绝缘，通有相等的电流流I I，电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电
5、流，电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I I时，所产生的时，所产生的磁场在距离导线磁场在距离导线d d处的磁感应强度大小为处的磁感应强度大小为B B，则图中与导线距离均为，则图中与导线距离均为d d的的M M、N N两点处的磁感应强度大小分别为（两点处的磁感应强度大小分别为（）A.A.B B、0 0 B B.0.0、2B2BC C.2B.2B、2B2B D D.B.B、B B【解析】【解析】两两直角导线可以等效为如图所示的两直导线，由安培定则可知，两直角导线可以等效为如图所示的两直导线，由安培定则可知，两直导线分别在直导线分别在M M处的磁感应强度方向为垂直纸面向里、垂直纸面向外，处
6、的磁感应强度方向为垂直纸面向里、垂直纸面向外，故故M M处的磁感应强度为零；两直导线在处的磁感应强度为零；两直导线在N N处的磁感应强度方向均垂直纸面处的磁感应强度方向均垂直纸面向里，故向里，故M M处的磁感应强度为处的磁感应强度为2B2B；综上分析；综上分析B B正确。正确。故故选选B B。4.4.如图，一个原子核如图，一个原子核X X经图中所示的一经图中所示的一系系 列列衰变后，成稳定的原子核衰变后，成稳定的原子核Y Y，在此过程中放射，在此过程中放射出电子的总个数为（出电子的总个数为（）、A.A.6 6B B.8.8C C.1010D D.14.14【解析】【解析】由由图分析可知，核反应
7、方程图分析可知，核反应方程为为设设经过经过 次次 衰变，衰变，次次 衰变衰变。由电荷数与质量数守恒可得。由电荷数与质量数守恒可得解得解得故放出故放出6 6个电子。个电子。故选故选A A。5 5.2021.2021年年2 2月，执行我国火星探测任务的月，执行我国火星探测任务的“天问一号天问一号”探测器在成功探测器在成功实施三次近火制动后，进入运行周期约为实施三次近火制动后，进入运行周期约为1.81.8105s105s的椭圆形停泊轨道的椭圆形停泊轨道，轨道与火星表面的最近距离约为，轨道与火星表面的最近距离约为2.82.8105m105m。已知火星半径约为。已知火星半径约为3.43.4106m106
8、m，火星表面处自由落体的加速度大小约为，火星表面处自由落体的加速度大小约为3.7m/s23.7m/s2，则，则“天问天问一号一号”的停泊轨道与火星表面的最远距离约为（的停泊轨道与火星表面的最远距离约为（）A.6A.6105m105m B B.6.6106m106m C C.6.6107m107mD.D.6 6108m108m【解析】忽略【解析】忽略火星自转火星自转则则 可知可知 设设与为与为1.81.8105s105s的椭圆形停泊轨道周期相同的圆形轨道半径为的椭圆形停泊轨道周期相同的圆形轨道半径为 ，由，由万引力提供向心力万引力提供向心力可知可知 设近火点到火星中心为设近火点到火星中心为 设远
9、火点到火星中心为设远火点到火星中心为 由开普勒第三定律由开普勒第三定律可知可知 由以上分析可得由以上分析可得故选故选C C。726 10 md 6 6.某电场的等势面如图所示，图中某电场的等势面如图所示，图中a a、b b、c c、d d、e e为电场中的为电场中的5 5个点，个点，则（）则（）A.A.一正电荷从一正电荷从b b点运动到点运动到e e点，电场力做点，电场力做正功正功B.B.一电子从一电子从a a点运动到点运动到d d点，电场力做功点，电场力做功为为4eV4eVC.bC.b点电场强度垂直于该点所在等势面，点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向右方向向右D.aD.a、b b、c c
10、、d d四个点中，四个点中，b b点的电场强度点的电场强度大小最大大小最大【解析】【解析】A A由图象可知由图象可知b=b=ee则则正电荷从正电荷从b b点运动到点运动到e e点，电场力不做功，点，电场力不做功，A A错误；错误；B B由图象由图象可知可知a a=3V=3V，d=7Vd=7V根据电场力做功与电势能的变化关系有根据电场力做功与电势能的变化关系有Wad=Epa-Epd=(a-d)Wad=Epa-Epd=(a-d)(-e)=4eV(-e)=4eVB B正确；正确；C C沿电场线方向电势逐渐降低，则沿电场线方向电势逐渐降低，则b b点处的场强方向向左，点处的场强方向向左，C C错误；错
11、误；D D由于电场线与等势面处处垂直，则可画出电场线分布如下图所示由于电场线与等势面处处垂直，则可画出电场线分布如下图所示由上图可看出，由上图可看出，b b点电场线最密点电场线最密集，则集，则b b点处的场强最大，点处的场强最大，D D正正确确。故选故选BDBD。7.7.一质量为一质量为m m的物体自倾角的物体自倾角为为 的固定斜面底端沿斜面向上滑动。该的固定斜面底端沿斜面向上滑动。该物体开始滑动时的动能物体开始滑动时的动能为为 向上滑动一段距离后速度减小为零，此后物向上滑动一段距离后速度减小为零，此后物体向下滑动，到达斜面底端时动能体向下滑动，到达斜面底端时动能为为 。已知已知 重力加速度重
12、力加速度大小大小为为g g。则（。则（）A.A.物体向上滑动的距离为物体向上滑动的距离为 B B.物体向下滑动时的加速度大小为物体向下滑动时的加速度大小为 C C.物体与斜面间的动摩擦因数等于物体与斜面间的动摩擦因数等于0.50.5D D.物体向上滑动所用物体向上滑动所用 时间比向下滑动的时间时间比向下滑动的时间长长kE【解析】【解析】ACAC物体从斜面底端回到斜面底端根据动能定理物体从斜面底端回到斜面底端根据动能定理有有物体从斜面底端到斜面顶端根据动能定理物体从斜面底端到斜面顶端根据动能定理有有整理整理得得 A A错误，错误，C C正确；正确；B B物体向下滑动时的根据牛顿第二定律有物体向下
13、滑动时的根据牛顿第二定律有求解求解得出得出 B B正确；正确；D D物体向上滑动时的根据牛顿第二定律物体向上滑动时的根据牛顿第二定律有有物体向下滑动时的根据牛顿第二定律物体向下滑动时的根据牛顿第二定律有有由上式可知由上式可知a a上上 a a下下由于上升过程中的末速度为零，下滑过程中的初速度为零，且走过相同的位移，根由于上升过程中的末速度为零，下滑过程中的初速度为零，且走过相同的位移，根据公式据公式则可得出则可得出D D错误。错误。故选故选BCBC。8 8.由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用
14、导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的2 2倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保示。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平。在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，可能出现的是（持水平。在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，可能出现的是（）A
15、.A.甲和乙都加速运动甲和乙都加速运动B.B.甲和乙都减速运动甲和乙都减速运动C.C.甲加速运动，乙减速运动甲加速运动，乙减速运动D.D.甲减速运动，乙加速运动甲减速运动，乙加速运动【解析】【解析】设线圈到磁场的高度为设线圈到磁场的高度为h h，线圈的边长为，线圈的边长为l l，则线圈下边刚进入磁场时，有，则线圈下边刚进入磁场时，有感应电动势感应电动势为为两线圈材料相等（设密度为两线圈材料相等（设密度为 ），质量相同（设为），质量相同（设为 ），），则则设材料的电阻率为设材料的电阻率为 ，则线圈，则线圈电阻电阻感应电流为感应电流为安培力为安培力为由牛顿第二定律有由牛顿第二定律有联立解联立解得得
16、加速度和线圈的匝数、横截面积无关，则甲和乙进入磁场时，具有相同的加速度。加速度和线圈的匝数、横截面积无关，则甲和乙进入磁场时，具有相同的加速度。当当 时，甲和乙都加速运动，当时，甲和乙都加速运动，当 时，甲和乙都减速运动，当时，甲和乙都减速运动，当 时都匀速时都匀速。故选故选ABAB。三、非选择题：第三、非选择题：第9 91212题为必考题，每个试题考生都必须作答。第题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13131616题为选考题为选考题，考生根据要求作答。题，考生根据要求作答。（一）必考题（一）必考题9.9.为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数，一同学将贴有标尺的瓷为测量小铜块与瓷砖表面间的
17、动摩擦因数，一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上，形成一倾角砖的一端放在水平桌面上，形成一倾角为为 的斜面（已知的斜面（已知sin =0.34sin =0.34，cos cos =0.94=0.94），小铜块可在斜面上加速下滑，如图所示。该同学用手机拍摄小铜块的下滑），小铜块可在斜面上加速下滑，如图所示。该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程，然后解析视频记录的图像，获得过程，然后解析视频记录的图像，获得5 5个连续相等时间间隔（每个时间间隔个连续相等时间间隔（每个时间间隔T=0.20sT=0.20s）内小铜块沿斜面下滑的距离）内小铜块沿斜面下滑的距离sisi（i=1i=1，2 2，3 3，4
18、 4，5 5），如下表所示），如下表所示。s1s2s3s45.87cm7.58cm9.31cm11.02cm 由由表中数据可得，小铜块沿斜面下滑的加速度表中数据可得，小铜块沿斜面下滑的加速度大小为大小为_m/s_m/s2 2，小铜块与瓷砖表面间，小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为的动摩擦因数为_。（结果均保留。（结果均保留2 2位有效数字，重力加速度大小取位有效数字，重力加速度大小取9.80m/s9.80m/s2 2）.0.43 .0.43 .0.32.0.32【解析】解析】11根据逐差法根据逐差法有有22对小铜块受力分析根据牛顿第二定律有对小铜块受力分析根据牛顿第二定律有代入数据解得代入数据解
19、得10.10.某同学用图（某同学用图（a a）所示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有：）所示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有：小灯泡（额定电压小灯泡（额定电压2.5V2.5V，额定电流，额定电流0.3A0.3A）电压表（量程电压表（量程300mV300mV，内阻，内阻300 300 ）电流表（量程电流表（量程300mA300mA，内阻，内阻0.27 0.27 ）定值电阻定值电阻R0R0滑动变阻器滑动变阻器R1R1（阻值（阻值0-20 0-20 ）电阻箱电阻箱R2R2（最大阻值（最大阻值9999.9 9999.9 ）电源电源E E（电动势（电动势6V6V，内阻不计），内阻不计）开关开关S
20、S、导线若干、导线若干。完成下列填空：。完成下列填空：（1 1）有）有3 3个阻值分别为个阻值分别为10 20 30 10 20 30 的的定值电阻可供选择，为了描绘小灯泡电定值电阻可供选择，为了描绘小灯泡电流在流在0300mA0300mA的的U U-I I曲线，曲线，R R0 0应选取阻值为应选取阻值为_ _ 的定值电阻的定值电阻；.10.10 10.10.某同学用图（某同学用图（a a）所示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有：）所示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有：小灯泡（额定电压小灯泡（额定电压2.5V2.5V，额定电流，额定电流0.3A0.3A）电压表（量程电压表（量程300mV
21、300mV，内阻，内阻300 300 ）电流表（量程电流表（量程300mA300mA，内阻，内阻0.27 0.27 ）定值电阻定值电阻R0R0滑动变阻器滑动变阻器R1R1（阻值（阻值0-20 0-20 ）电阻箱电阻箱R2R2（最大阻值（最大阻值9999.9 9999.9 ）电源电源E E（电动势（电动势6V6V，内阻不计），内阻不计）开关开关S S、导线若干、导线若干。完成下列填空：。完成下列填空：（2 2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的_（填（填“a a”或或“b b”）端；）端；.a.a 10.10.某同学用图（某同学用图（a a）所
22、示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有：）所示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有：小灯泡（额定电压小灯泡（额定电压2.5V2.5V，额定电流，额定电流0.3A0.3A）电压表（量程电压表（量程300mV300mV，内阻，内阻300 300 ）电流表（量程电流表（量程300mA300mA，内阻，内阻0.27 0.27 ）定值电阻定值电阻R0R0滑动变阻器滑动变阻器R1R1（阻值（阻值0-20 0-20 ）电阻箱电阻箱R2R2（最大阻值（最大阻值9999.9 9999.9 ）电源电源E E（电动势（电动势6V6V，内阻不计），内阻不计）开关开关S S、导线若干、导线若干。完成下列填空：。完成下列
23、填空：（3 3）在流过电流表的电流较小时，将电阻箱）在流过电流表的电流较小时，将电阻箱R R2 2的阻值置零，改变滑动变阻器滑片的的阻值置零，改变滑动变阻器滑片的位置，读取电压表和电流表的示数位置，读取电压表和电流表的示数U U、I I，结果如图（，结果如图（b b）所示。当流过电流表的电流）所示。当流过电流表的电流为为10mA10mA时，小灯泡的电阻为时，小灯泡的电阻为_ _ （保留保留1 1位有效数字）；位有效数字）；.0.7.0.7 10.10.某同学用图（某同学用图（a a）所示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有：）所示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有：小灯泡（额定电压小灯泡（额
24、定电压2.5V2.5V，额定电流，额定电流0.3A0.3A）电压表（量程电压表（量程300mV300mV，内阻，内阻300 300 ）电流表（量程电流表（量程300mA300mA，内阻，内阻0.27 0.27 ）定值电阻定值电阻R0R0滑动变阻器滑动变阻器R1R1（阻值（阻值0-20 0-20 ）电阻箱电阻箱R2R2（最大阻值（最大阻值9999.9 9999.9 ）电源电源E E（电动势（电动势6V6V，内阻不计），内阻不计）开关开关S S、导线若干、导线若干。完成下列填空：。完成下列填空：（4 4）为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为）为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V
25、3V，该同学经计算知，应将，该同学经计算知，应将R R2 2的阻值调整为的阻值调整为_ _ 。然后调节滑动变阻器然后调节滑动变阻器R R1 1，测得数据如下表所示：，测得数据如下表所示：U/mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0I/mA140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.0280.0.2700.2700 10.10.某同学用图（某同学用图（a a）所示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有：）所示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有：小灯泡（额定电压小灯泡（额定电压2.5V2.5V，额定电流，额定电流0.3A0.3A）电压表
26、（量程电压表（量程300mV300mV，内阻，内阻300 300 ）电流表（量程电流表（量程300mA300mA，内阻，内阻0.27 0.27 ）定值电阻定值电阻R0R0滑动变阻器滑动变阻器R1R1（阻值（阻值0-20 0-20 ）电阻箱电阻箱R2R2（最大阻值（最大阻值9999.9 9999.9 ）电源电源E E（电动势（电动势6V6V，内阻不计），内阻不计）开关开关S S、导线若干、导线若干。完成下列填空：。完成下列填空：（5 5）由图（）由图（b b）和上表可知，随流过小灯泡电流）和上表可知，随流过小灯泡电流 增加，其灯丝的电阻增加，其灯丝的电阻_（填（填“增大增大”“”“减小减小”或或
27、“不变不变”）；）；10.10.某同学用图（某同学用图（a a）所示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有：）所示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有：小灯泡（额定电压小灯泡（额定电压2.5V2.5V，额定电流，额定电流0.3A0.3A）电压表（量程电压表（量程300mV300mV，内阻，内阻300 300 ）电流表（量程电流表（量程300mA300mA，内阻，内阻0.27 0.27 ）定值电阻定值电阻R0R0滑动变阻器滑动变阻器R1R1（阻值（阻值0-20 0-20 ）电阻箱电阻箱R2R2（最大阻值（最大阻值9999.9 9999.9 ）电源电源E E（电动势（电动势6V6V，内阻不计），内阻
28、不计）开关开关S S、导线若干、导线若干。完成下列填空：。完成下列填空：（6 6）该同学观测到小灯泡刚开始发光时流过电流表的电流为）该同学观测到小灯泡刚开始发光时流过电流表的电流为160mA160mA，可得此时小灯，可得此时小灯泡电功率泡电功率W W1 1=_W=_W（保留（保留2 2位有效数字）；当流过电流表的电流为位有效数字）；当流过电流表的电流为300mA300mA时，小灯时，小灯泡的电功率为泡的电功率为W W2 2，则则 =_ =_（保留至整数）（保留至整数）。.0.074.10【解析解析】（】（1 1）11因为小灯泡额定电压因为小灯泡额定电压2.5V2.5V，电动势，电动势6V6V，
29、则滑动滑动变阻器时，为，则滑动滑动变阻器时，为了保证电路安全，需要定值电阻分担的了保证电路安全，需要定值电阻分担的电压电压 则则有有则需要描绘小灯泡在则需要描绘小灯泡在0300mA0300mA的伏安特性曲线，即的伏安特性曲线，即R0R0应选取阻值为应选取阻值为1010（2 2）22为了保护电路，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的为了保护电路，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的a a端；端；（3 3）33由图可知当流过电流表的电流为由图可知当流过电流表的电流为10mA10mA时，电压为时，电压为7mV7mV，则小灯泡的电阻为，则小灯泡的电阻为（4 4）44由题知电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为由题
30、知电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V3V时，时，有有解得解得（5 5）55由图（由图（b b）和表格可知流过小灯泡电流增加，图像）和表格可知流过小灯泡电流增加，图像中中 变大，则灯丝的电阻变大，则灯丝的电阻增大；增大；（6 6）66根据表格可知当电流为根据表格可知当电流为160mA160mA时，电压表的示数为时，电压表的示数为46mA46mA，根据（，根据（4 4）的分析）的分析可知此时小灯泡两端电压为可知此时小灯泡两端电压为0.46V0.46V，则此时小灯泡，则此时小灯泡电功率电功率W1=0.46VW1=0.46V0.16A0.074W0.16A0.074W77同理可知当流过电流表的
31、电流为同理可知当流过电流表的电流为300mA300mA时，小灯泡两端电压为时，小灯泡两端电压为2.5V2.5V，此时小灯泡，此时小灯泡电功率电功率W2=2.5VW2=2.5V0.3A=0.75W0.3A=0.75W故故有有11.11.如图，一倾角如图，一倾角为为 的光滑斜面上有的光滑斜面上有5050个减速带（图中未完全画出），相邻减速个减速带（图中未完全画出），相邻减速带间的距离均为带间的距离均为d d，减速带的宽度远小于，减速带的宽度远小于d d；一质量为；一质量为m m的无动力小车（可视为质点）的无动力小车（可视为质点）从距第一个减速带从距第一个减速带L L处由静止释放。已知小车通过减速带
32、损失的机械能与到达减速带处由静止释放。已知小车通过减速带损失的机械能与到达减速带时的速度有关。观察发现，小车通过第时的速度有关。观察发现，小车通过第3030个减速带后，在相邻减速带间的平均速度个减速带后，在相邻减速带间的平均速度均相同。小车通过第均相同。小车通过第5050个减速带后立刻进入与斜面光滑连接的水平地面，继续滑行个减速带后立刻进入与斜面光滑连接的水平地面，继续滑行距离距离s s后停下。已知小车与地面间的动摩擦因数后停下。已知小车与地面间的动摩擦因数为为 重力加速度大小为重力加速度大小为g g。（1 1）求小车通过第）求小车通过第3030个减速带后，经过每一个减速带时损失的机械能个减速
33、带后，经过每一个减速带时损失的机械能；（1 1）11.11.如图，一倾角如图，一倾角为为 的光滑斜面上有的光滑斜面上有5050个减速带（图中未完全画出），相邻减速个减速带（图中未完全画出），相邻减速带间的距离均为带间的距离均为d d，减速带的宽度远小于，减速带的宽度远小于d d；一质量为；一质量为m m的无动力小车（可视为质点）的无动力小车（可视为质点）从距第一个减速带从距第一个减速带L L处由静止释放。已知小车通过减速带损失的机械能与到达减速带处由静止释放。已知小车通过减速带损失的机械能与到达减速带时的速度有关。观察发现，小车通过第时的速度有关。观察发现，小车通过第3030个减速带后，在相邻
34、减速带间的平均速度个减速带后，在相邻减速带间的平均速度均相同。小车通过第均相同。小车通过第5050个减速带后立刻进入与斜面光滑连接的水平地面，继续滑行个减速带后立刻进入与斜面光滑连接的水平地面，继续滑行距离距离s s后停下。已知小车与地面间的动摩擦因数后停下。已知小车与地面间的动摩擦因数为为 重力加速度大小为重力加速度大小为g g。（2 2）求小车通过前）求小车通过前3030个减速带的过程中在每一个减速带上平均损失的个减速带的过程中在每一个减速带上平均损失的机械能；机械能；（2 2）11.11.如图，一倾角如图，一倾角为为 的光滑斜面上有的光滑斜面上有5050个减速带（图中未完全画出），相邻减
35、速个减速带（图中未完全画出），相邻减速带间的距离均为带间的距离均为d d，减速带的宽度远小于，减速带的宽度远小于d d；一质量为；一质量为m m的无动力小车（可视为质点）的无动力小车（可视为质点）从距第一个减速带从距第一个减速带L L处由静止释放。已知小车通过减速带损失的机械能与到达减速带处由静止释放。已知小车通过减速带损失的机械能与到达减速带时的速度有关。观察发现，小车通过第时的速度有关。观察发现，小车通过第3030个减速带后，在相邻减速带间的平均速度个减速带后，在相邻减速带间的平均速度均相同。小车通过第均相同。小车通过第5050个减速带后立刻进入与斜面光滑连接的水平地面，继续滑行个减速带后
36、立刻进入与斜面光滑连接的水平地面，继续滑行距离距离s s后停下。已知小车与地面间的动摩擦因数后停下。已知小车与地面间的动摩擦因数为为 重力加速度大小为重力加速度大小为g g。（3 3）若小车在前）若小车在前3030个减速带上平均每一个损失的机械能大于之后每一个减速带上平均每一个损失的机械能大于之后每一个减速带上损失的机械能，则个减速带上损失的机械能，则L L应满足什么条件？应满足什么条件？（3 3）【解析】（【解析】（1 1）由题意可知小车在光滑斜面上滑行时根据牛顿第二定律）由题意可知小车在光滑斜面上滑行时根据牛顿第二定律有有设小车通过第设小车通过第3030个减速带后速度为个减速带后速度为v1
37、v1，到达第，到达第3131个减速带时的速度为个减速带时的速度为v2v2，则有，则有因为小车通过第因为小车通过第3030个减速带后，在相邻减速带间个减速带后，在相邻减速带间 平均速度均相同，故后面过减速带平均速度均相同，故后面过减速带后的速度与到达下一个减速带均为后的速度与到达下一个减速带均为v1v1和和v2v2；经过每一个减速带时损失的机械能为；经过每一个减速带时损失的机械能为联立以上各式解得联立以上各式解得（2 2）由（）由（1 1）知小车通过第）知小车通过第5050个减速带后的速度为个减速带后的速度为v1v1，则在水平地面上根据动能定，则在水平地面上根据动能定理有理有从小车开始下滑到通过
38、第从小车开始下滑到通过第3030个减速带，根据动能定理有个减速带，根据动能定理有联立解得联立解得故在每一个减速带上平均损失的机械能故在每一个减速带上平均损失的机械能为为（3 3）由题意）由题意可知可知可得可得12.12.如图，长度均为如图，长度均为l l的两块挡板竖直相对放置，间距也为的两块挡板竖直相对放置，间距也为l l，两挡板上，两挡板上边缘边缘P P和和M M处于同一水平线上，在该水平线的上方区域有方向竖直向下的处于同一水平线上，在该水平线的上方区域有方向竖直向下的匀强电场，电场强度大小为匀强电场，电场强度大小为E E；两挡板间有垂直纸面向外、磁感应强度；两挡板间有垂直纸面向外、磁感应强
39、度大小可调节的匀强磁场。一质量为大小可调节的匀强磁场。一质量为m m，电荷量为，电荷量为q q（q0q0）的粒子自电场）的粒子自电场中某处以大小为中某处以大小为v0v0的速度水平向右发射，恰好从的速度水平向右发射，恰好从P P点处射入磁场，从两点处射入磁场，从两挡板下边缘挡板下边缘Q Q和和N N之间射出磁场，运动过程中粒子未与挡板碰撞。已知粒之间射出磁场，运动过程中粒子未与挡板碰撞。已知粒子射入磁场时的速度方向与子射入磁场时的速度方向与PQPQ的夹角为的夹角为6060，不计重力。，不计重力。（1 1）求粒子发射位置到）求粒子发射位置到P P点的距离；点的距离；（1 1）12.12.如图，长度
40、均为如图，长度均为l l的两块挡板竖直相对放置，间距也为的两块挡板竖直相对放置，间距也为l l，两挡板上，两挡板上边缘边缘P P和和M M处于同一水平线上，在该水平线的上方区域有方向竖直向下的处于同一水平线上，在该水平线的上方区域有方向竖直向下的匀强电场，电场强度大小为匀强电场，电场强度大小为E E；两挡板间有垂直纸面向外、磁感应强度；两挡板间有垂直纸面向外、磁感应强度大小可调节的匀强磁场。一质量为大小可调节的匀强磁场。一质量为m m，电荷量为，电荷量为q q（q0q0）的粒子自电场）的粒子自电场中某处以大小为中某处以大小为v0v0的速度水平向右发射，恰好从的速度水平向右发射，恰好从P P点处
41、射入磁场，从两点处射入磁场，从两挡板下边缘挡板下边缘Q Q和和N N之间射出磁场，运动过程中粒子未与挡板碰撞。已知粒之间射出磁场，运动过程中粒子未与挡板碰撞。已知粒子射入磁场时的速度方向与子射入磁场时的速度方向与PQPQ的夹角为的夹角为6060，不计重力。，不计重力。（2 2）求磁感应强度大小的取值范围；）求磁感应强度大小的取值范围；（2 2）12.12.如图，长度均为如图，长度均为l l的两块挡板竖直相对放置，间距也为的两块挡板竖直相对放置，间距也为l l，两挡板上，两挡板上边缘边缘P P和和M M处于同一水平线上，在该水平线的上方区域有方向竖直向下的处于同一水平线上，在该水平线的上方区域有
42、方向竖直向下的匀强电场，电场强度大小为匀强电场，电场强度大小为E E；两挡板间有垂直纸面向外、磁感应强度；两挡板间有垂直纸面向外、磁感应强度大小可调节的匀强磁场。一质量为大小可调节的匀强磁场。一质量为m m，电荷量为，电荷量为q q（q0q0）的粒子自电场）的粒子自电场中某处以大小为中某处以大小为v0v0的速度水平向右发射，恰好从的速度水平向右发射，恰好从P P点处射入磁场，从两点处射入磁场，从两挡板下边缘挡板下边缘Q Q和和N N之间射出磁场，运动过程中粒子未与挡板碰撞。已知粒之间射出磁场，运动过程中粒子未与挡板碰撞。已知粒子射入磁场时的速度方向与子射入磁场时的速度方向与PQPQ的夹角为的夹
43、角为6060，不计重力。，不计重力。（3 3）若粒子正好从）若粒子正好从QNQN的中点射出磁场，求粒子在磁场中的轨迹与挡板的中点射出磁场，求粒子在磁场中的轨迹与挡板MNMN的最近距离。的最近距离。（3 3）粒子运动轨迹见解析，）粒子运动轨迹见解析，【解析】【解析】（1 1）带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，由类平抛运动规律）带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，由类平抛运动规律可知可知 粒子射入磁场时的速度方向与粒子射入磁场时的速度方向与PQPQ的夹角为的夹角为6060，有有 粒子发射位置到粒子发射位置到P P点的距离点的距离 由由式式得得 （2 2）带电粒子在磁场运动在）带电粒子在磁场运动在速度
44、速度 带电粒子在磁场中运动两个临界轨迹（分别从带电粒子在磁场中运动两个临界轨迹（分别从Q Q、N N点射出）如图所示点射出）如图所示由几何关系可知，最小由几何关系可知，最小半径半径 最大半径最大半径带电粒子在磁场中做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，由向心力公式带电粒子在磁场中做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，由向心力公式可知可知 由由解得，磁感应强度大小的取值解得，磁感应强度大小的取值范围范围（3 3）若粒子正好从）若粒子正好从QNQN的中点射出磁场时，带电粒子运动轨迹如图所示的中点射出磁场时，带电粒子运动轨迹如图所示。由。由几何关系几何关系可知可知 带电粒子的运动半径为带电粒子的运动半径为
45、粒子在磁场中的轨迹与挡板粒子在磁场中的轨迹与挡板MNMN的的最近距离最近距离 由由式解式解得得 （二）选考题：（二）选考题：物理物理选修选修3-33-313.13.如图，一定量的理想气体经历的两个不同过程，分别由体积如图，一定量的理想气体经历的两个不同过程，分别由体积-温度温度（V-tV-t）图上的两条直线）图上的两条直线I I和和表示，表示，V1V1和和V2V2分别为两直线与纵轴交点的分别为两直线与纵轴交点的纵坐标；纵坐标；t0t0为它们的延长线与横轴交点的横坐标，为它们的延长线与横轴交点的横坐标，t0t0是它们的延长线与是它们的延长线与横轴交点的横坐标，横轴交点的横坐标，t0=-273.1
46、5t0=-273.15；a a、b b为直线为直线I I上的一点。由图可知上的一点。由图可知，气体在状态，气体在状态a a和和b b的压强之的压强之比比 =_=_；气体在状态；气体在状态b b和和c c的压的压强之强之比比 =_。.1 .1 .21VV【解析】【解析】11根据盖吕萨克定律根据盖吕萨克定律有有整理得整理得由于体积由于体积-温度（温度（V-tV-t）图像可知，直线）图像可知，直线I I为等压线，则为等压线，则a a、b b两点压强相等，则有两点压强相等，则有22设设 当气体体积为当气体体积为 其压强其压强为为 ，当气体体积，当气体体积为为 其其压强压强为为 ，根，根据等温变化，则据
47、等温变化，则有有由于直线由于直线I I和和各为两条等压线，则有各为两条等压线，则有联立解得联立解得14.14.如图，一汽缸中由活塞封闭有一定量的理想气体，中间的隔板将气如图，一汽缸中由活塞封闭有一定量的理想气体，中间的隔板将气体分为体分为A A、B B两部分；初始时，两部分；初始时，A A、B B的体积均为的体积均为V V，压强均等于大气压，压强均等于大气压p0p0，隔板上装有压力传感器和控制装置，当隔板两边压强差超过隔板上装有压力传感器和控制装置，当隔板两边压强差超过0.5p00.5p0时隔时隔板就会滑动，否则隔板停止运动。气体温度始终保持不变。向右缓慢推板就会滑动，否则隔板停止运动。气体温
48、度始终保持不变。向右缓慢推动活塞，使动活塞，使B B的体积减小的体积减小为为（i i）02Bpp（i i）求）求A A的体积和的体积和B B的压强；的压强；14.14.如图，一汽缸中由活塞封闭有一定量的理想气体，中间的隔板将气如图，一汽缸中由活塞封闭有一定量的理想气体，中间的隔板将气体分为体分为A A、B B两部分；初始时，两部分；初始时，A A、B B的体积均为的体积均为V V，压强均等于大气压，压强均等于大气压p0p0，隔板上装有压力传感器和控制装置，当隔板两边压强差超过隔板上装有压力传感器和控制装置，当隔板两边压强差超过0.5p00.5p0时隔时隔板就会滑动，否则隔板停止运动。气体温度始
49、终保持不变。向右缓慢推板就会滑动，否则隔板停止运动。气体温度始终保持不变。向右缓慢推动活塞，使动活塞，使B B的体积减小的体积减小为为（）再使活塞向左缓慢回到初始位置，求此时）再使活塞向左缓慢回到初始位置，求此时A A的体积和的体积和B B的压强。的压强。（）【解析】（【解析】（i i）对）对B B气体分析，等温变化，根据波意耳定律气体分析，等温变化，根据波意耳定律有有解得解得对对A A气体分析，根据波意耳定律有气体分析，根据波意耳定律有 联立解得联立解得（）再使活塞向左缓慢回到初始位置，假设隔板不动，则）再使活塞向左缓慢回到初始位置，假设隔板不动，则A A的体积的体积为为 由波意由波意耳定律
50、可耳定律可得得则则A A此情况下的压强为此情况下的压强为则隔板一定会向左运动，设则隔板一定会向左运动，设稳定后气体稳定后气体A A的体积的体积为为 、压强压强为为 ，气体气体B B的体积的体积为为 、压强压强为为 ，根据等温变化，根据等温变化有有联立解得联立解得 （舍去）舍去），15.15.如图，单色光从折射率如图，单色光从折射率n n=1.5=1.5、厚度、厚度d d=10.0cm=10.0cm的玻璃板上表面射入。的玻璃板上表面射入。已知真空中的光速已知真空中的光速为为 m/sm/s，则该单色光在玻璃板内传播的速度为则该单色光在玻璃板内传播的速度为_m/sm/s；对于所有可能的入射角，该单色
