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上海市2022年普通高中学业水平等级性考试物理模拟测试题 二 解析版
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这是一份上海市2022年普通高中学业水平等级性考试物理模拟测试题 二 解析版，共9页。试卷主要包含了本考试分设试卷和答题纸等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1．试卷满分100分，考试时间60分钟。
2．本考试分设试卷和答题纸。试卷包括三部分，第一部分为选择题，第二部分为填空题，第三部分为综合题。
3．答题前，务必在答题纸上填写姓名、报名号、考场号和座位号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。第一部分的作答必须涂在答题纸上相应的区域，第二、三部分的作答必须写在答题纸上与试卷题号对应的位置。
一、选择题（共40分。第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。每小题只有一个正确答案。）
1.下列说法中正确的是
A．卢瑟福在 α 粒子散射实验的基础上，提出了原子核内有质子
B.α 射线、β 射线、γ 射线都是高速运动的带电粒子流
C．目前核电站内释放的核能来自于重核裂变
D．放射性元素的半衰期会随温度的变化而改变
2.核反应方程中的X表示
A．中子 B．电子 C．α粒子 D．质子
图1
3.极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现如图1(a)(b)(c)所示的图象，则__________。
A．图象(a)表明光具有波动性
B．图象(c)表明光具有粒子性
C．用紫外线观察不到类似的图像
D．实验表明光是一种概率波
4.一个单摆在竖直平面内做小幅振动，周期为2s．如果从单摆向右运动通过平衡位置时开始计时，则在t=1.6s至t=1.8s的过程中，摆球的（ ）
A．速度向左在减小，加速度向右在增大
B．速度向左在增大，加速度向左在增大
C．速度向右在增大，加速度向右在减小
D．速度向右在减小，加速度向左在减小
5.在物理学发展史上，伽利略、牛顿等许多科学家为物理学的发展做出了巨大贡献。以下选项中符合伽利略和牛顿的观点的是( )
A．两匹马拉车比一匹马拉车跑得快，这说明物体受力越大则速度就越大
B．人在沿直线加速前进的车厢内竖直向上跳起后，将落在起跳点的后方
C．两物体从同一高度做自由落体运动，较轻的物体下落较慢
D．一个运动的物体如果不再受力了，它总会逐渐停下来，这说明静止状态才是物体不受力时的“自然状态”
6.有下列几种情境，其中对情境的分析和判断正确的是( )
①点火后即将升空的火箭 ②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车 ③磁悬浮列车在轨道上高速行驶 ④太空中的空间站绕地球做匀速圆周运动
A．因火箭还没运动，所以加速度一定为零
B．轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大
C．高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度也一定很大
D．因空间站处于完全失重状态，所以空间站内的物体加速度为零
7. 下列关于电场线和磁感线的说法中，正确的是()
A．电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线
B．磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的
C． 静电场中的电场线是一条不闭合曲线，而磁感线是一条闭合曲线
D．电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越大；磁感线分布较密的地方, 同一通电导线所受的磁场力也越大
8. 利用下列哪一组物理量可以算出二氧化碳的摩尔质量
A．二氧化碳的密度和阿伏加德罗常数
B．二氧化碳分子的体积和二氧化碳的密度
C．二氧化碳分子的质量和阿伏加德罗常数
D．二氧化碳分子的体积和二氧化碳分子的质量
H
h
图2
9.对磁现象的研究中有一种“磁荷观点”。人们假定，在N极上聚集着正磁荷，在S极上聚集着负磁荷。由此可以将磁现象与电现象类比，得出一系列相似的定律，引入相似的概念。例如磁的库仑定律、磁场强度、磁偶极矩等。在磁荷观点中磁场强度定义为：其大小等于点磁荷在该处所受磁场力与点磁荷所带磁荷量的比值，其方向与正磁荷在该处所受磁场力方向相同。则一个磁荷量为6Nm/A（磁荷量的单位是“牛米每安”）的磁荷在磁场强度为3A/m（磁场强度的单位是“安每米”）的磁场中受到的磁场力为：
A．18N B．0.5N C．2N D．3N
10.如图2所示，开口向下并插入水银槽中的粗细均匀的玻璃管内封闭着长为H的空气柱，管内水银柱高于水银槽h ，若将玻璃管竖直向上缓慢地提起（管下端未离开槽内水银面），则H和h的变化情况为（ ）
A.H和h都增大 B.H和h都减小
C.H减小,h增大 D.H增大,h减小
图3
11.如图3所示，将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b从距地面h处由静止释放，两球恰在处相遇(不计空气阻力)．则( )
A.两球同时落地
B．相遇时两球速度大小相等
C．从开始运动到相遇，球a动能的减少量等于球b动能的增加量
D．相遇后的任意时刻，重力对球a做功功率和对球b做功功率相等
12.如图4所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F，此时( )
图4
A．电阻R1消耗的热功率为eq \f(Fv,3)
B．电阻R2消耗的热功率为eq \f(Fv,6)
C．整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvsin θ
D．整个装置消耗的机械功率为Fv
二、填空题（共20分，每题4分）
13.电源是把 能转化成电能的装置，这种转化是通过
做功来实现的
图5
14.以36 km/h的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为a＝4 m/s2的加速度，刹车后第3 s内，汽车走过的路程为 ；3s末汽车的速度大小为
15.真空中间距为3a的两个点电荷M、N，分别固定于x轴上x1＝0和x2＝3a的两点，在它们连线上各点的电场强度E随x变化的关系如图5所示，则点电荷M、N为________(选填“同种”或“异种”)电荷，点电荷M、N所带电荷量之比为________．
图6
16.如图6所示，两平行导轨与水平面成α＝37°角，导轨间距为L＝1.0 m，匀强磁场的磁感应强度可调，方向垂直导轨所在平面向下。一金属杆长也为L，质量m＝0.2 kg，水平放在导轨上，与导轨接触良好而处于静止状态，金属杆与导轨间的动摩擦因数μ＝0.5，通有图示方向的电流，电流强度I＝2.0 A，令最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则磁感应强度的最大值为 ；最小值为
17.家用24cm（内径）的高压锅，锅盖上排气孔的直径是0.3cm，限压阀的质量为0.08kg。如果上海地区用它煮水消毒，根据下面水的沸点与压强的关系的表格可知，这个高压锅内的最高水温大约为 ℃。若在锅盖上再安装一套相同的排气孔和限压阀，则锅内的最高水温将 （填“升高”、“减低”或“不变”）。
（上海地区的大气压强为1.0×105Pa）
图7
三、综合题（共40分，其中18题10分，19题14分，20题16分）
18.在“研究磁通量变化时感应电流的方向”的实验中：
（1） = 1 \* GB3 ①某同学用通电螺线管代替条形磁铁进行如下实验操作：
A．将灵敏电流计直接与电池两极相连，检测灵敏电流计指针偏转方向与电流流向的关系。
B．按图7接好电路。
C．把原线圈放入副线圈中，接通、断开电键观察并记录灵敏电流计指针偏转方向。
D．归纳出感应电流的方向与磁通量变化的关系。
其中错误之处是____________________、____________________。
图8
= 2 \* GB3 ②已知一灵敏电流计，当电流从正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转，现把它与线圈串联接成图8所示电路，条形磁铁的磁极、运动方向及灵敏电流计的正负接线柱和指针偏转方向均如图所示，试画出螺线管上导线的绕向。
（2）现有一种特殊的电池，它的电动势E恒定，内阻r较大。为了测定这个电池的电动势和内电阻，某同学利用图9甲所示的电路进行实验，图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑，R为电阻箱，改变电阻箱的阻值，记录电压表示数，得到如图9乙所示图线。
图9
= 1 \* GB3 ①图线中斜率的物理意义是_____________，截距的物理意义是_____________。由斜率与截距可以求得E＝___________V，r＝__________。
= 2 \* GB3 ②若实验中电压表内阻的影响不能忽略，则由上述图线求得的电动势将比真实值_____________（填“偏大”、“不变”或“偏小”）求得的内阻将比真实值_____________（填“偏大”、“不变”或“偏小”），并简要说明理由（写出必要的计算式）：
图乙
+
_
图甲
图10
19. 如图10甲所示“电磁炮”是利用电磁力对弹体加速的新型武器。如图10乙所示是“电磁炮”的原理结构示意图。光滑水平加速导轨电阻不计，轨道宽为L＝0.2m。在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B＝1×102T。“电磁炮”的弹体总质量m=0.2kg，其中弹体在轨道间的电阻R＝0.4Ω。电源的内阻r=0.6Ω，不计弹体在运动中的感应电动势。在某次试验发射过程中，电源为加速弹体提供的电流是I＝4×103A，不计空气阻力。求：
（1）弹体所受安培力大小；
（2）弹体从静止加速到4km/s，轨道至少要多长？
（3）若考虑弹体切割磁感线产生的感应电动势，试分析弹体的运动情况。
图11
20. 如图11，在竖直平面内有一固定光滑轨道，其中AB是长为R的水平直轨道，BCD是圆心为O、半径为R的3/4圆弧轨道，两轨道相切与B点。在外力作用下，一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动，到达B点时撤除外力。已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C，重力加速度大小为g。求
（1）小球在C点的速度的大小；
（2）小球在AB段运动的加速度的大小；
（3）小球从D点运动到A点所用的时间。
参考答案
1.Ｃ 解析：卢瑟福通过α粒子散射实验，提出原子核式结构； α射线为氦原子核，γ射线是电磁波，； 核电站的核能来自于核裂变； 放射性元素的半衰期不随温度变化而变化；根据以上分析知答案选C。
2.A 解析：核反应遵循质量数守恒，电荷数守恒。X的质量数为9+4-12=1，X的电荷数为4+2-6=0。所以为中子。A选项正确。
3.D 解析 图像(a)只有分散的亮点，表明光具有粒子性；图像(c)呈现干涉条纹，表明光具有波动性；用紫外线也可以观察到类似的图象，实验表明光是一种概率波，选项D正确。
4.Ｃ 解析：单摆是1.5秒末到达最右端，在t=1.6s至t=1.8s的过程中，从最左端向平衡位置方向运动，所以速度向右在增大，加速度方向向右在减小．故答案选C
5.B 解析 根据牛顿第二定律，物体受的力越大加速度越大，而不是速度越大，故选项A错误；根据自由落体运动，两物体下落快慢相同，故选项C错误；一个运动的物体如果不再受力了，根据牛顿第一定律，它将一直保持匀速运动状态，故选项D错误。人跳起后，由于惯性，水平方向保持原来的速度，而车却做加速运动，所以人会落到起跳点的后方，故B正确。
6.B 解析 点火后火箭即将升空的瞬间，加速度竖直向上，不为零，A错；轿车紧急刹车时，刹车时间短，速度改变量大，则由a＝eq \f(Δv,Δt)知加速度大，B对；磁悬浮列车速度很大，但速度没有变化时，加速度为零，C错；空间站以及里面的物体受万有引力作用，加速度不为零，D错。
7.C 解析：电场线和磁感线都是人为的假想出来的，不是客观存在的，A错误，两条磁感线和两条电场线一定不相交，以为交点处有两条切线方向，与事实相反，B错误；电场线是不闭合的，磁感线是闭合的，C正确；电场线越密，电场强度越大，同一电荷受到的电场力越大，但是磁感线越密，磁感应强度越大，导线受到的磁场力不一定大，因为受到摆放角度的影响，D错误
故选C
8.Ｃ 解析：根据二氧化碳分子的质量 m 和阿伏伽德罗常数 N 可以计算出二氧化碳的摩尔质量。
9.A 解析：磁场中受到的磁场力为F=磁场强度×磁荷量=3A/m×6Nm/A=18N，故选项A正确。
10.Ａ 解析：假设管内水银柱高度不变，由于水银柱的高度不变，封闭空气柱变长，根据玻意耳定律,气体体积增大，空气柱压强变小，根据P=P0-ρgh（即h增大）。所以H和h都增大，（需注意的是H和h增大的数值之和等于玻璃管上升的高度）。故选A
11.Ｃ 解析：A、a球做的是竖直上抛运动，b球是自由落体运动，它们的运动状态不同，不可能同时落地，故A错误．B、从题目内容可看出，在处相遇，此时a球和b球的位移相同，时间相同，它们的加速度也相同，所以ab两个球的运动的过程恰好是相反的，把a球的运动反过来看的话，应该和b球的运动过程一样，所以在相遇时，a球的速度刚好为0，而b球的速度刚好为v，所以B错误．C、由于两球运动时机械能守恒，两球恰在处相遇，从开始运动到相遇，由机械能守恒可知，球a动能的减少量等于球b动能的增加量，选项C正确．D、相遇后，ab两个球的速度的大小不同，而重力的大小是相同的，所以重力的功率不同，故D错误．故选C．
图1
12. B. 解析：上滑速度为v时，导体棒受力如图1所示，则eq \f(B2L2v,R＋\f(R,2))＝F，所以PR1＝PR2＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(BLv,2×\f(3,2)R)))2R＝eq \f(1,6)Fv，故选项A错误，B正确；因为Ff＝μFN，FN＝mgcs θ，所以PFf＝Ffv＝μmgvcs θ，选项C错误；此时，整个装置消耗的机械功率为P＝PF＋PFf＝Fv＋μmgvcs θ，选项D错误．
13. 其他形式的 非静电力 解析：电源就是把其他形式的能能转化成电能的装置，这种转化是通过非静电力做功来实现的。
14. 0.5 m 0 解析 由vt＝at可得刹车到静止所需的时间t＝2.5 s，则第3 s内的位移，实际上就是2～2.5 s内的位移，x＝eq \f(1,2)at′2＝0.5 m。3s末汽车已经停止运动，故速度为零
15.同种，4∶1 【解析】 由图可知，x＝2a这点的场强为零，可判断两电荷为同种电荷，QM/(2a)2＝QN/a2，得QM∶QN ＝4∶1
16.1.0 T 0.2 T
解析 由左手定则知安培力沿斜面向上，因mgsin α＝1.2 N、fm＝μmgcs α＝0.8 N，所以当磁感应强度B最小时，安培力F1＝BminIL＝0.4 N，即Bmin＝0.2 T；当B最大时，安培力F2＝BmaxIL＝2.0 N，即Bmax＝1.0 T
图2
17. 122，不变 解析：高压锅内能够产生的最大压强为：p0+mg/s=2.13×105pa, 根据水的沸点与压强的关系的表格可知，这个高压锅内最高水温大约为122°C．若在锅盖上再安装一套相同的排气孔和限压阀，高压锅内能够产生的最大压强不变，锅内最高水温将不变．
18．（1） = 1 \* GB3 ①A中电流计要串接保护电阻后接到电池上，B中原副线圈位置换错了 = 2 \* GB3 ②如图2所示
解析：不能用导线直接把电源两极连接起来，否则会造成电源短路，损坏电源；原线圈应用小线圈，副线圈应用大线圈．（2）根据楞次定律判断出感应电流磁场方向，然后由安培定则判断出线圈的绕向，最后作图．解答：解：（1） = 1 \* GB3 ①A、将灵敏电流计直接与电池两极相连，会造成电源短路，损坏电源，电流计要串接保护电阻后接到电池上，故A操作错误；B、原线圈应该用小线圈，副线圈应用用大线圈，由图示电路图可知，原副线圈弄反了． = 2 \* GB3 ②由图示可知，穿过螺线管的磁场方向向下，磁铁向螺线管靠近，穿过螺线管的磁通量变大，由楞次定律可知，感应电流磁场方向应向上，由安培定则可知，从上向下看，螺线管的绕向是沿逆时针方向，如图所示．
（2） = 1 \* GB3 ① r/E，1/E，5.2-5.6V，155-175， = 2 \* GB3 ②偏小，偏小
由式1/U＝r/ER＋1/E＋r/ERV知使截距偏大而斜率没变
解析：闭合开关，调整电阻箱的阻值，读出电压表的示数，再改变电阻箱的电阻，得出多组数据．根据E=U+r，知=+，知图线的纵轴截距表示电动势的倒数，图线的斜率等于．截距的物理意义是,由斜率与截距可以求得E=5.23V，r=155Ω；如果考虑电压表的内阻，则可得出1/U＝r/ER＋1/E＋r/ERV知使截距偏大而斜率没变
19.解析：（1）由安培力公式N
（2）由动能定理， 得到弹体从静止加速到4km/s，轨道长m
（3）弹体切割磁感线产生感应电动势，电流总和减小，弹体的加速度减小，弹体做加速度减小的加速运动。
20.解析：（1）在C点，由牛顿第二定律知:，。
（2）在AB段，，
BC段，，
，a=。
（3）CD段，，，
小球又到A点时，，
（也可以根据R=VDt+gt2/2求解）T(℃)
100
110
112
114
116
118
120
122
124
126
128
P(×105Pa)
1.01
1.43
1.54
1.63
1.75
1.87
1.99
2.11
2.26
2.41
2.58
考生注意：
1．试卷满分100分，考试时间60分钟。
2．本考试分设试卷和答题纸。试卷包括三部分，第一部分为选择题，第二部分为填空题，第三部分为综合题。
3．答题前，务必在答题纸上填写姓名、报名号、考场号和座位号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。第一部分的作答必须涂在答题纸上相应的区域，第二、三部分的作答必须写在答题纸上与试卷题号对应的位置。
一、选择题（共40分。第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。每小题只有一个正确答案。）
1.下列说法中正确的是
A．卢瑟福在 α 粒子散射实验的基础上，提出了原子核内有质子
B.α 射线、β 射线、γ 射线都是高速运动的带电粒子流
C．目前核电站内释放的核能来自于重核裂变
D．放射性元素的半衰期会随温度的变化而改变
2.核反应方程中的X表示
A．中子 B．电子 C．α粒子 D．质子
图1
3.极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现如图1(a)(b)(c)所示的图象，则__________。
A．图象(a)表明光具有波动性
B．图象(c)表明光具有粒子性
C．用紫外线观察不到类似的图像
D．实验表明光是一种概率波
4.一个单摆在竖直平面内做小幅振动，周期为2s．如果从单摆向右运动通过平衡位置时开始计时，则在t=1.6s至t=1.8s的过程中，摆球的（ ）
A．速度向左在减小，加速度向右在增大
B．速度向左在增大，加速度向左在增大
C．速度向右在增大，加速度向右在减小
D．速度向右在减小，加速度向左在减小
5.在物理学发展史上，伽利略、牛顿等许多科学家为物理学的发展做出了巨大贡献。以下选项中符合伽利略和牛顿的观点的是( )
A．两匹马拉车比一匹马拉车跑得快，这说明物体受力越大则速度就越大
B．人在沿直线加速前进的车厢内竖直向上跳起后，将落在起跳点的后方
C．两物体从同一高度做自由落体运动，较轻的物体下落较慢
D．一个运动的物体如果不再受力了，它总会逐渐停下来，这说明静止状态才是物体不受力时的“自然状态”
6.有下列几种情境，其中对情境的分析和判断正确的是( )
①点火后即将升空的火箭 ②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车 ③磁悬浮列车在轨道上高速行驶 ④太空中的空间站绕地球做匀速圆周运动
A．因火箭还没运动，所以加速度一定为零
B．轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大
C．高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度也一定很大
D．因空间站处于完全失重状态，所以空间站内的物体加速度为零
7. 下列关于电场线和磁感线的说法中，正确的是()
A．电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线
B．磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的
C． 静电场中的电场线是一条不闭合曲线，而磁感线是一条闭合曲线
D．电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越大；磁感线分布较密的地方, 同一通电导线所受的磁场力也越大
8. 利用下列哪一组物理量可以算出二氧化碳的摩尔质量
A．二氧化碳的密度和阿伏加德罗常数
B．二氧化碳分子的体积和二氧化碳的密度
C．二氧化碳分子的质量和阿伏加德罗常数
D．二氧化碳分子的体积和二氧化碳分子的质量
H
h
图2
9.对磁现象的研究中有一种“磁荷观点”。人们假定，在N极上聚集着正磁荷，在S极上聚集着负磁荷。由此可以将磁现象与电现象类比，得出一系列相似的定律，引入相似的概念。例如磁的库仑定律、磁场强度、磁偶极矩等。在磁荷观点中磁场强度定义为：其大小等于点磁荷在该处所受磁场力与点磁荷所带磁荷量的比值，其方向与正磁荷在该处所受磁场力方向相同。则一个磁荷量为6Nm/A（磁荷量的单位是“牛米每安”）的磁荷在磁场强度为3A/m（磁场强度的单位是“安每米”）的磁场中受到的磁场力为：
A．18N B．0.5N C．2N D．3N
10.如图2所示，开口向下并插入水银槽中的粗细均匀的玻璃管内封闭着长为H的空气柱，管内水银柱高于水银槽h ，若将玻璃管竖直向上缓慢地提起（管下端未离开槽内水银面），则H和h的变化情况为（ ）
A.H和h都增大 B.H和h都减小
C.H减小,h增大 D.H增大,h减小
图3
11.如图3所示，将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b从距地面h处由静止释放，两球恰在处相遇(不计空气阻力)．则( )
A.两球同时落地
B．相遇时两球速度大小相等
C．从开始运动到相遇，球a动能的减少量等于球b动能的增加量
D．相遇后的任意时刻，重力对球a做功功率和对球b做功功率相等
12.如图4所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F，此时( )
图4
A．电阻R1消耗的热功率为eq \f(Fv,3)
B．电阻R2消耗的热功率为eq \f(Fv,6)
C．整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvsin θ
D．整个装置消耗的机械功率为Fv
二、填空题（共20分，每题4分）
13.电源是把 能转化成电能的装置，这种转化是通过
做功来实现的
图5
14.以36 km/h的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为a＝4 m/s2的加速度，刹车后第3 s内，汽车走过的路程为 ；3s末汽车的速度大小为
15.真空中间距为3a的两个点电荷M、N，分别固定于x轴上x1＝0和x2＝3a的两点，在它们连线上各点的电场强度E随x变化的关系如图5所示，则点电荷M、N为________(选填“同种”或“异种”)电荷，点电荷M、N所带电荷量之比为________．
图6
16.如图6所示，两平行导轨与水平面成α＝37°角，导轨间距为L＝1.0 m，匀强磁场的磁感应强度可调，方向垂直导轨所在平面向下。一金属杆长也为L，质量m＝0.2 kg，水平放在导轨上，与导轨接触良好而处于静止状态，金属杆与导轨间的动摩擦因数μ＝0.5，通有图示方向的电流，电流强度I＝2.0 A，令最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则磁感应强度的最大值为 ；最小值为
17.家用24cm（内径）的高压锅，锅盖上排气孔的直径是0.3cm，限压阀的质量为0.08kg。如果上海地区用它煮水消毒，根据下面水的沸点与压强的关系的表格可知，这个高压锅内的最高水温大约为 ℃。若在锅盖上再安装一套相同的排气孔和限压阀，则锅内的最高水温将 （填“升高”、“减低”或“不变”）。
（上海地区的大气压强为1.0×105Pa）
图7
三、综合题（共40分，其中18题10分，19题14分，20题16分）
18.在“研究磁通量变化时感应电流的方向”的实验中：
（1） = 1 \* GB3 ①某同学用通电螺线管代替条形磁铁进行如下实验操作：
A．将灵敏电流计直接与电池两极相连，检测灵敏电流计指针偏转方向与电流流向的关系。
B．按图7接好电路。
C．把原线圈放入副线圈中，接通、断开电键观察并记录灵敏电流计指针偏转方向。
D．归纳出感应电流的方向与磁通量变化的关系。
其中错误之处是____________________、____________________。
图8
= 2 \* GB3 ②已知一灵敏电流计，当电流从正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转，现把它与线圈串联接成图8所示电路，条形磁铁的磁极、运动方向及灵敏电流计的正负接线柱和指针偏转方向均如图所示，试画出螺线管上导线的绕向。
（2）现有一种特殊的电池，它的电动势E恒定，内阻r较大。为了测定这个电池的电动势和内电阻，某同学利用图9甲所示的电路进行实验，图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑，R为电阻箱，改变电阻箱的阻值，记录电压表示数，得到如图9乙所示图线。
图9
= 1 \* GB3 ①图线中斜率的物理意义是_____________，截距的物理意义是_____________。由斜率与截距可以求得E＝___________V，r＝__________。
= 2 \* GB3 ②若实验中电压表内阻的影响不能忽略，则由上述图线求得的电动势将比真实值_____________（填“偏大”、“不变”或“偏小”）求得的内阻将比真实值_____________（填“偏大”、“不变”或“偏小”），并简要说明理由（写出必要的计算式）：
图乙
+
_
图甲
图10
19. 如图10甲所示“电磁炮”是利用电磁力对弹体加速的新型武器。如图10乙所示是“电磁炮”的原理结构示意图。光滑水平加速导轨电阻不计，轨道宽为L＝0.2m。在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B＝1×102T。“电磁炮”的弹体总质量m=0.2kg，其中弹体在轨道间的电阻R＝0.4Ω。电源的内阻r=0.6Ω，不计弹体在运动中的感应电动势。在某次试验发射过程中，电源为加速弹体提供的电流是I＝4×103A，不计空气阻力。求：
（1）弹体所受安培力大小；
（2）弹体从静止加速到4km/s，轨道至少要多长？
（3）若考虑弹体切割磁感线产生的感应电动势，试分析弹体的运动情况。
图11
20. 如图11，在竖直平面内有一固定光滑轨道，其中AB是长为R的水平直轨道，BCD是圆心为O、半径为R的3/4圆弧轨道，两轨道相切与B点。在外力作用下，一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动，到达B点时撤除外力。已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C，重力加速度大小为g。求
（1）小球在C点的速度的大小；
（2）小球在AB段运动的加速度的大小；
（3）小球从D点运动到A点所用的时间。
参考答案
1.Ｃ 解析：卢瑟福通过α粒子散射实验，提出原子核式结构； α射线为氦原子核，γ射线是电磁波，； 核电站的核能来自于核裂变； 放射性元素的半衰期不随温度变化而变化；根据以上分析知答案选C。
2.A 解析：核反应遵循质量数守恒，电荷数守恒。X的质量数为9+4-12=1，X的电荷数为4+2-6=0。所以为中子。A选项正确。
3.D 解析 图像(a)只有分散的亮点，表明光具有粒子性；图像(c)呈现干涉条纹，表明光具有波动性；用紫外线也可以观察到类似的图象，实验表明光是一种概率波，选项D正确。
4.Ｃ 解析：单摆是1.5秒末到达最右端，在t=1.6s至t=1.8s的过程中，从最左端向平衡位置方向运动，所以速度向右在增大，加速度方向向右在减小．故答案选C
5.B 解析 根据牛顿第二定律，物体受的力越大加速度越大，而不是速度越大，故选项A错误；根据自由落体运动，两物体下落快慢相同，故选项C错误；一个运动的物体如果不再受力了，根据牛顿第一定律，它将一直保持匀速运动状态，故选项D错误。人跳起后，由于惯性，水平方向保持原来的速度，而车却做加速运动，所以人会落到起跳点的后方，故B正确。
6.B 解析 点火后火箭即将升空的瞬间，加速度竖直向上，不为零，A错；轿车紧急刹车时，刹车时间短，速度改变量大，则由a＝eq \f(Δv,Δt)知加速度大，B对；磁悬浮列车速度很大，但速度没有变化时，加速度为零，C错；空间站以及里面的物体受万有引力作用，加速度不为零，D错。
7.C 解析：电场线和磁感线都是人为的假想出来的，不是客观存在的，A错误，两条磁感线和两条电场线一定不相交，以为交点处有两条切线方向，与事实相反，B错误；电场线是不闭合的，磁感线是闭合的，C正确；电场线越密，电场强度越大，同一电荷受到的电场力越大，但是磁感线越密，磁感应强度越大，导线受到的磁场力不一定大，因为受到摆放角度的影响，D错误
故选C
8.Ｃ 解析：根据二氧化碳分子的质量 m 和阿伏伽德罗常数 N 可以计算出二氧化碳的摩尔质量。
9.A 解析：磁场中受到的磁场力为F=磁场强度×磁荷量=3A/m×6Nm/A=18N，故选项A正确。
10.Ａ 解析：假设管内水银柱高度不变，由于水银柱的高度不变，封闭空气柱变长，根据玻意耳定律,气体体积增大，空气柱压强变小，根据P=P0-ρgh（即h增大）。所以H和h都增大，（需注意的是H和h增大的数值之和等于玻璃管上升的高度）。故选A
11.Ｃ 解析：A、a球做的是竖直上抛运动，b球是自由落体运动，它们的运动状态不同，不可能同时落地，故A错误．B、从题目内容可看出，在处相遇，此时a球和b球的位移相同，时间相同，它们的加速度也相同，所以ab两个球的运动的过程恰好是相反的，把a球的运动反过来看的话，应该和b球的运动过程一样，所以在相遇时，a球的速度刚好为0，而b球的速度刚好为v，所以B错误．C、由于两球运动时机械能守恒，两球恰在处相遇，从开始运动到相遇，由机械能守恒可知，球a动能的减少量等于球b动能的增加量，选项C正确．D、相遇后，ab两个球的速度的大小不同，而重力的大小是相同的，所以重力的功率不同，故D错误．故选C．
图1
12. B. 解析：上滑速度为v时，导体棒受力如图1所示，则eq \f(B2L2v,R＋\f(R,2))＝F，所以PR1＝PR2＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(BLv,2×\f(3,2)R)))2R＝eq \f(1,6)Fv，故选项A错误，B正确；因为Ff＝μFN，FN＝mgcs θ，所以PFf＝Ffv＝μmgvcs θ，选项C错误；此时，整个装置消耗的机械功率为P＝PF＋PFf＝Fv＋μmgvcs θ，选项D错误．
13. 其他形式的 非静电力 解析：电源就是把其他形式的能能转化成电能的装置，这种转化是通过非静电力做功来实现的。
14. 0.5 m 0 解析 由vt＝at可得刹车到静止所需的时间t＝2.5 s，则第3 s内的位移，实际上就是2～2.5 s内的位移，x＝eq \f(1,2)at′2＝0.5 m。3s末汽车已经停止运动，故速度为零
15.同种，4∶1 【解析】 由图可知，x＝2a这点的场强为零，可判断两电荷为同种电荷，QM/(2a)2＝QN/a2，得QM∶QN ＝4∶1
16.1.0 T 0.2 T
解析 由左手定则知安培力沿斜面向上，因mgsin α＝1.2 N、fm＝μmgcs α＝0.8 N，所以当磁感应强度B最小时，安培力F1＝BminIL＝0.4 N，即Bmin＝0.2 T；当B最大时，安培力F2＝BmaxIL＝2.0 N，即Bmax＝1.0 T
图2
17. 122，不变 解析：高压锅内能够产生的最大压强为：p0+mg/s=2.13×105pa, 根据水的沸点与压强的关系的表格可知，这个高压锅内最高水温大约为122°C．若在锅盖上再安装一套相同的排气孔和限压阀，高压锅内能够产生的最大压强不变，锅内最高水温将不变．
18．（1） = 1 \* GB3 ①A中电流计要串接保护电阻后接到电池上，B中原副线圈位置换错了 = 2 \* GB3 ②如图2所示
解析：不能用导线直接把电源两极连接起来，否则会造成电源短路，损坏电源；原线圈应用小线圈，副线圈应用大线圈．（2）根据楞次定律判断出感应电流磁场方向，然后由安培定则判断出线圈的绕向，最后作图．解答：解：（1） = 1 \* GB3 ①A、将灵敏电流计直接与电池两极相连，会造成电源短路，损坏电源，电流计要串接保护电阻后接到电池上，故A操作错误；B、原线圈应该用小线圈，副线圈应用用大线圈，由图示电路图可知，原副线圈弄反了． = 2 \* GB3 ②由图示可知，穿过螺线管的磁场方向向下，磁铁向螺线管靠近，穿过螺线管的磁通量变大，由楞次定律可知，感应电流磁场方向应向上，由安培定则可知，从上向下看，螺线管的绕向是沿逆时针方向，如图所示．
（2） = 1 \* GB3 ① r/E，1/E，5.2-5.6V，155-175， = 2 \* GB3 ②偏小，偏小
由式1/U＝r/ER＋1/E＋r/ERV知使截距偏大而斜率没变
解析：闭合开关，调整电阻箱的阻值，读出电压表的示数，再改变电阻箱的电阻，得出多组数据．根据E=U+r，知=+，知图线的纵轴截距表示电动势的倒数，图线的斜率等于．截距的物理意义是,由斜率与截距可以求得E=5.23V，r=155Ω；如果考虑电压表的内阻，则可得出1/U＝r/ER＋1/E＋r/ERV知使截距偏大而斜率没变
19.解析：（1）由安培力公式N
（2）由动能定理， 得到弹体从静止加速到4km/s，轨道长m
（3）弹体切割磁感线产生感应电动势，电流总和减小，弹体的加速度减小，弹体做加速度减小的加速运动。
20.解析：（1）在C点，由牛顿第二定律知:，。
（2）在AB段，，
BC段，，
，a=。
（3）CD段，，，
小球又到A点时，，
（也可以根据R=VDt+gt2/2求解）T(℃)
100
110
112
114
116
118
120
122
124
126
128
P(×105Pa)
1.01
1.43
1.54
1.63
1.75
1.87
1.99
2.11
2.26
2.41
2.58
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