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1、芜湖市第一中学 李伟康 粒子 重金属原子核MNPQA2RV3V2V1A1cdabR02015 年安徽高考理综试题（物理部分）年安徽高考理综试题（物理部分）14图示是 粒子（氦原子核）被重金属原子核散射的运动轨迹，M、N、P、Q 是轨迹上的四点，在散射过程中可以认为重金属原子核静止不动。图中所标出的 粒子在各点处的加速度方向正确的是AM BN CP DQ【答案】C【解析】同种电荷相排斥，库仑力沿两者连线指向受力物体，由牛顿第二定律知，加速度也沿两者连线指向受力物体。15由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电量分别为 q1和 q2，其间距离为 r 时，它们之间相互作用力的大小为，式中 k 为
2、静电力常量。若用国际单位制的基本单221 rqqkF =位表示，k 的单位应为AkgA2m2 BkgA-2m3s-4 Ckgm2C-2 DNm2A-2【答案】B【解析】根据单位制，k 的单位为 Nm2C-2，而 1N= 1kgms-2，1C=1 As，代入得 k 的单位为 kgA-2m3s-4，故答案为 B16图示电路中，变压器为理想变压器，a、b 接在电压有效值不变的变流电源两端，R0为定值电阻，R 为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了 0.2 A，电流表 A2的示数增大了 0.8 A，则下列说法正确的是A电压表 V1示数增大B电压表 V2、V
3、3示数均增大C该变压器起升压作用D变阻器滑片是沿 cd 的方向滑动【答案】D【解析】根据变压器原理，输出电压 U2保持不变，而 A2示数变大说明回路电阻变小，所以滑动变阻器电阻 R 减小了，即变阻器滑片是沿 cd 的方向滑动，故答案为 D芜湖市第一中学 李伟康17一根长为 L、横截面积为 S 的金属棒，其材料的电阻率为 ，棒内单位体积自由电子数为 n，电子的质量为 m，电荷量为 e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为 v，则金属棒内的电场强度大小为A B C D22mv eLeSnmv2nevSLev【答案】C【解析】根据电流的微观表达式、欧姆定律、电阻定律及
4、电势差与电InesvUIRLRS场强度的关系可得金属棒内的电场强度大小，故答案为 CUELEnev18如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的 AB 面上，经 AB 和 AC 两个面折射后从 AC面进入空气。当出射角和入射角 i 相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为 。已i知棱镜顶角为 ，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为A B 2sin2sin+2sin2sin+C D )2sin(sin)2sin(sin【答案】A【解析】根据对称性知，又12 34 ，根据几何关系，12 5 ，所以，345 122 ，即入射角，则计算342 132i 棱镜对该色光的折射率表达式为，答案为 Asinsin
5、2 sin3sin2in19如图所示，abcd 为水平放置的平行“”形光滑金属导轨，间距为 l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，导轨电阻不计。已知金属杆 MN 倾斜放置，与导轨成 角，单位长度的电阻为 r，保持金属杆以速度 v 沿平行于 cd 的方向滑动（金属杆滑 iiABCL v +S iiABC12 345芜湖市第一中学 李伟康 v cdabMNl动过程中与导轨接触良好） 。则A电路中感应电动势的大小为sinBlvB电路中感应电流的大小为rsinBvC金属杆所受安培力的大小为rsinlvB2D金属杆的发热功率为sinrlvB22【答案】B【解析】金属棒的有效切割长度
6、为 l，电路中感应电动势的大小，选项 A 错误；金EBlv属棒的电阻，根据欧姆定律电路中感应电流的大小，选项 B 正确；sinrlRsinEBvIRr金属杆所受安培力的大小，选项 C 错误；根据焦耳定律，金属杆的发热2sinlB lvFBIr功率为，选项 D 错误答案为 B22 2sinB lvPI Rr20.已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为，其中 为平面上单位02 面积所带的电荷量，0为常量。如图所示的平行板电容器，极板正对面积为 S，其间为真空，带电量为 Q。不计边缘效应时，极板可看作无穷大导体板，则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小分别为A和 B和 SQ
7、0SQ0202Q SSQ02C和 D和02Q S202Q SSQ0202Q S【答案】D【解析】由题意，单块极板产生的电场强度为，根据电场的叠加原理，极板间的0 02QES电场强度大小，选项 B、C 错误；由于一块极板在另一块极板处产生的电场强0 02QEES+-S芜湖市第一中学 李伟康度处处相同，借用微元和累加的思想，所以另一块极板所受电场力为，故选20 02QFQES项 A 错误答案为 D21 （18 分）I在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在板上一点，两个细绳套系在橡皮条的另一端。用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地
8、施加拉力，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置，如图所示。请将以下的实验操作和处理补充完整：用铅笔描下结点位置，记为 O；记录两个弹簧测力计的示数 F1和 F2，沿每条细绳（套）的方向用铅笔分别描出几个点，用刻度尺把相应的点连成线；只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置 O，记录测力计的示数 F3， ；按照力的图示要求，作出拉力 F1、F2、F3；根据力的平行四边形定则作出 F1和 F2的合力 F；比较 的一致程度，若有较大差异，对其原因进行分析，并作出相应的改进后再次进行实验。【答案】沿此时细绳（套）的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把这些点连成直线；F 和 F3某同学为了测量
9、一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材：一个满偏电流为 100 A，内阻为 2500 的表头，一个开关，两个电阻箱（0999.9 ）和若干导线。（1）由于表头量程偏小，该同学首先需将表头改装成量程为 50 mA 的电流表，则应将表头与电阻箱 （填“串联”或“并联” ） ，并将该电阻箱阻值调为 。（2）接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量，实验电路如图 1 所示，通过改变电阻 R 测相应的电流 I，且作相关计算后一并记录如下表。123456mARE r芜湖市第一中学 李伟康I/AIR/V1.61.51.41.31.21.1 010203040506070根据表中数据，图 2
10、 中已描绘出四个点，请将第 5、6 两组数据也描绘在图 2 中，并画 IRI 图线根据图线可得电池的电动势 E 是 V，内阻 r 是 。【答案】 （1）并联 5.0； （2）倾斜直线（略） ；1.53 2.0【解析】 （1），量程，根据并联分流原理，改装成大量100AgI 2500gR 50 mAI 程电流表需并联的电阻；（2）根据闭合电路欧姆定律，即5.0gggI RRIIEIRIr，所以图像的纵轴截距即等于电池的电动势 E 的大小，斜率的绝对值即等IREIrIRI于电池内阻 r 的大小，由图像可求出 E=1.53 V，2.0r 22 （14 分）一质量为 0.5 kg 的小物块放在水平地面
11、上的 A 点，距离 A 点 5 m 的位置 B 处是一面墙，如图所示。物块以 v0=9 m/s 的初速度从 A 点沿 AB 方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7 m/s，碰后以 6 m/s 的速度反向运动直至静止。g 取 10 m/s2。R()95.075.055.045.035.025.0I(mA)15.018.724.829.536.048.0IR(V)1.421.401.361.331.261.20图 1图 2Av0B芜湖市第一中学 李伟康（1）求物块与地面间的动摩擦因数 ；（2）若碰撞时间为 0.05 s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小 F；（3）求物块在反向运动过程中克服摩
12、擦力所做的功 W。【答案】 （1）0.32； （2）130 N； （3）9 J【解析】 （1）由 A 到 B 做匀减速运动，由牛顿第二定律，联立22 02BABvvaxmgma得（或根据动能定理，得）0.3222 011 22BABmvmvmgx 0.32（2）根据动量定理，取水平向左为正方向，有，代入数据，得BBFtmvmv A130 NF （3）根据动能定理，所以2102BWmv9 JW 23 （16 分）在 xOy 平面内，有沿 y 轴负方向的匀强电场，场强大小为 E（图中未画出） ，由 A 点斜射出一质量为 m，带电量为+q 的粒子，B 和 C 是粒子运动轨迹上的两点，如图所示，其中
13、l0为常数。粒子所受重力忽略不计，求：（1）粒子从 A 到 C 过程中电场力对它做的功；（2）粒子从 A 到 C 过程所经历的时间；（3）粒子经过 C 点时的速率。【答案】 （1）； （2）； （3）03WqEl023ACmltqE017 2CqElvm【解析】 （1）电场力做功与路径无关，A、C 间沿电场线方向的距离，所以电场力做03yl 功；03WqE yqEl （2）由对称性知，轨迹最高点在 y 轴上，设为 P 点，带电粒子在水平方向做匀速直线运动，又 A、P、B、C 的水平间距相等，均为 l0，所以三段轨迹经历时间也相等，设为 t0，由 P 到C 竖直方向做初速为零的匀加速直线运动，有
14、，由 P 到 B，有:1:3PBBCyy0PBylAB -l0l0OC(2l0 ,-3l0)yx芜湖市第一中学 李伟康，解得，所以粒子从 A 到 C 过程所经历的时间；2 001 2qEltmA0 02mltqE0 0233ACmlttqE（3）由 P 到 C，水平速度，所以，竖直方向，所以0022xvtlA0002xlqElvtm00242yvtlA，即粒子经过 C 点时的速率0044yxlvvt22017172CxyxqElvvvvm24(20 分)由三颗星体构成的系统，忽略其它星体对它们的作用，存在着一种运动形式：三颗星体在相互之间的万有引力作用下，分别位于等边三角形的三个顶点上，绕某一共同的圆心 O 在三角形所在的平面内做相同角速度的圆周运动（图示为A、B、C 三颗星体质量不相同时的一般情况） 。若 A星体质量为 2m，B、C 两星体的质量均为 m，三角形的边长为 a，求：（1）A 星体所受合力大小 FA；（2）B 星体所受合力大小 FB；（3）C 星体的轨道半径 RC；（4）三星体做圆周运动的周期 T。【答案】 （1）； （2）； （3）； （4）222 3AGmFa227BGmFa7 4BRa3aTGm【解析】 （
