D．通过电阻R的电流瞬时值表达式为

13．如图所示，一个电量为+Q的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O点．另一个电量为?q及质量为m的点电荷乙，从A点以初速度v₀沿它们的连线向甲运动，到B点速度最小，最小值为v．已知静电力常量为k 、点电荷乙与水平面的动摩擦因数为μ 及 AB间距离为L₀，则

A．OB间的距离为

B．从A到B的过程中，电场力对点电荷乙做的功为

C．从A到B的过程中，电场力对点电荷乙做的功为

D．在点电荷甲形成的电场中，AB间电势差

14、如图甲所示为一黑箱装置，盒内有电源、电阻等元件，a、b为黑箱的两个输出端。

    (1)为了探测黑箱，小明进行了以下几步测量：

    ①用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻；

    ②用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压；

    ③用多用电表的电流挡测量a、b间的输出电流．

    你认为以上测量中不妥的有：            (填序号)，理由是：                                .

(2)含有电源的黑箱相当于一个等效电源(a、b是电源的两极)，小明想测定这个等效电源的电动势和内阻，设计了如图乙所示的测量电路，此电路同时能测出电阻R₀的阻值。小明将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时，记录了三个电表的一系列示数．记录在下面两个表格中。

表格一

电压表示数/V

1.21

0.90

0.60

0.29

0

电流表示数/A

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

表格二

电压表示数/V

1.40

1.31

1.22

1.08

1.00

电流表示数/A

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

①在图乙的坐标纸中分别作出R₀的U-I图象和电源的U-I图象。

②根据作出的图象可以求出定值电阻R₀=________Ω，电源电动势E=________V，内电阻r=__________Ω

③若实验中的所有操作和数据处理无错误，实验中测得的定值电阻R₀值_____实际值；测得的电源电动势E的值_____实际值，内阻r的测量值_____实际值（横线上选填“大于、等于、小于”）

15．Ⅰ在“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

①图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是______________。

②本实验采用的科学方法是---（       ）

A. 理想实验法                B. 等效替代法

C. 控制变量法                D. 建立物理模型法

Ⅱ．有两个完全相同，但刻度盘上仅有刻度而没有标度值的电压表，电压表的内阻约为5000Ω。现打算用右图所示的电路测量它们的内阻。其中：E为电动势12V、内阻可忽略不计的电源；R₁是调节范围为0~9999Ω的电阻箱；R₂是调节范围为0~1000Ω的滑动变阻器；S为开关。

①闭合电键S之前，滑动变阻器的滑片P应滑到变阻器的_____端。（填“a”或“b”）

②闭合电键之后，适当调节滑动变阻器滑片P和电阻箱的旋钮，当电阻箱调节成右图所示的情景时，两电压表指针的位置如右图所示。由此可知，此时电阻箱的阻值为____Ω，这两个电压表的内阻均为___Ω。

③由各个器材的参数和各图所示的情景可知，这两个电压表的量程在下面提供的四个选项中，最多不会超过选项______，最少不会低于选项______。

A．6V      B．9V      C．14V      D．18V

_{16、选修3-4}

_{（1）下述说法正确的是（     ）}

_{(A) 对机械波和电磁波，都能产生干涉、衍射现象；传播都不依靠别的介质。}

_{(B)线状光谱的谱线叫做原子的特征谱线；}

_{(C)单缝衍射形成的衍射条纹是等间距的：}

_{(D)伦琴射线实际上是：高速电子流；}

_{(E)可见光是原子的外层电子激发而产生的}

_{(F)薄膜干涉时，发生干涉的两列光的路程差等于入射处薄膜的厚度；}

_{(G)爱因斯坦的相对论指出在任何惯性参照系中光速不变}

_{(H)麦克斯韦用实验方法证实了电磁波的存在}

(2)理论联系实际是物理学科特点之一。以下给出的几组表述中，实际应用与相应的物理理论相符合的是 （   ）

A、干涉法检查平面的平整度应用了光双缝干涉原理

B、伦琴射线管应用了光电效应原理    

C、光纤通信应用了光的折射原理

D、光谱分析应用了原子光谱理论 

E、立体电影应用了光的偏振理论

（3）如图所示，将刻度尺直立在装满某种透明液体的宽口瓶中（液体未漏出），从刻度尺上A、B两点射出的光线AC和BC在C点被折射和反射后都沿直线CD传播，已知刻度尺上相邻两根长刻度线间的距离为1 cm，刻度尺右边缘与宽口瓶右内壁间的距离d=2.5 cm，由此可知，瓶内液体的折射率n=       （可保留根号）．

17. （模块3―5试题）

（1）（本题4分）判断以下说法的正误，在相应的括号内打“√”或“×”

A．普朗克在研究黑体辐射问题中提出了能量子假说                    （      ）

B．康普顿效应说明光子有动量，即光具有有粒子性                    （      ）

C．玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象                （      ）

D．天然放射现象的发现揭示了原子的核式结构                        （      ）

（2）（本题4分）气垫导轨是常用的一种实验仪器．它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：

A．用天平分别测出滑块A、B的质量m_A、m_B；

B．调整气垫导轨，使导轨处于水平；

C．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上；

D．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L₁．

E．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作．当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t₁和t₂．

本实验中还应测量的物理量是_____________________，利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是____________________．

（3）利用反应堆工作时释放的热能使水汽化以推动汽轮机发电机发电。这就是核电站。核电站消耗的“燃料”很少，但功率却很大。目前，核能发电技术已经成熟，我国具备了发展核电的基本条件。

①核反应堆中的“燃料”是，完成下面的核反应方程式

②一座100万千瓦的核电站，每年消耗多少吨的浓缩铀？(已知铀核的质量为235.0439u，中子质量为1.0087u，锶(Sr)核的质量为89.9077u，氙(Xe)核的质量为135.9072u，1u=1.66×10^-27kg，浓缩铀中铀235的含量占2%)

④为了防止铀核裂变产物放出的各种射线对人体的危害和对环境的污染，需采取哪些措施？(举两种即可)

五、计算题

18．今年春节前后，我国南方大部分省区遭遇了罕见的雪灾，此次灾害过程造成17个省（区、市、兵团）不同程度受灾。尤其是雪灾天气造成输电线被厚厚的冰层包裹（如图甲），使相邻两个铁塔间的拉力大大增加，导致铁塔被拉倒、压塌（如图乙），电力设施被严重损毁，给这些地方群众的生产生活造成了极大不便和巨大损失。

当若干相同铁塔等高、等距时，可将之视为如图所示的结构模型。已知铁塔（左右对称）质量为m，塔基宽度为d。相邻铁塔间输电线的长度为L，其单位长度的质量为m₀，输电线顶端的切线与竖直方向成θ角。已知冰的密度为ρ，设冰层均匀包裹输电线上，且冰层的横截面为圆形，其半径为R（输电线的半径可忽略）。

（1）每个铁塔塔尖所受的压力将比原来增大多少？

（2）被冰层包裹后，输电线在最高点、最低点所受的拉力大小分别为多少？

19．如图所示，一根竖直杆穿过一个质量Ｍ=2.0kg的带孔的物块Ａ，另一正方形金属线框Ｂ的质量m=2.7kg、边长a=0.16m。杆的右侧距杆L=2.0m处固定有一定滑轮，一柔软绝缘的细绳跨过定滑轮，两端分别与物块Ａ和Ｂ连接。开始时滑轮左侧的绳子处在水平方向上，让Ａ、Ｂ同时由静止释放，Ｂ向上运动h＝0.5m便进入长度b=0.16m的指向纸内的磁感应强度Ｂ＝0.5T的匀强磁场，经过磁场过程线框做匀速运动；而后Ａ沿竖直杆下滑。不计一切摩擦和空气阻力，g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8，≈1.41．

⑴求线框Ｂ上边刚进入磁场时的速度；

⑵问线框Ｂ经过磁场过程中物块Ａ向下做什么运动？

⑶求线框Ｂ经过匀强磁场时获得的内能。

20．在平面上有一片稀疏的电子处在的范围内，从负半轴的远处以相同的速率沿着轴方向平行地向轴射来. 试设计一个磁场，使得所有电子均通过原点，然后扩展到在范围内继续沿着正方向飞行（如图，虚线内范围）

21、两平面荧光屏互相垂直放置，在两屏内分别取垂直于两屏交线的直线为x轴和y轴，交点O为原点，如图所示，在y>0，0<x<a的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场，在y>0，x>a的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，两区域内的磁感应强度大小均为B。在O点有一处小孔，一束质量为m、带电量为q（q>0）的粒子沿x轴经小孔射入磁场，最后打在竖直和水平荧光屏上，使荧光屏发亮，入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值。已知速度最大的粒子在0<x<a的区域中运动的时间与在x>a的区域中运动的时间之比为2：5，在磁场中运动的总时间为，其中T为该粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中作圆周运动的周期。试求两个荧光屏上亮线的范围（不计重力的影响）。

22、如图所示，两个金属轮A₁、A₂，可绕通过各自中心并与轮面垂直的固定的光滑金属细轴O₁和O₂转动，O₁和O₂相互平行，水平放置。每个金属轮由四根金属辐条和金属环组成，A₁轮的辐条长为a₁、电阻为R₁，A₂轮的辐条长为a₂、电阻为R₂，连接辐条的金属环的宽度与电阻都可以忽略。半径为a₀的绝缘圆盘D与A₁同轴且固连在一起。一轻细绳的一端固定在D边缘上的某点，绳在D上绕足够匝数后，悬挂一质量为m的重物P。当P下落时，通过细绳带动D和A₁绕O₁轴转

动。转动过程中，A₁、A₂保持接触，无相对滑动；两轮与各自细轴之间保持良好的电接触；两细轴通过导线与一阻值为R的电阻相连。除R和A₁、A₂两轮中辐条的电阻外，所有金属的电阻都不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与转轴平行。现将P释放，试求P匀速下落时的速度。

2009年高考押题卷

物理?江苏卷?答案

1、A   解析：甲图通高频，阻低频；乙图隔直流，通交流；由X_c=1/2πfc得;C₁较小C₂较大。

2、C   解析：对卫星脱离地球可得E_kmin一 GMm/r=0,同理得电荷脱离引力E_kmin一 kQq/r=0即E₀一 kQq/r=0

             Eα一 kQq_α/r=0   故Eα=2E₀

3、B   解析：使用条件是匀变速运动。不适用速度随着下落高度h（位移大小）是均匀变化（即：＝kh，k是个常数）的可能性。

4．D   解析：根据物体处于静止状态可知，沿斜面方向重力的分力mgsinθ和力F、静摩擦力F_静合力为0.

             可能情况有两种; mgsinθ>F，则mgsinθ=F+F_静，F_静随F的减小逐渐增大。

                          mgsinθ<F，则mgsinθ=F-F_静，F_静随F的减小逐渐减小到0再逐渐增大至mgsinθ。

5、D   解析：比较四个图像会知道：在线框完全进入磁场后区别较大，此时线框两竖直边均受到安培力且方向始终相同，故选D

6、A   解析：P、Q导线在O点产生的合磁场为0，R导线产生的磁场B=2kI/a所以：F=Bqv=

7、BD   解析：画出a至b,b至c,c至d,d至a四过程的受力方向和速度方向。可得：a至b电场力做负功、由b→c电场对电子先做负功，后做正功，总功为零、 由c→d电场力一直做正功，电子的电势能一直减小、由d→a电子的电势能先减小后增加，电势能总增加量为零故选BD。

8、AD   解析：由高潮和低潮形成原因可知AD正确。

9、BD   解析：通过A速度的分解可得v_B=v_Acosθ故B物体做减速运动，拉力大于重力，故选B。由能量守恒定律可知D正确。

10、AC  解析：由物理学史和物理基本概念可知AC正确。

11、AC  解析：由题意用电器正常工作，当发电机输出的电压发生波动使V₁示数小于正常值，即U₂、n₁不变U₁减小，根据U₁/n₁= U₂/n₂可知n₂增加应使滑动触头P向上滑动；如果V₁示数保持正常值不变，即U₁、n₁不变U₂变大，根据U₁/n₁= U₂/n₂可知n₂增加，当用电器增加时，滑动触头P应向上滑 

12．AD 解析：由e=N∆BS/∆t=可得，故电流是交变电流。

13、AB 解析：由题意电荷从A点以初速度v₀沿它们的连线向甲运动，到B点速度最小，说明库仑力小于摩擦力可知运动电荷从A至B做加速度减小的减速运动。B点的加速度减为0，库仑力等于摩擦力，所以OB间的距离为。根据此过程动能定理得：电场力对点电荷乙做的功为

14、（1）1、3；1中不能用电阻挡直接测含源电路的电阻，3中可能会造成短路。

（2）1图略；22.0（1.9―2.1），1.50（1.48―1.52），1.0（0.8―1.2）；3大于；小于；小于；

15、Ⅰ ①F'     ② B

Ⅱ解析：①分析实物图，画出电路图，明确滑动变阻器的功能，选a ；

②第一空根据电阻箱上的显示可读出阻值为2547Ω，第二空根据两表示数关系，可判断电压表的电阻是电阻箱所示阻值的两倍，即5094Ω；

③当滑动变阻器阻值取0时，12V的电压全部加在电压表上示数为9格，若满偏时电压为,故选C；当滑动变阻器阻值取1000Ω时，电路中其余部分电阻约为3000Ω，电压表在整个电路中至少要承担的电压，故选B。

16．_（1）BEG（2）DE；（3）．5/；

17、（1）√√××

（2）B的右端至D板的距离L₂

（3）①质量数136、电荷数38

②27t③核反应堆外面需要修建很厚的水泥保护层，用来屏蔽射线；对放射性废料，要装入特制的容器，埋入地层深处进行处理。

18．（1）输电线线冰层的体积V_冰 = πR²L 

由对称关系可知，塔尖所受压力的增加值等于一根导线上冰层的重力，即

ΔN = ρV_冰 g= πρR²Lg  

（2）输电线与冰层的总质量M' = m₀L + πρR²Lg，输电线受力如图甲所示。

由共点力的平衡条件，得2F₁cosθ = m₀Lg + πρR²Lg  

输电线在最高点所受的拉力  

半根输电线的受力如图乙所示。

由共点力的平衡条件，得F₂  = F₁sinθ 

输电线在最低点所受的拉力 

19解：⑴设Ｂ上升了h时绳子与水平方向的夹角为θ

cosθ＝＝0.8 ---------------------------①

此时Ａ、Ｂ的速度大小关系为

v_A＝ -----------------------------------②

Ａ下降的高度为Ｈ_１＝Ｌtgθ＝1.5m--------③

Ａ下降Ｂ上升过程中，Ａ、Ｂ组成系统机械能守恒：

ＭgH₁＝mgh+Mv_A²+mv_B² ---------------④

将①②③代入④可得线框Ｂ上边刚进入磁场时的 速度v_B≈2.0m/s。

⑵根据v_A＝，当线框Ｂ匀速通过磁场的过程中，随着θ的增大，物块Ａ做变减速运动。

⑶当线框Ｂ下边刚离开磁场时，设绳子与水平方向

的夹角为θ′，

cosθ′＝≈ -----------------⑤

此时Ａ、Ｂ的速度大小关系为

v_A′＝=2m/s  ----------------------⑥

设从Ｂ开始上升起，Ａ下降高度为Ｈ₂，

则Ｈ₂=Ｌtgθ′=2.0m    ---------------------⑦

设线框Ｂ经过匀强磁场时获得的内能Ｑ，整个过程

中，Ａ、Ｂ组成的系统能量守恒，有：

ＭgH₂＝mg(h+a+b)+Mv_A′²+mv_B²＋Ｑ------------------------------⑧

联立⑤⑥⑦⑧并代入v_B≈2.0m/s的值，可求得：Ｑ＝4.46J

20解：电子分布稀疏，电子间的互相作用可略，我们在四个象限分别设计磁场区域，先考虑第I象限，这时可将O点视为电子发射源，所发射的电子均具速率，初速方向与轴夹角满足

考虑到电子应朝轴方向偏转，故应垂直于平面朝里，在该磁场区域内电子做半径为

的圆周运动，其中与分别为电子质量和电子电量的绝对值。电子到达磁场边后[点]，即沿圆切线方向朝轴正方向运动，如图所示应有

消去便得磁场边界方程

故该区域也是半径为的圆. 由于。故的电子轨道对应的那部分磁场区域成为多余的部分，因此可用的电子轨道[其方程为，图中已画出它的圆轨道]I来约束所取磁场区域。这样，第I象限设计出的磁场区域为

圆：

圆：

所包围的区域，即图中画平行斜线的区域.由题中的限制可知R₁=2H，于是该区域中

的方向如图所示.

完全相似的分析表明，第IV象限的磁场区域与第I象限的磁场区域关于轴对称，的方向与方向相反，大小相等.不难知道，第II、III象限中的磁场区域亦与前者十分类似，只是需要调整速度和粒子束宽度对其的影响，由此且B_II与B_III方向相反.

综上所述，设计的一组磁场区域如图所示

21、粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中运动的半径为     ①

速度小的粒子将在x<a的区域走完半圆，射到竖直屏上。半圆的直径在y轴上，半径的范围从0到a，屏上发亮的范围从0到2a。

轨道半径大于a的粒子开始进入右测磁场，考虑r=a的极限情况，这种粒子在右侧的圆轨迹与x轴在D点相切（虚线），OD=2a，这是水平屏上发亮范围的左边界。

速度最大的粒子的轨迹如图中实线所示，它由两段圆弧组成，圆心分别为C和C’，C在y轴上，由对称性可知C’在x=2a直线上。

设t₁为粒子在0<x<a的区域中运动的时间，t₂为在x>a的区域中运动的时间，由题意可知：

由此解得  ②                   ③

由②、③式和对称性可得∠OCM=60°            ④        ∠MC^’N=60°           ⑤

∠MC^‘P=360⁰=150°      ⑥所以 ∠NC^‘P=150⁰－60⁰=90⁰                ⑦

即为1/4圆周。因此，圆心C’在x轴上。

设速度为最大值粒子的轨道半径为R，由直角△COC’可得

2Rsin60°=2a                                        ⑧

由图可知OP=2a+R，因此水平荧光屏发亮范围的右边界的坐标

        ⑨

22参考解答：

    P被释放后，细绳的张力对D产生机械力矩，带动D和A₁作逆时针的加速转动，通过两个轮子之间无相对运动的接触，A₁带动A₂作顺时针的加速运动。由于两个轮子的辐条切割磁场线，所以在A₁产生由周边沿辐条指向轴的电动势，在A₂产生由轴沿辐条指向周边的电动势，经电阻R构成闭合电路。A₁、A₂中各辐条上流有沿电动势方向的电流，在磁场中辐条受到安培力。不难看出，安培力产生的电磁力矩是阻力矩，使A₁、A₂加速转动的势头减缓。A₁、A₂从起始的静止状态逐渐加速转动，电流随之逐渐增大，电磁阻力矩亦逐渐增大，直至电磁阻力矩与机械力矩相等，D、A₁和A₂停止作加速转动，均作匀角速转动，此时P匀速下落，设其速度为v，则A₁的角速度  (1)

A₁带动A₂转动，A₂的角速度ω₂与A₁的角速度ω₁之间的关系为ω₁a₁=ω₂a₂  （2）

A₁中每根辐条产生的感应电动势均为  （3）

轴与轮边之间的电动势就是A₁中四条辐条电动势的并联，其数值见（3）式。

同理，A₂中，轴与轮边之间的电动势就是A₂中四条辐条电动势的并联，其数值为（4）

A₁中每根辐条的电阻为R₁，轴与轮边之间的电动势就是A₁中四条辐条电动势的并联，其数值为R_A1=（5）  

A₂中每根辐条的电阻为R₂，轴与轮边之间的电动势就是A₂中四条辐条电动势的并联，其数值为R_A2=（6）

A₁轮、A₂轮和电阻R构成串联回路，其中的电流为I=（7）

以（1）至（6）式代入（7）式，得I=（8）

当P匀速下降时，对整个系统来说，重力的功率等于所有电阻的焦耳热功率之和，即

   mgv=I²(R++)   （9）    

 以（8）式代入（9）式得v=(10)