2021年6月浙江高考物理及答案解析

這是一份2021年6月浙江高考物理及答案解析，共26頁(yè)。試卷主要包含了選擇題Ⅰ，選擇題Ⅱ，非選擇題等內(nèi)容，歡迎下載使用。
2021年6月浙江省物理選考真題卷一、選擇題Ⅰ（本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，不選、多選、錯(cuò)選均不得分）1. 據(jù)《自然》雜志2021年5月17日?qǐng)?bào)道，中國(guó)科學(xué)家在稻城“拉索”基地（如圖）探測(cè)到迄今為止最高能量的射線，能量值為，即（　?。?/span>
 A.  B.  C.  D. 【答案】D【解析】【分析】【詳解】故選D。2. 用高速攝影機(jī)拍攝的四張照片如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（　　）A. 研究甲圖中貓?jiān)诘匕迳闲凶叩乃俣葧r(shí)，貓可視為質(zhì)點(diǎn)B. 研究乙圖中水珠形狀形成的原因時(shí)，旋轉(zhuǎn)球可視為質(zhì)點(diǎn)C. 研究丙圖中飛翔鳥(niǎo)兒能否停在樹(shù)樁上時(shí)，鳥(niǎo)兒可視質(zhì)點(diǎn)D. 研究丁圖中馬術(shù)運(yùn)動(dòng)員和馬能否跨越障礙物時(shí)，馬可視為質(zhì)點(diǎn)【答案】A【解析】【分析】【詳解】A．研究甲圖中貓?jiān)诘匕迳闲凶叩乃俣葧r(shí)，貓的大小可忽略不計(jì)，可將貓看做質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)A正確；B．研究乙圖中水珠形狀形成的原因時(shí)，旋轉(zhuǎn)球的大小和形狀不能忽略，旋轉(zhuǎn)球不能看做質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．研究圖丙中飛翔鳥(niǎo)兒能否停在樹(shù)樁上時(shí)，鳥(niǎo)兒的大小不能忽略，不能將鳥(niǎo)兒看做質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．研究丁圖中馬術(shù)運(yùn)動(dòng)員和馬能否跨越障礙物時(shí)，馬的大小不能忽略不計(jì)，不能把馬看做質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。3. 如圖所示，在火箭發(fā)射塔周?chē)袖撹F制成的四座高塔，高塔的功能最有可能的是（　?。?/span>
 A. 探測(cè)發(fā)射臺(tái)周?chē)L(fēng)力的大小 B. 發(fā)射與航天器聯(lián)系的電磁波C. 預(yù)防雷電擊中待發(fā)射的火箭 D. 測(cè)量火箭發(fā)射過(guò)程的速度和加速度【答案】C【解析】【分析】【詳解】在火箭發(fā)射塔周?chē)袖撹F制成的四座高塔，因鐵制的高塔有避雷作用，其功能是預(yù)防雷電擊中發(fā)射的火箭。故選C。4. 2021年5月15日，天問(wèn)一號(hào)著陸器在成功著陸火星表面的過(guò)程中，經(jīng)大氣層的減速，速度從減為；打開(kāi)降落傘后，經(jīng)過(guò)速度進(jìn)一步減為；與降落傘分離，打開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)減速后處于懸停狀態(tài)；經(jīng)過(guò)對(duì)著陸點(diǎn)的探測(cè)后平穩(wěn)著陸。若打開(kāi)降落傘至分離前的運(yùn)動(dòng)可視為豎直向下運(yùn)動(dòng)，則著陸器（　?。?/span>
 A. 打開(kāi)降落傘前，只受到氣體阻力的作用B. 打開(kāi)降落傘至分離前，受到的合力方向豎直向上C. 打開(kāi)降落傘至分離前，只受到浮力和氣體阻力的作用D. 懸停狀態(tài)中，發(fā)動(dòng)機(jī)噴火的反作用力與氣體阻力是平衡力【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．打開(kāi)降落傘前，在大氣層中做減速運(yùn)動(dòng)，則著陸器受大氣的阻力作用以及火星的引力作用，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．打開(kāi)降落傘至分離前做減速運(yùn)動(dòng)，則其加速度方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，加速度方向向上，則合力方向豎直向上，B正確；C．打開(kāi)降落傘至分離前，受到浮力和氣體的阻力以及火星的吸引力作用，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．懸停狀態(tài)中，發(fā)動(dòng)機(jī)噴火的反作用力是氣體對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的作用力，由于還受到火星的吸引力，則與氣體的阻力不是平衡力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。5. 如圖所示，虛線是正弦交流電的圖像，實(shí)線是另一交流電的圖像，它們的周期T和最大值相同，則實(shí)線所對(duì)應(yīng)的交流電的有效值U滿足（　?。?/span>
 A.  B.  C.  D. 【答案】D【解析】【分析】【詳解】因虛線是正弦交流電的圖像，則該交流電的有效值為由圖可知，在任意時(shí)刻，實(shí)線所代表的交流電的瞬時(shí)值都不大于虛線表示的正弦交流電的瞬時(shí)值，則實(shí)線所代表的交流電的有效值小于虛線表示的正弦交流電的有效值，則故選D。6. 某書(shū)中有如圖所示的圖，用來(lái)表示橫截面是“<”形導(dǎo)體右側(cè)的電場(chǎng)線和等勢(shì)面，其中a、b是同一條實(shí)線上的兩點(diǎn)，c是另一條實(shí)線上的一點(diǎn)，d是導(dǎo)體尖角右側(cè)表面附近的一點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>
 A. 實(shí)線表示電場(chǎng)線B. 離d點(diǎn)最近的導(dǎo)體表面電荷密度最大C. “<”形導(dǎo)體右側(cè)表面附近電場(chǎng)強(qiáng)度方向均相同D. 電荷從a點(diǎn)到c點(diǎn)再到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功一定為零【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．處于靜電平衡的導(dǎo)體，是個(gè)等勢(shì)體，則整個(gè)導(dǎo)體為等勢(shì)體，由于電場(chǎng)線方向總是與等勢(shì)面垂直，所以實(shí)線不是電場(chǎng)線，是等勢(shì)面，則A錯(cuò)誤；B．根據(jù)等勢(shì)面的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱，則d點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)較弱，并且電場(chǎng)強(qiáng)度越大的地方電荷密度越大，所以B錯(cuò)誤；C．在“<”形導(dǎo)體右側(cè)表面上下部分附近電場(chǎng)強(qiáng)度方向不相同，所以C錯(cuò)誤；D．由于a、b在同一等勢(shì)面上，則電荷從a點(diǎn)到c點(diǎn)再到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功一定為零，所以D正確；故選D。7. 質(zhì)量為m的小明坐在秋千上擺動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的照片如圖所示，對(duì)該時(shí)刻，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A. 秋千對(duì)小明的作用力小于B. 秋千對(duì)小明的作用力大于C. 小明的速度為零，所受合力為零D. 小明的加速度為零，所受合力為零【答案】A【解析】【分析】【詳解】在最高點(diǎn)，小明的速度為0，設(shè)秋千的擺長(zhǎng)為l，擺到最高點(diǎn)時(shí)擺繩與豎直方向的夾角為 ，秋千對(duì)小明的作用力為F，則對(duì)人，沿?cái)[繩方向受力分析有由于小明的速度為0，則有沿垂直擺繩方向有解得小明在最高點(diǎn)的加速度為所以A正確；BCD錯(cuò)誤；故選A。8. 大功率微波對(duì)人和其他生物有一定的殺傷作用。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)人體單位面積接收的微波功率達(dá)到時(shí)會(huì)引起神經(jīng)混亂，達(dá)到時(shí)會(huì)引起心肺功能衰竭?，F(xiàn)有一微波武器，其發(fā)射功率。若發(fā)射的微波可視為球面波，則引起神經(jīng)混亂和心肺功能衰竭的有效攻擊的最遠(yuǎn)距離約為（　?。?/span>A.    B.    C.    D.   【答案】B【解析】【分析】【詳解】設(shè)微波有效攻擊范圍為r時(shí)單位面積接收微波功率為解得則引起神經(jīng)混亂時(shí)有 引起心肺功能衰竭時(shí)有所以B正確；ACD錯(cuò)誤；故選B。9. 將一端固定在墻上的輕質(zhì)繩在中點(diǎn)位置分叉成相同的兩股細(xì)繩，它們處于同一水平面上。在離分叉點(diǎn)相同長(zhǎng)度處用左、右手在身體兩側(cè)分別握住直細(xì)繩的一端，同時(shí)用相同頻率和振幅上下持續(xù)振動(dòng)，產(chǎn)生的橫波以相同的速率沿細(xì)繩傳播。因開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的情況不同，分別得到了如圖甲和乙所示的波形。下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>
 A. 甲圖中兩手開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的方向并不相同B. 甲圖中繩子的分叉點(diǎn)是振動(dòng)減弱的位置C. 乙圖中繩子分叉點(diǎn)右側(cè)始終見(jiàn)不到明顯的波形D. 乙圖只表示細(xì)繩上兩列波剛傳到分叉點(diǎn)時(shí)的波形【答案】C【解析】【分析】【詳解】AB．甲圖中兩手開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的方向相同，則甲圖中分叉點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)的位置，所以AB錯(cuò)誤；CD．乙圖中兩手開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的方向恰好相反，則乙圖中分叉點(diǎn)是振動(dòng)減弱的位置，則在分叉點(diǎn)的右側(cè)終見(jiàn)不到明顯的波形，所以C正確；D錯(cuò)誤；故選C。10. 空間站在地球外層的稀薄大氣中繞行，因氣體阻力的影響，軌道高度會(huì)發(fā)生變化?？臻g站安裝有發(fā)動(dòng)機(jī)，可對(duì)軌道進(jìn)行修正。圖中給出了國(guó)際空間站在2020.02-2020.08期間離地高度隨時(shí)間變化的曲線，則空間站（　?。?/span>
 A. 繞地運(yùn)行速度約為B. 繞地運(yùn)行速度約為C. 在4月份繞行的任意兩小時(shí)內(nèi)機(jī)械能可視為守恒D. 在5月份繞行的任意兩小時(shí)內(nèi)機(jī)械能可視為守恒【答案】D【解析】【分析】【詳解】AB．根據(jù)題意可知，軌道半徑在變化，則運(yùn)行速度在變化，圓周最大運(yùn)行速度為第一宇宙速度，故AB錯(cuò)誤；C．在4月份軌道半徑出現(xiàn)明顯的變大，則可知，機(jī)械能不守恒，故C錯(cuò)誤；D．在5月份軌道半徑基本不變，故可視為機(jī)械能守恒，故D正確。故選D。11. 中國(guó)制造的某一型號(hào)泵車(chē)如圖所示，表中列出了其部分技術(shù)參數(shù)。已知混凝土密度為，假設(shè)泵車(chē)的泵送系統(tǒng)以的輸送量給高處輸送混凝土，則每小時(shí)泵送系統(tǒng)對(duì)混凝土做的功至少為（　　）
 發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功率（）332最大輸送高度（m）63整車(chē)滿載質(zhì)量（）最大輸送量（）180 A.  B.  C.  D. 【答案】C【解析】【分析】【詳解】泵車(chē)的泵送系統(tǒng)以的輸送量給高處輸送混凝土，每小時(shí)泵送系統(tǒng)對(duì)混凝土做的功故選C。12. 用激光筆照射透明塑料制成的光盤(pán)邊緣時(shí)觀察到的現(xiàn)象如圖所示。入射點(diǎn)O和兩出射點(diǎn)P、Q恰好位于光盤(pán)邊緣等間隔的三點(diǎn)處，空氣中的四條細(xì)光束分別為入射光束a、反射光束b、出射光束c和d、已知光束a和b間的夾角為，則（　?。?/span>
 A. 光盤(pán)材料的折射率B. 光在光盤(pán)內(nèi)的速度為真空中光速的三分之二C. 光束b、c和d的強(qiáng)度之和等于光束a的強(qiáng)度D. 光束c的強(qiáng)度小于O點(diǎn)處折射光束的強(qiáng)度【答案】D【解析】【分析】【詳解】
 A．如圖所示由幾何關(guān)系可得入射角為折射角為根據(jù)折射定律有所以A錯(cuò)誤；B．根據(jù)所以B錯(cuò)誤；C．光束在b、c和d的強(qiáng)度之和小于光束a的強(qiáng)度，因?yàn)樵?/span>Q處光還有反射光線，所以C錯(cuò)誤；D．光束c的強(qiáng)度與反射光線PQ強(qiáng)度之和等于折身光線OP的強(qiáng)度，所以D正確；故選D。13. 已知普朗克常量，電子的質(zhì)量為，一個(gè)電子和一滴直徑約為的油滴具有相同動(dòng)能，則電子與油滴的德布羅意波長(zhǎng)之比的數(shù)量級(jí)為（　?。?/span>A.  B.  C.  D. 【答案】C【解析】【分析】【詳解】根據(jù)德布羅意波長(zhǎng)公式解得由題意可知，電子與油滴的動(dòng)能相同，則其波長(zhǎng)與質(zhì)量的二次方根成反比，所以有代入數(shù)據(jù)解得所以C正確；ABD錯(cuò)誤；故選C。二、選擇題Ⅱ（本題共3小題，每小題2分，共6分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得2分，選對(duì)但不全的得1分，有選錯(cuò)的得0分）14. 對(duì)四個(gè)核反應(yīng)方程（1）；（2）；（3）；（4）。下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A. （1）（2）式核反應(yīng)沒(méi)有釋放能量B. （1）（2）（3）式均原子核衰變方程C. （3）式是人類第一次實(shí)現(xiàn)原子核轉(zhuǎn)變的方程D. 利用激光引發(fā)可控的（4）式核聚變是正在嘗試的技術(shù)之一【答案】CD【解析】【分析】【詳解】A．（1）是 衰變，（2）是 衰變，均有能量放出，故A錯(cuò)誤；B．（3）是人工核轉(zhuǎn)變，故B錯(cuò)誤；C．（3）式是人類第一次實(shí)現(xiàn)原子核轉(zhuǎn)變的方程，故C正確；D．利用激光引發(fā)可控的（4）式核聚變是正在嘗試的技術(shù)之一，故D正確。故選CD。15. 如圖所示，有兩根用超導(dǎo)材料制成的長(zhǎng)直平行細(xì)導(dǎo)線a、b，分別通以和流向相同的電流，兩導(dǎo)線構(gòu)成的平面內(nèi)有一點(diǎn)p，到兩導(dǎo)線的距離相等。下列說(shuō)法正確的是（　　）A. 兩導(dǎo)線受到的安培力B. 導(dǎo)線所受安培力可以用計(jì)算C. 移走導(dǎo)線b前后，p點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向改變D. 在離兩導(dǎo)線所在的平面有一定距離的有限空間內(nèi)，不存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的位置【答案】BCD【解析】【分析】【詳解】A．兩導(dǎo)線受到的安培力是相互作用力，大小相等，故A錯(cuò)誤；B．導(dǎo)線所受的安培力可以用計(jì)算，因?yàn)榇艌?chǎng)與導(dǎo)線垂直，故B正確；C．移走導(dǎo)線b前，b電流較大，則p點(diǎn)磁場(chǎng)方向與b產(chǎn)生磁場(chǎng)方向同向，向里，移走后，p點(diǎn)磁場(chǎng)方向與a產(chǎn)生磁場(chǎng)方向相同，向外，故C正確；D．在離兩導(dǎo)線所在的平面有一定距離的有限空間內(nèi)，兩導(dǎo)線在任意點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)均不在同一條直線上，故不存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的位置。故D正確。故選BCD。16. 肥皂膜的干涉條紋如圖所示，條紋間距上面寬、下面窄。下列說(shuō)法正確的是（　　）
 A. 過(guò)肥皂膜最高和最低點(diǎn)的截面一定不是梯形B. 肥皂膜上的條紋是前后表面反射光形成的干涉條紋C. 肥皂膜從形成到破裂，條紋的寬度和間距不會(huì)發(fā)生變化D. 將肥皂膜外金屬環(huán)左側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動(dòng)，條紋也會(huì)跟著轉(zhuǎn)動(dòng)【答案】AB【解析】【分析】【詳解】A．肥皂膜因?yàn)樽灾貢?huì)上面薄而下面厚，因表面張力的原因其截面應(yīng)是一個(gè)圓滑的曲面而不是梯形，A正確；B．薄膜干涉是等厚干涉，其原因?yàn)榉试砟ど系臈l紋是前后表面反射光形成的干涉條紋，B正確；C．形成條紋的原因是前后表面的反射光疊加出現(xiàn)了振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和振動(dòng)減弱點(diǎn)，形成到破裂的過(guò)程上面越來(lái)越薄，下面越來(lái)越厚，因此出現(xiàn)加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的位置發(fā)生了變化，條紋寬度和間距發(fā)生變化，C錯(cuò)誤；D．將肥皂膜外金屬環(huán)左側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動(dòng)，由于重力，表面張力和粘滯力等的作用，肥皂膜的形狀和厚度會(huì)重新分布，因此并不會(huì)跟著旋轉(zhuǎn)90°；D錯(cuò)誤。故選AB。三、非選擇題（本題共6小題，共55分）17. 在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，小王用如圖1所示的裝置，讓重物從靜止開(kāi)始下落，打出一條清晰的紙帶，其中的一部分如圖2所示。O點(diǎn)是打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C和D為另外4個(gè)連續(xù)打下的點(diǎn)。
 ①為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，對(duì)體積和形狀相同的重物，實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇密度大的理由是___________。②已知交流電頻率為，重物質(zhì)量為，當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>，則從O點(diǎn)到C點(diǎn)，重物的重力勢(shì)能變化量的絕對(duì)值___________J、C點(diǎn)的動(dòng)能___________J（計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）。比較與的大小，出現(xiàn)這一結(jié)果的原因可能是___________。A.工作電壓偏高      B.存在空氣阻力和摩擦力      C.接通電源前釋放了紙帶【答案】    (1). 阻力與重力之比更小（或其它合理解釋）    (2). 0.547    (3). 0.588    (4). C
 【解析】【分析】【詳解】①[1]在驗(yàn)證機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)時(shí)阻力越小越好，因此密度大的阻力與重力之比更小②[2]由圖中可知OC之間的距離為，因此機(jī)械能的減少量為[3]勻變速運(yùn)動(dòng)時(shí)間中點(diǎn)的速度等于這段時(shí)間的平均速度，因此因此動(dòng)能的增加量為[4]工作電壓偏高不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的誤差，存在摩擦力會(huì)使重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，只有提前釋放了紙帶，紙帶的初速度不為零，下落到同一位置的速度偏大才會(huì)導(dǎo)致動(dòng)能的增加量大于重力勢(shì)能的減少量。18. 圖示是“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)的裝置。實(shí)驗(yàn)中:①觀察到較模糊的干涉條紋，要使條紋變得清晰，值得嘗試的是___________。(單選）A.旋轉(zhuǎn)測(cè)量頭      B.增大單縫與雙縫間的距離      C.調(diào)節(jié)撥桿使單縫與雙縫平行②要增大觀察到的條紋間距，正確的做法是___________ (單選）A.減小單縫與光源間的距離      B.減小單縫與雙縫間的距離C.增大透鏡與單縫間的距離      D.增大雙縫與測(cè)量頭間的距離
 【答案】    (1). C    (2). D【解析】【分析】【詳解】①[1]若粗調(diào)后看不到清晰的干涉條紋，看到的是模糊不清的條紋，則最可能的原因是單縫與雙縫不平行；要使條紋變得清晰，值得嘗試的是調(diào)節(jié)撥桿使單縫與雙縫平行。故選C。②[2]根據(jù)可知要增大條紋間距可以增大雙縫到光屏的距離l，減小雙縫的間距d；故選D。19. 小李在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量一電阻Rx的阻值。（1）因電表內(nèi)阻未知，用如圖1所示的電路來(lái)判定電流表該內(nèi)接還是外接。正確連線后，合上開(kāi)關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至合適位置。單刀雙擲開(kāi)關(guān)K擲到1，電壓表的讀數(shù)，電流表的示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)___________A；將K擲到2，電壓表和電流表的讀數(shù)分別為，。由此可知應(yīng)采用電流表___________（填“內(nèi)”或“外”）接法。（2）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小李進(jìn)一步嘗試用其它方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：①器材間連線如圖3所示，請(qǐng)?jiān)谔摼€框中畫(huà)出對(duì)應(yīng)的電路圖___________；②先將單刀雙擲開(kāi)關(guān)擲到左邊，記錄電流表讀數(shù)，再將單刀雙擲開(kāi)關(guān)挪到右邊，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表的讀數(shù)與前一次盡量相同，電阻箱的示數(shù)如圖3所示。則待測(cè)電阻___________。此方法___________（填“有”或“無(wú)”）明顯的實(shí)驗(yàn)誤差，其理由是___________。【答案】    (1). 0.34    (2). 見(jiàn)解析    (3). 外    (4). 5    (5). 有    (6). 電阻箱的最小分度與待測(cè)電阻比較接近（或其它合理解釋）【解析】【分析】【詳解】（1）[1]由電流表的表盤(pán)可知電流大小為0.34A[2]電壓表的百分比變化為電流表的百分比變化為因此可知電壓表的示數(shù)變化更明顯，說(shuō)明電流表的分壓更嚴(yán)重，因此不能讓電流表分壓，采用外接法（2）①[3]電路圖如圖
 ②[4]兩次實(shí)驗(yàn)中電路電流相同，因此可有可得讀數(shù)可得[5][6]電阻箱的最小分度和待測(cè)阻值阻值接近，這樣測(cè)得的阻值不夠精確，如待測(cè)電阻阻值為5.4Ω，則實(shí)驗(yàn)只能測(cè)得其為，誤差較大。20. 機(jī)動(dòng)車(chē)禮讓行人是一種文明行為。如圖所示，質(zhì)量的汽車(chē)以的速度在水平路面上勻速行駛，在距離斑馬線處，駕駛員發(fā)現(xiàn)小朋友排著長(zhǎng)的隊(duì)伍從斑馬線一端開(kāi)始通過(guò)，立即剎車(chē)，最終恰好停在斑馬線前。假設(shè)汽車(chē)在剎車(chē)過(guò)程中所受阻力不變，且忽略駕駛員反應(yīng)時(shí)間。（1）求開(kāi)始剎車(chē)到汽車(chē)停止所用的時(shí)間和所受阻力的大??；（2）若路面寬，小朋友行走的速度，求汽車(chē)在斑馬線前等待小朋友全部通過(guò)所需的時(shí)間；（3）假設(shè)駕駛員以超速行駛，在距離斑馬線處立即剎車(chē)，求汽車(chē)到斑馬線時(shí)的速度。
 【答案】（1），；（2）20s；（3）【解析】【分析】【詳解】（1）根據(jù)平均速度解得剎車(chē)時(shí)間剎車(chē)加速度根據(jù)牛頓第二定律解得（2）小朋友過(guò)時(shí)間等待時(shí)間（3）根據(jù)解得21. 如圖所示，水平地面上有一高的水平臺(tái)面，臺(tái)面上豎直放置傾角的粗糙直軌道、水平光滑直軌道、四分之一圓周光滑細(xì)圓管道和半圓形光滑軌道，它們平滑連接，其中管道的半徑、圓心在點(diǎn)，軌道的半徑、圓心在點(diǎn)，、D、和F點(diǎn)均處在同一水平線上。小滑塊從軌道上距臺(tái)面高為h的P點(diǎn)靜止下滑，與靜止在軌道上等質(zhì)量的小球發(fā)生彈性碰撞，碰后小球經(jīng)管道、軌道從F點(diǎn)豎直向下運(yùn)動(dòng)，與正下方固定在直桿上的三棱柱G碰撞，碰后速度方向水平向右，大小與碰前相同，最終落在地面上Q點(diǎn)，已知小滑塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)，，。（1）若小滑塊的初始高度，求小滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小；（2）若小球能完成整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，求h的最小值；（3）若小球恰好能過(guò)最高點(diǎn)E，且三棱柱G的位置上下可調(diào)，求落地點(diǎn)Q與F點(diǎn)的水平距離x的最大值。
 【答案】（1）4m/s；（2）；（3）0.8m【解析】【分析】【詳解】（1）小滑塊軌道上運(yùn)動(dòng)代入數(shù)據(jù)解得（2）小滑塊與小球碰撞后動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒，因此有，解得小球沿軌道運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)可得從C點(diǎn)到E點(diǎn)由機(jī)械能守恒可得其中，解得（3）設(shè)F點(diǎn)到G點(diǎn)的距離為y，小球從E點(diǎn)到Q點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理由平拋運(yùn)動(dòng)可得，聯(lián)立可得水平距離為由數(shù)學(xué)知識(shí)可得當(dāng)取最小，最小值為22. 一種探測(cè)氣體放電過(guò)程的裝置如圖甲所示，充滿氖氣（）的電離室中有兩電極與長(zhǎng)直導(dǎo)線連接，并通過(guò)兩水平長(zhǎng)導(dǎo)線與高壓電源相連。在與長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直的平面內(nèi)，以導(dǎo)線為對(duì)稱軸安裝一個(gè)用阻值的細(xì)導(dǎo)線繞制、匝數(shù)的圓環(huán)形螺線管，細(xì)導(dǎo)線的始末兩端c、d與阻值的電阻連接。螺線管的橫截面是半徑的圓，其中心與長(zhǎng)直導(dǎo)線的距離。氣體被電離后在長(zhǎng)直導(dǎo)線回路中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?/span>I，其圖像如圖乙所示。為便于計(jì)算，螺線管內(nèi)各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均可視為，其中。（1）求內(nèi)通過(guò)長(zhǎng)直導(dǎo)線橫截面的電荷量Q；（2）求時(shí)，通過(guò)螺線管某一匝線圈的磁通量；（3）若規(guī)定為電流的正方向，在不考慮線圈自感的情況下，通過(guò)計(jì)算，畫(huà)出通過(guò)電阻R的圖像；（4）若規(guī)定為電流的正方向，考慮線圈自感，定性畫(huà)出通過(guò)電阻R的圖像。【答案】（1）；（2）；（3）見(jiàn)解析；（4）見(jiàn)解析【解析】【分析】【詳解】（1）由電量和電流的關(guān)系可知圖像下方的面積表示電荷量，因此有代入數(shù)據(jù)解得（2）由磁通量的定義可得代入數(shù)據(jù)可得（3）在時(shí)間內(nèi)電流均勻增加，有楞次定律可知感應(yīng)電流的方向，產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由閉合回路歐姆定律可得代入數(shù)據(jù)解得在電流恒定，穿過(guò)圓形螺旋管的磁場(chǎng)恒定，因此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，感應(yīng)電流為零，而在時(shí)間內(nèi)電流隨時(shí)間均勻變化，斜率大小和大小相同，因此電流大小相同，由楞次定律可知感應(yīng)電流的方向?yàn)?/span>，則圖像如圖所示
 （4）考慮自感的情況下，線框會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增加，因此電流是緩慢增加的，過(guò)一段時(shí)間電路達(dá)到穩(wěn)定后自感消失，電流的峰值和之前大小相同，在時(shí)間內(nèi)電路中的磁通量不變化電流要減小為零，因此自感電動(dòng)勢(shì)會(huì)阻礙電流的減小，使得電流緩慢減小為零，電流圖像如圖
 23. 如圖甲所示，空間站上某種離子推進(jìn)器由離子源、間距為d的中間有小孔的兩平行金屬板M、N和邊長(zhǎng)為L的立方體構(gòu)成，其后端面P為噴口。以金屬板N的中心O為坐標(biāo)原點(diǎn)，垂直立方體側(cè)面和金屬板建立x、y和z坐標(biāo)軸。M、N板之間存在場(chǎng)強(qiáng)為E、方向沿z軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)；立方體內(nèi)存在磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度沿z方向的分量始終為零，沿x和y方向的分量和隨時(shí)間周期性變化規(guī)律如圖乙所示，圖中可調(diào)。氙離子（）束從離子源小孔S射出，沿z方向勻速運(yùn)動(dòng)到M板，經(jīng)電場(chǎng)加速進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，最后從端面P射出，測(cè)得離子經(jīng)電場(chǎng)加速后在金屬板N中心點(diǎn)O處相對(duì)推進(jìn)器的速度為v0。已知單個(gè)離子的質(zhì)量為m、電荷量為，忽略離子間的相互作用，且射出的離子總質(zhì)量遠(yuǎn)小于推進(jìn)器的質(zhì)量。（1）求離子從小孔S射出時(shí)相對(duì)推進(jìn)器的速度大小vS；（2）不考慮在磁場(chǎng)突變時(shí)運(yùn)動(dòng)的離子，調(diào)節(jié)的值，使得從小孔S射出的離子均能從噴口后端面P射出，求的取值范圍；（3）設(shè)離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間遠(yuǎn)小于磁場(chǎng)變化周期T，單位時(shí)間從端面P射出的離子數(shù)為n，且。求圖乙中時(shí)刻離子束對(duì)推進(jìn)器作用力沿z軸方向的分力。【答案】（1）；（2）；（3），方向沿z軸負(fù)方向【解析】【分析】【詳解】（1）離子從小孔S射出運(yùn)動(dòng)到金屬板N中心點(diǎn)O處，根據(jù)動(dòng)能定理有解得離子從小孔S射出時(shí)相對(duì)推進(jìn)器的速度大小（2）當(dāng)磁場(chǎng)僅有沿x方向的分量取最大值時(shí)，離子從噴口P的下邊緣中點(diǎn)射出，根據(jù)幾何關(guān)系有根據(jù)洛倫茲力提供向心力有聯(lián)立解得當(dāng)磁場(chǎng)在x和y方向的分量同取最大值時(shí)，離子從噴口P邊緣交點(diǎn)射出，根據(jù)幾何關(guān)系有此時(shí)；根據(jù)洛倫茲力提供向心力有聯(lián)立解得故的取值范圍為；（3）粒子在立方體中運(yùn)動(dòng)軌跡剖面圖如圖所示由題意根據(jù)洛倫茲力提供向心力有且滿足所以可得所以可得離子從端面P射出時(shí)，在沿z軸方向根據(jù)動(dòng)量定理有根據(jù)牛頓第三定律可得離子束對(duì)推進(jìn)器作用力大小為方向沿z軸負(fù)方向。