一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1．（4分）小华通过偏振太阳镜观察平静水面上反射的阳光，转动镜片时发现光有强弱变化。下列说法能够解释这一现象的是（ ）
A．阳光在水面反射后的反射光是偏振光，镜片起起偏器的作用
B．阳光在水面反射后的反射光是偏振光，镜片起检偏器的作用
C．阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起起偏器的作用
D．阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起检偏器的作用
2．（4分）如图所示，一束激光照射在横截面为正方形的透明玻璃柱上，光线与横截面平行，则透过玻璃柱的光线可能是图中的（ ）
A．①B．② C．③ D．④
3．（4分）如图所示，对称晾挂在光滑等腰三角形衣架上的衣服质量为M，衣架顶角为120°，重力加速度为g，则衣架右侧对衣服的作用力大小为（ ）
A．MgB．Mg C．Mg D．Mg
A．B． C． D．
5．（4分）某生态公园的人造瀑布景观如图所示，水流从高处水平流出槽道，恰好落入步道边的水池中。现制作一个为实际尺寸的模型展示效果，模型中槽道里的水流速度应为实际的（ ）
A．B． C． D．
6．（4分）在“油膜法估测分子大小”的实验中，将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，数出油膜共占140个小方格，每格边长是0.5cm，由此估算出油酸分子直径为（ ）
A．7×10﹣8mB．1×10﹣8m C．7×10﹣10m D．1×10﹣10m
7．（4分）小明分别按图1和图2电路探究远距离输电的输电损耗，将长导线卷成相同的两卷A、B来模拟输电线路，忽略导线的自感作用。其中T1为理想升压变压器，T2为理想降压变压器，两次实验中使用的灯泡相同，灯泡的电压相等。两次实验中（ ）
A．都接直流电源B．A两端的电压相等
C．A损耗的功率相等D．图1中A的电流较大
8．（4分）渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在t＝0时的波动图象如图1所示，图2为质点P的振动图象，则（ ）
A．该波的波速为1.5m/s
B．该波沿x轴负方向传播
C．0～1s时间内，质点P沿x轴运动了1.5m
D．0～1s时间内，质点P运动的路程为2m
9．（4分）某汽车的四冲程内燃机利用奥托循环进行工作。该循环由两个绝热过程和两个等容过程组成。如图所示为一定质量的理想气体所经历的奥托循环，则该气体（ ）
A．在状态a和c时的内能可能相等
B．在a→b过程中，外界对其做的功全部用于增加内能
C．b→c过程中增加的内能小于d→a过程中减少的内能
D．在一次循环过程中吸收的热量小于放出的热量
10．（4分）如图所示，光滑的平行长导轨水平放置，质量相等的导体棒L1和L2静止在导轨上，与导轨垂直且接触良好。已知L1的电阻大于L2，两棒间的距离为d，不计导轨电阻，忽略电流产生的磁场。将开关S从1拨到2，两棒运动一段时间后达到稳定状态，则（ ）
A．S拨到2的瞬间，L1中的电流大于L2
B．S拨到2的瞬间，L1的加速度大于L2
C．运动稳定后，电容器C的电荷量为零
D．运动稳定后，两棒之间的距离大于d
11．（4分）带电粒子碰撞实验中，t＝0时粒子A静止，粒子以一定的初速度向A运动。两粒子的v﹣t图象如图所示。仅考虑静电力的作用，且A、B未接触。则（ ）
A．A粒子质量小于B粒子
B．两粒子在t1时刻的电势能最大
C．A在t2时刻的加速度最大
D．B在0～t3时间内动能一直减小
二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题～第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12．（15分）用如图1所示的实验装置测量木块与长木板间的动摩擦因数μ。把左端带有滑轮的长木板平放在实验桌上，载有砝码的木块右端连接穿过打点计时器的纸带，左端连接细线，细线绕过定滑轮挂有槽码，木块在槽码的牵引下运动。通过纸带测量木块的加速度，并测出木块与砝码的总质量M，槽码的总质量m，计算木块与木板之间的摩擦力f。改变M和m进行多次实验。
（1）下列实验操作步骤，正确顺序是 。
①释放木块
②接通打点计时器电源
③将木板固定在水平桌面上
④调节滑轮高度使细线与木板平行
⑤将纸带穿过打点计时器的限位孔并固定在木块上
（2）实验打出的一段纸带如图2所示。打点计时器的工作频率为50Hz，图中纸带按实际尺寸画出，则木块的加速度为 m/s2。
（3）甲同学测得的数据见如表。
M/kg
0.700
0.600
0.500
0.400
0.300
f/N
2.48
2.18
1.80
1.50
1.16
请根据表中的数据，在方格纸上作出f﹣M图象。
（4）已知重力加速度g＝9.80m/s2，可求得该木块与木板的动摩擦因数μ＝ 。
（5）乙同学用（3）问表中的数据逐一计算出每次测量的μ值，取其平均值作为测量结果。他发现该值比甲同学在（4）问中得出的μ值大。你认为哪位同学的结果更准确，请简要说明理由。
13．（6分）电流表改装成欧姆表的电路如图所示，两表笔直接相连时，指针指在表盘刻度“5”上。两表笔之间接有600Ω的电阻时，指针指在刻度“1”上。求刻度“3”应标注的电阻值R。
14．（8分）我国中微子探测实验利用光电管把光信号转换为电信号。如图所示，A和K分别是光电管的阳极和阴极，加在A、K之间的电压为U。现用发光功率为P的激光器发出频率为v的光全部照射在K上，回路中形成电流。已知阴极K材料的逸出功为W0，普朗克常量为h，电子电荷量为e。
（1）求光电子到达A时的最大动能Ekm；
（2）若每入射N个光子会产生1个光电子，所有的光电子都能到达A，求回路的电流强度I。
15．（12分）如图所示，水平传送带足够长，向右前进的速度v＝4m/s，与倾角为37°的斜面的底端P平滑连接，将一质量m＝2kg的小物块从A点静止释放。已知A、P的距离L＝8m，物块与斜面、传送带间的动摩擦因数分别为μ1＝0.25、μ2＝0.20，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求物块
（1）第1次滑过P点时的速度大小v1；
（2）第1次在传送带上往返运动的时间t；
（3）从释放到最终停止运动，与斜面间摩擦产生的热量Q。
16．（15分）跑道式回旋加速器的工作原理如图所示，两个匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ的边界平行，相距为L，磁感应强度大小相等、方向垂直纸面向里。P、Q之间存在匀强加速电场，电场强度为E，方向与磁场边界垂直。质量为m、电荷量为+q的粒子从P飘入电场，多次经过电场加速和磁场偏转后，从位于边界上的出射口K引出，引出时的动能为Ek。已知K、Q的距离为d.
（1）求粒子出射前经过加速电场的次数N；
（2）求磁场的磁感应强度大小B；
（3）如果在△t时间内有一束该种粒子从P点连续飘入电场，粒子在射出K之前都未相互碰撞，求△t的范围。
2021年江苏省新高考“八省联考”高考物理适应性试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1．（4分）小华通过偏振太阳镜观察平静水面上反射的阳光，转动镜片时发现光有强弱变化。下列说法能够解释这一现象的是（ ）
A．阳光在水面反射后的反射光是偏振光，镜片起起偏器的作用
B．阳光在水面反射后的反射光是偏振光，镜片起检偏器的作用
C．阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起起偏器的作用
D．阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起检偏器的作用
【分析】自然光在玻璃、水面以及木质桌面发生反射时，反射光都是偏振光，当偏振光偏振的方向与偏振镜片偏振的方向平行时可以通过偏振片，当二者方向垂直时不能通过偏振光。
【解答】解：阳光属于自然光，阳光在水面发生反射后的反射光是偏振光，转动镜片时发现光有强弱变化，是由于镜片相当于检偏器，起检偏器的作用，故ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】该题考查光的偏振，知道自然光在玻璃、水面以及木质桌面发生反射时，反射光都是偏振光是解答的关键。
2．（4分）如图所示，一束激光照射在横截面为正方形的透明玻璃柱上，光线与横截面平行，则透过玻璃柱的光线可能是图中的（ ）
A．①B．② C．③ D．④
【分析】玻璃柱的上下表面平行，所以出射光和入射光平行；玻璃的折射率大于空气。据此分析。
【解答】解：光通过透明玻璃柱，因为玻璃柱的上下表面平行，所以出射光和入射光平行；又因为玻璃的折射率大于空气，所以侧移应该是向右侧移，故ABD错误，C正确。
故选：C。
【点评】解答本题的关键是知道玻璃柱的上下表面平行时，出射光和入射光平行，玻璃的折射率大于空气。
3．（4分）如图所示，对称晾挂在光滑等腰三角形衣架上的衣服质量为M，衣架顶角为120°，重力加速度为g，则衣架右侧对衣服的作用力大小为（ ）
A．MgB．Mg C．Mg D．Mg
【分析】对衣服受力分析，受到重力，衣架的两个支持力，由平衡条件及对称性可知，两个支持力大小相等，夹角为60°，它们的合力与重力等大反向。
【解答】解：因衣架光滑，则衣服受到重力和衣架的两个支持力，根据对称性可知，两个支持力大小相等，夹角为60°，它们的合力与重力等大反向，则有FN•2cos30°＝Mg，解得FNMg。故ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】解答本题的关键是能根据共点力的平衡，分析出衣架对衣服的两个支持力大小相等，夹角为60°，它们的合力与重力等大反向。
A．B． C． D．
【分析】万有引力提供上升器在环月轨道运行的向心力，根据牛顿第二定律：m，求解上升器在环月轨道运行的速度。
【解答】解：根据上升器在环月轨道运行时万有引力提供向心力有：m，解得v，故D正确，ABC错误。
故选：D。
【点评】本题考查万有引力定律的应用，需要在情境中抽象出匀速圆周运动模型。
5．（4分）某生态公园的人造瀑布景观如图所示，水流从高处水平流出槽道，恰好落入步道边的水池中。现制作一个为实际尺寸的模型展示效果，模型中槽道里的水流速度应为实际的（ ）
A．B． C． D．
【分析】（1）根据平抛运动规律，水平方向做匀速直线匀速，竖直方向做自由落体运动，求解水流的实际速度；
（2）根据模型缩小的比例，求解模型中槽道里的水流的速度与实际流速的比例关系。
【解答】解：水流做平抛运动，
水平方向：x＝v0t
竖直方向：ygt2
联立解得：v0x•，
模型的x，y都变为原来的，故v0′x•v0，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】本题考查平抛运动规律，需要将人造瀑布抽象成平抛运动模型。
6．（4分）在“油膜法估测分子大小”的实验中，将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，数出油膜共占140个小方格，每格边长是0.5cm，由此估算出油酸分子直径为（ ）
A．7×10﹣8mB．1×10﹣8m C．7×10﹣10m D．1×10﹣10m
【分析】通过正方形小方格的格数，估算出油酸薄膜的面积，用1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积除以油膜的面积，得到油酸分子的直径．
【解答】解：1滴溶液中纯油酸的体积为V2.5×10﹣12m3
油膜的面积为：S＝140×0.5×0.5×10﹣4m2＝3.5×10﹣3m2
所以油酸分子的直径为：dm≈7×10﹣10m，故C正确、ABD错误。
故选：C。
【点评】本题关键要懂得实验原理，建立物理模型：以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨着一个紧密排列，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度．
7．（4分）小明分别按图1和图2电路探究远距离输电的输电损耗，将长导线卷成相同的两卷A、B来模拟输电线路，忽略导线的自感作用。其中T1为理想升压变压器，T2为理想降压变压器，两次实验中使用的灯泡相同，灯泡的电压相等。两次实验中（ ）
A．都接直流电源B．A两端的电压相等
C．A损耗的功率相等D．图1中A的电流较大
【分析】变压器是采用互感的原理工作的，必须采用交流电；
两次实验中通过灯泡的电流相等，分析图1中通过A、B的电流与图2中通过A、B的电流大小，根据U＝IR、P＝I2R进行分析。
【解答】解：A、图1的实验可以采用直流电，但图2的实验必须采用交流电，因为变压器是利用互感的原理工作的，故A错误；
BCD、两次实验中使用的灯泡相同，灯泡的电压相等，则两次实验中通过灯泡的电流相等，设为I；
图1中通过A、B的电流等于灯泡的电流，为I1＝I；
图2中，设降压变压器的匝数比为k：1（k大于1），根据变压器原理可得，通过A、B的电流为：I2，所以I1＞I2。
根据U＝IR可知图1中A两端的电压大于图2中A两端电压；
根据P＝I2R可知图1中A损耗的功率大于图2中A损耗的功率，故BC错误、D正确。
故选：D。
【点评】本题主要是考查了变压器的知识；解答本题的关键是知道变压器的电压之比等于匝数之比，在只有一个副线圈的情况下的电流之比等于匝数的反比。
8．（4分）渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在t＝0时的波动图象如图1所示，图2为质点P的振动图象，则（ ）
A．该波的波速为1.5m/s
B．该波沿x轴负方向传播
C．0～1s时间内，质点P沿x轴运动了1.5m
D．0～1s时间内，质点P运动的路程为2m
【分析】分别由波动图象和振动图象得出波长和周期，根据公式v求解；由质点的振动方向判断波的传播方向；质点不会随波迁移；先求出一定时间内周期的倍数，然后应用公式s＝4A•n求解质点运动的路程。
【解答】解：A、由图1可知，该波的波长为：λ＝1.5×10﹣2m，由图2可知周期为：T＝1×10﹣5s，则该波的波速为：vm/s＝1500m/s，故A错误；
B、由图2可得，在t＝0时刻，P质点沿y轴正方向振动，由波形图的微平移法可知该波沿x轴正方向传播，故B错误；
C、质点P只在平衡位置附近振动，不会沿x轴运动，故C错误；
D、质点P的振幅是A＝5×10﹣6m，在0～1s时间内共振动的周期个数为：n105个，质点P运动的路程为：s＝4A•n＝4×5×10﹣6×105m＝2m，故D正确。
故选：D。
【点评】本题以渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位为情景载体，考查了振动图象与波动图象相结合的题目，要求学生能够熟练掌握这两种图象的异同点去解决实际问题。
9．（4分）某汽车的四冲程内燃机利用奥托循环进行工作。该循环由两个绝热过程和两个等容过程组成。如图所示为一定质量的理想气体所经历的奥托循环，则该气体（ ）
A．在状态a和c时的内能可能相等
B．在a→b过程中，外界对其做的功全部用于增加内能
C．b→c过程中增加的内能小于d→a过程中减少的内能
D．在一次循环过程中吸收的热量小于放出的热量
【分析】理想气体内能与温度有关，根据热力学第一定律和查理定律判断；根据绝热压缩和热力学第一定律判断；根据p﹣V图象“面积”及热力学第一定律判断。
【解答】解：A、从c到d为绝热膨胀，有Q＝0，W＜0，根据热力学第一定律，可知△U＜0，温度降低；从d到a，体积不变，由查理定律C，可知压强减小，则温度降低，则状态c的温度高于状态a态温度，根据一定质量的理想气体内能由温度决定，所以状态a的内能小于状态c的内能，故A错误；
B、在a→b过程中为绝热压缩，外界对气体做功W＞0，Q＝0，根据热力学第一定律，可知△U＝W，即外界对其做的功全部用于增加内能，故B正确；
CD、从b→c过程系统从外界吸收热量，从c→d系统对外做功，从d→a系统放出热量，从a→b外界对系统做功，根据p﹣V图象“面积”即为气体做功大小，可知c到d过程气体做功，图象中b→c→d→a围成的图形的面积为气体对外做的功，整个过程气体能内能变为零，则△W＝△Q，即Q吸﹣Q放＝△W＞0，即在一次循环过程中吸收的热量大于放出的热量，则b→c过程中增加的内能大于d→a过程中减少的内能，故CD错误。
故选：B。
【点评】本题考查气体定律以及热力学第一定律的综合运用，解题关键是要先根据气体实验定律判断气体的p、V、T的变化，然后结合热力学第一定律公式△U＝W+Q进行分析，其中特别需要注意的是p﹣V图象“面积”即为气体做功大小。
10．（4分）如图所示，光滑的平行长导轨水平放置，质量相等的导体棒L1和L2静止在导轨上，与导轨垂直且接触良好。已知L1的电阻大于L2，两棒间的距离为d，不计导轨电阻，忽略电流产生的磁场。将开关S从1拨到2，两棒运动一段时间后达到稳定状态，则（ ）
A．S拨到2的瞬间，L1中的电流大于L2
B．S拨到2的瞬间，L1的加速度大于L2
C．运动稳定后，电容器C的电荷量为零
D．运动稳定后，两棒之间的距离大于d
【分析】S拨到2的瞬间，电容器放电，两棒并联，根据并联电路的分流规律分析两棒中电流大小，由F＝BIL分析两棒受到的安培力大小，从而根据牛顿第二定律判断加速度大小。最终两棒以相同速度向右运动，电容器两板间电压等于两棒切割磁感线产生的感应电动势。
【解答】解：AB、S拨到2的瞬间，电容器通过两棒放电，由于两棒并联，电压相等，而L1的电阻大于L2，所以，L1中的电流小于L2，根据F＝BIL知L1受到的安培力小于L2受到的安培力，两棒质量相等，根据牛顿第二定律可知，L1的加速度小于L2，故AB错误；
C、两棒在安培力作用下向右做切割磁感线运动，产生感应电动势，这个感应电动势要反抗电容器的电压，使得两棒中电流减小，当两棒切割磁感线产生的感应电动势等于电容器板间电压时，通过两棒的电流为零，不再受安培力，将以相同的速度做匀速直线运动，可知，运动稳定后，电容器C板间电压不为零，其电荷量不为零，故C错误；
D、由于开始时L2的加速度大于L1的加速度，两棒间距增大，故运动稳定后，两棒之间的距离大于d，故D正确。
故选：D。
【点评】解决本题时，可将电容器看成电源，分析电路中电流的变化，从而确定两棒受到的安培力的变化情况，来两棒的运动情况。
11．（4分）带电粒子碰撞实验中，t＝0时粒子A静止，粒子以一定的初速度向A运动。两粒子的v﹣t图象如图所示。仅考虑静电力的作用，且A、B未接触。则（ ）
A．A粒子质量小于B粒子
B．两粒子在t1时刻的电势能最大
C．A在t2时刻的加速度最大
D．B在0～t3时间内动能一直减小
【分析】根据两粒子碰撞过程动量守恒，结合v﹣t图象分析质量关系；在t1时刻速度相等，系统损失动能最大，系统的电势能最大；两粒子库仑力最大，加速度最大；由v﹣t分析速度的变化，即可知道动能的变化。
【解答】解：A、由图可知，t＝0时刻有：p0＝mBv0，在t＝t2时刻有：p2＝mAvA，根据两粒子碰撞过程动量守恒，则有：mBv0＝mAvA，又由于v0＞vA，所以有mB＜mA，故A错误；
B、两粒子在t1时刻速度相等，系统损失动能最大，则系统的电势能最大，故B正确；
C、两粒子在t1时刻距离最近，两粒子库仑力最大，根据牛顿第二定律，可知A在t1时刻的加速度最大，故C错误；
D、B在0～t3时间内速度先减小后反向增加，则动能先减小后增加，故D错误。
故选：B。
【点评】本题以带电粒子碰撞实验为情景载体，结合v﹣t图象考查了动量守恒定律以及能量守恒定律，此题的关键是要正确理解两粒子速度相等的物理意义。
二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题～第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12．（15分）用如图1所示的实验装置测量木块与长木板间的动摩擦因数μ。把左端带有滑轮的长木板平放在实验桌上，载有砝码的木块右端连接穿过打点计时器的纸带，左端连接细线，细线绕过定滑轮挂有槽码，木块在槽码的牵引下运动。通过纸带测量木块的加速度，并测出木块与砝码的总质量M，槽码的总质量m，计算木块与木板之间的摩擦力f。改变M和m进行多次实验。
（1）下列实验操作步骤，正确顺序是 ③⑤④②① 。
①释放木块
②接通打点计时器电源
③将木板固定在水平桌面上
④调节滑轮高度使细线与木板平行
⑤将纸带穿过打点计时器的限位孔并固定在木块上
（2）实验打出的一段纸带如图2所示。打点计时器的工作频率为50Hz，图中纸带按实际尺寸画出，则木块的加速度为 0.47 m/s2。
（3）甲同学测得的数据见如表。
M/kg
0.700
0.600
0.500
0.400
0.300
f/N
2.48
2.18
1.80
1.50
1.16
请根据表中的数据，在方格纸上作出f﹣M图象。
（4）已知重力加速度g＝9.80m/s2，可求得该木块与木板的动摩擦因数μ＝ 0.35 。
（5）乙同学用（3）问表中的数据逐一计算出每次测量的μ值，取其平均值作为测量结果。他发现该值比甲同学在（4）问中得出的μ值大。你认为哪位同学的结果更准确，请简要说明理由。
【分析】（1）根据实验原进行分析；
（2）实际尺寸测出并标注计数点，利用逐差法求得加速度；
（3）根据表中数据描点，用平滑的曲线连接如图所示；
（4）根据滑动摩擦力公式，结合图象的斜率求解；
（5）由于实验过程中物块除受到摩擦力外还受到其他的阻力，因此图象不经过原点，根据误差分析求解。
【解答】解：（1）实验时，将木板固定在水平桌面上，接着将纸带穿过打点计时器的限位孔并固定在木块上，然后把细线拴在小车上，使细线跨过定滑轮并挂上槽码，调节滑轮高度使细线与木板平行。再接通打点计时器电源，接着释放木块。最后关闭电源，取下纸带，故正确顺序是③⑤④②①。
（2）图中纸带按实际尺寸画出，如图所示：
每四个点选用一个计数点，标上字母。则计数点之间的时间间隔为：T＝0.02s×4＝0.08s
用刻度尺测得C、E两点到O点的距离分别为xOC＝3.90cm，xOE＝9.00cm，
由逐差法解得加速度为：am/s2＝0.47m/s2
（3）根据表中数据描点，用平滑的曲线连接如下图所示：
（4）由滑动摩擦力公式f＝μMg，可知图线的斜率为：k＝μg
有：km/s2＝μg
解得该木块与木板的动摩擦因数为：μ＝0.35
（5）由于实验过程中物块除受到摩擦力外还受到其他的阻力，因此图象不经过原点，如果用单组数据计算所代入的摩擦力偏大，乙同学计算结果偏大，因此甲同学的结果更准确。
故答案为：（1）③⑤④②①；（2）0.47；（3）f﹣M图象如上图所示；（4）0.35；（5）甲同学结果更准确，理由如上所述。
【点评】本题以测量木块与长木板间的动摩擦因数μ为情景载体，考查了纸带处理、牛顿第二定律应用、图象的数据处理、误差分析等，是一道综合考查力学实验的好题。
13．（6分）电流表改装成欧姆表的电路如图所示，两表笔直接相连时，指针指在表盘刻度“5”上。两表笔之间接有600Ω的电阻时，指针指在刻度“1”上。求刻度“3”应标注的电阻值R。
【分析】欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律，根据欧姆表的结构与欧姆表的工作原理，应用闭合电路欧姆定律分析答题。
【解答】解：当两表笔短接（即Rx＝0）时，指针指在表盘刻度“5”上，电流表应调至满偏电流Ig，设此时欧姆表的内阻为R内此时有关系：Ig；
当两表笔之间接有R1＝600Ω的电阻时，指针指在表盘刻度“1”上，则由图可知，此时I1Ig，则此时有：Ig，解得：R内＝150Ω
当指针指在表盘刻度“3”上时，此时有：Ig，解得：R＝100Ω
答：刻度“3”应标注的电阻值R为100Ω。
【点评】本题考查了欧姆表的原理，要求学生会应用闭合电路欧姆定律分析，本题关键要看清楚每次测电阻时的电流与满偏电流之间的关系。
14．（8分）我国中微子探测实验利用光电管把光信号转换为电信号。如图所示，A和K分别是光电管的阳极和阴极，加在A、K之间的电压为U。现用发光功率为P的激光器发出频率为v的光全部照射在K上，回路中形成电流。已知阴极K材料的逸出功为W0，普朗克常量为h，电子电荷量为e。
（1）求光电子到达A时的最大动能Ekm；
（2）若每入射N个光子会产生1个光电子，所有的光电子都能到达A，求回路的电流强度I。
【分析】（1）从K到A电场力做正功，由光电效应方程与电场力做功进行分析；
（2）由电流的定义式进行解答。
【解答】解：（1）根据光电效应方程：Ek＝hv﹣W0可得最大初动能，从K到A电场力做正功，可得：
最大动能为Ekm＝Ek+eU＝hv﹣W0+eU；
（2）已知激光发射器激光发射的功率为P，光子所带能量为hv，则
单位时间内通过的光子数量为，
单位时间内产生的光电子数目为：，
由电流的定义得；
答：（1）最大动能Ekm＝hv﹣W0+eU；
（2）电流强度为。
【点评】本题主要考查了光电效应方程和功率，电流的定义式，解题关键在于此处除了有光子的能量之外还有电场力所做的正功。
15．（12分）如图所示，水平传送带足够长，向右前进的速度v＝4m/s，与倾角为37°的斜面的底端P平滑连接，将一质量m＝2kg的小物块从A点静止释放。已知A、P的距离L＝8m，物块与斜面、传送带间的动摩擦因数分别为μ1＝0.25、μ2＝0.20，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求物块
（1）第1次滑过P点时的速度大小v1；
（2）第1次在传送带上往返运动的时间t；
（3）从释放到最终停止运动，与斜面间摩擦产生的热量Q。
【分析】（1）根据牛顿第二定律，结合速度﹣位移关系式求解。
（2）物块过P点后减速，因为传送带足够长，所以物块一定能减速到零，减速到零后开始反向加速，这一过程先匀加速到与传送带共速，再做匀速直线运动。根据牛顿第二定律，结合运动学公式求解。
（3）根据已知条件分析可知，物块之后再到达P点的速度不会大于4m/s，则物块此后在传送带上的运动为对称的，即从P点进入传送带跟离开传送带速度等大反向，第一次到达P时的动能Ek将在之后的循环运动中转化为热量。再根据能量守恒定律求解。
【解答】解：（1）物块沿斜面下滑，由牛顿第二定律得：
a1gsinθ﹣μ1gcosθ＝（10×sin37°﹣0.25×10×cos37°）m/s2＝4m/s2
由速度﹣位移关系式可得：v2a1L
代入数据，解得：v1＝8m/s
（2）物块过P点后减速，因为传送带足够长，所以物块一定能减速到零，对物块根据牛顿第二定律得：
a2μ2g＝0.20×10m/s2＝2m/s2
减速过程的时间：t1s＝4s
x14m＝16m
减速到零后开始反向加速，这一过程先匀加速到与传送带共速，再做匀速直线运动。
加速阶段：t2s＝2s
x2t2m＝4m
匀速阶段：x3＝x1﹣x2＝16m﹣4m＝12m
t3s＝3s
故物块第1次在传送带上往返运动的时间t＝t1+t2+t3＝4s+2s+3s＝9s
（3）根据能量守恒，物块第1次滑过P点时与斜面的摩擦产生的热量为：
Q1＝mgLsin37°mv
此时动能为：Ekmv
根据已知条件分析可知，物块之后再到达P点的速度不会大于4m/s，则物块此后在传送带上的运动为对称的，即从P点进入传送带跟离开传送带速度等大反向，动能Ek将在之后的循环运动中转化为热量Q2，根据能量守恒有：
Q2＝Ek
故Q＝Q1+Q2
联立，代入数据解得：Q＝48J
答：（1）第1次滑过P点时的速度大小v1为8m/s；
（2）第1次在传送带上往返运动的时间t为9s；
（3）从释放到最终停止运动，与斜面间摩擦产生的热量Q为48J。
【点评】解答本题的关键是能熟练应用能量守恒定律、运动学公式及牛顿第二定律；要注意（2）中物块减速为零后，反向过程分为匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段；（3）的关键是能分析出物块第一次到达P点时的动能将在之后的循环运动中转化为热量。
16．（15分）跑道式回旋加速器的工作原理如图所示，两个匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ的边界平行，相距为L，磁感应强度大小相等、方向垂直纸面向里。P、Q之间存在匀强加速电场，电场强度为E，方向与磁场边界垂直。质量为m、电荷量为+q的粒子从P飘入电场，多次经过电场加速和磁场偏转后，从位于边界上的出射口K引出，引出时的动能为Ek。已知K、Q的距离为d.
（1）求粒子出射前经过加速电场的次数N；
（2）求磁场的磁感应强度大小B；
（3）如果在△t时间内有一束该种粒子从P点连续飘入电场，粒子在射出K之前都未相互碰撞，求△t的范围。
【分析】（1）由于粒子被引出时的动能为Ek，根据动能定理求解加速次数；
（2）求出粒子最后一次加速后在磁场中做匀速圆周运动的半径，根据洛伦兹力提供向心力求解磁场的磁感应强度大小；
（3）临界情况为第1个粒子在加速了N次后在Q点刚好和加速了（N﹣1）次的最后一个粒子相碰，则两粒子的时间差为最后一个粒子从Q点出发运动最后一圈的时间，根据运动情况求出该段时间即可。
【解答】解：（1）由于粒子被引出时的动能为Ek，根据动能定理可得：NqEL＝Ek，
解得：N；
（2）已知K、Q的距离为d，粒子最后一次加速后在磁场中做匀速圆周运动的半径为：R
根据洛伦兹力提供向心力可得：qvB＝m
根据动能的计算公式可得：Ek，则v
联立解得：B；
（3）临界情况为第1个粒子在加速了N次后在Q点刚好和加速了（N﹣1）次的最后一个粒子相碰，则两粒子的时间差为最后一个粒子从Q点出发运动最后一圈的时间，如图所示，这一圈
由四段运动组成，其中在磁场中运动的时间为T，将B代入得T
此时最后一个粒子的动能为Ek﹣qEL，速度为：v1，匀速回到左边运动的时间为t1
最后一段在PQ段匀加速直线运动的时间为：t2
代入v和v1解得：t2
所以△t＝t1+t2+T。
答：（1）粒子出射前经过加速电场的次数为；
（2）磁场的磁感应强度大小为；
（3）如果在△t时间内有一束该种粒子从P点连续飘入电场，粒子在射出K之前都未相互碰撞，则△t的范围为△t。
【点评】对于带电粒子在磁场中的运动情况分析，一般是确定圆心位置，根据几何关系求半径，结合洛伦兹力提供向心力求解未知量；根据周期公式结合轨迹对应的圆心角求时间；对于带电粒子在电场中运动时，一般是按类平抛运动或匀变速直线运动的规律进行解答。