精品解析2021年普通高等学校招生全国统一考试理综物理安徽卷

14．图示是α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α粒子在各点处的加速度方向正确的是( ）

A.M点B．Ｎ点 C.P点 D.Q点

【解题指南】解答本题时应从以下三点进行分析:

（1)粒子做曲线运动的条件是合外力(加速度)的方向与速度方向不在一条直线上,并指向曲线的内侧。

（2)两带电粒子的库仑力的方向沿两粒子的连线。

(３）加速度的方向与合外力的方向相同。

【解析】选Ｃ。α粒子做曲线运动,其所受重金属原子核的作用力应指向曲线的内侧，即加速度方向应指向曲线的内侧，Ｂ、Ｄ错误；由库仑定律可知M点粒子所受库仑力的方向错误,所以A错误，Ｃ正确。

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

22

1 r q

q

k

F=，式中k为静电力常量。若用国际单位制的基本单位表示,k的单位应为( ）

A.kg·A2·m3ﻩ

B.kg·Ａ-2·m3·s-4

Ｃ.kg·m2·C－2D.Ｎ·m２·A-2

【解析】选Ｂ。物理学关系式确定了物理量之间的关系，也确定了物理量的单位间的关系,

由于力的国际单位是kg·m/s２，所以由公式

22

1 r q

q

k

F=及各物理量的单位可知k的单位为k ｇ·ｍ3·A-２·ｓ-4，B正确。

【误区警示】本题的误区主要出现在以下两方面:

(１)不能正确用国际单位表示力的单位(ｋg ·m/s 2)和电荷量的单位(A ·s)。 (2)不能正确应用物理公式推出导出单位。

16.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交流电源两端,R 0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A １的示数增大了0.2Ａ,电流表A 2的示数增大了0.8A,则下列说法正确的是 ( ）

Ａ.电压表Ｖ1示数增大 Ｂ.电压表V 2、V 3示数均增大 C ．该变压器起升压作用

D.变阻器滑片是沿c →d 的方向滑动

【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析:

(1）理想变压器的输出电压由输入电压及匝数比决定,即11

2

2U n n U =

,与负载的变化无关。 (2)变压器的匝数比也可应用

1

2

1221I I I I n n ∆∆==计算。 【解析】选D 。电压表V 1测电源两端电压的有效值，也是变压器的输入电压的有效值,所以V 1的示数不变,A 错误;V ２测变压器的输出电压,由11

2

2U n n U =

可知V 2的示数也不变,电流表A 2的示数增大,由欧姆定律可知电路中的电阻减小，即R 的阻值减小，滑片向d 端滑动，V

３的示数减小，B 错误,D 正确;因

121221I I I I n n ∆∆==＝41

,所以变压器为降压变压器，C 错误。

17.一根长为L 、横截面积为S 的金属棒,其材料的电阻率为ρ，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.eL 2mv 2

B.e

Sn mv 2 C.ρnev ﻩ Ｄ．SL

ev ρ 【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析:

(1)电流的微观表达式为q enSL

I enSv t t

=

==。 (2）导体内的电场强度可应用d

U

E =计算。

【解析】选Ｃ。由电流的定义可以计算出流过金属棒中的电流q enSL

I enSv t t

===,金属棒的电阻L R S =ρ

,则金属棒内的电场强度Ｅ=IR

L

＝ρne ｖ,C 正确。 18.如图所示,一束单色光从空气入射到棱镜的ＡＢ面上,经AB 和A Ｃ两个面折射后从AC 面进入空气。当出射角ｉ＇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θ。已知棱镜顶角为α,则计算棱镜对该色光的折射率表达式为 ( )

Ａ.

sin

2sin 2α+θα B.sin

2sin 2α+θ

θ C.sin sin()2θαθ- Ｄ.sin sin()

2αθα-

【解析】选A 。由几何关系可知入射角2

θ

α+

=

i ,折射角β＝

2

α

,所以该棱镜的折射率n=

sin

2sin 2α+θ

α,A 正确。

【误区警示】正确利用几何关系确定入射角和折射角是解答本题的关键。 19.如图所示，ab ｃd 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θ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

Blv

sin θ B.电路中感应电流的大小为Bvsin r

θ

C.金属杆所受安培力的大小为2B lvsin r θ

D ．金属杆的热功率为22

B lv r sin θ