2021屆湖南省永州市高三（下）高考第三次模擬考試物理試卷解析

絕密★啟用前

永州市2021年高考第三次模擬考試試卷物理

注意事項：1、答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息2、請將答案正確填寫在答題

卡上

一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分，每小題給出的四個選項中，只有一項是

符合題目要求的。

1.伽利略在研究力和運動的關(guān)系的時候，采用兩個平滑對接的斜面，一個斜面固定，讓小球從斜面上滾下,

小球又滾上另一個傾角可以改變的斜面，斜面傾角逐漸減小直至為零，如圖所示。關(guān)于這個理想斜面實驗,

下列說法正確的是（）

A.如果沒有摩擦，小球運動過程中機械能守恒

B.如果沒有摩擦，小球?qū)⒃诹硪恍泵嫔线\動相同的路程

C.如果沒有摩擦，小球運動到另一斜面上最高點的高度與釋放時的高度不同

D.如果沒有摩擦，小球運動到水平面時機械能小于釋放時的機械能

2.汽車的設(shè)計、競技體育的指導(dǎo)、宇航員的訓(xùn)練等多種工作都會用到急動度的概念。急動度,是加速度變

化量與發(fā)生這一變化所用時間%的比值，即/=包，它的方向與物體加速度變化量的方向相同。一物

△t

體從靜止開始做直線運動，其加速度〃隨時間f的變化關(guān)系如圖，則該物體在（）

A.ls~3s內(nèi)做減速運動

B.O~5s內(nèi)速度方向發(fā)生改變

C.f=2s時和r=4s時加速度等大反向

D.f=2s時和t=4s時急動度等大反向

3.2020年6月23日9時43分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第五

十五顆導(dǎo)航衛(wèi)星，暨北斗三號最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星。至此，北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署比原計

劃提前半年全面完成。已知地球的質(zhì)量為M,半徑為凡自轉(zhuǎn)角速度為3,引力常量為G,該導(dǎo)航衛(wèi)星為地

球同步衛(wèi)星，下列說法正確的是（）

A.該導(dǎo)航衛(wèi)星運行速度大于第一宇宙速度

B.該導(dǎo)航衛(wèi)星的發(fā)射速度大小介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間

C.該導(dǎo)航衛(wèi)星在軌道運行時的加速度大小會小于質(zhì)量較小的同步衛(wèi)星加速度大小

該導(dǎo)航衛(wèi)星的預(yù)定軌道離地高度為h=J粵

D.

Vco

4.如圖所示，某同學(xué)疫情期間在家鍛煉時，對著墻壁練習(xí)打乒乓球，球拍每次擊球后，球都從同一位置斜

向上飛出，其中有兩次球在不同高度分別垂直撞在豎直墻壁上，不計空氣阻力，則球在這兩次從飛出到撞

擊墻壁前（）

A.在空中飛行的時間可能相等

B.飛出時的初速度豎直分量可能相等

C.撞擊墻壁的速度大小可能相等

D.飛出時的初速度大小可能相等

5.一交流電源電壓〃=220&sinl00R（V）,對下圖電路供電，已知理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5：1,

燈泡L的額定功率為42W,排氣扇電動機線圈的電阻為2C,電流表的示數(shù)為2A,用電器均正常工作，定

值電阻R的功率為4W,電表均為理想電表，則（）

A.流過定值電阻R的電流為10A

B.排氣扇電動機的發(fā)熱功率4W

C.整個電路消耗的功率84W

D.排氣扇電動機的輸出功率40W

6.如圖所示，永州某校高三體育專業(yè)生在水平地面上進行拉輪胎的負(fù)荷訓(xùn)練，設(shè)該同學(xué)做勻速直線運動，

運動過程中保持雙肩及兩繩的端點A、8等高，且繩子BO=A。，為簡便計算，假設(shè)兩繩間的夾角為0=60。,

繩AO、8。與水平面間的夾角恒為尸30。，地面對輪胎的摩擦阻力大小恒為力則每根繩的拉力大小為（）

D.后

二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符

合題目要求，全部選對得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7.社1篇是一種放射性金屬元素，帶鋼灰色光澤，質(zhì)地柔軟，廣泛分布在地殼中，是一種前景十分可

觀的能源材料。已知社發(fā)生衰變的半衰期為24天，關(guān)于牡的衰變，下列說法正確的是（）

A.衰變放出的y射線具有很強的電離能力

B.牡原子發(fā)生一次￡衰變，原子核放出一個電子

C1射線是高速電子流，它穿透能力比a射線強

D.現(xiàn)在有80個牡原子，經(jīng)過96天后，未衰變的牡原子個數(shù)為5個

8.如圖所示，一帶正電的粒子以一定的初速度進入點電荷。產(chǎn)生的電場中，沿圖中彎曲的虛線軌跡先后經(jīng)

過電場中的a、萬兩點，其中a點的場強大小為瓦，方向與必連線成30。角；b點的場強大小為瓦，方向與

而連線成60。角，粒子只受電場力的作用。下列說法中正確的是（）

A.點電荷Q帶負(fù)電

B.a點的電勢低于6點電勢

C.粒子在。點的電勢能高于在6點的電勢能

D.粒子在。點的加速度大于在b點的加速度

9.如圖所示，一豎直放置的輕彈簧一端固定于地面上，另一端與質(zhì)量為3kg的物體B拴接在一起，質(zhì)量為

1kg的物體A置于物體B上?，F(xiàn)用外力壓縮彈簧到某一位置，撤去外力后A和B一起豎直向上運動，在A、

B分離后，當(dāng)A上升0.2m到達最高點時，B的速度方向向下，且彈簧處于原長。從A、B分離起至A到達

最高點的這一過程中，下列說法正確的是(g取10m/s2)()

FZL

[B]

A.A、B分離時B的加速度為g

B.彈簧的彈力對B做負(fù)功

C.B的動量變化量為零

D.彈簧的彈力對B的沖量大小為6N-s

10.如圖所示，相距L的光滑金屬導(dǎo)軌固定于水平地面上，由豎直放置的半徑為R的,圓弧部分和水平平

4

直部分組成。MNQP范圍內(nèi)有方向豎直向下、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。金屬棒ab和cd垂直導(dǎo)軌放置且

接觸良好，cd靜止在磁場中；ab從圓弧導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放，進入磁場后與cd沒有接觸；cd離開磁場時

的速度是此時ab速度的一半。已知ab的質(zhì)量為相、電阻為r,cd的質(zhì)量為2祖、電阻為2人金屬導(dǎo)軌電阻

不計，重力加速度為g。下列說法正確的是()

A.cd在磁場中運動時電流方向為c-

B.cd在磁場中做加速度減小的加速運動

C.cd在磁場中運動的過程中流過截面的電荷量q變

2BL

D.從ab由靜止釋放至cd剛離開磁場時，cd上產(chǎn)生的焦耳熱為1機gR

三、非選擇題：共56分。第11~14題為必考題，每個試題考生都必須作答。第15~16題為選

考題，考生根據(jù)要求作答。

(-)必考題：共43分

11.用如圖所示的裝置驗證小球做自由落體運動過程中機械能守恒，圖中。為靜止釋放小球的位置，A、2、

c、。為固定速度傳感器的位置且與o在同一條豎直線上。

⑴若當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,還需要測量的物理量有（填選項前的字母）。

0寸

A0--

Bj

A.小球的質(zhì)量相

B.小球下落到每一個速度傳感器時的速度v

C.小球下落到每一個速度傳感器時所用的時間t

D.小球下落到每一個速度傳感器時下落高度h

（2）作出，彼_力圖像，由圖像算出其斜率上當(dāng)上=時可以認(rèn)為小球做自由落體運動過程中機械能守

2

恒。

（3）寫出對減小本實驗誤差有益的一條建議：。

12.某興趣小組欲測定一只標(biāo)有"4.0V,0.8W”的小燈泡的伏安特性曲線，準(zhǔn)備的器材如下：

雙量程電壓表V（量程為0~3V時的內(nèi)阻wi=9kQ；量程為075V時的內(nèi)阻rv2=15kC）；電流表A（量程

100mA,內(nèi)阻小=10。）；標(biāo)準(zhǔn)電阻Ri（阻值為3kC）,標(biāo)準(zhǔn)電阻&（阻值為15kC）,標(biāo)準(zhǔn)電阻箱心（阻值

0?999.9C）；滑動變阻器&（阻值0?10C）;學(xué)生穩(wěn)壓電源（電動勢E=6V,內(nèi)阻不計）；單刀雙擲開關(guān)S,

開關(guān)K,導(dǎo)線若干。

（1）實驗需要小燈泡兩端電壓可以在0到4.0V之間任意調(diào)節(jié)，小組設(shè)計安裝了如圖（a）所示實驗電路，

其中標(biāo)準(zhǔn)電阻R應(yīng)選（填“R”或）；

（2）根據(jù)實驗要求，電阻箱心的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)到（填“10.0C”或“20.0C”）；

（3）連接好電路，開關(guān)S分別接a、b,調(diào)節(jié)滑動變阻器測得多組數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行處理后，作出小燈泡的

/一。圖像，如圖（b）所示，其中S接a時得到的圖像應(yīng)是圖中的曲線（填“1”或“2”）；在1、

2兩條曲線中，曲線（填“1”或“2”）更接近小燈泡真實的伏安特性曲線；

（4）虛線3、4分別為曲線1、2上產(chǎn)、0兩點的切線，由圖可知，當(dāng)小燈泡兩端電壓為2.75V時，燈絲電

阻為Q（保留三位有效數(shù)字）。

圖(a)圖(b)

13.如圖甲所示，在直角坐標(biāo)系xOy的x軸下方有沿y軸正向的勻強電場，在x軸上方有垂直坐標(biāo)平面的勻

強磁場，其磁感應(yīng)強度8隨時間變化如圖乙所示(圖中5、&未知)。一個質(zhì)量為，小帶電量為g的帶正電

粒子在y軸上P(0,—d)點處以大小為如的初速度沿x軸正向射入電場，粒子從x軸上的Q(氈40)

'3

nm

點進入磁場，并以此時刻為r=0時刻。已知4=一丁，白時刻后的粒子的運動軌跡與x軸、y軸均相切，不

消

計粒子的重力，以垂直坐標(biāo)平面向里為磁場正方向。求：

(1)勻強電場的電場強度大??；

(2)勻強磁場磁感應(yīng)強度自、氏的比值(若有多種符合題意的情形，只需計算一種情形的結(jié)果即可)。

14.如圖所示，傳送帶以v=2m/s的恒定速度順時針旋轉(zhuǎn)，傳送帶的傾角，=37。，一質(zhì)量M=0.09kg的物塊

與傳送帶間的動摩擦因數(shù)"=0.5。左下方的仿真玩具手槍不斷地沿平行傳送帶向上方向發(fā)射質(zhì)量m=0.01kg

的彈丸，彈丸每次擊中物塊的時間間隔為1s,擊中物塊前的瞬時速度大小均為丫o=4Om/s,射入物塊后會立

即留在其中。將物塊無初速度放在傳送帶的最下端時，恰好被第一顆彈丸擊中。已知第3顆彈丸射入后，

可以使物塊在第4顆彈丸射入前到達傳送帶頂端。物塊和彈丸均可看成質(zhì)點，取由1137。=().6,cos37o=0.8,

g=10m/s2,求：

(1)物塊第一次達到與傳送帶速度相同時所用的時間n；

（2）從第一次射擊結(jié)束瞬間到第二次擊中前瞬間的過程中物塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量Q-.

（3）傳送帶P、。間距乙的取值范圍（最終結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

（二）選考題：共13分，請考生從兩題中任選一題作答，并用2B鉛筆在答題卡上把所選題

目的題號涂黑。如果多做，則按第一題計分。

[物理一選修3-3]

15.下列說法正確的是.

A.（TC的鐵和的冰，它們的分子平均動能相同

B.單晶體有固定的熔點和形狀，多晶體沒有固定的熔點和形狀

C.空氣相對濕度越大，空氣中水蒸氣壓強越接近包和汽壓，水蒸發(fā)越慢

D.因為液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，所以液體表面存在張力

E.用油膜法估測分子大小時，用油酸酒精溶液體積除以單分子油膜面積，可得油酸分子的直徑

16.如圖所示，一端封閉、粗細(xì)均勻的U形玻璃管開口向上豎直放置，管內(nèi)用水銀將一段氣體封閉在管中,

當(dāng)溫度為270K時，被封閉的氣柱長L=30cm,兩邊水銀柱高度差力=5cm,大氣壓強po=75cmHg。

（1）使左端水銀面下降/?i=5cm,封閉氣體溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌伲?/p>

（2）封閉氣體的溫度保持（1）問中的值不變，為使兩液面相平，需從底端放出的水銀柱長度為多少（管

中水銀柱足夠長）。

[物理一選修3-4]

17.圖甲為一條均勻繩子兩端產(chǎn)生的兩列簡諧橫波尸、。在f=2s時刻的波形圖，圖乙為橫坐標(biāo)是-5.5m處

的質(zhì)點M的振動圖像，則橫波。的波速為m/s,周期為s,當(dāng)時質(zhì)點0的位移為cm。

18.圖示是由透明材料制成的柱體的橫截面圖，圓弧AB所對的圓心角NA02為120。，圓弧半徑為凡尸為

A。上的點?，F(xiàn)有一光線沿紙面垂直O(jiān)A從P點射入，射到圓弧面上的C點恰好發(fā)生全反射。己知OP=@R,

2

光在真空中傳播的速度大小為以求：

(1)透明材料的折射率和光線發(fā)生全反射的臨界角；

(2)光從P點射入到第一次射出柱體所用的時間。

B

一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分，每小題給出的四個選項中，只有一項

是符合題目要求的。

1.伽利略在研究力和運動關(guān)系的時候，采用兩個平滑對接的斜面，一個斜面固定，讓小球從斜面上滾下,

小球又滾上另一個傾角可以改變的斜面，斜面傾角逐漸減小直至為零，如圖所示。關(guān)于這個理想斜面實驗,

下列說法正確的是（）

A.如果沒有摩擦，小球運動過程中機械能守恒

B.如果沒有摩擦，小球?qū)⒃诹硪恍泵嫔线\動相同的路程

C.如果沒有摩擦，小球運動到另一斜面上最高點的高度與釋放時的高度不同

D.如果沒有摩擦，小球運動到水平面時的機械能小于釋放時的機械能

答案：A

思路:

解：AD.如果沒有摩擦，小球運動過程中只有重力做功，機械能守恒，選項A正確，D錯誤；

BC.如果沒有摩擦，小球機械能守恒，小球運動到另一斜面上最高點高度將與釋放時的高度選項BC錯

誤。

故選Ao

2.汽車的設(shè)計、競技體育的指導(dǎo)、宇航員的訓(xùn)練等多種工作都會用到急動度的概念。急動度j是加速度變

化量與發(fā)生這一變化所用時間加的比值，即/=包，它的方向與物體加速度變化量的方向相同。一物

體從靜止開始做直線運動，其加速度。隨時間f的變化關(guān)系如圖，則該物體在（）

A.ls~3s內(nèi)做減速運動

B.0~5s內(nèi)速度方向發(fā)生改變

C.f=2s時和f=4s時加速度等大反向

D.r=2s時和f=4s時急動度等大反向

答案：c

思路：

解：A.Is?3s內(nèi)加速度為正值，做加速度減小的加速運動，故A錯誤；

B.與時間軸所圍面積為物體的速度，故0?5s內(nèi)始終為正值，故速度方向不變，故B錯誤；

C.由圖像可知，f=2s時和，=4s時加速度等大反向，故C正確；

D.r=2s時和仁4s時，斜率相同，故急動度相同，故D錯誤。

故選C。

3.2020年6月23日9時43分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第五

十五顆導(dǎo)航衛(wèi)星，暨北斗三號最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星。至此，北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署比原計

劃提前半年全面完成。已知地球的質(zhì)量為半徑為R,自轉(zhuǎn)角速度為如引力常量為G,該導(dǎo)航衛(wèi)星為地

球同步衛(wèi)星，下列說法正確的是（）

A.該導(dǎo)航衛(wèi)星運行速度大于第一宇宙速度

B.該導(dǎo)航衛(wèi)星的發(fā)射速度大小介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間

C.該導(dǎo)航衛(wèi)星在軌道運行時的加速度大小會小于質(zhì)量較小的同步衛(wèi)星加速度大小

該導(dǎo)航衛(wèi)星的預(yù)定軌道離地高度為〃

答案：B

思路:

解：A.衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動時萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律可知

Mmv

變形可得

由該公式可知軌道半徑越大，線速度越小，第一宇宙速度在數(shù)值上等于衛(wèi)星繞地球表面轉(zhuǎn)動時的環(huán)繞速度,

該導(dǎo)航衛(wèi)星軌道半徑大于地球半徑，所以其速度小于第一宇宙速度，故A錯誤；

B.第一宇宙速度是發(fā)射衛(wèi)星的最小速度，第二宇宙速度指的衛(wèi)星擺脫地球引力最小發(fā)射速度，該導(dǎo)航衛(wèi)星

繞地球轉(zhuǎn)動，沒有擺脫地球引力，所以其發(fā)射速度大小介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間，選項B正

確；

C.衛(wèi)星繞地球做圓周運動時萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律可知

_Mm

G——=ma

可知加速度大小與質(zhì)量無關(guān)，選項C錯誤;

D.衛(wèi)星繞地球做圓周運動時萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律可知

?Mm

G—―=mrco2'

由幾何關(guān)系可知

r=R+h

聯(lián)立可得

GMn

選項D錯誤。

故選Bo

4.如圖所示，某同學(xué)疫情期間在家鍛煉時，對著墻壁練習(xí)打乒乓球，球拍每次擊球后，球都從同一位置斜

向上飛出，其中有兩次球在不同高度分別垂直撞在豎直墻壁上，不計空氣阻力，則球在這兩次從飛出到撞

擊墻壁前（）

A.在空中飛行的時間可能相等

B.飛出時的初速度豎直分量可能相等

C.撞擊墻壁的速度大小可能相等

D.飛出時的初速度大小可能相等

答案：D

解：A.將乒乓球的運動逆過程處理，即為平拋運動，兩次的豎直高度不同，兩次運動時間不同，A項錯誤;

B.在豎直方向上做自由落體運動，因兩次運動的時間不同，故初速度在豎直方向的分量不同，B項錯誤；

C.兩次水平射程相等，但兩次運動的時間不同，則兩次撞擊墻壁的速度不同，C項錯誤；

D.豎直速度大的，其水平速度就小，根據(jù)速度的合成可知飛出時的初速度大小可能相等，D項正確。

故選D。

5.一交流電源電壓“=220及sinlOOR(V),對下圖電路供電，已知理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5：1,

燈泡L的額定功率為42W,排氣扇電動機線圈的電阻為2C,電流表的示數(shù)為2A,用電器均正常工作，定

值電阻R的功率為4W,電表均為理想電表，則()

A.流過定值電阻R的電流為IOA

B.排氣扇電動機的發(fā)熱功率4W

C.整個電路消耗的功率84W

D.排氣扇電動機的輸出功率40W

答案：D

思路：

解：A.由題知，通過變壓器副線圈的電流的有效值等于電流表的示數(shù)，即為

(=2A

變壓器原副線圈的匝數(shù)比5：1,由

h_n2

則流過定值電阻R的有效值即通過變壓器原線圈的電流的有效值，為

/i=0.4A

A錯誤；

C.由題知，電源電壓的有效值為

2200

U=■V=220V

V2

則整個電路消耗的功率即電源的輸出功率為

P=以=220x0.4W=88W

C錯誤；

BD.故排氣扇電動機的總功率為

PM=P-g-&=88W-42W_4W=42W

原線圈兩端的電壓

…一…V.TOV

設(shè)變壓器副線圈兩端的電壓的有效值為S,根據(jù)

幺=人

U2n2

解得

U2=42V

根據(jù)

PL=柩

又

【L+1M=，2

解得通過排氣扇電動機的電流的有效值為

M=1A

則排氣扇電動機的發(fā)熱功率為

%=I%M=CX2W=2W

排氣扇電動機的輸出功率為

%=『4=42W-2W=40W

B錯誤D正確

故選D。

6.如圖所示，永州某校高三體育專業(yè)生在水平地面上進行拉輪胎的負(fù)荷訓(xùn)練，設(shè)該同學(xué)做勻速直線運動，

運動過程中保持雙肩及兩繩的端點A、B等高，且繩子BO=AO,為簡便計算，假設(shè)兩繩間的夾角為9=60。,

繩40、8。與水平面間的夾角恒為尸30。，地面對輪胎的摩擦阻力大小恒為/,則每根繩的拉力大小為（）

D.y[2f

答案：A

思路：

解：設(shè)每根繩拉力為凡則這兩根繩拉力的合力

0

以=2rcos—

"2

方向沿繩子所組成角的角平分線，與水平面的夾角為如圖所示:

由平衡條件得

flcosy=f

聯(lián)立解得

F=-~~Q

COSr2C°S2

代入數(shù)據(jù)得

故選Ao

二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符

合題目要求，全部選對得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7.牡（2篇Th）是一種放射性金屬元素，帶鋼灰色光澤，質(zhì)地柔軟，廣泛分布在地殼中，是一種前景十分可

觀的能源材料。已知牡發(fā)生衰變的半衰期為24天，關(guān)于杜的衰變，下列說法正確的是（）

A.衰變放出的y射線具有很強的電離能力

B.針原子發(fā)生一次夕衰變，原子核放出一個電子

C.4射線是高速電子流，它的穿透能力比a射線強

D.現(xiàn)在有80個鉉原子，經(jīng)過96天后，未衰變的杜原子個數(shù)為5個

答案：BC

思路：

解：A.衰變放出的y射線是高能電磁波，電離能力弱。故A錯誤；

B.牡原子發(fā)生一次夕衰變，核內(nèi)一個中子變?yōu)橘|(zhì)子，釋放一個電子。故B正確；

C.4射線是高速電子流，它的穿透能力比a射線強。故C正確；

D.半衰期是大量統(tǒng)計的結(jié)果，對少量的粒子沒有意義。故D錯誤。

故選BC。

8.如圖所示，一帶正電的粒子以一定的初速度進入點電荷。產(chǎn)生的電場中，沿圖中彎曲的虛線軌跡先后經(jīng)

過電場中的“、始兩點，其中。點的場強大小為反，方向與歷連線成30。角：〃點的場強大小為及,方向與

油連線成60。角，粒子只受電場力的作用。下列說法中正確的是（）

A.點電荷。帶負(fù)電

B.a點的電勢低于匕點電勢

C.粒子在。點的電勢能高于在，點的電勢能

D.粒子在。點的加速度大于在b點的加速度

答案：AC

思路：

解：A.根據(jù)軌跡的彎曲方向，可知點電荷與帶電粒子的電性相反，為庫侖引力。故點電荷帶負(fù)電。故A

正確；

B.由圖中信息可知。點到點電荷的距離大于方點到點電荷的距離。根據(jù)負(fù)點電荷周圍等勢面的分布情況，

可知。點的電勢高于匕點電勢。故B錯誤；

C.根據(jù)電勢能的定義式，有

Ep=q(p,q>0

可知粒子在a點的電勢能高于在匕點的電勢能。故C正確;

D.根據(jù)牛頓第二定律，有

。倫_kQq

R塔P倫二尸r?>rb

故粒子在a點的加速度小于在b點的加速度。故D錯誤。

故選AC。

9.如圖所示，一豎直放置的輕彈簧一端固定于地面上，另一端與質(zhì)量為3kg的物體B拴接在一起，質(zhì)量為

1kg的物體A置于物體Bto現(xiàn)用外力壓縮彈簧到某一位置，撤去外力后A和B一起豎直向上運動，在A、

B分離后，當(dāng)A上升0.2m到達最高點時，B的速度方向向下，且彈簧處于原長。從A、B分離起至A到達

最高點的這一過程中，下列說法正確的是(g取10m/s2)()

□J

A.A、B分離時B的加速度為g

B.彈簧的彈力對B做負(fù)功

C.B的動量變化量為零

D.彈簧的彈力對B的沖量大小為6N-s

答案：AD

思路：

解：A.由分離的條件可知，A、B兩物體分離時二者的速度、加速度均相等，二者之間的相互作用力為0,

對A分析可知，A的加速度

“A=g

所以B的加速度為g,故A正確；

B.A、B兩物體分離時彈簧恢復(fù)原長，A到達最高點時彈簧又恢復(fù)原長，從A、B分離起至A到達最高點

的這一過程中，彈簧的彈性勢能變化為零，所以彈簧的彈力對B做的功為零，故B錯誤；

C.當(dāng)兩者分離時，B向上運動，當(dāng)A運動到最高點時，B向下運動，故B動量變化不為零，總的動量變化

向下，故C錯誤；

D.分離的瞬間，兩個物塊速度加速度均相同，之后A做豎直上拋運動達到最高點，這段距離可求出其初速

度

v=42gh=2m/s

則

在此過程中對B,由動量定理得

megt+h=msv-(-/HBV)

代入數(shù)據(jù)解得

/N=6NS

故D正確;

故選ADo

I。如圖所示，相距L的光滑金屬導(dǎo)軌固定于水平地面上，由豎直放置的半徑為「若圓弧部分和水平平

直部分組成。MNQP范圍內(nèi)有方向豎直向下、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。金屬棒ab和cd垂直導(dǎo)軌放置且

接觸良好，cd靜止在磁場中：ab從圓弧導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放，進入磁場后與cd沒有接觸；cd離開磁場時

的速度是此時ab速度的一半。已知ab的質(zhì)量為相、電阻為r,cd的質(zhì)量為2,小電阻為2人金屬導(dǎo)軌電阻

不計，重力加速度為g。下列說法正確的是（）

A.cd在磁場中運動時電流的方向為c—>d

B.cd在磁場中做加速度減小的加速運動

C.cd在磁場中運動的過程中流過截面的電荷量q=也遜

2BL

D.從ab由靜止釋放至cd剛離開磁場時，cd上產(chǎn)生的焦耳熱為

O

答案：BC

思路：

解：A.cd在磁場中運動時，"cd回路中磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知，cd電流的方向為d—c,選項A

錯誤；

B.當(dāng)ab進入磁場后回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，則ab受到向左安培力而做減速運動，cd受到向右的安培力而

做加速運動，由于兩者的速度差逐漸減小，可知感應(yīng)電流逐漸減小，安培力逐漸減小，可知cd向右做加速

度減小的加速運動，選項B正確；

C.ab從釋放到剛進入磁場過程，由動能定理得

D12

mgR=—mv0

對ab和cd系統(tǒng)，合外力為零，則由動量守恒

mvQ=m-2Vm+2m-vcd

解得

對cd由動量定理

BILAr=2m-vcd

其中

(7=7-Ar

解得

in12gR

q---------

2BL

選項C正確；

D.從而從圓弧導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放，至cd剛離開磁場時由能量關(guān)系

1,1,

mgR=-m(2vcd)~+-x2mvcd+Q

其中

2

解得

QcLamgR

選項D錯誤。

故選BCo

三、非選擇題：共56分。第11~14題為必考題，每個試題考生都必須作答。第15~16題為選

考題，考生根據(jù)要求作答。

(一)必考題：共43分

11.用如圖所示的裝置驗證小球做自由落體運動過程中機械能守恒，圖中。為靜止釋放小球的位置，A、8、

C、。為固定速度傳感器的位置且與0在同一條豎直線上。

(1)若當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,還需要測量的物理量有(填選項前的字母)。

A

Bi

c*-

餐

A.小球的質(zhì)量機

B.小球下落到每一個速度傳感器時的速度v

C.小球下落到每一個速度傳感器時所用的時間/

D.小球下落到每一個速度傳感器時下落的高度h

(2)作出,彼/圖像，由圖像算出其斜率左，當(dāng)《=________時可以認(rèn)為小球做自由落體運動過程中機械能守

2

恒。

(3)寫出對減小本實驗誤差有益的一條建議：o

答案：(1).BD(2).g(3).相鄰速度傳感器間的距離適當(dāng)大些；選用質(zhì)量大、體積小的小球做實

驗等(其他合理表述均可，)

思路：

解：(1)機械能守恒的關(guān)系式

,1,

mgh=~mv~

所以不需要測量物體的質(zhì)量;需要測量小球下落到每一個速度傳感器時的速度V和小球下落到每一個速度傳

感器時下落的高度心不需要測量運動時間h

故選BD。

(2)由以上公式可知

v2=2gh

即

1,,

—v'=gn

所以圖像的斜率表示g,可以認(rèn)為小球做自由落體運動過程中機械能守恒。

（3）減小實驗誤差的方法有相鄰速度傳感器間的距離適當(dāng)大些；選用質(zhì)量大、體積小的球做實驗等。

12.某興趣小組欲測定一只標(biāo)有“4.0V,0.8W”的小燈泡的伏安特性曲線，準(zhǔn)備的器材如下：

雙量程電壓表V（量程為0~3V時的內(nèi)阻rvi=9k。；量程為075V時的內(nèi)阻rv2=15kC）；電流表A（量程

100mA,內(nèi)阻以=10。）；標(biāo)準(zhǔn)電阻Ri（阻值為3kC）,標(biāo)準(zhǔn)電阻&（阻值為15kC）,標(biāo)準(zhǔn)電阻箱心（阻值

0?999.9C）；滑動變阻器心（阻值0?10C）；學(xué)生穩(wěn)壓電源（電動勢E=6V,內(nèi)阻不計）；單刀雙擲開關(guān)S,

開關(guān)K,導(dǎo)線若干。

（1）實驗需要小燈泡兩端電壓可以在0到4.0V之間任意調(diào)節(jié)，小組設(shè)計安裝了如圖（a）所示實驗電路，

其中標(biāo)準(zhǔn)電阻R應(yīng)選（填"或）；

（2）根據(jù)實驗要求，電阻箱心的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)到（填”10.0C”或“20.0C”）；

（3）連接好電路，開關(guān)S分別接a、b,調(diào)節(jié)滑動變阻器測得多組數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行處理后，作出小燈泡的

/-U圖像，如圖（b）所示，其中S接。時得到的圖像應(yīng)是圖中的曲線（填“1”或“2”）；在1、

2兩條曲線中，曲線（填“1”或“2”）更接近小燈泡真實的伏安特性曲線；

（4）虛線3、4分別為曲線1、2上P、。兩點的切線，由圖可知，當(dāng)小燈泡兩端電壓為2.75V時，燈絲電

阻為________。（保留三位有效數(shù)字）。

圖(b)

(5).15.7(15.6-15.8均可)

解：（1）[1]雖然電壓表V2的量程大于4.0V,但示數(shù)無法超過量程的三分之一，讀數(shù)誤差較大，所以需要將

電壓表Vi進行改裝從而擴大量程，即給電壓表Vi串聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)電阻，根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律可得

R+KI=4

刖3

解得需要串聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)電阻的阻值為R=3kQ,故標(biāo)準(zhǔn)電阻R應(yīng)選品。

（2）［2］小燈泡的額定電流為

P

/=—=0.2A=200mA

U

電流表A的量程小于200mA,所以需要對A進行改裝從而擴大量程，即給A并聯(lián)電阻，根據(jù)并聯(lián)電路分流

規(guī)律可知電阻箱R3的阻值應(yīng)調(diào)到與小相等，即10.0Qo

（3）［可由題圖（a）可知，當(dāng)S接。時電流表內(nèi)接，當(dāng)S接6時電流表外接，所以前者所描繪的/-U圖線反

映的電阻應(yīng)比后者的大，所以圖線上的點與原點連線的斜率較小，故S接。時得到的圖像應(yīng)是圖中的曲線2。

［4］小燈泡正常發(fā)光時的電阻為

U2

&=上=20。

改裝后電流表和電壓表的等效內(nèi)阻分別為

，==5Q

尺3+4

即'=刖+N=12kQ

則

A<V/A，/V1，

所以電流表外接時測量誤差較小，因此曲線1更接近小燈泡真實的伏安特性曲線。

（4）［5］由題圖（b）可知當(dāng)小燈泡兩端電壓U=2.75V時，電流/=0.175A,此時燈絲的電阻為

U275

—^-Q?15.7Q

I0.175

考慮到讀圖誤差，答案在15.6~15.8之間均可。

13.如圖甲所示，在直角坐標(biāo)系xOy的x軸下方有沿y軸正向的勻強電場，在x軸上方有垂直坐標(biāo)平面的勻

強磁場，其磁感應(yīng)強度B隨時間變化如圖乙所示（圖中歷、&未知）。一個質(zhì)量為,小帶電量為g的帶正電

粒子在y軸上P（0,一"）點處以大小為小的初速度沿x軸正向射入電場，粒子從x軸上的。（空心0）

3

nm

點進入磁場，并以此時刻為r=0時刻。已知4=一廠，h時刻后的粒子的運動軌跡與x軸、y軸均相切，不

祖

計粒子的重力，以垂直坐標(biāo)平面向里為磁場正方向。求：

（1）勻強電場的電場強度大??；

（2）勻強磁場磁感應(yīng)強度5、歷的比值（若有多種符合題意的情形，只需計算一種情形的結(jié)果即可）。

3〃?說B.2

答案:⑵瓦

2qdT

思路：

解：（1）粒子在電場中類平拋運動

d=-ar①

2

^-d=vQt②

3°

qE—ma③

聯(lián)立①?③式解得

后=返④

2qd

（2）設(shè)粒子進磁場時速度為u,速度方向與x軸正向夾角為仇有

qEd=mv2-mv1⑤

由幾何關(guān)系，有

cos0=—⑥

v

聯(lián)立④?⑥式解得

6=60。⑦

粒子在磁場內(nèi)圓周運動的周期

則

T

tl=——

'2

即在0W時間內(nèi)粒子在磁場中運動軌跡是半圓。由于粒子在運動軌跡剛好與x軸、），軸相切，軌跡可能如圖

⑴、(2)所示兩種情形。

(1)(2)

情形(1)：設(shè)粒子在A時刻前運動半徑為八，八時刻后運動軌跡半徑為m

由幾何關(guān)系，有

n—(2n+r2)sin30°⑧

由

v2

qvB=m—

r

有

B.n

金⑨

解得

空二

B21

情形(2)：設(shè)粒子在九時刻前運動半徑為九，八時刻后運動軌跡半徑為⑶由幾何關(guān)系，有

K2=(2n+r2)sin30°⑧

V"2

由=m—，有

”=2⑨

B2r\

解得

空二

瓦-T

14.如圖所示，傳送帶以v=2m/s的恒定速度順時針旋轉(zhuǎn)，傳送帶的傾角。=37。，一質(zhì)量M=0.09kg的物塊

與傳送帶間的動摩擦因數(shù)“=0.5。左下方的仿真玩具手槍不斷地沿平行傳送帶向上方向發(fā)射質(zhì)量%=0.01kg

的彈丸，彈丸每次擊中物塊的時間間隔為1s,擊中物塊前的瞬時速度大小均為vo=4Om/s,射入物塊后會立

即留在其中。將物塊無初速度放在傳送帶的最下端時，恰好被第一顆彈丸擊中。已知第3顆彈丸射入后，

可以使物塊在第4顆彈丸射入前到達傳送帶頂端。物塊和彈丸均可看成質(zhì)點，取sin37o=0.6,cos37o=0.8,

g—10m/s2,求：

（1）物塊第一次達到與傳送帶速度相同時所用的時間不

（2）從第一次射擊結(jié)束瞬間到第二次擊中前瞬間的過程中物塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量Q；

（3）傳送帶P、。間距L的取值范圍（最終結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

答案：(1)0.2s；(2)0.336J；(3)3.12m<￡<4.58m

思路：

解：（1）以沿傳送帶向上為正，在彈丸射入的過程中，有

mvn=（m+A/）v0l

解得

v0l=4m/s

物塊先以0減速上升，有

(m+M)gsine+〃(加+M)gcos6=(m+M)4

解得

%=10m/s2

減至共速，所需時間

4=3

4

解得

t1=0.2s

（2）共速前的位移

玉=g(%i+“)4

解得

玉=0.6m

傳送帶與物塊間的相對位移

Av,=%)-%

解得

Ax,=0.2m

物塊后以〃2減速上升，有

(，7i+M)gsine-〃G〃+M)gcose=(m+M)42

解得

2

a2=2m/s

若繼續(xù)減速至零，所需時間為

v-0.

t=------=1s

a2

因為力+r>ls所以物塊速度未減至零時，第二顆彈丸已射入，此時物塊的速度

V,=v-%(1一4)=0.4m/s

共速后的位移

々=*+%)(1-4)

解得

x2=