2021年湖北省華大新高考聯(lián)盟高考物理質(zhì)量測(cè)評(píng)試卷（4月份）

2021年湖北省華大新高考聯(lián)盟高考物理質(zhì)量測(cè)評(píng)試卷（4月份）

一、選擇題：本題共11小題，每小題4分，共44分。在每小題給出的4個(gè)選項(xiàng)中，第1?

7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8?11題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但

不全的得2分，有錯(cuò)選的得0分。

1.（4分）2020年12月4日，我國(guó)新一代“人造太陽”裝置——中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M裝置在

成都建成并成功放電（如圖），為本世紀(jì)中葉實(shí)現(xiàn)核聚變能應(yīng)用的目標(biāo)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

“人造太陽”裝置中的核反應(yīng)主要是一個(gè)笊核（；H）（2H）反應(yīng)生成一個(gè)新核，同時(shí)放

出一個(gè)中子，下列說法正確的是（）

2H核與;H核是兩種不同元素的原子核

一個(gè)2H核與一個(gè)3H核反應(yīng)生成的新核中子數(shù)為3

11

一個(gè)2H核與一個(gè)3H核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為筆

；H核的比結(jié)合能為寫

2.（4分）如圖所示，A、B兩個(gè)小物塊用足夠長(zhǎng)的細(xì)線相連，細(xì)線繞過固定在水平面與斜

面交界處的光滑輕小定滑輪，滑輪兩邊細(xì)線分別與水平面和斜面平行.已知A物塊的質(zhì)

量大于B物塊的質(zhì)量，不計(jì)一切摩擦，下列說法正確的是（）

A.細(xì)線拉力對(duì)兩物塊做的功相同

B.細(xì)線拉力對(duì)兩物塊的沖量相同

C.若將兩物塊的位置互換，細(xì)線上拉力大小不變

D.若將兩物塊的位置互換，細(xì)線上拉力變大

3.（4分）如圖所示，由紫光與紅光混合的細(xì)光束從底面鍍銀的半圓形玻璃磚頂點(diǎn)A以入射

角0=60°射入玻璃磚，已知該玻璃磚對(duì)紫光與紅光的折射率分別為ni、n2（m>n2>

逅），光束在玻璃磚半圓弧面上發(fā)生折射時(shí)不考慮反射，紫光與紅光在玻璃磚內(nèi)傳播的

2

時(shí)間分別為tl、t2。下列判斷正確的是（)

C.tl<t2D.tiWt2

4.（4分）如圖所示，光滑絕緣的水平面上，有一長(zhǎng)直導(dǎo)線與新月形金屬導(dǎo)線框，導(dǎo)線框可

以在水平面上自由移動(dòng)。開始導(dǎo)線框的對(duì)稱軸MN與直導(dǎo)線垂直。t=0時(shí)給直導(dǎo)線通交

變電流i=Isin"t,規(guī)定圖示方向?yàn)殡娏髡较?。下列關(guān)于導(dǎo)線框的說法正確的是（）

T

A.在0?工時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流

4

B.在工?工時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框有面積縮小的趨勢(shì)

42

c.在t=21時(shí)導(dǎo)線框受到的安培力最大

4

D.導(dǎo)線框?qū)⒀豈N方向向右平動(dòng)

5.（4分）一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻波形如圖所示，此時(shí)波恰好傳到平

衡位置xi=3m的M點(diǎn)。在t=10s時(shí),位于平衡位置X2=10m的N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為15cm。

A.波源的始振方向向下

B.波的傳播速度為lm/s

C.t=5.5s時(shí)M點(diǎn)的速度與加速度均在增大

D.在t=12s時(shí)質(zhì)點(diǎn)N的位置坐標(biāo)為（10m,-5cm）

6.（4分）如圖所示，實(shí)線代表兩條相同的帶等量均勻正電的半圓弧形絕緣體APB、CPD

在中點(diǎn)P相交，虛線代表另兩條相同的帶等量均勻負(fù)電的半圓弧形絕緣體AQB、CQD

在中點(diǎn)Q相交，CPDQ位于水平面內(nèi)，O點(diǎn)是圓心，O點(diǎn)處合場(chǎng)強(qiáng)大小為Eo.下列說法

正確的是（）

C.M、N兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不相等、電勢(shì)相等

D.M、N兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等、電勢(shì)不相等

7.（4分）如圖所示，一豎直的輕彈簧下端固定在地面上，上端與質(zhì)量為m的小物塊B相

連，質(zhì)量也為m的小物體A從B的正上方某處自由下落，已知重力加速度為

此時(shí)兩物塊相碰，碰撞時(shí)間極短且碰后兩物塊粘在一起運(yùn)動(dòng)，下列說法

正確的是（）

A.碰后兩物塊運(yùn)動(dòng)的最大速度為半國(guó)

B.碰后兩物塊運(yùn)動(dòng)的最大加速度大小等于g

C.兩物塊碰撞過程中損失的機(jī)械能為工嗯卜

8

D.兩物塊碰撞過程中B對(duì)A的沖量為q1nx每

8.（4分）我國(guó)首次發(fā)射的火星探測(cè)器天間經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)半年的航行，于2021年2月10日成功

被火星引力捕獲，繞火星赤道平面橢圓軌道1運(yùn)行（如圖所示），2月15II探測(cè)器運(yùn)行到

軌道1的遠(yuǎn)火點(diǎn)，短時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)探測(cè)器上發(fā)動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)移到與軌道1平面垂直的橢圓軌道2

上運(yùn)行.假設(shè)變軌前后兩橢圓軌道的近火點(diǎn)P與遠(yuǎn)火點(diǎn)Q相同，遠(yuǎn)火點(diǎn)距離火星中心距

離為r,忽略探測(cè)器在Q點(diǎn)的變軌時(shí)間且變軌后發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，不考慮其他天體的影響.下

列說法正確的是（）

A.變軌過程中發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)探測(cè)器做正功

B.變軌過程中探測(cè)器速度變化量大小為

C.變軌前后瞬間探測(cè)器的向心加速度不變

2

D.在遠(yuǎn)火點(diǎn)探測(cè)器的加速度小于匚

r

9.（4分）如圖所示，交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈面積S=0.08m2,線圈匝數(shù)N=50,線圈的電

阻r=lQ,線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直磁場(chǎng)的軸00'以角速度3=

200rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)"n2=l：3的理想變壓器接可變的負(fù)載電阻R,圖中電表均為理想交

流電表，當(dāng)負(fù)載取某一阻值時(shí)亞A。下列說法正確的是（）

A.交流電壓表的示數(shù)為80近丫

B.電阻R消耗的電功率為1400&W

C.若增大負(fù)載電阻R,則變壓器的輸入功率減小

D.若負(fù)載電阻R=9C,則變壓器的輸入功率最大

10.（4分）如圖所示，光滑的水平面上有兩根輕桿OA、OB,它們的一端分別固定在水平

面上的A、B兩點(diǎn)（O點(diǎn)不動(dòng)），且NA0B為銳角。在0點(diǎn)系一條細(xì)線（線長(zhǎng)小于任何

一桿的長(zhǎng)度），線的另一端系一小球。開始時(shí)將細(xì)線拉直使小球靠近0B桿，使小球在水

平面上繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到某點(diǎn)Pi時(shí)，0B桿第一次受到作用力大小

為F,則當(dāng)小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)直到碰到OA桿前（)

A.1次B.2次C.3次D.4次

11.（4分）在光滑絕緣的水平面上存在與水平面垂直的磁場(chǎng)，已知沿Ox方向磁感應(yīng)強(qiáng)度大

小隨位置x的變化如圖（a）所示，在沿x軸方向的拉力F作用下，金屬圓環(huán)沿x軸正方

向做勻速運(yùn)動(dòng)如圖（b）（）

A.圓環(huán)中感應(yīng)電流大小越來越大

B.圓環(huán)中感應(yīng)電流大小不變

C.拉力的大小越來越大

D.拉力的大小不變

二、非選擇題：本題共5小題，共56分。

12.（6分）某同學(xué)用如圖所示裝置探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn).保持水平彈射器左端位于一固定

斜面底端的正上方，彈射器將一小球水平向左彈出，小球落在斜面上.改變彈射器左端

離斜面底端的高度h（單位：m）,每次小球彈出的初速度相同，測(cè)出每次小球在斜面上

落點(diǎn)位置到斜面底端的距離x（單位：m）.

（1）作線性圖像分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以x為橫軸，則以為縱軸（填正確答案標(biāo)號(hào)）.

A.h

B.hx

c.A

X

D.A.

x2

（2）取當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=10m/s2,測(cè)出以上作出的線性圖像縱截距為0.50,斜率為噌,

則斜面的傾角:小球彈出的初速度大小vo=m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.

13.（9分）某探究小組的同學(xué)先改裝電流表，再用改裝后的電流表及其他相關(guān)器材觀察電

（1）已知兩電流表Gi、G2的量程均為300HA,為了擴(kuò)大電流表GI的量程，小組的同學(xué)

設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的電路.先將開關(guān)Si斷開，閉合S2.調(diào)節(jié)R2,使Gi和G2讀數(shù)均

為200|aA；再將開關(guān)Si閉合，調(diào)節(jié)電阻箱Ri和滑動(dòng)變阻器R2,保證G2讀數(shù)不變，則

當(dāng)G1讀數(shù)為MA時(shí)，G1與Ri并聯(lián)可以作為量程為600HA的電流表使用.

（2）保持電阻箱R1不變，用電流表Gi、Ri和其他器材設(shè)計(jì)如圖（b）所示的電路觀察

電容器充放電現(xiàn)象，已知圖（b）

①將單刀雙擲開關(guān)先接1,通過電壓傳感器（與計(jì)算機(jī)相連）觀測(cè)電容器電壓隨時(shí)間變化

的圖像如圖（c）,充電過程電路中電流i、電容器電壓u、電荷量q及充電時(shí)間3則以下

圖像（圖e）（填正確答案標(biāo)號(hào)）.

②再將單刀雙擲開關(guān)接2,同時(shí)每隔5s讀一次電流表Gi的示數(shù)i,并記錄在數(shù)據(jù)記錄表

中；利用記錄的數(shù)據(jù)（d）所示的平滑曲線.則實(shí)驗(yàn)中所用電容器的電容C=F,

電容器充電完畢所儲(chǔ)存的電能EP=J.（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

14.（10分）如圖（a）所示，豎直放置的粗細(xì)均勻的U形細(xì)玻-wqpweq璃管（轉(zhuǎn)角處可

視為直角），左管上端封閉，用水銀柱在左管內(nèi)封閉了一段長(zhǎng)L的空氣柱，管底水平部分

長(zhǎng)Lo=2O?cm,外界大氣壓強(qiáng)po=76cmHg,管內(nèi)空氣初始溫度Ti=300K。若保持溫

度不變，以左管下端為轉(zhuǎn)軸，將u形玻璃管在豎直平面內(nèi)緩慢沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，左、

右兩管內(nèi)水銀面高度平齊，如圖（b）2,空氣柱又恢復(fù)到初始長(zhǎng)度。求：

（1）空氣柱的初始長(zhǎng)度L；

15.（13分）如圖（a）所示，摩托車與小汽車前后停在同一平直的道路上等交通紅燈。摩

托車剛好在前面的停車線處o=O.5s熄滅時(shí)，小汽車開始以ai=5m/s2的加速度啟動(dòng)，當(dāng)

運(yùn)動(dòng)到停車線處即改做勻速運(yùn)動(dòng)；摩托車看到紅燈熄滅后立即以a2=4m/s2的加速度啟動(dòng)

做勻加速運(yùn)動(dòng)。已知兩車在運(yùn)動(dòng)過程中可視為質(zhì)點(diǎn)，在運(yùn)動(dòng)時(shí)間t內(nèi)摩托車牽引力的功

為W,此-t圖像如圖（b）

t

（1）兩車在運(yùn)動(dòng)過程中的最小距離Ax：

（2）摩托車運(yùn)動(dòng)的第2s內(nèi)牽引力的平均功率P。

16.（18分）如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy的x軸上方由三段圓弧組成的區(qū)域內(nèi)存在磁

感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。位于磁場(chǎng)邊界的坐標(biāo)原點(diǎn)0處的粒

子源向第一象限內(nèi)沿各個(gè)方向垂直磁場(chǎng)發(fā)射大量的質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）、速率

為v的相同帶電粒子

（1）磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積S；

（2）粒子從0點(diǎn)發(fā)射到再次通過x軸的最長(zhǎng)時(shí)間與最短時(shí)間之差△￡

2021年湖北省華大新高考聯(lián)盟高考物理質(zhì)量測(cè)評(píng)試卷（4月份）

參考答案與試題解析

一、選擇題：本題共11小題，每小題4分，共44分。在每小題給出的4個(gè)選項(xiàng)中，第1?

7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8?11題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但

不全的得2分，有錯(cuò)選的得0分。

1.（4分）2020年12月4日，我國(guó)新一代“人造太陽”裝置一一中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M裝置在

成都建成并成功放電（如圖），為本世紀(jì)中葉實(shí)現(xiàn)核聚變能應(yīng)用的目標(biāo)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

“人造太陽”裝置中的核反應(yīng)主要是一個(gè)笊核（:H）（2H）反應(yīng)生成一個(gè)新核，同時(shí)放

出一個(gè)中子，下列說法正確的是（）

A.2H核與3H核是兩種不同元素的原子核

B.一個(gè):H核與一個(gè);H核反應(yīng)生成的新核中子數(shù)為3

C.一個(gè)2H核與一個(gè)3H核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為絆

112

c

D.；H核的比結(jié)合能為寫

【解答】解：A、2H核與3,屬于同一種元素的兩種同位素；

15

B、一個(gè):;H核反應(yīng)生成新核，根據(jù)電荷數(shù)守恒，可知新核的電荷數(shù)為5,則新核的中子

數(shù)為2；

C、根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程AE=Amc2可知，此核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為與；

5

c

D、由于AE是核反應(yīng)釋放的能量;H核的結(jié)合能。

故選：Co

2.（4分）如圖所示，A、B兩個(gè)小物塊用足夠長(zhǎng)的細(xì)線相連，細(xì)線繞過固定在水平面與斜

面交界處的光滑輕小定滑輪，滑輪兩邊細(xì)線分別與水平面和斜面平行.已知A物塊的質(zhì)

量大于B物塊的質(zhì)量，不計(jì)一切摩擦，下列說法正確的是（)

A.細(xì)線拉力對(duì)兩物塊做的功相同

B.細(xì)線拉力對(duì)兩物塊的沖量相同

C.若將兩物塊的位置互換，細(xì)線上拉力大小不變

D.若將兩物塊的位置互換，細(xì)線上拉力變大

【解答】解：A、細(xì)線拉力對(duì)A做正功，所以拉力對(duì)兩物塊做功不同；

B、沖量是矢量，而細(xì)線對(duì)A的拉力和對(duì)B的拉力方向不同，故B錯(cuò)誤;

CD、設(shè)AA、BIB,斜面傾角為。，設(shè)細(xì)線拉力為Fi,加速度為ai,對(duì)整體由牛頓第二定

律可得:mBgsinO=（mA+mB）a6）

?Q

mAmBgSiri

隔離A根據(jù)牛頓第二定律可得：Fi=mAai,聯(lián)立解得：F4=；

mA+mB

互換位置后，設(shè)細(xì)線拉力為F2,整加速度為a2,整體根據(jù)牛頓第二定律可得：mAgsinS

=（mA+mB）a7?

隔離B根據(jù)牛頓第二定律可得：F2=mBa2,聯(lián)立解得：Fs=

mA+mB

所以FI=F2,即將兩物塊的位置互換，細(xì)線上拉力大小不變，D錯(cuò)誤。

故選：Co

3.（4分）如圖所示，由紫光與紅光混合的細(xì)光束從底面鍍銀的半圓形玻璃磚頂點(diǎn)A以入射

角0=60°射入玻璃磚，已知該玻璃磚對(duì)紫光與紅光的折射率分別為ni、n2（m>n2>

逅），光束在玻璃磚半圓弧面上發(fā)生折射時(shí)不考慮反射，紫光與紅光在玻璃磚內(nèi)傳播的

2

時(shí)間分別為tl、t2。下列判斷正確的是（）

A.tl>t2B.t!=t2C.tl<t2D.ti〈t2

【解答】解：作出光在玻璃磚內(nèi)傳播的光路圖，設(shè)半圓形玻璃磚的半徑為r,紫光、魚

對(duì)紫光有111=&1旦，vi=上，tl=2rcosd|=2r?sin8;同理得t2=2r?sin8,

sinCln5v7c,tanCLc,tanB

由于aV0i>t8,故A正確，BCD錯(cuò)誤。

4.（4分）如圖所示，光滑絕緣的水平面上，有一長(zhǎng)直導(dǎo)線與新月形金屬導(dǎo)線框，導(dǎo)線框可

以在水平面上自由移動(dòng)。開始導(dǎo)線框的對(duì)稱軸MN與直導(dǎo)線垂直。t=0時(shí)給直導(dǎo)線通交

變電流i=Isin2ZL,規(guī)定圖示方向?yàn)殡娏髡较?。下列關(guān)于導(dǎo)線框的說法正確的是（）

A.在0?工時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流

4

B.在工?工時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框有面積縮小的趨勢(shì)

42

c.在t=3L時(shí)導(dǎo)線框受到的安培力最大

4

D.導(dǎo)線框?qū)⒀豈N方向向右平動(dòng)

【解答】解：A、在0?工，直導(dǎo)線中的電流正向增大，由楞次定律可知，故A錯(cuò)誤；

4

B、在工?工時(shí)間內(nèi)，其面積有擴(kuò)大的趨勢(shì)；

42

C、在t=g1,導(dǎo)線框中感應(yīng)電流為零，故C錯(cuò)誤；

2

D、在0?工，導(dǎo)線框受到安培力沿對(duì)稱軸向右；在工?工時(shí)間內(nèi)，在線框向右減速運(yùn)動(dòng);

422

在工時(shí)刻導(dǎo)線框向右的速度不為零，線框也一直向右運(yùn)動(dòng)；

2

故選：D。

5.（4分）一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻波形如圖所示，此時(shí)波恰好傳到平

衡位置xi=3m的M點(diǎn)。在t=10s時(shí),位于平衡位置X2=10m的N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為15cm。

下列說法正確的是（）

y/cm

°/\23

A.波源的始振方向向下

B.波的傳播速度為lm/s

C.t=5.5s時(shí)M點(diǎn)的速度與加速度均在增大

D.在t=12s時(shí)質(zhì)點(diǎn)N的位置坐標(biāo)為（10m,-5cm）

【解答】解：A、波向右傳播，而波動(dòng)中所有質(zhì)點(diǎn)的起振方向相同，故A錯(cuò)誤；

B、由圖可知波長(zhǎng)是人=4m,則波速v=3一波由M點(diǎn)傳到N點(diǎn)所用時(shí)間4t=人,

可知△t+3「解得：T=4s,故B正確;

C、5.4s=T+—,此時(shí)M點(diǎn)正向平衡位置運(yùn)動(dòng)，加速度在減小;

D、由于12s=4t+T+工，5cm）。

4

故選:Bo

6.（4分）如圖所示，實(shí)線代表兩條相同的帶等量均勻正電的半圓弧形絕緣體APB、CPD

在中點(diǎn)P相交，虛線代表另兩條相同的帶等量均勻負(fù)電的半圓弧形絕緣體AQB、CQD

在中點(diǎn)Q相交，CPDQ位于水平面內(nèi)，O點(diǎn)是圓心，O點(diǎn)處合場(chǎng)強(qiáng)大小為Eo.下列說法

正確的是（）

A-nEo

B-E與E0

C.M、N兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不相等、電勢(shì)相等

D.M、N兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等、電勢(shì)不相等

【解答】解：AB、圓弧AP段上電荷的電場(chǎng)在0點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為E,由對(duì)稱性知，方向與

0Q均成45°角，有8Ecos45°=Eo,E=^&Eo,故AB錯(cuò)誤：

8

CD、設(shè)APB和CPD上正電荷的電場(chǎng)在M5、E2,方向均向右，由對(duì)稱性知：AQB和CQD

上負(fù)電荷的電場(chǎng)在M2、E6,方向均向右；則EM=EI+E2=EN；

PQ連線上的電場(chǎng)線方向由P-Q,根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低可得（PM＞（PN,故錯(cuò)誤、D

正確。

故選：D。

7.（4分）如圖所示，一豎直的輕彈簧下端固定在地面上，上端與質(zhì)量為m的小物塊B相

連，質(zhì)量也為m的小物體A從B的正上方某處自由下落，已知重力加速度為

,

8vB-1V2gh此時(shí)兩物塊相碰，碰撞時(shí)間極短且碰后兩物塊粘在一起運(yùn)動(dòng)，下列說法

正確的是（）

A

B

A.碰后兩物塊運(yùn)動(dòng)的最大速度為為函

B.碰后兩物塊運(yùn)動(dòng)的最大加速度大小等于g

C.兩物塊碰撞過程中損失的機(jī)械能為工1ngh

8

D.兩物塊碰撞過程中B對(duì)A的沖量為］

【解答】解：A、碰前物塊A的速度為VA,根據(jù)動(dòng)能定理可得：mgh=lmv8,解得:

2A

vA=，2gh；

設(shè)碰后兩物塊的初速度為V,碰撞時(shí)間極短，取向下為正方向A+mvB=2mv,可得v=

小歷高，所以無法判斷最大速度的大?。?/p>

B、碰后兩物體在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、方向相反，兩物體最大加速度大小不一定等于g；

C、設(shè)兩物塊在碰撞過程中損失的機(jī)械能為△吟叱+田礴-1X2mv8>解得：

=mgh；

D、對(duì)A根據(jù)動(dòng)量定理可得兩物塊碰撞過程中B對(duì)A的沖量大小為I=mvA-mv,解得：

I=-^W7gh°

故選：C。

8.（4分）我國(guó)首次發(fā)射的火星探測(cè)器天間經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)半年的航行，于2021年2月10日成功

被火星引力捕獲，繞火星赤道平面橢圓軌道1運(yùn)行（如圖所示），2月15日探測(cè)器運(yùn)行到

軌道1的遠(yuǎn)火點(diǎn)，短時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)探測(cè)器上發(fā)動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)移到與軌道1平面垂直的橢圓軌道2

上運(yùn)行.假設(shè)變軌前后兩橢圓軌道的近火點(diǎn)P與遠(yuǎn)火點(diǎn)Q相同，遠(yuǎn)火點(diǎn)距離火星中心距

離為r,忽略探測(cè)器在Q點(diǎn)的變軌時(shí)間且變軌后發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，不考慮其他天體的影響.下

列說法正確的是（）

A.變軌過程中發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)探測(cè)器做正功

B.變軌過程中探測(cè)器速度變化量大小為

C.變軌前后瞬間探測(cè)器的向心加速度不變

2

D.在遠(yuǎn)火點(diǎn)探測(cè)器的加速度小于2-

r

【解答】解：A、探測(cè)器在遠(yuǎn)火點(diǎn)Q變軌前后瞬間的速度大小均為v,萬有引力不做功,

發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)探測(cè)器做的總功為零；

B、由矢量的運(yùn)算法則知，探測(cè)器速度變化量大小為.△丫={/+丫2=圾丫；

C、在遠(yuǎn)火點(diǎn)Q探測(cè)器受到火星的萬有引力提供向心力，變軌前后瞬間探測(cè)器的向心加

速度不變；

D、若探測(cè)器在Q點(diǎn)變?yōu)橐曰鹦菫橹行?，其速率vo>v,在圓軌道與橢圓軌道的Q點(diǎn)

f2

11〉J,故D錯(cuò)誤。

rr

故選：BCo

9.（4分）如圖所示，交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈面積S=0.08m2,線圈匝數(shù)N=50,線圈的電

阻r=lQ,線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直磁場(chǎng)的軸00'以角速度3=

200rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)1：n2=l：3的理想變壓器接可變的負(fù)載電阻R,圖中電表均為理想交

流電表，當(dāng)負(fù)載取某一阻值時(shí)圾A。下列說法正確的是（）

A.交流電壓表的示數(shù)為80bV

B.電阻R消耗的電功率為1400&W

C.若增大負(fù)載電阻R,則變壓器的輸入功率減小

D.若負(fù)載電阻R=9Q,則變壓器的輸入功率最大

【解答】解：A、線圈轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生正弦式交變電流?1=沖$3=50*0.2乂7.08*200丫=160丫,

電動(dòng)勢(shì)的有效值￡=久=里"丫日上當(dāng)負(fù)載取某一阻值J5A時(shí)&v-io?v=

&V2

70A/2V：

B、電阻R消耗的功率P=IU=1臉X70V7WW,故B錯(cuò)誤。

CD、由P=（1）2R得此時(shí)負(fù)載電阻的阻值R=63Q.設(shè)調(diào)節(jié)R的阻值后變壓器原線圈電

3

流為16,副線圈電流為12,變壓器輸入功率為P,則EIi=k2r+P,由于11有解，貝口=

82121n

E4-4rP^0,即P《E一max=2_=_2,又，-￡=E_L=上解得R=8Q,電阻R消耗的功

4r3rR11ng3

率（即變壓器輸入功率）一直增大、D正確。

故選：CDo

10.（4分）如圖所示，光滑的水平面上有兩根輕桿OA、0B,它們的一端分別固定在水平

面上的A、B兩點(diǎn)（O點(diǎn)不動(dòng)），且/AOB為銳角。在0點(diǎn)系一條細(xì)線（線長(zhǎng)小于任何

一桿的長(zhǎng)度），線的另一端系一小球。開始時(shí)將細(xì)線拉直使小球靠近0B桿，使小球在水

平面上繞0點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到某點(diǎn)Pint,OB桿第一次受到作用力大小

為F,則當(dāng)小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)直到碰到0A桿前（）

A.1次B.2次C.3次D.4次

【解答】解：小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，線上拉力提供向心力T一定。0點(diǎn)受到

線的拉力FT、0A桿的作用力FA（沿桿方向）、0B桿的作用力FB（沿桿方向）。在這三

個(gè)力的作用下0點(diǎn)處于平衡狀態(tài)，三個(gè)力的矢量組成三角形。

當(dāng)OB桿受到拉力且大小為F時(shí)，小球的位置除Pi點(diǎn)外還有一個(gè)位置P2；當(dāng)0B桿受到

壓力且大小為F時(shí)，小球有兩個(gè)位置P5、P4；

若FT垂直于0A,則位置Pi與P4重合，P3與P4重合，則小球的位置除在P3點(diǎn)外，0B

桿作用力大小也為F時(shí)小球的位置還有一次。

綜上所述，0B桿受到作用力大小仍為F的次數(shù)還可能有1次或3次、BD錯(cuò)誤。

故選：ACo

11.（4分）在光滑絕緣的水平面上存在與水平面垂直的磁場(chǎng)，已知沿Ox方向磁感應(yīng)強(qiáng)度大

小隨位置x的變化如圖（a）所示，在沿x軸方向的拉力F作用下，金屬圓環(huán)沿x軸正方

向做勻速運(yùn)動(dòng)如圖（b）（）

A.圓環(huán)中感應(yīng)電流大小越來越大

B.圓環(huán)中感應(yīng)電流大小不變

C.拉力的大小越來越大

D.拉力的大小不變

【解答】解：AB、由圖（a）所示圖象可知o+kx（k>0

設(shè)圓環(huán)的電阻為R,面積為S,

設(shè)在一段很短時(shí)間At內(nèi)圓環(huán)沿x軸正方向的位移大小為△*,

由法拉第電磁感應(yīng)定律得：E=S=[BX機(jī)Xs=kvS,

由閉合電路的歐姆定律可知，感應(yīng)電流：1=旦」也、v、S、R都不變，故A錯(cuò)誤；

RR

2

CD、金屬圓環(huán)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即P=Fv=I2R,則拉力F=LA、R、v都不變，故C

v

錯(cuò)誤。

故選：BD。

二、非選擇題：本題共5小題，共56分。

12.（6分）某同學(xué)用如圖所示裝置探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn).保持水平彈射器左端位于一固定

斜面底端的正上方，彈射器將一小球水平向左彈出，小球落在斜面上.改變彈射器左端

離斜面底端的高度h（單位：m）,每次小球彈出的初速度相同，測(cè)出每次小球在斜面上

落點(diǎn)位置到斜面底端的距離x（單位：m）.

（1）作線性圖像分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以x為橫軸，則以C為縱軸（填正確答案標(biāo)號(hào)）.

A.h

B.hx

C.A

X

D.凡

2

x

（2）取當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=10m/s2,測(cè)出以上作出的線性圖像縱截距為0.50,斜率為噌,

則斜面的傾角6=30°；小球彈出的初速度大小vo=3.0m/s（結(jié)果保留兩位有效

【解答】解：（1）設(shè)小球平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間為3由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有xcos0=vot,h-xsin6=l2,

8

「2A

聯(lián)立解得：A=sin9+gC0SX,與為縱軸，故C正確。

Y7一2Y

2

OS6

2=-5-o=3.3m/So

（2）由圖像的物理意義有sine=5.5,故9=30°8

VO12

故答案為：（1）C（2）30°,3.0。

13.（9分）某探究小組的同學(xué)先改裝電流表，再用改裝后的電流表及其他相關(guān)器材觀察電

容器的充放電現(xiàn)象.

（1）已知兩電流表Gi、G2的量程均為300HA,為了擴(kuò)大電流表GI的量程，小組的同學(xué)

設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的電路.先將開關(guān)Si斷開，閉合S2.調(diào)節(jié)R2,使Gi和G2讀數(shù)均

為200NA；再將開關(guān)SI閉合，調(diào)節(jié)電阻箱R1和滑動(dòng)變阻器R2,保證G2讀數(shù)不變，則

當(dāng)G1讀數(shù)為100uA時(shí)，G1與R1并聯(lián)可以作為量程為600pA的電流表使用.

（2）保持電阻箱Ri不變，用電流表Gi、Ri和其他器材設(shè)計(jì)如圖（b）所示的電路觀察

電容器充放電現(xiàn)象，已知圖（b）

①將單刀雙擲開關(guān)先接1,通過電壓傳感器（與計(jì)算機(jī)相連）觀測(cè)電容器電壓隨時(shí)間變化

的圖像如圖（c）,充電過程電路中電流i、電容器電壓u、電荷量q及充電時(shí)間t,則以下

圖像（圖e）ABD（填正確答案標(biāo)號(hào)）.

②再將單刀雙擲開關(guān)接2,同時(shí)每隔5s讀一次電流表Gi的示數(shù)i,并記錄在數(shù)據(jù)記錄表

中；利用記錄的數(shù)據(jù)（d）所示的平滑曲線.則實(shí)驗(yàn)中所用電容器的電容C=1.5X10

LF,電容器充電完畢所儲(chǔ)存的電能E°=6.8X10-3J.（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

【解答】解：（1）由于Gi量程為300pA,當(dāng)Gi與R4并聯(lián)時(shí)量程為600pA,可知此時(shí),

Ri=Rgi,若G4的電流為Ii,G2的電流為16,由題間有2II=I6=200HA,故IiROOpA；

（2）①A、電容器帶電量q=CU；

B、充電過程中電流i=_4@=SAU,充電開始然后逐漸減小為零；

AtAtAt

CD、由4=07可知，故C錯(cuò)誤。

故選：ABD

②每個(gè)小方格面積為qo=3OXIO3X2.5C=2.5X10-5C,電容器放電過程i-t圖象與坐

軸所轉(zhuǎn)成圖形的面積中包含紙為30個(gè)小格（大于等于半個(gè)方格算作一個(gè)方格，每個(gè)時(shí)刻

電容器放電電流是電流表G示數(shù)的兩倍-2c=4.5X106。電容器充電穩(wěn)定時(shí)電壓u=E

=3號(hào)=生2；10.『1.4X10%,由q-u圖象下的面積表示電容器貯存的電能p=

yqu=yCU6=yX8.5X12-3X34J=6.8X102J.

故答案為：（1）100；（2）①ABD26.6X10-3

14.（10分）如圖（a）所示，豎直放置的粗細(xì)均勻的U形細(xì)玻-wqpweq璃管（轉(zhuǎn)角處可

視為直角），左管上端封閉，用水銀柱在左管內(nèi)封閉了一段長(zhǎng)L的空氣柱，管底水平部分

長(zhǎng)Lo=2O?cm,外界大氣壓強(qiáng)po=76cmHg,管內(nèi)空氣初始溫度Ti=300K。若保持溫

度不變，以左管下端為轉(zhuǎn)軸，將U形玻璃管在豎直平面內(nèi)緩慢沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，左、

右兩管內(nèi)水銀面高度平齊，如圖（b）2,空氣柱又恢復(fù)到初始長(zhǎng)度。求：

（1）空氣柱的初始長(zhǎng)度L；

（2）空氣柱升高的溫度T2（保留一位小數(shù)）。

【解答】解：（1）1設(shè)細(xì)管的橫截面為S,管內(nèi)空氣柱初狀態(tài)壓強(qiáng)為：pi=p3-ph=76cmHg

-40cmHg=36cmHg

旋轉(zhuǎn)后兩管內(nèi)水銀面平齊，管內(nèi)空氣柱的壓強(qiáng)為：p2=po

設(shè)開始右管水銀面高h(yuǎn)2,旋轉(zhuǎn)后空氣柱長(zhǎng)度減小了x,如圖所示，有：（x+h+ho）sinO=

Losin(90°-0)+(h?-x)sin0

解得x=10cm

根據(jù)玻意耳定律可得：piLS=p2(L-x)S

解得L=19cm

(2)將管內(nèi)空氣柱溫度升高到T4時(shí)，空氣柱又恢復(fù)到初始長(zhǎng)度osin(90°-0)+hosin6

-(h-h2)sinO

解得：△h=10cm

空氣柱壓強(qiáng)為：p3=po+p^h=76cmHg+1OcmHg=86cmHg

根據(jù)查理定律可得：

TiT6

解得：T2=716.7K

答：(1)空氣柱的初始長(zhǎng)度L為19cm；

(2)空氣柱升高的溫度T3為716.7K。

15.(13分)如圖(a)所示，摩托車與小汽車前后停在同一平直的道路上等交通紅燈。摩

托車剛好在前面的停車線處o=O.5s熄滅時(shí)，小汽車開始以ai=5m/s2的加速度啟動(dòng)，當(dāng)

運(yùn)動(dòng)到停車線處即改做勻速運(yùn)動(dòng)；摩托車看到紅燈熄滅后立即以a2=4m/s2的加速度啟動(dòng)

做勻加速運(yùn)動(dòng)。已知兩車在運(yùn)動(dòng)過程中可視為質(zhì)點(diǎn)，在運(yùn)動(dòng)時(shí)間t內(nèi)摩托車牽引力的功

為W,此-t圖像如圖(b)

t

(1)兩車在運(yùn)動(dòng)過程中的最小距離Ax；

(2)摩托車運(yùn)動(dòng)的第2s內(nèi)牽引力的平均功率P。

【解答】解：(1)小汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)：v2=6aiL

Vo

加速時(shí)間：tl=」L

al

設(shè)小汽車勻速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2,

兩車速度相同時(shí)，距離最近,有V5=a2(tl+t6-to)

最近的距離為：加=工&6272t2

8