2021年江西省高考物理教學質(zhì)檢試卷（4月份）公開課

2021年江西省高考物理教學質(zhì)檢試卷（4月份）

二、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第14?

18題只有一項符合題目要求，第19-21題有兩項或三項符合題目要求。全部選對的得6分,

選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

1.（6分）攀巖是一項挑戰(zhàn)性運動，如圖所示為某一攀巖愛好者雙臂伸展、身體靜止懸掛時

的照片。已知攀巖愛好者的右手抓牢點比左手的高，左、右兩臂等長且伸直。則在此時

（）

3F

A.左臂的拉力大于右臂的拉力

B.左臂的拉力小于右臂的拉力

C.兩臂的拉力一樣大

D.無法判斷兩臂拉力大小的關(guān)系

2.（6分）如圖所示，A、B為平行金屬板，兩極板相距為d,分別與電源兩極連接，兩板

的中央各有一小孔M、N。今有一帶電質(zhì)點自A板上方相距為d的P點由靜止下落，不

計空氣阻力，到達兩板中點時的速度恰好為零，然后沿原路返回。則帶電質(zhì)點的重力與

它在電場中所受電場力的大小之比為（）

A.1：2B.1：3C.2：1D.3：1

3.（6分）如圖所示，水平地面上固定有足夠長的平行粗糙導軌MN和PQ,導軌間接有電

阻R,其余部分電阻不計，在矩形區(qū)域內(nèi)有一豎直向下的勻強磁場Bo一金屬棒垂直跨

在導軌上,在磁場以速度v向右勻速運動過程中，測得金屬棒也達到穩(wěn)定的速度，則（）

N

XXXX

0

XXXX

A.金屬棒穩(wěn)定的速度方向向左，且等于v

B.金屬棒穩(wěn)定的速度方向向左，且小于v

C.金屬棒穩(wěn)定的速度方向向右，且等于v

D.金屬棒穩(wěn)定的速度方向向右，且小于v

4.（6分）將一物體從地面豎直上拋，物體在運動過程中受到的空氣阻力與速率成正比。它

的動量隨時間變化的圖像如圖所示?已知重力加速度為g,則物體在運動過程中的加速度

的最大值為（）

A.gB.2gC.3gD.4g

5.（6分）假設(shè)“嫦娥五號”軌道艙繞月球飛行時，軌道是貼近月球表面的圓形軌道。已知

軌道艙運動的周期是地球同步衛(wèi)星運動周期的m倍，地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半

徑的n倍，由此可得地球的平均密度與月球的平均密度之比為（）

32

A.m2n3B.m3n2C.-2—D.-31—

m2n3

6.（6分）如圖所示，把一塊鋅板連接在驗電器上，鋅板開始帶電，驗電器指針張開且張角

穩(wěn)定。現(xiàn)在用甲光照射鋅板，發(fā)現(xiàn)指針保持不動。換用乙光照射鋅板，發(fā)現(xiàn)指針張角迅

速減小。由此可以判斷（）

?<USH?i光?

A.鋅板開始一定帶負電

B.甲光的頻率一定小于乙光的頻率

C.甲光的強度一定小于乙光的強度

D.甲光的照射時長一定小于乙光的照射時長

7.（6分）如圖是金屬圓盤發(fā)電機的原理圖。勻強磁場垂直于金屬圓盤，電阻R通過導線與

兩塊銅片電刷D、C連接，D、C分別與轉(zhuǎn)動軸和圓盤的邊緣良好接觸。圓盤繞通過圓心

。的固定轉(zhuǎn)動軸按圖示順時針方向轉(zhuǎn)動，電阻R中就有電流通過。則（）

A.電流方向由D經(jīng)過電阻R流向C

B.通過電阻R的電流大小與銅盤的半徑成正比

C.通過電阻R的電流大小與磁感應(yīng)強度成正比

D.通過電阻R的電流大小與圓盤轉(zhuǎn)動的角速度成正比

8.（6分）如圖所示，在光滑的水平面內(nèi)建立xOy坐標，質(zhì)量為m的小球以某一速度從0

點出發(fā)后，受到一平行于y軸方向的恒力作用，恰好通過A點。已知小球通過A點的速

度大小為vo，方向沿x軸正方向，且0A連線與Ox軸的夾角為30°,則（）

1y

，二%

.-<50°-x

O-------------*

A.恒力的方向一定沿y軸負方向

B.恒力在這一過程中所做的功為工mv（『

6

C.恒力在這一過程中的沖量大小為返mvo

6

D.小球從O點出發(fā)時的動能為工mv（『

6

三、非選擇題：共174分。第22題?第32題為必考題，每個試題考生都必須作答。第33

題?第38題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：共129分。

9.（6分）某同學利用物塊沿斜面下滑來測量它們之間的動摩擦因數(shù)。如圖所示，他將斜面

調(diào)節(jié)成與水平方向成30°角，然后物塊在斜面上由靜止開始下滑。用頻閃相機測得它下

滑的某段照片如圖所示，頻閃周期為0.05s。

（1）根據(jù)圖示，可知物塊由A點運動到F點的位移為cm,經(jīng)過圖中B點的速

度為m/s；

（2）根據(jù)圖示，可求解物塊下滑的加速度大小為m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)

字）；

（3）由此可得到物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為（結(jié)果保留小數(shù)點后2位數(shù)字）。

10.（9分）某同學準備將量程Ig=500uA、內(nèi)阻rg約為200Q的電流表G改裝成量程為2V

的電壓表。

甲乙

（1）該同學先設(shè)計了如圖甲所示的電路來測量電流表G的內(nèi)阻rg,用此電路，經(jīng)以下步

驟：

①閉合Si，斷開S2,調(diào)節(jié)R1,使電流表G的示數(shù)為500|iA；

②閉合S2,保持不變，調(diào)節(jié)，使電流表的示數(shù)為250nA,此時R2的示

數(shù)如圖乙所示。

（2）由此可知，電流表G的內(nèi)阻rg=Q。

（3）為了將電流表G改裝成2V的電壓表，需要（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個

阻值為。的電阻。

（4）該同學的上述測量存在著系統(tǒng)誤差，電流表的內(nèi)阻測量值（填“大于”或

“小于”）真實值。因此，用這個改裝成的電壓表去直接測量電壓時，將使測量值

（填“偏大”或“偏小”）。校正該改裝電壓表的可行辦法是（填“增大”或“減

小”）與電流表串聯(lián)的分壓電阻。

11.（12分）如圖，Oa為電子槍示意圖，在Oa的正下方距a點為d處有一個靶P。電子從

靜止開始經(jīng)電場加速后，從a點沿Oa方向出射，進入一垂直紙面的勻強磁場（整個空間

均有磁場），恰能擊中靶P。已知電子槍的加速電壓為U,電子電荷量為e、質(zhì)量為m,

ZOap=0,求:

（1）磁場的方向和電子在磁場中運動速度的大??；

（2）磁場的磁感應(yīng)強度的大小。

............................

/；

12.（20分）如圖所示，一質(zhì)量m=0.4kg的滑塊（可視為質(zhì)點）靜止于水平軌道上的A點。

現(xiàn)對滑塊施加一恒定的水平外力F=5N,使其向右運動，經(jīng)過一段時間后撤去外力，滑

塊繼續(xù)滑行至B點后水平飛出，恰好在C點沿切線方向進入固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓

弧形軌道，軌道的最低點D處裝有壓力傳感器，當滑塊到達傳感器上方時，傳感器的示

數(shù)FN=25.6N。已知軌道AB的長度L=2.0m,半徑OC和豎直方向的夾角a=37°,圓

形軌道的半徑R=0.5m,物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)均為u=0.1,空氣阻力可略，

重力加速度g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8。

（1）求滑塊運動到C點時速度vc的大??；

（2）求水平外力作用在滑塊上的位移s；

（3）若緊挨著D點右側(cè)放置質(zhì)量也是m的另一滑塊，兩滑塊最終靜止時的距離△*=

4.5m。求碰撞時損失的機械能。

（二）選考題：共45分。請考生從給出的2道物理題、2道化學題、2道生物題中每科任

選一題作答。如果多做，則每學科按所做的第一題計分?！疚锢磉x修3-3】（15分）

13.（5分）對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列過程違反熱力學第一定律的是（）

A.在恒定溫度下，氣體絕熱膨脹

B.氣體從外界吸收熱量而溫度保持不變

C.在絕熱的條件下，氣體體積不變而溫度升高

D.氣體對外做功的同時向外界放熱

E.加熱過程，氣體體積減小且內(nèi)能不變

14.（10分）如圖所示，一導熱良好、足夠長的汽缸豎直放置在水平地面上。汽缸質(zhì)量1!!=

5kg,汽缸內(nèi)一質(zhì)量M=10kg、面積S=2001?的活塞與汽缸壁光滑密接。當活塞靜止時,

活塞與汽缸底部的距離L（）=10cm?已知大汽壓強po=l.OX105Pa,重力加速度g=10m/s2?

現(xiàn)用一豎直向上的拉力F作用在活塞上，求：

①當F=50N時，活塞與汽缸底部的距離；

②當F緩慢增大到使汽缸恰好離開地面時，活塞與汽缸底部的距離。

【物理選修3-4】（15分）

15.如圖所示，一列簡諧波沿x軸傳播，to時刻波形圖如圖中實線所示，經(jīng)△t=0.2s,波形

圖如圖中虛線所示，已知波長為2.0m,則下列說法正確的是（）

A.若波向右傳播，則這列波的最小速度為2m/s

B.若波向左傳播，則這列波的最大速度為8.0m/s

C.若波向右傳播，則這列波的周期最大值為1.0s

D.若波向左傳播，則這列波的周期最大值為0.2s

E.若波速大小是18m/s,則該波一定向左傳播

16.如圖所示，一個半徑為r=10cm的圓木板靜止在水面上，在圓木板圓心O的正下方h

=50cm處有一點光源S,從t=0時開始，光源正以加速度a=0.2m/s2由靜止向上運動，

己知水的折射率11=加。計算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字。求：

①t=0時，水面上可以觀察到點光源發(fā)出的光射出水面的面積；

②經(jīng)過多長時間，水面上方觀察不到點光源S發(fā)出的光。

_____________Q___________

(

*

t

j…

2021年江西省高考物理教學質(zhì)檢試卷（4月份）

參考答案與試題解析

二、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第14?

18題只有一項符合題目要求，第19-21題有兩項或三項符合題目要求。全部選對的得6分,

選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

1.（6分）攀巖是一項挑戰(zhàn)性運動，如圖所示為某一攀巖愛好者雙臂伸展、身體靜止懸掛時

的照片。已知攀巖愛好者的右手抓牢點比左手的高，左、右兩臂等長且伸直。則在此時

（）

s座asi

A.左臂的拉力大于右臂的拉力

B.左臂的拉力小于右臂的拉力

C.兩臂的拉力一樣大

D.無法判斷兩臂拉力大小的關(guān)系

【解答】解：把人看成質(zhì)點，對人進行受力分析如圖，設(shè)左手的拉力和右手的拉力與豎

直方向的夾角分別是a和！3,根據(jù)共點力平衡可得：

水平方向：Tisina=T2sin0,豎直方向：Ticosa+T2cosP=mg

右手抓牢點比左手的高，則左手的拉力與豎直方向的夾角大于右手的拉力與豎直方向的

夾角，所以左臂的拉力小于右臂的拉力，故B正確，ACD錯誤。

故選：B?

2.（6分）如圖所示，A、B為平行金屬板，兩極板相距為d,分別與電源兩極連接，兩板

的中央各有一小孔M、N,今有一帶電質(zhì)點自A板上方相距為d的P點由靜止下落，不

計空氣阻力，到達兩板中點時的速度恰好為零，然后沿原路返回。則帶電質(zhì)點的重力與

它在電場中所受電場力的大小之比為（）

A.1：2B.1：3C.2：ID.3：1

【解答】解：帶電質(zhì)點從P點開始下落，先加速后減速，根據(jù)動能定理，則有：mg.3d

2

小，

且勻強電場的電場強度公式E=U,

d

解得，重力與電場力的大小比值為mg：qE=l：3,故B正確，ACD錯誤；

故選：Bo

3.（6分）如圖所示，水平地面上固定有足夠長的平行粗糙導軌MN和PQ,導軌間接有電

阻R,其余部分電阻不計，在矩形區(qū)域內(nèi)有一豎直向下的勻強磁場B。一金屬棒垂直跨

在導軌上,在磁場以速度v向右勻速運動過程中，測得金屬棒也達到穩(wěn)定的速度，則（）

A.金屬棒穩(wěn)定的速度方向向左，且等于v

B.金屬棒穩(wěn)定的速度方向向左，且小于v

C.金屬棒穩(wěn)定的速度方向向右，且等于v

D.金屬棒穩(wěn)定的速度方向向右，且小于v

【解答】解：當磁場以速度v向右運動時，金屬棒相對磁場向左切割磁感應(yīng)線，從而產(chǎn)

生感應(yīng)電流，依據(jù)右手定則，可知，感應(yīng)電流方向順時針，再由左手定則，可知，金屬

棒受到向右的安培力，

當安培力大于摩擦力，金屬棒向右加速運動，依據(jù)F安=史L辿匕上，隨著金屬棒速

R

度v'的增大，安培力逐漸減小，

當安培力等于摩擦力時，金屬棒也做勻速直線運動，此時，滿足的

R

金屬棒勻速運動的速度V,小于磁場移動的速度V,故ABC錯誤，D正確;

故選：D。

4.（6分）將一物體從地面豎直上拋，物體在運動過程中受到的空氣阻力與速率成正比。它

的動量隨時間變化的圖像如圖所示。已知重力加速度為g,則物體在運動過程中的加速度

的最大值為（）

【解答】解：圖中的斜率等于物體受到的合力，斜率大，合力大，加速度也大，所以當t

PQ

=0時，物體的加速度最大，且由于斜率為零時，物體的合力為零，所以有mg=k2,

m

p

則物體運動過程中的加速度最大值為am，有mg+k—旦=mam，解得am=3g,故C正確，

m

ABD錯誤；

故選：Co

5.（6分）假設(shè)“嫦娥五號”軌道艙繞月球飛行時，軌道是貼近月球表面的圓形軌道。已知

軌道艙運動的周期是地球同步衛(wèi)星運動周期的m倍，地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半

徑的n倍，由此可得地球的平均密度與月球的平均密度之比為（）

32

AA.nr2ir3B.m3n2C.D.

m2n3

【解答】解：對地球同步衛(wèi)星，有

G里坦=mMl（nR）

（nR）2T2

地球的平均密度為

聯(lián)立解得p地=”》

GT2

同理，對軌道艙有G場鱉=m艙旦;r

r2（mT）2

月球的平均密度為

M月

聯(lián)立解得「月=二；

Gm2T2

故地球的平均密度與月球的平均密度之比為pgpF」=m2n3

故A正確BCD錯誤。

故選：Ao

6.（6分）如圖所示，把一塊鋅板連接在驗電器上，鋅板開始帶電，驗電器指針張開且張角

穩(wěn)定?，F(xiàn)在用甲光照射鋅板，發(fā)現(xiàn)指針保持不動。換用乙光照射鋅板，發(fā)現(xiàn)指針張角迅

速減小。由此可以判斷（）

A.鋅板開始一定帶負電

B.甲光的頻率一定小于乙光的頻率

C.甲光的強度一定小于乙光的強度

D.甲光的照射時長一定小于乙光的照射時長

【解答】解：AB、根據(jù)題意可判斷，用甲光照射鋅板沒有發(fā)生光電效應(yīng)，用乙光照射鋅

板發(fā)生了光電效應(yīng)現(xiàn)象，由光電效應(yīng)發(fā)生的條件可知，甲光的頻率一定小球乙光的頻率,

由于乙光照射鋅板時，驗電器指針張角不斷減小，所以可以判斷驗電器一開始帶的是負

電，故AB正確；

CD、能否發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，與入射光的強度，及光照時間均無關(guān)，故CD錯誤。

故選：AB,

7.（6分）如圖是金屬圓盤發(fā)電機的原理圖。勻強磁場垂直于金屬圓盤，電阻R通過導線與

兩塊銅片電刷D、C連接，D、C分別與轉(zhuǎn)動軸和圓盤的邊緣良好接觸。圓盤繞通過圓心

0的固定轉(zhuǎn)動軸按圖示順時針方向轉(zhuǎn)動，電阻R中就有電流通過。則（）

XX

A.電流方向由D經(jīng)過電阻R流向C

B.通過電阻R的電流大小與銅盤的半徑成正比

C.通過電阻R的電流大小與磁感應(yīng)強度成正比

D.通過電阻R的電流大小與圓盤轉(zhuǎn)動的角速度成正比

【解答】解：A、金屬圓盤按圖示方向轉(zhuǎn)動，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，根據(jù)右手定則

可判斷圓盤中感應(yīng)電流方向是由圓心指向邊緣，即D-C,那么電阻的電流由C-R-D,

故A錯誤；

2

BCD、根據(jù)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的公式E=BLV=1BT3，而感應(yīng)電流I=-L

2R-hr

2

=典」黑（其中L為圓盤的半徑，「為圓盤電源的內(nèi)阻是不變的），由此可判斷

2（R+r）

I^B,183,故B錯誤，CD正確。

故選：CDo

8.（6分）如圖所示，在光滑的水平面內(nèi)建立xOy坐標，質(zhì)量為m的小球以某一速度從0

點出發(fā)后，受到一平行于y軸方向的恒力作用，恰好通過A點。已知小球通過A點的速

度大小為vo，方向沿x軸正方向，且0A連線與Ox軸的夾角為30°,則（）

Iy

，二%

A.恒力的方向一定沿y軸負方向

B.恒力在這一過程中所做的功為』mw』

6

C.恒力在這一過程中的沖量大小為返mvo

6

D.小球從O點出發(fā)時的動能為工mv（）2

6

【解答】解：利用逆向轉(zhuǎn)換方法，將小球運動過程看成類平拋運動的逆運動。由此可判

斷恒力方向一定沿y軸負方向。

■77at

由tan30°=工=2-----=可得,小球經(jīng)過坐標原點時，沿y軸方向的分速度Vy=at

Xvot2v0

=2MVc，沿X軸方向的速度仍為Vx=VO。

3V0

222

小球從。點出發(fā)時的動能Eko=Lm（vx+vy）,Eko=—mvo.

26

結(jié)合動能定理，恒力在這一過程中所做的功為W=lmvo2-Eko,代入數(shù)據(jù)解得W=-

2

22

—mvo,

3

恒力在這一過程中的沖量大小I=|mZ\v|=|mZ\Vy|=2返gc，故AD正確，BC錯誤。

21UV0

故選：ADo

三、非選擇題：共174分。第22題?第32題為必考題，每個試題考生都必須作答。第33

題?第38題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：共129分。

9.（6分）某同學利用物塊沿斜面下滑來測量它們之間的動摩擦因數(shù)。如圖所示，他將斜面

調(diào)節(jié)成與水平方向成30°角，然后物塊在斜面上由靜止開始下滑。用頻閃相機測得它下

滑的某段照片如圖所示，頻閃周期為0.05s。

（1）根據(jù)圖示，可知物塊由A點運動到F點的位移為4.50cm,經(jīng)過圖中B點的速

度為0.35m/s；

（2）根據(jù)圖示，可求解物塊下滑的加速度大小為2.0m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）;

（3）由此可得到物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.為（結(jié)果保留小數(shù)點后2位數(shù)字）。

【解答】解：（1）由圖中可讀出，從A點到F點的位移為XAF=5.50cm-1.00cm=4.50cm,

打到B點是哪段時間的中間時刻，用這段時間的平均速度表示，所以VB=-=

2T

(4.50-1.00)X10~2

m/s=0.35m/s；

2X0.05

（2）由逐差公式求加速度a=A^=⑶°0-L°。）-（4.50-3.°0）乂1o^m/s2=

T20.52

2.0m/s2；

（3）滑塊沿斜面下滑時，據(jù)牛頓第二定律有：mgsine-pmgcos6=ma,變形得到口=

gSine-a=iQXQ,5-2.02=035o

geos610X0.81皿

故答案為：（1）4.50、0.35；（2）2.0；（3）0.35

10.（9分）某同學準備將量程Ig=50（）pA、內(nèi)阻rg約為200。的電流表G改裝成量程為2V

的電壓表。

（1）該同學先設(shè)計了如圖甲所示的電路來測量電流表G的內(nèi)阻rg,用此電路，經(jīng)以下步

驟：

①閉合S”斷開S2,調(diào)節(jié)R1，使電流表G的示數(shù)為500pA；

②閉合S2,保持R1不變,調(diào)節(jié)R2，使電流表的示數(shù)為250“A,此時R2的示數(shù)

如圖乙所示。

（2）由此可知，電流表G的內(nèi)阻r°=190。。

（3）為了將電流表G改裝成2V的電壓表，需要串聯(lián)（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）-

個阻值為3810C的電阻。

（4）該同學的上述測量存在著系統(tǒng)誤差，電流表的內(nèi)阻測量值小于（填“大于”或

“小于”）真實值。因此，用這個改裝成的電壓表去直接測量電壓時，將使測量值偏小

（填“偏大”或“偏小”）。校正該改裝電壓表的可行辦法是減小（填“增大”或“減

小”）與電流表串聯(lián)的分壓電阻。

【解答】（1）由半偏法測電阻原理知，當調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表半偏時.，由于干路電流

幾乎不變，電阻箱與電流表中電流相等，電阻一定相等，所以需要保持R.不變，調(diào)節(jié)

R2O

（2）由于電流表示數(shù)與電阻箱并聯(lián)，且電流表示數(shù)變?yōu)樵瓉淼囊话?，則電流表的內(nèi)阻與

電阻箱阻值相等，由圖乙可知，電阻箱的阻值為Rg=（1X100+9X10）ft=190fto

U-I0R

(3)為了將電流表G改裝成2V的電壓表，需要串聯(lián)電阻分壓，串聯(lián)的電阻為R=——?—

Ig

=2-500X10-6x1900=381。。。

500X10-6

(4)閉合S2,Ri保持不變，電路中的總電阻變小，總電流變大，則流過電阻箱的電流

大于電流表的電流，電流表的內(nèi)阻測量值小其真實值；

測量電壓時有U=I(R+r),則使測量值偏小；

根據(jù)校正電壓表原理可知，為使電壓表的示數(shù)增大，即增大流過表頭的電流，所以應(yīng)減

小與電流表串聯(lián)的分壓電阻。

故答案為：(1)Ri，R2(2)190(3)串聯(lián)、3810(4)小于、偏小、減小。

11.(12分)如圖，0a為電子槍示意圖，在Oa的正下方距a點為d處有一個靶P。電子從

靜止開始經(jīng)電場加速后，從a點沿Oa方向出射，進入一垂直紙面的勻強磁場(整個空間

均有磁場)，恰能擊中靶P。已知電子槍的加速電壓為U,電子電荷量為e、質(zhì)量為m,

ZOap=0,求：

(1)磁場的方向和電子在磁場中運動速度的大??；

(2)磁場的磁感應(yīng)強度的大小。

【解答】解：(1)已知條件知道電子順時針轉(zhuǎn)動，在a點速度方向向右，受到向下的洛

倫茲力，由左手定則可知，磁場方向垂直紙面向里，電子在磁場中運動的速度v大小不

變，

根據(jù)動能定理可得：eU=lmv2,解得：v=J亞。

(2)如圖所示，根據(jù)幾何知識可得電子在磁場中運動半徑為：R=―d―,

2sin9

根據(jù)牛頓第二定律得：evB=m2土，解得：B=2sin8國。

RdVe

答：(1)磁場的方向垂直紙面向里，電子在磁場中運動速度的大小是‘還；

(2)磁場的磁感應(yīng)強度的大小是在曙

12.（20分）如圖所示，一質(zhì)量m=0.4kg的滑塊（可視為質(zhì)點）靜止于水平軌道上的A點。

現(xiàn)對滑塊施加一恒定的水平外力F=5N,使其向右運動，經(jīng)過一段時間后撤去外力，滑

塊繼續(xù)滑行至B點后水平飛出，恰好在C點沿切線方向進入固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓

弧形軌道，軌道的最低點D處裝有壓力傳感器，當滑塊到達傳感器上方時，傳感器的示

數(shù)FN=25.6N。已知軌道AB的長度L=2.0m,半徑OC和豎直方向的夾角a=37°,圓

形軌道的半徑R=0.5m,物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)均為u=0.1,空氣阻力可略，

重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

（1）求滑塊運動到C點時速度vc的大??；

（2）求水平外力作用在滑塊上的位移s；

（3）若緊挨著D點右側(cè)放置質(zhì)量也是m的另一滑塊，兩滑塊最終靜止時的距離△*=

4.5m。求碰撞時損失的機械能。

【解答】解：（1）滑塊運動到D點時，由重力和軌道的支持力的合力提供向心力，由牛

頓第二定律得：

?v2

FN-mg=m―=D-

R

滑塊由C點運動到D點的過程，由機械能守恒定律得：

191?

mgR（1-cosa）+_mvc--=-mVD

22

代入數(shù)據(jù)解得：vc=5m/s,VD=3y/3m/s

（2）滑塊離開離開B后做平拋運動，滑塊到達B點的速度：VB=vccosa=5Xcos370=

4m/s

設(shè)在水平力作用下滑塊的位移大小為s,滑塊從A到B運動過程，由動能定理得:

Fs-nmgL=lmv2-0

代入數(shù)據(jù)解得：s=0.8m

（3）設(shè)兩滑塊碰撞后的速度大小分別為vi、V2,兩滑塊碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，

以向右為正方向，由動量守恒定律得：mvD=mvi+mv2，

碰撞后兩滑塊在水平面上做勻減速直線運動，設(shè)減速到零的位移大小分別為XI、X2，

對兩滑塊，由動能定理得：-|imgxi=O-Lmu?，~pmgx2=0-—

2i22

兩滑塊靜止時的距離：△X=X2-X1，

代入數(shù)據(jù)解得：vi=J5m/s,V2=2j§m/s

兩滑塊碰撞過程，由能量守恒定律得：

12」21

mv2+Et

7D下mv[+ymv2+^A

代入數(shù)據(jù)解得，碰撞過程損失的機械能：△E=2.4J

答：（1）滑塊運動到C點時速度vc的大小是5m/s；

（2）水平外力作用在滑塊上的位移s是0.8m；

（3）碰撞時損失的機械能是2.4J。

（二）選考題：共45分。請考生從給出的2道物理題、2道化學題、2道生物題中每科任

選一題作答。如果多做，則每學科按所做的第一題計分?！疚锢磉x修3-3】（15分）

13.（5分）對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列過程違反熱力學第一定律的是（）

A.在恒定溫度下，氣體絕熱膨脹

B.氣體從外界吸收熱量而溫度保持不變

C.在絕熱的條件下，氣體體積不變而溫度升高

D.氣體對外做功的同時向外界放熱

E.加熱過程，氣體體積減小且內(nèi)能不變

【解答】解：A、一定質(zhì)量的理想氣體溫度一定時，其內(nèi)能一定△U=0,氣體膨脹對外

做功，即W<0,根據(jù)熱力學第一定律aUMW+Q得知，Q,>0,氣體應(yīng)吸熱，如果內(nèi)

能不變，違反了熱力學第一定律，故A正確；

B、氣體從外界吸收熱量Q>0,若對外做功W<0,而且熱量與功的數(shù)值相等，根據(jù)熱

力學第一定律可知△U=0,內(nèi)能不變，故氣體的溫度不變，符合熱力學第一定律氣體，

故B錯誤；

C、在絕熱條件下△Q=0,氣體的體積不變，不做功，即W=0,根據(jù)熱力學第一定律得

到氣體的內(nèi)能不變，即△u=o,故溫度不變，如果內(nèi)能不變，違反了熱力學第一定律，

故c正確；

D、氣體對外做功的同時向外界放出熱量，根據(jù)熱力學第一定律可知，內(nèi)能減小，符合熱

力學第一定律氣體，故D錯誤；

E、加熱過程Q>0,吸熱，氣體體積減小W>0,外界對氣體做功，根據(jù)熱力學第一定

律△U=Q+W可知，內(nèi)能增加，如果內(nèi)能不變，違反了熱力學第一定律，故E正確；

故選：ACE。

14.（10分）如圖所示，一導熱良好、足夠長的汽缸豎直放置在水平地面上。汽缸質(zhì)量111=

5kg,汽缸內(nèi)一質(zhì)量M=10kg、面積S=20cn?的活塞與汽缸壁光滑密接。當活塞靜止時,

活塞與汽缸底部的距離Lo=10cm。已知大汽壓強po=LOX105Pa,重力加速度g=10m/s2?

現(xiàn)用一豎直向上的拉力F作用在活塞上，求：

①當F=50N時，活塞與汽缸底部的距離；

②當F緩慢增大到使汽缸恰好離開地面時，活塞與汽缸底部的距離。

【解答】解：①不加外力時，氣體的壓強為p]=pQ管，解得p]=1.5Xl（）5pa

當拉力F=50N時，氣體的壓強為p