2021年湖南省長沙市天心區(qū)長郡中學(xué)高考物理二模試卷（附答案詳解）

2021年湖南省長沙市天心區(qū)長郡中學(xué)高考物理二模試卷

1.（2021?湖南省長沙市?模擬題）下列說法正確的是（）

A.采用物理或化學(xué)方法可以有效地改變放射性元素的半衰期

B.由玻爾理論知道氫原子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時會發(fā)出光子

C.盧瑟福發(fā)現(xiàn)了中子，并預(yù)言了質(zhì)子的存在

D.原子核所含核子單獨存在時的總質(zhì)量小于該原子核的質(zhì)量

2.（2021?廣東省珠海市?模擬題）ETC是“電子不停車收x|

費系統(tǒng)”的簡稱，常見于高速公路出入口，只要在車/：

擋風(fēng)玻璃上安裝一個打卡裝置，就能實現(xiàn)快速收費，：

提高通行效率。如圖所示是一輛汽車通過ETC通道運M：：：

動過程的“位移-時間”圖。其中o?0和j?u是直o；丹：：-------\

線，下列說法正確的是（）

A.0?匕汽車做勻加速直線運動

B.匕?t2汽車做曲線運動

C.打?^3汽車做加速直線運動

D.G?t2和t2?t3汽車的加速度方向相同

3.（2020北京市.模擬題）利用電場可以使帶電粒子的運動方向發(fā)生改變。現(xiàn)使一群電荷

量相同、質(zhì)量不同的帶電粒子同時沿同一方向垂直射入同一勻強電場，經(jīng)相同時間

速度的偏轉(zhuǎn)角相同，不計粒子重力及粒子間的相互作用，則它們在進(jìn)入電場時一定

具有相同的（）

A.動能B.動量C.加速度D,速度

4.（2021?湖北省武漢市?月考試卷汝□圖所示，一圓環(huán)套在固定的

傾斜光滑桿上，輕統(tǒng)繞過定滑輪與圓環(huán)相連，整個裝置處于

同一豎直平面內(nèi)，現(xiàn)用力尸緩慢拉動輕繩，圓環(huán)對桿的彈力J

大小為FN，在圓環(huán)從A沿桿向上運動的過程中，下列說法正匕?

確的是（）

A.F一直增大，氏先減小后增大

B.F一直增大，風(fēng)一直減小

C.F先減小后增大，風(fēng)一直增大

D.F先減小后增大，F(xiàn)N先減小后增大

5.（2021?湖南省長沙市?模擬題）在劉慈欣的科幻小說播上她的眼睛少里演繹了這樣

一個故事：“落日六號”地層飛船深入地球內(nèi)部進(jìn)行探險，在航行中失事后下沉,

最后船上只剩下一名年輕的女領(lǐng)航員，她只能在封閉的地心度過余生.已知地球可

視為半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體，且均勻球殼對殼內(nèi)質(zhì)點的引力為零.若地球表

面的重力加速度為g,不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，當(dāng)“落日六號”位于地面以下深0.5R

處時，該處的重力加速度大小為（）

A.0.25gB.0.5gC.2gD.4g

6.（2021.湖南省長沙市.模擬題）如圖，間距均為L的平行虛線M、N、R間存在著磁感

應(yīng)強度大小相等，方向相反的勻強磁場，磁場方向垂直于紙面.紙面內(nèi)有一等腰直

角三角形導(dǎo)線框abc,長為L的6c邊與虛線M垂直.現(xiàn)讓線框沿兒方向以速度v勻

速穿過磁場區(qū)域，從c點經(jīng)過虛線M開始計時，線框中電功率P與時間r的關(guān)系正

7.（2020?江西省?單元測試）如圖所示，A、B、C、。是真空中一正四

面體的四個頂點（正四面體是由四個全等正三角形圍成的空間封

閉圖形），所有棱長都為現(xiàn)在A、8兩點分別固定電荷量分別"

為均+q和-q的兩個點電荷，靜電力常量為人,下列說法正確的

是（）

A.C、。兩點的場強相同

B.C,。兩點的場強大小相等，方向不同

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c.c、。兩點電勢相等

D.將一正電荷從C點移動到D點,電場力做正功

8.（2021?福建省?單元測試）如圖，豎直平面內(nèi)固定兩根足夠長°

長的細(xì)桿人、入2,兩桿分離不接觸，且兩桿間的距離忽||\

略不計。兩個小球a、b（視為質(zhì)點）質(zhì)量均為〃?，“球套-一卜"之

在豎直桿G上，6桿套在水平桿G上，〃、6通過錢鏈用

長度為乙的剛性輕桿連接，將。球從圖示位置由靜止釋

放（輕桿與G桿夾角為45。），不計一切摩擦，己知重力加速度為8。在此后的運動過

程中，下列說法中正確的是（）

A.?球和6球所組成的系統(tǒng)機械能守恒

B.b球的速度為零時，a球的加速度大小一定等于g

C.6球的最大速度為J（2+4）gL

D.。球的最大速度為J嬴

9.（2021?廣西壯族自治區(qū)南寧市?模擬題）如圖所示,帶有四分之一光滑圓弧軌道的物塊

4和滑塊B、C均靜止在光滑水平地面上，物塊A的末端與水平地面相切。一滑塊

。從物塊A的圓弧軌道的最高點由靜止釋放，滑塊。滑到水平地面后與滑塊B碰

撞并粘在一起向前運動，再與滑塊C碰撞又與C粘在一起向前運動。已知物塊4

和三個滑塊的質(zhì)量均為，小物塊A的圓弧軌道半徑為R,重力加速度大小為g?；?/p>

塊8、C、。均可視為質(zhì)點，則下列說法正確的是（）

A.滑塊。在圓弧軌道上滑動的過程中對物塊A做的功為0

B.與滑塊B碰撞前瞬間，滑塊。的速度大小為聲

C.滑塊。與滑塊B碰撞過程中損失的機械能為;mgR

D.滑塊B與滑塊C碰撞后的速度大小為恒

3

10.（2021?湖南省長沙市?模擬題）如圖所示，半徑為r=1m的兩塊完全相同的圓形金屬

板上、下平行水平正對放置，構(gòu)成平行板電容器，與它相連接的電路中電源電動勢

E=150K,內(nèi)阻=0.5/2,定值電陽R=19.50。電容器的兩平行板之間的距離d=

60cmo閉合開關(guān)S,待電路穩(wěn)定后，在兩平行板間加垂直于電場的勻強磁場，其磁

感應(yīng)強度大小為B=1|丁。此后，在電容器的中心位置以為=O.lm/s的水平初速度

26

向右彈射出帶負(fù)電的微粒，微粒的質(zhì)量m=2.5X10-8kg,電荷量q=10XlO'c。

取重力加速度g=10m/s2,不計電容器電場的邊緣效應(yīng)，不計帶電微粒的電荷對

電容器電場的影響，選接地點為零電勢點。則下面說法正確的是（）

A.閉合開關(guān)S,電路穩(wěn)定后，1s內(nèi)通過定值電阻R的電荷量為7.5C

B.帶電微粒離開勻強電場所用的時間不可能等于10s

C.帶電微粒離開勻強電場的位置的電勢可能為-50V

D.帶電微粒在勻強電場中運動的過程中，其電勢能的增加量可能等于5X10-8/

11.（2021.廣東省.模擬題）為了驗證動量守恒定律（探究碰撞中的不變量），某同學(xué)選取了

兩個材質(zhì)相同、體積不等的立方體滑塊A和B,按下述步驟進(jìn)行實驗：

步驟1：在A、8的相撞面分別裝上橡皮泥，以便二者相撞以后能夠立刻結(jié)為整體；

步驟2：安裝好實驗裝置如圖1,鋁質(zhì)軌道槽的左端是傾斜槽，右端是長直水平槽。

傾斜槽和水平槽由一小段

圓弧連接，軌道槽被固定在水平桌面上，在軌道槽的側(cè)面與軌道等高且適當(dāng)遠(yuǎn)處裝

一臺數(shù)碼頻閃照相機；

步驟3：讓滑塊8靜置于水平槽的某處，滑塊A從斜槽某處由靜止釋放，同時開始

頻閃拍攝，直到A、8停止運動，得到一幅多次曝光的數(shù)碼照片；

步驟4：多次重復(fù)步驟3,得到多幅照片，挑出其中最理想的一幅，打印出來，將

刻度尺緊靠照片放置，如圖2所示。

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(1)由圖分析可知，滑塊A與滑塊B碰撞發(fā)生的位置。

①在P5、26之間

②在匕處

③在「6、「7之間

(2)為了探究碰撞中動量是否守恒，需要直接測量或讀取的物理量是o

①4、8兩個滑塊的質(zhì)量mi和巾2

②滑塊A釋放時距桌面的高度

③頻閃照相的周期

④照片尺寸和實際尺寸的比例

⑤)照片上;則得的$45、$56和$67、$78

⑥)照片上測得的S34、S45、S56和S67、S78、S89

⑦滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)

寫出驗證動量守恒的表達(dá)式。

12.(2021?湖南省長沙市?模擬題)為測量甲、乙金屬絲的電阻率，小明同學(xué)設(shè)計了如圖⑷、

(b)所示的兩種實驗方案，已知電源的電動勢E和內(nèi)阻，?在實驗過程中保持不變.

(1)小明先進(jìn)行了如圖(a)方案的測量；

①他首先利用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器分別測出甲、乙兩根不同金屬絲的直徑，示

數(shù)分別如圖(c)、圖(d)所示.則兩根金屬絲直徑的測量值分別為：4尹=mm、

d乙=mm；

②實驗過程中，小明先將甲金屬絲接入電路，并用米尺測出接入電路中的甲金屬

絲的長度I=50.00cm.閉合開關(guān)后移動滑動變阻器的滑片分別處于不同的位置，并

依次記錄了兩電表的測量數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點他已經(jīng)標(biāo)在如圖

(e)所示的坐標(biāo)紙上，請你標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點，并在圖(e)畫出U—/圖線；

實驗次數(shù)123456

U/V0.901.201.501.802.102.40

1/A0.180.240.310.370.430.49

③該方案測得的甲金屬絲的電阻率p=n.m(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字

)：

(2)小明又用如圖(b)方案測量乙金屬絲的電阻率，實驗中他可以通過改變接線夾［即

圖(b)中滑動變阻器符號上的箭頭］接觸金屬絲的位置以控制接入電路中金屬絲的

長度；

①實驗操作步驟：

a.正確連接電路，設(shè)定電阻箱的阻值，閉合開關(guān)

人讀出電流表的示數(shù)，記錄接線夾的位置

c.斷開開關(guān)，測出接入電路的金屬絲的長度

d.閉合開關(guān)，重復(fù)仄c的操作

②根據(jù)測得電流與金屬絲接入長度關(guān)系的數(shù)據(jù)，繪出如圖(7)所示的關(guān)系圖線，由

圖可以算出圖線的斜率為七若已測得乙金屬絲的直徑為d,已知電源的電動勢為

E、內(nèi)阻為r.則乙金屬絲的電阻率為；(寫出電阻率的計算式)

(3)電表的內(nèi)阻可能對實驗產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，圖(b)方案電阻率測量值(選填

“大于”“小于”或“等于")真實值.

圖(a)圖⑴

圖(tf)

圖(e)圖5

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13.(2019.北京市市轄區(qū).月考試卷)如圖所示，固定在水平地面上的工件，由A8和

兩部分組成，其中AB部分為光滑的圓弧，4408=37。，圓弧的半徑R=0.5m,

圓心。點在8點正上方；3。部分水平，長度為0.2771,C為8。的中點.現(xiàn)有一質(zhì)

量m=lkg,可視為質(zhì)點的物塊從A端由靜止釋放，恰好能運動到。點.(g=

10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求：

(1)為使物塊恰好運動到C點靜止，可以在物塊運動到8點后，對它施加一豎直向

下的恒力F,F應(yīng)為多大？

(2)為使物塊運動到C點時速度為零，也可先將8。部分以8為軸向上轉(zhuǎn)動一銳角0,

。應(yīng)為多大？(假設(shè)B處有一小段的弧線平滑連接，物塊經(jīng)過B點時沒有能量損失)

(3)接上一問，求物塊在8。板上運動的總路程.

14.(2021?福建省廈門市?模擬題)放射性同位素電池具有工作時間長、可靠性高和體積小

等優(yōu)點，是航天、深海、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的重要新型電源，也是我國近年重點科研攻關(guān)

項目。某同學(xué)設(shè)計了一種利用放射性元素0衰變的電池，該電池采用金屬空心球殼

結(jié)構(gòu)，如圖1所示，在金屬球殼內(nèi)部的球心位置放有一小塊與球殼絕緣的放射性物

質(zhì)，放射性物質(zhì)與球殼之間是真空的。球心處的放射性物質(zhì)的原子核發(fā)生口衰變發(fā)

射出電子，已知單位時間內(nèi)從放射性物質(zhì)射出的電子數(shù)為M射出電子的最小動能

為Ei，最大動能為E2。在Ei和E2之間，任意相等的動能能量區(qū)間內(nèi)的電子數(shù)相

同。為了研究方便，假設(shè)所有射出的電子都是沿著球形結(jié)構(gòu)徑向運動，忽略電子的

重力及在球殼間的電子之間的相互作用。元電荷為e,。和b為接線柱。

(1)原子核是由質(zhì)子；H和中子乩等核子組成的，說明￡衰變的電子是如何產(chǎn)生的；

(2)求。、6之間的最大電勢差Um，以及將4、〃短接時回路中的電流/短；

(3)在ab間接上負(fù)載時，兩極上的電壓為U,通過負(fù)載的電流為/。論證電流大

小/隨電壓U變化的關(guān)系，并在圖2中畫出/與U關(guān)系的圖線；

(4)若電源的電流保持恒定且與負(fù)載電阻無關(guān)，則可稱之為恒流源。請分析負(fù)載電

阻滿足什么條件時該電源可視為恒流源。

(注意：解題過程中需要用到、但題目沒有給出的物理量，要在解題中做必要的說

明)

15.(2021?湖南省長沙市?模擬題)下列說法正確的是()

A.布朗運動是分子的無規(guī)則運動

B.處于完全失重的水滴呈球形，是液體表面張力作用的結(jié)果

C.一輛空載的卡車停在水平地面上，在緩慢裝沙過程中，若車胎不漏氣，胎內(nèi)氣

體溫度不變，若把車胎內(nèi)氣體看成理想氣體，則胎內(nèi)氣體向外界放熱

D.民間常用“拔火罐”來治療某些疾病，方法是用鑲子夾一棉球，沾一些酒精，

點燃，在罐內(nèi)迅速旋轉(zhuǎn)一下再抽出，迅速將火罐開口端緊壓在皮膚上，火罐就會緊

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緊地被“吸”在皮膚上，其原因是當(dāng)火罐內(nèi)的氣體體積不變時，溫度降低，壓強增

大

E.一定質(zhì)量的理想氣體體積不變時，溫度越高，單位時間內(nèi)容器的內(nèi)壁單位面積

受到氣體分子撞擊的次數(shù)越多

16.（2021.湖南省長沙市.模擬題）新冠疫情期間，武漢市醫(yī)療物

資緊缺，需要從北方調(diào)用大批鋼瓶氧氣（如圖），每個鋼瓶內(nèi)

體積為40L在北方時測得鋼瓶內(nèi)氧氣壓強為1.2x107Pa,

溫度為7。（2,長途運輸?shù)轿錆h方艙醫(yī)院檢測時測得鋼瓶內(nèi)氧

氣壓強為1.26x107pa.在方艙醫(yī)院實際使用過程中，先用

小鋼瓶（加抽氣機）緩慢分裝，然后供病人使用，小鋼瓶體積為10L,分裝后每個小

鋼瓶內(nèi)氧氣壓強為4x105pa,要求大鋼瓶內(nèi)壓強降到2x105pa時就停止分裝.不計

運輸過程中和分裝過程中氧氣的泄漏，求：

①在武漢檢測時鋼瓶所處環(huán)境溫度為多少攝氏度？

②一大鋼瓶可分裝多少小瓶供病人使用？

17.（2021.安徽省淮南市?月考試卷）關(guān)于機械波與電磁波，下列說法中正確的是（）

A.簡諧機械波在給定的不同的均勻介質(zhì)中傳播中，振動的頻率不變

B.彈簧振子在四分之一個周期里運動的路程一定等于一個振幅

C.“海市蜃樓”是光的全反射現(xiàn)象的結(jié)果

D.當(dāng)火車進(jìn)站時，車站上的觀察者聽到汽笛聲尖銳刺耳，是因為觀察者接收到的

波源頻率大于波源發(fā)出的頻率

E.機械波能在真空中傳播

18.（2021?河北省秦皇島市?單元測試）如圖所示，半徑為R的半圓形透明介質(zhì)放在水平

地面上，一束單色光平行于底面AB照射在圓弧面上的P點，折射光線照射到圓弧

面上的。點，。點到AB面的距離為（R,。點到AB的距離為|R,光線在Q點折射

后，照射到地面上的C點（已知sinl6。=友，sin37°=sin53°=|）,求:

①介質(zhì)對單色光的折射率；

②光線從P點折射后，照射到地面上的C點的時間。（結(jié)果用根號表示）

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答案和解析

1.【答案】B

【知識點】玻爾原子理論的基本假設(shè)、原子核的衰變、能級躍遷

【解析】解：小半衰期的大小與元素所處的物理環(huán)境和化學(xué)環(huán)境無關(guān)，由原子核內(nèi)部

因素決定，故4錯誤；

8、由玻爾理論知道氫原子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，向外以光子的形式釋放能量，故B

正確；

C、盧瑟福發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子并預(yù)言了中子的存在，查德威克通過原子核人工轉(zhuǎn)變的實驗發(fā)現(xiàn)

了中子，故C錯誤；

。、原子核所含核子單獨存在時的總質(zhì)量應(yīng)大于該原子核的質(zhì)量，因為核子結(jié)合成原子

核時會釋放能量，質(zhì)量虧損，故。錯誤。

故選：B。

半衰期與外界因素?zé)o關(guān)；由玻爾理論分析；根據(jù)科學(xué)家的主要貢獻(xiàn)分析；核子結(jié)合成原

子核時有質(zhì)量虧損。

本題考查半衰期、玻爾原子模型、原子質(zhì)量虧損等內(nèi)容，對相關(guān)知識應(yīng)無遺漏，多讀課

文內(nèi)容。

2.【答案】C

【知識點】勻速直線運動、運動的圖像

【解析】解：A、x-t圖像的斜率表示速度，0?ti內(nèi)圖像的斜率不變，說明汽車的速度

不變，做勻速直線運動，故A錯誤；

B、位移-時間圖像只能表示直線運動的位移隨時間的變化規(guī)律，可知ti?t2汽車做直線

運動，故8錯誤；

C、t2?t3內(nèi)圖像的斜率不斷增大，說明汽車的速度增大，做加速直線運動，故C正確；

D、Q?t2汽車做減速直線運動，加速度方向與速度方向相反。t2?t3汽車做加速直線運

動，加速度方向與速度方向相同，而兩段時間內(nèi)速度方向相同，所以，G?t2和上2?t3汽

車的加速度方向相反，故。錯誤。

故選：a

位移一時間圖像只能表示直線運動的位移隨時間的變化規(guī)律，圖像的斜率表示速度，根

據(jù)圖像的形狀分析汽車的運動情況，從而判斷ti?t2和灰?t3汽車的加速度方向關(guān)系。

本題考查對位移-時間圖像的理解，關(guān)鍵抓住縱坐標(biāo)表示物體的位置，圖像的斜率表示

速度，來分析汽車的運動情況。

3.【答案】B

【知識點】帶電粒子在電場中的運動、牛頓第二定律的理解及簡單運用

【解析】解：粒子的加速度：。=更

m

經(jīng)相同時間速度的偏轉(zhuǎn)角：￡即。=爭=竽=魯。

Vov0

從表達(dá)式可以看出，偏轉(zhuǎn)角僅與粒子的初動量有關(guān)，即它們在進(jìn)入電場時一定具有相同

的初動量，故AC￡＞錯誤，B正確。

故選：Bo

經(jīng)相同時間速度的偏轉(zhuǎn)角相同，寫出粒子偏轉(zhuǎn)角的公式，即可找到合適的物理量。

該題考查帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)物體，屬于該知識點中的基本題型。寫出加速度與穿

越電場的偏轉(zhuǎn)角的表達(dá)式，屬于簡單題。

4.【答案】B

【知識點】共點力的平衡、力的合成與分解

【解析】解：對圓環(huán)受力分析如圖所示,

圓環(huán)受到7、G、風(fēng)三個力的作用，其中題目所給F=7，三個力平衡，三個力恰組成

一個閉合的三角形，由于重力大小方向不變，支持力方向不變，隨拉力的方向該變時,

三個力的動態(tài)分析圖如圖所示，由圖可知，拉力與豎直方向夾角越來越小，則F一直增

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大，F(xiàn)N一直減小，所以B正確；ACO錯誤；

故選：B。

做出受力分析圖，圓環(huán)在F作用下緩慢上滑，處于共點力平衡狀態(tài)，因此三個力構(gòu)成閉

合三角形，可以從圖中矢量的長度確定各力大小變化

本題屬于共點力平衡中的動態(tài)平衡類型，考查學(xué)生共點力平衡條件以及結(jié)合受力分析圖,

進(jìn)行動態(tài)分析的能力。

5.【答案】B

【知識點】萬有引力定律的應(yīng)用

【解析】解：設(shè)地球的密度為p,則在地球表面：G巖=mg

地球的質(zhì)量為M=p?［兀R3

聯(lián)立可得，地表重力加速度表達(dá)式為g=g7rpGR

由題意可知，地面以下深0.5R處的重力加速度相當(dāng)于半球為0.5R的球體表面的重力加速

度，即g'=g兀pG《R

對比可得g'=0.5g,故B正確，ACQ錯誤。

故選:B。

根據(jù)題意知，地球表面的重力加速度等于半徑為R的球體在表面產(chǎn)生的加速度，地面以

下深0.5R處的加速度相當(dāng)于半徑為0.5R的球體在其表面產(chǎn)生的加速度，根據(jù)地球質(zhì)量分

布均勻得到加速度的表達(dá)式，再根據(jù)半徑關(guān)系求解即可。

抓住在地球表面重力和萬有引力相等，地面以下深0.5R處，地球的重力和萬有引力相等，

要注意地面以下深0.5R處所謂的地球的質(zhì)量不是整個地球的質(zhì)量而是半徑為0.5R的球

體的質(zhì)量。

6.【答案】C

【知識點】動生電動勢、電功和電功率定義、表達(dá)式及應(yīng)用、閉合電路歐姆定律

【解析】解：c點由虛線/運動到虛線N的過程中，導(dǎo)線切割的有效長度

感應(yīng)電流方向沿逆時針，根據(jù)電功率公式有P1=或=空@=叱產(chǎn)；

C點由虛線N運動到虛線R的過程中，導(dǎo)線切割的有效長度：％=2仇

電流方向沿順時針，根據(jù)電功率公式有P2=屋=回生”=—C2；

RRR

外邊由虛線N運動到虛線R的過程中，導(dǎo)線切割的有效長度，3=vt

電流方向沿逆時針，根據(jù)電功率公式有23=”="叱=立12,故c正確，ABO錯

誤。

故選：Co

由楞次定律依據(jù)磁通量的變化可以判定感應(yīng)電流的方向，根據(jù)導(dǎo)線切割磁感線的有效長

度，由法拉第電磁感應(yīng)定律分段分析感應(yīng)電動勢E與時間r的關(guān)系，由功率公式p=9分

析線框中電功率P與時間1的關(guān)系，從而確定圖像的形狀。

解答本題的關(guān)鍵要確定導(dǎo)線有效長度與時間的關(guān)系，再法拉第電磁感應(yīng)定律和電功率公

式確定電功率與時間的關(guān)系，根據(jù)解析式分析圖像的形狀。

7.【答案】AC

【知識點】電場線的定義及性質(zhì)、電勢、電勢能概念和簡單計算

【解析】解：ABC、由題，通過AB的中垂面是一等勢面，C、。在同一等勢面上，電勢

相等，C、。兩點的場強都與等勢面垂直，方向指向B一側(cè)，方向相同，根據(jù)對稱性可

知，場強大小相等，故C、。兩點的場強、電勢均相同，故AC正確，B錯誤；

。、由題，通過A8的中垂面是一等勢面，C、。在同一等勢面上，電勢相等，將一正電

荷從C點移動到。點，電場力不做功，故。錯誤。

故選：AC。

+q、-q是兩個等量異種點電荷，其電場線和等勢面分布具有對稱性，通過AB的中垂

面是一個等勢面，C、。在同一等勢面上，電勢相等，根據(jù)對稱性分析C、。場強關(guān)系。

根據(jù)點電荷的場強的公式和平行四邊形定則計算出C點的電場強度;在等勢面上運動點

電荷電場力不做功。

本題要掌握等量異種電荷電場線和等勢線分布情況，抓住A8C。是正四面體的四個頂點

這一題眼，即可得出C、。處于通過AB的中垂面是一等勢面上。

8.【答案】ABC

【知識點】功能關(guān)系的應(yīng)用

【解析】

【分析】

先確定6系統(tǒng)機械能守恒，由運動情況可知在a下滑到最低點時匕的速度最大，由

機械能守恒求得8的最大速度；當(dāng)。運動到兩桿的交點后會向下繼續(xù)加速，則其最大速

度要大于在兩桿交點處的速度。

第14頁，共24頁

本題要先確定機械能守恒，再確定兩球速度最大的位置由機械能守恒定律列式求得速度

值。

【解答】

A.”球和6球所組成的系統(tǒng)只有重力做功，則機械能守恒，故A正確；

8.設(shè)輕桿L和水平桿乙2的夾角為。，由運動關(guān)聯(lián)可知i次os0小肅加。，得

W,-%0可知當(dāng)b球的速度為零時，輕桿L處于水平位置和功桿平行，因此此時

。球在豎直方向只受重力強?，因此。球的加速度大小為g,故8正確；

C當(dāng)a球運動到兩桿的交點后再向下運動L距離，此時6達(dá)到兩桿的交點處，”的速度

為0,b的速度最大為力?,，由機械能守恒得：

V2L1,

mg(L+-y-)=2小啼

解得：%m=J(2+&)gL，故C正確；

Da球運動到兩桿的交點處，人的速度為0,此時〃的速度為外,由機械能守恒得：

V2L1,

mg-=-mv^

得:%=JagL

但此后桿向下運動，會再加速一段距離后達(dá)到一最大速度再減速到0,則其最大速度要

大于J嬴，故。錯誤。

故選ABC.

9.【答案】BC

【知識點】動量守恒定律、功能關(guān)系的應(yīng)用、機械能守恒定律、能量守恒定律

【解析】解：A、。在A上滑動時，A與。組成的系統(tǒng)水平方向上動量守恒，且系統(tǒng)機

械能守恒，則當(dāng)。滑到水平地面上時：0-mvD-mvA,且mgR=gmv^+\,兩

式聯(lián)立解得4D分離時的速度為%=以=聲,即4與。的速度大小相等，方向相反，

下滑過程對A由動能定理得：W=^mvl-0,解得W=故A錯誤；

B、。與8碰撞前的速度即為4。分離時O的速度大小，為回,故8正確；

C、。與8碰撞過程動量守恒，有nwD=(m+m)i；B，則碰撞后B.D整體的速度大小為

損失的機械能4后二:血詔+通，計算可得滑塊。與滑塊B碰撞過

程中損失的機械能△E=*mgR,故C正確；

D、B與C碰撞過程中，B.C.D組成的系統(tǒng)動量守恒，有(m+m)%=(m+m+m)vc,

則B與C碰撞后的速度大小為之=岑，故。錯誤。

故選：BC。

。在A上滑動時，A與。組成的系統(tǒng)機械能守恒，水平方向上動量守恒，結(jié)合下滑過程

對A用動能定理可計算滑塊。在圓弧軌道上滑動的過程中對物塊A做的功；。與8碰

撞前的速度即為4D分離時。的速度大?。桓鶕?jù)。與B碰撞過程動量守恒，及能量守恒

可計算損失的機械能；8與C碰撞過程中，B.C.D組成的系統(tǒng)動量守恒可計算8與C碰

撞后的速度大小。

本題考查動量守恒定律，考查知識點綜合性強，有一定難度，充分考查了學(xué)生掌握知識

與應(yīng)用知識的能力。

10.【答案】CD

【知識點】帶電粒子在復(fù)合場中的運動、帶電粒子在電場中的運動、電場力做功與電勢

能變化的關(guān)系

【解析】解：小電路穩(wěn)定后，電路中沒有電流，

所以通過定值電阻的電荷量為0,故A錯誤；一寧—\

B、電路穩(wěn)定后，電容器兩端電壓。等于電源電動占"，

勢E,所以微粒受到的靜電力“=若，解得“=匚

2.5x10-77,方向豎直向上，微粒受到的重力G=mg=2.5x10-8*ION=2.5x

IO-，N,方向豎直向下，故F電當(dāng)磁場方向平行于初速度%的方向時，微粒做

勻速直線運動，通過平行板所用的時間t=：,解得t=10s,故8錯誤；

C、當(dāng)磁場方向垂直于初速度方向和電場方向決定的平面向外時，微粒在平行板間向上

偏轉(zhuǎn)做勻速圓周運動，軌跡半徑「1=翳，解得「1=冷小。設(shè)微粒離開平行板時在豎直

方向向上偏轉(zhuǎn)距離為刈，如圖所示，由幾何關(guān)系可知&1-刈）2+「2=號，解得心=

0.2m,因為上極板電勢為0,所以射出點的電勢必=一：弓一八）解得見=-25乙同

理，當(dāng)磁場方向垂直于初速度方向和電場方向決定的平面向里時，微粒在平行板間向下

偏轉(zhuǎn)做勻速圓周運動，微粒離開平行板時，在豎直方向向下偏轉(zhuǎn)的距離也為四，所以射

出點的電勢如=-?6+&）解得卬2=—125，。所以，當(dāng)磁場方向為垂直于電場的其他

方向時，射出點的電勢可能為-50乙故C正確。

D、若粒子在豎直向下方向偏轉(zhuǎn)距離為由=0.26時一，電場力做負(fù)功，皿毋=一勺3必解

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得“內(nèi)=-5x10-8/,所以，電勢能增加量等于5x10-8/,故。正確。

故選：CD。

閉合開關(guān)，電路穩(wěn)定之后電路中沒有電流；找到粒子運動過程中的極限位置，根據(jù)圓周

運動相關(guān)公式列式求解，再判斷選項是否在范圍內(nèi)。

本題考查帶電粒子在混合場中的運動，分析出粒子運動軌跡的極限位置，再判斷答案是

否在范圍內(nèi)是解題關(guān)鍵。

11.【答案】②①⑥叫(S45+2s56-S34)=(如+m2)(2s67+s78-s89)

【知識點】實驗：驗證動量守恒定律

【解析】解：(1)由圖可知s12=3.00cm,S23=2.80cm,S34=2.60cm,s45=2.40cm,

s56=2.20cm,s67=1.60cm,s78=1.40cm,s89=1.20cm。根據(jù)勻變速直線運動的

特點△s=a?'2可知A、B相撞的位置在P6處。

(2)為了探究A、B相撞前后動量是否守恒，就要得到碰撞前后的動量，所以要測量A、

8兩個滑塊的質(zhì)量巾1、62和碰撞前后的速度。設(shè)照相機拍攝時間間隔為7，則：

P4處的速度為：嗎=制產(chǎn)

P5處的速度為：％=若詈

因為為=空，所以A、B碰撞前A在P6處的速度為：%=7產(chǎn)

同理可得碰撞后AB在P6處的速度為：%'=弋尸

若動量守恒則有：小”6=(ml+7n2)%'

整理得：恤05+2s56-S34)=Oi+m2)(2s67+S78-S89)

因此需要測量或讀取的物理量是：①⑥。

故答案為：(1)②；(2)①⑥、^(545+2SS6—s34)=(mj+m2')(2s67+s7a—s89)

根據(jù)勻變速直線運動的推論分別研究碰撞前滑塊在P4、P5的速度，根據(jù)P6、P5和「5、線

速度差相等研究P6的速度，同理求出碰撞后滑塊「7、「8的速度，再速度差相等求出碰撞

后共同的速度。

本題原理是利用勻減速直線運動的規(guī)律來求碰撞前后的速度，較為復(fù)雜。改變?yōu)槠胶饽?/p>

擦力，使碰撞前后滑塊都做勻速直線運動，這樣速度測量簡便易行。

12.【答案】1.750.5482.3x10-5三處等于

4

【知識點】實驗：測量金屬絲的電阻率

【解析】解：(1)①游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法是：主尺的示數(shù)+游標(biāo)尺對齊的刻度X精確度;

螺旋測微器的讀數(shù)方法是：固定刻度示數(shù)+可動刻度示數(shù)X精確度；

甲圖中的游標(biāo)卡尺為20分度，精確度為0.05nun,

兩根金屬絲直徑的測量值分別為d/=1mm+0.05x15mm=1.75mm；d乙=

0.5mm+0.01x4.8mm=0.548mm；

②通過觀察，沒標(biāo)出的是第三組數(shù)據(jù),標(biāo)出后，用直線將這些點連接起來即可，作出u—/

n14Pl

根據(jù)&=。三=福

解得喳)=314*(1.75*1。-"AM。.巾=2.3X10-50.7n

L414X0.5

(2)②由閉合電路的歐姆定律E=/(pg+r+R)=/(p焉+r+R)

即5=與+比

Ind2EE

(3)圖(a)中電壓的測量值偏大，導(dǎo)致電阻測量值偏大，則電阻率的測量值偏大；圖(b)中

若考慮電流表內(nèi)阻，則：=27心+篝叢，不影響圖像的斜率，則電阻率的測量值不

1na￡EE

變.

故答案為：(1)①1.75；0.548；②如上圖所示；③2.3x10-5；(2)哼2(3)等于

(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法是：主尺的示數(shù)+游標(biāo)尺對齊的刻度x精確度；螺旋測微器的讀

數(shù)方法是：固定尺示數(shù)+螺旋尺對齊的刻度x精確度；根據(jù)歐姆定律和電阻定律求得金

屬絲的電阻率；

(2)根據(jù)圖3中的圖B所示的關(guān)系圖線求斜率，根據(jù)閉合電路的歐姆定律推導(dǎo)亍-L關(guān)系

式進(jìn)行分析;

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(3)根據(jù)電路連接情況結(jié)合內(nèi)接法和外接法進(jìn)行分析。

本題考查的是測量某金屬絲的電阻率的實驗，同時考查了游標(biāo)卡尺和螺旋測微器讀數(shù)、

歐姆定律、電阻定律、畫圖并通過圖象斜率的物理意義求解金屬絲電阻率以及誤差分析

等；對學(xué)生的實驗?zāi)芰胺治鼍C合能力要求較高，試題難度偏大。

13.【答案】解：(1)設(shè)30段長度為/,動摩擦因數(shù)為“，研究物塊運動，根據(jù)動能定理：

皿/=△EK

從A到D的過程中有：mgR(l-cos37°)—frnigl=0-0

從A到C恰好靜止的過程中有：mgR(l-cos370)-=0-0

又BC段有：FN=F+mg

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：〃=0.5F=10/V

(2)右圖中，從A到C的過程中，根據(jù)動能定理有：

入II

mgR(l-cos37°)—mg-sind—“氐］=。一。

其中FN=rngcosO

聯(lián)立解得：9=37°

(3)物塊在C處速度減為零后，由于mgs譏。＞〃mgcos。物塊將會下滑，而A8段光滑，

故物塊將做往復(fù)運動，直到停止在B點.根據(jù)能量守恒定律有：

mgR(l—cos37°)=Q

而摩擦生熱為：Q=fs

f=nmgcosd

代入數(shù)據(jù)解得物塊在8。板上的總路程為：s=0.25m

答：(1)F應(yīng)為10N；

(2)角應(yīng)為37。；

(3)物塊在8。板上的總路程s=0.25m.

【知識點】應(yīng)用動能定理求解變力做功、豎直平面內(nèi)的圓周運動、能量守恒定律、向心

力的計算、牛頓第二定律的理解及簡單運用、動能定理的基本應(yīng)用

【解析】(1)先對從4到B過程根據(jù)機械能守恒定律或動能定理，求出物塊經(jīng)過B點時

的速度；在8點，由重力和支持力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律列式求解支持

力，再由牛頓第三定律得到物塊對工件的壓力大??；

(2)(3)先對A到D過程根據(jù)動能定理列式，再對A到C過程根據(jù)動能定理列式，最后

聯(lián)立求解；

本題是動能定理的運用問題，關(guān)鍵是選擇適當(dāng)?shù)倪^程運用動能定理列式，動能定理適用

于多過程問題，可以使問題簡化.

14.【答案】解：(1泗衰變的實質(zhì)是1個中子轉(zhuǎn)化為1個質(zhì)子和1個電子，即其核反應(yīng)

方程為：ntH+e

(2)根據(jù)動能定理，則有：一eUm=0-E2

解得，八〃之間的最大電勢差為：l/m=1

將6短接時所有逸出電子都能由球心處的放射源到達(dá)球殼，故短路電流為：【短=Ne

(3)①在0<eUS當(dāng)時，即時，所有的電子都能夠飛到球殼上，在單位時間

內(nèi)到達(dá)的電荷量為該電池可以供給的最大電流，此時/=Ne

②在4<eU<E2時，即曰<U<暫時，只有動能E>eU的電子才能落到球殼上，這些

電子決定了通過負(fù)載的電流(其余電子將在球心與球殼間往復(fù)運動，不流過負(fù)載)。

這些電子數(shù)與從放射性物質(zhì)飛出的總電子數(shù)之比為：V=

因為單位時間發(fā)射的電子是按照能量均勻分布的，所以這時通過負(fù)載的電流/'為：1'=

③在eU=%即U=當(dāng)時，電子將無法到達(dá)球殼，此時通過負(fù)載的電流為零。

綜合①②③的分析，可知/隨電壓U變化的伏安特性關(guān)系，如下圖所示：

(4)當(dāng)時，所有的電子都能夠飛到球殼上有：U=lR=NeR

解得：當(dāng)負(fù)載電阻滿足0<Rw盤時，該電池是恒流源。

答：(1)原子核是由質(zhì)子和中子乩等核子組成的，。衰變的實質(zhì)是1個中子轉(zhuǎn)化為1

個質(zhì)子和1個電子；

(2)那么八〃之間的最大電勢差自，以及將“、人短接時回路中的電流是Ne；

(3)在。、匕間接上負(fù)載時，兩極上的電壓為U,通過負(fù)載的電流為/,/隨電壓U變化的

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伏安特性關(guān)系，/與U關(guān)系的圖線如上圖所示;

(4)當(dāng)負(fù)載電阻滿足0<RS懸時，該電池是恒流源。

【知識點】原子核的衰變

【解析】(1)依據(jù)夕衰變的實質(zhì)，即可分析；

(2)根據(jù)動能定理，結(jié)合電場力做負(fù)功，即可求解；

根據(jù)電場力做功在三種情況下，得出電流

(3)0<eUWEi，Ex<eU<E2,及eU=E2,

大小/與電壓U的關(guān)系；

(4)依據(jù)在0<UwB時，所有的電子都能夠飛到球殼上，即可分析。

考查￡衰變，知道電子的由來，掌握動能定理的應(yīng)用，注意其電場力做負(fù)功，理解電流

與電壓之間的關(guān)系探究方法，最后還要注意電池是恒流源的條件。

15.【答案】BCE

【知識點】熱力學(xué)第一定律的內(nèi)容及應(yīng)用、布朗運動、氣體壓強的微觀意義、理想氣體

狀態(tài)方程、液體的表面張力

【解析】解：A、布朗運動是懸浮在液體(或氣體)中的固體小顆粒所做的無規(guī)則運動，

并不是分子的無規(guī)則運動，故A錯誤；

8、處于完全失重的水滴呈球形，是液體表面張力作用的結(jié)果，故B正確；

C、汽車在緩慢裝沙的過程中，壓強增大，而氣體溫度不變，所以體積變小，外界對氣

體做功，內(nèi)能不變，放出熱量，故C正確；

。、把罐扣在皮膚上，罐內(nèi)空氣的體積等于火罐的容積，體積不變，氣體經(jīng)過熱傳遞，

溫度不斷降低，氣體發(fā)生等容變化，由查理定律可知，氣體壓強減小，火罐內(nèi)氣體壓強

小于外界大氣壓，大氣壓就將罐緊緊地壓在皮膚上，故。錯誤；

E、一定質(zhì)量的理想氣體體積不變時，分子數(shù)密度不變，溫度越高，則分子平均速率變

大，則單位時間內(nèi)容器的內(nèi)壁單位面積受到氣體分子撞擊的次數(shù)越多，故E正確。

故選：BCE。

懸浮在液體或氣體中固體小顆粒的無規(guī)則運動是布朗運動；

在液體表面張力的作用下水滴表面具有收縮的趨勢，使水滴呈現(xiàn)球形；

一定量的理想氣體內(nèi)能由溫度決定，根據(jù)熱力學(xué)第一定律分析答題；

根據(jù)氣體狀態(tài)變化過程，應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程分析答題。

本題考查了熱學(xué)問題，涉及的知識點較多，但難度不大，掌握基礎(chǔ)知識是解題的前提與

關(guān)鍵，平時要注意基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)與積累。

16.【答案】解：①氣體初狀態(tài)壓強小=1.2X107Pa,溫度A=(273+7)K=280K,

氣體末狀態(tài)的壓強P2=1-26X107Pa,溫度72=(273+t)K

鋼瓶內(nèi)氣體體積不變，由查理定律得：7=?

,112

代入數(shù)據(jù)解得：t=21。。