2023年高考政治第二次模擬考試卷-物理（全國乙A卷）（全解全析）

2023年高考物理第二次模擬考試卷

高三物理

（考試時(shí)間：90分鐘試卷滿分：110分）

注意事項(xiàng)：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)等填寫在答題卡和試卷指定位置上。

2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如

需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫

在本試卷上無效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回

一、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(gè)選項(xiàng)中，第14~17題只

有一項(xiàng)符合題目要求，第18~21題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得

3分，有選錯(cuò)或不答的得0分。

14.2022年12月4日20時(shí)09分，神舟十四號(hào)載人飛船返回艙在內(nèi)蒙古自治區(qū)東風(fēng)著陸場成功著

陸，云南昆明的某同學(xué)在家里收看了現(xiàn)場直播，該同學(xué)結(jié)合剛剛學(xué)過的圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)，把成功著陸

的返回艙與自己進(jìn)行對(duì)比，則在二者隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是（）

A.二者的線速度大小相同B.二者的角速度大小相同

C.相同時(shí)間內(nèi)二者的位移大小相同D.相同時(shí)間內(nèi)二者的速度變化量大小相同

【答案】B

【詳解】AB.二者都隨地球一起自轉(zhuǎn)，二者的角速度大小相同，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑不同，故線速度大小不同，

故A錯(cuò)誤，B正確；

C.相同時(shí)間內(nèi)二者轉(zhuǎn)過的角度相同，半徑不同，故相同時(shí)間內(nèi)位移大小不同，故C錯(cuò)誤；

D.相同時(shí)間內(nèi)二者轉(zhuǎn)過的角度相同，但線速度大小不同，故向心加速度不同，即相同時(shí)間內(nèi)速度

變化量大小不同，故D錯(cuò)誤。

故選B,

15.小利在“游樂場”沿筆直的滑梯滑下的過程中（如圖甲所示），研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們從他下滑

一小段距離后開始計(jì)時(shí).，記錄了他從開始計(jì)時(shí)位置到沿滑梯斜面滑至底端的運(yùn)動(dòng)情況，并根據(jù)記錄

畫出了小利在這段時(shí)間內(nèi)通過的路程s隨時(shí)間f變化關(guān)系的圖線，發(fā)現(xiàn)圖線為一條過原點(diǎn)的直線，

如圖乙所示。對(duì)于小利的這段下滑過程，下列說法中正確的是（）

A.小利的動(dòng)能保持不變B.小利的速度逐漸增大

C.小利減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為他的動(dòng)能D.小利的機(jī)械能保持不變

【答案】A

【詳解】AB.路程s隨時(shí)間，變化關(guān)系的圖線為一條過原點(diǎn)的直線，所以該段運(yùn)動(dòng)為勻速運(yùn)動(dòng)，功

能不變，A正確，B錯(cuò)誤；

CD.小利在滑梯滑下的過程中勻速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，高度下降，重力勢能在減小，所以減少的重力

勢能此時(shí)未轉(zhuǎn)化為他的動(dòng)能；動(dòng)能不變，重力勢能在減小得機(jī)械能在減小，CD錯(cuò)誤。

故選A?

16.所謂黑體是指能全部吸收入射的電磁波而不發(fā)生反射的物體。顯然，自然界不存在真正的黑體,

但許多物體在某些波段上可近似地看成黑體。如圖所示，用不透明的材料制成的帶小孔的空腔，可

近似地看作黑體。這是利用了（

A.控制變量法

C.比值法D.理想化方法

【答案】D

【詳解】黑體實(shí)際上是物體模型，把實(shí)際物體近似看作黑體，用到的是理想化方法，ABC錯(cuò)誤，D

正確。

故選D。

17.某滑雪游樂場，6個(gè)小朋友坐在雪撬上一個(gè)緊挨著一個(gè)排在傾角為a的斜坡滑雪道上，前方有

管理員阻擋，處于靜止?fàn)顟B(tài)，去掉阻擋他們會(huì)一起出發(fā)，滑過一定長度后再通過很短的弧形滑道過

渡到水平滑道，再通過很短的弧形滑道過渡到傾角為4的上坡滑道，通過弧形滑道的時(shí)間很短，期

間速率不變。各段直線滑道長度遠(yuǎn)大于6個(gè)雪橇的總長度，設(shè)六個(gè)小朋友加雪橇的質(zhì)量都是，小雪

撬和滑雪道之間的摩擦因數(shù)都等于0.1,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g,按出發(fā)

隊(duì)列從前到后編號(hào)為趙、周、馮、蔣，朱、何。下列說法正確的是()

A.出發(fā)前趙對(duì)周的作用力為5mgsin。

B.出發(fā)前趙對(duì)周的作用力為5mgsina-0.5mgcosa

C.出發(fā)后都在下坡時(shí)趙對(duì)周的作用力為5mgsina-()5"gcosa

D.出發(fā)后都在上坡時(shí)起對(duì)周的作用力為5mgsina-0.5mgeosa

【答案】B

【詳解】AB.出發(fā)前六個(gè)小朋友均處于靜止?fàn)顟B(tài)，對(duì)周、馮、蔣，朱、何五位小朋友進(jìn)行分析有

6+〃?5mgcosa=5mgsina

解得

Fx=5mgsina-0.5根gcosa

A錯(cuò)誤，B正確；

C.出發(fā)后都在下坡時(shí)，對(duì)六位小朋友整體分析有

6mgsina—〃?6mgcosa=

對(duì)周、馮、蔣，朱、何五位小朋友進(jìn)行分析有

5mgsina5mgcosa=5ma]

解得

F2=O

c錯(cuò)誤：

D.出發(fā)后都在上坡時(shí)，對(duì)六位小朋友整體分析有

6mgsin萬+〃?6mgcosp=6ma2

對(duì)周、馮、蔣，朱、何五位小朋友進(jìn)行分析有

5mgsin/?+居+〃?5mgcos/3=5ma2

解得

片=0

D錯(cuò)誤。

故選Bo

18.正切電流計(jì)是19世紀(jì)發(fā)明的一種儀器，它可以利用小磁針的偏轉(zhuǎn)來測量電流。右圖為其結(jié)構(gòu)

示意圖，在一個(gè)豎直放置、半徑為人匝數(shù)為N的圓形線圈的圓心。處，放一個(gè)可以繞豎直軸在水

平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針（帶有刻度盤）。線圈未通電流時(shí)，小磁針穩(wěn)定后所指方向與地磁場水平分量的

方向一致，調(diào)整線圈方位，使其與靜止的小磁針在同小磁針同一豎直平面內(nèi)。給線圈通上待測電流

后，小磁針偏轉(zhuǎn)了a角。已知儀器所在處地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度水平分量大小為Be,已知環(huán)形線圈在

環(huán)心處產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度正比于電流強(qiáng)度，關(guān)于這個(gè)電流計(jì)，下列判斷正確的是（）

A.線圈中電流強(qiáng)度越大，a角越大，a角與電流/成正比

B.線圈中電流強(qiáng)度越大，a角越大，tana與電流/成正比

C.在地球上的不同地方測同樣大小的電流，a角相同

D.在地球上的不同地方測同樣大小的電流，a角不同

【答案】BD

【詳解】AB.地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量Be與坳的關(guān)系如圖所示:

有

ft)=^ctana

klnBctana

即線圈中電流強(qiáng)度/越大，a角越大，tana與電流/成正比，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；

CD.地球上的不同地方地磁場的水平分量反不同，則在地球上的不同地方測同樣大小的電流，a

角不同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。

故選BD。

19.如圖所示，圓柱體的底面直徑連線端點(diǎn)A、B固定有兩個(gè)等量正電荷，?在圓柱體的頂面，

位于正電荷的正上方。現(xiàn)有一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷〃固定在頂面的圓心0'處，。為底面的圓心，不計(jì)

負(fù)電荷的重力。已知圓柱體底面半徑為七高為血R,下列說法中正確的是（）（已知點(diǎn)電荷

周圍的電勢表達(dá)式夕=絲）

r

A.9兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同

B.僅在電場力的作用下讓負(fù)電荷0沿圓柱體軸線從O'點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)，加速度先變大后變小

C.將負(fù)電荷0從O'點(diǎn)移到3'點(diǎn)，電勢能一定增加

D.給負(fù)電荷p一個(gè)沿OO'方向的初速度僅在電場力的作用下有可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

【答案】BC

【詳解】A.由對(duì)稱可知，4、8兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相同，但是方向不同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.因。，點(diǎn)的場強(qiáng)

而距離。點(diǎn)正上方R處（設(shè)為。”點(diǎn)）的場強(qiáng)為

E=2*-乂上=也.絲〉E

0(V2/?)2岳2R20

因。點(diǎn)場強(qiáng)為零，可知，從。'點(diǎn)到。點(diǎn)場強(qiáng)先增加后減小，即僅在電場力的作用下讓負(fù)電荷〃沿圓

柱體軸線從。'點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)，加速度先變大后變小，選項(xiàng)B正確；

C.根據(jù)點(diǎn)電荷周圍的電勢表達(dá)式

kQ

<P=

可知。'點(diǎn)電勢

8'點(diǎn)電勢

=盛+盛=回.絲<

%

B-J1R娓R5/6R

則將負(fù)電荷夕從O'點(diǎn)移到8'點(diǎn)，電勢能一定增加，選項(xiàng)C正確；

D.因電場線沿著00'方向向上，給負(fù)電荷p一個(gè)沿OO'方向的初速度，則受電場力沿著。。的方

向，則僅在電場力的作用下不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選BC,

20.如圖，初始時(shí)包含人、小車和籃球在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)在光滑水平面上均處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)站在車

上的人將籃球投向左邊的籃筐，但并未投中，且籃球在撞擊籃筐邊緣后又剛好被人穩(wěn)穩(wěn)接住，整個(gè)

過程中人與車始終保持相對(duì)靜止，不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的是（）

A.在籃球投出后，撞擊籃筐之前，人與車不動(dòng)

B.在籃球投出后，撞擊籃筐之前，人與車將向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)

C.在籃球撞擊籃筐之后，被人接住以前，人與車?yán)^續(xù)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)

D.在籃球被人接住后，人與車將靜止不動(dòng)

【答案】BD

【詳解】AB.人、車與籃球組成的系統(tǒng)在水平方向所受合外力為零，系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，投

籃前系統(tǒng)靜止，系統(tǒng)總動(dòng)量為零，投籃后籃球在水平方向的分速度水平向左，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)

量守恒定律可知，車在水平方向速度向右，因此籃球投出后撞擊籃筐前，人與車向右做勻速直線運(yùn)

動(dòng),A錯(cuò)誤，B正確；

C.在籃球撞擊籃篋之后，被人接住以前，籃球在水平方向有向右的速度，由動(dòng)量守恒定律可知，

車有向左的速度，人與車向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，c錯(cuò)誤；

D.人、車與籃球組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，系統(tǒng)初狀態(tài)總動(dòng)量為零，在籃球被人接住后人、

籃球、車的速度相等，系統(tǒng)初動(dòng)量為零，由動(dòng)量守恒定律可知，系統(tǒng)末狀態(tài)動(dòng)量為零，速度為零，

人與車將靜止不動(dòng)，D正確。

故選BD。

21.如圖所示，為一磁約束裝置的原理圖，圓心為原點(diǎn)0,半徑為R的圓形區(qū)域I內(nèi)有方向垂直xOy

平面向里的勻強(qiáng)磁場與，環(huán)形區(qū)域n內(nèi)（包括其外邊界）有方向垂直xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場

鳥=64。一帶正電的粒子若以速度％由A點(diǎn)（0,?。┭貀軸負(fù)方向射入磁場區(qū)域I,則第一次經(jīng)過

I、II區(qū)域邊界處的位置為p,p點(diǎn)在無軸上，速度方向沿x軸正方向。該粒子從A點(diǎn)射入后第5次

經(jīng)過I、口區(qū)域的邊界時(shí)，其軌跡與邊界的交點(diǎn)為Q,。。連線與x軸夾角為6（。未知）。不計(jì)粒

子的重力，下列說法正確的是（）

A.在I、n區(qū)域內(nèi)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡圓的半徑之比為i：G

B.。。連線與X軸夾角6=60。

C.粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的時(shí)間為華］嘻

（29）v0

D.若有一群相同的粒子以相同的速度大小%從A點(diǎn)入射時(shí)，速度方向分布在與y軸負(fù)向成±60。范

圍內(nèi)，則若想將所有粒子束縛在磁場區(qū)域內(nèi)，環(huán)形區(qū)域大圓半徑R至少為后4

3。

【答案】BC

【詳解】A.由

可得在I、n區(qū)域內(nèi)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡圓的半徑之比為

RjR>=:4=>/3:1

A錯(cuò)誤；

B.粒子每次從II區(qū)域返回I區(qū)域通過兩區(qū)域邊界時(shí)速度偏角都為a,夕為圖中所示角，由幾何關(guān)系

B2\B}O

tanZ?=—=—

用3

夕=30

a=90-2/=30°

該粒子從A點(diǎn)射入后第4次經(jīng)過I、II區(qū)域的邊界時(shí)，即第二次從II區(qū)域返回工區(qū)域通過兩區(qū)域邊

界，此時(shí)速度偏離A點(diǎn)入射速度6。。此后在［區(qū)域轉(zhuǎn)過（圓周，即從A點(diǎn)射入后第5次經(jīng)過I、

n區(qū)域邊界處的位置為。。中幾何關(guān)系可知，。。連線與X軸夾角6=60。

B正確；

C.粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)的時(shí)間為

每次偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

；3：〈2叫12：:240。3叫、8向飛

'%*"360。%2vn9%

C正確；

D.速度方向分布在與y軸負(fù)向成60向x軸正向偏轉(zhuǎn)時(shí)，則若想將所有粒子束縛在磁場區(qū)域內(nèi)，環(huán)

形區(qū)域大圓半徑A最小為如圖所示的。。長度。

由幾何關(guān)系可得

NOEC=150

由余弦定理可得

OC=JR；+（母%）2—29?。3cos150=岑鳥

OD=OC+與&="丁氏

D錯(cuò)誤；

故選BC?

二、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共15分。

22.（6分）為了探究小車在粗糙水平桌面上的運(yùn)動(dòng)，某同學(xué)用橡皮繩帶動(dòng)小車在桌面上從靜止開

始運(yùn)動(dòng)，與小車連接的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條清晰的紙帶如圖所示，計(jì)時(shí)點(diǎn)。為打下的第一個(gè)點(diǎn)，

兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T,該同學(xué)在測出計(jì)時(shí)點(diǎn)2、3、4到計(jì)時(shí)點(diǎn)。的距離看、巧、占后，將紙帶

由圖示位置剪斷，將每段紙帶的下端對(duì)齊，依次并排粘貼在直角坐標(biāo)系中，連接各段紙帶上端的中

點(diǎn)畫出平滑曲線。對(duì)該實(shí)驗(yàn)研究可知：

0123

——T-x)——

4----------1----X---------------------------?

w*w2-%w*ww

dbdbdb小dbdb

（l）處理數(shù)據(jù)時(shí)并研究小車的運(yùn)動(dòng)圖像，取縱軸為速度，取橫軸為時(shí)間，計(jì)數(shù)點(diǎn)2、3的速度分別

為匕、匕，則圖中力表示.

匕+匕々f

A.vB.c

32

（2）關(guān)于小車在桌面上的運(yùn)動(dòng)情況,下列描述正確的是（

A.小車運(yùn)動(dòng)的加速度不斷減小B.小車運(yùn)動(dòng)的加速度不斷增大

C.小車運(yùn)動(dòng)的加速度先減小后增大D.小車運(yùn)動(dòng)的加速度先增大后減小

（3）小車的運(yùn)動(dòng)圖像中力對(duì)應(yīng)的實(shí)際時(shí)刻.（選填"大于1.5廠、”等于1.5〃或“小于1.57）。

【答案】CC小于1.5T

【詳解】（1）[1]根據(jù)題意可知

故選C。

（2）⑵圖像的斜率表示加速度，所以加速度先減小后增大。

故選C。

（3）[3J若小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，圖像為過原點(diǎn)直線，%對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為L5T,實(shí)際圖像為上凸曲

線，8點(diǎn)處于加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)過程中，所以功對(duì)應(yīng)的實(shí)際時(shí)刻小于1.5兀

23.（9分）某小組測量某金屬細(xì)桿的電阻率，應(yīng)用了學(xué)生電源E、定值電阻扁、電壓表Vi和V2、

電阻箱R等器材，操作步驟如下:

5cm67

IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII

|111111f1111III|IlIII

05101520

甲乙

（1）用游標(biāo)卡尺測其長度用L表示，示數(shù)如圖甲所示可知其長度為mm；用螺旋測微

器測量其橫截面直徑用。表示，示數(shù)如圖乙所示，可知其直徑為mm。

（2）先用多用電表粗測其電阻，選用"x10"倍率的電阻擋測量，發(fā)現(xiàn)多用電表指針偏轉(zhuǎn)角度過大,

因此需選擇（選填"xl"或"x100"）倍率的電阻擋，然后必須重新，再測

出金屬桿電阻。

（3）按丙圖電路圖連接電路，。、6間器件表示金屬桿，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，記錄兩電壓表和

電阻箱的讀數(shù)，繪制出丁圖，可計(jì)算出金屬桿的阻值R'=Q.用L、D、R表示出該金

屬桿的電阻率P=;

%

（4）從系統(tǒng)誤差角度看，由丁圖計(jì)算出的阻值R'真實(shí)值（選填"大于"、"小于"或"等于

【答案】50.252.150xl歐姆調(diào)零2.6也二等于

4L

【詳解】（1）⑴⑵游標(biāo)卡尺讀數(shù)為

50mm+5x0.05mm=50.25mm

螺旋測微器讀數(shù)為

2mm+15.0x0.01mm=2.150mm

（2）⑶⑷歐姆表的。刻線在最右端，指針偏轉(zhuǎn)角度過大，則被測電阻太小，所以選更小倍率，即

選"x1"倍率的電阻擋，重新選倍率后要重新歐姆調(diào)零。

（3）⑸⑹金屬桿和電阻箱是串聯(lián)，所以有

U.R+R'

匯一R

整理得

則丁圖斜率為所以

/?,=7.5-1.0Q=26Q

2.5-0

根據(jù)電阻的決定式得

R'=p—

解得

TTRD

p=--——

4L

（4）［刀考慮電壓表的內(nèi)阻，設(shè)電壓表Vi的內(nèi)阻為R，，電阻箱先和電壓表Vi并聯(lián)，并聯(lián)的整體再

和金屬桿串聯(lián)，所以有

'U2R)f+R'

丁R井

R__^V_

并R+Rv

整理得

UR'R',

」2=——+—+1

5RRv

可得圖像的斜率還是K',所以填"等于"。

三、計(jì)算題：本題共2小題，共32分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫

出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

24.（12分）一輕質(zhì)細(xì)線吊著一邊長為〃=0.4m的單匝正方形線圈必〃，總電阻為R=1C,在de邊

的上下兩側(cè)對(duì)稱分布有寬度d=0.2m的正方形磁場區(qū)域，如圖（甲）所示。磁場方向垂直紙面向里,

磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化如圖（乙）所示，（線圈始終保持靜止）。求：

（1）線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率；

（2）線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E大小和感應(yīng)電流的方向；

（3）尸4s時(shí)，《/邊受到的安培力大小及方向。

【答案】(1)5T/s；(2)0.1A；電流方向：adcb；(3)0.6N,垂直邊向上

【詳解】(1)由圖乙可知，線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為

任T/s=5T/s

\t4-0

(2)線圈中有效磁場的面積為

2

d2

5=—=0.02m2

2

感應(yīng)電動(dòng)勢為

E喈SC"

感應(yīng)電流為

E

/=—=0.1A

R

感應(yīng)電流為方向?yàn)閍dcb。

(3)尸4s時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為

fi=30T

邊受到的安培力大小為

F=BW=0.6N

磁場增強(qiáng)，根據(jù)"增縮減擴(kuò)"，可知線圈由收縮趨勢，故安培力方向?yàn)榇怪薄ㄟ呄蛏稀?/p>

25.(20分)圖為某個(gè)有獎(jiǎng)挑戰(zhàn)項(xiàng)目的示意圖，挑戰(zhàn)者壓縮彈簧將質(zhì)量〃?產(chǎn)0.3kg的彈丸從筒口A斜

向上彈出后，彈丸水平擊中平臺(tái)邊緣8處質(zhì)量m/=0.3kg的滑塊或質(zhì)量m2=0.2kg的"L形"薄板，只要

薄板能撞上P處的玩具小熊就算挑戰(zhàn)成功。已知彈丸拋射角&53。，B與A的高度差〃=^m,B與

P處的小熊相距s=2.2m,薄板長度乙=0.9m,最初滑塊在薄板的最左端；滑塊與薄板間的動(dòng)摩擦因數(shù)

為〃尸0.5,薄板與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃2=0.3,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力；薄板厚度不計(jì)，彈

丸和滑塊都視為質(zhì)點(diǎn)，所有碰撞過程的時(shí)間和外力影響均不計(jì)，重力加速度g=10m/s2,$所53。=0.8。

(1)求A、8間的水平距離x；

(2)若彈丸與薄板發(fā)生完全非彈性碰撞，試通過計(jì)算判定挑戰(zhàn)會(huì)不會(huì)成功；

(3)若彈丸與滑塊發(fā)生完全彈性碰撞，且之后可能的碰撞也為完全彈性碰撞，試通過計(jì)算判定挑戰(zhàn)

會(huì)不會(huì)成功。

【答案】（1）—rn；（2）見解析；（3）見解析

【詳解】（1）設(shè)彈丸在筒口A的速率為％,彈丸從A到8可視為平拋運(yùn)動(dòng)的逆過程，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律

有

力=1渭2、,工二即

又

tan^=—

%

將/=?2?0!,。=53。代入，解得

9

2u,10

r=-s,v=5m/s,x=——m

3n3

（2）彈丸與薄板發(fā)生完全非彈性碰撞，設(shè)碰后的共同速率為h對(duì)彈丸與薄板組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量

守恒定律有

%%=（見>+牡）丫

代入數(shù)據(jù)得

v=3m/s

碰撞結(jié)束時(shí)，滑塊速度仍然為零，將在8處脫離薄板，彈丸與薄板整體向右做勻減速宜線運(yùn)動(dòng)，設(shè)

發(fā)生的最大位移為由動(dòng)能定理有

一〃2（%+牲）g/ax=°-；（%+?。?

代入數(shù)據(jù)解得

%=L5m

因?yàn)閄g+L=2.4m>s=2.2m,所以薄板能撞上小熊，挑戰(zhàn)成功

（3）彈丸與滑塊發(fā)生完全碰撞，系統(tǒng)動(dòng)量和機(jī)械能均守恒.設(shè)碰后兩者速率分別為％'、匕。因

/=犯，故兩者速度互換，即

%'=0（彈丸此后掉落），V,=5m/s

薄板所受滑塊的滑動(dòng)摩擦力為

＜加話=1$N

薄板所受平臺(tái)的最大靜摩擦力為

fi=—（二+-）g=L5N

因力=心，故薄板靜止不動(dòng)。設(shè)滑塊滑至薄板右側(cè)與薄板右端相碰時(shí)，滑塊速率為匕，由動(dòng)能定理

有

r121,

-mgL=-mtv2--/HjV,-

代入數(shù)據(jù)得

v2=4m/s

滑塊與薄板發(fā)生彈性碰撞，系統(tǒng)動(dòng)量和機(jī)械能均守恒.設(shè)碰后兩者速度分別為匕、匕

有

121212

mtv2=mlVi+m2v4,-m,v2=-m,v3+-m^4

代入數(shù)據(jù)得

v3=0.8m/s,v4=4.8m/s

此后，滑塊和薄板分別向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)和勻減速直線運(yùn)動(dòng)，假設(shè)兩者能夠共速，速率為內(nèi),

對(duì)滑塊和薄板，分別由動(dòng)量定理有

從叫g(shù)r=機(jī)巧~/匕

-p2（m]+m2）gt=tn2v5-m2v4

代入數(shù)據(jù)得

v5=1.8m/s,r=0.2s

此過程中，設(shè)滑塊與薄板發(fā)生的位移分別為七和々

由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有

&=；(%+”5)'=0-26m,x2=^-(v4+%)r=0.66m

因：x2+L=1.56m<5=2.2m,滑塊與薄板的相對(duì)位移

Ax,=x2-Xj=0.4m<L=0.9m

故兩者共速假設(shè)成立。共速后，因必>也，故假設(shè)兩者相對(duì)靜止做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至停止，再發(fā)

生位移演，動(dòng)能定理有

_42（叫+e）8馬=0-；的+?）以2

代入數(shù)據(jù)得

x3=0.54m

因

x3+L=2Am<s=2.2m

所以薄板不能撞上小熊，挑戰(zhàn)失敗。

33.【物理——選修3-3】（15分）

（1）（5分）如圖所示，將一空的金屬易拉罐開口向下壓入恒溫游泳池的水中，則金屬罐在水中緩

慢下降的過程中，下列說法正確的是（罐內(nèi)空氣可視為理想氣體）（）

4二宗

空氣-

A.罐內(nèi)空氣內(nèi)能增大

B.罐內(nèi)空氣分子間的平均距離減小

C.罐內(nèi)空氣向外界放熱

D.外界對(duì)氣體做正功

E.罐內(nèi)空氣既不吸熱，也不放熱

【答案】BCD

【詳解】A.由于溫度不變，故氣體內(nèi)能不變（理想氣體內(nèi)能取決于溫度），故A錯(cuò)誤；

B.取金屬罐中封閉的理想氣體為研究對(duì)象，金屬罐向下壓入恒溫游泳池中的過程，可視為等溫過

程，由題意知壓強(qiáng)變大，根據(jù)玻意耳定律得P/V/=P2W,可知體積變小，故分子間的平均距離變小,

故B正確；

CDE.恒溫游泳池，氣體的內(nèi)能不變，AU=O,體積變小，W>0,根據(jù)熱力學(xué)第一定律AU=W+Q,

可知。<0,即向外放熱，故CD正確，E錯(cuò)誤。

故選BCDo

(2)(10分)截面積為5的足夠長玻璃管下端接有截面積為2s的內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱汽缸(厚度不計(jì))。

一段水銀柱與質(zhì)量不計(jì)、厚度不計(jì)的活塞封住一定質(zhì)量的理想氣體，活塞到汽缸頂端距離為與，如

圖所示。已知：S=lcm2,L=8cm,po=76cmHg,初始外界環(huán)境溫度/=27。匚

(i)若環(huán)境溫度緩慢升高使活塞恰好上升到汽缸頂部，求此時(shí)的環(huán)境溫度(保留整數(shù))；

(ii)若環(huán)境溫度保持不變，自玻璃管口緩慢注入水銀，問注入多少體積的水銀才能使活塞下降至V

處。

L

L

【答案】⑴136°C；(ii)45cm3

【詳解】(i)理想氣體：初始：

7；=273+27=300K

R=76+8+2=86cmHg

3

末狀態(tài)：

=76+12=88cmHg

V2=L-2S

由理想氣體狀態(tài)方程得:

PM必匕

工T2

代入數(shù)據(jù)可得:

T2=409K

Z2=409-273=136℃

(ii)理想氣體：溫度T保持不變，據(jù)玻意耳定律知

匕=員

代入數(shù)據(jù)可得：

p3=129cmHg

注入水銀體積為

V=(129-76-8)5=45cm5

34.【物理——選修3-4】(15分)

(1)(5分)如圖，水面上ABCQEF六個(gè)點(diǎn)恰好處在邊長為L=3m的正六邊形的頂點(diǎn)上，A、C兩

頂點(diǎn)處有兩波源，從某時(shí)刻起，A處波源自平衡位置向上振動(dòng)，C處波源自平衡位置向下振動(dòng)，振

幅分別為A=5cm、4=4cm,頻率＜=￡=lHz,波速均為v=2m/s,則B點(diǎn)的振幅為cm,

4波源產(chǎn)生的波傳播到E點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間為s。

【答案】1、—

2

【詳解】⑴根據(jù)題意可知兩波長

兩波源振動(dòng)步調(diào)相反，某點(diǎn)到兩波源的波程差

=k一目=〃幾(?=0,1,2,..