2021年高考物理【名校地市好題必刷】全真模擬卷（廣東專用）·2月卷（解析版）(三)

絕密★啟用前I

備戰(zhàn)2021年高考物理【名校、地市好題必刷】全真模擬卷（廣東專用）?2月卷

第三模擬

一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一

項(xiàng)是符合題目要求的。

1.（2020?廣東廣州市?高三月考）如圖所示，質(zhì)量為，"的物體用輕繩懸掛于天花板上用方向始終與水平

面成斜向上30。的力尸作用于繩上的O點(diǎn)，用7表示A。段繩上拉力的大小，在4。繩由豎直緩慢變?yōu)樗?/p>

過程中（）

A.尸逐漸變大，7先變小后變大B.尸逐漸變大，T先變大后變小

C.F逐漸變小，先變小后變大D.F逐漸變小，T先變大后變小

【答案】A

【解析】

ABCD.緩慢移動(dòng)過程中，。點(diǎn)始終處于平衡狀態(tài)，所受合力始終為零，三個(gè)力將組成一個(gè)閉合的矢量三角

形，設(shè)AO繩與豎直方向的夾角為8,如下圖所示：

隨著°增大，可知尸逐漸變大，T先變小后變大，故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選Ao

2.（2020?廣東高三月考）如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)電阻為公當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸片P從右端滑到左端

時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表V1、V2示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為//、/S和假設(shè)小燈泡電阻不隨溫度變

化而變化，下列說法中正確的是（）

A.\U\<\U2

B.斤<石

C.小燈泡Li變亮、L2變暗

D.小燈泡L變暗，L2變亮，電流表示數(shù)變小

【答案】B

【解析】

CD.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸片P從右端滑到左端時(shí)，變阻器接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，總電流

增大，即電流表示數(shù)變大，則L"L2變亮，CD錯(cuò)誤；

AB.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸片P從右端滑到左端時(shí)，變阻器接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，總電流

增大，燈L2兩段電壓變大，即電壓表示數(shù)力變大，由于外電路總電阻減小，外電壓U減小，根據(jù)

u=u]+u2

則

△U、>At/,

則

△U]<Aq

A錯(cuò)誤B正確。

故選B。

3.（2020?廣東廣州市?高三月考）如圖所示，虛線下方存在著方向水平向左、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，

場(chǎng)強(qiáng)的,A8為絕緣光滑且固定的四分之一圓弧軌道，軌道半徑為上。為圓心，8位于。點(diǎn)正下方。

一質(zhì)量為，小電荷量為g的帶正電小球，從A點(diǎn)由靜止釋放進(jìn)入軌道?？諝庾枇Σ挥?jì)，下列說法正確的是

（）

A.小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒

B.小球不能到達(dá)8點(diǎn)

C.小球沿軌道運(yùn)動(dòng)的過程中，對(duì)軌道的壓力一直增大

—mgR

D.小球沿軌道運(yùn)動(dòng)的過程中，動(dòng)能的最大值為2

【答案】D

【解析】

A.除重力以外做功的力只有電場(chǎng)力，從4到B電場(chǎng)力做負(fù)功，所以機(jī)械能減少，故A錯(cuò)誤:

B.從A到3根據(jù)動(dòng)能定理得

12

mgR-EqR=—mvH

解得

力書

所以能到達(dá)3點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；

C.從A到3過程中存在一位置的重力和電場(chǎng)力的合力的反向延長(zhǎng)線過圓心如下圖所示

此點(diǎn)為等效最低點(diǎn)，即速度最大的位置，所以從A到B速度先增大后減小，由牛頓第二定律可知對(duì)軌道的

壓力先增大后減小，故C錯(cuò)誤；

D.等效最低點(diǎn)重力和電場(chǎng)力的合力的反向延長(zhǎng)線與豎直方向夾角為8,則

tan6=擔(dān)二

mg4

則

8=37°

從A到等效最低點(diǎn)的過程中，動(dòng)能定理

mgRcos37°-（7?-7?sin37?）%、

解得

L1八

Eke.mgR

故D正確。

故選D。

4.（2021.河源市河源中學(xué)高三月考）如圖所示，長(zhǎng)直桿與水平面成6角固定放置，桿上。點(diǎn)以上部分是粗

糙的，而。點(diǎn)以下部分是光滑的。輕彈簧穿過長(zhǎng)桿，下端與擋板固連，彈簧原長(zhǎng)時(shí)上端恰好在。點(diǎn)，質(zhì)量

為，〃的帶孔小球穿過長(zhǎng)桿，與彈簧上端連接。現(xiàn)將小球拉到圖示“位置由靜止釋放，一段時(shí)間后觀察到小

球振動(dòng)時(shí)彈簧上端的最低位置始終在6點(diǎn)，Ob=Oa=l0則下列結(jié)論正確的是（）

A.小球第一次過。點(diǎn)時(shí)速度為整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的最大速度

B.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程小球克服摩擦力做功為2mg/sin6

C.小球在b位置受到彈簧彈力大小為mgsinO

D.若初始在。位置給小球一個(gè)向下速度，則小球最終運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)在匕位置下方

【答案】B

【解析】

A.對(duì)小球受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可知，小球從。位置由靜止釋放，先做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)達(dá)到加之間

的某位置時(shí)，彈簧的彈力等于小球重力沿桿向下的分量，此時(shí)速度最大，故A錯(cuò)誤；

B.將小球拉到圖示“位置由靜止釋放，小球沿桿做往返運(yùn)動(dòng)，由于摩擦力的作用，往返運(yùn)動(dòng)的幅度會(huì)越來

越小，一段時(shí)間后觀察到小球振動(dòng)時(shí)彈簧上端的最低位置始終在6點(diǎn)，小球在?！ㄖg往返運(yùn)動(dòng)，對(duì)彈簧和

小球系統(tǒng)根據(jù)能量守恒，在“、b兩個(gè)位置，小球速度為0,彈簧的彈性勢(shì)能相等，由。到人整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程

小球克服摩擦力做功等于小球減少的重力勢(shì)能，即為2〃%/sin仇故B正確；

C.由A選項(xiàng)分析可知，小球在6位置受到彈簧彈力大小大于mgsin仇故C錯(cuò)誤；

D.由B選項(xiàng)分析可知，若初始在a位置給小球一個(gè)向下速度，只是小球沿桿剛開始往返運(yùn)動(dòng)的幅度大，隨

著往返次數(shù)增多，幅度越來越小，小球最終運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)還是在匕位置，故D錯(cuò)誤。

故選B..

5.（2021?廣東河源市.高三月考）美國的“阿爾忒彌斯計(jì)劃”擬在2024年前，將首位女宇航員和一名男宇

航員送上月球，任務(wù)是：展現(xiàn)科技的最新進(jìn)展，并為民間企業(yè)發(fā)展月球經(jīng)濟(jì)打下基礎(chǔ)。假設(shè)宇航員乘飛船

繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)出飛船做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)離月球表面的高度為，，環(huán)繞的周期為7及環(huán)繞的線速度為v,

引力常量為G,由此可得出（）

vT

A.月球的半徑為2萬

2-7V

B.月球表面的重力加速度大小為（VT—2乃”）2

加

C.月球的質(zhì)量為2萬G

D.月球的第一宇宙速度大小為G（vT一萬

【答案】B

【解析】

2萬

CD------

A.已知環(huán)繞周期為T,環(huán)繞線速度為明則根據(jù)丫=°rT可得飛船環(huán)繞半徑為

vT

r=——

2〃

則月球半徑為

R=r-H=E--H

2萬

故A錯(cuò)誤；

B.飛船繞月球圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力提供向心力，可得

—Mmv2

G-z-=m—

rr

忽略月球自轉(zhuǎn)，在月球表面有

Mm

G.=mg

聯(lián)立解得

_v2r_2/rTv3

"下一(VT-2的2

故B正確;

C.根據(jù)萬有引力提供向心力，可得

-Mmv2

G—1=m—

rr

解得

故c錯(cuò)誤；

D.設(shè)月球第一宇宙速度為M,在月球表面有

v'2

me=m——

R

解得

故D錯(cuò)誤。

故選B。

6.（2020?廣東高三月考）如圖所示，半徑為R=2cm的圓形區(qū)域中有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫

出），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2T,圓形磁場(chǎng)邊界上有A、c、N三點(diǎn)，一個(gè)比荷為2xl06C/kg、帶正電的粒子

（粒子重力可忽略不計(jì)），從A點(diǎn)以%=8xl04m/s的速度垂直于直徑加"射入磁場(chǎng)，恰好從N點(diǎn)射出，且

NAON=120，則（）

M

O：

N

A.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為1cm

B.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡圓心一定不在圓形磁場(chǎng)的邊界上

C.若帶電粒子改為在圓形磁場(chǎng)邊界上的C點(diǎn)以相同的速度入射，則粒子一定從N點(diǎn)射出

D.若要實(shí)現(xiàn)帶電粒子從A點(diǎn)以原速度加入射、從N點(diǎn)出射，則該圓形磁場(chǎng)的最小面積為兀xlOTn?

【答案】C

【解析】

A.根據(jù)洛倫茲力提供向心力有

V2

qvB=m—

r

可得

mv

r=——

qB

代入數(shù)據(jù)解得

r-2cm

故A錯(cuò)誤；

B.粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示

R-r

四邊形AONP為菱形，根據(jù)幾何知識(shí)可得圓心P一定在圓形磁場(chǎng)的邊界上，故B錯(cuò)誤；

C.從圓形磁場(chǎng)邊界上的C點(diǎn)以相同的速度入射，軌跡如圖所示，因?yàn)?/p>

R=r

所以四邊形SCON為菱形，由幾何知識(shí)可知粒子一定從N點(diǎn)射出，故C正確；

D.當(dāng)帶電粒子在A點(diǎn)入射，從N點(diǎn)出射，則磁場(chǎng)圓以AN為直徑時(shí)面積最小，最小面積

S=兀(-^-)2-cos30)2=37ixl0-4m2

故D錯(cuò)誤。

故選C。

7.(2018?廣東廣州市?廣雅中學(xué)高三期中)如圖所示，在傾角6=30°的固定光滑斜面上，有一根長(zhǎng)L=im

的細(xì)繩，一端固定在。點(diǎn)，另一端系一小球沿斜面做圓周運(yùn)動(dòng)，若小球能通過最高點(diǎn)A,重力加速度

A.小球經(jīng)過最高點(diǎn)A的速度可能是lm/s

B.小球經(jīng)過最低點(diǎn)B的速度大于等于5m/s

C.小球受到的合力的最小值可能為0

D.小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)B過程繩子拉力可能先變小后變大

【答案】B

【解析】

2

.V

尸—AF+mgsin0=m—

A、小球做圓周運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)受力分析，垂直斜面方向八="gcos"，沿半徑方向TL,

故與耳=°時(shí)，通過最高點(diǎn)的速度最小為以用=JgLsin°=6n/s,故最高點(diǎn)的速度不可能為g/s；故

A錯(cuò)誤.

m

v_應(yīng)gsin-2L=mv；-1mv\min5,

B、因％n7sl，從A運(yùn)動(dòng)到8的過程，由動(dòng)能定理：22，解得心-〉ms；

故B正確.

C、小球做圓周運(yùn)動(dòng)等效為繩一球模型，沿半徑方向的力提供向心力，最高點(diǎn)合力最小，最高點(diǎn)的速度

mz

V4mhi=J5S,則合外力不為零；故c錯(cuò)誤.

D、從4到最低點(diǎn)8,至力做正功，速度逐漸增大，而半徑方向的拉力和重力沿線方向的分力提供向心力，

則拉力逐漸增大；D錯(cuò)誤.

故選B.

二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，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)的得0分。

8.（2020?汕頭市潮陽實(shí)驗(yàn)學(xué)校高三月考）下列說法正確的是（）

A.氫原子的核外電子從低軌道躍遷到高軌道的過程，原子要吸收光子，電子的動(dòng)能減少，原子的電勢(shì)能增

大

B.嘴15衰變成2蔡口11要經(jīng)過4次&衰變和6次p衰變

C.發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比

D.原子核的比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定

【答案】AD

【解析】

A.電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)，庫侖力提供向心力

e22v

k—=m—

電子動(dòng)能

電子從距核較近的軌道躍遷到距核較遠(yuǎn)的軌道過程中，能級(jí)增大，總能量增大，而r增大，電子的動(dòng)能減小，

則電勢(shì)能增大，故A正確；

B.設(shè)發(fā)生了x次a衰變和），次p衰變，則根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒有

4x+222=238

得

x-4

2x-y+86=92

得

y=2

故B錯(cuò)誤；

C.由光電效應(yīng)方程線max-叱〉，可知發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率不成正

比，故C錯(cuò)誤；

D.原子核的比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢靠，原子核越穩(wěn)定，故D正確。

故選ADo

9.（2020?廣東廣州市?高三月考）如圖所示，相距為L(zhǎng)的兩條足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌右端連接有一定值電

阻R，整個(gè)裝置被固定在水平地面上，整個(gè)空間存在垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,

兩根質(zhì)量均為，小電阻都為心與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為〃的相同金屬棒MME尸垂直放在導(dǎo)軌上.現(xiàn)

在給金屬棒MN施加一水平向左的作用力尸，使金屬棒MN從靜止開始以加速度。做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，若

重力加速度為g,導(dǎo)軌電阻不計(jì)，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等.則下列說法正確的是（）

A.使金屬棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)到金屬棒EF開始運(yùn)動(dòng)的過程中，兩金屬棒的發(fā)熱量不相等

3/nmgR

B.使金屬棒MN從靜止開始運(yùn)動(dòng)到金屬棒EF開始運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間為，=B213a

C.若金屬棒歷N從靜止開始運(yùn)動(dòng)到金屬棒EF開始運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間為7,則此過程中流過電阻R的電荷量

BT2aL

q---------

為3R

D.若金屬棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)到金屬棒E尸開始運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間為T,則當(dāng)金屬棒EF開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，水

平拉力F的瞬時(shí)功率為P=（〃峻+3〃加g）aT

【答案】ABD

【解析】

A.由于MN棒切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源，通過MW的電流是EF電流的2倍，根據(jù)焦耳

定律Q=可知，的發(fā)熱量是EF的4倍，故A正確；

B.以EF為研究對(duì)象，設(shè)EF剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)其電流大小為/,則通過MN的電流為2/,由題有

BIL=pmg

根據(jù)閉合電路歐姆定律得

E=21(R+0.5R)=3IR

又

E=BLv

v=at

聯(lián)立解得

=3/dmgR

故B正確：

C.MN棒在T時(shí)間內(nèi)通過的位移為

-aT2

x=2

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有

-△①

E=---

△t

及閉合電路歐姆定律，有

且電量表達(dá)式，有

q=Ikt

則得通過MN棒的電量為

由于兩棒的電阻都為R，則此過程中流過電阻R的電荷量為

,qBLaT2

q—二

26R

故C錯(cuò)誤；

D.金屬棒EF開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，由

BIL=nmg

得

〃〃吆

l^~BL

金屬棒MN所受的安培力大小為

Fi=B-21L

以MN為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律得

F-^img-F>i-ma

拉力的功率為

P=Fv

又

v-dT

解得

P-(ma+3fmg)aT

故D正確。

故選ABDo

10.(2020.深圳實(shí)驗(yàn)學(xué)校高三一模)如圖所示，鎖定的A、B兩球之間壓縮一根輕彈簧，靜置于光滑水平桌

面上，已知A、B兩球質(zhì)量分別為2,"和m.過程一：只解除B球鎖定，B球被彈出落于距桌邊水平距離為

s的水平地面上；過程二：同時(shí)解除A、B兩球鎖定，則(兩種情況下小球離開桌面前，彈簧均已恢復(fù)原長(zhǎng))

()

B

A.兩種情況下B小球機(jī)械能增量均相同

B.兩過程中，在B球落地前A,B兩小球及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能均守恒

—S

C.過程二中，B球的落地點(diǎn)距桌邊水平距離為3

D.過程一和過程二中，彈簧對(duì)B球做功之比為3：2

【答案】BCD

【解析】

A.過程一中，彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為B球的動(dòng)能，過程二中，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為A、B兩球的動(dòng)

能，所以兩種情況下B小球機(jī)械能增量不同，故A錯(cuò)誤；

B.兩過程中，A、B兩球和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)除了重力和彈簧彈力做功之外，無其他外力做功，所以系統(tǒng)機(jī)

械能均守恒，故B正確：

C.過程一中，B球做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直高度為〃：

5=咿

彈性勢(shì)能為：

口12

過程二中，A、B兩球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，初動(dòng)量為0,根據(jù)動(dòng)量守恒定律：

2〃2yA-mVB

Ep=^2mv\+^mvl

%=sjl亞s

解得：'3力，根據(jù)上述平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可解出過程二中，B球的落地點(diǎn)距桌邊水平距離為3,故

C正確；

D.彈簧對(duì)B球做功全部轉(zhuǎn)化為B球脫離彈簧時(shí)的動(dòng)能，所以彈簧對(duì)B球做功之比為B球兩次動(dòng)能之比：

；國_3

故D正確。

三、非選擇題：共54分。第H?14題為必考題，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42分。

11.（7分）

（2020?廣東東莞市?高三月考）用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來測(cè)量勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度。

（1）實(shí)驗(yàn)的主要步驟：

①用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片的寬度d,結(jié)果如圖乙所示，讀得d=mm；

②用刻度尺測(cè)量A點(diǎn)到光電門所在位置B點(diǎn)之間的水平距離x；

③滑塊從A點(diǎn)靜止釋放（已知祛碼落地前擋光片已通過光電門）；

④讀出擋光片通過光電門所用的時(shí)間r；

⑤改變光電門的位置，滑塊每次都從A點(diǎn)靜止釋放，測(cè)量相應(yīng)的x值并讀出"直。

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，以尤為橫坐標(biāo)，”為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙中作出甲圖線如圖丙所示，求得該圖線

的斜率k=mis。；由此進(jìn)一步求得滑塊的加速度a=ms2（計(jì)算結(jié)果均保留3位有

效數(shù)字）

【答案】6.602.4xl04（2.28xl042.52xl（）4均正確）0.523（0.497~0.549均正確）

【解析】

（1）根據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則，擋光片的寬度

d=6mm+12x0.05mm=6.60mm

（2）該圖線的斜率

k=2-0-10xl04m'''s'2=2.40xl04m'-s-2

0.70-0.28

滑塊通過光電門時(shí)的速度

d

v=—

t

由題意，得

v2--lax

可得

12a

*孑"

根據(jù)公式，有

,2a

可求得滑塊的加速度

a=0.523ms-2

12.（9分）

（2021?河源市河源中學(xué)高三月考）小明對(duì)某種合金材料電阻絲的導(dǎo)電性能感興趣，于是用以下的方法測(cè)量

其電阻率:

丙

（1）小明先用螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲的直徑，如圖甲所示,電阻絲的直徑kmm,接著用刻度尺測(cè)

量電阻絲接入電路中的長(zhǎng)度;

（2）圖乙是部分連接好的實(shí)物電路圖，請(qǐng)用電流表外接法完成接線并在圖乙中畫出_________；

（3）小明用電流表內(nèi)接法和外接法分別測(cè)量了這段電阻絲的伏安特性，并將得到的電流、電壓數(shù)據(jù)描到

S/圖上，如圖丙所示。在圖中，由電流表外接法得到的數(shù)據(jù)點(diǎn)是用（填“?！被?x”）表示的；

（4）請(qǐng)你選擇一組數(shù)據(jù)點(diǎn)，在圖丙上用作圖法作圖_____,并求出這段電阻絲的電阻為R=Q；

p

（5）最后根據(jù)求出該電阻絲的電阻率。

【答案】0.531

【解析】

（1）螺旋測(cè)微器讀數(shù)為

d=().5mm+O.Olmmx3.1=().531mm

（2）根據(jù)圖像可知，電壓從零開始調(diào)節(jié)電路,滑動(dòng)變阻器必須采用分壓接法，根據(jù)題目要求，電流表外接

法，電路如下圖所示

（3）電流表采用外接法，由于電壓表分流作用，測(cè)得的電流值會(huì)偏大，根據(jù)歐姆定律得電阻測(cè)量

值偏小，即S/圖線的斜率偏小，故由電流表外接法得到的數(shù)據(jù)點(diǎn)是用x表示的;

（4）選擇x數(shù)據(jù)點(diǎn)，在圖2上用作圖法作圖，如下圖所示

0.6-0

R

0.5-0

13.（10分）

（2021.河源市河源中學(xué)高三月考）如圖“所示，水平放置的兩塊金屬平行板。和江板長(zhǎng)均為L(zhǎng)板間距離

為d。兩個(gè)金屬板用導(dǎo)線488、EFG”和一個(gè)半徑為r的金屬環(huán)相連。金屬環(huán)內(nèi)部存在垂直于金屬環(huán)平面

的磁場(chǎng)。圖b所示是磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間f作周期性變化的圖線。（規(guī)定磁場(chǎng)垂直于紙面向外為正）

T

（1）求在0~4內(nèi)金屬環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，并在圖C中畫出電壓Uab隨時(shí)間變化的圖線；

（2）若，=0時(shí)刻，某電子從4、6金屬板間中央O點(diǎn)水平射入，已知電子質(zhì)量為加，電荷量為-e,初速度

L

大小等于丁。為確保電子能夠從金屬板間射出，求兩金屬板間距d應(yīng)滿足什么條件；

（3）若在f=0時(shí)刻，某電子從小方金屬板間左端。點(diǎn)沿中軸線00,水平射入電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)過程中始終沒有

和金屬板相碰，最終由0,點(diǎn)水平射出電場(chǎng)。求?該電子的初速度V應(yīng)該滿足什么條件。

A,勺/sa

；O慳卷°；

Tt\^r/T5fi0irT5T'

1T77T4

圖（a）圖(b)圖(c)

L

【答案】（D見解析；（2）V2m.（3)v=("=1、2、3...)

【解析】

T

（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得，0~4內(nèi)

竺T4B。萬產(chǎn)

E=Znr2=47tr=7

T_

根據(jù)楞次定律判斷，0~了內(nèi)b板電勢(shì)高

A

T4綜萬一

Uab=-4兀/=-T

電壓隨時(shí)間變化的圖線如圖所示

工宣小玄玄玄T~

工

（2）如圖當(dāng)f=0時(shí)刻，電子以初速度w=7射入板間，電子的加速度大小

eU4eB。加/

a=tnd=mdT

電子在極板間沿垂直于極板方向的最大偏轉(zhuǎn)量應(yīng)該小于2d,即

j_T￡

ym=2x2。（4）2<2

解得

V2m

（3）根據(jù)電子運(yùn)動(dòng)的周期性可知，電子從。處射入，最終從。，點(diǎn)水平射出，電子在金屬板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間必

定是T的整數(shù)倍，即

L

v=nT（〃=］、2,3...）

14.（16分）

（2020.廣東中山市.中山紀(jì)念中學(xué)高三月考）一傳送裝置由水平傳動(dòng)帶和半徑為R的光滑豎直半圓弧軌道

BC組成。傳送帶AB長(zhǎng)L=2m,以速度v=J^m/s順時(shí)針勻速傳動(dòng)。一質(zhì)量巾=0.1kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑

塊從光滑水平面以一定初速度vo滑上傳送帶（A點(diǎn)平滑連接），經(jīng)傳送帶傳送，在B點(diǎn)水平切入半圓弧軌道

內(nèi)側(cè)（間隙寬度不計(jì)）。小滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.1,傳送帶A端距離地面高度H=2m,g=10m/s2。

（1）若加=2m/s,求小滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)過程中，摩擦力對(duì)其做的功；

（2）若半圓弧半徑R的大小可調(diào)節(jié)，當(dāng)小滑塊恰好能沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)，且落在地面上與C點(diǎn)水平距離最大

處，求水平距離的最大值，并求出滿足此條件下，小滑塊的初速度w范圍。（結(jié)果可用根式表示）

【答案】⑴0.05J；⑵75m,lm/s#v03m/s

【解析】

（1）由于%物塊在傳送帶上先做加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為a,則加速階段根據(jù)牛頓第二定律得

pmg=tva

設(shè)同步之前物塊的位移為x,則根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得

2

v-VQ=2ax

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得

x=0.5m<L=2m

說明物塊先加速后勻速，摩擦力做的功

W=Rngx=0.1x0.1xl0x0.5J=0.05J

（2）小滑塊恰好能沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)，則在圓弧軌道最高點(diǎn)3有

端

mg-m—

R

從5點(diǎn)到。點(diǎn)根據(jù)動(dòng)能定理得

1212

mg-2R=-mvc--mvB

物塊從c點(diǎn)以初速度％做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有

1,

-gt2=H-2R

2

聯(lián)立得

x=J10R4—20火2=J—20（火一;"）2+1〃2

R=-H=0.5m

當(dāng)4時(shí)，水平距離x取到最大值

x=H="VSm

2

聯(lián)立可得

vB-75m/s

可知最終與傳送帶同步，當(dāng)物塊全程加速時(shí)，加最小，此時(shí)有

v；-v：=2aL

聯(lián)立解得此時(shí)初速度為

%=lm/s

當(dāng)物塊全程減速時(shí)，￥0最大，此時(shí)有

v--vl=2aL

聯(lián)立解得此時(shí)初速度為

%=3m/s

小滑塊的初速度w范圍為

lm/s#v03m/s

（二）選考題：共12分。請(qǐng)考生從2道題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計(jì)

分。

[選修3-3]

15.（4分）

（2021?廣東河源市?高三月考）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為M、上端開口的圓柱形導(dǎo)熱氣缸內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)量均為〃?

的活塞A、B,兩活塞面積均為S,與氣缸圍成的空間I、II內(nèi)分別封閉有一定質(zhì)量的同種理想氣體?，F(xiàn)在

活塞A的中間系一根細(xì)線，將氣缸懸掛在天花板上，氣缸呈豎直狀態(tài)，I、II兩部分體積相等，氣體溫度相

同。己知兩活塞與氣缸間光滑且不漏氣，大氣壓強(qiáng)為po。重力加速度為g,則I內(nèi)理想氣體的壓強(qiáng)為一；I

內(nèi)理想氣體的質(zhì)量（填“大于”“等于”或“小于”）II內(nèi)理想氣體的質(zhì)量。

(M+m)g

Po-------c-----

【答案】S小于

【解析】

對(duì)氣缸受力分析有

p2S+Mg=p0S

對(duì)氣體間的隔板，受力分析有

p,S+mg=p2S

解得

(M+m)￡

Pi=P。--1-----

LII內(nèi)同種氣體溫度、體積均相同，壓強(qiáng)大的質(zhì)量大。所以I內(nèi)理想氣體的質(zhì)量小于II內(nèi)理想氣體的質(zhì)

量。

16.(8分)

(2021?河源市河源中學(xué)高三月考)如圖所示，深度為人的導(dǎo)熱氣缸開口豎直向上，橫截面積為S