2022年高考物理押題預(yù)測(cè)卷03（重慶卷）（全解全析）

2022年高考押題預(yù)測(cè)卷03【重慶卷】

物理?全解全析

12345678910

ABDACBBADBCDAD

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。

1.2021年8月26日，東京殘奧會(huì)奧運(yùn)村發(fā)生的無(wú)人車撞人事件引發(fā)了人們對(duì)無(wú)人車安全性的擔(dān)憂。某廠

測(cè)試無(wú)人車安全性能時(shí)根據(jù)某階段的運(yùn)動(dòng)情況作出了丫-/圖像。已知甲、乙兩車在封閉的平直公路上行駛,

初始時(shí)兩輛車相距20m遠(yuǎn)，甲車在前，乙車在后，同向行駛。甲、乙兩車的運(yùn)動(dòng)情況分別如圖中圖線。、b

所示，則（）

YV(m-s')

6

4

8

01——------------?th

A.兩車在5s時(shí)恰好有一次相遇

B.兩車能夠相遇，在5s時(shí)，兩車相距最遠(yuǎn)

C.兩車不能夠相遇，在5s時(shí)，兩車相距最近

D.兩車不能夠相遇，并且距離越來(lái)越大

【答案】A

【解析】

在前5s內(nèi)，乙車的速度大于甲車的速度，兩車之間距離變小，根據(jù)VT圖像與橫軸圍成的面積表示位移，

可知在前5s內(nèi)，乙車比甲車多走的位移為

!Sx=x^-Xtp=（16；14*5—8；14.5m=201Tl

由于初始時(shí)兩車相距20m遠(yuǎn)，且甲車在前，可知兩車在5s時(shí)恰好相遇，5s后，甲車的速度大于乙車的速度,

兩車之間距離變大，所以兩車只在5s時(shí)恰好有一次相遇，之后兩車之間距離逐漸變大，選項(xiàng)A正確，BCD

錯(cuò)誤;

故選Ao

2.如圖甲所示，在x=-24和x=22的八b兩處分別固定著電量不等的點(diǎn)電荷，其中a處點(diǎn)電荷的電量為

+4,c、4兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為-4與小。圖乙是a、b連線上各點(diǎn)的電勢(shì)。與位置x之間的關(guān)系圖象（取無(wú)窮

遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)），圖中x=-4處為圖線的最低點(diǎn)。則（）

A.萬(wàn)處電荷的電荷量為-%

B.b處電荷的電荷量為+%

C.c、。兩點(diǎn)的電勢(shì)差等于0、d兩點(diǎn)的電勢(shì)差

D.c、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等

【答案】B

【解析】

AB.根據(jù)圖乙圖象的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度可知，在c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，且方處電荷帶正電，則有

X（3針

解得〃處電荷的電荷量為

%=9見=+%

故A錯(cuò)誤，B正確；

C.由圖乙可知，c、。兩點(diǎn)間的電場(chǎng)強(qiáng)度小于0、d兩點(diǎn)間的電場(chǎng)強(qiáng)度，根據(jù)

U=Ed

可知c、。兩點(diǎn)的電勢(shì)差小于0、4兩點(diǎn)的電勢(shì)差，故C錯(cuò)誤；

D.由圖乙圖象的斜率可知，以“兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不相等，故D錯(cuò)誤。

故選B。

3.2022屆北京冬奧會(huì)值得期待的自由式滑雪空中技巧項(xiàng)目將在張家口云頂滑雪公園舉行。運(yùn)動(dòng)員（無(wú)滑雪

杖）從助滑坡滑下，從圓弧形跳臺(tái)上跳，在空中完成空翻、旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作后在著落坡著陸，最后以旋轉(zhuǎn)剎車

方式急停在停止區(qū)，如圖所示。已知圓弧跳臺(tái)與助滑坡水平平滑連接。關(guān)于運(yùn)動(dòng)員在圓弧形跳臺(tái)上的運(yùn)動(dòng),

下列說(shuō)法正確的是（）

A.在此階段運(yùn)動(dòng)員受重力、支持力和向心力B.在圓弧形跳臺(tái)最低點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)員處于失重狀態(tài)

C.在此階段運(yùn)動(dòng)員重力的功率一直變小D.在圓弧形跳臺(tái)上運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員所受的支持力減小

【答案】D

【解析】

A.運(yùn)動(dòng)員在圓弧形跳臺(tái)上的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，受到重力、支持力和雪地的摩擦阻力作用，沒有受到向心力作用，

向心力是按效果命名的，不是物體實(shí)際所受的力，故A錯(cuò)誤；

B.在圓弧形跳臺(tái)最低點(diǎn)時(shí)，因?yàn)檫M(jìn)入圓周運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，需要向心力，方向向上，所以合力向上，處于超重狀

態(tài)，故B錯(cuò)誤；

C.此階段運(yùn)動(dòng)員的速度在變化，重力的功率等于物體重力大小與豎直方向的速度大小的乘積，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員到

圓弧形跳臺(tái)最低點(diǎn)時(shí)，重力的方向與速度方向垂直，此時(shí)重力的功率為0,向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重力的方向與

速度方向不垂直，則重力的瞬時(shí)功率不為0,所以運(yùn)動(dòng)員在圓弧形跳臺(tái)上的重力功率先減小后增大，故C

錯(cuò)誤；

D.隨著運(yùn)動(dòng)員在圓弧型跳臺(tái)上高度的升高，速率逐漸減小，所需要的向心力也在減小，向心力由臺(tái)面對(duì)她

的支持力與重力垂直接觸面向下的分力提供，由牛頓第二定律

V2

FN-fngcos0—m—

r

隨著高度升高，。在增大，V在減小,所以國(guó)在減小，故D正確。

故選D。

4.在光滑絕緣水平面上放有一足夠長(zhǎng)的“二］”型直角金屬線框曲cd（其中必〃cd）,線框上方有一被絕緣

銷釘MN擋住的光滑金屬桿，它們處于一個(gè)豎直向下的、足夠?qū)挼膭驈?qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示?，F(xiàn)給金屬線框必〃

一個(gè)垂直be水平向右的初速度%,若金屬桿與線框始終接觸良好，金屬桿接入電路中的電阻恒為R,金屬

線框電阻不計(jì)且運(yùn)動(dòng)時(shí)不與銷釘接觸，則金屬線框必〃的速度v隨它向右運(yùn)動(dòng)位移x的變化規(guī)律可能是

()

M

xaxXXLXXxbx

XXXXXXXX*

XXXXXXXX

xdxXxrxXxcx

N

【解析】

導(dǎo)體框向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，受向左的安培力而做減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)某時(shí)刻導(dǎo)體框的速度為V,則此時(shí)的加速度

?=^=—

mmR

隨速度的減小，則加速度減小，設(shè)在很小的加時(shí)間內(nèi)可認(rèn)為加速度。不變，則此時(shí)的速度

2

AB-I3VABI}

八%一M二%一前"一次X

可知V-X關(guān)系如圖A所示。

故選A?

5.為了更好適應(yīng)市場(chǎng)需求，長(zhǎng)安公司推出某新能源純電版汽車，該電動(dòng)汽車的質(zhì)量為2八其電池每次充滿

電后的總電能為60kW.h。某次汽車電池電能耗盡時(shí)，采用直流充電樁對(duì)汽車進(jìn)行充電，充電的平均電流為

40A、平均電壓為400V,需要用時(shí)4h才能將電池充滿電?當(dāng)汽車在平直道路上以90kW的額定輸出功率行

駛，其最大車速為40m/s,重力加速度g取10m/s2,假設(shè)汽車所受阻力與汽車的速率成正比。根據(jù)以上信息,

下列說(shuō)法中正確的是（）

A.當(dāng)汽車電池電能耗盡后，直流充電樁對(duì)汽車的充電效率為92%

B.當(dāng)汽車的輸出功率減半，汽車在平直道路上行駛時(shí)的最大車速也會(huì)減半

C.若汽車以額定輸出功率行駛，當(dāng)車速為20m/s時(shí)，汽車的加速度約為1.69m/s2

D.若汽車以額定輸出功率行駛，當(dāng)車速為20m/s時(shí)，汽車的加速度為L(zhǎng)125m/s2

【答案】C

【解析】

A.當(dāng)汽車電池電能耗盡后，直流充電樁對(duì)汽車的充電效率為

E

n=——x100%=93.75%

Ult

故A錯(cuò)誤；

B.由題意，汽車以最大速率行駛時(shí)所受的阻力大小為

/=縱

汽車以最大速率行駛時(shí)的輸出功率為

當(dāng)汽車的輸出功率減半時(shí)，汽車在平直道路上行駛時(shí)的最大車速會(huì)變?yōu)樵瓉?lái)的巫，故B錯(cuò)誤;

2

CD.若汽車以額定輸出功率行駛，當(dāng)車速為20m/s時(shí)，汽車的加速度大小為

-F-f-PPv

a?1.69m/s2

mmvv湎

故C正確，D錯(cuò)誤。

故選c。

6.Ioffe-Prichard磁阱常用來(lái)約束帶電粒子的運(yùn)動(dòng)。如圖所示，四根通有大小相等且為恒定電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線

垂直穿過(guò)my平面，1、2、3、4直導(dǎo)線與xoy平面的交點(diǎn)成邊長(zhǎng)為2a的正方形且關(guān)于x軸和y軸對(duì)稱，各

導(dǎo)線中電流方向已標(biāo)出，已知通電無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與到直導(dǎo)線距離成反比。下列說(shuō)法

正確的是（）

&—

4a

A.直導(dǎo)線1、3之間的相互作用力為排斥力

B.一垂直于紙面并從。點(diǎn)射入的粒子，將做勻速直線運(yùn)動(dòng)

C.直導(dǎo)線1、2在。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿y軸正方向

D.直導(dǎo)線2受到直導(dǎo)線1、3、4的作用力方向指向。點(diǎn)

【答案】B

【解析】

A.當(dāng)通有同向電流時(shí)，電流之間表現(xiàn)為吸引力，A錯(cuò)誤；

B.由右手定則并結(jié)合矢量疊加可知。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，因此過(guò)0點(diǎn)垂直于紙面的任何點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度

都為零，從。點(diǎn)射入的粒子，將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，B正確；

C.宣導(dǎo)線1、2在。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿），軸負(fù)方向，C錯(cuò)誤；

D.若直導(dǎo)線1在直導(dǎo)線2處產(chǎn)生的安培力為尸，則1、3在2處的安培力的合力為血/，方向背離。點(diǎn)，

而4在2處產(chǎn)生的安培力為且F,方向指向O點(diǎn)，所以直導(dǎo)線2受到直導(dǎo)線1、3、4的作用力方向背離O

2

點(diǎn)，D錯(cuò)誤。

故選B。

7.如圖所示，光滑的水平面上放有滑塊A,其內(nèi)側(cè)是半徑為R的光滑圓弧槽，槽底端離地高度為R,B為

光滑小球，從圓弧槽左端靜止釋放，若滑塊固定，小球B落地時(shí)離圓弧槽右端水平距離為毛；若滑塊不固

定，小球B落地時(shí)離圓弧槽右端水平距離為々；已知西：々=1：6。由此可知，小球B和滑塊A的質(zhì)量比

A.1:2B.2:1C.1：＞/3D.2:73

【答案】B

【解析】

設(shè)：A的質(zhì)量為,B的質(zhì)量為“3；當(dāng)滑塊固定時(shí)，山動(dòng)能定理

?12

隨后小球B做平拋運(yùn)動(dòng)

X方向

玉=v?t

y方向

R=三虻

聯(lián)立得

4=2R

若滑塊不固定時(shí)

由動(dòng)量定理知，水平方向上動(dòng)量守恒

^=mAvA+mBvB

由能量守恒得

mBgK=^mBVi+^mAVA

B隨后平拋運(yùn)動(dòng)，A隨后勻速運(yùn)動(dòng)

x方向

X2=VBt-V^

y方向

R=%

因?yàn)?/p>

X,：工2=1：百

聯(lián)立得

mA:%=1：2

故選Bo

二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題5分，共15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5分，選對(duì)但不全的得3分，有錯(cuò)選的得0分.

8.1899年，蘇聯(lián)物理學(xué)家列別捷夫首先從實(shí)驗(yàn)上證實(shí)了“光射到物體表面上時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓力”。已知頻率為u

的光子的動(dòng)量為色式中力為普朗克常量，c為光速。光對(duì)物體單位面積的壓力叫輻射壓強(qiáng)或光壓。某二

C

氧化碳?xì)怏w激光器發(fā)出的激光功率為P=1000W,該光束垂直射到某平整元件上，其光束截面積為

S=1.00mm2,該激光的波長(zhǎng)為4,光速c=3xl()8m/s,_§.c=Av,則()

A.該激光器單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)可表示為受

he

pi

B.該激光器單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)可表示為?

h

C.該光束可能產(chǎn)生的最大光壓約為667Pa

D.該光束可能產(chǎn)生的最大光壓約為6.67Pa

【答案】AD

【解析】

AB.光子的能量為

E=hv=h—

A.

設(shè)單位時(shí)間內(nèi)該激光器發(fā)出的光子數(shù)為M有

”，PtPA

N=—=—

Ehe

故A正確；B錯(cuò)誤；

CD.如果光束被完全反射，且反射光垂直于平面，則光子的動(dòng)量改變量為最大，，時(shí)間內(nèi)

\p=Np-[-Np'）=2N—

根據(jù)動(dòng)量定理，有

心包

t

又

c=A,v

該光束產(chǎn)生的最大光壓為

F

p=-

S

聯(lián)立，可得

p=6.67Pa

故C錯(cuò)誤；D正確。

故選AD。

9.某同學(xué)用如圖1所示裝置研究帶電小球在重力場(chǎng)和電場(chǎng)中具有的勢(shì)能E（重力勢(shì)能、電勢(shì)能之和）情況。

兩個(gè)帶同種電荷的小球1、2放在豎直放置的絕緣圓筒中，1固定在圓筒底部，2從靠近1位置處釋放，測(cè)

出8的位置x和速度，利用能量守恒可以得到勢(shì)能E-x圖像。圖2中I圖是小球E-x圖像，II圖是計(jì)算機(jī)

擬合的圖線I的漸近線，實(shí)驗(yàn)中一切摩擦可忽略，小球的電荷量不會(huì)發(fā)生變化，g=10m/s2,則2小球（）

圖1圖2

A.上升過(guò)程速度一直變大

B.上升過(guò)程速度先變大后變小

C.質(zhì)量為0.5kg

D.從x=6.0cm處運(yùn)動(dòng)至x=20cm處電勢(shì)能減少0.3J

【答案】BCD

【解析】

AB.上升過(guò)程系統(tǒng)能量守恒

E+Ek=E&

結(jié)合圖像可知，匕升過(guò)程中勢(shì)能先變小后變大，因此，小球2的動(dòng)能先變大后變小，速度也先變大后變小,

A錯(cuò)誤，B正確;

C.根據(jù)庫(kù)侖定律

c~r2

可知，當(dāng)r-8時(shí)，耳-0,系統(tǒng)勢(shì)能的變化量主要取決于重力做功

A￡=mgAx

即

\E

丁

3=Ax

由此可知小球2的重力等于圖中漸近線的斜率，結(jié)合圖像可知

AE0.5J”

mg=----=-------=5N

Ax0.1m

解得

m-0.5kg

C正確；

D.從x=6.0cm處運(yùn)動(dòng)至x=20cm過(guò)程中，根據(jù)系統(tǒng)能量守恒

AEk=-A￡=-0.4J

根據(jù)動(dòng)能定理可得

又因?yàn)?/p>

W(.--mg^x=-0.7J

解得

叱"=0.3J

從x=6.0cm處運(yùn)動(dòng)至x=20cm過(guò)程中，電場(chǎng)力做的正功0.3J,電勢(shì)能減少0.3J,D正確。

故選BCD。

10.衛(wèi)星1和衛(wèi)星2分別沿圓軌道和橢圓軌道環(huán)繞地球運(yùn)行，兩軌道在同一平面內(nèi)相交于A、8兩點(diǎn)，衛(wèi)星

2在近地點(diǎn)離地心的距離是衛(wèi)星］軌道半徑4倍，如圖所示，某時(shí)刻兩衛(wèi)星與地心在同一直線上“點(diǎn)為

b2

遠(yuǎn)地點(diǎn),當(dāng)衛(wèi)星2運(yùn)行到A點(diǎn)時(shí)速度方向與C。連線平行。已知近地點(diǎn)的曲率半徑為/?=式中4、人分

別是橢圓的半長(zhǎng)軸和半短軸，下列說(shuō)法中正確的是（）

B.衛(wèi)星2在近地點(diǎn)的加速度大小是衛(wèi)星1加速度大小的k倍

C.衛(wèi)星2在近地點(diǎn)的速率是衛(wèi)星1速率的4倍

D.衛(wèi)星2運(yùn)行到近地點(diǎn)時(shí)，衛(wèi)星1和衛(wèi)星2的連線過(guò)地心

【答案】AD

【解析】

A.衛(wèi)星2和衛(wèi)星1在A點(diǎn)的加速度都是由萬(wàn)有引力提供，根據(jù)

-Mm

G——-ma

其加速度相同，故A正確;

B.衛(wèi)星1做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬(wàn)有引力提供向心力，有

G警=惚

r

解得

4=GR

衛(wèi)星2做橢圓運(yùn)動(dòng)，在近地點(diǎn)，由萬(wàn)有引力提供向心力，有

Mm,

G-----、=ma2

2

r

解得

a.=G-^

飛

所以

故B錯(cuò)誤；

C.同理，對(duì)衛(wèi)星1和2有

當(dāng)衛(wèi)星2運(yùn)行到A點(diǎn)時(shí)速度方向與CO平行，A點(diǎn)是橢圓的上頂點(diǎn)，即

又近地點(diǎn)的曲率半徑

h2

p=-

a

得

hk

匕=——/

r

橢圓有

2

a=Z?2+c?2

1

a-c=-r

即

聯(lián)立解得

v2=、2%-1-Vj

故C錯(cuò)誤；

D.由開普勒第三定律知

r3_/

不一方

得

T,=T2

即衛(wèi)星1的周期和衛(wèi)星2的周期相等，其半周期也相等，衛(wèi)星2運(yùn)行到近地點(diǎn)時(shí)，衛(wèi)星1和衛(wèi)星2的連線

過(guò)地心，故D正確。

故選AD。

三、非選擇題：共57分。第U?14題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第15?16題為選考

題，考生根據(jù)要求作答。

(-)必考題：共45分。

11.(6分)

某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置可用于“探究加速度“與物體所受合尸及質(zhì)量m的

關(guān)系某次實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得小球質(zhì)量分別為犯、利，傳感器示數(shù)為F,打出的紙帶如圖乙所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

周期為T,不計(jì)滑輪質(zhì)量及摩擦。

?力傳感器

□w2

甲

OABCDE

?T

(S泉泉

11*1*S2甲S3中$4>1

乙

(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)打出的紙帶計(jì)算出紙帶加速度〃=。

(2)根據(jù)圖甲所示的試驗(yàn)裝置，兩物體的質(zhì)量必須滿足〃?2叫(填“>”“<”"》”或“《”)

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，關(guān)于實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象的選取下列說(shuō)法中正確的是。

A.若以叫為研究對(duì)象，町受到的合力應(yīng)表示為

B.若以叫為研究對(duì)象，町受到的合力應(yīng)表示為;尸-町g

C.若以啊為研究對(duì)象，叫受到的合力應(yīng)表示為gg

D.若以電為研究對(duì)象，加2受到的合力應(yīng)表示為;尸-町g

［答案］>B

【解析】

(I)由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的判別式加=〃尸，結(jié)合逐差法可得

_($3+%)-(心+$2)_$3+54一心一S2

a

~(27)2—4T2

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)需保證町向上加速運(yùn)動(dòng)從而能拖動(dòng)紙帶，則必須滿足嗎〉叫；

(3)對(duì)輕滑輪受力分析，有

F=2T

AB.若以叫為研究對(duì)象，町受到的合力應(yīng)表示為

F

耳=T-m,g=--m,g

故A錯(cuò)誤，B正確；

CD.若以嗎為研究對(duì)象，，%受到的合力應(yīng)表示為

F

F2=m2g-T=m2g~—

故CD錯(cuò)誤；

故選B。

12.(9分)

某興趣小組利用所學(xué)知識(shí)自制一個(gè)歐姆表，他們先利用題圖所示電路測(cè)量：一只量程為100mA的電流表內(nèi)

阻，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①閉合5,斷開工，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器K，使電流表達(dá)到滿偏值/。=100mA；

②保持"的滑片位置不變，閉合邑，調(diào)節(jié)電阻箱R?,使電流表的讀數(shù)如題圖所示，然后讀出此時(shí)電阻箱

的阻值為12.8Q；(可認(rèn)為電路總電流保持不變)

③計(jì)算出電流表內(nèi)阻凡。

(1)步驟②中電流表示數(shù)為mA,步驟③中電流表內(nèi)阻凡為。。

(2)題圖為改裝后的歐姆表電路示意圖。電源電動(dòng)勢(shì)為2V、內(nèi)阻很小可不計(jì)，S為單刀雙擲開關(guān)，b

為制作的兩個(gè)擋位，其中一個(gè)是“XI”擋，另外一個(gè)是“X10”擋?？捎?jì)算出定值電阻R為。。(保留兩

位有效數(shù)字)

紅表筆

(3)現(xiàn)使用該自制歐姆表測(cè)一未知定值電阻凡的阻值，將開關(guān)S接到6處，完成歐姆調(diào)零后，在紅黑表筆

間接入4時(shí)電流表指針在題圖所示位置，計(jì)算出(電阻為0

【答案】803.20.360.5

【解析】

(1)電流表示數(shù)人=800^時(shí)?，冬所在支路電流

/2=/0-/|=20mA

故

及、=%=3.2Q

”4

(2)S接“時(shí)，歐姆表內(nèi)阻

%=早=2℃

S接〃時(shí)&分流，電流表滿偏時(shí).，電路總電流增大，此時(shí)歐姆表內(nèi)阻％<%,故S接a時(shí)為“X10”擋，s

接6時(shí)為“x1”擋，即S接b時(shí)電路總電流增大為原來(lái)的10倍，

%=且=2。

"io/。

此時(shí)&所在支路電流

/,=10/()-/0=9/0

因此

&=8=0.36C

39

（3）S接b且電流表示數(shù)4=80mA時(shí)

—￡?-=10/,,-2匚=0.8A

%+42Q+&

解得

&=0.5C

13.（12分）

如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為4根的小球（視為質(zhì)點(diǎn)），從高度為，的A點(diǎn)由靜止釋放，沿光滑曲線軌道到最低點(diǎn)8

處與質(zhì)量為機(jī)的另一個(gè)小球發(fā)生正碰，碰撞時(shí)間極短，且碰后粘在一起進(jìn)入兩個(gè)半徑均為R=0.4m的光滑

圓管，恰好能通過(guò)圓管最高點(diǎn)C。在離開C進(jìn)入與水平線成60。的固定的氣墊導(dǎo)軌的頂端時(shí)，立即接通氣墊

導(dǎo)軌的電源，給小球一個(gè)方向垂直于氣墊導(dǎo)軌平面、大小尸風(fēng)=5〃?g的恒定風(fēng)力。不計(jì)空氣阻力，g取lOm/s,

求：

（1）高度H;

（2）小球到達(dá)水平線時(shí)的速度大小。

【答案】（1）W=1.25m；（2）vE=4m/s

【解析】

（I）小球從A釋放滑到最低點(diǎn)的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理有

|2八

4mgH=—x4/nvf—0

兩球在8處發(fā)生完全非彈性碰撞，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有

=（46+〃2）%

兩球恰好滑到。點(diǎn)速度為零，根據(jù)動(dòng)能定理有

1,

-5mg-27?=0--x5/也

聯(lián)立解得

W=1.25m

（2）兩球在離開C后它受到的力如圖所示，由于上=5叫，且它們的夾角等于120°,根據(jù)力的平行四邊形

定則，可得合力的大小

方向與重力的夾角成60°，如圖所示

設(shè)小球到達(dá)水平線的點(diǎn)為E,其速度為%,從C到E的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理有

卜合,磊^^一。

解得

vE=4m/s

14.（18分）

如圖所示，水平形框架由兩種不同材料的光滑金屬導(dǎo)軌組成，。408長(zhǎng)度均為26m,其單位長(zhǎng)度的

電阻&=1C,8夕的電阻忽略不計(jì)且足夠長(zhǎng)。A、2連線與00"交于。點(diǎn)，0A4及。8夕與00"夾角均

為。=30。，整個(gè)框架位于磁感應(yīng)強(qiáng)度為8=1T且垂直水平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)有一足夠長(zhǎng)電阻不計(jì)的金屬桿

（金屬桿始終與。0"垂直），在外力作用下，沿框架所在平面以速度v=3m/s勻速向右運(yùn)動(dòng)至兩種材料交界

處A瓦桿過(guò)交界處A8后，持續(xù)改變桿向右的速度，使流經(jīng)桿的電流始終與桿在。'時(shí)的電流相等。已知桿

在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與框架始終保持良好接觸。求：

（1）桿在。4間運(yùn)動(dòng)時(shí)，距。點(diǎn)距離為用時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大??；

（2）桿在OA間運(yùn)動(dòng)時(shí)，桿受到的安培力F與距。點(diǎn)距離為x時(shí)的關(guān)系，以及桿從。到。'運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電路

的發(fā)熱量；

(3)過(guò)交界處后，電路的發(fā)熱量與桿從。到O’運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)熱量相同時(shí)，桿距。點(diǎn)的距離也。

【答案】(1)273X,(V)；(2)F=V3x(N),三拒J；(3)30m

【解析】

(1)導(dǎo)體棒的有效長(zhǎng)度為

,2山

L=-----x.

31

電動(dòng)勢(shì)為

E=BLv=竽班v=2屬(V)

(2)電路中的電阻為

R=2LR0=^x(Q)

根據(jù)閉合電路的歐姆定律得

F

/=—=].5A

R

安培力為

尸=3〃=1.5x當(dāng)X=6X(N)

根據(jù)功能關(guān)系得，電路中的電熱等于克服安培力做的功，即

e=-Er=->/3x2=1>/3(J)

⑶桿在0,時(shí)，安培力為

F、=3尿

桿距。點(diǎn)的距離X2時(shí)，安培力為

8=^(2

此階段有

9

Q=^^(X-3)

22-

解得

x,=3\/2m

（二）選考題：共12分。請(qǐng)考生從第15題和第16題中任選一題作答，若兩題都做，則按所做的

第一題記分。

15.[選修3-3]（12分）

（1）（4分）

石墨烯是從石墨中分離出的新材料，其中碳原子緊密結(jié)合成單層六邊形晶格結(jié)構(gòu)，如圖所示，則（）

A.石墨是非晶體

B.石墨研磨成的細(xì)粉末就是石墨烯

C.單層石墨烯的厚度約3nm

D.碳原子在六邊形頂點(diǎn)附近不停地振動(dòng)

【答案】D

【解析】

A.石墨是晶體，故A錯(cuò)誤；

B.石墨烯是石墨中提取出來(lái)的新材料，故B錯(cuò)誤；

C.單層石墨烯厚度約為原子尺寸101°m,故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)分子動(dòng)理論可知，固體分子在平衡點(diǎn)不停的振動(dòng)，故DiE確。

故選D。

（2）（8分）

可折疊輪椅（RevolveAir）的發(fā)明為參加北京冬殘奧會(huì)的運(yùn)動(dòng)員的出行提供了便利。該輪椅只需簡(jiǎn)單幾步，

能縮至不到20L的拉桿箱大小，并可帶上飛機(jī)放入行李艙。若輪椅折疊收入箱中時(shí)，輪胎中空氣全部被排盡,

打開使用時(shí)需重新充氣。已知大氣壓強(qiáng)為%且保持不變，某次在室溫下（27℃）對(duì)輪胎充氣，使輪胎內(nèi)壓

強(qiáng)達(dá)到4p。。單邊輪胎充滿氣時(shí)內(nèi)部氣體體積為％,且充好后輪胎不漏氣。

（I）若打氣筒每次充入0.1%的壓