2024屆湘豫聯(lián)考高三第二次模擬考試?yán)砭C物理試題（含答案與解析）

2024屆湘豫名校聯(lián)考高三第二次模擬考試

高中物理

注意事項(xiàng)：

1.本試卷分第I卷（選擇題）和第n卷（非選擇題）兩部分?？荚嚂r(shí)間150分鐘，滿分300

分。答題前，考生務(wù)必將自己的姓名，準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。

2.回答第I卷時(shí)，選出每小題答案后，用2B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)。寫在本試題卷上無效。

3.回答第II卷時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試題卷上無效。

4.考試結(jié)束后，將本試題卷和答題卡一并交回。

一、選擇題：本題井8小題，每小題6分，井48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第

也~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)或不選的得0分。

1.質(zhì)量為叫放射性元素杯（fPu）原子，自發(fā)衰變成質(zhì)量為機(jī)2的鈾（￡u）原子的同時(shí)放出一個(gè)質(zhì)量為

“3的粒子X,已知魯Pu的半衰期為"，挈Pu核的平均結(jié)合能為用,留U核的平均結(jié)合能為馬，所釋

放粒子X的平均結(jié)合能為外，光速為,。則下列說法正確的是（）

A.將放射性元素杯（■Pu）移到火星上去后半衰期會(huì)變大

B.100個(gè)C：Pu）經(jīng)過辦后一定還有50個(gè)沒有衰變

C.放出一個(gè)粒子X的動(dòng)能紜=234石2+4E3—238g

D.衰變過程中釋放的核能為Afi。1=（嗎-網(wǎng)-

2.質(zhì)量為機(jī)=1kg的木箱靜止在水平地面上，在一水平拉力的作用下，由靜止開始在水平地面上做直線運(yùn)

動(dòng)，從開始運(yùn)動(dòng)作為時(shí)間的零點(diǎn)，拉力的沖量/與時(shí)間/的關(guān)系如圖。木箱與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)

〃=0.4,重力加速度g取10m/s?。下列說法正確的是（）

A.在/=ls時(shí)，拉力的功率為24W

B.木箱在運(yùn)動(dòng)過程中最大的動(dòng)能為4J

C.木箱在0~7s內(nèi)克服摩擦力做的功為48J

D.木箱在0~7s內(nèi)受到摩擦力的沖量大小為24N-s

3.游泳是人們很喜愛的運(yùn)動(dòng)之一。如圖，某游泳運(yùn)動(dòng)員在河中的P點(diǎn)發(fā)現(xiàn)正下游。處有一半徑為r=5m的

旋渦，當(dāng)時(shí)水流速度為3m/s.P點(diǎn)與。點(diǎn)的距離d=15m,該運(yùn)動(dòng)員為了能避開旋渦沿直線到達(dá)安全地帶，

其在靜水中的速度至少為（）

1?'）漩渦

\0y

D.空m/s

A.------m/sB.Im/sC.2m/s

24

4.如圖，帶等量異種電荷q甲、乙兩滑塊，置于絕緣的水平桌面上，靜止時(shí)相距為乩現(xiàn)在加一水平向右

的勻強(qiáng)由場(chǎng)E,甲、乙兩滑塊開始運(yùn)動(dòng)，并發(fā)生碰撞結(jié)合在一起。已知甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量，兩者與桌面

之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，兩滑塊之間的相互作用不能忽略。下列說法正確的是（）

A.甲、乙兩滑塊接近過程中任一時(shí)刻甲的速度比乙大

B.甲、乙兩滑塊相互接近過程中動(dòng)量守恒

C,甲、乙發(fā)生碰撞結(jié)合在一起向左運(yùn)動(dòng)

D.從開始運(yùn)動(dòng)到碰撞的過程中，勻強(qiáng)電場(chǎng)和兩電荷組成的系統(tǒng)的電勢(shì)能減小量等于qEd

5.如圖，半徑為尺的玻璃半球體，。點(diǎn)為球心，左表面豎直，其下半部分放有一毛玻璃屏，在半球體右側(cè)

豎直放置一平面鏡。某同學(xué)用激光筆發(fā)出一細(xì)束與過球心的水平直線。。1平行且間距為。1=3尺的激光

從A點(diǎn)射入，該同學(xué)緩慢地向左移動(dòng)平面鏡，發(fā)現(xiàn)￡時(shí)，在毛玻璃上的4點(diǎn)觀察到清晰的亮點(diǎn)，且

4點(diǎn)與A點(diǎn)關(guān)于。點(diǎn)對(duì)稱。已知光在真空中的速度為c。則下列說法正確的是（）

A.激光在該玻璃中的折射率“=也

B.激光在該玻璃中的折射率

C.激光在該玻璃中的傳播速度為冬

5R

D.激光由A點(diǎn)射入到從A'點(diǎn)射出的時(shí)間才=

6.現(xiàn)在人們業(yè)余生活都喜歡打氣排球，氣排球輕，很適合老年人鍛煉身體。某退休工人在打氣排球時(shí)將一

質(zhì)量為加的氣排球以大小為%的初速度豎直向上拋出，落回拋出點(diǎn)時(shí)的速度大小為匕。已知?dú)馀徘蛟谶\(yùn)動(dòng)

過程中所受空氣阻力的大小與其運(yùn)動(dòng)速度大小成正比。則下列說法正確的是（）

A.氣排球上升過程中加速度逐漸減小

B氣排球下降過程中加速度逐漸增大

C.氣排球上升過程中損失的機(jī)械能小于;根—匕2）

D.氣排球下降過程中損失的機(jī)械能小于:機(jī)（%2—匕2）

7.如圖。P、Q、S三顆星體分別位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，在相互之間的萬有引力作用下，繞圓心。

在三角形所在的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，忽略其他星體對(duì)它們的作用。則下列說法正確的是（）

A.P、Q、S三顆星體的運(yùn)動(dòng)線速度大小相等

B.P、Q、S三顆星體中S星的質(zhì)量最小

C.P、Q、S三顆星體中S星的加速度最小

D.P、Q、S三顆星體中S星所受的合力最小

8.如圖，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，左、右兩側(cè)導(dǎo)軌間距分別為2L和L，圖中

左側(cè)是電阻不計(jì)的金屬導(dǎo)軌，OO'右側(cè)是絕緣軌道。金屬導(dǎo)軌部分處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)

度大小為為；右側(cè)以。為原點(diǎn)，沿導(dǎo)軌方向建立X軸，沿Ox方向存在分布規(guī)律為3=耳+履（左＞0）

的豎直向下的磁場(chǎng)（圖中未標(biāo)出）。一質(zhì)量為加、阻值為R、三邊長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的U形金屬框，左端緊靠OO'

平放在絕緣軌道上（與金屬導(dǎo)軌不接觸）處于靜止?fàn)顟B(tài)。長(zhǎng)為2L、質(zhì)量為加、電阻為R的導(dǎo)體棒。處在間

距為2乙的金屬導(dǎo)軌上，長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為加、電阻為R的導(dǎo)體棒力處在間距為L(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌上?，F(xiàn)同時(shí)給導(dǎo)

體棒4,。大小相同的水平向右的速度%,當(dāng)導(dǎo)體棒b運(yùn)動(dòng)至OO'時(shí)，導(dǎo)體棒。中已無電流始終在寬軌

上）。導(dǎo)體棒力與U形金屬框碰撞后連接在一起構(gòu)成回路，導(dǎo)體棒從金屬框與導(dǎo)軌始終接觸良好，導(dǎo)體

棒。被立柱擋住沒有進(jìn)入右側(cè)軌道。下列說法正確的是（）

A.給導(dǎo)體棒。，6大小相同的水平向右的速度V。后，導(dǎo)體棒b做勻速運(yùn)動(dòng)

B.導(dǎo)體棒沙到達(dá)時(shí)的速度大小為g%

C.導(dǎo)體棒b與U形金屬框碰撞后連接在一起后做勻減速運(yùn)動(dòng)

1。D

D.導(dǎo)體棒b與U形金屬框碰撞后，導(dǎo)體棒b靜止時(shí)與OO'的距離為二?

第II卷非選擇題（共174分）

三、非選擇題：本題共14小題，共174分。

9.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲裝置探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系。圖中直徑為。的水平圓盤可

繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，盤邊緣側(cè)面上有很小一段涂有很薄的反光材料。當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)到某一位置時(shí)，接收器可以接

收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，在示波器顯示屏上顯示出來，從而記錄

反光時(shí)間加。長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線一端連接小滑塊，另一端連到固定在轉(zhuǎn)軸上的力傳感器上，連接到計(jì)算機(jī)上的

傳感器能顯示細(xì)線的拉力口，用游標(biāo)卡尺測(cè)量反光材料的長(zhǎng)度Ad。實(shí)驗(yàn)小組采取了下列實(shí)驗(yàn)步驟:

（1）為了探究向心力與角速度的關(guān)系，需要控制滑塊質(zhì)量和旋轉(zhuǎn)半徑保持不變，某次記錄的反光時(shí)間為

Ar,則角速度。=

（2）以尸為縱坐標(biāo)，以二五為橫坐標(biāo)，可在坐標(biāo)紙中描出數(shù)據(jù)點(diǎn)作一條如圖乙所示的直線，圖線的斜

（4）

率為左，則滑塊的質(zhì)是為（結(jié)果用字母左、L、Ad、。表示）；圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是

10.某課外研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了測(cè)量鹽水電阻率夕實(shí)驗(yàn)原理圖如圖甲。所用器材有：電源E（電動(dòng)勢(shì)E

約為6V,內(nèi)阻一定），毫安表mA（量程為15mA,內(nèi)阻夫人不可忽略）；滑動(dòng)變阻器A（最大阻值為20Q,

允許通過的最大電流為1.0A）,電壓表Y（量程為6.0V,內(nèi)阻約為20kQ）；電壓表V2（量程為15.0V,

內(nèi)阻約為20kQ）；裝有耐腐蝕固定電極板、可動(dòng)電極板和溫度計(jì)的長(zhǎng)方體有機(jī)玻璃樣品池&；開關(guān)S,導(dǎo)

線若干。

（1）為了使電壓表和電流表均有較大的偏轉(zhuǎn)，則電壓表應(yīng)選用（選填"V]”或f"）,根據(jù)圖

甲所示的原理圖，在圖乙的實(shí)物圖中，完成連線;

（2）用20分度游標(biāo)卡尺測(cè)量樣品池的深度//如圖丙所示，則丸=mm,用游標(biāo)卡尺測(cè)量樣品池的寬

度d,用毫米刻度尺測(cè)量固定電極板和可動(dòng)電極板間的距離L;

（3）在樣品池中注滿待測(cè)鹽水，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，讀出電壓表的示數(shù)q和電流表的示數(shù)

并記錄此時(shí)固定電極板和可動(dòng)電極板間的距離右；然后改變固定電極板和可動(dòng)電極板間的距離，分別記錄

電壓表的示數(shù)。2、電流表的示數(shù)八和固定電極板和可動(dòng)電極板間的距離4；如此完成6次測(cè)量并記錄相

應(yīng)數(shù)據(jù)；應(yīng)用圖像法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以4為縱軸，以L為橫軸，作出如圖丁所示的圖像，圖中

1

%、％、人為已知量，測(cè)量并記錄鹽水的溫度，則此溫度下鹽水的電阻率Q=（結(jié)果用字母

丸、d、4、4、。表示），電流表的內(nèi)阻對(duì)電阻率的測(cè)量值______（選填“有影響”或“無影響”）,電流

表的內(nèi)阻—（結(jié)果用字母小、q

1112(cm)

0io20,

丙

11.如圖,一水平放置的汽缸中由橫截面積為S的活塞封閉有一定量的理想氣體，中間的隔板將氣體分為A、

B兩部分；初始時(shí)，A、B兩部分氣柱的長(zhǎng)度均為4,壓強(qiáng)均等于大氣壓外，已知隔板與汽舒壁間的最大

靜摩擦力為隔板與汽舒壁間的滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力。氣體溫度始終保持不變，向右緩慢推動(dòng)

活塞。

(1)當(dāng)活塞向右移動(dòng)多大距離時(shí)隔板開始移動(dòng)？

(2)若隔板向右緩慢移動(dòng)了4的距離，則活塞向右移動(dòng)了多大的距離？

2

12.如圖，長(zhǎng)為L(zhǎng)=L6m輕繩一端固定在點(diǎn)，另一端連接質(zhì)量為根。=2.0kg的小球P。起始時(shí)小球P

位于。i點(diǎn)正上方的A點(diǎn)，繩子恰好伸直，給小球P一向左的水平初速度%=20m/s,當(dāng)小球P運(yùn)動(dòng)到最

低點(diǎn)B時(shí)恰好與位于光滑水平面BC上的小球Q發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰撞后小球Q恰好能到達(dá)

右側(cè)半徑為火=1.62m的光滑半圓形軌道的最高點(diǎn)O,圖中。點(diǎn)、半圓圓心和。點(diǎn)在同一豎直線上。己

知重力加速度g取lOm/s"不計(jì)空氣阻力。求：

(1)小球P與小球Q碰撞前瞬間速度的大小vp；

BC

13.如圖甲為某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)的研究帶電微粒性質(zhì)的裝置，xOz平面位于水平面內(nèi)，y軸豎直向上,

z軸與水平的一對(duì)平行金屬板/、N的中心線重合。在左側(cè)空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，其方向均與

z軸垂直且與x軸成8=45°，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E。平行金屬板”、N間距離為d,

長(zhǎng)度為L(zhǎng)，在其右側(cè)L處放置有垂直于z軸的熒光屏，現(xiàn)在平行金屬板M、N間加一交變電壓如圖乙，電壓

的正向值為。0=4血&/,反向電壓值為g=20Ed,周期T可調(diào)且每隔g換向一次?，F(xiàn)有帶電的微粒

束從坐標(biāo)的原點(diǎn)。勻速沿z軸方向射入平行金屬板的點(diǎn)，調(diào)節(jié)T使粒子能全部打在熒光屏上而且所有粒

子在M、N間的飛行時(shí)間均為T（待求）。己知重力加速度為g,求：

（1）帶電的微粒的比荷幺和微粒進(jìn)入金屬板間。1點(diǎn)時(shí)的速度%的大小；

m

（2）方波電壓的周期T和射出金屬板時(shí)的速度大?。ィ?/p>

（3）熒光屏上發(fā)光亮線的長(zhǎng)度。

參考答案

二、選擇題：本題井8小題，每小題6分，井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)或不選的得0分。

1.質(zhì)量為叫的放射性元素杯（皆Pu）原子，自發(fā)衰變成質(zhì)量為加2的鈾（聲U）原子的同時(shí)放出一個(gè)質(zhì)量為

機(jī)3的粒子X,已知普Pu的半衰期為"，町Pu核的平均結(jié)合能為用,留U核的平均結(jié)合能為耳，所釋

放粒子X的平均結(jié)合能為耳，光速為C。則下列說法正確的是（）

A.將放射性元素杯（■Pu）移到火星上去后半衰期會(huì)變大

B.100個(gè)（；：Pu）經(jīng)過辦后一定還有50個(gè)沒有衰變

C.放出一個(gè)粒子X的動(dòng)能Ek=234E2+4石3—238E]

D.衰變過程中釋放的核能為Afi。1=（%-%一初3）c?

【答案】D

【解析】

【詳解】A.根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可知放出粒子為a粒子（即；He）,而半衰期只與原子核的內(nèi)

部結(jié)構(gòu)有關(guān)，不會(huì)隨物理狀態(tài)和化學(xué)狀態(tài)發(fā)生變化，故A錯(cuò)誤；

B.因?yàn)榘胨テ谑且粋€(gè)統(tǒng)計(jì)學(xué)概念，對(duì)大數(shù)才有意義，所以100個(gè)深Pu經(jīng)過辦后不一定還有50個(gè)沒有衰

變，故B錯(cuò)誤；

C.由

結(jié)合能

平均結(jié)合能=

核子數(shù)

可知在衰變過程中釋放的核能為

Af0=234E12+4區(qū)—238E、

但由于釋放出的核能轉(zhuǎn)變?yōu)橹胾和；He的動(dòng)能以及/射線的能量，故C錯(cuò)誤，

D.由質(zhì)量虧損知，衰變過程中釋放的核能為

AEQ=（町―嗎—m^c1

故D正確。

故選D。

2.質(zhì)量為機(jī)=1kg的木箱靜止在水平地面上，在一水平拉力的作用下，由靜止開始在水平地面上做直線運(yùn)

動(dòng)，從開始運(yùn)動(dòng)作為時(shí)間的零點(diǎn)，拉力的沖量/與時(shí)間/的關(guān)系如圖。木箱與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)

〃=。.4,重力加速度g取10m/s?。下列說法正確的是（）

A,在/=ls時(shí)，拉力的功率為24W

B.木箱在運(yùn)動(dòng)過程中最大的動(dòng)能為4J

C.木箱在0~7s內(nèi)克服摩擦力做的功為48J

D.木箱在0~7s內(nèi)受到摩擦力的沖量大小為24N-S

【答案】C

【解析】

【詳解】A.在0?2s內(nèi)，水平拉力的大小

F.=—=6.0N

1At

而摩擦力

f=/dmg=4.ON

根據(jù)牛頓第二定律可得

6=必叫=2.0m/s2

m

在/=Is時(shí)

Vj=貼=2m/s

拉力的功率為

尸=片匕=12W

故A錯(cuò)誤；

B.在2~7s內(nèi)，水平拉力的大小

E=—=3.0N

At

而摩擦力

f=/umg-4.0N

根據(jù)牛頓第二定律可得

F-jumg,

。2—2—l.Om/s9

m

第2s末速度最大

v2=4.0m/s

最大動(dòng)能為

19

Ek2=—mv2=8.0J

故B錯(cuò)誤;

C.在0?6s內(nèi)，木箱運(yùn)動(dòng)的位移為

x=-t=12m

2

第7s木箱靜止不動(dòng)，木箱在。~7s內(nèi)克服摩擦力做的功為

噴=笈=48J

故C正確;

D.水箱在0~7s內(nèi)受到摩擦力的沖量大小為

^^^+^2=27N-S

故D錯(cuò)誤。

故選C?

3.游泳是人們很喜愛的運(yùn)動(dòng)之一。如圖，某游泳運(yùn)動(dòng)員在河中的P點(diǎn)發(fā)現(xiàn)正下游。處有一半徑為廠=5m的

旋渦，當(dāng)時(shí)水流速度為3m/s.P點(diǎn)與。點(diǎn)的距離d=15m,該運(yùn)動(dòng)員為了能避開旋渦沿直線到達(dá)安全地帶,

其在靜水中的速度至少為（）

產(chǎn)漩渦

A.至m/sD.正"

B.Im/sC.2m/s

24

【答案】B

【解析】

【詳解】水流速度是定值，只要保證合速度方向指向漩泯危險(xiǎn)區(qū)切線方向即可，如圖所示

r1

sin8=—=一

d3

為了能避開漩渦沿直線到達(dá)安全地帶，運(yùn)動(dòng)員在靜水中的速度至少是

%=vsin，=lm/s

故選B。

4.如圖，帶等量異種電荷q的甲、乙兩滑塊，置于絕緣的水平桌面上，靜止時(shí)相距為小現(xiàn)在加一水平向右

的勻強(qiáng)由場(chǎng)E，甲、乙兩滑塊開始運(yùn)動(dòng)，并發(fā)生碰撞結(jié)合在一起。己知甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量，兩者與桌面

之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，兩滑塊之間的相互作用不能忽略。下列說法正確的是（）

甲乙J

同《d聲

7/7////////////

A.甲、乙兩滑塊接近過程中任一時(shí)刻甲的速度比乙大

B.甲、乙兩滑塊相互接近過程中動(dòng)量守恒

C.甲、乙發(fā)生碰撞結(jié)合在一起向左運(yùn)動(dòng)

D,從開始運(yùn)動(dòng)到碰撞的過程中，勻強(qiáng)電場(chǎng)和兩電荷組成的系統(tǒng)的電勢(shì)能減小量等于“Ed

【答案】C

【解析】

【詳解】A.對(duì)甲、乙兩滑塊分別做受力分析如圖所示

甲嚴(yán)1Z7華7

力耳卷死”沖乜

f////Z77/////////////z/////////

m.s:嗎g

外表示甲、乙間庫(kù)侖引力大小。根據(jù)牛頓第二定律得

“qE+女心噠,出=好+4-3

叫m2

由于叫>m2,所以q<的，兩滑塊初速度均為零，因此在任意時(shí)刻均有v1<v2,即甲、乙兩滑塊接近過程

中任一時(shí)刻甲的速度比乙小，故A錯(cuò)誤；

B.甲、乙兩滑塊相互接近過程中因?yàn)樗艿哪Σ亮Σ幌嗟?，即系統(tǒng)所受的合外力不為零，因此系統(tǒng)的動(dòng)量

不守恒，故B錯(cuò)誤；

C.對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)而言，由于

〃網(wǎng)g>〃加2g

合力方向水平向左，合沖量方向水平向左，根據(jù)動(dòng)量定理

/合=Np

可知合動(dòng)量方向水平向左，即甲、乙發(fā)生碰撞結(jié)合在一起向左運(yùn)動(dòng)，故C正確；

D.根據(jù)電場(chǎng)力做功

W—qEd+Fod=AE電

所以系統(tǒng)的電勢(shì)能減小量大于qEd,故D錯(cuò)誤。

故選Co

5.如圖，半徑為R的玻璃半球體，。點(diǎn)為球心，左表面豎直，其下半部分放有一毛玻璃屏，在半球體右側(cè)

豎直放置一平面鏡。某同學(xué)用激光筆發(fā)出一細(xì)束與過球心的水平直線。。1平行且間距為。4=的激光

從A點(diǎn)射入，該同學(xué)緩慢地向左移動(dòng)平面鏡，發(fā)現(xiàn)L=時(shí)，在毛玻璃上的A'點(diǎn)觀察到清晰的亮點(diǎn)，且

A’點(diǎn)與A點(diǎn)關(guān)于。點(diǎn)對(duì)稱。已知光在真空中的速度為則下列說法正確的是（

B.激光在該玻璃中的折射率"=百

激光在該玻璃中的傳播速度為冬

CD

D.激光由A點(diǎn)射入到從A'點(diǎn)射出的時(shí)間t=—

【答案】BD

【解析】

【詳解】AB.光路圖如圖所示，根據(jù)光路的對(duì)稱性與光路的可逆性，依題意有

,OA1

sina--二—

R2

所以

?=30

根據(jù)余弦定理得

(Aa)2=R2+—2LRcosa

解得

A。］=R

所以

(X—0—30

￡=60°

根據(jù)折射定律可得

n="超

sina

故A錯(cuò)誤，B正確；

CD.光在玻璃中的光速為

c石

v=—=——C

n3

光在玻璃中通過的路程

S]=2A^=y/3R

激光由A點(diǎn)射入到從4點(diǎn)射出的時(shí)間

下R2R5R

t=---------1--=--

VCC

故C錯(cuò)誤，D正確。

6.現(xiàn)在人們業(yè)余生活都喜歡打氣排球，氣排球輕，很適合老年人鍛煉身體。某退休工人在打氣排球時(shí)將一

質(zhì)量為m的氣排球以大小為%的初速度豎直向上拋出，落回拋出點(diǎn)時(shí)的速度大小為匕。已知?dú)馀徘蛟谶\(yùn)動(dòng)

過程中所受空氣阻力的大小與其運(yùn)動(dòng)速度大小成正比。則下列說法正確的是（

A.氣排球上升過程中加速度逐漸減小

B.氣排球下降過程中加速度逐漸增大

C.氣排球上升過程中損失的機(jī)械能小于;機(jī)（%?—匕2）

D.氣排球下降過程中損失的機(jī)械能小于（%2—匕2）

【答案】AD

【解析】

【詳解】A.氣排球上升過程中，加速度方向向下，大小為

kv

a=g+—

m

因?yàn)樽鰷p速運(yùn)動(dòng)，所以加速度逐漸減小，選項(xiàng)A正確；

B.氣排球下降過程中，加速度方向向下，大小為

kv

a=g-----

m

因?yàn)樽黾铀龠\(yùn)動(dòng)，所以加速度逐漸減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

CD.由于阻力做負(fù)功，機(jī)械能減小，可知

上升過程中，由動(dòng)能定理可知

下降過程中，由動(dòng)能定理可知

12

mgh-Wrf=-mv1

1,2

所以

叫〉吃

又因?yàn)槿^程損失的機(jī)械能為

AE=-m一片

2

氣排球上升過程中損失的機(jī)械能大于;根（%2-匕2）,氣排球下降過程中損失的機(jī)械能小于:用（片—V；）,

選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確。

故選AD。

7.如圖。P、Q、S三顆星體分別位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，在相互之間的萬有引力作用下，繞圓心。

在三角形所在的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，忽略其他星體對(duì)它們的作用。則下列說法正確的是（）

A.P、Q、S三顆星體的運(yùn)動(dòng)線速度大小相等

B.P、Q、S三顆星體中S星質(zhì)量最小

C.P、Q、S三顆星體中S星的加速度最小

D.P、Q、S三顆星體中S星所受的合力最小

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.三星系統(tǒng)是三顆星都繞同一圓心。做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由此它們轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相同，由線速度與

角速度的關(guān)系公式

v=cor

可知星體的線速度

Vp=VQ<Vs

故A錯(cuò)誤;

C.根據(jù)

a=rco'

可知P、Q、S三顆星體中S星的加速度最大。故C錯(cuò)誤；

BD.三顆星體都繞同一圓心。做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，每個(gè)星體受到另外兩個(gè)星體的萬有引力的合力需指向。

點(diǎn)，因此可得星體S、P受力如圖所示，

可知S、P間的萬有引力大小等于S、Q間的萬有引力大小，S、P間的萬有引力大小小于Q、P間的萬有引

力大小，兩圖中的兩分力的夾角相等，因此

Fs<Fp=FQ

根據(jù)

「GMm

F=T

可知

砥<Wp=m.Q

故BD正確。

故選BD。

8.如圖，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，左、右兩側(cè)導(dǎo)軌間距分別為”和L，圖中

左側(cè)是電阻不計(jì)的金屬導(dǎo)軌，右側(cè)是絕緣軌道。金屬導(dǎo)軌部分處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)

度大小為瓦；右側(cè)以。為原點(diǎn)，沿導(dǎo)軌方向建立X軸，沿。尤方向存在分布規(guī)律為5=耳+履々＞0）

的豎直向下的磁場(chǎng)（圖中未標(biāo)出）。一質(zhì)量為加、阻值為尺、三邊長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的U形金屬框，左端緊靠OO'

平放在絕緣軌道上（與金屬導(dǎo)軌不接觸）處于靜止?fàn)顟B(tài)。長(zhǎng)為2L、質(zhì)量為機(jī)、電阻為R的導(dǎo)體棒。處在間

距為2L的金屬導(dǎo)軌上，長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為加、電阻為R的導(dǎo)體棒b處在間距為L(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌上。現(xiàn)同時(shí)給導(dǎo)

體棒。，6大小相同的水平向右的速度%,當(dāng)導(dǎo)體棒力運(yùn)動(dòng)至OO'時(shí)，導(dǎo)體棒。中已無電流始終在寬軌

上）。導(dǎo)體棒b與U形金屬框碰撞后連接在一起構(gòu)成回路，導(dǎo)體棒。、從金屬框與導(dǎo)軌始終接觸良好，導(dǎo)體

棒”被立柱擋住沒有進(jìn)入右側(cè)軌道。下列說法正確的是（）

A.給導(dǎo)體棒m6大小相同的水平向右的速度%后，導(dǎo)體棒Z?做勻速運(yùn)動(dòng)

導(dǎo)體棒b到達(dá)OO'時(shí)的速度大小為g%

B.

C.導(dǎo)體棒b與U形金屬框碰撞后連接在一起后做勻減速運(yùn)動(dòng)

1。D

D.導(dǎo)體棒。與U形金屬框碰撞后，導(dǎo)體棒6靜止時(shí)與的距離為號(hào)

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.給導(dǎo)體棒a、b大小相同的水平向右的速度％后，因?yàn)閷?dǎo)體棒。產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大于b棒產(chǎn)生的

電動(dòng)勢(shì)，所以回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，導(dǎo)體棒a減速運(yùn)動(dòng)，Z?棒加速運(yùn)動(dòng)，然后勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B.設(shè)b棒到達(dá)OO'時(shí)的速度大小為場(chǎng)，此時(shí)導(dǎo)體棒。的速度大小為為，因?yàn)榇藭r(shí)已經(jīng)無電流，所以

BLvb=2BLva

則對(duì)a、b棒分別根據(jù)動(dòng)量定理可得

-2B0Lq-mva-mv0

B0Lq-mvb-mv0

聯(lián)立解得

6

故B正確；

c.b棒與u形金屬框碰撞后連接在一起后做加速度不斷減小的減速運(yùn)動(dòng)，故c錯(cuò)誤；

D.設(shè)沙棒與U形金屬框碰撞后共同速度為匕，則根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得

mvb-2mvl

解得

3

匕=5V°

由題意可知U形金屬框右邊始終比U形金屬框左邊的磁場(chǎng)大

AB=kL

從導(dǎo)體棒b與U形金屬框碰撞后到最終靜止的過程，回路中的平均電流為

7EABL'v

一次―2R

根據(jù)動(dòng)量定理有

-ABILt=0-2mv1

b棒靜止時(shí)與點(diǎn)的距離為

x=v-t

聯(lián)立解得

12mvR

x=一「a”

5k之匕

故D正確。

故選BD

第II卷非選擇題（共174分）

三、非選擇題：本題共14小題，共174分。

9.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲裝置探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系。圖中直徑為。的水平圓盤可

繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，盤邊緣側(cè)面上有很小一段涂有很薄的反光材料。當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)到某一位置時(shí)，接收器可以接

收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，在示波器顯示屏上顯示出來，從而記錄

反光時(shí)間4。長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線一端連接小滑塊，另一端連到固定在轉(zhuǎn)軸上的力傳感器上，連接到計(jì)算機(jī)上的

傳感器能顯示細(xì)線的拉力尸，用游標(biāo)卡尺測(cè)量反光材料的長(zhǎng)度實(shí)驗(yàn)小組采取了下列實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）為了探究向心力與角速度的關(guān)系，需要控制滑塊質(zhì)量和旋轉(zhuǎn)半徑保持不變，某次記錄的反光時(shí)間為

Ar,則角速度。=；

（2）以尸為縱坐標(biāo)，以二T為橫坐標(biāo)，可在坐標(biāo)紙中描出數(shù)據(jù)點(diǎn)作一條如圖乙所示的直線，圖線的斜

（A0

率為左，則滑塊的質(zhì)是為（結(jié)果用字母左、L、Ad、。表示）；圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是

2Ad

【答案】（1）

D\t

(2)1,4(AiZ)2L②.滑塊受到摩擦力的作用

【解析】

【小問1詳解】

根據(jù)控制變量法，為了探究向心力與角速度的關(guān)系，需要控制滑塊的質(zhì)量和旋轉(zhuǎn)半徑不變；物體轉(zhuǎn)動(dòng)的線速

度為

Ad

N

又

v2v

a)=一=一

rD

解得

2Ad

CD=o

DAt

【小問2詳解】

根據(jù)向心力公式可知

F=mr^co1=mLco1

聯(lián)立解得

F-m4sd^L

D2(Ar)2

由于

,4m(AJ)2L

k=-------------

D2

可得滑塊的質(zhì)量為

kD2

4(Ad)2L

由圖線可知，當(dāng)尸=0時(shí)，TATWO,可知圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是滑塊受到摩擦力的作用。

⑷）

10.某課外研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了測(cè)量鹽水電阻率夕的實(shí)驗(yàn)原理圖如圖甲。所用器材有：電源E（電動(dòng)勢(shì)E

約為6V,內(nèi)阻一定），毫安表mA（量程為15mA,內(nèi)阻用,不可忽略）；滑動(dòng)變阻器R（最大阻值為20Q,

允許通過的最大電流為1.0A）,電壓表*（量程為6.0V,內(nèi)阻約為20kQ）；電壓表V?（量程為15.0V,

內(nèi)阻約為20kQ）；裝有耐腐蝕固定電極板、可動(dòng)電極板和溫度計(jì)的長(zhǎng)方體有機(jī)玻璃樣品池用；開關(guān)S,導(dǎo)

線若干。

（1）為了使電壓表和電流表均有較大的偏轉(zhuǎn)，則電壓表應(yīng)選用（選填"V]”或f"）,根據(jù)圖

甲所示的原理圖，在圖乙的實(shí)物圖中，完成連線;

（2）用20分度游標(biāo)卡尺測(cè)量樣品池的深度//如圖丙所示，則丸=mm,用游標(biāo)卡尺測(cè)量樣品池的寬

度d,用毫米刻度尺測(cè)量固定電極板和可動(dòng)電極板間的距離L;

（3）在樣品池中注滿待測(cè)鹽水，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，讀出電壓表的示數(shù)q和電流表的示數(shù)

并記錄此時(shí)固定電極板和可動(dòng)電極板間的距離右；然后改變固定電極板和可動(dòng)電極板間的距離，分別記錄

電壓表的示數(shù)。2、電流表的示數(shù)八和固定電極板和可動(dòng)電極板間的距離4；如此完成6次測(cè)量并記錄相

應(yīng)數(shù)據(jù)；應(yīng)用圖像法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以4為縱軸，以L為橫軸，作出如圖丁所示的圖像，圖中

1

%、％、人為已知量，測(cè)量并記錄鹽水的溫度，則此溫度下鹽水的電阻率Q=（結(jié)果用字母

丸、d、4、4、。表示），電流表的內(nèi)阻對(duì)電阻率的測(cè)量值______（選填“有影響”或“無影響”）,電流

表的內(nèi)阻&=（結(jié)果用字母4、

1112(cm)

0io20,

丙T

【答案】(1)①.V]②.見解析

(2)10580(3)①.(4一%)加②.無影響③.為

b

【解析】

【小問1詳解】

口][2]因?yàn)殡娫吹碾妱?dòng)勢(shì)約6V,為了電壓表有較大的偏轉(zhuǎn)，所以應(yīng)選擇電壓表V]；根據(jù)電路圖連線如圖

h-(105+16x0.05)mm=105.80mm

【小問3詳解】

[1]⑵⑶因?yàn)?/p>

UL

了=夕下+冬

Iah

所以斜率

k=P

dhb

解得

(%-aAdh

P=-----：-----

b

電流表的內(nèi)阻對(duì)電阻率的測(cè)量值無影響，電流表的內(nèi)阻

7?A=%

11.如圖,一水平放置的汽缸中由橫截面積為S的活塞封閉有一定量的理想氣體，中間的隔板將氣體分為A、

B兩部分；初始時(shí)，A、B兩部分氣柱的長(zhǎng)度均為4,壓強(qiáng)均等于大氣壓外，已知隔板與汽舒壁間的最大

靜摩擦力為隔板與汽舒壁間的滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力。氣體溫度始終保持不變，向右緩慢推動(dòng)

活塞。

（1）當(dāng)活塞向右移動(dòng)多大距離時(shí)隔板開始移動(dòng)?

（2）若隔板向右緩慢移動(dòng)了4的距離，則活塞向右移動(dòng)了多大的距離？

2

活塞隔板

4AAs+3L/,

【答案】（1）苞=:、

S"0S+2L

Po+fm

【解析】

【詳解】（1）對(duì)于氣體A,初態(tài)

PAI=Po

匕1=3

設(shè)當(dāng)活塞向右移動(dòng)者距離時(shí)隔板開始移動(dòng)，則

PA2=。0+與

體積

7A2=L°S-SX]

根據(jù)玻意耳定律可得

PAI%=「A2匕2

即

〃。但卜+曾心-W）

解得

J

xi~

p°s+A

(2)對(duì)于氣體B,初態(tài)

PBI=Po

唳=4S

設(shè)當(dāng)活塞向右移動(dòng)巧距離時(shí)隔板向右移動(dòng)B，體積

VB2=LQS-S-^-

根據(jù)玻意耳定律可得

PBKI=PB2K2

解得

PB2=2Po

此時(shí)氣體A的壓強(qiáng)為

PA3=PB2+率=2Po+~~

體積

匕3=［工。+寸-%21S

根據(jù)玻意耳定律可得

PAVAI=PA3匕3

即

POLO=^2M)+1-%j

解得

/p0L0S+3L(X

「MS+2ym

12.如圖，長(zhǎng)為￡=1.6m的輕繩一端固定在。i點(diǎn)，另一端連接質(zhì)量為根o=2.0kg的小球P。起始時(shí)小球P

位于點(diǎn)正上方的A點(diǎn)，繩子恰好伸直，給小球P一向左的水平初速度%=20m/s,當(dāng)小球P運(yùn)動(dòng)到最

低點(diǎn)B時(shí)恰好與位于光滑水平面BC上的小球Q發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰撞后小球Q恰好能到達(dá)

右側(cè)半徑為火=1.62m的光滑半圓形軌道的最高點(diǎn)。，圖中C點(diǎn)、半圓圓心。2和。點(diǎn)在同一豎直線上。己

知重力加速度g取lOm/sz,不計(jì)空氣阻力。求：

(1)小球P與小球Q碰撞前瞬間速度的大小Vp；

(2)小球Q的質(zhì)量加。

【答案】(1)vp=8.0m/s；(2)—kg

【解析】

【詳解】(1)若小球在A點(diǎn)恰好做圓周運(yùn)動(dòng)，則有