2023年高考物理第一次模擬考試卷（廣東A卷）含解析

2023年高考物理第一次模擬考試卷（廣東

A卷）

注意事項(xiàng)：

i.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)。回答非選擇題時(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

第I卷

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.放射性同位素是核醫(yī)學(xué)診斷和治療的基礎(chǔ)。鋁和鋁都是放射性元素，在醫(yī)院里利用放射

性同位素發(fā)生器可以由鋁99制備得99,病人服用含得99的藥物后可用于內(nèi)臟器官造影。下

列說法正確的是（）

A.對(duì)鋁99密封并低溫保存可以減緩其衰變速度

B.病人體溫升高會(huì)加快得99的衰變速度

C.利用鋁99制備得99的核反應(yīng)方程為

D.利用鋁99制備鋁99的核反應(yīng)方程為

【答案】C

【詳解】AB.放射性元素的半衰期由原子核決定，與外界的溫度無關(guān)，故AB錯(cuò)誤；

CD.根據(jù)題意，由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得，利用鋁99制備得99的核反應(yīng)方程為

%Mof%Tc+_：e

故D錯(cuò)誤,C正確。

故選C。

2.如圖所示，兩個(gè)相同的小球A和B,質(zhì)量均為m,用長度相同的兩根輕質(zhì)細(xì)線把A,B兩

球懸掛在水平天花板上的同一點(diǎn)0,并用長度相同的細(xì)線連接A,B兩球。在水平外力F的

作用下，小球A,B均處于靜止，三根細(xì)線均處于拉直狀態(tài)，其中OA細(xì)線位于豎直方向。現(xiàn)

保持小球B的位置不變，將外力F逆時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)90°角，己知重力加速度為g,則下列關(guān)

于此過程的分析正確的是（）

A.細(xì)繩OA的彈力大小可能大于mgB.細(xì)繩OB的彈力大小可能為2.5mg

C.外方F的最小值為mgD.外力F的最小值為mg

【答案】C

【詳解】A.對(duì)球A受力分析，受重力和OA繩子的拉力，根據(jù)受力平衡，繩子AB的拉力為

零，繩子OA的拉力等于

FoA=mg

故A錯(cuò)誤；

CD.對(duì)B球受力分析，受重力，細(xì)線OB的拉力和所求力F,根據(jù)三力平衡條件知：任意兩個(gè)

力的合力必定與第三個(gè)力等大、反向、共線，所以當(dāng)F與OB垂直時(shí)，有最小值，如圖所示

73

4in=mgsin60°=-mg

故C正確,D錯(cuò)誤；

B.對(duì)B球受力分析，受重力，細(xì)線0B的拉力和所求力F,根據(jù)動(dòng)態(tài)三角形可知當(dāng)F水平時(shí),

OB的拉力最大，即

故B錯(cuò)誤。

故選C。

3.在物理學(xué)建立、發(fā)展的過程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了人類歷史的進(jìn)步，關(guān)于科

學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，下列說法正確的是（）

A.牛頓利用邏輯推理，使亞里士多德的物體下落的快慢由它們的重量決定的理論陷入了困

境

B.伽利略巧妙地利用斜面實(shí)驗(yàn)來沖淡重力影響，通過邏輯推理得到了自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律

C.開普勒對(duì)第谷觀測(cè)的行星數(shù)據(jù)進(jìn)行了多年研究，得出了萬有引力定律

D.卡文迪什進(jìn)行了“月一地檢驗(yàn)”，將天體間的力和地球上物體的重力統(tǒng)一起來

【答案】B

【詳解】A.利用邏輯推理，使亞里士多德的物體下落的快慢由它們的重量決定的理論陷入

了困境的是伽利略，故A錯(cuò)誤；

B.在研究自由落體運(yùn)動(dòng)的過程中，伽利略巧妙地利用斜面實(shí)驗(yàn)來沖淡重力影響，最后通過

邏輯推理得到了自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，故B正確；

C.開普勒對(duì)第谷觀測(cè)的行星數(shù)據(jù)進(jìn)行了多年研究，得出了行星運(yùn)動(dòng)三大定律，故C錯(cuò)誤；

D.牛頓進(jìn)行了“月一地檢驗(yàn)”，將天體間的力和地球上物體的重力統(tǒng)一起來，建立了萬有

引力定律，故D錯(cuò)誤。

故選B。

4.在農(nóng)田灌溉中往往需要擴(kuò)大灌溉面積，常用的方法是在水管的末端加裝一段細(xì)管，如圖

所示。保持細(xì)管水平且高度不變，農(nóng)田水平，不考慮空氣阻力的影響，單位時(shí)間內(nèi)的進(jìn)水量

不變，下列說法正確的是（)

水管細(xì)管

----A

農(nóng)田

'^7777777777777777777777',

A.加裝細(xì)管后，單位時(shí)間內(nèi)的出水量將顯著增加

B,加裝細(xì)管后，噴出的水的出口速度不變

C,加裝細(xì)管后，噴出的水在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間將變長

D.加裝細(xì)管后，噴出的水的水平射程將變大

【答案】D

【詳解】A.因?yàn)閱挝粫r(shí)間內(nèi)的進(jìn)水量不變，加裝細(xì)管后，單位時(shí)間內(nèi)的出水量也不變,A錯(cuò)

誤；

B.根據(jù)流量公式，流速加裝細(xì)管后，橫截面積變小，噴出的水的出口速度變大,B錯(cuò)誤；

C.加裝細(xì)管后，噴出的水在空中做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)，高度不變，水在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不變,

C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)

h=2gt

X=VQt

解得

加裝細(xì)管后，高度h不變，初速度vO變大，噴出的水的水平射程x將變大,D正確。

故選D。

5.避雷針附近的電場(chǎng)分布如圖所示，實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)面，等勢(shì)面和電場(chǎng)線關(guān)于避

雷針?biāo)诘呢Q直線對(duì)稱分布，曲線為某帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡,A.B.C為軌

跡上的三個(gè)點(diǎn),A.B是關(guān)于避雷針?biāo)诘呢Q直線對(duì)稱的兩點(diǎn),C點(diǎn)在豎直線上，則（

A.A.B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

B.此時(shí)避雷針的尖端聚集大量正電荷

C.粒子在A點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在C點(diǎn)的電勢(shì)能大

D.粒子在A點(diǎn)具有的動(dòng)能比在C點(diǎn)的動(dòng)能大

【答案】D

【詳解】A.電場(chǎng)線疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)

度方向。A.B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，方向不同。A錯(cuò)誤；

B.電場(chǎng)線從無窮遠(yuǎn)終止于負(fù)電荷，此時(shí)避雷針的尖端聚集大量負(fù)電荷。B錯(cuò)誤；

C.由運(yùn)動(dòng)軌跡可知，電場(chǎng)力指向軌跡的凹側(cè)，可知該帶電粒子帶負(fù)電。電場(chǎng)線由電勢(shì)高的

等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面，可知

（PA＞（PC

又

Ev=q（p

粒子在A點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在C點(diǎn)的電勢(shì)能小。C錯(cuò)誤；

D.運(yùn)動(dòng)過程中，只有電場(chǎng)力做功，動(dòng)能和電勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化，動(dòng)能和電勢(shì)能的和保持不

變。粒子在A點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在C點(diǎn)的電勢(shì)能小，粒子在A點(diǎn)具有的動(dòng)能比在C點(diǎn)的動(dòng)

能大。D正確。

故選D。

6.在如圖所示的平面內(nèi)，存在寬為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域（足夠長、邊界上有磁場(chǎng)），勻強(qiáng)磁場(chǎng)的

磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，左側(cè)邊界上有一離子源，可以向紙面內(nèi)各方向發(fā)射質(zhì)量為、帶電荷量為、

速度大小為的離子。不計(jì)離子受到的重力和空氣阻力，下列說法正確的是（）

XX

B

xx

IXX|

II

II

II

|X__XI

'^~~L~

A.離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為

B.離子從右側(cè)邊界離開磁場(chǎng)時(shí)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為

C.離子從右側(cè)邊界離開磁場(chǎng)時(shí)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為

D.離子從左側(cè)邊界離開磁場(chǎng)時(shí)，射入點(diǎn)與射出點(diǎn)間的最大距離為

【答案】B

【詳解】AD.由

v2

qvB=m—

r

得

mvmqBL

r=——=------=LT

qBqBm

則垂直左邊界運(yùn)動(dòng)的離子恰與右邊界相切，運(yùn)動(dòng)半個(gè)圓周，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為

T12兀m_71m

力max

此時(shí)，離子從左邊界離開磁場(chǎng)，射入點(diǎn)與射出點(diǎn)間的距離最大，大小為2L.AD錯(cuò)誤；

B.當(dāng)離子圓周運(yùn)動(dòng)的弦長最短時(shí)，圓心角最小，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，則最短弦長為L,由幾何關(guān)

系，此時(shí)圓心角為，此過程時(shí)間最短

_T_117im_7im

山~~6~6~qB~~3qB

B正確；

C.離子初速度沿左邊界向下時(shí)，離子做四分之一的圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)有最大弦長，則離子從

右側(cè)邊界離開磁場(chǎng)時(shí)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為

T1271m7rm

44qB2qB

C錯(cuò)誤。

故選B。

7.手機(jī)無線充電是比較新穎的充電方式.如圖所示，電磁感應(yīng)式無線充電的原理與變壓器

類似，通過分別安裝在充電基座和接收能量裝置上的線圈，利用產(chǎn)生的磁場(chǎng)傳遞能量.當(dāng)充

電基座上的送電線圈通入正弦式交變電流后，就會(huì)在鄰近的受電線圈中感應(yīng)出電流，最終實(shí)

現(xiàn)為手機(jī)電池充電.在充電過程中（）

A.送電線圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)呈周期性變化

B.受電線圈中產(chǎn)生的是恒定電流

C.送電線圈和受電線圈利用自感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)能量傳遞

D,手機(jī)和基座通過互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)能量傳輸，該傳輸過程，能量沒有損失

【答案】A

【詳解】A.由于送電線圈中電流周期性變化的，因此產(chǎn)生的磁場(chǎng)也呈周期性變化,A正確；

B.由于送電線圈中電流周期性變化的，可知受電線圈中產(chǎn)生的也是周期性變化的電流,B錯(cuò)

、口

陜；

C.送電線圈和受電線圈利用互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)能量傳遞,c錯(cuò)誤；

D.手機(jī)和基座通過互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)能量傳輸，由于電磁輻射，該傳輸過程，會(huì)出現(xiàn)能量損失，

D錯(cuò)誤。

故選A。

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。分.

8.甲、乙兩車在平直公路上同向行駛，其v-t圖像如圖所示。已知兩車在時(shí)并排行駛，則

()

A.在時(shí)，甲車在乙車后

B.在時(shí)，甲車在乙車前7.5m

C.兩車另一次并排行駛的時(shí)刻是

D,甲、乙車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40m

【答案】BD

【詳解】A.由題圖中的圖像下的面積表示位移可知，時(shí)兩車并排行駛，則時(shí)兩車也并排行駛,

A錯(cuò)誤；

B.時(shí)，乙車比甲車多運(yùn)動(dòng)

,10+5

x=(---xl1)m=7.5m

故時(shí)，甲車在乙車前7.5m,B正確；

C.時(shí)，乙在甲前,C錯(cuò)誤；

D.從到，甲的位移為

10+30c、

與=(——-——x2)m=40m

D正確。

故選BD?

9.如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻不計(jì)，電源電動(dòng)勢(shì)E=6V,,,電容器的電容，兩極板水平放

置,e端接地，當(dāng)開關(guān)和都閉合時(shí)，電容器內(nèi)一油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知重力加速度為g,則

E

A.油滴帶正電

B,電容器的帶電量為

C.當(dāng)開關(guān)閉合，開關(guān)斷開時(shí)，穩(wěn)定后電容器上的電量不變

D.當(dāng)開關(guān)閉合，開關(guān)斷開時(shí)，油滴在電容器中運(yùn)動(dòng)，油滴的加速度小于g

【答案】BC

【詳解】A.當(dāng)開關(guān)和都閉合時(shí)

得

L=2V

電場(chǎng)強(qiáng)度的方向向下，電場(chǎng)力方向向上，油滴一定帶負(fù)電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B,電容器的帶電量為

6

Q=CUab=8xlO-C

選項(xiàng)B正確；

C.開關(guān)斷開

則

UL2V

電容器上的電量不變，但極板上的電性正好相反，選項(xiàng)c正確；

D.開關(guān)斷開，電容器中電場(chǎng)強(qiáng)度的方向向上，油滴所受電場(chǎng)力方向向下，油滴在電容器中運(yùn)

動(dòng)，油滴的加速度大于g,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選BCo

10.如圖所示甲、乙兩種粗糙面不同的傳送帶。傾斜于水平地面放置。以同樣恒定速率向上

運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)將一質(zhì)量為的小物體（視為質(zhì)點(diǎn)）輕輕放在A處，小物體在甲傳送帶上到達(dá)處時(shí)恰

好達(dá)到傳送帶的速率；在乙傳送帶上到達(dá)離豎直高度為的C處時(shí)達(dá)到傳送帶的速率。已知

處離地面高度為，則在物體從A到的運(yùn)動(dòng)過程中（）

A.兩種傳送帶對(duì)小物體做功相等

B.將小物體傳送到處，乙傳送帶上的劃痕長

C,將小物體傳送到處，乙系統(tǒng)由于摩擦產(chǎn)生的熱量多

D.將小物體傳送到處，甲上的小物體需要的時(shí)間較長

【答案】AD

【詳解】A.傳送帶對(duì)物塊做的功等于物塊機(jī)械能的增加量，兩種情況物塊重力勢(shì)能和動(dòng)能

增加量都相同，所以機(jī)械能增加量相同，所以兩種傳送帶對(duì)小物體做功相等,A正確；

B.設(shè)甲圖中到達(dá)處時(shí)時(shí)間為，乙圖中到達(dá)C處時(shí)時(shí)間為，根據(jù)題意可得乙圖中物塊到達(dá)C

處后隨傳送帶以速率勻速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，所以甲圖中劃痕長為

0+v1

s甲=s皮帶一s物塊=1/_-5_4=5vti

同理乙圖中劃痕長為

1

S乙=5泣2

同時(shí)有

可得

所以有

S甲＞S乙

B錯(cuò)誤;

C.甲圖中系統(tǒng)由于摩擦產(chǎn)生的熱量為

4寸?5甲=/'-；%物塊

根據(jù)動(dòng)能定理有

/物塊一

所以有

12

蠢=mgH+—mv

同理可得

2

。乙=mg(.H-h)+—mv

所以有

備,。乙

C錯(cuò)誤；

D.傳送到處，甲上的小物體需要的時(shí)間為

tm~

using

乙上的小物體需要的時(shí)間為

h

……sin^_2(j)h_2H-h

vvsin^usin。usin。

所以有

，甲,，乙

D正確。

故選ADo

第n卷

三、非選擇題：共54分，第11~14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.

（一）必考題：共42分.

11.（7分）某同學(xué)用如圖甲所示裝置做“探究加速度與力關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。小車的質(zhì)量為M,當(dāng)

地重力加速度為go

小車紙帶打卒計(jì)時(shí)器

（1）按實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行正確操作，某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶如圖乙所示，圖中A.B.C為三個(gè)相鄰

的計(jì)數(shù)點(diǎn)，若相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T,A.B間的距離為、A.C間的距離為，則小車的加

速度為a0（3分）

（2）改變掛盤中祛碼的質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到多組掛盤中祛碼的質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的小車加速度

a,若掛盤的質(zhì)量為，以為縱軸為橫軸作出圖像，若圖像是一條傾斜直線，則圖像在縱軸上的

截距為,圖像的斜率為,則表明小車的加速度與合外力成正比。

（4分）

【答案】（1）三言（3分）（2）,"（4分）

Tgg

【詳解】（1）[1]利用逐差法可知

Ax=tzT2

根據(jù)圖乙數(shù)據(jù)代入解得

（2）⑵⑶如果小車的加速度與合外力成正比，則

T=Ma

同樣，對(duì)于祛碼和磋碼盤有

[m+m^）g-T=（jn+m^a

解得

—1=M---1-1—1

agm+m0g

因此作圖像，如果圖像是一條傾斜直線，圖像在縱軸上的截距為，圖像的斜率為，則表明小

車的加速度與合外力成正比。

12.（9分）某小組研究電源和小燈泡兩端的電壓隨電流的變化規(guī)律，實(shí)驗(yàn)電路如圖甲。

①按規(guī)范連接好實(shí)驗(yàn)電路；

②閉合電鍵S,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P到某一位置，讀出電流表A（量程為3A.內(nèi)阻為0.5Q）

和電壓表V1.V2（量程3V、內(nèi)阻約為3kQ）的示數(shù)，并記錄數(shù)據(jù)；

③改變滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，重復(fù)步驟②多次測(cè)量；

④根據(jù)數(shù)據(jù)描繪U—I圖像，獲得圖線A.B,如圖乙；

⑤完成實(shí)驗(yàn)，整理實(shí)驗(yàn)器材。

丙

（1）在步驟②中，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P到某位置時(shí)，電壓表V2的指針如圖丙所示，則其

讀數(shù)為Vo（2分）

（2）由圖乙可知，電源的電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)阻r=Qo（4分）

（3）如圖甲，當(dāng)滑片P移到滑動(dòng)變阻器的最左端時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率為W。

（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2分）

（4）下列選項(xiàng)中，使滑動(dòng)變阻器和小燈泡的功率最為相近的電流表A示數(shù)為

（1分）

A.1.05AB.1.25AC.1.55AD.1.75A

【答案】（1）1.20（2分）（2）4.500.5（4分）（3）5.0（2分）（4）C（1分）

【詳解】（1）川電壓表的最小分度為0.1V,讀數(shù)為L20V；

（2）[2]根據(jù)閉合電路歐姆定律有

Ui=E-I{r+rg）

可知圖像縱軸截距表示電動(dòng)勢(shì)，則

E=4.5V

圖像的斜率表示電源內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻和，則有

450100

r+--QI.QQ

3.5-0=

則電源內(nèi)阻為

r=0.5Q

（3）[3]圖像A.B交點(diǎn)的電壓為UL=2.4V,電流為IL=2.1A,小燈泡的實(shí)際功率為

PL=ULIL=2.4x2.1W=5.0W

（4）[4]當(dāng)滑動(dòng)變阻器和小燈泡的功率最為相近時(shí)，它們兩端的電壓相等，電壓表VI示數(shù)為

電壓表V2的2倍，根據(jù)圖像可知，電流表電流大約為1.5A。

故選C。

13.（11分）如圖所示，水平軌道段光滑，段粗糙，段的中點(diǎn)的正上方有一探測(cè)器，探測(cè)器只

能探測(cè)處于其正下方的物體，處有一豎直擋板。處固定一彈簧，其右端有一小物塊壓緊彈簧

但與彈簧不粘連，開始時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)。釋放，脫離彈簧后與靜止在點(diǎn)的物體碰撞，并

結(jié)合成復(fù)合體，以此碰撞時(shí)刻為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，探測(cè)器只在至內(nèi)工作，已知、的質(zhì)量都為=lkg,

與間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，段長為，、及復(fù)合體都視為質(zhì)點(diǎn)，與擋板碰撞后原速率反彈，取。

（1）若開始時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能，求脫離彈簧時(shí)的速度大??；（3分）

（2）在（1）的條件下，求、因碰撞損失的動(dòng)能；（3分）

（3）若與擋板碰撞后，要使第一次向左運(yùn)動(dòng)過程中，能在探測(cè)器的工作時(shí)間內(nèi)通過點(diǎn)，求彈

性勢(shì)能的取值范圍。（5分）

n探測(cè)器

（rLb上LL」?

;O'A'Q'C

【答案】（1）%=6m/s；（3分）（2）AE=9J；（3分）（3）48J<EP<98J（5分）

【詳解】（1）設(shè)與碰撞前的速度大小為v,由能量守恒有

Ep=g"7%2（1分）

解得

v0=6m/s（2分）

（2）與碰撞，由動(dòng)量守恒，有

mv0=2mv（1分）

解得

v=3m/s（1分）

由能量守恒，損失的動(dòng)能為

1,12

AE=—mv0-—x2mv~

解得

AE=9J（1分）

（3）從點(diǎn)滑動(dòng)到點(diǎn)，再從點(diǎn)滑動(dòng)到點(diǎn)的整個(gè)過程，做的是勻減速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)加速度大小為,

則

umg—ma

解得

=jug=lm/s2（1分）

討論：①當(dāng)P在點(diǎn)速度為時(shí)，與擋板碰撞后恰好在點(diǎn)停下，設(shè)經(jīng)過時(shí)間，有

O-vf=2（-a）-3L

匕=atx

解得

,（1分）

求解可知，滿足要求。則P最小速度。由動(dòng)量守恒，設(shè)P1碰前速度為，有

mv01=2mvi

解得

=45/6in/s

由能量守恒有

EP2=gmvQj=48J（1分）

②當(dāng)P在點(diǎn)速度增大時(shí)，與擋板碰撞后經(jīng)過點(diǎn)時(shí)

則

12

3L=—~成2

若時(shí)經(jīng)過點(diǎn)，可得P最大速度

%=7m/s（1分）

同理由動(dòng)量守恒

mv02=2mv2

可得P1碰前速度為

v02=14m/s

由能量守恒可得

1

穌2=5機(jī)%72=98J

所以彈性勢(shì)能的范圍

48J<EP<98J（1分）

14.（15分）如圖所示，第一象限內(nèi)存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小，第二象限內(nèi)

存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第三象限內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)及豎直向下的勻

強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為?，F(xiàn)有一帶正電的粒子從軸上的A點(diǎn)以初速度垂直于軸射入電場(chǎng),

經(jīng)軸上的P點(diǎn)進(jìn)入第二象限。已知第二、三象限內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為,A點(diǎn)的橫坐標(biāo)為

0.5m,P點(diǎn)的縱坐標(biāo)為1.0m,（不計(jì)粒子重力，近似取3）。求：

（1）電荷的比荷幺；（3分）

m

（2）粒子從A點(diǎn)出發(fā)到剛進(jìn)入第三象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（6分）

（3）粒子運(yùn)動(dòng)過程中,第二次與軸負(fù)半軸的交點(diǎn)坐標(biāo)。（6分）

XX

XBX

XX

??

V2E

??

B

r?V?

【答案】（1）10‘c/kg；（3分）（2）1.625xl0-4s;（6分）（3）%=-（—-—+l）m（6分）

【詳解】（1）粒子在第一象限電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，如圖所示

x=—'—=0.5m（1分）

2m

y方向有

y=votl=1.0m（1分）

聯(lián)立解得

,（1分）

（2）設(shè)粒子離開電場(chǎng)時(shí)，速度大小為，方向與軸正方向夾角為，由幾何關(guān)系得

%V。

分）

口=血％=2?xlC^m/s（1分）

設(shè)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為，由牛頓第二定律得

v2

qvB=m——

4=0m（］分）

由幾何關(guān)系可知圓心恰好落在x軸上。在第二象限內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度為

a=——

4

則粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

則粒子從A點(diǎn)出發(fā)到剛進(jìn)入第三象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

4

+Z2=1.625x10s（1分）

（3）由解析圖可知，粒子進(jìn)入第三象限時(shí)的速度大小為

%=v=2V2xl04m/s（1分）

方向豎直向下，可在水平方向上配上水平向左的速度和水平向右的速度，使?jié)M足

q\\B=41qE

可得

V[=2V2xl04m/s（1分）

匕與匕的合速度大小為

4

v4=-Jvf+vf=2v0=4xl0m/s（1分）

與軸方向的夾角為;所以粒子進(jìn)入第三象限后以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的同時(shí)以向左做勻速直線運(yùn)

動(dòng)。設(shè)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為，由牛頓第二定律得

qv4B=m^-

解得

r2=2m（1分）

由幾何關(guān)系得

則有

「今繁嗡與I。"225M（1分）

則有粒子運(yùn)動(dòng)過程中，第二次與軸負(fù)半軸的交點(diǎn)坐標(biāo)

X=-^（1+COS45°）+V/3+0馬］

解得

x=-（--——Fl）m（］分）

（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.

15.［選修3-3］（12分）

（1）（6分）一U形玻璃管豎直放置，左端開口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活塞，初

始時(shí)，管內(nèi)汞柱及空氣柱長度如圖所示。用力向下緩慢推活塞，直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等

時(shí)為止。己知玻璃管的橫截面積處處相同；在活塞向下移動(dòng)的過程中，沒有發(fā)生氣體泄漏；

大氣壓強(qiáng)pO=75cmHg,環(huán)境溫度不變。末狀態(tài)右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為cmHg,活

塞向下移動(dòng)的距離（填“大于”、“小于”、或“等于"）右側(cè)管內(nèi)水銀上升的距離。

活塞

【答案】144（3分）

【詳解】口］設(shè)初始時(shí)，右管中空氣柱的壓強(qiáng)為pl,長度為11;左管中空氣柱的壓強(qiáng)為p2=

pO,長度為12,活塞被下推h后，右管中空氣柱的壓強(qiáng)為pl,,長度為11,；左管中空氣柱

的壓強(qiáng)為p2‘，長度為12'。以cmHg為壓強(qiáng)單位，由題給條件可得

Pi=Po+(b一4)cmHg=90cmHg

4=20.0cm

7,…八20.0—5.00、…

4=(20.0---------------)cm=12.5cm

由玻意耳定律得

PAS=P4s

解得

p[=144cmHg

⑵依題意

p;=p;

7，A20.0—5.00711ui

L=4.00cmd---------------cm=11.5cm-h

22

由玻意耳定律得

P212s—p212s

解得活塞向下移動(dòng)的距離為

hx9.42cm

右側(cè)管內(nèi)水銀上升的距離

Ah=l1-=20-12.5cm=7.5cm

所以活塞向下移動(dòng)的距離大于右側(cè)管內(nèi)水銀上升的距離。

（2）（6分）如圖，一封閉的圓柱形容器豎直放置在水平地面上，一重量不可忽略的光滑活

塞將容器內(nèi)的理想氣體分為A.B兩部分,A體積為，壓強(qiáng)為；B體積為，壓強(qiáng)為?，F(xiàn)將容器緩

慢轉(zhuǎn)至水平，氣體溫度保持不變，求此時(shí)A.B兩部分氣體的體積。

【答案】3.85xl（T3m3；6.15x10Vm3（6分）

【詳解】A中氣體，初態(tài)：壓強(qiáng)

pA=47cmHg

體積

匕=4.0xl（T3m3（1分）

末態(tài)：壓強(qiáng)，體積

因?yàn)闅怏w溫度保持不變，根據(jù)玻意耳定律可得

辦匕=。：匕’（1分）

B中氣體，初態(tài)：壓強(qiáng)

PB=50cmHg

體積

%=6.0x10-3m3（1分）

末態(tài)壓強(qiáng)，體積

根據(jù)玻意耳定律可得

%%=%籃’（1分）

容器轉(zhuǎn)至水平后有

PA=PB

容器的總體積保持不變，即

V^+V^=^+K=l-0xl0-2m3（1分）

聯(lián)立解得

,（1分）

16.［選修3-4］（12分）

（1）（6分）在x=-0.2m處有一簡諧橫波的波源，形成的簡諧波沿x軸傳播，如圖所示是t

=0時(shí)的波形圖,t=0.02s時(shí)，位于x=-0.3m處的質(zhì)點(diǎn)A第一次到達(dá)波峰處，由此可知，該簡

諧波的傳播速度大小為m/s；質(zhì)點(diǎn)B的平衡位置位于x=0.1