2022年全國統(tǒng)一高考沖刺物理沖刺（甲卷）

2021年全國統(tǒng)一高考物理試卷（甲卷）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1～5題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6～8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1．（6分）如圖，將光滑長平板的下端置于鐵架臺(tái)水平底座上的擋板P處，上部架在橫桿上。橫桿的位置可在豎直桿上調(diào)節(jié)，使得平板與底座之間的夾角θ可變。將小物塊由平板與豎直桿交點(diǎn)Q處靜止釋放，物塊沿平板從Q點(diǎn)滑至P點(diǎn)所用的時(shí)間t與夾角θ的大小有關(guān)。若由30°逐漸增大至60°，物塊的下滑時(shí)間t將（）A．逐漸增大 B．逐漸減小 C．先增大后減小 D．先減小后增大2．（6分）“旋轉(zhuǎn)紐扣”是一種傳統(tǒng)游戲。如圖，先將紐扣繞幾圈，使穿過紐扣的兩股細(xì)繩擰在一起，然后用力反復(fù)拉繩的兩端，紐扣正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)會(huì)交替出現(xiàn)。拉動(dòng)多次后，紐扣繞其中心的轉(zhuǎn)速可達(dá)50r/s，此時(shí)紐扣上距離中心1cm處的點(diǎn)向心加速度大小約為（）A．10m/s2 B．100m/s2 C．1000m/s2 D．10000m/s23．（6分）兩足夠長直導(dǎo)線均折成直角，按圖示方式放置在同一平面內(nèi)，EO與O'Q在一條直線上，PO'與OF在一條直線上，兩導(dǎo)線相互絕緣，通有相等的電流I，電流方向如圖所示。若一根無限長直導(dǎo)線通過電流I時(shí)，所產(chǎn)生的磁場在距離導(dǎo)線d處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則圖中與導(dǎo)線距離均為d的M、N兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為（）A．B、0 B．0、2B C．2B、2B D．B、B4．（6分）如圖，一個(gè)原子核X經(jīng)圖中所示的一系列α、β衰變后，生成穩(wěn)定的原子核Y，在此過程中放射出電子的總個(gè)數(shù)為（）A．6 B．8 C．10 D．145．（6分）2021年2月，執(zhí)行我國火星探測任務(wù)的“天問一號”探測器在成功實(shí)施三次近火制動(dòng)后，進(jìn)入運(yùn)行周期約為×105s的橢圓形停泊軌道，軌道與火星表面的最近距離約為×105m。已知火星半徑約為×106m，火星表面處自由落體的加速度大小約為s2，則“天問一號”的停泊軌道與火星表面的最遠(yuǎn)距離約為（）A．6×105m B．6×106m C．6×107m D．6×108m6．（6分）某電場的等勢面如圖所示，圖中a、b、c、d、e為電場中的5個(gè)點(diǎn)，則（）A．一正電荷從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到e點(diǎn)，電場力做正功 B．一電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)，電場力做功為4eV C．b點(diǎn)電場強(qiáng)度垂直于該點(diǎn)所在等勢面，方向向右 D．a(chǎn)、b、c、d四個(gè)點(diǎn)中，b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小最大7．（6分）一質(zhì)量為m的物體自傾角為α的固定斜面底端沿斜面向上滑動(dòng)。該物體開始滑動(dòng)時(shí)的動(dòng)能為Ek，向上滑動(dòng)一段距離后速度減小為零，此后物體向下滑動(dòng)，到達(dá)斜面底端時(shí)動(dòng)能為。已知sinα＝，重力加速度大小為g。則（）A．物體向上滑動(dòng)的距離為 B．物體向下滑動(dòng)時(shí)的加速度大小為 C．物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)等于 D．物體向上滑動(dòng)所用的時(shí)間比向下滑動(dòng)的時(shí)間長8．（6分）由相同材料的導(dǎo)線繞成邊長相同的甲、乙兩個(gè)正方形閉合線圈，兩線圈的質(zhì)量相等，但所用導(dǎo)線的橫截面積不同，甲線圈的匝數(shù)是乙的2倍。現(xiàn)兩線圈在豎直平面內(nèi)從同一高度同時(shí)由靜止開始下落，一段時(shí)間后進(jìn)入一方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的上邊界水平，如圖所示。不計(jì)空氣阻力，已知下落過程中線圈始終平行于紙面，上、下邊保持水平。在線圈下邊進(jìn)入磁場后且上邊進(jìn)入磁場前，可能出現(xiàn)的是（）A．甲和乙都加速運(yùn)動(dòng) B．甲和乙都減速運(yùn)動(dòng) C．甲加速運(yùn)動(dòng)，乙減速運(yùn)動(dòng) D．甲減速運(yùn)動(dòng)，乙加速運(yùn)動(dòng)二、非選擇題：（一）必考題。9．（5分）為測量小銅塊與瓷磚表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，一同學(xué)將貼有標(biāo)尺的瓷磚的一端放在水平桌面上，形成一傾角為α的斜面（已知sinα＝，cosα＝），小銅塊可在斜面上加速下滑，如圖所示。該同學(xué)用手機(jī)拍攝小銅塊的下滑過程，然后解析視頻記錄的圖像，獲得5個(gè)連續(xù)相等時(shí)間間隔（每個(gè)時(shí)間間隔△T＝）內(nèi)小銅塊沿斜面下滑的距離si（i＝1，2，3，4，5），如表所示。S1S2S3S4S5由表中數(shù)據(jù)可得，小銅塊沿斜面下滑的加速度大小為m/s2，小銅塊與瓷磚表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字，重力加速度大小取s2）10.10.（2021?甲卷）某同學(xué)用圖（a）所示電路探究小燈泡的伏安特性，所用器材有：小燈泡（額定電壓，額定電流）、電壓表（量程300mV，內(nèi)阻300Ω）、電流表（量程300mA，內(nèi)阻Ω）定值電阻R0、滑動(dòng)變阻器R1（阻值0﹣20Ω）、電阻箱R2（最大阻值Ω）、電源E（電動(dòng)勢6V，內(nèi)阻不計(jì)）、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。完成下列填空：（1）有3個(gè)阻值分別為10Ω、20Ω、30Ω的定值電阻可供選擇，為了描繪小燈泡電流在0﹣300mA的U﹣I曲線，R0應(yīng)選取阻值為Ω的定值電阻；（2）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于變阻器的（填“a”或“b”）端；（3）在流過電流表的電流較小時(shí)，將電阻箱R2的阻值置零，改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀取電壓表和電流表的示數(shù)U、I，結(jié)果如圖（b）所示。當(dāng)流過電流表的電流為10mA時(shí)，小燈泡的電阻為Ω（保留1位有效數(shù)字）；（4）為使得電壓表滿量程時(shí)對應(yīng)于小燈泡兩端的電壓為3V，該同學(xué)經(jīng)計(jì)算知，應(yīng)將R2的阻值調(diào)整為Ω。然后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1，測得數(shù)據(jù)如表所示：U/mVI/mA（5）由圖（b）和表格數(shù)據(jù)可知，隨著流過小燈泡電流的增加，其燈絲的電阻（填“增大”“減小”或“不變”）；（6）該同學(xué)觀測到小燈泡剛開始發(fā)光時(shí)流過電流表的電流為160mA，可得此時(shí)小燈泡電功率W1＝W（保留2位有效數(shù)字）；當(dāng)流過電流表的電流為300mA時(shí)，小燈泡的電功率為P2，則＝（保留至整數(shù)）。11．（12分）如圖，一傾角為θ的光滑斜面上有50個(gè)減速帶（圖中未完全畫出），相鄰減速帶間的距離均為d，減速帶的寬度遠(yuǎn)小于d；一質(zhì)量為m的無動(dòng)力小車（可視為質(zhì)點(diǎn)）從距第一個(gè)減速帶L處由靜止釋放。已知小車通過減速帶損失的機(jī)械能與到達(dá)減速帶時(shí)的速度有關(guān)。觀察發(fā)現(xiàn)，小車通過第30個(gè)減速帶后，在相鄰減速帶間的平均速度均相同。小車通過第50個(gè)減速帶后立刻進(jìn)入與斜面光滑連接的水平地面，繼續(xù)滑行距離s后停下。已知小車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度大小為g。（1）求小車通過第30個(gè)減速帶后，經(jīng)過每一個(gè)減速帶時(shí)損失的機(jī)械能；（2）求小車通過前30個(gè)減速帶的過程中在每一個(gè)減速帶上平均損失的機(jī)械能；（3）若小車在前30個(gè)減速帶上平均每一個(gè)損失的機(jī)械能大于之后每一個(gè)減速帶上損失的機(jī)械能，則L應(yīng)滿足什么條件？12．（20分）如圖，長度均為l的兩塊擋板豎直相對放置，間距也為l，兩擋板上邊緣P和M處于同一水平線上，在該水平線的上方區(qū)域有方向豎直向下的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E；兩擋板間有垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)節(jié)的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m，電荷量為q（q＞0）的粒子自電場中某處以大小為v0的速度水平向右發(fā)射，恰好從P點(diǎn)處射入磁場，從兩擋板下邊緣Q和N之間射出磁場，運(yùn)動(dòng)過程中粒子未與擋板碰撞。已知粒子射入磁場時(shí)的速度方向與PQ的夾角為60°，不計(jì)重力。（1）求粒子發(fā)射位置到P點(diǎn)的距離；（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的取值范圍；（3）若粒子正好從QN的中點(diǎn)射出磁場，求粒子在磁場中的軌跡與擋板MN的最近距離。（二）選考題：[物理——選修3-3]（15分）13．（5分）如圖，一定量的理想氣體經(jīng)歷的兩個(gè)不同過程，分別由體積﹣溫度（V﹣t）圖上的兩條直線Ⅰ和Ⅱ表示，V1和V2分別為兩直線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)，t0是它們的延長線與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)，t0＝﹣°C；a為直線Ⅰ上的一點(diǎn)。由圖可知，氣體在狀態(tài)a和b的壓強(qiáng)之比＝；氣體在狀態(tài)b和c的壓強(qiáng)之比＝。14．（10分）如圖，一汽缸中由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的體積均為V，壓強(qiáng)均等于大氣壓P0。隔板上裝有壓力傳感器和控制裝置，當(dāng)隔板兩邊壓強(qiáng)差超過時(shí)隔板就會(huì)滑動(dòng)，否則隔板停止運(yùn)動(dòng)。氣體溫度始終保持不變。向右緩慢推動(dòng)活塞，使B的體積減小為。（?。┣驛的體積和B的壓強(qiáng)；（ⅱ）再使活塞向左緩慢回到初始位置，求此時(shí)A的體積和B的壓強(qiáng)。[物理——選修3-4]（15分）15．如圖，單色光從折射率n＝、厚度d＝的玻璃板上表面射入。已知真空中的光速為×108m/s，則該單色光在玻璃板內(nèi)傳播的速度為m/s；對于所有可能的入射角，該單色光通過玻璃板所用時(shí)間t的取值范圍是s≤t＜s（不考慮反射）。16．均勻介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)A、B的平衡位置位于x軸上，坐標(biāo)分別為0和xB＝16cm。某簡諧橫波沿x軸正方向傳播，波速為v＝20cm/s，波長大于20cm，振幅為y＝1cm，且傳播時(shí)無衰減。t＝0時(shí)刻A、B偏離平衡位置的位移大小相等、方向相同，運(yùn)動(dòng)方向相反，此后每隔△t＝兩者偏離平衡位置的位移大小相等、方向相同。已知在t1時(shí)刻（t1＞0），質(zhì)點(diǎn)A位于波峰。求：（ⅰ）從t1時(shí)刻開始，質(zhì)點(diǎn)B最少要經(jīng)過多長時(shí)間位于波峰；（ⅱ）t1時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)B偏離平衡位置的位移。

2021年全國統(tǒng)一高考物理試卷（甲卷）參考答案與試題解析一、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1～5題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6～8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1．（6分）如圖，將光滑長平板的下端置于鐵架臺(tái)水平底座上的擋板P處，上部架在橫桿上。橫桿的位置可在豎直桿上調(diào)節(jié)，使得平板與底座之間的夾角θ可變。將小物塊由平板與豎直桿交點(diǎn)Q處靜止釋放，物塊沿平板從Q點(diǎn)滑至P點(diǎn)所用的時(shí)間t與夾角θ的大小有關(guān)。若由30°逐漸增大至60°，物塊的下滑時(shí)間t將（）A．逐漸增大 B．逐漸減小 C．先增大后減小 D．先減小后增大【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系；牛頓第二定律．【解答】解：設(shè)鐵架臺(tái)底座距離為d，則物塊沿平板的位移為x＝，對物塊利用牛頓第二定律可得mgsinθ＝ma利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得x＝at2整理可得t＝＝由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，當(dāng)θ＝45°時(shí)，sin2θ最大，對應(yīng)時(shí)間t最小，故θ由30°逐漸增大至60°，物塊的下滑時(shí)間將先減小后增大，故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選：D。2．（6分）“旋轉(zhuǎn)紐扣”是一種傳統(tǒng)游戲。如圖，先將紐扣繞幾圈，使穿過紐扣的兩股細(xì)繩擰在一起，然后用力反復(fù)拉繩的兩端，紐扣正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)會(huì)交替出現(xiàn)。拉動(dòng)多次后，紐扣繞其中心的轉(zhuǎn)速可達(dá)50r/s，此時(shí)紐扣上距離中心1cm處的點(diǎn)向心加速度大小約為（）A．10m/s2 B．100m/s2 C．1000m/s2 D．10000m/s2【考點(diǎn)】向心加速度；向心力．【解答】解：根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，ω＝2πn＝2π×50rad/s＝100πrad/s，r＝1cm＝，向心加速度為：an＝ω2r＝（100π）2×s2＝100π2m/s2≈1000m/s2，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選：C。3．（6分）兩足夠長直導(dǎo)線均折成直角，按圖示方式放置在同一平面內(nèi)，EO與O'Q在一條直線上，PO'與OF在一條直線上，兩導(dǎo)線相互絕緣，通有相等的電流I，電流方向如圖所示。若一根無限長直導(dǎo)線通過電流I時(shí)，所產(chǎn)生的磁場在距離導(dǎo)線d處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則圖中與導(dǎo)線距離均為d的M、N兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為（）A．B、0 B．0、2B C．2B、2B D．B、B【考點(diǎn)】磁感應(yīng)強(qiáng)度；通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向．【解答】解：根據(jù)安培定則可知，F(xiàn)P在M點(diǎn)形成的磁感應(yīng)強(qiáng)度向里，EQ在M點(diǎn)形成的磁感應(yīng)強(qiáng)度向外，根據(jù)題意可知，兩導(dǎo)線在M點(diǎn)形成的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，由疊加原理可知，M點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零；同理根據(jù)安培定則可知，F(xiàn)P在N點(diǎn)形成的磁感應(yīng)強(qiáng)度向里，EQ在N點(diǎn)形成的磁感應(yīng)強(qiáng)度向里，根據(jù)題意可知，兩導(dǎo)線在M點(diǎn)形成的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，由疊加原理可知，M點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B；故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選：B。4．（6分）如圖，一個(gè)原子核X經(jīng)圖中所示的一系列α、β衰變后，生成穩(wěn)定的原子核Y，在此過程中放射出電子的總個(gè)數(shù)為（）A．6 B．8 C．10 D．14【考點(diǎn)】原子核衰變及半衰期、衰變速度．【解答】解：由題圖可知原子核X的質(zhì)量數(shù)為A＝92+146＝238，電荷數(shù)為Z＝92，即原子核Y的質(zhì)量數(shù)為A′＝82+124＝206，電荷數(shù)為Z＝82，即設(shè)經(jīng)過x次α衰變和y次β衰變，由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得：238＝206+4x，92＝82+2x﹣y解得：x＝8，y＝6發(fā)生β衰變時(shí)，原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子的同時(shí)放出一個(gè)電子，所以該過程共釋放了6個(gè)電子，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選：A。5．（6分）2021年2月，執(zhí)行我國火星探測任務(wù)的“天問一號”探測器在成功實(shí)施三次近火制動(dòng)后，進(jìn)入運(yùn)行周期約為×105s的橢圓形停泊軌道，軌道與火星表面的最近距離約為×105m。已知火星半徑約為×106m，火星表面處自由落體的加速度大小約為s2，則“天問一號”的停泊軌道與火星表面的最遠(yuǎn)距離約為（）A．6×105m B．6×106m C．6×107m D．6×108m【考點(diǎn)】向心力；萬有引力定律及其應(yīng)用．【解答】解：根據(jù)題意可知火星的半徑為R＝×106m，軌道與火星表面的最近距離約為h＝×105m。設(shè)火星的質(zhì)量為M，“天問一號”所在橢圓軌道的半長軸為r。設(shè)想在火星上方有一顆衛(wèi)星做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)開普勒第三定律＝k可知該衛(wèi)星的周期T＝×105s對該衛(wèi)星，根據(jù)萬有引力提供向心力可得：＝mr，在火星表面，根據(jù)萬有引力和重力的關(guān)系可得：＝mg聯(lián)立解得：r≈×107m，設(shè)“天問一號”的停泊軌道與火星表面的最遠(yuǎn)距離為H，根據(jù)幾何關(guān)系可得：h+2R+H＝2r解得：H≈6×107m，故C正確、ABD錯(cuò)誤。故選：C。6．（6分）某電場的等勢面如圖所示，圖中a、b、c、d、e為電場中的5個(gè)點(diǎn)，則（）A．一正電荷從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到e點(diǎn)，電場力做正功 B．一電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)，電場力做功為4eV C．b點(diǎn)電場強(qiáng)度垂直于該點(diǎn)所在等勢面，方向向右 D．a(chǎn)、b、c、d四個(gè)點(diǎn)中，b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小最大【考點(diǎn)】電勢能與電場力做功；等勢面．【解答】解：A、b、e兩點(diǎn)在同一個(gè)等勢面上，可知b、e兩點(diǎn)間電勢差為零，電場力所做的功W＝qU，電場力做功為零，故A錯(cuò)誤；B、電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)，電場力所做的功W＝qU＝﹣e（3V﹣7V）＝4eV，故B正確；C、根據(jù)題意畫出過b點(diǎn)的電場線，如圖：電場線與等勢面處處垂直，并指向電勢降低的方向，所以b點(diǎn)電場強(qiáng)度垂直于該點(diǎn)所在等勢面，方向向左，故C錯(cuò)誤；D、等勢面越密集的地方，電場線越密集，電場強(qiáng)度越大，a、b、c、d中b點(diǎn)等勢線最密集，所以b點(diǎn)的電場強(qiáng)度最大，故D正確。故選：BD。7．（6分）一質(zhì)量為m的物體自傾角為α的固定斜面底端沿斜面向上滑動(dòng)。該物體開始滑動(dòng)時(shí)的動(dòng)能為Ek，向上滑動(dòng)一段距離后速度減小為零，此后物體向下滑動(dòng)，到達(dá)斜面底端時(shí)動(dòng)能為。已知sinα＝，重力加速度大小為g。則（）A．物體向上滑動(dòng)的距離為 B．物體向下滑動(dòng)時(shí)的加速度大小為 C．物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)等于 D．物體向上滑動(dòng)所用的時(shí)間比向下滑動(dòng)的時(shí)間長【考點(diǎn)】牛頓第二定律；動(dòng)能定理．【解答】解：AC、設(shè)物體向上滑動(dòng)的距離為x，斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，對物體向上滑行的過程，由動(dòng)能定理可知：﹣mgsinα?x﹣μmgcosα?x＝0﹣Ek對物體向下滑行的過程，由動(dòng)能定理可知：mgsinα?x﹣μmgcosα?x＝﹣0聯(lián)立解得：x＝，μ＝，故A錯(cuò)誤，C正確；B、物體向下滑動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律可知：mgsinα﹣μmgcosα＝ma2，解得a2＝，故B正確；D、物體向上滑動(dòng)和向下滑動(dòng)的距離相同，而向上滑的加速度由牛頓第二定律可知：mgsinα+μmgcosα＝ma1，解得：a1＝g，即a1＞a2，向上滑動(dòng)過程也可看做初速度為零，加速度大小等于a1的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由x＝＝可知向上滑的時(shí)間比向下滑的時(shí)間短，故D錯(cuò)誤；故選：BC。8．（6分）由相同材料的導(dǎo)線繞成邊長相同的甲、乙兩個(gè)正方形閉合線圈，兩線圈的質(zhì)量相等，但所用導(dǎo)線的橫截面積不同，甲線圈的匝數(shù)是乙的2倍?，F(xiàn)兩線圈在豎直平面內(nèi)從同一高度同時(shí)由靜止開始下落，一段時(shí)間后進(jìn)入一方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的上邊界水平，如圖所示。不計(jì)空氣阻力，已知下落過程中線圈始終平行于紙面，上、下邊保持水平。在線圈下邊進(jìn)入磁場后且上邊進(jìn)入磁場前，可能出現(xiàn)的是（）A．甲和乙都加速運(yùn)動(dòng) B．甲和乙都減速運(yùn)動(dòng) C．甲加速運(yùn)動(dòng)，乙減速運(yùn)動(dòng) D．甲減速運(yùn)動(dòng)，乙加速運(yùn)動(dòng)【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢．【解答】解：甲、乙兩正方形線圈的材料相同，則它們的密度和電阻率相同，設(shè)材料的電阻率為ρ，密度為ρ密度，兩正方形線圈的邊長相同，設(shè)線圈邊長為L，設(shè)線圈的橫截面積為S，線圈的質(zhì)量m＝ρ密度×4nLS＝4nρ密度LS，由題意可知，兩線圈的質(zhì)量相等，則4n甲ρ密度LS甲＝4n乙ρ密度LS乙，則n甲S甲＝n乙S乙，兩線圈在豎直平面內(nèi)從同一高度同時(shí)由靜止開始下落，設(shè)線圈下邊到磁場的高度為h，設(shè)線圈下邊剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度為v，線圈進(jìn)入磁場前做自由落體運(yùn)動(dòng)，則v＝，由于下落高度h相同，則線圈下邊剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度v相等，設(shè)線圈匝數(shù)為n，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈進(jìn)入磁場過程切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E＝nBLv，由電阻定律可知，線圈電阻：R＝ρ由閉合電路的歐姆定律可知，感應(yīng)電流：I＝線圈受到的安培力：F＝nBIL＝由于n甲S甲＝n乙S乙，B、L、ρ、v都相同，則線圈進(jìn)入磁場時(shí)受到的安培力F相同，線圈質(zhì)量相同，則它們受到的重力G＝mg相同，線圈進(jìn)入磁場過程所受合力F合＝F﹣G相同；A、如果線圈進(jìn)入磁場時(shí)安培力小于重力，則線圈受到的合力向下，線圈甲、乙都加速運(yùn)動(dòng)，故A正確；B、如果線圈進(jìn)入磁場時(shí)安培力大于重力，線圈受到的合力向上，線圈甲、乙都做減速運(yùn)動(dòng)，故B正確；C、由于甲、乙所受合力相同、進(jìn)入磁場時(shí)的速度相同，如果甲加速運(yùn)動(dòng)，則乙也做加速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D、由于甲、乙所受合力相同、進(jìn)入磁場時(shí)的速度相同，如果甲減速運(yùn)動(dòng)，則乙也做減速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選：AB。二、非選擇題：（一）必考題。9．（5分）為測量小銅塊與瓷磚表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，一同學(xué)將貼有標(biāo)尺的瓷磚的一端放在水平桌面上，形成一傾角為α的斜面（已知sinα＝，cosα＝），小銅塊可在斜面上加速下滑，如圖所示。該同學(xué)用手機(jī)拍攝小銅塊的下滑過程，然后解析視頻記錄的圖像，獲得5個(gè)連續(xù)相等時(shí)間間隔（每個(gè)時(shí)間間隔△T＝）內(nèi)小銅塊沿斜面下滑的距離si（i＝1，2，3，4，5），如表所示。S1S2S3S4S5由表中數(shù)據(jù)可得，小銅塊沿斜面下滑的加速度大小為m/s2，小銅塊與瓷磚表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字，重力加速度大小取s2）【考點(diǎn)】探究影響摩擦力的大小的因素．【解答】解：（1）根據(jù)逐差法，利用△x＝aT2，可得加速度a＝＝m/s2＝s2，根據(jù)牛頓第二定律，mgsinα﹣μmgcosα＝ma，已知sinα＝，cosα＝，代入數(shù)據(jù)解得μ≈。故答案為：；。10.（2021?甲卷）某同學(xué)用圖（a）所示電路探究小燈泡的伏安特性，所用器材有：小燈泡（額定電壓，額定電流）、電壓表（量程300mV，內(nèi)阻300Ω）、電流表（量程300mA，內(nèi)阻Ω）定值電阻R0、滑動(dòng)變阻器R1（阻值0﹣20Ω）、電阻箱R2（最大阻值Ω）、電源E（電動(dòng)勢6V，內(nèi)阻不計(jì)）、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。完成下列填空：（1）有3個(gè)阻值分別為10Ω、20Ω、30Ω的定值電阻可供選擇，為了描繪小燈泡電流在0﹣300mA的U﹣I曲線，R0應(yīng)選取阻值為Ω的定值電阻；（2）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于變阻器的（填“a”或“b”）端；（3）在流過電流表的電流較小時(shí)，將電阻箱R2的阻值置零，改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀取電壓表和電流表的示數(shù)U、I，結(jié)果如圖（b）所示。當(dāng)流過電流表的電流為10mA時(shí)，小燈泡的電阻為Ω（保留1位有效數(shù)字）；（4）為使得電壓表滿量程時(shí)對應(yīng)于小燈泡兩端的電壓為3V，該同學(xué)經(jīng)計(jì)算知，應(yīng)將R2的阻值調(diào)整為Ω。然后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1，測得數(shù)據(jù)如表所示：U/mVI/mA（5）由圖（b）和表格數(shù)據(jù)可知，隨著流過小燈泡電流的增加，其燈絲的電阻（填“增大”“減小”或“不變”）；（6）該同學(xué)觀測到小燈泡剛開始發(fā)光時(shí)流過電流表的電流為160mA，可得此時(shí)小燈泡電功率W1＝W（保留2位有效數(shù)字）；當(dāng)流過電流表的電流為300mA時(shí)，小燈泡的電功率為P2，則＝（保留至整數(shù)）?！究键c(diǎn)】描繪小電珠的伏安特性曲線．【專題】實(shí)驗(yàn)題；實(shí)驗(yàn)探究題；定量思想；推理法；恒定電流專題；分析綜合能力．【答案】（1）10；（2）a；（3）；（4）2700；（5）增大；（6）；10?！痉治觥浚?）根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出定值電阻的最大阻值，然后作出選擇。（2）滑動(dòng)變阻器采用分壓接法時(shí)，為保護(hù)電路閉合開關(guān)前滑片應(yīng)置于分壓電路分壓為零的位置。（3）根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點(diǎn)作出圖象，根據(jù)圖象求出電流對應(yīng)的電壓，然后應(yīng)用歐姆定律求出燈泡電阻阻值。（4）根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出串聯(lián)電阻阻值。（5）U﹣I圖線上的點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率等于燈泡電阻，根據(jù)圖示圖象判斷隨著流過小燈泡電流的增加其燈絲的電阻如何變化。（6）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出電流對應(yīng)的電壓，應(yīng)用電功率公式P＝UI求出燈泡的電功率，然后求出功率之比?！窘獯稹拷猓海?）燈泡額定電壓UL額＝，額定電流IL額＝，燈泡兩端電壓等于額定電壓且滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)到b端時(shí)，定值電阻兩端電壓U0＝E﹣UL額＝（6﹣）V＝，定值電阻最大阻值約為R＝Ω≈Ω，為了描繪小燈泡電流在0﹣300mA的U﹣I曲線，R0應(yīng)選取阻值為10Ω的定值電阻；（2）由圖（a）所示電路圖可知，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于變阻器的a端。（3）根據(jù)圖（b）所示坐標(biāo)系內(nèi)描出的點(diǎn)作出圖象如圖所示：由圖示圖象可知，當(dāng)流過電流表的電流為I＝10mA＝時(shí)，燈泡兩端電壓U＝8mV＝，由歐姆定律可知，此時(shí)燈泡電阻R＝Ω＝Ω（4）由題意可知，電壓表量程Ug＝300mV，內(nèi)阻Rg＝300Ω把電壓表改裝成U＝3V的電壓表需要串聯(lián)電阻阻值R串＝﹣Rg＝﹣Rg＝Ω﹣300Ω＝2700Ω，因此應(yīng)將R2的阻值調(diào)整為2700Ω。（5）U﹣I圖線上的點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率等于燈泡電阻，由圖（b）所示圖象可知，隨著流過小燈泡電流的增加，圖線上的點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率增大，則燈絲的電阻增大。（6）電壓表量程是300mV，改裝后電壓表量程是3V，改裝后電壓表量程擴(kuò)大了10倍；由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，流過燈泡的電流I1＝160mA＝時(shí)，燈泡兩端電壓UL1＝10U1＝10×＝460mV＝，此時(shí)小燈泡電功率W1＝UL1I1＝×≈；當(dāng)流過電流表的電流為I2＝300mA＝時(shí)，燈泡兩端的電壓UL2＝10U2＝10×＝2500mV＝，此時(shí)小燈泡電功率W2＝UL2I2＝×＝；則＝≈10。故答案為：（1）10；（2）a；（3）；（4）2700；（5）增大；（6）；10?！军c(diǎn)評】本題考查了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理問題，理解實(shí)驗(yàn)原理是解題的前提與關(guān)鍵，分析清楚圖示電路結(jié)構(gòu)、應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律即可解題，解題時(shí)注意有效數(shù)字的保留，這是容易疏忽的地方。11．（12分）如圖，一傾角為θ的光滑斜面上有50個(gè)減速帶（圖中未完全畫出），相鄰減速帶間的距離均為d，減速帶的寬度遠(yuǎn)小于d；一質(zhì)量為m的無動(dòng)力小車（可視為質(zhì)點(diǎn)）從距第一個(gè)減速帶L處由靜止釋放。已知小車通過減速帶損失的機(jī)械能與到達(dá)減速帶時(shí)的速度有關(guān)。觀察發(fā)現(xiàn)，小車通過第30個(gè)減速帶后，在相鄰減速帶間的平均速度均相同。小車通過第50個(gè)減速帶后立刻進(jìn)入與斜面光滑連接的水平地面，繼續(xù)滑行距離s后停下。已知小車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度大小為g。（1）求小車通過第30個(gè)減速帶后，經(jīng)過每一個(gè)減速帶時(shí)損失的機(jī)械能；（2）求小車通過前30個(gè)減速帶的過程中在每一個(gè)減速帶上平均損失的機(jī)械能；（3）若小車在前30個(gè)減速帶上平均每一個(gè)損失的機(jī)械能大于之后每一個(gè)減速帶上損失的機(jī)械能，則L應(yīng)滿足什么條件？【考點(diǎn)】功能關(guān)系．【解答】解：（1）小車通過第30個(gè)減速帶后，在相鄰減速帶間的平均速度均相同，則小車與減速帶碰撞過程中機(jī)械能的損失恰好等于經(jīng)過距離d時(shí)增加的動(dòng)能，即△E＝△Ek；小車通過第30個(gè)減速帶后，每經(jīng)過d的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得：△Ek＝mgdsinθ所以有：△E＝mgdsinθ；（2）設(shè)小車通過第30個(gè)減速帶后，每次與減速帶碰撞后的動(dòng)能為Ek，小車與第50個(gè)減速帶碰撞后在水平面上繼續(xù)滑行距離s后停下，在此過程中根據(jù)動(dòng)能定理可得：﹣μmgs＝0﹣Ek，解得：Ek＝μmgs小車從開始運(yùn)動(dòng)到與第30個(gè)減速帶碰撞后的過程中，根據(jù)功能關(guān)系可得損失的總能量為：△E1＝mg（L+29d）sinθ﹣Ek，小車通過前30個(gè)減速帶的過程中在每一個(gè)減速帶上平均損失的機(jī)械能為：＝解得：＝；（3）若小車在前30個(gè)減速帶上平均每一個(gè)損失的機(jī)械能大于之后每一個(gè)減速帶上損失的機(jī)械能，則有：＞mgdsinθ解得：L＞d+。答：（1）小車通過第30個(gè)減速帶后，經(jīng)過每一個(gè)減速帶時(shí)損失的機(jī)械能為mgdsinθ；（2）小車通過前30個(gè)減速帶的過程中在每一個(gè)減速帶上平均損失的機(jī)械能為；（3）若小車在前30個(gè)減速帶上平均每一個(gè)損失的機(jī)械能大于之后每一個(gè)減速帶上損失的機(jī)械能，則L＞d+。12．（20分）如圖，長度均為l的兩塊擋板豎直相對放置，間距也為l，兩擋板上邊緣P和M處于同一水平線上，在該水平線的上方區(qū)域有方向豎直向下的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E；兩擋板間有垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)節(jié)的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m，電荷量為q（q＞0）的粒子自電場中某處以大小為v0的速度水平向右發(fā)射，恰好從P點(diǎn)處射入磁場，從兩擋板下邊緣Q和N之間射出磁場，運(yùn)動(dòng)過程中粒子未與擋板碰撞。已知粒子射入磁場時(shí)的速度方向與PQ的夾角為60°，不計(jì)重力。（1）求粒子發(fā)射位置到P點(diǎn)的距離；（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的取值范圍；（3）若粒子正好從QN的中點(diǎn)射出磁場，求粒子在磁場中的軌跡與擋板MN的最近距離?！究键c(diǎn)】向心力；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)．【解答】解：（1）帶電粒子在電場中受到豎直向下的電場力作用，粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，在P點(diǎn)對速度進(jìn)行分解，如圖1所示：圖1tan60°＝粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)：水平方向上：x＝v0t0豎直方向上：y＝，vy＝at0其中a＝粒子發(fā)射位置到P點(diǎn)的距離s＝在P點(diǎn)的速度大?。簐＝聯(lián)立解得：s＝，v＝（2）帶電粒子從Q點(diǎn)射出磁場，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖2所示：圖2由幾何關(guān)系可知：粒子從下邊緣Q點(diǎn)射出時(shí)，軌跡圓的半徑為R1＝由洛倫茲力提供向心力可知：，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝由此可知，＝帶電粒子從N點(diǎn)射出磁場，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖3所示：圖3由幾何關(guān)系可知：粒子從下邊緣N點(diǎn)射出時(shí)，設(shè)軌跡圓的半徑為R2在△ONE中：，解得：R2＝由洛倫茲力提供向心力可知：，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝由此可知，＝磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的取值范圍為：B2≤B≤B1即：≤B≤（3）若粒子正好從QN的中點(diǎn)射出磁場，畫出粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖4所示：圖4由幾何關(guān)系可知，在△OAF中，該軌跡與MN極板最近的距離：△x＝L﹣聯(lián)立解得：△x＝答：（1）粒子發(fā)射位置到P點(diǎn)的距離為；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的取值范圍為：≤B≤；（3）若粒子正好從QN的中點(diǎn)射出磁場，粒子在磁場中的軌跡與擋板MN的最近距離為。（二）選考題：[物理——選修3-3]（15分）13．（5分）如圖，一定量的理想氣體經(jīng)歷的兩個(gè)不同過程，分別由體積﹣溫度（V﹣t）圖上的兩條直線Ⅰ和Ⅱ表示，V1和V2分別為兩直線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)，t0是它們的延長線與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)，t0＝﹣°C；a為直線Ⅰ上的一點(diǎn)。由圖可知，氣體在狀態(tài)a和b的壓強(qiáng)之比＝1；氣體在狀態(tài)b和c的壓強(qiáng)之比＝?！究键c(diǎn)】理想氣體的狀態(tài)方程．【解答】解：以t0為坐標(biāo)原點(diǎn)，畫出縱坐標(biāo)，原圖可變?yōu)閂﹣T圖，如圖，由圖可知：ab所在直線為等壓線，所以pa＝pb，所以＝1。當(dāng)溫度等于0℃，即時(shí)，過程Ⅰ對應(yīng)的體積為V1，過程Ⅱ?qū)?yīng)的體積為V2，由玻意耳定律：p1V1＝p2V2，得：＝，由于過程Ⅰ、過程Ⅱ都是等壓變化，所以＝。故答案為：1；。14．（10分）如圖，一汽缸中由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的體積均為V，壓強(qiáng)均等于大氣壓P0。隔板上裝有壓力傳感器和控制裝置，當(dāng)隔板兩邊壓強(qiáng)差超過時(shí)隔板就會(huì)滑動(dòng)，否則隔板停止運(yùn)動(dòng)。氣體溫度始終保持不變。向右緩慢推動(dòng)活塞，使B的體積