2021屆全國高考物理模擬測試卷二 含解析

2021屆物理高考模擬測試卷（二）

（時間：60分鐘，滿分110分）

二'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選項中，第

14?18題只有一項符合題目要求，第19?21題有多項符合題目要求.全部選對的得6分，

選對但不全的得3分，有選錯的得0分.

14.下列說法正確的是（）

A.放射性元素?zé)o論是以單質(zhì)還是化合物的形式存在，其半衰期不變，說明元素的放射

性與核外電子無關(guān)

B.某種天然放射性元素及其人工放射性同位素可以有相同的半衰期

C.組成原子核的核子之間存在的核力是短程力，且與電荷有關(guān)

D.居里夫婦發(fā)現(xiàn)經(jīng)a粒子轟擊的鋁片中含有放射性磷，核反應(yīng)方程為：知e+%A1f的

15.平行金屬板A、B帶等量異種電荷，以過兩板中心。點（原點）的某軸線為x軸、由

A指向B的方向為場強(qiáng)的正方向，作出場強(qiáng)大小隨坐標(biāo)變化的圖象如圖所示，其中4。=06

=/.下列說法正確的是（）

A.A板帶正電

B.沿x軸正方向電勢降低

C.電勢差瓦/

D.將電子沿x軸由〃點移動到6點，電子的電勢能不變

16.墻網(wǎng)球又叫壁球，場地類似于半個網(wǎng)球場，在球網(wǎng)處立有一豎直墻壁，墻壁上與球

網(wǎng)等高的位置畫了水平線（發(fā)球線），在發(fā)球區(qū)發(fā)出的球必須擊中發(fā)球線以上位置才有效，運(yùn)

動員站在接、發(fā)球區(qū)擊球.假設(shè)運(yùn)動員在某個固定位置將球發(fā)出，發(fā)球速度（球離開球拍時

的速度）方向與水平面的夾角為仇球擊中墻壁位置離地面的高度為/?,球每次都以垂直墻壁

的速度撞擊墻壁，設(shè)撞擊速度大小為。，在球與墻壁極短時間的撞擊過程中無機(jī)械能損失，

球撞到墻面反彈后落地點到墻壁的水平距離為x,不計空氣阻力，則下列說法正確的是（）

A.〃越大，x越大B.o越小，x越大

C./?越大，6越大D.。越大，力越大

17.英國《自然》雜志、美國太空網(wǎng)2017年4月19日共同發(fā)布消息稱，一顆溫度適中

的巖態(tài)行星LHS1140b在經(jīng)過小型LHS1140矮恒星時發(fā)生凌星現(xiàn)象.這顆新發(fā)現(xiàn)的“超級

地球”與恒星的距離、巖石構(gòu)成以及存在液態(tài)水的可能性，使其成為目前尋找外星生命的最

佳選擇.假設(shè)行星LHS1140b繞LHS1140恒星和地球繞太陽的運(yùn)動均看作勻速圓周運(yùn)動，

下表是網(wǎng)上公布的相關(guān)數(shù)據(jù)，則下列說法正確的是（）

太陽質(zhì)量為M

恒星

LHS1140質(zhì)量為0.6M

質(zhì)量為m

地球

軌道半徑為r

行星

質(zhì)量為6.6切

LHS1140b

軌道半徑為1.4r

A.LHS1140b與地球運(yùn)行的速度大小之比為

B.LHS1140b與地球運(yùn)行的周期之比為嚕

13

C.LHS1140b的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為

D.LHS1140b的密度是地球密度的汴倍

直導(dǎo)線右側(cè)放一個矩形線框Q,二者分別通以電流4、電流方向如圖(a)所示，圖(b)

為俯視圖，直導(dǎo)線P與線框不在同一平面內(nèi)，但P與線框豎直中心軸共面，。。2為過線框

中心。和直導(dǎo)線P的水平直線.不考慮線框上下兩段導(dǎo)線對直導(dǎo)線的影響.下列說法正確

的是()

A.若P固定，?？梢岳@豎直中心軸轉(zhuǎn)動，則圖(b)中。會先逆時針轉(zhuǎn)動

B.若P固定，?？梢岳@豎直中心軸轉(zhuǎn)動，則圖(b)中Q會先順時針轉(zhuǎn)動

C.若。固定，戶可以自由運(yùn)動，則P將沿01。2向?？拷?/p>

D.若。固定，P可以自由運(yùn)動，則圖(〃)中P將順時針轉(zhuǎn)動

19.如圖所示，一理想變壓器原線圈接入電壓"=ll(Ssin100MV)的交流電源，已知

原、副線圈匝數(shù)之比〃|：〃2=5：1,定值電阻Ro=2交流電壓表和電流表均為理想電表，

I；

A.變壓器副線圈中交變電流的頻率為50Hz

B.當(dāng)滑動變阻器的滑片P向上滑動時，電壓表VI、電流表A的示數(shù)均增大

C.電壓表V|的示數(shù)U與電壓表V2的示數(shù)上之比3：5=5:1

D.當(dāng)滑動變阻器的滑片P處于最下端時，變壓器的輸出功率為242W

20.

如圖所示，xOv平面的一、二、三象限內(nèi)存在垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度8=1T的勻

強(qiáng)磁場，ON為處于)，軸負(fù)方向的彈性絕緣薄擋板，長度為9m,M點為x軸正半軸上一點，

0M=3m,現(xiàn)有一個比荷大小為*=1.0C/kg、可視為質(zhì)點的帶正電小球(重力不計)，從擋板

下端N處以不同的速度沿x軸負(fù)方向射入磁場，若與擋板相碰后以原速率彈回，且碰撞時

間不計，碰撞時電荷量不變，小球最后都能經(jīng)過M點，則小球射入的速度大小可能是()

A.3m/sB.3.75m/s

C.4m/sD.5m/s

21.質(zhì)量均為加的兩個小球A、B用輕彈簧連接，一起放在光滑水平面上，小球A緊

靠擋板尸，如圖所示.給小球8一個水平向左的瞬時沖量，大小為/,使小球B向左運(yùn)動并

壓縮彈簧，然后向右彈開.彈簧始終在彈性限度內(nèi).取向右為正方向，在小球獲得沖量之后

的整個運(yùn)動過程中，對于A、B及彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法正確的是（）

A.系統(tǒng)機(jī)械能和動量均守恒

B.擋板P對小球A的沖量大小，為21

C.擋板尸對小球4做的功為普

D.小球A離開擋板后，系統(tǒng)彈性勢能的最大值為￡

三、非選擇題：共62分.第22?25題為必考題，每個試題考生都必須作答，第33?

34題為選考題，考生根據(jù)要求作答.

（一）必考題：共47分

22.（6分）將位移傳感器和速度傳感器獲得的數(shù)據(jù)同時輸入計算機(jī)，可一次性直接得到

位移和速度的關(guān)系圖象.為了探究動能定理，科技小組設(shè)計了如圖（a）所示裝置，讓鐵塊從

傾角為6的斜面上某位置由靜止開始下滑，通過位移傳感器測定鐵塊到傳感器的距離/,用

速度傳感器測定與/對應(yīng)位置鐵塊的速度，在計算機(jī)中得到如圖（b）的曲線圖象，曲線在（0,

。）處的切線斜率為零，在3,0）處的切線斜率大小為鼠重力加速度為g.

（1）根據(jù)圖（b）及已知量，可知下列說法正確的是.

圖（a）圖（b）

A.x是鐵塊到傳感器的距離/,y是鐵塊的速度。

B.y是鐵塊到傳感器的距離/,x是鐵塊的速度。

C.若鐵塊質(zhì)量為相，則鐵塊下滑過程中所受合力大小為尸=絆

D.若鐵塊質(zhì)量為怙則鐵塊下滑過程中所受合力大小為尸=半

（2）在計算機(jī)中重新設(shè)置位移與速度的函數(shù)關(guān)系，讓計算機(jī)繪出的x-/圖象是一條斜率

為心的直線，則鐵塊與斜面間的動摩擦因數(shù)“=.

23.（9分）某興趣小組欲測定一只標(biāo)有“4.0V,0.8W”的小燈泡的伏安特性曲線，準(zhǔn)備

的器材如下：

雙量程電壓表V（量程為0?3V時的內(nèi)阻=9kC,量程為0?15V時的內(nèi)阻~2=15

kC）：

電流表A（量程100mA,內(nèi)阻人=1。。）；

標(biāo)準(zhǔn)電阻R（阻值為3kQ）,標(biāo)準(zhǔn)電阻&（阻值為15必）,標(biāo)準(zhǔn)電阻箱&（阻值0-999.9Q）：

滑動變阻器心（阻值0?15C）；

學(xué)生穩(wěn)壓電源（電動勢E=6V,內(nèi)阻不計）；

單刀雙擲開關(guān)S,導(dǎo)線若干.

（1）實驗需要小燈泡兩端電壓可以在。到4.0V之間任意調(diào)節(jié)，小組設(shè)計安裝了如圖（a）

所示實驗電路，其中標(biāo)準(zhǔn)電阻R應(yīng)選（填“R”或“/?2”）；

（2）根據(jù)實驗要求，電阻箱R的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)到C；

（3）連接好電路，開關(guān)S分別接a、b,調(diào)節(jié)滑動變阻器測得多組數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理

后，作出/-U圖象,如圖（b）所示，其中S接。時得到的圖象應(yīng)是圖中的曲線（填“1”

或“2”）；在1、2兩條曲線中，曲線（填“1”或“2”）更接近小燈泡真實的伏安特

性曲線；

(4)直虛線3、4分別為曲線1、2上P、。兩點的切線，由圖可知，當(dāng)小燈泡兩端電壓為

2.25V時，燈絲電阻為Q(保留一位小數(shù)).

圖(a)圖(b)

24.(12分)如圖所示，將兩根質(zhì)量均為根=2kg的金屬棒“、6分別垂直地放在水平導(dǎo)

軌MNM'N'和PQP'Q'上，左右兩部分導(dǎo)軌間距之比為1:2,左右兩部分導(dǎo)軌間有磁感

應(yīng)強(qiáng)度大小相等但方向相反的勻強(qiáng)磁場，兩棒電阻與棒長成正比，不計導(dǎo)軌電阻，金屬棒b

開始時位于圖中M'P'位置，金屬棒。在NQ位置.金屬棒b用絕緣細(xì)線繞過光滑定滑輪

和一物塊c相連，c的質(zhì)量乙=2kg,c開始時距地面的高度〃=4.8m.物塊c由靜止開始

下落，觸地后不反彈，物塊c觸地時兩棒速率之比為:%=1:2,物塊c下落過程中》棒上產(chǎn)

生的焦耳熱為10J,設(shè)導(dǎo)軌足夠長且兩棒始終在不同的磁場中運(yùn)動，g=10m/s2,整個過程

中導(dǎo)軌和金屬棒接觸良好，且導(dǎo)軌光滑，求：

(1)物塊c觸地時，兩棒的速度大小〃和?！?/p>

(2)從物塊c觸地后開始，到兩棒勻速運(yùn)動過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量.

___Or

h

25.(20分)如圖所示，OP為固定的水平軌道，ON段光滑，NP段粗糙，NP段長為L

=1.5m,一輕彈簧一端固定在軌道左側(cè)。點的豎直擋板上，另一端自然伸長時在N點，P

點右側(cè)有一與水平方向成。=37。角的足夠長的傳送帶PQ與水平面在P點平滑連接，傳送

帶逆時針轉(zhuǎn)動的速率恒為。=3m/s.現(xiàn)用力將質(zhì)量m=2kg的小物塊A(可視為質(zhì)點)緩慢向左

壓縮彈簧至〃點，此時彈簧的彈性勢能4=31J,然后由靜止釋放，運(yùn)動到P點與一個和A

完全相同的物塊8發(fā)生碰撞，時間極短，碰撞時無機(jī)械能損失.A與NP段間的動摩擦因數(shù)

=0.2,B與傳送帶間的動摩擦因數(shù)〃2=。25,重力加速度g取10m/s2,sin37。=0.6,cos37°

=0.8.求：

.................

6_____

(1)第一次碰撞前瞬間A的速度大小；

(2)第一次碰撞后瞬間A、B的速度大小；

(3)從4、8第一次碰撞到第二次碰撞所經(jīng)歷的時間人(最終結(jié)果可用根號表示)

（二）選考題：共15分.請考生從給出的2道題中任選一題作答.如果多做，則按所做

的第一題計分.

33.［物理——選修3—3］（15分）

（1）

（5分）如圖所示，天平的左盤有一裝有一定質(zhì)量水銀的水銀槽，用支架固定一豎直絕熱

細(xì)管，細(xì)管上部分封閉有一定質(zhì)量的理想氣體，下端開口并插入水銀槽中，右盤放祛碼，初

始狀態(tài)天平平衡.則當(dāng)外界大氣壓強(qiáng)稍增大時，天平右盤將（填“上升”“下降”

或“不動”），細(xì)管上部的理想氣體的內(nèi)能將（填“增大”“減小”或“不變”），溫

度將（填“升高”“降低”或“不變”）.

（2）

（10分）如圖所示，“7”字形玻璃管中注有一段水銀，水銀柱在玻璃管中封閉一段豎直

的氣柱8,活塞與水平水銀柱間也封閉一段氣柱A,開始時氣柱4長為4=5cm,壓強(qiáng)為76

cmHg,豎直管中水銀柱長為=14cm,豎直氣柱B長/?2=8cm,玻璃管處處粗細(xì)相同，活

塞氣密性良好，且與玻璃管內(nèi)壁無摩擦，玻璃管水平部分足夠長，A、8兩段為相同氣體，

溫度始終與外界溫度相同.

（1）求4、8兩段氣柱中氣體質(zhì)量之比；

（ii）若向右緩慢推活塞，使氣柱8的壓強(qiáng)等于120cmHg,則活塞需要向右移動多大的

距離？（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

34.［物理——選修3—4］（15分）

（1）（5分）如圖所示為一列簡諧橫波在某時刻的波形圖，M是平衡位置為x=2m處的質(zhì)

點，N是平衡位置為x=8m處的質(zhì)點，若N點相繼出現(xiàn)兩個波峰的時間間隔為8s,則下列

說法正確的是.（填正確答案標(biāo)號.）

A.該波的傳播速度0=2m/s

B.若波沿x軸正方向傳播，則x=7m處的質(zhì)點經(jīng)過0.5s即可與M點位移相等

C.M、N兩質(zhì)點的振動方向總是相反

D.從圖示位置計時，若M點比N點先到達(dá)波谷，則波的傳播方向沿x軸負(fù)方向

E.若波沿x軸正方向傳播，從圖示時刻計時，再經(jīng)過0.5s,M、N兩質(zhì)點的位移相同

(2)(10分)如圖所示是一個水平橫截面為圓形的平底玻璃缸，玻璃缸深度為2〃，缸底面

圓心處有一單色點光源S,缸中裝有某種液體，深度為〃，。點為液面的圓心，OS垂直于水

平面.用面積為兀//的黑紙片覆蓋在液面上，則液面上方恰好無光線射出.若在上述黑紙片

上，以。為圓心剪出一個面積為上層的圓孔，把余下的黑紙環(huán)仍放置在液面上原來的位置,

使所有出射光線都從缸口射出，則缸口的最小面積為多少？

T

2/1

仿真28+4+2選1

14.詳細(xì)分析：放射性元素的存在形式、環(huán)境溫度、外界壓強(qiáng)等因素都不會影響原子核

的結(jié)構(gòu),元素的化學(xué)性質(zhì)與核外電子有關(guān)，半衰期與核外電子無關(guān)，選項A正確；天然放

射性元素的半衰期比其人工放射性同位素的半衰期長得多，選項B錯誤；核力與電荷無關(guān)，

選項C錯誤;居里夫婦發(fā)現(xiàn)經(jīng)a粒子轟擊的鋁片中含有放射性磷，核反應(yīng)方程為朝e+HA/f；?

P+in,選項。錯誤.

答案：A

15.詳細(xì)分析：a、b間場強(qiáng)大小為E0且保持不變，則其為勻強(qiáng)電場，外側(cè)場強(qiáng)快速趨

近于零，且都為負(fù)值，因此x軸為平行于兩板的中心軸線，如圖所示，場強(qiáng)為負(fù)表示場強(qiáng)方

向由B指向A,則A板帶負(fù)電，選項A錯誤；兩板間平行于兩板的中心線為一等勢線，電

勢不變，b、O與0、a之間的電勢差均為零，選項BC錯誤；由于兩板間的x軸為一等勢線，

所以將電子由a點沿x

答案：D

16.

詳細(xì)分析：將球撞向墻壁的運(yùn)動反向視為平拋運(yùn)動，初速度大小為v,反彈時做平拋運(yùn)

動的初速度大小也為v,兩運(yùn)動的軌跡有一部分重合，運(yùn)動員在某個固定位置發(fā)球，因此不

同的擊球速度對應(yīng)不同的擊中墻壁高度h,但所有軌跡均經(jīng)過發(fā)球點，如圖所示，h越大，

運(yùn)動時間越長，墻壁到發(fā)球點的水平位移x'相同，則v越小，由圖可知，平拋運(yùn)動的水平

位移x越小，選項A、8錯誤；設(shè)球擊中墻壁的位置到發(fā)球點的高度為h',由平拋運(yùn)動的

2h，

推論可知，-p—-tan0,則h越大，h'越大，9越大，選項C正確；由x'—vt可知，v

越大，t越短，h'越小，則h越小，選項。錯誤.

答案:C

17.詳細(xì)分析：根據(jù)萬有引力提供向心力可得v=半，前，代入相關(guān)數(shù)

據(jù)，可得LHS11406與地球運(yùn)行的速度大小之比為運(yùn)行的周期之比為嚕，選項A

錯誤，B正確；因題目沒有提供LHS1140b和地球的半徑，無法計算它們的第一宇宙速度之

比和密度之比，選項C、。錯誤.

答案：B

18.詳細(xì)分析：題圖S)中，由安培定則可知電流L產(chǎn)生的磁感線為以P為圓心的順時

針方向的同心圓，由左手定則可判斷線框左側(cè)導(dǎo)線受到的安培力指向?qū)Ь€P,線框右側(cè)導(dǎo)線

受到的安培力背離導(dǎo)線P,若P固定，Q可以繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動，則題圖S)中Q會先順時

針轉(zhuǎn)動，選項A錯誤，8正確；若Q固定，線框左側(cè)導(dǎo)線對P的安培力指向左側(cè)導(dǎo)線，線

框右側(cè)導(dǎo)線對P的安培力背離右側(cè)導(dǎo)線，根據(jù)力的合成法則知直導(dǎo)線P所受合外力方向偏

向右下，故直導(dǎo)線P在剛開始一段時間內(nèi)向右下方運(yùn)動，選項CC錯誤.

答案：B

19.詳細(xì)分析：變壓器原線圈接入電壓10(hrt(V)的交流電源，根據(jù)3=2忒

=100^rad/s,解得f=50Hz,故A正確；當(dāng)滑動變阻器的滑片P向上滑動時，負(fù)載總電阻

增大，副線圈中的電流減小，所以原線圈中的電流減小，電流表示數(shù)減小，而輸入電壓不變，

即電壓表匕示數(shù)不變，故2錯誤；原、副線圈匝數(shù)之比n「n2=5:l,而電壓表匕測滑動變

阻器兩端電壓，所以電壓表■的示數(shù)U1與電壓表松的示數(shù)U2之比大于5:1,故C錯誤;

當(dāng)滑動變阻器的滑片P處于最下端時，滑動變阻器接入電路的電阻為零，副線圈兩端的電

壓UM=WU=22匕變壓器的輸出功率為P="^="yW=242W,故。正確.

答案：AD

2。.詳細(xì)分析：此題可以采用代入驗證的方法.『訪代入數(shù)據(jù)，半徑r的數(shù)值與v

的數(shù)值相等，故最先代入A選項，如圖1所示，A選項可能.再代入。選項，如圖2,。選

答案：ABD

21.詳細(xì)分析：運(yùn)動過程中系統(tǒng)中只有彈簧彈力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，由于擋板P

的彈力對小球A有向右的沖量，因此系統(tǒng)動量不守恒，選項A錯誤；在沖量作用下小球B

獲得的初動能￡始=/襦=*(5)2,當(dāng)小球A將要離開擋板P時彈簧處于原長，由機(jī)械能

守恒定律知此時小球B的動能Et-Ew，由動量定理知擋板P對小球A的沖量等于系統(tǒng)動量

的改變量，即lA=mv()—(―mv()),解得1人=21,選項8正確；從初始到小球A將要離開擋

板，小球A一直靜止，則擋板P對小球A不做功，選項C錯誤；A離開擋板后，彈簧壓縮

/

至最短或拉伸到最長時系統(tǒng)彈性勢能最大，此時A、B速度相等，則有mv0=I=(m+m)v

及￡〃=/能一Tx2mv’2,解得E/產(chǎn)親，選項。正確.

答案：BD

22.詳細(xì)分析：(1)由動能定理得F(lo—l)=1mv2,解得1=1。一鄂，求導(dǎo)可得圖線切線

的斜率大小為k'=巖，曲線在(0,a)處的切線斜率為零，則速度為零，對應(yīng)鐵塊靜止釋放

的位置，所以y是鐵塊到傳感器的距離1,選項A錯誤，B正確;曲線在（b,0）處切線斜率大

小為k,速度大小為b,鐵塊所受合力大小為F=哈，選項C錯誤，。正確.（2）由x=l（）-l

K.

結(jié)合（1）可知，x-V2圖象的斜率。=去，其中合力F=mgs加。一卜imgcos①解得0—

2kogcos0*

答案：（1）80（3分）（2）柩“。一凍康而（3分）

23.詳細(xì)分析：（1）根據(jù)實驗要求，電壓表改裝后的最大量程在4。?6.0V之間最好，由

普=-^7,解得串聯(lián)電阻的阻值R在3%。到9AQ之間，所以選擇Ri與電壓表串聯(lián)；（2）

rviiVi十K

小燈泡額定電流〃=廣=0.24=200”出，電流表量程由100〃源改裝為200〃源，由

US1

—IA）RA得，并聯(lián)電阻RA=rA=10A;（3）S接a時，改裝后的電流表內(nèi)接，改裝后的電流表

測得的是通過小燈泡的電流的真實值，而改裝后的電壓表測得的是包括改裝電流表兩端電壓

在內(nèi)的電壓，電流相同時電壓值偏大，故S接a得到的是曲線2；根據(jù)改裝后電表內(nèi)阻與小

燈泡電阻的比較可知，改裝后電流表外接得到的伏安特性曲線比較接近小燈泡真實的伏安特

性曲線；（4）由于曲線1更接近小燈泡真實的伏安特性曲線，因此燈絲電阻由P點坐標(biāo)求出，

即母=奇=162.5XI（）7Q-13.8Q.

答案：（l）Ri（2分）（2）10（2分）（3）2（2分）1（1分）

（4）13.8（13.7?13.9均可,2分）

24.詳細(xì)分析：（1）金屬棒a、b的有效長度分別為L和2L,所以電阻分別為R和2R,

金屬棒a、b串聯(lián)，在任何時刻電流均相等，b棒產(chǎn)生的焦耳熱Q2=10J,根據(jù)焦耳定律Q

=「Rl,得a棒上產(chǎn)生的焦耳熱為QI=5J（1分）

根據(jù)能量守恒定律有

分）

nicgh=1mva+1（m+mc）Vb+Q?+Q2（1

又

va:vb=l:2

故有Va=3m/s,Vb=6相/s（l分）

（2）物塊c觸地后，a棒向士做加速運(yùn)動，b棒向右做減速運(yùn)動，兩棒最終勻速運(yùn)動時電

路中電流為零，即兩棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小相等，設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,則

z分）

BLv/a=B-2Lv*2

即分）

V,a=2v'b（l

對兩棒分別應(yīng)用動量定理，有

/,分）

Fa-t=mva—mva,—Fb-t=mvlmvb（2

Fa=BTL,Fb=B?-2L

故市b=2/a（l分）

聯(lián)立以上各式解得解a=4.8m/s,v'b=2.4w/s（l分）

根據(jù)能量守恒定律有，從物塊c觸地到兩棒勻速運(yùn)動的過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為

mva+^mvb—^mv'；一；（1分）

解得Q3=16.2J（1分）

答案：（l）3nz/s6m/s（2）16.2J

25.詳細(xì)分析：（1）設(shè)第一次碰前瞬間A的速度大小為vo,從釋放物塊A至到達(dá)P點的

過程，由能量守恒定律有

E/?=pimgL+|mvo（2分）

解得v0=5m/s（\分）

（2）設(shè)A、B第一次碰撞后瞬間的速度大小分別為VA、VB,則

由動量守恒定律有mvo=mvA+mvB（l分）

由機(jī)械能守恒定律有Tmv：=；mvX+；mv在1分）

解得VA=O,VB=5，〃/S（2分）

（3）碰后B先沿傳送帶向上做勻減速運(yùn)動到速度為零，設(shè)加速度大小為a1，則有mgs譏。

+\xiyagcos0=maI（1分）

解得%=8加//（1分）

運(yùn)動的時間為「言=!$（1分）

位移為Xi=gvBt|=^n（l分）

此后B反向加速，加速度大小仍為山，直至與傳送帶共速，運(yùn)動時間為

12=畀（1分）

v9

位移為X2=]t2=j^，"（l分）

接著B以加速度大小a?繼續(xù)加速運(yùn)動直到與A再次碰撞，則有a2=g.vz7z。-wgcos0（1

分）

X|-X2=Vt3+￡a2《（2分）

解得t3=嗎匚（2分）

運(yùn)動的總時間t=ti+t2+t3=也普4（2分）

54V17+1

答案：（1）5m/s（2）05mis（3）七一

33.詳細(xì)分析：（1）天平稱的是水銀槽和槽中的水銀的質(zhì)量，而管中的水銀受大氣壓強(qiáng)

所產(chǎn)生的向上的力、封閉理想氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的向下的力和自身的重力而保持平衡，大氣壓強(qiáng)

稍增大時，進(jìn)入細(xì)管中的水銀質(zhì)量增加，使水銀槽中的水銀質(zhì)量減小，水銀槽及槽中的水銀

所受的重力減小，故左盤上升，右盤下降；細(xì)管中理想氣體體積減小，外界對氣體做功，氣

體與外界沒有熱交換，根據(jù)熱力學(xué)第一定律/U=Q+W可知，細(xì)管上部理想氣體內(nèi)能增大，

溫度升高.

（2）命題意圖：本題考查考生的理解能力和推理能力，需要考生熟知氣體實臉定律和理

想氣體狀態(tài)方程，體現(xiàn)科學(xué)思維的學(xué)科素養(yǎng).

（i）開始時，氣柱A的壓強(qiáng)為pA=76anHg,

氣柱B的壓強(qiáng)為pB=（76+14）cw//g=90c〃?Hg（2分）

設(shè)玻璃管的橫截面積為S,將B部分氣體等效成壓強(qiáng)為76c加Hg的氣體，氣體體積為

V'B—hgS,根據(jù)玻意耳定律得pAhijS=pBh2s

同種氣體溫度和壓強(qiáng)相同時，由氣體壓強(qiáng)微觀意義分析可知密度相同，則詈=拚=