2021-2022學(xué)年河南省天一大聯(lián)考高考物理模擬試卷（四）【附答案】

2021-2022學(xué)年河南省天一大聯(lián)考高考物理模擬試卷（四）

一、選擇題：共8小題，每小題6分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第L4題只有一項(xiàng)符合

題目要求，5-8題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的

得0分

1.（6分）如圖所示，一平行板電容器的兩極板A、B水平放置，上極板A接地，電容器通

過(guò)滑動(dòng)變阻器R和電鍵S與電動(dòng)勢(shì)為E的電源相連，現(xiàn)將電鍵S閉合，位于A、B兩板

之間P點(diǎn)的帶電粒子恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說(shuō)法正確的是（）

B.若滑動(dòng)變阻器的滑片右移，則帶電粒子將向下運(yùn)動(dòng)

C.若B板向上移動(dòng)少許，P點(diǎn)電勢(shì)不變

D.若B板向左平移少許，帶電粒子的電勢(shì)能不變

2.（6分）靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的234Th,發(fā)生0衰變，產(chǎn)生一個(gè)未知粒子X和一個(gè)p粒子,

它們?cè)诖艌?chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）

A.該核反應(yīng)方程為234Thf230Th+dHe

90882

B.p粒子和X粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同

C.軌跡1、2分別是X粒子、0粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡

D.B粒子與X粒子的運(yùn)動(dòng)周期相同

3.（6分）如圖所示，理想變壓器的原線圈和副線圈上接有四個(gè)相同的燈泡Li、L2、L3、

L4.當(dāng)開關(guān)K閉合時(shí)，四個(gè)燈泡亮度相同，理想變壓器的原副線圈匝數(shù)分別為m、112,

副線圈兩端電壓用UCD表示，A、B兩點(diǎn)間電壓用UAB表示并且為定值，則下列說(shuō)法正

確的是（）

3

A.nl02=1

B.若開關(guān)K閉合，UAB：UCD=4：1

C.若開關(guān)K斷開，UAB：UCD=3：1

D.若開關(guān)K斷開，燈泡Li比K閉合時(shí)亮

4.（6分）如圖所示，A、B是繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的兩顆衛(wèi)星，A、B兩衛(wèi)星與地心的連

線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積之比為k,不計(jì)A、B兩衛(wèi)星之間的引力，則A、B兩衛(wèi)星的

A.k3B.k2C.kD.女了

5.（6分）如圖所示，某人身系彈性繩自高空P點(diǎn)自由下落，a點(diǎn)是彈性繩的原長(zhǎng)位置，b

點(diǎn)是人靜止懸掛時(shí)的平衡位置，c點(diǎn)是人所能到達(dá)的最低點(diǎn)，若把P點(diǎn)到a點(diǎn)的過(guò)程稱為

過(guò)程I,由a點(diǎn)到c點(diǎn)的過(guò)程稱為過(guò)程H,不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）

\b

A.過(guò)程II中人的機(jī)械能守恒

B.過(guò)程H中人的動(dòng)量的改變量大小等于過(guò)程I中重力的沖量大小

C.過(guò)程II中人的動(dòng)能逐漸減小到零

D.過(guò)程I中人的動(dòng)量的改變量等于重力的沖量

6.（6分）如圖所示，疊放在一起的A、B兩物體放置在光滑水平地面上，A、B之間的水

平接觸面是粗糙的，細(xì)線一端固定在A物體上，另一端固定于N點(diǎn)，水平恒力F始終不

變，A、B兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)，若將細(xì)線的固定點(diǎn)由N點(diǎn)緩慢下移至M點(diǎn)（繩長(zhǎng)可

變），A、B兩物體仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，則（）

B.A物體所受的支持力將增大

C.A物體所受摩擦力將增大

D.水平地面所受壓力將減小

7.（6分）A、B兩物體運(yùn)動(dòng)的x-t圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）

A.A物體的合力與速度方向不在一條直線上

B.0~t2時(shí)間內(nèi)，A、B位移相同

C.在ti到t2之間某一時(shí)刻，二者的速度相等

D.從ti到t2的時(shí)間內(nèi)，B的平均速度等于A的平均速度

8.（6分）空中存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶正電小球在空中某點(diǎn)以初速度大小vo水平

向右拋出，小球落到水平地面時(shí)的速度大小為vo，已知小球受到的電場(chǎng)力，大小等于重

力大小，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.小球落地時(shí)速度方向一定與地面垂直

B.小球下落過(guò)程，電勢(shì)能先增大后減小

C.小球下落過(guò)程，動(dòng)能先減小后增大

D.小球下落過(guò)程，機(jī)械能一直減小

二、必考題

9.（3分）某同學(xué)利用如圖1所示的裝置測(cè)量彈簧的彈性勢(shì)能和可看成質(zhì)點(diǎn)的物塊與桌面間

的動(dòng)摩擦因數(shù)，實(shí)驗(yàn)步驟如下

①用重錘確定物塊運(yùn)動(dòng)到桌邊時(shí)投影到地面的位置0

②將輕彈簧一端固定在桌面邊沿的墻面上；

③推動(dòng)物塊，把彈簧壓縮到P點(diǎn)，由靜止釋放物塊，測(cè)出物塊落地點(diǎn)與O點(diǎn)間的水平距

離X;

④通過(guò)在物塊上增減祛碼來(lái)改變物塊的質(zhì)量，重復(fù)步驟③的操作

⑤根據(jù)得到的一系列的物塊質(zhì)量m與水平距離x的值，作出x2-」的圖線如圖2所示.

m

已知重力加速度g,回答下列問(wèn)題：

（1）為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，除已?jīng)測(cè)出的物塊的質(zhì)量m和物塊落地點(diǎn)與0點(diǎn)的水平距離x,

還需要測(cè)量_______

A.彈簧的原長(zhǎng)Lo

B.彈簧壓縮后物塊到桌面右邊眼的距離L

C.桌面到地面的高度H

D.彈簧壓縮前物塊到周末右邊沿的距離Li

（2）根據(jù)圖2可知彈簧被壓縮到P點(diǎn)時(shí)彈性勢(shì)能為,物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因

數(shù)為.（用圖象中的a、b和（1）中所選物理量的符號(hào)表示結(jié)果）

10.（3分）某同學(xué)利用如下實(shí)驗(yàn)器材研究“小燈泡的伏安特性曲線”：電源（電動(dòng)勢(shì)3V,

內(nèi)阻可忽略不計(jì)）、滑動(dòng)變阻器（最大阻值10。）、電壓表、電流表、電鍵、小燈泡、導(dǎo)

線若干.

（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中某次實(shí)驗(yàn)時(shí)電壓表，電流表的指針指示位置如圖1所示，則電壓表的讀

數(shù)為V,電流表讀數(shù)為A；

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)作出小燈泡的U-I圖象如圖2所示，則可知小燈泡的電阻隨

電壓增大而（填“增大”、“減小”或“不變”）

（3）在圖3中把缺少的導(dǎo)線補(bǔ)全，連接成實(shí)驗(yàn)電路；

（4）若按圖3正確連線后，合上電鍵，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，小燈泡不能完全熄滅，

其他完全正常，則可判斷是導(dǎo)線（填接線柱字母，如GH）發(fā)生斷路，此時(shí)的電

路中，小燈泡可能獲得的最小功率是W（保留兩位有效數(shù)字）.

11.（3分）如圖所示，傾角為。=37°的兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌間距為d,其底端接有阻值

為R的電阻，整個(gè)裝置處在垂直斜面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體桿

ab、cd垂直于導(dǎo)軌放置，其與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，導(dǎo)體桿cd的質(zhì)量為m,與導(dǎo)軌間的

動(dòng)摩擦因數(shù)為H=0.5,ab、cd電阻均為R.導(dǎo)體桿ab在恒力作用下沿導(dǎo)軌向上做勻速運(yùn)

動(dòng)，導(dǎo)體桿cd保持靜止?fàn)顟B(tài).導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度大小為g,sin37°=0.6,cos37°

=0.8,求滿足上述條件情況下，導(dǎo)體桿ab的速度范圍.

12.（3分）如圖所示，在水平線MN上方區(qū)域有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)內(nèi)有一光滑

絕緣平臺(tái)，平臺(tái)左側(cè)靠墻，平臺(tái)上有帶絕緣層的輕彈簧，其左端固定在墻上，彈簧不被

壓縮時(shí)右側(cè)剛好到平臺(tái)邊緣，光滑絕緣平臺(tái)右側(cè)有一水平傳送帶，傳送帶A、B兩端點(diǎn)

間距離L=lm,傳送帶以速率vo=4m/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)用一帶電小物塊向左壓縮彈簧，

放手后小物塊被彈出，從傳送帶的B端飛出。小物塊經(jīng)過(guò)MN邊界上C點(diǎn)時(shí)，速度方向

與水平方向成45°角，經(jīng)過(guò)MN下方M'N'水平線上的D點(diǎn)時(shí)，速度方向與水平方向

成60°角，傳送帶B端距離MN的豎直高度hi=0.4m,MN與M'N'平行，間距h2

=L6m,小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)u=0.1,小物塊的質(zhì)量為m=0.1kg,帶電量q

=lX10-2c,平臺(tái)與傳送帶在同一水平線上，二者連接處縫隙很小，不計(jì)小物塊經(jīng)過(guò)連

接處的能量損失，重力加速度為g=10m/s2,73=1.732,75=2.236.求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E；

（2）彈簧彈性勢(shì)能的最大值；

（3）當(dāng)小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)因摩擦產(chǎn)生的熱量最大時(shí)，小物塊在傳送帶上發(fā)生相對(duì)運(yùn)

動(dòng)的時(shí)間to

I/'V

.............................jjT"

三、【物理選修3-3】

13.（3分）下列說(shuō)法正確的是（）

A.干旱天氣可以通過(guò)鋤松地面，破壞土壤里的毛細(xì)管從而保存土壤水分

B.液體的分子勢(shì)能與液體的體積無(wú)關(guān)

C.從微觀角度看，氣體對(duì)容器的壓強(qiáng)是大量氣體分子對(duì)容器壁的頻繁碰撞引起的

D.浸潤(rùn)和部浸潤(rùn)是分子力作用的表現(xiàn)

E.0℃的鐵和的冰，它們的分子平均動(dòng)能不相同

14.（3分）如圖所示，理想氣體封閉在兩連通的導(dǎo)熱容器中，左側(cè)活塞面積為Si=S,質(zhì)量

為mi=5m,右側(cè)活塞的面積未知，質(zhì)量為m2=3m,在Ti=400K的初始狀態(tài)下，細(xì)繩

對(duì)活塞的拉力是F=mg,且兩活塞正好都在距底部高為h的位置靜止.兩容器底部連通

部分體積可以忽略，大氣壓強(qiáng)Po=@Bl,重力加速度為g,現(xiàn)將氣體溫度緩慢降低到T2

S

=300K并達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，求：

①在溫度Ti時(shí)，氣體的壓強(qiáng)；

②在溫度T2時(shí)，右側(cè)活塞距離底部的高度.

15.（3分）根據(jù)下表所給出的4種單色光線在某種介質(zhì)中的折射率判斷:

單色光線ABCD

折射率1.451.501.581.53

①將上述4種單色光混合成復(fù)色光，將一束此復(fù)色光從介質(zhì)中射出，隨著入射角增大，

（填“A”“B”“C”“D”）光線在折射時(shí)最先發(fā)生全反射.

②將上述4種單色光分別利用相同的雙縫干涉儀，測(cè)量其波長(zhǎng)，在干涉儀的光屏上測(cè)得

的相干條紋間距分別記為AXA、AXB.AXOAXD，則間距的大小關(guān)系為：（從

大到小排列）.

16.（3分）如圖1,為一從波源發(fā)出的連續(xù)簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻在x軸上的波形圖象，圖2

為橫波中某一質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象，若波源在t=7s時(shí)刻將波的頻率變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，振幅

①質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置；

②質(zhì)點(diǎn)P在0?14s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)路程。

2021-2022學(xué)年河南省天一大聯(lián)考高考物理模擬試卷（四）

參考答案與試題解析

一、選擇題：共8小題，每小題6分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1-4題只有一項(xiàng)符合

題目要求，5-8題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的

得0分

1.（6分）如圖所示，一平行板電容器的兩極板A、B水平放置，上極板A接地，電容器通

過(guò)滑動(dòng)變阻器R和電鍵S與電動(dòng)勢(shì)為E的電源相連，現(xiàn)將電鍵S閉合，位于A、B兩板

之間P點(diǎn)的帶電粒子恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.B板電勢(shì)為E

B.若滑動(dòng)變阻器的滑片右移，則帶電粒子將向下運(yùn)動(dòng)

C.若B板向上移動(dòng)少許，P點(diǎn)電勢(shì)不變

D.若B板向左平移少許，帶電粒子的電勢(shì)能不變

【解答】解：A、AB兩板的電勢(shì)差為E,<PA-<PB=E,<pA=0,所以<PB=-E,所以B

板的電勢(shì)為-E,故A錯(cuò)誤；

B、改變滑動(dòng)變阻器的滑片位置，兩極板間的電壓不變，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，粒子所

受電場(chǎng)力不變，帶電粒子仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，故B錯(cuò)誤；

C、將B板向上移動(dòng)少許，距離減小，極板間場(chǎng)強(qiáng)變大，A板與P點(diǎn)的電勢(shì)差變大，A

點(diǎn)電勢(shì)不變，P點(diǎn)電勢(shì)變小，故C錯(cuò)誤；

D、將B板向左平移少許，極板間的距離和電壓不變，場(chǎng)強(qiáng)不變，P點(diǎn)電勢(shì)不變，帶電粒

子電勢(shì)能不變，故D正確：

故選：D。

2.（6分）靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的234Th,發(fā)生s衰變，產(chǎn)生一個(gè)未知粒子x和一個(gè)p粒子,

它們?cè)诖艌?chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）

A.該核反應(yīng)方程為承Th-230Th+4He

B.p粒子和X粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同

C.軌跡1、2分別是X粒子、0粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡

D.0粒子與X粒子的運(yùn)動(dòng)周期相同

【解答】解：A、由于P衰變是釋放電子，所以根據(jù)質(zhì)量和和電量守恒可以得到衰變方

程為234。-234+0,則選項(xiàng)A錯(cuò)誤。

9091Pa-1e

B、帶異種電荷的新核和p粒子向方向相反的方向運(yùn)動(dòng)，受到的洛倫茲力方向相同同，

但轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤。

C、衰變前后動(dòng)量守恒，由半徑公式「2叫，則即新核Pa的半徑小，

qBrpqx91

所以選項(xiàng)C正確。

D、周期1衛(wèi)皿衛(wèi)含，由于新核和0粒子的比荷相差很大，周期不同，所以選項(xiàng)D

錯(cuò)誤。

故選：C。

3.（6分）如圖所示，理想變壓器的原線圈和副線圈上接有四個(gè)相同的燈泡Li、L2、L3、

U-當(dāng)開關(guān)K閉合時(shí)，四個(gè)燈泡亮度相同，理想變壓器的原副線圈匝數(shù)分別為ni、n2,

副線圈兩端電壓用UCD表示，A、B兩點(diǎn)間電壓用UAB表示并且為定值，貝『卜列說(shuō)法正

確的是（）

T

Y

W

Y

V

n

A.m：n2=l：3

B.若開關(guān)K閉合，UAB：UCD=4：1

C.若開關(guān)K斷開，UAB：UCD=3：1

D.若開關(guān)K斷開，燈泡Li比K閉合時(shí)亮

【解答】解：A、四個(gè)燈泡亮度相同，則說(shuō)明四個(gè)燈泡的中的電流相同，設(shè)為I;則可知,

原線圈中電流ii=i；副線圈中電流為31,則根據(jù)2可得，±L=3；故A錯(cuò)誤；

12nln21

B、設(shè)燈泡的電壓為U,則輸出電壓為UAB=U,加在原線圈上的電壓為3U,故UAB=

4U；因此UAB：UCD=4：1；故B正確；

C、只有加在原線圈上電壓與輸出電壓才滿足Ui：U2=3：1關(guān)系，因UAB=UL+UI，故

UAB：UCD不可能等于3：1,故C錯(cuò)誤；

D、開關(guān)斷開后，輸出電流減小，因此輸入電流一定減小，燈泡Li變暗，故D錯(cuò)誤。

故選：B.

4.（6分）如圖所示，A、B是繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的兩顆衛(wèi)星，A、B兩衛(wèi)星與地心的連

線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積之比為k,不計(jì)A、B兩衛(wèi)星之間的引力，則A、B兩衛(wèi)星的

周期之比為（）

32

A.kB.kC.kD.kT

【解答】解：衛(wèi)星A的線速度為VJ軌道半徑為R?;衛(wèi)星B的線速度為軌道半徑

AAD

為RB

設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間at,衛(wèi)星A掃過(guò)的面積工衛(wèi)星B掃過(guò)的面積

根據(jù)題意A、B兩衛(wèi)星與地心的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積之比為k

1

At,RVR

所以35v--A-----------A-=k.得一A^A=k

AfRVBRB

~2VBB

根據(jù)v鳴，得"

“「VBVRA

聯(lián)立得良=卜2

RB

T2R3

6

根據(jù)開普勒第三定律：-4=-^=k

TpRp

DD

T

所以_A=k3,故A正確，BCD錯(cuò)誤；

TB

故選：Ao

5.（6分）如圖所示，某人身系彈性繩自高空P點(diǎn)自由下落，a點(diǎn)是彈性繩的原長(zhǎng)位置，b

點(diǎn)是人靜止懸掛時(shí)的平衡位置，c點(diǎn)是人所能到達(dá)的最低點(diǎn)，若把P點(diǎn)到a點(diǎn)的過(guò)程稱為

過(guò)程I,由a點(diǎn)到c點(diǎn)的過(guò)程稱為過(guò)程H,不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）

A.過(guò)程n中人的機(jī)械能守恒

B.過(guò)程II中人的動(dòng)量的改變量大小等于過(guò)程I中重力的沖量大小

C.過(guò)程II中人的動(dòng)能逐漸減小到零

D.過(guò)程I中人的動(dòng)量的改變量等于重力的沖量

【解答】解：A、過(guò)程II中人受到的繩子的拉力對(duì)人做負(fù)功，人的機(jī)械能不守恒。故A

錯(cuò)誤；

B、設(shè)人的質(zhì)量為m,人在a點(diǎn)的速度為v則過(guò)程I中重力的沖量大?。篒G=AP=mv,

人在c點(diǎn)的速度等于0,則由動(dòng)量定理得過(guò)程II中人的動(dòng)量的改變量大小：1△11=10-

mv|=mv

可知過(guò)程II中人的動(dòng)量的改變量大小等于過(guò)程I中重力的沖量大小。故B正確；

C、在ab段彈性繩對(duì)人的拉力小于人的重力，人受到的合力向下，人繼續(xù)向下做加速運(yùn)

動(dòng)，速度不斷增大，動(dòng)能增大。在be段，彈性繩對(duì)人的拉力大于人的重力，人受到的合

力向上，人向下做減速運(yùn)動(dòng)，速度減小，動(dòng)能減小。故C錯(cuò)誤；

D、過(guò)程I中人只受到質(zhì)量的作用，根據(jù)動(dòng)量定理可知，過(guò)程I中人的動(dòng)量的改變量等于

重力的沖量。故D正確。

故選：BD。

6.（6分）如圖所示，疊放在一起的A、B兩物體放置在光滑水平地面上，A、B之間的水

平接觸面是粗糙的，細(xì)線一端固定在A物體上，另一端固定于N點(diǎn)，水平恒力F始終不

變，A、B兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)，若將細(xì)線的固定點(diǎn)由N點(diǎn)緩慢下移至M點(diǎn)（繩長(zhǎng)可

變），A、B兩物體仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，則（）

B.A物體所受的支持力將增大

C.A物體所受摩擦力將增大

D.水平地面所受壓力將減小

【解答】解：A、把AB看成一個(gè)整體，對(duì)整體受力分析，如圖所示:

整體受力平衡，合力為零，

水平方向有：Tcos6=F,將細(xì)線的固定點(diǎn)由N點(diǎn)緩慢下移至M點(diǎn)時(shí)，。變小，則cos0

變大，F(xiàn)不變，則T變小，

豎直方向有：N+TsinO=（M+m）g,則有：N+而可^=（M+m）g,T變小，F(xiàn)不變,

則N變大，根據(jù)牛頓第三定律可知，水平地面所受壓力將增大，故A正確，D錯(cuò)誤；

B、對(duì)A受力分析，A受到重力，繩子拉力、支持力以及靜摩擦力作用，處于平衡狀態(tài),

則N'+^T2_p2=mg,T變小，F(xiàn)不變，則N'變大，f=TcosO=F,不變，故B正確,

c錯(cuò)誤;

故選:ABo

7.（6分）A、B兩物體運(yùn)動(dòng)的x-t圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）

A.A物體的合力與速度方向不在一條直線上

B.0?t2時(shí)間內(nèi)，A、B位移相同

C.在ti到t2之間某一時(shí)刻，二者的速度相等

D.從ti到t2的時(shí)間內(nèi)，B的平均速度等于A的平均速度

【解答】解：A、根據(jù)x-t圖象的斜率等于物體的速度，知A物體的速度增大，做加速

直線運(yùn)動(dòng)，合力與速度方向在一條直線上，故A錯(cuò)誤。

B、根據(jù)位移等于x的變化量，可知0?t2時(shí)間內(nèi)，A的位移比B的小，故B錯(cuò)誤。

C、在ti到t2之間某一時(shí).刻，兩圖線的斜率相等，二者的速度相等，故C正確。

D、從ti到t2的時(shí)間內(nèi)，A、B的位移相等，所用時(shí)間相等，則它們的平均速度相等，故

D正確。

故選：CD。

8.（6分）空中存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶正電小球在空中某點(diǎn)以初速度大小vo水平

向右拋出，小球落到水平地面時(shí)的速度大小為vo，已知小球受到的電場(chǎng)力，大小等于重

力大小，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.小球落地時(shí)速度方向一定與地面垂直

B.小球下落過(guò)程，電勢(shì)能先增大后減小

C.小球下落過(guò)程，動(dòng)能先減小后增大

D.小球下落過(guò)程，機(jī)械能一直減小

【解答】解：A、小球在水平方向受到電場(chǎng)力，在電場(chǎng)力作用下做減速運(yùn)動(dòng)，減速時(shí)的加

速度大小為a?生理-g

豎直方向做加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為

2m

設(shè)經(jīng)歷時(shí)間t落地，故落地時(shí)水平方向速度為Vx=VO-gt

豎直方向的速度為Vy=gt

落地時(shí)速度解得故落地時(shí)水平方向速度為0,只有豎直方向

的速度，故小球落地時(shí)速度方向一定與地面垂直，故A正確；

B、小球下落過(guò)程中，電場(chǎng)力一直做負(fù)功，故小球的電勢(shì)能一直增大，故B錯(cuò)誤；

C、小球在水平方向上，做減速運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，豎直方向重力做正功，做初速度為

零的勻加速運(yùn)動(dòng)，在開始階段克服電場(chǎng)力做功要大于重力做功，故動(dòng)能減小，隨后克服

電場(chǎng)力做功小于重力做功，故動(dòng)能增加，故小球下落過(guò)程，動(dòng)能先減小后增大，故C正

確；

D、在下落過(guò)程中，由于電場(chǎng)力一直做負(fù)功，故小球的機(jī)械能一直減小，故D正確

故選：ACD。

二、必考題

9.(3分)某同學(xué)利用如圖1所示的裝置測(cè)量彈簧的彈性勢(shì)能和可看成質(zhì)點(diǎn)的物塊與桌面間

的動(dòng)摩擦因數(shù)，實(shí)驗(yàn)步驟如下

①用重錘確定物塊運(yùn)動(dòng)到桌邊時(shí)投影到地面的位置O

②將輕彈簧一端固定在桌面邊沿的墻面上；

③推動(dòng)物塊，把彈簧壓縮到P點(diǎn)，由靜止釋放物塊，測(cè)出物塊落地點(diǎn)與O點(diǎn)間的水平距

離X；

④通過(guò)在物塊上增減祛碼來(lái)改變物塊的質(zhì)量，重復(fù)步驟③的操作

⑤根據(jù)得到的一系列的物塊質(zhì)量m與水平距離x的值，作出x2-」的圖線如圖2所示.

m

已知重力加速度g,回答下列問(wèn)題：

(1)為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，除已?jīng)測(cè)出的物塊的質(zhì)量m和物塊落地點(diǎn)與O點(diǎn)的水平距離x,

還需要測(cè)量BC

A.彈簧的原長(zhǎng)Lo

B.彈簧壓縮后物塊到桌面右邊眼的距離L

C.桌面到地面的高度H

D.彈簧壓縮前物塊到周末右邊沿的距離Li

（2）根據(jù)圖2可知彈簧被壓縮到P點(diǎn)時(shí)彈性勢(shì)能為—上皿_,物塊與桌面間的動(dòng)摩擦

a

因數(shù)為.（用圖象中的a、b和（1）中所選物理量的符號(hào)表示結(jié)果）

-4HL-

【解答】解：（1）釋放彈簧后彈簧對(duì)滑塊做功，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為滑塊的動(dòng)能，

從釋放滑塊到滑塊到達(dá)桌面邊緣過(guò)程，由能量守恒定律得：Ep=umgL+lmv2,

2

滑塊離開桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向：x=vt,豎直方向：H-lgt2,

2

4HE1

整理得：x2=——匕.L-4pHL,實(shí)驗(yàn)除了測(cè)出m、x外還需要測(cè)出彈簧壓縮后滑塊到

gm

桌面邊沿的距離L與桌面到地面的高度H,

故選：BC；

4HE11,4HE

（2）由x2=----L.±-4HHL,可知，x2-L圖象的斜率：k=B=----E,

gmmag

圖象的縱軸截距：b=4pHL,

解得:EP=3,

a

動(dòng)摩擦因數(shù)：u=_L：

4HL

故答案為：（1）BC；（2）同gL；_b_.

a4HL

10.（3分）某同學(xué)利用如下實(shí)驗(yàn)器材研究“小燈泡的伏安特性曲線”：電源（電動(dòng)勢(shì)3V,

內(nèi)阻可忽略不計(jì)）、滑動(dòng)變阻器（最大阻值10Q）、電壓表、電流表、電鍵、小燈泡、導(dǎo)

線若干.

（I）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中某次實(shí)驗(yàn)時(shí)電壓表，電流表的指針指示位置如圖1所示，則電壓表的讀

數(shù)為1.20V,電流表讀數(shù)為0.40A：

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)作出小燈泡的U-I圖象如圖2所示，則可知小燈泡的電阻隨

電壓增大而增大（填“增大”、“減小”或“不變”）

（3）在圖3中把缺少的導(dǎo)線補(bǔ)全，連接成實(shí)驗(yàn)電路；

（4）若按圖3正確連線后，合上電鍵，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，小燈泡不能完全熄滅，

其他完全正常，則可判斷是導(dǎo)線NE（填接線柱字母，如GH）發(fā)生斷路，此時(shí)的電

路中，小燈泡可能獲得的最小功率是0.13W（保留兩位有效數(shù)字）.

【解答】解：（1）由圖示電壓表可知，其量程為3V,分度值為0.1V,示數(shù)為：1.20V；

由圖示電流表可知，其量程為0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.40A；

（2）由圖示圖象可知，隨燈泡兩端電壓增大通過(guò)燈泡的電流增大，燈泡兩端電壓與電流

的比值增大，即燈泡電阻增大.

（3）描繪燈泡伏安特性曲線電壓與電流需要從零開始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法;

由于燈泡電阻較小遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，電流表應(yīng)采用外接法，電路圖如圖所示：

（4）合上電鍵，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，小燈泡不能完全熄滅，說(shuō)明燈泡實(shí)際功率不為

零，燈泡兩端電壓不能從零開始變化，滑動(dòng)變阻器實(shí)際采用了限流接法，由圖示電路圖

可知，NE間導(dǎo)線斷路；

滑動(dòng)變阻器采用限流接法時(shí)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值全部接入電路即滑動(dòng)變阻器接入電路阻

值為10。電路電流最小，燈泡實(shí)際功率最小，由圖示圖象可知，滑動(dòng)變阻器阻值全部接

入電路時(shí)通過(guò)燈泡的電流為0.25A,燈泡兩端電壓為0.5V,燈泡實(shí)際功率：P=UI=0.5

X0.25七0.13W；

故答案為：（1）1.20；0.40；（2）增大；（3）電路圖如圖所示；（4）NE；0.13.

11.（3分）如圖所示，傾角為。=37°的兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌間距為d,其底端接有阻值

為R的電阻，整個(gè)裝置處在垂直斜面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體桿

ab、cd垂直于導(dǎo)軌放置，其與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，導(dǎo)體桿cd的質(zhì)量為m,與導(dǎo)軌間的

動(dòng)摩擦因數(shù)為H=0.5,ab、cd電阻均為R.導(dǎo)體桿ab在恒力作用下沿導(dǎo)軌向上做勻速運(yùn)

動(dòng)，導(dǎo)體桿cd保持靜止?fàn)顟B(tài).導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度大小為g,sin37°=0.6,cos37°

=0.8,求滿足上述條件情況下，導(dǎo)體桿ab的速度范圍.

【解答】解：導(dǎo)體桿ab沿導(dǎo)軌向上以速度v勻速切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Bdv,

導(dǎo)體桿cd保持靜止?fàn)顟B(tài)，則相當(dāng)于cd的電阻R與電阻R并聯(lián)（并聯(lián)總電阻/R）后與

ab的電阻R串聯(lián)，所以，閉合電路總電阻為

通過(guò)ab的總電流I.=2%丫,方向由b指向a,

aDS.SK

因?yàn)閏d的電阻與電阻R等大，根據(jù)電路電流分流原理可得通過(guò)cd的電流

I方向由c指向d.

cd2ab3R

22

導(dǎo)體桿cd受到的安培力F=BIcdd="dE,方向沿導(dǎo)軌向上.

c3R

導(dǎo)體桿Cd除摩擦力外的受力如右圖

導(dǎo)體桿cd的摩擦力有o《f4|JlFN=mgcos0

導(dǎo)體桿ba速度較小時(shí)，F(xiàn)較小，摩擦力沿導(dǎo)體桿向上，導(dǎo)體桿cd處于平衡狀態(tài)（一直靜

止）.對(duì)導(dǎo)體桿cd進(jìn)行受力分析有：F+f=mgsin0

所以，F(xiàn)=mgsin9-

導(dǎo)體桿ba速度較大時(shí)，F(xiàn)較大，摩擦力沿導(dǎo)體桿向下，導(dǎo)體桿cd處于平衡狀態(tài)（一直靜

止）.對(duì)導(dǎo)體桿cd進(jìn)行受力分析，有：F=f+mgsin0

所以，F(xiàn)=^mg+f

b

綜上所述，F(xiàn)^mg

即喜mg

boK

所以,3mgR

5B2d2<v<

答：導(dǎo)體桿ab的速度應(yīng)滿足.『《《世婁.

12.（3分）如圖所示，在水平線MN上方區(qū)域有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)內(nèi)有一光滑

絕緣平臺(tái)，平臺(tái)左側(cè)靠墻，平臺(tái)上有帶絕緣層的輕彈簧，其左端固定在墻上，彈簧不被

壓縮時(shí)右側(cè)剛好到平臺(tái)邊緣，光滑絕緣平臺(tái)右側(cè)有一水平傳送帶，傳送帶A、B兩端點(diǎn)

間距離L=lm,傳送帶以速率vo=4m/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)用一帶電小物塊向左壓縮彈簧，

放手后小物塊被彈出，從傳送帶的B端飛出。小物塊經(jīng)過(guò)MN邊界上C點(diǎn)時(shí)，速度方向

與水平方向成45°角，經(jīng)過(guò)MN下方M'N'水平線上的D點(diǎn)時(shí)，速度方向與水平方向

成60°角，傳送帶B端距離MN的豎直高度hi=0.4m,MN與M'N'平行，間距h2

=1.6m,小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)|i=0.1,小物塊的質(zhì)量為m=0.1kg,帶電量q

=1X1O-2C,平臺(tái)與傳送帶在同一水平線上，二者連接處縫隙很小，不計(jì)小物塊經(jīng)過(guò)連

接處的能量損失，重力加速度為g=10m/s2,遮=1.732,娓=2.236.求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E；

（2）彈簧彈性勢(shì)能的最大值；

（3）當(dāng)小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)因摩擦產(chǎn)生的熱量最大時(shí)，小物塊在傳送帶上發(fā)生相對(duì)運(yùn)

動(dòng)的時(shí)間t?

【解答】解：(1)設(shè)小物塊從B點(diǎn)飛出的速度為vi，

在C點(diǎn)小物塊的速度方向與水平方向成45°角，則由幾何關(guān)系可知：Vlx=Vly=Vl

小物塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，在豎直方向上有2ahi=vjy=v；

在D點(diǎn)由—^=tan60°，解得

v]*1

小物塊從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過(guò)程中，有2gh2=v〉vjy=(版V1)2T=2噲

解得vi=4m/s

將其代入2ahi=v為解得a=20m/s2,

小物塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，有qE+mg=ma,解得E=100N/C；

(2)小物塊被彈簧彈開，恰好減速到B端與傳送帶同速，則小物塊從A端運(yùn)動(dòng)到B端

由22

V-Voomao=n(qE+mg),小物塊在A點(diǎn)具有的動(dòng)能即為彈簧具有的最大彈

性勢(shì)能,則En=Ek=3mv2=lJ

(3)小物塊在傳送帶上摩擦產(chǎn)生熱量的最大值是物塊在傳送帶上相對(duì)位移最長(zhǎng)的情況，

有兩種情況，一種是物塊一直加速運(yùn)動(dòng)到B端與傳送帶共速，一種是物塊在傳送帶上減

速到B端與傳送帶共速。

第一種情況：傳送帶的位移：X()=V()tl

22;2

物塊的位移為1：-VoaO

物塊的速度變化為vo+aoti=v

聯(lián)立即得修=(2-正)s

第二種情況：傳送帶的位移：xo=vot'

2

V=21

物塊的位移為1：v2OaOX

物塊的速度變化為vo=v-aot'

聯(lián)立解得t'=（遍-2）s

計(jì)算可能第1種情況相對(duì)位移大于第2種情況的相對(duì)位置，貝IIt=li

小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)因摩擦產(chǎn)生的熱量最大時(shí)，小物塊在傳送帶上發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的時(shí)

刻t=0.268s；

答:（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E為100N/C；

（2）彈簧彈性勢(shì)能的最大值為1J；

（3）當(dāng)小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)因摩擦產(chǎn)生的熱量最大時(shí)，物塊在傳送帶上發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)

的時(shí)間t為0.268s。

三、【物理選修3-3】

13.（3分）下列說(shuō)法正確的是（）

A.干旱天氣可以通過(guò)鋤松地面，破壞土壤里的毛細(xì)管從而保存土壤水分

B.液體的分子勢(shì)能與液體的體積無(wú)關(guān)

C.從微觀角度看，氣體對(duì)容器的壓強(qiáng)是大量氣體分子對(duì)容器壁的頻繁碰撞引起的

D.浸潤(rùn)和部浸潤(rùn)是分子力作用的表現(xiàn)

E.0℃的鐵和0℃的冰，它們的分子平均動(dòng)能不相同

【解答】解：A、水會(huì)順著毛細(xì)管上升而蒸發(fā)，故干旱天氣可以通過(guò)鋤松地面，破壞土壤

里的毛細(xì)管從而保存土壤水分，故A正確；

B、液體的分子勢(shì)能與分子間距有關(guān)，故宏觀上與液體的體積有關(guān)，故B錯(cuò)誤：

C、從微觀角度看，氣體對(duì)容器的壓強(qiáng)是大量氣體分子對(duì)容器壁的頻繁碰撞引起的，故C

正確；

D、浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)取決液體和固體對(duì)附著層的吸引力大小關(guān)系，是分子力作用的表現(xiàn)，故

D正確；

E、溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志，0℃的鐵和的冰溫度相同，故它們的分子平

均動(dòng)能相同，故E錯(cuò)誤；

故選：ACDo

14.（3分）如圖所示，理想氣體封閉在兩連通的導(dǎo)熱容器中，左側(cè)活塞面積為Si=S,質(zhì)量

為mi=5m,右側(cè)活塞的面積未知，質(zhì)量為m2=3m,在Ti=400K的初始狀態(tài)下，細(xì)繩

對(duì)活塞的拉力是F=mg,且兩活塞正好都在距底部高為h的位置靜止.兩容器底部連通

部分體積可以忽略，大氣壓強(qiáng)Po=里險(xiǎn)，重力加速度為g,現(xiàn)將氣體溫度緩慢降低到T2

S

=300K并達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，求：

①在溫度Ti時(shí)，氣體的壓強(qiáng)；

②在溫度T2時(shí)，右側(cè)活塞距離底部的高度.

【解答】解：①初始時(shí)候左側(cè)活塞穩(wěn)定，故pS[+F=mig+pQSi

得此時(shí)氣體壓強(qiáng)mlg+pOSl-F

Si

即P噌+P。普

②右側(cè)活塞穩(wěn)定，同樣有pS2+F=iri2g+PoS2

解得右活塞的面積為S/理工S1=1S

zmjg-F12

將氣體溫度緩慢降低直至兩容器處于穩(wěn)定