2021屆湖南師大附中新高考原創(chuàng)預(yù)測(cè)試卷（二十五）物理

2021屆湖南師大附中新高考原創(chuàng)預(yù)測(cè)試卷（二十五）

物理

★?？荚図樌?/p>

注意事項(xiàng)：

1、考試范圍：高考范圍。

2、答題前，請(qǐng)先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0.5毫米黑色簽字筆填寫在試題卷和答題卡

上的相應(yīng)位置，并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。用2B鉛筆將答題卡上試卷

類型A后的方框涂黑。

3、選擇題的作答：每個(gè)小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂

黑。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非選擇題答題區(qū)域的答案一律無(wú)效。

4、主觀題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙

和答題卡上的非答題區(qū)域的答案一律無(wú)效。如需改動(dòng)，先劃掉原來(lái)的答案，然后再寫上新答

案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。

5、選考題的作答：先把所選題目的題號(hào)在答題卡上指定的位置用2B鉛筆涂黑。答案用

0.5毫米黑色簽字筆寫在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非選

修題答題區(qū)域的答案一律無(wú)效。

6、保持卡面清潔，不折疊，不破損，不得使用涂改液、膠帶紙、修正帶等。

7、考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試題卷、答題卡、草稿紙一并依序排列上交。

一、選擇題：共12個(gè)小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,

第1~8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9~12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得

4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。

1.同一直線上運(yùn)動(dòng)的甲、乙兩物體，位置一時(shí)間（XY）圖線如圖，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.A時(shí)刻，甲的速度為零，乙的速度不為零

B；2時(shí)刻，甲、乙速度可能相同

C.f2時(shí)刻，甲、乙相遇

D./3時(shí)刻，乙的速度為零，加速度不為零

【答案】c

【解析】

【詳解】A.x-f圖像的斜率表示速度，在fl時(shí)刻，乙的瞬間速度為零，甲的速度不為零，A

錯(cuò)誤；

BC.X—f圖像的斜率表示速度，在f2時(shí)刻，甲和乙的位置坐標(biāo)相同，是相遇，但是速度不同,

方向不同，B錯(cuò)誤C正確；

D.X-7圖像的斜率表示速度，在“時(shí)刻，乙的位置坐標(biāo)為零，但是速度不為零，加速度不

為零，D錯(cuò)誤。

故選C。

2.2019年4月10S,人類發(fā)布了首張黑洞（M87）照片，為解開(kāi)星系演化之謎提供了寶貴資

料。黑洞是一個(gè)非常致密的天體，會(huì)形成強(qiáng)大的引力場(chǎng)，連光也無(wú)法逃離，己知逃逸速度

丫=行叵。若M87黑洞的質(zhì)量為1.4x1040kg,引力常量G=6.67x10-"N?m2/kg2,則該

黑洞最大半徑的數(shù)量級(jí)為（）

A.107mB.109mC.10"mD.10,3m

【答案】D

【解析】

【詳解】ABCD.設(shè)黑洞的可能半徑為R,根據(jù)逃逸速度公式可得

則有

2GM

所以黑洞的可能最大半徑為

2x6.67xlQllxl.4xlO40

Dm^2xl0l3m

‘'max(3xl08)2

ABC錯(cuò)誤，D正確；

故選D。

3.我國(guó)ETC（電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)）全國(guó)聯(lián)網(wǎng)的實(shí)施，大大縮短了車輛通過(guò)收費(fèi)站的時(shí)間。

一輛汽車以25m/s的速度駛向高速收費(fèi)口，到達(dá)自動(dòng)收費(fèi)裝置前開(kāi)始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)

5s的時(shí)間速度減為5m/s且收費(fèi)完成，司機(jī)立即加速到25m/s,加速度大小為2.5m/s2,則汽車

由于通過(guò)自動(dòng)收費(fèi)裝置耽誤的時(shí)間為（）

A.2.0sB.3.2sC.5.2sD.6.8s

【答案】C

【解析】

【詳解】汽車開(kāi)始減速位移為

V,,+Vr=

X]—Z1=75m

汽車恢復(fù)到25m/s所用的間為

汽車的加速位移為

x、-v+v0t=5+25x8m=120m

-222

汽車從開(kāi)始減速到速度恢復(fù)到25m/s通過(guò)的總路程為

x=x{+x2=75m+120m=195m

若汽車勻速通過(guò)這段距離所用的時(shí)間為

X195rc

t=—=----s=7.8s

%25

所以汽車耽誤時(shí)間為

△t/|+J—f=5s+8s—7.8s5.2s

故選C。

4.籃球運(yùn)動(dòng)員在某次運(yùn)球時(shí)，籃球落地速度為5m/s,方向豎直向下，籃球與地面接觸后的反

彈速度為落地速度的0.8倍，球與地面的作用時(shí)間為0.1s,籃球的質(zhì)量為650g,重力加速度g

取lOm/s?。根據(jù)以上信息可得，地面對(duì)球的平均彈力為()

A.58.5NB.65NC.38ND.31.5N

【答案】B

【解析】

【詳解】取豎直向上為正方向，則由動(dòng)量定理

(N-mg)t=mv-(-mv)

解得

mv+mv0.65x(0.8x5+5)八丁，…

N=----------+me=----------------------N+0.65x10N=65N

t0.1

故選B,

5.一小物塊由傾斜傳送帶頂端靜止釋放，如圖所示，第一次傳送帶靜止，物塊從頂端滑到底

端所用時(shí)間為力，摩擦產(chǎn)生的熱量為0;第二次傳送帶以速度u做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，物塊一直做

勻加速運(yùn)動(dòng)，從頂端到底端的時(shí)間為，2,摩擦產(chǎn)生的熱量為。2；第三次傳送帶以速度V順時(shí)

針轉(zhuǎn)動(dòng)，物塊從頂端到底端所用時(shí)間為辦，摩擦產(chǎn)生的熱量為。3。則（）

A.t\=t3>ti\Q\<Qi=QyB.n<r2</3；Q1WQ2VQ3

C力=力>/2；QSQ2V。3D.t\<t2<t3\。1<。2=。3

【答案】c

【解析】

【詳解】第一次物塊的加速度大小為

m2sin0-umgcos0.八八

4=-------------------------=gsin9一cos0

m

第二次物塊的加速度大小為

m2sinO-^umscos0.八八

a=-------------2-------=gsincos3

2m

第三次物塊的加速度大小為

m2sin6-umgcos6.__

a-------------------------=gsin8—jugcos0

3m

由公式》=二1。/9可得

2

由題意可知，三次物塊的位移相等，且q=4<4,則

-3乜

第一次物塊滑到底端時(shí)的速度為匕，則物塊與傳送帶間的相對(duì)位移為

第二次物塊與傳送到間的相對(duì)位移為

vt2_vt2

M二%一

第三次物塊與傳送到間的相對(duì)位移為

產(chǎn)生的熱量為

Q=fM

由于第一次物塊到達(dá)傳送帶底端的速度滿足

Vj<V

所以

。1三。2<。3

故選C。

6.如圖所示，是某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的一等勢(shì)線。虛線是一帶電的粒子只在電場(chǎng)力的作用下，在

紙面內(nèi)由“運(yùn)動(dòng)到6的軌跡。下列判斷正確的是（）

.a

MN

b

A.電場(chǎng)方向一定是垂直MN向上

B.“點(diǎn)的電勢(shì)一定不等于6點(diǎn)的電勢(shì)

C.帶電粒子的加速度可能平行向右

D.帶電粒子由〃運(yùn)動(dòng)到b的過(guò)程中動(dòng)能可能增加

【答案】B

【解析】

【詳解】AC.MN是某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的一等勢(shì)線，只受電場(chǎng)力的作用，根據(jù)軌跡可以判斷電場(chǎng)

力的方向垂直MN向上，帶電粒子的加速度垂直MN向上，但不知道帶電粒子的電性，所以無(wú)

法判斷電場(chǎng)的方向，故AC錯(cuò)誤；

B.MN是某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的一等勢(shì)線，而a點(diǎn)和b點(diǎn)位于兩側(cè)，所以。點(diǎn)的電勢(shì)一定不等

于。點(diǎn)的電勢(shì)，故B正確；

D.帶電粒子由。運(yùn)動(dòng)到匕的過(guò)程中，電場(chǎng)力與速度的夾角是鈍角，所以帶電粒子由“運(yùn)動(dòng)到

人的過(guò)程中動(dòng)能減小，故D錯(cuò)誤。

故選Bo

7.如圖所示，固定有光滑豎直桿的三角形斜劈放置在水平地面上，放置于斜劈上的光滑小球

與套在豎直桿上的小滑塊用輕繩連接，開(kāi)始時(shí)輕繩與斜劈平行?，F(xiàn)給小滑塊施加一個(gè)豎直向

上的拉力F,使小滑塊沿桿緩慢上升，整個(gè)過(guò)程中小球始終未脫離斜劈，則（）

F

A.小球?qū)π迸膲毫χ饾u減小

B.斜劈對(duì)地面壓力保持不變

C.地面對(duì)斜劈的摩擦力逐漸減小

D.輕繩對(duì)滑塊的拉力先減小后增大

【答案】A

【解析】

【詳解】AD.對(duì)小球受力分析，受重力、支持力和細(xì)線的拉力，如圖所示

T增加，故輕繩對(duì)滑塊的拉力增大，小球受到的斜劈的支持

力N逐漸減小，根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)π泵娴膲毫σ矞p小，故A正確，D錯(cuò)誤;

BC.對(duì)球和滑塊整體分析，受重力、斜面的支持力N,桿的支持力V,拉力F,如圖所示

N'=Nsin。

豎直方向

F+Ncos0-G

由于N減小，故M減小，尸增加；

對(duì)小球、滑塊和斜劈整體分析，在豎直方向

F+5=G,&

故

N地=G總一產(chǎn)

根據(jù)牛頓第三定律，斜劈對(duì)地面壓力減小。整體在水平方向不受力，故地面對(duì)斜劈的摩擦力

始終為零，故BC錯(cuò)誤。

故選Ao

8.如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，尸為磁場(chǎng)邊界上的一點(diǎn),

用為直徑。大量比荷（里）相同、帶電性相同的粒子，以相同的速率在紙面內(nèi)從P點(diǎn)沿不同

m

的方向射入磁場(chǎng)。已知粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡半徑r>R；在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子，

入射方向與附夾角為45。，這個(gè)最長(zhǎng)時(shí)間為“。則（）

&..........“

......-/

A.粒子飛出磁場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能一定相等

B.粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑r=2R

C.從剛圓弧中點(diǎn)射出的粒子，在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間/=2小

3

D.從雨圓弧中點(diǎn)射出的粒子，進(jìn)入磁場(chǎng)的方向與鬼夾角為30。

【答案】C

【解析】

A.粒子比荷（幺）相同，質(zhì)量相不一定相同，入射速率相同，入射動(dòng)能紇=^■小丁不一定

m2

相同。又因?yàn)槁鍌惼澚Σ蛔龉?，粒子射出磁?chǎng)時(shí)動(dòng)能不變。所以，粒子飛出磁場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能也

不一定相等。故A錯(cuò)誤；

B.由于粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力

-)

qvB=m—

運(yùn)動(dòng)軌跡半徑

mv

r-——

qB

運(yùn)動(dòng)周期

?2萬(wàn)727rm

T=-----=------

vqB

若粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中轉(zhuǎn)過(guò)圓心角夕，所用的時(shí)間為

m八

t=----3

gqB

可見(jiàn)，磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與速度無(wú)關(guān)，轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角越大，時(shí)間越長(zhǎng)。因此，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)

時(shí)間最長(zhǎng)的粒子，從P點(diǎn)射入，A點(diǎn)射出，入射方向與以?shī)A角為45。，根據(jù)對(duì)稱性，射出磁場(chǎng)

時(shí)速度方向與以?shī)A角為135。，分別做兩個(gè)速度的垂線段，相交得到粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心。I。

如圖所示，粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑r=故B錯(cuò)誤；

C.從以圓弧中點(diǎn)射出的粒子，如圖所示，圓心是由于比荷相等，每個(gè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)

mv

動(dòng)的軌跡半徑〃都相等

qB

BO[=^R,PO=OO=

PB=2X2r=y/2R

可得

ZPO2B=ZBO2Ot=30°

所以

TTTV

NPOQ\==60°=—，ZPO,A=90°=-t=--0

312,9qB

所以

m兀m7t

t=-------->tn=---------

qB3°qB2

由此可得

2

t=—t

30n

故c正確；

D.如圖所示，

PC±PO2，ZCPB=ZPO2B=30°,.乙OPB=45°

則

NOPC=15。

所以，從以圓弧中點(diǎn)射出的粒子，進(jìn)入磁場(chǎng)的方向與熱夾角為15。。故D錯(cuò)誤。

故選Co

9.如圖所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有兩根彼此靠近且平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線。和b放在

紙面內(nèi)，導(dǎo)線長(zhǎng)度均為心導(dǎo)線中通有如圖所示的相反方向電流，。中電流為1,b中電流為

27,。受到的磁場(chǎng)力大小為A,b受到的磁場(chǎng)力大小為尸2,則（)

XaxXbX

XXXX

2/

XXXX

XXXX

A.導(dǎo)線。的電流在導(dǎo)線〃處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里

B.F2=2FI

C.F2<2F\

D.導(dǎo)線。的電流在導(dǎo)線6處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為"士

IL

【答案】AC

【解析】

【詳解】A.由安培定則可知，導(dǎo)線。的電流在導(dǎo)線b處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，選項(xiàng)

A正確；

BCD.兩個(gè)導(dǎo)線間的作用力是相互排斥力，根據(jù)牛頓第三定律，等大、反向、共線，大小設(shè)

為凡b；磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則

對(duì)左邊電流有

F\=BIL+Fjb

對(duì)右邊電流有

F2=2B/L+Kb

兩式聯(lián)立解得

Fab=2Fl-F2

則

則。通電導(dǎo)線的電流在人導(dǎo)線處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

2IL

則選項(xiàng)C正確，BD錯(cuò)誤。

故選ACo

10.如圖所示，質(zhì)量相等的A、B兩物體緊貼在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒的豎直內(nèi)壁上，隨圓筒一起做

勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列關(guān)系中正確的是（）

C.它們受到的合力尸A合=外合D.它們受到的摩擦力FfA-Fre

【答案】BD

【解析】

【詳解】AB.物體A、B共軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，由v=口知，A轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑較大，則A的線

速度較大，故A錯(cuò)誤，B正確；

CD.物體A、B做圓周運(yùn)動(dòng)靠彈力即合力提供向心力，由拉=〃"，（02知，A的半徑大，則

FA合）FB針

豎直方向上，重力和靜摩擦力平衡，重力相等，則摩擦力相等，即

F/A=F婚

故C錯(cuò)誤，D正確。

故選BD。

11.如圖所示為一豎直放置的半圓環(huán)ABCD,半徑為R,為水平直徑，。為圓心，C為最低

點(diǎn)?，F(xiàn)從4點(diǎn)以水平速度匕拋出一小球甲，從8點(diǎn)以水平速度為拋出小球乙，兩球都能直接

到達(dá)C點(diǎn)，80連線與豎直方向夾角為心則以下說(shuō)法正確的是（）

B.v,=^<1-cosa

C.甲球運(yùn)動(dòng)時(shí)間比乙球長(zhǎng)

D.甲球運(yùn)動(dòng)時(shí)間比乙球長(zhǎng)

【答案】AD

【解析】

【詳解】對(duì)甲球有

R=貼

R=gg片

解得

對(duì)乙球有

Rsina=v2t2

2

/?(l-cosa)=—2

解得

Rsina

,2R(l-cosa)V=4-coscr

2,22(1-cosa)

Vg

Vg

由于匕=楞'

AB.?Jl+cosa則

v2=wJl+cosa

故A正確，B錯(cuò)誤;

CD.甲球運(yùn)動(dòng)時(shí)間比乙球長(zhǎng)

—熟欄手(1-V1-COS6Z)

故C錯(cuò)誤，D正確。

故選ADo

12.傾角為。且足夠長(zhǎng)的光滑固定斜面上有一質(zhì)量為根的物體，初始位置如圖甲所示。在平行

于斜面向上的力尸的作用下，從初始位置由靜止開(kāi)始沿斜面運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的機(jī)械能E

隨位置x的變化關(guān)系如圖乙所示。其中0~制過(guò)程的圖線是曲線，XLX2過(guò)程的圖線是平行于x

軸的直線，X2~X3過(guò)程的圖線是傾斜的直線，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.在O~X|的過(guò)程中，力尸在減小

B.在0~處的過(guò)程中，物體的動(dòng)能一直在增大

C.在Xl~X2的過(guò)程中，物體的速度大小不變

D.在X2~X3的過(guò)程中，物體一定做勻速運(yùn)動(dòng)

【答案】AB

【解析】

【詳解】A.在0?XI過(guò)程中物體機(jī)械能在減小，知拉力在做負(fù)功，拉力方向沿斜面向上，所

以物體的位移方向向下，即物體在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)。根據(jù)功能關(guān)系得

得

F=——

Ax

則知圖線的斜率表示拉力，在0?制過(guò)程中圖線的斜率逐漸減小到零，知物體的拉力F逐漸減

小到零，故A正確；

B.在0?的過(guò)程中，由于機(jī)械能減小，則拉力做負(fù)功，則物體從靜止開(kāi)始向下加速運(yùn)動(dòng)，物

體的動(dòng)能一直在增大，故B正確；

C.由E—x圖線的斜率表示拉力，則在幻?X2過(guò)程中，拉力F=0,機(jī)械能守恒，向下運(yùn)動(dòng)，

重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，物體的速度在增大，故C錯(cuò)誤；

D.X2?X3過(guò)程，機(jī)械能繼續(xù)減小，拉力做負(fù)功，拉力方向沿斜面向下，E-X圖像斜率恒定,

故拉力F為恒力，由于不知道拉力F與重力分力〃Zgsin?的大小關(guān)系，故物體有可能做勻速

直線運(yùn)動(dòng)，勻減速直線運(yùn)動(dòng)，勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。

故選ABo

二、非選擇題：共62分。第13-16題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第17~18

題為選考題，考生根據(jù)要求作答。

（一）必考題（共47分）

13.某探究小組用如圖所示的電路測(cè)量某電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)器材如下：

待測(cè)電源（電動(dòng)勢(shì)約2V）；

定值電阻Ro（阻值為2.0。）：

定值電阻R（阻值為4.5kC）；

電阻箱R（最大阻值為99.99C）；

電流表G（量程為400HA,內(nèi)阻Rg=500C）；

開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干。

R

（1）電路圖中將定值電阻Ri和電流表G串聯(lián)，相當(dāng)于把電流表G改裝成了一個(gè)量程為V

的電壓表。

（2）閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，并記下電阻箱的阻值R和電流表G的示數(shù)若測(cè)得兩組數(shù)據(jù)

分別為:7?2=7.50Q,/2=300HA；/?3=2.50Q,/3=200pA,則電源的電動(dòng)勢(shì)為V,內(nèi)阻為Q

（保留兩位有效數(shù)字）。

【答案】（1）.2（2）.2.1⑶.0.50

【解析】

【詳解】（1）[1]根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律，改裝后的電壓表量程為

U=g+RJ=0.4X10-3X5X103V=2V

（2）[2J由閉合電路歐姆定律得

（/2（/?+/?,）Y、

Ej（Rg+RJ+/2+L（5+-）

\^27

（/式凡+?）＞、

E=/3（4+K）+，優(yōu)+-）

聯(lián)立上式，代入數(shù)據(jù)得

E=2.1Y,r=0.50Q

[3]r=0.50Q

14.某同學(xué)利用圖甲所示的裝置設(shè)計(jì)一個(gè)“用阻力補(bǔ)償法探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)

驗(yàn)。如圖中AB是水平桌面，CD是一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板，在其表面不同位置固定兩個(gè)光

電門，小車上固定著一擋光片。為了補(bǔ)償小車受到的阻力，將長(zhǎng)木板C端適當(dāng)墊高，使小車

在不受牽引時(shí)沿木板勻速運(yùn)動(dòng)。用一根細(xì)繩一端拴住小車，另一端繞過(guò)定滑輪掛一托盤，托

盤中有一祛碼調(diào)節(jié)定滑輪的高度，使細(xì)繩的拉力方向與長(zhǎng)木板的上表面平行，將小車靠近長(zhǎng)

木板的C端某位置由靜止釋放，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。剛開(kāi)始時(shí)小車的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于托盤和祛碼的總質(zhì)

量。

光電門I光咽】2

(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片的寬度d,如圖乙所示，其讀數(shù)為cm；

(2)某次實(shí)驗(yàn)，小車先后經(jīng)過(guò)光電門1和光電門2時(shí)，連接光電門的計(jì)時(shí)器顯示擋光片的擋光

時(shí)間分別為人和，2,此過(guò)程中托盤未接觸地面。已知兩個(gè)光電門中心之問(wèn)的間距為乙，則小車

的加速度表達(dá)式()(結(jié)果用字母d、力、以L表示)；

(3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中保持小車總質(zhì)量不變，增加托盤中祛碼的個(gè)數(shù)，并將托盤和祛碼的總重力

當(dāng)做小車所受的合力居通過(guò)多次測(cè)量作出尸圖線，如圖丙中實(shí)線所示。試分析上部明顯偏

離直線的原因是。

J2(r.2

【答案】(1).0.170(2).：,2(3).托盤和祛碼的總質(zhì)量過(guò)大，小車所受合力

2Lt濾

與托盤和祛碼的總重力相差越來(lái)越大

【解析】

【詳解】(1)口］游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為：1mm,游標(biāo)尺的刻度第14個(gè)刻度與上邊的刻度對(duì)齊,

所以讀數(shù)為：0.05x]4=0.70mm,所以d=lmm+0.70mm=1.70mm=0.170cm；

(2)⑵小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度位移公式

(dd

2aL

、‘2’A)

得

4屋(心切

2Lt冠

(3)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車的合外力認(rèn)為就是托盤和祛碼的總重力，昭，只有在M，〃時(shí)，才有

T?mg

a-E圖線才接近直線，一旦不滿足Mm,描出的點(diǎn)的橫坐標(biāo)就會(huì)向右偏離較多，造成圖

線向右彎曲，所以a-歹圖線上部明顯偏離直線的原因是托盤和祛碼的總質(zhì)量過(guò)大，小車所受

合力與托盤和祛碼的總重力相差越來(lái)越大。

15.長(zhǎng)為L(zhǎng)的平行金屬板水平放置，兩極板帶等量的異種電荷，板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)帶電

荷量為+</、質(zhì)量為m的帶電粒子，以初速度如緊貼上極板垂直于電場(chǎng)線方向進(jìn)入該電場(chǎng)，剛

好從下極板邊緣射出，射出時(shí)速度恰與下極板成30。角，如圖所示，不計(jì)粒子重力，求：

(1)粒子末速度的大??；

(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)；

⑶兩板間的距離。

33〃6

【解析】

【詳解】(1)粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)，合速度與水平方向夾角為30。，由速度關(guān)系得合速度

吁％_2?

cos30°3

(2)粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中為類平拋運(yùn)動(dòng)，在水平方向上

L

=vot

在豎直方向上

vy=at

%=%tan30°=￥%

由牛頓第二定律得

qE=ma

解得

yj3mvl

E=--------

3qL

即勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小是叵叫，方向豎直向下。

3qL

(3)粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上

」12

d——at

2

解得

dV3.

a=----L

6

16.如圖，長(zhǎng)木板A放在光滑的水平桌面上，物體B(可視為質(zhì)點(diǎn))靜止在長(zhǎng)板上的中點(diǎn)，A

通過(guò)跨過(guò)光滑定滑輪的輕繩與物體C連接，C的下面通過(guò)輕繩連接物體D。A長(zhǎng)L=8m,A、B、

C、D質(zhì)量均為m=lkg,B與A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.4,所有輕繩均不可伸長(zhǎng)，木板到定滑

輪足夠遠(yuǎn)，D離地面足夠高。將A從靜止開(kāi)始釋放，同時(shí)B以v=6m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)。重

力加速度g取10m/s2。求:

(DA開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大??；

(2)B在A上滑行的過(guò)程中距離A右端的最小距離；

(3)若B在A上滑行U0.8s時(shí)，C和D間的輕繩突然斷裂，求B在A上滑行的整個(gè)過(guò)程中，系

統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能。

【答案】⑴8m/s2；(2)2.5m；(3)6.56J

【解析】

詳解】(1)木板A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)A

T+Rmg-tna.

對(duì)C、D有

2mg-T=2/TK7A

解得

aA=8m/s2

(2)木板A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)B

-/Litng=maB

解得

^B=-4m/s2

設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間A二者速度相等

V]=v+aBt\=a^\

代入數(shù)據(jù)解

h=0.5s,vi=4m/s

此后，假設(shè)物體A、B相對(duì)靜止，對(duì)ABCD有

2〃7g=4/774

對(duì)B

產(chǎn)ma

解得

戶5N>〃〃7g=4N

故假設(shè)不成立，B開(kāi)始相對(duì)A向左滑動(dòng)，此時(shí)B距A右端的距離最小

/24

4號(hào)

s.=--(xB-xA)=2.5m

(3)0.5s?0.8s,B開(kāi)始相對(duì)A向左滑動(dòng),B的加速度

a；==4m/s2

ACD的加速度

4=27”*

08s時(shí),B的速度

vB1=V,+%(t-q)=5.2m/s

A的速度

vA1=V]+-彳）=5.6m/s

CD間細(xì)繩斷開(kāi)后，B的加速度

端=jLig=4m/s2

AC的加速度

4=巡2^=3曲

2m

設(shè)CD間細(xì)繩斷開(kāi)后再經(jīng)過(guò)，2時(shí)間AB速度相等，大小為V2

%=%+。*2=%|+磔2

解得

f2=0.4s,V2=6.8m/s

此后AB相對(duì)靜止，一起向右運(yùn)動(dòng)，0.5s前B相對(duì)A的運(yùn)動(dòng)路程

瓜、=/-XA

0.5s后B相對(duì)A的運(yùn)動(dòng)路程

面2=巧陽(yáng)/-G+吆打2-七2-1+外

系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能

Q-川?7g（As[+Ay2）=6.56J

（二）選考題：共15分。請(qǐng)考生從2道物理題中任選一題作答。如果多做，則按

所做的第一題計(jì)分。

【物理一選修3-31

17.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體沿不同過(guò)程I、H,由狀態(tài)A變到狀態(tài)B,狀態(tài)A和狀態(tài)

B的溫度相同?則過(guò)程I對(duì)外做的功（選填“大于”、“等于”或“小于”）過(guò)程U對(duì)

外做的功；過(guò)程I吸收的熱量（選填“大于”、“等于”或“小于”）過(guò)程n吸收的熱

量。

P.

AI

O

【答案】（1）.大于（2）.大于

【解析】

【詳解】［1］過(guò)程I、II氣體對(duì)外做的功分別為

叱=〃A（匕-匕），因=熱傀-匕）

由p-v圖可知，2\>%、匕，所以叱>叫，即過(guò)程I對(duì)外做的功大于過(guò)程n對(duì)外做的

功。

⑵理想氣體在狀態(tài)A和狀態(tài)B的溫度相同，內(nèi)能不變（AU=O）,由熱力學(xué)第一定律得

△q=Q-%=0,AULQUMLO

解得

2=叱，Qu=%

因?yàn)檫?gt;,所以Q>?！?，即過(guò)程I吸收的熱量大于過(guò)程II吸收的熱量。

18.有一氧氣瓶，內(nèi)裝有氧氣0.3kg。開(kāi)始時(shí)，瓶?jī)?nèi)氧氣的壓強(qiáng)為1.0xl（）6pa,溫度為320K。

因?yàn)殚y門處漏氣，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，瓶?jī)?nèi)氧氣壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的一半，溫度降為300K。求漏掉

的氧氣質(zhì)量。

【答案】0.14kg

【解析】

【詳解】設(shè)容器體積為匕以全部氣體為研究對(duì)象，由理想氣體狀態(tài)方程得

PV=PV

TT2

代入數(shù)據(jù)解得

V，=Pi4V=2p2.y=2x30（）v=

p1/727J3208

漏掉的氧氣質(zhì)量為