2022年山東省青島市高考物理三模試卷（附答案詳解）

2022年山東省青島市高考物理三模試卷

一、單選題（本大題共8小題，共24.0分）

1.如圖，光滑絕緣直桿上自由懸掛兩個(gè)閉合金屬環(huán)a、b,將條形磁鐵的N極由靠近金

屬環(huán)b的位置，沿金屬環(huán)軸線向右快速移動時(shí)，下列說法正確的是（）

A.金屬環(huán)a、b同時(shí)向右移動，間距不變

B.金屬環(huán)a向左移動，金屬環(huán)b向右移動

C.金屬環(huán)a、b同時(shí)向右移動，間距增大

D.金屬環(huán)a、b同時(shí)向左移動，間距減小

2.如圖甲，2022北京冬奧會主場館“雪如意”美輪美奐，充分展示了中國元素。“雪

如意”的旁邊修建著世界上運(yùn)行長度最大的變角度斜行電梯。斜行電梯在同一豎直

平面內(nèi)運(yùn)行，箱內(nèi)地板始終保持水平。電梯軌道的上段是傾角為22.56。的斜直軌道,

下段是傾角為39.56。的斜直軌道，中間通過一段圓弧形軌道平滑連接，如圖乙所示。

當(dāng)運(yùn)動員站立在電梯內(nèi)隨著電梯一起運(yùn)動時(shí)，下列說法正確的是（）

A.電梯沿斜直軌道勻速下行時(shí)，運(yùn)動員處于失重狀態(tài)

B.電梯剛啟動時(shí)，運(yùn)動員受兩個(gè)力作用

C.電梯勻速率下行時(shí)運(yùn)動員在上段斜直軌道受到的支持力小于在下段受到的支持

力

D.電梯勻速率上行通過圓弧軌道的過程中，運(yùn)動員受到地板的彈力小于他的重力

3.2021年11月8日，神舟十三號載人航天飛船上的三名

航天員經(jīng)過6.5個(gè)小時(shí)的努力，順利完成所有艙外航

天任務(wù)。王亞平就此成為中國歷史上首位執(zhí)行出艙任務(wù)的女宇航員，創(chuàng)造了太空探

索新紀(jì)錄。已知空間站在離地高度約為400km的圓形軌道飛行，引力常量為G,下

列說法正確的是（）

A.與同步衛(wèi)星相比，空間站做圓周運(yùn)動的加速度更大

B.與同步衛(wèi)星相比，空間站做圓周運(yùn)動的周期更長

C.只要查到空間站的運(yùn)行周期即可計(jì)算出地球的平均密度

D.王亞平在空間站外面檢修時(shí)若手中的工具不小心掉落，工具將會落向地面

4.從1907年起，美國物理學(xué)家密立根用如圖所示的實(shí)

驗(yàn)裝置測量光電效應(yīng)中幾個(gè)重要的物理量。在這個(gè)

實(shí)驗(yàn)中，若先后用頻率為巧、W的單色光照射陰極K

均可產(chǎn)生光電流。調(diào)節(jié)滑片P,當(dāng)電壓表示數(shù)分別為

力、U2時(shí),女、外的光電流恰減小到零。已知Ur>U2,

電子電荷量為e,下列說法正確的是（）

A.兩種單色光光子的動量pi<p2

B.光電子的最大初動能<42

C.普朗克恒量為半日

%f2

D.逸出功為絲

5.我國的新疆棉以絨長、品質(zhì)好、產(chǎn)量高著稱于世，目前新疆地區(qū)的棉田大部分是通

過如圖甲所示的自動采棉機(jī)采收。自動采棉機(jī)在采摘棉花的同時(shí)將棉花打包成圓柱

形棉包，通過采棉機(jī)后側(cè)可以旋轉(zhuǎn)的支架平穩(wěn)將其放下，這個(gè)過程可以簡化為如圖

乙所示模型：質(zhì)量為m的棉包放在“V”型擋板上，兩板間夾角為120。固定不變，

型擋板可繞。軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動。在使OB板由水平位置順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動到豎

直位置過程中，忽略型擋板對棉包的摩擦力，已知重力加速度為g,下列說

法正確的是（）

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A.棉包對04板的壓力逐漸增大

B.棉包對。8板的壓力先增大后減小

C.當(dāng)。B板轉(zhuǎn)過30。時(shí)，棉包對0B板的作用力大小為mg

D.當(dāng)0B板轉(zhuǎn)過60。時(shí)，棉包對04板的作用力大小為mg

6.隨著汽車在我國居民生活中的日漸普及，對汽車的安全性能的要求不斷提高。為檢

測某新型汽車的剎車性能，現(xiàn)在平直公路上做剎車實(shí)驗(yàn)，測得汽車在某次剎車過程

中速度。與位移％的關(guān)系如圖所示，設(shè)剎車過程中汽車做勻減速直線運(yùn)動，己知t=0

時(shí)刻汽車速度為40m/s,重力加速度g取10m/s2。下列說法正確的是()

A.剎車過程汽車的加速度大小為6m/s2

B.路面與輪胎之間的動摩擦因數(shù)為0.5

C.t=5s時(shí)，汽車的速度大小為22m/s

D.0?10s內(nèi)，汽車的位移大小為15(hn

7.如圖，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b變化到狀態(tài)c,已知?dú)怏w由從狀態(tài)a變

化到狀態(tài)b的過程中外界對氣體做功為勿1，與外界的熱交換量為Q】；從狀態(tài)b變化

到狀態(tài)c過程中外界對氣體做功為傷，與外界的熱交換量為Q2,下列說法正確的是

()

A.氣體在狀態(tài)a、狀態(tài)從狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能相等

B.皿2=3%

C.Qi+Q2-2po^o

D.M4+傷=Qi+Q2

8.如圖，相同的物塊a、b用沿半徑方向的細(xì)線相連放置在水平圓盤上。當(dāng)圓盤繞轉(zhuǎn)軸

轉(zhuǎn)動時(shí)，物塊a、b始終相對圓盤靜止。下列關(guān)于物塊a所受的摩擦力隨圓盤角速度

的平方（a?）的變化關(guān)系正確的是（）

二、多選題（本大題共4小題，共16.0分）

9.A、B為兩等量異種點(diǎn)電荷，圖中水平線為AB連線的中垂線?，F(xiàn)將另兩個(gè)等量異種

試探電荷a、b用絕緣細(xì)桿連接后，從離4、B無窮遠(yuǎn)處沿中垂線平移到4、B的連線

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上，平移過程中兩檢驗(yàn)電荷始終關(guān)于中垂線對稱。若規(guī)定離力、B無窮遠(yuǎn)處電勢為

零，下列說法正確的是（）

Q力

aO

--

60

QB

A.電荷a向左平移的過程中電勢能始終小于零

B.a、b整體在4、8連線上具有的電勢能為零

C.整個(gè)移動過程中，靜電力對a做負(fù)功

D.整個(gè)移動過程中，靜電力對b做負(fù)功

10.如圖甲所示電路中，變壓器為理想變壓器，電壓表和電流表均為理想電表，a、b接

如圖乙所示電壓，&、％均為定值電阻，R為滑動變阻器?，F(xiàn)將開關(guān)S斷開，觀察

到電流表4的示數(shù)減小了0.14電流表4的示數(shù)減小了則下列說法正確的是

（）

A.變壓器原副線圈匝數(shù)之比5：1

B.電壓表彩的示數(shù)為40U

C.電壓表匕示數(shù)變化量的大小與電流表4示數(shù)變化量的大小的比值不變

D.若再將滑動變阻器的滑片向上滑動，則電壓表匕與匕的比值變小

11.如圖，兩列簡諧橫波a、b在同一種均勻介質(zhì)中沿x軸傳播。某時(shí)刻，兩列波的波峰

正好在xp=1.5m處的P點(diǎn)重合。該時(shí)刻，離P點(diǎn)最近的波峰重疊點(diǎn)的平衡位置坐標(biāo)

是（）

12.如圖甲所示，將一勁度系數(shù)為k的輕彈簧壓縮后鎖定，在彈簧上放置一質(zhì)量為m的

小物塊，小物塊距離地面高度為將彈簧的鎖定解除后，小物塊被彈起，其動能

七人與離地高度人的關(guān)系如圖乙所示，其中八4到色間的圖象為直線，其余部分均為曲

線，出對應(yīng)圖象的最高點(diǎn)，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的是（）

A.小物塊上升至高度電時(shí)，彈簧形變量為0

B.小物塊上升至高度生時(shí)，加速度為9

C.解除鎖定前，彈簧的彈性勢能為

D.小物塊從高度九2上升到九4,彈簧的彈性勢能減少了陪

三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共14.0分）

13.某同學(xué)用圖甲所示裝置探究質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系，保持木板水平，調(diào)節(jié)小

桶和小桶內(nèi)沙的總質(zhì)量m，使小車沿木板運(yùn)動。小車上遮光條寬度為d,木板上4B

兩點(diǎn)間的距離為I,每次操作都將小車從4點(diǎn)由靜止釋放，小車通過光電門的時(shí)間為

t,已知重力加速度為g,設(shè)小車質(zhì)量為M,在滿足m<<M的前提下改變小桶內(nèi)沙

的質(zhì)量，進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，將得到的實(shí)驗(yàn)信息經(jīng)處理后記錄在圖乙的a-F圖像中。

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（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)信息計(jì)算小車加速度的表達(dá)式為a=;

（2）根據(jù)圖像中的相關(guān)信息可知小車的質(zhì)量M=的（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）;

（3）該實(shí)驗(yàn)探究得到的結(jié)論是o

14.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)欲測量從電動自行車上拆卸的一塊廢舊電池的電動勢和內(nèi)阻。

（1）為了粗略測定電池的電動勢與內(nèi)阻，某同學(xué)用下列方法：

①用多用電表的電壓擋直接測量電池兩極間的輸出電壓；

②用多用電表的歐姆擋直接測量兩極間的內(nèi)阻；

你認(rèn)為以上測量中不妥的是：（填序號）。

（2）實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)室給出下列器材進(jìn)一步精確測量該電池的電動勢和內(nèi)

阻。

A.廢舊電池一塊（電動勢約為12V,內(nèi)阻約為60）

B.滑動變阻器m（最大阻值為500）

C.電阻箱的（最大阻值為9999.99。）

D電壓表（量程3叫內(nèi)阻為2/C0

￡電流表（量程0.64內(nèi)阻為30）

F.開關(guān)、導(dǎo)線若干

①由于電壓表量程太小，實(shí)驗(yàn)小組利用電壓表和電阻箱改裝了一個(gè)量程為15V的電

壓表（表盤刻度未改），則電壓表應(yīng)與電阻箱（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”），電

阻箱的阻值應(yīng)為

②為了比較精確測量電池的電動勢與內(nèi)阻，請?jiān)谔摼€框甲內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。

③經(jīng)多次測量，根據(jù)測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，該同學(xué)作出了電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)/的

關(guān)系圖線如圖乙所示，則該電池的電動勢E=V,內(nèi)阻r=0。

四、計(jì)算題（本大題共4小題，共46.0分）

15.如圖甲為微棱鏡增亮膜的工作原理示意圖，光源通過入光面及透明的基材層，在棱

鏡層透過其表層精細(xì)的棱鏡結(jié)構(gòu)時(shí)，將光線經(jīng)過折射、全反射、光累積等來控制光

強(qiáng)分布，進(jìn)而將光源散射的光線向正面集中，并且將視角外未被利用的光通過光的

反射實(shí)現(xiàn)再循環(huán)利用，減少光的損失，同時(shí)提升整體輝度與均勻度，對液晶顯示屏

（LCD）面板顯示起到增加亮度和控制可視角的效果。如圖乙，△ABC為棱鏡層中的

一個(gè)微棱鏡的橫截面，乙4=90。，AB=AC,用放在BC邊上P點(diǎn)的單色點(diǎn)光源來模

擬入射光對增亮膜進(jìn)行研究，PC=3PB,已知微棱鏡材料的折射率n=|,sin37°=

0.6,只考慮從P點(diǎn)發(fā)出照射到4B邊和4c邊上的光線。

（2）求從P點(diǎn)發(fā)出的光能從4B邊和4C邊射出棱鏡區(qū)域的長度人、心2之比。

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16.在2022年北京冬季奧運(yùn)會上，中國運(yùn)動員谷愛凌奪得自由式滑雪女子大跳臺金牌。

如圖為該項(xiàng)比賽賽道示意圖，4。段為助滑道，OB段為傾角a=30。的著陸坡。運(yùn)動

員從助滑道的起點(diǎn)4由靜止開始下滑，到達(dá)起跳點(diǎn)。時(shí)，借助設(shè)備和技巧，保持在

該點(diǎn)的速率不變而以與水平方向成。角(起跳角)的方向起跳，最后落在著陸坡上的

某點(diǎn)C。已知4、0兩點(diǎn)間高度差h=50m,不計(jì)一切摩擦和阻力，重力加速度g取

10m/s2o可能用到的公式：積化和差sinAcosB=型空曳誓竺曳。

(1)求運(yùn)動員到達(dá)起跳點(diǎn)。時(shí)的速度大小孫；

(2)求起跳角8為多大時(shí)落點(diǎn)C距。點(diǎn)最遠(yuǎn)，最遠(yuǎn)距離L為多少。

A

17.如圖，在空間建立Oxyz三維直角坐標(biāo)系，其中支軸水平向右，y軸豎直向上，z軸垂

直紙面向外在x=a處平行于。yz平面固定一足夠大熒光屏M,在Oyz平面左側(cè)空間

有豎直向下的勻強(qiáng)電場品；x軸上的4點(diǎn)(-2ha,0,0)有一粒子源，粒子源在Oxy平

面內(nèi)沿與x軸成一定角度射出帶電粒子，粒子的速度大小為火,質(zhì)量為加，帶電量

為+q。經(jīng)過一段時(shí)間，粒子從y軸上C點(diǎn)(0,3a,0)垂直y軸進(jìn)入Oyz平面與熒屏間空

間，該空間內(nèi)有方向沿z軸正向、B=宜的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出)，不計(jì)粒子重力。

(1)求Oyz平面左側(cè)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小位；

(2)求粒子從4點(diǎn)射出到打到熒光屏上所經(jīng)歷的時(shí)間t；

(3)若在Oyz平面與熒光屏間空間再加上一沿z軸正向、電場強(qiáng)度大小為耳)的勻強(qiáng)電

場，求粒子最終打在熒光屏上的P點(diǎn)時(shí)的位置坐標(biāo)。

18.如圖甲，質(zhì)量為m的光滑絕緣導(dǎo)軌由半徑為r的四分之一圓弧和一段長為x的水平部

分組成，水平部分與圓弧最底端PP'相切，置于水平面上。現(xiàn)將間距為L的平行長金

屬導(dǎo)軌MN固定在水平面上，其寬度略寬于絕緣導(dǎo)軌，且左端恰在絕緣導(dǎo)軌圓弧最

低點(diǎn)處，如圖乙所示。一質(zhì)量為m、長為3電阻為R的導(dǎo)體棒b靜置于MN導(dǎo)軌上，

與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為出導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌M、N

所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為8?，F(xiàn)將另一質(zhì)量為加，

電阻為R、長為L的光滑導(dǎo)體棒a從圓弧軌道最高點(diǎn)由靜止釋放，棒a運(yùn)動過程中一

直沒與棒b相碰。絕緣導(dǎo)軌與地面間無摩擦，重力加速度為g。求

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(1)導(dǎo)體棒a沿圓弧軌道滑至最低點(diǎn)PP'時(shí)對軌道的壓力大??；

(2)要使導(dǎo)體棒a能滑到導(dǎo)軌M、N上,絕緣導(dǎo)軌水平部分的最小長度X；

(3)導(dǎo)體棒a滑上導(dǎo)軌M、N后,導(dǎo)體棒b開始運(yùn)動，當(dāng)通過導(dǎo)體棒b的電荷量為q時(shí),

導(dǎo)體棒b的速度達(dá)到最大，求此時(shí)導(dǎo)體棒b的速度外;

(4)上述第(3)問中，若導(dǎo)體棒b速度最大時(shí)，導(dǎo)體棒a在導(dǎo)軌MN上滑動的距離為乙，

求從導(dǎo)體棒a進(jìn)入磁場到導(dǎo)體棒b速度最大過程中產(chǎn)生的摩擦熱及定性說明該過程

系統(tǒng)內(nèi)的能量轉(zhuǎn)化情況。

答案和解析

1.【答案】C

【解析】解：當(dāng)磁鐵向右快速移動遠(yuǎn)離兩線圈時(shí).，導(dǎo)致兩圓環(huán)的磁通量變小，從而由楞

次定律可得兩圓環(huán)的感應(yīng)電流為順時(shí)針（從右向左看），因?yàn)閮蓪?dǎo)線中電流又處于N極的

磁場中，則受到的安培力向右，兩環(huán)同時(shí)向右運(yùn)動；由于b環(huán)離磁鐵近，受到磁鐵向右

的引力大于a環(huán)受到的引力，所以b環(huán)運(yùn)動要快，故二者的距離增大，故錯(cuò)誤，C

正確。

故選:Co

當(dāng)磁鐵的運(yùn)動，導(dǎo)致兩金屬圓環(huán)的磁通量發(fā)生變化，從而由楞次定律可得線圈中產(chǎn)生感

應(yīng)電流，則處于磁鐵的磁場受到安培力，使兩圓環(huán)運(yùn)動，同時(shí)兩圓環(huán)間的電流相互作用

而導(dǎo)致間距變化.

本題考查對楞次定律運(yùn)動學(xué)的描述應(yīng)用；從楞次定律相對運(yùn)動角度可得：近則斥，遠(yuǎn)則

吸.同時(shí)同向電流相互吸引，反向電流相互排斥。

2.【答案】D

【解析】解：AC,電梯沿斜直軌道勻速下行時(shí)，運(yùn)動員處于平衡狀態(tài)，重力與支持力

相等，故AC錯(cuò)誤；

8、電梯剛啟動時(shí)，做加速運(yùn)動，運(yùn)動員受到水平向前的摩擦力的作用，豎直方向上受

重力和支持力，故受三個(gè)力的作用，故B錯(cuò)誤；

。、電梯勻速率上行通過圓弧軌道的過程中，彈力與重力沿半徑方向的分力提供向心力，

故重力大于彈力，故。正確；

故選：0。

電梯沿斜直軌道勻速下行時(shí)，運(yùn)動員處于平衡狀態(tài)，重力與支持力相等，無論是上行還

是下行，運(yùn)動員受到的支持力都不變；

電梯剛啟動時(shí)，做加速運(yùn)動，運(yùn)動員受到重力、地板給的支持力還有摩擦力的作用；

運(yùn)動員做圓周運(yùn)動重力和彈力的合力提供向心力，故重力大于彈力。

明確物體勻速運(yùn)動時(shí)，物體受力平衡，物體做圓周運(yùn)動時(shí)，合外力提供向心力。

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3.【答案】A

【解析】解：4根據(jù)萬有引力定律提供向心力有：^=ma,由于空間站軌道半徑比

同步衛(wèi)星的小，因此加速度更大，故A正確；

8c.根據(jù)萬有引力定律提供向心力有.：=由于空間站軌道半徑比同步衛(wèi)星

的小，因此做圓周運(yùn)動的周期更短；

解得：用=甯

GT2

只要知道空間站的運(yùn)行周期，但若不知道地球半徑，也無法算出地球的平均密度，故

BC錯(cuò)誤；

D王亞平在空間站外面檢修時(shí)若手中的工具不小心掉落，則工具就像空間站一樣繞地球

做勻速度圓周運(yùn)動，不會落向地面，故。錯(cuò)誤。

故選：Ao

根據(jù)萬有引力提供向心力可知加速度情況，根據(jù)周期可解得地球質(zhì)量，地球半徑未知，

無法計(jì)算密度。

本題考查萬有引力的應(yīng)用，解題關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力，注意密度的計(jì)算中需知

道地球的半徑。

4.【答案】C

【解析】解：4B.根據(jù)公式

eU=hv—W=h^—W

因?yàn)?/p>

ur>u2

所以

VA，2

光子動量

h

P=Q

故

Pl>P2

光子最大初動能

Ek=eU

故

Eki>Ek2

故AB錯(cuò)誤；

CD.根據(jù)光電效應(yīng)方程得

eU】=h%-W,eU2=hv2-W

解得

八_e(Ui-%)w_eSUifUz)

Vj-v2，

故c正確，。錯(cuò)誤。

故選：c。

根據(jù)光電效應(yīng)方程結(jié)合光子的動量合動能的公式判斷；根據(jù)光電效應(yīng)方程，聯(lián)立方程組

求出普朗克常量和金屬的逸出功。

本題考查了光電效應(yīng)方程的基本運(yùn)用，知道最大初動能與截止電壓的關(guān)系，理解光電效

應(yīng)的條件,注意入射光波長與極限波長的關(guān)系，同時(shí)掌握逸出功的概念，并能靈活運(yùn)用。

5.【答案】D

【解析】解：4B.對物體受力分析如圖

由正弦定理可得

mg___0A

sinl20°sinasin^

物體在旋轉(zhuǎn)過程中a從120。逐漸變大，夕從180。逐漸減小，因此OB板由水平位置緩慢轉(zhuǎn)

動60。過程中，棉包對。4板壓力逐漸增大，對OB板壓力逐漸減??；OB板繼續(xù)轉(zhuǎn)動直至

豎直的過程中，棉包脫離OB板并沿。4板滑下，棉包對。4板壓力隨板轉(zhuǎn)動逐漸減小，故

A8錯(cuò)誤；

C.當(dāng)OB板轉(zhuǎn)過30。時(shí)，兩板與水平方向夾角均為30。，兩板支持力大小相等，與豎直方

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向夾角為30。，可得

?V3

FN=~m9

故c錯(cuò)誤：

D當(dāng)。B板轉(zhuǎn)過60。時(shí)，。4板處于水平位置，棉包只受到受力和04板的支持力，有二力

平衡得

FN=mg

故。正確。

故選：。。

對物體受力分析，根據(jù)正弦定理分析動態(tài)平衡中各力的變化，當(dāng)OB板轉(zhuǎn)過30。時(shí)或者60。

時(shí)，根據(jù)受力分析解得棉包對板的作用力。

本題考查共點(diǎn)力平衡問題，對棉包受力分析，利用平行四邊形分析解決，分析過程一定

注意重力的大小方向始終不變。

6.【答案】B

【解析】解：AB,剎車過程中汽車做勻減速直線運(yùn)動，t=0時(shí)刻汽車速度為40rn/s,

當(dāng)汽車速度減為零時(shí)，通過的位移為160m,設(shè)勻減速運(yùn)動的加速度大小為a,根據(jù)運(yùn)動

學(xué)公式有

0-詔=—2ax

整理代入數(shù)據(jù)可得a=5m/s2

根據(jù)牛頓第二定律有

fimg=ma

整理代入數(shù)據(jù)可得〃=0.5

故A場強(qiáng)，B正確；

CD.設(shè)汽車經(jīng)過t0時(shí)間速度減為零，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式可得

0=v0—at0

代入數(shù)據(jù)可得to=8s

t=5s時(shí)，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式可得汽車的速度大小

vs=v0-at5

代入數(shù)據(jù)可得。5=15m/s

%=8s<10s,0?10s內(nèi)，汽車的位移大小等于汽車經(jīng)過功時(shí)間內(nèi)的位移大小，由運(yùn)動

學(xué)公式可得

x=^-t0=^x8m=160m

故CO錯(cuò)誤。

故選：B。

AB,根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式，結(jié)合圖像得出剎車過程汽車的加速度大??；利用牛頓第二定律

求出動摩擦因數(shù)；

CO、先判斷汽車剎車所用時(shí)間，再結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式求出t=5s時(shí)汽車的速度大小及

。?10s內(nèi)汽車的位移大小。

在處理汽車剎車類問題時(shí)，要注意先判斷剎車到停止所用時(shí)間，再結(jié)合題意利用運(yùn)動學(xué)

公式解決問題。

7.【答案】D

【解析】解：4、在p-U圖像中，根據(jù)母=C可知，氣體由狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b變化到狀態(tài)c的

過程中，溫度先增大后減小，即兀=或＜7〃，故氣體在狀態(tài)a與狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能相等，

當(dāng)小于狀態(tài)b的內(nèi)能，故A錯(cuò)誤；

8、在p-V圖像中，圖像與橫軸所圍面積表示氣體做功，則名=：x(pO+2po)X%=

唔勿2=3x(2po+3p0)x%=竽，故皿2=?名，故B錯(cuò)誤；

C、定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b變化到狀態(tài)c,內(nèi)能的變化量為0,即與外界交換

的熱量與外界對氣體所做的功大小相等，即5+(J?=嗎+明=警+竽=4p。%,

故C錯(cuò)誤

D、從a到b,溫度升高，內(nèi)能增大，外界對氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得：AU=

Q1+W1，從b到C,溫度降低，內(nèi)能減小，則一』U=〃2+Q2，則%+02=Q1+Q2,

故。正確；

故選：。。

一定質(zhì)量的理想氣體，根據(jù)岸=c判斷出氣體的溫度變化，在P-V圖像中，圖像與橫

軸所圍面積表示氣體做功，結(jié)合熱力學(xué)第一定律即可判斷。

本題主要考查了在P-U圖像中，明確圖像與橫軸所圍面積表示氣體做功，根據(jù)圖像判

斷出溫度的變化是解決問題的關(guān)鍵。

第16頁，共26頁

8.【答案】D

【解析】解：必隨轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)F=ni32r可知，b物體的向心力大

于a物體的向心力，故b物體最先達(dá)到最大靜摩擦力，當(dāng)角速度比較小時(shí)，此時(shí)靜摩擦力

提供向心力，根據(jù)f=m32La，當(dāng)b達(dá)到最大靜摩擦力受，此后細(xì)線由拉力，對a分析，

根據(jù)牛頓第二定律/一7=機(jī)32兒，此時(shí)a受到摩擦力突然增大，故ABC錯(cuò)誤，。正確；

故選：。。

當(dāng)角速度較小時(shí)，ab物體受到的靜摩擦力提供向心力，由b物體的半徑大于a物體的半

徑，b所需的向心力大于a物體的向心力，當(dāng)b受到的最大靜摩擦力不足以提供向心力時(shí)，

細(xì)線出現(xiàn)拉力，物塊a受到的摩擦力即提供a所需的向心力，由對細(xì)線由拉力，即可判斷。

本題考查圓周運(yùn)動中力與運(yùn)動的關(guān)系，注意本題中為靜摩擦力與繩子的拉力充當(dāng)向心力,

故應(yīng)注意靜摩擦力是否已達(dá)到最大靜摩擦力.

9.【答案】CD

【解析】解：力、等量異種電荷形成的電場特點(diǎn)是中垂線為等勢線；設(shè)力B連線的中點(diǎn)為

。.由于4B連線的垂直平分線是一條等勢線，且一直延伸到無窮遠(yuǎn)處，所以。點(diǎn)的電勢為

零。4。間的電場線方向由47。，而順著電場線方向電勢逐漸降低，可知檢驗(yàn)電荷a向

左平移的過程中電勢能始終大于零，故A錯(cuò)誤；

B、a所處的位置電勢必>0,b所處的位置電勢％<0,由Ep=q<p知，檢驗(yàn)電荷a、b在

力8連線上的電勢能均大于零，則整體的電勢能琮>0.故B錯(cuò)誤；

C、在平移過程中，檢驗(yàn)電荷a所受的靜電力與其位移方向的夾角為鈍角，則靜電力對

檢驗(yàn)電荷a做負(fù)功，故C正確；

。、在平移過程中，檢驗(yàn)電荷b所受的靜電力與其位移方向的夾角為鈍角，則靜電力對

檢驗(yàn)電荷b做負(fù)功，故。正確。

故選：CD.

4B連線的垂直平分線是一條等勢線，其電勢等于無窮遠(yuǎn)處電勢.根據(jù)電場線的方向分

析電勢的大小.沿著電場線方向電勢降低，根據(jù)電勢能的公式琮=判斷電勢能的

變化，結(jié)合靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系分析靜電力做功情況。

對于等量異種電荷電場線和等勢面的分布情況要熟悉，要抓住其對稱性進(jìn)行記憶，知道

等量異種電荷連線的垂直平分線是一條等勢線，且一直延伸到無窮遠(yuǎn)。

10.【答案】AC

n

【解析】解：力、由公式A：/2=2：%可得：Hi：n2=Al2：4/]=0.5：0.1=5：1,

故4正確；

B、由圖乙可知，交流電壓的最大值：Um=200V

副線圈兩端電壓的有效值：/=貴=矍V=100&V,根據(jù)Ui：U2=n1：%可得4=

20或V，故B錯(cuò)誤；

C、電壓表匕示數(shù)變化量的大小AU3與電流表力示數(shù)變化量的大小的比值等=治保

持不變，又九1：n2=AI2：Z/i=5,所以翳=5R()不變，故C正確；

。、若將滑動變阻器的滑片向上滑動，滑動變阻器接入電路的阻值變大，總電阻變大，

由歐姆定律可知副線圈的電流變小，定值電阻&的分壓變小，根據(jù)：UR=U2-UR。,

故電壓表匕的示數(shù)變大，而電壓表匕的示數(shù)不變，電壓表匕的示數(shù)與電壓表匕的示數(shù)的

比值變大，故。錯(cuò)誤。

故選：AC.

根據(jù)的：n2=AI2tHi可得匝數(shù)之比;

由變壓器的變壓比，電流比以及最大值與最小值的關(guān)系即可求解電壓表彩的示數(shù)；

通過電壓表匕示數(shù)變化量的大小與電流表4示數(shù)變化量的大小的比值結(jié)合變壓器的電

流比可判斷C選項(xiàng)；

滑動變阻器的滑片向上滑動，阻值變大，總電阻變大，由歐姆定律以及副線圈回路的電

壓關(guān)系可判斷。選項(xiàng)。

本題主要是考查了變壓器的知識；解答本題的關(guān)鍵是知道理想變壓器的電壓之比等于匝

數(shù)之比，在只有一個(gè)副線圈的情況下的電流之比等于匝數(shù)的反比。

11.【答案】BD

【解析】解：從圖中可以看出兩列波的波長分別為4a=L5?n,4=1.5m+0.9m=2.4m,

則兩列波波長的最小整數(shù)公倍數(shù)為S=12m,貝股=0時(shí)，兩列波的波峰重合處的所有位

置為

%=(1.5±12/c)m,k=0,1,2,3,...；k取1時(shí)，勺=13.5m或?qū)O=-10.5小。故8。

正確，AC錯(cuò)誤。

故選：BD。

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根據(jù)波的波長和波速求出波的周期.運(yùn)用數(shù)學(xué)知識，求出位置坐標(biāo)的通項(xiàng)，然后判斷。

本題考查運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力.對于多解問題，往往要分析規(guī)律，列出通

項(xiàng)表達(dá)式，解題時(shí)要防止漏解。

12.【答案】BD

【解析】解：力、小物塊上升至高度九3時(shí)，動能最大，速度最大，加速度為零，則mg=kx,

彈簧形變量為X=詈，故A錯(cuò)誤；

8、小物塊上升至高度色時(shí)，小物塊只受重力，加速度為g,故B正確；

C、設(shè)解除鎖定前，彈簧的彈性勢能為琮。小物塊從高度色上升到色，根據(jù)小物塊與彈

簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒得：EP=mgh5-mgh1,故C錯(cuò)誤；

。、小物塊從高度電上升到七，小物體動能的變化量為零，根據(jù)小物體和彈簧組成的系

統(tǒng)機(jī)械能守恒可得：彈簧的彈性勢能的減少等于小物體重力勢能的增加。

小物塊上升到以時(shí)，彈簧恢復(fù)原長，小物塊的加速度為9,方向豎直向下，由于小物塊

做簡諧運(yùn)動，根據(jù)對稱性可知，小物塊上升到電時(shí)，小物塊的加速度為9,方向豎直

向上,設(shè)此時(shí)彈簧的壓縮量為%',由牛頓第二定律得:kx'-mg=ma=mg,得/=等,

此時(shí)彈簧的彈性勢能為與'=1kx'2='（管產(chǎn)=迎產(chǎn)，故小物塊從高度電上升到九戶

彈簧的彈性勢能減少了空，故。正確。

k

故選：BD。

小物塊的加速度為零時(shí)速度最大，由平衡條件求出小物塊速度最大時(shí)彈簧的形變量；彈

簧恢復(fù)原長時(shí)小物塊的加速度為g；根據(jù)小物塊與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒求解除鎖

定前彈簧的彈性勢能；小物塊從高度后上升到儲，彈簧的彈性勢能等于小物塊重力勢能

的增加。

本題的關(guān)鍵要能正確分析小物塊的運(yùn)動情況和能量轉(zhuǎn)化情況。要注意彈簧被壓縮的過程

中，彈力是變力，加速度是變化的，當(dāng)小物塊的加速度為零時(shí)，速度最大。

13?【答案】之2考慮摩擦力的影響，質(zhì)量一定時(shí)，加速度和合外力成正比。

【解析】解：（1）小車經(jīng)過光電門的速度為

d

V=-

t

根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式有

v2=2ax

整理可得a=W

(2)根據(jù)圖像描點(diǎn)作圖可得

圖像與橫坐標(biāo)有截距，說明有摩擦力的作用，故可能未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠,

根據(jù)牛頓第二定律有

F=Ma

結(jié)合圖像可得小車的質(zhì)量M=案="震Ukg=2kg

(3)該實(shí)驗(yàn)探究得到的結(jié)論是：考慮摩擦力的影響，質(zhì)量一定時(shí)，加速度和合外力成正

比。

故答案為：(1)品；(2)2；(3)考慮摩擦力的影響，質(zhì)量一定時(shí)，加速度和合外力成正

比。

(1)根據(jù)光電門求出小車經(jīng)過光電門的速度，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式求出小車的加速度的表達(dá)

式；

(2)結(jié)合圖像和牛頓第二定律，求出小車的質(zhì)量；

(3)根據(jù)圖像，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

在涉及光電門求物體的速度時(shí)，要注意此時(shí)光電門遮光時(shí)間很短，利用這很短時(shí)間內(nèi)的

平均速度來代替物體通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度。

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14.【答案】②串聯(lián)8k127

【解析】解：（1）多用電表的歐姆擋內(nèi)部有電源，無法直接測量外部電源的電阻；

（2）電壓表量程太小，需串聯(lián)電阻分壓。

根據(jù)/=2和呆

Rv總I

R總=R串+Rv

可求得：

R串=8kC

電流表內(nèi)阻已知，精確測量電池的電動勢與內(nèi)阻，應(yīng)將電流表接在干路上，電路圖如下:

電壓表擴(kuò)到了5倍量程，因此電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)的關(guān)系圖線中電壓擴(kuò)大五倍,

由U=E-/r及對應(yīng)圖像可得：

E=12V

AU_5x(2.0-1.2)

0=100

0.6-0.2

可求得：r=7/2

故答案為：（1）②；（2）串聯(lián)；8k；電路圖如上圖所示；12；7

（1）多用電表的歐姆擋有內(nèi)部電源，因此實(shí)驗(yàn)操作不妥；

（2）根據(jù)電表的量程特點(diǎn)結(jié)合歐姆定律計(jì)算出電阻箱的阻值，同時(shí)結(jié)合圖像計(jì)算出電池

的電動勢和內(nèi)阻。

本題主要考查了電池電動勢和內(nèi)阻的測量，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作，熟練掌

握電表改裝的知識，結(jié)合圖像和歐姆定律計(jì)算出電池的電動勢和內(nèi)阻。

15.【答案】解：（1）由題意知，出射角r=45。

由折射定律得

(2)根據(jù)si”C=i,代入數(shù)據(jù)可得臨界角為C=37。

當(dāng)光線剛好在4B邊上M點(diǎn)發(fā)生全反射時(shí)，如實(shí)線光路所示，在4B邊剛好全反射時(shí)，入

射角

a=37°

由幾何關(guān)系知，反射到4C邊的入射角

a'=53°>C

能夠發(fā)生全反射。過P點(diǎn)做的垂線，設(shè)PQ=a,由幾何關(guān)系知

QM=a-tan37°

從P點(diǎn)發(fā)出的光能從4B邊射出棱鏡區(qū)域的長度為

Lj=2QM

當(dāng)P點(diǎn)發(fā)出的光線剛好在AC邊上發(fā)生全反射時(shí)，如圖藍(lán)線光路所示，設(shè)與AC交點(diǎn)為H,

從P作4c垂線，交4C于/點(diǎn)，由幾何關(guān)系知

PI=3a,IH=PFtan37°

從P點(diǎn)發(fā)出的光線到A點(diǎn)時(shí);由幾何關(guān)系知NPAB<37。，光線可以出射。從P點(diǎn)發(fā)出的

光能從4c邊射出棱鏡區(qū)域的長度為

L2=AH

則公、之比為

乙1：L?=6：13

答：(1)該光線在微棱鏡內(nèi)入射角的正弦值為哈；

(2)從P點(diǎn)發(fā)出的光能從4B邊和AC邊射出棱鏡區(qū)域的長度L、42之比為6：13。

【解析】(1)根據(jù)題意可知，折射角為45。，根據(jù)折射定律求解入射角的正弦值；

(2)分別作出在力B面上和2C面上恰好發(fā)生全反射的光路圖，根據(jù)幾何知識求解該部分光

線在4B邊上的照射區(qū)域長度。

解決該題的關(guān)鍵是能夠正確作出光路圖，能根據(jù)幾何知識求解相關(guān)的長度和角度，熟記

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折射定律的表達(dá)式以及全反射的臨界角的表達(dá)式。

16.【答案】解：(1)設(shè)運(yùn)動員的質(zhì)量為m,運(yùn)動員從4點(diǎn)運(yùn)動到。點(diǎn)的過程，由動能定理

得：

mgh=詔

解得：v0=10V10m/s

(2)設(shè)運(yùn)動員在。點(diǎn)起跳時(shí)速度方向與水平方向的夾角為0,將起跳時(shí)速度火和重力加速

度g沿雪坡方向和垂直雪坡方向分解，

如圖所示，則有：V，*'.

//V。

/

%=vosin(a+0)]//

v2=v0cos(a+0)-7

ar=gcosa

a2=gsina]

設(shè)運(yùn)動員從。點(diǎn)到B點(diǎn)的時(shí)間為t,運(yùn)動員離開雪坡的距

離為s

由s=一gait?,當(dāng)s=0時(shí)，￡=普

運(yùn)動員從。點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的距離為3則

17z

L=v2t+-a2t

聯(lián)立解得：L=等sin(30。+6)cosd=^[sin(20+30°)+sin30°]=^[sin(20+

30。)+勺

所以當(dāng)2。+30。=90。時(shí)，即。=30。時(shí)，L最大，且Lmax=2006

答：(1)運(yùn)動員到達(dá)起跳點(diǎn)。時(shí)的速度大?。?0VT^n/s。

(2)求起跳角。為30。時(shí)落點(diǎn)C距。點(diǎn)最遠(yuǎn)，最遠(yuǎn)距離L為200m。

【解析】(1)運(yùn)動員從4點(diǎn)運(yùn)動到。點(diǎn)的過程，由動能定理求運(yùn)動員到達(dá)起跳點(diǎn)。時(shí)的速

度大?。?

(2)運(yùn)動員離開。點(diǎn)后在空中做斜上拋運(yùn)動，將其運(yùn)動沿斜面方向和垂直于斜面方向分解,

根據(jù)分位移公式得到落點(diǎn)C距。點(diǎn)的距離與跳角。的關(guān)系式，利用數(shù)學(xué)知識求解。

本題考查動能定理與平拋運(yùn)動的綜合應(yīng)用，掌握平拋運(yùn)動的另一種分解方法：沿斜面方

向和垂直于斜面方向，結(jié)合數(shù)學(xué)知識幫助處理。

17.【答案】解：(1)將粒子的速度為分解為沿X軸方向的分速度為x沿軸方向的分速度為y,

根據(jù)題意可得，在沿軸方向上%W=2Wa，

沿軸負(fù)方向上粒子減速，所以有：等t=3a

設(shè)聯(lián)立可得：器=遮=5應(yīng)9(其中。為初速度方向與％正方向的夾角)

解得：。=60°,VOy=yVo

又由qEi=m%可得加速度大小為：的=警

又有詔y=2alx3a

求得用=翳

(2)粒子沿％軸方向的分速度=vQcosdf解得：vOx=

所以有：=2y[3m

解得：口=%

根據(jù)粒子減速可知粒子帶正電荷，由左手定則可知，粒子沿y軸負(fù)方向偏轉(zhuǎn)，

由洛倫茲力提供向心力可得：qvOx=

解得:r=2a

設(shè)粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)軌跡對應(yīng)的圓心角為a,由幾何關(guān)系可得：sina=￡

解得：a=30。

粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)間：4=券x誓

"Uqtt

解得…=器

粒子從4點(diǎn)射出到打到熒光屏上所經(jīng)歷的時(shí)間：t=0+t2

解得：￡=心+舞；

v06qB

(3)粒子沿z軸正向、電場強(qiáng)度大小為&＞的勻強(qiáng)電場中加速位移：

答：(l)Oyz平面左側(cè)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為鬻；

(2)粒子從4點(diǎn)射出到打到熒光屏上所經(jīng)歷的時(shí)間為空+舞;

VQ6qB

第24頁，共26頁

(3)粒子最終打在熒光屏上的P點(diǎn)時(shí)的位置坐標(biāo)為[a,(2-遮)a,穿塞]。

【解析】(1)將粒子的速度處分解為沿%軸方向的分速度處x沿軸方向的分速度為”根據(jù)

類平拋運(yùn)動的規(guī)律結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式進(jìn)行解答；

(2)求出粒子在電場中運(yùn)動的時(shí)間，再根據(jù)洛倫茲力提供向心力求解粒子在磁場中運(yùn)動

的軌跡半徑，根據(jù)幾何關(guān)系求解軌跡對應(yīng)的圓心角，再結(jié)合周期公式求解在磁場中運(yùn)動

的時(shí)間，由此得到粒子從4點(diǎn)射出到打到熒光