考場(chǎng)仿真卷10-2021年高考物理模擬考場(chǎng)仿真演練卷(課標(biāo)全國(guó)卷)（解析版）

絕密★啟用前

2021年高考物理模擬考場(chǎng)仿真演練卷

第十模擬

一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。

1.核武器實(shí)驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生一些放射性微塵，微塵中問(wèn)題最大的核素之一是鋸-90Sr),它的化學(xué)性質(zhì)和鈣相

似，能被吸收到骨骼和牙齒里，它的半衰期為28.1年，由于P衰變會(huì)對(duì)人體健康造成影響。下列說(shuō)法正確

的是()

A.￡射線是能量很高的電磁波

B.錮-90經(jīng)過(guò)P衰變后形成的新核的電荷數(shù)減少1

C.錮-90含量減少到初始水平的6.25%需要112.4年

D.核武器實(shí)驗(yàn)涉及的核反應(yīng)過(guò)程中，質(zhì)量守恒、電荷數(shù)守恒

【答案】C

【解析】A.夕射線是電子流，不是電磁波，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)0衰變特點(diǎn)可知，鋸-90經(jīng)過(guò)B衰變后形成的新核的電荷數(shù)增加1,故B錯(cuò)誤；

C.由公式

1

28J

m-z/?0(—)

解得

f=112.4年

故C正確；

D.核武器實(shí)驗(yàn)涉及的核反應(yīng)過(guò)程中，放出能量，發(fā)生質(zhì)量虧損，則質(zhì)量不守恒，故D錯(cuò)誤。

故選C。

2.在筆直的公路上，勻速行駛的B車向正前方靜止的A車靠近，A車司機(jī)發(fā)現(xiàn)B車在靠近后，立即將汽

車啟動(dòng)做勻加速運(yùn)動(dòng)，兩車運(yùn)動(dòng)的n-f圖象如圖所示，已知t=0時(shí)刻，A在B前方80m處，由圖象可知

A.A車啟動(dòng)時(shí)，兩車相距25m

B.f=10s時(shí)，B車恰好追上A車

C.兩車不會(huì)相撞，最近距離為5m

D.5?15s內(nèi)，A車的平均速度大于B車的

【答案】C

【解析】A.A車啟動(dòng)時(shí)，8車已運(yùn)動(dòng)50m,此時(shí)兩車相距30m,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

BC.r=10s時(shí)，A，8兩車速度相等，8車離A乍的距離

5'=80m-10xl0m+^X^m=5m

2

B尚未追上A，之后兩車間距擴(kuò)大，故兩車的最小距離為5m,選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確:

D.5~15s內(nèi)，兩車的平均速度均為10m/s,平均速度相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選C。

3.在建筑工地上經(jīng)常使用吊車起吊貨物。為了研究問(wèn)題方便，把吊車簡(jiǎn)化成如圖所示的模型，支撐硬桿

0P的一端裝有定滑輪，另一端固定在車體上，質(zhì)量不計(jì)的鋼絲繩索繞過(guò)定滑輪吊起質(zhì)量為機(jī)的物件緩慢上

升，不計(jì)定滑輪質(zhì)量和滑輪與繩索及軸承之間的摩擦，重力加速度為g。則下列說(shuō)法中正確的是（）

A.鋼絲繩索對(duì)定滑輪的作用力方向豎直向下

B.鋼絲繩索對(duì)定滑輪的作用力方向一定沿著。尸方向

C.鋼絲繩索對(duì)定滑輪的作用力大小等于2mg

D.鋼絲繩索對(duì)定滑輪的作用力大小小于2/咫

【答案】D

【解析】AB.鋼絲繩索對(duì)定滑輪的作用力方向如圖中所示，即為尸看的方向,

故AB錯(cuò)誤；

CD.質(zhì)量為，〃的物件緩慢上升，可看成勻速運(yùn)動(dòng)，則尸="%，由菱形特點(diǎn)可得

F合—2Fsina—2mgsina<2mg

故C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

4.如圖所示，足夠長(zhǎng)的水平粗糙面與半徑為R的;圓弧在最低點(diǎn)C相連，兩個(gè)長(zhǎng)分別為夜R和R的光滑

斜面AC和8c先后固定于,圓弧處，均與水平面在C點(diǎn)平滑連接，質(zhì)量為機(jī)的滑塊1從斜面AC頂端由

4

靜止釋放,質(zhì)量為2帆的滑塊2從斜面8C頂端由靜止釋放，兩滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則（）

A.滑塊1、2在C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能之比為2：1

B.滑塊1、2運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用時(shí)間之比為1:1

C.滑塊1、2在C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)量大小之比為1:1

D.滑塊1、2在CD上滑行的最大距離之比為1:2

【答案】B

【解析】A.設(shè)1物體運(yùn)動(dòng)斜面的傾角為4,設(shè)2物體運(yùn)動(dòng)斜面的傾角為4，AC氏為gR、BC長(zhǎng)為R,

由幾何關(guān)系可得4=45。，2=30°，則滑塊I、2釋放點(diǎn)與水平面之間的高度分別為

R

h->/27?sin45=R,h=Rsin30=—

ACoHC2

山機(jī)械能守恒定律可知，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)具有的動(dòng)能

R

Ekl=mgR,Ek2=2mgx—=mgR

則滑塊1、2在。點(diǎn)的動(dòng)能之比為1:1,A錯(cuò)誤;

B.對(duì)滑塊1,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)可得

0R=ggsin45Ox彳

解得「2”

對(duì)滑塊2,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)可得

R=萬(wàn)gsin30°xtf

解得,2=2個(gè)；

則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1:1，B正確;

C.由動(dòng)能和動(dòng)量的關(guān)系

p=y]2mEk

可知，在。點(diǎn)時(shí)滑塊1、2的動(dòng)量大小之比為1：J5,C錯(cuò)誤;

D.對(duì)滑塊運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理有

mgh-/.imgx=0-0

h

解得x=一,由此可知滑行的最大距離與高度成正比，即滑塊1、2在CD上滑行的最大距離之比為2:1,

D錯(cuò)誤。

故選B。

5.如圖所示，為風(fēng)洞游戲裝置的簡(jiǎn)化示意圖，其中圓心角為37。的圓弧軌道A3豎直固定放置，與水平地

面相切于A點(diǎn)。游戲開始時(shí)，將質(zhì)量為加的小球從A點(diǎn)沿水平方向以一定的速度釋放，小球經(jīng)過(guò)8點(diǎn)后從

圓弧軌道以速度%飛出，一段時(shí)間后小球經(jīng)過(guò)圖中C點(diǎn)（C點(diǎn)與8點(diǎn)等高）。已知小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)受到

3

水平向右的風(fēng)力，風(fēng)力的大小恒為重力大小的一，重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是（）

4

A.在圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)小球速度的變化量相同

B.在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)小球的動(dòng)量變化量逐漸增大

C.小球從8點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，所需要的時(shí)間為發(fā)

5g

D.小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)，速度大小為強(qiáng)

2

【答案】C

【解析】A.小球在圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受合外力不為恒力，所以在單位時(shí)間內(nèi)小球速度的變化量也不相

同，A錯(cuò)誤；

B.小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受合外力為恒力，由動(dòng)量定理可知，小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)單位時(shí)間內(nèi)動(dòng)量的變化量

相等，B錯(cuò)誤；

C.小球在空中的受力與運(yùn)動(dòng)模型如圖所示

小球所受合外力方向與速度%方向垂直，

L5

F合=鏟

小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，沿速度％的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，與速度%垂直的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，把位移

分別沿％的方向和垂直%的方向分解，設(shè)從B點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為f,由類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有

CD=%

BD=~at2

2

由幾何關(guān)系有

器=血53。

代入a=3，綜合解得

4

6%

5g

C正確；

D.由幾何關(guān)系有

Vc=M+3)2

可得

D錯(cuò)誤。

故選C。

6.如圖所示，在傾角6=30。的光滑斜面A3。上，有一小物塊P從a點(diǎn)沿斜面由靜止釋放，同時(shí)另一與物

塊P完全相同的小物塊Q在。點(diǎn)正上方的某一高度處以某一速度水平拋出，兩物塊恰好在斜面底端的。點(diǎn)

相碰，不計(jì)空氣阻力且兩物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，物塊P、。碰撞前瞬間的動(dòng)能之比為（）o

A.1:4B.9:64C.18:49D.16:67

【答案】D

【解析】設(shè)“、。間的距離為L(zhǎng)，物塊產(chǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為f,則有

1,

L=-^2sin300

設(shè)物塊。的初速度為%,P、。初始時(shí)的高度差為力，則有

vot=Leos30°

1

/z+￡sin30°=—g/92

解得

%邛」斗

根據(jù)能量守恒定律有

EkQ=g+mg(〃+Lsin30°)

EkP-mgLsin30°

可得

生

%67

故選D。

7.一條長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線上端固定在。點(diǎn)，下端系一個(gè)質(zhì)量為相帶電量為+q的小球，將它置于水平向右

的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小球靜止時(shí)細(xì)線與豎直線的夾角成6=37。。已知重力加速度為g,下列正確的是（）

A.剪斷細(xì)線，小球?qū)⒆銮€運(yùn)動(dòng)

B.突然撤去電場(chǎng)的瞬間，繩子拉力變?yōu)榈?/p>

C.如果改變電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向，使小球仍在原位置平衡，電場(chǎng)強(qiáng)度最小為警

5q

D.在A點(diǎn)給小球一個(gè)垂直于細(xì)線方向，大小至少為g瘋的速度，才.能使小球能在豎直平面內(nèi)做完整的

圓周運(yùn)動(dòng)

【答案】D

【解析】A.剪斷細(xì)線，小球從靜止釋放，在恒定的重力及電場(chǎng)力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤;

B.突然撤去電場(chǎng)的瞬間，小球開始做圓周運(yùn)動(dòng)，由于初速度為零，沿繩方向滿足

4

T=mgcos370=—mg

B錯(cuò)誤;

C.如圖所示

當(dāng)電場(chǎng)力與拉力7、垂直時(shí)，電場(chǎng)力最小，場(chǎng)強(qiáng)最小，由平衡條件可得

sin37。=/

mg

解得電場(chǎng)強(qiáng)度最小值為

后=返

5q

C錯(cuò)誤；

D.如圖所示A為等效最低點(diǎn)，8為等效最高點(diǎn)，要使小球在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，只要能過(guò)8點(diǎn)

即可，可得等效重力為

F=a5mg

cos37°4

在B點(diǎn)滿足

F=m-

L

從A到B由動(dòng)能定理可得

-F-2L=^mvl-^mv\

聯(lián)立解得在A點(diǎn)的最小速度為

5

VA=T

D正確。

故選D。

8.半徑為R的內(nèi)壁絕緣光滑的半圓筒如圖所示固定，在〃、氏c三點(diǎn)分別垂直于紙面放置三根等長(zhǎng)的長(zhǎng)直

導(dǎo)線（a、。兩點(diǎn)位于水平直徑兩端），導(dǎo)線a中通有垂直紙面向里、大小為人的恒定電流，導(dǎo)線c中電流方

向也垂直紙面向里，但大小未知。導(dǎo)線4、6固定，導(dǎo)線C處于靜止?fàn)顟B(tài)，且與筒壁間無(wú)相互作用力，0c

kl

與0”的夾角為公60。0已知長(zhǎng)直導(dǎo)線在距導(dǎo)線，?處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（%為常數(shù)，/為長(zhǎng)

直導(dǎo)線中的電流），不考慮邊緣效應(yīng)，則。中通過(guò)電流的大小和方向?yàn)椋ǎ?/p>

A.電流大小為八、方向垂直紙面向里

B.電流大小為百人、方向垂直紙面向里

C.電流大小為人、方向垂直紙面向外

D.電流大小為6人、方向垂直紙面向外

【答案】A

【解析】根據(jù)安培定則和左手定則可知a對(duì)c的安培力方向；根據(jù)導(dǎo)線c,處于靜止?fàn)顟B(tài)，且與筒壁間無(wú)相互

作用力，畫出c,的受力示意圖，如圖所示

根據(jù)平衡狀態(tài)可知，8對(duì)c的作用力指向匕

Faccosa=FhccosB

根據(jù)安培定則和左手定則可知人中通過(guò)電流方向垂宜紙面向里，根據(jù)幾何關(guān)系可知ac之間距離為R,兒之

間距離由R，a=6,戶=30°,又

B/

r

Fjk^L

aR

F-k"/

反出R

解得

h~

故選A?

二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個(gè)選項(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。

9.“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)器于2020年7月23日，在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)由長(zhǎng)征五號(hào)遙四運(yùn)載火箭發(fā)射升空，

如圖所示，設(shè)地球半徑為R,地球表面的重力加速度為go,“天問(wèn)”一號(hào)在半徑為R的近地圓形軌道I上運(yùn)

動(dòng)，到達(dá)軌道的A點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道H,到達(dá)軌道H的遠(yuǎn)地點(diǎn)B時(shí)，再次點(diǎn)火進(jìn)入軌道半徑為4R

的圓形軌道HI,繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)“天問(wèn)”一號(hào)質(zhì)量保持不變。則()

A.“天問(wèn)”一號(hào)在軌道I、HI上運(yùn)行的周期之比為1：8

B.“天問(wèn)”一號(hào)在軌道m(xù)的運(yùn)行速率大于作7

C.“天問(wèn)”一號(hào)在軌道I上的加速度小于在軌道HI上的加速度

D.“天問(wèn)”一號(hào)在軌道I上的機(jī)械能小于在軌道HI上的機(jī)械能

【答案】AD

【解析】A.由開普勒第三定律得

W_(4.)3

下一T；

解得

豈=1

T28

故A正確；

B.“天問(wèn)”一號(hào)在軌道HI運(yùn)行時(shí)，由萬(wàn)有引力提供向心力得

2

MmV

G------r二m——

(4R)24R

又

GM=g°RZ

聯(lián)立解得

故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)公式

GMm

——；-=tna

r~

可知，半徑越大加速度越小，則“天問(wèn)”一號(hào)在軌道I上的加速度大于在軌道W上的加速度。故C錯(cuò)誤；

D.探測(cè)器在A、8點(diǎn)進(jìn)入高軌道時(shí)，都進(jìn)行了點(diǎn)火加速，機(jī)械能增加。則“天問(wèn)”一號(hào)在軌道I上的機(jī)械能

小于在軌道ni上的機(jī)械能。故D正確。

故選AD。

10.如圖所示，一傾角為6=37°的足夠長(zhǎng)斜面體固定在水平地面上，質(zhì)量為M=2kg的長(zhǎng)木板B沿著斜面

以速度vo=9m/s勻速下滑，現(xiàn)把質(zhì)量為旭=lkg的鐵塊A輕輕放在長(zhǎng)木板B的左端，鐵塊最終恰好沒(méi)有從長(zhǎng)

木板上滑下。已知A與B之間、B與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為〃，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重

力加速度g=10m/s2,41137。=0.6,COS37G0.8,則下列判斷正確的是（）

A.動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.5

B.鐵塊A和長(zhǎng)木板B共速后的速度大小為6m/s

C.長(zhǎng)木板的長(zhǎng)度為2.25m

D.從鐵塊放上到鐵塊和長(zhǎng)木板共速的過(guò)程中，鐵塊A和長(zhǎng)木板B減少的機(jī)械能等于A、B之間摩擦產(chǎn)生

的熱量

【答案】BC

【解析】A.開始時(shí)長(zhǎng)木板B沿著斜面以速度w>=9m/s勻速下滑，有

Mgsin37°=pMgcos37

解得

〃=0.75

A錯(cuò)誤；

B.鐵塊A輕輕放在長(zhǎng)木板B時(shí)有，根據(jù)牛頓第二定律有，對(duì)A分析有

/jmgcos37°+mgsin37°-maA

解得

=12m/s2,方向沿斜面向下

對(duì)B,根據(jù)牛頓第：定律有

::

4（A/+m）gcos37+f^mgcos370-Mgsin37=MaB

解得

2

aB=6m/s,方向沿斜面向上

鐵塊A和長(zhǎng)木板B共速的時(shí)間為

解得

t-0.5s

鐵塊A和長(zhǎng)木板B共速后，速度大小為

vJt.=aBt=6m/s

B正確；

C.鐵塊A和長(zhǎng)木板B共速，一起沿斜面勻速下滑，則長(zhǎng)木板的長(zhǎng)度為

L^XK-XA=%；""爭(zhēng)=2.25m

C正確；

D.由能量守恒定律可知，從鐵塊放上到鐵塊和長(zhǎng)木板共速的過(guò)程中，鐵塊A和長(zhǎng)木板B減少的機(jī)械能等

于A、B之間摩擦產(chǎn)生的熱量與B與斜面之間摩擦產(chǎn)生的熱量和，D錯(cuò)誤。

故選BC。

11.如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=J5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，矩形線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸以恒定角速度cu-lOrad/s

轉(zhuǎn)動(dòng)，線框電阻不計(jì)，匝數(shù)為10,面積為0.41淄，線框通過(guò)滑環(huán)與一理想自耦變壓器的原線圈相連，副線

圈接有一只燈泡L（規(guī)格為“4W100C"）和滑動(dòng)變阻器，電流表視為理想交流電表.下列說(shuō)法正確的是（）

A.若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，則線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=40?cosl0f（V）

B.若燈泡正常發(fā)光，則原、副線圈的匝數(shù)比為1:2

C.若將滑動(dòng)變阻器滑片向上移動(dòng)，則電流表示數(shù)增大

D.若將自耦變壓器觸頭向下滑動(dòng)，則燈泡會(huì)變暗

【答案】AD

【解析】A.輸入電壓的最大值為

Ue=NBSa）=40V

在圖示位置穿過(guò)線框的磁通量為0,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，則線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)

值表達(dá)式為

e=40\/2coslO/（V）

A正確；

B.變壓器輸入電壓的有效值為S=40V,若燈泡正常發(fā)光，則

。2=7^=20丫

根據(jù)理想變壓器的變壓比得此時(shí)原、副線圈的匝數(shù)比為2:1,B錯(cuò)誤；

C.若將滑動(dòng)變阻器滑片向上移動(dòng)，則滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，負(fù)載等效電阻變大，根據(jù)/2=/可

知，副線圈中電流變小，則原線圈中電流變小，即電流表示數(shù)變小，c錯(cuò)誤；

D.若將自耦變壓器觸頭向下滑動(dòng)，則副線圈匝數(shù)變小，根據(jù)理想變壓器的變壓比可知輸出電壓減小，所以

燈泡變暗，D正確；

故選ADo

12.如圖所示，邊長(zhǎng)為/、電阻為R的正方形導(dǎo)線框沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)。在外力F作用下以速度v勻速穿過(guò)

三個(gè)寬度均為/的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域］、n、in,已知三個(gè)區(qū)域中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,I、n、in區(qū)

域中的磁場(chǎng)方向分別為垂直紙面向里、向外和向里。若以磁感線垂直紙面向里時(shí)穿過(guò)線框的磁通量中為正,

產(chǎn)生的電流沿順時(shí)針?lè)较虻碾妱?dòng)勢(shì)E為正，外力/向右為正，從線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開始計(jì)時(shí)，則下列反映

線框中的磁通量①、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)后、外力產(chǎn)和線框的電功率尸隨時(shí)間變化的圖象正確的是（）。

【答案】BC

【解析】在線框進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域I的過(guò)程中，穿過(guò)線框的磁通量

①=B/"ocf

所以在。?,時(shí)間內(nèi)，磁通量①隨時(shí)間，均勻增加，由

V

E=Blv

可知在0~,時(shí)間內(nèi)電動(dòng)勢(shì)為定值，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，所以電動(dòng)勢(shì)為負(fù)值，因感應(yīng)電流

V

/一

R

故

o2,2

尸=&：=BII=------v

安R

在此段時(shí)間內(nèi)也為定值，且方向向右，故為正，功率

P=I?R

同樣為定值。

/21

同理，在------時(shí)間內(nèi)，中先逐漸減小到零再反向增大，電動(dòng)勢(shì)E、電流/為正值且均變成原來(lái)的兩倍,

VV

外力尸、功率P變?yōu)樵瓉?lái)的四倍。

在」213/時(shí)間內(nèi)，中從負(fù)的最大逐漸減小到零再變?yōu)檎淖畲螅妱?dòng)勢(shì)石為負(fù)值且是0?一/時(shí)間內(nèi)電動(dòng)勢(shì)

VVV

I21

的兩倍，外力和功率仍與-----時(shí)間內(nèi)大小相同。

VV

在"~曳時(shí)間內(nèi)，磁通量中逐漸減小，外力尸、功率P與0~,時(shí)間內(nèi)大小相同，電動(dòng)勢(shì)叮0?,時(shí)間內(nèi)

VVVV

大小相同但方向相反。

故選BCo

三、非選擇題：共62分，第9?12題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第13?16題為選考題，考生

根據(jù)要求作答。

(一)必考題：共47分。

13.用如圖所示的裝置探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，把右端帶有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，小車的左端連

接穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，右端連接細(xì)線，細(xì)線繞過(guò)定滑輪掛有托盤和祛碼，通過(guò)墊塊調(diào)節(jié)木板左端高度

平衡摩擦力。

(1)下列實(shí)驗(yàn)操作中正確的有o

A.先釋放小車后接通電源

B.調(diào)整定滑輪使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行

C.平衡摩擦力時(shí)必須移去紙帶

D.平衡摩擦力時(shí)必須移去托盤和祛碼

(2)某次實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶如圖乙所示，測(cè)得計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、4與0計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為》=3.60cm、

X2=9.61cm、X3=18.01cm、X4=28.81cm。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為0.02s,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)打點(diǎn)未畫出,

則小車的加速度a=m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

(3)實(shí)驗(yàn)中保持托盤和祛碼的總質(zhì)量不變改變小車和車內(nèi)沙子的總質(zhì)量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)打出紙帶，算出相應(yīng)

的加速度〃，數(shù)據(jù)如下表所示請(qǐng)?jiān)趫D丙中根據(jù)描出的點(diǎn)作出圖像;由圖像可得出的結(jié)論是

M

托盤和祛碼總質(zhì)量為20g

a(w-s-2)2.401.991.431.251.110.770.620.480.24

M/kg0.060.080.120.140.160.240.300.400.80

—/(kg")16.6712.508.337.146.254.173.332.501.25

M

(4)某小組在實(shí)驗(yàn)中作出工-M圖像如圖丁所示，圖像斜率的物理意義是；若圖像縱截距為從

a

斜率為大，則托盤和祛碼的總質(zhì)量機(jī)=(用字母從匕表示)。

【答案】BD2.40(2.39-2.41均算對(duì))合力一定時(shí)，當(dāng)托盤和祛碼

的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和車內(nèi)沙子的總質(zhì)量M時(shí)，小車和車內(nèi)沙子的加速度a與質(zhì)量M成反比托盤和祛

碼的總重力的倒數(shù)-

K

【解析】(1)U]A.應(yīng)先通電再釋放小車，A錯(cuò)誤；

B.調(diào)整定滑輪使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行，以保證小車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中合力不變，B正確;

C.平衡摩擦力時(shí)必須連接紙帶，C錯(cuò)誤；

D.平衡摩擦力時(shí)必須移去托盤和祛碼，用小車重力分力來(lái)平衡摩擦力，D正確。

故選BD.,

(2)[2]小車的加速度

a=—~=2.40m/s2

0.22

(3)[3]圖像為

[4]合力一定時(shí)，當(dāng)托盤和祛碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和車內(nèi)沙子的總質(zhì)量〃時(shí)，小車和車內(nèi)沙子的加速度“

與質(zhì)量用成反比。

(4)[5]根據(jù)牛頓第二定律可知，圖像斜率的物理意義是托盤和祛碼的總重力的倒數(shù)。

⑹當(dāng)M=0時(shí)，有

m

b

根據(jù)斜率的含義有

1

mg

聯(lián)立解得

b

m--

k

14.測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的電路如圖(“)所示，MN為一段粗細(xì)均勻、電阻率較大的電阻絲，定值

電阻&=1.2。。調(diào)節(jié)滑片P,記錄電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)/及對(duì)應(yīng)的PN長(zhǎng)度x,繪制出圖（6）所示

的。一/圖像。

U

圖（b）圖（c）

（1）由圖（6）求得電池的電動(dòng)勢(shì)E=V（保留3位有效數(shù)字），內(nèi)阻，=。（保

留2位有效數(shù)字）。

（2）實(shí)驗(yàn)中因電表內(nèi)阻的影響，電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值_______________（選填“大于”、“等于"或"小于”）真實(shí)值。

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可繪出圖（c）所示的圖像。若圖像斜率為上電阻絲橫截面積為S,則電阻絲的電

阻率。=，電表內(nèi)阻對(duì)電阻率的測(cè)量______________（選填“有”或"沒(méi)有”）影響。

【答案】1.490.25小于kS沒(méi)有

【解析】（1）UH2J由閉合電路歐姆定律可知

U=E-I（什勒）

則可知圖b中的圖象與縱坐標(biāo)間的交點(diǎn)表示電動(dòng)勢(shì)，故￡=1.49V；

圖象的斜率表示（r+R。）,則

1.49-1.2

=1.45C

0.20

解得

l1.45-1.2=0.25。

（2）［3］由圖示可知，伏安法測(cè)電阻相對(duì)于電源來(lái)說(shuō)采用電流表外接法，由于電壓表分流作用，電流表測(cè)量值

偏小，當(dāng)外電路短路時(shí)，電流測(cè)量值等于真實(shí)值，電源的U-/圖象如圖所示

UN

由圖象可知，電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值小于真實(shí)值。

（3）［4］根據(jù)歐姆定律可知，電阻

1S

則可知

kJ

S

解得

p=kS

⑸若考慮電流表的內(nèi)阻，則

且=0因

IS*

則圖象的斜率不變，所以得出的電阻率沒(méi)有影響。

15.如圖所示，繃緊的傳送帶與水平面的夾角230。，皮帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下，始終保持的=2m/s的速率運(yùn)

行?，F(xiàn)把一質(zhì)量為，"=10kg的工件（可看為質(zhì)點(diǎn)）輕輕放在皮帶的底端，經(jīng)時(shí)間1.9s,工件被傳送到〃=1.5m

的高處，取g=10m/s2。求:

（1）工件與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

（2）若動(dòng)摩擦因數(shù)為傳送帶以vo=2m/s的速率逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，將此工件由傳送帶頂端輕輕放上，求其

5

由頂端運(yùn)動(dòng)到底端所需時(shí)間；（結(jié)果用無(wú)理式表示）

【答案】（1）〃=立；（2）i而一3

24

【解析】(1)先研究工件的運(yùn)動(dòng)情況，工件開始放上后，將受到皮帶給予的向上的動(dòng)摩擦力的作用，作加

速度為a=(〃cose-sin6)g的勻加速運(yùn)動(dòng).假設(shè)在時(shí)間t=1.9s內(nèi)，工件一直作勻加速運(yùn)動(dòng)，且在1.9s末

剛好與皮帶達(dá)到共同速度，

則其位移

0+%0+2_,.、

S=-----=---------xl.9=L9n(m)

22

而其實(shí)際位移

S=-^=3.0(m)>S'

sin。

可見(jiàn)，工件一定是先做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后動(dòng)摩擦力變成了靜摩擦力，兩者相對(duì)靜止，工件做勻速運(yùn)動(dòng)則

9+(1.9-%)x%=3

2aa

解得Q=2.5(m/s2)

再代入

a=g(pcos0-sin0)

解得〃=亭

(2)工件放上傳送帶上，根據(jù)牛頓第二定律得，加速度

mgsin30°+jumgcos30°.^.VJA/3

d,=-----------2------------=gsin?>0+jjgcos30no=5+——xlOx——=8m/s2

m52

當(dāng)速度達(dá)到傳送帶速度經(jīng)歷的位移

運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

^=-=-5=0.255

1q8

繼續(xù)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移

X2=3-0.25m=2.75m

勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度

。產(chǎn)鱉蛆吐〃蹩竺竺=gs山30。-〃gcos30。=5-且X10X近=2初?

m52

根據(jù)

2

X2=V0/2+-?2/2

2

得

2.75=2々+—X2X/2

22

解得與=半一1

則總時(shí)間

4

16.如圖所示，在一個(gè)長(zhǎng)為s=23.5m的光滑水平臺(tái)面48co上，有一段寬度d=3.5m的粗糙而固定在平臺(tái)上

的某位置，一可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊，以vo=4m/s的初速度從臺(tái)面左端沿中心軸線方向滑入，小物塊離開平臺(tái)

CQ邊時(shí)的速度為w=3m/s,重力加速度g取10m/s2。求：

(1)求小物塊與粗糙面的動(dòng)摩擦因數(shù)心

(2)若粗糙面放在ABCO的最左邊并固定，求物塊從臺(tái)面48邊界運(yùn)動(dòng)到C。邊界的時(shí)間。

【答案】(1)0」;(2)7.7s

【解析】(1)小物塊在全程滑行過(guò)程中，由動(dòng)能定理可知

2gd=；加片加片

解得

"=0.1

(2)小物塊在粗糙面上做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)用時(shí)間為力，由位移公式可得

代入數(shù)據(jù)得％=Is

離開粗糙面后做勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)時(shí)間為，2,則有

s-d23.5-3.520

----=--------s=一s

v,33

則總時(shí)間為

，總=4+，2=7.7S

17.如圖所示，平行光滑金屬導(dǎo)軌A4/和CG與水平地面之間的夾角均為仇兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),A、C兩點(diǎn)

間連接有阻值為R的電阻，一根質(zhì)量為，小電阻為r直導(dǎo)體棒EF跨在導(dǎo)軌上，兩端與導(dǎo)軌接觸良好。在邊

界ah和cd之間存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,ab和cd與導(dǎo)軌垂直。將導(dǎo)體棒EF

從圖示位置由靜止釋放，EF進(jìn)入磁場(chǎng)就開始勻速運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中電阻R產(chǎn)生的熱量為Q。整個(gè)運(yùn)動(dòng)

過(guò)程中，導(dǎo)體棒EF與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好。除R和r之外，其余電阻不計(jì)，取重力加速度為g。

(1)求導(dǎo)體棒￡尸剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率；

(2)求磁場(chǎng)區(qū)域的寬度s：

(3)將磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)?,仍讓導(dǎo)體棒EF從圖示位置由靜止釋放，若導(dǎo)體棒離開磁場(chǎng)前后瞬間的加速度

2

大小之比為1:2,求導(dǎo)體棒通過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)間。

【答案】⑴匕=5?叫(R+r)。e,B2I}Q

mgRsin6B*2/?i2g2Rsin20

【解析】(1)設(shè)導(dǎo)體棒E尸剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率為口，根據(jù)E尸進(jìn)入磁場(chǎng)后受力平衡可得

mgsin0=BIL

閉合電路歐姆定律得

E=l(R+r)

導(dǎo)體棒切割磁場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

E=BLv\

聯(lián)立解得

r)sin0

七一B-I}

(2)對(duì)導(dǎo)體棒穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得

rngs*sinO-W安二0

根據(jù)電磁感應(yīng)能量轉(zhuǎn)化關(guān)系得

0=白卬安

R+r

聯(lián)立解得

mgRsin0

(3)設(shè)導(dǎo)體棒EF穿出磁場(chǎng)時(shí)的速率為i，2,導(dǎo)體棒通過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)間為r,根據(jù)牛頓第二定律可得，離開磁場(chǎng)前

圉4

mgsin。-----=ma

R+r

離開磁場(chǎng)后

mgsinO=m92a

聯(lián)立可得棒穿過(guò)磁場(chǎng)的速度變化量

mg(/?+r)sin

Av=v-v,=——-―號(hào)----

21B2l3

電流定義式

q=IZ

閉合電路歐姆定律

7=工

R+r

法拉第電磁感應(yīng)定律

—△①

E-n----

△t

導(dǎo)體棒穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程磁通量的變化量

△①

2

聯(lián)立可得導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)到勻速過(guò)程流過(guò)的電荷量

BLs

q-------

R+r

將導(dǎo)體棒穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程分成〃個(gè)時(shí)間極短的小過(guò)程，每個(gè)小過(guò)程的時(shí)間均為Ar,則

/?△t=t

因?yàn)椤?極短，所以每個(gè)小過(guò)程的電流為定值，設(shè)其大小分別為/I,/2,h,...In,對(duì)應(yīng)過(guò)程加速度大小分別

為0,S,43,…小；針對(duì)每一個(gè)小過(guò)程對(duì)導(dǎo)體棒運(yùn)用定量定理可得

第1個(gè)小過(guò)程

B

=inax\t

第2個(gè)小過(guò)程

B

mgsin6?Af-萬(wàn)氏加-maQ

第3個(gè)小過(guò)程

B

mgsin6?加-萬(wàn)Ll3bt=ma3^t

第n個(gè)小過(guò)程

B

mgsin^?Af--LInAt=maQ

聯(lián)立可得

B

(△，+???+/〃△，)—a

mgsin011——￡/]+■m(^a]%%…+n△O

其中

/]△/+/)△￡+△/+.??+1n&=q

4Af+%△，+△，+…+and=AU

則有

B

mgsin0?t--Lq-m^v

聯(lián)立可得

2陽(yáng)2g2Rside

（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。

184物理---選修3-3]（15分）

（1）容積一定的密閉容器內(nèi)有一定質(zhì)量的理想氣體，在（、與兩種溫度下氣體分子的速率分布如圖所示，

其中溫度為（選填“7J或"5”）時(shí)對(duì)應(yīng)氣體的內(nèi)能較大；該氣體溫度由刀變化到心的過(guò)程必須

（選填“吸熱”或“放熱嘰

【答案】72吸熱

【解析】0]不同溫度下的分子速率分布曲線可知，分子數(shù)百分率呈現(xiàn)“中間多，兩頭少”統(tǒng)計(jì)規(guī)律，溫度是

分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度高則分子速率大的占多數(shù)，所以有

工

氣體的內(nèi)能僅僅與氣體的溫度有關(guān)，所以交所對(duì)應(yīng)的氣體內(nèi)能較大；

[2]該氣體溫度由工變化到心的過(guò)程，溫度升高，內(nèi)能增大，則應(yīng)吸熱。

（2）負(fù)壓救護(hù)車是利用技術(shù)手段使車內(nèi)氣壓始終低于外界大氣壓，從而讓空氣只能由車外流向車內(nèi)，由清

潔區(qū)流向感染源區(qū)，再通過(guò)殺菌處理后排到車外，如圖甲所示。某同學(xué)找來(lái)了一個(gè)帶有壓力表、容積

Vo=lO.Odm3的鋼瓶，對(duì)保持鋼瓶?jī)?nèi)空氣壓強(qiáng)為負(fù)壓且保持不變進(jìn)行了研究。他在鋼瓶上方安裝一個(gè)能調(diào)整

空氣流量的進(jìn)氣孔，下方裝