重組卷04-2023年高考物理真題重組卷（湖南）（解析版）

絕密★啟用前

沖刺2023年高考物理真題重組卷04

湖南專用（解析版）

注意事項：

?.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對應(yīng)題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮

擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

12345678910

DDBADCBCBCACBC

一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分，每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求

的。

1.（2022?海南?高考真題）我國的石橋世界聞名，如圖，某橋由六塊形狀完全相同的石塊組成，其中石塊1、

6固定，2、5質(zhì)量相同為〃?，3、4質(zhì)量相同為加，不計石塊間的摩擦，則〃?：而為（）

B.G

【答案】D

【解析】六塊形狀完全相同的石塊圍成半圓對應(yīng)的圓心角為180°,每塊石塊對應(yīng)的圓心角為30',對第3塊

石塊受力分析如圖

Wg

結(jié)合力的合成可知

tan60=

m'g

對第2塊和第三塊石塊整體受力分析如圖

2、3

(∕n+∕n')g

tan30°=―—

(m+ιn,)g

解得

m'

故選D。

2.（2022?全國?統(tǒng)考高考真題）北京2022年冬奧會首鋼滑雪大跳臺局部示意圖如圖所示。運動員從4處由

靜止自由滑下，到b處起跳，C點為。、人之間的最低點，a、C兩處的高度差為兒要求運動員經(jīng)過C點時

對滑雪板的壓力不大于自身所受重力的左倍，運動過程中將運動員視為質(zhì)點并忽略所有阻力，則C點處這一

段圓弧雪道的半徑不應(yīng)小于（）

/Z///////////////Z//Z//Z

hh2h2h_

A.%+lB.kC.kD.k-l

【答案】D

【解析】運動員從“到C根據(jù)動能定理有

mgh=；mv^.

在C點有

FT

Kc

FNC<king

聯(lián)立有

故選D。

3.（2022.湖南.統(tǒng)考高考真題）1932年，查德威克用未知射線轟擊氫核，發(fā)現(xiàn)這種射線是由質(zhì)量與質(zhì)子大

致相等的中性粒子（即中子）組成。如圖，中子以速度％分別碰撞靜止的氫核和氮核，碰撞后氫核和氮核

的速度分別為M和％。設(shè)碰撞為彈性正碰，不考慮相對論效應(yīng)，下列說法正確的是（)

中子氫核

O------>°-----------O---------*v2

中子氮核

A.碰撞后氮核的動量比氫核的小B.碰撞后氮核的動能比氫核的小

C.%大于"D.匕大于%

【答案】B

【解析】設(shè)中子的質(zhì)量為用，氫核的質(zhì)量為加，氮核的質(zhì)量為14加，設(shè)中子和氫核碰撞后中子速度為匕,

由動量守恒定律和能量守恒定律可得

=mvl+mv3

12

5叫,

聯(lián)立解得

匕=%

設(shè)中子和氮核碰撞后中子速度為Kt,由動量守恒定律和能量守恒定律可得

mvQ=14∕WV2+mv4

12?ΛA2?2

—mv0=—14/nv；+—nιv4

聯(lián)立解得

2

可得

匕=%>為

碰撞后氫核的動量為

PH=mvI=mvO

氮核的動量為

28wv

PZ=14WV=0

215

可得

PN>PH

碰撞后氫核的動能為

E.=L∕m?ιj=』mvn

KH2I2U

氮核的動能為

28wιvθ

線、二—?14/72U；=

225

可得

EkH>EkN

故B正確，ACD錯誤。

故選Bo

4.(2021?湖南?高考真題)如圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為％：%,輸入端C、。接入電壓有效值恒

定的交變電源，燈泡Li、L2的阻值始終與定值電阻凡的阻值相同。在滑動變阻器R的滑片從。端滑動到b端

的過程中，兩個燈泡始終發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi)，下列說法正確的是()

A.Ll先變暗后變亮，L2一直變亮

B.Ll先變亮后變暗，L2一直變亮

C.Ll先變暗后變亮，L2先變亮后變暗

D.Ll先變亮后變暗，L2先變亮后變暗

【答案】A

【解析】副線圈的總電阻為

11_1

瓦=&+Ro+Rl>b

解得

RJR>+R,J(4+R”)(一+(J(RO+%)

L(%+R吵)+(α+/)-2用+R

則滑動變阻器R的滑片從“端滑到b端過程中，副線圈的總電阻選增大后減小，根據(jù)等效電阻關(guān)系有

2

心得=

IR

I?1

則等效電阻先增大后減小，由歐姆定律有

Un

I先減小后增大，“先減小后增大，則乙先變暗后變亮，根據(jù)

U1=^U1

Ul=U-IlR0n1

由于L先減小后增大，則副線圈的電壓鞏先增大后減小，通過Lz的電流為

則滑動變阻器R的滑片從“端滑到b端過程中，Rg逐漸減小，副線圈的電壓力增大過程中5增大;在

副線圈的電壓6減小過程中，通過&的電流為

%4+%

R即逐漸增大，則又越來越小，則

小J

則右先變暗后變亮，L一直變亮;

故選Ao

5.（2023?浙江?高考真題）如圖所示，示波管由電子槍豎直方向偏轉(zhuǎn)電極YY，、水平方向偏轉(zhuǎn)電極XX，和熒

光屏組成。電極XX'的長度為/、間距為4極板間電壓為U,YY，極板間電壓為零，電子槍加速電壓為10U。

電子剛離開金屬絲的速度為零，從電子槍射出后沿00'方向進入偏轉(zhuǎn)電極。已知電子電荷量為e,質(zhì)量為m,

則電子（）

A.在XX，極板間的加速度大小為m

B.打在熒光屏?xí)r，動能大小為IIeU

C.在XX，極板間受到電場力的沖量大小為而由

tancc=-----

D.打在熒光屏?xí)r，其速度方向與。。，連線夾角α的正切20”

【答案】D

【解析】A.由牛頓第二定律可得，在XX，極板間的加速度大小

—eE——eU

mmd

A錯誤；

B.電子電極XX，間運動時，有

VX=OXt

I

t——

Vz

電子離開電極XX'時的動能為

Ek=TMq+d）=eu（10+卷）

（I1\

eU10+——

電子離開電極XX'后做勻速直線運動，所以打在熒光屏?xí)r，動能大小為I4O小7人B錯誤;

C.在XX，極板間受到電場力的沖量大小

C錯誤；

D.打在熒光屏?xí)r，其速度方向與O。，連線夾角α的正切

vI

tan6T=-r=-----

匕20d

D正確。

故選D。

6?（2022?江蘇?高考真題）如圖所示，兩根固定的通電長直導(dǎo)線。、b相互垂直，〃平行于紙面，電流方向

向右，匕垂直于紙面，電流方向向里，則導(dǎo)線”所受安培力方向（）

?

A.平行于紙面向上

B.平行于紙面向下

C.左半部分垂直紙面向外，右半部分垂直紙面向里

D.左半部分垂直紙面向里，右半部分垂直紙面向外

【答案】C

【解析】根據(jù)安培定則，可判斷出導(dǎo)線”左側(cè)部分的空間磁場方向斜向右上，右側(cè)部分的磁場方向斜向下

方，根據(jù)左手定則可判斷出左半部分垂直紙面向外，右半部分垂直紙面向里。

故選C。

二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求全

部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7.（2021?山東.高考真題）如圖所示，載有物資的熱氣球靜止于距水平地面，的高處，現(xiàn)將質(zhì)量為根的物

資以相對地面的速度V。水平投出，落地時物資與熱氣球的距離為d,已知投出物資后熱氣球的總質(zhì)量為M,

所受浮力不變，重力加速度為g，不計阻力，以下判斷正確的是（）

A.投出物資后熱氣球做勻加速直線運動

B.投出物資后熱氣球所受合力大小為Rg

【答案】BC

【解析】AB.熱氣球開始攜帶物資時處于靜止狀態(tài)，所受合外力為0,初動量為0,水平投出重力為〃織的

物資瞬間，滿足動量守恒定律

Mv=

則熱氣球和物資的動量等大反向，熱氣球獲得水平向左的速度V,熱氣球所受合外力恒為'"g,豎直向上，

所以熱氣球做勻加速曲線運動，故A錯誤，B正確；

CD.熱氣球和物資的運動示意圖如圖所示

熱氣球和物資所受合力大小均為〃7g,所以熱氣球在豎直方向上加速度大小為

H=-gt1

物資落地”過程所用的時間r內(nèi)，根據(jù)2解得落地時間為

熱氣球在豎直方向上運動的位移為

.IIw2Hm,,

Hr..=-at^2=------g--—=—H

m22MgM

熱氣球和物資在水平方向均做勻速直線運動，水平位移為

根據(jù)勾股定理可知熱氣球和物資的實際位移為

d="（%+∕y+（H+HM）2=Q+御堂+獻

故C正確，D錯誤。

故選BCo

8.（2022?湖南?統(tǒng)考高考真題）球形飛行器安裝了可提供任意方向推力的矢量發(fā)動機，總質(zhì)量為M。飛行

器飛行時受到的空氣阻力大小與其速率平方成正比（即％="一，/為常量）。當發(fā)動機關(guān)閉時，飛行器豎

直下落，經(jīng)過一段時間后，其勻速下落的速率為l°m/s；當發(fā)動機以最大推力推動飛行器豎直向上運動，

經(jīng)過一段時間后，飛行器勻速向上的速率為5m/s。重力加速度大小為g,不考慮空氣相對于地面的流動及

飛行器質(zhì)量的變化，下列說法正確的是（）

A.發(fā)動機的最大推力為L5Mg

B.當飛行器以5m∕s勻速水平飛行時，發(fā)動機推力的大小為41

C.發(fā)動機以最大推力推動飛行器勻速水平飛行時，飛行器速率為5>^m∕s

D.當飛行器以5m∕s的速率飛行時，其加速度大小可以達到3g

【答案】BC

【解析】A.飛行器關(guān)閉發(fā)動機，以v∕=10m∕s勻速下落時，有

2

Mg=Jlv1=?×1OO

飛行器以V2=5m∕s向上勻速時，設(shè)最大推力為Fm

2

Fm=Mg+?V2=Mg+k×25

聯(lián)立可得

k

Fm=I.25Mg,"ι一o皿o

A錯誤；

B.飛行器以V.?=5m/s勻速水平飛行時

F=J(Mg)2+(左匕J=*~Mg

B正確；

C.發(fā)動機以最大推力推動飛行器勻速水平飛行時

2

f={F：-(Mg?=^Mg=Icv4

解得

v4=5?∣3m/s

C正確；

D.當飛行器最大推力向下，以w=5m∕s的速率向上減速飛行時，其加速度向下達到最大值

2

Fm+Mg+kv5=Mam

解得

‰=2.5g

D錯誤。

故選BCo

9.(2022.河北.統(tǒng)考高考真題)如圖，兩光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直向下的勻強磁場中，一根導(dǎo)軌位于X軸上，

另一根由而、兒、Cd三段直導(dǎo)軌組成，其中秋段與X軸平行，導(dǎo)軌左端接入一電阻R。導(dǎo)軌上一金屬棒MN

沿X軸正向以速度％保持勻速運動，，=°時刻通過坐標原點。，金屬棒始終與X軸垂直。設(shè)運動過程中通過

電阻的電流強度為i,金屬棒受到安培力的大小為F,金屬棒克服安培力做功的功率為尸，電阻兩端的電壓

為U,導(dǎo)軌與金屬棒接觸良好，忽略導(dǎo)軌與金屬棒的電阻。下列圖像可能正確的是（）

尸八

____________I____________I____________I________>

O2L3Lt

C.???D.

【答案】AC

L

O

【解析】當導(dǎo)體棒從。點向右運動工時，即在%時間內(nèi)，在某時刻導(dǎo)體棒切割磁感線的長度

L=∕o+v0rtanθ

（。為出?與ad的夾角）則根據(jù)

E=BLv0

/=等L=華（%+%"anO）

可知回路電流均勻增加；安培力

F=￡^1=誓&+卬tan。）2

則尸Y關(guān)系為拋物線，但是不過原點；安培力做功的功率

P=尸%=笠％攀■&+卬tanθ)2

則關(guān)系為拋物線，但是不過原點；電阻兩端的電壓等于導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，即

U=E=BLVo=B+v0∕tanθ）

即圖像是不過原點的直線；根據(jù)以上分析，可大致排除BD選項；

L2L

當在％%時間內(nèi)，導(dǎo)體棒切割磁感線的長度不變，感應(yīng)電動勢E不變，感應(yīng)電流/不變，安培力F大小

不變，安培力的功率P不變，電阻兩端電壓U保持不變；

2L3>L

同理可判斷，在%%時間內(nèi)，導(dǎo)體棒切割磁感線長度逐漸減小，導(dǎo)體棒切割磁感線的感應(yīng)電動勢E均

O—

勻減小，感應(yīng)電流/均勻減小，安培力產(chǎn)大小按照二次函數(shù)關(guān)系減小，但是不能減小到零，與%內(nèi)是對

O—

稱的關(guān)系，安培力的功率P按照二次函數(shù)關(guān)系減小，但是不能減小到零，與％內(nèi)是對稱的關(guān)系，電阻兩

端電壓U按線性均勻減??；綜上所述選項AC正確，BD錯誤。

故選ACo

10.（2022?湖北?統(tǒng)考高考真題）如圖所示，兩平行導(dǎo)軌在同一水平面內(nèi)。一導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌上，棒與

導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)恒定。整個裝置置于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小恒定，方向與金屬棒垂直、與水平

向右方向的夾角θ可調(diào)。導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右運動，現(xiàn)給導(dǎo)體棒通以圖示方向的恒定電流，適當調(diào)整磁場方

迫

向，可以使導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌做勻加速運動或勻減速運動。已知導(dǎo)體棒加速時，加速度的最大值為3g；減速

時，加速度的最大值為Gg,其中g(shù)為重力加速度大小。下列說法正確的是（）

√3

A.棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為6

√3

B.棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為3

C.加速階段加速度大小最大時，磁場方向斜向下，Θ=60°

D.減速階段加速度大小最大時，磁場方向斜向上，0=1500

【答案】BC

【解析】設(shè)磁場方向與水平方向夾角為θl,為<90。;當導(dǎo)體棒加速且加速度最大時，合力向右最大，根據(jù)左

手定則和受力分析可知安培力應(yīng)該斜向右上方，磁場方向斜向右下方，此時有

Fsinθ`-μ^mg-FCQSa）=ma∣

令

根據(jù)數(shù)學(xué)知識可得

=JLitng+max

則有

μmg+tna

sin(q+α)=}≤ι

F(TiT7)

同理磁場方向與水平方向夾角為仇，仇＜90。，當導(dǎo)體棒減速，且加速度最大時，合力向左最大，根據(jù)左手定

則和受力分析可知安培力應(yīng)該斜向左下方，磁場方向斜向左上方，此時有

Fsinθ2+μ(mg+Fcosθ2^j=ma2

有

^θ-,+a^-ma2-μmg

所以有

sin(2+,)=*答≤l

當加速或減速加速度分別最大時，不等式均取等于，聯(lián)立可得

,√3

帶入

1

Coser=-T----

歷

可得α=30°,此時

a=2=60

加速階段加速度大小最大時，磁場方向斜向右下方，有

0=4=60

減速階段加速度大小最大時，磁場方向斜向左上方，有

θ-π-O2-XIO

故Be正確，AD錯誤。

故選BCo

三、非選擇題：共56分。第U~14題為必考題，每個試題考生都必須作答第15~16題為選考題，考生根

據(jù)要求作答。

(-)必考題：共43分。

11.(6分)(2022.重慶.高考真題)如圖為某小組探究兩滑塊碰撞前后的動量變化規(guī)律所用的實驗裝置示意

圖。帶刻度尺的氣墊導(dǎo)軌右支點固定，左支點高度可調(diào)，裝置上方固定一具有計時功能的攝像機。

滑塊A滑塊B氣摯:導(dǎo)軌

人'W....Il'

左支點右支點

（1）要測量滑塊的動量，除了前述實驗器材外，還必需的實驗器材是

（2）為減小重力對實驗的影響，開動氣泵后，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的左支點，使輕推后的滑塊能在氣墊導(dǎo)軌上近

似做運動。

（3）測得滑塊B的質(zhì)量為197?8g,兩滑塊碰撞前后位置X隨時間f的變化圖像如圖所示，其中①為滑塊B

碰前的圖線。取滑塊A碰前的運動方向為正方向，由圖中數(shù)據(jù)可得滑塊B碰前的動量為

(選填"②”“③”“④”)。

【解析】（1）要測量滑塊的動量還需要測量滑塊的質(zhì)量，故還需要的器材是天平;

（2）為了減小重力時實驗的影響，應(yīng)該讓氣墊導(dǎo)軌處于水平位置，故調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌后要使滑塊能在氣墊導(dǎo)

軌上近似做勻速直線運動;

（3）取滑塊A碰前運動方向為正方向，根據(jù)x-t圖可知滑塊B碰前的速度為

0424-0476

V=-----------------m∕s=-0.058m∕s

bR0.9

則滑塊B碰前的動量為

PB=mlivli=0.1978kg×(-0.058)m∕s=-0.011kg?m/s

由題意可知兩物塊相碰要符合碰撞制約關(guān)系則④圖線為碰前A物塊的圖線，由圖可知碰后③圖線的速度大

于②圖線的速度，根據(jù)“后不超前”的原則可知③為碰后A物塊的圖線。

12.（9分）（2021.湖南.高考真題）某實驗小組需測定電池的電動勢和內(nèi)阻，器材有：一節(jié)待測電池、一個

單刀雙擲開關(guān)、一個定值電阻（阻值為《）、一個電流表（內(nèi)阻為"）、一根均勻電阻絲（電阻絲總阻值大

于《，并配有可在電阻絲上移動的金屬夾）、導(dǎo)線若干。由于缺少刻度尺，無法測量電阻絲長度，但發(fā)現(xiàn)桌

上有一個圓形時鐘表盤。某同學(xué)提出將電阻絲繞在該表盤上，利用圓心角來表示接入電路的電阻絲長度。

主要實驗步驟如下：

（1）將器材如圖（a）連接：

（2）開關(guān)閉合前，金屬夾應(yīng)夾在電阻絲的端（填“a”或*”）；

（3）改變金屬夾的位置，閉合開關(guān)，記錄每次接入電路的電阻絲對應(yīng)的圓心角夕和電流表示數(shù)/,得到多

組數(shù)據(jù)；

（4）整理數(shù)據(jù)并在坐標紙上描點繪圖，所得圖像如圖（b）所示，圖線斜率為4,與縱軸截距為"，設(shè)單位

角度對應(yīng)電阻絲的阻值為為,該電池電動勢和內(nèi)阻可表示為E=,r=（用&、&、

k、d、"表示）

（5）為進一步確定結(jié)果，還需要測量單位角度對應(yīng)電阻絲的阻值為。利用現(xiàn)有器材設(shè)計實驗，在圖（C）方

框中畫出實驗電路圖__________（電阻絲用滑動變阻器符號表示）；

（6）利用測出的",可得該電池的電動勢和內(nèi)阻。

【答案】bT丁用一小

R=p—

【解析】（2）開關(guān)閉合前，為了保護電路中的元件，應(yīng)將電阻絲的最大阻值接入電路，根據(jù)電阻定律S

可知電阻絲接入越長，接入電阻越大，金屬夾應(yīng)夾在電阻絲的6端。

（4）設(shè)圓心角為e時，電阻絲接入電路中的電阻為'看,根據(jù)閉合電路歐姆定律E=U+〃可知

E=∕(R,?+%+%)+∕r

整理得

j_=￡e+&+R)+「

7~~EE~

結(jié)合圖象的斜率和截距滿足

^-=kRK+4+'=d

E.E

解得電源電動勢和內(nèi)阻為

E=區(qū)

k

「=華一國-RA

K

(5)實驗器材中有定值電阻凡和單刀雙擲開關(guān)，考慮使用等效法測量電阻絲電阻，如圖

氏

原理的簡單說明：

①將開關(guān)置于％位置，讀出電流表示數(shù)/。；

②將開關(guān)置于電阻絲處，調(diào)節(jié)電阻絲的角度，直到電流表示數(shù)為,。，讀出此時角度O:

③此時代=%,即可求得“的數(shù)值。

13.(13分)(2022?湖南?統(tǒng)考高考真題)如圖，兩個定值電阻的阻值分別為凡和4,直流電源的內(nèi)阻不計，

平行板電容器兩極板水平放置，板間距離為d，板長為Gd,極板間存在方向水平向里的勻強磁場。質(zhì)量

為〃，、帶電量為+〃的小球以初速度V沿水平方向從電容器下板左側(cè)邊緣A點進入電容器,做勻速圓周運動，

恰從電容器上板右側(cè)邊緣離開電容器。此過程中，小球未與極板發(fā)生碰撞，重力加速度大小為g,忽略空

氣阻力。

(1)求直流電源的電動勢線；

(2)求兩極板間磁場的磁感應(yīng)強度8；

(3)在圖中虛線的右側(cè)設(shè)計一勻強電場，使小球離開電容器后沿直線運動，求電場強度的最小值E'。

××××

?E。&

mgd(Rl+&)mvmg

【答案】(1)溷；(2)2內(nèi)；(3)2q

【解析】(1)小球在電磁場中作勻速圓周運動，則電場力與重力平衡，可得

Eq=mg

冬兩端的電壓

U2=Ed

根據(jù)歐姆定律得

U,二—^—?R,

N+&一

聯(lián)立解得

mgd(R∣+RJ

設(shè)粒子在電磁場中做圓周運動的半徑為r,根據(jù)幾何關(guān)系

(r-J)2+(√3J)2=r2

解得

r=2d

根據(jù)

V2

qvB=m-

解得

（3）由幾何關(guān)系可知，射出磁場時，小球速度方向與水平方向夾角為60°,要使小球做直線運動，當小球

所受電場力與小球重力在垂直小球速度方向的分力相等時，電場力最小，電場強度最小，可得

Eq=mgcos60°

解得

E=巡

24

14.（15分）（2022?江蘇?高考真題）在軌空間站中物體處于完全失重狀態(tài)，對空間站的影響可忽略，空間

站上操控貨物的機械臂可簡化為兩根相連的等長輕質(zhì)臂桿，每根臂桿長為3如題圖1所示，機械臂一端固

定在空間站上的。點，另一端抓住質(zhì)量為〃，的貨物，在機械臂的操控下，貨物先繞。點做半徑為2L、角

速度為。的勻速圓周運動，運動到A點停下，然后在機械臂操控下，貨物從A點由靜止開始做勻加速直線

運動，經(jīng)時間/到達B點，A、B間的距離為L

（1）求貨物做勻速圓周運動時受到合力提供的向心力大小工；

（2）求貨物運動到B點時機械臂對其做功的瞬時功率Po

（3）在機械臂作用下，貨物、空間站和地球的位置如題圖2所示，它們在同一直線上，貨物與空間站同步

做勻速圓周運動，已知空間站軌道半徑為廣，貨物與空間站中心的距離為d,忽略空間站對貨物的引力，求

貨物所受的機械臂作用力與所受的地球引力之比6：居。

4〃1八.3

【答案】（1）2w<υ2Λ,（2）J；（3）/

【解析】（1）質(zhì)量為m的貨物繞°點做勻速圓周運動，半徑為2￡,根據(jù)牛頓第二定律可知

1r

Fn=mω-2L=ImarL

（2）貨物從靜止開始以加速度。做勻加速直線運動，根據(jù)運動學(xué)公式可知

L=-at2

2

解得

2L

a=：

貨物到達8點時的速度大小為

2L

V=Clt=——

貨物在機械臂的作用下在水平方向上做勻加速直線運動，機械臂對貨物的作用力即為貨物所受合力Wa,所

以經(jīng)過，時間，貨物運動到8點時機械臂對其做功的瞬時功率為

C2L2LAml}

P=mav=----=-r-

**3

（3）空間站和貨物同軸轉(zhuǎn)動，角速度”相同，對質(zhì)量為相。空間站，質(zhì)量為M的地球提供向心力

G竺=*

r

解得

GM=*3

貨物在機械臂的作用力Fl和萬有引力鳥的作用下做勻速圓周運動，則

F2-F1=majζ（r—d）

貨物受到的萬有引力

Mmmω^r3

F=G-------r=----?-

-）（一d）?（r-d）?

解得機械臂對貨物的作用力大小為

'（r-d）20°（r-d￥

則

33

F1r-（r-J）

M—一

（二）選考題：共13分。請考生從兩道中任選一題作答。如果多做，則按第一題計分。

15」物理選修3-3]

（1）（5分）

（2021.湖南.高考真題）如圖，兩端開口、下端連通的導(dǎo)熱汽缸，用兩個輕質(zhì)絕熱活塞（截面積分別為SI和

邑）封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁間無摩擦。在左端活塞上緩慢加細沙，活塞從A下降〃高度到

8位置時，活塞上細沙的總質(zhì)量為機。在此過程中，用外力F作用在右端活塞上，使活塞位置始終不變。

整個過程環(huán)境溫度和大氣壓強°。保持不變，系統(tǒng)始終處于平衡狀態(tài)，重力加速度為g。下列說法正確

的。（填正確答案標號，選對1個給2分，選對2個得4分，選對3個得5分，每選錯1個扣3

分，最低得分。分）

A.整個過程，外力尸做功大于0,小于叫“

B.整個過程，理想氣體的分子平均動能保持不變

C.整個過程，理想氣體的內(nèi)能增大

D.整個過程，理想氣體向外界釋放的熱量小于（為S.+”3z）

mgS1

E.左端活塞到達B位置時，外力F等于5∣

【答案】BDE

【解析】A.根據(jù)做功的兩個必要因素有力和在力的方向上有位移，山于活塞邑沒有移動，可知整個過程,

外力F做功等于O,A錯誤；

BC.根據(jù)氣缸導(dǎo)熱且環(huán)境溫度沒有變，可知氣缸內(nèi)的溫度也保持不變，則整個過程，理想氣體的分子平均

動能保持不變，內(nèi)能不變，B正確，C錯誤；

D.由內(nèi)能不變可知理想氣體向外界釋放的熱量等于外界對理想氣體做的功：

Q=W<p0Sih+mgh

D正確；

E.左端活塞到達B位置時，根據(jù)壓強平衡可得：

meF

Po+—=Po+~

?i?2

即：

f=mgS2

一Sl

E正確。

故選BDE=

（2）（8分）（2021.湖南.高考真題）小贊同學(xué)設(shè)計了一個用電子天平測量環(huán)境溫度的實驗裝置，如圖所示。

導(dǎo)熱汽缸開口向上并固定在桌面上，用質(zhì)量町=60Og、截面積S=20cn√的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，

活塞與汽缸壁間無摩擦。一輕質(zhì)直桿中心置于固定支點A上，左端用不可伸長的細繩豎直懸掛活塞，右端

用相同細繩豎直懸掛一個質(zhì)量色=12OOg的鐵塊，并將鐵塊放置到電子天平上。當電子天平示數(shù)為600?0g時,

測得環(huán)境溫度71=300K.設(shè)外界大氣壓強Po=I.Oxi。'Pa,重力加速度g=lOm/s；

(1)當電子天平示數(shù)為4°°?°g時，環(huán)境溫度“為多少？

(2)該裝置可測量的最高環(huán)境溫度7-X為多少？

【答案】(1)297K；(2)309K

【解析】(1)由電子天平示數(shù)為600.0g時，則細繩對鐵塊拉力為

△〃?g=(