2022年高考物理-新高考湖南卷【含答案及解析】

湖南省2022年普通高中學業(yè)水平選擇性考試

物理

一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項

是符合題目要求的。

1.關于原子結構和微觀粒子波粒二象性，下列說法正確的是（）

A.盧瑟福的核式結構模型解釋了原子光譜的分立特征

B.玻爾的原子理論完全揭示了微觀粒子運動的規(guī)律

C.光電效應揭示了光的粒子性

D.電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣揭示了電子的粒子性

2.如圖，四根完全相同的均勻帶正電絕緣長棒對稱放置在長方體的四條長邊a、b、c、d上。移去a處的

絕緣棒，假定另外三根絕緣棒電荷分布不變。關于長方體幾何中心。點處電場強度方向和電勢的變化，下

列說法正確的是（）

A.電場強度方向垂直指向a,電勢減小B.電場強度方向垂直指向c,電勢減小

C.電場強度方向垂直指向。，電勢增大D.電場強度方向垂直指向c,電勢增大

3.如圖（a）,直導線MN被兩等長且平行的絕緣輕繩懸掛于水平軸上，其所在區(qū)域存在方向垂直指向

。0'的磁場，與。。'距離相等位置的磁感應強度大小相等且不隨時間變化，其截面圖如圖（b）所示。導線

通以電流/,靜止后，懸線偏離豎直方向的夾角為仇下列說法正確的是（）

圖(a)圖(b)

A.當導線靜止在圖（a）右側(cè)位置時，導線中電流方向由N指向M

B.電流/增大，靜止后，導線對懸線的拉力不變

C.tan。與電流/成正比

D.sin。與電流/成正比

4.1932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V。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匕和打。設碰撞

為彈性正碰，不考慮相對論效應，下列說法正確的是（）

O—>-----

中子氫核

o4—%。C

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.V2大于匕0.丫2大于%

5.2022年北京冬奧會跳臺滑雪空中技巧比賽場地邊，有一根系有飄帶的風力指示桿，教練員根據(jù)飄帶的形

態(tài)提示運動員現(xiàn)場風力的情況。若飄帶可視為粗細一致的勻質(zhì)長繩，其所處范圍內(nèi)風速水平向右、大小恒

定且不隨高度改變。當飄帶穩(wěn)定時，飄帶實際形態(tài)最接近的是（）

6.如圖，理想變壓器原、副線圈總匝數(shù)相同，滑動觸頭P1初始位置在副線圈正中間，輸入端接入電壓有效

值恒定的交變電源。定值電阻用的阻值為R,滑動變阻器耳的最大阻值為9H,滑片P2初始位置在最右

端。理想電壓表V的示數(shù)為U,理想電流表A的示數(shù)為/。下列說法正確的是（）

A.保持R位置不變，P?向左緩慢滑動的過程中，/減小，。不變

B.保持R位置不變，P?向左緩慢滑動的過程中，與消耗的功率增大

C.保持P?位置不變，B向下緩慢滑動的過程中，/減小，。增大

D.保持P?位置不變，耳向下緩慢滑動的過程中，為消耗的功率減小

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.神舟十三號返回艙進入大氣層一段時間后，逐一打開引導傘、減速傘、主傘，最后啟動反沖裝置，實現(xiàn)

軟著陸。某興趣小組研究了減速傘打開后返回艙的運動情況，將其運動簡化為豎直方向的直線運動，其

V-/圖像如圖所示。設該過程中，重力加速度不變，返回艙質(zhì)量不變，下列說法正確的是（）

A.在0~4時間內(nèi)，返回艙重力的功率隨時間減小

B.在0~4時間內(nèi)，返回艙的加速度不變

C.在彳~/2時間內(nèi)，返回艙的動量隨時間減小

D.在與時間內(nèi)，返回艙的機械能不變

8.如圖，火星與地球近似在同一平面內(nèi)，繞太陽沿同一方向做勻速圓周運動，火星的軌道半徑大約是地球

的1.5倍。地球上的觀測者在大多數(shù)的時間內(nèi)觀測到火星相對于恒星背景由西向東運動，稱為順行；有時

觀測到火星由東向西運動，稱為逆行。當火星、地球、太陽三者在同一直線上，且太陽和火星位于地球兩

側(cè)時，稱為火星沖日。忽略地球自轉(zhuǎn)，只考慮太陽對行星的引力，下列說法正確的是（）

火星

.~~、、

恒星背景

東西陽）;

1\1、、、￡J/

A.火星的公轉(zhuǎn)周期大約是地球的倍

V27

B.在沖日處，地球上的觀測者觀測到火星的運動為順行

C.在沖日處，地球上的觀測者觀測到火星的運動為逆行

D.在沖日處，火星相對于地球的速度最小

9.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V。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%=人2,左為常量）。當發(fā)動機關閉時，飛行器豎直下落，經(jīng)過一段時間

后，其勻速下落的速率為10m/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L5吸

B.當飛行器以5m/s勻速水平飛行時，發(fā)動機推力的大小為誓Mg

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島i/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

10.如圖，間距L=lm的U形金屬導軌，一端接有0.1。的定值電阻7?,固定在高/i=0.8m的絕緣水平

桌面上。質(zhì)量均為O」kg的勻質(zhì)導體棒。和b靜止在導軌上，兩導體棒與導軌接觸良好且始終與導軌垂

直，接入電路的阻值均為0.10,與導軌間的動摩擦因數(shù)均為01（設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），導

體棒。距離導軌最右端1.74m。整個空間存在豎直向下的勻強磁場（圖中未畫出），磁感應強度大小為

0.ITo用尸=0.5N沿導軌水平向右的恒力拉導體棒當導體棒a運動到導軌最右端時，導體棒b剛要

滑動，撤去尸，導體棒。離開導軌后落到水平地面上。重力加速度取lOm/sz,不計空氣阻力，不計其他

電阻，下列說法正確的是（）

A.導體棒。離開導軌至落地過程中，水平位移為0.6m

B.導體棒a離開導軌至落地前，其感應電動勢不變

C.導體棒。在導軌上運動的過程中，導體棒b有向右運動的趨勢

D.導體棒。在導軌上運動的過程中，通過電阻A的電荷量為0.58C

三、非選擇題：共56分。第11~14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。

11.小圓同學用橡皮筋、同種一元硬幣、刻度尺、塑料袋、支架等，設計了如圖(a)所示的實驗裝置，測

量冰墩墩玩具的質(zhì)量。主要實驗步驟如下：

橡

刻

支

5

皮

度

架60典，冰

筋7

尺'墩

8

9墩

201

塑

料二兀硬幣

.

(1)查找資料，得知每枚硬幣質(zhì)量為6.05g；

(2)將硬幣以5枚為一組逐次加入塑料袋，測量每次穩(wěn)定后橡皮筋的長度/,記錄數(shù)據(jù)如下表:

序號12345

硬幣數(shù)量〃/枚510152025

長度1/cm10.5112.0213.5415.0516.56

(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖(b)上描點，繪制圖線；—

圖(b)

（4）取出全部硬幣，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，穩(wěn)定后橡皮筋長度的示數(shù)如圖（c）所示，此時橡皮筋

的長度為cm；

（5）由上述數(shù)據(jù)計算得冰墩墩玩具的質(zhì)量為g（計算結果保留3位有效數(shù)字）。

12.小夢同學自制了一個兩擋位（“xl”“X10”）的歐姆表，其內(nèi)部結構如圖所示，?為調(diào)零電阻

（最大阻值為Rom），Rs、Rm、R”為定值電阻+&m<&<4），電流計G的內(nèi)阻為

RG（R,<<RG）。用此歐姆表測量一待測電阻的阻值，回答下列問題：

（1）短接①②，將單刀雙擲開關S與m接通，電流計G示數(shù)為/,"；保持電阻凡滑片位置不變，將單刀

雙擲開關S與“接通，電流計G示數(shù)變?yōu)?“，則。/“（填“大于”或“小于”）；

（2）將單刀雙擲開關S與〃接通，此時歐姆表的擋位為（填“xl”或“X1O”）；

（3）若從“xl”擋位換成“X1O”擋位，調(diào)整歐姆零點（歐姆零點在電流計G滿偏刻度處）時，調(diào)零電

阻凡的滑片應該調(diào)節(jié)（填“向上”或“向下”）；

（4）在“xlO”擋位調(diào)整歐姆零點后，在①②間接入阻值為100。的定值電阻穩(wěn)定后電流計G的指

針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的j；取走與，在①②間接入待測電阻Rx,穩(wěn)定后電流計G的指針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的

一,則段=Qo

3

13.如圖，兩個定值電阻的阻值分別為用和圾，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)量為機、帶電量為+4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E。；

（2）求兩極板間磁場磁感應強度8；

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

XXXX

/%XXXx\E'

rX義XX

A

-Ed-?!

14.如圖(a),質(zhì)量為優(yōu)的籃球從離地》高度處由靜止下落，與地面發(fā)生一次非彈性碰撞后反彈至離地〃

的最高處。設籃球在運動過程中所受空氣阻力的大小是籃球所受重力的X倍(X為常數(shù)且

H-h

0<2<-----),且籃球每次與地面碰撞的碰后速率與碰前速率之比相同，重力加速度大小為g。

H+h

(1)求籃球與地面碰撞的碰后速率與碰前速率之比;

(2)若籃球反彈至最高處〃時，運動員對籃球施加一個向下的壓力R使得籃球與地面碰撞一次后恰好反

彈至〃的高度處，力尸隨高度y的變化如圖(b)所示，其中%已知，求為的大小;

(3)籃球從X高度處由靜止下落后，每次反彈至最高點時，運動員拍擊一次籃球(拍擊時間極短)，瞬間

給其一個豎直向下、大小相等的沖量/,經(jīng)過N次拍擊后籃球恰好反彈至H高度處，求沖量/的大小。

15.利用“渦流效應”可實現(xiàn)冷熱氣體的分離。如圖，一冷熱氣體分離裝置由噴嘴、渦流室、環(huán)形管、分

離擋板和冷熱兩端管等構成。高壓氮氣由噴嘴切向流入渦流室中，然后以螺旋方式在環(huán)形管中向右旋轉(zhuǎn)前

進，分子熱運動速率較小的氣體分子將聚集到環(huán)形管中心部位，而分子熱運動速率較大的氣體分子將聚集

到環(huán)形管邊緣部位。氣流到達分離擋板處時，中心部位氣流與分離擋板碰撞后反向，從A端流出，邊緣部

位氣流從B端流出。下列說法正確的是()

A.A端為冷端，B端為熱端

B.A端流出的氣體分子熱運動平均速率一定小于8端流出的

C.A端流出的氣體內(nèi)能一定大于B端流出的

D.該裝置氣體進出的過程滿足能量守恒定律，但違背了熱力學第二定律

E.該裝置氣體進出的過程既滿足能量守恒定律，也滿足熱力學第二定律

16.如圖，小贊同學設計了一個液體拉力測量儀。一個容積匕=9.9L的導熱汽缸下接一圓管，用質(zhì)量

叫=90g、橫截面積S=10cm?的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與圓管壁間摩擦不計。活塞下端

用輕質(zhì)細繩懸掛一質(zhì)量//=l0g的U形金屬絲，活塞剛好處于A位置。將金屬絲部分浸入待測液體中，

緩慢升起汽缸，使金屬絲從液體中拉出，活塞在圓管中的最低位置為瓦己知A、B間距離/i=10cm,外

界大氣壓強為=L01xlC）5pa,重力加速度取lOm/s2,環(huán)境溫度保持不變，求：

（1）活塞處于A位置時，汽缸中的氣體壓強Pi；

（2）活塞處于8位置時，液體對金屬絲拉力產(chǎn)的大小。

17.下端附著重物粗細均勻木棒，豎直浮在河面，在重力和浮力作用下，沿豎直方向做頻率為1Hz的簡

諧運動：與此同時，木棒在水平方向上隨河水做勻速直線運動，如圖（a）所示。以木棒所受浮力P為縱

軸，木棒水平位移x為橫軸建立直角坐標系，浮力尸隨水平位移尤的變化如圖（b）所示。已知河水密度為

P,木棒橫截面積為s,重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）

圖(a)圖(b)

A.尤從0.05m到0.15m的過程中，木棒的動能先增大后減小

B.x從0.21m到0.25m的過程中，木棒加速度方向豎直向下，大小逐漸變小

C.九=0.35m和x=0.45m時，木棒的速度大小相等，方向相反

D.木棒在豎直方向做簡譜運動的振幅為

2pSg

E.木棒的運動為向x軸正方向傳播的機械橫波，波速為0.4m/s

18.如圖，某種防窺屏由透明介質(zhì)和對光完全吸收的屏障構成，其中屏障垂直于屏幕平行排列，可實現(xiàn)對

像素單元可視角度。的控制（可視角度。定義為某像素單元發(fā)出的光在圖示平面內(nèi)折射到空氣后最大折射

角的2倍）。透明介質(zhì)的折射率〃=2,屏障間隙L=0.8mm。發(fā)光像素單元緊貼屏下，位于相鄰兩屏障

的正中間.不考慮光的衍射。

（1）若把發(fā)光像素單元視為點光源，要求可視角度?？刂茷?0。，求屏障的高度必

（2）若屏障高度d=1.0mm,且發(fā)光像素單元的寬度不能忽略，求像素單元寬度尤最小為多少時，其可

視角度夕剛好被擴為180。（只要看到像素單元的任意一點，即視為能看到該像素單元）。

防

＞窺

屏

發(fā)光像素單元

答案及解析

一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項

是符合題目要求的。

1.關于原子結構和微觀粒子波粒二象性，下列說法正確的是（）

A.盧瑟福的核式結構模型解釋了原子光譜的分立特征

B.玻爾的原子理論完全揭示了微觀粒子運動的規(guī)律

C.光電效應揭示了光的粒子性

D.電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣揭示了電子的粒子性

【答案】C

【解析】

【詳解】A.波爾的量子化模型很好地解釋了原子光譜的分立特征，A錯誤；

B.玻爾的原子理論成功的解釋了氫原子的分立光譜，但不足之處，是它保留了經(jīng)典理論中的一些觀點，

如電子軌道的概念，還不成完全揭示微觀粒子的運動規(guī)律，B錯誤；

C.光電效應揭示了光粒子性，C正確；

D.電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣，證實了電子的波動性，質(zhì)子、中子及原子、分子均具有波動性，D錯

誤。

故選C。

2.如圖，四根完全相同的均勻帶正電絕緣長棒對稱放置在長方體的四條長邊以6、c、d上。移去a處的

絕緣棒，假定另外三根絕緣棒電荷分布不變。關于長方體幾何中心。點處電場強度方向和電勢的變化，下

列說法正確的是（）

A.電場強度方向垂直指向a,電勢減小B.電場強度方向垂直指向c,電勢減小

C.電場強度方向垂直指向a,電勢增大D.電場強度方向垂直指向c,電勢增大

【答案】A

【解析】

【詳解】根據(jù)對稱性可知，移去。處的絕緣棒后，電場強度方向垂直指向d再根據(jù)電勢的疊加原理，單

個點電荷在距其廠處的電勢為

（P=d~（取無窮遠處電勢為零）

r

現(xiàn)在撤去a處的絕緣棒后，q減小，則。點的電勢減小。

故選A?

3.如圖（a）,直導線MN被兩等長且平行的絕緣輕繩懸掛于水平軸上，其所在區(qū)域存在方向垂直指向

。。'的磁場，與。。'距離相等位置的磁感應強度大小相等且不隨時間變化，其截面圖如圖（b）所示。導線

通以電流/,靜止后，懸線偏離豎直方向的夾角為6。下列說法正確的是（）

A.當導線靜止在圖（a）右側(cè)位置時，導線中電流方向由N指向M

B.電流/增大，靜止后，導線對懸線的拉力不變

C.tand與電流/成正比

D.sin。與電流/成正比

【答案】D

【解析】

【詳解】A.當導線靜止在圖Q）右側(cè)位置時，對導線做受力分析有

④0（0）

L>

可知要讓安培力為圖示方向，則導線中電流方向應由M指向MA錯誤；

BCD.由于與距離相等位置的磁感應強度大小相等且不隨時間變化，有

,八BIL

sin6=-----,FT=mgcosO

mg

則可看出sin。與電流/成正比，當/增大時。增大，則cos。減小，靜止后，導線對懸線的拉力Fr減小，

BC錯誤、D正確。

故選D。

4.1932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匕和丫2。設碰撞

為彈性正碰，不考慮相對論效應，下列說法正確的是（）

0

o-?----o--*V1

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.%大于匕D.彩大于%

【答案】B

【解析】

【詳解】設中子的質(zhì)量為加，氫核的質(zhì)量為加，氮核的質(zhì)量為14根，設中子和氫核碰撞后中子速度為

丫3，由動量守恒定律和能量守恒定律可得

mv0=mvj+mv3

gmVg=gmv1+gmv1

聯(lián)立解得

匕=%

設中子和氮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

mv0=14mv2+mv4

gmVg=g-14mVi+gmv：

聯(lián)立解得

2

可得

%=%>匕

碰撞后氫核的動量為

PH-mv{-mv0

氮核的動量為

1.28mvn

pN=l4mv2=-^-

可得

PN>PH

碰撞后氫核的動能為

氮核的動能為

?1,.228mv?

E.=—------

N2225

可得

p>F

故B正確，ACD錯誤。

故選Bo

5.2022年北京冬奧會跳臺滑雪空中技巧比賽場地邊，有一根系有飄帶的風力指示桿，教練員根據(jù)飄帶的形

態(tài)提示運動員現(xiàn)場風力的情況。若飄帶可視為粗細一致的勻質(zhì)長繩，其所處范圍內(nèi)風速水平向右、大小恒

定且不隨高度改變。當飄帶穩(wěn)定時，飄帶實際形態(tài)最接近的是（）

【答案】A

【解析】

【詳解】設風速度為叭取飄帶上任意長度為%（%趨近于0）的質(zhì)量為加，飄帶寬度為d,則該部分飄

帶的重力和所受風力分別為

G=mg,p-kxdv2sin6

則重力與風力的的合力與豎直方向的夾角為

2

「Fkdxvsin0

tan，=—=-------------

Gmg

整理可得

1_kv2dL

cos。mg

任意長度為尤的飄帶重力相等，所受風力的大小相等，貝Ucos夕恒定，則飄帶為一條傾斜的直線，故A正

確，BCD錯誤。

故選Ao

6.如圖，理想變壓器原、副線圈總匝數(shù)相同，滑動觸頭Pi初始位置在副線圈正中間，輸入端接入電壓有效

值恒定的交變電源。定值電阻&的阻值為A,滑動變阻器4的最大阻值為9R，滑片P?初始位置在最右

端。理想電壓表V的示數(shù)為U,理想電流表A的示數(shù)為/。下列說法正確的是（）

A.保持P1位置不變，P2向左緩慢滑動的過程中，/減小，U不變

B.保持耳位置不變，P?向左緩慢滑動的過程中，用消耗的功率增大

C.保持P?位置不變，R向下緩慢滑動的過程中，/減小，U增大

D.保持P?位置不變，R向下緩慢滑動的過程中，用消耗的功率減小

【答案】B

【解析】

【詳解】AB.由題意可知，原副線圈的匝數(shù)比為2,則副線圈的電流為2/,根據(jù)歐姆定律可得副線圈的

電壓有效值為

U2=2I&

則變壓器原線圈的電壓有效值為

q=2%=41&

設輸入交流電的電壓有效值為。0,則

Uo=4典+K

可得

1=―L_

4R]+R,

保持耳位置不變，P?向左緩慢滑動的過程中，/不斷變大，根據(jù)歐姆定律

U]=477?

可知變壓器原線圈的電壓有效值變大，輸入電壓有效值不變，則&兩端的電壓不斷變小，則電壓表示數(shù)

U變小，原線圈的電壓電流都變大，則功率變大，根據(jù)原副線圈的功率相等，可知與消耗的功率增大，

故B正確，A錯誤；

CD.設原副線圈的匝數(shù)比為“，同理可得

2

U、=nIRt

則

2

Uo=nIR]+IR2

整理可得

1=^^—

nRy+R、

保持B位置不變，R向下緩慢滑動的過程中，〃不斷變大，則/變小，對&由歐姆定律可知

U=IR2

可知。不斷變小，根據(jù)原副線圈的功率相等可知與消耗的功率

p=IU.(U”2)

〃2片+鳥凡+凡

整理可得

A=

+薪+2R2

可知〃=3時，"消耗的功率有最大值，可知與消耗的功率先增大，后減小，故CD錯誤。

故選B。

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.神舟十三號返回艙進入大氣層一段時間后，逐一打開引導傘、減速傘、主傘，最后啟動反沖裝置，實現(xiàn)

軟著陸。某興趣小組研究了減速傘打開后返回艙的運動情況，將其運動簡化為豎直方向的直線運動，其

V-/圖像如圖所示。設該過程中，重力加速度不變，返回艙質(zhì)量不變，下列說法正確的是（）

A.在0~4時間內(nèi)，返回艙重力的功率隨時間減小

B.在0~4時間內(nèi)，返回艙的加速度不變

C.在彳~/2時間內(nèi)，返回艙的動量隨時間減小

D.在右時間內(nèi)，返回艙的機械能不變

【答案】AC

【解析】

【詳解】A.重力的功率為

P=mgv

由圖可知在051時間內(nèi)，返回艙的速度隨時間減小，故重力的功率隨時間減小，故A正確；

B.根據(jù)v-t圖像的斜率表示加速度可知在071時間內(nèi)返回艙的加速度減小，故B錯誤；

C.在勿~攵時間內(nèi)由圖像可知返回艙的速度減小，故可知動量隨時間減小。故C正確；

D.在f2~f3時間內(nèi)，由圖像可知返回艙的速度不變，則動能不變，但由于返回艙高度下降，重力勢能減

小，故機械能減小，故D錯誤。

故選AC。

8.如圖，火星與地球近似在同一平面內(nèi)，繞太陽沿同一方向做勻速圓周運動，火星的軌道半徑大約是地球

的1.5倍。地球上的觀測者在大多數(shù)的時間內(nèi)觀測到火星相對于恒星背景由西向東運動，稱為順行；有時

觀測到火星由東向西運動，稱為逆行。當火星、地球、太陽三者在同一直線上，且太陽和火星位于地球兩

側(cè)時，稱為火星沖日。忽略地球自轉(zhuǎn)，只考慮太陽對行星的引力，下列說法正確的是（）

火星

/-一'~~、、

恒星背景騎錄入'\

東配1;，

A.火星的公轉(zhuǎn)周期大約是地球的

B.在沖日處，地球上的觀測者觀測到火星的運動為順行

C.在沖日處，地球上的觀測者觀測到火星的運動為逆行

D.在沖日處，火星相對于地球的速度最小

【答案】CD

【解析】

【詳解】A.由題意根據(jù)開普勒第三定律可知

火星軌道半徑大約是地球軌道半徑的1.5倍，則可得

故A錯誤;

BC.根據(jù)

由于火星軌道半徑大于地球軌道半徑，故火星運行線速度小于地球運行線速度，所以在沖日處火星相對于

地球由東向西運動，為逆行，故B錯誤，C正確；

D.由于火星和地球運動線速度大小不變，在沖日處火星和地球速度方向相同，故相對速度最小，故D

正確。

故選CD。

9.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)量為加。飛行器飛行時受到的空氣阻力大

小與其速率平方成正比（即耳且二人二左為常量）。當發(fā)動機關閉時，飛行器豎直下落，經(jīng)過一段時間

后，其勻速下落的速率為10m/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)動機最大推力為L5吸

B.當飛行器以5m/s勻速水平飛行時，發(fā)動機推力的大小為姮Mg

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5am/s

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】

【詳解】A.飛行器關閉發(fā)動機，以vi=10m/s勻速下落時，有

Mg=kv^=^xlOO

飛行器以w=5m/s向上勻速時，設最大推力為打

Fm=Mg+kv^=Mg+左x25

聯(lián)立可得

￡=1.25Mg,k二運

100

A錯誤；

B.飛行器以V3=5m/s勻速水平飛行時

.="『+（3）2=卓"g

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

222

f=^Fm-（Mg）=^Mg=kv4

解得

v4=56m/s

C正確；

D.當飛行器最大推力向下，以V5=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

<7m=2.5g

D錯誤。

故選BC?

10.如圖，間距L=1m的U形金屬導軌，一端接有0.1。的定值電阻R,固定在高〃=0.8m的絕緣水平

桌面上。質(zhì)量均為O」kg的勻質(zhì)導體棒。和b靜止在導軌上，兩導體棒與導軌接觸良好且始終與導軌垂

直，接入電路的阻值均為0.1Q,與導軌間的動摩擦因數(shù)均為0.1（設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），導

體棒。距離導軌最右端1.74m。整個空間存在豎直向下的勻強磁場（圖中未畫出），磁感應強度大小為

0.ITo用尸=0.5N沿導軌水平向右的恒力拉導體棒當導體棒a運動到導軌最右端時，導體棒b剛要

滑動，撤去尸，導體棒a離開導軌后落到水平地面上。重力加速度取lOm/sz,不計空氣阻力，不計其他

電阻，下列說法正確的是（）

A.導體棒。離開導軌至落地過程中，水平位移為0.6m

B.導體棒a離開導軌至落地前，其感應電動勢不變

C.導體棒。在導軌上運動的過程中，導體棒b有向右運動的趨勢

D.導體棒a在導軌上運動的過程中，通過電阻R的電荷量為0.58C

【答案】BD

【解析】

【詳解】C.導體棒“在導軌上向右運動，產(chǎn)生的感應電流向里，流過導體棒b向里，由左手定則可知安

培力向左，則導體棒6有向左運動的趨勢，故C錯誤；

A.導體棒6與電阻R并聯(lián)，有

BLv

廠r小

2

當導體棒a運動到導軌最右端時，導體棒b剛要滑動，有

B—L=

聯(lián)立解得。棒的速度為

v=3m/s

。棒做平拋運動，有

x=vt

,12

h=2gt'

聯(lián)立解得導體棒。離開導軌至落地過程中水平位移為

尤=1.2m

故A錯誤；

B.導體棒。離開導軌至落地前做平拋運動，水平速度切割磁感線，則產(chǎn)生的感應電動勢不變，故B正

確;

D.導體棒。在導軌上運動的過程中，通過電路的電量為

BL-AxO.lxlxl.74

q=I-At=C=1.16C

R+-R0J5

2

導體棒b與電阻R并聯(lián)，流過的電流與電阻成反比，則通過電阻A的電荷量為

%=_|=0.58C

故D正確。

故選BD。

三、非選擇題：共56分。第11~14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。

11.小圓同學用橡皮筋、同種一元硬幣、刻度尺、塑料袋、支架等，設計了如圖（a）所示的實驗裝置，測

量冰墩墩玩具的質(zhì)量。主要實驗步驟如下：

橡

刻

支

皮

度

架可遮而冰

筋

尺

-2(l|

塑二元硬幣

圖(a)

(1)查找資料，得知每枚硬幣的質(zhì)量為6.05g；

(2)將硬幣以5枚為一組逐次加入塑料袋，測量每次穩(wěn)定后橡皮筋的長度/,記錄數(shù)據(jù)如下表:

序號12345

硬幣數(shù)量”/枚510152025

長度//cm10.5112.0213.54150516.56

(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖(b)上描點，繪制圖線；

17

16

15

14

13

12

11

10

圖(b)

(4)取出全部硬幣，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，穩(wěn)定后橡皮筋長度的示數(shù)如圖(c)所示，此時橡皮筋

的長度為cm；

(5)由上述數(shù)據(jù)計算得冰墩墩玩具的質(zhì)量為g(計算結果保留3位有效數(shù)字)。

【答案】①.見解析②.15.35③.127

【解析】

【詳解】(3)口］根據(jù)表格標點連線如圖

A//cm

17

16

15

14

13

12

11

10

51015202530〃/枚

(4)⑵由圖可知刻度尺的分度值為1mm,故讀數(shù)/=15.35cm；

(5)[3]設橡皮筋的勁度系數(shù)為鼠原長為期，則

n^mg=左(％一%)

n2mg=左(%2一九0)

則橡皮筋的勁度系數(shù)為女

k=g%)mg

x2

從作的l-n圖線讀取數(shù)據(jù)則可得

左=(〃2-%)—=此一,.cm

x23n2-4

設冰墩墩的質(zhì)量為機i,則有

7%g=%(/-%)

可得

仍吟><6.05x(15.35—9.05)127g

12.小夢同學自制了一個兩擋位(“xl”“xlO”)的歐姆表，其內(nèi)部結構如圖所示，凡為調(diào)零電阻

(最大阻值為Rom)，凡、&、尺“為定值電阻(1+&m<&<M)，電流計G的內(nèi)阻為

RG(RS?7?G)O用此歐姆表測量一待測電阻的阻值，回答下列問題:

(1)短接①②，將單刀雙擲開關S與"2接通，電流計G示數(shù)為/.,；保持電阻凡滑片位置不變，將單刀

雙擲開關S與九接通，電流計G示數(shù)變?yōu)閯t。/,(填“大于”或“小于”)；

(2)將單刀雙擲開關S與九接通，此時歐姆表的擋位為(填“xl”或“X10”)；

(3)若從“xl”擋位換成“X10”擋位，調(diào)整歐姆零點(歐姆零點在電流計G滿偏刻度處)時，調(diào)零電

阻凡的滑片應該調(diào)節(jié)(填“向上”或“向下”)；

(4)在“X10”擋位調(diào)整歐姆零點后，在①②間接入阻值為100。的定值電阻K，穩(wěn)定后電流計G的指

針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的j;取走與，在①②間接入待測電阻R,,穩(wěn)定后電流計G的指針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的

;,則凡=------。。

【答案】①.大于②.X10③.向上?.400

【解析】

【詳解】⑴川根據(jù)題意可知&<4，所以開關撥向冽時電路的總電阻小于開關撥向九時電路的總電

,E

阻，電源電動勢E不變，根據(jù)/==可知，〉/“；

R息

(2)[2]當開關撥S向〃時，全電路的總電阻較大，中值電阻較大，能夠接入待測電阻的阻值也更大，所

以開關撥S向n時對應歐姆表的擋位倍率較大，即xlO；

(3)⑶從“xl”擋位換成“xlO”擋位，即開關S從加撥向〃，全電路電阻增大，干路電流減小，①②

短接時，為了使電流表滿偏，則需要增大通過電流計G所在支路的電流，所以需要將凡的滑片向上調(diào)

-++*

下；

(4)[4]在“xlO”擋位，電路圖結構簡化如圖

R。卜R

-?~~C=H-1=n1—②

尺0下

第一次，當①②短接，全電路的總電阻為

?（"G+4上）RQ下

R=Rn

RG+%n

通過干路的電流為

電流表滿偏，根據(jù)并聯(lián)電路中電流之比等于電阻反比可知

，G二R。下

1—1G七+4上

第二次，①②之間接入片=100。，全電路總電阻為A+K，通過干路的電流為

E

R+R]

2

電流表偏轉(zhuǎn)了量程的則

3二仆下

I-2/七+4上

13G

結合第一次和第二次解得

R=2R}=200Q

第三次，①②之間接入尺一全電路總電阻為"+凡，通過干路的電流為

電流表偏轉(zhuǎn)了量程的工，則

3

1/

3G%下

/_1/q+與上

"3°

結合第二次和第三次，解得

R'=R+2R[=400。

13.如圖，兩個定值電阻的阻值分別為k和耳,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6d，極板間存在方向水平向里的勻強磁場。質(zhì)量為機、帶電量為+4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及）；

（2）求兩極板間磁場的磁感應強度8；

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

XXXX

f

?E。旦XXXx\E

水a(chǎn)XX

A

—懸d—>1

mgd(R+6)mvmg

【答案】（1）1⑵拓；⑶

禍