2021届新高考物理名校地市必刷全真模拟卷3（新课标专用）3月解析版.pdf

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1、备 战 2021年 高 考 物 理 名 校、地 市 好 题 必 刷 全 真 模 拟 卷（新 课 标 专 用）-3 月 卷 第 三 模 拟 试 卷 二、选 择 题：本 题 共 8 小 题，每 小 题 6 分。在 每 小 题 给 出 的 四 个 选 项 中，第 1418题 只 有 一 项 符 合 题 目 要 求，第 1921题 有 多 项 符 合 题 目 要 求。全 部 选 对 的 得 6 分，选 对 但 不 全 的 得 3 分，有 选 错 的 得。分。1 4.我 国 首 次 火 星 探 测 任 务 被 命 名 为 天 问 一 号，其 标 识 如 图 所 示。若 火 星 质 量 为 地 球 质 量

2、 的 1 0%,半 径 地 球 半 径 的 50%；若 火 星 和 地 球 绕 太 阳 的 运 动 均 可 视 为 匀 速 圆 周 运 动，火 星 公 转 轨 道 半 径 与 地 球 公 转 轨 道 半 径 之 比 为 3:2,下 列 说 法 正 确 的 是（）中 国 行 星 探 测 尸 W UA.同 一 物 体 在 火 星 表 面 与 在 地 球 表 面 受 到 的 引 力 的 比 值 为 7 2:亚 B.火 星 与 地 球 绕 太 阳 运 动 的 线 速 度 大 小 之 比 为 2:3C.火 星 的 第 一 宇 宙 速 度 小 于 地 球 的 第 一 宇 宙 速 度 D.火 星 探 测 器

3、 的 发 射 速 度 应 介 于 地 球 的 第 一 宇 宙 速 度 和 第 二 宇 宙 速 度 之 间【答 案】C【解 析】A.根 据 Mm解 得 工 J _时 25A 错 误；B.根 据解 得 丫 火=&匕 也 6B错 误：C.根 据 解 得 反=J _喷 V5火 星 的 第 一 宇 宙 速 度 小 于 地 球 的 第 一 宇 宙 速 度，C 正 确；D.火 星 探 测 器 的 发 射 速 度 应 大 于 或 等 于 第 二 宇 宙 速 度，D 错 误。故 选 Co15.如 图 甲 所 示，光 滑 水 平 面 上 有 A、B 两 物 块，已 知 A 物 块 的 质 量 吗=1 k g,初

4、始 时 刻 B静 止，A 以 一 定 的 初 速 度 向 右 运 动，之 后 与 B 发 生 碰 撞 并 一 起 运 动，它 们 的 位 移 一 时 间 图 象 如 图 乙 所 示(规 定 向 右 为 位 移 的 正 方 向，因 A、B 碰 撞 时 间/=().()1S极 短，图 中 无 法 显 示)则 根 据 上 述 信 息，求 出 在 A、B 碰 撞 过 程 中 的 物 理 量 是 正 确 的 是()图 乙 A.物 块 A 对 B 的 冲 量 为 15N-S B.物 块 B 的 动 量 变 化 量 为-3kg-m/sC.物 块 A、B 间 的 平 均 作 用 力 大 小 为 300N D.

5、A、B系 统 损 失 的 机 械 能 为 8J【答 案】C【解 析】A.由 图 知，碰 前 x.16.vA=-=m/s=4m/s,%=o A 4碰 后 两 者 速 度 为 Xv-主/s=lm/s8 4两 物 体 碰 撞 过 程 动 量 守 恒，以 A 的 初 速 度 方 向 为 正 方 向，由 动 量 守 恒 定 律 得 加=（加 A+B）U代 入 数 据 解 得 m.v.-m.v l x 4-l x lmB=-=-kg=3kgv 1则 物 块 A 对 物 块 B 的 冲 量 为 I=F t=mev=3 x lN-s=3N-s故 A 错 误；B.物 块 B 的 动 量 变 化 量 与 A 对

6、物 块 B 的 冲 量 相 等，为 3 k g-m/s,故 B错 误;C.根 据 动 量 定 理 可 得 FA?=mBv-0解 得，物 块 A、B间 的 平 均 作 用 力 大 小 为 F=3 0 0 N,故 C正 确;D.由 能 量 守 恒 定 律 得mAvA=（mB+m4）v2+A f c解 得，损 失 机 械 能 为 口 线（%+%）/=gxlx42jg x（3+l）xFj=6J故 D 错 误。故 选 C。1 6.如 图，倾 角 分 别 为 60。和 30。的 两 个 斜 面 顶 端 相 连 接 置 于 水 平 面 上，左 侧 斜 面 光 滑，右 侧 斜 面 粗 糙，斜 面 顶 端 装

7、有 光 滑 轻 小 滑 轮，物 块 A 与 轻 弹 簧 连 接，物 块 B 通 过 细 线 跨 过 滑 轮 与 弹 簧 相 连，两 物 块 分 别 置 于 斜 面 上。用 手 托 住 物 块 A,使 弹 簧 处 于 自 然 状 态 且 细 线 刚 好 伸 直，此 时 物 块 B 刚 好 能 在 斜 面 上 保 持 静 止；然 后 释 放 A,当 A 到 达 斜 面 上 最 低 点 时，物 块 B恰 好 将 要 沿 斜 面 滑 动。则 物 块 A 的 质 量 与 物 块 B 的 质 量 mB应 满 足 的 关 系 为（）A.恤 二 mBB.mA=C.mR=y/3mAD.mB=3mA【答 案】C【

8、解 析】弹 簧 处 于 自 然 状 态 且 细 线 刚 好 伸 直，此 时 物 块 B 刚 好 能 在 斜 面 上 保 持 静 止，有/dmRg cos 30=m8g sin 30当 A 到 达 斜 面 上 最 低 点 时，物 块 B 恰 好 将 要 沿 斜 面 滑 动 kx=pimRg cos 30+mBg sin 30刚 释 放 A 时，A 的 加 速 度 为.式 八。/3 g s i n 6 0=g释 放 A 后，A 做 简 谐 振 动，根 据 简 谐 振 动 的 对 称 性 特 点 可 知，当 A 到 达 斜 面 上 最 低 点 时，加 速 度 与 刚 释 放 时 大 小 相 等 方

9、向 相 反，则 有 AAx-mAg sin 60=mAa联 立 上 面 几 式 解 得 mB=G 叫 故 选 C o17.真 空 中 有 一 匀 强 磁 场，磁 场 边 界 为 两 个 半 径 分 别 为 a 和 2 a的 同 轴 圆 柱 面，磁 场 的 方 向 与 圆 柱 轴 线 平 行,其 横 截 面 如 图 所 示。大 量 电 子 以 速 率/沿 半 径 方 向 射 入 磁 场。已 知 电 子 质 量 为 m,电 荷 量 为 e,忽 略 重 力。为 使 电 子 不 能 进 入 内 部 无 磁 场 区 域，磁 场 的 磁 感 应 强 度 B 最 小 为（）B.-3aeA.aemvC.-3c

10、lemvD.2ae【答 案】B【解 析】使 电 子 不 能 进 入 内 部 无 磁 场 区 域 的 临 界 如 下 图 所 示 磁 感 强 度 最 小 时 轨 迹 与 内 圆 相 切，根 据 勾 股 定 理 r2+4 a2=(r+a)2解 得 3r=a2电 子 在 磁 场 中 运 动 时 根 据 洛 伦 兹 力 提 供 向 心 力 evB=m 解 得 mvr=BeB 的 最 小 值 为 _ 2mvLJ 3ae故 B正 确，ACD错 误。故 选 Bo1 8.如 图 所 示，由 导 线 制 成 的 单 匝 正 方 形 线 框 边 长 为 L,每 条 边 的 电 阻 均 为 R,其 中 岫 边 较

11、粗 且 材 料 电 阻 率 较 大，其 质 量 为 m,其 余 各 边 的 质 量 均 可 忽 略 不 计，线 框 可 绕 与 c d边 重 合 的 水 平 轴。自 由 转 动，不 计 空 气 阻 力 及 摩 擦。若 线 框 始 终 处 在 方 向 竖 直 向 下、磁 感 应 强 度 为 B 的 匀 强 磁 场 中，线 框 从 水 平 位 置 由 静 止 释 放，历 时 t 到 达 竖 直 位 置，此 时 a b边 的 速 度 为 v,重 力 加 速 度 为 g,则（）A.线 框 在 竖 直 位 置 时，a b边 两 端 的 电 压 为 BLvD 2 T 2B.线 框 在 竖 直 位 置 时，

12、岫 边 所 受 安 培 力 大 小 为 已 上 RC.这 一 过 程 中 感 应 电 动 势 的 有 效 值 为 D.在 这 一 过 程 中,通 过 线 框 某 一 横 截 面 的 电 荷 量 为 q=*24R【答 案】C【解 析】A.线 框 运 动 到 竖 直 位 置 时，a b边 切 割 磁 感 线 产 生 的 电 动 势 为 E=BLv线 框 中 的 电 流 为 1=巨 4Rab两 端 的 电 压 为 3Uab=I-3R=-B LvA 错 误；B.a b边 所 受 安 培 力 大 小 为 B-I)vF.=B1L=-4RB 错 误;C.线 框 下 落 过 程 中 机 械 能 的 减 少 量

13、 等 于 线 框 中 产 生 的 焦 耳 热，所 以 有 m gL-m v1=Q乂 Q=-4 R t解 得 E有=2,(mgL-；mv)R/fC 正 确;D.对 于 线 框 的 下 摆 过 程，在 垂 直 于 磁 场 方 向 线 框 的 面 积 变 化 为 Av=Z?t=BI31=旦 4Rq=l-通 过 线 框 某 一 横 截 面 的 电 荷 量 _ B2q=4R 4RD错 误。故 选 C o1 9.太 阳 的 能 量 来 源 是 轻 核 的 聚 变，太 阳 中 存 在 的 主 要 元 素 是 氢，核 聚 变 反 应 可 以 看 作 是 4 个 氢 核（：H）结 合 成 1 个 氨 核 同 时

14、 放 出 2 个 正 电 子。下 表 中 列 出 了 部 分 粒 子 的 质 量（取 lu=2 x：10-26kg）。粒 子 名 称 质 子（p）a 粒 子 正 电 子（e）中 子（n）质 量/u 1.0073 4.0015 0.00055 1.0087以 下 说 法 正 确 的 是（）A.核 反 应 方 程 为 4；H f：He+2：eB.4 个 氢 核 结 合 成 1 个 氮 核 时 的 质 量 亏 损 约 为 0.0266kgC.4 个 氢 核 结 合 成 1 个 氢 核 时 的 质 量 亏 损 约 为 4.43xl029kgD.聚 变 反 应 过 程 中 释 放 的 能 量 约 为 4

15、.0 x10 12J【答 案】ACD【解 析】A.由 核 反 应 的 质 量 数 守 恒 及 电 荷 数 守 恒 得 4；H玲；H e+2；e,故 A 正 确；B C.反 应 中 的 质 量 亏 损 为 Am=4/np-ma-2m e=（4xl.0073-4.0015-2x0.00055）u=0.0266u=4.43xl029kg故 C正 确，B错 误；D.由 质 能 方 程 得 Af=Amc2=4.43xlO 29x（3xl08）2J=4xl0 12J故 D正 确。故 选 ACD。2 0.如 图 所 示，电 源 电 动 势 为 E,内 阻 为 r,灯 泡 Li、L2和 L3的 电 阻 均 不

16、 会 变 化，电 流 表 A 和 电 压 表 V i、V2、V3都 是 理 想 电 表。闭 合 开 关 S,当 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 向 下 滑 动 时，电 表 A 和 V i、V2、V3的 示 数 都 发 生 变 化,分 别 用/、5、S、5 表 示，变 化 量 的 绝 对 值 分 别 用/、A S、A S 和 A S 表 示，则 下 列 判 断 正 确 的 是（）A.电 流 表 和 电 压 表 示 数 都 减 小 B.电 源 消 耗 的 功 率 减 小，而 效 率 增 大 c.牛 不 变、变 小 D.与 变 大、丝 1不 变 I M【答 案】BD【解 析】A.滑 片 向 下 滑

17、动，电 阻 变 大，干 路 电 流/减 小，内 阻 电 压 以、L1电 压 U li、1 _ 2电 压 和 1 _ 3电 压 都 减 小,则 电 流 表 示 数 减 小，电 压 表 V i示 数 减 小，电 压 表 V2示 数 和 电 压 表 V3示 数 都 增 大，A 项 错 误；B.电 源 的 功 率 P=E/减 小，电 源 的 效 率 其 随 外 电 路 电 阻 增 大 而 增 大，B项 正 确;C.根 据 欧 姆 定 律 可 知+%+)必 变 大，又 由/%:T2Y和+%R-774/.-be-4/6一/4一/可 3/可 知 牛 变 大。根 据 串 联 电 路 特 点 可 知(&I+&2

18、+a 3+厂)则=RU+氏 2+&3+r所 以 当 不 变，c 项 错 误；A/D.根 据 串 联 电 路 特 点 可 知 q=&（%+%+）则-=RLI+r则 必 不 变，D项 正 确。/故 选 BD。2 1.如 图 所 示，一 小 物 块 被 夹 子 夹 紧，夹 子 通 过 轻 绳 悬 挂 在 小 环 上，小 环 套 在 水 平 光 滑 细 杆 上。物 块 质 量 为 M,到 小 环 的 距 离 为 L,其 两 侧 面 与 夹 子 间 的 最 大 静 摩 擦 力 均 为 加。小 环 和 物 块 以 速 度 v 向 右 匀 速 运 动，小 环 碰 到 杆 上 的 钉 子 P后 立 刻 停 止

19、，物 块 向 上 摆 动，整 个 过 程 中，物 块 在 夹 子 中 没 有 滑 动。小 环 和 夹 子 的 质 量 均 不 计，重 力 加 速 度 为 g。下 列 说 法 正 确 的 是（）=PL各 夹 子 MA.物 块 向 右 匀 速 运 动 时，绳 中 的 张 力 等 于 MgB.小 环 碰 到 钉 子 P后 瞬 间，绳 中 的 张 力 大 于 2启 v2C.物 块 上 升 的 最 大 高 度 为 一 gD.速 度 v不 能 超 过 1（2九 一 图）工 V M【答 案】AD【解 析】A.向 右 匀 速 运 动 时，夹 子 和 物 体 所 受 重 力 与 拉 力 平 衡，所 以 绳 中

20、的 张 力 等 于 M g,选 项 A 正 确；B.小 环 碰 到 钉 子 P后 瞬 间，物 块 做 圆 周 运 动，此 时 物 块 在 夹 子 中 没 有 滑 动，则 夹 子 对 物 块 的 摩 擦 力 不 大 于 最 大 静 摩 擦 力，所 以 绳 中 的 张 力 一 定 不 大 于 2启，选 项 B错 误；C.小 环 碰 到 钉 子 P 以 后，物 块 做 圆 周 运 动，机 械 能 守 恒，则 有 mgh,1=mv2所 以 物 块 上 升 的 最 大 高 度 为 选 项 c 错 误;D.当 夹 子 对 物 块 的 摩 擦 力 等 于 最 大 静 摩 擦 力 时，物 块 的 速 度 最

21、大，此 时 有 22力 一 吸=心 解 得 最 大 速 度（2加-Mg）LM选 项 D正 确。故 选 ADo22.（6 分）如 图（a）所 示 装 置 可 用 来 验 证 机 械 能 守 恒 定 律。摆 锤 A 拴 在 长 为 L的 轻 绳 一 端，另 一 端 固 定 在。点，在 A上 放 一 个 小 铁 片，现 将 摆 锤 拉 起，使 绳 偏 离 竖 直 方 向 成。角 时，由 静 止 开 始 释 放 摆 锤，当 其 到 达 最 低 位 置 时,受 到 竖 直 挡 板 P的 阻 挡 而 停 止 运 动，之 后 铁 片 将 飞 离 摆 锤 而 做 平 抛 运 动。为 了 验 证 摆 锤 在 运

22、 动 过 程 中 机 械 能 守 恒，必 须 求 出 摆 锤 在 最 低 点 的 速 度。若 测 得 摆 锤 碰 到 挡 板 之 后 铁 片 的 水 平 位 移 为 s和 竖 直 下 落 高 度 为 h,则 根 据 测 得 的 物 理 量 可 知 摆 锤 在 最 低 点 的 速 度 v=（已 知 重 力 加 速 度 为 g）.（2）根 据 已 知 的 物 理 量 和 上 一 问 中 测 得 的 物 理 量，写 出 摆 锤 在 运 动 过 程 中 机 械 能 守 恒 的 关 系 式 应 为 在 其 他 条 件 不 变 的 情 况 下，若 改 变 释 放 小 球 时 悬 线 与 竖 直 方 向 的

23、 夹 角，5将 随 之 改 变，经 多 次 实 验，以 5 2为 纵 坐 标 COS。为 横 坐 标，得 到 如 图（b）所 示 图 像。所 以 当 8=60。时，s为 m；若 悬 线 长 L=0.5m,则 4 L（l-c o s 6）1.0m 1.0m【解 析】根 据 平 抛 运 动 规 律 可 得h g Fs=W可 得 摆 锤 在 摆 动 过 程 中，机 械 能 守 恒，根 据 机 械 能 守 恒 定 律 有 1,mgL(-cos)=mv代 入 速 度 可 得 s2=4/?L(l-cos O)由 图 可 知，当 9=60。时，s2=lm2,即 s=1.0m,结 合 图 线 的 斜 率 有

24、所 以 当 悬 线 长 L=0.5m,则/?=1.0m。23.（9 分）某 物 理 兴 趣 小 组 选 用 内 阻 4=1 0 Q、满 偏 电 流 4=1 0 m A 的 电 流 表、标 识 不 清 的 电 源，以 及 定 值 电 阻、导 线、滑 动 变 阻 器 等 组 装 成 了 一 个 多 用 电 表，其 结 构 如 图 甲。当 选 择 开 关 接 3时 为 量 程 250V的 电 压 表，该 多 用 电 表 表 盘 如 图 乙 所 示，下 排 刻 度 均 匀，上 排 刻 度 线 对 应 数 值 还 没 有 及 时 标 出。其 中 电 阻 及 2=0；兴 趣 小 组 在 实 验 室 找 到

25、 了 一 个 电 阻 箱，利 用 组 装 好 的 多 用 电 表 设 计 了 如 下 从“校 到 测 的 实 验:将 选 择 开 关 接 2,红 黑 表 笔 短 接，调 节 RI的 阻 值 使 电 表 指 针 满 偏；将 多 用 电 表 红 黑 表 笔 与 电 阻 箱 相 连，调 节 电 阻 箱 使 多 用 电 表 指 针 指 在 电 表 刻 度 盘 中 央 C处.此 时 电 阻 箱 如 图 丙 所 示，则 C处 刻 度 线 的 标 注 值 应 为 Q,此 多 用 电 表 中 所 用 电 源 的 电 动 势 为 V；用 待 测 电 阻 号 代 替 电 阻 箱 接 人 两 表 笔 之 间，表 盘

26、 指 针 指 在 图 乙 中 所 示 的 位 置，则 可 知 待 测 电 阻 为&=Q；(保 留 三 位 有 效 数 字)小 组 成 员 随 手 拿 来 一 块 电 压 表，将 两 表 笔 分 别 触 碰 电 压 表 的 两 接 线 柱，发 现 电 压 表 读 数 为 1.3 5 V,可 求 得 该 电 压 表 内 阻 为 Q。【答 案】24990Q 150Q 1.5V 67.4Q 1350Q【解 析】由 题 可 知，当 选 择 开 关 接 3时 为 量 程 250V的 电 压 表，根 据 欧 姆 定 有 U=/g(Rg+&)可 得 R,=1 _ R,=2 5 0-Q.-10。=24990Q2

27、 4 8 1 0 X 1 0-3(2)C处 为 表 盘 的 中 央 刻 度，所 以 C处 刻 度 所 对 应 的 电 阻 为 中 值 电 阻，也 即 欧 姆 表 的 内 电 阻，由 图 丙 可 得 电 阻 箱 的 示 数 为 0 xl(XX)Q+lxl(X)Q+5xl()Q+0 xlQ=150Q也 即 C处 刻 度 线 的 标 注 值 应 为 150Q；由 题 意 可 知 内 置 电 源 的 电 动 势 为 E=150 x0.01V=1.5V指 针 指 在 图 乙 所 示 的 位 置 时，流 过 待 测 电 阻 的 电 流 为 6.9 m A,根 据 闭 合 电 路 欧 姆 定 律 有 E=/

28、(凡+凡)代 入 数 据 可 得 ffx=67.4Q当 电 压 表 的 示 数 为 1.35V时，根 据 分 压 原 理 有 E-U _ U代 入 数 据 有 1.50-1.35 _ 1.35150_得 凡=1350024.（14 分）如 图 所 示，是 一 儿 童 游 戏 机 的 简 化 示 意 图。光 滑 游 戏 面 板 与 水 平 面 成 一 夹 角 半 径 为 R 的 四 分 之 一 圆 弧 轨 道 8c与 长 度 为 8R的 A 8 直 管 道 相 切 于 B 点，C 点 为 圆 弧 轨 道 最 高 点（切 线 水 平），管 道 底 端 A 位 于 斜 面 底 端，轻 弹 簧 下 端

29、 固 定 在 A B 管 道 的 底 端，上 端 系 一 轻 绳，绳 通 过 弹 簧 内 部 连 一 手 柄 P。经 过 观 察 发 现：轻 弹 簧 无 弹 珠 时，其 上 端 离 B 点 距 离 为 5R,将 一 质 量 为 m 的 弹 珠 Q 投 入 A B 管 内，设 法 使 其 自 由 静 止，测 得 此 时 弹 簧 弹 性 势 能 Ep=-mgRsin0,已 知 弹 簧 劲 度 系 数 k=皤?*。某 次 缓 慢 下 拉 手 柄 P 使 弹 簧 压 缩,后 释 放 手 柄，弹 珠 Q 经 C 点 被 射 出，弹 珠 最 后 击 中 斜 面 底 边 上 的 某 位 置（图 中 未 标

30、出），根 据 击 中 位 置 的 情 况 可 以 获 得 不 同 的 奖 励。假 设 所 有 轨 道 均 光 滑，忽 略 空 气 阻 力，弹 珠 可 视 为 质 点。直 管 A 8 粗 细 不 计。求:调 整 手 柄 P 的 下 拉 距 离，可 以 使 弹 珠 Q 经 BC轨 道 上 的 C 点 射 出，落 在 斜 面 底 边 上 的 不 同 位 置，其 中 与 A的 最 近 距 离 是 多 少？若 弹 珠 Q 落 在 斜 面 底 边 上 离 A 的 距 离 为 10R,求 它 在 这 次 运 动 中 经 过 C 点 时 对 轨 道 的 压 力 为 多 大？在 的 运 动 过 程 中，弹 珠

31、Q 离 开 弹 簧 前 的 最 大 速 度 是 多 少？7【答 案】（l）d=3 0 H+H；（2）-/gsin；（3）vm=/?sin/9【解 析】当 P 离 A 点 最 近（设 最 近 距 离 为 d）时，弹 珠 经 C 点 速 度 最 小，设 这 一 速 度 为 vo,弹 珠 经 过 C 点 时 恰 好 对 轨 道 无 压 力，mgsin。提 供 所 需 要 的 向 心 力。所 以 mg sin 0-m得%=JgHsin。8R+R=；g/sin。得 至 1 J仁 户 R g sin。x=%/=J18&=3 扬?d=3 g R+R 设 击 中 P l点 的 弹 珠 在 经 过 c 点 时

32、的 速 度 为 生，离 开 C点 后 弹 珠 做 类 平 抛 运 动：a=gsin010/?R=vct又 在 中 得 到 _ 18RX g sin 6匕=岛 而 皿 经 C点 时.V2FN+mg sin 0=所 以 7FN=mg sin 0根 据 牛 顿 第 三 定 律：弹 珠 Q 对 C点 的 压 力 N 与 FN大 小 相 等 方 向 相 反，所 以，弹 珠 Q 对 C点 的 压 力 7.万 N=5，gsin”弹 珠 离 开 弹 簧 前，在 平 衡 位 置 时，速 度 最 大 设 此 时 弹 簧 压 缩 量 为 x o,根 据 平 衡 条 件 mgsin9=kxo则 R工 010取 弹 珠

33、 从 平 衡 位 置 到 C 点 的 运 动 过 程 为 研 究 过 程，根 据 系 统 机 械 能 守 恒：取 平 衡 位 置 重 力 势 能 为 零 1,1 1,纥+5=机 g（6R+m R）sin。+万 mv；25.(18 分)如 图 所 示，水 平 轨 道 与 半 径 为 r 的 半 圆 弧 形 轨 道 平 滑 连 接 于 S 点，两 者 均 光 滑 且 绝 缘，并 安 装 在 固 定 的 竖 直 绝 缘 平 板 上。在 平 板 的 上 下 各 有 一 块 相 互 正 对 的 水 平 金 属 板 P、Q,两 板 间 的 距 离 为 d o 半 圆 轨 道 的 最 高 点 八 最 低 点

34、 S、及 P、Q 板 右 侧 边 缘 点 在 同 一 竖 直 线 上。装 置 左 侧 有 一 半 径 为 L 的 水 平 金 属 圆 环，圆 环 平 面 区 域 内 有 竖 直 向 下、磁 感 应 强 度 大 小 为 8 的 匀 强 磁 场，一 根 长 度 略 大 于 L 的 金 属 棒 一 端 置 于 圆 环 上，另 一 端 与 过 圆 心。1的 竖 直 转 轴 连 接，转 轴 带 动 金 属 杆 转 动，在 圆 环 边 缘 和 转 轴 处 引 出 导 线 分 别 与 P、Q 连 接，图 中 电 阻 阻 值 为 R,不 计 其 它 电 阻。右 侧 水 平 轨 道 上 有 一 带 电 量 为+

35、q、质 量 为;团 的 小 球 1 以 速 度=2小 苦 向 左 运 动，与 前 面 静 止 的、质 量 也 为 工 机 的 不 带 电 小 球 2 发 生 碰 撞，碰 后 粘 合 在 一 起 共 同 向 左 运 动，小 球 和 2粘 合 体 均 可 看 作 质 点，碰 撞 过 程 没 有 电 荷 损 失，设 P、Q 板 正 对 区 域 间 才 存 在 电 场。重 力 加 速 度 为 g。计 算 小 球 1 与 小 球 2 碰 后 粘 合 体 的 速 度 大 小 V；若 金 属 杆 转 动 的 角 速 度 为 3,计 算 图 中 电 阻 R 消 耗 的 电 功 率 P；要 使 两 球 碰 后

36、的 粘 合 体 能 从 半 圆 轨 道 的 最 低 点 S 做 圆 周 运 动 到 最 高 点 T,计 算 金 属 杆 转 动 的 角 速 度 的 范 悟 案】得 尸 与 腺:篝 Imgda）-qBL【解 析】(1)两 球 碰 撞 过 程 满 足 动 量 守 恒 1,1 1、mvn=(m+m)v 杆 转 动 的 电 动 势 n 1 CAi B-L co*Z“曲.=LB I(0 t t 2电 阻 R的 功 率 n/出 炉 疗 r=-R 4R 通 过 金 属 杆 的 转 动 方 向 可 知 P、Q 板 间 的 电 场 方 向 向 匕 粘 合 体 受 到 的 电 场 力 方 向 向 上，在 半 圆

37、轨 道 最 低 点 的 速 度 恒 定，如 果 金 属 杆 转 动 角 速 度 过 小，粘 合 体 受 到 的 电 场 力 较 小，不 能 达 到 最 高 点 兀 临 界 状 态 是 粘 合 体 刚 好 达 到 7点，此 时 金 属 杆 的 角 速 度 用 为 最 小，设 此 时 对 应 的 电 场 强 度 为&，粘 合 体 达 到 7点 时 的 速 度 为，在 7点，由 牛 顿 第 二 定 律 得*阳=吟 从 5 到 丁，由 动 能 定 理 得(qE-mg)-2r=m v,2-；mv2解 得 用=六，杆 转 动 的 电 动 势 2q=-B I(DX两 板 间 电 场 强 度 E=%d联 立

38、解 得 例=m寂 sd：如 果 金 属 杆 转 动 角 速 度 过 大，粘 合 体 受 到 的 电 场 力 较 大，粘 合 体 在 S 点 就 可 能 脱 离 圆 轨 道，临 界 状 态 是 粘 合 体 刚 好 在 5 点 不 脱 落 轨 道，此 时 金 属 杆 的 角 速 度 牡 为 最 大，设 此 时 对 应 的 电 场 强 度 为 刍，在 5 点，由 牛 顿 第 二 定 律 得qE2-m g=m r杆 转 动 的 电 动 势=B l co2两 板 间 电 场 强 度 a1 m g d联 立 解 得 牡 q B l,综 上 所 述，要 使 两 球 碰 后 的 粘 合 体 能 从 半 圆 轨

39、 道 的 最 低 点 S 做 圆 周 运 动 到 最 高 点 T,金 属 杆 转 动 的 角 速 度 的 v 国 4 mgd,mg d氾 围 为 说 3 4 次。（-）选 考 题：共 1 5分。请 考 生 从 2 道 物 理 题 中 任 选 一 题 作,答。如 果 多 做，则 按 所 做 的 第 一 题 计 分。33.【选 修 3-3（1 5分）（1）（5 分）把 墨 汁 用 水 稀 释 后 取 出 一 滴 放 在 高 倍 显 微 镜 下 观 察，可 以 看 到 悬 浮 在 液 体 中 的 小 炭 粒 在 不 同 时 刻 的 位 置，每 隔 一 定 时 间 把 炭 粒 的 位 置 记 录 下

40、来，最 后 按 时 间 先 后 顺 序 把 这 些 点 进 行 连 线，得 到 如 图 所 示 的 图 象，对 于 这 一 现 象，下 列 说 法 正 确 的 是。（填 正 确 答 案 标 号，选 对 1 个 给 2 分，选 对 2 个 得 4 分，选 对 3 个 得 5分，每 选 错 1 个 扣 3 分，最 低 得 分 0 分）A.炭 粒 沿 着 笔 直 的 折 线 运 动，说 明 水 分 子 在 短 时 间 内 的 运 动 是 规 则 的 B.越 小 的 炭 粒，受 到 撞 击 作 用 的 不 平 衡 性 表 现 得 越 明 显 C.观 察 炭 粒 运 动 时，可 能 有 水 分 子 扩

41、散 到 载 物 片 的 玻 璃 中 D.将 水 的 温 度 降 至 零 摄 氏 度，炭 粒 会 停 止 运 动 E.分 子 从 表 面 张 力 大 的 液 体 中 逸 出 比 从 表 面 张 力 小 的 液 体 中 逸 出 更 困 难【答 案】BCE【解 析】A.图 中 的 折 线 是 每 隔 一 定 的 时 间 炭 粒 的 位 置 的 连 线，并 非 炭 粒 的 运 动 轨 迹，不 能 说 明 水 分 子 在 短 时 间 内 的 运 动 是 规 则 的，A 错 误；B.炭 粒 越 小，在 某 一 瞬 间 跟 它 相 撞 的 水 分 子 数 越 少，撞 击 作 用 的 不 平 衡 性 表 现

42、得 越 明 显，B正 确；C.扩 散 可 发 生 在 液 体 和 固 体 之 间，故 观 察 炭 粒 运 动 时，可 能 有 水 分 子 扩 散 到 载 物 片 的 玻 璃 中，C正 确；D.将 水 的 温 度 降 低 至 零 摄 氏 度，炭 粒 的 运 动 会 变 慢，但 不 会 停 止，D错 误；E.分 子 从 液 体 表 面 逸 出 需 要 克 服 其 他 液 体 分 子 的 引 力，表 面 张 力 大 的 液 体 表 面 分 子 间 的 作 用 力 大，E正 确。故 选 BCE.(2)(10 分)如 图 所 示 是 一 定 质 量 的 理 想 气 体 由 状 态 M玲 N玲-G 变 化

43、 的 p-V图 象。已 知 该 气 体 在 状 态 M 时 的 温 度 为 27 o(1)求 该 气 体 在 状 态 I 时 的 温 度；(2)已 知 该 气 体 内 能 的 变 化 满 足 AU=oAT(常 量 a=103J/K),则 气 体 从 状 态 M玲 N玲-G变 化 的 整 个 过 程 中 是 吸 热 还 是 放 热？传 递 的 热 量 是 多 少？【答 案】(1)600K；(2)吸 热；5xlO5J【解 析】(1)对 于 一 定 质 量 的 理 想 气 体，M f/过 程 由 理 想 气 体 状 态 方 程 有 P.”(PMT M=T由 图 像 数 据 解 得：Ti=600K(2

44、)理 想 气 体 M玲 N 的 过 程 体 积 增 大，气 体 对 外 做 功，由 p-V 图 线 与 横 轴 所 围 的 面 积 可 知 IV尸 一(的 上 巳 口(%二%)=-5 X105J2N T/过 程，气 体 体 积 增 大，压 强 不 变，气 体 膨 胀，对 外 做 功 W2=P N(M-V%)=-4 x lO5J G 过 程，气 体 体 积 减 小，外 界 对 气 体 做 功ip,+P c）（V i-X）c2从 状 态 M T N 吟 I f G 的 过 程 中，外 界 对 气 体 做 的 功 为 W/=IVi+VV2+W3=-6x 105JM f G 过 程，由 理 想 气 体

45、 状 态 方 程 有 P“VM _ P C N GF 二 F得 T G=200K该 气 体 内 能 的 变 化 量 为 AU=o（TGTM）=-105J由 热 力 学 第 一 定 律 知 AU=W+Q可 得 Q=5xl05j,即 气 体 从 外 界 吸 收 热 量，该 过 程 中 传 递 的 热 量 为 5X105J。34.【选 修 3-4（15分）（1）（5 分）如 图 1 所 示 是 一 列 沿 X 轴 传 播 的 简 谐 横 波 在，=0 时 刻 的 波 动 图 像，图 2 是 介 质 中 平 衡 位 置 位 于 坐 标 原 点 的 质 点 振 动 图 像，分 析 图 像 可 知，以 下

46、 判 断 正 确 的 是 o（填 正 确 答 案 标 号，选 对 1 个 给 2 分，选 对 A.该 简 谐 横 波 沿 X轴 正 方 向 传 播 B.该 简 谐 横 波 的 传 播 速 度 为 1.5m/sc.经 过。=0.9 s,位 于 坐 标 原 点 的 质 点 到 达 平 衡 位 置 D.平 衡 位 置 在 x=0 和 x=0.15m处 的 两 质 点 的 振 幅 相 同 E.尤=0 处 质 点 的 振 动 方 程 为 y=4 sin 1|加+/卜 m【答 案】B D E【解 析】A.由 振 动 图 像 可 知，f=o 时 刻，平 衡 位 置 位 于 坐 标 原 点 的 质 点 沿 y

47、 轴 正 方 向 振 动，结 合 波 形 图 可 以 判 断 该 波 沿 X轴 负 方 向 传 播，故 A错 误；B.由 题 图 1可 知 波 长 为 4=1.2m由 图 2 可 知 质 点 的 振 动 周 期 T=0.8s所 以 波 的 传 播 速 度 v=1.5m/sT故 B正 确：C.根 据 图 2,平 衡 位 置 位 于 坐 标 原 点 的 质 点 经 过 0.1s第 一 次 到 达 正 向 最 大 位 移 处，且 r=0.9s=T+0.1s所 以 经 过 r=0.9s位 于 坐 标 原 点 的 质 点 到 达 最 大 位 移 处，故 c 错 误；D.介 质 中 的 各 质 点 做 简

48、 谐 运 动，所 以 平 衡 位 置 在 x=0和 x=0.15m处 的 质 点 的 振 幅 都 是 4cm,故 D正 确；E.x=0 处 质 点 的 振 幅 A=4cm圆 频 率 2万 5G)=7 1T 2由 图 2 可 知 在 f=0 时 刻，x=0 处 的 质 点 已 经 离 开 平 衡 位 置 Ar=O.ls因 此 初 相 位 A1隼=Z=一 兀 4所 以 振 动 方 程 为y-4sin2 4)故 E 正 确。故 选 BDE(2)(10 分),跳 棋 游 戏 中 的 棋 子 是 用 玻 璃 材 料 做 的 一 种 球 形 器 材，有 位 同 学 想 测 定 棋 子 的 折 射 率。如

49、图 所 示 为 其 过 球 心 的 横 截 面，设 玻 璃 棋 子 半 径 为 R,直 线 E F为 过 球 心 的 水 平 线，一 束 光 线 平 行 于 E F射 到 棋 子 表 面 N 点 处，光 线 从 Q 点 射 出，并 与 E F交 于 P 点。若 棋 子 内 无 其 他 介 质，入 射 光 线 与 E F相 距 也 R,入 射 光 线 从 N 点 进 入 2棋 子 后 的 折 射 角 为 片 30。，真 空 中 光 速 为 c。(I)作 出 光 线 的 光 路 图 并 求 出 棋 子 的 折 射 率;(i i)求 光 线 从 进 入 棋 子 到 第 一 次 射 出 棋 子 所 用 的 时 间。【答 案】(i)见 解 析：V 2：(i i)C【解 析】(i)根 据 题 意 可 作 出 光 路 图，如 图 所 示/=45根 据 光 的 折 射 定 律 有sinzn=sin/(ii)根 据 几 何 知 识 有 NQ=2Rcos Y=y/3 R光 在 棋 子 中 传 播 的 速 度 为 u=n光 在 棋 子 中 传 播 的 时 间 为 NQ _ 瓜 Rv c