?2021年決勝高考物理?？紱_刺卷
本試卷共16小題，滿分100分，考試時(shí)間75分鐘
一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1．下列說法錯(cuò)誤的是（ ）
A．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)表明光具有粒子性
B．只要入射光頻率超過金屬的截止頻率，就可以發(fā)生光電效應(yīng)
C．氫原子光譜是連續(xù)譜
D．通常情況下，原子處于基態(tài)，基態(tài)是最穩(wěn)定的
【答案】C
【解析】
光具有波粒二象性，光電效應(yīng)證實(shí)了光具有粒子性，故A不符合題意；只要入射光頻率超過金屬的截止頻率，就可以發(fā)生光電效應(yīng)，故B不符合題意；因?yàn)槟芗?jí)是量子化的，則能級(jí)差也是量子化的，輻射的光子能量也是量子化的，所以原子光譜為線狀譜，故C符合題意；原子處在基態(tài)時(shí)最穩(wěn)定，處于較高能級(jí)時(shí)會(huì)自發(fā)地向較低能級(jí)躍遷，故D不符合題意。
故選C．
【點(diǎn)睛】
光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了光具有粒子性；當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)發(fā)生光電效應(yīng)；氫原子光譜為線狀譜；原子處在基態(tài)時(shí)最穩(wěn)定．
2．有兩條長直導(dǎo)線垂直紙面水平放置，交紙面于a、b兩點(diǎn)，通有大小相等的恒定電流，方向如圖，a、b的連線水平。c是ab的中點(diǎn)，d點(diǎn)與c點(diǎn)關(guān)于b點(diǎn)對(duì)稱。已知c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，則關(guān)于a處導(dǎo)線在d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及方向，下列說法中正確的是

A．，方向豎直向上 B．，方向豎直向下
C．，方向豎直向下 D．，方向豎直向上
【答案】B
【解析】
設(shè)a處導(dǎo)線在d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向方向豎直向下。根據(jù)通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流成正比，a處導(dǎo)線在c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為3B，方向豎直向下。由題意知，兩條長直導(dǎo)線恒定電流大小相等，則得到b處導(dǎo)線在c兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為3B，根據(jù)安培定則得到，方向豎直向下。b處導(dǎo)線在d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為3B，根據(jù)安培定則得到，方向豎直向上。則根據(jù)磁場疊加得B1=3B+3B=6B，B2=3B-B=2B，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得到，，所以a處導(dǎo)線在d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為，方向是豎直向下。
A．，方向豎直向上。故A錯(cuò)誤。
B．，方向豎直向下。故B正確。
C．，方向豎直向下。故C錯(cuò)誤。
D．，方向豎直向上。故D錯(cuò)誤。
3．2020年5月5日，長征五號(hào)B火箭首飛成功，新一代載人飛船試驗(yàn)船和柔性充氣式貨物返回艙被送入預(yù)定軌道，中國空間站建造拉開序幕。若試驗(yàn)船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它與地心的連線在單位時(shí)間內(nèi)掃過的面積為S。已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，則試驗(yàn)船的軌道半徑為（　?。?br /> A． B． C． D．
【答案】B
【解析】
根據(jù)

由題可知

利用黃金代換

聯(lián)立可得

B正確，ACD錯(cuò)誤。
故選B。
4．海洋中蘊(yùn)藏著巨大的能量，利用海洋的波浪可以發(fā)電.在我國南海上有一浮桶式波浪發(fā)電燈塔，其原理示意圖如圖甲所示.浮桶內(nèi)的磁體通過支柱固定在暗礁上，浮桶內(nèi)置的線圈隨波浪相對(duì)磁體沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，且始終處于磁場中，該線圈與阻值的燈泡相連.浮桶下部由內(nèi)、外兩密封圓筒構(gòu)成(圖中斜線陰影部分)，如圖乙所示，其內(nèi)為產(chǎn)生磁場的磁體，與浮桶內(nèi)側(cè)面的縫隙忽略不計(jì).匝數(shù)線圈所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度T，線圈直徑m,線圈電阻.重力加速度取10m/s2，.若浮桶隨波浪上下運(yùn)動(dòng)的速度可表示為(m/s).則下列說法正確的是（）

A．波浪發(fā)電產(chǎn)生電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為(V)
B．燈泡中電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為(A)
C．燈泡的電功率為
D．燈泡兩端電壓的有效值為V
【答案】C
【解析】
線圈在磁場中切割磁感線，產(chǎn)生電動(dòng)勢最大值為，又因?yàn)?，?lián)立得V，則波浪發(fā)電產(chǎn)生電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為(V)，故A錯(cuò)誤；根據(jù)閉合電路歐姆定律有(A)，故B錯(cuò)誤；燈泡中電流的有效值為A，則燈泡的電功率為W，故C正確；燈泡兩端電壓的有效值為V，故D錯(cuò)誤.
【易錯(cuò)分析】
不熟悉交流有效值公式而致錯(cuò)．解答該題的關(guān)鍵是知道該題是動(dòng)生電動(dòng)勢問題，故速度最大時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢最大；在求解燈泡兩端電壓時(shí)候，用歐姆定律最簡單，不需硬套交流有效值公式.
5．如圖所示，物體A、B用細(xì)繩連接后跨過滑輪，A靜止在傾角為45°的斜面上，B懸掛著．已知質(zhì)量，不計(jì)滑輪摩擦，現(xiàn)將斜面傾角由45°增大到50°，但物體仍保持靜止，那么下列說法中正確的是（）

A．繩子的張力增大
B．物體A對(duì)斜面的壓力將增大
C．物體A受到的靜摩擦力增大
D．滑輪受到繩子的作用力保持不變
【答案】C
【解析】
A.如圖對(duì)A和B受力分析：

斜面傾角增大過程中，物體B始終處于平衡狀態(tài)，因此繩子上拉力大小始終等于物體B重力的大小，不變，故A項(xiàng)不合題意.
B.物體A對(duì)斜面的壓力為：，隨著的增大，減小，因此物體A對(duì)斜面的壓力將減小，故B項(xiàng)不合題意.
C.由題可知，開始時(shí)A重力沿斜面的分力大于繩子拉力，即，因此摩擦力平行斜面向上，隨著角度增大，重力沿斜面的分力逐漸增大，而繩子拉力不變，因此物體所受摩擦力逐漸增大，方向沿斜面向上，故C項(xiàng)符合題意；
D.繩子拉力大小不變，隨著斜面角度的增大，繩子之間的夾角在減小，因此其合力增大，所以滑輪受到的繩的作用力增大，故D項(xiàng)不合題意.
【名師點(diǎn)睛】
本題考查了共點(diǎn)力作用下物體平衡，共點(diǎn)力作用下物體平衡高中物理的重點(diǎn)，要熟練掌握各種處理問題的方法，如本題中關(guān)鍵是把握繩子上拉力大小不變的特點(diǎn)進(jìn)行分析，根據(jù)物體B處于靜止?fàn)顟B(tài)，可知繩子上張力沒有變化；靜摩擦力的大小和方向取決于繩子拉力和物體A重力沿斜面分力大小關(guān)系；滑輪所受繩子的作用為連接A和B繩子拉力的合力，由此可判斷滑輪受到的繩的作用力變化情況.
6．如圖所示，甲乙兩個(gè)質(zhì)量相等的物體從高度相同、傾角不同的兩個(gè)粗糙斜面頂端由靜止開始下滑，到達(dá)斜面底端。已知α1t乙，質(zhì)量相同，故重力相同，根據(jù)I=mgt可得甲受到的重力沖量大，A正確；根據(jù)動(dòng)能定理可得mgh-μmgcosθ?hsinθ=12mv2-0，即到達(dá)底端的動(dòng)能為12mv2=mgh-μmghtanθ，兩者下落的高度相同，所以斜面的傾角越大，動(dòng)能越大，又質(zhì)量相等，所以乙到達(dá)底端的速度較大，乙在豎直方向上分速度大，根據(jù)P=mgv可得到底端時(shí)，乙的重力功率較大，BC錯(cuò)誤；克服摩擦力做功Wf=μmghtanθ，兩斜面的傾角不同，克服摩擦力做功不同，機(jī)械能損失量不同，D錯(cuò)誤．
7．一個(gè)帶電粒子射入一固定在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷的電場中，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖虛線abc所示，圖中實(shí)線表示電場的等勢面，下列判斷正確的是（　?。?br />
A．粒子在a→b→c的過程中，電場力始終做正功
B．粒子在a→b→c的過程中，一直受靜電引力作用
C．粒子在a→b→c的過程中，ab段受引力，bc段受斥力
D．粒子在a→b→c的過程中，ab段逆著電場線，bc段順著電場線
【答案】B
【解析】
ABC．根據(jù)軌跡彎曲方向判斷出，粒子在a→b→c的過程中，一直受靜電引力作用，粒子在a→b過程，電場力做正功，b→c的過程電場力做負(fù)功，故AC錯(cuò)誤，B正確；
D．粒子在a→b→c的過程中，軌跡與電場線不在同一直線上，故D錯(cuò)誤。
故選B。
二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分有選錯(cuò)的得0分。
8．在奧運(yùn)會(huì)的口號(hào)是“更高、更快、更強(qiáng)”，是運(yùn)動(dòng)員展示力與美的機(jī)會(huì)．在2012年倫敦奧運(yùn)會(huì)中，一個(gè)運(yùn)動(dòng)員奮力拋出鉛球，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示．已知在B點(diǎn)時(shí)的速度與加速度相互垂直，不計(jì)空氣阻力，則下列表述正確的是（　　）

A．鉛球從B點(diǎn)到D點(diǎn)加速度與速度始終垂直
B．鉛球在豎直上方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)
C．鉛球被拋出后的運(yùn)動(dòng)過程中，速度時(shí)刻在變化
D．B點(diǎn)是鉛球運(yùn)動(dòng)軌跡的最高點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)速度為零
【答案】BC
【解析】
A、鉛球做斜上拋運(yùn)動(dòng)，僅在最高點(diǎn)速度與加速度相互垂直，故A錯(cuò)誤；B、C、鉛球在豎直方向受恒力作用，做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，速度時(shí)刻在變化，故B、C正確；D、B點(diǎn)在鉛球運(yùn)動(dòng)的軌跡最高點(diǎn)，其速度為水平方向，故D錯(cuò)誤.故選BC．
【點(diǎn)睛】
注意應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的分解觀點(diǎn)研究拋體運(yùn)動(dòng)，由于忽略空氣阻力，拋體機(jī)械能守恒定律．
9．如圖所示，CDE和MNP為兩根足夠長且彎折的平行金屬導(dǎo)軌，CD、MN部分與水平面平行，DE和NP與水平面成30°，間距L = 1 m，CDNM面上有垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1 = 1 T，DEPN面上有垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2 = 2 T。兩根完全相同的導(dǎo)體棒a、b，質(zhì)量均為m = 0.1 kg，導(dǎo)體棒b與導(dǎo)軌CD、MN間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ = 0.2，導(dǎo)體棒a與導(dǎo)軌DE、NP之間無摩擦。導(dǎo)體棒a、b的電阻均為R = 1 Ω。開始時(shí)，b棒靜止在導(dǎo)軌上，現(xiàn)在由靜止釋放a棒，運(yùn)動(dòng)過程中a、b棒始終不脫離導(dǎo)軌，除導(dǎo)體棒外其余電阻不計(jì)，滑動(dòng)摩擦力和最大靜摩擦力大小相等，g取10 m/s2，則（　　）

A．b棒開始向右滑動(dòng)時(shí)a棒的速度v = 0.2 m/s
B．若經(jīng)過1 s，b棒開始滑動(dòng)，則此過程中，a棒發(fā)生的位移為0.24 m
C．若將CDNM面上的磁場豎直向上，大小不變，b棒始終在水平導(dǎo)軌上，經(jīng)過足夠長的時(shí)間，a棒做勻速運(yùn)動(dòng)
D．若將CDNM面上的磁場豎直向上，大小不變，b棒始終在水平導(dǎo)軌上，經(jīng)過足夠長的時(shí)間，b棒做勻加速運(yùn)動(dòng)
【答案】BD
【解析】
A．開始時(shí)，a棒向下運(yùn)動(dòng)，根據(jù)右手定則可知電流方向俯視為順時(shí)針，對(duì)b棒根據(jù)左手定則可知b棒受到向左的安培力，所以b棒開始向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)b棒開始滑動(dòng)時(shí)，b棒受到的安培力應(yīng)滿足

再由公式
，，
綜上各式解得

因?yàn)閎棒開始向左運(yùn)動(dòng)，而非向右運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B．對(duì)a棒由動(dòng)量定理得

其中

聯(lián)立解得

故B正確；
CD．設(shè)a棒的加速度為a1，b棒的加速度為a2，則有


且

當(dāng)穩(wěn)定后，電流保持不變，則

可得
，
即a、b棒都做勻加速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D正確。
故選BD。
10．把質(zhì)量是0.2kg的小球放在豎直的彈簧上，將小球往下按至a的位置，如圖所示．迅速松手后，彈簧把球彈起，球升至最高位置c，途中經(jīng)過位置b時(shí)彈簧正好處于原長．已知b、a的高度差為0.1m，c、b的高度差為0.2m，彈簧的質(zhì)量和空氣阻力均可忽略，g取10m/s2．小球從a運(yùn)動(dòng)到c的過程中，下列說法正確的是（）

A．小球的動(dòng)能先增大后減小
B．彈簧的彈性勢能的最大值為0.6J
C．小球在b點(diǎn)的動(dòng)能最大，為0.4J
D．小球的動(dòng)能與彈簧的彈性勢能的總和逐漸增加
【答案】AB
【解析】
A．開始階段彈力F大于重力G，合外力方向向上，加速度向上，速度增加，動(dòng)能增加；隨著小球上升，F(xiàn)減小，G不變，合外力先減小到0，后反向增大，加速度向下，速度減小，動(dòng)能減小，A正確；
B．小球在a點(diǎn)時(shí)彈性勢能最大，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，彈性勢能轉(zhuǎn)化為從a到c重力勢能的增量．
ΔEp=mghac=0.2×10×0.3=0.6J
所以彈簧的彈性勢能的最大值為0.6J，故B正確；
C．當(dāng)小球所受合力為0時(shí)，加速度a恰好減少到0，此時(shí)速度最大，而彈力F=G，彈簧長度不為原長，C錯(cuò)誤；
D．整個(gè)過程中小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，小球重力勢能增加，則動(dòng)能和彈性勢能之和減小．故D錯(cuò)誤；
故選AB。
點(diǎn)睛：利用能量之間的關(guān)系求解彈性勢能，并利用能量守恒找到動(dòng)能和彈性勢能之和的變化情況．
三、非選擇題：共54分。第11～14題為必考題，考生都必須作答。第15～16題為選考題，考生根據(jù)要求作答。
（一）必考題：共42分。
11.（7分）“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的額定電壓為2.5V，額定功率為0.5W，實(shí)驗(yàn)中除導(dǎo)線和開關(guān)外，還有以下器材可供選擇：
A．直流電源3 V(內(nèi)阻不計(jì))
B．直流電流表0～300mA(內(nèi)阻約為5Ω)
C．直流電流表0～3A(內(nèi)阻約為0.025Ω)
D．直流電壓表0～3V(內(nèi)阻約為3.0kΩ)
E．滑動(dòng)變阻器100Ω，0.5A
F．滑動(dòng)變阻器10Ω，2A
實(shí)驗(yàn)要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能進(jìn)行多次測量。

(1)實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用__________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用__________。(均填寫儀器前的字母)
(2)應(yīng)選擇圖中哪一個(gè)電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？__________.

(3)開關(guān)S閉合之前，圖甲中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于__________。(選填“左端”“右端”或“正中間”)
(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出小燈泡I-U圖線如圖乙所示。由此可知，當(dāng)電壓為0.5V時(shí)，小燈泡的燈絲電阻是________ Ω.
(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果可以繪制小燈泡的電功率P隨其兩端電壓U或電壓的平方U2變化的圖像，在下列選項(xiàng)中所給出的A、B、C、D圖像中可能正確的是__________.

【答案】B F A 左端 5.55 AC
【解析】
(1)[1]小燈泡的額定電流為

故選電流表B；
[2]滑動(dòng)變阻器選擇較小的，便于操作，故選滑動(dòng)變阻器F；
(2)[3]電流表內(nèi)阻和小燈泡的內(nèi)阻相接近，故采用電流表外接法，要求小燈泡兩端的電壓從零開始，所以采用滑動(dòng)變阻器的分壓接法，故選A圖.
(3)[4]為了保護(hù)小燈泡不被燒壞，應(yīng)使得小燈泡兩端的電壓為零，所以滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于最左端.
(4)[5]從圖中可知當(dāng)小燈泡兩端的電壓為0.5V時(shí)，小燈泡中的電流為0.09A，所以根據(jù)歐姆定律可得此時(shí)小燈泡的電阻為：

(5)[6]AB．由P=UI可知，I為斜率，隨U的增加，I增加，則A正確，B錯(cuò)誤；
CD．由，斜率為，在R不變時(shí)為正比例關(guān)系，由于R隨電壓的增大而增大，逐漸減小，故C圖正確，D錯(cuò)誤。
12.（9分）如圖1所示為用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置。

(1)關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是______。
A．重物的質(zhì)量不必測量
B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接低壓直流電
C．應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶
D．需使用秒表測出重物下落的時(shí)間
(2)實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)先接通電源，再釋放重物，得到一條圖2所示的紙帶，其中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為紙帶上所打的三個(gè)點(diǎn)，測得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為h1、h2、h3，在A和B、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn)。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T，重物的質(zhì)量為m，從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢能減少量ΔEp=_______，動(dòng)能增加量ΔEk=____________。

【答案】AC
【解析】
（1）[1]A．因?yàn)橐?yàn)證

兩邊的質(zhì)量m可以消掉，所以可以不必測量重物質(zhì)量，故A正確；
B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源，故B錯(cuò)誤；
C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器運(yùn)用時(shí)，都是先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶，故C正確；
D．可以用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)算時(shí)間，不需要秒表，故D錯(cuò)誤。
故選AC。
（2）[2]從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢能減少量為

[3]根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可得打B點(diǎn)時(shí)重物的速度

則重物動(dòng)能增加量

13.（10分）如圖所示，在0≤x≤a的區(qū)域I內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場．在x>a的區(qū)域II內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B0．質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子沿x軸從原點(diǎn)O射入磁場．當(dāng)粒子射入速度不大于v0時(shí)，粒子在進(jìn)場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都相同，求：

（1）速度v0的大??；
（2）若粒子射入磁場的速度大小為v0，其軌跡與x抽交點(diǎn)的橫坐標(biāo)；
（3）調(diào)節(jié)區(qū)域II磁場的磁感強(qiáng)度為λB0，使粒子以速度nv0（n>1）從O點(diǎn)沿x軸射入時(shí)，粒子均從O點(diǎn)射出磁場，n與λ滿足的關(guān)系．
【答案】（1）（2）（3）
【解析】
（1）粒子恰好與邊界相切時(shí)R＝a
qvB＝m
解得：v0＝
（2）帶電粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，O1、O2分別為軌跡的圓心，


由幾何關(guān)系可得rsinθ＝a
O2A＝2rsinθ
O2B＝2rcosθ－r＝（2－）a

軌跡與x軸交點(diǎn)坐標(biāo)為x＝O2A＋BC＝2(1＋)a
（3）粒子在區(qū)域I中圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R1，根據(jù)qnv0B0＝m
粒子在區(qū)域II中圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R2，qnv0λB0＝ m
在區(qū)域II中圓周運(yùn)動(dòng)的圓心位于x軸上才可能使粒子從O點(diǎn)射出
R1sina＝a
（R1＋R2）cosa＝R1
解得：
點(diǎn)睛：對(duì)于帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)問題，關(guān)鍵正確畫出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，運(yùn)用幾何知識(shí)求半徑以及相關(guān)角度或距離，需要注重提高學(xué)生的數(shù)形結(jié)合思想．
14.（16分）質(zhì)量為mA = l.0 kg的小物塊A靜止在水平地面上，與其右側(cè)的豎直墻壁距離l = 1.0 m，如圖所示。質(zhì)量為mB = 3.0 kg 的小物塊B以v0 = 2m/s的速度與A發(fā)生彈性正碰，碰后A沿著與墻壁垂直的方向向右運(yùn)動(dòng)。A、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ = 0.20。重力加速度取g = 10 m/s2。A、B運(yùn)動(dòng)過程中所涉及的碰撞均為彈性正碰且碰撞時(shí)間極短。
（1）求A、B碰后瞬間速度vA、vB的大?。?br /> （2）A、B碰后哪一個(gè)速度先減為零？求此時(shí)A與B之間的距離Δs1；
（3）A和B都停止后，A與B之間的距離Δs2。

【答案】（1）vA=3.0 m/s，vB=1.0 m/s； （2）0.50 m；（3）0.25m
【解析】
（1）小物塊A、B發(fā)生彈性正碰
則：
mBv0 = mAvA + mBvB ①
②
聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得
vA=3.0 m/s
vB=1.0 m/s ③
（2）A、B兩物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動(dòng)時(shí)加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個(gè)物塊停止，此物塊應(yīng)為碰撞后速度較小的B。設(shè)從碰撞到B停止所需時(shí)間為t，B向左運(yùn)動(dòng)的路程為sB。則有：
④
⑤
⑥
在時(shí)間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運(yùn)動(dòng)，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發(fā)生，A在時(shí)間t內(nèi)的路程sA都可表示為
sA = vAt– ⑦
聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得
sA=1.25 m
sB = 0.25 m ⑧
這表明在時(shí)間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒有與B發(fā)生碰撞，此時(shí)A位于出發(fā)點(diǎn)右邊0.75 m處。B位于出發(fā)點(diǎn)右邊0.25 m處，兩物塊之間的距離Δs1為
Δs1=0.75 m-0.25 m = 0.50 m ⑨
（3）t 時(shí)刻后A將繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時(shí)速度的大小為vA′，由動(dòng)能定理有
⑩
聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得
?
故A與B將發(fā)生碰撞。設(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA′′和vB′′，由動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律有
?
?
聯(lián)立???式并代入題給數(shù)據(jù)得
，?
這表明碰撞后A將向右運(yùn)動(dòng)，B繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)。設(shè)碰撞后A向右運(yùn)動(dòng)距離為sA′時(shí)停止，B向左運(yùn)動(dòng)距離為sB′時(shí)停止，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

?
由④??式及題給數(shù)據(jù)得
，?
sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離
Δs2 = 0.25m?
（二）選考題:共12分。請(qǐng)考生從2道題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計(jì)分。
15.[選修3-3]（12分）
（1）（4分）太空宇航員的航天服能保持與外界絕熱，為宇航員提供適宜的環(huán)境。若在地面上航天服內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為，體積為2L，溫度為，到達(dá)太空后由于外部氣壓降低，航天服急劇膨脹，內(nèi)部氣體體積增大為所研究氣體視為理想氣體，則宇航員由地面到太空的過程中，若不采取任何措施，航天服內(nèi)氣體內(nèi)能___________ 選填（“增大”、“減小”或“不變”）。為使航天服內(nèi)氣體保持恒溫，應(yīng)給內(nèi)部氣體___________ ，選填“制冷”或“加熱”。
【答案】減小 加熱
【解析】
[1]根據(jù)熱力學(xué)第一定律


氣體急劇膨脹，氣體對(duì)外界做功，W取負(fù)值，可知為負(fù)值，即內(nèi)能減小。
[2]為使航天服內(nèi)氣體保持恒溫，應(yīng)給內(nèi)部氣體加熱。
（2）（8分）如圖所示，玻璃管A上端封閉，B上端開口且足夠長，兩管下端用橡皮管連接起來，A管上端被一段水銀柱封閉了一段長為cm的氣體，外界大氣壓為cmHg，左右兩水銀面高度差為cm，溫度為℃．

（1）保持溫度不變，上下移動(dòng)B管，使A管中氣體長度變?yōu)閏m，穩(wěn)定后的壓強(qiáng)為多少？
（2）B管應(yīng)向哪個(gè)方向移動(dòng)？移動(dòng)多少距離？
（3）穩(wěn)定后保持B不動(dòng)，為了讓A管中氣體體積回復(fù)到cm，則溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌伲?br /> 【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
（1）氣體做等溫變化初狀態(tài)：；，末狀態(tài)：，根據(jù)玻意耳定律：，
代入數(shù)據(jù)得：
（2）氣體的壓強(qiáng)增大，則兩部分的液面差增大，所以B管應(yīng)向上移動(dòng)：
．
（3）末狀態(tài)的壓強(qiáng)：
由查理定律：
代入數(shù)據(jù)得：
【點(diǎn)睛】
分別列出初態(tài)和末態(tài)封閉氣體的壓強(qiáng)、體積，由根據(jù)玻意耳定律列式可求出；結(jié)合氣體的壓強(qiáng)的變化，即可判斷出B管運(yùn)動(dòng)的方向；先寫出末狀態(tài)的壓強(qiáng)，根據(jù)幾何關(guān)系求右管管口移動(dòng)的距離，然后由查理定律即可求出．
16.[選修3-4]（12分）
（1）（4分）兩頻率相同、振幅均為10cm的橫波在傳播過程中某一時(shí)刻疊加情況的俯視圖如圖所示。圖中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，質(zhì)點(diǎn)沿垂直于紙面方向振動(dòng)，則該時(shí)刻a、c兩點(diǎn)的高度差為_____cm；b點(diǎn)是振動(dòng)_____（選填“加強(qiáng)”或“減弱”）的點(diǎn)。

【答案】40cm 加強(qiáng)
【解析】
[1]點(diǎn)a位置為波峰與波峰疊加是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，故位移為：20cm，點(diǎn)c位置為波谷與波谷疊加的點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，故位移為：-20cm。所以a、c兩點(diǎn)的高度差為40cm；
[2]a、c兩點(diǎn)都是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)，根據(jù)波的疊加原理，振動(dòng)加強(qiáng)的與振動(dòng)減弱的相互間隔，它們的連線上各點(diǎn)振動(dòng)也加強(qiáng)，所以b處質(zhì)點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)。
（2）（8分）如圖所示的是一個(gè)透明圓柱體的橫截面，一束單色光平行于直徑AB射向圓柱體，光線經(jīng)過折射后恰能射到B點(diǎn)，已知入射光線到直徑AB的距離為R。R是圓柱體的半徑。已知光在真空中的傳播速度為c，求：
(1)該透明圓柱體介質(zhì)的折射率；
(2)該單色光從C點(diǎn)傳播到B點(diǎn)的時(shí)間。

【答案】(1)；(2)
【解析】
(1)光線P經(jīng)折射后經(jīng)過B點(diǎn)，光路圖如圖所示

由幾何知識(shí)得
sinα==
α=60°
β=α=30°
則折射率為
n===
(2)CB間的距離為
s=2Rcosβ=R
光在圓柱體傳播速度為
v=
則光從C點(diǎn)傳播到B點(diǎn)的時(shí)間為
t==

相關(guān)試卷

高中物理高考 卷5-2021年決勝高考物理模擬考沖刺卷 (新高考遼寧專用) (原卷版）：

這是一份高中物理高考 卷5-2021年決勝高考物理模擬考沖刺卷 (新高考遼寧專用) (原卷版），共5頁。試卷主要包含了選擇題等內(nèi)容，歡迎下載使用。

高中物理高考 卷5-2021年決勝高考物理模擬考沖刺卷 (新高考遼寧專用) (解析版）：

這是一份高中物理高考 卷5-2021年決勝高考物理模擬考沖刺卷 (新高考遼寧專用) (解析版），共15頁。試卷主要包含了選擇題等內(nèi)容，歡迎下載使用。

高中物理高考 卷5-2021年決勝高考物理?？紱_刺卷（重慶新高考專用）（原卷版）：

這是一份高中物理高考 卷5-2021年決勝高考物理?？紱_刺卷（重慶新高考專用）（原卷版），共7頁。試卷主要包含了作答時(shí)，務(wù)必將答案寫在答題卡上，[選修3-3]，[選修3-4]等內(nèi)容，歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關(guān)試卷 更多

高中物理高考 卷5-2021年決勝高考物理?？紱_刺卷（重慶新高考專用）（解析版）

高中物理高考 卷5-2021年決勝高考物理模考沖刺卷（重慶新高考專用）（解析版）
高中物理高考 卷5-2021年決勝高考物理?？紱_刺卷（新高考廣東專用）（原卷版）

高中物理高考 卷5-2021年決勝高考物理模考沖刺卷（新高考廣東專用）（原卷版）
高中物理高考 卷5-2021年決勝高考物理模考沖刺卷（解析版）

高中物理高考 卷5-2021年決勝高考物理?？紱_刺卷（解析版）
高中物理高考 卷5-2021年決勝高考物理模考沖刺卷（江蘇專用）（解析版）

高中物理高考 卷5-2021年決勝高考物理?？紱_刺卷（江蘇專用）（解析版）
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，請(qǐng)掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費(fèi)推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)，申請(qǐng) 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高考專區(qū)
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊(cè)
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊(cè)

手機(jī)號(hào)注冊(cè)
手機(jī)號(hào)碼

手機(jī)號(hào)格式錯(cuò)誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個(gè)字符，數(shù)字、字母或符號(hào)

注冊(cè)即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊(cè)協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊(cè)
手機(jī)號(hào)注冊(cè)
微信注冊(cè)

注冊(cè)成功

返回
頂部