必刷卷04——【高考三輪沖刺】2023年高考物理考前20天沖刺必刷卷（湖南專用）（原卷版+解析版）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

?絕密★啟用前
2023年高考物理考前信息必刷卷04
湖南專用

單選題6道24分，多選題4題20分；實驗題兩題，一道力學(xué)6分，一道電學(xué)9分；計算題兩題，一道電學(xué)13分，一道力學(xué)15分；選修3-3、3-4都是一道選擇題5分，一道計算題8分。
物理高考會凸顯了對學(xué)生必備知識、關(guān)鍵能力、學(xué)科素養(yǎng)及核心價值的全面性考查,試卷結(jié)構(gòu)、題型題量以及考試難度等相對穩(wěn)定，總體呈現(xiàn)出“三新三重”（情景新、設(shè)問新、理念新、重思維、重素養(yǎng)、重探究）的特點。

大題不是考概念！而是考“理解能力”、“邏輯能力”、“數(shù)學(xué)計算能力”，考察考生的邏輯推理能力和運算求解題能力，再體現(xiàn)開放性的同時，也考查了考生思維的準(zhǔn)確性與有序性。充分發(fā)揮了新高考育人功能和積極導(dǎo)向作用，突出了對力、電、磁等主干知識的考查，又極力回避了傳統(tǒng)應(yīng)試教育通過“機(jī)械刷題”得高分的現(xiàn)象，體現(xiàn)了基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性的高考評價體系的考查要求，助力高中育人方式改革。
解大題時，要根據(jù)題意，畫出物體運動過程中幾個關(guān)鍵狀態(tài)的情景圖，來幫助自己理解敘述的全過程，準(zhǔn)確把握問題的已知條件、邊界條件和臨界條件。

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。
1．四根長直導(dǎo)線通有相同大小的電流，導(dǎo)線的截面是正方形的四個頂點，其中導(dǎo)線電流垂直紙面向里，導(dǎo)線電流垂直紙面向外，每根導(dǎo)線在中心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，則O點的磁感應(yīng)強(qiáng)度是（　　）

A．大小為，指向 B．大小為，指向連線中點
C．大小為，指向連線中點 D．大小為，指向連線中點
【答案】 C
【解析】據(jù)右手螺旋定則可知，4根通電直導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度如圖所示

則O點的磁感應(yīng)強(qiáng)度是

方向指向連線中點。
故選C。
2．如圖所示的光滑桿和輕彈簧的一端均固定在點，可視為質(zhì)點的小球A固定在輕彈簧的另一端，現(xiàn)使整個裝置環(huán)繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)角速度為時輕彈簧處于原長狀態(tài)。則下列說法正確的是（　?。?br />
A．角速度由逐漸增大，小球沿桿向上移動
B．角速度大于時，桿與小球間的作用力大小可能不變
C．僅增加小球的質(zhì)量，小球沿桿向上移動
D．與小球的質(zhì)量大小有關(guān)
【答案】 A
【解析】AB．角速度由逐漸增大的過程中，假設(shè)彈簧仍處于原長狀態(tài)，由可知小球所需的向心力增大，桿對小球的支持力增大，因此小球一定沿桿向上運動，故A正確，B錯誤。
D．當(dāng)角速度為時，對小球進(jìn)行受力分析，如圖所示，假設(shè)桿與豎直方向的夾角為θ，彈簧的原長為，則

解得

可知角速度與小球的質(zhì)量大小無關(guān)，故D錯誤；

C．僅增加小球的質(zhì)量，角速度不變，彈簧仍處于原長，故C錯誤；
故選A。
3．如圖所示，長度均為的兩平行金屬板沿水平方向放置，兩極板的間距為兩極板帶有等量異種電荷，其中上極板帶正電。帶電粒子1由左側(cè)正中央沿平行于極板的速度射入電場，同時另一完全相同的粒子2，由上極板的正中央以垂直于極板的速度射入電場，經(jīng)過一段時間兩粒子同時到達(dá)下極板正中央的O點。粒子的質(zhì)量為，電荷量為，兩極板之間的電壓恒為，忽略粒子的重力和粒子間的相互作用，兩極板之間的電場可看做勻強(qiáng)電場。則下列說法正確的是（　?。?br />
A．粒子1到達(dá)O點時的速度
B．粒子2射入電場時的速度
C．若將粒子1射入電場時的速度變?yōu)椋瑑闪Ｗ訉⒃贠點上方相遇
D．若將粒子1射入電場時的速度變?yōu)?，兩粒子仍可同時到邊O點
【答案】 B
【解析】AB．設(shè)粒子的運動時間為，粒子1在電場中做類平拋運動，則有
，
粒子2在電場中做勻加速直線運動，則有

又

聯(lián)立解得
，
粒子1到達(dá)O點時的速度為

故A錯誤，B正確；
CD．若將粒子1射入電場時的速度變?yōu)?，則粒子1到達(dá)O點正上方所用時間為

這段時間內(nèi)粒子1沿電場方向通過的位移為

這段時間內(nèi)粒子2沿電場方向通過的位移為

由于

可知兩粒子不會相遇，故CD錯誤。
故選B。
4．質(zhì)量為2kg的小球b靜止在光滑的水平地面上，左端連接一水平輕質(zhì)彈簧，質(zhì)量為2kg的另一小球a以4m/s的速度向b運動，從小球a接觸彈簧到壓縮到最短所經(jīng)歷的時間為，已知此彈簧的壓縮量x與彈性勢能的關(guān)系為，則小球a、b在這段時間內(nèi)的位移大小分別為（　?。?br />
A．m， B．m，m
C．m，m D．m，m
【答案】 A
【解析】小球、與彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，彈簧被壓縮至最短時，小球、達(dá)到共速，設(shè)共速時的速度為，小球的初速度為，則由動量守恒定律有

碰撞過程中機(jī)械能守恒，有

解得

由彈簧的壓縮量x與彈性勢能的關(guān)系

可得

設(shè)小球a、b在這段時間內(nèi)的位移大小分別為、，任取極短的時間，兩小球在任意時刻動量均守恒，任意時刻的速度分別設(shè)為、則有

即有

固有

而兩小球的對地位移之間的關(guān)系為

聯(lián)立解得

故選A。
5．如圖所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌上靜止放置兩根完全相同粗細(xì)均勻的導(dǎo)體棒ab、cd，整個裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中?，F(xiàn)給ab棒一個平行于導(dǎo)軌的初速度并開始計時，不計電磁輻射及金屬導(dǎo)軌的電阻，導(dǎo)體棒ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，下列關(guān)于棒ab、cd中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢、、回路中的感應(yīng)電流i、導(dǎo)軌間的電壓u與時間t的函數(shù)關(guān)系圖像中，可能正確的是（　?。?br />
A． B．
C． D．
【答案】 D
【解析】A．設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，兩導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m、接入電路的長度均為d、電阻均為R，導(dǎo)體棒的初速度為。某時刻t導(dǎo)體棒、的速度分別為、，回路的感應(yīng)電流為i。由法拉第電磁感應(yīng)定律有

兩導(dǎo)體棒受到的安培力大小

與棒的運動方向相反，與棒的運動方向相同，所以棒減速、棒加速，當(dāng)兩棒速度相同時，回路中沒有感應(yīng)電流，兩棒做勻速直線運動，由動量守恒定律

解得最終兩棒的速度為

由于減小、增大，所以減小，電流i減小，減小，棒運動的加速度減小，即棒做初速度為、加速度逐漸減小的減速運動，所以減小得越來越慢，最終趨于，故A錯誤；
B．棒做初速度為零、加速度逐漸減小的加速運動，所以由零開始增加得越來越慢，最終趨于，故B錯誤；
C．由于、i越來越小，最終、i趨為零，故C錯誤。
D．兩導(dǎo)軌間的電壓

對兩棒由動量守恒有

聯(lián)立得

故u恒定，D正確。
故選D。
6．風(fēng)洞實驗室，是以人工的方式產(chǎn)生并且控制氣流，用來模擬飛行器或?qū)嶓w周圍氣體的流動情況，它是進(jìn)行空氣動力實驗最常用、最有效的工具之一。如圖為測試在風(fēng)洞實驗室中小球（可視為質(zhì)點）在光滑裝置內(nèi)運動特點的剖面圖，風(fēng)洞能對小球提供水平方向恒定的風(fēng)力，當(dāng)把小球放在裝置內(nèi)A點時恰好能保持靜止，A點與圓心的連線與豎直方向夾角?，F(xiàn)給小球一垂直于半徑方向的初速度，使其在豎直平面內(nèi)繞圓心O剛好能做完整的圓周運動，已知小球質(zhì)量為m，裝置半徑為R，重力加速度為g，取A點重力勢能為0。則下列說法正確的是（　?。?br />
A．小球?qū)壍赖淖畲髩毫?B．小球運動過程中，最小的動能為
C．小球運動過程中，最小的機(jī)械能為 D．小球運動過程中，最大的機(jī)械能
【答案】 D
【解析】AB．由題可知，A點為運動過程中的等效最低點，其余圓心對稱的B點為等效最高點，對小球在這兩個位置進(jìn)行受力分析，如圖所示，其中C點為與圓心等高的左側(cè)點，D點為與圓心等高的右側(cè)點

由題可知，小球放在裝置內(nèi)A點時恰好能保持靜止

在A點給小球一個速度時

在B點根據(jù)牛頓第二定律可知

從A到B由動能定理可知

聯(lián)立解得

故根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)壍赖淖畲髩毫椋∏蜻\動過程中，最小的動能為

AB錯誤；
CD．根據(jù)功和能的關(guān)系可知，機(jī)械能的變化等于風(fēng)力做的功，當(dāng)小球運動到C點時，小球的機(jī)械能最大

當(dāng)小球運動到D點時，小球的機(jī)械能最小

C錯誤，D正確。
故選D。
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．在一個密閉的容器中裝有放射性同位素氪（），在溫度為時測得其壓強(qiáng)為。將容器深埋在地下，經(jīng)過10年后測得，在溫度為的地下，容器中的壓強(qiáng)為。在此期間，有些氨衰變成為固體狀態(tài)的銣（），銣的體積和容器的體積比較可以忽略不計。可得（　?。?br /> A．氪發(fā)生衰變成為固體銣
B．氨的半衰期為10年
C．在地下，氮的半衰期變長
D．衰變放出的射線是由原子核中的質(zhì)子轉(zhuǎn)變而成的
【答案】 AB
【解析】A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒，可知氪衰變成為固體銣時，生成的粒子質(zhì)量數(shù)為0，電荷數(shù)為-1，即發(fā)生的是衰變，A正確；
B．根據(jù)題意有
，
根據(jù)克拉伯龍方程有
，
解得

即經(jīng)過10年后，有一半氪發(fā)生衰變，即氨的半衰期為10年，B正確；
C．半衰期與元素所處物理環(huán)境和化學(xué)性質(zhì)無關(guān)，可知在地下，氮的半衰期不變，C錯誤；
D．衰變放出的射線是電子，其由原子核中的中子轉(zhuǎn)變而成的，D錯誤。
故選AB。
8．如圖所示，某航天器圍繞一顆半徑為R的行星做勻速圓周運動，其環(huán)繞周期為T，經(jīng)過軌道上A點時發(fā)出了一束激光，與行星表面相切于B點，若測得激光束AB與軌道半徑AO夾角為θ，引力常量為G，不考慮行星的自轉(zhuǎn)，下列說法正確的是（　?。?br />
A．行星的質(zhì)量為
B．行星的平均密度為
C．行星表面的重力加速度為
D．行星的第一宇宙速度為
【答案】 ABC
【解析】A．航天器圍繞行星做勻速圓周運動，由牛頓第二定律有

解得

故A正確；
B．行星的平均密度為

聯(lián)立可得

故B正確；
C．根據(jù)黃金代換，可得行星表面的重力加速度

解得

故C正確；
D．行星的第一宇宙速度設(shè)為，則有

解得

故D錯誤。
故選ABC。
9．圖甲為某小型水電站的電能輸送示意圖，其輸入電壓如圖乙所示。輸電線總電阻為r，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為、，降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為、（變壓器均為理想變壓器）。降壓變壓器右側(cè)部分為一火災(zāi)報警系統(tǒng)（報警器未畫出），和為定值電阻，R為半導(dǎo)體熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小，下列說法正確的是（　?。?br />
A．
B．乙圖中電壓的瞬時值表達(dá)式為
C．R處出現(xiàn)火警時，輸電線上的電流增大
D．R處出現(xiàn)火警時，電壓表V的示數(shù)增大
【答案】 BC
【解析】A．根據(jù)

可知

故A錯誤；
B．乙圖中電壓最大值

所以

乙圖中的電壓瞬時值表達(dá)式

故B正確；
C．當(dāng)R處出現(xiàn)火警時，其阻值減小，負(fù)載總電阻減小，負(fù)載的總功率增大，則增大，則增大，故C正確；
D．又

增大，輸入電壓不變，和不變，所以不變，由于

所以減小，和不變，則變小，即電壓表V的示數(shù)減小，故D錯誤。
故選BC。
10．如圖所示，質(zhì)量為的P物體套在光滑的豎直桿上，質(zhì)量為的Q物體放置在傾角為的足夠長的固定粗糙斜面上，用一不可伸長輕繩連接。初始時輕繩右端經(jīng)過定滑輪呈水平，P物體從a點由靜止釋放，下落到b點時速度大小為v，a、b之間的距離為l，此時連接P物體的輕繩與水平方向夾角為，重力加速度為。在此過程中，下列說法正確的是（　?。?br />
A．P物體做勻加速直線運動
B．P物體從a點由靜止釋放時加速度大小等于
C．P物體到b點時，Q物體的速度大小為
D．該過程中產(chǎn)生的熱量為
【答案】 BCD
【解析】AB．從a點剛釋放瞬間，P物體只受重力，加速度為，當(dāng)下落到b點時，由牛頓第二定律，可得

此時的加速度小于重力加速度，故P物體不是做勻加速直線運動，故A錯誤，B正確；
C．P物體到b點時，此時兩物體速度關(guān)系滿足

故C正確；
D．該過程由能量守恒，得

該過程中產(chǎn)生的熱量為

故D正確。
故選BCD。
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。
（一）必考題：共43分。
11. （6分）某小組根據(jù)機(jī)械能守恒定律測當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，實驗裝置如圖甲所示?？蚣苌涎b有可上下移動的光電門，框架水平部分用電磁鐵吸住一個小球，框架豎直部分緊貼一刻度尺，零刻度線在上端，小球的球心所在高度恰好與刻度尺零刻度線水平對齊，且小球的球心與光電門的中心在同一豎直線上。實驗步驟如下：
①用游標(biāo)卡尺測出小球的直徑d如圖乙所示：
②測出光電門中心到零刻度線的豎直距離h：
③小球由靜止釋放經(jīng)過光電門時，測出其經(jīng)過光電門的時間
④多次改變光電門的位置重復(fù)步驟②③，得到多組對應(yīng)的h和數(shù)據(jù)；
⑤在坐標(biāo)系中得到如圖丙所示的圖像，圖線的斜率為k。

請回答下列問題：
（1）在整個實驗過程中，下列措施必要的是___________。（本實驗中空氣阻力很小，可忽略不計）
A．用天平測出小球的質(zhì)量
B．應(yīng)選用直徑大一些的鐵球
C．應(yīng)選用直徑小一些的鐵球
（2）圖乙中小球的直徑d=___________cm。
（3）由實驗獲得的圖像可知，該地的重力加速度大小g=___________（用相關(guān)量的符號表示），該測量值___________（填“大于”“等于”或“小于”）該地重力加速度的真實值。
【答案】 ???? C???? 1.115???? ???? 小于
【解析】（1）BC．為記錄小球通過光電門中心時的速度，光電門記錄了小球通過的遮光時間，小球的直徑越小，所用時間越短，可以用該段時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度，所以小球應(yīng)選用直徑小的鐵球，B錯誤，C正確；
A．因為根據(jù)機(jī)械能守恒

故

不需要測量小球質(zhì)量，A錯誤。
故選C。
（2）游標(biāo)卡尺主尺的讀數(shù)為11 mm，游標(biāo)尺的最小分度值為0.05 mm，讀數(shù)為3×0.05 mm=0.15 mm，則小球的直徑為d=11 mm + 0.15 mm=11.15 mm=1.115 cm。
（3）因通過光電門的速度

根據(jù)機(jī)械能守恒定律

有

故圖像的斜率

解得

從實驗的步驟和原理看，小球通過光電門中心的速度v應(yīng)該是球心通過光電門中心時的速度，而測量時用的是內(nèi)的平均速度（即時間中點的速度），因時間中點的速度小于其對應(yīng)的位移中點的速度，也就是測量中使用的速度v偏小，根據(jù)，可知g的測量值小于真實值。
12. （9分）（1）為了能較準(zhǔn)確的測量同一電池的電動勢及其內(nèi)阻，某同學(xué)利用電阻均未知的電流表A和電壓表V設(shè)計了圖1所示的實驗電路對電池組進(jìn)行測量，記錄了單刀雙擲開關(guān)分別接1、2對應(yīng)電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I。根據(jù)實驗記錄的數(shù)據(jù)繪制如圖2中所示的A、B兩條圖線，可以判斷圖線A是利用單刀雙擲開關(guān)接______（選填“1”或“2”）中的實驗數(shù)據(jù)描出的。分析A、B兩條圖線可知，此電池組的電動勢為______，內(nèi)阻______（用圖中、、、表示）。

（2）若經(jīng)過（1）中測量得到電池的電動勢為，該同學(xué)用這節(jié)干電池給一個歐姆表供電。若歐姆表內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3所示，已知靈敏電流計G（滿偏電流，內(nèi)阻），表盤刻度如圖4所示，C、D為兩表筆插孔，應(yīng)將______（選填“紅”或“黑”表筆插入C孔中。若用該歐姆表來測量一個阻值約為200歐姆的電阻則會出現(xiàn)指針偏角______（選填“過大”或“過小”），若想測量時指針位于圖示位置，則需要在圖中與G表______（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個阻值為______的電阻。改裝后，根據(jù)圖中顯示可知電阻阻值為______。

【答案】 ???? 1???? ???? ???? 紅???? 過大???? 并聯(lián)???? 10???? 220
【解析】（1）當(dāng)接1時，誤差在于電流表的分壓，所測內(nèi)阻等于電源內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻之和，當(dāng)接2時，誤差在于電壓表的分流，所測內(nèi)阻等于電源與電壓表并聯(lián)的總電阻，可知接2時所測內(nèi)阻小于接1時所測內(nèi)阻，由于圖線斜率的絕對值表示內(nèi)阻，即接1時的圖像陡峭一些，可以判斷圖線A是利用單刀雙擲開關(guān)接1中的實驗數(shù)據(jù)描出的.
接1時，誤差在于電流表的分壓，所測內(nèi)阻等于電源內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻之和，所測電動勢為電流表與電源串聯(lián)后整體等效電源的電動勢，即接1時的電動勢的測量值等于真實值，即有

由于接2時，當(dāng)電路短路時，電壓表沒有分壓，即此時的電流的測量值與真實值相等，結(jié)合上述可知，電源的真實的圖線是A圖線縱軸交點與B圖像橫軸交點的連線，可知

（2）根據(jù)“紅黑出”規(guī)律，可知應(yīng)將紅表筆插入C孔中；
歐姆表的內(nèi)阻與中值電阻相等

由于200歐姆的電阻比中值電阻小得多，可知若用該歐姆表來測量一個阻值約為200歐姆的電阻則會出現(xiàn)指針偏角過大；
想測量時指針位于圖示位置，即指針指在中央刻線附近，即減小通過G表中的電流，則需要在圖中與G表并聯(lián)一個定值電阻；
由于待測電阻阻值約為200歐姆，根據(jù)圖4可知在圖中與G表并聯(lián)一個定值電阻后，歐姆表的中值電阻為150歐姆，根據(jù)

解得

根據(jù)歐姆表的讀數(shù)規(guī)律，結(jié)合上述，可知改裝后，根據(jù)圖中顯示可知電阻阻值為。
13. （13分）如圖所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌間距為。為處于豎直平面半徑的圓弧，D、為圓弧的最低點，此區(qū)域有豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，右側(cè)的軌道處于水平面上且足夠長?！癏”形固聯(lián)框架由b、c兩根金屬棒和中間的絕緣輕桿組成，靜置于區(qū)域。固聯(lián)框架右側(cè)有兩個長度均為的磁場區(qū)域，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為，方向相反?，F(xiàn)給金屬棒a以一豎直向下的初速度從處進(jìn)入導(dǎo)軌，同時對其施加一外力F，使棒a恰沿圓弧軌道勻速率下滑，回路內(nèi)會產(chǎn)生正弦式交變電流。當(dāng)棒a運動至?xí)r立即撤去此外力，此后棒a在區(qū)域與“H”形框架發(fā)生正碰而粘在一起形成組合體。已知三根金屬棒質(zhì)量均為，長度均為，其中棒a、b的電阻均為，棒c的電阻，絕緣輕桿長度為。整個過程中金屬棒均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計導(dǎo)軌電阻。重力加速度。求：
（1）棒a從運動到的過程中，通過金屬棒c的電荷量；
（2）棒a從運動到的過程中，該外力F對棒a所做的功（）；
（3）試判斷組合體能否穿過右側(cè)兩個磁場區(qū)域若不能，則組合體中棒b將停在何處？若能，求組合體在穿越右側(cè)磁場區(qū)域過程中產(chǎn)生的焦耳熱。

【答案】（1）；（2）；（3）見解析
【解析】（1）回路內(nèi)的總電阻

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有

根據(jù)閉合電路歐姆定律有

則電荷量為

故通過c棒的電荷量

（2）a棒切割產(chǎn)生電動勢的最大值

電動勢的有效值

導(dǎo)體棒圓周運動的周期

此過程中克服安培力做的功

能量守恒

外力F做的功

（3）a棒與框架碰撞過程中動量守恒

又總電阻為

當(dāng)組合體進(jìn)入?yún)^(qū)域時由動量定理得

通過組合體的電荷量

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得

假設(shè)組合體能穿越邊界，穿越后的速度為，同理有動量定理得

通過組合體的電荷量

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得

說明組合體恰好越過邊界，b棒剛好停在邊界上
14. （15分）如圖所示，一長木板A靜止在水平地面上，木板上左端有一小鐵塊B，小鐵塊C靜止在距木板左端處，已知鐵塊B、C與木板間的動摩擦因數(shù)均為，木板與地面間的動摩擦因數(shù)，某時刻用鐵錘敲擊鐵塊B，使其獲得4m/s沿木板向右的初速度，鐵塊B的質(zhì)量，鐵塊C與木板A的質(zhì)量均為，鐵塊間的碰撞為彈性正碰，小鐵塊的大小忽略不計，取重力加速度，鐵塊均未滑離木板，求：
（1）從B開始運動，經(jīng)多長時間B與C發(fā)生碰撞；
（2）鐵塊C運動的最大速度；
（3）木板運動的最大位移大??；
（4）鐵塊間的最大距離。

【答案】（1）1s；（2）4m/s ；（3）0.5m；（4）7.25m
【解析】（1）開始鐵塊B做勻減速運動，木板靜止在地面上，設(shè)鐵塊B做減速運動的加速度大小為，則

對AC整體

說明AC沒有發(fā)生對地滑動；
設(shè)經(jīng)時間，B與C發(fā)生碰撞，則

解得

（2）設(shè)B與C碰前速度為v，鐵塊在碰撞后瞬間C的速度最大，最大值為，由勻變速運動可知

解得

鐵塊碰撞過程動量守恒，有

由機(jī)械能守恒定律，得

解得

（3）B、C減速的加速度大小為，則有

設(shè)木板的加速度大小為，則有

解得

設(shè)再經(jīng)時間，木板A與鐵塊B達(dá)到共同速度，則

此時A的速度大小為，則

之后木板A與鐵塊B一起做減速運動，設(shè)減速的加速度大小為，則

解得

設(shè)再經(jīng)時間速度減為0，則有

設(shè)木板A對地移動的最大位移為，則

解得

（4）設(shè)鐵塊B與C碰后對地的位移為，則

設(shè)鐵塊C與B碰后對地的位移為，則

鐵塊B與C間的最大距離為

（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）
關(guān)于一定質(zhì)量的理想氣體，下列過程可能發(fā)生的有。（填正確答案標(biāo)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0分）
A．對外做功、溫度升高、吸收熱量
B．壓強(qiáng)增大、體積增大、內(nèi)能減小
C．體積減小、溫度升高、對外做功
D．放出熱量、內(nèi)能增加、體積減小
E．壓強(qiáng)減小、對外做功、溫度降低
【答案】 ADE
【解析】A．根據(jù)熱力學(xué)第一定律

若對外做功，溫度升高，吸收熱量，等式有可能成立，A正確；
B．由理想氣體狀態(tài)方程

可得氣體壓強(qiáng)增大、體積增大，則氣體溫度升高，內(nèi)能增大，故B錯誤；
C．氣體體積減小，則外界對氣體做功，故C錯誤；
D．根據(jù)熱力學(xué)第一定律

若放出熱量，內(nèi)能增加，體積減小，外界對氣體做功，等式有可能成立，D正確；
E．由理想氣體狀態(tài)方程

壓強(qiáng)減小，對外做功即氣體體積增大，溫度降低，等式可能成立，故E正確。
故選ADE。
（2）（8分）我國部分地區(qū)有放孔明燈祈福的習(xí)俗。如圖所示為一圓柱形孔明燈，下端開口，其底面面積，高，燈體的質(zhì)量為?，F(xiàn)將燈體固定，加熱燈內(nèi)氣體，使溫度由升至。已知常壓下時空氣密度，重力加速度g取，求：
（1）燈內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與加熱前燈內(nèi)氣體的質(zhì)量之比；
（2）燈體解除固定，孔明燈恰能升空時燈內(nèi)的溫度。

【答案】（1）；（2）
【解析】（1）加熱前氣體溫度為，加熱后的氣體溫度為。設(shè)圓柱的體積為V，逸出氣體的體積為，對剩余氣體，根據(jù)蓋呂薩克定律得

解得

同溫同壓下，燈內(nèi)剩余氣體質(zhì)量與加熱前燈內(nèi)氣體質(zhì)量比為

（2）當(dāng)燈體重力和內(nèi)部氣體重力之和等于浮力時燈會上升，所以只要排出的氣體的重力等于燈體的重力，燈就能上升。設(shè)加熱到后排出氣體的體積為，則

對剩余氣體，根據(jù)蓋呂薩克定律得

解得
，
16. [物理選修3-4]
（1）（5分）
一列簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸傳播，時刻的波形圖如圖1所示，其中位于位置的A點振動圖像如圖2所示，B為波上的一點，則下列說法正確的是。（填正確答案標(biāo)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0分）

A．此波有可能向x軸負(fù)方向傳播
B．該橫波的傳播速度為
C．B點對應(yīng)平衡位置在
D．由開始后內(nèi)B點的路程為
E．B點簡諧運動的表達(dá)式為
【答案】 BCE
【解析】A．由A點振動圖像可知，t=0時，質(zhì)點的振動方向向上，根據(jù)“同側(cè)法”可知波向x軸正方向傳播，故A錯誤；
B．由波的圖像可知波長為，由振動圖像可知，則波速為

故B正確；
C．波的圖像為正弦函數(shù)圖像，y隨x變化的函數(shù)關(guān)系式為

由圖像可知
A=5cm，
則

當(dāng)x=0時，y=5cm，則有

解得

y隨x變化的函數(shù)關(guān)系式可寫為

當(dāng)y=-2.5cm時，

解得

則B點對應(yīng)平衡位置在，故C正確。
D．由開始后內(nèi)，即，B點的路程為

故D錯誤；
E．B點簡諧運動的表達(dá)式為

由圖像可知
A=5cm，
則有
cm
當(dāng)t=0時，y=-2.5cm，則

解得

則

故E正確。
故選BCE。
（2）（8分）如圖所示，直角三角形ABC為某三棱鏡的截面，∠B=90°，∠C=30°，AB=a，D為AB邊的中點，一單色細(xì)光束從D點以與AB成30°角方向射入棱鏡，依次通過AB面折射、BC面反射，再從AC面射出，此時折射角為60°（已知光在真空中的傳播速度為c）。求：
（1）棱鏡對該單色光的折射率；
（2）光在棱鏡中傳播的時間。

【答案】（1）；（2）
【解析】（1）畫出光路圖，如圖所示

設(shè)，，則，，由光的折射定律可得該棱鏡的折射率為

則

又根據(jù)幾何關(guān)系可得

故，則該棱鏡的折射率為

（2）根據(jù)幾何關(guān)系可得
，，
又

則有

光在棱鏡中傳播的速度

故光在棱鏡中傳播的時間為

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