必刷卷05——【高考三輪沖刺】2023年高考物理考前20天沖刺必刷卷（湖南專(zhuān)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05
湖南專(zhuān)用

單選題6道24分，多選題4題20分；實(shí)驗(yàn)題兩題，一道力學(xué)6分，一道電學(xué)9分；計(jì)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(jì)算題8分。
物理高考會(huì)凸顯了對(duì)學(xué)生必備知識(shí)、關(guān)鍵能力、學(xué)科素養(yǎng)及核心價(jià)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(duì)穩(wěn)定，總體呈現(xiàn)出“三新三重”（情景新、設(shè)問(wèn)新、理念新、重思維、重素養(yǎng)、重探究）的特點(diǎn)。

大題不是考概念！而是考“理解能力”、“邏輯能力”、“數(shù)學(xué)計(jì)算能力”，考察考生的邏輯推理能力和運(yùn)算求解題能力，再體現(xiàn)開(kāi)放性的同時(shí)，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(duì)力、電、磁等主干知識(shí)的考查，又極力回避了傳統(tǒng)應(yīng)試教育通過(guò)“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(píng)價(jià)體系的考查要求，助力高中育人方式改革。
解大題時(shí)，要根據(jù)題意，畫(huà)出物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中幾個(gè)關(guān)鍵狀態(tài)的情景圖，來(lái)幫助自己理解敘述的全過(guò)程，準(zhǔn)確把握問(wèn)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1．如圖所示為某變壓器的工作示意圖，定值電阻和分別連在理想變壓器原、副線圈上，且，理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為，變壓器原線圈接在交流電源上，則和的功率之比為（　?。?br />
A． B． C． D．
【答案】 C
【解析】由電壓與匝數(shù)的關(guān)系可得，副線圈兩端的電壓為

則和的功率分別為
，
聯(lián)立對(duì)比可得

故選C。
2．在2022年北京冬奧會(huì)上取得好成績(jī)，運(yùn)動(dòng)員正在刻苦訓(xùn)練。如圖所示，某次訓(xùn)練中，運(yùn)動(dòng)員（視為質(zhì)點(diǎn)）從傾斜雪道上端的水平平臺(tái)上以10m/s的速度飛出，最后落在傾角為37°的傾斜雪道上。取重力加速度大小，，，不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是（????）

A．運(yùn)動(dòng)員的落點(diǎn)距雪道上端的距離為18m
B．運(yùn)動(dòng)員飛出后到雪道的最遠(yuǎn)距離為2.25m
C．運(yùn)動(dòng)員飛出后距雪道最遠(yuǎn)時(shí)的速度大小為10.5m/s
D．若運(yùn)動(dòng)員水平飛出時(shí)的速度減小，則他落到雪道上的速度方向?qū)⒏淖?br /> 【答案】 B
【解析】A．根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得

聯(lián)立解得

則運(yùn)動(dòng)員的落點(diǎn)距雪道上端的距離為

故A錯(cuò)誤；
BC．當(dāng)運(yùn)動(dòng)員的速度方向與雪道平行時(shí)，運(yùn)動(dòng)員飛出后到雪道的距離最遠(yuǎn)，此時(shí)運(yùn)動(dòng)員的速度大小為

運(yùn)動(dòng)員飛出后到雪道的最遠(yuǎn)距離為

故B正確，C錯(cuò)誤；
D．當(dāng)運(yùn)動(dòng)員落在斜坡上時(shí)，速度方向與水平方向夾角的正切值為

即速度方向與水平方向的夾角是一定值，若運(yùn)動(dòng)員水平飛出時(shí)的速度減小，則他落到雪道上的速度方向不變，故D錯(cuò)誤。
故選B。
3．甲圖為不同溫度下的黑體輻射強(qiáng)度隨波長(zhǎng)的變化規(guī)律；乙圖中，某種單色光照射到光電管的陰極上時(shí)，電流表有示數(shù)；丙圖為氫原子能級(jí)圖，有大量處于能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷；丁圖為放射性元素剩余質(zhì)量與原質(zhì)量的比值隨時(shí)間的變化規(guī)律，下列說(shuō)法正確的是（　　）

A．甲圖中，隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)
B．乙圖中，用頻率更低的光照射光電管的陰極時(shí)，電流表一定沒(méi)有示數(shù)
C．丙圖中，從能級(jí)躍遷到能級(jí)時(shí)產(chǎn)生的光子波長(zhǎng)最小
D．丁圖中，的半衰期是5730年，則100個(gè)經(jīng)過(guò)5730年還剩50個(gè)
【答案】 A
【解析】A．隨著溫度的升高，各種波長(zhǎng)輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)，A正確；
B．用頻率更低的光照射光電管的陰極時(shí)，如果頻率小于極限頻率電流表沒(méi)有示數(shù)，如果大于極限頻率有示數(shù)，B錯(cuò)誤；
C．從能級(jí)躍遷到能級(jí)時(shí)，能級(jí)差最小，根據(jù)

可知光子頻率最小，波長(zhǎng)最長(zhǎng)，C錯(cuò)誤；
D．半衰期指的是大量原子核衰變時(shí)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，100個(gè)不是大量，經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期后不一定剩余50個(gè)，D錯(cuò)誤。
故選A。
4．如圖所示，在真空中固定的兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷、連線的中垂線上有一絕緣且粗糙程度相同的豎直固定細(xì)桿，桿上有關(guān)于電荷連線對(duì)稱(chēng)的A、B兩點(diǎn)，O為電荷連線的中點(diǎn)?，F(xiàn)有電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電小環(huán)套在桿上，從A點(diǎn)以初速度向B滑動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度恰好為0，則可知（????）

A．從A到B，小環(huán)的電勢(shì)能始終不變，動(dòng)能先增加，后減小
B．從A到B，小環(huán)受的摩擦力先減少后增加
C．小環(huán)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的速度大小為
D．小環(huán)從A到O點(diǎn)的時(shí)間大于從O到B的時(shí)間
【答案】 C
【解析】AB．根據(jù)等量異種電荷電場(chǎng)分布特點(diǎn)可知，兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上的場(chǎng)強(qiáng)方向均與連線平行，由正點(diǎn)電荷指向負(fù)點(diǎn)電荷；帶電小環(huán)從A到B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力不做功，小環(huán)的電勢(shì)能始終不變；電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小，小環(huán)受到的電場(chǎng)力先增大后減小，則桿對(duì)小環(huán)的彈力先增大后減小，小環(huán)受到的摩擦力先增大后減小；由于小環(huán)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度恰好為0，可知在到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的摩擦力大于小環(huán)的重力，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，從A到B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小環(huán)受到的摩擦力一直大于小環(huán)的重力，故小環(huán)的合力一直向上，合力對(duì)小環(huán)一直做負(fù)功，小環(huán)的動(dòng)能一直減小，故AB錯(cuò)誤；
C．根據(jù)等量異種電荷周?chē)碾妶?chǎng)分布的對(duì)稱(chēng)性，設(shè)小環(huán)從A到B克服摩擦力做功為，根據(jù)動(dòng)能定理可得

從A到O，根據(jù)動(dòng)能定理可得

聯(lián)立解得

故C正確；
D．小環(huán)從A到B的過(guò)程一直做減速運(yùn)動(dòng)，小環(huán)從A到O點(diǎn)的平均速度大于從O到B的平均速度，且A到O點(diǎn)的距離等于O到B的距離，故小環(huán)從A到O點(diǎn)的時(shí)間小于從O到B的時(shí)間，故D錯(cuò)誤。
故選C。
5．“兒童散學(xué)歸來(lái)早，忙趁東風(fēng)放紙鳶”，陽(yáng)春三月正是踏青放風(fēng)箏的好時(shí)節(jié)。如圖所示，在細(xì)線拉力的作用下，風(fēng)箏靜止在空中，下列說(shuō)法正確的是（????）

A．人受到地面的作用力方向豎直向上
B．氣流對(duì)風(fēng)箏的作用力的方向沿左上方
C．氣流對(duì)風(fēng)箏的作用力與風(fēng)箏受到的重力大小相等
D．若氣流對(duì)風(fēng)箏的作用力大小不變，細(xì)線由實(shí)線位置變?yōu)樘摼€位置，則細(xì)線對(duì)人的拉力也不變
【答案】 B
【解析】A．人在地面上受豎直向下的重力、向上的支持力、向右的摩擦力和斜向左上方的細(xì)線拉力，所以人受到地面的作用力，即支持力和摩擦力的合力的方向應(yīng)斜向右上方，故A錯(cuò)誤；
BC．風(fēng)箏受重力G，細(xì)線的拉力T和氣流的作用力F處于平衡狀態(tài)，如圖所示

重力G方向豎直向下，細(xì)線的拉力T方向斜向右下方，氣流對(duì)風(fēng)箏的力F的方向一定斜向左上方，且大小等于重力G和細(xì)線拉力T的合力大小，故B正確，C錯(cuò)誤；
D．當(dāng)細(xì)線由實(shí)線位置變?yōu)樘摼€位置，即T與G的夾角減小，若氣流對(duì)風(fēng)箏的作用力大小不變，作出力的三角形，如圖所示

由此可知，細(xì)線的拉力減小，故D錯(cuò)誤。
故選B。
6．如圖甲，一質(zhì)量為M的小車(chē)靜止在光滑水平地面上，其左端P點(diǎn)與平臺(tái)平滑連接。小車(chē)上表面是以O(shè)為圓心、半徑為R的四分之一圓弧軌道。質(zhì)量為m的光滑小球，以某一水平速度沖上小車(chē)的圓弧面。若測(cè)得在水平方向上小球與小車(chē)的速度大小分別為、，作出圖像如圖乙所示。已知豎直，水平，水平臺(tái)面高，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g，不計(jì)一切摩擦。則（　　）

A．
B．小球上升的最大高度為
C．小球在Q點(diǎn)速度方向與水平方向夾角的正切值為
D．小球落地時(shí)的速度大小為
【答案】 D
【解析】A．根據(jù)題意可知，小球和小車(chē)組成的系統(tǒng)水平方向上動(dòng)量守恒，由圖乙可知，當(dāng)時(shí)

當(dāng)時(shí)

則有

解得

故A錯(cuò)誤；
BC．根據(jù)題意，設(shè)小球上升的最大高度為,小球在Q點(diǎn)速度為，小球在點(diǎn)時(shí)，水平方向與小車(chē)共速，由動(dòng)量守恒定律有

解得

小球由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，由能量守恒定律有

小球由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)，由能量守恒定律有

解得

則小球此時(shí)的豎直分速度為

小球在Q點(diǎn)速度方向與水平方向夾角的正切值為

故BC錯(cuò)誤；
D．根據(jù)題意可知，小球從點(diǎn)離開(kāi)小車(chē)，設(shè)離開(kāi)小車(chē)時(shí)，小球的速度為，小車(chē)的速度為，由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律有

設(shè)小球落地速度為，由能量守恒定律有

聯(lián)立解得

故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(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。
7．我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器，是應(yīng)用長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭送入地火轉(zhuǎn)移軌道。火星距離地球最遠(yuǎn)時(shí)有4億公里，最近時(shí)大約0.55億公里。由于距離遙遠(yuǎn)，地球與火星之間的信號(hào)傳輸會(huì)有長(zhǎng)時(shí)間的時(shí)延。當(dāng)火星離我們最遠(yuǎn)時(shí)，從地球發(fā)出一個(gè)指令，約22分鐘才能到達(dá)火星。為了節(jié)省燃料，我們要等火星與地球之間相對(duì)位置合適的時(shí)候發(fā)射探測(cè)器。受天體運(yùn)行規(guī)律的影響，這樣的發(fā)射機(jī)會(huì)很少。為簡(jiǎn)化計(jì)算，已知火星的公轉(zhuǎn)周期約是地球公轉(zhuǎn)周期的1.9倍，認(rèn)為地球和火星在同一平面內(nèi)、沿同一方向繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。根據(jù)上述材料，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，判斷下列說(shuō)法正確的是（　?。?br />
A．地球的公轉(zhuǎn)線速度大于火星的公轉(zhuǎn)線速度
B．當(dāng)火星離地球最近時(shí)，地球上發(fā)出的指令需要約13分鐘到達(dá)火星
C．若火星運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)、地球恰好在A點(diǎn)時(shí)發(fā)射探測(cè)器，則探測(cè)器沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，恰好與火星相遇
D．下一個(gè)發(fā)射時(shí)機(jī)需要再等約2.1年
【答案】 AD
【解析】A．設(shè)太陽(yáng)質(zhì)量為，行星質(zhì)量為，軌道半徑為，根據(jù)

解得行星的公轉(zhuǎn)速度

由于地球的軌道半徑小于火星的軌道半徑，可知地球的公轉(zhuǎn)線速度大于火星的公轉(zhuǎn)線速度，A正確；
B．當(dāng)火星離地球最近時(shí)，地球上發(fā)出的指令到達(dá)火星的時(shí)間
分鐘
B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)開(kāi)普勒第三定律有

由于探測(cè)器軌道的半長(zhǎng)軸小于火星軌道的半徑，可知

則如果火星運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)、地球恰好在A點(diǎn)時(shí)發(fā)射探測(cè)器，那么探測(cè)器將沿軌跡AC先運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，此時(shí)火星還沒(méi)有達(dá)到C點(diǎn)，兩者并不能恰好在C點(diǎn)相遇，C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)題意，兩者相距最近時(shí)，恰好是一次發(fā)射機(jī)會(huì)，設(shè)到達(dá)下一次機(jī)會(huì)的時(shí)間為，則有

結(jié)合題中數(shù)值，解得
年
D正確。
故選AD。
8．在如圖所示的電路中，三個(gè)相同的燈泡a、b、c和電感L1、L2與直流電源連接，電感的電阻忽略不計(jì)．電鍵S從閉合狀態(tài)突然斷開(kāi)時(shí)，下列判斷正確的有( )

A．a(chǎn)先變亮，然后逐漸變暗
B．b先變亮，然后逐漸變暗
C．c先變亮，然后逐漸變暗
D．b、c都逐漸變暗
【答案】 AD
【解析】電鍵S閉合時(shí)，電感L1中電流等于兩倍L2的電流，斷開(kāi)電鍵K的瞬間，由于自感作用，兩個(gè)電感線圈相當(dāng)于兩個(gè)電源，與三個(gè)燈泡構(gòu)成閉合回路，通過(guò)b、c的電流都通過(guò)a，故a先變亮，然后逐漸變暗，故A正確；b、c燈泡由電流i逐漸減小，B、C錯(cuò)誤，D正確；
故選AD
9．如圖所示，質(zhì)量為的物塊P與物塊Q（質(zhì)量未知）之間拴接一輕彈簧，靜止在光滑的水平地面上，彈簧恰好處于原長(zhǎng)?，F(xiàn)給P物體一瞬時(shí)初速度，并把此時(shí)記為0時(shí)刻，規(guī)定向右為正方向，0~2t0內(nèi)P、Q物塊運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示，已知時(shí)刻P、Q的加速度最大，其中軸下方部分的面積大小為，則（????）

A．物體Q的質(zhì)量為
B．時(shí)刻Q物體的速度大小為
C．時(shí)刻彈簧的彈性勢(shì)能為
D．時(shí)間內(nèi)彈簧對(duì)P物體做功為零
【答案】 BCD
【解析】A．時(shí)間內(nèi)Q所受彈力方向向左，P所受彈力方向始終向右；時(shí)刻，P、Q所受彈力最大且大小相等，由牛頓第二定律可得

解得物體Q的質(zhì)量為

故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)圖像與橫軸圍成的面積表示速度變化量，可知時(shí)間內(nèi)，Q物體的速度變化量大小為

則時(shí)刻Q物體的速度大小為，故B正確；
C．時(shí)刻兩物體具體相同的速度，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，時(shí)刻P、Q物體的速度大小為

設(shè)物體P的初速度為，根據(jù)動(dòng)量守恒可得

解得

設(shè)時(shí)刻彈簧的彈性勢(shì)能為，根據(jù)能量守恒可得

聯(lián)立解得

故C正確；
D．設(shè)時(shí)刻P物體的速度為；根據(jù)動(dòng)量守恒可得

解得

可知時(shí)刻P物體的速度大小等于時(shí)刻P物體的速度大小，則時(shí)刻P物體的動(dòng)能等于時(shí)刻P物體的動(dòng)能，故時(shí)間內(nèi)彈簧對(duì)P物體做功為零，故D正確。
故選BCD。
10．如圖所示，絕緣中空軌道豎直固定，圓弧段COD光滑，對(duì)應(yīng)圓心角為120°，C、D兩端等高，O為最低點(diǎn)，圓弧圓心為，半徑為R，直線段AC、HD粗糙，與圓弧段分別在C、D端相切，整個(gè)裝置處于方向垂直于軌道所在平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在豎直虛線MC左側(cè)和ND右側(cè)還分別存在著場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向水平向右和向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量恒為q、直徑略小于軌道內(nèi)徑、可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球，從軌道內(nèi)距C點(diǎn)足夠遠(yuǎn)的P點(diǎn)由靜止釋放，若，小球所受電場(chǎng)力等于其重力的倍，重力加速度為g。則（　　）

A．小球第一次沿軌道AC下滑的過(guò)程中先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)
B．小球經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的彈力可能為
C．經(jīng)足夠長(zhǎng)時(shí)間，小球克服摩擦力做的總功是
D．小球在軌道內(nèi)受到的摩擦力可能為
【答案】 AB
【解析】A．小球第一次沿軌道AC下滑過(guò)程中，小球所受電場(chǎng)力等于其重力的倍，即

電場(chǎng)力方向直于軌道方向的分量為

重力垂直軌道的分量為

則有

因此，電場(chǎng)力與重力的合力方向恰好沿著AC方向，且剛開(kāi)始時(shí)小球與管壁無(wú)作用力。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)后，由左手定則可知，小球受到的洛倫茲力垂直于AC向上，導(dǎo)致小球?qū)鼙谟凶饔昧?，小球?qū)⑹艿降幕瑒?dòng)摩擦力，隨著速度增大，洛倫茲力增大，小球?qū)鼙诘膲毫ΓΣ亮υ龃?，合力減小，根據(jù)牛頓第二定律可知小球做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減至零時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，故A正確；
B．對(duì)小球在O點(diǎn)受力分析，且由C向D運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，則有

由C到O點(diǎn)，由機(jī)械能守恒定律，則有

解得

故B正確；
C．最終小球在CD間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在C點(diǎn)和D點(diǎn)速度為零，從開(kāi)始到最終速度為零的C點(diǎn)或D點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理得

則經(jīng)足夠長(zhǎng)時(shí)間，小球克服摩擦力做的總功

故C錯(cuò)誤；
D．當(dāng)小球的摩擦力與重力及電場(chǎng)力的合力大小相等時(shí)，小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，小球在軌道內(nèi)受到的摩擦力最大，摩擦力的最大值為

摩擦力不可能大于，故D錯(cuò)誤。
故選AB。
三、非選擇題：共56分。第11～14題為必考題，每個(gè)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）某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測(cè)定特殊電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（E約為10V，r約為）。已知該電池允許最大電流為150mA，該同學(xué)利用圖甲所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，電壓表內(nèi)阻約為，R為電阻箱，阻值范圍，是定值電阻，起保護(hù)電路的作用。

（1）定值電阻有以下幾種規(guī)格，應(yīng)選___________；（填入相應(yīng)的字母）
A．????B．????C．
（2）該同學(xué)完成電路的連接后，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，讀取電壓表的示數(shù)，其中電壓表的某一次偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，其讀數(shù)為_(kāi)__________V；
（3）改變電阻箱阻值，取得多組數(shù)據(jù)，作出圖丙所示圖線，則電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值為_(kāi)__________V，內(nèi)阻測(cè)量值為_(kāi)__________Ω；（保留兩位有效數(shù)字）
【答案】 ???? B???? 6.5???? 10???? 50
【解析】（1）由閉合電路歐姆定律，有

解得

故選B。
（2）電壓表選用0～15V，分度值為0.5V，讀數(shù)為6.5V。
（3）由閉合電路歐姆定律，有

整理，可得

由圖像可知

解得

12. （9分）在“用DIS研究加速度和力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中：某同學(xué)采用光電門(mén)測(cè)量加速度，實(shí)驗(yàn)裝置如圖。將小車(chē)放置在軌道上，使擋光片的左端與小車(chē)的左端A點(diǎn)對(duì)齊，光電門(mén)放在B處，測(cè)出A到B的距離L和擋光片的寬度d。由靜止開(kāi)始釋放小車(chē)，光電門(mén)自動(dòng)測(cè)出小車(chē)上擋光片通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間Δt。

（1）根據(jù)題中已知物理量，小車(chē)的加速度a=__________（用題中字母表示）；
（2）在上述實(shí)驗(yàn)中，下列操作步驟中必須做到的是__________
A．要用天平稱(chēng)量小車(chē)質(zhì)量??????????????B．鉤碼的質(zhì)量應(yīng)該遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量
C．通過(guò)增減配重片來(lái)改變小車(chē)的質(zhì)量????D．不論軌道光滑與否，軌道一定要保持水平
（3）上述實(shí)驗(yàn)用光電門(mén)來(lái)測(cè)量小車(chē)運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，若考慮擋光片的寬度，得到的速度測(cè)量值和真實(shí)值相比__________
A．偏大????????B．偏小
C．一樣大??????D．都有可能
（4）為了研究研究加速度和力的關(guān)系，某同學(xué)選擇畫(huà)小車(chē)的加速度與鉤碼質(zhì)量的關(guān)系圖線，如圖所示。分析發(fā)現(xiàn)圖線在橫軸上有截距，這是因?yàn)開(kāi)___________________________。

【答案】 ???? ???? B???? B???? 小車(chē)與軌道間存在摩擦力
【解析】（1）小車(chē)從A到B有

其中v為B點(diǎn)速度大小，其值為

聯(lián)立解得

（2） A．本實(shí)驗(yàn)采用控制變量法，研究加速度和力的關(guān)系時(shí)只要保證小車(chē)質(zhì)量不變就行，不需要測(cè)量小車(chē)質(zhì)量，A錯(cuò)誤。
B．設(shè)繩子上的拉力大小為T(mén)，小車(chē)質(zhì)量為M，鉤碼質(zhì)量為m，在平衡摩擦力的前提下，對(duì)小車(chē)和鉤碼有

解得

本實(shí)驗(yàn)認(rèn)為鉤碼重力大小為繩子拉小車(chē)?yán)Φ拇笮。糟^碼的質(zhì)量應(yīng)該遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量，B正確。
C．本實(shí)驗(yàn)采用控制變量法，研究加速度和力的關(guān)系時(shí)要保證小車(chē)質(zhì)量不變，C錯(cuò)誤。
D．軌道光滑的話不需要平衡摩擦力，軌道保持水平，軌道不光滑的話，要使軌道傾斜來(lái)平衡摩擦力，D錯(cuò)誤。
故選B。
（3）小車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，用光電門(mén)測(cè)出的是擋光過(guò)程的平均速度，其等于擋光過(guò)程的中間時(shí)刻的速度，小于小車(chē)實(shí)際的末速度。
（4）由圖知，當(dāng)鉤碼質(zhì)量大于某值時(shí)，小車(chē)才有加速度，說(shuō)明小車(chē)與軌道間存在摩擦力，當(dāng)繩子拉力大于摩擦力時(shí)小車(chē)才動(dòng)起來(lái)。
13. （13分）如圖所示，用大小為 10N、方向與水平地面成37°角的拉力 F，使靜止物體從 A 點(diǎn)沿水平地面運(yùn)動(dòng)到相距 15m 的 B 點(diǎn)，到達(dá)B 點(diǎn)時(shí)的速度為 6m/s。此時(shí)立即撤去 F，物體沿光滑弧形軌道滑到 C 點(diǎn)，然后返回水平地面，停在離 B 點(diǎn) 4.5m的 D 點(diǎn)。（取 g=10m/s2, sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）C點(diǎn)的離地高度；
（2）物體從A向B運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度及物體的質(zhì)量；
（3）若要使物體返回后越過(guò) D 點(diǎn)停下，物體的質(zhì)量應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？

【答案】（1）；（2），；（3）
【解析】（1）物體從B到C過(guò)程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得

解得C點(diǎn)的離地高度為

（2）物體從B到D的過(guò)程，根據(jù)速度與位移的關(guān)系

解得加速度大小為

根據(jù)牛頓第二定律可得

解得

物體從A向B的過(guò)程，根據(jù)速度與位移的關(guān)系

解得

根據(jù)牛頓第二定律可得

解得

（3）結(jié)合上述計(jì)算結(jié)果得知：物塊返回恰好停在D點(diǎn)；若要越過(guò)D點(diǎn)，需要減小物體的質(zhì)量，即減小摩擦力作用，增大物體在AB運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度，增大運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)速度，所以質(zhì)量應(yīng)滿(mǎn)足

其次，物體需要沿水平地面運(yùn)動(dòng)，所以在AB運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不能離開(kāi)地面，則需要滿(mǎn)足

解得

綜上所述，物塊質(zhì)量需要滿(mǎn)足

14. （15分）如圖所示，光滑且平行的雙金屬導(dǎo)軌與固定于水平地面上，導(dǎo)軌傾斜部分與地面夾角，轉(zhuǎn)角為絕緣的彎曲小弧。Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)均為長(zhǎng)、寬的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，，方向如圖。Ⅰ區(qū)上方接有恒流電源（未畫(huà)出），，方向如圖，Ⅰ區(qū)下邊界與間距。Ⅱ區(qū)左邊界緊鄰邊長(zhǎng)、質(zhì)量、電阻的正方形剛性導(dǎo)體框，Ⅱ區(qū)右邊界緊鄰固定的絕緣擋板?，F(xiàn)將長(zhǎng)度為L(zhǎng)、質(zhì)量也為m的導(dǎo)體棒從Ⅰ區(qū)上邊界無(wú)初速度釋放，所有碰撞均為彈性碰撞，，結(jié)果可以用根式表示，求：
（1）棒從釋放到第一次離開(kāi)Ⅰ區(qū)的時(shí)間；
（2）棒第一次返回傾斜軌道時(shí)上升的最大高度；
（3）棒與框碰了多少次后，棒將不再返回Ⅰ區(qū)磁場(chǎng)。

【答案】（1）；（2）；（3）4次
【解析】（1）棒在Ⅰ區(qū)由牛頓第二定律得

又

解得棒從釋放到第一次離開(kāi)Ⅰ區(qū)的時(shí)間

（2）棒第一次滑到水平面時(shí)，由動(dòng)能定理得

解得

棒與框發(fā)生彈性碰撞，由動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律
，
，
框從運(yùn)動(dòng)到第一次與擋板碰撞之前，對(duì)框由動(dòng)量定理得

又
，，
解得

框與擋板碰撞后以原速率彈回，當(dāng)框回到它的初始位置時(shí)

碰后，棒

設(shè)棒返回后在Ⅰ區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)距離為x，由動(dòng)能定理

則上升高度

解得

（3）由（2）可知，每次從棒碰框到框?qū)襞龌?，棒的速度減少了

設(shè)棒運(yùn)動(dòng)到Ⅰ區(qū)下沿速度為0，則棒在平面上的速度大小滿(mǎn)足

解得

因?yàn)?br />
一共碰了4次之后，棒將不再返回磁場(chǎng)。
（二）選考題：共13分。請(qǐng)考生從兩道中任選一題作答。如果多做，則按第一題計(jì)分。
15. [物理選修3-3]
（1）（5分）（多選）氣閘艙是載人航天器中供航天員進(jìn)入太空或由太空返回用的氣密性裝置，其原理如圖所示。座艙M與氣閘艙N之間裝有閥門(mén)K，座艙M中充滿(mǎn)空氣，氣閘艙N內(nèi)為真空。航天員從太空返回氣閘艙N后，打開(kāi)閥門(mén)K，M中的氣體進(jìn)入N中，最終達(dá)到平衡。此過(guò)程中氣體與外界沒(méi)有熱交換，艙內(nèi)氣體可視為理想氣體，下列說(shuō)法正確的是（　　）

A．氣體對(duì)外不做功，氣體內(nèi)能不變
B．氣體體積膨脹，對(duì)外做功，內(nèi)能減小
C．氣體溫度降低，體積增大，壓強(qiáng)減小
D．N中氣體不能自發(fā)地全部退回到M中
【答案】 AD
【解析】AB．M中的氣體自由擴(kuò)散膨脹，沒(méi)有對(duì)外做功，又因?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)與外界沒(méi)有熱交換，根據(jù)熱力學(xué)第一定律

可知，氣體內(nèi)能不變，選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤；
C．因氣體內(nèi)能不變，故溫度不變，根據(jù)玻意耳定律等于定值可知，擴(kuò)散后氣體的體積V增大，壓強(qiáng)p減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，一切宏觀熱現(xiàn)象均具有方向性，故N中氣體不能自發(fā)地全部退回到M中，選項(xiàng)D正確。
故選AD。
（2）（8分）如圖所示，高為、截面積的絕熱汽缸開(kāi)口向上放在水平面上，標(biāo)準(zhǔn)狀況（溫度℃、壓強(qiáng)）下，用質(zhì)量為的絕熱活塞Q和質(zhì)量不計(jì)的導(dǎo)熱性能良好的活塞P將汽缸內(nèi)的氣體分成甲、乙兩部分，活塞Q與固定在汽缸底部、勁度系數(shù)為的輕彈簧拴接，系統(tǒng)平衡時(shí)活塞Q位于汽缸的正中央且彈簧的形變量為零，此時(shí)活塞P剛好位于汽缸的頂部。現(xiàn)將一質(zhì)最為的物體放在活塞P上，活塞P下移。不計(jì)一切摩擦，外界環(huán)境的溫度和大氣壓恒定，重力加速度。則當(dāng)活塞P不再下移時(shí)。求：
（1）氣體甲的長(zhǎng)度為多少？
（2）如果用一加熱裝置對(duì)氣體乙緩慢加熱使活塞P回到汽缸頂部，此時(shí)氣體乙的溫度為多少攝氏度？（結(jié)果保留整數(shù)）

【答案】（1）6cm；（2）162℃
【解析】（1）氣體甲的初態(tài)壓強(qiáng)為

體積為

末態(tài)壓強(qiáng)為，體積為

此時(shí)對(duì)活塞P有

解得

對(duì)氣體甲，根據(jù)玻意耳定律有

代入解得

（2）氣體乙的初態(tài)壓強(qiáng)為，體積為

溫度為
T2
此時(shí)對(duì)活塞Q有

解得

P不再下降時(shí)氣體甲的長(zhǎng)度為，故要使活塞P返回到汽缸頂部，氣體乙末狀態(tài)時(shí)的氣柱長(zhǎng)為

此時(shí)彈簧伸長(zhǎng)，形變量

氣體乙的末態(tài)壓強(qiáng)為，體積為

溫度為，此時(shí)對(duì)活塞Q，有

解得

對(duì)氣體乙，由理想氣體狀態(tài)方程有

解得

則
℃＝162℃
16. [物理選修3-4]
（1）（5分）（多選）已知某橫波的頻率為1.0×105Hz，某時(shí)刻該波在某介質(zhì)中沿x軸正方向傳播的波動(dòng)圖像如圖所示。圖中的質(zhì)點(diǎn)P位于處，則（　?。?br />
A．該波的傳播速度為1.5×106m/s
B．質(zhì)點(diǎn)P在半個(gè)周期內(nèi)向右運(yùn)動(dòng)了7.5×10-3m
C．該時(shí)刻P點(diǎn)的加速度方向沿y軸正方向
D．該時(shí)刻后再經(jīng)過(guò)，P點(diǎn)位于波谷
【答案】 CD
【解析】A．由題圖可知，該波的波長(zhǎng)為

所以該波的傳播速度為

故A錯(cuò)誤；
B．質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，故B錯(cuò)誤；
C．P點(diǎn)位于處，回復(fù)力指向平衡位置，所以該時(shí)刻P點(diǎn)的加速度方向沿y軸正方向，故C正確；
D．根據(jù)“上下坡法”可知，質(zhì)點(diǎn)P正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，且

所以再經(jīng)過(guò)，即，質(zhì)點(diǎn)P剛好位于波谷，故D正確。
故選CD。
（2）（8分）在河中用魚(yú)叉捕魚(yú)時(shí)，漁民們都知道不能直接朝看到魚(yú)的方向擲出魚(yú)叉。若圖中漁民在（其眼睛）距河面1.8m處看到視線與水面成37°的方向有一條魚(yú)，魚(yú)在水深為1.6m的河底，水的折射率為，，。請(qǐng)幫該漁民估算：
（1）魚(yú)距離他的實(shí)際水平距離多遠(yuǎn)；
（2）假設(shè)魚(yú)叉擲出后做直線運(yùn)動(dòng)，為使魚(yú)叉命中目標(biāo)，他應(yīng)該瞄準(zhǔn)與水面成角的方向擲出魚(yú)叉，求。

【答案】（1）；（2）
【解析】（1）光路如圖所示

根據(jù)

解得

根據(jù)幾何關(guān)系

則魚(yú)距離他的實(shí)際水平距離

（2）因?yàn)?br />

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