2021年江西省南昌市高考物理三模試卷

2021年江西省南昌市高考物理三模試卷

一、選擇題（本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第14至18題只

有一項(xiàng)符合題目要求，第19至21題有兩項(xiàng)或三項(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。）

1.（6分）蹦床是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的體育運(yùn)動(dòng)。如圖所示，某時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員從空中最高點(diǎn)。自

由下落，接觸蹦床A點(diǎn)后繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C.其中B點(diǎn)為人靜止在蹦床上時(shí)的位置。

忽略空氣阻力作用，動(dòng)量最大的位置是（）

A.O點(diǎn)B.A點(diǎn)C.B點(diǎn)D.C點(diǎn)

2.（6分）質(zhì)量不同的小球1、2由同一位置先后以不同的初速度豎直向上拋出，運(yùn)動(dòng)過(guò)程

中兩小球受到的水平風(fēng)力恒定且相等，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則（）

A.小球1質(zhì)量大，初速度大B.小球1質(zhì)量大，初速度小

C.小球1質(zhì)量小，初速度大D.小球1質(zhì)量小，初速度小

3.（6分）雨天路滑，汽車在緊急剎車時(shí)的剎車距離會(huì)明顯增加。如圖所示為駕駛員駕駛同

一輛汽車分別在干燥和濕滑兩種路面緊急剎車時(shí)的速度隨時(shí)間變化的圖像，駕駛員反應(yīng)

A.圖線1表示干燥路面，摩擦因數(shù)是濕滑路面的0.75倍

B.圖線1表示干燥路面，摩擦因數(shù)是濕滑路面的1.33倍

C.圖線2表示干燥路面，摩擦因數(shù)是濕滑路面的0.75倍

D.圖線2表示干燥路面，摩擦因數(shù)是濕滑路面的1.33倍

4.（6分）如圖，力傳感器固定在天花板上，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形勻質(zhì)導(dǎo)線框abed用不可伸

長(zhǎng)的輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛于力傳感器的測(cè)力端，線框的bed部分處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，b、d兩

點(diǎn)位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平邊界線上。若在導(dǎo)線框中通以大小為I、方向如圖所示的恒定電流，

力傳感器的示數(shù)為Fi.只改變電流方向，其它條件不變，力傳感器的示數(shù)為F2。該勻強(qiáng)磁

場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（）

FIE

41L41L

加臭』）&（FrF2）

41L4IL

5.（6分）假設(shè)有一載人宇宙飛船在距地面高度為4200km的赤道上空繞地球做勻速圓周運(yùn)

動(dòng)，地球半徑約為6400km,地球同步衛(wèi)星距地面高度為36000km,每當(dāng)二者相距最近時(shí),

宇宙飛船就向同步衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)，某時(shí)刻二者相距最遠(yuǎn)，從此刻開始，接收站共接收到

信號(hào)的次數(shù)為（）

A.4次B.6次C.7次D.8次

6.（6分）如圖所示，一個(gè)碗口水平、內(nèi)壁光滑的半球形碗固定在水平桌面上，在球心O點(diǎn)

固定一電荷量為Q的帶正電金屬球，兩者間的作用力忽略不計(jì)，且金屬球和帶電小球均

可視為質(zhì)點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.小球A運(yùn)動(dòng)軌跡上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

B.小球A運(yùn)動(dòng)軌跡上各點(diǎn)的電勢(shì)相等

C.小球A的電荷量大于小球B的電荷量

D.小球A的角速度大于小球B的角速度

7.（6分）如圖所示，兩質(zhì)量相等的光滑小圓環(huán)A、B用細(xì)線相連，水平橫桿穿過(guò)圓環(huán)A,

細(xì)線處于貼著豎直桿處于豎直方向。現(xiàn)在細(xì)線某點(diǎn)上施加一水平向右的拉力F,使兩環(huán)

緩慢移動(dòng)（)

A.水平向右的拉力F逐漸增大

B.橫桿對(duì)環(huán)A的彈力逐漸增大

C.細(xì)線對(duì)環(huán)B的拉力逐漸增大

D.細(xì)線對(duì)圓環(huán)A的拉力逐漸增大

8.（6分）如圖（甲）所示，平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌一端與阻值R=0.3Q的電阻

相連,導(dǎo)軌電阻不計(jì)，其方向與導(dǎo)軌平面垂直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨位置x變化如圖（乙）,

一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=0.1。的金屬棒置于導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直o=2m/s沿導(dǎo)軌

向右變速運(yùn)動(dòng)，且金屬棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的安培力大小不變.下列說(shuō)法中正確的是

（）

圖（甲）

A.金屬棒向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B.金屬棒在x=1m處的速度大小為0.5m/s

C.金屬棒從x=0運(yùn)動(dòng)到x=1m過(guò)程中，外力F所做的功為-0.175J

D.金屬棒從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2m過(guò)程中，流過(guò)金屬棒的電量為5C

二、非選擇題：包括必做題和選做題兩部分。第22題?第32題為必做題，每個(gè)試題考生

都必須做答。第33題?第38題為選做題，考生根據(jù)要求做答。（一）必做題（11題，共

129分）

9.（5分）一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中:

（1）甲同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)處理數(shù)據(jù)得到了圖甲所示的F-x圖象，其中F為彈簧

彈力，分析并計(jì)算，該彈簧的原長(zhǎng)xo=cm,彈簧的彈性系數(shù)k=N/m。該同

學(xué)將該彈簧制成一把彈簧秤，當(dāng)彈簧秤的示數(shù)如圖乙所示時(shí)，該彈簧的長(zhǎng)度x=cm。

（2）乙同學(xué)使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b,得到彈力與彈簧長(zhǎng)度的圖象如圖內(nèi)所示。

下列表述正確的是。

A.a的原長(zhǎng)比b的長(zhǎng)

B.a的勁度系數(shù)比b的大

C.a的勁度系數(shù)比b的小

D.測(cè)得的彈力與彈簧的長(zhǎng)度成正比。

10.（10分）在測(cè)量定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)中，提供的實(shí)驗(yàn)器材如下：電壓表V1（量程3V,

內(nèi)阻n=3.0kQ）,電壓表V2（量程5V,內(nèi)阻r2=5.0kQ）,滑動(dòng)變阻器R（額定電流1.5A,

最大阻值100。），待測(cè)定值電阻Rx,電源E（電動(dòng)勢(shì)6.0V,內(nèi)阻不計(jì)），開關(guān)和導(dǎo)線若

干。

回答下列問(wèn)題：

（1）將虛線框中的電路原理圖補(bǔ)充完整。

圖1

r1

$.00

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itffl用!!空酬邂唧啕啦

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1.00

0E00100X004.00力VL

圖（a）03(b)

（2）根據(jù)下表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（Ui、U2分別為電壓表VI、V2的示數(shù)），在圖（a）給出的

坐標(biāo)紙上繪制U2-Ui圖像。

測(cè)量次數(shù)12345

U1/V1.001.502.002.503.00

U2/V1.612.413.214.024.82

（3）由U2-Ui圖像得到待測(cè)定值電阻的阻值Rx=Q（結(jié)果保留三位有效

數(shù)字）。

（4）完成上述實(shí)驗(yàn)后，若要繼續(xù)采用該實(shí)驗(yàn)原理測(cè)定另一個(gè)定值電阻Ry（阻值約為700Q）

的阻值，在不額外增加器材的前提下，要求實(shí)驗(yàn)精度盡可能高（b）的虛線框內(nèi)畫出你改

進(jìn)的電路圖。

11.（12分）如圖所示，表面光滑的絕緣平板水平放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，

磁場(chǎng)方向垂直于豎直面向里。平板上有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，與絕緣

平板左側(cè)邊緣的距離為d.在機(jī)械外力作用下，絕緣平板以速度v豎直向上做勻速直線運(yùn)

動(dòng)

（1）指出帶電粒子的電性，并說(shuō)明理由;

（2）求帶電粒子對(duì)絕緣平板的最大壓力。

XXXX

12.（20分）如圖所示，水平面上有A、B兩個(gè)小物塊（均可視為質(zhì)點(diǎn)），質(zhì)量均為m（未

與A、B連接）。距離物塊A為L(zhǎng)處有一半徑為L(zhǎng)的固定光滑豎直半圓形軌道，半圓形

軌道與水平面相切于C點(diǎn)（底部與水平面平滑連接）。某時(shí)刻將壓縮的彈簧釋放，物塊A、

B瞬間分離，并落入軌道末端的收集裝置。B向左平滑地滑上斜面體，在斜面體上上升

的最大高度為L(zhǎng)（L小于斜面體的高度），B左側(cè)水平面光滑，重力加速度為g

（1）物塊A通過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)半圓形軌道的壓力大小；

（2）斜面體的質(zhì)量M；

（3）物塊B與斜面體相互作用的過(guò)程中，物塊B對(duì)斜面體做的功W。

13.（5分）由于水的表面張力，荷葉上的小水滴總是球形的。在小水滴表面層中，水分子

之間的相互作用總體上表現(xiàn)為（選填“引力”或“斥力”）。分子勢(shì)能Ep和分子

間距離r的關(guān)系圖象如圖所示，能總體上反映小水滴表面層中水分子EP的是圖中

（選填“A”“B”或"C”）的位置。

EP,

B

14.（10分）中醫(yī)拔火罐的物理原理是利用玻璃罐內(nèi)外的氣壓差使罐吸附在人體穴位上，治

療某些疾病，如圖所示。使用火罐時(shí)，然后將罐的開口迅速按到皮膚上，自然降溫后，

自然降溫后的氣體達(dá)到室內(nèi)溫度27℃,因皮膚凸起理，罐內(nèi)氣體認(rèn)為是理想氣體。求:

47

①加熱前后，罐內(nèi)氣體的質(zhì)量之比；

②自然降溫后，罐內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。

0火境

四.【物理選修3-4】（15分）

15.如圖中坐標(biāo)原點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)0為一簡(jiǎn)諧波的波源，當(dāng)t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)。從平衡位置開始振

動(dòng)，Q質(zhì)點(diǎn)的平衡位置在2m?3m之間?ti=2s時(shí)刻波形第一次如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P、

Q到平衡位置距離相等，則（）

A.該簡(jiǎn)諧波的傳播速度的大小為2m/s

B.波源O的初始振動(dòng)的方向是沿y軸正方向

C.從t2=2.5s開始，質(zhì)點(diǎn)P比Q先回到平衡位置

D.當(dāng)t2=2.5s時(shí)，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的速度方向相同

E.當(dāng)t2=2.5s時(shí)，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的加速度方向相同

16.截面為等腰直角三角形的三棱鏡如圖所示。DE為嵌在三棱鏡內(nèi)部緊貼BB'C'C面的

線狀單色可見(jiàn)光光源，DE與三棱鏡的ABC面垂直，D位于線段BC的中點(diǎn)。三棱鏡對(duì)

該單色光的折射率為后，求：

①光從棱鏡內(nèi)出射的臨界角；

②光從AA'C'C面出射的區(qū)域與光從AA/B/B面出射的區(qū)域總面積之比。

2021年江西省南昌市高考物理三模試卷

參考答案與試題解析

一、選擇題（本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第14至18題只

有一項(xiàng)符合題目要求，第19至21題有兩項(xiàng)或三項(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。）

1.（6分）蹦床是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的體育運(yùn)動(dòng)。如圖所示，某時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員從空中最高點(diǎn)O自

由下落，接觸蹦床A點(diǎn)后繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C.其中B點(diǎn)為人靜止在蹦床上時(shí)的位置。

忽略空氣阻力作用，動(dòng)量最大的位置是（）

A.O點(diǎn)B.A點(diǎn)C.B點(diǎn)D.C點(diǎn)

【解答】解：運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程都是向下加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度最大，

由p=mv,可知，故C正確。

故選：C。

2.（6分）質(zhì)量不同的小球1、2由同一位置先后以不同的初速度豎直向上拋出，運(yùn)動(dòng)過(guò)程

中兩小球受到的水平風(fēng)力恒定且相等，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則（）

A.小球1質(zhì)量大，初速度大B.小球1質(zhì)量大，初速度小

C.小球1質(zhì)量小，初速度大D.小球1質(zhì)量小，初速度小

【解答】解：小球在豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，上升的最大高度：h=21,所以小球1

4g

的初速度大；

在豎直方向向上的過(guò)程與向下的過(guò)程是對(duì)稱的，下落的時(shí)間與上升的時(shí)間相等2=t7

小球1上升的時(shí)間長(zhǎng)，所以小球1在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)，

根據(jù)：x=§at2可知小球6水平方向的加速度大；由于水平方向小球受到的力相等，小球

2

1的質(zhì)量大，

綜上所述，故A正確。

故選：A?

3.（6分）雨天路滑，汽車在緊急剎車時(shí)的剎車距離會(huì)明顯增加。如圖所示為駕駛員駕駛同

一輛汽車分別在干燥和濕滑兩種路面緊急剎車時(shí)的速度隨時(shí)間變化的圖像，駕駛員反應(yīng)

時(shí)間為1s.則下列說(shuō)法中正確的是（）

w/m-s-1

12345

A.圖線1表示干燥路面，摩擦因數(shù)是濕滑路面的0.75倍

B.圖線1表示干燥路面，摩擦因數(shù)是濕滑路面的1.33倍

C.圖線2表示干燥路面，摩擦因數(shù)是濕滑路面的0.75倍

D.圖線2表示干燥路面，摩擦因數(shù)是濕滑路面的1.33倍

【解答】解：根據(jù)v-t圖像的斜率表示加速度，斜率絕對(duì)值越大，可知，因干燥路面的

動(dòng)摩擦因數(shù)大，則圖線1表示濕滑路面。

根據(jù)v-t圖像的斜率表示加速度，得汽車在干燥路面與濕滑路面上剎車時(shí)1：a濕=毀：

3

30=4：3s?4.33,得a=pgF：Haa溫^1.33,故ABC。

5

故選：D。

4.（6分）如圖，力傳感器固定在天花板上，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形勻質(zhì)導(dǎo)線框abed用不可伸

長(zhǎng)的輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛于力傳感器的測(cè)力端，線框的bed部分處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，b、d兩

點(diǎn)位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平邊界線上。若在導(dǎo)線框中通以大小為I、方向如圖所示的恒定電流，

力傳感器的示數(shù)為Fi.只改變電流方向，其它條件不變，力傳感器的示數(shù)為F2。該勻強(qiáng)磁

場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（）

F1-F2

41L

c&（F2-Fl）加(F[-F2)

-4IL

【解答】解：線框在磁場(chǎng)中受到安培力的等效長(zhǎng)度為bd=J5L,當(dāng)電流方向?yàn)閳D示方向

時(shí)，大小為F=加；

因此對(duì)導(dǎo)線框受力平衡，則有：F4+F=mg,

當(dāng)導(dǎo)線框中的電流反向，則安培力方向豎直向下2

聯(lián)立可得：B=@但FJ,故C正確。

41L

故選：Co

5.（6分）假設(shè)有一載人宇宙飛船在距地面高度為4200km的赤道上空繞地球做勻速圓周運(yùn)

動(dòng)，地球半徑約為6400km,地球同步衛(wèi)星距地面高度為36000km,每當(dāng)二者相距最近時(shí)，

宇宙飛船就向同步衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)，某時(shí)刻二者相距最遠(yuǎn),從此刻開始，接收站共接收到

信號(hào)的次數(shù)為（）

A.4次B.6次C.7次D.8次

R?T?

【解答】解：據(jù)開普勒第三定律一?=—(1)

R7=4200km+6400kmR2=36000km+6400km(2)

可知載人宇宙飛船的運(yùn)行周期T1與地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期T2之比為」，又已知地

8

球同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期為一天即24h7=22h=3h

8

由勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度3=4,所以宇宙飛船的角速度為空h十，同步衛(wèi)星的角速

T3

度為三h.l

12

當(dāng)兩者與太陽(yáng)的連線是一條直線且位于地球異側(cè)時(shí)，相距最遠(yuǎn)，

K12

此時(shí)追擊距離為TT即一個(gè)半圓，追擊時(shí)間為

此后，追擊距離變?yōu)?n即一個(gè)圓周，追擊時(shí)間為0a>h卷h。

、3127

可以得到24h內(nèi)共用時(shí)早卜完成追擊6.2次，因而發(fā)射了7次信號(hào)，ABD錯(cuò)誤；

故選：Co

6.（6分）如圖所示，一個(gè)碗口水平、內(nèi)壁光滑的半球形碗固定在水平桌面上，在球心O點(diǎn)

固定一電荷量為Q的帶正電金屬球，兩者間的作用力忽略不計(jì)，且金屬球和帶電小球均

可視為質(zhì)點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.小球A運(yùn)動(dòng)軌跡上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

B.小球A運(yùn)動(dòng)軌跡上各點(diǎn)的電勢(shì)相等

C.小球A的電荷量大于小球B的電荷量

D.小球A的角速度大于小球B的角速度

【解答】解：A、小球A,場(chǎng)強(qiáng)大小相等，所以場(chǎng)強(qiáng)不同；

B、以Q為球心的同一球面是等勢(shì)面、B運(yùn)動(dòng)軌跡上的各點(diǎn)電勢(shì)相等;

C、小球受到重力，其合力提供向心力，則有：

F庫(kù)+F^=&_+F彈=」V，若。越大，雖A,但無(wú)法彈力大小，所以無(wú)法比較小球A

R2sinS

的電荷量與小球B的電荷量大小:

D、對(duì)于任意一球，碗的半徑為R2Rsin9,得3=、__§_,0越大，所以小球A的角

VRcos6

速度大于小球B的角速度。

故選：BD。

7.（6分）如圖所示，兩質(zhì)量相等的光滑小圓環(huán)A、B用細(xì)線相連，水平橫桿穿過(guò)圓環(huán)A,

細(xì)線處于貼著豎直桿處于豎直方向?，F(xiàn)在細(xì)線某點(diǎn)上施加一水平向右的拉力F,使兩環(huán)

緩慢移動(dòng)（）

A

A.水平向右的拉力F逐漸增大

B.橫桿對(duì)環(huán)A的彈力逐漸增大

C.細(xì)線對(duì)環(huán)B的拉力逐漸增大

D.細(xì)線對(duì)圓環(huán)A的拉力逐漸增大

【解答】解：由于A受到重力、支持力和細(xì)線拉力作用平衡。任意位置時(shí)細(xì)線狀態(tài)如圖

所示：

AC、對(duì)B分析，解得細(xì)線的拉力T=—*，。逐漸增大；

水平方向根據(jù)平衡條件可得：Tsin6=FN,解得：FN=mgtan。，8增大N增大；

以整體為研究對(duì)象，水平方向根據(jù)平衡條件可得：F=FN,增大，故AC正確。

BD、以整體為研究對(duì)象，不變；

以A為研究對(duì)象，豎直方向根據(jù)平衡條件可得細(xì)線對(duì)A的拉力：Fa=N-mg=mg,不

變。

故選：ACo

,mg

8.（6分）如圖（甲）所示，平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌一端與阻值R=0.3Q的電阻

相連，導(dǎo)軌電阻不計(jì),其方向與導(dǎo)軌平面垂直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨位置x變化如圖（乙）,

一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=0.1。的金屬棒置于導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直o=2m/s沿導(dǎo)軌

向右變速運(yùn)動(dòng)，且金屬棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的安培力大小不變.下列說(shuō)法中正確的是

()

A.金屬棒向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B.金屬棒在x=lm處的速度大小為0.5m/s

C.金屬棒從x=0運(yùn)動(dòng)到x=lm過(guò)程中，外力F所做的功為-0.175J

D.金屬棒從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2m過(guò)程中，流過(guò)金屬棒的電量為5c

【解答】解：A、根據(jù)圖象得B-x函數(shù)關(guān)系式：B=0.5+3.5x

金屬棒向右運(yùn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv

感應(yīng)電流1=一^=旦匕,安培力F安=8兀=旦王&,解得：v=F安’R"，=1"安；

R+rR+TR+rB2L2（X+6）2

根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式x=vt可得金屬棒不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤;

B3L2vB/L2V

B、根據(jù)題意金屬棒所受的安培力大小不變，有：n-----1n=工-----11=0,2m/s；

R-h?R+r

C、金屬棒在x=0處的安培力大小為：Fq=B0L%=._5：乂4.4-X6.N=3.2N

R-h?0.4

對(duì)金屬棒金屬棒從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2m過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理有：WF-F安x=

1212

一

284mVO代入數(shù)據(jù)解得WF=-8.175J,故C正確;

D、根據(jù)感應(yīng)電量公式B-x圖象包圍的面積△B?x=°,5+2.5

R+rR-hr2

所以q=4BxL=2X0.5,故D錯(cuò)誤。

R+r0.4

故選：BC?

二、非選擇題：包括必做題和選做題兩部分。第22題?第32題為必做題，每個(gè)試題考生

都必須做答。第33題?第38題為選做題，考生根據(jù)要求做答。（一）必做題（11題，共

129分）

9.（5分）一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）甲同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)處理數(shù)據(jù)得到了圖甲所示的F-x圖象，其中F為彈簧

彈力，分析并計(jì)算，該彈簧的原長(zhǎng)xo=8cm,彈簧的彈性系數(shù)1<=25N/m。該同

學(xué)將該彈簧制成一把彈簧秤，當(dāng)彈簧秤的示數(shù)如圖乙所示時(shí)，該彈簧的長(zhǎng)度x=20

（2）乙同學(xué)使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b,得到彈力與彈簧長(zhǎng)度的圖象如圖丙所示。

下列表述正確的是O

A.a的原長(zhǎng)比b的長(zhǎng)

B.a的勁度系數(shù)比b的大

C.a的勁度系數(shù)比b的小

D.測(cè)得的彈力與彈簧的長(zhǎng)度成正比。

【解答】解：（1）當(dāng)彈力為零時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)o=8cm,在F-x圖象中斜率代表

彈簧的勁度系數(shù)，則k央方*N/m=25N/ir

在乙圖中彈簧秤的示數(shù)F=3.00N,根據(jù)F=kx可知x=￡臉m=0.12m=12cn?=20cm

（2）A、在丙圖中，彈簧處于原長(zhǎng)，故A錯(cuò)誤;

BC、斜率代表勁度系數(shù)，故B正確；

D、彈簧的彈力與彈簧的形變量成正比

故選：B

故答案為：（1）3；25；（2）B

10.（10分）在測(cè)量定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)中，提供的實(shí)驗(yàn)器材如下：電壓表V］（量程3V,

內(nèi)阻ri=3.0kC）,電壓表V2（量程5V,內(nèi)阻r2=5.0kC）,滑動(dòng)變阻器R（額定電流1.5A,

最大阻值100Q）,待測(cè)定值電阻Rx,電源E（電動(dòng)勢(shì)6.0V,內(nèi)阻不計(jì)），開關(guān)和導(dǎo)線若

干。

回答下列問(wèn)題:

（1）將虛線框中的電路原理圖補(bǔ)充完整。

圖

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圖

（2）根據(jù)下表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（Ui、U2分別為電壓表Vi、V2的示數(shù)），在圖（a）給出的

坐標(biāo)紙上繪制U2-Ui圖像。

測(cè)量次數(shù)I2345

Ui/V1.001.502.002.503.00

U2/Vl.6l2.413.214.024.82

（3）由U2-5圖像得到待測(cè)定值電阻的阻值Rx=1.83X?a（結(jié)果保留三位有效

數(shù)字）。

（4）完成上述實(shí)驗(yàn)后，若要繼續(xù)采用該實(shí)驗(yàn)原理測(cè)定另一個(gè)定值電阻Ry（阻值約為700。）

的阻值，在不額外增加器材的前提下，要求實(shí)驗(yàn)精度盡可能高（b）的虛線框內(nèi)畫出你改

進(jìn)的電路圖。

【解答】解：（1）由于各電壓表的電阻值比較大，為讓待測(cè)電阻分得較大電壓，如圖1：

（2）根據(jù)表格，畫出U-I圖線

圖7

U2-U1R+「仁

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖，結(jié)合歐姆定律有：Rx=-—u°==~~

u82rj1

rl

結(jié)合圖線斜率求得：k=5-82-1.61則［11=161，解得Rx=L61x

3.00-8.00r3

8.0kC+3.3kC=l.83X1。3。

（4）因待測(cè)電阻Ry（阻值約為700Q）的阻值較小，若仍與電壓表V7串聯(lián)，則所分得

的電壓過(guò)小，故待測(cè)電阻Ry與其中一個(gè)電壓表并聯(lián)，由于電源電動(dòng)勢(shì)只有6V,故待測(cè)

電阻R2并聯(lián)，再與電壓表V8串聯(lián)，故改進(jìn)后的電路圖3

H￡)-C2^

凡

----------

圖3

故答案為：(1)如圖2；(2)如圖23：(4)如圖7

11.(12分)如圖所示，表面光滑的絕緣平板水平放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，

磁場(chǎng)方向垂直于豎直面向里。平板上有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，與絕緣

平板左側(cè)邊緣的距離為d.在機(jī)械外力作用下，絕緣平板以速度v豎直向上做勻速直線運(yùn)

動(dòng)

(1)指出帶電粒子的電性，并說(shuō)明理由；

(2)求帶電粒子對(duì)絕緣平板的最大壓力。

【解答】解：(1)帶電粒子帶正電。因?yàn)樗鼜钠桨遄髠?cè)飛出，由左手定則可判斷它帶正

電。

(2)設(shè)帶電粒子向左運(yùn)動(dòng)的加速度為a,則

qvB=ma

設(shè)它向左運(yùn)動(dòng)即將脫離平板時(shí)的速度大小為Vx,則

vx=2ad

此時(shí)，帶電粒子對(duì)平板的壓力最大N,則由豎直方向二力平衡得

FN=qvxB

解得

Fn=2qVvd

Vm

答：（1）帶電粒子帶正電。因?yàn)樗鼜钠桨遄髠?cè)飛出，由左手定則可判斷它帶正電。

（2）帶電粒子對(duì)絕緣平板的最大壓力為j2q，B3yd。

Vm

12.（20分）如圖所示，水平面上有A、B兩個(gè)小物塊（均可視為質(zhì)點(diǎn)），質(zhì)量均為m（未

與A、B連接）。距離物塊A為L(zhǎng)處有一半徑為L(zhǎng)的固定光滑豎直半圓形軌道，半圓形

軌道與水平面相切于C點(diǎn)（底部與水平面平滑連接）。某時(shí)刻將壓縮的彈簧釋放，物塊A、

B瞬間分離，并落入軌道末端的收集裝置。B向左平滑地滑上斜面體，在斜面體上上升

的最大高度為L(zhǎng)（L小于斜面體的高度），B左側(cè)水平面光滑，重力加速度為g

（1）物塊A通過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)半圓形軌道的壓力大小；

（2）斜面體的質(zhì)量M；

（3）物塊B與斜面體相互作用的過(guò)程中，物塊B對(duì)斜面體做的功W。

【解答】解：（1）A到達(dá)D點(diǎn)時(shí)有mg=m型，

L

從C至ijD根據(jù)動(dòng)能定理后-mg?2L=-^-mvn

2u2.

在C點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律有

解得F=6mg

根據(jù)牛頓第三定律可知物塊A通過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)半圓形軌道的壓力大小F'=F=6mg；

（2）彈簧釋放瞬間，根據(jù)動(dòng)量守恒定理有mvA=mvB,

對(duì)A物體，從釋放到運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中mgL=Zm「-mvI

2c29

B滑上斜面體的最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)B和斜面體8=（M+m）v,

根據(jù)機(jī)械能守恒有v2+mgL?

解得M=—；

4

（3）物體B從滑上斜面到與斜面分離的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)量守恒有mvB=mvB'+M5，

根據(jù)機(jī)械能守怛有,.Mu4,

解得VB，哼，V,音廂？

根據(jù)功能關(guān)系可知，物塊B與斜面體相互作用的過(guò)程中g(shù)Mv，2=現(xiàn)也。

匕3

答：（1）物塊A通過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)半圓形軌道的壓力大小為6mg；

（2）斜面體的質(zhì)量為處；

2

（3）物塊B與斜面體相互作用的過(guò)程中，物塊B對(duì)斜面體做的功為良也。

3

三.【物理選修3-3］（共15分）

13.（5分）由于水的表面張力，荷葉上的小水滴總是球形的。在小水滴表面層中，水分子

之間的相互作用總體上表現(xiàn)為引力（選填“引力”或“斥力分子勢(shì)能Ep和分子

間距離r的關(guān)系圖象如圖所示，能總體上反映小水滴表面層中水分子EP的是圖中」

（選填