2023年高考物理靶向沖刺強(qiáng)化訓(xùn)練廣東卷02（解析版）（三大題型、提升模擬）

廣東省2023年普通高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)考試

物理模擬卷（二）

注意事項(xiàng)：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)等填寫在答題卡和試卷指定位置。

2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦

干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

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.核電池又叫"放射性同位素電池"，一個(gè)硬幣大小的核電池，就可以讓手機(jī)不充電使用5000年。燃料中杯

（々：Pu）是一種人造同位素，可通過下列反應(yīng)合成：①用笊核（山）轟擊鈾（2；；U）生成（2；；Np）和兩

個(gè)相同的粒子X,核反應(yīng)方程是黑U+；Dr2；；Np+2X；②鏢（甯用）放出一個(gè)粒子Y后轉(zhuǎn)變成（嘴Pu）,

核反應(yīng)方程是嗡Np-2；：pu+丫，則x粒子和Y粒子是（）

科研人員成功研制出

硬幣大小的“核電池”

A.中子，電子B.質(zhì)子，電子C.正電子，質(zhì)子D.正電子，電子

【答案】A

【詳解】根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X的質(zhì)量數(shù)為1,電荷數(shù)為0,則X是中子；Y的質(zhì)量數(shù)

為0,電荷數(shù)為-1,則Y為電子。故選A。

2.孔明燈又叫天燈，相傳是由三國(guó)時(shí)的諸葛孔明（即諸葛亮）發(fā)明的，如圖所示，當(dāng)年，諸葛孔明被司馬

懿圍困于平陽(yáng)，無法派兵出城求救，孔明算準(zhǔn)風(fēng)向，制成會(huì)飄浮的紙燈籠，系上求救的訊息，其后果然脫

險(xiǎn)，于是后世就稱這種燈籠為孔明燈.現(xiàn)有一質(zhì)量為用的孔明燈升空后向著東北偏上方向勻速上升，則此

時(shí)孔明燈所受空氣的作用力大小和方向是（）

A.0B.>ng,東北偏上方向

C.mg,豎直向上D.y/2mg,東北偏上方向

【答案】C

【詳解】由題意，根據(jù)平衡條件可知此時(shí)孔明燈所受空氣的作用力與其重力大小相等，方向相反，即大小

為mg,方向豎直向上。故選C。

3.如圖1所示為某款人工智能（AD掃地機(jī)器人，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)充電、工作、休息等智能化工作，充電樁固

定于墻面。某次充電時(shí)，發(fā)射線圈通入"220V50Hz”的正弦式交流電，便會(huì)在接收線圈中感應(yīng)出電流，實(shí)現(xiàn)

對(duì)掃地機(jī)器人充電，接收線圈獲得的感應(yīng)電壓約為15V,如圖2所示。下列說法正確的是（）

交

變

電

磁

場(chǎng)

圖1圖2

A.接收線圈中電流方向始終與發(fā)射線圈中電流方向相同

B.接收線圈中電流方向始終與發(fā)射線圈中電流方向相反

C.接收線陽(yáng)與發(fā)射線圈中磁通量的變化率之比約為3:44

D.按收線圈與發(fā)射線圈的匝數(shù)之比約為3:44

【答案】D

【詳解】AB.若發(fā)射線圈中的電流增大，則發(fā)射線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)增加，穿過接收線圈的磁通量增加，根據(jù)

楞次定律可知接收線圈中電流產(chǎn)生與原磁場(chǎng)方向相反的磁場(chǎng)，所以接收線圈中感應(yīng)電流的方向與發(fā)射線圈

中電流方向相反，若發(fā)射線圈中的電流減小，則發(fā)射線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)減小，穿過接收線圈的磁通量減小，

根據(jù)楞次定律可知接收線圈中電流產(chǎn)生與原磁場(chǎng)方向相同的磁場(chǎng)，所以接收線圈中感應(yīng)電流的方向與發(fā)射

線圈中電流方向相同，故AB錯(cuò)誤；

C.接收線圈與發(fā)射線圈中磁通量的變化率相同，故C錯(cuò)誤；

n,[7,153

D.接收線圈與發(fā)射線圈的質(zhì)數(shù)比約為上=于=而=石故D正確。故選D。

4.夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙已成功發(fā)射并與中國(guó)空間站完成對(duì)接，至此中國(guó)空間站建造進(jìn)入收官階段。已知夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙

在近地軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，空間站的運(yùn)行軌道為橢圓，近地點(diǎn)距離地面的高度為〃/=400km,且近地點(diǎn)

與地球近地軌道相切，遠(yuǎn)地點(diǎn)距離地面的高度為〃2=450km。則下列說法正確的是（）

A.在近地點(diǎn)，中國(guó)空間站的繞行速度等于夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙的繞行速度

B.在近地點(diǎn)，中國(guó)空間站的向心加速度等于夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙的向心加速度

C.中國(guó)空間站在遠(yuǎn)地點(diǎn)的機(jī)械能大于在近地點(diǎn)的機(jī)械能

D.夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙減速才能在遠(yuǎn)地點(diǎn)追上中國(guó)空間站完成對(duì)接

【答案】B

cMmv2IGM

【詳解】A.由萬有引力提供向心力可得6『^=相不]丁夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙的環(huán)繞速度為丫=『了布『空間

站運(yùn)行軌道為橢圓軌道，在近地點(diǎn)，加速才能從近地衛(wèi)星軌道切換到橢圓軌道，即中國(guó)空間站在近地點(diǎn)的

繞行速度大于夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙的繞行速度，故A錯(cuò)誤;

-Mm-M

B.由萬有引力提供向心力可得G（R+%）2解得a=G"+42在近地點(diǎn),中國(guó)空間站的向心加速度等

于夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙的向心加速度，故B正確；

C.中國(guó)空間站在橢圓運(yùn)動(dòng)過程中，只有萬有引力做功，機(jī)械能守恒，故C錯(cuò)誤；

D.夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙減速，實(shí)際受到的萬有引力大于所需要的向心力，發(fā)生近心運(yùn)動(dòng)，離地球越來越近，不可能

在遠(yuǎn)地點(diǎn)追上中國(guó)空間站完成對(duì)接，故D錯(cuò)誤。故選B。

5.某空間固定有兩個(gè)可看成點(diǎn)電荷的帶電小球，所帶的電荷量分別為24和口，如圖所示，以口為圓心做圓，

。、6兩點(diǎn)為圓和兩電荷連線的交點(diǎn)，過R的中心做兩電荷連線的垂線，c、1兩點(diǎn)為垂線和圓的交點(diǎn)，以下

說法正確的是（）

-4—%

*、I/I

'、'、、I,/

7---/

\C

A.a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于6點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)

B.a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于d點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)

C.電子沿圓弧從。點(diǎn)經(jīng)c點(diǎn)到6點(diǎn)，電勢(shì)能一直增大

D.電子沿圓弧從a點(diǎn)經(jīng)c點(diǎn)到6點(diǎn)，電勢(shì)能先減小后增大

【答案】C

【詳解】A.兩點(diǎn)荷在。點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向相同，在b點(diǎn)產(chǎn)生的方向相反，P在圓上產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相同，

2"在。點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大于在。點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)，根據(jù)矢量疊加，”的場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，故A錯(cuò)誤；

B.2夕在。點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大于在d點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)，且兩電荷在d點(diǎn)產(chǎn)生的夾角大于零，根據(jù)矢量疊加，。的

場(chǎng)強(qiáng)大于"點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，故B錯(cuò)誤；

CD.電勢(shì)是標(biāo)量，根據(jù)公式夕=空，在圓上產(chǎn)生的電勢(shì)相等，且為負(fù)值，從。經(jīng)c到b,2g產(chǎn)生的電勢(shì)

r

越來越小，且為正值。則L>2>%電子沿圓弧從〃經(jīng)c到匕，電勢(shì)能一直增大，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選Co

6.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種天平用來測(cè)量重物的質(zhì)量，其裝置如圖甲所示，兩相同的同軸圓線圈M、N水平固定，

圓線圈P與M,N共軸且平行等距。初始時(shí)，線圈M、N通以等大反向的電流//后，在線圈P所在平面內(nèi)

產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)在線圈P處沿半徑向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為瓦，在線圈P內(nèi)、外附近區(qū)域內(nèi)可視為磁感應(yīng)強(qiáng)度

與所在位置的半徑成反比，線圈P及其附近的磁場(chǎng)方向的俯視圖如圖乙所示，線圈P'是線圈P的備用線圈，

它所用材料及匝數(shù)與P線圈相同，半徑比線圈P略小。開始時(shí)天平左托盤不放重物、線圈P內(nèi)無電流，調(diào)

整天平使之平衡,再在左托盤放入重物，用恒流源在線圈P中通入電流上,發(fā)現(xiàn)右托盤比左托盤低，此時(shí)（）

A.線圈P中通入的電流上在乙圖中沿順時(shí)針方向

B.適當(dāng)增大線圈M、N中的電流可使天平恢復(fù)平衡

C.通過正確操作使用線圈P、P'均能正確稱量重物質(zhì)量

D.使用備用線圈，稱得重物質(zhì)量比用線圈P稱得重物質(zhì)量大

【答案】C

【詳解】A.在線圈P中通入電流線圈P所受安培力應(yīng)向卜，由左手定則，線圈P中通入的電流上在乙

圖中沿逆時(shí)針方向，A錯(cuò)誤；

B.適當(dāng)增大線圈M、N中的電流，P處的磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，線圈P所受安培力變大，天平不能恢復(fù)平衡，B

錯(cuò)誤；

C.線圈P'半徑比線圈P略小，在線圈P內(nèi)、外附近區(qū)域內(nèi)可視為磁感應(yīng)強(qiáng)度與所在位置的半徑成反比，故

可以求出線圈P'處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，也可以定量求出線圈P'所受安培力的大小。通過正確操作使用線圈p、P'

均能正確稱量重物質(zhì)量，c正確。

D.線圈，半徑比線圈P略小，則P'所在位置磁場(chǎng)略大，通入的電流偏小，測(cè)得質(zhì)量偏小，D錯(cuò)誤。

故選Co

7.質(zhì)量為機(jī)的同學(xué)參加學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)的三級(jí)跳遠(yuǎn)項(xiàng)目，將其看成質(zhì)點(diǎn)，從靜止開始助跑直至落地過程運(yùn)動(dòng)軌

跡如圖所示。其中。/段為助跑階段，段為騰空之后的第一步，8c段為騰空之后的第二步，CD段為騰

空之后的第三步。已知騰空的最高高度為瓦空氣阻力忽略不計(jì),重力加速度為g。則下列說法正確的是（）

騰空階段合外力隨水平位移變化

mg

Dx

騰空階段加速度隨水平位移變化

CDX

mgh

C.騰空階段重力勢(shì)能隨水平位移變化

、E

D."g'―…二\、騰空階段機(jī)械能隨水平位移變化

ABCDX

【答案】D

【詳解】A.運(yùn)動(dòng)員騰空階段，空氣阻力忽略不計(jì)，三個(gè)階段均只受到重力，故A錯(cuò)誤；

B.運(yùn)動(dòng)員騰空階段，三個(gè)階段的加速度均為重力加速度，故B錯(cuò)誤；

C.騰空階段，上升階段重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增大，下降階段重力做正功，重力勢(shì)能減小，而非圖中所示

水平直線段，故C錯(cuò)誤；

D.騰空階段，運(yùn)動(dòng)員只受重力，機(jī)械能守恒。在騰空前，運(yùn)動(dòng)員用力等地，運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能增大，8c段的

機(jī)械能比A8段的機(jī)械能大，段的機(jī)械能比8c段的機(jī)械能大，故D正確。

故選D?

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。

8.2022年7月24日，問天實(shí)驗(yàn)艙成功發(fā)射。問天實(shí)驗(yàn)艙配置了多種實(shí)驗(yàn)柜用來開展太空實(shí)驗(yàn)。其中，變

重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜為科學(xué)實(shí)驗(yàn)提供0.01右2g（零重力到兩倍重力范圍）高精度模擬的重力環(huán)境，支持開展微

重力、模擬月球重力、火星重力等不同重力水平下的科學(xué)研究。如圖所示，變重力實(shí)驗(yàn)柜的主要裝置是兩

套900毫米直徑的離心機(jī)。離心機(jī)旋轉(zhuǎn)的過程中，由于慣性，實(shí)驗(yàn)載荷會(huì)有一個(gè)向外飛出的趨勢(shì)，對(duì)容器

壁產(chǎn)生壓力，就像放在水平地面上的物體受到重力擠壓地面一樣。因此，這個(gè)壓力的大小可以體現(xiàn)“模擬重

力”的大小。根據(jù)上面資料結(jié)合所學(xué)知識(shí)，判斷下列說法正確的是（）

實(shí)驗(yàn)?zāi)K

A.實(shí)驗(yàn)樣品的質(zhì)量越大，"模擬重力加速度"越大

B.離心機(jī)的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?倍，同一位置的"模擬重力加速度"變?yōu)樵瓉淼?倍

C.實(shí)驗(yàn)樣品所受"模擬重力"的方向指向離心機(jī)轉(zhuǎn)軸中心

D.為防止兩臺(tái)離心機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)對(duì)空間站的影響，兩臺(tái)離心機(jī)應(yīng)按相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)

【答案】BD

【詳解】A.根據(jù)題意可得啾2m:)2「=性?？傻媚M重力加速度g模=4/〃2r模擬重力加速度與樣品的質(zhì)量

無關(guān)，離心機(jī)的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?倍，同一位置的“模擬重力加速度"變?yōu)樵瓉淼膅\=4g橫故A錯(cuò)誤，B正

確；

C.實(shí)驗(yàn)載荷因?yàn)橛邢蛲怙w出的趨勢(shì)，對(duì)容器壁產(chǎn)生的壓力向外，所以模擬重力的方向背離離心機(jī)轉(zhuǎn)軸中心，

故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)牛頓第三定律可知，一臺(tái)離心機(jī)從靜止開始加速轉(zhuǎn)動(dòng)，會(huì)給空間站施加相反方向的力，使空間站發(fā)

生轉(zhuǎn)動(dòng)，所以為防止兩臺(tái)離心機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)對(duì)空間站的影響，兩臺(tái)離心機(jī)應(yīng)按相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，故D正確。

故選BD。

9.如圖甲所示，豎直放置的輕彈簧一端固定于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的水平地面，質(zhì)量加=0.1kg的小球在輕彈簧正

上方某處由靜止下落，同時(shí)受到一個(gè)豎直向上恒定的風(fēng)力。以小球開始下落的位置為原點(diǎn)，豎直向下為x

軸正方向，取地面為零勢(shì)能參考面，在小球下落的全過程中，小球重力勢(shì)能隨小球位移變化關(guān)系如圖乙中

的圖線①，彈簧彈性勢(shì)能隨小球位移變化關(guān)系如圖乙中的圖線②，彈簧始終在彈性限度范圍內(nèi)，取重力加

速度g=10m/s2,則（）

x/m

A.小球釋放位置距地面的高度為0.6m

B.小球在下落過程受到的風(fēng)力為0.1N

C.小球剛接觸彈簧時(shí)的動(dòng)能為0.45J

D.小球剛接觸彈簧時(shí)的動(dòng)能為0.54J

【答案】BC

【詳解】A.山圖乙可知，小球處于釋放位置的重力勢(shì)能為4=0.70J根據(jù)多=/ng6,可得力=0.7m故A錯(cuò)

誤；

B.由圖乙可知小球速度減為。時(shí)小球下落0.6m,故%+有=△昂即06〃g—0.4=0.54解得/=0.1N

故B正確：

CD.小球剛接觸彈簧時(shí)，小球下落了0.5m,則WG+%=A以即0.5,77g-0.5x0.1J=g,"i?解得Lzn』=0.45J

故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。

10.如圖甲所示，游樂園中的過山車雖然驚險(xiǎn)刺激，但也有多種措施保證了它的安全運(yùn)行。其中磁力剎車

是為保證過山車在最后進(jìn)站前的安全而設(shè)計(jì)的一種剎車形式。磁場(chǎng)很強(qiáng)的鉉磁鐵安裝在軌道上，剎車金屬

框安裝在過山車底部。簡(jiǎn)化為圖乙所示的模型，將剎車金屬框看作為一個(gè)邊長(zhǎng)為心總電阻為R的單匝正方

形線框，則過山車返回水平站臺(tái)前的運(yùn)動(dòng)可以簡(jiǎn)化如下：線框沿著光滑斜面下滑s后，下邊框進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)

時(shí)線框開始減速，下邊框出磁場(chǎng)時(shí)，線框恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)。己知斜面與水平面的夾角為。，過山車的總

質(zhì)量為優(yōu)，磁場(chǎng)區(qū)上下邊界間的距離也為L(zhǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直斜面向上，重力加速度為g。

則下列說法正確的是()

圖甲圖乙

A.線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)上邊界時(shí)，從斜面上方俯視線框，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向

線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)上邊界時(shí)，感應(yīng)電流的大小為里點(diǎn)I

B.

R

m3g2R2sin20

C.線框穿過磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱為〃7g(s+2L)sin，-

-2B4L4

D.線框穿過磁場(chǎng)的過程中，通過線框橫截面的電荷量為零

【答案】ACD

【詳解】A.線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)上邊界時(shí)，從斜面上方俯視線框，根據(jù)右手定則可知，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)

針方向，故A正確；

B.線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)上邊界時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=或口=%J2sin@gs感應(yīng)電流的大小/=g=竺也畫，史

RR

故B錯(cuò)誤；

C.下邊框出磁場(chǎng)時(shí),線框恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),有解得公”

線框穿過磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱為。=，陰/g?八/n3g2/?2sin23

sin/s+ZZ.)-}“/=，"g(s+2L)sin6?-------~-

故C正確;

D.線框穿過整個(gè)磁場(chǎng)的過程中，穿過線圈磁通量改變量為零，通過導(dǎo)線內(nèi)某一橫截面的電荷量

q=/At==0故D正確。故選ACD。

RR

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.（6分）某物理興趣小組利用傳感器進(jìn)行"探究向心力大小F與半徑八角速度。、質(zhì)量機(jī)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，

實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，裝置中水平光滑直桿能隨豎直轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，將滑塊套在水平直桿上，用細(xì)線將滑

塊與固定的力傳感器連接。當(dāng)滑塊隨水平光滑直桿一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線的拉力提供滑塊做圓周運(yùn)動(dòng)的向

心力。拉力的大小可以通過力傳感器測(cè)得，滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度可以通過角速度傳感器測(cè)得。

（1）小組同學(xué)先讓一個(gè)滑塊做半經(jīng)，?為0.20m的圓周運(yùn)動(dòng)。得到圖乙中②圖線。然后保持滑塊質(zhì)量不變。

再將運(yùn)動(dòng)的半徑廠分別調(diào)整為0.14m,0.16m,0.18m,0.22m,在同一坐標(biāo)系中又分別得到圖乙中⑤、④、

③、①四條圖線。

（2）本實(shí)驗(yàn)所采用的實(shí)驗(yàn)探究方法與下列哪些實(shí)驗(yàn)是相同的（）

A.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)B.探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系

C.探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律D.探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系

（3）對(duì)②圖線的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得了尸-X圖像，如圖丙所示，該圖像是一條過原點(diǎn)的直線，則圖像橫

坐標(biāo)x代表的是。（用半徑八角速度質(zhì)量機(jī)表示）

（4）對(duì)5條尸-。圖線進(jìn)行比較分析，做尸-「圖像，得到一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，則該直線的斜率為

o（用半徑八角速度質(zhì)量加表示）

【答案】BD##DB療（或機(jī)療等帶療即可）m（02

【詳解】（2）[1]本實(shí)驗(yàn)所采用的實(shí)驗(yàn)探究方法是保持滑塊質(zhì)量不變，探究在運(yùn)動(dòng)半徑在不同值時(shí)，滑塊的

向心力大小與角速度之間的關(guān)系，屬于控制變量法，與"探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系"、"探究

加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)探究方法相同："探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)"和"探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力

的合成規(guī)律"兩實(shí)驗(yàn)的探究方法是等效法。故選BD。

（3）⑵②圖線中各圖線均為曲線，對(duì)②圖線的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可以看出，當(dāng)3增大為原來的2倍時(shí)，F(xiàn)增

大為原來的4倍，當(dāng)3增大為原來的3倍時(shí)，下增大為原來的9倍......可知，尸與蘇成正比，以尸為縱軸，

步為橫軸，則圖像是一條過原點(diǎn)的直線，故圖丙圖像橫坐標(biāo)x代表的是ft/。

（4）[3]（3）中分析知在"一定時(shí)，尸與蘇成正比：尸-r圖像又是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，尸與廠成正比；

同時(shí)尸也應(yīng)與成正比，歸納可知，F(xiàn)-r圖像的斜率為相

12.（10分）隨著居民生活水平的提高，純凈水已經(jīng)進(jìn)入千家萬戶。我市質(zhì)量監(jiān)督部門對(duì)市場(chǎng)上出售的純

凈水進(jìn)行了抽測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了有少樣品的電阻率不合格。某實(shí)驗(yàn)小組通過以下方案測(cè)量純凈水樣品的電阻

率。

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量圓柱形玻璃管的內(nèi)徑d,游標(biāo)卡尺示數(shù)如圖甲，則4=mm；

345cm

riIjjjJ」」J」.「「」」」I」LiIL??

fff『『「『「I]「「〕1「

01020

甲

（2）向玻璃管內(nèi)注滿純凈水樣品，用金屬圓片電極密封玻璃管兩端，并用刻度尺測(cè)量水柱長(zhǎng)度L;

（3）采用圖乙中電路測(cè)量樣品的電阻。先閉合電鍵孰，將電鍵S?接1,調(diào)節(jié)電阻箱R,使電壓表讀數(shù)盡量

接近滿量程，讀出這時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)q、L;再將電鍵也接2,讀出這時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)力、

/2；則段表達(dá)式為（用-、6、乙、人表示）；&的測(cè)量值______真實(shí)值（選填"小于"、"等于"

或"大于"）；純凈水樣品的電阻率的表達(dá)式為：P=（用萬、d、L、4、/,＞力、乙表示）。

r,,.,DutU2…、."/（U/u/）

R

【答案】30.00x=-r—r等于P=-警，21

l\h4卬2

【詳解】（l）[1]游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為4=30mm+0x0.05mm=30.00mm

（2）［2］當(dāng)電鍵SZ接1時(shí)，山歐姆定律有U=/"&+R+RA）當(dāng)電鍵S2接2時(shí)，由歐姆定律有&=4（R+4）

門U、U,

聯(lián)立兩式解得凡=T~~T

⑶由以上分析可知，電流表內(nèi)阻對(duì)未知電阻的計(jì)算結(jié)果沒有影響，所以段的測(cè)量值等于真實(shí)值0

⑷根據(jù)電阻公式可得&=0《=嗎結(jié)合前面式子可得P=（竺/G

13.（10分）冰壺比賽時(shí)，在冰壺前進(jìn)的時(shí)候，運(yùn)動(dòng)員不斷的用刷子來回的刷動(dòng)冰面，以減小摩擦力。如

圖所示,水平地面上冰壺A、B間距與=10機(jī)，運(yùn)動(dòng)員通過刷動(dòng)冰壺A前的地面，使得冰壺A以初速度%=5m/s

向前勻速運(yùn)動(dòng)。同時(shí)冰壺B以初速度匕=8m/s向前勻減速運(yùn)動(dòng)，此后冰壺A追上冰壺B并發(fā)生完全非彈性碰

撞，碰撞后冰壺AB整體一起向前做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，已知冰壺B與冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)4=0.2,碰撞后冰壺

AB整體與冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)〃2=。/，冰壺A、B的質(zhì)量均為〃?=20kg,重力加速度g=lOm/s?。求：

（1）冰壺A追上冰壺B時(shí)，冰壺B的位移4；

（2）碰撞過程中損失的能量；

（3）全過程中冰壺B的最大位移。

—

_囚區(qū)'____________

<----------------------------A<---------------------------------?

x

x0x

【答案】（1）X=16m；（2）AE=125J；（3）x=19.125m

0_v.

L

【詳解】（1）冰壺B勻減速直線運(yùn)動(dòng)-“-mg=mal速度減為零的時(shí)間為f/,=---=4s此時(shí)冰壺A的位移為

a\

X"=%"20m冰壺B的位移為/=1=16m因?yàn)橐?lt;4+x°即冰壺B速度減少為零時(shí)，冰壺A還末追上

冰壺B,則冰壺A在冰壺B停下的位置追上冰壺B,即冰壺A追上冰壺B時(shí)，冰壺B的位移X|=16m

（2）冰壺A與冰壺B發(fā)生完全非彈性碰撞，動(dòng)量守恒機(jī)%=2m%解得匕=Z5m/s則碰撞過程中損失的能量

1,1,

AE=———x=125J

（3）碰撞后，冰壺A、B整體一起向前做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)向前運(yùn)動(dòng)的位移為巧。

由動(dòng)能定理可知?Zwg%=0-；x2機(jī)《解得％=3/25m冰壺B的最大位移x=±+x2=19.125m

14.（16分）如圖所示，在xQy平面內(nèi)，有兩個(gè)半圓形同心圓弧，與坐標(biāo)軸分別交于。、b、c點(diǎn)和"、b，、

c'點(diǎn)，其中圓弧a'Z/c'的半徑為H。兩個(gè)半圓弧之間的區(qū)域內(nèi)分布著輻射狀的電場(chǎng)，電場(chǎng)方向由原點(diǎn)。向外

輻射，其間的電勢(shì)差為圓弧上方圓周外區(qū)域，存在著上邊界為y=2R的垂直紙面向里的足夠大勻

強(qiáng)磁場(chǎng)，圓弧。加,內(nèi)無電場(chǎng)和磁場(chǎng)。。點(diǎn)處有一粒子源，在xQy平面內(nèi)向x軸上方各個(gè)方向，射出質(zhì)量為機(jī)、

電荷量為4的帶正電的粒子，帶電粒子射出時(shí)的速度大小均為、四，被輻射狀的電場(chǎng)加速后進(jìn)入磁場(chǎng)。

Vm

不計(jì)粒子的重力以及粒子之間的相互作用，不考慮粒子從磁場(chǎng)返回圓形區(qū)域邊界后的運(yùn)動(dòng)。求：

（1）要使粒子能夠垂直于磁場(chǎng)上邊界射出磁場(chǎng)，求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值品；

（2）當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為第（1）問中舔時(shí)，求從磁場(chǎng)上邊界垂直射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；

（3）當(dāng)磁場(chǎng)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為第（1）問中綜的正倍時(shí)，求能從磁場(chǎng)上邊界射出粒子的邊界寬度心

2

xxxxxxxx

XXXX,'XXXX

【答案】⑴/巖⑵。楞;（3）（3+6次

3q

【詳解】（1）設(shè)粒子被電場(chǎng)加速度后速度為叭由動(dòng)能定理可得qU=g，小2解得丫=2/叫垂直磁場(chǎng)

上邊界射出的粒子的圓心O’必在磁場(chǎng)上邊界上，設(shè)該粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為,，滿足磁感應(yīng)強(qiáng)度

有最大值，即「有最小值，又因?yàn)镺O'=，齊+尸當(dāng)r有最小值時(shí),。。取最小值，。。，最小值為。點(diǎn)到磁

場(chǎng)上邊界的距離2R,故%,=6R帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)"穌=歸匕聯(lián)立解得穌=［、「更

3q

（2）如圖所示

磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為第（1）問中展時(shí)?，設(shè)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度方向與y軸正方向的夾角為則

W故”6。。帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期7=2子垂直于磁場(chǎng)上邊界射出磁場(chǎng)的粒子在磁

n7iR13m

場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間”薪正

(3)當(dāng)8=更用時(shí)，根據(jù)「=彳可得帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑r=2A由幾何知識(shí)可知，當(dāng)粒子從c沿

x軸正方向進(jìn)入磁場(chǎng)，粒子從磁場(chǎng)上邊界的射出點(diǎn)，為粒子能夠到達(dá)上邊界的最右端，粒子能夠到達(dá)上邊界

的最右端N軸的距離玉=R+r=3R當(dāng)粒子與磁場(chǎng)上邊界相切時(shí)，切點(diǎn)為粒子能夠到達(dá)上邊界的最左端，如

圖

由幾何關(guān)系可知，粒子能夠到達(dá)上邊界的最左端距y軸的距離為芻=dR2+尸=也R可知粒子能從磁場(chǎng)上邊

界射出粒子的邊界寬度乙=玉+芻=(3+近)R

(-)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。

[選修3-3]

15.(1)(6分)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài)/時(shí)壓強(qiáng)為2.0xl()5pa,經(jīng)歷玲04的過程，

C^A過程中，氣體壓強(qiáng)(填"增加"、"減小"或"不變")；整個(gè)過程中與外界交換的熱量相當(dāng)于放出61.4J。

該氣體在/f8過程中對(duì)外界所做的功為Jo

【詳解】卬過程中，圖線是過原點(diǎn)的直線，根據(jù)牛=c可得可知c玲/過程中氣體壓強(qiáng)不變;

[2]整個(gè)過程中與外界交換的熱量相當(dāng)于放出61.4J,而整個(gè)過程中內(nèi)能不變，則外界對(duì)氣體做功為W=61.4J

其中/好8過程氣體體積變大，對(duì)外做功％;8-C過程體積不變，%=0；從C-/過程等壓壓縮，外界對(duì)

氣體做功％=3丫=2.0xl()5x(2-l)xl0-3j=200J則山%%+%%解得阪=-138.6J即氣體在4>3過程中對(duì)

外界所做的功為138.6J。

(2)(6分)2021年11月8日，王亞平身穿我國(guó)自主研發(fā)的艙外航天服"走出"太空艙，成為我國(guó)第一位

在太空“漫步”的女性。艙外航天服有一定伸縮性，能封閉一定的氣體，提供人體生存的氣壓。王亞平先在節(jié)

點(diǎn)艙(出艙前的氣閘艙)穿上艙外航天服，航天服內(nèi)密閉氣體的體積約為匕=2L,壓強(qiáng)p/=5Qx：l04pa,溫度

力=27(2。她穿好航天服