2021年高考物理全真模擬卷（新高考專用）1月卷一

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備戰(zhàn)2021年高考物理【名校、地市好題必刷】全真模擬卷（新高考專用）?1月卷

第一模擬

一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每個題目只有一個選項(xiàng)符合要求，選對得4分,

選錯得0分。

1.下列物理量的負(fù)號表示大小的是（）

A.重力勢能Ep=-50JB.位移s=_8m

C.力做功為卬=-1°」D.速度v=-2m/s

2.理想變壓器原線圈”的匝數(shù)=800匝，副線圈6的匝數(shù)”2=200匝，原線圈接在（314t）

V的交流電源上，副線圈中“12V,6W”的燈泡L恰好正常發(fā)光，電阻&=16C,電壓表V為理想電表。

則下列推斷正確的是（）

L

A.電阻R的阻值為100。

B.R2消耗的功率為8W

C.電壓表V的示數(shù)為20V

D.穿過鐵芯的磁通量的變化率最大為lOWb/s

3.如圖所示,輕繩兩端分別與A、D兩物體相連接，》?A=1kg,,如=2kg,〃心=3kg,mD—4kg,物體A、

B、C、D之間及D與地面間的動摩擦因數(shù)均為〃=0.1,輕繩與滑輪間的摩擦可忽略不計。最大靜摩擦力近

似等于滑動摩擦力，若要用力將D物體拉動，則作用在D物體上水平向左的拉力最小為（取g=10m/s2）

（）

A.8NB.IONC.12ND.14N

4.如圖所示，小滑塊。從傾角為6=45。的固定粗糙直角三角形斜面頂端以速度均沿斜面勻速下滑，同時將

另一小滑塊6在斜面底端正上方與小滑塊。等高處以速度也水平向左拋出，兩滑塊恰在斜面中點(diǎn)P處相遇，

不計空氣阻力，不考慮小滑塊。碰撞斜面后的情況，重力加速度為g,則下列說法正確的是（）

B.斜面總高度g

C.若b以速度2V2水平向左拋出，〃、。仍能相遇

D.若人以速度2V2水平向左拋出，則6落在斜面上時，4在人的下方

5.如圖所示，質(zhì)量均為機(jī)的木塊4和8,用一個勁度系數(shù)為％的豎直輕質(zhì)彈簧連接，最初系統(tǒng)靜止，重力

加速度為g，現(xiàn)在用力F向上緩慢拉A直到B剛好要離開地面，則這一過程中彈性勢能的變化量AEp和力F

做的功W分別為（）

6.圖甲為一列簡諧橫波在/=4s時刻的波形圖a、b兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為％=2m和◎=6m,質(zhì)點(diǎn)6從占0

時刻開始計時的振動圖像為圖乙。下列說法正確的是（）

A.該波沿+x方向傳播，波速為lm/sB.r=4s時該質(zhì)點(diǎn)b的速度沿+y方向

C.質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)4s振動的路程為2mD.質(zhì)點(diǎn)a在占2s時速度為最大

7.先后讓一個笈核（H）和一個笊核（1H）從同一位置以相同的初動能通過同一對平行板形成的偏轉(zhuǎn)電場,

進(jìn)入時速度方向與板平行，則氣核與氣核離開時速度偏角的正切值之比'an'"2112為（）

A.1：1B.2：1C.1：2D.1：4

8.小明同學(xué)在清洗玻璃試管時發(fā)現(xiàn)：將盛有半管水的試管倒扣在水槽中時水并不會流入盆中，且管內(nèi)水面

下凹，如圖所示。他又在水槽中滴入一滴藍(lán)色的硫酸銅溶液，一段時間后試管中的水也變藍(lán)了。對于上述

現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）

A.試管中水面下凹是由于管中氣體壓強(qiáng)引起的

B.試管中水面下凹說明水對玻璃是不浸潤的

C.試管中的水變藍(lán)是由于硫酸銅分子間存在斥力

D.試管中的水變藍(lán)是由于硫酸銅分子擴(kuò)散引起的

二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項(xiàng)符合題目要求。全部選對得4

分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。

9.能源是社會發(fā)展的基礎(chǔ)，發(fā)展核能是解決能源問題的途徑之一，下列釋放核能的反應(yīng)方程，表述正確的

有（）

A.>H+iH5He+；n是核聚變反應(yīng)

B：H+；H-；He+：）n是0衰變

235TT.1144+個

C.sU+on-56Ba+36Kr+%n是核裂變反應(yīng)

D.925U+1）n-聶°Xe+38Sr+2On是a衰變

10.人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，假如該衛(wèi)星變軌后仍做勻速圓周運(yùn)動，周期減小為原來的八分

之一，不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化，下列關(guān)于變軌前、后衛(wèi)星的向心加速度、速度、角速度、軌道半徑比值的

說法正確的是（）

A.向心加速度大小之比為1:64

B.速度大小之比為1:8

C.角速度之比為I:8

D.軌道半徑之比為4：1

11.如圖虛線所示的半徑為R圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，尸為磁場邊界上的一點(diǎn)，大量相同

的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過P點(diǎn)，在紙面內(nèi)沿不同方向射入磁場，設(shè)帶電粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑

為，，不計重力及帶電粒子之間的相互作用，則（）

A.若LR,則粒子離開磁場時，速度是彼此平行的

B.若r>R,則粒子從尸關(guān)于圓心的對稱點(diǎn)離開時的運(yùn)動時間是最長的

C.若粒子射入的速率為匕時,這些粒子在磁場邊界的出射點(diǎn)分布在六分之一圓周上;若粒子射入速率為%,

相應(yīng)的出射點(diǎn)分布在三分之一圓周上，則匕：%=1：6

D.若粒子在磁場邊界的出射點(diǎn)分布在六分之一圓周上，打在磁場邊界最遠(yuǎn)位置粒子的運(yùn)動時間為切若粒

子在磁場邊界的出射點(diǎn)分布在三分之一圓周上，打在磁場邊界最遠(yuǎn)位置粒子的運(yùn)動時間為‘2,則

%=1：2

12.如圖所示，傾角為8的斜面底部固定一輕質(zhì)彈簧，有一可視為質(zhì)點(diǎn)其質(zhì)量為〃7的小滑塊從斜面上P點(diǎn)

以某一初速度勻速下滑，一段時間后壓縮彈簧至最低點(diǎn)。，已知尸。的距離為X,被彈簧反彈后物塊恰能返

回到P點(diǎn)。在滑塊從尸點(diǎn)勻速下滑到恰能返回到尸點(diǎn)的過程中，下列判斷正確的是（）

A.物塊下滑的初速度為2Jgxsin°

B.在此過程中彈簧的最大彈性勢能為mgxsin,

C.增大物塊的質(zhì)量，物塊仍從尸點(diǎn)以原來的初速度下滑，則物塊不能滑回到尸點(diǎn)

D.在此過程中物塊所受合外力的沖量為零

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，第13題6分，第14題9分，共15分。

13.小才同學(xué)利用如圖所示的裝置驗(yàn)證碰撞中的動量守恒。豎直平面內(nèi)固定一段弧型軌道，其下端與水平

桌面相切。先將質(zhì)量為町小滑塊A從弧型軌道上某一點(diǎn)無初速度釋放，測出小滑塊A在水平桌面上滑行的

距離%（如甲圖），然后將另一質(zhì)量為〃與小滑塊B放在弧型軌道的最低點(diǎn)，再將小滑塊A從弧型軌道上某

一點(diǎn)無初速度釋放，A與B碰撞后，測出A沿桌面滑動的距離9和B沿桌面滑動的距離&（如圖乙）.已

知滑塊A和8的材料相同，回答下列問題：

乙圖

（1）下列選項(xiàng)中，屬于本實(shí)驗(yàn)要求的是。

A.所用弧型軌道必須是光滑的

B.A的質(zhì)量小于B的質(zhì)量

C.A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量

D.兩次實(shí)驗(yàn)必須從弧型軌道上同一點(diǎn)無初速度釋放滑塊A

（2）本實(shí)驗(yàn)除了圖上裝置，還需要的測量工具有（填兩個）。

（3）若下列關(guān)系式成立，則可驗(yàn)證A、8組成的系統(tǒng)在碰撞過程中動量守恒。

A町％=町％+加2七B町忍=町％+加2%2

C町"=仍后+/嘉D町嘉=內(nèi)北+m2正

（4）若要證明A、B是彈性碰撞，則還需關(guān)系式成立。

14.某同學(xué)利用圖（甲）所示電路測量量程為2.5V的電壓表V的內(nèi)阻（內(nèi)阻為數(shù)千歐姆），可供選擇的器

材有：電阻箱R（最大阻值99999）,滑動變阻器幻（最大阻值50C）,滑動變阻器&（最大阻值5kC）,直

流電源E（電動勢3V）,開關(guān)1個，導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①按電路原理圖（甲）連接線路；

②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0,將滑動變阻器的滑片移到與圖（甲）中最左端所對應(yīng)的位置，閉合開關(guān)S；

③調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表滿偏；

④保持滑動變阻器滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數(shù)為2.00V,記下電阻箱的阻值。

倒X

（乙）

回答下列問題：

（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動變阻器（填“Ri”或）;

（2）根據(jù)圖（甲）所示電路將圖（乙）中實(shí)物圖連線；

（3）實(shí)驗(yàn)步驟④中記錄的電阻箱阻值為625.0C,若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變，計算可得

電壓表的內(nèi)阻為。（結(jié)果保留到個位）：

（4）如果此電壓表是由一個表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的，可推斷該表頭的滿偏電流為o

四、解答題：本題共4小題，第15題8分，第16題9分，第17題12分，第18題16分，共45分。解答

應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案

中必須明確寫出數(shù)值和單位。

15.如圖所示，一粗細(xì)均勻的U形管豎直放置，A側(cè)上端封閉，B側(cè)上端與大氣相通，下端開口處開關(guān)K

關(guān)閉，A側(cè)空氣柱的長度為L=l°-°cm,溫度為27℃；8側(cè)水銀面比A側(cè)的高〃=4.0cm。已知大氣壓強(qiáng)

A=76.0cmHg。為了使4、8兩側(cè)的水銀面等高，可以用以下兩種方法：

(1)開關(guān)關(guān)閉的情況，改變4側(cè)氣體的溫度，使A、8兩側(cè)的水銀面等高，求此時A側(cè)氣體溫度；

(2)在溫度不變的條件下，將開關(guān)K打開，從U形管中放出部分水銀，使A、8兩側(cè)的水銀面等高，再閉

合開關(guān)K。求U形管中放出水銀的長度。(結(jié)果保留一位小數(shù))

16.如圖所示為半圓柱形玻璃磚的橫截面，。為圓心，AB為直徑，半徑為R,其折射率為發(fā)\現(xiàn)有一束

平行光以i=45。的入射角射向A。平面，若光線到達(dá)圓弧面后，都能從該表面射出。求：

(1)光射在面上進(jìn)入玻璃的折射角；

(2)入射光束在AO上的最大寬度。

17.如圖所示，兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角生30。，導(dǎo)軌間距L=0.5m,導(dǎo)軌下端接定值電阻

R=2C,導(dǎo)軌電阻忽略不計。在導(dǎo)軌上距底端k2m處垂直導(dǎo)軌放置一根導(dǎo)體棒其質(zhì)量〃?=0.2kg,電阻

-0.5。，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸良好。某時刻起在空間加一垂直導(dǎo)軌平面向上的變化磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度8

隨時間，變化的關(guān)系為B=05(T),導(dǎo)體棒在沿導(dǎo)軌向上的拉力F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，g取lOm/s?。求:

(1)流過電阻R的電流/；

(2)/=2s時導(dǎo)體棒所受拉力F的大??；

(3)從匚4s時磁場保持不變，同時撤去拉力F,導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌下滑至底端時速度恰好達(dá)到最大，此過程回

路產(chǎn)生的熱量Q。

B\M

-L

18.如圖所示，水平地面上左側(cè)有一質(zhì)量為〃?c=2kg的四分之一光滑圓弧斜槽C,斜槽末端切線水平，右側(cè)

有一質(zhì)量為機(jī)B=3kg的帶擋板P的木板B,木板上表面水平且光滑，木板與地面的動摩擦因數(shù)為"=0.25,斜

槽末端和木板左端平滑過渡但不粘連。某時刻一質(zhì)量為，〃A=lkg的可視為質(zhì)點(diǎn)的光滑小球A從斜槽項(xiàng)端靜止

滾下，重力加速度為g=10m/s2,求：

（1）若光滑圓弧斜槽C不固定，圓弧半徑為R=3m,且不計斜槽C與地面的摩擦，求小球滾動到斜槽末端

時斜槽的動能;

（2）若斜槽C固定在地面上，小球從斜槽末端滾上木板左端時的速度為為=lm/s,小球滾上木板上的同時,

外界給木板施加大小為v0=lm/s的水平向右初速度，并且同時分別在小球上和木板上施加水平向右的恒力F,

與&，且Q=&=5N。當(dāng)小球運(yùn)動到木板右端時（與擋板碰前的瞬間），木板的速度剛好減為零，之后小

球與木板的擋板發(fā)生第1次相碰，以后會發(fā)生多次磁撞。已知小球與擋板的碰撞都是彈性碰撞且碰撞時間

極短，小球始終在木板上運(yùn)動。求:

①小球與擋板第1次碰撞后的瞬間，木板的速度大小；

②小球與擋板第1次碰撞后至第2020次碰撞后瞬間的過程中F,與&做功之和。

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備戰(zhàn)2021年高考物理【名校、地市好題必刷】全真模擬卷（新高考專用）答案版

第一模擬

一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每個題目只有一個選項(xiàng)符合要求，選對得4分,

選錯得0分。

1.下列物理量的負(fù)號表示大小的是（）

A.重力勢能穌=-53B.位移s=_8m

C.力做功為W=T°JD.速度u=-2m/s

【答案】A

【詳解】

A.重力勢能Ep為標(biāo)量負(fù)號表示重力勢能的大小，A正確；

B.位移S為矢量負(fù)號表示方向，B錯誤；

C.功W為標(biāo)量負(fù)號表示阻力做功，C錯誤：

D.速度v為矢量負(fù)號表示方向，D錯誤。

故選Ao

2.理想變壓器原線圈a的匝數(shù)〃i=800匝，副線圈6的匝數(shù)“2=200匝，原線圈接在"=220忘?sin（314t）

V的交流電源上，副線圈中“12V,6W”的燈泡L恰好正常發(fā)光，電阻昭=16。，電壓表V為理想電表。

則下列推斷正確的是（）

A.電阻尺的阻值為100C

B.R2消耗的功率為8W

C.電壓表V的示數(shù)為20V

D.穿過鐵芯的磁通量的變化率最大為10Wb/s

【答案】C

【詳解】

AC.變壓器次級電流

A=—A=0.5A

212

次級電壓

&=4+46=12V+0.5x16V=20V

即電壓表讀數(shù)為20V；則初級電流

/,=-/,=&x0.5A=0.125A

'勺280()

初級電壓

U=芻U,=暨x20V=80V

1

n22200

A錯誤，C正確；

B.&消耗的功率為

2

PK2=I溫=0.5x16W=4W

B錯誤；

D.初級電壓最大值為

4m=80瓜

穿過鐵芯的磁通量的變化率最大為

=Wb/s=0.1^Wb/s

800

D錯誤。

故選C?

3.如圖所示，輕繩兩端分別與A、D兩物體相連接，〃2A=1kg,/%B=2kg,帆=3kg,wD=4kg,物體A、

B、C、D之間及D與地面間的動摩擦因數(shù)均為4=0.1,輕繩與滑輪間的摩擦可忽略不計。最大靜摩擦力近

似等于滑動摩擦力，若要用力將D物體拉動，則作用在D物體上水平向左的拉力最小為(取g=10m/s2)

()

31

A.8NB.IONC.12ND.14N

【答案】C

【詳解】

以A為研究對象，繩子要將A拉動，繩子拉力至少要等于A受到的最大靜摩擦力，即

^.=//mAg=O.lxlxlON=lN

以四個物體整體為研究對象，受拉力片兩根繩子拉力和地面對D的摩擦力四個力作用，因此要將D物體

拉動，水平向左的拉力最小為

F=2號+〃?(mA+mB+mc+mD)g=12N

故選C。

4.如圖所示，小滑塊。從傾角為6=45。的固定粗糙直角三角形斜面頂端以速度0沿斜面勻速下滑，同時將

另一小滑塊b在斜面底端正上方與小滑塊?等高處以速度v2水平向左拋出，兩滑塊恰在斜面中點(diǎn)P處相遇，

不計空氣阻力，不考慮小滑塊b碰撞斜面后的情況，重力加速度為g,則下列說法正確的是()

B.斜面總高度g

C.若。以速度2V2水平向左拋出，a、匕仍能相遇

D.若人以速度2V2水平向左拋出，則人落在斜面上時，”在6的下方

【答案】D

【詳解】

A.兩滑塊恰在斜面中點(diǎn)。處相遇，可知兩滑塊水平位移相等，則有

vltcos0=v2t

解得匕故A錯誤：

B.豎直位移相等，則有

卬sin。=ggJ

解得

g

則斜面總高度為

〃=2x卬sin0=-L

S

故B錯誤；

CD.由以匕分析可知，當(dāng)b以速度2吸水平向左拋出，則b一定落在斜面上的P點(diǎn)上方，此時運(yùn)動的時間

t〈叵

g,此時滑塊”的豎直位移與滑塊6的豎直位移之比為

"="in%]

則此時”>券，即b落在斜面上時，。在。的下方，故C錯誤，D正確。

故選D。

5.如圖所示，質(zhì)量均為〃?的木塊A和瓜用一個勁度系數(shù)為k的豎直輕質(zhì)彈簧連接，最初系統(tǒng)靜止，重力

加速度為g，現(xiàn)在用力F向上緩慢拉4直到B剛好要離開地面，則這一過程中彈性勢能的變化量AEp和力F

做的功W分別為（）

m2g22nrg2

B.k'k

0山

C.'kD.k

【答案】D

【詳解】

A未加力F時，受力平衡，此時彈簧壓縮量為即，根據(jù)平衡得

mg-kxl

B剛好離開地面時彈簧的伸長量為X2,根據(jù)平衡得

mg=kx2

A上升過程彈簧壓縮量先減小，后彈簧被拉長，兩次彈簧形變量相同，所以彈性勢能的變化量

4=0

這一過程中物塊A上升的最大高度為

x=+/=卜

根據(jù)能量守恒可知尸做的功即為A物體重力勢能的增加量，即

2.m~

W=mgx=

故選D。

6.圖甲為一列簡諧橫波在f=4s時刻的波形圖〃、人兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為x“=2m和々＞=6m,質(zhì)點(diǎn)b從r=0

時刻開始計時的振動圖像為圖乙。下列說法正確的是（）

A.該波沿+x方向傳播，波速為lm/sB.仁4s時該質(zhì)點(diǎn)b的速度沿+y方向

C.質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)4s振動的路程為2mD.質(zhì)點(diǎn)〃在f=2s時速度為最大

【答案】A

【詳解】

AB.由乙圖可知，周期及8s,片4s時該質(zhì)點(diǎn)b的速度沿）?軸負(fù)方向，則可知該波沿+x方向傳播。由圖甲可

v=—=lm/s

得波長為4=8m,則波速為T,故A正確，B錯誤：

C.質(zhì)點(diǎn)。振動4s,經(jīng)過半個周期，則質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程為振幅的2倍，即為Im,故C錯誤；

D.在/=2s時，質(zhì)點(diǎn)6在正方向的最大位移處，a、b兩質(zhì)點(diǎn)的振動步調(diào)完全相反，所以〃質(zhì)點(diǎn)在負(fù)方向的

最大位移處，則此時a的速度為零，故D錯誤。

故選A?

7.先后讓一個笈核（I”）和一個笊核（；H）從同一位置以相同的初動能通過同一對平行板形成的偏轉(zhuǎn)電場,

進(jìn)入時速度方向與板平行，則先核與笊核離開時速度偏角的正切值之比tan'：tan%的（）

A.1：1B.2：1C.1：2D.1：4

【答案】A

【詳解】

經(jīng)分析，粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后做類類平拋運(yùn)動，垂直電場線方向做勻速直線運(yùn)動，則

/=vat

平行于電場線方向做勻加速直線運(yùn)動，加速度為

md

分速度為

匕,=at

聯(lián)立以上兒式得

+AvUql

tan9=—v=—'

v0dmv；、

又根據(jù)

P12

耳=/〃/

可得

W型

2dEk

由此可知，兩粒子初動能相同，其它量也相同，故偏角的正切值相同。

故選A0

8.小明同學(xué)在清洗玻璃試管時發(fā)現(xiàn)：將盛有半管水的試管倒扣在水槽中時水并不會流入盆中，且管內(nèi)水面

下凹，如圖所示。他又在水槽中滴入一滴藍(lán)色的硫酸銅溶液，一段時間后試管中的水也變藍(lán)了。對于上述

現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）

A.試管中水面下凹是由于管中氣體壓強(qiáng)引起的

B.試管中水面下凹說明水對玻璃是不浸潤的

C.試管中的水變藍(lán)是由于硫酸銅分子間存在斥力

D.試管中的水變藍(lán)是由于硫酸銅分子擴(kuò)散引起的

【答案】D

【詳解】

AB.試管中水面下凹是由于水對玻璃是浸潤的，選項(xiàng)AB錯誤；

CD.試管中的水變藍(lán)是由于硫酸銅分子擴(kuò)散引起的，選項(xiàng)C錯誤，D正確。

故選D。

二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項(xiàng)符合題目要求。全部選對得4

分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。

9.能源是社會發(fā)展的基礎(chǔ)，發(fā)展核能是解決能源問題的途徑之一，下列釋放核能的反應(yīng)方程，表述正確的

有（）

；H+：HVHe+?n

A.是核聚變反應(yīng)

B.'H+；H-；He+；n是口衰變

C.U+MWBa+^Kr+3on是核裂變反應(yīng)

5

D.92U+$n-*54°Xe+瑞Sr+2}n是a衰變

【答案】AC

A.核聚變的過程與核裂變相反，是幾個原子核聚合成一個原子核的過程，A反應(yīng)是氫原子核聚變?yōu)榘痹?/p>

核，故A正確；

B.0衰變放出的是電子，而B反應(yīng)里放出的是中子，故B錯誤；

CD.核裂變是一個原子核分裂成幾個原子核的變化，質(zhì)量非常大的原子核才能發(fā)生核裂變，故CD都是裂

變反應(yīng)，故C正確，D錯誤。

故選ACo

10.人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，假如該衛(wèi)星變軌后仍做勻速圓周運(yùn)動，周期減小為原來的八分

之一，不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化，下列關(guān)于變軌前、后衛(wèi)星的向心加速度、速度、角速度、軌道半徑比值的

說法正確的是（）

A.向心加速度大小之比為1：64

B.速度大小之比為1:8

C.角速度之比為1：8

D.軌道半徑之比為4：1

【答案】CD

【詳解】

根據(jù)

可知，周期變?yōu)樵瓉淼?,軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?,即變軌前、后衛(wèi)星的半徑之比為4：1；根據(jù)

可知，變軌前、后衛(wèi)星的半徑之比為4:1,則變軌前、后衛(wèi)星的加速度之比為上16、速度之比為1：2、角

速度之比為1：8,故選CD。

11.如圖虛線所示的半徑為R圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，尸為磁場邊界上的一點(diǎn)，大量相同

的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過P點(diǎn)，在紙面內(nèi)沿不同方向射入磁場，設(shè)帶電粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑

為r,不計重力及帶電粒子之間的相互作用，則（）

、*

A.若r=R,則粒子離開磁場時，速度是彼此平行的

B.若r>R,則粒子從P關(guān)于圓心的對稱點(diǎn)離開時的運(yùn)動時間是最長的

C.若粒子射入的速率為4時,這些粒子在磁場邊界的出射點(diǎn)分布在六分之一圓周上;若粒子射入速率為匕，

相應(yīng)的出射點(diǎn)分布在三分之一圓周上，則外：嶺=1：近

D.若粒子在磁場邊界的出射點(diǎn)分布在六分之一圓周上，打在磁場邊界最遠(yuǎn)位置粒子的運(yùn)動時間為上若粒

子在磁場邊界的出射點(diǎn)分布在三分之一圓周上，打在磁場邊界最遠(yuǎn)位置粒子的運(yùn)動時間為‘2,則4：‘2=1：2

【答案】ABC

【詳解】

A.設(shè)粒子帶正電，磁場方向垂直于紙面向外，若廣凡則粒子離開磁場時，可畫出某個從P點(diǎn)射入磁場中

粒子的運(yùn)動軌跡如圖1所示

由幾何關(guān)系可判斷平行四邊形尸為菱形。則有0'A//°P,所以速度方向豎直向下，同理也可判斷

出：若滿足廠凡正電荷從P點(diǎn)其它方向射入磁場中粒子的速度方向也是豎直向下的，即速度方向都是彼此

平行的。

同理也可得到若粒子帶負(fù)電，磁場垂直紙面向里，且滿足廠及時，粒子離開磁場邊界時，速度方向也是彼

此平行的，故A正確；

B.假設(shè)粒子帶正電，磁場方向垂直于紙面向外，由于「＞夫，粒子的運(yùn)動軌跡如圖2

即帶電粒子的軌跡半徑大于圓的半徑時，射出磁場邊界的粒子幾乎可以充滿整個圓邊界區(qū)，所有的弧都是

略弧，所以最長的弧對應(yīng)最長的弦長，所以從直徑射出去粒子的時間最長。根據(jù)對稱性，粒子帶負(fù)電也是

如此，故B正確；

C.當(dāng)速度大小為q時，從P點(diǎn)入射的粒子射出磁場時與磁場邊界的最遠(yuǎn)交點(diǎn)為如圖3所示，由題意

知NP0M=6O"

4=一

山幾何關(guān)系得軌跡圓半徑為2

從P點(diǎn)入射的粒子射出磁場時與磁場邊界的最遠(yuǎn)交點(diǎn)為N,如圖4所示，由題意知"ON=120°

圖4

巾幾何關(guān)系得軌跡圓的半徑為

根據(jù)洛倫茲力充當(dāng)向心力可知

v2

qvB=m一

速度與半徑成正比，因此

V|:丫2="：/2=1：小

故C正確；

D.由圖3,圖4可知粒子運(yùn)動軌跡都是半個圓周，根據(jù)粒子在磁場中運(yùn)動的周期公式

1=------

qB

T

所以是粒子在磁場中運(yùn)動的時間均為萬，所以4%=1」，故D錯誤。

故選ABCo

12.如圖所示，傾角為e的斜面底部固定一輕質(zhì)彈簧，有一可視為質(zhì)點(diǎn)其質(zhì)量為,"的小滑塊從斜面上p點(diǎn)

以某一初速度勻速下滑，一段時間后壓縮彈簧至最低點(diǎn)Q,已知尸。的距離為x,被彈簧反彈后物塊恰能返

回到P點(diǎn)。在滑塊從。點(diǎn)勻速下滑到恰能返回到P點(diǎn)的過程中，下列判斷正確的是（）

A.物塊下滑的初速度為2jg%sin°

B.在此過程中彈簧的最大彈性勢能為mgxsin。

C.增大物塊的質(zhì)量，物塊仍從P點(diǎn)以原來的初速度下滑，則物塊不能滑回到P點(diǎn)

D.在此過程中物塊所受合外力的沖量為零

【答案】AC

【詳解】

AB.滑塊下滑過程中，由能量守恒得

12

Epmax+〃叫xcos0="zgxsin^+―mv

滑塊上滑過程中，由能量守恒得

"max+71gxeOS。

且有

mgsin0=/Limgcos0

聯(lián)立解得

v=2y]gxsin0

耳皿=2mgxsin0

故A正確，B錯誤；

C.增大物塊的質(zhì)量，物塊仍從尸點(diǎn)以原來的初速度下滑，從物塊接觸彈簧到最低點(diǎn)有

12

Epmax+"MgLcos0=MgLsin6+耳Mv

從低點(diǎn)到物塊離開彈簧有

Epniax=MgLsin0+/JMgLcos0+—Mv

由此可知，物塊離開彈簧的速度小于卜滑過程中剛接觸彈簧時的速度，從物塊開始運(yùn)動到剛接觸彈簧，?

力勢能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生的熱量，而物塊離開彈簧到最高點(diǎn)，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能和產(chǎn)生的熱量，則物塊不能滑

回到P點(diǎn)，故C正確。

D.在此過程中物塊的動量由開始的，力減小到0,則根據(jù)動量定理可知，所受合外力的沖量不為零，選項(xiàng)

D錯誤。

故選AC。

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，第13題6分，第14題9分，共15分。

13.小才同學(xué)利用如圖所示的裝置驗(yàn)證碰撞中的動量守恒。豎直平面內(nèi)固定-一段弧型軌道，其下端與水平

桌面相切。先將質(zhì)量為*小滑塊A從弧型軌道上某一點(diǎn)無初速度釋放，測出小滑塊A在水平桌面上滑行的

距離*（如甲圖），然后將另一質(zhì)量為‘小小滑塊B放在弧型軌道的最低點(diǎn)，再將小滑塊A從弧型軌道上某

一點(diǎn)無初速度釋放，A與8碰撞后，測出A沿桌面滑動的距離％和B沿桌面滑動的距離W（如圖乙）。已

知滑塊A和8的材料相同，回答下列問題：

乙圖

（1）下列選項(xiàng)中，屬于本實(shí)驗(yàn)要求的是o

A.所用弧型軌道必須是光滑的

B.A的質(zhì)量小于B的質(zhì)量

C.A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量

D.兩次實(shí)驗(yàn)必須從弧型軌道上同一點(diǎn)無初速度釋放滑塊A

（2）本實(shí)驗(yàn)除了圖上裝置，還需要的測量工具有（填兩個）。

(3)若下列關(guān)系式成立，則可驗(yàn)證A、2組成的系統(tǒng)在碰撞過程中動量守恒。

A町玉=?。?+”七B町七二町王+“馬

C町喜=仍嘉+用向口町［=町北+?嘉

(4)若要證明4、B是彈性碰撞，則還需關(guān)系式成立。

【答案】CD刻度尺和天平C町王二町七十也當(dāng)

【詳解】

(1)A.只要使4從同一位置由靜止釋放，不論圓弧軌道是否光滑，A到達(dá)水平面時的速度都相等，實(shí)驗(yàn)

中所用圓弧軌道不必是光滑的，故A錯誤；

BC.若A的質(zhì)量小于8的質(zhì)量，則碰后A反彈，再次滑下速度就不是碰后的速度了，所以A的質(zhì)量要大于

8的質(zhì)量才不會反彈，故B錯誤，C正確；

D.為保證A到達(dá)水平面時的速度相等，兩次必須從圓弧軌道上同一點(diǎn)無初速度釋放滑塊A,故D正確。

故選CD。

(2)因?qū)嶒?yàn)驗(yàn)證動量守恒定律，需要測量位移求解速度，因兩滑塊質(zhì)量不同還需測量兩滑塊的質(zhì)量，故還

需要的測量工具有刻度尺和天平；

(3)A滑下在水平面運(yùn)動過程，由動能定理得

12

一〃叫g(shù)X|=Q--m^

解得

v,=

碰撞后，4在水平面運(yùn)動過程中，由動能定理得

八1'2

一〃機(jī)的=0一/m1

解得

V；=J2〃g%2

設(shè)8碰撞后的速度為力,碰后滑行過程中，由動能定理得

_//m2gx3=0_!機(jī)2嶺’2

解得

V；=衣爆七

代人動量守恒定律方程，可得

肛后=/%后+色百

故選c。

（4）若要證明A、8是彈性碰撞，則機(jī)械能守恒，需滿足

121，21，2

/町W=2叫9+-^2

代入可得

町％="7］々+"Z7A3

14.某同學(xué)利用圖（甲）所示電路測量量程為2.5V的電壓表V的內(nèi)阻（內(nèi)阻為數(shù)千歐姆），可供選擇的器

材有：電阻箱R（最大阻值99999）,滑動變阻器尺（最大阻值50C）,滑動變阻器&（最大阻值5kC）,直

流電源E（電動勢3V）,開關(guān)1個，導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①按電路原理圖（甲）連接線路；

②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0,將滑動變阻器的滑片移到與圖（甲）中最左端所對應(yīng)的位置，閉合開關(guān)S；

③調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表滿偏；

④保持滑動變阻器滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數(shù)為2.00V,記下電阻箱的阻值。

倒超

（Z.）

回答下列問題：

（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動變阻器（填或"RJ）；

（2）根據(jù)圖（甲）所示電路將圖（乙）中實(shí)物圖連線；

（3）實(shí)驗(yàn)步驟④中記錄的電阻箱阻值為625.0Q,若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變，計算可得

電壓表的內(nèi)阻為Q（結(jié)果保留到個位）；

（4）如果此電壓表是由一個表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的，可推斷該表頭的滿偏電流為o

【詳解】

（1）調(diào)節(jié)電阻箱時需要滑動變阻器上的分壓保持不變，需要電壓表的電阻遠(yuǎn)大于變阻器的電阻，故變阻器

選阻值小的，故選滑動變阻器

(2)實(shí)物圖連接如圖所示

代入數(shù)據(jù)

2

2.5=2+--625

由

解得

Rv=2500Q

(4)該表頭的滿刻度電流為

—2.5V

=1mA

-2500Q

四、解答題：本題共4小題，第15題8分，第16題9分，第17題12分，第18題16分，共45分。解答

應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案

中必須明確寫出數(shù)值和單位。

15.如圖所示，一粗細(xì)均勻的U形管豎直放置，A側(cè)上端封閉，B側(cè)上端與大氣相通，下端開口處開關(guān)K

關(guān)閉，A側(cè)空氣柱的長度為乙=160cm,溫度為27C；B側(cè)水銀面比A側(cè)的高力=4Qcm。已知大氣壓強(qiáng)

4=76.0cmHg。為了使A、8兩側(cè)的水銀面等高，可以用以下兩種方法：

(1)開關(guān)關(guān)閉的情況，改變A側(cè)氣體的溫度，使A、8兩側(cè)的水銀面等高，求此時A側(cè)氣體溫度；

(2)在溫度不變的條件下，將開關(guān)K打開，從U形管中放出部分水銀，使4、8兩側(cè)的水銀面等高，再閉

合開關(guān)K。求U形管中放出水銀的長度。(結(jié)果保留一位小數(shù))

【答案】(1)228K；(2)5.1cm

【詳解】

(1)氣體壓強(qiáng)為

[=弓+4cmHg=76cmHg+4cmHg=80cmHg

P2=76cmHg

氣柱長度

L-1OcmL'=8cm

生二堊

由工《得

F[LSP2L'S

〒二

代入數(shù)據(jù)解得

T2=228K

(2)T不變，則

利=銘

即

電S=RJS

得

Ly=10.526cm

所以流出水銀長度

△L-4cm+0.526cm+0.526cm?5.1cm

16.如圖所示為半圓柱形玻璃磚的橫截面，。為圓心，AB為直徑，半徑為R,其折射率為遮?，F(xiàn)有一束

平行光以i=45。的入射角射向AO平面，若光線到達(dá)圓弧面后，都能從該表面射出。求：

(1)光射在AB面上進(jìn)入玻璃的折射角：

(2)入射光束在AO上的最大寬度。

水R

【答案】(1)30°；(2)3

【詳解】

(1)在A8表面，光線進(jìn)入玻璃磚的折射角為7

sinz

——=n

sin/

解得

/=30°

(2)玻璃磚的臨界角為C,則

.「1

sinC=—

n

解得

C=45°

要使光線在圓弧面射出，在圓弧處的入射角需小于臨界角

由幾何關(guān)系知射在AO面上最大寬度ON為

ON_R

sinCsin(90°-7)

解得

ON=血

3

17.如圖所示，兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角敘30。，導(dǎo)軌間距L=0.5m,導(dǎo)軌下端接定值電阻

R=2Q,導(dǎo)軌電阻忽略不計。在導(dǎo)軌上距底端d=2m處垂直導(dǎo)軌放置一根導(dǎo)體棒MM其質(zhì)量機(jī)=0.2kg,電阻

-0.5。，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸良好。某時刻起在空間加一垂直導(dǎo)軌平面向上的變化磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度8

隨時間f變化的關(guān)系為B=o.5r(T),導(dǎo)體棒在沿導(dǎo)軌向上的拉力F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，g取10m/s2。求:

(1)流過電阻R的電流/;

(2)t=2s時導(dǎo)體棒所受拉力F的大??；

(3)從匚4s時磁場保持不變，同時撤去拉力F,導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌下滑至底端時速度恰好達(dá)到最大