2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷

注意事項(xiàng)：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）

填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"o

2.作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦

干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。

3.非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先

劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。

4.考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。

一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24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、如圖甲所示為用伏安法測(cè)量某合金絲電阻的實(shí)驗(yàn)電路。實(shí)驗(yàn)中分別用最大阻值是5C、50。、500C的三種滑動(dòng)變

YX

阻器做限流電阻。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片由一端向另一端移動(dòng)的過程中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別作出電流表讀數(shù)/隨7（7

指滑片移動(dòng)的距離X與滑片在變阻器上可移動(dòng)的總長(zhǎng)度L的比值）變化的關(guān)系曲線仄C,如圖乙所示。則圖乙中

的圖線a對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)變阻器及最適合本實(shí)驗(yàn)的滑動(dòng)變阻器是（）

圖乙

A.最大阻值為5c的滑動(dòng)變阻器：圖線”對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)變阻器

B.最大阻值為50。的滑動(dòng)變阻器；圖線b對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)變阻器

C.最大阻值為500。的滑動(dòng)變阻器；圖線》對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)變阻器

D.最大阻值為500。的滑動(dòng)變阻器；圖線c對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)變阻器

2、位于貴州的“中國(guó)天眼”是目前世界上口徑最大的單天線射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）.通過FAST測(cè)得水星與太陽的視角為

磯水星、太陽分別與觀察者的連線所夾的角），如圖所示，若最大視角的正弦C值為Z,地球和水星繞太陽的運(yùn)動(dòng)視為勻速

圓周運(yùn)動(dòng)，則水星的公轉(zhuǎn)周期為

3、如圖所示，是一個(gè)研究向心力與哪些因素有關(guān)的DIS實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，其中質(zhì)量為機(jī)的圓柱體放置在未畫出的光

滑圓盤邊緣，繩子一端連接小圓柱體，另一端連接力傳感器，使圓柱體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為，，

光電傳感器測(cè)定的是圓柱體的線速度。關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)下列說法不正確的是（）

A.研究向心力與半徑的關(guān)系時(shí)，保持圓柱體線速度和質(zhì)量一定，應(yīng)畫尸圖像

B.研究向心力與線速度的關(guān)系時(shí)，保持圓柱體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑一定，應(yīng)畫尸--圖像

C.研究向心力與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，保持圓柱體線速度和運(yùn)動(dòng)半徑一定，應(yīng)畫尸-〃［圖像

D.如能保證兩個(gè)傳感器同步記錄，圓筒可以不做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，同樣可以完成該實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

4、如圖，絕緣光滑圓環(huán)豎直放置，。、dc為三個(gè)套在圓環(huán)上可自由滑動(dòng)的空心帶電小球，已知小球c位于圓環(huán)最高

點(diǎn)，ac連線與豎直方向成60。角，瓦連線與豎直方向成30。角，三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是（）

A.“、b、c小球帶同種電荷B.a、小球帶異種電荷，b、c小球帶同種電荷

C.a、b小球電量之比為由D.a、b小球電量之比也

69

5、某發(fā)電機(jī)通過理想變壓器給定值電阻R提供正弦交流電，電路如圖，理想交流電流表A,理想交流電壓表V的讀

數(shù)分別為I、U,R消耗的功率為P。若發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉韓倍，則

A.R消耗的功率變?yōu)閚P

B.電壓表V的讀數(shù)為nU

C.電流表A的讀數(shù)仍為I

D.通過R的交變電流頻率不變

6、在超導(dǎo)托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置中，質(zhì)量為犯的：H與質(zhì)量為的：H發(fā)生核聚變反應(yīng)，放出質(zhì)量為〃％的；n,并生成

質(zhì)量為加4的新核。若已知真空中的光速為，，則下列說法正確的是（）

A.新核的中子數(shù)為2,且該新核是；He的同位素

B.該過程屬于a衰變

C.該反應(yīng)釋放的核能為（%+64-町一加2）^

D.核反應(yīng)前后系統(tǒng)動(dòng)量不守恒

二、多項(xiàng)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，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。

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。分。

3

7、下面是有關(guān)地球和月球的一些信息：（1）月球軌道半徑約為地球半徑的60倍；（2）月球密度約為地球密度的y；（3）

3

月球半徑約為地球半徑的石。地球和月球均可視為質(zhì)量均勻分布的球體且忽略自轉(zhuǎn)，根據(jù)以上信息可得（）

A.月球表面的重力加速度約為地球表面重力加速度的

9

B.月球表面的重力加速度約為地球表面重力加速度的笈

C.月球繞地球運(yùn)行的加速度約為地球表面重力加速度的

D.月球繞地球運(yùn)行的速率約為第一宇宙速度的］

8、如圖所示，P點(diǎn)為一粒子源，可以產(chǎn)生某種質(zhì)量為，〃電荷量為4的帶正電粒子，粒子從靜止開始經(jīng)MN兩板間的

加速電場(chǎng)加速后從。點(diǎn)沿紙面以與CW成30。角的方向射入正方形加七4勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方

向垂直于紙面向里，正方形。從小邊長(zhǎng)為。，。點(diǎn)是〃邊的中點(diǎn)，不計(jì)粒子的重力以及粒子間的相互作用，則下列說

法正確的是（）

A.若加速電壓U為剪三時(shí)，粒子全部從以/邊離開磁場(chǎng)

m

22

B.若加速電壓U為迫D土?xí)r，粒子全部從qb邊離開磁場(chǎng)

7m

C.若加速電壓u為型上時(shí)，粒子全部從兒,邊離開磁場(chǎng)

9m

D.若加速電壓U由剪豈變?yōu)樽兺習(xí)r，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間變長(zhǎng)

19/7120/71

9、一質(zhì)量為機(jī)的物體靜止在水平地面上，在水平拉力產(chǎn)的作用下開始運(yùn)動(dòng)，在0?6s內(nèi)其速度與時(shí)間關(guān)系圖象和拉

力的功率與時(shí)間關(guān)系圖象如圖所示，取小l()m/s2,下列判斷正確的是()

A.0?6s內(nèi)物體克服摩擦力做功24J

B.物體的質(zhì)量，〃為2kg

C.0?6s內(nèi)合外力對(duì)物體做的總功為120J

D.0?6s內(nèi)拉力做的功為156J

10、如圖所示，長(zhǎng)方體物塊上固定一長(zhǎng)為L(zhǎng)的豎直桿，物塊及桿的總質(zhì)量為如2,%質(zhì)量為機(jī)的小環(huán)套在桿上，當(dāng)小

環(huán)從桿頂端由靜止下滑時(shí)，物塊在水平拉力尸作用下，從靜止開始沿光滑水平面向右勻加速運(yùn)動(dòng)，環(huán)落至桿底端時(shí),

物塊移動(dòng)的距離為2L,已知尸=3"七重力加速度為g.則小環(huán)從頂端下落到底端的運(yùn)動(dòng)過程

A.小環(huán)通過的路程為逐L

B.小環(huán)所受摩擦力為華

C.小環(huán)運(yùn)動(dòng)的加速度為冬

2

D.小環(huán)落到底端時(shí)，小環(huán)與物塊及桿的動(dòng)能之比為5:8

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11.(6分)某同學(xué)設(shè)計(jì)出如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，讓小球從A點(diǎn)自由下落，下落過程中經(jīng)過A

點(diǎn)正下方的光電門B時(shí)，光電計(jì)時(shí)器記錄下小球通過光電門時(shí)間f,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。

(1)為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，該實(shí)驗(yàn)還需要測(cè)量下列哪些物理量________o

A.小球的質(zhì)量m

B.AB之間的距離V

C.小球從A到B的下落時(shí)間3t

D.小球的直徑d

（2）小球通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度v=（用題中所給的物理量表示）。

（3）調(diào)整AB之間距離“，多次重復(fù)上述過程，作出:隨"的變化圖象如圖所示，當(dāng)小球下落過程中機(jī)械能守恒時(shí),

該直線斜率ko=.

（4）在實(shí)驗(yàn)中根據(jù)數(shù)據(jù)實(shí)際繪出）一”圖象的直線斜率為"Ck<ko\則實(shí)驗(yàn)過程中所受的平均阻力/與小球重力

的比值V=LXSXPO='X2^X3=2^5=（用人腦表示）。

3344

12.（12分）為測(cè)量彈簧壓縮時(shí)具有的彈性勢(shì)能和滑塊B的質(zhì)量，某同學(xué)用如圖的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。氣墊導(dǎo)軌上有A、B

兩個(gè)滑塊，A上固定一遮光片，左側(cè)與被壓縮且鎖定的彈簧接觸，右側(cè)帶有橡皮泥。已知A的質(zhì)量為遮光片的寬

度為由打開電源，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌使滑塊A和B能靜止在導(dǎo)軌上。解鎖彈簧，滑塊A被彈出后向右運(yùn)動(dòng)，通過光電門

1后與B相碰，碰后粘在一起通過光電門2。兩光電門顯示的遮光時(shí)間分別為AA和△5由此可知碰撞前滑塊A的速

度為，鎖定時(shí)彈簧只有的彈性勢(shì)能為Ep=,B的質(zhì)量,“2=o（用已知和測(cè)得物理量的符號(hào)

表示）

遮光片光電門1光電門2

?$

氣墊導(dǎo)軌

四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13.（10分）在如圖甲所示的平面坐標(biāo)系xOy內(nèi)，正方形區(qū)域（0<x<d、0勺<d）內(nèi)存在垂直xOy平面周期性變化的勻

強(qiáng)磁場(chǎng)，規(guī)定圖示磁場(chǎng)方向?yàn)檎较颍鸥袘?yīng)強(qiáng)度8的變化規(guī)律如圖乙所示，變化的周期7可以調(diào)節(jié)，圖中Bo為己

知。在x=d處放置一垂直于x軸的熒光屏，質(zhì)量為山、電荷量為〃的帶負(fù)電粒子在U0時(shí)刻從坐標(biāo)原點(diǎn)。沿y軸正方

向射入磁場(chǎng)，不計(jì)粒子重力。

2兀m

(1)調(diào)節(jié)磁場(chǎng)的周期，滿足丁，若粒子恰好打在屏上尸(d,0)處，求粒子的速度大小v；

qB0

(2)調(diào)節(jié)磁場(chǎng)的周期，滿足7=標(biāo)，若粒子恰好打在屏上。(d,d)處，求粒子的加速度大小a；

(3)粒子速度大小為為=媽回時(shí)，欲使粒子垂直打到屏上，周期7應(yīng)調(diào)為多大？

6m

14.(16分)如圖甲所示，足夠長(zhǎng)的兩金屬導(dǎo)軌MM尸。水平平行固定，兩導(dǎo)軌電阻不計(jì)，且處在豎直向上的磁場(chǎng)中,

完全相同的導(dǎo)體棒〃、分垂直放置在導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌接觸良好，兩導(dǎo)體棒的電阻均為R=0.5C,且長(zhǎng)度剛好等于兩導(dǎo)軌

間距L,兩導(dǎo)體棒的間距也為L(zhǎng),開始時(shí)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示的規(guī)律變化，當(dāng)UO.8s時(shí)導(dǎo)體棒剛好要滑動(dòng)。已知

L=lm,滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力。求：

(1)每根導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的滑動(dòng)摩擦力的大小及0.8s內(nèi)整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱；

(2)若保持磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度5=0.5T不變，用如圖丙所示的水平向右的力尸拉導(dǎo)體棒b,剛開始一段時(shí)間內(nèi)入做勻加

速直線運(yùn)動(dòng)，一根導(dǎo)體棒的質(zhì)量為多少？

(3)在(2)問條件下。導(dǎo)體棒經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間開始滑動(dòng)？

15.(12分)如圖所示，一張紙上用筆點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)A,紙放在水平桌面上，用一高度為的平行玻璃磚放置在紙上且點(diǎn)

A在玻璃磚的下面，設(shè)光在玻璃磚內(nèi)的折射率為〃，從正上方向下看點(diǎn)A,看到點(diǎn)A的深度為多少？

參考答案

一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24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,C

【解析】

從圖乙中可以看出a曲線在滑片移動(dòng)很小距離，就產(chǎn)生了很大的電流變化，說明該滑動(dòng)變阻器阻值遠(yuǎn)大于被測(cè)量電阻

阻值，所以a圖對(duì)應(yīng)500。滑動(dòng)變阻器，c圖線電流幾乎不隨著距離工變化，說明該滑動(dòng)變阻器是小電阻，所以對(duì)應(yīng)是

5。的圖像，本實(shí)驗(yàn)采用的是伏安法測(cè)量電阻，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)該要保證被測(cè)電阻中的電流變化范圍適當(dāng)大一些,

所以選擇圖中b所對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)變阻器，故ABD錯(cuò)誤，C正確。

故選C。

2、A

【解析】

最大視角的定義，即此時(shí)觀察者與水星的連線應(yīng)與水星軌跡相切，由三角函數(shù)可得：sin。=區(qū)，結(jié)合題中已知條件

Mm4/

sinO=A,由萬有引力提供向心力有：G=八解得:

T，K=T地上，而7地=1年，故般=護(hù)年，故B,C,D錯(cuò)誤，A正確.故選A.

【點(diǎn)睛】

向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或要求解的物理量選取應(yīng)用，物理問題經(jīng)常要結(jié)合數(shù)學(xué)幾何關(guān)系解決.

3、A

【解析】

A.根據(jù)向心力公式結(jié)合牛頓第二定律有

F=m——

r

可知研究向心力與半徑的關(guān)系時(shí)，保持圓柱體線速度和質(zhì)量一定，應(yīng)畫F-,圖像，二者呈線性關(guān)系，便于研究，A

r

錯(cuò)誤；

B.研究向心力與線速度的關(guān)系時(shí)，保持圓柱體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑一定，應(yīng)畫尸-F圖像，B正確；

C.研究向心力與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，保持圓柱體線速度和運(yùn)動(dòng)半徑一定，應(yīng)畫尸-加圖像，C正確；

D.如能保證兩個(gè)傳感器同步記錄，圓筒可以不做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，光電傳感器測(cè)量圓柱通過瞬間的線速度，力傳感器

測(cè)量此時(shí)瞬間的向心力（繩子拉力）大小，同樣可以完成該實(shí)驗(yàn)?zāi)康模珼正確。

本題選擇不正確的，故選A。

4、D

【解析】

AB.對(duì)a,a受到重力、環(huán)的支持力以及從c對(duì)a的庫(kù)侖力，重力的方向在豎直方向上，環(huán)的支持力以及6對(duì)a的庫(kù)

侖力均沿圓環(huán)直徑方向，故c對(duì)a的庫(kù)侖力為引力，同理可知，c對(duì)分的庫(kù)侖力也為引力，所以a與c的電性一定相反,

與b的電性一定相同。即：力小球帶同種電荷，b、c小球帶異種電荷，故AB錯(cuò)誤；

CD.對(duì)c小球受力分析，將力沿水平方向和豎直方向正交分解后可得

k縛sin600=k簪sin30°

racrtc

又

加：鼠=1：G

解得：

%：%=百：9

故C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

5,B

【解析】

當(dāng)發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉韓倍，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生交流電的電動(dòng)勢(shì)有效值和頻率都將發(fā)生變化。變壓器的輸入電壓變化

后，變壓器的輸出電壓、副線圈的電流、R消耗的功率隨之改變，原線圈的電流也會(huì)發(fā)生變化。原線圈中電流的頻率

變化，通過R的交變電流頻率變化。

【詳解】

B：發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉韓倍，發(fā)電機(jī)線圈的角速度變?yōu)樵瓉韓倍，據(jù)E,“=NBS0可得，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生交流電電

動(dòng)勢(shì)的最大值變?yōu)樵瓉韓倍，原線圈兩端電壓變?yōu)樵瓉韓倍。據(jù)以：。2=勺：〃2可得，副線圈兩端電壓變?yōu)樵瓉韓倍,

電壓表V的讀數(shù)為nU。故B項(xiàng)正確。

(J2

A：R消耗的功率4=￡,副線圈兩端電壓變?yōu)樵瓉韓倍，則R消耗的功率變?yōu)?P。故A項(xiàng)錯(cuò)誤。

C：流過R的電流/?=與，副線圈兩端電壓變?yōu)樵瓉韓倍，則流過R的電流人變?yōu)樵瓉淼膎倍；再據(jù)《4々：勺，

原線圈中電流變?yōu)樵瓉韓倍，電流表A的讀數(shù)為故C項(xiàng)錯(cuò)誤。

D：發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉韓倍，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生交流電的頻率變?yōu)樵瓉淼膎倍，通過R的交變電流頻率變?yōu)樵瓉淼?/p>

n倍。故D項(xiàng)錯(cuò)誤。

6、A

【解析】

A.由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知新核的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別為4和2,新核是；He,是；He的同位素，中子數(shù)為2,

故A正確；

B.該過程是核聚變反應(yīng)，不屬于a衰變，故B錯(cuò)誤；

C.該反應(yīng)釋放的核能為

AE=A/?JC2=（町+網(wǎng)—/—砥）。2

故C錯(cuò)誤；

D.核反應(yīng)前后系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

二、多項(xiàng)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，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。

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、BC

【解析】

AB.天體質(zhì)量

4

M=pV=-p7iR3

…Mm一二

根據(jù)可知

g月=M小一=0島=9

MRy^~pR~55

故A錯(cuò)誤B正確;

Mm

C.根據(jù)=可知，月球繞地球運(yùn)行的加速度

a=G—

且…崇因?yàn)椤?60R,所以

a_1

7-3600

故C正確;

D.根據(jù)G?=〃z匕可知，月球繞地球運(yùn)行的速率

GM

V=

第一宇宙速度

[GM

所以

上=3

%V60

故D錯(cuò)誤。

故選BC?

8、AC

【解析】

A.當(dāng)粒子的軌跡與邊相切時(shí)，如圖①軌跡所示，設(shè)此時(shí)粒子軌道半徑為彳，由幾何關(guān)系得

4一￡={sin3()

得

rt=a

在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)洛倫茲力提供向心力

q片8=--

彳

粒子在電場(chǎng)中加速過程根據(jù)動(dòng)能定理

qU^-mv,

以上各式聯(lián)立解得粒子軌跡與ad邊相切時(shí)加速電壓為

5二四

2m

當(dāng)粒子的軌跡與，心邊相切時(shí)，如圖②軌跡所示，由幾何關(guān)系可得此時(shí)的半徑為

2

同理求得此時(shí)的加速電壓為

U=2qB%2

2-(7+4五〃2

當(dāng)粒子的軌跡與歷邊相切時(shí)，如圖③軌跡所示，由幾何關(guān)系可得此時(shí)的半徑為

1

r,=—a

33

同理求得此時(shí)的加速電壓為

u尸如

18m

當(dāng)加速電壓U為變工大于臨界電壓■時(shí)，則粒子全部從4邊離開磁場(chǎng)，故A正確;

m

B.當(dāng)加速電壓為也幺時(shí)

7m

qB'cr

“＜干＜02

粒子從be邊離開磁場(chǎng)，故B錯(cuò)誤;

C.當(dāng)加速電壓。為駐土?xí)r

9m

TJqB*..

所以粒子從be邊離開磁場(chǎng),故C正確;

D.加速電壓。為幽土和史工時(shí)均小于臨界電壓。3,則粒子從Cd邊離開磁場(chǎng)，軌跡如圖④所示，根據(jù)對(duì)稱性

19m20m

得軌跡的圓心角為300°，運(yùn)動(dòng)時(shí)間都為

300,.52兀m5兀m

t=——-T=-x------=------

3606qB3qB

故D錯(cuò)誤。

故選AC。

9、BD

【解析】

2~6s內(nèi)，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力與摩擦力大小相等。0~2s內(nèi)，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)X圖像的斜率求出

加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求出物體的質(zhì)量。根據(jù)動(dòng)能定理求合外力對(duì)物體做的總功，根據(jù)y-f圖像的“面積”求出物

體的位移，從而求出摩擦力做功，即可求出拉力做的功。

【詳解】

A.在2~6s內(nèi)，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由P=&,得

P24

F=—=—N=4N

v6

故物體受到的摩擦力大小

/r=4N

根據(jù)v-t圖像的“面積”表示物體的位移，知0~6s內(nèi)物體的位移為

x="6"6=30m

2

物體克服摩擦力做功

Wf=笈=4x30J=120J

故A錯(cuò)誤。

B.0?2s內(nèi)，物體的加速度

Av6,-,2

a=——=—m/s-2=3m/s

Ar2

由牛頓第二定律可得

F'-f'=ma

在2s末，P—F'v）由圖知

P'=60W,v=6m/s

聯(lián)立解得

F，=10N,m=2kg

故B正確。

C.0~6s內(nèi)合外力對(duì)物體做的總功

1,19

=-WV2-0=-X2X62J=36J

22

故C錯(cuò)誤。

D.由動(dòng)能定理可知

1,

%_叱=-mv2-0

22

Wr=^mv+W(=)^|X2X6+120^J=156J

故D正確。

故選BDo

【點(diǎn)睛】

本題的關(guān)鍵要根據(jù)速度時(shí)間圖像得到物體的運(yùn)動(dòng)情況，分析時(shí)要抓住速度圖像的斜率表示加速度、面積表示位移。要

知道動(dòng)能定理是求功常用的方法。

10、ABD

【解析】

ABC.水平方向上，據(jù)牛頓第二定律有：

F-31ng=3〃?q

代入數(shù)據(jù)解得：

%=S

小球在水平方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，另據(jù)水平方向的位移公式有：

2

2L=^axt

解得運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：

在豎直方向上有：

L=—at2

2)

解得：

a=良

，2

即小球在豎直方向上做加速度為旦的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，據(jù)牛頓第二定律有:

2

mg-f=may

解得小球所受摩擦力為：

鱉

,2

故小球運(yùn)動(dòng)的加速度為：

a=M+d=爭(zhēng)

小球的合運(yùn)動(dòng)為勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其路程與位移相等，即為:

S=x=J〃+(2L)2=#)L

故AB正確，C錯(cuò)誤；

D.小環(huán)落到底端時(shí)的速度為：

vjf—at-gx2,f——\[5gL

2K

其動(dòng)能為：

「5,

Ek^=~mgL

此時(shí)物塊及桿的速度為：

u桿=aj=gx2

其動(dòng)能為：

瓦桿=4/〃gL

故有小環(huán)與物塊及桿的動(dòng)能之比為5:8,故D正確。

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

【解析】

該題利用自由落體運(yùn)動(dòng)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒，因此需要測(cè)量物體自由下落的高度hAB,以及物體通過B點(diǎn)的速度大小，

在測(cè)量速度時(shí)我們利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時(shí)速度，因此明白了實(shí)驗(yàn)原理即可知道需要測(cè)量的數(shù)據(jù)；

由題意可知，本實(shí)驗(yàn)采用光電門利用平均速度法求解落地時(shí)的速度；則根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，當(dāng)減小的機(jī)械能應(yīng)

等于增大的動(dòng)能；由原理即可明確注意事項(xiàng)及數(shù)據(jù)的處理等內(nèi)容。

【詳解】

(1)根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式可知，方程兩邊可以約掉質(zhì)量，因此不需要測(cè)量質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知,

需要測(cè)量的是A點(diǎn)到光電門B的距離H,故B正確；利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時(shí)速度，不需要測(cè)量下

落時(shí)間，故C錯(cuò)誤；利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時(shí)速度時(shí)，需要知道擋光物體的尺寸，因此需要測(cè)量小

球的直徑，故D正確。故選BD。

(2)已知經(jīng)過光電門時(shí)的時(shí)間小球的直徑；則可以由平均速度表示經(jīng)過光電門時(shí)的速度；

必d

故y=7；

2

(3)若減小的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能時(shí)，可以認(rèn)為機(jī)械能守恒；則有：mgH=1mv;

即：2gH=(—)2

多那么該直線斜率ko=多。

解得：—

(4)乙圖線~y=kH,因存在阻力，則有：mgH-fH=—mv2

t22

fk—k

所以重物和紙帶下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為上=今一

mgk。

【點(diǎn)睛】

考查求瞬時(shí)速度的方法，理解機(jī)械能守恒的條件，掌握分析的思維，同時(shí)本題為創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，要注意通過分析題意明

確實(shí)驗(yàn)的基本原理才能正確求解。

2

d1d_—AzL.

12、mx-=-----

面5網(wǎng)X

【解析】

⑴由滑塊A通過光電門1的運(yùn)動(dòng)時(shí)間可知，碰撞前滑塊A的速度

v,=一

[2]解鎖彈簧后，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為A碰撞前的動(dòng)能，故彈性勢(shì)能

121(d

耳F=/加9=/見

加J

[3]由碰撞后，AB整體通過光電門2的時(shí)間，可求得碰撞后AB整體的速度為

d

v2=一

A、B碰撞過程中動(dòng)量守恒，則有

肛匕=(肛+m2)v2

聯(lián)立解得

=—NLt、

=mx-----

△八

四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13、(1)v=；(2)a=')"(其中k=l,2,3........)；(3)T=——(―+，其中sin。」，^=arcsin—；sin^=—,

2mm2kqB2664

133

0=arcsin—；sin。,6=arcsin—。

444

【解析】

qvB=m—

R\

幾何關(guān)系可得:

2Ri=d

聯(lián)立解得：

「幽

2m

由幾何關(guān)系可得:

叵d=k&R],其中k=l、2、3

2

V

qvB=m—；

與

可得：

km

而

qvB

a=-----

m

聯(lián)立可得:

a=qB、d,其中左勺，3...

m~k

(3)洛倫茲力提供向心力，有:

R片

qvB=m—；

氏3

在每個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期內(nèi)，粒子在圖示4、8兩個(gè)位置可能垂直擊中屏，且滿足要求

設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)的周期為7。由題意得:

T