絕密★啟用前

沖刺2023年高考物理真題重組卷05

湖南專用（解析版）

注意事項(xiàng)：

?.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上。

2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對應(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。

12345678910

DDBACCACACADBC

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.（2022?遼寧?高考真題）如圖所示，蜘蛛用蛛絲將其自身懸掛在水管上，并處于靜止?fàn)顟B(tài)。蛛絲OM、ON

與豎直方向夾角分別為￡、69＞尸）。用耳、鳥分別表示°加、ON的拉力，則（）

?a/N

A.6的豎直分力大于尸2的豎直分力B.A的豎直分力等于巴的豎直分力

C.耳的水平分力大于心的水平分力D.6的水平分力等于心的水平分力

【答案】D

【解析】CD.對結(jié)點(diǎn)O受力分析可得，水平方向

片sina=瑪sinβ

即尸2的水平分力等于22的水平分力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確;

AB.對結(jié)點(diǎn)。受力分析可得，豎直方向

Fxcosa+F2cosβ-mg

sin(a+β)

mgsina

sin(α+β)

則F/的豎直分量

加gsin∕cosα

lvsin(a+β)

B的豎直分量

_mgsinacosβ

sin(α+1)

因

sinacosβ-cosasinβ=sin(α-y?)>0

可知

G>/

選項(xiàng)AB錯(cuò)誤。

故選D。

2?(2022?湖北?統(tǒng)考高考真題)密立根油滴實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，兩塊水平放置的金屬板分別與電源的正負(fù)極

相接，板間產(chǎn)生勻強(qiáng)電場。用一個(gè)噴霧器把密度相同的許多油滴從上板中間的小孔噴入電場，油滴從噴口

噴出時(shí)由于摩擦而帶電。金屬板間電勢差為U時(shí)，電荷量為外半徑為廣的球狀油滴在板間保持靜止。若僅

將金屬板間電勢差調(diào)整為2U,則在板間能保持靜止的球狀油滴所帶電荷量和半徑可以為()

A.q,rB.2q,rC.2q,2rD.4q,2r

【答案】D

【解析】初始狀態(tài)下，液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，滿足

Eq=mg

即

U4.

丁=丁r.Pg

a3

AB.當(dāng)電勢差調(diào)整為2U時(shí)，若液滴的半徑不變，則滿足

2U,43

—<1=~^r-PS

可得

AB錯(cuò)誤;

CD.當(dāng)電勢差調(diào)整為2U時(shí)，若液滴的半徑變?yōu)?r時(shí)，則滿足

=^-q'=^-π{2r^■pg

a3

可得

d=4q

C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

3.（2021.全國.高考真題）科學(xué)家對銀河系中心附近的恒星S2進(jìn)行了多年的持續(xù)觀測，給出1994年到2002

年間S2的位置如圖所示?？茖W(xué)家認(rèn)為S2的運(yùn)動(dòng)軌跡是半長軸約為10θθAU（太陽到地球的距離為IAU）

的橢圓，銀河系中心可能存在超大質(zhì)量黑洞。這項(xiàng)研究工作獲得了2020年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。若認(rèn)為S2所

受的作用力主要為該大質(zhì)量黑洞的引力，設(shè)太陽的質(zhì)量為M,可以推測出該黑洞質(zhì)量約為（）

468IO

A.4×10Mb.4×IOMc.4×IOMD,4×1OΛ/

【答案】B

【解析】可以近似把S2看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由圖可知，S2繞黑洞的周期T=16年，地球的公轉(zhuǎn)周期Tli=I

年，S2繞黑洞做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r與地球繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R關(guān)系是

r=1000/?

地球繞太陽的向心力由太陽對地球的引力提供，由向心力公式可知

2萬?2

G充mRcer=mR(于)

解得太陽的質(zhì)量為

M=空

同理S2繞黑洞的向心力由黑洞對它的萬有引力提供，由向心力公式可知

.加，2，/2乃\2

G—?—=mrω=mr(——)

r2T

解得黑洞的質(zhì)量為

4π2r3

GT2

綜上可得

6

Mv=3.90×IOM

故選B。

4.（2020?全國?統(tǒng)考高考真題）甲、乙兩個(gè)物塊在光滑水平桌面上沿同一直線運(yùn)動(dòng)，甲追上乙，并與乙發(fā)生

碰撞，碰撞前后甲、乙的速度隨時(shí)間的變化如圖中實(shí)線所示。已知甲的質(zhì)量為1kg,則碰撞過程兩物塊損失

的機(jī)械能為（）

【答案】A

【解析】由VY圖可知,碰前甲、乙的速度分別為W=5m∕s,巳=lm/s；碰后甲、乙的速度分別為K=Tm∕s,

吆=2m∕s,甲、乙兩物塊碰撞過程中，由動(dòng)量守恒得

產(chǎn)甲十，九乙V乙二W甲+%吃

解得

InA=6kg

則損失的機(jī)械能為

.r~,12.12?/2?,2

s

△"=/叫"μ+]W?"乙-I'""%'-，網(wǎng)"乙

解得

ΔE=3J

故選A。

5.（2021?重慶?高考真題）質(zhì)量相同的甲、乙兩小球（視為質(zhì)點(diǎn)）以不同的初速度豎直上拋，某時(shí)刻兩球發(fā)

生正碰。圖中實(shí)線和虛線分別表示甲、乙兩球位置隨時(shí)間變化的曲線，其中虛線關(guān)于左右對稱，實(shí)線

兩個(gè)頂點(diǎn)的縱坐標(biāo)相同，若小球運(yùn)動(dòng)中除碰撞外僅受重力，則（）

XA

A.，=°時(shí)刻，甲的速率大于乙的速率

B.碰撞前后瞬間，乙的動(dòng)量不變

C.碰撞前后瞬間，甲的動(dòng)能不變

D.碰撞后甲的機(jī)械能大于乙的機(jī)械能

【答案】C

【解析】A.根據(jù)位移圖像斜率表示速度可知，f=°時(shí)刻，甲的速率小于乙的速率，故A錯(cuò)誤；

BC.根據(jù)甲乙兩球位移圖像可知，碰撞前后瞬間，兩球交換速度，方向反向。根據(jù)題述，虛線（乙的位移

圖像）關(guān)于'=G左右對稱，所以碰撞前后瞬間，乙的動(dòng)量大小不變，方向變化，甲的動(dòng)能不變，故B錯(cuò)誤

C正確；

D.根據(jù)題述，實(shí)線兩個(gè)頂點(diǎn)的縱坐標(biāo)相同，可知碰撞后甲的機(jī)械能與乙的機(jī)械能相等，故D錯(cuò)誤。

故選C。

6.（2022.海南.高考真題）有一個(gè)輻向分布的電場，距離。相等的地方電場強(qiáng)度大小相等，有一束粒子流通

過電場，又垂直進(jìn)入一勻強(qiáng)磁場，則運(yùn)動(dòng)軌跡相同的粒子，它們具有相同的（）

O

A.質(zhì)量B.電量C.比荷D.動(dòng)能

【答案】C

【解析】粒子在輻射電場中以速度V做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，電場力完全提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律可知

U

qE=m—

r

解得

mV2

r=-------

qE

粒子在勻強(qiáng)磁場中

qvB=m—

解得

,mv

r------

qB

旦

粒子不同場中的軌跡相同，即粒子在不同場中轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相同，所以這些粒子具有相同的速度V和比荷加,

故選C。

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的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

7.（2020?全國?高考真題）1934年，約里奧一居里夫婦用α粒子轟擊鋁箔，首次產(chǎn)生了人工放射性同位素X,

反應(yīng)方程為：；He+：；AlfX+；n。X會(huì)衰變成原子核γ,衰變方程為*一丫+能，則（）

A.X的版量數(shù)與丫的質(zhì)量數(shù)相等B.X的電荷數(shù)比丫的電荷數(shù)少1

C.X的電荷數(shù)比;;AI的電荷數(shù)多2D.X的質(zhì)量數(shù)與;;Al的質(zhì)量數(shù)相等

【答案】AC

【解析】設(shè)X和丫的質(zhì)子數(shù)分別為々和"2,質(zhì)量數(shù)分別為叫和根"則反應(yīng)方程為

根據(jù)反應(yīng)方程質(zhì)子數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，解得

2+13=n1Zi1=H2+1

4+27=町+1叫=m2+0

解得

%=15n-14叫=30m=30

，1，，2

AC.X的質(zhì)量數(shù)（叫=30）與丫的質(zhì)量數(shù)（？=30）相等，比;;Al的質(zhì)量數(shù)多3,故A正確，D錯(cuò)誤；

BC.X的電荷數(shù)（4=15）比丫的電荷數(shù)（％=14）多1,比Al的電荷數(shù)多2,故B錯(cuò)誤，C正確；

故選ACo

8.（2022?湖南?統(tǒng)考高考真題）神舟十三號(hào)返回艙進(jìn)入大氣層一段時(shí)間后，逐一打開引導(dǎo)傘、減速傘、主傘，

最后啟動(dòng)反沖裝置，實(shí)現(xiàn)軟著陸。某興趣小組研究了減速傘打開后返回艙的運(yùn)動(dòng)情況，將其運(yùn)動(dòng)簡化為豎

直方向的直線運(yùn)動(dòng)，其VT圖像如圖所示。設(shè)該過程中，重力加速度不變，返回艙質(zhì)量不變，下列說法正

確的是（）

B.在0~4時(shí)間內(nèi)，返回艙的加速度不變

C.在4~‘2時(shí)間內(nèi)，返回艙的動(dòng)量隨時(shí)間減小

D.在％~G時(shí)間內(nèi)，返回艙的機(jī)械能不變

【答案】AC

【解析】A.重力的功率為

P=tngv

由圖可知在0~0時(shí)間內(nèi)，返回艙的速度隨時(shí)間減小，故重力的功率隨時(shí)間減小，故A正確；

B.根據(jù)v√圖像的斜率表示加速度可知在0~〃時(shí)間內(nèi)返回艙的加速度減小，故B錯(cuò)誤；

C.在“F時(shí)間內(nèi)由圖像可知返回艙的速度減小，故可知?jiǎng)恿侩S時(shí)間減小。故C正確；

D.在時(shí)間內(nèi)，由圖像可知返回艙的速度不變，則動(dòng)能不變，但由于返回艙高度下降，重力勢能減小,

故機(jī)械能減小，故D錯(cuò)誤。

故選ACo

9.（2022?全國?統(tǒng)考高考真題）如圖，兩根相互平行的光滑長直金屬導(dǎo)軌固定在水平絕緣桌面上，在導(dǎo)軌的

左端接入電容為C的電容器和阻值為R的電阻。質(zhì)量為“、阻值也為R的導(dǎo)體棒MN靜止于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)

軌垂直，且接觸良好，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。開始時(shí)，電容器所

帶的電荷量為。，合上開關(guān)S后，（）

Q

A.通過導(dǎo)體棒MN電流的最大值為RC

B.導(dǎo)體棒MN向右先加速、后勻速運(yùn)動(dòng)

C.導(dǎo)體棒MN速度最大時(shí)所受的安培力也最大

D.電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱大于導(dǎo)體棒MN上產(chǎn)生的焦耳熱

【答案】AD

【解析】MN在運(yùn)動(dòng)過程中為非純電阻，MN上的電流瞬時(shí)值為

u-Blv

I=---------

R

A.當(dāng)閉合的瞬間，BIv=G,此時(shí)MN可視為純電阻及，此時(shí)反電動(dòng)勢最小，故電流最大

l=y_=Q_

MaX-R-CR

故A正確；

B.當(dāng)”>BN時(shí)，導(dǎo)體棒加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到最大值之后，電容器與MN及R構(gòu)成回路，由于一直處于

通路的形式，由能量守恒可知，最后MN終極速度為零，故B錯(cuò)誤；

C.例N在運(yùn)動(dòng)過程中為非純電阻電路，MN上的電流瞬時(shí)值為

U-Blv

I=---------

R

當(dāng)〃=Rv時(shí)，MN上電流瞬時(shí)為零，安培力為零此時(shí)，MN速度最大，故C錯(cuò)誤：

D.在MN加速度階段，由于MN反電動(dòng)勢存在，故MN上電流小于電阻K上的電流，電阻R消耗電能大

于例N上消耗的電能（即穌>""N）,故加速過程中，4>QMN；當(dāng)MN減速為零的過程中，電容器的電流

和導(dǎo)體棒的電流都流經(jīng)電阻R形成各自的回路，因此可知此時(shí)也是電阻R的電流大于MN的電流，綜上分

析可知全過程中電阻R上的熱量大于導(dǎo)體棒上的熱量，故D正確。

故選AD.,

10.（2021?全國?高考真題）一質(zhì)量為小的物體自傾角為α的固定斜面底端沿斜面向上滑動(dòng)。該物體開始滑

動(dòng)時(shí)的動(dòng)能為線，向上滑動(dòng)一段距離后速度減小為零，此后物體向下滑動(dòng)，到達(dá)斜面底端時(shí)動(dòng)能為5。已

知Sina=O.6,重力加速度大小為g。則（）

Ek

A.物體向上滑動(dòng)的距離為

良

B.物體向下滑動(dòng)時(shí)的加速度大小為彳

C.物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)等于0.5

D.物體向上滑動(dòng)所用的時(shí)間比向下滑動(dòng)的時(shí)間長

【答案】BC

【解析】AC.物體從斜面底端回到斜面底端根據(jù)動(dòng)能定理有

?,Ek

-μmg?21cosa=-^--Ek

物體從斜面底端到斜面頂端根據(jù)動(dòng)能定理有

Tnglsina-μmglcosa=0-Ek

整理得

mg.〃=0.5

A錯(cuò)誤，C正確；

B.物體向下滑動(dòng)時(shí)的根據(jù)牛頓第二定律有

ma=mgSina-μmgcosa

求解得出

a=&

5

B正確；

D.物體向上滑動(dòng)時(shí)的根據(jù)牛頓第二定律有

mal.=nigsina+μmgcosa

物體向下滑動(dòng)時(shí)的根據(jù)牛頓第二定律有

ma下=mgSina-μmgcosa

由上式可知

a±>ar

由于上升過程中的末速度為零，下滑過程中的初速度為零，且走過相同的位移，根據(jù)公式

/=-at2

2

則可得出

，上<，下

D錯(cuò)誤。

故選BCo

三、非選擇題：共56分。第U~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）（2022?遼寧?高考真題）某同學(xué)要將一小量程電流表（滿偏電流為250"A,內(nèi)阻為1.2kΩ）改裝

成有兩個(gè)量程的電流表，設(shè)計(jì)電路如圖Q）所示，其中定值電阻K=40C,4=360Ω0

φBS

（圖a）

（1）當(dāng)開關(guān)S接A端時(shí)，該電流表的量程為0~mA；

（2）當(dāng)開關(guān)S接B端時(shí)，該電流表的量程比接在A端時(shí)（填“大”或“小”）

（3）該同學(xué)選用量程合適的電壓表（內(nèi)阻未知）和此改裝電流表測量未知電阻&的阻值，設(shè)計(jì)了圖（6）

中兩個(gè)電路。不考慮實(shí)驗(yàn)操作中的偶然誤差，則使用（填“甲”或“乙”）電路可修正由電表內(nèi)阻

引起的實(shí)驗(yàn)誤差。

:以衣:I--

I電表:≈??≈R

(Sb)

【答案】1大乙

【解析】（1）由圖可知當(dāng)S接A時(shí)，B和&串聯(lián)接入電路，和電流表并聯(lián)，滿偏時(shí)電流表兩端的電壓為

,

Um=∕n,=250X10YX1.2X10V=0.3V

此時(shí)R/和&的電流為

所以總電流為

%=。+/=ImA

即量程為O-ImAo

（2）當(dāng)開關(guān)S接B端時(shí)，由圖可知R/和電流表串聯(lián)再和&并聯(lián)，由于和電流表并聯(lián)的電阻變小，當(dāng)電流

表滿偏時(shí)，流過心的電流變大，干路電流變大，即量程變大；所以比接在A端時(shí)大。

（3）圖甲是電流表的外接法，誤差是由于電壓表的分流引起的；圖乙是電流表的內(nèi)接法，誤差是由于電流

表的分壓引起的，因?yàn)轭}目中電壓表電阻未知，故采用圖乙的方法可以修正由電表內(nèi)阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差。

12.（9分）（2022.山東.統(tǒng)考高考真題）在天宮課堂中、我國航天員演示了利用牛頓第二定律測量物體質(zhì)量

的實(shí)驗(yàn)。受此啟發(fā)。某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌、力傳感器、無線加速度傳感器、輕彈簧和待測物體等器材設(shè)計(jì)

了測量物體質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示。主要步驟如下：

①將力傳感器固定在氣墊導(dǎo)軌左端支架上，加速度傳感器固定在滑塊上；

②接通氣源。放上滑塊。調(diào)平氣墊導(dǎo)軌；

圖甲

③將彈簧左端連接力傳感器,右端連接滑塊。彈簧處于原長時(shí)滑塊左端位于。點(diǎn)。A點(diǎn)到。點(diǎn)的距離為5.00cm,

拉動(dòng)滑塊使其左端處于A點(diǎn)，由靜止釋放并開始計(jì)時(shí)；

④計(jì)算機(jī)采集獲取數(shù)據(jù)，得到滑塊所受彈力尺加速度α隨時(shí)間f變化的圖像，部分圖像如圖乙所示。

回答以下問題(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)：

(1)彈簧的勁度系數(shù)為N/mo

(2)該同學(xué)從圖乙中提取某些時(shí)刻尸與。的數(shù)據(jù)，畫出a—尸圖像如圖丙中I所示，由此可得滑塊與加速

度傳感器的總質(zhì)量為kgO

(3)該同學(xué)在滑塊上增加待測物體，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，在圖丙中畫出新的a—F圖像∏,則待測物體的

質(zhì)量為kgO

【答案】120.200.13

【解析】(1)由題知，彈簧處于原長時(shí)滑塊左端位于。點(diǎn)，A點(diǎn)到。點(diǎn)的距離為5.00cm。拉動(dòng)滑塊使其左

端處于A點(diǎn)，由靜止釋放并開始計(jì)時(shí)。結(jié)合圖乙的F—f圖有

?x=5.00cm,F=0.61ON

根據(jù)胡克定律

?X

計(jì)算出

k≈12N∕m

（2）根據(jù)牛頓第二定律有

F-ma

則a—F>圖像的斜率為滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量的倒數(shù)，根據(jù)圖內(nèi)中I,則有

L=g"=5kg1

m0.6

則滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量為

m-0.20kg

（3）滑塊上增加待測物體，同理，根據(jù)圖丙中II,則有

-17=?2kgl=3kg'

則滑塊、待測物體與加速度傳感器的總質(zhì)量為

nι,≈0.33kg

則待測物體的質(zhì)量為

Δ∕77-m,-/W=0.13kg

13.（13分）（2022.河北.統(tǒng)考高考真題）如圖，光滑水平面上有兩個(gè)等高的滑板A和B,質(zhì)量分別為Ikg和

2kg,A右端和B左端分別放置物塊C、D,物塊質(zhì)量均為Ikg,A和C以相同速度%=l°nι∕s向右運(yùn)動(dòng),

B和D以相同速度他向左運(yùn)動(dòng)，在某時(shí)刻發(fā)生碰撞，作用時(shí)間極短，碰撞后C與D粘在一起形成一個(gè)新滑

塊，A與B粘在一起形成一個(gè)新滑板，物塊與滑板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為〃重力加速度大小取

g=10m∕s2

（1）若°<A<0?5,求碰撞后瞬間新物塊和新滑板各自速度的大小和方向；

（2）若&=。5,從碰撞后到新滑塊與新滑板相對靜止時(shí)，求兩者相對位移的大小。

10-20?

【答案】(1)%=5(l")m∕s,*3ms,方向均向右；⑵1.875m

【解析】（1）物塊C、D碰撞過程中滿足動(dòng)量守恒，設(shè)碰撞后物塊C、D形成的新物塊的速度為時(shí),C、D

的質(zhì)量均為'”=∣kg,以向右方向?yàn)檎较?，則有

∕nv0-m?kv0=（機(jī)+機(jī)）酎物

解得

%=-^-%=5(i)m∕s>°

可知碰撞后滑塊C、D形成的新滑塊的速度大小為5(JQm∕s,方向向右。

滑板A、B碰撞過程中滿足動(dòng)量守恒，設(shè)碰撞后滑板A、B形成的新滑板的速度為%,滑板A和B質(zhì)量分

別I為Ikg和2kg,貝IJ由

Mv0—2M??v0=(Λ∕+2M)射滑

解得

匕"％=3迎m∕s>O

3°3

則新滑板速度方向也向右。

(2)若％=0?5,可知碰后瞬間物塊C、D形成的新物塊的速度為

“'=5(1-Qm∕s=5×(l-().5)m/s=2.5m/s

碰后瞬間滑板A、B形成的新滑板的速度為

10-20?

m/s=Om/s

3

可知碰后新物塊相對于新滑板向右運(yùn)動(dòng)，新物塊向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，新滑板向小做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)新物塊

的質(zhì)量為M=2kg,新滑板的質(zhì)量為“'=3kg,相對靜止時(shí)的共同速度為V共，根據(jù)動(dòng)量守恒可得

"%'=("+M')v共

解得

V共=lm∕s

根據(jù)能量守恒可得

1,I,

μm'gxm=-m'v--(m'+M')vκ

解得

4=1.875m

14.(15分)(2022?遼寧?高考真題)如圖所示，兩平行光滑長直金屬導(dǎo)軌水平放置，間距為心必〃區(qū)域

有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8,方向豎直向上。初始時(shí)刻，磁場外的細(xì)金屬桿M以初速度%向右運(yùn)動(dòng)，

磁場內(nèi)的細(xì)金屬桿N處于靜止?fàn)顟B(tài)。兩金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好且運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直。兩桿的質(zhì)量

均為山，在導(dǎo)軌間的電阻均為R,感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場及導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。

(1)求M剛進(jìn)入磁場時(shí)受到的安培力尸的大小和方向；

%

(2)若兩桿在磁場內(nèi)未相撞且N出磁場時(shí)的速度為3,求:①N在磁場內(nèi)運(yùn)動(dòng)過程中通過回路的電荷量q；

②初始時(shí)刻N(yùn)到ab的最小距離上

(3)初始時(shí)刻，若N到〃的距離與第(2)問初始時(shí)刻的相同、到心的距離為人”>1),求加出磁場后

不與N相撞條件下k的取值范圍。

F='2尸%叫χ=2mv0R

【答案】⑴2R,方向水平向左；⑵①3BL,②3B2l3.（3）2<k<3

【解析】（1）細(xì)金屬桿例以初速度%向右剛進(jìn)入磁場時(shí)，產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢為

E=BLVQ

電流方向?yàn)楱弧?,電流的大小為

I=-L

IR

則所受的安培力大小為

F=BIL=睥』■

2R

安培力的方向由左手定則可知水平向左；

（2）①金屬桿N在磁場內(nèi)運(yùn)動(dòng)過程中，由動(dòng)量定理有

B∕Δ?Δ∕=WZ?^--O

3

且

（7=7??r

聯(lián)立解得通過回路的電荷量為

q=3

3BL

②設(shè)兩桿在磁場中相對靠近的位移為Ax,有

-BLSx

E=---------

Af

整理可得

聯(lián)立可得

?2m%R

ΔΛ=——?-

38*

若兩桿在磁場內(nèi)剛好相撞，N到時(shí)的最小距離為

2mv.R

x=?x=——?（-

3B2Δ2

（3）兩桿出磁場后在平行光滑長直金屬導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，若N到〃的距離與第（2）問初始時(shí)刻的相同、到必

%

的距高為kx也>D,則N到cd邊的速度大小恒為3,根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知

=Wiv

mv0l+m?-

解得N出磁場時(shí)，M的速度大小為

2

W=3%

由題意可知，此時(shí)M到Cd邊的距離為

S=（A_I）X

若要保證M出磁場后不與N相撞，則有兩種臨界情況：

①"減速出磁場，出磁場的速度剛好等于N的速度，一定不與N相撞，對例根據(jù)動(dòng)量定理有

-2v∩

=/72?—V—/W?-^?

BI1L'Atl0

ABL?k-?)x

q?=τi??Z?=———

聯(lián)立解得

k=2

②M運(yùn)動(dòng)到Cd邊時(shí)，恰好減速到零，則對M由動(dòng)量定理有

Bl2L-M2=

BL{k-?)x

%=AW∣=

2R

同理解得

k=3

綜上所述，M出磁場后不與N相撞條件下k的取值范圍為

2≤?<3

（-）選考題：共13分。請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）

（2021.全國.高考真題）如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài).（%'%幻經(jīng)熱力學(xué)過程必、比、Ca后又回到

狀態(tài)原對于必、be、Ca三個(gè)過程，下列說法正確的是。（填正確答案標(biāo)號(hào)，選對1個(gè)給2分，

選對2個(gè)得4分，選對3個(gè)得5分，每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分0分）

仔/Po

2iL

I…那卜￥

012Viv^

A.M過程中，氣體始終吸熱

B.Ca過程中，氣體始終放熱

C.Ca過程中，氣體對外界做功

D.加?過程中，氣體的溫度先降低后升高

E.A過程中，氣體的溫度先升高后降低

【答案】ABE

【解析】A.由理想氣體的P-v圖可知，理想氣體經(jīng)歷ab過程,體積不變,則W=O,而壓強(qiáng)增大，由Py=成T

可知，理想氣體的溫度升高，則內(nèi)能增大，由A。=Q+W可知，氣體一直吸熱，故A正確；

BC.理想氣體經(jīng)歷S過程為等壓壓縮，則外界對氣體做功W>°，由"RT知溫度降低，即內(nèi)能減少

AU<0,由Af7=Q+W可知，Q<°,即氣體放熱，故B正確，C錯(cuò)誤；

DE.由Py="KT可知，P-V圖像的坐標(biāo)圍成的面積反映溫度，。狀態(tài)和C?狀態(tài)的坐標(biāo)面積相等，而中間

狀態(tài)的坐標(biāo)面積更大，故兒過程的溫度先升高后降低，故D錯(cuò)誤，E正確；

故選ABE0

（2）（8分）（2022?全國?統(tǒng)考高考真題）如圖，容積均為外、缸壁可導(dǎo)熱的A、B兩汽缸放置在壓強(qiáng)為外、

溫度為4的環(huán)境中；兩汽缸的底部通過細(xì)管連通，A汽缸的頂部通過開口C與外界相通：汽缸內(nèi)的兩活塞

IyIy

將缸內(nèi)氣體分成I、II、IH、IV四部分，其中第H、川部分的體積分別為8°和4°、環(huán)境壓強(qiáng)保持不變，

不計(jì)活塞的質(zhì)量和體積，忽略摩擦。

（1）將環(huán)境溫度緩慢升高，求B汽缸中的活塞剛到達(dá)汽缸底部時(shí)的溫度；

（2）將環(huán)境溫度緩慢改變至24,然后用氣泵從開口C向汽缸內(nèi)緩慢注入氣體，求A汽缸中的活塞到達(dá)汽

缸底部后，8汽缸內(nèi)第IV部分氣體的壓強(qiáng)。

C

AIIVB

?d???

—Iι—h≡≡31—

49

T=-TP=-P

【答案】⑴3a;（2）4〃°0

【解析】（1）因兩活塞的質(zhì)量不計(jì)，則當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，Iv內(nèi)的氣體壓強(qiáng)總等于大氣壓強(qiáng)，則該氣體進(jìn)

行等壓變化，則當(dāng)B中的活塞剛到達(dá)汽缸底部時(shí)，由蓋呂薩克定律可得

∣κv

KF

解得

4

τ=/

（2）設(shè)當(dāng)A中的活塞到達(dá)汽缸底部時(shí)HI中氣體的壓強(qiáng)為p,則此時(shí)IV內(nèi)的氣體壓強(qiáng)也等于p,設(shè)此時(shí)IV內(nèi)

的氣體的體積為憶則II、In兩部分氣體被壓縮的體積為KrL則對氣體Iv

p04Pv

"F

對n、In兩部分氣體

p+

θ??P（Vn-V）

Ta2TO

聯(lián)立解得

V=-V

30。

9

P=評

16.[物理選修3-4]

（1）（5分）

（2022?湖南?統(tǒng)考高考真題）下端附著重物的粗細(xì)均勻木棒，豎直浮在河面，在重力和浮力作用下，沿豎直

方向做頻率為IHZ的簡諧運(yùn)動(dòng)：與此同時(shí)，木棒在水平方向上隨河水做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如圖（a）所示。以

木棒所受浮力廠為縱軸，木棒水平位移X為橫軸建立直角坐標(biāo)系，浮力尸隨水平位移X的變化如圖（b）所

示。已知河水密度為夕，木棒橫截面積為S,重力加速度大小為g。下列說法正確的是。（填正

確答案標(biāo)號(hào)，選對1個(gè)給2分，選對2個(gè)得4分，選對3個(gè)得5分，每選錯(cuò)I個(gè)扣3分，最低得分O分)

A.*從0.05m到0.15m的過程中，木棒的動(dòng)能先增大后減小

B.X從0.2Im到0.25m的過程中，木棒加速度方向豎直向下，大小逐漸變小

C.彳=0.3501和》=0.45111時(shí)，木棒的速度大小相等，方向相反

D.木棒在豎直方向做簡諧運(yùn)動(dòng)的振幅為2。Sg

E.木棒的運(yùn)動(dòng)為向X軸正方向傳播的機(jī)械橫波，波速為。4∏Vs

【答案】ABD

【解析】A.由簡諧運(yùn)動(dòng)的對稱性可知，0.1m、0.3m、0.5m時(shí)木棒處于平衡位