2021年高考物理全真模拟卷（新高考专用）1月卷一

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备战2021年高考物理【名校、地市好题必刷】全真模拟卷（新高考专用）•1月卷

第一模拟

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每个题目只有一个选项符合要求，选对得4分,

选错得0分。

1.下列物理量的负号表示大小的是（）

A.重力势能Ep=-50JB.位移s=_8m

C.力做功为卬=-1°」D.速度v=-2m/s

2.理想变压器原线圈”的匝数=800匝，副线圈6的匝数”2=200匝，原线圈接在（314t）

V的交流电源上，副线圈中“12V,6W”的灯泡L恰好正常发光，电阻&=16C,电压表V为理想电表。

则下列推断正确的是（）

L

A.电阻R的阻值为100。

B.R2消耗的功率为8W

C.电压表V的示数为20V

D.穿过铁芯的磁通量的变化率最大为lOWb/s

3.如图所示,轻绳两端分别与A、D两物体相连接，》?A=1kg,,如=2kg,〃心=3kg,mD—4kg,物体A、

B、C、D之间及D与地面间的动摩擦因数均为〃=0.1,轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计。最大静摩擦力近

似等于滑动摩擦力，若要用力将D物体拉动，则作用在D物体上水平向左的拉力最小为（取g=10m/s2）

（）

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

4.如图所示，小滑块。从倾角为6=45。的固定粗糙直角三角形斜面顶端以速度均沿斜面匀速下滑，同时将

另一小滑块6在斜面底端正上方与小滑块。等高处以速度也水平向左抛出，两滑块恰在斜面中点P处相遇，

不计空气阻力，不考虑小滑块。碰撞斜面后的情况，重力加速度为g,则下列说法正确的是（）

B.斜面总高度g

C.若b以速度2V2水平向左抛出，〃、。仍能相遇

D.若人以速度2V2水平向左抛出，则6落在斜面上时，4在人的下方

5.如图所示，质量均为机的木块4和8,用一个劲度系数为％的竖直轻质弹簧连接，最初系统静止，重力

加速度为g，现在用力F向上缓慢拉A直到B刚好要离开地面，则这一过程中弹性势能的变化量AEp和力F

做的功W分别为（）

6.图甲为一列简谐横波在/=4s时刻的波形图a、b两质点的横坐标分别为％=2m和◎=6m,质点6从占0

时刻开始计时的振动图像为图乙。下列说法正确的是（）

A.该波沿+x方向传播，波速为lm/sB.r=4s时该质点b的速度沿+y方向

C.质点a经4s振动的路程为2mD.质点a在占2s时速度为最大

7.先后让一个笈核（H）和一个笊核（1H）从同一位置以相同的初动能通过同一对平行板形成的偏转电场,

进入时速度方向与板平行，则气核与气核离开时速度偏角的正切值之比'an'"2112为（）

A.1：1B.2：1C.1：2D.1：4

8.小明同学在清洗玻璃试管时发现：将盛有半管水的试管倒扣在水槽中时水并不会流入盆中，且管内水面

下凹，如图所示。他又在水槽中滴入一滴蓝色的硫酸铜溶液，一段时间后试管中的水也变蓝了。对于上述

现象，下列说法中正确的是（）

A.试管中水面下凹是由于管中气体压强引起的

B.试管中水面下凹说明水对玻璃是不浸润的

C.试管中的水变蓝是由于硫酸铜分子间存在斥力

D.试管中的水变蓝是由于硫酸铜分子扩散引起的

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4

分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一，下列释放核能的反应方程，表述正确的

有（）

A.>H+iH5He+；n是核聚变反应

B：H+；H-；He+：）n是0衰变

235TT.1144+个

C.sU+on-56Ba+36Kr+%n是核裂变反应

D.925U+1）n-聂°Xe+38Sr+2On是a衰变

10.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，周期减小为原来的八分

之一，不考虑卫星质量的变化，下列关于变轨前、后卫星的向心加速度、速度、角速度、轨道半径比值的

说法正确的是（）

A.向心加速度大小之比为1:64

B.速度大小之比为1:8

C.角速度之比为I:8

D.轨道半径之比为4：1

11.如图虚线所示的半径为R圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，尸为磁场边界上的一点，大量相同

的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同方向射入磁场，设带电粒子在磁场中运动的轨道半径

为，，不计重力及带电粒子之间的相互作用，则（）

A.若LR,则粒子离开磁场时，速度是彼此平行的

B.若r>R,则粒子从尸关于圆心的对称点离开时的运动时间是最长的

C.若粒子射入的速率为匕时,这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上;若粒子射入速率为%,

相应的出射点分布在三分之一圆周上，则匕：%=1：6

D.若粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上，打在磁场边界最远位置粒子的运动时间为切若粒

子在磁场边界的出射点分布在三分之一圆周上，打在磁场边界最远位置粒子的运动时间为‘2,则

%=1：2

12.如图所示，倾角为8的斜面底部固定一轻质弹簧，有一可视为质点其质量为〃7的小滑块从斜面上P点

以某一初速度匀速下滑，一段时间后压缩弹簧至最低点。，已知尸。的距离为X,被弹簧反弹后物块恰能返

回到P点。在滑块从尸点匀速下滑到恰能返回到尸点的过程中，下列判断正确的是（）

A.物块下滑的初速度为2Jgxsin°

B.在此过程中弹簧的最大弹性势能为mgxsin,

C.增大物块的质量，物块仍从尸点以原来的初速度下滑，则物块不能滑回到尸点

D.在此过程中物块所受合外力的冲量为零

三、实验题：本题共2小题，第13题6分，第14题9分，共15分。

13.小才同学利用如图所示的装置验证碰撞中的动量守恒。竖直平面内固定一段弧型轨道，其下端与水平

桌面相切。先将质量为町小滑块A从弧型轨道上某一点无初速度释放，测出小滑块A在水平桌面上滑行的

距离%（如甲图），然后将另一质量为〃与小滑块B放在弧型轨道的最低点，再将小滑块A从弧型轨道上某

一点无初速度释放，A与B碰撞后，测出A沿桌面滑动的距离9和B沿桌面滑动的距离&（如图乙）.已

知滑块A和8的材料相同，回答下列问题：

乙图

（1）下列选项中，属于本实验要求的是。

A.所用弧型轨道必须是光滑的

B.A的质量小于B的质量

C.A的质量大于B的质量

D.两次实验必须从弧型轨道上同一点无初速度释放滑块A

（2）本实验除了图上装置，还需要的测量工具有（填两个）。

（3）若下列关系式成立，则可验证A、8组成的系统在碰撞过程中动量守恒。

A町％=町％+加2七B町忍=町％+加2%2

C町"=仍后+/嘉D町嘉=内北+m2正

（4）若要证明A、B是弹性碰撞，则还需关系式成立。

14.某同学利用图（甲）所示电路测量量程为2.5V的电压表V的内阻（内阻为数千欧姆），可供选择的器

材有：电阻箱R（最大阻值99999）,滑动变阻器幻（最大阻值50C）,滑动变阻器&（最大阻值5kC）,直

流电源E（电动势3V）,开关1个，导线若干。实验步骤如下：

①按电路原理图（甲）连接线路；

②将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图（甲）中最左端所对应的位置，闭合开关S；

③调节滑动变阻器，使电压表满偏；

④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00V,记下电阻箱的阻值。

倒X

（乙）

回答下列问题：

（1）实验中应选择滑动变阻器（填“Ri”或）;

（2）根据图（甲）所示电路将图（乙）中实物图连线；

（3）实验步骤④中记录的电阻箱阻值为625.0C,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得

电压表的内阻为。（结果保留到个位）：

（4）如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满偏电流为o

四、解答题：本题共4小题，第15题8分，第16题9分，第17题12分，第18题16分，共45分。解答

应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案

中必须明确写出数值和单位。

15.如图所示，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关K

关闭，A侧空气柱的长度为L=l°-°cm,温度为27℃；8侧水银面比A侧的高〃=4.0cm。已知大气压强

A=76.0cmHg。为了使4、8两侧的水银面等高，可以用以下两种方法：

(1)开关关闭的情况，改变4侧气体的温度，使A、8两侧的水银面等高，求此时A侧气体温度；

(2)在温度不变的条件下，将开关K打开，从U形管中放出部分水银，使A、8两侧的水银面等高，再闭

合开关K。求U形管中放出水银的长度。(结果保留一位小数)

16.如图所示为半圆柱形玻璃砖的横截面，。为圆心，AB为直径，半径为R,其折射率为发\现有一束

平行光以i=45。的入射角射向A。平面，若光线到达圆弧面后，都能从该表面射出。求：

(1)光射在面上进入玻璃的折射角；

(2)入射光束在AO上的最大宽度。

17.如图所示，两根光滑的平行金属导轨与水平面的夹角生30。，导轨间距L=0.5m,导轨下端接定值电阻

R=2C,导轨电阻忽略不计。在导轨上距底端k2m处垂直导轨放置一根导体棒其质量〃?=0.2kg,电阻

-0.5。，导体棒始终与导轨接触良好。某时刻起在空间加一垂直导轨平面向上的变化磁场，磁感应强度8

随时间，变化的关系为B=05(T),导体棒在沿导轨向上的拉力F作用下处于静止状态，g取lOm/s?。求:

(1)流过电阻R的电流/；

(2)/=2s时导体棒所受拉力F的大小；

(3)从匚4s时磁场保持不变，同时撤去拉力F,导体棒沿导轨下滑至底端时速度恰好达到最大，此过程回

路产生的热量Q。

B\M

-L

18.如图所示，水平地面上左侧有一质量为〃?c=2kg的四分之一光滑圆弧斜槽C,斜槽末端切线水平，右侧

有一质量为机B=3kg的带挡板P的木板B,木板上表面水平且光滑，木板与地面的动摩擦因数为"=0.25,斜

槽末端和木板左端平滑过渡但不粘连。某时刻一质量为，〃A=lkg的可视为质点的光滑小球A从斜槽项端静止

滚下，重力加速度为g=10m/s2,求：

（1）若光滑圆弧斜槽C不固定，圆弧半径为R=3m,且不计斜槽C与地面的摩擦，求小球滚动到斜槽末端

时斜槽的动能;

（2）若斜槽C固定在地面上，小球从斜槽末端滚上木板左端时的速度为为=lm/s,小球滚上木板上的同时,

外界给木板施加大小为v0=lm/s的水平向右初速度，并且同时分别在小球上和木板上施加水平向右的恒力F,

与&，且Q=&=5N。当小球运动到木板右端时（与挡板碰前的瞬间），木板的速度刚好减为零，之后小

球与木板的挡板发生第1次相碰，以后会发生多次磁撞。已知小球与挡板的碰撞都是弹性碰撞且碰撞时间

极短，小球始终在木板上运动。求:

①小球与挡板第1次碰撞后的瞬间，木板的速度大小；

②小球与挡板第1次碰撞后至第2020次碰撞后瞬间的过程中F,与&做功之和。

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备战2021年高考物理【名校、地市好题必刷】全真模拟卷（新高考专用）答案版

第一模拟

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每个题目只有一个选项符合要求，选对得4分,

选错得0分。

1.下列物理量的负号表示大小的是（）

A.重力势能稣=-53B.位移s=_8m

C.力做功为W=T°JD.速度u=-2m/s

【答案】A

【详解】

A.重力势能Ep为标量负号表示重力势能的大小，A正确；

B.位移S为矢量负号表示方向，B错误；

C.功W为标量负号表示阻力做功，C错误：

D.速度v为矢量负号表示方向，D错误。

故选Ao

2.理想变压器原线圈a的匝数〃i=800匝，副线圈6的匝数“2=200匝，原线圈接在"=220忘・sin（314t）

V的交流电源上，副线圈中“12V,6W”的灯泡L恰好正常发光，电阻昭=16。，电压表V为理想电表。

则下列推断正确的是（）

A.电阻尺的阻值为100C

B.R2消耗的功率为8W

C.电压表V的示数为20V

D.穿过铁芯的磁通量的变化率最大为10Wb/s

【答案】C

【详解】

AC.变压器次级电流

A=—A=0.5A

212

次级电压

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

即电压表读数为20V；则初级电流

/,=­/,=&x0.5A=0.125A

'勺280()

初级电压

U=刍U,=暨x20V=80V

1

n22200

A错误，C正确；

B.&消耗的功率为

2

PK2=I温=0.5x16W=4W

B错误；

D.初级电压最大值为

4m=80瓜

穿过铁芯的磁通量的变化率最大为

=Wb/s=0.1^Wb/s

800

D错误。

故选C«

3.如图所示，轻绳两端分别与A、D两物体相连接，〃2A=1kg,/%B=2kg,帆=3kg,wD=4kg,物体A、

B、C、D之间及D与地面间的动摩擦因数均为4=0.1,轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计。最大静摩擦力近

似等于滑动摩擦力，若要用力将D物体拉动，则作用在D物体上水平向左的拉力最小为(取g=10m/s2)

()

31

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

【答案】C

【详解】

以A为研究对象，绳子要将A拉动，绳子拉力至少要等于A受到的最大静摩擦力，即

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

以四个物体整体为研究对象，受拉力片两根绳子拉力和地面对D的摩擦力四个力作用，因此要将D物体

拉动，水平向左的拉力最小为

F=2号+〃♦(mA+mB+mc+mD)g=12N

故选C。

4.如图所示，小滑块。从倾角为6=45。的固定粗糙直角三角形斜面顶端以速度0沿斜面匀速下滑，同时将

另一小滑块b在斜面底端正上方与小滑块«等高处以速度v2水平向左抛出，两滑块恰在斜面中点P处相遇，

不计空气阻力，不考虑小滑块b碰撞斜面后的情况，重力加速度为g,则下列说法正确的是()

B.斜面总高度g

C.若。以速度2V2水平向左抛出，a、匕仍能相遇

D.若人以速度2V2水平向左抛出，则人落在斜面上时，”在6的下方

【答案】D

【详解】

A.两滑块恰在斜面中点。处相遇，可知两滑块水平位移相等，则有

vltcos0=v2t

解得匕故A错误：

B.竖直位移相等，则有

卬sin。=ggJ

解得

g

则斜面总高度为

〃=2x卬sin0=­L

S

故B错误；

CD.由以匕分析可知，当b以速度2吸水平向左抛出，则b一定落在斜面上的P点上方，此时运动的时间

t〈叵

g,此时滑块”的竖直位移与滑块6的竖直位移之比为

"="in%]

则此时”>券，即b落在斜面上时，。在。的下方，故C错误，D正确。

故选D。

5.如图所示，质量均为〃?的木块A和瓜用一个劲度系数为k的竖直轻质弹簧连接，最初系统静止，重力

加速度为g，现在用力F向上缓慢拉4直到B刚好要离开地面，则这一过程中弹性势能的变化量AEp和力F

做的功W分别为（）

m2g22nrg2

B.k'k

0山

C.'kD.k

【答案】D

【详解】

A未加力F时，受力平衡，此时弹簧压缩量为即，根据平衡得

mg-kxl

B刚好离开地面时弹簧的伸长量为X2,根据平衡得

mg=kx2

A上升过程弹簧压缩量先减小，后弹簧被拉长，两次弹簧形变量相同，所以弹性势能的变化量

4=0

这一过程中物块A上升的最大高度为

x=+/=卜

根据能量守恒可知尸做的功即为A物体重力势能的增加量，即

2.m~

W=mgx=

故选D。

6.图甲为一列简谐横波在f=4s时刻的波形图〃、人两质点的横坐标分别为x“=2m和々＞=6m,质点b从r=0

时刻开始计时的振动图像为图乙。下列说法正确的是（）

A.该波沿+x方向传播，波速为lm/sB.仁4s时该质点b的速度沿+y方向

C.质点a经4s振动的路程为2mD.质点〃在f=2s时速度为最大

【答案】A

【详解】

AB.由乙图可知，周期及8s,片4s时该质点b的速度沿）•轴负方向，则可知该波沿+x方向传播。由图甲可

v=—=lm/s

得波长为4=8m,则波速为T,故A正确，B错误：

C.质点。振动4s,经过半个周期，则质点运动的路程为振幅的2倍，即为Im,故C错误；

D.在/=2s时，质点6在正方向的最大位移处，a、b两质点的振动步调完全相反，所以〃质点在负方向的

最大位移处，则此时a的速度为零，故D错误。

故选A»

7.先后让一个笈核（I”）和一个笊核（；H）从同一位置以相同的初动能通过同一对平行板形成的偏转电场,

进入时速度方向与板平行，则先核与笊核离开时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

【详解】

经分析，粒子进入偏转电场后做类类平抛运动，垂直电场线方向做匀速直线运动，则

/=vat

平行于电场线方向做匀加速直线运动，加速度为

md

分速度为

匕,=at

联立以上儿式得

+AvUql

tan9=—v=—'

v0dmv；、

又根据

P12

耳=/〃/

可得

W型

2dEk

由此可知，两粒子初动能相同，其它量也相同，故偏角的正切值相同。

故选A0

8.小明同学在清洗玻璃试管时发现：将盛有半管水的试管倒扣在水槽中时水并不会流入盆中，且管内水面

下凹，如图所示。他又在水槽中滴入一滴蓝色的硫酸铜溶液，一段时间后试管中的水也变蓝了。对于上述

现象，下列说法中正确的是（）

A.试管中水面下凹是由于管中气体压强引起的

B.试管中水面下凹说明水对玻璃是不浸润的

C.试管中的水变蓝是由于硫酸铜分子间存在斥力

D.试管中的水变蓝是由于硫酸铜分子扩散引起的

【答案】D

【详解】

AB.试管中水面下凹是由于水对玻璃是浸润的，选项AB错误；

CD.试管中的水变蓝是由于硫酸铜分子扩散引起的，选项C错误，D正确。

故选D。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4

分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一，下列释放核能的反应方程，表述正确的

有（）

；H+：HVHe+„n

A.是核聚变反应

B.'H+；H-；He+；n是口衰变

C.U+MWBa+^Kr+3on是核裂变反应

5

D.92U+$n-*54°Xe+瑞Sr+2}n是a衰变

【答案】AC

A.核聚变的过程与核裂变相反，是几个原子核聚合成一个原子核的过程，A反应是氢原子核聚变为氨原子

核，故A正确；

B.0衰变放出的是电子，而B反应里放出的是中子，故B错误；

CD.核裂变是一个原子核分裂成几个原子核的变化，质量非常大的原子核才能发生核裂变，故CD都是裂

变反应，故C正确，D错误。

故选ACo

10.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，周期减小为原来的八分

之一，不考虑卫星质量的变化，下列关于变轨前、后卫星的向心加速度、速度、角速度、轨道半径比值的

说法正确的是（）

A.向心加速度大小之比为1：64

B.速度大小之比为1:8

C.角速度之比为1：8

D.轨道半径之比为4：1

【答案】CD

【详解】

根据

可知，周期变为原来的8,轨道半径变为原来的4,即变轨前、后卫星的半径之比为4：1；根据

可知，变轨前、后卫星的半径之比为4:1,则变轨前、后卫星的加速度之比为上16、速度之比为1：2、角

速度之比为1：8,故选CD。

11.如图虚线所示的半径为R圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，尸为磁场边界上的一点，大量相同

的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同方向射入磁场，设带电粒子在磁场中运动的轨道半径

为r,不计重力及带电粒子之间的相互作用，则（）

、*

A.若r=R,则粒子离开磁场时，速度是彼此平行的

B.若r>R,则粒子从P关于圆心的对称点离开时的运动时间是最长的

C.若粒子射入的速率为4时,这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上;若粒子射入速率为匕，

相应的出射点分布在三分之一圆周上，则外：岭=1：近

D.若粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上，打在磁场边界最远位置粒子的运动时间为上若粒

子在磁场边界的出射点分布在三分之一圆周上，打在磁场边界最远位置粒子的运动时间为‘2,则4：‘2=1：2

【答案】ABC

【详解】

A.设粒子带正电，磁场方向垂直于纸面向外，若广凡则粒子离开磁场时，可画出某个从P点射入磁场中

粒子的运动轨迹如图1所示

由几何关系可判断平行四边形尸为菱形。则有0'A//°P,所以速度方向竖直向下，同理也可判断

出：若满足厂凡正电荷从P点其它方向射入磁场中粒子的速度方向也是竖直向下的，即速度方向都是彼此

平行的。

同理也可得到若粒子带负电，磁场垂直纸面向里，且满足厂及时，粒子离开磁场边界时，速度方向也是彼

此平行的，故A正确；

B.假设粒子带正电，磁场方向垂直于纸面向外，由于「＞夫，粒子的运动轨迹如图2

即带电粒子的轨迹半径大于圆的半径时，射出磁场边界的粒子几乎可以充满整个圆边界区，所有的弧都是

略弧，所以最长的弧对应最长的弦长，所以从直径射出去粒子的时间最长。根据对称性，粒子带负电也是

如此，故B正确；

C.当速度大小为q时，从P点入射的粒子射出磁场时与磁场边界的最远交点为如图3所示，由题意

知NP0M=6O"

4=一

山几何关系得轨迹圆半径为2

从P点入射的粒子射出磁场时与磁场边界的最远交点为N,如图4所示，由题意知"ON=120°

图4

巾几何关系得轨迹圆的半径为

根据洛伦兹力充当向心力可知

v2

qvB=m一

速度与半径成正比，因此

V|:丫2="：/2=1：小

故C正确；

D.由图3,图4可知粒子运动轨迹都是半个圆周，根据粒子在磁场中运动的周期公式

1=------

qB

T

所以是粒子在磁场中运动的时间均为万，所以4%=1」，故D错误。

故选ABCo

12.如图所示，倾角为e的斜面底部固定一轻质弹簧，有一可视为质点其质量为,"的小滑块从斜面上p点

以某一初速度匀速下滑，一段时间后压缩弹簧至最低点Q,已知尸。的距离为x,被弹簧反弹后物块恰能返

回到P点。在滑块从。点匀速下滑到恰能返回到P点的过程中，下列判断正确的是（）

A.物块下滑的初速度为2jg%sin°

B.在此过程中弹簧的最大弹性势能为mgxsin。

C.增大物块的质量，物块仍从P点以原来的初速度下滑，则物块不能滑回到P点

D.在此过程中物块所受合外力的冲量为零

【答案】AC

【详解】

AB.滑块下滑过程中，由能量守恒得

12

Epmax+〃叫xcos0="zgxsin^+―mv

滑块上滑过程中，由能量守恒得

"max+71gxeOS。

且有

mgsin0=/Limgcos0

联立解得

v=2y]gxsin0

耳皿=2mgxsin0

故A正确，B错误；

C.增大物块的质量，物块仍从尸点以原来的初速度下滑，从物块接触弹簧到最低点有

12

Epmax+"MgLcos0=MgLsin6+耳Mv

从低点到物块离开弹簧有

Epniax=MgLsin0+/JMgLcos0+—Mv

由此可知，物块离开弹簧的速度小于卜滑过程中刚接触弹簧时的速度，从物块开始运动到刚接触弹簧，®

力势能转化为产生的热量，而物块离开弹簧到最高点，动能转化为重力势能和产生的热量，则物块不能滑

回到P点，故C正确。

D.在此过程中物块的动量由开始的，力减小到0,则根据动量定理可知，所受合外力的冲量不为零，选项

D错误。

故选AC。

三、实验题：本题共2小题，第13题6分，第14题9分，共15分。

13.小才同学利用如图所示的装置验证碰撞中的动量守恒。竖直平面内固定-一段弧型轨道，其下端与水平

桌面相切。先将质量为*小滑块A从弧型轨道上某一点无初速度释放，测出小滑块A在水平桌面上滑行的

距离*（如甲图），然后将另一质量为‘小小滑块B放在弧型轨道的最低点，再将小滑块A从弧型轨道上某

一点无初速度释放，A与8碰撞后，测出A沿桌面滑动的距离％和B沿桌面滑动的距离W（如图乙）。已

知滑块A和8的材料相同，回答下列问题：

乙图

（1）下列选项中，属于本实验要求的是o

A.所用弧型轨道必须是光滑的

B.A的质量小于B的质量

C.A的质量大于B的质量

D.两次实验必须从弧型轨道上同一点无初速度释放滑块A

（2）本实验除了图上装置，还需要的测量工具有（填两个）。

(3)若下列关系式成立，则可验证A、2组成的系统在碰撞过程中动量守恒。

A町玉=小％2+”七B町七二町王+“马

C町喜=仍嘉+用向口町［=町北+?嘉

(4)若要证明4、B是弹性碰撞，则还需关系式成立。

【答案】CD刻度尺和天平C町王二町七十也当

【详解】

(1)A.只要使4从同一位置由静止释放，不论圆弧轨道是否光滑，A到达水平面时的速度都相等，实验

中所用圆弧轨道不必是光滑的，故A错误；

BC.若A的质量小于8的质量，则碰后A反弹，再次滑下速度就不是碰后的速度了，所以A的质量要大于

8的质量才不会反弹，故B错误，C正确；

D.为保证A到达水平面时的速度相等，两次必须从圆弧轨道上同一点无初速度释放滑块A,故D正确。

故选CD。

(2)因实验验证动量守恒定律，需要测量位移求解速度，因两滑块质量不同还需测量两滑块的质量，故还

需要的测量工具有刻度尺和天平；

(3)A滑下在水平面运动过程，由动能定理得

12

一〃叫gX|=Q--m^

解得

v,=

碰撞后，4在水平面运动过程中，由动能定理得

八1'2

一〃机的=0一/m1

解得

V；=J2〃g%2

设8碰撞后的速度为力,碰后滑行过程中，由动能定理得

_//m2gx3=0_!机2岭’2

解得

V；=衣爆七

代人动量守恒定律方程，可得

肛后=/%后+色百

故选c。

（4）若要证明A、8是弹性碰撞，则机械能守恒，需满足

121，21，2

/町W=2叫9+-^2

代入可得

町％="7］々+"Z7A3

14.某同学利用图（甲）所示电路测量量程为2.5V的电压表V的内阻（内阻为数千欧姆），可供选择的器

材有：电阻箱R（最大阻值99999）,滑动变阻器尺（最大阻值50C）,滑动变阻器&（最大阻值5kC）,直

流电源E（电动势3V）,开关1个，导线若干。实验步骤如下：

①按电路原理图（甲）连接线路；

②将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图（甲）中最左端所对应的位置，闭合开关S；

③调节滑动变阻器，使电压表满偏；

④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00V,记下电阻箱的阻值。

倒超

（Z.）

回答下列问题：

（1）实验中应选择滑动变阻器（填或"RJ）；

（2）根据图（甲）所示电路将图（乙）中实物图连线；

（3）实验步骤④中记录的电阻箱阻值为625.0Q,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得

电压表的内阻为Q（结果保留到个位）；

（4）如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满偏电流为o

【详解】

（1）调节电阻箱时需要滑动变阻器上的分压保持不变，需要电压表的电阻远大于变阻器的电阻，故变阻器

选阻值小的，故选滑动变阻器

(2)实物图连接如图所示

代入数据

2

2.5=2+--625

由

解得

Rv=2500Q

(4)该表头的满刻度电流为

—2.5V

=1mA

-2500Q

四、解答题：本题共4小题，第15题8分，第16题9分，第17题12分，第18题16分，共45分。解答

应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案

中必须明确写出数值和单位。

15.如图所示，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关K

关闭，A侧空气柱的长度为乙=160cm,温度为27C；B侧水银面比A侧的高力=4Qcm。已知大气压强

4=76.0cmHg。为了使A、8两侧的水银面等高，可以用以下两种方法：

(1)开关关闭的情况，改变A侧气体的温度，使A、8两侧的水银面等高，求此时A侧气体温度；

(2)在温度不变的条件下，将开关K打开，从U形管中放出部分水银，使4、8两侧的水银面等高，再闭

合开关K。求U形管中放出水银的长度。(结果保留一位小数)

【答案】(1)228K；(2)5.1cm

【详解】

(1)气体压强为

[=弓+4cmHg=76cmHg+4cmHg=80cmHg

P2=76cmHg

气柱长度

L-1OcmL'=8cm

生二垩

由工《得

F[LSP2L'S

〒二

代入数据解得

T2=228K

(2)T不变，则

利=铭

即

电S=RJS

得

Ly=10.526cm

所以流出水银长度

△L-4cm+0.526cm+0.526cm«5.1cm

16.如图所示为半圆柱形玻璃砖的横截面，。为圆心，AB为直径，半径为R,其折射率为遮。现有一束

平行光以i=45。的入射角射向AO平面，若光线到达圆弧面后，都能从该表面射出。求：

(1)光射在AB面上进入玻璃的折射角：

(2)入射光束在AO上的最大宽度。

水R

【答案】(1)30°；(2)3

【详解】

(1)在A8表面，光线进入玻璃砖的折射角为7

sinz

——=n

sin/

解得

/=30°

(2)玻璃砖的临界角为C,则

.「1

sinC=—

n

解得

C=45°

要使光线在圆弧面射出，在圆弧处的入射角需小于临界角

由几何关系知射在AO面上最大宽度ON为

ON_R

sinCsin(90°-7)

解得

ON=血

3

17.如图所示，两根光滑的平行金属导轨与水平面的夹角叙30。，导轨间距L=0.5m,导轨下端接定值电阻

R=2Q,导轨电阻忽略不计。在导轨上距底端d=2m处垂直导轨放置一根导体棒MM其质量机=0.2kg,电阻

-0.5。，导体棒始终与导轨接触良好。某时刻起在空间加一垂直导轨平面向上的变化磁场，磁感应强度8

随时间f变化的关系为B=o.5r(T),导体棒在沿导轨向上的拉力F作用下处于静止状态，g取10m/s2。求:

(1)流过电阻R的电流/;

(2)t=2s时导体棒所受拉力F的大小；

(3)从匚4s时磁场保持不变，同时撤去拉力F,导体棒沿导轨下滑至底端时速度恰好达到最大