2022湖南长郡中学高三年级下册学期月考（六）物理试卷及答案

长郡中学2022届高三月考试卷（六）

物理

时量75分钟。满分100分。

第I卷选择题（共44分）

一、选择题：本题共10小题，共44分，1~6题，每小题4分，只有一个选项符合题目要

求，7~10题，每小题5分，有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得

3分，有选错的得0分。

1.2021年国庆期间播放的电视剧《功勋》中，介绍了我国核潜艇之父黄旭华隐姓埋名30年，埋下头甘心做沉

默的砥柱，如深海中的潜艇，无声但有无穷的力量。核潜艇以核反应堆作动力源，其中一种核反应方程是

21U+；nfX+[Sr+10；n,1Sr、生成物X的比结合能分别为8.4MeV、8.7MeV,下列说法正确的是

（）

A.X比泼r更稳定B.X的结合能比券U的结合能大

C.X的质子数比中子数多D.该反应是核聚变反应

2.如图所示，一个“Y”形弹弓顶部跨度为L，两根相同的橡皮条自由长度均为L，在两橡皮条的末端用

一块软羊皮（长度不计）做成皮兜。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为Z,发

射弹丸时每根橡皮条的最大长度为1.5L（弹性限度内）,则发射过程中皮兜对弹丸的最大作用力为

（）

A.1.2kLB.kLC.巫kL

30与"

3.如图所示，两人各自用吸管吹黄豆，甲黄豆从吸管末端P点水平射出同时乙黄豆从另一吸管末端M

点斜向上射出。经过一段时间后两黄豆在N点相遇，曲线1和2分别为甲、乙黄豆的运动轨迹.若M点在

P点正下方，M点与N点位于同一水平线上，不计空气阻力，可将黄色豆看成质点，则（）

A.两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角的正切值为乙的两倍

B.甲黄豆在P点的速度与乙黄豆在最高点的速度不相等

C.两黄豆相遇时甲的速度大小为乙的两倍

D.乙黄豆相对于M点上升的最大高度为PM长度一半

4.设想在赤道上建造如图甲所示的“太空电梯”，字航员可通过竖直的电梯直通太空站，图乙中r为宇航

员到地心的距离，R为地球半径，曲线A为地球引力对宇航员产生的加速度大小与「的关系；直线B为宇

航员由于地球自转而产生的向心加速度大小与/■的关系。关于相时地面静止在不同高度的宇航员，下列说

法正确的有（）

图甲图乙

A.随着，•增大，宇航员的线速度减小

B.宇航员在厂R处的线速度等于第一宇宙速度

C.图中外作为地球同步卫星的轨道半径

D.随着，•增大，宇航员感受到“重力”也增大

5.如图所示为模拟远距离输电的部分测试电路。6端接电压稳定的正弦交流电源，理想变压器的原、

副线圈匝数比为左且左＜1,定值电阻«＜氏2，电流表、电压表均为理想电表，其示数分别用/和U表

示.当向上调节滑动变阻器&的滑片P时，电流表、电压表示数变化量分别用和AU表示。则以下说

法正确的是（)

△u1\U

A.与B.R］二

C.电阻&消耗的功率4=。/D.电源的输出功率一定增大

6.如图所示，直角三角形导线框OPQ放置在磁感应强度大小为B,方向垂直于0Q向右的匀强磁场中，

且0P边的长度为1,ZPOQ=e.当导线框绕0Q边以角速度3逆时针转动（从。向Q观察）时，下列说

法正确的是

A.导线框OPQ内无感应电流

B.导线框OPQ内产生大小恒定，方向周期性变化的交变电流

C.P点的电势始终大于O点的电势

D.如果截去导线PQ,则P、。两点的电势差的最大值为‘B/osinecose

2

7.雷雨云由一大团翻腾、波动的水、冰晶和空气组成。当云团里的冰晶在强烈气流中上下翻滚时，这些被

强烈气流反复撕扯、撞击的冰晶和水滴充满了静电。其中重量较轻、带正电的堆积在云层上方；较重、带

负电的聚集在云层底部。地面则受云层底部大量负电的感应带正电。当正负两种电荷的差异极大时，就会

以闪电的形式把能量释放出来。带负电荷雨滴从雷雨云底部落到地面过程，正确的是（）

丁雷雨云底部

J地„面.…

/.77.7.77.7.7.77.7.77.7.77.77677?…777…7777777，77777

A.从雷雨云底部到地电势逐渐降低B.从雷雨云底部到地面电势逐渐升高

C.雨滴落向地面过程，电势能减少1）.雨滴落向地面过程，电势能增加

8.如图所示，倾角6=53。的斜面ABC固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，斜面最低点4在转轴。01

上。转台以角速度。匀速转动时，将质量为优的小物块（可视为质点）放置于斜面上，经过一段时间后小

物块与斜面一起转动且相对静止在AB线上，此时小物块到A点的距离为心己知小物块与斜面之间动摩

擦因数为0.5,重力加速度为g,若最大静摩擦等于滑动摩擦力，sin5330.8,cos53%0.6。则物块相对斜面

静止时（）

A.小物块受到的摩擦力方向一定沿斜面向下

B.小物块对斜面的压力大小不小于mg

C.水平转台转动角速度co应不小于5g

6L

33g

D.水平转台转动角速度3应不大于

6L

9.自行车速度计可以利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所示，一块磁铁安装在前轮上,

轮子每转一圈，磁铁就靠近传感器一次，传感器就会输出一个脉冲电压。如图乙所示，电源输出电压为

S,当磁场靠近霍尔元件时，在导体前后表面间出现电势差S（前表面的电势低于后表面的电势）。下列

说法中正确的是（）

连接到速度计

霍尔传感器再亍车前叉磁场6

磁铁

9图甲图乙

A.图乙中霍尔元件的载流子带正电

B.己知自行车车轮的半径，再根据单位时间内的脉冲数，即获得车速大小

C.若传感器的电源输出电压。।变大，则霍尔电势差也变大

D.若自行车的车速越大，则霍尔电势差S越大

10.疫情期间，居家隔离，各种家庭游戏轮番上演，其中餐桌“冰壶”游戏较为常见。设餐桌桌面长

L=1.2m,在中央处放置一滑块A,从桌边处给另一滑块B—初速度，两滑块发生正碰，碰撞时其内力远大

于摩擦力，且碰撞能量无损失，碰后两滑块恰好都停在餐桌边，设两滑块的运动方向沿桌长方向且在一条

直线上（如图为俯视图），滑块可视为质点，两滑块与桌面间的动摩擦因数〃=0」，g取10m/s2,则以下说

法正确的（）

A.滑块A与滑块B质量之比为3：1

B.滑块8的初速度大小为迷m/s

C.碰撞后两滑块在滑动过程中摩擦力的冲量大小相等

D.若滑块A的质量为1kg,两滑块与桌面间因摩擦产生的内能为3J

第H卷非选择题（共56分）

二、非选择题：共56分，第11~14题为必考题，每个试题考生都必须作答。15、16题为选

考题，考生根据要求作答。

（-）必考题：共43分。

11.在用动力学方法测量一滑块质量时，某同学按图（a）所示安装好器材后，进行了以下操作：

a.用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起，在滑块上系上细绳，细绳的另一端通过定滑轮挂上质量为

100g的钩码；

b.反复移动垫块的位置，调整木板的倾角仇直至轻推滑块后，滑块沿木板向下滑动时，纸带上打下的点

迹间距相等；

c.保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，启动打点计时器，当滑块到达木板底端时关闭电源，得到

的纸带如图（b）所示.

回答下列问题：（取g=9.8m/s2,结果保留三位有效数字。）

滑块纸带打点计时器

OABCDE

<----20.11-----►

<24.51-----------J

<29.71—......................>1

<35.70------------------------

<------------------------42.50cm

（1）滑块加速下滑过程中，受到的合力大小为N；

（2）图（b）中，4〜E为5个计数点，相邻计数点间有4个点未出，各计数点与。点的距离如图。已知

打点计时器的工作频率为50Hz,则滑块下滑时加速度的大小为m/s2；可求得滑块的质量为

_____kg。

12.现要组装一个酒精测试仪，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，此传感器的电阻R随

酒精气体浓度的变化而变化，规律如图甲所示目前国际公认的酒驾标准是“0.2mg/mLW酒精气体浓度

<0.8mg/mL"，醉驾标准是“酒精气体浓度20.8mg/mL”提供的器材有：

A.二氧化锡半导体型酒精传感器&

B.直流电源（电动势为4V,内阻不计）

C.电压表（量程为3V,内阻非常大，作为浓度表使用）

D.电阻箱（最大阻值为999.9。）

E.定值电阻用（阻值为50Q）

F.定值电阻R2（阻值为10Q）

G.单刀双掷开关一个，导线若干

（1）图乙是酒精测试仪电路图，请在图丙中完成实物连线；（）

90

80

70

60

50

40

30

20

10图乙

0

图甲

（2）电路中R应选用定值电阻（填R1或R?）；

（3）为便于识别，按照下列步骤调节此测试仪：

①电路接通前，先将电阻箱调为30QQ,然后开关向（填“c”或"d”）端闭合，将电压表此

时指针对应刻度线标记为mg/mL；

②逐步减小电阻箱阻值，电压表的示数不断变大按照甲图数据将电压表上“电压”刻度线标为“酒精浓

度”

③将开关向另一端闭合，测试仪即可正常使用。

（4）某同学将调适好的酒精测试仪靠近酒精瓶口，发现电压表指针满偏，则测量的酒精浓度

（填“有”或“没有”）达到醉驾标准。

13.如图所示，倾角8=30°的光滑斜面上的4、8两点锁定着大小相同的“、〃两个滑块（均可视为质

点），它们的质量为〃?“、叫,斜面底端C点固定一个挡板。现同时解除锁定，让滑块a、b同时由静止开

始沿斜面下滑，滑块b与挡板碰撞后沿斜面向上运动，又与向下运动的滑块。发生碰撞。已知A、8之间

的距离Li=5"?,B、C之间的距离%=2.5m,碰撞均为弹性碰撞，重力加速度g=10m/s）,求

（1）滑块匕到达挡板时的速度%的大小；

（2）滑块〃、6碰前的速度匕、力的大小；

（3）使滑块。能返回A点，两滑块质量比加“：，为应满足什么条件?

14.如图所示，在x>0区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为8的匀强磁场；在x<0区域内存在沿

x轴正方向的匀强电场。质量为加、电荷量为q（q>0）的粒子甲从点S（-〃，0）由静止释放，进入磁场区

域后，与静止在点。）、质量为%的中性粒子乙发生弹性正碰，且有一半电量转移给粒子乙。（不计

3

粒子重力及碰撞后粒子间的相互作用，忽略电场、磁场变化引起的效应）

（1）求电场强度的大小后

（2）若两粒子碰撞后，立即撤去电场，同时在烂0区域内加上与x>0区域内相同的磁场，求从两粒子碰撞

到下次相遇的时间

（3）若两粒子碰撞后，粒子乙首次离开第一象限时，撤去电场和磁场，经一段时间后，在全部区域内加

上与原x>0区域相同的磁场，此后两粒子的轨迹恰好不相交，求这段时间内粒子甲运动的距离心

XXX

B

>------------XXX

a-x-?pxX

I

>----I

SX：XX

■>

-Q

X

XXX

（二）选考题：共13分。请考生从15、16两道题中任选一题作答。如果多做，则按所做第

一题计分。

【物理——选修3-3】（13分）

15.一定质量的理想气体状态变化如2-丫图所示由状态1变化到状态2,图中，0=3p2,L=4V”状态1、2

对应的温度分别为△、T2,下列说法正确的是（）

A.气体对外做功，内能减小，T\>T2

B.气体吸热，气体分子热运动平均动能增大，T\C

C.器壁上单位面积上在单位时间内受分子撞击的次数减少

D,若气体由状态2再变化到状态1时外界对气体做功与图示变化气体对外做功相等，则气体放出的热量也

一定与图示变化吸收的热量大小相等

E.气体从状态2变化到状态1的过程中不可能有吸热现象

16.扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象。如图所示，横截面积为S=5cm2的热杯盖扣在水平

桌面上，开始时内部封闭气体的温度为"=27。（2,压强为大气压强，且大气压强po=lxl"Pa。当封闭气体

温度上升至自=33。（2时，杯盖恰好被顶起，放出少量气体后又落回桌面，其内部气体压强立刻减为大气压

强加，剩余气体温度仍为332,再经过一段时间，剩余气体温度恢复到27。（2,封闭气体可视为理想气

体，取重力加速度g=lOm/s?。求：

（1）热杯盖的质量；

（2）当温度恢复到九=27。（2时，竖直向上提起杯盖所需的最小力。

O

s

【物理—选修3-4】（13分）

17.一波源位于。点，波源质点沿y轴做不连续的简谐运动，振幅为10cm,形成沿x轴正方向传播的波。

某时刻波刚好传到尸点，平衡位置在尤=0.8m处的质点已经振动了0.2s,。、P间各质点形成的波形如图

所示，此时由波形可知（）

x/m

A.波源的最初起振方向沿y轴负方向

B.波在介质中传播的速度为2.0m/s

C.质点。此时已经通过的路程为40cm

D.此波形是波源先振动0.4s后停止振动0.6s,接着再振动0.2s形成的

E.从此时开始计时，再过0.55s,质点P的位移为一10cm

18.如图所示，一装满水的水槽放在太阳光下，将平面镜M斜放入水中，调整其倾斜角度，使一束太阳光

从。点经水面折射和平面镜反射，然后经水面折射回到空气中，最后射到槽左侧上方的屏幕N上，即可观

察到彩色光带。如果逐渐增大平面镜的倾角仇各色光将陆续消失。已知所有光线均在同一竖直平面。

（1）从屏幕上最后消失的是哪种色光；（不需要解释）

（2）如果射向水槽的光线与水面成30。，当平面镜M与水平面夹角族45。时，屏幕上的彩色光带恰好全部

消失，求对于最后消失的那种色光，水的折射率。

长郡中学2022届高三月考试卷（六）

物理

时量75分钟。满分100分。

第I卷选择题（共44分）

一、选择题：本题共10小题，共44分，1~6题，每小题4分，只有一个选项符合题目要

求，7~10题，每小题5分，有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得

3分，有选错的得0分。

1.2021年国庆期间播放的电视剧《功勋》中，介绍了我国核潜艇之父黄旭华隐姓埋名30年，埋下头甘心做沉

默的砥柱，如深海中的潜艇，无声但有无穷的力量。核潜艇以核反应堆作动力源，其中一种核反应方程是

21U+；nfX+[Sr+10；n,1Sr、生成物X的比结合能分别为8.4MeV、8.7MeV,下列说法正确的是

（）

A.X比泼r更稳定B.X的结合能比券U的结合能大

C.X的质子数比中子数多D.该反应是核聚变反应

【答案】A

【解析】

【详解】A.X比;;Sr的比结合能大，因此X比;:Sr更稳定，A项正确；

B.X的核子数明显比$U小，因此X的结合能比第U的结合能小，B项错误；

C.根据质量数、电荷数守恒得到X的质子数为54,中子数为78,C项错误；

D.该反应是重核的裂变反应，D项错误。

故选Ao

2.如图所示，一个“Y”形弹弓顶部跨度为L，两根相同的橡皮条自由长度均为L，在两橡皮条的末端用

一块软羊皮（长度不计）做成皮兜。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为k,发

射弹丸时每根橡皮条的最大长度为1.5L（弹性限度内），则发射过程中皮兜对弹丸的最大作用力为

C.迪U

A.12kLB.kLD.当kL

3

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】当橡皮条的长度为L5L时，皮兜对弹丸有最大作用力，为

F=2ZAxcos0-kLcos0

根据几何关系

sin*也

1.5A

解得

F=^kL

3

故选C。

3.如图所示，两人各自用吸管吹黄豆，甲黄豆从吸管末端P点水平射出的同时乙黄豆从另一吸管末端M

点斜向上射出。经过一段时间后两黄豆在N点相遇，曲线1和2分别为甲、乙黄豆的运动轨迹.若M点在

P点正下方，M点与N点位于同一水平线上，不计空气阻力，可将黄色豆看成质点，则（）

A.两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角的正切值为乙的两倍

B.甲黄豆在P点的速度与乙黄豆在最高点的速度不相等

C.两黄豆相遇时甲的速度大小为乙的两倍

D.乙黄豆相对于M点上升的最大高度为长度一半

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】B.设甲黄豆做平抛运动的时间为7,那么乙黄豆做斜抛运动的时间也为t,根据斜抛运动的对称性

可知：乙黄豆从M点运动至最高点的时间为工，乙黄豆从M点运动至最高点的水平位移为MN的一半，设

2

PM=MN=L

甲黄豆在P点的速度为叫，乙黄豆到达最高点的速度为"，在水平方向上有运动学规律，对甲黄豆

L=v\t

对乙黄豆从M点运动至最高点有

L，t

——=v•一

22

联立解得

,L

v.=v=—

t

故B错误；

ACD.对甲黄豆到达N点时，在竖直方向上

2

L=^gt,vly=gt=yl2gL

在水平方向

甲黄豆到达N点时的速度为

对乙黄豆在从M点运动至最高点的过程中，由逆向思维得上升的最大高度为

h=—g(—)2=—■—gt'=—L

22424

所以乙黄豆相对于M点上升的最大高度为PM长度的1，乙黄豆在M点的竖直方向分速度为

4

吃=2g.

由运动的合成与分解得乙黄豆在N点的速度为

所以两黄豆相遇时甲的速度大小不是乙的两倍；两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角正切值为

tanc•=^S=2

gL

乙的速度与水平方向的夹角正切值为

gL

tan—a率=1

M匕匠

\2

所以两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角不是乙的两倍，甲的速度与水平方向的夹角的正切值为乙的

两倍；故A正确，CD错误。

故选Ao

4.设想在赤道上建造如图甲所示的“太空电梯”，字航员可通过竖直的电梯直通太空站，图乙中r为宇航

员到地心的距离，R为地球半径，曲线A为地球引力对宇航员产生的加速度大小与，的关系；直线B为宇

航员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系。关于相对地面静止在不同高度的宇航员，下列说

法正确的有（）

图甲图乙

A.随着，•增大，宇航员的线速度减小

B.宇航员在LR处的线速度等于第一宇宙速度

C.图中ro作为地球同步卫星的轨道半径

D.随着，•增大，宇航员感受到“重力”也增大

【答案】C

【解析】

【详解】A.宇航员的线速度

v=rco

地球自转角速度不变，随着〃增大线速度u增大，A错误;

B.宇航员在地面上并非卫星，除了受到万有引力还受到地面的支持力，故速度远小于第一宇宙速度，B

错误；

C.当

r=ro

时，引力加速度正好等于宇航员做圆周运动的向心加速度，即万有引力提供做圆周运动的向心力，所以宇

航员相当于卫星，此时宇航员的角速度跟地球的自转角速度一致，可以看做是地球的同步卫星，c正确；

D.根据重力和万有引力相等可得

_Mm

G~^~=mg

随着r增大，其重力越来越小，D错误。

故选C。

5.如图所示为模拟远距离输电的部分测试电路。人人端接电压稳定的正弦交流电源，理想变压器的原、

副线圈匝数比为％且％<1,定值电阻与<尺2，电流表、电压表均为理想电表，其示数分别用/和U表

示。当向上调节滑动变阻器&的滑片P时，电流表、电压表示数变化量分别用△/和AU表示。则以下说

n1AU

B.&=7Y------

1k2M

C.电阻R2消耗的功率I).电源的输出功率一定增大

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】AB.根据变压器的原理可得

支_L_k4-幺-

U2n2An2

则有

U,=kU2,6=?

在原线圈电路中有

即

44…

整理可得

则有

△UA

△1k2

所以AB错误；

C.副线圈消耗的功率为

P2=UI

所以C错误；

D.当向上调节滑动变阻器&的滑片尸时，副线圈的总电阻减小，所以回路中的电流增大，电源的电压不

变，所以电源的输出功率一定增大，则D正确；

故选D。

6.如图所示，直角三角形导线框OPQ放置在磁感应强度大小为B,方向垂直于OQ向右的匀强磁场中，

且0P边的长度为1,ZPOQ=e.当导线框绕0Q边以角速度3逆时针转动（从。向Q观察）时，下列说

法正确的是

A.导线框OPQ内无感应电流

B.导线框OPQ内产生大小恒定，方向周期性变化的交变电流

C.P点的电势始终大于0点的电势

1,

D.如果截去导线PQ,则P、0两点的电势差的最大值为一BFcysinOcos。

2

【答案】D

【解析】

【详解】AB、导线框OPQ内，只有边长OP做切割磁感线运动，产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定

律可求得感应电动势的大小为E=Bl—^—3cos--Bl2eosin0cos0sincot，故导线框OPQ内产

22

生正弦式交变电流，故AB错误；

C、由于导线框OPQ内产生正弦式交变电流，P点的电势与。点的电势大小成周期性变化，选项C错误；

D、如果截去导线PQ,则没有感应电流，但P、。两点间的电势差

U=Z?/^S*n^6>cos^sincot--Bl2cosin0cossincot,故最大值为13尸。$皿夕856,故D正确；

222

故选D；

【点睛】线圈在绕垂直于磁场方向的转轴转动，产生正弦式交变电流，根据法拉第电磁感应求得产生的最大

感应电动势，根据导体板切割磁感线求得形成的最大感应电动势.

7.雷雨云由一大团翻腾、波动水、冰晶和空气组成。当云团里的冰晶在强烈气流中上下翻滚时，这些被

强烈气流反复撕扯、撞击的冰晶和水滴充满了静电。其中重量较轻、带正电的堆积在云层上方；较重、带

负电的聚集在云层底部。地面则受云层底部大量负电的感应带正电。当正负两种电荷的差异极大时，就会

以闪电的形式把能量释放出来。带负电荷雨滴从雷雨云底部落到地面过程，正确的是（）

A.从雷雨云底部到地电势逐渐降低B.从雷雨云底部到地面电势逐渐升高

C.雨滴落向地面过程，电势能减少D.雨滴落向地面过程，电势能增加

【答案】BC

【解析】

【详解】AB.由于地面带正电，雷雨云底部带负电，电场线起于正电荷终止于负电荷，因此电场线方向为

向上，沿着电场线电势减低，因此从雷雨云底部到地面电势逐渐升高，A错误，B正确；

CD.雨滴带负电，因此其电场力向下，雨滴落向地面过程，电场力做正功，电势能减少，C正确，D错

误。

故选BC,

8.如图所示，倾角6=53。的斜面ABC固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，斜面最低点4在转轴。01

上。转台以角速度。匀速转动时，将质量为优的小物块（可视为质点）放置于斜面上，经过一段时间后小

物块与斜面一起转动且相对静止在AB线上，此时小物块到A点的距离为心己知小物块与斜面之间动摩

擦因数为0.5,重力加速度为g,若最大静摩擦等于滑动摩擦力，sin5330.8,cos53%0.6。则物块相对斜面

静止时（）

A.小物块受到的摩擦力方向一定沿斜面向下

B.小物块对斜面的压力大小不小于mg

C.水平转台转动角速度co应不小于5g

6L

33g

D.水平转台转动角速度3应不大于

6L

【答案】BC

【解析】

【详解】A.当角速度较小时，小物块有沿斜面向下的运动趋势，受到的摩擦力方向沿斜面向上，故A错误;

BCD.当角速度最小时，物块恰好不下滑，受力分析如图1所示，y轴方向根据平衡条件

N、cos。/sin。=mg

f\=NN\

X轴方向

N、sin。一/cos0=mco^Lcos6

解得

①i=J—，N]=mg

V6£

当角速度最大时，物块恰好不上滑，受力分析如图2所示，y轴方向根据平衡条件

N2COS6=力sin6+mg

fi=NN]

X轴方向

N2sind+力cos。=mat；Leos®

解得

由上分析可知，角速度取值范围为

小物块对斜面的压力大小

N'=N

取值范围为

mg<N'<5mg

故BC正确，D错误。

故选BCo

9.自行车速度计可以利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所示，一块磁铁安装在前轮上，

轮子每转一圈，磁铁就靠近传感器一次，传感器就会输出一个脉冲电压。如图乙所示，电源输出电压为

U”当磁场靠近霍尔元件时，在导体前后表面间出现电势差S（前表面的电势低于后表面的电势）。下列

说法中正确的是（）

连接到速度计

庠\八上二自行车前叉

霍尔传感器磁场B

磁铁

图甲图乙

A.图乙中霍尔元件的载流子带正电

B.己知自行车车轮的半径，再根据单位时间内的脉冲数，即获得车速大小

C.若传感器的电源输出电压U变大，则霍尔电势差S变大

D.若自行车的车速越大，则霍尔电势差S越大

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】A.霍尔元件的电流/是由负电荷定向运动形成的，选项A错误：

B.根据单位时间内的脉冲数，可求得车轮转动周期，从而求得车轮的角速度，最后由线速度公式

v^rco,结合车轮半径，即可求解车轮的速度大小，选项B正确；

D.根据饮3=q"得

a

UH=vdB

由电流的微观定义式上〃eSv,〃是单位体积内的电子数，e是单个导电粒子所带的电量，S是导体的横截面

积，v是导电粒子运动的速度，整理得

联立解得

3幽

nes

可知用霍尔元件可以测量地磁场的磁感应强度，保持电流不变，霍尔电压U”与车速大小无关，选项D错

误;

C.由公式U〃=——，若传感器的电源输出电压5变大，那么电流/变大，则霍尔电势差S将变大，选

nes

项C正确。

故选BC。

10.疫情期间，居家隔离，各种家庭游戏轮番上演，其中餐桌“冰壶”游戏较为常见。设餐桌桌面长

L=\2m,在中央处放置一滑块A,从桌边处给另一滑块B—初速度，两滑块发生正碰，碰撞时其内力远大

于摩擦力，且碰撞能量无损失，碰后两滑块恰好都停在餐桌边，设两滑块的运动方向沿桌长方向且在一条

直线上（如图为俯视图），滑块可视为质点，两滑块与桌面间的动摩擦因数〃=01，g取10m/s2,则以下说

法正确的（）

______4m1.__…一号

1

1

1

1

______________________________,

A.滑块A与滑块B质量之比为3：1

B.滑块B的初速度大小为"m/s

C.碰撞后两滑块在滑动过程中摩擦力的冲量大小相等

D.若滑块A的质量为1kg,两滑块与桌面间因摩擦产生的内能为3J

【答案】AB

【解析】

【详解】A.设滑块B的初速度为皿与滑块A碰前速度为v,两滑块碰撞后的速度分别为七和力,两滑

块发生弹性碰撞，有

mvmvmv1,1212

B=BB+AA--=-mBvB+-mAvA

两滑块恰好都停在餐桌边，则匕=一联，得

mA=3mB

A正确；

B.滑块加速度大小

a=〃g=Im/s?

滑块8滑到中央，由运动学公式有

?2--2a—

2

弹性碰撞后

2mv

以=-1nJy=；，VB

mA+mB2%+〃％2

滑块恰好都停在餐桌边，有

=2*

解得

%=V6m/s

B正确;

C.碰撞后两滑块速度大小相等，停下来时位移大小相等，故所用时间相同，由

I=ft=/jmgt

则

〃=3/B

或

1-mv

则

C错误;

D.若滑块A的质量为1kg,两滑块与桌面间因摩擦产生的内能

E=^mAg^+/JmBgL=\]

或

E=g*=lJ

D错误。

故选AB

第H卷非选择题（共56分）

二、非选择题：共56分，第11~14题为必考题，每个试题考生都必须作答。15、16题为选

考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共43分。

11.在用动力学方法测量一滑块的质量时，某同学按图（a）所示安装好器材后，进行了以下操作：

a.用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起,在滑块上系上细绳，细绳的另一端通过定滑轮挂上质量为

100g的钩码;

b.反复移动垫块的位置，调整木板的倾角仇直至轻推滑块后，滑块沿木板向下滑动时，纸带上打下的点

迹间距相等;

c.保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码,启动打点计时器，当滑块到达木板底端时关闭电源，得到

的纸带如图（b）所示。

回答下列问题：（取g=9.8m/s2,结果保留三位有效数字。）

滑块纸带打点计时器

OADE

<-16.5()U

<—20.11—

<--------24.51

------------29.71-------------►1

-«-------------------35.70----------

<------------------------42.50cm

(b)

（1）滑块加速下滑过程中，受到的合力大小为N；

（2）图（b）中，A〜E为5个计数点，相邻计数点间有4个点未出，各计数点与。点的距离如图。已知

打点计时器的工作频率为50Hz,则滑块下滑时加速度的大小为m/s2；可求得滑块的质量为

【答案】©.0.98②.0.797m/s2③.L23

【解析】

【详解】（1）⑴由于不放祛码时，打的纸带间隔相等，说明相同时间内小车位移相等，做匀速运动，已经平

衡摩擦，此时外力为零，则放祛码时，滑块所受的合外力即为祛码重力，所以可得

心口=100x10-3x9.8N=0.98N

（2）[2]由于两个计数点间有4个点，即有5段时间间隔，则相邻两计数点的时间为

T」x5s=0.1s

50

根据匀变速直线运动的推论可知，加速度为

(6.80+5.99)-(4.40+3.61)

X1)F-X/1Ccm/s2«0.797m/s2

(5-2)2T26x0.12

[3]由牛顿第二定律

F

m=—

a

代入数据，解得滑块的质量为

m«1.23kg

12.现要组装一个酒精测试仪，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，此传感器的电阻R随

酒精气体浓度的变化而变化，规律如图甲所示目前国际公认的酒驾标准是“0.2mg/mLW酒精气体浓度

<0.8mg/mL"，醉驾标准是“酒精气体浓度》0.811^/111”提供的器材有:

A.二氧化锡半导体型酒精传感器R、

B.直流电源（电动势为4V,内阻不计）

C.电压表（量程为3V,内阻非常大，作为浓度表使用）

D.电阻箱（最大阻值为999.9。）

E.定值电阻用（阻值为50C）

F.定值电阻R?（阻值为10。）

G.单刀双掷开关一个，导线若干

（1）图乙是酒精测试仪电路图，请在图丙中完成实物连线；（）

90

80

70

60

50

40

30

20

10图乙

0

图甲

图丙

（2）电路中R应选用定值电阻（填R1或R?）；

（3）为便于识别，按照下列步骤调节此测试仪：

①电路接通前，先将电阻箱调为30QQ,然后开关向（填“c”或"d”）端闭合，将电压表此

时指针对应的刻度线标记为mg/mL；

②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断变大按照甲图数据将电压表上“电压”刻度线标为“酒精浓

度”

③将开关向另一端闭合，测试仪即可正常使用。

（4）某同学将调适好的酒精测试仪靠近酒精瓶口，发现电压表指针满偏，则测量的酒精浓度

（填“有”或“没有”）达到醉驾标准。

有

【解析】

【分析】

【详解】根据图乙的电路图连接实物图如下

⑵⑵由于电压表量程为3V,本实验电压表并联在定值电阻两端，由欧姆定律可得，定值电阻两端的电压

ER

UR

Rx+R

由图甲可知10CK&<70Q,又E=4V,得

,,4Rc

Rmax=-1-0-+--R-<3

则

RW30Q

故选R2；

（3）①[3]本实验采用替代法，用电阻箱的阻值替代传感器的电阻故应先电阻箱调到30.0C,结合⑴中

电路，开关应向c端闭合;

[4]由图甲可知&=30。时，酒精气体浓度为O.2mg/mL；

(4)[5]由