2021年湖南省衡阳高考物理毕业班联考试卷（二）（二模）（附答案详解）

2021年湖南省衡阳高考物理毕业班联考试卷（二）（二模）

1.核泄漏中的杯（Pa）是一种具有放射性的元素，它可破坏细胞基因，增加患癌的风险。

已知杯的一种同位素的半衰期为2.41万年，其衰变方程为品9pa-黄（/+

X+Y，则下列说法中正确的是（）

A.品92口发生的衰变为戊衰变

B.衰变发出的y射线是波长很短的光子，电离能力很强

C.衰变过程中总质量不变

D.10个经过2.41万年后一定还剩余5个

2.2018年国际基本单位之一“千克”被重新定义为：一千克等于普朗克常量/?除以

6.62607015x10-34625-1,则普朗克常量〃的单位是（）

Akg,sBkg-m?pp

m2s*kgs*kg

3.如图所示，2021个完全相同的小球通过完全相同的轻质弹簧（在弹性限度内）相连,

在水平拉力P的作用下，一起沿水平面向右运动，设1和2之间弹簧的弹力为F―2,

2和3间弹簧的弹力为尸2_3,2020和2021间弹簧的弹力为尸2020-2。21，则下列结论

正确的是（）

12320202021F

A.若水平面光滑，从左到右每根弹簧长度之比为1：2：3：...：2020

B.若水平面光滑，&-2：？2-3：…：「2020-2021=1：2：3:2020

C.若水平面粗糙，F_2：尸2_3：…：F2020-2021的大小无法确定

D.若水平面粗糙，撒去尸的瞬间，第2020号小球的加速度突然反向

4.如图所示，在匀强磁场区域内有一倾角为。的光滑斜面，在斜

面上水平放置一根长为L、质量为机的导线，通以如图所示方

向的电流/时，通电导线能静止在斜面上。重力加速度为g,

下列说法正确的是（）

A.导线所受的安培力方向可能重直于斜面向下

B.磁感应强度可能为大小B=嘤"，方向竖直向上

C.磁感应强度可能为大小8=臂，方向水平向左

D.磁感应强度方向垂直于斜面向下时，其大小最小，最小值为B=暇竺

5.2020年11月24日，长征五号运载火箭搭载嫦娥五号探测器成功发射升空并将其送

入轨道，11月28日，嫦娥五号进入环月轨道飞行，12月17日凌晨，嫦娥五号返

回器携带月壤着陆地球。假设嫦娥五号环绕月球飞行时，在距月球表面高度为〃处,

绕月球做习速圆周运动（不计周围其他天体的影响），测出飞行周期T,已知万有引

力常量G和月球半径凡则下列说法错误的是（）

A.嫦娥五号绕月球飞行的线速度为誓也

B.月球的质量为空萼丫

D.月球表面的重力加速度为塔誓

6.如图所示，足够长的水平粗糙面与半径为R的;圆弧在最低点C相连。两个长度分

别为夜R和R的光滑斜面AC和8c先后固定于（圆弧处，均与水平面在C点平滑连

接，质量为，”的滑块1从斜面AC顶端由静止释放，质量也为，”的滑块2从斜面

8c顶端由静止释放，两滑块与水平面间的动摩擦因数相同，贝女）

A.滑块1、2在C点时的动量相同

B.滑块1、2在斜面上运动的时间之比为2：1

C.滑块1、2在C点时的动能之比为2：1

D.滑块1、2在上滑行的最大距离之比为1：2

7.图甲为家用燃气灶点火装置的电路原理图，转换器将直流电压转换为图乙所示的正

弦交流电加在理想变压器的原线圈上，设变压器原、副线圈的匝数分别为n】、n2,

当两点火针间电压大于5000V就会产生电火花进而点燃燃气，闭合5,下列说法正

确的是（）

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AtlfX

甲乙

A.电压表的示数为50y

B.在正常点燃燃气的情况下，两点火针间电压的有效值一定大于5000Y

C.当£=200时，点火针每个周期的放电时间大于0.01s

D.当£>100时，才能点燃燃气

8.匀强电场中有一与电场方向平行的扇形AOB区域,

如图所示，圆心角。=120°,半径R=1m,其中C,

D、尸将圆弧AB四等分。已知9A=9U,9s=0,

/o=3V,以下说法正确的是（）

A.（pD=6V

B.<PF=3V

C.电场方向沿A。连线方向

D.场强大小为3177n

9.为了研究某品牌玩具车的性能，生产厂家拿两辆完全相同的玩具车做测试，将玩具

车甲、乙放在平直的轨道上同时沿同一起始线释放，已知两玩具车的运动方向相同,

乙运动5机停下，在该过程中通过计算机描绘了两玩具车速度的平方与位移的关系

图像。下列说法正确的是（）

A.两车均做匀变速直线运动，且加速度方向相反

B.两车在吊瓶时再次并排行驶

C.甲车在-s时追上乙车

D.乙车停止运动前两车的最大间距为当他

10.如图所示，虚线MN将竖直平面分成I和口两个区域，两

个区域分别存在着垂直纸面方向的匀强磁场，一带电粒子

仅在洛伦兹力作用下由I区运动到II区。曲线apb为运动

过程中的一段轨迹，其中弧印、弧pb的弧长之比为2：1,

且粒子经过小6点时的速度方向均水平向右，下列判断

正确的是（）

A.弧印与弧油对应的圆心角之比为2：1

B.粒子通过即、p〃两段弧的时间之比为2：1

C.粒子在I、n区域两个磁场中的运动半径之比为1：1

D.I、II区域两个磁场的磁感应强度方向相反，大小之比为1：2

11.某同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律，他将两物块A和8用轻质无弹性细

绳连接并跨过轻质定滑轮，B下端连接纸带，纸带穿过固定的打点计时器。用天平

测出A、8两物块的质量%=500g、mB=300g,A从高处由静止开始下落，B

拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。

图乙给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还

有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示。已知打点计时器计时周期为

T=0.02s,则：

甲乙

在打0〜5点过程中系统动能的增量△Ek=J,系统势能的减小量△Ep=

J,由此得出的结论。（重力加速度g取9.8m/s2,结果保留三位有效

数字）

12.某学习小组的同学们想利用电压表和电阻箱测量一电池组的电动势和内阻，他们找

到了如下的实验器材：电池组（电动势约为6.0V,内阻约为10）,灵敏电流计G（满偏

电流/g=100〃4内阻&=2000）,定值电阻Ri（8=150）,定值电阻/?2伊2=

59.8k0）,变阻箱R（阻值范围0〜9.90可调），开关，导线若干。同学们研究器材，

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思考讨论后确定了如下的实验方案，请你将该方案补充完整。

(1)选择上面的某一定值电阻与灵敏电流计G组合，改装成电压表，则改装后的电

压表的量程为匕

(2)为了准确测出电池组的电动势和内阻，在图中虚线框中设计电路图，请把该电

路图补充完整，并在定值电阻旁边标上对应的电阻符号。

(3)采集灵敏电流计G和变阻箱/?的读数，作出了;图像如图乙所示，已知图线

的斜率为K纵截距为〃，则所测得电池组的内阻厂=。(用题目中所给的

字母表示，已知电源中的电流远大于电流计G中的电流)

(4)组长还组织大家进步研讨，图丙所示为他们测得的某型号小灯泡的伏安特性曲

线，如果把两个该型号的灯泡并联后再与&=90的定值电阻串联起来接在上述电

池组上(若测得电池组的电动势E=6.0L内阻r=1.00),如图丁，则每只灯泡消

耗的实际功率为(保留2位有效数字)。

13.如图所示是科学家们为火星探测器实现软着陆而设计理联■

的一种电磁阻尼缓冲装置的原理图，其主要部件为缓"

XXXII

冲滑块K和探测器主体,MW和PQ为固定在探测主体.£

上的绝缘光滑的缓冲轨道，探测器主体上安装的超导气健।人二刍产

•弋卜”滑块

线圈(图中未画出)，能在两轨道间产生垂直于导轨平面,

■■■AAPPA,

向外的匀强磁场。缓冲滑块K由高强度的绝缘材料制

成，其上绕有10匝闭合矩形线圈Hcd,线圈的总电阻为10,劭边长为1孙某次

探测器接触火星表面的瞬间速度为%=4m/s,滑块K立即停止运动，其线圈与轨

道间的磁场立即发生作用，使探测器主体减速到%=lm/s的安全速度，从而实现

了缓冲作用。己知该装置中除缓冲滑块（含线圈）外的质量为100口，若火星表面的

重力加速度为4?n/s2,求：

（1）当缓冲滑块刚停止运动时，判断线圈而边感应电流的方向；

（2）当缓冲滑块落到火星表面时，探测器主体若能立即减速，则磁感应强度B。应大

于多少特斯拉；

（3）当磁感应强度为27时，探测器主体可以实现软着陆，从也减速到％的过程中，

通过线圈截面的电荷量为6C,求该过程中线圈中产生的焦耳热。。

14.粗糙绝缘水平地面AP与光滑绝缘半圆弧竖直轨道PQ相切于P点,PQ右侧（含PQ）

有竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E=詈,圆轨道半径为R,AP长度4=5R。

A点左侧有一弹射装置，A点右侧8处静置一质量为机、带电荷量为+q的滑块C,

AB长度〃2=/?,如图所示。现用此装置来弹射一质量为，九的滑块D滑块。在A

点获得弹簧储存的全部弹性势能后向右运动，到达B点与C发生完全弹性碰撞（碰

撞过程中C的电荷最不变），碰撞后滑块C继续向右运动到P点进入光滑圆轨道，

通过最高点Q后水平抛出，落到水平地面与地面碰撞。碰撞后，滑块C竖直速度为

立即减为0,由于摩擦作用，水平速度减小了4为,即碰后水平速度以=%0（

其中联o为碰前水平速度）。滑块C、。与地面的动摩擦因数均为“=0.5,不计空气

阻力，滑块都可看作质点，弹簧始终在弹性限度内，试求：

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(1)若滑块。获得8.5zngR的弹性势能后与C发生碰撩，求碰后瞬间滑块C的速度

大小；

(2)第(1)问的情境中，C继续运动到达圆轨道的最高点Q,求此时滑块C对轨道的

压力大小；

(3)若弹射装置弹射出滑块。后，移去弹射装置，滑块Z)获得速度后与C发生完全

弹性碰撞，C通过圆弧轨道最高点。后水平抛出，要使C落在滑块。右侧且不与

。发生碰撞，求滑块。获得的弹性势能的范围。

15.下列说法正确的是()

A.一定质量的冰熔化成0汽水，其分子势能减少

B.用NA表示阿伏加德罗常数，M表示铜的摩尔质量，p表示实心铜块的密度，那

么铜块中一个铜原子所占空间的体积可表示为名

PNA

C.脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液

D.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡

是晶体

E.恒温水池中，小气泡由底部缓慢上升过程中，气泡中的理想气体内能不变，对

外做功，吸收热量

16.如图所示，由内径相同的两。形玻璃管弯接而成的连

通器竖直放置，左侧管顶端封闭，右侧管顶开口，中间

不漏气现用水银封闭有A、B两部分气体。已知环境温度恒为17。0大气压强为

16cmHg,稳定时，A部分气体长度为20a”，管内各液面高度差分别为心=8cm、

h2=10cm。

①求A部分气体的压强；

②保持B部分气体温度不变，给A部分气体缓慢加热，使其温度升高到147久时,

A部分气柱长度变为24cm,求此时右侧U形管液面高度差电'。

17.如图所示，某一复合光线对准一半圆形玻璃砖的圆心O入射，当在。点的入射角

为30。时，出射光线分成6两束，光束。与下边界的夹角为37。，光束人与下边

界的夹角为53。，则下列说法正确的是()

A.a光的频率比b光的频率大

B.。光在玻璃砖中的传播速率比6光的大

C.a、6两束光在该玻璃砖中的折射率之比为3：4

D.若使入射角增大，则出射光线a先消失

E.若用a、6两束光分别照射同一双缝干涉装置时，。的干涉条纹间距比。的小

18.如图所示，位于原点。处的波源从某时刻开始振动，振动方程为y=

-0.04sin(20nt)m。该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播，当坐标为(2m,0)的

质点尸刚开始振动时，波源刚好位于波谷。

①该简谐波的最大波速是多少？

②当波速为16m/s时，求波源从开始起振0.375s内质点，户通过的路程是多少？

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r

P(2m.O)

答案和解析

1.【答案】A

【解析】解:A、根据质量数守恒与电荷数守恒可知，衰变方程为觥9Pli一房5U+4He+y,

可知发生的衰变为a衰变，故A正确；

B、根据y射线的特点可知，y射线是波长很短的光子，电离能力很弱，故8错误；

C、衰变的过程中释放能量，根据质能方程可知，总质量减少，故C错误；

。、半衰期是大量放射性原子衰变的统计规律，对个别的放射性原子核没有意义，

故。错误。

故选：A。

根据质量数守恒和电荷数守恒判断衰变方程，然后判断核反应的类型；根据三种射线的

特点判断；半衰期是大量放射性原子衰变的统计规律。

本题考查对衰变的理解以及常见核反应方程，要在平时的学习中多积累.要熟练掌握半

衰期的特点.

2.【答案】B

【解析】解：根据“千克”被重新定义为：一千克等于普朗克常量九除以6.62607015x

10-347n25-1,"千克”的国际单位为奴，则普朗克常量〃的单位为：尤飞=理”,

SS

故B正确，4C。错误；

故选：B。

根据“千克”被重新定义为：一千克等于普朗克常量〃除以6.62607015x10-34nl25-1

进行推导即可。

本题关键要掌握国际单位制中基本物理量和基本单位，能通过物理规律推导单位之间的

关系。

3.【答案】B

【解析】解:AB、以整体为研究对象，水平面光滑，根据牛顿第二定律可得：F=2021nm

分别以第1个小球、第1、2两球、第1、2、3三个球...2021个小球为研究对象,

根据牛顿第二定律可得可知：

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1

K_2=力汝=F

122021

22020

尸2-3=2ma=—F,...F2020-2021=2020ma=—F9

WJ：尸1一2：尸2一3：.........^2020-2021=1：2：3:...2020;

由胡克定律知尸=分析可知：%1-2：%2—3：........%2020-2021=1：2：3:...2020,

但弹簧的长度之比不满足，故A错误，8正确;

C、若水平面粗糙，设每个小球受的滑动摩擦力为力则以整体为研究对象，根据牛顿

第二定律可得:

F—2021f=2021ma'

解得：优=备一工，

2021mm

以后面的第1、2、3..2020个小球为研究对象，根据牛顿第二定律可得可知：

,1

FH=202lF-f

F2-3=2小优=晟尸一/，...F2020-2021=2。20小优=翳F—/，

则F.2’：尸2_3'：……尸2020-2021'=1：2：3：......2020,故C错误；

D、若水平面粗糙，撤去尸的瞬间，第2020号小球所受的两边弹簧的弹力以及摩擦力

都不变，则加速度不变，故。错误。

故选：B。

以整体为研究对象，根据牛顿第二定律求解加速度大小，再分别求出每个弹簧的弹力；

小球具有惯性，弹力不会突变，由此分析加速度的变化。

本题是连接体问题，考查了牛顿第二定律的应用；利用牛顿第二定律答题时的一般步骤

是：确定研究对象、进行受力分析、进行正交分解、在坐标轴上利用牛顿第二定律建立

方程进行解答；注意整体法和隔离法的应用。

4.【答案】D

【解析】解：A、导线受到的重力和弹力如图所示：

若导线所受安培力方向垂直于斜面向下，由矢量合成法则知三力合

力不为0,导线不能静止，故A错误；/g

B、若磁感应强度方向竖直向上，则由左手定则判定安培力方向：水

平向左

由矢量合成法则知三力合力不为0,导线不能静止，故3错误；

C、若磁感应强度方向水平向左，则由左手定则判定安培力方向：竖直向上

由矢量合成法则知三力合力不为0,导线不能静止，故c错误；

。、如图所示：当安培力方向平行于斜面向上时最小，磁感应强度

也最小，由左手定则判定磁感应强度方向：垂直于斜面向下，

F安=BIL=mgsind

mg

最小值为：B=啜"，故。正确。

故选:故

(1)分析导线受力，根据力的合成结合平衡条件判定；(2)用图解法找到安培力的最小值,

进而求磁感应强度的最小值。

本题考查共点力的平衡，注意用图解法解答动态平衡问题的使用条件：物体受三个共点

力作用处于平衡

状态，其中一个力恒定(一般是重力)，另一个力方向不变，第三个力大小和方向都可变。

5.【答案】B

【解析】解：A、嫦娥五号绕月球飞行的轨道半径是R+儿则线速度〃=空等，故A

正确；

B、嫦娥五号绕月球做匀速圆周运动，由牛顿第二定律：G&=m(^)2(R+/i),月

球的质量为时=塔等匕故8错误；

GT2

C、月球的第一宇宙速度即为绕月球表面运行的卫星的速度，由牛顿第二定律：G^=

m^,解得月球的第一宇宙速度为：u=JM，代入质量，有：层，故C

正确；

D、在月球表面，mg=G-^,解得月球表面的重力加速度为g=悬三,代入质量得：

~Vfl)'rflj

吗”，故。正确。

DR2T2

本题选不正确的，故选：瓦

由万有引力提供向心力，知道嫦娥五号的飞行周期，求得月球的质量，然后求出线速度，

重力加速度等。

本题考查由万有引力提供向心力，求得线速度、周期、角速度等，掌握好公式是解题的

关键。

6.【答案】C

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【解析】解：A、滑块1从A到C,由动能定理有：mgR=

解得：Vi=12gR

动量为：Pi=mv1-rrty]2gR

滑块2从3到C由动能定理有：mgRsin300=\mvl

解得：v2=y[gR

动量为：p2=Tnv2=myfgR

Pi=P2，二者方向也不同，故A错误；

或：滑块1、2到。点的方向不同，因动量是矢量，所以二者动量不同，故4错误；

B、斜面AC倾斜角为45。，由牛顿第二定律有：mgsin450=mar

解得：=gsin450=卑9

由运动学公式有：&R=71优

解得：ti=2,

斜面8c倾斜角为30。，由牛顿第二定律有：mgsin30°=ma2

解得：a2=gsin30°=^g

由运动学公式有：/?=|a2t2

解得：t2=2/

有：h=t2，故8错误；

C、滑块1从A到C,由动能定理有：mgR=Ekl-0

解得：Ekl=mgR

滑块2从8到C,由动能定理有：mgRsin30°=Ek2-0

将埃的：Ek2=；mgR

EmgR2

二者在c点动能之比为：谓kA=前=1,故C正确；

。、滑块1在CD上做匀减速运动，设动摩擦因数为〃，设滑行距离为S1，由动能定理:

-Hmgsx=0-Ffel

解得：Si=£

滑块2在CD上做匀减速运动，设滑行距离为S2，由动能定理有：-4小勿2=0-EH

D

解得：S2=£

二者滑行距离之比为：故。错误

s21

故选：Co

(1)用动能定理求滑块1、2各自滑到C点的速率，计算各自的动量大小，再比较大小,

若等大，再比较方向；

(2)滑块1、2在斜面上做匀加速直线运动，用动力学规律求解；

(3)滑块1、2在C点时的动能之比、水平面上滑行的最大距离之比分别用动能定理求解。

本题属于力学综合题，注意动量是矢量，比较两物体动量是否相同，先比较方向是否相

同，这样可提高效率。运算要仔细，

7.【答案】CD

【解析】解：人电压表测量的是转换之后的正弦交流电的有效值，所以示数为笔=

V2

鄢=25或匕故V错误;

8、两点火针间的瞬时电压大于5000丫即可产生电火花，所以其最大值大于5000匕有

效值一定大于甯=2500&V,故B错误；

C、原副线圈匝数比为200时，则副线圈电压最大值为10000匕根据三角函数关系可知

其每个周期放电时间为系，即等s,故C正确；

D、原、副线圈的电压关系为牛=竽，由于原线圈最大电压为50匕副线圈最大电压要

大于5000匕所以竽＞100,故£)正确；

nl

故选：CD。

根据图乙得到原线圈电压的最大值，根据有效值与最大值的关系求出电压表的示数；根

据电压与线圈匝数比的关系即可求解，根据三角函数图像求出时间。

本题主要是考查了变压器的知识；解答本题的关键是知道变压器的电压之比等于匝数之

比，根据三角函数图像求出时间。

8.【答案】ABC

【解析】解：AB、连接A&OC、。£＞、OE,交点分别为/、H、G,△0/G为等边三角

形，A04/、AOBG为等腰三角形，如图所示

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由几何关系可得4/=/G=GB即/、G为A8的三等分点，由于匀强电场电势均匀变化，

由题干已知外=9乙WB=。，可得价=6人WG=3V，故OF为电势3V的等势面，

由几何关系可得9连线垂直于OA,与OF平行，为电势6V的等势面，即0D=6叭

(pF=3V,故48正确；

C、电场方向垂直于等势面指向电势较低一侧，故沿A0连线方向，故C正确；

D、场强大小为E=等，UA0=<PA-中。，代入数据得E=6V/m,故。错误。

故选：ABC.

本题可利用匀强电场电势均匀变化，结合几何关系，判断电势高低以及等势面，从而进

行求解。

本题考查学生对电势的认识和掌握情况，要求学生结合几何关系进行分析求解，难度适

中。

9.【答案】AD

【解析】解：A、由匀变速直线运动规律有

2ax=v2-VQ

整理得=2ax—VQ

所以小—x的图像为倾斜的直线，斜率k=2a,截距b=

由图知崂甲=0,崂乙=25(m/s)2

a甲=[xym/s2=lm/s2

125,

a乙=2x—m/sl=2.5m/sz

由图像可知两车均做匀变速直线运动，且加速度方向相反，故A正确；

B、由图可知，两车在时速度相同，但并不代表同时到达吊加处，故B错误；

C、甲车追上乙车有枭甲1=%乙t+9a乙

代入数值解得t=一s

2

此时乙的位移x乙=v0it+|a6t

代入数据x乙=5x早m+|X2.5x（一产团—>5m

所以甲车追上乙车时乙车已经停止，则有装甲廿2=5

1„

-x1xt，2=5

解得t'2=10s

即甲车在国s时追上乙车，故C错误；

D速度相同时，两车相距最远，故乙车停止运动前两车的最大间距为吊小，故。正确。

故选：AD.

由图像结合运动学公式分析甲、乙的运动情况，找出它们运动的初速度和加速度，再根

据运动过程中的速度关系和位移分析求解。

本题既考查了运动图像又考查了追及相遇问题，是难度较大的一道题，关键是根据图像

找出初速度和加速度，再根据位移关系和速度关系结合运动学公式分析求解。

10.【答案】BD

【解析】解:A、粒子在磁场中只受洛伦兹力作用，洛伦兹力提供向心力，故有:Bvq=m：

根据粒子偏转方向相反，由粒子经过。、匕点时的速度方向均水平向右可得：两粒子转

过的角度相等，由几何关系可知，弧“P与弧心对应的圆心角之比为1：1,故A错误：

C、因为弧“P、弧心的弧长之比为2：1,而弧“P与弧P6对应的圆心角相等，那么，

粒子在I、n区域两个磁场中的运动半径之比为2：1,故c错误；

B、根据t=，T=?x型=竺可知粒子通过“P、心两段弧的时间之比为2：1,故8

27r2nvv

正确；

。、根据粒子偏转方向相反可得：I、II区域两个磁场的磁感应强度方向相反；根据磁

感应强度8=詈可得：I、n区域两个磁场的磁感应强度大小之比为1：2；故。正确。

故选：BD。

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根据洛伦兹力做向心力得到磁感应强度、周期的表达式；然后根据偏转方向得到磁感应

强度方向及中心角关系，即可由弧长得到轨道半径关系，从而得到运动时间及磁感应强

度大小关系。

带电粒子在磁场中运动，洛伦兹力做向心力，故常根据速度及磁感应强度求得半径，然

后根据几何关系求得运动轨迹；或反过来也可以由轨迹根据几何关系求解半径，进而求

得速度、磁感应强度。

11.【答案】0.5950.604在误差允许范围内，A与B组成的系统机械能守恒

【解析】解：打点计时器计时周期为7=0.02s,每相邻两计数点间还有4个点，那么

每相邻两计数点的时间间隔为7'=5X0.02s=0.1s

根据在匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可知打第5

个点时的速度为：

畛=第="黑*^-2m/s=L22m/s；

在0〜5过程中系统动能的增量为：△EK=+m2)诏=：x(500+300)xIO-3x

1.222/*0,5957；

系统重力势能的减小量等于物体重力做功，

3

故：△Ep=%=(m2-m^gx=(500-300)x10-x9.8x(19.80+11.00)x

10-2/工0.604/；

由此可知动能的增加量和势能的减小量基本相等，因此在误差允许范围内，A与8组成

的系统机械能守恒.

故答案为：0.59S,0.604,在误差允许范围内，A与8组成的系统机械能守恒。

根据在匀变速直线运动中时刻的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可以求出打下

记数点5时的速度大小：

根据系统的初末动能大小可以求出动能的增加量，根据系统重力做功和重力势能之间的

关系可以求出系统重力势能的减小量，比较动能增加量和重力势能减小量之间的关系可

以得出机械能是否守恒.

本题全面的考查了验证机械能守恒定律中的数据处理问题，要熟练掌握匀变速直线运动

的规律以及功能关系，增强数据处理能力，注意单位的换算与有效数字的保留.

12.【答案】6七-％0.29”

【解析】解：(1)由于0

电源电动势约为6.0V,0

G表改装成电压表时，°

应选择上面的/?2与G

组合，改装后电压表

量程为：

U=/g(/?2+Rg)=100x10-6X(200+59.8x103)|Z=6V

(2)根据题意可知，本实验中采用电阻箱与改装后的电压表并联进行分析，并且采用％与

电源串联充当保护电阻使用，故电路图如图所示；

(3)根据闭合电路欧姆定律可知：

I(Rq+/?2)

I(Rg+%)+-.+r)=E

变形可得.1=&+七I(r+RiXRz+Rg)1

/EER

则由图象性质可知：

纵轴截距b=空为

E

斜率卜=(r+RD(Rz+Rg)

E

联立解得：r=l-Rr

(4)设灯泡的电压为U,电流为/,则有：U=E-2/(/?0+r)

代入数据解得：U=6-20h

作出对应的图象如图所示，由图象可知，灯泡电流/=0.244电压U=1.2V,故功率

P=U[=1.2X0.24=0.29%

故答案为：(1)6；(2)如图所示；(3或一名;(4)0.29W；

(1)根据电表的改装原理可明确改装后的电表的量程；

(2)根据电表的测量原理可明确对应的电路图，注意实验中采用的是伏阻法进行测量；

(3)根据闭合电路欧姆定律进行分析，得出对应的;-：图象进行分析即可求得电源的内

阻；

(4)根据闭合电路欧姆定律进行分析，在/-U图象中作出对应象，两图象的交点表示灯

泡的工作点，从而求出对应的电功率。

本题考查灯泡伏安特性曲线实验；要注意明确实验原理，能正确选择实验电路及仪表的

选择，同时掌握实验数据的处理方法。

13.【答案】解：(1)磁场垂直于纸面向里，由右手定则可知，线圈必边感应电流的方

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向由力到ao

(2)当探测器速度为火时，H产生的感应电动势为：E=nFoLVi

回路中感应电流为：Y

"所受的安培力大小为：F=nB0IL

为了使探测器主体减速而安全着陆，它受到的安培力应大于重力，

对ab：F>Mg

代入数据解得：>17

(3)设探测器主题受到从%减到%下降的高度为/?,

通过线圈横截面的电荷量：q=1=山=殁丝

“RRRR

解得：h=—=6X1m=0.3m

nBL10X2X1

由能量守恒定律得：Q=Mgh+\Mvl-\Mvl

代入数据解得：Q=870/

答：(1)当缓冲滑块刚停止运动时，判断线圈岫边感应电流的方向由b流向

(2)当缓冲滑块落到火星表面时，探测器主体若能立即减速，则磁感应强度B。应大于1

特斯拉；

(3)该过程中线圈中产生的焦耳热。是870人

【解析】(1)应用右手定则判断出感应电流方向。

(2)为了使探测器做减速运动，其所受的安培力需大于其自身重力，据此列式，求得匀

强磁场的磁感应强度B应满足的条件.

(3)根据通过线圈截面的电量求出探测器下降的高度，线圈产生的焦耳热等于探测器机

械能的变化量.由能量守恒求解焦耳热Q.

对于电磁感应问题，若知道电荷量，往往根据电荷量与磁通量变化量的关系能求出导体

通过的距离，焦耳热常常运用能量守恒求解.

14.【答案】解：(1)滑块。从发射到与C相碰前，由能量守恒知：

_1

8.5mgR—nmgR=-WIVQ

解得：v0=4y[gR

。与C相碰，取水平向右为正，由动量守恒可知：

mv0=mv1+mv2

由能量守恒可知:

=-mvf

解得：=0,方=4

碰后瞬间滑块C的速度大小为4历

(2)C由3到。过程中，由动能定理可知：

11

—[imgx4/?—(mg+qE)x2R=--mv1

解得：VQ=2y/~gR

C运动到。点，由牛顿第二定律可知：

VQ

mg+qE+FN=zn—

R

解得：FN=2mg

由牛顿第三定律可知，C对轨道的压力大小为''=风=2mg

(3)弹簧能量最小时，C恰好过。点，速度为％i，在。点，由牛顿第二定律可知：

VQI

mg+qE=m--

A

解得：VQI=52gR

由于。与C相碰时速度交换，先。运动，后C运动，可以等效为一个物体从弹出运动

到。点，由能量守恒可知：

1,

Ep]=p.mgx5R+(mg+qE)x2R+

解得：EP1=7.5mgR

设能量最大时，C过Q点，速度为气2,C离开。点之后做类平抛运动：

竖直方向：2R=\gt2

落地时，竖直方向上的速度：vy=gt

C与地碰后，vx=vQ2-〃Vy

C与。恰好不想碰，贝ij：vQ2t+^-=4R

由能量守恒可知：Ep2=*mgx5R+(mg4-qE)x2/?+|mv^2

联立解得：EP2=8mgR

所以，。获得的弹性势能范围是：7SmgRWEpW8mgR

答：(1)若滑块。获得8.5mgR的弹性势能后与C发生碰撞，碰后瞬间滑块C的速度大

小为4A项；

(2)C继续运动到达圆轨道的最高点Q,此时滑块C对轨道的压力大小为2mg；

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(3)滑块。获得的弹性势能的范围为7.5mgR<EP<8mgR。

【解析】(1)滑块D从开始弹射到B点与C碰撞前，根据能量守恒求解碰撞前D的速度

大小，根据动量守恒定律、能量守恒定律求解碰后瞬间滑块C的速度大小；

(2)C由8到Q过程中，由动能定理求解在。点的速度大小，在Q点根据牛顿第二定律

和牛顿第二定律求解对轨道的作用力；

(3)滑块C从。点水平抛出后做平抛运动，要求滑块C能够通过。点，且不能与。发生

碰撞，求出C在。点的最小速度和最大速度，根据能量关系求解弹性势能的范围。

本题主要是考查动量守恒定律、机械能守恒定律、动能定理、平抛运动的规律等，综合

性比较强，关键是弄清楚C物块的运动过程和受力情况，掌握动量守恒定律的守恒条件

和平抛运动的规律。

15.【答案】BCE

【解析】A、一定质量的0式冰熔化成0K水，由于吸收热量故内能增大，因为物体的内

能包含分子的总动能和分子势能，温度不变分子的平均动能不变，分子的总动能不变，

所以分子势能增大，故A项错误；

B、用限表示阿伏加德罗常数，M表示铜的摩尔质量，V表示铜的摩尔体积，p表示实心

M

铜块的密度，那么铜块中一个铜原子所占空间的体积可表示为：牛=上=五=，_,

故8项正确；

C、脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，这样容易吸取药液，

故C项正确；

。、烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，由于云母片各向异性才是熔化的蜂蜡

呈椭圆形，说明云母片是单晶体，故。项错误；

E、恒温水池中的小气泡由底部缓慢上升过程中，由于气泡中的理想气体温度不变故内

能不变，向上去的过程中压强减小，体积膨胀，对外做功，W取负号，根据热力学第一

定律△(/=〃+(?得出吸收热量，故E项正确；

故选：BCE。

根据热力学第一定律△U=W+Q和内能的概念，可以判断出一定质量的0国冰熔化成

0℃水，分子势能增大恒温水池中的小气泡由底部缓慢上升过程中，气泡中的理想气体

内能不变，对外做功，吸收热量；根据单晶体的各向异性知道云母片为晶体，用阿伏加

德罗常数来估算分子的大小。

本题涉及分子动理论分子大小的估算、物体的内能、浸润和不浸润现