2021年浙江省名校新高考联盟（Z20）高考物理第三次联考试卷（附答案详解）

2021年浙江省名校新高考联盟（Z20）高考物理第三次联

考试卷

一、单选题（本大题共13小题，共39.0分）

1.（2021•浙江省•模拟题）下列说法正确的是（）

A.研究跳高运动员过杆动作时应把运动员看成质点

B.运动员在某次比赛中用25s跑完200〃?，“25s”是时间，“200机”是位移大小

C.位移为矢量，位移的方向即质点运动的方向

D.物体通过的路程不相等，但位移可能相同

2.（2021•浙江省・模拟题）下列物理量的单位用国际单位制中基本单位正确表示的是

（）

A.电量：J/VB.电功率：y-7!

C.磁感应强度：5D.功率：N.…

3.（2021•浙江省•模拟题）物理学中的万有引力定律、电荷间的相互作用定量规律、电流

的磁效应、原子核具有复杂结构分别由不同的物理学家探究发现，他们依次是（）

A.开普勒、库仑、洛伦兹、贝克勒尔

B.牛顿、库仑、奥斯特、贝克勒尔

C.卡文迪许、库仑、奥斯特、贝克勒尔

D.牛顿、库仑、安培、卢瑟福

4.（2021•浙江省・模拟题）如图所示，把两个相同的小球从离地面相同高度处，以相同大

小的初速度v分别沿竖直向上和水平方向地出，不计空气阻力。则下列说法中正确

的是（）

4OO--

A.两小球落地时速度相同

B.两小球落地时，重力的瞬时功率相同

C.从小球抛出到落地，重力对两小球做的功相等

D.从小球抛出到落地，重力对两小球做功的平均功率相等

5.（2021•浙江省・模拟题）打印机在正常工作的情况下，进纸

提纸轮

系统能做到每次只进一张纸。进纸系统的结构示意图如纸张.

图所示，设图中刚好有20张相同的纸，每张纸的质量均r1

摩擦片

为，〃，搓纸轮按图示方向转动并带动最上面的第1张纸向

右运动，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为内,纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦

片之间的动摩擦因数均为〃2,工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为凡打印机正常

工作时，下列说法错误的是（）

A.第2张纸受到第3张纸的摩擦力方向向左

B.第10张纸与第11张之间的摩擦力大小可能为〃2（尸+long）

C.第20张纸与摩擦片之间的摩擦力为“2（F+mg）

D.若出=〃2,则进纸系统不能进纸

6.（2021•浙江省•模拟题）在一斜面顶端，将甲、乙两个小球分“

别以v和2V的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜/

面上。甲球落至斜面时与乙球落至斜面时相比较（）

A.速度方向不同

B.下落高度为1：2

C.速率之比为1：2

D.水平距离之比为1：2

7.（2021•浙江省・模拟题）如图，4M是锐角三角形PMN最

大的内角，一正点电荷固定在P点。下列说法正确的

是（）

A.沿MN边,从M点到N点，电场强度逐渐减小

B.沿例N边，从M点到N点，电势先减小后增大

C.将负检验电荷从M点移动到N点，电势能先减小

后增大

D.将正检验电荷从M点移动到N点，电场力所做的总功为负

8.（2021•浙江省・模拟题）如图所示是卫星绕不同行星在不同轨道上运动的37-/gr图

像，其中T为卫星的周期，，•为卫星的轨道半径。卫星M绕行星P运动的图线是a,

卫星N绕行星。运动的图线是6,若卫星绕行星的运动可以看成匀速圆周运动，则

（）

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A.直线”的斜率与行星P质量有关

B.行星P的质量大于行星。的质量

C.卫星用在1处的向心加速度小于在2处的向心加速度

D.卫星M在2处的向心加速度小于卫星N在3处的向心加速度

9.（2021.浙江省.模拟题）如图所示，物体A左侧为粗糙的竖直墙面，在

竖直轻弹簧作用下，A、8保持静止。若在A的上方施加一竖直向下

的作用力F,使A缓慢下移一小段距离在此过程中（）

A.A可能相对B向下滑动

B.墙对A的弹力会慢慢变大

C.墙壁对A的摩擦力变小

D.B对A的作用力不断变大，方向始终为竖直向上

10.（2021.浙江省.模拟题）海底通信电缆通电后会产生磁场，

科学家为了检测某一海域中磁感应强度的大小，利用图中

一块长为小宽为仇厚为c,单位体积内自由电子数为〃

的金属霍尔元件，放在海底磁场中，当有如图所示的恒定

电流/（电流方向和磁场方向垂直）通过元件时，会产生霍

尔电势差U”,通过元件参数可以求得此时海底的磁感应强度B的大小（地磁场较弱,

可以忽略）。下列说法正确的是（提示：电流/与自由电子定向移动速率v之间关系

为1=nevbc,其中e为单个电子的电荷量）（）

A.元件上表面的电势高于下表面的电势

B.仅增大霍尔元件的宽度b,上、下表面的电势差不变

C.仅增大霍尔元件的厚度c,上、下表面的电势差不变

D.其他条件一定时，霍尔电压越小，则该处的磁感应强度越大

11.（2021.浙江省.模拟题）如右图所示，一款微型机器人的

内部有一个直流电动机，其额定电压为U,额定电流

为/,线圈电阻为R,将它接在电动势为E,内阻为

的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，下列

说法正确的是（）

A.电动机消耗的总功率为E/B.电动机的效率为

C.电源的输出功率为E/-/2RD.电源的效率为1-9

E

12.（2021.浙江省.模拟题）如图甲所示，。点为振源，OP=s,t=0时刻。点由平衡位

置开始振动，产生向右沿直线传播的简谐横波.图乙为质点P的振动图像。下列判

断中正确的是（)

6p

甲

A.t=0时亥U,振源O振动的方向沿y轴负方向

B.t=t?时亥人O点的振动方向沿y轴正方向

c.这列波的波速为七

D.这列波的波长为空产

（•浙江省・模拟题）如图所示，在光滑的水平面上,x-2Z-►

13.2021：xXX

放置一边长为/的正方形导电线圈，线圈电阻不变,：xXX

-XfXX

右侧有垂直水平面向下、宽度为2/的有界磁场，建2X*XX

立一与磁场边界垂直的坐标轴Ox,。点为坐标原点。：xXX

：xXX

磁感应强度随坐标位置的变化关系为B=kx（k为常

数），线圈在水平向右的外力/作用下沿X正方向匀速穿过该磁场.此过程中线圈

内感应出的电动势e随时间f变化的图像（以顺时针为正方向），拉力厂的功率P随

线圈位移x变化的图像可能正确的是（）

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ee

二、多选题（本大题共3小题，共6.0分）

14.（2021•浙江省・模拟题）用细绳拴一个质量为相带正电的小球B,

另一个也带正电的小球A固定在光滑绝缘的竖直墙上，A、8两

球离地面的高度均为八.小球B在重力、拉力和库仑力的作用下卜1

静止不动，如图所示，现将细绳剪断并同时释放A球后（）

A.小球B在细绳剪断开始做平抛运动

B.小球B在细绳剪断瞬间加速度大于g

C.小球8落地的时间小于后

D.小球2落地的速度大于/9

15.（2021•浙江省・模拟题）以6两种可见光在同一光电效应装置中测得的光电流和电压

的关系如图甲所示。图乙为氢原子能级图，已知可见光的光子能量在1.62eU到

3.11W之间，下列说法正确的是（）

A.“光的波长比6光的短

B.单色光。的光子动量比单色光6的光子动量大

C.若a光是氢原子从n=4跃迁到n=2能级时发出的光，则b光可能是从n=5跃

迁到n=2能级时发出的光

D.用a=12.8eV的电子去轰击基态的氢原子，可能得到两种频率的可见光

16.（2021•浙江省•模拟题）截面为等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜，这种棱镜在光学

仪器中广泛用于改变光的传播方向。如图所示，一束宽度为L的单色平行光束射向

全反射棱镜AC面的4尸部分，光束平行于AB面入射，由尸点入射的光线恰好直接

射到8点，其余光线经AB面发生一次全反射后从BC面射出。已知棱镜对该光的

折射率为〃=&，光在真空中的传播速度为c,S讥15。=渔二名则（）

4

A.光在棱镜中的传播速度为立c

2

B.光在棱镜中发生全反射的临界角为45。

C.从BC面出射的光，在棱镜中的传播时间均为93

C

D.光束从BC面出射后仍平行，宽度变为立L

2

三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）

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17.（2021•浙江省•模拟题）在熟佥证机械能守恒》的学生实验中

（1）已提供了铁架台、夹子、导线、纸带等器材。为完成此实验，除了所给的器材，

还需要从图1中选取的实验器材名称是，从图2中应选取的重物是。

（2）某同学按照正确操作选的纸带如图3所示，其中。是起始点，ABC是打点计时

器连续打下的3个点，打点频率为50Hz,该同学用毫米刻度尺测量。到A、B、C

各点的距离，并记录在图中（单位：cm）,重锤的质量为m=0.2kg,根据以上数据

当打点计时器打到B点时，重物的动能为Jo（计算结果保留三位有效数字）

（3）某同学根据正确的实验操作得到多组数据，画出了八-9的图像（图4）,根据图

像求出当地的重力加速度g,以下表达式正确的是。

A.g=tand

八2%

仁9=正

D.g=

2s2-电）

18.（2021•浙江省・模拟题）某同学用电阻箱、多用电表、理想电流表、开关和导线测量一

个热敏电阻的伏安特性曲线及一个电池组的电动势和内阻。

8

(1)他设计了如图1所示的电路，并用多用电表的电压挡测热敏电阻两端的电压，

测量时多用电表的红表笔应与热敏电阻的线脚接触(填或"b”)。

(2)图2为某一次测量过程中的情景，此次测量的读数为匕

(3)某同学想要测上述电池组的电源电动势和内阻，只需改变多用电表红表笔的接

触位置，那么接触位置应换到位置(填"c”或"d”或"e”)。

(4)该同学分别用两组新旧不同的电池组做了测电源电动势和内阻的实验，根据实

验采集到的数据在--幅坐标图中画出两条U-/图像如图3,由此可推测表示新电池

组的1/一/图像是(填或"b”)。

四、简答题(本大题共2小题，共20.0分)

19.(2021•浙江省・模拟题)如图所示，在水平桌面上放置两根光滑平行金属导轨必与

金属导轨足够长，阻值为R=40的电阻和开关A串联与导轨的a、c端相连。金属

滑杆垂直于导轨并可在导轨上滑动，质量为zn=lkg。整个装置放于匀强磁场

中，磁场的方向竖直向上，磁感应强度的大小未知.金属滑杆与导轨电阻不计，金

属滑杆的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕过固定在某边的光滑轻滑轮后，与一质量

为M=2kg的物块相连，用外力固定金属滑杆A/M当开关不断开时，从静止开始

释放金属滑杆物块速度达到%=2m/s时闭合开关丸金属滑杆和物块一起做

减速运动，经过时间t=5s,它们己经达到匀速运动状态，匀速状态时流过导体棒

的电流为/=14金属滑杆在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。

(1)求闭合开关瞬间，流过导体棒的电流方向；

(2)求导体棒匀速时的速度大小v；

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(3)求物块M在开关闭合后t=5s内下落的高度；

(4)小珂同学在电阻R两端并联一个电容器，电容大小为C=5000〃F,重做这个实

验，在其他条件不变的情况下，求导体棒匀速下落的速度v和此时电容器所带的电

荷量17。

20.(2021•浙江省•模拟题)如图所示，在一竖直平面内有水平匀强磁场，磁感应强度B

的方向垂直该竖直平面向里，让质量为m,电荷量为q(q>0)的粒子从坐标原点O

沿竖直平面以不同的初速度和方向入射到该磁场中，在竖直平面内还有一竖直向上

匀强电场，场强大小后=詈，a点坐标为(L,0),乙未知。

XXXX

L

XXXX

(1)若/,=m〃48,发现初速度大小为火的粒子恰好能够打中a点，求粒子初速度

与x轴正方向的可能夹角值；

(2)撤去电场E,只考虑从坐标原点水平向右射入磁场的粒子，小珂同学发现，无

论L取什么值，均可使粒子经直线运动通过a点，试问丫应取什么值；

(3)撤去电场E,只考虑从坐标原点水平向右射入磁场的粒子，若v为第(2)问可取

值之外的任意值，则L取哪些值，可使q必定会经曲线运动通过。点；0已知)

(4)接第(3)问，求。到。运动过程中的最大速度。("已知)

五、计算题（本大题共2小题，共21.0分）

21.（2021•浙江省・模拟题）如图所示，在车厢和地面之间搭块木板，构成一个倾斜的面,

车厢离地面高度H=1.5小。箱子体积很小，可以看做质点，箱子质量m=40kg。

箱子从木板顶端静止释放，滑到斜面底端时速度不可以超过〃=lm/s。为了计算

木板至少需要多长，小珂同学把木板平放在水平地面上，箱子放在木板上，发现用

F=290N的水平推力恰能使箱子做匀速运动（木板没有滑动，g=10m/s2）

（1）求箱子与木板间的动摩擦因数；

（2）求木板至少需要多长；

（3）若滑到斜面底端速度恰为lm/s,箱子与地面的动摩擦因数为0.5,箱子从斜面进

入水平面时，只保留水平分速度，求箱子从静止释放到在水平地面上停止所用的时

间。

22.（2021.浙江省.模拟题）小珂在游乐场游玩时，发现过山车有圆形轨道也有水滴形轨道,

想到了教材必修2上有如下表述：运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，可

以称为一般的曲线运动。尽管这时曲线各个位置的弯曲程度不一样，但在研究时，

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可以把这条曲线分割为许多很短的小段，质点在每小段的运动都可以看做圆周运动

的一部分(注解：该一小段圆周的半径为该点的曲率半径)。这样，在分析质点经过

曲线上某位置的运动时，就可以采用圆周运动的分析方法来处理了(如图所示)，小

珂设计了如图所示过山车模型，质量为m的小球在A点静止释放沿倾斜轨道AB下

滑，经水平轨道进入半径8=0.8m的圆形轨道(恰能做完整的圆周运动)，再经

水平轨道CE进入“水滴”形曲线轨道EFG,E点的曲率半径为/?2=2m,并且在

水滴形轨道上运动时，向心加速度大小为一定值，F与。等高。忽略所有轨道摩擦

2

力,轨道连接处都平滑连接，水滴形轨道左右对称。(5=10m/s)

(1)求小球释放点A距离水平面的高度H；

(2)设小球在圆形轨道上运动时，离水平面的高度为/?,求向心加速度a与/z的函数

关系；

(3)设小球在水滴形轨道上运动时，求轨道曲率半径r与h的函数关系(九为小球离水

平面的高度)。

答案和解析

1.【答案】D

【知识点】质点、位移和路程、时间和时刻、矢量和标量

【解析】解：A、研究跳高运动员过杆动作时肢体的形状不能忽略不计，不能看成质点，

故A错误；

B、运动员在某次比赛中用25s跑完200，〃，“25s”是时间，"200M'是路程，故8错

误；

C、位移为矢量，位移的方向由初位置指向末位置，故C错误；

。、两个不同的物体经过不同的轨迹，但起点与终点相同时，可能出现物体通过的路程

不相等，但位移可能相同。故。正确。

故选：D。

当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点，根据把物

体看成质点的条件来判断即可；位移是从初位置到末位置的有向线段，路程为轨迹的实

际长度：时刻是指某一瞬时，时间是指两个时刻之间的间隔；

本题考查对时间与时刻的理解和判断能力。也可抓住在时间轴上，时间用一段线段表示,

时刻用一个点表示来理解，明确位移与路程、知道物体看成质点的条件，

2.【答案】C

【知识点】力学单位制

【解析】解：A、电量的单位用〃u来表示时，其中的1/和丫都是导出单位，不是基本单

位，故A错误。

B、电功率的单位用4来表示时，其中的V是导出单位，不是基本单位，故B错误。

C、根据磁感应强度的定义：B=今，又：F=ma,所以B=詈，则磁感应强度的单位：

17=1如叱=1鸟，故C正确。

AmAsz

D、功率的单位用N-rn/s来表示时，其中的N是导出单位，不是基本单位，故。错误。

故选：C。

国际单位制规定了七个基本物理量。分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光

强度、物质的量。它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式

推到出来的物理量的单位叫做导出单位。

国际单位制规定了七个基本物理量，这七个基本物理量分别是谁，它们在国际单位制分

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别是谁，这都是需要学生自己记住的，并能正确根据公式分析导出公式。

3.【答案】B

【知识点】万有引力定律、物理科学史

【解析】解：牛顿发现了万有引力定律，库仑发现了电荷间的相互作用定量规律，奥斯

特发现了电流的磁效应，贝克勒尔发现了原子核具有复杂结构，故B正确，ACD错误。

故选：B。

此题是物理学史问题，记住著名物理学家的主要贡献即可答题。

本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记

忆，平时注意积累

4.【答案】C

【知识点】功率、抛体运动、竖直上抛运动

【解析】解：A、速度是矢量，有方向，两小球落地速度方向不同，所以两小球速度不

同，故A错误；

C、小球质量相同，下落高度相同，由勿=mg/i知重力对两小球做的功相等：故C正确；

2

B、由动能定理：W——|mv,IV=gm域—1小/可得：vr=v2,即两小球落

地速率相等，但二者方向不同，由「=mgucos。知I：P\+故8错误；

D、取竖直向下为正方向，h=-vtr+ggtj,平抛：h=gg/显然“>t2>由P=:可

知：Pj<P2>故。错误。

故选：C。

用速度的矢量性解答；用重力做功特点分析；用动能定理及P=FucosJ解答；用匀变速

运动规律和平均功率定义解答。

本题考查了速度的矢量性，重力做功特点，出错点在计算或分析功率时不要漏掉「=

FucosO中的cos。.

5.【答案】B

【知识点】摩擦力

【解析】解：人第1张纸在搓纸轮的摩擦力作用下向右运动，受到第2张纸的摩擦力

向左，第2纸相对于第3张纸向右运动，所以第2张纸受到第3张纸的摩擦力方向向左，

故A正确。

BC、工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F,第1张纸对第2张纸的压力为F+mg,

所以第2张以下的纸没有运动，只有运动趋势，所以第2张以下的纸之间以及第20张

纸与摩擦片之间的摩擦力均为静摩擦力，大小均为〃2(F+mg),

故B错误，C正确。

。、若〃1=〃2,搓纸轮与第1张纸之间的摩擦力为“1F,第1张纸受到第2张纸的滑动

摩擦力为〃2(F+mg),则有：<〃2(F+mg),搓纸轮与第1张纸之间会发生相对

滑动，不会进纸，打印机不会正常工作，故。正确。

故选：B。

摩擦力方向与物体相对运动方向相反；工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为尸，第1张

纸对第2张纸的压力为F+mg,所以第2张以下的纸没有运动，只有运动趋势，所以

第2张以下的纸之间以及第20张纸与摩擦片之间的摩擦力均为静摩擦力；出=〃2,搓

纸轮与第1张纸之间会发生相对滑动，则进纸系统不能进纸。

本题考查摩擦力的方向与计算问题，解题时需注意相对运动方向。

6.【答案】C

【知识点】抛体运动

【解析】解：人设斜面倾角为。，小球落在斜面上时，速度与水平方向的夹角为a,

平抛运动的瞬时速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的两倍，则

tana=Hand=—,

%

因为小球落在斜面上时，位移与水平方向的夹角为定值，可知，两球接触斜面的瞬间，

速度方向相同，故A错误；

tana-2tan9——,t=2tanev°

vog>

甲、乙两个小球分别以v和2v的速度沿同一方向水平抛出，所以下落时间之比为1：2,

根据h=1gt2得下落高度为1：4,故B错误；

C、根据运动的合成与分解得甲球落至斜面时速度及尹木=康,

乙球落至斜面时速度关=也，所以速率之比为1：2,故C正确；

乙小cosa

。、水平距离x=下落时间之比为1：2,初速度之比为1：2,所以水平距离之比

为1：4,故。错误。

故选：C„

根据平抛运动的瞬时速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的两

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倍，比较甲乙两球落在斜面前瞬间的速度方向；

根据运动的合成与分解求出落至斜面时速率之比；

根据下落的时间得出下落高度之比，结合初速度关系得出水平位移之比。

解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和

推论灵活求解，记住位移与水平方向的夹角为。，速度与水平方向的夹角为a,则tana=

2tan9o

7.【答案】C

【知识点】电势差与场强的关系、电场力做功与电势能变化的关系

【解析】解：A、点电荷的电场以点电荷为中心，

向四周呈放射状，如图所示：4M是最大内角，

所以PN>PM,因为APAfN是锐角三角形，过

P点作MN上的高线为P到线段的最短距离，

所以点P到线段上的点的距离先减小后变大,

即r先减小后变大，根据点电荷的场强公式E=

警,可知从M点到N点电场强度先增大后减小，

r2

故A错误:

BC、电场线与等势面（图中虚线）处处垂直，沿电场线方向电势降低，所以从M到N电

势先增大后减小，

根据Ep=可知:将负检验电荷从M点移动到N点，电势能先减小后增大,故B错误，

C正确；

D、正电荷从M点移动到N点，电势能减小，电场力所做的总功为正功，故。错误。

故选：C。

电场强度用公式E=詈分析：沿电场线方向电势降低；电势能用公式Ep=q*分析；电

场力做功根据电势能变化分析。

本题主要看考查了点电荷形成的电场中场强和电势变化的关系，需要注意的是，在计算

电势能时，q要带正负。

8.【答案】D

【知识点】万有引力定律的应用、人造卫星、向心力

【解析】解:A、卫星绕行星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有:誓=山(景)2r,

解得周期T=2兀居，根据数学公式变形可得％7=?g需+|%r,结合图像知直线的

斜率为定值*与行星质量无关，故A错误；

B、图象的纵轴截距为1g需根据数学知识可知，。的纵轴截距的绝对值小，则行星P的

质量小于行星。的质量，故8错误；

C、分析可知，1处的轨道半径小，根据万有引力提供向心力可知：^=mra)2,则轨

道半径小的，角速度大，故1处的角速度大于2处的角速度，故C错误；

。、根据等=M即，得册=皆，则卫星M在2处的向心加速度小于卫星N在3处的

向心加速度，故。正确

故选：Do

人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，根据人造卫星的万有引力等于向心力，结合数学

知识点变形可知函数图像的意义；再结合万有引力提供线速度、角速度、加速度进行判

断。

本题关键根据人造卫星的万有引力等于向心力，结合数学知识点进行变形得到图像的函

数表达式进行判断。

9.【答案】D

【知识点】共点力的平衡、力的合成与分解

【解析】解：开始时整体受力平衡，竖直方向受到重力和弹簧的弹力，水平方向不受力，

所以A与墙之间没有弹力，没有弹力就不会有摩擦力。

A、以A为研究对象,A受到重力、支持力和摩擦力，设B斜面的倾角为优则有:mAgsmd<

HmAgcos0；

若在A的上方施加-一竖直向下的作用力F,一定有(F+m4^)sin0<+m*g)cosO,

所以A相对于B不会向下运动，故A错误；

BC、水平方向系统不受外力作用，墙壁对A的弹力仍为零，所以摩擦力仍为零，保持

不变，故8c错误

。、若在4的上方施加一竖直向下的作用力F,使A缓慢下移一小段距离在此过程中，

48所受到的合力为零，弹簧的压缩量增大，所以弹簧对8的弹力变大，对B根据共点

力平衡可知，A对B作用力加上B的重力等于弹簧的弹力，故A对B的作用力增大，且

方向竖直向下，根据作用力与反作用力可知，8对A的作用力不断变大，方向始终为竖

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直向上，故。正确；

故选：Do

以整体为研究对象，根据平衡条件分析A与墙之间是否存在弹力；若在A的上方施加一

竖直向下的作用力F,根据平衡条件判断4相对于8是否会向下运动，根据弹簧的压缩

量判断弹簧对B的弹力的变化情况：水平方向系统不受外力作用，由此分析摩擦力；使

A缓慢下移一小段距离在此过程中，合外力仍为零，分别对AB分析，利用共点力平衡

和作用力与反作用力即可判断。

本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进

行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后

在坐标轴上建立平衡方程进行解答。注意整体法和隔离法的应用。

10.【答案】B

【知识点】霍尔效应

【解析】解：A、金属材料中，定向移动的是自由电子，因为自由电子定向移动的方向

与电流方向相反，由左手定则知，电子聚集在上表面，上表面的电势低，故A错误；

B、最终电子受到的电场力和洛伦兹力平衡，由平衡条件可得：e丹=euB、/=nevbc,

解得：U=—,仅增大霍尔元件的宽度从上、下表面的电势差不变，故正确；

Hnee8

C、根据%=卫可知，仅增大霍尔元件的厚度C,上、下表面的电势差增大，故C错

nee

、口

I天；

。、根据U”=更可知，其他条件一定时，霍尔电压越小，该处的磁感应强度越小，故

nee

。错误。

故选：B。

金属导体中移动的是自由电子，根据左手定则判断洛伦兹力的方向，从而得出电子的偏

转方向，比较出电势的高低.最终电子受洛伦兹力和电场力平衡，根据平衡得出电势差

的大小表达式进行讨论.

本题考查带电粒子在电磁场中的运动，要注意霍尔元件中先判断定向移动的是负电荷还

是正电荷，再根据左手定则判断两表面电势的高低。

11.【答案】。

【知识点】电功和电功率定义、表达式及应用、闭合电路欧姆定律

【解析】解：A、电动机恰好能正常工作，电源的输出电压等于电动机的额定电压U,

所以电动机消耗的总功率为P=U/,故A错误；

8、电动机恰好能正常工作，所以通过电动机的电流等于电动机的额定电流/,电动机

的发热功率为P熟=〃R,电动机的效率为;，二失詈二等，故B错误；

C、电源的输出功率为「,/=。/=后/-/2乙故c错误；

D、电源的输出电压（/=E—/r,则电源的效率为“=菖=蓍=1一*故O正确。

故选：Do

电动机恰好能正常工作，电源的输出电压等于电动机的额定电压U,通过电动机的电流

为/,由此求解电动机消耗的总功率，根据效率的计算公式求解效率；电源的输出功率

等于总功率减去内功率。

电动机两端的电压即为电源的输出电压，电动机恰好正常工作，所以电路中的电流恰好

等于电动机的额定电流，电源的输出电压恰好等于电动机的额定电压，根据电功率的计

算公式结合效率的计算公式进行分析。

12.【答案】D

【知识点】波速、波长和频率、波的图象

【解析】解：A、p点的起振方向与。点起振方向相同，由乙图读出口时刻，p点的振动

方向沿y轴正方向，即p点的起振方向沿y轴正方向，贝肛=0时刻，振源。振动的方

向沿y轴正方向，故A错误；

B、因不知0与周期T的倍数关系，故不能判断tz时刻O点的振动情况，故B错误；

C、由乙图看出，波从0点传到p点的时间为匕，距离为s,则波速故C错误；

D、由乙图看出，周期7=t2-ti，则波长为兀="7=空^故。正确。

故选：Do

由乙图看出，波从0点传到p点的时间为距离为s,可求出波速，读出周期，求出波

长；由乙图读出p点的起振方向，t=0时刻，振源。振动方向与九时刻p点的振动方向

相同。

本题关键要掌握波在均匀介质中是匀速传播的，根据传播距离和时间可求出波速。简谐

波在传播过程中，各质点的起振方向相同.

13.【答案】A

第18页，共28页

【知识点】动生电动势、闭合电路欧姆定律

【解析】解：AB、线圈从左边界到右边界过程中，通过线圈的磁通量向里增加，由楞

次定律可知感应电流的方向是逆时针方向，则感应电动势为负；线圈离开磁场过程中，

磁通量向里减小，根据楞次定律可知感应电流方向为顺时针，则感应电动势为正；

在0-to时间内，设线圈的速度为v，刚入磁场时，只有右边切割磁感线，感应电动势：

gj=Blv

由题意可知：B=kvt,则感应电动势e】=klv2t,线圈经磁场时感应电动势大小与时间

成正比；

在治-2to时间内，线圈完全入磁场，线圈的左右两边都在切割磁感线，回路的感应电

2

动势:e2=[kx—k(x—l)]lv=klv,e2恒定不变;

在2t0-3to时间内，线圈右边出磁场后，只有左边切割磁感线，线圈离开磁场时，线圈

中磁通量减小，则感应电动势方向沿顺时针方向，感应电动势03=8打

其中磁感应强度：B=k[l+v(t-弓)]=k(vt-/)

感应电动势：63=fc(vt-V)lv=klv2t-kl2v,因此之后感应电动势大小随时间均匀增

大，故A正确，B错误；

CD、线圈匀速进入磁场中，其安培力产安

电流"空t

R

线圈位移％=Vt

磁感应强度8=kx=kvt

线圈做匀速直线运动，由平衡条件得?="交

解得：?=史&/

R

拉力F的功率p=Fv=k乂2"V=k-X2

在0-1中，F-x图象是抛物线

线圈完全进入磁场到右边即将离开磁场的运动中，即2/中，安培力产纥=kxil-k(x-

l)il=kil2

电动势恒定不变，电流恒定不变，尸=?安不变，拉力尸的功率不变；

线圈右边离开磁场之后，即在2,-3,运动中，拉力等于线圈左边所受安培力大小，尸女=

B=k(x-V)

R

则有：F=F(%—iy

KR

拉力F的功率：p=Fv=^^(x-iy,P—X图象是一段抛物线，故8错误。

故选：A。

由楞次定律可知感应电动势的方向，根据法拉第电磁感应定律分段分析感应电动势随时

间的变化规律进行分析；根据电功率的计算公式结合法拉第电磁感应定律分析电功率随

位移的变化规律进行判断。

对于电磁感应现象中的图象问题，经常是根据楞次定律或右手定则判断电流方向，根据

法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求解感应电流随时间变化关系，然后推导出

纵坐标与横坐标的关系式，由此进行解答，这是电磁感应问题中常用的方法和思路。

14.【答案】BD

【知识点】牛顿第二定律、库仑定律及其适用条件

【解析】解：

AB,将细绳剪断瞬间，小球受到球的重力和库仑力的共同的作用，合力斜向右下方，

并不是只有重力的作用，而且小球初速度为零，因此剪断瞬间起开始，不可能做平抛运

动，且加速度大于g,故A错误；B正确；

C。、小球在落地过程中，除受到重力外，还受到库仑斥力，那么竖直方向的加速度大

于g,因此球落地的时间小于耳

落地的速度大于频K

故C错误；。正确；

故选：BD。

一、通过受力分析可知8小球的运动情况，剪断细绳瞬间，合力斜向右下方，不可能做

平抛运动，且加速度大于g;二、小球在落地过程中，除受到重力外，还受到库仑斥力，

那么竖直方向的加速度大于g,通过比较其与自由落体运动可得二者下落时间和落地速

度的关系。

本题出发点为考查学生对平抛运动的理解程度；经分析得出其与平抛运动的区别，然后

类比平抛的两个分运动来解释小球的受力和运动情况。

15.【答案】CD

【知识点】光电效应、爱因斯坦光电效应方程、能级跃迁

第20页，共28页

【解析】解:A、由图甲可知，在光电效应装置中，〃的遏止电压注低，根据Ek=-勿=

|eUc|可知，。光的光子能量小，又因为y=会故。光的波长比b光的大，故A错误；

B、根据p=9,因为。光的波长比b光的大，故a光的动量比6光的小，故8错误；

C、根据玻尔理论可知，从n=4跃迁到n=2能级时发出的光子能量小于从n=5跃迁到

n=2能级时发出的光子能量，若a光是从n=4跃迁到n=2能级时发出的光，则6光

可能是从n=5跃迁到n=2能级时发出的光，故C正确；

D、用E=12.8el/■的电子去轰击基态的氢原子，由于△E41=-0.85eV-(-13.6eV)=

12.75eV<E,光子可获得的能量最多可以跃迁到n=4的能级，向低能级跃迁时，最多

产生6钟不同频率的光，6中光子的能量分别为：△Ei=4一E3=-0.85elZ-

(-1.51eK)=0.66eK,E2=E3-E2=-l.SleV-(-3.4eV)=1.89eK；,△E3=F4-

E2=-0.85eV-(-3.4eK)=2.55e7：,△£=%—E1=-3AeV-(-13.6e7)=

10.2eK,△E5=&-Ei=-0.85eV-(-13.6eV)=12.75eU,△E6=F3-=

一1.51eV-(-13.6eU)=12.09eV。其中，通、^殳对应的是可见光，故。正确。

故选：CD。

根据光电效应方程与动能定理判断。与6的波长；根据能级跃迁知识判断，结合公式p=

初析。

A

解答本题的关键是理解光电效应方程及能级跃迁相关知识。

16.【答案】ABC

【知识点】折射定律、光的全反射

【解析】解：A、光在棱镜中传播的速度v=£=5=^c,故4正确；

B、设全反射临界角为C,贝心出。=^，解得C=45。，故B正确；

C、光在48面发生全反射，设由P点入射的光线入射角i,折射角为y,根据折射定律

兀=券，解得y=30。，在APaB中，根据正弦定理得

缶=缶=就P解得独=竿@，PB=(^+gL,从8。出射的光所

需时间t=g,解得［=史警，故C正确；

D、在A/WB中，根据几何知识可知NDAB=15。，由对称性可知，BD=AP=6,即

光束从BC面出射后仍平行，宽度仍为L,故。错误。

故选：ABC.

已知棱镜对该光的折射率，根据折射率与速度关系，求光在棱镜中的传播速度；根据

sine=十求光在棱镜中发生全反射的临界角C；根据几何关系求出BC长度，从而求得

从2。面出射的光，在棱镜中的传播时间。

本题考查折射定律以及全反射的应用，要注意正确作出光路图，明确儿何关系的应用即

可正确求解。

17.【答案】电火花打点计时器、毫米刻度尺C1.12D

【知识点】实验：验证机械能守恒定律

【解析】解：(1)从所给的图1中还需要的器材有：测速度和计时用的火花打点计时器，

滑位移的毫米刻度尺。下落的重锤要密度大，质量大的金属球，所以从图2中还要选取

体积小，质量大的C物体；

(2)根据匀速直线运动时间中点的瞬时速度等于这段时间的平均速度，求为=靠"％=

2

(62.98；：：:?xio2mjs=3.35m/s,那么增加的动能4Ek=|x0.2x3.357=

1.127；

(3)若重物下落过程中机械能量守恒，则有mg/i=|mv2变形后得到：吟吗,则无-

--图象的斜率卜=?=署，所以故选：D。

2yD2(h2f1)

第22页，共28页

故答案为:(1)电火花计时器、毫米刻度尺、C；(2)1.12(1.10-1.14均正确)；(3)D

(1)在验证机械能守恒的实验中，验证动能的增加量与重力势能的减小量是否相等，所

以要测重锤下降的距离和瞬时速度，测量瞬时速度和下降的距离均需要刻度尺，不需要

秒表，重锤的质量可以不测；

(2)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，求出8点的速度。由牛顿第

二定律和运动学规律求阻力；

2

(3)由机械能量守恒定律推出的表达式，由图象的斜率求出得力加速度的值。

解决本题的关键掌握验证机械能守恒定律的实验的原理，知道需要测量哪些量，需要哪

些器材；注意重物应紧靠打点计时器；解决本题的关键掌握纸带的处理，会通过纸带求

出瞬时速度的大小。

18.【答案】b1.10db

【知识点】实验：测定电源的电动势和内阻

【解析［解：(1)因为多用电表的电压档要示红接线柱的电势高，黑接柱的电势低，结

合电路情况，红表笔应接b端；

(2)该挡的量程为2.5V,最小分度为0.05U,所以图2所指的电压的示数为1.10V；

(3)若用此装置测电源电动势和内阻，则要求电压表测路端电压，故红接线柱此时改接

到d端;

(4)旧电流用的时间久，电动势变小，而内阻变大，而斜率表示内阻，纵截距表示电动

势。由此可知图〃是旧电池的U-/直线，6是新电池的。

故答案为：(1)6；(2)1.10(1.08〜1.12均正确)；(3)d；(4)6

(1)测量时多用电表根据红进黑出的原理分析即可；

(2)根据乙图得出量程，再进行读数即可；

(3)U-/图象的斜率表示电阻，纵截距表示电动势，故要求测路端电压，从而确定红表

所接的位置；

(4)U-/图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻，而旧电

池的E和/•要变化，从而确定是哪个图象。

本题考查了求电源电动势与内阻，要掌握应用图象法处理实验数据的方法，U-/图象

与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻。

19.【答案】解：(1)磁场的方向竖直向上，金属滑杆向右运动，根据右手定则可得流过

金属滑杆的电流方向M->N；

(2)金属滑杆匀速运动时电路中产生的热功率等于轻绳拉力的功率，也就是等于克服物

块重力做功功率，则有：

12R=Mgv

解得：v—0.2m/s；

(3)设物块M在开关闭合后t=5s内下落的高度为h,

对金属滑杆和物块整体为研究对象，取运动方向为正方向，根据动量定理可得：

Mgt—8/Lt=(M+rn)v—(M+m)v0

其中：87五=电巫=坐

RR

解得:h=1.054m；

(4)当物体匀速下落时，电容器充满电，可以看做断路，所以流过电阻的电流仍然为/；

所以“=u=0.2m/s

此时电容器所带的电荷量q=CU,

其中C=5000/z/7=5X10-3尸，u=IR=1x4=4V

解得：q=0.02C«

答：(1)闭合开关瞬间，流过导体棒的电流方向为MTN；

(2)导体棒匀速时的速度大小为0.2m/s；

(3)物块M在开关闭合后t=5s内下落的高度为1.054m；

(4)导体棒匀速下落的速度为0.2m/s,此时电容器所带的电荷量为0.02C。

【知识点】动生电动势、闭合电路欧姆定律

［解析】(1)根据右手定则可得流过金属滑杆的电流方向；

(2)根据功率关系列方程求解金属滑杆匀速时的速度大小v；

(3)对金属滑杆和物块整体为研究对象,根据动量定理求解开关闭合后1=5s内物块下落

的高度；

(4)分析电流的连接情况，根据电容的在直流电路的作用分析流过电阻的电流大小和金

属滑杆的速度大小，再根据电容的定义式求解电荷量。

对于电磁感应现象中涉及电路问题的分析方法是：确定哪部分相当于电源，结合法拉第

电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律、以及电功率的计算公式列方程求解；对于安培力

作用下导体棒的运动问题，如果涉及电荷量、求位移问题，常根据动量定理结合法拉第

电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律列方程进行解答。

20.【答案】解：

第24页，共28页

(1)由几何关系：sin。=2

r

由牛顿第二定律：勺〃8=呼

解得：e=30°

还有一种情况。为钝角，所以。可能为30。或150。

(3)把速度u分解为力和%.

qv】B

其中%=黄，巧=心等

粒子以速度巧做匀速圆周运动同时，以为水平向右