2021年广东省华大新高考联盟高考物理教学质检试卷（4月份）

2021年广东省华大新高考联盟高考物理教学质检试卷（4月份）

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只

有一项是符合题目要求的.

1.（4分）2020年12月4日，我国新一代“人造太阳”装置--中国环流器二号M装置在

成都建成并成功放电（如图），为本世纪中叶实现核聚变能应用的目标打下了坚实的基

础.“人造太阳”装置中的核反应主要是一个僦核（PH）与一个笊核（/H）反应生成一

个新核，同时放出一个中子，释放核能△£.已知真空中光速为c.下列说法正确的是（）

A.2H核与3H核是两种不同元素的原子核

11

B.一个2H核与一个3H核反应生成的新核中子数为3

11

C.一个jH核与一个;H核反应过程中质量亏损为弊

D.3H核的比结合能为£1

13

2.（4分）灯笼是中国古老的传统工艺品，每年的农历正月十五元宵节前后，人们都挂起象

征团圆意义的红灯笼，一直角支架固定在竖直面内，一轻质细绳a的一端A点挂一灯笼,

另一轻质细绳b一端固定于支架水平部分的C点，另一端连接一轻质光滑滑钩，系统处

于平衡状态，细绳b与竖直方向的夹角为a.不计空气对灯笼的影响，下列说法正确的

是（）

A.细绳a上的弹力逐渐变小

B.细绳a上的弹力逐渐变大

C.夹角a逐渐变大

D.细绳b上的弹力逐渐变大

3.（4分）如图所示，A、B两个小物块用足够长的细线相连，细线绕过固定在水平面与斜

面交界处的光滑轻小定滑轮，滑轮两边细线分别与水平面和斜面平行.已知A物块的质

量大于B物块的质量，不计一切摩擦，下列说法正确的是（）

A.细线拉力对两物块做的功相同

B.细线拉力对两物块的冲量相同

C.若将两物块的位置互换，细线上拉力大小不变

D.若将两物块的位置互换，细线上拉力变大

4.（4分）如图所示，光滑绝缘的水平面上，有一长直导线与新月形金属导线框，导线框可

以在水平面上自由移动.开始导线框的对称轴MN与直导线垂直.t=0时给直导线通交

变电流i=Isin罕t，规定图示方向为电流正方向.下列关于导线框的说法正确的是

A.在0〜工时间内，导线框中产生顺时针方向的感应电流

4

B.在工〜工时间内，导线框有面积缩小的趋势

42

C.在t=±1时导线框受到的安培力最大

4

D.在0〜工时间内，导线框将沿MN方向向右平动

4

5.（4分）如图所示，实线代表两条相同的带等量均匀正电的半圆弧形绝缘体APB、CPD

在中点P相交，虚线代表另两条相同的带等量均匀负电的半圆弧形绝缘体AQB、CQD

在中点Q相交，CPDQ位于水平面内，0点是圆心，0点处合场强大小为Eo.下列说法

正确的是（)

B.E=^-g

匕4叼

C.M、N两点的场强不相等、电势相等

D.M、N两点的场强相等、电势不相等

6.（4分）如图所示，一材料相同，横截面积处处相同的圆形导线固定于匀强磁场中，磁场

方向垂直于圆形导线所在的平面，P、Q为圆形导线直径的一恒定电压Uo,此圆形导线

单位长度的电阻为r,则圆形导线受到的安培力大小为（）

BU2BU4BU

A.0B.——nC.------nD.----------------------n1

2兀r冗r兀r

7.（4分）如图所示，一竖直的轻弹簧下端固定在地面上，上端与质量为m的小物块B相

连，质量也为m的小物体A从B的正上方某处自由下落，已知重力加速度为

此时两物块相碰，碰撞时间极短且碰后两物块粘在一起运动，下列说法

正确的是（）

A

B

A.碰后两物块运动的最大速度为^V2gh

B.碰后两物块运动的最大加速度大小等于g

C.两物块碰撞过程中损失的机械能为工1ngh

8

D.两物块碰撞过程中B对A的冲量为

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的四个选项中，有

多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分有选错的得0分.

8.（6分）我国首次发射的火星探测器天问经过长达半年的航行，于2021年2月10日成功

被火星引力捕获，绕火星赤道平面椭圆轨道I运行（如图所示），2月15日探测器运行到

轨道1的远火点，短时间内启动探测器上发动机，转移到与轨道1平面垂直的椭圆轨道2

上运行.假设变轨前后两椭圆轨道的近火点P与远火点Q相同，远火点距离火星中心距

离为r,忽略探测器在Q点的变轨时间且变轨后发动机关闭，不考虑其他天体的影响.下

列说法正确的是（）

A.变轨过程中发动机对探测器做正功

B.变轨过程中探测器速度变化量大小为&V

C.变轨前后瞬间探测器的向心加速度不变

2

D.在远火点探测器的加速度小于匚

r

9.（6分）在光滑绝缘的水平面上存在与水平面垂直的磁场，已知沿Ox方向磁感应强度大

小随位置x的变化如图（a）所示，在沿x轴方向的拉力F作用下，金属圆环沿x轴正方

向做匀速运动如图（b）（）

A.圆环中感应电流大小越来越大

B.圆环中感应电流大小不变

C.拉力的大小越来越大

D.拉力的大小不变

10.（6分）我国快递行业迅猛发展，2020年“双十一”淘宝天猫全天成交额突破3千亿，

工作人员在分快递时常用传送带传送快递商品.工作人员用如图所示的倾斜传送带向高

处传送质量为m=2kg的快递商品，传送带的底端A和顶端B之间的距离L=9m,传送

带以恒定速率v=3m/s顺时针方运行，经过一段时间将快递商品传送到传送带的顶端B,

快递商品与传送带间的动摩擦因数为|1=0.875.快递商品可以看作质点，重力加速度g

取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.下列说法正确的是（）

A.快递商品从底端A传送到顶端B用的时间为哂s

B.快递商品从底端A传送到顶端B过程中滑动摩擦力对快递商品做的功为126J

C.快递商品从底端A传送到顶端B过程中机械能的增量为117J

D.快递商品从底端A传送到顶端B过程中电动机比空载时多消耗的电能为180J

三、非选择题：共54分.第U〜问题为必考题，考生都必须作答.第15〜16题为选考题,

考生根据要求作答.（一）必考题：共42分.

11.（7分）某同学用如图所示装置探究平抛运动的特点.保持水平弹射器左端位于一固定

斜面底端的正上方，弹射器将一小球水平向左弹出，小球落在斜面上.改变弹射器左端

离斜面底端的高度h（单位：m）,每次小球弹出的初速度相同，测出每次小球在斜面上

落点位置到斜面底端的距离x（单位：m）.

（1）作线性图像分析处理实验数据，以x为横轴，则以为纵轴（填正确答案标号）.

A.h

B.hx

c.A

X

D.凡

x2

（2）取当地重力加速度g=10m/s2,测出以上作出的线性图像纵截距为0.50,斜率为巨,

12

则斜面的倾角；小球弹出的初速度大小vo=m/s（结果保留两位有效数字）.

12.（9分）某探究小组的同学先改装电流表，再用改装后的电流表及其他相关器材观察电

(e)

（1）已知两电流表Gi、G2的量程均为300HA,为了扩大电流表Gi的量程，小组的同学

设计了如图（a）所示的电路.先将开关Si断开，闭合S2.调节R2,使G1和G2读数均

为200|aA；再将开关Si闭合，调节电阻箱Ri和滑动变阻器R2,保证G2读数不变，则

当G1读数为MA时，G1与Ri并联可以作为量程为600HA的电流表使用.

（2）保持电阻箱Ri不变，用电流表Gi、Ri和其他器材设计如图（b）所示的电路观察

电容器充放电现象，已知图（b）

①将单刀双掷开关先接1,通过电压传感器（与计算机相连）观测电容器电压随时间变化

的图像如图（c）,充电过程电路中电流i、电容器电压u、电荷量q及充电时间t,则以下

图像（图e）（填正确答案标号）.

②再将单刀双掷开关接2,同时每隔5s读一次电流表Gi的示数i,并记录在数据记录表

中：利用记录的数据（d）所示的平滑曲线.则实验中所用电容器的电容C=F,

电容器充电完毕所储存的电能Ep=J.（结果均保留两位有效数字）

13.（10分）如图所示，在平面直角坐标系xOy中，AM与y轴正方向的夹角为60°,在

第二象限内有一荧光屏ON与y轴正方向的夹角为30°,ON和y轴之间的区域有垂直

2

于ON向下的匀强电场吧一质量为m,电荷量为+q（q>0）o从坐标原点沿x轴正

qL

方向射向磁场，经磁场偏转后垂直AM射出磁场，又从y轴上的P点（图中未标出），最

后打到荧光屏ON上，己知P点的坐标为（0,L）,磁场边界AM和荧光屏足够长.求:

（1）匀强磁场磁感应强度的大小B；

（2）粒子从O点进入磁场到打到荧光屏ON经历的时间t.

14.（16分）如图所小，一质量为mi=1kg的物块A和一质量为m2=2kg的长木板B静止

于粗糙的水平地面上，长木板左端与物块A的距离为L=7.5m,长木板右端静止一质量

为m3=2kg的物块C,物块A与地面间的动摩擦因数川=05长木板与地面间的动摩

擦因数附=0.3,物块C与长木板间的动摩擦因数日3=0.2,物块与长木板间的最大静摩

擦力等于滑动摩擦力.用一大小为Fo=2ON的水平恒力作用于物块A上，物块A开始向

长木板运动，当物块A与长木板发生碰撞之前瞬间撤出水平恒力Fo,物块A与长木板发

生弹性正碰，木板足够长，在整个运动过程中物块C始终在长木板上.取重力加速度的

大小g=10m/s2,物块A、C均可看作质点.求：

（1）物块A与长木板B碰撞后瞬间，长木板获得的最大速度；

（2）最终物块C距长木板B右端的距离d.

（-）选考题：共12分.请考生从2道题中任选一题作答.如果多做，则按所做的第一题

计分.[选修3-3]

15.（4分）水的饱和汽压随温度的变化而变化，温度升高时，饱和汽压（填“增大”、

“减小”或“不变”）；在一定温度下，水的饱和汽体积减小时（填“增大”、“减

小”或“不变”）；通过降低温度（填“可以”或“不可以）使未饱和汽变成饱和

汽.

16.(8分)如图所示，一粗细均匀的U型的玻璃管竖直放置，左侧竖直管上端封闭，左侧

竖直管中封闭一段长为h=48cm的空气柱(可视为理想气体)，气体的温度为Ti=300K,

水平管内充满水银，右侧竖直管中水银柱长hi=24cm,如果从右侧竖直管内缓慢注入h

=36cm水银柱，注入的水银与原来右侧管内水银之间没有空气，水银柱长度远远大于玻

璃管的直径，大气压强为po=76cmHg.

(i)求稳定后空气柱的长度12；

(ii)如果要使空气柱再恢复到原来的长度48cm,求需要将空气柱的温度变为多少.

[选修3-4]

17.一列简谐横波沿x轴传播，在t=0和t=2s时的波形分别如图中实线和虚线所示，t=0

时x=0.5m的质点P正沿y轴正方向运动.已知该波的周期T>2s(选填“正

方向”或“负方向”)传播，波长为m,波速为m/s.

18.如图所示，空气中有一玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R的扇形OAB,

C为OA的中点，在C点有一垂直于AOB平面的线光源，已知DE=，^W^R,光在空

2

气中传播的速度近似等于光在真空中的速度c.可能用到的三角函数值sin15°=

迎一迎迎气历求.

2-

(i)光在玻璃柱体中的折射率n；

(ii)这条光线从发出至到达E经历的时间t.

2021年广东省华大新高考联盟高考物理教学质检试卷（4月份）

参考答案与试题解析

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只

有一项是符合题目要求的.

I.（4分）2020年12月4日，我国新一代“人造太阳”装置--中国环流器二号M装置在

成都建成并成功放电（如图），为本世纪中叶实现核聚变能应用的目标打下了坚实的基

础.“人造太阳”装置中的核反应主要是一个瓶核（PH）与一个笊核（JH）反应生成一

个新核，同时放出一个中子，释放核能4E.己知真空中光速为c.下列说法正确的是（）

A.jH核与;H核是两种不同元素的原子核

B.一个jH核与一个;H核反应生成的新核中子数为3

C.一个2H核与一个3H核反应过程中质量亏损为与

112

c

D.；H核的比结合能为年

【解答】解：A、气核H）都只有一个质子，故A错误；

B、根据电荷数守恒，新核的电荷数为2,则新核的中子数为8；

C、若该核反应释放的核能为AE,根据爱因斯坦质能方程△E=Z\mc2可知，反应过程中

的质量亏损为绊；

2

c

D、一个笊核（27H）反应生成一个新核同时放出一个中子，依据结合能的概念，那么新

61

核的比结合能也不等于空。

3

故选：Co

2.（4分）灯笼是中国古老的传统工艺品，每年的农历正月十五元宵节前后，人们都挂起象

征团圆意义的红灯笼，一直角支架固定在竖直面内，一轻质细绳a的一端A点挂一灯笼,

另一轻质细绳b一端固定于支架水平部分的C点，另一端连接一轻质光滑滑钩，系统处

于平衡状态，细绳b与竖直方向的夹角为a.不计空气对灯笼的影响，下列说法正确的

是（）

A.细绳a上的弹力逐渐变小

B.细绳a上的弹力逐渐变大

C.夹角a逐渐变大

D.细绳b上的弹力逐渐变大

【解答】解：AB、以灯笼为研究对象，根据平衡条件，则细绳a的弹力Fa=mg；

在绳a的端点从B点缓慢移动到D点过程中，灯笼始终处于平衡状态，大小保持不变；

C、在细绳a的端点从B点缓慢移动到D点过程中，而0B绳与0A绳的夹角逐渐减小，

b绳所在直线为0B绳与0A绳夹角平分线方向上，所以a逐渐变小；

D、以0点为研究对象，根据物体的平衡条件可得细绳b上的弹力与0B绳，绳a的端

点从B点缓慢移动到D点过程中0B绳与0A绳的夹角逐渐减小，则绳b上的弹力Fb

逐渐变大，故D正确。

故选：D。

3.（4分）如图所示，A、B两个小物块用足够长的细线相连，细线绕过固定在水平面与斜

面交界处的光滑轻小定滑轮，滑轮两边细线分别与水平面和斜面平行.已知A物块的质

量大于B物块的质量，不计一切摩擦，下列说法正确的是()

A.细线拉力对两物块做的功相同

B.细线拉力对两物块的冲量相同

C.若将两物块的位置互换，细线上拉力大小不变

D.若将两物块的位置互换，细线上拉力变大

【解答】解：A、细线拉力对A做正功，所以拉力对两物块做功不同；

B、冲量是矢量，而细线对A的拉力和对B的拉力方向不同，故B错误；

CD、设AA、BIB,斜面倾角为。，设细线拉力为Fi,加速度为ai,对整体由牛顿第二定

律可得:mBgsinO=(mA+mB)a6>

•Q

隔离A根据牛顿第二定律可得：Fi=mAai,联立解得：F2=J^暨%二；

mA+mB

互换位置后，设细线拉力为F2,整加速度为a2,整体根据牛顿第二定律可得：mAgsinS

=(mA+mB)a6,

隔离B根据牛顿第二定律可得：F2=mBa2,联立解得：F6=鹏鹏――,

mA+mB

所以FI=F2,即将两物块的位置互换，细线上拉力大小不变，D错误。

故选：Co

4.(4分)如图所示，光滑绝缘的水平面上，有一长直导线与新月形金属导线框，导线框可

以在水平面上自由移动.开始导线框的对称轴MN与直导线垂直.t=0时给直导线通交

变电流i=Isin罕V规定图示方向为电流正方向.下列关于导线框的说法正确的是

()

A.在0〜工时间内，导线框中产生顺时针方向的感应电流

4

B.在工〜工时间内，导线框有面积缩小的趋势

42

c.在t=3L时导线框受到的安培力最大

4

D.在0〜工时间内，导线框将沿MN方向向右平动

4

【解答】解：A、在0〜工，直导线中的电流正向增大，由楞次定律可知，故A错误；

4

B、在工〜工时间内，其面积有扩大的趋势；

62

C、在t=£,导线框中感应电流为零，故C错误；

6

D、在0〜工，导线框受到安培力沿对称轴向右，故D正确；

4

故选：D。

5.（4分）如图所示，实线代表两条相同的带等量均匀正电的半圆弧形绝缘体APB、CPD

在中点P相交，虚线代表另两条相同的带等量均匀负电的半圆弧形绝缘体AQB、CQD

在中点Q相交，CPDQ位于水平面内，0点是圆心，0点处合场强大小为Eo.下列说法

正确的是（）

C.M、N两点的场强不相等、电势相等

D.M、N两点的场强相等、电势不相等

【解答】解：AB、圆弧AP段上电荷的电场在O点场强大小为E,由对称性知，方向与

OQ均成45°角，有8Ecos45°=Eo,E=YGE（）,故AB错误；

8

CD、设APB和CPD上正电荷的电场在M5、E2,方向均向右，由对称性知：AQB和CQD

上负电荷的电场在M2、E4,方向均向右；则EM=EI+E2=EN；

PQ连线上的电场线方向由P~Q,根据沿电场线方向电势降低可得（PM＞（PN,故错误、D

正确。

故选：D。

6.（4分）如图所示，一材料相同，横截面积处处相同的圆形导线固定于匀强磁场中，磁场

方向垂直于圆形导线所在的平面，P、Q为圆形导线直径的一恒定电压Uo,此圆形导线

单位长度的电阻为r,则圆形导线受到的安培力大小为（）

BU2BU4BU

A.oB.——Lnc.—yn.D.—yn.

2兀r兀r兀r

【解答】解：P、Q为圆形导线直径的两个端点，圆形导线上半部分的电阻为：R=

兀X^Xr='^兀dr

根据欧姆定律可得圆形导线上半部分的电流为：1=21=,213

R兀dr

圆形导线上半部分等效长度为d,受到的安培力大小为：Fi=BId=2叫

兀r

同理，圆形导线下半部分受到的安培力大小也为：Fi=BId=3也

兀r

根据左手定则可知上下两部分安培力方向相同，则圆形导线受到的安培力大小为

7BU

F=2Fi=—y0.

Kr

故ABC错误，D正确；

故选：D。

7.（4分）如图所示，一竖直的轻弹簧下端固定在地面上，上端与质量为m的小物块B相

连，质量也为m的小物体A从B的正上方某处自由下落，已知重力加速度为

,

gvB=jV2gh此时两物块相碰，碰撞时间极短且碰后两物块粘在一起运动，下列说法

正确的是（)

A.碰后两物块运动的最大速度为半国j

B.碰后两物块运动的最大加速度大小等于g

C.两物块碰撞过程中损失的机械能为工111gh

8

D.两物块碰撞过程中B对A的冲量为《叫每

【解答】解：A、碰前物块A的速度为VA,根据动能定理可得：mgh=Lmv?,解得：

2A

vA=，2gh；

设碰后两物块的初速度为V,碰撞时间极短，取向下为正方向A+mvB=2mv,可得v=

国，所以无法判断最大速度的大小；

B、碰后两物体在竖直方向做简谐运动、方向相反，两物体最大加速度大小不一定等于g；

C、设两物块在碰撞过程中损失的机械能为△弓取丫鸿mJ-N2mv7,解得：视

=mgh；

D、对A根据动量定理可得两物块碰撞过程中B对A的冲量大小为I=mvA-mv,解得：

I=-^W7gh0

故选：Co

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的四个选项中，有

多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分有选错的得0分.

8.（6分）我国首次发射的火星探测器天间经过长达半年的航行，于2021年2月10日成功

被火星引力捕获，绕火星赤道平面椭圆轨道1运行（如图所示），2月15日探测器运行到

轨道1的远火点，短时间内启动探测器上发动机，转移到与轨道1平面垂直的椭圆轨道2

上运行.假设变轨前后两椭圆轨道的近火点P与远火点Q相同，远火点距离火星中心距

离为r,忽略探测器在Q点的变轨时间且变轨后发动机关闭，不考虑其他天体的影响.下

列说法正确的是（）

A.变轨过程中发动机对探测器做正功

B.变轨过程中探测器速度变化量大小为

C.变轨前后瞬间探测器的向心加速度不变

2

D.在远火点探测器的加速度小于J

r

【解答】解：A、探测器在远火点Q变轨前后瞬间的速度大小均为v,万有引力不做功,

发动机对探测器做的总功为零；

B、由矢量的运算法则知，探测器速度变化量大小为.△丫=｛丫2+丫2=6、

C、在远火点Q探测器受到火星的万有引力提供向心力，变轨前后瞬间探测器的向心加

速度不变；

D、若探测器在Q点变为以火星为中心，其速率vo>v,在圆轨道与椭圆轨道的Q点

d2

v

故

r>-D错误

r

故选：BC。

9.（6分）在光滑绝缘的水平面上存在与水平面垂直的磁场，已知沿Ox方向磁感应强度大

小随位置x的变化如图（a）所示，在沿x轴方向的拉力F作用下，金属圆环沿x轴正方

向做匀速运动如图（b）（）

A.圆环中感应电流大小越来越大

B.圆环中感应电流大小不变

C.拉力的大小越来越大

D.拉力的大小不变

【解答】解：AB、由图（a）所示图象可知o+kx（k>0

设圆环的电阻为R,面积为S,

设在一段很短时间At内圆环沿x轴正方向的位移大小为△*,

由法拉第电磁感应定律得：_A^

AtAtbAxxAtsb=kvS1

由闭合电路的欧姆定律可知，感应电流：I=E上生、V、S、R都不变，故A错误;

RR

2

CD、金属圆环做匀速直线运动，即P=Fv=I5R,则拉力F=LA、R、v都不变，故C

v

错误。

故选：BD。

10.(6分)我国快递行业迅猛发展，2020年“双十一”淘宝天猫全天成交额突破3千亿，

工作人员在分快递时常用传送带传送快递商品.工作人员用如图所示的倾斜传送带向高

处传送质量为m=2kg的快递商品，传送带的底端A和顶端B之间的距离L=9m,传送

带以恒定速率v=3m/s顺时针方运行，经过一段时间将快递商品传送到传送带的顶端B,

快递商品与传送带间的动摩擦因数为口=0.875.快递商品可以看作质点，重力加速度g

取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.下列说法正确的是()

A.快递商品从底端A传送到顶端B用的时间为3V2s

B.快递商品从底端A传送到顶端B过程中滑动摩擦力对快递商品做的功为126J

C.快递商品从底端A传送到顶端B过程中机械能的增量为117J

D.快递商品从底端A传送到顶端B过程中电动机比空载时多消耗的电能为180J

【解答】解：A、快递商品开始运动时受到沿传送带向上的滑动摩擦力甘=pmgcos37°,

根据牛顿第二定律fl-mgsin37°=ma,解得加速度a=8m/s2,

与传送带达到共同速度经历的时间为U=Z,代入数据8=3S,

a

运动的位移为代入数据，解得xi=2.5m,

8

因为H=0.875,nmgcos37°>mgsin37",

当快递商品的速度与传送带的速度相等时开始做匀速直线运动，匀速运动的位移为X8=L

-xi,解得X2=7.5m,

匀速运动的时间为t2=tZ,代入数据2=1.5s,

v

则快递商品从底端传送到顶端用的时间为t=tl+t2,故A错误；

B、第一阶段快递商品在滑动摩擦力作用下运动的位移为X5=4.5m,滑动摩擦力做的功

为W=f3xi,代入数据解得W=63J,故B错误;

C、机械能的增量为△E=J^+mgLsin37°,代入数据，故C正确；

2

D、第一阶段快递商品与传送带之间发生相对滑动，位移为xi=2vti=2.5m,

2

此过程传送带做匀速运动，有x3=vt=7xi,解得X3=7m,

则产生的热量为Q=I1mgeos（x3-xi）,代入数据得Q=63J,

第二阶段快递商品与传送带之间没有相对滑动，不产生热量，根据能量守恒定律，即系

统内能和快递商品机械能的增量电=Q+4E,解得E电=180J,故D正确。

故选:CDo

三、非选择题：共54分.第11〜问题为必考题，考生都必须作答.第15〜16题为选考题,

考生根据要求作答.（一）必考题：共42分.

II.（7分）某同学用如图所示装置探究平抛运动的特点.保持水平弹射器左端位于一固定

斜面底端的正上方，弹射器将一小球水平向左弹出，小球落在斜面上.改变弹射器左端

离斜面底端的高度h（单位：m）,每次小球弹出的初速度相同，测出每次小球在斜面上

落点位置到斜面底端的距离x（单位：m）.

（1）作线性图像分析处理实验数据，以x为横轴，则以C为纵轴（填正确答案标号）.

A.h

B.hx

C.A

X

D.凡

2

x

（2）取当地重力加速度g=10m/s2,测出以上作出的线性图像纵截距为0.50,斜率为噌,

则斜面的倾角8=30°；小球弹出的初速度大小vo=3.0m/s（结果保留两位有效

【解答】解：（1）设小球平抛运动时间为t,由平抛运动规律有xcos0=vot,h-xsinO=L,

「2A

联立解得：A=sin9+gC0SX,与为纵轴，故C正确。

x8vnx

6

J

（2）由图像的物理意义有sin0=7.5,故9=30°2=-2_o=3.6m/s。

6VO12

故答案为：（1）C（2）30°,3.0。

12.（9分）某探究小组的同学先改装电流表，再用改装后的电流表及其他相关器材观察电

容器的充放电现象.

（1）已知两电流表Gi、G2的量程均为300HA,为了扩大电流表GI的量程，小组的同学

设计了如图（a）所示的电路.先将开关Si断开，闭合S2.调节R2,使Gi和G2读数均

为200NA；再将开关SI闭合，调节电阻箱R1和滑动变阻器R2,保证G2读数不变，则

当G1读数为100uA时，G1与R1并联可以作为量程为600pA的电流表使用.

（2）保持电阻箱Ri不变，用电流表Gi、Ri和其他器材设计如图（b）所示的电路观察

电容器充放电现象，已知图（b）

①将单刀双掷开关先接1,通过电压传感器（与计算机相连）观测电容器电压随时间变化

的图像如图（c）,充电过程电路中电流i、电容器电压u、电荷量q及充电时间t,则以下

图像（图e）ABD（填正确答案标号）.

②再将单刀双掷开关接2,同时每隔5s读一次电流表Gi的示数i,并记录在数据记录表

中；利用记录的数据（d）所示的平滑曲线.则实验中所用电容器的电容C=1.5X10

LF,电容器充电完毕所储存的电能E°=6.8X10-2J.（结果均保留两位有效数字）

【解答】解：（1）由于Gi量程为300pA,当Gi与R4并联时量程为600pA,可知此时,

Ri=Rgi,若G3的电流为II,G2的电流为18,由题间有2h=l6=200nA,故11=100口；

(2)①A、电容器带电量q=CU；

B、充电过程中电流i=_4&=SAU,充电开始然后逐渐减小为零；

AtAtAt

CD、由4=07可知，故C错误。

故选：ABD

②每个小方格面积为qo=3OXIO_4X2.5C=2.5X105C,电容器放电过程i-t图象与坐

轴所转成图形的面积中包含纸为30个小格(大于等于半个方格算作一个方格，每个时刻

电容器放电电流是电流表G示数的两倍-4c=4.5义105。电容器充电稳定时电压U=E

-4

=3号=生*L2—F=14X10%,由q-u图象下的面积表示电容器贮存的电能P=

yqu=yCU3=yX4.5X17-3X32J=6.8X1O-7J.

故答案为：(1)100；(2)①ABD3、6.6X10-2

13.(10分)如图所示，在平面直角坐标系xOy中，AM与y轴正方向的夹角为60°,在

第二象限内有一荧光屏ON与y轴正方向的夹角为30°,ON和y轴之间的区域有垂直

2

O

于ON向下的匀强电场mV一质量为m,电荷量为+q(q>0)0从坐标原点沿x轴正

qL-

方向射向磁场，经磁场偏转后垂直AM射出磁场，又从y轴上的P点(图中未标出)，最

后打到荧光屏ON上，已知P点的坐标为(0,L),磁场边界AM和荧光屏足够长.求:

(1)匀强磁场磁感应强度的大小B；

(2)粒子从O点进入磁场到打到荧光屏ON经历的时间t.

【解答】解：(1)粒子以速度vo从坐标原点O沿x轴正方向射向磁场，经磁场偏转后垂

直于AM射出磁场，A点为粒子轨迹的圆心，设为r_典—=r+2r=3r,L)L

cos6003

mvo

带电粒子在磁场中运动的洛伦兹力提供向心力有：qvoB=—1

r

3mVo

联立解得磁感应强度的大小B=——2.

qL

（2）带电粒子在磁场中运动的周期为T=2UE=22LL

vo3Vo

根据几何关系可得带电粒子在磁场中运动的偏转角为120°,则在磁场中运动的时间为

―120°2冗L

360。9V6

射出磁场后到进入电场之前做匀速直线运动，根据几何关系可得QP=1L

3

运动时间t5=与巳=」乳

VQ7Vo

带电粒子垂直于电场方向进入，在电场中做类平抛运动

根据牛顿第二定律：qE=ma

根据儿何关系可得带电粒子在沿电场方向的位移为L=3t?

223

2

O

电场强度大小为E=mV

qL-

以上各式联立解得：t3=L

v0

粒子从0点进入到打到荧光屏ON经历的时间t=tl+t8+t3

代入可得：t=。＞+2立+9）L

4Vo

答：（1）匀强磁场磁感应强度的大小B为—3mvo5-；

qL

（2）粒子从O点进入磁场到打到荧光屏ON经历的时间t为二一+3加+9）L。

9V3

14.（16分）如图所示，一质量为mi=lkg的物块A和一质量为m2=2kg的长木板B静止

于粗糙的水平地面上，长木板左端与物块A的距离为L=7.5m,长木板右端静止一质量

为m3=2kg的物块C,物块A与地面间的动摩擦因数口1=0.5,长木板与地面间的动摩

擦因数以=0.3,物块C与长木板间的动摩擦因数口3=0.2,物块与长木板间的最大静摩

擦力等于滑动摩擦力.用一大小为Fo=2ON的水平恒力作用于物块A上，物块A开始向

长木板运动，当物块A与长木板发生碰撞之前瞬间撤出水平恒力Fo,物块A与长木板发

生弹性正碰，木板足够长，在整个运动过程中物块C始终在长木板上.取重力加速度的

大小g=10m/s2,物块A、C均可看作质点.求：

(1)物块A与长木板B碰撞后瞬间，长木板获得的最大速度；

(2)最终物块C距长木板B右端的距离d.

【解答】解：以向右为正方向。

(1)碰撞发生前，物块A运动过程o-|Jim7g)L=」m5V(心，代入数据解得V4=15m/s

2

设物块A与长木板碰撞后瞬间物块A和长木板的速度分别为vi、V2,

完全弹性碰撞中动量守恒、动能守恒3Vo=miv6+m2V2,—miV32=—miv17+Am3V22>

242

以上两式联立，解得长木板获得的最大速度v4=10m/s；

(2)物块A与长木板碰撞后物块A的质量小于长木板的质量，发生弹性碰撞时被弹回，

以后只有长木板和物块C发生作用1,

以长木板为研究对象，根据牛顿第二定律有-阳(m5+m3)g-p3m6g=m2ai,解得a7=

-8m/s2,

设物块C开始做匀加速运动的加速度大小分别为a4,以物块C为研究对象，根据牛顿第

二定律有113m3g=m3a2,解得a2=2m/s2,

设经过时间ti二者恰好速度相等时速度大小为v,根据运动学公式有v=v5+aiti,v=a5ti,

两式联立解得ti=4s,

物块C与长木板所能达到的共同速度为v=2.0nVs,

从长木板开始运动到长木板与物块C二者速度刚好相等的过程中，长木板一直做匀减速

直线运动，此过程中长木板的位移为X4=一?—"3,解得xi=6m,

2

物块C的位移X6=?・ti,解得X6=lm,

2

物块C的位移小于长木板的位移，物块C相对于长木板向左滑动的距离为-X2

代入数据，解得△xi=5m,

在两者速度刚好相等之后，如果长木板和物块一直保持相对静止，设整体加速度为a2

(m2+m5)g=(m2+m3)a,解得a=5.0m/s2,

设物块与长木板之间的摩擦力大小为f,物块的加速度大小也为a3a,解得f=6N,

物块与长木板之间的最大静摩擦力大小fm=U3m5g,代入数据m=4N,得出f>fm,这与

实际情况不符，所以物块和木板之间还要发生相对滑动

在后续的相对滑动过程中，物块的速度将大于长木板的速度，变为水平向右3m7g,

以长木板为研究对象根据牛顿第二定律有：-口2(m2+m3)g+p3m3g=m8ai'代入数据，

解得ai'--5m/s2,

长木板从共同速度v=2.6m/s减速到0所时间t2=—V，代入数据得t2=0.6s,

a4

长木板的位移为X3=X76,代入数据解得x3=O.8m,

2

之后物块C做减速运动的加速度a2'=-N2g,代入数据7'=-2m/s2,

物块从共同速度v=8.0m/s减速到0所用的时间t7=——t一，代入数据3=4S,

a2

物块C的位移X4=?・t2,代入数据解得X4=lm