2021年湖南省长沙市天心区长郡中学高考物理二模试卷（附答案详解）

2021年湖南省长沙市天心区长郡中学高考物理二模试卷

1.（2021•湖南省长沙市•模拟题）下列说法正确的是（）

A.采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期

B.由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会发出光子

C.卢瑟福发现了中子，并预言了质子的存在

D.原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量

2.（2021•广东省珠海市•模拟题）ETC是“电子不停车收x|

费系统”的简称，常见于高速公路出入口，只要在车/：

挡风玻璃上安装一个打卡装置，就能实现快速收费，：

提高通行效率。如图所示是一辆汽车通过ETC通道运M：：：

动过程的“位移-时间”图。其中o〜0和j〜u是直o；丹：：-------\

线，下列说法正确的是（）

A.0〜匕汽车做匀加速直线运动

B.匕〜t2汽车做曲线运动

C.打〜^3汽车做加速直线运动

D.G〜t2和t2〜t3汽车的加速度方向相同

3.（2020北京市.模拟题）利用电场可以使带电粒子的运动方向发生改变。现使一群电荷

量相同、质量不同的带电粒子同时沿同一方向垂直射入同一匀强电场，经相同时间

速度的偏转角相同，不计粒子重力及粒子间的相互作用，则它们在进入电场时一定

具有相同的（）

A.动能B.动量C.加速度D,速度

4.（2021•湖北省武汉市•月考试卷汝□图所示，一圆环套在固定的

倾斜光滑杆上，轻统绕过定滑轮与圆环相连，整个装置处于

同一竖直平面内，现用力尸缓慢拉动轻绳，圆环对杆的弹力J

大小为FN，在圆环从A沿杆向上运动的过程中，下列说法正匕〜

确的是（）

A.F一直增大，氏先减小后增大

B.F一直增大，风一直减小

C.F先减小后增大，风一直增大

D.F先减小后增大，FN先减小后增大

5.（2021•湖南省长沙市•模拟题）在刘慈欣的科幻小说播上她的眼睛少里演绎了这样

一个故事：“落日六号”地层飞船深入地球内部进行探险，在航行中失事后下沉,

最后船上只剩下一名年轻的女领航员，她只能在封闭的地心度过余生.已知地球可

视为半径为R、质量分布均匀的球体，且均匀球壳对壳内质点的引力为零.若地球表

面的重力加速度为g,不考虑地球自转的影响，当“落日六号”位于地面以下深0.5R

处时，该处的重力加速度大小为（）

A.0.25gB.0.5gC.2gD.4g

6.（2021.湖南省长沙市.模拟题）如图，间距均为L的平行虚线M、N、R间存在着磁感

应强度大小相等，方向相反的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面.纸面内有一等腰直

角三角形导线框abc,长为L的6c边与虚线M垂直.现让线框沿儿方向以速度v匀

速穿过磁场区域，从c点经过虚线M开始计时，线框中电功率P与时间r的关系正

7.（2020•江西省•单元测试）如图所示，A、B、C、。是真空中一正四

面体的四个顶点（正四面体是由四个全等正三角形围成的空间封

闭图形），所有棱长都为现在A、8两点分别固定电荷量分别"

为均+q和-q的两个点电荷，静电力常量为人,下列说法正确的

是（）

A.C、。两点的场强相同

B.C,。两点的场强大小相等，方向不同

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c.c、。两点电势相等

D.将一正电荷从C点移动到D点,电场力做正功

8.（2021•福建省•单元测试）如图，竖直平面内固定两根足够长°

长的细杆人、入2,两杆分离不接触，且两杆间的距离忽||\

略不计。两个小球a、b（视为质点）质量均为〃?，“球套-一卜"之

在竖直杆G上，6杆套在水平杆G上，〃、6通过钱链用

长度为乙的刚性轻杆连接，将。球从图示位置由静止释

放（轻杆与G杆夹角为45。），不计一切摩擦，己知重力加速度为8。在此后的运动过

程中，下列说法中正确的是（）

A.«球和6球所组成的系统机械能守恒

B.b球的速度为零时，a球的加速度大小一定等于g

C.6球的最大速度为J（2+4）gL

D.。球的最大速度为J嬴

9.（2021♦广西壮族自治区南宁市•模拟题）如图所示,带有四分之一光滑圆弧轨道的物块

4和滑块B、C均静止在光滑水平地面上，物块A的末端与水平地面相切。一滑块

。从物块A的圆弧轨道的最高点由静止释放，滑块。滑到水平地面后与滑块B碰

撞并粘在一起向前运动，再与滑块C碰撞又与C粘在一起向前运动。已知物块4

和三个滑块的质量均为，小物块A的圆弧轨道半径为R,重力加速度大小为g。滑

块8、C、。均可视为质点，则下列说法正确的是（）

A.滑块。在圆弧轨道上滑动的过程中对物块A做的功为0

B.与滑块B碰撞前瞬间，滑块。的速度大小为声

C.滑块。与滑块B碰撞过程中损失的机械能为;mgR

D.滑块B与滑块C碰撞后的速度大小为恒

3

10.（2021•湖南省长沙市•模拟题）如图所示，半径为r=1m的两块完全相同的圆形金属

板上、下平行水平正对放置，构成平行板电容器，与它相连接的电路中电源电动势

E=150K,内阻=0.5/2,定值电阳R=19.50。电容器的两平行板之间的距离d=

60cmo闭合开关S,待电路稳定后，在两平行板间加垂直于电场的匀强磁场，其磁

感应强度大小为B=1|丁。此后，在电容器的中心位置以为=O.lm/s的水平初速度

26

向右弹射出带负电的微粒，微粒的质量m=2.5X10-8kg,电荷量q=10XlO'c。

取重力加速度g=10m/s2,不计电容器电场的边缘效应，不计带电微粒的电荷对

电容器电场的影响，选接地点为零电势点。则下面说法正确的是（）

A.闭合开关S,电路稳定后，1s内通过定值电阻R的电荷量为7.5C

B.带电微粒离开匀强电场所用的时间不可能等于10s

C.带电微粒离开匀强电场的位置的电势可能为-50V

D.带电微粒在匀强电场中运动的过程中，其电势能的增加量可能等于5X10-8/

11.（2021.广东省.模拟题）为了验证动量守恒定律（探究碰撞中的不变量），某同学选取了

两个材质相同、体积不等的立方体滑块A和B,按下述步骤进行实验：

步骤1：在A、8的相撞面分别装上橡皮泥，以便二者相撞以后能够立刻结为整体；

步骤2：安装好实验装置如图1,铝质轨道槽的左端是倾斜槽，右端是长直水平槽。

倾斜槽和水平槽由一小段

圆弧连接，轨道槽被固定在水平桌面上，在轨道槽的侧面与轨道等高且适当远处装

一台数码频闪照相机；

步骤3：让滑块8静置于水平槽的某处，滑块A从斜槽某处由静止释放，同时开始

频闪拍摄，直到A、8停止运动，得到一幅多次曝光的数码照片；

步骤4：多次重复步骤3,得到多幅照片，挑出其中最理想的一幅，打印出来，将

刻度尺紧靠照片放置，如图2所示。

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(1)由图分析可知，滑块A与滑块B碰撞发生的位置。

①在P5、26之间

②在匕处

③在「6、「7之间

(2)为了探究碰撞中动量是否守恒，需要直接测量或读取的物理量是o

①4、8两个滑块的质量mi和巾2

②滑块A释放时距桌面的高度

③频闪照相的周期

④照片尺寸和实际尺寸的比例

⑤)照片上;则得的$45、$56和$67、$78

⑥)照片上测得的S34、S45、S56和S67、S78、S89

⑦滑块与桌面间的动摩擦因数

写出验证动量守恒的表达式。

12.(2021•湖南省长沙市•模拟题)为测量甲、乙金属丝的电阻率，小明同学设计了如图⑷、

(b)所示的两种实验方案，已知电源的电动势E和内阻，•在实验过程中保持不变.

(1)小明先进行了如图(a)方案的测量；

①他首先利用游标卡尺和螺旋测微器分别测出甲、乙两根不同金属丝的直径，示

数分别如图(c)、图(d)所示.则两根金属丝直径的测量值分别为：4尹=mm、

d乙=mm；

②实验过程中，小明先将甲金属丝接入电路，并用米尺测出接入电路中的甲金属

丝的长度I=50.00cm.闭合开关后移动滑动变阻器的滑片分别处于不同的位置，并

依次记录了两电表的测量数据如下表所示，其中5组数据的对应点他已经标在如图

(e)所示的坐标纸上，请你标出余下一组数据的对应点，并在图(e)画出U—/图线；

实验次数123456

U/V0.901.201.501.802.102.40

1/A0.180.240.310.370.430.49

③该方案测得的甲金属丝的电阻率p=n.m(计算结果保留两位有效数字

)：

(2)小明又用如图(b)方案测量乙金属丝的电阻率，实验中他可以通过改变接线夹［即

图(b)中滑动变阻器符号上的箭头］接触金属丝的位置以控制接入电路中金属丝的

长度；

①实验操作步骤：

a.正确连接电路，设定电阻箱的阻值，闭合开关

人读出电流表的示数，记录接线夹的位置

c.断开开关，测出接入电路的金属丝的长度

d.闭合开关，重复仄c的操作

②根据测得电流与金属丝接入长度关系的数据，绘出如图(7)所示的关系图线，由

图可以算出图线的斜率为七若已测得乙金属丝的直径为d,已知电源的电动势为

E、内阻为r.则乙金属丝的电阻率为；(写出电阻率的计算式)

(3)电表的内阻可能对实验产生系统误差，图(b)方案电阻率测量值(选填

“大于”“小于”或“等于")真实值.

图(a)图⑴

图(tf)

图(e)图5

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13.(2019.北京市市辖区.月考试卷)如图所示，固定在水平地面上的工件，由A8和

两部分组成，其中AB部分为光滑的圆弧，4408=37。，圆弧的半径R=0.5m,

圆心。点在8点正上方；3。部分水平，长度为0.2771,C为8。的中点.现有一质

量m=lkg,可视为质点的物块从A端由静止释放，恰好能运动到。点.(g=

10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求：

(1)为使物块恰好运动到C点静止，可以在物块运动到8点后，对它施加一竖直向

下的恒力F,F应为多大？

(2)为使物块运动到C点时速度为零，也可先将8。部分以8为轴向上转动一锐角0,

。应为多大？(假设B处有一小段的弧线平滑连接，物块经过B点时没有能量损失)

(3)接上一问，求物块在8。板上运动的总路程.

14.(2021•福建省厦门市•模拟题)放射性同位素电池具有工作时间长、可靠性高和体积小

等优点，是航天、深海、医学等领域的重要新型电源，也是我国近年重点科研攻关

项目。某同学设计了一种利用放射性元素0衰变的电池，该电池采用金属空心球壳

结构，如图1所示，在金属球壳内部的球心位置放有一小块与球壳绝缘的放射性物

质，放射性物质与球壳之间是真空的。球心处的放射性物质的原子核发生口衰变发

射出电子，已知单位时间内从放射性物质射出的电子数为M射出电子的最小动能

为Ei，最大动能为E2。在Ei和E2之间，任意相等的动能能量区间内的电子数相

同。为了研究方便，假设所有射出的电子都是沿着球形结构径向运动，忽略电子的

重力及在球壳间的电子之间的相互作用。元电荷为e,。和b为接线柱。

(1)原子核是由质子；H和中子乩等核子组成的，说明£衰变的电子是如何产生的；

(2)求。、6之间的最大电势差Um，以及将4、〃短接时回路中的电流/短；

(3)在ab间接上负载时，两极上的电压为U,通过负载的电流为/。论证电流大

小/随电压U变化的关系，并在图2中画出/与U关系的图线；

(4)若电源的电流保持恒定且与负载电阻无关，则可称之为恒流源。请分析负载电

阻满足什么条件时该电源可视为恒流源。

(注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题中做必要的说

明)

15.(2021•湖南省长沙市•模拟题)下列说法正确的是()

A.布朗运动是分子的无规则运动

B.处于完全失重的水滴呈球形，是液体表面张力作用的结果

C.一辆空载的卡车停在水平地面上，在缓慢装沙过程中，若车胎不漏气，胎内气

体温度不变，若把车胎内气体看成理想气体，则胎内气体向外界放热

D.民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是用镶子夹一棉球，沾一些酒精，

点燃，在罐内迅速旋转一下再抽出，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧

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紧地被“吸”在皮肤上，其原因是当火罐内的气体体积不变时，温度降低，压强增

大

E.一定质量的理想气体体积不变时，温度越高，单位时间内容器的内壁单位面积

受到气体分子撞击的次数越多

16.（2021.湖南省长沙市.模拟题）新冠疫情期间，武汉市医疗物

资紧缺，需要从北方调用大批钢瓶氧气（如图），每个钢瓶内

体积为40L在北方时测得钢瓶内氧气压强为1.2x107Pa,

温度为7。（2,长途运输到武汉方舱医院检测时测得钢瓶内氧

气压强为1.26x107pa.在方舱医院实际使用过程中，先用

小钢瓶（加抽气机）缓慢分装，然后供病人使用，小钢瓶体积为10L,分装后每个小

钢瓶内氧气压强为4x105pa,要求大钢瓶内压强降到2x105pa时就停止分装.不计

运输过程中和分装过程中氧气的泄漏，求：

①在武汉检测时钢瓶所处环境温度为多少摄氏度？

②一大钢瓶可分装多少小瓶供病人使用？

17.（2021.安徽省淮南市•月考试卷）关于机械波与电磁波，下列说法中正确的是（）

A.简谐机械波在给定的不同的均匀介质中传播中，振动的频率不变

B.弹簧振子在四分之一个周期里运动的路程一定等于一个振幅

C.“海市蜃楼”是光的全反射现象的结果

D.当火车进站时，车站上的观察者听到汽笛声尖锐刺耳，是因为观察者接收到的

波源频率大于波源发出的频率

E.机械波能在真空中传播

18.（2021•河北省秦皇岛市・单元测试）如图所示，半径为R的半圆形透明介质放在水平

地面上，一束单色光平行于底面AB照射在圆弧面上的P点，折射光线照射到圆弧

面上的。点，。点到AB面的距离为（R,。点到AB的距离为|R,光线在Q点折射

后，照射到地面上的C点（已知sinl6。=友，sin37°=sin53°=|）,求:

①介质对单色光的折射率；

②光线从P点折射后，照射到地面上的C点的时间。（结果用根号表示）

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答案和解析

1.【答案】B

【知识点】玻尔原子理论的基本假设、原子核的衰变、能级跃迁

【解析】解：小半衰期的大小与元素所处的物理环境和化学环境无关，由原子核内部

因素决定，故4错误；

8、由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时，向外以光子的形式释放能量，故B

正确；

C、卢瑟福发现了质子并预言了中子的存在，查德威克通过原子核人工转变的实验发现

了中子，故C错误；

。、原子核所含核子单独存在时的总质量应大于该原子核的质量，因为核子结合成原子

核时会释放能量，质量亏损，故。错误。

故选：B。

半衰期与外界因素无关；由玻尔理论分析；根据科学家的主要贡献分析；核子结合成原

子核时有质量亏损。

本题考查半衰期、玻尔原子模型、原子质量亏损等内容，对相关知识应无遗漏，多读课

文内容。

2.【答案】C

【知识点】匀速直线运动、运动的图像

【解析】解：A、x-t图像的斜率表示速度，0〜ti内图像的斜率不变，说明汽车的速度

不变，做匀速直线运动，故A错误；

B、位移-时间图像只能表示直线运动的位移随时间的变化规律，可知ti〜t2汽车做直线

运动，故8错误；

C、t2〜t3内图像的斜率不断增大，说明汽车的速度增大，做加速直线运动，故C正确；

D、Q〜t2汽车做减速直线运动，加速度方向与速度方向相反。t2〜t3汽车做加速直线运

动，加速度方向与速度方向相同，而两段时间内速度方向相同，所以，G〜t2和上2〜t3汽

车的加速度方向相反，故。错误。

故选：a

位移一时间图像只能表示直线运动的位移随时间的变化规律，图像的斜率表示速度，根

据图像的形状分析汽车的运动情况，从而判断ti〜t2和灰〜t3汽车的加速度方向关系。

本题考查对位移-时间图像的理解，关键抓住纵坐标表示物体的位置，图像的斜率表示

速度，来分析汽车的运动情况。

3.【答案】B

【知识点】带电粒子在电场中的运动、牛顿第二定律的理解及简单运用

【解析】解：粒子的加速度：。=更

m

经相同时间速度的偏转角：£即。=争=竽=鲁。

Vov0

从表达式可以看出，偏转角仅与粒子的初动量有关，即它们在进入电场时一定具有相同

的初动量，故AC£＞错误，B正确。

故选：Bo

经相同时间速度的偏转角相同，写出粒子偏转角的公式，即可找到合适的物理量。

该题考查带电粒子在电场中的偏转物体，属于该知识点中的基本题型。写出加速度与穿

越电场的偏转角的表达式，属于简单题。

4.【答案】B

【知识点】共点力的平衡、力的合成与分解

【解析】解：对圆环受力分析如图所示,

圆环受到7、G、风三个力的作用，其中题目所给F=7，三个力平衡，三个力恰组成

一个闭合的三角形，由于重力大小方向不变，支持力方向不变，随拉力的方向该变时,

三个力的动态分析图如图所示，由图可知，拉力与竖直方向夹角越来越小，则F一直增

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大，FN一直减小，所以B正确；ACO错误；

故选：B。

做出受力分析图，圆环在F作用下缓慢上滑，处于共点力平衡状态，因此三个力构成闭

合三角形，可以从图中矢量的长度确定各力大小变化

本题属于共点力平衡中的动态平衡类型，考查学生共点力平衡条件以及结合受力分析图,

进行动态分析的能力。

5.【答案】B

【知识点】万有引力定律的应用

【解析】解：设地球的密度为p,则在地球表面：G岩=mg

地球的质量为M=p•［兀R3

联立可得，地表重力加速度表达式为g=g7rpGR

由题意可知，地面以下深0.5R处的重力加速度相当于半球为0.5R的球体表面的重力加速

度，即g'=g兀pG《R

对比可得g'=0.5g,故B正确，ACQ错误。

故选:B。

根据题意知，地球表面的重力加速度等于半径为R的球体在表面产生的加速度，地面以

下深0.5R处的加速度相当于半径为0.5R的球体在其表面产生的加速度，根据地球质量分

布均匀得到加速度的表达式，再根据半径关系求解即可。

抓住在地球表面重力和万有引力相等，地面以下深0.5R处，地球的重力和万有引力相等，

要注意地面以下深0.5R处所谓的地球的质量不是整个地球的质量而是半径为0.5R的球

体的质量。

6.【答案】C

【知识点】动生电动势、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：c点由虚线/运动到虚线N的过程中，导线切割的有效长度

感应电流方向沿逆时针，根据电功率公式有P1=或=空@=叱产；

C点由虚线N运动到虚线R的过程中，导线切割的有效长度：％=2仇

电流方向沿顺时针，根据电功率公式有P2=屋=回生”=—C2；

RRR

外边由虚线N运动到虚线R的过程中，导线切割的有效长度，3=vt

电流方向沿逆时针，根据电功率公式有23=”="叱=立12,故c正确，ABO错

误。

故选：Co

由楞次定律依据磁通量的变化可以判定感应电流的方向，根据导线切割磁感线的有效长

度，由法拉第电磁感应定律分段分析感应电动势E与时间r的关系，由功率公式p=9分

析线框中电功率P与时间1的关系，从而确定图像的形状。

解答本题的关键要确定导线有效长度与时间的关系，再法拉第电磁感应定律和电功率公

式确定电功率与时间的关系，根据解析式分析图像的形状。

7.【答案】AC

【知识点】电场线的定义及性质、电势、电势能概念和简单计算

【解析】解：ABC、由题，通过AB的中垂面是一等势面，C、。在同一等势面上，电势

相等，C、。两点的场强都与等势面垂直，方向指向B一侧，方向相同，根据对称性可

知，场强大小相等，故C、。两点的场强、电势均相同，故AC正确，B错误；

。、由题，通过A8的中垂面是一等势面，C、。在同一等势面上，电势相等，将一正电

荷从C点移动到。点，电场力不做功，故。错误。

故选：AC。

+q、-q是两个等量异种点电荷，其电场线和等势面分布具有对称性，通过AB的中垂

面是一个等势面，C、。在同一等势面上，电势相等，根据对称性分析C、。场强关系。

根据点电荷的场强的公式和平行四边形定则计算出C点的电场强度;在等势面上运动点

电荷电场力不做功。

本题要掌握等量异种电荷电场线和等势线分布情况，抓住A8C。是正四面体的四个顶点

这一题眼，即可得出C、。处于通过AB的中垂面是一等势面上。

8.【答案】ABC

【知识点】功能关系的应用

【解析】

【分析】

先确定6系统机械能守恒，由运动情况可知在a下滑到最低点时匕的速度最大，由

机械能守恒求得8的最大速度；当。运动到两杆的交点后会向下继续加速，则其最大速

度要大于在两杆交点处的速度。

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本题要先确定机械能守恒，再确定两球速度最大的位置由机械能守恒定律列式求得速度

值。

【解答】

A.”球和6球所组成的系统只有重力做功，则机械能守恒，故A正确；

8.设轻杆L和水平杆乙2的夹角为。，由运动关联可知i次os0小肃加。，得

W,-%0可知当b球的速度为零时，轻杆L处于水平位置和功杆平行，因此此时

。球在竖直方向只受重力强?，因此。球的加速度大小为g,故8正确；

C当a球运动到两杆的交点后再向下运动L距离，此时6达到两杆的交点处，”的速度

为0,b的速度最大为力„,，由机械能守恒得：

V2L1,

mg(L+-y-)=2小啼

解得：%m=J(2+&)gL，故C正确；

Da球运动到两杆的交点处，人的速度为0,此时〃的速度为外,由机械能守恒得：

V2L1,

mg-=-mv^

得:%=JagL

但此后杆向下运动，会再加速一段距离后达到一最大速度再减速到0,则其最大速度要

大于J嬴，故。错误。

故选ABC.

9.【答案】BC

【知识点】动量守恒定律、功能关系的应用、机械能守恒定律、能量守恒定律

【解析】解：A、。在A上滑动时，A与。组成的系统水平方向上动量守恒，且系统机

械能守恒，则当。滑到水平地面上时：0-mvD-mvA,且mgR=gmv^+\,两

式联立解得4D分离时的速度为%=以=声,即4与。的速度大小相等，方向相反，

下滑过程对A由动能定理得：W=^mvl-0,解得W=故A错误；

B、。与8碰撞前的速度即为4。分离时O的速度大小，为回,故8正确；

C、。与8碰撞过程动量守恒，有nwD=(m+m)i；B，则碰撞后B.D整体的速度大小为

损失的机械能4后二:血诏+通，计算可得滑块。与滑块B碰撞过

程中损失的机械能△E=*mgR,故C正确；

D、B与C碰撞过程中，B.C.D组成的系统动量守恒，有(m+m)%=(m+m+m)vc,

则B与C碰撞后的速度大小为之=岑，故。错误。

故选：BC。

。在A上滑动时，A与。组成的系统机械能守恒，水平方向上动量守恒，结合下滑过程

对A用动能定理可计算滑块。在圆弧轨道上滑动的过程中对物块A做的功；。与8碰

撞前的速度即为4D分离时。的速度大小；根据。与B碰撞过程动量守恒，及能量守恒

可计算损失的机械能；8与C碰撞过程中，B.C.D组成的系统动量守恒可计算8与C碰

撞后的速度大小。

本题考查动量守恒定律，考查知识点综合性强，有一定难度，充分考查了学生掌握知识

与应用知识的能力。

10.【答案】CD

【知识点】带电粒子在复合场中的运动、带电粒子在电场中的运动、电场力做功与电势

能变化的关系

【解析】解：小电路稳定后，电路中没有电流，

所以通过定值电阻的电荷量为0,故A错误；一宁—\

B、电路稳定后，电容器两端电压。等于电源电动占"，

势E,所以微粒受到的静电力“=若，解得“=匚

2.5x10-77,方向竖直向上，微粒受到的重力G=mg=2.5x10-8*ION=2.5x

IO-，N,方向竖直向下，故F电当磁场方向平行于初速度%的方向时，微粒做

匀速直线运动，通过平行板所用的时间t=：,解得t=10s,故8错误；

C、当磁场方向垂直于初速度方向和电场方向决定的平面向外时，微粒在平行板间向上

偏转做匀速圆周运动，轨迹半径「1=翳，解得「1=冷小。设微粒离开平行板时在竖直

方向向上偏转距离为刈，如图所示，由几何关系可知&1-刈）2+「2=号，解得心=

0.2m,因为上极板电势为0,所以射出点的电势必=一：弓一八）解得见=-25乙同

理，当磁场方向垂直于初速度方向和电场方向决定的平面向里时，微粒在平行板间向下

偏转做匀速圆周运动，微粒离开平行板时，在竖直方向向下偏转的距离也为四，所以射

出点的电势如=-?6+&）解得卬2=—125，。所以，当磁场方向为垂直于电场的其他

方向时，射出点的电势可能为-50乙故C正确。

D、若粒子在竖直向下方向偏转距离为由=0.26时一，电场力做负功，皿毋=一勺3必解

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得“内=-5x10-8/,所以，电势能增加量等于5x10-8/,故。正确。

故选：CD。

闭合开关，电路稳定之后电路中没有电流；找到粒子运动过程中的极限位置，根据圆周

运动相关公式列式求解，再判断选项是否在范围内。

本题考查带电粒子在混合场中的运动，分析出粒子运动轨迹的极限位置，再判断答案是

否在范围内是解题关键。

11.【答案】②①⑥叫(S45+2s56-S34)=(如+m2)(2s67+s78-s89)

【知识点】实验：验证动量守恒定律

【解析】解：(1)由图可知s12=3.00cm,S23=2.80cm,S34=2.60cm,s45=2.40cm,

s56=2.20cm,s67=1.60cm,s78=1.40cm,s89=1.20cm。根据匀变速直线运动的

特点△s=a?'2可知A、B相撞的位置在P6处。

(2)为了探究A、B相撞前后动量是否守恒，就要得到碰撞前后的动量，所以要测量A、

8两个滑块的质量巾1、62和碰撞前后的速度。设照相机拍摄时间间隔为7，则：

P4处的速度为：吗=制产

P5处的速度为：％=若詈

因为为=空，所以A、B碰撞前A在P6处的速度为：%=7产

同理可得碰撞后AB在P6处的速度为：%'=弋尸

若动量守恒则有：小”6=(ml+7n2)%'

整理得：恤05+2s56-S34)=Oi+m2)(2s67+S78-S89)

因此需要测量或读取的物理量是：①⑥。

故答案为：(1)②；(2)①⑥、^(545+2SS6—s34)=(mj+m2')(2s67+s7a—s89)

根据匀变速直线运动的推论分别研究碰撞前滑块在P4、P5的速度，根据P6、P5和「5、线

速度差相等研究P6的速度，同理求出碰撞后滑块「7、「8的速度，再速度差相等求出碰撞

后共同的速度。

本题原理是利用匀减速直线运动的规律来求碰撞前后的速度，较为复杂。改变为平衡摩

擦力，使碰撞前后滑块都做匀速直线运动，这样速度测量简便易行。

12.【答案】1.750.5482.3x10-5三处等于

4

【知识点】实验：测量金属丝的电阻率

【解析】解：(1)①游标卡尺的读数方法是：主尺的示数+游标尺对齐的刻度X精确度;

螺旋测微器的读数方法是：固定刻度示数+可动刻度示数X精确度；

甲图中的游标卡尺为20分度，精确度为0.05nun,

两根金属丝直径的测量值分别为d/=1mm+0.05x15mm=1.75mm；d乙=

0.5mm+0.01x4.8mm=0.548mm；

②通过观察，没标出的是第三组数据,标出后，用直线将这些点连接起来即可，作出u—/

n14Pl

根据&=。三=福

解得喳)=314*(1.75*1。-"AM。.巾=2.3X10-50.7n

L414X0.5

(2)②由闭合电路的欧姆定律E=/(pg+r+R)=/(p焉+r+R)

即5=与+比

Ind2EE

(3)图(a)中电压的测量值偏大，导致电阻测量值偏大，则电阻率的测量值偏大；图(b)中

若考虑电流表内阻，则：=27心+篝丛，不影响图像的斜率，则电阻率的测量值不

1na£EE

变.

故答案为：(1)①1.75；0.548；②如上图所示；③2.3x10-5；(2)哼2(3)等于

(1)游标卡尺的读数方法是：主尺的示数+游标尺对齐的刻度x精确度；螺旋测微器的读

数方法是：固定尺示数+螺旋尺对齐的刻度x精确度；根据欧姆定律和电阻定律求得金

属丝的电阻率；

(2)根据图3中的图B所示的关系图线求斜率，根据闭合电路的欧姆定律推导亍-L关系

式进行分析;

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(3)根据电路连接情况结合内接法和外接法进行分析。

本题考查的是测量某金属丝的电阻率的实验，同时考查了游标卡尺和螺旋测微器读数、

欧姆定律、电阻定律、画图并通过图象斜率的物理意义求解金属丝电阻率以及误差分析

等；对学生的实验能力及分析综合能力要求较高，试题难度偏大。

13.【答案】解：(1)设30段长度为/,动摩擦因数为“，研究物块运动，根据动能定理：

皿/=△EK

从A到D的过程中有：mgR(l-cos37°)—frnigl=0-0

从A到C恰好静止的过程中有：mgR(l-cos370)-=0-0

又BC段有：FN=F+mg

代入数据联立解得：〃=0.5F=10/V

(2)右图中，从A到C的过程中，根据动能定理有：

入II

mgR(l-cos37°)—mg-sind—“氐］=。一。

其中FN=rngcosO

联立解得：9=37°

(3)物块在C处速度减为零后，由于mgs讥。＞〃mgcos。物块将会下滑，而A8段光滑，

故物块将做往复运动，直到停止在B点.根据能量守恒定律有：

mgR(l—cos37°)=Q

而摩擦生热为：Q=fs

f=nmgcosd

代入数据解得物块在8。板上的总路程为：s=0.25m

答：(1)F应为10N；

(2)角应为37。；

(3)物块在8。板上的总路程s=0.25m.

【知识点】应用动能定理求解变力做功、竖直平面内的圆周运动、能量守恒定律、向心

力的计算、牛顿第二定律的理解及简单运用、动能定理的基本应用

【解析】(1)先对从4到B过程根据机械能守恒定律或动能定理，求出物块经过B点时

的速度；在8点，由重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解支持

力，再由牛顿第三定律得到物块对工件的压力大小；

(2)(3)先对A到D过程根据动能定理列式，再对A到C过程根据动能定理列式，最后

联立求解；

本题是动能定理的运用问题，关键是选择适当的过程运用动能定理列式，动能定理适用

于多过程问题，可以使问题简化.

14.【答案】解：(1泗衰变的实质是1个中子转化为1个质子和1个电子，即其核反应

方程为：ntH+e

(2)根据动能定理，则有：一eUm=0-E2

解得，八〃之间的最大电势差为：l/m=1

将6短接时所有逸出电子都能由球心处的放射源到达球壳，故短路电流为：【短=Ne

(3)①在0<eUS当时，即时，所有的电子都能够飞到球壳上，在单位时间

内到达的电荷量为该电池可以供给的最大电流，此时/=Ne

②在4<eU<E2时，即曰<U<暂时，只有动能E>eU的电子才能落到球壳上，这些

电子决定了通过负载的电流(其余电子将在球心与球壳间往复运动，不流过负载)。

这些电子数与从放射性物质飞出的总电子数之比为：V=

因为单位时间发射的电子是按照能量均匀分布的，所以这时通过负载的电流/'为：1'=

③在eU=%即U=当时，电子将无法到达球壳，此时通过负载的电流为零。

综合①②③的分析，可知/随电压U变化的伏安特性关系，如下图所示：

(4)当时，所有的电子都能够飞到球壳上有：U=lR=NeR

解得：当负载电阻满足0<Rw盘时，该电池是恒流源。

答：(1)原子核是由质子和中子乩等核子组成的，。衰变的实质是1个中子转化为1

个质子和1个电子；

(2)那么八〃之间的最大电势差自，以及将“、人短接时回路中的电流是Ne；

(3)在。、匕间接上负载时，两极上的电压为U,通过负载的电流为/,/随电压U变化的

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伏安特性关系，/与U关系的图线如上图所示;

(4)当负载电阻满足0<RS悬时，该电池是恒流源。

【知识点】原子核的衰变

【解析】(1)依据夕衰变的实质，即可分析；

(2)根据动能定理，结合电场力做负功，即可求解；

根据电场力做功在三种情况下，得出电流

(3)0<eUWEi，Ex<eU<E2,及eU=E2,

大小/与电压U的关系；

(4)依据在0<UwB时，所有的电子都能够飞到球壳上，即可分析。

考查£衰变，知道电子的由来，掌握动能定理的应用，注意其电场力做负功，理解电流

与电压之间的关系探究方法，最后还要注意电池是恒流源的条件。

15.【答案】BCE

【知识点】热力学第一定律的内容及应用、布朗运动、气体压强的微观意义、理想气体

状态方程、液体的表面张力

【解析】解：A、布朗运动是悬浮在液体(或气体)中的固体小颗粒所做的无规则运动，

并不是分子的无规则运动，故A错误；

8、处于完全失重的水滴呈球形，是液体表面张力作用的结果，故B正确；

C、汽车在缓慢装沙的过程中，压强增大，而气体温度不变，所以体积变小，外界对气

体做功，内能不变，放出热量，故C正确；

。、把罐扣在皮肤上，罐内空气的体积等于火罐的容积，体积不变，气体经过热传递，

温度不断降低，气体发生等容变化，由查理定律可知，气体压强减小，火罐内气体压强

小于外界大气压，大气压就将罐紧紧地压在皮肤上，故。错误；

E、一定质量的理想气体体积不变时，分子数密度不变，温度越高，则分子平均速率变

大，则单位时间内容器的内壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多，故E正确。

故选：BCE。

悬浮在液体或气体中固体小颗粒的无规则运动是布朗运动；

在液体表面张力的作用下水滴表面具有收缩的趋势，使水滴呈现球形；

一定量的理想气体内能由温度决定，根据热力学第一定律分析答题；

根据气体状态变化过程，应用理想气体状态方程分析答题。

本题考查了热学问题，涉及的知识点较多，但难度不大，掌握基础知识是解题的前提与

关键，平时要注意基础知识的学习与积累。

16.【答案】解：①气体初状态压强小=1.2X107Pa,温度A=(273+7)K=280K,

气体末状态的压强P2=1-26X107Pa,温度72=(273+t)K

钢瓶内气体体积不变，由查理定律得：7=?

,112

代入数据解得：t=21。。