湖南省长沙市高考物理三年（2021-2023）模拟题（三模）汇编-选择题（含解析）

湖南省长沙市高考物理三年（2021-2023）模拟题（三模）按题

型分类汇编-选择题

-V单选题

1.下列说法符合历史事实的是

A.哥白尼的发现及其所应用的“实验和逻辑推理相结合”的科学研究方法,是人类思想史上

最伟大的成就之一，标志着物理学的真正开端

B.牛顿在建立万有引力定律过程中的“月地检验”，证实了地球对月球的引力与太阳对行星

的引力是同种性质的力，服从相同的规律

C.麦克斯韦系统地总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果,建立了经典电磁场理

论，预言了电磁波的存在

D.目前人们已经建立了粒子物理标准模型，在这个模型中，强子、轻子、规范玻色子和希格

斯玻色子是组成物质的最基本粒子

2.1919年，卢瑟福用ɑ粒子轰击氮原子核（尹N）发现了质子，首次实现了原子核的人工转变。

已知核反应释放的能量全部转化成了v和质子的动能，尹N,。粒子，质子的质量分别为

m1.m2,m3,m4,真空中的光速为c,则（）

A.发现质子的核反应方程是尹N+犯e→∣7O+θn

B.释放的核能等于？和质子的总动能

2

C.释放的核能等于（爪2+tn4-m1-m3）c

D.释放核能的原因是因为，的结合能大于/N和α粒子总的结合能

3.下列关于物理学史的说法不正确的是（）

A.伽利略开创了一套对近代科学发展有益的科学方法一把实验和逻辑推理和谐结合起来

B.法拉第不仅提出场的概念，而且用“力线”形象描述电场和磁场

C.普朗克把能量子引入物理学，正确地破除了“能量连续变化”的传统观念，开创了物理学

的一个新纪元

D.赫兹因发现了光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖

4.“天宫课堂”在2021年12月9日正式开讲，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶

光富在中国空间站进行太空授课，王亚平说他们在距离地球表面40OknI的空间站中一天内可

以看到16次日出。已知地球半径为6400kτn,万有引力常数G=6.67x10T】N•源次^,忽

略地球的自转。若只知上述条件，则不能确定的是（）

A.地球的平均密度

B.地球的第一宇宙速度

C.空间站与地球的万有引力

D.地球同步卫星与空间站的线速度大小的比值

5.“血沉”是指红细胞在一定条件下沉降的速度，在医学中具有重要意义。测量“血沉”

可将经过处理后的血液放进血沉管内，由于有重力以及浮力的作用，血液中的红细胞将会下

沉，且在下沉的过程中红细胞还会受到血液的粘滞阻力。已知红细胞下落受到血液的粘滞阻

力表达式为∕=6τπ7ru,其中弓为血液的粘滞系数，r为红细胞半径，"为红细胞运动的速率。

设血沉管竖直放置且足够深，红细胞的形状为球体，若某血样中半径为r的红细胞，由静止下

沉直到匀速运动的速度为方,红细胞密度为pi，血液的密度为P2。以下说法正确的是()

A.该红细胞先做匀加速运动，后做匀速运动

B.该红细胞的半径可表示为r=I吃Vm、

c.若血样中红细胞的半径较大，则红细胞匀速运动的速度较小

D.若采用国际单位制中的基本单位来表示〃的单位，则其单位为黑

6.如图(α)所示，一列简谐横波沿X轴传播，实线和虚线分别为tι时刻和t2时刻的波形图，其

中t⅛>t1,P、Q分别是平衡位置为Xl=LOm和刀2=4.0Tn的两质点。图(b)为质点Q的振动图

像，下列说法正确的是()

A.t2—11=°∙ls

B.%时刻Q的速度达到最大

C.简谐横波沿K轴传播的速度大小为40m∕s

D.%到12内，P、Q运动的路程相等

7.如图，粗糙的水平地面上有三块材料完全相同的木块力、B、C,质量均为τn,B、C之间

用轻质细绳连接。现用一水平恒力尸拉C,使三者由静止开始一起做匀加速运动，运动过程中

把一块橡皮泥粘在某一块上面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动，则在粘上橡皮泥并

达到稳定后，下列说法正确的是（）

B

^777777777777777t

A.若粘在木块4上面,绳的拉力不变

B.若粘在木块4上面,绳的拉力减小

C.若粘在木块C上面,4、B间摩擦力增大

D.若粘在木块C上面,绳的拉力和4、B间摩擦力都减小

8.如图所示，在海边的山坡上同一位置以相同大小的初速度火抛出两个石子，速度方向与

水平方向夹角均为。，两石子在同一竖直面内落入水中，不计空气阻力。两石子抛出后

A.在空中运动时间相同B.在空中同一高度时速度方向相同

C.落至水面速度大小不同D.落至水面水平射程相同

9.如图所示，一正方形金属框,边长为2CL,电阻为R,匀强磁场区域I、HI的磁感应强

度大小为2B,方向垂直纸面向内，匀强磁场区域H、IV的磁感应强度大小为B,方向垂直纸

面向外，正方形金属框匀速穿过磁场区域，速度大小为"，方向向右，与磁场边界垂直，产生

的感应电流与时间的关系图像为（电流正方向为逆时针方向）（）

LLLL

π•ɪnIV

10.如图所示，。何是竖直的固定挡板，ON是可绕。点转动的木板，两个半径不同的均匀圆

柱4、B放置在挡板与木板之间。不计所有摩擦，当木板绕。点缓慢顺时针方向转动到水平的

过程中，下列说法正确的是

M

O

A.A对B的支持力逐渐减小B.木板对B的支持力逐渐增大

C.木板对4的支持力大小不变D.挡板对4的支持力大小不变

11.2016年9月25日，被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜伊TISr）在贵州落成

并启用，已取得一系列重大科学成果，发现脉冲星数百颗。脉冲星是旋转的中子星，每自转

一周，就向地球发射一次电磁脉冲信号。若观测到某个中子星发射电磁脉冲信号的周期为T,

中子星可视为半径为R的匀质球体，已知万有引力常量为G。由以上物理量可以求出

A.中子星密度的上限（最大可能值）

B.中子星的第一宇宙速度

C.中子星赤道表面的重力加速度

D.中子星赤道上的物体随中子星转动的向心加速度

12.如图为某小型发电机供电示意图。匝数为N、电阻为r的线圈在匀强磁场中以角速度3匀

速转动，穿过线圈的磁通量的最大值为%l0发电机通过理想变压器向用户供电，RO是输电线

等效电阻。从图示位置开始计时，下列说法正确的是

XXXX

ωtɪX×°××

JXXXX

XXXX

A.在图示时刻，穿过线圈的磁通量的变化最快

B.发电机电动势的瞬时值e=/VωΦ,nsin（ωt）

C.若将触头P向上移动，通过RO的电流一定减小

D.若增加用户数目，用户获得的功率一定增加

13.如图是物理兴趣小组的同学在某资料上发现的一幅物理图像，该图像未标明坐标轴代表

的物理量。于是同学们对该图像进行了讨论，正确的意见是

A.该图像可能是某种气体在不同温度时的分子速率分布图像，且图线∏对应的温度较高

B.该图像可能是黑体在不同温度时的辐射强度随波长变化的图像，且图线I对应的温度较高

C.该图像可能是某振动系统在不同驱动力作用下受迫振动的振幅随频率变化的图像，且图线

∏对应的驱动力频率较大

D.该图像可能是不同电源的输出功率随负载电阻变化的图像，且图线I对应的电源内阻较大

14.2022年是空间站建造决战决胜之年，根据任务安排，今a⅛s∙2

年将组织实施空间站问天舱、梦天舱、货运补给、载人飞行等2∖τ∖

6次飞行任务，完成空间站在轨建造，建成在轨稳定运行的国\

家太空实验室,到时会有6位航天员同时在空间站中执行任务。d-jq4.坤

目前，执行空间站建造阶段2次载人飞行的航天员乘组已经选-11\•

定，正在开展任务训练，其中有宇航员的急动度训练。急动度々L........................X

）是加速度变化量4a与发生这一变化所用时间孔的比值，即，=色，它的方向与物体加速度变

化量的方向相同。在某次训练中某航天员的加速度α随时间t的变化关系如图所示，则（）

A.1〜3s内航天员做匀加速运动B.t=3s时的急动度大小为零

C.0〜IS内与0〜5s内速度的变化量相同D.t=2s时与t=4s时的急动度等大反向

15.图甲为手机及无线充电板，图乙为充电原理示意图.充电板接交流电源，对充电板供电，

充电板内的送电线圈可产生交变磁场，从而使手机内的受电线圈产生交变电流，再经整流电

路转变成直流电后对手机电池充电.为方便研究，现将问题做如下简化：设受电线圈的匝数

为九，面积为S,磁场视为匀强磁场.若在匕到t2时间内，磁场垂直于受电线圈平面向上穿过

线圈，其磁感应强度由Bl增加到为,则这段时间内，线圈中产生的平均感应电动势的大小和

感应电流方向（俯视）为（）

n(B2f)S

A.顺时针B.逆时针

(⅛-tl)(⅛-tl)

(B2-B0S

C.(%-Bι)S逆时针D.顺时针

(t2→l)(t2-tl)

16.近些年小型无人机发展迅速，在交通管理，航拍摄影、安//

防救援等方面都有广泛的应用。如图所示为某型号的无人机，A

它通过4个旋翼螺旋桨向外推动空气获得升力，假设质量为M无一

人机在某次无风状态下飞行时，处于水平悬停状态下，被推动

空气获得速度为"，空气的密度为p。忽略推出空气对机身的作用力，则下面说法正确的是（）

A.无人机的动能为3时1?2

B.无人机的功率MgU

C.单位时间内推出空气的总质量为改

V

D.每个螺旋桨转动时形成空气流动的圆面面积箓

17.电影版浪地球J）讲述的是面对太阳快速老化膨胀的灾难，人类制定了“流浪地球”计

划，这首先需要使自转角速度大小为®的地球停止自转，再将地球推移出太阳系到达距离太

阳最近的恒星（比邻星）。为了使地球停止自转，设想的方案就是在地球赤道上均匀地安装N台

“喷气”发动机，如图所示（N较大，图中只画出了4个）。假设每台发动机均能沿赤道的切线

方向提供大小恒为F的推力，该推力可阻碍地球的自转。已知描述地球转动的动力学方程与

描述质点运动的牛顿第二定律方程F=Ma具有相似性，为M=",其中M为外力的总力矩，

即外力与对应力臂乘积的总和，其值为NFR；/为地球相对地轴的转动惯量；0为地球的角速

度的变化率。将地球看成质量分布均匀的球体，下列说法中正确的是（）

A.0的单位为rαd∕s

B.地球停止自转后，赤道附近比两极点附近的重力加速度大

C.地球自转刹车过程中，赤道表面附近的重力加速度逐渐变小

D.在M=R与F=mα的类比中，与质量m对应的物理量是转动惯量/

18.如图所示，倾角为30。的斜面顶端竖直固定一光滑的定滑轮，工人师傅用轻绳通过定滑

轮牵引斜面底端的重物（可视为质点），此时连接重物的轻绳与水平面的夹角为45。，重物与斜

面间的动摩擦因数〃=?。在重物缓慢被牵引到斜面顶端的过程中，轻绳拉力八重物所受

摩擦力「的大小变化情况是（）

A.拉力F先减小再增大B.拉力F逐渐减小

C.摩擦力f先减小再增大D.摩擦力f先增大再减小

二、多选题

19.如图，光滑绝缘水平地面上有一水平绝缘轻弹簧左端固定，右端与一质量为小、电荷量

为+q的滑块P（可视作质点）拴接，沿水平方向建立X轴，沿X轴加一水平方向电场（图中未画出

）,X轴上的电势3随位置久的变化关系如图所示。滑块从弹簧原长处静止释放（未超出弹性限

度），沿X轴正方向运动直至速度为零的过程中，下列说法正确的是（）

A.电场的电势越来越低，电场强度越来越小

B.滑块的加速度先增大后减小

C.当滑块的速度最大时，弹簧弹性势能与滑块动能之和最大

D.滑块克服弹力做的功等于电势能的减少量

20.2023年2月16日国家电网有限公司金上一湖北±800千伏特高压直流输电工程、通山抽

水蓄能电站开工建设。如图是特高压输电过程的示意图，发电站输出电压稳定，经升压后被

整流成80OkU的直流电，经输电线后，被逆变成交流电，再被降压后供用户使用，假设电压

在整流和逆变前后有效值不变。则下列说法正确的是（）

升压变压器降压变压器

A.将发电站输出的电压整流后仍能利用升压变压器升压

B.采用高压直流输电时，可减小输电线路上电感的影响

C.用户越多，输电线上损耗的功率越大

D.保持输电功率不变，若电压经升压和整流后为变400kV,则输电线上损耗的功率加倍

21.半导体芯片制造中，常通过离子注入进行掺杂来改变材料的导电性能。如图是离子注入

的工作原理示意图，离子经电场加速后沿水平方向进入速度选择器，通过速度选择器的离子

经过磁分析器和偏转系统,注入水平面内的晶圆（硅片）。速度选择器中的电场强度的大小为E、

方向竖直向上。速度选择器、磁分析器中的磁感应强度方向均垂直纸面向外，大小分别为当、

B2O偏转系统根据需要加合适的电场或者磁场。磁分析器截面的内外半径分别为RI和&，入

口端面竖直，出口端面水平，两端中心位置M和N处各有一个小孔。偏转系统下边缘与晶圆

所在水平面平行，当偏转系统不加电场及磁场时，离子恰好竖直注入到晶圆上的。点（即图中

坐标原点）。整个系统置于真空中,不计离子重力及其进入加速电场的初速度。下列说法正确

的是（）

加速电场---------

—匚一、磁分析器

行J砺速率选择器

I

♦/（偏转系统

I

I

/-1/晶圆所在/

/

y~~/「水平面/

A.可以利用此系统给晶圆同时注入带正电离子和带负电的离子

B.从磁分析器下端孔N离开的离子，其比荷为RR筹、

C.如果偏转系统只加沿X轴正方向的磁场，则离子会注入到y轴正方向的晶圆上

D.只增大加速电场的电压，可使同种离子注入到晶圆更深处

22.有一列沿X轴传播的简谐横波,某时刻的波形如图甲所示,M、N是这列波上的两个质点。

从该时刻开始计时，质点M的振动图像如图乙所示。下列说法不无碘的是

A.这列横波沿X轴负方向传播，波速为lτn∕s

B.t=2s时质点N的速度为零，加速度最大

C.O~2s时间内质点M向右运动的距离为2τn

D.O~2s时间内质点N运动的平均速率为5cm∕s

23.电功率为60勿的白炽灯正常发光时，白炽灯消耗的电能有11%产生可见光。已知可见光

的平均波长为600nm,普朗克常量/1=6.6×10~34/∙s。如图所示，白炽灯发出的光通过元件

M照射到光屏P上。下列说法正确的是（）

A.可见光的平均频率为5XIO15Wz

B.白炽灯每秒发出的可见光的光子数为2X1019个

C.如果M是偏振片，沿水平轴线旋转M,光屏上光的亮度将发生周期性的变化

D.如果M是单孔屏，且在光屏上出现了衍射图样，是因为光子经过小孔后到达光屏上各处的

概率服从波动规律

24.一定量理想气体发生如图所示的状态变化4∙→B-Cτ4其中CTA是等温过程。下

A.A→B的过程中气体吸收的热量等于气体内能的增加量

B.B→C的过程中气体分子单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数增加

C.CT4的过程中气体吸收的热量全部用于对外做功，因而不可能实现

D.整个循环过程中气体对外界做正功，做的功在数值上等于闭合曲线ABC所围的面积

25.如图所示，两个等大的均匀带电圆环，带电量分别为+Q和-Q,圆心分别为4、将它

们平行放置，AC与环面垂直，B是AC的中点。现有一个质量为?n、带电量为+q的微粒（重力

不计）在电场中运动，关于微粒运动，下列判断正确的是

+。-Q

一一一LyI一—♦一一-

"B∖C]

VV

A.若使微粒从B点开始沿垂直4C的直线运动，则电势能不变

B.若微粒从4点由静止释放，则微粒在AC间做往返运动

C.若微粒从4点由静止释放，则微粒的电势能先减小后增大，在C点时电势能最小

D.若微粒从4点由静止释放，则微粒的最终速度与经过B点时的速度相等

26.如图所示，固定的均匀矩形铝框abed,长度为23宽度为L,左边边长为L的正方形区

域abe∕■内存在与铝框平面垂直的匀强磁场。已知铝的电阻率为p,单位体积内的自由电子数

为n,电子的电荷量为e。某时刻起，磁感应强度以变化率哭=Zc均匀增加，则

afd

X×XX

×XBXX

×XXX

XXXX

beC

A.空间中产生顺时针方向的恒定电场

B.铝框中的自由电子受到电场力的作用顺时针方向定向移动形成电流

C.自由电子定向移动的平均速料=焉

D.一个电子沿铝框运动一周，电场力做功W=W/

27.在第24届北京冬奥运会跳台滑雪比赛项目中，运动员穿专用滑雪板，在助滑雪道上获得

一定速度后从跳台水平飞出，这项运动极为壮观。如图所示，末端可视为水平面，在斜面上4

点两名运动员先后以％和2%的速度沿水平方向飞出，不计空气阻力，则从跳出至第一次着地,

两名运动员的水平位移之比可能是()

D.1：5

28.如图所示，在距水平地面高为0∙8m处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上P点固定一定

滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边杆上套有一质量Tn=2kg的小球4。半径R=

0.6m的光滑半圆形细轨道竖直地固定在地面上，其圆心。、半圆形轨道上的C点在P点的正下

方，在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球B,用一条不可伸长的柔软轻绳，通过定滑轮将

两小球连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直平面内，两小球均可看作质点，不计滑轮大小、

质量的影响，小球B开始静止在地面上，球4、B间的轻绳刚好伸直。现给小球A一个水平向

右的恒力尸=60N。重力加速度g=10m∕s2,贝∣J()

A.把小球B从地面拉到P的正下方C处时力F做功为48/

B.小球B运动到C处时的速度大小为4τn∕s

C.小球B被拉到与小球4速度大小相等时，SinNOPB=:

D.把小球B从地面拉到P的正下方时C处时，小球B的机械能增加了16/

29.如图所示，矩形ABCC区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B,

AB边长为d,BC边长为2d,。是BC边的中点，E是4。边的中点，在。点有一粒子源，可以在

纸面内向磁场内各个方向均匀射出质量均为加、电荷量均为q、同种电性的带电粒子，粒子射

出的速度大小相同，速度与OB边的夹角为60。的粒子恰好从E点射出磁场，不计粒子的重力，

则（）

A1----------________D

∙××××X×X

I:X××××XX

×x∖JΛcX

SxzX；

B，——

O--y

A.从4。边射出与从CD边射出的粒子数之比为3：2

B.粒子运动的速度大小为理

m

C.粒子在磁场中运动的最长时间为舞

D.磁场区域中有粒子通过的面积为竽d?

4

30.如图所示，三维坐标系。-％yz的Z轴方向竖直向上，所在空间存在沿y

4。

轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为+q的小球从Z轴上的4点以速

度"沿X轴正方向水平抛出，A点坐标为(0,01),重力加速度为g，场强E=詈.则下列说法中

正确的是()

A.小球运动的轨迹为抛物线

B.小球在XoZ平面内的分运动为平抛运动

C.小球到达XOy平面时的速度大小为J卢+2gL

D.小球的运动轨迹与XOy平面交点的坐标为OP,L,O)

yj9

答案和解析

1.【答案】C

【解析】

【分析】

本题是物理学史问题，根据相关的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，这也

是考试内容之一.

【解答】

伽利略的发现及其所应用的“实验和逻辑推理相结合”的科学研究方法，标志着物理学的真正开

端。“月地检验”证实了地球对地面物体的引力与地球对月球的引力是同种性质的力，服从相同

的规律。麦克斯韦建立了经典电磁场理论，预言了电磁波的存在。以量子色动力学和电弱统一理

论为核心建立的粒子物理标准模型，认为夸克、轻子、规范玻色子和希格斯玻色子是组成物质的

最基本粒子，故A、B、£＞错误，C正确。

2.【答案】D

【解析】发现质子的核反应方程是^4N+l∏e→?。+出。核反应释放核能的原因是因为I7O的

2

结合能大于/N和α粒子总的结合能，释放的核能等于(mi+m3-m2-m4)c,也等于反应

后，。和质子总动能与反应前/N和α粒子总动能之差，故A、B、C错误，。正确。

3.【答案】D

【解析】解：力、伽利略首先把实验和逻辑推理和谐地结合起来，开创了一套对近代科学的发展

极为有益的科学方法，故A正确；

以法拉第不仅提出场的概念，而且引入电场线和磁感线形象的描述电场和磁场，故B正确；

C、普朗克把能量子引入物理学，正确地破除了“能量连续变化”的传统观念，故C正确；

。、爱因斯坦因发现了光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖，故。错误。

本题选错误的

故选：D。

本题根据物理学史及科学家贡献进行分析答题，要知道相关科学家的物理学成就。

物理学家在物理的发展出作出了重大的贡献，在学习中应注意掌握.

4.【答案】C

【解析】解：力、根据一天内可以看到16次日出可以求得空间站的周期71，并且地球半径R和空间

站轨道高度/1均已知，根据

2

GMm4π∕n.,ʌ

---------7=TH-T-(R+h)

(R+∕ι)/Tf

可求出地球的质量，地球的半径已知，可求出地球的体积，根据p=?可求得地球的密度，故A

可以确定;

以设地球的第一宇宙速度为质量为m的物体绕地球表面以第一宇宙速度运行，根据牛顿第二

定律得：

GMmmv2

R2R

结合A选项，可知能确定地球的第一宇宙速度，故8可以确定；

C、由于空间站的质量未知，所以无法求得空间站与地球的万有引力，故C不可以确定:

D,空间站的线速度大小为

„_2π(Λ+h)

vι­^yτ^

根据缪=喀

RzR

结合地球的质量联立可求出同步卫星的线速度大小，故地球同步卫星与空间站的线速度大小的比

值也可求得，故。可以确定；

本题选不能确定的，故选：C。

根据题目条件得出空间站的周期大小，结合牛顿第二定律和体积公式得出地球的密度：

根据万有引力提供向心力得出第一宇宙速度的表达式；

根据万有引力定律得出线速度的大小并由此得到线速度的比值关系。

本题主要考查了万有引力定律的相关应用，理解物体做圆周运动的向心力来源，熟悉公式之间的

推导即可完成分析。

5.【答案】B

【解析】解：力、设红细胞质量为nι,浮力为尸浮，由牛顿第二定律mg-/-尸浮=mα

又因为f=6πηrv

故红细胞随着速度的增大，粘滞阻力逐渐增大，加速度逐渐减小，红细胞做加速度减小的加速运

动，当加速度减到零时，受力平衡，此后匀速运动，故A错误；

B、红细胞匀速时nɪg=f+F浮

又因为红细胞的质量为m=pi∙1πr3

3

浮力为F浮=P2-1πrg

3

联立可得Pi∙^πrg=6πηrvm+p2∙g

解得r=I-⅛⅞.-,故8正确；

N2^(p1-p2)

C、由上述分析可知若血样中红细胞的半径较小，则红细胞匀速运动的速度较小，故C错误；

D、由粘滞阻力公式/=6πηrv

可知〃=含

故采用国际单位制中基本单位来表示J的单位，应为国■,故。错误。

7,ms

故选：B。

首先对红细胞进行受力分析，结合牛顿第二定律分析其运动情况和半径表达式，根据粘滞阻力公

式来确定口的单位。

本题主要考查了牛顿第二定律的应用，根据受力分析结合牛顿第二定律，判定运动情况，由表达

式来确定物理量的单位。

6.【答案】C

【解析】

【分析】

本题考查识别、理解振动图像和波动图像的能力，以及把握两种图像联系的能力。

振源的振动图像反映同一质点在不同时刻的位置；波动图像反映不同质点在相同时刻的位置。要

分清波的传播和质点的振动。对于波的图像往往先判断质点的振动方向和波的传播方向间的关系。

同时，能熟练分析波动形成的过程，分析物理量的变化情况.

【解答】

A∙因为没有说明tι时刻是哪个时刻，假设0=0,根据图(b)可知，质点Q在tι时刻正在沿y轴正方

向振动，则波向其轴正方向传播，可得t2-Q=n7+((n=0,1、2、3•••),假设h=0.1s,根

据图(b)可知，质点Q在0时刻正在沿y轴负方向振动，则波向X轴负方向传播，同理可得t2-tι=

n7,+^(n=0,1、2、3•••),故4错误；

4

A无论是哪种情况，t2时刻质点Q都在波峰，振动速度等于零，最小，故B错误；

C.由图可看出波长为8m,周期为0.2s,则波速为D=4=40m∕s,故C正确；

DtI到t⅛内，Q运动的路程可能是s=4几4+4(几=0、1、2…)或s=4τM+3A(τι=0、2•••),

如果ti=o,在第一个夕寸间内，P沿y轴负方向运动到与X轴对称的位置，路程yι大于振幅4,则q

到J内的路程s'=4m4+y「同理如果亢=0.1s,在第一个(时间内，P沿y轴正方向运动到波峰,

又沿y轴负方向回到原位置，路程以小于振幅4则口到tz内的路程s'=4m4+2A+yz,可知P、Q

运动的路程不相等，故。错误。

7.【答案】D

【解析】因无相对滑动，所以，无论橡皮泥粘到哪块上，以橡皮泥和三个木块为研究对象，根据

牛顿第二定律都有F-3f∕mg△mg=(3m+∆m)a,则加速度α都将减小

AB.若粘在4木块上面，以C为研究对象，受F、摩擦力卬ng、绳子拉力7,由牛顿第二定律有F-

μmg-T=ma,α减小，F、不变，贝IJr增大，故A错误，B错误；

CD.若粘在C木块上面，α减小，对4有χ4=mα,可见A的摩擦力减小，以AB为整体有7-2png=

2ma,得7=2τnα+24mg,贝IJr减小，故C错误，。正确。

故选：D.

对整体分析，运用牛顿第二定律判断系统加速度的变化。通过隔离分析，得出绳子拉力和摩擦力

的大小的变化

解决本题的关键要灵活选择研究对象，会用整体法和隔离法，能够正确地受力分析，运用牛顿第

二定律进行求解

8.【答案】B

【解析】

【分析】

两粒石子都做斜抛运动，运用运动的分解法，将其运动分解为竖直和水平两个方向研究，水平方

向做匀速直线运动，竖直方向做匀变速直线运动，根据运动学公式和机械能守恒列式进行分析。

本题中小石子做抛体运动，要注意竖直方向上的运动规律，明确小球的运动时间，入水速度可以

由平抛运动的规律进行分析，也可以借助能量的观点分析。

【解答】

A、根据运动的分解可知，竖直方向上的分速度%=%∙sinθ,方向相反，加速度相同，则斜向上

抛的时间大于斜向下抛的时间，故A错误；

22

B、根据斜抛运动的特点，在空中同一高度竖直方向有，V-(v0sinθ)=2gh,则两石子竖直速

度。相同，水平方向上的分速度UX=%∙cos。也相同，故合速度也相同，故B正确；

22

C、根据机械能守恒得，∣mv0=mgh+ɪmv,两石子初动能相同，重力做功相同，则末动能

相同，末速度大小相等，故C错误；

。、水平方向上的分速度以=∙⅜∙cos。相等，由X=I⅛∙t=r⅛tcos仇因斜向上抛的时间大于斜向

下抛的时间，则斜向上抛的水平射程大，故。错误。

9.【答案】A

【解析】

【分析】

本题考查电磁感应的图像问题，此类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。考试中为了加快解题速

度，往往要使用排除法。

【解答】

当t=3时，感应电流大小为/1=半，方向为逆时针方向，当t=?时，感应电流大小为A=华，

方向为顺时针方向，故选A。

10.【答案】A

【解析】

【分析】

本题考查了动态平衡分析；本题采用隔离法研究动态平衡问题，分析受力是关键。

分析B受力，由平衡条件分析4对B的支持力、木板对B的支持力变化；

整体分析4B受力，根据平衡条件分析木板对Z的支持力、挡板对4的支持力变化。

【解答】

AB.对B受力分析，如图：

M

O

由三力平衡知，当木板缓慢顺时针转动到水平的过程中，4对B的支持力尸逐渐减小，木板对B的

支持力NB先增大，最后减小等于B的重力，故A正确，B错误；

CD,对4、B整体受力分析，由力的动态分析可知，挡板对整体的支持力逐渐减小，木板对4、B总

的支持力逐渐减小，因木板时B的支持力先增大后减小，故木板对4的支持力也会发生变化，故

8错误。

11.【答案】D

【解析】

【分析】

本题考查万有引力定律在天文学中的应用，主要是两点：1、绕中央天体M运动的行星m（或卫星），

万有引力提供其匀速圆周运动的向心力G写=m（系Ar2、忽略星球自转，星球表面处的重力

等于星球对其万有引力mg=G等；考虑星球自转（设自转周期为7⅛）赤道上的物体重力，Tng=

2

Gψ--m（^-）Ro做匀速圆周运动物体的向心加速度只要知道周期和半径就能求出。

【解答】

B、由G等=Tn（奈Ar知，要求天体质量需要知道绕其做匀速圆周运动卫星的周期和轨道半径，

只知自转周期和星球半径不足以求出中子星的质量，根据G等=Hl吐，第一宇宙速度即卫星轨道

rNr

半径r=R时的线速度，因不知星球质量M,因此无法求出，B错误;

C、中子星赤道表面的重力加速度由：mg=G翳-陪）2R得:g=G/一年）2R,因星球质量

M未知，故不能求得该中子星赤道表面的重力加速度，C错误；

。、该中子星赤道上随中子星转动物体的向心加速度：由α7l=a2R=停）2R,得：αrι=竽R,D

正确；

A、考虑中子星赤道表面上质量为Tn的微元，根据缪≥m殍R,M=^πR3p,可求出中子星密

1

RTL3L

度的下限PmE=券，中子星密度的上限不能求出，故A错误。

12.【答案】B

【解析】

【分析】

本题主要是考查交变电流的产生和变压器的动态分析问题，变压器的动态问题大致有两种情况：

一是负载电阻不变，原、副线圈的电压内,U2,电流/1，/2,输入和输出功率Pl，P2随匝数比的变

化而变化的情况；二是匝数比不变，电流和功率随负载电阻的变化而变化的情况。不论哪种情况，

处理这类问题的关键在于分清变量和不变量，弄清楚“谁决定谁”的制约关系。

【解答】

在图示时刻，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，A错误；

发电机电动势的瞬时值e=∕VBωSsin（ωt）=/VωΦmsin（ωt）,B正确；

”Ee

设负载电阻为R，则通过Rt）的电流/=R+R：（畋）2="出而°）谭;触头P向上移动，散减小，/不

一定减小，C错误。

增加用户数目，R减小，用户获得的功率不一定增加，。错误。

13.【答案】A

【解析】

【分析】

本题主要考查了分子速率的分布图像、黑体辐射图像、共振曲线及闭合电路中输出功率随负载电

阻变化的图像，综合性较强，明确各种现象的本质及规律即可解答。

【解答】

如图所示的可能是某种气体在不同温度时的分子速率分布图像，且图线∏对应的温度较高，A正

确；

温度升高时，黑体辐射各种波长的辐射强度都增加，不同温度对应的曲线不相交，B错误：

同一振动系统在不同驱动力作用下的共振曲线峰值对应的频率相同，且不会经过坐标原点，C错

误；

当负载电阻等于电源内阻时电源的输出功率最大，如果图像是不同电源的输出功率随负载电阻变

化的图像，则图线H对应的电源内阻较大，。错误。

14.【答案】C

【解析】解：41-3s内加速度随时间改变，不是匀变速直线运动，故A错误；

Al-5S过程斜率不变，则急动度不变，t=3s时，急动度大小为：j=2T(~2)m∕s3=4m∕s3,故

5—1

B错误；

C.α-t图像与坐标轴围成的面积等于速度变化量，由图可知，1-5S内速度变化量为零，O-IS内

与1-5S内的速度变化量相同，故C正确；

。.由图可知，t=2s与t=4s时的急动度等大且同向，故。错误。

故选：Co

利用斜率大小和方向判断急动度的大小和方向，利用图像面积判断速度变化量的大小和方向。

本题考查运动图像，理解运动图像的斜率与面积的物理意义是解题关键。

15.【答案】A

【解析】解：根据楞次定律可知，受电线圈内部产生的感应电流方向俯视为顺时针，由感应电动

势F=*=若S=七产；

CC22一

故BCD错误，A正确；

故选：Ao

根据楞次定律判断感应电流方向，根据法拉第电磁感应定律求解感应电动势的大小。

本题主要是考查了法拉第电磁感应定律和楞次定律；根据楞次定律判断感应电流的方向的一般步

骤是：确定原磁场的方向T原磁场的变化T引起感应电流的磁场的变化T楞次定律T感应电流的方

向。

16.【答案】C

【解析】解：AB,由于飞机静止，所以空气对飞机的作用力为：F=Mg

飞机对空气作用力为：F'=F=Mg

对被推向下的空气应用动量定理可得：F't=Mgt=mv

得：τn=3

V

2

空气获得的动能为：Ek=∣mv,解得：Ek=^Mgvt

无人机做功使空气获得动能，无人机的功率为：P=苫=*=^Mgp,故AB错误；

C、由上可知：=吆，单位时间内推出空气的总质量为=：=椀，故正确；

JnmoC

。、螺旋桨转动时形成空气流动的圆面面积为S,则有：SPV=等，

每个螺旋桨转动时形成空气流动的圆面面积：S'=。

联立解得：S'=黑，故。错误。

故选：Co

求出飞机对空气作用力，对被推向下的空气应用动量定理求解质量，根据动能定理、功率的计算

公式求解功率；根据单位时间内推出空气的总质量结合流体质量的计算方法求出螺旋桨转动时形

成空气流动的圆面面积，由此得到每个螺旋桨转动时形成空气流动的圆面面积。

本题主要是考查动量定理、动能定理等，关键是能够选取研究对象，对研究对象根据动量定理、

动能定理以及功率的计算公式进行解答。

17.【答案】D

【解析】

【分析】

根据S的概念得到夕的表达式，由此分析其单位；在赤道上根据尸万=mg+aα向分析赤道表面附

近的重力加速度的变化以及赤道附近与极地附近的重力加速度的大小关系。根据类比法分析M=

甲与F=Zna所对应的物理量；此题考查了万有引力定律的相关计算，掌握类比法分析问题的方法。

【解答】

A.根据口的概念“夕为单位时间内地球的角速度的改变量”可得：S=黑，则口的单位为rαd∕s2,

故4错误;

A停止自转后，地球表面任何地方的向心加速度为零，万有引力完全提供重力，所以赤道附近与

极地附近的重力加速度大小相等，故8错误；

C.地球自转刹车过程中，赤道上的物体的向心加速度减小，根据尸万=mg+mɑ府可知，赤道表面

附近的重力加速度逐渐变大，故C错误；

。.在M=/与F=Ma的类比中，口为单位时间内地球的角速度的改变量，α为单位时间内速度的

变化量，所以■与α对应，则与质量小对应的物理量是转动惯量/,故。正确。

故选。。

18.【答案】A

【解析】解：对重物进行受力分析，受重力mg、斜面的支持力N、滑动摩擦力/以及拉力尸，根据

摩擦力的计算公式可得：f=μN,可知与N的合力FO的方向始终不变，设FO与N的夹角为α,如图

1所示。

c∖I竖直方向

0L

SJ一水平方向

f

图1

则tana=(=4=?,解得：a=30。；所以尸ο与竖直方向的夹角为9=30°+30。=60。。

则可认为重物在吊、Tng和F的作用下处于动态平衡状态，作出一系列力的矢量三角形如图2所示,

图2

则由图可知I尸先减小后增大，FO一直减小。

由于摩擦力/=FoSin30。，所以f一直减小，故BCO错误，A正确。

故选:A.

求出支持力和摩擦力的合力方向，根据矢量三角形作图，根据图中表示力的有向线段长度变化情

况分析力的大小，再推导出摩擦力的计算公式分析摩擦力的变化情况。

本题主要是考查了共点力的平衡之动态分析问题，如果一个力大小方向不变、一个力的方向不变,

可以根据矢量三角形（图解法）分析各力的变化情况。

19.【答案】AD

【解析】

【分析】

本题考查了带电粒子在电场中的运动、φ~X图像这些知识点；

根据W-X图像判断电场，进而确定电场力，分析加速度，再结合功能关系分析能量。

【解答】

4由X轴上的电势3随位置X的变化关系图像，可知电场的电势越来越低，由图像的斜率表示电场

强度，可知电场强度越来越小，故A正确；

B.由题意可知，沿X轴正方向电势降低，即电场方向沿X轴正方向。滑块P沿X轴正方向运动时，受

到向右的电场力和向左的弹力，开始两力的合力方向沿X轴正方向，且合力由大变小，当合力是零

时，加速度是零，滑块P速度最大，随沿X轴正方向运动位移的增大，电场强度逐渐减小，弹力逐

渐增大，其合力方向向左，且逐渐增大，当滑块P速度是零时，弹力最大，因此滑块P的加速度先

减小后增大，故B错误；

C由题意可知，滑块P运动中，电势能的减少量等于滑块动能的增加量与弹簧的弹性势能的增加量

之和，因此滑块P速度是零时，电势能的减少量最大，则有弹簧弹性势能与滑块动能之和最大，

故C错误；

。.由以上分析可知，滑块P速度是零时，电势能的减少量最大，且全部转化为弹簧的弹性势能，

即为滑块P克服弹力所做的功，故。正确。

故选ADQ

20.【答案】BC

【解析】将发电站输出的电压直接整流，则输入升压变压器原线圈的为直流电，升压变压器的副

线圈将不会输出电压，故A错误；长距离输电时，线路上的电容、电感对交变电流的影响不能忽

略，有时它们引起的电能损失甚至大于导线电阻引起的电能损失，为了减少感抗和容抗，在输电

环节可以使用直流电，故B正确；用户增多，降压变压器副线圈中的电流增大，降压变压器原线

圈中的电流增大，输电线上的电流增大，则由公式4P=KR可知，输电线上损耗的功率增大，故

C正确；保持输电功率不变，由公式/=与可知，若电压经升压和整流后为400kV,输电线中的电

流变为原来的2倍，由ZIP=I2R可知输电线上损耗的功率变为原来的4倍，故。错误。

21.【答案】BC

【解析】

【分析】

明确装置原理，知道离子通过速度选择器时洛伦兹力等于电场力，粒子在磁分析器中向下弯曲才

能离开磁场；根据电场力和洛伦兹力平衡求出速度，再根据洛伦兹力充当向心力以及儿何关系求

出比荷等。

本题考查带电粒子在匀强电磁场中的运动以及速度选择器原理等，分析清楚离子在各部分运动情

况是解题关键和前提，再根据动力学规律列式求解即可。

【解答】

A、由左手定则可知，只有正离子才能通过磁分析器，负离子不能通过磁分析器，故A错误；

8、离子通过速度选择器时，有Eq=BIqU

P

解得速度"=ɪ

Bl

离子在磁分析器中，有qi7B2=m1

由几何关系得R=警

联立可得上布湍两

故8正确；

C、如果偏转系统只加沿X轴正方向的磁场，由左手定则可知离子向y轴正方向偏转，会注入到y轴

正方向的晶圆上，故C正确；

。、只增大加速电场的电压，则粒子速度不满足。=媪，无法做匀速直线运动通过速度选择器，所

Bl

以不一定能到达圆晶处，故。错误。

故选BCo

22.【答案】AC

【解析】由波动图像和振动图像可以看出，波沿X轴正方向传播，t=2s时质点N处于波谷位置,

速度为零，加速度最大，波动时，质点沿y轴振动，不随波迁移，O〜2s时间内质点N运动的平均

速率方=T=Scm/s

,故AC错误。

23.【答案】BD

【解析】光的频率v=j=5×IO14WZ,每秒发出的可见光的光子数n=^=2×IO19个，灯泡

Λhv

发出的光是自然光，通过偏振片后是偏振光，旋转偏振片，光屏上光的亮度不会变化。光通过小

孔后发生衍射，光屏上出现衍射图样，是因为光子经过小孔后到达光屏上各处的概率服从波动规

律，故8、。正确。

24.【答案】AB

【解析】

【分析】

本题是图象问题，解题的关键从图象判断气体变化过程，利用理想气体状态方程，然后结合热力

学第一定律进行分析判断即可解决.

【解答】

ATB等容升温，做功为零，气体吸收的热量等于气体内能的增加量，A正确；

B→C等压降温，压强不变，分子热运动的平均速率减小，由p=2Nnw,分子单位时间内对单位

面积器壁碰撞的次数增加，B正确；

CTA等温膨胀，气体吸收的热量等于对外做的功，该过程体积增加了，可以实现，C错误；

整个循环过程中外界对气体做正功，做的功在数值上等于闭合曲线SBC所围的面积，。错误。

25.【答案】AD

【解析】

【分析】

【分析】

由图可以知道AC之间电场是对称的，A到B的功和B到C的功相同，依据动能定理分析微粒最终速

度的速度。

该题关键：一、要会识别电场分布，对于这种对称分布的电荷，其电场应该是对称的：二、要会

识别电场的等势面，这个图有点相等量异种点电荷的电场和等势面分布，解题时候就是要类比它

来解决。

【解答】

【解答】

取无限远处电势为零，则过B点垂直4C的平面是电势为零的等势面。若使微粒从B点开始沿垂直AC

的直线运动，则电势能不变。若微粒从力点由静止释放，则电场力先做正功后做负功，电势能先

减小后增大，电势能最低的位置在C点右侧场强为零处。微粒最终可到达无限远处，最终速度与

经过B点时的速度相等。故4、D正确，B、C错误。

26.【答案】BCD

【解析】

【分析】

本题考查了感生电动势：根据楞次定律判断感生电场的方向，从而得到铝框中电流的方向：根据

法拉第电磁感应定律求得感生电动势的大小；根据电场力做功求得功。

【解答】

48.根据楞次定律，变化的磁场产生逆时针方向的电场，铝框中的自由电子在电场力的作用下顺时

针方向定向移动形成电流，A错误，B正确；

C.感应电动势E=禁/="2,由E=