2021届湖南省长沙市某中学高三(下)月考物理试题(七)

长郡中学2021届高三月考试卷（七）

物理

本试卷共10页，16小题（含选考题）。全卷满分100分。考试用时75分钟。

注意事项：

1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改

动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在

本试卷上无效。

3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

第I卷

一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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.根据碳14L：C）的衰变程度来计算样品大概年代的测量方法称为碳14测年法。碳14是中子撞击大气

中的氮（IN）发生核反应产生的，其反应方程为i；N+（；n-TC+X,碳14具有放射性，其半衰期为5730

年。则下列说法正确的是（）

A.反应方程中的X指的是电子

B.4个碳14原子核在经过一个半衰期后，一定还剩2个

C.测得某样品中碳14含量是当前大气中含量的;，则该样品距今约为17000年

O

D.将碳14原子放在密闭的高温高压容器内，其半衰期将变短

2.如图所示，两位同学在教学楼。上做自由落体实验，甲同学在四楼先将小球A释放，当下落距离为九时，

乙同学在三楼将小球B释放，小球B释放时间，后，两球恰好同时落地，小球A、B不在同一条竖直线上，

不计空气阻力，重力加速度为g,则下列说法中正确的是（）

w

SJ--U

A

•

3一

-

c

•J

-

3

-

c

8

S-

A

n

3

-

C

A.甲同学释放点离地高度为J2g加2+〃

B.甲同学释放点离地高度为gg:+J2g近2+〃

C若两位同学均各上一层楼重做以上实验，两小球仍能同时落地

D.若两位同学均各下一层楼重做以上实验，小球A先落地

3.如图所示，竖直绝缘墙上距。点/处固定一带电量。的小球A,将另一带等量同种电荷、质量为根的小

球B用长为/的轻质绝缘丝线悬挂在。点，A、B间用一劲度系数为k，原长为"的绝缘轻质弹簧相连，静

4

止时，A、B间的距离恰好也为/,A、B均可看成质点，以下说法正确的是（）

O'

/\B

A.A、B间库仑力的大小等于巾g

B.A、8间弹簧的弹力大小等于k'/

C.若将B的带电量减半，同时将B球的质量变为4/〃，4、8间的距离将变为《

2

D.若将A、B的带电量均减半，同时将B球的质量变为“k'l+2m，4、B间的距离将变为一I

g2

4.如图所示，水平桌面上有一小车，装有砂的砂桶通过细绳给小车施加一水平拉力，小车从静止开始做直

线运动.保持小车的质量M不变，第一次实验中小车在质量为的砂和砂桶带动下由静止前进了一段距离

s；第二次实验中小车在质量为小的砂和砂桶带动下由静止前进了相同的距离s,其中m《m2VM.两次实验

中，绳对小车的拉力分别为Ti和T”小车、砂和砂桶系统的机械能变化量分别为AEi和AEz,若空气阻力

和摩擦阻力的大小保持不变，不计绳、滑轮的质量，则下列分析正确的是

A.(niig-TiK(mzg-TJ,AE|=AE^

B.(mig-Tt>(m2g-T2),AE,=AE2

C.(m,g-T,)<(m2g-T2),AE,<AE2

D.(mig-Ti)=(rrug-Tz),AEI<AE2

5.为简单计，把地一月系统看成地球静止不动而月球绕地球做匀速圆周运动，如图所示，虚线为月球轨道。

在地月连线上存在一些所谓“拉格朗日点”的特殊点。在这些点，质量极小的物体（如人造卫星）仅在地球和

月球引力共同作用下可以始终和地球、月球在同一条线上，则图中四个点不可能是“拉格朗日点”的是（）

A.A点B.8点C.C点D.。点

6.如图所示，将一根金属棒折成两个边长为2a的等边三角形闭合线框，线框右侧有两个垂直于纸面方向相

反的并排匀强磁场，磁感应强度大小都等于B,宽度均为百若该线框以速度丫水平向右垂直于磁场方

向做匀速直线运动，直到线框全部通过磁场区域为止，线框刚进入磁场的时刻记作0时刻，那么，线框中

的电流i随时间，的变化关系图像正确的是（线框中电流以顺时针方向为正方向,两磁场都有理想边界）（）

XXX

二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7.在竖直立于地面上、劲度系数为&的轻弹簧上端放置一质量为，〃的物块，取物块静止时弹簧上端为坐标

原点。、竖直向下为正方向建立x轴，如图甲所示。取。点的重力势能为零，在物块上施加一竖直向下的

力凡测得物块向下运动至最低点过程中，物块与弹簧组成的系统的机械能E与物块位移x的关系如图乙所

示（弹簧始终在弹性限度内），图线与纵轴的交点为（0,&）,户0与玉=整之间为倾斜直线，玉=螫与

KK

々=等之间为平行X轴的直线。则在物块位移从工=0到W=竿的过程中，下列判断正确的是（）

()

77777777777/

xtO

甲

22

AT

B.在占=半处物块动能最大

K

C.A-=O位置处物块的加速度大于4=一位置处物块的加速度

D.x=0位置处物块的加速度与马=一位置处物块的加速度大小相等

8.如图所示，细绳一端与质量为，〃的小物块A相连，另一端悬挂在以小物A为圆心、半径为绳长的一段圆

弧形轨道上的。点（0点位于小物块A的正上方）.置于水平桌面上的小物块B用两端含光滑较链的无弹性

轻杆与小物块A连接，细绳与轻杆长度相同。保持小物块A不动，将细绳上端从。点沿圆弧形轨道慢地移

到小物块B的正上方，此时细绳与竖直方向成60°角。已知小物块B的质量为2粗，且始终静止在桌面上。

细绳、杆、圆弧形轨道均在同一竖直平面内，小物块A、B均可视为质点。重力加速度为g。则（）

O

A.细绳竖直时，小物块B受到水平向右的静摩擦力

B.细绳由初始位置移动到与竖直方向成60°角的过程中绳上的拉力先减小后增大

C.当细绳与竖直方向成60°角时，杆对小物块A作用力的大小为机g

D.当细绳与竖直方向成60°角时，桌面对小物块B的作用力的大小为2.5〃火

9.如图所示为甩水拖把的示意图。将拖把的托盘连同周边的拖布条全部放入脱水桶，使上方的固定套杆和

旋转杆竖直，手握固定套杆让把手从旋转朴的项端向下运动，固定套杆就会给旋转杆施加驱动力，驱动旋

转杆、拖把头和脱水桶一起转动，固定套杆每下降10cm,旋转杆带动脱水桶转动1圈：当固定套杆静止不

动或向上运动时，固定套杆对旋转杆既不施加动力、也不施加阻力。某型号的甩水拖把部件的数据为：托

盘半径为8cm,拖布条长度为6cm,脱水桶的半径为9cm。固定套杆从最高处沿旋转杆下降40cm到达最低

处的过程中，旋转杆恰好转动了4圈。某次脱水时，固定套杆从最高处由静止匀加速持续向下运动，脱水

桶从静止开始转动，历时3s,固定套杆刚好运动到底端，此时，刚好有水从拖布条脱出。则下列说法正确

的是（）

悬挂孔

把手

固定套杆

，伸缩锁扣

旋转杆

垂直固定头

/托盘

女。拖相条

脱水帕

A.紧贴脱水桶内壁布条处表面附着的水先被脱出

及脱水桶内胜与托盘外缘处的向心加速度之比为1：1

C.脱水桶内壁与托盘外缘处的向心加速度之比为9：8

4

D.拖布条表面附着的水刚被脱出时，脱水桶内壁处的线速度大小为百m/s

10.如图所示，平径为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=150V、内阻ro=O.5C,定值电阳R=19.5C。电容器的两平行板之间的距

离d=60cm。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=

25

—T。此后，在电容器的中心位置以vo=O.lm/s的水平初速度向右弹射出带负电的微粒，微粒的质量

26

"i=2.5xl0-8kg、电荷量4=10x10-9。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5X10-8J

第II卷

三、非选择题：共56分。第11~14题为必考题，每个试题考生都必须作答。第15~16题为选

考题，考生根据要求作答。

(-)必考题：共43分。

II.某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律，实验的简易示意图如下，当有不透光物体从

光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。将挡光效果好、宽度为d=3.8xl0&m的黑色胶

带贴在透明直尺上，从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门。他测得各段黑色胶带通过光电门的

时间△(图中所示的高度差加小并将部分数据进行了处理，结果如下表所示。(本题g=9.8m/s2,表格中M

d

v.=—△%

州阻=那一如：Mgk%

(10-3s)(m)

(m-s-1)

11.213.13

21.153.310.58M0.060.58M

31.003.782.24M0.232.25M

40.954.003.10M0.323.14M

50.90①②0.41③

(1)将表格中数据填写完整；

(2)通过实验得出的结论是：

cl

（3）从表格中数据可知，直尺上黑色胶带通过光电门的瞬时速度是利用匕=焦求出的，由于d不是足够小，

导致△县的值比真实值（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）.

12.某实验小组同学想描绘某品牌电动摩托车上LED灯伏安特性曲线，他们拆卸下LED灯，发现其上注

明有额定电压12V,额定功率6W,他们又找来如下实验器材：

蓄电池（电动势为12.0V、内阻忽略不计）

滑动变阻器R（阻值0〜20Q,额定电流2A）

滑动变阻器R2（阻值0〜200C,额定电流1A）

电流表Ai（量程0~3A,内阻约为0.1C）

电流表A2（量程0~0.6A,内阻约为0.5。）

电压表Vi（量程0~3V,内阻约为3kC）

电压表V2（量程0~15V,内阻约为15kC）

开关一个、导线若干

（1）为了完成实验并使实验误差尽量小，该同学应选择电流表、电压表和滑动变阻器（填

写器材符号）；

（2）为了能够描绘出该灯泡从零到额定电压范围内的伏安特性曲线，帮他们在答题卡的虚框内画出实验电路

原理图；

77A

（3）该小组同学用正确的方法测得灯泡的伏安特性曲线如图所示，由图可知，所加电压为10V时，该灯泡的

电阻为Q（结果保留两位有效数字）；

（4）他们又找来一块旧的蓄电池（电动势为I2.0V、内阻为20C）,将灯泡正向接在该电池上，则该灯泡消耗

的实际功率为W（结果保留两位有效数字）。

13.某大型户外水上竞技闯关活动中有--环节为“激情渡河”，其装置简化图如图所示。固定在地面上的圆弧

轨道上表面光滑，其顶端与河面高度差为1.8m。一质量为64kg的平板（厚度不计）浮于河面上，其左端紧

靠着圆弧轨道，且其上表面与轨道末端相切。平板左侧放置一质量为16kg的橡胶块A。质量为80kg的人

从圆弧轨道顶端由静止滑下，人与A碰撞后（可视为正碰）经0.4s与平板共速，此刻A冲出平板，落入水

中。当平板右端抵达河岸时，平板速度刚好为0。己知人、橡胶块与平板间的动摩擦因数均为0.5；平板受

到水的阻力是其所受浮力的01倍。河面平静，水的流速忽略不计，整个过程中有很强的安全保障措施。取

重力加速度g=10m/s2,求：

（1）人与橡胶块A相撞之后，A速度的大小；

（2）河面的宽度4

14.如图甲所示，在水平地面上有一个口径为d,深为人的漏斗形旱井。井的左边侧壁竖直，距其水平距离

s处有一个高为〃的水平平台，平台上装有绝缘弹射器，可以将质量为叭电荷量为+q的可看作质点的小

球以速度W弹射出去，vo的方向跟井口直径在同一竖直平面M内。当小球水平向右弹出后，小球从井口上

方掠过。忽略空气阻力，重力加速度为g。

（1）为了使小球能打进井中，可在地面上方平行于平面M加水平方向的匀强电场，求此电场的电场强度

Eo的取值范围和方向；

（2）若在地面上方加一平行于平面M的匀强电场，小球可以无碰撞地落到井底，求小球从开始运动至落到

井底的过程中机械能的变化量；

（3）若在地面上方加竖直向上的匀强电场，电场强度大小E=%，同时加一个匀强磁场，改变弹射器的

q

弹射方向为斜向右上方，也恰能让小球无碰撞地落到井底，求匀强磁场的磁感应强度的大小以及即与水平

方向的夹角。的正切值；

（4）若在地面上方加竖直向上的匀强电场，电场强度大小£=避，再加上磁感应强度大小相等的有理想

q

边界的两个并列匀强磁场，如图乙所示，以同（3）一样的方向将小球弹射出去，也能让小球无碰撞地落到

井底，求所加磁场的磁感应强度大小。

（-）选考题：共13分。请考生从两道题中任选-题作答。如果多做，则按所做的第一题计

分。

15.把墨汁用水稀释后取出一滴放在高倍显微镜下观察，可以看到悬浮在液体中的小炭粒在不同时刻的位置,

每隔一定时间把炭粒的位置记录下来，最后按时间先后顺序把这些点进行连线，得到如图所示的图象，对

于这一现象，下列说法正确的是（）

A.炭粒沿着笔直的折线运动，说明水分子在短时间内的运动是规则的

B.越小的炭粒，受到撞击作用的不平衡性表现得越明显

C.观察炭粒运动时，可能有水分子扩散到载物片的玻璃中

D.将水的温度降至零摄氏度，炭粒会停止运动

E.分子从表面张力大的液体中逸出比从表面张力小的液体中逸出更困难

16.如图是小明学习完热学内容后设计的一个测量小车加速度的简易装置。在车上水平固定内壁光滑且导热

的气缸，缸内有一定质量的空气（可视为理想气体），被质量为加且厚度不计的活塞分隔成I、I［两部分。

小车静止时活塞刚好位于气缸中间，此时左右两边气体压强均为大气压p0,假设外界温度不变，己知活塞

面积为S,气缸长度为2L，求：

①现小车以一定的加速度向右运动时，发现左侧部分I气体的体积正好是静止时的一半，请帮助小明计算

出此时小车的加速度a的大小；

②以小车静止时活塞的位置为坐标原点0,水平向右为无轴正方向，当小车加速度大小4=学时，求活

4m

塞的位置坐标X。

17.如图所示，直角三角形ABC为一棱镜横截面，ZB=90°,NC=53。，M点为A3边的中点。复色光k

由队。两种单色光混合而成，％由M点平行于底边BC射入棱镜。仅有a光从AC上的N点射出，在BC下

侧尸点(图中未画出)检测到人光。sin53°=0.8,cos53°=0.6.则()

A.该棱镜对b光的折射率等于1

B.在8c边下方射出的匕光的右侧，可检测到a光

C.若《光经M点斜向下入射，则。光可能在界面AC上发生全反射

D.在双缝干涉实验中，要使相邻亮条纹间距较大，应该使用6光

E.由M点至N点，“光所用时间小于b光所用的时间

18.如图所示，一个底面直径为15cm,高为20cm的圆柱形容器内装满透明液体。现将长为35cm、一端有

球形突起的直杆靠着左壁竖直插到容器内，没有球的一端与容器的底部接触，如图所示。某人从右侧通过A

点向容器内观察直杆时，看到直杆顶端小球在液体中所成的像与直杆底端重合。

①求该液体的折射率。

②假如足够大的装有该液体的池子，液体深度为2m,池底正中央装有一个发光的灯泡，那么，平静的液面

上，有灯光射出的区域面积为多大？

长郡中学2021届高三月考试卷（七）

物理

本试卷共10页，16小题（含选考题）。全卷满分100分。考试用时75分钟。

注意事项：

1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用

橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

第I卷

一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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.根据碳14（'：C）的衰变程度来计算样品大概年代的测量方法称为碳14测年法。碳14是中子撞击大气中的氮

（,；N）发生核反应产生的，其反应方程为'：C+X,碳14具有放射性，其半衰期为5730年。则下列说

法正确的是（）

A.反应方程中的X指的是电子

B.4个碳14原子核在经过一个半衰期后，一定还剩2个

C.测得某样品中碳14含量是当前大气中含量的），则该样品距今约为17000年

D.将碳14原子放在密闭的高温高压容器内，其半衰期将变短

【答案】C

【解析】

【详解】A.根据核反应方程电荷数守恒和质量数守恒，可知X应为质子，故A错误；

B.放射性元素的半衰期是统计规律，对少量原子核不适用，故B错误；

C.若测得某样品中碳14含量是当前大气中含量的八分之」说明该样品经过了三个半衰期，故其距今为

5730x3=17190年

故C正确；

D.放射性元素衰变的快慢由原子核内部自身的因素决定，跟原子所处的化学状态和外部条件无关，故D错误。

故选C。

【点睛】本题考查考生的理解能力，需要考生熟知核反应方程的书写规则和半衰期的概念，体现了物理观念这一核

心素养。

2.如图所示，两位同学在教学楼。上做自由落体实验，甲同学在四楼先将小球A释放，当下落距离为人时，乙同

学在三楼将小球B释放，小球B释放时间，后，两球恰好同时落地，小球A、B不在同一条竖直线上，不计空气阻

力，重力加速度为g,则下列说法中正确的是()

FTFTI

ITITI

FTFTI

EH

A.甲同学释放点离地高度为J2g例2+/?

B.甲同学释放点离地高度为:g/+伍/+%

C.若两位同学均各上一层楼重做以上实验，两小球仍能同时落地

D.若两位同学均各下一层楼重做以上实验，小球A先落地

【答案】B

【解析】

分析】

【详解】AB.小球A下落力所需时间为「，则

入1，2

力=理

解得

故小球A卜.落到地面所需时间为

队=，+，

下降的高度为

〃A=gg"+f)2^+h

故A错误B正确：

C.当两位同学均各上一层楼重做以上实验，相当于在以上实验的基础上，假设两同学不动，地平面下降了一层楼。

则由自由落体运动规律可知，两球会在空中原来地平面处相遇，相遇时小球A速度大，故A先落地，故C错误：

D.若两位同学均各下一层楼重做以上实验，相当于在以上实验的基础上，假设两同学不动，地平面上升了一层楼,

则两小球不能在空中相遇，根据自由落体规律可知小球B先落地，故D错误；

故选B。

3.如图所示，竖直绝缘墙上距O点/处固定一带电量。的小球A,将另一带等量同种电荷、质量为机的小球B用

长为/的轻质绝缘丝线悬挂在。点，AB间用一劲度系数为k'原长为包的绝缘轻质弹簧相连，静止时，A,8间

4

的距离恰好也为/，A.8均可看成质点，以下说法正确的是（）

A.4、8间库仑力的大小等于mg

B.A.8间弹簧的弹力大小等于k'/

C.若将B的带电量减半，同时将B球的质量变为4〃?，A,8间的距离将变为《

2

D.若将A、B的带电量均减半，同时将B球的质量变为"+2〃?，力、8间的距离将变为,

g2

【答案】D

【解析】

【详解】A.对小球受力分析如图；小球受弹簧的弹力与8所受的库仑力的合力（尸科+尸刀）沿AB斜向上，由几何

关系以及平衡条件可知

则

F产mg・F馋

选项A错误：

mg

B.48间弹簧的弹力大小等于

时*-/)=/

选项B错误：

C.若将8的带电量减半，A、8间的距离将变为《，则库仑力变为2/昨，则弹力和库仑力的合力为

2

盘="（.-T）+2耳单=当+2电

则由相似三角形关系可知

1ffl.g_m,g

21丁+2与

而

FL^+1-kI*l,=mg

解得

m}g=4ing+；w4mg

选项C错误;

D.若将4、8的带电量都减半，/、B间的距离将变为,，则库仑力仍则弹力和库仑力的合力为

2

F合=呜.3+%=斗+F春

则由相似三角形关系可知

/=m2g_m2g

■万合当+尸库

而

展+料=mg

解得

m2g=2mg+kl

即

、由

=2mH----

g

选项D正确:

故选D。

4.如图所示，水平桌面上有一小车，装有砂的砂桶通过细绳给小乍施加一水平拉力，小乍从静止开始做直线运动.保

持小车的质量M不变，第一次实验中小车在质量为m1的砂和砂桶带动下由静止前进了一段距离s：第二次实验中

小车在质量为3的砂和砂桶带动下由静止前进了相同的距离s,其中msm2VM.两次实验中，绳对小车的拉力分

别为Ti和T2，小车、砂和砂桶系统的机械能变化量分别为AB和△&,若空气阻力和摩擦阻力的大小保持不变，不

计绳、滑轮的质量，则下列分析正确的是

A.(m,g-Tt)<(ni?g-T2),AE产AE2

B.(mig-T1)=(m?g-T2),AE)=AE2

C.(mgTJvggTJ,AE)<AE2

D.(m,g-Ti)=(m?g-T2),AEi<AE2

【答案】A

【解析】

【详解】试题分析：设砂和砂桶质量为阳，空气阻力和摩擦阻力为小车和沙桶一起做匀速直线运动即

g上

f=+,加速度〃=一二——署,据此分析在砂和砂桶质量从班增大到加，，加速度变大，即

m+M[+”

m

l

a]<a2t假设两次砂和砂桶受到的阻力为对砂和砂桶分析则有班4=gg-/'一(，m2a2=tn2g-f-T2,

据此判断〃“g-T；=〃71al+/'，加2g-%=nha2+/'，g</，6〈生，所以见g-(〈”8一心选项BD错.系

统减少的机械能等于克服阻力做功即7E?=fs,VE,=VE2,对照选项A正确.

考点：牛顿运动定律功能关系

5.为简单计，把地一月系统看成地球静止不动而月球绕地球做匀速圆周运动，如图所示，虚线为月球轨道。在地月

连线上存在一些所谓“拉格朗日点”的特殊点。在这些点，质量极小的物体(如人造卫星)仅在地球和月球引力共同

作用下可以始终和地球、月球在同一条线上，则图中四个点不可能是“拉格朗日点”的是()

A.4点B.B点C.C点D.。点

【答案】B

【解析】

【详解】8点处的物体受到地球与月球的万有引力的方向相同，而8到地球的之间小于月球到地球的距离，根据万

有引力提供向心力可知，6处物体的向心加速度要大于月球的向心加速度，不能与月球具有相等的角速度，所以也

不是拉格朗日点，同理分析，A、C、D可能是拉格朗口点”，故B正确，ACD错误。

故选B

6.如图所示，将•根金属棒折成两个边长为2a的等边三角形闭合线框，线框右侧有两个垂直于纸面方向相反的并

排匀强磁场，磁感应强度大小都等于用宽度均为缶。若该线框以速度y水平向右垂直于磁场方向做匀速直线运

动，直到线框全部通过磁场区域为止，线框刚进入磁场的时刻记作0时刻，那么，线框中的电流i随时间z的变化

关系图像正确的是（线框中电流以顺时针方向为正方向，两磁场都有理想边界）（）

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】线框刚进入左边磁场时（即07。），线框最右边切割磁感线，由右手定则可知，感应电流为逆时针方向,

且向右匀速运动过程中，切割磁感线的有效长度均匀减小，则电流均匀减小。此阶段

=Bx^^-(y/3a-vt)xv

44笑加吁等一曙,

则当右边等边三角形刚进入右边磁场时，左边三角形刚进入左边磁场，右边三角形切割磁感线的有效长度均匀减小，

左边三角形切割磁感线的有效长度均匀增加，由对称性可知，两效长度之和不变，即为等边三角形的边长，由右手

定则可知，产生的感应电流方向为顺时针，即此过程感应电流方向不变。同理在右边等边三角形出右边磁场时也一

样，即在『3"内

.A=—2=B-av-

2RR

当左边线框从右边磁场开始出去时，其切割磁感线的有效长度均匀增加，电流均匀增加，根据右手定则可知，感应

电流为逆时针方向。即在3/（）内

Ey=Bx（yt-3v/0）xv

E,_2y/3Bv2268也

3~~R~3RR~

故选D。

二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得。分。

7.在竖直立于地面上、劲度系数为*的轻弹簧上端放置一质量为，”的物块，取物块静止时弹簧上端为坐标原点0、

竖直向下为正方向建立x轴，如图甲所示。取。点的重力势能为零，在物块上施加一竖直向下的力F,测得物块向

下运动至最低点过程中，物块与弹簧组成的系统的机械能E与物块位移x的关系如图乙所示（弹簧始终在弹性限度

内），图线与纵轴的交点为（0,£«）,尸0与王=罩之间为倾斜直线，西=等与x?=坐之间为平行x轴的直

KkK

线。则在物块位移从X=0到工2=等的过程中，下列判断正确的是（

)

"7,2

A，E。=

2k

B.在玉=半处物块动能最大

k

C.x=0位置处物块的加速度大于x2=位置处物块的加速度

D.尸0位置处物块的加速度与9=型位置处物块的加速度大小相等

k

【答案】ABD

【解析】

【详解】A.施加力产之前物块处于平衡状态时，设弹簧的压缩量为沏，有

此时物块的重力势能和动能均为零。物块压缩弹簧时弹力从零均匀增大到履o,则物块处于平衡状态时弹簧的弹性

势能为

E/管哼=E。

故A正确；

BCD.在0〜勺之间系统的机械能随x均匀增大，由功能关系可知

可知图象的斜率大小等于E可知力厂不变，同理判断可知，在占〜X2之间机械能不变，说明只有重力和弹簧的弹

力做功，力产为零，则因占位置为。〜X2的中点，且由对称性可知，在不位置速度最大，动能最大；且根据振动的

对称性可知，x=0位置处物块的加速度与/=等位置处物块的加速度大小相等，方向相反，选项BD正确，C错

误。

故选ABD.

8.如图所示，细绳一端与质量为旭的小物块A相连，另一端悬挂在以小物A为圆心、半径为绳长的•段圆弧形轨

道上的。点（O点位于小物块A的正上方）。置于水平桌面上的小物块B用两端含光滑较链的无弹性轻杆与小物块

A连接，细绳与轻杆长度相同。保持小物块A不动，将细绳上端从。点沿圆弧形轨道慢地移到小物块B的正上方，

此时细绳与竖直方向成60°角。已知小物块B的质量为2机，且始终静止在桌面上。细绳、杆、圆弧形轨道均在同

一竖直平面内，小物块A、B均可视为质点。重力加速度为g。则（）

o

A.细绳竖直时，小物块B受到水平向右的静摩擦力

B.细绳山初始位置移动到与竖直方向成60°角的过程中绳上的拉力先减小后增大

C.当细绳与竖直方向成60°角时，杆对小物块A作用力的大小为小g

D.当细绳与竖直方向成60°角时，桌面对小物块B的作用力的大小为2.5/ng

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】A.细绳竖直时，对A分析可知，杆中无弹力，则B物体不受摩擦力作用，故A错误；

B.杆对A的作用力方向不变，A物体重力大小方向均不变，根据合成可知，当绳拉力与杆垂直时，拉力最小为

F=Gsin60°,故绳上的拉力先减小后增大，故B正确：

C.当细绳与竖直方向成60。角时，细绳上端从。点沿圆弧形轨道慢地移到小物块B的正上方，此时，三个力合成

组成等边三角形，杆对小物块A作用力的大小为

4=叫

故C正确：

D.当细绳与竖直方向成60。角时，桌面对小物块B的作用力是B的重力和杆对B的作用力的合力，根据余弦定理

可知

F=y](2mg)2+(nig)2-2x2mgxmgcos120°=也mg

故D错误：

故选BC0

9.如图所示为甩水拖把的示意图。将拖把的托盘连同周边的拖布条全部放入脱水桶，使上方的固定套杆和旋转杆竖

直，手握固定套杆让把手从旋转朴的项端向下运动，固定套杆就会给旋转杆施加驱动力，驱动旋转杆、拖把头和脱

水桶一起转动，固定套杆每下降10cm,旋转杆带动脱水桶转动1圈：当固定套杆静止不动或向上运动时，固定套

杆对旋转杆既不施加动力、也不施加阻力。某型号的甩水拖把部件的数据为：托盘半径为8cm,拖布条长度为6cm,

脱水桶的半径为9cm。固定套杆从最高处沿旋转杆下降40cm到达最低处的过程中，旋转杆恰好转动了4圈。某次

脱水时，固定套杆从最高处由静止匀加速持续向下运动，脱水桶从静止开始转动，历时3s,固定套杆刚好运动到底

端，此时，刚好有水从拖布条脱出。则下列说法正确的是()

悬挂孔

2把手

/固定套杆

/伸缩钺扣

旋转杆

垂直固定头

托仪

拖布条

脱水桶

A.紧贴脱水桶内壁的布条处表面附着的水先被脱出

B.脱水桶内胜与托盘外缘处的向心加速度之比为1：1

C.脱水桶内壁与托盘外缘处的向心加速度之比为9：8

4

D.拖布条表面附着的水刚被脱出时，脱水桶内壁处的线速度大小为百m/s

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】A.由

F—marr

可知半径越大，所需要的向心力越大，所以紧贴脱水桶内壁的布条处表面附着的水先被脱出，故A正确:

BC.由

a=ccfr

可知脱水桶内壁与托盘外缘的向心加速度之比即为半径之比，即9:8,故B错误，C正确；

D.由题意知3秒内旋转杆下降40cm,脱水桶转过4圈，脱水桶内壁转过的弧长为

...18乃

/=4x2/7嬴=---m

橘25

固定杆匀加速向下运动，脱水桶内壁线速度大小均匀增加，转过的弧长与速度、时间的关系可类比匀变速直线运动

的规律，所以

/=-

2

故脱水桶内壁处线速度大小为

2112乃.

v=——=---m/s

t25

故D错误。

故选AC。

10.如图所示，平径为尸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=150V、内阻r°=0.5Q,定值电阳R=19.5Q。电容器的两平行板之间的距离d=60cm。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=-7\此后，在电容

26

器的中心位置以w=0.1m/s的水平初速度向右弹射出带负电的微粒，微粒的质量加=2.5xlO“kg、电荷量看10'10支。

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〉

【答案】CD

【解析】

【分析】

【详解】A.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零，A错误；

B.电路稳定后，微粒受到的电场力

p

7

^=</^=2.5xlO-N

方向竖直向上，微粒受到的重力

G=wg=2.5xlO-7N

方向竖直向下，二力相等，方向相反，当磁场方向平行于初速度时，微粒做直线运动，通过的平行板的时间

/=—=10s

%

B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部分圆周运动，根据

qv^B-m—

r\

解得

13

/:=——-=-m

设微粒离开平行板时在竖直方向向上偏转的距离为4,如图所示

根据几何关系

(zj-^)2+r2=^2

解得

4=0.2m

因为上极板电势为0,所以射出点的电势为

的=_?(Jj=_25V

a2

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的距离也是4,所以

射出点的电势

Fd

%=--(-+^i)=-125V

所以，当磁场方向为垂直于电场的其他方向时，射出的电势为-50V,C正确；

D.若粒子在竖直向下偏转距离为4=0.2m时，电场力做负功

F

”=-9才4=-5'10为

所以，电势能增加量等于5X10-8J,D正确。

故选CD。

第II卷

三、非选择题：共56分。第11~14题为必考题，每个试题考生都必须作答。第15-16题为选考题，

考生根据要求作答。

(-)必考题：共43分。

11.某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律，实验的简易示意图如下，当有不透光物体从光电门

间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。将挡光效果好、宽度为《二？》*】。・2的黑色胶带贴在透明直尺

上，从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门。他测得各段黑色胶带通过光电门的时间△与图中所示的高度

差岫,并将部分数据进行了处理，结果如下表所示。(本题g=9.8m/s\表格中M为直尺质量)

d

△4v,=—M

IMgbhj

(10-3s)(m)

(ms'1)

11.213.13

21.153310.58A/0060.58M

31.003.782.24〃0.232.25A/

40.954.003.10A/0.323.14M

5