2024届河北省邢台市部分高中高三年级下册二模物理试题（含答案与解析）

2024届河北省邢台市部分高中高三下学期二模试题

物理试卷

本试卷分第I卷（选择题）和第n卷（非选择题）两部分。共8页，满分100分，考试时间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2B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（选择题共46分）

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.核污水中含有多种放射性成分，其中有一种难以被清除的同位素能。口），可能引起基因突变。其衰变

3H_<Ay-,03TT

方程为i2入+一遇，的半衰期为］2.5年，下列说法正确的是（）

A.原子核是：He

B.:H衰变的本质是由强相互作用引起的中子转变为质子并释放出电子

C.Img的：H经25年的衰变后，：H还剩0.25mg

D.将核污水排入海洋后，病因浓度降低使半衰期变长，放射性变弱

2.图甲是淄博市科技馆的一件名为“最速降线”的展品，在高度差一定的不同光滑轨道中，小球滚下用时

最短的轨道叫做最速降线轨道。取其中的“最速降线”轨道I和直线轨道n进行研究，如图乙所示，两轨道

的起点”高度相同，终点N高度也相同，轨道I的末端与水平面相切于N点。若将两个相同的小球a和。

分别放在I、II两轨道的起点同时由静止释放，发现在I轨道上的小球a先到达终点。下列描述两球速

率v与时间/、速率平方I?与下滑高度〃的关系图像可能正确的是（)

M

3.“抖空竹,，是中国传统的体育活动之一。现将抖空竹中的一个变化过程简化成如图所示模型：不可伸长的

轻绳系于两根轻杆的端点位置，左、右手分别握住两根轻杆的另一端，一定质量的空竹架在轻绳上。接下

来做出如下动作，左手抬高的同时右手放低，使绳的两个端点沿竖直面内等腰梯形的两个腰（梯形的上下

底水平）匀速移动，即两端点分别自A、C两点，沿A3、8以同样大小的速度匀速移动，忽略摩擦力及

空气阻力的影响，则在变化过程中，下列说法正确的是（）

A.左右两绳的夹角增大

B.左右两绳的夹角减少

C.轻绳的张力变大

D.轻绳的张力大小不变

4.随着环保理念的深入，废弃塑料分选再循环利用可减少对资源的浪费。其中静电分选装置如图所示，两

极板带上等量异种电荷仅在板间形成匀强电场，漏斗出口与极板上边缘等高，到极板间距相等，。、b两类

塑料颗粒离开漏斗出口时分别带上正、负电荷，经过分选电场后。类颗粒汇集在收集板的右端，已知极板间

距为d,板长为L极板下边缘与收集板的距离为两种颗粒的荷质比均为晨重力加速度为g,颗粒进入

电场时的初速度为零且可视为质点，不考虑颗粒间的相互作用和空气阻力，在颗粒离开电场区域时不接触

极板但有最大偏转量，则（）

A.右极板带正电

B.颗粒离开漏斗口在电场中做匀变速曲线运动

C.两极板间的电压值为迎1

2L

D.颗粒落到收集板时的速度大小为J2g（L+〃）+等

5.保险丝对保护家庭用电安全有着重要作用，如图所示，A是熔断电流为1A的保险丝，理想变压器的

原、副线圈的匝数比为2：1,交变电压U=220V,保险丝电阻1。，R是用可变电阻。当电路正常工作时,

则下列说法正确的是（）

A.可变电阻R不能大于54.75Q

B.可变电阻R越大，其消耗的功率越小

C,通过可变电阻R的电流不能超过0.5A

D.增加原线圈匝数，保险丝可能熔断

6.一半圆形玻璃砖的截面如图所示，截面内一细束单色光以45。的入射角从上射入，在入射点由N缓

慢移动到〃的过程中，不考虑光的反射，圆弧上有一半区域有光线射出。已知玻璃砖的半径为R,单

色光在真空中的传播速度为C,A为半圆的中点，下列说法正确的是（）

A.圆弧A7V上没有光线射出区域的长度与圆弧⑷V长度之比为5：6

B.出射光线与水平方向最大夹角为90°

C.出射光线与入射光线均不平行

D.能从圆弧上射出光线中，在玻璃砖内的最大传播时间为勤破=画

3c

7.水平放置的两金属板，板长为0.2m,板间距为0.15m,板间有竖直向下的匀强电场，场强大小为2xl03v/m,

两板的左端点MN连线的左侧足够大空间存在匀强磁场，磁感应强度的大小为0.2T,方向垂直纸面向里。

一比荷为lxl06c/kg正电粒子以初速度w紧靠上极板从右端水平射入电场，随后从磁场射出。则（）

M

XXX；

A.当w=lxl（）4m/s时，粒子离开磁场时速度最小

B.当%=20x104m/s时，粒子离开磁场时的速度最小

C.当为=^xl（）4m/s时，粒子离开磁场的位置距/点的距离最小

D.当vo=2xl（）4m/s时，粒子离开磁场的位置距M点的距离最小

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，有两

个或两个以上选项符合题目要求。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.滑板运动已经成为亚运会中备受瞩目的一项比赛项目，它不仅代表了一种独特的文化，还展现了竞技体

育的精神和魅力。如图所示，某次运动中，小孩（可看作质点）与滑板以相同初速度%=6m/s一起滑上斜

面体，整个过程斜面体始终保持静止。已知小孩与滑板间的动摩擦因数网=0.6,滑板与斜面间的动摩擦因

数“2=0.5,小孩质量机i=25kg,滑板质量〃Z2=lkg,斜面体质量机3=10kg,斜面倾角6=37°,已知

sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2,则在上滑过程中，下列说法正确的是（）

A.小孩与滑板之间的摩擦力大小为120N

B.小孩沿斜面滑行的最远距离为1.8m

C.地面对斜面的支持力大小为360N

D.地面对斜面的摩擦力大小为208N

9.足够长的两根平行等长的导轨弯折成正对的“」”形，部分水平且光滑，'部分竖直，

如图所示,导轨间距为L=0.5m,整个空间存在竖直向上、磁感应强度为B=2T的匀强磁场中，质量为优=0.2kg、

电阻为R=0.5。、长度也为L的金属棒放在导轨ACVM2V'的上方，另一根与湖完全相同的金属棒cd置

于的外侧，距MV'足够高。现给油棒一个向左的初速度%=8m/s,同时由静止释放cd棒，金

属棒）与NPN'P之间的动摩擦因数为〃=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，运动过程中两金属棒始终与

导轨接触良好，重力加速度g取:10m/s2,则下列说法不正确的有（）

A.初始时金属棒cd受到的摩擦力为4N

B.金属棒cd刚要开始运动时，金属棒ab向左移动的位移是0.8m

C.金属棒cd刚要开始运动时，金属棒演所受安培力的功率大小为32W

D.当岫停止运动时，整个系统产生的热量为6.4J

10.如图甲，“星下点”是指卫星和地心连线与地球表面的交点。图乙是航天控制中心大屏上显示卫星FZ01

的“星下点”在一段时间内的轨迹，已知地球同步卫星的轨道半径为八地球半径为R,且不6.7R,FZ01

绕行方向和地球自转方向如图甲所示。则下列说法正确的（）

r

A.卫星FZOl的轨道半径约为Rm

B.卫星FZ01的轨道半径约为（

C.卫星FZO1可以记录到北极点的气候变化

D.卫星FZO1不可以记录到北极点的气候变化

第n卷（非选择题共54分）

三、非选择题（本题共5小题，共54分）

11.某实验小组为了验证小球所受向心力与角速度、半径的关系，设计了如图甲所示的实验装置，转轴

MN由小电机带动，转速可调，固定在转轴上。点的力传感器通过轻绳连接一质量为机的小球，一根固定

在转轴上的光滑水平直杆穿过小球，保证小球在水平面内转动，直杆最外边插一小遮光片P,小球每转一

周遮光片P通过右边光电门时可记录遮光片最外边的挡光时间，某次实验操作如下：

^-30

甲乙、

（1）用螺旋测微器测量遮光片P的宽度儿测量结果如图乙所示，则』=mm。

（2）如图甲所示，安装好实验装置，用刻度尺测量遮光片最外端到转轴。点距离记为右，测量小球球

心到转轴。点的距离记为4。开动电动机，让小球转动起来，某次遮光片通过光电门时光电门计时为

则小球此时的角速度等于o（用字母4t、乙、4中的部分字母表示）

（3）验证向心力与半径关系时，让电动机匀速转动，遮光片P每次通过光电门时间相同，调节小球球

心到转轴。点的距离4的长度，测出每一个4的长度以及其对应的力传感器的读数凡得出多组数据,

画出E-4的关系图像应该为

（4）验证向心力与角速度关系时让小球球心到转轴。点距离4不变，调节电动机转速，遮光片P每次通

过光电门的时间不同，记录某次挡光时间,同时记录此时力传感器的读数R得出多组尸与/的数据，为了

准确验证小球所受向心力尸与角速度。的关系，利用实验测量应画________（选填

“FT”“FT?”“歹或"E-,"）关系图。

12.某物理兴趣小组开展活动，测干电池电动势和内阻

（1）甲同学为了避免电流表、电压表的内阻对测量结果的影响，利用如图甲所示的电路图测量干电池的

电动势和内阻。先闭合开关S],把开关S2掷于1时，改变滑动变阻器接入电路的阻值，得到多组电流和

电压值，在坐标纸上画出图像如图乙中的a直线；再把开关S2掷于2,重复操作，画出图像

如图乙中的6直线。为了消除电表内阻对测量结果的影响，根据图像求出电源电动势E=V,电源

（2）乙同学在没有电压表的情况下，设计了如图丙所示的电路图测量干电池的电动势和内阻

①改变电阻箱接入电路中的电阻值，记录了多组电流表的示数/和电阻箱的示数R,通过研究;-R图

像，如图丁所示，求出电源电动势石=V,电源内阻厂=Qo（结果均保留三位有效数字）

②下图中实线代表理想电流表测得的情况，虚线代表电流表内阻不可忽略时测得的情况，下列图中能正确

反映相关物理量之间关系的是。（填选项字母）

13.气调保鲜技术可通过抑制储藏物细胞的呼吸量来延缓其新陈代谢过程，使之处于近休眠状态来达到保

鲜的效果。某保鲜盒中内密封了一定质量的理想气体，气体的体积约为V=6L,压强Pi=1.0x1（）5pa,

温度4=27℃,保鲜盒上部为柔性材料，气体体积可膨胀或被压缩，盒内压强与外界大气压强相等，求:

（1）将保鲜盒放入保险库，保鲜盒内气体体积不变，保鲜库内压强9.2x104pa,求此时保鲜盒内的

温度G；

（2）现将保鲜盒运至高海拔环境，需将保鲜盒内的一部分气体缓慢放出以保持体积不变，假设释放气体

过程中温度不变，现需将保鲜盒内的气体放出20%,求外界大气压强P3。

14.如图所示，直角坐标系第一象限内有一竖直分界线尸。尸。左侧有一直角三角形区域OAC,其中分布

着方向垂直纸面向里、磁感应强度为综的匀强磁场，已知。4与y轴重合，且OA=a,0=60°,C点恰好处

于尸。分界线上。右侧有一长为乙的平行板电容器，板间距为a,上极板与左侧磁场的上边界平齐，内

部分布着方向垂直纸面向里、强弱随y坐标变化的磁场和竖直向下、电场强度大小为E的匀强电场。该复合

场能使沿水平方向进入电容器的电子均能沿直线匀速通过电容器。在平行板电容器右侧某区域，存在一垂

直纸面向里、磁感应强度为2稣的匀强磁场(图中未画出)，使水平通过平行板电容器的电子进入该磁场后

汇聚于x轴上一点，现有速率不同的电子在纸面上从坐标原点。沿不同方向射到三角形区域，不考虑电子

间的相互作用及电子的重力，已知电子的电量为e,质量为加。

(1)当速度方向沿y轴正方向时，求能进入平行板电容器的电子所具有的最大速度是多少;

(2)写出电容器内磁场的磁感应强度8随y坐标的变化规律;

(3)若电子沿上极板边缘离开电容器后立即进入右侧磁场，求汇聚点的横坐标。

X

15.如图所示，绝缘水平面右侧锁定有一水平绝缘台阶，其上固定有两平行正对金属薄板A、B,相距为

d,台阶左侧有一小车，小车上表面绝缘且与台阶齐平，小车与台阶紧贴无粘连，车上固定有两平行正对

金属薄板C、D,相距也为d,车和C、D板总质量为相，一质量为根的金属小球(视为质点)紧贴A板

下端，此时小球电荷量为q,静止释放，不计一切摩擦，B板和C板下端开有略大于小球直径的小孔，

A、B、C、D板均带电，仅考虑A、B板之间形成的电场片和C、D板之间形成的电场E?，且

g=2生=2&)，忽略边缘效应，求：

(1)小球经过B板时速度大小；

(2)小球经过C板小孔的同时撤去小车右边的所有装置，并关闭C板下端小孔，在小球第一次从C板运

动到D板的过程，小车对地位移的大小；

(3)在第二问基础上，设小球与D板碰撞时间极短且无机械能损失，同时小球立即带上与该板同种的电

荷，电荷量仍为“，两板的带电量可认为不变，试推出相邻的两次碰撞之间的时间间隔需满足的规律。

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.核污水中含有多种放射性成分，其中有一种难以被清除的同位素笳。口），可能引起基因突变。其衰变

3口_vAV_|_03TT

方程为1口―2入+一遇，1t1的半衰期为］2.5年，下列说法正确的是（）

A.原子核是：He

B.：H衰变的本质是由强相互作用引起的中子转变为质子并释放出电子

C.Img的：H经25年的衰变后，：H还剩0.25mg

D.将核污水排入海洋后，瓶因浓度降低使半衰期变长，放射性变弱

【答案】C

【解析】

【详解】A.根据反应过程满足质量数和电荷数，可知原子核：X是；He,故A错误；

B.；H衰变的本质是由弱相互作用引起的中子转变为质子并释放出电子，故B错误；

C.；H的半衰期为12.5年，Img的：H经25年的衰变后，可知结果两个半衰期，：H还剩0.25mg,故C

正确；

D.半衰期只由原子核自身决定，将核污水排入海洋后，氤因浓度降低使半衰期不变，放射性不变，故D

错误。

故选C„

2.图甲是淄博市科技馆的一件名为“最速降线”的展品，在高度差一定的不同光滑轨道中，小球滚下用时

最短的轨道叫做最速降线轨道。取其中的“最速降线”轨道I和直线轨道II进行研究，如图乙所示，两轨道

的起点M高度相同，终点N高度也相同，轨道I的末端与水平面相切于N点。若将两个相同的小球。和6

分别放在I、II两轨道的起点同时由静止释放，发现在I轨道上的小球a先到达终点。下列描述两球速

率v与时间h速率平方I?与下滑高度〃的关系图像可能正确的是（

O

【答案】A

【解析】

【详解】AB.根据机械能守恒可得

mgH=gmv,2

可得小球。和b到达轨道底端的速度大小均为

v=d2gH

小球6沿直线轨道II做匀加速直线运动，其V-/图像为一条倾斜直线，小球a沿“最速降线”轨道I运动

过程，加速度逐渐减小，则其V—/图像的切线斜率逐渐减小，且小球a所用时间小于小球b所用时间，故

A正确，B错误;

CD.根据机械能守恒可得

mgh=-mv2

可得小球a和b下滑过程速率平方v2与下滑高度h的关系为

v2=2gh

可知小球。和6声—〃图像均为一条过原点的倾斜直线，故CD错误。

故选Ao

3“抖空竹，，是中国传统体育活动之一。现将抖空竹中的一个变化过程简化成如图所示模型：不可伸长的

轻绳系于两根轻杆的端点位置，左、右手分别握住两根轻杆的另一端，一定质量的空竹架在轻绳上。接下

来做出如下动作，左手抬高的同时右手放低，使绳的两个端点沿竖直面内等腰梯形的两个腰（梯形的上下

底水平）匀速移动，即两端点分别自A、C两点，沿AB、C。以同样大小的速度匀速移动，忽略摩擦力及

空气阻力的影响，则在变化过程中，下列说法正确的是（）

A.左右两绳的夹角增大

B.左右两绳的夹角减少

C.轻绳的张力变大

D.轻绳的张力大小不变

【答案】D

【解析】

【详解】对空竹受力分析，同一根绳子拉力处处相等，所以

6=心

共点力平衡，设B与水平方向的夹角为a,丑与水平方向的夹角为夕，有

Kcosa=F2COS(3

所以

a=p

所以两根绳与竖直方向的夹角相等为e,则

24cos0=mg

解得

-

2cos61

两端点沿AB、8以同■速度匀速移动，移动的过程有的位移大小相等，两端点在水平方向上的距离不

变，所以。不变，从而得出凸和B均不变，且两者大小相等，故ABC错误，D正确。

故选D。

4.随着环保理念的深入，废弃塑料分选再循环利用可减少对资源的浪费。其中静电分选装置如图所示，两

极板带上等量异种电荷仅在板间形成匀强电场，漏斗出口与极板上边缘等高，到极板间距相等，。、b两类

塑料颗粒离开漏斗出口时分别带上正、负电荷，经过分选电场后。类颗粒汇集在收集板的右端，已知极板间

距为d,板长为L极板下边缘与收集板的距离为“，两种颗粒的荷质比均为上重力加速度为g,颗粒进入

电场时的初速度为零且可视为质点，不考虑颗粒间的相互作用和空气阻力，在颗粒离开电场区域时不接触

极板但有最大偏转量，则（）

给料区

B.颗粒离开漏斗口在电场中做匀变速曲线运动

C.两极板间的电压值为幽

2L

D.颗粒落到收集板时的速度大小为2g(L+H)+"

\2L

【答案】D

【解析】

【详解】A.根据题意可知，正电荷所受电场力水平向右，则电场方向水平向右，可知，右极板带负电，故

A错误；

B.由于颗粒进入电场时的初速度为零，在电场中受电场力和重力的合力保持不变，则颗粒离开漏斗口在电

场中做匀变速直线运动，故B错误；

C.根据题意，设两极板间的电压值为U,水平方向上有

Uqd1

—=ma,——=—at2

d22

竖直方向上有

联立解得

pd~

U=-—

2kL

故c错误；

D.根据题意，结合C分析可知，颗粒离开电场时的水平速度为

离开电场后，水平方向做匀速运动，则颗粒落到收集板时的水平速度仍为匕，竖直方向上，颗粒一直做自

由落体运动，则颗粒落到收集板时的竖直速度为

Vy={2g(H+L)

则颗粒落到收集板时的速度大小为

V=M+*=,2g(L+H)+

故D正确。

故选D。

5.保险丝对保护家庭用电安全有着重要作用，如图所示，A是熔断电流为1A的保险丝，理想变压器的

原、副线圈的匝数比为2：1,交变电压U=220V,保险丝电阻1。，灭是用可变电阻。当电路正常工作时,

则下列说法正确的是（）

B.可变电阻R越大，其消耗的功率越小

C.通过可变电阻R的电流不能超过0.5A

D.增加原线圈匝数，保险丝可能熔断

【答案】B

【解析】

【详解】AB.将保险丝电阻看成交变电源内阻，则有可变电阻消耗的功率等于理想变压器原线圈消耗的功

率，设原线圈等效电阻为品，则有

居=llR

，2〃1

联立可得

（IY

K=I二A7R=4R

当电路正常工作时，原线圈电流则

R.+R'^—>220Q

A

即

&=47？2219。

所以

尺254.750

根据电源输出功率的特点可知可变电阻R越大，输出功率越小，即原线圈消耗的功率越小，可变电阻消耗

的功率越小，故B正确，A错误；

C.设电阻Rr时，原线圈中电流刚好达到熔断电流，即4=1A,根据

【1_"

1?

则副线圈的电流

U=2A

即通过可变电阻R的电流不能超2A；故C错误;

D.当其他条件不变，增加原线圈匝数，根据

\2C、2

♦

R二R

此=1

kf17

可知相当于增加了原线圈的等效电阻，则根据欧姆定律可知原线圈电流减小，保险丝不会熔断，故D错误;

故选B。

6.一半圆形玻璃砖的截面如图所示，截面内一细束单色光以45。的入射角从上射入，在入射点由N缓

慢移动到M的过程中，不考虑光的反射，圆弧上有一半区域有光线射出。已知玻璃砖的半径为凡单

色光在真空中的传播速度为c,A为半圆的中点，下列说法正确的是（）

A.圆弧AN上没有光线射出区域的长度与圆弧AN长度之比为5：6

B.出射光线与水平方向最大夹角90°

C.出射光线与入射光线均不平行

D,能从圆弧上射出的光线中，在玻璃砖内的最大传播时间为f1mx=回

【答案】A

【解析】

【详解】A.如图所示

设P和。分别是半圆上光线射出的临界位置，因为半圆上有一半区域有光线射出，可知

ZPOQ=90°

设光线射入玻璃砖后的折射角为仇全反射临界角为C,由几何关系可知

ZPOM=ZAOQ

即

9O°-O-C^C-0

则

C=45°

折射率

n=V2

又由折射定律可知

sin9

解得

6=30°

则

C-0=15°

故圆弧AN上没有光线射出的区域的长度与圆弧AN长度之比为

90-155

~90~~6

A正确；

B.结合几何知识可知，出射光线与水平方向夹角最大为75。，B错误；

C.由对称性可知，从A点出射的光线与入射光平行，C错误；

D.玻璃砖内的光线路径最长的是从A点出射的光线，故最大传播时间为

2R

+Z/32&R

maxc„3cc

忑

D错误。

故选Ao

7.水平放置的两金属板,板长为0.2m,板间距为0.15m,板间有竖直向下的匀强电场，场强大小为2xl()3v/m,

两板的左端点MN连线的左侧足够大空间存在匀强磁场，磁感应强度的大小为0.2T,方向垂直纸面向里。

一比荷为lxl06c/kg正电粒子以初速度w紧靠上极板从右端水平射入电场，随后从磁场射出。则()

XXX；

A.当丫0=1义104血$时，粒子离开磁场时的速度最小

B.当为=20xl()4rn/s时，粒子离开磁场时的速度最小

C.当%=^X104mzs时，粒子离开磁场的位置距M点的距离最小

D.当vo=2xlO4mzs时，粒子离开磁场的位置距M点的距离最小

【答案】D

【解析】

【详解】AB.粒子在磁场中做匀速圆周运动，要使粒子离开磁场时的速度最小，则粒子在从电场进入磁场

时速度最小，设粒子进入磁场时的速度v与水平方向的夹角为9,根据类平抛运动的规律有，水平方向

L-vot

竖直方向

12

y=—at

-2

加速度

a==lx1()6x2x1031nzs2=2x1091nzs2

m

而

vy=at

则

tan6»=—Vv=2-v^-

%L

可得

y=0.1tan<9

根据匀变速直线运动速度与位移的关系式可得

vy=y/2ay

而

sin。

联立以上各式可得

2x2xl09xO.ltan。

v==2xl04

sin2(9Vsin26"

可知，当。=45时，粒子进入磁场时有最小速度

%门=2^xl04m/s

此时

vn=vcos45=2后xio,x走向s=2x104m/s

2

故AB错误；

CD.根据以上分析可知，粒子进入磁场时的速度为v,进入磁场后粒子在磁场中做圆周运动，偏转后从

边界离开磁场，则由洛伦兹力充当向心力有

v2

Bqv=m—

可得

mv

R

qB

根据几何关系可得，粒子进入磁场的位置与射出磁场的位置之间的距离为

—22=2『

qBtand

则离M点的距离为

,r,2mJ2ay1八1

Ay=y+L—yd------------——tan0+

qBtan0105jtan。

即有

12、1,/——-1、241

Ay=z—(tan0+,)=—(,tan8--------)+/---------

10Jtan。10|_tan。Jtan』tan0

可知，当。=45时，粒子离开磁场的位置距M点的距离最小，而根据以上分析可知，当8=45时

%=2xl04m/s

故C错误，D正确。

故选D。

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，有两

个或两个以上选项符合题目要求。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.滑板运动已经成为亚运会中备受瞩目的一项比赛项目，它不仅代表了一种独特的文化，还展现了竞技体

育的精神和魅力。如图所示，某次运动中，小孩（可看作质点）与滑板以相同初速度％=6m/s一起滑上斜

面体，整个过程斜面体始终保持静止。已知小孩与滑板间的动摩擦因数〃1=0.6,滑板与斜面间的动摩擦因

数〃2=05小孩质量wti=25kg,滑板质量相2=lkg,斜面体质量/3=10kg,斜面倾角。=37°,已知

sin37°=0.6,cos370=0.8,重力加速度g=10m/s2,则在上滑过程中，下列说法正确的是（）

A.小孩与滑板之间的摩擦力大小为120N

B.小孩沿斜面滑行的最远距离为1.8m

C.地面对斜面的支持力大小为360N

D.地面对斜面的摩擦力大小为208N

【答案】BD

【解析】

【详解】A.由于从〉〃2,所以小孩和滑板相对静止一起做匀减速运动到最高点，利用整体法有

（叫+/巧）gsin夕+4（叫+根2）gcose=（町+）a

解得

a=10m/s2

方向沿斜面向下。对小孩分析，假设小孩和滑板间的摩擦力为了,有

f+m^gsmO=m^a

解得

/=IOON

故A错误；

B.由速度位移公式可得

故B正确；

C.以小孩、滑板和斜面体整体为研究对象，小孩和滑板做匀减速运动，加速度方向沿斜面向下，加速度有

向右和向下的分加速度，大小分别为

a*=acos0

ay=asin。

根据系统牛顿第二定律可知，在竖直方向有

（〃4+m2+m^g-FN=（〃4+m2）av

解得

FN=204N

故C错误；

D.地面对斜面体有向右的摩擦力，其大小为

f2=（叫+m2）ax=208N

故D正确。

故选BD。

9.足够长的两根平行等长的导轨弯折成正对的“」”形，ACVMN'部分水平且光滑，MW'P部分竖直,

如图所示，导轨间距为L=0.5m,整个空间存在竖直向上、磁感应强度为B=2T的匀强磁场中，质量为m=0.2kg.

电阻为R=0.5。、长度也为工的金属棒“b放在导轨肱W0N'的上方，另一根与完全相同的金属棒cd置

于MW'。'的外侧，距MV'足够高。现给必棒一个向左的初速度%=8m/s,同时由静止释放cd棒，金

属棒cd与NPN'P之间的动摩擦因数为〃=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，运动过程中两金属棒始终与

导轨接触良好，重力加速度g取10m/S?,则下列说法不正确的有（）

d

A.初始时金属棒cd受到的摩擦力为4N

B.金属棒cd刚要开始运动时，金属棒ab向左移动的位移是0.8m

金属棒cd刚要开始运动时，金属棒ab所受安培力的功率大小为32W

D.当仍停止运动时，整个系统产生的热量为6.4J

【答案】ACD

【解析】

【详解】A.初始油棒产生电动势

E=BLv0=8V

油与cd组成闭合回路，电流为

E

1=—=8A

2R

两金属棒所受安培力大小为

F=BIL=8N

根据右手定则可知，通过）的电流方向由1到c,根据左手定则，〃受向左的安培力，与导轨提供的支持

力平衡，其所受最大静摩擦力为

•/max==juBIL=4N>mg

故此时受到的静摩擦力大小为

f=mg=2N

故A错误，满足题意要求；

B.当cd棒刚要运动时有

f=juBI'L=mg

,EBLv

T1=—=-----

2R2R

联立解得

v=4m/s

从开始到那棒刚要运动的过程，对金属棒ab根据动量定理得

-BILt=mv-mv0

It-q

4为该过程通过金属棒的电荷量，则有

-EBLvtBLx

q=It=——t=------=------

2R2R2R

联立解得

%=0.8m

故B正确，不满足题意要求；

C.金属棒cd刚要开始运动时，金属棒油所受安培力的功率大小为

o2r22

P=F*v=BI'Lv=--------=16W

女2R

故C错误，满足题意要求；

D.根据功能关系，M棒克服安培力所做的功等于减少的动能，则有

|Wg|=^-mVo=6.4J

而克服安培力所做的功等于回路产生的焦耳热，但cd棒下降过程中与导轨之间还有摩擦生热，所以整个系

统产生的热量大于6.4J,故D错误，满足题意要求。

故选ACD。

10.如图甲，“星下点”是指卫星和地心连线与地球表面的交点。图乙是航天控制中心大屏上显示卫星FZ01

的“星下点”在一段时间内的轨迹，已知地球同步卫星的轨道半径为八地球半径为R,且r^6.7R,FZ01

绕行方向和地球自转方向如图甲所示。则下列说法正确的（）

甲乙

r

A.卫星FZ01的轨道半径约为额

r

B.卫星FZ01的轨道半径约为《

C.卫星FZ01可以记录到北极点的气候变化

D.卫星FZ01不可以记录到北极点的气候变化

【答案】AC

【解析】

【详解】AB.由轨迹图可知：地球自转一圈，卫星运动3圈,卫星做圆周运动，根据万有引力提供向心力

可得

_Mm4/

G~r=m-^rr

解得同步卫星的周期为

\GM

卫星FZ01的周期为

,尸

T=2%——

\GM

由于T=3T'，所以

1

r=­=r

衿i

故A正确，B错误；

CD.卫星FZ01纬度最高时，根据图乙可知

6=30°

如图所示

卫星离地球球心所在水平面的高度为

/?=rsin3O0~1.77?>7?

即卫星高度大于北极点的高度，卫星FZ01可以记录到北极点的气候变化，故C正确，D错误。

故选AC„

第n卷（非选择题共54分）

三、非选择题（本题共5小题，共54分）

11.某实验小组为了验证小球所受向心力与角速度、半径的关系，设计了如图甲所示的实验装置，转轴

MN由小电机带动，转速可调，固定在转轴上。点的力传感器通过轻绳连接一质量为根的小球，一根固定

在转轴上的光滑水平直杆穿过小球，保证小球在水平面内转动，直杆最外边插一小遮光片P,小球每转一

周遮光片P通过右边光电门时可记录遮光片最外边的挡光时间，某次实验操作如下：

甲

（1）用螺旋测微器测量遮光片P的宽度d,测量结果如图乙所示，则』=mm。

（2）如图甲所示，安装好实验装置，用刻度尺测量遮光片最外端到转轴。点的距离记为右，测量小球球

心到转轴。点的距离记为4。开动电动机，让小球转动起来，某次遮光片通过光电门时光电门计时为

则小球此时的角速度等于。（用字母d、t、4中的部分字母表示）

(3)验证向心力与半径关系时，让电动机匀速转动，遮光片P每次通过光电门的时间相同，调节小球球

心到转轴。点的距离右的长度，测出每一个4的长度以及其对应的力传感器的读数凡得出多组数据，

画出E-4的关系图像应该为o

(4)验证向心力与角速度关系时让小球球心到转轴。点距离4不变，调节电动机转速，遮光片P每次通

过光电门的时间不同，记录某次挡光时间f同时记录此时力传感器的读数E得出多组尸与r的数据，为了

准确验证小球所受向心力厂与角速度。的关系，利用实验测量应画________(选填

"FT”“尸_/，，，，/_!，，或，，尸_］，，)关系图。

tt

【答案】(1)1.880mm##1.879mm##l.881mm

d

(2)—

L/

(3)A(4)F-^-

【解析】

【小问1详解】

根据螺旋测微器的读数原理地

d=1.5mm+38x0.01mm=l.880mm

【小问2详解】

遮光片通过光电门时光电门计时为/时遮光条地线速度为

v=—d

t

所以小球此时的角速度为

vd

a)=—=——

rL1t

【小问3详解】

遮光片P每次通过光电门的时间相同，L、d不变，则①不变，由

F=morL-,

可知E-4的关系图像为过原点得倾斜直线。

故选Ao

【小问4详解】

由

口2r,d、2Tmd-L^1

F—mo