2025届湖南省普通高中学业水平选择性物理考试模拟一物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12025年湖南省普通高中学业水平选择性考试模拟一物理一、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。1．1971年10月,第14届国际计量大会决定采用米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉作为国际通用的长度、质量、时间、电磁学、热学、化学和光学标准计量单位,称基本单位。电阻的单位为欧(Ω),如果用国际单位制基本单位的符号来表示,下列选项正确的是A.kg·m2/(A2·s3) B.kg·m2/(A2·s2)C.kg·m/(A·s3) D.kg·m3/(A2·s3)2．火星是太阳系中仅次于水星的第二小的行星。火星有两颗卫星,即火卫一和火卫二,火卫二离火星的距离更远。若火卫二和火卫一绕火星做圆周运动的周期之比为m,且火卫二的周期为T。火卫二绕火星运行的轨道半径是月球绕地球运行的轨道半径r的n倍。月球绕地球运行的公转周期为T0,火卫一、火卫二的转动方向相同,则A.火卫一的轨道半径为m2B.火卫一和火卫二两次相距最近的时间间隔为TC.T与T0之比为nD.火星质量与地球质量之比为T023．如图所示,A、B是围绕地球运转的两颗卫星,其中A卫星的轨道半径为RA,B卫星的轨道半径为RB,经过相同的时间,A卫星与地心O的连线扫过的面积为SA,B卫星与地心O的连线扫过的面积为SB,则SA∶SB的值为A.RA∶RBB.RB∶RAC.RB∶D.RA∶4．武仙座球状星团中有一个脉冲双星系统,科学家通过脉冲星计时观测得知该双星系统由一颗脉冲星与一颗白矮星组成。如图所示,质量分布均匀的恒星A、B组成的双星系统绕O点沿逆时针方向做匀速圆周运动,运动周期为T1,两者间的距离为L,C为B的卫星,绕B沿逆时针方向做匀速圆周运动,周期为T2,且T2<T1,A与B之间的引力远大于C与B之间的引力,引力常量为G,不考虑相对论效应,下列说法正确的是A.若恒星A、B的质量之比为3∶1,则A、B的线速度大小之比也为3∶1B.恒星A、B的质量之和为4C.A、B、C三星相邻两次共线的时间间隔为TD.恒星B的密度为3π5．如图所示,两实线围成的环形区域内有一径向电场,电场强度方向沿半径指向圆心,某点处电场强度大小可表示为E=kr,r为该点到圆心的距离,k为常量。两个粒子a和b分别在半径为r1和r2(r1<r2)的圆轨道上做匀速圆周运动,已知两粒子的比荷大小相等,不考虑粒子间的相互作用及粒子重力,A.a粒子的电势能大于b粒子的电势能B.a粒子的线速度大小大于b粒子的线速度大小C.a粒子的角速度大于b粒子的角速度D.当另加一个垂直运动平面向里的磁场时,粒子做离心运动6．如图所示,在Oxyz空间直角坐标系里,在xOy水平面内的等边三角形BCD的边长为L,B、D两点在y轴上,C点在x轴上,A点在z轴上,A点到B、D两点的距离均为L。在B、D两点固定两个等量异种点电荷,下列说法正确的是A.沿z轴从O点到A点,电场强度一直增大B.沿x轴从O点到C点,电势一直增大C.A、C两点的电场强度相同D.带负电的试探电荷沿AC连线从A运动到C,其电势能先增大后减小二、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．套在水平直杆上的物块A与小球B、C通过三根长度相等的轻绳连接,当在小球C上施加最小的作用力F(图中没有画出)时,物块A与小球B、C恰好在如图所示的位置保持静止,此时三根轻绳均处于伸直状态,AB绳位于竖直方向。已知物块A与小球B的质量均为m,小球C的质量为2m,重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是A.AB绳与BC绳的弹力大小均为mg2B.AC绳的弹力大小为C.作用力F的大小为3mg2D.物块A8．如图所示,电荷量大小相等的正、负两点电荷分别放置在真空中的B、A两点,虚线是以B点为圆心的圆,O、D、C、E是圆上的4个点,且O点是AB连线的中点,C点在AB连线的延长线上。下列说法正确的是A.在A、B两点的连线上,O点电场强度最大B.圆上给出的各点中,C点电势最高C.O点和C点的电场强度大小之比为9∶4D.将一负试探电荷从E点沿虚线EOD移到D点,其电势能先减小后增大9．如图所示,间距为L的平行导轨固定在水平绝缘桌面上,导轨右端接有定值电阻,阻值为R,垂直导轨的虚线PQ和MN之间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场,其中导轨的PM和QN段光滑。在虚线PQ左侧、到PQ的距离为L2的位置垂直导轨放置质量为m的导体棒,现给处于静止状态的导体棒一个水平向右的恒力作用,经过PQ时撤去恒力,此时导体棒的速度大小v0=8gL5,经过MN时导体棒的速度大小v=4gL5。已知恒力大小为3mg,导体棒始终与导轨垂直且接触良好,导体棒接入电路的电阻为R2A.导体棒与PQ左侧导轨之间的动摩擦因数为0.44B.导体棒经过磁场的过程中,通过导体棒的电荷量为4C.导体棒经过磁场的过程中,导体棒上产生的热量为16D.虚线PQ和MN之间的距离为610．如图,光滑平行金属导轨由左侧弧形导轨和右侧水平导轨平滑连接而成,左侧弧形导轨上端连接一阻值为R的电阻,右侧水平导轨的最右端也连接一阻值为R的电阻,导轨间距为L,水平导轨间有相邻连接且宽度均为d的区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,区域边界与水平导轨垂直,Ⅰ、Ⅲ区域存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场,Ⅱ区域存在方向竖直向下、磁感应强度大小为2B的匀强磁场。一质量为m、长度也为L、电阻为R的金属棒从左侧弧形导轨上h高处由静止释放,金属棒最终停在Ⅲ区域右边界上,不计金属导轨电阻,金属棒与导轨始终垂直且接触良好,重力加速度大小为g,则A.金属棒穿过Ⅰ和Ⅲ区域的过程中,通过金属棒的电荷量相等B.金属棒在刚进入Ⅱ区域时,其加速度大小为20C.金属棒穿过Ⅰ区域的过程中,金属棒产生的焦耳热为1136D.金属棒穿过Ⅰ和Ⅲ区域的过程中,克服安培力所做的功之比为11∶1三、非选择题：本题共5小题，共56分。11．(7分)弹玻璃球是小朋友非常喜欢的游戏之一,某兴趣小组为了验证小球碰撞过程中的动量守恒定律,设计了如图所示的实验装置。先把小球1从小球发射器中沿水平桌面弹出,小球在水平地面的记录纸上留下压痕;把小球2静止放在桌子边缘,让小球1再次从小球发射器中弹出,并与小球2发生对心碰撞,两个小球分别落在水平地面的记录纸上的不同位置。O点是水平桌面边缘在记录纸上的竖直投影点,M、N、P是小球三个落点的位置。不计空气阻力。(1)下列说法正确的是。

A.实验中的桌面必须光滑B.两个小球的半径要相同C.小球1的质量要比小球2的质量小D.发射器里面的弹簧压缩量每次都要相同(2)本实验必须测量的物理量是。

A.桌面边缘到水平地面的高度hB.小球1和小球2的质量m1、m2C.小球1的释放位置到桌面边缘的距离xD.记录纸上O点与M、N、P各点的距离s1、s2、s3(3)若小球的碰撞过程满足动量守恒定律,则实验中需满足的关系式为[用(2)中所测物理量的字母表示]。

12．(9分)多用电表又叫万用表,它是一种可以测量电压、电流和电阻的电表。(1)在“探究晶体二极管的性能”实验中,测得电阻较小的一次电路图如图甲所示,电路中二极管的A端应与多用电表(选填“红表笔”或“黑表笔”)连接。

(2)多用电表长时间使用后,欧姆挡内部电源的电动势几乎不变但内阻发生变化,为了测量该电源的电动势与欧姆“×1”挡内部电路的电阻r,小组成员设计了如图乙所示的电路。实验操作步骤如下:①将多用电表选择开关旋至欧姆“×1”挡,进行欧姆调零;②按图乙安装好实验器材;③闭合开关K,调节电阻箱R0,读取电流表示数I、电阻箱示数R0与多用电表的示数R;④重复步骤③,得到多组I、R0、R的数据。Ⅰ.小组成员分析所获得的数据后,以1I为纵坐标,分别以R0、R为横坐标,在同一坐标系中作出1I-R0(R)图像如下所示,则其中可能正确的是Ⅱ.小组成员正确描绘出1I-R0(R)图像后,得到1I-R图线的斜率为k,图线与纵轴的截距为a,1I-R0图线与纵轴的截距为b,则多用电表欧姆“×1”挡内部电源的电动势E=,欧姆“×1”挡内部电路的电阻r=,图乙中电流表的内阻rA=13．(10分)“道威棱镜”是一种用于光学图像翻转的仪器。如图所示,一截面为等腰梯形的棱镜,其底角∠ABC=45°,O为AB中点,P为OA中点,光线1和光线2是与BC平行的两条单色光,分别从O点和P点射入棱镜,均在BC边上发生一次全反射后从CD边射出,其中光线1的出射点为CD的中点Q(未画出)。已知棱镜对两光线的折射率均为n=2,AB=42L,光在真空中的传播速度为c,sin15°=6-2(1)两光线在该棱镜中的临界角及光线1在AB边发生折射时的折射角。(2)光线2在棱镜中传播的时间。14．(14分)如图所示,间距为L的平行金属导轨固定在水平面上,两导轨足够长,整个装置处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,导轨左端接有阻值为R的定值电阻。一质量为m的金属杆ab垂直放置在导轨上,它与导轨间的动摩擦因数恒定,金属杆ab接入电路的电阻为r,其余电阻不计。第一次金属杆ab在垂直于杆的水平向右的恒力F(未知)作用下由静止开始运动,当金属杆ab的速度大小为v时,其加速度大小为a0(未知),金属杆ab最终达到的最大速度为2v。第二次金属杆ab在垂直于杆的水平向右的力F'作用下由静止开始运动,力F'的功率始终恒定不变,当金属杆ab的速度大小为v时,其加速度大小为4a0,金属杆ab最终达到的最大速度为2v。(金属杆ab始终与导轨保持垂直且接触良好,重力加速度为g)(1)求加速度大小a0。(2)求金属杆ab与导轨间的动摩擦因数μ和力F'的功率P额。(3)若保持(2)中力F'的功率不变,金属杆ab从静止开始运动时间t的过程中向前运动的位移为s(导体棒已经达到最大速度),求该过程中定值电阻R产生的焦耳热。15．(16分)一倾角为θ的固定斜面的底端安装有一弹性挡板P,质量分别为m和4m的物块a、b(均视为质点)置于斜面上,a与斜面间无摩擦,b与斜面间的动摩擦因数μ=tanθ。两物块间夹一劲度系数很大、处于压缩状态的轻质极短弹簧,弹簧被锁定,锁定的弹簧的弹性势能Ep=10mv02。现给两物块大小为v0、方向沿斜面向下的初速度,同时解除弹簧锁定,弹簧迅速完全释放弹性势能(时间不计),并立即拿走弹簧。已知a与b、a与挡板P之间的碰撞均为弹性碰撞,重力加速度为g(1)弹簧解除锁定后a、b的速度大小。(2)a与b第一次碰撞后b上升的高度。(3)b从第一次碰后到最终能沿斜面向上运动的最大距离。——★参考答案★——1．A【命题意图】本题考查单位制。【解题分析】由Q=I2Rt,可得1J=1A2·Ω·s,又由W=Fs,可得1J=1kg·m/s2·m=1kg·m2/s2,联立可得1Ω=1kg·m2/(A2·s3),故A项正确。2．D【命题意图】本题考查万有引力的应用。【解题分析】由题意可知,火卫二绕火星运行的轨道半径r2=nr,根据开普勒第三定律有r13r23=T12T2,又由T1∶T=1∶m,联立解得r1=m-23nr,故A项错误;由题意可知(2πT1-2πT)·t=2π,且T1=Tm,解得t=Tm-1,故B项错误;火卫一绕火星做圆周运动,月球绕地球做圆周运动,中心天体不同,故T2T02≠(nr)3r3,C项错误3．D【命题意图】本题考查万有引力。【解题分析】设地球的质量为M,围绕地球运转的A卫星的质量为mA,经过Δt时间A卫星与地心的连线扫过的面积为SA,由万有引力提供向心力可得GMmARA2=mAω2RA,SA=12RA2ωΔt,可得SA=ΔtRA2GMRA,同理可得S4．B【命题意图】本题考查万有引力。【解题分析】设恒星A、B的质量分别为MA、MB,轨道半径分别为rA、rB,由万有引力提供向心力,有GMAMBL2=MAω2rA=MBω2rB,由题意可知rA+rB=L,故rA=MBMA+MBL,rB=MAMA+MBL,可得vAvB=ω·rAω·rB=MBMA=13,恒星A、B的质量之和MA+MB=ω2L3G=4π2L3GT12,A项错误、B项正确。因为恒星A、B始终共线,如图所示,有θ=(5．C【命题意图】本题考查带电粒子在电场中的运动。【解题分析】由于粒子a和b的电荷量大小关系不确定,则无法比较电势能大小,故A项错误;电场力提供粒子做圆周运动所需的向心力,有qE=mv2r,解得v=qkm,两粒子的比荷相同,则其线速度大小相等,故B项错误;粒子做圆周运动的角速度ω=vr=1rqkm,则a粒子的角速度大于b粒子的角速度,故C项正确;粒子的运动方向不确定,当另加一个垂直运动平面向里的磁场时,其所受洛伦兹力方向不确定,6．C【命题意图】本题考查等量异种点电荷连线中垂面上电场强度和电势的分布,旨在考查物理模型的建立、矢量的合成及电场中的功能关系。【解题分析】由题意知,沿z轴从O点到A点,电场强度一直减小,A项错误;等量异种点电荷连线的中垂面是等势面,故沿x轴从O点到C点,电势不变,带负电的试探电荷沿AC连线从A运动到C,其电势能不变,故B、D项错误;设点电荷的电荷量为Q,A、C两点在等量异种点电荷连线的中垂面上,由几何知识得,合电场强度EA=EC=kQL2,方向都沿y轴负方向,故7．BD【命题意图】本题考查受力平衡。【解题分析】对B受力分析可知,B受到重力与AB绳的拉力,BC绳的拉力为0,即TAB=mg,故A项错误;对C受力分析有TAC=2mgcos60°=mg,F=2mgsin60°=3mg,故B项正确、C项错误;对A受力分析有f=TACsin60°,N=mg+TAB+TACcos60°,由于f≤μN,解得μ≥35,故D8．BC【命题意图】本题考查静电场。【解题分析】在等量异种点电荷的连线上,中点处的电场强度最小,A项错误;O、D、C、E四点都处在正点电荷的同一等势面上,由于C点距负点电荷最远,所以C点电势最高,B项正确;设A、B间距为L,O点电场强度大小EO=2kq(L2)2=8kqL2,C点电场强度大小EC=kq(L2)2-kq(3L2)2=32kq9L2,9．AD【命题意图】本题考查电磁感应。【解题分析】对导体棒从开始运动至到达虚线PQ的过程,应用动能定理,可得FL2-μmgL2=12mv02-0,代入数据,解得动摩擦因数μ=0.44,A项正确;对导体棒经过磁场区域的过程,应用动量定理,可得-BĪLΔt=mv-mv0,通过导体棒横截面的电荷量q=ĪΔt,解得q=4m5BgL,B项错误;导体棒通过磁场过程,整个回路中产生的热量Q=12mv02-12mv2,代入数据可得Q=24mgL25,根据电阻的串、并联关系,导体棒上产生的热量QR2=Q×R2R2+R=10．ABD【命题意图】本题考查电磁感应和电路的综合。【解题分析】金属棒穿过Ⅰ区域的过程中,根据法拉第电磁感应定律有E1=ΔΦΔt=BLdΔt,根据电流的定义有I1=q1Δt1=E1R总,联立解得q1=BLdR总(其中R总=32R);同理可得金属棒穿过Ⅲ区域的过程中,有q3=BLdR总,A项正确。金属棒刚进入Ⅰ区域时,v0=2gh,在Ⅰ区域内,由动量定理有-BILΔt=mv1-mv0(v1为金属棒刚滑出Ⅰ区域时的速度),即-B2L2R总vΔt=mv1-mv0,解得v1=v0-B2L2dmR总,同理在Ⅱ区域内有-4B2L2vΔtR总=mv2-mv1(v2为金属棒刚滑出Ⅱ区域时的速度),可得v2=v1-4B2L2dmR总=v0-5B2L2dmR总,同理,在Ⅲ区域内有-B2L2vΔtR总=0-mv2,可得v2=B2L2dmR总,联立解得v1=56v0,v2=16v0,金属棒刚进入Ⅱ区域时,有-2BIL=ma,其中I=2BLv1R总=4BLv13R,故a=-8B2L2311．(1)BD(2分)(2)BD(2分)(3)m1s2=m1s1+m2s3(3分)【命题意图】本题考查验证动量守恒定律实验。【解题分析】(1)本实验采用控制变量法,保证弹簧压缩量每次都相同即可,不需要桌面光滑,A项错误、D项正确;两小球要发生正碰,两小球的半径应相同,B项正确;为了保证碰后小球1不反弹,小球1的质量要大于小球2的质量,C项错误。(2)本实验的目的是验证动量守恒定律,需要知道小球的质量和碰前、碰后的速度,由s=v0t,h=12gt2,得v0=sg2h,若小球碰撞过程中满足动量守恒定律,则有m1v0=m1v1+m2v2,得m1s2=m1s1+m2s3,B(3)由(2)中解析过程可知,若小球的碰撞过程满足动量守恒定律,则实验中需满足关系式m1s2=m1s1+m2s3。12．(1)红表笔(1分)(2)Ⅰ.B(2分)Ⅱ.1k(2分)ak(2分)b-a【命题意图】本题考查多用电表的使用、闭合电路欧姆定律。【解题分析】(1)根据多用电表电流“红进黑出”的规律,电路中二极管的A端应与多用电表的红表笔连接。(2)Ⅰ.根据闭合电路欧姆定律有IR=E-Ir,I(RA+R0)=E-Ir,则有1I=RE+rE,1I=R0E+RA+rE,可知,两图线的斜率均为正值且大小相等Ⅱ.根据上述有1E=k,rE=a,RA+rE=b,解得E=1k,r=13．【命题意图】本题考查光的折射。【解题分析】(1)光线1、2从AB边射入棱镜时,光路图如图。设两光线在该棱镜中的临界角为C,由sinC=1n=22(1解得C=45°(1分)光线1从O点入射时,由折射定律得n=sinisinr由几何关系知,入射角i=45°解得折射角r=30°。(1分)(2)当光线1射到BC边时,由几何关系可得,光线1与BC边的夹角∠OEB=15°在△OEB中,由正弦定理得OEsin45°=OBsin15°(1解得OE=2(6+2)L(1分)由OE=QE,得光线1在棱镜中的传播时间t=OE+QEv,其中v=cn联立解得t=8(3+1)Lc由几何关系知,光线2的光程与光线1的光程相等,传播时间也为8(3+1)Lc。14．【命题意图】本题考查动生电动势、牛顿第二定律和焦耳热。【解题分析】(1)第一次,金属杆ab最终达到最大速度时,有F=F安+μmg,其中F安=BBL·2vR+r解得F=2B2L2v金属杆ab速度大小为v时,有F-F安'-μmg=ma0其中F安'=B2L2v可得F=B2L2vR+联立解得a0=B2L2vm(2)第二次,金属杆ab最终达到最大速度时,有P额=F'·2v=(2B2L2vR+金属杆ab速度大小为v时,有力F″=P额v=4B2L2v由牛顿第二定律得F″-F安'-μmg=m·4a0,其中F安'=B2L2v化简可得3B2L2可得μ=B2L2v故P额=F'·2v=(2B2L2vR+r+μmg(3)由动能定理得P额t-μmgs-Q总=12m(2v)2(2分解得Q总=B2L2v(6vt-s)R+r-故定值电阻R产生的焦耳热QR=RR+rQ总=RR+r[B2L2v(6vt-s)15．【命题意图】本题考查动量守恒定律和能量守恒定律。【解题分析】(1)弹簧解除锁定的瞬间,设物块a、b获得的速度大小分别为v1和v2,取沿斜面向下为正方向,由动量守恒定律和能量守恒定律得5mv0=mv1+4mv212×5mv02+Ep=12mv12+12×联立解得v1=5v0,v2=0。(2分)(2)由μ=tanθ可知,弹簧解除锁定后b静止在斜面上,a与挡板碰撞后反弹,返回后与b碰撞,a、b碰撞前a的速度大小仍为v1设a与b第一次碰后的速度分别为va1、vb1,取沿斜面向上为正方向,由动量守恒定律和能量守恒定律得mv1=mva1+4mvb112mv12=12mva12+12解得va1=m-4mm+4mv1=-3v0,vb1=2mm+4mvb沿斜面向上运动的过程中,根据牛顿第二定律有4mgsinθ+μ·4mgcosθ=4mab(1分)解得ab=2gsinθ(1分)设第一次碰后b沿斜面向上运动的最大距离为xb1有0-(2v0)2=2(-2gsinθ)xb1,解得xb1=v02gsin故b上升的高度h1=xb1sinθ=v02g。(3)设b最终沿斜面向上运动的最大距离为x,由能量守恒定律得12×5mv02+10mv02=5mgxsinθ+μ·4mgcosθ·x=25v0218g2025年湖南省普通高中学业水平选择性考试模拟一物理一、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。1．1971年10月,第14届国际计量大会决定采用米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉作为国际通用的长度、质量、时间、电磁学、热学、化学和光学标准计量单位,称基本单位。电阻的单位为欧(Ω),如果用国际单位制基本单位的符号来表示,下列选项正确的是A.kg·m2/(A2·s3) B.kg·m2/(A2·s2)C.kg·m/(A·s3) D.kg·m3/(A2·s3)2．火星是太阳系中仅次于水星的第二小的行星。火星有两颗卫星,即火卫一和火卫二,火卫二离火星的距离更远。若火卫二和火卫一绕火星做圆周运动的周期之比为m,且火卫二的周期为T。火卫二绕火星运行的轨道半径是月球绕地球运行的轨道半径r的n倍。月球绕地球运行的公转周期为T0,火卫一、火卫二的转动方向相同,则A.火卫一的轨道半径为m2B.火卫一和火卫二两次相距最近的时间间隔为TC.T与T0之比为nD.火星质量与地球质量之比为T023．如图所示,A、B是围绕地球运转的两颗卫星,其中A卫星的轨道半径为RA,B卫星的轨道半径为RB,经过相同的时间,A卫星与地心O的连线扫过的面积为SA,B卫星与地心O的连线扫过的面积为SB,则SA∶SB的值为A.RA∶RBB.RB∶RAC.RB∶D.RA∶4．武仙座球状星团中有一个脉冲双星系统,科学家通过脉冲星计时观测得知该双星系统由一颗脉冲星与一颗白矮星组成。如图所示,质量分布均匀的恒星A、B组成的双星系统绕O点沿逆时针方向做匀速圆周运动,运动周期为T1,两者间的距离为L,C为B的卫星,绕B沿逆时针方向做匀速圆周运动,周期为T2,且T2<T1,A与B之间的引力远大于C与B之间的引力,引力常量为G,不考虑相对论效应,下列说法正确的是A.若恒星A、B的质量之比为3∶1,则A、B的线速度大小之比也为3∶1B.恒星A、B的质量之和为4C.A、B、C三星相邻两次共线的时间间隔为TD.恒星B的密度为3π5．如图所示,两实线围成的环形区域内有一径向电场,电场强度方向沿半径指向圆心,某点处电场强度大小可表示为E=kr,r为该点到圆心的距离,k为常量。两个粒子a和b分别在半径为r1和r2(r1<r2)的圆轨道上做匀速圆周运动,已知两粒子的比荷大小相等,不考虑粒子间的相互作用及粒子重力,A.a粒子的电势能大于b粒子的电势能B.a粒子的线速度大小大于b粒子的线速度大小C.a粒子的角速度大于b粒子的角速度D.当另加一个垂直运动平面向里的磁场时,粒子做离心运动6．如图所示,在Oxyz空间直角坐标系里,在xOy水平面内的等边三角形BCD的边长为L,B、D两点在y轴上,C点在x轴上,A点在z轴上,A点到B、D两点的距离均为L。在B、D两点固定两个等量异种点电荷,下列说法正确的是A.沿z轴从O点到A点,电场强度一直增大B.沿x轴从O点到C点,电势一直增大C.A、C两点的电场强度相同D.带负电的试探电荷沿AC连线从A运动到C,其电势能先增大后减小二、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．套在水平直杆上的物块A与小球B、C通过三根长度相等的轻绳连接,当在小球C上施加最小的作用力F(图中没有画出)时,物块A与小球B、C恰好在如图所示的位置保持静止,此时三根轻绳均处于伸直状态,AB绳位于竖直方向。已知物块A与小球B的质量均为m,小球C的质量为2m,重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是A.AB绳与BC绳的弹力大小均为mg2B.AC绳的弹力大小为C.作用力F的大小为3mg2D.物块A8．如图所示,电荷量大小相等的正、负两点电荷分别放置在真空中的B、A两点,虚线是以B点为圆心的圆,O、D、C、E是圆上的4个点,且O点是AB连线的中点,C点在AB连线的延长线上。下列说法正确的是A.在A、B两点的连线上,O点电场强度最大B.圆上给出的各点中,C点电势最高C.O点和C点的电场强度大小之比为9∶4D.将一负试探电荷从E点沿虚线EOD移到D点,其电势能先减小后增大9．如图所示,间距为L的平行导轨固定在水平绝缘桌面上,导轨右端接有定值电阻,阻值为R,垂直导轨的虚线PQ和MN之间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场,其中导轨的PM和QN段光滑。在虚线PQ左侧、到PQ的距离为L2的位置垂直导轨放置质量为m的导体棒,现给处于静止状态的导体棒一个水平向右的恒力作用,经过PQ时撤去恒力,此时导体棒的速度大小v0=8gL5,经过MN时导体棒的速度大小v=4gL5。已知恒力大小为3mg,导体棒始终与导轨垂直且接触良好,导体棒接入电路的电阻为R2A.导体棒与PQ左侧导轨之间的动摩擦因数为0.44B.导体棒经过磁场的过程中,通过导体棒的电荷量为4C.导体棒经过磁场的过程中,导体棒上产生的热量为16D.虚线PQ和MN之间的距离为610．如图,光滑平行金属导轨由左侧弧形导轨和右侧水平导轨平滑连接而成,左侧弧形导轨上端连接一阻值为R的电阻,右侧水平导轨的最右端也连接一阻值为R的电阻,导轨间距为L,水平导轨间有相邻连接且宽度均为d的区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,区域边界与水平导轨垂直,Ⅰ、Ⅲ区域存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场,Ⅱ区域存在方向竖直向下、磁感应强度大小为2B的匀强磁场。一质量为m、长度也为L、电阻为R的金属棒从左侧弧形导轨上h高处由静止释放,金属棒最终停在Ⅲ区域右边界上,不计金属导轨电阻,金属棒与导轨始终垂直且接触良好,重力加速度大小为g,则A.金属棒穿过Ⅰ和Ⅲ区域的过程中,通过金属棒的电荷量相等B.金属棒在刚进入Ⅱ区域时,其加速度大小为20C.金属棒穿过Ⅰ区域的过程中,金属棒产生的焦耳热为1136D.金属棒穿过Ⅰ和Ⅲ区域的过程中,克服安培力所做的功之比为11∶1三、非选择题：本题共5小题，共56分。11．(7分)弹玻璃球是小朋友非常喜欢的游戏之一,某兴趣小组为了验证小球碰撞过程中的动量守恒定律,设计了如图所示的实验装置。先把小球1从小球发射器中沿水平桌面弹出,小球在水平地面的记录纸上留下压痕;把小球2静止放在桌子边缘,让小球1再次从小球发射器中弹出,并与小球2发生对心碰撞,两个小球分别落在水平地面的记录纸上的不同位置。O点是水平桌面边缘在记录纸上的竖直投影点,M、N、P是小球三个落点的位置。不计空气阻力。(1)下列说法正确的是。

A.实验中的桌面必须光滑B.两个小球的半径要相同C.小球1的质量要比小球2的质量小D.发射器里面的弹簧压缩量每次都要相同(2)本实验必须测量的物理量是。

A.桌面边缘到水平地面的高度hB.小球1和小球2的质量m1、m2C.小球1的释放位置到桌面边缘的距离xD.记录纸上O点与M、N、P各点的距离s1、s2、s3(3)若小球的碰撞过程满足动量守恒定律,则实验中需满足的关系式为[用(2)中所测物理量的字母表示]。

12．(9分)多用电表又叫万用表,它是一种可以测量电压、电流和电阻的电表。(1)在“探究晶体二极管的性能”实验中,测得电阻较小的一次电路图如图甲所示,电路中二极管的A端应与多用电表(选填“红表笔”或“黑表笔”)连接。

(2)多用电表长时间使用后,欧姆挡内部电源的电动势几乎不变但内阻发生变化,为了测量该电源的电动势与欧姆“×1”挡内部电路的电阻r,小组成员设计了如图乙所示的电路。实验操作步骤如下:①将多用电表选择开关旋至欧姆“×1”挡,进行欧姆调零;②按图乙安装好实验器材;③闭合开关K,调节电阻箱R0,读取电流表示数I、电阻箱示数R0与多用电表的示数R;④重复步骤③,得到多组I、R0、R的数据。Ⅰ.小组成员分析所获得的数据后,以1I为纵坐标,分别以R0、R为横坐标,在同一坐标系中作出1I-R0(R)图像如下所示,则其中可能正确的是Ⅱ.小组成员正确描绘出1I-R0(R)图像后,得到1I-R图线的斜率为k,图线与纵轴的截距为a,1I-R0图线与纵轴的截距为b,则多用电表欧姆“×1”挡内部电源的电动势E=,欧姆“×1”挡内部电路的电阻r=,图乙中电流表的内阻rA=13．(10分)“道威棱镜”是一种用于光学图像翻转的仪器。如图所示,一截面为等腰梯形的棱镜,其底角∠ABC=45°,O为AB中点,P为OA中点,光线1和光线2是与BC平行的两条单色光,分别从O点和P点射入棱镜,均在BC边上发生一次全反射后从CD边射出,其中光线1的出射点为CD的中点Q(未画出)。已知棱镜对两光线的折射率均为n=2,AB=42L,光在真空中的传播速度为c,sin15°=6-2(1)两光线在该棱镜中的临界角及光线1在AB边发生折射时的折射角。(2)光线2在棱镜中传播的时间。14．(14分)如图所示,间距为L的平行金属导轨固定在水平面上,两导轨足够长,整个装置处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,导轨左端接有阻值为R的定值电阻。一质量为m的金属杆ab垂直放置在导轨上,它与导轨间的动摩擦因数恒定,金属杆ab接入电路的电阻为r,其余电阻不计。第一次金属杆ab在垂直于杆的水平向右的恒力F(未知)作用下由静止开始运动,当金属杆ab的速度大小为v时,其加速度大小为a0(未知),金属杆ab最终达到的最大速度为2v。第二次金属杆ab在垂直于杆的水平向右的力F'作用下由静止开始运动,力F'的功率始终恒定不变,当金属杆ab的速度大小为v时,其加速度大小为4a0,金属杆ab最终达到的最大速度为2v。(金属杆ab始终与导轨保持垂直且接触良好,重力加速度为g)(1)求加速度大小a0。(2)求金属杆ab与导轨间的动摩擦因数μ和力F'的功率P额。(3)若保持(2)中力F'的功率不变,金属杆ab从静止开始运动时间t的过程中向前运动的位移为s(导体棒已经达到最大速度),求该过程中定值电阻R产生的焦耳热。15．(16分)一倾角为θ的固定斜面的底端安装有一弹性挡板P,质量分别为m和4m的物块a、b(均视为质点)置于斜面上,a与斜面间无摩擦,b与斜面间的动摩擦因数μ=tanθ。两物块间夹一劲度系数很大、处于压缩状态的轻质极短弹簧,弹簧被锁定,锁定的弹簧的弹性势能Ep=10mv02。现给两物块大小为v0、方向沿斜面向下的初速度,同时解除弹簧锁定,弹簧迅速完全释放弹性势能(时间不计),并立即拿走弹簧。已知a与b、a与挡板P之间的碰撞均为弹性碰撞,重力加速度为g(1)弹簧解除锁定后a、b的速度大小。(2)a与b第一次碰撞后b上升的高度。(3)b从第一次碰后到最终能沿斜面向上运动的最大距离。——★参考答案★——1．A【命题意图】本题考查单位制。【解题分析】由Q=I2Rt,可得1J=1A2·Ω·s,又由W=Fs,可得1J=1kg·m/s2·m=1kg·m2/s2,联立可得1Ω=1kg·m2/(A2·s3),故A项正确。2．D【命题意图】本题考查万有引力的应用。【解题分析】由题意可知,火卫二绕火星运行的轨道半径r2=nr,根据开普勒第三定律有r13r23=T12T2,又由T1∶T=1∶m,联立解得r1=m-23nr,故A项错误;由题意可知(2πT1-2πT)·t=2π,且T1=Tm,解得t=Tm-1,故B项错误;火卫一绕火星做圆周运动,月球绕地球做圆周运动,中心天体不同,故T2T02≠(nr)3r3,C项错误3．D【命题意图】本题考查万有引力。【解题分析】设地球的质量为M,围绕地球运转的A卫星的质量为mA,经过Δt时间A卫星与地心的连线扫过的面积为SA,由万有引力提供向心力可得GMmARA2=mAω2RA,SA=12RA2ωΔt,可得SA=ΔtRA2GMRA,同理可得S4．B【命题意图】本题考查万有引力。【解题分析】设恒星A、B的质量分别为MA、MB,轨道半径分别为rA、rB,由万有引力提供向心力,有GMAMBL2=MAω2rA=MBω2rB,由题意可知rA+rB=L,故rA=MBMA+MBL,rB=MAMA+MBL,可得vAvB=ω·rAω·rB=MBMA=13,恒星A、B的质量之和MA+MB=ω2L3G=4π2L3GT12,A项错误、B项正确。因为恒星A、B始终共线,如图所示,有θ=(5．C【命题意图】本题考查带电粒子在电场中的运动。【解题分析】由于粒子a和b的电荷量大小关系不确定,则无法比较电势能大小,故A项错误;电场力提供粒子做圆周运动所需的向心力,有qE=mv2r,解得v=qkm,两粒子的比荷相同,则其线速度大小相等,故B项错误;粒子做圆周运动的角速度ω=vr=1rqkm,则a粒子的角速度大于b粒子的角速度,故C项正确;粒子的运动方向不确定,当另加一个垂直运动平面向里的磁场时,其所受洛伦兹力方向不确定,6．C【命题意图】本题考查等量异种点电荷连线中垂面上电场强度和电势的分布,旨在考查物理模型的建立、矢量的合成及电场中的功能关系。【解题分析】由题意知,沿z轴从O点到A点,电场强度一直减小,A项错误;等量异种点电荷连线的中垂面是等势面,故沿x轴从O点到C点,电势不变,带负电的试探电荷沿AC连线从A运动到C,其电势能不变,故B、D项错误;设点电荷的电荷量为Q,A、C两点在等量异种点电荷连线的中垂面上,由几何知识得,合电场强度EA=EC=kQL2,方向都沿y轴负方向,故7．BD【命题意图】本题考查受力平衡。【解题分析】对B受力分析可知,B受到重力与AB绳的拉力,BC绳的拉力为0,即TAB=mg,故A项错误;对C受力分析有TAC=2mgcos60°=mg,F=2mgsin60°=3mg,故B项正确、C项错误;对A受力分析有f=TACsin60°,N=mg+TAB+TACcos60°,由于f≤μN,解得μ≥35,故D8．BC【命题意图】本题考查静电场。【解题分析】在等量异种点电荷的连线上,中点处的电场强度最小,A项错误;O、D、C、E四点都处在正点电荷的同一等势面上,由于C点距负点电荷最远,所以C点电势最高,B项正确;设A、B间距为L,O点电场强度大小EO=2kq(L2)2=8kqL2,C点电场强度大小EC=kq(L2)2-kq(3L2)2=32kq9L2,9．AD【命题意图】本题考查电磁感应。【解题分析】对导体棒从开始运动至到达虚线PQ的过程,应用动能定理,可得FL2-μmgL2=12mv02-0,代入数据,解得动摩擦因数μ=0.44,A项正确;对导体棒经过磁场区域的过程,应用动量定理,可得-BĪLΔt=mv-mv0,通过导体棒横截面的电荷量q=ĪΔt,解得q=4m5BgL,B项错误;导体棒通过磁场过程,整个回路中产生的热量Q=12mv02-12mv2,代入数据可得Q=24mgL25,根据电阻的串、并联关系,导体棒上产生的热量QR2=Q×R2R2+R=10．ABD【命题意图】本题考查电磁感应和电路的综合。【解题分析】金属棒穿过Ⅰ区域的过程中,根据法拉第电磁感应定律有E1=ΔΦΔt=BLdΔt,根据电流的定义有I1=q1Δt1=E1R总,联立解得q1=BLdR总(其中R总=32R);同理可得金属棒穿过Ⅲ区域的过程中,有q3=BLdR总,A项正确。金属棒刚进入Ⅰ区域时,v0=2gh,在Ⅰ区域内,由动量定理有-BILΔt=mv1-mv0(v1为金属棒刚滑出Ⅰ区域时的速度),即-B2L2R总vΔt=mv1-mv0,解得v1=v0-B2L2dmR总,同理在Ⅱ区域内有-4B2L2vΔtR总=mv2-mv1(v2为金属棒刚滑出Ⅱ区域时的速度),可得v2=v1-4B2L2dmR总=v0-5B2L2dmR总,同理,在Ⅲ区域内有-B2L2vΔtR总=0-mv2,可得v2=B2L2dmR总,联立解得v1=56v0,v2=16v0,金属棒刚进入Ⅱ区域时,有-2BIL=ma,其中I=2BLv1R总=4BLv13R,故a=-8B2L2311．(1)BD(2分)(2)BD(2分)(3)m1s2=m1s1+m2s3(3分)【命题意图】本题考查验证动量守恒定律实验。【解题分析】(1)本实验采用控制变量法,保证弹簧压缩量每次都相同即可,不需要桌面光滑,A项错误、D项正确;两小球要发生正碰,两小球的半径应相同,B项正确;为了保证碰后小球1不反弹,小