2023年湖南省八省聯(lián)考高考物理模擬試卷及答案解析

2023年湖南省八省聯(lián)考高考物理模擬試卷

一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分在每小題給出的四個選項中，只有一項

是符合題目要求的。

1.（4分）下列方程中，正確的核聚變反應方程是（）

A.?H+汨f,He+Jn

B.毅U-毅Th+fHe

C.停U+Jn-贅Ba+^Kr+3Jn

D.?He+召Al得P+2Jn

2.（4分）有一圓柱形水井，井壁光滑且豎直，過其中心軸的剖面圖如圖所示。一個質(zhì)量為

m的小球以速度v從口邊緣沿直徑方向水平射入水井，小球與井壁做多次彈性碰撞（碰

撞前后小球水平方向速度大小不變、方向反向，小球豎直方向速度大小和方向都不變）,

不計空氣阻力。從小球水平射入水井到落至水面的過程中，下列說法正確的是（）

AU.小球下落時間與小球質(zhì)量m有關(guān)

B.小球下落時間與小球初速度v有關(guān)

C.小球下落時間與水井井口直徑d有關(guān)

D.小球下落時間與水井井口到水面高度差h有關(guān)

3.（4分）如圖，兩個帶等量正電的點電荷，分別固定在絕緣水平桌面上的A、B兩點，一

絕緣圓形細管水平固定在桌面A、B兩點間，且圓形細管圓心O位于A、B連線的中點，

細管與A、B連線及中垂線交點分別為C、E、D、F。一個帶負電的小球在細管中按順時

針方向做完整的圓周運動，不計一切摩擦。下列說法正確的是（）

第1頁共27頁

A.小球從C運動到D的過程中，速度先減小后增大

B.在兩個帶正電的點電荷產(chǎn)生的電場中，C點的電勢比F點的電勢低

C.小球在C、E兩點的速度大小相等，有相同的電勢能

D.小球在D、F兩點所受的電場力相同

4.（4分）有四個電源甲、乙、丙、丁，其路端電壓U與電流的關(guān)系圖象分別如圖（a）、圖

（b）、圖（c）、（d）所示。將一個6Q的定值電阻分別與每電源的兩極相接，使定值電阻

消耗功率最大的電源是（）

圖（a）圖（b）圖（c）圖（d）

A.甲電源B.乙電源C.丙電源D.丁電源

5.（4分）如圖，力傳感器固定在天花板上，邊長為L的正方形勻質(zhì)導線框abed用不可伸

長的輕質(zhì)絕緣細線懸掛于力傳感器的測力端，導線框與磁感應強度方向垂直，線框的bed

部分處于勻強磁場中，b、d兩點位于勻強磁場的平邊界線上。若在導線框中通以大小為

I、方向如圖所示的恒定電流，導線框處于靜止狀態(tài)時.，力傳感器的示數(shù)為FL只改變電

流方向，其它條件不變，力傳感器的示數(shù)為F2。該勻強磁場的磁感應強度大小為（)

°Fi-F2

D.

4IL

短仍2-0)口班(FI-FG

4IL'?4IL

6.（4分）如圖，一根質(zhì)量為m的勻質(zhì)繩子，兩端分別固定在同一高度的兩個釘子上，中點

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懸掛一質(zhì)量為M的物體。系統(tǒng)平衡時，繩子中點兩側(cè)的切線與豎直方向的夾角為a,釘

子處繩子的切線方向與豎直方向的夾角為0,則()

tanam+M

B.

tanpM

cosaMcosam

C.D.

cosBm+Mcospzn+M

二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項

符合題目要求全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7.（5分）在“嫦娥五號”任務中，有一個重要環(huán)節(jié)，軌道器和返回器的組合體（簡稱“甲”）

與上升器（簡稱“乙”）要在環(huán)月軌道上實現(xiàn)對接，以使將月壤樣品從上升器轉(zhuǎn)移到返回

器中，再由返回器帶回地球。對接之前，甲、乙分別在各自的軌道上做勻速圓周運動，

且甲的軌道半徑比乙小，如圖所示，為了實現(xiàn)對接，處在低軌的甲要抬高軌道。下列說

法正確的是（）

A.在甲高軌道之前，甲的線速度小于乙

B.甲可以通過增大速度來抬高軌道

C.在甲抬高軌道的過程中，月球?qū)椎娜f有引力逐漸增大

D.返回地球后，月壤樣品的重量比在月球表面時大

8.（5分）如圖，兩根足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導軌，固定在同一水平面上，其間

距為1m,左端通過導線連接一個R=1.5Q的定值電阻。整個導軌處在磁感應強度大小B

=0.4T的勻強磁場中，磁場方向豎直向下。質(zhì)量m=0.2kg、長度L=lm、電阻r=0.5。

的勻質(zhì)金屬桿垂直導軌放置，且與導軌接觸良好，在桿的中點施加一個垂直金屬桿的水

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平拉力F,使其靜止開始運動。拉力F的功率P=2W保持不變，當金屬桿的速度v=5m/s

時撤去拉力F。下列說法正確的是（）

lxxx|xxxxxxx

xxxlxxxxxxx

jxXXIXXX\XXX

Ixxx.xxxxxxx

A.若不撤去拉力F,金屬桿的速度會大于5m/s

B.金屬桿的速度為4m/s時，其加速度大小可能為0.9m/s2

C.從撤去拉力F到金屬桿停下的整個過程，通過金屬桿的電荷量為2.5C

D.從撤去拉力F到金屬桿停下的整個過程，金屬桿上產(chǎn)生的熱量為2.5J

9.（5分）甲、乙兩同學相約去參觀博物館。兩人同時從各自家中出發(fā)，沿同一直線相向而

行，經(jīng)過一段時間后兩人會合。身上攜帶的運動傳感器分別記錄了他們在這段時間內(nèi)的

速度大小隨時間的變化關(guān)系，如圖所示。其中，甲的速度大小隨時間變化的圖線為兩段

四分之一圓弧，則（）

A.在ti時刻，甲、乙兩人速度相同

B.0?t2時間內(nèi)，乙所走路程大于甲

C.在t3時刻，甲、乙兩人加速度大小相等

D.0?t4時間內(nèi)，甲、乙兩人平均速率相同

10.（5分）如圖，三個質(zhì)量均為1kg的物體A、B、C疊放在水平桌面上，B、C用不可伸

長的輕繩跨過一光滑輕質(zhì)定滑輪連接。A與B之間、B與C之間的接觸面以及輕繩均與

桌面平行。A與B之間、B與C之間以及C與桌面之間的動摩擦因數(shù)分別為0.4、0.2和

0.1,重力加速度g取10m/s2,設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。用力F沿水平方向拉物

體C,以下說法正確的是（）

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A.拉力F小于IIN時，不能拉動C

B.拉力F為17N時，輕繩的拉力為4N

C.要使A、B保持相對靜止，拉力F不能超過23N

D.A的加速度將隨拉力F的增大而增大

三、非選擇題：共56分。第11?14題為必考題，每個試題考生都必須作答；第15?16題

為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：共43分。

11.（6分）某同學利用滑塊在氣墊導軌上的運動測量當?shù)氐闹亓铀俣?，如圖（a）所示,

所用器材包括：氣墊導軌、滑塊（上方安裝有寬度為d的遮光片）、數(shù)字計時器、光電門

于”“小于”或“等于"）光電門B記錄的遮光時間時，認為氣墊導軌水平；

（2）用游標卡尺測量遮光片寬度d,如圖（b）所示，d=cm；

（3）在導軌左支點下加一高度為h的墊塊，讓滑塊從導軌頂端滑下，記錄遮光片經(jīng)過A、

B兩處光電門的光時間△口、At2及遮光片從A運動到B所用的時間t.可求出重力加

速度g=（用題中給出的物理量符號表示）；

（4）分析實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，重力加速度的測量值比該地的實際值偏小，寫出一條產(chǎn)生這一

結(jié)果的可能原因：。

12.（9分）太陽能電池是一種可將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件。一同學用圖（a）所示電路測量

某單晶硅太陽能電池的輸出電流I和輸出電壓U之間的關(guān)系，探究該電池的伏安特性，

用一定強度的光照射太陽能電池，閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱，測得實驗數(shù)據(jù)如表所示。

U/V0.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.6

I/mA7.07.07.07.07.07.07.07.06.96.65.72.2

（1）請在圖（b）中補齊表中后4組數(shù)據(jù)點，并作出該太陽能電池的伏安特性曲線；

（2）根據(jù)所作伏安特性曲線可知，電池電阻（填“是”或“不是”）常數(shù)，短路

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電流為mA,電動勢為V（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）；

（3）根據(jù)所作伏安特性曲線，估算該太陽能電池的最大輸出功率為mW（結(jié)果保

留1位小數(shù)）。

圖(b)

13.（13分）在某些精密實驗中，為了避免變化的電場和磁場之間的相互干擾，可以用力學

裝置對磁場中的帶電粒子進行加速。如圖，表面光滑的絕緣平板水平放置在磁感應強度

大小為B的勻強磁場中，磁場方向垂直于豎直面向里。平板上有一個質(zhì)量為m、電荷量

為q的帶電粒子,初始時刻帶電粒子靜止在絕緣平板上,與絕緣平板左側(cè)邊緣的距離為do

在機械外力作用下，絕緣平板以速度V］豎直向上做勻速直線運動。一段時間后帶電粒子

從絕緣平板的左側(cè)飛出，并垂直入射到一塊與絕緣平板相互垂直的熒光屏上，不計帶電

粒子的重力。

（1）指出帶電粒子的電性，并說明理由；

（2）求帶電粒子在絕緣平板上的運動時間t；

（3）求整個過程中帶電粒子在豎直方向位移的大小h。

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XXXXXXX

XXX

XXX

XXXXXXX

XXX&

XXX

XXxXXXX

V1AT

XX|xX.XX

百寶緣半徑

14.（15分）如圖，一滑板的上表面由長度為L的水平部分AB和半徑為R的四分之一光滑

圓弧BC組成，滑板靜止于光滑的水平地面上。物體P（可視為質(zhì)點）置于滑板上面的A

點，物體P與滑板水平部分的動摩擦因數(shù)為口（口＜1）。一根長度為L、不可伸長的細線，

一端固定于O'點，另一端系一質(zhì)量為mo的小球Q。小球Q位于最低點時與物體P處

于同一高度并恰好接觸?，F(xiàn)將小球Q拉至與O'同一高度（細線處于水平拉直狀態(tài)），然

后由靜止釋放，小球Q向下擺動并與物體P發(fā)生彈性碰撞（碰撞時間極短）。設物體P

的質(zhì)量為m,滑板的質(zhì)量為2m。

（1）求小球Q與物體P碰撞前瞬間細線對小球拉力的大??；

（2）若物體P在滑板上向左運動從C點飛出，求飛出后相對C點的最大高度；

（3）要使物體P在相對滑板反向運動過程中，相對地面有向右運動的速度，求”2的取

m

值范圍。

（二）選考題：共13分。請考生從兩道中任選一題作答。如果多做，則按第一題計分。物

理選修3-3]（13分）

15.（5分）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a等壓膨脹到狀態(tài)b,再等容增壓到狀態(tài)c,然后等

溫膨脹到狀態(tài)d,最后經(jīng)過一個復雜的過程回到狀態(tài)a,其壓強p與體積V的關(guān)系如圖所

示。下列說法正確的是（）

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Pf

A.從a到b,每個氣體分子的動能都增大

B.從b到c,氣體溫度升高

C.從c至Ud,氣體內(nèi)能不變

D.從d到a,氣體對外界做正功

E.從a經(jīng)過b、c、d再回到a的過程，外界向氣體傳遞的熱量與氣體對外界所做的功相

等

16.（8分）我們在吹氣球時，開始感覺特別困難，但當把氣球吹到一定體積后，反而比較

輕松。一個探究小組對此進行了研究，通過充入不同量的某種理想氣體，測量了氣球內(nèi)

氣體的體積V與對應的壓強p,得到了如圖（a）所示的p-V圖象，其中po為標準大氣

壓。把不同量的上述理想氣體分別充入甲、乙兩個相同的氣球，此時，甲、乙氣球內(nèi)氣

體的體積分別為V甲和V乙，且V乙,V「p>Vo，甲、乙氣球內(nèi)氣體的壓強分別為p甲和p

乙.現(xiàn)把甲、乙兩氣球以及一個容積為VG的鋼瓶用帶閥門的三通細管（容積可忽略）連

接，如圖（b）所示。初始時，鋼瓶內(nèi)為真空，閥門Ki和K2均為關(guān)閉狀態(tài)。所有過程，

氣體溫度始終保持不變。

（i）打開閥門Ki,甲氣球體積將（填“變大”“變小”或“不變”）；

（ii）打開閥門Ki和K2,把甲、乙兩氣球內(nèi)的所有氣體壓入鋼瓶，求壓入后鋼瓶內(nèi)氣體

的壓強。

[物理選修3-4]（13分）

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17.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=6s時的波形如圖（a）所示。在x軸正方向，距離

原點小于一個波長的A點，其振動圖象如圖（b）所示。本題所涉及質(zhì)點均已起振。下列

說法正確的是（）

A.平衡位置在x=3m與x=7m的質(zhì)點具有相同的運動狀態(tài)

B.A點的平衡位置與原點的距離在0.5m到1m之間

C.t=9s時，平衡位置在x=1.7m處的質(zhì)點加速度方向沿y軸正方向

D.t=13.5s時，平衡位置在x=1.4m處的質(zhì)點位移為負值

E.t=18s時，平衡位置在x=l.2m處的質(zhì)點速度方向沿y軸負方向

18.如圖，泳池底部半球形玻璃罩半徑為r,內(nèi)為空氣，其球心處有一個點光源S。S發(fā)射

的光通過罩內(nèi)空氣穿過厚度不計的玻璃罩，進入水中，最后有部分光線折射出水面，在

水面形成圓形光斑。

4

（i）水深h=2m,水對光的折射率取3計算光斑的直徑d；

（ii）若光源發(fā)出的是白光，考慮到色散，間出射水面的光斑邊緣顏色為紅色還是紫色,

并說明理由。

空氣泳池底部

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2023年湖南省八省聯(lián)考高考物理模擬試卷

參考答案與試題解析

一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分在每小題給出的四個選項中，只有一項

是符合題目要求的。

1.（4分）下列方程中，正確的核聚變反應方程是（）

A.汨+汨f洱e+Jn

B.^8U-毅Th+gHe

C.笏U+E短Ba+黑Kr+3Jn

D.，He+弘Al-得P+2Jn

【解答】解：A、汨+汨一$He+Jn,是輕核聚變，故A正確；

B、弱8u-234Th+4He）此核反應的反應物只有一個原子核，且生成物有氧核，屬

于a衰變，故B錯誤：

C、深U+H一婷Ba+瑞Kr+3Jn,此反應的反應物和生成物都有中子，構(gòu)成鏈

式反應，且產(chǎn)物至少有兩個中等質(zhì)量的核，故屬于重核裂變，故C錯誤；

D、:He+召Al-猾P+何，此反應是用a粒子轟擊生成了同位素磷，是人工轉(zhuǎn)變，

是發(fā)現(xiàn)同位素磷和正電子的方程，故D錯誤；

故選：Ao

2.（4分）有一圓柱形水井，井壁光滑且豎直，過其中心軸的剖面圖如圖所示。一個質(zhì)量為

m的小球以速度v從口邊緣沿直徑方向水平射入水井，小球與井壁做多次彈性碰撞（碰

撞前后小球水平方向速度大小不變、方向反向，小球豎直方向速度大小和方向都不變）,

不計空氣阻力。從小球水平射入水井到落至水面的過程中，下列說法正確的是（）

A.小球下落時間與小球質(zhì)量m有關(guān)

B.小球下落時間與小球初速度v有關(guān)

C.小球下落時間與水井井口直徑d有關(guān)

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D.小球下落時間與水井井口到水面高度差h有關(guān)

【解答】解：因為小球井壁做多次彈性碰撞，碰撞前后小球水平方向速度大小不變、方

向反向，小球豎直方向速度大小和方向都不變，則將小球的運動軌跡連接起來展開就是

一條平拋的拋物線，可知小球在豎直方向做自由落體運動，下落時間1=楞，可知，下

落時間與小球的質(zhì)量m、小球初速度v以及井口直徑無關(guān)，只與水井井口到水面高度差

h有關(guān)，故ABC錯誤，D正確。

故選：D。

3.（4分）如圖，兩個帶等量正電的點電荷，分別固定在絕緣水平桌面上的A、B兩點，一

絕緣圓形細管水平固定在桌面A、B兩點間，且圓形細管圓心O位于A、B連線的中點，

細管與A、B連線及中垂線交點分別為C、E、D、F。一個帶負電的小球在細管中按順時

針方向做完整的圓周運動，不計一切摩擦。下列說法正確的是（）

A.小球從C運動到D的過程中，速度先減小后增大

B.在兩個帶正電的點電荷產(chǎn)生的電場中，C點的電勢比F點的電勢低

C.小球在C、E兩點的速度大小相等，有相同的電勢能

D.小球在D、F兩點所受的電場力相同

【解答】解：A、小球從C到D的過程中電場力的方向一直與速度方向是鈍角，電場力

一直做負功，速度一直減小，故A錯誤；

B、由等量正電荷的電場線分布可知，電場線在0C方向由C指向0,在0F方向由。指

向F,順著電場線方向電勢降低，因此有<pc><po><PF,故B錯誤；

C、由電勢的疊加公式可得C點的電勢為<pc==+獸，同理E點的電勢為<PE=獸+

rACrBCrBE

kQ

rAE

因此可知（pc=<PE，則電勢能相同，由能量守恒可得C和E兩點動能相同，速度大小相

等，故C正確；

D、等量同種電荷的電場線如圖所示：

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D點電場強度在水平面內(nèi)豎直向下，F(xiàn)點電場強度豎直向上，因此電場力方向不同，故D

錯誤；

4.（4分）有四個電源甲、乙、丙、丁，其路端電壓U與電流的關(guān)系圖象分別如圖（a）、圖

（b）、圖（c）、（d）所示。將一個6。的定值電阻分別與每電源的兩極相接，使定值電阻

消耗功率最大的電源是（）

U/N

D.丁電源

【解答】解：由閉合回路的歐姆定律可得U=E-Ir,所以U-I圖象縱軸的截距為電源

電動勢，斜率絕對值為內(nèi)阻，因此可知四個電源的電動勢都為12V；

△U甲12乙12

甲電源的內(nèi)電阻為皿=可=丁0n2。；乙電源的內(nèi)電阻為：:乙=q=三°=6a

丙電源的內(nèi)電阻為：號。=4。；T電源的內(nèi)電阻為：==3。；

西T

定值電阻消耗的電功率為：P=（缶PR

可知內(nèi)電阻越小R消耗的電功率越大，所以使定值電阻消耗功率最大的電源是丁，故D

正確、ABC錯誤。

故選：D。

5.（4分）如圖，力傳感器固定在天花板上，邊長為L的正方形勻質(zhì)導線框abed用不可伸

長的輕質(zhì)絕緣細線懸掛于力傳感器的測力端，導線框與磁感應強度方向垂直，線框的bed

部分處于勻強磁場中，b、d兩點位于勻強磁場的平邊界線上。若在導線框中通以大小為

I、方向如圖所示的恒定電流，導線框處于靜止狀態(tài)時，力傳感器的示數(shù)為Fi.只改變電

第12頁共27頁

流方向，其它條件不變，力傳感器的示數(shù)為F2。該勻強磁場的磁感應強度大小為（)

B.曰

4IL

C迎（巳-&）口二(FLF2)

4IL4/L

【解答】解：線框在磁場中受到安培力的等效長度為bd=&L,當電流方向為圖示方向

時，由左手定則可知導線框受到的安培力豎直向上，大小為F=V^BIL；

因此對導線框受力平衡，則有：Fi+F=mg,

當導線框中的電流反向，則安培力方向豎直向下，此時有mg+F=F2

聯(lián)立可得：B=,室”。,故C正確、ABD錯誤。

^1L

故選：Co

6.（4分）如圖，一根質(zhì)量為m的勻質(zhì)繩子，兩端分別固定在同一高度的兩個釘子上，中點

懸掛一質(zhì)量為M的物體。系統(tǒng)平衡時，繩子中點兩側(cè)的切線與豎直方向的夾角為a,釘

子處繩子的切線方向與豎直方向的夾角為0,則（）

tanam+M

tanpM

cosaMcosam

cos0m+Mcos0m+M

【解答】解：設兩個釘子處對繩的拉力為Fi，取繩M和m為一整體，受力分析如圖（甲）

所示.

由平衡條件得：2FicosB=（M+m）g①

設繩子中點設為P點，繩子中點P處張力大小為F2,對繩子中點受力分析如圖（乙）所

水.

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由平衡條件得：2F2Cosa=Mg②

再以左半邊繩子為研究對象，受力分析如圖（丙）所示.

由水平方向合力為零可得：Fisinp=F2sina（3）

故選：Bo

二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項

符合題目要求全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7.（5分）在“嫦娥五號”任務中，有一個重要環(huán)節(jié)，軌道器和返回器的組合體（簡稱“甲”）

與上升器（簡稱“乙”）要在環(huán)月軌道上實現(xiàn)對接，以使將月壤樣品從上升器轉(zhuǎn)移到返回

器中，再由返回器帶回地球。對接之前，甲、乙分別在各自的軌道上做勻速圓周運動，

且甲的軌道半徑比乙小，如圖所示，為了實現(xiàn)對接，處在低軌的甲要抬高軌道。下列說

法正確的是（）

A.在甲高軌道之前，甲的線速度小于乙

B.甲可以通過增大速度來抬高軌道

C.在甲抬高軌道的過程中，月球?qū)椎娜f有引力逐漸增大

D.返回地球后，月壤樣品的重量比在月球表面時大

【解答】解：A、在甲抬高軌道之前，兩衛(wèi)星均繞月球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提

供向心力有罷=/，可得線速度v=庠,因r甲Vr乙，則甲的線速度大于乙的線

速度，故A錯誤;

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B、低軌衛(wèi)星甲變?yōu)楦哕壭l(wèi)星，需要做離心運動，則需要萬有引力小于向心力，則需要向

后噴氣增大速度，故B正確；

C、在甲抬高軌道的過程中，離月球的距離r逐漸增大，由可知，月球?qū)πl(wèi)星的

萬有引力逐漸減小，故C錯誤；

D、因地球表面的重力加速度比月球表面的重力加速度大，則由G=mg可知月壤樣品的

重量在地表比在月表要大，故D正確。

故選：BD。

8.（5分）如圖，兩根足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導軌，固定在同一水平面上，其間

距為1m,左端通過導線連接一個R=1.5Q的定值電阻。整個導軌處在磁感應強度大小B

=0.4T的勻強磁場中，磁場方向豎直向下。質(zhì)量m=0.2kg、長度L=lm、電阻r=0.5Q

的勻質(zhì)金屬桿垂直導軌放置，且與導軌接觸良好，在桿的中點施加一個垂直金屬桿的水

平拉力F,使其靜止開始運動。拉力F的功率P=2W保持不變，當金屬桿的速度v=5m/s

時撤去拉力F。下列說法正確的是（）

lxxx|xxxxxxx

xxxlxxxxxxx

JxXXIXXXXXX

Ixxx-xxxxxxx

A.若不撤去拉力F,金屬桿的速度會大于5m/s

B.金屬桿的速度為4m/s時，其加速度大小可能為0.9m/s2

C.從撤去拉力F到金屬桿停下的整個過程，通過金屬桿的電荷量為2.5C

D.從撤去拉力F到金屬桿停下的整個過程，金屬桿上產(chǎn)生的熱量為2.5J

【解答】解：A、若不撤去拉力F,對金屬桿，根據(jù)牛頓第二定律有

F-BIL=ma

根據(jù)功率公式有P=Fv,根據(jù)歐姆定律有1=盥

K+r

PB2L^V

聯(lián)立得一------=ma,可知，隨著速度增大，加速度減小，當a=0時，速度達到最大，

vR+r

聯(lián)立解得最大速度為Vm=厚得，代入數(shù)據(jù)解得Vm=5rn/s,即金屬桿的速度不會超過

5m/s,故A錯誤；

B、若撤去F前金屬桿的速度為vi=4m/s,加速度為a尸"J、":，代入數(shù)

據(jù)解得ai=0.9m/s2；

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2

若撤去F后金屬桿的速度為V2=4m/s,加速度為a2=代入數(shù)據(jù)解得a2=1.6m/s,

故金屬桿的速度為4m/s時，其加速度大小為0.9m/s2或1.6m/s2,故B正確；

C、從撤去拉力F到金屬桿停下，金屬桿在安培力作用下做變減速直線運動，取向右為正

方向，由動量定理得-B7L^t=0-mv

通過金屬桿的電荷量為q="At,可得，q=^，代入數(shù)據(jù)解得q=2.5C,故C正確；

D、從撤去拉力F到金屬桿停下的整個過程，根據(jù)能量守恒得Q總=^mv2,因金屬桿與

電阻R串聯(lián)，兩者產(chǎn)生的熱量比等于電阻比，則金屬桿上產(chǎn)生的熱量為Qr=￡7Q總，解

得Qr=0.625J,故D錯誤。

故選：BCo

9.（5分）甲、乙兩同學相約去參觀博物館。兩人同時從各自家中出發(fā)，沿同一直線相向而

行，經(jīng)過一段時間后兩人會合。身上攜帶的運動傳感器分別記錄了他們在這段時間內(nèi)的

速度大小隨時間的變化關(guān)系，如圖所示。其中，甲的速度大小隨時間變化的圖線為兩段

四分之一圓弧，則（）

A.在ti時刻，甲、乙兩人速度相同

B.0?t2時間內(nèi)，乙所走路程大于甲

C.在t3時刻，甲、乙兩人加速度大小相等

D.。?t4時間內(nèi)，甲、乙兩人平均速率相同

【解答】解：A、因為兩個人是相向運動的，說明運動方向相反，因此在ti時刻，速度

方向相反，故A錯誤；

B、在v-t圖象中，與時間軸所圍的面積表示物體運動的位移大小，由圖可知，0?t2時

間內(nèi)，乙與時間軸所圍面積大于甲與時間軸所圍面積，因此可得乙的路程大于甲的路程，

故B正確；

C、在v-t圖象中，斜率代表加速度，設交點為A,則t3時刻交點恰好等分t2-U的圓

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周，因此由幾何關(guān)系可得過圓的切線的斜率與乙的斜率大小相等，都為U，故C正確；

D、通過觀察可看出甲的圖象面積S07TR2+R2一%R2=R2

乙的面積為R2,說明甲乙的路程相等，則平均速率相等，故D正確；

故選：BCD。

10.(5分)如圖，三個質(zhì)量均為1kg的物體A、B、C疊放在水平桌面上，B、C用不可伸

長的輕繩跨過一光滑輕質(zhì)定滑輪連接。A與B之間、B與C之間的接觸面以及輕繩均與

桌面平行。A與B之間、B與C之間以及C與桌面之間的動摩擦因數(shù)分別為0.4、0.2和

0.1,重力加速度g取lOmAA設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。用力F沿水平方向拉物

體C,以下說法正確的是()

A.拉力F小于UN時，不能拉動C

B.拉力F為17N時，輕繩的拉力為4N

C.要使A、B保持相對靜止，拉力F不能超過23N

D.A的加速度將隨拉力F的增大而增大

【解答】解：A、當C物體即將運動時，C物體水平方向受到桌面給C的向右的摩擦力f

生，繩子向右的拉力T,B給C向右的摩擦力fBC，

其中f)g=01X(mA+mB+mc)g,代入數(shù)據(jù)解得：f克=3N,

fBC=0.2X(mA+ms)g,代入數(shù)據(jù)解得：fBC=4N；

當即將滑動時應有：F=f栗+fBc+T,T=fBc=4N,可解得F=11N,故A正確；

C、由于B和C的加速度大小相等，在A和B即將發(fā)生相對滑動，對A受力分析可得：

fAB=0.4mAg=rr)Aa

對AB整體受力分析可得T-fBc=(mA+mB)a,

對C物體受力分析可得F-T-fBc-f?=mca

聯(lián)立解得F=23N,說明A和B發(fā)生相對滑動的臨界力大小為F=23N,故C正確；

B、當F=17N時，沒有發(fā)生相對滑動，此時對AB整體T-fBC=(mA+mB)ai，

對C物體受力分析可得：F-T-fBC-fte-mcai，聯(lián)立解得T=8N,故B錯誤；

D、當拉力增大，A和B發(fā)生相對滑動時，則A物體受到滑動摩擦力，加速度為a=0.4g

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=4m/s2,加速度不變，故D錯誤。

故選：AC。

三、非選擇題：共56分。第11?14題為必考題，每個試題考生都必須作答；第15?16題

為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：共43分。

11.（6分）某同學利用滑塊在氣墊導軌上的運動測量當?shù)氐闹亓铀俣?，如圖（a）所示,

所用器材包括：氣墊導軌、滑塊（上方安裝有寬度為d的遮光片）、數(shù)字計時器、光電門

等。導軌下方兩支點間的距離為1.實驗步驟如下：

（1）開動氣泵，調(diào)節(jié)氣墊導軌，輕推滑塊，當光電門A記錄的遮光時間等于（填“大

于”“小于”或“等于"）光電門B記錄的遮光時間時，認為氣墊導軌水平；

（2）用游標卡尺測量遮光片寬度d,如圖（b）所示，d=0.304cm：

（3）在導軌左支點下加一高度為h的墊塊，讓滑塊從導軌頂端滑下，記錄遮光片經(jīng)過A、

B兩處光電門的光時間△口、At2及遮光片從A運動到B所用的時間ti2,可求出重力加

dl11

速度g=7—（——--）（用題中給出的物理量符號表示）；

—lit12At2Ati-

（4）分析實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，重力加速度的測量值比該地的實際值偏小，寫出一條產(chǎn)生這一

結(jié)果的可能原因：測量的遮光片的寬度偏小。

【解答】解：（1）開動氣泵，調(diào)節(jié)氣墊導軌，當氣墊導軌水平時，輕推滑塊，滑塊在導

軌上做勻速直線運動，滑塊上的遮光片經(jīng)過兩個光電門的遮光時間相等。

（2）由圖示游標卡尺可知，該游標尺為50分度，則精確度為0.02mm；由圖可知，主尺

的讀數(shù)為3mm,游標尺示數(shù)為2X0.02mm=0.04mm,則游標卡尺讀數(shù)為3mm+0.04mm

=3.04mm=0.304cm；

（3）滑塊經(jīng)過光電門A時滑塊的速度vi=」，

滑塊經(jīng)過光電門B時滑塊的速度V2=2，

△22

滑塊的加速度大?。篴=%^=2（看-看）

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當在導軌左支點下加一高度為h的墊塊時，設斜面的傾角為0，則：sinO=4

滑塊向下做加速運動時，重力沿斜面向下的分力提供加速度，則：ma=mg?sin0

可得：8=急（表—表）

（4）結(jié)合公式8=點（京-看）可知，重力加速度的測量值比該地的實際值偏小，則

可能是測量的遮光片的寬度偏小，或測量的運動的時間限偏大。

故答案為：（1）等于；（2）0.304；（3）；（二一一一一）；（4）測量的遮光片的寬度偏

小。

12.（9分）太陽能電池是一種可將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件。一同學用圖（a）所示電路測量

某單晶硅太陽能電池的輸出電流I和輸出電壓U之間的關(guān)系，探究該電池的伏安特性，

用一定強度的光照射太陽能電池，閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱，測得實驗數(shù)據(jù)如表所示。

U/V0.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.6

I/mA7.07.07.07.07.07.07.07.06.96.65.72.2

（1）請在圖（b）中補齊表中后4組數(shù)據(jù)點，并作出該太陽能電池的伏安特性曲線；

（2）根據(jù)所作伏安特性曲線可知，電池電阻不是（填“是”或“不是”）常數(shù)，短

路電流為7.0mA,申,動勢為2.7V（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）；

（3）根據(jù)所作伏安特性曲線，估算該太陽能電池的最大輸出功率為14.5mW（結(jié)果

保留1位小數(shù)）。

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圖(b)

【解答】解：(1)根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在坐標系內(nèi)描出對應點，根讓盡可能多的點經(jīng)過曲

線，不能過曲線的點對稱分布在曲線兩側(cè)，據(jù)坐標系內(nèi)描出的點作出圖象如圖所示

(2)因為太陽能電池的伏安特性曲線不是一條直線，因此太陽能電池的內(nèi)阻不是常數(shù)，

由圖示圖線可知，太陽能電池的短路電流是7.0mA,電源電動勢是2.7V。

(3)圖線的電流電壓分別干路電流和路端電壓，由P=UI可知，圖線與坐標軸所圍圖形

的面積等于電源的輸出功率，由圖示圖象可知，當電流I=6.6mA,電壓U=2.2V時太陽

能電池的輸出功率最大，太陽能電池的最大功率P=UI=2.2X6.6X10-3W^1.45X10'

2W=14.5mWo

故答案為：(1)太陽能電池的伏安特性曲線如圖所示；(2)不是；7.0；2.7；(3)14.5?

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13.（13分）在某些精密實驗中，為了避免變化的電場和磁場之間的相互干擾，可以用力學

裝置對磁場中的帶電粒子進行加速。如圖，表面光滑的絕緣平板水平放置在磁感應強度

大小為B的勻強磁場中，磁場方向垂直于豎直面向里。平板上有一個質(zhì)量為m、電荷量

為q的帶電粒子，初始時刻帶電粒子靜止在絕緣平板上,與絕緣平板左側(cè)邊緣的距離為d。

在機械外力作用下，絕緣平板以速度vi豎直向上做勻速直線運動。一段時間后帶電粒子

從絕緣平板的左側(cè)飛出，并垂直入射到一塊與絕緣平板相互垂直的熒光屏上，不計帶電

粒子的重力。

（1）指出帶電粒子的電性，并說明理由；

（2）求帶電粒子在絕緣平板上的運動時間t；

（3）求整個過程中帶電粒子在豎直方向位移的大小h。

XXXXXXX

XXX

XXX

XXXXXXX

XXX&

XXX

XXxXXXX

V1AT

XX|xX.XX

百寶緣半徑

【解答】解：（1）粒子帶正電，因為粒子能夠向左運動離開絕緣平板，說明粒子在和絕

緣平板向上運動的時候受到向左的洛倫茲力，根據(jù)左手定則可知此帶正電;

（2）帶電粒子在豎直方向做勻速直線運動，受到向左的洛倫茲力，大小F=q”B,因此

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水平方向做勻加速直線運動，則F=qviB=ma

d=^at2

聯(lián)立解得1=需

7qv^b

（3）粒子離開絕緣板時具有豎直向上的速度為vi，水平方向勻加速直線運動，則好=2ad,

設粒子離開絕緣平板時的速度與豎直方向的夾角為。，則tan。=0

V1

粒子離開絕緣平板后做勻速圓周運動，合速度為v=候而

由洛倫茲力提供向心力可得qvB=噌，粒子離開絕緣平板后豎直方向的位移為h2=R-

A

RsinO

在絕緣平板時上升的高度hi=vit

總局度h=hi+h2

聯(lián)立解得：h=用+反嘴+叫/扁磊）

答：（1）帶電粒子帶正電，理由如上；

⑵帶電粒子在絕緣平板上的運動時間t為牌;

（3）整個過程中帶電粒子在豎直方向位移的大小h為R寥+匣竺置+?j）_

yC[bqts

2qBd

2q8d+nu;i

14.（15分）如圖，一滑板的上表面由長度為L的水平部分AB和半徑為R的四分之一光滑

圓弧BC組成，滑板靜止于光滑的水平地面上。物體P（可視為質(zhì)點）置于滑板上面的A

點，物體P與滑板水平部分的動摩擦因數(shù)為一根長度為L、不可伸長的細線，

一端固定于O'點，另一端系一質(zhì)量為mo的小球Q。小球Q位于最低點時與物體P處

于同一高度并恰好接觸?，F(xiàn)將小球Q拉至與O'同一高度（細線處于水平拉直狀態(tài)），然

后由靜止釋放，小球Q向下擺動并與物體P發(fā)生彈性碰撞（碰撞時間極短）。設物體P

的質(zhì)量為m,滑板的質(zhì)量為2m。

（1）求小球Q與物體P碰撞前瞬間細線對小球拉力的大??；

（2）若物體P在滑板上向左運動從C點飛出，求飛出后相對C點的最大高度；

（3）要使物體P在相對滑板反向運動過程中，相對地面有向右運動的速度，求也的取

m

值范圍。

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【解答】解：(1)小球Q在向下擺動的過程中只有重力做功，機械能守恒，根據(jù)機械能

守恒定律可得:

1___

mogL=2moVQ>解得：VQ=y/2gL

VQ

對小球Q在最低點根據(jù)牛頓第二定律可得：T-mog-moy

聯(lián)立解得：T=3mog；

(2)小球Q與物體P發(fā)生彈性碰撞，取向左為正方向，根據(jù)動量守恒定律可得:

movQ=mov'Q+mvp

根據(jù)能量關(guān)系可得：

121，12

-movQ=^movQ+^mvp

2m0^2gL

聯(lián)立解得：vP=

m0+m

物體P能夠從C點沖出去，則沖出去以后物體P和滑板水平方向的速度相同，設為v,

取向左為正，根據(jù)動量守恒定律可得：mvp=3mv

物體P達到最高點時豎直方向的速度為零，根據(jù)能量關(guān)系可得：

11

-mVp2=|imgL4-2x3mv24-mg(h+R)

QJyyi2

聯(lián)立解得：h=-----L3一心—R；

3(m0+m)

(3)物體P離開滑板后與滑板水平方向保持相對靜止，再回到滑板達到B點時，若剛好

相對地面速度為零，取向左為正，根據(jù)動量守恒定律可得：

mvp=2mv'

根據(jù)能量關(guān)系可得：=pmgL4-1x2mv，2

2乙

聯(lián)立解得：U

要使物體P在相對滑板反向運動過程中，相對地面有向右運動的速度，貝喑>禹。

答：(1)小球Q與物體P碰撞前瞬間細線對小球拉力的大小為3mog；

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