2021-2022學(xué)年山東省濟(jì)寧市高三（上）期末物理模擬試卷（一）【附答案】

2021-2022學(xué)年山東省濟(jì)寧市高三（上）期末物理模擬試卷（一）

一.選擇題（共8小題，滿分24分，每小題3分）

1.（3分）如圖所示，在正交的勻強(qiáng)電場和磁場的區(qū)域內(nèi)（磁場水平向內(nèi)），有一離子恰能

沿直線飛過此區(qū)域（不計離子重力）（）

A.不管離子帶何種電，電場的方向都向下

B.離子所帶電荷的電性，決定了電場的方向

C.若增大離子電量，離子將向下偏轉(zhuǎn)

D.若增大離子電量，離子將向上偏轉(zhuǎn)

2.（3分）如圖所示，電源電動勢E=24V、內(nèi)阻r=4Q,Ro=lQ,兩次調(diào)節(jié)滑動變阻器Ri

（最大阻值為1011）的滑動觸頭分別使Ri和Ro有最大功率，則兩次Ri的阻值分別為

（）

A.5Q,3QB.3Q,OilC.5Q,OftD.30,3Q

3.（3分）某國學(xué)將一從形狀為長方體的橡皮（可視為質(zhì)點）放在一塊乒乓球拍上，握住球

拍，保證球拍水平，以一定角速度3在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動過程橡皮與球拍

始終保持對靜止。如圖為運(yùn)動過程橡皮經(jīng)過的4個位置，A為最高點，B、D為圓心等高

點，C為最低點，運(yùn)動半徑為R,重力加速度為g,不考慮空氣阻力。則（）

A.橡皮經(jīng)過A、C位置均處于超重狀態(tài)

B.若橡皮不能通過最高點A

C.橡皮在B、D位置需要的向心力相同

D.若增大3,B、C、D位置球拍對橡皮的作用力均增大

4.（3分）公路上行駛的甲乙兩輛汽車的位移x-時間t圖像如圖中直線a和曲線b所示，t

時刻直線a和曲線b剛好相切，下列說法正確的是（）

A.甲車做勻變速直線運(yùn)動

B.乙車做曲線運(yùn)動

C.t時刻，甲乙兩車速度相等

D.前t秒內(nèi)，甲乙兩車的位移相等

5.（3分）用電阻率為p、橫截面積為S的硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線，做成半徑為r的圓環(huán)，垂直圓環(huán)面

的磁場充滿其內(nèi)接正方形，t=0時磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖（a）所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時

間t的變化關(guān)系如圖（b）所示，則在t=0到t=2to的時間內(nèi)（）

23

Or

A.圓環(huán)中產(chǎn)生的熱量為P兀t

BrS

B.圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為一5n-----

4兀Pt0

C.圓環(huán)中始終沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生

D.圓環(huán)中有先順時針再逆時針的感應(yīng)電流

6.（3分）北京時間2020年12月17日1時59分，探月工程嫦娥五號返回器在內(nèi)蒙古四子

王旗預(yù)定區(qū)域成功著陸，標(biāo)志著我國首次地外天體采樣返回任務(wù)圓滿完成。如圖所示是

嫦娥五號衛(wèi)星繞月球運(yùn)行的三條軌道，軌道1是近月圓軌道，軌道2和3是變軌后的橢

圓軌道。軌道1上的A點也是軌道2、3的近月點，B點是軌道2的遠(yuǎn)月點，C點是軌道

3的遠(yuǎn)月點。則下列說法中不正確的是（）

A.衛(wèi)星在軌道2的周期大于在軌道3的周期

B.衛(wèi)星在軌道2經(jīng)過B點時的速率小于在軌道1經(jīng)過A點時的速率

C.衛(wèi)星在軌道2經(jīng)過A點時的加速度等于在軌道3經(jīng)過A點時的加速度

D.衛(wèi)星在軌道2上B點所具有的機(jī)械能小于在軌道3上A點所具有的機(jī)械能

7.（3分）在圖甲、乙中兩點電荷電荷量相等，丙、丁中通電導(dǎo)線電流大小相等，豎直虛線

為兩點電荷、兩通電導(dǎo)線的中垂線，。為連線的中點。下列說法正確的是（）

出甲用乙圖內(nèi)1ST

A.圖甲和圖丁中，在連線和中垂線上，O點的場強(qiáng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度都最小

B.圖甲和圖丁中，在連線和中垂線上,關(guān)于0點對稱的兩點場強(qiáng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度都相等

C.圖乙和圖丙中，在連線和中垂線上，O點的場強(qiáng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度都最大

D.圖乙和圖丙中，在連線和中垂線上關(guān)于0點對稱的兩點場強(qiáng)相等磁感應(yīng)強(qiáng)度不相等

8.（3分）衛(wèi)星在一定高度繞地心做圓周運(yùn)動時，由于極其微弱的阻力等因素的影響，在若

干年的運(yùn)行時間中，衛(wèi)星高度會發(fā)生變化（可達(dá)15km之多），利用離子推進(jìn)器可以對衛(wèi)

星進(jìn)行軌道高度、姿態(tài)的調(diào)整。推進(jìn)劑從圖中P處注入，在A處電離出正離子，己知B、

C之間加有恒定電壓U,正離子進(jìn)入B時的速度忽略不計，經(jīng)加速形成電流為I的離子

束后噴出推進(jìn)器，單位時間內(nèi)噴出的離子質(zhì)量為J。為研究問題方便，假定離子推進(jìn)器在

太空中飛行時不受其他外力，忽略推進(jìn)器運(yùn)動速度。則推進(jìn)器獲得的推力大小為（）

AH（'I）

■

2_________

A.JLB.JI—c.V2UTID.Vun

2.TI2JI

二.多選題（共4小題，滿分16分，每小題4分）

9.（4分）如圖所示，傾角8=30°的斜面體A靜止在水平地面上，一根輕繩跨過斜面體頂

端的輕質(zhì)小滑輪，繩兩端系有質(zhì)量均為m的小物塊a、b,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)給

物塊b施加一個水平向右的力F,使b緩慢移動直到輕繩與豎直方向成30°角，這一過

程中斜面體和小物塊a均靜止（不計繩與滑輪間的摩擦），對此過程說法正確的（）

A.b受到繩的拉力逐漸增大

B.水平拉力F逐漸增大

C.小物塊a受到的摩擦力一定先增大再減小

D.斜面體對地面的摩擦力增大

10.（4分）如圖所示，斜面傾角為。，位于斜面底端A正上方的小球以不同的初速度vo正

對斜面頂點B水平拋出，小球到達(dá)斜面經(jīng)歷的時間為t,重力加速度為g,則下列說法正

確的是（）

B.若小球垂直擊中斜面，則1=一^―

gtan0

2vntan6

C.若小球恰能擊中斜面中點，則1=—----------

g

D.無論小球怎樣到達(dá)斜面，運(yùn)動時間均相等

II.（4分）如圖所示，在水平向左的勻強(qiáng)電場中，一小球質(zhì)量為m,電荷量為-q,用絕緣

輕繩（不伸縮）懸于O點，平衡時小球位于A點，此時繩與豎直方向的夾角。=30°繩

長為L,OD水平，OC豎直。在D點給小球適當(dāng)?shù)某跛俣仁蛊淅@O點做圓周運(yùn)動，下列

說法正確的是（）

??

A.勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為返喧

3q

B.小球在C點時的重力勢能最小

C.小球在C點時動能最大

D.小球從D運(yùn)動到A的過程中電勢能先增大后減小

12.（4分）如圖所示，質(zhì)量為m、邊長為L、電阻為R的正方形線框ABCD,線框的BC

邊和磁場的邊界都與斜面底邊平行，斜面傾角為9?線框從圖示位置開始沿光滑斜面向

下滑動，中途穿過垂直于斜面向外、有理想邊界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bo從

線框BC邊剛進(jìn)入磁場開始計時，線框的速度隨時間變化的圖象如圖所示，to時刻線框剛

好完全穿出磁場。由圖可知，以下表述正確的是（）

A.線框穿越磁場的過程中所受的安培力一直沿斜面向上

B.線框的BC邊進(jìn)入磁場瞬間BC兩點的電勢差為BLvo

C.線框AD邊穿出磁場瞬間線框的速度為1ngRsin.

B2L2

32p2?2Ri

D.O-to時間內(nèi)線框中產(chǎn)生的焦耳熱為2mgLsin0-型旦旦引，一工心心

三.實驗題（共6小題，滿分60分）

13.（6分）某探究小組想利用驗證機(jī)械能守恒定律的裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋鐖D甲

所示，框架上裝有可上下移動位置的光電門1和固定不動的光電門2；框架豎直部分緊貼

一刻度尺，零刻度線在上端，可以測量出兩個光電門到零刻度線的距離；框架水平部分

用電磁鐵吸住一個質(zhì)量為m的小鋼球，小鋼球的重心所在高度恰好與刻度尺零刻度線對

齊。切斷電磁鐵線圈中的電流時，小鋼球由靜止釋放，當(dāng)小鋼球先后經(jīng)過兩個光電門時,

與光電門連接的傳感器即可測算出其速度大小V!和V2。小組成員保證光電門2的位置不

變，多次改變光電門1的位置,得到多組XI和VI的數(shù)據(jù)，建立如圖乙所示的坐標(biāo)系并描

點連線，得出圖線的斜率為k。

甲乙

丙

（1）用20分度的游標(biāo)卡尺測量小鋼球的直徑，如圖丙所示，該小鋼球的直徑是

mm。

（2）下面關(guān)于減小重力加速度的測量誤差的說法中正確的是。

A.光電門1的位置盡可能靠近刻度尺零刻度

B.光電門1的位置不能太靠近光電門2

C.換用大小相同但密度較小的小塑料球完成此實驗，對測量結(jié)果沒有影響

（3）當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹椋ㄓ胟表示）。

（4）撤掉光電門1,也能測出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取？紤]到切斷電流時電磁鐵線圈中的磁

性不能馬上消失，利用X2和V2的數(shù)據(jù)測出的當(dāng)?shù)刂亓铀俣缺仍桨赶啾龋ㄟx

填“偏大”、“偏小”、“相等

14.（8分）在“測量金屬絲的電阻率”實驗中，某同學(xué)用電流表和電壓表測量一金屬絲的

電阻。

oM（閉會開大）o%＜用介開

圖3圖4

（1）該同學(xué)先用歐姆表“XI”擋粗測該金屬絲的電阻，示數(shù)如圖1所示，對應(yīng)的讀數(shù)

是Q。

（2）除電源（電動勢3.0V,內(nèi)阻不計）、電壓表（量程0?3V,內(nèi)阻約3k。）、開關(guān)、導(dǎo)

線若干外，還提供如下實驗器材：

A.電流表（量程0?0.6A,內(nèi)阻約0.1。）

B.電流表（量程0?3.0A,內(nèi)阻約0.02。）

C.滑動變阻器（最大阻值1（）。，額定電流2A）

D.滑動變阻器（最大阻值IkQ,額定電流0.5A）

為了調(diào)節(jié)方便、測量準(zhǔn)確，實驗中電流表應(yīng)選用,滑動變阻器應(yīng)選用o

（選填實驗器材前對應(yīng)的字母）

（3）該同學(xué)測量金屬絲兩端的電壓U和通過金屬絲的電流I,得到多組數(shù)據(jù)，并在坐標(biāo)

圖上標(biāo)出，如圖2所示。請作出該金屬絲的U-I圖線，根據(jù)圖線得出該金屬絲電阻R=

C（結(jié)果保留小數(shù)點后兩位）。

（4）用電流傳感器測量通過定值電阻的電流，電流隨時間變化的圖線如圖3所示。將定

值電阻替換為小燈泡，電流隨時間變化的圖線如圖4所示，請分析說明小燈泡的電流為

什么隨時間呈現(xiàn)這樣的變化。

15.（8分）十字路口，綠燈亮?xí)r，一輛汽車以2m/s2的加速度開始啟動的瞬間，一輛以6m/s

的速度做勻速直線運(yùn)動的自行車恰好從汽車的旁邊通過。求：

（1）汽車追上自行車的時間及追上自行車時汽車的瞬時速度大小;

（2）汽車在追上自行車前與自行車的最遠(yuǎn)距離。

16.（8分）如圖所示，一輕質(zhì)彈簧兩端連著物體A和B,放在光滑的水平面上，物體A被

水平速度為vo=4OOm/s的子彈擊中，子彈嵌在其中（打擊時間極短），并隨物體A一起

向右壓縮輕質(zhì)彈簧。已知物體A的質(zhì)量是mi=0.99kg,B的質(zhì)量是m2=lkg,子彈的質(zhì)

量是mo=O.Olkg。求：

（1）物體A獲得的最大速度vi；

（2）求從子彈作用物體A到彈簧壓縮最短這一過程中整個系統(tǒng)損失的機(jī)械能和彈簧最大

彈性勢能。

Vn__

〃廬CTPWMAB

17.（14分）生產(chǎn)流水線可以提高勞動效率，如圖是某工廠生產(chǎn)流水線的水平傳輸裝置的俯

視圖，它由在同一水平面的傳送帶和轉(zhuǎn)盤組成。物品從A處無初速、等時間間隔地放到

傳送帶上，運(yùn)動到B處后進(jìn)入勻速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤表面，隨其做半徑R=2.0m的圓周運(yùn)動（與

轉(zhuǎn)盤無相對滑動），到C處被取走裝箱。已知A、B的距離L=8.0m,物品與傳送帶間的

動摩擦因數(shù)因=0.2,傳送帶的傳輸速度和轉(zhuǎn)盤上與轉(zhuǎn)軸O相距為R處的線速度均為v

=2.0m/s,取g=10m/s2,問：

（1）物品從A處運(yùn)動到B處的時間t多大？

（2）若物品在轉(zhuǎn)盤上的最大靜摩擦力可視為與滑動摩擦力大小相等，則物品與轉(zhuǎn)盤間的

動摩擦因數(shù)卬至少為多大？

（3）若物品的質(zhì)量為1.0kg,每輸送一個物品從A到C,該流水線為此至少多做多少功？

18.（16分）在如圖所示的平面直角坐標(biāo)系中，x軸的上方有與x軸正方向成45°角的勻強(qiáng)

電場，場強(qiáng)的大小為E=Mxi（）4v/m。x軸的下方有垂直于xOy面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)

強(qiáng)度的大小為B=1X1O-21。把一個比荷為3=2X108C/kg的正電荷從y軸上坐標(biāo)為(0,

m

1)的A點處由靜止釋放。電荷所受的重力忽略不計，求

(1)電荷從釋放到第一次進(jìn)入磁場時所用的時間t；

(2)電荷在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑；

(3)電荷第三次到達(dá)x軸上的位置。

2021-2022學(xué)年山東省濟(jì)寧市高三（上）期末物理模擬試卷（一）

參考答案與試題解析

一.選擇題（共8小題，滿分24分，每小題3分）

1.（3分）如圖所示，在正交的勻強(qiáng)電場和磁場的區(qū)域內(nèi)（磁場水平向內(nèi)），有一離子恰能

沿直線飛過此區(qū)域（不計離子重力）（）

A.不管離子帶何種電，電場的方向都向下

B.離子所帶電荷的電性，決定了電場的方向

C.若增大離子電量，離子將向下偏轉(zhuǎn)

D.若增大離子電量，離子將向上偏轉(zhuǎn)

【解答】解：AB、在不計重力的情況下，離子在復(fù)合場中沿水平直線運(yùn)動，則有：qE=

qvB,若粒子帶正電，則受洛倫茲力向上，而電場力向下，所以電場強(qiáng)度的方向向下；若

帶負(fù)電，則受洛倫茲力向下，而電場力向上，所以電場強(qiáng)度的方向向下，故A正確，B

錯誤。

CD、由qE=qvB知：v=A,離子的速度與電荷自身無關(guān)，故增大離子電量，離子受力

B

仍平衡，繼續(xù)沿直線運(yùn)動，故CD錯誤；

故選：Ao

2.（3分）如圖所示，電源電動勢E=24V、內(nèi)阻r=4Q,Ro=lQ,兩次調(diào)節(jié)滑動變阻器Ri

（最大阻值為10。）的滑動觸頭分別使R1和R。有最大功率，則兩次R1的阻值分別為

A.50,3QB.30,0￡1C.5Q,onD.3Q,3C

【解答】解：設(shè)外電阻為R外，電源的輸出功率為:P出=/R外=（舟）2%卜=

E2

R外與+2r

2

根據(jù)數(shù)學(xué)知識可得：R外=三_時分母最小，電源的輸出功率最大，止匕時有R%=r；

R外

所以當(dāng)內(nèi)電阻等于外電阻時，電源的輸出功率最大。

①當(dāng)R1有最大功率時，可將電源內(nèi)電阻視為r+Ro,所以當(dāng)Ri=Ro+r=m+4fl=5fl時，

R1消耗的功率最大；

②當(dāng)R0有最大功率時，根據(jù)P=l2Ro可知，當(dāng)電流最大時，Ro消耗的電功率最大，所以

當(dāng)Ri=0時電路的電流最大，Ro消耗的電功率最大。

故C正確、ABD錯誤。

故選：C?

3.（3分）某國學(xué)將一從形狀為長方體的橡皮（可視為質(zhì)點）放在一塊乒乓球拍上，握住球

拍，保證球拍水平，以一定角速度3在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動過程橡皮與球拍

始終保持對靜止。如圖為運(yùn)動過程橡皮經(jīng)過的4個位置，A為最高點，B、D為圓心等高

點，C為最低點，運(yùn)動半徑為R,重力加速度為g,不考慮空氣阻力。則（）

A.橡皮經(jīng)過A、C位置均處于超重狀態(tài)

B.若3V源，橡皮不能通過最高點A

C.橡皮在B、D位置需要的向心力相同

D.若增大3,B、C、D位置球拍對橡皮的作用力均增大

【解答】解：A、橡皮經(jīng)過A位置，加速度向下指向圓心，故橡皮失重，橡皮處于C位

置，加速度向上指向圓心，處于超重狀態(tài)，故A錯誤；

B、橡皮在最高點受重力以及球拍的支持力，mg-F-mRw2,當(dāng)支持力為0時，橡皮有

最大角速度3=A，若3（強(qiáng)橡皮能通過最高點A,故B錯誤；

C、橡皮在B、D位置需要的向心力由摩擦力提供，他們大小相同，方向相反，故C錯誤;

D、若增大3,B、D位置球拍對橡皮的摩擦力增大,C位置由牛頓第二定律F-mg=mR32,

3增大則F增大，故D正確。

故選：D。

4.（3分）公路上行駛的甲乙兩輛汽車的位移x-時間t圖像如圖中直線a和曲線b所示，t

時刻直線a和曲線b剛好相切，下列說法正確的是（）

B.乙車做曲線運(yùn)動

C.t時刻,甲乙兩車速度相等

D.前t秒內(nèi)，甲乙兩車的位移相等

【解答】解：A、根據(jù)x-t圖像的斜率表示速度，知甲車的圖像是傾斜的直線，說明甲

車的速度保持不變，做勻速直線運(yùn)動，故A錯誤；

B、x-t圖像只能表示直線運(yùn)動中位移與時間的關(guān)系，所以乙車做直線運(yùn)動，故B錯誤;

C、t時刻，兩圖像的斜率相等，說明甲乙兩車速度相等，故C正確；

D、根據(jù)位移等于縱坐標(biāo)的變化量，知前t秒內(nèi)，甲車的位移小于乙車的位移，故D錯

塊'C。

故選：Co

5.（3分）用電阻率為p、橫截面積為S的硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線，做成半徑為r的圓環(huán)，垂直圓環(huán)面

的磁場充滿其內(nèi)接正方形，t=0時磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖（a）所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時

間t的變化關(guān)系如圖（b）所示，則在t=0到t=2to的時間內(nèi)（）

圖（a）圖(6)

A.圓環(huán)中產(chǎn)生的熱量為一

P兀

圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為一BgrS

B.

4打Pt0

C.圓環(huán)中始終沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生

D.圓環(huán)中有先順時針再逆時針的感應(yīng)電流

【解答】解：B、由電阻定律可知，圓環(huán)的電阻R=p9P等

由幾何知識可知，圓環(huán)內(nèi)接正方向的邊長a=&r,

△①

由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動勢：E

等S色產(chǎn)X（心注挈

2

r

2B0

Rt。BrS

由閉合電路的歐姆定律可知，感應(yīng)電流1="=—o故B錯誤;

打

RP2rp7Tt0

"I-

BrS

A、由焦耳定律可知，圓環(huán)產(chǎn)生的熱量；Q=12Rt=（_0一）2乂絲上工X2to=

P冗均S

2

4sBo

pnto

CD、由圖（b）所示圖象可知，穿過閉合圓環(huán)的磁通量不斷變化，圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流;

0?to,磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，通過線圈的磁通量也減小，根據(jù)楞次

定律可得感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向相同，垂直紙面向里，由右手螺旋定則

可判斷感應(yīng)電流方向為順時針，to-2to,磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，通

過線圈的磁通里也增大，根據(jù)楞次定律可得感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向相反,

垂直紙面向里，由右手螺旋定則可判斷感應(yīng)電流方向為順時針，所以圓環(huán)中的感應(yīng)電流

方向始終順時針，故D錯誤。

故選：Ao

6.（3分）北京時間2020年12月17日1時59分，探月工程嫦娥五號返回器在內(nèi)蒙古四子

王旗預(yù)定區(qū)域成功著陸，標(biāo)志著我國首次地外天體采樣返回任務(wù)圓滿完成。如圖所示是

嫦娥五號衛(wèi)星繞月球運(yùn)行的三條軌道，軌道1是近月圓軌道，軌道2和3是變軌后的橢

圓軌道。軌道1上的A點也是軌道2、3的近月點，B點是軌道2的遠(yuǎn)月點，C點是軌道

3的遠(yuǎn)月點。則下列說法中不正確的是（）

A.衛(wèi)星在軌道2的周期大于在軌道3的周期

B.衛(wèi)星在軌道2經(jīng)過B點時的速率小于在軌道1經(jīng)過A點時的速率

C.衛(wèi)星在軌道2經(jīng)過A點時的加速度等于在軌道3經(jīng)過A點時的加速度

D.衛(wèi)星在軌道2上B點所具有的機(jī)械能小于在軌道3上A點所具有的機(jī)械能

3

【解答】解：A、根據(jù)開普勒第三定律』=k,軌道2的半長軸小于軌道3的半長軸，

丁2

故衛(wèi)星在軌道2的周期小于在軌道3的周期，故A錯誤；

B.B點速度小于同高度處圓周運(yùn)動的速度，根據(jù)“越高越慢”可以判斷得出，故B正確;

C.在A點根據(jù)牛頓第二定律有G粵=ma，得a=G』:故衛(wèi)星在同一點的加速度相等，

故C正確；

D.由于“嫦娥五號”要由軌道2變軌到軌道3,必須在A點加速，機(jī)械能增加，所以“嫦

娥五號”在3軌道所具有的機(jī)械能大于在2軌道所具有的機(jī)械能，故D正確。

本題選不正確的。

故選：Ao

7.（3分）在圖甲、乙中兩點電荷電荷量相等，丙、丁中通電導(dǎo)線電流大小相等，豎直虛線

為兩點電荷、兩通電導(dǎo)線的中垂線，0為連線的中點。下列說法正確的是（）

e0.—才..?o..?

出甲用乙圖畫1ST

A.圖甲和圖丁中，在連線和中垂線上，O點的場強(qiáng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度都最小

B.圖甲和圖丁中，在連線和中垂線上，關(guān)于O點對稱的兩點場強(qiáng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度都相等

C.圖乙和圖丙中，在連線和中垂線上，。點的場強(qiáng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度都最大

D.圖乙和圖丙中，在連線和中垂線上關(guān)于0點對稱的兩點場強(qiáng)相等磁感應(yīng)強(qiáng)度不相等

【解答】解：A.在圖甲中根據(jù)場強(qiáng)公式E=X§,以及等量同種點電荷場強(qiáng)的合成可以

2

r

知道0點場強(qiáng)為零；在圖丁中根據(jù)右手定則以及場強(qiáng)的合成可以知道0點磁感應(yīng)強(qiáng)度為

零，都是最小的，故A正確；

B、圖甲和圖丁中，在連線和中垂線上，關(guān)于0點對稱的兩點場強(qiáng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度只是大

小相等，但是方向不同，故B錯誤；

C、在圖乙中，在中垂線上O點場強(qiáng)最大，但是在連線上0點場強(qiáng)最??；在圖丙中，中

垂線上，O點的磁感應(yīng)強(qiáng)度都最大，故C錯誤；

D、根據(jù)場強(qiáng)的合成，可以知道在圖乙和圖丙中，在連線和中垂線上關(guān)于0點對稱的兩

點場強(qiáng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，故D錯誤.

故選：A。

8.（3分）衛(wèi)星在一定高度繞地心做圓周運(yùn)動時，由于極其微弱的阻力等因素的影響，在若

干年的運(yùn)行時間中，衛(wèi)星高度會發(fā)生變化（可達(dá)15km之多），利用離子推進(jìn)器可以對衛(wèi)

星進(jìn)行軌道高度、姿態(tài)的調(diào)整。推進(jìn)劑從圖中P處注入，在A處電離出正離子，已知B、

C之間加有恒定電壓U,正離子進(jìn)入B時的速度忽略不計，經(jīng)加速形成電流為I的離子

束后噴出推進(jìn)器，單位時間內(nèi)噴出的離子質(zhì)量為L為研究問題方便，假定離子推進(jìn)器在

太空中飛行時不受其他外力，忽略推進(jìn)器運(yùn)動速度。則推進(jìn)器獲得的推力大小為（）

AH（I）

A.去B.C,V2UTID.Vuu

【解答】解：以t時間內(nèi)噴射的離子為研究對象，根據(jù)動量定理得

Ft=Jtv

對單位時間內(nèi)噴出的離子，根據(jù)動能定理得

qU=/jv2

又q=I7=I

聯(lián)立解得F=V2U.TI

根據(jù)牛頓第三定律知推進(jìn)器獲得的推力大小F'=F=亞而'，故ABD錯誤，C正確。

故選：Co

多選題（共4小題，滿分16分，每小題4分）

9.（4分）如圖所示，傾角。=30°的斜面體A靜止在水平地面上，一根輕繩跨過斜面體頂

端的輕質(zhì)小滑輪，繩兩端系有質(zhì)量均為m的小物塊a、b,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)給

物塊b施加一個水平向右的力F,使b緩慢移動直到輕繩與豎直方向成30°角，這一過

程中斜面體和小物塊a均靜止（不計繩與滑輪間的摩擦），對此過程說法正確的（）

A.b受到繩的拉力逐漸增大

B.水平拉力F逐漸增大

C.小物塊a受到的摩擦力一定先增大再減小

D.斜面體對地面的摩擦力增大

【解答】解：AB、以物塊b為研究對象，物塊b受到拉力F、輕繩的拉力T和重力作用,

物塊b受力平衡，利用平行四邊形法則作圖如圖1所示：

圖1

設(shè)繩與豎直方向的夾角為a,b緩慢離開直到與豎直方向成30°的過程中，a變大，根據(jù)

圖象可知，T逐漸增大，F(xiàn)逐漸增大，故AB正確；

C、由于兩物塊的質(zhì)量均為m,則開始輕繩的拉力大小為mg,所以開始a受到的摩擦力

方向沿斜面向下。對a受力分析，如圖所示：

fng

圖2

沿斜面方向根據(jù)平衡條件可得初狀態(tài)的摩擦力大小為：f=T-mgsin30°=lmg,方向向

2

下；當(dāng)T增大時，f增大，故C錯誤;

D、以整體為研究對象，水平地面對斜面體A的靜摩擦力與F等大反向，故水平地面對

斜面體A始終有水平向左的靜摩擦力且逐漸變大，根據(jù)牛頓第三定律可得斜面體對地面

的摩擦力逐漸增大，故D正確。

故選：ABDo

10.（4分）如圖所示，斜面傾角為。，位于斜面底端A正上方的小球以不同的初速度vo正

對斜面頂點B水平拋出，小球到達(dá)斜面經(jīng)歷的時間為3重力加速度為g,則下列說法正

確的是（）

若小球以最小位移到達(dá)斜面，則1=-?12

A.

gtan3

B.若小球垂直擊中斜面，則

gtanB

若小球恰能擊中斜面中點，WOt=2V°tan9

C.

g

D.無論小球怎樣到達(dá)斜面，運(yùn)動時間均相等

【解答】解：A、小球以最小位移到達(dá)斜面，可知小球的位移方向與斜面垂直，如圖1

Yvnt2vn2vn

所示，根據(jù)幾何關(guān)系有：=~解得運(yùn)動的時間：t=——故

y±gt2gtgtan6

A正確;

B、若小球垂直擊中斜面，速度方向與斜面垂直，如圖2所示，根據(jù)平行四邊形定則得:

tane=2^=l0,解得：i="0,故B正確;

vygtgtan9

c、若小球恰能擊中斜面中點，可知位移方向與水平方向的夾角為e,如圖3所示，根據(jù)

平行四邊形定則得：tanO=X=2解得：1=叫「&118,故c正確；

xvot2v0g

D、平拋運(yùn)動的時間由高度決定，落在斜面上不同位置，下降的高度不同，運(yùn)動的時間不

同，故D錯誤。

故選：ABCo

CcJoB

圖3

11.（4分）如圖所示，在水平向左的勻強(qiáng)電場中，一小球質(zhì)量為m,電荷量為-q,用絕緣

輕繩（不伸縮）懸于。點，平衡時小球位于A點，此時繩與豎直方向的夾角8=30°繩

長為L,OD水平，OC豎直。在D點給小球適當(dāng)?shù)某跛俣仁蛊淅@O點做圓周運(yùn)動，下列

說法正確的是（）

A.勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為返喧

3q

B.小球在C點時的重力勢能最小

C.小球在C點時動能最大

D.小球從D運(yùn)動到A的過程中電勢能先增大后減小

【解答】解：A、小球在A點平衡時，根據(jù)平衡條件得：qE=mgtane,解得：E=^g,

3q

故A正確：

BC、小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動時，C點為最低點，故物體在C點的重力勢能最小，

A點為等效最低點，動能最大，故B正確，C錯誤；

D、小球從D到A過程，電場力做正功，電勢能減小，故D錯誤；

故選：ABo

12.（4分）如圖所示，質(zhì)量為m、邊長為L、電阻為R的正方形線框ABCD,線框的BC

邊和磁場的邊界都與斜面底邊平行，斜面傾角為00線框從圖示位置開始沿光滑斜面向

下滑動，中途穿過垂直于斜面向外、有理想邊界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。從

線框BC邊剛進(jìn)入磁場開始計時，線框的速度隨時間變化的圖象如圖所示，to時刻線框剛

好完全穿出磁場。由圖可知，以下表述正確的是（）

A.線框穿越磁場的過程中所受的安培力一直沿斜面向上

B.線框的BC邊進(jìn)入磁場瞬間BC兩點的電勢差為BLvo

C.線框AD邊穿出磁場瞬間線框的速度為1r1gRsin°

B2L2

32p2.2a1

2

D.O~to時間內(nèi)線框中產(chǎn)生的焦耳熱為2mgLsin9-小戶二百號-------i-Amvo

2B4L2

【解答】解：A、根據(jù)楞次定律的另一種描述“來拒去留”可知，安培力的方向總是阻礙

線框相對于磁場運(yùn)動，所以線框穿越磁場的過程中所受的安培力一直沿斜面向上，故A

正確；

B、線框的BC邊進(jìn)入磁場瞬間產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BLvo,BC兩點的電勢差等于路

端電壓，根據(jù)右手定則可知B點為高電勢，則有：UBC=2BLVO,故B錯誤；

4

C、根據(jù)圖乙可知線框AD邊穿出磁場前已經(jīng)勻速，根據(jù)平衡條件可得：mgsinO=BIL=

一氏,解得線框AD邊穿出磁場瞬間線框的速度為v=1ngRs-8,故c正確；

RB2L2

2

D、根據(jù)功能關(guān)系可得0?to時間內(nèi)線框中產(chǎn)生的焦耳熱為Q=2mgLsinO+JLmv（）2--mv

22

32P2?2a1

=2mgLsin0-~'=4n-------+_Lmvo2,故D正確。

2B4L2

故選：ACD。

三.實驗題（共6小題，滿分60分）

I3.（6分）某探究小組想利用驗證機(jī)械能守恒定律的裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，如圖甲

所示，框架上裝有可上下移動位置的光電門I和固定不動的光電門2；框架豎直部分緊貼

一刻度尺，零刻度線在上端，可以測量出兩個光電門到零刻度線的距離；框架水平部分

用電磁鐵吸住一個質(zhì)量為m的小鋼球，小鋼球的重心所在高度恰好與刻度尺零刻度線對

齊。切斷電磁鐵線圈中的電流時，小鋼球由靜止釋放，當(dāng)小鋼球先后經(jīng)過兩個光電門時,

與光電門連接的傳感器即可測算出其速度大小V!和V2。小組成員保證光電門2的位置不

變，多次改變光電門I的位置，得到多組XI和vi的數(shù)據(jù)，建立如圖乙所示的坐標(biāo)系并描

點連線，得出圖線的斜率為k。

刑度尺

。

XI

應(yīng)

丙

（1）用20分度的游標(biāo)卡尺測量小鋼球的直徑，如圖丙所示，該小鋼球的直徑是5.70

mm。

（2）下面關(guān)于減小重力加速度的測量誤差的說法中正確的是B。

A.光電門1的位置盡可能靠近刻度尺零刻度

B.光電門1的位置不能太靠近光電門2

C.換用大小相同但密度較小的小塑料球完成此實驗，對測量結(jié)果沒有影響

（3）當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹樯闲模ㄓ胟表示）。

-2

（4）撤掉光電門1,也能測出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣??？紤]到切斷電流時電磁鐵線圈中的磁

性不能馬上消失，利用X2和V2的數(shù)據(jù)測出的當(dāng)?shù)刂亓铀俣缺仍桨赶啾绕。ㄟx

填“偏大”、“偏小”、“相等”）。

【解答】解：（1）20分度的游標(biāo)卡尺的精確度為0.05mm；則該游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為5mm+0.05

X14mm=5.70mm,

（2）AB、若靠近刻度尺，會影響鐵球經(jīng)過光電門1的時間，靠近光電門2會影響高度

差的測量，所以為了減小重力加速度的測量誤差，既不能靠近刻度尺零刻度，也不能太

靠近光電門2,故A錯誤，B正確；

C、換用大小相同但密度較小的小塑料球完成此實驗，塑料球的密度小，受到的空氣的阻

力對測量結(jié)果影響較大，故C錯誤。

故選：B

22＞

(3)根據(jù)速度-位移公式得,v2-v1=2g(x2-x1)知道圖線的斜率k=2g,則重

力加速度gj.

(4)考慮到切斷電流時電磁鐵線圈中的磁性不能馬上消失，則小球在開始下落得階段仍

然受到磁力，因此下落得加速度會小于重力加速度，所以利用X2和V2的數(shù)據(jù)測出的當(dāng)?shù)?/p>

重力加速度比原方案相比會偏小。

故答案為：(1)5.70；

(2)B；

(3)工k；

2

(4)偏小.

14.(8分)在“測量金屬絲的電阻率”實驗中，某同學(xué)用電流表和電壓表測量一金屬絲的

電阻。

O%(閉介開大)OG〈閉介開工)

圖3圖4

(1)該同學(xué)先用歐姆表“XI”擋粗測該金屬絲的電阻，示數(shù)如圖1所示，對應(yīng)的讀數(shù)

是66。

(2)除電源(電動勢3.0V,內(nèi)阻不計)、電壓表(量程0?3V,內(nèi)阻約3kQ)、開關(guān)、導(dǎo)

線若干外，還提供如下實驗器材：

A.電流表（量程0?0.6A,內(nèi)阻約0.1。）

B.電流表（量程0?3.0A,內(nèi)阻約0.02Q）

C.滑動變阻器（最大阻值10。，額定電流2A）

D.滑動變阻器（最大阻值1k。，額定電流0.5A）

為了調(diào)節(jié)方便、測量準(zhǔn)確，實驗中電流表應(yīng)選用A,滑動變阻器應(yīng)選用C.（選

填實驗器材前對應(yīng)的字母）

（3）該同學(xué)測量金屬絲兩端的電壓U和通過金屬絲的電流I,得到多組數(shù)據(jù)，并在坐標(biāo)

圖上標(biāo)出，如圖2所示。請作出該金屬絲的U-I圖線，根據(jù)圖線得出該金屬絲電阻R=

5.80fl（結(jié)果保留小數(shù)點后兩位）。

（4）用電流傳感器測量通過定值電阻的電流，電流隨時間變化的圖線如圖3所示。將定

值電阻替換為小燈泡，電流隨時間變化的圖線如圖4所示，請分析說明小燈泡的電流為

什么隨時間呈現(xiàn)這樣的變化。

【解答】解：（1）歐姆表刻度值為6,擋位為“XI”，則讀數(shù)為：6X1Q=6Q；（歐姆表

刻度不均勻，用其粗測電阻值，可以不估讀。）

（2）電源電動勢為3.0V,電壓表量程最大值為3V,則流過待測金屬絲的最大電流約為旦A

6

=0.5A,故電流表應(yīng)選擇量程0?0.6A的，故電流表應(yīng)選用A；

待測金屬絲的電阻約為6。，對于最大阻值10Q和IkQ的兩個滑動變阻器，為了調(diào)節(jié)方

便，應(yīng)選擇最大值為10。的滑動變阻器，故滑動變阻器應(yīng)選用C；

（3）該金屬絲的U-I圖像為：

UN

3.0

2.5

2.0

1.5

1.0

0.10.2030.40.5//A

答圖I

作出的圖線為直線，則金屬絲的電阻保持不變，圖線經(jīng)過原點，為使相對誤差較小，取I、

U的值較大的點（0.5A、2.9V）,則R=&iQ=5.80Q；

0.5

（4）由于燈絲的電阻隨溫度的升高而變大，剛閉合開關(guān)時，燈絲溫度較低，電阻較小，

電流較大；隨著燈絲溫度升高，燈絲電阻逐漸增大，電流逐漸減?。划?dāng)燈絲發(fā)熱與散熱

平衡時，溫度保持不變，電阻不變，電流保持不變。

故答案為：（1）6；（2）A；C；（3）如答圖1；5.80；（4）由于燈絲的電阻隨溫度的升高

而變大，剛閉合開關(guān)時，燈絲溫度較低，電阻較小，電流較大；隨著燈絲溫度升高，燈

絲電阻逐漸增大，電流逐漸減??；當(dāng)燈絲發(fā)熱與散熱平衡時，溫度保持不變，電阻不變,

電流保持不變。

15.（8分）十字路口，綠燈亮?xí)r，一輛汽車以2m/s2的加速度開始啟動的瞬間，一輛以6m/s

的速度做勻速直線運(yùn)動的自行車恰好從汽車的旁邊通過。求：

（1）汽車追上自行車的時間及追上自行車時汽車的瞬時速度大?。?/p>

（2）汽車在追上自行車前與自行車的最遠(yuǎn)距離。

【解答】解：（1）已知汽車的加速度a=2m/s2,自行車的速度v=6m/s

設(shè)汽車追上自行車的時間為t,汽車追上自行車兩者位移相等，有

2

vt=Aat

2

解得t=6s.

故追上自行車時汽車的瞬時速度為v汽=煎=2/6m/s=12m/s

（2）當(dāng)汽車和自行車速度相等時，兩者相距最遠(yuǎn)，設(shè)所經(jīng)過的時間為t'。

則v=at'

得t'=—=—s=3s

a2

此時自行車的位移xi=vt'=6X3m=18m

汽車的位移X2=2at'2=—X2X32m=9m

22

故汽車在追上自行車前與自行車的最遠(yuǎn)距離s=Z\x=xi-X2=18m-9m=9m

答：（1）汽車追上自行車的時間為6s,追上自行車時汽車的瞬時速度大小是12m/s；

（2）汽車在追上自行車前與自行車的最遠(yuǎn)距離是9m。

16.（8分）如圖所示，一輕質(zhì)彈簧兩端連著物體A和B,放在光滑的水平面上，物體A被

水平速度為vo=4OOm/s的子彈擊中，子彈嵌在其中（打擊時間極短），并隨物體A一起

向右壓縮輕質(zhì)彈簧。已知物體A的質(zhì)量是mi=0.99kg,B的質(zhì)量是m2=lkg,子彈的質(zhì)

量是mo=O.Olkg?求：

（1）物體A獲得的最大速度vi；

(2)求從子彈作用物體A到彈簧壓縮最短這一過程中整個系統(tǒng)損失的機(jī)械能和彈簧最大

彈性勢能。

【解答】解：(1)子彈擊中物體A的過程系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒

定律得:movo=(mo+mi)vi,

代入數(shù)據(jù)解得：VI=4171/8

⑵子彈擊中A過程，由能量守恒定律得：|moV2=1(mo+mi)v^E

代入數(shù)據(jù)解得，系統(tǒng)損失的機(jī)械能：△E=792J,

當(dāng)A、B速度相等時彈簧的壓縮量最大，彈簧彈性勢能最大，設(shè)A、B的共同速度為v,

子彈、A、B組成的系統(tǒng)動量守