2021屆新高考八省物理模擬卷03（重慶專用解析版）

2021屆八省新高考物理模擬卷一重慶卷（03）

物理試卷

一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分，每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要

求

1.（2020?重慶高三月考）生物體能夠和空氣進(jìn)行Re交換，所以其14c含量是固定的，但是當(dāng)生物體死亡

后，停止了與外界的物質(zhì)交換，原來生物體中的14c就得不到補(bǔ)充，會因?yàn)槭プ冎饾u減少，考古學(xué)界和

地質(zhì)學(xué)界通常通過測量生物體中14c含量確定古生物體的年代，Me的半衰期為5730年。現(xiàn)通過測量得知，

某生物遺骸中14c的含量是活體中的工，則（）

4

A.1氣的衰變的核反應(yīng)方程為0N+；e

B.遺骸距今有11460年

C.衰變的半衰期為5730年，表示每經(jīng)過5730年，兩個(gè)14c原子核中的一個(gè)就要發(fā)生衰變

D.升高樣品測量環(huán)境的的溫度將加速14c的衰變

【答案】B

【詳解】A.根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得

fCT；N+°,e

選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.經(jīng)過一個(gè)半衰期，有半數(shù)發(fā)生衰變，根據(jù)

得

n=2

所以

?=5730x2=11460年

選項(xiàng)B正確；

C.經(jīng)過一個(gè)半衰期，有半數(shù)發(fā)生衰變，并且這是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，是大量原子核中有半數(shù)發(fā)生衰變對應(yīng)的時(shí)

間，c錯(cuò)誤；

D.放射性元素的半衰期與外界因素?zé)o關(guān)，故D錯(cuò)誤。

故選Bo

2.（2020?重慶市第七中學(xué)校高三月考）奧迪車有多種車型，如30TFSI、35TFSL50TFSI,（每個(gè)車型字母

前的數(shù)字稱為G值）G值用來表現(xiàn)車型的整體加速度，數(shù)字越大，加速越快.G值的大小為車輛從靜止開

始加速到100km/h的平均加速度數(shù)值（其單位為國際基本單位）再乘以10.如圖為某一型號的奧迪尾標(biāo)，

其值為50TFSI,則該型號車從靜止開始加速到IOOkm/h的時(shí)間約為（）

A.5.6sB.6.2sC.8.7sD.9.5s

【答案】A

【詳解】由題意可知，50TFSI的加速度為a=5m/s?,v=100km/h=27.8m/s

故加速時(shí)間為：t――———s—5.56s.

a5

故應(yīng)選：A.

3.（2020.沙坪壩區(qū).重慶南開中學(xué)高三月考）如圖所示，為模仿動物的爬行行為，用帶正電的爬行小機(jī)器人

C,沿四分之一圓弧形曲面，從圓弧底部A向B勻速率爬行，在此區(qū)域內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場，則小機(jī)器

A

A.所受合力保持不變

B.曲面對小機(jī)器人的作用力大小保持不變

C.摩擦力先變小后變大

D.摩擦力的方向與運(yùn)動方向相反

【答案】C

【詳解】A.小機(jī)器從A向8勻速爬行的過程中，做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)向心力公式

mv2

r=-----

R

可知，受到的合外力大小不變，方向總是指向圓心，方向發(fā)生了改變，所以所受合力發(fā)生了變化，故A錯(cuò)

誤；

B.機(jī)器沿圓弧上行的過程中，受重力、向右的電場力、曲面的摩擦力和支持力作用，四個(gè)力的合力充當(dāng)向

心力，大小不變，方向不斷變化；而重力和電場力的合力是恒力，則根據(jù)平行四邊形法則可知，曲面的摩

擦力和支持力的合力（即曲面對小機(jī)器人的作用力）大小不斷變化，故B錯(cuò)誤；

C.開始在4點(diǎn)時(shí)，摩擦力等于電場力；到達(dá)8點(diǎn)時(shí)，摩擦力等于重力；在中間某位置，重力、電場力利圓

弧的支持力的合力充當(dāng)向心力，此時(shí)摩擦力為零，在這個(gè)位置之前，摩擦力方向與運(yùn)動方向相反，在這個(gè)

位置之前，摩擦力方向與運(yùn)動方向相同，則整個(gè)過程中摩擦力先變小后變大，故C正確，D錯(cuò)誤；

故選C。

4.（2020?渝中區(qū)?重慶巴蜀中學(xué)高三月考）為了研究物體下落撞擊地面的沖擊力，實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用落錘沖

擊的方式進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究，空氣阻力和重物與地面的形變忽略不計(jì)，gm10m/s2?下表為一次實(shí)驗(yàn)過程

中的相關(guān)數(shù)據(jù)。則在重物與地面接觸的時(shí)間內(nèi)，重物對地面的平均沖力是（）

重物（包括傳感器）的質(zhì)量m/kg2.0

重物下落高度H/cm45

重物反彈高度h/cm20

重物與地面接觸時(shí)間t/s0.2

A.70NB.50NC.30ND.20N

【答案】A

【詳解】由自由落體運(yùn)動公式得錘下落到地面時(shí)的速度大小為

%-42gH=A/2X10X45X10m/s=3m/s

錘反彈時(shí)的速度大小為

v=《2gh=V2X10X20X10_2m/s=2m/s

取向下的方向?yàn)檎较?，由動量定理?/p>

,mv-mv_2.0x2kg?m/s—2.0x3kg?m/s_

r------------Q-=------------------------------------------=—SON

△t0.2s

錘受到地面的平均沖力F為

F=-50N-2.0xl0N=-70N

錘受到地面的平均沖力大小為70N,方向豎直向上，由牛頓第三定律可得錘對地面的平均沖力大小為70N。

A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選Ao

5.（2020?重慶北培區(qū)?高三月考）如圖甲所示為一霓虹燈供電的電路.變壓器輸入端接有熔斷電阻，其允許最

大電流為100mA,阻值忽略不計(jì)，原、副線圈匝數(shù)比為10：1,副線圈電路中接有10個(gè)霓虹燈，每個(gè)霓虹燈的額

定電壓為10V,額定功率為1W,R為滑動變阻器.當(dāng)變壓器輸入端電壓為220V時(shí),示波器描繪出每一個(gè)霓虹燈

的電流圖象如圖乙所示（霓虹燈的電阻可視為不變）（）

A.變壓器輸入端的電流頻率為100Hz

B.此時(shí)滑動變阻器的阻值為20。

C.該電路允許并聯(lián)連接的霓虹燈的個(gè)數(shù)為25個(gè)

D.電路正常工作時(shí)，若某一個(gè)霓虹燈發(fā)生故障而斷路，那么應(yīng)當(dāng)將滑動變阻器的阻值減少，才能保證其他霓虹

燈保持原有的亮度

【答案】C

【詳解】A.由變壓器輸出端的電流圖象可知，交流電的周期為7=0.02s,頻率為戶50Hz,選項(xiàng)A錯(cuò)誤.

B.在電路中每個(gè)霓虹燈的電流大小為0.04A,那么變壓器輸出端電流為0.4A,變壓器的輸出電壓為22V,

22-4

霓虹燈的電阻為100C,霓虹燈的電壓為4V,因此滑動變阻器的阻值為R=F—fi=45Q,選項(xiàng)B錯(cuò)誤.

0.4

C.該變壓器允許輸出電流最大為1A,那么允許連接的霓虹燈個(gè)數(shù)為25個(gè)，選項(xiàng)C正確.

D.若有一個(gè)霓虹燈發(fā)生斷路故障，輸出端的總電阻將變大，滑動變阻器上的電流將減小，電壓減小，剩余

霓虹燈上的電壓增大，因此需要增大滑動變阻器的電阻減小霓虹燈上的電壓，使其保持原有的亮度，選項(xiàng)D

錯(cuò)誤.

6.（2020?渝中區(qū)?重慶巴蜀中學(xué)高三月考）巨型海輪到達(dá)目的地需要靠泊時(shí)，靠自身操作比較困難，需要拖

船幫忙移動。如圖，有三個(gè)拖船通過纜繩在牽引巨型海輪。假設(shè)某時(shí)刻三個(gè)拖船通過纜繩施加的拉力均為F,

三條纜繩與水平面夾角均為37°。三條纜繩與巨型海輪作用點(diǎn)在水平面投影如圖中所示，中間拖船和投影點(diǎn)

的連線與船身垂直；兩邊拖船和投影點(diǎn)的連線與船身夾角均為30°。已知用1137°=0.6,8$37°=（）.8,則巨型

海輪受到三個(gè)拖船拉力的水平合力為（）

A.3F

【答案】D

【詳解】兩邊纜繩施加的拉力沿水平方向的分力

￡=Fcos37°=0.8/

兩分力大小相等，夾角為120°,所以兩分力的合力為

工=￡=0.8尸

方向與中間拖船施加的拉力方向相同，中間拖船施加的拉力沿水平方向的分力也為

Z^=Fcos37=0.8F

則巨型海輪受到：:.個(gè)拖船拉力的水平合力為

這=6+月=1.6R

故選D。

7.（2020?沙坪壩區(qū)?重慶南開中學(xué)高三月考）如圖所示，A、B、C、D四個(gè)小球等間距地分布在一條豎直直

線上，相鄰兩球的距離等于A球到地面的距離?，F(xiàn)讓四球以相同的水平初速度同時(shí)拋出，不考慮空氣阻力

的影響，關(guān)于A、B、C、D四個(gè)小球的說法正確的是（）

D9

B

A

A.A球落地前，四球分布在一條拋物線上，各球落地時(shí)速度方向都相同

B.A球落地前，四球分布在一條豎直線上，各球落地時(shí)速度方向互相平行

C.A球落地前，四球分布在一條豎直線上，各球落地時(shí)速度方向與水平方向夾角依次增大

D.A球落地前，四球分布在一條豎直線上，各球落地時(shí)速度方向與水平方向夾角依次減小

【答案】C

【詳解】A.由圖可知，ABCD四個(gè)小球距離地面的高度之比為1：2：3：4,根據(jù)/=楞可得，它們落地

的時(shí)間之比為l：0：g：2,水平方向做勻速直線運(yùn)動，落地前經(jīng)過相同的時(shí)間水平位移相同，所以落地

時(shí)水平位移之比為1：夜：6：2,所以四球分布在一條豎直線上，落地點(diǎn)間距不相等，根據(jù)速度合成可知，

落地時(shí)速度方向不同；故A錯(cuò)誤；

BCD.各球落地的速度與水平方向的夾角為速度偏向角。，有

tana=—

%

因平拋時(shí)間依次增加，則各球落地時(shí)速度方向與水平方向夾角依次增大，各球落地時(shí)速度方向不能平行，

故C正確，BD錯(cuò)誤；

故選C。

二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題5分，共15分。

8.（2020?九龍坡區(qū)?重慶市育才中學(xué)高三月考）如圖是2019年10月1日北京天安門大閱兵我軍展示的東風(fēng)

-41洲際彈道導(dǎo)彈，它是中國研制的一種先進(jìn)的多彈頭洲際導(dǎo)彈，固體燃料，三級結(jié)構(gòu)。東風(fēng)-41能夠攜

帶十二枚分導(dǎo)式核彈頭，最大射程超過一萬四千公里。如圖所示，從地面上4點(diǎn)發(fā)射一枚中遠(yuǎn)程地對地導(dǎo)

彈，只在引力作用下沿ACB橢圓軌道飛行擊中地面目標(biāo)8,C為軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)，距地面高度為己知地

球半徑為R,地球質(zhì)量為M,引力常量為G,不計(jì)空氣阻力，下列結(jié)論中正確的是（）

C

A.導(dǎo)彈在運(yùn)動過程中引力方向不斷變化，做非勻變速曲線運(yùn)動

B.導(dǎo)彈從A到C速度增大，C到8速度減小

C.導(dǎo)彈在c點(diǎn)的速度等于、旦-

\R+H

D.導(dǎo)彈在C點(diǎn)的加速度等于

【答案】AD

【詳解】A.導(dǎo)彈在運(yùn)動過程中引力方向不斷變化，做非勻變速曲線運(yùn)動，故A正確；

B.導(dǎo)彈從C到員重力做正功，勢能減小，動能增加，則速度增大，故B錯(cuò)誤；

C.假設(shè)有?衛(wèi)星在距地面高度為"的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動，則根據(jù)萬有引力提供向心力有

_Mmv2

G-------------7二m-------

(R+H)2R+H

解得

GM

R+H

緇，故錯(cuò)誤;

但導(dǎo)彈在C處做的是向心運(yùn)動，則導(dǎo)彈在C點(diǎn)的速度應(yīng)小于C

D.導(dǎo)彈在C處受到萬有引力作用，則有

F=G^^=ma

(R+H)2

解得，導(dǎo)彈在C點(diǎn)的加速度為a=（R）：）2，故D正確。

故選ADo

9.（2020?沙坪壩區(qū)?重慶八中高三月考）兩位小朋友玩彈珠子游戲。如圖所示，1、2兩根直桿固定在豎直木

板P、Q上，桿與木板的夾角如圖所示。珠子穿在桿上。在桿的下端（木板P處）同時(shí)將珠子彈出，兩珠子

同時(shí)到達(dá)頂端，且到達(dá)頂端時(shí)的速度均為零。若1、2桿上珠子的初速度分別是盯和切，加速度分別為?

和a2，sin370=0.6.cos370=0.8.不計(jì)摩擦。則()

A.v,:v2=3:4B.V]:v2=2:3

C.q:4=2：3D.?]:tz2=3:4

【答案】AD

【詳解】CD.對珠子受力分析，有重力和桿對珠子的彈力，將重力分解到沿桿向下和垂宜于桿向下的兩個(gè)

分力，其中，沿桿向下的分力提供珠子做勻減速直線運(yùn)動的加速度，為

班gsin37°.—CA

12

0f=―-------=gsin37=0.6g

町

/W2gsin53°

a,=-------=gsin53=0.8g

m,

則

4:a2—0.6g:0.8g=3:4

所以D正確，C錯(cuò)誤；

AB.由勻變速直線運(yùn)動的公式得

v-v0+at

即

:v2=3:4

所以A正確，B錯(cuò)誤。

故選AD。

10.（2020?沙坪壩區(qū)?重慶八中高三月考）某電子天平原理如圖所示，E形磁鐵的兩側(cè)為N極，中心為S極

兩極的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為8,磁極寬度均為L忽略邊緣效應(yīng)。一正方形線圈套于中心磁極，其骨架與秤

盤連為--體，且骨架與稱盤的總質(zhì)量為小o,線圈兩端C、。與外電路連接。當(dāng)質(zhì)量為機(jī)的重物放在秤盤上

時(shí)，彈簧從長度乙0被壓至L，秤盤和線圈一起向下運(yùn)動（骨架與磁極不接觸）。隨后外電路對線圈供電,

彈簧恢復(fù)至及并靜止，由此時(shí)對應(yīng)的供電電流/可確定重物的質(zhì)量，已知線圈匝數(shù)為小線圈總電阻為R,

重力加速度為g,則（）

A.線圈向下運(yùn)動過程中，線圈中感應(yīng)電流從C端流出

B.外電路對線圈供電電流為/時(shí)，彈簧長度從心恢復(fù)至Lo的過程中，C端電勢高于。端電勢

nBLl

C.外電路對線圈供電電流為/,且彈簧長度恢復(fù)至及并靜止時(shí)，重物的質(zhì)量m=2-------

g

D.若線圈電阻為R,且線圈上的熱功率不能超過尸，線圈上安培力的最大值為尸=2〃%+/g

【答案】AC

【詳解】A.E形磁鐵的兩側(cè)為N極，中心為S極，根據(jù)右手定則可知感應(yīng)電流的方向是逆時(shí)針方向（從上

向下看），電流由。流出，。端流入。故A正確：

B.外電路對線圈供電電流，是為了把重物推上去，即安培力向上，由左手定則得電流由。端進(jìn)入，故C

端電勢低于。端電勢。故B錯(cuò)誤；

C.兩極間的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為磁極寬度均為L,線圈匝數(shù)為〃，左右兩側(cè)受力相等，得

mg=2n[JBIL

即

2nBIL

m=--------

g

故C正確；

D.線圈上的熱功率為

P=1?R

解得

最大安培力為

F=2nBIL

故D錯(cuò)誤。

故選AC。

三、非選擇題：第11~14題為必考題，每個(gè)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。

(一泌考題

11.(2020?九龍坡區(qū)?重慶市育才中學(xué)高三月考)某同學(xué)要將一量程為300mV的毫伏表改裝成量程為3V的

電壓表，該同學(xué)測得毫伏表內(nèi)阻為1000C,經(jīng)計(jì)算后將一阻值為&的電阻與該毫伏表連接，進(jìn)行改裝。然

后利用一標(biāo)準(zhǔn)電壓表V,根據(jù)圖甲所示電路對改裝后的電壓表進(jìn)行檢測(虛線框內(nèi)是改裝后的電壓表)。

⑴根據(jù)圖甲和題目所給的條件,將圖乙中的實(shí)物進(jìn)行連線

(2)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電壓表V的示數(shù)為2.00V時(shí)，毫伏表的指針位置如圖丙所示。由此可以推測出所改裝電壓表的量

程不是預(yù)期值，而是(正確答案標(biāo)號)。

A.1.80VBe2.40VC。2.70VD。3.75V

(3)產(chǎn)生上述問題的原因可能是(正確答案標(biāo)號)。

A.毫伏表內(nèi)阻測量錯(cuò)誤，實(shí)際內(nèi)阻小于10()()。

B.毫伏表內(nèi)阻測量錯(cuò)誤，實(shí)際內(nèi)阻大于10()()。

C.小值計(jì)算錯(cuò)誤，接入的電阻偏大

D.0值計(jì)算錯(cuò)誤，接入的電阻偏小

(4)要達(dá)到預(yù)期目的，無論毫伏表測得的內(nèi)阻是否正確，都不必重新測量，只需要將阻值為&的電阻換成阻

值為劃?0的電阻即可，其中A=。

9

【答案】見解析BBD-

7

【詳解】(1HU毫伏表與分壓電阻串聯(lián)可以改裝成電壓表，根據(jù)圖甲所示電路圖連接實(shí)物電路圖，實(shí)物電路

圖如圖乙所示

⑵⑵毫伏表量程為300mV,由圖丙所示表盤可知，其分度值為ImV,其示數(shù)為250mV,電壓表示數(shù)為2.00V,

2.00V

電壓表示數(shù)為毫伏表示數(shù)的=8倍

250x10%

改裝后電壓表量程為：300X10-3X8V=2.40V.故B正確;

故選B；

(3)[3]AB.把毫伏表改裝成電壓表需要串聯(lián)分壓電阻，串聯(lián)電阻阻值

U-UK

如果毫伏表內(nèi)阻4測量值錯(cuò)誤，毫伏表內(nèi)阻實(shí)際阻值大于io。。。，即內(nèi)阻凡測量值偏小，串聯(lián)電阻阻值

u-u

偏小，會導(dǎo)致改裝后電壓表量程偏小，故B正確，A錯(cuò)誤；

CD.由(2)可知，改裝后電壓表量程偏大，則分壓電阻的電壓偏大，由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知，分壓電阻阻值偏

大，如果飛值計(jì)算錯(cuò)誤，接入的電阻偏小會導(dǎo)致改裝后電壓表量程偏小，故D正確，C錯(cuò)誤；

故選BD；

(4)⑷把毫伏表改裝成電壓表需要串聯(lián)分壓電阻，串聯(lián)電阻阻值

由(2)可知，分壓電阻的電壓為毫伏表電壓的7倍，則串聯(lián)電阻

5=74

把毫伏表改裝成3V的電壓表，串聯(lián)電阻阻值

u-u3.00V-0.30V

e94=9x,4=倒

0.30V

12.(2020?渝中區(qū)?重慶巴蜀中學(xué)高三月考)某興趣實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用如圖甲所示裝置測定物塊與木板A。、

OE間的動摩擦因數(shù)“、外；兩塊粗糙程度不同的木板A￡＞、OE對接組成斜面和水平面，兩木板在。點(diǎn)光

滑連接(物塊在此處運(yùn)動不損失機(jī)械能)，且板能繞。點(diǎn)轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)將物塊在AO板上某點(diǎn)由靜止釋放，

滑塊將沿4。下滑，最終停在水平板的C點(diǎn)；改變傾角，讓物塊從不同的高度由靜止釋放，且每次釋放點(diǎn)

的連線在同一條豎直線上(以保證圖中物塊水平投影點(diǎn)B與接點(diǎn)力間距s不變)，用刻度尺量出釋放點(diǎn)與

OE平面的豎直高度差爪釋放點(diǎn)與O點(diǎn)的水平距離s、。點(diǎn)與最終靜止點(diǎn)C的水平距離x,利用多次測量

的據(jù)繪出X—/?圖象，如圖乙所示，貝I」：

(1)下列說法正確的是。

A.物塊在AD板上受到的摩擦力大小隨。增大而減小

B.從起點(diǎn)到D的過程中摩擦力對A做的功可能隨9增大而增大

C.物塊在。點(diǎn)的速度大小隨。增大而增大

D.物塊在。點(diǎn)的速度大小隨。增大而減小

(2)寫出x—力的函數(shù)表達(dá)式：(用〃|、壓、力及s表示)。

(3)若實(shí)驗(yàn)中s=0.4m,x—力圖象的橫軸截距a=0.2縱軸截距人=0.6,則刈=%=.

(計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)

【答案】AC=—0.50.33

〃2以2

【詳解】(1)[1]A.物塊在板上受到的摩擦力為滑動摩擦力，大小為

f=/Jingcos0

隨著。的增大，/減小，故A正確；

B.從起點(diǎn)到D的過程中摩擦力對A做的功

W.--y/s2+h2x/jmgcos6-一，/+*x/jmg-75.=-^mgs

yls2+h2

可知，摩擦力對A做的功不變，故B錯(cuò)誤；

CD.根據(jù)動能定理可知，物體運(yùn)動整個(gè)過程中克服摩擦力做功相等，e越大，人越大，重力做功越大，末

速度越大，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選AC(.

(2)⑵由動能定理得，對全過程由

mgh一科mgcose?AD—從2mg?x=。

即

x=----h---s

〃242

(3)⑶⑷對照圖象，帶入數(shù)值可知

u.=—=0.5

2

?0.33

-3

13.(2020?重慶江津區(qū)?高三月考)在光滑水平面上有兩輛質(zhì)量分別為肛=2kg和，%=lkg平板車M和N,

它們用一根不可伸長的輕繩連接，輕繩處于繃緊狀態(tài)，中間夾著一根處于壓縮狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧(彈簧與兩

小車不栓接)，其彈性勢能為27J?，F(xiàn)用火燒斷輕繩，M車和N車被彈簧彈開，彈簧恢復(fù)原長后，在M車的

左端以與M車相同的速度放上一塊質(zhì)量為小)=3kg的鐵塊，M車與鐵塊一起運(yùn)動一段時(shí)間后，第一次與

墻壁發(fā)生碰撞。已知鐵塊與M車之間的動摩擦因數(shù)〃=0.5,M車足夠長，使得鐵塊始終不能與墻相碰，

M車與墻發(fā)生正碰，碰撞時(shí)間極短，碰撞過程無機(jī)械能損失。求

(1)彈簧恢復(fù)原長時(shí)兩車的速度大小；

(2)從M車第一次與墻壁相碰到向左運(yùn)動到最遠(yuǎn)距離的過程中，鐵塊相對M車滑行的距離;

(3)M車和墻相碰后所走的總路程。

一

E二

【答案】(1)/=3m/s,V2=6m/s；(2)1.4m；(3)1.25m

【詳解】(1)從燒斷輕繩到彈簧恢復(fù)原長過程，由動量守恒可得

町匕=m,v2

由能量守恒可得

與=;叫呼+3嗎嶗

聯(lián)立解得

巧=3m/s,v2=6m/s

(2)取向右為正方向，M車與墻碰后到M車速度為0過程中

由能量守恒可得

mgL=~(m0+叫)v：-1〃W

聯(lián)立解得

L=1.4m

(3)小車第?次與墻相撞后向左所走路程為S”由動能定理得

得

*=——^―

代入數(shù)據(jù)可得

￥=0.6m

接著小車和鐵塊以共同速度以與墻第二次相碰，以向右為正方向，由動量守恒定律得

〃卞9一〃R%=(/+/w1)v2

得

1

第二次相撞后平板車向左走的路程為S2,則有

=叫學(xué)

22”?og

則有

s2_1

Z~25

即

1

$22=-2---5--41

以后每次相碰反彈向左行的路程均以［比例減少，小車所走的路程為一個(gè)無窮等比數(shù)列之和，公式為

1

q=一

25

聯(lián)立得

ci—q"c1

s=2S]--------?2S]--------

1—<7l-47

代入數(shù)據(jù)可得

s=1.25m

14.(202。重慶八中高三月考)如圖所示，水平面內(nèi)固定兩根平行的無限長光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為d=2

m?？臻g中有豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度8=0.5T。A、B兩金屬棒垂直導(dǎo)軌放置。先固定A棒，對

B棒施加水平向右的拉力凡已知A棒在導(dǎo)軌間部分電阻R=2C,3棒在導(dǎo)軌間部分電阻/?2=3C,導(dǎo)軌

電阻忽略不計(jì)，A、B質(zhì)量均為1kg,求：

(1)若拉力恒為4N,求B的最大速度。

(2)若拉力F隨時(shí)間變化圖像如圖所示。在0~3s內(nèi)，拉力隨時(shí)間均勻變大;r=3s時(shí),B棒速度v0=5m/s。

求B棒在前3s內(nèi)的位移；

(3)繼續(xù)(2)情景，f=3s時(shí)，釋放A棒；此后尸恒定不變，繼續(xù)作用足夠長時(shí)間后，撤去拉力。最終，

兩棒以25m/s的速度做勻速直線運(yùn)動。求撤去拉力后B棒產(chǎn)生的熱量。

【答案】(1)20m/s；(2)5m；(3)15J

【詳解】(I)設(shè)B的最大速度為v,則B棒產(chǎn)生的電動勢為

E=Bdv

山閉合電路歐姆定律得，電流為

E

7?i+R、

由平衡條件可得

F=F^=IdB

聯(lián)立各式代入數(shù)據(jù)得

v=20m/s

(2)在0~3s內(nèi)，B棒產(chǎn)生的電動勢平均值為

-A0Bdx.

E=-----=------L

△tbt

電流平均值為

7=任

+R、

安培力的沖量

I安=IdBbt

拉力F的沖量等于在0~3s內(nèi)圖象的面積，則

/F=1X3X4N-S=6N-S

F2

由動量定理得

IF-I^=mvn-0

聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)，解得

%=5m

(3)f=3s后，B做加速度減小的加速運(yùn)動，A做加速度增大的加速運(yùn)動，足夠長時(shí)間后，二者以恒定速

度差、相同加速度做勻加速運(yùn)動，則

FB2J2AV

2mR]+&

解得

Av-l()m/s

撤去拉力后，B做加速度減小的減速運(yùn)動，A做加速度減小的加速運(yùn)動，當(dāng)加速度減為0,二者一塊勻速。

此過程動量守恒。

mvB+mvA=2mvAB

解得

vB=30m/s,vA=20m/s

此過程中回路產(chǎn)生的總熱量

|21212

C=-mv；+-/nv----2相底B=25J

B棒產(chǎn)生的熱量

（二）選考題：請考生從第15題和16題中任選一題作答。

15.[選選3-3]

（1）（2020?重慶市黔江新華中學(xué)校高三月考）一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過如圖所示的一系列過程，下列說法正

確的是（）

A.由4Tb過程，氣體內(nèi)能增加

B.由b-c過程，氣體分子熱運(yùn)動減弱，對氣體做功，一定放熱。

C.由c—a過程，體積不變，內(nèi)能減少，放熱

D.當(dāng)分子平均動能增大時(shí)，氣體體積可以保持不變

【答案】BD

【詳解】A.由過程，溫度不變，故一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能不變，故A錯(cuò)誤；

B.由〃一c過程，溫度降低，內(nèi)能減小，氣體分子熱運(yùn)動減弱，壓強(qiáng)不變，則體積減小，外界對氣體做功，

根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，一定放熱，選項(xiàng)B正確；

C.在c-a過程中，溫度升高，內(nèi)能增大，因?yàn)閏—a過程的小丁圖象過原點(diǎn)，所以由CT。過程為等容過程，

故氣體體積保持不變，W=0,則氣體吸熱，故C錯(cuò)誤；

D.當(dāng)分子平均動能增大時(shí)，溫度升高，若壓強(qiáng)變大，則氣體體積可以保持不變，選項(xiàng)D正確。

故選BD。

（2）（2020?重慶北硝區(qū)?西南大學(xué)附中高三月考）導(dǎo)熱平底玻璃管質(zhì)量為M,導(dǎo)熱活塞質(zhì)量為〃?，活塞與玻璃

管間無摩擦且不漏氣。玻管中密封一部分理想氣體，氣柱長/,玻璃管橫截面積S。最初，玻璃管被銷釘固

定在足夠長的粗糙斜面上，斜面在地面已被固定。如圖所示，現(xiàn)拔去銷釘，讓玻璃管由靜止下滑，當(dāng)活塞

與氣缸相對靜止時(shí)，氣柱長度改變量為多少？（重力加速度為g,斜面與玻璃管間摩擦因素為〃，斜面傾角

為。且外45°，結(jié)果采用題目所給字母表示）。

s

虱〃

［答案］4A.=mp0sisn+6—Jc°csose9)

【詳解】拔掉釘梢前，對活塞"?

PoS+mgsin0=pS

F滑時(shí)整體法求加速度

(M+m)gsin0-+m)gcos0

ci==gsin。一〃gcos。

(M+m)

再對w

PoS+mgsin0-pxS-ma

等溫變化

pSl=P|S/V

解得

,二PoS+mgsin?/

"PoS+〃mgcos8

則

得

.,mg(sin。一〃cos。)，

A/=-------------------------/