2021屆湖南長沙市一中新高考原創(chuàng)預(yù)測試卷（二十三）物理

2021屆湖南長沙市一中新高考原創(chuàng)預(yù)測試卷（二十三）

物理

★?？荚図樌?/p>

注意事項(xiàng)：

1、考試范圍：高考范圍。

2、答題前，請先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0.5毫米黑色簽字筆填寫在試題卷和答題卡

上的相應(yīng)位置，并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。用2B鉛筆將答題卡上試卷

類型A后的方框涂黑。

3、選擇題的作答：每個(gè)小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂

黑。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非選擇題答題區(qū)域的答案一律無效。

4、主觀題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙

和答題卡上的非答題區(qū)域的答案一律無效。如需改動(dòng)，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答

案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。

5、選考題的作答：先把所選題目的題號(hào)在答題卡上指定的位置用2B鉛筆涂黑。答案用

0.5毫米黑色簽字筆寫在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非選

修題答題區(qū)域的答案一律無效。

6、保持卡面清潔，不折疊，不破損，不得使用涂改液、膠帶紙、修正帶等。

7、考試結(jié)束后，請將本試題卷、答題卡、草稿紙一并依序排列上交。

一、單項(xiàng)選擇題：本題共5小題，每小題3分，共15分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意.

1.在物理學(xué)發(fā)展過程中，許多物理學(xué)家做出了貢獻(xiàn)，他們的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和所采用的科學(xué)方法推

動(dòng)了人類社會(huì)的進(jìn)步，以下說法正確的是（）

A.牛頓利用輕重不同的物體捆綁在一起后下落與單個(gè)物體分別下落時(shí)快慢的比較推理，推翻

了亞里士多德重的物體下落快、輕的物體下落慢的結(jié)論

B.元電荷e的數(shù)值為L6X10T6C，最早由法國物理學(xué)家湯姆遜通過實(shí)驗(yàn)測量得出

C.卡文迪許用扭秤實(shí)驗(yàn)，測出了萬有引力常量，這使用了微小作用放大法

D.開普勒利用行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并通過“月-地檢驗(yàn)”，得出了萬有引力定律

【答案】C

【解析】

【詳解】A.伽利略利用輕重不同的物體捆綁在一起后下落與單個(gè)物體分別下落時(shí)快慢的比較

推理，推翻了亞里士多德重的物體下落快、輕的物體下落慢的結(jié)論，故A錯(cuò)誤；

B.元電荷e的數(shù)值為1.6x10-6（2,最早由美國物理學(xué)家密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測量得出，故B

錯(cuò)誤；

C.卡文迪許用扭秤實(shí)驗(yàn)，測出了萬有引力常量，這使用了微小作用放大法，故C正確;

D.牛頓利用行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并通過“月-地檢驗(yàn)”，得出了萬有引力定律，故D錯(cuò)誤.

故選C.

2.霍爾效應(yīng)是導(dǎo)電材料中的電流與磁場相互作用而產(chǎn)生電動(dòng)勢的效應(yīng)，人們利用霍爾效應(yīng)制

成測量磁場的磁傳感器.這類磁傳感器測出的是磁感應(yīng)強(qiáng)度沿軸線方向的分量.如圖（1）所

示，陳同學(xué)將磁傳感器調(diào)零后探究條形磁鐵附近的磁場，計(jì)算機(jī)顯示磁感應(yīng)強(qiáng)度為正，他接

下來用探頭同樣的取向研究長直螺線管（電流方向如圖（2）所示）軸向的磁場，以螺線管中

心點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿軸線向右為x軸正方向，建立坐標(biāo)系.下列圖像可能正確的是（）

【答案】A

【解析】

【詳解】在“用磁傳感器研究通電螺線管的磁感應(yīng)強(qiáng)度”的實(shí)驗(yàn)中，用磁傳感器測量螺線管

的軸線上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。螺線管內(nèi)部的磁場近似為勻強(qiáng)磁場，螺線管管口向外，磁場減

弱。根據(jù)該性質(zhì)可知，8隨x的變化是先增大，后不變，再減小，故最后做出比x圖象可能是

圖中的4圖，故A正確，BCD錯(cuò)誤。

3.如圖所示，傾角為。的光滑斜面體始終靜止在水平地面上,其上有一斜劈A,A的上表面水平

且放有一斜劈B,B的上表面上有一物塊C,A、B、C一起沿斜面勻加速下滑.已知A、B、C

的質(zhì)量均為m,重力加速度為g,下列說法正確的是

B.A加速度大小為geos。

c.c可能只受兩個(gè)力作用

D.斜面體受到地面的摩擦力為零

【答案】C

【解析】

【分析】

整體一起勻加速下滑，具有相同的加速度；先用整體法結(jié)合牛頓第二定律求出整體的加速度,

再用隔離法分析個(gè)體的受力情況.

【詳解】對B、C整體受力分析，受重力、支持力，B、C沿斜面勻加速下滑，則A、B間摩擦

力不為零，BC在水平方向有向左的加速度，則B受A對它的向左的摩擦力，故A錯(cuò)誤；選A、

B、C整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律可知A加速度大小為gsin。，故B錯(cuò)誤；取C為

研究對象，當(dāng)斜劈B的傾角也為0時(shí)，C只受重力和斜面的支持力，加速度才為%=gsin9,

故C正確；斜面對A的作用力垂直斜面向上，則A對斜面的作用力垂直斜面向下，這個(gè)力可

分解為水平和豎直的兩個(gè)分力，故斜面具有向右相對運(yùn)動(dòng)的趨勢，斜面受到地面的摩擦力水

面向左，故D錯(cuò)誤.故選C.

【點(diǎn)睛】若一個(gè)系統(tǒng)中涉及兩個(gè)或者兩個(gè)以上物體的問題，在選取研究對象時(shí)，要靈活運(yùn)用

整體法和隔離法.對于多物體問題，如果不求物體間的相互作用力，我們優(yōu)先采用整體法，

這樣涉及的研究對象少，未知量少，方程少，求解簡便；很多情況下，通常采用整體法和隔

離法相結(jié)合的方法.

4.如圖所示，半徑為R的金屬環(huán)豎直放置，環(huán)上套有一質(zhì)量為m的小球，小球開始時(shí)靜止于

最低點(diǎn)，現(xiàn)使小球以初速度％=J頻沿環(huán)上滑，小環(huán)運(yùn)動(dòng)到環(huán)的最高點(diǎn)時(shí)與環(huán)恰無作用力，

則小球從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中（）

B.小球在最低點(diǎn)時(shí)對金屬環(huán)的壓力是6mg

C.小球在最高點(diǎn)時(shí)，重力的功率是根g房

D.小球機(jī)械能不守恒，且克服摩擦力所做的功是0.5mgR

【答案】D

【解析】

【詳解】AD.小球在最高點(diǎn)與環(huán)作用力恰為0時(shí)，設(shè)速度為心則

V2

mg=m—

解得

從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)，由動(dòng)能定理得

?1I2

-mg*2R-W毋一mv2—mv。

,22

又

解得

/克二0.5儂？

所以機(jī)械能不守恒，且克服摩擦力所做的功是0.5磔化故A錯(cuò)誤，D正確；

B.在最低點(diǎn)，根據(jù)向心力公式得

2

N-mg=m~^

解得

N=lmg

則由牛頓第三定律知，小球在最低點(diǎn)時(shí)對金屬環(huán)的壓力是7mg,故B錯(cuò)誤；

C.小球在最高點(diǎn)時(shí)，重力方向與速度方向垂直，重力的功率為零，故C錯(cuò)誤。

故選Do

5.如圖所示，勻強(qiáng)電場中有一個(gè)以。為圓心、半徑為4的圓，電場方向與圓所在平面平行，

圓上有三點(diǎn)從B、C,其中/與C的連線為直徑，/4=30°。有兩個(gè)完全相同的帶正電粒子,

帶電量均為。（9>0）,以相同的初動(dòng)能區(qū)從/點(diǎn)先后沿不同方向拋出，它們分別運(yùn)動(dòng)到反（

兩點(diǎn)。若粒子運(yùn)動(dòng)到員C兩點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為魘=2及、蜃=3笈，不計(jì)粒子的重力和粒子間

的相互作用，則勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為

【答案】D

【解析】

【詳解】從1點(diǎn)到6點(diǎn)應(yīng)用動(dòng)能定理有：qUAB=2Ek-Ek=Ek

從1點(diǎn)到C點(diǎn)應(yīng)用動(dòng)能定理有：QUAC=3^-Ek=2Ek

所以UAC~20AB

做出等勢面和電場線如圖所示：

26紇

解得E=

3qR

選項(xiàng)D正確，A、B、C錯(cuò)誤。

二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，滿分16分。每題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，全部

選對的得4分，選對但不全的得2分，錯(cuò)選或不答的得0分。

6.2015年12周10日，我國成功將中星1C衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定轉(zhuǎn)移軌道。如圖

所示為該衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運(yùn)動(dòng)的示意圖，已知地球半徑為此地球表面重力加速度g,

衛(wèi)星遠(yuǎn)地點(diǎn)尸距地心。的距離為3凡則（）

A.衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度小于由史

3

B.衛(wèi)星經(jīng)過遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的速度最小

C.衛(wèi)星經(jīng)過遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的加速度小于看

D.衛(wèi)星經(jīng)過遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)加速，衛(wèi)星有可能再次經(jīng)過遠(yuǎn)地點(diǎn)

【答案】ABD

【解析】

【詳解】A.若衛(wèi)星以半徑為3"做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則

2

「Mmv

CJ--7=m-

(3R)23R

根據(jù)GM=R2g整理可以得到

由于衛(wèi)星到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)夕后做近心橢圓運(yùn)動(dòng)，故在夕點(diǎn)速度小于避皿，故A正確;

3

B.根據(jù)半徑與速度的關(guān)系可以知道，半徑越大則速度越小，故遠(yuǎn)地點(diǎn)速度最小，故B正確;

C.根據(jù)

「Mm

G-------=tng

(37?)2

GRmg

則在遠(yuǎn)地點(diǎn)

g=8

9

故c錯(cuò)誤；

D.衛(wèi)星經(jīng)過遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)加速，則可以以半徑為3〃做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則可以再次經(jīng)過遠(yuǎn)地點(diǎn)，

故D正確。

7.兩個(gè)線圈套在同一個(gè)鐵芯上，線圈的繞向如圖甲所示，左線圈連著正方形線框aAd,線框

所在區(qū)域存在變化的磁場，取垂直紙面向里為正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙

所示，不計(jì)線框以外的感應(yīng)電場，右側(cè)線圈連接一定值電阻幾則下列說法中正確的是

a項(xiàng)d

XXx||

b-------Cl

A.4時(shí)刻仍邊中電流方向由aT?人，e點(diǎn)電勢低于F點(diǎn)電勢

B.設(shè)勺、％時(shí)刻仍邊中電流大小分別為耳、4，則有4<G，e點(diǎn)與f點(diǎn)電勢相等

C.J?。時(shí)間內(nèi)通過助邊的電荷量為0,通過定值電阻彳的電流方向豎直向下

D.g時(shí)刻數(shù)邊中電流方向由a—>〃，通過定值電阻A的電流方向豎直向下

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.由圖可知，G時(shí)刻磁場方向向里且均勻增加，根據(jù)楞次定律，線框中感應(yīng)電流沿

逆時(shí)針方向，劭邊中電流方向由。一6,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知，正方形線框中的感應(yīng)電

動(dòng)勢是恒定值，原線圈中電流值恒定，副線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，e點(diǎn)電勢等于/■點(diǎn)電勢，

故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得感應(yīng)電動(dòng)勢

e-n——=nS——，

△t加

△時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率小于G時(shí)刻的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率，根據(jù)歐姆定律i=（，

知力<為副線圈磁通量不變，定值電阻A中無電流，e點(diǎn)與/?點(diǎn)電勢相等，故B正確；

C.6?t,時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化，磁通量均勻變化，感應(yīng)電動(dòng)勢恒定，有恒定感應(yīng)電流通

過加，通過ab的電量為<7=〃，不等于0,恒定電流通過鐵芯產(chǎn)生恒定磁場，故副線圈磁通量

不變，副線圈無感應(yīng)電流產(chǎn)生，則定值電阻月中無電流，故C錯(cuò)誤；

D.七時(shí)刻磁場方向垂直紙面向外，磁場變小，磁通量減小，根據(jù)楞次定律得感應(yīng)電流逆時(shí)針,

邊中電流方向a-6,磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率增大，感應(yīng)電流大小變大，穿過原副線圈的磁通

量增大，根據(jù)楞次定律，副線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢上正下負(fù)，因此通過定值電阻"的電流方向豎

直向下，故D正確。

故選BD,

8.如圖（a）,物塊和木板疊放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，物塊用一不可伸長的細(xì)繩與固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的力

傳感器相連，細(xì)繩水平.右0時(shí)，木板開始受到水平外力廠的作用，在仁4s時(shí)撤去外力.細(xì)

繩對物塊的拉力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖（b）所示，木板的速度/與時(shí)間￡的關(guān)系如圖（c）

所示.木板與實(shí)驗(yàn)臺(tái)之間的摩擦可以忽略.重力加速度取差lOm/一.由題給數(shù)據(jù)可以得出

A.木板的質(zhì)量為1kg

B.2s~4s內(nèi)，力尸的大小為0.4N

C.0~2s內(nèi)，力尸的大小保持不變

D.物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2

【答案】AB

【解析】

【詳解】結(jié)合兩圖像可判斷出0-2s物塊和木板還未發(fā)生相對滑動(dòng)，它們之間的摩擦力為靜摩

擦力，此過程力尸等于f,故尸在此過程中是變力，即C錯(cuò)誤；2-5s內(nèi)木板與物塊發(fā)生相對

滑動(dòng)，摩擦力轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律，對2-4s和4-5s列運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，可解出

質(zhì)量以為1kg,2-4s內(nèi)的力F為0.4N,故A、B正確；由于不知道物塊的質(zhì)量，所以無法計(jì)算

它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃，故D錯(cuò)誤.

9.如圖所示，帶電粒子由靜止開始經(jīng)電壓為〃的電場加速后，射入水平放置，電勢差為〃的

兩導(dǎo)體板間的勻強(qiáng)電場中，帶電粒子沿平行于兩板水平方向從兩板正中間射入，穿過兩板后

又垂直于磁場方向射入邊界線豎直的勻強(qiáng)磁場中，設(shè)粒子射入磁場的位置為以、射出磁場的位

置為從助V兩點(diǎn)間的距離為4（不計(jì)重力，不考慮邊緣效應(yīng)）（）

XXXX

A.比荷不同的粒子射入磁場的位置物不同

2_2〃必

B.，則'兩點(diǎn)間的距離4

C.粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡與小有關(guān)，但d的大小與W無關(guān)

D.粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與粒子的比荷及加速電壓4和偏轉(zhuǎn)電壓〃有關(guān)

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.粒子在加速電場中

,,12

曲=-mvQ

解得

%=產(chǎn)

Vm

設(shè)偏轉(zhuǎn)電場中的極板長度為￡,平行板電容器間距為6,粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)位

移為人則有

\——UL——X---------X——----------------

-22mb%4。力

由此可見粒子射出電場的偏轉(zhuǎn)位移與比荷無關(guān)，比荷不同的粒子射入磁場的位置“相同，故A

錯(cuò)誤。

B.帶電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，可將射出電場的粒子速度/分解成初速度方向與加速度

方向，設(shè)出射速度與水平夾角為0,則有

—=COS^

V

而在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)軌跡對應(yīng)的半徑為此由幾何關(guān)系可得，半徑與直線期V

夾角正好等于根據(jù)幾何關(guān)系

d

—=cos0

R

解得

4=空

v

帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑為

R=—

qB

解得

d_2/nv0_22ml/,

e~c/Bq

故B正確。

C.粒子進(jìn)入磁場，由動(dòng)能守恒可得

U,12

也+gyy=—mv~

2

解得

v=回qIqu^

2

ym2mUxb

根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果為

d_2pmU]R_mv_1hmt/jmU^L1

+2

'=倒q，q2qUib

可知粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡與員有關(guān)，但d的大小與員無關(guān)，故C正確。

D.設(shè)加速電場極板間間距為c,加速電場的電場力提供加速度為

qja

c

1,

由X=—。產(chǎn)可得，粒子在加速電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

2

2c2mc2

八=一

a

粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

所以粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與粒子的比荷及加速電壓〃有關(guān)，和偏轉(zhuǎn)電壓叢無關(guān)，故D錯(cuò)

誤。

故選BCo

三、簡答題：本題分必做題（第10、11題）和選做題（第12題）兩部分，滿分44分。請將解答

填在答題卡相應(yīng)的位置。

10.為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，同學(xué)們設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置：

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，一組同學(xué)進(jìn)行了如下操作：

①用天平分別測出重物46的質(zhì)量屈和極（4的質(zhì)量含擋光片、3的質(zhì)量含掛鉤，且房》斷），

用螺旋測微器測出擋光片的寬度4測量結(jié)果如圖丙所示，則d=_min；

②將重物/、6用繩連接后，跨放在定滑輪上，一個(gè)同學(xué)用手托住重物反另一個(gè)同學(xué)測量出

_（填'”的上表面"'"的下表面”或“擋光片中心”）到光電門中心的豎直距離方，之后

釋放重物6使其由靜止開始下落；

（2）如果系統(tǒng)（重物爾合的機(jī)械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為—（用質(zhì)量屈、觸，重力加速

度為g,經(jīng)過光電門的時(shí)間為△3擋光片的寬度d和距離力表示結(jié)果）.

（3）實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中，有同學(xué)對實(shí)驗(yàn)作了改進(jìn)，如圖乙所示，在6的下面掛上質(zhì)量為必的鉤

碼，讓屈=版=疝，經(jīng)過光電門的速度用r表示，距離用/?表示，仍釋放重物6使其由靜止開始

2

下落，若系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，則有二=（已知重力加速度為g）.

2/7

(4)為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確程度，以下建議中確實(shí)對提高準(zhǔn)確程度有作用的是()

A.繩的質(zhì)量要輕且盡可能光滑

B.在“輕質(zhì)繩”的前提下，繩子越長越好

C.盡量保證重物只沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，不要搖晃

D.擋光片的寬度越小越好

【答案】(1).5.315(2).擋光片中心(3).

1zj\2

=用⑷.y(5).AC

【解析】

【詳解】(1)[1][2]根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)方法可知：

d=5mm+31.5x0.0lmm=5.315mm

需要測量系統(tǒng)重力勢能的變化量，則應(yīng)該測量出擋光片中心到光電門中心的距離.

(2)[3]系統(tǒng)的末速度為：v=—

△t

則系統(tǒng)重力勢能的減小量：

￥，=(弧-

系統(tǒng)動(dòng)能的增加量為：

"K=；(M+%)聲=；(M+%)佟]-

若系統(tǒng)機(jī)械能守恒則有：

(%-

(3)[4]若機(jī)械能守恒則:

1.

(2m-m)gh=—x3mv~

2

計(jì)算得出：

2h3

(3)[5]如果繩子較重，系統(tǒng)的重力勢能就會(huì)有一部分轉(zhuǎn)化為繩子的動(dòng)能造成實(shí)驗(yàn)誤差，故繩

子要輕，所以A正確；繩子不宜太長，長了形變對實(shí)驗(yàn)的影響越大，所以B錯(cuò)誤；物體末速

度是根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)求出的，故要保證物體在豎直方向運(yùn)動(dòng)，所以C正確；擋光片的寬

度越小測量誤差就越大，所以D錯(cuò)誤.

11.熱敏阻包括正溫度系數(shù)電阻器（PTC）和負(fù)溫度系數(shù)電阻器（NTC）,正溫度系數(shù)電阻器的電

阻隨溫度的升高而增大，負(fù)溫度系數(shù)電阻器的電阻隨溫度的升高而減小.某實(shí)驗(yàn)小組選用下

列器材探究某一熱敏電阻R*的導(dǎo)電特性.

A.電流表兒量程10mA,內(nèi)阻n=lQ）

B.電流表A2量程0.6A,內(nèi)阻m約為0.5Q）

C.滑動(dòng)變阻器R（最大阻值200Q）

D.滑動(dòng)變阻器R?（最大阻值20Q）

E.定值電阻R3（阻值1499Q）

F.定值電阻L（阻值149Q）

G.電器E（電動(dòng)勢15V,內(nèi)阻忽略）

H.開關(guān)與導(dǎo)線若于

（1）實(shí)驗(yàn)采用的電路圖如圖甲所示，則滑動(dòng)變阻器選,定值電阻R選

（填儀器前的字母序號(hào)）.

（2）用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙中實(shí)物按圖甲的電路補(bǔ)充完整___________.

（3）該小組根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出熱敏電阻的U-I圖象如圖丙所示，則該曲線對應(yīng)的是

（選填“PTC”或“NTC”）熱敏電阻.

（4）若將此熱敏電阻直接接到一電動(dòng)勢為9V,內(nèi)阻為10Q的電源兩端，則此時(shí)該熱敏電阻的

阻值為Q（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）.

【答案】(1).(1)D,(2).E；(3).(2)連線如圖所示

(4).(3)NTC；(5).(4)800Q

【解析】

【分析】

(1)為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器.明確電路結(jié)構(gòu)，從而選擇定值電阻:

(2)按照電路圖連接實(shí)物圖；

(3)根據(jù)圖象應(yīng)用歐姆定律判斷元件阻值隨溫度變化的關(guān)系，然后確定元件類型；

(4)根據(jù)PTC的對應(yīng)伏安特性曲線，再作出電源的伏安特性曲線，則可明確此時(shí)電阻的工作

電壓和電流，由歐姆定律可求得阻值.

【詳解】(D采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇總阻值較小的D；由圖可知，定

值電阻R與電流計(jì)串聯(lián)充當(dāng)電壓表使用，故應(yīng)采用阻值較大的E；

⑵按照電路圖，實(shí)物連線如圖所示：

(3)由圖冰可知，圖象上各點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率減小，故說明電阻隨電壓的增大而減小，因

此應(yīng)為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，即NTC熱敏電阻；

(3)在熱敏電阻的伏安特性曲線中作出電源的伏安特性曲線，如圖所示：

4/A

乙

兩圖的交點(diǎn)表示電阻的工作電壓和電流，由圖可知，電壓U=8.0V,電流1=0.1A,故電阻

R=U/I=8.0/0.1=80.0Q（78.9-82.0均可以）

【選修3-51

12.如圖所示為氫原子能級的示意圖，下列有關(guān)說法正確的是

"E/eV

OO---------------------------------------0

4---------------------------------------0.85

3--------------------------------------1.51

2---------------------------------------3.4

1-----------------------------------------13.6

A.處于基態(tài)的氫原子吸收10.5eV的光子后能躍遷至，〃=2能級

B.大量處于〃=4能級的氫原子向低能級躍遷時(shí)，最多可輻射出3種不同頻率的光

C.若用從〃=3能級躍遷到〃=2能級輻射出的光，照射某金屬時(shí)恰好發(fā)生光電效應(yīng)，則用從

〃=4能級躍遷到〃=3能級輻射出的光，照射該金屬時(shí)一定能發(fā)生光電效應(yīng)

D.用n=4能級躍遷到n=l能級輻射出的光，照射逸出功為6.34eV的金屬伯產(chǎn)生的光電子

的最大初動(dòng)能為6.41eV

【答案】D

【解析】

【詳解】A.處于基態(tài)的氫原子吸收10.2eV的光子后能躍遷至n=2能級，不能吸收10.2eV的

能量.故A錯(cuò)誤；

B.大量處于小4能級的氫原子，最多可以輻射出C；=6種，故B錯(cuò)誤；

C.從/7=3能級躍遷到n=2能級輻射出的光的能量值大于從77=4能級躍遷到77=3能級輻射出的

光的能量值，用從比3能級躍遷到爐2能級輻射出的光，照射某金屬時(shí)恰好發(fā)生光電效應(yīng)，

則用從比4能級躍遷到小3能級輻射出的光，照射該金屬時(shí)不一定能發(fā)生光電效應(yīng)，故C錯(cuò)

誤；

I).處于廳4能級的氫原子躍遷到n=l能級輻射出的光的能量為：

￡=￡4-￡,=-0.85-(-13.6)=12.75eV,根據(jù)光電效應(yīng)方程，照射逸出功為6.34eV的金

屬伯產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為：Ehn=￡-W=12.75-6.34=6.4leV,故D正確；

13.已知光速為c,普朗克常數(shù)為h,則頻率為r的光子的動(dòng)量為。用M個(gè)該頻率的光

子垂直照射平面鏡，光被鏡面全部垂直反射回去，則在光照射的過程中，平面鏡受到的沖量

大小為____?

hvhv

【答案】(1).一(2).2N—

cc

【解析】

【詳解】［1］根據(jù)德布羅意波長公式，則光子的動(dòng)量為

〃=—h=—h=——hv

Ace

v

［2］取入射方向?yàn)檎较?，根?jù)動(dòng)量定理，則平面鏡受到的沖量為

hv

1=N(p末-p初)=N(-p-p)=-2N一

C

hv

方向與開始時(shí)相反，所以平面鏡受到的沖量大小為2N—；

c

14.一個(gè)靜止的鈾核(2；知)要放出一個(gè)a粒子變成社核(2^Th),已知a粒子動(dòng)能為EM,

且在核反應(yīng)中釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為兩個(gè)粒子的動(dòng)能.(已知真空中的光速為c),求：

①社核的動(dòng)能

②該核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損.

2119E

【答案】①而②

【解析】

【分析】

(1)衰變過程等效于爆炸，滿足動(dòng)量守恒和能量守恒，結(jié)合動(dòng)能的表達(dá)式即可求出；

(2)衰變產(chǎn)生的能量全部以動(dòng)能的形式釋放，可求釋放的總能量，結(jié)合愛因斯坦質(zhì)能方程，求

出質(zhì)量虧損.

【詳解】①衰變過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以。粒子的速度方向?yàn)檎较?

根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：弓,一弓,=0

根據(jù)動(dòng)能與動(dòng)量的關(guān)系P=Q鳴

故EkT—TTZE-

2

②根據(jù)動(dòng)能表達(dá)式，則釋放的總能量：E=Ek]+—Ek,

解得：E=—Ekl

由質(zhì)能方程知釋放總能量為：后△/c?

11QE

解得加72=——

【點(diǎn)睛】本題考查了寫核反應(yīng)方程式、求速度、求質(zhì)量虧損，知道核反應(yīng)過程質(zhì)量數(shù)與核電

荷數(shù)守恒、應(yīng)用動(dòng)量守恒定律、質(zhì)能方程即可解題.

四、選做題

【選修模塊3-3]

15.把一個(gè)小燒瓶和一根彎成直角的均勻玻璃管用橡皮塞連成如圖所示的裝置.在玻璃管內(nèi)引

入一小段油柱,將一定質(zhì)量的空氣密封在容器內(nèi)，被封空氣的壓強(qiáng)跟大氣壓強(qiáng)相等.如果不計(jì)

大氣壓強(qiáng)的變化，利用此裝置可以研究燒瓶內(nèi)空氣的體積隨溫度變化的關(guān)系.

(1)關(guān)于瓶內(nèi)氣體，下列說法中正確的有—.

A.溫度升高時(shí)，瓶內(nèi)氣體體積增大，壓強(qiáng)不變

B.溫度升高時(shí),瓶內(nèi)氣體分子的動(dòng)能都增大

C.溫度升高,瓶內(nèi)氣體分子單位時(shí)間碰撞到容器壁單位面積的次數(shù)增多

D.溫度不太低,壓強(qiáng)不太大時(shí),可視為理想氣體

r/io'm'

0k77K

⑵改變燒瓶內(nèi)氣體的溫度測出幾組體積”與對應(yīng)溫度7、的值，作出匕，圖象如圖所示.已知

大氣壓強(qiáng)R=1XIO5Pa,則由狀態(tài)a到狀態(tài)b的過程中，氣體對外做的功為一J.若此過程中氣

體吸收熱量60J,則氣體的內(nèi)能增加了___J.

(3)已知1mol任何氣體在壓強(qiáng)R=1X1()5Pa,溫度to-O℃時(shí)，體積約為%夕2.4L.瓶內(nèi)空氣

的平均摩爾質(zhì)量#=29g/mol,體積匕之.24L,溫度為7=250c.試估算瓶內(nèi)空氣的質(zhì)量——.

【答案】(1).AD(2).50(3).10(4).2.66g

【解析】

【詳解】(1)[1].A.溫度升高時(shí)，由于氣壓等于外界大氣壓，不變，故瓶內(nèi)氣體體積增大,

故A正確；

B.溫度升高時(shí)，瓶內(nèi)氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大，但不是每個(gè)分子的動(dòng)能均增加，故

B錯(cuò)誤；

C.氣體壓強(qiáng)是分子對容器壁的頻繁碰撞產(chǎn)生的；溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增加，氣

壓不變，故瓶內(nèi)氣體分子單位時(shí)間碰撞到容器壁單位面積的次數(shù)減少，故C錯(cuò)誤；

D.溫度不太低，壓強(qiáng)不太大時(shí)，實(shí)際氣體均可視為理想氣體，故D正確；

故選AD.

(2)[2][3],由狀態(tài)a到狀態(tài)方的過程中，氣體對外做的功為：

W=7?AV=1.0X105X(2.5X10-3-2X10-3)J=50J

若此過程中氣體吸收熱量60J,則氣體內(nèi)能增加

△(7=60-50=10J

(3)[4L瓶內(nèi)空氣體積匕=2.24L,溫度為7；=25+273=298K,轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，有

解得:

物質(zhì)的量為

2.05L

fl—=0.092moL

22.4L

故質(zhì)量:

m=nM-0.092moLx29g/mol=1.65g

【選修模塊3-4]

16.紅外線熱像儀通過紅外線遙感，可檢測出經(jīng)過它時(shí)的發(fā)熱病人，從而可以有效控制疫情的

傳播.關(guān)于紅外線熱像儀，下列說法中正確的是

A.選擇紅外線進(jìn)行檢測，主要是因?yàn)榧t外線光子能量小，可以節(jié)約能量

B.紅外線熱像儀通過發(fā)射紅外線照射人體來檢測

C.紅外線熱像儀同時(shí)還具有殺菌作用

D.根據(jù)物體在不同溫度下發(fā)射的紅外線的頻率和強(qiáng)度不同的原理來檢測體溫

【答案】D

【解析】

【詳解】A.因?yàn)橐磺形矬w均能發(fā)出紅外線，因此使用紅外線進(jìn)行檢測，這里與能量小沒有關(guān)

系；故A錯(cuò)誤.

B.紅外線熱像儀通過接收到人體發(fā)出紅外線照射從而來檢測.故B錯(cuò)誤.

C.紫外線熱像儀具有殺菌作用.紅外線能量小的多，沒有殺菌作用：故C錯(cuò)誤.

I).一切物體都能發(fā)射紅外線，且物體在不同溫度下發(fā)射的紅外線的頻率和強(qiáng)度不同，根據(jù)此

原理來檢測體溫，選項(xiàng)D正確；

故選D.

【名師點(diǎn)睛】解答此題要知道：紅外線是一種不可見光.紅外線具有熱效應(yīng)，所以溫度越高

的物體，輻射的紅外線越強(qiáng).紫外線也是一種不可見光，但它與紅外線的特點(diǎn)不同.紫外線

可以用來殺菌和消毒.

17.我們想像這樣一幅圖景：一列火車以接近光速從觀察者身邊飛馳而過，火車?yán)锏挠^察者看

到沿鐵路電線桿距離(填“變大”、“變小”、“不變”)，而地面上的觀察者看到

火車車窗的高度(填“變大”、“變小”、“不變”).

【答案】(1).變小(2).不變

【解析】

【分析】

本題關(guān)鍵是知道狹義相對論的一個(gè)重要效應(yīng)一尺縮效應(yīng)：在尺子長度方向上運(yùn)動(dòng)的尺子比靜

止的尺子短.

【詳解】[1H2].假設(shè)一列火車以接近光速從我們身邊飛馳而過，根據(jù)相對論尺縮效應(yīng)可知：

車廂長度變短，而車廂高度不變.

18.一列橫波在“軸上傳播，a,方是x軸上相距端=6m的兩質(zhì)點(diǎn)，t=0時(shí)，6點(diǎn)正好到達(dá)最

高點(diǎn)，且6點(diǎn)到x軸的距離為4cm,而此時(shí)a點(diǎn)恰好經(jīng)過平衡位置向上運(yùn)動(dòng).已知這列波的頻

率為25Hz。求：

(1)求經(jīng)過時(shí)間Is,a質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程；

(2)若a、6在x軸上的距離大于一個(gè)波長，并且波由3傳向a,求該波的波速。

【答案】(1)4m；(2)60Q-m/s(n^l,2,3,)

4"+1

【解析】

【詳解】(1)由題意可知，波的振幅為4=4cm,周期

7=1=0.04s

因ls=25T,則a點(diǎn)1s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程

5c=25X4J=4m

(2)波由。傳向a,有

5加=(〃+；)2=6m

波速為

600

m/s(77=1,2,3…)。

4n+l

四、計(jì)算題：本題共3小題，滿分45分.解答時(shí)請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演

算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

19.有一質(zhì)量妒2kg的物體在水平面上沿直線運(yùn)動(dòng)，0時(shí)刻起受到與運(yùn)動(dòng)方向在一條直線上的

力尸作用，其尸r圖像如圖(a)所示，物體在第2s末至第4s末的速度-時(shí)間關(guān)系圖像p-t

圖如圖(b)所示.

(1)根據(jù)圖像計(jì)算第2s末到第4s末物體運(yùn)動(dòng)過程中的加速度大?。?/p>

(2)計(jì)算第2s末到第4s末的時(shí)間內(nèi)物體克服摩擦力所做的功；

(3)已知兩圖像所取正方向一致，通過定量計(jì)算在圖(b)中完成0~6s內(nèi)的全部t圖.

【解析】

【詳解】(1)物體在第2s末至第4s加速度

Avv-v,8-0...

a)=——=2----L=------m/s2=4m/s2

\tt2-ti4-2

(2)由圖(a)可得0-4s內(nèi)拉力A=10N；

根據(jù)牛頓第二定律有

F-f=ma2

解得戶2N

由圖(a)可得:

52=—x2x8m=8m

，第2s末到第4s末的時(shí)間內(nèi)物體克服摩擦力所做的功

^=^=2x87=167

(3)物體在0-2s時(shí)間內(nèi)，由￡+六儂|得ai=6m/s2；

所以片0時(shí)

的=-4ti=-6X2m/s=-12m/s

在4-6s時(shí)間內(nèi)，由得

所以物體速度減為0經(jīng)歷的時(shí)間為

0-v0-8

t.=-----2-=-----s=2s

%-4

0~6s內(nèi)的全部v-t圖如圖所示:

20.如圖所示PQ、MN為足夠長的兩平行金屬導(dǎo)軌，它們之間連接一個(gè)阻值廬10Q的電阻；導(dǎo)

軌間距為占1m,導(dǎo)軌電阻不計(jì)，長約1m,質(zhì)量獷0.1kg的均勻金屬桿水平放置在導(dǎo)軌上(金

屬桿電阻不計(jì))，它與導(dǎo)軌的滑動(dòng)摩擦因數(shù)〃=坐，導(dǎo)軌平面的傾角為6=30°在垂直導(dǎo)軌平

面方向有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為所0.5T,今讓金屬桿AB由靜止開始下滑，從桿靜止開始到

桿AB恰好勻速運(yùn)動(dòng)的過程中經(jīng)過桿的電量于1c,求：

(1)當(dāng)AB下滑速度為4m/s時(shí)加速度的大?。?/p>

(2)AB下滑的最大速度；

(3)AB由靜止開始下滑到恰好勻速運(yùn)動(dòng)通過的距離；

(4)從靜止開始到AB勻速運(yùn)動(dòng)過程上產(chǎn)生的熱量.

【答案】(1)1%;(2)8%；(3)20m；(4)0.8J

【解析】

【詳解】(1)取AB桿為研究對象其受力如圖示建立如圖所示坐標(biāo)系

Fx=mgsin0-F^-f=ma

N=mgcos0

摩擦力：f=RN

安培力FA=BIL

E=BLv

D-r2

聯(lián)立解得：Q=gsin8—4gcos0-------

當(dāng)u=4%時(shí)，"I1為；

D2T2

(2)由上問可知4=8411。一//8(：05。—絲3,當(dāng)4=()時(shí)速度最大，即為％=8以；

mR/、

△①E

(3)從靜止開始到勻速運(yùn)動(dòng)過程中七=——，/=-,q=It,A(D=BLx代入數(shù)據(jù)解得:

△tR

x=20m；

(4)由能量守恒得：，"gxsine=g/"T+〃/?igcose2r+。，代入數(shù)據(jù)得：Q=0.8J.

21.如圖所示，質(zhì)量為必電荷量為g的帶負(fù)電的粒子從。點(diǎn)以大小為％的速率沿與水平線ON

夾角為6(90、'之。＞0°)的方向射入I區(qū)圓形磁場，經(jīng)偏轉(zhuǎn)能平行于QV進(jìn)入IV區(qū)真空區(qū)域。

已知粒子的比荷與=lxl()4c/kg,I區(qū)圓形磁場半徑R=().5m,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小4=1T.

m

(不計(jì)帶電粒子的重力和帶電粒子之間的相互作用)