2024屆湖南省長(zhǎng)沙市某中學(xué)高三一模物理試題

長(zhǎng)郡中學(xué)2024屆高三模擬考試(一)

物理

注意事項(xiàng)：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。

2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改

動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上。寫(xiě)在

本試卷上無(wú)效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

第I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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)

是符合題目要求的。

1.2023年12月18日23時(shí)59分，甘肅臨夏州積石山縣發(fā)生6.2級(jí)地震。一直升機(jī)懸停在距離地面100m的

上空，一消防戰(zhàn)士沿豎直繩索從直升機(jī)下滑到地面救助受災(zāi)群眾。若消防戰(zhàn)士下滑的最大速度為5m/s,到

達(dá)地面的速度大小為lm/s,加速和減速的最大加速度大小均為a=lm/s2,則消防戰(zhàn)士最快到達(dá)地面的時(shí)間為

()

A.15.IsB.24.1sC.23.1sD.22.1s

2.杜甫在《曲江》中寫(xiě)到：穿花岐蝶深深見(jiàn)，點(diǎn)水蜻蜓款款飛。平靜水面上的S處，“蜻蜓點(diǎn)水”時(shí)形成

一列水波向四周傳播(可視為簡(jiǎn)諧波)，A、8、C三點(diǎn)與S在同一條直線上。圖示時(shí)刻，A在波谷與水平面

的高度差為“，B、C在不同的波峰上。已知波速為丫，4、8在水平方向的距離為a,()

A.A點(diǎn)振動(dòng)頻率為—

a

B.到達(dá)第一個(gè)波峰的時(shí)刻，。比A滯后,

a

C.從圖示時(shí)刻起，經(jīng)過(guò)時(shí)間生，B、C之間的距離增大

a

[71V371

D.從圖示時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，A點(diǎn)的振動(dòng)方程是丁=Hsin—1+—

\a2

3.一個(gè)靜止的鈾核）發(fā)生a衰變，釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為新核和a粒子的動(dòng)能。己知真空中光速為

c,衰變瞬間。粒子的動(dòng)能為則此過(guò)程中的質(zhì)量虧損△加為（）

A.當(dāng)B.UZ4C.塔D.當(dāng)

117c2119c2117c2119c2

4.在銀河系中，雙星系統(tǒng)的數(shù)量非常多。研究雙星，不但對(duì)于了解恒星形成和演化過(guò)程的多樣性有重要的

意義，而且對(duì)于了解銀河系的形成與和演化，也是一個(gè)不可缺少的方面。假設(shè)在宇宙中遠(yuǎn)離其他星體的空間

中存在由兩個(gè)質(zhì)量分別為4帆、，"的天體A、B組成的雙星系統(tǒng)，二者中心間的距離為心匕兩點(diǎn)為兩天

體所在直線與天體B表面的交點(diǎn)，天體B的半徑為已知引力常量為G,則A、B兩天體運(yùn)動(dòng)的周期和

〃、〃兩點(diǎn)處質(zhì)量為加。的物體（視為質(zhì)點(diǎn)）所受萬(wàn)有引力大小之差為（）

325Gmm0

36。-

325Gmmu

36L2―

5.如圖甲所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，左端連接阻值為R=1.50的電阻，導(dǎo)軌間距為

L=hn。一長(zhǎng)為L(zhǎng)=hn，阻值為r=0.5Q的導(dǎo)體棒垂直放置在導(dǎo)軌上，到導(dǎo)軌左端的距離為%=16m,

空間中有垂直導(dǎo)軌平面向里均勻分布的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示。從f=0時(shí)刻開(kāi)始，

導(dǎo)體棒在外力作用下向左做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖丙所示，在導(dǎo)體棒

離開(kāi)導(dǎo)軌前的過(guò)程，已知凈電荷量等于沿兩個(gè)方向通過(guò)的電荷量代數(shù)差的絕對(duì)值，下列說(shuō)法正確的是（）

A.回路中的電流先逐漸增大后逐漸減小

B.2~3s內(nèi)某時(shí)刻回路中電流方向發(fā)生變化

C.f=1s時(shí)導(dǎo)體棒所受安培力大小為。N、方向向左

D.通過(guò)定值電阻R的凈電荷量為40c

6.如圖所示，將半徑為R的圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，。為圓環(huán)的圓心，BC為過(guò)圓環(huán)頂端的一條直徑，現(xiàn)將

小球以初速度v從B點(diǎn)正上方R處的A點(diǎn)沿水平方向拋出，小球落到圓環(huán)上的。點(diǎn)，N6OD=37°；若將

小球以初速度匕從A點(diǎn)沿相同的方向拋出時(shí)，小球的運(yùn)動(dòng)軌跡恰好與圓環(huán)相切，sin370=0.6,cos37°=0.8,

2

v

2-73=0.3.忽略空氣阻力，所有的平拋軌跡與圓環(huán)在同一豎直平面內(nèi)，則一為（）

匕

B-

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(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符

合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

7.如下圖，水面下方有一固定的線狀單色光源S,光源傾斜放置，和豎直方向夾角滿足30。<6?<60。，水

對(duì)該光的折射率為1.33。光源發(fā)出的光到達(dá)水面后有一部分可以直接透射出去，從水面上方看，該區(qū)域的形

8.如圖所示，陰極K發(fā)射的電子（初速度可視為零）經(jīng)電壓為Uo的電場(chǎng)加速后，從A板上的小孔進(jìn)入由

A、B兩平行金屬板組成的電容為C的電容器中，開(kāi)始時(shí)8板不帶電，電子到達(dá)B板后被吸收。己知電子的

電荷量為e,不計(jì)電子重力以及電子之間的相互作用，當(dāng)電子不能到達(dá)8板時(shí)（）

3

A.在這之后，任何從小孔進(jìn)入電容器的電子速度第一次減為0所用的時(shí)間（從剛進(jìn)入電容器時(shí)開(kāi)始計(jì)

時(shí)）相等

B.B板的電勢(shì)和陰極K的電勢(shì)相等

C.8板的電荷量為CU。

D.電子從陰極K到B板電勢(shì)能一直減小

9.如圖所示，空間中存在電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，長(zhǎng)度為3r的線段與電場(chǎng)線平

行，B、C是線段的三等分點(diǎn)。在。點(diǎn)固定一帶電荷量為小的正點(diǎn)電荷。后，A、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相

等、方向相反，再在8點(diǎn)固定一帶電荷量為%的點(diǎn)電荷江恰好使A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，已知靜電力常量

為鼠貝U（）

------------------------------------------------------->

-------------------------------------------------------?

A.固定6前，8點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

20

q.9

B.〃、b帶電荷量的關(guān)系為"=三

C"受到的合電場(chǎng)力大小為”華

36廠

D.固定。后，4、C兩點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為紇>心

10.圖甲所示為電梯的結(jié)構(gòu)示意圖，配重和轎廂質(zhì)量均為500kg,4與電機(jī)（未畫(huà)出）相連，纜繩質(zhì)

量以及其與滑輪B間的摩擦均可忽略。家住21樓的小明要爸爸送他上幼兒園，電梯下行過(guò)程經(jīng)加速、勻速、

減速三個(gè)階段，最后停在一樓。已知小明質(zhì)量為g=20kg,爸爸的質(zhì)量為，4=60kg,小明對(duì)轎廂底的壓

力隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，重力加速度g=10m/s2。則下列說(shuō)法正確的是（）

4

圖甲圖乙

A.小明家所在樓棟樓層的平均高度為3m

B.加速階段，纜繩對(duì)配重的拉力大小為5（X）N

C.整個(gè)過(guò)程，電動(dòng)機(jī)的最大功率為2680W

D.整個(gè)過(guò)程，電動(dòng)機(jī)對(duì)外做的功大小為51200J

第H卷

三、填空題：本題共2小題，共16分。

11.長(zhǎng)郡中學(xué)物理興趣小組用如圖1所示的裝置測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。將一帶遮光條的小球用長(zhǎng)為

L=1.00m（L遠(yuǎn)大于小球的半徑）的細(xì)線懸掛在力傳感器上（它能將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到計(jì)算機(jī)上），在力傳感

器正下方適當(dāng)位置固定一光電門(mén)。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

///上///

7?力傳感器012（cm）

P網(wǎng)光電門(mén)『制惘州川吊1

?尤電“05101520

圖1圖2

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度％如圖2所示，則遮光條的寬度〃=mm。

（2）在細(xì)線伸直的情況下從某一位置由靜止釋放小球，記錄小球通過(guò)光電門(mén)時(shí)的擋光時(shí)間％此過(guò)程中力傳

感器的示數(shù)一直在變化，應(yīng)該記錄力傳感器示數(shù)的（填“最大值”“最小值”或“平均值”）

作為測(cè)量結(jié)果。

（3）改變小球的釋放位置，多記錄幾組擋光時(shí)間f和對(duì)應(yīng)的力傳感器的測(cè)量結(jié)果凡

（4）以｝為橫坐標(biāo)，以F為縱坐標(biāo)，將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn)如圖3所示，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=

m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

5

tF/N

圖3

12.小雙想利用實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)熱敏電阻設(shè)計(jì)一個(gè)溫度報(bào)警裝置。查閱資料得到該熱敏電阻的阻值R「隨溫度

圖1圖2

（1）利用下列器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，要求盡量準(zhǔn)確地測(cè)量熱敏電阻在50℃時(shí)的電阻值。

A.電源E：電動(dòng)勢(shì)9V,內(nèi)阻不計(jì)

B.電壓表V：量程為10V,內(nèi)阻未知

C.電流表G：量程為10mA,內(nèi)阻RG=50Q

D.滑動(dòng)變阻器與（最大阻值為50。）；滑動(dòng)變阻器&（最大阻值為100（）Q）

E.待測(cè)熱敏電阻

F.開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干

請(qǐng)根據(jù)選擇合適器材，在圖2方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)出各元件的符號(hào)。

（2）若正確測(cè)量，某次電壓表讀數(shù)V,電流表讀數(shù)/=8.0mA則熱敏電阻在50℃時(shí)的阻值&=

Q。

（3）把電源E、熱敏電阻以、電阻箱K、蜂鳴器D連接成如圖3電路。蜂鳴器D內(nèi)阻不計(jì)，當(dāng)通過(guò)它的電

流超過(guò)/D=4mA時(shí)，它就發(fā)出聲音報(bào)警。若要求環(huán)境溫度達(dá)到50℃時(shí)開(kāi)始報(bào)警，電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為

______QO

6

——?~~]a

D?

s』

__L——lc

圖3

（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)電路不工作。為排查電路故障，學(xué)生用電壓表測(cè)量圖3中各接點(diǎn)間的電壓合上開(kāi)關(guān)S,一

個(gè)接線柱連接“，另一接線柱連接力時(shí)指針不偏轉(zhuǎn)，連接c時(shí)指針偏轉(zhuǎn)。S若電路只有一處斷路，則連接a

的是電壓表圖3的（填“正”或“負(fù)”）接線柱，斷路處可能在__________（填“帥間”或“be

間”）。

（5）故障排除后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)環(huán)境溫度達(dá)到52℃時(shí)才開(kāi)始報(bào)警，為了實(shí)現(xiàn)50℃時(shí)報(bào)警，應(yīng)將電阻箱的

阻值適當(dāng)調(diào)（填“大”或“小”）。

四、計(jì)算題：本題共3小題，其中第13題10分，第14題12分，第15題18分，共40分。

寫(xiě)出必要的推理過(guò)程，僅有結(jié)果不得分。

13.如圖所示是王同學(xué)家新買(mǎi)的某品牌5座小汽車(chē)油箱蓋里面的標(biāo)牌，標(biāo)牌內(nèi)容為廠家建議冷態(tài)時(shí)（汽車(chē)靜

止停放時(shí)）輪胎充氣壓力標(biāo)準(zhǔn)，王同學(xué)通過(guò)上網(wǎng)查詢得知lbar=100kP,王同學(xué)一家人利用寒假滿載行李進(jìn)

行中國(guó)紅色文化自駕游。出發(fā)前汽車(chē)停放在室溫為27℃的地下車(chē)庫(kù)，根據(jù)廠家建議，王同學(xué)把汽車(chē)后輪胎

壓充氣調(diào)整為2.8bar,王同學(xué)一家人駕駛該汽車(chē)在高速公路連續(xù)行駛了4小時(shí)后開(kāi)進(jìn)了服務(wù)區(qū)，剛到服務(wù)

區(qū)時(shí)王同學(xué)發(fā)現(xiàn)汽車(chē)胎壓儀表盤(pán)上顯示車(chē)后輪胎壓為3.36bar,己知輪胎內(nèi)氣體可看作理想氣體，車(chē)胎的容

積可視為不變，熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系T=1+273K。求：

（1）汽車(chē)開(kāi)進(jìn)服務(wù)區(qū)時(shí)，后輪胎內(nèi)氣體溫度：

（2）汽車(chē)開(kāi)進(jìn)服務(wù)區(qū)后，王同學(xué)立即從后輪胎內(nèi)放出一部分氣體讓胎壓回到2.8bar,若放氣前后輪胎內(nèi)氣

體的溫度不變，則從后輪胎內(nèi)放出氣體的質(zhì)量占后輪胎內(nèi)氣體總質(zhì)量的百分比。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Coldtryeinflationpressures

“J.

輪胎冷態(tài)充氣壓力乙。bar。

竹■2.02.0

ttWA2.22.8

14.可利用如圖所示裝置測(cè)量滑塊與某些材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)。將原長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平面

A8上，一端固定在A點(diǎn)，另一端與滑塊P（可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為相）接觸但不連接,43的長(zhǎng)度為2R（2R>L），

8端與半徑為L(zhǎng)的光滑半圓軌道相切，C點(diǎn)與圓心O等高，。點(diǎn)在O點(diǎn)的正上方，是半圓軌道的最高

點(diǎn)，用滑塊P將彈簧壓縮至E點(diǎn)（圖中未畫(huà)出），AE的長(zhǎng)度為R,靜止釋放后，滑塊P剛好能到達(dá)半圓軌道

7

的最高點(diǎn)。；在水平面AB匕鋪被測(cè)材料薄膜，滑塊尸仍從E點(diǎn)由靜止釋放，恰能運(yùn)動(dòng)到半圓軌道上的F

點(diǎn)，。、尸連線與0C的夾角為53°,重力加速度為g,sin53°=0.8o

（1）求滑塊P與被測(cè)材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

（2）在不撤去被測(cè)材料的基礎(chǔ)上僅將滑塊尸換為質(zhì)量2帆的同種材質(zhì)的滑塊Q,滑塊。最終不與彈簧接

觸，試判斷滑塊。由靜止釋放后能否壓縮彈簧2次。

15.制造芯片的過(guò)程中，需要用電磁場(chǎng)精準(zhǔn)控制粒子的軌跡，如圖所示，區(qū)域I中正交的電磁場(chǎng)構(gòu)成了一個(gè)

速度選擇器，右側(cè)足夠大的長(zhǎng)方體被分成兩個(gè)區(qū)域，區(qū)域II中存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，區(qū)域IH中存在水平

向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)。質(zhì)量為〃?，帶電荷量為的粒子從區(qū)域I左側(cè)的小孔。以垂直電磁場(chǎng)方向的速度％射

入，該粒子沿直線穿越區(qū)域I,從右側(cè)的小孔0'離開(kāi)，沿直線由P點(diǎn)進(jìn)入?yún)^(qū)域II,P點(diǎn)到區(qū)域II、III邊界的

距離為"，粒子由區(qū)域n、HI邊界上的。點(diǎn)（未畫(huà)出）進(jìn)入?yún)^(qū)域ni,。點(diǎn)到長(zhǎng)方體左側(cè)面的距離為Gi,

最終粒子運(yùn)動(dòng)到長(zhǎng)方體左側(cè)面的s點(diǎn)，粒子在s點(diǎn)的速度與左側(cè)面的夾角為60。，忽略粒子的重力。

（1）求區(qū)域n中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；

（2）求區(qū)域in中電場(chǎng)強(qiáng)度大小以及s點(diǎn)到區(qū)域n、in邊界的距離；

（3）將區(qū)域I中的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，改變粒子的速度，粒子仍從。點(diǎn)射入，結(jié)果發(fā)現(xiàn)粒子仍沿

直線由尸射入?yún)^(qū)域n,求該粒子第二次運(yùn)動(dòng)到長(zhǎng)方體左側(cè)面時(shí)到區(qū)域11、ni邊界的距離。

8

長(zhǎng)郡中學(xué)2024屆高三模擬考試(一)

物理

注意事項(xiàng)：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。

2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改

動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上。寫(xiě)在

本試卷上無(wú)效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

第I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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)

是符合題目要求的。

1.2023年12月18日23時(shí)59分，甘肅臨夏州積石山縣發(fā)生6.2級(jí)地震。一直升機(jī)懸停在距離地面100m的

上空，一消防戰(zhàn)士沿豎直繩索從直升機(jī)下滑到地面救助受災(zāi)群眾。若消防戰(zhàn)士下滑的最大速度為5m/s,到

達(dá)地面的速度大小為lm/s,加速和減速的最大加速度大小均為a=lm/s2,則消防戰(zhàn)士最快到達(dá)地面的時(shí)間為

()

A.15.1sB.24.1sC.23.1sD.22.1s

【答案】B

【解析】

【詳解】已知，消防戰(zhàn)士下滑的最大速度為vm=5m/s,到達(dá)地面的速度大小為mlm/s。若要求消防戰(zhàn)士最

快到達(dá)地面，則消防戰(zhàn)士應(yīng)先以最大的加速度a=lm/s2加速到最大速度vm=5m/s,然后以最大速度勻速運(yùn)

動(dòng)一段時(shí)間，然后再以大小為”=lm/s2的加速度減速到達(dá)地面且速度變?yōu)閘m/s。則消防戰(zhàn)士最快到達(dá)地面

的時(shí)間為上述三段運(yùn)動(dòng)時(shí)間之和。消防戰(zhàn)士加速運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間和位移分別為

t.=-^-=-S=5s

1a1

x.=-=~xlx52m=12.5m

,212

9

消防戰(zhàn)士減速運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間和位移分別為

則消防戰(zhàn)士在勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間為

_X-X]—W100-12.5—12

,2―s=15.1s

5

故消防戰(zhàn)士最快到達(dá)地面的時(shí)間為

f=4+q+4=(5+15.1+4)s=24.1s

故選Bo

2.杜甫在《曲江》中寫(xiě)到：穿花岐蝶深深見(jiàn)，點(diǎn)水蜻蜓款款飛。平靜水面上的S處，“蜻蜓點(diǎn)水”時(shí)形成

一列水波向四周傳播(可視為簡(jiǎn)諧波)，A、8、C三點(diǎn)與S在同一條直線上。圖示時(shí)刻，A在波谷與水平面

的高度差為，，B、C在不同的波峰上。已知波速為％A、B在水平方向的距離為a,()

A.A點(diǎn)振動(dòng)頻率為—

a

3v

B.到達(dá)第一個(gè)波峰的時(shí)刻，。比A滯后一

a

2v

C.從圖示時(shí)刻起，經(jīng)過(guò)時(shí)間一，B、。之間的距離增大

a

(TTV37r

D.從圖示時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，A點(diǎn)的振動(dòng)方程是，="5畝一/+?

Ia2

【答案】D

【解析】

【詳解】A.由圖可知波長(zhǎng)為2a,則A點(diǎn)振動(dòng)頻率為

v

五

故A錯(cuò)誤;

B.由圖可知54=1.54,SC=34,則到達(dá)第一個(gè)波峰的時(shí)刻，C比A滯后

10

故B錯(cuò)誤；

C.B、C只能豎直方向振動(dòng)，距離不變，故C錯(cuò)誤;

D.質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)角頻率為

2.

（w=—

從圖示時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，A點(diǎn)的振動(dòng)方程是

故D正確。

故選D。

3.一個(gè)靜止的鈾核（翼*u）發(fā)生a衰變，釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為新核和。粒子的動(dòng)能。己知真空中光速為

c,衰變瞬間a粒子的動(dòng)能為線，則此過(guò)程中的質(zhì)量虧損△加為（）

117￡kH9￡k

119c2117c2

【答案】C

【解析】

【詳解】設(shè)a粒子的質(zhì)量為犯，反沖核的質(zhì)量為加2,反沖核的速度大小為人則根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得

77^=m2v

也嗎_234_117

K網(wǎng)42

a粒子動(dòng)能為

Ea=萬(wàn)犯丫~=線

反沖核的動(dòng)能

則釋放的總動(dòng)能為

11

根據(jù)能量守恒，則釋放的核能

119

A￡=E=

T17

根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程

2

A￡=—Ek=Amc

117

得

119￡

Amk

117c2

故選C。

4.在銀河系中，雙星系統(tǒng)的數(shù)量非常多。研究雙星，不但對(duì)于了解恒星形成和演化過(guò)程的多樣性有重要的

意義，而且對(duì)于了解銀河系的形成與和演化，也是一個(gè)不可缺少的方面。假設(shè)在宇宙中遠(yuǎn)離其他星體的空間

中存在由兩個(gè)質(zhì)量分別為4加、的天體A、B組成的雙星系統(tǒng)，二者中心間的距離為心”、匕兩點(diǎn)為兩天

體所在直線與天體B表面的交點(diǎn)，天體B的半徑為己知引力常量為G,則A、B兩天體運(yùn)動(dòng)的周期和

人兩點(diǎn)處質(zhì)量為相。的物體（視為質(zhì)點(diǎn)）所受萬(wàn)有引力大小之差為（)

【答案】B

【解析】

【詳解】設(shè)、的軌道半徑分別為彳、由幾何關(guān)系可得

ABr2,

ry+r2-L

因?yàn)閮商祗w的角速度相同，由圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得

叫。2

42=mr2（j）

聯(lián)立可得

L4L

1丁釬彳

設(shè)兩天體運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)，對(duì)天體B由萬(wàn)有引力提供向心力

mx4m4萬(wàn)2

G-mr2尸

可得A、B兩天體運(yùn)動(dòng)的周期為

12

L3

T=2TT.

5Gm

天體B對(duì)在a、。兩點(diǎn)相同質(zhì)量的物體的萬(wàn)有引力大小相等、方向相反，假設(shè)a點(diǎn)位于兩天體中間，天體A

對(duì)a、6兩點(diǎn)處物體的萬(wàn)有引力（正方向）大小分別為反|、入2,〃、方兩點(diǎn)處質(zhì)量為，篦0的物體所受萬(wàn)有引

力大小之差為

-（_14G叫4G叫_325Gmm。

FF+FFrF

廣—Q十"A2VBAlj-、2十八\2Qr2

⑶f⑶-A

故選Bo

5.如圖甲所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，左端連接阻值為A=L5C的電阻，導(dǎo)軌間距為

L=lm。一長(zhǎng)為L(zhǎng)=lm，阻值為r=0.5Q的導(dǎo)體棒垂直放置在導(dǎo)軌上，到導(dǎo)軌左端的距離為%=16m,

空間中有垂直導(dǎo)軌平面向里均勻分布的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示。從「=0時(shí)刻開(kāi)始,

導(dǎo)體棒在外力作用下向左做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖丙所示，在導(dǎo)體棒

離開(kāi)導(dǎo)軌前的過(guò)程，已知凈電荷量等于沿兩個(gè)方向通過(guò)的電荷量代數(shù)差的絕對(duì)值，下列說(shuō)法正確的是（）

圖丙

A.回路中的電流先逐漸增大后逐漸減小

B.2~3s內(nèi)某時(shí)刻回路中電流方向發(fā)生變化

c.f=is時(shí)導(dǎo)體棒所受安培力大小|N,方向向左

O

D.通過(guò)定值電阻R的凈電荷量為40c

【答案】B

【解析】

【詳解】AB.根據(jù)題意，由圖乙可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系式為

B=L

2

由圖丙可知，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間的關(guān)系式

v=2t

導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系式

13

x=—at

2

磁感應(yīng)強(qiáng)度變化產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)為

》（16-產(chǎn)）

=8—上一

2

導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為

E=BLv=—t-2t=t

z22

由楞次定律和右手定則可知，感生電動(dòng)勢(shì)與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)方向相反，則回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

3

2

E=Et-E2=8-jr(O<Z<4s)

感應(yīng)電流為

可知，隨著，增大，感應(yīng)電流減小，當(dāng)

4_力=0

2s<f=

感應(yīng)電流方向改變，電流開(kāi)始反向增大，即回路中的電流先逐漸減小后逐漸增大，2~3s內(nèi)某時(shí)刻回路中電

流方向發(fā)生變化，故A錯(cuò)誤，B正確；

C.結(jié)合AB分析可知，f=ls時(shí)，感應(yīng)電流為

4--xlA=-A

4

方向?yàn)槟鏁r(shí)針，磁感應(yīng)強(qiáng)度為

=—xlT=—T

22

導(dǎo)體棒所受安培力大小為

11313

=B,/,L=-x—xlN=-N

11248

由左手定則可知，方向向左，故C錯(cuò)誤;

14

D.根據(jù)題意可知，初狀態(tài)的穿過(guò)線圈的磁通量為零，末狀態(tài)穿過(guò)線圈的磁通量也為零，則整個(gè)過(guò)程通過(guò)定

值電阻R的凈電荷量為0,故D錯(cuò)誤。

故選B。

6.如圖所示，將半徑為R的圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，。為圓環(huán)的圓心，8c為過(guò)圓環(huán)頂端的一條直徑，現(xiàn)將

小球以初速度v從8點(diǎn)正上方R處的A點(diǎn)沿水平方向拋出，小球落到圓環(huán)上的。點(diǎn)，NBOD=37。；若將

小球以初速度/從A點(diǎn)沿相同的方向拋出時(shí)，小球的運(yùn)動(dòng)軌跡恰好與圓環(huán)相切，sin37°=0.6,cos370=0.8,

v

2-6=0.3，忽略空氣阻力，所有的平拋軌跡與圓環(huán)在同一豎直平面內(nèi)，則一為（）

匕

14141

B.一C.D.

49181

【答案】A

【解析】

【詳解】將小球以初速度v從B點(diǎn)正上方R處的4點(diǎn)沿水平方向拋出，小球落到圓環(huán)上的。點(diǎn)，根據(jù)平拋

運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知

Rsin370=vt

1,

2R-Rcos370=-gt2

將小球以初速度匕從A點(diǎn)沿相同的方向拋出時(shí)，小球的運(yùn)動(dòng)軌跡恰好與圓環(huán)相切，設(shè)此時(shí)速度與水平方向

夾角為。，則

tanagt'

V1

Rsina=v/

2R-Reosa=~gt'?

15

聯(lián)立解得

V

故選A。

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(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符

合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

7.如下圖，水面下方有一固定的線狀單色光源S,光源傾斜放置，和豎直方向夾角滿足30。＜。＜60。，水

對(duì)該光的折射率為1.33。光源發(fā)出的光到達(dá)水面后有一部分可以直接透射出去，從水面上方看，該區(qū)域的形

【答案】AC

【解析】

【詳解】根據(jù)

,八1

sinC=—

n

解得

C=48°

如圖所示

點(diǎn)光源對(duì)應(yīng)的透射區(qū)域?yàn)闉榘霃?，。為圓心的圓形區(qū)域，其中臨界角。約為48。；當(dāng)（9=。時(shí)上下端

16

點(diǎn)的透射區(qū)對(duì)應(yīng)的大小圓恰好內(nèi)切；當(dāng)e>c時(shí)大小圓相交，反之大圓包含小圓。

故選ACo

8.如圖所示，陰極K發(fā)射的電子（初速度可視為零）經(jīng)電壓為。0的電場(chǎng)加速后，從A板上的小孔進(jìn)入由

A、B兩平行金屬板組成的電容為C的電容器中，開(kāi)始時(shí)8板不帶電，電子到達(dá)B板后被吸收。己知電子的

電荷量為e,不計(jì)電子重力以及電子之間的相互作用，當(dāng)電子不能到達(dá)B板時(shí)（）

AB

U一

A.在這之后，任何從小孔進(jìn)入電容器的電子速度第一次減為。所用的時(shí)間（從剛進(jìn)入電容器時(shí)開(kāi)始計(jì)

時(shí)）相等

B.B板的電勢(shì)和陰極K的電勢(shì)相等

C.B板的電荷量為CU。

D.電子從陰極K到8板電勢(shì)能一直減小

【答案】ABC

【解析】

【詳解】A.當(dāng)電子不能到達(dá)8板時(shí)，AB之間電勢(shì)差不變，場(chǎng)強(qiáng)不變，電子剛進(jìn)入電容器時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)速度

相同，則所用時(shí)間相等，故A正確；

B.由能量守恒及動(dòng)能定理得

U0e=UABe

即

紇一%

可知8板的電勢(shì)和陰極K的電勢(shì)相等，故B正確；

C.由題可知，AB間的最大電壓為

UAB=U。

可知8板的電荷量為

Q=cu。

故C正確；

17

D.由能量守恒可知，電子由K到A,動(dòng)能增加，電勢(shì)能減少，由4到B時(shí)，動(dòng)能減少，電勢(shì)能增加，故

D錯(cuò)誤。

故選ABC。

9.如圖所示，空間中存在電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、方向水平向右勻強(qiáng)電場(chǎng)，長(zhǎng)度為3r的線段AO與電場(chǎng)線平

行，B、C是線段的三等分點(diǎn)。在。點(diǎn)固定一帶電荷量為名的正點(diǎn)電荷。后，A、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相

等、方向相反，再在3點(diǎn)固定一帶電荷量為%的點(diǎn)電荷6,恰好使A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，已知靜電力常量

為k,則（）

A.固定6前，8點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為——E

q.9

B.a,b帶電荷量的關(guān)系為"=三

C”受到的合電場(chǎng)力大小為空中

D.固定人后，A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為夕,.>外

【答案】AC

【解析】

【詳解】A.在。點(diǎn)固定一帶電荷量為名的正點(diǎn)電荷。后，A、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反,

根據(jù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)公式可知

k&—E=E—k-^

固定6前，8點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

故A正確;

18

B.再在B點(diǎn)固定一帶電荷量為%的點(diǎn)電荷b,恰好使A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，則有

E-k&-k"=O

(3r)2r2

解得

幺=2

%4

故B錯(cuò)誤;

C.。受到的合電場(chǎng)力大小為

F=qR=華華

36廠

故C正確;

D.勻強(qiáng)電場(chǎng)中A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差為

%=￡2「=等

9r

。電荷形成的A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差為

_網(wǎng)］31_2匈

UCA~-

r3r3r

6電荷形成的A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，所以外＜外,故D錯(cuò)誤。

故選AC。

10.圖甲所示為電梯的結(jié)構(gòu)示意圖，配重和轎廂質(zhì)量均為=500kg,A與電機(jī)（未畫(huà)出）相連，纜繩質(zhì)

量以及其與滑輪B間的摩擦均可忽略。家住21樓的小明要爸爸送他上幼兒園，電梯下行過(guò)程經(jīng)加速、勻速、

減速三個(gè)階段，最后停在一樓。已知小明質(zhì)量為叫=20kg,爸爸的質(zhì)量為，4=60kg,小明對(duì)轎廂底的壓

力隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，重力加速度g=10m/s2。則下列說(shuō)法正確的是（）

19

A.小明家所在樓棟樓層的平均高度為3m

B.加速階段，纜繩對(duì)配重的拉力大小為500N

C.整個(gè)過(guò)程，電動(dòng)機(jī)的最大功率為2680W

D.整個(gè)過(guò)程，電動(dòng)機(jī)對(duì)外做的功大小為51200J

【答案】CD

【解析】

【詳解】A.0?4s內(nèi)小明處于失重狀態(tài)，電梯向下加速，有

m^g-F=叫4

可得加速階段電梯的加速度大小為

q=0.5m/s2

432s內(nèi)，小明對(duì)轎廂底的壓力等于自身重力，電梯做勻速運(yùn)動(dòng)，速度為

v=W=0.5x4m/s=2m/s

3236s內(nèi)小明處于超重狀態(tài)，電梯向下減速，有

F'-in1g=m}a2

可得減速階段，電梯的加速度大小為

2

a2=().5m/s

可得整個(gè)過(guò)程中，轎廂的位移為

v2v22222

s--------1-vt'-\------=--------m+2x(32-4)m+---------m=64m

2。］2a22x0.52x0.5

故小明家所在樓棟樓層的平均高度為

故A錯(cuò)誤；

B.向下加速時(shí)，設(shè)繩對(duì)配重的拉力大小為工，對(duì)轎廂的拉力大小為工'，有

(%+仍+用必-7=(此+叫+牡)4

可得

工=5250N

20

Z'=5510N

則滑輪A兩側(cè)繩子上的作用力之差為

△T=4，-（=26ON

故B錯(cuò)誤；

C.當(dāng)電梯勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑輪A兩側(cè)繩子上的作用力之差為800N,向下減速時(shí)，設(shè)繩對(duì)配重的拉力大小為

T2,對(duì)轎廂的拉力大小為心'，有

Mog-T2=Moa2

T；—（M）++牡）g=（M）+町+m-＞）a2

可得

T2=4750N

■=6090N

則滑輪A兩側(cè)繩子上的作用力之差為

f=1340N

結(jié)合繩子與滑輪A間的作用力與電梯速度可知，電動(dòng)機(jī)的最大輸出功率為

p=AFv=2680W

故C正確；

D.整個(gè)過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)做功的大小等于小明父子重力勢(shì)能的減小量為

W—（g+m2'）gs=51200J

故D正確。

故選CD

第H卷

三、填空題：本題共2小題，共16分。

11.長(zhǎng)郡中學(xué)物理興趣小組用如圖1所示的裝置測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。將一帶遮光條的小球用長(zhǎng)為

￡=1.00m（L遠(yuǎn)大于小球的半徑）的細(xì)線懸掛在力傳感器上（它能將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到計(jì)算機(jī)上），在力傳感

器正下方適當(dāng)位置固定一光電門(mén)。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

21

'、'力傳感器012（cm）

目光電門(mén)―1加|山/川帥

ZT05101520

圖1圖2

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度”，如圖2所示，則遮光條的寬度1=mm。

（2）在細(xì)線伸直的情況下從某一位置由靜止釋放小球，記錄小球通過(guò)光電門(mén)時(shí)的擋光時(shí)間f。此過(guò)程中力傳

感器的示數(shù)一直在變化，應(yīng)該記錄力傳感器示數(shù)的（填“最大值”“最小值”或“平均值”）

作為測(cè)量結(jié)果。

（3）改變小球的釋放位置，多記錄幾組擋光時(shí)間，和對(duì)應(yīng)的力傳感器的測(cè)量結(jié)果凡

（4）以:為橫坐標(biāo)，以尸為縱坐標(biāo)，將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn)如圖3所示，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭