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2022届广东省珠海市高考物理模拟试卷（一） 含答案
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这是一份2022届广东省珠海市高考物理模拟试卷（一） 含答案，共16页。
1．（4分）我国的北斗卫星系统是最先进的全球导航卫星系统之一，它在任何时刻都能提供持续可靠的定位服务，从手机定位到机场调度、海事救援授时和测速及地质测绘等都有广泛的应用。则下列说法正确的是（ ）
A．定位高空飞行的飞机时，用二维坐标就能确定飞机的具体位置
B．定位一探险爱好者的具体位置时，探险爱好者不可视为质点
C．测绘的飞机航空路线指的是飞机运动的位移
D．测轮船在大海中的运动速度时，实际测量的是一小段时间内的平均速度，可近似为瞬时速度
2．（4分）甲、乙两小车沿同一直线运动的位移﹣时间图象如图所示，已知甲车自t＝0时起做初速度为零的匀变速直线运动，加速度大小为2m/s2，则乙车的速度大小为（ ）
A．1m/sB．2m/sC．5m/sD．10m/s
3．（4分）如图中有两个物体A、B，GA＝2N，GB＝4N，A用悬线挂在天花板上，B放在水平地面上，A、B间的轻弹簧的弹力为1N，则悬线的拉力FT，B对地面的压力FN的可能值分别是（ ）
A．FT＝3N，FN＝3NB．FT＝3N，FN＝5N
C．FT＝1N，FN＝6ND．FT＝1N，FN＝3N
4．（4分）消防车的供水系统主要由水系、输水管道和水炮组成。如图，在水平地面上用消防水炮对建筑物上离地高度h＝20m的火点进行灭火，整个供水系统的效率为60%，假设消防水炮出水口到火点的水平距离x＝30m，水柱的最高处正好到达着火位置，水炮出水的流量是3.6m3/min，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，重力加速度g＝10m/s2，不计空气阻力，则（ ）
A．从水炮射出的初速度为30m/s
B．在着火点水流的速度为30m/s
C．空中水柱的水的质量为7200kg
D．水泵的输入功率为31250W
5．（4分）如图所示，颠球练习是乒乓球运动员掌握击球的力度、手感和球感的重要方法。运动员练习中将球垂直抛出，让球连续在球拍上垂直弹起和落下。某一次乒乓球静止下落50cm，被球拍击起后离开球拍竖直上升的最大高度为88cm。已知球与球拍的作用时间为0.1s，乒乓球的质量为2.7g，重力加速度g取10m/s2，阻力是球重的0.1倍，下列说法正确的是（ ）
A．球拍对球的平均作用力为乒乓球重力的84倍
B．整个过程阻力做功约为3.7×10﹣3J
C．球与球拍作用过程中动量变化量大小为3.78×10﹣3kg•m/s
D．球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为2.25×10﹣2N•s
6．（4分）AB是某点电荷形成的电场中的一条电场线，一负点电荷仅在电场力作用下从A点运动到B点的v﹣t图象如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．形成电场的点电荷是正的且放在B点右侧
B．形成电场的点电荷是负的且放在B点右侧
C．电荷在B点的电场力小于A点的电场力
D．A点的电势低于B点的电势
7．（4分）如图所示，理想变压器原线圈输入电压u＝Umsinωt，通过单刀双掷开关S1可改变变压器原线圈的匝数，电路中R1、R2、R3为定值电阻，R是滑动变阻器，V是理想交流电压表，示数用U表示，A是理想交流电流表，示数用I表示，下列说法正确的是（ ）
A．I表示电流的瞬时值，U表示电压的最大值
B．若将滑片P向上滑动，变压器输入功率变大
C．若闭合开关S2，则U不变，I变大
D．若将原线圈开关S1由1掷向2，则U、I都变大
二．多选题（共3小题，满分18分，每小题6分）
（多选）8．（6分）如图所示，质量M＝2kg、半径R＝0.5m、内壁粗糙程度一致的半圆槽静置于光滑的水平地面上。现将一质量m＝1kg的小球（可视为质点）自左侧槽口A点的正上方h＝1m处由静止释放，小球下落后自A点进入槽内，然后从C点离开。已知小球第一次滑至半圆槽的最低点B时，小球的速度大小为4m/s，重力加速度g＝10m/s2，不计空气阻力，则小球第一次在半圆槽内向右滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球从A点到B点的过程中，小球对半圆槽的作用力对槽所做的总功为正
B．小球从A点到B点的过程中，小球与半圆槽组成的系统增加的内能为7 J
C．小球从A点到C点的过程中，半圆槽的位移为m
D．小球从C点飞出后做斜抛运动
（多选）9．（6分）观看科幻电影《流浪地球》后，某同学设想地球仅在木星引力作用下沿椭圆轨道通过木星的情景，如图所示，轨道上P点距木星最近（距木星表面的高度可忽略），则（ ）
A．地球靠近木星的过程中运行加速度增大
B．地球远离木星的过程中机械能减小
C．地球远离木星的过程中动能减小
D．地球在P点的运行速度等于木星第一宇宙速度
（多选）10．（6分）如图所示，在光滑绝缘的水平面上方，有两个方向相反的水平方向的匀强磁场，PQ为两磁场的边界，磁场范围足够大，磁感应强度的大小分别为B和2B．一个竖直放置的边长为a、质量为m、电阻为R的正方形金属线框，以初速度2v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动，当线框运动到每个磁场中各有一半的面积时，线框的速度变为v，则下列判断正确的是（ ）
A．此时线框的加速度为
B．此时线框中的电功率为
C．此过程中通过线框截面的电量为
D．此过程中线框克服安培力做的功为
三．实验题（共4小题，满分34分）
11．（8分）某同学利用图甲所示电路测量一表头的电阻。供选用的器材如下：
A．待测表头（内阻r1约为300Ω，量程为5.0mA）；
B．灵敏电流表（内阻r2＝300Ω，量程为1.0mA）；
C．定值电阻R（R＝1200Ω）；
D．滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω）；
E．滑动变阻器R2（最大阻值为1000Ω）；
F．电源E（电动势E＝1.5V，内阻不计）；
G．开关S，导线若干。
（1）请根据图甲所示电路将图乙的实物图补充完整。
（2）滑动变阻器应选 （填“R1”或“R2”）。开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑动至 （填“a”或“b”）端。
（3）该同学接入定值电阻R的主要目的是 。
（4）实验中某次待测表头的示数如图丙所示，示数为 mA。
（5）该同学多次移动滑片P记录相应的、示数I1、I2；以I1为纵坐标I2为横坐标作出相应图线。测得图线的斜率k＝4.8，则待测表头内阻r1＝ Ω
12．（8分）某同学用如图（甲）所示的装置测定重力加速度：
（1）电火花计时器的工作电压为 V，使用 电源（选填“交流”或“直流”）。
（2）纸带上1至9各点为计时点，相邻计时点间时间间隔为0.02s，由纸带所示数据算出加速度的大小为 m/s2（结果保留2位有效数字）。
13．（10分）如图所示，质量m＝0.5kg的物体放在水平面上，在F＝3.0N的水平恒定拉力作用下由静止开始运动，物体发生位移x＝4.0m时撤去力F，物体在水平面上继续滑动一段距离后停止运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4，取g＝10m/s2。
（1）做出物体在力F作用过程中的受力示意图；
（2）物体在运动过程中受滑动摩擦力的大小；
（3）撤去力F的瞬间，物体速度的大小；
（4）撤去力F后物体继续滑动的时间。
14．（8分）中子不带电，比较容易进入原子核，科学上往往利用中子轰击其他原子核来获得需要的粒子。为了研究获得的粒子的属性，也经常将轰击过程放入电磁场中，如图1所示某空间x轴上存在场强大小为E方向向下的匀强电场，x轴下方存在若干个宽度为d的等间隔的长条形匀强电场和匀强磁场区域，电场强度大小相等、方向均向下，磁感应强度大小相等、方向均向外。某中子以一定的水平向右的初速度撞上位于y轴且纵坐标为d的一个静止Li核，而发生核反应，生成两个原子核，其中一个为H核，以水平速度v1＝飞出后在电场作用下落在x轴负半轴（图中未画出）；另一个新核X飞出后在电场作用下到达x轴时与x轴正方向成θ＝37°角，如图。若已知中子和质子的质量相等均为u，（不计反应中的质量亏损）质子的带电量为e。不计粒子重力，不考虑高速运动的粒子的相对论效应，假设电磁场均有理想边界。
（1）写出相应的核反应方程式，并求出新核X飞入磁场的速度。（sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，结果中质量和电量均用u和e表示）
（2）求出入射中子的初速度
（3）若新核X进入磁场的速度为vx，经过第一个磁场区域后，新核的速度方向改变了90°，则磁感应强度应调节为多少？（结果用vx、u、e、d表示）
（4）若新核X进入速度大小为vλ，方向θ角任意，各电场大小均为E，调节磁场强弱发现新核从第n个匀强磁场区域射出时速度方向与刚进入第一匀强磁场区域时的速度偏角为90°，则B的大小应调节为多少？（结果用vx、u、e、E、d、θ、n表示）
【选修3-3】（20分）
15．（4分）如图所示的甲、乙两幅图象分别表示两分子间的作用力、分子势能与两分子间距离的关系。假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0，当分子间距r＞r0，随着r的增大，F先增大后减小，Ep （填“增大”“减小”“不变”）；当分子间距r＜r0，随着r的减小，F增大，Ep （填“增大”“减小”或“不变”）。
16．（16分）如图，氧气瓶通过细管和上端封闭的玻璃管相连，玻璃管内用一很薄的水银片（质量和厚度不计）在玻璃管上方封闭了一段气柱，开始时瓶内氧气压强为10个标准大气压强，上方封闭气柱长度为8cm，随着氧气的使用，使用一段时间后，发现水银片下降了12cm，使用过程中环境温度变成原来的四分之三，已知一个标准大气压强为1atm。求：
（1）此时氧气瓶内的压强；
（2）此时瓶内氧气质量与原来氧气质量的比值。
【选修3-4】
17．光纤通信技术是利用光导纤维传输信号，以实现信息传递的一种通信方式。某种光纤内部分为三层：中心高折射率玻璃芯，中层低折射率硅玻璃包层，外层是加强用的树脂涂层，当光从空气由光纤的端口进入内芯后，光的传播速度 （选填“变大”“变小”或“不变”）。若该种光纤的内芯在空气中发生全反射的临界角为45°，则内芯的折射率为 （结果可用根号表示）。
18．一直桶状容器高为l、底面是边长为2l的正方形容器，容器内装满某种透明液体，过容器中心轴dd′、垂直左右两侧面的剖面图如图所示。今有某单色细光束在该剖面内从d点以与液面成θ＝30°角射入液体，正好通过剖面的左下角。求：
（1）该液体的折射率n；
（2）若保持光束的入射点不变，将入射光束在该剖面内逆时针旋转90°。已知光在真空中的传播速度为c，求此光束从d点到达容器底部的时间t。
参考答案与试题解析
一．选择题（共7小题，满分28分，每小题4分）
1．A、要确定物体的位置，必须要知道这个物体的所在方位，还有就是距坐标原点的距离，这样才能唯一确定这一点。所以要定位高空飞行的飞机时，要用三维坐标才能确定飞机的具体位置，故A错误；
B、定位一探险爱好者的具体位置时，探险爱好者的大小相对于要定位的区域可以忽略不计，可以视为质点，故B错误；
C、测绘的飞机航空路线指的是飞机运动的轨迹，故C错误；
D、测轮船在大海中的运动速度时，实际测量的是一小段时间内的平均速度，当时间非常小时，可近似为瞬时速度，故D正确。
故选：D。
2．解：甲车做匀加速直线运动，在0﹣t1时间内通过的位移为x＝25m，根据x＝得：t1＝5s
乙车做匀速直线运动，由x＝vt1得乙车的速度大小为v＝＝m/s＝5m/s，故ABD错误，C正确。
故选：C。
3．解：由题意可知，B受重力、弹簧的弹力及地面的支持力而处于平衡；
若弹簧的弹力向下，则有：FN＝mg+F＝4N+1N＝5N；
对整体受力分析有：FT＝GA+GB﹣FN＝6N﹣5N＝1N；
若弹簧处伸长状态，B受支持力FN＝GB﹣F＝4N﹣1N＝3N；
对整体有：FT＝GA+GB﹣FN＝6N﹣3N＝3N，故A正确、BCD错误。
故选：A。
4．解：AB．水从炮口射出后，做斜抛运动，由于水到达火点，刚好处于最高点，故可逆向视作平抛运动，设水在最高点的速度大小为vx，由平抛运动规律可和水运动的时间为：
则水平射出时水平方向的分速度大小为：
竖直方向的分速度大小为：
vy＝gt＝20m/s
则水射出的初速度大小为：，故AB错误；
C．由题意结合前面的分析可得空中水的质量为：，故C错误；
D．水炮对水做功的功率为：
所以水泵的输入功率为：
，故D正确。
故选：D。
5．解：下落过程中阻力做的功Wf1＝﹣fh1＝﹣0.1×2.7×10﹣2×0.5J＝﹣1.35×10﹣3J
根据动能定理得：mgh1+Wf1＝mv12
可得球与球拍碰撞前瞬间的速度v1＝3m/s
上升过程中阻力做的功Wf2＝﹣fh2＝﹣0.1×2.7×10﹣2×0.88J＝﹣2.376×10﹣3J
根据动能定理得：﹣mgh2+Wf2＝0﹣mv22
可得球与球拍碰撞后瞬间的速度v2＝4.4m/s
以竖直向上为正方向
A、球与球拍碰撞过程中，根据动量定理（F﹣mg）△t＝mv2﹣（﹣mv1），解得F＝8.4mg，故A错误；
B、整个过程阻力做功为：Wf1+Wf2＝﹣1.35×10﹣3J﹣2.376×10﹣3J≈﹣3.7×10﹣3J，故B错误；
C、球与球拍作用过程中动量变化量大小为△p＝mv2﹣（﹣mv1）＝2.7×10﹣3×（4.4+3）kg•m/s＝1.998×102kg•m/s，故C错误；
D、下落的时间t1＝＝s＝s，上升的时间t2＝＝s＝0.4s
整个过程中重力的冲量IG＝mg（t1+△t+t2）＝2.7×10﹣2×（+0.1+0.4）N•s＝2.25×10﹣2N•s，故D正确。
故选：D。
6．解：AB、由于负点电荷沿电场线运动过程当中做减速运动，故点电荷所受电场力方向由B指向A，又由于负电荷所受电场力的方向与场强的方向相反，所以电场线的方向由A指向B；又因为速度图象的斜率等于物体的加速度，由图可知点电荷从A向B运动的过程中加速度越来越大，故A点的场强小于B点场强。根据点电荷所形成电场的特点，形成电场的点电荷是负点电荷且应放在B点右侧，故A错误，B正确；
C、B点的场强大于A点场强，电荷在B点的电场力大于A点的电场力，故C错误；
D、电场线的方向由A指向B；而沿电场线的方向电势降低，所以A点电势比B点的电势高。 故D错误；
故选：B。
7．解：A、交流电表的示数为有效值，故A错误；
B、P向上移动过程中，R变大，由于交流电源原副线圈匝数不变，副线圈两端电压不变，变压器输出功率变小，所以变压器输入功率变小，故B错误；
C、当开关S2闭合后副线圈电压不变，副线圈负载电阻变小，副线圈电流变大，R1两端电压变大，所以电压表示数U变小，I变小，故C错误；
D、当开关S1由1掷向2时，副线圈两端电压升高，电阻不变，所以U变大，变大，故D正确；
故选：D。
二．多选题（共3小题，满分18分，每小题6分）
（多选）8．解：A、小球在半圆槽内滑动的过程中，系统水平方向合力为0.水平方向动量守恒，水平方向总动量为0。
小球在半圆槽最低点时，根据水平动量守恒得0＝Mv2﹣mv1，
代入数据：0＝2×v2﹣1×4
可得半圆槽的速度为v2＝2m/s.
从释放到最低点过程，小球对半圆槽的作用力对槽所做总功为正，W＝M＝×2×22J＝4J.故A正确；
B、根据系统能量守恒得mg（h+R）＝m+M+Q
代入数据：1×10×（1+0.5）＝×1×42+×2×22+Q
可得系统增加的内能Q＝3J，故B错误；
C、小球从A点进入，C点飞出这一过程，水平方向类似于人船模型，Mx2＝mx1，且x1+x2＝2R，
代入数据：2×x2＝1×x1，
x1+x2＝2×0.5，
可得半圆槽的位移x2＝m，故C正确；
D、小球从C点飞出瞬间，小球和半圆槽的水平速度都为0，小球做竖直上抛运动，故D错误。
故选：AC。
（多选）9．解：A、根据万有引力提供加速度，a＝，地球靠近木星的过程中，加速度增大，故A正确；
B、地球远离木星的过程中只有万有引力做功，机械能不变，故B错误；
C、地球绕木星做椭圆运动，根据开普勒第二定律可知，远木点的速度小，近木点的速度大，故地球远离木星的过程中，运行速度减小，动能减小，故C正确。
D、若地球在P点绕木星做匀速圆周运动，速度等于木星的第一宇宙速度，而地球在P点做离心运动时，需要的向心力大于提供的向心力，结合向心力的表达式可知，地球在P点做离心运动时的速度大于木星第一宇宙速度，故D错误。
故选：AC。
（多选）10．解：A．电路中的电流大小为I＝，根据牛顿第二定律可知，加速度大小为a＝，故A正确。
B．此时电功率为P＝I2R＝，故B错误。
C．因为感应电动势为E＝，感应电流为I＝，电荷量为q＝I△t，解得q＝＝＝，故C正确。
D．由能量守恒定律得，此过程中回路产生的电能为E＝m（2v）2﹣mv2＝mv2，故D错误。
故选：AC。
三．实验题（共4小题，满分34分）
11．解：（1）参照图甲电路连线，结果如图所示，
（2）为方便实验操作，应选择最大阻值较小的滑动变阻R1，滑动变阻器采用分压接法时，为保护电路闭合开关前滑片要置于分压电路分压为零的位置，即滑动变阻器要移到b端；
（3）由于两电流表的内阻相当，但满偏电流相差很大，所以为不致于使指针偏角相差很大，要接入定定值电阻R，其作用是保护G2，使两表均能接近满偏；
（4）从图丙中读出电流I1＝3.4mA；
（5）根据欧姆定律和并联电路电压相等的关系有：I1r1＝I2（r2+R），那么，结合题意图象的斜率k＝，所以r1＝＝＝312.5Ω。
故答案为：（1）
（2）R1 b
（3）保护G2，使两表均能接近满偏
（4）3.4
（5）312.5
12．解：（1）电火花打点计时器使用的工作电压为交流220V．
（2）根据△x＝gT2得，
x23﹣x78＝5gT2，
解得：a＝＝m/s2＝9.4m/s2．
故答案为：（1）220；交流； （2）9.4。
13．解：（1）物体在运动过程中受力如图所示：
（2）由受力分析Ff＝μFN，FN＝mg
代入数据解得Ff＝0.4×5＝2.0N；
（3）根据牛顿第二定律F﹣Ff＝ma，
根据匀变速直线运动规律v2﹣0＝2ax
代入数据解得v＝＝4.0m/s
（4）根据牛顿第二定律Ff＝μmg＝ma′，a′＝μg＝4m/s2
根据匀变速直线运动规律0＝v﹣a′t
代入数据解得t＝1.0s；
答：（1）物体在力F作用过程中的受力示意图如图所示；
（2）物体在运动过程中受滑动摩擦力的大小为2N；
（3）撤去力F的瞬间，物体速度的大小为4m/s；
（4）撤去力F后物体继续滑动的时间为1s。
14．解：（1）根据质量数和电荷数守恒可得：
对新核粒子，在第一象限中做类平抛运动，在沿电场方向，做初速度为零的匀加速直线运动，则：2×＝
解得：vy＝
则新核X飞入磁场的速度为：v＝＝；
（2）中子与静止的Li核碰撞，取中子初速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得：
uv0＝﹣3uv1+4uv2
根据运动的合成与分解可得：v2＝＝，
题干给出：v1＝
联立解得中子的初速度：v0＝4；
（3）新核粒子经过第一个磁场区域后，新核的速度方向改变了90°，如图所示；
则α＝90°﹣θ＝53°
根据几何关系可得轨迹半径：r＝＝
新核粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力可得：qvB＝m
则：B＝＝；
（4）设进入第n个磁场的速度为vn，则经历了（n﹣1）个电场，根据动能定理可得：
2eE（n﹣1）d＝﹣
解得：vn＝
取向右为正，水平方向应用动量定理：﹣∑Bqvyt＝﹣mvnsinθ﹣mvxcsθ
即：Bqnd＝mvnsinθ+mvxcsθ
解得：B＝。
答：（1）核反应方程式为，新核X飞入磁场的速度为；
（2）入射中子的初速度为4；
（3）磁感应强度应调节为；
（4）B的大小应调节为。
【选修3-3】（20分）
15．解：当分子间距r＞r0，随着r的增大，F先增大后减小，Ep一直增大；当分子间距r＜r0，随着r的减小，F增大，Ep增大。
故答案为：增大；增大。
16．解：（1）对被封闭的气柱，初始时
p1＝10atm，L1＝8cm，温度为T1
末态时
L2＝L1+12cm＝8cm+12cm＝20cm
T2＝T1
根据理想气体状态方程
解得
p2＝3atm
最后氧气瓶内的压强为3atm；
（2）设氧气瓶的体积为V，设剩下的气体被压缩到的压强为
p1＝10atm
温度为T1状态下的体积为V2，根据理想气体状态方程则有
解得
V2＝0.4V
因此瓶内氧气质量M2与原来氧气质量M的比值有
答：（1）此时氧气瓶内的压强为3atm；
（2）此时瓶内氧气质量与原来氧气质量的比值为。
【选修3-4】
17．解：根据公式v＝，内芯里面光传播的速度小于空气中传播的速度，因此光的传播速度变小；
根据sinC＝得n＝，故内芯的折射率为。
故答案为：变小；。
18．解：（1）由光路图可知：sinγ＝
折射率n＝
两式联立可解得n＝
（2）光路如图所示：
n＝
由数学关系csγ1＝
＝
光在液体中的速度v＝
此光束从d点到达容器底部的时间t＝
以上各式联立可解得：t＝
答：（1）该液体的折射率为；
（2）此光束从d点到达容器底部的时间为。
1．（4分）我国的北斗卫星系统是最先进的全球导航卫星系统之一，它在任何时刻都能提供持续可靠的定位服务，从手机定位到机场调度、海事救援授时和测速及地质测绘等都有广泛的应用。则下列说法正确的是（ ）
A．定位高空飞行的飞机时，用二维坐标就能确定飞机的具体位置
B．定位一探险爱好者的具体位置时，探险爱好者不可视为质点
C．测绘的飞机航空路线指的是飞机运动的位移
D．测轮船在大海中的运动速度时，实际测量的是一小段时间内的平均速度，可近似为瞬时速度
2．（4分）甲、乙两小车沿同一直线运动的位移﹣时间图象如图所示，已知甲车自t＝0时起做初速度为零的匀变速直线运动，加速度大小为2m/s2，则乙车的速度大小为（ ）
A．1m/sB．2m/sC．5m/sD．10m/s
3．（4分）如图中有两个物体A、B，GA＝2N，GB＝4N，A用悬线挂在天花板上，B放在水平地面上，A、B间的轻弹簧的弹力为1N，则悬线的拉力FT，B对地面的压力FN的可能值分别是（ ）
A．FT＝3N，FN＝3NB．FT＝3N，FN＝5N
C．FT＝1N，FN＝6ND．FT＝1N，FN＝3N
4．（4分）消防车的供水系统主要由水系、输水管道和水炮组成。如图，在水平地面上用消防水炮对建筑物上离地高度h＝20m的火点进行灭火，整个供水系统的效率为60%，假设消防水炮出水口到火点的水平距离x＝30m，水柱的最高处正好到达着火位置，水炮出水的流量是3.6m3/min，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，重力加速度g＝10m/s2，不计空气阻力，则（ ）
A．从水炮射出的初速度为30m/s
B．在着火点水流的速度为30m/s
C．空中水柱的水的质量为7200kg
D．水泵的输入功率为31250W
5．（4分）如图所示，颠球练习是乒乓球运动员掌握击球的力度、手感和球感的重要方法。运动员练习中将球垂直抛出，让球连续在球拍上垂直弹起和落下。某一次乒乓球静止下落50cm，被球拍击起后离开球拍竖直上升的最大高度为88cm。已知球与球拍的作用时间为0.1s，乒乓球的质量为2.7g，重力加速度g取10m/s2，阻力是球重的0.1倍，下列说法正确的是（ ）
A．球拍对球的平均作用力为乒乓球重力的84倍
B．整个过程阻力做功约为3.7×10﹣3J
C．球与球拍作用过程中动量变化量大小为3.78×10﹣3kg•m/s
D．球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为2.25×10﹣2N•s
6．（4分）AB是某点电荷形成的电场中的一条电场线，一负点电荷仅在电场力作用下从A点运动到B点的v﹣t图象如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．形成电场的点电荷是正的且放在B点右侧
B．形成电场的点电荷是负的且放在B点右侧
C．电荷在B点的电场力小于A点的电场力
D．A点的电势低于B点的电势
7．（4分）如图所示，理想变压器原线圈输入电压u＝Umsinωt，通过单刀双掷开关S1可改变变压器原线圈的匝数，电路中R1、R2、R3为定值电阻，R是滑动变阻器，V是理想交流电压表，示数用U表示，A是理想交流电流表，示数用I表示，下列说法正确的是（ ）
A．I表示电流的瞬时值，U表示电压的最大值
B．若将滑片P向上滑动，变压器输入功率变大
C．若闭合开关S2，则U不变，I变大
D．若将原线圈开关S1由1掷向2，则U、I都变大
二．多选题（共3小题，满分18分，每小题6分）
（多选）8．（6分）如图所示，质量M＝2kg、半径R＝0.5m、内壁粗糙程度一致的半圆槽静置于光滑的水平地面上。现将一质量m＝1kg的小球（可视为质点）自左侧槽口A点的正上方h＝1m处由静止释放，小球下落后自A点进入槽内，然后从C点离开。已知小球第一次滑至半圆槽的最低点B时，小球的速度大小为4m/s，重力加速度g＝10m/s2，不计空气阻力，则小球第一次在半圆槽内向右滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球从A点到B点的过程中，小球对半圆槽的作用力对槽所做的总功为正
B．小球从A点到B点的过程中，小球与半圆槽组成的系统增加的内能为7 J
C．小球从A点到C点的过程中，半圆槽的位移为m
D．小球从C点飞出后做斜抛运动
（多选）9．（6分）观看科幻电影《流浪地球》后，某同学设想地球仅在木星引力作用下沿椭圆轨道通过木星的情景，如图所示，轨道上P点距木星最近（距木星表面的高度可忽略），则（ ）
A．地球靠近木星的过程中运行加速度增大
B．地球远离木星的过程中机械能减小
C．地球远离木星的过程中动能减小
D．地球在P点的运行速度等于木星第一宇宙速度
（多选）10．（6分）如图所示，在光滑绝缘的水平面上方，有两个方向相反的水平方向的匀强磁场，PQ为两磁场的边界，磁场范围足够大，磁感应强度的大小分别为B和2B．一个竖直放置的边长为a、质量为m、电阻为R的正方形金属线框，以初速度2v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动，当线框运动到每个磁场中各有一半的面积时，线框的速度变为v，则下列判断正确的是（ ）
A．此时线框的加速度为
B．此时线框中的电功率为
C．此过程中通过线框截面的电量为
D．此过程中线框克服安培力做的功为
三．实验题（共4小题，满分34分）
11．（8分）某同学利用图甲所示电路测量一表头的电阻。供选用的器材如下：
A．待测表头（内阻r1约为300Ω，量程为5.0mA）；
B．灵敏电流表（内阻r2＝300Ω，量程为1.0mA）；
C．定值电阻R（R＝1200Ω）；
D．滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω）；
E．滑动变阻器R2（最大阻值为1000Ω）；
F．电源E（电动势E＝1.5V，内阻不计）；
G．开关S，导线若干。
（1）请根据图甲所示电路将图乙的实物图补充完整。
（2）滑动变阻器应选 （填“R1”或“R2”）。开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑动至 （填“a”或“b”）端。
（3）该同学接入定值电阻R的主要目的是 。
（4）实验中某次待测表头的示数如图丙所示，示数为 mA。
（5）该同学多次移动滑片P记录相应的、示数I1、I2；以I1为纵坐标I2为横坐标作出相应图线。测得图线的斜率k＝4.8，则待测表头内阻r1＝ Ω
12．（8分）某同学用如图（甲）所示的装置测定重力加速度：
（1）电火花计时器的工作电压为 V，使用 电源（选填“交流”或“直流”）。
（2）纸带上1至9各点为计时点，相邻计时点间时间间隔为0.02s，由纸带所示数据算出加速度的大小为 m/s2（结果保留2位有效数字）。
13．（10分）如图所示，质量m＝0.5kg的物体放在水平面上，在F＝3.0N的水平恒定拉力作用下由静止开始运动，物体发生位移x＝4.0m时撤去力F，物体在水平面上继续滑动一段距离后停止运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4，取g＝10m/s2。
（1）做出物体在力F作用过程中的受力示意图；
（2）物体在运动过程中受滑动摩擦力的大小；
（3）撤去力F的瞬间，物体速度的大小；
（4）撤去力F后物体继续滑动的时间。
14．（8分）中子不带电，比较容易进入原子核，科学上往往利用中子轰击其他原子核来获得需要的粒子。为了研究获得的粒子的属性，也经常将轰击过程放入电磁场中，如图1所示某空间x轴上存在场强大小为E方向向下的匀强电场，x轴下方存在若干个宽度为d的等间隔的长条形匀强电场和匀强磁场区域，电场强度大小相等、方向均向下，磁感应强度大小相等、方向均向外。某中子以一定的水平向右的初速度撞上位于y轴且纵坐标为d的一个静止Li核，而发生核反应，生成两个原子核，其中一个为H核，以水平速度v1＝飞出后在电场作用下落在x轴负半轴（图中未画出）；另一个新核X飞出后在电场作用下到达x轴时与x轴正方向成θ＝37°角，如图。若已知中子和质子的质量相等均为u，（不计反应中的质量亏损）质子的带电量为e。不计粒子重力，不考虑高速运动的粒子的相对论效应，假设电磁场均有理想边界。
（1）写出相应的核反应方程式，并求出新核X飞入磁场的速度。（sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，结果中质量和电量均用u和e表示）
（2）求出入射中子的初速度
（3）若新核X进入磁场的速度为vx，经过第一个磁场区域后，新核的速度方向改变了90°，则磁感应强度应调节为多少？（结果用vx、u、e、d表示）
（4）若新核X进入速度大小为vλ，方向θ角任意，各电场大小均为E，调节磁场强弱发现新核从第n个匀强磁场区域射出时速度方向与刚进入第一匀强磁场区域时的速度偏角为90°，则B的大小应调节为多少？（结果用vx、u、e、E、d、θ、n表示）
【选修3-3】（20分）
15．（4分）如图所示的甲、乙两幅图象分别表示两分子间的作用力、分子势能与两分子间距离的关系。假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0，当分子间距r＞r0，随着r的增大，F先增大后减小，Ep （填“增大”“减小”“不变”）；当分子间距r＜r0，随着r的减小，F增大，Ep （填“增大”“减小”或“不变”）。
16．（16分）如图，氧气瓶通过细管和上端封闭的玻璃管相连，玻璃管内用一很薄的水银片（质量和厚度不计）在玻璃管上方封闭了一段气柱，开始时瓶内氧气压强为10个标准大气压强，上方封闭气柱长度为8cm，随着氧气的使用，使用一段时间后，发现水银片下降了12cm，使用过程中环境温度变成原来的四分之三，已知一个标准大气压强为1atm。求：
（1）此时氧气瓶内的压强；
（2）此时瓶内氧气质量与原来氧气质量的比值。
【选修3-4】
17．光纤通信技术是利用光导纤维传输信号，以实现信息传递的一种通信方式。某种光纤内部分为三层：中心高折射率玻璃芯，中层低折射率硅玻璃包层，外层是加强用的树脂涂层，当光从空气由光纤的端口进入内芯后，光的传播速度 （选填“变大”“变小”或“不变”）。若该种光纤的内芯在空气中发生全反射的临界角为45°，则内芯的折射率为 （结果可用根号表示）。
18．一直桶状容器高为l、底面是边长为2l的正方形容器，容器内装满某种透明液体，过容器中心轴dd′、垂直左右两侧面的剖面图如图所示。今有某单色细光束在该剖面内从d点以与液面成θ＝30°角射入液体，正好通过剖面的左下角。求：
（1）该液体的折射率n；
（2）若保持光束的入射点不变，将入射光束在该剖面内逆时针旋转90°。已知光在真空中的传播速度为c，求此光束从d点到达容器底部的时间t。
参考答案与试题解析
一．选择题（共7小题，满分28分，每小题4分）
1．A、要确定物体的位置，必须要知道这个物体的所在方位，还有就是距坐标原点的距离，这样才能唯一确定这一点。所以要定位高空飞行的飞机时，要用三维坐标才能确定飞机的具体位置，故A错误；
B、定位一探险爱好者的具体位置时，探险爱好者的大小相对于要定位的区域可以忽略不计，可以视为质点，故B错误；
C、测绘的飞机航空路线指的是飞机运动的轨迹，故C错误；
D、测轮船在大海中的运动速度时，实际测量的是一小段时间内的平均速度，当时间非常小时，可近似为瞬时速度，故D正确。
故选：D。
2．解：甲车做匀加速直线运动，在0﹣t1时间内通过的位移为x＝25m，根据x＝得：t1＝5s
乙车做匀速直线运动，由x＝vt1得乙车的速度大小为v＝＝m/s＝5m/s，故ABD错误，C正确。
故选：C。
3．解：由题意可知，B受重力、弹簧的弹力及地面的支持力而处于平衡；
若弹簧的弹力向下，则有：FN＝mg+F＝4N+1N＝5N；
对整体受力分析有：FT＝GA+GB﹣FN＝6N﹣5N＝1N；
若弹簧处伸长状态，B受支持力FN＝GB﹣F＝4N﹣1N＝3N；
对整体有：FT＝GA+GB﹣FN＝6N﹣3N＝3N，故A正确、BCD错误。
故选：A。
4．解：AB．水从炮口射出后，做斜抛运动，由于水到达火点，刚好处于最高点，故可逆向视作平抛运动，设水在最高点的速度大小为vx，由平抛运动规律可和水运动的时间为：
则水平射出时水平方向的分速度大小为：
竖直方向的分速度大小为：
vy＝gt＝20m/s
则水射出的初速度大小为：，故AB错误；
C．由题意结合前面的分析可得空中水的质量为：，故C错误；
D．水炮对水做功的功率为：
所以水泵的输入功率为：
，故D正确。
故选：D。
5．解：下落过程中阻力做的功Wf1＝﹣fh1＝﹣0.1×2.7×10﹣2×0.5J＝﹣1.35×10﹣3J
根据动能定理得：mgh1+Wf1＝mv12
可得球与球拍碰撞前瞬间的速度v1＝3m/s
上升过程中阻力做的功Wf2＝﹣fh2＝﹣0.1×2.7×10﹣2×0.88J＝﹣2.376×10﹣3J
根据动能定理得：﹣mgh2+Wf2＝0﹣mv22
可得球与球拍碰撞后瞬间的速度v2＝4.4m/s
以竖直向上为正方向
A、球与球拍碰撞过程中，根据动量定理（F﹣mg）△t＝mv2﹣（﹣mv1），解得F＝8.4mg，故A错误；
B、整个过程阻力做功为：Wf1+Wf2＝﹣1.35×10﹣3J﹣2.376×10﹣3J≈﹣3.7×10﹣3J，故B错误；
C、球与球拍作用过程中动量变化量大小为△p＝mv2﹣（﹣mv1）＝2.7×10﹣3×（4.4+3）kg•m/s＝1.998×102kg•m/s，故C错误；
D、下落的时间t1＝＝s＝s，上升的时间t2＝＝s＝0.4s
整个过程中重力的冲量IG＝mg（t1+△t+t2）＝2.7×10﹣2×（+0.1+0.4）N•s＝2.25×10﹣2N•s，故D正确。
故选：D。
6．解：AB、由于负点电荷沿电场线运动过程当中做减速运动，故点电荷所受电场力方向由B指向A，又由于负电荷所受电场力的方向与场强的方向相反，所以电场线的方向由A指向B；又因为速度图象的斜率等于物体的加速度，由图可知点电荷从A向B运动的过程中加速度越来越大，故A点的场强小于B点场强。根据点电荷所形成电场的特点，形成电场的点电荷是负点电荷且应放在B点右侧，故A错误，B正确；
C、B点的场强大于A点场强，电荷在B点的电场力大于A点的电场力，故C错误；
D、电场线的方向由A指向B；而沿电场线的方向电势降低，所以A点电势比B点的电势高。 故D错误；
故选：B。
7．解：A、交流电表的示数为有效值，故A错误；
B、P向上移动过程中，R变大，由于交流电源原副线圈匝数不变，副线圈两端电压不变，变压器输出功率变小，所以变压器输入功率变小，故B错误；
C、当开关S2闭合后副线圈电压不变，副线圈负载电阻变小，副线圈电流变大，R1两端电压变大，所以电压表示数U变小，I变小，故C错误；
D、当开关S1由1掷向2时，副线圈两端电压升高，电阻不变，所以U变大，变大，故D正确；
故选：D。
二．多选题（共3小题，满分18分，每小题6分）
（多选）8．解：A、小球在半圆槽内滑动的过程中，系统水平方向合力为0.水平方向动量守恒，水平方向总动量为0。
小球在半圆槽最低点时，根据水平动量守恒得0＝Mv2﹣mv1，
代入数据：0＝2×v2﹣1×4
可得半圆槽的速度为v2＝2m/s.
从释放到最低点过程，小球对半圆槽的作用力对槽所做总功为正，W＝M＝×2×22J＝4J.故A正确；
B、根据系统能量守恒得mg（h+R）＝m+M+Q
代入数据：1×10×（1+0.5）＝×1×42+×2×22+Q
可得系统增加的内能Q＝3J，故B错误；
C、小球从A点进入，C点飞出这一过程，水平方向类似于人船模型，Mx2＝mx1，且x1+x2＝2R，
代入数据：2×x2＝1×x1，
x1+x2＝2×0.5，
可得半圆槽的位移x2＝m，故C正确；
D、小球从C点飞出瞬间，小球和半圆槽的水平速度都为0，小球做竖直上抛运动，故D错误。
故选：AC。
（多选）9．解：A、根据万有引力提供加速度，a＝，地球靠近木星的过程中，加速度增大，故A正确；
B、地球远离木星的过程中只有万有引力做功，机械能不变，故B错误；
C、地球绕木星做椭圆运动，根据开普勒第二定律可知，远木点的速度小，近木点的速度大，故地球远离木星的过程中，运行速度减小，动能减小，故C正确。
D、若地球在P点绕木星做匀速圆周运动，速度等于木星的第一宇宙速度，而地球在P点做离心运动时，需要的向心力大于提供的向心力，结合向心力的表达式可知，地球在P点做离心运动时的速度大于木星第一宇宙速度，故D错误。
故选：AC。
（多选）10．解：A．电路中的电流大小为I＝，根据牛顿第二定律可知，加速度大小为a＝，故A正确。
B．此时电功率为P＝I2R＝，故B错误。
C．因为感应电动势为E＝，感应电流为I＝，电荷量为q＝I△t，解得q＝＝＝，故C正确。
D．由能量守恒定律得，此过程中回路产生的电能为E＝m（2v）2﹣mv2＝mv2，故D错误。
故选：AC。
三．实验题（共4小题，满分34分）
11．解：（1）参照图甲电路连线，结果如图所示，
（2）为方便实验操作，应选择最大阻值较小的滑动变阻R1，滑动变阻器采用分压接法时，为保护电路闭合开关前滑片要置于分压电路分压为零的位置，即滑动变阻器要移到b端；
（3）由于两电流表的内阻相当，但满偏电流相差很大，所以为不致于使指针偏角相差很大，要接入定定值电阻R，其作用是保护G2，使两表均能接近满偏；
（4）从图丙中读出电流I1＝3.4mA；
（5）根据欧姆定律和并联电路电压相等的关系有：I1r1＝I2（r2+R），那么，结合题意图象的斜率k＝，所以r1＝＝＝312.5Ω。
故答案为：（1）
（2）R1 b
（3）保护G2，使两表均能接近满偏
（4）3.4
（5）312.5
12．解：（1）电火花打点计时器使用的工作电压为交流220V．
（2）根据△x＝gT2得，
x23﹣x78＝5gT2，
解得：a＝＝m/s2＝9.4m/s2．
故答案为：（1）220；交流； （2）9.4。
13．解：（1）物体在运动过程中受力如图所示：
（2）由受力分析Ff＝μFN，FN＝mg
代入数据解得Ff＝0.4×5＝2.0N；
（3）根据牛顿第二定律F﹣Ff＝ma，
根据匀变速直线运动规律v2﹣0＝2ax
代入数据解得v＝＝4.0m/s
（4）根据牛顿第二定律Ff＝μmg＝ma′，a′＝μg＝4m/s2
根据匀变速直线运动规律0＝v﹣a′t
代入数据解得t＝1.0s；
答：（1）物体在力F作用过程中的受力示意图如图所示；
（2）物体在运动过程中受滑动摩擦力的大小为2N；
（3）撤去力F的瞬间，物体速度的大小为4m/s；
（4）撤去力F后物体继续滑动的时间为1s。
14．解：（1）根据质量数和电荷数守恒可得：
对新核粒子，在第一象限中做类平抛运动，在沿电场方向，做初速度为零的匀加速直线运动，则：2×＝
解得：vy＝
则新核X飞入磁场的速度为：v＝＝；
（2）中子与静止的Li核碰撞，取中子初速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得：
uv0＝﹣3uv1+4uv2
根据运动的合成与分解可得：v2＝＝，
题干给出：v1＝
联立解得中子的初速度：v0＝4；
（3）新核粒子经过第一个磁场区域后，新核的速度方向改变了90°，如图所示；
则α＝90°﹣θ＝53°
根据几何关系可得轨迹半径：r＝＝
新核粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力可得：qvB＝m
则：B＝＝；
（4）设进入第n个磁场的速度为vn，则经历了（n﹣1）个电场，根据动能定理可得：
2eE（n﹣1）d＝﹣
解得：vn＝
取向右为正，水平方向应用动量定理：﹣∑Bqvyt＝﹣mvnsinθ﹣mvxcsθ
即：Bqnd＝mvnsinθ+mvxcsθ
解得：B＝。
答：（1）核反应方程式为，新核X飞入磁场的速度为；
（2）入射中子的初速度为4；
（3）磁感应强度应调节为；
（4）B的大小应调节为。
【选修3-3】（20分）
15．解：当分子间距r＞r0，随着r的增大，F先增大后减小，Ep一直增大；当分子间距r＜r0，随着r的减小，F增大，Ep增大。
故答案为：增大；增大。
16．解：（1）对被封闭的气柱，初始时
p1＝10atm，L1＝8cm，温度为T1
末态时
L2＝L1+12cm＝8cm+12cm＝20cm
T2＝T1
根据理想气体状态方程
解得
p2＝3atm
最后氧气瓶内的压强为3atm；
（2）设氧气瓶的体积为V，设剩下的气体被压缩到的压强为
p1＝10atm
温度为T1状态下的体积为V2，根据理想气体状态方程则有
解得
V2＝0.4V
因此瓶内氧气质量M2与原来氧气质量M的比值有
答：（1）此时氧气瓶内的压强为3atm；
（2）此时瓶内氧气质量与原来氧气质量的比值为。
【选修3-4】
17．解：根据公式v＝，内芯里面光传播的速度小于空气中传播的速度，因此光的传播速度变小；
根据sinC＝得n＝，故内芯的折射率为。
故答案为：变小；。
18．解：（1）由光路图可知：sinγ＝
折射率n＝
两式联立可解得n＝
（2）光路如图所示：
n＝
由数学关系csγ1＝
＝
光在液体中的速度v＝
此光束从d点到达容器底部的时间t＝
以上各式联立可解得：t＝
答：（1）该液体的折射率为；
（2）此光束从d点到达容器底部的时间为。
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