2023年全国高考物理模拟卷（全国卷专用）黄金卷02（解析版）

这是一份2023年全国高考物理模拟卷（全国卷专用）黄金卷02（解析版），共32页。

 2023年高考物理模拟卷（全国通用版）
黄金卷02
一、 选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第1~4题只有一项符合题目要求，第5~8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1. 一本质量为M的书平放在水平桌面上，将一张A4纸夹在书页间，如图所示。A4纸与书页间的动摩擦因数为μ1，书与桌面间的动摩擦因数为μ2，μ1 = 3μ2。现有一水平向右的力作用于A4纸上，若要使书一同运动，A4纸上面书页的质量m应满足（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A4纸的质量忽略不计）（ ）

A. B. C. D.
2. 长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡峭的山头，居高临下沿水平方向向敌方防御工事内投掷手榴弹，手榴弹做平抛运动。忽略空气阻力，以下关于手榴弹下落过程中的重力势能（以地面为零势能面）、动能变化量，动能的平均变化率，机械能E随时间t变化的曲线，正确的是（　　）

A. B.
C. D.
3. 将一个小球以速度竖直向上抛出，已知小球经t时间上升到最高点，再经一段时间匀速经过抛出点时，速度大小为。空气阻力大小与小球速度大小成正比，重力加速度为g，则下列判断正确的是（　　）
A. 小球运动到最高点速度为零处于平衡状态
B. 小球上升的最大高度为
C. 小球从抛出到落回抛出点上升过程中阻力的冲量大于下降过程中阻力的冲量
D. 小球运动的最大加速度大小为
4. 如图所示，匀强电场内有一矩形区域ABCD，电荷量为e的某带电粒子从B点沿BD方向以8eV的动能射入该区域，粒子恰好经过A点。已知矩形区域的边长AB=8cm，BC=6cm，A、B、C三点的电势分别为6V、12V、18V，不计粒子重力，下列判断正确的是（　　）

A. 粒子带负电
B. 电场强度的大小为100V/m
C. 粒子到达A点时动能为12eV
D. 仅改变粒子在B点初速度的方向，该粒子可能经过C点
5. 如图所示，理想变压器原线圈匝数为，接有匝数为的副线圈，。原线圈串联一个阻值电阻。副线圈接阻值的电阻。若原线圈接有正弦交变电压，则下列判断正确的是（ ）

A. 理想电流表的示数为1.0A
B. 理想电流表的示数为4.0A
C. 电阻和消耗功率之比为
D. 电阻和消耗功率之比为
6. 大型风洞是研发飞行器不可缺的重要设施，我国的风洞技术处于世界领先地位。如图所示，某次风洞实验中，风力大小和方向均恒定，一质量为m的轻质小球先后经过a、b两点，其中在a点的速度大小为3v，方向与ab连线成角；在b点的速度大小为4v，方向与ab连线成角。已知ab连线长为d，小球只受风力的作用，，。下列说法中正确的是（ ）

A. 风力方向与ab连线夹角为 B. 风力大小为
C. 从a点运动到b点所用的时间为 D. 小球的最小速度为2.4v
7. 如图1所示为一种新型的电动玩具，整体质量为m，下方的圆球里有电动机、电池、红外线发射器等，打开开关后叶片转动时会产生一个与叶片转动平面垂直的升力F，使玩具在空中飞行。将玩具从离地面高度为处静止释放，使玩具在竖直方向运动，推进力F随离地面高度h变化的关系如图2所示，重力加速度为g，玩具只受升力和自身重力作用。对于过程，下列判断正确的是（ ）

A. 玩具先做匀加速再做匀减速运动
B. 玩具下落到距地面高处速度最大
C. 玩具下落的最大速度为
D. 玩具下落的最大速度为
8. 如图甲所示，游乐园中的过山车虽然惊险刺激，但也有多种措施保证了它的安全运行。其中磁力刹车是为保证过山车在最后进站前的安全而设计的一种刹车形式。磁场很强的钕磁铁安装在轨道上，刹车金属框安装在过山车底部。简化为图乙所示的模型，将刹车金属框看作为一个边长为，总电阻为的单匝正方形线框，则过山车返回水平站台前的运动可以简化如下：线框沿着光滑斜面下滑s后，下边框进入匀强磁场时线框开始减速，下边框出磁场时，线框恰好做匀速直线运动。已知斜面与水平面的夹角为，过山车的总质量为，磁场区上下边界间的距离也为，磁感应强度大小为，方向垂直斜面向上，重力加速度为。则下列说法正确的是（　　）

A. 线框刚进入磁场上边界时，从斜面上方俯视线框，感应电流的方向为顺时针方向
B. 线框刚进入磁场上边界时，感应电流的大小为
C. 线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热为
D. 线框穿过磁场的过程中，通过线框横截面的电荷量为零
二、非选择题包括必考题和选考题两部分。第9~12题为必考题，每个试题考生都必须作答，第13~44题为选考题，考生根据要求作答。必考题共47分。
9. 物理小组的同学利用如图所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验，小车的质量为M，小桶及砝码的质量为m，小车通过纸带与电火花打点计时器相连。实验时认为细绳对小车的拉力等于小桶和砝码的重力，打点计时器接50Hz的交流电。

（1）下列说法正确的是___________。
A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
B．实验时应先接通打点计时器电源，再释放小车
C．本实验m应远大于M
D．在用图像探究加速度与质量关系时，应作图像
（2）实验时，得到如图所示的纸带，0、1、2、3……是计数点，每相邻两计数点之间还有1个计时点（图中未标出），测量出相邻计数点间的数据如图，分析数据算得小车加速运动时加速度大小___________（结果保留3位有效数字）；托盘在打点计时器打___________（填“第6和第7”或“第7和第8”）个计数点之间某时刻落到地面。

。
10. 小明同学想探究多用电表欧姆调零电阻阻值的最大调节范围，他进行了以下实验操作：


（1）小明首先调节旋钮_______（选填“A”、“B”或“C”）使指针指到图乙中a位置；
（2）将电阻箱的阻值调到最大，并按图甲连接好电路，此时电阻箱接线柱P的电势比Q_______（填“高”或“低”）；
（3）将旋钮C拨到R × 1挡，并将旋钮B顺时针旋转到底（此时欧姆调零电阻的阻值最小），然后调节电阻箱的阻值，直至表盘指针指到电流满偏刻度值处，读出此时电阻箱的阻值为R1；继续调节电阻箱的阻值，直至表盘指针指到图乙中的b处，读出此时电阻箱的阻值为R2；则此时该多用电表R × 1挡的总内阻为_______（用R1和R2表示）；
（4）最后将旋钮B逆时针旋转到底（此时欧姆调零电阻的阻值最大），并将电阻箱的阻值调到0，此时电表指针指到图乙中的c处，则此时流过表头的电流与满偏电流的比值为_______；
（5）该多用电表欧姆调零电阻阻值最大值和最小值的差为_______（用R1和R2表示）。
11. 2022年2月2日，北京冬奥会冰壶比赛在“冰立方”拉开帷幕，其比赛场地如图所示。比赛中，甲队运动员在投掷线P处将冰壶A以一定的速度推出，冰壶在水平冰面上沿直线自由滑行，恰好停在营垒的中心O处。乙队运动员在投掷线P处将冰壶B以相同的速度推出，其队友在冰壶滑行一段距离后开始在其滑行前方摩擦冰面，直到B与A碰撞。碰撞后，A恰好被挤出营垒。已知A与B质量相等、材质相同，P与O距离为30m，营垒的半径为1.8m，冰壶与冰面间的动摩擦因数，摩擦冰面后，冰壶与冰面的动摩擦因数变为原来的90%。设冰壶之间的碰撞时间极短且无机械能损失，不计冰壶的大小，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）冰壶被推出时速度的大小；
（2）乙队运动员用毛刷擦冰面的长度是多少？


12 平面直角坐标系xOy内存在着沿x轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E0，如图1所示。由A点斜射出一质量为m，带电荷量为-q的粒子，B和C是粒子运动轨迹上的两点，各点坐标如图所示，粒子所受重力忽略不计，求：
（1）粒子从A到C过程动能的变化量；
（2）粒子运动到C点时的速率；
（3）若从粒子经过B点开始计时，电场强度开始发生变化，变化情况如图2所示，其中，取x轴正方向为电场的正方向，求粒子经过y轴时的坐标。

三、选考题：共15分。请考生从2道物理题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。
[物理——选修3-3]
13. 如图是一定质量的理想气体的压强与热力学温度的图，是理想气体的三个状态，其中平行于坐标轴，平行于坐标轴。则从到过程中气体的体积___________（填“变大”、“变小”或“不变”），从到的过程气体___________（填“吸热”或“放热”），从c到a的过程中气体的内能___________（填“变大”、“变小”或“不变”）

14. 如图所示，内径相同的两U形玻璃管竖直放置在空气中，中间用细软管相连，左侧U形管顶端封闭，右侧U形管开口，用水银将部分气体A封闭在左侧U形管内，细软管内还有一部分气体。已知环境温度恒为17℃，大气压强为，稳定时，A部分气体长度为20 cm，管内各液面高度差分别为、。求
①A部分气体的压强；
②现仅给A部分气体加热，当管内气体温度升高了40℃时，A部分气体长度为22 cm，求此时右侧U形管液面高度差。

［物理-选修3-4］
15. 我们常用以下实验装置观察水波的干涉现象。在水槽中，波源是固定在同一个振动片上的两根细杆，当振动片振动时，固连在振动片上的两根完全相同的细杆周期性的击打水面，并且两细杆击打的深度和频率完全相同，可看作两个波源。这两列波相遇后，在它们的重叠区域会形成如图甲所示的稳定干涉图样。如图乙所示，振动片以周期T做简谐运动时，两细杆同步周期性地击打水面上的A、B两点，两波源发出的水波在水面上形成稳定的干涉图样。若以线段为直径在水面上画一个半圆，半径与垂直。除C点外，圆周上还有其他振幅最大的点，其中在C点左侧距C点最近的为D点。已知半圆的直径为d，，，，则（　　）

A. 水波的波长为
B. 水波的波长为
C. 水波的传播速度为
D. 若减小振动片振动的周期，C点可能为振幅最小的点
E. 若让两细杆以原频率分别同步触动线段和的中点，则D点为振幅最小的点
16. 如图所示为截面半径等于R的柱形玻璃砖，图中的虚线为沿竖直方向的直径，外表面除A点外均匀地涂了一层水银，且A点到虚线的距离为，一细光束沿平行于虚线的方向射入玻璃砖，该细光束在玻璃砖内两次经水银面反射后由A点射出。已知光在真空中的速度大小为c，求：
（1）玻璃砖的折射率；
（2）该光束在玻璃砖中的传播时间。






















2023年高考物理模拟卷（全国通用版）
黄金卷02
一、 选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第1~4题只有一项符合题目要求，第5~8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1. 一本质量为M的书平放在水平桌面上，将一张A4纸夹在书页间，如图所示。A4纸与书页间的动摩擦因数为μ1，书与桌面间的动摩擦因数为μ2，μ1 = 3μ2。现有一水平向右的力作用于A4纸上，若要使书一同运动，A4纸上面书页的质量m应满足（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A4纸的质量忽略不计）（ ）

A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A4纸与书上下两个接触面都有摩擦力，且正压力均等于上方书页总重力，书本恰好运动时，设A4纸上面的书页的质量为m0，当A4纸及书刚要运动时，则有
2μ1m0g =F= μ2Mg
解得

若要使书一同运动，A4纸上面的书页的质量越大越容易一起拉动，所以

故选D。
2. 长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡峭的山头，居高临下沿水平方向向敌方防御工事内投掷手榴弹，手榴弹做平抛运动。忽略空气阻力，以下关于手榴弹下落过程中的重力势能（以地面为零势能面）、动能变化量，动能的平均变化率，机械能E随时间t变化的曲线，正确的是（　　）

A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．设手榴弹的初始高度为，则手榴弹下落过程中的重力势能

可知图象不可能是直线，故A错误；
B．动能变化量等于合外力所做的功，即重力做的功，可得

可知为过原点的抛物线，故B错误；
C．根据B选项分析可得

可知为过原点的倾斜直线，故C正确；
D．手榴弹下落过程中只有重力做功，机械能守恒，可知图象为平行于轴的直线，机械能大小恒为，故D错误。
故选C。
3. 将一个小球以速度竖直向上抛出，已知小球经t时间上升到最高点，再经一段时间匀速经过抛出点时，速度大小为。空气阻力大小与小球速度大小成正比，重力加速度为g，则下列判断正确的是（　　）
A. 小球运动到最高点速度为零处于平衡状态
B. 小球上升的最大高度为
C. 小球从抛出到落回抛出点上升过程中阻力的冲量大于下降过程中阻力的冲量
D. 小球运动的最大加速度大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A．小球运动到最高点速度为零，空气阻力为零，只受重力作用，可知物体加速度为重力加速度，竖直向下，处于失重状态，故A错误；
D．设空气阻力

当小球的速度为时，小球处于平衡状态

可得

刚抛出时加速度最大

联立可得

故D错误；
B．在上升过程中由动量定理

即

解得

故B正确；
C．小球上升过程中阻力冲量的大小

下降过程中阻力冲量的大小为

又

可知小球从抛出到落回抛出点上升过程中阻力的冲量等于下降过程中阻力的冲量，故C错误。
故选B。
4. 如图所示，匀强电场内有一矩形区域ABCD，电荷量为e的某带电粒子从B点沿BD方向以8eV的动能射入该区域，粒子恰好经过A点。已知矩形区域的边长AB=8cm，BC=6cm，A、B、C三点的电势分别为6V、12V、18V，不计粒子重力，下列判断正确的是（　　）

A. 粒子带负电
B. 电场强度的大小为100V/m
C. 粒子到达A点时动能为12eV
D. 仅改变粒子在B点初速度的方向，该粒子可能经过C点
【答案】D
【解析】A．根据题意得

解得

B、D在同一等势面上，电场方向左下，粒子带正电荷，A错误；
B．电场强度为

B错误；
C．根据动能定理得

解得

C错误；
D．粒子的从B点到C点克服电场力的功为

仅改变粒子在B点初速度的方向，该粒子一定能经过C点，D正确。
故选D。
5. 如图所示，理想变压器原线圈匝数为，接有匝数为的副线圈，。原线圈串联一个阻值电阻。副线圈接阻值的电阻。若原线圈接有正弦交变电压，则下列判断正确的是（ ）

A. 理想电流表的示数为1.0A
B. 理想电流表的示数为4.0A
C. 电阻和消耗功率之比为
D. 电阻和消耗功率之比为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．设原线圈中电流为，原线圈正弦交变电压有效值为

根据理想变压器原副线圈电流比等于匝数的反比可得副线圈电流为，依据原副线圈两端电压比等于匝数比，所以有

解得

故副线圈中电流为

A错误，B正确；
CD．电阻和消耗功率之比为

C错误，D正确。
故选BD。
6. 大型风洞是研发飞行器不可缺的重要设施，我国的风洞技术处于世界领先地位。如图所示，某次风洞实验中，风力大小和方向均恒定，一质量为m的轻质小球先后经过a、b两点，其中在a点的速度大小为3v，方向与ab连线成角；在b点的速度大小为4v，方向与ab连线成角。已知ab连线长为d，小球只受风力的作用，，。下列说法中正确的是（ ）

A. 风力方向与ab连线夹角为 B. 风力大小为
C. 从a点运动到b点所用的时间为 D. 小球的最小速度为2.4v
【答案】AD
【解析】
【详解】A．小球只受风力作用，则垂直风力方向的速度不变，设风力方向与ab夹角为θ，则

解得
θ=74°
选项A正确；

C．从a点运动到b点沿ab方向的平均速度

所用的时间为

选项C错误；
B．从a点运动到b点加速度

则风力大小

选项B错误；
D．当小球沿风力方向的速度最小时，小球的速度最小，此时小球的最小速度为

选项D正确。
故选AD。
7. 如图1所示为一种新型的电动玩具，整体质量为m，下方的圆球里有电动机、电池、红外线发射器等，打开开关后叶片转动时会产生一个与叶片转动平面垂直的升力F，使玩具在空中飞行。将玩具从离地面高度为处静止释放，使玩具在竖直方向运动，推进力F随离地面高度h变化的关系如图2所示，重力加速度为g，玩具只受升力和自身重力作用。对于过程，下列判断正确的是（ ）

A. 玩具先做匀加速再做匀减速运动
B. 玩具下落到距地面高处速度最大
C. 玩具下落的最大速度为
D. 玩具下落的最大速度为
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．玩具在下落过程中，根据牛顿第二定律有

过程中，由图可知，F从零增大到，在时为，所以加速度开始向下并逐渐减小速度在增大，当达到时合力为零加速度为零此时速度达到最大值，继续运动，合力向上，做减速运动，此时加速度向上并逐渐增大，速度在减小，A错误，B正确；
CD．根据上面分析到达时速度最大，F做负功，大小为图形中与横轴围成的面积，所以有

对该过程根据动能定理有

解得

C正确，D错误。
故选BC。
8. 如图甲所示，游乐园中的过山车虽然惊险刺激，但也有多种措施保证了它的安全运行。其中磁力刹车是为保证过山车在最后进站前的安全而设计的一种刹车形式。磁场很强的钕磁铁安装在轨道上，刹车金属框安装在过山车底部。简化为图乙所示的模型，将刹车金属框看作为一个边长为，总电阻为的单匝正方形线框，则过山车返回水平站台前的运动可以简化如下：线框沿着光滑斜面下滑s后，下边框进入匀强磁场时线框开始减速，下边框出磁场时，线框恰好做匀速直线运动。已知斜面与水平面的夹角为，过山车的总质量为，磁场区上下边界间的距离也为，磁感应强度大小为，方向垂直斜面向上，重力加速度为。则下列说法正确的是（　　）

A. 线框刚进入磁场上边界时，从斜面上方俯视线框，感应电流的方向为顺时针方向
B. 线框刚进入磁场上边界时，感应电流的大小为
C. 线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热为
D. 线框穿过磁场的过程中，通过线框横截面的电荷量为零
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．线框刚进入磁场上边界时，从斜面上方俯视线框，根据右手定则可知，感应电流的方向为顺时针方向，故A正确；
B．线框刚进入磁场上边界时，感应电动势为

感应电流的大小为

故B错误；
C．下边框出磁场时，线框恰好做匀速直线运动，有


解得

线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热为

故C正确；
D．线框穿过整个磁场的过程中，穿过线圈磁通量改变量为零，通过导线内某一横截面的电荷量

故D正确。
故选ACD。
二、非选择题包括必考题和选考题两部分。第9~12题为必考题，每个试题考生都必须作答，第13~44题为选考题，考生根据要求作答。必考题共47分。
9. 物理小组的同学利用如图所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验，小车的质量为M，小桶及砝码的质量为m，小车通过纸带与电火花打点计时器相连。实验时认为细绳对小车的拉力等于小桶和砝码的重力，打点计时器接50Hz的交流电。

（1）下列说法正确的是___________。
A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
B．实验时应先接通打点计时器电源，再释放小车
C．本实验m应远大于M
D．在用图像探究加速度与质量关系时，应作图像
（2）实验时，得到如图所示的纸带，0、1、2、3……是计数点，每相邻两计数点之间还有1个计时点（图中未标出），测量出相邻计数点间的数据如图，分析数据算得小车加速运动时加速度大小___________（结果保留3位有效数字）；托盘在打点计时器打___________（填“第6和第7”或“第7和第8”）个计数点之间某时刻落到地面。

【答案】 ①. BD ②. 1.58 ③. “第7和第8”
【解析】
【详解】（1）[1]A．平衡摩擦力时满足
Mgsinθ=μMgcosθ
两边消掉M，可知每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，选项A错误；
B．实验时应先接通打点计时器电源，再释放小车，选项B正确；
C．以整体为研究对象，根据牛顿第二定律有
mg=（m+M）a
解得

以M为研究对象，得绳子的拉力为

显然要有F=mg必有M＞＞m，即只有M＞＞m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力，故B错误；
D．在用图像探究加速度与质量关系时，应作图像，这样才能得到一条直线，选项D正确。
故选BD。
（2）[2]每相邻两计数点之间还有1个计时点，可知T=0.04s
小车加速运动时加速度大小

[3]因

可知从第6点到第7点仍在加速，第7点和第8点之间开始减速。
10. 小明同学想探究多用电表欧姆调零电阻阻值的最大调节范围，他进行了以下实验操作：


（1）小明首先调节旋钮_______（选填“A”、“B”或“C”）使指针指到图乙中a位置；
（2）将电阻箱的阻值调到最大，并按图甲连接好电路，此时电阻箱接线柱P的电势比Q_______（填“高”或“低”）；
（3）将旋钮C拨到R × 1挡，并将旋钮B顺时针旋转到底（此时欧姆调零电阻的阻值最小），然后调节电阻箱的阻值，直至表盘指针指到电流满偏刻度值处，读出此时电阻箱的阻值为R1；继续调节电阻箱的阻值，直至表盘指针指到图乙中的b处，读出此时电阻箱的阻值为R2；则此时该多用电表R × 1挡的总内阻为_______（用R1和R2表示）；
（4）最后将旋钮B逆时针旋转到底（此时欧姆调零电阻的阻值最大），并将电阻箱的阻值调到0，此时电表指针指到图乙中的c处，则此时流过表头的电流与满偏电流的比值为_______；
（5）该多用电表欧姆调零电阻阻值最大值和最小值的差为_______（用R1和R2表示）。
【答案】 ①. A ②. 低 ③. R2 - 2R1 ④. ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]要让多用电表指针未指在表盘最左侧零刻度位置，应进行机械调零，故选A。
（2）[2]由于选择的是多用电表的电阻档，则黑表笔接的是多用电表内部电源的正极，则Q端电势高，即接线柱P的电势比Q低。
（3）[3]根据欧姆表的测电阻原理有
E = I(R0 + Rx)
其中R0为欧姆表在该档位时的内部总电阻，Rx为待测电阻。由上式可知接入不同的Rx变有不同的I值，则根据I和Rx的对应关系可在表头上把不同的电流对应的电阻值标出来，即制作出欧姆表表盘，根据以上分析当表盘指针指到电流满偏刻度值处，读出此时电阻箱的阻值为R1，有
E = Ig(R0 + R1)
当表盘指针指到图乙中的b处，读出此时电阻箱的阻值为R2，有

整理有
R0 = R2 - 2R1
（4）[4]将旋钮B逆时针旋转到底（此时欧姆调零电阻的阻值最大），并将电阻箱的阻值调到0，此时电表指针指到图乙中的c处时，由图知此时流过表头的电流为，则此时流过表头的电流与满偏电流的比值为。
（5）[5]当电表指针指到图乙中的c处有

综上该多用电表欧姆调零电阻阻值最大值和最小值的差为

11. 2022年2月2日，北京冬奥会冰壶比赛在“冰立方”拉开帷幕，其比赛场地如图所示。比赛中，甲队运动员在投掷线P处将冰壶A以一定的速度推出，冰壶在水平冰面上沿直线自由滑行，恰好停在营垒的中心O处。乙队运动员在投掷线P处将冰壶B以相同的速度推出，其队友在冰壶滑行一段距离后开始在其滑行前方摩擦冰面，直到B与A碰撞。碰撞后，A恰好被挤出营垒。已知A与B质量相等、材质相同，P与O距离为30m，营垒的半径为1.8m，冰壶与冰面间的动摩擦因数，摩擦冰面后，冰壶与冰面的动摩擦因数变为原来的90%。设冰壶之间的碰撞时间极短且无机械能损失，不计冰壶的大小，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）冰壶被推出时速度的大小；
（2）乙队运动员用毛刷擦冰面的长度是多少？


【答案】（1）；（2）18m
【解析】
【详解】（1）冰壶A以一定的速度推出，恰好停在营垒的中心O处，由动能定理可得

解得

（2）设冰壶B与冰壶A碰撞前的速度为v1，碰撞后的速度为，冰壶A碰撞后的速度为，根据动量守恒定律有

根据机械能守恒定律有

解得
，
即冰壶B与冰壶A碰撞后二者交换速度，因此可以将整个过程看成冰壶B一直沿直线PO运动到营垒区边缘，运动的总位移为
s′=30m+1.8m=31.8m
设乙队运动员用毛刷擦冰面的长度为L，根据动能定理有

其中

代入数据解得
L=18m
12 平面直角坐标系xOy内存在着沿x轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E0，如图1所示。由A点斜射出一质量为m，带电荷量为-q的粒子，B和C是粒子运动轨迹上的两点，各点坐标如图所示，粒子所受重力忽略不计，求：
（1）粒子从A到C过程动能的变化量；
（2）粒子运动到C点时的速率；
（3）若从粒子经过B点开始计时，电场强度开始发生变化，变化情况如图2所示，其中，取x轴正方向为电场的正方向，求粒子经过y轴时的坐标。

【答案】（1）；（2）；（3）见解析
【解析】
【详解】（1）粒子从A到C，由动能定理有

（2）根据抛体运动的特点，粒子在y轴方向做匀速直线运动，由对称性可知，轨迹最高点D在x轴上，可令


则

根据牛顿第二定律可得



解得

粒子在DC段做类平抛运动，则有


所以

（3）由（2）可知电场方向未改变，粒子过点B时，将粒子的初速度分解为和，有


粒子经过B点后，在0-T内粒子所受电场力水平向左，沿x轴方向先做匀减速直线运动

可得加速度大小

设x轴方向粒子速度减为零的时间为t，有

可得

由对称性可知再经，粒子回到y轴，0-T内粒子在y轴方向做匀速直线运动的位移为

经分析可知粒子经过y轴的坐标为（0，l0+4nl0），其中n=0，1，2
三、选考题：共15分。请考生从2道物理题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。
[物理——选修3-3]
13. 如图是一定质量的理想气体的压强与热力学温度的图，是理想气体的三个状态，其中平行于坐标轴，平行于坐标轴。则从到过程中气体的体积___________（填“变大”、“变小”或“不变”），从到的过程气体___________（填“吸热”或“放热”），从c到a的过程中气体的内能___________（填“变大”、“变小”或“不变”）

【答案】 ①. 变小 ②. 吸热 ③. 不变
【解析】
【分析】
【详解】[1]由图示图线可知，气体从a到b过程气体温度T降低，压强p增大，由

可知，体积变小。
[2]由图示图线可知，从b到c过程气体压强p不变而温度T升高，由理想气体状态方程

可知，气体体积增大，气体对外做功，则

气体温度升高，气体内能增大，则

由热力学第一定律

可知

所以气体从外界吸收热量。
[3]由图示图线可知，从c到a过程气体温度T不变，故内能不变。
14. 如图所示，内径相同的两U形玻璃管竖直放置在空气中，中间用细软管相连，左侧U形管顶端封闭，右侧U形管开口，用水银将部分气体A封闭在左侧U形管内，细软管内还有一部分气体。已知环境温度恒为17℃，大气压强为，稳定时，A部分气体长度为20 cm，管内各液面高度差分别为、。求
①A部分气体的压强；
②现仅给A部分气体加热，当管内气体温度升高了40℃时，A部分气体长度为22 cm，求此时右侧U形管液面高度差。

【答案】①；②
【解析】
【详解】①设左侧A部分气体压强为，软管内气体压强为，由图中液面的高度关系可知，


联立解得

②由理想气体状态方程可得

其中


解得

由于空气柱长度增加，则水银柱向右侧移动，因此左侧U形管液面高度差为

由

解得

［物理-选修3-4］
15. 我们常用以下实验装置观察水波的干涉现象。在水槽中，波源是固定在同一个振动片上的两根细杆，当振动片振动时，固连在振动片上的两根完全相同的细杆周期性的击打水面，并且两细杆击打的深度和频率完全相同，可看作两个波源。这两列波相遇后，在它们的重叠区域会形成如图甲所示的稳定干涉图样。如图乙所示，振动片以周期T做简谐运动时，两细杆同步周期性地击打水面上的A、B两点，两波源发出的水波在水面上形成稳定的干涉图样。若以线段为直径在水面上画一个半圆，半径与垂直。除C点外，圆周上还有其他振幅最大的点，其中在C点左侧距C点最近的为D点。已知半圆的直径为d，，，，则（　　）

A. 水波的波长为
B. 水波的波长为
C. 水波的传播速度为
D. 若减小振动片振动的周期，C点可能为振幅最小的点
E. 若让两细杆以原频率分别同步触动线段和的中点，则D点为振幅最小的点
【15题答案】
【答案】ACE
【解析】
【分析】
【详解】AB．根据题意，与的长度之差等于波长，且有


求得波长为

故A正确，B错误；
C．水的波速

故C正确；
D．若减小振动片振动的周期，C点与两波源的距离相等，距离差为零，一定仍为振幅极大点，故D错误；
E．若让两细杆以原频率分别同步触动线段和的中点，D点与两波源的长度之差等于半波长，则D点为振幅最小的点，故E正确。
故选ACE。
16. 如图所示为截面半径等于R的柱形玻璃砖，图中的虚线为沿竖直方向的直径，外表面除A点外均匀地涂了一层水银，且A点到虚线的距离为，一细光束沿平行于虚线的方向射入玻璃砖，该细光束在玻璃砖内两次经水银面反射后由A点射出。已知光在真空中的速度大小为c，求：
（1）玻璃砖的折射率；
（2）该光束在玻璃砖中的传播时间。


【16题答案】
【答案】（1）；（2）
【解析】
【分析】
【详解】（1）由入射点位置可知，光射入玻璃砖的入射角满足

又由题意知，作出光路图如图所示，则玻璃砖内的光路应为正三角形，故有
由折射定律有

联立解得

（2）光在玻璃砖内的路程为

光在玻璃砖内的传播速度为

光在玻璃砖内的传播时间满足

联立解得光在玻璃砖内的传播时间为