物理周考(杨飞)

物理周考（杨飞）

二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在第14—18题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，在第19—21题给出的四个选项中，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。

14．小汽车在高速公路上行驶限速120 km/h ，某人开车在此段高速公路上行驶时，人看到路况到作出反应动作的反应时间为 s ，汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为5 m/s 2，为安全行驶及时制动，汽车与前面出现路况的的安全距离至少约为( )

A ．17m

B ．50m

C ．1110m

D ．128m 【答案】D

【解析】在反应时间内汽车继续做匀速直线运动，刹车后做匀减速直线运动，总位移小于50 m 即可．设汽车行驶的最大速度是v ，发现目标时，在反应时间内的位移s 1＝vt ＝17m ，刹车过程中v 2＝2as 2，为安全制动，

s 1＋s 2＝128m ，故选项D 正确．

15．如图，一理想变压器原副线圈匝数之比为4∶1，原线圈两端接入一正弦交流电源，副线圈电路中

R 为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表，下列结论正确的是（ ）

A ．若电压表读数为8V ，则输入电压的最大值为32V

B ．若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数也增加到原来的2倍

C ．若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增

A

V

R ～

加到原来的2倍

D ．若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出功率

增加到原来的24倍

答案：B

16．如图，拉格朗日点L 1位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动。据此，科学家设想在拉格朗日点L 1建立空间站，使其与月球同周

期绕地球运动。以（ω1，a 1）、（ω2，a 2）分别表示该空间站和月球角速度及向心加速度的大小，（ω3，a 3）表示地球同步卫星角速度及向心加速度的大小。以下判断正确的是（ ）

A ．ω3＞ω2＞ω1

B ．ω2=ω1＞ω3

C ．a 3＞a 2＞a 1

D ．a 3＞

a 1＞a 2

【答案】C

【解析】 因空间站建在拉格朗日点，故周期等于月球的周期，而同步卫星的周期为地球自转周期，小于月球周期，则ω3＞ω2=ω1，AB 均错；根据a =ω2r 可知，a 2＞a 1；对空间站和地球的同步卫星而言，因同步卫星周期小于空间站的周期，则同步卫星的轨道半径较小，根据'2

GM

a r =

可知a 3＞a 2，故选项C 正确。

17．如图所示，A 是一质量为M 的盒子，物体B 的质量为m ，A 、B 用细绳相连，跨过光滑的定滑轮置于倾角为θ的斜面上，B 悬于斜面之外而处于静止状态，斜面放置在水平地面上。现在向A

地球

月球

1

L

中缓慢加入沙子（不计沙子的速度），整个系统始终保持静止，则在加入沙子的过程中（）

A．绳子对A的拉力逐渐变大

B．物体A对斜面的摩擦力可能先减小后增大

C．斜面对物体A的作用力大小不变

D．地面对斜面的摩擦力逐渐增大

答案：B

解析：因绳的拉力等于B重，故绳拉力不变，A错；若A所受静摩擦力沿斜面向下，则在加沙过程中A重力沿斜面的下滑力增大，静摩擦力向下的方向变为向上的方向，其大小先变小后增大，B对；因A重力变大，则垂直于斜面的分力增大，则斜面对A的作用力为静摩擦力和支持力的合力，大小和方向均发生变化，C错；对整个系统只受竖直方向的作用，水平方向不受力，D错。

18．如图所示，真空中的匀强电场与水平方向成15°角，AB直线垂直匀强电场E，现有一质量为m、电荷量为＋q的小球在A点以初速度大小v0方向水平向右抛出，经时间t小球下落到C点(图中未画出)时速度大小仍为v0，则小球由A点运动到C点的过程中，下列说法正确的是( ) A．速度先增大后减小

B．C一定位于AB直线的右侧

C．小球的电势能减小

D．小球的机械能减小量为1

2

mg2t2

答案B

解析 小球受到自身重力mg 和电场力qE 作用，合力F 如图所示斜向左下方，小球从A 点到C 点速度大小没有变化，说明合外力先做负功后做正功，总功为零，即初、末位置都在与合力垂直的同一条线上，据此判断如图，选

项A 错．电势能增大，选项C 错．由于AC 与合力F 垂直，所以C 点一定位于AB 直线的右侧，选项B 对；小球机械能减小量等于克服电场力做的功，根据动能定理，克服电场力做功等于重力做功，但竖直方向不但受到自身重力还有电场力竖直向下的分力，竖直方向加速度大于g ，所以竖直方向位移大于12gt 2，重力做功即克服电场力做功大于W ＝mg ×12gt

2＝12

mg 2t 2

，选项D 错． 19．在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E 、内电阻为r ，R 1、R 2为定值电阻，

R 3为滑动变阻器，C 为电容器，A 、V 为理想电流

表和电压表。在滑动变阻器滑动头P 自a 端向b 端滑动的过程中，下列说法中正确的是（ ） A ．电压表示数变小

B ．电流表示数变大

C ．电容器C 所带电荷量增多

D ．a 点的电势降低 答案：BD

解析：P 向b 端滑动过程中，R 3的电阻减小，得出电流表示数变大，电压

表示数变大，电容器两端电压减小，电量减少，上极板电势降低。BD 正确。

20．如图所示，劲度系数为k 的弹簧下悬挂一个质量为m 的重物，处于静止状态．手托重物使之缓慢上移，直到弹簧恢复原长，然后放手使重物从静止开始下落，重物下落过程中的最大速度为v ，不计空气阻力，重力加速度为g ，下列说法正确的是( )

A ．手对重物做的功22

1m g W k

=

B ．重物从静止下落到速度最大，再从速度最大到静止的过程中重力的冲量相同

C ．弹性势能最大时小球加速度大小为g

D ．最大的弹性势能为2

2m g k

答案：BC

解析：静止时，弹簧拉长mg x k =，mg

W W mg k

+=?手弹，22m g W k 手＜，A 错；重

物从静止下落到速度最大，再从速度最大到静止的过程中，由对称可知时间相同，重力的冲量相同，B 对，且最低点和最高点加速度等值反向，C 对；22

m

22=mg m g W mg k k

=?弹，D 错。

21．如图所示，ABCA 为一个半圆形的有界匀强磁场，O 为圆心，F 、G 分别为半径OA 和OC 的中点，D 、E 点位于边界圆弧上，且DF ∥EG ∥BO .现有三个相同的带电粒子(不计重力)以

相同的速度分别从B 、D 、E 三点沿平行BO 方向射入磁场，其中由B 点射入磁场的粒子1恰好从C 点射出，由D 、E 两点射入的粒子2和粒子3从磁场某处射出，则下列说法正确的是( )

A．粒子2从OG间射出磁场

B．粒子3从C点射出磁场

C．粒子1、2、3在磁场的运动时间之比为3∶2∶3

D．粒子2、3经磁场偏转角相同

答案：BD

解析：从B点射入磁场的粒子1恰好从C点射出，

可知带电粒子运动的轨迹半径等于磁场的半径，由D

点射入的粒子2的圆心为E点，由几何关系可知该

粒子从O点射出，同理可知粒子3从C点射出，A错

B正确；1、2、3三个粒子在磁场中运动轨迹的圆心角为90°、60°、60°，运动时间之比为3∶2∶2，C错误，D正确．

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。……

(一)必考题(共……题，共……129分)

22．（6分）如图所示，用“碰撞实验器”可以验证

P

动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰

撞前后的动量关系。

（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不

容易的，但是，可以通过仅测量（填

选项前字母），间接地解决这个问题。

A．小球开始释放高度h

B．小球抛出点距球与墙面碰撞点的高度差H

C．小球做平抛运动的水平位移x?

D．小球做平抛运动的时间t

（2）图中O点是小球抛出点在竖直墙面上的垂直投影。实验时，先让入射球m1多次从斜轨上P位置静止释放，找到其与墙面碰撞点的平均位置。然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上P位置

静止释放，与小球m2相碰，并多次重复，找到两球与墙壁碰撞点的平均位置。用天平测量两个小球的质量m1、m2?，测出球与墙碰撞点与O点的距离OP、OM、ON，若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为。

（

3

）为了

得到多组实验数据验证，可采取办法实现。

答案：（1）B；（2）根据动量守恒定律可得：

2

2

1

1

1

1

'

'v

m

v

m

v

m+

=；（3）适当调整数竖直墙面的位置；或：改变小球释放位置；或：改变小球的质量。平抛运动：

t

x

v

g

H

t

x

=

=

2

H

g

x

v

x2

=

?

，

得

OP

m

ON

m

OM

m

2

1

1+

=

?

23．（8分）某同学利用满偏电流为500 μA的电流表、热敏电阻等制作电子温度计。

（1）制作的实验过程中需要测出该电流表图图图

的内阻R g，所用的电路如图，主要步骤

是：①接通开关S1，调节变阻器R1，使

指针偏转到满刻度；②保持R1不变，再接通开关S2，调节电阻箱R2，使

指针偏转到满刻度的一半，读出此时R2的阻值为Ω，可认为R g＝R2。实验时，图1电路中的变阻器R1和电源有下列器材可供选择：

A.变阻器（0～200 Ω）

B.变阻器（0～20 kΩ）

C.电源（ V，内阻不计）

D.电源（9 V，内阻不计）

为了使测量R g尽量精确，R1应选，电源应选。（填选项前的字母）

（2）温度在0～300 ℃范围内，某热敏电阻的阻值R t随温度t（℃）的变化情况为R t＝200＋50t（Ω），把这个热敏电阻、标准定值电阻、电池、

开关与电流表串联起来，电路如图2，电流表的表盘如图3。用该热敏电阻作探头，将表盘上的电流刻度值改成对应

的温度值，制作成简单的电子温度计。已知电池的电动势E＝ V，内阻r ＝Ω，标准定值电阻的阻值R0＝2 500 Ω，根据（1）中测得的R g值和闭

合电路欧姆定律，得出电流表表盘上500 μA刻度处对应的温度刻度值是0 ℃，300 μA刻度处对应的温度刻度值是℃。

（3）由于用图1电路测定电流表的内阻R g在原理上存在一定的系统误差，因而制作的电子温度计在测量温度时，测量值比真实值（填“偏大”或“偏小”）。

解析（1）电学中利用半偏法测电阻时，要求干路中滑动变阻器R1

值要大些，选用的电源的电动势稍大些能减小误差，所以为了尽量精确测量R g，R1应选B，电源应选D。（2）由闭合电路欧姆定律知E＝I g（r＋R0

＋R g＋R t），当电流表表盘上300 μA刻度处对应温度刻度值是t，则有300×10－6×（＋2 500＋＋200＋50t）＝，解得t＝40 ℃。（3）由于利用半偏法测电流表

时电阻R g测量值偏小（因为闭合S2后

实际电路中干路电流变大），根据I＝E

r＋R0＋R g＋R t

知对读出的电流I，按照测量R g算出的测量值t比真实的R g对应真实的t值大，测量值比真实值要偏大。

答案 （1）B ，D (2)40 (3)偏大

24．（15分）2018年平昌冬奥会跳台滑雪为一项比赛项目．一休闲滑雪运动场修建了跳台滑雪娱乐场地，如图所示，AB 是倾角为θ=37°的斜坡，BC 是半径为R ＝5m 的圆弧面，圆弧面和斜面相切于B ，与水平

面相切于C ，如图所示，AB 竖直高度差h l

＝8.8m ，竖直台阶CD 高度差为h 2＝5m ，台阶底端与倾角为θ=37°斜坡DE 相连．运动员连同滑雪装备总质量为80kg ，从A 点由静止滑下通过C 点后飞落到DE 上（不计空气阻力和轨道的摩擦阻力，g 取10m/s 2，sin37°＝，cos37°＝）．求：

（1）运动员到达C 点的速度大小和运动员经过C 点时轨道受到的压力大小； （2）运动员在空中飞行的时间． 解：（1）（9分）(1cos )1m BC h R θ?=-=，

A →C 过程，由动能定理得：211()2

BC c mg h h mv +?=，v c ＝14m/s

在C

点，由牛顿第二定律有：2

c

C v F mg m R

-= ∴Fc ＝3936N

由牛顿第三定律知，运动员在C 点时轨道受到的压力大小为3936N. （2）（6分）C 点飞出做平抛运动，水平方向：C x v t =，竖直方向：212

y gt = 而：

2

tan y h x

θ-= 将数据代入：t =

E

25．（18分）某装置如图所示，由一对平行半圆形粗糙金属轨道（半径R ＝）和一对足够长的平行水平光滑金属导轨组成，轨道间距均为L ＝，水平轨道最右端用导线连接，圆形轨道接入电压可变电源。在水平轨道区域有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为B ＝，沿圆弧轨道半径方向有辐射状磁场，在圆弧曲面上各处

的磁感应强度大小也为B ＝。在某一时刻，将一质量为m ＝，电阻为r ＝1Ω的金属棒MN 垂直放在圆弧轨道最下端，沿垂直棒的方向给棒以初速度v 0，之后棒将匀速率滑过圆弧，棒与圆弧轨道的动摩擦因数μ＝，在最高点脱离圆弧轨道，水平切入落在水平轨道上，开始在水平轨道上滑动，在水平轨道上滑动的过程中，通过棒的总电量Q ＝。金属棒与导轨接触良好，所有导轨电阻不计。求：（g 取10m/s 2）

（1） 在水平轨道上滑行的距离； （2） 棒在圆弧轨道上的滑行速率； （3）

在圆弧轨道上运动时安培力做的功。

解析：（1）（6分）导体棒在水平轨道上滑动，因产生电磁感应现象而使棒受到安培力，棒将作减速运动而最后停止。 则：

t Q t r

φ

???=?? △φ＝B △S ＝BLx ＝Qr

1

10m 0.01

Qr x BL =

== （2）（4分）导体棒在水平轨道上滑动，根据牛顿第二定律有：

BLI t ma t ?=?∑∑，BLQ ＝mv 0

－0，

01m/s BLQ v m

=

=（v 02

＝gR ，刚好通过圆弧最高点） （3）（8分）如图所示，相对水平直径的对称位置，在圆弧上取一段很小圆弧Δl 1和Δl 2，金属棒在滑过这两段圆弧时的受力情况如图，则安培力在这两段弧上做的功为：

△W A ＝2mg Δh ＋μN 1Δl 1＋μN 2Δl 2

2

1cos v N m mg R α=+，

20

2cos v N m mg R

α

=-()22

0020

122cos cos 2A v v W mg h m mg l m mg l

R R v mg h m l l R μαμαμ????

?=?++?+-? ? ?????=?+?+? ()2

1220

2

02 2 20.20.1J A v W mg h m l l R v mgR m R

R mgR mv μμπμππ??=?+?+???

??=+=+=+∑在圆弧上运动时安培力做的功：（）

（二）选考题：共45分。请考生从给出的……

33. [物理——选修3-3](15分)

（1）（6分）关于热现象的说法，正确的是（ ）

A ．热传递过程具有单向性，它只能自发地从高温物体传递到低温物体

B ．气体压强越大，气体分子的平均动能就越大

C ．外界对气体做功，气体的内能一定增加

D ．温度升高，物体内每个分子的热运动速率都增大

Δ

Δ

O

mg N 2

F A2

f 2 f 1

mg

N 1

F A1

E ．物体内的分子在任何条件下都不可以停止做无规则运动 （2）（9分）某同学用一端封闭的U 形管，研究一定质量封闭气体的压强，如图所示，U 形管竖直放置，当封闭气柱长为L 0时，两侧水银面的高

度差为h ，大气压强为P 0。求

①封闭气体的压强（用cmHg 作单位）;

②若L 0=20cm ，h =8.7cm ，该同学用与U 形管口径相同的量筒往U 形管内继续缓慢注入水银，当再注入13.3cm 长水银柱时，右侧水银面恰好与管口相平齐。设环境温度不变，求大气压强是多少cmHg 答案：（1）AE

（2）解析：①封闭气体的压强为P =P 0+ρgh （2分）

解得 P =（P 0+h ）cmHg （1分）

②此时封闭气柱长L 1= L 0—（h +ΔL —L 0）=18cm （2分） 由波意尔定律（P 0+h ）L 0=（P 0+ L 1）L 1 （2分） 解得 P 0=75 cmHg （2分）

34．[物理——选修3-4](15分)

（1）（6分）如图所示，两束的平行光a 、b 照射到一块矩形玻璃砖的上表面，发生折射后分别照射到 PQ 和NQ 界面上，下列说法中正确的是（ ）

A ．两束折射光都可在界面上发生全反射

B ．折射光d 可能发生全反射

C ．如果光束b 是白光, 逐渐增大入射角θ,紫光最先发生全反射

L

h

M

Q

D ．如果光束a 是白光,红光最先从PQ 界面出射

E ．如果光束a 是白光，逐渐增大入射角θ，红光最先在PQ 面发生全反射 （2）（9分） 一列沿x 轴正方向传播的简谐波，在t =0时刻波的图像如图

所示。已知这列波在P 出现两次波峰的最短时间是，求：

①这列波的波速是多少

②再经过多长时间R 才能第一次到达波谷这段时间里R 通过的路程是多少 答案：（1）BD

(2) ①由两次波峰的最短时间知道周期 T =

波速8

.04

=

=

T v λ

m/s= 5m/s （3分） ②R 第一次到达波谷，即x =4m 的状态向右传播到x =9m 处， 所用时间5

5

==

v x t s=1s （3分） 波由Q 点传到R 点需要时间5

4'=t s=，之后R 开始向下振动，经过达到

波谷，路程s =A =2cm （3分）