〔C〕Ta=Tc,Tb>Tc〔D〕7X=7c»7b<7c
【解析】由图可知状态A到状态B是一个等压过程,根据
TaTb
由于外>心,故为>Ta：
而状态B到状态C是一个等容过程,有
由于PB>PC,故Tb>Tc：
对状态A和C有
33
2Pox、匕-/A〕x2%
hTc
可得7X=Tc;综上分析可知C正确,ABD错误;
应选Co
5.我国首次火星探测任务被命名为“天问一号:
火星质量约为地球质量的10%,半径约为地球半径的
50%,以下说法正确的选项是〔〕
〔A〕火星探测器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度
〔B〕火星探测器的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间
〔C〕火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度
〔D〕火星表而的重力加速度大于地球外表的重力加速度
【解析】A.当发射速度大于第二宇宙速度时,探测器将脱高地球的引力在太阳系的范围内运动,火星在太阳系内,所以火星探测器的发射速度应大于第二宇宙速度,故A正确；
B.第二宇宙速度是探测器脱离地球的引力到太阳系中的临界条件,当发射速度介于地球的第一和第二宇宙速度之间时,探测器将围绕地球运动,故B错误：
C.万有引力提供向心力,那么有
GMmm\\2
解得第一宇宙速度为
所以火星的第一宇宙速度为
所以火星的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度,故c错误;D.万有引力近似等于重力,那么有
GMm
解得星表而的重力加速度
GM火10%2
g火二〞二西且地二六地
所以火星外表的重力加速度小于地球外表的重力加速度,故D错误.应选A.
6.一列简谐横波某时刻波形如图甲所示.由该时刻开始计升
时,质点L的振动情况如图乙所示.以下说法正确的选项是〔〕\/\
〔A〕该横波沿x轴负方向传播oV-夕.oY-
〔B〕质点N该时刻向y轴负方向运动|、/IV/
〔C〕质点L经半个周期将沿x轴正方向移动甲‘乙
〔D〕该时刻质点K与M的速度、加速度都相同
【解析】AB.由图可知乙质点L的振动情况,该时刻质点L向y轴正方向振动.根据上下坡法或者平移法可知,该横波沿x轴正方向传播,质点N该时刻向y轴负方向运动,故A错误,故B正确；
C.质点L只在平衡位置附近y轴方向上下振动,波传播时,质点不会沿x轴正方向移动,故C错误：
D.该时刻质点K与M的速度为零,质点K加速度为-〕,方向,质点M加速度为方向,故D错误.应选B.
7
.真空中某点电荷的等势面示意如图,图中相邻等势而间电势差相等.以下说法正确的选项是〔〕
〔A〕该点电荷一定为正电荷
8B〕P点的场强一定比Q点的场强大
9C〕P点电势一定比Q点电势低
〔D〕正检验电荷在P点比在Q点的电势能大
【解析】A.正电荷和负电荷周围的等势面都为一组同心球壳,该点电荷不一定为正电荷,故A错误：
B.相邻等势而间电势差相等,P点附近的等差等势面更加密集,故P点的场强一定比Q点的场强大,故B正确：
C.正电荷和负电荷周围的等势面都为一组同心球壳,假设为正点电荷,那么P点电势一定比Q点电势高,故C错误：
D.从等势面的情况无法判断该点电荷为正点电荷还是负点电荷,无法判断P点电势与Q点电势的上下,就无法判断正检验电荷在P点和在Q点的电势能的大小,故D错误.
应选B.
8
.如下图,在带负电荷的橡胶圆盘附近悬挂一个小磁针.现驱动圆盘绕中央轴高速
旋转,小磁针发生偏转.以下说法正确的选项是〔〕
〔A〕偏转原因是圆盘周围存在电场
〔B〕偏转原因是圆盘周围产生了磁场
〔C〕仅改变圆盘的转动方向,偏转方向不变
〔D〕仅改变圆盘所带电荷的电性,偏转方向不变
【答案】B
【解析】AB.小磁针发生偏转是由于带负电荷的橡胶圆盘高速旋转形成电流,而电流周闱有磁场,磁场会对放入其中的小磁针有力的作用,故A错误,B正确：
C.仅改变圆盘的转动方向,形成的电流的方向与初始相反,小磁针的偏转方向也与之前相反,故C错误:
D.仅改变圆盘所带电荷的电性,形成的电流的方向与初始相反,小磁针的偏转方向也与之前相反,故D错误.
应选B.
9.如下图,理想变压器原线圈接在“=.£111〔雨+夕〕的交流
电源上,副线圈接三个阻值相同的电阻R,不计电表内电阻影
响.闭合开关$后〔〕
〔A〕电流表A?
的示数减小0
〔B〕电压表V】的示数减小
〔C〕电压表的示数不变
〔D〕电流表A】的示数不变
【解析】开关S闭合时,副线圈总的电阻减小,由于变压器的匝数比和输入的电压都不变,所以输出的电压也不变,即V1示数不变,但因副线圈的总电阻减小,那么副线圈的总电流增大,那么原线圈的电流增大,故Ai的示数变大：
由于副线圈的电流增大,故串联在副线圈的电阻及两端的电压增大,而副线圈的总电压不变,所以副线圈并联局部的电压减小,即Vz的示数减小,故电流表A?
的示数减小,故A正确,BCD错误.应选A.
10.分子力产随分子间距离7•的变化如下图.将两分子从相距笃处释
放,仅考虑这两个分于间的作用,以下说法正确的选项是〔〕
〔A〕从r=rz到r=ro分子间引力、斥力都在减小
〔B〕从7=生到〃=力分子力的大小先减小后增大
〔C〕从r=7?
到①分子势能先减小后增大
〔D〕从7f2到r=ri分子动能先增大后减小
【解析】A.从,=72到广=厂.分子间引力、斥力都在增加,但斥力增加得更快,故A错误：
B.由图可知,在,•=,・.时分子力为零,故从到〃=ri分子力的大小先增大后减小再增大,故B错误;
C.分子势能在,=%时分子势能最小,故从到,•=%分子势能一直减小,故C错误；
D.从,,=72到〃=打分子势能先减小后增大,故分子动能先增大后减小,故D正确.
应选D.
11.某同学利用图中所示装置研究摩擦力的变化情况.实验台上固定一个力传感器,传感器用棉线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上.水平向左拉木板,传感器记录的Fr图像如图乙所示.以下说法正确的选项是〔〕
〔A〕实验中必须让木板保持匀速运动
〔B〕图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线
〔C〕最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10：
7
〔D〕只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
【答案】C
【解析】AB.为了能研究摩擦力随时间的变化曲线,故物块一直要处于静止状态,那么向左的摩擦力一直与向右轻绳的拉力平衡,图乙是向右轻绳的拉力随时间变化曲线,故图乙也可以反映摩擦力随时间变化的曲线,由图可乙知向右轻绳的拉力先增大后减小,最后趋于不变,故物块先受静摩擦力作用后受滑动摩擦力作用,所以不需要让木板保持匀速运动,故AB错误：
C.由图可知,最大静摩擦力约为10N,滑动摩擦力约为7N,故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10：
7,故C正确；
D.根据
F尸jiFn,F^=〕ngo
可知,由于不知道物块的重力,故无法求物块与木板间的动摩擦因数,故D错误.
应选C.
12
.图中表示某金属丝的电阻R随摄氏温度t变化的情况.把这段金属丝与电池、电流表串联起来〔图乙〕,用这段金属丝做测温探头,把电流表的刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简易温度计.以下说法正确的选项是〔〕〔A〕,A应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系
〔B〕以应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性
关系
〔C〕m应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系
〔D〕为应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性关系
【解析】由甲图可知,以点对应的电阻阻值较小,由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较大,故以应标在电流较大的刻度上：
而加点对应的电阻阻值较大,由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较小,故也应标在电流较小的刻度上：
由图甲得
R=R.+kt
其中凡为图线的纵截距,由闭合电路欧姆定律得
/=E
/?
+/?
.+rA
联立解得
E风+Rg+r
I=
klk
可知f与I是非线性关系,故B正确,ACD错误.
应选B
13.在同一竖直平而内,3个完全相同的小钢球〔1号、2号、3号〕悬挂于同一高度；
静止时小球恰能接触且悬线平行,如下图.在以下实验中,悬线始终保持绷紧状态,
碰撞均为对心正碰.以下分析正确的选项是〔〕
〔A〕将1号移至高度h释放,碰撞后,观察到2号静止、3号摆至高度鼠假设2号换成
质量不同的小钢球,重复上述实验,3号仍能摆至高度方］一［
〔B〕将1、2号一起移至高度〃释放,碰撞后,观察到1号静止,2、3号一起摆至高度
瓦释放后整个过程机械能和动量都守恒
〔C〕将右侧涂胶的1号移至高度为释放,1、2号碰撞后粘在一起,根据机械能守恒,3号仍能摆至高度方
〔D〕将1号和右侧涂胶的2号一起移至高度h释放,碰撞后,2、3号粘在一起向右运动,未能摆至高度
万释放后整个过程机械能和动量都不守恒
【解析】A.1号球与质量不同的2号球相碰撞后,1号球速度不为零,那么2号球获得的动能小于1号球撞2号球前瞬间的动能,所以2号球与3号球相碰撞后,3号球获得的动能也小于1号球撞2号球前瞬间的动能,那么3号不可能摆至高度从故A错误；
B.1、2号球释放后,三小球之间的碰撞为弹性碰撞,且三小球组成的系统只有重力做功,所以系统的机械能守恒,但整个过程中,系统所受合外力不为零,所以系统动量不守恒,故B错误：
C.1、2号碰撞后粘在一起,为完全非弹性碰撞,碰撞过程有机械能损失,所以1、2号球再与3号球相碰后,3号球获得的动能缺乏以使其摆至高度从故C错误：
D.碰撞后,2、3号粘在一起,为完全非弹性碰撞,碰撞过程有机械能损失,且整个过程中,系统所受合外力不为零,所以系统的机械能和动量都不守恒,故D正确.
应选D.
14.在无风的环境,某人在高处释放静止的篮球,篮球竖直下落：
如果先让篮球以一定的角速度绕过球心的水平轴转动〔如图〕再释放,那么篮球在向下掉落的过程中偏离竖直方向做曲线运动.其原因是,转动的篮球在运动过程中除受重力外,还受到空气施加的阻力力和偏转力力.这两个力与篮球速度v的关系大致为：
力=人凡方向与篮球运动方向相反;
f>=k2v,方向与篮球运动方向垂直.以下说法正确的选项是〔
〔A〕ki、胴是与篮球转动角速度无关的常量
〔B〕篮球可回到原高度且角速度与释放时的角速度相同
〔C〕人站得足够高,落地前篮球有可能向上运动
〔D〕释放条件适宜,篮球有可能在空中持续一段水平直线运动
【详解】A.篮球未转动时,篮球竖直下落,没有受到偏转力力的作用,而篮球转动时,将受到偏转力力的作用,所以偏转力力=心丫中的心与篮球转动角速度有关,故A错误：
B.空气阻力一直对篮球做负功,篮球的机械能将减小,篮球的角速度也将减小,所以篮球没有足够的能量回到原高度,故B错误；
C.篮球下落过程中,其受力情况如以下图所示力=h?
篮球下落过程中,由受力分析可知,随着速度不断增大,篮球受到.22\f=kv1
力和力的合力沿竖直方向的分力可能比重力大,可使篮球竖直方向\'
的分速度减小为零或变成竖直向上,所以篮球可能向上运动,故C正确：
D.如果篮球的速度变成水平方向,那么空气阻力的作用会使篮球速V-
度减小,那么篮球受到的偏转力力将变小,不能保持力与重力持续等
大反向,所以不可能在空中持续一段水平直线运动,故D错误.应选C.
第二局部
本局部共6题,共58分.
15.〔9分〕在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系〞实验中,做如下探究：
〔1〕为猜测加速度与质量的关系,可利用图1所示装置进行比照实验.两小车放在水平板上,前端通过钩码牵引,后端各系一条细线,用板擦把两条细线按在桌上,使小车静止.抬起板擦,小车同时运动,一段时间后按下板擦,小车同时停下.比照两小车的位移,可知加速度与质量大致成反比.关于实验条件,以下正确的是：
〔选填选项前的字母〕.
〔A〕小车质量相同,钩码质量不同
〔B〕小车质量不同,钩码质量相同
〔C〕小车质量不同,钩码质量不同
板擦运动方向匹卜F―T小车~~B
图1
〔2〕某同学为了定量验证〔1〕中得到的初步关系,设计实验并得到小车加速度.与质量河的7组实验数据,如下表所示.在图2所示的坐标纸上已经描好了6组数据点,请将余下的一组数据描在坐标纸上,并作
出a~Ti图像°
次数
1
2
3
4
5
6
7
a/（ms"）
0.62
0.56
0.48
0.40
032
0.24
0.15
Mkg
0.25
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00
〔3〕在探究加速度与力的关系实验之前,需要思考如何测“力工请在图3中画出小车受力的示意图.为了简化“力〞的测量,以下说法正确的选项是：
〔选填选项前的字母〕.
A.使小车沿倾角适宜的斜面运动,小车受力可等效为只受绳的拉力
B.假设斜面倾角过大,小车所受合力将小于绳的拉力
C.无论小车运动的加速度多大,砂和桶的重力都等于绳的拉力
D.让小车的运动趋近于匀速运动,砂和桶的重力才近似等于绳的拉力
【解析】〔1〕为了探究加速度与质量的关系,必须限制小车所受拉力相同,而让小车的质量不同,所以钩码质量相同,故B正确.
〔2〕数据描点和图像如下图
（3）A.使小车沿倾角适宜的斜而运动,小车所受重力沿斜面的分力刚好等于小车所受的摩擦力,那么小车受力可等效为只受绳的拉力,故A正确：
B.假设斜面倾角过大,重力沿斜面的分力大于摩擦力,小车所受合力将大于绳的拉力,不利于简化‘'力''的测量,故B错误：
C.由牛顿第二定律可知,无论小车运动的加速度多大,砂和桶的重力都大于绳的拉力,故C错误；
D.当小车的质量远大于砂和桶的质量时,砂和桶的重力近似等于绳的拉力,故D错误.
应选A.
16.〔9分〕用图1所示的甲、乙两种方法测量某电源的电动势和内电阻〔约为1Q〕o其中R为电阻箱,
17.
在图3中,对应图甲电路分析的图像是：
；对应图乙电路分析的图像是：
.
〔3〕综合上述分析,为了减小由电表内电阻引起的实验误差,本实验应选择图1中的〔填“甲〞或“乙、【解析】〔1〕将电源和电流表视为等效电源,电源电动势是电源本身具有的属性,电流表不具有产生电动势的本领,所以等效电源的电动势仍然为£=£而电流表的内阻和电动势的内阻作为等效电源的内阻,即产=?
+"
〔2〕对甲图,考虑电表内阻时,根据闭合电路欧姆定律得
E=U路+//=U+/〔r+/?
A〕
变形得
U=-〔r+RA〕I+E
直接通过实验获得数据,可得
U=-M+E
图像与纵轴截距均为电源电动势七,虚线对应的斜率大小为广,实线对应的斜率大小为"十Ra〕,所以对
应图甲电路分析的u—/图像是C；
对乙图,考虑电表内阻时〔即虚线对应的真实情况〕,根据闭合电路欧姆定律得
变形得
u=_-RJ»Rje
&+rr
直接通过实验获得数据,可得
U=-rI+E
%
——--r虚线对应的斜率大小为厂,实线对应的斜率大小为&'+r,虚线对应的纵轴截距为石,实线对应的纵
——--E轴截距为Hv十一；两图线在u=°时,对应的短路电流均为“‘厂,所以对应图乙电路分析的U-/
图像是A.
〔3〕图甲虽然测量的电源电动势准确,但电流表分压较为明显,所以内阻测量的误差很大；图乙虽然电动势和内阻测量均偏小,但是电压表内阻很大,分流不明显,所以电动势和内阻的测量误差较小,所以选择图乙可以减小由电表内电阻引起的实验误差.
18.〔9分〕无人机在距离水平地面高度分处,以速度均水平匀速飞行并释放一包裹,不计空气阻力,重力加速度为g.
〔1〕求包裹释放点到落地点的水平距离x：
〔2〕求包裹落地时的速度大小v：
〔3〕以释放点为坐标原点,初速度方向为x轴方向,竖直向下为>轴方向,建立平面直角坐标系,写出该包裹运动的轨迹方程.
h=；娟
【解析】〔1〕包裹脱离无人机后做平抛运动,在竖直方向做自由落体运动,那么2
解得kV?
水平方向上做匀速直线运动,所以水平距离为
x=vQt=vQyj—
〔2〕包裹落地时,竖直方向速度为
[2h
v产
落地时速度为？
=后q=后却
〔3〕包裹做平抛运动,分解位移
1八
y=2gt
两式消去时间得包裹的轨迹方程为y=A炉
ZVQ
19.
〔9分〕如图甲所示,N=200匝的线圈〔图中只画了2匝〕,电阻〃=2Q,其两端与一个R=48C的电阻相连,线圈内有指向纸内方向的磁场.线圈中的磁通量按图乙所示规律变化.
〔1〕判断通过电阻R的电流方向；
〔2〕求线圈产生的感应电动势E：
〔3〕求电阻火两端的电压
【解析】〔1〕根据图像可知,线圈中垂直于纸而向里的磁场增大,为了阻碍线圈中磁通量的增大,根据楞次定律可知线圈中感应电流产生的磁场垂直于纸面向
外,根据安培定那么可知线圈中的感应电流为逆时针方向,所通过电阻R的电流方向为a-b.〔2〕根据法拉第电磁感应定律
0.10
E=N^=200xQQ15-001QV=10V
〔3〕电阻R两端的电压为路端电压,根据分压规律可知
RAO
U=E=X1OV=9.6V
R+r48+2
20.
〔10分〕如图甲所示,真空中有一长直细金属导线MN,与导线同轴放置一半径为R的金属圆柱而.假设导线沿径向均匀射出速率相同的电子,电子质量为〃电荷量为不考虑出射电子间的相互作用.
〔1〕可以用以下两种实验方案测量出射电子的初速度：
〔A〕在柱面和导线之间,只加恒定电压；
〔B〕在柱而内,只加与MN平行的匀强磁场.
当电压为3或磁感应强度为及时,刚好没有电子到达柱而.分别计算出射电子的初速度的.
〔2〕撤去柱面,沿柱面原位置放置一个弧长为.、长度为b的金属片,如图乙所示.在该金属片上检测到出射电子形成的电流为,电子流对该金属片的压强为p.求单位长度导线单位时间内出射电子的总动能.
【详解】〔1〕〔A〕在柱面和导线之间,只加恒定电压S,粒子刚好没有电子到达柱面,此时速度为零,根据动能定理有
解得“‘°=7黄
〔B〕在柱而内,只加与MN平行的匀强磁场,磁感应强度为瓦时,刚好没有电子到达柱而,设粒子的偏转半径为尸,根据几何关系有
2r=R
根据洛伦兹力提供向心力,那么有
2
BoqR
纥/7%=机组解得
〔2〕撤去柱面,设单位长度射出电子数为M那么单位时间都到柱面的粒子数为
N
2/rR
金属片上电流
/=%eab
由于电子流对金属片的压强为p,那么电子流对金属片单位时间内的压力为F=pab
由牛顿第三定律可得,金属片对电子流的作用为
F,=—F=-pub
根据动量定理有
F'4=-n0«Z?
Ar•/〃%
解得
peab
vo=——ml
故总动能为
1N^p2a3b3
瓦=〃.°〞而.-=4曲〞F
21.
〔12分〕某试验列车根据设定的直线运动模式,利用计算机限制制动装置,实现平安准确地进站停车.制动装置包括电气制动和机械制动两局部.图1所示为该列车在进站停车过程中设定的加速度大小.丁随速度v的变化曲线.
〔1〕求列车速度从20iWs降至3m/s经过的时间t及行进的距离工.
〔2〕有关列车电气制动,可以借助图2模型来理解.图中水平平行金属导轨处于竖直方向的匀强磁场中,回路中的电阻阻值为R,不计金属棒MN及导轨的电阻.MN沿导轨向右运动
的过程,对应列车的电气制动过程,可假设MN棒运动的速度与M
列车的速度、棒的加速度与列车电气制动产生的加速度成正比.P1
列车开始制动时,其速度和电气
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