2022年广东省高考物理试卷真题及后附答案

第PAGE1页（共NUMPAGES1页）2022年广东省高考物理试卷 真题 北京中考数学真题pdf四级真题及答案下载历年四级真题下载证券交易真题下载资料分析真题下载 及答案（后附答案）（版面已排好，下载后可直接打印使用）一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．（4分）如图是可用来制作豆腐的石磨。木柄AB静止时，连接AB的轻绳处于绷紧状态。O点是三根轻绳的结点，F、F1和F2分别表示三根绳的拉力大小，F1＝F2且∠AOB＝60°。下列关系式正确的是（　　）A．F＝F1B．F＝2F1C．F＝3F1D．F＝F12．（4分）“祝融号”火星车需要“休眠”以度过火星寒冷的冬季。假设火星和地球的冬季是各自公转周期的四分之一，且火星的冬季时长约为地球的1.88倍。火星和地球绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动。下列关于火星、地球公转的说法正确的是（　　）A．火星公转的线速度比地球的大B．火星公转的角速度比地球的大C．火星公转的半径比地球的小D．火星公转的加速度比地球的小3．（4分）如图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下，经过水平NP段后飞入空中，在Q点落地。不计运动员经过N点的机械能损失，不计摩擦力和空气阻力。下列能表示该过程运动员速度大小v或加速度大小a随时间t变化的图像是（　　）A．B．C．D．4．（4分）如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈，n1＞n2，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是（　　）A．两线圈产生的电动势的有效值相等B．两线圈产生的交变电流频率相等C．两线圈产生的电动势同时达到最大值D．两电阻消耗的电功率相等5．（4分）目前科学家已经能够制备出能量量子数n较大的氢原子。氢原子第n能级的能量为En＝，其中E1＝﹣13.6eV。如图是按能量排列的电磁波谱，要使n＝20的氢原子吸收一个光子后，恰好失去一个电子变成氢离子，被吸收的光子是（　　）A．红外线波段的光子B．可见光波段的光子C．紫外线波段的光子D．X射线波段的光子6．（4分）如图所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处，一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时，小积木恰好由静止释放，子弹从射出至击中积木所用时间为t。不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是（　　）A．将击中P点，t大于B．将击中P点，t等于C．将击中P点上方，t大于D．将击中P点下方，t等于7．（4分）如图所示，一个立方体空间被对角平面MNPQ划分成两个区域，两区域分布有磁感应强度大小相等、方向相反且与z轴平行的匀强磁场。一质子以某一速度从立方体左侧垂直Oyz平面进入磁场，并穿过两个磁场区域。下列关于质子运动轨迹在不同坐标平面的投影中，可能正确的是（　　）A．B．C．D．二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小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。（多选）8．（6分）如图所示，磁控管内局部区域分布有水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。电子从M点由静止释放，沿图中所示轨迹依次经过N、P两点。已知M、P在同一等势面上，下列说法正确的有（　　）A．电子从N到P，电场力做正功B．N点的电势高于P点的电势C．电子从M到N，洛伦兹力不做功D．电子在M点所受的合力大于在P点所受的合力（多选）9．（6分）如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水平MN段以恒定功率200W、速度5m/s匀速行驶，在斜坡PQ段以恒定功率570W、速度2m/s匀速行驶。已知小车总质量为50kg，MN＝PQ＝20m，PQ段的倾角为30°，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。下列说法正确的有（　　）A．从M到N，小车牵引力大小为40NB．从M到N，小车克服摩擦力做功800JC．从P到Q，小车重力势能增加1×104JD．从P到Q，小车克服摩擦力做功700J（多选）10．（6分）如图所示，水平地面（Oxy平面）下有一根平行于y轴且通有恒定电流I的长直导线。P、M和N为地面上的三点，P点位于导线正上方，MN平行于y轴，PN平行于x轴。一闭合的圆形金属线圈，圆心在P点，可沿不同方向以相同的速率做匀速直线运动，运动过程中线圈平面始终与地面平行。下列说法正确的有（　　）A．N点与M点的磁感应强度大小相等，方向相同B．线圈沿PN方向运动时，穿过线圈的磁通量不变C．线圈从P点开始竖直向上运动时，线圈中无感应电流D．线圈从P到M过程的感应电动势与从P到N过程的感应电动势相等三、非选择题：共54分。第11～14题为必考题，考生都必须作答。第15～16题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共42分。11．（7分）某实验小组为测量小球从某一高度释放，与某种橡胶材料碰撞导致的机械能损失，设计了如图（a）所示的装置，实验过程如下：（1）让小球从某一高度由静止释放，与水平放置的橡胶材料碰撞后竖直反弹。调节光电门位置，使小球从光电门正上方释放后，在下落和反弹过程中均可通过光电门。（2）用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图（b）所示，小球直径d＝　　mm。（3）测量时，应　　（选填“A”或“B”，其中A为“先释放小球，后接通数字计时器”，B为“先接通数字计时器，后释放小球”）。记录小球第一次和第二次通过光电门的遮光时间t1和t2。（4）计算小球通过光电门的速度，已知小球的质量为m，可得小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失ΔE＝　　（用字母m、d、t1和t2表示）。（5）若适当调高光电门的高度，将会　　（选填“增大”或“减小”）因空气阻力引起的测量误差。12．（9分）弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件。某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系，实验过程如下：（1）装置安装和电路连接如图（a）所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图（b）所示的电路中。（2）导电绳拉伸后的长度L及其电阻Rx的测量①将导电绳拉伸后，用刻度尺测量并记录A、B间的距离，即为导电绳拉伸后的长度L。②将滑动变阻器R的滑片滑到最右端。断开开关S2，闭合开关S1，调节R，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置。记录两表的示数U和I1。③闭合S2，电压表的示数　　（选填“变大”或“变小”）。调节R使电压表的示数仍为U，记录电流表的示数I2，则此时导电绳的电阻Rx＝　　（用I1、I2和U表示）。④断开S1，增大导电绳拉伸量，测量并记录A、B间的距离，重复步骤②和③。（3）该电压表内阻对导电绳电阻的测量值　　（选填“有”或“无”）影响。（4）图（c）是根据部分实验数据描绘的Rx﹣L图线。将该导电绳两端固定在某种机械臂上，当机械臂弯曲后，测得导电绳的电阻Rx为1.33kΩ，则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为　　cm，即为机械臂弯曲后的长度。13．（11分）某同学受自动雨伞开伞过程的启发，设计了如图所示的物理模型。竖直放置在水平桌面上的滑杆上套有一个滑块，初始时它们处于静止状态。当滑块从A处以初速度v0为10m/s向上滑动时，受到滑杆的摩擦力f为1N。滑块滑到B处与滑杆发生完全非弹性碰撞，带动滑杆离开桌面一起竖直向上运动。已知滑块的质量m＝0.2kg，滑杆的质量M＝0.6kg，A、B间的距离l＝1.2m，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。求：（1）滑块在静止时和向上滑动的过程中，桌面对滑杆支持力的大小N1和N2；（2）滑块碰撞前瞬间的速度大小v；（3）滑杆向上运动的最大高度h。14．（15分）密立根通过观测油滴的运动规律证明了电荷的量子性，因此获得了1923年的诺贝尔奖。如图是密立根油滴实验的原理示意图，两个水平放置、相距为d的足够大金属极板，上极板中央有一小孔。通过小孔喷入一些小油滴，由于碰撞或摩擦，部分油滴带上了电荷。有两个质量均为m0、位于同一竖直线上的球形小油滴A和B，在时间t内都匀速下落了距离h1。此时给两极板加上电压U（上极板接正极），A继续以原速度下落，B经过一段时间后向上匀速运动。B在匀速运动时间t内上升了距离h2（h2≠h1），随后与A合并，形成一个球形新油滴，继续在两极板间运动直至匀速。已知球形油滴受到的空气阻力大小为f＝kv，其中k为比例系数，m0为油滴质量，v为油滴运动速率。不计空气浮力，重力加速度为g。求：（1）比例系数k；（2）油滴A、B的带电量和电性；B上升距离h2电势能的变化量；（3）新油滴匀速运动速度的大小和方向。（二）选考题：共12分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。[选修3-3]（12分）15．（6分）利用空调将热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外环境，这个过程　　（选填“是”或“不是”）自发过程。该过程空调消耗了电能，空调排放到室外环境的热量　　（选填“大于”“等于”或“小于”）从室内吸收的热量。16．（6分）玻璃瓶可作为测量水深的简易装置。如图所示，潜水员在水面上将80mL水装入容积为380mL的玻璃瓶中，拧紧瓶盖后带入水底，倒置瓶身，打开瓶盖，让水进入瓶中，稳定后测得瓶内水的体积为230mL。将瓶内气体视为理想气体，全程气体不泄漏且温度不变。大气压强p0取1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2，水的密度ρ取1.0×103kg/m3。求水底的压强p和水的深度h。[选修3-4]（12分）17．如图所示，某同学握住软绳的一端周期性上下抖动，在绳上激发了一列简谐波。从图示时刻开始计时，经过半个周期，绳上M处的质点将运动至　　（选填“N”“P”或“Q”）处。加快抖动，波的频率增大，波速　　（选填“增大”“减小”或“不变”）。18．一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液体，液体上方是空气，其截面如图所示。一激光器从罐体底部P点沿着罐体的内壁向上移动，它所发出的光束始终指向圆心O点。当光束与竖直方向成45°角时，恰好观察不到从液体表面射向空气的折射光束。已知光在空气中的传播速度为c，求液体的折射率n和激光在液体中的传播速度v。2022年广东省新高考物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．（4分）如图是可用来制作豆腐的石磨。木柄AB静止时，连接AB的轻绳处于绷紧状态。O点是三根轻绳的结点，F、F1和F2分别表示三根绳的拉力大小，F1＝F2且∠AOB＝60°。下列关系式正确的是（　　）A．F＝F1B．F＝2F1C．F＝3F1D．F＝F1【分析】对结点O进行受力分析，根据几何关系和平衡状态得出力之间的关系。【解答】解：以结点O为分析对象，根据平衡状态和对称性可知，F1＝F2，且，故D正确，ABC错误；故选：D。【点评】本题主要考查了共点力的平衡，熟悉对物体的受力分析，结合几何关系即可完成解答，难度不大。2．（4分）“祝融号”火星车需要“休眠”以度过火星寒冷的冬季。假设火星和地球的冬季是各自公转周期的四分之一，且火星的冬季时长约为地球的1.88倍。火星和地球绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动。下列关于火星、地球公转的说法正确的是（　　）A．火星公转的线速度比地球的大B．火星公转的角速度比地球的大C．火星公转的半径比地球的小D．火星公转的加速度比地球的小【分析】根据行星的周期大小得出半径的大小，结合万有引力提供向心力的公式得出加速度、角速度和线速度的大小关系。【解答】解：C、根据万有引力提供向心力得：，因此因为火星和地球的冬季是各自公转周期的四分之一，且火星的冬季时长约为地球的1.88倍，即火星的公转周期大于地球的公转周期，由此可知火星公转的半径大于地球的公转半径，故C错误；ABD、根据万有引力提供向心力得：解得：；；，根据上述的半径关系可知，火星公转的线速度、角速度和加速度都比地球的小，故D正确，AB错误；故选：D。【点评】本题主要考查了万有引力定律的相关应用，可以利用口诀“高轨低速长周期”直接进行判断。3．（4分）如图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下，经过水平NP段后飞入空中，在Q点落地。不计运动员经过N点的机械能损失，不计摩擦力和空气阻力。下列能表示该过程运动员速度大小v或加速度大小a随时间t变化的图像是（　　）A．B．C．D．【分析】根据运动员在不同运动过程的受力特点得出加速度的变化，从而分析出速度的变化，结合图像完成分析。【解答】解：运动员在MN阶段做匀加速运动，加速度为a＝gsinθ，则运动员的速度均匀增加；在NP阶段做匀速运动，加速度为0，运动员的速度保持不变；在PQ阶段做平抛运动，加速度为a＝g，运动员的速度均匀增加，且增加的比第一阶段更快，故C正确，ABD错误；故选：C。【点评】本题以滑雪为考查背景，主要考查了运动学图像的应用，分析出运动员的受力特点，结合牛顿第二定律得出加速度和速度的变化即可，难度不大。4．（4分）如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈，n1＞n2，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是（　　）A．两线圈产生的电动势的有效值相等B．两线圈产生的交变电流频率相等C．两线圈产生的电动势同时达到最大值D．两电阻消耗的电功率相等【分析】匀速圆周运动的周期和频率恒定，根据法拉第电磁感应定律定性地分析出感应电动势的大小，结合功率的公式分析出功率的关系；根据不同位置的磁通量的变化特点分析出线圈是否能同时达到最大值。【解答】解：AD、根据运动的周期性可知，两个线圈位置的磁通量变化量都相等，即相等，则两个线圈位置的电动势分别为，，因为n1＞n2，则线圈产生的感应电动势不相等，有效值也不相等，根据功率的计算公式可知，电阻消耗的电功率也不相等，故AD错误；B、在匀速圆周运动中，磁铁的周期固定，则线圈产生的交流电频率也相等，故B正确；C、电动势达到最大值时磁通量最小，结合题图可知，两个线圈的磁通量无法同时达到最大（或最小），故产生的电动势无法同时达到最大值，故C错误；故选：B。【点评】本题主要考查了法拉第电磁感应定律的相关应用，理解匀速圆周运动的特点，结合电学公式即可完成解答。5．（4分）目前科学家已经能够制备出能量量子数n较大的氢原子。氢原子第n能级的能量为En＝，其中E1＝﹣13.6eV。如图是按能量排列的电磁波谱，要使n＝20的氢原子吸收一个光子后，恰好失去一个电子变成氢离子，被吸收的光子是（　　）A．红外线波段的光子B．可见光波段的光子C．紫外线波段的光子D．X射线波段的光子【分析】根据氢原子的能级公式代入数据计算出第20能级的氢原子能量，结合电磁波谱分析出被吸收的光子类型。【解答】解：氢原子第n能级的能量为En＝，其中E1＝﹣13.6eV，且要使n＝20的氢原子吸收一个光子后，恰好失去一个电子变成氢离子，则被吸收的光子能量为，结合电磁波谱可知，被吸收的光子是红外线波段的光子，故A正确，BCD错误；故选：A。【点评】本题主要考查了氢原子的能级公式，根据能级公式代入运算结合电磁波谱即可完成分析，难度不大。6．（4分）如图所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处，一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时，小积木恰好由静止释放，子弹从射出至击中积木所用时间为t。不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是（　　）A．将击中P点，t大于B．将击中P点，t等于C．将击中P点上方，t大于D．将击中P点下方，t等于【分析】根据子弹和积木在竖直方向的运动特点可知在竖直方向上保持相对静止，结合水平方向的运动特点得出击中的时间和位置。【解答】解：当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时，小积木恰好由静止释放，子弹和小积木在竖直方向上都做自由落体，在竖直方向上保持相对静止，因此子弹将击中P点，且根据水平方向的运动特点可知，t＝，故B正确，ACD错误；故选：B。【点评】本题主要考查了平抛运动的相关应用，理解平抛运动在不同方向的运动特点，同时要注意运动的相对性和独立性，结合运动学公式即可完成分析。7．（4分）如图所示，一个立方体空间被对角平面MNPQ划分成两个区域，两区域分布有磁感应强度大小相等、方向相反且与z轴平行的匀强磁场。一质子以某一速度从立方体左侧垂直Oyz平面进入磁场，并穿过两个磁场区域。下列关于质子运动轨迹在不同坐标平面的投影中，可能正确的是（　　）A．B．C．D．【分析】根据左手定则分析出质子的受力特点，结合曲线运动的相关知识完成分析。【解答】解：根据左手定则可知，质子在左侧面运动时受到的洛伦兹力指向y轴正方向（不完全正对y轴），在右侧面运动时受到的洛伦兹力指向y轴负方向（不完全正对y轴），根据曲线运动的特点可知，质子运动的轨迹先往y轴正方向偏转，再往y轴负方向偏转，在z轴方向不受力，因此z轴上的坐标始终保持不变，故A正确，BCD错误；故选：A。【点评】本题主要考查了带电粒子在磁场中的运动，利用左手定则分析出力的方向，结合曲线运动的特点即可完成解答，难度不大，对学生的空间想象能力有一定的要求。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小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。（多选）8．（6分）如图所示，磁控管内局部区域分布有水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。电子从M点由静止释放，沿图中所示轨迹依次经过N、P两点。已知M、P在同一等势面上，下列说法正确的有（　　）A．电子从N到P，电场力做正功B．N点的电势高于P点的电势C．电子从M到N，洛伦兹力不做功D．电子在M点所受的合力大于在P点所受的合力【分析】在电场线中，沿着电场线方向电势逐渐降低，结合电荷的电性得出电势能的变化，从而分析出电场力的做功类型；洛伦兹力始终与速度垂直，因此洛伦兹力对电子不做功；根据左手定则结合几何关系定性地分析出电子在不同位置的受力大小。【解答】解：AB、在电场中，沿着电场线的方向电势逐渐降低，则N点的电势高于P点的电势，根据电势能的公式Ep＝qφ可知，电子在N点的电势能低于在P点的电势能，结合功能关系可知，电子从N到P的过程中，电场力做负功，故A错误，B正确；C、电子受到的洛伦兹力始终与速度垂直，因此洛伦兹力不做功，故C正确；D、对电子在M点和P点进行受力分析，如图所示：因为MP在同一等势面上，所以电子在两点的速度大小相等。根据几何关系和对称性可知，电子在M点所受的合力等于在P点所受的合力，故D错误；故选：BC。【点评】本题主要考查了带电粒子在叠加场中的运动，熟悉电场线中电势的判断，结合左手定则分析出电子的受力方向，根据几何关系完成分析。（多选）9．（6分）如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水平MN段以恒定功率200W、速度5m/s匀速行驶，在斜坡PQ段以恒定功率570W、速度2m/s匀速行驶。已知小车总质量为50kg，MN＝PQ＝20m，PQ段的倾角为30°，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。下列说法正确的有（　　）A．从M到N，小车牵引力大小为40NB．从M到N，小车克服摩擦力做功800JC．从P到Q，小车重力势能增加1×104JD．从P到Q，小车克服摩擦力做功700J【分析】小车做匀速运动，则牵引力等于摩擦力，根据公式P＝Fv和受力分析分析出小车的受力，结合功的计算公式完成解答；根据功能关系得出小车重力势能的增加量。【解答】解：AB、在水平MN段以恒定功率200W、速度5m/s匀速行驶，则小车的牵引力等于小车受到的摩擦力，因此从M到N过程中，小车摩擦力做功为Wf＝﹣40×20×＝﹣800J，即小车克服摩擦力做功800J，故AB正确；C、从P到Q的过程中，根据功能关系可知，重力势能的增加量为ΔEp＝mgΔh＝50×10×20×sin30°J＝5000J，故C错误；D、在斜坡PQ段以恒定功率570W、速度2m/s匀速行驶，则代入数据解得：f＝35N则此过程中，小车摩擦力做功为Wf1＝fs＝﹣35×20J＝﹣700J，即小车克服摩擦力做功为700J，故D正确；故选：ABD。【点评】本题主要考查了功率的相关应用，熟悉公式P＝Fv的应用，结合功能关系和功的计算公式即可完成解答。（多选）10．（6分）如图所示，水平地面（Oxy平面）下有一根平行于y轴且通有恒定电流I的长直导线。P、M和N为地面上的三点，P点位于导线正上方，MN平行于y轴，PN平行于x轴。一闭合的圆形金属线圈，圆心在P点，可沿不同方向以相同的速率做匀速直线运动，运动过程中线圈平面始终与地面平行。下列说法正确的有（　　）A．N点与M点的磁感应强度大小相等，方向相同B．线圈沿PN方向运动时，穿过线圈的磁通量不变C．线圈从P点开始竖直向上运动时，线圈中无感应电流D．线圈从P到M过程的感应电动势与从P到N过程的感应电动势相等【分析】根据磁场的分布特点结合对称性分析出不同位置的磁场特点和磁通量是否变化；分析出线圈的磁通量的变化特点，结合楞次定律判断是否产生感应电流；根据法拉第电磁感应定律分析出不同过程中产生的感应电动势的特点。【解答】解：A、因为MN平行于导线的方向，根据主视图可知，N点与M点的磁感应强度大小相等，方向相同，故A正确；B、当线圈沿PN方向运动时，线圈中的磁通量会发生改变，故B错误；C、当线圈从P点开始竖直向上运动时，根据对称性可知，线圈P中的磁通量一直为零，故线圈中无感应电流，故C正确；D、线圈从P到M过程和从P到N过程，根据上述分析可知，两个过程中磁通量的变化量相等，但因为线圈的速率恒定，且NP的距离小于MP的距离，所以时间不等，根据法拉第电磁感应定律可知，两个过程中产生的感应电动势不相等，故D错误；故选：AC。【点评】本题主要考查了法拉第电磁感应定律，熟悉导线周围的磁场分布特点，结合楞次定律和法拉第电磁感应定律即可完成解答，整体难度不大。三、非选择题：共54分。第11～14题为必考题，考生都必须作答。第15～16题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共42分。11．（7分）某实验小组为测量小球从某一高度释放，与某种橡胶材料碰撞导致的机械能损失，设计了如图（a）所示的装置，实验过程如下：（1）让小球从某一高度由静止释放，与水平放置的橡胶材料碰撞后竖直反弹。调节光电门位置，使小球从光电门正上方释放后，在下落和反弹过程中均可通过光电门。（2）用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图（b）所示，小球直径d＝　7.885　mm。（3）测量时，应　B　（选填“A”或“B”，其中A为“先释放小球，后接通数字计时器”，B为“先接通数字计时器，后释放小球”）。记录小球第一次和第二次通过光电门的遮光时间t1和t2。（4）计算小球通过光电门的速度，已知小球的质量为m，可得小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失ΔE＝　　（用字母m、d、t1和t2表示）。（5）若适当调高光电门的高度，将会　增大　（选填“增大”或“减小”）因空气阻力引起的测量误差。【分析】（2）根据螺旋测微器的读数规则得出小球的直径；（3）根据实验原理掌握正确的实验操作；（4）理解机械能的定义，利用光电门测出小球的速度，结合动能的计算公式完成分析；（5）根据实验原理结合功的计算公式完成对实验误差的分析。【解答】解：（2）螺旋测微器的分度值为0.01mm，需要估读到分度值的下一位，则d＝7.5mm+38.5×0.01mm＝7.885mm；（3）在测量时，要先接通数字计数器，后释放小车，故选B；（4）在光电门位置，小球的重力势能相等，则小球在此处的动能之差即为小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失。在极短时间内，物体的瞬时速度等于该过程中物体的平均速度，则小球第一次经过光电门的速度为，小球第二次经过光电门的速度为，因此ΔE＝；（5）若适当调高光电门的高度，则空气阻力做功将变大，将会增大因空气阻力引起的测量误差。故答案为：（2）7.885；（3）B；（4）；（5）增大【点评】本题主要考查了能量守恒定律的相关应用，理解光电门测量速度的原理，结合能量守恒定律完成对实验的分析。12．（9分）弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件。某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系，实验过程如下：（1）装置安装和电路连接如图（a）所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图（b）所示的电路中。（2）导电绳拉伸后的长度L及其电阻Rx的测量①将导电绳拉伸后，用刻度尺测量并记录A、B间的距离，即为导电绳拉伸后的长度L。②将滑动变阻器R的滑片滑到最右端。断开开关S2，闭合开关S1，调节R，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置。记录两表的示数U和I1。③闭合S2，电压表的示数　变小　（选填“变大”或“变小”）。调节R使电压表的示数仍为U，记录电流表的示数I2，则此时导电绳的电阻Rx＝　　（用I1、I2和U表示）。④断开S1，增大导电绳拉伸量，测量并记录A、B间的距离，重复步骤②和③。（3）该电压表内阻对导电绳电阻的测量值　无　（选填“有”或“无”）影响。（4）图（c）是根据部分实验数据描绘的Rx﹣L图线。将该导电绳两端固定在某种机械臂上，当机械臂弯曲后，测得导电绳的电阻Rx为1.33kΩ，则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为　51.80　cm，即为机械臂弯曲后的长度。【分析】闭合s2，电路总电阻减小，总电流增加，内电压增加，外电压减小；根据欧姆定律即可求解。【解答】解：闭合S2，电路总电阻减小，总电流增加，内电阻与滑动变阻器上电压增加，所以电压表示数减小；由于电压表示数为U，所以闭合S2后，定值电阻上电流仍为I1，那么流过Rx上电流为I2﹣I1根据欧姆定律得：Rx＝；根据Rx电阻测量值表达式，所以该电压表内阻对导电绳电阻的测量值无关，根据图c可知导电绳拉伸后的长度为51.80cm。故：变小、、无、51.80【点评】本题考查电路的动态分析，伏安法测电阻，注意对实验原理的理解。13．（11分）某同学受自动雨伞开伞过程的启发，设计了如图所示的物理模型。竖直放置在水平桌面上的滑杆上套有一个滑块，初始时它们处于静止状态。当滑块从A处以初速度v0为10m/s向上滑动时，受到滑杆的摩擦力f为1N。滑块滑到B处与滑杆发生完全非弹性碰撞，带动滑杆离开桌面一起竖直向上运动。已知滑块的质量m＝0.2kg，滑杆的质量M＝0.6kg，A、B间的距离l＝1.2m，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。求：（1）滑块在静止时和向上滑动的过程中，桌面对滑杆支持力的大小N1和N2；（2）滑块碰撞前瞬间的速度大小v；（3）滑杆向上运动的最大高度h。【分析】（1）选择合适的研究对象，对物体受力分析，结合牛顿第三定律得出桌面对滑杆的支持力；（2）根据牛顿第二定律计算出滑块的加速度，结合运动学公式得出滑块与滑杆碰撞前的速度；（3）碰撞瞬间动量守恒，由此计算出整体的速度，结合运动学公式得出滑杆向上运动的最大高度。【解答】解：（1）滑块静止时，根据整体法可知，nN1＝（m+M）g＝（0.2+0.6）×10N＝8N当滑块向上滑动时，根据牛顿第三定律可知，滑块对滑杆的摩擦力大小为1N，方向竖直向上则对滑杆进行受力分析，根据平衡状态得：N2＝Mg﹣f＝0.6×10N﹣1N＝5N（2）选竖直向上的方向为正方向根据牛顿第二定律得，滑块的加速度为：，负号表示加速度方向竖直向下根据运动学公式可知代入数据解得：v＝8m/s（3）当滑杆和滑块发生碰撞的瞬间，根据动量守恒定律得：mv＝（M+m）v1当滑杆和滑块一起脱离地面时，根据整体法可知，系统的加速度为重力加速度，方向竖直向下则解得：h＝0.2m答：（1）滑块在静止时和向上滑动的过程中，桌面对滑杆支持力的大小分别为8N和5N；（2）滑块碰撞前瞬间的速度大小为8m/s；（3）滑杆向上运动的最大高度为0.2m。【点评】本题主要考查了牛顿第二定律的相关应用，熟悉对物体的受力分析，结合牛顿第二定律分析出加速度，利用运动学公式和动量守恒定律即可完成分析，整体难度中等。14．（15分）密立根通过观测油滴的运动规律证明了电荷的量子性，因此获得了1923年的诺贝尔奖。如图是密立根油滴实验的原理示意图，两个水平放置、相距为d的足够大金属极板，上极板中央有一小孔。通过小孔喷入一些小油滴，由于碰撞或摩擦，部分油滴带上了电荷。有两个质量均为m0、位于同一竖直线上的球形小油滴A和B，在时间t内都匀速下落了距离h1。此时给两极板加上电压U（上极板接正极），A继续以原速度下落，B经过一段时间后向上匀速运动。B在匀速运动时间t内上升了距离h2（h2≠h1），随后与A合并，形成一个球形新油滴，继续在两极板间运动直至匀速。已知球形油滴受到的空气阻力大小为f＝kv，其中k为比例系数，m0为油滴质量，v为油滴运动速率。不计空气浮力，重力加速度为g。求：（1）比例系数k；（2）油滴A、B的带电量和电性；B上升距离h2电势能的变化量；（3）新油滴匀速运动速度的大小和方向。【分析】（1）根据对油滴的受力分析，结合空气阻力的表达式得出比例系数；（2）根据油滴的运动特点分析出油滴的电性和对应的电荷量，结合功能关系分析出油滴电势能的变化量；（3）油滴融合瞬间动量守恒，根据融合后的速度方向进行分类讨论，结合受力分析的特点计算出新油滴的速度大小和方向。【解答】解：（1）因为两个球形油滴是做相同的匀速直线运动，若两个油滴之间有库仑力的话，库仑力等大反向，无法保证两个油滴做相同的匀速运动，因此有一个油滴不带电。未加电压时，对A油滴进行分析，根据运动学公式得：根据平衡状态得：m0g＝f结合空气阻力的表达式f＝kv联立解得：k＝（2）因为加电压后A的速度不变，结合上述的分析可知，A油滴不带电；B油滴最终向上做匀速运动，由此可知，B油滴带负电。B油滴向上做匀速直线运动时，根据运动学公式得：根据平衡状态得：解得：q＝根据功能关系得：ΔEp＝﹣W电联立解得：ΔEp＝（3）油滴相遇时，质量为2m0，则新油滴受到的电场力为此时要对电场力进行分类讨论①若F′＞2m0g，即h2＞h1可知，v2＞v1因此新油滴速度方向向上，选向上的方向为正方向，油滴碰撞瞬间，根据动量守恒得：m0v2﹣m0v1＝2m0v3可得：v3＞0新油滴向上加速，达到平衡时，则有解得：v＝②若F′小于2m0g，即h1＞h2可知，v2＜v1选向下的方向为正方向，根据动量守恒得：m0v2﹣m0v1＝2m0v4可得：v4＞0新油滴向下加速，达到平衡时，则有解得：v′＝，速度方向向下答：（1）比例系数为；（2）油滴A不带电，油滴B带负电，电荷量为；B上升距离h2电势能的变化量为；（3）①h2＞h1，则新油滴的速度大小为，方向竖直向上；②若h1＞h2，则新油滴的速度大小为，方向竖直向下。【点评】本题主要考查了带电粒子在电场中的运动，熟悉对物体的受力分析，理解功能关系从而得出电势能的变化量，同时要结合动量守恒定律分析出油滴的速度，关键点是要分类讨论，对学生的理解思维要求较高，难度较大。（二）选考题：共12分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。[选修3-3]（12分）15．（6分）利用空调将热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外环境，这个过程　不是　（选填“是”或“不是”）自发过程。该过程空调消耗了电能，空调排放到室外环境的热量　大于　（选填“大于”“等于”或“小于”）从室内吸收的热量。【分析】根据热力学第二定律分析出热运动的过程是不是自发过程；根据能量守恒定律分析出空调从室内吸收的热量与排放到室外环境热量的大小关系。【解答】解：利用空调将热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外环境，是以消耗电能为代价的，因此这个过程不是自发过程；因为空调消耗电能会产生一定的热量，根据能量守恒定律可知，所以空调排放到室外环境的热量大于从室内吸收的热量。故答案为：不是；大于【点评】本题主要考查了热力学定律的相关应用，理解热力学第二定律的相关内容，结合能量守恒定律即可完成分析。16．（6分）玻璃瓶可作为测量水深的简易装置。如图所示，潜水员在水面上将80mL水装入容积为380mL的玻璃瓶中，拧紧瓶盖后带入水底，倒置瓶身，打开瓶盖，让水进入瓶中，稳定后测得瓶内水的体积为230mL。将瓶内气体视为理想气体，全程气体不泄漏且温度不变。大气压强p0取1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2，水的密度ρ取1.0×103kg/m3。求水底的压强p和水的深度h。【分析】分析出气体变化前后的体积，因为温度不变，根据公式pV＝CT列式计算出水底的压强，结合压强的计算公式得出水的深度。【解答】解：根据题目条件可知，气体的初始体积为V1＝380mL﹣80mL＝300mL；气体最终的体积为V2＝380mL﹣230mL＝150mL因此此过程中温度不变，则p0V1＝pV2解得：p＝2.0×105Pa又因为p＝p0+ρgh代入数据解得：h＝10m答：水底的压强为2.0×105Pa，水的深度为10m。【点评】本题主要考查了一定质量的理想气体的状态方程，分析出气体变化前后的状态参量，结合公式pV＝CT和压强的计算公式即可完成解答。[选修3-4]（12分）17．如图所示，某同学握住软绳的一端周期性上下抖动，在绳上激发了一列简谐波。从图示时刻开始计时，经过半个周期，绳上M处的质点将运动至　P　（选填“N”“P”或“Q”）处。加快抖动，波的频率增大，波速　不变　（选填“增大”“减小”或“不变”）。【分析】根据同侧法分析出质点的振动方向，结合时间分析出质点的最终位置；波速由传播的介质决定，与波的频率无关。【解答】解：根据题意可知，波的传播方向沿水平方向向右，根据同侧法可知M点的振动方向向下，因此经过半个周期后，绳上M处的质点将运动至P处；波速由传播的介质决定，与波的频率无关。故答案为：P；不变【点评】本题主要考查了简谐运动的相关应用，理解简谐运动在不同方向的运动特点，同时熟记波速的影响因素即可，属于常规题型。18．一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液体，液体上方是空气，其截面如图所示。一激光器从罐体底部P点沿着罐体的内壁向上移动，它所发出的光束始终指向圆心O点。当光束与竖直方向成45°角时，恰好观察不到从液体表面射向空气的折射光束。已知光在空气中的传播速度为c，求液体的折射率n和激光在液体中的传播速度v。【分析】根据题意可知入射角为90°，折射角为45°，再根据折射定律、折射率与光速的关系即可求解。【解答】解：当光束与竖直方向成45°角时，恰好观察不到从液体表面射向空气的折射光束，入射角为90°，折射角为45°，由折射定律得n＝＝由n＝得激光在液体中的传播速度v＝＝c答：液体的折射率n为，激光在液体中的传播速度v为c【点评】本题考查对折射定律的理解，注意不要死记硬背背。