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物理答案
1. 【答案】D【详解】当“轿厢”向上做匀减速直线运动时,“轿厢”加速度向下,处于失重状态,钢
丝绳拉力小于“轿厢”重力。此时,“对重”向下做匀减速运动,加速度向上,处于超重状态,故ABC
错误,D正确。
2. 【答案】C【详解】根据题意可知,题图甲,乙中,导线在磁场中的有效长度均为L/2,所以
题图乙中弯折导线受到的安培力大小为也 。
3. 【答案】B【详解】根据题意可知,两球碰撞时间极短,且不计一切摩擦,则碰撞过程中,两
球组成系统的动量守恒,A.图中表示小球2碰撞后与小球1初速度方向相反,不符合实际,故
A错误;B.图中表示两球碰撞后共速,可能实现,故B正确;CD.图中表示两球碰撞后,两球
组成系统的动量增加,不符合动量守恒定律,故CD错误。
4. 【答案】B【详解】设第一次斜抛小球在空中运动的时间为t,小球在空中运动的逆运动是平
抛运动,第二次平抛小球运动的时间为t′,则 ,由于 ,所以有
,联立两式解得
5. 【答案】A【详解】BD.根据题意可知,粒子经过P、Q两点时的速度大小相等,则P、Q两
点在同一等势面上,与点电荷距离相等,结合牛顿第二定律可知,粒子在P、Q两点的加速度大
小相等,方向不同,故BD错误;AC.由图可知,带正电的粒子 从 点出发抵达 点做曲线
运动,所受电场力方向指向轨迹内侧,则粒子从 做直线运动,所受电场力方向由
,粒子沿轨迹2运动时,电场力做负功,电势能一定增加,结合公式 可知,M
点电势比Q点电势低,故A正确,C错误。
6. 【答案】C【详解】第一宇宙速度为 ,由题目所提供的信息可知,任何天体均存在
其所对应的逃逸速度 ,太阳的半径为R,太阳的逃逸速度为 ,假定
太阳能够收缩成半径为r的黑洞,且认为质量不变 ,解得 。
7. 【答案】D【详解】A.由题图可知,汽车在 过程是恒加速度启动且此时是处于下坡路,
其在 时刻达到最大功率,此后一直保持不变,汽车在 时处于匀速运动,其受力情况如图
所示。
汽车受到的牵引力为
则汽车的最大功率为 ,故A错误;
B.由于物体的 图像表示物体的加速度,所以在 时
间内汽车的加速度为
结合之前汽车的受力分析,对汽车有
解得 ,故B错误;
C.由题图可知, 时刻汽车的速度减小,而由题意可知,汽车受到的阻力没有变,所以此时汽
车的牵引力小于阻力,即汽车由下坡路进入了水平路段,故C错误;
D.汽车在 时间内,根据动能定理可得
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学科网(北京)股份有限公司结合上述结论
可解得 ,故D正确。
8. 【答案】BD【详解】A.根据题意,由图可知,水波的波长为 ,则水波通过尺寸为2.5a
的障碍物不能能发生明显衍射,故A错误;B.根据题意,由图可知, 点距离振源的距离为
,A点距离振源的距离为 ,则到达第一个波峰的时刻,C比A滞后
,故B正确;C.质点不能随波逐流,则质点B、C之间的距离为10a。保持不
变,故C错误;D.根据题意可知,质点振动的振幅为 ,圆频率为 ,质
点从负最大位移处开始振动,则A点的振动方程是 ,故D正确。
9. 【答案】AD【详解】A.当托盘中没有放物体时,两电路图滑动变阻器接入电路的电阻均为0
,则电压表示数均为0,故A错误;B.经过 的电流增大,说明R接入电路阻值变小,盘中物
体质量减小,故B错误;C.当电压表示数为2V时,题图甲电路的电流为
,则变阻器接入电路的电阻为 ,弹簧长度变化量
,托盘中放上的物体质量为 ,故C错误;D.题
图乙中,设托盘上放上质量为 的物体时,弹簧的压缩量为 ,由平衡条件可得 ,
解得 ,由闭合电路欧姆定律可知 ,则 ,联立
解得 ,将 代入得 ,故D正确。
10.【答案】CD【详解】A.导轨做初速为零的匀加速运动,t时刻的速度 v=at,回路中感应电动
势:E=BLv=BLat,可知回路中的电动势一直增大,选项A错误;B.导轨运动以后,由v=at,
,R =R •2x, ,F =BIL,得 ,导轨受外力F,安培力
x 0 安
F 和滑动摩擦力f。其中有f=μF =μ(mg+F ),对导轨,由牛顿第二定律得F-F -f=Ma
安 N 安 A
联立得
分析可知,当 即 力F最大,则有
选项B错误;C.克服安培力做功等于产生的焦耳热,可知若t 时间内导轨产生的焦耳热为Q,
0
则该时间内导轨克服安培力做功为Q,选项C正确;D.又导轨克服摩擦力做功为
,而 , ,则有 ,选项D正确。
11.【答案】(1)k k (2)C (3)A
1 2
【解析】 (1)确定第三枚大头针P 位置的作图方法:由于m m 表面镀
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银,只能反射,所以光路为:入射光线、经过k k 的折射光线、经过m m
1 2 1 2
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学科网(北京)股份有限公司的反射光线、再次经过k k 的折射后的出射光线,作出此光路图如图所示,即可标出P 的位置,
1 2 3
则准备插第三枚大头针时,应在k k 侧观察;
1 2
(2)插第三枚大头针时,这枚大头针应同时挡住P 和P 的像,故选C。
1 2
(3)根据折射定律可得n=sinisinr=A2OA1OB2OB1O=A2OB2O,故选A。
12.【答案】(1) (2)最左端 (3)1 (4)1.80 2.50
【解析】(1)根据题图甲所示的电路,补全实验电路图如答图所示。
(2)为了保护电路,开关闭合时,应使电路中的电流最小,则滑动变阻器接入电路的阻值应最
大,结合题图甲可知开关闭合前滑动变阻器的滑片应滑到最左端位置。
(3)当单刀双掷开关S接1时,电流表内接(相对于电源),由闭合电路欧姆定律可知
,当单刀双掷开关S接2时,电流表外接(相对于电源),由闭合电路欧
姆定律有 ,变形可得 ,则开关S
接1时对应的 图线的纵截距大于开关S接2时的,又题图丙中图线Ⅰ的纵截距大于图线Ⅱ
的纵截距,可知图线Ⅰ是开关S与1接通时对应的图线。
(4)(5)结合(4)问分析由数形结合法可得,图线Ⅰ的纵截距 ,图线Ⅰ的斜率
的绝对值 ,图线Ⅱ的纵截距 ,
图线Ⅱ的斜率的绝对值 ,联立解得 、
。
13.【解析】(1)(6分)设激光射入该液体的入射角为θ,折射角为α,将θ、α标在光路图中,
如图所示。
由几何关系可知 (1分)
(1分)
(1分)
又 (2分) 解得n=1.58 (1分)
(2)(4分)容器中注满该液体后,设激光射入该液体后的折射角仍为α,设光斑到O点的距离为d,
由几何关系 (2分)
由(1)问 (1分) 解得 (1分)
14.【解析】(1)(6分)设第一辆车碰前瞬间的速度为v ,与第二辆车碰后的共同速度为v .
1 2
由动量守恒定律有mv =2mv (1分)
1 2
由动能定理有-2kmg·l2=0-12(2m)v 2 (2分)
2
则碰撞中系统损失的机械能ΔE=12mv 2-12(2m)v 2 (2分) ,解得ΔE=mkgl (1分)
1 2
(2)(4分)设第一辆车推出时的速度为v
0
由动能定理有-kmgl=12mv 2-12mv 2 (2分)
1 0
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学科网(北京)股份有限公司冲量I=mv (1分) , 解得I=m6gkl (1分)
0
15.【解析】(1)(4分)根据乙图,图中图线所围成面积代表电势差,则 (1分)
由动能定理可得 (2分),解得 (1分)
(2)(8分)设带电粒子在磁场中运动的轨道半径为r,根据题意作
轨迹图,由向心力公式得 , (2分)
设 ,由几何关系可知 ,解得 (1分)
所以 (1分)
粒子在磁场中运动过程所转过的角度为 (1分)
粒子在磁场中运动总时间 (1分)
粒子在磁场中运动周期为 (1分),解得 (1分)
(3)(6分)如图,设改变释放位置后,粒子在磁场中第一次从S点回到电场区域,令
,粒子在磁场中运动的圆弧所对圆心角为 ,根据题
意可知:
, (1分)
粒子在磁场中运动总时间为3 ,所以 ,解得n+2N=15(1分)
其中n和N均为正整数;
由题意可知 ,则 ,解得 (1分)
联立n+2N=15与 ,解得N<3
①当N=1,n=13时,由几何关系可得 ,则
由洛伦兹力提供向心力公式得
由动能定理可得 (1分),解得 (1分)
②当N=2,n=11时,由几何关系可得 ,同理解得 (1分)
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