2025届河北省邯郸市高三上学期二模物理试题

绝密★启用前 单市2025届高三年级第二次调研监测 物理试卷 班级 姓名 注意事项: 1.答卷前,考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需 改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本 试卷上无效。 3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回. 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。 1.2023年4月12日,有“人造太阳”之称的中国科学院的环流器(Tokamak,音译为托卡马克)装 置创造了新的世界纪录,实现稳态高约束模式等离子体运行403s,对探索未来的聚变堆前沼 物理问题,加快实现聚变发电具有重要意义。下列关于轻核聚变说法正确的是 A. 与核裂变相比,相同质量的核燃料,聚变反应中产生的能量比较少 B.“人造太阳”中的核反应方程为H十H→He十X,其中X为中子 C. 目前我国利用核聚变发电已进入实用阶段 D.轻核发生聚变后,比结合能减少,因此反应中释放能量 2.如图所示,质量均为m的物块A、B中间用一根原长为L。的轻弹策相连,放在光滑水平面上 开始时两物块均静止,弹处于原长。用一小锤敲击物块A给其一个水 平向右的速度v。,此后A、B向右运动,弹赘始终处于弹性限度内。下列 AMB 关于弹策的弹性势能E。与弹策的长度L、形变量x之间的关系图像可 能正确的是 #27# ##2## #2# C B 3.如图所示,矩形金属框置于匀强磁场中,mn为一长为2L、电阻为2R的均匀导体棒,可在ab 与cd间滑动并接触良好(e、f为接触点,且em、nf长度相等)。设磁感应强度大小为B,方向 垂直纸面向里,ad长为L,ad、bc边的电阻均为R,ab、cd边的电阻不计。在△时间内导体棒 向左匀速运动△d的过程中,m、n两点之间的电势差U为 高三物理 第1页(共6页) 71 x ? x x × x x 十 d x x x x x × + 2BL△d 4BL△d A. B At 3△t C.4BL△d 2BL△d 3△t At 4.某物理兴趣小组利用手机中的指南针测量地磁场的水平分量Bx平。 他们在水平地面放置一 长直通电导线,导线沿南北方向水平放置,已知通有恒定电流I的长直导线在距轴线,处产生 的磁感应强度大小为B--,其中 -2×10-T·m/A。将手机放置在一水平静止高度为 0.01m的架子上,手机始终处于导线正上方的水平面内且长边与导线平行。导线中不通电 时,在地磁场作用下静止的手机指南针如图甲所示;导线中通以大小为0.69A的恒定电流时 静止的手机指南针如图乙所示。则该处地磁场的水平分量Bk大小约为 甲 乙 A.24T B.26T C.28T D.30T 5.某发电机通过升压和降压变压器给用户供电,已知发电机的输出功率是10kW,路端电压为 400V,升压变压器原、副线圈的匝数比为n·n。三1:5,两变压器之间输电导线的总电阻 R一4O,降压变压器输出电压U.一220V,两变压器均为理想变压器。一段时间后,两变压器 之间输电导线的总电阻变为原来的2倍,为了保证用户端的电压和功率不变,发电机的输出功 率需变为原来的 C.1.2倍 B.1.12倍 A.1.01倍 D.2倍 6.“弹策公仔”以其呆萌的表情和摇摇晃晃的可爱姿态赢得人们的喜爱,如图所示,已知弹策公仔 头部A的质量为2m,脚部B的质量为m,连接AB的弹策质量忽略不计。现对其头部A施加 竖直向下的压力F使其静止,突然撤去力F后,A向上运动,一段时间后B也离开了地面。已 知从撤去力F到A上升到最高点的过程中,弹赘的形变量始终未超出弹性限度。下列说法正 确的是 C.从撤去力F到B刚要离开地面的过程中,A一直处于超重状态 D.从B离开地面到A、B相距最远的过程中,A的加速度不断减小,B的加速度不断增大 高三物理 第2页(共6页) 7.电荷量为Q,和Q。的两个点电荷分别固定于x轴上的P、O两点,规定无穷远处电势为零, 轴上各点电势随x的变化图像如图所示。其中在CF段中,E点处电势最高,质量为m、电荷 量的绝对值为a的带电粒子从C点处由静止释放,仅在电场力作用下沿x轴运动,经过F点 处时的速度大小为v,则 A0_O B.PB间的电场强度方向与BO间的电场强度方向相反 C.粒子从C点处运动到F点处的过程中电势能先增大后减小 D.EF点处电势为 22q 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,有两个或两 个以上选项符合题目要求。全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。 8.2024年6月25日,嫦娥六号探测器历经53天探月之旅给我们带来了月球背面的“土特产”,这 是世界上首次月背采样返回,也是我国航天史上迄今为止技术水平最高的月球探测。已知地 球表面的重力加速度为g,地球半径为R,月球表面重力加速度为地球表面重力加速度的 倍,月球半径为地球半径的。倍,下列说法正确的是 A. 月球的第一宇宙速度为VpgR B. 嫦娥六号发射时的速度应大于地球的第一宇宙速度小于第二宇宙速度 D. 嫦娥六号探测器绕近月轨道飞行的周期约为地球近地卫星周期的。 倍 9.据世界卫生组织统计,中国肠胃病患者高达1.4亿人,平均每十个人中就有一人患有肠胃病。 医学上用玻璃纤维制成内窥镜,用来检查人体胃、肠、气管等脏器的内部情况。如图所示为长 为L的玻璃纤维,AB代表光的入射端面。某种单色光以任何角度从AB端面进入玻璃纤维 后,均能无损耗地从AB端面传播到另一端面。下列说法正确的是 A.玻璃纤维对该光的折射率最小为/② B.玻璃纤维对该光的折射率最小为/③ 高三物理 第3页(共6页) 10.如图所示,A、B、C、D是边长为d的正方形的四个顶点,空间存在与正方形所在平面平行的 匀强电场。一重力不计、电荷量为十。的带电粒子从C点以初动能E。开始运动,并先后经 3 3 (2+③)E。 A.A、D两点的电势差Un-- 3 2E B.匀强电场的电场强度大小E一 3d C.匀强电场的电场强度方向与AB边夹角为37{指向右下方 D.带电粒子由C到A和由A到B所用的时间之比为/③ 三、非选择题:共5小题,共54分。 11.(6分)在“用单摆测量重力加速度”的实验中,某同学测得摆线长为L。和小球直径为d,并用 自动记录仪记录振动次数,其实验装置如图甲所示。 (1)摆球在垂直纸面的平面内摆动,在摆动最低点的左、右两侧分别放置光敏电阻(与自动记 录仪相连)和激光光源,记录仪显示的光敏电阻阻值R随时间:变化的关系如图乙所示, 由此可得当地的重力加速度g一 (用L。、d、t。表示)。 (2)在实验中,该同学将摆线长L。与小球直径d之和记作单摆的摆长L,多次改变摆线长度 并测出对应的摆动周期T,根据测量数据作出T②-L图像,则其T②-L图像是图丙中的 (填“①”“②”或“③”)。然后根据作出的图像求得重力加速度g的值,则该同 学得到的重力加速度的值(填“大于”“小于”或“等于”)实际值。 T-/s2③ ① 光敏 接自动 激光 电阻 记录仪 光源 /m 丙 甲 12.(9分)热敏电阻应用广泛,某实验小组的同学们用如图甲所示的测量电路对某种热敏电阻 R的特性进行探究。 (1)实验小组采用如下步骤完成实验; ①按照测量电路图,请补充完整图乙中的实物连线; #2 行# 甲 乙 高三物理 第4页(共6页) ②将温控装置内的温度t.调节为80C ③将滑动变阻器R。的滑片置于阻值最大处,将开关S。拨向1,闭合开关S,调节R。,量 程为0.6A的电流表的指针偏转如图丙所示,则电流表的读数I一 A,断开开 关S、S; 0.2 0.4 丙 ④将电阻箱的阻值调到 (填“最大值”或“最小值”),将开关S。拨向2,闭合开关 S.,调节电阻箱的阻值使得电流表的示数与③中示数相同,记录此时电阻箱的阻值R和 温控装置的温度t,断开开关S、S; 逐步降低温控装置的温度t。(20C<t。<80C),在每一温度下重复③④操作 根据实验数据描绘出R一:图像,得出结论:该热敏电阻的阻值随温度升高而减小 (2)应用该热敏电阻可以制作报警系统,电路图如图丁所示,开关c应与 (填“a”或 “”)相连接;将滑动变阻器滑片向右移动,启动报警器时的温度 (填“变高”“不 变”或“变低”)。 / 甲衔铁 t 7 13.(8分)一篮球内的标准气压值=6×10Pa,容积V-7.2×10-*}m3,某次比赛前测得所用 篮球内气压.-5×10Pa,现用容积为V。-8×10-*m}的打气简给篮球打气,设每次打气 都能将气简内气体全部压进篮球内,打气过程气体温度及篮球的容积均不变,大气压强。 1X10{Pa。求: (1)打气简需要打气几次能使篮球内气体达到标准值; (2)打入篮球的气体质量与篮球内原有气体的质量m。之比。 高三物理 第5页(共6页) 14.(15分)如图所示,在坐标系xOy中,第一象限内存在匀强电场,电场方向沿y轴负方向;第 三象限内存在匀强电场,电场方向沿x轴正方向;第二、四象限内存在匀强磁场,磁场方向垂 直于纸面向外。一电荷量为o、质量为n的带正电粒子,经过v轴上v一h处的A点时速度 大小为v。,方向沿x轴正方向,然后经过x轴上x一2h处的B点进入第四象限,经过磁场偏 转后由y轴上的C点(C点未画出)进入第三象限,后经x轴上x三一h处的D点垂直于x 轴方向进入第二象限,之后再以速度大小为v。,方向沿x轴正方向回到A点。求: (1)第一象限内电场的电场强度大小E; (2)第四象限内磁场的磁感应强度大小B. (3)带电粒子从进入第一象限开始计时,到粒子第一次回到A点所用时间 二 15.(16分)如图所示,左右两端带有弹性挡板M、N的长木板乙静止放在光滑的水平地面上,物 块甲放置在长木板的中点C,原长为AB的弹性绳上端固定于A点,下端穿过固定于B点的 光滑圆环与物块甲连接,初始时A、B、C三点位于同一竖直线上。已知物块甲的质量m.= 6kg,木板乙的质量m。-2kg、长度L。-2m,弹性绳的劲度系数k-100N/m,BC间长度为 L.-0.2m,弹性绳的弹性势能的表达式为E.-kx?(x为弹性绳的伸长量),物块甲和木 板乙之间的动摩擦因数一0.5,忽略挡板M、N的厚度和物块甲的大小,物块甲和木板乙之 间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,所有碰撞时间忽略不计,弹性绳始终处于弹性限度内,重 力加速度g取10m/s2。 (1)若某时刻给物块甲、木板乙相同的向右初速度v一v2m/s,二者向右一起减速且一直未 发生相对滑动,求物块甲向右运动的最大位移x; (2)若某时刻给物块甲、木板乙以相同的向右初速度v,且当二者将要发生相对滑动时,将长 木板乙锁定不动,使得物块甲与木板乙的挡板N仅能碰撞一次,求v。的最小值(结果可 用根号表示); (3)若将长木板乙锁定不动,给物块甲一个向右的初速度,使其初动能为E。一70J,求物块甲 在长木板上运动的总路程s。 B .甲 N 乙 高三物理 第6页(共6页)高三物理答案 第1 页(共7页) 邯郸市2025届高三年级第二次调研监测 物理参考答案 　　试题依托《中国高考评价体系》，严格依据《普通高中物理课程标准（2017年版 2020年修订）》命制。 试题聚焦物理学科主干知识，突出基础性考查；精选与科技发 展、体育运动、生产生活等相关的真实问题情境，强化关键能力考查；引导学生夯实物理 基础，重视应用物理知识解决实际问题，提升物理学科素养。 试题选取我国科技发展中的重大科技成果，在考查物理学科知识和基本原理的基础 上，引导学生树立高远的科学志向，增强科技强国的社会责任感，激发学生的爱国之情。 如第1题以我国“人造太阳”上的重大突破为情境设题，第8题以“嫦娥探月”为情境创 设问题，引导学生关注科学发展和社会进步，激发学生崇尚科学、探索未知的兴趣，促进 学生树立科技强国的远大理想。 试题精选生活实践情境，素材选取鲜活，贴近学生实际，引导学生关注生活实践中 的物理问题，逐步从“解题”走向“解决问题”。 如试卷的第1、4、6、8、9、13题都是 以生活实践情境创设问题，引导物理备考复习要重视理论联系实际，重视关键能力的 培养。 试题注重学科基础知识考查，注重考查学生在深刻理解物理概念和物理规律基础上 的灵活运用。 如第3题以电磁感应的单棒模型来设计学习探索问题情境，要求学生运用 法拉第电磁感应定律解决具体问题，强化学生对电磁感应基本知识的理解。 第10题以 带电粒子在电场中的类平抛运动设计学习探索问题情境，要求应用电场力做功和匀强电 场的规律来解决问题，需要学生深刻理解匀强电场的基本知识和类平抛的基本模型。 试题遵循国家课程标准，注重对基本实验能力的考查，引导实验复习要重视课标要 求的学生实验，回归课标、回归课堂。 如第11题“用单摆测量重力加速度”，考查学生 对实验原理的理解以及动手操作、获取信息、模型建构、图像法分析处理数据等能力，强 化科学态度与责任的养成。 第12题以探究热敏电阻特性创设实验，考查电阻测量的方 法、实验操作能力、数据分析和处理能力、误差分析等内容。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D C A A B D BD AD BD 1.B 解析:与核裂变相比,轻核聚变的产能效率更高,即相同质量的核燃料,聚变反应中产生的能量比较 多,故A错误;“人造太阳”中的核反应方程为21H+31H→42He+X,根据核反应方程前后质量数和核电荷数 守恒可知X为中子,故B正确;我国对“人造太阳”的研究取得了重大进展,但目前还在实验研究阶段,故 C错误;轻核发生聚变后比结合能增加,因此反应中会释放能量,故D错误。故选B。 高三物理答案 第2 页(共7页) 2.D 解析:A、B和弹簧组成的系统满足动量守恒,A、B共速时有mv0=2mv,对A、B及弹簧整体,由机械 能守恒定律得1 2mv 2 0= 1 2×2mv 2+Epmax,联立得Epmax= mv20 4 ,则排除A、C;弹簧处于原长时弹性势能为 0,则排除B;故选D。 3.C 解析:根据E=BLv,以及电阻的串并联关系和闭合电路欧姆定律得I=2BLΔd3RΔt ,m、n两点之间的电 势差为Umn=Ume+Uef+Ufn=-( BLΔd Δt +I ·R 2 )=-4BLΔd3Δt ,C正确,故选C。 4.A 解析:指南针向西偏转,用安培定则判断直导线上方磁场应该为向西方向,根据题目中的已知条件r= 0.01 m、I=0.69 A,可以计算出导线在手机处产生磁场的磁感应强度大小为B线=kIr ,代入数据得B线= 13.8 μT,结合地磁场和导线磁场叠加后使指南针偏转30°,可得B水平= B线 tan 30° ,解得B水平≈23.9 μT。故选A。 5.A 解析:由升压变压器两端的电压比等于匝数比,有 U1 U2= n1 n2 ,所以U2= n2 n1U1= 5 1×400 V=2000 V,理 想变压器两端的功率不变,有P2=P1=10 kW,输电导线中的电流I2= P2 U2= 10000 2000 A=5 A,则P损=I22R =100 W,降压变压器的输入电压U3= P3 I2= 10000-100 5 V=1980 V,所以 n3 n4= U3 U4= 9 1 ,若输电导线的总 电阻变为原来的2倍,而U4不变,则U'2=2I2R+U3,解得U'2=2020 V,即P'2=U'2I2=10100 W,解得 P'2 P2=1.01 ,故选A。 6.B 解析:撤去力F 后的瞬间,A所受重力和弹簧弹力未发生突变,合力大小为F,方向竖直向上,由牛顿 第二定律可知A的加速度大小a1= F 2m ,故A错误;B刚要离开地面时,地面对B的支持力刚好为零,弹 簧的拉力大小等于B所受的重力mg,由牛顿第二定律可知A的加速度大小a2= 2mg+mg 2m = 3g 2 ,故B正 确;从撤去力F 到B刚要离开地面的过程中,弹簧对A的弹力先是越来越小的支持力,后是越来越大的 拉力,由牛顿第二定律可知A的加速度方向先竖直向上,后竖直向下,因此A先处于超重状态,后处于失 重状态,故C错误;当弹簧拉力大小F弹=mg时,B离开地面开始向上运动,此后由牛顿第二定律可知aA = F弹1+2mg 2m ,方向竖直向下,aB= F弹1-mg m ,方向竖直向上,A减速上升,B加速上升,当A和B的速度 相等时相距最远,在此过程中,弹簧的伸长量不断增大,拉力F弹1不断增大,A和B的加速度均不断增大, 故D错误。故选B。 7.D 解析:由题意可知E 点处电场强度为0,则有 kQ1 PE 2= kQ2 OE 2 ,故 Q1 Q2 = PE 2 OE 2 ,故A错误;由题图可 知,从P 点沿x轴到O 点电势始终降低,所以P 与O 连线上电场强度方向始终沿x轴正方向,即PB 间 与BO 间的电场强度方向相同,均为x轴正方向,故B错误;由C 点到E 点电场方向向左,带电粒子从静 止开始向右运动,可知所受电场力向右,粒子带负电,从C 点处运动到点F 处电势先增大后减小,根据 Ep=qφ可知带电粒子的电势能先减小后增大,故C错误;从C 点处到F 点处根据动能定理得-qUCF= 1 2mv 2-0,解得UCF=- mv2 2q ,UCF=φC-φF=0-φF,φF= mv2 2q ,故D正确。故选D。 8.BD 解析:在地球表面上,根据GMmR2 =m v2 R ,GMm R2 =mg ,可知地球的第一宇宙速度为v地= gR,地球 高三物理答案 第3 页(共7页) 的质量M地=gR 2 G ,地球的平均密度为ρ地= 3g 4πGR ,同理可得月球的第一宇宙速度应为v月= pqgR,月 球的平均密度为ρ月= 3pg 4πGqR ,故A、C错误;嫦娥六号探测器没有脱离地球的引力,故B正确;根据线速度 和周期的关系,地球近地卫星的周期为T地卫=2πRv地 = 2πR gR =2π Rg ,由已知条件可知,嫦娥六号探测器 绕近月轨道飞行周期约为T月嫦=2π qRpg ,因此T月嫦 T地卫= q p ,故D正确。故选BD。 9.AD 解析:如图所示,设入射角为θ,折射角为r,光线到达上界面的入射角为α, 由折射定律得n=sin θ sin r ,由几何关系得α+r=90°,由题意知入射角增大到θ= 90°时,r=C,且α=C 时,折射率最小,可得折射率最小时C=45°,最小折射率n = 1sin 45°=2 ,故A正确,B错误;光在玻璃纤维中的传播速度v=cn ,光在玻璃纤维中传播的时间t= L sinα·v= nL sinα·c ,要使时间最长,α应最小,则r最大,r最大仅能为C,所以α最小为αmin=90°-C,则 tmax= Ln cos C·c= Ln2 c n2-1 ;若玻璃纤维对该光的折射率为 3,则光从一端传播到另一端的最长时间为 32L 2c ,若玻璃纤维对该光的折射率为 2,则光从一端传播到另一端的最长时间为2Lc ,故 C 错误, D 正 确。故选 AD。 10.BD 解析:根据动能定理可得qUCA= 2 3Ek0-Ek0 ,解得C、A 两点间的电势差UCA =- Ek0 3q ,同理可得qUAB= 2+3 3 Ek0- 2 3Ek0 ,解得A、B 两点间的电势差UAB= 3Ek0 3q ,A、D 两点间的电势差UAD=UAB+UBD,易知,UBD=UAC= Ek0 3q ,可得UAD= (1+3)Ek0 3q ,故A错误;A 点电势最高,匀强电场的电场强度方向必指向右下方,设匀强电场的方向与 AB 边夹角为α,如图过B、C 作电场线的垂线,由 UAC UAB= 3 3= Edsin α Edcos α ,可得α=30°,故C错误;电场强度 E= UAC dsin α= 2Ek0 3qd ,故B正确;带电粒子在垂直电场线方向做匀速直线运动,由图可知,粒子由C 到A 和 由A 到B 的时间之比为dcos α dsin α=3 ,故D正确。故选BD。 11.答案:(1) π2(L0+ d 2 ) t20 (2分) (2)① (2分) 等于(2分) 解析:(1)单摆在一个周期内两次经过平衡位置,由图知两次时间间隔为2t0,故该单摆的振动周期为 2t0。由单摆的周期公式T=2π L0+ d 2 g ,可得重力加速度g= π2(L0+ d 2 ) t20 。 (2)由单摆的周期公式T=2π Lg ,可得T2=4π2Lg ,若把小球直径当作半径来计算摆长,则T2= 高三物理答案 第4 页(共7页) 4π2(L-d2 ) g = 4π2 gL- 2π2d g ,可见由此得到的T2 L 图像是图中的①。该同学通过T2 L 图像求得当 地重力加速度,则有k=4π 2 g ,解得g= 4π2 k ,重力加速度值与摆长无关,可见该同学得到的实验结果与实 际值相等。 12.答案:(1)见解析(2分) 0.36(2分) 最大值(1分) (2)a(2分) 变低(2分) 解析:(1)①按照测量电路图,实物连线如下图所示: ③电流表的最小刻度为0.02 A,采用本位估读,故电流表读数为0.36 A; ④闭合开关S2 前,为保护电路应将电阻箱的阻值调至阻值最大处。 (2)热敏电阻的阻值随温度升高而减小,故温度较高时,流经电磁铁的电流较大,电磁铁磁性增强,大到一 定值时衔铁被吸合,此时报警器要工作,电路应闭合,故开关c应与a相连接;将滑动变阻器滑片向右移 动,连入阻值减小,达到与原来同样可报警的电流时,热敏电阻连入的电阻值要更大,而热敏电阻的阻值 随温度升高而减小,故启动报警器时的温度变低。 13.答案:(1)9次 (2)15 解析:(1)因为打气过程中气体温度不变,根据玻意耳定律可知 p1V+np0V0=pV (2分) 解得n=9次 (2分) (2)由玻意耳定律可知p1V=p0V1 (2分) 解得m m0= 9V0 V1= 1 5 (2分) 14.答案:(1) mv20 2qh (2) mv0 qh (3)8+3π h 2v0 解析:(1)粒子在第一象限电场中做类平抛运动,设运动的时间为t1 ,则有 x 轴方向有x=v0t1=2h (1分) y轴方向有y= 1 2at 2 1=h (1分) 又qE1=ma (1分) 解得E1= mv20 2qh (1分) (2)由题意可知粒子到达D 点时速度大小为v0 且沿y轴正方向,则粒子从C 点运动到D 点的过程可视 为类平抛运动的逆过程。若仅研究两个类平抛运动,由于进入电场时的速度大小相等且均与电场强度方 向垂直,出电场时的速度大小相等,则电场力做功大小相同,同时沿电场方向的位移大小相等,由此可知 高三物理答案 第5 页(共7页) 电场强度大小相等,即E1qh=E2qh,E1=E2 (1分) C 点距O 点的长度等于B 点距O 点的长度,即CO=BO=2h (1分) 进入第四象限磁场时,粒子的速度v满足 v= v20+v2y ,vy=at1=v0 (1分) 解得v=2v0 (1分) 在第四象限磁场中,根据洛伦兹力提供向心力有qvB1= mv2 R (1分) 根据几何关系得R=2h (1分) 解得B1= mv0 qh (1分) (3)粒子在第一象限中的运动时间t1= 2h v0 粒子在第四象限磁场中运动了二分之一圆周,运动时间t2 满足t2= πR v 解得t2= πh v0 (1分) 根据运动的对称性,粒子在第三象限电场中的运动时间与在第一象限电场中的运动时间相同 即t3=t1= 2h v0 (1分) 根据几何关系可知粒子在第二象限的磁场中运动了四分之一圆周,圆周半径为h,则运动时间t4 满足 t4= 1 4× 2πh v0 解得t4= πh 2v0 (1分) 粒子运动的总时间t=t1+t2+t3+t4= 8+3π h 2v0 (1分) 15.答案:(1)0.4 m (2)58 m/s (3)3.4 m 解析:(1)甲、乙一起向右做减速直线运动,由能量守恒定律可得 1 2 (m1+m2)v21= 1 2k (L21+x21)- 1 2kL 2 1 (2分) 解得x1=0.4 m (1分) (2)甲、乙一起向右做减速直线运动,当二者将要发生相对滑动时,二者间达到最大静摩擦力,设此时二者 向右运动的位移为x2 对乙,由牛顿第二定律得Ff=μ(m1g-kL1)=m2a (1分) 对甲、乙整体,由牛顿第二定律得kx2=(m1+m2)a (1分) 甲、乙向右运动位移为x2 的过程中,由能量守恒定律可得 1 2 (m1+m2)(v22-v221)= 1 2k (L21+x22)- 1 2kL 2 1 (2分) 此后甲刚好减速到挡板N时速度v2 最小,由能量守恒定律可得 1 2m1v 2 21= 1 2k [L21+( L0 2+x2 )2]-12k (L21+x22)+μ(m1g-kL1) L0 2 (2分) 解得v2= 58 m/s (1分) (3)物块甲先向右运动,假设能够到达挡板,且动能为EkN1,由能量守恒定律可得 高三物理答案 第6 页(共7页) Ek3-EkN1=Ff· L0 2+ 1 2k [L21+( L0 2 ) 2 ]-12kL 2 1 (1分) 解得EkN1=0,则物块甲正好能够达到挡板N 此时最大静摩擦力Ffm=μ(m1g-kL1)=20 N,小于弹性绳弹力的水平分力,所以将向左运动,物块从N 到C 过程,先加速后减速,设到达C 点时动能为EkC1,由能量守恒定律可得 EkC1+Ff· L0 2= 1 2k [L21+( L0 2 ) 2 ]-12kL 2 1 (1分) 解得EkC1=30 J,则物块甲能够返回C 点,之后将继续向左运动位移大小x3,由能量守恒定律可得 EkC1=Ff·x3+ 1 2k (L21+x23)- 1 2kL 2 1 (1分) 解得x3=0.6 m,分析可知物块甲将返回C 点向右运动位移大小x4,由能量守恒定律可得 Ff(x3+x4)= 1 2k (L21+x23)- 1 2k (L21+x24) (1分) 解得x4=0.2 m,此时弹性绳弹力的水平分力正好等于最大静摩擦力,所以物块甲将静止不动,物块甲在 长木板上运动的总路程 s=L0+2x3+x4=3.4 m (2分) 高三物理答案 第7 页(共7页) 编写细目表 题号 题型 分值 知识点 难度 1 单项选择题 4 近代物理、核聚变 易 2 单项选择题 4 运动学图像:结合动力学、动量、能量 易 3 单项选择题 4 电磁感应的单棒模型 易 4 单项选择题 4 磁场叠加 易 5 单项选择题 4 远距离输电 中 6 单项选择题 4 牛顿第二定律 中 7 单项选择题 4 电场叠加及图像的问题 中 8 多项选择题 6 万有引力定律应用、求解宇宙速度等 中 9 多项选择题 6 几何光学 中 10 多项选择题 6 带电粒子在静电场中偏转 较难 11 实验题 6 单摆测量重力加速度 易 12 实验题 9 热敏电阻的特性探究和传感器的应用 中 13 计算题 8 理想气体的变质量问题 易 14 计算题 15 带电粒子在电磁组合场中运动 较难 15 计算题 16 应用动力学、能量的观点解决多过程问题 难