2025年普通高中学业水平选择性考试模拟试题物理(3)-【衡水金卷·先享题·信息卷】2025年物理模拟试题（HN专版）

姓名 准考证号 2025年普通高中学业水平选择性考试模拟试题 物理（三） 本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、考号等填写在答题卡上，并将准考证号条形 码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：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。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写 在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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.如图所示为氢原子的能级示意图，若使大量处于基态的氢原子被激发，被 激发后的氢原子向低能级跃迁时辐射出的不同频率的光中有三种可使逸 出功为5.28eV的金属发生光电效应，则激发氢原子的光子能量为 A.10.2eV EleV B.12.09eV 8 -1.51 C.12.75eV -3.4 D.12.8eV -13.6 2.一定质量的理想气体从状态A→BC的p-T图像如图所示，其中状态 A的压强为。、体积为V。、温度为T。,下列说法正确的是 A.状态B的压强为2.5p。,状态C的体积为0.4V。 B.状态A和状态C下的气体分子单位时间内对单位面积 P 器壁的撞击次数不相等 0T0 2.5T67 C.状态B→C过程中气体分子单位时间内对单位面积器壁的撞击次数不变 D.整个过程中从外界吸收的热量等于内能的增加量 衡水金卷·先享题·信息卷 物理试题（三）第1页（共8页) HN 3.如图所示，劲度系数为k的轻弹簧下端固定在倾角为0的光滑斜面底端， 上端与一质量为m的物块连接，若以物块静止时的位置作为系统弹性势 能和重力势能总势能的零点，弹簧的弹性势能E。=kx(k为弹簧的劲度 系数，x为弹簧的形变量)，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g,则当 物块相对该平衡位置的位移大小为x时，系统的总势能为 A.6 B6(+四n9,: 00000000000m Ck6-mgsin0·a D.号(+"t)-mgsi血0：西 4.如图甲所示，竖直墙壁上的安全插座的插口内部有一个塑料保护门，当插头 插入时才会打开，否则保持关闭状态，能有效避免意外触电。某双插孔插座 保护门的结构示意图如图乙所示，插座保护门的塑料斜面倾角为日，保护门 与底座之间的动摩擦因数为么，弹簧的劲度系数为k,初始时弹簧的压缩量 为x,插头完全插人后弹簧又压缩了3x,忽略插头插销与各接触点之间的摩 擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，插头和塑料斜面的重力均不计，弹簧始 终在弹性限度内，为使插头插销插入插座至少需要多大的水平推力 A. 4kxcos 0 sin 0-ucos 0 面板 B.- 4kxsin 0 'cos b-usin 0 C. 4kxcos 0 'cos 0-usin 0 插头插销 4kxsin 0 D.sin o-gcos 5.如图所示，三棱锥O一ABC的底面ABC与侧面OAB均为等腰直角三角 形，且二者垂直，直角边OA=AC=L,P为AB的中点，在底面顶点A、B 分别固定着一电荷量均为十Q的点电荷，在顶点C固定着一电荷量为一Q 的点电荷，静电力常量为k,以无限远为电势零点，下列说法正确的是 衡水金卷·先享题·信息卷 物理试题（三）第2页（共8页) HN A.O点的电场强度大于P点的电场强度 且O点的电场强度大小为k是、方向与棱OC垂直 C.O点的电势大于P点的电势，且均大于零 D.若将一带正电的试探电荷由O点移动到P点，其电 势能将减小 6.在如图所示的电路中，交流发电机的电动势随时间的变化规律为一 10sin10πt(V),发电机线圈的电阻r=42。自耦变压器可视为理想变压 器，滑动触头P靠近M端，定值电阻R的阻值为1Ω，下列说法正确的是 A.线圈转动到图示位置时，感应电 流的方向为ABCDA B.t=0.05s时，线圈平面与磁场方 向垂直 C.滑动触头P沿顺时针缓慢转动至接近V端的过程中，定值电阻R消耗 的功率逐渐减小 D.滑动触头P沿顺时针缓慢转动至接近N端的过程中，定值电阻R消耗 的功率先增大后减小 二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有 选错的得0分。 7.中国科学院国家天文台和上海交通大学联合研究团队在双星系统中成功 发现了一颗位于黑洞质量间隙的小质量黑洞，对当前的双星演化和黑洞形 成理论提出了挑战。该双星系统中，可见星为一颗质量约为2.7倍太阳质 量的红巨星，而不可见星（小质量恒星级黑洞）的质量约为3.6倍太阳质 量，两星绕连线上一点做圆周运动的周期约为880天（约7.6×10？s),已 知引力常量G=6.67×101N·m·kg2,太阳的质量为2×100kg,由 以上信息可估算出 A.可见星和小质量黑洞之间距离的数量级为10·m B.可见星和小质量黑洞的线速度大小之比为4：3 C.可见星和小质量黑洞表面的重力加速度之比为3：4 D.可见星和小质量黑洞的动能之比为16：9 衡水金卷·先享题·信息卷 物理试题（三）第3页（共8页) HN 8.一0时刻位于坐标原点的波源由平衡位置开始做简谐运动，在均匀介质 中形成沿x轴正方向传播的简谐横波。已知t=0.3s时刻平衡位置坐标 x=15m的质点恰好开始振动，波形如图所示，下列说法正确的是 A.这列波的波速为5m/s w/cm B.波源的振动方程为y=5sin10πt(cm) C.0.3~0.5s时间内介质中x=5m处的质点将 3. 运动到x=15m处 D.0~0.3s时间内介质中质点P通过的路程为17cm 9.在如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为，R1为定值电阻，R2为滑 动变阻器，L为小灯泡（电阻可视为不变），C为大电容电容器，电压表与电 流表均为理想电表。闭合开关S,小灯泡发光，使滑动变阻器的滑片向下 缓慢移动一小段距离，该过程中电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分 别为△U1、△U2、△U3,电流表A示数变化量的绝对值为△I,小灯泡没有烧 坏，则下列说法正确的是 A.小灯泡逐渐变亮 B. △U+△U2=△U △I-△I R C.电压表V:的示数增大 L D.断开开关S的瞬间小灯泡立即熄灭 10.如图所示，半径R=1.25m的四分之一光滑圆弧轨道和光滑水平金属导 轨PQ一P'Q'平滑连接，导轨的间距L=1m,足够长的水平导轨处在方向 竖直向下、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场中，金属棒b静置在水平 导轨上，与PP'之间的距离d=0.5m,金属棒a从圆弧轨道上与圆心等 高的位置由静止释放。两金属棒的质量均为=0.2kg、长度均为L= 1m、阻值均为r=1.25Ω，两金属棒之间的碰撞为弹性碰撞，碰撞时间极 短，重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是 衡水金卷·先享题·信息卷 物理试题（三）第4页（共8页) HN A.金属棒a进入水平导轨的瞬间，金属棒b的加速度大小为10m/s B.金属棒a与金属棒b碰撞前瞬间的速度大小分别为4m/s、1m/s C.两金属棒碰撞后，最终达到稳定时两金属棒之间的距离为0.75m D.整个运动过程中，系统产生的焦耳热为0.8J 三、非选择题：本题共5小题，共56分。 11.(7分) 某同学用插针法测定一圆柱形玻璃砖的折射率。 (1)操作步骤如下： a.用图钉将白纸固定在木板上。 b.用圆规在白纸上画出与圆柱形玻璃砖底面大小相同的圆，并标注出圆 心O的位置，用直尺画一条沿半径的直线交于圆上的O点，过O画一条入射 光线A),如图所示。 c.在AO直线上竖直地插两枚大头针P1、P2,在白纸上放上被测玻璃 砖，使玻璃砖的截面与白纸上的圆重合。 d.在玻璃砖另一侧白纸上竖直地立一枚大头针P,,调整视线，同时移动 大头针P的位置，当大头针P,恰好能同时挡住大头针P,、P:的像时，把大 头针P3插好。 e.再竖直地插一枚大头针P:,使大头针P:能挡住大头针 本 身，同时也能挡住大头针 的像。 [.记下大头针P、P,的位置，移走玻璃砖，拔去大头针。 (2)请画出入射光在玻璃砖内的折射光线。 A P .Ps P (3)过圆心O分别向入射光的延长线和折射光线作垂线，垂足分别为C、 D,用刻度尺测量出OC和OD的长度为lc、lo,则该玻璃砖的折射率n= (用题中所给字母表示)。 衡水金卷·先享题·信息卷 物理试题（三）第5页（共8页) HN 12.(9分) 某同学要测量一节旧干电池的电动势（约1.4V)和内阻（约3Ω），实验 室提供的器材如下： 电流表A(量程为0~500mA,内阻不计)： 定值电阻R。=2Ω： 滑动变阻器R(最大阻值为10Ω)： 滑动变阻器R2(最大阻值为50Ω)： 开关、导线若干。 /A-I 6.02 mA 4.63 丙 A (1)该同学设计了如图甲所示的电路进行实验，请根据设计的电路，用笔 画线代替导线完成图乙中的实物连线，开始时开关S,、S2、S均处于断开状 态，滑动变阻器的滑片处在合理位置。 (2)实验操作步骤如下： A.闭合开关S,、S2,调节滑动变阻器的滑片位置，读出此时的电流表的 示数I1; B.不改变滑动变阻器的滑片位置，断开开关S,,读出此时的电流表的示 数12； C.改变滑动变阻器的滑片位置，多次重复步骤A、B,记录I、I2对应的数据： D.闭合开关S,、S,读出此时的电流表的示数I3=278.5mA; E。根据实验数据，作出十变化的图像。 ①实验中，滑动变阻器应选择 (填“R,”或“R2”)。 ②如图丙所示为实验得到的·}图像，可得E≈ V,r≈ Ω。（结果均保留三位有效数字） (3)若考虑电流表对电路的影响，则电动势的测量值E E,内 阻的测量值， r。(填“大于”“等于”或“小于”)》 衡水金卷·先享题·信息卷 物理试题（三）第6页（共8页) HN 13.(10分) 如图所示，足球场上以5/s的速度匀速跑动的运动员将静止在地面的 足球（可视为质点）以一定的速度斜向上踢出，足球沿水平方向垂直打在横梁 上，踢出足球的同时运动员匀加速跑动一段距离，头球破门（用头部将球顶入 球门，使球越过球门线)。已知足球的质量为0.44kg,足球被踢出时与球门 的距离L=14m,球门横梁的高度h=2.45m,运动员头球的高度h'= 1.65,足球与横梁的碰撞时间极短，反向弹回的瞬间速度为碰前速度的 85%,重力加速度g=10m/s2,运动员踢足球时不影响其跑动速度，忽略空 气阻力，求： (1)运动员在踢出足球时对足球做的功： (2)运动员踢出足球后匀加速跑动的加 速度大小（结果保留两位有效数字）。 14.(14分) 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一、四象限内存在着沿y轴负方 向、场强大小为E的匀强电场和垂直xOy平面向里的匀强磁场，第二、三象 限内存在沿x轴正方向、场强大小也为E的匀强电场。在x轴上x。=一d 的P点由静止释放一质量为m、电荷量为十q的粒子，粒子经过原点O后仍 沿x轴做直线运动，不计粒子重力。 (1)求匀强磁场的磁感应强度大小； (2)若该粒子从x轴上x1=一4d的Q点（未画出）由静止释放，求粒子 运动过程中与x轴距离最远点的位置坐标； (3)若该粒子从x轴上x2=一9d的Q点（未画出）由静止释放，求粒子 速度沿y轴负方向时的纵坐标。 + + + 4 衡水金卷·先享题·信息卷 物理试题（三）第7页（共8页) HN 15.(16分) 如图所示，光滑水平面上静置一长木板α，物块b放置在长木板上，物块 b到长木板左端的距离d=号m,距长木板足够远处的四分之一光滑圆弧轨 道与固定挡板接触，圆弧最低点的切线水平且与长木板等高。物块c以初速 度o=5.5m/s从长木板左端滑上长木板，经过一段时间后与物块b发生弹 性碰撞，物块b恰好能滑到长木板右端，之后长木板与圆弧轨道发生弹性碰 撞，物块b滑上圆弧轨道，恰好能滑到圆心等高处。已知长木板α、物块b、物 块c的质量分别为m.=2kg、mw=1kg、m=2kg,物块b、c与长木板之间的 动摩擦因数均为：=0.6，物块b、c均可视为质点，重力加速度g= 10m/s2,求： (1)物块c与物块b碰撞前瞬间两物块的速度大小： (2)开始时物块b与长木板右端的距离： (3)物块b滑上圆弧轨道后圆弧轨道对挡板的最大压力。 挡板 衡水金卷·先享题·信息卷 物理试题（三）第8页（共8页) HN信息卷 物理（三） 2025年普通高中学业水平选择性考试模拟试题 信息卷·物理（三） 9 命题要素一览表 注： 1.能力要求： I.理解能力Ⅱ，推理能力 Ⅲ，分析综合能力W.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究 ④科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) I Ⅲ n ① ② ③ ④ 档次 系数 1 选择题 4 氢原子能级跃迁 易 0.85 2 选择题 4 p·T图像 中 0.75 选择题 机械能守恒 中 0.70 4 选择题 共点力平衡 中 0.65 选择题 点电荷电场的叠加 中 0.60 6 选择题 交流电、理想变压器 难 0.55 7 选择题 5 天体运动、双星系统 中 0.75 8 选择题 5 机械振动、机械波 中 0.70 9 选择题 5 电路的动态变化 中 0.65 10 选择题 5 双棒切割磁感线、电磁感应综合 难 0.55 11 非选择题 测定圆柱形玻璃砖的折射率 易 0.80 12 非选择题 测量干电池的电动势和内阻 中 0.75 13 非选择题 10 抛体运动、匀变速直线运动 中 0.75 14 非选择题 14 带电粒子在复合场中的运动 中 0.65 15 非选择题 16 板块模型，圆周运动、力学综合 难 0.50 ·1 HN 信息卷 物理（三） 参考答案及解析 物理（三） 一、选择题 1.C【解析】大量处于=4能级的氢原子向低能级跃 迁，可辐射出六种不同频率的光子，其能量分别为 12.75eV、12.09eV、10.2eV,2.55eV、1.89eV、 0.66eV,其中有三种不同频率的光子能量大于 5.28eV,由题意可知，基态氢原子应被激发到n=4 能级，根据玻尔理论，激发氢原子的光子能量为△E -0.85eV-(-13.6)eV=12.75eV,10.2eV和 F 12.09eV均小于12.75cV,12.8cV虽大于 插入插头时给插头的水平推力F一F,'cos0,对保护 12.75eV,但并不会被氢原子吸收，C项正确。 门斜面在水平方向有Ficos 0=F、,竖直方向有 2.B【解折】状态A一B为等容过程，有会=积，可得 Fsin0=FN+kX4x,又F,=F,',联立解得F pg=2.5p,状态B→C为等温过程，有puVa= sin0一c0s0A项正确. 4kxcos 0 peVc,即prV。=p,Vce,可得Vc=2.5V。,A项错误： 5.B【解析】两正点电荷在P点的合场强为0，在O点 由图可得状态A和状态C压强相等，但状态C温度 的合场强大小为，巨：是，方向沿P0方向，C处的负 高，单个气体分子对器壁的平均撞击力大，故状态A 下气体分子单位时间内对单位面积器壁的撞击次数 点电荷在P点的场强大小为k没、方向沿PC方向， 多，B项正确：状态B→C过程中气体压强减小，温度 不变，单个气体分子对器壁的平均撞击力不变，故状 在0点的场强大小为是，方向沿0C方向，则三个 态B→C过程中气体分子单位时间内对单位面积器 壁的撞击次数诚少，C项错误：状态A→B过程从外 点电荷在P点的合场强大小为k婴，方向沿PC方 界吸收的热量等于内能的增加量，状态B·C过程， 温度不变，内能不变，体积增大，气体对外做功，需从 向，在0点的合场强大小为是，方向与棱OC垂直， 外界吸收热量，故整个过程中从外界吸收的热量大于 A项错误，B项正确：OP连线在等量异种点电荷的中 内能的增加量，D项错误. 垂面内，A、C两处的点电荷在OP连线上各点的电势 3.A【解析】物块处于平衡位置时弹簧的压缩量为 均为0，而B处正点电荷与P点的距离更近，由O点 mgsin9,物块相对该平衡位置的位移大小为时， 到P点电势逐渐升高，C项错误：带正电的试探电荷 由低电势向高电势运动，电势能逐渐增加，D项错误。 物块的位置可能在平衡位置下方或上方，则弹簧的形 6.D【解析】对于DC边，由右手定则可知，线圈转动 变量可能为。土mgi加9，相对该平衡位置的弹性势 到图中位置时，DC边向上运动，故感应电流的方向 为由D到C,所以整个线圈的感应电流方向为 能E=士四y:-合4（四，物块 ADCBA,A项错误：1=0.05s时，电压瞬时值最大， k 通过线圈平面的磁通量为零，线圈平面与磁场方向平 相对该平衡位置低或高rosin,故它的重力势能E 行，B项错误：设发电机电动势的有效值为U,变压 =干ng.rosin0,所以系统的总势能E。=E,l十E 器输入电压为U,,输出电压为U,则有U。=U,十 之k,A项正确。 1T,U2=IR,根据变压器原、副线圈电压、电流的关 4,A【解析】对保护门斜面和插头受力分析如图所示： 总县上二监，可得=（尝）装西=心 系，有一工 +U,心，一平，定值电阻R销耗的功家 n1nU房 P=:U:=U,可得B=十m),根据数学知 1 HN 物理（三） 参考答案及解析 识，当=4m,即丛=2时，P:有最大值，所以滑动 10.ABC【解析】金属棒：进入水平导轨瞬间的速度 大小v。=√2g下=5m/s,切割磁感线产生的感应电 触头P沿顺时针缓慢转动至接近N端的过程中，定 值电阻R消耗的功常先增大后减小，C项错误，D项 动势E=L,通过金属棒a,b的电流强度1左 正确。 则金属棒b的加速度a=BIL=10m/g,A项正 二、选择题 7.AB【解析】对双星系统，根据万有引力定律有 确：金屈棒α进入磁场后到两金属棒碰撞之前，两金 Gm=m,禁nGm0=m禁n+n=L 属棒与水平导轨组成的回路磁通量的变化量△Φ= L L G(m1+m:)T 肌d,同路中的平均电流1-号一器，对金属棒。： 可得上-匹.L=√ r用1 -5×10"m,可 由动量定理有一BL△1一m一m,解得 估算出可见星和小质量黑洞之间的距离L.的数量级 4m/s,同理对金属棒b,由动量定理有BI1△：= 为10·m,A项正确：可见星和小质量黑洞的线速度 ,解得=1m/s,B项正确：两金属棒发生弹性 大小之比改==m=4 功方一m=3,B项正确：可见星和小 碰撞，有m十w=m'十mm,号m或十名m或 质量黑洞自身的半径均未知，不能确定其表面的重 mn+号mm,解得'=1m/s,'=4m/ 1 力加速度，C项错误：可见星和小质量黑洞的动能之 碰撞后两金属棒继续运动达到稳定，此时速度相同， m=4 有m,'十mw'=(m十m),对金属棒a由动量定理 1 2m防 3D项错误。 有BL△=m0一m',了△Y=BLA,解得△r 2r 8.BD【解析】由简谐横波在0.3s内传播的距离为 0.75m,C项正确：整个运动过程中，由能量守恒定 15m,可得该波的波速w=50m/s,A项错误：由波动 图像可知，x=15m处的质点起振方向沿y轴正方 律可得系统产生的焦耳热Q=mgR-之(m十m) 向，与波源的起振方向相同，由波形图可知波源的振 =1.25J,D项错误。 幅A=5cm,波长入=10m,可得波源的振动周期T 三、非选择题 之=0.2s,故波源的振动方程y=Asim票：= 11.(1DP(1分)P1、P:(少写不得分，2分) (2)如图所示(2分) 5sin10xt(cm),B项正确：0.3~0.5s时间内波传播 的距离为10m,但介质中的质点并不随波迁移，C项 错误：波源的振动传播到质点P所需的时间0.1s< A △1<0.158,0~0.38时间内质点P运动的时间子T <△<T,又起振方向沿y轴正方向，则质点P通过 的路程为3A十2cm=17cm,D项正确。 (3)红(2分) 9,AB【解析】闭合开关S后，电源与电流表，R,R:、 小灯泡形成回路，当滑动变阻器的滑片向下移动时， 【解析】(1)使大头针P:挡住大头针P,·就确定了 电阻诚小，电流增大，小灯泡逐渐变亮，A项正确：电 射人玻璃砖的光线，在另一侧使大头针P挡住大头 针P、P的像，大头针P,能挡住大头针P本身 压表V,测的是定值电阻R,两端的电压，根据欧姆 定律可得U1=IR,,电压表V,测的是电源的路端电 同时也能挡住大头针P,P:的像，大头针P、P就 确定了从玻璃砖射出的光线。 压，根据闭合电路欧姆定律可得U=E一Jr,电压表 V3测的是滑动变阻器与小灯泡两端的电压，根据闭 (2)画出通过大头针P:,P,的出射光线与圆相交于 B点，连接OB就是入射光线AO对应的折射光线， 合电路欧姆定律可得U山=E一1(R十r),则有兴 如答案图所示。 R晋=晋=R+可知普+誓-普B (③根据折射定律有：一曲会，由儿何美系可知 项正确：因U=E-I(R,十r),I增大，故U诚小，C 项错误：当电路稳定后，断开开关S,电容器与小灯泡 组成回路，电容器放电，故小灯泡不会立即熄灭，D项 错误。 ·2 HN 信息卷 物理（三） 1 运动员加速过程有L-L'=6a十h)十乞a1,+ 2) (1分) 解得a≈2.8m/s (2分) 14.【解析】(1)设从P点由静止释放的粒子经电场加速 经过原点O的速度大小为 12.(1)如图所示(2分) 由动能定理有Bt=子m-0 (1分) 粒子经过原点O后仍沿？轴做直线运动，则有gE q0 B (1分) mE 解得B=√2 (1分) (2)设从Q点由静止释放的粒子经电场加速后经过 原点O的速度大小为， (2)①R,(1分) ②1.44(2分)3.17(2分) 由动能定理有9EX4d=名m-0 (3)等于(1分)大于(1分) 可知防=2 (1分) 【解析】(1)如答案图所示。 粒子在第一象限内的运动，可视为沿x轴正方向速 (2)为调节方便，使电流表的示数有合理的变化范 度为。的匀速运动和以速度山沿逆时针方向做圆 围，滑动变阻器应选择R,。根据闭合电路欧姆定律 周运动的合运动，如图甲所示 有E=Ih(R十r),E=2(R。+R1+r),E=I(r+ R),整理得亡-六+公·图像在级轴的截臣号 1 1.39,解得电源电动势E≈1.44V,内阻r= E一R ≈3.170。 甲 (3)若考虑电流表的内阳，根据闭合电路欧姆定律有 粒子运动过程中与x轴距离最远点是圆周运动的最 EA=I(R十R十rA),EA=(R十R十RA+ 高点 .E=h(R+m+R).整理得名-+是 R 由洛伦兹力提供向心力有B=m (1分) r 解得r=2d 可知子·图像的纵轴裁距不变，电动势的测量值 可得最高点的纵坐标y=2r=4d (1分) 等于真实值，内阻「 E业一R,一R,故内阻的测 粒子做圆周运动的周期T=x“ (1分) 量值大于真实值。 粒子运动过程中第一次到达与x轴距离最远点时经 13.【解析】(1)设足球被踢出后与横梁碰撞前瞬问的运 历的时间=乞 (1分) 动时间为 其横坐标x1=石 竖直方向有=之财 (1分) 解得x1=2πd (1分) 设足球被踢出时的水平速度大小为 根据运动的周期性可得，粒子与x轴距离最远点的 水平方向有L=,1 (1分) 位置横坐标x=2(2n+1)πd(n=0,1,2,3…)(1分) 竖直速度，=g (1分) 故与x轴距离最远点的位置坐标为(2(2n十1)d, 足球被踢出时，运动员对足球做的功W= 4d）)(n=0,1,2,3…） 2m(+ (3)设从Q点由静止释放的粒子经电场加速后经过 ) (1分) 原点O的速度大小为： 解得W=98.78J (1分) (2)设足球被反向弹回到与运动员相遇的时间为妇 由动能定理有E×9d=号 m话-0 竖直方向有6一发=立 可知=3药 (1分)》 (1分) 粒子在第一象限内的运动，可视为沿x轴正方向速 运动员头球位置与球门的距离1.'=85%，杜(1分) 度为。的匀速运动和以速度2沿逆时针方向做 3 HN 物理（三） 参考答案及解析 圆周运动的合运动，如图乙所示 物块b、c碰撞后，设长木板的加速度大小为4 6g十mg=maa (1分) 设经过时间t2,长木板与物块c共速，此时速度大小 为v v=队一a1红=边十d,l 1 解得h=方s,=1.6m/s 设粒子速度沿y轴负方向时，粒子做圆周运动的速 度方向与竖直方向的夹角为a,如图丙所示 此过程中物块b的加速度大小a6=mss=6m/s m. 则物块b的速度大小：”=吃'一al2=4.6m/s (1分) 长术板与物块6相对滑动的距离山，=十： 2 =m 边十彩 (1分) (1分) 设长木板、物块b、c三者共速时的速度大小为v',根 圆周运动转过的圆心角为270°一α=240 据动量守恒定律有 由洛伦袋力提供向心力有2B=m2) (m。十n,)口十mu,”=(m。十m十m) (1分) 设长木板与物块c共速后的加速度为a 粒子做圆周运动的半径e=2r=4d (1分) 有g=(m。十m.)a 速度沿y轴负方向时粒子的纵坐标y=(1十sina)r 解得a=1.5m/s2<g,故长术板与物块c共速后 =6d (1分) 相对静止 15.【解析】(1)设物块c滑上长木板时加速度大小为a 对物块b有v'=w”一awt (1分) 由牛顿第二定律可得1g=m,a) (1分) 解得t4=0.4s 假设物块b与长木板相对静止，二者的加速度大小 此过程长木板与物块b相对滑动的距离△L:= 为ag 6-=0.6m ”4 am:g=(m.十m6)ae 解得ae=4m/s<g,假设成立 可得物块b与长木板右端的距离'=△L:十△L:= 设物块c滑上长木板至其与物块b发生碰撞所用的 5 时间为，有 (1分) d=u-74:i-7a:i (1分) (3)已知物块b恰好能上滑到圆心等高处，则当物块 b经过位置P(P和圆心O的连线与竖直方向的夹 解得t41=0.25s或0.85s(舍) 角为9)时，由机械能守恒定律有msgRcos华= 此时物块c的速度大小，=6一1=4m/s (1分) m (1分) 物块b与长木板的速度大小均为=a右=1m/s 由向心力公式有Fy一mog cos9=mw (1分) (1分) (2)对物块b、之间的碰撞，由动量守恒定律和机械 圆弧轨道对挡板的压力F,=Fnsin= 2 mgsin 2o 能守恒定律有 (1分) m,1十m62=m:'+m2 (1分) 故当sin2p=1时，圆弧轨道对挡板的压力最大，为 m时十文m暖=之m,“+ 1 2mv2' (1分) Fn=号mg=15N (1分) 解得'=2m/s,w'=5m/s 4 HN