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1、湖南省2021年普通高中学业水平选择性考试物 理一、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.核废料具有很强的放射性,需要妥善处理。下列说法正确的是A.放射性元素经过两个完整的半衰期后，将完全衰变殆尽B.原子核衰变时电荷数守恒,质量数不守恒C.改变压力、温度或浓度,将改变放射性元素的半衰期D.过量放射性辐射对人体组织有破坏作用，但辐射强度在安全剂量内则没有伤害2.物体的运动状态可用位置x和动量0描述,称为相,对应0-x图像中的一个点。物体运动状态的变化可用p-图像中的一条曲线来描述,称为相轨迹。假如一质点沿x轴正方向做初速度为零的匀加速
2、直线运动，则对应的相轨迹可能是3.“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为必的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢,每节车厢发动机的额定功率均为P,若动车组所受的阻力与其速率成正比?阻二4匕4为常量)，动车组能达到的最大速度为匕。下列说法正确的是A.动车组在匀加速启动过程中,牵引力恒定不变B.若四节动力车厢输出功率均为额定值,则动车组从静止开始做匀加速运动C.若四节动力车厢输出的总功率为2.25A则动车组匀速行驶的速度为;为D.若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间f达到最大速度匕,则这一过程中该动车组克服阻力做的功为，就,P t4.如
3、图,在(a,0)位置放置电荷量为?的正点电荷，在(0,a)位置放置电荷量为g的负点电荷,在距P(a,a)为V 2 a的某点处放置正点电荷。，使得P点的电场强度为零。则0的位置及电荷量分别为A.(0,2a),V2?B.(0,2a),22qC.(2 a,0),V 2(7 D.(2a,0),2 V 2(?5 .质量为材的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面,截面如图所示,A为半圆的最低点,6 为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为r的小滑块。用推力厂推动小滑块由4点向6点缓慢移动,力下的方向始终沿圆弧的切线方向,在此过程中所有摩擦均可忽略,下列说法正确的是A.推力b先增大后减小B
4、.凹槽对滑块的支持力先减小后增大C.墙面对凹槽的压力先增大后减小D.水平地面对凹槽的支持力先减小后增大6 .如图，理想变压器原、副线圈匝数比为必.2,输入端C、接入电压有效值恒定的交变电源，灯泡L、L2的阻值始终与定值电阻限的阻值相同。在滑动变阻器的滑片从a 端滑动到人端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是A.L先变暗后变亮,L 一直变亮B.L,先变亮后变暗,L 一直变亮C.L先变暗后变亮,L先变亮后变暗D.L先变亮后变暗,L?先变亮后变暗二、选择题:本题共4小题,每小题5 分，共 2 0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
5、的得3 分,有选错的得0 分。7.2 02 1年 4月 2 9 日，中国空间站天和核心舱发射升空,准确进入预定轨道。根据任务安排,后续将发射问天实验舱和梦天实验舱,计划2 02 2 年完成空间站在轨建造。核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道,轨道离地面的高度约为地球半径的白。下列说法正确的是16A.核心舱进入轨道后所受地球的万有引力大小约为它在地面时的(居)2 倍B.核心舱在轨道上飞行的速度大于7.9 k m/sC.核心舱在轨道上飞行的周期小于2 4 hD.后续加挂实验舱后，空间站由于质量增大,轨道半径将变小8.如图（a）,质量分别为加、他的/、8 两物体用轻弹簧连接构成一个系统,外力尸作用在A
6、上,系统静止在光滑水平面上（8靠墙面），此时弹簧形变量为人撤去外力并开始计时,4、8两物体运动的a-t 图像如图（b）所示,S表示0到心时间内4的a-t图线与坐标轴所围面积大小,$、分别表示tx到功时间内/、8 的a-t图线与坐标轴所围面积大小。力在力时刻的速度为由。下列说法正确的是图(a)图(b)A.0到右时间内，墙对8 的冲量等于如小B.niA niBC.6 运动后,弹簧的最大形变量等于xD.S -S二 9.如图，圆心为的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行,a b 和 c d 为该圆直径。将电荷量为q刀）的粒子从a点移动到b 点,电场力做功为2/（心0）;若将该粒子从c 点移动到d 点
7、，电场力做功为/；下列说法正确的是A.该匀强电场的场强方向与平行B.将该粒子从d 点移动到6 点，电场力做功为0.5/FC.a点电势低于c 点电势D.若只受电场力,从d点射入圆形电场区域的所有带电粒子都做曲线运动1 0.两个完全相同的正方形匀质金属框,边长为L,通过长为L的绝缘轻质杆相连,构成如图所示的组合体。距离组合体下底边处有一方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场。磁场区域上下边界水平,高度为L,左右宽度足够大。把该组合体在垂直磁场的平面内以初速度外水平无旋转抛出，设置合适的磁感应强度大小8 使其匀速通过磁场，不计空气阻力。下列说法正确的是X x x,x x x TXXX 2C*XA.6 与的
8、无关,与0 7 成反比B.通过磁场的过程中，金属框中电流的大小和方向保持不变C.通过磁场的过程中,组合体克服安培力做功的功率与重力做功的功率相等D.调节H、呢和B,只要组合体仍能匀速通过磁场,则其通过磁场的过程中产生的热量不变三、非选择题:共56分。第 11】4 题为必考题,每个试题考生都必须作答。第 15、16题为选考题，考生根据要求作答。(一)必考题:共43分。11.(6 分)某实验小组利用图(a)所示装置探究加速度与物体所受合外力的关系。主要实验步骤如下：图(a)图(b)(1)用游标卡尺测量垫块厚度力示数如图(b)所示，方-cm;(2)接通气泵,将滑块轻放在气垫导轨上,调节导轨至水平；(
9、3)在右支点下放一垫块,改变气垫导轨的倾斜角度；(4)在气垫导轨合适位置释放滑块，记录垫块个数和滑块对应的加速度a;(5)在右支点下增加垫块个数(垫块完全相同)，重复步骤(4),记录数据如下表：/?1 2 3 4 5 6(a/m s-2)0.087 0.180 0.260 0.425 0.519根据表中数据在图(c)上描点，绘制图线。a/(m,s-2)如果表中缺少的第4组 数 据 是 正 确 的,其 应 该 是 m/s保留三位有效数字）。12.（9分）某实验小组需测定电池的电动势和内阻，器材有:一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值电阻（阻值为向）、一个电流表（内阻为吊）、一根均匀电阻丝（电
10、阻丝总阻值大于面，并配有可在电阻丝上移动的金属夹）、导线若干。由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝长度,但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上,利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下：（1）将器材如图（a）连接；图（a）图（b）（2）开关闭合前,金属夹应夹在电阻丝的 端（填a”或 b）;（3）改变金属夹的位置，闭合开关,记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角夕和电流表示数/,得到多组数据；（4）整理数据并在坐标纸上描点绘图,所得图像如图（b）所示,图线斜率为k,与纵轴截距为d,设单位角度对应电阻丝的阻值为打，该 电 池 电 动 势 和 内 阻 可 表 示 为 氏,
11、r=;（用晶、R、k、d、表示）（5）为进一步确定结果,还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值A,利用现有器材设计实验,在图（c）方框中画出实验电路图（电阻丝用滑动变阻器符号表示）；图(c)(6)利用测出的r o,可得该电池的电动势和内阻。13.(13 分)带电粒子流的磁聚焦和磁控束是薄膜材料制备的关键技术之一。带电粒子流(每个粒子的质量为m、电荷量为加)以初速度/垂直进入磁场,不计重力及带电粒子之间的相互作用。对处在x O y 平面内的粒子,求解以下问题。图(a)图(b)如 图(a),宽度为2 刀的带电粒子流沿x 轴正方向射入圆心为4(0,n)、半径为n的圆形匀强磁场中,若带电粒子流经过磁场后都
12、汇聚到坐标原点。，求该磁场磁感应强度台的大小；(2)如图(a),虚线框为边长等于2 昼的正方形,其几何中心位于以0,-及)。在虚线框内设计一个区域面积最小的匀强磁场，使汇聚到。点的带电粒子流经过该区域后宽度变为2 n,并沿x 轴正方向射出。求该磁场磁感应强度员的大小和方向，以及该磁场区域的面积(无需写出面积最小的证明过程)；(3)如图(b),虚线框I 和 H 均为边长等于羽的正方形,虚线框环口 均为边长等于明的正方形。在 I、I I、I I I 和I V 中分别设计一个区域面积最小的匀强磁场，使宽度为2 的带电粒子流沿”轴正方向射入I 和 I I 后汇聚到坐标原点0,再经过I H和W后宽度变为
13、2 人 并 沿 x 轴正方向射出，从而实现带电粒子流的同轴控束。求/初中薇扬磁感应强度的大小，以及H 和W中匀强磁场区域的面积(无需写出面积最小的证明过程)。1 4.(1 5 分)如图，竖直平面内一足够长的光滑倾斜轨道与一长为上的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接,水平轨道右下方有一段弧形轨道尸&质量为皿的小物块4与水平轨道间的动摩擦因数为。以水平轨道末端。点为坐标原点建立平面直角坐标系xOy,x 轴的正方向水平向右,y 轴的正方向竖直向下,弧形轨道P 端坐标为(2/,4)，。端在了轴上。重力加速度为g。（1）若/从倾斜轨道上距x 轴高度为2 U L的位置由静止开始下滑,求/经过。点时的速度大
14、小；（2）若 从倾斜轨道上不同位置由静止开始下滑，经 过。点落在弧形轨道图上的动能均相同,求 图的曲线方程；（3）将质量为a 加（4 为常数且才2 5）的小物块E 置 于。点，/沿倾斜轨道由静止开始下滑,与8发生弹性碰撞（碰撞时间极短），要使A和 6 均能落在弧形轨道上,且 力落在6落点的右侧,求A下滑的初始位置距x 轴高度的取值范围。（二）选考题:共1 3 分。请考生从两道题中任选一题作答。如果多做，则按第一题计分。1 5.物理选修3-3 （1 3 分）（1）（5分）如图，两端开口、下端连通的导热汽缸,用两个轻质绝热活塞（截面积分别为S和 W）封闭一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁间无摩擦。在
15、左端活塞上缓慢加细沙,活塞从A下降A高度到8 位置时,活塞上细沙的总质量为联在此过程中,用外力尸作用在右端活塞上，使活塞位置始终不变。整个过程环境温度和大气压强口保持不变，系统始终处于平衡状态,重力加速度为g。下 列 说 法 正 确 的 是。（填正确答案标号。选 对 1 个得2分，选对2个得4分，选对3个得5 分。每选错1 个扣3分,最低得分为0分）s,_ _ _ 溢I/ac细 沙IA.整个过程,外力下做功大于0,小于nighB.整个过程,理想气体的分子平均动能保持不变C.整个过程,理想气体的内能增大D.整个过程,理想气体向外界释放的热量小于（p S h+mgmE.左端活塞到达6位置时,外力广
16、等于警51(2)(8 分)小赞同学设计了一个用电子天平测量环境温度的实验装置，如图所示。导热汽缸开口向上并固定在桌面上，用质量处=6 0 0 g、截面积S-2 0 c m/的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。一轻质直杆中心置于固定支点力上,左端用不可伸长的细绳竖直悬挂活塞,右端用相同细绳竖直悬挂一个质量应=1 2 0 0 g的铁块，并将铁块放置到电子天平上。当电子天平示数为6 0 0.0 g时,测得环境温度7 1=3 0 0 K。设外界大气压强R=l.0 X 1 0 P a,重力加速度g=1 0 m/s (i)当电子天平示数为4 0 0.0 g时，环境温度石为多少？(i i)该
17、装置可测量的最高环境温度A*为多少？电子天平1 6.物理选修3/(1 3 分)(1)(5 分)均匀介质中,波源位于。点的简谐横波在道 水平面内传播,波面为圆。时刻,波面分布如图(a)所示,其中实线表示波峰,虚线表示相邻的波谷。A处质点的振动图像如图(b)所示,z 轴正方向竖直向上。下 列 说 法 正 确 的 是。(填正确答案标号。选 对 1 个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错 1 个扣3 分,最低得分为0 分)图(a)图(b)A.该波从A点传播到5点,所需时间为4 sB.t=Q s 时,6 处质点位于波峰C.t=8 s 时,。处质点振动速度方向竖直向上D.f=1 0 s 时,处质
18、点所受回复力方向竖直向上E.处质点起振后，1 2 s内经过的路程为1 2 c m(2)(8 分)我国古代著作 墨经中记教了小孔成倒像的实验，认识到光沿直线传播。身 高 1.6 m的人站在水平地面上,其正前方0.6 m处的竖直木板墙上有一个圆柱形孔洞，直径为1.0 c m、深度为1.4 c m,孔洞距水平地面的高度是人身高的一半。此时，由于孔洞深度过大，使得成像不完整，如图所示。现在孔洞中填充厚度等于洞深的某种均匀透明介质，不考虑光在透明介质中的反射。(i)若该人通过小孔能成完整的像，透明介质的折射率最小为多少？(i i)若让掠射进入孔洞的光能成功出射，透明介质的折射率最小为多少？题号12345
19、67891 0答案DDCBCAA CA BDA BC D1 .D【关键能力】本题以核废料处理为背景考查考生的理解能力。【必备知识】本题考查的知识有半衰期、核反应方程、放射性的危害。【解题思路】半衰期是指大量放射性元素原子核衰变一半的时间，经过一个半衰期有一半的核发生衰变，再经过一个半衰期,未衰变的原子核中又衰变一半,经过两个半衰期衰变的原子核数为总数的四分之三,A项错误;原子核衰变时满足质量数守恒和电荷数守恒,B 项错误;原子核的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件无关，由原子核本身决定，C项错误;过量的放射性辐射对人体组织有破坏作用，但辐射强度在合适剂量内是安全的，D项正确。2 .D【关键能
20、力】本题通过函数图像考查考生的推理论证能力。【必备知识】本题考查的知识有匀变速直线运动的规律、p-x 图像、动量等,需要考生分析新信息,灵活运用物理规律。【学科素养】本题考查的学科素养主要是科学思维,需要考生通过题中的新信息来分析讨论匀变速直线运动的规律。【解题思路】根据运动学公式2 a x=大又有p=mv,解得。八伤滔菽,根据数学知识,不难判断出D 项正确,A B C项错误。（一题多解】由动能定理得Fx=反,又 有 氏 卫 及F=ma,解 得 片 行 画 自可判断出D 项正确,A B C 项错误。2m3 .C【关键能力】本题通过机车启动考查考生的理解能力和推理论证能力。【必备知识】本题考查功
21、和功率、动能定理、牛顿运动定律、匀加速直线运动、变加速直线运动等知识,需要考生通过机车启动模型来分析实际问题。【解题思路】根据牛顿第二定律有F-kv=m a,动车组做匀加速直线运动时加速度恒定,而加速运动过程速度是变化的,故牵引力是变力,A项错误;若四节动力车厢输出功率均为额定值,有竺-4 片皿,加速度是变化的,BV项错误;动车组达到最大速度匀速运动时,有4 户例,若四节动力车厢输出的总功率为2.2 5 月设动车组匀速行驶时的速率为6 则有2.2 5 片如工解得匕空,C项正确;若四节动力车厢输出功率为额定值，对整个过程由动能定理得4 P L 明=|您!，则 312吗就!,D 项错误。4.B【关
22、键能力】本题通过点电荷周围电场的叠加考查考生的理解能力、逻辑推理能力。【解题思路】根据点电荷周围电场的电场强度公式得原来两点电荷在。点产生的电场强度大小均为其二七,a2原来两点电荷在2 点产生电场的合电场强度为笈之及c o s；=磬,方向斜向左上方与X 轴负方向成4 5 角，由4 a2于放入正点电荷。后一点的电场强度为零，结合题述可知正点电荷0 的位置应该在(0,2 a)处,并且满足lY=k,解 得Q=2yj2Qf故 B正确,A C D 错误。a”(V2a)z5.C【关键能力】本题通过力的平衡考查考生的逻辑推理能力。【学科素养】本题考查的学科素养是物理观念和科学思维。【解题思路】选小滑块为研究
23、对象，小滑块从4点缓慢运动到8的过程中受力平衡，设小滑块和。点的连线与竖直方向的夹角为O,有F=*n 0,n=m g c o s。，小滑块由A到 6的过程中，由0 变 化 到 则/增大,凡减小,则A B 错误;选小滑块与凹槽整体为研究对象,水平方向墙面对凹槽的压力厂灰表o s 8=*n0-cos夕力麻山2夕，可以判断出墙面对凹槽的压力先增大后减小，所 以 C 正确;对整体在竖直方向，地面对凹槽的支持力7 V 支 持=(+加g-挖i n 6=(M+ni)g-mgsin，夕，可知水平地面对凹槽的支持力逐渐减小,D 错误。6.A【关键能力】本题通过含变压器的电路的动态变化问题考查考生的逻辑推理能力。
24、【必备知识】本题考查闭合电路欧姆定律、电路的动态分析等知识。【解题思路】滑动变阻器的滑片从a 端滑动到6 端的过程中，根据并联电路的知识可知,副线圈所连电路两个支路的电阻相等时并联电路的电阻最大，即副线圈回路中的总电阻先增大后减小，即副线圈回路中的总电流先减小后增大，由 可 得,原 线 圈 回 路 中 的 电 流 先 减 小 后 增 大，灯 1/先变暗后变亮,L的分压先减小后增大,对应原线圈两端的电压先增大后减小,副线圈电压先增大后减小,L所在支路电阻逐渐减小,故副线圈电压增大过程中,L,中电流逐渐增大,L灯变亮,副线圈电压减小过程,对应L的电流增大,则副线圈总电流增大，又分所在支路电阻逐渐增
25、大，则吊支路电流逐渐减小，则L 2 中电流仍逐渐增大,L灯变亮。A 正确,BCD错误。7.A C【关键能力】本题通过万有引力定律及匀速圆周运动的相关知识考查考生的理解能力和逻辑推理能力。【解题思路】根据万有引力定律有尸=翠,可知万有引力大小与r的平方成反比,A 项正确；由普万巧得片 与核心舱做圆周运动的轨道半径大于地球半径,因此其在轨道上飞行的速度小于第一宇宙速度，即小于7.9 k m/s,B 项错误；由 于 罩=碎 展 乙 可 得T Vn 店,核心舱做圆周运动的轨道半径小于同步卫星做圆周运动的轨道半径,故其在轨道上飞行的周期小于地球同步卫星的周期，故 C 项正确；由 ”=得r 岑,核心舱rz
26、 r加挂实验舱后，虽然空间站质量变大，但其运行速度大小未变，故轨道半径不变,D项错误。8.A B D【关键能力】本题通过弹簧模型结合图像考查考生的理解能力和信息加工能力。【必备知识】本题以弹簧模型为背景考查考生对动量相关知识的理解和应用，需要考生根据运动过程,合理选择研究对象并结合图像进行分析。【解题思路】0 到 0 时间内，对 4物体由动量定理得/=如”,而 8物体处于静止状态,墙壁对方的冲量等于弹簧弹力对A的冲量I,A项正确；女时刻后,8物体离开墙壁，段时刻/、6两物体的加速度大小均达到最大，弹簧拉伸到最长,二者速度相同，由于此时4 6两物体所受弹簧弹力大小相等,而6的加速度大于A的,故由
27、牛顿第二定律可知,mQ m%B正确;6 运动后，由图可知任意时刻A的加速度小于其初始时刻的加速度,因此弹簧的形变量始终小于初始时刻形变量x,故 C项错误；友时刻4、8共速，图线与坐标轴所围面积表示速度的变化量的大小,故有S S z=S”D项正确。9.A B【关键能力】本题考查考生的信息加工能力以及推理论证能力。【必备知识】本题考查静电场、电场力做功与电势能变化等知识。【解题思路】由题意可得如空、&E,则心 之 以由 c、d 两 点 向 直 线 作 垂 线,垂 足 c 、d 和。点q q即是a方线段的四等分点,故匀强电场的场强方向与平行,A项正确；故该粒子从d 点到b 点，电场力 做 的 功 驱
28、=为匾=0.5 K B 项正确;沿助方向电势逐渐降低，c 点与c 点电势相等，故 a 点电势高于c 点电势,C项错误;从d 点沿平行于历方向射入电场的粒子将做直线运动,D 项错误。1 0.C D【关键能力】本题以金属框通过磁场的运动过程为情境，考查考生运用运动分解的思想处理复杂运动问题的能力。【学科素养】本题考查的学科素养是能量观念、运动观念和科学思维。【必备知识】本题考查平抛运动、运动的分解、安培力做功、功率及能量守恒定律等知识。【解题思路】组合体进入磁场前在竖直方向上做自由落体运动,进入磁场后，其在竖直方向上做匀速运动,有此鲁=mg,而竖直方向上有 Eg H,故B与%无关，但 6 与而成反
29、比,A项错误;组合体通过磁场的过程中，金属框进入磁场时,根据楞次定律可知，电流沿逆时针方向，出磁场时，电流沿顺时针方向,B 项错误;在组合体通过磁场的过程中，克服安培力做的功与重力做的功相等，故克服安培力做功的功率与重力做功的功率相等,C项正确；只要组合体能匀速通过磁场,从下方金属框开始进入磁场到上方金属框离开磁场的过程,组合体下落的高度为4 Z,由能量守恒定律得,组合体减少的重力势能等于金属框中产生的热量,即Q N mgL,Q 与 H、外和6 无关,D项正确。1 1.【参考答案】（1）1.0 2（2分）（5）如图所示（2分）0.34 6（2分）思=一【关键能力】本题通过探究加速度与物体所受合
30、外力的关系的实验,结合游标卡尺读数和用图像法处理实验数据,考查考生的实验探究能力。【解题思路】（1）游标卡尺的读数为10 nun+2X0.1 mm=10.2 mm,即1.02 cm。（5）根据表中实验数据描点并绘制图像如答图所示。设两个支点间的距离为L,则垫上n个垫块后,气垫导轨的倾角6满足sin，岑，根据牛顿第二定律可得a建粤”.in 0当n,如果表中第4组数据是正确的,根据图像计算出斜率,然后代ML入数据得其应该是0.346 m/s2【易错辨析】在进行游标卡尺读数时,不少考生没有注意到主尺上的“1”表示的是10 mm,而错误地读成1.20 cm。12.【参考答案】（2）从2分）（4冷（2分
31、）为为为（2分）（5）电路如图所示（3分）k k-II-【关键能力】本题通过测量电源电动势和内阻实验以及等效替代法测量电阻的创新实验，考查考生的实验探究能力。【实验攻略】求解本题的关键是要理解实验原理，掌握测量电池电动势和内阻的方法。本题所用器材有创新，但测量电池电动势和内阻的方法还是课本的“安阻法”，只要理解了这一点,根据闭合电路欧姆定律写出表达式,再根据表达式结合图像就能求解相关问题。【解题思路】（2）开关闭合前,为了安全，应该使接入电路的电阻最大,所以金属夹应夹在电阻丝的6端。根据闭合电路欧姆定律有H，整理得产唯板咚，结合题意有 党,心警,解得r+RA+Ro+r（）&I E E E E*
32、，rro-Rh 为了测量单位角度对应电阻丝的阻值,可用等效替代法进行测量,设计电路如答图所示。实验方法是先将单刀双掷开关接1,记录电流表的示数To；再将单刀双掷开关接2,将金属夹缓慢从6端向a端移动，当电流表的示数仍为时，记录下接入电路的电阻丝所对应的角度题,则单位角度对应电阻丝的阻值 欧 普13.【关键能力】本题通过带电粒子在磁场中的运动考查考生的模型建构能力和分析综合能力。解：（1）根据磁聚焦模型，由几何关系有r=n（l分）2洛伦兹力提供向心力,有g出 亭（1分）解得6空（1分）（2）根据磁聚焦模型，由几何关系有r w（l分）g心 工（1分）r解得B4 方向垂直纸面向里（1分）qr2磁场区
33、域的最小面积为s=域（1分）（3）如图所示,根据磁聚焦模型，由几何关系有r =小r勺M l分）根 据qvE耳（1分）解 得I和III中磁场磁感应强度的大小分别为8 竺（1分）qr38当1分）q%I I和IV中磁场区域的最小面积分别为S二于不,S等（2分）14.【关键能力】本题通过直线运动、平抛运动和碰撞考查考生的分析综合能力和应用数学解决物理问题的能力。【压轴题透析】本题对思维能力要求较高,需要分步讨论,首先求出初始情形下/滑到。点的速度,接着需要判断出能否落到特殊位置。点,再抓住4从不同位置下滑时落到弧形轨道上的动能相同即可写出曲线方程,最后判断出4 6 从 0 点抛出时的速度关系并进行求解
34、。解：设/滑 到。点时速度为诙 从倾斜轨道上滑到。点过程中，由动能定理有侬2以-侬小，说（2分）解得的力2 g L（l 分）（2）若/以（1）中的位置从倾斜轨道上下滑,A从。点抛出，假设能运动到弧形轨道上的尸点,水平方向有2 口L=VQ t i（l 分）竖直方向有ypgtl（1 分）解得力=/，假设成立（1 分）所以A落在弧形轨道时的动能满足mg*2 u L-u mgL+mg 二 区 0（1 分）A从。点抛出，做平抛运动,水平方向有x=vt竖 直 方 向 有 分）又 y 奇,白 争（诏 俗）（1 分）联立解得夕0 的曲线方程为亲2 尸1 （0W后 2 ）（1 分）（3）设力初始位置到x 轴的高
35、度为力 滑到。点的速度为K o,碰撞后的速度为K n,反弹后再次返回。点时速度为匕1,力、“碰撞后8的速度为内,4、8 碰撞过程有R 匕 1 0 二 勿内产4 勿 修刎 嗫 和 吭 号 4 建（1 分）解得 P 7 r=-T K f O（l 分）i+A 1+AA从倾斜轨道上滑到。点的过程有mgh-“mgL q 呱碰后又运动到。点过程有-侬 2 力感$对1（1 分）又 4 8均能落在弧形轨道上且/落在8点右侧应满足分）联 立 求 解 得 当 踹碧（1 分）1 5.【答案】B DE（5 分）【关键能力】本题通过理想气体的状态变化考查考生对物理知识的理解和分析综合能力。【解题思路】由于整个过程右端活
36、塞的位置不变,故外力尸不做功,A项错误;整个过程中理想气体发生的是等温变化,则分子平均动能不变，内能不变,B 项正确,C项错误;整个过程中，大气压力对左端活塞做功,细沙的重力做功,转化为理想气体的内能，由于理想气体的内能不变,气体放出热量,整个过程中细沙的重力做功小于勿的，则整个过程中理想气体向外界释放的热量小于3 S M+磔阳，故 D 项正确;左端活塞到达6 位置时,对左端活塞有pS +mg=pS,对右端活塞有poS i+F=pS z,解得F 2,E项正确。si（2）【关键能力】本题通过用电子天平测量环境温度的实验装置考查考生的模型建构能力和推理论证能力。解：（i）当电子天平的示数为/胪60
37、0.0 g时，以铁块为研究对象，由力的平衡条件有片知名=德式1 分）以活塞为研究对象，由力的平衡条件有Fr+pS=6S+nhg（l分）解得。厘心+丁 小 川当电子天平的示数为/HOO.O g时，同 理 得.乎 您 弋 3（1 分）气体的体积不变,根据查理定律有詈*（1 分）T T2解得贯之9 7 K（1 分）（i i）当细绳对活塞的拉力为零时,气体的压强最大，为P a（l 分）气体的体积不变,根据查理定律有詈*（1 分）*m a x得 人 1 09 K（1 分）1 6.（1）【答案】A C E（5分）【关键能力】本题通过波动图像和振动图像考查考生对物理知识的理解和分析综合能力。【解题思路】由图
38、（a）可得波的波长4 =1 0 m,由图（b）可 得 波 的 周 期 s,振幅为4=1 c m,故波速丫号之.5m/s,该波从A点传到6 点，传播的距离是一个波长,传播的时间为1 个周期,A项正确;波传到6 点之后,4点与 6 点的振动形式相同，t=6 s时,两点均处于波谷,B项错误；由几何知识可得0、，间距离为巡（t=8 s时，波面分布如图所示,则质点 在平衡位置上方向波峰振动,则振动方向向上,C 项正确；。、间的距离为迎人质点力=1 0 s时的振动形式与tC s 时的相同，分析可知质点的振动速度方向向下，所受回复力的方向竖直向下，故 D项错误;处质点起振后，1 2 s内振动3个周期，通过的
39、路程为1 2 c m,E项正确。（2）【关键能力】本题通过小孔成像、光的折射考查考生的信息转换能力和推理论证能力。【模型分析】本题是原始物理问题,从理想的小孔成像,变化为实际问题，小孔填充介质可等效为平行玻璃砖模型，问题的关键是光要透射过来,其临界情况为恰好从边缘射出，模型只是光的单次折射;第二问是全反射的临界情况，只要考生结合题中情境能归纳出全反射模型,就能理解试题,从而进行求解。解：（i）如图所示,设脚底点的入射光与水平面之间的夹角为0,介质折射率最小时,经介质折射后光恰好能从孔的边缘射出，折射光与水平方向的夹角为八由几何关系有s i n =（2分）河$A=0.8 m向2分）故介质的折射率最小为呼、1.3 8（2分）smr（i i）光掠射时可认为入射角为则透明介质的折射率最小为/出P1.72（2分）2smr