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物 理
（75分钟 100分）
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．某小组用如图 a所示的风速仪研究交流电，风杯在风力作用下带动与其连在一起
的永磁铁转动；某一风速时，线圈中产生的交变电流如图 b所示，已知风杯转速与风
速成正比，则（ ）
A．该交变电流的周期为 B．该交变电流的峰值为
C．风速增大，产生的交变电流周期增大 D．风速增大，产生的交变电流峰值增大
2．日常生活和科技中蕴含光的物理知识，下列说法错误的是（ ）
A．海市蜃楼产生的原因是由于海面上层空气的折射率比下层空气折射率大
B．光导纤维是利用了光的全反射原理，其内芯采用光密介质，外套采用光疏介质
C．自行车后尾灯本身并不发光，但夜晚在灯光的照射下会显得特别明亮，是利用了
全反射棱镜对光的全反射而看上去发光
D．水中的气泡看起来特别明亮是因为一部分光在界面发生了全反射的缘故
3．某同学手握弹簧左侧左右来回振动，使弹簧形成如图所示的纵波。已知相邻的密
部和疏部相距 0.4m，手每分钟
完成全振动 30次，则该波的
（ ）
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A．波长为 0.8m B．波长为 0.4m
C．波速为 4m/s D．波速为 8m/s
4．急行跳远作为一项需要体力和技巧的运动，要求运动员具备出色的跳跃能力和掌
握正确的动作要领。如图所示，若将运动员简化为质点，其起跳速度与水平面的夹角
为 ，大小为 ，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．当 保持不变时， 越小跳远成绩越好
B．当 保持不变时， 越大跳远成绩越好
C．当 保持不变时， 越小跳远成绩越好
D．当 保持不变时， 越大跳远成绩越好
5．北斗卫星导航系统由地球同步静止轨道卫星 a、与地球自转周期相同的倾斜地球
同步轨道卫星 b、以及比它们轨道低一些的轨道卫星 c组成，它们均为圆轨道卫星。
若轨道卫星 c与地球同步静止轨道卫星 a在同一平面内同向旋转，已知卫星 c的轨道
半径为 r，同步卫星轨道半径为 4r，地球自转周期为 T，万有引力常量为 G，下列说
法正确的是（ ）
A．卫星 a的发射速度大于地球第一宇宙速度，轨道运行速度小于地球第一宇宙速度
B．卫星 a与卫星 b具有相同的机械能
C．地球的质量为
D．卫星 a与卫星 c周期之比为 8∶1，
某时刻两者相距最近，则经过 后，
两者再次相距最近
6．如图所示，由粗细均匀的金属导线围成的一个正六边
形线框 abcdef，它的六个顶点均位于一个半径为 R的圆形
区域的边界上，be为圆形区域的一条直径，be上方和下
方分别存在方向相反的匀强磁场，磁场方向垂直于圆形区
域，be上方磁感应强度大小为 2B，下方磁感应强度为 B。
现给线框接入从 a点流入、从 f点流出的大小为 I的恒定
电流，则金属线框受到的安培力的大小为（ ）
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A． B． C．BIR D．0
7．有一类鼠标利用霍尔效应测定鼠标滚轮滚动的角度，其原理如图所示，金属材料
制成的霍尔元件A和 B相互垂直的固定在磁铁的磁极之间，通有水平向右的电流，
当磁铁绕中轴线从图示位置开始以图示方向转动
时，监测A前、后表面的电压 与 B上、下表面
的电压 的数值即可确定磁铁转动的角度。磁铁之
间磁场可视为匀强磁场，下列说法正确的是（ ）
A．磁铁位于图示位置时，A的前表面电势低于后表面电势
B．磁铁从图示位置转动 30°时， 的大小变为初始时的一半
C．磁铁从图示位置转动 45°时，
D．磁铁每转动一周， 会出现四次
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。
8．如图所示，轧钢厂的热轧机上可以安装射线测厚仪，仪器探测到的射线强度与钢
板的厚度有关。已知某车间采用放射性同
位素铢-192作为放射源，其化学符号是
Ir，原子序数是 77，通过β衰变放出γ射线，
产生新核 X，半衰期为 74天，适合透照
钢板厚度 10-100mm，已知钢板厚度标准
为 30mm，下列说法正确的是（ ）
A．放射性同位素发生衰变时，不遵循质量数守恒
B．上述衰变方程为 → +
C．若有 2.0g铢-192，经过 148天有 1.0g衰变
D．若探测器得到的射线变强时，说明钢板厚度小于 30mm，应当增大热轧机两轮之
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间的厚度间隙
9．如图所示，电荷量分别为 、 的点电荷分别固定在间距为 L的 A、B两点，
以 A、B两点连线的中点 O为圆心、 为半径作圆，与 A、B两点连线和 A、B两点
连线的中垂线相交于 a、c、b、d四点。已知静电力常量为 k，下列说法正确的是（ ）
A．O点的电场强度大小为
B．c点的电场强度为 O点电场强度的 倍
C．b点的电势大于 d点的电势
D．同一负电荷在 c点时的电势能小于在 d点时的电势能
10．如图所示，甲、乙是车间内高度不同的两个工作台，它们距地面的高度分别为 、
，且 。在这两个工作台之间设计了两个斜面，从A点静止释放的工件经 C
点滑至 B点时速度刚好为零，此时工作台之间的距离为 d。A、B、C位于同一竖直
平面内。斜面AC与 CB之间平滑连接，工件通过 C点时没有动能损失，AC、BC的
长度可以调节。工件可视为质点且
与两个斜面之间的动摩擦因数均为
μ。下列说法正确的是（ ）
A．d是一个唯一的确定值
B．如果减小 d，工件达到 B点时速度可能为零
C．在两工作台间，无论将 C点向水平方向移动多少，工件都可以下滑
D．只将斜面换成曲面ADB，工件也可以到达 B点
三、非选择题：本题共5 小题，共 54 分。
11．（6分）为了探究物体受到空气阻力的大小与瞬时速率的关系，某同学采用如图甲
所示的实验装置进行实验，分体式传感器可以测得小车的速度大小，在小车上安装薄
片可以增大小车受到的空气阻力。主要实验步骤如下：
(1)将木板的一侧垫高，平衡小车与木板之间的摩擦力后，轻推小车使其缓慢运动，小
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车运动的 v—t图像应为下图中的 ；
A． B． C． D．
(2)将薄片平面垂直小车的运动方向安装在小车上，沿木板推动小车一段距离，然后撤
去推力，撤去推力后小车运动的 v—t图像如图乙所示。则撤去推力后，小车的加速度
逐渐___________（选填“变大”或“变小”）；
(3)由分析可得，小车运动的速度越大，受到的空气阻力_______（选填“越大”或“越小”）。
12．（10分）在“测量电源的电动势和内阻”实验中：
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（1）若将一电压表与干电池两极直接相连，用 表示电压表的示数，用 表示该干
电池电动势的真实值，从理论上分析，仅考虑电压表影响，则 （选填“ ”
或“ ” ；
（2）某同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，实验电路图如图
1所示。他根据记录的数据作出的 图像如图 2所示。通过图像可求出电池的电
动势 ，内阻 。（均保留小数点后两位）
（3）引起该实验的系统误差的主要原因是 ；
由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小
由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流大
由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压小
由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压大
（4）某同学利用如图 3所示的电路测定干电池的电动势和内电阻，在是否可忽略电
流表内阻这两种情况下，绘制两类图像。第一类图像以电流表读数 为横坐标，将电
流表和电阻箱读数的乘积 记为 作为纵坐标。第二类图像以电阻箱读数 为横坐
标，电流表读数的倒数 为纵坐标，图中实线代表电流表内阻可忽略的情况，虚线代
表电流表内阻不可忽略的情况，这四幅图中，能正确反映相关物理量之间关系的
是 。
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13.（8分）气压式升降椅质量安全问题日渐引起媒体及公众的关注。气压式升降椅通
过气缸上下运动来调节椅子升降，其结构如图乙所示。圆柱形气缸与椅面固定在一起，
其质量 。与底座固定的横截面积为 的柱状气缸杆，在气缸中封闭了
长度为 的理想气体。气缸气密性、导热性能良好，忽略摩擦力。已知室内
温度 ，大气压强为 ，重力加速度为 ，求：
（1）质量 的人，脚悬空坐在椅面上，室温
不变，稳定后椅面下降的距离；
（2）在（1）情况下，由于开空调室内气温缓慢降
至 ，该过程外界对封闭气体所做的功。
14．（12分）如图所示，质量为 m=1kg的物块A在水平传送带左端的光滑水平面上
以 v0=1m/s的速度向右滑行，传送带右端有一质量为M=1kg的小车静止在光滑的水
平面上，车的右端挡板处固定一根轻弹簧，弹簧的自由端在 Q点，小车的上表面左
端点 P与 Q之间粗糙，Q点右侧光滑，左侧水平面、传送带及小车的上表面均平滑
连接，物块A与传送带及 PQ之间的滑动摩擦因数相同均为μ=0.5，传送带长 L=4.5m，
以恒定速率 v=6m/s顺时针运转。取重力加速度 g=10m/s2，物块A可视为质点，求：
(1)物块A与传送带之间因摩擦而产生的热量 Q；
(2)物块A从滑上传送带到与传送带共速过程中传送带对物块的冲量；
(3)物块A滑上小车后向右挤压弹簧，最终恰好没有离开小车，则 P、Q之间的距离 x。
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15．（18分）如图 1所示，直角坐标系中的第二象限内水平放置长为 2d、间距为 d、
下极板沿 x轴的平行金属板，两金属板中心线左端点 处有一粒子源，沿 方向持
续均匀发射初速度为 、电荷量为 、质量为 m的粒子，在两板间存在如图 2所示
的交变电场，板间电场强度向下为正，粒子打到极板上立即被吸收。曲线 OP过点
，其上方 y轴左侧区域内有沿 方向的匀强电场 （场强大小未知）。从
两金属板间射出的粒子进入曲线 OP上方的匀强电场，偏转后均能够通过 O点，不计
粒子重力及粒子间的相互作用。
(1)求 时刻进入两金属板之间的粒子在电场中运动的时间；
(2)求 时间内射入电场的粒子中，能从两金属板间射出的粒子数与射入总粒子
数的比值；
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(3)写出匀强电场边界 OP的曲线方程；
(4)若第四象限内某些区域存在垂直纸面向外的匀强磁场（未画出），磁感应强度大小
为 B。自 O点射入 y轴右侧的粒子，经磁场偏转后均能够返回 y轴，粒子在第四象限
内的运动始终未离开磁场，求磁场区域的最小面积。
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物理参考答案
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.解： ．由图像可知该交变电流的周期为 ，故 错误；
．该交变电流的峰值为 ，故 错误；
．风速增大，产生的交变电流峰值增大，有效值增大，故 错误；
．风速增大，转速增大，产生的交变电流周期减小，故 正确。
故选：D。
2.解： 、海市蜃楼产生的原因是由于海面上上层空气的温度比下层高，上层空气的密度
比下层小，根据 ，可知上层空气的折射率比下层空气折射率小，故 错误。
、光导纤维是利用了光的全反射原理，根据全反射条件，当光从光密介质射向光疏介
质且入射角大于等于临界角时发生全反射，所以其内芯采用光密介质，外套采用光疏介
质，故 正确。
、自行车后尾灯本身并不发光，但夜晚在灯光的照射下会显得特别明亮，是利用了全
反射棱镜对光的全反射而看上去发光，故 正确。
、水中的气泡看起来特别明亮是因为一部分光在界面发生了全反射的缘故，故 正确。
本题选错误的，故选： 。
3.解： 、相邻的密部和疏部相距 ，故波长 ，故 正确， 错误；
、手每分钟来回振动 30次，故周期 ，波速 ，代入数据解得 ，
故 错误。
故选： 。
4.解：运动员起跳后做斜抛运动，竖直方向 ， 水平方向匀速直线
运动
可得
高三全真模拟物理（二） 参考答案 第 1页（共 8页）
根据 可知，当 保持不变时， 越大跳远成绩越好，故 正确， 错误；
根据 可知， 保持不变，当 时跳远成绩最好，故 错误。
故选： 。
5.解： ．地球第一宇宙速度是最小发射速度，最大运行速度，故 正确；
．机械能包括卫星的动能和势能，与卫星的质量有关，不确定质量关系，故卫星 与
卫星 不一定具有相同的机械能，故 错误；
．对地球同步卫星，根据万有引力提供向心力有
故地球质量 ，故 错误；
．卫星 与卫星 再次相距最近的过程满足
代入卫星 与卫星 周期之比为 ，解得
故 错误。
故选： 。
6.解：由题意可知，线框流过 边的电流 ，流过 边的电流 ，
、 、 三边可等效为 到 直线电流受力为 ，则有：
，方向竖直向下；
、 两受到的安培力大小相等，则有：
，
与 夹角为 ，两力的合力大小等于 ，方向竖直向下；
边受到的安培力 ，方向竖直向上；
故线框受到的安培力 ，故 正确， 错误；
故选： 。
高三全真模拟物理（二） 参考答案 第 2页（共 8页）
7.A．当磁铁位于图示位置时，A中磁场方向竖直向下，电流方向水平向右，电子受洛伦
兹力作用，向后表面偏转，所以A的前表面电势高于后表面电势，故 A错误；
B．设初始时霍尔电压为 UA0，由 ，h为元件厚度，解得
当磁铁从图示位置转动 时，此时磁场垂直于A上、下面的分量为 。则
，故 B错误；
C．当磁铁从图示位置转动 45°时，磁场垂直于A上、下面的分量为 ，磁场垂直
于 B后、前面的分量为 ，则 ，故 C正确；
D．在磁铁转动一周的过程中 ， 可取 45°、225°，所以共两次满足 ，
故 D错误。
故选 C。
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。
8.解： 、放射性同位素发生衰变时依然遵循质量数守恒，故 错误；
、根据质量数和电荷数守恒可知衰变方程为 ，故 正确；
、若有 铱 ，经过 74天后还有 没有衰变，再过 74 天（即总共经历 148天）
还有 没有衰变，则衰变了 ，故 错误；
、探测器得到的射线变强时，说明钢板厚度减小，应当增大热轧机两轮之间的厚度间
隙，故 正确；
故选：BD。
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9.解： 、 在 点产生的场强大小为： ，方向：水平向右
在 点产生的场强大小为： ，方向：水平向左
所以 点的场强大小为： 方向：水平向左，故 正确；
、 在 点产生的场强大小为： ，方向：水平向右
在 点产生的场强大小为： ，方向：水平向左
所以 点的场强大小为： ，方向：水平向左 ，故 错误；
、由电场对称性可知 点和 点的电势相等，故 错误；
、设 连线上距离 为 的点合唱强为 0，则由库仑定律： ，解得：
，恰好在 点，即
从 点到 点场强水平向左，所以负电荷从 点到 点所受电场力水平向右，电场力做
负功；
从 点到 点过程中负电荷所受电场力与竖直方向偏右斜向下，此过程电场力做负功，
所以从 点到 点再到 点过程中电场力一直做负功，电势能增大，故 正确。
故选：AD。
10.解：A．工件从 A点滑到 B点，根据能量守恒定律
，其中 和 分别是斜面 AC和 BC的长度， 和
分别为斜面 AC和 CB与水平面的夹角，化简可得 ，
故
，表明 d是一个唯一的确定值，与斜面的具体形状无关，只取决于高度差和动
摩擦因数，故A正确；
B．根据选项 A的分析可知，如果减小 d，那么重力做的功大于摩擦力做的功，工件在到
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达 B点时速度不为零，故 B错误；
C．由选项 A可知 ，则 C点无论在何处，AC的倾角θ都会满足 ，工件
都可以下滑，故 C正确；
D．将斜面换成曲面 ADB后，工件从 A点到 B点的过程中需要向心力，导致支持力比斜
面的大，摩擦力做功增加，虽然重力做功仍然为 ，但摩擦力做功可能会超过
重力做的功，导致工件在到达 B点之前就停止，即只将斜面换成曲面 ADB，工件无法到
达 B点，故 D错误。
故选 AC。
三、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。
11.（每空 2分）(1)B (2)变小 (3)越大
（1）平衡摩擦力时，应将长木板得一端垫高，轻推小车，使小车在不受外力作用的情况
下做匀速直线运动，即小车的 图像是一条平行时间轴的直线。
故选 B。
（2）由于 图像中，图像切线的斜率为物体的加速度，结合图乙可知，撤去推力后，
小车的加速度逐渐变小。
（3）对小车受力分析，根据牛顿第二定律可得
结合图乙可知，小车的速度越小，小车的加速度越小，受到空气的阻力越小，因此小车
的速度越大，受到空气的阻力越大。
12.（每空 2分）（1） ； （2）1.45； 0.78； （3） ； （4） 。
（1）若将一电压表与干电池两极直接相连，用 表示电压表的示数，用 表示该干电池
电动势的真实值，从理论上分析，根据闭合电路欧姆定律得：
，其中： 为干电池的内阻， 为电压表的内阻，可见 ；
（2）依据实验电路，根据闭合电路欧姆定律得：
由如图 2所示的 图像的纵截距与斜率可得： ，
（3）实验电路采用的是电流表相对电源的外接法，引起该实验的系统误差的主要原因是
电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小，故 正确， 错误，
故选： 。
（4） 、第一类图像以电流表读数 为横坐标，将电流表和电阻箱读数的乘积 记为
高三全真模拟物理（二） 参考答案 第 5页（共 8页）
作为纵坐标。在此情况下，根据闭合电路欧姆定律得：
电流表内阻不可忽略时（对应虚线），则有：
电流表内阻可忽略时（对应实线），有：
由此可知 图像中实线与虚线的纵截距相同，虚线的斜率绝对值大于实线的斜率绝对
值，故 正确， 错误；
、第二类图像以电阻箱读数 为横坐标，电流表读数的倒数 为纵坐标，在此情况下，
根据闭合电路欧姆定律得：
电流表内阻不可忽略时（对应虚线），则有： ，可得：
电流表内阻可忽略时（对应实线），则有： ，可得：
由此可知 图像中实线与虚线的斜率相同，虚线的纵截距大于实线的纵截距，故 错
误。
故选： 。
13.（8分）（1） ；（2）
解：（1）初始状态时，以圆柱形气缸与椅面整体为研究对象，根据受力平衡可得
（1分）
解得
质量 的人，脚悬空坐在椅面上，根据受力平衡可得 （1分）
解得
设稳定后缸内气体柱长度为 ，根据玻意耳定律可得 （1分）
解得 （1分）
则椅面下降了 （1分）
（2）在（1）情况下，由于开空调室内气温缓慢降至 ，该过程气体发生等压
变化，则有 （1分）
解得室内气温缓慢降至 时，气体柱长度为
外界对封闭气体所做的功为 （1分）
解得 （1分）
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14．（12分）(1) (2)5 N m (3)
解：（1）设经过时间 t，物块A与传送带速度相等，由匀变速直线运动速度公式可得
（1分）根据牛顿第二定律可得 （1分）代入数据可得 t=1s
物块A滑行的距离 （1分）
传送带的位移 （1分）则
物块A与传送带之间因摩擦而产生的热量 （1分）
（2）物块A滑上传送带后先做加速运动直到与传送带共速，摩擦力对其做的冲量为支持
力冲量和摩擦力冲量的矢量和解得 IG=mgt=10Ns （1分） If=mv—mv0=5 Ns（1分）
I=5 Ns（1分）
（3）物块A最终没有离开小车，物块 A与小车具有共同的末速度 ，物块A与小车组
成的系统动量守恒，有 （1分）
分析过程由能量守恒可得 （2分）解得 （1分）
15．（18分）(1) (2) (3) (4)
解：（1）粒子在电场中运动的加速度大小为 （1分）
假设 时刻粒子进入电场后，在竖直方向上始终沿一个方向做匀加速直线运动，且最
终打在极板上，则有 （1分）解得 （1分）
所以假设成立，则粒子在电场中运动的时间为 （1分）
（2）在 时间内，设 时刻进入的粒子刚好不打在下极板上，则有
（1分）
解得
设 时刻进入的粒子，刚好不打在上极板上 （1分）
高三全真模拟物理（二） 参考答案 第 7页（共 8页）
解得
综上分析可知，在 时间内射入电场的粒子，从 时间内射入电场的粒子可
以从两板间射出，则能从两板间射出的粒子数占总粒子数与射入总粒子数的比值为
（2分）
（3）所有从两板之间射出的粒子速度均为 ，方向沿 方向，粒子在电场 区域做类
平抛运动，则有 （1分）， （1分）联立解得 （1分）
将 Q点坐标 代入方程得 ， （1分）
（4）设粒子经过 O点的速度为 v，与 y轴的夹角为 ，则有 （1分）
洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律可得 解得 （1分）
粒子在磁场中运动时，在 y轴上的偏移量 （1分）
恒定，故所有粒子均击中 y轴上的同一位置，即 处。经 Q点射入的粒子到
达 O点时与 x轴的夹角为 ，则有 半径 （1分）
沿 x轴射入 O点的粒子半径为 （1分）
得磁场区域的最小面积 （1分）

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