湖南省湘西土家族苗族自治州(4校联考)2021届新高考模拟物理试题含解析

湖南省湘西土家族苗族自治州(4校联考）2021届新高考模拟物理试题
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30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，物体A 、B 的质量分别为m 、2m ，物体B 置于水平面上，B 物体上部半圆型槽的半径为R ，将物体A 从圆槽的右侧最顶端由静止释放，一切摩擦均不计。

则（ ）
A ．A 、
B 物体组成的系统动量守恒
B ．A 不能到达圆槽的左侧最高点
C ．A 运动到圆槽的最低点时A 23
gR D ．A 运动到圆槽的最低点时B 3gR 【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．A 、
B 物体组成的系统只有水平方向动量守恒，选项A 错误；
B ．运动过程不计一切摩擦，故机械能守恒，那么A 可以到达B 圆槽的左侧最高点，且A 在B 圆槽的左侧最高点时，A 、B 的速度都为零，故B 错误；
CD ．对A 运动到圆槽的最低点的运动过程由水平方向动量守恒
2A B mv mv =
对AB 整体应用机械能守恒可得
2211222
A B mg mv v R m =+⋅ 所以A 运动到圆槽的最低点时B 的速率为
3
B gR v = 43A gR v =
故C 错误，D 正确；
故选D 。

2．如图所示，倾斜直杆的左端固定在地面上，与水平面成60°角，杆上穿有质量为m 的小球a 和质量为
2m 的小球b ，a ，b 小球通过一条细绳跨过两个定滑轮相连接。

当a 、b 静止时段绳竖直，段绳与杆的夹角为30°。

若忽略小球b 与杆间的摩擦，重力加速度的大小为g 。

则下列说法正确的是（ ）
A ．绳对a 的拉力大小为mg
B ．绳对a 的拉力大小为2 mg
C ．a 与杆之间可能没有弹力
D ．a 与杆之间一定没有摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】 AB ．以b 球为研究对象，球b 受绳子的拉力、重力和杆的支持力而平衡，如图所示
以沿杆和垂直于杆正交分解可得
即绳子的拉力为，因为绳子对b 的拉力与绳子对a 的拉力大小相等，故A 错误，B 正确； CD ．对球a 分析可知，球a 受到绳子竖直向上的拉力为2mg ，竖直向下的重力为mg ，两力不能平衡，根据摩擦力和弹力的关系可知a 与杆之间一定有弹力和摩擦力存在，故C 错误，D 错误。

故选B 。

3．如图所示，直线a b 、和直线、c d 是处于匀强电场中的两组平行线，M 、N 、P 、Q 是它们的交点，四点处的电势分别为M N P Q ϕϕϕϕ、、、。

一质子由M 点分别运动到Q 点和P 点的过程中，电场力所做的负功相等。

下列说法正确的是（ ）
A ．直线a 位于某一等势面内，M Q ϕϕ<
B ．直线c 位于某一等势面内，>M P ϕϕ
C ．若质子由M 点运动到N 点，电场力做正功
D ．若质子由P 点运动到Q 点，电场力做负功
【答案】A
【解析】
【详解】
AB ．质子带正电荷，质子由M 点分别运动到Q 点和P 点的过程中，电场力所做的负功相等，有 0MQ MP W W =<
而
MQ MQ W qU =
MP MP W qU =，0q >
所以有
0MQ MP U U =<
即
M Q P ϕϕϕ<=
匀强电场中等势线为平行的直线，所以QP 和MN 分别是两条等势线，有
P Q ϕϕ=
故A 正确、B 错误；
CD ．质子由M 点运动到N 点的过程中
()0MN M N W q ϕϕ=-=
质子由P 点运动到Q 点的过程中
()0PQ P Q W q ϕϕ=-=
故CD 错误。

故选A 。

4．如图所示，在同一平面内有①、②、③三根长直导线等间距的水平平行放置，通入的电流强度分别为1A ，2A 、1A ，已知②的电流方向为c→d 且受到安培力的合力方向竖直向下，以下判断中正确的是（ ）
A．①的电流方向为a→b
B．③的电流方向为f→e
C．①受到安培力的合力方向竖直向上
D．③受到安培力的合力方向竖直向下
【答案】C
【解析】
【详解】
AB．因为②的电流方向为c→d且受到安培力的合力方向竖直向下，根据左手定则可知导线②处的合磁场方向垂直纸面向外，而三根长直导线等间距，故导线①和③在导线②处产生的磁场大小相等，方向均垂直纸面向外，再由安培定则可知①的电流方向为b→a，③的电流方向为e→f，故A错误，B错误；
C．根据安培定则可知②和③在①处产生的磁场方向垂直纸面向外，而①的电流方向为b→a，根据左手定则可知①受到安培力的合力方向竖直向上，故C正确；
D．根据安培定则可知②在③处产生的磁场方向垂直纸面向里，①在③处产生的磁场方向垂直纸面向外，根据电流产生磁场特点可知③处的合磁场方向垂直纸面向里，又因为③的电流方向为e→f，故根据左手定则可知③受到安培力的合力方向竖直向上，故D错误。

故选C。

5．如图所示，一充电后的平行板电容器的两极板间距离为l，在正极板附近有一质量为m1、电荷量为q1（q1>0）的粒子A，在负极板附近有一质量为m2，电荷量为－q2（q2>0）的粒子B仅在电场力的作用下
两粒子同时从静止开始运动。

已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距方3
7
l的平面Q。

两粒子间
相互作用力可忽略，不计粒子重力，则下列说法正确的是（）
A．粒子A、B的加速度大小之比4：3
B．粒子A、B的比荷之比为3：4
C．粒子A、B通过平面Q3：2
D．粒子A、B通过平面Q时的动能之比为3：4
【答案】B
【解析】
【详解】
设电场强度大小为E ，两粒子的运动时间相同，对粒子A 有
111
q E a m = 211
3172q E l t m =⋅⋅ 对粒子B 有
222
q E a m = 222
4172q E l t m =⋅⋅ 联立解得
12: =3:4a a
1212
:3:4q q m m = 故A 错误，B 正确；
C ．由v=at 得
112234
v a v a == 故C 错误；
D ．由于质量关系未知，动能之比无法确定，故D 错误。

故选B 。

6．关于静电场的描述正确的是
A ．电势降低的方向就是电场线方向
B ．沿着电场线方向电场强度一定减小
C ．电场中电荷的受力方向就是电场强度的方向.
D ．电场中电场强度为零的地方电势不一定为零
【答案】D
【解析】
【详解】
A ．沿电场线方向电势降低，电势降低最快的方向是电场线方向，故A 项错误；
B．负点电荷形成的电场，沿着电场线方向电场强度增大，故B项错误；
C．电场中正电荷的受力方向与电场强度的方向相同，电场中负电荷的受力方向与电场强度的方向相反，故C项错误；
D．电势具有相对性，电场中电场强度为零的地方电势不一定为零，故D项正确。

二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30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．“嫦娥二号”的任务之一是利用经技术改进的γ射线谱仪探测月球表面多种元素的含量与分布特征。

月球表面一些元素（如钍、铀）本身就有放射性，发出γ射线；另外一些元素（如硅、镁、铝）在宇宙射线轰击下会发出γ射线。

而γ射线谱仪可以探测到这些射线，从而证明某种元素的存在。

下列关于γ射线的说法正确的是（）
A．γ射线经常伴随α射线和β射线产生
B．γ射线来自原子核
C．如果元素以单质存在其有放射性，那么元素以化合物形式存在不一定其有放射性
D．γ射线的穿透能力比α射线、β射线都要强
【答案】ABD
【解析】
【分析】
【详解】
AB.γ射线是原子核发生变化时伴随α射线和β射线放出来的，故AB正确；
C.元素的放射性与其为单质还是化合物无关，故C错误；
D. γ射线本质是高速光子流，穿透能力比α射线、β射线都要强，故D正确。

故选ABD。

8．下列说法中正确的是（）
A．空气的绝对湿度越大，水蒸发越慢，人就感觉越潮湿
B．由于水的表面张力作用，即使伞面上有很多细小的孔，伞也能达到遮雨的效果
C．用热针尖接触金属表面的石蜡，溶解区域呈圆形，说明石蜡具有各向同性
D．无论液体和细管壁是否浸润，都能发生毛细现象
E.摄氏温度每升高1°C相应的热力学温度就升高1K
【答案】BDE
【解析】
【详解】
A．空气相对湿度越大，人体水分越不容易蒸发，人们感觉越潮湿，不是绝对湿度。

故A错误。

B．雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力，导致水不能透过，故B正确。

C．用热针尖接触金属表面的石蜡，熔解区域呈圆形，这是多晶体金属导热具有各向同性的表现，无法说
明石蜡具有各向同性，故C 错误。

D ．液体和细管壁浸润与不浸润都会有高度差，所以都能发生毛细现象。

故D 正确 。

E ．摄氏温度t 与热力学温度T 的关系为T =t+273。

摄氏温度升高1°C ，对应的热力学温度升高1K ，故E 正确。

故选BDE 。

9．如图所示，x 轴与水平传送带重合，坐标原点O 在传动带的左端，传送带右端A 点坐标为X A =8m ，匀速运动的速度V 0=5m/s ，一质量m=1kg 的小物块，轻轻放在传送带上OA 的中点位置，小物块随传动带运动到A 点后，冲上光滑斜面且刚好能够到达N 点处无机械能损失，小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，斜面上M 点为AN 的中点，重力加速度g=10m/s 2。

则下列说法正确的是（ ）
A ．N 点纵坐标为y N =1.25m
B ．小物块第一次冲上斜面前，在传送带上运动产生的热量为12.5J
C ．小物块第二次冲上斜面，刚好能够到达M 点
D ．在x=2m 位置释放小物块，小物块可以滑动到N 点上方
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】
A ．小物块在传送带上匀加速运动的加速度
a=μg=5 m/s 2
小物块与传送带共速时，所用的时间
05s 1s 5
v t a === 运动的位移
20
2512.5m 4m 252
2A v x X a ====⨯V ＜ 故小物块与传送带达到相同速度后以v 0=5 m/s 的速度匀速运动到Q ，然后冲上光滑斜面到达N 点，由机械能守恒定律得
2012
N mv mgy = 解得
y N =1.25 m
选项A 正确；
B ．小物块与传送带速度相等时，传送带的位移
x=v 0t=5×1=5m
传送带受摩擦力的作用，小物块在传送带上运动产生的热量
Q=f （x-△x ）=μmg （x-△x ）=0.5×10×2.5=12.5J
选项B 正确；
C ．物块从斜面上再次回到A 点时的速度为5m/s ，滑上传送带后加速度仍为5m/s 2，经过2.5m 后速度减为零，然后反向向右加速，回到A 点时速度仍为5m/s ，则仍可到达斜面上的N 点，选项C 错误；
D ．在x=2m 位置释放小物块，则小滑块在传送带上仍滑动2.5m 后与传送带相对静止，则到达A 点时的速度等于5m/s ，则小物块仍可以滑动到N 点，选项D 错误。

故选AB 。

10．如图甲所示，竖直放置的U 形导轨上端接一定值电阻R ，U 形导轨之间的距离为2L ，导轨内部存在边长均为L 的正方形磁场区域P 、Q ，磁场方向均垂直导轨平面(纸面)向外。

已知区域P 中的磁场按图乙所示的规律变化(图中的坐标值均为已知量)，磁场区域Q 的磁感应强度大小为B 0。

将长度为2L 的金属棒MN 垂直导轨并穿越区域Q 放置，金属棒恰好处于静止状态。

已知金属棒的质量为m 、电阻为r ，且金属棒与导轨始终接触良好，导轨的电阻可忽略，重力加速度为g 。

则下列说法正确的是（ ）
A ．通过定值电阻的电流大小为02mg
B L
B ．0~t 1时间内通过定值电阻的电荷量为10mgt B L
C ．定值电阻的阻值为()3100
1B B L B mgt -
D ．整个电路的电功率为
()1001mg B B L B t -
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
A ．金属棒恰好处于静止状态，有
0mg B IL =
解得电流大小
0mg I B L = 故
A 错误；
B ．0～t 1时间内通过定值电阻的电荷量
110mgt q It B L
== B 项正确；
C ．根据题图乙可知，感应电动势
()2
2101B B L BL E t t -∆==∆ 又
()E I R r =+
联立解得
()31001
B B L B R r mgt -=-
故C 错误； D ．整个电路消耗的电功率
()()210101
001
B B L mg B B L mg P EI t B L B t --==⨯= 故D 正确。

故选BD 。

11．如图，正方形金属线框自某一高度在空气中竖直下落（空气阻力不计），然后进入并完全穿过与正方形等宽的匀强磁场区域，进入时线框动能为E k1，穿出时线框动能为E k2。

从刚进入到刚穿出磁场这一过程，线框产生的焦耳热为Q ，克服安培力做的功为W 1，重力做的功为W 2，线框重力势能的减少量为∆E p ，则下列关系正确的是（ ）
A ．Q=W 1
B ．Q = W 2- W 1
C ．Q =∆E p +E k1-E k2
D ．W 2=W 1+(
E k2-E k1)
【答案】ACD
【解析】
【分析】
【详解】 AB ．由能量关系可知，线框产生的焦耳热Q 等于克服安培力做的功为W 1，选项A 正确，B 错误； CD ．由动能定理
2121k k W W E E -=-
即
W 2=W 1+(E k2-E k1)
而
W 2=∆E p
则
Q =W 1= ∆E p +E k1-E k2
选项CD 正确。

故选ACD 。

12．如图所示，半径为52
r 的圆弧BCD 与倾角为θ的斜面相切于B 点，与水平地面相切于C 点，与圆O 2轨道相切于D 点，圆心O 1、O 2和D 在同一水平直线上，圆O 2的半径为r 。

质量为m 的质点从斜面上某位置由静止释放，刚好能在圆O 2轨道内做完整的圆周运动。

不计一切阻力，重力加速度为g 。

则质点（ ）
A ．释放点距离地面的高度为5r
B ．在
C 时对轨道压力为215
mg C ．从圆弧BCD 进入圆O 2轨道的瞬间，前后向心加速度之比为5：2
D ．从圆弧BCD 进入圆O 2轨道的瞬间，前后角速度之比为2：5
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
A ．质点刚好能在圆O 2轨道做完整的圆周运动，在轨道的最高点
2
mv mg r
= 设释放点离地高度为h ，根据机械能守恒定律
27122
r mgh mg mv =⋅
+ 解得 4h r =
A 错误；
B ．设质点在
C 点速度为C v ，轨道对质点的支持力为C N ，由机械能守恒有
212
C mgh mv = 根据牛顿第二定律
22.5C C v N mg m r
-= 解得
215
C N mg = 由牛顿第三定律可知，质点在C 时对轨道压力为
215mg ，B 正确； C ．质点从圆弧BCD 进入圆O 2轨道的瞬间，速度不变，由线速度与角速度关系
v R
ω= 可知
25
ωω=前后 C 错误；
D ．质点从圆弧BCD 进入圆O 2轨道的瞬间，速度不变，向心加速度
2
v a R
= 可知
25
a a =前后 D 正确。

故选BD 。

三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．为了粗略测量电阻，小明同学用量程为5mA 的毫安表、电动势为3V 的电池、0~999.9Ω)的电阻箱制
作了一块简易欧姆表，电路如图所示：
（1）为制作欧姆表，__准确测量毫安表的内阻（填“需要”或“不需要”）；
（2）进行欧姆调零之后，用该表测量某电阻时，a 表笔是__表笔（填“红”或“黑”），此时毫安表读数为2.5mA ，
则待测电阻阻值为____Ω；
（3）如果在毫安表两端并联一个电阻，其余电路均不变，表盘中间刻度对应的电阻值___（填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）该欧姆表用久后，电池老化造成电动势减小，内阻增大，但仍能进行欧姆调零，则用其测得的电阻值___真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）。

【答案】不需要 红 600 变小 大于
【解析】
【详解】
（1）[1]欧姆表的工作原理
g x x
E E I R r R R R R Ω=
=++++ 而 g E I R Ω
=
即 g
x E
I E R I =+ 则不用确定出R g 的值；根据工作原理可求得相应电流对应的电阻值。

（2）[2]右表笔接欧姆档的内部电源的正极，根据所有测量都满足红进黑出向右偏的规律，可知右表笔b 为黑表笔，左表笔a 为红表笔；
[3]毫安表读数2.5mA 是表头满偏电流5mA 的一半，有
2g x I E I R R Ω
==+ 可知此时的待测电阻值刚好等于欧姆表内阻，有
3
g 3510x E R R I Ω-===⨯Ω=600Ω （3）[4]在毫安表两端并联一个电阻后，有
122x g E
I E R I =⨯+
其欧姆内阻为2g
E I ，阻值变小，即中值刻度值变小。

（4）[5]电池电动势减小了，则欧姆调零后，欧姆表的内阻
g
E R I Ω''= 故欧姆表的内阻减小了，由于欧姆表的中值电阻等于欧姆表的内阻，故实际测量时，当读数为600Ω，实际电阻是小于600Ω的，故测量值大于实际电阻值。

14．某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100uA 的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50uA 刻度．可选用的器材还有：定值电阻R 0（阻值14kΩ），滑动变阻器R 1（最大阻值1500Ω），滑动变阻器R 2（最大阻值500Ω），电阻箱（0~99999.9Ω），干电池（E=1.5V ，r=1.5Ω），红、黑表笔和导线若干．
（1）欧姆表设计
将图（a ）中的实物连线组成欧姆表．（____________）欧姆表改装好后，滑动变阻器R 接入电路的电阻应为____Ω：滑动变阻器选____（填“R 1”或“R 2”）．
（2）刻度欧姆表表盘
通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图（b ）所示．表盘上a 、b 处的电流刻度分别为25和75，则a 、b 处的电阻刻度分别为____、____．
（3）校准
红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向___kΩ处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量．若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图（c）所示，则电阻箱接入的阻值为_______Ω．
【答案】900 R145 5 0 35000.0
【解析】
【分析】
【详解】
（1）连线如图：
根据欧姆表的改装原理，当电流计满偏时，则0g g E I r R
R R =
+++，解得R=900Ω；为了滑动变阻器的安全，则滑动变阻器选择R 1； （2）在a 处， 014g g xa E I r R R R =+++，解得R xa =45kΩ； 在b 处，则034g g xb
E I r R R R =+++，解得R xb =5kΩ； （3）校准：红黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指到0 kΩ处；由图可知，电阻箱接入的电阻为：R=35000.0Ω．
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．如图所示,两个导热气缸竖直放置,底部由一细管连通(忽略细管的容积)．两气缸内各有一个活塞,左边气缸内活塞质量为2m,右边气缸内活塞质量为m,活塞与气缸无摩擦,活塞的厚度可忽略．活塞的下方为理想气体,上方为真空．当气体处于平衡状态时,两活塞位于同一高度h,活塞离气缸顶部距离为2h,环境温度为T 1．
(i)若在右边活塞上放一质量为m 的物块,求气体再次达到平衡后两活塞的高度差(假定环境温度始终保持为T 1);
(ii)在达到上一问的终态后,环境温度由T 1缓慢上升到5T 1,求气体再次达到平衡后两活塞的高度差．
【答案】 (1)
32h (2) 32h 【解析】
(i)设左、右活塞的面积分别为S 1和S 2，气体的压强为P 1，由于两活塞平衡
有：112PS mg =，12PS mg =，得：122S S =
在右边活塞上加一质量为m 的物块后，右活塞降至气缸底部，所有气体都在左气缸中，设左边活塞没有碰到气缸顶部，则等压过程，有：()1211h S S h S +=得132h h =
故假设成立且两活塞高度差为32
h ； (ii)环境温度由T 1缓慢上升时,气体做等压变化直到左边活塞上升到气缸顶部，设此时温度为1T ，由11101
3h S hS T T =，得：102T T =小于5T 1
故气体开始做等容变化，直到压强增大到即将把右边活塞顶起，即压强由112mg P S =变为
222mg P S =，由1202
2P P T T =得：204T T =仍小于5T 1 气体继续升温到5T 1过程中气体做等压变化，设右边活塞上升x ，由：
11220335hS hS xS T T += 可得：32x h =，最终两活塞高度差为32
h ． 点睛：本题关键是明确气体经历等压过程，然后灵活地选择气体实验定律列方程求解活塞的高度． 16．如图，一粗细均匀的U 形管竖直放置，A 侧上端封闭，B 侧上侧与大气相通，下端开口处开关K 关闭，A 侧空气柱的长度为l=10.0cm ，B 侧水银面比A 侧的高h=3.0cm ，现将开关K 打开，从U 形管中放出部分水银，当两侧的高度差为h 1=10.0cm 时，将开关K 关闭，已知大气压强p 0=75.0cmHg ．
（1）求放出部分水银后A 侧空气柱的长度；
（2）此后再向B 侧注入水银，使A 、B 两侧的水银达到同一高度，求注入水银在管内的长度．
【答案】（1）12.0cm ；（2）13.2cm
【解析】
【分析】
【详解】
（1）以cmHg 为压强单位．设A 侧空气柱长度l=10.0cm 时压强为p ，当两侧的水银面的高度差为h 1=10.0cm 时，空气柱的长度为l 1，压强为p 1，由玻意耳定律，有：
pl=p 1l 1①
由力学平衡条件，有：
p=p 0+h ②
打开开关放出水银的过程中，B 侧水银面处的压强始终为p 0，而A 侧水银面处的压强随空气柱长度的增加逐渐减小，B 、A 两侧水银面的高度差也随着减小，直至B 侧水银面低于A 侧水银面h 1为止，由力学平衡条件，有：
p 1=p 0﹣h 1③
联立①②③，并代入题目数据，有：
l1=12cm ④
（2）当A、B两侧的水银面达到同一高度时，设A侧空气柱的长度为l2，压强为P2，由玻意耳定律，有：pl=p2l2⑤
由力学平衡条件有：
p2=p0⑥
联立②⑤⑥式，并代入题目数据，有：
l2=10.4cm ⑦
设注入水银在管内的长度为△h，依题意，有：
△h=2（l1﹣l2）+h1⑧
联立④⑦⑧式，并代入题目数据，有：
△h=13.2cm
17．同学设计出如图所示实验装置.将一质量为0.2kg的小球(可视为质点)放置于水平弹射器内,压缩弹簧并锁定,此时小球恰好在弹射口,弹射口与水平面AB相切于A点,AB为粗糙水平面,小球与水平面间动摩擦因数,弹射器可沿水平方向左右移动,BC为一段光滑圆弧轨道.(O′为圆心,半径,与O′B之间夹角为,以C为原点,在C的右侧空间建立竖直平面内的坐标xOy,在该平面内有一水平放置开口向左且直径稍大于小球的接收器D,,
(1)某次实验中该同学使弹射口距离B处处固定,解开锁定释放小球,小球刚好到达C处,求弹射器释放的弹性势能;
(2)把小球放回弹射器原处并锁定,将弹射器水平向右移动至离B处L2=0.8m处固定弹射器并解开锁定释放小球,小球将从C处射出,恰好水平进入接收器D,求D处坐标;
(3)每次小球放回弹射器原处并锁定,水平移动弹射器固定于不同位置释放小球,要求小球从C处飞出恰好水平进入接收器D,求D位置坐标y与x的函数关系式.
【答案】（1）1.8J（2）(，)（3）y=x
【解析】
（1）从A到C的过程中，由定能定理得：
W弹-μmgL1-mgR（1-cosθ）=0，
解得：W弹=1.8J．
根据能量守恒定律得：E P=W弹=1.8J；
（2）小球从C处飞出后，由动能定理得：
W弹-μmgL2-mgR（1-cosθ）=mv C2-0，
解得：v C=2m/s，方向与水平方向成37°角，
由于小球刚好被D接收，其在空中的运动可看成从D点平抛运动的逆过程，
v Cx=v C cos37°=m/s，v Cy=v C sin37°=m/s，
则D点的坐标：，，解得：x=m，y=m，
即D处坐标为：（m，）．
（3）由于小球每次从C处射出v C方向一定与水平方向成37°角，则：，
根据平抛运动规律可知：抛出点D与落地点C的连线与x方向夹角α的正切值：，故D的位置坐标y与x的函数关系式为：y=x．
点睛：本题考查了动能定理的应用，小球的运动过程较复杂，分析清楚小球的运动过程是解题的前提与关键，分析清楚小球的运动过程后，应用动能定理、平抛运动规律可以解题．。