2024年高考第二次模擬考試物理試題（江西、廣西、黑龍江、吉林卷）（含答案與解析）

2024年高考物理第二次模擬考試

高三物理

（考試時間：75分鐘試卷滿分：100分）

注意事項：

1.答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如

需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫

在本試卷上無效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回

第I卷

一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題

目要求，每小題4分，第8~10題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得

3分，有選錯的得。分。

1.物理實驗是物理理論研究的基石。關(guān)于下面幾幅圖說法正確的是（）

A.圖甲說明發(fā)生光電效應時，頻率大的光對應的遏止電壓一定小

B.圖乙說明在a粒子散射實驗中，大多數(shù)粒子都有了明顯偏轉(zhuǎn)

C.圖丙說明氨原子核衰變時，每過3.8天，發(fā)生衰變的原子核數(shù)目保持不變

D.由圖丁可以推斷出，氧原子核（10）比鋰原子核（；Li）更穩(wěn)定

第1頁共29頁

2.一臺空調(diào)外機用兩個三腳架固定在外墻上，如圖所示，空調(diào)外機的重心在支架水平橫梁A。和斜

梁80連接點。的正上方，橫梁對。點的作用力沿04方向、大小為打，斜梁對。點的作用力沿

8。方向、大小為尸2,如果把斜梁加長一點，仍保持水平且連接點。的位置不變，則（）

C.尸2不變D.尸2減小

3.以下是某學習小組在自主學習光的波動性時查找到的圖片，關(guān)于這幾張圖片，其中解釋正確的是

()

甲-光導纖維乙-3D電影丙-彩色的肥皂膜丁-光經(jīng)過大頭針時的照片

A.甲圖光導纖維是利用光的全反射

B.乙圖電影院中的3D電影是利用光的折射

C.丙圖肥皂膜的彩色條紋是由于光的衍射產(chǎn)生的

D.丁圖光經(jīng)過大頭針尖時產(chǎn)生的條紋是由于光的干涉

4.如圖甲，某同學利用光電門計時器測自由落體運動的加速度，小球的直徑為小小球被電磁鐵吸

住時，球心到光電門的距離為/7,小球通過光電門的時間為加，畫出如下5-力圖像，下列說法正

確的是（）

第2頁共29頁

A.實驗中可以選密度較小的泡沫球

B.實驗中應該先釋放小球再接通光電門計時器的電源

C.；比小球球心通過光電門的真實速度偏大

At

D.若圖乙中直線斜率為七則重力加速度g=*

5.如圖所示為餐廳暖盤車的儲盤裝置示意圖，三根完全相同的輕質(zhì)彈簧等間距豎直懸掛在水平固定

圓環(huán)上，下端連接質(zhì)量為"的托盤，托盤上放著6個質(zhì)量均為加的盤子并處于靜止狀態(tài)。已知重力

加速度大小為g,則某顧客快速取走1號盤子的瞬間，托盤對6號盤子作用力的大小為（）

5mg(M+6m)5mg(M-6m)5m2gD5mg(M+lni)

B.

M+5m----------M+5mM+5mM+6m

6.如圖所示為一種叫做"迪斯科魔盤”的娛樂設施，魔盤繞中心軸線在水平面內(nèi)做圓周運動，當魔盤

轉(zhuǎn)動很慢時，站在魔盤上的人會隨磨盤一起轉(zhuǎn)動，當魔盤轉(zhuǎn)速逐漸增大時，人會陸續(xù)被甩向盤邊，

轉(zhuǎn)速達到一定值時，人會"貼"在魔盤豎直壁上而不會滑下。若所有人與魔盤間各部分的動摩擦因數(shù)

均為〃，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，魔盤半徑為r,則下列說法正確的是（）

第3頁共29頁

A.人隨魔盤轉(zhuǎn)動過程中受重力、彈力、摩擦力和向心力作用

B.轉(zhuǎn)速增大，兩人抱在一起不容易被甩到邊上

C.當魔盤角速度為。時，離圓心距離外〈絲處的人不會被甩出

G）

D.當人能“貼"在魔盤豎直壁上且對盤底無壓力時，魔盤的轉(zhuǎn)速一定不小于

2萬N/jr

7.如圖所示，有兩顆衛(wèi)星繞某星球做橢圓軌道運動，兩顆衛(wèi)星的近地點均與星球表面很近（可視為

相切），衛(wèi)星工和衛(wèi)星2的軌道遠地點到星球表面的最近距離分別為九、為，衛(wèi)星1和衛(wèi)星2的環(huán)繞

周期之比為上忽略星球自轉(zhuǎn)的影響，已知引力常量為G,星球表面的重力加速度為g。。則星球的

平均密度為（）

(3\

3&1-討

0_____L

'<3A

2TIG\112k3一九

(3>(2\

3&1-戶

I1D_________2_

C."/2A

4?Gh1k2-hy4?G為左1一%

8.如圖所示，一列簡諧波沿x軸正方向傳播，實線為f=0時刻的波形，虛線為f=ls時的波形，下

列說法正確的是（）

第4頁共29頁

A.該波的周期為4s

B.r=2s時，x=2m處的質(zhì)點正在向y軸正方向運動

C.波速大小可能為5m/s

D.0.2s內(nèi)該波上所有質(zhì)點運動的路程可能為4m

9.一質(zhì)量為1kg、帶電量為+1C的小球，以初速度10m/s沖上一質(zhì)量為4kg,半徑為1m的四分之一

絕緣光滑圓槽。整個空間置于豎直向下，電場強度為1ON/C的勻強電場中。所有接觸面均光滑，則

從小球開始沖上圓槽到上升到最高點過程中，下列說法正確的是（）（重力加速度g=10m/s2）

A.小球和槽組成系統(tǒng)機械能守恒B.小球和槽之間的彈力對槽做正功

C.整個過程小球的電勢能增加了21JD.小球離開槽后繼續(xù)上升的高度為1m

10.如圖甲所示，在空間存在一個變化的電場和一個變化的磁場，電場的方向水平向右（圖甲中由

8到C）,電場強度的大小隨時間變化情況如圖乙所示；磁感應強度方向垂直于紙面，磁感應強度的

大小隨時間變化情況如圖丙所示。在f=ls時，從A點沿A8方向（垂直于8C）以初速度加射出第

一個粒子，并在此之后，每隔2s有一個相同的粒子沿A8方向均以初速度vo射出，射出的粒子均能

擊中C點。若AB=BC=1,且粒子由A點到C點的運動時間均小于1s。不計空氣阻力、粒子重力及電

磁場變化帶來的影響，對于各粒子由A點運動到C點的過程中，則以下說法正確的是（）

第5頁共29頁

B---?C磯B

,￡*Q---11---''Bo

vol|；；j；「

A02468〃s02468z/s

甲乙丙

A.磁場方向垂直紙面向外

B.電場強度Eo和磁感應強度坳的比值今=3vo

C.第一個粒子和第二個粒子運動的時間之比為兀：2

D.第一個粒子和第二個粒子通過C點的動能之比為1：5

第n卷

二、實驗題：本題共2小題，共14分。

11.某同學通過查閱資料得知，輕彈簧彈性勢能表達式為1=1丘2,左為輕彈簧的勁度系數(shù)，X為

彈簧形變量。該同學設計了如圖甲所示的裝置驗證彈性勢能表達式。

（1）實驗步驟如下：

①打開氣泵電源開關(guān)，進氣管通氣，氣墊導軌上只放置滑塊（帶遮光條），調(diào)節(jié)氣墊導軌水平，直

至滑塊在導軌上做勻速直線運動；

②用游標卡尺測出滑塊上遮光條的寬度%示數(shù)如圖乙，則4=mm；

③用兩根長度和勁度系數(shù)均相同的輕彈簧將滑塊與導軌兩端相連，光電門固定在滑塊的平衡位置

處，在平衡位置處兩輕彈簧恰好保持原長；

④接通電源，將滑塊從平衡位置拉到某一位置（彈簧處于彈性限度內(nèi)），通過刻度尺測出偏離平衡

位置的距離尤后靜止釋放滑塊，測量滑塊經(jīng)過光電門時遮光條的擋光時間t；

⑤重復步驟④測出多組尤及對應的t；

第6頁共29頁

⑥畫出；-％圖像如圖丙。

1

（2）滑塊經(jīng)過光電門時速度可以用表達式v=&求出。

t

（3）測出物塊到某位置時輕彈簧的彈性勢能丸，還必須測量______；

A.彈簧原長/B.當?shù)刂亓铀俣萭C.滑塊（含遮光條）的質(zhì)量相

（4）已知輕彈簧的勁度系數(shù)為上若輕彈簧彈性勢能表達式為Ep=g丘2成立，再利用測得的物理

量表示圖像的斜率為。

t

（8分）12.如圖所示，圖2為一個自動篩選雞蛋重量的裝置，可以篩選出兩類重量不同的雞蛋。當

不同重量的雞蛋傳送到壓力秤上時，壓力秤作用在壓力傳感器電阻R1上，其電阻值隨壓力秤所受壓

力的變化圖像如圖2所示。&是可調(diào)節(jié)電阻，其兩端電壓經(jīng)放大電路放大后可以控制電磁鐵是否吸

動銜鐵并保持一段時間。當電壓超過某一數(shù)值時電磁鐵可以吸動銜鐵使彈簧下壓，雞蛋就進入8通

道。已知電源電動勢E=12V,內(nèi)阻不計，民調(diào)節(jié)為10Q。

60

50

40

30放

大

20

電

10路

（1）由圖1可知，壓力傳感器的電阻值與隨壓力的增大而（填：〃增大、減小〃）。

（2）從3通道通過的是雞蛋（填：〃重、輕〃）。

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（3）由兩個圖可知，若此兩端的電壓超過6V時，電磁鐵可以吸動銜鐵向下，則選擇的重雞蛋對壓

力秤的壓力要大于N,（保留兩位有效數(shù)字）

（4）要想選擇出更重的雞蛋，需要把電阻&的阻值調(diào)（填："大、小"）。

三、計算題：本題共3小題，共40分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫

出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

13.空氣懸掛減震（氣體彈簧）正在廣泛應用于各類車輛懸掛減震，不斷提升汽車乘坐舒適性。某

新型國產(chǎn)轎車上的氣體彈簧減震裝置簡化結(jié)構(gòu)如圖所示，導熱良好的直立圓筒形汽缸內(nèi)用橫截面積

s=20cm2的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞能無摩擦滑動，并通過連桿與車輪軸連接。封閉氣

體初始溫度T=297K,長度L=0.12m、壓強々=5.0xl（）5pa當車輛載重時，相當于在汽缸頂部加一物

體4汽缸下降，穩(wěn)定后封閉氣體長度上=0.08m,此過程中氣體溫度保持不變，求:

（1）穩(wěn)定后封閉氣體的壓強22；

（2）物體A的質(zhì)量機。

14.如圖所示，在平面內(nèi)，有一電子源持續(xù)不斷地沿正方向每秒發(fā)射出〃個一定速率的電子，形成

寬為2萬，在y軸方向均勻分布且關(guān)于X軸對稱的電子流.電子流沿X方向射入一個半徑為R,中心

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位于原點。的圓形勻強磁場區(qū)域，磁感應強度為3,磁場方向垂直尤Oy平面向里，電子經(jīng)過磁場偏

轉(zhuǎn)后均從尸點射出.在磁場區(qū)域的正下方有一對平行于X軸的金屬平行板K和A,K板接地，A與K

兩板間加有正負、大小均可調(diào)的電壓MK，穿過K板小孔達到A板的電子被收集且導出，從而形成

電流，已知b=電子質(zhì)量為機，電荷量為e,忽略電子間相互作用.AK兩極板足夠長.求：

（1）電子源發(fā)射電子的速率v；

（2）電子流從p點射出時與y軸負方向的夾角。的范圍；

（3）電子被收集形成最大電流（；

（4）調(diào)節(jié)A與K兩極板間的電壓使所有粒子都無法到達A板，求此時可調(diào)電壓口八

15.如圖所示，MN、M2N2和P/Q、22。2是互相平行的且電阻不計的足夠長的金屬導軌，導軌平

面的傾角均為0=30。，PiNi,P2N2分別連接M/M、P/Q和M2N2、尸2。2；導軌處在磁感應強度大小

均為8的勻強磁場中，磁場方向匪直導軌平面向下。也M與M2N2相互平行，間距為￡；PiQi與P2Q2

平行，間距為工。質(zhì)量為2機的金屬桿a垂直于導軌并固定在導軌的段與腔M段，質(zhì)量為加

2

的金屬桿b垂直于導軌并固定在導軌的PiQi段與RQ段;一不可伸長的絕緣輕線一端系在金屬桿b

的中點，另一端繞過定滑輪與質(zhì)量也為m的重物c相連，絕緣輕線傾斜部分與BQ平行且足夠長。

第9頁共29頁

若固定金屬桿。，釋放金屬桿匕，經(jīng)時間Kc物體達到最大速度。已知兩桿在運動過程中始終垂直

于導軌并與導軌保持光滑接觸，且兩桿接入電路總阻值為R，重力加速度為g。

(1)求c的最大速度；

(2)求時間t內(nèi)通過金屬桿6的電荷量4；

(3)若同時釋放a、b,在釋放a、6的同時對。施加一沿平行導軌向下的恒力尸=2機g,求。、b兩

金屬桿同一時刻產(chǎn)生電能的電功率之比。

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2024年高考物理第二次模擬考試

物理，全解全析

注意事項：

1.答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如

需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫

在本試卷上無效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回

第I卷

一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題

目要求，每小題4分，第8~10題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分,

有選錯的得0分。

1.物理實驗是物理理論研究的基石。)

A.圖甲說明發(fā)生光電效應時,頻率大的光對應的遏止電壓一定小

B.圖乙說明在a粒子散射實驗中，大多數(shù)粒子都有了明顯偏轉(zhuǎn)

C.圖丙說明氨原子核衰變時，每過3.8天，發(fā)生衰變的原子核數(shù)目保持不變

D.由圖丁可以推斷出，氧原子核（（0）比鋰原子核（；Li）更穩(wěn)定

第11頁共29頁

【答案】D

【詳解】A.圖甲說明產(chǎn)生光電效應時，頻率大的光對應的反向遏止電壓一定大，故A錯誤；

B.圖乙說明在散射實驗中，大多數(shù)粒子經(jīng)金箔后仍沿原來方向運動，只有少數(shù)a粒子產(chǎn)生了較大

角度的偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)a粒子偏轉(zhuǎn)角很大，有的幾乎沿原路返回，故B錯誤；

C.圖丙說明氫原子核衰變時的規(guī)律是，每過3.8天，原子核發(fā)生衰變的數(shù)量下降一半，原子核發(fā)生

衰變的概率不變，故C錯誤；

D.由圖丁可知，質(zhì)量數(shù)中等的原子核比結(jié)合能最大，原子核越穩(wěn)定，圖中氧的原子核（：0）是比

鋰的原子核（：Li）更接近中等質(zhì)量數(shù)的原子核，所以氧的原子核（；8。）比鋰的原子核（：Li）更

穩(wěn)定，故D正確。

故選D。

2.一臺空調(diào)外機用兩個三腳架固定在外墻上，如圖所示，空調(diào)外機的重心在支架水平橫梁A。和斜

梁80連接點。的正上方，橫梁對。點的作用力沿方向、大小為打，斜梁對。點的作用力沿

8。方向、大小為尸2,如果把斜梁加長一點，仍保持水平且連接點。的位置不變，則（）

C.國D.減小F?不變

【答案】C

【詳解】設斜梁與豎直方向夾角為。，則

K二mgtan0

mg

COS0

如果把斜梁加長一點，仍保持。4水平，則。減小，則B減小，B減小。

故選C。

第12頁共29頁

3.以下是某學習小組在自主學習光的波動性時查找到的圖片，關(guān)于這幾張圖片，其中解釋正確的是

甲-光導纖維乙-3D電影丙-彩色的肥皂膜丁-光經(jīng)過大頭針時的照片

A.甲圖光導纖維是利用光的全反射

B.乙圖電影院中的3D電影是利用光的折射

C.丙圖肥皂膜的彩色條紋是由于光的衍射產(chǎn)生的

D.丁圖光經(jīng)過大頭針尖時產(chǎn)生的條紋是由于光的干涉

【答案】A

【詳解】A.光導纖維是利用光的全反射現(xiàn)象，故A正確;

B.電影院中的3D電影利用了光的偏振，故B錯誤；

C.肥皂膜的彩色條紋是由于光的干涉產(chǎn)生的，故C錯誤；

D.照片中，光經(jīng)過大頭針尖時產(chǎn)生的條紋是由于光的衍射，故D錯誤。

故選A。

4.如圖甲，某同學利用光電門計時器測自由落體運動的加速度，小球的直徑為乩小球被電磁鐵吸

住時，球心到光電門的距離為小球通過光電門的時間為加，畫出如下，-萬圖像，下列說法正

確的是（）

A.實驗中可以選密度較小的泡沫球

B.實驗中應該先釋放小球再接通光電門計時器的電源

C.1比小球球心通過光電門的真實速度偏大

kd2

D.若圖乙中直線斜率為左，則重力加速度g=F

第13頁共29頁

【答案】D

【詳解】A.為了減小空氣阻力帶來的影響，實驗中應選密度較大的金屬球，故A錯誤；

B.根據(jù)實驗順序，實驗中應該先接通光電門計時器的電源再釋放小球，防止打開計時器時，小球

已經(jīng)下落到計時器下面，故B錯誤；

C.二是平均速度，等于中間時刻的瞬時速度，根據(jù)勻變速規(guī)律可知，中間時刻的速度小于中間位

置的速度，所以2比小球球心通過光電門的真實速度偏小，故C錯誤；

加

D.小球經(jīng)過光電門的速度

d

V=一

根據(jù)

v2=2gh

整理得

Atd

若圖乙中直線斜率為公則

k一組

d2

可得

kd2

8=—

故D正確。

故選D?

5.如圖所示為餐廳暖盤車的儲盤裝置示意圖，三根完全相同的輕質(zhì)彈簧等間距豎直懸掛在水平固定

圓環(huán)上，下端連接質(zhì)量為M的托盤，托盤上放著6個質(zhì)量均為優(yōu)的盤子并處于靜止狀態(tài)。已知重力

加速度大小為g,則某顧客快速取走1號盤子的瞬間，托盤對6號盤子作用力的大小為（）

第14頁共29頁

A5mg(M+6m)5mg(M-6m)5療gD5mg(M+7m)

B.-------------------c

M+5mM+5mM+5mM+6m

【答案】B

【詳解】顧客快速取走1號盤子的瞬間,托盤和其他5個盤子的合力為mg,根據(jù)牛頓第二定律有

mg=+5ni)a

對剩余5個盤子，根據(jù)牛頓第二定律有

N—5mg=5ma

聯(lián)立可得托盤對6號盤子作用力的大小為

N_5mg(M+6m)

M+5m

故選Bo

6.如圖所示為一種叫做"迪斯科魔盤”的娛樂設施，魔盤繞中心軸線在水平面內(nèi)做圓周運動，當魔盤

轉(zhuǎn)動很慢時，站在魔盤上的人會隨磨盤一起轉(zhuǎn)動，當魔盤轉(zhuǎn)速逐漸增大時，人會陸續(xù)被甩向盤邊，

轉(zhuǎn)速達到一定值時，人會"貼"在魔盤豎直壁上而不會滑下。若所有人與魔盤間各部分的動摩擦因數(shù)

均為〃，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，魔盤半徑為廣，則下列說法正確的是（）

A.人隨魔盤轉(zhuǎn)動過程中受重力、彈力、摩擦力和向心力作用

B.轉(zhuǎn)速增大，兩人抱在一起不容易被甩到邊上

C.當魔盤角速度為。時，離圓心距離為＜絲處的人不會被甩出

第15頁共29頁

D.當人能"貼"在魔盤豎直壁上且對盤底無壓力時，魔盤的轉(zhuǎn)速一定不小于，

24\pir

【答案】D

【詳解】A.人隨"魔盤"轉(zhuǎn)動過程中受重力、彈力、摩擦力，向心力是效果力，故A錯誤；

B.要使人不被被甩到邊上，即最大摩擦力應大于所需向心力，即有

/nmg=/nr（2%"）2

可見此關(guān)系式與人的質(zhì)量無關(guān)，所以轉(zhuǎn)速增大，兩人抱在一起不影響是否會被甩到邊上，故B錯誤;

C.當魔盤角速度為3時，要不被甩出，應該

2

jumg>mrQa)

得

為蘇

故C錯誤；

D.人恰好貼在魔盤上時，有

mg=f

N=mrClTrn^

又

f="N

聯(lián)立解得轉(zhuǎn)速為

一k

21y]Ltr

故"魔盤"的轉(zhuǎn)速一定不小于二-J更，故D正確。

2萬Y〃r

故選D。

7.如圖所示，有兩顆衛(wèi)星繞某星球做橢圓軌道運動，兩顆衛(wèi)星的近地點均與星球表面很近（可視為

相切），衛(wèi)星1和衛(wèi)星2的軌道遠地點到星球表面的最近距離分別為可、衛(wèi)星1和衛(wèi)星2的環(huán)繞

周期之比為鼠忽略星球自轉(zhuǎn)的影響，已知引力常量為G,星球表面的重力加速度為則星球的

平均密度為（）

第16頁共29頁

2、(3、

3&I*3乩1”

A.B.

2、3、

TI

2G\h2k32TIG\h2k2

77

(3、(2A

3gcT”3g,1-爐

1/1/

C.D.

3、2、

4?G4%Gh2k3_%

77

【答案】A

【詳解】衛(wèi)星一、衛(wèi)星二軌道的半長軸分別為

2R+42R+H

%—，%=

22

由開普勒第三定律得

出

整理得

2

R=(2\

2左3—i

7

星球表面的重力加速度為g,根據(jù)萬有引力提供重力得

「Mm

Gm

-^=Sc

星球質(zhì)量的表達式為

M=^-pR3

聯(lián)立得

(2\

341-8

3g,1/

P=(2

4兀GR

271Gh2k3—%

故選A。

第17頁共29頁

8.如圖所示，一列簡諧波沿x軸正方向傳播，實線為r=0時刻的波形，虛線為/=ls時的波形，下

B.r=2s時，x=2m處的質(zhì)點正在向y軸正方向運動

C.波速大小可能為5m/s

D.02s內(nèi)該波上所有質(zhì)點運動的路程可能為4m

【答案】CD

【詳解】A.簡諧波沿x軸正方向傳播，由波形圖可知

T

nTH——=1s

4

故A錯誤;

C.波速

2

v=—

T

當〃=1時，v=5m/s,故C正確；

B.根據(jù)"上下坡”規(guī)律可得，f=2s時，x=2m處的質(zhì)點恰好向下通過平衡位置，故B錯誤；

D.當周期為4s時，傳播時間為半個周期，則所有質(zhì)點運動的路程均為2A=4m,故D正確。

故選CD。

9.一質(zhì)量為1kg、帶電量為+1C的小球，以初速度10m/s沖上一質(zhì)量為4kg,半徑為1m的四分之一

絕緣光滑圓槽。整個空間置于豎直向下，電場強度為10N/C的勻強電場中。所有接觸面均光滑，則

從小球開始沖上圓槽到上升到最高點過程中，下列說法正確的是（）（重力加速度g=10m/s2）

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E

A.小球和槽組成系統(tǒng)機械能守恒B.小球和槽之間的彈力對槽做正功

C.整個過程小球的電勢能增加了21JD.小球離開槽后繼續(xù)上升的高度為1m

【答案】BD

【詳解】A.小球和槽組成系統(tǒng)除了重力做功之外，還有電場力做功，所以機械能不守恒。故A錯

誤；

B.小球?qū)Σ鄣膹椓π毕蛴蚁?，地面光滑，槽的位移水平向右，所以該彈力對槽做正功。故B正確;

C.整個過程電場力對小球做功為

W^=-qER=-10]

可知小球的電勢能增加了10J。故c錯誤；

D.小球開始沖上圓槽到上升到最高點過程，系統(tǒng)水平方向動量守恒，可得

mv0=(M+m)v

設小球離開槽后繼續(xù)上升的高度為〃，由能量守恒，可得

；mvl=mg(R+6)+如(R+/z)+：+〃?)y

聯(lián)立，解得

/?=lm

故D正確。

故選BD。

10.如圖甲所示，在空間存在一個變化的電場和一個變化的磁場，電場的方向水平向右（圖甲中由

8到C）,電場強度的大小隨時間變化情況如圖乙所示；磁感應強度方向垂直于紙面，磁感應強度的

大小隨時間變化情況如圖丙所示。在f=ls時，從A點沿方向（垂直于BC）以初速度vo射出第

一個粒子，并在此之后，每隔2s有一個相同的粒子沿A8方向均以初速度vo射出，射出的粒子均能

擊中C點。若AB=BC=1,且粒子由A點到C點的運動時間均小于1s。不計空氣阻力、粒子重力及電

磁場變化帶來的影響，對于各粒子由A點運動到C點的過程中，則以下說法正確的是（）

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磯B

B------?C

,￡*Q---11---''Bo

vol|；；j；「

A02468〃s02468z/s

甲乙丙

A.磁場方向垂直紙面向外

B.電場強度Eo和磁感應強度坳的比值今=3vo

C.第一個粒子和第二個粒子運動的時間之比為兀：2

D.第一個粒子和第二個粒子通過C點的動能之比為1：5

【答案】ACD

【詳解】A.根據(jù)乙圖可知，當僅存在水平向右的電場時，粒子往右偏轉(zhuǎn)，可知該粒子帶正電。在

Uis時，空間區(qū)域存在勻強磁場，粒子做勻速圓周運動，要使得沿A8方向擊中C點，粒子運動軌

跡如圖所示

根據(jù)左手定則可得，磁場方向要垂直紙面向外，故A正確;

B.對于粒子做勻速圓周運動分析，由牛頓第二定律得

qVoB。=

K

由幾何關(guān)系可知，粒子的軌道半徑

R=l

則

B。吟

ql

帶電粒子在勻強電場中做類平拋運動，如圖所示

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BC

voi-V-------------------------?

Ay-----------------------------

豎直方向

I=%，

水平方向

/△罵2

22m

解得

E二出

°ql

則

E。_2%

面一丁

故B錯誤；

C.第一個粒子做圓周運動，其運動時間

1刁12兀m7rl

t.=-T=-x------=—

44qB02v0

第二個粒子做類平拋運動，其運動時間

I

=—

%

第一個粒子和第二個粒子運動的時間之比

￡_兀

t22

故C正確；

D.第二個粒子，由動能定理得

qEQl=Ek2--mvl

解得

線2=|加片

第一個粒子的動能

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￡ki=2Wvo

第一個粒子和第二個粒子通過C的動能之比為1：5,故D正確;

故選ACDo

第n卷

二、實驗題：本題共2小題，共14分。

1（6分）L某同學通過查閱資料得知，輕彈簧彈性勢能表達式為Ep=g履二左為輕彈簧的勁度系數(shù),

尤為彈簧形變量。該同學設計了如圖甲所示的裝置驗證彈性勢能表達式。

光電口門、7n上遮遮光光條條

wwwwwvwwwwwv^^^vwvwwwwvwwll0123cm

丁以導產(chǎn)1U滑辰IIIII_1.l.ljjll』」」」」」」「「|IIIIII

111111111

7"='''1TIIIIIIIIIIII''*'I

刻度尺01020

圖乙

圖甲

（1）實驗步驟如下：

①打開氣泵電源開關(guān)，進氣管通氣，氣墊導軌上只放置滑塊（帶遮光條），調(diào)節(jié)氣墊導軌水平，直

至滑塊在導軌上做勻速直線運動；

②用游標卡尺測出滑塊上遮光條的寬度”，示數(shù)如圖乙，則"=mm；

③用兩根長度和勁度系數(shù)均相同的輕彈簧將滑塊與導軌兩端相連，光電門固定在滑塊的平衡位置

處，在平衡位置處兩輕彈簧恰好保持原長；

④接通電源，將滑塊從平衡位置拉到某一位置（彈簧處于彈性限度內(nèi)），通過刻度尺測出偏離平衡

位置的距離x后靜止釋放滑塊，測量滑塊經(jīng)過光電門時遮光條的擋光時間t；

⑤重復步驟④測出多組尤及對應的t；

⑥畫出;-尤圖像如圖丙。

1

圖丙

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（2）滑塊經(jīng)過光電門時速度可以用表達式v=&求出。

t

（3）測出物塊到某位置時輕彈簧的彈性勢能與，還必須測量______；

A.彈簧原長/B.當?shù)刂亓铀俣萭C.滑塊（含遮光條）的質(zhì)量相

（4）已知輕彈簧的勁度系數(shù)為上若輕彈簧彈性勢能表達式為Ep=g丘2成立，再利用測得的物理

量表示圖像的斜率為。

t

A.B.C.事

【答案】4.85（2分）C（2分）A（2分）

【詳解】（1）田該游標卡尺游標尺為20分度值，其精度為0.05mm,主尺讀數(shù)為4mm,可得遮光

條的寬度

d=4mm+0.05x17mm=0.85mm=4.85mm

（3）⑵根據(jù)能量守恒有

E=—kx2=—mv'

p22

可知，要測出物塊到某位置時輕彈簧的彈性勢能或，還需測出滑塊（含遮光條）的質(zhì)量沉。

故選Co

（4）⑶根據(jù)

2x—kx1=—m

22

變式可得

則可得I圖像的斜率為

故選A。

（8分）12.如圖所示，圖2為一個自動篩選雞蛋重量的裝置，可以篩選出兩類重量不同的雞蛋。當

不同重量的雞蛋傳送到壓力秤上時，壓力秤作用在壓力傳感器電阻&上，其電阻值隨壓力秤所受壓

力的變化圖像如圖2所示。&是可調(diào)節(jié)電阻，其兩端電壓經(jīng)放大電路放大后可以控制電磁鐵是否吸

第23頁共29頁

動銜鐵并保持一段時間。當電壓超過某一數(shù)值時電磁鐵可以吸動銜鐵使彈簧下壓，雞蛋就進入2通

道。已知電源電動勢E=12V,內(nèi)阻不計，凡調(diào)節(jié)為10Q。

60

50

40

放

30電

大

20磁

電

鐵

10路

（1）由圖1可知，壓力傳感器的電阻值與隨壓力的增大而（填："增大、減小"）。

（2）從8通道通過的是雞蛋（填："重、輕”）。

（3）由兩個圖可知，若&兩端的電壓超過6V時，電磁鐵可以吸動銜鐵向下，則選擇的重雞蛋對壓

力秤的壓力要大于N?（保留兩位有效數(shù)字）

（4）要想選擇出更重的雞蛋，需要把電阻&的阻值調(diào)（填："大、小"）。

【答案】減?。?分）重（2分）0.43（2分）小（2分）

【詳解】（1）[1]由圖1可知尸越大R越小，即壓力傳感器的電阻值R/隨壓力的增大而減小。

（2）[2]當雞蛋質(zhì)量較大時，壓力秤作用于R/的壓力/較大，則R/較小，令通過&的電流較大，

故&兩端電壓較大，經(jīng)過放大電路放大后電壓超過某一數(shù)值時電磁鐵可以吸動銜鐵使彈簧下壓，雞

蛋就進入8通道。所以從8通道通過的是重雞蛋。

（3）[3]根據(jù)電路歐姆定律

E=/（K+&）

和

U=IR2

解得

A=10Q

由圖1,當K=10Q時，F(xiàn)=0.47N,所以選擇的重雞蛋對壓力秤的壓力要大于0.43N。

（4）⑷要選出更重的雞蛋，即要相同的雞蛋送到壓力秤時，令&兩端的電壓較原來的小，所以需

要把治的阻值調(diào)小。

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三、計算題：本題共3小題，共40分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫

出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

（12分）13.空氣懸掛減震（氣體彈簧）正在廣泛應用于各類車輛懸掛減震，不斷提升汽車乘坐舒

適性。某新型國產(chǎn)轎車上的氣體彈簧減震裝置簡化結(jié)構(gòu)如圖所示，導熱良好的直立圓筒形汽缸內(nèi)用

橫截面積s=20cm2的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞能無摩擦滑動，并通過連桿與車輪軸連接。

封閉氣體初始溫度T=297K,長度L=0.12m、壓強片=5.0xl05pa當車輛載重時，相當于在汽缸頂部

加一物體A,汽缸下降，穩(wěn)定后封閉氣體長度L=0Q8m,此過程中氣體溫度保持不變，求:

（1）穩(wěn)定后封閉氣體的壓強P；

【答案】（1）7.5x105pa；（2）50kg

【詳解】（1）由波意耳定律可得

（2分）

即

PM=p2sL2（2分）

得

s

=21￡=7.5x10pa（4分）

七2

（2）氣體對汽缸上表面的壓力的增加量等于物體的重力大小，則

（p2-p^s=mg（2分）

解得

m=50kg（2分）

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14.如圖所示，在平面內(nèi)，有一電子源持續(xù)不斷地沿正方向每秒發(fā)射出九個一定速率的電子，形成

寬為助,在y軸方向均勻分布且關(guān)于無軸對稱的電子流.電子流沿x方向射入一個半徑為尺,中心

位于原點。的圓形勻強磁場區(qū)域，磁感應強度為5,磁場方向垂直xQy平面向里，電子經(jīng)過磁場偏

轉(zhuǎn)后均從尸點射出.在磁場區(qū)域的正下方有一對平行于x軸的金屬平行板K和AK板接地，A與K

兩板間加有正負、大小均可調(diào)的電壓MK，穿過K板小孔達到A板的電子被收集且導出，從而形成

電流，已知b=電子質(zhì)量為機，電荷量為e,忽略電子間相互作用.A