2024年高考江西卷物理試卷（真題+答案）

2024年高考江西卷物理一、單選題1．極板間一蠟燭火焰帶有正離子、電子以及其他的帶電粒子，兩極板電壓保持不變，當(dāng)電極板距離減小時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度如何變？電子受力方向？（

）A．電場(chǎng)強(qiáng)度增大，方向向左 B．電場(chǎng)強(qiáng)度增大，方向向右C．電場(chǎng)強(qiáng)度減小，方向向左 D．電場(chǎng)強(qiáng)度減小，方向向右2．近年來，江西省科學(xué)家發(fā)明硅襯底氮化鎵基系列發(fā)光二極管，開創(chuàng)了國(guó)際上第三條技術(shù)路線。某氮化鎵基材料的簡(jiǎn)化能級(jí)如圖所示，若能級(jí)差為（約）,普朗克常量，則發(fā)光頻率約為（

）A． B． C． D．3．某物體位置隨時(shí)間的關(guān)系為x=1＋2t＋3t2，則關(guān)于其速度與1s內(nèi)的位移大小，下列說法正確的是（

）A．速度是刻畫物體位置變化快慢的物理量，1s內(nèi)的位移大小為6mB．速度是刻畫物體位移變化快慢的物理量，1s內(nèi)的位移大小為6mC．速度是刻畫物體位置變化快慢的物理量，1s內(nèi)的位移大小為5mD．速度是刻畫物體位移變化快慢的物理量，1s內(nèi)的位移大小為5m4．兩個(gè)質(zhì)量相同的衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑分別為、，則動(dòng)能和周期的比值為（

）A． B．C． D．5．廬山瀑布“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”瀑布高150m，水流量10m3/s，假設(shè)利用瀑布來發(fā)電，能量轉(zhuǎn)化效率為70%，則發(fā)電功率為（

）A．109 B．107 C．105 D．1036．如圖（a）所示，利用超聲波可以檢測(cè)飛機(jī)機(jī)翼內(nèi)部缺陷。在某次檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中，入射波為連續(xù)的正弦信號(hào)，探頭先后探測(cè)到機(jī)翼表面和缺陷表面的反射信號(hào)，分別如圖（b）、（c）所示。已知超聲波在機(jī)翼材料中的波速為。關(guān)于這兩個(gè)反射信號(hào)在探頭處的疊加效果和缺陷深度d,下列選項(xiàng)正確的是（

）A．振動(dòng)減弱； B．振動(dòng)加強(qiáng)；C．振動(dòng)減弱； D．振動(dòng)加強(qiáng)；7．石墨烯是一種由碳原子組成的單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)新材料，具有豐富的電學(xué)性能．現(xiàn)設(shè)計(jì)一電路測(cè)量某二維石墨烯樣品的載流子（電子）濃度。如圖（a）所示，在長(zhǎng)為a，寬為b的石墨烯表面加一垂直向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電極1、3間通以恒定電流I，電極2、4間將產(chǎn)生電壓U。當(dāng)時(shí)，測(cè)得關(guān)系圖線如圖（b）所示，元電荷，則此樣品每平方米載流子數(shù)最接近（

）A． B． C． D．二、多選題8．一條河流某處存在高度差，小魚從低處向上躍出水面，沖到高處．如圖所示，以小魚躍出水面處為坐標(biāo)原點(diǎn)，x軸沿水平方向，建立坐標(biāo)系，小魚的初速度為，末速度v沿x軸正方向．在此過程中，小魚可視為質(zhì)點(diǎn)且只受重力作用。關(guān)于小魚的水平位置x、豎直位置y、水平方向分速度和豎直方向分速度與時(shí)間t的關(guān)系，下列圖像可能正確的是（

）A． B． C． D．9．某同學(xué)用普通光源進(jìn)行雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是（）A．光具座上依次擺放光源、透鏡、濾光片、雙縫、單縫、遮光筒、測(cè)量頭等元件B．透鏡的作用是使光更集中C．單縫的作用是獲得線光源D．雙縫間距越小，測(cè)量頭中觀察到的條紋數(shù)目?jī)?nèi)越多10．如圖所示，垂直于水平桌面固定一根輕質(zhì)絕緣細(xì)直桿，質(zhì)量均為m、帶同種電荷的絕緣小球甲和乙穿過直桿，兩小球均可視為點(diǎn)電荷，帶電荷量分別為q和Q。在圖示的坐標(biāo)系中，小球乙靜止在坐標(biāo)原點(diǎn)，初始時(shí)刻小球甲從處由靜止釋放，開始向下運(yùn)動(dòng)。甲和乙兩點(diǎn)電荷的電勢(shì)能（r為兩點(diǎn)電荷之間的距離，k為靜電力常量）。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力f，重力加速度為g。關(guān)于小球甲，下列說法正確的是（）A．最低點(diǎn)的位置B．速率達(dá)到最大值時(shí)的位置C．最后停留位置x的區(qū)間是D．若在最低點(diǎn)能返回，則初始電勢(shì)能三、實(shí)驗(yàn)題11．某小組探究物體加速度與其所受合外力的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）所示，水平軌道上安裝兩個(gè)光電門，小車上固定一遮光片，細(xì)線一端與小車連接，另一端跨過定滑輪掛上鉤碼。（1）實(shí)驗(yàn)前調(diào)節(jié)軌道右端滑輪高度，使細(xì)線與軌道平行，再適當(dāng)墊高軌道左端以平衡小車所受摩擦力。（2）小車的質(zhì)量為。利用光電門系統(tǒng)測(cè)出不同鉤碼質(zhì)量m時(shí)小車加速度a。鉤碼所受重力記為F，作出圖像，如圖（b）中圖線甲所示。（3）由圖線甲可知，F(xiàn)較小時(shí)，a與F成正比；F較大時(shí)，a與F不成正比。為了進(jìn)一步探究，將小車的質(zhì)量增加至，重復(fù)步驟（2）的測(cè)量過程，作出圖像，如圖（b）中圖線乙所示。（4）與圖線甲相比，圖線乙的線性區(qū)間，非線性區(qū)間。再將小車的質(zhì)量增加至，重復(fù)步驟（2）的測(cè)量過程，記錄鉤碼所受重力F與小車加速度a，如表所示（表中第組數(shù)據(jù)未列出）。序號(hào)12345鉤碼所受重力0.0200.0400.0600.0800.100小車加速度0.260.550.821.081.36序號(hào)67815鉤碼所受重力0.1200.1400.160……0.300小車加速度1.671.952.20……3.92（5）請(qǐng)?jiān)趫D（b）中補(bǔ)充描出第6至8三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，并補(bǔ)充完成圖線丙。（6）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果猜想和推斷：小車的質(zhì)量時(shí)，a與F成正比。結(jié)合所學(xué)知識(shí)對(duì)上述推斷進(jìn)行解釋：。12．某小組欲設(shè)計(jì)一種電熱水器防觸電裝置，其原理是：當(dāng)電熱管漏電時(shí)，利用自來水自身的電阻，可使漏電電流降至人體安全電流以下．為此，需先測(cè)量水的電阻率，再進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。（1）如圖（a）所示，在絕緣長(zhǎng)方體容器左右兩側(cè)安裝可移動(dòng)的薄金屬板電極，將自來水倒入其中，測(cè)得水的截面寬和高。（2）現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材：電流表（量程,內(nèi)阻）、電壓表（量程或,內(nèi)阻未知）、直流電源、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線．請(qǐng)?jiān)趫D（a）中畫線完成電路實(shí)物連接。（3）連接好電路，測(cè)量的水在不同長(zhǎng)度l時(shí)的電阻值。將水溫升到，重復(fù)測(cè)量。繪出和水的圖，分別如圖（b）中甲、乙所示。（4）若圖線的斜率為k，則水的電阻率表達(dá)（用k、d、h表示）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，溫度（填“高”或“低”）的水更容易導(dǎo)電。（5）測(cè)出電阻率后，擬將一段塑料水管安裝于熱水器出水口作為防觸電裝置。為保證出水量不變，選用內(nèi)直徑為的水管。若人體的安全電流為，熱水器出水溫度最高為，忽略其他電阻的影響（相當(dāng)于熱水器的工作電壓直接加在水管兩端），則該水管的長(zhǎng)度至少應(yīng)設(shè)計(jì)為m。（保留兩位有效數(shù)字）四、解答題13．可逆斯特林熱機(jī)的工作循環(huán)如圖所示。一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)完成循環(huán)過程，和均為等溫過程，和均為等容過程。已知，氣體在狀態(tài)A的壓強(qiáng)，體積，氣體在狀態(tài)C的壓強(qiáng)。求：（1）氣體在狀態(tài)D的壓強(qiáng)；（2）氣體在狀態(tài)B的體積。14．雪地轉(zhuǎn)椅是一種游樂項(xiàng)目，其中心傳動(dòng)裝置帶動(dòng)轉(zhuǎn)椅在雪地上滑動(dòng)。如圖（a）、（b）所示，傳動(dòng)裝置有一高度可調(diào)的水平圓盤，可繞通過中心O點(diǎn)的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。圓盤邊緣A處固定連接一輕繩，輕繩另一端B連接轉(zhuǎn)椅（視為質(zhì)點(diǎn)）。轉(zhuǎn)椅運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后，其角速度與圓盤角速度相等。轉(zhuǎn)椅與雪地之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。（1）在圖（a）中，若圓盤在水平雪地上以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)椅運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后在水平雪地上繞O點(diǎn)做半徑為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。求與之間夾角的正切值。（2）將圓盤升高，如圖（b）所示。圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)椅運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后在水平雪地上繞點(diǎn)做半徑為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩子與豎直方向的夾角為，繩子在水平雪地上的投影與的夾角為。求此時(shí)圓盤的角速度。15．如圖（a）所示，軌道左側(cè)斜面傾斜角滿足sinθ1=0.6，摩擦因數(shù)，足夠長(zhǎng)的光滑水平導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向上，右側(cè)斜面導(dǎo)軌傾角滿足sinθ2=0.8，摩擦因數(shù)?，F(xiàn)將質(zhì)量為m甲=6kg的導(dǎo)體桿甲從斜面上高h(yuǎn)=4m處由靜止釋放，質(zhì)量為m乙=2kg的導(dǎo)體桿乙靜止在水平導(dǎo)軌上，與水平軌道左端的距離為d。已知導(dǎo)軌間距為l=2m，兩桿電阻均為R=1Ω，其余電阻不計(jì)，不計(jì)導(dǎo)體桿通過水平導(dǎo)軌與斜面導(dǎo)軌連接處的能量損失，且若兩桿發(fā)生碰撞，則為完全非彈性碰撞，取g=10m/s2，求：（1）甲桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)，乙桿的加速度？（2）乙桿第一次滑上斜面前兩桿未相碰，距離d滿足的條件？（3）若乙前兩次在右側(cè)傾斜導(dǎo)軌上相對(duì)于水平導(dǎo)軌的豎直高度y隨時(shí)間t的變化如圖（b）所示（t1、t2、t3、t4、b均為未知量），乙第二次進(jìn)入右側(cè)傾斜導(dǎo)軌之前與甲發(fā)生碰撞，甲在0~t3時(shí)間內(nèi)未進(jìn)入右側(cè)傾斜導(dǎo)軌，求d的取值范圍。

2024年高考江西卷物理參考答案一、單選題1．極板間一蠟燭火焰帶有正離子、電子以及其他的帶電粒子，兩極板電壓保持不變，當(dāng)電極板距離減小時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度如何變？電子受力方向？（

）A．電場(chǎng)強(qiáng)度增大，方向向左 B．電場(chǎng)強(qiáng)度增大，方向向右C．電場(chǎng)強(qiáng)度減小，方向向左 D．電場(chǎng)強(qiáng)度減小，方向向右【答案】B【詳解】?jī)蓸O板電壓保持不變，則根據(jù)電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系有當(dāng)電極板距離減小時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度E增大，再結(jié)合題圖可知極板間的電場(chǎng)線水平向左，則可知電子受到的電場(chǎng)力方向向右。故選B。2．近年來，江西省科學(xué)家發(fā)明硅襯底氮化鎵基系列發(fā)光二極管，開創(chuàng)了國(guó)際上第三條技術(shù)路線。某氮化鎵基材料的簡(jiǎn)化能級(jí)如圖所示，若能級(jí)差為（約）,普朗克常量，則發(fā)光頻率約為（

）A． B． C． D．【答案】C【詳解】輻射出的光子能量，由光子的能量得故選C。3．某物體位置隨時(shí)間的關(guān)系為x=1＋2t＋3t2，則關(guān)于其速度與1s內(nèi)的位移大小，下列說法正確的是（

）A．速度是刻畫物體位置變化快慢的物理量，1s內(nèi)的位移大小為6mB．速度是刻畫物體位移變化快慢的物理量，1s內(nèi)的位移大小為6mC．速度是刻畫物體位置變化快慢的物理量，1s內(nèi)的位移大小為5mD．速度是刻畫物體位移變化快慢的物理量，1s內(nèi)的位移大小為5m【答案】C【詳解】根據(jù)速度的定義式表明，速度等于位移與時(shí)間的比值。位移是物體在一段時(shí)間內(nèi)從一個(gè)位置到另一個(gè)位置的位置變化量，而時(shí)間是這段時(shí)間的長(zhǎng)度。這個(gè)定義強(qiáng)調(diào)了速度不僅描述了物體運(yùn)動(dòng)的快慢，還描述了物體運(yùn)動(dòng)的方向。因此，速度是刻畫物體位置變化快慢的物理量。再根據(jù)物體位置隨時(shí)間的關(guān)系x=1＋2t＋3t2，可知開始時(shí)物體的位置x0=1m，1s時(shí)物體的位置x1=6m，則1s內(nèi)物體的位移為Δx=x1－x0=5m故選C。4．兩個(gè)質(zhì)量相同的衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑分別為、，則動(dòng)能和周期的比值為（

）A． B．C． D．【答案】A【詳解】?jī)蓚€(gè)質(zhì)量相同的衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則月球?qū)πl(wèi)星的萬有引力提供向心力，設(shè)月球的質(zhì)量為M，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，則半徑為r1的衛(wèi)星有半徑為r2的衛(wèi)星有再根據(jù)動(dòng)能，可得兩衛(wèi)星動(dòng)能和周期的比值分別為，故選A。5．廬山瀑布“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”瀑布高150m，水流量10m3/s，假設(shè)利用瀑布來發(fā)電，能量轉(zhuǎn)化效率為70%，則發(fā)電功率為（

）A．109 B．107 C．105 D．103【答案】B【詳解】根據(jù)題意可知，Δt時(shí)間內(nèi)流出的水量為m=ρQΔt=1.0×104Δt發(fā)電過程中水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能，則有故選B。6．如圖（a）所示，利用超聲波可以檢測(cè)飛機(jī)機(jī)翼內(nèi)部缺陷。在某次檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中，入射波為連續(xù)的正弦信號(hào)，探頭先后探測(cè)到機(jī)翼表面和缺陷表面的反射信號(hào)，分別如圖（b）、（c）所示。已知超聲波在機(jī)翼材料中的波速為。關(guān)于這兩個(gè)反射信號(hào)在探頭處的疊加效果和缺陷深度d,下列選項(xiàng)正確的是（

）A．振動(dòng)減弱； B．振動(dòng)加強(qiáng)；C．振動(dòng)減弱； D．振動(dòng)加強(qiáng)；【答案】A【詳解】根據(jù)反射信號(hào)圖像可知，超聲波的傳播周期為又波速v=6300m/s，則超聲波在機(jī)翼材料中的波長(zhǎng)根據(jù)題圖可知，兩個(gè)反射信號(hào)傳播到探頭處的時(shí)間差為因此兩個(gè)反射信號(hào)的路程差解得，兩個(gè)反射信號(hào)在探頭處振動(dòng)減弱，A正確。故選A。7．石墨烯是一種由碳原子組成的單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)新材料，具有豐富的電學(xué)性能．現(xiàn)設(shè)計(jì)一電路測(cè)量某二維石墨烯樣品的載流子（電子）濃度。如圖（a）所示，在長(zhǎng)為a，寬為b的石墨烯表面加一垂直向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電極1、3間通以恒定電流I，電極2、4間將產(chǎn)生電壓U。當(dāng)時(shí)，測(cè)得關(guān)系圖線如圖（b）所示，元電荷，則此樣品每平方米載流子數(shù)最接近（

）A． B． C． D．【答案】D【詳解】設(shè)樣品每平方米載流子(電子)數(shù)為n，電子定向移動(dòng)的速率為v，則時(shí)間t內(nèi)通過樣品的電荷量q=nevtb根據(jù)電流的定義式得當(dāng)電子穩(wěn)定通過樣品時(shí)，其所受電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡，則有聯(lián)立解得根據(jù)圖像可得解得故選D。二、多選題8．一條河流某處存在高度差，小魚從低處向上躍出水面，沖到高處．如圖所示，以小魚躍出水面處為坐標(biāo)原點(diǎn)，x軸沿水平方向，建立坐標(biāo)系，小魚的初速度為，末速度v沿x軸正方向．在此過程中，小魚可視為質(zhì)點(diǎn)且只受重力作用。關(guān)于小魚的水平位置x、豎直位置y、水平方向分速度和豎直方向分速度與時(shí)間t的關(guān)系，下列圖像可能正確的是（

）A． B． C． D．【答案】AD【詳解】AC．小魚在運(yùn)動(dòng)過程中只受重力作用，則小魚在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即為定值，則有水平位移，A正確，C錯(cuò)誤；BD．小魚在豎直方向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，則，，且最高點(diǎn)時(shí)豎直方向的速度為0，B錯(cuò)誤，D正確。故選AD。9．某同學(xué)用普通光源進(jìn)行雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是（）A．光具座上依次擺放光源、透鏡、濾光片、雙縫、單縫、遮光筒、測(cè)量頭等元件B．透鏡的作用是使光更集中C．單縫的作用是獲得線光源D．雙縫間距越小，測(cè)量頭中觀察到的條紋數(shù)目?jī)?nèi)越多【答案】BC【詳解】A．進(jìn)行雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)，光具座上依次擺放光源、透鏡、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、測(cè)量頭等元件，A錯(cuò)誤；B．透鏡的作用是使光更集中，B正確；C．單縫的作用是獲得線光源，C正確；D．根據(jù)條紋間距公式可知雙縫間距越小，相鄰亮條紋的間距較大，測(cè)量頭中觀察到的條紋數(shù)目?jī)?nèi)越少，D錯(cuò)誤。故選BC。10．如圖所示，垂直于水平桌面固定一根輕質(zhì)絕緣細(xì)直桿，質(zhì)量均為m、帶同種電荷的絕緣小球甲和乙穿過直桿，兩小球均可視為點(diǎn)電荷，帶電荷量分別為q和Q。在圖示的坐標(biāo)系中，小球乙靜止在坐標(biāo)原點(diǎn)，初始時(shí)刻小球甲從處由靜止釋放，開始向下運(yùn)動(dòng)。甲和乙兩點(diǎn)電荷的電勢(shì)能（r為兩點(diǎn)電荷之間的距離，k為靜電力常量）。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力f，重力加速度為g。關(guān)于小球甲，下列說法正確的是（）A．最低點(diǎn)的位置B．速率達(dá)到最大值時(shí)的位置C．最后停留位置x的區(qū)間是D．若在最低點(diǎn)能返回，則初始電勢(shì)能【答案】BD【詳解】A．全過程，根據(jù)動(dòng)能定理，解得，A錯(cuò)誤；B．當(dāng)小球甲的加速度為零時(shí)，速率最大，則有，解得，B正確；C．小球甲最后停留時(shí)，滿足，解得位置x的區(qū)間，C錯(cuò)誤；D．若在最低點(diǎn)能返回，即在最低點(diǎn)滿足，結(jié)合動(dòng)能定理，又，聯(lián)立可得，D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)題11．某小組探究物體加速度與其所受合外力的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）所示，水平軌道上安裝兩個(gè)光電門，小車上固定一遮光片，細(xì)線一端與小車連接，另一端跨過定滑輪掛上鉤碼。（1）實(shí)驗(yàn)前調(diào)節(jié)軌道右端滑輪高度，使細(xì)線與軌道平行，再適當(dāng)墊高軌道左端以平衡小車所受摩擦力。（2）小車的質(zhì)量為。利用光電門系統(tǒng)測(cè)出不同鉤碼質(zhì)量m時(shí)小車加速度a。鉤碼所受重力記為F，作出圖像，如圖（b）中圖線甲所示。（3）由圖線甲可知，F(xiàn)較小時(shí)，a與F成正比；F較大時(shí)，a與F不成正比。為了進(jìn)一步探究，將小車的質(zhì)量增加至，重復(fù)步驟（2）的測(cè)量過程，作出圖像，如圖（b）中圖線乙所示。（4）與圖線甲相比，圖線乙的線性區(qū)間，非線性區(qū)間。再將小車的質(zhì)量增加至，重復(fù)步驟（2）的測(cè)量過程，記錄鉤碼所受重力F與小車加速度a，如表所示（表中第組數(shù)據(jù)未列出）。序號(hào)12345鉤碼所受重力0.0200.0400.0600.0800.100小車加速度0.260.550.821.081.36序號(hào)67815鉤碼所受重力0.1200.1400.160……0.300小車加速度1.671.952.20……3.92（5）請(qǐng)?jiān)趫D（b）中補(bǔ)充描出第6至8三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，并補(bǔ)充完成圖線丙。（6）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果猜想和推斷：小車的質(zhì)量時(shí)，a與F成正比。結(jié)合所學(xué)知識(shí)對(duì)上述推斷進(jìn)行解釋：。【答案】較大較小遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量見解析【詳解】（4）[1][2]由題圖（b）分析可知，與圖線甲相比，圖線之的線性區(qū)間較大，非線性區(qū)間較?。唬?）[3]在坐標(biāo)系中進(jìn)行描點(diǎn)，結(jié)合其他點(diǎn)用平滑的曲線擬合，使盡可能多的點(diǎn)在線上，不在線上的點(diǎn)均勻分布在線的兩側(cè)，如下圖所示（6）[4][5]設(shè)繩子拉力為，對(duì)鉤碼根據(jù)牛頓第二定律有對(duì)小車根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得，變形得當(dāng)時(shí)，可認(rèn)為則因此a與F成正比。12．某小組欲設(shè)計(jì)一種電熱水器防觸電裝置，其原理是：當(dāng)電熱管漏電時(shí)，利用自來水自身的電阻，可使漏電電流降至人體安全電流以下．為此，需先測(cè)量水的電阻率，再進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。（1）如圖（a）所示，在絕緣長(zhǎng)方體容器左右兩側(cè)安裝可移動(dòng)的薄金屬板電極，將自來水倒入其中，測(cè)得水的截面寬和高。（2）現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材：電流表（量程,內(nèi)阻）、電壓表（量程或,內(nèi)阻未知）、直流電源、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線．請(qǐng)?jiān)趫D（a）中畫線完成電路實(shí)物連接。（3）連接好電路，測(cè)量的水在不同長(zhǎng)度l時(shí)的電阻值。將水溫升到，重復(fù)測(cè)量。繪出和水的圖，分別如圖（b）中甲、乙所示。（4）若圖線的斜率為k，則水的電阻率表達(dá)（用k、d、h表示）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，溫度（填“高”或“低”）的水更容易導(dǎo)電。（5）測(cè)出電阻率后，擬將一段塑料水管安裝于熱水器出水口作為防觸電裝置。為保證出水量不變，選用內(nèi)直徑為的水管。若人體的安全電流為，熱水器出水溫度最高為，忽略其他電阻的影響（相當(dāng)于熱水器的工作電壓直接加在水管兩端），則該水管的長(zhǎng)度至少應(yīng)設(shè)計(jì)為m。（保留兩位有效數(shù)字）【答案】高0.46【詳解】（2）[1]電源電動(dòng)勢(shì)為，故電壓表量程選擇；由于電流表的內(nèi)阻已知，故采用電流表內(nèi)接時(shí)，可以消除系統(tǒng)誤差，故電流表采用內(nèi)接法，實(shí)物圖如下：（4）[2]根據(jù)電阻定律因此可得，得[3]電阻率越小更容易導(dǎo)電，根據(jù)圖像可知的水的電阻率更小，故可知溫度高的水更容易導(dǎo)電。（5）[4]根據(jù)前面分析可知的水的電阻率為故當(dāng)選用內(nèi)直徑為的水管。若人體的安全電流為，接入電壓時(shí)，得，解得四、解答題13．可逆斯特林熱機(jī)的工作循環(huán)如圖所示。一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)完成循環(huán)過程，和均為等溫過程，和均為等容過程。已知，氣體在狀態(tài)A的壓強(qiáng)，體積，氣體在狀態(tài)C的壓強(qiáng)。求：（1）氣體在狀態(tài)D的壓強(qiáng)；（2）氣體在狀態(tài)B的體積?！敬鸢浮浚?）；（2）【詳解】（1）從D到A狀態(tài)，根據(jù)查理定律解得（2）從C到D狀態(tài)，根據(jù)玻意耳定律解得14．雪地轉(zhuǎn)椅是一種游樂項(xiàng)目，其中心傳動(dòng)裝置帶動(dòng)轉(zhuǎn)椅在雪地上滑動(dòng)。如圖（a）、（b）所示，傳動(dòng)裝置有一高度可調(diào)的水平圓盤，可繞通過中心O點(diǎn)的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。圓盤邊緣A處固定連接一輕繩，輕繩另一端B連接轉(zhuǎn)椅（視為質(zhì)點(diǎn)）。轉(zhuǎn)椅運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后，其角速度與圓盤角速度相等。轉(zhuǎn)椅與雪地之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。（1）在圖（a）中，若圓盤在水平雪地上以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)椅運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后在水平雪地上繞O點(diǎn)做半徑為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。求與之間夾角的正切值。（2）將圓盤升高，如圖（b）所示。圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)椅運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后在水平雪地上繞點(diǎn)做半徑為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩子與豎直方向的夾角為，繩子在水平雪地上的投影與的夾角為。求此時(shí)圓盤的角速度?！敬鸢浮浚?）；（2）【詳解】（1）轉(zhuǎn)椅做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)此時(shí)輕繩拉力為T，轉(zhuǎn)椅質(zhì)量為m，受力分析可知輕繩拉力沿切線方向的分量與轉(zhuǎn)椅受到地面的滑動(dòng)摩擦力平衡，沿徑向方向的分量提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，因此可得，聯(lián)立解得（2）設(shè)此時(shí)輕繩拉力為，沿和垂直豎直向上的分力分別為，對(duì)轉(zhuǎn)椅根據(jù)牛頓第二定律得沿切線方向豎直方向，聯(lián)立解得15．如圖（a）所示，軌道左側(cè)斜面傾斜角滿足sinθ1=0.6，摩擦因數(shù)，足夠長(zhǎng)的光滑水平導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向上，右側(cè)斜面導(dǎo)軌傾角滿足sinθ2=0.8，摩擦因數(shù)?，F(xiàn)將質(zhì)量為m甲=6kg的導(dǎo)體桿甲從斜面上高h(yuǎn)=4m處由靜止釋放，質(zhì)量為m乙=2kg的導(dǎo)體桿乙靜止在水平導(dǎo)軌上，與水平軌道左端的距離為d。已知導(dǎo)軌間距為l=2m，兩桿電阻均為R=1Ω，其余電阻不計(jì)，不計(jì)導(dǎo)體桿通過水平導(dǎo)軌與斜面導(dǎo)軌連接處的能量損失，且若兩桿發(fā)生碰撞，則為完全非彈性碰撞，取g=10m/s2，求：（1）甲桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)，乙桿的加速度？（2）乙桿第一次滑上斜面前兩桿未相碰，距離d滿足的條件？（3）若乙前兩次在右側(cè)傾斜導(dǎo)軌上相對(duì)于水平導(dǎo)軌的豎直高度y隨時(shí)間t的變化如圖（b）所示（t1、t2、t3、t4、b均為未知量），乙第二次進(jìn)入右側(cè)傾斜導(dǎo)軌之前與甲發(fā)生碰撞，甲在0~t3時(shí)間內(nèi)未進(jìn)入右側(cè)傾斜導(dǎo)軌，求d的取值范圍。【答案】（1）a乙0=2m