2023年湖南省高考物理試題（含解析）

2023年湖南省高考物理試題

一、單選題(本大題共6小題，共24.0分)

1.2023年4月13日，中國“人造太陽”反應(yīng)堆中科院環(huán)流器裝置(EAST)創(chuàng)下新紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)

403秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模等離子體運(yùn)行，為可控核聚變的最終實(shí)現(xiàn)又向前邁出了重要的一

步，下列關(guān)于核反應(yīng)的說法正確的是()

A.相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重:核裂變釋放的核能更多

B.笊僦核聚變的核反應(yīng)方程為法+出He+\e

C.核聚變的核反應(yīng)燃料主要是鈾235

D.核聚變反應(yīng)過程中沒有質(zhì)量虧損

2.如圖(a),我國某些農(nóng)村地區(qū)人們用手拋撒谷粒進(jìn)行水稻播種。某次拋出的谷粒中有兩顆

的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖(6)所示，其軌跡在同一豎直平面內(nèi)，拋出點(diǎn)均為。，且軌跡交于P點(diǎn)，拋出

時(shí)谷粒1和谷粒2的初速度分別為巧和必，其中巧方向水平，藝方向斜向上。忽略空氣阻力，

關(guān)于兩谷粒在空中的運(yùn)動(dòng)，卜列說法正確的是()

、蒼粒2

\p

圖⑶圖(b)

A.谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度B.谷粒2在最高點(diǎn)的速度小于歷

C.兩谷粒從。到P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等D.兩谷粒從。到P的平均速度相等

3.如圖(a),在均勻介質(zhì)中有4、B、C和0四點(diǎn)，其中4、B、C三點(diǎn)位于同一直線上，AC=

8。=4科。。=3成以；垂直力8.亡=0時(shí)，位于4、B、C處的三個(gè)完全相同的橫波波源同時(shí)

開始振動(dòng)，振動(dòng)圖像均如圖S)所示，振動(dòng)方向與平面，4BD垂直，已知波長為4m.下列說法正

確的是（）

A.這三列波的波速均為2m/s

B.￡=2s時(shí)，。處的質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)

C.t=4.5s時(shí)，。處的質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)

D.￡=6s時(shí)，D處的質(zhì)點(diǎn)與平衡位置的距離是6cm

4.根據(jù)宇宙大爆炸理論，密度較大區(qū)域的物質(zhì)在萬有引力作用卜，不斷聚集可能形成恒星。

恒星最終的歸宿與其質(zhì)量有關(guān)，如果質(zhì)量為太陽質(zhì)量的1~8倍將坍縮成白矮星，質(zhì)量為太陽

質(zhì)量的10?20倍將坍縮成中子星，質(zhì)量更大的恒星將坍縮成黑洞。設(shè)恒星坍縮前后可看成質(zhì)

量均勻分布的球體，質(zhì)量不變，體枳縮小，自轉(zhuǎn)變快.不考慮恒星與其它物體的相互作用.已

知逃逸速度為第一宇宙速度的43倍，中子星密度大于白矮星。根據(jù)萬有引力理論，下列說

法正確的是（）

A.同?恒星表面任意位置的重力加速度相同

B.恒星坍縮后表面兩極處的重力加速度比坍縮前的大

C.恒星坍縮前后的第一宇宙速度不變

D.中子星的逃逸速度小于白矮星的逃逸速度

5.如圖，真空中有三個(gè)點(diǎn)電荷固定在同一直線上，電荷量分別為Qi、Q2和Q3,P點(diǎn)和三個(gè)

點(diǎn)電荷的連線與點(diǎn)電荷所在直線的夾角分別為90。、60。、和30。。若P點(diǎn)處的電場強(qiáng)度為零，

q>0,則三個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量可能為（）

A.Qi=q,Q?=V2（/,Q3=q

B.Qi=-q，Q=-"q，Q3=-4q

2J

c.Qi=_q，Q2=Q3=-q

D.Qi=q，Q2=一<?3=4q

6.如圖，真空中有區(qū)域i和n,區(qū)域i中存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場方向豎直向下（與

紙面平行），磁場方向垂直紙面向里，等腰直角三角形CG尸區(qū)域（區(qū)域D）內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁

場方向垂直紙面向外。圖中A、C、。三點(diǎn)在同一直線上，力。與GF垂直，且與電場和磁場方向

均垂直。力點(diǎn)處的粒子源持續(xù)將比荷一定但速率不同的粒子射入?yún)^(qū)域I中，只有沿直線4c運(yùn)

動(dòng)的粒子才能進(jìn)入?yún)^(qū)域口。若區(qū)域I中電場強(qiáng)度大小為E、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B],區(qū)域D中

磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為殳，則粒了?從CF的中點(diǎn)射出，它們在區(qū)域n中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為％。若改變電

場或磁場強(qiáng)弱，能進(jìn)入?yún)^(qū)域II中的粒子在區(qū)域n中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為3不計(jì)粒子的重力及粒子之

間的相互作用，下列說法正確的是（）

F

A.若僅將區(qū)域I中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?當(dāng)，貝肘＞t（1

B.若僅將區(qū)域I中電場強(qiáng)度大小變?yōu)?E,貝氣＞t。

C.若僅將區(qū)域D中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)殒跒?，則亡二?

D.若僅將區(qū)域n中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?4，則￡

二、多選題（本大題共4小題，共20.0分）

7.一位潛水愛好者在水卜.活動(dòng)時(shí)，利用激光器向岸上救援人員發(fā)射激光信號，設(shè)激光光束

與水面的夾角為%如圖所示。他發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)a大于41。時(shí)，岸上救援人員才能收到他發(fā)出的

激光光束，下列說法正確的是（）

岸上救援人員

C.當(dāng)他以a=60。向水面發(fā)射激光時(shí)，岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角小于60。

D.當(dāng)他以a=60。向水面發(fā)射激光時(shí)，岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角大于60。

8.如圖，固定在豎直面內(nèi)的光滑軌道48C由直線段和圓弧段BC組成，兩段相切于8點(diǎn)，力8

段與水平面夾角為仇B(yǎng)C段圓心為。，最高點(diǎn)為C、4與C的高度差等于圓弧凱道的直徑2R。

小球從4點(diǎn)以初速度％沖上軌道，能沿軌道運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)C點(diǎn)，下列說法正確的是（）

A

A.小球從8到C的過程中，對軌道的壓力逐漸增大

B.小球從4到C的過程中，重力的功率始終保持不變

C.小球的初速度%=q近

D.若小球初速度處增大，小球有可能從B點(diǎn)脫離軌道

9.某同學(xué)自制了一個(gè)手搖交流發(fā)電機(jī)，如圖所示。大輪與小輪通過皮帶傳動(dòng)（皮帶天打滑）,

半徑之比為4:1,小輪與線圈固定在同一轉(zhuǎn)軸上。線圈是由漆包線繞制而成的邊長為L的正方

形，共九匝，總阻值為R。磁體間磁場可視為磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8的勻強(qiáng)磁場。大輪以角速度3

勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)小輪及線圈繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸與磁場方向垂直。線圈通過導(dǎo)線、滑環(huán)和電刷

連接一個(gè)阻值恒為R的燈泡。假設(shè)發(fā)電時(shí)燈泡能發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi)，下列說法正確

的是（）

A.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為43

B.燈泡兩端電壓有效值為3/1九8〃3

C.若用總長為原來兩倍的相同漆包線重新繞制成邊長仍為L的多匝正方形線圈，則燈泡兩端

電壓有效值為史則造

3

D.若僅將小輪半徑變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則燈泡變得更亮

10.如圖，光滑水平地面上有一質(zhì)量為2機(jī)的小車在水平推力尸的作用下加速運(yùn)動(dòng)。車廂內(nèi)有

質(zhì)量均為m的/、8兩小球，兩球用輕桿相連，力球靠在光滑左壁上，8球處在車廂水平底面上，

.且與底面的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，桿與豎直方向的夾角為桿與車廂始終保持相對靜止假設(shè)最大

靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。下列說法正確的是()

B.若推力尸向左，且tanOW”，則戶的最大值為2mgtan6

C.若推力尸向左，且〃<tan3<2/z,則尸的最大值為4mg(2〃-tan。)

D.若推力尸向右，且tan。>2/z,則尸的范圍為47ng(tanJ-2〃)<F<4mg(tan0+2〃)

三、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題，共16.0分)

11.某同學(xué)探究彈簧振子振動(dòng)周期與質(zhì)量的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖(。)所示，輕質(zhì)彈簧上端懸

掛在鐵架臺(tái)上，下端掛有鉤碼，鉤碼下表面吸附一個(gè)小磁鐵，其正下方放置智能手機(jī)，手機(jī)

中的磁傳感器可以采集磁感應(yīng)強(qiáng)度實(shí)時(shí)變化的數(shù)據(jù)并輸出圖像，實(shí)驗(yàn)步驟如下:

(1)測出鉤碼和小磁鐵的總質(zhì)最7九；

(2)在彈簧下端掛上該鉤碼和小磁鐵，使彈簧振子在豎直方向做簡諧運(yùn)動(dòng)，打開手機(jī)的磁傳感

器軟件，此時(shí)磁傳感器記錄的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化周期等于彈簧振子振動(dòng)周期;

(3)某次采集到的磁感應(yīng)強(qiáng)度8的大小隨時(shí)間t變化的圖像如圖(6)所示，從圖中可以算出彈簧

振子振動(dòng)周期7=(用“％”表示):

AB

圖(b)

(4)改變鉤碼質(zhì)量，重復(fù)上述步驟；

(5)實(shí)驗(yàn)測得數(shù)據(jù)如下表所示，分析數(shù)據(jù)可知，彈簧振子振動(dòng)周期的平方與質(zhì)量的關(guān)系是

(填“線性的”或“非線性的”)：

m/kglOT/s77sT21s2

0.0152.430.2430.059

0.0253.140.3140.099

0.0353.720.3720.138

0.0454.220.4220.178

0.0554.660.4660.217

(6)設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為鼠根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并結(jié)合物理量的單位關(guān)系，彈簧振子振動(dòng)周期的表

達(dá)式可能是(填正確答案標(biāo)號)；

B.2兀/^C.2/rVmkD.

(7)除偶然誤差外，寫出一條本實(shí)驗(yàn)中可能產(chǎn)生誤差的原因：.

12.某探究小組利用半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器等元件設(shè)計(jì)了一個(gè)測量微小壓力的裝置，其電路

如圖(a)所示，R]、&、R3為電阻箱，即為半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器，C、。間連接電壓傳感器(

內(nèi)阻無窮大).

/________________________________\

褒q娟7is/0

瞥

5000Q/xA-V-Q%

250011.

1]I1

00

—G3

^=^=-=====

圖(b)

(1)先用歐姆表“x100”擋粗測即的阻值，示數(shù)如圖(b)所示，對應(yīng)的讀數(shù)是—

(2)適當(dāng)調(diào)節(jié)R】、&、咫，使電壓傳感器示數(shù)為0,此時(shí)，外的阻值為(用8、&、色表

示)：

(3)依次將0.5g的標(biāo)準(zhǔn)祛碼加載到壓力傳感器上(壓力傳感器上所受壓力大小等于祛碼重力大

小)，讀出電壓傳感器示數(shù)U,所測數(shù)據(jù)如下表所示：

次數(shù)123456

跌碼質(zhì)量m/g0.00.51.01.52.02.5

電壓U/mP057115168220280

(4)完成前面三步的實(shí)驗(yàn)工作后，該測量微小壓力的裝置即可投入使用.在半導(dǎo)體薄膜壓力傳

感器上施加微小壓力方,電壓傳感器示數(shù)為200mV,則大小是N(重力加速度取

9.8m/s2,保留2位有效數(shù)字)；

(5)若在步驟(4)中換用非理想亳伏表測量C、D間電壓，在半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器上施加微小

壓力尸I，此時(shí)非理想富伏表讀數(shù)為200mP,則&F。(填“>”“二”或"V”).

四、計(jì)算題(本大題共3小題，共40.0分)

13.汽車剎車助力裝置能有效為駕駛員踩剎車省力.如圖，剎車助力裝置可簡化為助力氣室

和抽氣氣室等部分構(gòu)成，連桿43與助力活塞固定為一沐，駕駛員踩剎車時(shí)，在連桿48上施

加水平力推動(dòng)液壓泵實(shí)現(xiàn)剎車.助力氣室與抽氣氣室用細(xì)管連接，通過抽氣降低助力氣室壓

強(qiáng)，利用大氣壓與助力氣室的壓強(qiáng)差實(shí)現(xiàn)剎車助力.每次抽氣時(shí).，占打開，/閉合，抽氣活

塞在外力作用下從抽氣氣室最下端向上運(yùn)動(dòng)，助力氣室中的氣體充滿抽氣氣室，達(dá)到兩氣室

壓強(qiáng)相等；然后，《閉合，/打開，抽氣活塞向下運(yùn)動(dòng)，抽氣氣室中的全部氣體從的排出，

完成一次抽氣過程.已知助力氣室容積為％,初始壓強(qiáng)等于外部大氣壓強(qiáng)po,助力活塞橫截

面積為S,抽氣氣室的容積為匕.假設(shè)抽氣過程中，助力活塞保持不動(dòng)，氣體可視為理想氣體，

溫度保持不變.

(1)求第1次抽氣之后助力氣室內(nèi)的壓強(qiáng)Pi；

(2)第九次抽氣后.求該剎車助力裝胃為駕駛員省力的大小4F.

14.如圖，兩根足夠長的光滑金屬直導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌間距為L,兩導(dǎo)軌及其所構(gòu)成的平

面均與水平面成。角，整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

8.現(xiàn)將質(zhì)量均為m的金屬棒a、b垂直導(dǎo)軌放置，每根金屬棒接入導(dǎo)軌之間的電阻均為R.運(yùn)動(dòng)

過程中金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好?，金屬棒始終未滑出導(dǎo)軌，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，重

力加速度為g.

(1)先保持棒b靜止，將棒Q由靜止釋放，求棒。勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小火;

(2)在(1)問中，當(dāng)棒a勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，再將棒b由靜止釋放，求釋放瞬間棒b的加速度大小a。；

(3)在(2)問中，從棒b釋放瞬間開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過時(shí)間t。，兩棒恰好達(dá)到相同的速度u,求速度〃

的大小，以及時(shí)間如內(nèi)棒a相對于棒b運(yùn)動(dòng)的距離

15.如圖，質(zhì)量為M的勻質(zhì)凹槽放在光滑水平地面上，凹槽內(nèi)有?個(gè)半橢圓形的光滑軌道，

橢圓的半長軸和半短軸分別為a和b,長軸水平，短軸豎直.質(zhì)量為m的小球，初始時(shí)刻從橢

圓軌道長軸的右端點(diǎn)由靜止開始下滑.以初始時(shí)刻橢圓中心的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，在豎直平面

內(nèi)建立固定于地面的直角坐標(biāo)系xOy,橢圓長軸位于工軸上.整個(gè)過程凹槽不翻轉(zhuǎn)，重力加速

度為g.

(1)小球第一次運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)時(shí)，求凹槽的速度大小以及凹槽相對于初始時(shí)刻運(yùn)動(dòng)的距離;

(2)在平面直角坐標(biāo)系xOy中，求出小球運(yùn)動(dòng)的軌跡方程；

(3)若.=￡，求小球下降h=?高度時(shí)’小球相對于地面的速度大小(結(jié)果用a、b及g表示).

答案和解析

1.【答案】A

【解析】A.相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變釋放的核能更多，A正確；

注根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒可知，笊僦核聚變的核反應(yīng)方程為："e+乩,8錯(cuò)誤；

C.以鈾235為燃料的核反應(yīng)生成多個(gè)質(zhì)量比鈾235小的核，屬于核裂變，核聚變的燃料是質(zhì)量較小

的原子核，如氫、氮等，C錯(cuò)誤；

。.核聚變反應(yīng)過程中放出大量能量，有質(zhì)量虧損，。錯(cuò)誤。

故選:A?

2.【答案】B

【解析】A.兩谷粒在空中均僅受重力作用，故兩谷粒的加速度均為重力加速度，A錯(cuò)誤；

C兩谷粒均從。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)，它們的位移相同。谷粒1做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上谷粒1做自由落

體運(yùn)動(dòng)；谷粒2做斜上拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，故谷粒2的運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長，C錯(cuò)誤；

3.谷粒2做斜拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)豎直方向上的分速度減小至0,而水平方向上的分速度不變，

故運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的速度等于水平方向上的分速度。兩谷粒的水平位移相同，但谷粒2的運(yùn)動(dòng)時(shí)間較

長，故谷粒2水平方向上的速度較小，即最高點(diǎn)的速度小于巧，A正確；

D兩谷粒從。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的位移相同，由前面的分析可知運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同，故平均速度不相等，D

錯(cuò)誤。

故選：

3.【答案】C

【解析】A.由圖(b)的可知，波的周期為4s,故三列波的波速為1；=彳=察=1m/5,4錯(cuò)誤；

正由圖(a)可知，。處與最近波源的距離為3nt,故開始振動(dòng)后C處波源產(chǎn)生的機(jī)械波傳播到。處所

需的時(shí)間為=華=言方=3s

故￡=2s時(shí)，。處的質(zhì)點(diǎn)還未開始振動(dòng)，B錯(cuò)誤:

C由幾何關(guān)系可知40=BD=Sm,4、B處波源產(chǎn)生的機(jī)械波傳播到。處所需的時(shí)間為JD=

AD5m廠

t=—=--—=5s

RDvIm/s

故t=4.5s時(shí)，僅C處波源產(chǎn)生的機(jī)械波傳播到。處，此時(shí)D處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)時(shí)間為4=￡一生。=

1.5s

由振動(dòng)圖像可知此時(shí)。處的質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，C正確；

D"=6s時(shí)，C處波源產(chǎn)生的機(jī)械波傳播到。處后振動(dòng)時(shí)間為t2=c-〃D=3s,由振動(dòng)圖像可知

此時(shí)。處為波源C產(chǎn)生的機(jī)械波的波谷；

t=6s時(shí)，力、B處波源產(chǎn)生的機(jī)械波傳播到。處后振動(dòng)時(shí)間為打二t一七皿二人

由振動(dòng)圖像可知此時(shí)D處為4、B處波源產(chǎn)生的機(jī)械波的波峰。根據(jù)波的疊加原理可知此時(shí)。處質(zhì)

點(diǎn)的位移為y=2A-A=2cm

故￡=6s時(shí)，。處的質(zhì)點(diǎn)與平衡位置的距離是2cm。。錯(cuò)誤。

故選：Co

4.【答案】B

【解析】從恒星可看成質(zhì)量均勻分布的球體，同一恒星表面任意位置物體受到的萬有引力提供重

力加速度和繞恒星自轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的向心加速度，由a=32r可知不同位置向心加速度可能不同，故不

同位置重力加速度的大小和方向可能不同，A錯(cuò)誤：

8恒星兩極處自轉(zhuǎn)的向心加速度為零，萬有引力全部提供重力加速度。恒星坍縮前后可看成質(zhì)量

均勻分布的球體，質(zhì)量不變，體積縮小，即半徑變小.由萬有引力表達(dá)式"萬=爺可知，恒星表

面物體受到的萬有引力變大，根據(jù)牛頓第二定律可知恒星坍縮后表面兩極處的重力加速度比坍縮

前的大。B正確;

C由竿二可得第一宇宙速度u-J罕.

恒星坍縮前后質(zhì)量不變，體積縮小，故第一宇宙速度變大，C錯(cuò)誤；

。.由質(zhì)量分布均勻球體的質(zhì)量表達(dá)式M=P莖&得R=瑞

已知逃逸速度為第一宇宙速度的y/-2倍，則MJ竿

聯(lián)立得“，2=2〃2=竿=2G步嚶

由題意可知中子星的質(zhì)量和密度均大于白矮星，結(jié)合上式表達(dá)式可知中子星的逃逸速度大于自矮

星的逃逸速度，。錯(cuò)誤。

故選：8。

5.【答案】D

【解析】

【分析】

本題主要考查點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度疊加，解題需把握點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式、矢量疊加規(guī)則及數(shù)學(xué)三角函

數(shù)相關(guān)知識;

【解答】

48.由題可知,若P點(diǎn)處的電場強(qiáng)度為零，則根據(jù)電場強(qiáng)度的矢曷語加法則可知，Qi和Q3電性必相

同且與Qz電性相反，選項(xiàng)的電荷均為正和均為負(fù)，則A8錯(cuò)誤;

C設(shè)P、Qi間的距離為r,則根據(jù)矢量三角形與數(shù)學(xué)知識可知，Qi、Q3在P點(diǎn)產(chǎn)生的合場強(qiáng)大小為

（沙+（獴2-產(chǎn)

cos120°=

2?答

解得￡=率￡

而Qz產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為E=與學(xué)

則P點(diǎn)的場強(qiáng)不可能為零，C錯(cuò)誤；

D.設(shè)P、Q1間的距離為r,則艱據(jù)矢量三角形與數(shù)學(xué)知識可知，Q”Q3在P點(diǎn)產(chǎn)生的合場強(qiáng)大小為

c°s12。。=處卻

2y

解得E=學(xué)

rL

而Q2產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為E=守

則P點(diǎn)的場強(qiáng)可能為零，D正確。

故選：D.

6.【答案】D

【解析】由題知，能夠進(jìn)入?yún)^(qū)域n中的粒子沿AC做更線運(yùn)動(dòng)，則這種情況下粒子的受力平衡，故

有：q%8i=qE,即E=v0BY

區(qū)域II中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為叫，粒子從。尸的中點(diǎn)射出，由幾何知識知粒子轉(zhuǎn)過的圓心角為90。：

根據(jù)=m營和丁=爭可得，粒子在區(qū)域n中運(yùn)動(dòng)的周期T=鬻

則當(dāng)區(qū)域I中電場強(qiáng)度大小為E、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為九粒子在|乂域D中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：￡0="7=

Ton

2＜出2

A.若僅將區(qū)域I中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?當(dāng)，由E=可知，進(jìn)入?yún)^(qū)域II中的粒子的速度為：%=

生

2

根據(jù)qi/8=zn9,可知粒子半徑減小為原來的一半，則粒子仍然從CF邊射出，粒子轉(zhuǎn)過的圓心

角仍為90。；

則有￡=￡（），A錯(cuò)誤；

%若僅將區(qū)域中電場強(qiáng)度大小變?yōu)橛煽芍M(jìn)入?yún)^(qū)域口中的粒子的速度為：

I2E,E=P2=

2%

再根據(jù)qi78=m4,可知粒子半徑變?yōu)樵瓉淼?倍，則粒子將從尸點(diǎn)射出，粒子轉(zhuǎn)過的圓心角仍

為90°,仍然有：t=t^8錯(cuò)誤；

。.設(shè)C廠的長度為21,若粒子以速度%進(jìn)入?yún)^(qū)域II中，當(dāng)區(qū)域D中的磁場為為時(shí)，由幾何關(guān)系知，

粒子運(yùn)動(dòng)的半徑為手，

若僅將區(qū)域II中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?%，則粒子進(jìn)入?yún)^(qū)域n中的速度仍為孫，再根據(jù)=

可知粒子半徑變?yōu)樵瓉淼膿舯?，即竽則粒子將從OF邊射出，設(shè)其轉(zhuǎn)過的角

度為仇則有：sin^=^7=由此可知粒子轉(zhuǎn)過的圓心角為60。；由粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周

期公式T=答，代入數(shù)據(jù)可得"然*=殍益=殍小

C錯(cuò)誤;

n若僅將區(qū)域n中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)槎?，可知粒子半徑變?yōu)?t>yT2i>粒子也會(huì)從。尸邊

射出，根據(jù)C選項(xiàng)中的討論可知此時(shí)粒子轉(zhuǎn)過的圓心角為45。，則有￡=今=親=親=

。正確。

故選：D.

7.【答案】BC

【解析】他發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)a大于41。時(shí)，岸上救援人員才能收到他發(fā)出的激光光束，則說明a=41。

時(shí)激光恰好發(fā)生全反射，則此時(shí)激光的入射角為則有

90°-41°=49°,sin49°=-n

解得水的折射率為n=』，A錯(cuò)誤、8正確；

sin49

CD.當(dāng)他以a=60。向水面發(fā)射激光時(shí)，此時(shí)激光的入射角i】=30。，設(shè)激光的折射角為J，根據(jù)折

射定律有〃=《詈，解得折射角均大于30°，則岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角小于

60°,C正確、。錯(cuò)誤。

故選:BC.

8.【答案】AD

【解析】A小球沿軌道運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)C點(diǎn)，則小球在C點(diǎn)的速度為4=0

則小球從8到C的過程中，由動(dòng)能定理可得一mgR(l-cosa)=0-1mv2(1)

沿圓弧軌道的半徑方向有mgcosex—F=②

Nn

聯(lián)立①②可得FN=3mgcosa-2mg

由于從8到C的過程中a由。逐漸減小到0,則cosa逐漸增大，故心逐漸增大，由牛頓第三定律可知

對軌道的壓力逐漸增大，人正確；

8小球從A到8的過程中小球的速度逐漸減小，則A到B的過程中重力的功率為P=-mgvsinO,則4

到8的過程中小球重力的功率始終減小，則8錯(cuò)誤；

C.從A到C的過程中，由動(dòng)能定理可得一mgq氏二。-gm諦，解得孫=「證，C錯(cuò)誤；

D小球在8點(diǎn)恰好脫離軌道時(shí)，其對凱道的壓力為0,則〃33。=〃摩可得6=JgAcosO,

則若小球初速度%增大，小球在B點(diǎn)的速度有可能為/^cos^,故小球有可能從B點(diǎn)脫離軌道,

。正確。

故選：ADo

9.【答案】AC

【解析】A.大輪和小輪通過皮帶傳動(dòng)，所以二者的線速度大小相等，根據(jù)u=3r,由題意可知大

輪與小輪半徑之比為4:1,則小輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為43,小輪與線圈固定在同一轉(zhuǎn)軸上，即小輪

和線圈同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所以二者的角速度相等，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為43,A正確；

線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值Emax=43,其中S=〃，代入可得Emax=47lB〃3,線圈

產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值E='=2，NnBL23,線圈與燈泡組成串聯(lián)電路口阻值均為R,可知

v2

燈泡兩端電壓的有效值為U=痣=「718/3,B錯(cuò)誤；

n+n

C若用總長為原來兩倍的相同漆包線重新繞制成邊長仍為L的多匝正方形線圈，則線圈的匝數(shù)變

為原來的2倍，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值E?；ax=8〃8L23,此時(shí)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值

￡'=員處=4。九8/3,根據(jù)電阻定律R'=P」，由于線圈的總長變?yōu)樵瓉韮杀?，可知線圈電

>/~2S

阻變?yōu)樵瓉淼?倍，即為2R,根據(jù)串聯(lián)電路可得燈泡兩端電壓有效值(；'=&=1￡二里巴C

R+2R3

正確：

D若僅將小輪半徑變?yōu)樵瓉淼膬杀叮鶕?jù)u=3r,由于小輪的線速度大小不變，可知小輪和線圈

的角速度變小，根據(jù)E=曙可知線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢有效值變小，則燈泡變暗，。錯(cuò)誤。

v2

故選：AC.

1().【答案】CD

【解析】A.對小球4受自身的重力mg,桿對A支持力N,小車的墻壁對A的支持力；由于小球A始

終與車廂保持相對靜止，

故小球力在豎直方向的合力為0,即Ncos。=mg

若B球受到的摩擦力為零，對心桿對8的作用力在水平方向的分力提供小球8的合外力，根據(jù)牛

頓第二定律可得：NsinJ=ma

可得：Q=gland

對小球4、B和小車整體，水平方向只受推力F作用，故由牛頓第二定律知：F=4ma=4mgtan6,

4錯(cuò)誤；

股若推力F向左，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度向左，小球A所受向左的合力的最大值為：Nsin。=

mgtan0

對小球8,由于tan。<〃，小球8受到向左的合力的最大值:Fmax="(Ncos0+mg)-NsinO>

mgtan0

故要使48相對車廂?始終靜止，則小車的最大加速度即為小球4向左運(yùn)動(dòng)的最大加速度

對小球4根據(jù)牛頓第二定律可得：Nsin。=nuimax

對系統(tǒng)整體根據(jù)牛頓第二定律知，推力F的最大值為：F=4rnamax

解得：F=4mgtan8,8錯(cuò)誤；

C.若推力F向左，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度向左，小球A所受向左的合力的最大值為：Nsin。=

mgtan0

小球8所受向左的合力為：Flmax=(NCOS0+mg)邛一%=-mgtan0

由于〃Vtan。W2〃可知：Amax<mgtan0

故要使力8相對車廂始終靜止，則小車的最大加速度即為小球8向左運(yùn)動(dòng)的最大加速度

根據(jù)牛頓第二定律：Fimax=2〃mg-mgtan0=mctmaxl

對系統(tǒng)根據(jù)牛頓第二定律，此時(shí)推力F的最大值為：F=4zna7ngi

聯(lián)立可得產(chǎn)的最大值為：尸=4mg(2〃一tan。)，C正確；

D若推力戶向右，根據(jù)牛頓第二定律可知系統(tǒng)整體加速度向右，由于小球人可以受到左壁向右的

支持力，理論上向右的合力可以無限大，因此只需要討論小球8即可，當(dāng)小球B所受的摩擦力向左

時(shí)，小球8向右的合力最小

此時(shí)：Fmin=NsinO-(Ncos。+mg)R=mgtan3-

當(dāng)小球所受摩擦力向右時(shí)，小球B向右的合力最大

此時(shí)：Fzmax=NsinO+(Ncos。+mg)〃=mgtan0+211mg

對小球8根據(jù)牛頓第二定律：Fmin=maminF2max=^max?

對系統(tǒng)根據(jù)牛頓第二定律：F=4ma

聯(lián)立解得尸的范圍為:4mg(tan。-2ju)<F<47ng(tan。-2〃)

D正確。

故選：CD。

11.【答案】⑴*(2)線性的(3)71(4)空氣阻力

【解析】(1)從圖中可以算出彈簧振子振動(dòng)周期丁=需

(2)分析數(shù)據(jù)可知，彈簧振子振動(dòng)周期的平方與質(zhì)量的比值夜近于常量3.95,則彈簧振子振動(dòng)周期

的平方與質(zhì)量的關(guān)系是線性的：

⑶由量綱可得：2兀的單位為隔=居總=s

因?yàn)閟(秒)為周期的單位，則其它各項(xiàng)單位都不是周期的單位，故選A。

(4)除偶然誤差外，鉤碼振動(dòng)過程中受空氣阻力的影響可能會(huì)使本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差。

12.【答案】

(1)1000⑵鬻(4)1.7x10-2(

或1.8x10-2)?)》

【解析】(1)歐姆表讀數(shù)為ioxioon=iooon

(2)當(dāng)電壓傳感器讀數(shù)為零時(shí)，CD兩點(diǎn)電勢相等，故：UAC=UAD,即卷靠&二肅惠〃2

解得心=乎

K2

(3)繪出U-771圖像如圖

(4)由圖像可知，當(dāng)電壓傳感器的讀數(shù)為200771V時(shí)，所放物體質(zhì)量為1.75g,則&=7九g=L75x

10-3X9.8/V=1.7X10-2/V

(5)可將。。以外的電路等效為新的電源，CO兩點(diǎn)電壓看做路端電壓，因?yàn)閾Q用非理想電壓傳感器

當(dāng)讀數(shù)為200mV時(shí)，實(shí)際CD間斷路(接理想電壓傳感器時(shí))時(shí)的電壓大于200S乙由于(7與根成正

比，即U與壓力產(chǎn)成正比，故

13.【答案】(1)以助力氣室內(nèi)的氣體為研究對象，初始壓強(qiáng)等于外部大氣壓強(qiáng)體積為加，

第一次抽氣后，氣體體積V=%+%，壓強(qiáng)為Pi

根據(jù)玻意耳定律Po%=p”

解得P1=罌

(2)第2次抽氣，同理根據(jù)玻意耳定律為%=p2V

解得P2=輸=喘力2p。

則當(dāng)幾次抽氣后助力氣室內(nèi)的氣體壓強(qiáng)Pn=