2024屆新高考教學教研聯盟高三第一次聯考

物理試卷

姓名準考證號

長郡中學；衡陽市八中；永州市四中；岳陽縣一中；湘潭縣一中；湘西州民中；石門縣一

中；澧縣一中；益陽市一中；桃源縣一中；株洲市二中；麓山國際；郴州市一中；岳陽市一

中；婁底市一中；懷化市三中；邵東市一中；洞口縣一中；九江市一中；南昌市二中聯合命

題

命題學校：郴州市一中審題學校：攸縣一中祁陽市一中

注意事項：

1.答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在本試卷和答題卡上。

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.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。

一、選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28分。每小題只有一項符合題目要求）

1.在人類對世界進行探索的過程中，發現了眾多物理規律，下列有關敘述中正確的是（）

A.伽利略通過理想斜面實驗得出力是維持物體運動的原因

B.核聚變反應所釋放的7光子來源于核外電子的能級躍遷

C.在“探究加速度與力和質量的關系”實驗中，采用了等效替代法

D.湯姆孫通過陰極射線在電場和磁場中偏轉的實驗，發現了陰吸射線是由帶負電的粒子組成的，并測出

了該粒子的比荷

2.水滴石穿是生活中常見的現象，假設屋檐到下方石板的距離為3.2m,水滴從屋檐無初速度滴落到石板

上，在0.2s內沿石板平面散開，水滴膠量為0.5g,忽略空氣阻力，g取則布板受到水滴的沖擊

力為（）

A.0.002NB.0.02NC.0.025ND.0.25N

3.我們可以通過簡單的實驗，半定量地探究電容器兩極板間的可勢差與其帶電量的關系，實驗電路如圖所

示。取一個電容器A和數字電壓表（可看做理想電壓表）相連，把開關加接1,用幾節干電池串聯后給A

充電，可以看到電壓表有示數，說明A充電后兩極板具有一定的電壓。把開關加接2,使另一個與A完全

相同的且不帶電的電容器B與A并聯，可以看到電壓表的示數變為原來的一半。然后，斷開開關加，閉

合開關S?。關于該實驗以及其后續操作，下列說法中正確的是（）

A.閉合S2的作用是讓電容器B完全放電

B.接下來的操作是把開關3接I,觀察電壓表的示數

C.電容器的帶電量變為原來的一半時，電壓表示數也變為原來的一半，說明電容器“儲存電荷的本領”

也變為了原來的一半

D.若使用磁電式電壓表代替數字電壓表，當w和邑都斷開時，電容器A的帶電量不會改變，電壓表指針

將穩定在某一固定值

4.如圖所示，某種材料制成的扇形透明磚（已知其半徑為R）放置在水平桌面上，光源S（圖中未畫出）

發出一束平行于桌面的光線從04的某點垂直射入透明磚，經過三次全反射（每次都是恰好發生全反射）

后垂直08射出，并再次回到光源S。已知NAO3=90。，光在真空中傳播的速率為。，則該過程中，光

6R5R「3叵R4R

A.—B.一D.——

C

5.一列沿x軸方向傳播的簡諧橫波在1=0時刻的部分波形如圖所示，例、Q為波上兩個質點，其中Q比

M早0.4s回到平衡位置，則下列說法正確的是（）

A.該波的波長為25m

B.該波沿x軸正方向傳播

C.從該時刻起，再經1.1s,質點M通過的總路程為35cm

D.該波周期為1s

6.如圖所示，矩形線圈切割磁感線產生一交流電壓e=30j^sinl()0m(V),矩形線圈的電阻r=2￡2,將

其接在理想變壓器原線圈上。標有“22()V44W”的燈泡L正常發光，交流散熱風扇M正常工作，風扇

的內阻為2。。，交流電流表A(不考慮內阻)的不數為U.4A,導線電阻小計，不計燈泡電阻的變化，且

生＜30。以下判斷正確的是()

4

A.在圖示時刻，穿過線圈磁通量變化最快

7T

B.從圖示位置開始，當矩形線圈轉過不時，線圈中電流方向為BADC8

2

C.風扇輸出的機械功率是44W

D.原副線圈的匝數比，10：1

7.有人設想：可以在￡船從運行軌道進入返回地球程序時，借飛船需要減速的機會，發射一個小型太空探

測器，從而達到節能的目的。如圖所示，飛船在圓軌道I上繞地球飛行，其軌道半徑為地球半徑的4倍

(左＞1)。當飛船通過軌道I的A點時，飛船上的發射裝置短暫工作，將探測器沿飛船原運動方向射出，并

使探測器恰能完全脫離地球的引力范圍，即到達距地球無限遠時的速度恰好為零，而飛船在發射探測器后

沿橢圓軌道H向前運動，具近地也8到地心的距離近似為地球半徑拉。已知取無窮遠處引力勢能為零，物

B.圖中的②線是無人駕駛汽車的位移與時間關系圖像

C.兩測試車在圖中曲線部分的位移大小不相等

D.當發現緊急情況時兩汽車的速度為90km/h

9.如圖所示，豎直平面內固定一半徑為R的光滑圓環，圓心在。點。質量分別為巾、0.75”的A、B兩

小球套在圓環上，用不可伸長的長為、歷R的輕桿通過錢鏈連接，開始時對球A施加一個豎直句上的外力

月，使A、B均處于靜止狀態，且球A恰好與圓心O等高，重力加速度為g,則下列說法正確的是

()

A.對球A施加豎直向上的外力”的大小為1.75〃%

B.若撤掉外力片，對球B施加一個水平向左的外力凡使系統仍處于原來的靜止狀態，則少的大小為〃吟

C.撤掉外力，系統無初速度釋放，當A球到達最低點時，B球的速度大小為gJ麗

D.撤掉外力，系統無初速度釋放，沿著圓環運動，B球能夠上升的最高點相對圓心。點的豎直高度為

2R

25

10.蜜蜂飛行時依靠蜂房、采蜜地點和太陽三個點進行定位做“8”字形運動，以此告知同伴蜜源方位。某

興趣小組用帶電粒子在電場和磁場中的運動模擬蜜蜂的運動。如圖所示，空間存在范圍足夠大垂直紙面;方

向相反的勻強磁場I、II，其上、下邊界分別為MMPQ,間距為小與PQ之間存在沿水平方向且大

/IA2

小始終為七二一半的勻強電場，當粒子通過MN進入電場中運動時，電場方向水平向右；當粒子通過PQ

qd

進入電場中運動時，電場方向水平向左。現有一質量為機、電荷量為+4的粒子在紙面內以初速度％從A點

垂直射入電場，一段時間后進入磁場H,之后又分別通過勻強電場和磁場I,以速度%同到A點，磁

n4/nv

場】I的磁感應強度層=—件n，不計粒子重力。則卜列說法正確的是()

xX磁場』X

XxXX

P,.................-Q

tr。電場

A/更--------j----------N

??A??

::磁城I:

A.粒子在水平向右的電場中運動的位移大小為d

B.粒子在磁場H中運動的速度大小u=

C.粒子在磁場H中做勻速圓周運動的弦長為“

2

D.磁場I的磁感應強度大小用

3qd

三、填空題（本題共2小題，共16分）

11.某實驗小組為測重力加速度，采用如圖甲所示的裝置，不可伸長的輕繩一端固定于懸點，另一端系一

小球，在小球自然懸垂的位置上安裝一個光電門（圖中沒有畫出），光電門接通電源，發出的光線與小球

的球心在同一水平線上。

（1）現用游標卡尺測得小球直徑如圖乙所示，則小球的直徑為〃=cm.

（2）在實驗中，小組成員多次改變同一小球自然下垂時球的下沿到懸點的距離L,同時調整光電門的位置

使光線與球心始終在同一水平線上，實驗時將小球拉至其球心與懸點處于同一水平面處，輕繩伸直，由靜

止釋放小球，記錄小球通過光電門的時間得到多組上和，的數據，作出如圖內所示的1-上圖像，圖線

r

的縱截距為-力，則當地的重力加速度8=（用字母〃和d表示）。

（3）若光電門發出的光線高于小球自然下垂的球心位置，小球動能的測量值將（選填“偏

大”“偏小”或“不變”）o

12.電池長時間使用后其電動勢和內阻都可能發生變化，為了探究某電池的實際電動勢和內阻，某同學設

計方案對其進行測量。

A.待測電池（電動勢約9V,內阻未知）

B.電壓表（量程5V,內阻6000Q）

C.電流表（量程20mA,內阻較小約為1。）

D.電阻箱

E,滑動變阻器

F.開關、導線若干

（1）實驗時需要對電表進行改裝，若將電壓表最大量程擴大為9V,則應該串聯此阻值應為

Q：將電流表的量程擴大為60mA,該同學采用了以下的操作：按圖甲連接好實驗器材，檢

查電路無誤后，將S、S,.S?斷開，將R的滑片移至（填“最左端”或“最右端”），將電阻

箱凡調為最大，閉合S,適當移動R的滑片，使電流表示數為18mA,保持R接入電路中的阻值不變，

再閉合S2,改變電阻箱"的阻值，當電流表示數為mA時，完成擴大量程。

（2）保持電阻箱4的阻值不變，閉合S、SrS2,調節R不同的阻值，讀出兩個電表的讀數U、1,并

作出U—/圖像如圖乙所示，可測得該電池的電動勢E測=V,內阻（結

果保留2位有效數字）

四、計算題（本題共3小題，其中第13題10分，第14題12分，第15題16分，共38分。

寫出必要的推理過程，僅有結果不得分）

13.如圖所示，用兩個質量均為，小橫截面積均為S的密閉活塞P、Q,將開口向上的導熱汽缸內的理想氣

體分成A、B兩部分。上面活塞通過輕繩懸掛在天花板上，汽缸和汽缸卜.方通過輕質繩子懸掛的物塊的質

量均為2〃?，整個裝置處于靜止狀態，此時兩部分氣柱的長度均為4=30cm。環境溫度、大氣壓強P。均

保持不變，且滿足6mg=p0S,g為重力加速度，不計一切摩擦。

（1）求此時A氣體的壓強；

（2）剪斷連接物塊的繩子，一段時間后兩活塞重新恢更平衡，求汽缸上升的距離。

14.如圖甲所示，足夠長的平行金屬導軌MMPQ固定在同一水平面上，其寬度L=lm,導乳M與尸之

間連接阻值為火=0.2。的電阻，質量為〃z=0.5kg、電阻為r=0.20、長度為1m的金屬桿汕靜置在導

軌上，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中?，F用一垂直桿水平向右的恒力b=7.0N拉金屬桿而，使它

由靜止開始運動，運動中金屬桿與導軌接觸良好并保持與導軌垂直，其通過電阻R上的電荷量q與時間/

的關系如圖乙所示，圖像中的。A段為曲線，AB段為直線，導軌電阻不計，己知?！ㄅc導軌間的動摩擦因

數〃=0.4,取gnlOm/s?（忽略M桿運動過程中對原磁場的影響），求：

（1）磁感應強度8的大小和金屬桿的最大速度；

（2）金屬桿ab從開始運動的I內所通過的位移：

（3）從開始運動到電阻R產生熱量Q=17.5J時，金屬桿"所通過的位移。

15.如圖，質量為的a球（中間有一個小孔）穿在足夠長的光滑水平桿上。。球質量為心?，〃球和〃球

用長為L的輕桿相連。從圖示位置，先給〃球一個豎直向上的初速度力,讓〃球越過最高點，假設》球連

同輕桿在運動過程中均不會與水平桿相碰（稍微錯開，但錯開距離忽略不計，重力加速度為g）。

（1）求人球到達壇高點時，。球的位移大??；

（2）以〃球初始位置為坐標原點，水平向右為人軸正方向，豎直向上為），軸正方向，求〃球運動的軌跡方

程；

（3）當〃球運動到水平桿下方，且輕桿與水平桿正方向夾角為9=30。時，求b球的速度大小。

參考答案

一、選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28分。每小題只有一項符合題目要求）

1.在人類對世界進行探索的過程中，發現了眾多物理規律，下列有關敘述中正確的是（）

A.伽利略通過理想斜面實驗得出力是維持物體運動的原因

B.核聚變反應所釋放的/光子來源于核外電子的能級躍遷

C.在“探究加速度與力和質吊關系”實驗中，采用了等效替代法

D.湯姆孫通過陰極射線在電場和磁場中偏轉的實驗，發現了陰吸射線是由帶負電的粒子組成的，并測出

了該粒子的比荷

【答案】D

【解析】

【詳解】A.伽利略通過理想斜面實驗得出力是改變物體運動狀態的原因，不是維持物體運動的原因，故

A錯誤；

B.核聚變反應所釋放的丫光子來源于原子核內部，故B錯誤；

C.在“探究加速度與力和質量的關系”實驗中，采用了控制變量法，故C錯誤；

D.湯姆孫通過陰極射線在電場和磁場中偏轉的實驗，發現了陰極射線是由帶負電的粒子組成的，并測出了

該粒子的比荷，故D正確。

故選D。

2.水滴石穿是生活中常見的現象，假設屋檐到下方石板的距離為3.2m,水滴從屋檐無初速度滴落到石板

上，在0.2s內沿石板平面散開，水滴質量為0.5g,忽略空氣阻力，g取lOm/s"則石板受到水滴的沖擊

力為（）

A.0.002NB.0.02NC.0.025ND.0.25N

【答案】C

【解析】

【詳解】根據題意可知，水滴做自由落體運動，由運動學公式，=2g/?,落到石板前速度

v=d2gh=8m/s

在0.2s內，取向上為正方向，由動量定理有

（F-mg）t=O-（-mv）

解得

F=0.025N

故選C。

3.我們可以通過簡單的實驗，半定量地探究電容器兩極板間的巨勢差與其帶電量的關系，實驗電路如圖所

示。取一個電容器A和數字電壓表（可看做理想電壓表）相連，把開關S1接1,用幾節干電池串聯后給A

充電，可以看到電壓表有示數，說明A充電后兩極板具有一定的電壓。把開關加接2,使另一個與A完全

相同的且不帶電的電容器B與A并聯，可以看到電壓表的示數變為原來的一半。然后，斷開開關5,閉

合開關S2。關于該實驗以及其后續操作，下列說法中正確的是（）

A.閉合S2的作用是讓電容器B完全放電

B.接下來的操作是把開關3接I,觀察電壓表的示數

C.電容器的帶電量變為原來的一半時，電壓表示數也變為原來的一半，說明電容器“儲存電荷的本領”

也變為了原來的一半

D.若使用磁電式電壓表代替數字電壓表，當S1和S2都斷開時，電容器A的帶電量不會改變，電壓表指針

將穩定在某一固定值

【答案】A

【解析】

【詳解】A.閉合S2,電容器B的兩極板直接相連，電荷中和，即電容器B完全放電，A正確；

B.接卜來的操作是斷開開關邑，把開關加接2,繼續觀察電壓表的示數，B錯誤;

C.根據電容器的決定式

C=

4兀kd

得到電容器電容沒有發生變化，C錯誤;

D.若使用磁電式電壓表代替數字電壓表,電容器A兩極板通過電壓表己經連接在?起，則電容器A會放

電，最終電壓表示數為0,D錯誤。

故選A。

4.如圖所示，某種材料制成的扇形透明磚（已知其半徑為R）放置在水平桌面上，光源S（圖中未畫出）

發出一束平行于桌面的光線從3的某點垂直射入透明磚，經過三次全反射（每次都是恰好發生全反射）

后垂直。8射出，并再次回到光源S。已知NAOB=90。，光在真空中傳播的速率為。，則該過程中，光

D5R3揚?4R

A.WB.—Vr.-------D.——

Cc

【答案】A

【脩析】

由圖中幾何關系可知

C=45°

由臨界角公式有

sinC=—

n

解得

n=y/2

光在介質中傳播的路程

s=—Rx6=3y/2R

2

光在介質中傳播的時間

sfis6R

t=-=—=—

vcc

BCD錯誤；A正確。

故選Ao

5.一列沿x軸方向傳播的簡諧橫波在，=0時刻的部分波形如圖所示，M、Q為波上兩個質點，其中。比

M早0.4s回到平衡位置，則下列說法正確的是（）

A.該波的波長為25m

B.該波沿x軸正方向傳播

C.從該時刻起，再經1.1s,質點M通過的總路程為35cm

D.該波的周期為Is

【答案】C

【解析】

【詳解】A.簡諧波在，=0時刻的波形圖中，設振動到波峰處的質點的平衡位置為笛，質點M、Q的平衡

位置關于工?對稱，則

X1=4m

—+—=22m-x=18m

241

可得該波的波長為

X=24m

故A錯誤。

B.由。比M早0.4s回到平衡位置可知，Q點向下振動，則該波沿x軸負方向傳播,

其波速

AY8

v=―-=——m/s=20rn/s

Ar0.4

周期

T=-=—s=1.2s

v2()

故B、D錯誤。

C.從該時刻起，波在1.1s內向負方向傳播的距離

Ax=vZ=20xl.lm=22m,

即平衡位置為W=22m質點此時的波形恰好傳播到M,此時“點在平衡位置且運動方向沿），軸正方

向，在1.1s內，歷點通過的總路程

s=5cm+3x10cm=35cm

故C正確。

故選C。

6.如圖所示，矩形線圈切割磁感線產生一交流電壓e=30j^sinl00m（V）,矩形線圈的電阻r=20,將

其接在理想變壓器原線圈上。標有“220V44W”的燈泡L正常發光，交流散熱風扇M正常工作，風扇

的內阻為20C,交流電流表A（不考慮內阻）的示數為0.4A,導線電阻不計，不計燈泡電阻的變化，且

生＜30。以下判斷正確的是（）

A.在圖示時刻，穿過線圈磁通量變化最快

B.從圖示位置開始，當矩形線圈轉過四時，線圈中的電流方向為84OC8

2

C.風扇輸出的機械功率是44W

D.原副線圈的匝數比，［：%=10:1

【答案】B

【解析】

【詳解】A.在圖示時刻，穿過線圈磁通量最大，磁通量的變化率最小，故A錯誤；

B.從圖示位置開始，當矩形線圈轉過三時穿過線圈的磁通量減小，根據楞次定律可知線圈中的電流方向為

2

BADCB,故B正確；

C.當燈泡L正常發光時，燈泡和電風扇兩端的電壓為220V,通過燈泡的電流為

P

/=~=O.2A

U

通過風扇的電流為

/,=0.2A

電風扇的輸入功率為

P=U/=44W

電風扇的熱功率為

p熱=/2R=0.8W

所以風扇輸出的機械功率是

P'=P—匕=43.2W

故C錯誤；

D.矩形線圈切割磁感線產生的電壓有效值為

(7=30V

根據理想變壓器原副線圈的匝數匕和電流、電壓的關系得

30-2L二.

220V一工

絲

4公

又

—<30

n\

解得

?：H,=1：10

故D錯誤。

故選B。

7.有人設想：可以在飛船從運行軌道進入返回地球程序時，借飛船需要減速的機會，發射一個小型太空探

測器，從而達到節能的目的。如圖所示，飛船在圓軌道I上繞地球8行，其軌道半徑為地球半徑的左倍

a>i)o當飛船通過軌道I的A點時，飛船上的發射裝置短暫工作，將探測器沿飛船原運動方向射出，并

使探測器恰能完全脫離地球的引力范圍，即到達距地球無限遠時的速度恰好為零，而飛船在發射探測器后

沿橢圓軌道11向前運動，其近地點8到地心的距離近似為地球半徑R。已知取無窮遠處引力勢能為零，物

體距星球球心距離為r時的引力勢能”G一。在匕船沿軌道I和軌道II以及探測器被射出后的運動

過程中，其動能和引力勢能之和均保持不變。以上過程中飛船和探測器的質量均可視為不變，已知地球表

面的重力加速度為g。則下列說法正確的是()

A.飛船在朝L道I運動的速度大小為+l)gR

0k

B.8船在軌道I上的運行周期是在軌道II上運行周期的——倍

k+\

c.探測器剛離開飛船時速度大小為，呼

D.若飛船沿軌道II運動過程中，通過A點與B點的速度大小與這兩點到地心的距離成反比，實現上述飛

船和探測器的運動過程，飛船與探測器的質量之比應滿足rr~

【答案】c

【解析】

【詳解】A.飛船在軌道I上運動，由萬有引力提供向心力，則有

在地球表面的物體滿足

地町）

解得

故A錯誤；

B.橢圓軟道n上的半長軸為

(1+攵)R

根據開普勒第三定律有

a3_(^)3

-------------------

解得

故B錯誤；

C.在軌道I上，探測器的引力勢能為

根據動能和引力勢能之后保持不變有

g叫/+￡p=°

解得探測器剛剛離開K船時的速度為

故C正確;

D,沿軌道n運動過程中，根據開普勒第二定律，飛船在A、B兩點的速度有

kRj=R?'B

根據機械能守怛定律有

加-G需竽

解得

發生探測器時，根據動量守恒定律有

（叫+%）%=町一+%-

結合上述，解得飛船與探測器的質量之比應滿足

m}_>/2-1

Nk+1

故D錯誤。

故選C。

二、選擇題（本題共3小題，每小題6分，共18分。每小題有多個選項符合題目要求，全部

選對得6分，選對但不全得3分，有選錯或不選得0分）

8.2022年“互聯網之光”博覽會上，無人駕駛技術上線，無人駕駛汽車以其反應時間短而備受眾多參會者

的青睞。在同樣測試條件下，對疲勞駕駛員和無人駕駛汽車進行反應時間的測試，從發現緊急情況到車靜

止，兩測試車內所裝的位移傳感器記錄的數據經簡化后得到①②兩線所示的位移X隨時間/變化的關系圖

像，圖中0A和。8段為直線，已知兩測試車均由同一位置沿相同平直公路運動，且汽車緊急制動車輪抱

死后做的是勻變速直線運動。下列說法正確的是（）

A,圖中的①線是無人駕駛汽車的位移與時間關系圖像

B.圖中的②線是無人駕駛汽車的位移與時間關系圖像

C.兩測試車在圖中曲線部分的位移大小不相等

D.當發現緊急情況時兩汽車的速度為90km/h

【答案】AD

【解析】

【詳解】AB.由圖可知，①線反應時間0.2s,②線反應時間1.0s,疲勞駕駛，反應時間較長，故②是疲勞

駕駛，故A正確，B錯誤；

C.在X—Z圖像中，前段圖像重合，說明兩測試車初速度相同，同樣的測試條件，剎車后加速度相等，由

運動學公式

2a

可知，剎車過程位移大小相等，故C錯誤；

D.圖中①線位移關系

2

30=%、0.2;生

u2a

②線位移關系

50=%xl.0+曳

2(7

解得初速度

%=25m/s=90km/h

故D正確。

故選ADo

9.如圖所示，豎直平面內固定一半徑為R的光滑圓環，圓心在。點。質量分別為加、0.75機的A、B兩

小球套在圓環上，用不可伸長的長為&R的輕桿通過較鏈連接，開始時對球A施加一個豎直向上的外力

耳，使A、B均處于靜止狀態，且球A恰好與圓心O等高，重力加速度為g,則下列說法正確的是

()

B

A.對球A施加的豎直向上的外力”的大小為L75〃zg

B.若撤掠外力對球B施加一個水平向左的外力R使系統仍處于原來的靜止狀態，則”的大小為mg

C.撤掉外力，系統無初速度釋放，當A球到達最低點時，B球的速度大小為gJ麗

D.撤掉外力，系統無初速度釋放，沿著圓環運動，B球能夠上升的最高點相對圓心。點的豎直高度為

-R

25

【答案】BCD

【解析】

【詳解】A.當外力6作用在A球上時，對小球B受力分析可知，小球B受重力和環給B豎直向上的彈力

處于平衡狀態，則桿對B、A均無作用力，A球受重力和外力《處于平衡狀態，則

￡="收

故A錯誤;

B.若撤掉外力耳，對球B施加一個水平向左的外力R分別對球A、B受力分析，如圖所示

由平衡條件有

"ACOS45°=mg,F=FQAsin45°

又有

入A=%

解得

F=mg

故B正確；

C.根據運動的合成與分解，A球和B球速度大小相等（A球和B球一起做圓周運動），即

A球從左側圓心等高處到達圓環最低點時，B球從圓環最低點到達右側圓心等高處，則由系統機械能守恒

有

mgR=0.75mgR+—+—x0.75〃w；

22

解得

4=/l4gR

故C正確;

D.當B球上升到最大高度時，如圖所示

以圓環最低點為參考面，由系統機械能守恒有

mgR=0.75〃火R（1+sin。）+mgR（l—cos。）

可得

sin6二一

25

7

則B球能夠上升的最大高度相對圓心。點的豎直高度為一R,故D正確。

25

故選BCDo

10.蜜蜂飛行時依靠蜂房、米蜜地點和太陽三個點進行定位做“8”字形運動，以此告知同伴蜜源方位。某

興趣小組用帶電粒子在電場和磁場中的運動模擬蜜蜂的運動。如圖所示，空間存在范圍足夠大垂直紙面、方

向相反的勻強磁場I、II,其上、下邊界分別為MMPQ,間距為心MN與PQ之間存在沿水平方向且大

02

小始終為七二一半的勻強電場，當粒子通過MN進入電場中運動時，電場方向水平向右；當粒子通過PQ

qd

進入電場中運動時，電場方向水平向左?，F有一質量為〃?、電荷量為+4的粒子在紙面內以初速度％從A點

垂直MN射人電場，一段時間后進入磁場II,之后又分別通過勻強電場和磁場I,以速度%回到A點，磁

場］I的磁感應強度與=電學，不計粒子重力。則下列說法正確的是（）

qd

XXXX

xX磁場』X

XxXX

PT....................................Q

t甘。電場

曳-------j--------------N

??A??

::磁城I:

A.粒子在水平向右的電場中運動的位移大小為d

B.粒子在磁場H中運動的速度大小u=

C粒子在磁場n中做勻速圓周運動的弦長為4

2

D.磁場I的磁感應強度大小用=?￥

3qd

【答案】CD

【解析】

【詳解】AB.粒子在電場中運動時，豎直方向

d=%l

水平方向

Eq=2年

nid

匕=at=2v0

1,

x=—vt=a

21r

則粒子在水平向右的電場中運動的位移大小為

s=\ld2+x2=\[ld

一二業+d=瓜。

設速度方向與P。成〃角

sin0=—=—

v5

故AB錯誤;

C.粒子在磁場11中做勻速圓周運動

mv

r=----

‘2雙

L=2z;sin。=g

故C正確；

D.粒子穿過PQ分別通過勻強電場和磁場I,以速度％回到A點，其運動軌跡如圖，在磁場I中做勻速

圓周運動

qvB[=--

A

由幾何關系

ccr3d

2。=2x—L、弓=—

可得磁場I的磁感應強度大小

4/7?v0

3qd

故D正確。

標場if

三、填空題（本題共2小題，共16分）

11.某實驗小組為測重力加速度，采用如圖甲所示的裝置，不可伸長的輕繩一端固定于懸點，另一端系一

小球，在小球自然懸垂的位置上安裝一個光電門（圖中沒有畫出），光電門接通電源，發出的光線與小球

的球心在同一水平線上。

（I）現用游標卡尺測得小球直徑如圖乙所示，則小球的直徑為4=cm。

（2）在實驗中，小組成員多次改變同一小球自然下垂時球的下沿到懸點的距阿L同時調整光電門的位置

使九線與球心始終在同一水平線上，實驗時將小球拉至其球心與懸點處丁同一水平面處，輕繩伸直，由靜

止釋放小球，記錄小球通過光電門的時間人得到多組L和/的數據，作出如圖丙所示的，?一上圖像，圖線

的縱截距為一方，則當地的重力加速度g=（用字母〃和d表示）。

（3）若光電門發出的光線高于小球自然下垂的球心位置，小球動能的測量值將（選填“偏

大”“偏小”或“不變”）o

【答案】（1）0.820

(2)bd（3）偏大

【解析】

【小問1詳解】

由圖可知，主尺刻度為8mm,游標尺上對齊的刻度為4,故讀數為

d=8mm+4x0.05mm=8.20mm=0.820cm

【小問2詳解】

若減小的重力勢能等于增加的動能時，可以認為機械能守恒，則有

g=bd

小問3詳解】

此時小球的遮光究度小于直徑，遮光時間偏小，由于口二4,測出的速度偏大，所以動能偏大。

t

12.電池長時間使用后其電動勢和內阻都可能發生變化，為了探究某電池的實際電動勢和內阻，某同學設

計方案對其進行測量。

A.待測電池（電動勢約9V,內阻未知）

B.電壓表（量程5V,內阻為6000。）

C.電流表（量程201nA,內阻較小約為IQ）

D.電阻箱

E.滑動變阻器

F.開關、導線若干

（1）實驗時需要對電表進行改裝，若將電壓表最大量程擴大為9V,則應該串聯凡的阻值應為

將電流表的量程擴大為60mA,該同學采用了以下的操作：按圖甲連接好實驗器材，檢

查電路無誤后，將s、S1、S2斷開，將R的滑片移至（填“最左端”或“最右端”），將電阻

箱R|調為最大，閉合S,適當移動R的滑片，使電流表示數為18mA,保持R接入電路中的阻值不變，

再閉合S2,改變電阻箱用的阻值，當電流表示數為mA時，完成擴大量程。

（2）保持電阻箱凡的阻值不變，閉合S、S2,調節R不同的阻值，讀出兩個電表的讀數U、/,并

作出U-/圖像如圖乙所示，可測得該電池的電動勢用則=V,內阻，=（結

果保留2位有效數字）

【答案】（1）①.4800②,最右端③.6

（2）①.8.9②.30

【解析】

【小問1詳解】

川將電壓表最大量程擴大為9V,則應該串聯一個定值電阻，阻值為

9-5

%=—^—0=4800。

6000

⑵⑶按圖甲連接好實驗器材，檢查電路無誤后，將S、S,.S?斷開，將A的滑片移至最右端，將電阻箱

凡調為最大，閉合S,適當移動R的滑片，使電流表示數為18mA,則回路的總電阻

E

R=j=500Q

接入的滑動變阻器阻值遠大于電流表的內阻，閉合工，保持R接入電路中的阻值不變，可認為回路電流不

變，調節電阻箱的阻值使得電流表讀數為6mA時，即量程擴大3倍，完成擴大量程。。

【小問2詳解】

⑴⑵根據閉合電路歐姆定律得出，電源路端電壓與電流關系

"一3"

5

可知

結合U—/圖像可知

4.95-4.05

-E=4.95V,-

930.018

解得

E=8.9V,r=30Q

四、計算題（本題共3小題，其中第13題10分，第14題12分，第15題16分，共38分。

寫出必要的推理過程，僅有結果不得分）

13.如圖所示，用兩個質量均為陽、橫截面積均為S的密閉活塞P、Q,將開口向上的導熱汽缸內的理想氣

體分成A、B兩部分。上面活塞通過輕繩懸掛在天花板上，汽缸和汽缸下方通過輕質繩子懸掛的物塊的質

品均為2〃?，整個裝置處F靜止狀態，此時兩部分氣柱的長度均為%=30cm0環境溫度、大氣壓強P。均

保持不變，且滿足6〃吆=%S,g為重力加速度，不計一切摩擦。

（1）求此時A氣體的壓強；

（2）剪斷連接物塊的繩子，一段時間后兩活塞重新恢復平衡，求汽缸上升的距離。

【答案】(1)—：(2)35cm

S

【解析】

【詳解】（1）對汽缸，根據平衡條件有

PAR+2mg+2mg=pF

解得初態A氣體壓強為

12mg

PAI=TA)=

J~T~

（2）對活塞P,根據平衡條件有

〃B|S+〃吆=〃A|S

解得初態B氣體壓強為

1

=

PBIy6Po

重新恢復平衡，對汽缸，根據平衡條件有

PA2s+2mg=p°S

解得末態A氣體壓強為

2

A2=TPo

PJ

對活塞p,根據平衡條件有

PB2s+〃?g=PA2s

解得末態B氣體壓強為

1

〃B2二萬%

由環境溫度保持不變，根據玻意耳定律可得

〃A"OS=PA21As,PBJOS=PB2，BS

解得

ZA=15cm,/B=10cm

汽缸上升的距離為

h=2/0-/A-/B=35cm

14.如圖甲所示，足夠長的平行金屬導朝LMMPQ固定在同一水平面上，其寬度L=lm,導軌M與P之

間連接阻值為R=0.2。的電阻，質量為m=0.5kg、電阻為廠=0.2。、長度為1m的金屬桿而靜置在導

軌上，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中?，F用一垂直桿水平向右的恒力歹二7.0N拉金屬桿"，使它

由靜止開始運動，運動中金屬桿與導軌接觸良好并保持與導軌垂直，其通過電阻R