2023年福建省八省聯(lián)考高考物理模擬試卷

一、單項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只

有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1.（4分）一手搖交流發(fā)電機(jī)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)軸位于線圈平面內(nèi)，并與磁場(chǎng)

方向垂直。產(chǎn)生的交變電流i隨時(shí)間t變化關(guān)系如圖所示，則（）

B.該交變電流有效值是0.8A

C?t=0.1s時(shí)，穿過線圈平面的磁通量最小

D.該交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式是i=0.8√Σsin5nt

2.（4分）在圖示的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，光源S到SISi、S2距離相等，Po為Si、S2連線中垂

線與光屏的交點(diǎn)。用波長為40Onm的光實(shí)驗(yàn)時(shí)，光屏中央PO處呈現(xiàn)中央亮條紋（記為第

0條亮條紋），P處呈現(xiàn)第3條亮條紋。當(dāng)改用波長為600nm的光實(shí)驗(yàn)時(shí)，P處將呈現(xiàn)

A.第2條亮條紋B.第3條亮條紋

C.第2條暗條紋D.第3條暗條紋

3.（4分）人造地球衛(wèi)星的軌道可近似為圓軌道。下列說法正確的是（）

A.周期是24小時(shí)的衛(wèi)星都是地球同步衛(wèi)星

B.地球同步衛(wèi)星的角速度大小比地球自轉(zhuǎn)的角速度小

C.近地衛(wèi)星的向心加速度大小比地球兩極處的重力加速度大

D.近地衛(wèi)星運(yùn)行的速率比地球表面赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的速率大

4.（4分）已知某種核電池的電能由器8pu衰變釋放的能量提供，該衰變方程形式上可表

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示為螳PU-外+：He。某次由靜止^pu衰變釋放的能量為E,射出的α粒子動(dòng)能

是Ea,假定方8pll衰變釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為新核和cχ粒子的動(dòng)能。則（）

A.A=234,Z=92,E=mEa

119

B.A=234,Z=92,E=炒Ea

119

C.A=236,Z=94,E=

Ilo

119

D.A=236,Z=94,E=yyyEα

二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有多項(xiàng)符合題目要求，全

部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

5.（6分）如圖，同一豎直平面內(nèi)A、B、C、D四點(diǎn)距0點(diǎn)的距離均為r,。為水平連線

AB的中點(diǎn)，C、D為AB連線中垂線上的兩點(diǎn)。A、B兩點(diǎn)分別固定有帶電荷量均為Q

（Q>0）的點(diǎn)電荷。在C點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為m的帶正電小球，小球豎直下落通過D

點(diǎn)。重力加速度大小為g,靜電力常量為k。則（）

C

AΛB

Q°Q

VD

A.C^D兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小均為W

B.小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為2mgr

C.小球從C點(diǎn)到D點(diǎn)的過程中，先加速后減速

D.小球從C點(diǎn)到D點(diǎn)的過程中，電勢(shì)能先增大后減小

6.（6分）由螺線管、電阻和水平放置的平行板電容器組成的電路如圖（a）所示。其中，

螺線管匝數(shù)為N,橫截面積為Si：電容器兩極板間距為d,極板面積為S2,板間介質(zhì)為

空氣（可視為真空）。螺線管處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)間t變

化的B-t圖象如圖（b）所示。一電荷量為q的顆粒在tι~t2時(shí)間內(nèi)懸停在電容器中，重

力加速度大小為g,靜電力常量為k。則（）

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qNSι(B2-BD

B.顆粒質(zhì)量為

5(t2-tl)

C.t1~t2時(shí)間內(nèi)，a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)

NS1S2(B2-B)

D.電容器極板帶電量大小為l

4τrfcd(t2-tι)

7.（6分）圖（a）為某科技興趣小組制作的重力投石機(jī)示意圖。支架固定在水平地面上,

輕桿AB可繞支架項(xiàng)部水平軸00,在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。A端凹槽內(nèi)裝有一石子，B端固

定一配重。某次打靶時(shí)，將桿沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)至與豎直方向成。角后由靜止釋放，桿在配

重重力作用下轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)石子被水平拋出。石子投向正前方豎直放置的靶，打到靶

心上方的“6”環(huán)處，如圖（b）所示。若要打中靶心的“10”環(huán)處，可能實(shí)現(xiàn)的途徑有

()

ffl(b)

A.增大石子的質(zhì)量，同時(shí)減小配重的質(zhì)量

B.減小投石機(jī)到靶的距離，同時(shí)增大。角

C.增大投石機(jī)到靶的距離，同時(shí)減小θ角

D.減小投石機(jī)到靶的距離，同時(shí)增大配重的質(zhì)量

8.（6分）如圖（a）,輕質(zhì)彈簧下端固定在水平地面上，上端連接一輕質(zhì)薄板。一物塊從其

正上方某處由靜止下落，落至薄板上后和薄板始終粘連。物塊從開始下落到最低點(diǎn)的過

程中，位移-時(shí)間（χ-t）圖象如圖（b）所示，其中tι為物塊剛接觸薄板的時(shí)刻，t2為

物塊運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的時(shí)刻。彈簧形變?cè)趶椥韵薅葍?nèi)，空氣阻力不計(jì)。則（）

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ffi(a)

A.t2時(shí)刻物塊的加速度大小比重力加速度小

B.tι~g旦時(shí)間內(nèi)，有一時(shí)刻物塊所受合外力的功率為零

C.tl~t2時(shí)間內(nèi)，物塊所受合外力沖量的方向先豎直向下后豎直向上

D.圖（b）中OA段曲線為拋物線的一部分，AB段曲線為正弦曲線的一部分

三、非選擇題：共60分?？忌鶕?jù)要求作答。

9.（4分）一圓筒形汽缸豎直放置在水平地面上。一質(zhì)量為m,橫截面積為S的活塞將一定

量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi)，活塞可沿汽缸內(nèi)壁無摩擦滑動(dòng)。當(dāng)活塞靜止時(shí)，活塞與汽

缸底部的距離為h,如圖（a）所示。已知大氣壓強(qiáng)為po,重力加速度為g。現(xiàn)把汽缸從

圖（a）狀態(tài)緩慢轉(zhuǎn)到圖（b）狀態(tài)，在此過程中氣體溫度不變，則圖（b）狀態(tài)下氣體體

積為?從圖（b）狀態(tài)開始給汽缸加熱，使活塞緩慢向外移動(dòng)距離1,如圖（C）

所示。若此過程中氣體內(nèi)能增量為則氣體吸收的熱量應(yīng)為。

nn卜X

圖（■）圖（b）圖（C）

10.（4分）分析航天探測(cè)器中的電子束運(yùn)動(dòng)軌跡可知星球表面的磁場(chǎng)情況。在星球表面某

處，探測(cè)器中的電子束垂直射入磁場(chǎng)。在磁場(chǎng)中的部分軌跡為圖中的實(shí)線，它與虛線矩

形區(qū)域ABCD的邊界交于a、b兩點(diǎn)。a點(diǎn)的軌跡切線與AD垂直，b點(diǎn)的軌跡切線與BC

的夾角為60°。已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,電子從a點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，速度大小

為vo,矩形區(qū)域的寬度為d,此區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)。據(jù)此可知，星球表面該

處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)所用的時(shí)間為o

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11?（5分）伽利略斜面實(shí)驗(yàn)被譽(yù)為物理學(xué)史上最美實(shí)驗(yàn)之一。某研究小組嘗試使用等時(shí)性

良好的“節(jié)拍法”來重現(xiàn)伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)，研究物體沿斜面運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)所用節(jié)

拍的頻率是每秒2拍，實(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）所示。在光滑傾斜的軌道上裝有若干可沿軌道

移動(dòng)的框架，框架上懸掛輕薄小金屬片，滑塊下滑撞擊金屬片會(huì)發(fā)出“?！钡穆曇簦ń?/p>

屬片對(duì)滑塊運(yùn)動(dòng)的影響可忽略）。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①從某位置（記為AO）靜止釋放滑塊，同時(shí)開始計(jì)拍；調(diào)節(jié)框架的位置，使相鄰金屬片

發(fā)出的“?！甭暻『瞄g隔1個(gè)拍，并標(biāo)記框架在軌道上的位置A∣、A2、A3……

②測(cè)量Ai、A2、??.........到Ao的距離si、S2、S3..........如圖（b）所示。

圖(a)圖(b)

③將測(cè)量數(shù)據(jù)記錄于表格，并將節(jié)拍數(shù)n轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)時(shí)間t的平方。

n123456

s/cm9.538.586.2153.2240.3346.4

t2∕s20.251.00C4.006.259.00

（1）表格中“C”處的數(shù)據(jù)應(yīng)為；

（2）由表中數(shù)據(jù)分析可得，S與t?成關(guān)系（填“線性”或“非線性”）；

（3）滑塊的加速度大小為m∕s2（結(jié)果保留2位小數(shù)）。

12.（7分）為了測(cè)試某精密元件在204μA特定電流值時(shí)的工作性能，一實(shí)驗(yàn)小組利用微安

表監(jiān)測(cè)該元件在電路中的電流，電路如圖（a）所示。所用器材：微安表（量程為250μA,

內(nèi)阻約為IoOOQ）,穩(wěn)壓電源E（電動(dòng)勢(shì)為2.0V）,定值電阻Ro（阻值為4000.0Q）,滑動(dòng)

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變阻器Ri（最大阻值為IOOOC,額定電流為O.3A）,電阻箱R2（阻值范圍0~9999.9fl）,

開關(guān)S。將電阻箱R2置于圖（b）所示的阻值，滑動(dòng)變阻器Rl置于最大值；閉合開關(guān)S,

移動(dòng)Ri的滑片，使微安表讀數(shù)為204μA1.

（1）圖（b）中R2的阻值為Q;

（2）在圖（C）中標(biāo)出微安表讀數(shù)為204μA時(shí)的指針位置。

為了提高監(jiān)測(cè)精度，該小組嘗試用標(biāo)準(zhǔn)電池EN（電動(dòng)勢(shì)為1.0186V）和靈敏電流計(jì)G（量

程范圍+300μA）替代微安表，設(shè)計(jì)了圖（d）所示電路。要將元件的工作電流調(diào)到204μA,

需先將R2的阻值設(shè)置為某個(gè)特定值，再閉合開關(guān)Si、S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器RI,使靈敏

電流計(jì)G指針指在零點(diǎn)，此時(shí)元件中的電流即為204μAo

（3）電阻箱R2的阻值應(yīng)設(shè)置為∩o

F1______

—11—?—I'II元件—

&-------

圖（a）圖（b）

13.（10分）如圖，光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為1,與水平面夾角為θ,兩導(dǎo)軌底端接有阻值為

R的電阻。該裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上。

質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，在恒力作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑，上升高度為h。恒

力大小為F、方向沿導(dǎo)軌平面且與金屬棒ab垂直。金屬棒ab與導(dǎo)軌始終接觸良好，不計(jì)

ab和導(dǎo)軌的電阻及空氣阻力。重力加速度為g,求此上升過程

（1）金屬棒運(yùn)動(dòng)速度大??；

（2）安培力對(duì)金屬棒所做的功。

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14.(12分)如圖，上表面光滑且水平的小車靜止在水平地面上，A、B為固定在小車上的

擋板，C、D為豎直放置的輕質(zhì)薄板。A、C和D、B之間分別用兩個(gè)相同的輕質(zhì)彈簧連

接，薄板C、D間夾住一個(gè)長方體金屬塊(視為質(zhì)點(diǎn))。金屬塊與小車上表面有一定的距

離并與小車保持靜止，此時(shí)金屬塊所受到的摩擦力為最大靜摩擦力。已知金屬塊的質(zhì)量

m=10kg,彈簧勁度系數(shù)k=I000N∕m,金屬塊和薄板C、D間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.80設(shè)金

屬塊受到的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，取重力加速度g=10m*0求

(1)此時(shí)彈簧的壓縮量；

(2)當(dāng)小車、金屬塊一起向右加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小a=15m∕s2時(shí)，A、C和D、B間彈

簧形變量及金屬塊受到的摩擦力大小。

擋薄薄擋

板板板板

ACD

15.(18分)如圖，光滑絕緣水平桌面位于以ab、Cd為邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向垂直

邊界向右。兩小球A和B放置在水平桌面上，其位置連線與電場(chǎng)方向平行。兩小球質(zhì)量

均為m,A帶電荷量為q(q>0),B不帶電。初始時(shí)小球A距ab邊界的距離為L,兩小

球間的距離也為L。已知電場(chǎng)區(qū)域兩個(gè)邊界ab、Cd間的距離為10L,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E。

現(xiàn)釋放小球A,A在電場(chǎng)力作用下沿直線加速運(yùn)動(dòng)，與小球B發(fā)生彈性碰撞。兩小球碰

撞時(shí)沒有電荷轉(zhuǎn)移，碰撞的時(shí)間極短。求

(1)兩小球發(fā)生第一次碰撞后，B獲得的動(dòng)量大小；

(2)兩小球發(fā)生第一次碰撞后至第二次碰撞前，A、B間的最大距離；

(3)當(dāng)小球B離開電場(chǎng)區(qū)域時(shí)，A在電場(chǎng)中的位置。

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2023年福建省八省聯(lián)考高考物理模擬試卷

參考答案與試題解析

一、單項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只

有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1.（4分）一手搖交流發(fā)電機(jī)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)軸位于線圈平面內(nèi)，并與磁場(chǎng)

方向垂直。產(chǎn)生的交變電流i隨時(shí)間t變化關(guān)系如圖所示，則（）

B.該交變電流有效值是0.8A

C.t=0.1s時(shí)，穿過線圈平面的磁通量最小

D.該交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式是i=0.8√Σsin5nt

【解答】解：A、題中圖象描述的是電流隨時(shí)間的變化關(guān)系，周期為T=0.4s,故頻率為:

11

f=了=0Hz=2.5Hz,故A錯(cuò)誤；

B、由圖可知，該交流電的峰值是：I∏1=0.8A,有效值為：I=賢=詈4=0.4√∑A,故B

錯(cuò)誤；

C、t=0.1s時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大，即線圈平面與磁場(chǎng)平面平行，穿過線圈平面的磁

通量最小且為零，故C正確；

D、角速度為：3=筆=急rad∕s=5πrad∕s,交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式是：i=0.8sin（5πt）A,

故D錯(cuò)誤。

故選：C,

2.（4分）在圖示的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，光源S到健Si、S2距離相等，Po為Si、S2連線中垂

線與光屏的交點(diǎn)。用波長為400nm的光實(shí)驗(yàn)時(shí)，光屏中央Po處呈現(xiàn)中央亮條紋（記為第

0條亮條紋），P處呈現(xiàn)第3條亮條紋。當(dāng)改用波長為60Onm的光實(shí)驗(yàn)時(shí)，P處將呈現(xiàn)

（）

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P

?2光

屏

A.第2條亮條紋B.第3條亮條紋

C.第2條暗條紋D.第3條暗條紋

【解答】解：雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，出現(xiàn)亮條紋的條件為x=k：入（k=0.123…）

用波長為400nm的光實(shí)驗(yàn)時(shí)P處呈現(xiàn)第3條亮條紋，則X=???

,

當(dāng)波長為60Onm的光實(shí)驗(yàn)時(shí)，x^k-^λ2,解得k'=2

P點(diǎn)為波長的整數(shù)倍，故為亮條紋，且為第2條亮條紋，故A正確，BCD錯(cuò)誤

故選：Ao

3.（4分）人造地球衛(wèi)星的軌道可近似為圓軌道。下列說法正確的是（）

A.周期是24小時(shí)的衛(wèi)星都是地球同步衛(wèi)星

B.地球同步衛(wèi)星的角速度大小比地球自轉(zhuǎn)的角速度小

C.近地衛(wèi)星的向心加速度大小比地球兩極處的重力加速度大

D.近地衛(wèi)星運(yùn)行的速率比地球表面赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的速率大

【解答】解：A、周期為24h的衛(wèi)星不一定是同步衛(wèi)星，故A錯(cuò)誤；

B、地球同步衛(wèi)星的角速度大小等于地球自轉(zhuǎn)的角速度，故B錯(cuò)誤；

C、近地衛(wèi)星的向心加速度和地球兩極處的重力加速度都是萬有引力提供加速度，則

G饕=mg,解得g=胃，故近地衛(wèi)星的向心加速度大小等于地球兩極處的重力加速度，

故C錯(cuò)誤；

D、衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)G警=解得V=怦,故V近＞v同，由于

地球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度與同步衛(wèi)星的角速度相同，根據(jù)v=3r可知，V地VV同，故V近＞v地，

故D正確；

故選：D。

4.（4分）已知某種核電池的電能由叫8pll衰變釋放的能量提供，該衰變方程形式上可表

示為染PUf^X+為e。某次由靜止螳PU衰變釋放的能量為E,射出的α粒子動(dòng)能

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是Eα,假定慧8pu衰變釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為新核和α粒子的動(dòng)能。則（）

A.A=234,Z=92,E=累Ea

B.A=234,Z=92,E=常Ea

C.A=236,Z=94,E=mEa

D.A=236,Z=94,E=愣Ea

【解答】解：根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒可知，新核的質(zhì)量數(shù)：A=238-4=234,電

荷數(shù)：Z=94-2=92;

動(dòng)量大小和動(dòng)能的關(guān)系為：P=而互，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得：Pa=PX

即：y∕2maEa-y∣2mxEx,根據(jù)質(zhì)量數(shù)可得：mχ=隼m(xù)a=58.5mcj

則：EX=券Ea=備Ea

所以：E=Eχ+Ea=τ^Ea+Ea=∣∣∣Ea,故B正確、ACD錯(cuò)誤。

故選：Bo

二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有多項(xiàng)符合題目要求，全

部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

5.（6分）如圖，同一豎直平面內(nèi)A、B、C、D四點(diǎn)距0點(diǎn)的距離均為r,0為水平連線

AB的中點(diǎn)，C、D為AB連線中垂線上的兩點(diǎn)。A、B兩點(diǎn)分別固定有帶電荷量均為Q

（Q>0）的點(diǎn)電荷。在C點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為m的帶正電小球，小球豎直下落通過D

點(diǎn)。重力加速度大小為g,靜電力常量為k。則（）

C

AΛB

Q°Q

!'D

A.C、D兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小均為華

B.小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為2mgr

C?小球從C點(diǎn)到D點(diǎn)的過程中，先加速后減速

D.小球從C點(diǎn)到D點(diǎn)的過程中，電勢(shì)能先增大后減小

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【解答】解:A、圖中A、B、C、D四點(diǎn)距O點(diǎn)的距離均為r,貝卜4C=BC=AD=BD=√2r,

A處的點(diǎn)電荷在C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度：

FΛC=7（√?2r）2=?2rz

同理:EBC=瑞

由于EAC和EBC的方向垂直，則C處的合場(chǎng)強(qiáng)：EC=JE”用C=祭,

同理，D處的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小也是孚平，故A錯(cuò)誤；

B、由于A、B兩處的點(diǎn)電荷的電荷量相等，而且都是正電荷，根據(jù)等量同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)

的對(duì)稱性可知，C與D處的電勢(shì)是相等的，則帶電小球在C處的電勢(shì)能等于D處的電勢(shì)

能，所以小球從C到D的過程中電場(chǎng)力做的功為零，則小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于從

C到D重力勢(shì)能的減少，即Ek=mgh=2mgr,故B正確：

C、根據(jù)等量同種正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)特點(diǎn)可知，從O到C電場(chǎng)強(qiáng)度的方向指向C（向上），

從。到D電場(chǎng)強(qiáng)度的方向指向D（向下），則正電荷在。點(diǎn)上邊受到的電場(chǎng)力的方向向

上，在O點(diǎn)下邊受到的電場(chǎng)力的方向向下，小球在O點(diǎn)上邊做加速運(yùn)動(dòng)，則小球在O點(diǎn)

下邊也一定做加速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；

D,從O到C電場(chǎng)強(qiáng)度的方向指向C,從O到D電場(chǎng)強(qiáng)度的方向指向D,所以帶正電荷

的小球在O點(diǎn)上邊受到的電場(chǎng)力的方向向上，在O點(diǎn)下邊受到的電場(chǎng)力的方向向下，小

球從C點(diǎn)到D點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，則小球的電勢(shì)能先增大后減小，

故D正確。

故選：BDo

6.（6分）由螺線管、電阻和水平放置的平行板電容器組成的電路如圖（a）所示。其中，

螺線管匝數(shù)為N,橫截面積為Si；電容器兩極板間距為d,極板面積為S2,板間介質(zhì)為

空氣（可視為真空）。螺線管處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)間t變

化的B-t圖象如圖（b）所示。一電荷量為q的顆粒在tι~t2時(shí)間內(nèi)懸停在電容器中，重

力加速度大小為g,靜電力常量為k。則（）

A.顆粒帶負(fù)電

第12頁共23頁

B.顆粒質(zhì)量為qNSMW-Bi)

C.t1~t2時(shí)間內(nèi)，a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)

_NSISZ(BZ-BI)

D.電容器極板帶電量大小為?一

4πkd(t2-t1)

【解答】解：A、穿過線圈的磁通量向上增大時(shí)，根據(jù)楞次定律可知，螺線管產(chǎn)生的電動(dòng)

勢(shì)上邊高，所以電容器的上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，電容器內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向向下;

由于帶電顆粒處于靜止?fàn)顟B(tài)，則顆粒受到的電場(chǎng)力與重力大小相等，方向相反，所以顆

粒帶負(fù)電，故A正確；

B、顆粒受到的電場(chǎng)力與重力大小相等，則：mg=qE=當(dāng)

由電路圖可知，穿過線圈的磁通量穩(wěn)定變化時(shí)，線圈產(chǎn)生穩(wěn)定的電動(dòng)勢(shì)但電路中沒有電

流，線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)等于電容器兩極板之間的電勢(shì)差U；

由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E電=U=N?喀=N?=N(B孑-

聯(lián)立可得顆粒的質(zhì)量：m=嚕棄押，故B錯(cuò)誤；

C、tl~t2時(shí)間內(nèi)穿過線圈的磁通量穩(wěn)定變化，線圈產(chǎn)生穩(wěn)定的電動(dòng)勢(shì)但電路中沒有電流,

所以電阻R兩端的電勢(shì)差為零，可知a點(diǎn)的電勢(shì)等于b點(diǎn)的電勢(shì)，故C錯(cuò)誤；

D、板間介質(zhì)為空氣，則該電容器的電容：C=品，k為靜電力常量；

電容器極板所帶的電荷量：Q=CU=嗡般等，故D正確。

故選：ADo

7.(6分)圖(a)為某科技興趣小組制作的重力投石機(jī)示意圖。支架固定在水平地面上，

輕桿AB可繞支架項(xiàng)部水平軸00,在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。A端凹槽內(nèi)裝有一石子，B端固

定一配重。某次打靶時(shí)，將桿沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)至與豎直方向成。角后由靜止釋放，桿在配

重重力作用下轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)石子被水平拋出。石子投向正前方豎直放置的靶，打到靶

心上方的“6”環(huán)處，如圖(b)所示。若要打中靶心的“10”環(huán)處，可能實(shí)現(xiàn)的途徑有

()

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A.增大石子的質(zhì)量，同時(shí)減小配重的質(zhì)量

B.減小投石機(jī)到靶的距離，同時(shí)增大。角

C.增大投石機(jī)到靶的距離，同時(shí)減小。角

D.減小投石機(jī)到靶的距離，同時(shí)增大配重的質(zhì)量

【解答】解：假設(shè)配重塊的質(zhì)量為M,石子的質(zhì)量為m,此時(shí)石子從最高點(diǎn)飛出之后做

平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向石子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向石子做自由落體運(yùn)動(dòng)，

A、此時(shí)投石機(jī)到靶的距離不變，要求要達(dá)到10環(huán)處，則此時(shí)豎直方向位移要變大，此

時(shí)水平方向石子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向石子做自由落體運(yùn)動(dòng)，由自由落體運(yùn)動(dòng)的位

2

移公式可得：∕ι=∣5t-即此時(shí)h要增大，故時(shí)間要增大，

則此時(shí)水平方向位移不變，由勻速直線運(yùn)動(dòng)位移公式可得：s=vt,故此時(shí)石子水平拋出

的速度要減小，由于石子和配重一起繞軸00'在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，故二者角速度相同，

假設(shè)配重距離軸00'的距離為R,石子距離軸00'的距離為r,

石子在最高點(diǎn)和配重在最低點(diǎn)的角速度均為3,則石子在最高點(diǎn)的速度為：v∣=3r,配重

在最低點(diǎn)的速度為：V2=3R,自由轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中只有重力做功，故石子和配重構(gòu)成的系

統(tǒng)機(jī)械能守恒，

11

即MgRcosθ=說+2+MgrCoSθ,由選項(xiàng)分析可知，此時(shí)要求v?減小，即要求

石子和物塊在最低點(diǎn)的角速度減小，則化簡可得：3=產(chǎn)潞增大m,減

小M,使3減小，則水平方向時(shí)間變長，h增大，故A正確；

BD、已知石子拋出時(shí)的角速度為：3=P'黑察辭A增大3則3減小，V減小，

減小水平位移s,根據(jù)t=5可知此時(shí)水平方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)間無法判斷是否變化，故無法判斷

豎直方向位移是否變化；增大M,V變大，減小水平位移s,根據(jù)t=2可知時(shí)間變短，落

點(diǎn)上移，故BD錯(cuò)誤:

第14頁共23頁

C、已知石子拋出時(shí)的角速度為：3=J減小。，則3增大，V增大，增

大水平位移S,根據(jù)t=己可知此時(shí)水平方向的時(shí)間可能會(huì)增大，則豎直方向時(shí)間增大，豎

直位移增大，落點(diǎn)下移，故C正確；

故選：ACo

8.（6分）如圖（a）,輕質(zhì)彈簧下端固定在水平地面上，上端連接一輕質(zhì)薄板。一物塊從其

正上方某處由靜止下落，落至薄板上后和薄板始終粘連。物塊從開始下落到最低點(diǎn)的過

程中，位移-時(shí)間（χ-t）圖象如圖（b）所示，其中tι為物塊剛接觸薄板的時(shí)刻，t2為

物塊運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的時(shí)刻。彈簧形變?cè)趶椥韵薅葍?nèi)，空氣阻力不計(jì)、則（）

A.t2時(shí)刻物塊的加速度大小比重力加速度小

B.tι~g包時(shí)間內(nèi)，有一時(shí)刻物塊所受合外力的功率為零

C.t∣~t2時(shí)間內(nèi)，物塊所受合外力沖量的方向先豎直向下后豎直向上

D.圖（b）中OA段曲線為拋物線的一部分，AB段曲線為正弦曲線的一部分

【解答】解：A、物塊與薄板一起運(yùn)動(dòng)時(shí)是簡諧運(yùn)動(dòng)，物塊剛與薄板接觸時(shí)，加速度為g,

速度不為零。若物塊剛與薄板接觸時(shí)速度為零，由簡諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性知，物體在最低點(diǎn)

時(shí)，加速度大小為g,方向豎直向上，而現(xiàn)在物塊剛與薄板接觸時(shí)有向下的速度，所以最

低點(diǎn)位置比沒有初速度時(shí)更靠下，彈簧壓縮量更大，所以在最低點(diǎn)處的加速度大小必大

于g,故A錯(cuò)誤；

B、口~笠?寸間內(nèi)，物塊先加速運(yùn)動(dòng)后減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧彈力與重力相等時(shí)物塊受到的

合外力為零，此時(shí)刻物塊所受合外力的功率為零，故B正確；

C、t∣~t2時(shí)間內(nèi)，開始一段時(shí)間內(nèi)重力大于彈力，合力方向向下，后來彈簧彈力大于重

力，合力方向向上，所以物塊所受合外力沖量的方向先豎直向下后豎直向上，故C正確;

D、0~tι時(shí)間內(nèi)，物塊做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)x=*αt2,圖（b）中OA段曲線為拋物線

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的一部分；AB段物塊做簡諧運(yùn)動(dòng)，位移-時(shí)間關(guān)系為正弦曲線的一部分，故D正確。

故選：BCD,

三、非選擇題：共60分?？忌鶕?jù)要求作答。

9.（4分）一圓筒形汽缸豎直放置在水平地面上。一質(zhì)量為m,橫截面枳為S的活塞將一定

量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi)，活塞可沿汽缸內(nèi)壁無摩擦滑動(dòng)。當(dāng)活塞靜止時(shí)，活塞與汽

缸底部的距離為h,如圖（a）所示。已知大氣壓強(qiáng)為po,重力加速度為g?，F(xiàn)把汽缸從

圖（a）狀態(tài)緩慢轉(zhuǎn)到圖（b）狀態(tài)，在此過程中氣體溫度不變，則圖（b）狀態(tài)下氣體體

積為_/iS+掣從圖（b）狀態(tài)開始給汽缸加熱，使活塞緩慢向外移動(dòng)距離1,如圖

（C）所示。若此過程中氣體內(nèi)能增量為au,則氣體吸收的熱量應(yīng)為^u+［）oSi。

圖（?）圖（b）圖（C）

【解答】解：設(shè)氣體初狀態(tài)壓強(qiáng)為pi,對(duì)活塞，由平衡條件得：poS+mg=pιS

解得：pι=Po+等

氣體溫度不變，設(shè)圖（b）狀態(tài)氣體的長度為L,體積為V,由玻意耳定律得：

PlSh=POSL=POV

解得：V=ZiS+挈

PO

氣體從狀態(tài)b變化到狀態(tài)C,體積增大：4V=S?L則氣體對(duì)外做的功：W=F氣體?l=poS

?1

氣體對(duì)外界做功，同時(shí)設(shè)氣體吸收的熱量為Q，根據(jù)熱力學(xué)第一定律：△U=Q-W

則：Q=W+ΔU=ΔU+poSl

故答案為：IIS+?U+poSlo

10.（4分）分析航天探測(cè)器中的電子束運(yùn)動(dòng)軌跡可知星球表面的磁場(chǎng)情況。在星球表面某

處，探測(cè)器中的電子束垂直射入磁場(chǎng)。在磁場(chǎng)中的部分軌跡為圖中的實(shí)線，它與虛線矩

形區(qū)域ABCD的邊界交于a、b兩點(diǎn)。a點(diǎn)的軌跡切線與AD垂直，b點(diǎn)的軌跡切線與BC

的夾角為60°。已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,電子從a點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，速度大小

為vo,矩形區(qū)域的寬度為d,此區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)。據(jù)此可知，星球表面該

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處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為_篝_,電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)所用的時(shí)間為—工_

2ea—3VQ

【解答】解：通過a、b兩點(diǎn)做速度方向的垂線相交于O點(diǎn)，則O點(diǎn)為電子運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)

應(yīng)的圓心，如圖所示,

根據(jù)幾何關(guān)系可得0=90°-60°=30°,則軌跡半徑為：R≈-?=2d

?Lfv?U

根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得：evoB=nr?

R

聯(lián)立解得：B=翳；

電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T=誓=竽

電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)所用的時(shí)間t=襦7=黠。

故答案為：翳;普

2ed3VQ

11.（5分）伽利略斜面實(shí)驗(yàn)被譽(yù)為物理學(xué)史上最美實(shí)驗(yàn)之一。某研究小組嘗試使用等時(shí)性

良好的“節(jié)拍法”來重現(xiàn)伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)，研究物體沿斜面運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)所用節(jié)

拍的頻率是每秒2拍，實(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）所示。在光滑傾斜的軌道上裝有若干可沿軌道

移動(dòng)的框架，框架上懸掛輕薄小金屬片，滑塊下滑撞擊金屬片會(huì)發(fā)出“叮”的聲音（金

屬片對(duì)滑塊運(yùn)動(dòng)的影響可忽略）。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①從某位置（記為AO）靜止釋放滑塊，同時(shí)開始計(jì)拍；調(diào)節(jié)框架的位置，使相鄰金屬片

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發(fā)出的“?！甭暻『瞄g隔1個(gè)拍，并標(biāo)記框架在軌道上的位置Al、A2、A3

②測(cè)量Al、A2、A3........到］Ao的距離SI、S2、S3..........如圖（b）所示。

③將測(cè)量數(shù)據(jù)記錄于表格，并將節(jié)拍數(shù)n轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)時(shí)間t的平方。

n123456

s/cm9.538.586.2153.2240.3346.4

t2∕s20.251.00C4.006.259.00

（1）表格中“C”處的數(shù)據(jù)應(yīng)為2.25；

（2）由表中數(shù)據(jù)分析可得，S與t2成線性關(guān)系（填“線性”或“非線性”）；

（3）滑塊的加速度大小為0.77n√s2（結(jié)果保留2位小數(shù)）。

【解答】解：（1）由于實(shí)驗(yàn)中所用節(jié)拍的頻率是每秒2拍，即頻率為f=2Hz,周期為：

T=—?^s=0.5s

J乙

2222

拍3次時(shí)需要的時(shí)間為t3=3T=L5s,則t3=1.5s=2.25s;

（2）根據(jù)圖表可以得出n=2時(shí)的位移是n=l時(shí)的位移之比：型=等憶4,時(shí)間平方

Sl9.5

、t2l?θθ

乙"：*=南=牝

389.2,,、，，玲2.25

n=3時(shí)的位移是n=?時(shí)的位移之比：--=——≈9,時(shí)間平方之比：4=--=9；

s19.5t?0.25

?153.2j「丁―，，t44.00

n=4時(shí)的位移是n=l時(shí)的位移之比：-一二≈U6,時(shí)間平方之比：—=—~=16；

SIy■???U?Zb

所以S與t2成線性關(guān)系；

（）根據(jù)逐差法可得：色蕾色=(346.4—2x86.2)x10-2n.2

3a=---------9x0.52--------m/s=0?77m7s?

故答案為：（1）2.25；（2）線性；（3）0.77。

12.（7分）為了測(cè)試某精密元件在204μA特定電流值時(shí)的工作性能，一實(shí)驗(yàn)小組利用微安

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表監(jiān)測(cè)該元件在電路中的電流，電路如圖（a）所示。所用器材：微安表（量程為250μA,

內(nèi)阻約為1000Q）,穩(wěn)壓電源E（電動(dòng)勢(shì)為2.0V）,定值電阻Ro（阻值為4000.0Q）,滑動(dòng)

變阻器Rl（最大阻值為IooOQ,額定電流為0.3A）,電阻箱R2（阻值范圍0~9999.9Q）,

開關(guān)S。將電阻箱R2置于圖（b）所示的阻值，滑動(dòng)變阻器Rl置于最大值；閉合開關(guān)S,

移動(dòng)Rl的滑片，使微安表讀數(shù)為204μA0

（1）圖（b）中R,的阻侑為4250.0

（2）在圖（C）中標(biāo)出微安表讀數(shù)為204μA時(shí)的指針位置。

為了提高監(jiān)測(cè)精度，該小組嘗試用標(biāo)準(zhǔn)電池EN（電動(dòng)勢(shì)為1.0186V）和靈敏電流計(jì)G（量

程范圍+300μA）替代微安表，設(shè)計(jì)了圖（d）所示電路。要將元件的工作電流調(diào)到204μA,

需先將R2的阻值設(shè)置為某個(gè)特定值，再閉合開關(guān)Si、S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器Ri,使靈敏

電流計(jì)G指針指在零點(diǎn)，此時(shí)元件中的電流即為204μAo

（3）電阻箱R2的阻值應(yīng)設(shè)置為4993.1

EI~-?___

~I-1~L]—元件I_

&-------

圖（a）

【解答】解：（1）圖（b）中R2的阻值為R2=4X1000C+2X100C+5X10Q=4250.0C:

（2）微安表每小格為5μA,讀數(shù)為204μA時(shí)的指針位置如圖所示：

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(3)由于標(biāo)準(zhǔn)電池EN的電動(dòng)勢(shì)為EN=1.0186V,靈敏電流計(jì)G的示數(shù)為零,則R2=孥=

2?^π=4"3im

故答案為：(1)4250.0；(2)圖象見解析；(3)4993.1?

13.(10分)如圖，光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為1,與水平面夾角為。，兩導(dǎo)軌底端接有阻值為

R的電阻。該裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上。

質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，在恒力作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑，上升高度為鼠恒

力大小為F、方向沿導(dǎo)軌平面且與金屬棒ab垂直。金屬棒ab與導(dǎo)軌始終接觸良好，不計(jì)

ab和導(dǎo)軌的電阻及空氣阻力。重力加速度為g,求此上升過程

(1)金屬棒運(yùn)動(dòng)速度大小;

(2)安培力對(duì)金屬棒所做的功。

【解答】解：(1)設(shè)金屬棒以速度V沿導(dǎo)軌勻速上升，由法拉第電磁感應(yīng)定律，金屬棒

中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=Blv

設(shè)金屬棒中的電流為I，根據(jù)歐姆定律，有：I=W

金屬棒所受的安培力為：F安=Bn

因?yàn)榻饘侔粞貙?dǎo)軌勻速上升，由平衡條件可得：F『nginO+BIl

聯(lián)立解得：V=(F-嘿浮里

(2)設(shè)金屬棒以速度V沿導(dǎo)軌勻速上升h過程中，安培力所做的功為W,由動(dòng)能定理得:

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W-mgh+F不后=°

解得：W=mgh-

答：（1）金屬棒運(yùn)動(dòng)速度大小為

（2）安培力對(duì)金屬棒所做的功為mgh-焉。

14.（12分）如圖，上表面光滑且水平的小車靜止在水平地面上，A、B為固定在小車上的

擋板，C、D為豎直放置的輕質(zhì)薄板。A、C和D、B之間分別用兩個(gè)相同的輕質(zhì)彈簧連

接，薄板C、D間夾住一個(gè)長方體金屬塊（視為質(zhì)點(diǎn)）。金屬塊與小車上表面有一定的距

離并與小車保持靜止，此時(shí)金屬塊所受到的摩擦力為最大靜摩擦力。已知金屬塊的質(zhì)量

m=10kg,彈簧勁度系數(shù)k=1000N∕m,金屬塊和薄板C、D間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.80設(shè)金

屬塊受到的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，取重力加速度g=10m∕s2.求

（1）此時(shí)彈簧的壓縮量；

（2）當(dāng)小車、金屬塊一起向右加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小a=15m?2時(shí)，A、C和D、B間彈

簧形變量及金屬塊受到的摩擦力大小。

【解答】解：（I）由于兩個(gè)輕質(zhì)彈簧相同，兩彈簧壓縮量相同，設(shè)彈簧的壓縮量為XO,

彈簧形變產(chǎn)生的彈力大小為F,

由胡克定律得：F=kxo

設(shè)金屬塊所受摩擦力大小為f,此時(shí)金屬塊所受摩擦力等于最大靜摩擦力，則有：f=2μF

由物體平衡條件得：f=mg

聯(lián)立解得：XO=O.0625m：

（2）假設(shè)A、C和D、B間的彈簧壓縮量分別為Xi和與X2,有：XI+X2=2XO

對(duì)金屬塊由牛頓第二定律得：k（Xi-X2）=ma

代入數(shù)據(jù)解得：xι=0.1375m,x2=-0.0125m

由于X2<0可知，說明此時(shí)薄板D已與金屬塊分離，D、B間彈簧已恢復(fù)原長，無彈力,

金屬塊水平方向加速運(yùn)動(dòng)所需的合力全部由A、C間彈簧的彈力提供。

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設(shè)A、C間彈簧實(shí)際壓縮量為Xi