2024年高考最后一卷（安徽卷）

物理?全解全析

注意事項(xiàng)：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)等填寫在答題卡和試卷指定位置上。

2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如

需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，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

一、選擇題：本題共10小題，共42分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~8題只有一項(xiàng)符合題目要求，

每題4分，第9~10題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不答

的得。分。

1.在光的照射下物體表面能發(fā)射出電子的現(xiàn)象，叫做光電效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，用紫外線照射金屬鋅能產(chǎn)生光

電效應(yīng)，而可見光照射不能使鋅發(fā)生光電效應(yīng)，這是因?yàn)椋ǎ?/p>

A.可見光的頻率小于金屬鋅的截止頻率

B.可見光的波長小于金屬鋅的極限波長

C.可見光的波長小于紫外線的波長

D.可見光的強(qiáng)度小于紫外線的強(qiáng)度

【答案】A

【詳解】AB.根據(jù)光電效應(yīng)方程，有七"=兒’%，可見光的頻率小了金屬鋅的截止頻率，所以可見光照

射不能使鋅發(fā)生光電效應(yīng)。

又

A

聯(lián)立，解得&?=若-叱）

A

可知可見光的波長大于金屬鋅的極限波長，所以可見光照射不能使鋅發(fā)生光電效應(yīng)。故A正確；B錯(cuò)誤：

C.可見光的波長大于紫外線的波長。故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)AB選項(xiàng)分析可知，是否發(fā)生光電效應(yīng)與入射光的強(qiáng)度無關(guān)。故D錯(cuò)誤。

故選A。

2.正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描是核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域較先進(jìn)的臨床檢查影像技術(shù)，使用：C作為原料產(chǎn)生正電子,

其反應(yīng)方程式為：cB+：e。真空中存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，某個(gè)靜止的：C原子核在其中發(fā)生衰變,

生成的硼核及正電子運(yùn)動(dòng)軌跡及方向如圖所示，則（）

A.正電子動(dòng)量大于硼核動(dòng)量B.空間中磁場(chǎng)方向垂直紙面向外

C.半徑較大的軌跡是正電子軌跡D.正電子運(yùn)動(dòng)周期大于硼核周期

【答案】C

【詳解】A.靜止的：C原子核在其中發(fā)生衰變，生成的硼核及正電子，由動(dòng)量守恒定律可得O=PB+R，

可知正電子動(dòng)量大小等于硼核動(dòng)量，故A錯(cuò)誤；

C.由十歸=機(jī)且,解得，=勺，可知半徑較大的軌跡是電荷量小的正電子軌跡，故C正確;

rqb

B.由硼核及正電子運(yùn)動(dòng)方向，根據(jù)左手定則可知空間中磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，故B錯(cuò)誤;

2兀m

D.硼核的‘比止電子的大，由r=坪可知正電子運(yùn)動(dòng)周期小于硼核周期，故D錯(cuò)誤。

qqB

故選c。

3.圖（a）為湖面上漂浮著的距離不超過3m的兩個(gè)浮子A、B。1=0時(shí)刻，湖面形成的水波如圖（b）所示，

波由A傳向B,浮子A處于x=0.5m處。r=0時(shí)刻起，浮子A、B的振動(dòng)圖像如圖（c）所示。下列判斷正

確的是（）

11

II

浮子A浮子B

圖⑸

A.浮子A經(jīng)過一段時(shí)間后會(huì)移動(dòng)到浮子B處

B.水波的傳播速度大小為u=0.8m/s

C.水波的傳播方向沿著％軸負(fù)方向

D.浮子B的平衡位置可能位于x=2.25m處

【答案】D

【詳解】A.浮子只會(huì)在平衡位置上下振動(dòng)，不會(huì)“隨波逐流”，故A錯(cuò)誤;

B.由圖可知，水波波長為1.0m,周期為0.8s,由波速公式可得水波的傳播速度大小為v=（=L25m/s,故

B錯(cuò)誤；

C.浮子A處于x=0.5m,由圖內(nèi)可知，在f=0時(shí)刻，浮子A由平衡位置沿y軸正方向振動(dòng)，由上下坡法確

定水波的傳播方向沿著x軸正方向，故C錯(cuò)誤；

D.由圖（c）可知，因浮子A先振動(dòng)，則從A傳到B經(jīng)歷的時(shí)間為/=仃+丁丁（n=l,2,3…），則〃=1

4

時(shí)=1T+'|T=L4S,A、B距離%=%=L75m,則B浮子的坐標(biāo)可能為2.25m,故D正確。

44

故選D。

4.EUV光刻機(jī)是利用波長為13.5nm的極紫外光進(jìn)行曝光來制造芯片。如圖為EUV光刻機(jī)的簡(jiǎn)化原理圖,

為提高光刻機(jī)的光刻精度，在投影物鏡和光刻膠之間填充了折射率為L5的浸沒液體，則加上浸沒液體后,

該極紫外光波（）

光線

掩膜版一'?'=

投影物鏡一

浸沒液體^^真空區(qū)域

光刻膠/一八硅片

A.在浸沒液體中的頻率變?yōu)樵瓉淼?.5倍

B.在浸沒液體中的波長變?yōu)?nm

C.光從真空區(qū)域進(jìn)入浸沒液體傳播速度不變

D.在浸沒液體中比在空氣中更容易發(fā)生衍射

【答案】B

【詳解】A.光的頻率由光源決定，與介質(zhì)無關(guān)，可知在加入設(shè)液體和沒有加液體前后，光的頻率不變，故

A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)〃=￡=4，可得2=9處〃，故B正確；

vX

c.根據(jù)〃=￡,可知，光從真空區(qū)域進(jìn)入浸沒液體傳播速度變小，故c錯(cuò)誤；

V

D.由于波長變短，在浸沒液體中比在空氣中更不容易發(fā)生衍射，故D錯(cuò)誤。

故選B。

5.“天問一號(hào)”從地球發(fā)射后，在如圖甲所示的P點(diǎn)沿地火轉(zhuǎn)移軌道到。點(diǎn)，再依次進(jìn)入如圖乙所示的調(diào)相

軌道和停泊軌道，則天間一號(hào)（）

A.發(fā)射速度介于7.9km/s與U.2km/s之間

B.從P點(diǎn)轉(zhuǎn)移到。點(diǎn)的時(shí)間小于6個(gè)月

C.在地火轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度均大于地球繞太陽的速度

D.在停泊軌道的機(jī)械能比在調(diào)相軌道的機(jī)械能小

【答案】D

【詳解】A.因發(fā)射的衛(wèi)星要能變軌到繞太陽轉(zhuǎn)動(dòng)，則發(fā)射速度要大于第二宇宙速度，即發(fā)射速度介于

11.2krn/s與16.7km/s之間，故A錯(cuò)誤;

B.地球公轉(zhuǎn)周期為12個(gè)月，根據(jù)開普勒第三定律條=2,可知，天間一號(hào)在地火轉(zhuǎn)移軌道的軌道半徑大

于地球的公轉(zhuǎn)半徑，則運(yùn)行周期大于12個(gè)月，從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)的時(shí)間大于6個(gè)月，故B偌誤;

C.天問一號(hào)在。點(diǎn)點(diǎn)火加速進(jìn)入火星軌道，則在地火轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，。點(diǎn)的速度小于火星軌道的速度,

根據(jù)萬有引力提供向心力有竿二%

可得”科^可知地球半徑小于火星公轉(zhuǎn)半徑，則地球繞太

陽的運(yùn)度大于火星繞太陽的速度，則在地火轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，Q點(diǎn)的速度小于地球繞太陽的速度，故C錯(cuò)

誤。

D.因在環(huán)繞火星調(diào)相軌道變軌到停泊軌道，降軌要點(diǎn)火減速，則停泊軌道機(jī)械能小，故D正確。

故選D。

6.燃?xì)庠钪Ъ苡泻芏喾N規(guī)格和款式。如圖所示，這是a、b兩款不同的燃?xì)庠钪Ъ埽鼈兌际窃谝粋€(gè)圓圈

底座上等間距地分布有五個(gè)支架齒，每一款支架齒的商化示怠圖在對(duì)應(yīng)的款式下方。如果將質(zhì)量相同、尺

寸不同的球面鍋置于兩款支架上，則鍋的尺寸越大（）

A.a款每個(gè)支架齒受到的壓力越大

B.a款每個(gè)支架齒受到的壓力越小

C.b款每個(gè)支架齒受到的壓力越大

D.b款每個(gè)支架齒受到的壓力越小

【答案】B

【詳解】AB.a款支架對(duì)球面鍋的支持力方向指向球面鍋的球心，如下圖

鍋處于平衡狀態(tài)解得支架對(duì)球面鍋的支持力入=葛’由圖知‘鍋的尺寸越大'。越小,

則支架對(duì)球面鍋的支持力越小。又由牛頓第三定律得，鍋的尺寸越大，球面鍋對(duì)支架的壓力越小。

故A錯(cuò)誤，B正確；

CD.b款支架對(duì)球面鍋的支持力方向垂直于接觸面，如下圖

鍋處于平衡狀態(tài)Mg=56cos。，解得支架對(duì)球面鍋的支持力氐=#；；,由圖知，不論鍋的尺寸大小，。不

5cost?

變，則支架對(duì)球面鍋的支持力大小不變。又有牛頓第三定律得，鍋的尺寸無論大小，球面鍋對(duì)支架的壓力

不變。

故CD錯(cuò)誤。

故選B。

7.圖甲所示的救生緩降器由掛鉤（或吊環(huán)）、吊帶、繩索及速度控制裝置等組成，是一種可使人沿（隨）

繩（帶）緩慢下降的安全營救裝置。如圖乙所示，高層建筑工人在一次險(xiǎn)情口，將安全帶系于腰部，從離

地面某高度處通過鋼絲繩先勻加速運(yùn)動(dòng)后勻減速運(yùn)動(dòng)安全著陸，圖丙是工人運(yùn)動(dòng)全過程的UT圖像.已知

工人的質(zhì)量〃?=70kg,g=10m/s2,則下列說法中錯(cuò)誤的是（）

A.發(fā)生險(xiǎn)情處離地面的高度為45m

B.r=4s時(shí)鋼絲繩對(duì)工人拉力的瞬時(shí)功率為630W

C.加速下滑時(shí)鋼絲繩對(duì)工人的拉力大小為280N

D.整個(gè)過程中工人所受重力做功為315OOJ

【答案】B

【詳解】A.發(fā)生險(xiǎn)情處離地面的高度為〃=；x5xl8m=45m,選項(xiàng)A正確，不符合題意;

?g

B.f=4s時(shí)速度為u=9m/s,加速度4=501/§2=9m/s2,由牛頓第二定律=/也，解得r=1330N,則鋼

絲繩對(duì)工人拉力的瞬時(shí)功率為P=7V=11970W,選項(xiàng)B錯(cuò)誤，符合題意；

IQ

C.加速下滑時(shí)加速度a=7向52=6向$2,由牛頓第二定律機(jī)g-7二機(jī)〃，鋼絲繩對(duì)工人的拉力大小為7,

=280N,選項(xiàng)C正確，不符合題意；

D.整個(gè)過程中工人所受重力做功為%=〃3?=315(X)W,選項(xiàng)正確，不符合題意。

故選B。

8.小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)手動(dòng)發(fā)電式電筒，裝置簡(jiǎn)化如圖。裝置左側(cè)是一個(gè)半徑為R=0.5m的水平圓盤，當(dāng)

圓盤繞軸心勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，固定在圓盤邊緣處的小圓柱帶動(dòng)T形絕緣支架在水平方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，T形支架進(jìn)

而驅(qū)動(dòng)導(dǎo)體棒在光滑的水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系為y=1sin(")m/s。導(dǎo)軌

2

間距d=lm,導(dǎo)軌間存在垂直平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度8=2T,導(dǎo)軌右端連接一理想變壓器，其

輸出端給兩個(gè)額定電壓為2V的燈泡供電，兩燈泡剛好正常發(fā)光，線圈、導(dǎo)線及導(dǎo)軌電阻不計(jì)，電壓表為理

B.理想變壓器的匝數(shù)比為1:2

C.變壓器輸出電流的頻率為2Hz

D.圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為2rad/s

【答案】B

【詳解】A.導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值e=BJv=2xlx-^y-sin\/2r(V)=>/2sin\/2/(V)?

則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值為啦V。電壓表示數(shù)為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值Uv=^=N,電壓表示數(shù)?直為IV不變,

故A錯(cuò)誤；

B.變壓器原線圈電壓U=Uv=M變壓器副線圈電壓七=2V,理想變壓器的匝數(shù)比為旦=》=；,故B

正確；

D.由速度隨時(shí)間變化的關(guān)系式可知，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度G=V5rad/s，故D錯(cuò)誤;

C.變壓器輸出電流的周期/=生=巖5=0瘵，變壓器輸出電流的頻率為/=L=，LHZ=Y2HZ,故C

。J2T叵冗2兀

錯(cuò)誤。

故選B。

9.如圖所示，棱長為L的正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)A、B、C、。處分別固定電荷量為+仆-仆+外一夕的四個(gè)點(diǎn)

電荷，4、氏。分別為三條棱的中點(diǎn)，靜電力常量為鼠下列說法正確的是（）

A.A、。處的點(diǎn)電荷在。點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)為0

B.4、B、C處的點(diǎn)電荷在b點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)大小為甥

C.。、c兩點(diǎn)的電勢(shì)相同

D.。、c兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

【答案】BC

E_kq、kq_&kq

【詳解】A.A、。處的點(diǎn)電荷在〃點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)為*=囪用=萬，A錯(cuò)誤;

E=k--___k—--=0

B.A、。處的點(diǎn)電荷在b點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)為'（《jA、B、C處的點(diǎn)電荷在b點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)

強(qiáng)為人”=&島河=甥B正確；

C.。在A、。處兩等量異種點(diǎn)電荷的連線中點(diǎn)處，電勢(shì)為零，。在&C處兩等量異種點(diǎn)電荷的連線的中垂

線上，電勢(shì)也為零，綜上。點(diǎn)電勢(shì)為零，同理C點(diǎn)電勢(shì)為零，所以。兩點(diǎn)的電勢(shì)相同，C正確；

E=k-^—^k-^—A

D.人、。處的點(diǎn)電荷在a點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)锳f。，大小為（!）2￡2B處的點(diǎn)電

荷在a點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)镺f8,C處的點(diǎn)電荷在a點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)镃fa,大小均為

^=A（LCOS300）2=3Z?",同理4、B處的點(diǎn)電荷在。點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)锳f大小為

E_、q、q_8kq

3=雷+=C處的點(diǎn)電荷在c點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)镃fc,。處的點(diǎn)電荷在c點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)

liq4叼

強(qiáng)方向?yàn)閏-＞。，大小均為&=7乙8530。）2=37,故或。兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同。

故選BCo

10.某科研小組為了芯片的離子注入而設(shè)計(jì)了一種新型質(zhì)譜儀，裝置如圖所示。直邊界M。的上方有垂直

紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為其中以。點(diǎn)為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)無磁場(chǎng)，芯片

的離子注入將在半圓形區(qū)域內(nèi)完成。離子源尸放出的正離子經(jīng)加速電場(chǎng)加速后在紙面內(nèi)垂直于M0從M點(diǎn)

進(jìn)入磁場(chǎng)，加速電場(chǎng)的加速電壓U的大小可調(diào)節(jié)，己知M、。兩點(diǎn)間的距離為2R,離子的比荷為2,不計(jì)

離子進(jìn)入加速電場(chǎng)時(shí)的初速度及離子的重力和離子間的相互作用。下列說法正確的是（）

??必???:

U：°

A.若加速電壓。=里至，離子能進(jìn)入半圓區(qū)域

4

B.若加速電壓UN?等，所有離子均不能計(jì)入半圓區(qū)域

C.若離子的運(yùn)動(dòng)軌跡剛好過O點(diǎn)，則該離子的速率為罕

D.能進(jìn)入到半圓形區(qū)域內(nèi)的離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為盤

【答案】AD

【詳解】AB.由動(dòng)能定理得qU6*-。，由解得「=鷺=疊，離子能進(jìn)入半圓形區(qū)域有

%n=7，*x=?，解得二一—--，A正確，B錯(cuò)誤；

LLoo

C.離子能夠經(jīng)過圓心，則有幾何關(guān)系（2+/?2=（2/?-6）2,解得q==R，由4=詈1二白，可得離子進(jìn)入磁

4HqnK

場(chǎng)的初速度*二等’故c錯(cuò)誤;

D.離子運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短時(shí)，其對(duì)應(yīng)的軌跡圓的圓心角最小。如圖，由幾何關(guān)系，當(dāng)與半圓弧相切時(shí)〃最

大，最大a滿足

sina=A=l,解得昕30。，可得對(duì)應(yīng)圓心角盤n=180。-2a=120。，由T=等唔,能進(jìn)入到半圓形區(qū)

2R2HqbK

域內(nèi)的離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為%=;17=篇2n，故D正確。

33Bk

故選AD。

二、非選擇題：本題共5小題，共58分。

11.(6分)下圖為驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置，軌道固定且光滑，實(shí)驗(yàn)中選取兩個(gè)半徑相同、質(zhì)量不等

(1)若進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以下所提供的測(cè)量工具中必需的是()

A.直尺B.游標(biāo)卡尺C.天平

D.彈簧秤E.秒表

(2)每一次均保證町由圖示位置靜止下滑，碰撞前牡在圖示位置靜止，兩球落在下方斜面上的位置M、P、

N到斜槽末端8點(diǎn)的距離分別為Lp、LN，只要滿足關(guān)系式,就能說明兩球碰撞前后系統(tǒng)

動(dòng)量守恒。

(3)現(xiàn)調(diào)整下方斜面傾角為30。，并把叫和磚互換位置，?由靜止釋放的位置到斜槽水平面的高度為助，

反彈上升的最高位置到斜槽水平面的高度為g,碼落在下方斜面上的位置到斜槽末端B點(diǎn)的距離為/,兩小

球碰撞前、后若滿足表達(dá)式?噂=，則碰撞過程中兩球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。

【答案】(1)AC(2)叫歷=叫〃;+2百(3)6

【詳解】(1)要驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，需測(cè)量小球的質(zhì)量和三個(gè)落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離.故提供的測(cè)量工具中必

需的是直尺和天平。故選AC。

(2)碰撞前，小球網(wǎng)落在圖中的P點(diǎn)，設(shè)其水平初速度為匕，小球㈣、嗎發(fā)生碰撞后，叫的落點(diǎn)在圖中

的M點(diǎn)，設(shè)其水平初速度為X，”的落點(diǎn)在圖中的N點(diǎn)，設(shè)其水平初速度為名.設(shè)斜面與水平間的傾角為

由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，豎直方向有LMsinaugg/

水平方向有LMcosa=v\t

解得'=J更叵①

V2sina

同理可得匕:Jgl'Cos2a

1v2s\na

-_降衿2a

V2—\-丁

V2sina

只要滿足網(wǎng)匕+0=叫匕'+〃后

即犯"7=叫"7+m2yl藍(lán)

就可以說明兩球碰撞前后動(dòng)量是守恒的。

（3）碰撞后，對(duì)球2有a2ge二:嗎打

球1,豎直方向有/sin夕=gg/

水平方向有/cos。=匕，

解得M=7^

在碰撞前，對(duì)球2有m2g?24=3加24

解得g=

對(duì)兩球組成的系統(tǒng)，由叱％二班嶺-㈣匕

解得嶗=6

12.（B分）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)加速度計(jì)，將其固定在待測(cè)物體上，能通過電路中電壓表的示數(shù)反映物體的

加速度m其原理圖如圖（a）所示。其中，質(zhì)量加=lkg的滑塊2可以在光滑的框架1中左右平移，滑塊兩

側(cè)各連接一根勁度系數(shù)4=2.Oxl（）2N/m的彈簧3（彈簧始終處于彈性限度內(nèi)）。4是固定在滑塊2上的金屬

滑動(dòng)片，與電壓表的一端用導(dǎo)線相連，并與一阻值均勻的電阻A8相接觸，滑動(dòng)片4與電阻間的摩擦忽略不

計(jì)。已知物體加速度為。時(shí)，兩側(cè)彈簧3均處于原長，滑動(dòng)片4位于AB中點(diǎn).，AB全長L=15cm；直流電

源電動(dòng)勢(shì)后=15V（內(nèi)阻忽略不計(jì)）?，F(xiàn)有一量程0~3V、內(nèi)阻＜=3kC的電壓表（《?&8），其表盤如圖（b）

所示；另有開關(guān)、導(dǎo)線若干。

2、J

I-““4A」

圖(a)圖(b)

（1）為使滑動(dòng)片4位于B點(diǎn)時(shí)電壓表滿偏，需要將電壓表量程改為0~15V,則電壓表應(yīng)（選填“串聯(lián)

或“并我”）一個(gè)阻值為kC的電阻，并將電壓表的刻度按新量程做好修改；

⑵將改裝后的電壓表接入圖（a）的電路中，此裝置可測(cè)量加速度的最大值為m/s2;

（3）請(qǐng)?jiān)趫D（c）中畫出U圖像（規(guī)定加速度向左為正方向，U為改裝后電壓表的示數(shù)）;

（4）若要增大加速度的測(cè)量范圍，可采用的方法有:（答出一條合理措施即可）。

【答案】（1）串聯(lián)12（2）30

（4）更換兩根勁度系數(shù)更大的彈簧/換質(zhì)量更小的滑塊

【詳解】（1）要擴(kuò)大電壓表的量程，需要串聯(lián)?個(gè)電阻，根據(jù)U'=J1（Rv+R）

解得A=12kQ

（2）當(dāng)滑塊處于A8中點(diǎn)時(shí)，加速度為零，當(dāng)滑塊端點(diǎn)A或8時(shí)，加速度最大，根據(jù)牛頓第二定律

2k-=ma

2

解得a=30m/s2

（3）根據(jù)2hq=ma可知加速度〃與L成線性關(guān)系，根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知電壓表示數(shù)U與L也成線

性關(guān)系，可知加速度。與電壓表示數(shù)U是線性關(guān)系，當(dāng)滑塊處于A8中點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)為7.5V,當(dāng)加速度

向右時(shí)，滑塊在AB中點(diǎn)的左邊，當(dāng)加速度向左時(shí)，滑塊在A8中點(diǎn)的右邊，所以a-U圖像如圖所示

滑塊所受到的合力最大值由彈簧決定與電壓無關(guān)，勁度系數(shù)越大，加速度的測(cè)量范圍越大；最大的合力一

定的情況下，根據(jù)牛頓第二定律可知可以減小滑塊的質(zhì)量增大加速度的測(cè)量范圍。

13.（12分）如圖所示為一壓桿式汽缸活塞抽氣裝置，汽缸導(dǎo)熱及密封性能良好，上方活塞PQ固定，下方

活塞MN可沿器壁無摩擦移動(dòng)。壓動(dòng)輕桿，活塞MN在輕繩的牽引下可向上移動(dòng)，當(dāng)汽缸內(nèi)部壓強(qiáng)大于外界

大氣壓時(shí)，活塞P。上的單向排氣閥門。便被頂開，當(dāng)內(nèi)部氣壓小于外界大氣壓時(shí)，閥門。便閉合，外界大

氣壓強(qiáng)始終為l.OxlO、Pa。初始時(shí)，兩活塞間距為L汽缸內(nèi)部氣壓與外界大氣壓相等，環(huán)境溫度為7C。

某次操作中壓動(dòng)輕桿使活塞MN緩慢向上移動(dòng)!后，活塞在重力作用下又落回原處。

（1）環(huán)境溫度保持不變，活塞落回原處穩(wěn)定后，汽缸內(nèi)部氣壓為多少？

（2）活塞MN落回原處后，若把環(huán)境溫度升高到32C,閥門〃是否會(huì)被頂開？

【答案】⑴O.Sxl^Pa;（2）不能被頂開

【詳解】⑴設(shè)活塞的截面積為S,活塞MN向上移動(dòng)，，汽缸內(nèi)氣壓與大氣壓相同，從上升與到回

到原處，氣體做等溫變化，則外（L-

可得A=0.8x10$Pa

（2）活塞MN落回原處后，若把環(huán)境溫度升高到32C,內(nèi)部氣體做等容變化，則

A=A

工弓

其中7J=7+273K=28OK

7；=32+273K=305K

可得仍25687x1O'Pa<1.0x1O'Pa

可知閥門。不能被頂開。

14.（14分）圖（a）是水平放置的“硬幣彈射器”裝置簡(jiǎn)圖，圖（b）是其俯視圖?；蹆?nèi)的撞板通過兩橡皮

繩與木板相連，其厚度與一個(gè)硬幣的相同，滑槽出口端的“幣倉”可疊放多個(gè)相同的硬幣。撞板每次被拉動(dòng)至

同一位置后靜止釋放，與底層硬幣發(fā)生彈性正碰：碰后，撞板立即被鎖定，底層硬幣被彈出，上一層硬幣

掉下補(bǔ)位。底層硬幣被撞后在摩擦力作用下減速，最后平拋落到水平地面上。已知每個(gè)硬幣質(zhì)量為加，撞

板質(zhì)量為3見每次撞板從靜止釋放到撞擊硬幣前瞬間，克服摩擦力做功為W,兩橡皮繩對(duì)撞板做的總功為

4W：忽略空氣阻力，硬幣不翻轉(zhuǎn)。

(1)求撞板撞擊硬幣前瞬間，撞板的速度V;

(2)當(dāng)“幣倉”中僅有一個(gè)硬幣時(shí)，硬幣被攆擊后到拋出過程，克服摩擦力做功叼為其初動(dòng)能的《，求嗎；

(3)已知“幣倉”中有〃(n<10)個(gè)硬幣時(shí)，底層硬幣沖出滑槽過程中克服摩擦力做功為(2〃-1)”；試討論

兩次“幣倉”中分別疊放多少個(gè)硬幣時(shí)，可使底層硬幣平拋的水平射程之比為1:百。

【答案】(1)楞；(2)△W；(3)見解析

【詳解】(1)根據(jù)動(dòng)能定理有4W-W=gx3/nn2

解得普

(2)對(duì)撞板與硬幣構(gòu)成的系統(tǒng)，由于發(fā)生的是彈性碰撞，則有

3mv=3mv[+mv2

-x3"，/=■!x3/nv?+—mvl

22,2~

解得玲=1愣

克服摩擦力做功跖為其初動(dòng)能的表，則有叱試

9

解得％=W

OV

(3)平拋運(yùn)動(dòng)過程有力=

根據(jù)題意有色寶

底層硬幣沖出滑槽過程中克服摩擦力做功為(2〃-1)嗎，根據(jù)動(dòng)能定理有

_(2nl—1)叱=-mv^--fn^

一(2%一1)川=(相丫第一：加式

結(jié)合上述有3“=”+21

由于/區(qū)10,則有〃]=8,〃2=3或"=9,%=6或仆=10,勺=9

15.（18分）如圖甲所示，在光滑絕緣水平面內(nèi)建立工。），直角坐標(biāo)系，在區(qū)域I內(nèi)分布著垂直該平面向外的

勻強(qiáng)磁場(chǎng)（右邊界E尸的橫坐標(biāo)在2a~3a間某處），其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化如圖乙所示；在區(qū)域II

（5aWxW&/）內(nèi)分布著垂直該平面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為綜的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。該平面內(nèi)有邊長為2小電阻為R、

質(zhì)量為機(jī)的正三角形金屬框，其MN邊與），軸重合，N點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)。重合。

（1）若金屬框不動(dòng)，在的時(shí)間內(nèi)判斷框內(nèi)電流方向，并求出MN邊上產(chǎn)生的焦耳熱Q：

（2）若在f=0時(shí)，沿x軸正方向給金屬框一初