2024年普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試（湖南卷）

物理試題本試卷共100分，考試時間75分鐘.

一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項

是符合題目要求的。

1.量子技術(shù)是當(dāng)前物理學(xué)應(yīng)用研究的熱點，下列關(guān)于量子論的說法正確的是（）

A.普朗克認(rèn)為黑體輻射的能量是連續(xù)的

B光電效應(yīng)實驗中，紅光照射可以讓電子從某金屬表面逸出，若改用紫光照射也可以讓電子從該金屬表面

逸出

C.康普頓研究石墨對X射線散射時，發(fā)現(xiàn)散射后僅有波長小于原波長的射線成分

D.德布羅意認(rèn)為質(zhì)子具有波動性，而電子不具有波動性

2.如圖，健身者在公園以每分鐘60次的頻率上下抖動長繩的一端，長繩自右向左呈現(xiàn)波浪狀起伏，可近似

為單向傳播的簡諧橫波。長繩上/、8兩點平衡位置相距6m,/（）時刻/點位于波谷，8點位于波峰，兩者

之間還有一個波谷。下列說法正確的是（）

波峰

A,波長為3mB.波速為12m/s

C./o+0.25s時刻，B點速度為0D.%+0.50s時刻，/點速度為0

3.如圖，質(zhì)量分別為4加、3m、2加、機的四個小球/、B、C、D,通過細(xì)線或輕彈簧互相連接，懸掛于

。點，處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g。若將3、C間的細(xì)線剪斷，則剪斷瞬間3和C的加速度大小分別為

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A.g,L5gB.2g,L5gC.2g,0.5gD.g,0.5g

4.如圖，有一硬質(zhì)導(dǎo)線。Me,其中蘇是半徑為R的半圓弧，6為圓弧的中點，直線段。。長為R且垂直

于直徑死。該導(dǎo)線在紙面內(nèi)繞。點逆時針轉(zhuǎn)動，導(dǎo)線始終在垂直紙面向里的勻強磁場中。則。、°、氏c

各點電勢關(guān)系為()

XXXX

A.(po>(pa>(pb>(pcB.(po<(pa<(pb<(pc

C.%〉%〉%=%D.(po<(pa<(pb=(pc

5.真空中有電荷量為+4q和-q的兩個點電荷，分別固定在x軸上-1和0處。設(shè)無限遠(yuǎn)處電勢為0,x正

6.根據(jù)國家能源局統(tǒng)計，截止到2023年9月，我國風(fēng)電裝機4億千瓦，連續(xù)13年居世界第一位，湖南在

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國內(nèi)風(fēng)電設(shè)備制造領(lǐng)域居于領(lǐng)先地位。某實驗小組模擬風(fēng)力發(fā)電廠輸電網(wǎng)絡(luò)供電的裝置如圖所示。已知發(fā)

電機轉(zhuǎn)子以角速度。勻速轉(zhuǎn)動，升、降壓變壓器均為理想變壓器，輸電線路上的總電阻可簡化為一個定值

電阻冬。當(dāng)用戶端接一個定值電阻R時，凡上消耗的功率為P。不計其余電阻，下列說法正確的是（）

A.風(fēng)速增加，若轉(zhuǎn)子角速度增加一倍，則凡上消耗的功率為4P

B.輸電線路距離增加，若叫阻值增加一倍，則&消耗的功率為4P

C.若升壓變壓器的副線圈匝數(shù)增加一倍，則&上消耗的功率為8P

D.若在用戶端再并聯(lián)一個完全相同的電阻凡則凡上消耗的功率為6P

二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項是

符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7.2024年5月3日，“嫦娥六號”探測器順利進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，正式開啟月球之旅。相較于“嫦娥四號”

和“嫦娥五號”，本次的主要任務(wù)是登陸月球背面進(jìn)行月壤采集并通過升空器將月壤轉(zhuǎn)移至繞月運行的返

回艙，返回艙再通過返回軌道返回地球。設(shè)返回艙繞月運行的軌道為圓軌道，半徑近似為月球半徑。己知

月球表面重力加速度約為地球表面的」，月球半徑約為地球半徑的工。關(guān)于返回艙在該繞月軌道上的運動,

下列說法正確的是（）

A.其相對于月球的速度大于地球第一宇宙速度

B.其相對于月球的速度小于地球第一宇宙速度

C.其繞月飛行周期約為地球上近地圓軌道衛(wèi)星周期的

D.其繞月飛行周期約為地球上近地圓軌道衛(wèi)星周期的

8.某電磁緩沖裝置如圖所示，兩足夠長的平行金屬導(dǎo)軌置于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌左端與一阻值為R的定值

電阻相連，導(dǎo)軌8C段與耳G段粗糙，其余部分光滑，力4右側(cè)處于豎直向下的勻強磁場中，一質(zhì)量為優(yōu)

的金屬桿垂直導(dǎo)軌放置。現(xiàn)讓金屬桿以初速度V。沿導(dǎo)軌向右經(jīng)過Z4進(jìn)入磁場，最終恰好停在CG處。B

知金屬桿接入導(dǎo)軌之間的阻值為R,與粗糙導(dǎo)軌間的摩擦因數(shù)為〃，AB=BC=d.導(dǎo)軌電阻不計，重力

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加速度為g,下列說法正確的是（）

A\B\c

------------------------1-----------

I

XXXX

I

XX：XX

RI

I

XXX!XXX；XX

d—>|

A.金屬桿經(jīng)過的速度為々

1,1

B.在整個過程中，定值電阻7?產(chǎn)生的熱量為］加喝加gd

C.金屬桿經(jīng)過44/田與區(qū)域，金屬桿所受安培力的沖量相同

D.若將金屬桿的初速度加倍，則金屬桿在磁場中運動的距離大于原來的2倍

9.1834年，洛埃利用平面鏡得到楊氏雙縫干涉的結(jié)果（稱洛埃鏡實驗），平面鏡沿。4放置，靠近并垂直于

光屏。某同學(xué)重復(fù)此實驗時，平面鏡意外傾斜了某微小角度，，如圖所示。S為單色點光源。下列說法正確

的是（）

光屏

S^^^^7777777r---^豆---匚,A

平面鏡

A.沿/。向左略微平移平面鏡，干涉條紋不移動

B.沿。4向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距減小

C.若6=0。，沿。4向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距不變

D.若6=0。，沿/。向左略微平移平面鏡，干涉條紋向/處移動

10.如圖，光滑水平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy.A、5兩小球同時從。點出發(fā)，4球速度大小為也，方向沿

x軸正方向，5球速度大小為V2=2m/s、方向與x軸正方向夾角為凡坐標(biāo)系第一象限中有一個擋板￡,與x

軸夾角為。。B球與擋板L發(fā)生碰撞，碰后B球速度大小變?yōu)閘m/s,碰撞前后B球的速度方向與擋板L法

線的夾角相同，且分別位于法線兩側(cè)。不計碰撞時間和空氣阻力，若4、5兩小球能相遇，下列說法正確的

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是（）

A.若。=15。，則vi的最大值為扇/s，且&=15°

B.若。=15。，則電的最大值為一Gm/s,且a=0。

3

C.若。=30°,則VI的最大值為一J3m/s,且a=0。

3

D.若，=30°,則vi的最大值為行m/s，且￡=15。

三、非選擇題：本大題共5題，共56分。

11.某實驗小組要探究一金屬絲的阻值隨氣壓變化的規(guī)律，搭建了如圖（a）所示的裝置。電阻測量原理如

V為電壓表，A為電流表。

圖(d)

（1）保持玻璃管內(nèi)壓強為1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，電流表示數(shù)為100mA,電壓表量程為3V,表盤如圖（c）所示,

示數(shù)為V,此時金屬絲阻值的測量值R為Q（保留3位有效數(shù)字）；

（2）打開抽氣泵，降低玻璃管內(nèi)氣壓p,保持電流/不變，讀出電壓表示數(shù)。，計算出對應(yīng)的金屬絲阻值;

（3）根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪制R-p關(guān)系圖線，如圖”）所示；

（4）如果玻璃管內(nèi)氣壓是0.5個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，保持電流為100mA,電壓表指針應(yīng)該在圖（c）指針位置的

側(cè)（填“左”或“右”）；

（5）若電壓表是非理想電壓表，則金屬絲電阻的測量值真實值（填“大于”“小于”或“等于"）=

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12.在太空，物體完全失重，用天平無法測量質(zhì)量。如圖，某同學(xué)設(shè)計了一個動力學(xué)方法測量物體質(zhì)量的實

驗方案，主要實驗儀器包括：氣墊導(dǎo)軌、滑塊、輕彈簧、標(biāo)準(zhǔn)祛碼、光電計時器和待測物體，主要步驟如

(1)調(diào)平氣墊導(dǎo)軌，將彈簧左端連接氣墊導(dǎo)軌左端，右端連接滑塊；

(2)將滑塊拉至離平衡位置20cm處由靜止釋放，滑塊第1次經(jīng)過平衡位置處開始計時，第21次經(jīng)過平衡

位置時停止計時，由此測得彈簧振子的振動周期T；

(3)將質(zhì)量為a的祛碼固定在滑塊上，重復(fù)步驟(2)；

(4)依次增加祛碼質(zhì)量m,測出對應(yīng)的周期7,實驗數(shù)據(jù)如下表所示，在圖中繪制/一加關(guān)系圖線；

m/kg77sr/s2

0.0000.6320.399

0.0500.7750.601

0.1000.8930.797

0.1501.0011.002

0.2001.1051.221

0.2501.1751.381

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（5）由F—m圖像可知，彈簧振子振動周期的平方與祛碼質(zhì)量的關(guān)系是（填“線性的”或“非線

性的”）；

（6）取下祛碼后，將待測物體固定在滑塊上，測量周期并得到尸=0.880s2,則待測物體質(zhì)量是kg

（保留3位有效數(shù)字）；

（7）若換一個質(zhì)量較小的滑塊重做上述實驗，所得r~m圖線與原圖線相比將沿縱軸移動（填“正

方向”“負(fù)方向”或“不”）。

13.一個充有空氣的薄壁氣球，氣球內(nèi)氣體壓強為人體積為吸氣球內(nèi)空氣可視為理想氣體。

（1）若將氣球內(nèi)氣體等溫膨脹至大氣壓強力，求此時氣體的體積后（用po、p和「表示）；

（2）小贊同學(xué)想測量該氣球內(nèi)氣體體積廠的大小，但身邊僅有一個電子天平。將氣球置于電子天平上，示

數(shù)為加=8.66xlO-kg（此時須考慮空氣浮力對該示數(shù)的影響）。小贊同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，此時氣球內(nèi)氣體

53

壓強p和體積『還滿足：（p-po）（7-KBo）=C,其中小=1.0x10Pa為大氣壓強，7BO=0.5xlO^m為氣球無

張力時的最大容積,C=18J為常數(shù)。已知該氣球自身質(zhì)量為%o=8.4Oxl（r3kg,外界空氣密度為m=L3kg/m3,

求氣球內(nèi)氣體體積%的大小。

14.如圖，有一內(nèi)半徑為2人長為上的圓筒，左右端面圓心。二。處各開有一小孔。以。為坐標(biāo)原點，取

。'。方向為X軸正方向建立孫Z坐標(biāo)系。在筒內(nèi)xW0區(qū)域有一勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為瓦方向沿x

軸正方向；筒外xNO區(qū)域有一勻強電場，場強大小為E,方向沿了軸正方向。一電子槍在。，處向圓筒內(nèi)多

個方向發(fā)射電子，電子初速度方向均在xOy平面內(nèi)，且在x軸正方向的分速度大小均為vo。已知電子的質(zhì)

量為機、電量為e,設(shè)電子始終未與筒壁碰撞，不計電子之間的相互作用及電子的重力。

（1）若所有電子均能經(jīng)過。進(jìn)入電場，求磁感應(yīng)強度8的最小值；

（2）?。?）問中最小的磁感應(yīng)強度2,若進(jìn)入磁場中電子的速度方向與x軸正方向最大夾角為仇求tan。

的絕對值；

（3）取（1）問中最小的磁感應(yīng)強度3,求電子在電場中運動時了軸正方向的最大位移。

15.如圖，半徑為R的圓環(huán)水平放置并固定，圓環(huán)內(nèi)有質(zhì)量為加A和加B的小球A和B（mA>mB）o初始時小

球A以初速度vo沿圓環(huán)切線方向運動，與靜止的小球B發(fā)生碰撞。不計小球與圓環(huán)之間的摩擦，兩小球始

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終在圓環(huán)內(nèi)運動。

(1)若小球A與B碰撞后結(jié)合在一起，求碰撞后小球組合體的速度大小及做圓周運動所需向心力的大小;

(2)若小球A與B之間為彈性碰撞，且所有的碰撞位置剛好位于等邊三角形的三個頂點，求小球的質(zhì)量比

加A

加B

(3)若小球A與B之間為非彈性碰撞，每次碰撞后的相對速度大小為碰撞前的相對速度大小的e倍

(0<e<l),求第1次碰撞到第2?+1次碰撞之間小球B通過的路程。

第8頁/共8頁

2024年普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試（湖南卷）

物理試題本試卷共100分，考試時間75分鐘.

一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項

是符合題目要求的。

1.量子技術(shù)是當(dāng)前物理學(xué)應(yīng)用研究的熱點，下列關(guān)于量子論的說法正確的是（）

A.普朗克認(rèn)為黑體輻射的能量是連續(xù)的

B.光電效應(yīng)實驗中，紅光照射可以讓電子從某金屬表面逸出，若改用紫光照射也可以讓電子從該金屬表面

逸出

C.康普頓研究石墨對X射線散射時，發(fā)現(xiàn)散射后僅有波長小于原波長的射線成分

D.德布羅意認(rèn)為質(zhì)子具有波動性，而電子不具有波動性

【答案】B

【解析】

【詳解】A.普朗克認(rèn)為黑體輻射的能量是一份一份的，是量子化的，故A錯誤；

B.產(chǎn)生光電效應(yīng)的條件是光的頻率大于金屬的極限頻率，紫光的頻率大于紅光，若紅光能使金屬發(fā)生光電

效應(yīng)，可知紫光也能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故B正確；

C.石墨對X射線的散射過程遵循動量守恒，光子和電子碰撞后，電子獲得一定的動量，光子動量變小，根

ch

據(jù)2=一可知波長變長，故C錯誤；

P

D.德布羅意認(rèn)為物質(zhì)都具有波動性，包括質(zhì)子和電子，故D錯誤。

故選B。

2.如圖，健身者在公園以每分鐘60次的頻率上下抖動長繩的一端，長繩自右向左呈現(xiàn)波浪狀起伏，可近似

為單向傳播的簡諧橫波。長繩上/、8兩點平衡位置相距6m,%時刻/點位于波谷，2點位于波峰，兩者

A.波長為3mB.波速為12m/s

第1頁/共22頁

C.J+0.25s時刻，B點速度為0D./（）+0.50s時刻，/點速度為0

【答案】D

【解析】

【詳解】A.如圖根據(jù)題意可知

%=gx=6m

解得

2=4m

故A錯誤；

B.波源的振動頻率為

/=—Hz=lHz

60

故波速為

v=Af=4m/s

故B錯誤；

C.質(zhì)點的振動周期為T=Is,因為0.25s=；,故2點在。+0.25s運動到平衡位置，位移為0,速度最

大，故C錯誤；

D.0.5s故/點在。+0.5s運動到波峰，位移最大，速度為0,故D正確。

2

故選D。

3.如圖，質(zhì)量分別為4加、3m、2m%的四個小球/、B、C、D,通過細(xì)線或輕彈簧互相連接，懸掛于

。點，處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g。若將3、C間的細(xì)線剪斷，則剪斷瞬間3和C的加速度大小分別為

A.g,L5gB.2g,L5gC.2g,0.5gD.g,0.5g

第2頁/共22頁

【答案】A

【解析】

【詳解】剪斷前，對BCD分析

FAB=(3m+2m+m^g

對D

FCD=mg

剪斷后，對B

FAB-3mg=3maB

解得

aB=g

方向豎直向上；對C

FDC+2mg=2mac

解得

ac=1.5g

方向豎直向下。

故選Ao

4.如圖，有一硬質(zhì)導(dǎo)線。Me,其中蘇是半徑為R的半圓弧，6為圓弧的中點，直線段。。長為R且垂直

于直徑死。該導(dǎo)線在紙面內(nèi)繞。點逆時針轉(zhuǎn)動，導(dǎo)線始終在垂直紙面向里的勻強磁場中。則。、°、氏c

各點電勢關(guān)系為（）

XXXX

A.(po>(pa>(pb>(pcB.(po<(pa<(pb<(pc

C.%〉%〉%=%D.(po?pa<(pb=(pc

【答案】C

第3頁/共22頁

【解析】

【詳解】如圖，相當(dāng)于。心Ob.Oc導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動切割磁感線，根據(jù)右手定則可知。點電勢最高；根據(jù)

1,

E=Blv=-Bed1

2

同時有

=l()c=后R

可得

0<Uo<UOb=UOc

得

>(>(=(

<PoPaPhPc

故選c。

XX"&父2X

Xv^7>^c

X必文二X

°B

XXXX

5.真空中有電荷量為+4q和-4的兩個點電荷,分別固定在X軸上-1和0處。設(shè)無限遠(yuǎn)處電勢為0,X正半

軸上各點電勢。隨X變化的圖像正確的是()

B.0___一>C.0...------------

卜

【答案】D

【解析】

【詳解】根據(jù)點電荷周圍的電勢公式夕=設(shè)x'處(x'>0)的電勢為0,得

r

第4頁/共22頁

/十號=°

解得

3

故可知當(dāng)0<x<；時，（p<0；當(dāng)時，（p>0o

故選D。

6.根據(jù)國家能源局統(tǒng)計，截止到2023年9月，我國風(fēng)電裝機4億千瓦，連續(xù)13年居世界第一位，湖南在

國內(nèi)風(fēng)電設(shè)備制造領(lǐng)域居于領(lǐng)先地位。某實驗小組模擬風(fēng)力發(fā)電廠輸電網(wǎng)絡(luò)供電的裝置如圖所示。已知發(fā)

電機轉(zhuǎn)子以角速度。勻速轉(zhuǎn)動，升、降壓變壓器均為理想變壓器，輸電線路上的總電阻可簡化為一個定值

電阻R。。當(dāng)用戶端接一個定值電阻R時，&上消耗的功率為尸。不計其余電阻，下列說法正確的是（）

A,風(fēng)速增加，若轉(zhuǎn)子角速度增加一倍，則凡上消耗的功率為4P

B.輸電線路距離增加，若&阻值增加一倍，則叫消耗的功率為4尸

C.若升壓變壓器的副線圈匝數(shù)增加一倍，則凡上消耗的功率為8尸

D.若在用戶端再并聯(lián)一個完全相同的電阻凡則凡上消耗的功率為6尸

【答案】A

如圖為等效電路圖，設(shè)降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為左：1,則輸電線上的電流為

一3

22

Ro+kR

轉(zhuǎn)子在磁場中轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電動勢為

e=NBScosincot

第5頁/共22頁

A.當(dāng)轉(zhuǎn)子角速度增加一倍時，升壓變壓器原副線圈兩端電壓都增加一倍，輸電線上的電流變?yōu)镮=2,2,

故凡上消耗的電功率變?yōu)樵瓉淼?倍，故A正確；

C.升壓變壓器副線圈匝數(shù)增加一倍，副線圈兩端電壓增加一倍，輸電線上的電流增加一倍，故以上消耗

的電功率變?yōu)樵瓉淼?倍，故C錯誤；

B.若叫阻值增加一倍，輸電線路上的電流

2&+k2R

凡消耗的功率

月=/；2.24力40

故B錯誤；

D.若在用戶端并聯(lián)一個完全相同的電阻上用戶端電阻減為原來的一半，輸電線上的電流為

「仇2-

2-?k2R~2R^+k2R

火（）H-

“2

R。消耗的功率

舄=豐6P

故D錯誤。

故選A。

二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項是

符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7.2024年5月3日，“嫦娥六號”探測器順利進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，正式開啟月球之旅。相較于“嫦娥四號”

和“嫦娥五號”，本次的主要任務(wù)是登陸月球背面進(jìn)行月壤采集并通過升空器將月壤轉(zhuǎn)移至繞月運行的返

回艙，返回艙再通過返回軌道返回地球。設(shè)返回艙繞月運行的軌道為圓軌道，半徑近似為月球半徑。已知

月球表面重力加速度約為地球表面的月球半徑約為地球半徑的工。關(guān)于返回艙在該繞月軌道上的運動,

下列說法正確的是（）

A.其相對于月球的速度大于地球第一宇宙速度

B.其相對于月球的速度小于地球第一宇宙速度

第6頁/共22頁

C.其繞月飛行周期約為地球上近地圓軌道衛(wèi)星周期的1倍

D.其繞月飛行周期約為地球上近地圓軌道衛(wèi)星周期的

【答案】BD

【解析】

【詳解】AB.返回艙在該繞月軌道上運動時萬有引力提供向心力，且返回艙繞月運行的軌道為圓軌道，半

徑近似為月球半徑，則有

其中在月球表面萬有引力和重力的關(guān)系有

聯(lián)立解得

由于第一宇宙速度為近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，同理可得

代入題中數(shù)據(jù)可得

故A錯誤、B正確;

CD.根據(jù)線速度和周期的關(guān)系有

根據(jù)以上分析可得

故C錯誤、D正確;

故選BDo

8.某電磁緩沖裝置如圖所示，兩足夠長的平行金屬導(dǎo)軌置于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌左端與一阻值為R的定值

第7頁/共22頁

電阻相連，導(dǎo)軌8。段與4G段粗糙，其余部分光滑，力4右側(cè)處于豎直向下的勻強磁場中，一質(zhì)量為〃?

的金屬桿垂直導(dǎo)軌放置?，F(xiàn)讓金屬桿以初速度沿導(dǎo)軌向右經(jīng)過44］進(jìn)入磁場，最終恰好停在CG處。已

知金屬桿接入導(dǎo)軌之間的阻值為凡與粗糙導(dǎo)軌間的摩擦因數(shù)為〃，AB=BC=d.導(dǎo)軌電阻不計，重力

加速度為g,下列說法正確的是（）

\C

------------------------1----------

I

XX;XX

I

XX：XX

RI

I

XXX!XXX；XX

d—>|

A.金屬桿經(jīng)過AB1的速度為以

2

1,1

B.在整個過程中，定值電阻R產(chǎn)生的熱量為萬加片-5〃加gd

C.金屬桿經(jīng)過44RR與54GC區(qū)域，金屬桿所受安培力的沖量相同

D.若將金屬桿的初速度加倍，則金屬桿在磁場中運動的距離大于原來的2倍

【答案】CD

【解析】

【詳解】A.設(shè)平行金屬導(dǎo)軌間距為金屬桿在NNLB由區(qū)域向右運動的過程中切割磁感線有

,E

E=BLv,I=——

2R

金屬桿在區(qū)4//區(qū)域運動的過程中根據(jù)動量定理有

一BILNt=mAv

則

A/=mAv

2R

由于d=2匕則上面方程左右兩邊累計求和，可得

第8頁/共22頁

B2I^d

mvmv

2R=Bo

則

B2lrd

/%2cmRD

設(shè)金屬桿在83CC區(qū)域運動的時間為:o,同理可得，則金屬桿在3SGC區(qū)域運動的過程中有

B2I：d

mv

2R〃掰g%=B

解得

B2cd

V

B=2mR0+悶曉

綜上有

Vvn----1------>--

B222

則金屬桿經(jīng)過8歷的速度大于人,故A錯誤;

2

B.在整個過程中，根據(jù)能量守恒有

12

~mv0=Rmgd+Q

則在整個過程中，定值電阻R產(chǎn)生的熱量為

1121

QR=50=1加%--^mgd

故B錯誤；

C.金屬桿經(jīng)過44避避與88CC區(qū)域，金屬桿所受安培力的沖量為

NBILM=—￡紅匕加=

乙乙2R'2R

則金屬桿經(jīng)過44//與381cle區(qū)域滑行距離均為d,金屬桿所受安培力的沖量相同，故C正確;

D.根據(jù)A選項可得，金屬桿以初速度%在磁場中運動有

B2l}x2d

2R叩哂=mv0

金屬桿的初速度加倍，設(shè)此時金屬桿在BBiCiC區(qū)域運動的時間為〃，全過程對金屬棒分析得

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-/Lirngt'=0-2mv0

聯(lián)立整理得

B2l}（x-Ad\/,、

-------L=〃加g⑶T）

ZK

分析可知當(dāng)金屬桿速度加倍后，金屬桿通過321cle區(qū)域的速度比第一次大，故，＜%,可得

x〉4d

可見若將金屬桿的初速度加倍，則金屬桿在磁場中運動的距離大于原來的2倍，故D正確。

故選CD?

【點睛】

9.1834年，洛埃利用平面鏡得到楊氏雙縫干涉的結(jié)果（稱洛埃鏡實驗），平面鏡沿。4放置，靠近并垂直于

光屏。某同學(xué)重復(fù)此實驗時，平面鏡意外傾斜了某微小角度，，如圖所示。S為單色點光源。下列說法正確

的是（）

光屏

A.沿/。向左略微平移平面鏡，干涉條紋不移動

B.沿。4向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距減小

C.若6=0。，沿。4向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距不變

D.若。=0。，沿/。向左略微平移平面鏡，干涉條紋向/處移動

【答案】BC

【解析】

【詳解】CD.根據(jù)題意畫出光路圖

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如圖所示，S發(fā)出的光與通過平面鏡反射光（可以等效成虛像S，發(fā)出的光）是同一列光分成的，滿足相干光

條件。所以實驗中的相干光源之一是通過平面鏡反射的光，且該干涉可看成雙縫干涉，設(shè)S與S的距離為d,

則

d=2a

S到光屏的距離為/，代入雙縫干涉公式

可得

則若。=0。，沿。/向右（沿向左）略微平移平面鏡，對/和d均沒有影響，則干涉條紋間距不變，也

不會移動，故C正確，D錯誤;

AB.同理再次畫出光路圖有

沿。/向右略微平移平面鏡，即圖中從①位置一②位置，由圖可看出雙縫的間距增大，則干涉條紋間距減小,

沿/O向左略微平移平面鏡，即圖中從②位置一①位置，由圖可看出干涉條紋向上移動，故A錯誤，B正

確。

故選BCo

10.如圖，光滑水平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy./、3兩小球同時從。點出發(fā)，/球速度大小為vi,方向沿

x軸正方向，2球速度大小為V2=2m/s、方向與x軸正方向夾角為。。坐標(biāo)系第一象限中有一個擋板與x

軸夾角為a。8球與擋板￡發(fā)生碰撞，碰后2?球速度大小變?yōu)閘m/s,碰撞前后8球的速度方向與擋板入法

線的夾角相同，且分別位于法線兩側(cè)。不計碰撞時間和空氣阻力，若/、3兩小球能相遇，下列說法正確的

是（）

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2

A.若。=15。，則vi的最大值為扃i/s，且￡=15°

B.若。=15。，則VI的最大值為一Gm/s,且a=0。

3

C.若6=30°,則vi的最大值為2Gm/s,且a=0。

3

D.若。=30。，則vi的最大值為后m/s，且a=15°

【答案】AC

【解析】

【詳解】由于水平面光滑，則兩小球均做勻速直線運動，若/、3兩小球能相遇，則繪出運動軌跡圖如下圖

.4=%%=&+，2）匕

sin（2a+，）sin。sin[180°—（2a+26）]

1

AB.若8=15°,帶入數(shù)據(jù)V2=2m/s,v2=Im/s,解得當(dāng)o=15°,也取得最大值為后m/s，故A正確、

B錯誤；

CD.若，=30°,帶入數(shù)據(jù)V2=2m/s,v2'=lm/s,解得當(dāng)a=0。，vi取得最大值為一Gm/s,故C正

一3

確、D錯誤。

故選AC。

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【點睛】

三、非選擇題：本大題共5題，共56分。

11.某實驗小組要探究一金屬絲的阻值隨氣壓變化的規(guī)律，搭建了如圖（a）所示的裝置。電阻測量原理如

圖（b）所示，E是電源，V為電壓表，A為電流表。

圖(d)

（1）保持玻璃管內(nèi)壓強為1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，電流表示數(shù)為100mA,電壓表量程為3V,表盤如圖（c）所小,

示數(shù)為________V,此時金屬絲阻值的測量值R為________Q（保留3位有效數(shù)字）；

（2）打開抽氣泵，降低玻璃管內(nèi)氣壓p,保持電流/不變，讀出電壓表示數(shù)U,計算出對應(yīng)的金屬絲阻值;

（3）根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪制R一0關(guān)系圖線，如圖（d）所示；

（4）如果玻璃管內(nèi)氣壓是0.5個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，保持電流為100mA,電壓表指針應(yīng)該在圖（c）指針位置的

________側(cè)（填“左”或“右”）；

（5）若電壓表是非理想電壓表，則金屬絲電阻的測量值真實值（填“大于”“小于”或“等于”）o

【答案】①.1.23②.12.3(3).右④.小于

【解析】

【詳解】（1）［1］電壓表量程為0—3V,分度值為0.1V,則電壓表讀數(shù)需估讀一位，讀數(shù)為1.23V,⑵根據(jù)

歐姆定律可知，金屬絲的測量值

R*=12.3魚

（4）［3］根據(jù)圖（d）可知氣壓越小電阻越大，再根據(jù)

U=IR

可知壓強〃減小，則電阻R增大，故電壓增大，電壓表的指針位置應(yīng)該在題圖（c）中指針位置的右側(cè)。

（5）［4］電流表采用外接法會導(dǎo)致電壓表分流，即

_U_U_

人測=丁，/測=,真+后一

/測Av

即I測偏大，故氏測vR真

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12.在太空，物體完全失重，用天平無法測量質(zhì)量。如圖，某同學(xué)設(shè)計了一個動力學(xué)方法測量物體質(zhì)量的實

驗方案，主要實驗儀器包括：氣墊導(dǎo)軌、滑塊、輕彈簧、標(biāo)準(zhǔn)祛碼、光電計時器和待測物體，主要步驟如

（1）調(diào)平氣墊導(dǎo)軌，將彈簧左端連接氣墊導(dǎo)軌左端，右端連接滑塊；

（2）將滑塊拉至離平衡位置20cm處由靜止釋放，滑塊第1次經(jīng)過平衡位置處開始計時，第21次經(jīng)過平衡

位置時停止計時，由此測得彈簧振子的振動周期F；

（3）將質(zhì)量為加的祛碼固定在滑塊上，重復(fù)步驟（2）；

（4）依次增加祛碼質(zhì)量小,測出對應(yīng)的周期T,實驗數(shù)據(jù)如下表所示，在圖中繪制N—加關(guān)系圖線；

m/kg77sr/s2

0.0000.6320.399

0.0500.7750.601

0.1000.8930.797

0.1501.0011.002

0.2001.1051.221

0.2501.1751.381

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(5)由r-m圖像可知，彈簧振子振動周期的平方與祛碼質(zhì)量的關(guān)系是.(填“線性的”或“非線

性的”);

(6)取下祛碼后，將待測物體固定在滑塊上，測量周期并得到。=0.880s2,則待測物體質(zhì)量是.kg

(保留3位有效數(shù)字);

(7)若換一個質(zhì)量較小的滑塊重做上述實驗，所得F—m圖線與原圖線相比將沿縱軸移動(填“正

②.線性的③.0.120kg④.負(fù)方向

【解析】

【詳解】(4)[1]根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)描點連線，有

(5)[2]圖線是一條傾斜的直線，說明彈簧振子振動周期的平方與祛碼質(zhì)量為線性關(guān)系。

(6)[3]在圖線上找到F=0.880s2的點，對應(yīng)橫坐標(biāo)為0.120kgo

(7)[4]已知彈簧振子的周期表達(dá)式為

M是小球質(zhì)量，左是彈簧的勁度系數(shù)，M變小，則7變小，相較原來放相同質(zhì)量祛碼而言，周期變小，圖

第15頁/共22頁

線下移，即沿縱軸負(fù)方向移動。

13.一個充有空氣的薄壁氣球，氣球內(nèi)氣體壓強為0、體積為吸氣球內(nèi)空氣可視為理想氣體。

(1)若將氣球內(nèi)氣體等溫膨脹至大氣壓強力，求此時氣體的體積及(用po、p和憶表示)；

(2)小贊同學(xué)想測量該氣球內(nèi)氣體體積廠的大小，但身邊僅有一個電子天平。將氣球置于電子天平上，示

數(shù)為加=8.66x10-3kg(此時須考慮空氣浮力對該示數(shù)的影響)。小贊同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，此時氣球內(nèi)氣體

壓強P和體積「還滿足：(p-poXV-^Bo)=C,其中“)=l.Oxl()5pa為大氣壓強，匠o=o.5義10-3m3為氣球無

張力時的最大容積,C=18J為常數(shù)。已知該氣球自身質(zhì)量為根o=8.40x10-3kg,外界空氣密度為=1.3kg/m3,

求氣球內(nèi)氣體體積廠的大小。

【答案】(1)—;(2)5x103m3

Po

【解析】

【詳解】(1)理想氣體做等溫變化，根據(jù)玻意耳定律有

PV=PoK

解得

(2)設(shè)氣球內(nèi)氣體質(zhì)量為機氣，密度為夕氣，則等溫變化中，氣體質(zhì)量不變，有:

機氣=。氣％=為匕

對氣球進(jìn)行受力分析如圖所示

根據(jù)氣球的受力分析有

mg+pQgV=m氣g+mog

結(jié)合題中P和『滿足的關(guān)系為

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（0一0。）（憶_/。）=0

解得

K=5xl03m3

14.如圖，有一內(nèi)半徑為2八長為￡的圓筒，左右端面圓心。，、。處各開有一小孔。以。為坐標(biāo)原點，取

。79方向為x軸正方向建立平坐標(biāo)系。在筒內(nèi)xW0區(qū)域有一勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為2,方向沿x

軸正方向；筒外xNO區(qū)域有一勻強電場，場強大小為￡,方向沿y軸正方向。一電子槍在O處向圓筒內(nèi)多

個方向發(fā)射電子，電子初速度方向均在平面內(nèi)，且在x軸正方向的分速度大小均為vo。已知電子的質(zhì)

量為〃?、電量為e,設(shè)電子始終未與筒壁碰撞，不計電子之間的相互作用及電子的重力。

（1）若所有電子均能經(jīng)過。進(jìn)入電場,求磁感應(yīng)強度B的最小值;

（2）?。?）問中最小的磁感應(yīng)強度8,若進(jìn)入磁場中電子的速度方向與x軸正方向最大夾角為。，求tan。

的絕對值;

（3）?。?）問中最小的磁感應(yīng)強度3,求電子在電場中運動時y軸正方向的最大位移。

2兀r2兀，飛功

【答案】（1）——；(3)

LEel}

【解析】

【詳解】（1）電子在勻強磁場中運動時,將其分解為沿X軸的勻速直線運動和在yOz平面內(nèi)的勻速圓周運

動，設(shè)電子入射時沿y軸的分速度大小為匕,，由電子在x軸方向做勻速直線運動得

L=

在yOz平面內(nèi)，設(shè)電子做勻速圓周運動的半徑為七周期為T,由牛頓第二