2024届甘肃省高三年级下册一模物理试题（含答案与解析）

2024届甘肃省高三下学期一模试题

物理

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号框涂黑。如

需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号框。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。

写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有

一项是符合题目要求的）

1.实验对检验物理规律至关重要，物理实验的方法多种多样，下列实验用到的方法分析正确的是（）

A.用图甲所示装置，探究加速度与力、质量关系主要用到了理想实验法

B.用图乙所示装置，探究向心力大小的相关因素主要用到了等效法

C.用图丙所示装置，测量重力加速度主要用到了极限法

D.如图丁所示水面上单分子油膜示意图，测量分子直径主要用了累积测量法和估测法

2.硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件，它的工作原理与光电效应类似：当光照射硅光电

池，回路里就会产生电流。关于光电效应，下列说法正确的是（）

A.当某种色光照射金属表面时，能产生光电效应，则入射光的频率越高，产生的光电子的最大初动能也

就越大

B.对某金属来说，入射光波长必须大于一极限值，才能产生光电效应

C.任意频率的光照射到金属上，只要光照时间足够长就能产生光电流

D.当某种色光照射金属表面时，能产生光电效应，如果入射光的强度减弱，从光照至金属表面上到发射

出光电子之间的时间间隔将明显增加

3.人体的细胞膜模型图如图a所示，由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位）,

现研究某小块均匀的细胞膜，厚度为心膜内的电场可看作匀强电场，简化模型如图b所示，初速度可视为

零的一价正钠离子仅在电场力的作用下，从图中的A点运动到8点，下列说法正确的是（）

细胞外

\4

iBMWd

向血而

图b

A.A点电势小于8点电势

B.钠离子的电势能增大

C.若膜电位不变，仅增大d,则钠离子到达B点的时间变长

D.若d不变，仅增大膜电位，则钠离子到达8点的速度不变

4.唐代诗人韩愈的《原道》里“坐井而观天，日天小者，非天小也。”说的是青蛙在井底所能看到的天空

44

是有限的。若深8m、半径为0.6m的井中被灌满水，水的折射率〃=—,如图所示，处在井底正中央A处的

3

青蛙沿其正上方上浮，若青蛙想要把井外景物全部尽收眼底，则所处位置与井口水面间的竖直距离最远为

)

A."mB.fm

C.y/lmD.5m

6

5.智能手机安装软件后，可利用手机上的传感器测量手机运动的加速度，带塑胶软壳的手机从一定高度由

静止释放，落到地面上，手机传感器记录了手机运动的加速度。随时间/变化的关系如图所示，g为当地的

_1,

A.释放时，手机离地面的高度为5g/；

B.手机第一次与地面碰撞的作用时间为与-4

C.手机第一次与地面碰撞中所受最大弹力为自身重力的10倍

D.0至时间内图线与横坐标围成的面积中，时间轴下方与上方的面积大小相等

6.如图所示，一空心铝管与水平面成々角倾斜固定放置。现把一枚质量为加、直径略小于铝管直径的圆柱

形小磁块从上端管口无初速度放入管中，小磁块从下端口滑出时的速度为v,已知该铝管长度为/,小磁块

和管间的摩擦力是小磁块重力的左倍，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A,小磁块做匀加速直线运动

B.小磁块在运动过程中，受到的重力和摩擦力的总冲量为加v

C.小磁块在运动过程中，铝管产生的热量为初密/

D.小磁块在运动过程中，铝管和小磁块产生的热量为加g/sina-］加1?

7.如图所示，在竖直平面内的直角坐标系xQy的第一象限存在着方向平行于y轴的匀强电场，场强大小为

5X103N/CO一个可视为质点的带电小球在t=0时刻从y轴上的。点以沿X轴正方向的初速度进入电场,

图中的氏C、1是从/=0时刻开始每隔0.1S记录到的小球位置，若重力加速度g取：10m/s2,则以下说法正

A.小球的初速度是60m/s

B.小球从a运动到d的过程中，机械能一定增大

C.小球的比荷旦是1x10-3（2/kg

m

D.小球的加速度为2.5m/s?

二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多

项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

8.处理废弃卫星的方法之一是将报废的卫星推到更高的轨道一一“墓地轨道”，这样它就远离正常卫星，

继续围绕地球运行。我国实践-21号卫星（SJ-21）曾经将一颗失效的北斗导航卫星从拥挤的地球同步轨道上

拖拽到了“墓地轨道”上。拖拽过程如图所示，轨道1是同步轨道，轨道2是转移轨道，轨道3是“墓地轨

道”，则下列说法正确的是（）

Q

A.卫星在轨道2上的周期大于24小时

B.卫星在轨道1上P点的速度大于在轨道2上P点的速度

C.卫星在轨道2上。点的加速度等于在轨道3上。点的加速度

D.卫星在轨道2上的机械能大于在轨道3上的机械能

9.B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的

超声波信号形成B超图像。如图为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，/=0时刻波恰好传到质

点M处。已知此超声波的频率为lxl（）6Hz，下列说法正确的是（）

B.2.0x10"6s时，质点N恰好处于波峰

C.超声波在血管中的传播速度为IdxlCPm/s

D质点N起振时，运动方向沿y轴正方向

4

10.如图所示，固定在地面的OAB为半径为R的四分之一圆环，圆心。的正上方一R处有一定滑轮C,定

3

滑轮C右侧有另一个定滑轮D,小球1套在圆环上并通过轻绳绕过两个定滑轮连接物体2,物体2又与一轻

质弹簧连接在一起，轻质弹簧另一端固定在地面上。现有两种情况，情况1：小球1可在圆弧任意位置

保持静止；情况2：小球1在A点时，轻绳刚好伸直但无张力，此时弹簧压缩量为2尺，现给小球1轻微的

3

扰动，小球1沿AB圆弧运动到B点时速度为零，此时左边的绳沿着5c方向绷紧，物体2不会碰到滑轮。

己知小球1质量为仞，物体2质量为根2,弹簧劲度系数为匕重力加速度为g,不计滑轮质量、大小和一切

摩擦。下列说法中正确的是（）

A.情况1中左=-^B.情况1中左=上运

3R4R

C.情况2中町：=4：3D.情况2中叫：加2=3：4

三、非选择题（本题共5小题，共57分。考生根据要求作答）

11.某兴趣小组想要较精确地测量灵敏电流计G1的内阻4,实验室中可供利用的器材有:

待测灵敏电流计G［：（量程O~lmA,内阻约300Q）

灵敏电流计G?：（量程0~2mA,内阻约200。）

定值电阻凡：（阻值为4000）

定值电阻&：（阻值为600Q）

电阻箱艮（0999.9Q）

直流电源：电动势为1.5V

开关一个，导线若干。

该小组设计的实验电路图如图所示。连接好电路，并进行实验。

(1)实验时，先将滑动变阻器和电阻箱的阻值调至接近最大值，闭合开关。减小电阻箱的阻值时，观察

到灵敏电流计G?的示数也减小，则此时b点电势比a点电势(选填“高”或“低”)。

(2)继续减小电阻箱的阻值，当G2的示数为0时，电阻箱的示数为450.9。，G1的示数为0.80mA,则

G1的内阻Rg=Q„

(3)该电源的内阻对G1的内阻4的测量结果(选填“有”或“没有”)影响。

12.某同学利用手机“声音图像”软件辅助测量物块与长木板间的动摩擦因数〃。实验装置如图甲所示，将

长木板固定在水平桌面上，物块置于长木板上且两端分别通过跨过定滑轮的细线与小球A、B相连，实验前

分别测量出小球A、B底部到地面的高度小、&(%>%)。打开手机软件，烧断一侧细绳，记录下小球

与地面两次碰撞声的时间图像(两小球落地后均不反弹)。

(1)烧断细线前，用分度值为1cm的刻度尺测量以，刻度尺的0刻度线与地面齐平，小球A的位置如图

乙所示，则以=cm；

(2)实验时烧断物块左侧的细绳，若算得A下落的时间为0.40s,由图丙可知，物块加速运动的时间为

s；若将手机放在靠近小球B的地面上测量物块加速运动的时间，测量结果会(选填“偏

大”、“偏小”或“不变”）;

（3）仅改变小球B实验前离地高度饱，测量不同高度下物块加速运动的时间3作出/图像如图丁

所示，由图像可求得斜率为左，若小球B的质量为〃2,物块质量为重力加速度大小为g,则物块与

木板间的动摩擦因数〃=（用字母女、M、m、g表示）。

13.如图所示，一定质量的理想气体用质量可忽略的活塞封闭在导热性能良好的质量为机=lkg的汽缸中，

活塞的密封性良好，用劲度系数为左=200N/m轻弹簧将活塞与天花板连接。汽缸置于水平桌面上，开始

时弹簧刚好处于原长，活塞与汽缸底部的间距为L=0.5m,活塞的横截面积为S=0.01m2，外界环境的压

强为％=L°xl（）5pa,温度为"=300K,忽略一切摩擦，重力加速度g=lOm/s?。求：

（1）开始时汽缸内气体压强；

（2）现缓慢降低环境温度，当汽缸刚要离开水平桌面时环境温度为多少摄氏度？

14.如图所示，地面上竖直放置一质量为/、半径为R的内壁光滑细圆形管道，圆形管道与左边墙壁的距

离为So=2百R,质量为m的小球在管道中，小球可视为质点，小球与圆形管道由静止向左平动做匀加速

运动，运动过程中，小球与圆形管道始终相对静止，过小球的半径与水平方向的夹角为。=30°,管道与墙

壁碰撞后立即静止，重力加速度为g,求：

（1）小球与圆形管道的加速度大小及它们运动到墙壁处的速度大小;

（2）小球沿圆管到达的最高点的位置。

15.如图所示，以。点为坐标原点在竖直面内建立坐标系，。。、〃是两个线状粒子放射源，长度均为

£=lm,放出同种带正电的粒子，粒子电荷量为q=3.2xl()T9c,粒子的质量为m=4.0x10-24kg,其中

0a发出的所有粒子初速度为零，cd发出的所有粒子初速度均为1.6xl()3m/s，方向水平向右，带电粒子

的重力以及粒子之间的相互作用均可忽略。曲线oh的方程为>=一,在曲线伪与放射源3之间存在竖

直向上、场强E大小为1.0X1()2N/C的匀强电场；第一象限内、虚线助的上方有垂直纸面向里、磁感应

强度为用的匀强磁场I；第二象限内以。为圆心、L长为半径的四分之一圆形区域内有垂直纸面向里、磁

感应强度为劣的匀强磁场II。图中的Oe、ab、Oc、eb、ed的长度均为L。观察发现：Qa发出的所

有粒子均从同■点离开匀强磁场I,cd发出的所有粒子在匀强磁场H的作用下也汇聚于同■点，即该点可

接收到两个粒子源发出的所有粒子。在所有粒子到达汇聚点的过程中，求：

(1)匀强磁场I、n的磁感应强度耳、当的大小；

(2)从cd放射源中点N发出的粒子在磁场II中的运动时间；

(3)从放射源中点/发出的粒子到达汇聚点的时间。

参考答案

一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有

一项是符合题目要求的)

1.实验对检验物理规律至关重要，物理实验的方法多种多样，下列实验用到的方法分析正确的是()

产油酸分子

\O1dOsOQOsOQsOOZ

心二二二

甲乙丙:

A.用图甲所示装置，探究加速度与力、质量的关系主要用到了理想实验法

B.用图乙所示装置，探究向心力大小的相关因素主要用到了等效法

C.用图丙所示装置，测量重力加速度主要用到了极限法

D.如图丁所示水面上单分子油膜的示意图，测量分子直径主要用了累积测量法和估测法

【答案】D

【解析】

【详解】A.用图甲所示装置，探究加速度与力、质量的关系主要用到了控制变量法，故A错误；

B.用图乙所示装置，探究向心力大小的相关因素主要用到了控制变量法，故B错误；

C.用图丙所示装置，测量重力加速度主要用到了累积法，故C错误；

D.如图丁所示水面上单分子油膜的示意图，测量分子直径主要用了累积测量法和估测法，故D正确。

故选D。

2.硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件，它的工作原理与光电效应类似：当光照射硅光电

池，回路里就会产生电流。关于光电效应，下列说法正确的是（）

A.当某种色光照射金属表面时，能产生光电效应，则入射光的频率越高，产生的光电子的最大初动能也

就越大

B.对某金属来说，入射光波长必须大于一极限值，才能产生光电效应

C.任意频率的光照射到金属上，只要光照时间足够长就能产生光电流

D.当某种色光照射金属表面时，能产生光电效应，如果入射光的强度减弱，从光照至金属表面上到发射

出光电子之间的时间间隔将明显增加

【答案】A

【解析】

【详解】A.由爱因斯坦光电效应方程

E.=hv-W0

可知，当某种色光照射金属表面时，能产生光电效应，则入射光的频率越高，产生的光电子的最大初动能

也就越大，A正确；

BC.对某金属来说，入射光频率必须大于金属极限频率，才能产生光电效应，如果光的频率小于金属的

极限频率，无论光照时间多长都不能发生光电效应，BC错误；

D.光电效应的产生具有瞬时性，入射光的强度不影响发出光电子的时间间隔，D错误。

故选Ao

3.人体的细胞膜模型图如图a所示，由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位）,

现研究某小块均匀的细胞膜，厚度为d,膜内的电场可看作匀强电场，简化模型如图b所示，初速度可视为

零的一价正钠离子仅在电场力的作用下，从图中的A点运动到8点，下列说法正确的是（）

A.A点电势小于8点电势

B.钠离子的电势能增大

C.若膜电位不变，仅增大d,则钠离子到达2点的时间变长

D.若d不变，仅增大膜电位，则钠离子到达8点的速度不变

【答案】C

【解析】

【详解】AB.初速度可视为零的一价正钠离子仅在电场力的作用下，从图中的A点运动到B点，可知电

场由A指向8,即A点电势高于B点电势，电场力对钠离子做正功，电势能减小，故AB错误；

C.若膜电位不变，仅增大d,根据

d=-at

2

t=d

则钠离子到达8点的时间变长，故C正确;

D.若d不变，仅增大膜电位，根据

Uq=­mv'

化简可得

\2Uq_

则钠离子到达B点的速度变大，选项D错误。

故选Co

4.唐代诗人韩愈的《原道》里“坐井而观天，曰天小者，非天小也。”说的是青蛙在井底所能看到的天空

4

是有限的。若深8m、半径为0.6m的井中被灌满水，水的折射率〃=耳，如图所示，处在井底正中央A处的

青蛙沿其正上方上浮，若青蛙想要把井外景物全部尽收眼底，则所处位置与井口水面间的竖直距离最远为

A.立mB.立mC.yflmD.5m

65、

【答案】B

【解析】

【详解】如图所示

几乎贴着水面射入水里的光线，在青蛙看来是从折射角为C的方向射来的，根据折射定律可得

,「sin90°13

sinC=--------=—=—

nn4

设此时青蛙所处位置与井口水面距离为h,根据几何关系可知

tanC=—

h

联立解得

5

可知若青蛙想要把井外景物全部尽收眼底，则所处位置与井口水面间竖直距离最远为五m。

5

故选B。

5.智能手机安装软件后，可利用手机上的传感器测量手机运动的加速度，带塑胶软壳的手机从一定高度由

静止释放，落到地面上，手机传感器记录了手机运动的加速度。随时间/变化的关系如图所示，g为当地的

C.手机第一次与地面碰撞中所受最大弹力为自身重力的10倍

D.0至今时间内图线与横坐标围成的面积中，时间轴下方与上方的面积大小相等

【答案】D

【解析】

【详解】A.由图可知，彳时刻手机开始接触地面，则0~月内做自由落体运动，释放时，手机离地面高

度为

心,1邛2

故A错误；

B.由图可知，0时刻手机开始接触地面，与时刻手机开始离开地面，则手机第一次与地面碰撞的作用时

间为4一%，故B错误；

C.由图可知，今时刻手机的加速度最大，且方向竖直向上，根据牛顿第二定律可得

F-mg=m-10g

可得

F=1Img

手机第一次与地面碰撞中所受最大弹力为自身重力的11倍，故C错误；

D.由图可知，时刻手机的加速度最大，此时手机受到地面的弹力最大，手机处于最低点，手机的速度

为零，则0~，2时间内手机的速度变化量为零，根据。-7图像与横轴围成的面积表示速度变化量，可知。

至弓内图线与横坐标围成的面积中，时间轴下方与上方的面积大小相等，故D正确。

故选D。

6.如图所示，一空心铝管与水平面成&角倾斜固定放置。现把一枚质量为机、直径略小于铝管直径的圆柱

形小磁块从上端管口无初速度放入管中，小磁块从下端口滑出时的速度为v,已知该铝管长度为/,小磁块

和管间的摩擦力是小磁块重力的左倍，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A.小磁块做匀加速直线运动

B.小磁块在运动过程中，受到的重力和摩擦力的总冲量为加v

C.小磁块在运动过程中，铝管产生的热量为加g/

D.小磁块在运动过程中，铝管和小磁块产生的热量为"zg/sina-5加丫2

【答案】D

【解析】

【详解】A.小磁块运动过程中，在铝管中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍小磁块的相

对运动，根据牛顿第二定律

mgsina-kmg一4且=ma

由于小磁块做加速运动，则感应电流变大，感应电流的磁场对小磁块的阻力逐渐增大，则小磁块的加速度逐

渐减小，小磁块做变加速直线运动，A错误；

B.小磁块受重力、摩擦力和感应电流磁场的阻力作用，它们的总冲量等于动量变化量，即加v,B错误；

C.小磁块运动过程中，摩擦产生热量为加g/。感应电流产生焦耳热，则铝管产生的热量不等于初吆/,C

错误；

D.根据能量守恒，铝管和小磁块产生的总热量为

Q=mglsinmv~

D正确。

故选D。

7.如图所示，在竖直平面内的直角坐标系xQy的第一象限存在着方向平行于y轴的匀强电场，场强大小为

5X103N/CO一个可视为质点的带电小球在/=0时刻从＞轴上的。点以沿x轴正方向的初速度进入电场,

图中的氏C、1是从f=0时刻开始每隔0.1S记录到的小球位置，若重力加速度g取:10m/s2,则以下说法正

A.小球的初速度是60m/s

B.小球从。运动到d的过程中，机械能一定增大

C.小球的比荷且是1x10-3(2/kg

m

D.小球的加速度为2.5m/s?

【答案】C

【解析】

【详解】A.小球做类平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，则有

x6x10-2,”，

v=—=----------m/s=0.6m/s

T0.1

故A错误；

BD.小球做类平抛运动，竖直方向做匀加速直线运动，则有

Ay=aT2

解得

a=^=5xl01m/s2=5m/s2

T-0.12

可知电场力方向竖直向上，小球从。运动到d的过程中，电场力做负功，则小球的机械能一定减小，故

BD错误;

C.由牛顿第二定律有

mg—qE=ma

联立解得

g-a_10-5

C/kg=lxlO-3C/kg

mE5xl03

故C正确。

故选Co

二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多

项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

8.处理废弃卫星的方法之一是将报废的卫星推到更高的轨道一一“墓地轨道”，这样它就远离正常卫星，

继续围绕地球运行。我国实践-21号卫星（SJ-21）曾经将一颗失效的北斗导航卫星从拥挤的地球同步轨道上

拖拽到了“墓地轨道”上。拖拽过程如图所示，轨道1是同步轨道，轨道2是转移轨道，轨道3是“墓地轨

道”，则下列说法正确的是（）

A.卫星在轨道2上的周期大于24小时

B.卫星在轨道1上P点的速度大于在轨道2上P点的速度

C.卫星在轨道2上。点的加速度等于在轨道3上。点的加速度

D.卫星在轨道2上的机械能大于在轨道3上的机械能

【答案】AC

【解析】

【详解】A.根据开普勒第三定律

由于轨道2的半长轴大于同步轨道半径，则卫星在轨道2上的周期大于24小时，故A正确；

B.卫星从轨道1变轨到轨道2需要在P点点火加速，则卫星在轨道1上P点的速度小于在轨道2上P点

的速度，故B错误；

C.根据牛顿第二定律可得

GMm

——--=ma

r

可得

GM

a=­z—

厂

可知卫星在轨道2上。点的加速度等于在轨道3上Q点的加速度，故C正确；

D.卫星从轨道2变轨到轨道3需要在Q点点火加速，变轨过程卫星的机械能增加，则卫星在轨道2上的

机械能小于在轨道3上的机械能，故D错误。

故选ACo

9.B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的

超声波信号形成B超图像。如图为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，/=0时刻波恰好传到质

点”处。已知此超声波的频率为lxl()6Hz，下列说法正确的是()

B./=2.0x10"6s时，质点N恰好处于波峰

C.超声波在血管中的传播速度为1.4xl03m/s

D.质点N起振时，运动方向沿y轴正方向

【答案】BC

【解析】

【详解】A.超声波的频率为1x106Hz，则波的周期为

那么1.25x10-6$相当于1.25T,且/=0时刻质点M从平衡位置开始振动，则质点M运动的路程为

s=1.25x4A=1.25x4x0.4mm=2mm=2xl03m

故A错误；

C.根据图像可知波长为

4=14x104m

超声波在血管中传播速度为

故C正确;

B.由图可知，M左侧的波峰与N之间的距离为

3

x=（35-7）xl0^=2.8x10m

则质点N第一次处于波峰的时间为

故B正确；

D.质点N开始振动的方向与质点M相同，由波形图及波的传播方向为x轴正方向，可知质点N开始振动

的方向沿y轴负方向，故D错误；

故选BC。

4

10.如图所示，固定在地面的。48为半径为R的四分之一圆环，圆心。的正上方一R处有一定滑轮C,定

3

滑轮C右侧有另一个定滑轮D,小球1套在圆环上并通过轻绳绕过两个定滑轮连接物体2,物体2又与一轻

质弹簧连接在一起，轻质弹簧另一端固定在地面上。现有两种情况，情况1：小球1可在圆弧任意位置

保持静止；情况2：小球1在A点时，轻绳刚好伸直但无张力，此时弹簧压缩量为工R,现给小球1轻微的

3

扰动，小球1沿A8圆弧运动到8点时速度为零，此时左边的绳沿着8C方向绷紧，物体2不会碰到滑轮。

已知小球1质量为加，物体2质量为加2,弹簧劲度系数为左，重力加速度为g,不计滑轮质量、大小和一切

摩擦。下列说法中正确的是（）

A.情况―望B.情况皿=赛

C.情况2中犯：牝=4：3D.情况2中叫：％=3:4

【答案】BC

【解析】

【详解】AB.情况1中，对小球1和物体2进行受力分析如图所示

轻绳张力为T,弹簧弹力为足设过定滑轮C连接小球1的轻绳长度为羽根据相似三角形有

叫g一T

-R*

3

若连接小球1的轻绳长度伸长Ax,弹簧长度也会变长盘,则有

AF=kAx

小球1可在AB圆弧任意位置保持静止，则需满足

AT=AF

解得

3加话

4R

故A错误，B正确;

CD.情况2中，小球1、物体2和弹簧组成的系统机械能守恒，且初末状态弹簧形变量均为工R,弹簧的

3

弹性势能相同，有

4

mxgR=m,g--R

解得

:m9=4:3

故C正确，D错误。

故选BC„

三、非选择题（本题共5小题，共57分。考生根据要求作答）

11.某兴趣小组想要较精确地测量灵敏电流计的内阻4,实验室中可供利用的器材有：

待测灵敏电流计G1：（量程0~lmA,内阻约300Q）

灵敏电流计G2：（量程0~2mA,内阻约200。）

定值电阻与：（阻值为400。）

定值电阻（阻值为600Q）

电阻箱R：（0999.9Q）

直流电源：电动势为L5V

开关一个，导线若干。

该小组设计的实验电路图如图所示。连接好电路，并进行实验。

（1）实验时，先将滑动变阻器和电阻箱的阻值调至接近最大值，闭合开关。减小电阻箱的阻值时，观察

到灵敏电流计G2的示数也减小，则此时b点电势比a点电势（选填“高”或“低”）。

（2）继续减小电阻箱的阻值，当G,的示数为。时，电阻箱的示数为450.9。，的示数为0.80mA,则

的内阻Rg=Qo

（3）该电源的内阻对G1的内阻力的测量结果（选填“有”或“没有”）影响。

【答案】（1）低⑵300.6

（3）没有

【解析】

小问1详解】

实验时，先将滑动变阻器和电阻箱的阻值调至接近最大值，闭合开关，再减小电阻箱的阻值时，电桥原理

则。点电势降低，发现G2的示数也减小；通过G。的电流方向由。到6,则此时b点电势比。点电势低。

【小问2详解】

当G?的示数为。时，电阻箱的示数为450.90,G］的示数为0.80mA,则有

RR?

可得G1的内阻为

氏=旦R=%x450.9Q=300.6Q

【小问3详解】

凡R、

RR2

可知该电源的内阻对G1的内阻&的测量结果没有影响。

12.某同学利用手机“声音图像”软件辅助测量物块与长木板间的动摩擦因数〃。实验装置如图甲所示，将

长木板固定在水平桌面上，物块置于长木板上且两端分别通过跨过定滑轮的细线与小球A、B相连，实验前

分别测量出小球A、B底部到地面的高度公、勾（&>%）。打开手机软件，烧断一侧细绳，记录下小球

与地面两次碰撞声的时间图像（两小球落地后均不反弹）。

(1)烧断细线前，用分度值为1cm的刻度尺测量从，刻度尺的0刻度线与地面齐平，小球A的位置如图

乙所示，则％=cm；

(2)实验时烧断物块左侧的细绳，若算得A下落的时间为0.40s,由图丙可知，物块加速运动的时间为

s；若将手机放在靠近小球B的地面上测量物块加速运动的时间，测量结果会(选填“偏

大”、“偏小”或“不变”)；

(3)仅改变小球B实验前离地高度生，测量不同高度下物块加速运动的时间3作出&一户图像如图丁

所示，由图像可求得斜率为左，若小球B的质量为阳，物块质量为重力加速度大小为g,则物块与

木板间的动摩擦因数〃=(用字母女、M、m、g表示)。

【答案】(1)78.5(78.3-78.7)

(2)①.0.90②.偏小

【解析】

【小问1详解】

测量时间是通过小球落地计算，小球的底端先落地，所以应测量到小球底端距离，而不是小球的球心，由

图乙可知

hK=78.5cm

【小问2详解】

[1]由图丙可知，A、B两球落地时间差为

Ar=2.70s-2.20s=0.50s

A球先下落，时间短，则B球下落时间为

tB=0.40s+0.50s=0.90s

即物块加速运动的时间为0.90s。

⑵若将手机放在靠近小球B的地面上测量物块加速运动的时间，由于小球A落到时声音传到手机时间变

大，小球B落到时声音传到手机时间变小，则A、B落地时间差变小，故测量结果偏小。

【小问3详解】

物块和小球B一起做匀加速直线运动，由匀变速直线运动位移时间关系有

Z/g——at2

由牛顿第二定律有

mg—juMg=(m+Af)Q

整理可得

_mg-/jMg产

B—2(加+M)

结合产图像可得

mg—

解得

mg—2k[m+

“-Mg

13.如图所示，一定质量的理想气体用质量可忽略的活塞封闭在导热性能良好的质量为机=lkg的汽缸中，

活塞的密封性良好，用劲度系数为左=200N/m轻弹簧将活塞与天花板连接。汽缸置于水平桌面上，开始

时弹簧刚好处于原长，活塞与汽缸底部的间距为L=0.5m,活塞的横截面积为S=0.01m2,外界环境的压

强为％=L°xlO5Pa,温度为"=300K,忽略一切摩擦，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）开始时汽缸内气体的压强；

（2）现缓慢降低环境温度，当汽缸刚要离开水平桌面时环境温度为多少摄氏度?

【答案】(1)1.0xl05Pa；(2)-5.7℃

【解析】

【详解】（1）开始时弹簧刚好处于原长，则开始时气缸内气体的压强为

p-pQ=1.0xIO,pa

（2）当气缸刚好要离开水平桌面时，有

mg=kx

可得弹簧的伸长量为

x==o.O5m

k

活塞与气缸底部的间距为

乙=L-x-0.45m

气缸内气体压强为

p=1,0x105Pa-Pa=0.99x105Pa

1°S=0,01

对气缸内气体由理想气体状态方程可得

p0LSpxLyS

”一I

解得当气缸刚要离开水平桌面时环境温度为

工=267.3K

则有

%=（2673-273）℃=-5.7℃

14.如图所示，地面上竖直放置一质量为M、半径为R的内壁光滑细圆形管道，圆形管道与左边墙壁的距

离为s0=2j§R，质量为加的小球在管道中，小球可视为质点，小球与圆形管道由静止向左平动做匀加速

运动，运动过程中，小球与圆形管道始终相对静止，过小球的半径与水平方向的夹角为。=30°,管道与墙

壁碰撞后立即静止，重力加速度为g,求：

(1)小球与圆形管道的加速度大小及它们运动到墙壁处的速度大小;

【解析】

【详解】(1)小球与环形管道一起做匀加速运动，对小球由牛顿第二定律可得

tancr

解得

a=4ig

根据运动学公式可得

2

v=2asQ

可得

V={2吟=2y/3gR

(2)环形管道与墙壁碰撞后瞬间小球速度突变为沿管道切线方向，大小为

%=vsin夕=J3gH

当小球速度变为。时，根据机械能守恒可得

gmVg=mgh

解得

则小球离地高度为

H=h+R(l-sina)=2R

可知小球恰能到达环形管道最高点。

15.如图所示，以。点为坐标原点在竖直面内建立坐标系，Qa、cd是两个线状粒子放射源，长度均为

L=lm,放出同种带正电的粒子，粒子电荷量为q=3.2x102仁粒子的质量为根=4.0xl(r24kg,其中

Oa发出的所有粒子初速度为零，cd发出的所有粒子初速度均为ISxlCPm/s，方向水平向右，带电粒子

的重力以及粒子之间的相互作用均可忽略。曲线ob的方程为y=在曲线伪与放射源。a之间存在竖

直向上、场强E大小为L0X1()2N/C的匀强电场；第一象限内、虚线劭的上方有垂直纸面向里、磁感应

强度为用的匀强磁场I；第二象限内以。为圆心、L长为半径的四分之一圆形区域内有垂直纸面向里、磁

感应强度为当的匀强磁场II。图中的O