2024年高考押题预测物理卷（全国旧教材版3）含答案

2024年高考押题预测卷031全国旧教材卷】

（考试版）

（本试卷共110分，建议用时60分钟）

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。

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

需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。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

二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14〜18题只

有一项符合题目要求，第19〜21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分,

有选错或不答的得0分。

14.1C呼气实验可用于检测胃部有无感染幽门螺杆菌，通过检测呼吸呼出的CO2是否具有放射性

即可诊断。已知fC发生。衰变的半衰期为5730年，衰变方程为:CfX+^e。下列说法正确的是

（）

A.X为；N

B.B射线比丫射线的穿透能力弱

C.衰变产生的卜是14c核外电子被电离产生的

D.一般服下药物15分钟后再检测，是为了避免由于;4c的衰变而明显降低检测准确性

15.某次灭火时，消防员在/处用高压水枪将水喷出，水柱经最高点3后落在失火处C,已知喷出

的水在空中的轨迹在同一竖直面内，/、5间的高度差与8、C间的高度差之比为9：4,不计空气阻

力，下列说法正确的是（）

A.水从/处运动到B点与从3点运动到C处的速度变化量大小之比为3:2

B.水从/处运动到2点与从2点运动到。处的水平位移大小之比为9：4

C.水从/处运动到B点与从2点运动到。处的时间之比为9:4

D.水在/处的速度大小与在C处的速度大小之比为3：2

16.图甲是淄博市科技馆的一件名为“最速降线”的展品，在高度差一定的不同光滑轨道中，小球滚

下用时最短的轨道叫做最速降线轨道。取其中的“最速降线”轨道I和直线轨道II进行研究，如图乙所

示，两轨道的起点M高度相同，终点N高度也相同，轨道I的末端与水平面相切于N点。若将两个

相同的小球“和6分别放在I、II两轨道的起点同时由静止释放，发现在I轨道上的小球a先到达

终点。下列描述两球速率v与时间八速率平方U与下滑高度〃的关系图像可能正确的是（

17.图甲是正在做送餐工作的“机器人服务员”，该机器人正在沿图乙中曲线给16号桌送餐，

已知弧长和半径均为4m的圆弧3c与直线路径N8、CD相切段长度也为4m,CD段长度为12m,

机器人从/点由静止匀加速出发，到达8点时速率恰好达到lm/s,接着以lm/s的速率匀速通过

弧段，通过C点以lm/s的速率匀速运动到某位置后开始做匀减速直线运动，最终停在16号桌旁的

。点。已知餐盘与托盘间的动摩擦因数〃=02,关于该机器人送餐运动的说法正确的是（）

A.从2运动到C过程中机器人的向心加速度a=0.5m/s2

B.为防止餐盘与水平托盘之间发生相对滑动，机器人在8c段运动的最大速率为4m/s

C.从A点运动到2点过程中机器人的加速度a=0.125m/s2且餐盘和水平托盘不会发生相对滑

动

D.餐盘和水平托盘不发生相对滑动的情况下，机器人从C点到。点的最短时间/=12秒

18.静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置。如图，一电子在电场中仅受电场力的

作用，实线描绘出了其运动轨迹，虚线表示等势线，各等势线关于y轴对称，。、6、c、d分别是轨

迹与等势线的交点。已知电子在经过0点时动能为60eV,各等势线的电势高低标注在图中，则（）

A.a、d两点的电场强度相同

B.电子从。到6运动时，电场力做负功

C.电子从c到d运动时，电势能逐渐减小

D.电子在经过等势线d点时的动能为60eV

"y

Ox

、'\、\*，*,///

2oy4dv6dy60V40V2QVZ

、、、、，，，,

、、、1，//

19.2023年7月19日，新华社援引中科院消息，国产电磁弹射微重力实验装置试运行取得圆满成

功。现将测试过程适当简化：如图所示，质量为加的实验舱于电磁作用区由静止开始在向上的电磁

力的驱动下沿竖直轨道上升％=16m,随即失去电磁力进入抛射阶段，返回电磁作用区时在电磁力

的作用下又下降了%=14m速度减小到零，整个测试过程获得了4s的完全失重环境。设实验舱在电

磁力的作用下做匀变速运动，实验舱始终未离开轨道，空气及摩擦阻力忽略不计，重力加速度g取

10m/s2,下列判断中正确的是（）

A.实验舱沿轨道向上运动阶段处于超重状态，而沿轨道向下运动阶段处于失重状态

B.实验舱脱离电磁作用区时的速度大小为20m/s

C.本次测试中，实验舱内电磁作用力的最大值约为2.25mg

D.本次测试中，实验舱内电磁作用力的最大值约为2.43〃zg

抛

射

区

电

磁

作

用

区

20.如图所示，重量为G,半径为R的粗细均匀的金属圆环用绝缘细线悬挂于天花板上，P、0是

位于圆环上同一高度的两个点，且「。=代尺。用轻质柔软导线将尸、。两点与已固定平行金属导轨

连接，金属导轨和金属圆环处于同一竖直平面内，图中的虚线将竖直平面分为两个区域，区域I和区

域n中均存在垂直于该竖直平面且范围足够大的匀强磁场，现将水平放置在金属导轨上的导体棒由

静止释放，导体棒与金属导轨接触良好，一段时间后，绝缘细线中的拉力减小为o,则下列说法中

正确的是（)

A.区域i和区域n中的磁场方向相反

B.区域I和区域n中的磁场方向相同

C.劣弧尸。受到的安培力大小为:G

2

D.劣弧受到的安培力大小为3G

21.如图甲所示，光滑绝缘水平面上有两个间距为Z且不计电阻的平行金属导轨，将其固定放置在

水平向右的匀强磁场中（磁场未画出），磁感应强度大小为瓦其中导轨左侧半圆的半径为1.5R,右

侧半圆的半径为R,其正视图如图乙所示。金属棒M、N完全相同、电阻均为r,其在外力作用下同

时由金属导轨半圆顶端以角速度。沿顺时针方向做匀速圆周运动至圆心等高处。金属棒始终与金属

导轨接触良好，金属棒M、N在此运动过程中，下列说法正确的是（）

A.无电流流过金属棒

B.流过导轨某一截面的电荷量《=学

4尸

C.流过金属棒的电流有效值/=竺政

4r

D.回路中产生的焦耳热。=迎主嗓

32r

二、非选择题：共62分。第22〜25题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33〜34题为选考题,

考生根据要求作答。

（-）必考题：共47分

22.（5分）小勤同学思考发现“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置可用于“探究物体所受合

力做功与动能变化的关系”，于是他采用如图所示实验装置进行探究。实验中小勤研究了砂和砂桶的

运动过程所受合力做功是否等于其动能增量。忽略细线与滑轮间的摩擦阻力。

⑴本实验(填“需要”或者“不需要”)满足％远小于M的条件。

(2)小勤同学实验前测出砂和砂桶的总质量加，重力加速度为g。接通打点计时器的电源，静止释放

砂和砂桶，带着小车开始做加速运动，读出运动过程中力传感器的读数T,通过纸带得出起始点。

(初速度为零的点)到某点/的位移〃并通过纸带算出/点的速度V。实验过程中(填“需

要”或者“不需要”)平衡小车M所受的摩擦力。

(3)对加研究，所需验证的动能定理的表达式为o

、11

A.2(mg-T)L=—m(2v)B.(mg—T)L=—mv29

11

C.(mg-T)L=—m(2v)92D.(mg-2T)L=—m(2v)29

(4)小勤同学通过纸带测出了起始点。到不同点/、B、C、D……的位移及N、B、C、D……的速

度，并做出了v2一乙图中所示的实线。

(4)小勤同学在让小车质量不变的情况下逐渐增加砂的质量多次做实验，得到如丫2一Z图中虚线

(填“甲”或者"乙”)所示的图线。

23.(10分)某课外研究性学习小组设计了测量盐水电阻率。的实验原理图如图甲。所用器材有：

电源E(电动势E约为6V,内阻一定)，毫安表mA(量程为15mA,内阻以不可忽略)；滑动变阻

器R(最大阻值为200,允许通过的最大电流为1.0A),电压表Y(量程为6.0V,内阻约为20k。)；

电压表V2(量程为15.0V,内阻约为20k。)；装有耐腐蚀固定电极板、可动电极板和温度计的长方

体有机玻璃样品池开关S,导线若干。

（1）为了使电压表和电流表均有较大的偏转，则电压表应选用（选填"M”或"V?”），根据图甲

所示的原理图，在图乙的实物图中，完成连线；

（2）用20分度游标卡尺测量样品池的深度人如图丙所示，贝1]〃=mm,用游标卡尺测量样品池

的宽度力用毫米刻度尺测量固定电极板和可动电极板间的距离

（3）在样品池中注满待测盐水，闭合开关，调节滑动变阻器，读出电压表的示数3和电流表的示数

并记录此时固定电极板和可动电极板间的距离然后改变固定电极板和可动电极板间的距离，分

别记录电压表的示数仇、电流表的示数A和固定电极板和可动电极板间的距离4；如此完成6次测

量并记录相应数据；应用图像法对数据进行处理，以苫为纵轴，以工为横轴，作出如图丁所示的图

像，图中％、%、6为已知量，测量并记录盐水的温度，则此温度下盐水的电阻率。=（结果

用字母氏d、即、/、6表示），电流表的内阻对电阻率的测量值______（选填“有影响”或“无影响”）,

电流表的内阻七=（结果用字母/、％、6表示）。

24.（14分）如图所示，三个可视为质点的小球°、b、c质量分别为2加、2m、3m,通过不可伸长

的轻绳跨过轻质定滑轮连接，小球a离地面的高度为〃，a、6间绳长为人小球氏c等高，将小球

a、6、c从图示位置由静止释放，所有小球着地后均不反弹，小球。着地后立刻烧断a、b间细绳并

撤去小球a,滑轮高度足够，摩擦及空气阻力均不计，重力加速度大小为g,求：

（1）小球a着地前瞬间的速度大小；

（2）从释放到小球a着地的过程中绳子对小球a做的功；

（3）小球6运动过程中所能到达的最大离地高度。

25.（18分）如图所示，以长方体abcd-a'b'c'屋的ad边中点。为坐标原点、温方向为x轴正方向、

a'a方向为V轴正方向、方向为z轴正方向建立。孙z坐标系，已知。。=a6=aa，=£。长方体中存

在沿V轴负方向的匀强磁场，现有质量为加、电荷量为0的带正电粒子（不计重力）.从。点沿z轴

正方向以初速度v射入磁场中，恰好从。点射出磁场。

（1）求磁场的磁感应强度3的大小;

（2）若在长方体中加上沿y轴负方向的匀强电场，让粒子仍从。点沿z轴正方向以初速度v射入磁

场中，为使粒子能从a'点射出磁场，求电场强度耳的大小;

（3）若在长方体中加上电场强度大小为4=迪贮、方向沿z轴负方向的匀强电场，让该粒子仍

qL

从。点沿z轴正方向以初速度v射入磁场中，求粒子射出磁场时与。点的距离s。

（-）选考题：共15分。请考生从给出的2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计

分。

33.【物理一选修3-3】（15分）

（1）（5分）某同学在探究气体等温变化规律的实验中，得到以密闭容器内气体压强p为纵坐标，

体积「的倒数为横坐标的图像如图所示。在1、2、3三种不同状况下，得到斜率不同的图形。若以

/、%、％与】、心、刀分别代表三种情况下的气体分子摩尔数与气体温度，则下列叙述正确的是

（）

A.若温度则气体分子摩尔数％<%<?

B.若温度工=%="，则气体分子摩尔数

C.若气体分子摩尔数〃1=%=〃3,则气体温度方

D.若气体分子摩尔数%=%=%，则气体温度（<《<4

E.实验结果表明，一定质量的气体，在温度一定的情况下，则气体压强p与体积忆成反比

（2）（10分）如图，两端开口、下端连通的导热汽缸，用两个绝热活塞封闭一定质量的理想气体，

初始时，左端活塞在位置右端活塞通过外力控制保持位置不变，左、右两端活塞距离汽缸底部

高度分别为仄系统处于平衡状态。已知左、右两端活塞质量分别为4%、m,横面积分别为

25、S,环境温度始终保持不变，重力加速度为g、大气压强恒为等。两活塞与汽缸壁间无摩擦，

下端连通处的气体体积忽略不计。现向左端活塞上缓慢加细沙，使其下降至与右端活塞等高的位置

No

（1）求所加细沙的质量。

（2）若用外力竖直向下缓慢推右端活塞，使左端活塞恰好回到位置求此过程外力做的功。

5

34.【物理一选修3-4】（15分）

（1）（5分）如图所示，在某介质中有xQy坐标系，在x=-6m及x=4m两点分别有两个波源4和2,

/=0时刻两波源同时开始沿了轴正向振动，形成沿x轴传播简谐波，波速均为2m/s。某时刻波源/

产生的简谐波的波形图如图甲所示，波源2的振动图像如图乙所示，以下说法正确的是（）

A.波源/的周期为4s

B.波源3产生的简谐波的波长为8m

C.在/、2之间会产生干涉现象

D.，=3.5s时，位于x=-lm处质点的位移为5cm

E.两列波初次在。点相遇时质点的位移为5cm

（2）（10分）导光柱是将光以最小的损耗从一个光源传输到距离该光源一定距离的另一个点的装置,

其中，光滑内凹输入端的导光柱将有效提高光线捕获能力。如图为某一导光柱的纵截面简化示意图,

导光柱下端/即为半球凹形输入端，半径为心。为圆心。导光柱横截面直径与半圆形直径相等，

其高度为〃乙＞2尺）。球心。处有一点光源，能发出各个方向的单色光。该纵截面内只有120。范围

的光线才能够在进入导光柱后不被折射出或8C侧面，从而导致光传输的损耗。

（1）求导光柱介质的折射率；

（2）某条从光源。发出的光线与边界的夹角为60。，求此条光线到达输出端CD的时间入

DC

2024年高考押题预测卷031全国旧教材卷】

物理•全解全析

1415161718192021

BAACDBDADBD

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。

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

需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。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、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14〜18题只

有一项符合题目要求，第19〜21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分,

有选错或不答的得0分。

14.fc呼气实验可用于检测胃部有无感染幽门螺杆菌，通过检测呼吸呼出的CO2是否具有放射性

即可诊断。已知;4c发生。衰变的半衰期为5730年，衰变方程为:"C-X+]e。下列说法正确的是

()

A.X为;2

B.B射线比Y射线的穿透能力弱

C.衰变产生的箕是14c核外电子被电离产生的

D.一般服下药物15分钟后再检测，是为了避免由于『C的衰变而明显降低检测准确性

【答案】B

【解析】A.根据核反应前后，质量数和电荷数守恒，可以得到X为;“N,故A错误；

B.三种射线穿透能力依次是Y>0>a,故B正确；

C.。衰变释放的电子是原子的核内一个中子转化为质子和一个电子，来自原子核内部，故C错误;

D.；4c的半衰期为5730年，15分钟几乎不影响。服药15分钟后再检测，是为了使药里面的充

分消化分解，释放到呼吸系统，提高检测准确性，故D错误。

故选Bo

15.某次灭火时，消防员在/处用高压水枪将水喷出，水柱经最高点2后落在失火处C,已知喷出

的水在空中的轨迹在同一竖直面内，4、3间的高度差与瓦。间的高度差之比为9：4,不计空气阻

力，下列说法正确的是（）

A.水从N处运动到B点与从8点运动到C处的速度变化量大小之比为3:2

B.水从/处运动到B点与从8点运动到C处的水平位移大小之比为9:4

C.水从/处运动到B点与从8点运动到C处的时间之比为9:4

D.水在A处的速度大小与在C处的速度大小之比为3:2

【详析】ABC.设水从4处运动到3点的时间为〃B，从3点运动到C处的时间为％c，竖直方向有

"B，hBC=^gtjc，可得水从4处运动到B点与从2点运动到。处的时间之比为

3=3：2，根据盘=卬，可得水从/处运动到8点与从3点运动到C处的速度变化

量大小之比为:成比二%"叱=3：2,根据X=可得水从/处运动到2点与从3点运动到C

处的水平位移大小之比为猫B：XBC=〃B"BC=3：2,故A正确，BC错误；

D.根据%=厚，可得水在/处的竖直分速度大小与在C处的竖直分速度大小之比为

V=t{3：2

VAy-CyAB-BC=，则水在/处的速度大小与在C处的速度大小之比满足

匕：％=Jv；+vj：6：+%内心:%=3：2,故D错误。

故选Ao

16.图甲是淄博市科技馆的一件名为“最速降线”的展品，在高度差一定的不同光滑轨道中，小球滚

下用时最短的轨道叫做最速降线轨道。取其中的“最速降线”轨道I和直线轨道n进行研究，如图乙所

示，两轨道的起点”高度相同，终点N高度也相同，轨道I的末端与水平面相切于N点。若将两个

相同的小球。和6分别放在I、n两轨道的起点同时由静止释放，发现在I轨道上的小球。先到达

终点。下列描述两球速率V与时间人速率平方V?与下滑高度〃的关系图像可能正确的是（）

【答案】A

【解析】AB.根据机械能守恒可得加可得小球。和b到达轨道底端的速度大小均为

v=病彳，小球6沿直线轨道n做匀加速直线运动，其V—图像为一条倾斜直线，小球a沿“最速

降线”轨道I运动过程，加速度逐渐减小，则其V—图像的切线斜率逐渐减小，且小球。所用时间小

于小球6所用时间，故A正确，B错误;

CD.根据机械能守恒可得加=可得小球。和6下滑过程速率平方丫2与下滑高度方的关系为

v2=2gh,可知小球。和6的y2一〃图像均为一条过原点的倾斜直线，故CD错误。

故选Ao

17.图甲是正在做送餐工作的“机器人服务员”，该机器人正在沿图乙中N5CZ）曲线给16号桌送餐，

已知弧长和半径均为4m的圆弧3C与直线路径4B、CD相切,48段长度也为4m,CD段长度为12m,

机器人从/点由静止匀加速出发，到达8点时速率恰好达到lm/s,接着以lm/s的速率匀速通过8C

弧段，通过C点以lm/s的速率匀速运动到某位置后开始做匀减速直线运动，最终停在16号桌旁的

。点。已知餐盘与托盘间的动摩擦因数〃=02,关于该机器人送餐运动的说法正确的是（）

A.从2运动到C过程中机器人的向心加速度a=0.5m/s2

B.为防止餐盘与水平托盘之间发生相对滑动，机器人在8c段运动的最大速率为4m/s

C.从/点运动到8点过程中机器人的加速度a=0.125m/s2且餐盘和水平托盘不会发生相对滑

动

D.餐盘和水平托盘不发生相对滑动的情况下，机器人从C点到。点的最短时间f=12秒

甲乙

【答案】C

【解析】A.从8运动到C的过程中机器人的向心加速度。=三=匚m/s2=0.25m/s2,故A错;

r4

B.餐盘与托盘恰好不发生相对滑动，摩擦力提供向心力有〃加g=加4-,解得%=2万n/s,故B

错；

C.由。='=」一m/s2=0.125m/s2,知，该加速度小于发生相对滑动的临界加速度Zm/s?,故C

2x2x4

正确；

D.机器人以lm/s的速度匀减速至。点的最大加速度am=〃g=2m/s，故最短的减速时间

VV2

tx=_=o.5s,匀减速的最小位移为Ax=『=0.25m,故从C点开始匀速运动的时间

*2am

q=龙⑦—1.75s,故从C运动到。点的最短时间为12.25s,D错。

故选C。

18.静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置。如图，一电子在电场中仅受电场力的

作用，实线描绘出了其运动轨迹，虚线表示等势线，各等势线关于y轴对称，。、6、c、d分别是轨

迹与等势线的交点。已知电子在经过0点时动能为60eV,各等势线的电势高低标注在图中，则（）

A.a、d两点的电场强度相同

B.电子从。到b运动时，电场力做负功

C.电子从c到d运动时，电势能逐渐减小

【解析】A.各等势面关于了轴对称，疏密相同，所以电场线疏密也相同，场强大小相等；根据等

势线与电场线垂直，可知a、d两点的电场强度方向不同，故。、4两点的电场强度不同，故A错误;

B.根据等势线与电场线垂直，故电子在y轴左侧受到一个斜向右下方的电场力，速度方向沿轨迹

的切线方向，故电子从。到6运动时，电场力做正功，故B错误；

C.根据负电荷在电势低处电势能大，可知电子从C到d运动时，电势能逐渐增大，故C错误；

D.°、4两点的电势相等，故从。到“电场力不做功，所以电子在经过等势线d点时的动能为60eV,

故D正确。

故选D。

19.2023年7月19日，新华社援引中科院消息，国产电磁弹射微重力实验装置试运行取得圆满成

功。现将测试过程适当简化：如图所示，质量为加的实验舱于电磁作用区由静止开始在向上的电磁

力的驱动下沿竖直轨道上升％=16m,随即失去电磁力进入抛射阶段，返回电磁作用区时在电磁力

的作用下又下降了％=14m速度减小到零，整个测试过程获得了4s的完全失重环境。设实验舱在电

磁力的作用下做匀变速运动，实验舱始终未离开轨道，空气及摩擦阻力忽略不计，重力加速度g取

10m/s2,下列判断中正确的是（）

A.实验舱沿轨道向上运动阶段处于超重状态，而沿轨道向下运动阶段处于失重状态

B.实验舱脱离电磁作用区时的速度大小为20m/s

C.本次测试中，实验舱内电磁作用力的最大值约为2.25加g

D.本次测试中，实验舱内电磁作用力的最大值约为2.43"?g

轨道、

抛

射

区

电

磁

作

用

区

【答案】BD

【解析】A.实验舱在电磁作用区，有向上的加速度，处于超重状态，在抛射阶段，只受重力作用,

处于失重状态，故A错误；

B.整个测试过程获得了4s的完全失重环境，根据对称性可知，实验舱脱离电磁作用区运动至最高

处所用的时间为2s,则实验舱脱离电磁作用区时的速度大小为v=gf=10x2s=20m/s,故B正确；

CD.在电磁作用区上升阶段，根据牛顿第二定律有声=2卬心在电磁作用区下降阶段，根据牛顿第

二定律有一=，解得q=L25g,a2~1.43g,由于。？＞%，本次测试中，实验舱内电磁作用力

的最大值有4-加8=〃也2，解得4=2.43〃zg,故C错误，D正确。

故选BDo

20.如图所示，重量为G,半径为R的粗细均匀的金属圆环用绝缘细线悬挂于天花板上，尸、。是

位于圆环上同一高度的两个点，且尸0=6式。用轻质柔软导线将P、。两点与已固定平行金属导轨

连接，金属导轨和金属圆环处于同一竖直平面内，图中的虚线将竖直平面分为两个区域，区域I和区

域n中均存在垂直于该竖直平面且范围足够大的匀强磁场，现将水平放置在金属导轨上的导体棒由

静止释放，导体棒与金属导轨接触良好，一段时间后，绝缘细线中的拉力减小为o,则下列说法中

正确的是（）

A.区域I和区域n中的磁场方向相反

B.区域I和区域n中的磁场方向相同

C.劣弧尸0受到的安培力大小为:G

2

D.劣弧尸。受到的安培力大小为］G

区域【I

【答案】AD

【解析】AB.根据题意，假设区域n中的磁场方向垂直纸面向里（外），由右手定则可得，导体棒

向下移动，产生逆时针（顺时针）的感应电流，一段时间后，绝缘细线中的拉力减小为0,可知，

区域I内金属圆环受向上的安培力，由左手定则可知，区域I磁场方向垂直纸面向外（里），综上所述,

区域I和区域n中的磁场方向相反，故B错误，A正确；

2

CD.根据题意，由几何关系可知，尸。所对圆心角为120。,设感应电流为/,则流过劣弧的电流为,

流过优弧的感应电流为:/,由于劣弧和优弧在区域I内有效长度相等，由公式厂=8〃可知，劣弧

受到的安培力大小为优弧P。受到的安培力大小的2倍，设劣弧尸。受到的安培力大小为尸，则

12

有尸+］尸=6,解得尸=§G,故C错误，D正确。故选AD。

21.如图甲所示，光滑绝缘水平面上有两个间距为上且不计电阻的平行金属导轨，将其固定放置在

水平向右的匀强磁场中（磁场未画出），磁感应强度大小为8,其中导轨左侧半圆的半径为1.5R,右

侧半圆的半径为R,其正视图如图乙所示。金属棒M、N完全相同、电阻均为r,其在外力作用下同

时由金属导轨半圆顶端以角速度。沿顺时针方向做匀速圆周运动至圆心等高处。金属棒始终与金属

导轨接触良好，金属棒M、N在此运动过程中，下列说法正确的是（）

A.无电流流过金属棒

B.流过导轨某一截面的电荷量4=第

C.流过金属棒的电流有效值/=0粤

4r

D.回路中产生的焦耳热0=亚军?

【答案】BD

【解析】A.根据"=”可知两导体棒切割磁感线的速度不同，则有电流通过金属棒，故A错误；

B.根据法拉第电磁感应定律可知云=瓦-瓦=些*4-0竺=与丝，根据电流的定义式有

\t\t24

-'EBLR工匚十也

q=It=—t=，故B正确；

2r4r

C.流过金属棒的电流的最大值为/=?型史竺述1=竺必，根据题意可知金属棒在垂直磁感线

2r4r

方向切割磁感线的速度满足正余弦关系，故产生的感应电动势满足正余弦关系，故有效值为

I41BLRco

I=—=--------，故C错误；

V28r

D.根据焦耳定律可知0=/〃x2rx2*!=必红也，故D正确；

0432r

故选BDo

二、非选择题：共62分。第22〜25题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33〜34题为选考题,

考生根据要求作答。

(-)必考题：共47分

22.(5分)小勤同学思考发现“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置可用于“探究物体所受合

力做功与动能变化的关系”，于是他采用如图所示实验装置进行探究。实验中小勤研究了砂和砂桶的

运动过程所受合力做功是否等于其动能增量。忽略细线与滑轮间的摩擦阻力。

力传感器

/打点计时器

/

/

/

长木板纸带

砂桶

⑴本实验（填“需要”或者“不需要”）满足加远小于M的条件。

（2）小勤同学实验前测出砂和砂桶的总质量小，重力加速度为g。接通打点计时器的电源，静止释放

砂和砂桶，带着小车开始做加速运动，读出运动过程中力传感器的读数T,通过纸带得出起始点。

（初速度为零的点）到某点/的位移L,并通过纸带算出A点的速度Vo实验过程中（填“需

要”或者“不需要”）平衡小车”所受的摩擦力。

（3）对优研究，所需验证的动能定理的表达式为o

、1-、，1,

A.2（mg-T）L=—m（2v）B.（mg—T）L=—mv2

11

C.（mg-T）L=—m（2v）29D.（mg-2T）Z=—m（2v）29

（4）小勤同学通过纸带测出了起始点。到不同点/、B、C、D……的位移及/、B、C、D……的速

度，并做出了丫2一乙图中所示的实线。

（4）小勤同学在让小车质量不变的情况下逐渐增加砂的质量多次做实验，得到如丫2一Z图中虚线

（填“甲”或者“乙”）所示的图线。

【答案】⑴不需要（1分）（2）需要（1分）（3）A（1分）（4）甲（2分）

【解析】（1）实验中，根据力传感器的读数可以直接求出小车受到的拉力，不需要满足小车的质量

M远大于砂和砂桶的总质量加这一条件。

（2）尽管实验装置采用了力传感器，也需要平衡摩擦力，否则力传感器的示数不等于合力大小。

（3）对加研究，根据动能定理有（mg-7>2Z=；加*=1■加（2v）2,故选A。

14mg4g

（4）对小车，根据动能定理有27Z=；7M联立解得丫-4m+M一M,逐渐增加砂的质

24+——

m

量加，I?-1图像的斜率越大，故在让小车质量不变的情况下逐渐增加砂的质量多次做实验，得到

丫2一L图中虚线“甲”所示的图线。

23.（10分）某课外研究性学习小组设计了测量盐水电阻率p的实验原理图如图甲。所用器材有:

电源E（电动势E约为6V,内阻一定），毫安表mA（量程为15mA,内阻凡不可忽略）；滑动变阻

器R（最大阻值为20。，允许通过的最大电流为1.0A）,电压表Y（量程为6.0V,内阻约为20k。）；

电压表V?（量程为15.0V,内阻约为20k。）；装有耐腐蚀固定电极板、可动电极板和温度计的长方

体有机玻璃样品池尺；开关S,导线若干。

（1）为了使电压表和电流表均有较大的偏转，则电压表应选用（选填"M”或"V「），根据图甲

所示的原理图，在图乙的实物图中，完成连线；

（2）用20分度游标卡尺测量样品池的深度力如图丙所示，贝mm,用游标卡尺测量样品池

的宽度d,用毫米刻度尺测量固定电极板和可动电极板间的距离£；

（3）在样品池中注满待测盐水，闭合开关，调节滑动变阻器，读出电压表的示数H和电流表的示数

并记录此时固定电极板和可动电极板间的距离乙；然后改变固定电极板和可动电极板间的距离，分

别记录电压表的示数&、电流表的示数4和固定电极板和可动电极板间的距离心；如此完成6次测

量并记录相应数据；应用图像法对数据进行处理，以苫为纵轴，以工为横轴，作出如图丁所示的图

像，图中%、%、6为已知量，测量并记录盐水的温度，则此温度下盐水的电阻率。=（结果

用字母〃、d、劭、/、6表示），电流表的内阻对电阻率的测量值______（选填“有影响”或“无影响

电流表的内阻&=（结果用字母。0、。1、6表示）。

【答案】⑴M（1分）见解析（2分）（2）105.80（1分）

（4-a^dh

⑶（2分）无影响（2分）4（2分）

b

【解析】(1)因为电源的电动势约6V,为了电压表有较大的偏转，所以应选择电压表Y；根据电

路图连线如图所示

(2)游标卡尺的读数为〃=(105+16x0.05)mm=105.80mm

(3)因为冬=夕乡+&，所以斜率左=4=幺♦曳，解得夕,电流表的内阻对电阻率

1ah.anbb

的测量值无影响，电流表的内阻&=%

24.(14分)如图所不，三个可视为质点的小球a、b、c质量分别为2小、2m、3m,通过不可伸长

的轻绳跨过轻质定滑轮连接，小球.离地面的高度为〃，a、6间绳长为小球Mc等高，将小球

°、6、c从图示位置由静止释放，所有小球着地后均不反弹，小球。着地后立刻烧断a、b间细绳并

撤去小球a,滑轮高度足够，摩擦及空气阻力均不计，重力加速度大小为g,求:

(1)小球a着地前瞬间的速度大小;

(2)从释放到小球a着地的过程中绳子对小球a做的功;

(3)小球6运动过程中所能到达的最大离地高度。

--mgh；(3)—h

735

【解析】（1）根据题意，设释放后6、c间绳子拉力为尸，对小球。有尸-3冽g=3冽。（1分）

对〃、b整体有（2m+2加）g-尸=（2次+2加（1分）

联立解得a=gg（1分）

小球。着地前瞬间的速度大小匕=①万（1分）

（2）根据题意，设从释放到小球。着地的过程中绳子对小球。做的功为用，对小球。由动能定理有

2mgh+JV=^x2mv1-0（2分）

.12

解得少=一亍加g/z（1分）

（3）设剪断。、6间细绳后，b、。间绳子拉力为尸’，对小球b有2加g-尸=2加q（1分）

对/J、球。有尸一3mg-3冽q

解得％=-上（1分）

则小球6向下运动的最大距离为4=与匕=2力（I分）

2q7

之后开始向上加速直到小球C落地，则有丫；=2|%13〃+：“（1分）

小球。落地后，小球6开始向上减速，加速度为向下的重力加速度，贝第v；=2g%（1分）

联立解得为=||打（1分）

则小球6运动过程中所能到达的最大离地高度%皿、=46+%=粤"（1分）

25.（18分）如图所示，以长方体abcd-aT/c'd'的ad边中点。为坐标原点、ad方向为x轴正方向、

a'a方向为了轴正方向、方向为z轴正方向建立。孙z坐标系，已知。。=a6=aa，=Z。长方体中存

在沿V轴负方向的匀强磁场，现有质量为加、电荷量为0的带正电粒子（不计重力）.从。点沿z轴

正方向以初速度v射入磁场中，恰好从4点射出磁场。

（1）求磁场的磁感应强度3的大小；

（2）若在长方体中加上沿V轴负方向的匀强电场，让粒子仍从。点沿z轴正方向以初速度v射入磁

场中，为使粒子能从"点射出磁场，求电场强度耳的大小；

（3）若在长方体中加上电场强度大小为刍=逋贮、方向沿z轴负方向的匀强电场，让该粒子仍

qL

从。点沿z轴正方向以初速度V射入磁场中，求粒子射出磁场时与。点的距离s。

、

冗L

7

2

由洛伦兹力提供向心力，有qvB=m—（1分）

r

解得3=券（1分）

qL

（2）粒子在电磁复合场中的运动为匀速圆周运动与类平抛运动的合运动，在长方体中运动的时间

7tr/八、

—（1分）

v

在了轴方向上做初速度为零的匀加速直线运动，则乙=1。/（1分）

2

又qEi=ma（1分）

解得耳=笔（2分）

冗qL

（3）将初速度v分解为匕、丫2，使匕对应的洛伦兹力恰好与电场力平衡，分解如图所示

2

I

耳x

BPqvxB=qE2（1分）

其中玛=撞叱

qL

解得巧=A/3V（1分）

则根据勾股定理可得%=AM+V：=2V（1分）

根据几何关系易知匕与z轴正方向的夹角。=60°（1分）

若仅在内对应的洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，即"/=机）（1分）

则轨道半径及=写（1分）

qB

解得R=£（1分）

£o

该分运动的情况如图中轨迹2所示。粒子在磁场中运动的时间/,i（I分）

《2-----

%

由于粒子也参与速度大小为匕,方向沿X轴正方向的匀速运动，

粒子射出磁场时与。点的距离S=£-印2（1分）

（h\

解得S=1--—L（1分）

I6）

（二）选考题：共15分。请考生从给出的2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计

分。

33.【物理一选修3-3】（15分）

（1）（5分）某同学在探究气体等温变化规律的实验中，得到以密闭容器内气体压强〃为纵坐标，

体积%的倒数为横坐标的图像如图所示。在1、2、3三种不同状况下，得到斜率不同的图形。若以

小做、心与4、4、4分别代表三种情况下的气体分子摩尔数与气体温度，则下列叙述正确的是

（）

A.若温度则气体分子摩尔数4<%%

B.若温度则气体分子摩尔数4>%>%

C.若气体分子摩尔数4="=%，则气体温度

D.若气体分子摩尔数%=%=%，则气体温度工<《<4

E.实验结果表明，一定质量的气体，在温度一定的情况下，则气体压强〃与体积忆成反比

【答案】BCE

【解析】AB.根据克拉博龙方程。忆=成人变式可得°=〃尺^^,若温度［=4=7；,则根据图

像的斜率可得与>〃2>%，故A错误，B正确；

CD.若气体分子摩尔数4=%=%，则根据图像的斜率可得故C正确，D错误；

E.根据理想气体的状态方程祭=C,变式可得「=。厂《,可知，一定质量的气体，在温度一定

的情况下，则气体压强p与体积「成反比，故E正确。

故选BCEo

（2）（10分）如图，两端开口、下端连通的导热汽缸，用两个绝热活塞封闭一定质量的理想气体，

初始时，左端活塞在位置右端活塞通过外力控制保持位置不变，左、右两端活塞距离汽缸底部