2024届湖南省长沙市某中学高三一模物理试题

长郡中学2024届高三模拟考试(一)

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。

第I卷

一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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。

1.2023年12月18日23时59分，甘肃临夏州积石山县发生6.2级地震。一直升机悬停在距离地面100m的

上空，一消防战士沿竖直绳索从直升机下滑到地面救助受灾群众。若消防战士下滑的最大速度为5m/s,到

达地面的速度大小为lm/s,加速和减速的最大加速度大小均为a=lm/s2,则消防战士最快到达地面的时间为

()

A.15.IsB.24.1sC.23.1sD.22.1s

2.杜甫在《曲江》中写到：穿花岐蝶深深见，点水蜻蜓款款飞。平静水面上的S处，“蜻蜓点水”时形成

一列水波向四周传播(可视为简谐波)，A、8、C三点与S在同一条直线上。图示时刻，A在波谷与水平面

的高度差为“，B、C在不同的波峰上。已知波速为丫，4、8在水平方向的距离为a,()

A.A点振动频率为—

a

B.到达第一个波峰的时刻，。比A滞后,

a

C.从图示时刻起，经过时间生，B、C之间的距离增大

a

[71V371

D.从图示时刻开始计时，A点的振动方程是丁=Hsin—1+—

\a2

3.一个静止的铀核）发生a衰变，释放的核能全部转化为新核和a粒子的动能。己知真空中光速为

c,衰变瞬间。粒子的动能为则此过程中的质量亏损△加为（）

A.当B.UZ4C.塔D.当

117c2119c2117c2119c2

4.在银河系中，双星系统的数量非常多。研究双星，不但对于了解恒星形成和演化过程的多样性有重要的

意义，而且对于了解银河系的形成与和演化，也是一个不可缺少的方面。假设在宇宙中远离其他星体的空间

中存在由两个质量分别为4帆、，"的天体A、B组成的双星系统，二者中心间的距离为心匕两点为两天

体所在直线与天体B表面的交点，天体B的半径为已知引力常量为G,则A、B两天体运动的周期和

〃、〃两点处质量为加。的物体（视为质点）所受万有引力大小之差为（）

325Gmm0

36。-

325Gmmu

36L2―

5.如图甲所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，左端连接阻值为R=1.50的电阻，导轨间距为

L=hn。一长为L=hn，阻值为r=0.5Q的导体棒垂直放置在导轨上，到导轨左端的距离为%=16m,

空间中有垂直导轨平面向里均匀分布的磁场,磁感应强度随时间变化的图线如图乙所示。从f=0时刻开始，

导体棒在外力作用下向左做初速度为零的匀加速直线运动，速度随时间变化的关系如图丙所示，在导体棒

离开导轨前的过程，已知净电荷量等于沿两个方向通过的电荷量代数差的绝对值，下列说法正确的是（）

A.回路中的电流先逐渐增大后逐渐减小

B.2~3s内某时刻回路中电流方向发生变化

C.f=1s时导体棒所受安培力大小为。N、方向向左

D.通过定值电阻R的净电荷量为40c

6.如图所示，将半径为R的圆环固定在竖直平面内，。为圆环的圆心，BC为过圆环顶端的一条直径，现将

小球以初速度v从B点正上方R处的A点沿水平方向抛出，小球落到圆环上的。点，N6OD=37°；若将

小球以初速度匕从A点沿相同的方向抛出时，小球的运动轨迹恰好与圆环相切，sin370=0.6,cos37°=0.8,

2

v

2-73=0.3.忽略空气阻力，所有的平抛轨迹与圆环在同一竖直平面内，则一为（）

匕

B-

二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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。

7.如下图，水面下方有一固定的线状单色光源S,光源倾斜放置，和竖直方向夹角满足30。<6»<60。，水

对该光的折射率为1.33。光源发出的光到达水面后有一部分可以直接透射出去，从水面上方看，该区域的形

8.如图所示，阴极K发射的电子（初速度可视为零）经电压为Uo的电场加速后，从A板上的小孔进入由

A、B两平行金属板组成的电容为C的电容器中，开始时8板不带电，电子到达B板后被吸收。己知电子的

电荷量为e,不计电子重力以及电子之间的相互作用，当电子不能到达8板时（）

3

A.在这之后，任何从小孔进入电容器的电子速度第一次减为0所用的时间（从刚进入电容器时开始计

时）相等

B.B板的电势和阴极K的电势相等

C.8板的电荷量为CU。

D.电子从阴极K到B板电势能一直减小

9.如图所示，空间中存在电场强度大小为E、方向水平向右的匀强电场，长度为3r的线段与电场线平

行，B、C是线段的三等分点。在。点固定一带电荷量为小的正点电荷。后，A、C两点的电场强度大小相

等、方向相反，再在8点固定一带电荷量为%的点电荷江恰好使A点的电场强度为零，已知静电力常量

为鼠贝U（）

------------------------------------------------------->

-------------------------------------------------------►

A.固定6前，8点的电场强度大小为

20

q.9

B.〃、b带电荷量的关系为"=三

C"受到的合电场力大小为”华

36厂

D.固定。后，4、C两点的电势关系为纥>心

10.图甲所示为电梯的结构示意图，配重和轿厢质量均为500kg,4与电机（未画出）相连，缆绳质

量以及其与滑轮B间的摩擦均可忽略。家住21楼的小明要爸爸送他上幼儿园，电梯下行过程经加速、匀速、

减速三个阶段，最后停在一楼。已知小明质量为g=20kg,爸爸的质量为，4=60kg,小明对轿厢底的压

力随时间变化的关系图像如图乙所示，重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是（）

4

图甲图乙

A.小明家所在楼栋楼层的平均高度为3m

B.加速阶段，缆绳对配重的拉力大小为5（X）N

C.整个过程，电动机的最大功率为2680W

D.整个过程，电动机对外做的功大小为51200J

第H卷

三、填空题：本题共2小题，共16分。

11.长郡中学物理兴趣小组用如图1所示的装置测量当地的重力加速度。将一带遮光条的小球用长为

L=1.00m（L远大于小球的半径）的细线悬挂在力传感器上（它能将数据实时传送到计算机上），在力传感

器正下方适当位置固定一光电门。实验步骤如下：

///上///

7•力传感器012（cm）

P网光电门『制惘州川吊1

?尤电“05101520

图1图2

（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度％如图2所示，则遮光条的宽度〃=mm。

（2）在细线伸直的情况下从某一位置由静止释放小球，记录小球通过光电门时的挡光时间％此过程中力传

感器的示数一直在变化，应该记录力传感器示数的（填“最大值”“最小值”或“平均值”）

作为测量结果。

（3）改变小球的释放位置，多记录几组挡光时间f和对应的力传感器的测量结果凡

（4）以｝为横坐标，以F为纵坐标，将得到的数据进行描点如图3所示，则当地的重力加速度g=

m/s2（结果保留2位有效数字）。

5

tF/N

图3

12.小双想利用实验室的一个热敏电阻设计一个温度报警装置。查阅资料得到该热敏电阻的阻值R「随温度

图1图2

（1）利用下列器材设计实验电路，要求尽量准确地测量热敏电阻在50℃时的电阻值。

A.电源E：电动势9V,内阻不计

B.电压表V：量程为10V,内阻未知

C.电流表G：量程为10mA,内阻RG=50Q

D.滑动变阻器与（最大阻值为50。）；滑动变阻器&（最大阻值为100（）Q）

E.待测热敏电阻

F.开关S,导线若干

请根据选择合适器材，在图2方框中画出实验电路图，并标出各元件的符号。

（2）若正确测量，某次电压表读数V,电流表读数/=8.0mA则热敏电阻在50℃时的阻值&=

Q。

（3）把电源E、热敏电阻以、电阻箱K、蜂鸣器D连接成如图3电路。蜂鸣器D内阻不计，当通过它的电

流超过/D=4mA时，它就发出声音报警。若要求环境温度达到50℃时开始报警，电阻箱的阻值应调为

______QO

6

——©~~]a

D।

s』

__L——lc

图3

（4）实验时发现电路不工作。为排查电路故障，学生用电压表测量图3中各接点间的电压合上开关S,一

个接线柱连接“，另一接线柱连接力时指针不偏转，连接c时指针偏转。S若电路只有一处断路，则连接a

的是电压表图3的（填“正”或“负”）接线柱，断路处可能在__________（填“帅间”或“be

间”）。

（5）故障排除后进行实验，发现环境温度达到52℃时才开始报警，为了实现50℃时报警，应将电阻箱的

阻值适当调（填“大”或“小”）。

四、计算题：本题共3小题，其中第13题10分，第14题12分，第15题18分，共40分。

写出必要的推理过程，仅有结果不得分。

13.如图所示是王同学家新买的某品牌5座小汽车油箱盖里面的标牌，标牌内容为厂家建议冷态时（汽车静

止停放时）轮胎充气压力标准，王同学通过上网查询得知lbar=100kP,王同学一家人利用寒假满载行李进

行中国红色文化自驾游。出发前汽车停放在室温为27℃的地下车库，根据厂家建议，王同学把汽车后轮胎

压充气调整为2.8bar,王同学一家人驾驶该汽车在高速公路连续行驶了4小时后开进了服务区，刚到服务

区时王同学发现汽车胎压仪表盘上显示车后轮胎压为3.36bar,己知轮胎内气体可看作理想气体，车胎的容

积可视为不变，热力学温度与摄氏温度的关系T=1+273K。求：

（1）汽车开进服务区时，后轮胎内气体温度：

（2）汽车开进服务区后，王同学立即从后轮胎内放出一部分气体让胎压回到2.8bar,若放气前后轮胎内气

体的温度不变，则从后轮胎内放出气体的质量占后轮胎内气体总质量的百分比。（结果保留三位有效数字）

Coldtryeinflationpressures

“J.

轮胎冷态充气压力乙。bar。

竹■2.02.0

ttWA2.22.8

14.可利用如图所示装置测量滑块与某些材料间的动摩擦因数。将原长为L的轻质弹簧放置在光滑水平面

A8上，一端固定在A点，另一端与滑块P（可视为质点，质量为相）接触但不连接,43的长度为2R（2R>L），

8端与半径为L的光滑半圆轨道相切，C点与圆心O等高，。点在O点的正上方，是半圆轨道的最高

点，用滑块P将弹簧压缩至E点（图中未画出），AE的长度为R,静止释放后，滑块P刚好能到达半圆轨道

7

的最高点。；在水平面AB匕铺被测材料薄膜，滑块尸仍从E点由静止释放，恰能运动到半圆轨道上的F

点，。、尸连线与0C的夹角为53°,重力加速度为g,sin53°=0.8o

（1）求滑块P与被测材料间的动摩擦因数；

（2）在不撤去被测材料的基础上仅将滑块尸换为质量2帆的同种材质的滑块Q,滑块。最终不与弹簧接

触，试判断滑块。由静止释放后能否压缩弹簧2次。

15.制造芯片的过程中，需要用电磁场精准控制粒子的轨迹，如图所示，区域I中正交的电磁场构成了一个

速度选择器，右侧足够大的长方体被分成两个区域，区域II中存在竖直向上的匀强磁场，区域IH中存在水平

向左的匀强电场。质量为〃?，带电荷量为的粒子从区域I左侧的小孔。以垂直电磁场方向的速度％射

入，该粒子沿直线穿越区域I,从右侧的小孔0'离开，沿直线由P点进入区域II,P点到区域II、III边界的

距离为"，粒子由区域n、HI边界上的。点（未画出）进入区域ni,。点到长方体左侧面的距离为Gi,

最终粒子运动到长方体左侧面的s点，粒子在s点的速度与左侧面的夹角为60。，忽略粒子的重力。

（1）求区域n中磁感应强度的大小；

（2）求区域in中电场强度大小以及s点到区域n、in边界的距离；

（3）将区域I中的磁感应强度变为原来的2倍，改变粒子的速度，粒子仍从。点射入，结果发现粒子仍沿

直线由尸射入区域n,求该粒子第二次运动到长方体左侧面时到区域11、ni边界的距离。

8

长郡中学2024届高三模拟考试(一)

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。

第I卷

一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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。

1.2023年12月18日23时59分，甘肃临夏州积石山县发生6.2级地震。一直升机悬停在距离地面100m的

上空，一消防战士沿竖直绳索从直升机下滑到地面救助受灾群众。若消防战士下滑的最大速度为5m/s,到

达地面的速度大小为lm/s,加速和减速的最大加速度大小均为a=lm/s2,则消防战士最快到达地面的时间为

()

A.15.1sB.24.1sC.23.1sD.22.1s

【答案】B

【解析】

【详解】已知，消防战士下滑的最大速度为vm=5m/s,到达地面的速度大小为mlm/s。若要求消防战士最

快到达地面，则消防战士应先以最大的加速度a=lm/s2加速到最大速度vm=5m/s,然后以最大速度匀速运

动一段时间，然后再以大小为”=lm/s2的加速度减速到达地面且速度变为lm/s。则消防战士最快到达地面

的时间为上述三段运动时间之和。消防战士加速运动的最短时间和位移分别为

t.=-^-=-S=5s

1a1

x.=-=~xlx52m=12.5m

,212

9

消防战士减速运动的最短时间和位移分别为

则消防战士在匀速运动过程所经历的时间为

_X-X]—W100-12.5—12

,2―s=15.1s

5

故消防战士最快到达地面的时间为

f=4+q+4=(5+15.1+4)s=24.1s

故选Bo

2.杜甫在《曲江》中写到：穿花岐蝶深深见，点水蜻蜓款款飞。平静水面上的S处，“蜻蜓点水”时形成

一列水波向四周传播(可视为简谐波)，A、8、C三点与S在同一条直线上。图示时刻，A在波谷与水平面

的高度差为，，B、C在不同的波峰上。已知波速为％A、B在水平方向的距离为a,()

A.A点振动频率为—

a

3v

B.到达第一个波峰的时刻，。比A滞后一

a

2v

C.从图示时刻起，经过时间一，B、。之间的距离增大

a

(TTV37r

D.从图示时刻开始计时，A点的振动方程是，="5亩一/+?

Ia2

【答案】D

【解析】

【详解】A.由图可知波长为2a,则A点振动频率为

v

五

故A错误;

B.由图可知54=1.54,SC=34,则到达第一个波峰的时刻，C比A滞后

10

故B错误；

C.B、C只能竖直方向振动，距离不变，故C错误;

D.质点的振动角频率为

2.

（w=—

从图示时刻开始计时，A点的振动方程是

故D正确。

故选D。

3.一个静止的铀核（翼*u）发生a衰变，释放的核能全部转化为新核和。粒子的动能。己知真空中光速为

c,衰变瞬间a粒子的动能为线，则此过程中的质量亏损△加为（）

117£kH9£k

119c2117c2

【答案】C

【解析】

【详解】设a粒子的质量为犯，反冲核的质量为加2,反冲核的速度大小为人则根据动量守恒定律可得

77^=m2v

也吗_234_117

K网42

a粒子动能为

Ea=万犯丫~=线

反冲核的动能

则释放的总动能为

11

根据能量守恒，则释放的核能

119

A£=E=

T17

根据爱因斯坦质能方程

2

A£=—Ek=Amc

117

得

119£

Amk

117c2

故选C。

4.在银河系中，双星系统的数量非常多。研究双星，不但对于了解恒星形成和演化过程的多样性有重要的

意义，而且对于了解银河系的形成与和演化，也是一个不可缺少的方面。假设在宇宙中远离其他星体的空间

中存在由两个质量分别为4加、的天体A、B组成的双星系统，二者中心间的距离为心”、匕两点为两天

体所在直线与天体B表面的交点，天体B的半径为己知引力常量为G,则A、B两天体运动的周期和

人两点处质量为相。的物体（视为质点）所受万有引力大小之差为（)

【答案】B

【解析】

【详解】设、的轨道半径分别为彳、由几何关系可得

ABr2,

ry+r2-L

因为两天体的角速度相同，由圆周运动规律可得

叫。2

42=mr2（j）

联立可得

L4L

1丁钎彳

设两天体运动的周期为T，对天体B由万有引力提供向心力

mx4m4万2

G-mr2尸

可得A、B两天体运动的周期为

12

L3

T=2TT.

5Gm

天体B对在a、。两点相同质量的物体的万有引力大小相等、方向相反，假设a点位于两天体中间，天体A

对a、6两点处物体的万有引力（正方向）大小分别为反|、入2,〃、方两点处质量为，篦0的物体所受万有引

力大小之差为

-（_14G叫4G叫_325Gmm。

FF+FFrF

广—Q十"A2VBAlj-、2十八\2Qr2

⑶f⑶-A

故选Bo

5.如图甲所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，左端连接阻值为A=L5C的电阻，导轨间距为

L=lm。一长为L=lm，阻值为r=0.5Q的导体棒垂直放置在导轨上，到导轨左端的距离为%=16m,

空间中有垂直导轨平面向里均匀分布的磁场,磁感应强度随时间变化的图线如图乙所示。从「=0时刻开始,

导体棒在外力作用下向左做初速度为零的匀加速直线运动，速度随时间变化的关系如图丙所示，在导体棒

离开导轨前的过程，已知净电荷量等于沿两个方向通过的电荷量代数差的绝对值，下列说法正确的是（）

图丙

A.回路中的电流先逐渐增大后逐渐减小

B.2~3s内某时刻回路中电流方向发生变化

c.f=is时导体棒所受安培力大小|N,方向向左

O

D.通过定值电阻R的净电荷量为40c

【答案】B

【解析】

【详解】AB.根据题意，由图乙可知，磁感应强度随时间变化的关系式为

B=L

2

由图丙可知，导体棒运动速度与时间的关系式

v=2t

导体棒运动位移与时间的关系式

13

x=—at

2

磁感应强度变化产生的感生电动势为

》（16-产）

=8—上一

2

导体棒运动产生的动生电动势为

E=BLv=—t-2t=t

z22

由楞次定律和右手定则可知，感生电动势与动生电动势方向相反，则回路中感应电动势为

3

2

E=Et-E2=8-jr(O<Z<4s)

感应电流为

可知，随着，增大，感应电流减小，当

4_力=0

2s<f=

感应电流方向改变，电流开始反向增大，即回路中的电流先逐渐减小后逐渐增大，2~3s内某时刻回路中电

流方向发生变化，故A错误，B正确；

C.结合AB分析可知，f=ls时，感应电流为

4--xlA=­A

4

方向为逆时针，磁感应强度为

=—xlT=—T

22

导体棒所受安培力大小为

11313

=B,/,L=-x—xlN=­N

11248

由左手定则可知，方向向左，故C错误;

14

D.根据题意可知，初状态的穿过线圈的磁通量为零，末状态穿过线圈的磁通量也为零，则整个过程通过定

值电阻R的净电荷量为0,故D错误。

故选B。

6.如图所示，将半径为R的圆环固定在竖直平面内，。为圆环的圆心，8c为过圆环顶端的一条直径，现将

小球以初速度v从8点正上方R处的A点沿水平方向抛出，小球落到圆环上的。点，NBOD=37。；若将

小球以初速度/从A点沿相同的方向抛出时，小球的运动轨迹恰好与圆环相切，sin37°=0.6,cos370=0.8,

v

2-6=0.3，忽略空气阻力，所有的平抛轨迹与圆环在同一竖直平面内，则一为（）

匕

14141

B.一C.D.

49181

【答案】A

【解析】

【详解】将小球以初速度v从B点正上方R处的4点沿水平方向抛出，小球落到圆环上的。点，根据平抛

运动规律可知

Rsin370=vt

1,

2R-Rcos370=-gt2

将小球以初速度匕从A点沿相同的方向抛出时，小球的运动轨迹恰好与圆环相切，设此时速度与水平方向

夹角为。，则

tanagt'

V1

Rsina=v/

2R-Reosa=~gt'?

15

联立解得

V

故选A。

二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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。

7.如下图，水面下方有一固定的线状单色光源S,光源倾斜放置，和竖直方向夹角满足30。＜。＜60。，水

对该光的折射率为1.33。光源发出的光到达水面后有一部分可以直接透射出去，从水面上方看，该区域的形

【答案】AC

【解析】

【详解】根据

,八1

sinC=—

n

解得

C=48°

如图所示

点光源对应的透射区域为为半径，。为圆心的圆形区域，其中临界角。约为48。；当（9=。时上下端

16

点的透射区对应的大小圆恰好内切；当e>c时大小圆相交，反之大圆包含小圆。

故选ACo

8.如图所示，阴极K发射的电子（初速度可视为零）经电压为。0的电场加速后，从A板上的小孔进入由

A、B两平行金属板组成的电容为C的电容器中，开始时8板不带电，电子到达B板后被吸收。己知电子的

电荷量为e,不计电子重力以及电子之间的相互作用，当电子不能到达B板时（）

AB

U一

A.在这之后，任何从小孔进入电容器的电子速度第一次减为。所用的时间（从刚进入电容器时开始计

时）相等

B.B板的电势和阴极K的电势相等

C.B板的电荷量为CU。

D.电子从阴极K到8板电势能一直减小

【答案】ABC

【解析】

【详解】A.当电子不能到达8板时，AB之间电势差不变，场强不变，电子刚进入电容器时开始计时速度

相同，则所用时间相等，故A正确；

B.由能量守恒及动能定理得

U0e=UABe

即

纥一%

可知8板的电势和阴极K的电势相等，故B正确；

C.由题可知，AB间的最大电压为

UAB=U。

可知8板的电荷量为

Q=cu。

故C正确；

17

D.由能量守恒可知，电子由K到A,动能增加，电势能减少，由4到B时，动能减少，电势能增加，故

D错误。

故选ABC。

9.如图所示，空间中存在电场强度大小为E、方向水平向右匀强电场，长度为3r的线段AO与电场线平

行，B、C是线段的三等分点。在。点固定一带电荷量为名的正点电荷。后，A、C两点的电场强度大小相

等、方向相反，再在3点固定一带电荷量为%的点电荷6,恰好使A点的电场强度为零，已知静电力常量

为k,则（）

A.固定6前，8点的电场强度大小为——E

q.9

B.a,b带电荷量的关系为"=三

C”受到的合电场力大小为空中

D.固定人后，A、C两点的电势关系为夕,.>外

【答案】AC

【解析】

【详解】A.在。点固定一带电荷量为名的正点电荷。后，A、C两点的电场强度大小相等、方向相反,

根据点电荷产生的电场公式可知

k&—E=E—k-^

固定6前，8点的电场强度大小为

故A正确;

18

B.再在B点固定一带电荷量为%的点电荷b,恰好使A点的电场强度为零，则有

E-k&-k"=O

(3r)2r2

解得

幺=2

%4

故B错误;

C.。受到的合电场力大小为

F=qR=华华

36厂

故C正确;

D.匀强电场中A、C两点的电势差为

%=£2「=等

9r

。电荷形成的A、C两点的电势差为

_网］31_2匈

UCA~-

r3r3r

6电荷形成的A、C两点的电势相等，所以外＜外,故D错误。

故选AC。

10.图甲所示为电梯的结构示意图，配重和轿厢质量均为=500kg,A与电机（未画出）相连，缆绳质

量以及其与滑轮B间的摩擦均可忽略。家住21楼的小明要爸爸送他上幼儿园，电梯下行过程经加速、匀速、

减速三个阶段，最后停在一楼。已知小明质量为叫=20kg,爸爸的质量为，4=60kg,小明对轿厢底的压

力随时间变化的关系图像如图乙所示，重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是（）

19

A.小明家所在楼栋楼层的平均高度为3m

B.加速阶段，缆绳对配重的拉力大小为500N

C.整个过程，电动机的最大功率为2680W

D.整个过程，电动机对外做的功大小为51200J

【答案】CD

【解析】

【详解】A.0〜4s内小明处于失重状态，电梯向下加速，有

m^g-F=叫4

可得加速阶段电梯的加速度大小为

q=0.5m/s2

432s内，小明对轿厢底的压力等于自身重力，电梯做匀速运动，速度为

v=W=0.5x4m/s=2m/s

3236s内小明处于超重状态，电梯向下减速，有

F'-in1g=m}a2

可得减速阶段，电梯的加速度大小为

2

a2=().5m/s

可得整个过程中，轿厢的位移为

v2v22222

s--------1-vt'-\------=--------m+2x(32-4)m+---------m=64m

2。］2a22x0.52x0.5

故小明家所在楼栋楼层的平均高度为

故A错误；

B.向下加速时，设绳对配重的拉力大小为工，对轿厢的拉力大小为工'，有

(%+仍+用必-7=(此+叫+牡)4

可得

工=5250N

20

Z'=5510N

则滑轮A两侧绳子上的作用力之差为

△T=4，-（=26ON

故B错误；

C.当电梯匀速运动时，滑轮A两侧绳子上的作用力之差为800N,向下减速时，设绳对配重的拉力大小为

T2,对轿厢的拉力大小为心'，有

Mog-T2=Moa2

T；—（M）++牡）g=（M）+町+m-＞）a2

可得

T2=4750N

■=6090N

则滑轮A两侧绳子上的作用力之差为

f=1340N

结合绳子与滑轮A间的作用力与电梯速度可知，电动机的最大输出功率为

p=AFv=2680W

故C正确；

D.整个过程中，电动机做功的大小等于小明父子重力势能的减小量为

W—（g+m2'）gs=51200J

故D正确。

故选CD

第H卷

三、填空题：本题共2小题，共16分。

11.长郡中学物理兴趣小组用如图1所示的装置测量当地的重力加速度。将一带遮光条的小球用长为

£=1.00m（L远大于小球的半径）的细线悬挂在力传感器上（它能将数据实时传送到计算机上），在力传感

器正下方适当位置固定一光电门。实验步骤如下：

21

'、'力传感器012（cm）

目光电门―1加|山/川帅

ZT05101520

图1图2

（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度”，如图2所示，则遮光条的宽度1=mm。

（2）在细线伸直的情况下从某一位置由静止释放小球，记录小球通过光电门时的挡光时间f。此过程中力传

感器的示数一直在变化，应该记录力传感器示数的（填“最大值”“最小值”或“平均值”）

作为测量结果。

（3）改变小球的释放位置，多记录几组挡光时间，和对应的力传感器的测量结果凡

（4）以:为横坐标，以尸为纵坐标，将得到的数据进行描点如图3所示，则当地的重力加速度g