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文档简介

2024年高考考前押题密卷

高三物理

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10小题,在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每

小题4分,共28分,第8~10题有多项符合题目要求,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。

1.如图所示为氢原子的能级图,现利用某种光照射大量处于基态的氢原子,再利用氢原子辐射的不

同频率的光分别照射同一逸出功为2.29eV的金属板,发现只有两种光能发生光电效应,已知普朗克

常数为//=6.6X10-34J.S。下列说法正确的是()

nE/eV

oo--------------------0

2---------------------3.40

1---------------------13.6

A.氢原子辐射6种不同频率的光

B.照射氢原子的光一个光子的能量为12.09eV

C.增强其它辐射光的强度,也可使金属板发生光电效应

D.用频率为□=2.2xlO^Hz的光照射处于基态的氢原子可使其电离

2.在一条平直公路上,甲、乙两辆汽车从0时刻开始的位移一时间图像如图所示,甲的图像为抛物

线,乙的图像为倾斜直线。已知甲的加速度大小为。=第,再根据图中所提供的其他信息,下列说

法正确的是()

X

o\K彳

A.%时刻甲的速度等于乙的速度B.甲、乙在0时刻处在同一地点

C.甲的初速度不为0D.甲的图像在T时刻的切线与乙的图像平行

3.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,a、b两质点的横坐标分别为%=2m和x,=6m,图

乙为质点b从该时刻开始计时的振动图像,下列说法正确的是()

伊m俨m

2\4,810Gm^124\6/810/7s

甲乙

A.r=ls时,质点a的位移沿y轴正向

B.f=ls时,质点a的加速度方向与速度方向相同

C.该波沿无轴的负方向传播,波速为0.5m/s

D.质点。经过4s振动的路程为1m

4.如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆上,悬挂衣服的衣架钩是光滑的,挂于

绳上处于静止状态。下列说法正确的是()

B.,>a=a

c.若两杆间距离d不变,上下移动绳子结点,%、为变化

D.若两杆间距离d减小,绳子拉力减小

5.如图所示,导热性能良好的气缸竖直放置,气缸内用轻质活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞

可沿气缸无摩擦滑动,现往活塞上缓慢增加砂子,当砂子的质量为叫时,活塞下降的高度为储此

过程中气体向外放出的热量为01,继续缓慢添加砂子,当砂子的质量为也时,活塞又下降了高度力,

此过程中气体向外放出的热量为。2,整个过程中环境的气压和温度均保持不变。关于上述各量的关

系,下列说法正确的是()

A.m2=2mlB.m2>2mAC.Q=QD.Qx=2Q2

6.如图所示,半径为R的半圆形光滑管道ACB固定在竖直平面内。在一平行于纸面的恒力尸(未

画出)作用下,质量为优的小球从A端静止释放后,恰能到达最低点C;从2端静止释放后,到达

C点时,管道受到的压力为10〃际。则F的大小为()

A

C

A.mgB.s[lmgC.-J^mgD.亚mg

7.如图所示,在以半径为R和2R的同心圆为边界的区域中,有磁感应强度大小为8、方向垂直纸

面向里的匀强磁场。在圆心。处有一粒子源(图中未画出),在纸面内沿各个方向发射出比荷为"的

m

带负电的粒子,粒子的速率分布连续,忽略粒子所受重力和粒子间的相互作用力,已知$山37。=0.6,

cos370=0.8o若所有的粒子都不能射出磁场,则下列说法正确的是()

、中xXX/

一一—―

粒子速度的最大值为文

A.

m

粒子速度的最大值为学

B.

4m

C.某粒子恰好不从大圆边界射出磁场,其在磁场中运动的时间为畸(不考虑粒子再次进入

磁场的情况)

4兀m

D.某粒子恰好不从大圆边界射出磁场,其在磁场中运动的时间为丽(不考虑粒子再次进入磁

场的情况)

8.2022年10月9日,我国综合性太阳探测卫星"夸父一号"成功发射,实现了对太阳探测的跨越式

突破。"夸父一号"卫星绕地球做匀速圆周运动,距地面高度约为720km,运行一圈所用时间约为100

分钟。如图所示,为了随时跟踪和观测太阳的活动,"夸父一号"在随地球绕太阳公转的过程中,需

要其轨道平面始终与太阳保持固定的取向,使太阳光能照射到"夸父一号",下列说法正确的是()

A."夸父一号"的运行轨道平面平均每天转动的角度约为r

B."夸父一号"绕地球做圆周运动的速度大于7.9km/s

C."夸父一号"绕地球做圆周运动的向心加速度小于地球表面的重力加速度

D.由题干信息,根据开普勒第三定律,可求出日地间平均距离

9.如图所示是磁吸基座无线充电器,当送电线圈通入M=22O0sinlOO;rt(V)的交流电源后,手机上

的受电线圈产生感应电流,手机即进入"无线超充模式"。若手机"超充模式”下的充电电压为20V,充

电电流为5A,充电基座送电线圈接有理想电流表,受电线圈接有电阻R=0.4。,线圈电阻不计且充

电过程中不计一切能量损失,则()

A.电流表的示数为0.5A

B.此无线充电器的耗电功率是100W

C.送电线圈与受电线圈的匝数比为10:1

D.若此手机的电池容量为5000mAh,则超充模式下的充电时间为75分钟

10.如图所示,以竖直向上为z轴建立。-孙z坐标系,空间中存在匀强电场和匀强磁场。匀强电场

的电场强度方向沿着Z轴正向,大小为E,匀强磁场的磁感应强度为8,方向未知。现有一个质量

为机、电荷量为q=W的带正电的小球恰好从。点沿y轴正方向以速度v做匀速直线运动,g为重

力加速度,下列说法正确的是()

A.匀强磁场的方向一定沿y轴正方向

B.若£的方向改为沿X轴正方向,则改变磁场方向,可使小球仍做匀速直线运动,磁感应强度

大小可能为叵

V

2

C.若撤去电场,小球运动的最低点z坐标为z=-2^E

D.若撤去电场,小球第一次返回到平面的可能坐标为(乎一,网过)

B-gBg

二、实验题:本题共2小题,共15分。

11.某同学为了测量固体药物的体积,设计了如图甲所示的测量装置(装置密封性良好)。

要测量步骤如下:

①把待测药物放进注射器内;

②把注射器活塞推至适当位置,然后将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机连接;

③移动活塞,记录注射器的刻度值V,以及气体压强值p;

④重复上述步骤③,多次测量;

⑤根据记录的数据,作出图像,并利用图像计算药物体积。

(1)在操作步骤③中,(选填"缓慢""快速"或"以任意速度")移动活塞。

⑵在操作步骤⑤中,为了得到直线图像纵坐标是匕则横坐标应该选用一(选填"p号”或

°2")。

⑶选择合适的坐标后,该同学通过描点作图,得到的直线图像如图乙所示,其延长线分别交横、纵

坐标于服b,则待测药物的体积为(用题目中已知量表示)。

⑷由于压强传感器和注射器连接处软管存在一定容积,由此造成的测量值比真实值_____(选填"偏

大""偏小"或"相同")。

12.小朗同学要将一满偏电流为500HA的微安表G改装为毫安表。他先测量出微安表G的电阻,

然后对微安表进行改装,最后再利用一标准电流表,对改装后的毫安表进行检测。

图(c)

⑴为测量出微安表G的电阻,小朗同学设计了如图(a)所示电路,器材如下:

A.电源Ei(电动势L5V,内阻很小)

B.电源E2(电动势6QV,内阻很小)

C.滑动变阻器尺(阻值0~2000Q)

D.滑动变阻器Rh(阻值0~15000Q)

E.电阻箱上(阻值0~600Q)

F.开关两个,导线若干

为提高测量精度,电源E和滑动变阻器及应该选择。

A.电源Ei和滑动变阻器凡

B.电源E2和滑动变阻器及

C.电源Ei和滑动变阻器用

D.电源E2和滑动变阻器凡

(2)该实验操作的步骤有:

A.按图(a)电路原理图连接线路;

B.将R/的阻值调到最大,闭合开关Si后调节R/的阻值,使毫安表G的指针偏转到满刻度;

C.保持以不变,再接通S2,调节电阻及,使电流表G指针偏转到满刻度的一半,读出&的阻值

为400Q,即认为&=&,用此方法测得电流表内阻的测量值与真实值相比(选填"偏大”

或"偏小"或"相等");

⑶若忽略实验的误差,现通过并联一个阻值为R=80Q的电阻把微安表改装成为一个特定量程的毫安

表,则改装的电表量程为mA;

⑷根据图(b)所示电路对改装后的电表进行检测,当标准毫安表的示数为1.6mA时,改装表的指

针位置如图(c)所示,由此可以推测出改装的电表量程不是预期值,改装电流表的实际量程是—

mA;

(5)要达到(3)的预期目的,无论测得的内阻值是否正确,都不必重新测量,只需要将阻值为R的

电阻换为一个阻值为Q的电阻即可。

三、计算题:本题共3小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写

出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。

13.如图所示为一半径为R=6cm的透明半球体,尸。为半球体的直径,。为半球体的球心.现有一

束激光垂直半球的平面射入半球体,入射点从尸点沿直径方向缓慢向。点移动,发现当入射点

移动2cm后,才开始有光线从下方球冠射出,不考虑光线在半球体内多次反射,求:

(1)该半球体的折射率为多少?

(2)当该束激光入射点移动至距离球心为3cm位置入射,则其光线射出半球体的折射角的正弦值

为多少?

14.如图所示为一套电磁阻尼装置原理图,在光滑水平地面上方存在着水平方向上的磁场,磁感应

强度大小均为B=0.5T,磁场方向垂直于纸面向里、向外分区域交替排列,依次编号为区域1、2、

3、4...,磁场区域足够多,每个区域的边界均保持竖直,且各区域宽度相等均为L=O.lm,现有一

个正方形线圈,边长也为L=O」m,线圈匝数“=100,电阻R=10O,质量为〃z=0.5kg,以初速度

%=10m/s向右滑入磁场区域,重力加速度g=lOm/s?。

(1)线圈从开始进入区域1到刚要进入区域2的过程中,求流经线圈的电荷量;

(2)线圈从开始进入区域1到刚要进入区域2的过程中,求线圈产生的焦耳热;

(3)线圈从开始运动到最终停止,求线框右侧边完整经过的磁场个数。

1234

Xx|••XX;*•]XX

III

III

XXI••XX**IXX

15.如图,间距为L=lm的U形金属导轨,一端接有电阻为尺=0.1。的定值电阻,固定在高为〃=0.8m

的绝缘水平桌面上。质量均为m=0.1kg的匀质导体棒a和b静止在导轨上,两导体棒与导轨接触良

好且始终与导轨垂直,接入电路的阻值均为R=0」。,与导轨间的动摩擦因数均为〃=0](设最大

静摩擦力等于滑动摩擦力),导体棒a距离导轨最右端距离为42.5m。整个空间存在竖直向下的匀

强磁场(图中未画出),磁感应强度大小为8=0.1T。用沿导轨水平向右的恒力尸=0.41\1拉导体棒a,

当导体棒a运动到导轨最右端时,导体棒b刚要滑动,撤去忆导体棒a离开导轨后落到水平地面

上。(重力加速度g取Kto/s"不计空气阻力,不计其他电阻)求:

(1)导体棒a刚要离开导轨时的速度大小v;

(2)导体棒a由静止运动到导轨最右端的过程中,通过导体棒a的电荷量q以及导体棒a中产生的

焦耳热2;

(3)设导体棒a与绝缘水平面发生碰撞前后,竖直方向速度大小不变,方向相反,碰撞过程中水平

方向所受摩擦力大小为竖直方向支持力的左倍(碰撞时间极短,重力冲量可忽略不计),=0.025,

请计算导体棒a离开导轨后向右运动的最大水平距离Zm»

2024年高考考前押题密卷

物理,全解全析

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10小题,在每小题给出的四个选项中,第1〜7题只有一项符合题目要求,每

小题4分,共28分,第8〜10题有多项符合题目要求,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。

1.如图所示为氢原子的能级图,现利用某种光照射大量处于基态的氢原子,再利用氢原子辐射的不

同频率的光分别照射同一逸出功为2.29eV的金属板,发现只有两种光能发生光电效应,已知普朗克

常数为//=6.6X10-34J.S。下列说法正确的是()

nE/eV

oo--------------------0

2-3.40

1---------------------13.6

A.氢原子辐射6种不同频率的光

B.照射氢原子的光一个光子的能量为12.09eV

C.增强其它辐射光的强度,也可使金属板发生光电效应

D.用频率为□=2.2x10I5HZ的光照射处于基态的氢原子可使其电离

【答案】B

【详解】AB.当照射光的光子能量大于金属板的逸出功时,便可发生光电效应,由于该金属板的逸

出功为2.29eV,则可推知处于基态的氢原子吸收一个光子后跃迁到能级3,故照射光的光子能量等

于E3-g=12.09eV,氢原子可辐射3-1,2-1,3-2三种不同频率的光,故A错误,B正确;C.能

否使金属板发生光电效应,与照射光的频率有关,与光照强度无关,故C错误;D.由于

/zy=9.1eV<13.6eV则用频率为y=2.2xl()i5Hz的光照射处于基态的氢原子时,不会使其电离,故D

错误。故选B。

2.在一条平直公路上,甲、乙两辆汽车从0时刻开始的位移一时间图像如图所示,甲的图像为抛物

线,乙的图像为倾斜直线。已知甲的加速度大小为。=粤,再根据图中所提供的其他信息,下列说

法正确的是()

A.%时刻甲的速度等于乙的速度B.甲、乙在0时刻处在同一地点

C.甲的初速度不为0D.甲的图像在1■时刻的切线与乙的图像平行

【答案】D

【详解】A.切线斜率表示速度,%时刻甲的速度大于乙的速度,选项A错误;B.0时刻甲处在坐

标原点处,乙处在坐标与处,不是同一地点,选项B错误;C.根据3%结合。=粤综

合解得%=0选项C错误;D.设乙的速度为V,则有丫=注产=乎设甲的图像在%时刻的切线与

乙的图像平行,则%时刻甲、乙的速度相等,则有v=的综合解得%="1■选项D正确。故选D。

3.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,a、b两质点的横坐标分别为%=2m和xb=6m,图

乙为质点b从该时刻开始计时的振动图像,下列说法正确的是()

甲乙

A.,=ls时,质点。的位移沿y轴正向

B.t=ls时,质点a的加速度方向与速度方向相同

C.该波沿x轴的负方向传播,波速为0.5m/s

D.质点。经过4s振动的路程为1m

【答案】D

【详解】C.由图乙可知质点b该时刻向上振动,根据波形平移法可知,该波沿-x方向传播,机械

波的波长为8m,周期为8s,则波速为丫=2=2m/s=lm/s故C错误;AB.由于该波沿一X方向传

T8

播,由图甲可知,此时质点。沿y轴向下振动,由于加=is=:r可知t=is时,质点。处于平衡位

O

置向波谷的振动过程中,此时质点a的位移沿y轴负向,质点。的加速度方向沿y轴正向,加速度

方向与速度方向相反,故AB错误;D.由于"4s=[可知质点。经过4s振动的路程为

s=2A=2xO.5m=lm故D正确。

4.如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆上,悬挂衣服的衣架钩是光滑的,挂于

绳上处于静止状态。下列说法正确的是()

B.仇>名=。3

C.若两杆间距离d不变,上下移动绳子结点,%、为变化

D.若两杆间距离4减小,绳子拉力减小

【答案】D

【详解】AB.衣架钩光滑,同一绳上拉力处处相等,根据共点力平衡可知,衣架钩平衡时两侧绳子

与竖直方向的夹角相等,即a=%oc为BO的反向延长线,根据几何关系可知名=a则a=%=a故

AB错误;C.设绳子的长度为乙,根据几何关系可知sinq=,若两杆间距离d不变,上下移动绳子

结点,%、%不变,故C错误;D.对衣架钩受力分析,根据平衡条件可得G=2Pcos4若两杆间

距离d减小,%减小,绳子拉力减小,故D正确。故选D。

5.如图所示,导热性能良好的气缸竖直放置,气缸内用轻质活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞

可沿气缸无摩擦滑动,现往活塞上缓慢增加砂子,当砂子的质量为叫时,活塞下降的高度为〃,此

过程中气体向外放出的热量为。1,继续缓慢添加砂子,当砂子的质量为机2时,活塞又下降了高度心

此过程中气体向外放出的热量为。2,整个过程中环境的气压和温度均保持不变。关于上述各量的关

系,下列说法正确的是()

A.m2=2mtB.m2>2m[C.Qt=Q2D.Qi=2Q2

【答案】B

【详解】设初始时气体的压强与外界大气压强为P0,第一次加砂后气体压强为B,活塞横截面积为

S,气缸初始气体高度为H,有P|S=/g+R1s该过程是等温变化,有7V玄=R("i)S解得

叫=g(夕根据等温变化的小丫图像,面积代表做功可知,该过程气体的做功为叫〈当&Sh由

于理想气体温度不变,所以该过程气体内能不变,由热力学第一定律有+Q解得

「h

\Q^<P0Sh1+设第二次加砂后气体的压强为P2,有25=铀8+。产从第一次加砂到第二

Zl/i-n\

次加砂有Pl(H-h)S=p2(H-2h)S解得m2=gj线埒>2叫该过程气体的做功为叱<且产Sh

由于理想气体温度不变,所以该过程气体内能不变,由热力学第一定律有△%=%+&解得

3"-2唱

121[_2(H-//)(H-2/z)故选Bo

6.如图所示,半径为R的半圆形光滑管道ACB固定在竖直平面内。在一平行于纸面的恒力尸(未

画出)作用下,质量为相的小球从A端静止释放后,恰能到达最低点C;从2端静止释放后,到达

C点时,管道受到的压力为10mg。则产的大小为()

A.mgB.y(2mgC.6mgD.非mg

【答案】D

【详解】设方方向斜向左下,且与水平方向夹角仇从A端静止释放时,根据动能定理

mgR+FsinOR-Fcos=0-0从8端静止释放时mgR+Fcos0R+Fsin6R=g机廿根据牛顿第二定

2

律%=10mg-mg-Fsin0=m—sin?8+cos?8=1联立得F=y/5mg力在其他方向均不可能。故选D。

R

7.如图所示,在以半径为R和2R的同心圆为边界的区域中,有磁感应强度大小为3、方向垂直纸

面向里的匀强磁场。在圆心0处有一粒子源(图中未画出),在纸面内沿各个方向发射出比荷为巨的

m

带负电的粒子,粒子的速率分布连续,忽略粒子所受重力和粒子间的相互作用力,已知sin37%0.6,

cos37o=0,8„若所有的粒子都不能射出磁场,则下列说法正确的是()

、、、Xxxx,/

****----

A.粒子速度的最大值为阳哒

m

B.粒子速度的最大值为学

4m

C.某粒子恰好不从大圆边界射出磁场,其在磁场中运动的时间为黑?(不考虑粒子再次进入

90qB

磁场的情况)

D.某粒子恰好不从大圆边界射出磁场,其在磁场中运动的时间为。(不考虑粒子再次进入磁

3qB

场的情况)

【答案】C

【详解】AB.根据洛伦兹力提供向心力0,8=〃?且可得粒子的运动半径为7=勺可知粒子速度最大

rqb

时,运动半径最大,做出粒子的运动轨迹如图所示,,:49)/根据几何关系有

力亡

一一1

(2氏-4=叱+产联立解得r=[凡丫=当些故AB错误;CD.某粒子恰好不从大圆边界射出磁场,

即粒子速度最大时,根据几何关系有tan幺平='=。解得其在磁场中运动的时间为

2r3

360°-ZACDCT\27兀m,,…一小

t=正法x2T=。八0故C正确;D错误。故选C。

36090qB

8.2022年10月9日,我国综合性太阳探测卫星"夸父一号"成功发射,实现了对太阳探测的跨越式

突破。"夸父一号"卫星绕地球做匀速圆周运动,距地面高度约为720km,运行一圈所用时间约为100

分钟。如图所示,为了随时跟踪和观测太阳的活动,"夸父一号"在随地球绕太阳公转的过程中,需

要其轨道平面始终与太阳保持固定的取向,使太阳光能照射到"夸父一号",下列说法正确的是()

A."夸父一号"的运行轨道平面平均每天转动的角度约为r

B."夸父一号"绕地球做圆周运动的速度大于7.9km/s

C."夸父一号"绕地球做圆周运动的向心加速度小于地球表面的重力加速度

D.由题干信息,根据开普勒第三定律,可求出日地间平均距离

【答案】AC

【详解】A.因为"夸父一号"轨道要始终保持要太阳光照射到,则在一年之内转动360,即轨道平面

平均每天约转动1,故A正确;B.第一宇宙速度是所有绕地球做圆周运动的卫星的最大环绕速度,

Mm

则"夸父一号"的速度小于7.9km/s,故B错误;C.根据万有引力与重力的关系G=mg根据牛顿

第二定律=夸父一号〃绕地球做圆周运动的半径大于地球半径,可知"夸父一号"绕地球做

圆周运动的向心加速度小于地球表面的重力加速度,故C正确;D."夸父一号"绕地球转动,地球绕

太阳转动,中心天体不同,则根据题中信息不能求解地球与太阳的距离,故D错误。故选AC。

9.如图所示是磁吸基座无线充电器,当送电线圈通入”=22O0sinlOO"(V)的交流电源后,手机上

的受电线圈产生感应电流,手机即进入“无线超充模式"。若手机"超充模式”下的充电电压为20V,充

电电流为5A,充电基座送电线圈接有理想电流表,受电线圈接有电阻R=0.4Q,线圈电阻不计且充

电过程中不计一切能量损失,则()

送电线圈

A.电流表的示数为0.5A

B.此无线充电器的耗电功率是100W

C.送电线圈与受电线圈的匝数比为10:1

D.若此手机的电池容量为5000mAh,则超充模式下的充电时间为75分钟

【答案】AC

U,U,n,n,10

【详解】c.根据原副线圈的电压与匝数的关系可得片='=-代入数据解得上=不即送电

U2U0+12K2n2n21

线圈与受电线圈的匝数之比为10:1,故c正确;A.由匝数比可知原线圈电流应为乙=必=0.5A即

电流表的示数为0.5A,故A正确;B.充电器消耗的总功率为尸=U/=U0W故B错误;D.由容量

单位可知,手机充电时间为电池容量与充电电流的比值,即/=2=500。x1°一3卜=ih=60min故D错

I5

误。故选AC。

10.如图所示,以竖直向上为z轴建立。-孙z坐标系,空间中存在匀强电场和匀强磁场。匀强电场

的电场强度方向沿着Z轴正向,大小为E,匀强磁场的磁感应强度为B,方向未知。现有一个质量

为加、电荷量为〃=等的带正电的小球恰好从。点沿y轴正方向以速度”做匀速直线运动,g为重

力加速度,下列说法正确的是()

A.匀强磁场的方向一定沿y轴正方向

B.若E的方向改为沿X轴正方向,则改变磁场方向,可使小球仍做匀速直线运动,磁感应强度

大小可能为叵

V

2E2

若撤去电场,小球运动的最低点坐标为

C.ZZF

2万短27rvE

D.若撤去电场,小球第一次返回到xQy平面的可能坐标为(

~W

【答案】BCD

【详解】A.根据题意知=正电的小球恰好从。点沿V轴正方向以速度v做匀速直线运动,由

平衡条件可知带电小球不受洛仑兹力,所以速度方向与磁场方向相互平行,匀强磁场的方向可能沿y

轴正方向,也可能沿y轴负方向,故A错误;B.若E的方向改为沿X轴正方向,则小球受到的重力

和电场力的合力为£=J(qE)2+(〃?g)2=缶巧方向方向沿X轴正方向和y轴负方向的角平分线,改

变磁场方向,可使小球仍做匀速直线运动,根据平衡条件可知小球所受的洛仑兹力大小为

=缶zg则磁感应强度大小可能为8=叵故B正确;C.撤去电场后,粒子的运动如图:

V

在最低点有mg=qBvt且匕=匕根据题意可知mg=qE根据几何关系可知最

2F2

低点坐标为z=-2R=-言故C正确;D.撤去电场后,小球沿V轴做匀速直线运动,贝粒

名?且加g=qv3x方向的坐标为x=匕7解得了=40,29E所以

子做圆周运动的周期为Ty=

qBBgBg

小球第一次返回到xOy平面的可能坐标为(浮2,空g),故D正确;故选BCD。

B2gBg

二、实验题:本题共2小题,共15分。

1L某同学为了测量固体药物的体积,设计了如图甲所示的测量装置(装置密封性良好)。

要测量步骤如下:

①把待测药物放进注射器内;

②把注射器活塞推至适当位置,然后将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机连接;

③移动活塞,记录注射器的刻度值匕以及气体压强值p;

④重复上述步骤③,多次测量;

⑤根据记录的数据,作出图像,并利用图像计算药物体积。

⑴在操作步骤③中,(选填"缓慢""快速"或"以任意速度")移动活塞。

⑵在操作步骤⑤中,为了得到直线图像纵坐标是匕则横坐标应该选用一(选填叶;或

产)。

⑶选择合适的坐标后,该同学通过描点作图,得到的直线图像如图乙所示,其延长线分别交横、纵

坐标于服b,则待测药物的体积为(用题目中已知量表示)。

⑷由于压强传感器和注射器连接处软管存在一定容积,由此造成的测量值比真实值_____(选填"偏

大""偏小"或"相同")。

【答案】⑴缓慢

1

⑵一

P

⑶b

⑷偏小

【详解】(1)在操作步骤③中,为了保证气体温度不变,应缓慢移动活塞。(2)设固体药物的体积

为%,以气体为对象,根据玻意耳定律可得。(丫-匕)=(^整理可得丫=。,+匕为了得到直线图像,

P

纵坐标是V,则横坐标应该选用(3)根据丫=。,+匕结合图乙丫-l图像可知,待测药物的体

ppP

积为%=b(4)由于压强传感器和注射器连接处软管存在一定容积,设该容积为匕,以气体为对象,

根据玻意耳定律可得MV+匕-匕真)=<^整理可得丫=。,+匕真-匕结合图乙可知

p

匕真-匕=%=%测<匕真可知造成的测量值比真实值偏小。

12.小朗同学要将一满偏电流/g为500HA的微安表G改装为毫安表。他先测量出微安表G的电阻,

然后对微安表进行改装,最后再利用一标准电流表,对改装后的毫安表进行检测。

⑴为测量出微安表G的电阻,小朗同学设计了如图(a)所示电路,器材如下:

A.电源五(电动势1.5V,内阻很小)

B.电源E2(电动势6QV,内阻很小)

C.滑动变阻器尺(阻值0〜2000。)

D.滑动变阻器Rb(阻值0〜15000Q)

E.电阻箱上(阻值0〜600Q)

F.开关两个,导线若干

为提高测量精度,电源E和滑动变阻器已应该选择。

A.电源Ei和滑动变阻器凡

B.电源E2和滑动变阻器凡

C.电源Ei和滑动变阻器&

D.电源E2和滑动变阻器凡

(2)该实验操作的步骤有:

A.按图(a)电路原理图连接线路;

B.将R/的阻值调到最大,闭合开关Si后调节Q的阻值,使毫安表G的指针偏转到满刻度;

C.保持R/不变,再接通S2,调节电阻R2,使电流表G指针偏转到满刻度的一半,读出&的阻值

为400Q,即认为&=&,用此方法测得电流表内阻的测量值与真实值相比(选填"偏大"

或"偏小"或"相等");

⑶若忽略实验的误差,现通过并联一个阻值为R=80Q的电阻把微安表改装成为一个特定量程的毫安

表,则改装的电表量程为mA;

⑷根据图(b)所示电路对改装后的电表进行检测,当标准毫安表的示数为1.6mA时,改装表的指

针位置如图(c)所示,由此可以推测出改装的电表量程不是预期值,改装电流表的实际量程是—

mA;

⑸要达到(3)的预期目的,无论测得的内阻值是否正确,都不必重新测量,只需要将阻值为R的

电阻换为一个阻值为Q的电阻即可。

【答案】⑴D

(2)偏小

(3)3.0

(4)3.2

(5)86.4

【详解】(1)由于实验中各器件的阻值都比较大,为减小实验误差,电源电动势应尽可能大些,另

外闭合开关S2时认为电路中总电流不变,实际闭合开关S2后,电路总电阻变小,电路电流变大,

而闭合开关52时微安表两端的电压变化越小,实验误差就越小,则选用电动势较大的电源,故电源

应选E2,且滑动变阻器要能使微安表满偏,所以选择Rb。故选D。(2)闭合S2后,史与耳的并联

值R并<4,所以/总>加而此时G的示数为满偏电流的一半,所以次2大于满偏电流的一半,所以

弋<用,即a测<4。(3)根据电流表的改装原理有居=6/g=3.0mA(4)标准毫安表

的示数为1.6mA时,改装后的电表显示为刻度盘的中值刻度,故改装电流表的量程为3.2mA。(5)

JR

把毫安表改装成电流表需要并联分流电阻,并联电阻阻值氏=皆十当量程为3.2mA时,则有

R=。鸣="=80。所以4=432Q当量程为3.0mA时,则有R=&里=4所以R=86.4Q

3.2-0.5273-0.55

三、计算题:本题共3小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写

出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。

13.如图所示为一半径为R=6cm的透明半球体,尸。为半球体的直径,。为半球体的球心.现有一

束激光垂直半球的平面射入半球体,入射点从P点沿直径方向缓慢向。点移动,发现当入射点

移动2cm后,才开始有光线从下方球冠射出,不考虑光线在半球体内多次反射,求:

(1)该半球体的折射率为多少?

(2)当该束激光入射点移动至距离球心为3cm位置入射,则其光线射出半球体的折射角的正弦值

为多少?

【答案】(1)1.5;(2)0.75

【详解】(1)由题意作出光路图

如图所示设射点移动2cm,该入射点位置为4此时入射角为C,由几何关系可知

OA=0.6cm-0.2cm=0.4cm

.OA2

smC=---=—

R3

则由全反射规律,可知

sinCc=—1

n

n=1.5

(2)当该束激光入射点移动至距离球心为3cm的3点入射时,设此时入射角为厂,

由几何关系可知,则

入射角小于临界角,光线能直接从球冠射出。设从球冠射出时折射角为,,由折射定律

n=-----

sinr

可得

3

sinz=—=0.75

4

14.如图所示为一套电磁阻尼装置原理图,在光滑水平地面上方存在着水平方向上的磁场,磁感应

强度大小均为B=0.5T,磁场方向垂直于纸面向里、向外分区域交替排列,依次编号为区域1、2、

3、4...,磁场区域足够多,每个区域的边界均保持竖直,且各区域宽度相等均为L=0.1m,现有一

个正方形线圈,边长也为L=0」m,线圈匝数“=100,电阻R=10O,质量为〃z=0.5kg,以初速度

%=10m/s向右滑入磁场区域,重力加速度g=lOm/s?。

(1)线圈从开始进入区域1到刚要进入区域2的过程中,求流经线圈的电荷量;

(2)线圈从开始进入区域1到刚要进入区域2的过程中,求线圈产生的焦耳热;

(3)线圈从开始运动到最终停止,求线框右侧边完整经过的磁场个数。

片1234

【答案】(1)0.05C;(2)2.4375J;(3)5

【详解】(1)进入1区域,右边切割磁感线产生感应电动势

由欧姆定律有

则电荷量

q=I•X

联立解得

q=0.05C

(2)线圈进入1区域的过程中做变减速运动,取一短暂时间AT,由动量定理有

—nBIL\t'=mAv

微元累加有

-nBLq=mvx-mv0

根据能量守恒有

Q=^mvo--^mvi

代入数据解得

Q=2.4375J

(3)当线圈进入2区域以后的磁场时,左右两边均在切割磁感线。故在某一时刻的电动势

E'=2nBLv2

此时电流为

线圈受到的安培力

F=2nI'LB

取一短暂时间4〃,由动量定理有

—F\f=mAv

微元累加可得

=0-mv

Rx

代入数据得

x=0.475m

故线圈穿

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