2024届湖南省新高考教学教研联盟高三一模联考物理试题（含答案与解析）

2024届新高考教学教研联盟高三第一次联考

物理试卷

姓名准考证号

长郡中学；衡阳市八中；永州市四中；岳阳县一中；湘潭县一中；湘西州民中；石门县一

中；澧县一中；益阳市一中；桃源县一中；株洲市二中；麓山国际；郴州市一中；岳阳市一

中；娄底市一中；怀化市三中；邵东市一中；洞口县一中；九江市一中；南昌市二中联合命

题

命题学校：郴州市一中审题学校：攸县一中祁阳市一中

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。

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。

一、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一项符合题目要求）

1.在人类对世界进行探索的过程中，发现了众多物理规律，下列有关叙述中正确的是（）

A.伽利略通过理想斜面实验得出力是维持物体运动的原因

B.核聚变反应所释放的7光子来源于核外电子的能级跃迁

C.在“探究加速度与力和质量的关系”实验中，采用了等效替代法

D.汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴吸射线是由带负电的粒子组成的，并测出

了该粒子的比荷

2.水滴石穿是生活中常见的现象，假设屋檐到下方石板的距离为3.2m,水滴从屋檐无初速度滴落到石板

上，在0.2s内沿石板平面散开，水滴胶量为0.5g,忽略空气阻力，g取则布板受到水滴的冲击

力为（）

A.0.002NB.0.02NC.0.025ND.0.25N

3.我们可以通过简单的实验，半定量地探究电容器两极板间的可势差与其带电量的关系，实验电路如图所

示。取一个电容器A和数字电压表（可看做理想电压表）相连，把开关加接1,用几节干电池串联后给A

充电，可以看到电压表有示数，说明A充电后两极板具有一定的电压。把开关加接2,使另一个与A完全

相同的且不带电的电容器B与A并联，可以看到电压表的示数变为原来的一半。然后，断开开关加，闭

合开关S?。关于该实验以及其后续操作，下列说法中正确的是（）

A.闭合S2的作用是让电容器B完全放电

B.接下来的操作是把开关3接I,观察电压表的示数

C.电容器的带电量变为原来的一半时，电压表示数也变为原来的一半，说明电容器“储存电荷的本领”

也变为了原来的一半

D.若使用磁电式电压表代替数字电压表，当w和邑都断开时，电容器A的带电量不会改变，电压表指针

将稳定在某一固定值

4.如图所示，某种材料制成的扇形透明砖（已知其半径为R）放置在水平桌面上，光源S（图中未画出）

发出一束平行于桌面的光线从04的某点垂直射入透明砖，经过三次全反射（每次都是恰好发生全反射）

后垂直08射出，并再次回到光源S。已知NAO3=90。，光在真空中传播的速率为。，则该过程中，光

6R5R「3叵R4R

A.—B.一D.——

C

5.一列沿x轴方向传播的简谐横波在1=0时刻的部分波形如图所示，例、Q为波上两个质点，其中Q比

M早0.4s回到平衡位置，则下列说法正确的是（）

A.该波的波长为25m

B.该波沿x轴正方向传播

C.从该时刻起，再经1.1s,质点M通过的总路程为35cm

D.该波周期为1s

6.如图所示，矩形线圈切割磁感线产生一交流电压e=30j^sinl()0m(V),矩形线圈的电阻r=2£2,将

其接在理想变压器原线圈上。标有“22()V44W”的灯泡L正常发光，交流散热风扇M正常工作，风扇

的内阻为2。。，交流电流表A(不考虑内阻)的不数为U.4A,导线电阻小计，不计灯泡电阻的变化，且

生＜30。以下判断正确的是()

4

A.在图示时刻，穿过线圈磁通量变化最快

7T

B.从图示位置开始，当矩形线圈转过不时，线圈中电流方向为BADC8

2

C.风扇输出的机械功率是44W

D.原副线圈的匝数比，10：1

7.有人设想：可以在£船从运行轨道进入返回地球程序时，借飞船需要减速的机会，发射一个小型太空探

测器，从而达到节能的目的。如图所示，飞船在圆轨道I上绕地球飞行，其轨道半径为地球半径的4倍

(左＞1)。当飞船通过轨道I的A点时，飞船上的发射装置短暂工作，将探测器沿飞船原运动方向射出，并

使探测器恰能完全脱离地球的引力范围，即到达距地球无限远时的速度恰好为零，而飞船在发射探测器后

沿椭圆轨道H向前运动，具近地也8到地心的距离近似为地球半径拉。已知取无穷远处引力势能为零，物

B.图中的②线是无人驾驶汽车的位移与时间关系图像

C.两测试车在图中曲线部分的位移大小不相等

D.当发现紧急情况时两汽车的速度为90km/h

9.如图所示，竖直平面内固定一半径为R的光滑圆环，圆心在。点。质量分别为巾、0.75”的A、B两

小球套在圆环上，用不可伸长的长为、历R的轻杆通过钱链连接，开始时对球A施加一个竖直句上的外力

月，使A、B均处于静止状态，且球A恰好与圆心O等高，重力加速度为g,则下列说法正确的是

()

A.对球A施加竖直向上的外力”的大小为1.75〃%

B.若撤掉外力片，对球B施加一个水平向左的外力凡使系统仍处于原来的静止状态，则少的大小为〃吟

C.撤掉外力，系统无初速度释放，当A球到达最低点时，B球的速度大小为gJ丽

D.撤掉外力，系统无初速度释放，沿着圆环运动，B球能够上升的最高点相对圆心。点的竖直高度为

2R

25

10.蜜蜂飞行时依靠蜂房、采蜜地点和太阳三个点进行定位做“8”字形运动，以此告知同伴蜜源方位。某

兴趣小组用带电粒子在电场和磁场中的运动模拟蜜蜂的运动。如图所示，空间存在范围足够大垂直纸面;方

向相反的匀强磁场I、II，其上、下边界分别为MMPQ,间距为小与PQ之间存在沿水平方向且大

/IA2

小始终为七二一半的匀强电场，当粒子通过MN进入电场中运动时，电场方向水平向右；当粒子通过PQ

qd

进入电场中运动时，电场方向水平向左。现有一质量为机、电荷量为+4的粒子在纸面内以初速度％从A点

垂直射入电场，一段时间后进入磁场H,之后又分别通过匀强电场和磁场I,以速度%同到A点，磁

n4/nv

场】I的磁感应强度层=—件n，不计粒子重力。则卜列说法正确的是()

xX磁场』X

XxXX

P,.................-Q

tr。电场

A/更--------j----------N

••A••

::磁城I:

A.粒子在水平向右的电场中运动的位移大小为d

B.粒子在磁场H中运动的速度大小u=

C.粒子在磁场H中做匀速圆周运动的弦长为“

2

D.磁场I的磁感应强度大小用

3qd

三、填空题（本题共2小题，共16分）

11.某实验小组为测重力加速度，采用如图甲所示的装置，不可伸长的轻绳一端固定于悬点，另一端系一

小球，在小球自然悬垂的位置上安装一个光电门（图中没有画出），光电门接通电源，发出的光线与小球

的球心在同一水平线上。

（1）现用游标卡尺测得小球直径如图乙所示，则小球的直径为〃=cm.

（2）在实验中，小组成员多次改变同一小球自然下垂时球的下沿到悬点的距离L,同时调整光电门的位置

使光线与球心始终在同一水平线上，实验时将小球拉至其球心与悬点处于同一水平面处，轻绳伸直，由静

止释放小球，记录小球通过光电门的时间得到多组上和，的数据，作出如图内所示的1-上图像，图线

r

的纵截距为-力，则当地的重力加速度8=（用字母〃和d表示）。

（3）若光电门发出的光线高于小球自然下垂的球心位置，小球动能的测量值将（选填“偏

大”“偏小”或“不变”）o

12.电池长时间使用后其电动势和内阻都可能发生变化，为了探究某电池的实际电动势和内阻，某同学设

计方案对其进行测量。

A.待测电池（电动势约9V,内阻未知）

B.电压表（量程5V,内阻6000Q）

C.电流表（量程20mA,内阻较小约为1。）

D.电阻箱

E,滑动变阻器

F.开关、导线若干

（1）实验时需要对电表进行改装，若将电压表最大量程扩大为9V,则应该串联此阻值应为

Q：将电流表的量程扩大为60mA,该同学采用了以下的操作：按图甲连接好实验器材，检

查电路无误后，将S、S,.S?断开，将R的滑片移至（填“最左端”或“最右端”），将电阻

箱凡调为最大，闭合S,适当移动R的滑片，使电流表示数为18mA,保持R接入电路中的阻值不变，

再闭合S2,改变电阻箱"的阻值，当电流表示数为mA时，完成扩大量程。

（2）保持电阻箱4的阻值不变，闭合S、SrS2,调节R不同的阻值，读出两个电表的读数U、1,并

作出U—/图像如图乙所示，可测得该电池的电动势E测=V,内阻（结

果保留2位有效数字）

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16分，共38分。

写出必要的推理过程，仅有结果不得分）

13.如图所示，用两个质量均为，小横截面积均为S的密闭活塞P、Q,将开口向上的导热汽缸内的理想气

体分成A、B两部分。上面活塞通过轻绳悬挂在天花板上，汽缸和汽缸卜.方通过轻质绳子悬挂的物块的质

量均为2〃?，整个装置处于静止状态，此时两部分气柱的长度均为4=30cm。环境温度、大气压强P。均

保持不变，且满足6mg=p0S,g为重力加速度，不计一切摩擦。

（1）求此时A气体的压强；

（2）剪断连接物块的绳子，一段时间后两活塞重新恢更平衡，求汽缸上升的距离。

14.如图甲所示，足够长的平行金属导轨MMPQ固定在同一水平面上，其宽度L=lm,导乳M与尸之

间连接阻值为火=0.2。的电阻，质量为〃z=0.5kg、电阻为r=0.20、长度为1m的金属杆汕静置在导

轨上，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现用一垂直杆水平向右的恒力b=7.0N拉金属杆而，使它

由静止开始运动，运动中金属杆与导轨接触良好并保持与导轨垂直，其通过电阻R上的电荷量q与时间/

的关系如图乙所示，图像中的。A段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，己知。〃与导轨间的动摩擦因

数〃=0.4,取gnlOm/s?（忽略M杆运动过程中对原磁场的影响），求：

（1）磁感应强度8的大小和金属杆的最大速度；

（2）金属杆ab从开始运动的I内所通过的位移：

（3）从开始运动到电阻R产生热量Q=17.5J时，金属杆"所通过的位移。

15.如图，质量为的a球（中间有一个小孔）穿在足够长的光滑水平杆上。。球质量为心?，〃球和〃球

用长为L的轻杆相连。从图示位置，先给〃球一个竖直向上的初速度力,让〃球越过最高点，假设》球连

同轻杆在运动过程中均不会与水平杆相碰（稍微错开，但错开距离忽略不计，重力加速度为g）。

（1）求人球到达坛高点时，。球的位移大小；

（2）以〃球初始位置为坐标原点，水平向右为人轴正方向，竖直向上为），轴正方向，求〃球运动的轨迹方

程；

（3）当〃球运动到水平杆下方，且轻杆与水平杆正方向夹角为9=30。时，求b球的速度大小。

参考答案

一、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一项符合题目要求）

1.在人类对世界进行探索的过程中，发现了众多物理规律，下列有关叙述中正确的是（）

A.伽利略通过理想斜面实验得出力是维持物体运动的原因

B.核聚变反应所释放的/光子来源于核外电子的能级跃迁

C.在“探究加速度与力和质吊关系”实验中，采用了等效替代法

D.汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴吸射线是由带负电的粒子组成的，并测出

了该粒子的比荷

【答案】D

【解析】

【详解】A.伽利略通过理想斜面实验得出力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因，故

A错误；

B.核聚变反应所释放的丫光子来源于原子核内部，故B错误；

C.在“探究加速度与力和质量的关系”实验中，采用了控制变量法，故C错误；

D.汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了

该粒子的比荷，故D正确。

故选D。

2.水滴石穿是生活中常见的现象，假设屋檐到下方石板的距离为3.2m,水滴从屋檐无初速度滴落到石板

上，在0.2s内沿石板平面散开，水滴质量为0.5g,忽略空气阻力，g取lOm/s"则石板受到水滴的冲击

力为（）

A.0.002NB.0.02NC.0.025ND.0.25N

【答案】C

【解析】

【详解】根据题意可知，水滴做自由落体运动，由运动学公式，=2g/?,落到石板前速度

v=d2gh=8m/s

在0.2s内，取向上为正方向，由动量定理有

（F-mg）t=O-（-mv）

解得

F=0.025N

故选C。

3.我们可以通过简单的实验，半定量地探究电容器两极板间的巨势差与其带电量的关系，实验电路如图所

示。取一个电容器A和数字电压表（可看做理想电压表）相连，把开关S1接1,用几节干电池串联后给A

充电，可以看到电压表有示数，说明A充电后两极板具有一定的电压。把开关加接2,使另一个与A完全

相同的且不带电的电容器B与A并联，可以看到电压表的示数变为原来的一半。然后，断开开关5,闭

合开关S2。关于该实验以及其后续操作，下列说法中正确的是（）

A.闭合S2的作用是让电容器B完全放电

B.接下来的操作是把开关3接I,观察电压表的示数

C.电容器的带电量变为原来的一半时，电压表示数也变为原来的一半，说明电容器“储存电荷的本领”

也变为了原来的一半

D.若使用磁电式电压表代替数字电压表，当S1和S2都断开时，电容器A的带电量不会改变，电压表指针

将稳定在某一固定值

【答案】A

【解析】

【详解】A.闭合S2,电容器B的两极板直接相连，电荷中和，即电容器B完全放电，A正确；

B.接卜来的操作是断开开关邑，把开关加接2,继续观察电压表的示数，B错误;

C.根据电容器的决定式

C=

4兀kd

得到电容器电容没有发生变化，C错误;

D.若使用磁电式电压表代替数字电压表,电容器A两极板通过电压表己经连接在•起，则电容器A会放

电，最终电压表示数为0,D错误。

故选A。

4.如图所示，某种材料制成的扇形透明砖（已知其半径为R）放置在水平桌面上，光源S（图中未画出）

发出一束平行于桌面的光线从3的某点垂直射入透明砖，经过三次全反射（每次都是恰好发生全反射）

后垂直。8射出，并再次回到光源S。已知NAOB=90。，光在真空中传播的速率为。，则该过程中，光

D5R3扬?4R

A.WB.—Vr.-------D.——

Cc

【答案】A

【脩析】

由图中几何关系可知

C=45°

由临界角公式有

sinC=—

n

解得

n=y/2

光在介质中传播的路程

s=—Rx6=3y/2R

2

光在介质中传播的时间

sfis6R

t=-=—=—

vcc

BCD错误；A正确。

故选Ao

5.一列沿x轴方向传播的简谐横波在，=0时刻的部分波形如图所示，M、Q为波上两个质点，其中。比

M早0.4s回到平衡位置，则下列说法正确的是（）

A.该波的波长为25m

B.该波沿x轴正方向传播

C.从该时刻起，再经1.1s,质点M通过的总路程为35cm

D.该波的周期为Is

【答案】C

【解析】

【详解】A.简谐波在，=0时刻的波形图中，设振动到波峰处的质点的平衡位置为笛，质点M、Q的平衡

位置关于工।对称，则

X1=4m

—+—=22m-x=18m

241

可得该波的波长为

X=24m

故A错误。

B.由。比M早0.4s回到平衡位置可知，Q点向下振动，则该波沿x轴负方向传播,

其波速

AY8

v=―-=——m/s=20rn/s

Ar0.4

周期

T=-=—s=1.2s

v2()

故B、D错误。

C.从该时刻起，波在1.1s内向负方向传播的距离

Ax=vZ=20xl.lm=22m,

即平衡位置为W=22m质点此时的波形恰好传播到M,此时“点在平衡位置且运动方向沿），轴正方

向，在1.1s内，历点通过的总路程

s=5cm+3x10cm=35cm

故C正确。

故选C。

6.如图所示，矩形线圈切割磁感线产生一交流电压e=30j^sinl00m（V）,矩形线圈的电阻r=20,将

其接在理想变压器原线圈上。标有“220V44W”的灯泡L正常发光，交流散热风扇M正常工作，风扇

的内阻为20C,交流电流表A（不考虑内阻）的示数为0.4A,导线电阻不计，不计灯泡电阻的变化，且

生＜30。以下判断正确的是（）

A.在图示时刻，穿过线圈磁通量变化最快

B.从图示位置开始，当矩形线圈转过四时，线圈中的电流方向为84OC8

2

C.风扇输出的机械功率是44W

D.原副线圈的匝数比，［：%=10:1

【答案】B

【解析】

【详解】A.在图示时刻，穿过线圈磁通量最大，磁通量的变化率最小，故A错误；

B.从图示位置开始，当矩形线圈转过三时穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知线圈中的电流方向为

2

BADCB,故B正确；

C.当灯泡L正常发光时，灯泡和电风扇两端的电压为220V,通过灯泡的电流为

P

/=~=O.2A

U

通过风扇的电流为

/,=0.2A

电风扇的输入功率为

P=U/=44W

电风扇的热功率为

p热=/2R=0.8W

所以风扇输出的机械功率是

P'=P—匕=43.2W

故C错误；

D.矩形线圈切割磁感线产生的电压有效值为

(7=30V

根据理想变压器原副线圈的匝数匕和电流、电压的关系得

30-2L二.

220V一工

丝

4公

又

—<30

n\

解得

♦：H,=1：10

故D错误。

故选B。

7.有人设想：可以在飞船从运行轨道进入返回地球程序时，借飞船需要减速的机会，发射一个小型太空探

测器，从而达到节能的目的。如图所示，飞船在圆轨道I上绕地球8行，其轨道半径为地球半径的左倍

a>i)o当飞船通过轨道I的A点时，飞船上的发射装置短暂工作，将探测器沿飞船原运动方向射出，并

使探测器恰能完全脱离地球的引力范围，即到达距地球无限远时的速度恰好为零，而飞船在发射探测器后

沿椭圆轨道11向前运动，其近地点8到地心的距离近似为地球半径R。已知取无穷远处引力势能为零，物

体距星球球心距离为r时的引力势能”G一。在匕船沿轨道I和轨道II以及探测器被射出后的运动

过程中，其动能和引力势能之和均保持不变。以上过程中飞船和探测器的质量均可视为不变，已知地球表

面的重力加速度为g。则下列说法正确的是()

A.飞船在朝L道I运动的速度大小为+l)gR

0k

B.8船在轨道I上的运行周期是在轨道II上运行周期的——倍

k+\

c.探测器刚离开飞船时速度大小为，呼

D.若飞船沿轨道II运动过程中，通过A点与B点的速度大小与这两点到地心的距离成反比，实现上述飞

船和探测器的运动过程，飞船与探测器的质量之比应满足rr~

【答案】c

【解析】

【详解】A.飞船在轨道I上运动，由万有引力提供向心力，则有

在地球表面的物体满足

地町）

解得

故A错误；

B.椭圆软道n上的半长轴为

(1+攵)R

根据开普勒第三定律有

a3_(^)3

-------------------

解得

故B错误；

C.在轨道I上，探测器的引力势能为

根据动能和引力势能之后保持不变有

g叫/+£p=°

解得探测器刚刚离开K船时的速度为

故C正确;

D,沿轨道n运动过程中，根据开普勒第二定律，飞船在A、B两点的速度有

kRj=R»'B

根据机械能守怛定律有

加-G需竽

解得

发生探测器时，根据动量守恒定律有

（叫+%）%=町一+%-

结合上述，解得飞船与探测器的质量之比应满足

m}_>/2-1

Nk+1

故D错误。

故选C。

二、选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部

选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分）

8.2022年“互联网之光”博览会上，无人驾驶技术上线，无人驾驶汽车以其反应时间短而备受众多参会者

的青睐。在同样测试条件下，对疲劳驾驶员和无人驾驶汽车进行反应时间的测试，从发现紧急情况到车静

止，两测试车内所装的位移传感器记录的数据经简化后得到①②两线所示的位移X随时间/变化的关系图

像，图中0A和。8段为直线，已知两测试车均由同一位置沿相同平直公路运动，且汽车紧急制动车轮抱

死后做的是匀变速直线运动。下列说法正确的是（）

A,图中的①线是无人驾驶汽车的位移与时间关系图像

B.图中的②线是无人驾驶汽车的位移与时间关系图像

C.两测试车在图中曲线部分的位移大小不相等

D.当发现紧急情况时两汽车的速度为90km/h

【答案】AD

【解析】

【详解】AB.由图可知，①线反应时间0.2s,②线反应时间1.0s,疲劳驾驶，反应时间较长，故②是疲劳

驾驶，故A正确，B错误；

C.在X—Z图像中，前段图像重合，说明两测试车初速度相同，同样的测试条件，刹车后加速度相等，由

运动学公式

2a

可知，刹车过程位移大小相等，故C错误；

D.图中①线位移关系

2

30=%、0.2;生

u2a

②线位移关系

50=%xl.0+曳

2(7

解得初速度

%=25m/s=90km/h

故D正确。

故选ADo

9.如图所示，竖直平面内固定一半径为R的光滑圆环，圆心在。点。质量分别为加、0.75机的A、B两

小球套在圆环上，用不可伸长的长为&R的轻杆通过较链连接，开始时对球A施加一个竖直向上的外力

耳，使A、B均处于静止状态，且球A恰好与圆心O等高，重力加速度为g,则下列说法正确的是

()

B

A.对球A施加的竖直向上的外力”的大小为L75〃zg

B.若撤掠外力对球B施加一个水平向左的外力R使系统仍处于原来的静止状态，则”的大小为mg

C.撤掉外力，系统无初速度释放，当A球到达最低点时，B球的速度大小为gJ丽

D.撤掉外力，系统无初速度释放，沿着圆环运动，B球能够上升的最高点相对圆心。点的竖直高度为

-R

25

【答案】BCD

【解析】

【详解】A.当外力6作用在A球上时，对小球B受力分析可知，小球B受重力和环给B竖直向上的弹力

处于平衡状态，则杆对B、A均无作用力，A球受重力和外力《处于平衡状态，则

£="收

故A错误;

B.若撤掉外力耳，对球B施加一个水平向左的外力R分别对球A、B受力分析，如图所示

由平衡条件有

"ACOS45°=mg,F=FQAsin45°

又有

入A=%

解得

F=mg

故B正确；

C.根据运动的合成与分解，A球和B球速度大小相等（A球和B球一起做圆周运动），即

A球从左侧圆心等高处到达圆环最低点时，B球从圆环最低点到达右侧圆心等高处，则由系统机械能守恒

有

mgR=0.75mgR+—+—x0.75〃w；

22

解得

4=/l4gR

故C正确;

D.当B球上升到最大高度时，如图所示

以圆环最低点为参考面，由系统机械能守恒有

mgR=0.75〃火R（1+sin。）+mgR（l—cos。）

可得

sin6二一

25

7

则B球能够上升的最大高度相对圆心。点的竖直高度为一R,故D正确。

25

故选BCDo

10.蜜蜂飞行时依靠蜂房、米蜜地点和太阳三个点进行定位做“8”字形运动，以此告知同伴蜜源方位。某

兴趣小组用带电粒子在电场和磁场中的运动模拟蜜蜂的运动。如图所示，空间存在范围足够大垂直纸面、方

向相反的匀强磁场I、II,其上、下边界分别为MMPQ,间距为心MN与PQ之间存在沿水平方向且大

02

小始终为七二一半的匀强电场，当粒子通过MN进入电场中运动时，电场方向水平向右；当粒子通过PQ

qd

进入电场中运动时，电场方向水平向左。现有一质量为〃?、电荷量为+4的粒子在纸面内以初速度％从A点

垂直MN射人电场，一段时间后进入磁场II,之后又分别通过匀强电场和磁场I,以速度%回到A点，磁

场］I的磁感应强度与=电学，不计粒子重力。则下列说法正确的是（）

qd

XXXX

xX磁场』X

XxXX

PT....................................Q

t甘。电场

曳-------j--------------N

••A••

::磁城I:

A.粒子在水平向右的电场中运动的位移大小为d

B.粒子在磁场H中运动的速度大小u=

C粒子在磁场n中做匀速圆周运动的弦长为4

2

D.磁场I的磁感应强度大小用=?¥

3qd

【答案】CD

【解析】

【详解】AB.粒子在电场中运动时，竖直方向

d=%l

水平方向

Eq=2年

nid

匕=at=2v0

1,

x=—vt=a

21r

则粒子在水平向右的电场中运动的位移大小为

s=\ld2+x2=\[ld

一二业+d=瓜。

设速度方向与P。成〃角

sin0=—=—

v5

故AB错误;

C.粒子在磁场11中做匀速圆周运动

mv

r=----

‘2双

L=2z;sin。=g

故C正确；

D.粒子穿过PQ分别通过匀强电场和磁场I,以速度％回到A点，其运动轨迹如图，在磁场I中做匀速

圆周运动

qvB[=--

A

由几何关系

ccr3d

2。=2x—L、弓=—

可得磁场I的磁感应强度大小

4/7?v0

3qd

故D正确。

标场if

三、填空题（本题共2小题，共16分）

11.某实验小组为测重力加速度，采用如图甲所示的装置，不可伸长的轻绳一端固定于悬点，另一端系一

小球，在小球自然悬垂的位置上安装一个光电门（图中没有画出），光电门接通电源，发出的光线与小球

的球心在同一水平线上。

（I）现用游标卡尺测得小球直径如图乙所示，则小球的直径为4=cm。

（2）在实验中，小组成员多次改变同一小球自然下垂时球的下沿到悬点的距阿L同时调整光电门的位置

使九线与球心始终在同一水平线上，实验时将小球拉至其球心与悬点处丁同一水平面处，轻绳伸直，由静

止释放小球，记录小球通过光电门的时间人得到多组L和/的数据，作出如图丙所示的，•一上图像，图线

的纵截距为一方，则当地的重力加速度g=（用字母〃和d表示）。

（3）若光电门发出的光线高于小球自然下垂的球心位置，小球动能的测量值将（选填“偏

大”“偏小”或“不变”）o

【答案】（1）0.820

(2)bd（3）偏大

【解析】

【小问1详解】

由图可知，主尺刻度为8mm,游标尺上对齐的刻度为4,故读数为

d=8mm+4x0.05mm=8.20mm=0.820cm

【小问2详解】

若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒，则有

g=bd

小问3详解】

此时小球的遮光究度小于直径，遮光时间偏小，由于口二4,测出的速度偏大，所以动能偏大。

t

12.电池长时间使用后其电动势和内阻都可能发生变化，为了探究某电池的实际电动势和内阻，某同学设

计方案对其进行测量。

A.待测电池（电动势约9V,内阻未知）

B.电压表（量程5V,内阻为6000。）

C.电流表（量程201nA,内阻较小约为IQ）

D.电阻箱

E.滑动变阻器

F.开关、导线若干

（1）实验时需要对电表进行改装，若将电压表最大量程扩大为9V,则应该串联凡的阻值应为

将电流表的量程扩大为60mA,该同学采用了以下的操作：按图甲连接好实验器材，检

查电路无误后，将s、S1、S2断开，将R的滑片移至（填“最左端”或“最右端”），将电阻

箱R|调为最大，闭合S,适当移动R的滑片，使电流表示数为18mA,保持R接入电路中的阻值不变，

再闭合S2,改变电阻箱用的阻值，当电流表示数为mA时，完成扩大量程。

（2）保持电阻箱凡的阻值不变，闭合S、S2,调节R不同的阻值，读出两个电表的读数U、/,并

作出U-/图像如图乙所示，可测得该电池的电动势用则=V,内阻，=（结

果保留2位有效数字）

【答案】（1）①.4800②,最右端③.6

（2）①.8.9②.30

【解析】

【小问1详解】

川将电压表最大量程扩大为9V,则应该串联一个定值电阻，阻值为

9-5

%=—^—0=4800。

6000

⑵⑶按图甲连接好实验器材，检查电路无误后，将S、S,.S?断开，将A的滑片移至最右端，将电阻箱

凡调为最大，闭合S,适当移动R的滑片，使电流表示数为18mA,则回路的总电阻

E

R=j=500Q

接入的滑动变阻器阻值远大于电流表的内阻，闭合工，保持R接入电路中的阻值不变，可认为回路电流不

变，调节电阻箱的阻值使得电流表读数为6mA时，即量程扩大3倍，完成扩大量程。。

【小问2详解】

⑴⑵根据闭合电路欧姆定律得出，电源路端电压与电流关系

"一3"

5

可知

结合U—/图像可知

4.95-4.05

-E=4.95V,-

930.018

解得

E=8.9V,r=30Q

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16分，共38分。

写出必要的推理过程，仅有结果不得分）

13.如图所示，用两个质量均为阳、横截面积均为S的密闭活塞P、Q,将开口向上的导热汽缸内的理想气

体分成A、B两部分。上面活塞通过轻绳悬挂在天花板上，汽缸和汽缸下方通过轻质绳子悬挂的物块的质

品均为2〃?，整个装置处F静止状态，此时两部分气柱的长度均为%=30cm0环境温度、大气压强P。均

保持不变，且满足6〃吆=%S,g为重力加速度，不计一切摩擦。

（1）求此时A气体的压强；

（2）剪断连接物块的绳子，一段时间后两活塞重新恢复平衡，求汽缸上升的距离。

【答案】(1)—：(2)35cm

S

【解析】

【详解】（1）对汽缸，根据平衡条件有

PAR+2mg+2mg=pF

解得初态A气体压强为

12mg

PAI=TA)=

J~T~

（2）对活塞P,根据平衡条件有

〃B|S+〃吆=〃A|S

解得初态B气体压强为

1

=

PBIy6Po

重新恢复平衡，对汽缸，根据平衡条件有

PA2s+2mg=p°S

解得末态A气体压强为

2

A2=TPo

PJ

对活塞p,根据平衡条件有

PB2s+〃?g=PA2s

解得末态B气体压强为

1

〃B2二万%

由环境温度保持不变，根据玻意耳定律可得

〃A"OS=PA21As,PBJOS=PB2，BS

解得

ZA=15cm,/B=10cm

汽缸上升的距离为

h=2/0-/A-/B=35cm

14.如图甲所示，足够长的平行金属导朝LMMPQ固定在同一水平面上，其宽度L=lm,导轨M与P之

间连接阻值为R=0.2。的电阻，质量为m=0.5kg、电阻为厂=0.2。、长度为1m的金属杆而静置在导

轨上，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现用一垂直杆水平向右的恒力歹二7.0N拉金属杆"，使它

由静止开始运动，运动中金属杆与导轨接触良好并保持与导轨垂直，其通过电阻R