2024年湖南省长沙市某中学高考物理模拟试卷（七）(含详细答案解析)

2024年湖南省长沙市雅礼中学高考物理模拟试卷（七）

一、单选题：本大题共6小题，共24分。

1.如图所示，折射率几=的半圆形玻璃砖置于光屏的上方，其平面

八4到MN的距离•为h=10cm。一束单色光沿图示方向垂直MN射向圆心

O,经玻璃砖后射到光屏上的。'点。现使玻璃砖绕过。点垂直于纸面的轴

顺时针转动，从八6平面射出的光线在光屏」.的光点移动的方向和光点离0'

点的最远距离分别为（）

A.向右移动、10cm

B.向左移动、105？

C.向右移动、200n

D.向左移动、20cm

2.在2023年杭州业运会上，中国队包揽「男女链球金牌。链球笈出前，链球

的运动可简化为某倾斜平面内的加速圆周运动。忽略空气阻力，下列说法中

正确的是（）

A.相同时间内速度的变化量相同

B.链球受到的合外力提供向心力

C.运动员应该在A点附近释放链球

D.运动员应该在最高点8释放链球

3.现在的智能手机大多有“双M/C降噪技术”，简单说就是在通话时，辅助麦克风收集背景音，马主麦克

风音质信号相减来降低背景噪音。图甲是原理简化图，图乙是理想状态下的降噪过程，实线表示环境噪声

声波，虚线表示降噪系统产生的等幅降噪声波，则下列说法正确的是（）

噪声源环境噪声

合成后的声音

降噪声波

甲乙

A.降噪过程应用的是声波的衍射原理

B.理想状态下，降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等，波长相等

C.P点处的质点经过一个周期振动所产生的路程为44（4为降噪声波的振幅）

D.P点处的质点经过一个周期向外迁移的距离为一个波长

4.如图所示，空间存在垂直纸面向里的水平磁场，磁场上边界水平，以。点为坐

标原点，磁场上边界为x轴，竖直向下为y轴，磁感应强度大小在x轴方向保持不x:“

变、），轴方向满足%=%+ky,k为大于零的常数。边长为L的单匝正方形导体X

线框A8CO通过轻质绝缘细线悬挂于天花板，线框质量为机，通有顺时针方向的*xx*X

XXXXX

恒定电流，电流强度为/,系统处于平衡状态，己知该地的重力加速度为g,下列「Ix***x

说法正确的是（）

A.AC边与8。边所受安培力相同

B.细线中拉力大小为mg+kIL2

C.若仅将细线长度加长，线框始终在磁场内，则稳定后细线弹力变大

D.若仅将磁场调整为磁感应强度为殳的匀强磁场，方向不变，则稳定后细线中弹力为0

5.如图所示，是高速磁悬浮列车在水平长直轨道上的模拟运行图，列车由质量均为机的4节车厢组成，其

中I号车厢为动力车厢。列车由静止开始以额定功率P运行，经过一段时间达到最大速度。列车向右运动

过程中，1号车厢会受到前方空气的阻力，假设车厢碰到空气前空气的速度为0,碰到空气后空气的速度

立刻与列车速度相同，已知空气密度为p。1号车厢的迎风面积（垂直运动方向上的投影面积）为S,不计其

他阻力，忽略2号、3号、4号车厢受到的空气阻力。当列车由静止开始以额定功率运行到速度为最大速度

的!时，1号车厢对2号车厢的作用力大小为（）

z/z/zz/z/ZZ/Z/ZZ/Z./.Z./.Z.Z././/./././.✓.z./.z./.z.z.................

市B.失/丽D.崔/而

6.如图所示，在一水平面上放置了一个顶端固定有滑轮的斜面，物块8、C重叠放置在斜面上，细绳的一

端与8物块相连，另一端有结点0,结点处还有两段细绳，一段连接重物A,另一段用外力尸拉住。现让

外力?将物块A缓慢向上运动，拉至00'水平，拉动过程中始终保证夹角a=120。，且绳子00'始终拉直，

物块B和C以及斜面体始终静止，则下列说法正确的是（）

(),

A.绳子。。'的拉力始终减小B.B对。的摩擦力一直在增大

C.斜面对B的摩擦力可能一直在减小D.地面对斜面体的摩擦力先增大后减小

二、多选题：本大题共4小题，共20分。

7.如图所示是•定质量理想气体的状态变化图线。已知aid是等温膨胀过

程，则对于图中所示的4个过程中，以下说法正确的是（）

A.。Tc过程气体从外界吸收热量

B.QT员寸程气体对外做功最多，内能增加也最多

C"、c、"、e各状态下，单位体积内的气体分子个数都相同

D.QTe过程气体内能的减少量不可能恰好等于气体对外做的功

8.2023年春节黄金档期中我国科幻电影《流浪地球2》再获口碑、票房双丰收，极具科幻特色的“太空电

梯”设定吸引了众多科幻爱好者研究的兴趣。太空电梯是从地面基座连接距离地球表面约36000〃机静止轨

道空间站的直立式电梯，若地球的半径近似为6400/“%下列关于太空电梯设定的说法正确的是（）

A.电梯轨道基座能建设在广州市

B.若发生意外，断裂在太空里的电梯部件将不会掉落到地球上

C.若电梯临时停在距离地表为18000切?的高空，其重力加速度只有地球表面的白

XO

D.登上静止轨道空间站的宇航员受到的万有引力约为地面的上

9.如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速

度s转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静

止。小物体质量为1依，与盘面间的动摩擦因数为苧，设最大静摩擦力等于

滑动摩擦力，盘面与水平面的夹角为30。，g取107九〃2。则下列说法正确的

是（）

A.角速度3的最大值是lrad/s

B.小物体运动过程中所受的摩擦力始终指向圆心

C.3取不同数值时，小物体在最高点受到的摩擦力一定随3的增大而增大

D.小物体由最低点运动到最高点的过程中摩擦力所做的功为25J

10.一边长为L、质量为小的正方形金属细框，每边电阻力岛，置于光

滑的绝缘水平桌面（纸面）上。宽度为2L的区域内存在方向垂直于纸面

的匀强磁场，磁感应强度大小为凡的虚线为磁场边界，在臬面I:固

定两条光滑长直金属导轨，导轨与磁场边界垂直，左端连接电阻8=2&，导轨电阻可忽略，金属框置于

2,3

导轨上，如图所示。让金属框以初速度为=处p进入磁场。运动过程中金属框的上、下边框处处与导轨始

终接触良好。卜列说法正确的是（）

A.金属框进入磁场过程中电路的总电阻为2治

B.金属框进入磁场的末速度为普

5m/?0

C.金属框能穿越磁场

D.在金属框整个运动过程中，电阻&产生的热量为黑

三、实验题：本大题共2小题，共16分。

II.某同学利用按动中性笔粗测笔杆与水平桌面间的动摩擦因数。操作步骤如下:

A.将笔尾部朝下竖直放置，紧靠光滑的竖直墙，向下按压到底，释放后中性笔向

上弹起一定的高度，记录高度〃；

4.再将中性笔置于水平桌面上，尾部垂直竖直墙，垂直竖直墙按压中性笔到底，

释放后中性笔滑行一段距离后停止运动，记录滑行的距离X。

（1）除了在操作中记录的数据，要测量笔杆与水平桌面间的动摩擦因数，（

填“需要”或“不需要”）测量中性笔的质量用。按动中性卷

(2)动摩擦因数的表达式4=_____(用题目中所给的物理量的符号表示)。

(3)请至少提出一条减小实验误差的操作：o

12.某同学为测定电阻丝的电阻率。，设计了如图甲所示的电路，电路中时是一段电阻率较大、粗细均匀

的电阻丝，保护电阻&=4.00,电源电动势E=3.0V,电流表内阻忽略不计，滑片尸与电阻丝始终接触

良好.

(1)实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图乙所示，其示数为d=mm.

(2)实验时闭合开关，调节滑片P的位置，分别测量出每次实验中〃尸长度工及对应的电流值/,实验数据

如表所示：

x/m0.100.200.300.400.500.60

1/A0.490.430.380.330.310.28

2

2.042.332.633.033.233.57

根据表中的数据，在图丙的坐标纸上作出:-％图象，并由图线求出电阻丝的电阻率0=(保留

两位有效数字)。

(3)根据:-不关系图线纵轴截距的物理意义，可求得电源的内阻为r=_。(保留两位有效数字).

(4)若电流表内阻不可忽略，则电流表的内阻对测量电阻丝的电阻率―__(选填“有”或“无”)影响，根

据:-X关系图线纵轴截距的物理意义可求得的是______。

四、简答题：本大题共2小题，共26分。

13.在玻尔的原子结构理论中，氢原子由高能级向低能级跃迁时能发出一系列不同频率的光，波长可以用

巴尔末一里德伯公式(/-来计算，式中;I为波长，R为里德伯常量，〃、&分别表示氢原子跃迁前

和跃迁后所处状态的量子数，对于每一个八有九=k+l,k+2,忆+3,…。其中，赖曼系谱线是电子由

n>1的轨道跃迁到A=1的轨道时向外辐射光子形成的，巴尔末系谱线是电子由ri>2的轨道跃迁到k=2

的轨道时向外辐射光子形成的。现用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验。若用赖曼系中波长

最长的光照射时，遇止电压的大小为小：若用巴尔末系中72=4的光照射金属时，遏止电压的大小为出。

已知电子电荷量的大小为。，真空中的光速为C,里德伯常量为上试求：普朗克常量/?和该金属的逸出功

14.如图所示是中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置中的“偏多样性粒子束

转系统”原理图。由正离子和中性粒子组成的多样性粒子束通过两极

板间电场后进入偏转磁场。其中的中性粒子沿原方向运动，被接收板

接收；一部分离子打到左极板，其余的进入磁场发生偏转被在噬板存

噬并发出荧光。多样性粒子束宽度为心各组成粒子均横向均匀分布。

偏转磁场为垂直纸面向外的矩形匀强磁场，磁感应强度为名。己知离

子的比荷为公两极板间电压为U、间距为£,极板长度为2L,吞噬板

长度为2L并紧靠负极板。若离子和中性粒子的重力、相互作用力、极

板厚度可忽略不计，则

(1)要使%=，由的离子能沿直线通过两极板间电场，可在极板间施

加一垂直于纸面的匀强磁场名,求殳的大小；

(2)若撤去极板间磁场％,有〃个速度为%=，痢的离子，能进入偏转磁场的离子全部能被吞噬板吞噬,

求吞噬板上收集的离子个数及当的取值范围;

(3)重新在两极板间施加一垂直于次面的匀强磁场并调整磁感应通度大小，使外=，丽的离子沿直线通过

极板后进入偏转磁场，若此时磁场边界为矩形，如图所示，当为=捺小苧时上述离子全部能被吞噬板存

噬，求偏转磁场的最小面积。

五、计算题：本大题共I小题，共14分。

6用如图所示的装置，可以模拟货车在水平路面上的行驶，进而研究行

驶过程中车厢里的货物运动情况。已知模拟小车(含遥控电动机)的质量

M=7kg,车厢前、后壁间距L=4TH,木板A的质量771A=1kg,长度

LA=2m,木板上可视为质点的物体8的质量ms=4kg,A、8间的动摩

擦因数〃=0.3,木板与车厢底部(水平)间的动摩擦因数%=0.32,人、B紧靠车厢前壁。现“司机〃遥控小

车从静止开始做匀加速直线运动，经过一定时间，人、B同时与车厢后壁碰撞。设小车运动过程中所受空

气和地面总的阻力恒为F破=16N,重力加速度大小g=lOzn/sz,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

(1)从小车启动到4、〃与后壁碰撞的过程中，分别求八、B的加速度大小；

(2)4,B与后壁碰撞前瞬间，求遥控电动机的输出功率；

(3)若碰撞后瞬间，三者速度方向不变，小车的速率变为碰前的80%,A、6的速率均变为碰前小车的速

率，且“司机”立即关闭遥控电动机，求从开始运动到A相对车静止的过程中，A号车之间由于摩擦产生

的内能。

答案和解析

1.【答案】A

【解析】解：BD.玻璃砖绕圆心。点顺时针转动，相当于玻璃砖不动，入射光线逆时针转动，则折射光线

也逆时针转动，光屏上的光点将向右移动，故8。错误：

AC.由折射定律，设玻璃砖转过a角时光线在玻璃砖的A4而上恰好发生全反射，此时射到光屏MN上的光

点离。'点的距离最远。设临界角为C,根据临界角公式可得：

1

sinC=—

n

全反射的临界角

c=a=45°

由几何关系知，光屏上光点到0'的距离

h10

x=-----=^-cm=10cm

tana1

则光屏上光点向右移动，光点离。'点最远距离为1057,故4正确，C错误。

故选:Ao

根据光的传播特点分析出光屏上的点的移动方向；

根据临界角公式和几何关系得出光点离。'点的距离。

本题主要考查了光的折射定律，熟悉光的传播特点，结合几何关系和临界角的计算公式即可完成分析。

2.【答案】C

【解析】解：仄链球在倾斜平面内做加速圆周运动，因此合力不但提供向心力，还提供切向力，故8错

误；

A、根据4V=Q£,F=ma,可知合力与加速度的大小、方向均在不断发生变化，因此相同时间内速度变

化量du不相同，故A错误；

CD、由斜抛运动规律可知：

x=%cos6•t

1

h=一％t+2gt2

其中。近似人的身高，8为抛出时与水平方向的夹角，整理gMtaMe-2诏xtan。+(gx2-2听h)=0,关

于tan。一元二次方程，一定有解，因此4N0,解得xW虱空竺，即tan。=,“°时,最大水平距离

9JV+2gh

当叵卫；如果身高忽略不计，即力右0,则％=逊^，当。=45。时，最大水平距离Xmax=逋。

999

因此，在A点附近达到最大速度与,以一定的夹角9抛出，可以获得更好的成绩，故C正确，D错误。

故选：C。

链球做加速圆周运动，拉力和重力的提供合力，通过力是否变化可判断加速度的变化，即可判断速度变化

量是否相同；

链球做斜抛运动过程中，松手后链球做斜抛运动，根据斜抛运动规律结合数学知识进行求解。

本题考查了圆周运动和斜抛运动的相关知识，解题的关键是明确链球合力的作用效果，难度适中。

3.【答案】B

【解析】解：48由图可看出，理想状态下降噪声波与环境声波波长相等，波速相等，则频率相同，叠加

时产生干涉现象，由于两列声波等幅反相，振动减弱，起到降噪作用，所以降噪过程应用的是声波的干涉

原理，故A错误，8正确；

C图乙所不，此时介质中的质点P处于平衡位置，但因为两列声波等大反向，所以合振幅为零，故质点尸

静止不动，路程为零，故C错误；

。.波传播时，质点不随波移动，只在平衡位置附近振动，则。点并不随波移动，故。错误。

故选:B.

根据叠加原理，两列声波等幅反相，叠加时产生干涉现象，振动减弱；振动点不随波移动。

本题解题关键是根据叠加原理分析，注意两列声波等幅反相时，振动减弱，是一道基础题。

4.【答案】B

【解析】解•：A、AC边与4。边电流方向相反，由左手定则可知，两边所受安培力方向相反，故A错误；

以设A8边到x轴的距离为力，则43边受到的安培力大小为自B二（%+左九）〃，方向竖直向上，CO边受

到的安培力大小为FCD=（Bo+kh+k0L,方向竖宜向下，由于系统处于平衡状态，有T+=mg+

FCD,解得T=mg+k/Z?,故BE确；

C、由于AB边与C。边的距离不变，则两边所受安培力之差不变，则若仅将细线长度加长，线框始终在磁

场内，则稳定后细线弹力不变，故C错误；

。、若仅将磁场调整为磁感应强度为8。的匀强磁场，方向不变，则A8边与CO边所受安培力大小相等，方

向相反，由系统平衡可知，细线中的拉力与其重力等大反向，故。错误。

故选:B.

分析题干，需注意本题中的磁场并不是均匀磁场，在计算线圈不同位置所受的安培力需要带入题干给的磁

感应强度的关系式。

本题集中考察了安培力的计算及应用，正确使用安培力计算公式是本题的解题关键。

5.【答案】B

【解析】解•：根据题意，设列车的最大速度为巧招列车对空气的阻力为/,取列车运动方向为正方向，由

动量定理有

fAt=pSvAtv-0

解得

f=PS%

当牵引力等于阻力时，匀速运动，列车速度最大，则有

P=小

联立解得

3标

当列车由静止开始以额定功率运行到速度为最大速度的;时，阻力为

11

X2

A-B-

379

此时，牵引力为

P

F=I-=3/

尹

1号车厢对2号车厢的作用力大小为F,对2号、3号、4号车厢整体，由牛顿第二定律有

F'=3ma

对4节车厢整体有

3/-/i=4ma

联、工解得

1313____

产'=石PS*=石5(2Ps

故B正确，人C。错误。

故选：故

根据动量定理推导出阻力的表达式，当牵引力等于阻力时，计算出列车速度最大，根据运行速度为最大速

度的;时计算出牵引力，根据牛顿第二定律列方程计算。

本题关键掌握机车的两种启动方式、整体法和隔离法。

6.【答案】D

【解析】解：人、以结点0为研究对象，受到两段细绳的

拉力和外力凡其中。A段的拉力大小等于机g,如图所

示；

根据平衡条件解得正弦定理可以推导出：£=黑，由于

*)111H

。和〃吆不变，则系为定值；

让外力E将物块A缓慢向上运动，拉至。。'水平的过程中，/7的变化范围为60。〜150。，所以sin/7先增大后

减小，所以绳子。0'的拉力先增大后减小，故A错误;

B、对。受力分析,8对。的摩擦力始终等于C的重力沿斜面向下的分力，一直不变，故B错误：

C、对从C整体受力分析可知，沿斜面方向根据平衡条件可知，斜面对8的摩擦力大小等于绳子0。，的拉

力与从C重力沿斜面向下分力的合力，绳子。。'的拉力先增大后减小，斜面对4的摩擦力不可能一直减

小，故C错误；

。、对仄C以及斜面整体分析，绳子对整体水平方向的拉力先增大后减小，则地面对斜面体的摩擦力先

增大后减小，故。正确。

故选：ZX

以结点O为研究对象进行受力分析，根据平衡条件分析绳子0。'的拉力的变化情况；对。沿斜面方向根据

平衡条件分析3对C的摩擦力的变化；对&C整体受力分析可知，沿斜面方向根据平衡条件分析斜面对

4的摩擦力的变化；对从C以及斜面整体分析，水平方向根据平衡条件分析地面对斜面体的摩擦力的变

化。

本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用

平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。

注意整体法和隔离法的应用。

7.【答案】ABC

【解析】解：4QTC过程气体体积增大，气体对外做功，QTC过程气体温度升高，内能增加，由热力学

第一定律4U=Q+W可知，气体吸收热量，故A正确；

A根据题意可知，b、c、d、e点的体积V相等，Pb>Pc>Pd>Pe，由查理定律苧=。，可知为>外>

Td>Te,。〃是等温膨胀过程，则兀=〃，从。到氏c、"、e过程体积变化量4,相同，气态对外做功

W=pAV,过程气体压强不变，aCsae过程压强减小，则a。过程气体对外做功最多，过程

气体温度升高最大，气体内能增加最多，故8正确；

C根据题意可知，仄c、d、e各状态下气体体积相等，分子数密度相等，即单位体积内的气体分子个数相

等，故C正确；

Da-e过程气体温度降低，所以一定质量的理想气体内能减少，气体体积增大，气体对外做功，气体内

能的减少量可能等于气体对外做的功，故。错误。

故选：ABC.

根据气体体积的变化趋势得出气体的做功类型，结合温度的变化得出内能的变化趋势，从而分析出气体的

吸放热情况；

根据气体的体积分析出单位体积内气体分子个数的大小关系。

本题主要考杳了热力学第一定律的相关应用，熟悉图像物理意义的分析，结合热力学第一定律即可完成解

答。

8.【答案】CD

【解析】解：4由于要与同步轨道的空间站进行连接，故太空电梯应该建立在同步卫星轨道所在的平面

内，即赤道上，故A错误；

3.太空电梯的设定实际为建于地球之上，跟随地球自转且具有柱同的角速度，故其自转的角速度、线速度

明显小于第一宇宙速度，故除静止轨道外的部分断裂皆因其受到的万有引力大于向心力才会抻落，电影内

也有这一情节，故B错误；

C.距离地表18000E?的高空处，距离地心距离约为18000km+6400km=24400km,约为地球半径的3.8

倍，根据万有引力定律mg=缪，其重力加速度约为地球表面的上，故C正确；

n静止轨道距地球表面高36000h北处，该处到地心距离为42400加?，约为地球半径的6.6倍，根据产力=

绊，引力的为地球表面的人故。正确。

rz44

故选：C。。

要与同步轨道的空间站进行连接，太空电梯应该建立在同步卫星轨道所在的平面内，根据电梯部件的受力

情况分析8,根据万有引力与重力的关系分析C"

本题解题关键是掌握：1.同步卫星轨道平面在赤道平面；2.根据万有引力与重力的关系分析解答。

9.【答案】AD

【解析】解：4当小物体随圆盘转到圆盘的最低点，所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时，角速度最

大，由牛顿第二定律得

4mgeos30°—mgsin30°=ma)2r

代入数据解得3=lrad/s,故A王确；

8由于小物体做匀速圆周运动，除了水平直径上的两点之外，在圆盘面内静摩擦力的一个分力要与重力沿

斜面向下的分力相平衡，另一个分力提供做圆周运动的向心力，所以小物体运动过程中所受的摩擦力不一

定始终指向圆心，故〃错误；

C/、物体向心力的最大值为

/31

〃mgcos30°—mgsin30°=x1x10x~^~N—1x10x—N=2.5N

乙乙乙

1

mgsin30"=1x10x5N=5/V

大于向心力最大值，故最高点

mgsin30°—f=ma)2r

故小物体在最高点受到的摩擦力一定随3的增大而减小，故C错误；

。・小物体由最低点运动到最高点的过程中，动能增量为0,据动能定理得

—mg♦2rsin30°+必=0

代入数据解得摩擦力所做的功为

必=25/,故。正确。

故选：AD.

A.先判断静摩擦达到最大的位置对应的角速度，结合牛顿第二定律列式求解；

B.根据物体的合力提供向心力和摩擦力的特点进行判断；

。.根据最大向心力和重力的分力关系结合相应位置进行分析判断；

。.根据动能定理列式求解。

考查牛顿运动定律和动能定理的问题，会根据题意列式联上求解相关的物理量。

10.【答案】8。

【解析】解：4、因为导轨电阻忽略不计，金属框的与导轨重合的两条边被短路，金属框进入磁场过程

中，金属框的右边作为电源，金属框的左边与电阻&并联，可知此时电路中的总电阻为：R。+

端=攀故A错误；

B、金属框进入磁场的末速度为%，金属框进入磁场的过程中，以水平向右为正方向，根据动量定理得:

-BILt=mvy-mvQ

乂有：q=/£=5£=羿，Z10=Bl7,可得：BILt=

&总R总员总

已知初速度为=需，解得：%=熏,故8正确；

C、当金属框完全在磁场中时，金属框的左右两边框同时切割磁感线，可等效为两个电源并联，再和&构

成回路，此时回路的总电阻为：A总1=&+学=苧

假设金属框的右边能够到达磁场右边界，且速度为方，磁场宽度为23金属框完全在磁场中的过程运动位

移为L，以水平向右为正方向，与8选项的分析同理可得：

«2,3

---=mv-mv,解得：v=可知金属框不能穿越磁场，故C错误；

R忐12r2

。、设金属框进入磁场的过程回路产生的总热量为Qi，根据能量守恒定律可得：

11

2^0?=Qi+9

根据电阻的比值关系和焦耳定律可得此过程中电阻占产生的热量为：QRI=4Qi

XJ

联立解得：QR1=::"2

125m/?o

金属框完全在磁场中运动过程，同理可得此过程产生的总热量为：Q2=\mvl

根据电阻的比值关系和焦耳定律可得此过程中电阻Ri产生的热量为：QR/=(Q2

联立解得：QR】'=黑I

整个过程中电阻&产生的热最为：Q=QRI+QR/=W。故。正确。

25m/?o

故选：BD.

金属框的与导轨重合的两条边被短路，金属框的右边作为电源，金属框的左边与电阻陆并联；根据动量定

理求解金属框进入磁场的末速度，以及金属框完全在磁场中运动时的末速度，判断金属框能不能穿越磁

场：根据能量守恒定律求解两阶段的焦耳热的和。

对干电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，重点是分析安培力作用卜.导体棒的运动过程，

根据平衡条件、牛顿第二定律、动量定理列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化

问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解。掌握金属棒切割磁感线作为等效电源时电路联接形式的分

析方法。

11.【答案】不需要?多次重复实验，测量”和x

【解析】解：(1)该实验得原理是先利用能量守恒，将按压后中性笔的弹性势能转化成中性笔的重力势

能，再利用弹性势能完全克服了桌面的摩擦力做功从而求得动摩擦因数，实验原理可表示为

Ep=mgH，Ep=pimgx

联立可得因此可知该实验不需要测量当地的重力加速度，也不需要测量中性笔的质量。

(2)由(1)中H可得〃=g,

(3)多次重复试验，测量〃和x：按压中性笔时，竖直按压和水平按压时确保按压程度相同以减小实验误

差。

故答案为：(1)不需要(2)?(3)多次重复试验，测量〃和人

(1)利用能最守恒原理分析；

(2)利用(1)势能转换规律得出的结论，计算动摩擦因数；

(3)多次重复实验可减小误差。

本题主要考查滑动摩擦力的实验探究，其中掌握能量守恒定律为解决本题的关键。

12.【答案】0.4001.1X10-61.4无电源的内阻和电流表内阻之和

【解析】解•：(1)由图乙所示螺旋测微器的精度为0.01mm，所以金属

丝的直径d=0mm+40.0x0.01mm=0.400mmo

(2)在给的坐标系中先描点，再将这些点拟合成一条直线，如图所示由

图内所示图象；

由电阻定律可得，&=会由欧姆定律可得：R=^-R0-r,所以

14PRo+r

—=—S•X+

nEd1

则图象斜率k=刍=珠#4一I团7,联立并代入数据解得电阻率为:

p=1.1X1016。.m.

nkdu・。

(3)根据图丙中;-%关系图线纵轴截距为力=竿=1.8,代入数据解得：r=1.40。

(4)根据表达式：；=壬*+早,电流表的内阻只决定于纵襁距，与图象的斜率无关，所以Rg对电阻

1iiEaL

率的测定无影响。从纵截距看，，•则是电流表的内阻与电源内阻的和。

故答案为：(1)0.400；(2)如右图所示、1.1xIO%(3)1.4；(4)无、电

00.10.20.30.40.50.6

源的内阻和电流表内阻之和

(1)螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；

(2)应用描点法作图作出图象；求出图象的函数表达式，然后根据图象的斜率求出电阻率；

(3)(4)根据图象的函数表达式，结合根据图象的纵截距求出电源的内阻，并分析误差。

螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数，螺旋测微器需要估读：要掌握应用图象法处

理实聆数据的方法。

13.【答案】解：根据巴尔末一里德伯公式：=/?(十一今)，n=2时，波长最长，代人解得

4

AA=3R

对应的频率匕二：=苧

同理几=4时解得频率为

3cR

用波长兀=白和功=等的光照生•时，根据光电效应方程有叫=hvx-Wo

eU2=hv2—%

联立解得/1=券”1-(72)

14

WQ=^eUv-^eU2

答：普朗克常量为鉴(%-〃2)，该金属的逸出功为卜/-9。2。

JCK55

【解析】根据巴尔末一里德伯公式，得到频率打、”2,根据光电效应方程联立求解。

本题主:要考查了玻尔理论与光电效应的综合应用，关键要掌握光电效应的规律和玻尔理论，认真阅读题

意，从大量材料中获取有效信息。

14.【答案】解：(1)粒子匀速通过极板，有

U

q%Bo=q-^

解得

(2)粒子在电场中偏转，有

12

y=2at

2L=vxt

又

U

q-j-=ma

代人数据得

2

y=3L

故能进入磁场区域收集的离子个数为

1

N=-^n

在偏转磁场中，有

V2

q叫=n?—

在磁场中偏转距离

x=2RcosO

离子射出偏转电场时，对于进入磁场的左右两边界离子而言，与吞噬板左右两端相距分别为2乙、1L,设

离子恰好打到吞噬板两端，由几何关系得

12%

L<2L

3-k%

则

1QU6[3U

zj3气麻

(3)洛伦兹力提供向心力，有

V2

q%Bi=m—

解得

上述离子全部能被吞噬板吞噬，分析可知偏转磁场为最小面积矩形时，紧贴负极板射入磁场的粒子射出磁

场时，沿直线运动能恰打在吞噬板的最左端。

多样性粒子束

设该轨迹圆心到磁场左边界的距离为。，由相似