2023年湖南高考物理真題

2023年高考湖南卷物理真題

一、單選題

1.2023年4月13日，中國“人造太陽''反應(yīng)堆中科院環(huán)流器裝置（EAST）創(chuàng)下新紀(jì)錄，實現(xiàn)403秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束

模等離子體運行，為可控核聚變的最終實現(xiàn)又向前邁出了重要的一步，下列關(guān)于核反應(yīng)的說法正確的是（）

A.相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變釋放的核能更多

B.氣航核聚變的核反應(yīng)方程為汨+汩一夕He+_?e

C.核聚變的核反應(yīng)燃料主要是鈾235

D.核聚變反應(yīng)過程中沒有質(zhì)量虧損

【答案】A

【詳解】A.相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變的質(zhì)量虧損比重核裂變的質(zhì)量虧損大，釋放的核能更多，A正確；

B.笊笳核聚變過程，質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒可知，笊宸核聚變的核反應(yīng)方程

為fH+?HHe+Jn,B錯誤；

C.鈾235是重核，核裂變的核反應(yīng)燃料主要是鈾235,C錯誤；

D.核聚變反應(yīng)過程中放出大量能量，有質(zhì)量虧損，D錯誤。

故選Ao

2.如圖（a）,我國某些農(nóng)村地區(qū)人們用手拋撒谷粒進(jìn)行水稻播種。某次拋出的谷粒中有兩顆的運動軌跡如圖（b）

所示，其軌跡在同一豎直平面內(nèi)，拋出點均為0,且軌跡交于P點，拋出時谷粒1和谷粒2的初速度分別為巧和藝，

其中藥方向水平，方方向斜向上。忽略空氣阻力，關(guān)于兩谷粒在空中的運動，下列說法正確的是（）

圖(a)圖(b)

A.谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度B.谷粒2在最高點的速度小于巧

C.兩谷粒從。到P的運動時間相等D.兩谷粒從。到P的平均速度相等

【答案】B

【詳解】A.兩谷粒均做拋體運動，故加速度均相同，A錯誤；

C.谷粒2做斜向上拋運動，谷粒1做平拋運動，均從O點運動到P點，故位移相同。在豎直方向上谷粒2做豎直

上拋運動，谷粒1做自由落體運動，豎直方向上位移相同故谷粒2運動時間較長，C錯誤；

B.谷粒2做斜拋運動，水平方向上為勻速直線運動，故運動到最高點的速度即為水平方向上的分速度。與谷粒1

比較水平位移相同，但運動時間較長，故谷粒2水平方向上的速度較小即最高點的速度小于巧，B正確；

D.兩谷粒從O到P的位移相同，飛行時間不同，所以平均速度不相等，D錯誤。

故選Bo

3.如圖（a）,在均勻介質(zhì)中有A、B、C和D四點，其中4、B、C三點位于同一直線上，AC=BC=4m,DC=3m,DC

垂直4B.t=0時，位于4B、C處的三個完全相同的橫波波源同時開始振動，振動圖像均如圖（b）所示，振動方

A.這三列波的波速均為2m/s

B.t=2s時，。處的質(zhì)點開始振動

C.t=4.5s時，。處的質(zhì)點向y軸負(fù)方向運動

D.t=6s時，。處的質(zhì)點與平衡位置的距離是6cm

【答案】C

【詳解】A.根據(jù)圖（b）的振動圖像分析可知，振動的周期為4s,故三列波的波速為。=[=^=lm/s,A錯誤；

B.根據(jù)圖（a）分析可知，。處距離波源最近的距離為3m,故開始振動后波源C處的橫波傳播到D處所需的時間

為tc="=J〉=3s,因此t=2s時，。處的質(zhì)點還未開始振動，B錯誤；

C.根據(jù)幾何關(guān)系可知4。=BD=5m,波源A、B產(chǎn)生的橫波傳播到。處所需的時間為以B=華=黑=5s,因此

t=4.5s時，只有波源C處的橫波傳播到。處，此時。處的質(zhì)點振動時間為q==1.5s,根據(jù)振動圖像可知

此時。處的質(zhì)點向y軸負(fù)方向運動，C正確；

D.t=6s時，波源C處的橫波傳播到D處后振動時間為t2=t-加=3s,根據(jù)振動圖像可知此時D處為波源C處

傳播橫波的波谷；t=6s時，波源A、B處的橫波傳播到。處后振動時間為t3=t-以8=人，根據(jù)振動圖像可知此

時。處為波源4、8處傳播橫波的波峰。根據(jù)波的疊加原理可知此時。處質(zhì)點的位移為y=2A-A=2cm,因此t=6s

時，。處的質(zhì)點與平衡位置的距離是2cm。D錯誤。

故選C。

4.根據(jù)宇宙大爆炸理論，密度較大區(qū)域的物質(zhì)在萬有引力作用下，不斷聚集可能形成恒星。恒星最終的歸宿與其

質(zhì)量有關(guān)，如果質(zhì)量為太陽質(zhì)量的1?8倍將坍縮成白矮星，質(zhì)量為太陽質(zhì)量的10?20倍將坍縮成中子星，質(zhì)量更大

的恒星將坍縮成黑洞。設(shè)恒星坍縮前后可看成質(zhì)量均勻分布的球體，質(zhì)量不變，體積縮小，自轉(zhuǎn)變快.不考慮恒星

與其它物體的相互作用.已知逃逸速度為第一宇宙速度的四倍，中子星密度大于白矮星。根據(jù)萬有引力理論，下列

說法正確的是（）

A.同一恒星表面任意位置的重力加速度相同

B.恒星坍縮后表面兩極處的重力加速度比坍縮前的大

C.恒星坍縮前后的第一宇宙速度不變

D.中子星的逃逸速度小于白矮星的逃逸速度

【答案】B

【詳解】A.考慮恒星自轉(zhuǎn)，兩極處萬有引力等于重力，而其它地方萬有引力的一個分力等于重力，所以同一恒星

表面任意位置的重力加速度比一定相同，A錯誤；

B.恒星兩極處自轉(zhuǎn)的向心加速度為零，萬有引力全部提供重力加速度。恒星坍縮前后可看成質(zhì)量均勻分布的球體，

質(zhì)量不變，體積縮小，根據(jù)萬有引力表達(dá)式尸萬=符可知，恒星表面物體受到的萬有引力變大，根據(jù)牛頓第二定

律可知恒星坍縮后表面兩極處的重力加速度比坍縮前的大。B正確；

C.由第一宇宙速度物理意義可得甯=伍=，整理得〃=容，恒星坍縮前后質(zhì)量不變，體積縮小，故第一宇宙速

R'R-VR

度變大，C錯誤；

D.根據(jù)質(zhì)量分布均勻球體的質(zhì)量表達(dá)式M=^R3P得/?=偏，已知逃逸速度為第一宇宙速度的或倍，則

M=5=再,聯(lián)立解得1/2=2/=等=4G，手，根據(jù)題意分析可知中子星的質(zhì)量和密度均大于白矮星，

結(jié)合上式表達(dá)式可知中子星的逃逸速度大于白矮星的逃逸速度，D錯誤。

故選Bo

5.如圖，真空中有三個點電荷固定在同一直線上，電荷量分別為。、。2和。3,P點和三個點電荷的連線與點電荷

所在直線的夾角分別為90。、60。、和30。。若P點處的電場強度為零，q>0,則三個點電荷的電荷量可能為（）

2。2。3

A.Qi=q,Q2=V2q,0=qB.Qi=_q,Q2=一#9，—4q

C.Q/=.q,Q2=y/2q,Q3--qD.Q尸q,Q2=一#9，Q-k4q

【答案】D

【詳解】AB.若三個點電荷同時帶正電或者負(fù)電，則P點的場強不可能為零，AB錯誤;

（知+（翳）2-E2

C.設(shè)P、。/間的距離為r,則Q/、。3在尸點產(chǎn)生的合場強大小有COS120°=

2第’

解得E=H磬，而Q2產(chǎn)生的場強大小為E=今等，因P點的場強不可能為零，C錯誤;

（笛2+（歲）。2

D.設(shè)P、。/間的距離為r,所以Q/、Q在尸點產(chǎn)生的合場強大小有COS120。=4.2q2

2-^-

解得后=筆￡,而Q產(chǎn)生的場強大小為E=普，因此尸點的場強可能為零，D正確。

故選D?

6.如圖，真空中有區(qū)域I和H,區(qū)域I中存在勻強電場和勻強磁場，電場方向豎直向下（與紙面平行），磁場方向

垂直紙面向里，等腰直角三角形CG/區(qū)域（區(qū)域H）內(nèi)存在勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外。圖中A、C、。三

點在同一直線上，4。與GF垂直，且與電場和磁場方向均垂直。A點處的粒子源持續(xù)將比荷一定但速率不同的粒子

射入?yún)^(qū)域I中，只有沿直線AC運動的粒子才能進(jìn)入?yún)^(qū)域H。若區(qū)域I中電場強度大小為E、磁感應(yīng)強度大小為

區(qū)域II中磁感應(yīng)強度大小為治，則粒子從CF的中點射出，它們在區(qū)域H中運動的時間為伍若改變電場或磁場強

弱，能進(jìn)入?yún)^(qū)域H中的粒子在區(qū)域H中運動的時間為r,不計粒子的重力及粒子之間的相互作用，下列說法正確的

A.若僅將區(qū)域I中磁感應(yīng)強度大小變?yōu)?B/,則t>to

B.若僅將區(qū)域I中電場強度大小變?yōu)?E,則t>t0

C.若僅將區(qū)域H中磁感應(yīng)強度大小變?yōu)榕cB2,則"佚

D.若僅將區(qū)域H中磁感應(yīng)強度大小變?yōu)獒埽?則￡=魚%

【答案】D

【詳解】由題知粒子在AC做直線運動，則有"區(qū)域II中磁感應(yīng)強度大小為&,則粒子從CF的中點射出，

則粒子轉(zhuǎn)過的圓心角為90。，根據(jù)quB=m^-r,有命=空-。

A.若僅將區(qū)域I中磁感應(yīng)強度大小變?yōu)?3〃則粒子在4C做直線運動的速度，有qv2B尸qE,則以=羨，再根據(jù)

?2

qvB=m\可知粒子半徑減小，因此粒子仍然從C尸邊射出，粒子轉(zhuǎn)過的圓心角仍為90。，則f=%,A錯誤；

B.如果僅將區(qū)域I中電場強度大小變?yōu)?E,則粒子在AC做直線運動的速度，＜qv,=q-2E,貝ljv=2v°.再根據(jù)

qvB=my,可知粒子半徑變?yōu)樵瓉淼?倍，因此粒子尸點射出，粒子轉(zhuǎn)過的圓心角仍為90。，所以f=B錯誤;

C.若僅將區(qū)域II中磁感應(yīng)強度大小變?yōu)?B2,則粒子在AC做直線運動的速度仍為B再根據(jù)=可知

粒子半徑變?yōu)樵瓉淼牡剩?,則粒子從。尸邊射出，根據(jù)幾何關(guān)系可知轉(zhuǎn)過的圓心角為60。，根據(jù)=

有1=然，貝此=巴答，C錯誤；

9qB29

D.如果僅將區(qū)域H中磁感應(yīng)強度大小變?yōu)?殳，所以粒子在AC做直線運動的速度仍為如再根據(jù)=

可知粒子半徑變?yōu)樵瓉淼拿溃?,則粒子。尸邊射出，根據(jù)幾何關(guān)系可知轉(zhuǎn)過的圓心角為45。，根據(jù)勺1^=小某廠,

有1=駕，則1=夜％，D正確。

zqB?

故選D。

二、多選題

7.一位潛水愛好者在水下活動時，利用激光器向岸上救援人員發(fā)射激光信號，設(shè)激光光束與水面的夾角為a,如圖

所示。他發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)a大于41。時，岸上救援人員才能收到他發(fā)出的激光光束，下列說法正確的是（）

岸上救援人員

水面

潛水愛好者

A.水的折射率為一三

sm41°

B.水的折射率為一三

sin49°

C.當(dāng)他以a=60。向水面發(fā)射激光時，岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角小于60°

D.當(dāng)他以a=60。向水面發(fā)射激光時，岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角大于60。

【答案】BC

【詳解】AB.當(dāng)潛水愛好者發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)a大于41。時，岸上救援人員才能收到他發(fā)出的激光光束，則說明a=41。

時激光恰好發(fā)生全反射，則S也（90。-41。）=工，則n=—三，A錯誤、B正確：

CD.當(dāng)水愛好者以a=60。向水面發(fā)射激光時,入射角力=30°,根據(jù)折射定律有〃sin〃=si*,折射角〃大于30。,

則岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角小于60。，C正確、D錯誤。

故選BCo

8.如圖，固定在豎直面內(nèi)的光滑軌道ABC由直線段A8和圓弧段BC組成，兩段相切于B點，AB段與水平面夾角

為仇B(yǎng)C段圓心為0,最高點為C、A與C的高度差等于圓弧軌道的直徑2/?。小球從A點以初速度也沖上軌道，

能沿軌道運動恰好到達(dá)C點，下列說法正確的是（）

A.小球從B到C的過程中，對軌道的壓力逐漸增大

B.小球從A到C的過程中，重力的功率始終保持不變

C.小球的初速度為=/荻

D.若小球初速度vo增大，小球有可能從B點脫離軌道

【答案】AD

【詳解】A.據(jù)題圖分析可知，小球能沿軌道運動恰好到達(dá)C點，根據(jù)小球在C點的速度為丫0,因此小球從C到8

m

的過程中，有—cosa）=FN=mgcosa~~

聯(lián)立有Ev=3〃?gcosa—因此從。到8的過程中。由。增大到仇cosa逐漸減小，所以五N逐漸減小，而小球從

8到C的過程中，對軌道的壓力逐漸增大，A正確；

B.以為A到B的過程中小球的速度逐漸減小，因此A到B的過程中重力的功率為P二一mgvsine,所以A到B

的過程中小球重力的功率始終減小，則B錯誤；

C.根據(jù)從4到C的過程中有一mg?2R=[6比一gm詔，解得%=14gR,C錯誤；

D.小球在8點恰好脫離軌道有mgcos。=根焦，所以-=JgRcosO,若小球初速度均增大，小球在8點的速度有

可能為JgRcos。,因此小球有可能從8點脫離軌道，D正確。

故選ADo

9.某同學(xué)自制了一個手搖交流發(fā)電機，如圖所示。大輪與小輪通過皮帶傳動（皮帶不打滑），半徑之比為4:1,小

輪與線圈固定在同一轉(zhuǎn)軸上。線圈是由漆包線繞制而成的邊長為L的正方形，共n匝，總阻值為R。磁體間磁場可視

為磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。大輪以角速度3勻速轉(zhuǎn)動，帶動小輪及線圈繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸與磁場方向垂直。

線圈通過導(dǎo)線、滑環(huán)和電刷連接一個阻值恒為R的燈泡。假設(shè)發(fā)電時燈泡能發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi)，下列說法

正確的是（）

A.線圈轉(zhuǎn)動的角速度為4o>

B.燈泡兩端電壓有效值為

C.若用總長為原來兩倍的相同漆包線重新繞制成邊長仍為L的多匝正方形線圈，則燈泡兩端電壓有效值為運警

D.若僅將小輪半徑變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則燈泡變得更亮

【答案】AC

【詳解】

A.大輪和小輪通過皮帶傳動，線速度相等，小輪和線圈同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，根據(jù)

u=根據(jù)題意可知大輪與小輪半徑之比為4:1,則小輪轉(zhuǎn)動的角速度為43,線圈轉(zhuǎn)動的角速度為43,A正確；

B.線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值Emax=nBS-43,又因為S=L2,所以聯(lián)立可得Emax=4nBL73,所以線圈產(chǎn)生感

應(yīng)電動勢的有效值E=蹩=2夜nBI73,根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可知燈泡兩端電壓有效值為U=提=V2nBL2€0,

V2K+K

B錯誤；

C.如果用總長為原來兩倍的相同漆包線重新繞制成邊長仍為L的多匝正方形線圈，則線圈的匝數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍,

線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值E；11ax=8nBI?3,此時線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的有效值E'=鬻=4&nBI?3,根據(jù)電

阻定律R'=p5，因此線圈電阻變?yōu)樵瓉淼?倍，即為2R,根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可得燈泡兩端電壓有效值

44BL%,?正確;

U'=忌

D.如果僅將小輪半徑變?yōu)樵瓉淼膬杀叮瑩?jù)v=31?可知小輪和線圈的角速度變小，根據(jù)E=等,可知線圈產(chǎn)生的

感應(yīng)電動勢有效值變小，則燈泡變暗，D錯誤。

故選AC。

10.如圖，光滑水平地面上有一質(zhì)量為2m的小車在水平推力F的作用下加速運動。車廂內(nèi)有質(zhì)量均為m的A、B兩

小球，兩球用輕桿相連，A球靠在光滑左壁上，B球處在車廂水平底面上，且與底面的動摩擦因數(shù)為小桿與豎直

方向的夾角為仇桿與車廂始終保持相對靜止假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。下列說法正確的是（）

A.若B球受到的摩擦力為零，則尸=2mgtan。

B.若推力尸向左，且tan。工則尸的最大值為2zngtane

C.若推力F向左，且〃VtanJW2〃，則F的最大值為47ng(2〃-tan。)

D.若推力尸向右，且tan。>2〃，則尸的范圍為4mg(tan6-2〃)<F<47ng(tan。+2〃)

【答案】CD

【詳解】

A.設(shè)桿的彈力為N,對小球A：豎直方向受力平衡，因此桿水平方向的分力與豎直方向的分力滿足M=tan。，，豎

Ny

直方向Ny=mg,則Nx=7ngtan0,如果B球受到的摩擦力為零，對B根據(jù)牛頓第二定律分析可得=ma,可解

得。=。1211。，對小球A、B和小車整體根據(jù)牛頓第二定律F=4ma=4mgtan。，A錯誤；

B.如果推力尸向左，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度向左，小球A所受向左的合力的最大值為Nx=mgtanO,對小

球B,因為tan?W〃，小球B受到向左的合力尸=灰的+加9)-42機91211仇則對小球A,據(jù)牛頓第二定律分析

可得Nx=mamax,對系統(tǒng)整體根據(jù)牛頓第二定律F=4mamax,解得F=4mgtan0,B錯誤；

C.如果推力F向左，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度向左，小球A所受向左的合力的最大值為Nx=mgtan。，小球B

所受向左的合力的最大值%ax=(Ny+mg)?林-Nx=2林mg-mgtan。，由于〃<tan。<2/z可知/ax<mgtanO,

則對小球B,根據(jù)牛頓第二定律/ax=211mg-mgtan。=mamax,對系統(tǒng)根據(jù)牛頓第二定律F=4mamax,聯(lián)立可

得F的最大值為尸=4mg(24-tan0),C正確；

D.若推力F向右，根據(jù)牛頓第二定律可知系統(tǒng)整體加速度向右，由于小球A可以受到左壁向右的支持力，理論上

向右的合力可以無限大，因此只需要討論小球B即可，當(dāng)小球B所受的摩擦力向左時，小球B向右的合力最小，

此時在min=Nx_(Ny+mg)n=mgtand-2〃mgtan。，當(dāng)小球所受摩擦力向右時，小球B向右的合力最大，此時

Nmama

用1ax-x+(Ny+mg)fl-mgtand+2〃mgtan。，對小球B根據(jù)牛頓第二定律尸min=min'4iax=rnax'對

系統(tǒng)根據(jù)牛頓第二定律尸=4ma,代入小球B所受合力分范圍可解得尸的范圍為

4mg(tan。-2〃)<F<4mg(tand+24)，D正確。

故選CD。

三、實驗題

11.某同學(xué)探究彈簧振子振動周期與質(zhì)量的關(guān)系，實驗裝置如圖(a)所示，輕質(zhì)彈簧上端懸掛在鐵架臺上，下端

掛有鉤碼，鉤碼下表面吸附一個小磁鐵，其正下方放置智能手機，手機中的磁傳感器可以采集磁感應(yīng)強度實時變化

的數(shù)據(jù)并輸出圖像，實驗步驟如下：

(1)測出鉤碼和小磁鐵的總質(zhì)量rn;

(2)在彈簧下端掛上該鉤碼和小磁鐵，使彈簧振子在豎直方向做簡諧運動，打開手機的磁傳感器軟件，此時磁傳

感器記錄的磁感應(yīng)強度變化周期等于彈簧振子振動周期；

(3)某次采集到的磁感應(yīng)強度B的大小隨時間t變化的圖像如圖(b)所示，從圖中可以算出彈簧振子振動周期

(4)改變鉤碼質(zhì)量，重復(fù)上述步驟；

(5)實驗測得數(shù)據(jù)如下表所示，分析數(shù)據(jù)可知，彈簧振子振動周期的平方與質(zhì)量的關(guān)系是(填“線性的”或“非

線性的”)；

m/kglOT/sT/sT2/S2

0.0152.430.2430.059

0.0253.140.3140.099

0.0353.720.3720.138

0.0454.220.4220.178

0.0554.660.4660.217

(6)設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k,根據(jù)實驗結(jié)果并結(jié)合物理量的單位關(guān)系，彈簧振子振動周期的表達(dá)式可能是(填

正確答案標(biāo)號)；

A.2兀聆B.2兀［^C.2n'JmkD.2irky/m

(7)除偶然誤差外，寫出一條本實驗中可能產(chǎn)生誤差的原因：.

【答案】線性的A空氣阻力

【詳解】

（3）從圖中可以算出彈簧振子振動周期7=總。

（5）分析數(shù)據(jù)可知，彈簧振子振動周期的平方與質(zhì)量的比值接近于常量3.95,則彈簧振子振動周期的平方與質(zhì)量

的關(guān)系是線性的:

因為s（秒）為周期的單位，因此其它各項單位都不是周期的單位，A

正確，BCD錯誤。

故選A?

（7）除偶然誤差外，鉤碼振動過程中受空氣阻力的影響可能會使本實驗產(chǎn)生誤差。

12.某探究小組利用半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器等元件設(shè)計了一個測量微小壓力的裝置，其電路如圖（a）所示，七、

7?3為電阻箱，RF為半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器，C、。間連接電壓傳感器（內(nèi)阻無窮大）.

圖(a)圖(b)

（1）先用歐姆表“x100”擋粗測外的阻值，示數(shù)如圖（b）所示，對應(yīng)的讀數(shù)是—Q;

（2）適當(dāng)調(diào)節(jié)%、/?2、角，使電壓傳感器示數(shù)為0，此時，外的阻值為（用％、區(qū)2、氏3表示）；

（3）依次將0.5g的標(biāo)準(zhǔn)祛碼加載到壓力傳感器上（壓力傳感器上所受壓力大小等于祛碼重力大小），讀出電壓傳感

器示數(shù)U,所測數(shù)據(jù)如下表所示：

次數(shù)123456

祛碼質(zhì)量m/g0.00.51.01.52.02.5

電壓U/mV057115168220280

根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（c）上描點，繪制U-m關(guān)系圖線

U/mV

300

250

200

150

100

50

3.0

(4)完成前面三步的實驗工作后，該測量微小壓力的裝置即可投入使用.在半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器上施加微小壓

力方，電壓傳感器示數(shù)為200mV,則Fo大小是N(重力加速度取9.8m/s2,保留2位有效數(shù)字)；

(5)若在步驟(4)中換用非理想毫伏表測量C、。間電壓，在半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力F1,此時非理

想毫伏表讀數(shù)為200mV,則&%(填“>”"=”或

氏遇3

【答案】1000或1000.01.7x10-2>

【詳解】

(1)歐姆表讀數(shù)為10xl00C=1000C

(2)當(dāng)電壓傳感器讀數(shù)為零時，CQ兩點電勢相等，即UCB=%B，即抖-RF="R3,

R^-rKpR2+R3

解得RF=竽

R2

(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖(c)上描點，繪制U-m關(guān)系圖線，注意用順次平滑曲線連接各個點，如下圖所示:

“mV

300

250

200

150

100

50

…呻曲的井，?豐

01.01.52.02.5

（4）據(jù)圖像分析可知，當(dāng)電壓傳感器的讀數(shù)為200mV時，所放物體質(zhì)量為1.75g,因此

32

Fo=mg=1.75x10-x9.8N=1.7x10-No

（5）可將CD以外的電路等效為新的電源,8兩點電壓看做路端電壓，因為換用非理想電壓傳感器當(dāng)讀數(shù)為200mV

時，實際C。間斷路（接理想電壓傳感器時）時的電壓大于200mV,則此時壓力傳感器的讀數(shù)尸。。

四、解答題

13.汽車剎車助力裝置能有效為駕駛員踩剎車省力.如圖，剎車助力裝置可簡化為助力氣室和抽氣氣室等部分構(gòu)成，

連桿4B與助力活塞固定為一體，駕駛員踩剎車時，在連桿48上施加水平力推動液壓泵實現(xiàn)剎車.助力氣室與抽氣

氣室用細(xì)管連接，通過抽氣降低助力氣室壓強，利用大氣壓與助力氣室的壓強差實現(xiàn)剎車助力.每次抽氣時，占打

開，出閉合，抽氣活塞在外力作用下從抽氣氣室最下端向上運動，助力氣室中的氣體充滿抽氣氣室，達(dá)到兩氣室壓

強相等；然后，Ki閉合，g打開，抽氣活塞向下運動，抽氣氣室中的全部氣體從出排出，完成一次抽氣過程.已知

助力氣室容枳為方,初始壓強等于外部大氣壓強Po,助力活塞橫截面積為S,抽氣氣室的容積為匕。假設(shè)抽氣過程

中，助力活塞保持不動，氣體可視為理想氣體，溫度保持不變。

（1）求第1次抽氣之后助力氣室內(nèi)的壓強Pi；

（2）第n次抽氣后，求該剎車助力裝置為駕駛員省力的大小AF。

抽氣活塞一

助力活塞匕一一抽氣氣室

永鈕|助力氣室連村，

【答案】（1）2I=第；（2）△尸=口_（備）n]p°S

vo+vi“0+

【詳解】

（1）以助力氣室內(nèi)的氣體為研究對象，則初態(tài)壓強P0,體積%,第一次抽氣后，氣體體積/=%+%，根據(jù)玻意

耳定律Po%=PiV,解得p】=*,

2

（2）同理第二次抽氣Pi%=P2人解得P2=普=（贏）P0以此類推……

因此當(dāng)"次抽氣后助力氣室內(nèi)的氣體壓強pn=（贏）”Po,剎車助力系統(tǒng)為駕駛員省力大小為

△F=（Po-Pn）S=[1_（焉?）]POS。

14.如圖，兩根足夠長的光滑金屬直導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌間距為3兩導(dǎo)軌及其所構(gòu)成的平面均與水平面成。角，整

個裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面斜向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為B.現(xiàn)將質(zhì)量均為m的金屬棒a、b垂直導(dǎo)軌放

置，每根金屬棒接入導(dǎo)軌之間的電阻均為R。運動過程中金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，金屬棒始終未滑出導(dǎo)

軌，導(dǎo)軌電阻忽略不計，重力加速度為g。

(1)先保持棒b靜止，將棒a由靜止釋放，求棒a勻速運動時的速度大小為；

(2)在(1)問中，當(dāng)棒a勻速運動時，再將棒b由靜止釋放，求釋放瞬間棒b的加速度大小a。；

(3)在(2)問中，從棒b釋放瞬間開始計時，經(jīng)過時間”,兩棒恰好達(dá)到相同的速度求速度"的大小，以及時

間片內(nèi)棒a相對于棒b運動的距離Ax。

【答案】(1)北=篝與空；(2)a=2gsin0；(3)f=gsin。?玲+號Ax=萋9

?2乙22A”,

【詳解】

(1)a導(dǎo)體棒在運動過程中重力沿斜面的分力和“棒的安培力相等時做勻速運動，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得

E=BLU。，有閉合電路歐姆定律及安培力公式可得，=。，F(xiàn)=BIL,。棒受力平衡可得mgsin。=B/L,聯(lián)立解得

_2mgRsin3

V=

°B2L20

(2)根據(jù)右手定則可知導(dǎo)體棒》中電流向里，。棒沿斜面向下的安培力，此時電路中電流不變，則人棒牛頓第二

定律可得mgsinJ+BIL=ma,可解得Q=2gsin。。

(3)釋放棒后。棒受到沿斜面向上的安培力，在到達(dá)共速時對。棒動量定理mgsin