2024屆湖南省岳陽市高三年級下冊教學質量監(jiān)測（二模）物理試卷（含答案與解析）

岳陽市2024屆高三教學質量監(jiān)測（二）

物理

注意事項：

1.答卷前，考生務必將自己的學校、班級、考號、姓名填寫在答題卡上。

2.作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆在答題卡上將對應題目的答案標號涂黑；如

需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案。答案不能答在試卷上。

3.非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內相

應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按

以上要求作答無效。

4.考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，只交答題卡。

一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項

符合題目要求。

1.現(xiàn)在地球上消耗的能量，追根溯源，絕大部分來自太陽，即太陽內部核聚變時釋放的核能。已知笊疑核

聚變方程為；H+：HYHe+；n,其中；H的比結合能為&,的比結合能為用，的比結合能為

我，則一個笊核與一個瓶核發(fā)生這樣的核反應釋放的能量為（）

A.-EI-E,B,E[+E2-C.4E3—2E1—3￡,D,2E1+3E2—

2.電影《熱辣滾燙》講述了一個女孩通過學習拳擊實現(xiàn)自我蛻變的勵志故事。沙袋用繩豎直懸掛，主角對

沙袋施加300N的作用力，通過調整施力方向使沙袋緩慢移動，嘗試了各種施力方向后發(fā)現(xiàn)繩偏離豎直方向

的最大夾角為30，則沙袋的重力為（）

A.150NB.150V3NC.300ND.600N

3.如圖所示，一束復色光從真空射向半圓形玻璃磚的表面，在圓心。處發(fā)生折射，光分成了兩束單色光油

分別從兩點射出，下列說法正確的是（）

A.玻璃對。光的折射率小于對b光的折射率

B.。光從。傳播到A的時間大于6光從O傳播到B的時間

C.若該復色光由紅光與紫光組成，則。光為紅光

D.若用同一雙縫干涉裝置實驗，可看到。光的干涉條紋間距比6光的大

4.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為3：1,在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電

A.原、副線圈回路中電阻兩端的電壓之比為3：1

B.原、副線圈回路中電阻兩端的電壓之比為1：3

C.原、副線圈回路中電阻消耗的功率之比為3：1

D.原、副線圈回路中電阻消耗的功率之比為1：3

5.與岳陽隔江相望的監(jiān)利市正處北緯30。線上。若有一顆繞地球做勻速圓周運動的極地衛(wèi)星某時經過了監(jiān)

利市正上方，12小時后，該衛(wèi)星又經過了監(jiān)利市正上方，問再過多少小時，該衛(wèi)星還會出現(xiàn)在監(jiān)利市正上

方（）

A.24B.36C.48D.60

6.如圖所示，豎直墻壁連有一勁度系數(shù)為左=lN/cm的輕質彈簧，彈簧右端連有一質量為〃z=lkg的重物,

重物與水平地面間的動摩擦因數(shù)〃=0.2,最大靜摩擦等于滑動摩擦。推動重物，使彈簧壓縮量達到

%=13cm后由靜止開始釋放，重力加速度g=lOm/sz,不計空氣阻力，下列說法正確的是（）

/wwwTI

A.釋放后瞬間重物的加速度大小為ISm/s?

B.重物做往復運動，第一次向右運動的最大距離為25cm

C.重物最終停在彈簧的原長處

D.從靜止開始釋放，到最終停下，重物運動的總路程為42cm

二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符

合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7.如圖所示，正四面體的四個頂點ABC。分別固定一個點電荷，電荷量分別為-。、+Q、+Q和+Q,0

點為正四面體的正中心，。點到ABC。四點的距離均為r,￡點為邊的中點，靜電力常量為左，下列說法

正確的是（）

B.。點電場強度的大小為邛

C.O點電勢比E點電勢高D.。點電勢比E點電勢低

8.如圖所示，從距地面5m高處的塔上，同時從同一位置拋出兩小球，初速度大小都為2m/s,A球初速度

水平向右，B球初速度與水平方向成60。角斜向右上，忽略空氣阻力，重力加速度大小lOm/s?,則正確的是

)

A.在A落地前，A、B可能在空中相遇

B.在A落地前，A、B間的距離不會超過2m

C.B比A滯后X3s落地

5

D.A、B從拋出至落地的過程，A的水平位移大于B的水平位移

9.如圖所示，傾角為。的足夠長的斜面上放有質量均為根相距為乙的AB滑塊，其中滑塊A光滑，滑塊B

與斜面間的動摩擦因數(shù)為〃，〃=tan。。AB同時由靜止開始釋放，一段時間后A與B發(fā)生第一次碰撞,

假設每一次碰撞時間都極短，且都是彈性正碰，重力加速度為g,下列說法正確的是（）

A

B

L

e

B.第一次碰后A的速度為J2g《si吆

A.釋放時，A加速度為gsin。

2

C.從開始釋放到第一次碰撞的時間間隔為D.從開始釋放到第二次碰撞的時間間隔為

丫gsin8

10.如圖所示，空間中存在水平向右的勻強磁場，磁感應強度為及某處S點有電子射出，電子的初速度大

小均為v,初速度方向呈圓錐形，且均與磁場方向成。角（0＜夕＜90°）,S點右側有一與磁場垂直的足夠

大的熒光屏，電子打在熒光屏上的位置會出現(xiàn)亮斑。若從左向右緩慢移動熒光屏，可以看到大小變化的圓形

亮斑（最小為點狀亮斑），不考慮其它因素的影響，下列說法正確的是（）

熒

光

屏

則電子的比荷為赍

A.若圓形亮斑的最大半徑為R,

,Zj

則電子的比荷為當州一

B.若圓形亮斑的最大半徑為R,

RB

cos0

C.若熒光屏上出現(xiàn)點狀亮斑時，S到屏距離為d,則電子的比荷可能為

-Bd

47VVCO50

D.若熒光屏上出現(xiàn)點狀亮斑時,S到屏的距離為心則電子的比荷可能為

~Bd

三、非選擇題：本題共5小題，共56分。

11.某次實驗課上，為測量重力加速度，小組設計了如下實驗：如圖甲所示，細繩一端連接金屬小球，另一

端固定于。點，。點處有力傳感器（圖中未畫出）可測出細繩的拉力大小。將小球拉至圖示位置處，由靜

止釋放，發(fā)現(xiàn)細繩的拉力大小在小球擺動的過程中做周期性變化如圖乙所示。由圖乙可讀出拉力大小的變

化周期為T,拉力的最大值為耳，最小值為工。就接下來的實驗,小組內展開了討論

////////

23cm

IHIIIIIII

nIIIIII

010

甲乙丙

（1）小王同學認為：若小球擺動的角度較小，則還需測量擺長3結合拉力大小的變化周期T,算出重力

加速度g=（用。T表示）;

（2）小王同學用刻度尺測量了擺線長，用游標卡尺測量了小球直徑如圖丙所示，小球直徑為

mm；

（3）小李同學認為：無論小球擺動的角度大小，都只需測量小球的質量如再結合拉力的最大值片、最

小值工，算出重力加速度8=（用加、K、B表示）;

（4）小李同學測量出數(shù)據(jù)：根=40.0g,片=0.56N,居=0.30N,可計算出重力加速度g=

（保留兩位有效數(shù)字）。

12.為測量某電壓表的內阻，興趣小組利用如下器材設計了實驗，電路圖如圖所示實驗器材:

電源用（電動勢L5V,內阻可忽略不計）

電源七2（電動勢2V,內阻可忽略不計）

滑動變阻器與（最大阻值10。）

滑動變阻器&（最大阻值20Q）

電阻箱&（調節(jié)范圍0~99999Q）

開關S及導線若干

操作步驟：

①按圖連接好電路，閉合開關S前，先調節(jié)滑動變阻器的滑片至最左端，調節(jié)電阻箱阻值為0

②保持滑動變阻器的滑片位置不變，調節(jié)電阻箱阻值，使得電壓表指針由滿偏變半偏

③閉合開關S,調節(jié)滑動變阻器的滑片至適當位置，使得電壓表指針滿偏

④讀出電阻箱的阻值，即為電壓表的內阻

請根據(jù)以上實驗回答下列問題

（1）操作步驟正確的順序是;

（2）從系統(tǒng)誤差的角度考慮，電壓表內阻的測量值______真實值（選填“大于”、“小于”或“等

于”）；

（3）為減小系統(tǒng)誤差，滑動變阻器應選擇（選填“用”或"RJ）；

（4）為減小系統(tǒng)誤差，電源應選擇（選填"EJ或“”）。

13.如圖所示，一足夠長、兩側粗細均勻的U型管豎直放置。管內盛有水銀，右端開口，左端封閉一定質量

的理想氣體，封閉氣體的長度4=20cm,右管水銀液面比左管水銀液面高九=25cm。大氣壓強

Po=75cmHg。

（1）求左管內封閉氣體的壓強；

（2）現(xiàn)從右管口逐漸取出水銀，直到右管中水銀液面下降25cm為止，求此時左管內封閉氣體的壓強。設

整個過程溫度不變。

14.如圖所示（俯視圖），光滑絕緣水平面上有一邊長L=lm的正方形單匝導體線框abed,線框質量

〃z=0.1kg,總電阻R=0.4。。線框的右側有兩塊條形區(qū)域的勻強磁場依次排列，條形區(qū)域的寬度也均為

L=lm,長度足夠長，磁場的邊界與線框的be邊平行。區(qū)域I磁場的磁感應強度為四=011\方向豎直

向下，區(qū)域II磁場的磁感應強度為為=0.3T,方向也豎直向下。給線框一水平向右的初速度，初速度方向

與6c邊垂直，則

(1)若線框向右的初速度為=4m/s,求線框6c邊剛進區(qū)域I時，線框的加速度大??；

(2)若線框A邊能穿過區(qū)域I,則線框be邊穿過區(qū)域I的過程中，線框受到安培力的沖量;

(3)要使線框能完全穿過整個磁場區(qū)域，至少給線框多大的初速度。

15.三個可視為質點小球A、B、C用兩根長為L的輕桿通過錢鏈相連，豎立在足夠大的水平地面上，A、

B、C的質量分別為相、7隊-mo因受微小的擾動，A球下降，B球向左，C球向右滑動，若三個小球只在

同一豎直面內運動，不計一切摩擦，重力加速度為g,在A球從開始下降到落地前的過程中，求:

(1)A球落地前瞬間的速度大小及方向；

(2)A球的水平位移的大?。?/p>

(3)過程中A球機械能最小時，離地多高。

參考答案

一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項

符合題目要求。

1.現(xiàn)在地球上消耗的能量，追根溯源，絕大部分來自太陽，即太陽內部核聚變時釋放的核能。已知笊旅核

聚變方程為；其中；H的比結合能為用，的比結合能為用，的比結合能為

與，則一個笊核與一個晁核發(fā)生這樣的核反應釋放的能量為（）

A.當—E]—E[B,E]+E、—E3C.4當—2E1—3E2D,2E1+3E,—4E§

【答案】C

【解析】

【詳解】因為該反應放出能量，所以生成物的比結合能更大，由題意可知，；H有兩個核子，；H有三個

核子，：He共有四個核子，所以其釋放的核能為

AE=4E3-2g-3E2

故選C。

2.電影《熱辣滾燙》講述了一個女孩通過學習拳擊實現(xiàn)自我蛻變的勵志故事。沙袋用繩豎直懸掛，主角對

沙袋施加300N的作用力，通過調整施力方向使沙袋緩慢移動，嘗試了各種施力方向后發(fā)現(xiàn)繩偏離豎直方向

的最大夾角為30，則沙袋的重力為（）

A150NB.150A/3NC.300ND.600N

【答案】D

【解析】

【詳解】根據(jù)力的三角形，當施力方向與繩子垂直時，此時繩偏離豎直方向的夾角最大，沙袋的重力為

G=—^=600N

sin30

故選D。

3.如圖所示，一束復色光從真空射向半圓形玻璃磚的表面，在圓心O處發(fā)生折射，光分成了兩束單色光油

分別從兩點射出，下列說法正確的是（）

o

b

A.玻璃對a光的折射率小于對b光的折射率

B.a光從0傳播到A的時間大于b光從0傳播到B的時間

C.若該復色光由紅光與紫光組成，則。光為紅光

D.若用同一雙縫干涉裝置實驗，可看到a光的干涉條紋間距比6光的大

【答案】B

【解析】

【詳解】A.根據(jù)圖像可知，入射角相同，a的折射角小，根據(jù)

sin4

n=----L

sin。？

可知，。光的折射率大，故A錯誤；

B.根據(jù)

c

V=—

n

可知，在玻璃磚中的。光的傳播速度小于b光的傳播速度，光傳播的路程都為半圓形玻璃磚的半徑r,根

據(jù)

r

t=-

v

可知，在玻璃磚中的a光的傳播時間大于方光的傳播時間，故B正確；

C.a光折射率大，頻率高，波長小，若該復色光由紅光與紫光組成，則a光為紫光，故C錯誤；

D.若用a、6光分別進行雙縫干涉實驗，在其他條件相同的情況下，根據(jù)

Ax=-A

d

。光條紋間距小于b光條紋間距，故D錯誤。

故選B。

4.如圖所示，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)之比為3：1,在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電

阻，貝U()

R

A.原、副線圈回路中電阻兩端的電壓之比為3：1

B.原、副線圈回路中電阻兩端的電壓之比為1：3

C.原、副線圈回路中電阻消耗的功率之比為3：1

D.原、副線圈回路中電阻消耗的功率之比為1：3

【答案】B

【解析】

【詳解】AB.根據(jù)理想變壓器原副線圈電流與線圈匝數(shù)的關系可得

乙”1

1243

根據(jù)歐姆定律

U=IR

原、副線圈回路中電阻兩端的電壓之比為

4=1:3

故A錯誤，B正確；

CD.電阻消耗的功率為

P=I2R

原、副線圈回路中電阻消耗的功率之比為

4：m=i：9

故CD錯誤。

故選B。

5.與岳陽隔江相望的監(jiān)利市正處北緯30。線上。若有一顆繞地球做勻速圓周運動的極地衛(wèi)星某時經過了監(jiān)

利市正上方，12小時后，該衛(wèi)星又經過了監(jiān)利市正上方，問再過多少小時，該衛(wèi)星還會出現(xiàn)在監(jiān)利市正上

方（）

A.24B.36C.48D.60

【答案】D

【解析】

【詳解】極地衛(wèi)星的周期為

360

xl2h=36h

2x(90-30)

地球自轉周期為24h,由于

72h=24及地=3。球

衛(wèi)星再次出現(xiàn)在監(jiān)利市正上方，經歷的時間為

r=72-12h=60h

另外一種情形極地衛(wèi)星的周期為

360

xl2h=18h

2x(90+30)

此時ABC均不能滿足要求，故選D。

6.如圖所示，豎直墻壁連有一勁度系數(shù)為左=lN/cm的輕質彈簧，彈簧右端連有一質量為1kg的重物,

重物與水平地面間的動摩擦因數(shù)〃=0.2,最大靜摩擦等于滑動摩擦。推動重物，使彈簧壓縮量達到

%=13cm后由靜止開始釋放，重力加速度g=lOm/sz,不計空氣阻力，下列說法正確的是（）

A.釋放后瞬間重物的加速度大小為15m/s2

B.重物做往復運動，第一次向右運動的最大距離為25cm

C.重物最終停在彈簧的原長處

D.從靜止開始釋放，到最終停下，重物運動的總路程為42cm

【答案】D

【解析】

【詳解】A.釋放后瞬間，根據(jù)牛頓第二定律可得

-1umg=ma

解得釋放后瞬間重物的加速度大小為

kx1x13/2cc/211,2

a=-o--jLig=------m/s-0.2xl0m/s=1Im/s

故A錯誤；

B.設重物第一次向右運動的最大伸長量為A，根據(jù)功能關系可得

1,21,

jLimg（x0+%；）=—o0--

代入數(shù)據(jù)解得

則重物第一次向右運動的最大距離為

x=x+x

moi~22cm

故B錯誤；

CD.設重物向右運動運動到最大伸長量為后，反向向左的最大壓縮量為巧，根據(jù)功能關系可得

〃加g(Xi+=———kx^

代入數(shù)據(jù)解得

kx2>fj.mg

設重物第二次向右運動的最大伸長量為％3,根據(jù)功能關系可得

pimg(x2+%)=—履；——履;

代入數(shù)據(jù)解得

也<"mg

可知此后重物處于靜止整體，則重物最終停在伸長量為1cm位置；從靜止開始釋放，到最終停下，重物運

動的總路程為

s-x0+2X]+2X2+X3=(13+2X9+2X5+l)cm=42cm

故C錯誤，D正確。

故選D。

二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符

合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7.如圖所示，正四面體的四個頂點A3C。分別固定一個點電荷，電荷量分別為-。、+Q、+Q和+Q,O

點為正四面體的正中心，。點到ABC。四點的距離均為r,E點為AD邊的中點，靜電力常量為左，下列說法

正確的是（）

B.。點電場強度的大小為左?

r~

C.O點電勢比E點電勢高D.。點電勢比E點電勢低

【答案】AC

【解析】

【詳解】AB.C點的點電荷在。點的電場如圖所示（在AOC平面內）

A

其中CN為BCD平面內的高，AN為A8D平面內的高，設正四面體的棱長為L,由幾何關系可得

CN

AN普

AN

NM

~3~

則

點電荷C在。點的電場強度為

_.0_

r。。下

在豎直方向的分量為

Eocy=E°csin。

方向豎直向上。同理可得，8、。處的點電荷在豎直方向的分量為

方向均為豎直向上；由對稱關系可知，8、C、。三個電荷在。點處電場強度在水平方向相互抵消，為0；

A處的點電荷在。點處的電場強度為

方向豎直向上，則。點電場強度的大小為

故A正確，B錯誤；

CD.將A、。處的點電荷看作一對帶等量異種電荷，則。點和E點在AD連線的重垂面上，則A、。處的點

電荷在。點和E點的電勢都為0；將8、C處的點電荷看作一對帶等量同種電荷，則。點和E點在連線

的重垂面上，B、C處的點電荷在。、E兩點的電場方向為由。到E,則。點的電勢大于E點的電勢，故C

正確，D錯誤。

故選AC?

8.如圖所示，從距地面5m高處的塔上，同時從同一位置拋出兩小球，初速度大小都為2m/s,A球初速度

水平向右，B球初速度與水平方向成60。角斜向右上，忽略空氣阻力，重力加速度大小lOm/s?,則正確的是

A.在A落地前，A、B可能在空中相遇

B.在A落地前，A、B間距離不會超過2m

C.B比A滯后且s落地

5

D.A、B從拋出至落地的過程，A的水平位移大于B的水平位移

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.A在豎直方向做自由落體運動，B豎直方向可看作上拋運動，則在豎直方向不可能同時到達

相同高度，則不可能在空中相遇，故A錯誤；

BCD.A落地過程有

,12

h=2gt^

XA=

xB=%cos60tA

12

為=-%sin60tA+-gtA

A水平速度大于B水平速度，由豎直分析可得，在A落地前，A落地前瞬間，A、B距離最遠，即

心=4（4-4）2+（丸-圖）2=2m

B落地過程有

12

h=-v0sin60tB+—

cos

%B'=%60tB<xA

解得

73+^/103f6-屈i

tr>—SS（舍去

B1010

則B比A滯后時間為

A,仆G+何］

At=2------------s

故BD正確，C錯誤。

故選BD。

9.如圖所示，傾角為。的足夠長的斜面上放有質量均為機相距為L的AB滑塊，其中滑塊A光滑，滑塊B

與斜面間的動摩擦因數(shù)為〃，〃=tan。。AB同時由靜止開始釋放，一段時間后A與B發(fā)生第一次碰撞,

假設每一次碰撞時間都極短，且都是彈性正碰，重力加速度為g,下列說法正確的是（）

B.第一次碰后A的速度為J2g《sin￡

A.釋放時，A的加速度為gsin。

2

2T

C.從開始釋放到第一次碰撞的時間間隔為-------D.從開始釋放到第二次碰撞的時間間隔為

gsin6,

2L

2

gsin。

【答案】AC

【解析】

【詳解】A.A物體沿斜面下滑時，根據(jù)牛頓第二定律

mgsin0=ma

解得

a=gsin，

故A正確；

C.對A滑塊，設從開始釋放A與B第一次碰撞所用時間為力，根據(jù)運動學

—at；—L

_I2L

1Vgsin8

故C正確；

B.第一次碰撞前，A的速度為

%=皿=j2gLsin夕

設第一碰后A的速度為vA,B的速度為vB,則碰撞過程根據(jù)動量守恒和動能守恒

mv0=mvA+mvB

L嘀=g；mVp

20

聯(lián)立解得

%二0

vB=v0=y12gLsin3

故B錯誤；

D.B物體沿斜面下滑時有

mgsin0-"mgcos0=maB

解得

aB=gsin8-/j.gcos0=0

兩物體相碰后，A物體的速度變?yōu)榱?以后再做勻加速運動，而B物體將以％的速度沿斜面向下做勻速直

線運動。設再經f2時間相碰，則有

1

-5at?2

解得

t2=2

故從A開始運動到兩物體第二次相碰,共經歷時間

)2L

故D錯誤。

故選AC?

10.如圖所示，空間中存在水平向右勻強磁場，磁感應強度為瓦某處S點有電子射出，電子的初速度大

小均為V,初速度方向呈圓錐形，且均與磁場方向成。角（0＜夕＜90。），S點右側有一與磁場垂直的足夠

大的熒光屏，電子打在熒光屏上的位置會出現(xiàn)亮斑。若從左向右緩慢移動熒光屏，可以看到大小變化的圓形

亮斑（最小為點狀亮斑），不考慮其它因素的影響，下列說法正確的是（）

則電子的比荷為赍

A.若圓形亮斑的最大半徑為七

則電子的比荷為吧11—

B.若圓形亮斑的最大半徑為R,

RB

271Vcos0

若熒光屏上出現(xiàn)點狀亮斑時,到屏的距離為則電子的比荷可能為

C.Sd,-Bd

4^vcos61

若熒光屏上出現(xiàn)點狀亮斑時,到屏的距離為則電子的比荷可能為

D.Sd,~Bd

【答案】ACD

【解析】

【詳解】AB.將電子的速度分解為水平方向的速度和豎直方向的速度為,即

vx=VCOS0,vy=vsin6>

在水平方向因為電子速度與磁場方向平行，所以不會受到洛倫茲力，即電子在水平方向做勻速直線運動，

在豎直方向因為粒子與磁場方向垂直，所以受到洛倫茲力，由于不計重力，所以在豎直方向粒子做勻速圓

周運動。綜上所述，可以將其看成水平方向的勻速直線，與豎直方向的粒子源問題，即，電子圓形亮斑的

最大半徑是電子軌跡圓周的半徑的二倍，由此可知，在豎直方向軌跡圓周的半徑為四，有

2

2

口Vy

evB=m—

yK

5

整理有

e_2vsin^

mBR

故A正確，B錯誤;

CD.由于電子在水平方向做勻速直線運動，設電子到熒光屏的時間為3有

d-?

解得

d

t=----

ucosO

電子在豎直方向圓周運動，有

2

V

evB口=m—y

yK

其周期為T,有

若熒光屏上出現(xiàn)點狀亮斑時，即電子到達熒光屏上時，恰好在豎直方向完成一個完成的圓周運動，即電子

到熒光屏的時間是電子豎直方向做圓周運動的周期的整數(shù)倍，有

t=riT(〃=1,2,3......)

整理有

e2n7ivcos0/,、

—=-------------(〃=1,2,3??????)

mBd

當〃時，其比荷為

e_2?ucose

mBd

當〃=2時，比荷為

e_4?ucos。

mBd

故CD正確。

故選ACDo

三、非選擇題：本題共5小題，共56分。

11.某次實驗課上，為測量重力加速度，小組設計了如下實驗：如圖甲所示，細繩一端連接金屬小球，另一

端固定于。點，。點處有力傳感器(圖中未畫出)可測出細繩的拉力大小。將小球拉至圖示位置處，由靜

止釋放，發(fā)現(xiàn)細繩的拉力大小在小球擺動的過程中做周期性變化如圖乙所示O由圖乙可讀出拉力大小的變

化周期為T,拉力的最大值為耳，最小值為招。就接下來的實驗，小組內展開了討論

甲

(1)小王同學認為：若小球擺動的角度較小，則還需測量擺長心結合拉力大小的變化周期T,算出重力

加速度g=(用L、T表示);

(2)小王同學用刻度尺測量了擺線長，用游標卡尺測量了小球直徑如圖丙所示，小球直徑為

_______mm；

(3)小李同學認為：無論小球擺動的角度大小，都只需測量小球的質量加，再結合拉力的最大值耳、最

小值工，算出重力加速度且=(用小瓦、工表示)；

(4)小李同學測量出數(shù)據(jù)：40.0g,耳=0.56N,F,=0.30N,可計算出重力加速度g=

(保留兩位有效數(shù)字)。

jr2T

【答案】(1)黃

耳+2居

(2)21.3(3)」------

3m

(4)9.7m/s2

【解析】

【小問1詳解】

依題意，單擺的周期為2T,由

2TY

解得

7T2L

g=

【小問2詳解】

小球直徑為

2.lcm+3xO.lmm=21.3mm

【小問3詳解】

小球在最高點時，速度為零，可得

F]=mgcos0

小球在最低點時，由牛頓第二定律可得

v2

K-mg=m-

小球從最高點運動到最低點過程，根據(jù)機械能守恒，可得

mgL（l-cos8）=；my2

聯(lián)立，解得

3m

【小問4詳解】

代入數(shù)據(jù)可得

g=9.7m/s2

12.為測量某電壓表的內阻，興趣小組利用如下器材設計了實驗，電路圖如圖所示實驗器材:

待測電壓表（量程IV,內阻約為500。）

電源4（電動勢1.5V,內阻可忽略不計）

電源七2（電動勢2V,內阻可忽略不計）

滑動變阻器與（最大阻值10。）

滑動變阻器4（最大阻值20。）

電阻箱號(調節(jié)范圍0?9999.9。)

開關S及導線若干

操作步驟：

①按圖連接好電路，閉合開關S前，先調節(jié)滑動變阻器的滑片至最左端，調節(jié)電阻箱阻值為0

②保持滑動變阻器的滑片位置不變，調節(jié)電阻箱阻值，使得電壓表指針由滿偏變半偏

③閉合開關S,調節(jié)滑動變阻器的滑片至適當位置，使得電壓表指針滿偏

④讀出電阻箱的阻值，即為電壓表的內阻

請根據(jù)以上實驗回答下列問題

(1)操作步驟正確的順序是;

(2)從系統(tǒng)誤差的角度考慮，電壓表內阻的測量值_______真實值(選填“大于”、“小于”或“等

于“)；

(3)為減小系統(tǒng)誤差，滑動變阻器應選擇(選填“用”或"RJ)；

(4)為減小系統(tǒng)誤差，電源應選擇(選填"EJ或“”)。

【答案】(1)①③②④

(2)大于(3)R]

(4)E2

【解析】

【小問1詳解】

實驗通過半偏法測電阻，操作步驟為：按圖連接好電路，閉合開關S前，先調節(jié)滑動變阻器的滑片至最左

端，調節(jié)電阻箱阻值為0；閉合開關S,調節(jié)滑動變阻器的滑片至適當位置，使得電壓表指針滿偏；保持滑

動變阻器的滑片位置不變，調節(jié)電阻箱阻值，使得電壓表指針由滿偏變半偏；讀出電阻箱的阻值，即為電壓

表的內阻。

操作步驟正確順序是①③②④。

【小問2詳解】

實際上，由于電阻箱與電壓表串聯(lián)后接入電路增加了總電阻，則滑動變阻器的分壓將增大，這樣當電壓表

半偏時，電阻箱的電壓比電壓表大，所以測量值大于真實值。

【小問3詳解】

由于滿偏和半偏時認為電壓未變，故只有滑動變阻器遠小于電壓表內阻時才成立，故選擇最大阻值為10。

的用。

【小問4詳解】

由于電壓表要滿偏，達到IV,且電源內阻不能忽略，則其路端電壓小于電源電動勢，為減小系統(tǒng)誤差,

確保電壓表要滿偏，電源應選擇電動勢為2V的電源，即七2。

13.如圖所示，一足夠長、兩側粗細均勻的U型管豎直放置。管內盛有水銀，右端開口，左端封閉一定質量

的理想氣體，封閉氣體的長度4=20cm,右管水銀液面比左管水銀液面高九=25cm。大氣壓強

p0=75cmHg。

(1)求左管內封閉氣體的壓強；

(2)現(xiàn)從右管口逐漸取出水銀，直到右管中水銀液面下降25cm為止，求此時左管內封閉氣體的壓強。設

整個過程溫度不變。

【答案】(1)lOOcmHg；(2)80cmHg

【解析】

【詳解】(1)以封閉氣體為研究對象，設初始時氣體的壓強為Pi，有

Pi=Po+%=lOOcmHg

(2)設最終左側封閉氣體的液面下降高度為4,管的橫截面積為S,初始時氣體的體積為

匕=小

最終階段氣體的體積為

%=億+5

最終階段氣體的壓強為

P2=Po+L2

由于該過程氣體的溫度不變，即發(fā)生等溫變化，有

PM=02%

解得

p2=80cmHg

14.如圖所示（俯視圖），光滑絕緣水平面上有一邊長L=lm的正方形單匝導體線框abed,線框質量

m=o」kg,總電阻R=O.4。。線框的右側有兩塊條形區(qū)域的勻強磁場依次排列，條形區(qū)域的寬度也均為

L=lm,長度足夠長，磁場的邊界與線框的be邊平行。區(qū)域I磁場的磁感應強度為3i=01T,方向豎直

向下，區(qū)域II磁場的磁感應強度為為=0.3T,方向也豎直向下。給線框一水平向右的初速度，初速度方向

與6c邊垂直，則

(1)若線框向右的初速度為=4m/s,求線框加邊剛進區(qū)域I時，線框的加速度大小;

(2)若線框be邊能穿過區(qū)域I,則線框be邊穿過區(qū)域I的過程中，線框受到安培力的沖量;

(3)要使線框能完全穿過整個磁場區(qū)域，至少給線框多大的初速度。

I

bXX

X

XX

X

dX

LX

―X——>

LL

【答案】（1）lm/s2;(2)0.025N-S,方向水平向左；(3)3.5m/s

【解析】

【詳解】（1）線框6c邊剛進區(qū)域I時，感應電動勢為

E=B,Lv0=0.4V

電流為

/=f=1A

線框的加速度大小為

a=竺辿=