2024年湖北高考物理試卷（解析版）

2024年湖北省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試

物理

注意事項(xiàng)：

1.答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫在試卷和答題卡上，并認(rèn)真核準(zhǔn)

準(zhǔn)考證號(hào)條形碼上的以上信息，將條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。

2.請(qǐng)按題號(hào)順序在答題卡上各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題

區(qū)域均無(wú)效。

3.選擇題用2B鉛筆在答題卡上把所選答案的標(biāo)號(hào)涂黑；非選擇題用黑色簽字筆在答題卡上作

答；字體工整，筆跡清楚。

4.考試結(jié)束后，請(qǐng)將試卷和答題卡一并上交。

一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1?7

題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8?10題有多項(xiàng)符合題目要求。每小題全部選對(duì)的得4分，選

對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。

1.《夢(mèng)溪筆談》中記錄了一次罕見的雷擊事件：房屋被雷擊后，屋內(nèi)的銀飾、寶刀等金屬熔化了，但是漆

器、刀鞘等非金屬卻完好（原文為：有一木格，其中雜貯諸器，其漆器銀扣者，銀悉熔流在地，漆器曾不

焦灼。有一寶刀，極堅(jiān)鋼，就刀室中熔為汁，而室亦儼然）。導(dǎo)致金屬熔化而非金屬完好的原因可能為（）

A.摩擦B,聲波C.泯流D.光照

2.硼中子俘獲療法是目前治療癌癥最先進(jìn)的手段之一、＜B+：n-；X+：Y是該療法中一種核反應(yīng)的方程,

其中X、Y代表兩種不同的原子核，則（）

A.q=7,b=\B.〃=7,b=2C.a=6,b=lD.a=6,b=2

3.如圖所示，有五片荷葉伸出荷塘水面，一只青蛙要從高處荷葉跳到低處荷葉上。設(shè)低處荷葉小6、c、d

和青蛙在同一豎直平面內(nèi)，°、8高度相同，c、d高度相同，°、8分別在c、d正上方。將青蛙的跳躍視為

平拋運(yùn)動(dòng)，若以最小的初速度完成跳躍，則它應(yīng)跳到（）

A,荷葉aB.荷葉bC.荷葉cD.荷葉d

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4.太空碎片會(huì)對(duì)航天器帶來(lái)危害。設(shè)空間站在地球附近沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，如圖中實(shí)線所示。

為了避開碎片，空間站在P點(diǎn)向圖中箭頭所指徑向方向極短時(shí)間噴射氣體，使空間站獲得一定的反沖速度,

從而實(shí)現(xiàn)變軌。變軌后的軌道如圖中虛線所示，其半長(zhǎng)軸大于原軌道半徑。則（）

A.空間站變軌前、后在尸點(diǎn)的加速度相同

B.空間站變軌后的運(yùn)動(dòng)周期比變軌前的小

C.空間站變軌后在尸點(diǎn)的速度比變軌前的小

D.空間站變軌前的速度比變軌后在近地點(diǎn)的大

5.在如圖所示電路中接入正弦交流電，燈泡L］的電阻是燈泡L2的2倍。假設(shè)兩個(gè)二極管正向電阻為0、反

向電阻無(wú)窮大。閉合開關(guān)S,燈泡L］、L2的電功率之比6：￡為（）

6.如圖所示，兩拖船P、。拉著無(wú)動(dòng)力貨船S一起在靜水中沿圖中虛線方向勻速前進(jìn)，兩根水平纜繩與虛

線的夾角均保持為30。。假設(shè)水對(duì)三艘船在水平方向的作用力大小均為了,方向與船的運(yùn)動(dòng)方向相反，則每

艘拖船發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力大小為（）

Q

A.—fB.立IfC.2fD.3f

33

7.如圖所示，在以。點(diǎn)為圓心、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

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B。圓形區(qū)域外有大小相等、方向相反、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為4（q>0）的帶電粒

子沿直徑/C方向從/點(diǎn)射入圓形區(qū)域。不計(jì)重力，下列說(shuō)法正確的是（）

A.粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可能經(jīng)過(guò)。點(diǎn)

B.粒子射出圓形區(qū)域時(shí)的速度方向不一定沿該區(qū)域的半徑方向

7Tim

C.粒子連續(xù)兩次由4點(diǎn)沿4c方向射入圓形區(qū)域的最小時(shí)間間隔為看『

3qB

D.若粒子從/點(diǎn)射入到從C點(diǎn)射出圓形區(qū)域用時(shí)最短，粒子運(yùn)動(dòng)的速度大小為&竺

3m

8.關(guān)于電荷和靜電場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和保持不變

B.電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，且由電勢(shì)低的等勢(shì)面指向電勢(shì)高的等勢(shì)面

C.點(diǎn)電荷僅在電場(chǎng)力作用下從靜止釋放，該點(diǎn)電荷的電勢(shì)能將減小

D.點(diǎn)電荷僅在電場(chǎng)力作用下從靜止釋放，將從高電勢(shì)的地方向低電勢(shì)的地方運(yùn)動(dòng)

9.磁流體發(fā)電機(jī)的原理如圖所示，兒W和尸。是兩平行金屬極板，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里。等離子體（即

高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子）從左側(cè)以某一速度平行于極板噴入磁場(chǎng)，極板間便產(chǎn)生電

壓。下列說(shuō)法正確的是（）

M??N

XXXXX

XXXXX

—?

XXXXX

P?^^0

A.極板是發(fā)電機(jī)的正極

B.僅增大兩極板間的距離，極板間的電壓減小

C.僅增大等離子體的噴入速率，極板間的電壓增大

D.僅增大噴入等離子體的正、負(fù)帶電粒子數(shù)密度，極板間的電壓增大

10.如圖所示，在光滑水平面上靜止放置一質(zhì)量為M、長(zhǎng)為工的木塊，質(zhì)量為的子彈水平射入木塊。設(shè)

子彈在木塊內(nèi)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力不變，其大小/與射入初速度大?。コ烧?，即/=狂0"為己知常

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數(shù)）。改變子彈的初速度大小%,若木塊獲得的速度最大，則（

PMMF、士心一,且2kL（m+M、

A.子彈的初速度大小為------------

mM

2mM

B.子彈在木塊中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:加+M

木塊和子彈損失的總動(dòng)能為（加+河）

mM

木塊在加速過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的距離為號(hào)

D.

二、非選擇題：本題共5小題，共60分。

11.某同學(xué)利用激光測(cè)量半圓柱體玻璃磚的折射率，具體步驟如下:

B'

圖(a)

①平鋪白紙，用鉛筆畫兩條互相垂直的直線和A8',交點(diǎn)為。。將半圓柱體玻璃磚的平直邊緊貼44'，

并使其圓心位于。點(diǎn)，畫出玻璃磚的半圓弧輪廓線，如圖（a）所示。

②將一細(xì)激光束沿CO方向以某一入射角射入玻璃磚，記錄折射光線與半圓弧的交點(diǎn)

③拿走玻璃磚，標(biāo)記CO光線與半圓弧的交點(diǎn)尸。

④分別過(guò)M、P作B皮的垂線MM'、PP,M'、尸'是垂足，并用米尺分別測(cè)量尸尸'的長(zhǎng)度x和

3

⑤改變?nèi)肷浣?，重?fù)步驟②③④，得到多組x和y的數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)作出V-x圖像，如圖（b）所示。

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（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（單選，填標(biāo)號(hào)）。

A.入射角越小，誤差越小

B.激光的平行度好，比用插針?lè)y(cè)量更有利于減小誤差

C.選擇圓心。點(diǎn)作為入射點(diǎn)，是因?yàn)榇颂幍恼凵洮F(xiàn)象最明顯

（2）根據(jù)y-x圖像，可得玻璃磚的折射率為_____（保留三位有效數(shù)字）。

（3）若描畫的半圓弧輪廓線半徑略大于玻璃磚的實(shí)際半徑，則折射率的測(cè)量結(jié)果（填“偏大”“偏

小”或“不變”）。

12.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量重力加速度大小g的實(shí)驗(yàn)方案，所用器材有：2g磋碼若干、托盤1個(gè)、輕質(zhì)彈

簧1根、米尺1把、光電門1個(gè)、數(shù)字計(jì)時(shí)器1臺(tái)等。

具體步驟如下：

①將彈簧豎直懸掛在固定支架上，彈簧下面掛上裝有遮光片的托盤，在托盤內(nèi)放入一個(gè)祛碼，如圖（a）所

Zj\O

圖(a)

②用米尺測(cè)量平衡時(shí)彈簧的長(zhǎng)度/,并安裝光電門。

③將彈簧在彈性限度內(nèi)拉伸一定長(zhǎng)度后釋放，使其在豎直方向振動(dòng)。

④用數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄30次全振動(dòng)所用時(shí)間?=

⑤逐次增加托盤內(nèi)祛碼的數(shù)量，重復(fù)②③④的操作。

該同學(xué)將振動(dòng)系統(tǒng)理想化為彈簧振子。已知彈簧振子的振動(dòng)周期T=2萬(wàn)其中人為彈簧的勁度系數(shù),

M為振子的質(zhì)量。

（1）由步驟④，可知振動(dòng)周期7=o

（2）設(shè)彈簧的原長(zhǎng)為4,則/與g、4、T的關(guān)系式為/=0

（3）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的/-72圖線如圖（b）所示，可得g=m/s2（保留三位有效數(shù)字，/取9.87）。

（4）本實(shí)驗(yàn)的誤差來(lái)源包括（雙選，填標(biāo)號(hào)）。

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A.空氣阻力

B.彈簧質(zhì)量不為零

C.光電門的位置稍微偏離托盤的平衡位置

13.如圖所示，在豎直放置、開口向上的圓柱形容器內(nèi)用質(zhì)量為沉的活塞密封一部分理想氣體，活塞橫截

面積為S,能無(wú)摩擦地滑動(dòng)。初始時(shí)容器內(nèi)氣體的溫度為"，氣柱的高度為鼠當(dāng)容器內(nèi)氣體從外界吸收一

定熱量后，活塞緩慢上升1及再次平衡。已知容器內(nèi)氣體內(nèi)能變化量AU與溫度變化量△7的關(guān)系式為

AU=CAT,C為已知常數(shù)，大氣壓強(qiáng)恒為重力加速度大小為g,所有溫度為熱力學(xué)溫度。求

(1)再次平衡時(shí)容器內(nèi)氣體的溫度。

(2)此過(guò)程中容器內(nèi)氣體吸收的熱量。

14.如圖所示，水平傳送帶以5m/s的速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶左右兩端的距離為3.6m。傳送帶右端的

正上方有一懸點(diǎn)。，用長(zhǎng)為0.3m、不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛一質(zhì)量為0.2kg的小球，小球與傳送帶上表面平齊

但不接觸。在。點(diǎn)右側(cè)的P點(diǎn)固定一釘子，P點(diǎn)與。點(diǎn)等高。將質(zhì)量為0.1kg的小物塊無(wú)初速輕放在傳送

帶左端，小物塊運(yùn)動(dòng)到右端與小球正碰，碰撞時(shí)間極短，碰后瞬間小物塊的速度大小為hn/s、方向水平向

左。小球碰后繞。點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)輕繩被釘子擋住后，小球繼續(xù)繞尸點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)。已知小物塊與傳送帶

間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,重力加速度大小8=10m/s2o

(1)求小物塊與小球碰撞前瞬間，小物塊的速度大??；

(2)求小物塊與小球碰撞過(guò)程中，兩者構(gòu)成的系統(tǒng)損失的總動(dòng)能；

(3)若小球運(yùn)動(dòng)到尸點(diǎn)正上方，繩子不松弛，求P點(diǎn)到。點(diǎn)的最小距離。

15.如圖所示，兩足夠長(zhǎng)平行金屬直導(dǎo)軌MN、的間距為2,固定在同一水平面內(nèi)，直導(dǎo)軌在左端M、P

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點(diǎn)分別與兩條豎直固定、半徑為Z的工圓弧導(dǎo)軌相切?！ㄊB線與直導(dǎo)軌垂直，其左側(cè)無(wú)磁場(chǎng)，右側(cè)存在磁

4

感應(yīng)強(qiáng)度大小為3、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。長(zhǎng)為￡、質(zhì)量為機(jī)、電阻為尺的金屬棒成跨放在兩圓弧導(dǎo)

軌的最高點(diǎn)。質(zhì)量為2加、電阻為6尺的均勻金屬絲制成一個(gè)半徑為乙的圓環(huán)，水平放置在兩直導(dǎo)軌上，其

圓心到兩直導(dǎo)軌的距離相等。忽略導(dǎo)軌的電阻、所有摩擦以及金屬環(huán)的可能形變，金屬棒、金屬環(huán)均與導(dǎo)

軌始終接觸良好，重力加速度大小為g。現(xiàn)將金屬棒仍由靜止釋放，求

(1)仍剛越過(guò)A4P時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大??；

(2)金屬環(huán)剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大??；

(3)為使在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不與金屬環(huán)接觸，金屬環(huán)圓心初始位置到的最小距離。

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2024年湖北省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試

物理【真題+解析版】

注意事項(xiàng)：

1.答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫在試卷和答題卡上，并認(rèn)真核準(zhǔn)

準(zhǔn)考證號(hào)條形碼上的以上信息，將條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。

2.請(qǐng)按題號(hào)順序在答題卡上各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題

區(qū)域均無(wú)效。

3.選擇題用2B鉛筆在答題卡上把所選答案的標(biāo)號(hào)涂黑；非選擇題用黑色簽字筆在答題卡上作

答；字體工整，筆跡清楚。

4.考試結(jié)束后，請(qǐng)將試卷和答題卡一并上交。

一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1?7

題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8?10題有多項(xiàng)符合題目要求。每小題全部選對(duì)的得4分，選

對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。

1.《夢(mèng)溪筆談》中記錄了一次罕見的雷擊事件：房屋被雷擊后，屋內(nèi)的銀飾、寶刀等金屬熔化了，但是漆

器、刀鞘等非金屬卻完好（原文為：有一木格，其中雜貯諸器，其漆器銀扣者，銀悉熔流在地，漆器曾不

焦灼。有一寶刀，極堅(jiān)鋼，就刀室中熔為汁，而室亦儼然）。導(dǎo)致金屬熔化而非金屬完好的原因可能為（）

A.摩擦B,聲波C.泯流D.光照

【答案】C

【解析】

【詳解】在雷擊事件中金屬和非金屬都經(jīng)歷了摩擦，聲波和光照的影響，而金屬能夠因電磁感應(yīng)產(chǎn)生渦流

非金屬不能，因此可能原因?yàn)闇u流。

故選C。

2.硼中子俘獲療法是目前治療癌癥最先進(jìn)的手段之一、？B+；n-；X+；Y是該療法中一種核反應(yīng)的方程,

其中X、Y代表兩種不同的原子核，則（）

A.a=7，b=\B.。=7,b=2C.Q=6,b=lD.a=6,b=2

【答案】B

【解析】

【詳解】由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得

10+l=fit+4,5+0=3+6

解得

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a=7,6=2

故選B。

3.如圖所示，有五片荷葉伸出荷塘水面，一只青蛙要從高處荷葉跳到低處荷葉上。設(shè)低處荷葉0、氏c、d

和青蛙在同一豎直平面內(nèi)，a、6高度相同，c、d高度相同，a、6分別在c、d正上方。將青蛙的跳躍視為

平拋運(yùn)動(dòng)，若以最小的初速度完成跳躍，則它應(yīng)跳到（）

A,荷葉aB.荷葉bC.荷葉cD.荷葉d

【答案】C

【解析】

【詳解】青蛙做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向勻速直線，豎直方向自由落體則有

x=vt,h=gg/

可得

因此水平位移越小，豎直高度越大初速度越小，因此跳到荷葉c上面。

故選C。

4.太空碎片會(huì)對(duì)航天器帶來(lái)危害。設(shè)空間站在地球附近沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，如圖中實(shí)線所示。

為了避開碎片，空間站在P點(diǎn)向圖中箭頭所指徑向方向極短時(shí)間噴射氣體，使空間站獲得一定的反沖速度,

從而實(shí)現(xiàn)變軌。變軌后的軌道如圖中虛線所示，其半長(zhǎng)軸大于原軌道半徑。則（）

A.空間站變軌前、后在尸點(diǎn)的加速度相同

第9頁(yè)/共25頁(yè)

B.空間站變軌后的運(yùn)動(dòng)周期比變軌前的小

C.空間站變軌后在尸點(diǎn)的速度比變軌前的小

D.空間站變軌前的速度比變軌后在近地點(diǎn)的大

【答案】A

【解析】

【詳解】A.在P點(diǎn)變軌前后空間站所受到的萬(wàn)有引力不變，根據(jù)牛頓第二定律可知空間站變軌前、后在P

點(diǎn)的加速度相同，故A正確；

B.因?yàn)樽冘壓笃浒腴L(zhǎng)軸大于原軌道半徑，根據(jù)開普勒第三定律可知空間站變軌后的運(yùn)動(dòng)周期比變軌前的大，

故B錯(cuò)誤；

C.變軌后在P點(diǎn)因反沖運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于瞬間獲得豎直向下的速度，原水平向左的圓周運(yùn)動(dòng)速度不變，因此合速

度變大，故c錯(cuò)誤；

D.由于空間站變軌后在P點(diǎn)的速度比變軌前大，而比在近地點(diǎn)的速度小，則空間站變軌前的速度比變軌后

在近地點(diǎn)的小，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

5.在如圖所示電路中接入正弦交流電，燈泡L］的電阻是燈泡L2的2倍。假設(shè)兩個(gè)二極管正向電阻為0、反

向電阻無(wú)窮大。閉合開關(guān)S,燈泡L］、L2的電功率之比耳隹為（）

A.2：1B,1：1C.1：2D.1：4

【答案】C

【解析】

【詳解】?jī)蓚€(gè)二極管正向電阻為0,反向電阻無(wú)窮大，二極管導(dǎo)通則短路并聯(lián)的燈泡，此時(shí)另一個(gè)燈泡與電

源串聯(lián)，根據(jù)電路圖可知在一個(gè)完整的周期內(nèi)，兩個(gè)燈泡有電流通過(guò)的時(shí)間相等都為半個(gè)周期，電壓有效

值相等，則根據(jù)

可知

<:￡=RL2:RLl=1:2

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故選c。

6.如圖所示，兩拖船P、。拉著無(wú)動(dòng)力貨船S一起在靜水中沿圖中虛線方向勻速前進(jìn)，兩根水平纜繩與虛

線的夾角均保持為30。。假設(shè)水對(duì)三艘船在水平方向的作用力大小均為/,方向與船的運(yùn)動(dòng)方向相反，則每

艘拖船發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力大小為（）

A,弋/B.C.2fD.3f

【答案】B

【解析】

2Tcos30°=f

所以有

T=—f

3

對(duì)P受力分析如圖

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則有

(7sin300)2+(/+7cos300)2=F2

解得

3

故選B。

7.如圖所示，在以。點(diǎn)為圓心、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

Bo圓形區(qū)域外有大小相等、方向相反、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為加、電荷量為gS>0）的帶電粒

子沿直徑/C方向從/點(diǎn)射入圓形區(qū)域。不計(jì)重力，下列說(shuō)法正確的是（）

A,粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可能經(jīng)過(guò)。點(diǎn)

B.粒子射出圓形區(qū)域時(shí)的速度方向不一定沿該區(qū)域的半徑方向

7Tlm

C.粒子連續(xù)兩次由4點(diǎn)沿ZC方向射入圓形區(qū)域的最小時(shí)間間隔為

3qB

D.若粒子從/點(diǎn)射入到從C點(diǎn)射出圓形區(qū)域用時(shí)最短，粒子運(yùn)動(dòng)的速度大小為CqBR

3m

【答案】D

【解析】

【詳解】AB.在圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，沿著徑向射入的粒子，總是沿徑向射出的；根據(jù)圓的特點(diǎn)可知粒子

的運(yùn)動(dòng)軌跡不可能經(jīng)過(guò)0點(diǎn)，故AB錯(cuò)誤；

C.粒子連續(xù)兩次由/點(diǎn)沿ZC方向射入圓形區(qū)域，時(shí)間最短則根據(jù)對(duì)稱性可知軌跡如圖

第12頁(yè)/共25頁(yè)

則最短時(shí)間有

故c錯(cuò)誤;

D.粒子從/點(diǎn)射入到從C點(diǎn)射出圓形區(qū)域用時(shí)最短，則軌跡如圖所示

設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為r,根據(jù)幾何關(guān)系可知

岳

r=-----

3

根據(jù)洛倫茲力提供向心力有

v2

qvB=m--

,r

可得

MqBR

v=---------

3加

故D正確。

故選D。

8.關(guān)于電荷和靜電場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和保持不變

B.電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，且由電勢(shì)低的等勢(shì)面指向電勢(shì)高的等勢(shì)面

C.點(diǎn)電荷僅在電場(chǎng)力作用下從靜止釋放，該點(diǎn)電荷的電勢(shì)能將減小

第13頁(yè)/共25頁(yè)

D.點(diǎn)電荷僅在電場(chǎng)力作用下從靜止釋放，將從高電勢(shì)的地方向低電勢(shì)的地方運(yùn)動(dòng)

【答案】AC

【解析】

【詳解】A.根據(jù)電荷守恒定律可知一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)的電荷總量是不變的，故A

正確；

B.根據(jù)電場(chǎng)線和等勢(shì)面的關(guān)系可知電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面，故B

錯(cuò)誤；

CD.點(diǎn)電荷僅在電場(chǎng)力作用下從靜止釋放，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，根據(jù)

Ep

^=—

q

可知正電荷將從電勢(shì)高的地方向電勢(shì)低的地方運(yùn)動(dòng)，負(fù)電荷將從電勢(shì)低的地方向電勢(shì)高的地方運(yùn)動(dòng)，故c

正確，D錯(cuò)誤。

故選AC。

9.磁流體發(fā)電機(jī)的原理如圖所示，和尸。是兩平行金屬極板，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里。等離子體（即

高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子）從左側(cè)以某一速度平行于極板噴入磁場(chǎng)，極板間便產(chǎn)生電

壓。下列說(shuō)法正確的是（）

M?

fXXXXX

—?

XXXXX

fXXXXX

p1-------———'Q

A.極板MN是發(fā)電機(jī)的正極

B.僅增大兩極板間的距離，極板間的電壓減小

C.僅增大等離子體的噴入速率，極板間的電壓增大

D.僅增大噴入等離子體的正、負(fù)帶電粒子數(shù)密度，極板間的電壓增大

【答案】AC

【解析】

【詳解】A.帶正電的離子受到的洛倫茲力向上偏轉(zhuǎn)，極板MN帶正電為發(fā)電機(jī)正極，A正確;

BCD.離子受到的洛倫茲力和電場(chǎng)力相互平衡時(shí)，此時(shí)令極板間距為力則

qvB=q—

d

第14頁(yè)/共25頁(yè)

可得

U=Bdv

因此增大間距U變大，增大速率。變大，。大小和密度無(wú)關(guān)，BD錯(cuò)誤C正確。

故選AC-

10.如圖所示，在光滑水平面上靜止放置一質(zhì)量為M、長(zhǎng)為L(zhǎng)的木塊，質(zhì)量為機(jī)的子彈水平射入木塊。設(shè)

子彈在木塊內(nèi)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力不變，其大小/與射入初速度大小%成正比，即/=五。"為已知常

數(shù)）。改變子彈的初速度大小%,若木塊獲得的速度最大，則（）

子彈的初速度大小為

A.2=M）

mM

2mM

B.子彈在木塊中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為左（陽(yáng)+河）

C.木塊和子彈損失的總動(dòng)能為仁義竺士"1

mM

D.木塊在加速過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的距離為半Ty

m+M

【答案】AD

【解析】

【詳解】A.子彈和木塊相互作用過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，令子彈穿出木塊后子彈和木塊的速度的速度分別為

匕,均，則有

mv0=mvx+MV2

子彈和木塊相互作用過(guò)程中合力都為/=kv0,因此子彈和物塊的加速度分別為

_/_f

a\=一，％=77

mM

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得子彈和木塊的位移分別為

2%占=說(shuō)一V；,2a2%=v2

聯(lián)立上式可得

第15頁(yè)/共25頁(yè)

M+m

因此木塊的速度最大即%-Jn；-勺&+答卜取極值即可，該函數(shù)在工到無(wú)窮單調(diào)遞減,

因此當(dāng)%=2（幺+K]L=2kL（M+m）木塊的速度最大，人正確;

\mM）Mm

B.則子彈穿過(guò)木塊時(shí)木塊的速度為

%=

M+m

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

v2=a2t

可得

mM

k(tn+M)

故B錯(cuò)誤;

C.由能量守恒可得子彈和木塊損失的能量轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)摩擦生熱，即

2k2I：(m+M)

△E=Q=fL=

mM

故c錯(cuò)誤；

D.木塊加速過(guò)程運(yùn)動(dòng)的距離為

mL

M+m

故D正確。

故選ADo

二、非選擇題：本題共5小題，共60分。

11.某同學(xué)利用激光測(cè)量半圓柱體玻璃磚的折射率，具體步驟如下:

第16頁(yè)/共25頁(yè)

圖(b)

①平鋪白紙，用鉛筆畫兩條互相垂直的直線和A8',交點(diǎn)為。。將半圓柱體玻璃磚的平直邊緊貼44',

并使其圓心位于。點(diǎn)，畫出玻璃磚的半圓弧輪廓線，如圖（a）所示。

②將一細(xì)激光束沿CO方向以某一入射角射入玻璃磚，記錄折射光線與半圓弧的交點(diǎn)

③拿走玻璃磚，標(biāo)記C。光線與半圓弧的交點(diǎn)尸。

④分別過(guò)M、P作2皮的垂線MM'、PP'，M'、尸'是垂足，并用米尺分別測(cè)量MT、尸尸'的長(zhǎng)度x和

3

⑤改變?nèi)肷浣?，重?fù)步驟②③④，得到多組x和y的數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)作出V-x圖像，如圖（b）所示。

（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（單選，填標(biāo)號(hào)）。

A.入射角越小，誤差越小

B.激光的平行度好，比用插針?lè)y(cè)量更有利于減小誤差

C.選擇圓心。點(diǎn)作為入射點(diǎn)，是因?yàn)榇颂幍恼凵洮F(xiàn)象最明顯

（2）根據(jù)y-x圖像，可得玻璃磚的折射率為（保留三位有效數(shù)字）。

（3）若描畫的半圓弧輪廓線半徑略大于玻璃磚的實(shí)際半徑，則折射率的測(cè)量結(jié)果_____（填“偏大”“偏

小”或“不變”）。

【答案】（1）B（2）1.57

（3）不變

【解析】

【小問(wèn)1詳解】

A.入射角適當(dāng)即可，不能太小，入射角太小，導(dǎo)致折射角太小，測(cè)量的誤差會(huì)變大，故A錯(cuò)誤；

B.激光的平行度好，比用插針?lè)y(cè)量更有利于減小誤差，故B正確；

C.相同的材料在各點(diǎn)的折射效果都一樣，故C錯(cuò)誤。

第17頁(yè)/共25頁(yè)

故選B。

【小問(wèn)2詳解】

設(shè)半圓柱體玻璃磚的半徑為R,根據(jù)幾何關(guān)系可得入射角的正弦值為

..y

smz=—

R

折射角的正弦值為

.x

sinr=—

折射率

siniy

n=----=—

sinrx

可知y-x圖像斜率大小等于折射率，即

【小問(wèn)3詳解】

根據(jù)(2)中數(shù)據(jù)處理方法可知若描畫的半圓弧輪廓線半徑略大于玻璃磚的實(shí)際半徑，則折射率的測(cè)量結(jié)果

不變。

12.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量重力加速度大小g的實(shí)驗(yàn)方案，所用器材有：2g祛碼若干、托盤1個(gè)、輕質(zhì)彈

簧1根、米尺1把、光電門1個(gè)、數(shù)字計(jì)時(shí)器1臺(tái)等。

具體步驟如下：

①將彈簧豎直懸掛在固定支架上，彈簧下面掛上裝有遮光片的托盤，在托盤內(nèi)放入一個(gè)祛碼，如圖(a)所

不O

圖(a)圖(b)

②用米尺測(cè)量平衡時(shí)彈簧的長(zhǎng)度/,并安裝光電門。

③將彈簧在彈性限度內(nèi)拉伸一定長(zhǎng)度后釋放，使其在豎直方向振動(dòng)。

④用數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄30次全振動(dòng)所用時(shí)間to

⑤逐次增加托盤內(nèi)祛碼的數(shù)量，重復(fù)②③④的操作。

第18頁(yè)/共25頁(yè)

該同學(xué)將振動(dòng)系統(tǒng)理想化為彈簧振子。已知彈簧振子的振動(dòng)周期7=2萬(wàn)?,其中左為彈簧的勁度系數(shù),

“為振子的質(zhì)量。

（1）由步驟④，可知振動(dòng)周期7=

（2）設(shè)彈簧的原長(zhǎng)為/（）,則/與g、I。、T的關(guān)系式為/=

（3）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的/_片圖線如圖（b）所示，可得g=m/s?（保留三位有效數(shù)字，/取9.87）。

（4）本實(shí)驗(yàn)的誤差來(lái)源包括（雙選，填標(biāo)號(hào)）。

A.空氣阻力

B.彈簧質(zhì)量不為零

C.光電門的位置稍微偏離托盤的平衡位置

【答案】（1）—

30

⑵4+詈

（3）9.59（4）AC

【解析】

【小問(wèn)1詳解】

30次全振動(dòng)所用時(shí)間t,則振動(dòng)周期

t

30

【小問(wèn)2詳解】

彈簧振子的振動(dòng)周期

可得振子的質(zhì)量

4/

振子平衡時(shí)，根據(jù)平衡條件

Mg=kbl

可得

則/與g、4、7的關(guān)系式為

第19頁(yè)/共25頁(yè)

/=/A/=/+—

o+o4%

【小問(wèn)3詳解】

根據(jù)/=/<>+W■整理可得

1=1+-^-72

°4/

則/-片圖像斜率

kg0,542-0.474

一萬(wàn)-0.58-0.3

解得

ga9.59m/s2

【小問(wèn)4詳解】

A.空氣阻力的存在會(huì)影響彈簧振子的振動(dòng)周期，是實(shí)驗(yàn)的誤差來(lái)源之一,故A正確；

B.彈簧質(zhì)量不為零導(dǎo)致振子在平衡位置時(shí)彈簧的長(zhǎng)度變化，不影響其他操作，根據(jù)（3）中處理方法可知

對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響，故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟可知光電門的位置稍微偏離托盤的平衡位置會(huì)影響振子周期的測(cè)量，是實(shí)驗(yàn)的誤差來(lái)源之

故C正確。

故選AC。

13.如圖所示，在豎直放置、開口向上的圓柱形容器內(nèi)用質(zhì)量為〃?的活塞密封一部分理想氣體，活塞橫截

面積為S,能無(wú)摩擦地滑動(dòng)。初始時(shí)容器內(nèi)氣體的溫度為"，氣柱的高度為鼠當(dāng)容器內(nèi)氣體從外界吸收一

定熱量后，活塞緩慢上升1〃再次平衡。已知容器內(nèi)氣體內(nèi)能變化量AU與溫度變化量AT的關(guān)系式為

AU=CAT,C為已知常數(shù)，大氣壓強(qiáng)恒為夕°,重力加速度大小為g,所有溫度為熱力學(xué)溫度。求

（1）再次平衡時(shí)容器內(nèi)氣體的溫度。

（2）此過(guò)程中容器內(nèi)氣體吸收的熱量。

【答案】(1)(2)^h(p0S+mg)+^CT0

第20頁(yè)/共25頁(yè)

【解析】

【詳解】(1)氣體進(jìn)行等壓變化，則由蓋呂薩克定律得

即

hS

解得

4奪

(2)此過(guò)程中氣體內(nèi)能增加

A(7=CAT=-CT

5°n

氣體對(duì)外做功

W=pSAh=gh(p0S+mg)

此過(guò)程中容器內(nèi)氣體吸收的熱量

Q=AU+w=LKPoS+mg)+LCTo

14.如圖所示，水平傳送帶以5m/s的速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶左右兩端的距離為3.6m。傳送帶右端的

正上方有一懸點(diǎn)。，用長(zhǎng)為0.3m、不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛一質(zhì)量為0.2kg的小球，小球與傳送帶上表面平齊

但不接觸。在。點(diǎn)右側(cè)的尸點(diǎn)固定一釘子，尸點(diǎn)與。點(diǎn)等高。將質(zhì)量為0.1kg的小物塊無(wú)初速輕放在傳送

帶左端，小物塊運(yùn)動(dòng)到右端與小球正碰，碰撞時(shí)間極短，碰后瞬間小物塊的速度大小為hn/s、方向水平向

左。小球碰后繞。點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)輕繩被釘子擋住后，小球繼續(xù)繞P點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)。已知小物塊與傳送帶

間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,重力加速度大小8=10m/s2。

(1)求小物塊與小球碰撞前瞬間，小物塊的速度大?。?/p>

(2)求小物塊與小球碰撞過(guò)程中，兩者構(gòu)成的系統(tǒng)損失的總動(dòng)能；

(3)若小球運(yùn)動(dòng)到尸點(diǎn)正上方，繩子不松弛，求尸點(diǎn)到O點(diǎn)的最小距離。

第21頁(yè)/共25頁(yè)

【答案】(1)5m/s；(2)0.3J；(3)0.2m

【解析】

【詳解】(1)根據(jù)題意，小物塊在傳送帶上，由牛頓第二定律有

ptmg=ma

解得

a=5m/s2

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得，小物塊與傳送帶共速時(shí)運(yùn)動(dòng)的距離為

vl

x=—=2.5m<L傳=3.6m

2a

可知，小物塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶右端前與傳送帶共速，即小物塊與小球碰撞前瞬間，小物塊的速度大小等于傳

送帶的速度大小5m/s。

(2)小物塊運(yùn)動(dòng)到右端與小球正碰，碰撞時(shí)間極短，小物塊與小球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向,

由動(dòng)量守恒定律有

加物v=加物匕+加球?yàn)?/p>

其中

v=5m/s,V]=-lm/s

解得

v2=3m/s

小物塊與小球碰撞過(guò)程中，兩者構(gòu)成的系統(tǒng)損失的總動(dòng)能為

.k加物艮加物d切球4

解得

AEk=0.3J

(3)若小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)正上方，繩子恰好不松弛，設(shè)此時(shí)尸點(diǎn)到。點(diǎn)的距離為d,小球在尸點(diǎn)正上方的

速度為為，在尸點(diǎn)正上方，由牛頓第二定律有

加球g=掰球7—~

心繩一弓

小球從。點(diǎn)正下方到P點(diǎn)正上方過(guò)程中，由機(jī)械能守恒定律有

|加球￥=|加球v；+機(jī)球g(2上繩一d)

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聯(lián)立解得

d=0.2m

即P點(diǎn)到。點(diǎn)的最小距