2024年高考物理考前信息必刷卷02（人教版）

絕密★啟用前

2024年新高考考前信息必刷卷（RJ2019版）02

物理

（試卷滿分：100分考試時(shí)間：75分鐘）

從近幾年的高考試題可以看出，綜合應(yīng)用/量和能量觀點(diǎn)解決碰撞模型問(wèn)

題將仍是今后命題的熱點(diǎn)，既可以將動(dòng)量與力學(xué)知識(shí)結(jié)合，也可將動(dòng)量和電學(xué)知

識(shí)結(jié)合，作為理綜試卷壓軸計(jì)算題進(jìn)行命題。

動(dòng)量屬于物理觀念中運(yùn)動(dòng)與相互作用觀念，是解決力和運(yùn)動(dòng)問(wèn)題常用的知識(shí)

點(diǎn)之一。本卷第15題借助生活中的實(shí)際情境為素材創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，以綜合題的

形式考查動(dòng)量守恒定律，這類題往往需要結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功和能等物理觀念

解決問(wèn)題，考查考生的綜合能力，難度也比較大。

\_________________________________________________y

一、單項(xiàng)選擇題:本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有

一項(xiàng)是符合題目要求的。

1.如圖所示為氫原子能級(jí)圖，以及從〃=3、4、5、6能級(jí)躍遷到〃=2能級(jí)時(shí)輻射的四條光

譜線.則下列敘述正確的有（）

1---------------------13.6

A.Ha、H0、%、%的頻率依次增大

B.可求出這四條譜線的波長(zhǎng)之比，Ha、Hp、Hy、”的波長(zhǎng)依次增大

C.處于基態(tài)的氫原子要吸收3.4eV的能量才能被電離

D.如果H6可以使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，Hp一定可以使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

答案A

［試題解析］根據(jù)加=￡〃一日（心〃，〃八〃都只能取正整數(shù)），可以判定Ha、Hp.%、K的

頻率依次增大，波長(zhǎng)依次減小，且能定量地計(jì)算出頻率或波長(zhǎng)的大小之比，故A正確，B

錯(cuò)誤；處于基態(tài)的氫原子至少要吸收13.6eV的能量才能被電離，故C錯(cuò)誤；出的頻率大于

Hp的頻率，根據(jù)光電效應(yīng)產(chǎn)生的條件可以判定，出可以使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，由不一

定可以使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯(cuò)誤.故選A.

2.理論研究表明：通電長(zhǎng)直導(dǎo)線之間相互作用力/=/山，人為一常數(shù)、廠為直線電流之間

r

的距離.如圖，在光滑水平面上放置三根長(zhǎng)度相同、平行通電直導(dǎo)線，它們?cè)诎才嗔ψ饔孟?/p>

處于平衡狀態(tài)，下列電流人、/2、/3的大小可以使三根導(dǎo)線平衡的是（）

+/］-4+4

A.1A、1A、2A

B.2A、2A、4A

C.2A、1A、2A

D.1A、1A、1A

答案C

［試題解析］設(shè)月、4導(dǎo)線之間的距離為B、。導(dǎo)線之間的距離為則對(duì)于力導(dǎo)線

k￡=k//,對(duì)于。導(dǎo)線〃_任_=%必，整理后得J_+J_=_L,帶入數(shù)據(jù)檢險(xiǎn)可知，

4?+弓）?+幻GAh，2

只有C正確.故選C.

3.彈力球的彈性很好，一小孩釋放彈力球后，仔細(xì)觀察它在豎直方向上反復(fù)地“反彈下落”

過(guò)程，他發(fā)現(xiàn)彈力球每次反彈能達(dá)到的高度幾乎不變，他要用位移時(shí)間圖像或速度時(shí)間圖像

描述連續(xù)多次“反彈下落”過(guò)程，下列選項(xiàng)中最合適的是（）

［試題解析］CD.球從最高點(diǎn)釋放，先做自由落體運(yùn)動(dòng)，后彈回后速度大小不變做豎直上

拋運(yùn)動(dòng)，加速度均為向下的g不變，則、”圖像的斜率不變，則選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤：AB.因

球上升和下落過(guò)程都做夕變速運(yùn)動(dòng)，則門圖像不可能是首線，選項(xiàng)AR錯(cuò)誤故選C

4.“星下點(diǎn)”是指衛(wèi)星和地心連線與地球表面的交點(diǎn).圖甲是人造地球衛(wèi)星力的運(yùn)行圓軌道

及“星下點(diǎn)”示意圖，衛(wèi)星力的繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致，加點(diǎn)是某時(shí)刻的“星下點(diǎn)”，

圖乙是衛(wèi)星力的“星下點(diǎn)”在完整地球平面圖上一段時(shí)間內(nèi)的軌跡，已知地球同步衛(wèi)星以圖

答案C

［試題解析］由軌跡圖可知：地球自轉(zhuǎn)一圈，衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)3圖，衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引

力提供向心力絲？=加（生了,.,可得同步衛(wèi)星的周期為T=2乃回，衛(wèi)星A的周期為

r2TVGM

「=2乃—=工,則衛(wèi)星A的軌道半徑/=」_，故ABD錯(cuò)誤，C正確.故選C.

NGM3炳

5.某物理興趣小組在學(xué)習(xí)《機(jī)械能守恒定律》后，用仿真物理實(shí)驗(yàn)室軟件模擬了如下實(shí)驗(yàn):

輕繩一端固定在天花板上，在輕繩中點(diǎn)和另一端各固定一個(gè)等質(zhì)量小球，開(kāi)始時(shí)系統(tǒng)在外力

作用下處于水平狀態(tài)，以下四幅圖為兩球由水平狀態(tài)彈放后向左運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不同時(shí)刻的位置

圖.下列說(shuō)法正確的是（）

A.甲圖中輕繩末端小球機(jī)械能正在減少

B.乙圖中輕繩末端小球機(jī)械能達(dá)到最大值

C.丙圖中輕繩末端小球機(jī)械能正在增加

D.丁圖中輕繩末端小球機(jī)械能達(dá)到最大值

答案B

［試題解析］A.甲圖中輕繩對(duì)末端小球的拉力與末端小球運(yùn)動(dòng)方向夾角為銳角，拉力對(duì)小

球做正功，末端小球機(jī)械能會(huì)增加，故A錯(cuò)誤；B.乙圖中輕繩對(duì)末端小球的拉力與末端小

球運(yùn)動(dòng)方向垂直，拉力對(duì)，卜球做功功率為零，末端小球機(jī)械能達(dá)到最大值，故B正確：C.丙

落，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，其勻速下落的速率為10m/s；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以最大推力推動(dòng)飛行器豎直向

上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，飛行器勻速向上的速率為5m/s.已知重力加速度大小為g,不考

慮空氣相對(duì)于地面的流動(dòng)及飛行器質(zhì)量的變化，下列說(shuō)法正確的是（）

A.發(fā)動(dòng)機(jī)的最大推力為l.5Mg

B.當(dāng)飛行器以5m/s勻速水平飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)推力的大小為5〃這

4

C.發(fā)動(dòng)機(jī)以最大推力推動(dòng)飛行器勻速水平飛行時(shí)，飛行器速率為53m/s

D.當(dāng)飛行器以5m/s的速率飛行時(shí)，其加速度大小可以達(dá)到3g

答案C

［試題解析］A.飛行器豎直下落，其勻速下落的速率為10m/s時(shí)，飛行器的合力為零

川；=Mg解得A念=100￡發(fā)動(dòng)機(jī)以最大推力推動(dòng)飛行器豎直向上運(yùn)動(dòng)，飛行器勻速向上的速

率為5m/s時(shí)，飛行器的合力為零/仆=如；+」意,解得凡s=125A=l.25Mg故A錯(cuò)誤：B.當(dāng)

飛行器以5m/s勻速水平飛行時(shí)，受到與運(yùn)動(dòng)方向相反的水平方向的阻力，大小為尸用

■R52-25&-0.25Mg同時(shí)飛行器受到豎直向下的重力，若要■保持勻速飛行，發(fā)動(dòng)機(jī)的推力應(yīng)

該跟阻力與重力的合力等大、反向：受力分析如下圖：Lwg由此可得，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)

的推力為

尸=:琮+（的）2=膽脆，故B錯(cuò)誤;C.發(fā)動(dòng)機(jī)以最大推力推動(dòng)飛行器勻速水平飛行時(shí)，

設(shè)飛行器速率為V：結(jié)合B中的方法可以求出飛行器受到的阻力大小為

府=后二=飆，而由A求得帆尸100￡所以一石m/s，故C正確；D.當(dāng)飛行器

以5m/s的速率飛行時(shí)，產(chǎn)生的阻力大小為EJ=A?52=25D.25吸，飛行器的重力為yWg,最大

推力為Em=l.25〃?g,當(dāng)最大推力與重力同向時(shí)，飛行器向下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)飛行器受到的合力最

大,設(shè)此時(shí)的加速度為m,則有1.25初^+吸0.251傷Mai,解得m=2g,當(dāng)飛行器以5m/s的速

率是向上飛行時(shí)，由題意可知，飛行器在某種狀態(tài)下可以保持這一速率做勻速飛行，即飛行

器的最小加速度為0;所以飛行器的加速度范圍是0%&g,故D錯(cuò)誤；故選C.

8.如圖所示為研究光電效應(yīng)和龍爾效應(yīng)的裝置示意圖.光電管和霍爾片串聯(lián)，霍爾片的長(zhǎng)、

寬、高分別為小b、c，該霍爾片放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為仄方向平行于c邊的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.

閉合電鍵5,入射光照到陰極時(shí)，電流表/顯示的示數(shù)為/,該電流/在霍爾片中形成沿電

流方向的恒定電場(chǎng)為E,電子在霍爾片中的平均速度其中電子遷移率〃為己知常數(shù).

電子電量為e，電子的質(zhì)量為江霍爾片單位體積內(nèi)的電子數(shù)為〃，則（）

A.霍爾片前后側(cè)面的電壓為--

neb

B.霍爾片內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度為一+~2

nebc\

C.通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，可以使電流表的示數(shù)減為零

D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片右移后，單位時(shí)間到達(dá)光電管陽(yáng)極的光電子數(shù)一定大于」

e

答案B

［試題解析］A.設(shè)霍爾片前后側(cè)面的電壓為根據(jù)洛倫茲力與電場(chǎng)力平衡可得中歸

其中/=〃eSv=“，&二巨,聯(lián)立解得°=旦，故A錯(cuò)誤；B.霍爾片內(nèi)沿前后側(cè)面的電

bnec

場(chǎng)強(qiáng)度大小為&=〃.=〃_,沿電流方向的恒定電場(chǎng)為七=2=_/_，則霍爾片內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)

bnebcf.ipnehc

度為E「唇了=，故B正確；C.由于光電管所加的電壓為正向電壓，則

通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，不可以使電流表的示數(shù)減為零，故C錯(cuò)誤：D.若/已經(jīng)為光也效應(yīng)

達(dá)到的飽和也流，則當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片右移后，電流/保持不變，則單位時(shí)間到達(dá)光也管陽(yáng)

極的光電子數(shù)等于，，故D錯(cuò)誤.故選B.

e

二、多項(xiàng)選擇題：本題共2小題，每小題5分，共10分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，每題

有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得。分。

9.在如圖所示的直角坐標(biāo)系中，xOz平面為介質(zhì)I和II的分界面（z軸垂直紙面向外）.在介質(zhì)

I中的P（0,42）處有一點(diǎn)波源，產(chǎn)生波長(zhǎng)為人速度為-的波?波傳到介質(zhì)H中，其速度為2v,

圖示時(shí)刻介質(zhì)II中僅有一個(gè)波峰，與x軸和y軸分別交于H和S點(diǎn)，此時(shí)波源也恰好位于波

峰為O、R連線的中點(diǎn)，入射波與反射波在O點(diǎn)相干加強(qiáng)，則（）

%P(0.4X)

A/\i

A.介質(zhì)II中波的頻率為JB.S點(diǎn)的坐標(biāo)為（0,-V2A）

C.入射波與反射波在M點(diǎn)相下減弱D.折射角。的正弦值sina近

答案BD

［試題解析］A.波從一種介質(zhì)到另一種介質(zhì)，頻率不變，故介質(zhì)H中波的頻率為r=上,故

A錯(cuò)誤；B.在介質(zhì)II中波長(zhǎng)為十二處由于圖示時(shí)刻介質(zhì)II中僅有一個(gè)波峰，與x

f

軸和y軸分別交于R和S點(diǎn)，故S點(diǎn)的坐標(biāo)為（0,故B正確；C.由于S為波峰，

且波傳到介質(zhì)H中，其速度為后y圖示時(shí)刻介質(zhì)II中僅有一個(gè)波峰，與x軸和y軸分別交于

H和S點(diǎn)，則R也為波峰，故P到R比P到。多一個(gè)波峰，則〃《=5/1,則0火=3/1由于|"。月”|

工2〃/或（2〃+1）2，故不在減弱點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)〃=4=&則〃=@吧，解得

222OR

~PR

sina=3j5,故D正確.故選BD.

5

10.最近，韓國(guó)聲稱“首次”發(fā)現(xiàn)了室溫常壓超導(dǎo)材料LK99,而北航和中科院實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)重新

實(shí)驗(yàn)后發(fā)文稱未能發(fā)現(xiàn)LK99的超導(dǎo)性.某興趣小紅將柱形磁鐵沿豎直方向緩慢向上移動(dòng)，

直至使一由LK99制成、質(zhì)量為m的導(dǎo)電圓環(huán)在/=0時(shí)刻懸浮在某一高度，此時(shí)導(dǎo)電圓環(huán)邊

緣的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與豎直方向的夾角為"理論上，如果實(shí)現(xiàn)了室溫超導(dǎo)，圓環(huán)的電阻率

將為零，此后圓環(huán)將一直保持懸浮，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間/o后，小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)該導(dǎo)電圓環(huán)緩慢下移

了兇（動(dòng)能變化量可視為零），如圖I所示.圓環(huán)下移過(guò)程中線圈中電流的平力與時(shí)間的關(guān)系

圖像如圖2所示，圓環(huán)的半徑為八重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力，則（）

A.圓環(huán)緩慢下移過(guò)程中感應(yīng)電流的方向視為逆時(shí)針

B./二°時(shí),圓環(huán)所處位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為奇而

C.07。時(shí)間內(nèi)，通過(guò)圓環(huán)電流的有效值為「手

4//zgA/z

D.由功能關(guān)系可求出導(dǎo)電圓環(huán)的電阻為(…)"

答案BC

［試題解析］A.圓環(huán)緩慢下移過(guò)程中穿過(guò)圓環(huán)的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，可知從上往下

看感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針，故A錯(cuò)誤；B.質(zhì)量為〃?的導(dǎo)電圓環(huán)在/=（）時(shí)刻懸浮在某一高

度，處于平衡狀態(tài)，對(duì)圓環(huán)受力分析，可等效成直導(dǎo)線，豎直方向有〃唁=4〃sin。,圓環(huán)周

長(zhǎng)￡=

聯(lián)立解得8=—統(tǒng)一，故B正確；CD.根據(jù)焦耳定律有0=八放，變形有2=/2,,可知/2T

2w/［sin0R

圖像中圖線與時(shí)間軸所囤幾何圖形的面積表示2得絞=,o?/o時(shí)間內(nèi)通過(guò)圓環(huán)電流

RR20

的有效值為92=八及0,聯(lián)立解得/導(dǎo)電圓環(huán)緩慢下移了兇，由能量守恒定律可

知，減少的重力勢(shì)能等于圓環(huán)產(chǎn)生的焦耳熱〃噌兇=/2用0、解得電圓環(huán)的電阻為R二mg'h

此

把/=lf\+f2代入得R_2mgM7，故」正確.D錯(cuò)誤故選RC.

V2一（彳+“。

三、非選擇題:本題共5小題，共58分。

11.（6分）一位學(xué)生為了測(cè)量某一電阻R,的阻值，實(shí)驗(yàn)室為其提供了如下實(shí)驗(yàn)器材：靈敏

電流計(jì)G（一只）、電流表（多個(gè)）、電壓表（多個(gè)），滑動(dòng)變阻器（多個(gè)）、電阻箱（多個(gè)）、定值

電阻（若干）、學(xué)生電源（內(nèi)阻很小）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干，該生利用提供的器材設(shè)計(jì)了如圖所示

的電路，其中心為待測(cè)電阻，R為電阻箱，R為定值電阻，R、&為滑動(dòng)變阻器，根據(jù)實(shí)

驗(yàn)電路進(jìn)行了如卜實(shí)驗(yàn):

（I）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)Si、S2,按照電路圖連接好實(shí)驗(yàn)電路；

（2）閉合開(kāi)關(guān)Si、S2前，將滑動(dòng)變阻器R的滑片調(diào)至最端（填“左”或“右”），滑動(dòng)變阻器

治的滑片調(diào)至適當(dāng)位置：

（3）閉合開(kāi)關(guān)Si、S2,將滑動(dòng)變阻器R的滑片逐步向右滑動(dòng)，并反復(fù)調(diào)節(jié)Q和&，使靈敏電

流計(jì)G示數(shù)為零，此時(shí)電路中M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)的關(guān)系滿足9M0v（選填“〉或"="），

并記下此時(shí)電阻箱尺的數(shù)值為R），電流表Ai的示數(shù)為匕電流表A2的示數(shù)心，由此計(jì)算出

待測(cè)電阻.

完成上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的填空，并回答：

①在完成上述步驟（3）的過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)中有力N到"的電流，為了讓靈敏電流

計(jì)G示數(shù)為零，保持/?、Rz不變，需將R的阻值（選填“調(diào)高”或“調(diào)低”）即可實(shí)現(xiàn).

②根據(jù)上述步驟分析，電流表Ai、A2的內(nèi)阻對(duì)&的測(cè)量結(jié)果影響（選填“有”或“無(wú)”）.

答案（2）左（1分）（3）=（1分）/凡（2分）①調(diào)低（1分）②無(wú)（1分）

［試題解析］（2）為了保護(hù)電表，閉合開(kāi)關(guān)前應(yīng)將衣滑片置于分壓為零處，故滑至最左玳：（3）

靈敏電流計(jì)示數(shù)為零，即UMV=0微為=外，因此%=4,即/園=/述、，4=人凡①電流

12

由N流向說(shuō)明8“＜外，調(diào)低電阻凡，可提高M(jìn)點(diǎn)巴勢(shì).②［5］在利用測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算凡的

原理中未體現(xiàn)出電流表ApA、的內(nèi)阻，故無(wú)影響.

12.（10分）甲乙兩位同學(xué)利用的連拍功能和平拋演示儀研究平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及當(dāng)?shù)刂亓?/p>

速度.設(shè)連拍的時(shí)間間隔為7秒，甲同學(xué)以豎直墻為拍照背景，在墻上用膠帶貼上?張白紙,

通過(guò)鉛垂線找出了豎直方向，在白紙上畫一豎直線，并垂直該豎線畫一水平線，并在水平直

線上標(biāo)記兩個(gè)記號(hào)A點(diǎn)和B點(diǎn)，測(cè)得AB間距為L(zhǎng)將一個(gè)平拋演示儀放在一張桌子上緊靠墻

放置，軌道末端水平.將固定好并調(diào)整好高度，乙同學(xué)將小鋼球從一個(gè)固定位置釋放時(shí)，

甲同學(xué)開(kāi)始連拍，從連拍圖中挑選4張連續(xù)的圖片并用紜打印出來(lái)，如圖所示，測(cè)得打印紙

上月5兩點(diǎn)距離為d.甲同學(xué)測(cè)得第三、第四幅照片中小鋼球離豎直線距離為R和X2,測(cè)得第

二、三、四幅照片中小球中心離水平線的距離分別為yi、刈和心，求：

（1）小鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平速度大小為,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?

（2）甲同學(xué)拍第三張照片時(shí)小球的速度大小為.

（3）若甲同學(xué)畫好豎直線后，畫水平線時(shí)導(dǎo)致斜向下傾斜，測(cè)量小球到水平線距離時(shí)，保證

亳米刻度尺與豎直線平行，在不考慮空氣阻力的情況下，由于此操作導(dǎo)致所測(cè)出來(lái)的重力加

速度（填偏大、偏小或不變）.

9-

■

?

?■?—?

答案（1）￡（*2-*）Q分）“n-28+必）Q分）

dTdT2

Q）券?分）

（3）不變（3分）

［試題解析］（1）力4實(shí)際間距為L(zhǎng)打印紙上力8兩點(diǎn)距離為d,則實(shí)際值與照片上測(cè)量值的

比例為即題中給出的照片上的數(shù)據(jù)的實(shí)際值分別為巨、且、生、生.、幺，第

dddddd

三、第四幅照片中小鋼球離豎直線距離為*和*,小鋼球水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有

I2

年一史%小解得“生口)第二、三四幅照片中小球中心離水平線的距離分別

為乂、%和內(nèi)，小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則有(與_與).(與-牛)=gT?

03孫

解得0=U乃-2為+凹)；(2)甲同學(xué)拍第三張照片時(shí)小球的豎直分速度大小為y=_d_d_,

&dT2y2T

第三張照片時(shí)小球的豎直分速度大小為丫=及而■，結(jié)合上述解得

丫=白"(，-,)+仇-乃)2(3)若甲同學(xué)畫好豎直線后,畫水平線時(shí)導(dǎo)致斜向下傾斜，令

傾角為8,水平方向相鄰，卜鋼球照片間距為.”,此時(shí)第二、三、四幅照片中小球中心離水平

線的距離分別為必、為和耳，對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度分別為與■、生■、幺，則有

ddd

［華+3xtan夕一（華+2x°tan夕）］一［與+2xtan（華

00，由于1

Ay=+x0tan6^Ay=gT

解得巫3J21),可知，重力加速度的求解與畫水平線時(shí)導(dǎo)致斜向下傾斜無(wú)關(guān)，即測(cè)

'dT2

量小球到水平線距離時(shí)，保證毫米刻度尺與豎直線平行，在不考慮空氣阻力的情況下，由于

此操作導(dǎo)致所測(cè)出來(lái)的手力加速度不變.

13.(1()分)如圖所示是消防高壓水槍的結(jié)構(gòu)原理圖.已知儲(chǔ)氣儲(chǔ)水罐的容積為12匕空氣壓縮

機(jī)的氣罐體積為匕管子的體積可忽略不計(jì).現(xiàn)在通過(guò)進(jìn)水口向儲(chǔ)氣儲(chǔ)水罐中注入6V的水，

然后關(guān)閉其他通道，僅打開(kāi)進(jìn)氣口讓空氣壓縮機(jī)連續(xù)工作了12次，假設(shè)大氣壓強(qiáng)為A，儲(chǔ)

氣儲(chǔ)水罐?開(kāi)始灌水后的罐內(nèi)氣體壓強(qiáng)以及空氣壓縮機(jī)每??次壓氣時(shí)氣罐內(nèi)氣體壓強(qiáng)均等

于大氣壓強(qiáng)，空氣壓縮機(jī)每一次壓氣都能把氣罐內(nèi)氣體全部壓入儲(chǔ)氣儲(chǔ)水罐，壓氣過(guò)程兩罐

內(nèi)氣體溫度變化可忽略不計(jì)，環(huán)境溫度為加

(1)求壓縮機(jī)停止壓縮后，儲(chǔ)氣儲(chǔ)水罐內(nèi)的氣體壓強(qiáng)；

(2)消防車到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)的環(huán)境溫度為1.27°,假設(shè)儲(chǔ)氣儲(chǔ)水罐導(dǎo)熱性能良好，則當(dāng)儲(chǔ)氣儲(chǔ)

水罐內(nèi)水即將用完時(shí)罐內(nèi)氣體壓強(qiáng)為多少？

其中氣體初始的體積為匕=（12-6）1+（12x1）2=18/（2分）

氣體壓縮后的體積為匕=6V（1分）

解得p[=3Po（1分）

⑵根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有隹=2匕（2分）

口T2

其中7；="；[=1.2"；匕=12V（1分）

解得=1.8P0（1分）

14.（14分）2023年11月，首臺(tái)國(guó)產(chǎn)質(zhì)子治療裝置在上海正式走向臨床治療（如圖甲），該

裝置的原理是質(zhì)子加速后匯聚到圓柱形管道中軸線形成質(zhì)子束，然后經(jīng)高能運(yùn)輸線運(yùn)送至各

治療室.現(xiàn)有質(zhì)子加速后，沿圓柱形管道中軸線00'以，o=2xlO'm/s勻速運(yùn)動(dòng)，如圖乙，現(xiàn)

由于某些客觀原因，管道需要"拐彎''到另一對(duì)接圓柱形管道，對(duì)接管道與原管道夾角60。，

現(xiàn)在“拐彎”處矩形力以⑦X域內(nèi)加上電場(chǎng)或磁場(chǎng)，使得管道中質(zhì)子從該區(qū)域出射時(shí)剛好沿對(duì)

接管道的中軸線運(yùn)動(dòng)（從EO的中點(diǎn)并與水平方向成60。射出）.已知：AC=BD=ED=d=Q.5v（\,

質(zhì)子電荷量q=+L6xl（）i9c,質(zhì)子質(zhì)量〃?=1.6x102?kg,質(zhì)子重力不計(jì)，下面有兩種設(shè)計(jì)方案：

（1）方案一：在矩形力8。。區(qū)域，區(qū)域內(nèi)設(shè)計(jì)一沿4C方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，使質(zhì)子最終從EO的

中點(diǎn)并與水平方向成60。射出，求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，以及48與CQ間需施加多大電壓才能

形成該電場(chǎng)；

（2）方案二：在矩形48c。區(qū)域內(nèi)設(shè)計(jì)一垂直48CQ所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使質(zhì)子最終從

的中點(diǎn)并與水平方向成60。射出，求所需的磁場(chǎng)強(qiáng)度B的大小和方向；

（3）你認(rèn)為上述兩種方案中哪種方案更符合實(shí)際情況，便于實(shí)施，簡(jiǎn)要說(shuō)明理由.

解：（1）方案一：設(shè)計(jì)一沿力。方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則質(zhì)子在該區(qū)域內(nèi)做類平拋運(yùn)動(dòng)，如因

AB

Eq=ma（2分）

得￡=24x109v/m（1分）

故。=&/=1.2*1（）9丫（1分）

（2）方案二：加入垂直力平面向外的磁場(chǎng)，質(zhì)子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)軌道半徑

為r,如圖

由洛侖茲力提供向心力得=6型（2分）

r

如圖已知兩點(diǎn)速度方向，分別做垂線，交點(diǎn)即為圓心

d

由幾何關(guān)系得cos60°=——2（2分）

r

得8=4T方向垂直于紙面向外（1分）

（3）方案一施加電壓明顯過(guò)高，從安全和技術(shù)角度已經(jīng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)，且電場(chǎng)會(huì)改變粒子的能量，

因此無(wú)法使用；方案二所需磁感應(yīng)強(qiáng)度，從安全和技術(shù)上看完全可以實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也不會(huì)改變

粒子的動(dòng)能.因此，方案二更符合實(shí)際情況，便于實(shí)現(xiàn).（2分）

15.（18分）如圖所示，在傾角為6=30。的斜面上等距放置著編號(hào)為1、2、3.....的一系列

物塊，每?jī)蓚€(gè)物塊間的距離均為小物塊的質(zhì)量均為人第一個(gè)物塊帶電量為+4.其余物塊不

帶電，物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為〃=蟲(chóng)■.整個(gè)斜面處于沿斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，

電場(chǎng)強(qiáng)度石=曬.開(kāi)始時(shí)所有物塊均被底部的卡扣固定在斜面上.每個(gè)物塊的右上方均帶有

q

檢測(cè)裝置，可以在物塊發(fā)生碰撞前瞬間自動(dòng)打開(kāi)卡扣，釋放該物塊./=（）時(shí)刻釋放物塊1,

物塊1先與物塊2發(fā)生碰撞后粘在一起，然后繼續(xù)下滑與物塊3碰撞粘在一起，……，如此

重復(fù)下去.重力加速度為g.試求：

（1）從釋放物塊1到發(fā)生第1次碰撞的時(shí)間；

（2）發(fā)生第2次碰撞后物塊1