2024屆高考物理挑戰(zhàn)模擬卷 【全國卷】(含答案)

2024屆高考物理挑戰(zhàn)模擬卷【全國卷】

學(xué)校：___________姓名：班級：___________考號(hào)：

一、單選題

1.食鹽被灼燒時(shí)會(huì)發(fā)出黃光，主要是由食鹽蒸氣中鈉原子的能級躍遷造成的。在鈉原

子光譜的四個(gè)線系中，只有主線系的下級是基態(tài)，在光譜學(xué)中，稱主線系的第一組線

（雙線）為共振線，鈉原子的共振線就是有名的黃雙線（波長為589.0nm、589.6

nm）,已知普朗克常量〃=6.63xl（r"J.s,元電荷1.6x1（1C,光速

c=3x10sm/so下列說法正確的是（）

A.玻爾理論能解釋鈉原子的光譜現(xiàn)象

B.灼燒時(shí)鈉原子處于高能級是因?yàn)閺幕鹬形樟四芰?/p>

C.黃雙線能使逸H1功為2.25eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng)

D.太陽光譜中有題述兩種波長的光，說明太陽中有鈉元素

2.如圖所示，三個(gè)質(zhì)量均為根的小球用輕彈簧懸掛在天花板下，相鄰兩小球之間用

質(zhì)量不計(jì)的細(xì)線拴接，己知輕彈簧的勁度系數(shù)為匕且處于彈性限度內(nèi)，重力加速度

為以某時(shí)刻2、3間的細(xì)線突然斷裂，則（）

01

02

>3

A.細(xì)線斷裂瞬間，小球1處于超重狀態(tài)小球2處于平衡狀態(tài)

B.細(xì)線斷裂瞬間，1、2間細(xì)線的拉力大小為〃吆

C.小球1向上運(yùn)動(dòng)的位移為華■時(shí)，速度最大

k

D.小球1向上運(yùn)動(dòng)的位移為等時(shí)，1、2間細(xì)線的拉力小于〃7g

k

3.2023年7月10日，經(jīng)國際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)小行星命名委員會(huì)批準(zhǔn)，中國科學(xué)院紫金

山天文臺(tái)發(fā)現(xiàn)的、國際編號(hào)為381323號(hào)的小行星被命名為“樊錦詩星”。如圖所示，

“樊錦詩星”繞日運(yùn)行的橢圓軌道面與地球繞日運(yùn)行的圓軌道面間的夾角為20.11

度，軌道半長軸為3.18天文單位（日地距離為1天文單位），遠(yuǎn)日點(diǎn)到太陽中心的距

離為4.86天文單位。則()

A.“樊錦詩星”繞太陽一圈大約需要2.15年

B.“樊錦詩星”在遠(yuǎn)日點(diǎn)的速度大于地球的公轉(zhuǎn)速度

C.“樊錦詩星”在遠(yuǎn)、近日點(diǎn)的速度大小之比為與

4.862

D.“樊錦詩星”在近日點(diǎn)的加速度大小與地球的加速度大小之比為士

9

4.如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場(未畫出)中，一帶正電的液滴在豎直平面內(nèi)運(yùn)

動(dòng)，P、。為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)，液滴經(jīng)過兩點(diǎn)時(shí)的速度大小均為%,速度方向與水

平方向的夾角分別為a=53、/?=37,已知液滴質(zhì)量為機(jī)、帶電荷量為夕，重力加速

度為g,sin37=0.6,則()

A.液滴認(rèn)。點(diǎn)到。點(diǎn)的時(shí)間為普

3g

B.P、。兩點(diǎn)間的電勢差為萼

50q

C.液滴從P點(diǎn)到Q點(diǎn)所受合力的功率一直減小

D.液滴從P點(diǎn)到Q點(diǎn)動(dòng)能最小值為/您

二、多選題

5.某同學(xué)設(shè)計(jì)的研究安培力裝置的電路圖如圖所示，在虛線區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外

的勻強(qiáng)磁場，閉合開關(guān)加后，該同學(xué)分別進(jìn)行了如下兩次操作：

①閉合開關(guān)S?,保持S3斷開，待回路穩(wěn)定后，斷開開關(guān)加；

②閉合開關(guān)S3,保持S2斷開，待回路穩(wěn)定后，斷開開關(guān)加。

設(shè)向上為安培力的iF方向，不考慮電源內(nèi)阻且忽略電容器的充電電流,，電感線圈直流

電阻為零，則對應(yīng)操作下描述安培力隨時(shí)間變化的圖像可能正確的是（）

6.如圖所示，一質(zhì)量為陽、半徑為R的光滑勻質(zhì)半球，靜止于光滑水平桌面上，在半

球最右側(cè)的地面上固定一豎直擋板。一質(zhì)量為，小可視為質(zhì)點(diǎn)的小球靜止在半球的頂

端?，F(xiàn)小球受到輕微擾動(dòng)，從半球頂端開始由靜止向左或者向右下滑，從小球開始運(yùn)

動(dòng)到落到桌面的過程中，重力加速度為g,下列說法正確的是（）

A.若小球向左運(yùn)動(dòng)，小球重力的功率先增大再減小

B.若小球向右運(yùn)動(dòng)，小球落到桌面上時(shí)速度小于師

C.若小球向左運(yùn)動(dòng)，小球與半球組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒

D.若小球向右運(yùn)動(dòng)，小球在與半球分離前的軌跡為橢圓的一部分

7.某同學(xué)在空地上練習(xí)投籃，籃球質(zhì)量網(wǎng)=04kg,現(xiàn)以初速度%=15m/s、沿與水

D.地球周圍磁場中粒子可以沿東西方向來回運(yùn)動(dòng)

三、實(shí)驗(yàn)題

9.某物理小組通過實(shí)驗(yàn)研究空氣阻力與物體速度的關(guān)系，該小組通過查閱資料發(fā)現(xiàn)，

空氣阻力與速度的關(guān)系可以近似處理成/=初或/=%/，小組同學(xué)準(zhǔn)備了若干由同種

輕質(zhì)材料（密度為p）制成的半徑為，?的小球，將它們從足夠高的同一個(gè)地方靜止釋

放，利用攝像機(jī)拍攝其下落過程，并利用計(jì)算機(jī)擬合出每個(gè)小球運(yùn)動(dòng)的UT圖像。圖

像趨于一條水平的漸近線，該漸近線表示的速度稱為收尾速度。O

（1）某同學(xué)假設(shè)空氣阻力/和小球的速度成正比，比例系數(shù)為鼠已知當(dāng)?shù)刂亓铀?/p>

度為g,那么收尾速度的表達(dá)式為。二（用匕幾g,2表示）。

（2）為了驗(yàn)證自己的假設(shè)，該小組通過查找資料，得到球在空氣中運(yùn)動(dòng)受到的阻力

f=671/7/7,其中77=1.8x10。pa。,,?為球體的半徑。用天平稱量出實(shí)驗(yàn)所用小球的質(zhì)

量加=2.7x10"kg,用游標(biāo)卡尺測量出該小球的直徑”如圖所示，則

d=mmo

45cm

\:乂/唱下|1川日|||中11川1

01020

（3）按（2）問表達(dá)式通過計(jì)算得到該小球的收尾速度m/s（結(jié)果保留2

位有效數(shù)字），則該小球下落過程末期空氣阻力與速度的關(guān)系為、，

10.熱敏電阻的阻值會(huì)隨著溫度的變化而改變。電阻值隨溫度的升高而增大的熱敏電

阻叫正溫度系數(shù)熱敏電阻，電阻值隨溫度的升高而減小的熱敏電阻叫負(fù)溫度系數(shù)熱敏

電阻。為了測量熱敏電阻在不同溫度下的電阻值R,,學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電

路。將熱敏電阻密封絕緣包裝后浸入熱水中，調(diào)節(jié)水的溫度，描繪出的該熱敏電阻的

電阻值R,隨溫度，變化的關(guān)系曲線如圖乙所示。

（1）根據(jù)圖甲用筆畫線代替導(dǎo)線將圖丙實(shí)物圖連線補(bǔ)充完整。

（2）開關(guān)S閉合前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器R的滑片移至（填或"b”）端。

（3）在某一溫度時(shí)，電壓表的讀數(shù)為1.12V,電流表的讀數(shù)為（）.20A,已知電流表內(nèi)

阻RA=0.6。，電壓表內(nèi)阻&=1.5kC,測得此溫度下熱敏電阻的電阻值

R,=_d該熱敏電阻為（填“正溫度系數(shù)”或“負(fù)溫度系數(shù)”）熱敏電

阻。

（4）利用該熱敏電阻制作一個(gè)簡易的溫控裝置，電路圖如圖丁所示，電磁鐵與熱敏電

阻（、滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)接在電源上兩端，當(dāng)電磁鐵的電流超過某一特定值時(shí)，銜鐵

被吸合，加熱器停止加熱，實(shí)現(xiàn)溫控。當(dāng)前溫度為40℃時(shí)加熱器停止加熱，若要設(shè)置

到溫度為60℃時(shí)加熱器停止加熱，則滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)______（填“調(diào)大”或“調(diào)

小"）______

圖丁

四、計(jì)算題

11.如圖所示，豎直放置的輕彈簧下端固定在水平地面上，上端與質(zhì)量為，〃的平板連

接，平板水平且處于靜止?fàn)顟B(tài)。一質(zhì)量也為，〃的物塊從平板正上方高力處的尸點(diǎn)自由

落下，與平板碰撞后不反彈，與平板一起向下運(yùn)動(dòng)距離與后二者速度達(dá)到最大。已知

=重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力，彈簧的彈性勢能緯=；攵/［其中攵為彈簧的

勁度系數(shù)(未知)，犬為彈簧的形變量］。求：

□丁

h

(1)物塊與平板碰后瞬間的速度大小匕，和彈簧的勁度系數(shù)太

(2)物塊離開平板后上升到的最高點(diǎn)到P點(diǎn)的距離。

12.如圖所示，足夠長的光滑絕緣斜面固定放置，傾角為。=30。，兩水平虛線I、II

間存在垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場，兩虛線間的距離為33質(zhì)量為〃?的矩形線框而〃

由虛線I處靜止釋放，初始時(shí)cd與虛線I重合，bc=2ab=2L,經(jīng)過一段時(shí)間線框穿

過磁場。已知線框完全進(jìn)入磁場以及線框離開磁場前均已達(dá)到勻速，線框的總電阻值

為R,重力加速度為g,磁感應(yīng)強(qiáng)度為3=悸后。整個(gè)過程線框不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，

求：

(I)線框勻速時(shí)的速度大??；

(2)線框進(jìn)入磁場與離開磁場過程產(chǎn)生的焦耳熱之比;

(3)線框穿過磁場所用的總時(shí)間。

13.［物理——選修3-3］

(i)一兩端開口的容器水平固定，通過用輕桿相連的兩個(gè)豎直活塞封閉一定質(zhì)量的理

想氣體，同時(shí)降低兩部分氣體溫度的過程中，氣體從狀態(tài)1經(jīng)狀態(tài)2最終變化到狀態(tài)

3,容器內(nèi)氣體的〃-丫圖像如圖所示，則下列說法正確的是

21

3

V

0

A.該容器的粗細(xì)是均勻的

B.1到2過程氣體內(nèi)能的減少量小于氣體向外界放出的熱量

C.1到2過程單位時(shí)間撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增多

D.2到3過程氣體內(nèi)能的減少量等于分子動(dòng)能的減少量

E.2到3過程氣體與外界交換的熱量大于分子動(dòng)能的減少量

(2)如圖甲所示，通過打氣筒向某容器中充氣，打氣筒和容器連接處安裝有單向閥

(氣筒內(nèi)氣體壓強(qiáng)大于容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)時(shí)能向下打開)，打氣筒右側(cè)底部也安裝有單

向閥(活塞向上移動(dòng)過程中能向上打開)。打氣過程中，當(dāng)打氣筒中的活塞位于最高

處時(shí)，通過把手對其施加向下的作用力使活塞緩慢向下運(yùn)動(dòng)到打氣筒底部，所施加的

作用力與活塞移動(dòng)距離的關(guān)系如圖乙所示。已知活塞橫截面積為S=10cm2,活塞和把

手的質(zhì)量均不計(jì)，外界大氣壓強(qiáng)為1x105pa。整個(gè)過程氣體溫度不變。

(i)求容器的容積；

(ii)求整個(gè)打氣過程中打入氣體與打氣前容器內(nèi)氣體的質(zhì)量之比。

14.[物理——選修3-4]

(1)如圖所示，沿水平方向做簡諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，經(jīng)A點(diǎn)后向右運(yùn)動(dòng)，從質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過A

點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，4=ls時(shí)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過B點(diǎn)，％=3s時(shí)質(zhì)點(diǎn)也經(jīng)過8點(diǎn)，已知A、B兩點(diǎn)相

距0.2m且關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的平衡位置對稱，則下列說法正確的是

AB

A.該振動(dòng)的振幅和周期可能是0.1m,1s

B.該振動(dòng)的振幅和周期可能是0.1m,0.4s

C.若小G時(shí)刻均向左經(jīng)過8點(diǎn)，則振幅和周期可能為0.2m,0.4s

D.若小/2時(shí)刻分別向右、向左經(jīng)過8點(diǎn)，則振幅和周期可能為().2m,9s

-7

7

E.若乙、f,時(shí)刻分別向右、向左經(jīng)過8點(diǎn)，則振幅和周期可能為0.2m,—s

-13

(2)某同學(xué)在家中利用激光筆和卷尺測量水的折射率。將卷尺豎直貼在魚缸內(nèi)部左

側(cè)，激光筆發(fā)出激光從空氣射入水中，調(diào)整好角度，折射光恰好打在刻度尺?？潭?/p>

處，水面處刻度尺的讀數(shù)為九，激光在水面的反射光打在卷尺上刻度處的讀數(shù)為質(zhì)，

測出入射點(diǎn)到卷尺的距離為小

(i)求水的折射率〃；

(ii)若水面高度下降A(chǔ)/2,使入射角度和卷尺位置保持不變，折射光仍打到0刻度

處，求激光的反射光打到卷尺上刻度處的讀數(shù)。

參考答案

1.答案：B

解析：玻爾理論成功解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，但無法解釋復(fù)雜原子的光譜現(xiàn)

象，故A錯(cuò)誤；食鹽被灼燒時(shí)，鈉原子吸收能量處于高能級，向低能級躍遷時(shí)放出光

子，故B正確；黃雙線的光子能量約為￡==6.63x10-34X、jk2.l0eV,

2589.0x10-9

根據(jù)發(fā)生光電效應(yīng)的條件可知，不能使逸出功為2.25eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故C

錯(cuò)誤；太陽光譜是吸收譜，太陽光譜中有題述兩種波長的光，說明太陽大氣層有鈉元

素,故D錯(cuò)誤。故選B。

2.答案：C

解析：2、3間的細(xì)線突然斷裂，斷裂瞬間2、3間細(xì)線的拉力消失，而彈簧的彈力不

變，則此后小球1、2向上加速，小球1、2均處于超重狀態(tài).A錯(cuò)誤；斷裂前,彈簧

的彈力大小為尸=3/咫，伸長量為％=3空，斷裂瞬間對小球1、2由牛頓第二定律有

K

F-2mg=Ima,解得。=8,對小球2有T-mg=，解得了二二〃吆，B錯(cuò)誤；當(dāng)小

球1、2的加速度為()時(shí)速度最大，此時(shí)有尸=2/〃g=心力則空，小球1向上

K

運(yùn)動(dòng)的位移為=/=詈時(shí)，速度最大，此時(shí)小球1、2間細(xì)線的拉力大小等于

〃吆,C正確，D錯(cuò)誤。

3.答案：D

解析：根據(jù)開普勒第三定律有金=耳，解得耳二567年，A錯(cuò)誤；過“樊錦濤星”

/地/樊

的遠(yuǎn)日點(diǎn)構(gòu)建一以日心為圓心的圓軌道，繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，根據(jù)萬有引力提

供向心力有6粵=機(jī)上，可得u=、匡，則軌道半徑越大，衛(wèi)星的線速度越小，在

rrVr

構(gòu)建圓軌道上運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的線速度小于地球的線速度，“樊錦詩星”在遠(yuǎn)日點(diǎn)要想運(yùn)

動(dòng)到該構(gòu)建圓軌道上，需要加速，則“樊錦詩星”在遠(yuǎn)日點(diǎn)的速度小于構(gòu)建圓軌道上

衛(wèi)星的線速度，綜上，“樊錦詩星”在遠(yuǎn)日點(diǎn)的速度小于地球的公轉(zhuǎn)速度，B錯(cuò)誤；

軌道半長軸為3.18天文單位，遠(yuǎn)日點(diǎn)到太陽中心距離｛為4.86天文單位，則近日點(diǎn)到

太陽中心距離弓為1.5天文單位，根據(jù)萬有引力提供向心力有G%=〃ZQ,則“樊錦

詩星”在近日點(diǎn)的加速度大小與地球的加速度大小之比為空=—L=D正確；對

用1.529

于“樊錦詩星”在遠(yuǎn)日點(diǎn)和近日點(diǎn)附近很小一段時(shí)間加內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)開普勒第二定

律有，榜/解得工=殳=_,c錯(cuò)誤C

22'-v2/;4.86

4.答案：B

解析：第一步：求未知，根據(jù)水平和豎直兩方向上的運(yùn)動(dòng)求解電場強(qiáng)度

將液滴的運(yùn)動(dòng)分解，水平方向由動(dòng)量定理有4E/=〃%cos4-加％cosa,豎直方向由動(dòng)

量定理有一〃儂=〃?%sin/-〃?%sina,解得液滴從尸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的時(shí)間為，=%,

5g

電場強(qiáng)度大小為石="，A錯(cuò)誤。

q

第二步：找關(guān)系，電勢差與沿電場方向的位移有關(guān)，所以要結(jié)合運(yùn)動(dòng)規(guī)律求水平位移

液滴從。到。在水平方向做勻變速運(yùn)動(dòng)，位移為x二%cosa：%cos)/,理,則

250g

P、Q兩點(diǎn)間的電勢差為U=Er=2壇，B正確。

50g

第三步：根據(jù)合力與速度間的夾角判斷合力功率變化，巧妙分解運(yùn)動(dòng)找極值

根據(jù)以上分析可知液滴所受合力與水平方向成45°角斜向右下，從P到Q,液滴速度

與合力垂直時(shí)合力的功率為零，從該位置運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，液滴沿合力方向的速度逐漸增

大，合力的功率逐漸增大，C錯(cuò)誤；液滴從P到。，在尸點(diǎn)的速度與合力的夾角為

98°,當(dāng)沿合力方向的速度減為零時(shí)，速度最小，此時(shí)液滴速度為%m=%cos8,最

小動(dòng)能為球而一g切常cos287tg”明;cos253,D錯(cuò)誤。

5.答案：AC

解析：電容器所在支路開關(guān)閉合，通過磁場區(qū)域?qū)Ь€中的電流會(huì)略微減小，忽略電容

器充電電流的影響，電容器充滿電即穩(wěn)定后通過磁場區(qū)域?qū)Ь€的電流不變，斷開開關(guān)

S1后，電容器放電，通過磁場區(qū)域?qū)Ь€的電流大小逐漸減小至0,電流方向不變，受

力方向不變，A正確，B錯(cuò)誤；閉合開關(guān)S,,電感穩(wěn)定需要一定的時(shí)間，且其對電流

的阻礙作用越來越小，直到磁場區(qū)域?qū)Ь€中的電流為零，導(dǎo)線所受安培力逐漸減小為

0,斷開開關(guān)加瞬間，通過磁場區(qū)域?qū)Ь€的電流反向，且大于開關(guān)S3閉合前的，導(dǎo)線

所受安培力反向，且電流會(huì)逐漸減小，安培力逐漸減小，C正確，D錯(cuò)誤。

6.答案：BD

解析：第一步：分析小球向左運(yùn)動(dòng)的情況（半球右側(cè)有擋板）

小球從開始運(yùn)動(dòng)到落到桌面，沿豎直方向的速度逐漸增大，重力的功率一直增大，A

錯(cuò)誤。小球向左運(yùn)動(dòng)一小球給半球的作用力有水平向右的分量一半球?qū)醢逵邢蛴业?/p>

作用力一半球不會(huì)運(yùn)動(dòng)，擋板對半球有向左的作用力。擋板給半球施加水平方向的作

用力，故小球與半球組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量不守恒，C錯(cuò)誤。

第二步：分析小球向右運(yùn)動(dòng)時(shí)的情況

小球向右運(yùn)動(dòng)，同理可知，半球會(huì)向左運(yùn)動(dòng)（動(dòng)能不為零），小球從開始運(yùn)動(dòng)到落到

桌面過程中減小的勢能等于二者增加的動(dòng)能之和，由〃吆=gm/可知小球落到桌面」_

時(shí)速度一定小于y,B正確。

第三步：結(jié)合解析幾何分析小球向右運(yùn)動(dòng)脫離半球前的軌跡

如圖所示，以初始位置半球的球心為坐標(biāo)原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系，取小球脫離半球

過程中軌跡上的任意一點(diǎn)A,運(yùn)動(dòng)到4點(diǎn)時(shí)，小球相對桌面水平位移為。8,半球相對

地面產(chǎn)生了。。的位移，由水平方向動(dòng)量守恒可知0=〃7小08-〃卬。01,則

。?二」。8,由幾何關(guān)系可知x=O3=HcosJ-Oa，y=Rsin。，代入可得

加半

/\r/\-|2

777m

X=/?COS<9,則X1+，+），2=卡，故其軌跡為橢圓的一部分，D正

I叫"L叫

確。

7.答案：BD

解析：上升過程考慮空氣阻力時(shí)，豎直方向籃球除受到重力外，還受到空氣阻力向下

的分力，籃球向下的加速度大，先減速到零，上升的最大高度小，則②為考慮空氣阻

力作出的圖線，A錯(cuò)誤，B正確。上升過程，考慮空氣阻力時(shí)，籃球在水平方向的速

度逐漸減小，且運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短，故其水平位移較小，C錯(cuò)誤。不考慮空氣阻力時(shí)，籃

球加速度等于重力加速度g,對應(yīng)的圖線應(yīng)為一條水平線段，結(jié)合題圖可知，圖線

③、④分別為考慮和不考慮空氣阻力時(shí)作出的圖線。③、④交點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)刻，考慮空

氣阻力時(shí)籃球的加速度大小等于重力加速度g?？紤]空氣阻力時(shí)，籃球在上升過程

中，豎直方向的加速度大小始終大于g,水平方向也有加速度，結(jié)合夾角可知合加速

度一定大于g;到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，豎直方向的加速度大小為g,水平方向的加速度不為

零，則合加速度的大小一定大于g;下降過程中，豎直方向的加速度大小小于g,水平

方向具有加速度，某時(shí)刻的合加速度大小可能等于g，此時(shí)籃球已經(jīng)過最高點(diǎn)，D正

確。

8.答案：AC

解析：從。到c,將粒子運(yùn)動(dòng)分成垂直磁場方向和平行磁場方向的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，粒子

向右運(yùn)動(dòng)過程中，磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，粒子的運(yùn)動(dòng)周期逐漸增大，轉(zhuǎn)過相同角度所

需的時(shí)間越來越長，同時(shí)洛倫茲力有沿平行磁場方向的分力，分力的沖量使平行磁場

方向的速度增大，故粒子向右運(yùn)動(dòng)過程中軌跡半徑增大主要是因?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度減小，

不是垂直磁場方向的速度增大，B錯(cuò)誤；從。到力和從〃到c,粒子均繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)一

周，根據(jù)以上分析可知粒子由。到〃所需的時(shí)間小于由〃到c所需的時(shí)間，A正確；

粒子從〃到c所用時(shí)間長，平行磁場方向的速度大，則沿軸線方向經(jīng)過的位移比較

大，C正確；地球周圍的磁場是南北方向，結(jié)合題述可知，粒子應(yīng)該在磁場中沿南北

方向來回運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。

9.答案：(1)4?！皾?/p>

3k

(2)39.85

(3)4.0X103；f=kv2

解析：(1)從題中所給條件“UT圖像趨于一條水平的漸近線”可知小球運(yùn)動(dòng)末期近

似勻速，所受重力與阻力大小相等，方向相反，小球的體積如匚，且有

3

Vp^=kvf,整理得。=包竺士；（2）由游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知

3K

d=39mm+17x與mm=39.85mm；（3）根據(jù)/=6?！ò耍┒▃g,解得

v,.?4.0xltfm/s,明顯不符合實(shí)際，說明該小球運(yùn)動(dòng)末期所受阻力與速度關(guān)系應(yīng)為

f=kv2o

10.答案：（1）如圖所示

（2）a

（3）5；負(fù)溫度系數(shù)

（4）調(diào)大；2

解析：（1）實(shí)物圖連線時(shí)注意電流要從電流表、電壓表的正接線柱流入。

（2）開關(guān)S閉合前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器R的滑片移至。端，電壓表、電流表的讀數(shù)從（）

開始調(diào)節(jié)，避免電流、電壓超過量程。

（3）由歐姆定律有得凡==5。。由題圖乙可知該熱敏電阻為負(fù)

溫度系數(shù)熱敏電阻。

（4）設(shè)電磁鐵電阻為段,電源電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為「，由用一圖可知，溫度為40c

時(shí)熱敏電阻阻值為&=4.0。，此時(shí)回路電流/=-----------；溫度為60℃時(shí)熱敏

R/R+r+Rj

電阻阻值為0=2.0。，熱敏電阻阻值減小了2.0Q,把滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)大20,溫

度為60°C時(shí)回路電流達(dá)到觸發(fā)值，銜鐵被吸合，加熱器停止加熱。

11.答案：（1）見解析

⑵%

解析：（l）設(shè)物塊與平板碰撞前瞬間的速度大小為％,根據(jù)動(dòng)能定理有機(jī)g/z=5相4

又〃=4%

根據(jù)動(dòng)量守恒定律有〃?％=2〃%

聯(lián)立解得V]=J2gx（）

當(dāng)物塊和平板一起運(yùn)動(dòng)的加速度為零時(shí)，其速度達(dá)到最大，設(shè)平板靜止時(shí)彈簧壓縮量

為X，則有處=mg

且攵（%十/）=2〃7g

聯(lián)立解得攵=螫4=%

玉）

（2）當(dāng)物塊與平板剛要分離時(shí)，它們間彈力為零，即物塊的加速度〃=&,此時(shí)平板

的加速度也為g,可知彈簧彈力為零，即彈簧恢復(fù)原長時(shí)物塊與平板分離。設(shè)此時(shí)物

塊和平板的速度大小為匕，從物塊與平板碰撞后瞬間到二者分離的過程，根據(jù)能量守

恒定律有g(shù)x+gM=2"咚"+gx2mv}

設(shè)物塊上升到最高點(diǎn)上升的距離為九，則有九二g"

2g

則最高點(diǎn)到P點(diǎn)的距離為=6-4-小

聯(lián)立解得九=u/

-4

12.答案：（1）瘋

（2）1:3

(3)

解析：（1）線框進(jìn)出磁場的過程，設(shè)線框勻速時(shí)速度為匕，由法拉第電磁感應(yīng)定律有

E=BL\\

由閉合電路歐姆定律有/十F

線框勻速時(shí)所受的安培力為尸=5比

線框做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，由力的平衡條件得尸=〃取sina

聯(lián)立解得片=病

(2)線框進(jìn)入磁場的過程中，由能量守恒定律得〃燈.2人后。=0|+3〃7匕2

解得。I=；mgL

從加邊進(jìn)入磁場到"邊剛要離開磁場的過程中，線框中的感應(yīng)電流為零，則線框的

機(jī)械能守恒，設(shè)cd邊剛要離開磁場時(shí)速度為匕，由機(jī)械能守恒定律得

mgLsincz=—mv；-—〃z片

解得v2=\!2gL

由題意可知，線框ab邊離開磁場時(shí)的速度為匕=片=瘋

線框離開磁場的過程，由能量守恒定律得Q?=tng-2Lsinor+-inv；--mv1

解得。2

則9：。2=1：3

(3)線框進(jìn)入磁場的過程中，設(shè)通過線框某橫截面的電荷量為/則有，/=見

由法拉第電磁感應(yīng)定律得E=—

￡

又由閉合電路歐姆定律得，=￡

R

又△G=R2Z?

整理得q=攀

線框進(jìn)入磁場的過程，由動(dòng)量定理得“gsina?4-而=〃叫

解得「4.

同理，線框離開磁場的過程，由動(dòng)量定理得/%gsina4-百仇=〃叫-〃叱

解得…腎傳

線框在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由動(dòng)量定理得〃吆sina=〃%-，叱

解得…楞就

13.答案：(1)BCD

(2)(i)300cm3

(ii)2:3

解析：(1)若容器是粗細(xì)均勻的，則兩活塞受到外界大氣的壓力始終相同，活塞不發(fā)

生移動(dòng)，容器內(nèi)的氣體發(fā)生等容變化，與所給圖像不符，A錯(cuò)誤；1到2過程，外界氣

體對容器內(nèi)氣體做正功，氣體溫度降低，結(jié)合熱力學(xué)第一定律可知，氣體內(nèi)能的減少

量小于氣體向外界放出的熱量，B正確；1到2過程，氣體溫度降低，分子的平均動(dòng)能

減小，氣體壓強(qiáng)不變，結(jié)合壓強(qiáng)的微觀意義可知，單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分

子數(shù)增多，C正確；2到3過程，由于理想氣體不考慮分子勢能，可知?dú)怏w內(nèi)能的減少

量等于分子動(dòng)能的減少量，氣體發(fā)生等容變化，外界對氣體不做功，故氣體與外界交

換的熱量等于氣體內(nèi)能的減少量，綜上，D正確，E錯(cuò)誤。

(2)(i)結(jié)合圖像可知，初始時(shí)氣筒內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于外界大