2024年高考最后一卷（湖北卷）含答案.pdf

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1、2024 年高考最后一卷（湖北卷）物理（考试版）注意事项：注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回一、选择题：本题共一、选择题：本题共 10 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，第分。在每小题给出的四个选项中，第 17 题只有一项符合题目要求，第题只有一项符合题目要求，第 810 题有多项符合题目要求

2、。全部选对的得题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 2 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。1 如图所示是高中物理人教版教材选择性必修第三册研究光电效应的实验插图，开始时把一块带负电的锌板与一验电器相连，验电器指针张开。用紫外线灯照射锌板后，指针张角变小，忽略锌板自发漏电的因素，下列说法正确的是（）A若用黄光照射锌板，指针张角可能不变B增加紫外线灯光线的强度，光电子的最大初动能也变大C发生光电效应时，光照到金属板的一面上，电子从金属板的另一面飞出D若用黄光照射另外一种带负电的金属板，指针张角变小，则用紫光照射该金属板指针张角可能不变2科学家对于外太

3、空的探测脚步一直未停止，近期在距离地球 200 光年发现了一“超级地球”行星K2-155d，研究表明其表面有可能存在液态水，所以科学家期待深入探索 K2-155d 的生命迹象。已知绕行星 K2-155d 运动的卫星公转周期为月球绕地球公转周期的 p 倍，绕行星 K2-155d 运动的卫星轨道半径为月球绕地球轨道半径的 q 倍，行星 K2-155d 半径为地球半径的 n 倍。并且地球表面的重力加速度为 g，忽略行星 K2-155d 和地球的自转，则质量为 m 的小球在行星 K2-155d 表面的重力为（）A322qmgp nB232n pmgqC322pmgq nD233n pmgq3利用“涡流

4、效应”可实现冷热气体的分离。如图，一冷热气体分离装置由喷嘴、涡流室、环形管、分离挡板和冷热两端管等构成。高压氮气由喷嘴切向流入涡流室中，然后以螺旋方式在环形管中向右旋转前进，分子热运动速率较小的气体分子将聚集到环形管中心部位，而分子热运动速率较大的气体分子将聚集到环形管边缘部位。气流到达分离挡板处时，中心部位气流与分离挡板碰撞后反向，从 A 端流出，边缘部位气流从 B 端流出。下列说法正确的是（）AA 端流出的气体分子热运动平均速率一定大于 B 端BA 端流出的气体内能一定小于 B 端流出的C该装置气体进出的过程满足能量守恒定律，但违背了热力学第二定律D该装置气体进出的过程既满足能量守恒定律，

5、也满足热力学第二定律4哈尔滨是中国著名的冰雪旅游城市，每年冬季都会举办盛大的冰雪节。冰雕展则成为了人们探访冬季梦幻之旅的最佳选择。冰雕展上有一块圆柱体冰砖，上、下底面半径为 1m，轴截面为正方形，上下底面中心连线为OO，在O处安装了一盏可视为点光源的灯，已知冰的折射率为 1.3。下列说法正确的是（）A若光在冰砖中发生全反射的临界角为 C，则3sin13C=B由灯直接发出的光照射到冰砖侧面时能从侧面任何位置射出C由灯直接发出的光照射到冰砖上表面时都能从上表面任何位置射出D从冰砖正上方沿OO方向观察，点光源的视深是13m205镍 63（6328Ni）核电池是一种利用镍 63 同位素进行能量转换的装

6、置，工作原理基于镍 63 同位素的放射性衰变，其半衰期为 100.1 年，在衰变过程中，镍 63 同位素会释放出一个高能电子，同时转变成稳定的铜 63（6329Cu）同位素。核电池中含有大量的镍 63 同位素，当这些同位素发生衰变时，释放出的高能电子会被捕获并导入电路中，电子的流动产生的电流可以用来驱动各种电子设备或充电电池。下列说法正确的是（）A镍 63 的衰变方程为6363028291NiCue-=+B镍 63 的比结合能小于铜 63 的比结合能C镍 63 的衰变是由于强相互作用引起的D100 个镍 63 经过 200.2 年还剩下 25 个6如图所示，电阻为 R 的金属直角线框abcd放

7、置在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，a、d 两点连线与磁场垂直，ab、cd长均为 l，bc长为2l，定值电阻阻值也为 R，线框绕ad连线以角速度w匀速转动。0=t时刻线框所在平面与磁场垂直，则（）A0=t时刻穿过线框磁通量的变化率最大B0=t时刻bc边所受安培力大小为2 32B lRwCa、d 两点间电压变化规律为22sinuBltww=D线框转一圈过程中外力对线框做功为2 42RB lpw7水平面上的两个波源 S1和 S2相距 8m，频率均为 5Hz，以 S1和 S2中点为坐标原点建立坐标系。t=0 时波源 S1从平衡位置开始垂直纸面向下做简谐运动，所激发的横波在均匀介质中向四周传播。某时刻

8、波源 S2开始垂直纸面向上做简谐运动，在 t=0.65s 时两列波的最远波峰同时传到 P 点，P 点的坐标为（0，3）。则（）Ay 轴所在直线为减弱区片B波长为 2mC波的传播速度为10013m/sDt=0.65s 时波峰与波谷相遇的点共有 6 个8如图甲所示为电磁感应加速器核心部分俯视图，圆心为 O、半径为 R 的圆形光滑真空绝缘细管固定放置于圆形边界的匀强磁场中，圆心 O 与磁场圆心重合。磁场方向竖直向下，当磁场的磁感应强度 B 随时间变化时，会在空间中产生涡旋电场，其电场线是在水平面内一系列以 O 为圆心的同心圆，同一条电场线上各点场强大小相等。某时刻在细管内 P 点静止释放一带电量为q

9、+、质量为 m的小球，小球沿逆时针方向运动，其动能随转过圆心角 的变化图像如图乙所示，下列说法正确的是（）A磁感应强度大小均匀减小B细管所处位置电场强度大小为0EqRpC磁感应强度变化率大小为022EqRD小球第一次回到 P 点所用时间为02mREp9空间中存在平行于纸面的匀强电场，在纸面内取 O 点为坐标原点建立 x 轴，如图甲所示。现有一个质量为 m、电量为q 的带电微粒，在 t0 时刻以一定初速度从 x 轴上的 a 点开始沿顺时针做匀速圆周运动，圆心为 O、半径为 R。已知图中圆为微粒运动轨迹，ab 为圆轨迹的一条直径；除电场力外微粒还受到一个变力 F，不计其它力的作用；测得试探电荷所处

10、位置的电势 P 随时间 t 的变化图像如图乙所示，其中10 Vj。下列说法正确的是（）A电场强度的方向与 x 轴正方向成6pB从 a 点到 b 点 F 做功为1qjC微粒在 a 时所受变力 F 可能达最小值D圆周运动的过程中变力 F 的最大值为212136mRqtRjp+10如图为某款新型电磁泵的简易装置图。泵体是一个长、宽、高分别为a、b、c的长方体，上下两面 M、N 为金属极板，当与电源相连时会在两极板间的导电液体中产生自上而下的恒定电流I，泵体处于垂直纸面向外磁感应强度为B的匀强磁场中。导电液的电阻率为r，密度为D，重力加速度为g，工作时泵体始终充满液体，下列说法正确的是（）A电磁泵稳定

11、工作时，磁场对导电液的作用力为BIcB导电液的流速稳定为v时，电源的输出功率为BIcvC该电磁泵中导电液流速v与抽液高度h的关系为22BIvghDb=-D该电磁泵的最大抽液高度为BIDbg二、非选择题：本题共二、非选择题：本题共 5 小题，共小题，共 60 分。分。11.（8 分）某同学验证机械能守恒定律的装置如图 1 所示，该装置由悬挂在铁架台上的细线、小球和铁架台下方的光电门组成，当地重力加速度为g。（1）实验中用毫米刻度尺测量悬点到小球上端的细线长度为l，用某测量工具测量小球的直径10.15mmd=，则该测量工具为 （填选项序号）；A毫米刻度尺 B20 分度的游标卡尺C50 分度的游标卡

12、尺 D螺旋测微器（2）该同学将细绳拉直至与悬点等高的位置后由静止释放，记录小球通过最低点时光电门的遮光时间t，则小球通过最低点的速度大小为 （用所测物理量字母表示）；（3）本实验验证机械能守恒定律时，只需在误差允许范围内验证表达式 是否成立即可；（4）多次改变细线长度l，重复以上操作，若以2dt为纵坐标，l为横坐标，根据实验数据作出的图像如图 2 所示，图中的纵截距为b，c为纵轴上的一个数值，则可得重力加速度测量值g=（用图中给的字母或所测物理量表示）；（5）用实验所得重力加速度g与当地重力加速度g比较，在误差范围内两个数值近似相等，则验证了小球机械能守恒。12.（10 分）某小组同学设计了如

13、图甲所示电路同时测量电压表内阻VR与定值电阻xR的阻值。现有的实验器材如下：A待测电压表（量程03V:，VR未知）B待测电阻xR（xR约为 1000）C滑动变阻器P1R（05 W）D滑动变阻器P2R（0500W）E.电阻箱1R（0999.99W:）F.电阻箱2R（09999.9W:）G.电源（电动势为 3V，内阻不计）；H.开关，导线若干。(1)根据实验电路，为尽可能精确测量，滑动变阻器应该选用 ，电阻箱应该选用 。（填器材前字母序号）(2)该小组选定实验器材后进行了如下操作：先将电阻箱 R 调至零，先后闭合开关 S2，S1，调节PR至电压表读数恰好如图乙所示，此时电压表示数为 V；断开开关

14、S2；调节电阻箱 R，记录此时电压表示数 U 与电阻箱示数 R；多次改变电阻箱 R 阻值，重复步骤；根据图像法科学分析、计算结果。(3)该小组同学根据所测数据作出1RU-图像如图丙所示，根据该图像可计算出电压表内阻VR=k，待测电阻xR=k。13.（10 分）如图所示，质量为2040p Lgp的导热汽缸内壁光滑，用轻质活塞封闭着一定质量的理想气体，通过活塞竖直吊在天花板上。开始时封闭气体的热力学温度为0T，活塞到汽缸底部的距离为 L。已知外界大气压强为0p，重力加速度为 g，活塞的半径为2L。由于外界气温较低，封闭气体的温度缓慢下降，封闭气体在温度下降至045T的过程中，对外界放出的热量为 Q

15、。求：（1）此时封闭气体的压强；（2）这一过程中封闭气体的内能变化量。14.（14 分）如图所示，劲度系数100N/mk=的弹簧一端固定于地面上，另一端连接物块 A，物块B 置于 A 上（不粘连），A、B 质量均为 1kg 且都可看成质点，物块 B 上方有一带圆孔的挡板，质量为 4kg 的物块 C 放在圆孔上方不掉落，整个装置处于静止状态。现在给物块 B 施加方向始终竖直向上、大小为10NF=的恒力，使 A、B 开始运动，A、B 分离时，A 在锁定装置的作用下迅速在该位置静止，B 向上运动并与 C 发生碰撞，然后下落与 A 碰撞，已知 A 碰撞前瞬间解除锁定，锁定装置之后不再对 A 作用。B

16、与 A、C 的碰撞均为弹性碰撞，弹簧的弹性势能2p12Ekx=（x 为弹簧的形变量），重力加速度 g 取210m/s。求：（结果可用根号表示）（1）A、B 第一次分离时弹簧的形变量1x；（2）A、B 第一次分离时物块 B 的速度大小0v；（3）B 下落与 A 第一次碰撞结束时，物块 A 的速度大小A1v。15.（18分）如图甲所示的坐标系中0 x 区域有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度的大小和方向随时间的变化关系如图乙所示，当垂直纸面向里时磁感应强度为正，图中01TB=，有足够大的荧光屏垂直于 x 轴放置并可沿 x 轴水平移动。现有一带电粒子质量122 10kgm-=，电量93 10 Cq-=+

17、的带电粒子从电场的 P 点（已知 P 点 y 轴坐标为 0.3m），沿平行 x 轴以某一初速度进入电场，恰好从坐标原点与 x 轴成 60进入磁场，取带电粒子进入磁场为0=t时刻，不计粒子重力，答案可用根号表示，求：（1）带电粒子的初速度；（2）若要完整研究带电粒子在磁场中的运动轨迹，磁场沿 y 轴方向的最小区间的上限坐标1y和下限坐标2y；（3）若要带电粒子垂直打在荧光屏上，荧光屏所在位置的 x 轴的可能坐标值。2024 年高考最后一卷（湖北卷）物理全解全析注意事项：注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题

18、卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回一、选择题：本题共一、选择题：本题共 10 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，第分。在每小题给出的四个选项中，第 17 题只有一项符合题目要求，第题只有一项符合题目要求，第 810 题有多项符合题目要求。全部选对的得题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 2 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。1 如图所示是高中物理人教版教材选择性必修第三册

19、研究光电效应的实验插图，开始时把一块带负电的锌板与一验电器相连，验电器指针张开。用紫外线灯照射锌板后，指针张角变小，忽略锌板自发漏电的因素，下列说法正确的是（）A若用黄光照射锌板，指针张角可能不变B增加紫外线灯光线的强度，光电子的最大初动能也变大C发生光电效应时，光照到金属板的一面上，电子从金属板的另一面飞出D若用黄光照射另外一种带负电的金属板，指针张角变小，则用紫光照射该金属板指针张角可能不变【答案】A【详解】A由于黄光波长更长，频率更低，由光电效应方程k0EhW=-，可知，可能不发生光电效应，指针可能不动，故 A 正确；B 由光电效应方程k0EhW=-，可知，光电子的最大初动能与入射光的频

20、率有关，与光照强度无关，故 B 错误；C紫外线灯照射后发生光电效应，电子从金属板表面逸出，即从光照射到的金属表面逸出，故 C错误；D根据光电效应方程k0EhW=-，可知，若黄光照射金属板发生光电效应，则紫光一定也会发生光电效应，故 D 错误。故选 A。2科学家对于外太空的探测脚步一直未停止，近期在距离地球 200 光年发现了一“超级地球”行星K2-155d，研究表明其表面有可能存在液态水，所以科学家期待深入探索 K2-155d 的生命迹象。已知绕行星 K2-155d 运动的卫星公转周期为月球绕地球公转周期的 p 倍，绕行星 K2-155d 运动的卫星轨道半径为月球绕地球轨道半径的 q 倍，行星

21、 K2-155d 半径为地球半径的 n 倍。并且地球表面的重力加速度为 g，忽略行星 K2-155d 和地球的自转，则质量为 m 的小球在行星 K2-155d 表面的重力为（）A322qmgp nB232n pmgqC322pmgq nD233n pmgq【答案】A【详解】根据题意质量为 m 的物体在行星 K2-155d 在表面由2M mGGR=行行行，当卫星绕行星 K2-155d运动公转时由万有引力提供向心力2224=GM mm rrTp卫行卫 卫卫，得2324=rMGTp卫行卫，而已知rqr=卫月，pTT=卫月，代入上式得233224=q rMGp Tp月行月，当月球绕地球运动公转时由万有

22、引力提供向心力2224=GM mm rrTp月地月 月月，得322=4rGMTp月地月，联立解得32=qMMp行地，而设质量为 m 物体在地球表面时有2GM mmgR=地地，得2gRMG=地地，已知RnR=行地代入上式联立解得3222=q gRMGn p行行，代入2M mGGR=行行行得322qmgp nG=行，故选 A。3利用“涡流效应”可实现冷热气体的分离。如图，一冷热气体分离装置由喷嘴、涡流室、环形管、分离挡板和冷热两端管等构成。高压氮气由喷嘴切向流入涡流室中，然后以螺旋方式在环形管中向右旋转前进，分子热运动速率较小的气体分子将聚集到环形管中心部位，而分子热运动速率较大的气体分子将聚集到

23、环形管边缘部位。气流到达分离挡板处时，中心部位气流与分离挡板碰撞后反向，从 A 端流出，边缘部位气流从 B 端流出。下列说法正确的是（）AA 端流出的气体分子热运动平均速率一定大于 B 端BA 端流出的气体内能一定小于 B 端流出的C该装置气体进出的过程满足能量守恒定律，但违背了热力学第二定律D该装置气体进出的过程既满足能量守恒定律，也满足热力学第二定律【答案】D【详解】A依题意，中心部位为热运动速率较低的气体，与挡板相作用后反弹，从 A 端流出，而边缘部分热运动速率较高的气体从 B 端流出；同种气体分子平均热运动速率较大、其对应的温度也就较高，所以 A 端为冷端、B 端为热端，依题意，A 端

24、流出的气体分子热运动速率较小，B 端流出的气体分子热运动速率较大，所以从 A 端流出的气体分子热运动平均速度小于从 B 端流出的，故 A错误；BA 端流出的气体分子热运动速率较小，B 端流出的气体分子热运动速率较大，则从 A 端流出的气体分子平均动能小于从 B 端流出的气体分子平均动能，内能的多少还与分子数有关；依题意，不能得出从 A 端流出的气体内能一定大于从 B 端流出的气体内能，故 B 错误；CD该装置将冷热不均气体的进行分离，喷嘴处有高压，即通过外界做功而实现的，并非是自发进行的，没有违背热力学第二定律；温度较低的从 A 端出、较高的从 B 端出，也符合能量守恒定律，故 C 错误，D

25、正确。故选 D。4哈尔滨是中国著名的冰雪旅游城市，每年冬季都会举办盛大的冰雪节。冰雕展则成为了人们探访冬季梦幻之旅的最佳选择。冰雕展上有一块圆柱体冰砖，上、下底面半径为 1m，轴截面为正方形，上下底面中心连线为OO，在O处安装了一盏可视为点光源的灯，已知冰的折射率为 1.3。下列说法正确的是（）A若光在冰砖中发生全反射的临界角为 C，则3sin13C=B由灯直接发出的光照射到冰砖侧面时能从侧面任何位置射出C由灯直接发出的光照射到冰砖上表面时都能从上表面任何位置射出D从冰砖正上方沿OO方向观察，点光源的视深是13m20【答案】C【详解】A若光在冰砖中发生全反射的临界角为 C，则110sin13C

26、n=，故 A 错误；BC作出发生全反射临界光路图，如图所示在直角ABO中，由几何关系可知51sinsin51.3BOCAOa=，故由灯直接发出的光照到冰砖侧面时不是能从侧面任何位置射出，故 B 错误，C 正确；D实深是 AB，设视深为 h，根据折射率定义式结合几何关系可知ABnh=，可得20m13h=，故 D 错误。故选 C。5镍 63（6328Ni）核电池是一种利用镍 63 同位素进行能量转换的装置，工作原理基于镍 63 同位素的放射性衰变，其半衰期为 100.1 年，在衰变过程中，镍 63 同位素会释放出一个高能电子，同时转变成稳定的铜 63（6329Cu）同位素。核电池中含有大量的镍 6

27、3 同位素，当这些同位素发生衰变时，释放出的高能电子会被捕获并导入电路中，电子的流动产生的电流可以用来驱动各种电子设备或充电电池。下列说法正确的是（）A镍 63 的衰变方程为6363028291NiCue-=+B镍 63 的比结合能小于铜 63 的比结合能C镍 63 的衰变是由于强相互作用引起的D100 个镍 63 经过 200.2 年还剩下 25 个【答案】B【详解】A因为核反应前后发生质量亏损，所以核方程不能写成等号，只能用箭头表示，A 错误；B核反应后释放核能，反应朝着比结合能增大的方向进行，故镍 63 的比结合能小于铜 63 的比结合能，B 正确；Cb衰变是原子核内中子不稳定，由弱相互

28、作用引起的，C 错误；D半衰期是统计规律，具体到少数样本的个数计算是错误的，D 错误。故选 B。6如图所示，电阻为 R 的金属直角线框abcd放置在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，a、d 两点连线与磁场垂直，ab、cd长均为 l，bc长为2l，定值电阻阻值也为 R，线框绕ad连线以角速度w匀速转动。0=t时刻线框所在平面与磁场垂直，则（）A0=t时刻穿过线框磁通量的变化率最大B0=t时刻bc边所受安培力大小为2 32B lRwCa、d 两点间电压变化规律为22sinuBltww=D线框转一圈过程中外力对线框做功为2 42RB lpw【答案】D【详解】AB0=t时刻，bc 边运动方向与磁场方向平

29、行，感应电动势为零，穿过线框磁通量的变化率为零。电路中没有感应电流，bc边所受安培力为零，故 AB 错误；C依题意，感应电动势的最大值为2m2ENBSBlww=a、d 两点间的电压的最大值为2mmRUEBlRRw=+，则 a、d 两点间电压变化规律为2msinsinuUtB ltwww=，故 C 错误；D电动势的有效值为2m22EEBlw=，线框转一圈过程中外力对线框做功为22 422EB lWQRRRppww=+，故 D 正确。故选 D。7水平面上的两个波源 S1和 S2相距 8m，频率均为 5Hz，以 S1和 S2中点为坐标原点建立坐标系。t=0 时波源 S1从平衡位置开始垂直纸面向下做简

30、谐运动，所激发的横波在均匀介质中向四周传播。某时刻波源 S2开始垂直纸面向上做简谐运动，在 t=0.65s 时两列波的最远波峰同时传到 P 点，P 点的坐标为（0，3）。则（）Ay 轴所在直线为减弱区片B波长为 2mC波的传播速度为10013m/sDt=0.65s 时波峰与波谷相遇的点共有 6 个【答案】B【详解】A 根据题意，在 t=0.65s 时两列波的最远波峰同时传到 P 点，即此时刻是波峰与波峰叠加，说明该点振动加强，由于该点位于两波源连线的中垂线上，即 y 轴上，则 y 轴所在直线为加强区片，故 A 错误；BC波源频率为 5Hz，则周期为10.2sTf=对于波源 S1，则有10.65

31、s34tT=波源1S形成的波在 0.65s 内传播的距离为134xl=由于0=t时波源从平衡位置开始垂直纸面向下做简谐运动，在 t=0.65s 时该波的最远波峰传到 P 点，根据同侧法可知，在 P 点波峰之前的波形为34l，在1S P间的波形为1353442xlllD=-=根据几何关系可得221234 m5mS PS P=+=则有15mxS PD=解得2ml=则波速为10m/svT=，故 B 正确，C 错误；D波源2S从平衡位置开始垂直纸面向上做简谐运动，在 t=0.65s 时该波的最远波峰传到 P 点，根据同侧法可知，波源2S在 P 点波峰之前的波形为14l，由于波源1S在 P 点波峰之前的

32、波形为34l，可知波源2S开始振动的时刻为310.1s44TT-=，则在 t=0.65s，波源2S振动时间为0.65s0.1s0.55s-=，则波源形成的波传播的距离为324l，根据上述，作出两列波在 0.65s 内形成的波峰（实线）与波谷（虚线）如图所示根据图形可知，在 0.65s 时间内，水平面上波峰与波谷相遇的点共有 8 个，故 D 错误。故选 B。8如图甲所示为电磁感应加速器核心部分俯视图，圆心为 O、半径为 R 的圆形光滑真空绝缘细管固定放置于圆形边界的匀强磁场中，圆心 O 与磁场圆心重合。磁场方向竖直向下，当磁场的磁感应强度 B 随时间变化时，会在空间中产生涡旋电场，其电场线是在水

33、平面内一系列以 O 为圆心的同心圆，同一条电场线上各点场强大小相等。某时刻在细管内 P 点静止释放一带电量为q+、质量为 m的小球，小球沿逆时针方向运动，其动能随转过圆心角 的变化图像如图乙所示，下列说法正确的是（）A磁感应强度大小均匀减小B细管所处位置电场强度大小为0EqRpC磁感应强度变化率大小为022EqRD小球第一次回到 P 点所用时间为02mREp【答案】BD【详解】A小球带正电，其沿逆时针运动，所以电流方向为逆时针，由楞次定律可知，其磁场的磁感应强度增加，故 A 项错误；B细管所处的场强为 E，由动能定理有k0qEREq=-，整理有kEqERq=，结合题图可知，其图像的斜率有0Ek

34、qERp=，解得0EEq Rp=，故 B 项正确；C感生电动势有EtDF=D感，则又有2BSBRpDF=D=D，由题图可知，当2qp=时，其动能02EE=k1，从 0 到 2 有k1qE=E-0感，整理有022EBtq RpD=D，故 C 项错误；D小球在绕一圈过程中其受到的电场力大小不变，有qEma=，结合之前的分析有0Eam Rp=，则绕行一圈对粒子有2122Ratp=，解得02tmREp=，故 D 项正确。故选 BD。9空间中存在平行于纸面的匀强电场，在纸面内取 O 点为坐标原点建立 x 轴，如图甲所示。现有一个质量为 m、电量为q 的带电微粒，在 t0 时刻以一定初速度从 x 轴上的

35、a 点开始沿顺时针做匀速圆周运动，圆心为 O、半径为 R。已知图中圆为微粒运动轨迹，ab 为圆轨迹的一条直径；除电场力外微粒还受到一个变力 F，不计其它力的作用；测得试探电荷所处位置的电势 P 随时间 t 的变化图像如图乙所示，其中10 Vj。下列说法正确的是（）A电场强度的方向与 x 轴正方向成6pB从 a 点到 b 点 F 做功为1qjC微粒在 a 时所受变力 F 可能达最小值D圆周运动的过程中变力 F 的最大值为212136mRqtRjp+【答案】BD【详解】A由乙图可知，带电微粒在转动过程中，电势最高值为11.5j，电势最低值10.5j-，最高点、最低点分别位于轨迹直径的两端，将直径取

36、四等分点，找到与 a 点电势0aj=相同的点 A，如图aA 垂直于电场线电场强度的方向与 x 轴正方向为q，由几何关系12cos2RRq=解得3pq=，A 错误；B由上述分析可知11.0bjj=，从 a 点到 b 点由动能定理0abWqU+=，又11.0ababUjjj=-=-，解得1Wqj=，B 正确；C圆周运动的过程中电势为11.5j时变力 F 达到最小值，C 错误；D由乙图可知，微粒做圆周运动的周期为112Tt=，故速度为1122126RRRvTttppp=，电场强度为1122ERRjj=，圆周运动的过程中电势为10.5j-时变力 F 达到最大值，有2mvFqER-=，解得212136F

37、mRqtRjp=+，D 正确。故选 BD。10如图为某款新型电磁泵的简易装置图。泵体是一个长、宽、高分别为a、b、c的长方体，上下两面 M、N 为金属极板，当与电源相连时会在两极板间的导电液体中产生自上而下的恒定电流I，泵体处于垂直纸面向外磁感应强度为B的匀强磁场中。导电液的电阻率为r，密度为D，重力加速度为g，工作时泵体始终充满液体，下列说法正确的是（）A电磁泵稳定工作时，磁场对导电液的作用力为BIcB导电液的流速稳定为v时，电源的输出功率为BIcvC该电磁泵中导电液流速v与抽液高度h的关系为22BIvghDb=-D该电磁泵的最大抽液高度为BIDbg【答案】ACD【详解】A将通电导电液看成导

38、体棒，受到的安培力 F=BIL=BIc根据左手定则可知磁场对导电液的作用力方向为水平向左，故 A 正确；B电源提供的电功率一部分为安培力的功率 P1=Fv=BIcv另一部分为导电液产生的热功率，故 B 错误；CD由安培力做功的特点可知电磁泵的机械功率等于安培力的功率，所以 P机=P1设t 内被抽至泵体中的液体的质量为m=Dbcvtt 内被抽至泵体中的液体的动能的增加量Ek=12mv2=12Dbcv3tt 内被抽至泵体中的液体的重力势能的增加量为Ep=mgh=Dbcvght电磁泵的机械功率等于单位时间内被抽至泵内的液体的动能增加量和重力势能增加量之和，即 P机=kpEEttDD+DD联立可得 B

39、Icv=12Dbcv3t+Dbcvgh即22BIvghDb=-故当 v0 时，即导电液的流速为零时，上式中的 h 最大maxBIhDbg=故 CD 正确。故选 ACD。二、非选择题：本题共二、非选择题：本题共 5 小题，共小题，共 60 分。分。11.（8 分）某同学验证机械能守恒定律的装置如图 1 所示，该装置由悬挂在铁架台上的细线、小球和铁架台下方的光电门组成，当地重力加速度为g。（1）实验中用毫米刻度尺测量悬点到小球上端的细线长度为l，用某测量工具测量小球的直径10.15mmd=，则该测量工具为 （填选项序号）；A毫米刻度尺 B20 分度的游标卡尺C50 分度的游标卡尺 D螺旋测微器（2

40、）该同学将细绳拉直至与悬点等高的位置后由静止释放，记录小球通过最低点时光电门的遮光时间t，则小球通过最低点的速度大小为 （用所测物理量字母表示）；（3）本实验验证机械能守恒定律时，只需在误差允许范围内验证表达式 是否成立即可；（4）多次改变细线长度l，重复以上操作，若以2dt为纵坐标，l为横坐标，根据实验数据作出的图像如图 2 所示，图中的纵截距为b，c为纵轴上的一个数值，则可得重力加速度测量值g=（用图中给的字母或所测物理量表示）；（5）用实验所得重力加速度g与当地重力加速度g比较，在误差范围内两个数值近似相等，则验证了小球机械能守恒。【答案】（1）B （2）dt （3）2222ddg lt

41、+=（4）b【详解】（1）该同学测量小球的直径10.15mmd=，毫米刻度尺读数精确到0.1mm，50 分度的游标卡尺的精度为0.02mm，尾数只能是偶数，螺旋测微器读数精确到0.001mm，20 分度的游标卡尺的精度为0.05mm，所以测量工具为 20 分度的游标卡尺。故选 B。（2）根据光电门的原理可知小球通过最低点的速度为dt；（3）小球下落导致重力势能减小量为p2dEmg l=+（）动能增加量为22k21122dEmvmt=当小球的重力势能减小量等于动能的增加量时，机械能守恒，所以本实验验证的表达式为2222ddg lt+=（4）根据2222ddg lt+=变形可得22dglgtd=+

42、则重力加速度测量值gb=12.（10 分）某小组同学设计了如图甲所示电路同时测量电压表内阻VR与定值电阻xR的阻值。现有的实验器材如下：A待测电压表（量程03V:，VR未知）B待测电阻xR（xR约为 1000）C滑动变阻器P1R（05 W）D滑动变阻器P2R（0500W）E.电阻箱1R（0999.99W:）F.电阻箱2R（09999.9W:）G.电源（电动势为 3V，内阻不计）；H.开关，导线若干。(1)根据实验电路，为尽可能精确测量，滑动变阻器应该选用 ，电阻箱应该选用 。（填器材前字母序号）(2)该小组选定实验器材后进行了如下操作：先将电阻箱 R 调至零，先后闭合开关 S2，S1，调节PR

43、至电压表读数恰好如图乙所示，此时电压表示数为 V；断开开关 S2；调节电阻箱 R，记录此时电压表示数 U 与电阻箱示数 R；多次改变电阻箱 R 阻值，重复步骤；根据图像法科学分析、计算结果。(3)该小组同学根据所测数据作出1RU-图像如图丙所示，根据该图像可计算出电压表内阻VR=k，待测电阻xR=k。【答案】(1)C F (2)2.40 (3)3.0 1.0【详解】（1）由题图可知，电路的控制电路采用的是分压式接法，为保证误差尽可能的小，选用总阻值小的滑动变阻器P1R。故选 C。电阻箱要能够调节电路中的电流，而待测电阻的阻值约为 1000，所以其电阻箱的阻值应该大一些，即应该为2R。故选 F。

44、（2）量程为 3V 的电压表最小分数值为 0.1V，所以其读数为12.40VU=。（3）由欧姆定律，电压表示数 U 与电阻箱阻值 R 关系，有V2.40 xUURRR=+整理有VV1112.42.42.4xRRURR=+结合题图可知，对于1RU-图像，有V1111.21.82.42000kR-=，V112.42.41.8xRbR=+=解得V3.0kR=W，1.0kxR=W13.（10 分）如图所示，质量为2040p Lgp的导热汽缸内壁光滑，用轻质活塞封闭着一定质量的理想气体，通过活塞竖直吊在天花板上。开始时封闭气体的热力学温度为0T，活塞到汽缸底部的距离为 L。已知外界大气压强为0p，重力加

45、速度为 g，活塞的半径为2L。由于外界气温较低，封闭气体的温度缓慢下降，封闭气体在温度下降至045T的过程中，对外界放出的热量为 Q。求：（1）此时封闭气体的压强；（2）这一过程中封闭气体的内能变化量。【答案】（1）0910p；（2）309200p LQp-【详解】（1）对汽缸有22022LLpmgppp=+由题意知2040p Lmgp=解得封闭气体的压强为0910pp=可知温度降低，汽缸内气体压强不变，所以当温度降至045T时，压强仍为0910p。（2）封闭气体的温度缓慢下降，封闭气体在温度下降至045T的过程中，做等压变化22002245LLLLTTpp=解得45LL=则汽缸上升的距离5L

46、hLL=-=外界对封闭气体做的功23092200LWphp Lpp=因气体温度降低，则气体内能减少，由热力学第一定律UWQ=-解得309200Up LQp=-14.（14 分）如图所示，劲度系数100N/mk=的弹簧一端固定于地面上，另一端连接物块 A，物块B 置于 A 上（不粘连），A、B 质量均为 1kg 且都可看成质点，物块 B 上方有一带圆孔的挡板，质量为 4kg 的物块 C 放在圆孔上方不掉落，整个装置处于静止状态。现在给物块 B 施加方向始终竖直向上、大小为10NF=的恒力，使 A、B 开始运动，A、B 分离时，A 在锁定装置的作用下迅速在该位置静止，B 向上运动并与 C 发生碰撞

47、，然后下落与 A 碰撞，已知 A 碰撞前瞬间解除锁定，锁定装置之后不再对 A 作用。B 与 A、C 的碰撞均为弹性碰撞，弹簧的弹性势能2p12Ekx=（x 为弹簧的形变量），重力加速度 g 取210m/s。求：（结果可用根号表示）（1）A、B 第一次分离时弹簧的形变量1x；（2）A、B 第一次分离时物块 B 的速度大小0v；（3）B 下落与 A 第一次碰撞结束时，物块 A 的速度大小A1v。【答案】（1）0.1m；（2）22m/s；（3）3 2m/s10【详解】（1）初始 A、B 静止时，有ABkxmmg=+解得0.2mx=分离时的临界，两者之间的无弹力且两者加速度相等，对 A 有1AAkxm

48、 gm a-=对 B 有BBFm gm a-=解得10.1mx=（2）从开始运动到 A、B 两者分离，有 2221AB11AB01122F xxmmg xxk xxmmv-+-+-=+解得02m/s2v=（3）由于物块 B 受到的外力与物块 B 的重力大小相等，所以物块 A、B 分离有，B 做匀速直线运动，之后与 C 发生弹性碰撞，动量守恒有B 0B 1CCm vm vm v=+机械能守恒有222B 0B 1C C111222m vm vm v=+解得13 2m/s10v=-B 在向下运动过程中仍是匀速运动，与 A 发生弹性碰撞，动量守恒有B 1B 2AA1m vm vm v=+机械能守恒有2

49、22B 1B 2AA1111222m vm vm v=+解得A13 2m/s10v=-所以 B 下落与 A 第一次碰撞结束时，物块 A 的速度大小为3 2m/s10。15.（18分）如图甲所示的坐标系中0 x 区域有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度的大小和方向随时间的变化关系如图乙所示，当垂直纸面向里时磁感应强度为正，图中01TB=，有足够大的荧光屏垂直于 x 轴放置并可沿 x 轴水平移动。现有一带电粒子质量122 10kgm-=，电量93 10 Cq-=+的带电粒子从电场的 P 点（已知 P 点 y 轴坐标为 0.3m），沿平行 x 轴以某一初速度进入电场，恰好从坐标原点与 x 轴成 60进入

50、磁场，取带电粒子进入磁场为0=t时刻，不计粒子重力，答案可用根号表示，求：（1）带电粒子的初速度；（2）若要完整研究带电粒子在磁场中的运动轨迹，磁场沿 y 轴方向的最小区间的上限坐标1y和下限坐标2y；（3）若要带电粒子垂直打在荧光屏上，荧光屏所在位置的 x 轴的可能坐标值。【答案】（1）23 10 m/s；（2）11.3my=，20.2my=-；（3）(0.8)3mnxn=-（1n=，2，3L）或(0.3)3mnxn=-（1n=，2，3L）【详解】（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，则有0tan60yvv=其中2223 3 10 m/syqEvayym=联立解得203 10 m/sv=（2）