2024年高考最后一卷（广东卷）含答案.pdf

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1、2024 年高考最后一卷（广东卷）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、单项选择题（本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）12023年12月14日，在法国卡达拉奇，中核集团核工业西南物理研究院与国际热核聚变实验堆ITER总部签署协议，宣布新一代人造太阳“中

2、国环流三号”面向全球开放，邀请全世界科学家来中国集智公关，共同追逐“人造太阳”梦想。“人造太阳”内部发生的一种核反应其反应方程为234112HHHeX，已知21H的比结合能为1E，31H的比结合能为2E，42He的比结合能为3E，光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是（）A核反应方程中为01eB该核反应是一个吸热反应C的比结合能小于的比结合能D核反应中的质量亏损为31224E2E3Ec2如图甲，燃气灶具有四个相同的支撑架，每个支撑架均匀分布。假设支撑架上部分为一斜面，且该斜面与竖直方向的夹角为q，如图乙所示。现将一质量为 m 的半球形锅正放在燃气灶上，且锅与支撑架斜面接触，重力加速度大小为

3、 g，下列说法正确的是（）A每个支撑架给锅的作用力大小为14mgB每个支撑架给锅的弹力大小为1sin4mgqC每个支撑架与锅之间存在摩擦力D无论支撑架斜面光滑与否，每个支撑架给锅的作用力大小不变X42He31H3在 2024 年世界泳联跳水世界杯女子 10m 跳台的决赛中，中国选手再次夺冠。如图所示为中国选手（可视为质点）跳水过程简化的 vt 图像，以离开跳台时作为计时起点，取竖直向上为正方向，关于运动员说法正确的是（）A1t时刻达到最高点B2t时刻到达最低点C12tt:时间段与23tt:时间段的加速度方向相同D30 t时间段的平均速度比13tt:时间段的平均速度大4均匀介质中 O 点处的质点

4、在0=t时刻开始做简谐运动，形成的简谐横波在坐标系 xOy 平面内传播，以垂直纸面向外为 z 轴正方向，振源偏离平衡位置的位移随时间变化的关系2sin4cmztp=，xOy 平面内的质点 A、D 第一次处于波峰时，如图所示的虚线圆为波谷，实线圆为相邻的波峰，下列说法正确的是（）A振源的频率为 0.5HzB图示对应的时刻0.5st=C简谐横波在坐标系 xOy 平面内传播的速度为5m/sD当简谐横波刚传到 C 点时，振源通过的路程为 20cm5如图所示，在同一竖直面内，物块 1 从 a 点以速度1v水平抛出，同时物块 2 从 b 点以速度2v抛出，两物块在落地前相遇，两物块均视为质点，除重力外不受

5、其他作用力。下列说法正确的是（）A相遇点在二者初速度连线交点的正下方B只改变1v的大小，两物块仍可相遇C只改变2v的大小，两物块仍可相遇D只把2v的方向向左转动，两物块仍可相遇6我国首个火星探测器“天问一号”在海南文昌航天发射场由“长征 5 号”运载火箭发射升空，开启了我国行星探测之旅。“天问一号”离开地球时，所受地球的万有引力 F1与它距离地面高度 h1的关系图像如图甲所示，“天问一号”奔向火星时，所受火星的万有引力 F2与它距离火星表面高度 h2的关系图像如图乙所示，已知地球半径是火星半径的两倍，下列说法正确的是（）A地球与火星的表面重力加速度之比为 3:2B地球与火星的质量之比为 3:2

6、C地球与火星的密度之比为 9:8D地球与火星的第一宇宙速度之比为2:37如图甲所示，平面直角坐标系 xOy 的第一象限（含坐标轴）内有垂直平面周期性变化的均匀磁场（未画出），规定垂直 xOy 平面向里的磁场方向为正，磁场变化规律如图，已知磁感应强度大小为0B，不计粒子重力及磁场变化影响。某一带负电的粒子质量为 m、电量为 q，在0=t时从坐标原点沿 y 轴正向射入磁场中，将磁场变化周期记为0T，要使粒子在0tT=时距 y 轴最远，则0T的值为（）A014372mqBpB02 mqBpC03 mqBpD0143144mqBp二、多项选择题（本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分在每小题给

7、出的四个选项中，有多项符合题目要求全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分）8如图，理想变压器原、副线圈匝数比为 3：1，原线圈中接有定值电阻1R，副线圈接有定值电阻2R和滑动变阻器 R。已知12:9:1RR=，ab 两端接一正弦式交流电，当滑动变阻器 R 的滑片向左滑动过程中，下列说法正确的是（）A电流表 A 示数变小B电压表 V 示数保持不变C变压器的输出功率先增大后减小D电压表示数变化与电流表示数变化的比值UIDD不变92024 年 2 月 5 日，在斯诺克德国大师赛决赛，特鲁姆普以 10-5 战胜斯佳辉获得冠军，如图甲所示。简易图如图乙所示，特鲁姆普某次用白球击

8、打静止的蓝球，两球碰后沿同一直线运动。蓝球经0.6st=的时间向前运动10.36mx=刚好（速度为 0）落入袋中，而白球沿同一方向运动20.16m=x停止运动，已知两球的质量相等，碰后以相同的加速度做匀变速直线运动，假设两球碰撞的时间极短且发生正碰（内力远大于外力），则下列说法正确的是（）A由于摩擦不能忽略，则碰撞过程动量不守恒B碰后蓝球与白球的速度之比为3:2C碰撞前白球的速度大小为2m/sD该碰撞为弹性碰撞10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

9、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三、非选择题（本题共 5 小题，共 54 分考生根据要求作答）11（7 分）一同学在暑期旅行时捡到一个带有悬挂点的不规则物体，他想测出该物体的质量及重心的位置，随身

10、携带的物品只有细线、刻度尺、手表及弹簧测力计，于是进行了如下操作。如图 1 所示，将重物通过细线挂在悬挂点O，用刻度尺量出点O到点 A 间的细线长度L。将物体拉起一个小的角度（小于5）后无初速释放，从摆球第 1 次经过最低点开始计时，第n次沿同一方向经过最低点结束计时，记录摆动时间0t，算出摆动周期T。改变摆线长，重复步骤，测出几组摆线长L和对应的周期T的数据。作出2LT图像如图 2 所示，可得到图像斜率为k，纵截距为b。用弹簧测力计将重物静止悬挂，测得重力大小为F。（1）步骤中摆动周期T=；（2）物体质量为 ，物体重心到物体悬挂点 A 的距离为 。（均用所测物理量符号表示）12（10 分）国

11、产锂电池产能占全世界 60%以上，某同学对一块锂电池的电动势 Ex和内阻 rx非常感兴趣，设计了如图甲所示的电路图。图中 R1和 R2为电阻箱（0999.9），S1和 S2为开关，E0为干电池（电动势为1.5V，内阻未知）；G 是灵敏电流计。（1）用笔画线代替导线，按照图甲将乙图中的实物连接成完整电路 ；（2）闭合开关 S1和 S2，调节两电阻箱，当 G 表示数为零时，记录下电阻箱的阻值为 R1和 R2，则有0 xEE=（用 R1、R2和 rx表示）（3）闭合开关 S1和 S2，改变两电阻箱阻值，当 G 表示数重新为零时，记录下电阻箱的阻值为1R和2R；（4）某次实验14.5R=W、21.5R

12、=W、19.5R=W、23.0R=W，由此可测出 Ex=，rx=。13（9 分）两端开口的薄壁汽缸竖直放置在地面上，用两个质量及厚度均忽略不计的活塞 A、B 封闭一定质量的理想气体，原长为 l、劲度系数为02p Sl的轻弹簧一端与活塞 B 连接，另一端固定于汽缸口的 O 点，如图所示。已知汽缸内壁光滑且导热良好，横截面积为 S。初始整个装置置于温度为 27、大气压强为0p的环境中，活塞 A、B 静止时相距 2l。若在活塞 A 上放一质量为0p Sg的物体，装置重新达到平衡，重力加速度为 g。（i）求放上物体重新达到平衡时活塞 A 下降的距离；（ii）改变汽缸内气体的温度使活塞 A 再次回到初始

13、位置，则此时气体的温度应为多少 K？14（13 分）如图所示，半径分别为 r 和2r的均匀金属圆盘 G、N 垂直固定在水平金属转轴 CD 上，圆盘中心位于转轴中心线上，其中0.5mr=，不计转轴粗细。G 为发电盘，处于平行转轴向右、0.5TB=的匀强磁场中，并通过电刷 P 和 Q 连接两间距1md=的平行金属导轨，导轨某点处用绝缘材料平滑连接，导轨左侧足够远处接有自感系数为2H的纯电感线圈 L，导轨水平且处于竖直向下、0.5TB=匀强磁场中。N 为转动盘，所在处无磁场，其上绕有绝缘细线，在外力 F 作用下，两圆盘会按图示方向转动。质量0.5kgm=的金属杆 ab 放置在绝缘点右侧某位置，仅与绝

14、缘点左侧导轨间有大小恒定的摩擦阻力1Nf=，其余接触处均无摩擦。发电盘 G 接入电路的电阻0.5R=W，不计金属杆、导线、电刷电阻及接触电阻，忽略转动的摩擦阻力。现保持金属圆盘按图示方向以32rad sw=匀速转动。（1）锁定金属杆 ab，求通过 ab 的电流以及外力 F 的大小；（2）静止释放金属杆 ab，通过绝缘点时的速度为3m/sv=，求此过程中通过 ab 的电荷量 q 和发电盘 G 上的发热量 Q；（3）在（2）问基础上，金属杆 ab 通过绝缘点后，求第一次向左运动至最远处离绝缘点的距离 s。15（15 分）如图，在一粗糙水平平台最右端并排静止放置可视为质点的两个小滑块 A 和 B，质

15、量A6kgm=，B2kgm=，A、B 间有被压缩的轻质弹簧，弹簧储存的弹性势能p108JE=，弹簧与滑块不拴接。滑块A左侧有一系列间距01mx=的微型减速带（大小可忽略不计），A距左侧第一个减速带的距离为11mx=。平台右侧有一长木板 C，静止在水平地面上，木板 C 的质量1kgm=，长14mL=，木板 C 最右端到右侧墙面的距离7mS=，木板 C 上表面与左侧平台齐平，与右侧竖直面内固定的半径0.2mR=的光滑半圆形轨道最低点 d 等高，e 点与圆心等高，f 点为半圆形轨道的最高点。现解除弹簧约束，弹力作用时间极短，滑块A、B 立即与弹簧分离；滑块 A 通过每个减速带损失的机械能为到达该减速

16、带时机械能的 10%。滑块 B 冲上木板 C，经过一段时间后木板 C 运动到右侧墙面处立即被粘连。已知滑块 A 与水平平台间的动摩擦因数10.25m=，滑块 B 与木板 C 间的动摩擦因数20.20m=，木板 C 与地面间的动摩擦因数 3=0.10，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度210m/s=g。求：（1）解除弹簧约束，滑块 A、B 与弹簧分离瞬间的速度大小；（2）滑块 A 在平台上向左运动的距离；（3）在整个运动的过程中，滑块 B 和木板 C 之间产生的热量。2024 年高考最后一卷（广东卷）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

17、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、单项选择题（本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）12023年12月14日，在法国卡达拉奇，中核集团核工业西南物理研究院与国际热核聚变实验堆ITER总部签署协议，宣布新一代人造太阳“中国环流三号”面向全球开放，邀请全世界科学家来中国集智公关，共同追逐“人造太阳”梦想。“人造太阳”内部发生的一种核反应其反应方程为

18、234112HHHeX，已知21H的比结合能为1E，31H的比结合能为2E，42He的比结合能为3E，光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是（）A核反应方程中为01eB该核反应是一个吸热反应C的比结合能小于的比结合能D核反应中的质量亏损为31224E2E3Ec【答案】D【详解】A.根据质量数守恒和电荷数守恒，可得 x 的电荷数为 1+1-2=0，质量数为 2+3-4=1，故 X 为10n，A不符合题意；B.该核反应为轻核聚变，为放热反应，B 不符合题意；C.反应过程中释放大量热量，所以42He的比结合能大于31H及21H的比结合能，C 不符合题意；D.对该核反应，由能量守恒可得231242

19、3EEEmc；解得3122423EEEmc，D 符合题意。故答案为：D。2如图甲，燃气灶具有四个相同的支撑架，每个支撑架均匀分布。假设支撑架上部分为一斜面，且该斜面与竖直方向的夹角为q，如图乙所示。现将一质量为 m 的半球形锅正放在燃气灶上，且锅与支撑架斜面接触，重力加速度大小为 g，下列说法正确的是（）X42He31HA每个支撑架给锅的作用力大小为14mgB每个支撑架给锅的弹力大小为1sin4mgqC每个支撑架与锅之间存在摩擦力D无论支撑架斜面光滑与否，每个支撑架给锅的作用力大小不变【答案】D【详解】C假设支撑面光滑，则支撑架与锅可以保持静止，因此支撑架给锅的摩擦力为 0。C 错误；B 设每

20、个支撑架与锅之间的弹力为N，则弹力与水平方向的夹角为，竖直方向根据平衡条件可得4Nsin=mg，每个支撑架给锅的弹力大小为4sinqmg，B 错误；A由于摩擦力为 0，因此支撑架对锅的作用力等于支撑架对锅的弹力，A 错误；D无论支撑架斜面光滑与否，摩擦力均为 0，因此每个支撑架给锅的作用力大小不变，均为4sinqmg，D 正确。故选 D。3在 2024 年世界泳联跳水世界杯女子 10m 跳台的决赛中，中国选手再次夺冠。如图所示为中国选手（可视为质点）跳水过程简化的 vt 图像，以离开跳台时作为计时起点，取竖直向上为正方向，关于运动员说法正确的是（）A1t时刻达到最高点B2t时刻到达最低点C12

21、tt:时间段与23tt:时间段的加速度方向相同D30 t时间段的平均速度比13tt:时间段的平均速度大【答案】A【详解】A10t:时间段向上做减速运动，1t时刻达到最高点，选项 A 正确；B2t时刻运动员到达水面，3t时刻到达水内最低点，选项 B 错误；C图像的斜率等于加速度，可知12tt:时间段与23tt:时间段的加速度方向相反，选项 C 错误；D30 t时间段的位移比13tt:时间段的位移小，但是30 t时间段比13tt:时间段长，根据xvt可知，30 t时间段的平均速度比13tt:时间段的平均速度小，选项 D 错误。故选 A。4均匀介质中 O 点处的质点在0t时刻开始做简谐运动，形成的简

22、谐横波在坐标系 xOy 平面内传播，以垂直纸面向外为 z 轴正方向，振源偏离平衡位置的位移随时间变化的关系2sin4cmztp，xOy 平面内的质点 A、D 第一次处于波峰时，如图所示的虚线圆为波谷，实线圆为相邻的波峰，下列说法正确的是（）A振源的频率为 0.5HzB图示对应的时刻0.5st C简谐横波在坐标系 xOy 平面内传播的速度为5m/sD当简谐横波刚传到 C 点时，振源通过的路程为 20cm【答案】D【详解】A由题意可得，振源的频率为2Hz2fwp，选项 A 错误；C相邻的波峰和波谷距离为 1m，波长为 2m，波的传播速度为4m/svfl，选项 C 错误；B振源的振动周期0.5sT，

23、图示对应的时刻0.625s4TtT，选项 B 错误；D当简谐横波刚传到 C 点时对应的时刻5s1.25s4xtv，振源通过的路程为1.2541020cm0.5sAA，选项 D 正确。故选 D。5如图所示，在同一竖直面内，物块 1 从 a 点以速度1v水平抛出，同时物块 2 从 b 点以速度2v抛出，两物块在落地前相遇，两物块均视为质点，除重力外不受其他作用力。下列说法正确的是（）A相遇点在二者初速度连线交点的正下方B只改变1v的大小，两物块仍可相遇C只改变2v的大小，两物块仍可相遇D只把2v的方向向左转动，两物块仍可相遇【答案】A【详解】A令物块 1 的高度为 h，两物块的水平间距为 x，物块

24、 2 的速度与水平方向夹角为q，两物块水平方向均做匀速直线运动，则有11xvt，22cosxvtq，竖直方向上有2112hgt，2221sin2hvtgtq，根据几何关系有12xxx，12hhh，解得1tanhxxq，根据几何关系可知，相遇点在二者初速度连线交点的正下方，故 A 正确；BC结合上述解得12sincosvxvhqq，可知，物块 1 与物块 2 的速度的比值为一个定值，若两物块相遇，速度比值一定等于sincosxhqq，可知，只改变1v的大小，或者只改变2v的大小，速度本质发生变化，则两物块不能够再相遇，故 BC 错误；D结合上述可知，两物块相遇时，速度比值一定，则夹角q运动，即物

25、块 2 速度方向一定，即若只把2v的方向向左转动，两物块不能够再相遇，故 D 错误。故选 A。6我国首个火星探测器“天问一号”在海南文昌航天发射场由“长征 5 号”运载火箭发射升空，开启了我国行星探测之旅。“天问一号”离开地球时，所受地球的万有引力 F1与它距离地面高度 h1的关系图像如图甲所示，“天问一号”奔向火星时，所受火星的万有引力 F2与它距离火星表面高度 h2的关系图像如图乙所示，已知地球半径是火星半径的两倍，下列说法正确的是（）A地球与火星的表面重力加速度之比为 3:2B地球与火星的质量之比为 3:2C地球与火星的密度之比为 9:8D地球与火星的第一宇宙速度之比为2:3【答案】C【

26、详解】AB根据题意有029M mGmgFR地地地，024M mGmgFR火火火，2RR地火，所以94gg地火，91MM地火，故 AB 错误；C地球与火星的密度之比为33493843MRMRprrp地地地火火火，故 C 正确；D地球与火星的第一宇宙速度之比为32g Rvvg R地地地火火火，故 D 错误。故选 C。7如图甲所示，平面直角坐标系 xOy 的第一象限（含坐标轴）内有垂直平面周期性变化的均匀磁场（未画出），规定垂直 xOy 平面向里的磁场方向为正，磁场变化规律如图，已知磁感应强度大小为0B，不计粒子重力及磁场变化影响。某一带负电的粒子质量为 m、电量为 q，在0t时从坐标原点沿 y 轴

27、正向射入磁场中，将磁场变化周期记为0T，要使粒子在0tT时距 y 轴最远，则0T的值为（）A014372mqBpB02 mqBpC03 mqBpD0143144mqBp【答案】A【详解】粒子在磁场中做匀速圆周运动，0025T时间内，有20001vqv Bmr，解得010mvrqB，周期为110022rmTvqBpp，0025TT时间内，有2000223vqvBmr，解得021031.52mvrrqB，周期为22100231.5rmTTvqBpp，要求在 T0时，粒子距 y 轴最远，做出粒子运动轨迹如图根据几何关系，可得212sin0.6rrrq，解得37q，则 0025T时间内圆周运动转过的圆

28、心角为143pq，可得0121435360TT，联立，解得0014372mTqBp，故选 A。二、多项选择题（本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分）8如图，理想变压器原、副线圈匝数比为 3：1，原线圈中接有定值电阻1R，副线圈接有定值电阻2R和滑动变阻器 R。已知12:9:1RR，ab 两端接一正弦式交流电，当滑动变阻器 R 的滑片向左滑动过程中，下列说法正确的是（）A电流表 A 示数变小B电压表 V 示数保持不变C变压器的输出功率先增大后减小D电压表示数变化与电流表示数变化的

29、比值UI不变【答案】AD【详解】A将原、负线圈和电阻 R1等效为电源。等效后22EIrRR等等，当滑动变阻器 R 的滑片向左滑动过程中，电阻变大，所以电流变小，电流表 A 示数变小，故 A 正确；B根据闭合电路欧姆定律22UEI r等等，由题可知1011UUI R，根据理想变压器原副线圈关系112231UnUn，122113InIn，联立可得012239URUI，由于2I变小，所以2U变大，电压表 V 示数变大，故 B 错误；C由上式可知等效内阻19Rr等，当外电阻接近内阻时，输出功率增大，由于 R1:R2=9:1，即129RRR，所以当 R 减小，输出功率一直增大，故 C 错误；D由上述可知

30、2129URUII电压表示数变化与电流表示数变化的比值不变，故 D 正确。故选 AD。92024 年 2 月 5 日，在斯诺克德国大师赛决赛，特鲁姆普以 10-5 战胜斯佳辉获得冠军，如图甲所示。简易图如图乙所示，特鲁姆普某次用白球击打静止的蓝球，两球碰后沿同一直线运动。蓝球经0.6st 的时间向前运动10.36mx 刚好（速度为 0）落入袋中，而白球沿同一方向运动20.16mx停止运动，已知两球的质量相等，碰后以相同的加速度做匀变速直线运动，假设两球碰撞的时间极短且发生正碰（内力远大于外力），则下列说法正确的是（）A由于摩擦不能忽略，则碰撞过程动量不守恒B碰后蓝球与白球的速度之比为3:2C碰

31、撞前白球的速度大小为2m/sD该碰撞为弹性碰撞【答案】BC【详解】A由题意两球碰撞的时间极短，碰撞过程中产生极大的内力，两球与桌面间的摩擦力远远小于内力，所以该碰撞过程的动量守恒，A 错误；B碰后，蓝球做匀减速直线运动且刚好落入袋内，由匀变速直线运动的规律112vxt得蓝球碰后瞬间的速度为1121.2m/sxvt，又两球的加速度大小相等，则由公式22vax得211222vxvx，解得碰后瞬间白球的速度大小为20.8m/sv，则碰后蓝球与白球的速度之比为3:2，B 正确；C碰撞过程中两球组成的系统动量守恒，则012mvmvmv，代入数据解得02m/sv，C 正确；D两球碰前的动能为2k10122

32、Emvm，两球碰后的总动能为22k212111.0422Emvmvm，由于k1k2EE，所以该碰撞过程有机械能损失，即该碰撞为非弹性碰撞，D 错误。故选 BC。10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

33、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1

34、Wqj，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212136FmRqtRjp，D 正确。故选 BD。三、非选择题（本题共 5 小题，共 54 分考生根据要求作答）11（7 分）一同学在暑期旅行时捡到一个带有悬挂点的不规则物体，他想测出该物体的质量及重心的位置，随身携带的物品只有细线、刻度尺、手表及弹簧测力计，于是进行了如下操作。如图 1 所示，将重物通过细线挂

35、在悬挂点O，用刻度尺量出点O到点 A 间的细线长度L。将物体拉起一个小的角度（小于5）后无初速释放，从摆球第 1 次经过最低点开始计时，第n次沿同一方向经过最低点结束计时，记录摆动时间0t，算出摆动周期T。改变摆线长，重复步骤，测出几组摆线长L和对应的周期T的数据。作出2LT图像如图 2 所示，可得到图像斜率为k，纵截距为b。用弹簧测力计将重物静止悬挂，测得重力大小为F。（1）步骤中摆动周期T ；（2）物体质量为 ，物体重心到物体悬挂点 A 的距离为 。（均用所测物理量符号表示）【答案】01tn 24 Fk b【详解】（1）除第一次经过平衡位置，物体在每一个周期内沿同一方向经过平衡位置 1 次

36、，有01nTt，则01tTn（2）根据单摆周期公式知2lTgp设物体重心到物体悬挂点 A 的距离为x，则摆长等于摆线的长度与物体重心到物体悬挂点A的距离之和。lLx代入得224gLTxp联立可知24gkp重力大小为F，则质量为24FFmgkp由截距为b，根据图像关系有xb 得xb，故填b。12（10 分）国产锂电池产能占全世界 60%以上，某同学对一块锂电池的电动势 Ex和内阻 rx非常感兴趣，设计了如图甲所示的电路图。图中 R1和 R2为电阻箱（0999.9），S1和 S2为开关，E0为干电池（电动势为1.5V，内阻未知）；G 是灵敏电流计。（1）用笔画线代替导线，按照图甲将乙图中的实物连接

37、成完整电路 ；（2）闭合开关 S1和 S2，调节两电阻箱，当 G 表示数为零时，记录下电阻箱的阻值为 R1和 R2，则有0 xEE （用 R1、R2和 rx表示）（3）闭合开关 S1和 S2，改变两电阻箱阻值，当 G 表示数重新为零时，记录下电阻箱的阻值为1R和2R；（4）某次实验14.5R W、21.5R W、19.5RW、23.0RW，由此可测出 Ex=，rx=。【答案】见解析 122xrRRR 6.5V 0.5W【详解】（1）如图（2）当 G 表示数为零时2012xxERErRR，得1202xxErRRER（3）把 E0=1.5V，14.5R W，21.5R W，19.5RW，23.0R

38、W，代入2012xxERErRR，联立得0.5xr W，6.5VxE 13（9 分）两端开口的薄壁汽缸竖直放置在地面上，用两个质量及厚度均忽略不计的活塞 A、B 封闭一定质量的理想气体，原长为 l、劲度系数为02p Sl的轻弹簧一端与活塞 B 连接，另一端固定于汽缸口的 O 点，如图所示。已知汽缸内壁光滑且导热良好，横截面积为 S。初始整个装置置于温度为 27、大气压强为0p的环境中，活塞 A、B 静止时相距 2l。若在活塞 A 上放一质量为0p Sg的物体，装置重新达到平衡，重力加速度为 g。（i）求放上物体重新达到平衡时活塞 A 下降的距离；（ii）改变汽缸内气体的温度使活塞 A 再次回到

39、初始位置，则此时气体的温度应为多少 K？【答案】（1）32l；（2）750K【详解】（1）将活塞 A、B 及封闭的一定质量的理想气体看作整体，根据胡克定律01p SFgk xg其中02p Skl解得12lx 活塞 A 下降时封闭的理想气体温度不变，当活塞稳定时，设封闭气体的压强为1p，根据活塞 A 受力平衡001p Sp Sgp Sg解得102pp根据玻意耳定律01222plSplxS（）解得2xl所以，放上物体重新达到平衡时活塞 A 下降的距离为1232lxxx（2）改变汽缸内气体的温度使活塞 A 再次回到初始位置的过程，封闭气体的压强不变，初始温度为11273K300KTt体积为122Vl

40、xSlS（）活塞 A 回到初始位置时，气体的体积为21522Vlxl根据盖吕萨克定律1212VVTT解得2750KT 14（13 分）如图所示，半径分别为 r 和2r的均匀金属圆盘 G、N 垂直固定在水平金属转轴 CD 上，圆盘中心位于转轴中心线上，其中0.5mr，不计转轴粗细。G 为发电盘，处于平行转轴向右、0.5TB 的匀强磁场中，并通过电刷 P 和 Q 连接两间距1md 的平行金属导轨，导轨某点处用绝缘材料平滑连接，导轨左侧足够远处接有自感系数为2H的纯电感线圈 L，导轨水平且处于竖直向下、0.5TB 匀强磁场中。N 为转动盘，所在处无磁场，其上绕有绝缘细线，在外力 F 作用下，两圆盘会

41、按图示方向转动。质量0.5kgm 的金属杆 ab 放置在绝缘点右侧某位置，仅与绝缘点左侧导轨间有大小恒定的摩擦阻力1Nf，其余接触处均无摩擦。发电盘 G 接入电路的电阻0.5R W，不计金属杆、导线、电刷电阻及接触电阻，忽略转动的摩擦阻力。现保持金属圆盘按图示方向以32rad sw匀速转动。（1）锁定金属杆 ab，求通过 ab 的电流以及外力 F 的大小；（2）静止释放金属杆 ab，通过绝缘点时的速度为3m/sv，求此过程中通过 ab 的电荷量 q 和发电盘 G 上的发热量 Q；（3）在（2）问基础上，金属杆 ab 通过绝缘点后，求第一次向左运动至最远处离绝缘点的距离 s。【答案】（1）4A，

42、1N；（2）3C，3.75J；（3）2m【详解】（1）金属圆盘 G 转动切割磁感线，产生感应电动势为212V2EB rw由闭合电路欧姆定律可得电流为4AEIR根据能量关系可得12EIFrw解得外力 F 的大小1NF（2）对金属杆用动量定理可得0BdI tmv 则有Bdqmv电荷量3CmvqBd回路能量关系212EqmvQ热量213.75J2QEqmv（3）对金属杆和电感有iIBdvLt所以金属杆开始运动后杆上电流与杆的位移成正比，即BdxIL根据功能关系22221122B dmvfssL代入可得2ms 15（15 分）如图，在一粗糙水平平台最右端并排静止放置可视为质点的两个小滑块 A 和 B，

43、质量A6kgm，B2kgm，A、B 间有被压缩的轻质弹簧，弹簧储存的弹性势能p108JE，弹簧与滑块不拴接。滑块A左侧有一系列间距01mx 的微型减速带（大小可忽略不计），A距左侧第一个减速带的距离为11mx。平台右侧有一长木板 C，静止在水平地面上，木板 C 的质量1kgm，长14mL，木板 C 最右端到右侧墙面的距离7mS，木板 C 上表面与左侧平台齐平，与右侧竖直面内固定的半径0.2mR 的光滑半圆形轨道最低点 d 等高，e 点与圆心等高，f 点为半圆形轨道的最高点。现解除弹簧约束，弹力作用时间极短，滑块A、B 立即与弹簧分离；滑块 A 通过每个减速带损失的机械能为到达该减速带时机械能的

44、 10%。滑块 B 冲上木板 C，经过一段时间后木板 C 运动到右侧墙面处立即被粘连。已知滑块 A 与水平平台间的动摩擦因数10.25m，滑块 B 与木板 C 间的动摩擦因数20.20m，木板 C 与地面间的动摩擦因数 3=0.10，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度210m/sg。求：（1）解除弹簧约束，滑块 A、B 与弹簧分离瞬间的速度大小；（2）滑块 A 在平台上向左运动的距离；（3）在整个运动的过程中，滑块 B 和木板 C 之间产生的热量。【答案】（1）A3m/sv，B9m/sv；（2）1.72mx；（3）58JQ【详解】（1）解除弹簧约束瞬间，设 A 的速度为Av，B 的速度为B

45、v，滑块 A 和 B 的动量守恒，故AAB Bm vm v弹簧和 A、B 组成的系统能量守恒22pAABB1122Em vm v解得A3m/sv，B9m/sv（2）滑块 A 将在水平面做减速运动，运动到第一个减速带前21A1k1AA12m gxEm vm通过第一个减速带后动能为k1k10.910.8JEE经过相邻两个减速带克服摩擦做的功为1A015JWm gxm所以，滑块 A 不能到达第二个减速带，设滑块 A 继续滑行的距离为2x，则1A2k10m gxEm滑块 A 向左滑行的总距离为121.72mxxx（3）B 滑上 C 后，B 减速，A 加速，对 B2BBBm gm am对 C2B3BCC

46、C()m gmmgm amm假设 B、C 共速时，C 没有到达右墙面，设共速的速度为v共，则BBCvva ta t共22BBB()()2vva x 共2CC()2va x共由上式解得木板 C 的位移为C4.5m7mxs m，共速后 B、C 将一起匀减速，C 到达墙壁的速度为3v，对 B、C 整体3BCBC3()()mmgmmam2233C2()vva Sx 共木板 C 与墙壁碰后立即粘连并静止，B 将继续匀减速到 d 点并进入光滑半圆轨道22BBB 31()02m g Lxm ghm vm得0.1mhR所以 B 进入半圆轨道后不会脱离半圆轨道，减速到 0 将返回 d 点并再次滑上 C23B4B 31()02m g Lxxm vm 解得40.5mxLB 最后静止在 C 上，C 与墙壁粘连后到 B 最终静止，B、C 间产生的热量为22B 312Qm v整个过程中 B、C 间的热量为1258JQQQ