2024年高考押題預(yù)測(cè)卷01【江蘇卷】

（考試版）

（本試卷共100分，建議用時(shí)75分鐘）

注意事項(xiàng)：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)等填寫(xiě)在答題卡和試卷指定位置上。

2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如

需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上。寫(xiě)

在本試卷上無(wú)效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回

一、選擇題：本題共11小題，每小題4分，共44分。

1.fC呼氣實(shí)驗(yàn)可用于檢測(cè)胃部有無(wú)感染幽門(mén)螺桿菌，通過(guò)檢測(cè)呼吸呼出的CO2是否具有放射性即

可診斷。已知;4c發(fā)生。衰變的半衰期為5730年，衰變方程為;>4C-X+]e。下列說(shuō)法正確的是

（）

A.X為；N

B.B射線比丫射線的穿透能力弱

C.衰變產(chǎn)生的是fc核外電子被電離產(chǎn)生的

D.一般服下藥物15分鐘后再檢測(cè)，是為了避免由于fC的衰變而明顯降低檢測(cè)準(zhǔn)確性

2.如圖甲所示，質(zhì)量為加、電阻為火的導(dǎo)體棒MN水平架在兩個(gè)平行放置的圓弧導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒

在導(dǎo)軌間的部分長(zhǎng)度為3整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度平行于導(dǎo)軌平面，與豎直方向的

夾角為60。。當(dāng)輸入電壓為U時(shí)，導(dǎo)體棒靜止在導(dǎo)軌右側(cè)，此時(shí)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌圓心的連線與豎直方

向的夾角為30。，沿MN方向看的側(cè)視圖如圖乙所示。導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，重力加速度為g,則磁

感應(yīng)強(qiáng)度8的大小為（）

43mgR43mgRyfimgU「也mgU

AA.------D.------rC.------U.-------

3.電荷耦合原件（CCD）被普遍使用在數(shù)碼相機(jī)中，CCD通過(guò)光電效應(yīng)使光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。

CCD發(fā)明者被授予2009年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?，F(xiàn)有一個(gè)藍(lán)色光源以19.89W的功率均勻地向各個(gè)方

向發(fā)射波長(zhǎng)為4xl（F7m的藍(lán)光，某數(shù)碼相機(jī)使用圓形CCD拍攝藍(lán)色光源，該CCD直徑為4mm,

該相機(jī)距離光源為40km,拍攝時(shí)間為0.016s,則CCD拍攝到的該光源的光子數(shù)約為多少？己知光

速為3xl（）8m/s,普朗克常量為人=6.63x10-34j.s,不計(jì)空氣對(duì)光的吸收。（）

A.4B.400C.4xl04D.8xl06

4.如圖，在水池底中部放一線狀光源，光源平行于水面，則水面觀察到的發(fā)光區(qū)域形狀為（）

5.用圖示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)“探究壓強(qiáng)不變時(shí)氣體體積與溫度的關(guān)系”。往杯中加入適量的熱水，使注射

器內(nèi)的空氣柱位于水面之下，每隔幾分鐘，記錄氣體體積和此時(shí)溫度計(jì)的示數(shù)；用加表示水降低的

攝氏溫度，用△憶表示注射器內(nèi)氣體體積的改變量。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的圖線是（）

溫度計(jì)

6.如圖所示，假設(shè)沿地球直徑鑿?fù)ㄒ粭l隧道，把一小球從地面S點(diǎn)靜止釋放，小球在隧道內(nèi)的運(yùn)動(dòng)

可視為簡(jiǎn)諧振動(dòng)。已知地球半徑為尺，小球經(jīng)過(guò)。點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，由。向S運(yùn)動(dòng)，經(jīng)辦時(shí)間第1次

過(guò)P點(diǎn)（尸點(diǎn)圖中未標(biāo)出），再經(jīng)九時(shí)間又過(guò)該點(diǎn)。則（）

A.小球振動(dòng)的周期為6%

B.。到尸的距離為巨

2

C.小球第3次過(guò)P點(diǎn)所需的時(shí)間為10%

D.由S到。的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球受力逐漸增大

7.為了使在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的絕緣輪快速停下來(lái)，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了以下四種方案：圖甲、乙中磁場(chǎng)方向

與輪子的轉(zhuǎn)軸平行，圖甲中在輪上固定閉合金屬線圈，圖乙中在輪上固定未閉合金屬線圈；圖丙、

丁中磁場(chǎng)方向與輪子的轉(zhuǎn)軸垂直，圖丙中在輪上固定閉合金屬線框，圖丁中在輪上固定一些細(xì)金屬

8.我國(guó)自古就有“晝漲為潮，夜?jié)q為汐”之說(shuō)，潮汐是月球和太陽(yáng)對(duì)海水的引力變化產(chǎn)生的周期性漲

落現(xiàn)象，常用引潮力來(lái)解釋。月球?qū)Ｋ囊绷Υ笮∨c月球質(zhì)量成正比、與月地距離的3次方成

反比，方向如圖1。隨著地球自轉(zhuǎn)，引潮力的變化導(dǎo)致了海水每天2次的潮漲潮落。太陽(yáng)對(duì)海水的

引潮力與月球類(lèi)似，但大小約為月球引潮力的0.45倍。每月2次大潮（引潮力最大）和2次小潮（引

潮力最?。┦翘?yáng)與月球引潮力共同作用的結(jié)果。結(jié)合圖2,下列說(shuō)法正確的是（）

A.月球在位置1時(shí)會(huì)出現(xiàn)大潮

B.月球在位置2時(shí)會(huì)出現(xiàn)大潮

C.漲潮總出現(xiàn)在白天，退潮總出現(xiàn)在夜晚

D.月球引潮力和太陽(yáng)引潮力的合力一定大于月球引潮力

9.小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)手動(dòng)發(fā)電式電筒，裝置簡(jiǎn)化如圖。裝置左側(cè)是一個(gè)半徑為火=0.5m的水平

圓盤(pán)，當(dāng)圓盤(pán)繞軸心勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，固定在圓盤(pán)邊緣處的小圓柱帶動(dòng)T形絕緣支架在水平方向往復(fù)運(yùn)

動(dòng)，T形支架進(jìn)而驅(qū)動(dòng)導(dǎo)體棒在光滑的水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系為

v=^sin（V2z）m/s..導(dǎo)軌間距d=lm,導(dǎo)軌間存在垂直平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T,

導(dǎo)軌右端連接一理想變壓器，其輸出端給兩個(gè)額定電壓為2V的燈泡供電，兩燈泡剛好正常發(fā)光,

線圈、導(dǎo)線及導(dǎo)軌電阻不計(jì)，電壓表為理想電壓表。下列說(shuō)法正確的是（）

B.理想變壓器的匝數(shù)比為1:2

C.變壓器輸出電流的頻率為2Hz

D.圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為2rad/s

10.如圖甲所示，光滑水平地面上有A、B兩物塊，質(zhì)量分別為2kg、6kg,B的左端拴接著一勁度

系數(shù)為—N/m的水平輕質(zhì)彈簧，它們的中心在同一水平線上。A以速度V。向靜止的B方向運(yùn)動(dòng)，

從A接觸彈簧開(kāi)始計(jì)時(shí)至A與彈簧脫離的過(guò)程中，彈簧長(zhǎng)度/與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，彈簧始

終處在彈性限度范圍內(nèi)，已知彈簧的彈性勢(shì)能質(zhì)2Q為彈簧的形變量），則（）

A.在0?2切內(nèi)B物塊先加速后減速

B.整個(gè)過(guò)程中，A、B物塊構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

C.vo=2m/s

D.物塊A在功時(shí)刻時(shí)速度最小

11.磷脂雙分子層是構(gòu)成細(xì)胞膜的基本支架，分子層之間具有彈性，可近似類(lèi)比成勁度系數(shù)為父的

輕質(zhì)彈簧。細(xì)胞膜上的離子泵可以輸運(yùn)陰陽(yáng)離子，使其均勻地分布在分子層上，其結(jié)構(gòu)示意如圖所

示。已知無(wú)限大均勻帶電薄板周?chē)碾妶?chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，靜電力常量為上介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)為J,

細(xì)胞膜的面積S>>〃2。當(dāng)內(nèi)外兩膜層分別帶有電荷量。和-。時(shí)，關(guān)于兩分子膜層之間距離的變化

情況，下列說(shuō)法正確的是（）

A.分子層間的距離增加了當(dāng)r

￡rSk

B.分子層間的距離減小了竺鄉(xiāng)

￡rSk

C.分子層間的距離增加了細(xì)冬

￡rSk

D.分子層間的距離減小了空當(dāng)

s,.Sk

二、實(shí)驗(yàn)題：本題共15分。

12.（15分）某實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)量一段金屬絲的電阻率。

/

NC)

三45

一

三

一40

三

一35

一

三0

一3

、

甲乙

（1）某同學(xué)先用多用電表的歐姆擋粗測(cè)金屬絲電阻，把選擇開(kāi)關(guān)調(diào)到“xl”擋，應(yīng)先,再進(jìn)行

測(cè)量，測(cè)量時(shí)多用電表的示數(shù)如圖甲所示，則該元件電阻為及=。；再用螺旋測(cè)微器測(cè)量

金屬絲的直徑d,其示數(shù)如圖乙所示，則"=mm；

（2）為了精確測(cè)量金屬絲電阻，小組成員甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供器材：滑動(dòng)變阻器（阻值為。?15。）、

電流表（阻值約為10。）、電壓表（阻值約為3k。）、要求盡可能多測(cè)量幾組數(shù)據(jù)，請(qǐng)補(bǔ)充完整圖丙

的電路連線o

（3）連接好丙圖的電路，閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于（填“。”或“6”）端。某次

實(shí)驗(yàn)時(shí)，電壓表的示數(shù)為U,電流表的示數(shù)為/,測(cè)得金屬絲的長(zhǎng)為則金屬絲電阻率

P=O（用題中的物理量符號(hào)表示）

（4）小組成員乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丁所示電路測(cè)量該金屬絲電阻率，穩(wěn)壓源的輸出電壓恒為定值電

阻的阻值為R,根據(jù)多次實(shí)驗(yàn)測(cè)出的aP長(zhǎng)度x和對(duì)應(yīng)的電壓表的示數(shù)U作出的U-x圖線，圖線的

斜率為左，則金屬絲的電阻率。（用題中的符號(hào)左、R、d、U。、L表示）

三、計(jì)算題：本題共4小題，共41分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟。只寫(xiě)

出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。

13.（6分）如圖所示，將一個(gè)粗細(xì)均勻的小玻璃瓶裝入適量的水后，開(kāi)口向下倒扣入塑料水瓶中，

使小玻璃瓶中封閉一段空氣，擰緊塑料水瓶的瓶蓋。用手?jǐn)D壓塑料水瓶，小玻璃瓶會(huì)緩慢下沉到底

部；適當(dāng)減小擠壓塑料水瓶的程度，小玻璃瓶會(huì)緩慢上浮。已知小玻璃瓶的質(zhì)量為7.5克，瓶子的

底面積為2.5cm2,外界大氣壓強(qiáng)為口。環(huán)境溫度始終保持不變，忽略小玻璃瓶的厚度及小玻璃瓶上

升到水面時(shí)對(duì)塑料瓶?jī)?nèi)氣體體積的影響，小瓶中的空氣視為理想氣體，水的密度

33

0k=l-OxlOkg/mo

（1）在初始不用手?jǐn)D壓塑料水瓶時(shí)，小玻璃瓶中氣柱的長(zhǎng)度至少為多少厘米，小玻璃瓶才會(huì)浮在水

面上？

（2）若某時(shí)刻小玻璃瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)為1」為，瓶?jī)?nèi)氣柱長(zhǎng)為5.2厘米，再用力緩慢擠壓塑料瓶，當(dāng)

小玻璃瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)穩(wěn)定在L3p°時(shí)，小玻璃瓶?jī)?nèi)氣柱長(zhǎng)度為多少厘米？

14.（8分）有多個(gè)相同矩形閉合線圈（線圈1,線圈2,線圈3,…）固定在一絕緣桿上。每個(gè)線

圈電阻為R,相互靠近排列、彼此絕緣，相鄰線圈之間的距離可忽略。線圈和絕緣桿的總質(zhì)量為

每個(gè)線圈的長(zhǎng)邊長(zhǎng)為3如圖所示?，F(xiàn)將整個(gè)裝置靜置在足夠長(zhǎng)的光滑斜面上，斜面傾角為。，在

以為邊界的斜面下方存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直斜面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為瓦開(kāi)

始時(shí)線圈從斜面上某一位置由靜止釋放，下滑過(guò)程中線圈長(zhǎng)邊始終與平行。已知線圈1剛進(jìn)磁

場(chǎng)瞬間的加速度為未進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的3倍，線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)間后開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)。重力加速度取g,

求

（1）開(kāi)始時(shí)線圈1下邊緣與血W的距離；

（2）從線圈1剛進(jìn)入磁場(chǎng)到開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線圈和絕緣桿所受的平均作用力。

15.（12分）如圖，足夠長(zhǎng)的光滑水平桌面上靜止著質(zhì)量為3加的滑塊，滑塊右上角邊緣為半

徑為R的1光滑圓弧，圓弧最低點(diǎn)的切線沿水平方向。在桌子右側(cè)有固定在水平地面上的管形軌道,

軌道左端8段為圓弧，對(duì)應(yīng)的圓心角為60。，CD段圓弧和軌道上其余各豎直圓的半徑均為幾小

物體在軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)可以依次經(jīng)過(guò)C、D、E、F、E、G、H、G、I、L、1……。某時(shí)刻一質(zhì)量為加

的小物體自A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后恰好由C點(diǎn)沿著圓弧CD的切線無(wú)碰撞地進(jìn)入管形軌

道。已知軌道CD段和右側(cè)各豎直圓內(nèi)壁均光滑，軌道的內(nèi)徑相比R忽略不計(jì)，小物體與管形軌道

各水平部分的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.3,水平部分。E=EG=C/=……=47?,重力加速度為g,不計(jì)空

氣阻力，小物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程沒(méi)有與桌面發(fā)生碰撞。

（1）求小物體離開(kāi)滑塊時(shí)的速度大?。?/p>

（2）求小物體開(kāi)始釋放時(shí)的位置距。點(diǎn)的水平距離；

（3）求小物體停止運(yùn)動(dòng)時(shí)的位置距。點(diǎn)的距離。

A

DEG

16.（15分）如圖所示，直角坐標(biāo)系中，有一平行于y軸長(zhǎng)度為0.5工的線狀離子源"端在x

軸上，坐標(biāo)時(shí)=-工，離子源發(fā)射的正離子初速度大小均為%,方向平行于x軸正方向，且發(fā)射的

正離子沿兒W均勻分布，每個(gè)離子質(zhì)量為機(jī)，電荷量為“；在X2-L、區(qū)間內(nèi)加一垂直于紙面

向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為鳥(niǎo)的圓形邊界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，能使離子源發(fā)射的全部正離子經(jīng)過(guò)原點(diǎn)。，不計(jì)

離子重力及離子間的相互作用。

（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度用的取值范圍；

（2）若磁感應(yīng)強(qiáng)度用取最小值，在第一象限加垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為星的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，

在第二象限加垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為4的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知用=與=層。離子發(fā)射前，在

y軸上放置長(zhǎng)度為0.8Z的探測(cè)板PQ,只有打到探測(cè)板左側(cè)表面的離子才能被探測(cè)到。

①求全部正離子經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O時(shí)與y軸正方向夾角。的范圍；

②若探測(cè)板下端?？v坐標(biāo)坨=241,求離子探測(cè)率7（即探測(cè)板探測(cè)到的離子數(shù)占總離子數(shù)的比

例）；

③若探測(cè)板位置在y軸上可變，。端縱坐標(biāo)滿足0<%<轉(zhuǎn)，求離子探測(cè)率〃與總的關(guān)系。

探測(cè)板

XXX

0XXX

XXX

%XXX

5

XXX

?2

XX

?

?X

?XX

?X

?XX

?

?X

xXX

X

M;

一

離fO

子f

源_

_

_

_

2024年高考押題預(yù)測(cè)卷01【江蘇卷】

物理?全解全析

1234567891011

BABBABCABcB

注意事項(xiàng):

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)等填寫(xiě)在答題卡和試卷指定位置上。

2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如

需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上。寫(xiě)

在本試卷上無(wú)效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回

一、選擇題：本題共11小題，每小題4分，共44分。

1.呼氣實(shí)驗(yàn)可用于檢測(cè)胃部有無(wú)感染幽門(mén)螺桿菌，通過(guò)檢測(cè)呼吸呼出的CO2是否具有放射性即

可診斷。已知『C發(fā)生B衰變的半衰期為5730年，衰變方程為fC-X+：e。下列說(shuō)法正確的是

()

A.X為；N

B.B射線比丫射線的穿透能力弱

C.衰變產(chǎn)生的S是;4c核外電子被電離產(chǎn)生的

D.一般服下藥物15分鐘后再檢測(cè)，是為了避免由于fC的衰變而明顯降低檢測(cè)準(zhǔn)確性

【答案】B

【解析】A.根據(jù)核反應(yīng)前后，質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，可以得到X為;“N,故A錯(cuò)誤；

B.三種射線穿透能力依次是Y>0>a,故B正確；

C.B衰變釋放的電子是原子的核內(nèi)一個(gè)中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和一個(gè)電子，來(lái)自原子核內(nèi)部，故C錯(cuò)誤;

D.fc的半衰期為5730年，15分鐘幾乎不影響。服藥15分鐘后再檢測(cè)，是為了使藥里面的充

分消化分解，釋放到呼吸系統(tǒng)，提高檢測(cè)準(zhǔn)確性，故D錯(cuò)誤。

故選B。

2.如圖甲所示，質(zhì)量為加、電阻為R的導(dǎo)體棒MN水平架在兩個(gè)平行放置的圓弧導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒

在導(dǎo)軌間的部分長(zhǎng)度為乙整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度平行于導(dǎo)軌平面，與豎直方向的

夾角為60。。當(dāng)輸入電壓為。時(shí)，導(dǎo)體棒靜止在導(dǎo)軌右側(cè)，此時(shí)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌圓心的連線與豎直方

向的夾角為30。，沿MN方向看的側(cè)視圖如圖乙所示。導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，重力加速度為g,則磁

感應(yīng)強(qiáng)度3的大小為()

A43mgR?MmgR?6mgU?CmgU

A.------D.------C.-------U.-------

3ULUL3RLRL

【解析】當(dāng)輸入電壓為U時(shí)由歐姆定律有/=M，對(duì)導(dǎo)體棒受力分析如圖所示

R

由導(dǎo)體棒受力平衡有加8=曲?，解得8=Y鬻，故選A。

3.電荷耦合原件（CCD）被普遍使用在數(shù)碼相機(jī)中，CCD通過(guò)光電效應(yīng)使光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。

CCD發(fā)明者被授予2009年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?，F(xiàn)有一個(gè)藍(lán)色光源以19.89W的功率均勻地向各個(gè)方

向發(fā)射波長(zhǎng)為4x10-7m的藍(lán)光，某數(shù)碼相機(jī)使用圓形CCD拍攝藍(lán)色光源，該CCD直徑為4mm,

該相機(jī)距離光源為40km,拍攝時(shí)間為0.016s,則CCD拍攝到的該光源的光子數(shù)約為多少？已知光

速為3xl（）8m/s,普朗克常量為力=6.63x10%j.s,不計(jì)空氣對(duì)光的吸收。（）

A.4B.400C.4xl04D.8xl06

【答案】B

【解析】藍(lán)光按照球面模型輻射，d=4mm,7?=40km,[=19.89W,/=0.016s,則相機(jī)接收到

的能量為尸?0。心,設(shè)CCD拍攝到的該光源的光子數(shù)約為〃，有石=〃捫=半，聯(lián)立解得

故選B。

4.如圖，在水池底中部放一線狀光源，光源平行于水面，則水面觀察到的發(fā)光區(qū)域形狀為（）

光源

A.---------------B.C.D.

【答案】B

【解析】取線狀光源左右兩側(cè)上一點(diǎn)光源，點(diǎn)光源發(fā)出的光在水面上有光射出的水面形狀為圓形。

設(shè)此圓的半徑為幾點(diǎn)光源發(fā)出的光恰好發(fā)生全反射的光路圖如圖1所示。設(shè)全反射的臨界角為C,

根據(jù)幾何關(guān)系可得R=〃tanC,線狀光源發(fā)出的光在水面上有光射出的水面形狀如圖2所示。故選

5.用圖示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)“探究壓強(qiáng)不變時(shí)氣體體積與溫度的關(guān)系”。往杯中加入適量的熱水，使注射

器內(nèi)的空氣柱位于水面之下，每隔幾分鐘，記錄氣體體積和此時(shí)溫度計(jì)的示數(shù)；用加表示水降低的

攝氏溫度，用△憶表示注射器內(nèi)氣體體積的改變量。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的圖線是(

【解析】壓強(qiáng)不變時(shí)，有?"=c,可得△展號(hào)。…)/，可見(jiàn)當(dāng)氣體壓強(qiáng)不變

時(shí)，體積變化與溫度的變化的關(guān)系是成正比的。故選A。

6.如圖所示，假設(shè)沿地球直徑鑿?fù)ㄒ粭l隧道，把一小球從地面S點(diǎn)靜止釋放，小球在隧道內(nèi)的運(yùn)動(dòng)

可視為簡(jiǎn)諧振動(dòng)。已知地球半徑為七小球經(jīng)過(guò)。點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，由。向S運(yùn)動(dòng)，經(jīng)辦時(shí)間第1次

過(guò)尸點(diǎn)（P點(diǎn)圖中未標(biāo)出），再經(jīng)九時(shí)間又過(guò)該點(diǎn)。則（）

A.小球振動(dòng)的周期為6%

B.。到P的距離為叵

2

C.小球第3次過(guò)尸點(diǎn)所需的時(shí)間為10。

D.由S到O的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球受力逐漸增大

【答案】B

【解析】A.小球經(jīng)過(guò)。點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，由。向S運(yùn)動(dòng)，經(jīng)加時(shí)間第1次過(guò)P點(diǎn)，再經(jīng)2勿時(shí)間又過(guò)

該點(diǎn)，說(shuō)明小球從。到P的時(shí)間為to,從P到最大位移處的時(shí)間為初小球從最大位移處再回到P

點(diǎn)的時(shí)間為切，則小球振動(dòng)的周期為T(mén)=4（初+力）=8切，故A錯(cuò)誤；

B.設(shè)。到尸的距離為x,由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性可得x=/sin工=1/,又4=R,貝?。莸糜?1R,故

422

B正確；

C.小球第3次過(guò)P點(diǎn)所需的時(shí)間為t=6to,故C錯(cuò)誤；

D.由S到。的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，位移逐漸減小，根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征。=-9,分析可

m

知加速度逐漸減小，由牛頓第二定律知小球受力逐漸減小，故D錯(cuò)誤。

故選B。

7.為了使在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的絕緣輪快速停下來(lái)，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了以下四種方案：圖甲、乙中磁場(chǎng)方向

與輪子的轉(zhuǎn)軸平行，圖甲中在輪上固定閉合金屬線圈，圖乙中在輪上固定未閉合金屬線圈；圖丙、

丁中磁場(chǎng)方向與輪子的轉(zhuǎn)軸垂直，圖丙中在輪上固定閉合金屬線框，圖丁中在輪上固定一些細(xì)金屬

棒。四種方案中效果最好的是（）

【答案】C

【解析】AB.圖甲和圖乙中當(dāng)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量都是不變的，不會(huì)產(chǎn)生感生感應(yīng)電流,

則不會(huì)有磁場(chǎng)力阻礙輪子的運(yùn)動(dòng)，故AB錯(cuò)誤；

C.圖丙中在輪上固定一些閉合金屬線框，線框長(zhǎng)邊與輪子轉(zhuǎn)軸平行，當(dāng)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電

動(dòng)勢(shì)，形成感應(yīng)電流，則會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)力阻礙輪子轉(zhuǎn)動(dòng)，使輪子很快停下來(lái)，故c正確；

D.圖丁中在輪上固定一些細(xì)金屬棒，當(dāng)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，但是不會(huì)形成感應(yīng)電流，

則也不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)力阻礙輪子轉(zhuǎn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。

故選C。

8.我國(guó)自古就有“晝漲為潮，夜?jié)q為汐”之說(shuō)，潮汐是月球和太陽(yáng)對(duì)海水的引力變化產(chǎn)生的周期性漲

落現(xiàn)象，常用引潮力來(lái)解釋。月球?qū)Ｋ囊绷Υ笮∨c月球質(zhì)量成正比、與月地距離的3次方成

反比，方向如圖1。隨著地球自轉(zhuǎn)，引潮力的變化導(dǎo)致了海水每天2次的潮漲潮落。太陽(yáng)對(duì)海水的

引潮力與月球類(lèi)似，但大小約為月球引潮力的0.45倍。每月2次大潮（引潮力最大）和2次小潮（引

潮力最小）是太陽(yáng)與月球引潮力共同作用的結(jié)果。結(jié)合圖2,下列說(shuō)法正確的是（）

B.月球在位置2時(shí)會(huì)出現(xiàn)大潮

C.漲潮總出現(xiàn)在白天，退潮總出現(xiàn)在夜晚

D.月球引潮力和太陽(yáng)引潮力的合力一定大于月球引潮力

【答案】A

【解析】AB.太陽(yáng)、月球、地球三者在同一條直線上，太陽(yáng)和月球的引潮力疊加在一起，潮汐現(xiàn)象

最明顯，稱(chēng)為大潮，月地連線與日地連線互相垂直，太陽(yáng)引潮力就會(huì)削弱月球的引潮力，形成小潮,

如圖2所示得月球在位置1時(shí)會(huì)出現(xiàn)大潮，故A正確，B錯(cuò)誤；

C.每一晝夜海水有兩次上漲和兩次退落，人們把每次在白天出現(xiàn)的海水上漲叫做“潮”，把夜晚出

現(xiàn)的海水上漲叫做“汐”，合稱(chēng)潮汐，故C錯(cuò)誤;

D.月球運(yùn)動(dòng)到如圖所示位置

月球引潮力和太陽(yáng)引潮力的合力等于月球引潮力減太陽(yáng)引潮力小于月球引潮力，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

9.小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)手動(dòng)發(fā)電式電筒，裝置簡(jiǎn)化如圖。裝置左側(cè)是一個(gè)半徑為五=0.5m的水平

圓盤(pán)，當(dāng)圓盤(pán)繞軸心勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，固定在圓盤(pán)邊緣處的小圓柱帶動(dòng)T形絕緣支架在水平方向往復(fù)運(yùn)

動(dòng)，T形支架進(jìn)而驅(qū)動(dòng)導(dǎo)體棒在光滑的水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系為

v=^sin(V2/)m/so導(dǎo)軌間距1=lm,導(dǎo)軌間存在垂直平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度8=2T,

導(dǎo)軌右端連接一理想變壓器，其輸出端給兩個(gè)額定電壓為2V的燈泡供電，兩燈泡剛好正常發(fā)光，

線圈、導(dǎo)線及導(dǎo)軌電阻不計(jì)，電壓表為理想電壓表。下列說(shuō)法正確的是()

A.當(dāng)T形支架運(yùn)動(dòng)到圓盤(pán)最左端時(shí)，電壓表的示數(shù)為0

B.理想變壓器的匝數(shù)比為1:2

C.變壓器輸出電流的頻率為2Hz

D.圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為2rad/s

【答案】B

【解析】A.導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值6=3辦=2*1*415由行》=應(yīng)5畝而/,

2

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值為瓜。電壓表示數(shù)為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值"v=1=IV,電壓表示數(shù)一直為IV

不變，故A錯(cuò)誤；

B.變壓器原線圈電壓5=4=IV,變壓器副線圈電壓5=2V,理想變壓器的匝數(shù)比區(qū)=務(wù)=；,

Z72Cy2」

故B正確;

D.由速度公式可知，圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度o=V^rad/s，故D錯(cuò)誤；

C.變壓器輸出電流的周期7=紅=當(dāng)$=拒萬(wàn)s,變壓器輸出電流的頻率為

3V2

/=-=^UHZ=—Hz,故C錯(cuò)誤。

T兀2萬(wàn)

故選B。

10.如圖甲所示，光滑水平地面上有A、B兩物塊，質(zhì)量分別為2kg、6kg,B的左端拴接著一勁度

系數(shù)為—N/m的水平輕質(zhì)彈簧，它們的中心在同一水平線上。A以速度V。向靜止的B方向運(yùn)動(dòng)，

從A接觸彈簧開(kāi)始計(jì)時(shí)至A與彈簧脫離的過(guò)程中，彈簧長(zhǎng)度/與時(shí)間，的關(guān)系如圖乙所示，彈簧始

終處在彈性限度范圍內(nèi)，已知彈簧的彈性勢(shì)能”=g質(zhì)2（x為彈簧的形變量），則（）

A.在0?2功內(nèi)B物塊先加速后減速

B.整個(gè)過(guò)程中，A、B物塊構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

C.vo=2m/s

D.物塊A在切時(shí)刻時(shí)速度最小

【答案】C

【解析】A.在0?2%內(nèi)，彈簧始終處于壓縮狀態(tài)，即B受到的彈力始終向右，所以B物塊始終做

加速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B.整個(gè)過(guò)程中，A、B物塊和彈簧三者構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故B錯(cuò)誤；

C.由圖可知，在功時(shí)刻，彈簧被壓縮到最短，則此時(shí)A、B共速，此時(shí)彈簧的形變量為

x-0.4m-0.Im=0.3m，

則根據(jù)A、B物塊系統(tǒng)動(dòng)量守恒有叫％=（%+叫）丫，根據(jù)A、B物塊和彈簧三者構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能

守恒有!■叫片=：（叫+〃?2）/+與，聯(lián)立解得%=2m/s,故C正確;

D.在0?2班內(nèi)，彈簧始終處于壓縮狀態(tài)，即A受到彈力始終向左，所以A物塊始終做減速運(yùn)動(dòng),

則物塊A在2功時(shí)刻時(shí)速度最小，故D錯(cuò)誤。

故選C。

11.磷脂雙分子層是構(gòu)成細(xì)胞膜的基本支架，分子層之間具有彈性，可近似類(lèi)比成勁度系數(shù)為左'的

輕質(zhì)彈簧。細(xì)胞膜上的離子泵可以輸運(yùn)陰陽(yáng)離子，使其均勻地分布在分子層上，其結(jié)構(gòu)示意如圖所

示。已知無(wú)限大均勻帶電薄板周?chē)碾妶?chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，靜電力常量為上介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)為J,

細(xì)胞膜的面積S>>屋。當(dāng)內(nèi)外兩膜層分別帶有電荷量0和-。時(shí)，關(guān)于兩分子膜層之間距離的變化

情況，下列說(shuō)法正確的是（）

d

A.分子層間的距離增加了史室

B.分子層間的距離減小了幺冬

￡rSk

c.分子層間的距離增加了空等

￡rSk

D.分子層間的距離減小了空當(dāng)

s,.Sk

【答案】B

【解析】?jī)?nèi)外兩膜層分別帶有電荷量。和-。時(shí)，兩膜層之間電場(chǎng)力為引力，在該引力作用下，分

子層之間的距離減小，令距離減小量為Ax,分子層之間具有彈性，可近似類(lèi)比成勁度系數(shù)為8的

輕質(zhì)彈簧，由于無(wú)限大均勻帶電薄板周?chē)碾妶?chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，細(xì)胞膜的面積5>>屋，則膜層周?chē)?/p>

電場(chǎng)也可近似看為勻強(qiáng)電場(chǎng)，令電場(chǎng)強(qiáng)度為E,可知單獨(dú)一個(gè)極板產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為則有

k'\x=Q-}-E,根據(jù)電容的表達(dá)式有C=g,C=g，根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系有￡=二，

2U41左dd

結(jié)合上述解得Ax=271察，即分子層間的距離減小了空多。故選B。

srSksrSk

二、實(shí)驗(yàn)題：本題共15分。

12.（15分）某實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)量一段金屬絲的電阻率。

C)

45

40

35

30

甲乙

（1）某同學(xué)先用多用電表的歐姆擋粗測(cè)金屬絲電阻，把選擇開(kāi)關(guān)調(diào)到“X1”擋，應(yīng)先,再進(jìn)行

測(cè)量，測(cè)量時(shí)多用電表的示數(shù)如圖甲所示，則該元件電阻為火=Q;再用螺旋測(cè)微器測(cè)量

金屬絲的直徑d,其示數(shù)如圖乙所示，則"=mm；

（2）為了精確測(cè)量金屬絲電阻，小組成員甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供器材：滑動(dòng)變阻器（阻值為0-150）、

電流表（阻值約為100）、電壓表（阻值約為3k。）、要求盡可能多測(cè)量幾組數(shù)據(jù)，請(qǐng)補(bǔ)充完整圖丙

的電路連線o

（3）連接好丙圖的電路，閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于（填“?！被颉?”）端。某次

實(shí)驗(yàn)時(shí)，電壓表的示數(shù)為U,電流表的示數(shù)為/,測(cè)得金屬絲的長(zhǎng)為Z,則金屬絲電阻率

P=O（用題中的物理量符號(hào)表示）

（4）小組成員乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丁所示電路測(cè)量該金屬絲電阻率，穩(wěn)壓源的輸出電壓恒為4,定值電

阻的阻值為K,根據(jù)多次實(shí)驗(yàn)測(cè)出的。尸長(zhǎng)度X和對(duì)應(yīng)的電壓表的示數(shù)U作出的。-尤圖線，圖線的

斜率為左，則金屬絲的電阻率。=。（用題中的符號(hào)左、R、d、U。、L表示）

【答案】⑴歐姆調(diào)零（2分）11（2分）0.900（2分）

⑶a（2分）L（2分）（4）八（2分）

7

ML4（U0-kL）

【解析】（1）用歐姆表測(cè)電阻時(shí)，選擇開(kāi)關(guān)調(diào)到“xl”擋，然后進(jìn)行歐姆調(diào)零，再測(cè)量。根據(jù)歐姆表

讀數(shù)原理可知該元件電阻為7?=11。，根據(jù)螺旋測(cè)微器得讀數(shù)原理可知

d=0.5mm+40.0x0.01mm=0.900mm。

（2）由于電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于電流表的內(nèi)阻，所以采用電流表外接法，為了盡可能多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，

滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，實(shí)物圖如下

（3）為了使分壓式接法中的電壓從零開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于。端。根據(jù)歐姆定律得

R=*,根據(jù)電阻定律R=S=吟,所以該金屬絲得電阻率為2=?=嘿I(mǎi)。

⑷根據(jù)歐姆定律得正（—）="‘解得U=-則圖像的斜率為渭面",

八L

kRLR=n-=nkRjrd2

解得口,根據(jù),%?解得P=

4（。。_也）

三、計(jì)算題：本題共4小題，共41分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟。只寫(xiě)

出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。

13.（6分）如圖所示，將一個(gè)粗細(xì)均勻的小玻璃瓶裝入適量的水后，開(kāi)口向下倒扣入塑料水瓶中，

使小玻璃瓶中封閉一段空氣，擰緊塑料水瓶的瓶蓋。用手?jǐn)D壓塑料水瓶，小玻璃瓶會(huì)緩慢下沉到底

部；適當(dāng)減小擠壓塑料水瓶的程度，小玻璃瓶會(huì)緩慢上浮。已知小玻璃瓶的質(zhì)量為7.5克，瓶子的

底面積為2.5cm2,外界大氣壓強(qiáng)為口。環(huán)境溫度始終保持不變，忽略小玻璃瓶的厚度及小玻璃瓶上

升到水面時(shí)對(duì)塑料瓶?jī)?nèi)氣體體積的影響，小瓶中的空氣視為理想氣體，水的密度

33

"水=1.0xl0kg/mo

（1）在初始不用手?jǐn)D壓塑料水瓶時(shí)，小玻璃瓶中氣柱的長(zhǎng)度至少為多少厘米，小玻璃瓶才會(huì)浮在水

面上？

（2）若某時(shí)刻小玻璃瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)為1.1%,瓶?jī)?nèi)氣柱長(zhǎng)為5.2厘米，再用力緩慢擠壓塑料瓶，當(dāng)

小玻璃瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)穩(wěn)定在L3p。時(shí)，小玻璃瓶?jī)?nèi)氣柱長(zhǎng)度為多少厘米？

【答案】（1）3cm；（2）4.4cm

【解析】（1）初始時(shí)，為保證小玻璃瓶會(huì)浮在水面上，則至少應(yīng)保證剛好完全浸沒(méi)時(shí)，浮力與重力

相平衡，設(shè)小玻璃瓶中氣柱的長(zhǎng)度為肌則有「水=（2分）

解得/z=3cm（1分）

（2）由于環(huán)境溫度始終保持，則為等溫變化，可得LlpoXS/|=1.3poXS，2（2分）

解得Zj=4.4cm（1分）

14.（8分）有多個(gè)相同矩形閉合線圈（線圈1,線圈2,線圈3,…）固定在「絕緣桿上。每個(gè)線

圈電阻為R,相互靠近排列、彼此絕緣，相鄰線圈之間的距離可忽略。線圈和絕緣桿的總質(zhì)量為加,

每個(gè)線圈的長(zhǎng)邊長(zhǎng)為3如圖所示?，F(xiàn)將整個(gè)裝置靜置在足夠長(zhǎng)的光滑斜面上，斜面傾角為0,在

以為邊界的斜面下方存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直斜面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為瓦開(kāi)

始時(shí)線圈從斜面上某一位置由靜止釋放，下滑過(guò)程中線圈長(zhǎng)邊始終與平行。已知線圈1剛進(jìn)磁

場(chǎng)瞬間的加速度為未進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的3倍，線圈進(jìn)入磁場(chǎng)J時(shí)間后開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)。重力加速度取g,

求

（1）開(kāi)始時(shí)線圈1下邊緣與MN的距離；

（2）從線圈1剛進(jìn)入磁場(chǎng)到開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線圈和絕緣桿所受的平均作用力。

【解析】（1）未進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)對(duì)線圈進(jìn)行受力分析，設(shè)線圈加速度為外

由牛頓第二定律知mgsin<9=max

設(shè)線圈進(jìn)磁場(chǎng)瞬間的加速度為。2，所受安培力為尸，由牛頓第二定律知尸-切g(shù)sin。=加%（1分）

由公式知尸=

設(shè)線圈進(jìn)磁場(chǎng)瞬間的速度為V,則尸==

R

線圈1剛進(jìn)磁場(chǎng)瞬間的加速度為未進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的3倍，則電=3%（1分）

聯(lián)立得八筆警。分）

BL

根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)速度與位移關(guān)系式知寸=2%X"N

代入得x7叱染"。分）

DL

D2r2

（2）設(shè)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)，。時(shí)間后開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)的速度為匕，此時(shí)安培力為耳，則片/

根據(jù)平衡條件知機(jī)gsin6=G（1分）

代入得匕寫(xiě)臀（1分）

線圈1剛進(jìn)入磁場(chǎng)到開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，設(shè)平均作用力為了，沿斜面向下為正方向，由動(dòng)量定

理得-FtQ=mvtQ-mv（1分）

八、、,—3m2gRsmO/八、

代入Zl=得尸=加一一（1分）

nL

15.（12分）如圖，足夠長(zhǎng)的光滑水平桌面上靜止著質(zhì)量為3加的滑塊，滑塊右上角邊緣為半

徑為尺的:光滑圓弧，圓弧最低點(diǎn)的切線沿水平方向。在桌子右側(cè)有固定在水平地面上的管形軌道,

軌道左端。段為圓弧，對(duì)應(yīng)的圓心角為60。，CD段圓弧和軌道上其余各豎直圓的半徑均為幾小

物體在軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)可以依次經(jīng)過(guò)C、D、E、F、E、G、H、G、I、L、I……=某時(shí)刻一質(zhì)量為〃?

的小物體自/點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后恰好由C點(diǎn)沿著圓弧CD的切線無(wú)碰撞地進(jìn)入管形軌

道。已知軌道CO段和右側(cè)各豎直圓內(nèi)壁均光滑，軌道的內(nèi)徑相比R忽略不計(jì)，小物體與管形軌道

各水平部分的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.3,水平部分DE=EG=C7=……=47?,重力加速度為g,不計(jì)空

氣阻力，小物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程沒(méi)有與桌面發(fā)生碰撞。

（1）求小物體離開(kāi)滑塊時(shí)的速度大?。?/p>

（2）求小物體開(kāi)始釋放時(shí)的位置距。點(diǎn)的水平距離；

（3）求小物體停止運(yùn)動(dòng)時(shí)的位置距。點(diǎn)的距離。

A

DEG

【答案】（1）水皿；（2）f273+4^；（3）

2I4；3

【解析】（1）根據(jù)水平方向動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒

mvQ=3mv*（1分）

mgR=gmVg+冽v*（1分）

解得%=恒瓦（1分）

02

（2）根據(jù)水平方向動(dòng)量守恒可知掰%=3加短（1分）

且有x+x'=R

3

可得（1分）

小物體做平拋運(yùn)動(dòng)有=%tan60。=gtx

解得廿?（1分）

g

平拋水平位移占=%乙=乎及

小物體開(kāi)始釋放時(shí)的位置距D點(diǎn)的水平距離x=%+占+Rsin60。=+；］及。（1分）

（3）小物塊在C點(diǎn)的速度匕=舊+也=2%（1分）

設(shè)恰能到達(dá)第n個(gè)圓周的最高點(diǎn)，則有mgR（1-cos60°）-n/jmgAR-2mgR=以

解得〃=1.25<2（I分）

不能越過(guò)第二個(gè)圓周，則加gA（1-cos60°）-〃加gs=（1分）

解得s=t35及（1分）

13

小物體停止運(yùn)動(dòng)時(shí)的位置距。點(diǎn)的距離Ax=4Rx2-（s-4Rx2）=1R（I分）

16.（15分）如圖所示，直角坐標(biāo)系中，有一平行于y軸長(zhǎng)度為0.5Z的線狀離子源MN,M端在x

軸上，坐標(biāo)時(shí)=-工，離子源發(fā)射的正離子初速度大小均為％,方向平行于x軸正方向，且發(fā)射的

正離子沿兒W均勻分布，每個(gè)離子質(zhì)量為%,電荷量為q；在區(qū)間內(nèi)加一垂直于紙面

向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為耳的圓形邊界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，能使離子源發(fā)射的全部正離子經(jīng)過(guò)原點(diǎn)。，不計(jì)

離子重力及離子間的相互作用。

（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度用的取值范圍；

（2）若磁感應(yīng)強(qiáng)度用取最小值，在第一象限加垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為打的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，

在第二象限加垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為名的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知q=與=鳥(niǎo)。離子發(fā)射前，在

y軸上放置長(zhǎng)度為0.8Z的探測(cè)板PQ,只有打到探測(cè)板左側(cè)表面的離子才能被探測(cè)到。

①求全部正離子經(jīng)過(guò)原點(diǎn)。時(shí)與y軸正方向夾角。的范圍；

②若探測(cè)板下端。縱坐標(biāo)為=2.軌，求離子探測(cè)率〃（即探測(cè)板探測(cè)到的離子數(shù)占總離子數(shù)的比

例）；

③若探測(cè)板位置在y軸上可變，0端縱坐標(biāo)滿足0〈坨<4乙，求離子探測(cè)率〃與總的關(guān)系。

探測(cè)板

XXX

°xXX

XXX

XXX

AB

XXX2

XXX

XXX

XXX

XXX

----------------->

離MOx

子N

源

【答案】（1）黃的V黃；⑵①3。。""。。；②40%；③見(jiàn)解析

【解析】1）離子在圓形磁場(chǎng)中匯聚到。，離子運(yùn)動(dòng)圓周半徑尸等于圓形磁場(chǎng)的半徑尺,即r=火（1

分）

如圖所示

f

X

X

X

aX

B

X2

?X

?X

?X

?X

二

離MX

子N

源

所加圓形邊界磁場(chǎng)的半徑R滿足丁夫〃

由洛倫茲力提供向心力得利同=遮（1分）

聯(lián)立可得》（1分）

qLqL

（2）若因=＞時(shí)，離子圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為廠=乙

qL

.八0.5L1

①由sin6=----=一

L2

可得8=30。（1分）

即與y軸正方向的夾角范圍30。4。W90。（1分）

②若為=2.4￡,離子經(jīng)過(guò)與、用兩個(gè)磁場(chǎng)后在＞軸方向上離。的距離Av，則有

Ay=4LsinO=4L（葉|=4（￡-曲（1分）

臨界1（如圖2中軌跡①）

A%=4（Z-|^|）=2.4Z,

可得聞=0.M（1分）

臨界2（如圖2中軌跡②）

Ay?=4（Z--|y2|）=3.2Z

可得歷|=0.21（1分）

上述表示出一個(gè)臨界即得〃=區(qū)二困=40%（1分）

0.5L

③0〈為<42,分成4個(gè)區(qū)間

i）當(dāng)0<<1.2￡時(shí)〃=0

ii）當(dāng)<2上時(shí)△%=4（￡—[%|）=>0+0.8￡（1分）

可得閭=0爪-?

貝！I有〃=Q^-hLjk_0.6（1分）

0.5L2L

iii）當(dāng)2￡<>0<3.2L時(shí)△”=4（七一|九|）二>。+0.8L

可得與5=4（工-岡）=為

聞一河=些=（分）

貝！J有〃=40%1

0.5Z0.5L