2024年湖北省普通高中學業水平選擇性考試

物理

注意事項：

1.答題前，先將自己的姓名、準考證號、考場號、座位號填寫在試卷和答題卡上，并認真核準

準考證號條形碼上的以上信息，將條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。

2.請按題號順序在答題卡上各題目的答題區域內作答，寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題

區域均無效。

3.選擇題用2B鉛筆在答題卡上把所選答案的標號涂黑；非選擇題用黑色簽字筆在答題卡上作

答；字體工整，筆跡清楚。

4.考試結束后，請將試卷和答題卡一并上交。

一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1?7

題只有一項符合題目要求，第8?10題有多項符合題目要求。每小題全部選對的得4分，選

對但不全的得2分，有選錯的得0分。

1.《夢溪筆談》中記錄了一次罕見的雷擊事件：房屋被雷擊后，屋內的銀飾、寶刀等金屬熔化了，但是漆

器、刀鞘等非金屬卻完好（原文為：有一木格，其中雜貯諸器，其漆器銀扣者，銀悉熔流在地，漆器曾不

焦灼。有一寶刀，極堅鋼，就刀室中熔為汁，而室亦儼然）。導致金屬熔化而非金屬完好的原因可能為（）

A.摩擦B,聲波C.泯流D.光照

2.硼中子俘獲療法是目前治療癌癥最先進的手段之一、＜B+：n-；X+：Y是該療法中一種核反應的方程,

其中X、Y代表兩種不同的原子核，則（）

A.q=7,b=\B.〃=7,b=2C.a=6,b=lD.a=6,b=2

3.如圖所示，有五片荷葉伸出荷塘水面，一只青蛙要從高處荷葉跳到低處荷葉上。設低處荷葉小6、c、d

和青蛙在同一豎直平面內，°、8高度相同，c、d高度相同，°、8分別在c、d正上方。將青蛙的跳躍視為

平拋運動，若以最小的初速度完成跳躍，則它應跳到（）

A,荷葉aB.荷葉bC.荷葉cD.荷葉d

第1頁/共25頁

4.太空碎片會對航天器帶來危害。設空間站在地球附近沿逆時針方向做勻速圓周運動，如圖中實線所示。

為了避開碎片，空間站在P點向圖中箭頭所指徑向方向極短時間噴射氣體，使空間站獲得一定的反沖速度,

從而實現變軌。變軌后的軌道如圖中虛線所示，其半長軸大于原軌道半徑。則（）

A.空間站變軌前、后在尸點的加速度相同

B.空間站變軌后的運動周期比變軌前的小

C.空間站變軌后在尸點的速度比變軌前的小

D.空間站變軌前的速度比變軌后在近地點的大

5.在如圖所示電路中接入正弦交流電，燈泡L］的電阻是燈泡L2的2倍。假設兩個二極管正向電阻為0、反

向電阻無窮大。閉合開關S,燈泡L］、L2的電功率之比6：￡為（）

6.如圖所示，兩拖船P、。拉著無動力貨船S一起在靜水中沿圖中虛線方向勻速前進，兩根水平纜繩與虛

線的夾角均保持為30。。假設水對三艘船在水平方向的作用力大小均為了,方向與船的運動方向相反，則每

艘拖船發動機提供的動力大小為（）

Q

A.—fB.立IfC.2fD.3f

33

7.如圖所示，在以。點為圓心、半徑為R的圓形區域內有垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為

第2頁/共25頁

B。圓形區域外有大小相等、方向相反、范圍足夠大的勻強磁場。一質量為m、電荷量為4（q>0）的帶電粒

子沿直徑/C方向從/點射入圓形區域。不計重力，下列說法正確的是（）

A.粒子的運動軌跡可能經過。點

B.粒子射出圓形區域時的速度方向不一定沿該區域的半徑方向

7Tim

C.粒子連續兩次由4點沿4c方向射入圓形區域的最小時間間隔為看『

3qB

D.若粒子從/點射入到從C點射出圓形區域用時最短，粒子運動的速度大小為&竺

3m

8.關于電荷和靜電場，下列說法正確的是（）

A.一個與外界沒有電荷交換的系統，電荷的代數和保持不變

B.電場線與等勢面垂直，且由電勢低的等勢面指向電勢高的等勢面

C.點電荷僅在電場力作用下從靜止釋放，該點電荷的電勢能將減小

D.點電荷僅在電場力作用下從靜止釋放，將從高電勢的地方向低電勢的地方運動

9.磁流體發電機的原理如圖所示，兒W和尸。是兩平行金屬極板，勻強磁場垂直于紙面向里。等離子體（即

高溫下電離的氣體，含有大量正、負帶電粒子）從左側以某一速度平行于極板噴入磁場，極板間便產生電

壓。下列說法正確的是（）

M??N

XXXXX

XXXXX

—?

XXXXX

P?^^0

A.極板是發電機的正極

B.僅增大兩極板間的距離，極板間的電壓減小

C.僅增大等離子體的噴入速率，極板間的電壓增大

D.僅增大噴入等離子體的正、負帶電粒子數密度，極板間的電壓增大

10.如圖所示，在光滑水平面上靜止放置一質量為M、長為工的木塊，質量為的子彈水平射入木塊。設

子彈在木塊內運動過程中受到的阻力不變，其大小/與射入初速度大小％成正比，即/=狂0"為己知常

第3頁/共25頁

數）。改變子彈的初速度大小%,若木塊獲得的速度最大，則（

PMMF、士心一,且2kL（m+M、

A.子彈的初速度大小為------------

mM

2mM

B.子彈在木塊中運動的時間為:加+M

木塊和子彈損失的總動能為（加+河）

mM

木塊在加速過程中運動的距離為號

D.

二、非選擇題：本題共5小題，共60分。

11.某同學利用激光測量半圓柱體玻璃磚的折射率，具體步驟如下:

B'

圖(a)

①平鋪白紙，用鉛筆畫兩條互相垂直的直線和A8',交點為。。將半圓柱體玻璃磚的平直邊緊貼44'，

并使其圓心位于。點，畫出玻璃磚的半圓弧輪廓線，如圖（a）所示。

②將一細激光束沿CO方向以某一入射角射入玻璃磚，記錄折射光線與半圓弧的交點

③拿走玻璃磚，標記CO光線與半圓弧的交點尸。

④分別過M、P作B皮的垂線MM'、PP,M'、尸'是垂足，并用米尺分別測量尸尸'的長度x和

3

⑤改變入射角，重復步驟②③④，得到多組x和y的數據。根據這些數據作出V-x圖像，如圖（b）所示。

第4頁/共25頁

（1）關于該實驗，下列說法正確的是（單選，填標號）。

A.入射角越小，誤差越小

B.激光的平行度好，比用插針法測量更有利于減小誤差

C.選擇圓心。點作為入射點，是因為此處的折射現象最明顯

（2）根據y-x圖像，可得玻璃磚的折射率為_____（保留三位有效數字）。

（3）若描畫的半圓弧輪廓線半徑略大于玻璃磚的實際半徑，則折射率的測量結果（填“偏大”“偏

小”或“不變”）。

12.某同學設計了一個測量重力加速度大小g的實驗方案，所用器材有：2g磋碼若干、托盤1個、輕質彈

簧1根、米尺1把、光電門1個、數字計時器1臺等。

具體步驟如下：

①將彈簧豎直懸掛在固定支架上，彈簧下面掛上裝有遮光片的托盤，在托盤內放入一個祛碼，如圖（a）所

Zj\O

圖(a)

②用米尺測量平衡時彈簧的長度/,并安裝光電門。

③將彈簧在彈性限度內拉伸一定長度后釋放，使其在豎直方向振動。

④用數字計時器記錄30次全振動所用時間?=

⑤逐次增加托盤內祛碼的數量，重復②③④的操作。

該同學將振動系統理想化為彈簧振子。已知彈簧振子的振動周期T=2萬其中人為彈簧的勁度系數,

M為振子的質量。

（1）由步驟④，可知振動周期7=o

（2）設彈簧的原長為4,則/與g、4、T的關系式為/=0

（3）由實驗數據作出的/-72圖線如圖（b）所示，可得g=m/s2（保留三位有效數字，/取9.87）。

（4）本實驗的誤差來源包括（雙選，填標號）。

第5頁/共25頁

A.空氣阻力

B.彈簧質量不為零

C.光電門的位置稍微偏離托盤的平衡位置

13.如圖所示，在豎直放置、開口向上的圓柱形容器內用質量為沉的活塞密封一部分理想氣體，活塞橫截

面積為S,能無摩擦地滑動。初始時容器內氣體的溫度為"，氣柱的高度為鼠當容器內氣體從外界吸收一

定熱量后，活塞緩慢上升1及再次平衡。已知容器內氣體內能變化量AU與溫度變化量△7的關系式為

AU=CAT,C為已知常數，大氣壓強恒為重力加速度大小為g,所有溫度為熱力學溫度。求

(1)再次平衡時容器內氣體的溫度。

(2)此過程中容器內氣體吸收的熱量。

14.如圖所示，水平傳送帶以5m/s的速度順時針勻速轉動，傳送帶左右兩端的距離為3.6m。傳送帶右端的

正上方有一懸點。，用長為0.3m、不可伸長的輕繩懸掛一質量為0.2kg的小球，小球與傳送帶上表面平齊

但不接觸。在。點右側的P點固定一釘子，P點與。點等高。將質量為0.1kg的小物塊無初速輕放在傳送

帶左端，小物塊運動到右端與小球正碰，碰撞時間極短，碰后瞬間小物塊的速度大小為hn/s、方向水平向

左。小球碰后繞。點做圓周運動，當輕繩被釘子擋住后，小球繼續繞尸點向上運動。已知小物塊與傳送帶

間的動摩擦因數為0.5,重力加速度大小8=10m/s2o

(1)求小物塊與小球碰撞前瞬間，小物塊的速度大小；

(2)求小物塊與小球碰撞過程中，兩者構成的系統損失的總動能；

(3)若小球運動到尸點正上方，繩子不松弛，求P點到。點的最小距離。

15.如圖所示，兩足夠長平行金屬直導軌MN、的間距為2,固定在同一水平面內，直導軌在左端M、P

第6頁/共25頁

點分別與兩條豎直固定、半徑為Z的工圓弧導軌相切。〃尸連線與直導軌垂直，其左側無磁場，右側存在磁

4

感應強度大小為3、方向豎直向下的勻強磁場。長為￡、質量為機、電阻為尺的金屬棒成跨放在兩圓弧導

軌的最高點。質量為2加、電阻為6尺的均勻金屬絲制成一個半徑為乙的圓環，水平放置在兩直導軌上，其

圓心到兩直導軌的距離相等。忽略導軌的電阻、所有摩擦以及金屬環的可能形變，金屬棒、金屬環均與導

軌始終接觸良好，重力加速度大小為g。現將金屬棒仍由靜止釋放，求

(1)仍剛越過A4P時產生的感應電動勢大小；

(2)金屬環剛開始運動時的加速度大小；

(3)為使在整個運動過程中不與金屬環接觸，金屬環圓心初始位置到的最小距離。

第7頁/共25頁

2024年湖北省普通高中學業水平選擇性考試

物理【真題+解析版】

注意事項：

1.答題前，先將自己的姓名、準考證號、考場號、座位號填寫在試卷和答題卡上，并認真核準

準考證號條形碼上的以上信息，將條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。

2.請按題號順序在答題卡上各題目的答題區域內作答，寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題

區域均無效。

3.選擇題用2B鉛筆在答題卡上把所選答案的標號涂黑；非選擇題用黑色簽字筆在答題卡上作

答；字體工整，筆跡清楚。

4.考試結束后，請將試卷和答題卡一并上交。

一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1?7

題只有一項符合題目要求，第8?10題有多項符合題目要求。每小題全部選對的得4分，選

對但不全的得2分，有選錯的得0分。

1.《夢溪筆談》中記錄了一次罕見的雷擊事件：房屋被雷擊后，屋內的銀飾、寶刀等金屬熔化了，但是漆

器、刀鞘等非金屬卻完好（原文為：有一木格，其中雜貯諸器，其漆器銀扣者，銀悉熔流在地，漆器曾不

焦灼。有一寶刀，極堅鋼，就刀室中熔為汁，而室亦儼然）。導致金屬熔化而非金屬完好的原因可能為（）

A.摩擦B,聲波C.泯流D.光照

【答案】C

【解析】

【詳解】在雷擊事件中金屬和非金屬都經歷了摩擦，聲波和光照的影響，而金屬能夠因電磁感應產生渦流

非金屬不能，因此可能原因為渦流。

故選C。

2.硼中子俘獲療法是目前治療癌癥最先進的手段之一、？B+；n-；X+；Y是該療法中一種核反應的方程,

其中X、Y代表兩種不同的原子核，則（）

A.a=7，b=\B.。=7,b=2C.Q=6,b=lD.a=6,b=2

【答案】B

【解析】

【詳解】由質量數和電荷數守恒可得

10+l=fit+4,5+0=3+6

解得

第8頁/共25頁

a=7,6=2

故選B。

3.如圖所示，有五片荷葉伸出荷塘水面，一只青蛙要從高處荷葉跳到低處荷葉上。設低處荷葉0、氏c、d

和青蛙在同一豎直平面內，a、6高度相同，c、d高度相同，a、6分別在c、d正上方。將青蛙的跳躍視為

平拋運動，若以最小的初速度完成跳躍，則它應跳到（）

A,荷葉aB.荷葉bC.荷葉cD.荷葉d

【答案】C

【解析】

【詳解】青蛙做平拋運動，水平方向勻速直線，豎直方向自由落體則有

x=vt,h=gg/

可得

因此水平位移越小，豎直高度越大初速度越小，因此跳到荷葉c上面。

故選C。

4.太空碎片會對航天器帶來危害。設空間站在地球附近沿逆時針方向做勻速圓周運動，如圖中實線所示。

為了避開碎片，空間站在P點向圖中箭頭所指徑向方向極短時間噴射氣體，使空間站獲得一定的反沖速度,

從而實現變軌。變軌后的軌道如圖中虛線所示，其半長軸大于原軌道半徑。則（）

A.空間站變軌前、后在尸點的加速度相同

第9頁/共25頁

B.空間站變軌后的運動周期比變軌前的小

C.空間站變軌后在尸點的速度比變軌前的小

D.空間站變軌前的速度比變軌后在近地點的大

【答案】A

【解析】

【詳解】A.在P點變軌前后空間站所受到的萬有引力不變，根據牛頓第二定律可知空間站變軌前、后在P

點的加速度相同，故A正確；

B.因為變軌后其半長軸大于原軌道半徑，根據開普勒第三定律可知空間站變軌后的運動周期比變軌前的大，

故B錯誤；

C.變軌后在P點因反沖運動相當于瞬間獲得豎直向下的速度，原水平向左的圓周運動速度不變，因此合速

度變大，故c錯誤；

D.由于空間站變軌后在P點的速度比變軌前大，而比在近地點的速度小，則空間站變軌前的速度比變軌后

在近地點的小，故D錯誤。

故選Ao

5.在如圖所示電路中接入正弦交流電，燈泡L］的電阻是燈泡L2的2倍。假設兩個二極管正向電阻為0、反

向電阻無窮大。閉合開關S,燈泡L］、L2的電功率之比耳隹為（）

A.2：1B,1：1C.1：2D.1：4

【答案】C

【解析】

【詳解】兩個二極管正向電阻為0,反向電阻無窮大，二極管導通則短路并聯的燈泡，此時另一個燈泡與電

源串聯，根據電路圖可知在一個完整的周期內，兩個燈泡有電流通過的時間相等都為半個周期，電壓有效

值相等，則根據

可知

<:￡=RL2:RLl=1:2

第10頁/共25頁

故選c。

6.如圖所示，兩拖船P、。拉著無動力貨船S一起在靜水中沿圖中虛線方向勻速前進，兩根水平纜繩與虛

線的夾角均保持為30。。假設水對三艘船在水平方向的作用力大小均為/,方向與船的運動方向相反，則每

艘拖船發動機提供的動力大小為（）

A,弋/B.C.2fD.3f

【答案】B

【解析】

2Tcos30°=f

所以有

T=—f

3

對P受力分析如圖

第11頁/共25頁

則有

(7sin300)2+(/+7cos300)2=F2

解得

3

故選B。

7.如圖所示，在以。點為圓心、半徑為R的圓形區域內有垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為

Bo圓形區域外有大小相等、方向相反、范圍足夠大的勻強磁場。一質量為加、電荷量為gS>0）的帶電粒

子沿直徑/C方向從/點射入圓形區域。不計重力，下列說法正確的是（）

A,粒子的運動軌跡可能經過。點

B.粒子射出圓形區域時的速度方向不一定沿該區域的半徑方向

7Tlm

C.粒子連續兩次由4點沿ZC方向射入圓形區域的最小時間間隔為

3qB

D.若粒子從/點射入到從C點射出圓形區域用時最短，粒子運動的速度大小為CqBR

3m

【答案】D

【解析】

【詳解】AB.在圓形勻強磁場區域內，沿著徑向射入的粒子，總是沿徑向射出的；根據圓的特點可知粒子

的運動軌跡不可能經過0點，故AB錯誤；

C.粒子連續兩次由/點沿ZC方向射入圓形區域，時間最短則根據對稱性可知軌跡如圖

第12頁/共25頁

則最短時間有

故c錯誤;

D.粒子從/點射入到從C點射出圓形區域用時最短，則軌跡如圖所示

設粒子在磁場中運動的半徑為r,根據幾何關系可知

岳

r=-----

3

根據洛倫茲力提供向心力有

v2

qvB=m--

,r

可得

MqBR

v=---------

3加

故D正確。

故選D。

8.關于電荷和靜電場，下列說法正確的是（）

A.一個與外界沒有電荷交換的系統，電荷的代數和保持不變

B.電場線與等勢面垂直，且由電勢低的等勢面指向電勢高的等勢面

C.點電荷僅在電場力作用下從靜止釋放，該點電荷的電勢能將減小

第13頁/共25頁

D.點電荷僅在電場力作用下從靜止釋放，將從高電勢的地方向低電勢的地方運動

【答案】AC

【解析】

【詳解】A.根據電荷守恒定律可知一個與外界沒有電荷交換的系統，這個系統的電荷總量是不變的，故A

正確；

B.根據電場線和等勢面的關系可知電場線與等勢面垂直，且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面，故B

錯誤；

CD.點電荷僅在電場力作用下從靜止釋放，電場力做正功，電勢能減小，根據

Ep

^=—

q

可知正電荷將從電勢高的地方向電勢低的地方運動，負電荷將從電勢低的地方向電勢高的地方運動，故c

正確，D錯誤。

故選AC。

9.磁流體發電機的原理如圖所示，和尸。是兩平行金屬極板，勻強磁場垂直于紙面向里。等離子體（即

高溫下電離的氣體，含有大量正、負帶電粒子）從左側以某一速度平行于極板噴入磁場，極板間便產生電

壓。下列說法正確的是（）

M?

fXXXXX

—?

XXXXX

fXXXXX

p1-------———'Q

A.極板MN是發電機的正極

B.僅增大兩極板間的距離，極板間的電壓減小

C.僅增大等離子體的噴入速率，極板間的電壓增大

D.僅增大噴入等離子體的正、負帶電粒子數密度，極板間的電壓增大

【答案】AC

【解析】

【詳解】A.帶正電的離子受到的洛倫茲力向上偏轉，極板MN帶正電為發電機正極，A正確;

BCD.離子受到的洛倫茲力和電場力相互平衡時，此時令極板間距為力則

qvB=q—

d

第14頁/共25頁

可得

U=Bdv

因此增大間距U變大，增大速率。變大，。大小和密度無關，BD錯誤C正確。

故選AC-

10.如圖所示，在光滑水平面上靜止放置一質量為M、長為L的木塊，質量為機的子彈水平射入木塊。設

子彈在木塊內運動過程中受到的阻力不變，其大小/與射入初速度大小%成正比，即/=五。"為已知常

數）。改變子彈的初速度大小%,若木塊獲得的速度最大，則（）

子彈的初速度大小為

A.2=M）

mM

2mM

B.子彈在木塊中運動的時間為左（陽+河）

C.木塊和子彈損失的總動能為仁義竺士"1

mM

D.木塊在加速過程中運動的距離為半Ty

m+M

【答案】AD

【解析】

【詳解】A.子彈和木塊相互作用過程系統動量守恒，令子彈穿出木塊后子彈和木塊的速度的速度分別為

匕,均，則有

mv0=mvx+MV2

子彈和木塊相互作用過程中合力都為/=kv0,因此子彈和物塊的加速度分別為

_/_f

a\=一，％=77

mM

由運動學公式可得子彈和木塊的位移分別為

2%占=說一V；,2a2%=v2

聯立上式可得

第15頁/共25頁

M+m

因此木塊的速度最大即%-Jn；-勺&+答卜取極值即可，該函數在工到無窮單調遞減,

因此當%=2（幺+K]L=2kL（M+m）木塊的速度最大，人正確;

\mM）Mm

B.則子彈穿過木塊時木塊的速度為

%=

M+m

由運動學公式

v2=a2t

可得

mM

k(tn+M)

故B錯誤;

C.由能量守恒可得子彈和木塊損失的能量轉化為系統摩擦生熱，即

2k2I：(m+M)

△E=Q=fL=

mM

故c錯誤；

D.木塊加速過程運動的距離為

mL

M+m

故D正確。

故選ADo

二、非選擇題：本題共5小題，共60分。

11.某同學利用激光測量半圓柱體玻璃磚的折射率，具體步驟如下:

第16頁/共25頁

圖(b)

①平鋪白紙，用鉛筆畫兩條互相垂直的直線和A8',交點為。。將半圓柱體玻璃磚的平直邊緊貼44',

并使其圓心位于。點，畫出玻璃磚的半圓弧輪廓線，如圖（a）所示。

②將一細激光束沿CO方向以某一入射角射入玻璃磚，記錄折射光線與半圓弧的交點

③拿走玻璃磚，標記C。光線與半圓弧的交點尸。

④分別過M、P作2皮的垂線MM'、PP'，M'、尸'是垂足，并用米尺分別測量MT、尸尸'的長度x和

3

⑤改變入射角，重復步驟②③④，得到多組x和y的數據。根據這些數據作出V-x圖像，如圖（b）所示。

（1）關于該實驗，下列說法正確的是（單選，填標號）。

A.入射角越小，誤差越小

B.激光的平行度好，比用插針法測量更有利于減小誤差

C.選擇圓心。點作為入射點，是因為此處的折射現象最明顯

（2）根據y-x圖像，可得玻璃磚的折射率為（保留三位有效數字）。

（3）若描畫的半圓弧輪廓線半徑略大于玻璃磚的實際半徑，則折射率的測量結果_____（填“偏大”“偏

小”或“不變”）。

【答案】（1）B（2）1.57

（3）不變

【解析】

【小問1詳解】

A.入射角適當即可，不能太小，入射角太小，導致折射角太小，測量的誤差會變大，故A錯誤；

B.激光的平行度好，比用插針法測量更有利于減小誤差，故B正確；

C.相同的材料在各點的折射效果都一樣，故C錯誤。

第17頁/共25頁

故選B。

【小問2詳解】

設半圓柱體玻璃磚的半徑為R,根據幾何關系可得入射角的正弦值為

..y

smz=—

R

折射角的正弦值為

.x

sinr=—

折射率

siniy

n=----=—

sinrx

可知y-x圖像斜率大小等于折射率，即

【小問3詳解】

根據(2)中數據處理方法可知若描畫的半圓弧輪廓線半徑略大于玻璃磚的實際半徑，則折射率的測量結果

不變。

12.某同學設計了一個測量重力加速度大小g的實驗方案，所用器材有：2g祛碼若干、托盤1個、輕質彈

簧1根、米尺1把、光電門1個、數字計時器1臺等。

具體步驟如下：

①將彈簧豎直懸掛在固定支架上，彈簧下面掛上裝有遮光片的托盤，在托盤內放入一個祛碼，如圖(a)所

不O

圖(a)圖(b)

②用米尺測量平衡時彈簧的長度/,并安裝光電門。

③將彈簧在彈性限度內拉伸一定長度后釋放，使其在豎直方向振動。

④用數字計時器記錄30次全振動所用時間to

⑤逐次增加托盤內祛碼的數量，重復②③④的操作。

第18頁/共25頁

該同學將振動系統理想化為彈簧振子。已知彈簧振子的振動周期7=2萬?,其中左為彈簧的勁度系數,

“為振子的質量。

（1）由步驟④，可知振動周期7=

（2）設彈簧的原長為/（）,則/與g、I。、T的關系式為/=

（3）由實驗數據作出的/_片圖線如圖（b）所示，可得g=m/s?（保留三位有效數字，/取9.87）。

（4）本實驗的誤差來源包括（雙選，填標號）。

A.空氣阻力

B.彈簧質量不為零

C.光電門的位置稍微偏離托盤的平衡位置

【答案】（1）—

30

⑵4+詈

（3）9.59（4）AC

【解析】

【小問1詳解】

30次全振動所用時間t,則振動周期

t

30

【小問2詳解】

彈簧振子的振動周期

可得振子的質量

4/

振子平衡時，根據平衡條件

Mg=kbl

可得

則/與g、4、7的關系式為

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/=/A/=/+—

o+o4%

【小問3詳解】

根據/=/<>+W■整理可得

1=1+-^-72

°4/

則/-片圖像斜率

kg0,542-0.474

一萬-0.58-0.3

解得

ga9.59m/s2

【小問4詳解】

A.空氣阻力的存在會影響彈簧振子的振動周期，是實驗的誤差來源之一,故A正確；

B.彈簧質量不為零導致振子在平衡位置時彈簧的長度變化，不影響其他操作，根據（3）中處理方法可知

對實驗結果沒有影響，故B錯誤；

C.根據實驗步驟可知光電門的位置稍微偏離托盤的平衡位置會影響振子周期的測量，是實驗的誤差來源之

故C正確。

故選AC。

13.如圖所示，在豎直放置、開口向上的圓柱形容器內用質量為〃?的活塞密封一部分理想氣體，活塞橫截

面積為S,能無摩擦地滑動。初始時容器內氣體的溫度為"，氣柱的高度為鼠當容器內氣體從外界吸收一

定熱量后，活塞緩慢上升1〃再次平衡。已知容器內氣體內能變化量AU與溫度變化量AT的關系式為

AU=CAT,C為已知常數，大氣壓強恒為夕°,重力加速度大小為g,所有溫度為熱力學溫度。求

（1）再次平衡時容器內氣體的溫度。

（2）此過程中容器內氣體吸收的熱量。

【答案】(1)(2)^h(p0S+mg)+^CT0

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【解析】

【詳解】(1)氣體進行等壓變化，則由蓋呂薩克定律得

即

hS

解得

4奪

(2)此過程中氣體內能增加

A(7=CAT=-CT

5°n

氣體對外做功

W=pSAh=gh(p0S+mg)

此過程中容器內氣體吸收的熱量

Q=AU+w=LKPoS+mg)+LCTo

14.如圖所示，水平傳送帶以5m/s的速度順時針勻速轉動，傳送帶左右兩端的距離為3.6m。傳送帶右端的

正上方有一懸點。，用長為0.3m、不可伸長的輕繩懸掛一質量為0.2kg的小球，小球與傳送帶上表面平齊

但不接觸。在。點右側的尸點固定一釘子，尸點與。點等高。將質量為0.1kg的小物塊無初速輕放在傳送

帶左端，小物塊運動到右端與小球正碰，碰撞時間極短，碰后瞬間小物塊的速度大小為hn/s、方向水平向

左。小球碰后繞。點做圓周運動，當輕繩被釘子擋住后，小球繼續繞P點向上運動。已知小物塊與傳送帶

間的動摩擦因數為0.5,重力加速度大小8=10m/s2。

(1)求小物塊與小球碰撞前瞬間，小物塊的速度大小；

(2)求小物塊與小球碰撞過程中，兩者構成的系統損失的總動能；

(3)若小球運動到尸點正上方，繩子不松弛，求尸點到O點的最小距離。

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【答案】(1)5m/s；(2)0.3J；(3)0.2m

【解析】

【詳解】(1)根據題意，小物塊在傳送帶上，由牛頓第二定律有

ptmg=ma

解得

a=5m/s2

由運動學公式可得，小物塊與傳送帶共速時運動的距離為

vl

x=—=2.5m<L傳=3.6m

2a

可知，小物塊運動到傳送帶右端前與傳送帶共速，即小物塊與小球碰撞前瞬間，小物塊的速度大小等于傳

送帶的速度大小5m/s。

(2)小物塊運動到右端與小球正碰，碰撞時間極短，小物塊與小球組成的系統動量守恒，以向右為正方向,

由動量守恒定律有

加物v=加物匕+加球為

其中

v=5m/s,V]=-lm/s

解得

v2=3m/s

小物塊與小球碰撞過程中，兩者構成的系統損失的總動能為

.k加物艮加物d切球4

解得

AEk=0.3J

(3)若小球運動到P點正上方，繩子恰好不松弛，設此時尸點到。點的距離為d,小球在尸點正上方的

速度為為，在尸點正上方，由牛頓第二定律有

加球g=掰球7—~

心繩一弓

小球從。點正下方到P點正上方過程中，由機械能守恒定律有

|加球￥=|加球v；+機球g(2上繩一d)

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聯立解得

d=0.2m

即P點到。點的最小距