2024年湖南省高考物理試卷真題（含答案解析）

第1頁/共32頁湖南省2024年普通高中學業(yè)水平選擇性考試物理試題本試卷共100分，考試時間75分鐘．一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.量子技術(shù)是當前物理學應用研究的熱點，下列關于量子論的說法正確的是（）A.普朗克認為黑體輻射的能量是連續(xù)的B.光電效應實驗中，紅光照射可以讓電子從某金屬表面逸出，若改用紫光照射也可以讓電子從該金屬表面逸出C.康普頓研究石墨對X射線散射時，發(fā)現(xiàn)散射后僅有波長小于原波長的射線成分D.德布羅意認為質(zhì)子具有波動性，而電子不具有波動性2.如圖，健身者在公園以每分鐘60次的頻率上下抖動長繩的一端，長繩自右向左呈現(xiàn)波浪狀起伏，可近似為單向傳播的簡諧橫波。長繩上A、B兩點平衡位置相距，時刻A點位于波谷，B點位于波峰，兩者之間還有一個波谷。下列說法正確的是（）A.波長為 B.波速為C.時刻，B點速度為0 D.時刻，A點速度為03.如圖，質(zhì)量分別為、、、m的四個小球A、B、C、D，通過細線或輕彈簧互相連接，懸掛于O點，處于靜止狀態(tài)，重力加速度為g。若將B、C間的細線剪斷，則剪斷瞬間B和C的加速度大小分別為（）A.g， B.2g， C.2g， D.g，4.如圖，有一硬質(zhì)導線Oabc，其中是半徑為R的半圓弧，b為圓弧的中點，直線段Oa長為R且垂直于直徑ac。該導線在紙面內(nèi)繞O點逆時針轉(zhuǎn)動，導線始終在垂直紙面向里的勻強磁場中。則O、a、b、c各點電勢關系為（）A. B.C. D.5.真空中有電荷量為和的兩個點電荷，分別固定在x軸上和0處。設無限遠處電勢為0，x正半軸上各點電勢隨x變化的圖像正確的是（）A. B. C. D.6.根據(jù)國家能源局統(tǒng)計，截止到2023年9月，我國風電裝機4億千瓦，連續(xù)13年居世界第一位，湖南在國內(nèi)風電設備制造領域居于領先地位。某實驗小組模擬風力發(fā)電廠輸電網(wǎng)絡供電的裝置如圖所示。已知發(fā)電機轉(zhuǎn)子以角速度勻速轉(zhuǎn)動，升、降壓變壓器均為理想變壓器，輸電線路上的總電阻可簡化為一個定值電阻。當用戶端接一個定值電阻R時，上消耗的功率為P。不計其余電阻，下列說法正確的是（）A.風速增加，若轉(zhuǎn)子角速度增加一倍，則上消耗的功率為4PB.輸電線路距離增加，若阻值增加一倍，則消耗的功率為4PC.若升壓變壓器副線圈匝數(shù)增加一倍，則上消耗的功率為8PD.若在用戶端再并聯(lián)一個完全相同的電阻R，則上消耗的功率為6P二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項是符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7.2024年5月3日，“嫦娥六號”探測器順利進入地月轉(zhuǎn)移軌道，正式開啟月球之旅。相較于“嫦娥四號”和“嫦娥五號”，本次的主要任務是登陸月球背面進行月壤采集并通過升空器將月壤轉(zhuǎn)移至繞月運行的返回艙，返回艙再通過返回軌道返回地球。設返回艙繞月運行的軌道為圓軌道，半徑近似為月球半徑。己知月球表面重力加速度約為地球表面的，月球半徑約為地球半徑的。關于返回艙在該繞月軌道上的運動，下列說法正確的是（）A.其相對于月球的速度大于地球第一宇宙速度B.其相對于月球的速度小于地球第一宇宙速度C.其繞月飛行周期約為地球上近地圓軌道衛(wèi)星周期的倍D.其繞月飛行周期約為地球上近地圓軌道衛(wèi)星周期的倍8.某電磁緩沖裝置如圖所示，兩足夠長平行金屬導軌置于同一水平面內(nèi)，導軌左端與一阻值為R的定值電阻相連，導軌段與段粗糙，其余部分光滑，右側(cè)處于豎直向下的勻強磁場中，一質(zhì)量為m的金屬桿垂直導軌放置?，F(xiàn)讓金屬桿以初速度沿導軌向右經(jīng)過進入磁場，最終恰好停在處。已知金屬桿接入導軌之間的阻值為R，與粗糙導軌間的摩擦因數(shù)為，。導軌電阻不計，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.金屬桿經(jīng)過的速度為B.在整個過程中，定值電阻R產(chǎn)生的熱量為C.金屬桿經(jīng)過與區(qū)域，金屬桿所受安培力的沖量相同D.若將金屬桿的初速度加倍，則金屬桿在磁場中運動的距離大于原來的2倍9.1834年，洛埃利用平面鏡得到楊氏雙縫干涉的結(jié)果（稱洛埃鏡實驗），平面鏡沿放置，靠近并垂直于光屏。某同學重復此實驗時，平面鏡意外傾斜了某微小角度，如圖所示。S為單色點光源。下列說法正確的是（）A.沿向左略微平移平面鏡，干涉條紋不移動B.沿向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距減小C.若，沿向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距不變D.若，沿向左略微平移平面鏡，干涉條紋向A處移動10.如圖，光滑水平面內(nèi)建立直角坐標系xOy．A、B兩小球同時從O點出發(fā)，A球速度大小為v1，方向沿x軸正方向，B球速度大小為v2=2m/s、方向與x軸正方向夾角為θ。坐標系第一象限中有一個擋板L，與x軸夾角為α。B球與擋板L發(fā)生碰撞，碰后B球速度大小變?yōu)?m/s，碰撞前后B球的速度方向與擋板L法線的夾角相同，且分別位于法線兩側(cè)。不計碰撞時間和空氣阻力，若A、B兩小球能相遇，下列說法正確的是（）A.若，則v1的最大值為，且B.若，則v1的最大值為，且C.若，則v1的最大值為，且D.若，則v1的最大值為，且三、非選擇題：本大題共5題，共56分。11.某實驗小組要探究一金屬絲阻值隨氣壓變化的規(guī)律，搭建了如圖（a）所示的裝置。電阻測量原理如圖（b）所示，E是電源，V為電壓表，A為電流表。（1）保持玻璃管內(nèi)壓強為1個標準大氣壓，電流表示數(shù)為100mA，電壓表量程為3V，表盤如圖（c）所示，示數(shù)為________V，此時金屬絲阻值的測量值R為________Ω（保留3位有效數(shù)字）；（2）打開抽氣泵，降低玻璃管內(nèi)氣壓p，保持電流I不變，讀出電壓表示數(shù)U，計算出對應的金屬絲阻值；（3）根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪制R—p關系圖線，如圖（d）所示；（4）如果玻璃管內(nèi)氣壓是0.5個標準大氣壓，保持電流為100mA，電壓表指針應該在圖（c）指針位置的________側(cè)（填“左”或“右”）；（5）若電壓表是非理想電壓表，則金屬絲電阻的測量值________真實值（填“大于”“小于”或“等于”）。12.在太空，物體完全失重，用天平無法測量質(zhì)量。如圖，某同學設計了一個動力學方法測量物體質(zhì)量的實驗方案，主要實驗儀器包括：氣墊導軌、滑塊、輕彈簧、標準砝碼、光電計時器和待測物體，主要步驟如下：（1）調(diào)平氣墊導軌，將彈簧左端連接氣墊導軌左端，右端連接滑塊；（2）將滑塊拉至離平衡位置20cm處由靜止釋放，滑塊第1次經(jīng)過平衡位置處開始計時，第21次經(jīng)過平衡位置時停止計時，由此測得彈簧振子的振動周期T；（3）將質(zhì)量為m的砝碼固定在滑塊上，重復步驟（2）；（4）依次增加砝碼質(zhì)量m，測出對應的周期T，實驗數(shù)據(jù)如下表所示，在圖中繪制T2—m關系圖線______；m/kgT/sT2/s20.0000.6320.3990.0500.7750.6010.1000.8930.7970.1501.0011.0020.2001.1051.2210.2501.1751.381（5）由T2—m圖像可知，彈簧振子振動周期的平方與砝碼質(zhì)量的關系是________（填“線性的”或“非線性的”）；（6）取下砝碼后，將待測物體固定在滑塊上，測量周期并得到T2=0.880s2，則待測物體質(zhì)量________kg（保留3位有效數(shù)字）；（7）若換一個質(zhì)量較小的滑塊重做上述實驗，所得T2—m圖線與原圖線相比將沿縱軸________移動（填“正方向”“負方向”或“不”）。13.一個充有空氣的薄壁氣球，氣球內(nèi)氣體壓強為p、體積為V。氣球內(nèi)空氣可視為理想氣體。（1）若將氣球內(nèi)氣體等溫膨脹至大氣壓強p0，求此時氣體的體積V0（用p0、p和V表示）；（2）小贊同學想測量該氣球內(nèi)氣體體積V大小，但身邊僅有一個電子天平。將氣球置于電子天平上，示數(shù)為m=8.66×10?3kg（此時須考慮空氣浮力對該示數(shù)的影響）。小贊同學查閱資料發(fā)現(xiàn)，此時氣球內(nèi)氣體壓強p和體積V還滿足：(p?p0)(V?VB0)=C，其中p0=1.0×105Pa為大氣壓強，VB0=0.5×10?3m3為氣球無張力時的最大容積，C=18J為常數(shù)。已知該氣球自身質(zhì)量為m0=8.40×10?3kg，外界空氣密度為ρ0=1.3kg/m3，求氣球內(nèi)氣體體積V的大小。14.如圖，有一內(nèi)半徑為2r、長為L的圓筒，左右端面圓心O′、O處各開有一小孔。以O為坐標原點，取O′O方向為x軸正方向建立xyz坐標系。在筒內(nèi)x≤0區(qū)域有一勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向沿x軸正方向；筒外x≥0區(qū)域有一勻強電場，場強大小為E，方向沿y軸正方向。一電子槍在O′處向圓筒內(nèi)多個方向發(fā)射電子，電子初速度方向均在xOy平面內(nèi)，且在x軸正方向的分速度大小均為v0。已知電子的質(zhì)量為m、電量為e，設電子始終未與筒壁碰撞，不計電子之間的相互作用及電子的重力。（1）若所有電子均能經(jīng)過O進入電場，求磁感應強度B的最小值；（2）取（1）問中最小的磁感應強度B，若進入磁場中電子的速度方向與x軸正方向最大夾角為θ，求tanθ的絕對值；（3）?。?）問中最小的磁感應強度B，求電子在電場中運動時y軸正方向的最大位移。15.如圖，半徑為R的圓環(huán)水平放置并固定，圓環(huán)內(nèi)有質(zhì)量為mA和mB的小球A和B（mA>mB）。初始時小球A以初速度v0沿圓環(huán)切線方向運動，與靜止的小球B發(fā)生碰撞。不計小球與圓環(huán)之間的摩擦，兩小球始終在圓環(huán)內(nèi)運動。（1）若小球A與B碰撞后結(jié)合在一起，求碰撞后小球組合體的速度大小及做圓周運動所需向心力的大??；（2）若小球A與B之間為彈性碰撞，且所有的碰撞位置剛好位于等邊三角形的三個頂點，求小球的質(zhì)量比。（3）若小球A與B之間為非彈性碰撞，每次碰撞后的相對速度大小為碰撞前的相對速度大小的e倍（0<e<1），求第1次碰撞到第2n+1次碰撞之間小球B通過的路程。

2024年普通高中學業(yè)水平選擇性考試（湖南卷）參考答案（逐題解析附后）物理試題本試卷共100分，考試時間75分鐘．一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.B2.D3.A4.C5.D6.A二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項是符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7.BD8.CD9.BC10.AC三、非選擇題：本大題共5題，共56分。11.①.1.23②.12.3③.右側(cè)④.小于12.①.②.線性的③.0.120kg④.負方向13.（1）；（2）14.（1）；（2）；（3）15.（1），；（2）或；（3）2024年普通高中學業(yè)水平選擇性考試（湖南卷）物理試題本試卷共100分，考試時間75分鐘．一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.量子技術(shù)是當前物理學應用研究的熱點，下列關于量子論的說法正確的是（）A.普朗克認為黑體輻射的能量是連續(xù)的B.光電效應實驗中，紅光照射可以讓電子從某金屬表面逸出，若改用紫光照射也可以讓電子從該金屬表面逸出C.康普頓研究石墨對X射線散射時，發(fā)現(xiàn)散射后僅有波長小于原波長的射線成分D.德布羅意認為質(zhì)子具有波動性，而電子不具有波動性【答案】B【解析】【詳解】A．普朗克認為黑體輻射的能量是一份一份的，是量子化的，故A錯誤；B．產(chǎn)生光電效應的條件是光的頻率大于金屬的極限頻率，紫光的頻率大于紅光，若紅光能使金屬發(fā)生光電效應，可知紫光也能使該金屬發(fā)生光電效應，故B正確；C．石墨對X射線的散射過程遵循動量守恒，光子和電子碰撞后，電子獲得一定的動量，光子動量變小，根據(jù)可知波長變長，故C錯誤；D．德布羅意認為物質(zhì)都具有波動性，包括質(zhì)子和電子，故D錯誤。故選B。2.如圖，健身者在公園以每分鐘60次的頻率上下抖動長繩的一端，長繩自右向左呈現(xiàn)波浪狀起伏，可近似為單向傳播的簡諧橫波。長繩上A、B兩點平衡位置相距，時刻A點位于波谷，B點位于波峰，兩者之間還有一個波谷。下列說法正確的是（）A.波長為 B.波速為C.時刻，B點速度為0 D.時刻，A點速度為0【答案】D【解析】【詳解】A．如圖根據(jù)題意可知解得故A錯誤；B．波源的振動頻率為故波速為故B錯誤；C．質(zhì)點的振動周期為，因為，故B點在運動到平衡位置，位移為0，速度最大，故C錯誤；D．，故A點在運動到波峰，位移最大，速度為0，故D正確。故選D。3.如圖，質(zhì)量分別為、、、m的四個小球A、B、C、D，通過細線或輕彈簧互相連接，懸掛于O點，處于靜止狀態(tài)，重力加速度為g。若將B、C間的細線剪斷，則剪斷瞬間B和C的加速度大小分別為（）A.g， B.2g， C.2g， D.g，【答案】A【解析】【詳解】剪斷前，對BCD分析對D剪斷后，對B解得方向豎直向上；對C解得方向豎直向下。故選A。4.如圖，有一硬質(zhì)導線Oabc，其中是半徑為R的半圓弧，b為圓弧的中點，直線段Oa長為R且垂直于直徑ac。該導線在紙面內(nèi)繞O點逆時針轉(zhuǎn)動，導線始終在垂直紙面向里的勻強磁場中。則O、a、b、c各點電勢關系為（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】如圖，相當于Oa、Ob、Oc導體棒轉(zhuǎn)動切割磁感線，根據(jù)右手定則可知O點電勢最高；根據(jù)同時有可得得故選C5.真空中有電荷量為和的兩個點電荷，分別固定在x軸上和0處。設無限遠處電勢為0，x正半軸上各點電勢隨x變化的圖像正確的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)點電荷周圍的電勢公式，設處的電勢為0，得解得故可知當時，；當時，。故選D6.根據(jù)國家能源局統(tǒng)計，截止到2023年9月，我國風電裝機4億千瓦，連續(xù)13年居世界第一位，湖南在國內(nèi)風電設備制造領域居于領先地位。某實驗小組模擬風力發(fā)電廠輸電網(wǎng)絡供電的裝置如圖所示。已知發(fā)電機轉(zhuǎn)子以角速度勻速轉(zhuǎn)動，升、降壓變壓器均為理想變壓器，輸電線路上的總電阻可簡化為一個定值電阻。當用戶端接一個定值電阻R時，上消耗的功率為P。不計其余電阻，下列說法正確的是（）A.風速增加，若轉(zhuǎn)子角速度增加一倍，則上消耗的功率為4PB.輸電線路距離增加，若阻值增加一倍，則消耗的功率為4PC.若升壓變壓器的副線圈匝數(shù)增加一倍，則上消耗的功率為8PD.若在用戶端再并聯(lián)一個完全相同的電阻R，則上消耗的功率為6P【答案】A【解析】【詳解】如圖為等效電路圖，設降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為，則輸電線上的電流為轉(zhuǎn)子在磁場中轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生電動勢為A．當轉(zhuǎn)子角速度增加一倍時，升壓變壓器原副線圈兩端電壓都增加一倍，輸電線上的電流變?yōu)椋噬舷牡碾姽β首優(yōu)樵瓉淼?倍，故A正確；C．升壓變壓器副線圈匝數(shù)增加一倍，副線圈兩端電壓增加一倍，輸電線上的電流增加一倍，故上消耗的電功率變?yōu)樵瓉淼?倍，故C錯誤；B．若阻值增加一倍，輸電線路上的電流消耗的功率故B錯誤；D．若在用戶端并聯(lián)一個完全相同的電阻R，用戶端電阻減為原來的一半，輸電線上的電流為消耗的功率故D錯誤。故選A。二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項是符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7.2024年5月3日，“嫦娥六號”探測器順利進入地月轉(zhuǎn)移軌道，正式開啟月球之旅。相較于“嫦娥四號”和“嫦娥五號”，本次主要任務是登陸月球背面進行月壤采集并通過升空器將月壤轉(zhuǎn)移至繞月運行的返回艙，返回艙再通過返回軌道返回地球。設返回艙繞月運行的軌道為圓軌道，半徑近似為月球半徑。己知月球表面重力加速度約為地球表面的，月球半徑約為地球半徑的。關于返回艙在該繞月軌道上的運動，下列說法正確的是（）A.其相對于月球的速度大于地球第一宇宙速度B.其相對于月球的速度小于地球第一宇宙速度C.其繞月飛行周期約為地球上近地圓軌道衛(wèi)星周期的倍D.其繞月飛行周期約為地球上近地圓軌道衛(wèi)星周期的倍【答案】BD【解析】【詳解】AB．返回艙在該繞月軌道上運動時萬有引力提供向心力，且返回艙繞月運行的軌道為圓軌道，半徑近似為月球半徑，則有其中在月球表面萬有引力和重力的關系有聯(lián)立解得由于第一宇宙速度為近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，同理可得代入題中數(shù)據(jù)可得故A錯誤、B正確；CD．根據(jù)線速度和周期的關系有根據(jù)以上分析可得故C錯誤、D正確；故選BD。8.某電磁緩沖裝置如圖所示，兩足夠長的平行金屬導軌置于同一水平面內(nèi)，導軌左端與一阻值為R的定值電阻相連，導軌段與段粗糙，其余部分光滑，右側(cè)處于豎直向下的勻強磁場中，一質(zhì)量為m的金屬桿垂直導軌放置。現(xiàn)讓金屬桿以初速度沿導軌向右經(jīng)過進入磁場，最終恰好停在處。已知金屬桿接入導軌之間的阻值為R，與粗糙導軌間的摩擦因數(shù)為，。導軌電阻不計，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.金屬桿經(jīng)過的速度為B.在整個過程中，定值電阻R產(chǎn)生的熱量為C.金屬桿經(jīng)過與區(qū)域，金屬桿所受安培力的沖量相同D.若將金屬桿的初速度加倍，則金屬桿在磁場中運動的距離大于原來的2倍【答案】CD【解析】【詳解】A．設平行金屬導軌間距為L，金屬桿在AA1B1B區(qū)域向右運動的過程中切割磁感線有E=BLv，金屬桿在AA1B1B區(qū)域運動的過程中根據(jù)動量定理有則由于，則上面方程左右兩邊累計求和，可得則設金屬桿在BB1C1C區(qū)域運動的時間為t0，同理可得，則金屬桿在BB1C1C區(qū)域運動的過程中有解得綜上有則金屬桿經(jīng)過BB1的速度大于，故A錯誤；B．在整個過程中，根據(jù)能量守恒有則在整個過程中，定值電阻R產(chǎn)生的熱量為故B錯誤；C．金屬桿經(jīng)過AA1B1B與BB1C1C區(qū)域，金屬桿所受安培力的沖量為則金屬桿經(jīng)過AA1B1B與BB1C1C區(qū)域滑行距離均為，金屬桿所受安培力的沖量相同，故C正確；D．根據(jù)A選項可得，金屬桿以初速度再磁場中運動有金屬桿的初速度加倍，則金屬桿通過AA1B1B區(qū)域時中有則金屬桿的初速度加倍，則金屬桿通過時速度為則設金屬桿通過BB1C1C區(qū)域的時間為，則，則，則由于，則可見若將金屬桿的初速度加倍，則金屬桿在磁場中運動的距離大于原來的2倍，故D正確。故選CD?！军c睛】9.1834年，洛埃利用平面鏡得到楊氏雙縫干涉的結(jié)果（稱洛埃鏡實驗），平面鏡沿放置，靠近并垂直于光屏。某同學重復此實驗時，平面鏡意外傾斜了某微小角度，如圖所示。S為單色點光源。下列說法正確的是（）A.沿向左略微平移平面鏡，干涉條紋不移動B.沿向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距減小C.若，沿向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距不變D.若，沿向左略微平移平面鏡，干涉條紋向A處移動【答案】BC【解析】【詳解】CD．根據(jù)題意畫出光路圖如圖所示，S發(fā)出的光與通過平面鏡反射光（可以等效成虛像S′發(fā)出的光）是同一列光分成的，滿足相干光條件。所以實驗中的相干光源之一是通過平面鏡反射的光，且該干涉可看成雙縫干涉，設S與S′的距離為d，則d=2aS到光屏的距離為l，代入雙縫干涉公式可得則若θ=0°，沿OA向右（沿AO向左）略微平移平面鏡，對l和d均沒有影響，則干涉條紋間距不變，也不會移動，故C正確，D錯誤；AB．同理再次畫出光路圖有沿OA向右略微平移平面鏡，即圖中從①位置→②位置，由圖可看出雙縫的間距增大，則干涉條紋間距減小，沿AO向左略微平移平面鏡，即圖中從②位置→①位置，由圖可看出干涉條紋向上移動，故A錯誤，B正確。故選BC。10.如圖，光滑水平面內(nèi)建立直角坐標系xOy．A、B兩小球同時從O點出發(fā)，A球速度大小為v1，方向沿x軸正方向，B球速度大小為v2=2m/s、方向與x軸正方向夾角為θ。坐標系第一象限中有一個擋板L，與x軸夾角為α。B球與擋板L發(fā)生碰撞，碰后B球速度大小變?yōu)?m/s，碰撞前后B球的速度方向與擋板L法線的夾角相同，且分別位于法線兩側(cè)。不計碰撞時間和空氣阻力，若A、B兩小球能相遇，下列說法正確的是（）A.若，則v1的最大值為，且B.若，則v1的最大值為，且C.若，則v1的最大值為，且D.若，則v1的最大值為，且【答案】AC【解析】【詳解】由于水平面光滑，則兩小球均做勻速直線運動，若A、B兩小球能相遇，則繪出運動軌跡圖如下圖則根據(jù)正弦定理有AB．若，帶入數(shù)據(jù)v2=2m/s，，解得當，v1取得最大值為，故A正確、B錯誤；CD．若，帶入數(shù)據(jù)v2=2m/s，，解得當，v1取得最大值為，故C正確、D錯誤。故選AC?！军c睛】三、非選擇題：本大題共5題，共56分。11.某實驗小組要探究一金屬絲阻值隨氣壓變化的規(guī)律，搭建了如圖（a）所示的裝置。電阻測量原理如圖（b）所示，E是電源，V為電壓表，A為電流表。（1）保持玻璃管內(nèi)壓強為1個標準大氣壓，電流表示數(shù)為100mA，電壓表量程為3V，表盤如圖（c）所示，示數(shù)為________V，此時金屬絲阻值的測量值R為________Ω（保留3位有效數(shù)字）；（2）打開抽氣泵，降低玻璃管內(nèi)氣壓p，保持電流I不變，讀出電壓表示數(shù)U，計算出對應的金屬絲阻值；（3）根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪制R—p關系圖線，如圖（d）所示；（4）如果玻璃管內(nèi)氣壓是0.5個標準大氣壓，保持電流為100mA，電壓表指針應該在圖（c）指針位置的________側(cè)（填“左”或“右”）；（5）若電壓表是非理想電壓表，則金屬絲電阻的測量值________真實值（填“大于”“小于”或“等于”）。【答案】①.1.23②.12.3③.右側(cè)④.小于【解析】【詳解】（1）[1]電壓表量程為0—3V，分度值為0.1V，則電壓表讀數(shù)需估讀一位，讀數(shù)為1.23V，[2]根據(jù)歐姆定律可知，金屬絲的測量值（4）[3]根據(jù)圖（d）可知氣壓越小電阻越大，再根據(jù)U=IR可知壓強p減小，則電阻R增大，故電壓增大，電壓表的指針位置應該在題圖（c）中指針位置的右側(cè)。（5）[4]電流表采用外接法會導致電壓表分流，即，即I測偏大，故R測<R真。12.在太空，物體完全失重，用天平無法測量質(zhì)量。如圖，某同學設計了一個動力學方法測量物體質(zhì)量的實驗方案，主要實驗儀器包括：氣墊導軌、滑塊、輕彈簧、標準砝碼、光電計時器和待測物體，主要步驟如下：（1）調(diào)平氣墊導軌，將彈簧左端連接氣墊導軌左端，右端連接滑塊；（2）將滑塊拉至離平衡位置20cm處由靜止釋放，滑塊第1次經(jīng)過平衡位置處開始計時，第21次經(jīng)過平衡位置時停止計時，由此測得彈簧振子的振動周期T；（3）將質(zhì)量為m的砝碼固定在滑塊上，重復步驟（2）；（4）依次增加砝碼質(zhì)量m，測出對應的周期T，實驗數(shù)據(jù)如下表所示，在圖中繪制T2—m關系圖線______；m/kgT/sT2/s20.0000.6320.3990.0500.7750.6010.1000.8930.7970.1501.0011.0020.2001.1051.2210.2501.1751.381（5）由T2—m圖像可知，彈簧振子振動周期的平方與砝碼質(zhì)量的關系是________（填“線性的”或“非線性的”）；（6）取下砝碼后，將待測物體固定在滑塊上，測量周期并得到T2=0.880s2，則待測物體質(zhì)量是________kg（保留3位有效數(shù)字）；（7）若換一個質(zhì)量較小的滑塊重做上述實驗，所得T2—m圖線與原圖線相比將沿縱軸________移動（填“正方向”“負方向”或“不”）。【答案】①.②.線性的③.0.120kg④.負方向【解析】【詳解】（4）[1]根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)描點連線，有（5）[2]圖線是一條傾斜的直線，說明彈簧振子振動周期的平方與砝碼質(zhì)量為線性關系。（6）[3]在圖線上找到T2=0.880s2的點，對應橫坐標為0.120kg。（7）[4]已知彈簧振子的周期表達式為M是小球質(zhì)量，k是彈簧的勁度系數(shù)，M變小，則T變小，相較原來放相同質(zhì)量砝碼而言，周期變小，圖線下移，即沿縱軸負方向移動。13.一個充有空氣的薄壁氣球，氣球內(nèi)氣體壓強為p、體積為V。氣球內(nèi)空氣可視為理想氣體。（1）若將氣球內(nèi)氣體等溫膨脹至大氣壓強p0，求此時氣體的體積V0（用p0、p和V表示）；（2）小贊同學想測量該氣球內(nèi)氣體體積V的大小，但身邊僅有一個電子天平。將氣球置于電子天平上，示數(shù)為m=8.66×10?3kg（此時須考慮空氣浮力對該示數(shù)的影響）。小贊同學查閱資料發(fā)現(xiàn)，此時氣球內(nèi)氣體壓強p和體積V還滿足：(p?p0)(V?VB0)=C，其中p0=1.0×105Pa為大氣壓強，VB0=0.5×10?3m3為氣球無張力時的最大容積，C=18J為常數(shù)。已知該氣球自身質(zhì)量為m0=8.40×10?3kg，外界空氣密度為ρ0=1.3kg/m3，求氣球內(nèi)氣體體積V的大小。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）理想氣體做等溫變化，根據(jù)玻意耳定律有解得（2）設氣球內(nèi)氣體質(zhì)量為，則對氣球進行受力分析如圖所示根據(jù)氣球的受力分析有結(jié)合題中p和V滿足的關系為解得14.如圖，有一內(nèi)半徑為2r、長為L的圓筒，左右端面圓心O′、O處各開有一小孔。以O為坐標原點，取O′O方向為x軸正方向建立xyz坐標系。在筒內(nèi)x≤0區(qū)域有一勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向沿x軸正方向；筒外x≥0區(qū)域有一勻強電場，場強大小為E，方向沿y軸正方向。一電子槍在O′處向圓筒內(nèi)多個方向發(fā)射電子，電子初速度方向均在xOy平面內(nèi)，且在x軸正方向的分速度大小均為v0。已知電子的質(zhì)量為m、電量為e，設電子始終未與筒壁碰撞，不計電子之間的相互作用及電子的重力。（1）