2024年港澳臺華僑生入學考試物理試卷（含答案詳解）

2024年中華人民共和國普通高等學校

聯(lián)合招收華僑港澳臺學生入學考試

物理

一、選擇題：本題共13小題，每小題4分，共52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.甲、乙兩汽車在同一平直公路運動的位置一時間（九一,）圖像如圖所示，貝U（）

A.甲的速度是乙的3倍B.甲、乙都做勻加速運動

C.在f=O時刻，甲在乙的前方D.在。到4s內(nèi)，乙的位移為6m

2.一質(zhì)量為1.5kg的質(zhì)點只受兩個力作用，兩個力的大小分別為1.5N和4.5N。則該質(zhì)點加速度大小的可

能值為（）

A.0.5m/s2B.1.5m/s2C.3.5m/s2D.4.5m/s2

3.將彈簧測力計懸掛在升降機內(nèi)，升降機靜止時，測力計示數(shù)為5.0N。升降機勻加速上升時，測力計示數(shù)

為5.3N。重力加速度取lOm/s?。升降機上升的加速度大小為（）

A.0.3m/s2B.0.6m/s2C.9.4m/s2D.10.6m/s2

4.如圖，兩個質(zhì)量不等、帶有等量同種電荷的小球置于等高的小平臺上，在水平外力作用下保持靜止。在

同一時刻撤掉加在兩個小球上的水平外力，忽略小平臺的寬度和所有摩擦阻力，若小平臺足夠高，則兩球組

成的系統(tǒng)在運動過程中（）

QQ

A.機械能守恒B.水平方向上動量守恒

C.電場力做功之和為零D.任意時刻兩球速度大小相等

5.水平彈性輕繩右端固定，左端。與波源相連，繩上八6間距是6、c間距的2倍。波源振動一段時間后的

波形如圖所示，則當波傳播到c點時（）

____I

ac

A.a、c兩點均將向上運動B.a,c兩點均將向下運動

C.a點將向上運動，c點將向下運動D.a點將向下運動，c點將向上運動

6.如圖，一單擺懸掛于。點，擺長為/,周期為T,P點位于。點正下方（圖中未畫出）。在單擺背后的豎

3

直墻面上釘一個經(jīng)過P點、能擋住擺線的長釘后，測得該擺做小角度擺動的周期變?yōu)橐籘。若運動中擺線

4

始終與墻面平行，則。、P兩點的距離為（）

4324

7.一定量的理想氣體從。-V圖上的初始狀態(tài)a可沿直線ab到達狀態(tài)b,也可沿直線或到達狀態(tài)c。已知

A.狀態(tài)6的內(nèi)能大于狀態(tài)c的內(nèi)能B.狀態(tài)6的內(nèi)能小于狀態(tài)c的內(nèi)能

C."過程中吸收的熱量大于碇過程中吸收的熱量D.浦過程中吸收的熱量小于改過程中吸收的熱量

8.如圖（a）,有四個相同的金屬板M、N、P、Q,M與N平行、P與Q平行，。點到各板的距離相等。兩

對金屬板上的電勢差UMN及UPQ隨時間按圖“）規(guī)律做周期性變化，I/。和%均為已知。在7=0時將電子

從。點由靜止釋放，不計電子所受重力，忽略邊緣效應，經(jīng)過一段時間（大于力。）后電子將到達（）

p

A.M板B.N板C.P板D.Q板

9.如圖，水平光滑桌面（紙面）上兩根長直導線M、N相互垂直固定放置，兩者彼此絕緣，M通有向上的

電流，N通有向右的電流，桌面上4個圓形金屬線框a、b、c、d分別放在兩導線交叉所形成的編號為1、2、

3、4的區(qū)域內(nèi)，每個線框距兩導線的距離均相同。當兩導線中的電流都由i然增大到27時（）

M

2?lo,

--------------N

3?|<

A.。向左下方運動B.6向右下方運動

C.c向左下方運動D"向右下方運動

10.如圖，￡是電源，S是開關(guān)，舄和凡是定值電阻，L可視為電阻為零的自感線圈，電流表A1和A2可

視為理想電流表。在開關(guān)S閉合后的很短時間內(nèi)（）

B.A1示數(shù)增大，A2示數(shù)增大

C.A1示數(shù)增大，A2示數(shù)減小D.A1示數(shù)減小，A2示數(shù)減小

11.通過實驗，科學家發(fā)現(xiàn)了光電效應現(xiàn)象的若干實驗規(guī)律，如果僅用經(jīng)典的電磁理論分析，能夠解釋的是

（）

A,存在著飽和電流B.遏止電壓和頻率有關(guān)

C.存在著截止頻率D.光電效應具有瞬時性

12.如圖，原子核X在勻強磁場中做勻速圓周運動，磁場方向垂直紙面向里。某時刻X突然裂變成Y、Z兩

個子核，Y的質(zhì)量大于Z的質(zhì)量。已知裂變發(fā)生后瞬間，Y、Z兩子核的運動方向相反，則（)

A.Y的軌道半徑一定比Z的小

B.Y動量與電荷的比值一定比Z的小

C裂變發(fā)生后，Y、Z兩核均沿順時針方向做圓周運動

D.裂變發(fā)生后瞬間，Y、Z的運動方向一定與裂變發(fā)生前瞬間X的運動方向平行

13.依托我國自主研制的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施郭守敬望遠鏡，我國科學家發(fā)現(xiàn)了一顆迄今為止質(zhì)量最大的

恒星級黑洞LB-1。這個黑洞與一顆恒星形成了一個雙星系統(tǒng)，黑洞和恒星都繞二者的質(zhì)量中心做圓周運動，

恒星的質(zhì)量約為8M°,A/。為太陽的質(zhì)量；恒星距黑洞的距離約為L5&，凡為日地距離；恒星做圓周運

動的周期約為021”,"為地球繞太陽的運動周期。由以上數(shù)據(jù)可估算這個黑洞的質(zhì)量約為（）

A30MoB.50MoC.70MoD.90Mo

二、實驗題：本題共2小題，共24分。按題目要求作答。

14.某同學用伏安法測量二極管在正向電壓下的伏安特性，所用的器材如圖（。）所示。回答下列問題：

（1）將圖（。）的器材連接成測量電路，要求采用分壓電路，電流表外接。

（2）該同學連接電路后將測量結(jié)果繪制成/-。圖線，如圖（6）所示。根據(jù)圖（6）求出當二極管兩端電

壓為0.80V和1.3V時，二極管的正向電阻分別為。和Qo（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

（3）從（2）的計算結(jié)果可以判斷，當加在二極管兩端的電壓升高時，二極管的正向電阻（填“增

大”或“減小”）o

15.某同學利用圖(a)所示裝置驗證彈簧彈性勢能統(tǒng)與彈簧形變量尤之間的關(guān)系。實驗中將彈簧一端固定

在水平氣墊導軌左端，移動滑塊將彈簧壓縮，然后放開滑塊，記錄遮光片通過光電門所用的時間入多次改

變彈簧的壓縮量無，所得的測量數(shù)據(jù)和相應的計算結(jié)果在下表中給出。表中v為遮光片通過光電門的速度,

及為滑塊和遮光片脫離彈簧后的總動能。已知滑塊和遮光片的總質(zhì)量為加=0.400kg,遮光片的寬度為1=

1.00cm。

遮光片

彈簧/

//泡“光電門

戚^占一滑塊

爆絲

//------?砥

氣墊導軌----,O-光電計時器

圖(a)

(1)將表中的數(shù)據(jù)補充完整。

x/cm1.02.03.04.05.0

〃ms43.022.015.011.08.9

-1

v/(m-s)0.230.450.67—1.12

EMI0.0110.0410.090—0.251

(2)根據(jù)表中的相關(guān)數(shù)據(jù)在圖(b)中畫出&-尤2圖線。

(3)從圖中可得該圖線的斜率為a=N/m。已知彈簧彈性勢能與彈簧的形變量x之間的理論關(guān)系為

E=-kx2(左為彈簧的勁度系數(shù))，則上與a的關(guān)系為左=_____。

P2

(4)已知實驗所用的彈簧勁度系數(shù)為204N/m,則本實驗的相對誤差為%(保留1位有效數(shù)字)。

三、計算題：本題共4小題，共74分。解答時應寫出必要的文字說明、方程式和主要演算步

驟。只寫出最后答案，不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

16.半徑為R的透明半圓柱置于空氣中，橫截面如圖所示，OO'為圓心與半圓頂點間連線。真空中波長為

4的單色光射入其半圓面上，入射方向與OO'平行，入射點為P,ZPOO'=45°,半圓柱的折射率為J5。

(1)光從半圓柱出射的位置與。點之間的距離;

(2)光線在半圓柱中的波長，。

17.如圖，頂部封閉豎直放置的不對稱U形玻璃管中，左側(cè)A管的橫截面積是右側(cè)B管的2倍，管中充有

水銀，A管和B管中水銀液面的高度相同，水銀液面上方的管中有壓強均為84cmHg的空氣，A管中空氣柱

的長度為15cm,B管中空氣柱的長度為30cm。打開管底部的閥門K,緩慢放出部分水銀后再關(guān)閉K。已知

放出部分水銀后B管中水銀面下降了5cm,在放出水銀的過程中溫度保持不變。求A管中水銀面下降的高

度。

B

A30cm

15cm

銀

18.如圖，豎直面(紙面)內(nèi)A、B、C三點為等腰直角三角形的頂點，NA=90°。一帶電粒子從8點垂直

于AB邊射出，速度大小為%。若施加方向垂直于紙面的勻強磁場，粒子恰好能擊中C點；若撤去磁場,

施加方向平行于AB邊的勻強電場，粒子也恰好能擊中C點。不計重力，求電場強度與磁感應強度的大小之

比。

19.如圖，一傾角6=37°(sin37°=0.6)的光滑固定斜面上，一質(zhì)量為"=L5kg的滑塊與勁度系數(shù)為

左=300N/m的輕彈簧的一端相連，彈簧的另一端固定在斜面頂端，開始時滑塊處于靜止狀態(tài)。一質(zhì)量為

=0.5kg的泥團以%=2.4m/s的速度沿斜面從滑塊下方與滑塊發(fā)生碰撞并與滑塊粘在一起，兩者一起在

斜面上沿斜面做上下振動，重力加速度g取lOm/s?。求

(1)泥團與滑塊碰撞后的瞬間兩者的速度大小；

(2)滑塊與泥團所能達到的最高位置與最低位置之間的距離;

(3)滑塊與泥團振動過程中速度的最大值。

2024年中華人民共和國普通高等學校

聯(lián)合招收華僑港澳臺學生入學考試

物理

一、選擇題：本題共13小題，每小題4分，共52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.甲、乙兩汽車在同一平直公路運動的位置一時間（%T）圖像如圖所示，貝I（）

A.甲的速度是乙的3倍B.甲、乙都做勻加速運動

C.在f=0時刻，甲在乙的前方D.在。到4s內(nèi)，乙的位移為6m

【答案】A

【解析】

【詳解】AB.根據(jù)X-/圖像的斜率表示速度，可知甲、乙都做勻速運動，甲、乙的速度分別為

v甲=?m/s=1.5m/s,v乙==0.5m/s

可知甲的速度是乙的3倍，故A正確，B錯誤；

CD.由x—f圖像可知，在［=0時刻，乙在甲的前方；在0到4s內(nèi)，乙的位移為2m,故CD錯誤。

故選A?

2.一質(zhì)量為1.5kg的質(zhì)點只受兩個力作用，兩個力的大小分別為1.5N和4.5N。則該質(zhì)點加速度大小的可

能值為（）

A.0.5m/s2B.1.5m/s2C.3.5m/s2D.4.5m/s2

【答案】C

【解析】

【詳解】由|耳—片區(qū)這4片+g得，1.5N和4.5N的合力范圍為

3N<fl<6N

由牛頓第二定律得，該質(zhì)點加速度范圍

—m/s2<a<—m/s2

1.51.5

即

2m/s2<a<4m/s2

故選C。

3.將彈簧測力計懸掛在升降機內(nèi)，升降機靜止時，測力計示數(shù)為5.0N。升降機勻加速上升時，測力計示數(shù)

為5.3N。重力加速度取lOm/s?。升降機上升的加速度大小為（）

A.0.3m/s2B.0.6m/s2C.9.4m/s2D.10.6m/s2

【答案】B

【解析】

【詳解】升降機靜止時

F=mg

升降機勻加速上升時，對重力受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可知

F-mg=ma

可得

F-mg5.3-5.0,_,.

a=----------=-----------m/s-2=0.6m/s-2

m0.5

故選B。

4.如圖，兩個質(zhì)量不等、帶有等量同種電荷的小球置于等高的小平臺上，在水平外力作用下保持靜止。在

同一時刻撤掉加在兩個小球上的水平外力，忽略小平臺的寬度和所有摩擦阻力，若小平臺足夠高，則兩球組

成的系統(tǒng)在運動過程中（）

QQ

A.機械能守恒B.水平方向上動量守恒

C.電場力做功之和為零D.任意時刻兩球速度大小相等

【答案】B

【解析】

【詳解】A.兩球組成的系統(tǒng)在運動過程中，除了重力做功，電場力對兩小球也做功，所以系統(tǒng)機械能不

守恒，故A錯誤；

B.水平方向上，兩小球受到它們之間的庫侖力作用，但是庫侖力對于系統(tǒng)是內(nèi)力，兩小球水平方向不受

外力作用，所以水平方向上動量守恒，故B正確；

C.電場力對兩小球都做正功，所以電場力做功之和大于零，故C錯誤；

D.豎直方向上，兩小球只受重力，加速度為重力加速度，所以豎直方向上兩小球的運動是相同的，任意

時刻豎直分速度相等；水平方向上，兩小球所受電場力大小相等，方向相反，但是兩小球質(zhì)量不一樣，所

以加速度不同，即任意時刻水平分速度不相等。所以任意時刻兩球的合速度也不相等，故D錯誤。

故選B。

5.水平彈性輕繩右端固定，左端a與波源相連，繩上a、6間距是6、c間距的2倍。波源振動一段時間后的

波形如圖所示，則當波傳播到c點時（）

a\/bc\

A.a、c兩點均將向上運動B.a、。兩點均將向下運動

C.a點將向上運動，c點將向下運動D.a點將向下運動，c點將向上運動

【答案】C

【解析】

【詳解】介質(zhì)中各質(zhì)點起振的方向與振源起振方向相同。由圖知，b向下振動，則振源起振方向向下，當

波傳播到c點時，c點將向下運動，由于。、c間距為半波長的奇數(shù)倍，所以a點將向上運動。

故選Co

6.如圖，一單擺懸掛于。點，擺長為/,周期為T,P點位于。點正下方（圖中未畫出）。在單擺背后的豎

3

直墻面上釘一個經(jīng)過P點、能擋住擺線的長釘后，測得該擺做小角度擺動的周期變?yōu)橐欢?。若運動中擺線

4

始終與墻面平行，則。、P兩點的距離為（）

4324

【答案】D

【解析】

【詳解】根據(jù)單擺周期公式可得

在單擺背后的豎直墻面上釘一個經(jīng)過p點、能擋住擺線的長釘后，測得該擺做小角度擺動的周期變?yōu)?/p>

3

J,則有

聯(lián)立解得

則。、尸兩點的距離為

故選D?

7.一定量的理想氣體從。-V圖上的初始狀態(tài)?？裳刂本€他到達狀態(tài)乩也可沿直線ac到達狀態(tài)c。已知

6和c處于同一條等溫線上，則氣體在（)

A.狀態(tài)6內(nèi)能大于狀態(tài)c的內(nèi)能B.狀態(tài)6的內(nèi)能小于狀態(tài)c的內(nèi)能

C.ab過程中吸收的熱量大于ac過程中吸收的熱量D.ab過程中吸收的熱量小于ac過程中吸收的熱量

【答案】D

【解析】

【詳解】AB.6和c處于同一條等溫線上，則狀態(tài)6的平均動能等于狀態(tài)c的平均動能，狀態(tài)6的內(nèi)能等

于狀態(tài)c的內(nèi)能，故AB錯誤;

CD.他過程與ac過程內(nèi)能變化量相同，由于

AU=W+Q

ab過程與ac過程氣體對外均做負功，且ab過程氣體對外做功值較小，所以漏過程中吸收的熱量小于ac

過程中吸收的熱量，故C錯誤，D正確。

故選D。

8.如圖（a）,有四個相同的金屬板M、N、P、Q,M與N平行、P與Q平行，。點到各板的距離相等。兩

對金屬板上的電勢差UMN及UPQ隨時間按圖（b）規(guī)律做周期性變化，I。和辦均為己知。在/=0時將電子

從。點由靜止釋放，不計電子所受重力，忽略邊緣效應，經(jīng)過一段時間（大于4%）后電子將到達（

()

78%

Q\

圖(a)圖(b)

A.M板B.N板C.P板D.Q板

【答案】A

【解析】

【詳解】根據(jù)圖(b)可知，在O~；o時間內(nèi)，電子向M板做初速度為0勻加速直線運動；在為~2八時間

內(nèi)，電子其中一個分運動向M板做勻速直線運動，同時另一分運動開始向P板做初速度為0勻加速直線運

動;在2?0~3%時間內(nèi)，電子其中一個分運動向M板做勻減速直線運動到速度減為0,另一分運動向P板

做勻速直線運動；在3。~4%時間內(nèi)，電子向P板做勻減速直線運動到速度減為0；之后重復以上運動,

則經(jīng)過一段時間（大于書。）后電子將先到達M板。

故選Ao

9.如圖，水平光滑桌面（紙面）上兩根長直導線M、N相互垂直固定放置，兩者彼此絕緣，M通有向上的

電流，N通有向右的電流，桌面上4個圓形金屬線框a、b、c、d分別放在兩導線交叉所形成的編號為1、2、

3、4的區(qū)域內(nèi)，每個線框距兩導線的距離均相同。當兩導線中的電流都由i然增大到萬時（）

M

2?Io,

N

3O?.4

A.a向左下方運動B.方向右下方運動

C.c向左下方運動D.d向右下方運動

【答案】D

【解析】

【詳解】AC.由右手螺旋定則可知，導線M和N在線框。處的磁感線方向相反，又距導線的距離相同,

所以線框a的磁通量為0。同理，線框c處的磁通量也為0。當電流都增大時，兩個方向的磁感線都變多,

但磁通量不變還是0,所以線框。、c靜止不動。故AC錯誤；

B.由右手螺旋定則可知，導線M和N在線框6處的磁感線方向都向外，當兩導線電流增大時，線框6的

磁通量增加，由楞次定律可知，線框6將遠離兩導線，向左上方運動。故B錯誤；

D.由右手螺旋定則可知，導線M和N在線框d處的磁感線方向都向里，當兩導線電流增大時，線框d的

磁通量增加，由楞次定律可知，線框1將遠離兩導線，向右下方運動。故D正確。

故選D。

10.如圖，E是電源，S是開關(guān)，凡和凡是定值電阻，L可視為電阻為零的自感線圈，電流表A1和A2可

視為理想電流表。在開關(guān)S閉合后的很短時間內(nèi)()

A.A1示數(shù)減小，A2示數(shù)增大B.A1示數(shù)增大，A2示數(shù)增大

C.A1示數(shù)增大，A2示數(shù)減小D.A1示數(shù)減小，A2示數(shù)減小

【答案】B

【解析】

【詳解】開關(guān)S閉合瞬間，線圈由于自感作用，通過它的電流將逐漸增加，即A2示數(shù)增大，電路穩(wěn)定

時，線圈對電流無阻礙作用，將為燈泡短路，根據(jù)閉合電路歐姆定律，A1示數(shù)增大。

故選B。

11.通過實驗，科學家發(fā)現(xiàn)了光電效應現(xiàn)象的若干實驗規(guī)律，如果僅用經(jīng)典的電磁理論分析，能夠解釋的是

()

A.存在著飽和電流B.遏止電壓和頻率有關(guān)

C.存在著截止頻率D.光電效應具有瞬時性

【答案】A

【解析】

【詳解】A.對于光電效應現(xiàn)象，入射光越強，單位時間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多，但存在著飽和電流，飽

和光電流強度與入射光強度成正比，A能用經(jīng)典電磁理論解釋，故A正確；

B.按照經(jīng)典的電磁理論，遏止電壓和光的強度有關(guān)，所以B不能用經(jīng)典電磁理論解釋，故B錯誤；

C.經(jīng)典的電磁理論認為光的能量大小是由光強決定的，只要光強足夠大，理論上應該能夠激發(fā)光電子，

并且入射光強度越大，光電子獲得的動能越大，但實際實驗中，必須入射光的頻率大于被照射的金屬的極

限頻率才能產(chǎn)生光電效應，所以C不能用經(jīng)典電磁理論解釋，故c錯誤；

D.經(jīng)典電磁理論認為，電子吸收光子能量是需要時間積累的，但實驗中發(fā)現(xiàn)，光子激發(fā)電子是瞬時的，

所以D不能用經(jīng)典電磁理論解釋，故D錯誤。

故選A?

12.如圖，原子核X在勻強磁場中做勻速圓周運動，磁場方向垂直紙面向里。某時刻X突然裂變成Y、Z兩

個子核，Y質(zhì)量大于Z的質(zhì)量。已知裂變發(fā)生后瞬間，Y、Z兩子核的運動方向相反，則（）

A.Y的軌道半徑一定比Z的小

B.Y動量與電荷的比值一定比Z的小

C.裂變發(fā)生后，Y、Z兩核均沿順時針方向做圓周運動

D.裂變發(fā)生后瞬間，Y、Z運動方向一定與裂變發(fā)生前瞬間X的運動方向平行

【答案】D

【解析】

【詳解】AB.洛倫茲力提供向心力

V2

qvB=m—

則

mv

r=----

qB

裂變發(fā)生后瞬間，Y、Z兩子核動量等大反向，Y的電荷數(shù)不一定大于Z的電荷數(shù)，Y的軌道半徑不一定

比Z的小，Y的動量與電荷的比值不一定比Z的小，故AB錯誤；

C.裂變發(fā)生后，Y、Z兩核若帶同種電荷，一定一個沿順時針方向做圓周運動，一個沿逆時針方向做圓周

運動，故C錯誤；

D.根據(jù)動量守恒，裂變發(fā)生后瞬間，Y、Z的運動方向一定與裂變發(fā)生前瞬間X的運動方向平行，故D

正確。

故選D。

13.依托我國自主研制的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施郭守敬望遠鏡，我國科學家發(fā)現(xiàn)了一顆迄今為止質(zhì)量最大的

恒星級黑洞LB-1。這個黑洞與一顆恒星形成了一個雙星系統(tǒng)，黑洞和恒星都繞二者的質(zhì)量中心做圓周運動,

恒星的質(zhì)量約為8M°,為太陽的質(zhì)量；恒星距黑洞的距離約為L5&，4）為日地距離；恒星做圓周運

動的周期約為021”,"為地球繞太陽的運動周期。由以上數(shù)據(jù)可估算這個黑洞的質(zhì)量約為（）

A.30MoB.50MoC.70MoD.90Mo

【答案】C

【解析】

【詳解】萬有引力提供向心力

G1i球父謁

M洞加恒星2%

G="恒星）~R恒星

庵星0.21”

M洞加恒星2%

G="洞（)2R

0.21”洞

且

=

R恒星+M洞1-5/?0

聯(lián)立得

叫同=70%

故選Co

二、實驗題：本題共2小題，共24分。按題目要求作答。

14.某同學用伏安法測量二極管在正向電壓下的伏安特性，所用的器材如圖（。）所示。回答下列問題:

（1）將圖（。）的器材連接成測量電路，要求采用分壓電路，電流表外接。

100

80

60

40

20

00.51.01,520UN

圖(b)

（2）該同學連接電路后將測量結(jié)果繪制成/-。圖線，如圖（b）所示。根據(jù)圖（b）求出當二極管兩端電

壓為0.80V和L3V時，二極管的正向電阻分別為。和Qo（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

（3）從（2）的計算結(jié)果可以判斷，當加在二極管兩端的電壓升高時，二極管的正向電阻（填”增

大”或“減小”）o

【答案】（1）見解析（2）①.67②.20

（3）減小

【解析】

【小問1詳解】

如圖

圖（a）

[1]⑵當二極管兩端電壓為Ui=0.80V時，電流

12mA

二極管的正向電阻

K=4。67。

當二極管兩端電壓為U2=1.3V時，電流

/2=64mA

二極管的正向電阻

R2=華土20Q

【小問3詳解】

從（2）的計算結(jié)果可以判斷，當加在二極管兩端的電壓升高時，二極管的正向電阻減小。

15.某同學利用圖（°）所示裝置驗證彈簧彈性勢能經(jīng)與彈簧形變量尤之間的關(guān)系。實驗中將彈簧一端固定

在水平氣墊導軌左端，移動滑塊將彈簧壓縮，然后放開滑塊，記錄遮光片通過光電門所用的時間入多次改

變彈簧的壓縮量無，所得的測量數(shù)據(jù)和相應的計算結(jié)果在下表中給出。表中v為遮光片通過光電門的速度,

及為滑塊和遮光片脫離彈簧后的總動能。已知滑塊和遮光片的總質(zhì)量為m=0.400kg,遮光片的寬度為d=

1.00cm。

遮光片

彈簧

迪K光電門

滑塊Q/

調(diào)平螺絲

/—

氣墊導軌6滬光電計時器

圖(a)

(1)將表中的數(shù)據(jù)補充完整。

x/cm1.02.03.04.05.0

〃ms43.022.015.011.08.9

-1

v/(m-s)0.230.450.67—1.12

￡k/J0.0110.0410.090—0.251

(2)根據(jù)表中的相關(guān)數(shù)據(jù)在圖(b)中畫出反-尤2圖線。

(3)從圖中可得該圖線的斜率為a=N/mo已知彈簧彈性勢能與彈簧的形變量x之間的理論關(guān)系為

E=-kx2(左為彈簧的勁度系數(shù))，則左與a的關(guān)系為左=______。

P2

(4)已知實驗所用的彈簧勁度系數(shù)為204N/m,則本實驗的相對誤差為%(保留1位有效數(shù)字)。

【答案】(1)①.0.910.166

線/J

(3)①.100②.2a

圖(b)

(4)2

【解析】

【小問1詳解】

[1]遮光片通過光電門的速度可近似看成平均速度，則

v4^=-^lm/s，0.91m/s

tA11X10-3

⑵由動能的表達式得，滑塊和遮光片脫離彈簧后的總動能

1,1,2

Ek4=-x0.4x0,91J?0.166J

【小問2詳解】

從(1)小問中得到N與反相對應的數(shù)據(jù)(1,0.011)、(4,0.041)、(9,0.090)、(16,0.166)、(25,

【小問3詳解】

[1]從(2)小問圖中可得該圖線的斜率為

a=N/m=ioON/m

(25-1)x10-

⑵從（2）小問圖中可得圖線的函數(shù)式為

2

Ek=ax

又因為彈簧彈性勢能與彈簧的形變量尤之間的理論關(guān)系為

E=-kx2

P2

所以％與a的關(guān)系為

k=2a

【小問4詳解】

由（3）小問可知，彈簧的勁度系數(shù)的測量值為

k=2a=200N/m

由相對誤差的定義式得，本實驗的相對誤差為

真實值-測量值204—200

5=X1OO%=xl00%~2%

~204~

三、計算題：本題共4小題，共74分。解答時應寫出必要的文字說明、方程式和主要演算步

驟。只寫出最后答案，不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

16.半徑為R的透明半圓柱置于空氣中，橫截面如圖所示，為圓心與半圓頂點間連線。真空中波長為

2的單色光射入其半圓面上，入射方向與OO,平行，入射點為P,NPOO'=45°,半圓柱的折射率為J5。

（1）光從半圓柱出射的位置與。點之間的距離;

（2）光線在半圓柱中的波長下。

【答案】（1）（2點一%R

（2）T2

【解析】

【小問1詳解】

如圖所示

設(shè)光線在透明半圓柱內(nèi)的折射角為a,由折射定律

sin45°

n=--------

sintz

得

,sin45°

sina=--------

n

得

a—30°

由幾何關(guān)系可知

6?=180°-30°-45°=105°

設(shè)光從半圓柱出射的位置與。點之間的距離為x,則由正弦定理得

x_R

sin30°-sin105°

又

V6+2V2

sin105°=sin(60°+45°)=sin60°cos450+cos60°sin450=

4

解得

x=(20-向R

【小問2詳解】

設(shè)該單色光的頻率為了,則

c=2f

v=A'f

又

n6

聯(lián)立解得

A'=—A

2

17.如圖，頂部封閉豎直放置的不對稱U形玻璃管中，左側(cè)A管的橫截面積是右側(cè)B管的2倍，管中充有

水銀，A管和B管中水銀液面的高度相同，水銀液面上方的管中有壓強均為84cmHg的空氣，A管中空氣柱

的長度為15cm,B管中空氣柱的長度為30cm。打開管底部的閥門K,緩慢放出部分水銀后再關(guān)閉K。已知

放出部分水銀后B管中水銀面下降了5cm,在放出水銀的過程中溫度保持不變。求A管中水銀面下降的高

度。

B

「30cm

15cm

g：銀

家

【答案】3cm

【解析】

【詳解】B管內(nèi)氣體做等溫變化，則

PpoShg—PBS(/%+A/Zg)

其中

pB0=84cmHg,=30cm,A/7B=5cm

解得

PB=72cmHg

A管內(nèi)氣體做等溫變化，則

PAO.A/I)

2shs=pA-2