2024年高考福建卷物理真題（解析版）

2024年高考真題PAGEPAGE12024年福建省普通高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)性考試物理一、單項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.2024年我國(guó)研發(fā)出一款安全性高、穩(wěn)定發(fā)電時(shí)間長(zhǎng)新微型原子能電池。該電池將衰變釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能，衰變方程為，式中，是質(zhì)量可忽略不計(jì)的中性粒子，則X表示的是（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗【詳析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X的質(zhì)量數(shù)為0，電荷數(shù)，則X為。故選B。2.如圖（a），裝有砂粒的試管豎直靜浮于水中，將其提起一小段距離后釋放，一段時(shí)間內(nèi)試管在豎直方向的振動(dòng)可視為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。取豎直向上為正方向，以某時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，試管振動(dòng)圖像如圖（b）所示，則試管（）A.振幅為 B.振動(dòng)頻率為C.在時(shí)速度為零 D.在時(shí)加速度方向豎直向下〖答案〗B〖解析〗【詳析】AB．根據(jù)圖像(b)可知，振幅為；周期為則頻率為故A錯(cuò)誤，B正確；C．根據(jù)圖像可知，時(shí)質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置，此時(shí)速度最大，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)圖像可知，時(shí)質(zhì)點(diǎn)處于負(fù)向最大位置處，則此時(shí)加速度方向豎直向上，故D錯(cuò)誤。故選B。3.某公司在封閉公路上對(duì)一新型電動(dòng)汽車進(jìn)行直線加速和剎車性能測(cè)試，某次測(cè)試的速度一時(shí)間圖像如圖所示。已知和內(nèi)圖線為直線，內(nèi)圖線為曲線，則該車（）A.在的平均速度為 B.在做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C.在內(nèi)的位移比在內(nèi)的大 D.在的加速度大小比的小〖答案〗D〖解析〗【詳析】A．根據(jù)圖像可知，在內(nèi)汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，平均速度為故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)圖像可知，在內(nèi)速度一時(shí)間圖像為曲線，汽車做非勻變速運(yùn)動(dòng)，在內(nèi)圖像為傾斜的直線，汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)圖像與橫軸圍成的面積表示位移大小，在圖中做一條輔助線，如圖所示：可得在汽車的位移大小為在汽車的位移大小可知的位移比的小，故C錯(cuò)誤。D．根據(jù)圖像的斜率絕對(duì)值表示加速度大小，由可知在的汽車加速度為在的汽車加速度約為負(fù)號(hào)表示加速度方向和速度相反，則在的加速度大小比的小，故D正確。故選D。4.拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在現(xiàn)代物理學(xué)中具有廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)有一條絕緣紙帶，兩條平行長(zhǎng)邊鑲有銅絲，將紙帶一端扭轉(zhuǎn)180°，與另一端連接，形成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的莫比烏斯環(huán)，如圖所示。連接后，紙環(huán)邊緣的銅絲形成閉合回路，紙環(huán)圍合部分可近似為半徑為R的扁平圓柱?，F(xiàn)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)從圓柱中心區(qū)域垂直其底面穿過(guò)，磁場(chǎng)區(qū)域的邊界是半徑為r的圓（r<R）。若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B=kt（k為常量），則回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為（）A.0 B.kπR2 C.2kπr2 D.2kπR2〖答案〗C〖解析〗【詳析】由題意可知，銅絲構(gòu)成的“莫比烏斯環(huán)”形成了兩匝（n=2）線圈串聯(lián)的閉合回路，穿過(guò)回路的磁場(chǎng)有效面積為根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為故選C。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分，每小題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。5.據(jù)報(bào)道，我國(guó)計(jì)劃發(fā)射的“巡天號(hào)”望遠(yuǎn)鏡將運(yùn)行在離地面約的軌道上，其視場(chǎng)比“哈勃”望遠(yuǎn)鏡的更大。已知“哈勃”運(yùn)行在離地面約的軌道上，若兩望遠(yuǎn)鏡繞地球近似做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則“巡天號(hào)”（）A.角速度大小比“哈勃”的小 B.線速度大小比“哈勃”的小C.運(yùn)行周期比“哈勃”的小 D.向心加速度大小比“哈勃”的大〖答案〗CD〖解析〗【詳析】根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得可得，，，由于巡天號(hào)的軌道半徑小于哈勃號(hào)的軌道半徑，則有，，，故選CD。6.如圖，用兩根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)繩將半徑為的半圓形銅環(huán)豎直懸掛在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直紙面向外，銅環(huán)兩端、處于同一水平線。若環(huán)中通有大小為、方向從到的電流，細(xì)繩處于繃直狀態(tài)，則（）A.兩根細(xì)繩拉力均比未通電流時(shí)的大 B.兩根細(xì)繩拉力均比未通電流時(shí)的小C.銅環(huán)所受安培力大小為 D.銅環(huán)所受安培力大小為〖答案〗AC〖解析〗【詳析】方法一：微元法AB．如圖，取通電半圓形銅環(huán)的一小段，可將其視為直導(dǎo)線，根據(jù)左手定則可知，改小段導(dǎo)線受到的安培力方向如圖所示，其大小根據(jù)對(duì)稱性苛刻的，如圖所示，對(duì)稱的兩小段所受的安培力在水平方向的分力大小相等，方向相反，相互抵消，則通電后半圓形銅環(huán)受到的安培力豎直向下，根據(jù)受力分析可知，通電后兩繩拉力變大，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．對(duì)每小段導(dǎo)線所受安培力在豎直方向的分力求和，可得故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。方法二：等效法通電半圓形銅環(huán)可等效為等效長(zhǎng)度為直徑，電流方向，根據(jù)左手定則可知半圓形銅環(huán)受到的安培力方向豎直向下，大小根據(jù)受力分析可得，通電后，繩子拉力兩根細(xì)繩拉力均比未通電流時(shí)的大。故選AC。7.如圖（a），水平地面上固定有一傾角為的足夠長(zhǎng)光滑斜面，一質(zhì)量為的滑塊鎖定在斜面上。時(shí)解除鎖定，同時(shí)對(duì)滑塊施加沿斜面方向的拉力，隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖（b）所示，取沿斜面向下為正方向，重力加速度大小為，則滑塊（）A.在內(nèi)一直沿斜面向下運(yùn)動(dòng)B.在內(nèi)所受合外力的總沖量大小為零C.在時(shí)動(dòng)量大小是在時(shí)的一半D.在內(nèi)的位移大小比在內(nèi)的小〖答案〗AD〖解析〗【詳析】根據(jù)圖像可知當(dāng)時(shí)，物塊加速度為方向沿斜面向下；當(dāng)時(shí)，物塊加速度大小方向沿斜面向上，作出物塊內(nèi)的圖像A．根據(jù)圖像可知，物體一直沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，故A正確；B．根據(jù)圖像可知，物塊的末速度不等于0，根據(jù)動(dòng)量定理故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)圖像可知時(shí)物塊速度大于時(shí)物塊的速度，故時(shí)動(dòng)量不是時(shí)的一半，故C錯(cuò)誤；D．圖像與橫軸圍成的面積表示位移，故由圖像可知過(guò)程物體的位移小于的位移，故D正確。故選AD。8.如圖，某同學(xué)在水平地面上先后兩次從點(diǎn)拋出沙包，分別落在正前方地面和處。沙包的兩次運(yùn)動(dòng)軌跡處于同一豎直平面，且交于點(diǎn)，點(diǎn)正下方地面處設(shè)為點(diǎn)。已知兩次運(yùn)動(dòng)軌跡的最高點(diǎn)離地高度均為，，，，沙包質(zhì)量為，忽略空氣阻力，重力加速度大小取，則沙包（）A.第一次運(yùn)動(dòng)過(guò)程中上升與下降時(shí)間之比B.第一次經(jīng)點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能比第二次的小C.第一次和第二次落地前瞬間的動(dòng)能之比為D.第一次拋出時(shí)速度方向與落地前瞬間速度方向的夾角比第二次的大〖答案〗BD〖解析〗【詳析】A．沙包從拋出到最高點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)可視為平拋運(yùn)動(dòng)的“逆運(yùn)動(dòng)”，則可得第一次拋出上升的高度為上升時(shí)間為最高點(diǎn)距水平地面高為，故下降的時(shí)間為故一次拋出上升時(shí)間，下降時(shí)間比值為，故A錯(cuò)誤；BC．兩條軌跡最高點(diǎn)等高、沙包拋出的位置相同，故可知兩次從拋出到落地的時(shí)間相等為故可得第一次，第二次拋出時(shí)水平方向的分速度分別為由于兩條軌跡最高點(diǎn)等高，故拋出時(shí)豎直方向的分速度也相等，為由于沙包在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受重力，機(jī)械能守恒，故第一次過(guò)P點(diǎn)比第二次機(jī)械能少?gòu)膾伋龅铰涞厮查g根據(jù)動(dòng)能定理可得則故落地瞬間，第一次，第二次動(dòng)能之比為，故B正確，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)前面分析可知兩次拋出時(shí)豎直方向的分速度相同，兩次落地時(shí)物體在豎直方向的分速度也相同，由于第一次的水平分速度較小，物體在水平方向速度不變，如圖所示，故可知第一次拋出時(shí)速度與水平方向的夾角較大，第一次落地時(shí)速度與水平方向的夾角也較大，故可知第一次拋出時(shí)速度方向與落地瞬間速度方向夾角比第二次大，故D正確。故選BD。三、非選擇題：共60分，其中9、10為填空題，11、12為實(shí)驗(yàn)題，13~15為計(jì)算題。9.夜間環(huán)境溫度為時(shí)，某汽車輪胎的胎壓為個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，胎內(nèi)氣體視為理想氣體，溫度與環(huán)境溫度相同，體積和質(zhì)量都保持不變。次日中午，環(huán)境溫度升至，此時(shí)胎壓為_(kāi)____個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，胎內(nèi)氣體的內(nèi)能_____（填“大于”“等于”或“小于”）時(shí)的內(nèi)能。（計(jì)算時(shí)取）〖答案〗①.3.0##3②.大于〖解析〗【詳析】[1]設(shè)大氣壓強(qiáng)為，初始時(shí)，末狀態(tài)時(shí)根據(jù)查理定律代入數(shù)值解得[2]一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，故溫度升高時(shí)內(nèi)能增大，故時(shí)胎內(nèi)氣體的內(nèi)能大于時(shí)的內(nèi)能。10.鍍有反射膜的三棱鏡常用在激光器中進(jìn)行波長(zhǎng)的選擇。如圖，一束復(fù)色光以一定入射角（）進(jìn)入棱鏡后，不同顏色的光以不同角度折射，只有折射后垂直入射到反射膜的光才能原路返回形成激光輸出。若復(fù)色光含藍(lán)、綠光，已知棱鏡對(duì)藍(lán)光的折射率大于綠光，則藍(lán)光在棱鏡中的折射角_________（填“大于”“等于”或“小于”）綠光的折射角；若激光器輸出的是藍(lán)光，當(dāng)要調(diào)為綠光輸出時(shí)，需將棱鏡以過(guò)入射點(diǎn)且垂直紙面的軸_________（填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）轉(zhuǎn)動(dòng)一小角度。〖答案〗①.小于②.逆時(shí)針〖解析〗【詳析】[1]由于透鏡對(duì)藍(lán)光折射率大于綠光，根據(jù)折射定律可得，入射角相同，透鏡中藍(lán)光折射角小于綠光折射角；[2]此時(shí)輸出激光為藍(lán)光，要變?yōu)榫G光，即由藍(lán)光的折射光線垂直入射到反射膜改為綠光的折射光線垂直入射到反射膜，根據(jù)折射定律，需要減小入射角，由于入射光線不動(dòng)，應(yīng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)棱鏡。11.如圖，圓心為點(diǎn)、半徑為的圓周上有、、、、、、、八個(gè)等分點(diǎn)，點(diǎn)固定有一帶電量為（）的點(diǎn)電荷，其余各點(diǎn)均固定有帶電量為的點(diǎn)電荷。已知靜電力常量為，則點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為_(kāi)_______。、分別為、的中點(diǎn)，則點(diǎn)的電勢(shì)________（填“大于”“等于”或“小于”）點(diǎn)的電勢(shì)；將一帶電量為（）的點(diǎn)電荷從點(diǎn)沿圖中弧線移動(dòng)到點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)該點(diǎn)電荷所做的總功________（填“大于零”“等于零”或“小于零”）。〖答案〗①.②.大于③.大于零〖解析〗【詳析】[1]根據(jù)對(duì)稱性可得點(diǎn)和點(diǎn)、點(diǎn)和點(diǎn)、點(diǎn)和點(diǎn)處的點(diǎn)電荷在點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度矢量和均為0，所以點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于點(diǎn)和點(diǎn)處的點(diǎn)電荷在點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度矢量和，由電場(chǎng)疊加原理可得，O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為[2]電勢(shì)是標(biāo)量，取去無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)，則點(diǎn)、的電勢(shì)分別為根據(jù)點(diǎn)電荷的電勢(shì)和對(duì)稱性可知,,,可得則。[3]將點(diǎn)電荷從M沿MN移動(dòng)到N點(diǎn)，電勢(shì)能減小，故電場(chǎng)力對(duì)該點(diǎn)電荷所做的總功大于零。12.某小組基于動(dòng)量守恒定律測(cè)量玩具槍子彈離開(kāi)槍口的速度大小，實(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）所示。所用器材有：玩具槍、玩具子彈、裝有擋光片的小車、軌道、光電門、光電計(jì)時(shí)器、十分度游標(biāo)卡尺、電子秤等。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）用電子秤分別測(cè)量小車的質(zhì)量M和子彈的質(zhì)量m；（2）用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片寬度d，示數(shù)如圖（b）所示，寬度d=_______cm；（3）平衡小車沿軌道滑行過(guò)程中的阻力。在軌道上安裝光電門A和B，讓裝有擋光片的小車以一定初速度由右向左運(yùn)動(dòng)，若測(cè)得擋光片經(jīng)過(guò)A、B的擋光時(shí)間分別為13.56ms、17.90ms，則應(yīng)適當(dāng)調(diào)高軌道的_______（填“左”或“右”）端。經(jīng)過(guò)多次調(diào)整，直至擋光時(shí)間相等；（4）讓小車處于A的右側(cè)，槍口靠近小車，發(fā)射子彈，使子彈沿軌道方向射出并粘在小車上，小車向左運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)光電門A，測(cè)得擋光片經(jīng)過(guò)A的擋光時(shí)間；（5）根據(jù)上述測(cè)量數(shù)據(jù)，利用公式v=________（用d、m、M、表示）即可得到子彈離開(kāi)槍口的速度大小v；（6）重復(fù)步驟（4）五次，并計(jì)算出每次的v值，填入下表；次數(shù)12345速度v（）59.160960.358.759.5（7）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可得子彈速度大小v的平均值為_(kāi)_______m/s。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）〖答案〗①.0.99②.右③.④.59.7〖解析〗【詳析】（2）[1]游標(biāo)卡尺的分度值為0.1mm，則擋光片的寬度為（3）[2]小車經(jīng)過(guò)光電門的速度為測(cè)得擋光片經(jīng)過(guò)A、B的擋光時(shí)間分別為13.56ms、17.90ms，可知小車經(jīng)過(guò)光電門A的速度大于經(jīng)過(guò)光電門B的速度，故應(yīng)適當(dāng)調(diào)高軌道的右端；（5）[3]小車經(jīng)過(guò)光電門的速度為子彈粘上小車的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有解得（7）[4]根據(jù)表格數(shù)據(jù)，可得子彈速度大小v的平均值為13.某實(shí)驗(yàn)小組探究不同電壓下紅光和藍(lán)光發(fā)光元件的電阻變化規(guī)律，并設(shè)計(jì)一款彩光電路。所用器材有：紅光和藍(lán)光發(fā)光元件各一個(gè)、電流表（量程30mA）、電壓表（量程3V）、滑動(dòng)變阻器（最大阻值20Ω，額定電流1A）、5號(hào)電池（電動(dòng)勢(shì)1.5V）兩節(jié)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。（1）圖（a）為發(fā)光元件的電阻測(cè)量電路圖，按圖接好電路；（2）滑動(dòng)變阻器滑片先置于________（填“a”或“b”）端，再接通開(kāi)關(guān)S，多次改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，記錄對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U；（3）某次電流表示數(shù)為10.0mA時(shí)，電壓表示數(shù)如圖（b）所示，示數(shù)為_(kāi)_______V，此時(shí)發(fā)光元件的電阻為_(kāi)_______Ω（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）；（4）測(cè)得紅光和藍(lán)光發(fā)光元件伏安特性曲線如圖（c）中的Ⅰ和Ⅱ所示。從曲線可知，電流在1.0~18.0mA范圍內(nèi)，兩個(gè)發(fā)光元件的電阻隨電壓變化的關(guān)系均是：________________；（5）根據(jù)所測(cè)伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)一款電路，可使紅光和藍(lán)光發(fā)光元件同時(shí)在10.0mA的電流下工作。在圖（d）中補(bǔ)充兩條導(dǎo)線完成電路設(shè)計(jì)。_____〖答案〗①.a②.2.82③.282④.電阻隨電壓增大而減?、?〖解析〗【詳析】（2）[1]實(shí)驗(yàn)電路中滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，為了保護(hù)用電器，開(kāi)關(guān)S閉合前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于a端，使測(cè)量部分電路兩端電壓為0；（3）[2]電壓表量程為3V，分度值為0.1V，所以圖（b）所示電壓表示數(shù)為2.82V；[3]根據(jù)歐姆定律可知，發(fā)光元件的電阻為（4）[4]根據(jù)歐姆定律可知，電流在1.0~18.0mA范圍內(nèi)，兩個(gè)發(fā)光元件的電阻隨電壓增大而減??；（5）[5]由圖（c）可知，電流為10.0mA時(shí)藍(lán)光發(fā)光元件的電壓大于紅光發(fā)光元件，因此可將滑動(dòng)變阻器R2與紅光發(fā)光元件串聯(lián)后再與藍(lán)光發(fā)光元件并聯(lián)后接入電路，如圖所示14.我國(guó)古代勞動(dòng)人民創(chuàng)造了璀璨的農(nóng)耕文明。圖（a）為《天工開(kāi)物》中描繪的利用耕牛整理田地的場(chǎng)景，簡(jiǎn)化的物理模型如圖（b）所示，人站立的農(nóng)具視為與水平地面平行的木板，兩條繩子相互平行且垂直于木板邊緣。已知繩子與水平地面夾角為，，。當(dāng)每條繩子拉力的大小為時(shí)，人與木板沿直線勻速前進(jìn)，在內(nèi)前進(jìn)了，求此過(guò)程中（1）地面對(duì)木板的阻力大??；（2）兩條繩子拉力所做的總功；（3）兩條繩子拉力的總功率?！即鸢浮剑?）450N（2）9.0×103J（3）600W〖解析〗【小問(wèn)1詳析】由于木板勻速運(yùn)動(dòng)則有解得【小問(wèn)2詳析】根據(jù)功的定義式有解得【小問(wèn)3詳析】根據(jù)功率的定義，有15.如圖，直角坐標(biāo)系中，第Ⅰ象限內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。第Ⅱ、Ⅲ象限中有兩平行板電容器、，其中垂直軸放置，極板與軸相交處存在小孔、；垂直軸放置，上、下極板右端分別緊貼軸上的、點(diǎn)。一帶電粒子從靜止釋放，經(jīng)電場(chǎng)直線加速后從射出，緊貼下極板進(jìn)入，而后從進(jìn)入第Ⅰ象限；經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后恰好垂直軸離開(kāi)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示。已知粒子質(zhì)量為、帶電量為，、間距離為，、的板間電壓大小均為，板間電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，不計(jì)重力，忽略邊緣效應(yīng)。求：（1）粒子經(jīng)過(guò)時(shí)的速度大小；（2）粒子經(jīng)過(guò)時(shí)速度方向與軸正向的夾角；（3）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小?！即鸢浮剑?）（2）（3）〖解析〗【小問(wèn)1詳析】粒子從M到N的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理有解得【小問(wèn)2詳析】粒子在中，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律有、又解得【小問(wèn)3詳析】粒子在P處時(shí)的速度大小為在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)根據(jù)牛頓第二定律有由幾何關(guān)系可知解得16.如圖，木板A放置在光滑水平桌面上，通過(guò)兩根相同的水平輕彈簧M、N與桌面上的兩個(gè)固定擋板相連。小物塊B放在A的最左端，通過(guò)一條跨過(guò)輕質(zhì)定滑輪的輕繩與帶正電的小球C相連，輕繩絕緣且不可伸長(zhǎng)，B與滑輪間的繩子與桌面平行。桌面右側(cè)存在一豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，A、B、C均靜止，M、N處于原長(zhǎng)狀態(tài)，輕繩處于自然伸直狀態(tài)。時(shí)撤去電場(chǎng)，C向下加速運(yùn)動(dòng)，下降后開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)，C開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)瞬間彈簧N的彈性勢(shì)能為。已知A、B、C的質(zhì)量分別為、、，小球C的帶電量為，重力加速度大小取，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，輕繩與滑輪間的摩擦力不計(jì)。（1）求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大??；（2）求A與B間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)及C做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小；（3）若時(shí)電場(chǎng)方向改為豎直向下，當(dāng)B與A即將發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)瞬間撤去電場(chǎng)，A、B繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后，A從右向左運(yùn)動(dòng)。求A第一次從右向左運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最大速度的大小。（整個(gè)過(guò)程B未與A脫離，C未與地面相碰）〖答案〗（1）（2）；（3）〖解析〗小問(wèn)1詳析】撤去電場(chǎng)前，A、B、C均靜止，M、N處于原長(zhǎng)狀態(tài)，對(duì)A、B整體分析可知，此時(shí)繩中拉力為0，對(duì)C根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件有解得【小問(wèn)2詳析】C開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)后，對(duì)C和B根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件分別有，其中解得C開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)瞬間，A、B剛好發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，此時(shí)A、B、C三者速度大小相等，M、N兩彈簧的彈性勢(shì)能相同，C下降的過(guò)程中，對(duì)A、B、C及彈簧M、N組成的系統(tǒng)，由能量守恒定律有解得【小問(wèn)3詳析】沒(méi)有電場(chǎng)時(shí)，C開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)瞬間，A、B剛好發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，所以此時(shí)A的加速度為零，對(duì)A根據(jù)共點(diǎn)力平衡有當(dāng)電場(chǎng)方向改為豎直向下，設(shè)B與A即將發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，C下降高度為，對(duì)A根據(jù)牛頓第二定律可得對(duì)B、C根據(jù)牛頓第二定律可得撤去電場(chǎng)后，由第（2）問(wèn)的分析可知A、B在C下降時(shí)開(kāi)始相對(duì)滑動(dòng)，在C下降的過(guò)程中，對(duì)A、B、C及彈簧M、N組成的系統(tǒng)，由能量守恒定律有此時(shí)A的速度是其從左向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度，此后A做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，所以A第一次從右向左運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為聯(lián)立解得2024年福建省普通高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)性考試物理一、單項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.2024年我國(guó)研發(fā)出一款安全性高、穩(wěn)定發(fā)電時(shí)間長(zhǎng)新微型原子能電池。該電池將衰變釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能，衰變方程為，式中，是質(zhì)量可忽略不計(jì)的中性粒子，則X表示的是（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗【詳析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X的質(zhì)量數(shù)為0，電荷數(shù)，則X為。故選B。2.如圖（a），裝有砂粒的試管豎直靜浮于水中，將其提起一小段距離后釋放，一段時(shí)間內(nèi)試管在豎直方向的振動(dòng)可視為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。取豎直向上為正方向，以某時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，試管振動(dòng)圖像如圖（b）所示，則試管（）A.振幅為 B.振動(dòng)頻率為C.在時(shí)速度為零 D.在時(shí)加速度方向豎直向下〖答案〗B〖解析〗【詳析】AB．根據(jù)圖像(b)可知，振幅為；周期為則頻率為故A錯(cuò)誤，B正確；C．根據(jù)圖像可知，時(shí)質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置，此時(shí)速度最大，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)圖像可知，時(shí)質(zhì)點(diǎn)處于負(fù)向最大位置處，則此時(shí)加速度方向豎直向上，故D錯(cuò)誤。故選B。3.某公司在封閉公路上對(duì)一新型電動(dòng)汽車進(jìn)行直線加速和剎車性能測(cè)試，某次測(cè)試的速度一時(shí)間圖像如圖所示。已知和內(nèi)圖線為直線，內(nèi)圖線為曲線，則該車（）A.在的平均速度為 B.在做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C.在內(nèi)的位移比在內(nèi)的大 D.在的加速度大小比的小〖答案〗D〖解析〗【詳析】A．根據(jù)圖像可知，在內(nèi)汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，平均速度為故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)圖像可知，在內(nèi)速度一時(shí)間圖像為曲線，汽車做非勻變速運(yùn)動(dòng)，在內(nèi)圖像為傾斜的直線，汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)圖像與橫軸圍成的面積表示位移大小，在圖中做一條輔助線，如圖所示：可得在汽車的位移大小為在汽車的位移大小可知的位移比的小，故C錯(cuò)誤。D．根據(jù)圖像的斜率絕對(duì)值表示加速度大小，由可知在的汽車加速度為在的汽車加速度約為負(fù)號(hào)表示加速度方向和速度相反，則在的加速度大小比的小，故D正確。故選D。4.拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在現(xiàn)代物理學(xué)中具有廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)有一條絕緣紙帶，兩條平行長(zhǎng)邊鑲有銅絲，將紙帶一端扭轉(zhuǎn)180°，與另一端連接，形成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的莫比烏斯環(huán)，如圖所示。連接后，紙環(huán)邊緣的銅絲形成閉合回路，紙環(huán)圍合部分可近似為半徑為R的扁平圓柱。現(xiàn)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)從圓柱中心區(qū)域垂直其底面穿過(guò)，磁場(chǎng)區(qū)域的邊界是半徑為r的圓（r<R）。若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B=kt（k為常量），則回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為（）A.0 B.kπR2 C.2kπr2 D.2kπR2〖答案〗C〖解析〗【詳析】由題意可知，銅絲構(gòu)成的“莫比烏斯環(huán)”形成了兩匝（n=2）線圈串聯(lián)的閉合回路，穿過(guò)回路的磁場(chǎng)有效面積為根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為故選C。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分，每小題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。5.據(jù)報(bào)道，我國(guó)計(jì)劃發(fā)射的“巡天號(hào)”望遠(yuǎn)鏡將運(yùn)行在離地面約的軌道上，其視場(chǎng)比“哈勃”望遠(yuǎn)鏡的更大。已知“哈勃”運(yùn)行在離地面約的軌道上，若兩望遠(yuǎn)鏡繞地球近似做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則“巡天號(hào)”（）A.角速度大小比“哈勃”的小 B.線速度大小比“哈勃”的小C.運(yùn)行周期比“哈勃”的小 D.向心加速度大小比“哈勃”的大〖答案〗CD〖解析〗【詳析】根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得可得，，，由于巡天號(hào)的軌道半徑小于哈勃號(hào)的軌道半徑，則有，，，故選CD。6.如圖，用兩根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)繩將半徑為的半圓形銅環(huán)豎直懸掛在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直紙面向外，銅環(huán)兩端、處于同一水平線。若環(huán)中通有大小為、方向從到的電流，細(xì)繩處于繃直狀態(tài)，則（）A.兩根細(xì)繩拉力均比未通電流時(shí)的大 B.兩根細(xì)繩拉力均比未通電流時(shí)的小C.銅環(huán)所受安培力大小為 D.銅環(huán)所受安培力大小為〖答案〗AC〖解析〗【詳析】方法一：微元法AB．如圖，取通電半圓形銅環(huán)的一小段，可將其視為直導(dǎo)線，根據(jù)左手定則可知，改小段導(dǎo)線受到的安培力方向如圖所示，其大小根據(jù)對(duì)稱性苛刻的，如圖所示，對(duì)稱的兩小段所受的安培力在水平方向的分力大小相等，方向相反，相互抵消，則通電后半圓形銅環(huán)受到的安培力豎直向下，根據(jù)受力分析可知，通電后兩繩拉力變大，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．對(duì)每小段導(dǎo)線所受安培力在豎直方向的分力求和，可得故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。方法二：等效法通電半圓形銅環(huán)可等效為等效長(zhǎng)度為直徑，電流方向，根據(jù)左手定則可知半圓形銅環(huán)受到的安培力方向豎直向下，大小根據(jù)受力分析可得，通電后，繩子拉力兩根細(xì)繩拉力均比未通電流時(shí)的大。故選AC。7.如圖（a），水平地面上固定有一傾角為的足夠長(zhǎng)光滑斜面，一質(zhì)量為的滑塊鎖定在斜面上。時(shí)解除鎖定，同時(shí)對(duì)滑塊施加沿斜面方向的拉力，隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖（b）所示，取沿斜面向下為正方向，重力加速度大小為，則滑塊（）A.在內(nèi)一直沿斜面向下運(yùn)動(dòng)B.在內(nèi)所受合外力的總沖量大小為零C.在時(shí)動(dòng)量大小是在時(shí)的一半D.在內(nèi)的位移大小比在內(nèi)的小〖答案〗AD〖解析〗【詳析】根據(jù)圖像可知當(dāng)時(shí)，物塊加速度為方向沿斜面向下；當(dāng)時(shí)，物塊加速度大小方向沿斜面向上，作出物塊內(nèi)的圖像A．根據(jù)圖像可知，物體一直沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，故A正確；B．根據(jù)圖像可知，物塊的末速度不等于0，根據(jù)動(dòng)量定理故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)圖像可知時(shí)物塊速度大于時(shí)物塊的速度，故時(shí)動(dòng)量不是時(shí)的一半，故C錯(cuò)誤；D．圖像與橫軸圍成的面積表示位移，故由圖像可知過(guò)程物體的位移小于的位移，故D正確。故選AD。8.如圖，某同學(xué)在水平地面上先后兩次從點(diǎn)拋出沙包，分別落在正前方地面和處。沙包的兩次運(yùn)動(dòng)軌跡處于同一豎直平面，且交于點(diǎn)，點(diǎn)正下方地面處設(shè)為點(diǎn)。已知兩次運(yùn)動(dòng)軌跡的最高點(diǎn)離地高度均為，，，，沙包質(zhì)量為，忽略空氣阻力，重力加速度大小取，則沙包（）A.第一次運(yùn)動(dòng)過(guò)程中上升與下降時(shí)間之比B.第一次經(jīng)點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能比第二次的小C.第一次和第二次落地前瞬間的動(dòng)能之比為D.第一次拋出時(shí)速度方向與落地前瞬間速度方向的夾角比第二次的大〖答案〗BD〖解析〗【詳析】A．沙包從拋出到最高點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)可視為平拋運(yùn)動(dòng)的“逆運(yùn)動(dòng)”，則可得第一次拋出上升的高度為上升時(shí)間為最高點(diǎn)距水平地面高為，故下降的時(shí)間為故一次拋出上升時(shí)間，下降時(shí)間比值為，故A錯(cuò)誤；BC．兩條軌跡最高點(diǎn)等高、沙包拋出的位置相同，故可知兩次從拋出到落地的時(shí)間相等為故可得第一次，第二次拋出時(shí)水平方向的分速度分別為由于兩條軌跡最高點(diǎn)等高，故拋出時(shí)豎直方向的分速度也相等，為由于沙包在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受重力，機(jī)械能守恒，故第一次過(guò)P點(diǎn)比第二次機(jī)械能少?gòu)膾伋龅铰涞厮查g根據(jù)動(dòng)能定理可得則故落地瞬間，第一次，第二次動(dòng)能之比為，故B正確，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)前面分析可知兩次拋出時(shí)豎直方向的分速度相同，兩次落地時(shí)物體在豎直方向的分速度也相同，由于第一次的水平分速度較小，物體在水平方向速度不變，如圖所示，故可知第一次拋出時(shí)速度與水平方向的夾角較大，第一次落地時(shí)速度與水平方向的夾角也較大，故可知第一次拋出時(shí)速度方向與落地瞬間速度方向夾角比第二次大，故D正確。故選BD。三、非選擇題：共60分，其中9、10為填空題，11、12為實(shí)驗(yàn)題，13~15為計(jì)算題。9.夜間環(huán)境溫度為時(shí)，某汽車輪胎的胎壓為個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，胎內(nèi)氣體視為理想氣體，溫度與環(huán)境溫度相同，體積和質(zhì)量都保持不變。次日中午，環(huán)境溫度升至，此時(shí)胎壓為_(kāi)____個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，胎內(nèi)氣體的內(nèi)能_____（填“大于”“等于”或“小于”）時(shí)的內(nèi)能。（計(jì)算時(shí)?。即鸢浮舰?3.0##3②.大于〖解析〗【詳析】[1]設(shè)大氣壓強(qiáng)為，初始時(shí)，末狀態(tài)時(shí)根據(jù)查理定律代入數(shù)值解得[2]一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，故溫度升高時(shí)內(nèi)能增大，故時(shí)胎內(nèi)氣體的內(nèi)能大于時(shí)的內(nèi)能。10.鍍有反射膜的三棱鏡常用在激光器中進(jìn)行波長(zhǎng)的選擇。如圖，一束復(fù)色光以一定入射角（）進(jìn)入棱鏡后，不同顏色的光以不同角度折射，只有折射后垂直入射到反射膜的光才能原路返回形成激光輸出。若復(fù)色光含藍(lán)、綠光，已知棱鏡對(duì)藍(lán)光的折射率大于綠光，則藍(lán)光在棱鏡中的折射角_________（填“大于”“等于”或“小于”）綠光的折射角；若激光器輸出的是藍(lán)光，當(dāng)要調(diào)為綠光輸出時(shí)，需將棱鏡以過(guò)入射點(diǎn)且垂直紙面的軸_________（填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）轉(zhuǎn)動(dòng)一小角度?！即鸢浮舰?小于②.逆時(shí)針〖解析〗【詳析】[1]由于透鏡對(duì)藍(lán)光折射率大于綠光，根據(jù)折射定律可得，入射角相同，透鏡中藍(lán)光折射角小于綠光折射角；[2]此時(shí)輸出激光為藍(lán)光，要變?yōu)榫G光，即由藍(lán)光的折射光線垂直入射到反射膜改為綠光的折射光線垂直入射到反射膜，根據(jù)折射定律，需要減小入射角，由于入射光線不動(dòng)，應(yīng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)棱鏡。11.如圖，圓心為點(diǎn)、半徑為的圓周上有、、、、、、、八個(gè)等分點(diǎn)，點(diǎn)固定有一帶電量為（）的點(diǎn)電荷，其余各點(diǎn)均固定有帶電量為的點(diǎn)電荷。已知靜電力常量為，則點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為_(kāi)_______。、分別為、的中點(diǎn)，則點(diǎn)的電勢(shì)________（填“大于”“等于”或“小于”）點(diǎn)的電勢(shì)；將一帶電量為（）的點(diǎn)電荷從點(diǎn)沿圖中弧線移動(dòng)到點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)該點(diǎn)電荷所做的總功________（填“大于零”“等于零”或“小于零”）?！即鸢浮舰?②.大于③.大于零〖解析〗【詳析】[1]根據(jù)對(duì)稱性可得點(diǎn)和點(diǎn)、點(diǎn)和點(diǎn)、點(diǎn)和點(diǎn)處的點(diǎn)電荷在點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度矢量和均為0，所以點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于點(diǎn)和點(diǎn)處的點(diǎn)電荷在點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度矢量和，由電場(chǎng)疊加原理可得，O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為[2]電勢(shì)是標(biāo)量，取去無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)，則點(diǎn)、的電勢(shì)分別為根據(jù)點(diǎn)電荷的電勢(shì)和對(duì)稱性可知,,,可得則。[3]將點(diǎn)電荷從M沿MN移動(dòng)到N點(diǎn)，電勢(shì)能減小，故電場(chǎng)力對(duì)該點(diǎn)電荷所做的總功大于零。12.某小組基于動(dòng)量守恒定律測(cè)量玩具槍子彈離開(kāi)槍口的速度大小，實(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）所示。所用器材有：玩具槍、玩具子彈、裝有擋光片的小車、軌道、光電門、光電計(jì)時(shí)器、十分度游標(biāo)卡尺、電子秤等。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）用電子秤分別測(cè)量小車的質(zhì)量M和子彈的質(zhì)量m；（2）用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片寬度d，示數(shù)如圖（b）所示，寬度d=_______cm；（3）平衡小車沿軌道滑行過(guò)程中的阻力。在軌道上安裝光電門A和B，讓裝有擋光片的小車以一定初速度由右向左運(yùn)動(dòng)，若測(cè)得擋光片經(jīng)過(guò)A、B的擋光時(shí)間分別為13.56ms、17.90ms，則應(yīng)適當(dāng)調(diào)高軌道的_______（填“左”或“右”）端。經(jīng)過(guò)多次調(diào)整，直至擋光時(shí)間相等；（4）讓小車處于A的右側(cè)，槍口靠近小車，發(fā)射子彈，使子彈沿軌道方向射出并粘在小車上，小車向左運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)光電門A，測(cè)得擋光片經(jīng)過(guò)A的擋光時(shí)間；（5）根據(jù)上述測(cè)量數(shù)據(jù)，利用公式v=________（用d、m、M、表示）即可得到子彈離開(kāi)槍口的速度大小v；（6）重復(fù)步驟（4）五次，并計(jì)算出每次的v值，填入下表；次數(shù)12345速度v（）59.160960.358.759.5（7）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可得子彈速度大小v的平均值為_(kāi)_______m/s。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）〖答案〗①.0.99②.右③.④.59.7〖解析〗【詳析】（2）[1]游標(biāo)卡尺的分度值為0.1mm，則擋光片的寬度為（3）[2]小車經(jīng)過(guò)光電門的速度為測(cè)得擋光片經(jīng)過(guò)A、B的擋光時(shí)間分別為13.56ms、17.90ms，可知小車經(jīng)過(guò)光電門A的速度大于經(jīng)過(guò)光電門B的速度，故應(yīng)適當(dāng)調(diào)高軌道的右端；（5）[3]小車經(jīng)過(guò)光電門的速度為子彈粘上小車的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有解得（7）[4]根據(jù)表格數(shù)據(jù)，可得子彈速度大小v的平均值為13.某實(shí)驗(yàn)小組探究不同電壓下紅光和藍(lán)光發(fā)光元件的電阻變化規(guī)律，并設(shè)計(jì)一款彩光電路。所用器材有：紅光和藍(lán)光發(fā)光元件各一個(gè)、電流表（量程30mA）、電壓表（量程3V）、滑動(dòng)變阻器（最大阻值20Ω，額定電流1A）、5號(hào)電池（電動(dòng)勢(shì)1.5V）兩節(jié)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。（1）圖（a）為發(fā)光元件的電阻測(cè)量電路圖，按圖接好電路；（2）滑動(dòng)變阻器滑片先置于________（填“a”或“b”）端，再接通開(kāi)關(guān)S，多次改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，記錄對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U；（3）某次電流表示數(shù)為10.0mA時(shí)，電壓表示數(shù)如圖（b）所示，示數(shù)為_(kāi)_______V，此時(shí)發(fā)光元件的電阻為_(kāi)_______Ω（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）；（4）測(cè)得紅光和藍(lán)光發(fā)光元件伏安特性曲線如圖（c）中的Ⅰ和Ⅱ所示。從曲線可知，電流在1.0~18.0mA范圍內(nèi)，兩個(gè)發(fā)光元件的電阻隨電壓變化的關(guān)系均是：________________；（5）根據(jù)所測(cè)伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)一款電路，可使紅光和藍(lán)光發(fā)光元件同時(shí)在10.0mA的電流下工作。在圖（d）中補(bǔ)充兩條導(dǎo)線完成電路設(shè)計(jì)。_____〖答案〗①.a②.2.82③.282④.電阻隨電壓增大而減小⑤.〖解析〗【詳析】（2）[1]實(shí)驗(yàn)電路中滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，為了保護(hù)用電器，開(kāi)關(guān)S閉合前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于a端，使測(cè)量部分電路兩端電壓為0；（3）[2]電壓表量程為3V，分度值為0.1V，所以圖（b）所示電壓表示數(shù)為2.82V；[3]根據(jù)歐姆定律可知，發(fā)光元件的電阻為（4）[4]根據(jù)歐姆定律可知，電流在1.0~18.0mA范圍內(nèi)，兩個(gè)發(fā)光元件的電阻隨電壓增大而減??；（5）[5]由圖（c）可知，電流為10.0mA時(shí)藍(lán)光發(fā)光元件的電壓大于紅光發(fā)光元件，因此可將滑動(dòng)變阻器R2與紅光發(fā)光元件串聯(lián)后再與藍(lán)光發(fā)光元件并聯(lián)后接入電路，如圖所示14.我國(guó)古代勞動(dòng)人民創(chuàng)造了璀璨的農(nóng)耕文明。圖（a）為《天工開(kāi)物》中描繪的利用耕牛整理田地的場(chǎng)景，簡(jiǎn)化的物理模型如圖（b）所示，人站立的農(nóng)具視為與水平地面平行的木板，兩條繩子相互平行且垂直于木板邊緣。已知繩子與水平地面夾角為，，。當(dāng)每條繩