2023年湖北高考物理試題（含答案解析）

2023年湖北高考物理試題

學(xué)校:姓名：班級：考號：

一、單選題

1.2022年10月，我國自主研發(fā)的“夸父一號”太陽探測衛(wèi)星成功發(fā)射。該衛(wèi)星搭載的萊曼阿爾法太陽望遠鏡可用于

探測波長為121.6nm的氫原子譜線（對應(yīng)的光子能量為10.2eV）。根據(jù)如圖所示的氫原子能級圖，可知此譜線來源

于太陽中氫原子（）

“E/eV

8-------------------0

4-?一—_085

3--1.51

2--------------------3.4

1-------------13.6

A.〃=2和〃=1能級之間的躍遷B.〃=3和，2=1能級之間的躍遷

C.〃=3和〃=2能級之間的躍遷D.〃=4和〃=2能級之間的躍遷

2.2022年12月8日，地球恰好運行到火星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線，此現(xiàn)象被稱為“火星沖日火

星和地球幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運動，火星與地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑之比約為32,如圖所示。

根據(jù)以上信息可以得出（）

火星

A.火星與地球繞太陽運動的周期之匕約為27：8

B.當(dāng)火星與地球相距最沅時,兩者的相對速度最大

C.火星與地球表面的自由落體加速度大小之比約為9:4

D.下一次“火星沖日”將出現(xiàn)在2023年12月8日之下

3.在正點電荷Q產(chǎn)生的電場中有M、N兩點，其電勢分別為以和?！鲭妶鰪姸却笮》謩e為￡”和品。下列說法正

確的是（）

A.若9M＞仰，則M點到電荷。的距離比N點的遠

B.若扁〈既，則M點到電荷。的距離比N點的近

C.若把帶負(fù)電的試探電荷從M點移到N點，電場力做正功，則外心外

D.若把帶正電的試探電荷從M點移到N點，電場力做負(fù)功，則心,>EN

4.兩節(jié)動車的額定功率分別為<和，，在某平直鐵軌上能達到的最大速度分別為“和丫2?，F(xiàn)將它們編成動車組，

設(shè)每節(jié)動車運行時受到的阻力在編組前后不變，則該動車組在此鐵軌上能達到的最大速度為（）

%+2匕口A匕+￡*r（>+鳥-"2n（A+2）叩2

4+6>…刖+',機+山

5.近場通信（NFC）器件應(yīng)用電磁感應(yīng)原理進行通訊，其天線類似?個壓平的線圈，線圈尺寸從內(nèi)到外逐漸變大。

如圖所示，一正方形NFC線圈共3匝，其邊長分別為1.0cm、1.2cm和1.4cm,圖中線圈外線接入內(nèi)部芯片時與內(nèi)

部線圈絕緣。若勻強磁場垂直通過此線圈，磁感應(yīng)強度變化率為10'T/s，則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最接近（）

天線

A.0.30VB.0.44VC.0.59VD.4.3V

6.如圖所示，楔形玻璃的橫截面POQ的頂角為30。，OP邊上的點光源S到頂點。的距離為“，星直于O尸邊的光

線SN在OQ邊的折射角為45。。不考慮多次反射，O。邊上有光射出部分的長度為（）

A.gdB.業(yè)dC.dD.扃

22

7.一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，波長為100cm,振幅為8cm。介質(zhì)中有。和〃兩個質(zhì)點,其平衡位置分別位于

40

x=]Cm和x=120cm處。某時刻人質(zhì)點的位移為》=4cm,旦向y軸正方向運動。從該時刻開始計時，a質(zhì)點的

二、多選題

8」-0時刻，質(zhì)點尸從原點由靜止開始做直線運動，其加速度4隨時間，按圖示的正弦曲線變化,周期為2%。在。~3%

時間內(nèi)，下列說法正確的是（）

A.，=24）時，P回到原點B.，=24時，。的運動速度最小

31

C.時，P到原點的距離最遠D./=萬。時，尸的運動速度與，;5，。時相同

9.如圖所示，原長為/的輕質(zhì)彈簧，一端固定在。點，另一端與一質(zhì)量為例的小球相連。小球套在豎直固定的粗

糙桿上，與桿之間的動摩擦因數(shù)為0.5。桿上M、N兩點與O點的距離均為/,尸點到。點的距離為g/,OP與桿垂

直。當(dāng)小球置于桿上。點時恰好能保持靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為g。小球以某一

初速度從M點向下運動到N點，在此過程中，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。下列說法正確的是（）

M

N

A.彈簧的勁度系數(shù)為年

B.小球在P點下方;/處的加速度大小為（3五-4）g

C.從W點到N點的運動過程中，小球受到的摩擦力先變小再變大

D.從M點到2點和從P點到N點的運動過程中，小球受到的摩擦力做功相同

10.一帶正電微粒從靜止開始經(jīng)電壓口加速后，射入水平放置的平行板電容器，極板間電壓為U?。微粒射入時緊

靠下極板邊緣，速度方向與極板夾角為45。，微粒運動軌跡的最高點到極板左右兩端的水平距離分別為2L和心到

兩極板距離均為4如圖所示。忽略邊緣效應(yīng)，不計重力。下列說法正確的是（）

A.L.d=2:1

B.〃0=1：1

C.微粒穿過電容器區(qū)域的偏轉(zhuǎn)角度的正切值為2

D.僅改變微粒的質(zhì)量或者電荷數(shù)量，微粒在電容器中的運動軌跡不變

三、實驗題

11.某司學(xué)利用測質(zhì)量的小型家用電子秤，設(shè)計了測量木塊和木板間動摩擦因數(shù)〃的實驗。

如圖（a）所示，木板和木塊A放在水平桌面上，電子秤放在水平地面上，木塊A和放在電子秤上的重物B通過跨

過定滑輪的輕繩相連。調(diào)節(jié)滑輪，使其與木塊人間的輕繩水平，與重物B間的輕繩豎直。在木塊A上放置〃

=0423,4,5）個祛碼（電子秤稱得每個祛碼的質(zhì)量加。為20.0g）,向左拉動木板的同時，記錄電子秤的對應(yīng)示數(shù)

（1）實驗中，拉動木板時（填“必須”或“不必”）保持勻速。

（2）用和「B分別表示木塊A和重物B的質(zhì)量,則〃?和，〃A、〃所滿足的關(guān)系式為"?=

（3）根據(jù)測量數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上繪制出〃L〃圖像，如圖（b）所示，可得木塊A和木板間的動摩擦因數(shù)〃=

（保留2位有效數(shù)字）。

12.某實驗小組為測量干電池的電動勢和內(nèi)阻，設(shè)計了如圖（a）所示電路，所用器材如下：

電壓表（量程0~3V,內(nèi)陽很大）：

電流表（量程0~0.6A）；

電阻箱（阻值0~999.9Q）;

干電池一節(jié)、開關(guān)一個和導(dǎo)線若干。

圖（b）

（1）根據(jù)圖（a）,完成圖（h）中的實物圖連線。

（2）調(diào)節(jié)電阻箱到最大阻值，閉合開關(guān)。逐次改變電阻箱的電阻，記錄其阻值凡相應(yīng)的電流表示數(shù)/和電壓表示

數(shù)U。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)作出的U-/圖像如圖（c）所示，則干電池的電動勢為V（保留3位有效數(shù)字）、內(nèi)

阻為C（保留2位有效數(shù)字）。

,)/A-'

25

20

15

10

5

°5101520253035心Q

圖（c）圖（d）

（3）該小組根據(jù)記錄數(shù)據(jù)進一步探究，作出圖像如圖（d）所示。利用圖（d）中圖像的縱軸截距，結(jié)合（2）

問得到的電動勢與內(nèi)阻，還可以求出電流表內(nèi)阻為.Q（保留2位有效數(shù)字）。

（4）由于電壓表內(nèi)阻不是無窮大，本實驗干電池內(nèi)阻的測量值（填“偏大域“偏小”）。

四、解答題

13.如圖所示，豎直放置在水平桌面上的左右兩汽缸粗細均勻，內(nèi)壁光滑，橫截面積分別為S、25,由體枳可忽略

的細管在底部連通。兩汽缸中各有一輅質(zhì)活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉，左側(cè)汽缸底部與活塞用褲質(zhì)細彈簧相連。

初始時，兩汽缸內(nèi)封閉氣柱的高度均為“，彈簧長度恰好為原長?，F(xiàn)往右側(cè)活塞上表面緩慢添加一定質(zhì)量的沙子,

直至右側(cè)活塞下降;“，左側(cè)活塞上升已知大氣壓強為P。，重力加速度大小為g,汽缸足夠長，汽缸內(nèi)氣體

溫度始終不變，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。求

（1）最終汽缸內(nèi)氣體的壓強。

（2）骨簧的勁度系數(shù)和添加的沙子質(zhì)品:。

14.如圖為某游戲裝置原理示意圖。水平桌面上固定一半圓形豎直擋板，其半徑為2R、內(nèi)表面光滑，擋板的兩端A、

H在桌面邊緣，B與半徑為R的固定光滑圓弧軌道CQE在同一豎直平面內(nèi)，過C點的軌道半徑與豎直方向的夾角為

60。。小物塊以某一水平初速度由A點切入擋板內(nèi)側(cè)，從8點飛出桌面后，在C點沿圓弧切線方向進入軌道COE內(nèi)

側(cè)，并恰好能到達軌道的最高點小物塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)為5，重力加速度大小為g，忽略空氣阻力，

（3）小物塊在A點的初速度大小。

15.如圖所示，空間存在磁感應(yīng)強度大小為8、垂直于工坊平面向里的勻強磁場。/=0時刻，一帶正電粒子甲從點

P（2?,0）沿），軸正方向射入，第一次到達點。時與運動到該點的帶正電粒子乙發(fā)生正碰。碰撞后，粒子甲的速度

方向反向、大小變?yōu)榕銮暗?倍，粒子甲運動一個圓周時，粒子乙剛好運動了兩個圓周。己知粒子甲的質(zhì)量為〃?,

兩粒子所帶電荷量均為飲假設(shè)所有碰撞均為彈性正碰，碰撞時間忽略不計，碰撞過程中不發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，不考慮

重力和兩粒子間庫侖力的影響。求：

XXXiXX

B

XXXXX

0p%

XXXXXX

XXXXXX

（1）第?次碰撞前粒子甲的速度大??；

（2）粒子乙的質(zhì)量和第一次碰撞后粒子乙的速度大??；

（3）「二粵時刻粒子甲、乙的位置坐標(biāo)，及從第一次碰撞到七粵1的過程中粒子乙運動的路程。（本小問不要

qBqB................

求?寫?出?計?算?過?程??，?只?寫?出?答?案?即?可）

2023年湖北高考物理試題答案解析

學(xué)校:姓名：班級：考號：

一、單選題

1.2022年10月，我國自主研發(fā)的“夸父一號”太陽探測衛(wèi)星成功發(fā)射。該衛(wèi)星搭載的萊曼阿爾法太陽望遠鏡可用于

探測波長為121.6nm的氫原子譜線（對應(yīng)的光子能量為10.2eV）。根據(jù)如圖所示的氫原子能級圖，可知此譜線來源

于太陽中氫原子（）

“E/eV

8-------------------0

4一~=-0.85

3--1.51

2--------------------3.4

1-----------------------------------------------

A.〃=2和〃=1能級之間的躍遷B.〃=3和，2=1能級之間的躍遷

C.〃=3和〃=2能級之間的躍遷D.〃=4和〃=2能級之間的躍遷

【答案】A

【詳解】

根據(jù)圖分析可知，尸2和n=\的能級差之間的能最差值為-耳=-3.4eV-（-13.6eV）=10.2eV，與探測器探測

到的譜線能量相等，因此可知此譜線來源于太陽中氫原子〃=2和片1能級之間的躍遷。

故選A,

2.2022年12月8日，地球恰好運行到火星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線，此現(xiàn)象被稱為“火星沖日”?；?/p>

星和地球幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運動，火星與地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑之比約為3:2,如圖所示。

A.火星與地球繞太陽運動的周期之匕約為27:8

B.當(dāng)火星與地球相距最遠時，兩者的相對速度最大

C.火星與地球表面的自由落體加速度大小之比約為9:4

D.下一次“火星沖口”將出現(xiàn)在2023年12月8日之前

【答案】B

【詳解】

，T2

A.據(jù)圖分析，火星和地球均繞太陽運動，因為火星與地球的軌道半徑之比約為3：2,根據(jù)開普勒第三定律有與二專

加幾

可吟嗜二患。

A錯誤;

B.因為火星和地球繞太陽勻速圓周運動，速度大小均不變，當(dāng)火星與地球相距最遠時，由于兩者的速度方向相反,

故此時兩者相對速度最大，B正確；

c.在星球表面根據(jù)萬有引力定律有G—二〃田，由「不知道火星和地球的質(zhì)量比，因此無法得出火星和地球表面

r~

的自由落體加速度，C錯誤；

2笈2兀

D.火星和地球繞太陽勻速圓周運動,有功火=〒■和。地二亍-要發(fā)生下一次火星沖日則有可解

1火/地

得，=尸品，可知下一次“火星沖日”將出現(xiàn)在2023年12月18日之后，D錯誤。

，火一/地

故選B,

3.在正點電荷Q產(chǎn)生的電場中有"、N兩點，其電勢分別為的和體，電場強度大小分別為鼎和下列說法正

確的是（）

A.若。M>>N，則M點到電荷。的距離比N點的遠

B.若Ei、，則M點到電荷。的距離比N點的近

C.若把帶負(fù)電的試探電荷從M點移到N點，電場力做正功，則為〈外

D.若把帶正電的試探電荷從M點移到N點，電場力做負(fù)功，則EM>EN

【答案】C

【詳解】

A.電勢沿著電場線的方向逐漸降低，根據(jù)正點電荷產(chǎn)生的電場特點可知若。v>9、，因此M點到電荷Q的距離比

N點的近，A錯誤；

B.電場線的疏密程度表示電場強度的大小，根據(jù)正點電荷產(chǎn)生的電場特點可知如果EM<EN，因此M點到電荷Q

的距離比N點的遠，故B錯誤；

C.如果把帶負(fù)電的試探電荷從M點移到N點，電場力做正功，則是逆著電場線運動，電勢增加，因此有為<外，

C正確：

D.如果把帶正電的試探電荷從M點移到N點，電場力做負(fù)功，因此是逆著電場線運動；根據(jù)正點電荷產(chǎn)生的電場

特點可知D錯誤。

故選C。

4.兩節(jié)動車的額定功率分別為《和A,在某平直鐵軌上能達到的最大速度分別為匕和乙?，F(xiàn)將它們編成動車組,

設(shè)每節(jié)動車運行時受到的阻力在編組前后不變，則該動車組在此鐵軌.匕能達到的最大速度為（）

AB-+C（:+4./口仍+玲）匕匕

'4+B.6+2.劃+%'e+6*

【答案】D

【詳解】

根據(jù)題意分析可知兩節(jié)動車分別有4=工匕和2=&匕,當(dāng)將它們編組后有6+B=（/+八）乙聯(lián)立解得

i=（[+/匕嶺

故選Do

胴+即

5.近場通信（NFC）器件應(yīng)用電磁感應(yīng)原理進行通訊，其天線類似一個壓平的線圈，線圈尺寸從內(nèi)到外逐漸變大。

如圖所示，一正方形NFC線圈共3匝，其邊長分別為1.0cm和1.2cm和1.4cm,圖中線圈外線接入內(nèi)部芯片時與內(nèi)

部線圈絕緣。若勻強磁場垂直通過此線圈，磁感應(yīng)強度變化率為lOT/s,則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最接近（）

天線

A.0.3DVB.0.44VC.0.59VD.4.3V

【答案】B

【詳解】

由法拉第電磁感應(yīng)定律分析可知￡=等=等=101（1.（）2+].22+1.42卜107丫=0.44丫。故選B,

6.如圖所不，楔形玻璃的橫截面POQ的頂角為30。，。尸邊上的點光源S到頂點。的距離為4,更直十。尸邊的光

線SN在OQ邊的折射角為45。。不考慮多次反射，OQ邊上有光射出部分的長度為（)

【答案】C

【詳解】

設(shè)光纖在。。界面的入射角為。，折射角為夕，幾何關(guān)系可知a=30。，則有折射定律〃="叱=6,光纖射出

sina

。。界面的臨界為發(fā)生全反射，光路圖如下，其中O8_LCS

光線在48兩點發(fā)生全反射，有全反射定律sinC=』=1,即44兩處全反射的臨界角為45。，44之間有光線射出，

n2

根據(jù)幾何關(guān)系可知AB=2AC=2CS=0S=d。

故選C。

7.一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，波長為100cm,振幅為8cm。介質(zhì)中有。和A兩個質(zhì)點，其平衡位置分別位于

40

1=-彳51和x=120cm處。某時刻人質(zhì)點的位移為y=4cm,且向y軸正方向運動。從該時刻開始計時，〃質(zhì)點的

振動圖像為（）

AC.

【答案】A

【詳解】

4（）4

根據(jù)題意分析，之間的距離為"=；?100=、義，此時〃點的位移4cm且向），軸正方向運動，令此時〃點的相

JJ

5A

位為0,因此有4=8sinp,解得?；蛞??（舍去，向下振動）根據(jù)外之間的距離關(guān)系可知32

66q一夕=彳.2乃乃

且向下振動，即此時的波形圖為

故選A,

二、多選題

8」-0時刻，質(zhì)點尸從原點由靜止開始做直線運動，其加速度4隨時間，按圖示的正弦曲線變化,周期為2%。在。~3%

時間內(nèi)，下列說法正確的是（）

A./=2%時，P回到原點B.，=2力時，P的運動速度最小

31

C.時，戶到原點的距離最遠D./=/。時，P的運動速度與，二/八）時相同

【答案】BD

【詳解】ABC、據(jù)圖分析，質(zhì)點在時間內(nèi)從靜止出發(fā)先做加速度增大的加速運動在做加速度減小的加速運動,

此過程一直向前加速運動，%?2/。時間內(nèi)加速度和速度反向，先做加速度增加的減速運動在做加速度減小的減速運

動，2%時刻速度減速到零，此過程一直向前做減速運動，2/。~4/。重復(fù)此過程的運動，即質(zhì)點一直向前運動，AC

錯誤B正確：

D、據(jù)圖分析，，圖像的面積表示速度變化量，今內(nèi)速度的變化量為零，因此與時刻的速度與白。時刻相同,

D正確，故選BD。

9.如圖所示，原長為/的輕質(zhì)彈簧，一端固定在。點，另一端與一質(zhì)量為，〃的小球相連。小球套在豎直固定的粗

糙桿上，與桿之間的動摩擦因數(shù)為0.5。桿上〃、N兩點與O點的距符均為/,。點到O點的距面為g/,。夕與桿垂

直。當(dāng)小球置于桿上。點時恰好能保持靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為以小球以某一

初速度從M點向下運動到N點，在此過程中，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。下列說法正確的是（）

A.彈簧的勁度系數(shù)為半

B.小球在P點下方;/處的加速度大小為（3忘-4）g

C.從W點到N點的運動過程中，小球受到的摩擦力先變小再變大

D.從W點到尸點和從，點到N點的運動過程中，小球受到的摩擦力做功相同

【答案】AD

【詳解】

A、據(jù)圖分析可知，小球在P點受力平衡，所以有和/=4&和尸乂二小-.，聯(lián)立解得女=竿，A正確；

C.據(jù)圖分析可知，在PM之間任取一點A,令A(yù)O與MN之間的夾角為6,貝I此時彈簧的彈力為”=%（/一丁二］,

I2sinOJ

小球受到的摩擦力為/sin。，化簡得。在MP之間增大在PN減變小，即摩擦力

先變大后變小，C錯誤；

D.根據(jù)對稱性可知在任意關(guān)于P點對稱的點摩擦力大小相等，因此由對稱性可知M到P和P到N摩擦力做功大小

相等；D正確；

B.據(jù)圖分析可知，小球運動到P點下方;時6=45。，此時摩擦力大小為工=〃吟-3據(jù)牛頓第二定律

=聯(lián)立解得。=（2-夜）g,B錯誤。

故選AD。

10.一?帶正電微粒從靜止開始經(jīng)電壓■加速后，射入水平放置的平行板電容器，極板間電壓為U2。微粒射入時緊

靠下極板邊緣，速度方向與極板夾角為45。，微粒運動軌跡的最高點到極板左右兩端的水平距離分別為2L和L,到

兩極板苑離均為4如圖所示。忽略邊緣效應(yīng)，不計重力。下列說法正確的是（）

A.L:d=2:\

B.t/,：t/2=l：i

C.微粒穿i寸電容器區(qū)域的偏轉(zhuǎn)角度的正切值為2

D.僅改變微粒的質(zhì)量或者電荷數(shù)量，微粒在電容器中的運動軌跡不變

【答案】BD

【詳解】

0+v

A、據(jù)圖分析可知，粒子從射入到運動到最高點由運動學(xué)可得"=沙和d=―i-r,聯(lián)立可得L：d=l：l,A錯誤；

2

B、據(jù)圖分析可知，粒子在電容器中水平方向做勻速直線運動，豎直方向做勻變速更線直線運動，根據(jù)電場強度和

電勢差的關(guān)系及場強和電場力的關(guān)系可得￡=之，尸=4￡=〃切粒子射入電容器后的速度為%，水平方向和豎直方

向的分速度匕=%cos45=4%和vv=%sin45=4%,從射入到運動到最高點由運動學(xué)關(guān)系＜=2ad,粒子射入

電場時由動能定理可得〃喏，聯(lián)立解得a：%=i：i,B正確；

C、據(jù)圖分析可知，粒子穿過電容器時從最高點到穿需時由運動學(xué)可得上=I/和。二碼，射入電容器到最高點有

匕=々，解得設(shè)粒子穿過電容器與水平的夾角為。，則tana=&=:，粒子射入磁場和水平的夾角為夕和

2匕2

tan（a+1）=3,C錯誤;

D.據(jù)圖分析可知，粒子射入到最高點的過程水平方向的位移為x,豎直方向的位移為產(chǎn)，聯(lián)立解得尸窯。

0+v

且工=匕r和）=—/,因此解得x=2L,y=d=L,即粒子在運動到最高點的過程中水平和豎直位移均與電荷量

和質(zhì)量無關(guān)，射出磁場過程同理X=A=VJ；和,=卷一1=卷=9，即軌跡不會變化，D正確。

故選BDO

三、實驗題

11.某司學(xué)利用測質(zhì)量的小型家用電子秤，設(shè)計了測量木塊和木板間動摩擦因數(shù)4的實驗。

如圖（a）所示，木板和木塊A放在水平桌面上，電子秤放在水平地面上，木塊A和放在電子秤上的重物B通過跨

過定滑輪的輕繩相連。調(diào)節(jié)滑輪，使其與木塊4間的輕繩水平，與重物B間的輕繩豎直。在木塊A上放置〃

（〃=Q123,4,5）個怯碼（電子秤稱得每個祛碼的質(zhì)量/為20.0g）,向左拉動木板的同時，記錄電子秤的對應(yīng)示數(shù)

"2。

（1）實驗中，拉動木板時（填“必須”或“不必”）保持勻速。

（2）用心和"％分別表示木塊A和重物B的質(zhì)量，則〃?和，〃八、"％、"%、〃所滿足的關(guān)系式為加=

（3）根據(jù)測量數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上繪制出機一〃圖像，如圖（b）所示，可得木塊A和木板間的動摩擦因數(shù)〃=

（保留2位有效數(shù)字）。

【答案】不必m="I-Mm人+〃"?o)0.40

【詳解】

(1)據(jù)圖分析可知，木塊與木板間的滑動摩擦力與兩者之間的相對速度無關(guān)，則實驗拉動木板時不必保持勻速;

(2)據(jù)圖分析可知，對木塊、祛碼以及重物8分析可知〃（嗎+叫）8+感=〃"，解得〃?=，%-〃（〃〃+〃/）。

59-19

(3)據(jù)圖分析可知,根據(jù)機-結(jié)合圖像可知"叫=---=8,則〃=0.40。

12.某實驗小組為測量干電池的電動勢和內(nèi)阻，設(shè)計了如圖（a）所示電路，所用器材如下:

電壓表（量程O~3V,內(nèi)阻很大）;

電流表（量程MO.6A）：

電阻箱（阻值（）~999.9Q）；

干電池一節(jié)、開關(guān)一個和導(dǎo)線若干。

（1）根據(jù)圖（a）,完成圖（b）中的實物圖連線__________o

（2）調(diào)節(jié)電阻箱到最大阻值，閉合開關(guān)。逐次改變電阻箱的電阻，記錄其阻值R、相應(yīng)的電流表示數(shù)/和電壓表示

數(shù)U。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)作出的U-/圖像如圖（c）所示，則干電池的電動勢為V（保留3位有效數(shù)字）、內(nèi)

阻為C（保留2位有效數(shù)字）。

V-1/A-'

IO3

.625

I.55

20

15

10

5

OO

0.000.200.30l/k05101520253035W

圖（c）圖（d）

（3）該小組根據(jù)記錄數(shù)據(jù)進一步探究，作出;-R圖像如圖（d）所示。利用圖（d）中圖像的縱軸截距，結(jié)合（2）

問得到的電動勢與內(nèi)阻，還可以求出電流表內(nèi)阻為Q（保留2位有效數(shù)字）。

（4）由于電壓表內(nèi)阻不是無窮大，本實驗干電池內(nèi)阻的測量值（填“偏大”或“偏小”）。

【答案】1.580.642.5偏小

【詳解】(1)實物連線如圖:

(2)據(jù)圖分析可知，由電路結(jié)合閉合電路的歐姆定律可得^二石-＞，由圖像可知E=1.58V,內(nèi)阻

??o...R+r

(3)根據(jù)E=/(R+(+-)，可得7=不出+時一，由圖像可知或「=2,解得&=2.50

IEEE

(4)由于電壓表內(nèi)阻不是無窮大，因此實驗測得的是電壓表內(nèi)阻與電源內(nèi)阻的并聯(lián)值，即實驗中測得的電池內(nèi)阻

偏小。

四、解答題

13.如圖所示，豎直放置在水平桌面上的左右兩汽缸粗細均勻，內(nèi)壁光滑，橫截面積分別為S、25,由體積可忽略

的細管在底部連通。兩汽缸中各有一輕質(zhì)活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉，左側(cè)汽缸底部與活塞用輕質(zhì)細彈簧相連。

初始時，兩汽缸內(nèi)封閉氣柱的高度均為H，彈簧長度恰好為原長?，F(xiàn)往右側(cè)活塞上表面緩慢添加一定質(zhì)量的沙子，

直至右側(cè)活塞下降;“，左側(cè)活塞上升;已知大氣壓強為〃°,重力加速度大小為g,汽缸足夠長，汽缸內(nèi)氣體

溫度始終不變，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。求

(1)最終汽缸內(nèi)氣體的壓強。

(2)彈簧的勁度系數(shù)和添加的沙子質(zhì)量。

【答案】⑴初一2)"=需；…蓍

【詳解】

（1）對左右氣缸內(nèi)所封的氣體，初態(tài)壓強P尸P0,體積V=S，+2SH=3SH,末態(tài)壓強P2,體積

a717IX

匕=59"+彳〃-25=丁5”,根據(jù)玻意耳定律可得解得P2="P。。

23617

（2）對右邊活塞受力分析可知〃y+P）-2S=0-2S,解得〃?=鬻，對左側(cè)活塞受力分析可知p°S+k；H=p2S,

解得％=需。

14.如圖為某游戲裝置原理示意圖。水平桌面上固定一半圓形豎直擋板，其半徑為2R、內(nèi)表面光滑，擋板的兩端A、

H在桌面邊緣，笈與半徑為R的固定光滑I員1弧軌道CQE在同一豎直平面內(nèi)，過C點的軌道半徑與豎直方向的夾角為

6（）。。小物塊以某一水平初速度由4點切入擋板內(nèi)側(cè)，從8點飛出桌面后，在C點沿圓弧切線方向進入軌道CQE內(nèi)

側(cè)，并恰好能到達凱道的最高點。。小物塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)為上，重力加速度大小為g，忽略空氣阻力,

2TC

小物塊可視為質(zhì)點。求：

（1）小物塊到達。點的速度大小;

（2）B和。兩點的高度差；

（3）小物塊在A點的初速度大小。

【答案】（1）闞；（2）0；（3）廊

【詳解】（1）根據(jù)題干分析可知，小物塊恰好能到達軌道的最高點。，因此在。點有=解得%=我。

（2）根據(jù)題干分析可知，小物塊從C點沿圓弧切線方向進入軌道CDE內(nèi)側(cè)，則在。點有cos60=生，小物塊從C

vc

到。的過程中，根據(jù)動能定理有-〃優(yōu)（K+Rcos60）=g〃n^-g〃n，3因此小物塊從B到D的過程中，根據(jù)動能定理

有mgHBD=一gmv：，聯(lián)立解得匕=癡^，H=0。

（3）小物塊從A到B的過程中，根據(jù)動能定理有座=；〃吟-!〃?片，S=7r2R聯(lián)立解得以=師。

15.如圖所示，空間存在磁感應(yīng)強度大小為8、垂直于xOy平面向里的勻強磁場。，=0時刻，一帶正電粒子甲從點

戶（2小0）沿），軸正方向射入，第一次到達點。時與運動到該點的帶正電粒子乙發(fā)生正碰。碰撞后，粒子甲的速度

方向反向、大小變?yōu)榕銮暗?倍，粒子甲運動一個圓周時，粒子乙剛好運動了兩個圓周。己知粒子甲的質(zhì)量為〃?，

兩粒子所帶電荷量均為外假設(shè)所有碰撞均為彈性正碰，碰撞時間忽略不計，碰撞過程中不發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，不考慮

重力和兩粒子間庫侖力的影響。求：

XXXjJxXX

B

XXXXxfX

0pX

XXXXXX

XXXXXX

(1)第一次碰撞前粒子甲的速度大小;

(2)粒子乙的質(zhì)量和第一次碰撞后粒子乙的速度大小;

甯時刻粒子甲、乙的位置坐標(biāo)，及從第一次碰撞到，二翳的過程中粒子乙運動的路程。（型、回型

(3)

求寫出計算過程，只寫出答案即可）

???????????????

【答案】⑴哈⑵-和誓：⑶甲⑵，0）,乙（0,0）,與a

【詳解】

（1）根據(jù)題干分析可知，粒子甲從點尸（2〃，0）沿），軸正方向射入到達點。，則說明粒子甲的半徑,二。，根據(jù)

曬上也解得T

（2）根據(jù)題干分析可知，粒子甲運動一個圓周時，粒子乙剛好運動了兩個圓周，因此丁少二2T乙,根據(jù)＞8=〃?等

有,=工，貝=:打，粒子甲、乙碰撞過程，取豎直向下為正有帆I，手。+,〃乙1，乙o二一〃""/+〃?”l/.

爰m乙乙2

編o巨o=1〃