2024年高考物理最后一卷（湖南卷）（全解全析）

2024年高考最后一卷（湖南卷）

物理,全解全析

注意事項：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑。如需改動，

用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試

卷上無效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回

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，只有一項符合

題目要求.

1.目前治療癌癥最先進的手段是利用核反應(yīng)：X+；nfa+；Li,反應(yīng)釋放出的高殺傷力的a粒子作

用在皰細胞上，進而將病人體內(nèi)的癌細胞殺死.已知X粒子的質(zhì)量為mX，中子的質(zhì)量為町,，a粒

子的質(zhì)量為名,Li核的質(zhì)量為人…下列說法正確的是（）

A.加=5,/i=10

B.777=5,?=11

C.該核反應(yīng)釋放的能量為（叫i+久-叫-映）。2

D.該反應(yīng)類型屬于a衰變

【答案】A

【詳解】AB.據(jù)核反應(yīng)中核電荷數(shù)與質(zhì)量數(shù)守恒，可知a粒子內(nèi)有2個質(zhì)子，核子數(shù)為4,所以

〃7=2+3=5,“+1=4+7。解得〃=10,故A正確；B錯誤；

C.由質(zhì)能方程得該核反應(yīng)釋放的能量為此二（叫+叫-故C錯誤；

D.該反應(yīng)屬于人工轉(zhuǎn)變或裂變反應(yīng)，衰變反應(yīng)是原子核自發(fā)進行的，反應(yīng)前只有一個核。故D借

誤。

故A正確。

2.2028年奧運會新增壁球運動項目。如圖所示，運動員從A點將球斜向上擊出，水平擊中墻上8

點反彈后又水平飛出，落到。點，8斤豎直，三點在同一水平面上，夕C垂直于AC不計空

氣阻力，球碰撞8點前后的速度大小分別為匕、v2,球在4B、BC兩段運動時間分別為匕、則

正確的是（）

B

A.v,=V,B.c./,>t2D.ti=tz

【答案】D

【詳解】CD.依題意，球在AB段做斜拋運動，看成反方向的平拋運動，則有也8.=ggf：,球在BC

段做平拋運動，有%B%，聯(lián)立，解得4=G，故C錯誤；D正確；

AB.球在A8段水平方向，有毛?=匕咽球在BC段水平方向，有左歹=匕與，由圖可知

聯(lián)立，解得匕>為，故AB錯誤。

故選D。

3.如圖所示是粒子流擴束技術(shù)的原理簡圖。正方形區(qū)域I、II、III、IV對稱分布，一束速度相同的

質(zhì)子束射入后能夠?qū)崿F(xiàn)擴束，四個區(qū)域內(nèi)有界磁場（邊界均為圓?。┓植伎赡苷_的是（）

三

出

一

-------?射

——1III

粒

三

子

------A流

—11二

IV

【答案】C

【詳解】A.粒子進入磁場后做勻速圓周運動，由左手定則可知粒子進入磁場后運動軌跡如下圖,

即入射平行粒子束不會擴束，故A錯誤；

B.由左手定則可知，平行粒子入射后，經(jīng)兩個同方向磁場，會向同一方向偏轉(zhuǎn)，不會平行于入射

方向射出，故B錯誤；

C.如下圖所示，當粒子進入磁場后做勻速圓周運動的半徑恰好等于有界磁場的圓弧半徑時，一束

速度相同的質(zhì)子束射入后能夠?qū)崿F(xiàn)擴束，故C正確；

D.由左手定則可知，粒子運動軌跡如下圖所示，平行粒子束射入后不會實現(xiàn)擴束，故D錯誤。

4.水面上存在兩頻率相同振幅均為1cm的兩個波源。和b,它們之間的距離為14m（e點、位于ab

連線的中點處）。兩波源從廠0時刻開始同時從平衡位置向上振動，r=4.5s時，水面上第一次觀察到

如圖所示的分布（實線代表波峰，虛線代表波谷）。下列說法正確的是（）

A.波的傳播速度為2m/s

B.圖中所標c,點和d點為振動加強點

C.z=4.5s時，e點處質(zhì)點剛好經(jīng)過平衡位置向上振動

D.從r=0到/=4.5s的時間內(nèi)，e點處質(zhì)點通過的路程為2cm

【答案】A

3

【詳解】A.由圖可知曰=24+^/1=1411],解得；l=4m/=0時刻開始波源從平衡位置向上振動，從

1Ar

白。到/=4.5s的時間內(nèi)波傳播的距離為Ax=2/i+~^=9m,波的傳播速度為u=—=2m/s,故A正

4t

確；

B.圖中所標c點和4點到兩波源的距離差為'=232-2=修義，所以為振動減弱點，故B錯誤;

C.由/e=W=7m，所以L=^=3.5SZ=4.5S時，波傳播到c點從平衡位置向上振動，振動的時

2v

間為U=4.5s-3.5s=ls,波的周期7=4=2S,由4,可知/=4.5s時，e點處質(zhì)點剛好經(jīng)過平衡

v2

位置向下振動，故C錯誤；

D.兩列波傳到e點后，e點振動加強，振幅為2A,因此從/=0到r=4.5s的時間內(nèi)，e點處質(zhì)點通過

的路程為s=2x2A=4cm,故D錯誤。

故選A。

5.如圖所示，從我國空間站伸出的長為d的機械臂外端安置一微型衛(wèi)星，微型衛(wèi)星和空間站能與地

心保持在同一直線上繞地球做勻速圓周運動。已知地球半徑為R,空間站的軌道半徑為「，地球表面

重力加速度為g。忽略空間站對衛(wèi)星的引力以及空間站的尺寸，則（）

A.微型衛(wèi)星的角速度比空間站的角速度要小

B.微型衛(wèi)星的線速度與空間站的線速度相等

C.空間站所在軌道處的加速度與g之比為與

r~

D.機械臂對微型衛(wèi)星一定無作用力

【答案】C

【詳解】A.微型衛(wèi)星和空間站能與地心保持在同一直線上繞地球做勻速圓周運動，所以微型衛(wèi)星

的角速度與空間站的角速度相等，故A錯誤；

B.微型衛(wèi)星的線速度v=o(r+d),空間站的線速度口=口/，微型衛(wèi)星的線速度比空間站的線速度

大，故B錯誤：

c+「Mm解得空間站所在軌道處的加速度。=萼，在地球表面G翳=mg,解得g=^

C.由G——=ma,

所以色=「,

故C正確;

解得@=科^

—h.—M，n2

D.由G—5-=〃?回?，,可知僅受萬有引力提供向心力時，微型衛(wèi)星比空間站的軌

r

道半徑大，角速度小，由于微型衛(wèi)星跟隨空間站以共同的角速度運動，由尸廠可知所需向心力

增大，所以機械臂對微型衛(wèi)星有拉力作用，故D錯誤。

故選C。

6.某發(fā)射星云可認為完全由氫原子構(gòu)成，其發(fā)光機理可簡化為：能量為12.09eV的紫外光子照射該

星云時，會使其氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，處于激發(fā)態(tài)的氫原子會輻射光子。氫原子能級圖如圖

所示，部分顏色的可見光光子能量范圍見下表，則觀測到該星云的顏色是()

顏色紅黃藍紫

能量范圍(eV)1.62?1.992.07?2.202.78?2.902.90?3.11

n￡ZeV

X0

5-----------------------0.54

4-----------------------0.85

3-----------------------1.51

2-----------------------3.40

1----------------------13.60

A.紅色B.黃色C.藍色D.紫色

【答案】A

【詳解】根據(jù)題意可知，此為大量氫原子躍遷的過程，而基態(tài)氫原子吸收紫外光子后發(fā)生躍遷，躍

遷后的能量為"=&+E=73.6eV+12.09eV=-L51eV,可知躍遷后的氫原子處于〃=3能級，而躍

遷后的氫原子并不穩(wěn)定，會向外輻射光子，再次躍遷回基態(tài)，其躍遷方式可以從〃=3能級躍遷至

〃二2能級，再由〃=2能級躍遷至〃=1能級，或直接由〃=3能級躍遷至〃=1能級，由此可知氫原子

從〃=3能級向基態(tài)躍遷的過程中會輻射3種頻率的光子。從〃=3能級躍遷至〃=2能級釋放的能量

為&2=芻-&=L89eV

從〃=2能級躍遷至〃=1能級釋放的能量J=&-丹=10-2eV

由〃=3能級躍遷至〃=1能級釋放的能量4=片-罵=12.09eV

對比表中各種色光光子能審范圍可知，從〃=3能級躍遷至〃=2能級時輻射的能量在紅光光子能量

范圍內(nèi)，其他兩種躍遷所輻射的光子能量均不在所給色光光子能量范圍內(nèi)，因此，觀測到該星云的

顏色為紅色。

故選Ao

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。分.

7.如圖所示圖像示意圖在物理學(xué)習(xí)中經(jīng)常遇到，很多的物理量關(guān)系都滿足此類關(guān)系圖像，那么關(guān)于

此圖像適用的物理過程，描述不正確的是（）

A.研究電源串聯(lián)外電阻輸出功率時，該圖像可近似看作是電源輸出功率P隨外電阻R變化的

圖像

B.研究兩個小球發(fā)生彈性碰撞且碰前球網(wǎng)靜止，該圖像可看做是碰后嗎動能與修質(zhì)量關(guān)系的

圖像

C.研究豎直面內(nèi)繩球模型球從水平下落至豎直的過程中，可以完整表達球重力的功率P與繩

跟水平面夾角。的關(guān)系

D.該圖像可以表述兩個分子間的作月力尸與分子間距廠的關(guān)系

【答案】CD

B.兩個小球彈性碰撞且其中球碰前靜止，該圖像可看做是碰后巧動能與嗎質(zhì)量關(guān)系圖像如圖:

C.繩系小球模型，水平靜止時重力的功率是0,運動到豎直狀態(tài)時重力的功率也是0,故C錯誤;

D.分子力與分子間距關(guān)系如圖所示，故D錯誤。

8.如圖甲所示的X。），坐標系中，y軸上固定有兩個等量同種點電荷P,與原點。的距離相同，工軸

上各點的電勢。隨x坐標變化的圖像如圖乙所示。a、力是x軸上兩點，其電勢分別為心和外，對應(yīng)

一到線上的〃'、。'兩點，這兩點切線斜率的絕對值相等。現(xiàn)將一質(zhì)量為機、電荷量為夕的正點電

荷M從。點由靜止釋放，M運動過程中僅受電場力作用，下列說法正確的是（)

B.M從。點運動到方點的過程中電勢能先增大后減小

C.M從a點運動到b點的過程中加速度大小先減小后增大

D.M先后兩次經(jīng)過。點的過程，電場力的沖量大小為2J2mqsI-弘）

【答案】AD

【詳解】A.根據(jù)電場強度與電勢的關(guān)系￡=學(xué)，可知，圖線的斜率可以表達電場強度的大小，由

題知，"、力’這兩點切線斜率的絕對值相等。說明場強大小相同，但該兩點在y軸左右兩側(cè)，故場

強方向不相同，AIE確：

B.若兩電荷為等量的正電荷，兩電荷的垂直平分線與y軸的交點處的電勢最高，而圖乙中可知，

兩電荷的垂直平分線與），軸的交點處的電勢最低。則為等量的負電荷；M從。點運動到匕點的過程

中電場力先做正功后做負功，故電勢能先減小后增大，B錯誤；

C.電荷量為g的正點電荷”從。點由靜止釋放，由圖乙分析知，圖線的斜率先增大后減小再增大,

故M從。點運動到h點的過程中加速度大小先增大后減小再增大，C錯誤；

D.M從。經(jīng)過b點的過程，由動能定理知qUgm片-0,設(shè)初動最為"，〃一〃為正方向，則

P=m-b，解得〃=也”（見-四）,設(shè)末動量為“，”從方點經(jīng)過一段距離返回b點的過程，由對

稱性矢Jp'=-小2”30一例,），電場力的抑量為/=“-2=-2/菰丁菊，故M先后兩次經(jīng)過/7

點的過程，電場力的沖量大小為2^2/叼（0“-例）,D正確；

故選AD。

9.如圖所示，在屏幕MN的下方有一截面為等邊三角形的透明介質(zhì)，三角形邊長為1,頂點與屏幕

接觸于C點，底邊與屏幕MN平行。激光。垂直于48邊射向4c邊的中點。，恰好發(fā)生全反射,

光線最后照射在屏幕MN上的E點（圖中未畫出）。已知光在真空中的傳播速度為c,下列說法正確

的是：）

C

MN

A.光在透明介質(zhì)中發(fā)生全反射的臨界角為30°

B.該透明介質(zhì)的折射率為氈

3

C.光在透明介質(zhì)中的傳播速度為由。

2

D.光從射入A8面開始到射到E點的時間為（4+“卜

4c

【答案】BCD

【詳解】AB.畫出光路圖如圖所示

在界面4。恰好發(fā)生全反射，由幾何關(guān)系可知全反射臨界角C=i=60。，則折射率

n=，=",故A錯誤，B正確；

sinC3

c.又〃=￡,則光在透明介質(zhì)中的傳播速度為丫=￡=立c,故c正確；

Vn2

D.由幾何關(guān)系可得。。=0。=。尸=立><,/=立/,OE=2,OF=B,則OE=OE-O0=^/,

22424

光從射入A8面開始到射到E點的時間為j=℃+0°+%=（4+百））,故D正確。

vc4c

故選BCDo

10.如圖甲所示，紙面內(nèi)有欣和兩光滑導(dǎo)體軌道，be與de平行且足夠長，必與be成135。角，

兩導(dǎo)軌左右兩端接有定值電阻，阻值分別為R和2A。一質(zhì)量為機、長度大于導(dǎo)軌間距的導(dǎo)體棒橫

跨在兩導(dǎo)軌上，與軌道必接觸于G點，與軌道也接觸于“點。導(dǎo)體棒與軌道々垂直，G”間距為

L,導(dǎo)體棒與b點間距也為心以“點為原點、沿軌道也向右為正方向建立x坐標軸?？臻g中存在

磁感應(yīng)強度大小為B、垂直紙面向里的勻強磁場。某時刻，導(dǎo)體棒獲得一個沿x軸正方向的初速度%,

同時受到沿"軸方向的外力尸作用，其運動至力點前的速度的倒數(shù)與位移關(guān)系如圖乙所示。導(dǎo)體棒

運動至b點時撤去外力F,隨后又前進一段距離后停止運動，整個運動過程中導(dǎo)體棒與兩導(dǎo)軌始終

接觸良好，不計導(dǎo)軌及導(dǎo)體棒的電阻。以下說法正確的是（）

A.流過電阻R的電流方向為df，

B.導(dǎo)體棒在從軌道上通過的距離為鏢）

C.撤去外力產(chǎn)前，流過電阻R的電流為華

D.導(dǎo)體棒運動過程中，電阻2R產(chǎn)生的焦耳熱為空左

4R

【答案】BC

【詳解】A.根據(jù)右手定則，流過電阻式的電流方向為ofd,故A錯誤；

B.由圖乙可知，導(dǎo)體棒運動至b點時速度為由幾何關(guān)系可得，ce的距離為2L，對導(dǎo)體棒從b

點開始沿軌道運動直至靜止，根據(jù)動量定理有-藥?2乙?4=0-帆會,又有

g==5,=備■=￥=，解得d=，故B正確；

K忠K總R總_/?126L

3

C.導(dǎo)體棒在龍凱道上運動到任意位置x時，根據(jù)圖像可知,=字］,電動勢

VL）

_E_=3BLv.

￡=Z?（L+x）v=BLv0,通過導(dǎo)體棒的電流一2-2R,通過電阻R的電流4=：/,即

33

1R='紇,故C正確；

A

73L

D.撤去外力F前電路中的總熱量Q=/25R4,由圖像面積可知，=5—，撤去外力尸后導(dǎo)體棒繼

34%

續(xù)運動，整個回路產(chǎn)生的熱量。電阻2R產(chǎn)生的熱量Q=g（Q+Qj=嚶S+駕.，

故D錯誤。

故選BCo

三、非選擇題：本題共5小題，共56分.

11.(6分)實驗小組在“探窕加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”時，用圖甲所示的裝置進行實驗，實驗中,

用槽碼的重力代替細線中的拉力。

(1)如圖乙所示，用游標卡尺測得遮光條的寬度d=mm。

(2)下列說法中正確的是()

A.槽碼的質(zhì)量應(yīng)遠小于滑塊的質(zhì)量

B.氣墊導(dǎo)軌右端應(yīng)比左端高

C.先釋放滑塊再打開氣墊導(dǎo)軌的氣源

(3)實驗小組用如卜方法測量滑塊的加速度小將滑塊從圖中所示位置由靜止稀放，測得遮光條通過

光電門1、2的時間分別為?、苾蓚€光電門間的距離為L則滑塊的加速度大小斫(用字母

力、尬、L、d表示)。

(4)為了減小偶然誤差，該小組同學(xué)設(shè)計了另一種方案，測得遮光條從光電門1到2的時間為，，兩

個光電門間的距離為乙保持光電門2的位置及滑塊在導(dǎo)軌上釋放的位置不變，改變光電門1的位

置進行多次測量，測得多組L和1的數(shù)據(jù)，作出了圖像如圖丙所示，已知縱軸截距為陽,橫軸

t

截距為初則如表示遮光條通過光電門(選填“1”或“2”)時的速度大小，滑塊的加速度大小

(5)保持槽碼質(zhì)量機不變，改變滑塊質(zhì)量M,探究滑塊加速度。與質(zhì)量M的關(guān)系，將槽碼重力〃陪代

替細線拉力F,引起的相對誤差5表示為5=筆匕、100%,請寫出S隨M變化的關(guān)系式o

【答案】⑴5.25(2)A-⑶4H)(4)2儀⑸b=￡xlOO%

2Lgt0M

【詳解】(1)游標k尺的讀數(shù)為主尺讀數(shù)與游標尺讀數(shù)之和，所以d=5mm+5xO.O5mm=5.25mm

(2)A.實驗中，用槽碼的重力代替細線中的拉力，所以槽碼的質(zhì)量應(yīng)遠小于滑塊的質(zhì)量，故A正

確；

B.由于滑塊在氣墊導(dǎo)軌上不受摩擦力作用，細線的拉力即為滑塊所受的合力，所以不需要氣墊導(dǎo)

軌應(yīng)俁持水平，故B錯誤；

C.實驗中先打開氣墊導(dǎo)軌的氣源再釋放滑塊，故C錯誤。

故選Ao

1

（3）由于滑塊做勻加速直線運動，則vl-v~t24d\1.

2L2L2Lg

（4）根據(jù)題意可得L=%r-

所以孑=%一；W

由此可知，如表示遮光條通過光電門2的速度，且;〃

，’0

所以"華

*0

（5）根據(jù)牛頓第二定律可得尸=Ma

mg-F=ma

5Jg-"xioo%

F

所以J=4100%

M

12.（10分）某同學(xué)制作一個多量程的電流表和歐姆表，他設(shè)計的電表電路如圖所示。所用器材分

別為：

A,電流表G（滿偏電流（=1mA,內(nèi)阻勺=360^）；

B.定值電阻凡、號；

C.滑動變阻器R（最大阻值為120Q）；

D.電源（電動勢為1.5V,內(nèi)阻忽略不計）；

E,單刀雙擲開關(guān)"、S2；

①將單刀雙擲開關(guān)叫接兒S?分別接2、1時，。、d可串聯(lián)在電路中作為電流表，量程分別為10mA

和100mA：

②若單刀雙擲開關(guān)S1接a,S2分別接1、2時，可作為雙量程的歐姆表使用。

回答下列問題：

⑴。端接(選填“紅”或“黑”)表筆。

(2)電路中定值電阻R1的阻值為C。

(3)當單刀雙擲開關(guān)加接小再將開關(guān)S?接1時，歐姆表的擋位為(選填“xi”或“xio”)，歐姆

調(diào)零后將待測電阻凡接在c、d間，發(fā)現(xiàn)目流表指針偏轉(zhuǎn)角很小，斷開電路并將擋位換成另一擋位,

再次歐姆調(diào)零時，滑動變阻器R的滑片(填“向上”或“向下”)移動。調(diào)零后再次將電阻凡接在

。、d間，電流表G的指針對準刻度盤上的0.6mA處，則電阻凡=。。

【答案】⑴黑(2)4(3)“xl”向上MXK2

【詳解】(1)根據(jù)歐姆表的“紅入黑出”原則，c端接黑表筆。

(2)由串并聯(lián)電路特點及歐姆定律得

10mA=1mA+4"

A1+/?2

[R+[R

100mA=1mA+

R

由以上兩式得

R=4Q

叫二36。

E

(3)[1]由題意及閉合電路歐姆定律得，開關(guān)S2接1時《LkV

100mA

F

開關(guān)4接2時治=有

由以上兩式得R期〈42

因為歐姆表內(nèi)阻大的擋位大，所以再將開關(guān)S2接1時，歐姆表的擋位為“X1”

設(shè)歐姆調(diào)零，SZ接1時，滑動變阻器電阻大小為S?接2時，滑動變阻器電阻大小為R"

由閉合電路的歐姆定律得，s?接]時

100mA

P-JR

S,接2時R”=￥￥

10mA

由以上兩式比較可得R">R'

所以，將開關(guān)S2接1時換成2時，滑動變阻器電阻變大，滑片向上滑動。

開關(guān)S2接2時，由閉合電路的歐姆定律得=旦

10mA

E-0.6mAR?

R"+R、=--------

0.6mA/<

I=0.6mA+

凡+R2

由以上三式并代入數(shù)據(jù)得&=I00Q

13.（10分）2023年12月21日，神舟十七號航天組完成了天和核心艙太陽袋修復(fù)任務(wù)。如圖所示,

氣閘艙有兩個氣閘門，內(nèi)閘門A與核心艙連接，外閘門B與外太空連接。氣閘艙容積匕=2。0?,

核心艙容積匕=100m3,開始氣閘艙和核心艙的氣壓都為po（標準大氣壓）。航天員要到艙外太空行

走，需先進入氣閘艙。為節(jié)省氣體，用抽氣機緩慢將氣閘艙內(nèi)的氣體抽到核心艙內(nèi)，當氣閘艙氣壓

降到和外太空氣壓相同時才能打開外閘門B,該過程中兩艙溫度不變，不考慮漏氣、新氣體產(chǎn)生、

航天員進出艙對氣體的影響。求：

（1）內(nèi)閘門A的表面積是S,每次抽氣的體積為AV=2m，緩慢抽氣過程中，抽氣機內(nèi)氣體壓強

與氣間艙內(nèi)剩余氣體壓強始終相等。第1次抽氣到核心艙后，兩艙氣體對內(nèi)間門A的壓力差△尸大

小；

（2）每次抽氣的體積還是AV=2m3,抽氣幾次后氣閘艙內(nèi)壓強小于0.7p0。

匕匕

核心艙A氣閘艙

B

外太空

【答案】⑴2P0S；（2）4次

【詳解】（1）第1次對氣閘艙抽氣后氣閘艙氣壓變?yōu)橛善乱舛捎?/p>

PoM=p&+MQ

解得

第1次對核心艙充氣后，核心艙氣壓變?yōu)镻2,則有POK+PAV=〃2匕

解得02二1|外

所以兩艙氣體對內(nèi)閘門A的壓力差為△產(chǎn)=（P2-四）s=￡%s

（2）根據(jù)題意，第1次對氣閘艙抽氣后氣閘艙氣壓變?yōu)?/p>

第2次對氣閘艙抽氣，有PM=P2（K+AV）

LL…IVz1V.7

所以仍=H〃1=（萬）p。

第n次對氣閘艙抽氣，有Pn=弓Ar-1=（當"Po<0?7p°

解得，>3.7

由此可知，抽氣4次后氣閘艙內(nèi)壓強小于0.7〃0。

14.（14分）如圖甲所示，某種離子分析器由加速區(qū)、偏轉(zhuǎn)區(qū)和檢測區(qū)組成，分別分布在第III、H、

I象限內(nèi)。在加速通道內(nèi)分布著沿y軸負方向的勻強電場，場強大小瓦在0.64工&V1.24范

圍內(nèi)調(diào)節(jié)；在偏轉(zhuǎn)通道內(nèi)分布著垂直坐標平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小&隨E1的變

化而變化：在檢測區(qū)內(nèi)，分布著勻強電場或磁場，檢測區(qū)內(nèi)適當位置放有長為2L的檢測板。在坐標

為（-L,-1.5L）的A處有一離子源，可連續(xù)釋放質(zhì)量為小電荷量為-q（q>0）的離子（釋放時的速

度可視為零），離子沿直線到達坐標為（-L,0）的小孔C,再經(jīng)偏轉(zhuǎn)區(qū)后從坐標為（0,L）的小孔。進

入檢測區(qū)，打在檢測板上。三個區(qū)域的場互不影響，不計離子的重力及其間的相互作用。

（1）要保證所有的離子都能從C孔出來后從?？走M入檢測區(qū)，試推導(dǎo)磁感應(yīng)強度大小&隨場強

E1變化的關(guān)系式；

（2）如圖乙所示，將檢測板左端放在?？咨涎?，板面與K軸正方向的夾角6=30檢測區(qū)內(nèi)加沿），

軸負方向、場強大小七2=84的勻強電場，在滿足（1）的條件下，

①求檢測板上收集到離子記錄線的長度△&；

②調(diào)整。角使檢測板上收集到離子的記錄線最長，求此記錄線的長度△義及調(diào)整后的角度正弦值；

（3）如圖丙所示，檢測板與y軸平行，并可沿x軸及y軸平移。檢測區(qū)內(nèi)加垂直xOy坐標平面向里

的磁場，磁感應(yīng)強度大小&沿x軸均勻變化，即B2=kx（2為大于零的常量），在滿足（1）的條

件下，要使檢測板能收集到離子，求檢測板x坐標的最大值。

粒子在偏轉(zhuǎn)區(qū)做圓周運動，則48止=切丁

L

解得T

（2）①粒子進入檢測區(qū)后做類平拋運動，則dcos30=vt

Jsin30△退產(chǎn)

2m

公理金

G2%

帶入4（0.6品鉆《1.24）有4=0.3L

d2=0.6L

則△4=0.3L

②由平拋運動可知dcQ^O=vt

t/sin^=-^-/2

2m

3居Lsin。

解得d=

4凝cos20

c,Sxl2EXsin^

當用"2E。時仁2L即2』g裊。

則sinC0.8

3xO.6EoLsine

當g=O.6E時4==L

o4E°cos20

所以A4=2L-4=L

（3）由動能定理和動量定理可知q\2EQ\.5L=1mv；

qB2vx^t=mvm

\_

(72EmLV

解得/=Q

.5qk2)

3.6qE1}k

或者

15.（16分）如圖所示，一個順時針勻速轉(zhuǎn)動的水平傳送帶右端與下側(cè)光滑彎曲軌道最高點B等高

相切，彎曲軌道有上下兩個光滑側(cè)面，其豎直截面均為兩個四分之一圓周，且圓周半徑均相同。最

右端有一帶固定擋板的長木板，其上表面與光滑平臺CD、下側(cè)彎曲軌道最低端等高且與。端接觸。

一滑塊P自傳送帶左端A點由靜止釋放，滑塊P大小略小于彎曲軌道的間距?；瑝KP經(jīng)過傳送帶和

彎曲軌道后與靜止在光滑平臺上的滑塊Q發(fā)生彈性正碰?；瑝KP、Q、長木板質(zhì)量分別為1kg、3kg、

3kg,滑塊P碰后第一次返回到彎曲軌道最高點時對上側(cè)軌道的壓力為ION,滑塊Q碰后滑上長木

板，與長木板右端固定擋板發(fā)生彈性碰撞。已知彎曲軌道截面圓周的半徑為0.4m,傳送帶的速度大

小為10m/s,滑塊P與水平傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.8,和長木板上表面之間的動摩擦因數(shù)為

0.4,長木板下表面和地面間的動摩擦因數(shù)為01，長木板上表面長度為1.875m,忽略長木板右端固

定擋板尺寸，重力加速度g取lOm/s?。求：

（1）滑塊P碰后第一次返回到彎曲軌道最低端。時，軌道對它的支持力大??；

（2