2024年江西省高考物理試卷真題（含答案解析）

2024年普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試（江西卷）物理注意事項：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡和試卷指定位置。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(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)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10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.極板間一蠟燭火焰帶有正離子、電子以及其他的帶電粒子，兩極板電壓保持不變，當(dāng)電極板距離減小時，電場強(qiáng)度如何變？電子受力方向？（）A.電場強(qiáng)度增大，方向向左 B.電場強(qiáng)度增大，方向向右C.電場強(qiáng)度減小，方向向左 D.電場強(qiáng)度減小，方向向右2.近年來，江西省科學(xué)家發(fā)明硅襯底氮化鎵基系列發(fā)光二極管，開創(chuàng)了國際上第三條技術(shù)路線。某氮化鎵基材料的簡化能級如圖所示，若能級差為（約）,普朗克常量，則發(fā)光頻率約為（）A. B. C. D.3.某物體位置隨時間的關(guān)系為x=1＋2t＋3t2，則關(guān)于其速度與1s內(nèi)的位移大小，下列說法正確的是（）A.速度是刻畫物體位置變化快慢的物理量，1s內(nèi)的位移大小為6mB.速度是刻畫物體位移變化快慢的物理量，1s內(nèi)的位移大小為6mC.速度是刻畫物體位置變化快慢的物理量，1s內(nèi)的位移大小為5mD.速度是刻畫物體位移變化快慢的物理量，1s內(nèi)的位移大小為5m4.兩個質(zhì)量相同的衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運(yùn)動，半徑分別為、，則動能和周期的比值為（）A. B.C. D.5.廬山瀑布“飛流直下三千尺，疑銀河落九天”瀑布高150m，水流量10m3/s，假設(shè)利用瀑布來發(fā)電，能量轉(zhuǎn)化效率為70%，則發(fā)電功率為（）A.109 B.107 C.105 D.1036.如圖（a）所示，利用超聲波可以檢測飛機(jī)機(jī)翼內(nèi)部缺陷。在某次檢測實驗中，入射波為連續(xù)的正弦信號，探頭先后探測到機(jī)翼表面和缺陷表面的反射信號，分別如圖（b）、（c）所示。已知超聲波在機(jī)翼材料中的波速為。關(guān)于這兩個反射信號在探頭處的疊加效果和缺陷深度d,下列選項正確的是（）A振動減弱； B.振動加強(qiáng)；C.振動減弱； D.振動加強(qiáng)；7.石墨烯是一種由碳原子組成的單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)新材料，具有豐富的電學(xué)性能．現(xiàn)設(shè)計一電路測量某二維石墨烯樣品的載流子（電子）濃度。如圖（a）所示，在長為a，寬為b的石墨烯表面加一垂直向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電極1、3間通以恒定電流I，電極2、4間將產(chǎn)生電壓U。當(dāng)時，測得關(guān)系圖線如圖（b）所示，元電荷，則此樣品每平方米載流子數(shù)最接近（）A. B. C. D.8.一條河流某處存在高度差，小魚從低處向上躍出水面，沖到高處．如圖所示，以小魚躍出水面處為坐標(biāo)原點，x軸沿水平方向，建立坐標(biāo)系，小魚的初速度為，末速度v沿x軸正方向．在此過程中，小魚可視為質(zhì)點且只受重力作用。關(guān)于小魚的水平位置x、豎直位置y、水平方向分速度和豎直方向分速度與時間t的關(guān)系，下列圖像可能正確的是（）A. B. C. D.9.某同學(xué)用普通光源進(jìn)行雙縫干涉測光的波長實驗。下列說法正確的是（）A.光具座上依次擺放光源、透鏡、濾光片、雙縫、單縫、遮光筒、測量頭等元件B.透鏡的作用是使光更集中C.單縫的作用是獲得線光源D.雙縫間距越小，測量頭中觀察到的條紋數(shù)目內(nèi)越多10.如圖所示，垂直于水平桌面固定一根輕質(zhì)絕緣細(xì)直桿，質(zhì)量均為m、帶同種電荷的絕緣小球甲和乙穿過直桿，兩小球均可視為點電荷，帶電荷量分別為q和Q。在圖示的坐標(biāo)系中，小球乙靜止在坐標(biāo)原點，初始時刻小球甲從處由靜止釋放，開始向下運(yùn)動。甲和乙兩點電荷的電勢能（r為兩點電荷之間的距離，k為靜電力常量）。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力f，重力加速度為g。關(guān)于小球甲，下列說法正確的是（）A.最低點的位置B.速率達(dá)到最大值時的位置C.最后停留位置x的區(qū)間是D.若在最低點能返回，則初始電勢能二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某小組探究物體加速度與其所受合外力的關(guān)系。實驗裝置如圖（a）所示，水平軌道上安裝兩個光電門，小車上固定一遮光片，細(xì)線一端與小車連接，另一端跨過定滑輪掛上鉤碼。（1）實驗前調(diào)節(jié)軌道右端滑輪高度，使細(xì)線與軌道平行，再適當(dāng)墊高軌道左端以平衡小車所受摩擦力。（2）小車的質(zhì)量為。利用光電門系統(tǒng)測出不同鉤碼質(zhì)量m時小車加速度a。鉤碼所受重力記為F，作出圖像，如圖（b）中圖線甲所示。（3）由圖線甲可知，F(xiàn)較小時，a與F成正比；F較大時，a與F不成正比。為了進(jìn)一步探究，將小車的質(zhì)量增加至，重復(fù)步驟（2）的測量過程，作出圖像，如圖（b）中圖線乙所示。（4）與圖線甲相比，圖線乙的線性區(qū)間____________，非線性區(qū)間____________。再將小車的質(zhì)量增加至，重復(fù)步驟（2）的測量過程，記錄鉤碼所受重力F與小車加速度a，如表所示（表中第組數(shù)據(jù)未列出）。序號12345鉤碼所受重力00200.0400.0600.0800.100小車加速度0.260.550.821.081.36序號67815鉤碼所受重力0.1200.1400.160……0.300小車加速度1671.952.20……3.92（5）請在圖（b）中補(bǔ)充描出第6至8三個數(shù)據(jù)點，并補(bǔ)充完成圖線丙_________。（6）根據(jù)以上實驗結(jié)果猜想和推斷：小車的質(zhì)量____________時，a與F成正比。結(jié)合所學(xué)知識對上述推斷進(jìn)行解釋：______________________。12.某小組欲設(shè)計一種電熱水器防觸電裝置，其原理是：當(dāng)電熱管漏電時，利用自來水自身的電阻，可使漏電電流降至人體安全電流以下．為此，需先測量水的電阻率，再進(jìn)行合理設(shè)計。（1）如圖（a）所示，在絕緣長方體容器左右兩側(cè)安裝可移動薄金屬板電極，將自來水倒入其中，測得水的截面寬和高。（2）現(xiàn)有實驗器材：電流表（量程,內(nèi)阻）、電壓表（量程或,內(nèi)阻未知）、直流電源、滑動變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線．請在圖（a）中畫線完成電路實物連接_____。（3）連接好電路，測量的水在不同長度l時的電阻值。將水溫升到，重復(fù)測量。繪出和水的圖，分別如圖（b）中甲、乙所示。（4）若圖線的斜率為k，則水的電阻率表達(dá)____________（用k、d、h表示）。實驗結(jié)果表明，溫度____________（填“高”或“低”）的水更容易導(dǎo)電。（5）測出電阻率后，擬將一段塑料水管安裝于熱水器出水口作為防觸電裝置。為保證出水量不變，選用內(nèi)直徑為的水管。若人體的安全電流為，熱水器出水溫度最高為，忽略其他電阻的影響（相當(dāng)于熱水器的工作電壓直接加在水管兩端），則該水管的長度至少應(yīng)設(shè)計為____________m。（保留兩位有效數(shù)字）13.可逆斯特林熱機(jī)的工作循環(huán)如圖所示。一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)完成循環(huán)過程，和均為等溫過程，和均為等容過程。已知，氣體在狀態(tài)A的壓強(qiáng)，體積，氣體在狀態(tài)C的壓強(qiáng)。求：（1）氣體在狀態(tài)D的壓強(qiáng)；（2）氣體在狀態(tài)B的體積。14.雪地轉(zhuǎn)椅是一種游樂項目，其中心傳動裝置帶動轉(zhuǎn)椅在雪地上滑動。如圖（a）、（b）所示，傳動裝置有一高度可調(diào)的水平圓盤，可繞通過中心O點的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動。圓盤邊緣A處固定連接一輕繩，輕繩另一端B連接轉(zhuǎn)椅（視為質(zhì)點）。轉(zhuǎn)椅運(yùn)動穩(wěn)定后，其角速度與圓盤角速度相等。轉(zhuǎn)椅與雪地之間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，不計空氣阻力。（1）在圖（a）中，若圓盤在水平雪地上以角速度勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)椅運(yùn)動穩(wěn)定后在水平雪地上繞O點做半徑為的勻速圓周運(yùn)動。求與之間夾角的正切值。（2）將圓盤升高，如圖（b）所示。圓盤勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)椅運(yùn)動穩(wěn)定后在水平雪地上繞點做半徑為的勻速圓周運(yùn)動，繩子與豎直方向的夾角為，繩子在水平雪地上的投影與的夾角為。求此時圓盤的角速度。15.如圖（a）所示，軌道左側(cè)斜面傾斜角滿足sinθ1=0.6，摩擦因數(shù)，足夠長的光滑水平導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向豎直向上，右側(cè)斜面導(dǎo)軌傾角滿足sinθ2=0.8，摩擦因數(shù)。現(xiàn)將質(zhì)量為m甲=6kg的導(dǎo)體桿甲從斜面上高h(yuǎn)=4m處由靜止釋放，質(zhì)量為m乙=2kg的導(dǎo)體桿乙靜止在水平導(dǎo)軌上，與水平軌道左端的距離為d。已知導(dǎo)軌間距為l=2m，兩桿電阻均為R=1Ω，其余電阻不計，不計導(dǎo)體桿通過水平導(dǎo)軌與斜面導(dǎo)軌連接處的能量損失，且若兩桿發(fā)生碰撞，則為完全非彈性碰撞，取g=10m/s2，求：（1）甲桿剛進(jìn)入磁場，乙桿的加速度？（2）乙桿第一次滑上斜面前兩桿未相碰，距離d滿足的條件？（3）若乙前兩次在右側(cè)傾斜導(dǎo)軌上相對于水平導(dǎo)軌的豎直高度y隨時間t的變化如圖（b）所示（t1、t2、t3、t4、b均為未知量），乙第二次進(jìn)入右側(cè)傾斜導(dǎo)軌之前與甲發(fā)生碰撞，甲在0~t3時間內(nèi)未進(jìn)入右側(cè)傾斜導(dǎo)軌，求d的取值范圍。

2024年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試物理（江西卷）參考答案詳解附后一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.B2.C3.C4.A5.B6.A7.D8.AD9.BC10.BD二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.①.較大②.較?、?④.遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量⑤.見解析12.①.②.③.高④.0.4613.（1）；（2）14.（1）；（2）15.（1）a乙0=2m/s2，方向水平向右；（2）d≥24m；（3）2024年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試物理(江西卷)答案解析一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.極板間一蠟燭火焰帶有正離子、電子以及其他的帶電粒子，兩極板電壓保持不變，當(dāng)電極板距離減小時，電場強(qiáng)度如何變?電子受力方向?()A.電場強(qiáng)度增大，方向向左B.電場強(qiáng)度增大，方向向右C.電場強(qiáng)度減小，方向向左D.電場強(qiáng)度減小，方向向右【答案】B【解析】【詳解】由題知，兩極板電壓保持不變，則根據(jù)電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系有E=當(dāng)電極板距離減小時，電場強(qiáng)度E增大，再結(jié)合題圖可知極板間的電場線水平向左，則可知電子受到的電場力方向向右。故選B。2.近年來，江西省科學(xué)家發(fā)明硅襯底氮化鎵基系列發(fā)光二極管，開創(chuàng)了國際上第三條LED技術(shù)路線。某氮化鎵基LED材料的簡化能級如圖所示，若能級差為2.20eV(約3.52×10?1?J),普朗克常量第1頁/共19頁h=6.63×10A.6.38×101?HzB.5.67×101?HzC.5.31×101?HzD.4.67×101?Hz【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)題意可知，輻射出的光子能量。ε=3.52×10?1?J,由光子的能量ε=hv得ν=故選C。3.某物體位置隨時間的關(guān)系為x=1+2t+3t2，則關(guān)于其速度與1s內(nèi)的位移大小，下列說法正確的是()A.速度是刻畫物體位置變化快慢的物理量，1s內(nèi)的位移大小為6mB.速度是刻畫物體位移變化快慢的物理量，1s內(nèi)的位移大小為6mC.速度是刻畫物體位置變化快慢的物理量，1s內(nèi)的位移大小為5mD.速度是刻畫物體位移變化快慢的物理量，1s內(nèi)的位移大小為5m【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)速度的定義式v=xt表明，速度等于位移與時間的比值。位移是物體在一段時間內(nèi)從一個位置到另一個位置的位置變化量，而時間是這段時間的長度。這個定義強(qiáng)調(diào)了速度不僅描述了物體運(yùn)動的快慢，還描述了物體運(yùn)動的方向。因此，速度是刻畫物體位置變化快慢的物理量。再根據(jù)物體位置隨時間的關(guān)系x=1+2t+3t2,可知開始時物體的位置x?=1m,1s時物體的位置.x?=6m,則△x=x?-x?=5m故選C。4.兩個質(zhì)量相同的衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運(yùn)動，半徑分別為r?、r?，則動能和周期的比值為()A.Ek1EC.Ek1E【答案】A【解析】【詳解】兩個質(zhì)量相同的衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運(yùn)動，則月球?qū)πl(wèi)星的萬有引力提供向心力，設(shè)月球的質(zhì)量為M，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，則半徑為r?的衛(wèi)星有G半徑為r?的衛(wèi)星有G再根據(jù)動能Ek故選A。5.廬山瀑布“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”瀑布高150m，水流量10m3/s，假設(shè)利用瀑布來發(fā)電，能量轉(zhuǎn)化效率為70%，則發(fā)電功率為()A.10?B.10?C.10?D.103【答案】B【解析】【詳解】由題知，△t時間內(nèi)流出的水量為m=ρQΔt=1.0×10?Δt發(fā)電過程中水的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能，則有P=故選B。6.如圖(a)所示，利用超聲波可以檢測飛機(jī)機(jī)翼內(nèi)部缺陷。在某次檢測實驗中，入射波為連續(xù)的正弦信號，探頭先后探測到機(jī)翼表面和缺陷表面的反射信號，分別如圖(b)、(c)所示。已知超聲波在機(jī)翼材料中的波速為6300m/s。關(guān)于這兩個反射信號在探頭處的疊加效果和缺陷深度d，下列選項正確的是()A.振動減弱;d=4.725mmB.振動加強(qiáng);d=4.725mmC.振動減弱;d=9.45mmD.振動加強(qiáng);d=9.45mm【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)反射信號圖像可知，超聲波的傳播周期為T=2×10??s又波速v=6300m/s，則超聲波在機(jī)翼材料中的波長λ=vT=1.26×10?3m結(jié)合題圖可知，兩個反射信號傳播到探頭處的時間差為t=1.5×10??s故兩個反射信號的路程差2d=vt=9.45×解得d=4.725mm兩個反射信號在探頭處振動減弱，A正確。故選A。7.石墨烯是一種由碳原子組成的單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)新材料，具有豐富的電學(xué)性能.現(xiàn)設(shè)計一電路測量某二維石墨烯樣品的載流子(電子)濃度。如圖(a)所示，在長為a，寬為b的石墨烯表面加一垂直向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電極1、3間通以恒定電流I，電極2、4間將產(chǎn)生電壓U。當(dāng)I=1.00×10?3A時，測得U-B關(guān)系圖線如圖(b)所示，元電荷e=1.60×10?1?C,則此樣品每平方米載流子數(shù)最接近()第4頁/共19頁A.1.7×101?B.1.7×101?C.2.3×102?D.2.3×101?【答案】D【解析】【詳解】設(shè)樣品每平方米載流子(電子)數(shù)為n，電子定向移動的速率為v，則時間t內(nèi)通過樣品的電荷量q=nevtb根據(jù)電流的定義式得I=當(dāng)電子穩(wěn)定通過樣品時，其所受電場力與洛倫茲力平衡，則有evB=e聯(lián)立解得U=結(jié)合圖像可得k=解得n=2.3×101?故選D。8.一條河流某處存在高度差，小魚從低處向上躍出水面，沖到高處.如圖所示，以小魚躍出水面處為坐標(biāo)原點，x軸沿水平方向，建立坐標(biāo)系，小魚的初速度為v?，末速度v沿x軸正方向.在此過程中，小魚可視為質(zhì)點且只受重力作用。關(guān)于小魚的水平位置x、豎直位置y、水平方向分速度v?和豎直方向分速度v，與時間t的關(guān)系，下列圖像可能正確的是()第5頁/共19頁【答案】AD【解析】【詳解】AC.小魚在運(yùn)動過程中只受重力作用，則小魚在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，即v?為定值，則有水平位移x=v?t故A正確,C錯誤;BD.小魚在豎直方向上做豎直上拋運(yùn)動，則y=且最高點時豎直方向的速度為0，故B錯誤，D正確。故選AD。9.某同學(xué)用普通光源進(jìn)行雙縫干涉測光的波長實驗。下列說法正確的是()A光具座上依次擺放光源、透鏡、濾光片、雙縫、單縫、遮光筒、測量頭等元件B.透鏡的作用是使光更集中C.單縫的作用是獲得線光源D.雙縫間距越小，測量頭中觀察到的條紋數(shù)目內(nèi)越多【答案】BC【解析】【詳解】A.進(jìn)行雙縫干涉測光的波長實驗，光具座上依次擺放光源、透鏡、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、測量頭等元件，故A錯誤；B.透鏡的作用是使光更集中，故B正確；C.單縫的作用是獲得線光源，故C正確；第6頁/共19頁D.根據(jù)條紋間距公式x=Ld.λ故選BC。10.如圖所示，垂直于水平桌面固定一根輕質(zhì)絕緣細(xì)直桿，質(zhì)量均為m、帶同種電荷的絕緣小球甲和乙穿過直桿，兩小球均可視為點電荷，帶電荷量分別為q和Q。在圖示的坐標(biāo)系中，小球乙靜止在坐標(biāo)原點，初始時刻小球甲從x=x?處由靜止釋放，開始向下運(yùn)動。甲和乙兩點電荷的電勢能Ep=kQqr(r為兩點電荷之間的距離，k為靜電力常量)。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力A.最低點的位置x=B.速率達(dá)到最大值時的位置x=C.最后停留位置x的區(qū)間是kQqD.若在最低點能返回，則初始電勢能E【答案】BD【解析】【詳解】A.全過程，根據(jù)動能定理mg-f解得x=第7頁/共19頁故A錯誤；B.當(dāng)小球甲的加速度為零時，速率最大，則有mg=f+k解得x=故B正確；C.小球甲最后停留時，滿足mg-f≤k解得位置x的區(qū)間kQq故C錯誤；D.若在最低點能返回，即在最低點滿足k結(jié)合動能定理mg-f又E聯(lián)立可得E故D正確。故選BD。二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某小組探究物體加速度與其所受合外力的關(guān)系。實驗裝置如圖(a)所示，水平軌道上安裝兩個光電門，小車上固定一遮光片，細(xì)線一端與小車連接，另一端跨過定滑輪掛上鉤碼。第8頁/共19頁(1)實驗前調(diào)節(jié)軌道右端滑輪高度，使細(xì)線與軌道平行，再適當(dāng)墊高軌道左端以平衡小車所受摩擦力。(2)小車的質(zhì)量為M?=320g。利用光電門系統(tǒng)測出不同鉤碼質(zhì)量m時小車加速度a。鉤碼所受重力記為F，作出a-F圖像，如圖(b(3)由圖線甲可知，F(xiàn)較小時，a與F成正比；F較大時，a與F不成正比。為了進(jìn)一步探究，將小車的質(zhì)量增加至M?=470g,重復(fù)步驟(2)的測量過程，作出a-F圖像，如圖(b)中圖線乙所示。(4)與圖線甲相比，圖線乙的線性區(qū)間，非線性區(qū)間。再將小車的質(zhì)量增加至M?=720g,重復(fù)步驟(2)的測量過程，記錄鉤碼所受重力F與小車加速度a，如表所示(表中第9~14組數(shù)據(jù)未列出)。序號12345鉤碼所受重力F/(9.8N)0.0200.0400.0600.0800.100小車加速度a/(m·s?2)0.260.550.821.08136第9頁/共19頁序號6789~1415鉤碼所受重力F/(9.8N)0.1200.1400.160……0.300小車加速度a/(m·s?2)1.671.952.20……3.92(5)請在圖(b)中補(bǔ)充描出第6至8三個數(shù)據(jù)點，并補(bǔ)充完成圖線丙。(6)根據(jù)以上實驗結(jié)果猜想和推斷：小車的質(zhì)量時，a與F成正比。結(jié)合所學(xué)知識對上述推斷進(jìn)行解釋：。大于鉤碼質(zhì)量⑤.見解析【答案】【答案】①.較大②.較?、?④.遠(yuǎn)【解析】【詳解】(4)[1][2]由題圖(b)分析可知，與圖線甲相比，圖線之的線性區(qū)間較大，非線性區(qū)間較小；(5)[3]在坐標(biāo)系中進(jìn)行描點，結(jié)合其他點用平滑的曲線擬合，使盡可能多的點在線上，不在線上的點均勻分布在線的兩側(cè)，如下圖所示(6)[4][5]設(shè)繩子拉力為T，對鉤碼根據(jù)牛頓第二定律有第10頁/共19頁F-T=ma對小車根據(jù)牛頓第二定律有T=Ma聯(lián)立解得F=(M+m)a變形得a=當(dāng)m<<M時,可認(rèn)為m+M=M則a=即a與F成正比。12.某小組欲設(shè)計一種電熱水器防觸電裝置，其原理是：當(dāng)電熱管漏電時，利用自來水自身的電阻，可使漏電電流降至人體安全電流以下.為此，需先測量水的電阻率，再進(jìn)行合理設(shè)計。(1)如圖(a)所示，在絕緣長方體容器左右兩側(cè)安裝可移動的薄金屬板電極，將自來水倒入其中，測得水的截面寬d=0.07m和高h(yuǎn)=0.03m。(2)現(xiàn)有實驗器材:電流表(量程300μA,內(nèi)阻.RA=2500Ω)、電壓表(量程3V或15V，內(nèi)阻未知)、直流電源(3V)、滑動變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線.請在圖(a(3)連接好電路，測量26°C的水在不同長度l時的電阻值.R?。將水溫升到(65°C,重復(fù)測量。繪出26°C和65℃水的R?-l圖，分別如圖(b第11頁/共19頁(4)若R?-l圖線的斜率為k，則水的電阻率表達(dá)ρ=(用k、d、h表示)。實驗結(jié)果表明，溫度(填“高”或“低”)的水更容易導(dǎo)電。(5)測出電阻率后，擬將一段塑料水管安裝于熱水器出水口作為防觸電裝置。為保證出水量不變，選用內(nèi)直徑為8.0×10?3m的水管。若人體的安全電流為1.0×10?3A,熱水器出水溫度最高為(65°C,忽略其他電阻的影響(相當(dāng)于熱水器220V的工作電壓直接加在水管兩端)，則該水管的長度至少應(yīng)設(shè)計為m。(保留兩位有效數(shù)字)【解析】【答案】【答案】①.②.kdh③.高④.0.46【詳解】(2)[1]電源電動勢為3V，故電壓表量程選擇3V；由于電流表的內(nèi)阻已知，故采用電流表內(nèi)接時，可以消除系統(tǒng)誤差，故電流表采用內(nèi)接法，實物圖如下：第12頁/共19頁(4)[2]根據(jù)電阻定律R故可得k=得ρ=kdh[3]電阻率越小更容易導(dǎo)電，根據(jù)圖像可知(65°C的水的電阻率更小，故可知溫度高的水更容易導(dǎo)電。(5)[4]根據(jù)前面分析可知(65°C的水的電阻率為ρ=kdh=故當(dāng)選用內(nèi)直徑為d?=8.0×10?3m的水管。若人體的安全電流為I?=1.0×10?3A,接入電壓(U=220V時，得UR=p解得水管的長度至少應(yīng)設(shè)計為l?=0.46m13.可逆斯特林熱機(jī)的工作循環(huán)如圖所示。一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)ABCDA完成循環(huán)過程，AB和CD均為等溫過程，BC和DA均為等容過程。已知T?=1200K,T?=300K,氣體在狀態(tài)A的壓強(qiáng)第13頁/共19頁pA=8.0×105Pa,體積V?=1.0m3,氣體在狀態(tài)(1)氣體在狀態(tài)D的壓強(qiáng).p(2)氣體在狀態(tài)B的體積V?【答案】(1)2×10?Pa;(2)2.0m3【解析】【詳解】(1)從D到A狀態(tài)，根據(jù)查理定律p解得p(2)從C到D狀態(tài)，根據(jù)玻意耳定律p解得V?=2.0m314.雪地轉(zhuǎn)椅是一種游樂項目，其中心傳動裝置帶動轉(zhuǎn)椅在雪地上滑動。如圖(a)、(b)所示，傳動裝置有一高度可調(diào)的水平圓盤，可繞通過中心O點的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動。圓盤邊緣A處固定連接一輕繩，輕繩另一端B連接轉(zhuǎn)椅(視為質(zhì)點)。轉(zhuǎn)椅運(yùn)動穩(wěn)定后，其角速度與圓盤角速度相等。轉(zhuǎn)椅與雪地之間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，不計空氣阻力。(1)在圖(a)中，若圓盤在水平雪地上以角速度ω?勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)椅運(yùn)動穩(wěn)定后在水平雪地上繞O點做半徑為r?的勻速圓周運(yùn)動。求AB與OB之間夾角α的正切值。(2)將圓盤升高，如圖(b)所示。圓盤勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)椅運(yùn)動穩(wěn)定后在水平雪地上繞O?點做半徑為r?的勻速圓周運(yùn)動，繩子與豎直方向的夾角為θ，繩子在水平雪地上的投影A?B與O?B的夾角為β。求此時圓盤第14頁/共19頁的角速度ω?。【答案】【解析】【詳解】(1)轉(zhuǎn)椅做勻速圓周運(yùn)動，設(shè)此時輕繩拉力為T，轉(zhuǎn)椅質(zhì)量為m，受力分析可知輕繩拉力沿切線方向的分量與轉(zhuǎn)椅受到地面的滑動摩擦力平衡，沿徑向方向的分量提供圓周運(yùn)動的向心力，故可得Tμmg=Tsinα聯(lián)立解得tan(2)設(shè)此時輕繩拉力為T'，沿A?B和垂直A?B豎直向上的分力分別為T?=對轉(zhuǎn)椅根據(jù)牛頓第二定律得T沿切線方向T豎直方向F聯(lián)立解得第15頁/共19頁ω15.如圖(a)所示，軌道左側(cè)斜面傾斜角滿足sinθ?=0.6,摩擦因數(shù)μ1=320,足夠長的光滑水平導(dǎo)軌處于磁