2024年重慶高考物理試卷（原卷版+解析版）

重慶市2024年普通高等學校統(tǒng)一招生考試

物理試卷

一、選擇題：共43分

（一）單項選擇題：共7題，每題4分，共28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.如圖所示，某滑雪愛好者經(jīng)過M點后在水平雪道滑行。然后滑上平滑連接的傾斜雪道，當其達到N點時

速度為0,水平雪道上滑行視為勻速直線運動，在傾斜雪道上的運動視為勻減速直線運動。則河到N的運

動過程中，其速度大小v隨時間/的變化圖像可能是（）

2.2024年5月3日，嫦娥六號探測成功發(fā)射，開啟月球背面采樣之旅，探測器的著陸器上升器組合體著陸

月球要經(jīng)過減速、懸停、自由下落等階段。則組合體著陸月球的過程中（）

A.減速階段所受合外力為0B.懸停階段不受力

C自由下落階段機械能守恒D.自由下落階段加速度大小g=9.8m/s2

3.某救生手環(huán)主要由高壓氣罐密閉。氣囊內(nèi)視為理想氣體。密閉氣囊與人一起上浮的過程中。若氣囊內(nèi)氣

體溫度不變，體積增大，則（）

A.外界對氣囊內(nèi)氣體做正功B.氣囊內(nèi)氣體壓強增大

C.氣囊內(nèi)氣體內(nèi)能增大D.氣囊內(nèi)氣體從外界吸熱

4.活檢針可用于活體組織取樣，如圖所示。取樣時，活檢針的針芯和針鞘被瞬間彈出后僅受阻力。針鞘質(zhì)

第1頁/共7頁

量為"?，針鞘在軟組織中運動距離力后進入目標組織，繼續(xù)運動心后停下來。若兩段運動中針翹鞘整體受

B.到達目標組織表面時的動能為Bdi

C.運動fife過程中，阻力做功為（尸1+五2）凌

D.運動心的過程中動量變化量大小為揚耳工

5.某同學設計了一種測量液體折射率的方案。容器過中心軸線的剖面圖如圖所示，其寬度為16cm,讓單色

光在此剖面內(nèi)從空氣入射到液體表面的中心。調(diào)整入射角，當反射光與折射光垂直時，測出豎直器壁上的

反射光點與液體表面的距離肌就能得到液體的折射率"。忽略氣壁厚度，由該方案可知（）

4

A.若〃=4cm,則〃=GB.若〃=6cm,則〃=一

3

C.若〃=*,則/=10cm3

D.若"=5,貝?。輍=5cm

4

6.沿空間某直線建立x軸，該直線上的靜電場方向沿x軸，其電電勢的0隨位置x變化的圖像如圖所示，一

電荷都為e帶負電的試探電荷，經(jīng)過血點時動能為L5eV,速度沿x軸正方向若該電荷僅受電場力。則其將

()

第2頁/共7頁

A,不能通過X3點B.在X3點兩側往復運動

C.能通過Xo點D.在xi點兩側往復運動

7.在萬有引力作用下，太空中的某三個天體可以做相對位置不變的圓周運動，假設°、6兩個天體的質(zhì)量均

為M,相距為2廠，其連線的中點為。，另一天體（圖中未畫出）質(zhì)量為加（m?M）,若c處于。、6連線

的垂直平分線上某特殊位置，°、6、c可視為繞。點做角速度相同的勻速圓周，且相對位置不變，忽略其

他天體的影響。引力常量為G。則（）

A.c的線速度大小為。的6倍B.c的向心加速度大小為b的一半

C.c在一個周期內(nèi)的路程為2兀廠D.c的角速度大小為

（二）多項選擇題:共3題，每題5分，共15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0分。

8.我國太陽探測科學技術試驗衛(wèi)星“羲和號”在國際上首次成功實現(xiàn)空間太陽Ha波段光譜掃描成像。Ha

和Hp分別為氫原子由〃=3和w=4能級向〃=2能級躍遷產(chǎn)生的譜線（如圖），則（）

nE/eV

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

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

4———---------0.85

3_________151

HaHP

2—--------3.40

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

A.W的波長比所的小

B.Ha的頻率比Hp的小

C.所對應的光子能量為3.4eV

D,用對應的光子不能使氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)

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9.小明設計了臺燈的兩種調(diào)光方案，電路圖分別如圖甲，乙所示，圖中額定電壓為6V燈泡的電阻恒定，R

為滑動變阻器，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為小、?2o原線圈兩端接電壓為220V的交流電，滑片P可

調(diào)節(jié)燈泡L的亮度，P在R最左端時，甲、乙圖中燈泡L均在額定功率下工作，則（）

A.wi：“2=110：3

B.當P滑到R中點時，圖甲中L功率比圖乙中的小

C.當P滑到R最左端時，圖甲所示電路比圖乙更節(jié)能

D,圖甲中L兩端電壓的可調(diào)范圍比圖乙中的大

10.一列沿x軸傳播的簡諧波，在某時刻的波形圖如圖甲所示，一平衡位置與坐標原點距離為3米的質(zhì)點從

該時刻開始的振動圖像如圖乙所示，若該波的波長大于3米。則（）

，歹/cmv/cm

?/■

甲乙

A.最小波長竺m

3

B.頻率—Hz

12

C.最大波速上m/s

4

D,從該時刻開始2s內(nèi)該質(zhì)點運動的路程為14jcm

二、非選擇題:共5題，共57分。

11.元代王禎《農(nóng)書》記載了一種人力汲水灌田農(nóng)具一一腳斗。某興趣小組對庫斗汲水工作情況進行模型化

處理，設計了如圖甲所示實驗，探究庫斗在豎直面內(nèi)的受力與運動特點。該小組在位于同一水平線上的尸、

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。兩點，分別固定一個小滑輪，將連結沙桶的細線跨過兩滑輪并懸掛質(zhì)量相同的祛碼，讓沙桶在豎直方向

沿線段尸。的垂直平分線。O運動。當沙桶質(zhì)量為136.0g時，沙桶從N點由靜止釋放，能到達最高點8,

最終停在C點。分析所拍攝的沙桶運動視頻，以/點為坐標原點，取豎直向上為正方向。建立直角坐標系,

得到沙桶位置y隨時間t的圖像如圖乙所示。

PO

□

‘O'

甲

（1）若將沙桶上升過程中的某一段視為勻速直線運動，則此段中隨著連結沙桶的兩線間夾角逐漸增大，每

根線對沙桶的拉力（選填“逐漸增大”“保持不變”“逐漸減小”）。沙桶在3點的加速度方向

（選填“豎直向上”“豎直向下”）。

（2）一由圖乙可知，沙桶從開始運動到最終停止，機械能增加J（保留兩位有效數(shù)字，g=9.8m/s2）=

12.探究電容器充放電規(guī)律，實驗裝置如圖甲所示，有電源E,定值電阻Ro,電容器C,單刀雙置開關S。

甲乙丙

（1）為測量電容器充放電過程電壓。和電流/變化，需在①、②處接入測量儀器，位置②應該接入測

（電流、電壓）儀器。

（2）接通電路并接通開關，當電壓表示數(shù)最大時，電流表示數(shù)為0

（3）根據(jù)測到數(shù)據(jù)，某過程中電容器兩端電壓U與電流/的關系圖如圖乙所示。該過程為（充電，

放電）。放電過程中電容器兩端電壓。隨時間f變化關系如圖丙所示。0.2s時R）消耗的功率____Wo

13.小明設計了如圖所示的方案，探究金屬桿在磁場中的運動情況，質(zhì)量分別為2%、加的金屬桿P、Q用

兩根不可伸長的導線相連，形成閉合回路，兩根導線的間距和P、Q的長度均為乙僅在Q的運動區(qū)域存在

磁感應強度大小為8、方向水平向左的勻強磁場。Q在垂直于磁場方向的豎直面內(nèi)向上運動，P、Q始終保

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持水平，不計空氣阻力、摩擦和導線質(zhì)量，忽略回路電流產(chǎn)生的磁場。重力加速度為g,當P勻速下降時,

(1)P所受單根導線拉力的大小;

(2)Q中電流的大小。

14.有人設計了一粒種子收集裝置。如圖所示，比荷為幺的帶正電的粒子，由固定于〃點的發(fā)射槍，以不

m

同的速率射出后，沿射線方向運動，能收集各方向粒子的收集器固定在兒W上方的K點，。在九W上,

且KO垂直于若打開磁場開關，空間將充滿磁感應強度大小為瓦方向垂直于紙面向里的勻強磁場，

速率為vo的粒子運動到。點時，打開磁場開關，該粒子全被收集，不計粒子重力，忽略磁場突變的影響。

(1)求。K間的距離；

(2)速率為4Vo的粒子射出瞬間打開磁場開關，該粒子仍被收集，求間的距離；

(3)速率為4Vo的粒子射出后，運動一段時間再打開磁場開關，該粒子也能被收集。以粒子射出的時刻為

計時O點。求打開磁場的那一時刻。

，K

15.如圖所示，M、N兩個釘子固定于相距。的兩點，M的正下方有不可伸長的輕質(zhì)細繩，一端固定在M

上，另一端連接位于M正下方放置于水平地面質(zhì)量為小的小木塊B,繩長與M到地面的距離均為10a,質(zhì)

量為2〃?的小木塊A,沿水平方向于B發(fā)生彈性碰撞，碰撞時間極短，A與地面間摩擦因數(shù)為上，重力加

48

速為g,忽略空氣阻力和釘子直徑，不計繩被釘子阻擋和繩斷裂時的機械能損失。

N.

M，

□A_________.

ABP

(1)若碰后，B在豎直面內(nèi)做圓周運動，且能經(jīng)過圓周運動最高點，求B碰后瞬間速度的最小值；

第6頁/共7頁

(2)若改變A碰前瞬間的速度，碰后A運動到尸點停止，B在豎直面圓周運動旋轉2圈，經(jīng)過M正下方

時細繩子斷開，B也來到P點，求B碰后瞬間的速度大??；

(3)若拉力達到12mg細繩會斷，上下移動N的位置，保持N在M正上方，B碰后瞬間的速度與(2)問

中的相同，使B旋轉〃圈。經(jīng)過M正下的時細繩斷開，求MN之間距離的范圍，及在"的所有取值中，B

落在地面時水平位移的最小值和最大值。

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重慶市2024年普通高等學校統(tǒng)一招生考試

物理試卷

一、選擇題：共43分

（一）單項選擇題：共7題，每題4分，共28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.如圖所示，某滑雪愛好者經(jīng)過M點后在水平雪道滑行。然后滑上平滑連接的傾斜雪道，當其達到N點時

速度為0,水平雪道上滑行視為勻速直線運動，在傾斜雪道上的運動視為勻減速直線運動。則河到N的運

動過程中，其速度大小v隨時間/的變化圖像可能是（）

【答案】C

【解析】

【詳解】滑雪愛好者在水平雪道上做勻速直線運動，滑上平滑連接（沒有能量損失，速度大小不變）的傾

斜雪道，在傾斜雪道上做勻減速直線運動。

故選C。

2.2024年5月3日，嫦娥六號探測成功發(fā)射，開啟月球背面采樣之旅，探測器的著陸器上升器組合體著陸

月球要經(jīng)過減速、懸停、自由下落等階段。則組合體著陸月球的過程中（）

A,減速階段所受合外力為0B.懸停階段不受力

C.自由下落階段機械能守恒D.自由下落階段加速度大小g=9.8m/s2

第1頁/共16頁

【答案】c

【解析】

【詳解】A.組合體在減速階段有加速度，合外力不為零，故A錯誤；

B.組合體在懸停階段速度為零，處于平衡狀態(tài)，合力為零，仍受重力和升力，故B錯誤；

C.組合體在自由下落階段只受重力，機械能守恒，故C正確；

D.月球表面重力加速度不為9.8m/s2,故D錯誤。

故選C。

3.某救生手環(huán)主要由高壓氣罐密閉。氣囊內(nèi)視為理想氣體。密閉氣囊與人一起上浮的過程中。若氣囊內(nèi)氣

體溫度不變，體積增大，則（）

A.外界對氣囊內(nèi)氣體做正功B.氣囊內(nèi)氣體壓強增大

C.氣囊內(nèi)氣體內(nèi)能增大D.氣囊內(nèi)氣體從外界吸熱

【答案】D

【解析】

【詳解】AB.氣囊上浮過程，密閉氣體溫度不變，由玻意耳定律

pV=C

可知，體積變大，則壓強變小，氣體對外做功，故AB錯誤；

CD.氣體溫度不變，內(nèi)能不變，氣體對外做功，乎<0,由熱力學第一定律

NU=Q+W

則0>0,需要從外界吸熱，故C錯誤，D正確。

故選D。

4.活檢針可用于活體組織取樣，如圖所示。取樣時，活檢針的針芯和針鞘被瞬間彈出后僅受阻力。針鞘質(zhì)

量為相，針鞘在軟組織中運動距離力后進入目標組織，繼續(xù)運動刈后停下來。若兩段運動中針翹鞘整體受

到阻力均視為恒力。大小分別為外、尸2,則針鞘（）

第2頁/共16頁

A.被彈出時速度大小為2（-4+當0

Vm

B.到達目標組織表面時的動能為產(chǎn)防

C.運動辦過程中，阻力做功為（/1+歹2）"2

D.運動心的過程中動量變化量大小為揚豆%'

【答案】A

【解析】

【詳解】A.根據(jù)動能定理有

1,

F/i+F2d2=—mv

解得

,2（片4+F2d2）

『m

故A正確；

B.針鞘到達目標組織表面后，繼續(xù)前進刈減速至零，有

Ek=F2d2

故B錯誤；

C.針鞘運動心的過程中，克服阻力做功為尸2d2,故C錯誤；

D.針鞘運動d2的過程中，動量變化量大小

A/?=yj2mEk=yj2mF2d2

故D錯誤。

故選A。

5.某同學設計了一種測量液體折射率的方案。容器過中心軸線的剖面圖如圖所示，其寬度為16cm,讓單色

光在此剖面內(nèi)從空氣入射到液體表面的中心。調(diào)整入射角，當反射光與折射光垂直時，測出豎直器壁上的

反射光點與液體表面的距離肌就能得到液體的折射率"。忽略氣壁厚度，由該方案可知（）

第3頁/共16頁

A.若h=4cm,貝U〃二B.若〃=6cm,則〃=一

3

C.若〃=*,貝U〃=10cm3

D.右〃=一,則〃=5cm

42

【答案】B

【解析】

【詳解】根據(jù)幾何關系畫出光路圖，如圖所示

標注入射角仇，折射角仇，根據(jù)折射定律可得

sin4x8cm

n二-----二一二-----

sin02hh

A.若〃=4cm,則〃=2,故A錯誤；

4

B.若/z=6cm,則〃二一，故B正確；

3

532

C.若〃二一，則〃二—cm,故C錯誤;

45

a1

D.若〃=—,則=—cm,故D錯誤。

23

故選B。

6.沿空間某直線建立x軸，該直線上的靜電場方向沿x軸，其電電勢的夕隨位置無變化的圖像如圖所示，一

電荷都為e帶負電的試探電荷，經(jīng)過血點時動能為1.5eV,速度沿x軸正方向若該電荷僅受電場力。則其將

B.在X3點兩側往復運動

C.能通過xo點D.在xi點兩側往復運動

第4頁/共16頁

【答案】B

【解析】

【詳解】帶負電的試探電荷在X2處動能為L5eV,電勢能為-leV,總能量為0.5eV,且試探電荷速度沿x軸

正方向，在X2?X3區(qū)域試探電荷受到沿X軸正方向的靜電力，做加速運動，在X3處速度最大，試探電荷繼

續(xù)運動到右右側，做減速運動，當速度為零時，電勢能為0.5eV,即運動到電勢為-0.5V處減速到零，開

始向x軸負方向運動，后反向回到助處動能仍為1.5eV,繼續(xù)向左運動，在電勢為-0.5V處減速到零又反

向，不會運動到X0、XI處，即試探電荷在X3點兩側往復運動。

故選B。

7.在萬有引力作用下，太空中的某三個天體可以做相對位置不變的圓周運動，假設。、6兩個天體的質(zhì)量均

為M,相距為2尸，其連線的中點為另一天體（圖中未畫出）質(zhì)量為加（m?M）,若c處于。、b連線

的垂直平分線上某特殊位置，°、6、c可視為繞。點做角速度相同的勻速圓周，且相對位置不變，忽略其

他天體的影響。引力常量為G。則（）

rr

aOb

A.c的線速度大小為a的6倍B.c的向心加速度大小為b的一半

GM

C.c在一個周期內(nèi)的路程為2aD.c的角速度大小為

【答案】A

【解析】

【詳解】D.a、b、c三個天體角速度相同，由于加則對。天體有

cMM,,2

G------=Ma)r

(2r)2

解得

GM

0)=

故D錯誤;

A.設c與06的連線與°、6連線中垂線的夾角為a,對c天體有

“Mm2

2G----------cosa=ma>

tana

(―)2

sina

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解得

?=300

則C的軌道半徑為

r

tan30°

由v=or,可知c的線速度大小為a的百倍，故A正確;

B.由。=。2.，可知C的向心加速度大小是6的禽倍，故B錯誤;

C.c在一個周期內(nèi)運動的路程為

s=2萬井=2也兀r

故C錯誤。

故選Ao

（二）多項選擇題:共3題，每題5分，共15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0分。

8.我國太陽探測科學技術試驗衛(wèi)星“羲和號”在國際上首次成功實現(xiàn)空間太陽Ha波段光譜掃描成像。Ha

和Hf!分別為氫原子由〃=3和"=4能級向〃=2能級躍遷產(chǎn)生的譜線（如圖），則（）

nE/eV

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

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

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

a_______-------1

2—--3.40

1-13.6

A.Ha的波長比Hp的小

B.Ha的頻率比Hp的小

C.Hp對應的光子能量為3.4eV

D.Hp對應的光子不能使氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)

【答案】BD

【解析】

【詳解】AB.氫原子〃=3與〃=2的能級差小于〃=4與〃=2的能級差，則Ha與Hp相比，H&的波長大、

頻率小，故A錯誤、B正確；

C.Hp對應的光子能量為

第6頁/共16頁

E=(-0.85)eV-(-3.40)eV=2.55eV

故C錯誤；

D.氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)至少需要能量

E=(-3.40)eV-(-13.60)eV=10.2eV

所對應的光子不能使氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，故D正確。

故選BDo

9.小明設計了臺燈的兩種調(diào)光方案，電路圖分別如圖甲，乙所示，圖中額定電壓為6V燈泡的電阻恒定，R

為滑動變阻器，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為”1、“2。原線圈兩端接電壓為220V的交流電，滑片P可

調(diào)節(jié)燈泡L的亮度，P在R最左端時，甲、乙圖中燈泡L均在額定功率下工作，則()

A.Ml：M2=110：3

B.當P滑到R中點時，圖甲中L功率比圖乙中的小

C.當P滑到R最左端時，圖甲所示電路比圖乙更節(jié)能

D,圖甲中L兩端電壓的可調(diào)范圍比圖乙中的大

【答案】AC

【解析】

【詳解】A.滑片P在最左端時，圖甲、乙中變壓器輸出電壓均為燈泡的額定電壓6V,因此

n1220110

々63

故A正確；

B.當P滑到R中點時，圖甲中總電阻為P左端電阻與燈泡電阻串聯(lián)，圖乙中總電阻為燈泡電阻與P右端的

電阻并聯(lián)后再與P左端電阻串聯(lián)，由于并聯(lián)電阻小于燈泡電阻，則圖甲中燈泡電壓大于圖乙中燈泡電壓，

則圖甲中燈泡功率比圖乙中燈泡功率大，故B錯誤；

C.當P滑到R最左端時，圖甲中只有燈泡，圖乙中A與燈泡并聯(lián)，總電阻更小，輸出功率更大，圖甲比

第7頁/共16頁

圖乙更節(jié)能，故c正確；

D.圖乙中的燈泡兩端電壓在0到6V間變化，圖甲中燈泡兩端電壓最高為6V,最低達不到0,則圖乙中燈

泡兩端可調(diào)電壓范圍大，故D錯誤。

故選ACo

10.一列沿x軸傳播的簡諧波，在某時刻的波形圖如圖甲所示，一平衡位置與坐標原點距離為3米的質(zhì)點從

該時刻開始的振動圖像如圖乙所示，若該波的波長大于3米。則（）

B.頻率—Hz

12

C.最大波速"m/s

4

D,從該時刻開始2s內(nèi)該質(zhì)點運動的路程為14-cm

【答案】BD

【解析】

【詳解】B.根據(jù)乙圖寫出平衡位置與坐標原點距離為3m米的質(zhì)點的振動方程

y=sin（8/+夕）

帶入點（0,旦）和（2,0）解得

2

7157r

（0——，CD-----

36

可得

7=2.4s,f=—Hz

12

故B正確；

A.在題圖甲中標出位移為走cm的質(zhì)點

2

第8頁/共16頁

>/cm

1.0

x/m

-1.0

若波沿x軸正方向傳播則為0點，沿x軸負方向傳播則為P點，則波長可能為

—4=3m,即A=18m

6

或一4'=3m,即3=9m

3

故A錯誤;

c.根據(jù)，4，可得

v=7.5m/s,v'=3.75m/s

故C錯誤;

D.根據(jù)題圖乙計算該質(zhì)點在2s內(nèi)運動的路程為

s=(1+1+1+1—乎)cm=(4—半)cm

故D正確。

故選BD。

二、非選擇題:共5題，共57分。

11.元代王禎《農(nóng)書》記載了一種人力汲水灌田農(nóng)具一一用斗。某興趣小組對庫斗汲水工作情況進行模型化

處理，設計了如圖甲所示實驗，探究庫斗在豎直面內(nèi)的受力與運動特點。該小組在位于同一水平線上的P、

。兩點，分別固定一個小滑輪，將連結沙桶的細線跨過兩滑輪并懸掛質(zhì)量相同的祛碼，讓沙桶在豎直方向

沿線段尸。的垂直平分線。。'運動。當沙桶質(zhì)量為136.0g時，沙桶從/點由靜止釋放，能到達最高點2,

最終停在C點。分析所拍攝的沙桶運動視頻，以/點為坐標原點，取豎直向上為正方向。建立直角坐標系，

得到沙桶位置y隨時間t的圖像如圖乙所示。

第9頁/共16頁

y/cm

(1)若將沙桶上升過程中的某一段視為勻速直線運動，則此段中隨著連結沙桶的兩線間夾角逐漸增大，每

根線對沙桶的拉力（選填“逐漸增大”“保持不變”“逐漸減小”）。沙桶在3點的加速度方向

（選填“豎直向上”“豎直向下”）。

（2）一由圖乙可知，沙桶從開始運動到最終停止，機械能增加J（保留兩位有效數(shù)字，g=9.8m/s2）=

【答案】（1）①.逐漸增大②.豎直向下

(2)0.11

【解析】

【小問1詳解】

設細線與豎直方向夾角為仇沙桶勻速上升

2Tcos6=Mg

當6逐漸增大時，T逐漸增大，沙桶上升到最高點2然后下落，在最高點的加速度方向豎直向下。

【小問2詳解】

沙桶從開始運動到靜止上升高度為8.4cm,機械能增加量為

Mg/z=0.136X9.8X0.084J=0.11J

12.探究電容器充放電規(guī)律，實驗裝置如圖甲所示，有電源￡,定值電阻Ro,電容器C,單刀雙置開關S。

2N

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0204060//mA01234

甲乙丙

（1）為測量電容器充放電過程電壓。和電流/變化，需在①、②處接入測量儀器，位置②應該接入測

（電流、電壓）儀器。

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（2）接通電路并接通開關，當電壓表示數(shù)最大時，電流表示數(shù)為o

（3）根據(jù)測到數(shù)據(jù)，某過程中電容器兩端電壓。與電流/的關系圖如圖乙所示。該過程為（充電，

放電）。放電過程中電容器兩端電壓。隨時間/變化關系如圖丙所示。0.2s時&消耗的功率____Wo

【答案】（1）電壓（2）0

（3）①.放電②.0.32

【解析】

【小問1詳解】

位置②與電容器并聯(lián)，為測電壓儀器。

【小問2詳解】

電壓表示數(shù)最大時，電容器充電完畢，電流表示數(shù)為零。

【小問3詳解】

[1]電容器放電時電壓和電流都減小，圖像逆向分析，該過程為電容器放電過程。

[2]電容器充電完畢后的電壓等于電源電動勢，大小為12V,由題圖丙可知/=0.2s時電容器兩端電壓為U=

8V,由題圖乙可知當。=8V時，電流/=40mA,則電阻&消耗的功率為

尸=8x40x10-3W=0.32W

13.小明設計了如圖所示的方案，探究金屬桿在磁場中的運動情況，質(zhì)量分別為2根、加的金屬桿P、Q用

兩根不可伸長的導線相連，形成閉合回路，兩根導線的間距和P、Q的長度均為乙僅在Q的運動區(qū)域存在

磁感應強度大小為8、方向水平向左的勻強磁場。Q在垂直于磁場方向的豎直面內(nèi)向上運動，P、Q始終保

持水平，不計空氣阻力、摩擦和導線質(zhì)量，忽略回路電流產(chǎn)生的磁場。重力加速度為g,當P勻速下降時，

求

（1）P所受單根導線拉力的大??；

（2）Q中電流的大小。

【答案】（1）mg；（2）」

BL

【解析】

【詳解】（1）由P勻速下降可知，P處于平衡狀態(tài)，所受合力為0,設導線的拉力大小為T,對P有

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2T=2mg

解得

T=mg

(2)設Q所受安培力大小為R對P、Q整體受力分析，有

mg-\-F=2mg

又

F=BIL

解得

/=蟹

BL

14.有人設計了一粒種子收集裝置。如圖所示，比荷為2的帶正電的粒子，由固定于M點的發(fā)射槍，以不

m

同的速率射出后，沿射線方向運動，能收集各方向粒子的收集器固定在上方的K點，。在上,

且KO垂直于若打開磁場開關，空間將充滿磁感應強度大小為瓦方向垂直于紙面向里的勻強磁場，

速率為vo的粒子運動到。點時，打開磁場開關，該粒子全被收集，不計粒子重力，忽略磁場突變的影響。

(1)求0K間的距離；

(2)速率為4Vo的粒子射出瞬間打開磁場開關，該粒子仍被收集，求〃。間的距離；

(3)速率為4Vo的粒子射出后，運動一段時間再打開磁場開關，該粒子也能被收集。以粒子射出的時刻為

計時O點。求打開磁場的那一時刻。

，K

【答案】(1)

qB

⑵2園%

qB

(3)畫

qB

【解析】

【小問1詳解】

(1)當粒子到達O點時打開磁場開關，粒子做勻速圓周運動，設軌跡半徑為八，如圖所示

第12頁/共16頁

qv0B=m—

'r\

其中

OK=2V即出

qB

【小問2詳解】

速率為4Vo的粒子射出瞬間打開磁場開關，則粒子在磁場中運動的軌跡半徑

F2=4n

如圖所示，由幾何關系有

(4n-2ri)2+AfO2=(4n)2

解得

M0=2氐

qB

【小問3詳解】

速率為4vo的粒子射出一段時間t到達N點，要使粒子仍然經(jīng)過K點，則N點在O點右側，如圖所示

(4八-2九)2-{-ON2=(4n)2

第13頁/共16頁

解得

ON=2四=迎必

qB

粒子在打開磁場開關前運動時間為

MO+NO

t=------------

4%

解得

t二----

qB

15.如圖所示，M、N兩個釘子固定于相距。的兩點，M的正下方有不可伸長的輕質(zhì)細繩，一端固定在M

上，另一端連接位于M正下方放置于水平地面質(zhì)量為冽的小木塊B,繩長與M到地面的距離均為10Q,質(zhì)

量為2小的小木塊A,沿水平方向于B發(fā)生彈性碰撞，碰撞時間極短，A與地面間摩擦因數(shù)為重力加

48

速為g,忽略空氣阻力和釘子直徑，不計繩被釘子阻擋和繩斷裂時的機械能損失。

N.

M-

H,

ABP

(1)若碰后，B在豎直面內(nèi)做圓周運動，且能經(jīng)過圓周運動最高點，求B碰后瞬間速度的最小值；

(2)若改變A碰前瞬間的速度，碰后A運動到尸點停止，B在豎直面圓周運動旋轉2圈，經(jīng)過M正下方

時細繩子斷開，B也來到P點，求B碰后瞬間的速度大?。?/p>

(3)若拉力達到12加g細繩會斷，上下移動N的位置，保持N在M正上方，B碰后瞬間的速度與(2)問

中的相同，使B旋轉〃圈。經(jīng)過M正下的時細繩斷開，求MN之間距離的范圍，及在"的所有取值中，B

落在地面時水平位移的最小值和最大值。

【答案】(1)5岳^

(2)5ga

/、5。730。20而々

(3)——<h<(〃=1,2,3,…)，Smin,max

3n18/2-1137

【解析】

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【小問1詳解】

碰后B能在豎直面內(nèi)做圓周運動，軌跡半徑為1