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2024届广东省惠州市高三下学期4月一模试题 物理 （解析版）
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这是一份2024届广东省惠州市高三下学期4月一模试题 物理 （解析版），共24页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
本试卷共6页，15小题：考试时间：75分钟满分：100分
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 硅光电池是利用光电效应原理制成的器件，下列表述正确的是（ ）
A. 硅光电池是把电能转化为光能的一种装置
B. 硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出
C. 逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率有关
D. 光电效应现象说明光具有波动性
2. 如图所示，一女士借助瑜伽球靠墙静止蹲在墙边，女士背部保持挺直且倚靠在瑜伽球上，瑜伽球“倚靠”在竖直墙面上。下列说法正确的是（ ）
A. 地面对女士的支持力大于女士受到的重力
B. 地面对女士的摩擦力为零
C. 女士对瑜伽球的弹力可能为0
D. 女士对瑜伽球的弹力与墙壁对瑜伽球的弹力是一对相互作用力
3. 雨滴从高空静止下落过程中，受到的空气阻力满足，k为定值，取竖直向下为正，下列表示雨滴速度v和加速度a的图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
4. 某电动汽车在充电过程中，可视为理想变压器的原线圈输入电压为220V，输入功率为6.6kw，副线圈的电流为15A，副线圈通过相关设备连接汽车电池，电池容量为33kwh。忽略充电过程中的能量损耗，则变压器的原副线圈匝数比和电池完全充满所需要的时间分别是（ ）
A. 1：2，2.2hB. 2：1，5h
C. 2：1，2.2hD. 1：2，5h
5. 某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图（a）所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图（b）所示。他改变的实验条件可能是（ ）
A. 换用了波长更短的单色光
B. 适当减小了双缝到光屏之间的距离
C. 适当增大了双缝之间的距离
D. 换用了频率更低的单色光
6. 如图所示，从我国空间站伸出的长为d的机械臂外端安置一微型卫星，微型卫星和空间站能与地心保持在同一直线上绕地球做匀速圆周运动。已知地球半径为R，空间站的轨道半径为r，地球表面重力加速度为g。忽略空间站对卫星的引力以及空间站的尺寸，则（ ）
A. 微型卫星的角速度比空间站的角速度要小
B. 微型卫星的线速度与空间站的线速度相等
C. 空间站所在轨道处的加速度与g之比为
D. 机械臂对微型卫星一定无作用力
7. 我国的风洞技术处于世界领先地位。如图所示，在某次风洞实验中，一质量为m的轻质小球，在恒定的风力作用下先后以相同的速度大小v经过a、b两点，速度方向与a、b连线的夹角α、β均为45°。已知a、b连线长为d，小球的重力忽略不计．则小球从a点运动到b点过程中，下列说法正确的是（ ）
A 风力方向与a、b连线平行
B. 所用时间为
C. 小球做匀速圆周运动
D. 风力大小为
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 压缩空气储能系统（CAES）能将空气压缩产生热能储存起来，发电时让压缩的空气推动发电机工作，这种方式能提升压缩空气储能系统的效率，若该系统始终与外界绝热，空气可视为理想气体。对于上述过程的理解正确的是（ ）
A. 压缩空气过程中，组成空气的气体分子平均动能不变
B. 压缩空气过程中，空气温度升高，内能增加
C. 该方式能够将压缩空气储能的效率提升到100%
D. 压缩的空气在推动发电机工作的过程中；空气对外做功，压强减小
9. 研究“蹦极”运动时，在运动员身上系好弹性绳并安装传感器，可测得运动员竖直下落距离h及其对应的速度v，得到如图所示的图像。运动员及其所携带装备的总质量为60kg，弹性绳原长为10m，弹性绳上的弹力遵循胡克定律，忽略空气阻力，取重力加速度。以下说法正确的是（ ）
A. 弹性绳的劲度系数为120N/m
B. 运动员在下落过程中先超重再失重
C. 运动员在最低点处加速度大小为
D. 运动员在速度最大处绳子的弹性势能为3000J
10. 如图所示，长方体所在空间存在与方向平行的匀强磁场，一粒子源无初速度释放一质量为m、带电量为的带电粒子，经电压U加速后，从O点沿OQ方向射入磁场区域，并从点离开长方体区域。已知长方体OM、边的长度均为d，OQ的长度为，不计粒子的重力及其相互作用，下列说法正确的是（ ）
A. 粒子进入磁场区域的初速度为
B. 磁感应强度的大小为
C. 若减少加速电压U，粒子可能从射出
D. 若增加加速电压U，粒子可能从中点射出
三、非选择题：本题共5小题，共54分。考生根据要求作答。
11. 用如图（a）所示的实验装置研究物体的平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。上下移动水平挡板MN到合适的位置，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列的痕迹点。
（1）为使小球能水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线成水平方向，检查切线是否水平的方法是__________。
（2）每次都要从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，原因是__________。
（3）为定量研究钢球的平抛运动，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。①取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于斜槽末端Q点，钢球的__________（选填“最上端”“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时__________（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重垂线平行。
②若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：在如图（b）所示的轨迹上取A、B、C三点，测得AB和BC的水平间距均为x，AB和BC的竖直间距分别是和，已知当地重力加速度为g，可求得钢球平抛的初速度大小为__________（用字母x、、和g表示）。
12. 某同学利用如图（a）所示的电路测量未知电阻的阻值与电源电动势E和内阻r，R为电阻箱，电流表可视为理想电流表．操作步骤如下：
（1）测量的阻值．先闭合开关和，调节电阻箱，当电阻箱的阻值R为11Ω时，电流表示数为I；接着断开，调节电阻箱，当电阻箱的阻值R为5Ω时，电流表示数仍为I，此时则的阻值为__________Ω；若电流表为非理想电流表，则按照该方法实际测量得到的的阻值将__________（选填“偏大”“偏小”或者“不变”）。
（2）保持闭合、断开，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A的示数I．为了直观地得到I与R的关系，该同学以电阻箱的阻值R为纵轴，以x为横轴作出了如图（b）的图像，则横轴x为__________，________（用字母E、I、和r表示）。
（3）若图（b）中横轴x所表示的物理量的单位为国际单位，由图像可求得电源的电动势________V，内阻________（结果均保留2位有效数字）。
13. 发生地震时，我国地震局能记录地震过程中的振动图像和波动图像，图（a）为传播方向上距离震源2km的质点P的振动图像，图（b）为地震发生后，质点P振动1.0s时的地震简谐横波图像，假设地震简谐横波传播的速度大小不变，求：
（1）该地震简谐横波的传播方向和时质点P的振动方向；
（2）该地震简谐横波传播的速度大小；
（3）质点P振动30s后，该地震简谐横波能到达最远位置与震源之间的距离。
14. 如图所示，电阻不计、竖直放置的平行金属导轨相距，与总电阻的滑动变阻器、板间距的足够长的平行板电容器连成电路，平行板电容器竖直放置．滑动变阻器的左侧有垂直导轨平面向里的匀强磁场，其磁感应强度，电阻的金属棒ab与导轨垂直，在外力作用下紧贴导轨做匀速直线运动。合上开关S，当滑动变阻器触头P在中点时，质量。电量的带正电的微粒从电容器中间位置水平射入，恰能在两板间做匀速直线运动，取重力加速度。求：
（1）金属棒ab运动的方向及其速度大小；
（2）当触头P移至最上端C时，同样微粒从电容器中间位置水平射入，则该微粒向电容器极板运动过程中所受重力的冲量大小（计算结果可用根式表示）。
15. 如图所示，在光滑绝缘足够大的水平面上存在方向水平向右的匀强电场，质量为m、电荷量为q的带正电金属小球甲从A点由静止释放后，以大小为的速度与静止在O点、质量为3m小球乙发生碰撞，乙球不带电，碰撞时间极短且无电荷量转移，首次碰撞后甲向左运动的最远距离距O点，已知AO相距为L，与A点相距3L处的B处有一固定的竖直挡板，乙球与挡板碰撞时间极短且无机械能损失。求：
（1）电场的电场强度E的大小；
（2）首次碰撞后瞬间，甲、乙两球的速度大小；
（3）如果在甲、乙两球首次碰撞后瞬间，将电场强度大小改为，方向不变，要保证乙球碰撞挡板后，甲、乙两球能再次在OB区域相碰，K的取值范围。
惠州市2024届高三模拟考试试题
物理
本试卷共6页，15小题：考试时间：75分钟满分：100分
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 硅光电池是利用光电效应原理制成的器件，下列表述正确的是（ ）
A. 硅光电池是把电能转化为光能的一种装置
B. 硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出
C. 逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率有关
D. 光电效应现象说明光具有波动性
【答案】C
【解析】
【详解】A．硅光电池是把光能转化为电能的一种装置，故A错误；
B．硅光电池中吸收了光子能量的电子只有光子的能量大于逸出功才能逸出，故B错误；
C．由，可知光电子的最大初动能与入射光的频率有关，随着入射光的频率增大而增大，故C正确；
D．光电效应现象说明光具有粒子性，故D错误。
故选C。
2. 如图所示，一女士借助瑜伽球靠墙静止蹲在墙边，女士背部保持挺直且倚靠在瑜伽球上，瑜伽球“倚靠”在竖直墙面上。下列说法正确的是（ ）
A. 地面对女士的支持力大于女士受到的重力
B. 地面对女士的摩擦力为零
C. 女士对瑜伽球的弹力可能为0
D. 女士对瑜伽球的弹力与墙壁对瑜伽球的弹力是一对相互作用力
【答案】A
【解析】
【详解】A．瑜伽球有向下的运动趋势，在竖直方向受到重力、墙和女士对球竖直向上的摩擦力，女士受到重力、瑜伽球对女士向下的摩擦力和竖直向上的支持力，根据平衡条件可知地面对女士的支持力大于女士受到的重力，故A正确；
B．女士在水平方向受力平衡，由于瑜伽球对女士有水平向左的弹力，所以地面对女士有水平向右的摩擦力，故B错误；
C．瑜伽球在水平方向受力平衡，墙对瑜伽球有水平向左的弹力，所以女士对瑜伽球有水平向右的弹力，故C错误；
D．女士对瑜伽球的弹力与墙壁对瑜伽球的弹力是一对平衡力，故D错误。
故选A。
3. 雨滴从高空静止下落过程中，受到的空气阻力满足，k为定值，取竖直向下为正，下列表示雨滴速度v和加速度a的图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】雨滴从高空静止下落过程中，设雨滴的质量为，根据牛顿第二定律可得
可知随着雨滴速度的增大，加速度逐渐减小，所以雨滴做加速度逐渐减小的加速运动，则图像的切线斜率逐渐减小；当空气阻力等于雨滴重力时，雨滴的加速度减为0，且加速度与速度不是线性关系。
故选B。
4. 某电动汽车在充电过程中，可视为理想变压器的原线圈输入电压为220V，输入功率为6.6kw，副线圈的电流为15A，副线圈通过相关设备连接汽车电池，电池容量为33kwh。忽略充电过程中的能量损耗，则变压器的原副线圈匝数比和电池完全充满所需要的时间分别是（ ）
A. 1：2，2.2hB. 2：1，5h
C. 2：1，2.2hD. 1：2，5h
【答案】D
【解析】
【详解】变压器初级电流
则变压器原副线圈匝数比
电池完全充满所需要时间
故选D。
5. 某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图（a）所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图（b）所示。他改变的实验条件可能是（ ）
A. 换用了波长更短的单色光
B. 适当减小了双缝到光屏之间的距离
C. 适当增大了双缝之间的距离
D. 换用了频率更低的单色光
【答案】D
【解析】
【详解】因从a图到b图条纹间距变大，根据
可知可能是换用了波长更长的光，或者频率更低的光，也可能适当增加了双缝到光屏之间的距离，也可能是适当减小了双缝之间的距离，故选项ABC错误，D正确。
故选D。
6. 如图所示，从我国空间站伸出的长为d的机械臂外端安置一微型卫星，微型卫星和空间站能与地心保持在同一直线上绕地球做匀速圆周运动。已知地球半径为R，空间站的轨道半径为r，地球表面重力加速度为g。忽略空间站对卫星的引力以及空间站的尺寸，则（ ）
A. 微型卫星的角速度比空间站的角速度要小
B. 微型卫星的线速度与空间站的线速度相等
C. 空间站所在轨道处的加速度与g之比为
D. 机械臂对微型卫星一定无作用力
【答案】C
【解析】
【详解】A．微型卫星和空间站能与地心保持在同一直线上绕地球做匀速圆周运动，所以微型卫星的角速度与空间站的角速度相等，故A错误；
B．微型卫星的线速度
空间站的线速度
微型卫星的线速度比空间站的线速度大，故B错误；
C．由
解得
空间站所在轨道处的加速度
在地球表面
解得
所以
故C正确；
D．由
解得
可知仅受万有引力提供向心力时，微型卫星比空间站的轨道半径大，角速度小，由于微型卫星跟随空间站以共同的角速度运动，由可知所需向心力增大，所以机械臂对微型卫星有拉力作用，故D错误。
故选C。
7. 我国的风洞技术处于世界领先地位。如图所示，在某次风洞实验中，一质量为m的轻质小球，在恒定的风力作用下先后以相同的速度大小v经过a、b两点，速度方向与a、b连线的夹角α、β均为45°。已知a、b连线长为d，小球的重力忽略不计．则小球从a点运动到b点过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 风力方向与a、b连线平行
B. 所用时间
C. 小球做匀速圆周运动
D. 风力大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A．由题意可知小球做匀变速曲线运动，根据加速度的定义可知加速度方向移动和速度变化量的方向相同，根据几何关系可知加速度方向垂直于a、b连线，如图
所以风力方向垂直于a、b连线，故A错误；
B．小球的速度沿a、b连线方向的分速度为
所以a运动到b的时间为
故B正确；
C．小球受到恒定风力的作用，做匀变速曲线运动，不可能做匀速圆周运动，故C错误；
D．沿风力的方向从a点运动到b点的速度变化量为
则加速度为
根据牛顿第二定律，从a点运动到b点的风力为
故D错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 压缩空气储能系统（CAES）能将空气压缩产生的热能储存起来，发电时让压缩的空气推动发电机工作，这种方式能提升压缩空气储能系统的效率，若该系统始终与外界绝热，空气可视为理想气体。对于上述过程的理解正确的是（ ）
A. 压缩空气过程中，组成空气的气体分子平均动能不变
B. 压缩空气过程中，空气温度升高，内能增加
C. 该方式能够将压缩空气储能的效率提升到100%
D. 压缩的空气在推动发电机工作的过程中；空气对外做功，压强减小
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．压缩空气过程中，外界对气体做正功，系统与外界绝热，由热力学第一定律可知气体内能增大，温度升高，组成空气的气体分子平均动能增大，故A错误，B正确；
C．由热力学第二定律可知，该方式能够将压缩空气储能的效率不能提升到100%，故C错误；
D．压缩的空气在推动发电机工作的过程中；气体膨胀，体积变大，空气对外做功；由可知压强减小，故D正确。
故选BD。
9. 研究“蹦极”运动时，在运动员身上系好弹性绳并安装传感器，可测得运动员竖直下落的距离h及其对应的速度v，得到如图所示的图像。运动员及其所携带装备的总质量为60kg，弹性绳原长为10m，弹性绳上的弹力遵循胡克定律，忽略空气阻力，取重力加速度。以下说法正确的是（ ）
A. 弹性绳的劲度系数为120N/m
B. 运动员在下落过程中先超重再失重
C. 运动员在最低点处加速度大小为
D. 运动员在速度最大处绳子的弹性势能为3000J
【答案】AC
【解析】
【详解】A．运动员受力平衡时，速度最大。由图像可知，下落高度为时速度最大，此时受力平衡
解得
A正确；
B．运动员下落过程先加速后减速，所以下落过程是先失重后超重，B错误；
C．运动员在最低点时，速度为零，弹力最大，此时由牛顿第二定律可得
联立上述各式，解得
C正确；
D．速度最大时重力和弹力平衡，此时弹性绳伸长量为
根据弹性势能的表达式可得其弹性势能的大小
D错误。
故选AC
10. 如图所示，长方体所在空间存在与方向平行的匀强磁场，一粒子源无初速度释放一质量为m、带电量为的带电粒子，经电压U加速后，从O点沿OQ方向射入磁场区域，并从点离开长方体区域。已知长方体OM、边的长度均为d，OQ的长度为，不计粒子的重力及其相互作用，下列说法正确的是（ ）
A. 粒子进入磁场区域的初速度为
B. 磁感应强度的大小为
C. 若减少加速电压U，粒子可能从射出
D. 若增加加速电压U，粒子可能从中点射出
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．粒子在电场中被加速，则
解得进入磁场区域的初速度为
选项A正确；
B．进入磁场后粒子平面内做匀速圆周运动，则
解得磁感应强度的大小为
选项B正确；
C．若减少加速电压U，则粒子射入磁场时的速度减小，运动半径减小，则粒子可能从射出，选项C正确；
D．若增加加速电压U，则粒子射入磁场时的速度变大，运动半径变大，则粒子从QP1连线上某点射出，不可能从中点射出，选项D错误。
故选ABC。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。考生根据要求作答。
11. 用如图（a）所示的实验装置研究物体的平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。上下移动水平挡板MN到合适的位置，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列的痕迹点。
（1）为使小球能水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线成水平方向，检查切线是否水平的方法是__________。
（2）每次都要从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，原因是__________。
（3）为定量研究钢球的平抛运动，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。①取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于斜槽末端Q点，钢球的__________（选填“最上端”“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时__________（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重垂线平行。
②若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：在如图（b）所示的轨迹上取A、B、C三点，测得AB和BC的水平间距均为x，AB和BC的竖直间距分别是和，已知当地重力加速度为g，可求得钢球平抛的初速度大小为__________（用字母x、、和g表示）。
【答案】（1）将小球放置在斜槽末端，能保持静止（或既不向里滚，也不向外滚），则说明斜槽末端切线水平。
（2）保证小球每次以相同的速度从斜槽末端飞出。
（3） ①. 球心 ②. 需要 ③.
【解析】
【小问1详解】
将小球放置在斜槽末端，能保持静止（或既不向里滚，也不向外滚），则说明斜槽末端切线水平。
【小问2详解】
每次都要从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，原因是保证小球每次以相同的速度从斜槽末端飞出。
【小问3详解】
①[1]小球在运动过程中记录下的是其球心的位置，故其抛出点也应是小球静置于Q点时球心的位置，故应以球心在白纸上的位置为坐标原点。
[2]小球在竖直方向为自由落体运动，故需要y轴与重垂线平行。
②[3]平抛运动竖直方向做匀变速直线运动，根据匀变速运动推论
解得
平抛运动水平方向为匀速直线运动，根据匀速直线运动公式，解得
12. 某同学利用如图（a）所示的电路测量未知电阻的阻值与电源电动势E和内阻r，R为电阻箱，电流表可视为理想电流表．操作步骤如下：
（1）测量的阻值．先闭合开关和，调节电阻箱，当电阻箱的阻值R为11Ω时，电流表示数为I；接着断开，调节电阻箱，当电阻箱的阻值R为5Ω时，电流表示数仍为I，此时则的阻值为__________Ω；若电流表为非理想电流表，则按照该方法实际测量得到的的阻值将__________（选填“偏大”“偏小”或者“不变”）。
（2）保持闭合、断开，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A的示数I．为了直观地得到I与R的关系，该同学以电阻箱的阻值R为纵轴，以x为横轴作出了如图（b）的图像，则横轴x为__________，________（用字母E、I、和r表示）。
（3）若图（b）中横轴x所表示的物理量的单位为国际单位，由图像可求得电源的电动势________V，内阻________（结果均保留2位有效数字）。
【答案】（1） ①. 6##6.0 ②. 不变
（2） ①. ②.
（3） ①. 3.1 ②. 3.3
【解析】
【小问1详解】
[1]先闭合开关和，调节电阻箱，当电阻箱的阻值R为11Ω时，电流表示数为I，根据闭合电路欧姆定律有
断开，调节电阻箱，当电阻箱的阻值R为5Ω时，电流表示数仍为I，根据闭合电路欧姆定律有
解得
[2]根据上述结论可知，待测电阻的阻值与电流表的内阻无关，则若电流表为非理想电流表，则按照该方法实际测量得到的的阻值将不变。
【小问2详解】
[1][2]保持闭合、断开，多次调节电阻箱的阻值，根据闭合电路欧姆定律有
整理得
则横轴x为，。
【小问3详解】
[1][2]根据上述图像函数表达式可知，图像斜率表示电动势，则有
根据图像截距有
解得
13. 发生地震时，我国地震局能记录地震过程中的振动图像和波动图像，图（a）为传播方向上距离震源2km的质点P的振动图像，图（b）为地震发生后，质点P振动1.0s时的地震简谐横波图像，假设地震简谐横波传播的速度大小不变，求：
（1）该地震简谐横波的传播方向和时质点P的振动方向；
（2）该地震简谐横波传播的速度大小；
（3）质点P振动30s后，该地震简谐横波能到达的最远位置与震源之间的距离。
【答案】（1）沿轴正方向或水平向右，沿轴正方向；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由振动图像和波动图像得，该地震简谐横波的传播方向沿轴正方向或水平向右。时，质点沿轴正方向振动。
（2）由振动图像和波动图像得波长，周期，由
解得
（3）质点振动后，波沿轴正方向传播的距离为
则
解得
14. 如图所示，电阻不计、竖直放置的平行金属导轨相距，与总电阻的滑动变阻器、板间距的足够长的平行板电容器连成电路，平行板电容器竖直放置．滑动变阻器的左侧有垂直导轨平面向里的匀强磁场，其磁感应强度，电阻的金属棒ab与导轨垂直，在外力作用下紧贴导轨做匀速直线运动。合上开关S，当滑动变阻器触头P在中点时，质量。电量的带正电的微粒从电容器中间位置水平射入，恰能在两板间做匀速直线运动，取重力加速度。求：
（1）金属棒ab运动的方向及其速度大小；
（2）当触头P移至最上端C时，同样的微粒从电容器中间位置水平射入，则该微粒向电容器极板运动过程中所受重力的冲量大小（计算结果可用根式表示）。
【答案】（1）棒水平向左运动，；（2）
【解析】
【详解】（1）平行板上板为负，根据右手定则，棒水平向左运动。设运动的速度大小为，则有
在中点时，由闭合电路欧姆定律，有
两板间电压为
板间电场强度为
带电粒子作匀速直线运动
联立得
计算得
（2）当移至时，滑动变阻器全部接入电路，由闭合电路欧姆定律得
两板间电压为
平行板间的电压变
带电微粒向上偏转，在竖直方向
得
，
得
微粒向电容器极板运动过程中所受重力的冲量大小
得
15. 如图所示，在光滑绝缘足够大的水平面上存在方向水平向右的匀强电场，质量为m、电荷量为q的带正电金属小球甲从A点由静止释放后，以大小为的速度与静止在O点、质量为3m小球乙发生碰撞，乙球不带电，碰撞时间极短且无电荷量转移，首次碰撞后甲向左运动的最远距离距O点，已知AO相距为L，与A点相距3L处的B处有一固定的竖直挡板，乙球与挡板碰撞时间极短且无机械能损失。求：
（1）电场的电场强度E的大小；
（2）首次碰撞后瞬间，甲、乙两球的速度大小；
（3）如果在甲、乙两球首次碰撞后瞬间，将电场强度大小改为，方向不变，要保证乙球碰撞挡板后，甲、乙两球能再次在OB区域相碰，K的取值范围。
【答案】（1）；（2），方向水平向左；；方向水平向右；（3）
【解析】
【详解】（1）方法一：对甲与乙碰撞前的过程，根据动能定理得
方法二：碰撞前，对甲球
（2）设碰撞后甲的速度为，乙的速度为，由动量守恒定律
碰后对甲，由动能定理
解得
方向水平向左；
方向水平向右；
（3）如果甲乙两球恰好在挡板B处再次相撞，对甲球，由牛顿第二定律
取水平向右为正
解得
如果甲乙两球恰好在处相撞，对甲球，由牛顿第二定律
对乙球
解得
故要保证乙球碰撞挡板后，甲、乙两球能再次在区域相碰，的取值范围为
本试卷共6页，15小题：考试时间：75分钟满分：100分
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 硅光电池是利用光电效应原理制成的器件，下列表述正确的是（ ）
A. 硅光电池是把电能转化为光能的一种装置
B. 硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出
C. 逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率有关
D. 光电效应现象说明光具有波动性
2. 如图所示，一女士借助瑜伽球靠墙静止蹲在墙边，女士背部保持挺直且倚靠在瑜伽球上，瑜伽球“倚靠”在竖直墙面上。下列说法正确的是（ ）
A. 地面对女士的支持力大于女士受到的重力
B. 地面对女士的摩擦力为零
C. 女士对瑜伽球的弹力可能为0
D. 女士对瑜伽球的弹力与墙壁对瑜伽球的弹力是一对相互作用力
3. 雨滴从高空静止下落过程中，受到的空气阻力满足，k为定值，取竖直向下为正，下列表示雨滴速度v和加速度a的图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
4. 某电动汽车在充电过程中，可视为理想变压器的原线圈输入电压为220V，输入功率为6.6kw，副线圈的电流为15A，副线圈通过相关设备连接汽车电池，电池容量为33kwh。忽略充电过程中的能量损耗，则变压器的原副线圈匝数比和电池完全充满所需要的时间分别是（ ）
A. 1：2，2.2hB. 2：1，5h
C. 2：1，2.2hD. 1：2，5h
5. 某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图（a）所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图（b）所示。他改变的实验条件可能是（ ）
A. 换用了波长更短的单色光
B. 适当减小了双缝到光屏之间的距离
C. 适当增大了双缝之间的距离
D. 换用了频率更低的单色光
6. 如图所示，从我国空间站伸出的长为d的机械臂外端安置一微型卫星，微型卫星和空间站能与地心保持在同一直线上绕地球做匀速圆周运动。已知地球半径为R，空间站的轨道半径为r，地球表面重力加速度为g。忽略空间站对卫星的引力以及空间站的尺寸，则（ ）
A. 微型卫星的角速度比空间站的角速度要小
B. 微型卫星的线速度与空间站的线速度相等
C. 空间站所在轨道处的加速度与g之比为
D. 机械臂对微型卫星一定无作用力
7. 我国的风洞技术处于世界领先地位。如图所示，在某次风洞实验中，一质量为m的轻质小球，在恒定的风力作用下先后以相同的速度大小v经过a、b两点，速度方向与a、b连线的夹角α、β均为45°。已知a、b连线长为d，小球的重力忽略不计．则小球从a点运动到b点过程中，下列说法正确的是（ ）
A 风力方向与a、b连线平行
B. 所用时间为
C. 小球做匀速圆周运动
D. 风力大小为
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 压缩空气储能系统（CAES）能将空气压缩产生热能储存起来，发电时让压缩的空气推动发电机工作，这种方式能提升压缩空气储能系统的效率，若该系统始终与外界绝热，空气可视为理想气体。对于上述过程的理解正确的是（ ）
A. 压缩空气过程中，组成空气的气体分子平均动能不变
B. 压缩空气过程中，空气温度升高，内能增加
C. 该方式能够将压缩空气储能的效率提升到100%
D. 压缩的空气在推动发电机工作的过程中；空气对外做功，压强减小
9. 研究“蹦极”运动时，在运动员身上系好弹性绳并安装传感器，可测得运动员竖直下落距离h及其对应的速度v，得到如图所示的图像。运动员及其所携带装备的总质量为60kg，弹性绳原长为10m，弹性绳上的弹力遵循胡克定律，忽略空气阻力，取重力加速度。以下说法正确的是（ ）
A. 弹性绳的劲度系数为120N/m
B. 运动员在下落过程中先超重再失重
C. 运动员在最低点处加速度大小为
D. 运动员在速度最大处绳子的弹性势能为3000J
10. 如图所示，长方体所在空间存在与方向平行的匀强磁场，一粒子源无初速度释放一质量为m、带电量为的带电粒子，经电压U加速后，从O点沿OQ方向射入磁场区域，并从点离开长方体区域。已知长方体OM、边的长度均为d，OQ的长度为，不计粒子的重力及其相互作用，下列说法正确的是（ ）
A. 粒子进入磁场区域的初速度为
B. 磁感应强度的大小为
C. 若减少加速电压U，粒子可能从射出
D. 若增加加速电压U，粒子可能从中点射出
三、非选择题：本题共5小题，共54分。考生根据要求作答。
11. 用如图（a）所示的实验装置研究物体的平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。上下移动水平挡板MN到合适的位置，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列的痕迹点。
（1）为使小球能水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线成水平方向，检查切线是否水平的方法是__________。
（2）每次都要从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，原因是__________。
（3）为定量研究钢球的平抛运动，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。①取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于斜槽末端Q点，钢球的__________（选填“最上端”“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时__________（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重垂线平行。
②若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：在如图（b）所示的轨迹上取A、B、C三点，测得AB和BC的水平间距均为x，AB和BC的竖直间距分别是和，已知当地重力加速度为g，可求得钢球平抛的初速度大小为__________（用字母x、、和g表示）。
12. 某同学利用如图（a）所示的电路测量未知电阻的阻值与电源电动势E和内阻r，R为电阻箱，电流表可视为理想电流表．操作步骤如下：
（1）测量的阻值．先闭合开关和，调节电阻箱，当电阻箱的阻值R为11Ω时，电流表示数为I；接着断开，调节电阻箱，当电阻箱的阻值R为5Ω时，电流表示数仍为I，此时则的阻值为__________Ω；若电流表为非理想电流表，则按照该方法实际测量得到的的阻值将__________（选填“偏大”“偏小”或者“不变”）。
（2）保持闭合、断开，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A的示数I．为了直观地得到I与R的关系，该同学以电阻箱的阻值R为纵轴，以x为横轴作出了如图（b）的图像，则横轴x为__________，________（用字母E、I、和r表示）。
（3）若图（b）中横轴x所表示的物理量的单位为国际单位，由图像可求得电源的电动势________V，内阻________（结果均保留2位有效数字）。
13. 发生地震时，我国地震局能记录地震过程中的振动图像和波动图像，图（a）为传播方向上距离震源2km的质点P的振动图像，图（b）为地震发生后，质点P振动1.0s时的地震简谐横波图像，假设地震简谐横波传播的速度大小不变，求：
（1）该地震简谐横波的传播方向和时质点P的振动方向；
（2）该地震简谐横波传播的速度大小；
（3）质点P振动30s后，该地震简谐横波能到达最远位置与震源之间的距离。
14. 如图所示，电阻不计、竖直放置的平行金属导轨相距，与总电阻的滑动变阻器、板间距的足够长的平行板电容器连成电路，平行板电容器竖直放置．滑动变阻器的左侧有垂直导轨平面向里的匀强磁场，其磁感应强度，电阻的金属棒ab与导轨垂直，在外力作用下紧贴导轨做匀速直线运动。合上开关S，当滑动变阻器触头P在中点时，质量。电量的带正电的微粒从电容器中间位置水平射入，恰能在两板间做匀速直线运动，取重力加速度。求：
（1）金属棒ab运动的方向及其速度大小；
（2）当触头P移至最上端C时，同样微粒从电容器中间位置水平射入，则该微粒向电容器极板运动过程中所受重力的冲量大小（计算结果可用根式表示）。
15. 如图所示，在光滑绝缘足够大的水平面上存在方向水平向右的匀强电场，质量为m、电荷量为q的带正电金属小球甲从A点由静止释放后，以大小为的速度与静止在O点、质量为3m小球乙发生碰撞，乙球不带电，碰撞时间极短且无电荷量转移，首次碰撞后甲向左运动的最远距离距O点，已知AO相距为L，与A点相距3L处的B处有一固定的竖直挡板，乙球与挡板碰撞时间极短且无机械能损失。求：
（1）电场的电场强度E的大小；
（2）首次碰撞后瞬间，甲、乙两球的速度大小；
（3）如果在甲、乙两球首次碰撞后瞬间，将电场强度大小改为，方向不变，要保证乙球碰撞挡板后，甲、乙两球能再次在OB区域相碰，K的取值范围。
惠州市2024届高三模拟考试试题
物理
本试卷共6页，15小题：考试时间：75分钟满分：100分
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 硅光电池是利用光电效应原理制成的器件，下列表述正确的是（ ）
A. 硅光电池是把电能转化为光能的一种装置
B. 硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出
C. 逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率有关
D. 光电效应现象说明光具有波动性
【答案】C
【解析】
【详解】A．硅光电池是把光能转化为电能的一种装置，故A错误；
B．硅光电池中吸收了光子能量的电子只有光子的能量大于逸出功才能逸出，故B错误；
C．由，可知光电子的最大初动能与入射光的频率有关，随着入射光的频率增大而增大，故C正确；
D．光电效应现象说明光具有粒子性，故D错误。
故选C。
2. 如图所示，一女士借助瑜伽球靠墙静止蹲在墙边，女士背部保持挺直且倚靠在瑜伽球上，瑜伽球“倚靠”在竖直墙面上。下列说法正确的是（ ）
A. 地面对女士的支持力大于女士受到的重力
B. 地面对女士的摩擦力为零
C. 女士对瑜伽球的弹力可能为0
D. 女士对瑜伽球的弹力与墙壁对瑜伽球的弹力是一对相互作用力
【答案】A
【解析】
【详解】A．瑜伽球有向下的运动趋势，在竖直方向受到重力、墙和女士对球竖直向上的摩擦力，女士受到重力、瑜伽球对女士向下的摩擦力和竖直向上的支持力，根据平衡条件可知地面对女士的支持力大于女士受到的重力，故A正确；
B．女士在水平方向受力平衡，由于瑜伽球对女士有水平向左的弹力，所以地面对女士有水平向右的摩擦力，故B错误；
C．瑜伽球在水平方向受力平衡，墙对瑜伽球有水平向左的弹力，所以女士对瑜伽球有水平向右的弹力，故C错误；
D．女士对瑜伽球的弹力与墙壁对瑜伽球的弹力是一对平衡力，故D错误。
故选A。
3. 雨滴从高空静止下落过程中，受到的空气阻力满足，k为定值，取竖直向下为正，下列表示雨滴速度v和加速度a的图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】雨滴从高空静止下落过程中，设雨滴的质量为，根据牛顿第二定律可得
可知随着雨滴速度的增大，加速度逐渐减小，所以雨滴做加速度逐渐减小的加速运动，则图像的切线斜率逐渐减小；当空气阻力等于雨滴重力时，雨滴的加速度减为0，且加速度与速度不是线性关系。
故选B。
4. 某电动汽车在充电过程中，可视为理想变压器的原线圈输入电压为220V，输入功率为6.6kw，副线圈的电流为15A，副线圈通过相关设备连接汽车电池，电池容量为33kwh。忽略充电过程中的能量损耗，则变压器的原副线圈匝数比和电池完全充满所需要的时间分别是（ ）
A. 1：2，2.2hB. 2：1，5h
C. 2：1，2.2hD. 1：2，5h
【答案】D
【解析】
【详解】变压器初级电流
则变压器原副线圈匝数比
电池完全充满所需要时间
故选D。
5. 某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图（a）所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图（b）所示。他改变的实验条件可能是（ ）
A. 换用了波长更短的单色光
B. 适当减小了双缝到光屏之间的距离
C. 适当增大了双缝之间的距离
D. 换用了频率更低的单色光
【答案】D
【解析】
【详解】因从a图到b图条纹间距变大，根据
可知可能是换用了波长更长的光，或者频率更低的光，也可能适当增加了双缝到光屏之间的距离，也可能是适当减小了双缝之间的距离，故选项ABC错误，D正确。
故选D。
6. 如图所示，从我国空间站伸出的长为d的机械臂外端安置一微型卫星，微型卫星和空间站能与地心保持在同一直线上绕地球做匀速圆周运动。已知地球半径为R，空间站的轨道半径为r，地球表面重力加速度为g。忽略空间站对卫星的引力以及空间站的尺寸，则（ ）
A. 微型卫星的角速度比空间站的角速度要小
B. 微型卫星的线速度与空间站的线速度相等
C. 空间站所在轨道处的加速度与g之比为
D. 机械臂对微型卫星一定无作用力
【答案】C
【解析】
【详解】A．微型卫星和空间站能与地心保持在同一直线上绕地球做匀速圆周运动，所以微型卫星的角速度与空间站的角速度相等，故A错误；
B．微型卫星的线速度
空间站的线速度
微型卫星的线速度比空间站的线速度大，故B错误；
C．由
解得
空间站所在轨道处的加速度
在地球表面
解得
所以
故C正确；
D．由
解得
可知仅受万有引力提供向心力时，微型卫星比空间站的轨道半径大，角速度小，由于微型卫星跟随空间站以共同的角速度运动，由可知所需向心力增大，所以机械臂对微型卫星有拉力作用，故D错误。
故选C。
7. 我国的风洞技术处于世界领先地位。如图所示，在某次风洞实验中，一质量为m的轻质小球，在恒定的风力作用下先后以相同的速度大小v经过a、b两点，速度方向与a、b连线的夹角α、β均为45°。已知a、b连线长为d，小球的重力忽略不计．则小球从a点运动到b点过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 风力方向与a、b连线平行
B. 所用时间
C. 小球做匀速圆周运动
D. 风力大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A．由题意可知小球做匀变速曲线运动，根据加速度的定义可知加速度方向移动和速度变化量的方向相同，根据几何关系可知加速度方向垂直于a、b连线，如图
所以风力方向垂直于a、b连线，故A错误；
B．小球的速度沿a、b连线方向的分速度为
所以a运动到b的时间为
故B正确；
C．小球受到恒定风力的作用，做匀变速曲线运动，不可能做匀速圆周运动，故C错误；
D．沿风力的方向从a点运动到b点的速度变化量为
则加速度为
根据牛顿第二定律，从a点运动到b点的风力为
故D错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 压缩空气储能系统（CAES）能将空气压缩产生的热能储存起来，发电时让压缩的空气推动发电机工作，这种方式能提升压缩空气储能系统的效率，若该系统始终与外界绝热，空气可视为理想气体。对于上述过程的理解正确的是（ ）
A. 压缩空气过程中，组成空气的气体分子平均动能不变
B. 压缩空气过程中，空气温度升高，内能增加
C. 该方式能够将压缩空气储能的效率提升到100%
D. 压缩的空气在推动发电机工作的过程中；空气对外做功，压强减小
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．压缩空气过程中，外界对气体做正功，系统与外界绝热，由热力学第一定律可知气体内能增大，温度升高，组成空气的气体分子平均动能增大，故A错误，B正确；
C．由热力学第二定律可知，该方式能够将压缩空气储能的效率不能提升到100%，故C错误；
D．压缩的空气在推动发电机工作的过程中；气体膨胀，体积变大，空气对外做功；由可知压强减小，故D正确。
故选BD。
9. 研究“蹦极”运动时，在运动员身上系好弹性绳并安装传感器，可测得运动员竖直下落的距离h及其对应的速度v，得到如图所示的图像。运动员及其所携带装备的总质量为60kg，弹性绳原长为10m，弹性绳上的弹力遵循胡克定律，忽略空气阻力，取重力加速度。以下说法正确的是（ ）
A. 弹性绳的劲度系数为120N/m
B. 运动员在下落过程中先超重再失重
C. 运动员在最低点处加速度大小为
D. 运动员在速度最大处绳子的弹性势能为3000J
【答案】AC
【解析】
【详解】A．运动员受力平衡时，速度最大。由图像可知，下落高度为时速度最大，此时受力平衡
解得
A正确；
B．运动员下落过程先加速后减速，所以下落过程是先失重后超重，B错误；
C．运动员在最低点时，速度为零，弹力最大，此时由牛顿第二定律可得
联立上述各式，解得
C正确；
D．速度最大时重力和弹力平衡，此时弹性绳伸长量为
根据弹性势能的表达式可得其弹性势能的大小
D错误。
故选AC
10. 如图所示，长方体所在空间存在与方向平行的匀强磁场，一粒子源无初速度释放一质量为m、带电量为的带电粒子，经电压U加速后，从O点沿OQ方向射入磁场区域，并从点离开长方体区域。已知长方体OM、边的长度均为d，OQ的长度为，不计粒子的重力及其相互作用，下列说法正确的是（ ）
A. 粒子进入磁场区域的初速度为
B. 磁感应强度的大小为
C. 若减少加速电压U，粒子可能从射出
D. 若增加加速电压U，粒子可能从中点射出
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．粒子在电场中被加速，则
解得进入磁场区域的初速度为
选项A正确；
B．进入磁场后粒子平面内做匀速圆周运动，则
解得磁感应强度的大小为
选项B正确；
C．若减少加速电压U，则粒子射入磁场时的速度减小，运动半径减小，则粒子可能从射出，选项C正确；
D．若增加加速电压U，则粒子射入磁场时的速度变大，运动半径变大，则粒子从QP1连线上某点射出，不可能从中点射出，选项D错误。
故选ABC。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。考生根据要求作答。
11. 用如图（a）所示的实验装置研究物体的平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。上下移动水平挡板MN到合适的位置，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列的痕迹点。
（1）为使小球能水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线成水平方向，检查切线是否水平的方法是__________。
（2）每次都要从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，原因是__________。
（3）为定量研究钢球的平抛运动，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。①取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于斜槽末端Q点，钢球的__________（选填“最上端”“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时__________（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重垂线平行。
②若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：在如图（b）所示的轨迹上取A、B、C三点，测得AB和BC的水平间距均为x，AB和BC的竖直间距分别是和，已知当地重力加速度为g，可求得钢球平抛的初速度大小为__________（用字母x、、和g表示）。
【答案】（1）将小球放置在斜槽末端，能保持静止（或既不向里滚，也不向外滚），则说明斜槽末端切线水平。
（2）保证小球每次以相同的速度从斜槽末端飞出。
（3） ①. 球心 ②. 需要 ③.
【解析】
【小问1详解】
将小球放置在斜槽末端，能保持静止（或既不向里滚，也不向外滚），则说明斜槽末端切线水平。
【小问2详解】
每次都要从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，原因是保证小球每次以相同的速度从斜槽末端飞出。
【小问3详解】
①[1]小球在运动过程中记录下的是其球心的位置，故其抛出点也应是小球静置于Q点时球心的位置，故应以球心在白纸上的位置为坐标原点。
[2]小球在竖直方向为自由落体运动，故需要y轴与重垂线平行。
②[3]平抛运动竖直方向做匀变速直线运动，根据匀变速运动推论
解得
平抛运动水平方向为匀速直线运动，根据匀速直线运动公式，解得
12. 某同学利用如图（a）所示的电路测量未知电阻的阻值与电源电动势E和内阻r，R为电阻箱，电流表可视为理想电流表．操作步骤如下：
（1）测量的阻值．先闭合开关和，调节电阻箱，当电阻箱的阻值R为11Ω时，电流表示数为I；接着断开，调节电阻箱，当电阻箱的阻值R为5Ω时，电流表示数仍为I，此时则的阻值为__________Ω；若电流表为非理想电流表，则按照该方法实际测量得到的的阻值将__________（选填“偏大”“偏小”或者“不变”）。
（2）保持闭合、断开，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A的示数I．为了直观地得到I与R的关系，该同学以电阻箱的阻值R为纵轴，以x为横轴作出了如图（b）的图像，则横轴x为__________，________（用字母E、I、和r表示）。
（3）若图（b）中横轴x所表示的物理量的单位为国际单位，由图像可求得电源的电动势________V，内阻________（结果均保留2位有效数字）。
【答案】（1） ①. 6##6.0 ②. 不变
（2） ①. ②.
（3） ①. 3.1 ②. 3.3
【解析】
【小问1详解】
[1]先闭合开关和，调节电阻箱，当电阻箱的阻值R为11Ω时，电流表示数为I，根据闭合电路欧姆定律有
断开，调节电阻箱，当电阻箱的阻值R为5Ω时，电流表示数仍为I，根据闭合电路欧姆定律有
解得
[2]根据上述结论可知，待测电阻的阻值与电流表的内阻无关，则若电流表为非理想电流表，则按照该方法实际测量得到的的阻值将不变。
【小问2详解】
[1][2]保持闭合、断开，多次调节电阻箱的阻值，根据闭合电路欧姆定律有
整理得
则横轴x为，。
【小问3详解】
[1][2]根据上述图像函数表达式可知，图像斜率表示电动势，则有
根据图像截距有
解得
13. 发生地震时，我国地震局能记录地震过程中的振动图像和波动图像，图（a）为传播方向上距离震源2km的质点P的振动图像，图（b）为地震发生后，质点P振动1.0s时的地震简谐横波图像，假设地震简谐横波传播的速度大小不变，求：
（1）该地震简谐横波的传播方向和时质点P的振动方向；
（2）该地震简谐横波传播的速度大小；
（3）质点P振动30s后，该地震简谐横波能到达的最远位置与震源之间的距离。
【答案】（1）沿轴正方向或水平向右，沿轴正方向；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由振动图像和波动图像得，该地震简谐横波的传播方向沿轴正方向或水平向右。时，质点沿轴正方向振动。
（2）由振动图像和波动图像得波长，周期，由
解得
（3）质点振动后，波沿轴正方向传播的距离为
则
解得
14. 如图所示，电阻不计、竖直放置的平行金属导轨相距，与总电阻的滑动变阻器、板间距的足够长的平行板电容器连成电路，平行板电容器竖直放置．滑动变阻器的左侧有垂直导轨平面向里的匀强磁场，其磁感应强度，电阻的金属棒ab与导轨垂直，在外力作用下紧贴导轨做匀速直线运动。合上开关S，当滑动变阻器触头P在中点时，质量。电量的带正电的微粒从电容器中间位置水平射入，恰能在两板间做匀速直线运动，取重力加速度。求：
（1）金属棒ab运动的方向及其速度大小；
（2）当触头P移至最上端C时，同样的微粒从电容器中间位置水平射入，则该微粒向电容器极板运动过程中所受重力的冲量大小（计算结果可用根式表示）。
【答案】（1）棒水平向左运动，；（2）
【解析】
【详解】（1）平行板上板为负，根据右手定则，棒水平向左运动。设运动的速度大小为，则有
在中点时，由闭合电路欧姆定律，有
两板间电压为
板间电场强度为
带电粒子作匀速直线运动
联立得
计算得
（2）当移至时，滑动变阻器全部接入电路，由闭合电路欧姆定律得
两板间电压为
平行板间的电压变
带电微粒向上偏转，在竖直方向
得
，
得
微粒向电容器极板运动过程中所受重力的冲量大小
得
15. 如图所示，在光滑绝缘足够大的水平面上存在方向水平向右的匀强电场，质量为m、电荷量为q的带正电金属小球甲从A点由静止释放后，以大小为的速度与静止在O点、质量为3m小球乙发生碰撞，乙球不带电，碰撞时间极短且无电荷量转移，首次碰撞后甲向左运动的最远距离距O点，已知AO相距为L，与A点相距3L处的B处有一固定的竖直挡板，乙球与挡板碰撞时间极短且无机械能损失。求：
（1）电场的电场强度E的大小；
（2）首次碰撞后瞬间，甲、乙两球的速度大小；
（3）如果在甲、乙两球首次碰撞后瞬间，将电场强度大小改为，方向不变，要保证乙球碰撞挡板后，甲、乙两球能再次在OB区域相碰，K的取值范围。
【答案】（1）；（2），方向水平向左；；方向水平向右；（3）
【解析】
【详解】（1）方法一：对甲与乙碰撞前的过程，根据动能定理得
方法二：碰撞前，对甲球
（2）设碰撞后甲的速度为，乙的速度为，由动量守恒定律
碰后对甲，由动能定理
解得
方向水平向左；
方向水平向右；
（3）如果甲乙两球恰好在挡板B处再次相撞，对甲球，由牛顿第二定律
取水平向右为正
解得
如果甲乙两球恰好在处相撞，对甲球，由牛顿第二定律
对乙球
解得
故要保证乙球碰撞挡板后，甲、乙两球能再次在区域相碰，的取值范围为
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