2024年廣西高考物理試卷（選擇性）

一、選擇題：本大題共10小題，共46分。第1?7題，每題4分，只有一項(xiàng)符合題目要求，第8?10題,

每題6分，有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

I.（4分）潮汐現(xiàn)象出現(xiàn)的原因之一是在地球的不同位置海水受到月球的引力不相同。圖中a、b和c處單

位質(zhì)量的海水受:月球引力大小在（）

O

月球

A.a處最大B.b處最大

C.c處最大D.a、c處相等，b處最小

【答案】A

【分析】根據(jù)萬(wàn)有引力的計(jì)算公式分析判斷。

【解答】解：根據(jù)萬(wàn)有引力公式可知，圖中a處與月球距離最小，單位質(zhì)量的海水受月球引力

最大，故A正確，BCD錯(cuò)誤;

故選：Ao

【點(diǎn)評(píng)】本題考查萬(wàn)有引力公式的應(yīng)用，解題關(guān)鍵掌握萬(wàn)有引力定律中各物理量的含義.

2.（4分）工人卸貨時(shí)常利用斜面將重物從高處滑下。如圖，三個(gè)完全相同的貨箱正沿著表面均勻的長(zhǎng)直

木板下滑，貨箱各表面材質(zhì)和粗糙程度均相同。若1、2、3號(hào)貨箱與直木板間摩擦力的大小分別為Ffi、

Ffi=Ff2<Ff3

C.Fn=Fi3<Ff2D.Ffi=Ff2=Ft3

【答案】D

【分析】貨箱沿著木板下滑時(shí)受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，根據(jù)滑動(dòng)摩擦力的公式分析解答。

【解答】解：貨箱沿著木板下滑時(shí)受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，根據(jù)滑動(dòng)摩擦力的公式：G=RFN,又

有：FN=mgcosO,（m為貨箱的重力，8為斜面的傾角），聯(lián)立可得：fi1t=nmgcos0,因三個(gè)貨箱各表面

材質(zhì)和粗糙程度均相同，故摩擦因數(shù)均相同，可知三個(gè)貨箱與直木板間摩擦力的大小，即：Ffi=Ff2=

Fn，故ABC錯(cuò)誤，D正確。

故選：Do

【點(diǎn)評(píng)】本題考杳了滑動(dòng)摩擦力大小的計(jì)算，基礎(chǔ)題目,根據(jù)滑動(dòng)摩擦力的公式解答即可＜

3.（4分）讓質(zhì)量為Ikg的石塊Pi從足夠高處自由下落，Pi在下落的第Is末速度大小為vi,再將Pi和質(zhì)

量為2kg的石塊綁為一個(gè)整體P2,使P2從原高度自由下落，P2在下落的第Is末速度大小為V2,g取

lOm/s2,則（）

A.vi=5m/sB.vi=lOm/sC.v2=I5m/sD.v2=30m/s

【答案】B

【分析】石塊Pl、Pl和P2整體釋放后做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解作答。

【解答】解：不計(jì)空氣阻力，石塊Pl、Pl和P2整體釋放后做自由落體運(yùn)動(dòng)，自由落體運(yùn)動(dòng)的速度與物

體質(zhì)量無(wú)關(guān)；因此石塊下落Is的速度vi=v2=gt=l（）xlm/s=lOm/s,故ACD錯(cuò)誤，B正確。

故選：Bo

【點(diǎn)評(píng)】本題以石塊下落為背景考查了自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，實(shí)際上是為了解決重的物體和輕的物體誰(shuí)

卜落得更快的問(wèn)題而設(shè)定的考題。

4.（4分）近期，我國(guó)科研人員首次合成了新核素鉞-160（瘠Os）和鴿-156（宓6w）。若餓-160經(jīng)

過(guò)1次。衰變，鴇?156經(jīng)過(guò)1次的衰變（放出一個(gè)正電子），則上述兩新核素衰變后的新核有相同的

（）

A.電荷數(shù)B.中子數(shù)C.質(zhì)量數(shù)D.質(zhì)子數(shù)

【答案】C

【分析1根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷守恒求解衰變方程，然后作答。

【解答】解：核反應(yīng)過(guò)程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒

鍬-160（潸0s）的衰變方程為啜Os一臂W+

/o/4Z

鴇-156（殍w）的衰變方程為辭Wt普Ta+卜

因此兩種元素衰變后有相同的質(zhì)量數(shù)，故ABD錯(cuò)誤，C正確。

故選：Co

【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了a衰變和p衰變，核反應(yīng)過(guò)程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，知道兩種衰變

質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)的變化是解題的關(guān)鍵。

5.（4分）Oxy坐標(biāo)平面內(nèi)一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里。質(zhì)

量為m,電荷量為+q的粒子，以初速度v從0點(diǎn)沿x軸正向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，粒子過(guò)y軸時(shí)速度與y軸正向

夾角為45。，交點(diǎn)為P。不計(jì)粒子重力，則P點(diǎn)至0點(diǎn)的距離為（）

y

XXXXXX

R

XXXXvxX

XXXXXX

mv3mv

A.一B.——

qB2qB

lmv

C.(1+V2)—D.(1+

qB

【答案】C

【分析】本題根據(jù)洛倫茲力提供向心力，結(jié)合幾何關(guān)系分析求解。

【解答】解：粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：

在磁場(chǎng)中，洛倫茲力提供向心力有：qvB=m9,可得粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑：「=希

根據(jù)幾何關(guān)系可得P點(diǎn)到0點(diǎn)的距離：LPO=「+而品=（1+V2）—,

故ABD錯(cuò)誤，C正確;

故選：Co

【點(diǎn)評(píng)】本題考查了帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，理解洛倫茲力提供向心力是解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵。

6.（5分）將橫截面相同、材料不同的兩段導(dǎo)體Li、L2無(wú)縫連接成一段導(dǎo)體，總長(zhǎng)度為1.00m,接入圖甲

電路。閉合開(kāi)關(guān)S,滑片P從M端滑到N端，理想電壓表讀數(shù)U隨滑片P的滑動(dòng)距離x的變化關(guān)系如

圖乙，則導(dǎo)體Li、L2的電阻率之比約為（）

帶負(fù)電的小圓環(huán)在兩個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的電勢(shì)能

64kQq27kQq

Ep=2Rsina十IRcosa

根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知在37。S讓53。范圍內(nèi)，隨著a的增大，小圓環(huán)的電勢(shì)能一直減小，所以靜電力做正

功。故BCD錯(cuò)誤，A正確。

故選：Ao

【點(diǎn)評(píng)】本題考查了帶電粒了在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，理解電場(chǎng)力做正功電勢(shì)能減小，電場(chǎng)力做負(fù)功電勢(shì)能增加

是解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵。

（多選）8.（5分）如圖，在光滑平臺(tái)上有兩個(gè)相同的彈性小球M和N。M水平向右運(yùn)動(dòng)，速度大小為V。

M與靜置于平臺(tái)邊緣的N發(fā)生正碰，碰撞過(guò)程中總機(jī)械能守恒。若不計(jì)空氣阻力，則碰撞后,51在（）

A.豎直墻面上的垂直投影的運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)

B.豎直墻面上的垂直投影的運(yùn)動(dòng)是勻加速運(yùn)動(dòng)

C.水平地面上的垂直投影的運(yùn)動(dòng)速度大小等于v

D.水平地面上的垂直投影的運(yùn)動(dòng)速度大小大于v

【答案】BC

【分析】AB.小球N離開(kāi)平臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律分析作答；

CD.兩小球發(fā)生彈性碰撞滿足動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒，據(jù)此求解碰撞后小球N的速度，再根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)

的規(guī)律分析作答。

【解答】解：AB.兩小球發(fā)生彈性碰撞，小球N離開(kāi)平臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，豎直分

運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)，因此小球N豎直墻面上的垂直投影的運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)

誤，B正確；

CD.設(shè)M和N小球碰撞后的速度分別為vi、V2,取水平向右為正方向

兩小球發(fā)生彈性碰撞時(shí)，動(dòng)量守恒mv=mvi+mv2

機(jī)械能守恒=-mv\+-mv2

聯(lián)立解得vi=0,v2=v

小球N離開(kāi)平臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，水平分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此水平地面上的

垂直投影的運(yùn)動(dòng)速度大小等于V,故C正確，D錯(cuò)誤。

故選：BCo

【點(diǎn)評(píng)】本題考查了彈性碰撞和平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，知道質(zhì)量相等的兩小球發(fā)生彈性碰撞后，速度要發(fā)生

交換。

（多選）9.（5分）如圖，S為單色光圖，S發(fā)出的光一部分直接照在光屏上，一部分通過(guò)平面鏡反射到光

屏上，從平面鏡反射的光相當(dāng)于S在平面鏡中的虛像發(fā)出的，由此形成了兩個(gè)相干光源，設(shè)光源S到

平面鏡和到光屏的距離分別為a和I,a?l,鏡面與光屏垂直，單色光波長(zhǎng)為人,下列說(shuō)法正確的是（）

光屏

S

'J：

?-間m........

:平面鏡：

:?*---------/---------

A.光屏上相鄰兩條亮條紋的中心間距為:人

2a

B.光屏上相鄰兩條暗條紋的中心間距為'/I

a

C.若將整套裝置完全浸入折射率為n的蔗糖溶液中，此時(shí)宜色光的波長(zhǎng)變?yōu)?

D.若將整套裝置完全浸入某種透明溶液中，光屏上相鄰兩條亮條紋的中心間距為Ax,則該液體的折

射率為

2aAx

【答案】AD

【分析】AB.本實(shí)驗(yàn)的原理相當(dāng)于雙縫干涉，根據(jù)雙縫干涉釜紋間距公式求解作答；

C.根據(jù)折射率公式求解光進(jìn)入蔗糖溶液的傳播速度，光從空氣中進(jìn)入蔗糖溶液，光的頻率不變，根據(jù)波

長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系求波長(zhǎng)；

D.根據(jù)折射率公式求解光進(jìn)入某種透明溶液的傳播速度，根據(jù)波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系求波長(zhǎng)；根據(jù)雙

縫干涉條紋間距公式求折射率。

【解答】解：AB.光源直接發(fā)出的光和被平面鏡反射的光實(shí)際上是同一列光，故是相干光，該干涉現(xiàn)象

可以看作雙縫干涉，雙縫SS之間的距離為d,則d=2a,而光源S到光屏的距離看以看作雙孔屏到像屏

距離1;

根據(jù)雙縫干涉的相鄰條紋之間的距離公式dx=5/l=//l，故A正確，B錯(cuò)誤；

C.光從空氣進(jìn)入蔗糖溶液，根據(jù)折射率公式，光的傳播速度v=E

光從空氣中進(jìn)入蔗糖溶液，光的頻率不變，根據(jù)波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系

光在蔗糖溶液中的波長(zhǎng)T=W=M=故C錯(cuò)誤；

D.單色光的頻率1/=苧

A

單色光在某種透明介質(zhì)中的傳播速度/二:

n

光在某種透明介質(zhì)中的波長(zhǎng)X=,=看x[=5

根據(jù)雙縫公式條紋間距公式加=加=或xJ

解得該透明溶液的折射率九'=/九故D正確。

故選：ADo

【點(diǎn)評(píng)】考行干涉條紋的間距公式應(yīng)用，要理解該實(shí)驗(yàn)的原理，掌握波長(zhǎng)、波速和頻率的關(guān)系，知道光

從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，光的頻率不變。

（多選）10.（5分）如圖，堅(jiān)硬的水平地面上放置一木料，木料上有一個(gè)豎直方向的方孔，方孔各側(cè)壁完

全相同。木栓材質(zhì)堅(jiān)硬，形狀為正四棱臺(tái)，上下底面均為正方形，四個(gè)側(cè)面完全相同且與上底面的夾角

均為。。木栓質(zhì)量為m,與方孔側(cè)壁的動(dòng)摩擦因數(shù)為中將木栓對(duì)準(zhǔn)方孔，接觸但無(wú)擠壓。錘子以極短

時(shí)間撞擊木栓后反彈，錘子對(duì)木栓沖量為I，方向豎直向下，木栓在豎直方向前進(jìn)了Ax的位移，未到

達(dá)方孔底部。若進(jìn)入的過(guò)程方孔側(cè)壁發(fā)生彈性形變，彈力呈線性變化,最大靜摩擦力約等于滑動(dòng)摩擦力，

I2

B.進(jìn)入過(guò)程,木料對(duì)木栓的平均阻力大小的為:;——+mg

2mAx

/2

C.進(jìn)入過(guò)程,木料和木栓的機(jī)械能共損失/—+mgAx

2m

u.（I2+2m2dAx}

D.木栓前進(jìn)Ax后木料對(duì)木栓一個(gè)側(cè)面的最大靜摩擦力大小約為高而扁品

【答案】BD

【分析】根據(jù)對(duì)對(duì)木栓分析可知合外力的沖量為0,但是重力有沖量分析A項(xiàng)；

根據(jù)動(dòng)能定理結(jié)合錘子撞擊木栓后木栓獲得的動(dòng)能分析B項(xiàng)；

根據(jù)栓進(jìn)入過(guò)程損失的機(jī)械能即為阻力做的功分析C項(xiàng)；

根據(jù)對(duì)木栓受力分析結(jié)合方孔側(cè)壁彈力成線性變化分析求解D項(xiàng)。

【解答】解：A.錘子撞擊木栓到木栓進(jìn)入過(guò)程，對(duì)木栓分析可知合外力的沖量為0,錘子對(duì)木栓的沖量

為I,由于重力有沖量，則木料對(duì)木栓的合力沖量不為-I,故A錯(cuò)誤；

B.錘子撞擊木栓后木栓獲得的動(dòng)能為：Ek=4

木栓進(jìn)入過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理有：（mg-］）Ax=0-Ek

解得平均阻力為：f=—故B正確；

I2

C.木栓進(jìn)入過(guò)程木栓減少的動(dòng)能為丁，減少的重力勢(shì)能為mgAx,木料增加彈性勢(shì)能為Eo,則木料和

2m

木柱的機(jī)械能共損失了：△E=^^+7ngzlx-Ep,故C錯(cuò)誤；

D.對(duì)木栓的一個(gè)側(cè)面受力分析如圖：

且根據(jù)B選項(xiàng)求得平均阻力：7=ra+mg

4〃1ZJ人

又由：f=nFN

聯(lián)立可得：f=4媼湍溫）,故D正確；

故選：BDo

【點(diǎn)評(píng)】本題考查了動(dòng)量定理和動(dòng)能定理，理解物體受力和做功的關(guān)系，掌握物體不同狀態(tài)下的動(dòng)能情

況是解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵。

二、非選擇題：本大題共5小題，共54分

II.（6分）單擺可作為研究簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的理想模型。

（1）制作單擺時(shí)，在圖甲、圖乙兩種單擺的懸掛方式中，選擇圖甲方式的目的是要保持?jǐn)[動(dòng)中擺長(zhǎng)

不變;

（2）用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑，測(cè)得讀數(shù)如圖丙，則擺球直徑為1.16cm；

（3）若將一個(gè)周期為T的單擺，從平衡位置拉開(kāi)5。的角度釋放，忽略空氣阻力，擺球的振動(dòng)可看為簡(jiǎn)

諧運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,以釋放時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，則擺球偏離平衡位置的位移x與時(shí)間I的關(guān)

系為X=9%cos

47r噌2竿,

【分析】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，單擺在擺動(dòng)過(guò)程中，應(yīng)保持單擺的擺長(zhǎng)不變，據(jù)此分析作答;

（2）10分度游標(biāo)卡尺的精確度為0.1mm,根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則讀數(shù)；

（3）根據(jù)單擺周期公式求擺長(zhǎng)，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)求單擺的振幅，再求解單擺的振動(dòng)方程。

【解答】解：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，單擺在擺動(dòng)過(guò)程中，應(yīng)保持單擺的擺長(zhǎng)不變，圖甲擺線的懸點(diǎn)固定,

圖乙中擺線的懸點(diǎn)不固定，因此為了保持?jǐn)[動(dòng)中擺長(zhǎng)不變，應(yīng)該選擇圖甲的方式：

（2）10分度游標(biāo)卡尺的精確度為0.1mm,擺球直徑d=1lmm+6x0.1mm=11.6mm=1.16cm；

（3）根據(jù)單擺周期公式7=2zrJ1

單擺的擺長(zhǎng)力=霆

根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)，單擺的振幅力=左加5。=以*貴

4TTZ

將次單擺從最大位移處釋放，單擺的振動(dòng)方程為％=Acos^t=吟雪cos尊t

故答案為：⑴擺長(zhǎng)；（2）1.16；⑶％=吟好cos票前

47rz1

【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了游標(biāo)卡尺的讀數(shù)、單撰的周期公式和單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律；在求解擺球偏離

平衡位置的位移x與時(shí)間t的關(guān)系時(shí)，要主要釋放撰球的初位置。

12.（10分）某同學(xué)為探究電容器充、放電過(guò)程，設(shè)計(jì)了圖甲實(shí)驗(yàn)電路。器材如下：電容器，電源E（電

動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻不計(jì)），電阻Ri=400.0C：電阻R2=200.0C,電流傳感器，開(kāi)關(guān)Si、S2,導(dǎo)線若干。實(shí)

驗(yàn)步驟如下:

圖甲圖乙圖丙

(1)斷開(kāi)Si、S2,將電流傳感器正極與a節(jié)點(diǎn)相連，其數(shù)據(jù)采樣頻率為5000Hz,則采樣周期為

(2)閉合Si,電容器開(kāi)始充電，直至充電結(jié)束，得到充電過(guò)程的1-1曲線如圖乙，由圖乙可知開(kāi)關(guān)

Si閉合瞬間流經(jīng)電阻Ri的電流為15.0mA(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)；

(3)保持Si閉合，再閉合S2,電容器開(kāi)始放電，直至放電結(jié)束，則放電結(jié)束后電容器兩極板間電壓為

20V；

(4)實(shí)驗(yàn)得到放電過(guò)程的17曲線如圖丙，I-t曲線與坐標(biāo)軸所圍面積對(duì)應(yīng)電容器釋放的電荷量為

0.0188C,則電容器的電容C為4.7X|()3NF。圖閃中I-t曲線與橫坐標(biāo)、直線t=ls所圍面積對(duì)應(yīng)

電容器釋放的電荷量為O.OO38C。則t=ls時(shí)電容器兩極板間電壓為2.8V(結(jié)果保留2位有效數(shù)

字)。

【答案】(1)二一；(2)15.0；(3)2.0；(4)@4.7xl03；②2.8

5000

【分析】(1)根據(jù)周期和頻率的關(guān)系求采樣周期；

(2)根據(jù)圖乙給出的信息求解作答；

(3)放電結(jié)束后，根據(jù)閉合目路的歐姆定律求解電路中的電流；放電結(jié)束后，電容器兩極板之間的電

壓等于電阻R2兩端電壓，根據(jù)歐姆定律求解作答：

(4)根據(jù)電容器的定義式求解電容器的電容；1-1圖像的“面積”表示電荷量，電容器的電容不變，根

據(jù)電容器的定義式求t=ls時(shí)電容器兩極板之間的電壓。

【解答】解：(1)根據(jù)周期和頻率的關(guān)系，采樣周期T=J=^s

(2)由圖乙可知，開(kāi)關(guān)閉合瞬間，流過(guò)電阻R1的電流為15.0mA；

(3)放電結(jié)束后，電容器兩極板之間的電壓等于電阻R2兩端的電壓；

根據(jù)閉合電路的歐姆定律/=彳%=^=0.0U

A1-rn74-nUnU.nUL-rZnUUn.Un

電容器兩極板之間的電壓UC=UR2=IR2=0.01X200.0V=2.0V

(4)充也結(jié)束后，電容器兩極板之間的電壓Uc'=E=6V

根據(jù)電容器的定義式C=2=^2=磐=苧1鴕F=0.0047F=4.7x1（PF

u￡JuUr—Ug0—Z

I-t圖像的“面積”表示電荷量,由題意可知0?Is內(nèi)電容器釋放的電荷量Aq=0.0188C-0.0038C=

0.015C

設(shè)Is時(shí)，電容器兩極板之間的電壓為Uc”

根據(jù)電容器的定義式，得=制

代入數(shù)據(jù)解得1s時(shí)甩容器兩極板之間的電壓Uc"=2.8V

故答案為：（1）二一；（2）15.0；（3）2,0；（4）@4.7xl03；②2.8

5000

【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了電容器的充電和放電，關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)明確實(shí)驗(yàn)原理，理解電容器的定義式，知道I

-t圖像的面積表示電荷量；要學(xué)會(huì)含電容器電路的分析方法。

13.（10分）如圖，輪滑訓(xùn)練場(chǎng)沿直線等間距地?cái)[放著若干個(gè)定位錐筒，錐筒間距d=0.9m,某同學(xué)穿著

輪滑鞋向右勻減速滑行?，F(xiàn)測(cè)出他從1號(hào)錐筒運(yùn)動(dòng)到2號(hào)錐筒用時(shí)ti=0.4s,從2號(hào)錐筒運(yùn)動(dòng)到3號(hào)錐

筒用時(shí)t2=0.5s,求該同學(xué)

123kfc+1

---

忌〃〃〃〃樂(lè)“7777V7777V7氐"〃"〃樂(lè)77---

F-d—

（1）滑行的加速度大?。?/p>

（2）最遠(yuǎn)能經(jīng)過(guò)幾號(hào)錐筒。

【答案】（1）滑行的加速度大小為lin/s2；

（2）最遠(yuǎn)能經(jīng)過(guò)4號(hào)錐筒。

【分析】（1）根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律某段內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，結(jié)合加速度定義式分析

求解;

（2）根據(jù)位移一時(shí)間公式結(jié)合速度一位移公式分析求解。

【解答】解：（1）根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律某段內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度可知在1、2間中間

時(shí)刻的速度為vi=言=匿m/s=2.25m/s

2、3間中間時(shí)刻的速度為V2=5=^m/s=1.8m/s

%一口

故可得加速度大小為a=Av_2代值解得：a=lm/s2

（2）設(shè)到達(dá)1號(hào)錐簡(jiǎn)時(shí)的速度為vo,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律得vou-￡a*=d

代入數(shù)值解得vo=2.45m/s

從1號(hào)開(kāi)始到停止時(shí)通過(guò)的位移大小為X=旗=窖m=3.00125m=3.33d

故可知最遠(yuǎn)能經(jīng)過(guò)4號(hào)錐筒。

答：（1）滑行的加速度大小為Im/s2；

（2）最遠(yuǎn)能經(jīng)過(guò)4號(hào)錐筒。

【點(diǎn)評(píng)】本題考查了直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，理解勻變速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中三大基本公式和平均速度推論是解決此類問(wèn)

題的關(guān)鍵。

14.（12分）如圖，圓柱形管內(nèi)封裝一定質(zhì)量的理想氣體，水平固定放置，橫截面積S=500mn?的活塞與

一光滑輕桿相連，活塞與管壁之間無(wú)摩擦，靜止時(shí)活塞位于圓管的b處,此時(shí)封閉氣體的長(zhǎng)度lo=2（X）mm°

推動(dòng)輕桿先使活塞從b處緩慢移動(dòng)到離圓柱形管最右側(cè)距離為5mm的a處，再使封閉氣體緩慢膨脹，

直至活塞回到b處，設(shè)活塞從a處向左移動(dòng)的距離為x,封閉氣體對(duì)活塞的壓力大小為F,膨脹過(guò)程F-占

曲線如圖，大氣壓強(qiáng)po=lxl05pa。

p/(XIOPa)

圖3

（1）求活塞位于b處時(shí)，封閉氣體對(duì)活塞的壓力大小；

（2）推導(dǎo)活塞從a處到b處封閉氣體經(jīng)歷了等溫變化；

（3）畫出封閉氣體等溫變化的p-V圖像，并通過(guò)計(jì)算標(biāo)出a、b處坐標(biāo)值。

【答案】（1）活塞位于b處時(shí)，封閉氣體對(duì)活塞的壓力大小為50N；

（2）活塞從a處到b處封閉氣體經(jīng)歷了等溫變化推導(dǎo)過(guò)程見(jiàn)解析；

（3）見(jiàn)解答。

【分析】（1）根據(jù)壓力與壓強(qiáng)、受力面積的關(guān)系分析求解；

（2）根據(jù)圖像，結(jié)合F=pS以及pV的值分析求解.；

（3）根據(jù)玻意耳定律結(jié)合不同狀態(tài)卜.氣體的體積變化分析求解。

【解答】解：（1）活塞位于b處時(shí)，根據(jù)平衡條件可知此時(shí)氣體壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)po,故此時(shí)封閉氣

體對(duì)活塞的壓力大小為

F=poS=lxl05X500X10'6N=50N

（2）根據(jù)題意可知F-白圖線為一條過(guò)原點(diǎn)的直線，設(shè)斜率為匕可得F=k?白，根據(jù)F=pS可得

氣體壓強(qiáng)為

再然xl（）3（si）,故可知活塞從a處到b處，對(duì)封閉氣體得:

b

pV=x103.s?(無(wú)+5]x10-3(S/)=k(SI)

IXJO

故可知該過(guò)程中對(duì)封閉氣體的pV值恒定不變，故可知做等溫變化。

（3）分析可知全過(guò)程中氣體做等溫變化，開(kāi)始在b處時(shí)pV=poSlo

在b處時(shí)氣體體積為Vb=Slo,代值解得：Vb=10xl0-5m

53

在a處時(shí)氣體體積為Va=Sla,代值解得:Va=0.25xl0'm,

根據(jù)玻意耳定律PaVa=PbVb=p0S10,

5

解得：pa=40xl0Pa

故封閉氣體等溫變化p-V圖像如下:

p/（X10spa）

10V/IXlO^m5)

答：（1）活塞位于b處時(shí)，封閉氣體對(duì)活塞的壓力大小為5CN；

（2）活塞從a處到b處封閉氣體經(jīng)歷了等溫變化推導(dǎo)過(guò)程見(jiàn)解析?：

（3）見(jiàn)解答。

【點(diǎn)評(píng)】本題考杳了氣體等溫變化，理解玻意耳定律中各個(gè)物理量的含義，掌握不同狀態(tài)下氣體的體積

和壓強(qiáng)的關(guān)系是解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵。

15.（16分）某興趣小組為研究非摩擦形式的阻力設(shè)計(jì)了如圖甲的模型。模型由大齒輪、小齒輪、鏈條、

阻力裝置K及絕緣圓盤等組成。K由固定在絕緣圓盤上兩個(gè)完全相同的環(huán)狀扇形線圈Mi、M2組成，

小齒輪與絕緣圓盤固定于同一轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸軸線位于磁場(chǎng)邊界處，方向與磁場(chǎng)方向平行，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感

應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里，與K所在平面垂直。大、小齒輪半徑比為n,通過(guò)鏈條連接。K

的結(jié)構(gòu)參數(shù)見(jiàn)圖乙。其中n=r,n=4r,每個(gè)線圈的圓心角為TT-0,圓心在轉(zhuǎn)軸軸線上，電阻為R。

不計(jì)摩擦，忽略磁場(chǎng)邊界處的磁場(chǎng)，若大齒輪以3的角速度保持勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，以線圈Mi的ab邊某次進(jìn)

入磁場(chǎng)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，求K轉(zhuǎn)動(dòng)一周：

磁場(chǎng)邊界

（1）不同時(shí)間線圈Mi的ab邊或cd邊受到的安培力大??；

（2）流過(guò)線圈Mi的電流有效值；

（3）裝置K消耗的平均電功率。

【答案】（1）不同時(shí)間線圈Mi的ab邊或cd邊受到的安培力大小見(jiàn)解析：

（2）流過(guò)線圈Mi的電流有效值為后^竺嘯包；

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