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2024年九省新高考第二次模拟考试卷：物理（江西、广西、黑龙江、吉林卷）（参考答案）（需要分值）
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这是一份2024年九省新高考第二次模拟考试卷：物理（江西、广西、黑龙江、吉林卷）（参考答案）（需要分值），共6页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题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。
第Ⅱ卷
二、实验题：本题共2小题，共14分。
1 1(6分)
【答案】 4.85 (2分) C (2分) A (2分)
(8分) 12．
【答案】 减小 （2分） 重 （2分） 0.43 （2分） 小（2分）
三、计算题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
(12分) 13．空气悬挂减震（气体弹簧）正在广泛应用于各类车辆悬挂减震，不断提升汽车乘坐舒适性。某新型国产轿车上的气体弹簧减震装置简化结构如图所示，导热良好的直立圆筒形汽缸内用横截面积s=20cm2的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，并通过连杆与车轮轴连接。封闭气体初始温度T=297K，长度L1=0.12m、压强当车辆载重时，相当于在汽缸顶部加一物体A，汽缸下降，稳定后封闭气体长度L2=0.08m，此过程中气体温度保持不变，求：
（1）稳定后封闭气体的压强P2；
（2）物体A的质量m。
【答案】（1）；（2）50kg
【详解】（1）由波意耳定律可得
(2分)
即
(2分)
得
(4分)
（2）气体对汽缸上表面的压力的增加量等于物体的重力大小，则
(2分)
解得
(2分)
14．如图所示，在平面内，有一电子源持续不断地沿正方向每秒发射出个一定速率的电子，形成宽为，在轴方向均匀分布且关于轴对称的电子流．电子流沿方向射入一个半径为，中心位于原点的圆形匀强磁场区域，磁感应强度为，磁场方向垂直平面向里，电子经过磁场偏转后均从点射出．在磁场区域的正下方有一对平行于轴的金属平行板和板接地，与两板间加有正负、大小均可调的电压，穿过板小孔达到板的电子被收集且导出，从而形成电流，已知，电子质量为，电荷量为，忽略电子间相互作用．两极板足够长．求：
（1）电子源发射电子的速率；
（2）电子流从点射出时与轴负方向的夹角的范围；
（3）电子被收集形成最大电流；
（4）调节与两极板间的电压使所有粒子都无法到达板，求此时可调电压．
【答案】（1）；（2）；（3）ne；（4）
【详解】（1）粒子源沿轴正方向射出的粒子经圆形磁场区域偏转后均从点射出，则从轴上沿轴正方向射入磁场的粒子也从点射出，则该粒子的轨道半径与磁场区域的半径相等，偏转角为，故电子做圆周运动的轨道半径
(1分)
电子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得
(1分)
解得
(1分)
（2）上端电子从点射出时与负轴最大夹角，如图所示
由几何关系可得
(1分)
解得
(1分)
同理下端电子从点射出时与负轴最大夹角也为，范围是
(1分)
（3）所有进入磁场的电子均能进入两极板，调节两极板间的电压，可使所有电子均可打到极板上，所以收集所有电子形成的最大电流为
(1分)
由题有
(1分)
解得
(1分)
（4）只要竖直向下的电子达不到板，其它电子一定达不到，从到，根据动能定理可得
(1分)
解得
(1分)
则
(1分)
(16分) 15．如图所示，M1N1、M2N2和P1Q1、P2Q2是互相平行的且电阻不计的足够长的金属导轨，导轨平面的倾角均为θ=30°，P1N1、P2N2分别连接M1N1、P1Q1和M2N2、P2Q2；导轨处在磁感应强度大小均为B的匀强磁场中，磁场方向匪直导轨平面向下。M1N1与M2N2相互平行，间距为L；P1Q1与P2Q2平行，间距为。质量为2m的金属杆a垂直于导轨并固定在导轨的M1N1段与M2N2段，质量为m的金属杆b垂直于导轨并固定在导轨的P1Q1段与P2Q2段；一不可伸长的绝缘轻线一端系在金属杆b的中点，另一端绕过定滑轮与质量也为m的重物c相连，绝缘轻线倾斜部分与P1Q1平行且足够长。若固定金属杆a，释放金属杆b，经时间t，c物体达到最大速度。已知两杆在运动过程中始终垂直于导轨并与导轨保持光滑接触，且两杆接入电路总阻值为R，重力加速度为g。
（1）求c的最大速度；
（2）求时间t内通过金属杆b的电荷量q；
（3）若同时释放a、b，在释放a、b的同时对a施加一沿平行导轨向下的恒力F=2mg，求a、b两金属杆同一时刻产生电能的电功率之比。
【答案】（1）；（2）；（3）4
【详解】（1）当b的加速度为零时，速度达到最大，此时速度为v，b产生的感应电动势为
(1分)
通过闭合回路的电流
(1分)
对b、c
(1分)
解得
(1分)
（2）对c，由动量定理
(1分)
设某时刻通过回路中电流为Ii，对b，由动量定理
(1分)
而
(1分)
解得
(1分)
（3）在加速过程的任一时刻，设a的加速度大小为aa，b、c的加速度大小为abc，电流为i，轻绳的拉力为T，分别以a、b、c为研究对象
根据牛顿第二定律
(1分)
(1分)
(1分)
设a达到va时，b的速度为vb则
(1分)
回路中的电流为i，则产生的电功率分别为
(1分)
(1分)
联立解得
(2分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D
C
A
D
B
D
A
CD
BD
ACD
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题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。
第Ⅱ卷
二、实验题：本题共2小题，共14分。
1 1(6分)
【答案】 4.85 (2分) C (2分) A (2分)
(8分) 12．
【答案】 减小 （2分） 重 （2分） 0.43 （2分） 小（2分）
三、计算题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
(12分) 13．空气悬挂减震（气体弹簧）正在广泛应用于各类车辆悬挂减震，不断提升汽车乘坐舒适性。某新型国产轿车上的气体弹簧减震装置简化结构如图所示，导热良好的直立圆筒形汽缸内用横截面积s=20cm2的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，并通过连杆与车轮轴连接。封闭气体初始温度T=297K，长度L1=0.12m、压强当车辆载重时，相当于在汽缸顶部加一物体A，汽缸下降，稳定后封闭气体长度L2=0.08m，此过程中气体温度保持不变，求：
（1）稳定后封闭气体的压强P2；
（2）物体A的质量m。
【答案】（1）；（2）50kg
【详解】（1）由波意耳定律可得
(2分)
即
(2分)
得
(4分)
（2）气体对汽缸上表面的压力的增加量等于物体的重力大小，则
(2分)
解得
(2分)
14．如图所示，在平面内，有一电子源持续不断地沿正方向每秒发射出个一定速率的电子，形成宽为，在轴方向均匀分布且关于轴对称的电子流．电子流沿方向射入一个半径为，中心位于原点的圆形匀强磁场区域，磁感应强度为，磁场方向垂直平面向里，电子经过磁场偏转后均从点射出．在磁场区域的正下方有一对平行于轴的金属平行板和板接地，与两板间加有正负、大小均可调的电压，穿过板小孔达到板的电子被收集且导出，从而形成电流，已知，电子质量为，电荷量为，忽略电子间相互作用．两极板足够长．求：
（1）电子源发射电子的速率；
（2）电子流从点射出时与轴负方向的夹角的范围；
（3）电子被收集形成最大电流；
（4）调节与两极板间的电压使所有粒子都无法到达板，求此时可调电压．
【答案】（1）；（2）；（3）ne；（4）
【详解】（1）粒子源沿轴正方向射出的粒子经圆形磁场区域偏转后均从点射出，则从轴上沿轴正方向射入磁场的粒子也从点射出，则该粒子的轨道半径与磁场区域的半径相等，偏转角为，故电子做圆周运动的轨道半径
(1分)
电子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得
(1分)
解得
(1分)
（2）上端电子从点射出时与负轴最大夹角，如图所示
由几何关系可得
(1分)
解得
(1分)
同理下端电子从点射出时与负轴最大夹角也为，范围是
(1分)
（3）所有进入磁场的电子均能进入两极板，调节两极板间的电压，可使所有电子均可打到极板上，所以收集所有电子形成的最大电流为
(1分)
由题有
(1分)
解得
(1分)
（4）只要竖直向下的电子达不到板，其它电子一定达不到，从到，根据动能定理可得
(1分)
解得
(1分)
则
(1分)
(16分) 15．如图所示，M1N1、M2N2和P1Q1、P2Q2是互相平行的且电阻不计的足够长的金属导轨，导轨平面的倾角均为θ=30°，P1N1、P2N2分别连接M1N1、P1Q1和M2N2、P2Q2；导轨处在磁感应强度大小均为B的匀强磁场中，磁场方向匪直导轨平面向下。M1N1与M2N2相互平行，间距为L；P1Q1与P2Q2平行，间距为。质量为2m的金属杆a垂直于导轨并固定在导轨的M1N1段与M2N2段，质量为m的金属杆b垂直于导轨并固定在导轨的P1Q1段与P2Q2段；一不可伸长的绝缘轻线一端系在金属杆b的中点，另一端绕过定滑轮与质量也为m的重物c相连，绝缘轻线倾斜部分与P1Q1平行且足够长。若固定金属杆a，释放金属杆b，经时间t，c物体达到最大速度。已知两杆在运动过程中始终垂直于导轨并与导轨保持光滑接触，且两杆接入电路总阻值为R，重力加速度为g。
（1）求c的最大速度；
（2）求时间t内通过金属杆b的电荷量q；
（3）若同时释放a、b，在释放a、b的同时对a施加一沿平行导轨向下的恒力F=2mg，求a、b两金属杆同一时刻产生电能的电功率之比。
【答案】（1）；（2）；（3）4
【详解】（1）当b的加速度为零时，速度达到最大，此时速度为v，b产生的感应电动势为
(1分)
通过闭合回路的电流
(1分)
对b、c
(1分)
解得
(1分)
（2）对c，由动量定理
(1分)
设某时刻通过回路中电流为Ii，对b，由动量定理
(1分)
而
(1分)
解得
(1分)
（3）在加速过程的任一时刻，设a的加速度大小为aa，b、c的加速度大小为abc，电流为i，轻绳的拉力为T，分别以a、b、c为研究对象
根据牛顿第二定律
(1分)
(1分)
(1分)
设a达到va时，b的速度为vb则
(1分)
回路中的电流为i，则产生的电功率分别为
(1分)
(1分)
联立解得
(2分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D
C
A
D
B
D
A
CD
BD
ACD
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