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2024届广西南宁市高三下学期二模试题 物理 解析版
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这是一份2024届广西南宁市高三下学期二模试题 物理 解析版，共18页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容，0 10一 18 J，6 ，cs37°=0等内容，欢迎下载使用。
2024届广西南宁市高三下学期二模
物理
本试卷满分 100 分，考试用时 75 分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改 动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在 本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：高考全部内容。
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，每小题 6 分，全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
1. 图甲为光导纤维的示意图，图乙表示单色光从上方射入一端夹着两张纸片的两块平板玻璃，下列说法正
确的是( )
A. 光导纤维中，内芯的折射率小于外套的折射率
B. 光导纤维中，若光源是白光，则从光导纤维中射出的光一定是彩色的
C. 图乙：从上往下看，能看到明暗相间的条纹，是因为光发生了衍射现象
D. 图乙：从上往下看，能看到明暗相间的条纹，是因为光发生了干涉现象
【答案】D
【解析】
【详解】AB ．光导纤维是利用全反射现象传输信号，内层是光密介质即内层的折射率大于外套的折射率； 若光源是白光，如果所有颜色光在光导纤维均能发生全反射，则所有颜色光的传播路径完全相同，从光导
纤维中射出的光仍然是白光，故 AB 错误；
CD ．图乙：从上往下看，能看到明暗相间的条纹，是因为光发生了干涉现象，故 C 错误， D 正确。
故选 D。
2. “战绳 ”是一种用途广泛的健身器材，某运动员双手以相同节奏上下抖动两根相同的战绳，使战绳形成
绳波，如图所示。下列说法正确的是( )
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A. 两根战绳形成的波形一定完全相同
B. 两根战绳上的波传播速度大小相同
C. 两根战绳上各点的振动频率一定不相同
D. 若人停止抖动战绳，则绳波立即消失
【答案】B
【解析】
【详解】A ．由于两手抖动步调不一致，故两根战绳的波形不完全相同，故 A 错误；
B ．波的传播速度与介质有关，两根战绳介质相同，所以传播速度大小相同，故 B 正确；
C ．运动员抖动绳的节奏相同，即振动频率相同，故 C 错误；
D ．若人停止抖动战绳，绳波不能立即消失，故 D 错误。
故选 B。
3. 已知普朗克常量h = 6.6 10一34 J . s ，真空中的光速 c = 3.0 108 m / s 。极紫外线是光刻机用来制造先进
芯片的光源，某金属板的极限波长为3.3 10一8 m ，若用波长为 11nm 的极紫外线照射该金属板，则金属板
逸出光电子的最大初动能Ek 为( )
A. 1.2 10一 19 J B. 1.2 10一17 J C. 2.4 10一 19 J D. 2.4 10一17 J
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查光电效应，目的是考查学生的创新能力。
【详解】设金属板的极限波长为 λc ，逸出功为W0 ，则有
W0 = hvc = h
解得
W0 = 6.0 10一 18 J
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根据光电效应方程有
Ek = hv W0 = h W0
解得
Ek = 1.2 10 17 J
故选 B。
4. 小明到汽车站时，汽车已经沿平直公路驶离车站。假设汽车司机听到呼喊后立即刹车，汽车做匀减速直
线运动， 小明同时以 4m/s 的速度匀速追赶汽车。已知汽车开始刹车时距离小明 12m，汽车在刹车过程中的
t 图像（x 为 t 时间内的位移）如图所示，则小明追上汽车所用时间为( )
A. 4s B. 6s C. 7s D. 8s
【答案】C
【解析】
【详解】根据匀变速直线运动规律有
1 2
0
x = v t at
2
变形可知
x 1
0
= v at
t 2
结合图像的斜率与截距可知
v0 = 8 m/s
a = = 1 m/s2
解得
a = 2 m/s2
汽车停止的时间为
t0 = = 4 s
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根据位移关系可知
1 2
vt 一 (v0t 一 2 at ) = L
解得
t = 6 s>t0
则小明在汽车停止后才追上汽车，在t0 时间内小明和汽车的位移分别为
x1 = vt0 = 16 m ，x2 = t0 = 16 m
L
此后小明还需运动 12m 即可追上汽车，所用时间为
t, =
v
则共用时
= 3 s
t总 = t0 + t, = 7 s
故选 C。
5. 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面 AB 上均匀分布着总电荷量为 q 的正电荷，球面半径为 R ，CD 为通过半球顶点与球心 O 的轴线，在轴线上有 M、N 两点， OM = ON = 3R ，已知 M 点的电场强度大小为 E，静电力常量为 k，则 N 点的电场强度大小
为( )
A. 一 E B. 2 + E C. 2 + E D. 2 一 E
【答案】A
【解析】
【详解】右边补齐半球面，电荷量为 2q 的球型在 N 点产生的电场强度大小为
E = (2 =
由于对称性可得， N 点实际的电场强度大小
2kq
N 2
E = 一 E
9R
故选 A。
6. 如图所示， 在以半径为 R 和 2R 的同心圆为边界的区域中， 有磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里的
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q
m
匀强磁场。在圆心 O 处有一粒子源（图中未画出），在纸面内沿各个方向发射出比荷为
的带负电的粒子，
粒子的速率分布连续，忽略粒子所受重力和粒子间的相互作用力，已知 sin37°=0.6 ，cs37°=0.8。若所有的
粒子都不能射出磁场，则下列说法正确的是( )
A. 粒子速度的最大值为
B. 粒子速度的最大值为
C. 某粒子恰好不从大圆边界射出磁场，其在磁场中运动的时间为 127πm （不考虑粒子再次进入磁场的情
90qB
况）
D. 某粒子恰好不从大圆边界射出磁场，其在磁场中运动的时间为 4πm （不考虑粒子再次进入磁场的情 3qB
况）
【答案】C
【解析】
【详解】AB ．根据洛伦兹力提供向心力
qvB = m
可得粒子的运动半径为
mv
r =
qB
可知粒子速度最大时，运动半径最大，做出粒子的运动轨迹如图所示
根据几何关系有
(2R _ r )2 = R2 + r2
联立解得
r = R，v = 3R
故 AB 错误；
CD ．某粒子恰好不从大圆边界射出磁场，即粒子速度最大时，根据几何关系有
经ACD R 4
tan = =
2 r 3
解得其在磁场中运动的时间为
t = 360。CD X 2T =
故 C 正确； D 错误。
故选 C。
7. 如图所示， 在光滑的水平面上， 质量为 4m、长为 L 的木板右端紧靠竖直墙壁， 与墙壁不粘连。质量为 m 的滑块（可视为质点）以水平向右的速度 v 滑上木板左端，滑到木板右端时速度恰好为零。现滑块以水平
速度 kv（k 未知） 滑上木板左端， 滑到木板右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞， 滑块以原速率弹回， 刚好能够
滑到木板左端而不从木板上落下，重力加速度大小为 g ．下列说法正确的是( )
A. 滑块向右运动的过程中，加速度大小为
2v2
L
B. 滑块与木板间的动摩擦因数为 v2
8gL
C k=2
.
D. 滑块弹回瞬间的速度大小为
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【答案】D
【解析】
【详解】A ．滑块（可视为质点） 以水平向右的速度 v 滑上木板左端， 滑到木板右端时速度恰好为零， 根据
匀变速直线运动规律可知
v2 = 2aL
解得
a = v2
2L
故 A 错误；
B ．根据牛顿第二定律有
μmg = ma
解得
μ = v2
2gL
故 B 错误；
CD ．小滑块以水平速度v 右滑时，由动能定理有
1 2
-fL = 0 - 2 mv
小滑块以速度 kv 滑上木板到运动至碰墙时速度为 v1 ，由动能定理有
1 2 1 2
-fL = 2 mv1 - 2 m(kv)
滑块与墙碰后至向左运动到木板左端，此时滑块、木板的共同速度为 v2 ，由动量守恒有
1 2
mv = (m + 4m)v
由能量守恒定律可得
1 2 1 2
fL = 2 mv1 - 2 (m + 4m)v2
解得
k = ，v =
3 v
2 1 2
故 C 错误， D 正确；
故选 D。
8. 图示为某同学用平行板电容器测量材料竖直方向的尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，
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下极板可随材料尺度的变化而上下移动，两极板间电压不变。若材料温度升高，极板上所带电荷量增加，
则( )
A. 材料竖直方向的尺度减小 B. 材料竖直方向的尺度增大
C. 极板间的电场强度减小 D. 极板间的电场强度增大
【答案】BD
【解析】
【详解】CD ．根据题意可知极板之间电压 U 不变，极板上所带电荷量 Q 变多，根据电容定义式
C =
可知电容器得电容 C 增大，根据电容的决定式
C = εS
4πkd
由于电容 C 增大，可知极板间距 d 减小，再根据
U
E =
d
由于电压 U 不变，可知极板间电场强度增大，故 C 错误， D 正确；
AB ．由于极板间距 d 减小，即下极板向上移动，则材料竖直方向尺度增大，故 A 错误，故 B 正确。
故选 BD。
9. 2017 年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星 合并前约 100 秒时， 它们间的距离为 r ，绕两者连线上的某点每秒转动 n 圈， 将两颗中子星都看作质量均匀
分布的球体，忽略其他星体的影响，已知引力常量为 G，下列说法正确的是( )
A. 两颗中子星转动的周期均为 n 秒
B. 两颗中子星转动时所需向心力与它们的转动半径成正比
C. 两颗中子星的转动半径与它们的质量成反比
D. 两颗中子星的质量之和为
【答案】CD
【解析】
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【详解】A ．两颗中子星转动过程中角速度相等，周期也相等，根据题意绕两者连线上的某点每秒转动 n
圈，则周期
1
T =
n
故 A 错误；
B ．设两颗星的质量分别为m1 、m2 ，两颗中子星转动时所需的向心力由二者之间的万有引力提供，即向
心力大小均为
F = G m1m2
n 2
r
故 B 错误；
CD ．设两颗星的轨道半径分别为r1 、 r2 ，相距 r ，根据万有引力提供向心力可知
n 2 1 1 2 2
F = G m1m2 = m 2 r = m 2 r
r
可知
m r
1 2
=
2 1
m r
即两颗中子星的转动半径与它们的质量成反比。同时上述向心力公式化简可得
1 2 2
4π2 r3 4π2 n2 r3
m + m = =
GT G
故 CD 正确。
故选 CD。
10. 如图所示， 间距 L=1m 的粗糙倾斜金属导轨与水平面间的夹角θ=37°, 其顶端与阻值 R=1Ω 的定值电阻 相连， 间距相同的光滑金属导轨固定在绝缘水平面上， 两导轨都足够长且在 AA, 处平滑连接， AA, 至DD, 均是光滑绝缘带，保证倾斜导轨与水平导轨间电流不导通。倾斜导轨处有方向垂直倾斜导轨所在平面向上、 磁感应强度大小 B1=0.2T 的匀强磁场，水平导轨处有方向竖直向上、磁感应强度大小 B2=0.5T 的匀强磁场。 两根导体棒 1 、2 的质量均为m=0.2kg，两棒接入电路部分的电阻均为 R，初始时刻，导体棒 1 放置在倾斜 导轨上，且距离 AA, 足够远，导体棒 2 静置于水平导轨上， 已知倾斜导轨与导体棒 1 间的动摩擦因数μ =0.5。现将导体棒 1 由静止释放， 运动过程中导体棒 1 未与导体棒 2 发生碰撞。取重力加速度大小 g=10m/s2 ，sin37°=0.6 ，cs37°=0.8。两棒与导轨始终垂直且接触良好，导轨电阻不计，下列说法正确的是
( )
A. 导体棒 1 在倾斜导轨上下滑时做匀加速直线运动
B. 导体棒 1 滑至 AA, 瞬间的速度大小为 20m/s
C. 稳定时，导体棒 2 的速度大小为 10m/s
D. 整个运动过程中通过导体棒 2 的电荷量为 2C
【答案】BC
【解析】
【详解】A ．由于导体棒 1 释放点离 AA, 足够远，导体棒 1 滑至 AA, 时一定达到稳定状态，则导体棒 1 在
倾斜导轨上下滑时先做加速直线运动，后做匀速直线运动，故 A 错误；
B ．由平衡可得即有
B1IL + μmg cs 37 = mg sin 37
根据闭合电路欧姆定律及法拉第电磁感应定律有
I =
解得
v = 20 m/s
故 B 正确；
C ．导体棒 1 、2 组成的系统由动量守恒可得
,
mv = 2mv
得即稳定时，导体棒 2的速度大小为
v, = 10 m/s
故 C 正确；
D ．对导体棒 2 由动量定理有
B2 ILΔt = mv,
即
B2Lq = mv,
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电荷量为
,
B L
mv
q =
2
故 D 错误。
故选 BC。
二、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。
= 4 C
11. 某同学探究“小车的加速度与力的关系 ”的实验装置如图所示，轨道上的 B 点固定一光电门，将连接 小车的细线跨过滑轮系住钩码，平衡摩擦力后在 A 点由静止释放小车，测出小车上的挡光片通过光电门的
时间 t。
（1）在该实验中，下列说法正确的是 。
A. 要用天平称量小车的质量
B. 每次改变钩码的个数，都需要测量钩码的总质量
C. 调节滑轮的高度，使细线与轨道平行
D. A 、B 之间的距离尽可能小些
（2）若挡光片的宽度为 d，挡光片与光电门的距离为 L ，d< ,加速度大小为 。（均用题中所给物理量的符号表示）
【答案】（1）C （2） ①. ②.
【解析】
【小问 1 详解】
A ．探究“小车的加速度与外力关系 ”时，只要保持小车质量不变即可，没有必要测量其质量。故 A 错
误；
B ．本题直接从力传感器上读出绳子拉力的大小，不需要测量钩码质量。故 B 错误；
C ．要使绳子的拉力等于小车受到的合外力，则要使细线与轨道平行。故 C 正确；
D．A 、B 之间的距离尽可能大些，可以减小测量误差。故 D 错误。
故选 C。
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【小问 2 详解】
[1]小车通过光电门时的速度大小为
d
v =
t
[2]根据
2
v = 2aL
解得小车的加速度大小为
d 2
a =
2Lt2
12. 为了测定某电池的电动势（约为 10V）和内阻（小于 5Ω), 一个量程为 5V 的电压表与电阻箱串联， 将其量程扩大为 15V，然后用伏安法测电池的电动势和内阻，电压表的内阻远大于滑动变阻器的最大电
阻，该实验的操作过程如下：
（1）扩大电压表的量程，实验电路如图甲所示。
①把滑动变阻器的滑片移至 （填“a ”或“b ”）端，把电阻箱的阻值调到零，闭合开关。
②移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 4.8V，保持滑动变阻器滑片的位置不变，把电阻箱的阻值调
到适当值，使电压表的示数为 V，若此时电阻箱的示数为 R0 ，则改装后电压表的内阻为
（结果用 R0 表示）。
（2）用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变）测电池电动势 E 和内阻 r ，实验电路如图乙所示，记
录多组电压表的示数 U 和电流表的示数 I，并作出 U 一 I 图线如图丙所示，可知电池的电动势为
V，内阻为 Ω。
___________
【答案】（1） ①. b ②. 1.6 ③. 1.5 R0
（2） ①. 9.6 ②. 3.0
【解析】
【小问 1 详解】
①[1]把滑动变阻器的滑片移至 b 端，可以保证电路的安全。
②[2]根据电路分析，把量程 5V 的电压表量程扩大到 15V，则电阻箱所分电压为 10V，其阻值为改装前电
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压表的两倍，保持滑动变阻器滑片的位置不变，把电阻箱的阻值调到适当值，使电压表与电阻箱的电压之
和为 4.8V，即电压表电压为 1.6V，电阻箱电压为 3.2V，符合实验要求。
[3]若此时电阻箱的示数为 R0 ，则改装后电压表的内阻为
RV = 0.5R0 + R0 = 1.5R0
【小问 2 详解】
[1][2]由闭合电路欧姆定律，可得
3U = E 一 Ir
整理，可得
U = 1 E 一 r I
3 3
结合丙图，可得
1.4 一 3.2
1.8
E = 3.2V ， =
解得
E = 9.6V ，r = 3.0Ω
13. 如图所示，高为 h、导热性能良好的汽缸开口向上放置在水平地面上，汽缸中间和缸口均有卡环，质
量为 m 的活塞在缸内封闭了一定质量的理想气体，活塞的横截面积为 S，活塞与汽缸内壁无摩擦且汽缸不
漏气。开始时，活塞对中间卡环的压力大小为 mg （g 为重力加速度大小），活塞离缸底的高度为h ， 大气压强恒为 ，环境的热力学温度为 T0 ，不计卡环、活塞及汽缸的厚度。现缓慢升高环境温度至
2.5T0 ，求此时活塞与上卡环间的弹力大小 F。
【答案】mg
【解析】
【详解】设开始时䍂内封闭气体的压强为 p1 ，对活塞受力分析有
mg + . S = p1S +mg
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解得
24mg
p1 =
5S
设当活塞与上卡环接触时，气体压强为p2 ，由理想气体状态方程有
p1 . S p2 . hS
=
0 0
T 2.5T
解得
6mg
p2 =
S
对活塞受力分析，由平衡方程可知
p2 S = . S + mg + F
解得
F = mg
14. 如图所示， 滑雪道 AB 由坡道和水平道组成， 且平滑连接， 坡道倾角均为 45°。平台 BC 与缓冲斜坡 CD
相连，平台 BC 的长度L1 = 24m ，斜坡 CD 的长度L2 = 30m 。若滑雪者（视为质点）从 P 点由静止开始
下滑 ，恰好到达 B 点 。现滑 雪者从 A 点 由静止开始 下滑 ，从 B 点 飞 出 。若 A 、P 两 点 间 的距离
d = 15 m ，滑雪者与滑道间的动摩擦因数 μ = 0.04 ，取重力加速度大小 g = 10m/s2 ，不计空气阻力。
（1）求滑雪者从 A 点运动到 P 点的时间 t；
（2）求滑雪者从 B 点飞出后在空中运动过程中的最小速度；
（3）若滑雪者从 B 点飞出后，经过t = 3s ，落在斜坡 CD 上，求斜坡 CD 倾角的正切值。
【答案】（1）2.5s；（2）12m/s；（3）0.75
【解析】
【详解】（1）滑雪者从 A 点到P 点做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有
9m
12m
=
mgsinθ一 μmgcsθ= ma
解得
24 2
a = 5 m / s
由公式
1 2
d = 2 at
解得
t = 2.5s
（2）由于滑雪者从P 点由静止开始下滑，恰好到达B 点，因此该过程合力做的功为 0，当滑雪者从 A 点下
滑时，到达B 点有
vB = vP = at = 12m / s
此后滑雪者在上升的过程中速度变小，到达最高点时速度最小，由运动的分解可知
v = vB cs45。= 12m / s
（3）设滑雪者从 B 点飞出后在空中运动的时间为t, ，水平方向有
竖直方向有
则斜坡 CD 倾角的正切值为
,
x = vB cs45。. t
h = 一vB sin45。. t, + gt'2
= 0.75
h
x 一 L
1
15. 如图所示， xOy 平面内， x 轴下方充满垂直于纸面向外的匀强磁场， x 轴上方充满竖直向下的匀强电场
q
m
（图中未画出），其他部分无电场。从 P 点水平向右向电场内发射一个比荷为
的带电粒子，粒子的速度
大小为v0 ，仅在电场中运动时间 t ，从 x 轴上的 N 点与 x 轴正方向成 “ 角（未知）斜向下进入磁场，之后
从原点 O 第一次回到电场。已知 P、N 两点间的电势差UPN = ，忽略边界效应，不计粒子受到的重
力。求：
（1）粒子第一次通过 N 点的速度大小 v 及角度 “；
（2）匀强电场的电场强度大小 E 及匀强磁场的磁感应强度大小 B；
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（3）粒子从 P 点发射到第 2024 次从 x 轴上方进入磁场的时间t2024 。
【答案】（1）v = 2v0 ， = 60。；（2）E =
【解析】
, B =
mv0
qt
2 m
qt
; （3）t2024 = ( + 4047)t
【分析】本题考查带电粒子在电场、磁场中的运动，目的是考查学生的模型建构能力。
【详解】（1）对粒子从 P 点到 N 点的运动过程，根据动能定理有
qUPN =
解得
0
1 2 1 2
mv - mv
2 2
v = 2v0
粒子在电场中做类平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动，其轨迹如图所示，在电场中粒子沿水平方向做匀
速直线运动，在 N 点有
cs =
解得
v0 1
=
v 2
= 60。
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（2）粒子沿水平方向的分位移大小
1 0
s = v t
粒子在 N 点沿竖直方向的分速度大小
1 0
v = v sin = v
在电场中，粒子在竖直方向上做匀加速直线运动，对应的分位移大小
1
2 1 0
s = v t = v t
2 2
电场强度大小
E = UPN
2
s
解得
mv
E = 0
qt
粒子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力有
qvB = m
2
v
r
由几何关系有
解得
r sin =
s
1
2
2 m
B =
qt
（3）粒子在磁场中运动的周期
2πr
=
T =
v
πt
3
粒子每次在磁场中运动的时间
t = T
可得
2024
t = t + 2023(2t + t )
解得
t2024 = ( + 4047)t 。
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2024届广西南宁市高三下学期二模
物理
本试卷满分 100 分，考试用时 75 分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改 动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在 本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：高考全部内容。
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，每小题 6 分，全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
1. 图甲为光导纤维的示意图，图乙表示单色光从上方射入一端夹着两张纸片的两块平板玻璃，下列说法正
确的是( )
A. 光导纤维中，内芯的折射率小于外套的折射率
B. 光导纤维中，若光源是白光，则从光导纤维中射出的光一定是彩色的
C. 图乙：从上往下看，能看到明暗相间的条纹，是因为光发生了衍射现象
D. 图乙：从上往下看，能看到明暗相间的条纹，是因为光发生了干涉现象
【答案】D
【解析】
【详解】AB ．光导纤维是利用全反射现象传输信号，内层是光密介质即内层的折射率大于外套的折射率； 若光源是白光，如果所有颜色光在光导纤维均能发生全反射，则所有颜色光的传播路径完全相同，从光导
纤维中射出的光仍然是白光，故 AB 错误；
CD ．图乙：从上往下看，能看到明暗相间的条纹，是因为光发生了干涉现象，故 C 错误， D 正确。
故选 D。
2. “战绳 ”是一种用途广泛的健身器材，某运动员双手以相同节奏上下抖动两根相同的战绳，使战绳形成
绳波，如图所示。下列说法正确的是( )
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A. 两根战绳形成的波形一定完全相同
B. 两根战绳上的波传播速度大小相同
C. 两根战绳上各点的振动频率一定不相同
D. 若人停止抖动战绳，则绳波立即消失
【答案】B
【解析】
【详解】A ．由于两手抖动步调不一致，故两根战绳的波形不完全相同，故 A 错误；
B ．波的传播速度与介质有关，两根战绳介质相同，所以传播速度大小相同，故 B 正确；
C ．运动员抖动绳的节奏相同，即振动频率相同，故 C 错误；
D ．若人停止抖动战绳，绳波不能立即消失，故 D 错误。
故选 B。
3. 已知普朗克常量h = 6.6 10一34 J . s ，真空中的光速 c = 3.0 108 m / s 。极紫外线是光刻机用来制造先进
芯片的光源，某金属板的极限波长为3.3 10一8 m ，若用波长为 11nm 的极紫外线照射该金属板，则金属板
逸出光电子的最大初动能Ek 为( )
A. 1.2 10一 19 J B. 1.2 10一17 J C. 2.4 10一 19 J D. 2.4 10一17 J
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查光电效应，目的是考查学生的创新能力。
【详解】设金属板的极限波长为 λc ，逸出功为W0 ，则有
W0 = hvc = h
解得
W0 = 6.0 10一 18 J
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根据光电效应方程有
Ek = hv W0 = h W0
解得
Ek = 1.2 10 17 J
故选 B。
4. 小明到汽车站时，汽车已经沿平直公路驶离车站。假设汽车司机听到呼喊后立即刹车，汽车做匀减速直
线运动， 小明同时以 4m/s 的速度匀速追赶汽车。已知汽车开始刹车时距离小明 12m，汽车在刹车过程中的
t 图像（x 为 t 时间内的位移）如图所示，则小明追上汽车所用时间为( )
A. 4s B. 6s C. 7s D. 8s
【答案】C
【解析】
【详解】根据匀变速直线运动规律有
1 2
0
x = v t at
2
变形可知
x 1
0
= v at
t 2
结合图像的斜率与截距可知
v0 = 8 m/s
a = = 1 m/s2
解得
a = 2 m/s2
汽车停止的时间为
t0 = = 4 s
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根据位移关系可知
1 2
vt 一 (v0t 一 2 at ) = L
解得
t = 6 s>t0
则小明在汽车停止后才追上汽车，在t0 时间内小明和汽车的位移分别为
x1 = vt0 = 16 m ，x2 = t0 = 16 m
L
此后小明还需运动 12m 即可追上汽车，所用时间为
t, =
v
则共用时
= 3 s
t总 = t0 + t, = 7 s
故选 C。
5. 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面 AB 上均匀分布着总电荷量为 q 的正电荷，球面半径为 R ，CD 为通过半球顶点与球心 O 的轴线，在轴线上有 M、N 两点， OM = ON = 3R ，已知 M 点的电场强度大小为 E，静电力常量为 k，则 N 点的电场强度大小
为( )
A. 一 E B. 2 + E C. 2 + E D. 2 一 E
【答案】A
【解析】
【详解】右边补齐半球面，电荷量为 2q 的球型在 N 点产生的电场强度大小为
E = (2 =
由于对称性可得， N 点实际的电场强度大小
2kq
N 2
E = 一 E
9R
故选 A。
6. 如图所示， 在以半径为 R 和 2R 的同心圆为边界的区域中， 有磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里的
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q
m
匀强磁场。在圆心 O 处有一粒子源（图中未画出），在纸面内沿各个方向发射出比荷为
的带负电的粒子，
粒子的速率分布连续，忽略粒子所受重力和粒子间的相互作用力，已知 sin37°=0.6 ，cs37°=0.8。若所有的
粒子都不能射出磁场，则下列说法正确的是( )
A. 粒子速度的最大值为
B. 粒子速度的最大值为
C. 某粒子恰好不从大圆边界射出磁场，其在磁场中运动的时间为 127πm （不考虑粒子再次进入磁场的情
90qB
况）
D. 某粒子恰好不从大圆边界射出磁场，其在磁场中运动的时间为 4πm （不考虑粒子再次进入磁场的情 3qB
况）
【答案】C
【解析】
【详解】AB ．根据洛伦兹力提供向心力
qvB = m
可得粒子的运动半径为
mv
r =
qB
可知粒子速度最大时，运动半径最大，做出粒子的运动轨迹如图所示
根据几何关系有
(2R _ r )2 = R2 + r2
联立解得
r = R，v = 3R
故 AB 错误；
CD ．某粒子恰好不从大圆边界射出磁场，即粒子速度最大时，根据几何关系有
经ACD R 4
tan = =
2 r 3
解得其在磁场中运动的时间为
t = 360。CD X 2T =
故 C 正确； D 错误。
故选 C。
7. 如图所示， 在光滑的水平面上， 质量为 4m、长为 L 的木板右端紧靠竖直墙壁， 与墙壁不粘连。质量为 m 的滑块（可视为质点）以水平向右的速度 v 滑上木板左端，滑到木板右端时速度恰好为零。现滑块以水平
速度 kv（k 未知） 滑上木板左端， 滑到木板右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞， 滑块以原速率弹回， 刚好能够
滑到木板左端而不从木板上落下，重力加速度大小为 g ．下列说法正确的是( )
A. 滑块向右运动的过程中，加速度大小为
2v2
L
B. 滑块与木板间的动摩擦因数为 v2
8gL
C k=2
.
D. 滑块弹回瞬间的速度大小为
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【答案】D
【解析】
【详解】A ．滑块（可视为质点） 以水平向右的速度 v 滑上木板左端， 滑到木板右端时速度恰好为零， 根据
匀变速直线运动规律可知
v2 = 2aL
解得
a = v2
2L
故 A 错误；
B ．根据牛顿第二定律有
μmg = ma
解得
μ = v2
2gL
故 B 错误；
CD ．小滑块以水平速度v 右滑时，由动能定理有
1 2
-fL = 0 - 2 mv
小滑块以速度 kv 滑上木板到运动至碰墙时速度为 v1 ，由动能定理有
1 2 1 2
-fL = 2 mv1 - 2 m(kv)
滑块与墙碰后至向左运动到木板左端，此时滑块、木板的共同速度为 v2 ，由动量守恒有
1 2
mv = (m + 4m)v
由能量守恒定律可得
1 2 1 2
fL = 2 mv1 - 2 (m + 4m)v2
解得
k = ，v =
3 v
2 1 2
故 C 错误， D 正确；
故选 D。
8. 图示为某同学用平行板电容器测量材料竖直方向的尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，
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下极板可随材料尺度的变化而上下移动，两极板间电压不变。若材料温度升高，极板上所带电荷量增加，
则( )
A. 材料竖直方向的尺度减小 B. 材料竖直方向的尺度增大
C. 极板间的电场强度减小 D. 极板间的电场强度增大
【答案】BD
【解析】
【详解】CD ．根据题意可知极板之间电压 U 不变，极板上所带电荷量 Q 变多，根据电容定义式
C =
可知电容器得电容 C 增大，根据电容的决定式
C = εS
4πkd
由于电容 C 增大，可知极板间距 d 减小，再根据
U
E =
d
由于电压 U 不变，可知极板间电场强度增大，故 C 错误， D 正确；
AB ．由于极板间距 d 减小，即下极板向上移动，则材料竖直方向尺度增大，故 A 错误，故 B 正确。
故选 BD。
9. 2017 年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星 合并前约 100 秒时， 它们间的距离为 r ，绕两者连线上的某点每秒转动 n 圈， 将两颗中子星都看作质量均匀
分布的球体，忽略其他星体的影响，已知引力常量为 G，下列说法正确的是( )
A. 两颗中子星转动的周期均为 n 秒
B. 两颗中子星转动时所需向心力与它们的转动半径成正比
C. 两颗中子星的转动半径与它们的质量成反比
D. 两颗中子星的质量之和为
【答案】CD
【解析】
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【详解】A ．两颗中子星转动过程中角速度相等，周期也相等，根据题意绕两者连线上的某点每秒转动 n
圈，则周期
1
T =
n
故 A 错误；
B ．设两颗星的质量分别为m1 、m2 ，两颗中子星转动时所需的向心力由二者之间的万有引力提供，即向
心力大小均为
F = G m1m2
n 2
r
故 B 错误；
CD ．设两颗星的轨道半径分别为r1 、 r2 ，相距 r ，根据万有引力提供向心力可知
n 2 1 1 2 2
F = G m1m2 = m 2 r = m 2 r
r
可知
m r
1 2
=
2 1
m r
即两颗中子星的转动半径与它们的质量成反比。同时上述向心力公式化简可得
1 2 2
4π2 r3 4π2 n2 r3
m + m = =
GT G
故 CD 正确。
故选 CD。
10. 如图所示， 间距 L=1m 的粗糙倾斜金属导轨与水平面间的夹角θ=37°, 其顶端与阻值 R=1Ω 的定值电阻 相连， 间距相同的光滑金属导轨固定在绝缘水平面上， 两导轨都足够长且在 AA, 处平滑连接， AA, 至DD, 均是光滑绝缘带，保证倾斜导轨与水平导轨间电流不导通。倾斜导轨处有方向垂直倾斜导轨所在平面向上、 磁感应强度大小 B1=0.2T 的匀强磁场，水平导轨处有方向竖直向上、磁感应强度大小 B2=0.5T 的匀强磁场。 两根导体棒 1 、2 的质量均为m=0.2kg，两棒接入电路部分的电阻均为 R，初始时刻，导体棒 1 放置在倾斜 导轨上，且距离 AA, 足够远，导体棒 2 静置于水平导轨上， 已知倾斜导轨与导体棒 1 间的动摩擦因数μ =0.5。现将导体棒 1 由静止释放， 运动过程中导体棒 1 未与导体棒 2 发生碰撞。取重力加速度大小 g=10m/s2 ，sin37°=0.6 ，cs37°=0.8。两棒与导轨始终垂直且接触良好，导轨电阻不计，下列说法正确的是
( )
A. 导体棒 1 在倾斜导轨上下滑时做匀加速直线运动
B. 导体棒 1 滑至 AA, 瞬间的速度大小为 20m/s
C. 稳定时，导体棒 2 的速度大小为 10m/s
D. 整个运动过程中通过导体棒 2 的电荷量为 2C
【答案】BC
【解析】
【详解】A ．由于导体棒 1 释放点离 AA, 足够远，导体棒 1 滑至 AA, 时一定达到稳定状态，则导体棒 1 在
倾斜导轨上下滑时先做加速直线运动，后做匀速直线运动，故 A 错误；
B ．由平衡可得即有
B1IL + μmg cs 37 = mg sin 37
根据闭合电路欧姆定律及法拉第电磁感应定律有
I =
解得
v = 20 m/s
故 B 正确；
C ．导体棒 1 、2 组成的系统由动量守恒可得
,
mv = 2mv
得即稳定时，导体棒 2的速度大小为
v, = 10 m/s
故 C 正确；
D ．对导体棒 2 由动量定理有
B2 ILΔt = mv,
即
B2Lq = mv,
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电荷量为
,
B L
mv
q =
2
故 D 错误。
故选 BC。
二、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。
= 4 C
11. 某同学探究“小车的加速度与力的关系 ”的实验装置如图所示，轨道上的 B 点固定一光电门，将连接 小车的细线跨过滑轮系住钩码，平衡摩擦力后在 A 点由静止释放小车，测出小车上的挡光片通过光电门的
时间 t。
（1）在该实验中，下列说法正确的是 。
A. 要用天平称量小车的质量
B. 每次改变钩码的个数，都需要测量钩码的总质量
C. 调节滑轮的高度，使细线与轨道平行
D. A 、B 之间的距离尽可能小些
（2）若挡光片的宽度为 d，挡光片与光电门的距离为 L ，d<
【答案】（1）C （2） ①. ②.
【解析】
【小问 1 详解】
A ．探究“小车的加速度与外力关系 ”时，只要保持小车质量不变即可，没有必要测量其质量。故 A 错
误；
B ．本题直接从力传感器上读出绳子拉力的大小，不需要测量钩码质量。故 B 错误；
C ．要使绳子的拉力等于小车受到的合外力，则要使细线与轨道平行。故 C 正确；
D．A 、B 之间的距离尽可能大些，可以减小测量误差。故 D 错误。
故选 C。
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【小问 2 详解】
[1]小车通过光电门时的速度大小为
d
v =
t
[2]根据
2
v = 2aL
解得小车的加速度大小为
d 2
a =
2Lt2
12. 为了测定某电池的电动势（约为 10V）和内阻（小于 5Ω), 一个量程为 5V 的电压表与电阻箱串联， 将其量程扩大为 15V，然后用伏安法测电池的电动势和内阻，电压表的内阻远大于滑动变阻器的最大电
阻，该实验的操作过程如下：
（1）扩大电压表的量程，实验电路如图甲所示。
①把滑动变阻器的滑片移至 （填“a ”或“b ”）端，把电阻箱的阻值调到零，闭合开关。
②移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 4.8V，保持滑动变阻器滑片的位置不变，把电阻箱的阻值调
到适当值，使电压表的示数为 V，若此时电阻箱的示数为 R0 ，则改装后电压表的内阻为
（结果用 R0 表示）。
（2）用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变）测电池电动势 E 和内阻 r ，实验电路如图乙所示，记
录多组电压表的示数 U 和电流表的示数 I，并作出 U 一 I 图线如图丙所示，可知电池的电动势为
V，内阻为 Ω。
___________
【答案】（1） ①. b ②. 1.6 ③. 1.5 R0
（2） ①. 9.6 ②. 3.0
【解析】
【小问 1 详解】
①[1]把滑动变阻器的滑片移至 b 端，可以保证电路的安全。
②[2]根据电路分析，把量程 5V 的电压表量程扩大到 15V，则电阻箱所分电压为 10V，其阻值为改装前电
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压表的两倍，保持滑动变阻器滑片的位置不变，把电阻箱的阻值调到适当值，使电压表与电阻箱的电压之
和为 4.8V，即电压表电压为 1.6V，电阻箱电压为 3.2V，符合实验要求。
[3]若此时电阻箱的示数为 R0 ，则改装后电压表的内阻为
RV = 0.5R0 + R0 = 1.5R0
【小问 2 详解】
[1][2]由闭合电路欧姆定律，可得
3U = E 一 Ir
整理，可得
U = 1 E 一 r I
3 3
结合丙图，可得
1.4 一 3.2
1.8
E = 3.2V ， =
解得
E = 9.6V ，r = 3.0Ω
13. 如图所示，高为 h、导热性能良好的汽缸开口向上放置在水平地面上，汽缸中间和缸口均有卡环，质
量为 m 的活塞在缸内封闭了一定质量的理想气体，活塞的横截面积为 S，活塞与汽缸内壁无摩擦且汽缸不
漏气。开始时，活塞对中间卡环的压力大小为 mg （g 为重力加速度大小），活塞离缸底的高度为h ， 大气压强恒为 ，环境的热力学温度为 T0 ，不计卡环、活塞及汽缸的厚度。现缓慢升高环境温度至
2.5T0 ，求此时活塞与上卡环间的弹力大小 F。
【答案】mg
【解析】
【详解】设开始时䍂内封闭气体的压强为 p1 ，对活塞受力分析有
mg + . S = p1S +mg
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解得
24mg
p1 =
5S
设当活塞与上卡环接触时，气体压强为p2 ，由理想气体状态方程有
p1 . S p2 . hS
=
0 0
T 2.5T
解得
6mg
p2 =
S
对活塞受力分析，由平衡方程可知
p2 S = . S + mg + F
解得
F = mg
14. 如图所示， 滑雪道 AB 由坡道和水平道组成， 且平滑连接， 坡道倾角均为 45°。平台 BC 与缓冲斜坡 CD
相连，平台 BC 的长度L1 = 24m ，斜坡 CD 的长度L2 = 30m 。若滑雪者（视为质点）从 P 点由静止开始
下滑 ，恰好到达 B 点 。现滑 雪者从 A 点 由静止开始 下滑 ，从 B 点 飞 出 。若 A 、P 两 点 间 的距离
d = 15 m ，滑雪者与滑道间的动摩擦因数 μ = 0.04 ，取重力加速度大小 g = 10m/s2 ，不计空气阻力。
（1）求滑雪者从 A 点运动到 P 点的时间 t；
（2）求滑雪者从 B 点飞出后在空中运动过程中的最小速度；
（3）若滑雪者从 B 点飞出后，经过t = 3s ，落在斜坡 CD 上，求斜坡 CD 倾角的正切值。
【答案】（1）2.5s；（2）12m/s；（3）0.75
【解析】
【详解】（1）滑雪者从 A 点到P 点做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有
9m
12m
=
mgsinθ一 μmgcsθ= ma
解得
24 2
a = 5 m / s
由公式
1 2
d = 2 at
解得
t = 2.5s
（2）由于滑雪者从P 点由静止开始下滑，恰好到达B 点，因此该过程合力做的功为 0，当滑雪者从 A 点下
滑时，到达B 点有
vB = vP = at = 12m / s
此后滑雪者在上升的过程中速度变小，到达最高点时速度最小，由运动的分解可知
v = vB cs45。= 12m / s
（3）设滑雪者从 B 点飞出后在空中运动的时间为t, ，水平方向有
竖直方向有
则斜坡 CD 倾角的正切值为
,
x = vB cs45。. t
h = 一vB sin45。. t, + gt'2
= 0.75
h
x 一 L
1
15. 如图所示， xOy 平面内， x 轴下方充满垂直于纸面向外的匀强磁场， x 轴上方充满竖直向下的匀强电场
q
m
（图中未画出），其他部分无电场。从 P 点水平向右向电场内发射一个比荷为
的带电粒子，粒子的速度
大小为v0 ，仅在电场中运动时间 t ，从 x 轴上的 N 点与 x 轴正方向成 “ 角（未知）斜向下进入磁场，之后
从原点 O 第一次回到电场。已知 P、N 两点间的电势差UPN = ，忽略边界效应，不计粒子受到的重
力。求：
（1）粒子第一次通过 N 点的速度大小 v 及角度 “；
（2）匀强电场的电场强度大小 E 及匀强磁场的磁感应强度大小 B；
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（3）粒子从 P 点发射到第 2024 次从 x 轴上方进入磁场的时间t2024 。
【答案】（1）v = 2v0 ， = 60。；（2）E =
【解析】
, B =
mv0
qt
2 m
qt
; （3）t2024 = ( + 4047)t
【分析】本题考查带电粒子在电场、磁场中的运动，目的是考查学生的模型建构能力。
【详解】（1）对粒子从 P 点到 N 点的运动过程，根据动能定理有
qUPN =
解得
0
1 2 1 2
mv - mv
2 2
v = 2v0
粒子在电场中做类平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动，其轨迹如图所示，在电场中粒子沿水平方向做匀
速直线运动，在 N 点有
cs =
解得
v0 1
=
v 2
= 60。
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（2）粒子沿水平方向的分位移大小
1 0
s = v t
粒子在 N 点沿竖直方向的分速度大小
1 0
v = v sin = v
在电场中，粒子在竖直方向上做匀加速直线运动，对应的分位移大小
1
2 1 0
s = v t = v t
2 2
电场强度大小
E = UPN
2
s
解得
mv
E = 0
qt
粒子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力有
qvB = m
2
v
r
由几何关系有
解得
r sin =
s
1
2
2 m
B =
qt
（3）粒子在磁场中运动的周期
2πr
=
T =
v
πt
3
粒子每次在磁场中运动的时间
t = T
可得
2024
t = t + 2023(2t + t )
解得
t2024 = ( + 4047)t 。
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