MN将粒子沿导流管轴线引出导流管可沿PQ直线平移，其N端始终在PQ线上，PQ与水平线EF之间的夹角为θ。OP＝
3R，不计粒子重力、粒子加速时间及其做圆周运动产生的电磁5辐射，不考虑相对论效应。则下列说法正确的是
A.为使粒子在经过平行金属板间时总能被加速，板间电场方向应随时间发生周期性变化 B.粒子能获得的最大速度vm?4qBR 5mC.粒子加速完后导出时导流管MN与水平线EF之间的夹角为2θ
D.该加速器加速比荷相同的带电粒子时，从开始加速直至以最大速度引出，在磁场中运动的时间一定相同
12.在星球M上一轻弹簧竖直固定于水平桌面，物体P轻放在弹簧上由静止释放，其加速度a与弹簧压缩量x的关系如图P线所示。另一星球N上用完全相同的弹簧，改用物体Q完成同样过程，其加速度a与弹簧压缩量x的关系如Q线所示，下列说法正确的是
A.若M星球与N星球半径相同，则两星球密度之比为3：1 B.物体P.Q的质量之比是6：1
C.M星球表面上的物体R由静止开始做自由落体运动，通过位移x0时的速度为3a0x0
6
D.图中P、Q下落的最大速度之比为6 2三非选择题：本题共6小题，共60分。
13.(6分)如图甲所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德(G·Atwood，1746～1807)创制的一个著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律。某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律和动量守恒定律，如图乙所示。(已知当地的重力加速度为g)
(1)该同学用游标卡尺测量遮光片的宽度如图丙所示，则d＝ mm；然后将质量均为m(A的含挡光片和挂钩、B的含挂钩)的重物用绳连接后，跨放在定滑轮上，A置于桌面上处于静止状态，测量出挡光片中心到固定光电门中心的竖直距离h。
(2)为了验证动量守恒定律，该同学让A在桌面上处于静止状态，将B从静止位置竖直提升s后由自由下落，光电门记录下挡光片挡光的时间为△t(B未接触桌面)，则验证绳绷紧过程中系统沿绳方向动量守恒定律的表达式为 ；如果该同学忘记将B下方的C取下(C的质量也为m)，光电门记录挡光片挡光的时间为△t'。完成测量后，验证动量守恒定律的表达式为 。(用题中所给物理量符号表示) 14.(8分)某同学利用直流恒流电源(含开关)来测量已知量程电流表的内阻和直流恒流电源的输出电流I0。利用如下实验器材设计了如图1所示的测量电路。待测电流表A(量程为0.6A，内阻约为0.5Ω)；直流恒流电源(电源输出的直流电流I0保持不变，I0约为0.8A)；电阻箱R；导线若干。回答下列问题：
(1)电源开关闭合前，电阻箱的阻值应该调到 (选填“最大”或“最小”)。
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(2)电源开关闭合后。调节电阻箱的读数如图2所示，其值为 Ω。
(3)电源开关闭合后，多次调节电阻箱，记下电阻箱的读数R和电流表的示数I；在坐标纸上以
1111为纵坐标、为横坐标描点，用直线拟合，作出－图象，若获得图象斜率为k、IIRR纵轴截距为b，则恒流电源输出电流的测量值表达式为I0＝ ，待测电流表的阻值测量值表达式为RA＝ 。
15.(9分)现有－根长度为L＝15m、质量分布均匀的长方体木板，已知重力加速度为g＝10m/s2，完成下列问题：
(1)若将该木板竖直悬挂，如图甲所示，由静止释放后，不考虑空气阻力，求木板通过其正下方
L处一标记点的时间； 3L的一段粗糙区域，其他区域光3(2)若将该木板置于水平面上，如图乙所示，水平面上有长为
滑，已知木板与粗糙区域间的动摩擦因数为μ＝0.25，木板与粗糙区域间正压力与木板在该区域的长度成正比，现给木板一初速度，求使木板能通过该粗糙区域的最小初速度。
16.(11分)如图甲所示，足够长的柔软导线跨过滑轮悬挂两条水平金属棒MN、PQ，棒长均为l＝0.50m，电阻值均为R＝1.0Ω。MN质量m1＝0.10kg，PQ质量m2＝0.20kg，整个装置处于
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磁感应强度B＝1.0T的匀强磁场中，磁场方向水平且垂直于MN和PQ。t＝0时刻，对金属棒MN施加一个竖直向下的外力F，使之由静止开始运动，运动过程中电路中的电流I随时间t变化的关系如图乙所示。电路中其他部分电阻忽略不计，g取10m/s2，结果均保留两位有效数字。
(1)求2.0s末金属棒MN瞬时速度的大小； (2)求4.0s末力F的瞬时功率；
(3)已知0～3.0s时间内MN，上产生的热量为0.36J，试计算F对金属棒MN所做的功。 17.(11分)太阳喷发大量高能带电粒子，这些粒子形成的“太阳风”接近地球时，假如没有地球磁场，“太阳风”就不会受到地磁场的作用发生偏转而直射地球。在这种高能粒子的轰击下，地球的大气成分可能不是现在的样子，生命将无法存在。地磁场的作用使得带电粒子不能径直到达地面，而是被“运到”地球的南北两极，南极光和北极光就是带电粒子进入大气层的踪迹。假设“太阳风”主要成分为质子，速度约为0.1c(c＝3×108m/s)。近似认为地磁场在赤道上空为匀强环形磁场，平均强度为B＝5×105T，示意图如图甲所示。已知地球半径为r＝6400km，质子电荷量q＝1.6×10
－19
－
C，质量m＝1.67×10
－27
kg。如果“太阳风”在赤
道平面内射向地球，太阳喷发高能带电粒子，这些粒子形成的太阳风接近地球时，假如： (1)太阳风中质子的速度的方向任意，则地磁场厚度d为多少时才能保证所有粒子都不能到达地表?(结果保留两位有效数字)
(2)太阳风中质子垂直地表指向地心方向入射，地磁场的厚度至少为多少才能使粒子不能到达地表?(结果保留两位有效数字，需用到近似：a<<1时，1?a?1＋
1a) 2(3)太阳风中粒子的入射方向和入射点与地心连线的夹角为α，如图乙所示，0<α<90°，磁场厚度满足第(1)向中的要求为定值d。电子质量为me，电荷量为－e。求电子不能到达地表的最大速度vm和角度α的关系，关系式中的已知量用字母表示。(图中磁场方向垂直纸面向里，
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磁感应强度为B)
18.选考题：共15分请考生从给出的2道物理题中任选一题作答。如果多答，则按所答的第一题计分。 [选修3－3](15分)
(1)(5分)下列说法正确的是 (填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分) A悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动 B.空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果
C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 D.高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故
E.干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果
(2)(10分)如图所示，U形玻璃细管竖直放置，水平细管与U形玻璃细管底部相连通，各部分细管内径相同。U形管左管上端封有长20cm的理想气体B，右管上端开口并与大气相通，此时U形玻璃管左、右两侧水银面恰好相平，水银面距U形玻璃管底部为25cm。水平细管内用小活塞封有长度10cm的理想气体A。已知外界大气压强为75cmHg，忽略环境温度的变化，现将活塞慢向左拉，使气体B的气柱长度为25m，求：
①左右管中水银面的高度差是多大?
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湖南省炎德英才杯2024-2024学年高二下学期基础学科知识竞赛试题 物理 Word版含答案
