为质点），以初速度v0=5.0m/s自左侧平台滑上传送带。载物箱与传送带间的动摩擦因数μ=0.10，重力加速度取g=10m/s2。
（1）若v=4.0m/s，求载物箱通过传送带所需的时间；
（2）求载物箱到达右侧平台时所能达到的最大速度和最小速度； （3）若v=6.0m/s，载物箱滑上传送带?t?13s后，传送带速度突然变为零。求载物箱12从左侧平台向右侧平台运动的过程中，传送带对它的冲量。
（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。
33．[物理——选修3–3]（15分）
（1）（5分）如图，一开口向上的导热气缸内。用活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞与气缸壁间无摩擦。现用外力作用在活塞上。使其缓慢下降。环境温度保持不变，系统始终处于平衡状态。在活塞下降过程中___________。（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．气体体积逐渐减小，内能增知 B．气体压强逐渐增大，内能不变 C．气体压强逐渐增大，放出热量 D．外界对气体做功，气体内能不变 E．外界对气体做功，气体吸收热量
（2）（10分）如图，两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为H=18cm的U型管，左管上端封闭，右管上端开口。右管中有高h0=4cm的水银柱，水银柱上表面离管口的距离l=12cm。管底水平段的体积可忽略。环境温度为T1=283K。大气压强P0=76cmHg。
（i）现从右侧端口缓慢注入水银（与原水银柱之间无气隙），恰好使水银柱下端到达右管底部。此时水银柱的高度为多少?
（ii）再将左管中密封气体缓慢加热，使水银柱上表面恰与右管口平齐，此时密封气体的温度为多少?
34．[物理选修3–4]（15分）
（1）（5分）如图，一列简谐横波平行于x轴传播，图中的实线和虚线分别为t=0和t=0.1s时的波形图。已知平衡位置在x=6m处的质点，在0到0.ls时间内运动方向不变。这列简谐波的周期为_________s，波速为_________m/s，传播方向沿x轴_________（填“正方向”或“负方向”）。
（2）（10分）如图，一折射率为3的材料制作的三棱镜，其横截面为直角三角形ABC，∠A=90°，∠B=30°。一束平行光平行于BC边从AB边射入棱镜，不计光线在棱镜内的多次反射，求AC边与BC边上有光出射区域的长度的比值。
2024年普通高等学校招生全国统一考试
理科综合参考答案
14．B15．A16．D17．B18．C19．AC20．AD21．BC 22．0.361.80B、P之间的距离
23．（1）如图所示。（2）1.8（3）25.5（4）R11.2
24．解：当导体棒与金属框接触的两点间棒的长度为l时，由法拉第电磁感应定律知，导体
棒上感应电动势的大小为E=Blv ① 由欧姆定律，流过导体棒的感应电流为 I?E R②
式中，R为这一段导体棒的电阻。按题意有
R?rl ③
此时导体棒所受安培力大小为 f?BIl ④
由题设和几何关系有
?22x,0?x?l0??2l??⑤ ?2(2l?x),2l?x?2l000??2联立①②③④⑤式得
?2B2v2x,0?x?l0??r2f??⑥ 2?2Bv(2l?x),2l?x?2l000??r225．解：（1）传送带的速度为v=4.0m/s时，载物箱在传送带上先做匀减速运动，设其加速
度大小为a，由牛顿第二定律有 μmg=ma ①
设载物箱滑上传送带后匀减速运动的距离为s1，由运动学公式有 v2–v02=–2as1 ②
联立①②式，代入题给数据得 s1=4.5m ③
因此，载物箱在到达右侧平台前，速度先减小到v，然后开始做匀速运动。设载物箱从滑上传送带到离开传送带所用的时间为t1，做匀减速运动所用的时间为t1?，由运动学公式有 v=v0–at1′ ④
L?s1 t1?t1??v⑤
联立①③④⑤式并代入题给数据得 t1=2.75s ⑥
（2）当载物箱滑上传送带后一直做匀减速运动时，到达右侧平台时的速度最小，设为v1；当载物箱滑上传送带后一直做匀加速运动时，到达右侧平台时的速度最大，设为v
2。由动能定理有
112 ⑦ ??mgL?mv12?mv0221212?mgL?mv2?mv0 ⑧
22由⑦⑧式并代入题给条件得
v1?2m/s，v2?43m/s ⑨
（3）传送带的速度为v=6.0m/s时，由于v0 ? 联立①⑩?式并代入题给数据得 t2=1.0s ? s2=5.5m ? 因此载物箱加速运动1.0s、向右运动5.5m时，达到与传送带相同的速度。此后载物箱与传送带共同运动（Δt–t2）的时间后，传送带突然停止。设载物箱匀速运动通过的距离为s3，有 s3=（Δt–t2）v ? 1（L?s2?s3)，即载物箱运动到右侧平台时速度大于由①???式可知，mv2＞?mg2零，设为v3。由运动学公式有 v32–v2=–2a（L–s2–s3） ? 设载物箱通过传送带的过程中，传送带对它的冲量为I，由动量定理有 I=m（v3–v0） ? 联立①?????式并代入题给数据得 I=0 ? 33．（1）BCD （2）解：（i）设密封气体初始体职为V1，压强为p1，左、右管的截面积均为S，密封气体先经等温压缩过程体积变为V2，压强变为p2，由玻意耳定律有 p1V1=p2V2 ① 设注入水银后水银柱高度为h，水银的密度为ρ，按题设条件有 p1=p0+ρgh0 p2=p0+ρgh ② ③ V1=（2H–l–h0）S，V2=HS ④ 联立①②③④式并代入题给数据得 h=12.9cm ⑤ （ii）密封气体再经等压膨胀过程体积变为V3，温度变为T2，由盖—吕萨克定律有 V2V3? T1T2按题设条件有 V3=（2H–h）S ⑦ ⑥ 联立④⑤⑥⑦式并代入题给数据得 T2=363K ⑧ 34．（1）0.410负方向
2024年全国普通高等学校招生统一考试理综物理试卷 全国Ⅲ卷 (含答案)
