物理（江苏卷02）-2024年高考押题预测卷含答案

2024年高考押题预测卷01【江苏卷】（考试版）（本试卷共100分，建议用时75分钟）注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。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一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。1．某光源发出的光由红、绿、蓝三种色光组成，绿光的强度最大，红光的强度最小。在光电效应实验中，用该光源发出的光分别照射金属A、B、C时，均能发生光电效应现象，且产生的饱和光电流、、均不相等。已知金属A、B、C的极限波长的关系为，则（

）A． B． C． D．2．如图所示为竖直下落的电阻可视为零的质量为9kg的金属薄板，其厚度为，侧面是边长为的正方形，当在整个空间加上方向水平且平行于正方形侧面的磁感应强度大小为匀强磁场时，由于在垂直于侧面方向形成电流I，使得薄板的加速度相比自由落体时减小了千分之一，两侧面积聚电荷可以看成电容器，其电容值为C。则下列选项正确的是（）A．， B．，C．， D．，3．核污水中存在大量超标的放射性物质，比如铯的同位素，铯137的放射性会破坏人体的细胞和组织，引起放射性损伤，下列关于核污水中的放射性物质说法正确的是（

）A．若的半衰期为30.17年，则10个经过30.17年还剩5个B．发生衰变的方程为C．将置于大海深处，温度以及压强发生改变，则的半衰期发生改变D．会破坏人体的细胞和组织，这与衰变时释放的射线有关4．在“研究温度不变时气体压强跟体积关系”的实验时，推动活塞，注射器内空气体积减小，多次测量得到注射器内气体的图线，如图实线是一条双曲线，虚线为实验所得图线。环境温度保持不变，发现实验所得图线与玻意耳定律明显不符，造成这一现象的可能原因是（）A．实验时用手握住注射器 B．实验时缓慢推动活塞C．注射器没有保持水平 D．推动活塞过程中有气体泄漏5．如图1所示，质量相等的小球和点光源，分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上，间距为，竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为，小球和光源做小振幅运动时，在观测屏上可观测小球影子的运动。以竖直向上为正方向，小球和光源的振动图像如图2所示，则（）A．时刻小球向上运动 B．时刻光源的加速度向上C．时刻小球与影子相位差为 D．时刻影子的位移为6．小明为自己家的宠物设计了一款补水提示器，其部分工作原理如图所示，为定值电阻。下列分析正确的是（）A．水量增加时，滑动变阻器的滑片向上移动B．如果选择电压表，电表示数变小反映水量减小C．如果选择电流表，电表示数变大反映水量减小D．如果选择电流表，可以在水太少时保护电路7．“…青箬笠，绿蓑衣，斜风细雨不须归。”如图所示，这是古诗描述的情景。若斗笠的直径70cm，细雨在空中分布均匀，竖直下落的速度始终为v=4m/s，湖可以看成一个露天的圆柱形的大容器，细雨持续的时间t=1h，导致湖面的水位上升了h=1mm。(设雨滴垂直撞击斗笠后无反弹，且斗笠的坡面接近水平，不计雨滴所受重力，水的密度则斗笠受到雨的平均作用力大小F最接近于（）A． B． C． D．8．如图所示，一理想变压器的原线圈由双线圈ab和cd构成，双线圈匝数各为，副线圈的匝数为。用和表示变压器的输入电流和电压，和表示变压器输出电流和电压。下列说法正确的是（）A．若A接a，B接b，cd空置，电键闭合前后，发生变化B．若A接a，B接b，cd空置，负载变化时，电源输出功率恒定C．若A接a，B接c，b接d，原副线圈的电压比为D．若A接a，B接d，b接c，负载变化时，和相应变化且成正比9．1676年丹麦天文学家罗默通过木星卫星的掩食第一次测定了光速。如图甲，木卫1转到木星的背面时，会被木星遮住来自太阳的光线，形成掩食现象。已知木卫1绕木星做匀速圆周运动的周期为T，木星的半径为R，木星的质量为m，木星绕太阳公转周期为，木卫1绕木星转动周期远小于木星公转周期。如图乙，太阳光可视为平行光，太阳光与木星地面相切线与木卫1所在轨道的交点为P、Q点，，引力常量为G，下列说法正确的是（

）A．木卫1绕木星运动的线速度为B．木卫1一次“掩食”过程的时间约为C．木卫1绕木星运动的向心加速度为D．由题给信息可以推算出太阳的质量10．将两个等量异种点电荷固定在边长为L的正方形ABCD的A、C两个顶点处，它们所带电荷量分别为和，用长为L的不可伸长的绝缘细线将一质量为m、带电荷量为＋q的带电小球拴在A点，将小球从B点由静止释放，小球从B点运动到D点，经过AC连线上的F点。整个装置处于竖直向下的匀强电场中，电场强度。已知小球可视为质点，静电力常量为k，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法中正确的是（）A．小球在刚释放时的加速度大小为2gB．在从B到F过程中，小球的机械能先增大后减小C．经过D点时，小球的速度大小为D．小球经过D点时，细线的拉力大小为11．现在市面上出现了一种新型的游乐设施——“反向蹦极”，示意图如图甲，游戏者与固定在地面上的扣环连接，打开扣环，游戏者从A点由静止释放，像火箭一样竖直发射。游戏者上升到B位置时绳子恰好处于松弛状态，C为游戏者上升的最高点，D点为速度最大位置（未画出），弹性绳的弹力遵从胡克定律，游戏者视为质点，弹性绳的形变在弹性限度内，不计空气阻力，若以A点为坐标原点，选向上为正方向，作出游戏者上升过程中加速度与位移的关系如图乙，图像：和为已知量，则人上升过程中（

）A．AB段的长度为B．游戏者最大速度为C．A点与D点间的距离小于D点与B点间的距离D．人从A点到D点和D点到C点合力的冲量大小不相等二、实验题：本题共15分。12．（15分）为测量一段粗细均匀的电阻丝的阻值，某学生小组设计如下实验。(1)先用欧姆表粗测该电阻丝的阻值，选用的欧姆档为“”，测量结果如图（a）所示，则电阻丝的阻值为。为了更精确测量电阻丝阻值大小，设计图（b）所示电路。所用实验器材有：电源（电动势0~4.5V可调，内阻不计）、标准电池（电动势1.0186V）、灵敏电流计G（阻值约）、电流表（量程0~200mA，内阻不计）、定值电阻、可变电阻（阻值）、探针（一端连灵敏电流计，另一端连电阻丝）、米尺、开关和、导线若干。(2)实验步骤如下：①首先将调至较小，闭合开关；②将探针置于电阻丝中间位置附近，调至最大值。试触开关，观察灵敏电流计指针偏转情况。如果指针偏转，则改变大小或探针的位置，反复调节直到灵敏电流计的示数为0。此时，。（填“＞”、“＝”或“＜”）；③当灵敏电流计中通以d向c方向的电流时，指针会向右偏转。若某次测量时，指针向左偏转，则要调（填“大”或“小”），或者将探针向（填“左”或“右”）滑动；④某次测量时，灵敏电流计的示数为0，电流表示数为100mA，此时测得探针到电阻丝a端的长度为53.0cm，电阻丝总长度为100.0cm，则电阻丝的阻值为（保留3位有效数字）。三、计算题：本题共4小题，共41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。13．（6分）最近，某视频网站朋友分享了一个“隔空取钱”的小游戏。把若干现金放在桌面上，盖上盆子，要求不用手接触盆子把钱取走，某参与者做了下面操作：把两张餐巾纸平铺在盆底上，倒上适量水，把一只抽气拔罐扣在湿透的餐巾纸上，用抽气筒抽掉拔罐中的一部分气体，手抓拔罐缓慢地就提起了盆子，取走现金。示意图如图所示，假设拔罐口横截面积为S，盆子和湿透的餐巾纸总质量为m，当盆子悬在空中时对盆子施加竖直向下、大小为F的力，盆子与拔罐刚好分离。拔罐中气体视为理想气体，忽略抽气过程气体温度的变化，大气压强为，重力加速度为g，求：（1）盆子提起后，拔罐中气体的压强；（2）抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量之比。14．（8分）在一个平静的湖面上，距离水面高度处有一条水平缆索，缆索上每隔就从站台以速度沿一个方向持续开出一辆缆车。湖水深，缆索中央正下方的湖底有一员潜水员，该潜水员只能看到湖面半径的圆面有亮光，又在透过湖面半径的圆面上才能清晰的看到缆索上的缆车。已知，，，求:（1）湖水的折射率的大小（用分式表示）；（2）潜水员最多能清晰的看到缆索上缆车的数量。15．（12分）如图所示，电场强度为E的匀强电场中有一光滑水平绝缘平面，一根轻弹簧左端固定在平面上，右端拴接一个带正电的绝缘物块甲，平衡时物块甲静止在a点。某时刻在b点由静止释放带有正电的绝缘物块乙，乙与甲发生碰撞后一起向左运动但未粘连，当甲、乙一起返回到c点时，弹簧恰好恢复原长，甲、乙速度刚好为零。若在d点由静止释放乙，乙与甲发生碰撞后仍一起压缩弹簧运动，返回到c点时甲、乙分离，分离后，乙刚好能够返回到e点（未画出）。已知物块甲、乙可视为质点，质量均为m，电荷量均为q，a、b间距离为L，a、c间距离以及b、d间距离均为，忽略甲、乙间的库仑力。求：（1）初始状态弹簧储存的弹性势能；（2）e点与a点的距离。16．（15分）如图甲为某研究性学习小组设计的研究带电微粒性质的装置，xOz平面位于水平面内，轴竖直向上，轴与水平的一对平行金属板M、N的中心线重合。在MN左侧空间存在匀强磁场和匀强电场，其方向均与轴垂直且与轴成，磁感应强度大小为，电场强度大小为。平行金属板、间距离为，长度为，在其右侧处放置有垂直于轴的荧光屏，现在平行金属板M、N间加一交变电压如图乙，电压的正向值为，反向电压值为，周期可调且每隔换向一次。现有带电的微粒束从坐标的原点匀速沿轴方向射入平行金属板的点，调节使粒子能全部打在荧光屏上而且所有粒子在M、N间的飞行时间均为（待求）。已知重力加速度为，求：（1）带电的微粒的比荷和微粒进入金属板间O1点时的速度的大小；（2）方波电压的周期和射出金属板时的速度大小；（3）荧光屏上发光亮线的长度。 2024年高考押题预测卷02【江苏卷】物理·全解全析1234567891011CBDADBADCCB注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。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一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。1．某光源发出的光由红、绿、蓝三种色光组成，绿光的强度最大，红光的强度最小。在光电效应实验中，用该光源发出的光分别照射金属A、B、C时，均能发生光电效应现象，且产生的饱和光电流、、均不相等。已知金属A、B、C的极限波长的关系为，则（

）A． B． C． D．【答案】C【解析】由光电效应方程，可知，金属A的极限频率最小，三种光均发生光电效应，而由产生的饱和光电流、、均不相等，故金属B仅有蓝光和绿光，金属C仅有蓝光，根据光的强度越大，光电效应产生的饱和光电流越大可知，，故ABD错误，C正确。故选C。2．如图所示为竖直下落的电阻可视为零的质量为9kg的金属薄板，其厚度为，侧面是边长为的正方形，当在整个空间加上方向水平且平行于正方形侧面的磁感应强度大小为匀强磁场时，由于在垂直于侧面方向形成电流I，使得薄板的加速度相比自由落体时减小了千分之一，两侧面积聚电荷可以看成电容器，其电容值为C。则下列选项正确的是（）A．， B．，C．， D．，【答案】B【解析】薄板的加速度相比自由落体时减小了千分之一，根据牛顿第二定律可得，解得，根据，故选B。3．核污水中存在大量超标的放射性物质，比如铯的同位素，铯137的放射性会破坏人体的细胞和组织，引起放射性损伤，下列关于核污水中的放射性物质说法正确的是（

）A．若的半衰期为30.17年，则10个经过30.17年还剩5个B．发生衰变的方程为C．将置于大海深处，温度以及压强发生改变，则的半衰期发生改变D．会破坏人体的细胞和组织，这与衰变时释放的射线有关【答案】D【解析】A．半衰期是大量原子核衰变时的统计规律，不适合少量原子核衰变，10个经过30.17年不一定还剩5个，故A错误；B．根据质量数和电荷数守恒，发生衰变的方程为，故B错误；C．半衰期只由原子核自身决定，与外部环境的温度、压强无关，将置于大海深处，温度以及压强发生改变，则的半衰期不变，故C错误；D．会破坏人体的细胞和组织，这与衰变时释放的射线有关，故D正确。故选D。4．在“研究温度不变时气体压强跟体积关系”的实验时，推动活塞，注射器内空气体积减小，多次测量得到注射器内气体的图线，如图实线是一条双曲线，虚线为实验所得图线。环境温度保持不变，发现实验所得图线与玻意耳定律明显不符，造成这一现象的可能原因是（）A．实验时用手握住注射器 B．实验时缓慢推动活塞C．注射器没有保持水平 D．推动活塞过程中有气体泄漏【答案】A【解析】由图像的特点可知压缩气体过程中p与V的乘积增大，所以造成这一现象的原因可能是实验时用手握住注射器或实验时迅速推动活塞，导致温度升高。故选A。5．如图1所示，质量相等的小球和点光源，分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上，间距为，竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为，小球和光源做小振幅运动时，在观测屏上可观测小球影子的运动。以竖直向上为正方向，小球和光源的振动图像如图2所示，则（）A．时刻小球向上运动 B．时刻光源的加速度向上C．时刻小球与影子相位差为 D．时刻影子的位移为【答案】D【解析】A．以竖直向上为正方向，根据图2可知，时刻，小球位于平衡位置，随后位移为负值，且位移增大，可知，时刻小球向下运动，故A错误；B．以竖直向上为正方向，时刻光源的位移为正值，光源振动图像为正弦式，表明其做简谐运动，根据，可知，其加速度方向与位移方向相反，位移方向向上，则加速度方向向下，故B错误；C．根据图2可知，小球与光源的振动步调总是相反，由于影子是光源发出的光被小球遮挡后，在屏上留下的阴影，可知，影子与小球的振动步调总是相同，即时刻小球与影子相位差为0，故C错误；D．根据图2可知，时刻，光源位于最低点，小球位于最高点，根据直线传播能够在屏上影子的位置也处于最高点，影子位于正方向上的最大位移处，根据几何关系有，解得，即时刻影子的位移为5A，故D正确。故选D。6．小明为自己家的宠物设计了一款补水提示器，其部分工作原理如图所示，为定值电阻。下列分析正确的是（）A．水量增加时，滑动变阻器的滑片向上移动B．如果选择电压表，电表示数变小反映水量减小C．如果选择电流表，电表示数变大反映水量减小D．如果选择电流表，可以在水太少时保护电路【答案】B【解析】A．根据装置，当水量增加时，弹簧压缩量增大，滑片下移，故A错误；B．若电表为电压表，电压表测的为滑动变阻器滑片以上部分电阻对应的电压值，示数变小，说明滑片上移，水量减少，故B正确；C．若电表为电流表，滑动变阻器滑片以上部分电阻被短路，滑片以下部分电阻与串联，若示数变大，则滑动变阻器滑片下移，水量增多，故C错误；D．若选择电流表，在水太少时体现不出的作用，但在水太多时，变阻器接入电路的阻值就会很小，电路中的电流太大，如果没有可能会烧坏电源和电流表，所以是在水太多时保护电路，故D错误。故选B。7．“…青箬笠，绿蓑衣，斜风细雨不须归。”如图所示，这是古诗描述的情景。若斗笠的直径70cm，细雨在空中分布均匀，竖直下落的速度始终为v=4m/s，湖可以看成一个露天的圆柱形的大容器，细雨持续的时间t=1h，导致湖面的水位上升了h=1mm。(设雨滴垂直撞击斗笠后无反弹，且斗笠的坡面接近水平，不计雨滴所受重力，水的密度则斗笠受到雨的平均作用力大小F最接近于（）A． B． C． D．【答案】A【解析】取一小段时间为，并以在这段时间内与斗笠面作用的雨为研究对象，其质量，，，代入数据联立得，故选A。8．如图所示，一理想变压器的原线圈由双线圈ab和cd构成，双线圈匝数各为，副线圈的匝数为。用和表示变压器的输入电流和电压，和表示变压器输出电流和电压。下列说法正确的是（）A．若A接a，B接b，cd空置，电键闭合前后，发生变化B．若A接a，B接b，cd空置，负载变化时，电源输出功率恒定C．若A接a，B接c，b接d，原副线圈的电压比为D．若A接a，B接d，b接c，负载变化时，和相应变化且成正比【答案】D【解析】AB．若A接a，B接b，cd空置，则线圈cd的存在不影响变压器的工作，电键闭合前后，不会发生变化。负载变化时，根据，可知电源输出功率不恒定。故AB错误；C．若A接a，B接c，b接d，双线圈ab和cd的互感作用会抵消掉，从而理想变压器不会正常工作，副线圈的电压为零。故C错误；D．若A接a，B接d，b接c，双线圈ab和cd为串联关系，满足，可知负载变化时，和相应变化且成正比。故D正确。故选D。9．1676年丹麦天文学家罗默通过木星卫星的掩食第一次测定了光速。如图甲，木卫1转到木星的背面时，会被木星遮住来自太阳的光线，形成掩食现象。已知木卫1绕木星做匀速圆周运动的周期为T，木星的半径为R，木星的质量为m，木星绕太阳公转周期为，木卫1绕木星转动周期远小于木星公转周期。如图乙，太阳光可视为平行光，太阳光与木星地面相切线与木卫1所在轨道的交点为P、Q点，，引力常量为G，下列说法正确的是（

）A．木卫1绕木星运动的线速度为B．木卫1一次“掩食”过程的时间约为C．木卫1绕木星运动的向心加速度为D．由题给信息可以推算出太阳的质量【答案】C【解析】A．木卫1绕木星做匀速圆周运动，线速度为，又由几何关系知，可得，则，故A错误；B．木卫1一次“掩食”过程的时间为，故B错误；C．木卫1绕木星运动的向心加速度为，故C正确；D．设木星到太阳的距离为d，木星绕太阳做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得，解得太阳质量为，由于未给出木星到太阳的距离为d，无法由题给信息测定太阳质量，故D错误。故选C。10．将两个等量异种点电荷固定在边长为L的正方形ABCD的A、C两个顶点处，它们所带电荷量分别为和，用长为L的不可伸长的绝缘细线将一质量为m、带电荷量为＋q的带电小球拴在A点，将小球从B点由静止释放，小球从B点运动到D点，经过AC连线上的F点。整个装置处于竖直向下的匀强电场中，电场强度。已知小球可视为质点，静电力常量为k，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法中正确的是（）A．小球在刚释放时的加速度大小为2gB．在从B到F过程中，小球的机械能先增大后减小C．经过D点时，小球的速度大小为D．小球经过D点时，细线的拉力大小为【答案】C【解析】A．小球刚释放时，沿切线方向运动，对小球在竖直方向受力分析有，解得，故A错误；B．小球沿圆弧从B运动到F的过程中，A处电荷给小球的静电力不做功，C处电荷给小球的静电力为吸引力，始终做正功，匀强电场给小球的静电力做正功，所以小球的机械能一直增大，故B错误；C．B、D是AC处点电荷形成静电场的等势点，所以小球在B、D位置时AC处静电荷形成的电场的电势能相等，小球从B点运动到D点的过程中由能量守恒有，解得，故C正确；D．当小球经过D点时在竖直方向上对小球受力分析有，解得，故D错误。故选C。11．现在市面上出现了一种新型的游乐设施——“反向蹦极”，示意图如图甲，游戏者与固定在地面上的扣环连接，打开扣环，游戏者从A点由静止释放，像火箭一样竖直发射。游戏者上升到B位置时绳子恰好处于松弛状态，C为游戏者上升的最高点，D点为速度最大位置（未画出），弹性绳的弹力遵从胡克定律，游戏者视为质点，弹性绳的形变在弹性限度内，不计空气阻力，若以A点为坐标原点，选向上为正方向，作出游戏者上升过程中加速度与位移的关系如图乙，图像：和为已知量，则人上升过程中（

）A．AB段的长度为B．游戏者最大速度为C．A点与D点间的距离小于D点与B点间的距离D．人从A点到D点和D点到C点合力的冲量大小不相等【答案】B【解析】由乙图可知，段加速度大于零，说明这段人一直在加速并且在处速度达到最大；加速度开始反向增大，同时在处加速度大小为，说明此时人只受到重力作用，人位于B处；之后段人一直做匀减速运动知道速度为0，正好是C处。A．根据前面分析知，AB段长度为，故A错误；B．加速度均匀变化，故合力的平均值为，则从速度最大到最高点根据动能定理，解得最大速度，故B正确；C．因为AD的距离为，DB的距离为，由乙图知段斜率相同且，所以，因此AD段距离大于DB段距离，故C错误；D．物体所受合力的冲量大小等于它动量的变化量，已知A点和C点的速度为零，D点为速度最大点，所以A点到D点的动量的变化量和和D点到C点的动量变化量相同，因此A点到D点和D点到C点合力冲量大小相等，故D错误。故选B。二、实验题：本题共15分。12．（15分）为测量一段粗细均匀的电阻丝的阻值，某学生小组设计如下实验。(1)先用欧姆表粗测该电阻丝的阻值，选用的欧姆档为“”，测量结果如图（a）所示，则电阻丝的阻值为。为了更精确测量电阻丝阻值大小，设计图（b）所示电路。所用实验器材有：电源（电动势0~4.5V可调，内阻不计）、标准电池（电动势1.0186V）、灵敏电流计G（阻值约）、电流表（量程0~200mA，内阻不计）、定值电阻、可变电阻（阻值）、探针（一端连灵敏电流计，另一端连电阻丝）、米尺、开关和、导线若干。(2)实验步骤如下：①首先将调至较小，闭合开关；②将探针置于电阻丝中间位置附近，调至最大值。试触开关，观察灵敏电流计指针偏转情况。如果指针偏转，则改变大小或探针的位置，反复调节直到灵敏电流计的示数为0。此时，。（填“＞”、“＝”或“＜”）；③当灵敏电流计中通以d向c方向的电流时，指针会向右偏转。若某次测量时，指针向左偏转，则要调（填“大”或“小”），或者将探针向（填“左”或“右”）滑动；④某次测量时，灵敏电流计的示数为0，电流表示数为100mA，此时测得探针到电阻丝a端的长度为53.0cm，电阻丝总长度为100.0cm，则电阻丝的阻值为（保留3位有效数字）。【答案】(1)19.9（2分）(2)=（2分）=（2分）调小（3分）左（3分）19.2（3分）【详解】（1）选用的欧姆档为“×1Ω”，则电阻为19.9Ω；（2）②调节直到灵敏电流计的示数为0，则c、d两点电势差为0，可知此时=，=。③当灵敏电流计中通以d向c方向的电流时，指针会向右偏转。若某次测量时，指针向左偏转，说明有从c向d方向的电流，则c端电势较高，要调小，或者将探针向左滑动，从而减小c端电势；④某次测量时，灵敏电流计的示数为0，电流表示数为100mA，此时测得探针到电阻丝a端的长度为53.0cm，电阻丝总长度为100.0cm，根据题意可知，电阻丝的阻值为三、计算题：本题共4小题，共41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。13．（6分）最近，某视频网站朋友分享了一个“隔空取钱”的小游戏。把若干现金放在桌面上，盖上盆子，要求不用手接触盆子把钱取走，某参与者做了下面操作：把两张餐巾纸平铺在盆底上，倒上适量水，把一只抽气拔罐扣在湿透的餐巾纸上，用抽气筒抽掉拔罐中的一部分气体，手抓拔罐缓慢地就提起了盆子，取走现金。示意图如图所示，假设拔罐口横截面积为S，盆子和湿透的餐巾纸总质量为m，当盆子悬在空中时对盆子施加竖直向下、大小为F的力，盆子与拔罐刚好分离。拔罐中气体视为理想气体，忽略抽气过程气体温度的变化，大气压强为，重力加速度为g，求：（1）盆子提起后，拔罐中气体的压强；（2）抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量之比。【答案】（1）；（2）【解析】（1）根据题意，设盆子提起后，拔罐中气体的压强为，则有（1分）解得（2分）（2）设拔罐中气体的体积为，抽出气体的体积为，由玻意耳定律有（1分）解得（1分）抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量之比（1分）14．（8分）在一个平静的湖面上，距离水面高度处有一条水平缆索，缆索上每隔就从站台以速度沿一个方向持续开出一辆缆车。湖水深，缆索中央正下方的湖底有一员潜水员，该潜水员只能看到湖面半径的圆面有亮光，又在透过湖面半径的圆面上才能清晰的看到缆索上的缆车。已知，，，求:（1）湖水的折射率的大小（用分式表示）；（2）潜水员最多能清晰的看到缆索上缆车的数量。【答案】（1）；（2）【解析】（1）根据题意可知，由于潜水员只能看到湖面半径的圆面有亮光，如图所示则有（2分）解得（1分）（2）潜水员透过湖面半径的圆面看到缆索，如图所示由几何关系有，又有（1分）解得（1分）由对称性可知，潜水员透过湖面半径的圆面看到缆索长度为（1分）由题意可知，相邻缆车间的距离为（1分）则有即潜水员最多能清晰的看到缆索上缆车的数量为。（1分）15．（12分）如图所示，电场强度为E的匀强电场中有一光滑水平绝缘平面，一根轻弹簧左端固定在平面上，右端拴接一个带正电的绝缘物块甲，平衡时物块甲静止在a点。某时刻在b点由静止释放带有正电的绝缘物块乙，乙与甲发生碰撞后一起向左运动但未粘连，当甲、乙一起返回到c点时，弹簧恰好恢复原长，甲、乙速度刚好为零。若在d点由静止释放乙，乙与甲发生碰撞后仍一起压缩弹簧运动，返回到c点时甲、乙分离，分离后，乙刚好能够返回到e点（未画出）。已知物块甲、乙可视为质点，质量均为m，电荷量均为q，a、b间距离为L，a、c间距离以及b、d间距离均为，忽略甲、乙间的库仑力。求：（1）初始状态弹簧储存的弹性势能；（2）e点与a点的距离。【答案】（1）；（2）【解析】（1）乙从b到a由动能定理得解得乙与甲碰撞前的速度大小（1分）乙与甲碰撞由动量守恒定律得（1分）解得碰撞后甲、乙的速度大小均为（1分）甲、乙从一起压缩弹簧到甲、乙一起返回到c点，由功能关系得（1分）解得初始状态弹簧储存的弹性势能（1分）（2）在d点由静止释放乙，到乙与甲发生碰撞前，对乙由动能定理得（1分）解得碰撞前乙的速度大小（1分）甲、乙的碰撞过程由动量守恒定律得（1分）解得碰撞后甲、乙的速度大小为（1分）从甲、乙碰撞后到甲、乙一起返回到c点时，由功能关系得解得甲、乙分离时的速度大小为（1分）乙分离后到乙停止运动，由动能定理得解得（1分）则e点与a点的距离为（1分）16．（15分）如图甲为某研究性学习小组设计的研究带电微粒性质的装置，xOz平面位于水平面内，轴竖直向上，轴与水平的一对平行金属板M、N的中心线重合。在MN左侧空间存在匀强磁场和匀强电场，其方向均与轴垂直且与轴成，磁感应强度大小为，电场强度大小为。平行金属板、间距离为，长度为，在其右侧处放置有垂直于轴的荧光屏，现在平行金属板M、N间加一交变电压如图乙，电压的正向值为，反向电压值为，周期可调且每隔换向一次。现有带电的微粒束从坐标的原点匀速沿轴方向射入平行金属板的点，调节使粒子能全部打在荧光屏上而且所有粒子在M、N间的飞行时间均为（待求）。已知重力加速度为，求：（1）带电的微粒的比荷和微粒进入金属板间O1点时的速度的大小；（2）方波电压的周期和射出金属板时的速度大小；（3）荧光屏上发光亮线的长度。【答案】（1），；（2），；（3）【解析】（1）对于带电微粒，在MN左侧空间的匀强磁场和匀强电场中做匀速运动，受力分析如图所示根据平衡条件可得（1分）（1分）解得（1分）（1分）（2）因为微粒在平行金属板MN间运动时在水平方向不受外力作用，所以（1分）解得周期（1分）在内受到向下的电场力（1分）根据牛顿第二定律可得加速度（1分）在内受到向上的电场力（1分）根据牛顿第二定律可得加速度（1分）