2024 地方卷 物理

极板间一蜡烛火焰带有正离子、电子以及其他的带电粒子，两极板电压保持不变，当电极板距离减小时，电场强度如何变？电子受力方向？（ ）

某物体位置随时间的关系为 $x = 1 + 2 t + 3 t ^ { 2 }$ ，则关于其速度与 1s 内的位移大小，下列说法正确的是（ ）

两个质量相同的卫星绕月球做匀速圆周运动，半径分别为 $r _ { 1 }$ 、 $r _ { 2 }$ ，则动能和周期的比值为（ ）

庐山瀑布“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”瀑布高150m，水流量10m³/s，假设利用瀑布来发电，能量转化效率为70%，则发电功率为（ ）

如图（a）所示，利用超声波可以检测飞机机翼内部缺陷。在某次检测实验中，入射波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图（b）、（c）所示。已知超声波在机翼材料中的波速为6300m/s。关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺陷深度d,下列选项正确的是（ ）

图（b）机翼表面反射信号

图（c）缺陷表面反射信号

石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构新材料，具有丰富的电学性能．现设计一电路测量某二维石墨烯样品的载流子（电子）浓度。如图（a）所示，在长为a，宽为b的石墨烯表面加一垂直向里的匀强磁场，磁感应强度为B，电极1、3间通以恒定电流I，电极2、4间将产生电压U。当$I = 1 . 0 0 \times 1 0 ^ { - 3 } \mathrm { A }$ 时，测得U B- 关系图线如图（b）所示，元电荷 $e = 1 . 6 0 \times 1 0 ^ { - 1 9 } \mathrm { C }$ ，则此样品每平方米载流子数最接近（ ）

图（a）

图（b）

某同学用普通光源进行双缝干涉测光的波长实验。下列说法正确的是（　　）

如图所示，垂直于水平桌面固定一根轻质绝缘细直杆，质量均为m、带同种电荷的绝缘小球甲和乙穿过直杆，两小球均可视为点电荷，带电荷量分别为 $q$ 和 $\mathcal { Q } \mathrm { _ c }$ 。在图示的坐标系中，小球乙静止在坐标原点，初始时刻小球甲从 $x = x _ { 0 }$ 处由静止释放，开始向下运动。甲和乙两点电荷的电势能 $E _ { \mathrm { p } } = k { \frac { Q q } { r } }$ （r 为两点电荷之间的距离，k为静电力常量）。最大静摩擦力等于滑动摩擦力 $f ,$ ，重力加速度为 $g .$ 。关于小球甲，下列说法正确的是（　　）

某小组欲设计一种电热水器防触电装置，其原理是：当电热管漏电时，利用自来水自身的电阻，可使漏电电流降至人体安全电流以下．为此，需先测量水的电阻率，再进行合理设计。

（1）如图（a）所示，在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极，将自来水倒入其中，测得水的截面宽 $d = 0 . 0 7 \mathrm { m }$ 和高 $h = 0 . 0 3 \mathrm { m }$

图（a）

（2）现有实验器材：电流表（量程 $3 0 0 \mu \mathrm { A }$ ,内阻 $R _ { \mathrm { A } } = 2 5 0 0 \Omega$ ）、电压表（量程3V或15V,内阻未知）、直流电源(3V)、滑动变阻器、开关和导线．请在图（a）中画线完成电路实物连接

（3）连接好电路，测量 $2 6 \mathrm { { ^ \circ C } }$ 的水在不同长度l时的电阻值 $R _ { x }$ 。将水温升到 $6 5 \mathrm { ^ \circ C }$ ，重复测量。绘出 $2 6 \mathrm { { ^ \circ C } }$ 和 $6 5 \mathrm { ‰}$ 水的 $R _ { x } - l$ 图，分别如图（b）中甲、乙所示。

图（b）

（4）若 $R _ { x } - l$ 图线的斜率为k，则水的电阻率表达 $\rho =$ （用k、d、h表示）。实验结果表明，温度 （填“高”或“低”）的水更容易导电。

（5）测出电阻率后，拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置。为保证出水量不变，选用内直径为 $8 . 0 { \times } 1 0 ^ { - 3 } \mathrm { m }$ 的水管。若人体的安全电流为1 $. 0 \times 1 0 ^ { - 3 } \mathrm { A }$ ，热水器出水温度最高为 $6 5 \mathrm { ^ \circ C }$ ，忽略其他电阻的影响（相当于热水器220V的工作电压直接加在水管两端），则该水管的长度至少应设计为m。（保留两位有效数字）

可逆斯特林热机的工作循环如图所示。一定质量的理想气体经ABCDA完成循环过程，AB 和CD均为等温过程，BC和DA均为等容过程。已知 $T _ { 1 } = 1 2 0 0 \mathrm { K } , T _ { 2 } = 3 0 0 \mathrm { K }$ ，气体在状态A的压强

$p _ { _ A } = 8 . 0 { \times } 1 0 ^ { 5 } \mathrm { P a }$ ，体积 $V _ { _ { 1 } } { = } 1 . 0 \mathrm { m } ^ { 3 }$ ，气体在状态C的压强 $p _ { C } = 1 . 0 { \times } 1 0 ^ { 5 } \mathrm { P a }$ 。求：

（1）气体在状态D 的压强 $p _ { D }$ ；

（2）气体在状态B的体积 $V _ { 2 }$ 。

雪地转椅是一种游乐项目，其中心传动装置带动转椅在雪地上滑动。如图（a）、（b）所示，传动装置有一高度可调的水平圆盘，可绕通过中心O 点的竖直轴匀速转动。圆盘边缘A处固定连接一轻绳，轻绳另一端B连接转椅（视为质点）。转椅运动稳定后，其角速度与圆盘角速度相等。转椅与雪地之间的动摩擦因数为 $\mu$ ，重力加速度为 $^ { g , }$ ，不计空气阻力。

（1）在图（a）中，若圆盘在水平雪地上以角速度 $\omega _ { \mathrm { 1 } }$ 匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地上绕O 点做半径为 $r _ { 1 }$ 的匀速圆周运动。求AB 与OB之间夹角a的正切值。

（2）将圆盘升高，如图（b）所示。圆盘匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地上绕 $O _ { 1 }$ 点做半径为 $r _ { 2 }$ 的匀速圆周运动，绳子与竖直方向的夹角为 $\theta$ ，绳子在水平雪地上的投影 $A _ { 1 } B$ 与 $O _ { 1 } B$ 的夹角为 $\beta$ 。求此时圆

盘的角速度 $\omega _ { 2 }$ 。

图(a) 圆盘在水平雪地
图(b) 圆盘在空中