2024 地方卷 物理

福建舰是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。借助配重小车可以进行弹射测试，测试时配重小车被弹射器从甲板上水平弹出后，落到海面上。调整弹射装置，使小车水平离开甲板时的动能变为调整前的4倍。忽略空气阻力，则小车在海面上的落点与其离开甲板处的水平距离为调整前的（　　）

天文学家发现，在太阳系外的一颗红矮星有两颗行星绕其运行，其中行星GJ1002c 的轨道近似为圆，轨道半径约为日地距离的0.07倍，周期约为0.06年，则这颗红矮星的质量约为太阳质量的（　　）

三位科学家由于在发现和合成量子点方面的突出贡献，荣获了2023年诺贝尔化学奖。不同尺寸的量子点会发出不同颜色的光。现有两种量子点分别发出蓝光和红光，下列说法正确的是（　　）

如图，两根不可伸长的等长绝缘细绳的上端均系在天花板的O 点上，下端分别系有均带正电荷的小球P、Q；小球处在某一方向水平向右的匀强电场中，平衡时两细绳与竖直方向的夹角大小相等。则（　　）

位于坐标原点O 的波源在$t = 0$时开始振动，振动图像如图所示，所形成的简谐横波沿x轴正方向传播。平衡位置在$x=3.5m$处的质点P开始振动时，波源恰好第2次处于波谷位置，则（　　）

电动汽车制动时可利用车轮转动将其动能转换成电能储存起来。车轮转动时带动磁极绕固定的线圈旋转，在线圈中产生电流。磁极匀速转动的某瞬间，磁场方向恰与线圈平面垂直，如图所示。将两磁极间的磁场视为匀强磁场，则磁极再转过90°时，线圈中（　　）

如图，一定量理想气体的循环由下面4个过程组成：1→2为绝热过程（过程中气体不与外界交换热量），2→3为等压过程，3→4为绝热过程，4→1为等容过程。上述四个过程是四冲程柴油机工作循环的主要过程。下列说法正确的是（　　）

某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上，轨道末段水平，右侧端点在水平木板上的垂直投影为O，木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将小球a从斜槽轨道上Q 处由静止释放，a从轨道右端水平飞出后落在木板上；重复多次，测出落点的平均位置P与O 点的距离x，将与a半径相等的小球b置于轨道右侧端点，再将小球a从Q 处由静止释放，两球碰撞后均落在木板上；重复多次，分别测出a、b两球落点的平均位置M、N与O 点的距离 $x _ { M }$ $x _ { N }$

完成下列填空：

（1）记a、b两球的质量分别为 $m _ { a }$ 、 $m _ { b }$ ，实验中须满足条件 $m _ { a }$ $m _ { b }$ （填 $^ { 6 6 } > ^ { \prime \prime }$ 或 $^ { 6 6 } < ^ { 9 9 } )$

（2）如果测得的 $x _ { P }$ 、 $x _ { M }$ $x _ { N }$ $m _ { a }$ 和 $m _ { b }$ 在实验误差范围内满足关系式\_\_\_\_\_\_，则验证了两小球在碰撞中满足动量守恒定律。实验中，用小球落点与O 点的距离来代替小球水平飞出时的速度，依据是【答案】（1）> （2） ①. $m _ { a } x _ { P } = m _ { a } x _ { M } + m _ { b } x _ { N }$ ②. 小球离开斜槽末端后做平抛运动，竖直方向高度相同故下落时间相同，水平方向匀速运动直线运动，小球水平飞出时的速度与平抛运动的水平位移成正比。

将重物从高层楼房的窗外运到地面时，为安全起见，要求下降过程中重物与楼墙保持一定的距离。如图，一种简单的操作方法是一人在高处控制一端系在重物上的绳子P，另一人在地面控制另一根一端系在重物上的绳子 $\mathcal { Q } ,$ ，二人配合可使重物缓慢竖直下降。若重物的质量 $m = 4 2 \mathrm { k g }$ ，重力加速度大小$g = 1 0 \mathrm { m } / \mathrm { s } ^ { 2 }$ ，当 $P$ 绳与竖直方向的夹角 $\alpha = 3 7 ^ { \circ }$ 时， $\mathcal { Q }$ 绳与竖直方向的夹角 $\beta = 5 3 ^ { \circ } , \left( \sin 3 7 ^ { \circ } = 0 . 6 \right)$

（1）求此时P、Q 绳中拉力的大小；

（2）若开始竖直下降时重物距地面的高度 $h = 1 0 \mathrm { m }$ ，求在重物下降到地面的过程中，两根绳子拉力对重物做的总功。

如图，一长度 $l = 1 . 0 \mathrm { m }$ 的均匀薄板初始时静止在一光滑平台上，薄板的右端与平台的边缘O 对齐。薄板上的一小物块从薄板的左端以某一初速度向右滑动，当薄板运动的距离 $\Delta l = \frac { l } { 6 }$ 时，物块从薄板右端水平飞出；当物块落到地面时，薄板中心恰好运动到O 点。已知物块与薄板的质量相等。它们之间的动摩擦因数 $\mu = 0 . 3$ ，重力加速度大小 $g = 1 0 \mathrm { m } / \mathrm { s } ^ { 2 }$ 。求

（1）物块初速度大小及其在薄板上运动的时间；

（2）平台距地面的高度。

一质量为m、电荷量为 $q \left( q > 0 \right)$ 的带电粒子始终在同一水平面内运动，其速度可用图示的直角坐标系内，一个点 $P \big ( \nu _ { x } , \nu _ { y } \big )$ 表示， $\nu _ { x }$ $\nu _ { y }$ 分别为粒子速度在水平面内两个坐标轴上的分量。粒子出发时P位于图中 $a \left( 0 , \nu _ { \mathrm { o } } \right)$ 点，粒子在水平方向的匀强电场作用下运动，P点沿线段ab移动到 $b \big ( \nu _ { 0 } , \nu _ { 0 } \big )$ 点；随后粒子离开电场，进入方向竖直、磁感应强度大小为B的匀强磁场，P点沿以O 为圆心的圆弧移动至 $c \left( - \nu _ { 0 } , \nu _ { 0 } \right)$ 点；然后粒子离开磁场返回电场， $P$ 点沿线段ca回到a点。已知任何相等的时间内P点沿图中闭合曲线通过的曲线长度都相等。不计重力。求

（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期；

（2）电场强度的大小；

（3）P点沿图中闭合曲线移动1周回到a点时，粒子位移的大小。