2024 地方卷 物理

锂是新能源汽车、储能和信息通信等新兴产业的关键材料．研究表明，锂元素主要来自宇宙线高能粒子与星际物质的原子核产生的散裂反应，其中一种核反应方程为 $\mathbf { \Sigma } _ { 6 } ^ { 1 2 } \mathbf { C } + \mathbf { \Sigma } _ { 1 } ^ { 1 } \mathbf { H } \mathbf { \Sigma } _ { 3 } ^ { 7 } \mathrm { L i } + 2 \mathbf { \Sigma } _ { 1 } ^ { 1 } \mathbf { H } + \mathbf { X }$ ，式中的X为（ ）

我国古人最早发现了尖端放电现象，并将其用于生产生活，如许多古塔的顶端采用“伞状”金属饰物在雷雨天时保护古塔。雷雨中某时刻，一古塔顶端附近等势线分布如图所示，相邻等势线电势差相等，则a、b、c、d四点中电场强度最大的是（ ）

篮球比赛前，常通过观察篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断篮球的弹性。某同学拍摄了该过程，并得出了篮球运动的v t- 图像，如图所示。图像中a、b、c、d四点中对应篮球位置最高的是（ ）

$R _ { 1 } , \ R _ { 2 }$ 为两个完全相同的定值电阻， $R _ { \parallel }$ 两端的电压随时间周期性变化的规律如图1所示（三角形脉冲交流电压的峰值是有效值的 $\sqrt { 3 }$ 倍）， $R _ { 2 }$ 两端的电压随时间按正弦规律变化如图2所示，则两电阻在一个周期T内产生的热量之比 $\mathcal { Q } _ { 1 } : \mathbf { Q } _ { 2 }$ 为（ ）

图1

图2

如图，弹簧测力计下端挂有一质量为0.20kg的光滑均匀球体，球体静止于带有固定挡板的斜面上，斜面倾角为 $3 0 ^ { \circ }$ ，挡板与斜面夹角为 $6 0 ^ { \circ }$ ．若弹簧测力计位于竖直方向，读数为1.0N,g 取 $1 0 \mathrm { m } / \mathrm { s } ^ { 2 }$ ,挡板对球体支持力的大小为（ ）

如图，一电动机带动轻杆在竖直框架平面内匀速转动，轻杆一端固定在电动机的转轴上，另一端悬挂一紫外光笔，转动时紫外光始终竖直投射至水平铺开的感光纸上，沿垂直于框架的方向匀速拖动感光纸，感光纸上就画出了描述光点振动的x t- 图像．已知轻杆在竖直面内长0.1m,电动机转速为12 /minr ．该振动的圆频率和光点在12.5s内通过的路程分别为（ ）

如图，真空中有两个电荷量均为 $q ( q > 0 )$ 的点电荷，分别固定在正三角形 ABC的顶点 B、C．M 为三角形 ABC的中心，沿 AM 的中垂线对称放置一根与三角形共面的均匀带电细杆，电荷量为 $\frac { q } { 2 }$ ．已知正三角形ABC的边长为 $^ { a , M }$ 点的电场强度为0，静电力常量的k．顶点A处的电场强度大小为（ ）

某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长，实验装置如图 1 所示，其中测量头包括毛玻璃、游标尺、分划板、手轮、目镜等。

该同学调整好实验装置后，分别用红色、绿色滤光片，对干涉条纹进行测量，并记录第一条和第六条亮纹中心位置对应的游标尺读数，如表所示：

<table><tr><td>单色光类别</td><td> $x_1$ /mm</td><td> $x_6$ /mm</td></tr><tr><td>单色光1</td><td>10.60</td><td>18.64</td></tr><tr><td>单色光2</td><td>8.44</td><td>18.08</td></tr></table>

根据表中数据，判断单色光1为 （填“红光”或“绿光”）。

图1为探究平抛运动特点的装置，其斜槽位置固定且末端水平，固定坐标纸的背板处于竖直面内，钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出，落在倾斜的挡板上挤压复写纸，在坐标纸上留下印迹．某同学利用此装置通过多次释放钢球，得到了如图 2 所示的印迹，坐标纸的y 轴对应竖直方向，坐标原点对应平抛起点

图1

①每次由静止释放钢球时，钢球在斜槽上的高度 （填“相同”或“不同”）。

②在坐标纸中描绘出钢球做平抛运动的轨迹。

图2

③根据轨迹，求得钢球做平抛运动的初速度大小为 m/s（当地重力加速度g为 $9 . 8 \mathrm { m } / \mathrm { s } ^ { 2 }$ ,保留2位有效数字）。

如图，竖直向上的匀强电场中，用长为L 的绝缘细线系住一带电小球，在竖直平面内绕O 点做圆周运动。图中A、B为圆周上的两点，A点为最低点，B点与O 点等高。当小球运动到A点时，细线对小球的拉力恰好为0，已知小球的电荷量为 $q \left( q > 0 \right)$ 、质量为m，A、B两点间的电势差为U，重力加速度大小为 g，求：

（1）电场强度E的大小。

（2）小球在A、B两点的速度大小。

如图，边长为2L的正方形金属细框固定放置在绝缘水平面上，细框中心O 处固定一竖直细导体轴$O O ^ { \prime }$ 。间距为 $L _ { \textrm { > } }$ 、与水平面成q角的平行导轨通过导线分别与细框及导体轴相连。导轨和细框分别处在与各自所在平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小均为B。足够长的细导体棒OA在水平面内绕O 点以角速度w 匀速转动，水平放置在导轨上的导体棒CD始终静止。OA棒在转动过程中，CD棒在所受安培力达到最大和最小时均恰好能静止。已知CD棒在导轨间的电阻值为R，电路中其余部分的电阻均不计，CD棒始终与导轨垂直，各部分始终接触良好，不计空气阻力，重力加速度大小为 $g .$ 。

（1）求CD棒所受安培力的最大值和最小值。

（2）锁定OA棒，推动CD棒下滑，撤去推力瞬间，CD棒的加速度大小为a，所受安培力大小等于（1）问中安培力的最大值，求CD棒与导轨间的动摩擦因数。

$ \text {【答案】(1)} F _ {\max} = \frac {B ^ {2} L ^ {3} \omega}{R}, F _ {\min} = \frac {B ^ {2} L ^ {3} \omega}{2 R}; ② \frac {a}{g \cos \theta} - \frac {1}{3} \tan \theta $

如图，三块厚度相同、质量相等的木板A、B、C（上表面均粗糙）并排静止在光滑水平面上，尺寸不计的智能机器人静止于A 木板左端。已知三块木板质量均为 $2 . 0 \mathrm { k g } , \mathrm { A }$ 木板长度为2.0m，机器人质量为$6 . 0 \mathrm { k g }$ ，重力加速度 $g$ 取 $1 0 \mathrm { m } / \mathrm { s } ^ { 2 }$ ，忽略空气阻力。

（1）机器人从A 木板左端走到A 木板右端时，求A、B木板间的水平距离。

（2）机器人走到A 木板右端相对木板静止后，以做功最少的方式从A 木板右端跳到B木板左端，求起跳过程机器人做的功，及跳离瞬间的速度方向与水平方向夹角的正切值。

（3）若机器人以做功最少的方式跳到B木板左端后立刻与B木板相对静止，随即相对B木板连续不停地3次等间距跳到B木板右端，此时 B木板恰好追上A 木板。求该时刻A、C两木板间距与B木板长度的关系。