湖南省部分名校联盟2023届高三5月冲刺压轴大联考物理试题
14.(10分)某玩具公司正在设计一款气动软蛋枪，其原理如图所示，活塞横截面积
S1=3cm,气枪上膛时，活塞向右运动L1=2.5cm,压缩弹簧至指定位置后，被
锁紧装置锁住（未画出），然后质量m=2g的软胶子弹被推入横截面积S2=
0.75cm的枪管中，此时子弹末端距离汽缸底部L2=1cm,汽缸内的气体压强和
大气压相同.枪管水平，击发释放活塞，活塞在弹簧的推动下向左运动压缩气体，
在极短的时间运动至汽缸底部，此过程子弹可视为静止，然后子弹在高压气体的
推动下射出枪管，枪管总长L3=11cm,子弹在枪管中运动时受到的子弹和枪管
内部的摩擦平均阻力为20N.活塞和汽缸之间及软胶子弹和枪管之间无漏气，忽
略汽缸与活塞之间的摩擦力和整个过程中气体的温度变化，已知大气压强p≈
1×105Pa,g=10m/s2,π≈3.
(1)求击发装置击发后，活塞运动至汽缸底部的瞬间，被压缩在枪管内的气体
压强。
(2)枪口比动能是指子弹弹头离开枪口的瞬间所具有的动能除以枪口的横截面
积.公安机关规定，当所发射弹丸的枪口比动能大于等于1.8焦耳/平方厘米
时，一律认定为枪支，求证此公司设计的这款玩具气枪是否会被公安机关认
定为枪支？
2.5cm
11cm
活塞
子弹
-
枪管
气缸
15.(12分)在如图所示的空间中，存在水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强
磁场，电场强度的大小为E=1.0×103V/m,在电磁场左边界上的p点发射一带
电粒子，粒子的荷质比为k=0.01C/kg,当粒子的初速度大小为=5m/s,方向
如图中所示时，粒子恰好作直线运动，已知重力加速度为g=10m/s2.
(1)求匀强磁场的磁感应强度的大小及粒子初速度的方向；
(2)若撤去匀强电场，不考虑电场变化对磁场的影响，求粒子在磁场中运动的最
大速度和粒子在磁场中运动轨迹的最大高度差.
XXX.oBX
XvoX-X X
PX XEX、
【高三物理第6页（共7页）】
16.(14分)某过山车模型轨道如图甲所示，O、O2为半径分别为r1、r2的圆形轨道，
它们在最低点分别与两侧平直轨道顺滑连接，不计轨道各部分摩擦及空气阻力，
小车的长度1远小于圆形轨道半径r,各游戏车分别编号为1、2、3…，质量均为
m,圆形轨道ABCD最高点C处有一压力传感器.让小车1从右侧轨道不同高度
处从静止滑下，压力传感器的示数随高度h变化，作出F一h关系如图乙所示.
FN
C
h/m
D
-100
甲
乙
(1)根据图乙信息，分析小车1质量m及圆形轨道O1半径r1;
(2)在水平轨道AE区间（不包含A和E两处），自由停放有编号为2、3…n的小
车，让1号车从h=5m高处由静止滑下达到水平轨道后依次与各小车发生
碰撞，各车两端均装有挂钩，碰后便连接不再脱钩，求在作用过程中，第辆
车受到合力的冲量及合力对它做的功.
(3)轨道O2半径为r2=2.5m,每辆车长度为L,且nL>2πr2,要使它们都能安全
通过轨道O2,则1车至少从多大高度滑下？
【高三物理第7页（共7页）】天壹名校联盟·2023届高三5月冲刺压轴大联考·物理
参考答案、提示及评分细则
1.D汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，提出了原子的“枣糕模型”；a粒子发生了大角度偏转，是它与原子
核发生碰撞导致的：玻尔原子理论并不能完美解释微观粒子的运动规律，它仍有局限性，稍复杂的原子比如
氨原子以及谱线强度它都无法解释。
2.C由图乙可知，交流电流周期为0.02s频率为50Hz,输入端电压的最大值为220w2V,则有效值为U1=
220V,则输出端=×220=22V;若将滑动变阻器动片P向d端滑动，则R1右侧电路的电阻变大，R上
的电压变小，两灯泡上电压变大，故两灯泡都变亮：若滑动片P置于d端，则滑动变阻器阻值为800卫，刚好和两
灯泡串联阻值等大，放R,右侧并联电路阻值为8002=4O0Q刚好和R,阻值等大平分电压，放灯泡电压再平分
2
为2文2V=5,5V:将滑动片滑至c端，R右端短路，则电流表示数1，-1，=·=0.0055A
22
R1
3A由于纏内气休压强始终不变，所以片-舒放△T-子·4V-子·S0L由于温度变化量与休积液柱位
置变化量成正比，所以刻度是均匀的：若外部气压降低，则罐内气体会膨胀，故而测量值较真实值会偏大：由
273+25
盖·昌萨克定律有六=六解得最大温度五==30+10×02(360+50×0.2)=304.5K=31.5℃。
32℃
4.C金属棒下滑时会切割磁感线使得回路中产生感应电流从而收到安培力作用，释放瞬间速度为零故感应
电流和安培力都为零，此时金属棒只受重力和支特力，加速度沿斜面向下为gsa,当金属棒加速下滑时，速
度变大感应电流和安培力都变大故而不会匀加速运动，当安培力等于重力沿斜面向下的分力时，金属棒的合
力为零，速度达到最大值，由mgsin a=BL=BLB1,g得v=2”me;金属棒达到最大速度以后会匀
B2L2
速下滑，此时感应电流为恒定值，则单位距离单位时间内产生的电荷量是周定值.
5.C电子所受的电场力的方向与电场强度方向相反，指向圆心，所以电子向圆心做直线运动，电场线越来越密
集电场强度逐渐增大，根据F=E,电场力逐渐增大，AB错误；逆电场线运动电势升高，C正确：电子向圆心
运动电场力做正功，电势能减小，D错误，
6.D前进1000米后，电流影响可忽路，此时三个方向的合成即地磁场大上和方向，AB均不对：由电流磁效应
可知，直导线下方手机处电流产生的磁场方向应为y轴方向，此时x轴、z轴方向磁感应强度都是地磁场分
量，y方向磁场为B,一B=B电，B题，=40T,B电=5uT,向北方向，由安培定则长导线中电流方向为西向
东，C不对：由B-得1-，计算可得输电线中电流大小为50A.D正确
7.AC在0一10s时间内，无人机有竖直向上的加速度，故处于超重状态：在5s末无人机有竖直向上的速度，
此时水平方向开始加速运动，合外力方向与初速度方向不一致，故在5一10s时间内，无人机不做直线运动：
在0一20s内，无人机上升高度h=60m,20s末速度为零，故机械能增量为△E=mgh=300J:在0一25s内，
无人机升力是变化的，但无人机总动量不变，无人机升力的冲量与重力的冲量大小相等为125N·s,方向
相反.
8.AC若氢原子能跃迁到n=4能级，吸收的能量值为：E1=E:一E=一0.85eV-(一13.6eV)=12.75eV<
12.79V,则氢原子能跃迁到〃=4能级，从n=4能级向低能级跃迁，总共能产生C=6种不同颜率的光子；
A正确；只有当光子能量大于逸出功是4.54V才能发生光电效应，B错误：若将滑动变阻器滑片右移时，反
向电压增大，若电压大于遏止电压，微安表的示数为零，C正确：若将电源反接，加在光电管上的电压变成正
向电压，则电路中一定有光电流产生，故D错误.
9.BC物件P从A点开始运动到与T形架分离的过程中速度与小圆柱的速度在沿AO方向的分量相同，0=
Rsnt,A错：当水平圆盘转过四分之一圈时，小圆柱的速度在沿AO方向的分量最大，则P速度达到最大
值，且之后小圆柱在沿AO方向的分量开始减小，所以此时物件P将与T形支架分离，此后以做匀速直
线运动.物件P从A点开始运动的过程，T形支架对其做的功0.5rwR,B正确.水平圆盘的转动周期为T
-,物件P与T形支架分两到P运动到0点所经历的时间为T,这段时间内物件P的位移大小为x
D的距离为d=R十x=(0.5x十I)R,C正确：P,Q相碰后整体的速度大小
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