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2024届四川省成都市第七中学（林荫校区）高三下学期二诊热身考试（3月15日）物理 （解析版）
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这是一份2024届四川省成都市第七中学（林荫校区）高三下学期二诊热身考试（3月15日）物理 （解析版），共22页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第Ⅰ卷（选择题，共126分）
二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 如图所示是一辆汽车正在以的速度匀速行驶，突然公路上横冲出三只小动物，司机马上刹车，假设刹车过程可视为匀减速直线运动，加速度大小为，小动物与汽车距离约为55m，以下说法正确的是（ ）
A. 从汽车刹车开始计时，第4s末到第6s末汽车的位移大小为2m
B. 从汽车刹车开始计时，6s末汽车的位移大小为48m
C. 从汽车刹车开始计时，6s末汽车的速度大小为
D. 汽车将撞上小动物
【答案】A
【解析】
【详解】A．汽车刹车速度减为零所用的时间
因此第4s末到第6s末汽车的位移即为第4s末到第5s末汽车的位移，运用逆向思维，向汽车速度减为零的运动看成逆向的匀加速直线运动，可得第4s末到第5s末汽车的位移为
故A正确；
B．从汽车刹车开始计时，6s末汽车已经停止运动，其位移运用逆向思维，可得
故B错误；
C．根据以上分析可知，5s末汽车已经停止，因此6s末汽车的速度大小为0，故C错误；
D．汽车停止运动的位移为50m，小于汽车开始刹车时距小动物的距离55m，因此汽车不会撞上小动物，故D错误。
故选A。
2. 核废水中的发生衰变时的核反应方程为，该核反应过程中放出的能量为。设的比结合能为，的比结合能为，X的比结合能为，已知光在真空中的传播速度为c，则下列说法正确的是（ ）
A. 在该核反应方程中，X表示电子
B. 该核反应过程中放出的能量
C. 随着外界环境的变化，衰变的半衰期也会随着变化
D. 若把X粒子射入匀强磁场中，它一定受到洛伦兹力作用
【答案】B
【解析】
【详解】A．在该核反应方程中，根据质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为4，电荷数为2，为粒子。故A错误；
B．该核反应过程中放出的能量为
故B正确；
C．半衰期由原子核内部性质决定，随着外界环境的变化，衰变的半衰期不会随着变化。故C正确；
D．当X粒子的速度与匀强磁场方向平行时，不受洛伦兹力作用。故D错误。
故选B。
3. 如图所示，两物块A、B质量分别为m、2m，与水平地面的动摩擦因数分别为2μ、μ，其间用一轻弹簧连接。初始时弹簧处于原长状态，使A、B两物块同时获得一个方向相反，大小分别为v1、v2的水平速度，弹簧再次恢复原长时两物块的速度恰好同时为零。关于这一运动过程，下列说法正确的是（ ）
A. 两物块A、B及弹簧组成的系统动量不守恒
B. 两物块A、B及弹簧组成的系统机械能守恒
C. 两物块A、B初速度的大小关系为v1=v2
D. 两物块A、B运动路程之比为2:1
【答案】D
【解析】
【详解】A．分析可知，物块A、B的质量分别为m、2m，与地面间的动摩擦因数分别为2μ、μ，因此在滑动过程中，两物块所受的摩擦力大小都等于，且方向相反，由此可知系统所受合外力为零，系统动量守恒，故A错误；
B．在系统运动过程中要克服摩擦力做功，系统的机械能转化为内能，系统机械能不守恒，故B错误；
C．系统动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律可得
解得
故C错误；
D．系统动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律可得
设A、B的路程分别为、，则有
解得
故D正确。
故选D
4. 如图所示，一正方形金属框，边长为，电阻为R，匀强磁场区域Ⅰ、Ⅲ磁感应强度大小为2B，方向垂直纸面向内，匀强磁场区域Ⅱ、Ⅳ的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，正方形金属框匀速穿过磁场区域，速度大小为v，方向向右，与磁场边界垂直，产生的感应电流与时间的关系图像为（电流正方向为逆时针方向）（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】当0~时，线圈进入磁场Ⅰ，有效长度逐渐增加，当全部进入磁场Ⅰ时，即时感应电流大小为
方向为逆时针方向；当~时，线圈从Ⅰ进入磁场Ⅱ，有效长度逐渐减小，感应电流逐渐减小，当线圈全部进入磁场Ⅱ时即时刻感应电流
方向逆时针方向；
当~时，线圈从Ⅱ进入磁场Ⅲ，有效长度逐渐减小后反向增加，感应电流逐渐减小后反向增加，当线圈全部进入磁场Ⅲ时时刻感应电流
方向顺时针方向；
当~时，线圈从Ⅲ进入磁场Ⅳ，有效长度逐渐减小，感应电流逐渐减小，当线圈全部进入磁场Ⅳ时整个线圈也全部进入磁场，此时即时刻感应电流
方向顺时针方向；
以后整个线圈开始出离磁场，当时，感应电流大小为
方向为顺时针方向。对比图像可知，只有选项A正确。
故选A。
5. 人类发现并记录的首颗周期彗星——哈雷彗星在2023年12月初抵达远日点后开始掉头，踏上归途。哈雷彗星是人一生中唯一可能裸眼看见两次的短周期彗星，因英国物理学家爱德蒙·哈雷首先测定其轨道数据并成功预言回归时间而得名。已知哈雷彗星大约每76年环绕太阳一周，如图所示为地球、哈雷彗星绕太阳运动的示意图，哈雷彗星轨道是一个很扁的椭圆，在近日点与太阳中心的距离为，在远日点与太阳中心的距离为，若地球的公转轨道可视为半径为R的圆轨道，则下列说法正确的是（ ）
A. 在近日点与远日点的速度大小之比为
B. 在近日点与远日点的加速度大小之比为
C. 哈雷彗星大约将在2071年左右再次离太阳最近
D. 哈雷彗星的轨道参数与地球轨道参数间满足
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据开普勒第二定律，取时间微元，结合扇形面积公式可得
解得
A错误；
B．在近日点时，由牛顿第二定律可得
在远日点时，由牛顿第二定律可得
联立解得
B正确；
C．由题中信息可知，哈雷彗星将在
年左右回到近日点，C错误；
D．根据开普勒第三定律
得
则有
又半长轴
则
D错误；
故选B。
6. 如图所示，质量为m 的小球用轻绳OA、OB 连接，A端固定，在B 端施加拉力F， 使小球静止。开始时OB 处于水平状态，现把小球向右上方缓慢拉起至 OA 绳水平，在整个运动过程中始终保持OA 与OB 的夹角θ=120°不变。下列说法正确的是（ ）
A. 拉力 F一直变大B. OA上的拉力先变小后变大
C. 拉力F的最大值为D. OA上的拉力的最小值
【答案】AC
【解析】
【详解】以小球为研究对象，小球受到重力 mg、拉力 F、绳子 OA 的拉力 FT三个力的作用，三个力构成矢量三角形，如图所示
由图可知拉力F一直变大，OA上的拉力一直变小，F的最大值
OA 上的拉力的最小值
选项A、C正确，B、D错误。
故选AC。
7. 如图所示，电源的电动势为E且恒定，内阻为r，电路中定值电阻的阻值为R，现将滑动变阻器的滑片由下端向上滑动到某位置，理想电压表、、示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A 示数变化量的绝对值为。则在上述过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表的示数减小
B. 定值电阻的功率增大
C.
D.
【答案】CD
【解析】
【详解】A．当滑动变阻器的滑片向上滑动，电路的总电阻增大，总电流减小，电源内阻消耗的电压减小，路端电压增大，电压表的示数为路端电压，故电压表的示数增大，故A错误；
B．电路的总电阻增大，通过定值电阻的电流减小，定值电阻消耗的功率减小，故B错误；
D．根据闭合电路的欧姆定律
可得
故D正确；
C．根据欧姆定律
可得
根据闭合电路的欧姆定律
可得
联立可得
故C正确。
故选CD。
8. 一辆质量为m的汽车通过一段水平路面的图如图所示。已知这段道路中有一段是泥沙路面，内汽车所受的阻力为f；整个行驶过程中，汽车牵引力的功率恒定。则以下关于汽车运动的相关说法正确的是（ ）
A. 汽车在泥沙路面所受的阻力为
B. 设在时刻汽车正好行驶到泥沙路面的一半，则
C. 内，汽车的速度为时，汽车的加速度为
D. 泥沙路面的长度为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．内汽车做匀速运动，所受的牵引力等于阻力，则有
则汽车牵引力的功率为
汽车在泥沙路面匀速行驶时，速度为，则阻力为
故A正确；
B．在时刻汽车正好行驶到泥沙路面的一半，则根据图像的“面积”关系可知
则有
故B错误；
C．内，汽车的速度为时，汽车的加速度为
故C错误；
D．泥沙路段行驶时由动能定理可得
解得
故D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷（非选择题，共174分）
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题～第38题为选考题，考生根据要求做答。
（一）必考题（共129分）
9. 某同学用如图甲所示装置验证小车加速度与力的关系。小车通过细绳与钩码相连，固定在小车上的挡光片宽度为d，光电门传感器固定在轨道上。实验时，将小车从某一位置由静止释放，通过光电门测出挡光片的挡光时间△t，实验中小车从同一位置由静止释放，记录弹簧测力计的示数F。改变动滑轮下悬挂的钩码个数，进行多次测量，测得多组△t和F，根据测得的数据在坐标系-F中，得到如图乙所示的点和一条过原点的直线。
（1）关于该实验的说法，下列正确的是_____；
A．实验操作过程中需要适度抬高轨道的左端来平衡摩擦
B．该实验中，钩码的质量需远小于小车质量
C．小车加速时，弹簧测力计的示数小于所挂钩码所受重力大小的一半
D．在误差允许的范围内，小车加速度与悬挂的钩码所受的重力大小的一半成正比。
（2）在实验操作完全正确的情况下，若小车的位移为x，小车的质量为M，请写出关于F的函数表达式___________；
（3）该同学实验后发现图像在纵轴上有一正截距，原因可能是____________。
【答案】 ①. AC ②. ③. 平衡摩擦力过度
【解析】
【详解】（1）[1]A．为了使得弹簧测力计的读数等于小车的合力，则实验操作过程中需要适度抬高轨道的左端来平衡摩擦，选项A正确；
B．该实验中，由于有弹簧测力计测量小车的拉力，则不需要钩码的质量需远小于小车质量，选项B错误；
C．小车加速时，钩码失重，则弹簧测力计的示数小于所挂钩码所受重力大小的一半，选项C正确；
D．由于弹簧测力计的示数小于所挂钩码所受重力大小的一半，则小车加速度与悬挂的钩码所受的重力大小的一半不是成正比，选项D错误。
故选AC。
（2）[2]小车经过光电门时的速度
则
解得
（3）[3]图线在纵轴上有一段正截距，说明没有加力F时，小车已经运动，据此可知木板一端抬的过高，小车平衡摩擦力过度。
10. 掺氟氧化锡（FTO）玻璃在太阳能电池研发、生物实验、电化学实验等领域有重要应用，它由一层厚度均匀、具有导电性能的薄膜和不导电的玻璃基板构成。为了测量该薄膜厚度d，某兴趣小组开展了如下实验：
（1）选取如图（a）所示的一块长条型FTO玻璃，测出其长度为L，宽度为b。
（2）用欧姆表接薄膜M、N两端，测得薄膜电阻约为。为了获得多组数据，进一步精确测量的阻值，有如下器材可供选用：
A．电源E（电动势为，内阻约为）
B．电压表V（量程，已测得内阻）
C．电流表A1（量程，内阻约为）
D．电流表A2（量程，内阻约为）
E．滑动变阻器R（最大阻值为）
F．定值电阻
G．定值电阻
H．开关一个，导线若干
（3）其中，电流表应选_______（选填“A1”或“A2”），定值电阻应选_______（选填“”或“”）。
（4）根据以上要求，将图（b）所示的器材符号连线，组成测量电路图________。
（5）已知该薄膜的电阻率为，根据以上实验，测得其电阻值为，则该薄膜的厚度______（用、L、b和表示）。
（6）实验后发现，所测薄膜的厚度偏大，其原因可能是_______（填正确答案前的序号）。
①电压表内阻测量值比实际值偏大
②电压表内阻测量值比实际值偏小
③选用的定值电阻标定值比实际值偏大
④选用定值电阻标定值比实际值偏小
【答案】 ①. A2 ②. ③. ④. ⑤. ①④##④①
【解析】
【详解】（3）[1]由欧姆定律可得
故电流表应选A2；
[2]由于电压表量程较小，需串联一个电阻，即该串联的电阻为
则定值电阻应选；
（4）[3]由题意可知，滑动变阻器应采用分压式接法，又因为
所以电流表外接法，故电路图如图所示
（5）[4]由欧姆定律
可得该薄膜的厚度
（6）[5]实验后发现，所测薄膜的厚度偏大，则所测电阻偏小，可能原因为电压表内阻测量值比实际值偏大，则串联的电阻偏大，电压表内阻偏大，则测量电压时读数偏小，电阻测量值偏小；或选用的定值电阻标定值比实际值偏小，则电压的测量值偏小。
故选①④。
11. 投壶是我国古代的一种民间游戏。据《礼记投壶》记载，以壶口作标的，在一定的水平距离投箭矢，以投入多少计筹决胜负，现有小巴同学进行投壶的游戏，为简化起见，将箭矢视为质点，不计壶的高度，并且不计空气阻力。箭矢从离地面高的A点以初速度水平抛出，正好落在壶口C点，如图所示。重力加速度g取，求：
（1）箭矢落入壶口时的速度大小和方向；
（2）以拋射点A为坐标原点，初速度方向为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，建立平面直角坐标系，写出该箭矢运动的轨迹方程。
【答案】（1），方向与水平方向的夹角为45°；（2）
【解析】
【详解】（1）根据题意可知，箭矢在空中做平抛运动，竖直方向上，由
可得箭矢在空中的飞行时间为
竖直方向上，由
可得箭矢落在C点时，竖直分速度为
则箭矢刚落入壶口C时的速度大小为
解得
设速度方向与水平方向夹角为，则有
解得
即速度方向与水平方向的夹角为45°。
（2）箭矢做平抛运动，在水平方向有
在竖直方向有
解得
12. 空间分布着如图所示的匀强电场和垂直于纸面的匀强磁场，其中区域足够大，分布在半径的圆形区域内，MN为过其圆心O的竖直线，、区域磁感应强度大小均为1T，虚线与MN平行且相距1m，其右侧区域存在着与水平方向成45°斜向下的匀强电场，电场强度，电场区域足够大。磁场中有粒子源S，S与O点的距离，且SO垂直于MN。某时刻粒子源S沿着纸面一次性向各个方向均匀射出一群相同的带正电粒子，粒子的质量均为、电量均为、速率均为，其中某粒子先经区域偏转再从虚线圆的最低点P进入区域偏转，最后以水平方向的速度从A点进入电场区域。AB为与电场方向垂直的无限大的绝缘板。不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用。
（1）求粒子在磁场中的轨迹半径；
（2）求能够进入区域的粒子数与发射的粒子总数之比；
（3）从A点水平进入电场区域的带电粒子在电场中运动一段时间后与绝缘板发生碰撞，粒子与AB板发生碰撞时垂直板方向的速度大小不变、方向相反，沿板方向的速度不变。若粒子能打在C点（图中未画出），求A点距O点的竖直高度以及AC之间的距离满足的关系式。
【答案】（1）1m；（2）；（3），
【解析】
【详解】（1）根据洛伦兹力提供向心力
解得
（2）当粒子的运动轨迹恰好与圆相切时为粒子能够进入区域的临界情况，如图
根据几何关系可知
故当粒子恰好向左或向右射出时，能够刚好进入区域，粒子初速度有向上的分速度时不能进入区域，因此能够进入区域的粒子数与发射的粒子总数之比为
（3）粒子先经区域偏转后，再从虚线圆最低点P进入区域偏转，最后以水平方向的速度从A点进入电场区域，由几何关系
粒子与水平方向成60°角进入区域，则在区域中运动的圆心角为180°，在区域中运动的圆心角为60°
A、O之间的竖直高度
进入电场后，带电粒子做类斜抛运动，由对称性，第一次打到AB板上的D点时速度
与AB板夹角为45°
由
A点到D点距离
则A、C之间的距离满足
（二）选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题做答，并用2Ｂ铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。
34．【物理－选修3-4】
13. 在水面上建立如图所示的直角坐标系。同一振动片上的两个振针分别位于x轴上x=12cm和x=-12cm处。振动片振动稳定后，振针处为波源，产生波长为14cm的简谐波，在水面上形成干涉现象。下列说法正确的是（ ）
A. 坐标原点处的质点一直位于最高点
B. x轴上，x=7cm和x=-7cm处均为振动加强点
C. y轴上，y=5cm和y=16cm处质点振动方向始终相反
D. x轴上与y轴上的振动加强点的振动频率不同
E. x轴上，x=-12cm到x=12cm之间存在4个振动减弱点
【答案】BCE
【解析】
【详解】A．坐标原点处的质点为振动加强点，该处质点在平衡位置附近上下振动，不是一直位于最高点，故A错误；
B．x轴上，x=7cm处的质点到两波源的波程差为，x=-7cm处的质点到两波源的波程差为，都等于简谐波的波长，故x轴上，x=7cm和x=-7cm处均为振动加强点，故B正确；
C．y轴上，y=5cm和y=16cm处质点到两波源的波程差都为零，均是振动加强点，y=5cm处质点到x=12cm处的距离为
y=16cm处质点到x=12cm处的距离为
由于
对于每个波源单独引起的振动，两处的振动方向始终相反，两个波源引起的振动叠加后，两处的振动方向仍始终相反，故C正确；
D．x轴上与y轴上的振动加强点，振动频率均等于振动片振动的频率，故D错误；
E．设x=-12cm到x=12cm之间的振动减弱点坐标为，则
（n＝0，1，2，3…）
且
解得
故x轴上，x=-12cm到x=12cm之间存在4个振动减弱点，故E正确。
故选BCE。
14. 2021年12月9日，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶兆富在中国空间站为青少年带来了一场精彩纷呈的太空科普课。王亚平在水膜里注水，得到了一个晶莹剔透的水球，接着又在水球中央注入一个气池，形成了两个同心的球。如图所示AB是通过球心O的一条直线，有一束宽为8R的单色光沿着水球的水平轴纹射向水球左侧表面，光的中轴线与AB重合，内球面半径为3R，外球面半径为5R，边界光线经折射后恰好与内表面相切，已知sin37°=0.6，求：
（1）单色光在水中的折射率n；
（2）有多宽范围内的光线不能进入水球中的气泡。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由题知，上边界光线进入水球后的光路如图
设入射角为i，折射角为r，由图中几何关系可知
单色光在水中的折射率为
（2）当光线由水进入中间的空气达到全反射的临界角时，再往上射入的光线就要发生全反射，不能进入气泡中，恰好在气泡位置发生全反射的光路如图
设发生全反射时的入射角为，折射角为，则
在气泡位置恰好发生全反射时，有
由几何关系知
可解得
故不能进入水球中的气泡的光线宽度为
第Ⅰ卷（选择题，共126分）
二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 如图所示是一辆汽车正在以的速度匀速行驶，突然公路上横冲出三只小动物，司机马上刹车，假设刹车过程可视为匀减速直线运动，加速度大小为，小动物与汽车距离约为55m，以下说法正确的是（ ）
A. 从汽车刹车开始计时，第4s末到第6s末汽车的位移大小为2m
B. 从汽车刹车开始计时，6s末汽车的位移大小为48m
C. 从汽车刹车开始计时，6s末汽车的速度大小为
D. 汽车将撞上小动物
【答案】A
【解析】
【详解】A．汽车刹车速度减为零所用的时间
因此第4s末到第6s末汽车的位移即为第4s末到第5s末汽车的位移，运用逆向思维，向汽车速度减为零的运动看成逆向的匀加速直线运动，可得第4s末到第5s末汽车的位移为
故A正确；
B．从汽车刹车开始计时，6s末汽车已经停止运动，其位移运用逆向思维，可得
故B错误；
C．根据以上分析可知，5s末汽车已经停止，因此6s末汽车的速度大小为0，故C错误；
D．汽车停止运动的位移为50m，小于汽车开始刹车时距小动物的距离55m，因此汽车不会撞上小动物，故D错误。
故选A。
2. 核废水中的发生衰变时的核反应方程为，该核反应过程中放出的能量为。设的比结合能为，的比结合能为，X的比结合能为，已知光在真空中的传播速度为c，则下列说法正确的是（ ）
A. 在该核反应方程中，X表示电子
B. 该核反应过程中放出的能量
C. 随着外界环境的变化，衰变的半衰期也会随着变化
D. 若把X粒子射入匀强磁场中，它一定受到洛伦兹力作用
【答案】B
【解析】
【详解】A．在该核反应方程中，根据质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为4，电荷数为2，为粒子。故A错误；
B．该核反应过程中放出的能量为
故B正确；
C．半衰期由原子核内部性质决定，随着外界环境的变化，衰变的半衰期不会随着变化。故C正确；
D．当X粒子的速度与匀强磁场方向平行时，不受洛伦兹力作用。故D错误。
故选B。
3. 如图所示，两物块A、B质量分别为m、2m，与水平地面的动摩擦因数分别为2μ、μ，其间用一轻弹簧连接。初始时弹簧处于原长状态，使A、B两物块同时获得一个方向相反，大小分别为v1、v2的水平速度，弹簧再次恢复原长时两物块的速度恰好同时为零。关于这一运动过程，下列说法正确的是（ ）
A. 两物块A、B及弹簧组成的系统动量不守恒
B. 两物块A、B及弹簧组成的系统机械能守恒
C. 两物块A、B初速度的大小关系为v1=v2
D. 两物块A、B运动路程之比为2:1
【答案】D
【解析】
【详解】A．分析可知，物块A、B的质量分别为m、2m，与地面间的动摩擦因数分别为2μ、μ，因此在滑动过程中，两物块所受的摩擦力大小都等于，且方向相反，由此可知系统所受合外力为零，系统动量守恒，故A错误；
B．在系统运动过程中要克服摩擦力做功，系统的机械能转化为内能，系统机械能不守恒，故B错误；
C．系统动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律可得
解得
故C错误；
D．系统动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律可得
设A、B的路程分别为、，则有
解得
故D正确。
故选D
4. 如图所示，一正方形金属框，边长为，电阻为R，匀强磁场区域Ⅰ、Ⅲ磁感应强度大小为2B，方向垂直纸面向内，匀强磁场区域Ⅱ、Ⅳ的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，正方形金属框匀速穿过磁场区域，速度大小为v，方向向右，与磁场边界垂直，产生的感应电流与时间的关系图像为（电流正方向为逆时针方向）（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】当0~时，线圈进入磁场Ⅰ，有效长度逐渐增加，当全部进入磁场Ⅰ时，即时感应电流大小为
方向为逆时针方向；当~时，线圈从Ⅰ进入磁场Ⅱ，有效长度逐渐减小，感应电流逐渐减小，当线圈全部进入磁场Ⅱ时即时刻感应电流
方向逆时针方向；
当~时，线圈从Ⅱ进入磁场Ⅲ，有效长度逐渐减小后反向增加，感应电流逐渐减小后反向增加，当线圈全部进入磁场Ⅲ时时刻感应电流
方向顺时针方向；
当~时，线圈从Ⅲ进入磁场Ⅳ，有效长度逐渐减小，感应电流逐渐减小，当线圈全部进入磁场Ⅳ时整个线圈也全部进入磁场，此时即时刻感应电流
方向顺时针方向；
以后整个线圈开始出离磁场，当时，感应电流大小为
方向为顺时针方向。对比图像可知，只有选项A正确。
故选A。
5. 人类发现并记录的首颗周期彗星——哈雷彗星在2023年12月初抵达远日点后开始掉头，踏上归途。哈雷彗星是人一生中唯一可能裸眼看见两次的短周期彗星，因英国物理学家爱德蒙·哈雷首先测定其轨道数据并成功预言回归时间而得名。已知哈雷彗星大约每76年环绕太阳一周，如图所示为地球、哈雷彗星绕太阳运动的示意图，哈雷彗星轨道是一个很扁的椭圆，在近日点与太阳中心的距离为，在远日点与太阳中心的距离为，若地球的公转轨道可视为半径为R的圆轨道，则下列说法正确的是（ ）
A. 在近日点与远日点的速度大小之比为
B. 在近日点与远日点的加速度大小之比为
C. 哈雷彗星大约将在2071年左右再次离太阳最近
D. 哈雷彗星的轨道参数与地球轨道参数间满足
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据开普勒第二定律，取时间微元，结合扇形面积公式可得
解得
A错误；
B．在近日点时，由牛顿第二定律可得
在远日点时，由牛顿第二定律可得
联立解得
B正确；
C．由题中信息可知，哈雷彗星将在
年左右回到近日点，C错误；
D．根据开普勒第三定律
得
则有
又半长轴
则
D错误；
故选B。
6. 如图所示，质量为m 的小球用轻绳OA、OB 连接，A端固定，在B 端施加拉力F， 使小球静止。开始时OB 处于水平状态，现把小球向右上方缓慢拉起至 OA 绳水平，在整个运动过程中始终保持OA 与OB 的夹角θ=120°不变。下列说法正确的是（ ）
A. 拉力 F一直变大B. OA上的拉力先变小后变大
C. 拉力F的最大值为D. OA上的拉力的最小值
【答案】AC
【解析】
【详解】以小球为研究对象，小球受到重力 mg、拉力 F、绳子 OA 的拉力 FT三个力的作用，三个力构成矢量三角形，如图所示
由图可知拉力F一直变大，OA上的拉力一直变小，F的最大值
OA 上的拉力的最小值
选项A、C正确，B、D错误。
故选AC。
7. 如图所示，电源的电动势为E且恒定，内阻为r，电路中定值电阻的阻值为R，现将滑动变阻器的滑片由下端向上滑动到某位置，理想电压表、、示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A 示数变化量的绝对值为。则在上述过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表的示数减小
B. 定值电阻的功率增大
C.
D.
【答案】CD
【解析】
【详解】A．当滑动变阻器的滑片向上滑动，电路的总电阻增大，总电流减小，电源内阻消耗的电压减小，路端电压增大，电压表的示数为路端电压，故电压表的示数增大，故A错误；
B．电路的总电阻增大，通过定值电阻的电流减小，定值电阻消耗的功率减小，故B错误；
D．根据闭合电路的欧姆定律
可得
故D正确；
C．根据欧姆定律
可得
根据闭合电路的欧姆定律
可得
联立可得
故C正确。
故选CD。
8. 一辆质量为m的汽车通过一段水平路面的图如图所示。已知这段道路中有一段是泥沙路面，内汽车所受的阻力为f；整个行驶过程中，汽车牵引力的功率恒定。则以下关于汽车运动的相关说法正确的是（ ）
A. 汽车在泥沙路面所受的阻力为
B. 设在时刻汽车正好行驶到泥沙路面的一半，则
C. 内，汽车的速度为时，汽车的加速度为
D. 泥沙路面的长度为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．内汽车做匀速运动，所受的牵引力等于阻力，则有
则汽车牵引力的功率为
汽车在泥沙路面匀速行驶时，速度为，则阻力为
故A正确；
B．在时刻汽车正好行驶到泥沙路面的一半，则根据图像的“面积”关系可知
则有
故B错误；
C．内，汽车的速度为时，汽车的加速度为
故C错误；
D．泥沙路段行驶时由动能定理可得
解得
故D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷（非选择题，共174分）
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题～第38题为选考题，考生根据要求做答。
（一）必考题（共129分）
9. 某同学用如图甲所示装置验证小车加速度与力的关系。小车通过细绳与钩码相连，固定在小车上的挡光片宽度为d，光电门传感器固定在轨道上。实验时，将小车从某一位置由静止释放，通过光电门测出挡光片的挡光时间△t，实验中小车从同一位置由静止释放，记录弹簧测力计的示数F。改变动滑轮下悬挂的钩码个数，进行多次测量，测得多组△t和F，根据测得的数据在坐标系-F中，得到如图乙所示的点和一条过原点的直线。
（1）关于该实验的说法，下列正确的是_____；
A．实验操作过程中需要适度抬高轨道的左端来平衡摩擦
B．该实验中，钩码的质量需远小于小车质量
C．小车加速时，弹簧测力计的示数小于所挂钩码所受重力大小的一半
D．在误差允许的范围内，小车加速度与悬挂的钩码所受的重力大小的一半成正比。
（2）在实验操作完全正确的情况下，若小车的位移为x，小车的质量为M，请写出关于F的函数表达式___________；
（3）该同学实验后发现图像在纵轴上有一正截距，原因可能是____________。
【答案】 ①. AC ②. ③. 平衡摩擦力过度
【解析】
【详解】（1）[1]A．为了使得弹簧测力计的读数等于小车的合力，则实验操作过程中需要适度抬高轨道的左端来平衡摩擦，选项A正确；
B．该实验中，由于有弹簧测力计测量小车的拉力，则不需要钩码的质量需远小于小车质量，选项B错误；
C．小车加速时，钩码失重，则弹簧测力计的示数小于所挂钩码所受重力大小的一半，选项C正确；
D．由于弹簧测力计的示数小于所挂钩码所受重力大小的一半，则小车加速度与悬挂的钩码所受的重力大小的一半不是成正比，选项D错误。
故选AC。
（2）[2]小车经过光电门时的速度
则
解得
（3）[3]图线在纵轴上有一段正截距，说明没有加力F时，小车已经运动，据此可知木板一端抬的过高，小车平衡摩擦力过度。
10. 掺氟氧化锡（FTO）玻璃在太阳能电池研发、生物实验、电化学实验等领域有重要应用，它由一层厚度均匀、具有导电性能的薄膜和不导电的玻璃基板构成。为了测量该薄膜厚度d，某兴趣小组开展了如下实验：
（1）选取如图（a）所示的一块长条型FTO玻璃，测出其长度为L，宽度为b。
（2）用欧姆表接薄膜M、N两端，测得薄膜电阻约为。为了获得多组数据，进一步精确测量的阻值，有如下器材可供选用：
A．电源E（电动势为，内阻约为）
B．电压表V（量程，已测得内阻）
C．电流表A1（量程，内阻约为）
D．电流表A2（量程，内阻约为）
E．滑动变阻器R（最大阻值为）
F．定值电阻
G．定值电阻
H．开关一个，导线若干
（3）其中，电流表应选_______（选填“A1”或“A2”），定值电阻应选_______（选填“”或“”）。
（4）根据以上要求，将图（b）所示的器材符号连线，组成测量电路图________。
（5）已知该薄膜的电阻率为，根据以上实验，测得其电阻值为，则该薄膜的厚度______（用、L、b和表示）。
（6）实验后发现，所测薄膜的厚度偏大，其原因可能是_______（填正确答案前的序号）。
①电压表内阻测量值比实际值偏大
②电压表内阻测量值比实际值偏小
③选用的定值电阻标定值比实际值偏大
④选用定值电阻标定值比实际值偏小
【答案】 ①. A2 ②. ③. ④. ⑤. ①④##④①
【解析】
【详解】（3）[1]由欧姆定律可得
故电流表应选A2；
[2]由于电压表量程较小，需串联一个电阻，即该串联的电阻为
则定值电阻应选；
（4）[3]由题意可知，滑动变阻器应采用分压式接法，又因为
所以电流表外接法，故电路图如图所示
（5）[4]由欧姆定律
可得该薄膜的厚度
（6）[5]实验后发现，所测薄膜的厚度偏大，则所测电阻偏小，可能原因为电压表内阻测量值比实际值偏大，则串联的电阻偏大，电压表内阻偏大，则测量电压时读数偏小，电阻测量值偏小；或选用的定值电阻标定值比实际值偏小，则电压的测量值偏小。
故选①④。
11. 投壶是我国古代的一种民间游戏。据《礼记投壶》记载，以壶口作标的，在一定的水平距离投箭矢，以投入多少计筹决胜负，现有小巴同学进行投壶的游戏，为简化起见，将箭矢视为质点，不计壶的高度，并且不计空气阻力。箭矢从离地面高的A点以初速度水平抛出，正好落在壶口C点，如图所示。重力加速度g取，求：
（1）箭矢落入壶口时的速度大小和方向；
（2）以拋射点A为坐标原点，初速度方向为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，建立平面直角坐标系，写出该箭矢运动的轨迹方程。
【答案】（1），方向与水平方向的夹角为45°；（2）
【解析】
【详解】（1）根据题意可知，箭矢在空中做平抛运动，竖直方向上，由
可得箭矢在空中的飞行时间为
竖直方向上，由
可得箭矢落在C点时，竖直分速度为
则箭矢刚落入壶口C时的速度大小为
解得
设速度方向与水平方向夹角为，则有
解得
即速度方向与水平方向的夹角为45°。
（2）箭矢做平抛运动，在水平方向有
在竖直方向有
解得
12. 空间分布着如图所示的匀强电场和垂直于纸面的匀强磁场，其中区域足够大，分布在半径的圆形区域内，MN为过其圆心O的竖直线，、区域磁感应强度大小均为1T，虚线与MN平行且相距1m，其右侧区域存在着与水平方向成45°斜向下的匀强电场，电场强度，电场区域足够大。磁场中有粒子源S，S与O点的距离，且SO垂直于MN。某时刻粒子源S沿着纸面一次性向各个方向均匀射出一群相同的带正电粒子，粒子的质量均为、电量均为、速率均为，其中某粒子先经区域偏转再从虚线圆的最低点P进入区域偏转，最后以水平方向的速度从A点进入电场区域。AB为与电场方向垂直的无限大的绝缘板。不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用。
（1）求粒子在磁场中的轨迹半径；
（2）求能够进入区域的粒子数与发射的粒子总数之比；
（3）从A点水平进入电场区域的带电粒子在电场中运动一段时间后与绝缘板发生碰撞，粒子与AB板发生碰撞时垂直板方向的速度大小不变、方向相反，沿板方向的速度不变。若粒子能打在C点（图中未画出），求A点距O点的竖直高度以及AC之间的距离满足的关系式。
【答案】（1）1m；（2）；（3），
【解析】
【详解】（1）根据洛伦兹力提供向心力
解得
（2）当粒子的运动轨迹恰好与圆相切时为粒子能够进入区域的临界情况，如图
根据几何关系可知
故当粒子恰好向左或向右射出时，能够刚好进入区域，粒子初速度有向上的分速度时不能进入区域，因此能够进入区域的粒子数与发射的粒子总数之比为
（3）粒子先经区域偏转后，再从虚线圆最低点P进入区域偏转，最后以水平方向的速度从A点进入电场区域，由几何关系
粒子与水平方向成60°角进入区域，则在区域中运动的圆心角为180°，在区域中运动的圆心角为60°
A、O之间的竖直高度
进入电场后，带电粒子做类斜抛运动，由对称性，第一次打到AB板上的D点时速度
与AB板夹角为45°
由
A点到D点距离
则A、C之间的距离满足
（二）选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题做答，并用2Ｂ铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。
34．【物理－选修3-4】
13. 在水面上建立如图所示的直角坐标系。同一振动片上的两个振针分别位于x轴上x=12cm和x=-12cm处。振动片振动稳定后，振针处为波源，产生波长为14cm的简谐波，在水面上形成干涉现象。下列说法正确的是（ ）
A. 坐标原点处的质点一直位于最高点
B. x轴上，x=7cm和x=-7cm处均为振动加强点
C. y轴上，y=5cm和y=16cm处质点振动方向始终相反
D. x轴上与y轴上的振动加强点的振动频率不同
E. x轴上，x=-12cm到x=12cm之间存在4个振动减弱点
【答案】BCE
【解析】
【详解】A．坐标原点处的质点为振动加强点，该处质点在平衡位置附近上下振动，不是一直位于最高点，故A错误；
B．x轴上，x=7cm处的质点到两波源的波程差为，x=-7cm处的质点到两波源的波程差为，都等于简谐波的波长，故x轴上，x=7cm和x=-7cm处均为振动加强点，故B正确；
C．y轴上，y=5cm和y=16cm处质点到两波源的波程差都为零，均是振动加强点，y=5cm处质点到x=12cm处的距离为
y=16cm处质点到x=12cm处的距离为
由于
对于每个波源单独引起的振动，两处的振动方向始终相反，两个波源引起的振动叠加后，两处的振动方向仍始终相反，故C正确；
D．x轴上与y轴上的振动加强点，振动频率均等于振动片振动的频率，故D错误；
E．设x=-12cm到x=12cm之间的振动减弱点坐标为，则
（n＝0，1，2，3…）
且
解得
故x轴上，x=-12cm到x=12cm之间存在4个振动减弱点，故E正确。
故选BCE。
14. 2021年12月9日，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶兆富在中国空间站为青少年带来了一场精彩纷呈的太空科普课。王亚平在水膜里注水，得到了一个晶莹剔透的水球，接着又在水球中央注入一个气池，形成了两个同心的球。如图所示AB是通过球心O的一条直线，有一束宽为8R的单色光沿着水球的水平轴纹射向水球左侧表面，光的中轴线与AB重合，内球面半径为3R，外球面半径为5R，边界光线经折射后恰好与内表面相切，已知sin37°=0.6，求：
（1）单色光在水中的折射率n；
（2）有多宽范围内的光线不能进入水球中的气泡。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由题知，上边界光线进入水球后的光路如图
设入射角为i，折射角为r，由图中几何关系可知
单色光在水中的折射率为
（2）当光线由水进入中间的空气达到全反射的临界角时，再往上射入的光线就要发生全反射，不能进入气泡中，恰好在气泡位置发生全反射的光路如图
设发生全反射时的入射角为，折射角为，则
在气泡位置恰好发生全反射时，有
由几何关系知
可解得
故不能进入水球中的气泡的光线宽度为
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