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2022-2023学年重庆市巴蜀中学校高三下学期高考适应性月考（八）物理试题（解析版）
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这是一份2022-2023学年重庆市巴蜀中学校高三下学期高考适应性月考（八）物理试题（解析版），共27页。
秘密★启用前
巴蜀中学2023届高考适应性月考卷（八）
物理
注意事项：
1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。
一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 深冬某天，石斑同学睡觉前在非保温杯（导热）中倒入大半杯开水后拧上杯盖，杯盖拧紧且能被轻松拧开，第二天起床后发现无论如何也不能将杯盖拧开，正一筹莫展的时候，毕盛同学提出将杯子放入接近开水的热水中浸泡一会儿就可以打开，石斑试后果然轻松拧开了。整个过程可认为杯中封闭的空气体积不变。关于封闭气体分析正确的是（ ）
A. 夜间降温时，杯内封闭气体的分子平均速率不变
B. 夜间降温时，会导致杯内封闭气体的压强比外部大，形成外部压力小于内部的较大压力差而无法拧开
C. 放热水中浸泡时，会导致杯内封闭气体的压强增大，减小内外的压力差从而使得能轻松拧开杯盖
D. 夜间降温时，封闭气体吸收热量
2. 一手摇低压交流发电机产生的电动势随时间的变化关系为。发电机的内阻。将阻值为的定值电阻接在其两端，下列说法正确的是（ ）
A. 用电流表测出回路中的电流为
B. 内通过电阻的电荷量为
C. 将此交流发电机接入原副线圈匝数比为的理想变压器的原线圈两端，则副线圈输出的交变电流周期为
D. 将其接入理想变压器的原线圈两端，在理想变压器匝数不变的情况下，若将副线圈两端所接的负载电阻减小，则通过原线圈中的电流增大
3. 如图为洛伦兹力演示仪，某次实验时，电子枪发出电子在磁场中受到洛伦兹力作用做了一个完整的圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A. 图示情况时，底部的电子枪水平向左发出电子，此时励磁线圈产生的磁场垂直纸面向外
B. 若增大电子速度，电子在能够做完整的圆周运动的情况下，其做圆周运动的周期减小
C 撤掉励磁磁场后电子将做直线运动
D. 改变电子的入射方向，使其不与磁场方向垂直，电子仍然能做圆周运动
4. 某同学在实验室自制一电容器，并用传感器观察其充电过程，按如图甲所示连接电路。先把S拨至1，并接通足够长的时间，使电容器将所带的电荷量都释放掉，从而不带电。然后把开关S掷向2端，电源向电容器充电，传感器将电流信息传入计算机，记录下电流随时间变化的图像如图乙，该同学数出图线与坐标轴所围成的方格数为14格。下列说法正确的是（ ）
A. 充满电后，电容器上极板带负电
B. 充满电后，电容器所带的电荷量为
C. 该同学在开关置于1足够长时间后，找来电压传感器测出电容器两端的电压值后进一步通过算出了电容器的电容
D. 保持开关与2连接且稳定的情况下将电容器的间距增大，将有向右流过R的电流
5. 中国速度的高铁带动了经济的快速发展。但为使乘客安全且体验舒适，高铁列车在启动及制动阶段加速度不能过大，假如一辆动车成渝高铁列车在进站前匀速行驶的速度为，出站后需恢复到的速度匀速行驶，制动减速和启动加速阶段加速度大小均恒为，设整个过程一直为直线运动。下列说法正确的是（ ）
A. 列车制动减速和启动加速阶段的时间均为
B. 列车制动减速和启动加速阶段的位移均为
C. 若列车停站时间为，则列车从开始制动减速至启动恢复到原来的速度过程中的平均速度为
D. 若列车停站时间为，则列车停站比不停站慢
6. 航天员在地面模拟失重训练的一种方式是在水下进行（如图）。航天员需要穿水槽训练航天服浸没在水中，通过配重使其在水中受到的浮力和重力大小相等，假设其总质量为m，训练空间的重力加速度为g且不变，在某次出舱作业过程中，给自己一个初速度后竖直向上匀速漂浮的距离，下列说法正确的是（ ）
A. 航天员所受的合力为零，合力不做功，其机械能守恒
B. 上升h的过程中，动能增加了
C. 上升h的过程中，重力势能减小了
D. 上升h的过程中，机械能增加了
7. 如图所示，一表面粗糙的半圆柱体固定在水平面上，柱体表面动摩擦因数为，其外表面放有一通电直导体棒，电流方向垂直于纸面向里，导体棒长度为L、质量为m，空间中加有沿柱体半径向外的辐向磁场，圆柱体表面磁场大小为B且处处相等，在导体棒中通变化的电流，使导体棒沿粗糙的圆柱体从底端缓慢向上滑动，在到达顶端前的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 导体棒向上移动的过程中，其所受的支持力一直减小
B. 导体棒所受的摩擦力一直减小
C. 导体棒所受安培力一直减小
D. 重力和安培力的合力与安培力的夹角始终不变
二、多项选择题：本大题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 滑板运动备受青少年的青睐，其中一个动作为人越过横杆，滑板从横杆底下穿过，如图所示，若人的质量为，人需要跳过一个高为的横杆，但考虑人过杆的时候可以曲腿，所以人起跳时只需要重心上升，假如起跳时人与板的作用时间为，重力加速度，忽略空气阻力及滑板与地面间的摩擦力作用，下列说法正确的是（ ）
A. 人若要安全过杆，起跳的竖直分速度至少为
B. 起跳过程中人与板之间的作用力至少为
C. 人从开始起跳到落回到滑板的过程中，人与滑板构成的系统动量守恒
D. 人从开始起跳到落回到滑板的过程中，人与滑板构成的系统水平方向上动量守恒
9. 如图所示，均匀导线框abc为边长为L的正三角形，有界匀强磁场宽为2L，导线框从磁场左边界开始向右做匀速直线运动穿过有界磁场，直至恰好完全穿出。此过程中，关于回路产生的感应电流I、ab两端的电势差、施加的外力F及回路产生的电功率P随时间t的变化关系中（规定电流逆时针为正），下列图像中正确的是（ ）
A. B.
C. D.
10. 如图所示为一机械装置，装置O右端固定有一水平光滑绝缘杆，杆可在装置带动下上下平行移动，两个小球a、b套在杆上，质量，，a球带电量，b球不带电。初始时a球在杆的最左端，且a、b球相距。现让装置O带动杆以向下匀速运动，并且加上一垂直纸面向外的磁感应强度的匀强磁场。已知小球和杆始终在磁场中，球发生的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞过程中电荷量不发生转移。g取。下列说法正确的是（ ）
A. 小球a、b第一次碰撞前a沿杆方向分速度为
B. 小球a、b第一次碰撞后沿杆方向的分速度分别为、
C. 小球a、b第一次碰撞后至第二次碰前经历的时间为
D. 若已知在杆的最右端恰好发生第9次碰撞，则杆的长度为
三、非选择题：共5小题，共57分。
11. 用油膜法估测分子直径的大小实验中：
（1）假设将分子看成球形、不考虑各油酸分子间的间隙及将形成的油膜视为单分子油膜，此方法在物理研究方法中被称为__________（填“理想模型法”“极限思维法”或“微元法”）。
（2）某同学在一次实验中，用体积为的油酸配制成体积为的油酸酒精溶液，紧接着将N滴溶液滴至量筒中形成的总体积为V，后将一滴油酸酒精溶液滴入水中后形成的单分子油膜的面积为S，由此可算得油酸分子的直径_________。
（3）该同学在测出N滴溶液的总体积为V后，未拿到刚才测N滴溶液总体积的注射器，错拿了一个针孔较大的另一个注射器将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，由此，这位同学所测出的分子直径将比真实值_________（填“偏大”“偏小”或“等大”）。
12. 如图所示，用双缝干涉实验装置来测量光的波长。
（1）实验前，应调节光具座上放置的各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上，并保证单缝和双缝_________（填“平行”或者“垂直”）。
（2）若从目中看到干涉条纹太密，要想减少从目镜中观察到的条纹个数，需将毛玻璃屏向_________（填“靠近”或“远离”）双缝的方向移动。
（3）转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，读出手轮的读数如图甲所示，。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹，读出手轮的读数如图乙所示。则相邻两亮条纹的间距是_________mm。（结果保留3位有效数字）
（4）如果测量头中分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示，用这种情况下测量得到的干涉条纹的间距计算，则光的波长测量值_______（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。
13. 冰壶运动是2022北京冬奥会重要项目，如图是某次训练时的场景，两个完全相同的冰壶（均可视为质点）A、B与营垒圆心在同一条水平直线上，两冰壶间距，冰壶B与营垒中心的距离。已知冰壶A以的初速度向右运动，与冰壶B发生正碰（碰撞时间极短），碰后瞬间冰壶A的速度大小为，方向向右。已知两冰壶的质量均为，重力加速度，若冰壶A、B与冰面间的动摩擦因数均为，求：
（1）碰撞前瞬间冰壶A的速度大小；
（2）通过计算说明：是否可以将冰壶B撞入营垒？
14. “中国高铁”以速度快、安全性好等特点改善了人们的出行方式。有一种平稳进站停车方案是在列车底盘前端固定导体棒，仅在磁场力作用下停车，原理可以简化为：在运行方向上固定着两根平行金属导轨MN和PQ，导轨间距为，金属导轨间依次分布着磁感应强度大小为、宽度为且方向垂直导轨平面的匀强磁场，相邻区域磁场方向相反，列车质量为，如图所示，当导体棒以的初速度进入磁场，在安培力作用下，缓慢停下。已知导体棒的电阻为，导轨电阻不计，MP间电阻为，列车刹车距离大于，空气阻力及与轨道间摩擦均可忽略不计，求：
（1）当金属杆的速度时的电流大小；
（2）当列车前进距离时，列车速度大小
（3）列车从进入磁场到停止运动的位移大小。
15. 如图所示，MON是一水平放置的足够长挡板，挡板与x轴重合，xOy平面是光滑水平面，该区域内存在沿y轴负方向、大小的匀强电场（图中未画出），在O处放置一质量为、带电量为的小球，某时刻小球沿与x轴成角（）、大小为的速度沿水平面进入电场中。不计空气阻力，不考虑小球与挡板碰后的运动，为重力加速度。求：
（1）若，求小球运动至y坐标最大时距O点的距离；
（2）适当调整入射方向，可使小球运动至y坐标最大时距O点距离最远，求此时的值及距O点的最远距离；
（3）不同，小球运动轨迹不同，无论取何值小球运动到y坐标最大前均在某一特定区域运动，求该区域的面积。（可能用到的数学知识：圆的面积公式，为圆的半径；椭圆面积公式：，a、b分别为半长袖和半短袖；扇形面积公式：，、分别为圆心角和半径）。
秘密★启用前
巴蜀中学2023届高考适应性月考卷（八）
物理
注意事项：
1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。
一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 深冬某天，石斑同学睡觉前在非保温杯（导热）中倒入大半杯开水后拧上杯盖，杯盖拧紧且能被轻松拧开，第二天起床后发现无论如何也不能将杯盖拧开，正一筹莫展的时候，毕盛同学提出将杯子放入接近开水的热水中浸泡一会儿就可以打开，石斑试后果然轻松拧开了。整个过程可认为杯中封闭的空气体积不变。关于封闭气体分析正确的是（ ）
A. 夜间降温时，杯内封闭气体的分子平均速率不变
B. 夜间降温时，会导致杯内封闭气体的压强比外部大，形成外部压力小于内部的较大压力差而无法拧开
C. 放热水中浸泡时，会导致杯内封闭气体的压强增大，减小内外的压力差从而使得能轻松拧开杯盖
D. 夜间降温时，封闭气体吸收热量
【答案】C
【解析】
【详解】A．夜间降温时，分子的平均速率会随温度降低而减小，故A错误；
B．夜间降温时，封闭气体体积不变，压强减小，内部气体的压强小于外部，使得外部的压力大于内部的较大压力差，从而使得无法拧开，故B错误；
C．放热水中浸泡时，会导致杯内封闭气体的压强增大，使得内外气对杯盖的压力差减小，从而能轻松拧开杯盖，故C正确；
D．夜间降温时，内能减小，，体积不变，，由
可得，故放出热量，故D错误。
故选C。
2. 一手摇低压交流发电机产生的电动势随时间的变化关系为。发电机的内阻。将阻值为的定值电阻接在其两端，下列说法正确的是（ ）
A. 用电流表测出回路中的电流为
B. 内通过电阻的电荷量为
C. 将此交流发电机接入原副线圈匝数比为的理想变压器的原线圈两端，则副线圈输出的交变电流周期为
D. 将其接入理想变压器的原线圈两端，在理想变压器匝数不变的情况下，若将副线圈两端所接的负载电阻减小，则通过原线圈中的电流增大
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据题意可知，电动势的有效值为
用电流表测出回路中的电流为
故A错误；
BC．根据题意可知，交流电的周期为
变压器不能改变交变电流的频率，故输出的交变电流周期仍为，为周期，根据、和可得
又有
联立可得
故BC错误；
D．理想变压器的匝数比不变，则输出电不变，副线圈负载电阻减小，则流过副线圈的电流增大，则流过原线圈的电流增大，故D正确。
故选D。
3. 如图为洛伦兹力演示仪，某次实验时，电子枪发出的电子在磁场中受到洛伦兹力作用做了一个完整的圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A. 图示情况时，底部的电子枪水平向左发出电子，此时励磁线圈产生的磁场垂直纸面向外
B. 若增大电子速度，电子在能够做完整的圆周运动的情况下，其做圆周运动的周期减小
C. 撤掉励磁磁场后电子将做直线运动
D. 改变电子的入射方向，使其不与磁场方向垂直，电子仍然能做圆周运动
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据左手定则，磁场方向垂直纸面向里，故A错误；
B．若增大电子速度，但其做圆周运动周期，与其运动速度无关，故周期不变，故B错误；
C．撤掉磁场后，在忽略重力的情况下电子不受力的作用，将做匀速直线运动，故C正确；
D．当电子的入射方向不与磁场垂直时，其将做螺旋运动，故D错误。
故选C。
4. 某同学在实验室自制一电容器，并用传感器观察其充电过程，按如图甲所示连接电路。先把S拨至1，并接通足够长的时间，使电容器将所带的电荷量都释放掉，从而不带电。然后把开关S掷向2端，电源向电容器充电，传感器将电流信息传入计算机，记录下电流随时间变化的图像如图乙，该同学数出图线与坐标轴所围成的方格数为14格。下列说法正确的是（ ）
A 充满电后，电容器上极板带负电
B. 充满电后，电容器所带的电荷量为
C. 该同学在开关置于1足够长时间后，找来电压传感器测出电容器两端的电压值后进一步通过算出了电容器的电容
D. 保持开关与2连接且稳定的情况下将电容器的间距增大，将有向右流过R的电流
【答案】B
【解析】
【详解】A．充满电后电容器上极板与电源正极连接，故上极板带正电，故A错误；
B．充满电后总的电荷量由乙图中图线与坐标轴围成图形面积表示，则有
故B正确；
C．该同学应该在开关置于2稳定后测出电容器两端的电压，然后用算出电容器的电容，故C错误；
D．保持开关与2连接且稳定的情况下，此时应该是电容器两端的电压不变，将电容器的间距增大，则电容C减小，其所带的电荷量减小，放电出来，电流向左流过R，故D错误。
故选B。
5. 中国速度的高铁带动了经济的快速发展。但为使乘客安全且体验舒适，高铁列车在启动及制动阶段加速度不能过大，假如一辆动车成渝高铁列车在进站前匀速行驶的速度为，出站后需恢复到的速度匀速行驶，制动减速和启动加速阶段加速度大小均恒为，设整个过程一直为直线运动。下列说法正确的是（ ）
A. 列车制动减速和启动加速阶段的时间均为
B. 列车制动减速和启动加速阶段的位移均为
C. 若列车停站时间为，则列车从开始制动减速至启动恢复到原来的速度过程中的平均速度为
D. 若列车停站时间为，则列车停站比不停站慢
【答案】D
【解析】
【详解】A．列车制动减速和启动加速的时间均为
故A错误；
B．列车制动减速和启动加速的位移均为
故B错误；
C．若列车停站时间为，则列车从开始制动减速至启动恢复到原来的速度过程中的平均速度为
故C错误；
D．若列车停站时间为，则从开始制动减速至启动恢复到原来的速度过程中总时间为
对应相同一段位移不停站所运动的时间为
则列车停站比不停站慢
故D正确
故选D。
6. 航天员在地面模拟失重训练的一种方式是在水下进行（如图）。航天员需要穿水槽训练航天服浸没在水中，通过配重使其在水中受到的浮力和重力大小相等，假设其总质量为m，训练空间的重力加速度为g且不变，在某次出舱作业过程中，给自己一个初速度后竖直向上匀速漂浮的距离，下列说法正确的是（ ）
A. 航天员所受的合力为零，合力不做功，其机械能守恒
B. 上升h的过程中，动能增加了
C. 上升h的过程中，重力势能减小了
D. 上升h的过程中，机械能增加了
【答案】D
【解析】
【详解】AD．航天员在上升过程中，浮力对其做的正功，故机械能增加，故A错误，D正确；
B．匀速上升过程动能不变，故B错误；
C．上升h的过程，重力势能增加了，故C错误。
故选D。
7. 如图所示，一表面粗糙的半圆柱体固定在水平面上，柱体表面动摩擦因数为，其外表面放有一通电直导体棒，电流方向垂直于纸面向里，导体棒长度为L、质量为m，空间中加有沿柱体半径向外的辐向磁场，圆柱体表面磁场大小为B且处处相等，在导体棒中通变化的电流，使导体棒沿粗糙的圆柱体从底端缓慢向上滑动，在到达顶端前的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 导体棒向上移动的过程中，其所受的支持力一直减小
B. 导体棒所受的摩擦力一直减小
C. 导体棒所受的安培力一直减小
D. 重力和安培力的合力与安培力的夹角始终不变
【答案】D
【解析】
【详解】AB．导体棒在上升过程某位置的受力如图所示
正交分解得其所受的支持力
摩擦力
随增大，增大，增大，故AB错误；
CD．导体棒所受的安培力
在范围内增大，安培力先增大后减小，电流先增大后减小。重力和安培力的合力与支持力和摩擦力的合力等大反向，支持力和摩擦力的合力方向与摩擦力的方向夹角始终不变，则重力和安培力的合力方向始终与安培力的方向的夹角始终不变，故D正确，C错误。
故选D。
二、多项选择题：本大题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 滑板运动备受青少年的青睐，其中一个动作为人越过横杆，滑板从横杆底下穿过，如图所示，若人的质量为，人需要跳过一个高为的横杆，但考虑人过杆的时候可以曲腿，所以人起跳时只需要重心上升，假如起跳时人与板的作用时间为，重力加速度，忽略空气阻力及滑板与地面间的摩擦力作用，下列说法正确的是（ ）
A. 人若要安全过杆，起跳的竖直分速度至少为
B. 起跳过程中人与板之间的作用力至少为
C. 人从开始起跳到落回到滑板的过程中，人与滑板构成的系统动量守恒
D. 人从开始起跳到落回到滑板的过程中，人与滑板构成的系统水平方向上动量守恒
【答案】BD
【解析】
【详解】A．人起跳时，恰好过杆对应的竖直分速度最小，其值为
故A错误；
B．起跳时人受到板的作用力为，由动量定理得
解得
故B正确；
CD．人与滑板在从其起跳到落回到滑板的过程中，系统竖直方向合力不为零，仅水平方向合力为零，故人与滑板构成的系统水平方向上动量守恒，故C错误，D正确。
故选BD。
9. 如图所示，均匀导线框abc为边长为L的正三角形，有界匀强磁场宽为2L，导线框从磁场左边界开始向右做匀速直线运动穿过有界磁场，直至恰好完全穿出。此过程中，关于回路产生的感应电流I、ab两端的电势差、施加的外力F及回路产生的电功率P随时间t的变化关系中（规定电流逆时针为正），下列图像中正确的是（ ）
A B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】A．线框进入磁场过程，切割磁感线的有效长度先均匀增大，后均匀减小，故产生的感应电动势和感应电流先均匀增大，后均匀减小，感应电流方向为逆时针，进入阶段图像正确；整个线框完全在磁场中运动阶段，回路磁通量不变，产生的总电动势和感应电流为零，第二阶段图像也正确；出磁场阶段切割磁感线的有效长度仍先均匀增大，后均匀减小，故产生的感应电动势和感应电流先均匀增大，后均减小，感应电流方向为顺时针，第三阶段图像正确，故A正确。
B．线框完全在磁场阶段，虽然回路产生的总电动势为零，但ab和bc均切割磁感线，各自产生的感应电动势不为零，故ab两端的电势差不为零，故B错误。
C．外力和安培力相等，根据
由于导线框匀速穿过有界磁场，可知产生安培力阶段过程，切割磁感线有效长度与时间是一次函数关系，故外力与时间是二次函数关系，应该为曲线，故C错误；
D．回路产生的电功率为
可知功率与切割磁感线的有效长度为二次函数变化关系，而切割磁感线的有效长度与时间是一次函数关系，故功率与时间是二次函数关系，应该为曲线，且进出两段完全相同，完全在磁场中无感应电流，无电功率，故D正确。
故选AD。
10. 如图所示为一机械装置，装置O右端固定有一水平光滑绝缘杆，杆可在装置带动下上下平行移动，两个小球a、b套在杆上，质量，，a球带电量，b球不带电。初始时a球在杆的最左端，且a、b球相距。现让装置O带动杆以向下匀速运动，并且加上一垂直纸面向外的磁感应强度的匀强磁场。已知小球和杆始终在磁场中，球发生的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞过程中电荷量不发生转移。g取。下列说法正确的是（ ）
A. 小球a、b第一次碰撞前a沿杆方向的分速度为
B. 小球a、b第一次碰撞后沿杆方向的分速度分别为、
C. 小球a、b第一次碰撞后至第二次碰前经历的时间为
D. 若已知在杆的最右端恰好发生第9次碰撞，则杆的长度为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．设a球做加速运动的加速度大小为a，则有
设第一次碰前a沿杆方向的分速度为，则有
联立解得
故A正确；
B．设a和b碰撞后沿杆方向的分速度为，根据动量守恒定律和机械能守值定律可得
，
解得
，
故B错误；
C．设物块a、b第一次碰后再经过时间发生第二次碰撞，有
解得
故C正确；
D．第二次碰撞前a沿杆方向的速度为
第二次碰撞前b沿杆方向的速度为
碰撞过程中，根据动量守恒定律和机械能守恒定律可得
，
解得
，
第二次和第三次碰撞的时间间隔为，则有
解得
第三次碰撞前a沿杆方向的速度为
第三次碰撞前b沿杆方向的速度为
碰撞过程中，根据动量守恒定律和机械能守恒定律可得
，
解得
即每一次碰撞b沿杆方向的速度增加，相邻两次碰撞的时间间隔为，则b球从第一次到第九次碰撞前的瞬间位移分别为
则杆的长度是
故D正确。
故选ACD。
三、非选择题：共5小题，共57分。
11. 用油膜法估测分子直径的大小实验中：
（1）假设将分子看成球形、不考虑各油酸分子间的间隙及将形成的油膜视为单分子油膜，此方法在物理研究方法中被称为__________（填“理想模型法”“极限思维法”或“微元法”）。
（2）某同学在一次实验中，用体积为的油酸配制成体积为的油酸酒精溶液，紧接着将N滴溶液滴至量筒中形成的总体积为V，后将一滴油酸酒精溶液滴入水中后形成的单分子油膜的面积为S，由此可算得油酸分子的直径_________。
（3）该同学在测出N滴溶液的总体积为V后，未拿到刚才测N滴溶液总体积的注射器，错拿了一个针孔较大的另一个注射器将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，由此，这位同学所测出的分子直径将比真实值_________（填“偏大”“偏小”或“等大”）。
【答案】 ①. 理想模型法 ②. ③. 偏小
【解析】
【详解】（1）[1]假设分子为球形、不考虑分子间的间隙及将所形成的油膜看成为单分子油膜均为理想化考虑，因此这种模型为理想化模型；
（2）[2]根据这位同学的所得到的物理量可算得分子得直径
（3）[3]该同学取一滴溶液时由于用的注射器针孔较大，其真实的一滴溶液的体积偏大，所形成的油膜的真实面积偏大，而带值计算时所得到一滴溶液的体积为原本的值，相比真实值偏小，故最后测量值偏小。
12. 如图所示，用双缝干涉实验装置来测量光的波长。
（1）实验前，应调节光具座上放置的各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上，并保证单缝和双缝_________（填“平行”或者“垂直”）。
（2）若从目中看到干涉条纹太密，要想减少从目镜中观察到的条纹个数，需将毛玻璃屏向_________（填“靠近”或“远离”）双缝的方向移动。
（3）转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，读出手轮的读数如图甲所示，。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹，读出手轮的读数如图乙所示。则相邻两亮条纹的间距是_________mm。（结果保留3位有效数字）
（4）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示，用这种情况下测量得到的干涉条纹的间距计算，则光的波长测量值_______（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。
【答案】 ①. 平行 ②. 远离 ③. 1.61 ④. 大于
【解析】
【详解】（1）[1]实验前，应调节光具座上放置的各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上，并保证单缝和双缝平行。
（2）[2]根据
可知若从目中看到干涉条纹太密，要想减少从目镜中观察到的条纹个数，则需要使条纹间距变大，需将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动。
（3）[3]图乙所示的手轮的读数为
相邻两亮条纹的间距
（4）[4]根据可得
如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，所测得的条纹间距偏大，则光的波长测量值大于实际值。
13. 冰壶运动是2022北京冬奥会重要项目，如图是某次训练时的场景，两个完全相同的冰壶（均可视为质点）A、B与营垒圆心在同一条水平直线上，两冰壶间距，冰壶B与营垒中心的距离。已知冰壶A以的初速度向右运动，与冰壶B发生正碰（碰撞时间极短），碰后瞬间冰壶A的速度大小为，方向向右。已知两冰壶的质量均为，重力加速度，若冰壶A、B与冰面间的动摩擦因数均为，求：
（1）碰撞前瞬间冰壶A的速度大小；
（2）通过计算说明：是否可以将冰壶B撞入营垒？
【答案】（1）；（2）可以将冰壶B撞入营垒
【解析】
【详解】（1）对冰壶A分析，根据动能定理可得
解得碰撞前瞬间冰壶A的速度大小为
（2）冰壶A、B碰撞过程，根据动量守恒可得
解得
对冰壶B分析，根据动能定理可得
解得
可以将冰壶B撞入营垒。
14. “中国高铁”以速度快、安全性好等特点改善了人们的出行方式。有一种平稳进站停车方案是在列车底盘前端固定导体棒，仅在磁场力作用下停车，原理可以简化为：在运行方向上固定着两根平行金属导轨MN和PQ，导轨间距为，金属导轨间依次分布着磁感应强度大小为、宽度为且方向垂直导轨平面的匀强磁场，相邻区域磁场方向相反，列车质量为，如图所示，当导体棒以的初速度进入磁场，在安培力作用下，缓慢停下。已知导体棒的电阻为，导轨电阻不计，MP间电阻为，列车刹车距离大于，空气阻力及与轨道间摩擦均可忽略不计，求：
（1）当金属杆的速度时的电流大小；
（2）当列车前进距离时，列车速度大小
（3）列车从进入磁场到停止运动的位移大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）当金属杆的速度时，金属杆产生的电动势为
根据闭合电路欧姆定律可得
（2）当前进时，设速度为，根据动量定理可得
又
联立解得
（3）全过程，根据动量定理可得
又
联立解得
15. 如图所示，MON是一水平放置的足够长挡板，挡板与x轴重合，xOy平面是光滑水平面，该区域内存在沿y轴负方向、大小的匀强电场（图中未画出），在O处放置一质量为、带电量为的小球，某时刻小球沿与x轴成角（）、大小为的速度沿水平面进入电场中。不计空气阻力，不考虑小球与挡板碰后的运动，为重力加速度。求：
（1）若，求小球运动至y坐标最大时距O点的距离；
（2）适当调整入射方向，可使小球运动至y坐标最大时距O点距离最远，求此时的值及距O点的最远距离；
（3）不同，小球运动轨迹不同，无论取何值小球运动到y坐标最大前均在某一特定区域运动，求该区域的面积。（可能用到的数学知识：圆的面积公式，为圆的半径；椭圆面积公式：，a、b分别为半长袖和半短袖；扇形面积公式：，、分别为圆心角和半径）。
【答案】（1）；（2），；（3）
【解析】
【详解】（1）当时，小球类竖直上抛，则有
根据运动学公式可得
（2）当入射方向夹角为时，小球做类斜抛，到达y坐标最大时，有
又
可得
当
即
可得
小球运动至y坐标最大时距O点距离最远距离为
（3）变化时，y坐标最大时对应的坐标为
，
可知
，
消去可得
化简后可得最高点的轨迹方程为
可知该区域椭圆，形状如图所示
其面积为
秘密★启用前
巴蜀中学2023届高考适应性月考卷（八）
物理
注意事项：
1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。
一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 深冬某天，石斑同学睡觉前在非保温杯（导热）中倒入大半杯开水后拧上杯盖，杯盖拧紧且能被轻松拧开，第二天起床后发现无论如何也不能将杯盖拧开，正一筹莫展的时候，毕盛同学提出将杯子放入接近开水的热水中浸泡一会儿就可以打开，石斑试后果然轻松拧开了。整个过程可认为杯中封闭的空气体积不变。关于封闭气体分析正确的是（ ）
A. 夜间降温时，杯内封闭气体的分子平均速率不变
B. 夜间降温时，会导致杯内封闭气体的压强比外部大，形成外部压力小于内部的较大压力差而无法拧开
C. 放热水中浸泡时，会导致杯内封闭气体的压强增大，减小内外的压力差从而使得能轻松拧开杯盖
D. 夜间降温时，封闭气体吸收热量
2. 一手摇低压交流发电机产生的电动势随时间的变化关系为。发电机的内阻。将阻值为的定值电阻接在其两端，下列说法正确的是（ ）
A. 用电流表测出回路中的电流为
B. 内通过电阻的电荷量为
C. 将此交流发电机接入原副线圈匝数比为的理想变压器的原线圈两端，则副线圈输出的交变电流周期为
D. 将其接入理想变压器的原线圈两端，在理想变压器匝数不变的情况下，若将副线圈两端所接的负载电阻减小，则通过原线圈中的电流增大
3. 如图为洛伦兹力演示仪，某次实验时，电子枪发出电子在磁场中受到洛伦兹力作用做了一个完整的圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A. 图示情况时，底部的电子枪水平向左发出电子，此时励磁线圈产生的磁场垂直纸面向外
B. 若增大电子速度，电子在能够做完整的圆周运动的情况下，其做圆周运动的周期减小
C 撤掉励磁磁场后电子将做直线运动
D. 改变电子的入射方向，使其不与磁场方向垂直，电子仍然能做圆周运动
4. 某同学在实验室自制一电容器，并用传感器观察其充电过程，按如图甲所示连接电路。先把S拨至1，并接通足够长的时间，使电容器将所带的电荷量都释放掉，从而不带电。然后把开关S掷向2端，电源向电容器充电，传感器将电流信息传入计算机，记录下电流随时间变化的图像如图乙，该同学数出图线与坐标轴所围成的方格数为14格。下列说法正确的是（ ）
A. 充满电后，电容器上极板带负电
B. 充满电后，电容器所带的电荷量为
C. 该同学在开关置于1足够长时间后，找来电压传感器测出电容器两端的电压值后进一步通过算出了电容器的电容
D. 保持开关与2连接且稳定的情况下将电容器的间距增大，将有向右流过R的电流
5. 中国速度的高铁带动了经济的快速发展。但为使乘客安全且体验舒适，高铁列车在启动及制动阶段加速度不能过大，假如一辆动车成渝高铁列车在进站前匀速行驶的速度为，出站后需恢复到的速度匀速行驶，制动减速和启动加速阶段加速度大小均恒为，设整个过程一直为直线运动。下列说法正确的是（ ）
A. 列车制动减速和启动加速阶段的时间均为
B. 列车制动减速和启动加速阶段的位移均为
C. 若列车停站时间为，则列车从开始制动减速至启动恢复到原来的速度过程中的平均速度为
D. 若列车停站时间为，则列车停站比不停站慢
6. 航天员在地面模拟失重训练的一种方式是在水下进行（如图）。航天员需要穿水槽训练航天服浸没在水中，通过配重使其在水中受到的浮力和重力大小相等，假设其总质量为m，训练空间的重力加速度为g且不变，在某次出舱作业过程中，给自己一个初速度后竖直向上匀速漂浮的距离，下列说法正确的是（ ）
A. 航天员所受的合力为零，合力不做功，其机械能守恒
B. 上升h的过程中，动能增加了
C. 上升h的过程中，重力势能减小了
D. 上升h的过程中，机械能增加了
7. 如图所示，一表面粗糙的半圆柱体固定在水平面上，柱体表面动摩擦因数为，其外表面放有一通电直导体棒，电流方向垂直于纸面向里，导体棒长度为L、质量为m，空间中加有沿柱体半径向外的辐向磁场，圆柱体表面磁场大小为B且处处相等，在导体棒中通变化的电流，使导体棒沿粗糙的圆柱体从底端缓慢向上滑动，在到达顶端前的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 导体棒向上移动的过程中，其所受的支持力一直减小
B. 导体棒所受的摩擦力一直减小
C. 导体棒所受安培力一直减小
D. 重力和安培力的合力与安培力的夹角始终不变
二、多项选择题：本大题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 滑板运动备受青少年的青睐，其中一个动作为人越过横杆，滑板从横杆底下穿过，如图所示，若人的质量为，人需要跳过一个高为的横杆，但考虑人过杆的时候可以曲腿，所以人起跳时只需要重心上升，假如起跳时人与板的作用时间为，重力加速度，忽略空气阻力及滑板与地面间的摩擦力作用，下列说法正确的是（ ）
A. 人若要安全过杆，起跳的竖直分速度至少为
B. 起跳过程中人与板之间的作用力至少为
C. 人从开始起跳到落回到滑板的过程中，人与滑板构成的系统动量守恒
D. 人从开始起跳到落回到滑板的过程中，人与滑板构成的系统水平方向上动量守恒
9. 如图所示，均匀导线框abc为边长为L的正三角形，有界匀强磁场宽为2L，导线框从磁场左边界开始向右做匀速直线运动穿过有界磁场，直至恰好完全穿出。此过程中，关于回路产生的感应电流I、ab两端的电势差、施加的外力F及回路产生的电功率P随时间t的变化关系中（规定电流逆时针为正），下列图像中正确的是（ ）
A. B.
C. D.
10. 如图所示为一机械装置，装置O右端固定有一水平光滑绝缘杆，杆可在装置带动下上下平行移动，两个小球a、b套在杆上，质量，，a球带电量，b球不带电。初始时a球在杆的最左端，且a、b球相距。现让装置O带动杆以向下匀速运动，并且加上一垂直纸面向外的磁感应强度的匀强磁场。已知小球和杆始终在磁场中，球发生的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞过程中电荷量不发生转移。g取。下列说法正确的是（ ）
A. 小球a、b第一次碰撞前a沿杆方向分速度为
B. 小球a、b第一次碰撞后沿杆方向的分速度分别为、
C. 小球a、b第一次碰撞后至第二次碰前经历的时间为
D. 若已知在杆的最右端恰好发生第9次碰撞，则杆的长度为
三、非选择题：共5小题，共57分。
11. 用油膜法估测分子直径的大小实验中：
（1）假设将分子看成球形、不考虑各油酸分子间的间隙及将形成的油膜视为单分子油膜，此方法在物理研究方法中被称为__________（填“理想模型法”“极限思维法”或“微元法”）。
（2）某同学在一次实验中，用体积为的油酸配制成体积为的油酸酒精溶液，紧接着将N滴溶液滴至量筒中形成的总体积为V，后将一滴油酸酒精溶液滴入水中后形成的单分子油膜的面积为S，由此可算得油酸分子的直径_________。
（3）该同学在测出N滴溶液的总体积为V后，未拿到刚才测N滴溶液总体积的注射器，错拿了一个针孔较大的另一个注射器将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，由此，这位同学所测出的分子直径将比真实值_________（填“偏大”“偏小”或“等大”）。
12. 如图所示，用双缝干涉实验装置来测量光的波长。
（1）实验前，应调节光具座上放置的各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上，并保证单缝和双缝_________（填“平行”或者“垂直”）。
（2）若从目中看到干涉条纹太密，要想减少从目镜中观察到的条纹个数，需将毛玻璃屏向_________（填“靠近”或“远离”）双缝的方向移动。
（3）转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，读出手轮的读数如图甲所示，。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹，读出手轮的读数如图乙所示。则相邻两亮条纹的间距是_________mm。（结果保留3位有效数字）
（4）如果测量头中分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示，用这种情况下测量得到的干涉条纹的间距计算，则光的波长测量值_______（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。
13. 冰壶运动是2022北京冬奥会重要项目，如图是某次训练时的场景，两个完全相同的冰壶（均可视为质点）A、B与营垒圆心在同一条水平直线上，两冰壶间距，冰壶B与营垒中心的距离。已知冰壶A以的初速度向右运动，与冰壶B发生正碰（碰撞时间极短），碰后瞬间冰壶A的速度大小为，方向向右。已知两冰壶的质量均为，重力加速度，若冰壶A、B与冰面间的动摩擦因数均为，求：
（1）碰撞前瞬间冰壶A的速度大小；
（2）通过计算说明：是否可以将冰壶B撞入营垒？
14. “中国高铁”以速度快、安全性好等特点改善了人们的出行方式。有一种平稳进站停车方案是在列车底盘前端固定导体棒，仅在磁场力作用下停车，原理可以简化为：在运行方向上固定着两根平行金属导轨MN和PQ，导轨间距为，金属导轨间依次分布着磁感应强度大小为、宽度为且方向垂直导轨平面的匀强磁场，相邻区域磁场方向相反，列车质量为，如图所示，当导体棒以的初速度进入磁场，在安培力作用下，缓慢停下。已知导体棒的电阻为，导轨电阻不计，MP间电阻为，列车刹车距离大于，空气阻力及与轨道间摩擦均可忽略不计，求：
（1）当金属杆的速度时的电流大小；
（2）当列车前进距离时，列车速度大小
（3）列车从进入磁场到停止运动的位移大小。
15. 如图所示，MON是一水平放置的足够长挡板，挡板与x轴重合，xOy平面是光滑水平面，该区域内存在沿y轴负方向、大小的匀强电场（图中未画出），在O处放置一质量为、带电量为的小球，某时刻小球沿与x轴成角（）、大小为的速度沿水平面进入电场中。不计空气阻力，不考虑小球与挡板碰后的运动，为重力加速度。求：
（1）若，求小球运动至y坐标最大时距O点的距离；
（2）适当调整入射方向，可使小球运动至y坐标最大时距O点距离最远，求此时的值及距O点的最远距离；
（3）不同，小球运动轨迹不同，无论取何值小球运动到y坐标最大前均在某一特定区域运动，求该区域的面积。（可能用到的数学知识：圆的面积公式，为圆的半径；椭圆面积公式：，a、b分别为半长袖和半短袖；扇形面积公式：，、分别为圆心角和半径）。
秘密★启用前
巴蜀中学2023届高考适应性月考卷（八）
物理
注意事项：
1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。
一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 深冬某天，石斑同学睡觉前在非保温杯（导热）中倒入大半杯开水后拧上杯盖，杯盖拧紧且能被轻松拧开，第二天起床后发现无论如何也不能将杯盖拧开，正一筹莫展的时候，毕盛同学提出将杯子放入接近开水的热水中浸泡一会儿就可以打开，石斑试后果然轻松拧开了。整个过程可认为杯中封闭的空气体积不变。关于封闭气体分析正确的是（ ）
A. 夜间降温时，杯内封闭气体的分子平均速率不变
B. 夜间降温时，会导致杯内封闭气体的压强比外部大，形成外部压力小于内部的较大压力差而无法拧开
C. 放热水中浸泡时，会导致杯内封闭气体的压强增大，减小内外的压力差从而使得能轻松拧开杯盖
D. 夜间降温时，封闭气体吸收热量
【答案】C
【解析】
【详解】A．夜间降温时，分子的平均速率会随温度降低而减小，故A错误；
B．夜间降温时，封闭气体体积不变，压强减小，内部气体的压强小于外部，使得外部的压力大于内部的较大压力差，从而使得无法拧开，故B错误；
C．放热水中浸泡时，会导致杯内封闭气体的压强增大，使得内外气对杯盖的压力差减小，从而能轻松拧开杯盖，故C正确；
D．夜间降温时，内能减小，，体积不变，，由
可得，故放出热量，故D错误。
故选C。
2. 一手摇低压交流发电机产生的电动势随时间的变化关系为。发电机的内阻。将阻值为的定值电阻接在其两端，下列说法正确的是（ ）
A. 用电流表测出回路中的电流为
B. 内通过电阻的电荷量为
C. 将此交流发电机接入原副线圈匝数比为的理想变压器的原线圈两端，则副线圈输出的交变电流周期为
D. 将其接入理想变压器的原线圈两端，在理想变压器匝数不变的情况下，若将副线圈两端所接的负载电阻减小，则通过原线圈中的电流增大
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据题意可知，电动势的有效值为
用电流表测出回路中的电流为
故A错误；
BC．根据题意可知，交流电的周期为
变压器不能改变交变电流的频率，故输出的交变电流周期仍为，为周期，根据、和可得
又有
联立可得
故BC错误；
D．理想变压器的匝数比不变，则输出电不变，副线圈负载电阻减小，则流过副线圈的电流增大，则流过原线圈的电流增大，故D正确。
故选D。
3. 如图为洛伦兹力演示仪，某次实验时，电子枪发出的电子在磁场中受到洛伦兹力作用做了一个完整的圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A. 图示情况时，底部的电子枪水平向左发出电子，此时励磁线圈产生的磁场垂直纸面向外
B. 若增大电子速度，电子在能够做完整的圆周运动的情况下，其做圆周运动的周期减小
C. 撤掉励磁磁场后电子将做直线运动
D. 改变电子的入射方向，使其不与磁场方向垂直，电子仍然能做圆周运动
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据左手定则，磁场方向垂直纸面向里，故A错误；
B．若增大电子速度，但其做圆周运动周期，与其运动速度无关，故周期不变，故B错误；
C．撤掉磁场后，在忽略重力的情况下电子不受力的作用，将做匀速直线运动，故C正确；
D．当电子的入射方向不与磁场垂直时，其将做螺旋运动，故D错误。
故选C。
4. 某同学在实验室自制一电容器，并用传感器观察其充电过程，按如图甲所示连接电路。先把S拨至1，并接通足够长的时间，使电容器将所带的电荷量都释放掉，从而不带电。然后把开关S掷向2端，电源向电容器充电，传感器将电流信息传入计算机，记录下电流随时间变化的图像如图乙，该同学数出图线与坐标轴所围成的方格数为14格。下列说法正确的是（ ）
A 充满电后，电容器上极板带负电
B. 充满电后，电容器所带的电荷量为
C. 该同学在开关置于1足够长时间后，找来电压传感器测出电容器两端的电压值后进一步通过算出了电容器的电容
D. 保持开关与2连接且稳定的情况下将电容器的间距增大，将有向右流过R的电流
【答案】B
【解析】
【详解】A．充满电后电容器上极板与电源正极连接，故上极板带正电，故A错误；
B．充满电后总的电荷量由乙图中图线与坐标轴围成图形面积表示，则有
故B正确；
C．该同学应该在开关置于2稳定后测出电容器两端的电压，然后用算出电容器的电容，故C错误；
D．保持开关与2连接且稳定的情况下，此时应该是电容器两端的电压不变，将电容器的间距增大，则电容C减小，其所带的电荷量减小，放电出来，电流向左流过R，故D错误。
故选B。
5. 中国速度的高铁带动了经济的快速发展。但为使乘客安全且体验舒适，高铁列车在启动及制动阶段加速度不能过大，假如一辆动车成渝高铁列车在进站前匀速行驶的速度为，出站后需恢复到的速度匀速行驶，制动减速和启动加速阶段加速度大小均恒为，设整个过程一直为直线运动。下列说法正确的是（ ）
A. 列车制动减速和启动加速阶段的时间均为
B. 列车制动减速和启动加速阶段的位移均为
C. 若列车停站时间为，则列车从开始制动减速至启动恢复到原来的速度过程中的平均速度为
D. 若列车停站时间为，则列车停站比不停站慢
【答案】D
【解析】
【详解】A．列车制动减速和启动加速的时间均为
故A错误；
B．列车制动减速和启动加速的位移均为
故B错误；
C．若列车停站时间为，则列车从开始制动减速至启动恢复到原来的速度过程中的平均速度为
故C错误；
D．若列车停站时间为，则从开始制动减速至启动恢复到原来的速度过程中总时间为
对应相同一段位移不停站所运动的时间为
则列车停站比不停站慢
故D正确
故选D。
6. 航天员在地面模拟失重训练的一种方式是在水下进行（如图）。航天员需要穿水槽训练航天服浸没在水中，通过配重使其在水中受到的浮力和重力大小相等，假设其总质量为m，训练空间的重力加速度为g且不变，在某次出舱作业过程中，给自己一个初速度后竖直向上匀速漂浮的距离，下列说法正确的是（ ）
A. 航天员所受的合力为零，合力不做功，其机械能守恒
B. 上升h的过程中，动能增加了
C. 上升h的过程中，重力势能减小了
D. 上升h的过程中，机械能增加了
【答案】D
【解析】
【详解】AD．航天员在上升过程中，浮力对其做的正功，故机械能增加，故A错误，D正确；
B．匀速上升过程动能不变，故B错误；
C．上升h的过程，重力势能增加了，故C错误。
故选D。
7. 如图所示，一表面粗糙的半圆柱体固定在水平面上，柱体表面动摩擦因数为，其外表面放有一通电直导体棒，电流方向垂直于纸面向里，导体棒长度为L、质量为m，空间中加有沿柱体半径向外的辐向磁场，圆柱体表面磁场大小为B且处处相等，在导体棒中通变化的电流，使导体棒沿粗糙的圆柱体从底端缓慢向上滑动，在到达顶端前的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 导体棒向上移动的过程中，其所受的支持力一直减小
B. 导体棒所受的摩擦力一直减小
C. 导体棒所受的安培力一直减小
D. 重力和安培力的合力与安培力的夹角始终不变
【答案】D
【解析】
【详解】AB．导体棒在上升过程某位置的受力如图所示
正交分解得其所受的支持力
摩擦力
随增大，增大，增大，故AB错误；
CD．导体棒所受的安培力
在范围内增大，安培力先增大后减小，电流先增大后减小。重力和安培力的合力与支持力和摩擦力的合力等大反向，支持力和摩擦力的合力方向与摩擦力的方向夹角始终不变，则重力和安培力的合力方向始终与安培力的方向的夹角始终不变，故D正确，C错误。
故选D。
二、多项选择题：本大题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 滑板运动备受青少年的青睐，其中一个动作为人越过横杆，滑板从横杆底下穿过，如图所示，若人的质量为，人需要跳过一个高为的横杆，但考虑人过杆的时候可以曲腿，所以人起跳时只需要重心上升，假如起跳时人与板的作用时间为，重力加速度，忽略空气阻力及滑板与地面间的摩擦力作用，下列说法正确的是（ ）
A. 人若要安全过杆，起跳的竖直分速度至少为
B. 起跳过程中人与板之间的作用力至少为
C. 人从开始起跳到落回到滑板的过程中，人与滑板构成的系统动量守恒
D. 人从开始起跳到落回到滑板的过程中，人与滑板构成的系统水平方向上动量守恒
【答案】BD
【解析】
【详解】A．人起跳时，恰好过杆对应的竖直分速度最小，其值为
故A错误；
B．起跳时人受到板的作用力为，由动量定理得
解得
故B正确；
CD．人与滑板在从其起跳到落回到滑板的过程中，系统竖直方向合力不为零，仅水平方向合力为零，故人与滑板构成的系统水平方向上动量守恒，故C错误，D正确。
故选BD。
9. 如图所示，均匀导线框abc为边长为L的正三角形，有界匀强磁场宽为2L，导线框从磁场左边界开始向右做匀速直线运动穿过有界磁场，直至恰好完全穿出。此过程中，关于回路产生的感应电流I、ab两端的电势差、施加的外力F及回路产生的电功率P随时间t的变化关系中（规定电流逆时针为正），下列图像中正确的是（ ）
A B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】A．线框进入磁场过程，切割磁感线的有效长度先均匀增大，后均匀减小，故产生的感应电动势和感应电流先均匀增大，后均匀减小，感应电流方向为逆时针，进入阶段图像正确；整个线框完全在磁场中运动阶段，回路磁通量不变，产生的总电动势和感应电流为零，第二阶段图像也正确；出磁场阶段切割磁感线的有效长度仍先均匀增大，后均匀减小，故产生的感应电动势和感应电流先均匀增大，后均减小，感应电流方向为顺时针，第三阶段图像正确，故A正确。
B．线框完全在磁场阶段，虽然回路产生的总电动势为零，但ab和bc均切割磁感线，各自产生的感应电动势不为零，故ab两端的电势差不为零，故B错误。
C．外力和安培力相等，根据
由于导线框匀速穿过有界磁场，可知产生安培力阶段过程，切割磁感线有效长度与时间是一次函数关系，故外力与时间是二次函数关系，应该为曲线，故C错误；
D．回路产生的电功率为
可知功率与切割磁感线的有效长度为二次函数变化关系，而切割磁感线的有效长度与时间是一次函数关系，故功率与时间是二次函数关系，应该为曲线，且进出两段完全相同，完全在磁场中无感应电流，无电功率，故D正确。
故选AD。
10. 如图所示为一机械装置，装置O右端固定有一水平光滑绝缘杆，杆可在装置带动下上下平行移动，两个小球a、b套在杆上，质量，，a球带电量，b球不带电。初始时a球在杆的最左端，且a、b球相距。现让装置O带动杆以向下匀速运动，并且加上一垂直纸面向外的磁感应强度的匀强磁场。已知小球和杆始终在磁场中，球发生的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞过程中电荷量不发生转移。g取。下列说法正确的是（ ）
A. 小球a、b第一次碰撞前a沿杆方向的分速度为
B. 小球a、b第一次碰撞后沿杆方向的分速度分别为、
C. 小球a、b第一次碰撞后至第二次碰前经历的时间为
D. 若已知在杆的最右端恰好发生第9次碰撞，则杆的长度为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．设a球做加速运动的加速度大小为a，则有
设第一次碰前a沿杆方向的分速度为，则有
联立解得
故A正确；
B．设a和b碰撞后沿杆方向的分速度为，根据动量守恒定律和机械能守值定律可得
，
解得
，
故B错误；
C．设物块a、b第一次碰后再经过时间发生第二次碰撞，有
解得
故C正确；
D．第二次碰撞前a沿杆方向的速度为
第二次碰撞前b沿杆方向的速度为
碰撞过程中，根据动量守恒定律和机械能守恒定律可得
，
解得
，
第二次和第三次碰撞的时间间隔为，则有
解得
第三次碰撞前a沿杆方向的速度为
第三次碰撞前b沿杆方向的速度为
碰撞过程中，根据动量守恒定律和机械能守恒定律可得
，
解得
即每一次碰撞b沿杆方向的速度增加，相邻两次碰撞的时间间隔为，则b球从第一次到第九次碰撞前的瞬间位移分别为
则杆的长度是
故D正确。
故选ACD。
三、非选择题：共5小题，共57分。
11. 用油膜法估测分子直径的大小实验中：
（1）假设将分子看成球形、不考虑各油酸分子间的间隙及将形成的油膜视为单分子油膜，此方法在物理研究方法中被称为__________（填“理想模型法”“极限思维法”或“微元法”）。
（2）某同学在一次实验中，用体积为的油酸配制成体积为的油酸酒精溶液，紧接着将N滴溶液滴至量筒中形成的总体积为V，后将一滴油酸酒精溶液滴入水中后形成的单分子油膜的面积为S，由此可算得油酸分子的直径_________。
（3）该同学在测出N滴溶液的总体积为V后，未拿到刚才测N滴溶液总体积的注射器，错拿了一个针孔较大的另一个注射器将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，由此，这位同学所测出的分子直径将比真实值_________（填“偏大”“偏小”或“等大”）。
【答案】 ①. 理想模型法 ②. ③. 偏小
【解析】
【详解】（1）[1]假设分子为球形、不考虑分子间的间隙及将所形成的油膜看成为单分子油膜均为理想化考虑，因此这种模型为理想化模型；
（2）[2]根据这位同学的所得到的物理量可算得分子得直径
（3）[3]该同学取一滴溶液时由于用的注射器针孔较大，其真实的一滴溶液的体积偏大，所形成的油膜的真实面积偏大，而带值计算时所得到一滴溶液的体积为原本的值，相比真实值偏小，故最后测量值偏小。
12. 如图所示，用双缝干涉实验装置来测量光的波长。
（1）实验前，应调节光具座上放置的各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上，并保证单缝和双缝_________（填“平行”或者“垂直”）。
（2）若从目中看到干涉条纹太密，要想减少从目镜中观察到的条纹个数，需将毛玻璃屏向_________（填“靠近”或“远离”）双缝的方向移动。
（3）转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，读出手轮的读数如图甲所示，。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹，读出手轮的读数如图乙所示。则相邻两亮条纹的间距是_________mm。（结果保留3位有效数字）
（4）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示，用这种情况下测量得到的干涉条纹的间距计算，则光的波长测量值_______（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。
【答案】 ①. 平行 ②. 远离 ③. 1.61 ④. 大于
【解析】
【详解】（1）[1]实验前，应调节光具座上放置的各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上，并保证单缝和双缝平行。
（2）[2]根据
可知若从目中看到干涉条纹太密，要想减少从目镜中观察到的条纹个数，则需要使条纹间距变大，需将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动。
（3）[3]图乙所示的手轮的读数为
相邻两亮条纹的间距
（4）[4]根据可得
如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，所测得的条纹间距偏大，则光的波长测量值大于实际值。
13. 冰壶运动是2022北京冬奥会重要项目，如图是某次训练时的场景，两个完全相同的冰壶（均可视为质点）A、B与营垒圆心在同一条水平直线上，两冰壶间距，冰壶B与营垒中心的距离。已知冰壶A以的初速度向右运动，与冰壶B发生正碰（碰撞时间极短），碰后瞬间冰壶A的速度大小为，方向向右。已知两冰壶的质量均为，重力加速度，若冰壶A、B与冰面间的动摩擦因数均为，求：
（1）碰撞前瞬间冰壶A的速度大小；
（2）通过计算说明：是否可以将冰壶B撞入营垒？
【答案】（1）；（2）可以将冰壶B撞入营垒
【解析】
【详解】（1）对冰壶A分析，根据动能定理可得
解得碰撞前瞬间冰壶A的速度大小为
（2）冰壶A、B碰撞过程，根据动量守恒可得
解得
对冰壶B分析，根据动能定理可得
解得
可以将冰壶B撞入营垒。
14. “中国高铁”以速度快、安全性好等特点改善了人们的出行方式。有一种平稳进站停车方案是在列车底盘前端固定导体棒，仅在磁场力作用下停车，原理可以简化为：在运行方向上固定着两根平行金属导轨MN和PQ，导轨间距为，金属导轨间依次分布着磁感应强度大小为、宽度为且方向垂直导轨平面的匀强磁场，相邻区域磁场方向相反，列车质量为，如图所示，当导体棒以的初速度进入磁场，在安培力作用下，缓慢停下。已知导体棒的电阻为，导轨电阻不计，MP间电阻为，列车刹车距离大于，空气阻力及与轨道间摩擦均可忽略不计，求：
（1）当金属杆的速度时的电流大小；
（2）当列车前进距离时，列车速度大小
（3）列车从进入磁场到停止运动的位移大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）当金属杆的速度时，金属杆产生的电动势为
根据闭合电路欧姆定律可得
（2）当前进时，设速度为，根据动量定理可得
又
联立解得
（3）全过程，根据动量定理可得
又
联立解得
15. 如图所示，MON是一水平放置的足够长挡板，挡板与x轴重合，xOy平面是光滑水平面，该区域内存在沿y轴负方向、大小的匀强电场（图中未画出），在O处放置一质量为、带电量为的小球，某时刻小球沿与x轴成角（）、大小为的速度沿水平面进入电场中。不计空气阻力，不考虑小球与挡板碰后的运动，为重力加速度。求：
（1）若，求小球运动至y坐标最大时距O点的距离；
（2）适当调整入射方向，可使小球运动至y坐标最大时距O点距离最远，求此时的值及距O点的最远距离；
（3）不同，小球运动轨迹不同，无论取何值小球运动到y坐标最大前均在某一特定区域运动，求该区域的面积。（可能用到的数学知识：圆的面积公式，为圆的半径；椭圆面积公式：，a、b分别为半长袖和半短袖；扇形面积公式：，、分别为圆心角和半径）。
【答案】（1）；（2），；（3）
【解析】
【详解】（1）当时，小球类竖直上抛，则有
根据运动学公式可得
（2）当入射方向夹角为时，小球做类斜抛，到达y坐标最大时，有
又
可得
当
即
可得
小球运动至y坐标最大时距O点距离最远距离为
（3）变化时，y坐标最大时对应的坐标为
，
可知
，
消去可得
化简后可得最高点的轨迹方程为
可知该区域椭圆，形状如图所示
其面积为
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