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2024届重庆市第八中学高三上学期高考适应性月考物理试题（三） （解析版）
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这是一份2024届重庆市第八中学高三上学期高考适应性月考物理试题（三） （解析版），共22页。
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. 2023年9月，华为公司推出全球首款支持卫星通话的商用智能手机，遥遥领先于其他厂商。为该手机提供卫星数据中转服务的是我国自主研发的“天通一号”卫星系统，由3颗地球同步轨道卫星组成。下列关于这三颗卫星的说法正确的是（ ）
A. 周期一定相同
B. 速度一定相同
C. 机械能一定相同
D. 向心加速度一定相同
【答案】A
【解析】
【详解】A．三颗地球同步卫星的周期一定相同，都是24h，选项A正确；
B．速度大小相同，但是方向不同，选项B错误；
C．三颗卫星的质量不确定，则机械能不一定相同，选项C错误；
D．向心加速度大小一定相同，但是方向不同，选项D错误。
故选A。
2. 地理中的等高线与物理中的等势线具有相似之处。如图所示为某小山的等高线图，若图中等高线视为等势线时，所标数字为电势。则下列说法正确的是（ ）
A. 若为等高线，则B、D两点重力加速度不相同
B. 若为等势线，则B、D两点电场强度相同
C. 若为等势线，则A、C两点电势相同
D. 若等势线，将一正电荷从A点移动到D点电场力做正功
【答案】D
【解析】
【详解】A．若为等高线，则B、D两点高度相同，则重力加速度相同，选项A错误；
B．若为等势线，因D点等差等势线密集，则D点电场线密集，则D点电场强度较大，选项B错误；
C．若为等势线，则A、C两点不在同一等势线上，则两点的电势不相同，选项C错误；
D．若为等势线，A点电势高于D点，则将一正电荷从A点移动到D点电势能减小，则电场力做正功，选项D正确。
故选D。
3. 如图所示，我国的球面射电望远镜（FAST）是世界上最大的单口径射电望远镜，直径500米，被称为“超级天眼”。“天眼眼眶”所在处地磁场的磁感应强度大小为B，与“眼眶”平面平行的分量大小、垂直的分量大小分别为B1、B2，则（ ）
A. 穿过“眼眶”的磁通量大小为62500πB
B. 穿过“眼眶”的磁通量大小为62500πB1
C. 在地球自转90°的过程中，穿过“眼眶”磁通量的变化量为0
D. 在地球自转180°的过程中，穿过“眼眶”磁通量的变化量为125000π
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据磁通量定义式
可得穿过“眼眶”的磁通量大小为
故AB错误；
C．地球自转90°的过程中，“超级天眼”相对地球的位置没变，穿过“眼眶”磁通量没有变化，所以磁通量的变化量为零，故C正确；
D．地球自转180°过程中，“超级天眼”相对地球的位置没变，穿过“眼眶”磁通量没有变化，所以磁通量的变化量为零，故D错误。
故选C。
4. 如图所示，某同学保持用手掌平托苹果的姿势，使苹果在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A. 运动过程中苹果所受的合外力始终保持不变
B. 苹果从最低点a运动到最高点c的过程中，手掌对苹果的摩擦力先增大后减小
C. 苹果在a点处于超重状态，在c点处于失重状态，在b点、d点处于平衡状态
D. 苹果从最低点a运动一周的过程中，苹果所受合外力的冲量不为0
【答案】B
【解析】
【详解】A．运动过程中苹果做匀速圆周运动，所受的合外力大小始终保持不变，方向时刻改变，故A错误；
B．苹果从最低点a运动到最高点c的过程中，加速度在水平方向上的分加速度先变大后变小，根据
可知手掌对苹果的摩擦力先增大后减小，故B正确；
C．苹果在a点加速度向上，处于超重状态，在c点加速度向下，处于失重状态，在b点、d点加速度指向圆心，不处于平衡状态，故C错误；
D．苹果从最低点a运动一周的过程中，动量变化量为零，由动量定理可知苹果所受合外力的冲量为0，故D错误。
故选B。
5. 如图所示为一小型起重机，物体P用不可伸长的轻质细绳绕过光滑轻质滑轮A、B，连接C处的固定电动机。滑轮A的轴固定在水平伸缩杆上并可以水平移动，滑轮B固定在竖直伸缩杆上并可以竖直移动，电动机C可改变总绳长，使绳始终保持绷直，且滑轮B的竖直高度不会低于滑轮A。则下列说法正确的是（ ）
A. 当物体P静止时，滑轮A所受绳的压力一定
B. 当物体P静止时，滑轮B所受绳的压力一定等于P的重力
C. 当只将滑轮B向上移动时，A的轴所受压力变小
D. 当只将滑轮A向右匀速移动时，电动机C也匀速收绳
【答案】C
【解析】
【详解】A．当物体P静止时，滑轮A的轴所受压力为两侧绳子拉力的合力，绳子两侧拉力的大小相等，等于物体P的重力，设滑轮A处两侧绳子夹角为，当滑轮B竖直移动时，角变化，其变化范围为，根据力的合成法则可知滑轮A的轴所受压力不恒定，故A错误；
B．当物体P静止时，滑轮B的轴所受压力为两侧绳子拉力的合力，绳子两侧拉力的大小相等，等于物体P的重力，滑轮B处两侧绳子夹角为锐角，根据力的合成法则可知滑轮B所受绳的压力一定大于P的重力，故B错误；
C．当只将滑轮B向上移动时，变大，绳子两侧拉力的合力变小，则滑轮A的轴所受压力变小，故C正确；
D．将滑轮A的速度沿方向与垂直方向分解，电动机C收绳的速度为
当只将滑轮A向右匀速移动时，变小，电动机C收绳速度逐渐减小，则电动机C减速收绳，故D错误。
故选C。
6. 如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，为定值电阻，，、为滑动变阻器，C为下极板接地的平行板电容器，电表均为理想电表。初始状态的和均闭合，滑片P位于中点，此时两极板之间的固定带电油滴M所受电场力恰好与重力平衡。下列说法正确的是（ ）
A. 现保持闭合，将断开。只将滑片P向上移动，则A1示数和电源总功率均增大
B. 现保持闭合，将断开。只将滑片P向下移动，则电源输出功率和电源效率均减小
C. 保持S1、S2闭合，只减小滑动变阻器R2的阻值，此时电压表的示数增大且液滴所受电场力增大
D. 保持S1、S2闭合，只将电容器下极板向下平移一小段距离，则油滴所在处的电势增大，流过的电流方向为
【答案】A
【解析】
【详解】A．现保持闭合，将断开。滑片P向上移动，滑动变阻器的阻值减小，电路中总电流变大，示数增大；电源总功率
由示数增大，即电路的干路电路增大，电源的总功率增大，故A正确；
B．设外电路总电阻为R，现保持闭合，将断开。只将滑片P向下移动，滑动变阻器的阻值增大，电源的效率
滑动变阻器的阻值增大，外电路总电阻R增大，电源效率增大。当时，电源的输出功率最大；由于，开始时滑片P位于中点，则与的阻值大小不确定，电源的输出功率变化不定，故B错误；
C．保持S1、S2闭合，电压表的示数等于电阻两端的电压；只减小滑动变阻器R2的阻值，电压表的示数不变，则液滴所受电场力也不变，故C错误；
D．保持S1、S2闭合，只将电容器下极板向下平移一小段距离，极板间距增大；电容器两极板之间的电势差不变，电容器内的电场强度减小；油滴与上极板之间的电势差减小，油滴与下极板之间的电势差增大，油滴所在处的电势升高；根据
，
解得
仅将下极板向下平移一小段距离，d增大，Q减小，电容器放电，流过的电流方向为，故D错误。
故选A。
7. 如图所示，由6根长度均为L的相同金属棒组成的正四面体线框ACDE，整个线框处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直CDE面向上。将C、D两点接入电路，从C点通入大小为I的恒定电流，在外力作用下正四面体保持静止，则下列说法正确的是（ ）
A. 正四面体所受到的安培力大小为3BIL
B. AE边不受安培力
C. DE、DC两条边受到的安培力相同
D. 正四面体所受安培力的方向垂直AD
【答案】B
【解析】
【详解】B．根据串联分压原理，可知点的电势等于点的电势，金属棒没有电流，故AE边不受安培力，故B正确；
A．设每条金属棒的电阻为，将C、D两点接入电路，等效电路为、、金属棒并联，电路的总电阻有
可得
通过金属棒的电流为
通过、金属棒的电流为
正四面体所受到的安培力大小为
故A错误；
C．DE边受到的安培力大小为
DC边受到的安培力大小为
根据左手定则，DE、DC两条边受到的安培力方向也不同，故DE、DC两条边受到的安培力不同，故C错误；
D．整体线框有效长度为连线的长，根据左手定则，可知正四面体所受安培力的方向垂直CD向右，故D错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共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. 物理和生活息息相关，联系生活实际对物理基本概念的认识和理解，是学好物理的基础。下列有关图所示电学知识的相关说法正确的是（ ）
A. 图甲中超高压带电作业的工作人员，为了保证安全，他们必须穿上橡胶制成的绝缘衣服
B. 图乙装载作业中，因为传送带与被传送物体间发生摩擦而带电，靠近传送带的工人容易受到电击，为避免这种电击，可以把导体材料如金属丝等掺到传送带材料中
C. 图丙手术中给病人用的麻醉药是易燃品，因此医护人员要穿导电材料制成的鞋子和外套，以避免出现电火花
D. 图丁中古建筑的屋顶设置各种造型的动物雕塑，以雕塑头上的角须为避雷针时，其另一端不必引入大地，即可起到避雷的效果
【答案】BC
【解析】
【详解】A．图甲中超高压带电作业的工作人员，为了保证安全，由静电屏蔽的原理，他们必须穿上金属丝制成的绝缘衣服。故A错误；
B．图乙装载作业中，因为传送带与被传送物体间发生摩擦而带电，靠近传送带的工人容易受到电击，为避免这种电击，可以把导体材料如金属丝等掺到传送带材料中，以便把电荷及时导入大地。故B正确；
C．图丙手术中给病人用的麻醉药是易燃品，因此医护人员要穿导电材料制成的鞋子和外套，以避免出现电火花。故C正确；
D．图丁中古建筑的屋顶设置各种造型的动物雕塑，以雕塑头上的角须为避雷针时，其另一端必需引入大地，才可起到避雷的效果。故D错误。
故选BC。
9. 空间存在一平行于纸面的匀强电场，在电场内取某点记为坐标原点O，沿某一方向建立x轴，选取x轴上到O点距离为r的P点，以O为圆心、r为半径作圆，如图所示（图中a、b…h各点等分圆周）。从P点起沿圆周逆时针方向移动一周，圆上各点的电势φ会随转过角度θ发生变化。当半径r分别取r0、2r0、3r0时，其φ-θ图像如图所示，三条曲线所对应的电势均在时达到最大值，最大值分别为、、。曲线③与横轴相切。则下列说法正确的是（ ）
A. 曲线①对应的r取值为3r0
B. 坐标原点O的电势为3φ0
C. 电场强度大小为，方向与x轴成斜向右
D. 从e到f，电势先降低后升高，从h到a，电势一直升高
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由题目所给信息可知，三条曲线均在时，电势最大，如图所示
可见半径越大，电势的最大值越大，图线①对应半径为，故A正确；
C．根据
可知
电场强度方向与x轴负方向成斜向左下方。故C错误；
B．设坐标原点O的电势为，则
解得
坐标原点O的电势为。故B错误；
D．电场强度方向与x轴负方向成斜向左下方。由电场线从电势高地方指向电势低的地方，及匀强电场的等势面与电场线垂直，可得从e到f，电势先降低后升高，从h到a，电势一直升高。故D正确。
故选AD。
10. 如图所示，一质量为m、长为L，上表面光滑的木板A静止在光滑水平面上，其左端固定一劲度系数为k的水平轻质弹簧，弹簧原长为l0，右侧用一不可伸长的轻质细绳连接于竖直墙上。现使一质量为2m、可视为质点的物块B以初速度v0从木板的最右端向左滑动，而后压缩弹簧（弹簧始终在弹性限度内）。当弹簧的弹性势能最大时，细绳恰好被拉断，之后A可在桌面上滑动。已知弹簧弹性势能的表达式，其中k为劲度系数，x为弹簧的形变量。则（ ）
A. 弹性势能的最大值为
B. 细绳所能承受的最大拉力
C. 小物块B滑离木板A时，物块B的对地位移
D. 若把B换成质量为2.5m的物块，其他条件不变，则物块在运动过程中速度方向不发生变化
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．细绳恰好被拉断时，小滑块B的速度为零，细绳承受的拉力最大，设细绳最大拉力为，设此时弹簧的压缩量为，则有
由能量守恒可得，弹性势能的最大值为
解得细绳所能承受的最大拉力
故A错误，B正确；
C．细绳被拉断后小物块B与木板A组成的系统动量守恒，有
则
即
根据几何关系有
小物块B滑离木板A时，物块B的对地位移
故C正确；
D．根据动量守恒可知，B的质量越大，物块在运动过程中速度方向越不容易发生变化，设把B换成质量为的物块，其他条件不变，则物块在运动过程中速度方向恰不发生变化，小物块B向左运动将弹簧压缩后，细绳被拉断，设此时小物块B速度大小为，根据能量守恒有
此后在弹簧弹力作用下小物块B做减速运动，设弹簧恢复原长时小物块B速度恰减小为零，此时木板A的速度为，则有
解得
故若把B换成质量为2.5m的物块，其他条件不变，则物块在运动过程中速度方向发生变化，故D错误。
故选BC。
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11. 某同学用如图甲所示装置验证两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量守恒。在水平地面上依次铺上白纸、复写纸，记下小球抛出点在记录纸上的垂直投影点O。实验时，先调节轨道末端水平，使A球多次从斜轨上位置P由静止释放，根据白纸上小球多次落点的痕迹找到其平均落地点E。然后，把半径相同的B球静置于水平轨道的末端，再将A球从斜轨上位置P由静止释放，与B球相碰后两球均落在水平地面上，多次重复上述A球与B球相碰的过程，根据小球在白纸上多次落点的痕迹分别找到碰后两球落点的平均落地点D和F。测出D、E、F与O的距离分别为x1、x2、x3。用天平测得A球的质量为m1，B球的质量为m2。
（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度不容易，但可以通过只测量________，间接地解决这个问题。
A.小球抛出点距地面的竖直高度 B.小球做平抛运动所用的时间
C.小球做平抛运动的水平射程 D.小球开始释放的高度
（2）若A、B两球发生弹性正碰，则需验证的表达式为________（用：表示）。
（3）该同学做实验时所用小球的质量分别为，丙图所示的实验记录纸上已标注了该实验的部分信息，若两球碰撞为弹性正碰，将碰后B球落点的位置标注在丙图中________。
【答案】 ①. C ②. ③.
【解析】
【详解】（1）[1]两球碰撞前后做平抛运动，根据自由落体运动的规律可知
两球碰撞的过程动量守恒，则
即
两球下落高度相同，所以运动时间相同，所以
因此该实验中无法测量速度时，可以通过只测量小球做平抛运动的水平射程。
故选C。
（2）[2]根据（1）可知若A、B两球发生弹性正碰，动量和能量守恒，所以
因此A、B两球发生弹性正碰，则需验证的表达式为
（3）[3]两球发生弹性碰撞根据能量守恒和动量守恒得
解得
所以B球落点到O点得距离与OE之间得距离之比为，所以标注的位置如图所示。
12. 太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，又称为“太阳能芯片“或“光电池”，只要光照达到一定的强度，瞬间就可输出电压。某兴趣小组利用下面的器材测量某光电池的电动势和内阻（已知相同光照强度下该光电池的电动势不变）。
（1）一同学在某次实验中，连接好电路（如图甲所示），闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数。为查找故障，在其他连接不变的情况下，他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置，发现试触b、c时，电压表有示数；试触d时，电压表没有示数。若电路中仅有一处故障，则________（填选项前的字母）。
A.导线ab断路 B.滑动变阻器断路
C.导线cd断路 D.滑动变阻器短路
（2）另一同学根据所给器材设计合理的实验电路：①定值电阻应选________（填“R1”或“R2”），在图乙所示方框中画出合理的电路图________。
待测光电池（电动势约为3V、内阻约为10Ω）
电流表A1（量程0~3mA、内阻）
电流表A2（量程为0~600mA、内阻约为1Ω）
定值电阻
定值电阻
滑动变阻器R（0~200Ω）
开关S，导线若干
②实验Ⅰ：该同学用一定强度的光照射该电池，闭合开关S，调节滑动变阻器R的阻值，读出电流表A1的读数I1和电流表A2的读数I2，得到该电池的曲线为图丙中曲线a。若改装的电压表可视为理想电压表，由图可知，该电池的电动势为________V
③实验Ⅱ：减小实验Ⅰ中光的强度，重复实验，测得曲线b，当滑动变阻器的电阻为某值时，若实验Ⅰ中的电流表A1的读数I1为1.50mA。若改装的电压表可视为理想电压表，则实验Ⅱ中滑动变阻器消耗的电功率为________mW
【答案】 ①. C ②. ③. ④. 2.90 ⑤. 63.0
【解析】
【详解】（1）[1]闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电流表示数始终为零，可能是电路中出现断路，电压表的示数不变化，说明电压表串联在电路中，当试触b、c时依然是这个情况说明ab、 ac段是正常的，试触d时，电压表没有示数，说明在cd之间某处发生了断路。
故选C。
（2）[2]待测光电池电动势约为3V，电流表A1内阻已知，将电流表A1改装成量程为的电压表，根据电流表改装原理
解得
故定值电阻应选。
[3]电流表A2阻值与待测光电池内阻接近，应采用内接法。电路图如图所示。
[4]根据闭合电路的欧姆定律
整理得
图象纵轴的截距为
电池的电动势为
[5]当滑动变阻器的电阻为某值时，若实验Ⅰ中的电流表A1的读数I1为1.50mA，由图可知此时电流表A2的读数I2为185mA，将该点与原点连接，所得的图线可视作滑动变阻器的曲线，与曲线b的交点为
，
滑动变阻器消耗的电功率为
13. 如图所示为电动平衡车，一位同学站在电动平衡车上，人和车的总质量为80kg，人站在平衡车上沿与水平面成30°角的倾斜直轨道由静止开始以加速度沿斜面向下匀加速启动，所受阻力恒为总重力的0.025倍，当电机达到额定功率时则以额定功率行驶。己知电动平衡车的电机铭牌上标有“50V 5A”字样，电机线圈电阻为，g取求∶
（1）电机的额定输出功率
（2）电动平衡车匀加速运动的时间t
【答案】（1）200W；（2）
【解析】
【详解】（1）电动车总功率
电动车的热功率
电动车的机械功率
（2）电动车所受的阻力恒为车重的0.025倍，所以阻力的大小为
由牛顿第二定律有
解得
F=100N
电动车匀加速时最大速度为v，根据
得
v=2m/s
匀加速的时间
14. 如图所示，倾角（）的窄斜面ABC固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，斜面最低点A在转轴上。转台以一定角速度ω匀速转动时，质量为m的小物块（可视为质点）放置于斜面上，与斜面一起转动且相对斜面静止在AB上。小物块与斜面之间的动摩擦因数为μ，物块与A点间的距离为L，重力加速度大小为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，。
（1）求ω为多大时，小物块与斜面之间没有摩擦力
（2）若为了使小物块始终相对斜面静止在AB上，求ω。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）当摩擦力为0时，重力与支持力提供向心力
解得
（2）当角速度最小时，物块恰好不下滑，受力分析如下图甲所示，y轴方向根据平衡得
x轴方向根据牛顿第二定律得
又
联立解得
当角速度最大时，物块恰好不上滑，受力分析如图乙所示，y轴方向根据平衡条件得
x轴方向根据牛顿第二定律得
又
联立解得
由以上分析可知，角速度取值范围为
15. 如图所示平面直角坐标系，在的区域内存在沿y轴负方向，大小为E的匀强电场，在的区域内存在沿x轴负方向，大小未知的匀强电场，在x轴上有足够长的光滑绝缘挡板。某时刻一比荷为k的带正电金属小球A（可视为质点）从（0，H）处以初速度沿x轴正方向运动，与此同时另一与A完全相同的不带电金属小球B从x轴上某点出发，以一定的初速度v1开始运动，一段时间后，两球恰好在两电场分界线处发生弹性正碰，小球与挡板间的碰撞均为弹性碰撞（碰撞前后小球垂直挡板方向的速度大小不变，平行挡板方向的速度大小、方向都不变），不计重力以及两小球间的库仑力。
（1）求v1的大小以及B出发时的位置；
（2）碰后A、B分开的瞬间，在处放一足够长绝缘光滑挡板，该挡板在处有一小孔可容纳小球通过。若B与A在x=0处发生第二次碰撞，求的值；
（3）若B与A能发生第二次碰撞，求可能的值。
【答案】（1），；（2）；（3）（n=0，1，2，3…）
【解析】
【详解】（1）A做类平抛运动，设从出发到相遇用时为t，在y方向有
解得
在竖直方向上有
在x方向有
相撞时A的速度与x轴所成角度满足
B运动满足
解得
B出发位置为
（2）A、B碰撞前瞬间，A的速度为
A、B质量相等且为弹性正碰，碰后两者速度交换，且A、B电量平分，故A、B比荷都为，将A、B碰后速度分别记作
，
碰后A以做斜抛运动，到重回电场分界线所用时间
此时A的x坐标为
之后A穿过小孔进入区域。碰后B在x方向做匀变速运动，在y方向做匀速运动，运动到x轴所用时
A、B小孔处发生第二次碰撞，则
解得
（3）当时，相碰时B的x方向速度
可知
若电场大于上述值，即使B进入区域，也不会与A碰撞，因此最大值为
由上分析，时，A、B只可能在发生第二次碰撞，A刚经过小孔时B的坐标
，
x方向速度为
A进入下方区域后，A、B在x方向加速度相同，B相对A向x轴负方向做匀速直线运动，相对速度的大小为
碰撞用时
要求y坐标也相同，由几何关系得
（n=0，1，2，3…）
解得
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. 2023年9月，华为公司推出全球首款支持卫星通话的商用智能手机，遥遥领先于其他厂商。为该手机提供卫星数据中转服务的是我国自主研发的“天通一号”卫星系统，由3颗地球同步轨道卫星组成。下列关于这三颗卫星的说法正确的是（ ）
A. 周期一定相同
B. 速度一定相同
C. 机械能一定相同
D. 向心加速度一定相同
【答案】A
【解析】
【详解】A．三颗地球同步卫星的周期一定相同，都是24h，选项A正确；
B．速度大小相同，但是方向不同，选项B错误；
C．三颗卫星的质量不确定，则机械能不一定相同，选项C错误；
D．向心加速度大小一定相同，但是方向不同，选项D错误。
故选A。
2. 地理中的等高线与物理中的等势线具有相似之处。如图所示为某小山的等高线图，若图中等高线视为等势线时，所标数字为电势。则下列说法正确的是（ ）
A. 若为等高线，则B、D两点重力加速度不相同
B. 若为等势线，则B、D两点电场强度相同
C. 若为等势线，则A、C两点电势相同
D. 若等势线，将一正电荷从A点移动到D点电场力做正功
【答案】D
【解析】
【详解】A．若为等高线，则B、D两点高度相同，则重力加速度相同，选项A错误；
B．若为等势线，因D点等差等势线密集，则D点电场线密集，则D点电场强度较大，选项B错误；
C．若为等势线，则A、C两点不在同一等势线上，则两点的电势不相同，选项C错误；
D．若为等势线，A点电势高于D点，则将一正电荷从A点移动到D点电势能减小，则电场力做正功，选项D正确。
故选D。
3. 如图所示，我国的球面射电望远镜（FAST）是世界上最大的单口径射电望远镜，直径500米，被称为“超级天眼”。“天眼眼眶”所在处地磁场的磁感应强度大小为B，与“眼眶”平面平行的分量大小、垂直的分量大小分别为B1、B2，则（ ）
A. 穿过“眼眶”的磁通量大小为62500πB
B. 穿过“眼眶”的磁通量大小为62500πB1
C. 在地球自转90°的过程中，穿过“眼眶”磁通量的变化量为0
D. 在地球自转180°的过程中，穿过“眼眶”磁通量的变化量为125000π
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据磁通量定义式
可得穿过“眼眶”的磁通量大小为
故AB错误；
C．地球自转90°的过程中，“超级天眼”相对地球的位置没变，穿过“眼眶”磁通量没有变化，所以磁通量的变化量为零，故C正确；
D．地球自转180°过程中，“超级天眼”相对地球的位置没变，穿过“眼眶”磁通量没有变化，所以磁通量的变化量为零，故D错误。
故选C。
4. 如图所示，某同学保持用手掌平托苹果的姿势，使苹果在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A. 运动过程中苹果所受的合外力始终保持不变
B. 苹果从最低点a运动到最高点c的过程中，手掌对苹果的摩擦力先增大后减小
C. 苹果在a点处于超重状态，在c点处于失重状态，在b点、d点处于平衡状态
D. 苹果从最低点a运动一周的过程中，苹果所受合外力的冲量不为0
【答案】B
【解析】
【详解】A．运动过程中苹果做匀速圆周运动，所受的合外力大小始终保持不变，方向时刻改变，故A错误；
B．苹果从最低点a运动到最高点c的过程中，加速度在水平方向上的分加速度先变大后变小，根据
可知手掌对苹果的摩擦力先增大后减小，故B正确；
C．苹果在a点加速度向上，处于超重状态，在c点加速度向下，处于失重状态，在b点、d点加速度指向圆心，不处于平衡状态，故C错误；
D．苹果从最低点a运动一周的过程中，动量变化量为零，由动量定理可知苹果所受合外力的冲量为0，故D错误。
故选B。
5. 如图所示为一小型起重机，物体P用不可伸长的轻质细绳绕过光滑轻质滑轮A、B，连接C处的固定电动机。滑轮A的轴固定在水平伸缩杆上并可以水平移动，滑轮B固定在竖直伸缩杆上并可以竖直移动，电动机C可改变总绳长，使绳始终保持绷直，且滑轮B的竖直高度不会低于滑轮A。则下列说法正确的是（ ）
A. 当物体P静止时，滑轮A所受绳的压力一定
B. 当物体P静止时，滑轮B所受绳的压力一定等于P的重力
C. 当只将滑轮B向上移动时，A的轴所受压力变小
D. 当只将滑轮A向右匀速移动时，电动机C也匀速收绳
【答案】C
【解析】
【详解】A．当物体P静止时，滑轮A的轴所受压力为两侧绳子拉力的合力，绳子两侧拉力的大小相等，等于物体P的重力，设滑轮A处两侧绳子夹角为，当滑轮B竖直移动时，角变化，其变化范围为，根据力的合成法则可知滑轮A的轴所受压力不恒定，故A错误；
B．当物体P静止时，滑轮B的轴所受压力为两侧绳子拉力的合力，绳子两侧拉力的大小相等，等于物体P的重力，滑轮B处两侧绳子夹角为锐角，根据力的合成法则可知滑轮B所受绳的压力一定大于P的重力，故B错误；
C．当只将滑轮B向上移动时，变大，绳子两侧拉力的合力变小，则滑轮A的轴所受压力变小，故C正确；
D．将滑轮A的速度沿方向与垂直方向分解，电动机C收绳的速度为
当只将滑轮A向右匀速移动时，变小，电动机C收绳速度逐渐减小，则电动机C减速收绳，故D错误。
故选C。
6. 如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，为定值电阻，，、为滑动变阻器，C为下极板接地的平行板电容器，电表均为理想电表。初始状态的和均闭合，滑片P位于中点，此时两极板之间的固定带电油滴M所受电场力恰好与重力平衡。下列说法正确的是（ ）
A. 现保持闭合，将断开。只将滑片P向上移动，则A1示数和电源总功率均增大
B. 现保持闭合，将断开。只将滑片P向下移动，则电源输出功率和电源效率均减小
C. 保持S1、S2闭合，只减小滑动变阻器R2的阻值，此时电压表的示数增大且液滴所受电场力增大
D. 保持S1、S2闭合，只将电容器下极板向下平移一小段距离，则油滴所在处的电势增大，流过的电流方向为
【答案】A
【解析】
【详解】A．现保持闭合，将断开。滑片P向上移动，滑动变阻器的阻值减小，电路中总电流变大，示数增大；电源总功率
由示数增大，即电路的干路电路增大，电源的总功率增大，故A正确；
B．设外电路总电阻为R，现保持闭合，将断开。只将滑片P向下移动，滑动变阻器的阻值增大，电源的效率
滑动变阻器的阻值增大，外电路总电阻R增大，电源效率增大。当时，电源的输出功率最大；由于，开始时滑片P位于中点，则与的阻值大小不确定，电源的输出功率变化不定，故B错误；
C．保持S1、S2闭合，电压表的示数等于电阻两端的电压；只减小滑动变阻器R2的阻值，电压表的示数不变，则液滴所受电场力也不变，故C错误；
D．保持S1、S2闭合，只将电容器下极板向下平移一小段距离，极板间距增大；电容器两极板之间的电势差不变，电容器内的电场强度减小；油滴与上极板之间的电势差减小，油滴与下极板之间的电势差增大，油滴所在处的电势升高；根据
，
解得
仅将下极板向下平移一小段距离，d增大，Q减小，电容器放电，流过的电流方向为，故D错误。
故选A。
7. 如图所示，由6根长度均为L的相同金属棒组成的正四面体线框ACDE，整个线框处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直CDE面向上。将C、D两点接入电路，从C点通入大小为I的恒定电流，在外力作用下正四面体保持静止，则下列说法正确的是（ ）
A. 正四面体所受到的安培力大小为3BIL
B. AE边不受安培力
C. DE、DC两条边受到的安培力相同
D. 正四面体所受安培力的方向垂直AD
【答案】B
【解析】
【详解】B．根据串联分压原理，可知点的电势等于点的电势，金属棒没有电流，故AE边不受安培力，故B正确；
A．设每条金属棒的电阻为，将C、D两点接入电路，等效电路为、、金属棒并联，电路的总电阻有
可得
通过金属棒的电流为
通过、金属棒的电流为
正四面体所受到的安培力大小为
故A错误；
C．DE边受到的安培力大小为
DC边受到的安培力大小为
根据左手定则，DE、DC两条边受到的安培力方向也不同，故DE、DC两条边受到的安培力不同，故C错误；
D．整体线框有效长度为连线的长，根据左手定则，可知正四面体所受安培力的方向垂直CD向右，故D错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共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. 物理和生活息息相关，联系生活实际对物理基本概念的认识和理解，是学好物理的基础。下列有关图所示电学知识的相关说法正确的是（ ）
A. 图甲中超高压带电作业的工作人员，为了保证安全，他们必须穿上橡胶制成的绝缘衣服
B. 图乙装载作业中，因为传送带与被传送物体间发生摩擦而带电，靠近传送带的工人容易受到电击，为避免这种电击，可以把导体材料如金属丝等掺到传送带材料中
C. 图丙手术中给病人用的麻醉药是易燃品，因此医护人员要穿导电材料制成的鞋子和外套，以避免出现电火花
D. 图丁中古建筑的屋顶设置各种造型的动物雕塑，以雕塑头上的角须为避雷针时，其另一端不必引入大地，即可起到避雷的效果
【答案】BC
【解析】
【详解】A．图甲中超高压带电作业的工作人员，为了保证安全，由静电屏蔽的原理，他们必须穿上金属丝制成的绝缘衣服。故A错误；
B．图乙装载作业中，因为传送带与被传送物体间发生摩擦而带电，靠近传送带的工人容易受到电击，为避免这种电击，可以把导体材料如金属丝等掺到传送带材料中，以便把电荷及时导入大地。故B正确；
C．图丙手术中给病人用的麻醉药是易燃品，因此医护人员要穿导电材料制成的鞋子和外套，以避免出现电火花。故C正确；
D．图丁中古建筑的屋顶设置各种造型的动物雕塑，以雕塑头上的角须为避雷针时，其另一端必需引入大地，才可起到避雷的效果。故D错误。
故选BC。
9. 空间存在一平行于纸面的匀强电场，在电场内取某点记为坐标原点O，沿某一方向建立x轴，选取x轴上到O点距离为r的P点，以O为圆心、r为半径作圆，如图所示（图中a、b…h各点等分圆周）。从P点起沿圆周逆时针方向移动一周，圆上各点的电势φ会随转过角度θ发生变化。当半径r分别取r0、2r0、3r0时，其φ-θ图像如图所示，三条曲线所对应的电势均在时达到最大值，最大值分别为、、。曲线③与横轴相切。则下列说法正确的是（ ）
A. 曲线①对应的r取值为3r0
B. 坐标原点O的电势为3φ0
C. 电场强度大小为，方向与x轴成斜向右
D. 从e到f，电势先降低后升高，从h到a，电势一直升高
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由题目所给信息可知，三条曲线均在时，电势最大，如图所示
可见半径越大，电势的最大值越大，图线①对应半径为，故A正确；
C．根据
可知
电场强度方向与x轴负方向成斜向左下方。故C错误；
B．设坐标原点O的电势为，则
解得
坐标原点O的电势为。故B错误；
D．电场强度方向与x轴负方向成斜向左下方。由电场线从电势高地方指向电势低的地方，及匀强电场的等势面与电场线垂直，可得从e到f，电势先降低后升高，从h到a，电势一直升高。故D正确。
故选AD。
10. 如图所示，一质量为m、长为L，上表面光滑的木板A静止在光滑水平面上，其左端固定一劲度系数为k的水平轻质弹簧，弹簧原长为l0，右侧用一不可伸长的轻质细绳连接于竖直墙上。现使一质量为2m、可视为质点的物块B以初速度v0从木板的最右端向左滑动，而后压缩弹簧（弹簧始终在弹性限度内）。当弹簧的弹性势能最大时，细绳恰好被拉断，之后A可在桌面上滑动。已知弹簧弹性势能的表达式，其中k为劲度系数，x为弹簧的形变量。则（ ）
A. 弹性势能的最大值为
B. 细绳所能承受的最大拉力
C. 小物块B滑离木板A时，物块B的对地位移
D. 若把B换成质量为2.5m的物块，其他条件不变，则物块在运动过程中速度方向不发生变化
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．细绳恰好被拉断时，小滑块B的速度为零，细绳承受的拉力最大，设细绳最大拉力为，设此时弹簧的压缩量为，则有
由能量守恒可得，弹性势能的最大值为
解得细绳所能承受的最大拉力
故A错误，B正确；
C．细绳被拉断后小物块B与木板A组成的系统动量守恒，有
则
即
根据几何关系有
小物块B滑离木板A时，物块B的对地位移
故C正确；
D．根据动量守恒可知，B的质量越大，物块在运动过程中速度方向越不容易发生变化，设把B换成质量为的物块，其他条件不变，则物块在运动过程中速度方向恰不发生变化，小物块B向左运动将弹簧压缩后，细绳被拉断，设此时小物块B速度大小为，根据能量守恒有
此后在弹簧弹力作用下小物块B做减速运动，设弹簧恢复原长时小物块B速度恰减小为零，此时木板A的速度为，则有
解得
故若把B换成质量为2.5m的物块，其他条件不变，则物块在运动过程中速度方向发生变化，故D错误。
故选BC。
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11. 某同学用如图甲所示装置验证两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量守恒。在水平地面上依次铺上白纸、复写纸，记下小球抛出点在记录纸上的垂直投影点O。实验时，先调节轨道末端水平，使A球多次从斜轨上位置P由静止释放，根据白纸上小球多次落点的痕迹找到其平均落地点E。然后，把半径相同的B球静置于水平轨道的末端，再将A球从斜轨上位置P由静止释放，与B球相碰后两球均落在水平地面上，多次重复上述A球与B球相碰的过程，根据小球在白纸上多次落点的痕迹分别找到碰后两球落点的平均落地点D和F。测出D、E、F与O的距离分别为x1、x2、x3。用天平测得A球的质量为m1，B球的质量为m2。
（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度不容易，但可以通过只测量________，间接地解决这个问题。
A.小球抛出点距地面的竖直高度 B.小球做平抛运动所用的时间
C.小球做平抛运动的水平射程 D.小球开始释放的高度
（2）若A、B两球发生弹性正碰，则需验证的表达式为________（用：表示）。
（3）该同学做实验时所用小球的质量分别为，丙图所示的实验记录纸上已标注了该实验的部分信息，若两球碰撞为弹性正碰，将碰后B球落点的位置标注在丙图中________。
【答案】 ①. C ②. ③.
【解析】
【详解】（1）[1]两球碰撞前后做平抛运动，根据自由落体运动的规律可知
两球碰撞的过程动量守恒，则
即
两球下落高度相同，所以运动时间相同，所以
因此该实验中无法测量速度时，可以通过只测量小球做平抛运动的水平射程。
故选C。
（2）[2]根据（1）可知若A、B两球发生弹性正碰，动量和能量守恒，所以
因此A、B两球发生弹性正碰，则需验证的表达式为
（3）[3]两球发生弹性碰撞根据能量守恒和动量守恒得
解得
所以B球落点到O点得距离与OE之间得距离之比为，所以标注的位置如图所示。
12. 太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，又称为“太阳能芯片“或“光电池”，只要光照达到一定的强度，瞬间就可输出电压。某兴趣小组利用下面的器材测量某光电池的电动势和内阻（已知相同光照强度下该光电池的电动势不变）。
（1）一同学在某次实验中，连接好电路（如图甲所示），闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数。为查找故障，在其他连接不变的情况下，他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置，发现试触b、c时，电压表有示数；试触d时，电压表没有示数。若电路中仅有一处故障，则________（填选项前的字母）。
A.导线ab断路 B.滑动变阻器断路
C.导线cd断路 D.滑动变阻器短路
（2）另一同学根据所给器材设计合理的实验电路：①定值电阻应选________（填“R1”或“R2”），在图乙所示方框中画出合理的电路图________。
待测光电池（电动势约为3V、内阻约为10Ω）
电流表A1（量程0~3mA、内阻）
电流表A2（量程为0~600mA、内阻约为1Ω）
定值电阻
定值电阻
滑动变阻器R（0~200Ω）
开关S，导线若干
②实验Ⅰ：该同学用一定强度的光照射该电池，闭合开关S，调节滑动变阻器R的阻值，读出电流表A1的读数I1和电流表A2的读数I2，得到该电池的曲线为图丙中曲线a。若改装的电压表可视为理想电压表，由图可知，该电池的电动势为________V
③实验Ⅱ：减小实验Ⅰ中光的强度，重复实验，测得曲线b，当滑动变阻器的电阻为某值时，若实验Ⅰ中的电流表A1的读数I1为1.50mA。若改装的电压表可视为理想电压表，则实验Ⅱ中滑动变阻器消耗的电功率为________mW
【答案】 ①. C ②. ③. ④. 2.90 ⑤. 63.0
【解析】
【详解】（1）[1]闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电流表示数始终为零，可能是电路中出现断路，电压表的示数不变化，说明电压表串联在电路中，当试触b、c时依然是这个情况说明ab、 ac段是正常的，试触d时，电压表没有示数，说明在cd之间某处发生了断路。
故选C。
（2）[2]待测光电池电动势约为3V，电流表A1内阻已知，将电流表A1改装成量程为的电压表，根据电流表改装原理
解得
故定值电阻应选。
[3]电流表A2阻值与待测光电池内阻接近，应采用内接法。电路图如图所示。
[4]根据闭合电路的欧姆定律
整理得
图象纵轴的截距为
电池的电动势为
[5]当滑动变阻器的电阻为某值时，若实验Ⅰ中的电流表A1的读数I1为1.50mA，由图可知此时电流表A2的读数I2为185mA，将该点与原点连接，所得的图线可视作滑动变阻器的曲线，与曲线b的交点为
，
滑动变阻器消耗的电功率为
13. 如图所示为电动平衡车，一位同学站在电动平衡车上，人和车的总质量为80kg，人站在平衡车上沿与水平面成30°角的倾斜直轨道由静止开始以加速度沿斜面向下匀加速启动，所受阻力恒为总重力的0.025倍，当电机达到额定功率时则以额定功率行驶。己知电动平衡车的电机铭牌上标有“50V 5A”字样，电机线圈电阻为，g取求∶
（1）电机的额定输出功率
（2）电动平衡车匀加速运动的时间t
【答案】（1）200W；（2）
【解析】
【详解】（1）电动车总功率
电动车的热功率
电动车的机械功率
（2）电动车所受的阻力恒为车重的0.025倍，所以阻力的大小为
由牛顿第二定律有
解得
F=100N
电动车匀加速时最大速度为v，根据
得
v=2m/s
匀加速的时间
14. 如图所示，倾角（）的窄斜面ABC固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，斜面最低点A在转轴上。转台以一定角速度ω匀速转动时，质量为m的小物块（可视为质点）放置于斜面上，与斜面一起转动且相对斜面静止在AB上。小物块与斜面之间的动摩擦因数为μ，物块与A点间的距离为L，重力加速度大小为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，。
（1）求ω为多大时，小物块与斜面之间没有摩擦力
（2）若为了使小物块始终相对斜面静止在AB上，求ω。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）当摩擦力为0时，重力与支持力提供向心力
解得
（2）当角速度最小时，物块恰好不下滑，受力分析如下图甲所示，y轴方向根据平衡得
x轴方向根据牛顿第二定律得
又
联立解得
当角速度最大时，物块恰好不上滑，受力分析如图乙所示，y轴方向根据平衡条件得
x轴方向根据牛顿第二定律得
又
联立解得
由以上分析可知，角速度取值范围为
15. 如图所示平面直角坐标系，在的区域内存在沿y轴负方向，大小为E的匀强电场，在的区域内存在沿x轴负方向，大小未知的匀强电场，在x轴上有足够长的光滑绝缘挡板。某时刻一比荷为k的带正电金属小球A（可视为质点）从（0，H）处以初速度沿x轴正方向运动，与此同时另一与A完全相同的不带电金属小球B从x轴上某点出发，以一定的初速度v1开始运动，一段时间后，两球恰好在两电场分界线处发生弹性正碰，小球与挡板间的碰撞均为弹性碰撞（碰撞前后小球垂直挡板方向的速度大小不变，平行挡板方向的速度大小、方向都不变），不计重力以及两小球间的库仑力。
（1）求v1的大小以及B出发时的位置；
（2）碰后A、B分开的瞬间，在处放一足够长绝缘光滑挡板，该挡板在处有一小孔可容纳小球通过。若B与A在x=0处发生第二次碰撞，求的值；
（3）若B与A能发生第二次碰撞，求可能的值。
【答案】（1），；（2）；（3）（n=0，1，2，3…）
【解析】
【详解】（1）A做类平抛运动，设从出发到相遇用时为t，在y方向有
解得
在竖直方向上有
在x方向有
相撞时A的速度与x轴所成角度满足
B运动满足
解得
B出发位置为
（2）A、B碰撞前瞬间，A的速度为
A、B质量相等且为弹性正碰，碰后两者速度交换，且A、B电量平分，故A、B比荷都为，将A、B碰后速度分别记作
，
碰后A以做斜抛运动，到重回电场分界线所用时间
此时A的x坐标为
之后A穿过小孔进入区域。碰后B在x方向做匀变速运动，在y方向做匀速运动，运动到x轴所用时
A、B小孔处发生第二次碰撞，则
解得
（3）当时，相碰时B的x方向速度
可知
若电场大于上述值，即使B进入区域，也不会与A碰撞，因此最大值为
由上分析，时，A、B只可能在发生第二次碰撞，A刚经过小孔时B的坐标
，
x方向速度为
A进入下方区域后，A、B在x方向加速度相同，B相对A向x轴负方向做匀速直线运动，相对速度的大小为
碰撞用时
要求y坐标也相同，由几何关系得
（n=0，1，2，3…）
解得
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