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浙江省2023年高二上学期12月学业水平适应性考试物理试卷（Word版附解析）
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这是一份浙江省2023年高二上学期12月学业水平适应性考试物理试卷（Word版附解析），共20页。试卷主要包含了考试结束后，只需上交答题卷等内容，欢迎下载使用。
考生须知：
1．本试题卷共6页，满分 100 分，考试时间60 分钟。
2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号。
3．所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效。
4．考试结束后，只需上交答题卷。
选择题部分
一、选择题（本题共18小题，每小题3分，共54分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 下列单位属于国际单位制导出单位的是（ ）
A. 安培（A）B. 米（m）C. 库仑（C）D. 千克（kg）
【答案】C
【解析】
【详解】基本单位有7个，分别为米（m）、千克（kg）、秒（s）、安培（A）、开尔文（K）、摩尔（ml）、坎德拉（cd），可知，库仑（C）为国际单位制导出单位。
故选C。
2. 下列各组物理量全部属于矢量的是（ ）
A. 力，磁感应强度B. 加速度，电流
C. 电势差，电势D. 磁通量，功
【答案】A
【解析】
【详解】电流、电势差、电势、磁通量、功属于标量，力、磁感应强度、加速度属于矢量。
故选A。
3. 乘坐高铁从杭州到北京，高铁线路全长约1268公里，高铁列车的最高时速可以达到 350公里/小时，整个行程只需要约4个半小时就可以到达目的地。下列选项正确的是（ ）
A. 从杭州到北京的位移是1268km
B. 高铁列车行驶的平均速度是350公里/小时
C. 研究整个运动过程的平均速度时列车可以看作质点
D. 约4个半小时是时刻
【答案】C
【解析】
【详解】A．高铁线路全长约1268公里，可知从杭州到北京的路程是1268km，故A错误；
B．高铁列车的最高时速可以达到 350公里/小时，可知 350公里/小时是瞬时速度，故B错误；
C．由于列车的形状大小对于所研究的问题可以忽略，因此在研究整个运动过程的平均速度时列车可以看作质点，故C正确；
D．整个行程只需要约4个半小时就可以到达目的地，可知4个半小时是时间间隔，故D错误。
故选C。
4. 关于经典物理学的发展史，下列说法不正确的是（ ）
A. 密立根最早测定了元电荷e的数值
B. 奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系
C. 麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验证实了电磁波的存在
D. 普朗克最早提出能量子假说，认为微观粒子的能量是量子化的
【答案】C
【解析】
【详解】A．密立根最早测定了元电荷e的数值，故A正确；
B．奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系，故B正确；
C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故C错误；
D．普朗克最早提出能量子假说，认为微观粒子的能量是量子化的，故D正确。
本题选不正确的，故选C。
5. 我国科技发展发射了很多人造地球卫星在太空运行，有离地面高低不同的轨道，卫星各轨道看做圆周运动，下列说法中正确的是（ ）
A. 距离地面越高的卫星，做圆周运动的向心力越大
B. 距离地面越高的卫星，做圆周运动的向心力越小
C. 卫星离地面越低，运动周期越小
D. 卫星离地面越高， 线速度越大
【答案】C
【解析】
【详解】AB．设地球质量为M，半径为R，人造地球卫星的质量为m，卫星距地面的高度为h，线速度为v，公转周期为T，人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，则向心力等于万有引力，可得
可知人造地球卫星做圆周运动的向心力不仅与距离地面的高度有关，也与卫星的质量有关，若距离地面越高的卫星，质量也越大，则做圆周运动的向心力不一定越小，AB错误；
C．由地球的万有引力提供向心力，可得
解得
可知卫星离地面越低，运动周期越小，C正确；
D．由地球的万有引力提供向心力，可得
解得
卫星离地面越高，线速度越小，D错误。
故选C。
6. 物理学的研究中提出一些物理学思想方法，如等效替代法、控制变量法、极限思想法、类比法、微元法等。以下关于所用物理学研究方法的说法不正确的是（ ）
A. 探究向心力大小表达式实验中，采用了控制变量法
B. 在探究两个互成角度力的合成实验中，采用了等效替代法
C. 在探究加速度与力、质量关系的实验中，采用了控制变量法
D. 在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程分成很多小段，每一小段近似看作匀速运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了等效替代法
【答案】D
【解析】
【详解】A．探究向心力大小表达式实验中，采用了控制变量法，故A正确；
B．在探究两个互成角度力的合成实验中，采用了等效替代法，故B正确；
C．在探究加速度与力、质量关系的实验中，采用了控制变量法，故C正确；
D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段位移相加，这里采用了微元法，故D错误。
此题选说法不正确的，故选D。
7. 如图所示，无人机可以实现空中航拍，也可以快速运送货物，关于无人机在空中飞行过程中下列说法正确的是（ ）
A. 无人机悬停时只受到重力作用
B. 无人机向下运动时处于失重状态
C. 无人机向上运动时处于超重状态
D. 沿曲线轨迹运动时的合外力一定不为零
【答案】D
【解析】
【详解】ABC．悬停时平衡状态，还有其他力与重力平衡，向上向下运动时由加速度来决定超重还是失重，所以无人机向下运动时不一定处于失重状态，无人机向上运动时不一定处于超重状态，故ABC错误；
D．根据曲线运动的条件可知，沿曲线轨迹运动时的合外力一定不为零，故D正确。
故选D。
8. 2023年10月3日，杭州第19届亚运会皮划艇静水女子500米单人皮艇，李冬崟以1分58秒931夺得金牌。以下说法正确的是（ ）
A. 研究皮滑艇的运动只能以地面为参考系
B. 题中500米指的是路程
C. 1分58秒931指的是时刻
D. 浆划水的力大于水对浆的反作用力
【答案】B
【解析】
【详解】A．研究皮滑艇的运动可以选取其他物体为参考系，也可以队友为参考系，参考系的选取可以是任意的，故A错误；
B．题中500米指的是路程，故B正确；
C．1分58秒931是一段时间，指的是时间间隔，故C错误；
D．浆划水的力与水对浆的是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故D错误。
故选B。
9. 如图所示，实线（直线）表示未标出方向的电场线，虚线表示一带电粒子仅受电场力作用下穿越电场时的运动轨迹，则下列说法正确的是（ ）
A. 该电场可能是两个等量异种点电荷产生的合电场
B. 该带电粒子一定带负电
C. 带电粒子A点电势能一定大于在B点电势能
D. 带电粒子在A点的动能一定大于在B点的动能
【答案】D
【解析】
【详解】A．两等量异种点电荷的电场线特点是曲线且具有对称性，而图中电场线都是直线，所以不可能是两等量异种点电荷的合电场，故A错误；
B．由于不知道电场线的方向，所以不能判断带电粒子的带电性质，故B错误；
CD．由图看出，离子的轨迹向下弯曲，其所受的电场力沿电场线方向向下，则粒子从A到B过程中，电场力做负功，则电势能增加，动能减小，故C错误，D正确。
故选D。
10. 关于下列图片中现象解说正确的是（ ）
A. 图甲中宇航员在天宫二号上展示的水珠成球形是因为不受地球的引力作用
B. 图乙中电缆线使用金属网状编织层包裹着导线是利用了静电屏蔽的原理
C. 图丙中剪断细绳OA瞬间，两小球加速度都相同
D. 图丁中人用手接触起电机的金属球时头发竖起来，属于尖端放电
【答案】B
【解析】
【详解】A．宇航员在天宫二号上展示的水珠成球形是因为水滴具有表面张力，故A错误；
B．使用金属网状编织层包裹着导线是为了屏蔽外界信号的干扰，利用了静电屏蔽的原理，故B正确；
C．剪断细绳瞬间，弹簧弹力不突变，A球在重力和弹力作用下产生向下的加速度，加速度不为零，由于弹簧弹力不发生突变，因此在剪短细绳瞬间B球重力与弹簧弹力在这一瞬间合力仍为零，即此时B球加速度为零，故C错误；
D．人与金属球接触后，成为等势体，人体电势与金属球相同，带同种电荷，相互排斥，从而使头发竖起来，故D错误。
故选B。
11. 如图所示，用细线将重物悬挂在O点，在物块上施加水平力F作用，细线与竖直方向成角处于静止状态，在力F由水平方向逆时针缓慢转至竖直方向的过程中，物块始终处于静止状态，且细线与竖直方向成30°角不变，则（ ）
A. 细线拉力先增大后减小B. 力F先增大后减小
C. 细线拉力一直增大D. 力F先减小后增大
【答案】D
【解析】
【详解】对重物受力分析，做出力的矢量三角形，如图所示
根据图示可知，当力F由水平方向逆时针缓慢转至竖直方向的过程中，细线的拉力始终减小，而拉力先减小后增大。
故选D。
12. 如图所示，在某科技馆展厅里，摆有两个并排轨道，分别为直线轨道和最速曲线轨道，所谓最速曲线轨道是在高度 h一定的不同光滑曲线轨道中，小球滚下用时最短的曲线轨道叫做最速曲线轨道，现让两个完全相同的小球A 和B 同时从M 点分别沿两个轨道由静止下滑，小球B先到达N点。若不计一切阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 小球 A、B到达底端N点时，重力的瞬时功率相同
B. 小球 A、B到达底端N点时，两个小球速度相同
C. 小球 A、B由M到N的过程中，合外力做功不同
D. 小球 A、B由M到N的过程中，重力做功平均功率不同
【答案】D
【解析】
【详解】AB．小球 A、B到达底端N点时，由机械能守恒定律可知，两小球的速度大小相等，可方向不同，则两个小球速度不相同，速度与竖直方向的夹角不同，则重力的瞬时功率不相同，AB错误；
C．小球 A、B由M到N的过程中，只有重力做功，小球下落的竖直高度相等，则合外力做功相同，C错误；
D．小球 A、B由M到N的过程中，重力做功相同，由于运动的时间不同，由功率的定义式，可知重力做功平均功率不同，D正确。
故选D。
13. 北京时间2023年10月26日11时14分， 神舟十七号载人飞船的成功发射，并进入预定轨道，飞船进入近地点 200千米、远地点 363 千米、倾角 41.6度的近地轨道（LEO）。然后变轨进入交会对接轨道，“神十七”飞船将采用快速交会对接模式上行，于26日傍晚对接于离地面380 公里的中国空间站“天和”核心舱前向端口，航天员将于当晚进入空间站。神舟十七号航天员乘组由汤洪波、唐胜杰、江新林 3名航天员组成，三名航天员将进行多项科学实验和技术验证，为中国航天的发展积累宝贵经验。下列描述错误的是（ ）
A. 飞船进入预定轨道运动轨道是椭圆
B. 在远地点运动速度比近地点运动速度小
C. 预定轨道运行周期比空间站“天和”核心舱小
D. 中国空间站定点在赤道上空，相对地面静止
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据题意可知，其预定轨道上有远地点和近地点，可知其预定轨道是椭圆，故A正确，不符合题意；
B．根据开普勒第二定律，在同一轨道上运动过程中，相同时间内与中心天体中心连线扫过的面积相等，设近地点的半径为，速度为远地点的半径为，速度为，取极短时间，则有
由于
由此可得
即在远地点运动速度比近地点运动速度小，故B正确，不符合题意；
C．根据万有引力充当向心力有
可得
由此可知，轨道半径越大，其周期越大，由于预定轨道半径小于空间站“天和”核心舱运行轨道半径，因此预定轨道运行周期比空间站“天和”核心舱小，故C正确，不符合题意；
D．中国空间站轨道半径小于地球同步卫星轨道半径，其运行周期小于同步卫星，其相对地地面并非静止，故D错误，符合题意。
故选D。
14. 如图是某自行车的传动结构示意图，其中Ⅰ 是半径 的牙盘（大齿轮），Ⅱ是半径 的飞轮（小齿轮），Ⅲ是半径 的后轮。若某人在匀速骑行时每分钟踩脚踏板转 30 圈， 则后轮每分钟转动圈数为（ ）
A. 30B. 60C. 15D. 120
【答案】B
【解析】
【详解】依题意，大齿轮与小齿轮边缘处的线速度大小相等，根据
可知大齿轮与小齿轮转速比为1比2，又因为小齿轮与后轮转速相同，所以后轮每分钟转动圈数为脚踏板转所转圈数的2倍，即 60 圈。
故选B。
15. 如图所示，带电粒子沿带电平行板中线射入，带电粒子偏转射出电场， 平行板之间电场为匀强电场，不计重力影响， 则下列说法正确的是（ ）
A. 若射入的初速度加倍，侧移量加倍B. 若射入的初速度加倍， 偏转角减半
C. 若两板间电压 U 加倍，侧移量加倍D. 若两板间电压U加倍，偏转角加倍
【答案】C
【解析】
【详解】AC．带电粒子在电场中偏转射出电场，可知粒子在电场中运动时间
粒子在电场方向上加速度
粒子的侧移量
若射入的初速度加倍，侧移量缩小4倍；若两板间电压 U 加倍，侧移量加倍，A错误，C正确；
BD．粒子射出电场时的偏转角
若射入的初速度加倍， 偏转角的正切值缩小4倍；若两板间电压U加倍，偏转角的正切值加倍，BD错误。
故选C。
16. 如图所示，电源电动势为E=3V，内阻r=0.5Ω，接通开关S连接一台直流电动机，线圈电阻是 R=0.5Ω，工作时通过电动机电流为I=1A，则下列选项正确的是（ ）
A. 电源输出功率为3WB. 电源两端电压为1.5V
C. 电动机输出机械功率为2WD. 电动机两端电压为0.5V
【答案】C
【解析】
【详解】A．电源输出功率为
A 错误；
BD．由闭合电路欧姆定律，可得电源两端电压为
电源两端电压即为电动机两端电压，为2.5V，BD错误；
C．电动机输入功率
电动机的热功率
电动机输出机械功率为
C正确。
故选C。
17. 如图所示，一辆小车可看做质点， 以恒定速率通过竖直圆弧形桥面 ABCDE， 其中 B 为最低点， D点为桥面的最高点。 假如运动过程小车受到阻力大小恒定，下列说法正确的是（ ）
A. 汽车在运动过程中机械能不变
B. 汽车在运动过程中加速度不变
C. 汽车在B点时对桥面的压力大于重力
D. 汽车在D点时对桥面的压力等于重力
【答案】C
【解析】
【详解】A．汽车在运动过程中动能不变，重力势能变化，所以机械能变化，A错误；
B．汽车做曲线运动，在运动中加速度方向不断变化，B错误；
C．汽车在B点时，由牛顿第二定律可得
由牛顿第三定律可知汽车对桥面的压力大于重力，C正确；
D．汽车在D点时，由牛顿第二定律可得
由牛顿第三定律可知汽车对桥面的压力小于重力，D错误。
故选C。
18. 下列各图所示能产生感应电流的是（ ）
A. 一个闭合线圈绕平行于匀强磁场的转动轴匀速转动
B. 条形磁铁插入有开口的圆环
C. 闭合线圈与条形磁铁在同一平面远离磁铁
D. 平行金属导轨上两根金属棒向相反方向运动
【答案】D
【解析】
【详解】A．闭合线圈绕平行于匀强磁场的转动轴匀速转动，穿过闭合线圈的磁通量始终为零，因此闭合线框中无感应电流，故A错误；
B．条形磁铁插入有开口的圆环，会产生感应电动势，但由于圆环未闭合，因此圆环中无感应电流，故B错误；
C．闭合线圈与条形磁铁在同一平面远离磁铁，穿过闭合线圈磁通量始终为零，因此闭合线圈中无感应电流，故C错误；
D．平行金属导轨上两根金属棒构成闭合回路，当向相反方向运动时，闭合回路面积增大，即穿过闭合回路的磁通量增大，回路中将产生感应电流，故D正确。
故选D。
非选择题部分
二、非选择题（本题共 5小题，共46分）
19. 在“验证机械能守恒定律”实验中
（1）用图1装置自由下落的物体进行验证，下列选项正确的是___________
A.若选取纸带的第一个打点为起点，第一点和第二点距离约2mm
B.纸带第一个打点为起点，选取的两个计数点需间隔4个打点
C.重物下落的高度h用刻度尺直接测量，速度可以用来计算
（2）用图2装置气垫导轨上研究沿斜面下滑物体机械能守恒，通过光电门测量物块运动速度，滑块上档光板宽度为d，通过光电门时间为t，则计算出物块运动速度为___________
（3）用图3装置进行验证，气垫导轨调成水平，滑块在槽码和槽码盘拉力作用下从静止开始运动，遮光条的宽度为d，遮光条在滑块静止时到光电门的距离为l，砝码和砝码盘的总质量为m，滑块的质量为M，释放滑块，遮光条通过光电门的遮光时间为t，为验证机械能守恒，系统重力势能减小为___________，系统动能增加量为___________（用题中字母表示）
【答案】 ①. A ②. ③. ④.
【解析】
【详解】（1）A．根据
可知，若选取纸带的第一个打点为起点，第一点和第二点距离约2mm，故A正确；
B．纸带第一个打点为起点，为了计数方便可任意间隔相等的计时点取一个计数点，所以选取的两个计数点不一定需间隔4个计时点，故B错误；
C．重物下落的高度一定用刻度尺直接测量，但速度不可以用来计算，否则就默认了机械能守恒，失去了验证意义，故C错误。
故选A。
（2）[2]通过光电门测量物块运动速度，计算出物块运动速度为
（3）[3]根据题意可知，遮光条在滑块静止时到光电门的距离为l，则光条通过光电门时，砝码和砝码盘下降了，则系统重力势能减小为
[4]遮光条通过光电门的速度为
则滑块与砝码和砝码的速度均为，系统动能增加量为
20. 在“金属丝电阻率的测量”实验中：
（1）先用多用表粗测金属丝电阻，选档开关×1档，指针位置如图所示，读数为___________Ω。
（2）用螺旋测微器测量金属丝直径读数为___________mm。
（3）连接测量电阻的电路图，选择的电路为下图中的___________ “甲”或者“乙”
（4）测量金属丝的直径为d，长度为L， 电压为U， 电流为I，则电阻率表达式为___________
【答案】 ①. 1.7##1.8##1.9 ②. 1.782##1.783##1.784 ③. 乙 ④.
【解析】
【详解】（1）[1]当多用电表欧姆档选档开关×1档时，精度为，根据图示可读得其电阻为。
（2）[2]螺旋测微器不动尺最小刻度为0.5mm，可动尺精度为0.01mm，根据图中所示，可得其读数为
（3）[3]由于所测金属丝电阻较小，而相较于电流表内阻而言，电压表内阻远大于所测金属丝电阻，因此应选择电流表外接法。
故选乙。
（4）[4]根据部分电路欧姆定律有
而根据电阻定律有
其中
联立可得
21. 如图所示，有两个质量均为 m、带等量异号电荷的小球M和N，带电量为Q，通过两根长度均为L的绝缘轻绳悬挂在电场中O点，两个小球处在一水平向右匀强电场中，平衡后两轻绳与竖直方向的夹角均为 。已知静电力常量为k，重力加速度大小为g， 则球M带___________电荷（填“正”或“负”）， M与N之间的相互作用力大小为___________，匀强电场的电场强度为___________。
【答案】 ①. 负 ②. k ③.
【解析】
【详解】[1]对小球M受力分析，如图
可知所受匀强电场的电场力方向为水平向左，即受力方向与场强方向相反，带负电荷。
[2] 由库仑定律，可得M与N之间的相互作用力大小为
由几何关系，可知
联立，解得
[3]由平衡条件，可得
，
又
联立，解得
22. 2022年北京冬季奥运会上，跳台滑雪使观众心潮澎湃。自由式滑雪女子大跳台比赛，中国选手谷爱凌获得金牌。位于北京市石景山区首钢老工业园区北区，是北京2022年冬奥会自由式滑雪和单板滑雪比赛的场地。在赛道上有一段倾角斜坡AB和一段水平赛道BC，如图所示，有一滑雪者若从倾角的坡顶A 处由静止开始自由下滑至坡底B处后再滑上一段水平雪地到C处。斜坡与水平面平滑连接，滑雪者滑板与雪道间的摩擦会随运动速度变化，假设滑雪者速度小于时滑雪板与雪地间的动摩擦因数为，速度大于时动摩擦因数变为，空气阻力忽略，滑雪者到达B处的速度大小为，BC长为。（，g取）求：
（1）滑雪者在斜坡上运动总时间；
（2）坡道AB的长度
（3）滑雪者到达C点的速度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据题意可知，滑雪者在段，刚开始滑雪者速度小于时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数为，由牛顿第二定律有
代入数据解得
当滑雪者速度大于时，由牛顿第二定律有
解得
由运动学公式可得，滑雪者在斜坡上运动总时间为
（2）从静止下滑至速度为6m/s时，由位移公式可得
代入数据解得
由运动学公式可得
解得
（3）滑雪者在水平面运动，假设滑雪者运动到点时速度大于，由牛顿第二定律有
解得
由位移公式有
解得
假设成立，则滑雪者到达C点的速度为。
23. 某校科技小组参加了如图所示的轨道游戏项目，图中P为弹性发射装置，AB为倾角为的倾斜轨道，BC为水平轨道，为竖直圆轨道，为足够长的倾斜曲线轨道，各段轨道均平滑连接，AB、BC段动摩擦因数为，其余各段轨道均光滑。已知滑块质量为，圆轨道半径R大小可以调整，轨道AB长为1m，BC长为1.2m，弹射装置P把滑块以为速度水平弹出，恰好从A点沿斜面方向无碰撞进入斜面，滑块可视为质点。（，，g取）
（1）弹射装置P离A点的竖直高度；
（2）若圆周轨道半径为0.1m，滑块经过竖直圆轨道最高点时对轨道的压力；
（3）若滑块从A点进入轨道后运动不脱离轨道，圆轨道半径R应满足的条件。
【答案】（1）0.45m；（2）12N ，方向竖直向上；（3）0【解析】
【详解】（1）弹射装置将滑块弹射出去后滑块做平抛运动，恰好从A点沿斜面方向无碰撞进入斜面，则可知进入A点时竖直方向的速度与水平方向的速度关系有
解得
竖直方向做自由落体运动，有
解得
（2） 由平抛运动特点得A点速度
从A到圆轨道最高点，由动能定理
解得
在圆轨道最高点由牛顿第二定律有
解得
F=12N
根据牛顿第三定律可知，滑块对轨道压力为12N，方向竖直向上。
（3）滑块刚好不脱离轨道，有两种临界情况，一是刚好能够到达圆轨道最高点，二是刚好到达与圆轨道圆心等高的地方。
第一种情况：在最高点有
从A到圆轨道最高点，由动能定理
解得
R=0.34m
第二种情况： 从A到与圆心等高的位置，由动能定理
解得
R=0.85m
则可知滑块从A点进入后不脱离轨道时R应满足
考生须知：
1．本试题卷共6页，满分 100 分，考试时间60 分钟。
2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号。
3．所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效。
4．考试结束后，只需上交答题卷。
选择题部分
一、选择题（本题共18小题，每小题3分，共54分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 下列单位属于国际单位制导出单位的是（ ）
A. 安培（A）B. 米（m）C. 库仑（C）D. 千克（kg）
【答案】C
【解析】
【详解】基本单位有7个，分别为米（m）、千克（kg）、秒（s）、安培（A）、开尔文（K）、摩尔（ml）、坎德拉（cd），可知，库仑（C）为国际单位制导出单位。
故选C。
2. 下列各组物理量全部属于矢量的是（ ）
A. 力，磁感应强度B. 加速度，电流
C. 电势差，电势D. 磁通量，功
【答案】A
【解析】
【详解】电流、电势差、电势、磁通量、功属于标量，力、磁感应强度、加速度属于矢量。
故选A。
3. 乘坐高铁从杭州到北京，高铁线路全长约1268公里，高铁列车的最高时速可以达到 350公里/小时，整个行程只需要约4个半小时就可以到达目的地。下列选项正确的是（ ）
A. 从杭州到北京的位移是1268km
B. 高铁列车行驶的平均速度是350公里/小时
C. 研究整个运动过程的平均速度时列车可以看作质点
D. 约4个半小时是时刻
【答案】C
【解析】
【详解】A．高铁线路全长约1268公里，可知从杭州到北京的路程是1268km，故A错误；
B．高铁列车的最高时速可以达到 350公里/小时，可知 350公里/小时是瞬时速度，故B错误；
C．由于列车的形状大小对于所研究的问题可以忽略，因此在研究整个运动过程的平均速度时列车可以看作质点，故C正确；
D．整个行程只需要约4个半小时就可以到达目的地，可知4个半小时是时间间隔，故D错误。
故选C。
4. 关于经典物理学的发展史，下列说法不正确的是（ ）
A. 密立根最早测定了元电荷e的数值
B. 奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系
C. 麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验证实了电磁波的存在
D. 普朗克最早提出能量子假说，认为微观粒子的能量是量子化的
【答案】C
【解析】
【详解】A．密立根最早测定了元电荷e的数值，故A正确；
B．奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系，故B正确；
C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故C错误；
D．普朗克最早提出能量子假说，认为微观粒子的能量是量子化的，故D正确。
本题选不正确的，故选C。
5. 我国科技发展发射了很多人造地球卫星在太空运行，有离地面高低不同的轨道，卫星各轨道看做圆周运动，下列说法中正确的是（ ）
A. 距离地面越高的卫星，做圆周运动的向心力越大
B. 距离地面越高的卫星，做圆周运动的向心力越小
C. 卫星离地面越低，运动周期越小
D. 卫星离地面越高， 线速度越大
【答案】C
【解析】
【详解】AB．设地球质量为M，半径为R，人造地球卫星的质量为m，卫星距地面的高度为h，线速度为v，公转周期为T，人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，则向心力等于万有引力，可得
可知人造地球卫星做圆周运动的向心力不仅与距离地面的高度有关，也与卫星的质量有关，若距离地面越高的卫星，质量也越大，则做圆周运动的向心力不一定越小，AB错误；
C．由地球的万有引力提供向心力，可得
解得
可知卫星离地面越低，运动周期越小，C正确；
D．由地球的万有引力提供向心力，可得
解得
卫星离地面越高，线速度越小，D错误。
故选C。
6. 物理学的研究中提出一些物理学思想方法，如等效替代法、控制变量法、极限思想法、类比法、微元法等。以下关于所用物理学研究方法的说法不正确的是（ ）
A. 探究向心力大小表达式实验中，采用了控制变量法
B. 在探究两个互成角度力的合成实验中，采用了等效替代法
C. 在探究加速度与力、质量关系的实验中，采用了控制变量法
D. 在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程分成很多小段，每一小段近似看作匀速运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了等效替代法
【答案】D
【解析】
【详解】A．探究向心力大小表达式实验中，采用了控制变量法，故A正确；
B．在探究两个互成角度力的合成实验中，采用了等效替代法，故B正确；
C．在探究加速度与力、质量关系的实验中，采用了控制变量法，故C正确；
D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段位移相加，这里采用了微元法，故D错误。
此题选说法不正确的，故选D。
7. 如图所示，无人机可以实现空中航拍，也可以快速运送货物，关于无人机在空中飞行过程中下列说法正确的是（ ）
A. 无人机悬停时只受到重力作用
B. 无人机向下运动时处于失重状态
C. 无人机向上运动时处于超重状态
D. 沿曲线轨迹运动时的合外力一定不为零
【答案】D
【解析】
【详解】ABC．悬停时平衡状态，还有其他力与重力平衡，向上向下运动时由加速度来决定超重还是失重，所以无人机向下运动时不一定处于失重状态，无人机向上运动时不一定处于超重状态，故ABC错误；
D．根据曲线运动的条件可知，沿曲线轨迹运动时的合外力一定不为零，故D正确。
故选D。
8. 2023年10月3日，杭州第19届亚运会皮划艇静水女子500米单人皮艇，李冬崟以1分58秒931夺得金牌。以下说法正确的是（ ）
A. 研究皮滑艇的运动只能以地面为参考系
B. 题中500米指的是路程
C. 1分58秒931指的是时刻
D. 浆划水的力大于水对浆的反作用力
【答案】B
【解析】
【详解】A．研究皮滑艇的运动可以选取其他物体为参考系，也可以队友为参考系，参考系的选取可以是任意的，故A错误；
B．题中500米指的是路程，故B正确；
C．1分58秒931是一段时间，指的是时间间隔，故C错误；
D．浆划水的力与水对浆的是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故D错误。
故选B。
9. 如图所示，实线（直线）表示未标出方向的电场线，虚线表示一带电粒子仅受电场力作用下穿越电场时的运动轨迹，则下列说法正确的是（ ）
A. 该电场可能是两个等量异种点电荷产生的合电场
B. 该带电粒子一定带负电
C. 带电粒子A点电势能一定大于在B点电势能
D. 带电粒子在A点的动能一定大于在B点的动能
【答案】D
【解析】
【详解】A．两等量异种点电荷的电场线特点是曲线且具有对称性，而图中电场线都是直线，所以不可能是两等量异种点电荷的合电场，故A错误；
B．由于不知道电场线的方向，所以不能判断带电粒子的带电性质，故B错误；
CD．由图看出，离子的轨迹向下弯曲，其所受的电场力沿电场线方向向下，则粒子从A到B过程中，电场力做负功，则电势能增加，动能减小，故C错误，D正确。
故选D。
10. 关于下列图片中现象解说正确的是（ ）
A. 图甲中宇航员在天宫二号上展示的水珠成球形是因为不受地球的引力作用
B. 图乙中电缆线使用金属网状编织层包裹着导线是利用了静电屏蔽的原理
C. 图丙中剪断细绳OA瞬间，两小球加速度都相同
D. 图丁中人用手接触起电机的金属球时头发竖起来，属于尖端放电
【答案】B
【解析】
【详解】A．宇航员在天宫二号上展示的水珠成球形是因为水滴具有表面张力，故A错误；
B．使用金属网状编织层包裹着导线是为了屏蔽外界信号的干扰，利用了静电屏蔽的原理，故B正确；
C．剪断细绳瞬间，弹簧弹力不突变，A球在重力和弹力作用下产生向下的加速度，加速度不为零，由于弹簧弹力不发生突变，因此在剪短细绳瞬间B球重力与弹簧弹力在这一瞬间合力仍为零，即此时B球加速度为零，故C错误；
D．人与金属球接触后，成为等势体，人体电势与金属球相同，带同种电荷，相互排斥，从而使头发竖起来，故D错误。
故选B。
11. 如图所示，用细线将重物悬挂在O点，在物块上施加水平力F作用，细线与竖直方向成角处于静止状态，在力F由水平方向逆时针缓慢转至竖直方向的过程中，物块始终处于静止状态，且细线与竖直方向成30°角不变，则（ ）
A. 细线拉力先增大后减小B. 力F先增大后减小
C. 细线拉力一直增大D. 力F先减小后增大
【答案】D
【解析】
【详解】对重物受力分析，做出力的矢量三角形，如图所示
根据图示可知，当力F由水平方向逆时针缓慢转至竖直方向的过程中，细线的拉力始终减小，而拉力先减小后增大。
故选D。
12. 如图所示，在某科技馆展厅里，摆有两个并排轨道，分别为直线轨道和最速曲线轨道，所谓最速曲线轨道是在高度 h一定的不同光滑曲线轨道中，小球滚下用时最短的曲线轨道叫做最速曲线轨道，现让两个完全相同的小球A 和B 同时从M 点分别沿两个轨道由静止下滑，小球B先到达N点。若不计一切阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 小球 A、B到达底端N点时，重力的瞬时功率相同
B. 小球 A、B到达底端N点时，两个小球速度相同
C. 小球 A、B由M到N的过程中，合外力做功不同
D. 小球 A、B由M到N的过程中，重力做功平均功率不同
【答案】D
【解析】
【详解】AB．小球 A、B到达底端N点时，由机械能守恒定律可知，两小球的速度大小相等，可方向不同，则两个小球速度不相同，速度与竖直方向的夹角不同，则重力的瞬时功率不相同，AB错误；
C．小球 A、B由M到N的过程中，只有重力做功，小球下落的竖直高度相等，则合外力做功相同，C错误；
D．小球 A、B由M到N的过程中，重力做功相同，由于运动的时间不同，由功率的定义式，可知重力做功平均功率不同，D正确。
故选D。
13. 北京时间2023年10月26日11时14分， 神舟十七号载人飞船的成功发射，并进入预定轨道，飞船进入近地点 200千米、远地点 363 千米、倾角 41.6度的近地轨道（LEO）。然后变轨进入交会对接轨道，“神十七”飞船将采用快速交会对接模式上行，于26日傍晚对接于离地面380 公里的中国空间站“天和”核心舱前向端口，航天员将于当晚进入空间站。神舟十七号航天员乘组由汤洪波、唐胜杰、江新林 3名航天员组成，三名航天员将进行多项科学实验和技术验证，为中国航天的发展积累宝贵经验。下列描述错误的是（ ）
A. 飞船进入预定轨道运动轨道是椭圆
B. 在远地点运动速度比近地点运动速度小
C. 预定轨道运行周期比空间站“天和”核心舱小
D. 中国空间站定点在赤道上空，相对地面静止
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据题意可知，其预定轨道上有远地点和近地点，可知其预定轨道是椭圆，故A正确，不符合题意；
B．根据开普勒第二定律，在同一轨道上运动过程中，相同时间内与中心天体中心连线扫过的面积相等，设近地点的半径为，速度为远地点的半径为，速度为，取极短时间，则有
由于
由此可得
即在远地点运动速度比近地点运动速度小，故B正确，不符合题意；
C．根据万有引力充当向心力有
可得
由此可知，轨道半径越大，其周期越大，由于预定轨道半径小于空间站“天和”核心舱运行轨道半径，因此预定轨道运行周期比空间站“天和”核心舱小，故C正确，不符合题意；
D．中国空间站轨道半径小于地球同步卫星轨道半径，其运行周期小于同步卫星，其相对地地面并非静止，故D错误，符合题意。
故选D。
14. 如图是某自行车的传动结构示意图，其中Ⅰ 是半径 的牙盘（大齿轮），Ⅱ是半径 的飞轮（小齿轮），Ⅲ是半径 的后轮。若某人在匀速骑行时每分钟踩脚踏板转 30 圈， 则后轮每分钟转动圈数为（ ）
A. 30B. 60C. 15D. 120
【答案】B
【解析】
【详解】依题意，大齿轮与小齿轮边缘处的线速度大小相等，根据
可知大齿轮与小齿轮转速比为1比2，又因为小齿轮与后轮转速相同，所以后轮每分钟转动圈数为脚踏板转所转圈数的2倍，即 60 圈。
故选B。
15. 如图所示，带电粒子沿带电平行板中线射入，带电粒子偏转射出电场， 平行板之间电场为匀强电场，不计重力影响， 则下列说法正确的是（ ）
A. 若射入的初速度加倍，侧移量加倍B. 若射入的初速度加倍， 偏转角减半
C. 若两板间电压 U 加倍，侧移量加倍D. 若两板间电压U加倍，偏转角加倍
【答案】C
【解析】
【详解】AC．带电粒子在电场中偏转射出电场，可知粒子在电场中运动时间
粒子在电场方向上加速度
粒子的侧移量
若射入的初速度加倍，侧移量缩小4倍；若两板间电压 U 加倍，侧移量加倍，A错误，C正确；
BD．粒子射出电场时的偏转角
若射入的初速度加倍， 偏转角的正切值缩小4倍；若两板间电压U加倍，偏转角的正切值加倍，BD错误。
故选C。
16. 如图所示，电源电动势为E=3V，内阻r=0.5Ω，接通开关S连接一台直流电动机，线圈电阻是 R=0.5Ω，工作时通过电动机电流为I=1A，则下列选项正确的是（ ）
A. 电源输出功率为3WB. 电源两端电压为1.5V
C. 电动机输出机械功率为2WD. 电动机两端电压为0.5V
【答案】C
【解析】
【详解】A．电源输出功率为
A 错误；
BD．由闭合电路欧姆定律，可得电源两端电压为
电源两端电压即为电动机两端电压，为2.5V，BD错误；
C．电动机输入功率
电动机的热功率
电动机输出机械功率为
C正确。
故选C。
17. 如图所示，一辆小车可看做质点， 以恒定速率通过竖直圆弧形桥面 ABCDE， 其中 B 为最低点， D点为桥面的最高点。 假如运动过程小车受到阻力大小恒定，下列说法正确的是（ ）
A. 汽车在运动过程中机械能不变
B. 汽车在运动过程中加速度不变
C. 汽车在B点时对桥面的压力大于重力
D. 汽车在D点时对桥面的压力等于重力
【答案】C
【解析】
【详解】A．汽车在运动过程中动能不变，重力势能变化，所以机械能变化，A错误；
B．汽车做曲线运动，在运动中加速度方向不断变化，B错误；
C．汽车在B点时，由牛顿第二定律可得
由牛顿第三定律可知汽车对桥面的压力大于重力，C正确；
D．汽车在D点时，由牛顿第二定律可得
由牛顿第三定律可知汽车对桥面的压力小于重力，D错误。
故选C。
18. 下列各图所示能产生感应电流的是（ ）
A. 一个闭合线圈绕平行于匀强磁场的转动轴匀速转动
B. 条形磁铁插入有开口的圆环
C. 闭合线圈与条形磁铁在同一平面远离磁铁
D. 平行金属导轨上两根金属棒向相反方向运动
【答案】D
【解析】
【详解】A．闭合线圈绕平行于匀强磁场的转动轴匀速转动，穿过闭合线圈的磁通量始终为零，因此闭合线框中无感应电流，故A错误；
B．条形磁铁插入有开口的圆环，会产生感应电动势，但由于圆环未闭合，因此圆环中无感应电流，故B错误；
C．闭合线圈与条形磁铁在同一平面远离磁铁，穿过闭合线圈磁通量始终为零，因此闭合线圈中无感应电流，故C错误；
D．平行金属导轨上两根金属棒构成闭合回路，当向相反方向运动时，闭合回路面积增大，即穿过闭合回路的磁通量增大，回路中将产生感应电流，故D正确。
故选D。
非选择题部分
二、非选择题（本题共 5小题，共46分）
19. 在“验证机械能守恒定律”实验中
（1）用图1装置自由下落的物体进行验证，下列选项正确的是___________
A.若选取纸带的第一个打点为起点，第一点和第二点距离约2mm
B.纸带第一个打点为起点，选取的两个计数点需间隔4个打点
C.重物下落的高度h用刻度尺直接测量，速度可以用来计算
（2）用图2装置气垫导轨上研究沿斜面下滑物体机械能守恒，通过光电门测量物块运动速度，滑块上档光板宽度为d，通过光电门时间为t，则计算出物块运动速度为___________
（3）用图3装置进行验证，气垫导轨调成水平，滑块在槽码和槽码盘拉力作用下从静止开始运动，遮光条的宽度为d，遮光条在滑块静止时到光电门的距离为l，砝码和砝码盘的总质量为m，滑块的质量为M，释放滑块，遮光条通过光电门的遮光时间为t，为验证机械能守恒，系统重力势能减小为___________，系统动能增加量为___________（用题中字母表示）
【答案】 ①. A ②. ③. ④.
【解析】
【详解】（1）A．根据
可知，若选取纸带的第一个打点为起点，第一点和第二点距离约2mm，故A正确；
B．纸带第一个打点为起点，为了计数方便可任意间隔相等的计时点取一个计数点，所以选取的两个计数点不一定需间隔4个计时点，故B错误；
C．重物下落的高度一定用刻度尺直接测量，但速度不可以用来计算，否则就默认了机械能守恒，失去了验证意义，故C错误。
故选A。
（2）[2]通过光电门测量物块运动速度，计算出物块运动速度为
（3）[3]根据题意可知，遮光条在滑块静止时到光电门的距离为l，则光条通过光电门时，砝码和砝码盘下降了，则系统重力势能减小为
[4]遮光条通过光电门的速度为
则滑块与砝码和砝码的速度均为，系统动能增加量为
20. 在“金属丝电阻率的测量”实验中：
（1）先用多用表粗测金属丝电阻，选档开关×1档，指针位置如图所示，读数为___________Ω。
（2）用螺旋测微器测量金属丝直径读数为___________mm。
（3）连接测量电阻的电路图，选择的电路为下图中的___________ “甲”或者“乙”
（4）测量金属丝的直径为d，长度为L， 电压为U， 电流为I，则电阻率表达式为___________
【答案】 ①. 1.7##1.8##1.9 ②. 1.782##1.783##1.784 ③. 乙 ④.
【解析】
【详解】（1）[1]当多用电表欧姆档选档开关×1档时，精度为，根据图示可读得其电阻为。
（2）[2]螺旋测微器不动尺最小刻度为0.5mm，可动尺精度为0.01mm，根据图中所示，可得其读数为
（3）[3]由于所测金属丝电阻较小，而相较于电流表内阻而言，电压表内阻远大于所测金属丝电阻，因此应选择电流表外接法。
故选乙。
（4）[4]根据部分电路欧姆定律有
而根据电阻定律有
其中
联立可得
21. 如图所示，有两个质量均为 m、带等量异号电荷的小球M和N，带电量为Q，通过两根长度均为L的绝缘轻绳悬挂在电场中O点，两个小球处在一水平向右匀强电场中，平衡后两轻绳与竖直方向的夹角均为 。已知静电力常量为k，重力加速度大小为g， 则球M带___________电荷（填“正”或“负”）， M与N之间的相互作用力大小为___________，匀强电场的电场强度为___________。
【答案】 ①. 负 ②. k ③.
【解析】
【详解】[1]对小球M受力分析，如图
可知所受匀强电场的电场力方向为水平向左，即受力方向与场强方向相反，带负电荷。
[2] 由库仑定律，可得M与N之间的相互作用力大小为
由几何关系，可知
联立，解得
[3]由平衡条件，可得
，
又
联立，解得
22. 2022年北京冬季奥运会上，跳台滑雪使观众心潮澎湃。自由式滑雪女子大跳台比赛，中国选手谷爱凌获得金牌。位于北京市石景山区首钢老工业园区北区，是北京2022年冬奥会自由式滑雪和单板滑雪比赛的场地。在赛道上有一段倾角斜坡AB和一段水平赛道BC，如图所示，有一滑雪者若从倾角的坡顶A 处由静止开始自由下滑至坡底B处后再滑上一段水平雪地到C处。斜坡与水平面平滑连接，滑雪者滑板与雪道间的摩擦会随运动速度变化，假设滑雪者速度小于时滑雪板与雪地间的动摩擦因数为，速度大于时动摩擦因数变为，空气阻力忽略，滑雪者到达B处的速度大小为，BC长为。（，g取）求：
（1）滑雪者在斜坡上运动总时间；
（2）坡道AB的长度
（3）滑雪者到达C点的速度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据题意可知，滑雪者在段，刚开始滑雪者速度小于时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数为，由牛顿第二定律有
代入数据解得
当滑雪者速度大于时，由牛顿第二定律有
解得
由运动学公式可得，滑雪者在斜坡上运动总时间为
（2）从静止下滑至速度为6m/s时，由位移公式可得
代入数据解得
由运动学公式可得
解得
（3）滑雪者在水平面运动，假设滑雪者运动到点时速度大于，由牛顿第二定律有
解得
由位移公式有
解得
假设成立，则滑雪者到达C点的速度为。
23. 某校科技小组参加了如图所示的轨道游戏项目，图中P为弹性发射装置，AB为倾角为的倾斜轨道，BC为水平轨道，为竖直圆轨道，为足够长的倾斜曲线轨道，各段轨道均平滑连接，AB、BC段动摩擦因数为，其余各段轨道均光滑。已知滑块质量为，圆轨道半径R大小可以调整，轨道AB长为1m，BC长为1.2m，弹射装置P把滑块以为速度水平弹出，恰好从A点沿斜面方向无碰撞进入斜面，滑块可视为质点。（，，g取）
（1）弹射装置P离A点的竖直高度；
（2）若圆周轨道半径为0.1m，滑块经过竖直圆轨道最高点时对轨道的压力；
（3）若滑块从A点进入轨道后运动不脱离轨道，圆轨道半径R应满足的条件。
【答案】（1）0.45m；（2）12N ，方向竖直向上；（3）0
【详解】（1）弹射装置将滑块弹射出去后滑块做平抛运动，恰好从A点沿斜面方向无碰撞进入斜面，则可知进入A点时竖直方向的速度与水平方向的速度关系有
解得
竖直方向做自由落体运动，有
解得
（2） 由平抛运动特点得A点速度
从A到圆轨道最高点，由动能定理
解得
在圆轨道最高点由牛顿第二定律有
解得
F=12N
根据牛顿第三定律可知，滑块对轨道压力为12N，方向竖直向上。
（3）滑块刚好不脱离轨道，有两种临界情况，一是刚好能够到达圆轨道最高点，二是刚好到达与圆轨道圆心等高的地方。
第一种情况：在最高点有
从A到圆轨道最高点，由动能定理
解得
R=0.34m
第二种情况： 从A到与圆心等高的位置，由动能定理
解得
R=0.85m
则可知滑块从A点进入后不脱离轨道时R应满足
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