2024上海市东华大学附属奉贤致远中学高三上学期期中考试物理含解析

这是一份2024上海市东华大学附属奉贤致远中学高三上学期期中考试物理含解析，共28页。试卷主要包含了选择题，综合题等内容，欢迎下载使用。
考试时间：60 分钟 满分 100 分
一、选择题（共14小题，共46分。第1-10题每小题3分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。第11-14题每小题4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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
1. 在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑影缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，这种天文现象称为“金星凌日”，如图所示。下面说法正确的是（ ）
A. 地球在金星与太阳之间
B. 观测“金星凌日”时可将太阳看成质点
C. 以太阳为参考系，金星绕太阳一周位移不为零
D. 以太阳为参考系，可以认为金星是运动的
2. 关于近代物理研究，下列叙述符合事实的是（ ）
A. 天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的
B. 同种金属发生光电效应时，入射光的频率越低，光电子的最大初动能越大
C. 卢瑟福用粒子轰击获得反冲核，发现了中子
D. 玻尔理论表明，氢原子能量越高，氢原子核外电子做圆周运动的动能越小
3. 《考工记》是春秋战国时期齐国人的一部科技著作，是古代手工技术规范的汇集。其中的《辀人篇》中记载：“劝登马力，马力既竭，辀尤能一取焉。”意思是：马拉车的时候，马停止用力了，车还能前进一段距离，这是世界上对惯性现象的最早论述。下列说法正确的是（ ）
A. 马停止用力，车在短时间内还受到向前拉力，所以还能继续前进一段距离
B. 马停止用力，由于车的惯性，所以车仍能继续前进一段距离才停下来
C. 车停下来的过程中，随着速度逐渐减小，车的惯性也逐渐减小
D. 车完全停下来后，处于平衡状态，根据牛顿第一定律，车不受任何外力的作用
4. 关于牛顿第二定律，下列说法正确的是（ ）
A. 加速度与合力的关系是瞬时对应关系，即a与F同时产生、同时变化、同时消失
B. 加速度的方向与合外力的方向可以不相同
C. 同一物体的运动速度变化越大，受到的合外力也越大
D. 物体的质量与它所受的合外力成正比，与它的加速度成反比
5. 2021年12月9日，在“天宫课堂”中“太空教师”王亚平往水球中注入一个气泡，气泡静止在水中，如图所示，此时（ ）
A. 气泡内气体在界面处对水产生压强
B. 气泡内分子热运动停止
C. 水球外表面的水分子比水球内的水分子密集
D. 水与气泡界面处，水分子间作用力表现为斥力
6. 目前科学家已经能够制备出能级较高的氢原子。已知氢原子第n能级的能量eV，金属钨的逸出功为4.54eV，如图是按能量大小排列的电磁波谱，其中可见光的能量区间为1.62eV～3.11eV。下列说法正确的是（ ）

A. 紫外线波段的光子均不能使基态氢原子电离
B. 氢原子跃迁时可能会辐射可见光波段的光子
C. 用红外线长时间照射金属钨能产生光电效应
D. 用可见光照射处于n＝20能级的氢原子不能使其电离
7. 装修石材通常具有一定的辐射，主要是因为其中含有放射性元素氡，氡核（）发生一次衰变后生成新核钋（），放出一个粒子X及一个光子。氡的半衰期为天，下列说法正确的是（ ）
A. X粒子B. X与光子均属于实物粒子
C. 钋核的比结合能比氡核大D. 石材中氡经过天会全部衰变完
8. 图像中，一定质量的理想气体经历过程又回到状态a，图像中的bc段与横轴平行，ca段与纵轴平行。下列说法正确的是（ ）

A. 由是等温变化过程
B. 由外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量
C. 由气体从外界吸收的热量小于气体内能的增加量
D. 由气体内能增加
9. 吊车是工程上常用的一种机械，如图所示为一吊车吊起一批木材，吊车大臂支架顶端固定一定滑轮，一根缆绳绕过定滑轮，一端固定于吊车车身的控制器上，另一端连接一吊钩，吊钩下挂着木材，保持缆绳的长度不变，控制吊车大臂支架绕固定轴转动使木材缓慢升高，在木材缓慢升高的过程中吊钩不会碰到定滑轮，木材也不会接触到大臂。为了研究问题的方便，不计缆绳和定滑轮的质量及一切摩擦力，则在此过程中下列说法正确的是（ ）
A. 缆绳上的弹力一直增大
B. 吊车大臂支架对定滑轮的弹力一直增大
C. 吊车大臂支架对定滑轮的弹力方向始终沿吊车大臂支架方向
D. 两缆绳对定滑轮的作用力与竖直方向的夹角不变
10. 如图所示，有两本书叠放在一起静止放置于倾角为θ的倾斜桌面上，上面书本质量为M，下面书本质量为m，下面书本有二分之一伸出桌面，桌面与书本之间的动摩擦因数为μ1，书本与书本之间的动摩擦因数为μ2，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）

A. 下面书本受到的支持力大小为
B. 桌面对上面书本的作用力方向一定竖直向上
C. 逐渐增大桌面倾斜的角度，上面书本一定比下面书本先滑动
D. 上面书本受到的摩擦力大小为Mgsinθ
11. 电梯“对重”主要功能是相对平衡轿厢重量，在电梯工作中使轿厢与“对重”的重量保持在限额之内，保证电梯的牵引传动正常。如图1所示，驱动装置带动钢丝绳使轿厢和“对重”在竖直方向运动。当轿厢从顶楼向下运动时，v-t图像如图2所示，下列说法正确的是（ ）
A. 在0~t1时间内，轿厢处于失重状态
B. 在0~t1时间内，钢丝绳对轿厢的拉力先增大后减小
C. t2~t3时间内，“对重”处于失重状态
D. 在t1~t2时间内，钢丝绳对轿厢的拉力大小等于钢丝绳对“对重”的拉力大小
12. 浙江大学高分子系高超教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶，它刷新了目前世界上最轻的固体材料的纪录，弹性和吸油能力令人惊喜，这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅是空气密度的。设气凝胶的密度为（单位为），摩尔质量为M（单位为kg/ml），阿伏加德罗常数为，则下列说法正确的是（ ）
A. a千克气凝胶所含的分子数
B. 气凝胶的摩尔体积
C. 每个气凝胶分子的体积
D. 每个气凝胶分子的直径
13. 如图所示，水银柱上面封闭一段气体，管内外水银面高度差h=72cm，大气压强为76cmHg，下列说法正确的是（ ）
A. 将管稍上提，h变大
B. 将管下插至D项所述位置时，管内封闭气体的压强大于76cmHg
C. 将管下插至D项所述位置时，管内外水银面高度差小于70cm
D. 将管下插至管顶与管外水银面高度差为70cm时，管内外水银面高度差也是70cm
14. 某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，力传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，力传感器记录的如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 实验中必须让木板保持匀速运动
B. 物块受静摩擦力作用，物块受滑动摩擦力作用
C. 最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约7∶6
D. 只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
二、综合题（共54分。15题8分；16题8分；17题12分；18题12分；19题14分）
15. 太阳能光电直接转换器的工作原理是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能。图示为测定光电流的电路简图。

（1）现给光电管加正向电压，则A极是电源的______极，E连线柱是电流表的______接线柱（填“正”或“负”）；
（2）入射光应照射在______极上（填“C”或“D”）；
（3）若电流表读数是，电子所带电荷量，则每秒钟从光电管阴极发射出的光电子至少是______个。
16. 洋山深水港2022年的运营效率居全球首位。这与码头上数百台塔吊的高效运行密切相关。
（1）如图所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A，小车下装有吊着物体B的吊钩。塔吊将质量为M的物体B从静止开始垂直吊起，如果高度足够高，吊车保持额定功率P不变，物体B将做（ ）
A．匀加速直线运动
B．加速度增大的加速运动
C．加速度减小的加速运动最后做匀速直线运动
D．先匀加速直线运动后匀减速直线运动
（2）物体B运动的最大速度为___________（重力加速度为g）。
（3）如果在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时，吊钩将物体B向上吊起，A、B之间的距离d随时间t以（SI）（SI表示国际单位制，式中H为吊臂离地面的高度）的规律变化，则物体做（ ）
A．速度大小不变的曲线运动
B．速度大小不变的直线运动
C．加速度大小方向均不变的曲线运动
D．加速度大小方向均不变的直线运动
E．加速度大小方向均变化的曲线运动
F．加速度大小方向均变化的直线运动
17. 某同学用如图所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移动到体积最大的位置，接上软管和压强传感器，记录此时注射器内被封闭气体的压强p和体积V；推动活塞压缩气体，记录多组气体的压强和体积。
（1）为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，以下说法正确的是（ ）
A．要尽可能保持环境温度不变
B．实验过程中应缓慢地推动活塞
C．实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞
D．实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油
（2）分别在环境温度为T1、T2时完成上述探究活动。下列各图能正确且直观地反映实验过程中，气体压强p随体积V变化规律的是（ ）
A． B. C. D.
（3）实验中发现，气体压强与体积的乘积pV越来越小，原因可能是（ ）
A．实验时用手长时间握住注射器气体部分
B．涂抹润滑剂过多，部分进入到密封气体腔内
C．注射器与传感器连接直管内有部分气体
D．实验时注射器内的气体发生了泄露
（4）该同学用此装置测量大米的密度。他取少许大米，先用天平测出其质量，再将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，根据实验测量数据，作出图像可能是图中的___________。（选填“A”“B”或“C”）
（5）该同学用第（4）问中图线与纵轴交点坐标（或坐标的绝对值）作为大米体积，由此求出大米的密度比真实值___________（选填“A。偏大”“B。偏小”或“C。相等”）
18. 如图1所示，导热性能良好、内壁光滑的汽缸开口向上放置，其上端口装有固定卡环。质量为、面积为的活塞将一定质量的理想气体封闭在缸内，开始时缸内封闭气体的体积为。现缓慢升高环境温度，使气体从状态变化到状态，缸内气体体积随温度变化的图像如图2所示，气体质量保持不变，已知大气压强为，重力加速度取。求：
（1）开始时环境的温度多高；气体变化到状态时气体的压强多大（压强保留2位小数）；
（2）若气体在整个过程中吸收的热量为，则整个过程缸内气体内能的增加量为多少。

19. 滑雪运动深受年轻朋友喜爱，上海也开了许多室内滑雪场，我们“足不出沪”就能滑雪！室内滑雪一般有斜直雪道和一段水平雪道组成。
某同学用滑雪板从静止开始沿斜直雪道匀变速下滑，滑行60m后进入水平雪道，需要再滑行80m后匀减速到零，整个滑行时间为14s。已知该同学和滑雪板的总质量为60kg，斜直雪道倾角为 37°，重力加速度g 10m/s2，忽略空气阻力（ sin37  0.6， cs37  0.8）。
（1）斜直雪道上的平均速度 水平雪道上的平均速度（填“大于”、“等于”或“小于”）
（2）求该同学和滑雪圈在斜直雪道上受到的平均阻力Ff的大小；
（3）室内滑雪场受场地限制，水平雪道距离缩短为60m，再铺设10m长的防滑毯，可使该同学和滑雪圈在防滑毯终点恰好安全停下，求防滑毯与滑板之间的动摩擦因数。
东华致远2023学年第一学期期中教学评估
高三物理
考试时间：60 分钟 满分 100 分
一、选择题（共14小题，共46分。第1-10题每小题3分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。第11-14题每小题4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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
1. 在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑影缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，这种天文现象称为“金星凌日”，如图所示。下面说法正确的是（ ）
A. 地球在金星与太阳之间
B. 观测“金星凌日”时可将太阳看成质点
C. 以太阳为参考系，金星绕太阳一周位移不为零
D. 以太阳为参考系，可以认为金星是运动的
【答案】D
【解析】
【详解】A．“金星凌日”现象的成因是光沿直线传播，当金星转到太阳和地球之间且三者在一条直线上时，金星挡住了沿直线传播的太阳光，人们看到太阳上的黑影实际上是金星，由此可知发生“金星凌日”现象时，金星在地球和太阳之间，故A错误；
B．观测“金星凌日”时，如果将太阳看成质点，无法看到此现象，故B错误；
C．以太阳为参考系，金星绕太阳一周起点和终点重合，位移为0，故C错误；
D．以太阳为参考系，金星和太阳的位置是变化的，则可以认为金星是运动的，故D正确。
故选D。
2. 关于近代物理研究，下列叙述符合事实的是（ ）
A. 天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的
B. 同种金属发生光电效应时，入射光的频率越低，光电子的最大初动能越大
C. 卢瑟福用粒子轰击获得反冲核，发现了中子
D. 玻尔理论表明，氢原子能量越高，氢原子核外电子做圆周运动的动能越小
【答案】D
【解析】
【详解】A．天然放射现象证明了原子核有复杂结构，故A错误；
B．根据
可知当入射光的频率越光电子的最大初动能越大，故B错误；
C．卢瑟福用粒子轰击获得反冲核有
发现了质子，故C错误；
D．玻尔理论表明，氢原子能量越高，电子绕核运动的半径越大
联立可得
半径越大，动能越小，故D正确。
故选D。
【点睛】天然放射现象，揭示原子核有复杂结构；玻尔理论是在卢瑟福核式结构基础上引进的。
3. 《考工记》是春秋战国时期齐国人的一部科技著作，是古代手工技术规范的汇集。其中的《辀人篇》中记载：“劝登马力，马力既竭，辀尤能一取焉。”意思是：马拉车的时候，马停止用力了，车还能前进一段距离，这是世界上对惯性现象的最早论述。下列说法正确的是（ ）
A. 马停止用力，车在短时间内还受到向前拉力，所以还能继续前进一段距离
B. 马停止用力，由于车的惯性，所以车仍能继续前进一段距离才停下来
C. 车停下来的过程中，随着速度逐渐减小，车的惯性也逐渐减小
D. 车完全停下来后，处于平衡状态，根据牛顿第一定律，车不受任何外力的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A．马停止用力，车就不再受到向前拉力作用，由于车惯性，所以车还能继续前进一段距离，A错误；
B．马停止用力，由于车的惯性，所以车仍能继续前进一段距离才停下来，B正确；
C．质量是惯性的唯一的量度，因此车停下来的过程中，随着速度逐渐减小，可车的质量不变，车的惯性大小不变，C错误；
D．车完全停下来后，处于平衡状态，车只是在运动的方向上不受力作用，可在竖直方向上，车仍受到重力与地面的支持力的作用，这两个力大小相等方向相反，合力是零，D错误。
故选B。
4. 关于牛顿第二定律，下列说法正确的是（ ）
A. 加速度与合力的关系是瞬时对应关系，即a与F同时产生、同时变化、同时消失
B. 加速度的方向与合外力的方向可以不相同
C. 同一物体的运动速度变化越大，受到的合外力也越大
D. 物体的质量与它所受的合外力成正比，与它的加速度成反比
【答案】A
【解析】
【详解】A．加速度与合力的关系是瞬时对应关系，a随合力的变化而变化，故A正确；
B．根据牛顿第二定律可知，加速度方向与合外力方向总是相同的，故B错误；
C．速度变化大，加速度不一定大，则合力不一定大，故C错误；
D．质量是物体的固有属性，不随合力、加速度的变化而变化，故D错误；
故选A
5. 2021年12月9日，在“天宫课堂”中“太空教师”王亚平往水球中注入一个气泡，气泡静止在水中，如图所示，此时（ ）
A. 气泡内气体在界面处对水产生压强
B. 气泡内分子热运动停止
C. 水球外表面的水分子比水球内的水分子密集
D. 水与气泡界面处，水分子间作用力表现为斥力
【答案】A
【解析】
【详解】A．由于在失重状态下，气泡内气体在界面处存在压力差，所以对水产生压强，故A正确；
B．气泡内分子在永不停息的进行热运动，不会停止，选项B错误；
C．水球外表面出现表面张力，则水球外表面的水分子比水球内的水分子稀疏，选项C错误；
D．水与气泡界面处，水分子较为稀疏，水分子间作用力表现为引力，故D错误。
故选A。
6. 目前科学家已经能够制备出能级较高的氢原子。已知氢原子第n能级的能量eV，金属钨的逸出功为4.54eV，如图是按能量大小排列的电磁波谱，其中可见光的能量区间为1.62eV～3.11eV。下列说法正确的是（ ）

A. 紫外线波段的光子均不能使基态氢原子电离
B. 氢原子跃迁时可能会辐射可见光波段的光子
C. 用红外线长时间照射金属钨能产生光电效应
D. 用可见光照射处于n＝20能级的氢原子不能使其电离
【答案】B
【解析】
【详解】A．基态氢原子具有的能量为E1=-13.6eV，若基态氢原子电离，则需要吸收的光子能量E≥13.6eV，由题图可知紫外线波段中明显存在光子能量E≥13.6eV的光子，这些光子可以使基态氢原子电离，故A错误；
B．氢原子跃迁时可能会辐射可见光波段的光子，如从2能级到3能级，故B正确；
C．金属钨的逸出功为4.54eV，由题图可知，红外线的光子能量小于4.54eV，故不能让金属钨产生光电效应，故C错误；
D．能级n=20的氢原子能量为
由题图可知可见光的光子能量大于0.034eV，故可见光可以使n=20的氢原子失去一个电子变成氢离子，故D错误。
故选B。
7. 装修石材通常具有一定的辐射，主要是因为其中含有放射性元素氡，氡核（）发生一次衰变后生成新核钋（），放出一个粒子X及一个光子。氡的半衰期为天，下列说法正确的是（ ）
A. X为粒子B. X与光子均属于实物粒子
C. 钋核的比结合能比氡核大D. 石材中氡经过天会全部衰变完
【答案】C
【解析】
【详解】A．新核钋（）的电荷数比氡核（）小2，而质量小4，根据电荷数和质量数守恒，可得放出的粒子X的电荷数为2，质量数为4，是粒子，A错误；
B．光子是电磁波，不是实物粒子，B错误；
C．衰变过程有质量亏损，核子的比结合能变大，C正确；
D．每经过一个半衰期，原子核有半数发生衰变，这个一半是指当前的一半，故经过两个半衰期，氡会剩下四分之一，故D错误。
故选C。
8. 图像中，一定质量的理想气体经历过程又回到状态a，图像中的bc段与横轴平行，ca段与纵轴平行。下列说法正确的是（ ）

A. 由是等温变化过程
B. 由外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量
C. 由气体从外界吸收的热量小于气体内能的增加量
D. 由气体内能增加
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据理想气体状态方程，可得气体压强降低、体积增大，但是无法判断状态a和状态b的pV的大小关系，所以不能判断a到b温度的变化，故A错误；
B．气体由压强不变，体积变小，可得温度T降低，内能减少（），根据结合体积变小外界对气体做正功（），可得此时气体对外界放出热量（），且放出的热量大于外界对气体做的功，故B正确；
C．气体由气体体积不变，压强增大，所以温度升高，内能增大，根据可知，气体的内能增加量等于从外界吸收的热量，故C错误；
D．由于气体在a状态的温度高于c，则可知气体从气体内能减小，故D错误。
故选B。
9. 吊车是工程上常用的一种机械，如图所示为一吊车吊起一批木材，吊车大臂支架顶端固定一定滑轮，一根缆绳绕过定滑轮，一端固定于吊车车身的控制器上，另一端连接一吊钩，吊钩下挂着木材，保持缆绳的长度不变，控制吊车大臂支架绕固定轴转动使木材缓慢升高，在木材缓慢升高的过程中吊钩不会碰到定滑轮，木材也不会接触到大臂。为了研究问题的方便，不计缆绳和定滑轮的质量及一切摩擦力，则在此过程中下列说法正确的是（ ）
A. 缆绳上的弹力一直增大
B. 吊车大臂支架对定滑轮的弹力一直增大
C. 吊车大臂支架对定滑轮的弹力方向始终沿吊车大臂支架方向
D. 两缆绳对定滑轮的作用力与竖直方向的夹角不变
【答案】B
【解析】
【详解】A．以木材和吊钩整体为研究对象，设木材和吊钩的总质量为m，根据平衡条件可得缆绳对木材和吊钩整体的弹力，在木材缓慢升高的过程中木材和吊钩整体处于平衡状态，则缆绳上的弹力大小不变，选项A错误；
BC．以定滑轮为研究对象，设绕过定滑轮的缆绳的夹角为α，根据三力平衡条件可得，大臂支架对定滑轮的弹力方向在缆绳夹角α角平分线的反向延长线上，但不一定沿吊车大臂支架方向，大小为
在木材缓慢升高的过程中，与吊钩连接的缆绳一直处于竖直方向，与控制器连接的缆绳与竖直方向的夹角逐渐减小，即缆绳的夹角α逐渐减小，则吊车大臂支架对定滑轮的弹力一直增大，选项B正确，选项C错误；
D．缆绳对木材和吊钩整体的弹力，大小不变，两缆绳对定滑轮的作用力为两个弹力的合力，合力方向一定在两缆绳夹角α的角平分线方向上，挂木材的缆绳与竖直方向夹角不变，两缆绳夹角α减小，则两缆绳对定滑轮的作用力与竖直方向的夹角逐渐减小，选项D错误。
故选B。
10. 如图所示，有两本书叠放在一起静止放置于倾角为θ的倾斜桌面上，上面书本质量为M，下面书本质量为m，下面书本有二分之一伸出桌面，桌面与书本之间的动摩擦因数为μ1，书本与书本之间的动摩擦因数为μ2，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）

A. 下面书本受到的支持力大小为
B. 桌面对上面书本的作用力方向一定竖直向上
C. 逐渐增大桌面倾斜的角度，上面书本一定比下面书本先滑动
D. 上面书本受到的摩擦力大小为Mgsinθ
【答案】D
【解析】
【详解】A．将两本书看作一个整体则，下面书本受到的支持力大小为
FN = (m＋M)gcsθ
A错误；
B．桌面与上面书本没有相互作用，B错误；
C．逐渐增大桌面倾斜角度，当书恰好要滑动时，对上面的书有
Mgsinθ = μ1Mgcsθ
对于下面的书有
(m＋M)gsinθ = μ2(m＋M)gcsθ
但由于不知道μ1、μ2间的大小关系，则无法判断哪本书先滑动，C错误；
D．由于书本静止，则对上面书本有
f = Mgsinθ
D正确。
故选D。
11. 电梯“对重”的主要功能是相对平衡轿厢重量，在电梯工作中使轿厢与“对重”的重量保持在限额之内，保证电梯的牵引传动正常。如图1所示，驱动装置带动钢丝绳使轿厢和“对重”在竖直方向运动。当轿厢从顶楼向下运动时，v-t图像如图2所示，下列说法正确的是（ ）
A. 在0~t1时间内，轿厢处于失重状态
B. 在0~t1时间内，钢丝绳对轿厢的拉力先增大后减小
C. 在t2~t3时间内，“对重”处于失重状态
D. 在t1~t2时间内，钢丝绳对轿厢的拉力大小等于钢丝绳对“对重”的拉力大小
【答案】AC
【解析】
【详解】A．由图可知在0~t1时间内，轿厢从顶楼向下做加速运动，加速度方向向下，轿厢处于失重状态，故A正确；
B．根据v-t图像的斜率表示加速度可知，在0~t1时间内轿厢的加速度先增大后减小，且加速度向下，则由
mg-F=ma
可知，钢丝绳对轿厢的拉力先减小后增大，故B错误；
C．在t2~t3时间内，“对重”向上做减速运动，加速度方向向下，“对重”处于失重状态，故C正确；
D．在t1~t2时间内，轿厢虽然做匀速运动，轿厢与“对重”重量不相等，因为中间有驱动电机在调控，钢丝绳对轿厢的拉力大小不等于钢丝绳对“对重”的拉力大小，故D错误。
故选AC。
12. 浙江大学高分子系高超教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶，它刷新了目前世界上最轻的固体材料的纪录，弹性和吸油能力令人惊喜，这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅是空气密度的。设气凝胶的密度为（单位为），摩尔质量为M（单位为kg/ml），阿伏加德罗常数为，则下列说法正确的是（ ）
A. a千克气凝胶所含的分子数
B. 气凝胶的摩尔体积
C. 每个气凝胶分子的体积
D. 每个气凝胶分子的直径
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．气凝胶的摩数为
则气凝胶所含有的分子数为
A正确；
B．气凝胶的摩尔体积为
故B正确；
B正确，
C．气凝胶中包含个分子，故每个气凝胶分子的体积为
C正确：
D．设每个气凝胶分子的直径为d，则有
解得
D错误。
故选ABC。
13. 如图所示，水银柱上面封闭一段气体，管内外水银面高度差h=72cm，大气压强为76cmHg，下列说法正确的是（ ）
A. 将管稍上提，h变大
B. 将管下插至D项所述位置时，管内封闭气体的压强大于76cmHg
C. 将管下插至D项所述位置时，管内外水银面高度差小于70cm
D. 将管下插至管顶与管外水银面高度差为70cm时，管内外水银面高度差也是70cm
【答案】AC
【解析】
【详解】A．水银柱产生的压强与封闭空气柱产生的压强之和等于外界大气压，即
若将管稍上提，管内空气柱的体积增大，由于温度不变，根据玻意耳定律可知，封闭空气柱的压强减小，所以水银柱的高度h变大，故A正确；
BCD．将管下插至管顶与管外水银面高度差为70cm时，管内封闭气体体积变小，压强增大，所以管内外液面差变小，即管内外水银面高度差小于70cm，管内封闭气体压强小于76cmHg，故C正确，BD错误。
故选AC。
14. 某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，力传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，力传感器记录的如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 实验中必须让木板保持匀速运动
B. 物块受静摩擦力作用，物块受滑动摩擦力作用
C. 最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为7∶6
D. 只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】AB．为了能研究摩擦力随时间的变化曲线，故物块一直要处于静止状态，则向左的摩擦力一直与向右轻绳的拉力平衡，图乙是向右轻绳的拉力随时间变化曲线，故图乙也可以反映摩擦力随时间变化的曲线，由图可乙知向右轻绳的拉力先增大后减小，最后趋于不变，故物块在受静摩擦力作用，受滑动摩擦力作用，所以不需要让木板保持匀速运动，故A正确，B错误；
C．由图可知，最大静摩擦力约为3.5N，滑动摩擦力约为3.0N，故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为7:6，故C正确；
D．根据
，
可知，由于不知道物块的重力，故无法求物块与木板间的动摩擦因数，故D错误；
故选BC。
二、综合题（共54分。15题8分；16题8分；17题12分；18题12分；19题14分）
15. 太阳能光电直接转换器的工作原理是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能。图示为测定光电流的电路简图。

（1）现给光电管加正向电压，则A极是电源的______极，E连线柱是电流表的______接线柱（填“正”或“负”）；
（2）入射光应照射在______极上（填“C”或“D”）；
（3）若电流表读数是，电子所带电荷量，则每秒钟从光电管阴极发射出的光电子至少是______个。
【答案】 ①. 正 ②. 负 ③. D ④.
【解析】
【详解】（1）[1]由图可知，D为阴极，C是对阴极，电子在电场力作用下，从D加速到C，则电源左边 A为正极，右边B为负极；电流应从电流表正极流入，所以电流变是上正下负；故E连线柱是电流表负接线柱。
（2）[3]从光电管阴极D发射的光电子，要在回路中定向移动形成电流，因此光射在D极上；
（3）[4]因A端应该与电源的正极相连，这样电子出来即可被加速，从而在回路中形成电流;每秒在回路中通过的电量为
Q=It
所以产生的光电子数目至少为
联立得
16. 洋山深水港2022年的运营效率居全球首位。这与码头上数百台塔吊的高效运行密切相关。
（1）如图所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A，小车下装有吊着物体B的吊钩。塔吊将质量为M的物体B从静止开始垂直吊起，如果高度足够高，吊车保持额定功率P不变，物体B将做（ ）
A．匀加速直线运动
B．加速度增大的加速运动
C．加速度减小的加速运动最后做匀速直线运动
D．先匀加速直线运动后匀减速直线运动
（2）物体B运动的最大速度为___________（重力加速度为g）。
（3）如果在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时，吊钩将物体B向上吊起，A、B之间的距离d随时间t以（SI）（SI表示国际单位制，式中H为吊臂离地面的高度）的规律变化，则物体做（ ）
A．速度大小不变的曲线运动
B．速度大小不变的直线运动
C．加速度大小方向均不变的曲线运动
D．加速度大小方向均不变的直线运动
E．加速度大小方向均变化的曲线运动
F．加速度大小方向均变化的直线运动
【答案】 ①. C ②. ③. C
【解析】
【详解】（1）[1]以物体B为对象，根据牛顿第二定律可得
吊车保持额定功率P不变，则有
随着速度的增大，牵引力逐渐减小，则物体B的加速度逐渐减小，物体B做加速度逐渐减小的加速运动，当牵引力等于物体B的重力时，物体B开始做匀速直线运动。
故选C。
（2）[2]当牵引力等于物体B的重力时，物体B做匀速直线运动，速度达到最大，则有
解得
（3）[3]根据题意可知物体B水平方向做匀速直线运动，竖直设时间向上运动的位移为，则有
可得
可知物体B竖直向上做匀加速直线运动，加速度大小为
则物体B的合运动为匀变速曲线运动，速度大小逐渐增大，加速度大小和方向均不变。
故选C。
17. 某同学用如图所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移动到体积最大的位置，接上软管和压强传感器，记录此时注射器内被封闭气体的压强p和体积V；推动活塞压缩气体，记录多组气体的压强和体积。
（1）为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，以下说法正确的是（ ）
A．要尽可能保持环境温度不变
B．实验过程中应缓慢地推动活塞
C．实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞
D．实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油
（2）分别在环境温度为T1、T2时完成上述探究活动。下列各图能正确且直观地反映实验过程中，气体压强p随体积V变化规律的是（ ）
A． B. C. D.
（3）实验中发现，气体压强与体积的乘积pV越来越小，原因可能是（ ）
A．实验时用手长时间握住注射器气体部分
B．涂抹润滑剂过多，部分进入到密封气体腔内
C．注射器与传感器连接直管内有部分气体
D．实验时注射器内的气体发生了泄露
（4）该同学用此装置测量大米的密度。他取少许大米，先用天平测出其质量，再将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，根据实验测量数据，作出图像可能是图中的___________。（选填“A”“B”或“C”）
（5）该同学用第（4）问中图线与纵轴交点坐标（或坐标的绝对值）作为大米体积，由此求出大米的密度比真实值___________（选填“A。偏大”“B。偏小”或“C。相等”）
【答案】 ①. AB##BA ②. BD##DB ③. D ④. A ⑤. A（偏大）
【解析】
【详解】（1）[1]
A．保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，环境温度不变，A正确；
B．实验过程中应缓慢地推动活塞，使气体温度始终与环境温度相同，B正确；
C．实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞，气体温度将升高，C错误；
D．在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油作用是为了保证不漏气，不能保证温度不变，D错误。
故选AB。
（2）[2]
AB．对于一定质量的理想气体，当温度一定为定值，且温度越高，越大，A错误，B正确；
CD．对于一定质量的理想气体，当温度一定与成正比，斜率即的乘积，故斜率越大温度越高，C错误，D正确。
故选BD。
（3）[3]
A．实验时用手长时间握住注射器气体部分，温度变大，由克拉伯龙方程
会变大，A错误；
B．涂抹润滑剂过多，部分进入到密封气体腔内，气体体积变小，但是气体压强也会相应变大，当温度不变时，不会变化，B错误；
C．注射器与传感器连接直管内有部分气体，但是数据采集器的传感器能准确采集相应的气体的压强与体积，不会变化，C错误；
D．实验时注射器内的气体发生了泄露，由克拉伯龙方程
减少，就会减少，D正确。
故选D。
（4）[4]设大米的体积为V0，由理想气体方程得
化简得
温度不变，图像应该是A图线，A正确。
故选A
（5）[5]因为软管的存在，故偏小，由密度
大米密度偏大。
18. 如图1所示，导热性能良好、内壁光滑的汽缸开口向上放置，其上端口装有固定卡环。质量为、面积为的活塞将一定质量的理想气体封闭在缸内，开始时缸内封闭气体的体积为。现缓慢升高环境温度，使气体从状态变化到状态，缸内气体体积随温度变化的图像如图2所示，气体质量保持不变，已知大气压强为，重力加速度取。求：
（1）开始时环境的温度多高；气体变化到状态时气体的压强多大（压强保留2位小数）；
（2）若气体在整个过程中吸收的热量为，则整个过程缸内气体内能的增加量为多少。

【答案】（1），；（2）
【解析】
【详解】（1）气体从变化到发生的是等压变化，则
由图2可知
解得
开始时，缸内气体压强
气体从状态变化到状态，发生等容变化，则
解得
（2）气体从到过程对外做功为
根据热力学第一定律，整个过程气体内能增量
19. 滑雪运动深受年轻朋友的喜爱，上海也开了许多室内滑雪场，我们“足不出沪”就能滑雪！室内滑雪一般有斜直雪道和一段水平雪道组成。
某同学用滑雪板从静止开始沿斜直雪道匀变速下滑，滑行60m后进入水平雪道，需要再滑行80m后匀减速到零，整个滑行时间为14s。已知该同学和滑雪板的总质量为60kg，斜直雪道倾角为 37°，重力加速度g 10m/s2，忽略空气阻力（ sin37  0.6， cs37  0.8）。
（1）斜直雪道上的平均速度 水平雪道上的平均速度（填“大于”、“等于”或“小于”）
（2）求该同学和滑雪圈在斜直雪道上受到的平均阻力Ff的大小；
（3）室内滑雪场受场地限制，水平雪道距离缩短为60m，再铺设10m长的防滑毯，可使该同学和滑雪圈在防滑毯终点恰好安全停下，求防滑毯与滑板之间的动摩擦因数。
【答案】（1）等于；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由于在斜直雪道上从静止匀加速下滑，在水平直道上做匀减速直线运动，直至速度j减为零，匀加速运动的末速度是匀减速运动的初速度，匀加速运动的初速度是匀减速运动的末速度，则根据匀变速直线运动平均速度公式
可知，斜直雪道上的平均速度等于水平雪道上的平均速度。
（2）该同学和滑雪圈在斜直雪道上做初速度为0的匀加速直线运动，设加速度大小为，位移大小为，所用时间为，末速度为；而在水平雪道上滑行时，做末速度为0的匀减速直线运动，设位移大小为，时间为，则有
联立解得
，，
根据速度与时间的关系式可得其在斜直雪道上的加速度大小为
由牛顿第二定律有
解得
（3）设在水平雪道上滑行时加速度大小为，则可得
当水平雪道缩短为，设该同学和滑雪圈滑出水平雪道时的速度为，则有
解得
设在防滑垫上的加速度大小为，防滑垫的长度为，则有
解得
则由牛顿第二定律有
解得