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湖北省部分市州2023-2024学年高三上学期1月期末考试物理试题
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这是一份湖北省部分市州2023-2024学年高三上学期1月期末考试物理试题，共17页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。
全卷满分100分。考试用时75分钟。
祝考试顺利
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：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。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题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. 如图所示的a、b图线分别表示在平直公路上从同一位置开始行驶的a车和b车的速度随时间变化关系。下列说法正确的是（ ）
A. 两车在这段时间内的平均速度相同
B. a车在和时刻的加速度相同
C. 时刻两车速度相同，位置不同
D. 时刻，两车一定处在同一位置
【答案】C
【解析】更多优质资源可进入 【详解】A．若a车在这段时间做匀加速直线运动，其平均速度，根据图像的面积表示位移，而实际上a车在这段时间内的位移小于做匀加速直线运动的位移，则a车在这段时间内的平均速度小于匀加速直线运动的平均速度，故A错误；
B．根据图像的斜率表示加速度，知a车在和时刻的加速度方向相反，加速度不同，故B错误；
C．根据在图像中，两图线的交点表示速度相等，时刻，两车速度相同，在时间内，两车的速度图线与时间轴所围的面积不相等，则它们通过的位移不相等，因此，时刻，两车一定不在同一位置，故C正确；
D．在时间内，两车的速度图线与时间轴所围的面积不一定相等，则它们通过的位移不一定相等，因此，时刻，两车不一定再一次处在同一位置，故D错误。
故选C。
2. 物理实验是物理理论研究的基石。关于下面几幅图说法正确的是（ ）
A. 图甲说明发生光电效应时，频率大的光对应的遏止电压一定小
B. 图乙说明在粒子散射实验中，大多数粒子都有了明显偏转
C. 图丙说明氡原子核衰变时，每过天，发生衰变的原子核数目保持不变
D. 由图丁可以推断出，氧原子核（）比锂原子核（）更稳定
【答案】D
【解析】
【详解】A．图甲说明产生光电效应时，频率大的光对应的反向遏止电压一定大，故A错误；
B．图乙说明在散射实验中，大多数粒子经金箔后仍沿原来方向运动，只有少数粒子产生了较大角度的偏转，极少数粒子偏转角很大，有的几乎沿原路返回，故B错误；
C．图丙说明氡原子核衰变时的规律是，每过3.8天，原子核发生衰变的数量下降一半，原子核发生衰变的概率不变，故C错误；
D．由图丁可知，质量数中等的原子核比结合能最大，原子核越稳定，图中氧的原子核（）是比锂的原子核（）更接近中等质量数的原子核，所以氧的原子核（）比锂的原子核（）更稳定，故D正确。
故选D。
3. 弹弓飞箭（如图所示）颇受小孩的喜爱，某次一小孩手拉紧橡皮筋发射器，松开手后将飞箭竖直射向天空。从松开手至飞箭到达最高点的过程中（橡皮筋始终在弹性限度内且不计空气阻力），下列说法正确的是（ ）
A. 飞箭的机械能一直增大
B. 飞箭重力做功的功率一直增大
C. 飞箭与橡皮筋刚分离时，飞箭的速度最大
D. 橡皮筋的弹性势能和飞箭的重力势能之和先减小后增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.飞箭与橡皮筋未分离前，橡皮筋对飞箭做正功，飞箭的机械能是增加的，飞箭离开橡皮筋后机械能不变，故A错误；
BC.飞箭与橡皮筋未分离前，先做加速度逐渐减小的加速运动，接着做加速度逐渐增大的减速运动，离开飞箭后，做竖直上抛运动，当飞箭受到橡皮筋的弹力等于其重力时，即加速度为零时，飞箭的速度达最大。飞箭在最高点速度方向与重力垂直，重力功率为0，所以飞箭重力做功功率先增大再减少，故BC错误；
D.把橡皮筋与飞箭看着一个系统，系统的机械能守恒，而飞箭的动能是先增大后减小，则可知橡皮筋的弹性势能和飞箭的重力势能之和先减小后增大，故D正确。
故选D。
4. 2023年10月26日消息，据中国载人航天工程办公室消息，神舟十七号载人飞船入轨后，于北京时间2023年10月26日17时46分，成功对接于空间站天和核心舱前向端口，整个对接过程历时约小时。空间站的运行轨道可近似看作圆形轨道I，椭圆轨道II为神舟十七号载人飞船与空间站对接前的运行轨道，已知地球半径为R，两轨道相切于P点，地球表面重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A. 轨道I上的线速度大小为
B. 神舟十七号载人飞船在轨道I上P点的加速度小于在轨道II上P点的加速度
C. 神舟十七号载人飞船P点经点火加速才能从轨道II进入轨道I
D. 轨道I上的神舟十七号载人飞船想与前方的空间站对接，只需要沿运动方向加速即可
【答案】C
【解析】
详解】A．根据
可得
轨道I上半径r大于R，线速度小于，故A错误；
B．在同一位置引力大小相同，根据
故加速度相同，B错误；
C．卫星由低轨道变轨到更高的轨道时需加速，则神舟十七号载人飞船在P点经点火加速才能从轨道II进入轨道I，故C正确；
D．对接空间站需要先减速做向心运动降低轨道，再加速做离心运动进行对接，D错误。
故选C。
5. 某静电场中，其一条电场线恰好与x轴重合，其电势随坐标变化的图像如图所示，一带正电的粒子以一定初速度沿x轴从O点运动到，粒子仅受电场力，下列说法正确的是（ ）
A. 处电场强度最大
B. 处电势为零，电场强度也为零
C. 粒子在处电势能最大，动能最小
D. 粒子从到受到的电场力和从到受到的电场力方向相反
【答案】C
【解析】
【详解】CD．沿电场线方向电势逐渐降低，O到电场沿x轴负方向，到电场沿x轴正方向，粒子从O到电场力沿x轴负向，则粒子做减速运动；在到粒子受电场力沿x轴正向，则粒子加速运动，即粒子先减速后加速，在处动能最小、电势能最大，C正确、D错误；
AB．斜率大小等于电场强度大小，则在处电场强度为零，处电势为零，电场强度不为零，故AB错误。
故选C。
6. 我国是目前世界上唯一用特高压输电技术进行远距离输电的国家，也是全球特高压输电线最长、核心专利最多、技术最完备的国家。如图是交流特高压远距离输电的原理图，假定在远距离输电过程中，等效理想变压器的输入功率，输入电压，输电线上的电流，输电线的总电阻为R，输电线中的功率损失为输入功率的4%。则（ ）
A.
B. 变压器的原副线圈匝数比为
C.
D. 若保持输入功率不变，提高输电电压，则与的差值增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据电功率的计算公式
代入数据解得
故A错误；
C．根据电功率的计算公式
代入数据解得
故C错误；
D．根据电功率的计算公式
保持输入功率不变，可知增大时，减小，故的差值减小，故D错误；
B．根据原副线圈电压之比与线圈匝数的之比关系可知
故B正确
故选B。
7. 如图所示，倾角为的斜面固定在水平面上，一段轻绳左端拴接在质量为2m的物体P上，右端跨过光滑的定滑轮连接质量为m的物体Q，整个系统处于静止状态。对Q施加始终与右侧轻绳夹角为的拉力F，使Q缓慢移动直至右侧轻绳水平，该过程中物体P始终静止。下列说法正确的是（ ）
A. 拉力F先变大后变小
B. 轻绳的拉力先减小后增大
C. 物体P所受摩擦力沿斜面先向下后向上
D. 物体P所受摩擦力先增大后减小
【答案】D
【解析】
【详解】AB．设右侧轻绳与竖直方向的夹角为，设绳子上的力为，如图所示
由正弦定理可知
即
当
时，即细绳水平时力F最大，故轻绳拉力由mg增大到后又减小到mg，力F一直增大，故A、B错误；
CD．对P受力分析可知，物体P受到的摩擦力方向沿斜面向下，由平衡条件得
轻绳拉力先增大后减小，物体P所受摩擦力先增大后减小，故C错误，D正确。
故选D。
8. 水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧，舞者的手有规律的振动传导至袖子上，给人一种“行云流水”的美感。水袖可简化为一列沿x轴传播的简谐横波，如图（a）为时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为和的两质点，图（b）为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A. 简谐波向x轴负方向传播
B. 简谐波的传播速度为20m/s
C. 从图（a）所示时刻起，质点Q比质点P先到达正向最大位移处
D. 时刻，质点P恰好位于平衡位置
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由图（b）可知时Q沿y轴负方向振动，由上、下坡法判定简谐波沿x轴负方向传播，A正确；
B．由题图可知，该波波长为，周期，故波速为
B错误。
C．简谐波向x轴负方向传播，可知质点P沿y轴正方向振动，质点Q沿y轴负方向振动，因此质点P先达到正向最大位移处，C错误；
D．时，平衡位置为的质点P沿y轴正方向振动，可知经
时振动到正向最大位移处，再经
时质点P振动到平衡位置，因此在
时刻质点P恰好位于平衡位置，D正确。
故选AD。
9. 哈尔滨是中国著名的冰雪旅游城市，每年冬季都会举办盛大的冰雪节。冰雕展则成为了人们探访冬季梦幻之旅的最佳选择。冰雕展上有一块边长为1m的立方体的冰块，冰块内上下底面中心连线为，在处安装了一盏可视为点光源的灯，已知冰的折射率为。下列说法正确的是（ ）
A. 若光在冰块中发生全反射的临界角为C，则
B. 由灯直接发出的光照射到冰块四个侧面时都能从侧面射出
C. 由灯直接发出的光照射到冰块上表面时都能从上表面射出
D. 从冰块正上方沿方向观察，点光源的视深仍是1m
【答案】AC
【解析】
【详解】A．若光在冰块中发生全反射的临界角为C，则
故A正确；
BC．如图所示，在直角中，由几何关系可知
则由灯直接发出的光照到冰块上表面时都能从上表面射出，而
则由灯直接发出的光照到冰块四个侧面时不是都能从侧面射出，故B错误，C正确；
D．实深是AB，视深为h，根据折射率定义式结合几何关系可知
可得
故D错误。
故选AC。
10. 如图所示，在纸面内两直角边长均为L的三角形MNP区域内（不含边界）有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的带负电粒子从PM边的中点A平行PN边射入MNP区域，不计粒子受到的重力。下列说法正确的是（ ）
A. 粒子刚进入磁场时受到向左的洛伦兹力
B. 时，带电粒子垂直于PN边射出磁场
C. 若粒子从PN边射出磁场，则
D. 若粒子从MN边射出磁场，则粒子在磁场中运动的最长时间为
【答案】BD
【解析】
详解】A．由左手定则，洛伦兹力向右，故A错误；
B．带电粒子垂直于PN边射出磁场时，半径为，由可知速度为
故B正确；
C．当运动轨迹与MN相切时，半径小于，故C错误；
D．由几何关系可知，当运动轨迹与MN相切时，偏转的圆心角最大为，运动的最长时间
故D正确。
故选BD。
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11. 如图甲所示为某实验小组探究加速度与力、质量关系的装置（当地的重力加速度）。
（1）实验时，下列操作正确的是________。
A.将长木板垫高，平衡小车下滑时所受的阻力
B.平衡小车下滑时所受的阻力，应同时连接纸带及沙和沙桶
C.为减小实验误差，实验中要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量
D.小车应靠近电火花计时器，先释放小车，再接通电源
（2）已知电火花计时器所接电源的频率是50Hz，通过图乙所示的纸带（相邻两个计数点间的距离已标在图上，每两个相邻计数点之间还有4个计时点未画出），求出小车的加速度________（结果保留两位有效数字）。
（3）保持小车的质量M不变，不断增加沙桶内沙的质量，得到小车的加速度a与沙和沙桶总重力F之间的关系图线，发现图线明显弯曲，如图丙所示，图线出现弯曲的原因是________________，理论上可得到加速度a的大小趋向于________。
【答案】 ①. AC##CA ②. 0.48 ③. F增大后不满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量 ④. g##
【解析】
【详解】（1）[1]AC.小车的加速度由沙和沙桶的总重力产生，只有在细线与木板保持平行、平衡小车下滑时的摩擦力且沙和沙桶的总质量远小于小车的质量的条件下，实验中用沙和沙桶的总重力才能代替小车所受的合外力，AC正确；
B.平衡摩擦力时只连接纸带，B错误；
D.实验中先接通电源后释放小车，D错误。
故选AC。
（2）[2]每两个计数点之间还有4个计时点未画出，故相邻计数点的时间间隔为，根据逐差法，小车的加速度大小为
（3）[3]图线出现弯曲的原因是不满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量。
[4]根据牛顿第二定律有
其中
得
当不断增加沙桶内的沙的质量时，即当时，则加速度a的大小趋向于g。
12. 某实验小组为探究某金属材料的导电性能，需测定该金属材料的电导率（电导率是电阻率的倒数）。现有一根由该金属材料制成的粗细均匀的电阻丝，该实验小组先用多用电表粗测其阻值约为，为进一步精确测定其电导率，实验室除了螺旋测微器、游标卡尺外，还给出了以下器材：
①电流表（0~5mA，内阻）
②电流表（0∼10mA，内阻）
③定值电阻（）
④定值电阻（）
⑤滑动变阻器R（）
⑥干电池（，内阻不计）
⑦开关S及导线若干
（1）该实验小组用螺旋测微器和游标卡尺分别测量特制金属丝的直径D和长度L如上图所示，螺旋测微器读数为________mm，游标卡尺读数为________cm。
（2）根据现有器材，该实验小组设计了如图所示的电路图，其中B为被测电阻、A为定值电阻，则定值电阻A应选________（填“”或“”）。
（3）若某次测得电流表、的示数分别为、。则该金属材料的电导率的大小为________（用已知和测量物理量的符号表示）。
【答案】 ①. 0.899##0.900##0.901 ②. 1.445 ③. ④.
【解析】
【详解】（1）[1],故读数取值可以0.899mm、0.900mm、0.901mm；
[2]；
（2）[3]要使电表示数都能达到量程的三分之一以上，故电阻A选；
（3）[4]电阻
电导率为电阻率的倒数，故
13. 如图为一个简易的环境温度报警器，一固定在水平地面上的汽缸，导热性能良好，缸内温度与环境温度可以认为相等，当轻绳拉力刚好为零时，蜂鸣器开始报警。汽缸内有一质量不计、横截面积的活塞封闭着一定质量理想气体，活塞上方用轻绳悬挂着质量矩形重物。当缸内温度为时，活塞与缸底相距，与重物相距。大气压强，重力加速度大小，不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦。
（1）当活塞刚好接触重物时，求缸内气体的温度；
（2）报警器刚开始报警时，求环境温度。
【答案】（1）360K；（2）396K
【解析】
【详解】（1）从开始到活塞刚接触重物，气体为等压变化，则
解得
（2）绳子拉力刚好为零时，有
解得
14. 如图所示，光滑轨道abcd固定在竖直平面内，ab水平，半圆bcd在b处与ab相切，圆弧轨道半径。在足够长直轨道ab上放着质量分别为、的物块A、B（均可视为质点），用轻质细绳将A、B连接在一起，且A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧（未拴接）。轨道左侧的光滑水平地面上停着一质量长的小车，小车上表面与ab等高。现将细绳剪断，之后A向左滑上小车，恰能滑到小车中点；B向右滑动，经过c处时，对圆轨道的压力大小为20N。重力加速度g取。求：
（1）物块B运动到圆弧轨道c处时的速度大小；
（2）通过计算判断物块B能否到达圆弧轨道最高点d；
（3）物块A与小车之间的动摩擦因数。
【答案】（1）3m/s；（2）不能到达最高点d；（3）0.2
【解析】
【详解】（1）物块B经过圆弧轨道c处时，有
得
（2）物块B从过程
在最高点d，有
联立以上方程解得
故物块不能到达圆弧最高点d。
（3）弹簧弹开过程，根据动量守恒定律可得
弹开后，物块B从b滑到c的过程
物块A在车上滑行的过程
联立解得
15. 电磁阻尼指的是当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动这种现象。电磁阻尼现象广泛应用于需要稳定摩擦力以及制动力的场合，例如电度表、电磁制动机械，甚至磁悬浮列车等。如图所示的装置，水平平行金属轨道间距为L，处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，左端连着阻值为2R的定值电阻，细绳绕过定滑轮一端连接质量为m，长为L有效电阻为R的导体棒a，另一端连接质量为2m的重物b，导体棒a始终保持水平并垂直于导轨，且与导轨接触良好，刚开始a、b间的细绳恰好绷紧（无张力）且两者初速度均为0，现释放重物b，当重物b下落h时导体棒a速度恰好达到稳定，（运动过程中不考虑摩擦力和空气阻力的影响，导体棒a与定滑轮间的细绳始终与导轨平面平行，重力加速度g已知）求：
（1）导体棒a稳定的速度v；
（2）导体棒a从开始运动到稳定的过程中定值电阻上产生的热量Q；
（3）若释放b后，经导体棒的速度为时，b从细绳上脱落。求导体棒a在导轨上滑行的总距离。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）a棒稳定时，a受重力、支持力、拉力和向左的安培力，a棒运动时产生的感应电动势为
感应电流为
受到的安培力为
对b分析
又
联立解得
（2）根据棒和物体组成的系统，根据能量守恒
根据焦耳热公式可得
联立解得
（3）棒从静止开始运动到稳定速度，根据动量定理得，对重物b有
对棒a有
即
联立可得
全卷满分100分。考试用时75分钟。
祝考试顺利
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：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。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题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. 如图所示的a、b图线分别表示在平直公路上从同一位置开始行驶的a车和b车的速度随时间变化关系。下列说法正确的是（ ）
A. 两车在这段时间内的平均速度相同
B. a车在和时刻的加速度相同
C. 时刻两车速度相同，位置不同
D. 时刻，两车一定处在同一位置
【答案】C
【解析】更多优质资源可进入 【详解】A．若a车在这段时间做匀加速直线运动，其平均速度，根据图像的面积表示位移，而实际上a车在这段时间内的位移小于做匀加速直线运动的位移，则a车在这段时间内的平均速度小于匀加速直线运动的平均速度，故A错误；
B．根据图像的斜率表示加速度，知a车在和时刻的加速度方向相反，加速度不同，故B错误；
C．根据在图像中，两图线的交点表示速度相等，时刻，两车速度相同，在时间内，两车的速度图线与时间轴所围的面积不相等，则它们通过的位移不相等，因此，时刻，两车一定不在同一位置，故C正确；
D．在时间内，两车的速度图线与时间轴所围的面积不一定相等，则它们通过的位移不一定相等，因此，时刻，两车不一定再一次处在同一位置，故D错误。
故选C。
2. 物理实验是物理理论研究的基石。关于下面几幅图说法正确的是（ ）
A. 图甲说明发生光电效应时，频率大的光对应的遏止电压一定小
B. 图乙说明在粒子散射实验中，大多数粒子都有了明显偏转
C. 图丙说明氡原子核衰变时，每过天，发生衰变的原子核数目保持不变
D. 由图丁可以推断出，氧原子核（）比锂原子核（）更稳定
【答案】D
【解析】
【详解】A．图甲说明产生光电效应时，频率大的光对应的反向遏止电压一定大，故A错误；
B．图乙说明在散射实验中，大多数粒子经金箔后仍沿原来方向运动，只有少数粒子产生了较大角度的偏转，极少数粒子偏转角很大，有的几乎沿原路返回，故B错误；
C．图丙说明氡原子核衰变时的规律是，每过3.8天，原子核发生衰变的数量下降一半，原子核发生衰变的概率不变，故C错误；
D．由图丁可知，质量数中等的原子核比结合能最大，原子核越稳定，图中氧的原子核（）是比锂的原子核（）更接近中等质量数的原子核，所以氧的原子核（）比锂的原子核（）更稳定，故D正确。
故选D。
3. 弹弓飞箭（如图所示）颇受小孩的喜爱，某次一小孩手拉紧橡皮筋发射器，松开手后将飞箭竖直射向天空。从松开手至飞箭到达最高点的过程中（橡皮筋始终在弹性限度内且不计空气阻力），下列说法正确的是（ ）
A. 飞箭的机械能一直增大
B. 飞箭重力做功的功率一直增大
C. 飞箭与橡皮筋刚分离时，飞箭的速度最大
D. 橡皮筋的弹性势能和飞箭的重力势能之和先减小后增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.飞箭与橡皮筋未分离前，橡皮筋对飞箭做正功，飞箭的机械能是增加的，飞箭离开橡皮筋后机械能不变，故A错误；
BC.飞箭与橡皮筋未分离前，先做加速度逐渐减小的加速运动，接着做加速度逐渐增大的减速运动，离开飞箭后，做竖直上抛运动，当飞箭受到橡皮筋的弹力等于其重力时，即加速度为零时，飞箭的速度达最大。飞箭在最高点速度方向与重力垂直，重力功率为0，所以飞箭重力做功功率先增大再减少，故BC错误；
D.把橡皮筋与飞箭看着一个系统，系统的机械能守恒，而飞箭的动能是先增大后减小，则可知橡皮筋的弹性势能和飞箭的重力势能之和先减小后增大，故D正确。
故选D。
4. 2023年10月26日消息，据中国载人航天工程办公室消息，神舟十七号载人飞船入轨后，于北京时间2023年10月26日17时46分，成功对接于空间站天和核心舱前向端口，整个对接过程历时约小时。空间站的运行轨道可近似看作圆形轨道I，椭圆轨道II为神舟十七号载人飞船与空间站对接前的运行轨道，已知地球半径为R，两轨道相切于P点，地球表面重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A. 轨道I上的线速度大小为
B. 神舟十七号载人飞船在轨道I上P点的加速度小于在轨道II上P点的加速度
C. 神舟十七号载人飞船P点经点火加速才能从轨道II进入轨道I
D. 轨道I上的神舟十七号载人飞船想与前方的空间站对接，只需要沿运动方向加速即可
【答案】C
【解析】
详解】A．根据
可得
轨道I上半径r大于R，线速度小于，故A错误；
B．在同一位置引力大小相同，根据
故加速度相同，B错误；
C．卫星由低轨道变轨到更高的轨道时需加速，则神舟十七号载人飞船在P点经点火加速才能从轨道II进入轨道I，故C正确；
D．对接空间站需要先减速做向心运动降低轨道，再加速做离心运动进行对接，D错误。
故选C。
5. 某静电场中，其一条电场线恰好与x轴重合，其电势随坐标变化的图像如图所示，一带正电的粒子以一定初速度沿x轴从O点运动到，粒子仅受电场力，下列说法正确的是（ ）
A. 处电场强度最大
B. 处电势为零，电场强度也为零
C. 粒子在处电势能最大，动能最小
D. 粒子从到受到的电场力和从到受到的电场力方向相反
【答案】C
【解析】
【详解】CD．沿电场线方向电势逐渐降低，O到电场沿x轴负方向，到电场沿x轴正方向，粒子从O到电场力沿x轴负向，则粒子做减速运动；在到粒子受电场力沿x轴正向，则粒子加速运动，即粒子先减速后加速，在处动能最小、电势能最大，C正确、D错误；
AB．斜率大小等于电场强度大小，则在处电场强度为零，处电势为零，电场强度不为零，故AB错误。
故选C。
6. 我国是目前世界上唯一用特高压输电技术进行远距离输电的国家，也是全球特高压输电线最长、核心专利最多、技术最完备的国家。如图是交流特高压远距离输电的原理图，假定在远距离输电过程中，等效理想变压器的输入功率，输入电压，输电线上的电流，输电线的总电阻为R，输电线中的功率损失为输入功率的4%。则（ ）
A.
B. 变压器的原副线圈匝数比为
C.
D. 若保持输入功率不变，提高输电电压，则与的差值增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据电功率的计算公式
代入数据解得
故A错误；
C．根据电功率的计算公式
代入数据解得
故C错误；
D．根据电功率的计算公式
保持输入功率不变，可知增大时，减小，故的差值减小，故D错误；
B．根据原副线圈电压之比与线圈匝数的之比关系可知
故B正确
故选B。
7. 如图所示，倾角为的斜面固定在水平面上，一段轻绳左端拴接在质量为2m的物体P上，右端跨过光滑的定滑轮连接质量为m的物体Q，整个系统处于静止状态。对Q施加始终与右侧轻绳夹角为的拉力F，使Q缓慢移动直至右侧轻绳水平，该过程中物体P始终静止。下列说法正确的是（ ）
A. 拉力F先变大后变小
B. 轻绳的拉力先减小后增大
C. 物体P所受摩擦力沿斜面先向下后向上
D. 物体P所受摩擦力先增大后减小
【答案】D
【解析】
【详解】AB．设右侧轻绳与竖直方向的夹角为，设绳子上的力为，如图所示
由正弦定理可知
即
当
时，即细绳水平时力F最大，故轻绳拉力由mg增大到后又减小到mg，力F一直增大，故A、B错误；
CD．对P受力分析可知，物体P受到的摩擦力方向沿斜面向下，由平衡条件得
轻绳拉力先增大后减小，物体P所受摩擦力先增大后减小，故C错误，D正确。
故选D。
8. 水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧，舞者的手有规律的振动传导至袖子上，给人一种“行云流水”的美感。水袖可简化为一列沿x轴传播的简谐横波，如图（a）为时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为和的两质点，图（b）为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A. 简谐波向x轴负方向传播
B. 简谐波的传播速度为20m/s
C. 从图（a）所示时刻起，质点Q比质点P先到达正向最大位移处
D. 时刻，质点P恰好位于平衡位置
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由图（b）可知时Q沿y轴负方向振动，由上、下坡法判定简谐波沿x轴负方向传播，A正确；
B．由题图可知，该波波长为，周期，故波速为
B错误。
C．简谐波向x轴负方向传播，可知质点P沿y轴正方向振动，质点Q沿y轴负方向振动，因此质点P先达到正向最大位移处，C错误；
D．时，平衡位置为的质点P沿y轴正方向振动，可知经
时振动到正向最大位移处，再经
时质点P振动到平衡位置，因此在
时刻质点P恰好位于平衡位置，D正确。
故选AD。
9. 哈尔滨是中国著名的冰雪旅游城市，每年冬季都会举办盛大的冰雪节。冰雕展则成为了人们探访冬季梦幻之旅的最佳选择。冰雕展上有一块边长为1m的立方体的冰块，冰块内上下底面中心连线为，在处安装了一盏可视为点光源的灯，已知冰的折射率为。下列说法正确的是（ ）
A. 若光在冰块中发生全反射的临界角为C，则
B. 由灯直接发出的光照射到冰块四个侧面时都能从侧面射出
C. 由灯直接发出的光照射到冰块上表面时都能从上表面射出
D. 从冰块正上方沿方向观察，点光源的视深仍是1m
【答案】AC
【解析】
【详解】A．若光在冰块中发生全反射的临界角为C，则
故A正确；
BC．如图所示，在直角中，由几何关系可知
则由灯直接发出的光照到冰块上表面时都能从上表面射出，而
则由灯直接发出的光照到冰块四个侧面时不是都能从侧面射出，故B错误，C正确；
D．实深是AB，视深为h，根据折射率定义式结合几何关系可知
可得
故D错误。
故选AC。
10. 如图所示，在纸面内两直角边长均为L的三角形MNP区域内（不含边界）有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的带负电粒子从PM边的中点A平行PN边射入MNP区域，不计粒子受到的重力。下列说法正确的是（ ）
A. 粒子刚进入磁场时受到向左的洛伦兹力
B. 时，带电粒子垂直于PN边射出磁场
C. 若粒子从PN边射出磁场，则
D. 若粒子从MN边射出磁场，则粒子在磁场中运动的最长时间为
【答案】BD
【解析】
详解】A．由左手定则，洛伦兹力向右，故A错误；
B．带电粒子垂直于PN边射出磁场时，半径为，由可知速度为
故B正确；
C．当运动轨迹与MN相切时，半径小于，故C错误；
D．由几何关系可知，当运动轨迹与MN相切时，偏转的圆心角最大为，运动的最长时间
故D正确。
故选BD。
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11. 如图甲所示为某实验小组探究加速度与力、质量关系的装置（当地的重力加速度）。
（1）实验时，下列操作正确的是________。
A.将长木板垫高，平衡小车下滑时所受的阻力
B.平衡小车下滑时所受的阻力，应同时连接纸带及沙和沙桶
C.为减小实验误差，实验中要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量
D.小车应靠近电火花计时器，先释放小车，再接通电源
（2）已知电火花计时器所接电源的频率是50Hz，通过图乙所示的纸带（相邻两个计数点间的距离已标在图上，每两个相邻计数点之间还有4个计时点未画出），求出小车的加速度________（结果保留两位有效数字）。
（3）保持小车的质量M不变，不断增加沙桶内沙的质量，得到小车的加速度a与沙和沙桶总重力F之间的关系图线，发现图线明显弯曲，如图丙所示，图线出现弯曲的原因是________________，理论上可得到加速度a的大小趋向于________。
【答案】 ①. AC##CA ②. 0.48 ③. F增大后不满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量 ④. g##
【解析】
【详解】（1）[1]AC.小车的加速度由沙和沙桶的总重力产生，只有在细线与木板保持平行、平衡小车下滑时的摩擦力且沙和沙桶的总质量远小于小车的质量的条件下，实验中用沙和沙桶的总重力才能代替小车所受的合外力，AC正确；
B.平衡摩擦力时只连接纸带，B错误；
D.实验中先接通电源后释放小车，D错误。
故选AC。
（2）[2]每两个计数点之间还有4个计时点未画出，故相邻计数点的时间间隔为，根据逐差法，小车的加速度大小为
（3）[3]图线出现弯曲的原因是不满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量。
[4]根据牛顿第二定律有
其中
得
当不断增加沙桶内的沙的质量时，即当时，则加速度a的大小趋向于g。
12. 某实验小组为探究某金属材料的导电性能，需测定该金属材料的电导率（电导率是电阻率的倒数）。现有一根由该金属材料制成的粗细均匀的电阻丝，该实验小组先用多用电表粗测其阻值约为，为进一步精确测定其电导率，实验室除了螺旋测微器、游标卡尺外，还给出了以下器材：
①电流表（0~5mA，内阻）
②电流表（0∼10mA，内阻）
③定值电阻（）
④定值电阻（）
⑤滑动变阻器R（）
⑥干电池（，内阻不计）
⑦开关S及导线若干
（1）该实验小组用螺旋测微器和游标卡尺分别测量特制金属丝的直径D和长度L如上图所示，螺旋测微器读数为________mm，游标卡尺读数为________cm。
（2）根据现有器材，该实验小组设计了如图所示的电路图，其中B为被测电阻、A为定值电阻，则定值电阻A应选________（填“”或“”）。
（3）若某次测得电流表、的示数分别为、。则该金属材料的电导率的大小为________（用已知和测量物理量的符号表示）。
【答案】 ①. 0.899##0.900##0.901 ②. 1.445 ③. ④.
【解析】
【详解】（1）[1],故读数取值可以0.899mm、0.900mm、0.901mm；
[2]；
（2）[3]要使电表示数都能达到量程的三分之一以上，故电阻A选；
（3）[4]电阻
电导率为电阻率的倒数，故
13. 如图为一个简易的环境温度报警器，一固定在水平地面上的汽缸，导热性能良好，缸内温度与环境温度可以认为相等，当轻绳拉力刚好为零时，蜂鸣器开始报警。汽缸内有一质量不计、横截面积的活塞封闭着一定质量理想气体，活塞上方用轻绳悬挂着质量矩形重物。当缸内温度为时，活塞与缸底相距，与重物相距。大气压强，重力加速度大小，不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦。
（1）当活塞刚好接触重物时，求缸内气体的温度；
（2）报警器刚开始报警时，求环境温度。
【答案】（1）360K；（2）396K
【解析】
【详解】（1）从开始到活塞刚接触重物，气体为等压变化，则
解得
（2）绳子拉力刚好为零时，有
解得
14. 如图所示，光滑轨道abcd固定在竖直平面内，ab水平，半圆bcd在b处与ab相切，圆弧轨道半径。在足够长直轨道ab上放着质量分别为、的物块A、B（均可视为质点），用轻质细绳将A、B连接在一起，且A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧（未拴接）。轨道左侧的光滑水平地面上停着一质量长的小车，小车上表面与ab等高。现将细绳剪断，之后A向左滑上小车，恰能滑到小车中点；B向右滑动，经过c处时，对圆轨道的压力大小为20N。重力加速度g取。求：
（1）物块B运动到圆弧轨道c处时的速度大小；
（2）通过计算判断物块B能否到达圆弧轨道最高点d；
（3）物块A与小车之间的动摩擦因数。
【答案】（1）3m/s；（2）不能到达最高点d；（3）0.2
【解析】
【详解】（1）物块B经过圆弧轨道c处时，有
得
（2）物块B从过程
在最高点d，有
联立以上方程解得
故物块不能到达圆弧最高点d。
（3）弹簧弹开过程，根据动量守恒定律可得
弹开后，物块B从b滑到c的过程
物块A在车上滑行的过程
联立解得
15. 电磁阻尼指的是当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动这种现象。电磁阻尼现象广泛应用于需要稳定摩擦力以及制动力的场合，例如电度表、电磁制动机械，甚至磁悬浮列车等。如图所示的装置，水平平行金属轨道间距为L，处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，左端连着阻值为2R的定值电阻，细绳绕过定滑轮一端连接质量为m，长为L有效电阻为R的导体棒a，另一端连接质量为2m的重物b，导体棒a始终保持水平并垂直于导轨，且与导轨接触良好，刚开始a、b间的细绳恰好绷紧（无张力）且两者初速度均为0，现释放重物b，当重物b下落h时导体棒a速度恰好达到稳定，（运动过程中不考虑摩擦力和空气阻力的影响，导体棒a与定滑轮间的细绳始终与导轨平面平行，重力加速度g已知）求：
（1）导体棒a稳定的速度v；
（2）导体棒a从开始运动到稳定的过程中定值电阻上产生的热量Q；
（3）若释放b后，经导体棒的速度为时，b从细绳上脱落。求导体棒a在导轨上滑行的总距离。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）a棒稳定时，a受重力、支持力、拉力和向左的安培力，a棒运动时产生的感应电动势为
感应电流为
受到的安培力为
对b分析
又
联立解得
（2）根据棒和物体组成的系统，根据能量守恒
根据焦耳热公式可得
联立解得
（3）棒从静止开始运动到稳定速度，根据动量定理得，对重物b有
对棒a有
即
联立可得
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