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2023-2024学年湖南省常德市安乡县高三上学期12月月考 物理试题（含解析）
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这是一份2023-2024学年湖南省常德市安乡县高三上学期12月月考 物理试题（含解析），共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．一物体沿半径分别为r和R的半圆弧由A点经B点到达C点，经历的时间为t，如图所示，则它的平均速度和平均速率分别为（ ）
A．，向东；
B．，向东；
C．，向东；，向东
D．，向东；
2．某次，某蹦极爱好者从贵州省坝陵河特大悬索桥上自由落下，下落125m时绳索达到自然长度，此后又经一段时间他到达桥下370m的最低点。已知他的质量为49kg，重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力，则125m之后的过程中，绳对他的平均作用力大小约为（ ）
A．250NB．500NC．750ND．1250N
3．半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有竖直挡板MN。在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止状态。如图所示是这个装置的纵截面图，若用外力使MN保持竖直并缓慢地向右移动，在Q落到地面以前，发现P始终保持静止。在此过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．P、Q间的弹力逐渐增大B．地面对P的摩擦力先增大后减小
C．MN对Q的弹力逐渐减小D．Q受到P和MN的合力逐渐增大
4．静止的质子经过直线加速器加速后进入半径一定的环形加速器，在环形加速器中，质子每次经过位置A时都会被加速（如图甲所示）。当质子的速度达到要求后，再将它们分成两束引导到对撞轨道中，在对撞轨道中两束质子沿相反方向做匀速圆周运动，并最终实现对撞（如图乙所示）。质子是在磁场的作用下才得以做圆周运动的，且直线加速器的加速电压为U，质子的质量为m，电量大小为q。下列说法中正确的是（ ）
A．质子经直线加速器加速后，进入环形加速器的动能可能大于qU
B．质子在环形加速器中运动时，轨道所处位置的磁场要减小
C．质子在对撞轨道中运动时，轨道所处位置的磁场要减小
D．质子在对撞轨道上发生对撞的过程中，两质子的动量守恒
5．弹力球垂直滑梯斜向上从A点射出，第一次弹力球从A射出后直接击中滑梯底部B点，第二次弹力球从A射出后与滑梯碰撞两次击中B点。弹力球与滑梯碰撞时间极短，忽略空气阻力，垂直于滑梯方向的速度反向、大小不变，沿滑梯方向的速度不变。滑梯与水平方向夹角为37°，长3m，g取10，，。下列选项正确的是（ ）
A．第一次弹力球从A射出后做平抛运动
B．第一次弹力球从A射出后的速度大小约为5
C．两次弹力球从A射出到击中B点的时间之比为1∶1
D．、、之比为2∶3∶4
6．如图所示，在光滑绝缘的水平面上固定两个等量正点电荷A和B，O点为AB连线的中点，C、D为AB连线上关于O点对称的两个点，且CO=OD=L，一带负电的可视为点电荷的小球以初速度v0从C点运动到D点，取无穷远处的电势φ=0，以C点为坐标原点，向右为x轴的正方向，下列关于电势φ、电场强度E、小球的电势能Ep及动能Ek随小球运动的位移x变化的图像，可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
二、多选题
7．2016年11月22日，我国在西昌卫星发射中心成功发射了“天链一号04星”，它是我国发射的第4颗地球同步轨道数据中继卫星，它与“天链一号02星”、“天链一号03星“在圆形轨道2上实现组网运行，可为在近地圆形轨道1上运行的天宫二号提供数据中继与测控支持。下列说法正确的是（ ）
A．“天链一号04星”的最小发射速度是11.2km/s
B．“天链一号04星”与其他同步卫星的质量不一定相等
C．为了便于测控，“天链一号04星”相对于地面静止于西昌发射中心正上方
D．“天链一号04星”的向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度
8．甲、乙两列机械波在同一种介质中沿x轴相向传播，甲波源位于O点，乙波源位于x=8m处，两波源均沿y轴方向振动。在t=0时刻甲形成的波形如图（a）所示，此时乙波源开始振动，其振动图像如图（b）所示，已知甲波的传播速度v甲=2.0m/s，质点P的平衡位置处于x=5m处，下列说法中正确的是（ ）
A．乙波的波长为2m
B．若两波源一直振动，则质点P为振动的加强点，其振幅为7cm
C．在t=1.5s时，质点P从平衡位置开始沿y轴负方向振动
D．若两波源一直振动，则在t=4.5s时，质点P处于平衡位置且向y轴正方向振动
9．如图所示为青海的糍粑节上人们用木槌把糯米饭打成糍粑的场景。已知木槌质量为，木槌刚接触糍粑时的速度是，打击后木槌静止，重力加速度为，关于打击糍粑过程，下列说法正确的是（ ）
A．木槌在时间内动量先变大后变小
B．木槌打击粑的平均作用力为
C．木槌打击糍粑的平均作用力为
D．木槌在时间内受到的合外力的冲量大小为
10．如图所示，倾角为30°的足够长斜面与水平面平滑相连，水平面上用轻杆连接的小球A、B以速度向左运动，小球质量均为m，杆长为，当小球B到达斜面上某处P时速度为零。不计一切摩擦，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A．P与水平面的高度差为
B．P与水平面的高度差为
C．两球上滑过程中杆对A球所做的功为
D．两球上滑过程中杆对A球所做的功为
三、实验题
11．一同学利用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。一长木板被铁架台竖直固定，其上固定一张白纸。甲、乙两个力传感器分别固定在木板上的A、B两点，A、B两点可在木板上移动。
（1）如图（a）所示，将质量未知的重物用细绳竖直悬挂在力传感器甲上，重物静止时，记录力传感器甲的示数F1；
（2）如图（b）所示，三根细绳通过结点O连接在一起，另一端分别与力传感器或重物相连，调节A、B两点的位置，重物静止时，记录结点O的位置、竖直细绳方向、甲、乙力传感器的示数F2、F3和连接甲、乙力传感器细绳的 ；
（3）在O点根据F1、F2、F3的大小和方向作力的图示；
（4）改变A、B两点的位置重复步骤（2）、（3），此过程 （填“需要”或“不需要”）保持结点O位置不变；
（5）初始时三根细绳互成120°，若保持结点O的位置和连接甲、乙力传感器的两细绳间的夹角∠AOB不变，当A、B绕O点逆时针缓慢转动60°的过程中，力传感器乙的示数会 （填“先变大后变小”或“先变小后变大”）。
12．某实验小组要测量电源的电动势和内电阻，实验室提供的实验器材如下：
A．被测干电池一节，电动势约1.5V，内电阻约2.5Ω
B．定值电阻（阻值为20Ω）
C．电压表V（量程1V，内电阻为980Ω）
D．电阻箱R（0~9999.9Ω）
E．电键S、导线若干
实验电路如图所示：
（1）实验过程中，电阻箱电阻R的最小值为 Ω。
（2）根据闭合电路欧姆定律，实验过程中，电压表读数为U、与电阻箱电阻R的关系为 。（请用相应的字母和数字表示）
（3）闭合开关S后，多次调整电阻箱R的值，记录对应的电压表读数U，然后利用图像法数据：以R为横坐标、以为纵坐标，根据实验中得到的多组R、U数据，在坐标系中描点、连线如图，该图线的斜率，纵轴截距，则被测电池电动势 V，被测电池内阻 Ω。（计算结果均保留三位有效数字）
四、解答题
13．2023年7月12日上午9时，中国民营航天企业蓝箭航天自主研制的朱雀二号遥二运载火箭，在酒泉卫星发射中心升空，顺利入轨并完成了飞行任务。这是全球首枚成功入轨的液氧甲烷火箭，标志着中国运载火箭在新型低成本液体推进剂应用方面取得重大突破。朱雀二号是一种采用液氧甲烷为燃料的两级液体火箭，可以将约4吨重的航天器发射到500公里的太阳同步轨道。假设火箭发射时做匀加速直线运动，发射加速度最大可达15个g，并保持恒定， 忽略空气阻力。
（1）假设火箭以最大加速度发射，求经3s时间火箭的速度和火箭上升的高度。
（2）假设航天器重4吨并且保持不变，求推进器产生的最大推力。
14．如图所示，A为粒子源．在A和极板B间的加速电压为U1，在两水平放置的平行导体板C、D间加有偏转电压U2．C、D板长L，板间距离d．现从粒子源A发出质量为m，带电量为q的带电粒子，由静止开始经加速电场加速后进入偏转电场，最后穿出打在右侧的屏幕上，不计粒子的重力。求：
（1）粒子穿过B板时的速度大小；
（2）粒子离开偏转电场时的侧移距离；
（3）离开偏转电场时粒子的动能。
15．如图所示，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M=6kg的物块A。A与传送带左端相距L=2m且光滑，装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。传送带的皮带轮逆时针匀速转动，使传送带上表面以u=2m/s匀速运动。传送带的右边是一半径R=1.25m位于竖直平面内的光滑圆弧轨道。质量m=2kg的物块B从圆弧的最高处由静止释放。已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，传送带两轴之间的距离l=4.5m。设第一次碰撞前，物块A静止，物块B与A发生碰撞后被弹回，物块A、B间的碰撞皆为弹性正碰。取g=10m/s2。求：
（1）物块B滑到圆弧的最低点C时对轨道的压力；
（2）物块B与物块A第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能；
（3）如果物块A、B每次碰撞后，至再次相碰前A已回到平衡位置并被立即锁定，当A、B再次碰撞前瞬间解除锁定，求物块B从第一次与物块A碰撞后到第三次与物块A碰撞的时间。
参考答案：
1．A
【详解】平均速度等于位移与时间的比值，则平均速度的大小
其方向是这段位移的方向，由A→C，即向东；平均速率等于路程与时间的比值，则平均速率
平均速率是标量，无方向，故选A。
2．C
【详解】下落125m时有
125m之后的过程中有
，
解得
根据给出的数值，可知绳对他的平均作用力大小约为750N。
故选C。
3．A
【详解】ACD．取为研究对象，受到、、三个力的作用，由于缓慢向右移动，小圆柱体处于动态平衡状态，分析可知方向不变，与竖直方向夹角增大，转动过程中所受三力的变化情况如图所示
可以判断、都变大；由于受力平衡，合力始终为零，故A正确，CD错误；
B．取、整体为研究对象，地面对的摩擦力应与平衡，所以地面对的摩擦力逐渐增大，故B错误。
故选A。
4．D
【详解】A．质子在直线加速器中加速，由动能定理可知，质子进入环形加速器时的动能
故A错误；
BC．质子在环形加速器中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得
解得
质子在环形加速器中不断被加速，质子的速度不断变大，而、、都不变，因此磁感应强度B应变大，在对撞轨道中，、、、都不变，则B应保持不变，故BC错误；
D．质子在对撞轨道上发生对撞的过程中，两质子组成的系统动量守恒，故D正确。
故选D。
5．C
【详解】A．第一次弹力球从A射出后速度并不水平，弹力球做斜抛运动，故A错误；
B．将重力加速度g沿斜面方向和垂直于斜面方向分解，沿斜面方向有
垂直于斜面方向
弹力球沿斜面方向做初速度为0，加速度为的匀加速直线运动，在垂直于斜面方向上弹力球做类竖直上抛运动，有
解得弹力球发射的初速度大小为
v＝4m/s
故B错误；
C．从发射出弹力球到击中B点，沿斜面方向弹力球一直在做初速度为零，加速度为的匀加速直线运动，两种情况的位移一样，所以两种情况运动的时间也相等，比值为1：1，故C正确；
D．垂直于斜面方向的最大高度相同，则根据匀变速直线运动规律经过、、的时间相同，可知、、之比为1∶3∶5，故D错误；
故选C。
6．A
【详解】AC．从C点到D点，电场线方向先向右后向左，则电势先降低后升高，且电势都大于零，并关于O点对称。小球带负电所以小球的电势能先增大后减小，小球在C、D两点处的电势能相同，故A正确，C错误；
D．由于小球的电势能先增大后减小，在C、D两点处的电势能相同，由能量守恒定律得知，动能先减小后增大，在C、D两点处的动能相同，故D错误；
B．设AC＝BD＝r，点电荷A和B的电荷量大小为Q，则当位移为x时，场强为
由数学知识得知E与x是非线性关系，图像是曲线，故B错误。
故选A。
7．BD
【详解】A。天链一号04星是地球的同步卫星。其发射速度应大于7.9km/s，小于11.2km/s，A错误；
B．根据
可得
轨道半径相同，不同质量的卫星都可以在这个轨道上做匀速圆周运动，B正确；
C．同步卫星只能定点于赤道上空，C错误；
D．“天链一号04星”轨道半径大于赤道上物体自转半径，而角速度相同，根据公式可知，“天链一号04星”的向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度。D正确。
故选BD。
8．ABD
【详解】A．由图（b）可知，乙的周期为1s，所以
解得
故A正确；
B．在同一介质中，甲乙传播速度相同，由图（a）知甲的波长为2m，所以甲的周期为
甲乙周期相同，对于甲波，需要2s到达P点，则t=2s时，P点处于平衡位置且向y轴负方向振动，对于乙波，需要1.5s到达P点，由图（b）可知，乙波的起振方向为向y轴正方向振动，则t=2s时，乙波在P点已经振动了半个周期处于平衡位置且正向y轴负方向振动，故P点为振动加强点，因此振幅为两波振幅的和，等于7cm，故B正确；
C．根据上述分析，在t=1.5s时，乙波先到达P点，乙波的起振方向为向y轴正方向振动，质点P开始向y轴正方向振动，故C错误；
D．若两波源一直振动，则在t=4.5s时，甲波在P点振动了2.5s，即两个半周期回到平衡位置正向y轴正方向运动，而乙波在P点振动了3s，即3个周期正处于平衡位置向y轴正方向运动，故P质点处于平衡位置且向y轴正方向振动，故D正确。
故选ABD。
9．ABD
【详解】A．木槌把糯米饭打成糍粑的过程中，开始粑对木槌的作用力小于木槌的重力，所以木槌开始要做加速运动，当打击到一定深度后，糍粑对木槌的作用力开始大于木槌的重力，所以木槌开始要做减速运动，因此木槌的动量先变大后变小。故A正确；
BCD．以向下为正方向，根据动量定理，可求得木槌的合外力的冲量为
又
解得糍粑对木槌的平均作用力大小为
根据牛顿第三定律，可知木槌打击粑的平均作用力为。故BD正确；C错误。
故选ABD。
10．AD
【详解】AB．设B沿斜面上滑的距离为x，由系统机械能守恒可得
解得，则P与水平面的高度差为
故A正确，B错误；
CD．两球上滑过程中杆对A球所做的功，由动能定理得
解得，故C错误，D正确。
故选AD。
11． 方向 不需要 先变大后变小
【详解】（2）[1]该题目的为验证“力的平行四边形定则”所以不仅需要力的大小，还需要力的方向，所以需要记录连接甲、乙力传感器细绳的方向。
（4）[2] A、B两点的位置重复步骤（2）、（3）的过程中可以改变O点的位置，不需要保持不变；
（5）[3]初始时三个力有如下关系，当当A、B绕O点逆时针缓慢转动60°的过程中，根据矢量三角形可知F3先增大，后减小。
12． 7.3 1.43 2.80
【详解】（1）[1]电压表量程是1V，定值电阻阻值为20Ω，则流经的电流最大值是
电路总电流为
电阻箱电阻R的最小值是
（2）[2]由闭合电路欧姆定律可得
又有
联立解得
（3）[3]由图像的斜率
解得
[4]纵轴截距
解得
13．（1），；（2）
【详解】（1）火箭发射时的加速度为
经过，火箭的速度为
上升高度为
（2）对航天器分力分析有
可得
14．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）粒子经加速电场的过程中，由动能定理得：
①
解得粒子穿过B板时的速度大小 ②
（2）粒子在偏转电场中做类平抛运动，平行板方向做匀速直线运动，运动时间
③
垂直板方向做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律得加速度
④
其中场强
⑤
离开偏转电场时的侧移为
⑥
由②③④⑤⑥解得
⑦
（3）粒子运动全过程，由动能定理得
⑧
由⑤⑧得粒子离开偏转电场时的动能
15．（1）60N，竖直向下；（2）12J；（3）12s
【详解】（1）物块B沿光滑曲面下滑过程中，根据机械能守恒
解得
v0=5m/s
在圆弧最低点C，根据牛顿第二定律
解得
F=60N
由牛顿第三定律可知，物块B对轨道的压力大小F′=F=60N方向：竖直向下。
（2）在传送带上，对物块B，根据牛顿第二定律
设物块B通过传送带后运动速度大小为v，根据运动学公式
v2-v02=2aL
解得
v=4m/s
由于v>u=2m/s所以B与A第一次碰撞前的速度为v=4m/s
设物块A、B第一次碰撞后的速度分别为v2、v1，满足
mv=mv1+Mv2
解得
v1=－2m/s，v2=2m/s
物块A的速度为零时弹簧压缩量最大，弹簧弹性势能最大
（3）第一次碰撞后物块B沿水平台面向右匀速运动，设物块B在传送带上向右运动的最大位移为L′，根据动能定理
解得
L′=2m<4.5m
物块B不能通过传送带运动到右边的曲面上，当物块B在传送带上向右运动的速度为零后，将会沿传送带向左加速运动，可以判断，物块B运动到左边台面时的速度大小为v1′=2m/s，继而与物块A发生第二次碰撞。设第1次碰撞到第2次碰撞之间，物块B在传送带上运动的时间为t1。由动量定理得
μmgt1=2mv1
解得
t1=4s
物块B在水平台面上运动的时间为t2，则
设物块A、B第二次碰撞后的速度分别为v4、v3，满足
解得
同理可得，第2次碰撞到第3次碰撞之间，物块B在传送带运动的时间为t3，则有
解得
t3=2s
物块B在水平台面上运动的时间为t4，则
物块B从第一次与物块A碰撞后到第三次与物块A碰撞时间
t=t1+t2+t3+t4=12s
1．一物体沿半径分别为r和R的半圆弧由A点经B点到达C点，经历的时间为t，如图所示，则它的平均速度和平均速率分别为（ ）
A．，向东；
B．，向东；
C．，向东；，向东
D．，向东；
2．某次，某蹦极爱好者从贵州省坝陵河特大悬索桥上自由落下，下落125m时绳索达到自然长度，此后又经一段时间他到达桥下370m的最低点。已知他的质量为49kg，重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力，则125m之后的过程中，绳对他的平均作用力大小约为（ ）
A．250NB．500NC．750ND．1250N
3．半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有竖直挡板MN。在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止状态。如图所示是这个装置的纵截面图，若用外力使MN保持竖直并缓慢地向右移动，在Q落到地面以前，发现P始终保持静止。在此过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．P、Q间的弹力逐渐增大B．地面对P的摩擦力先增大后减小
C．MN对Q的弹力逐渐减小D．Q受到P和MN的合力逐渐增大
4．静止的质子经过直线加速器加速后进入半径一定的环形加速器，在环形加速器中，质子每次经过位置A时都会被加速（如图甲所示）。当质子的速度达到要求后，再将它们分成两束引导到对撞轨道中，在对撞轨道中两束质子沿相反方向做匀速圆周运动，并最终实现对撞（如图乙所示）。质子是在磁场的作用下才得以做圆周运动的，且直线加速器的加速电压为U，质子的质量为m，电量大小为q。下列说法中正确的是（ ）
A．质子经直线加速器加速后，进入环形加速器的动能可能大于qU
B．质子在环形加速器中运动时，轨道所处位置的磁场要减小
C．质子在对撞轨道中运动时，轨道所处位置的磁场要减小
D．质子在对撞轨道上发生对撞的过程中，两质子的动量守恒
5．弹力球垂直滑梯斜向上从A点射出，第一次弹力球从A射出后直接击中滑梯底部B点，第二次弹力球从A射出后与滑梯碰撞两次击中B点。弹力球与滑梯碰撞时间极短，忽略空气阻力，垂直于滑梯方向的速度反向、大小不变，沿滑梯方向的速度不变。滑梯与水平方向夹角为37°，长3m，g取10，，。下列选项正确的是（ ）
A．第一次弹力球从A射出后做平抛运动
B．第一次弹力球从A射出后的速度大小约为5
C．两次弹力球从A射出到击中B点的时间之比为1∶1
D．、、之比为2∶3∶4
6．如图所示，在光滑绝缘的水平面上固定两个等量正点电荷A和B，O点为AB连线的中点，C、D为AB连线上关于O点对称的两个点，且CO=OD=L，一带负电的可视为点电荷的小球以初速度v0从C点运动到D点，取无穷远处的电势φ=0，以C点为坐标原点，向右为x轴的正方向，下列关于电势φ、电场强度E、小球的电势能Ep及动能Ek随小球运动的位移x变化的图像，可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
二、多选题
7．2016年11月22日，我国在西昌卫星发射中心成功发射了“天链一号04星”，它是我国发射的第4颗地球同步轨道数据中继卫星，它与“天链一号02星”、“天链一号03星“在圆形轨道2上实现组网运行，可为在近地圆形轨道1上运行的天宫二号提供数据中继与测控支持。下列说法正确的是（ ）
A．“天链一号04星”的最小发射速度是11.2km/s
B．“天链一号04星”与其他同步卫星的质量不一定相等
C．为了便于测控，“天链一号04星”相对于地面静止于西昌发射中心正上方
D．“天链一号04星”的向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度
8．甲、乙两列机械波在同一种介质中沿x轴相向传播，甲波源位于O点，乙波源位于x=8m处，两波源均沿y轴方向振动。在t=0时刻甲形成的波形如图（a）所示，此时乙波源开始振动，其振动图像如图（b）所示，已知甲波的传播速度v甲=2.0m/s，质点P的平衡位置处于x=5m处，下列说法中正确的是（ ）
A．乙波的波长为2m
B．若两波源一直振动，则质点P为振动的加强点，其振幅为7cm
C．在t=1.5s时，质点P从平衡位置开始沿y轴负方向振动
D．若两波源一直振动，则在t=4.5s时，质点P处于平衡位置且向y轴正方向振动
9．如图所示为青海的糍粑节上人们用木槌把糯米饭打成糍粑的场景。已知木槌质量为，木槌刚接触糍粑时的速度是，打击后木槌静止，重力加速度为，关于打击糍粑过程，下列说法正确的是（ ）
A．木槌在时间内动量先变大后变小
B．木槌打击粑的平均作用力为
C．木槌打击糍粑的平均作用力为
D．木槌在时间内受到的合外力的冲量大小为
10．如图所示，倾角为30°的足够长斜面与水平面平滑相连，水平面上用轻杆连接的小球A、B以速度向左运动，小球质量均为m，杆长为，当小球B到达斜面上某处P时速度为零。不计一切摩擦，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A．P与水平面的高度差为
B．P与水平面的高度差为
C．两球上滑过程中杆对A球所做的功为
D．两球上滑过程中杆对A球所做的功为
三、实验题
11．一同学利用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。一长木板被铁架台竖直固定，其上固定一张白纸。甲、乙两个力传感器分别固定在木板上的A、B两点，A、B两点可在木板上移动。
（1）如图（a）所示，将质量未知的重物用细绳竖直悬挂在力传感器甲上，重物静止时，记录力传感器甲的示数F1；
（2）如图（b）所示，三根细绳通过结点O连接在一起，另一端分别与力传感器或重物相连，调节A、B两点的位置，重物静止时，记录结点O的位置、竖直细绳方向、甲、乙力传感器的示数F2、F3和连接甲、乙力传感器细绳的 ；
（3）在O点根据F1、F2、F3的大小和方向作力的图示；
（4）改变A、B两点的位置重复步骤（2）、（3），此过程 （填“需要”或“不需要”）保持结点O位置不变；
（5）初始时三根细绳互成120°，若保持结点O的位置和连接甲、乙力传感器的两细绳间的夹角∠AOB不变，当A、B绕O点逆时针缓慢转动60°的过程中，力传感器乙的示数会 （填“先变大后变小”或“先变小后变大”）。
12．某实验小组要测量电源的电动势和内电阻，实验室提供的实验器材如下：
A．被测干电池一节，电动势约1.5V，内电阻约2.5Ω
B．定值电阻（阻值为20Ω）
C．电压表V（量程1V，内电阻为980Ω）
D．电阻箱R（0~9999.9Ω）
E．电键S、导线若干
实验电路如图所示：
（1）实验过程中，电阻箱电阻R的最小值为 Ω。
（2）根据闭合电路欧姆定律，实验过程中，电压表读数为U、与电阻箱电阻R的关系为 。（请用相应的字母和数字表示）
（3）闭合开关S后，多次调整电阻箱R的值，记录对应的电压表读数U，然后利用图像法数据：以R为横坐标、以为纵坐标，根据实验中得到的多组R、U数据，在坐标系中描点、连线如图，该图线的斜率，纵轴截距，则被测电池电动势 V，被测电池内阻 Ω。（计算结果均保留三位有效数字）
四、解答题
13．2023年7月12日上午9时，中国民营航天企业蓝箭航天自主研制的朱雀二号遥二运载火箭，在酒泉卫星发射中心升空，顺利入轨并完成了飞行任务。这是全球首枚成功入轨的液氧甲烷火箭，标志着中国运载火箭在新型低成本液体推进剂应用方面取得重大突破。朱雀二号是一种采用液氧甲烷为燃料的两级液体火箭，可以将约4吨重的航天器发射到500公里的太阳同步轨道。假设火箭发射时做匀加速直线运动，发射加速度最大可达15个g，并保持恒定， 忽略空气阻力。
（1）假设火箭以最大加速度发射，求经3s时间火箭的速度和火箭上升的高度。
（2）假设航天器重4吨并且保持不变，求推进器产生的最大推力。
14．如图所示，A为粒子源．在A和极板B间的加速电压为U1，在两水平放置的平行导体板C、D间加有偏转电压U2．C、D板长L，板间距离d．现从粒子源A发出质量为m，带电量为q的带电粒子，由静止开始经加速电场加速后进入偏转电场，最后穿出打在右侧的屏幕上，不计粒子的重力。求：
（1）粒子穿过B板时的速度大小；
（2）粒子离开偏转电场时的侧移距离；
（3）离开偏转电场时粒子的动能。
15．如图所示，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M=6kg的物块A。A与传送带左端相距L=2m且光滑，装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。传送带的皮带轮逆时针匀速转动，使传送带上表面以u=2m/s匀速运动。传送带的右边是一半径R=1.25m位于竖直平面内的光滑圆弧轨道。质量m=2kg的物块B从圆弧的最高处由静止释放。已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，传送带两轴之间的距离l=4.5m。设第一次碰撞前，物块A静止，物块B与A发生碰撞后被弹回，物块A、B间的碰撞皆为弹性正碰。取g=10m/s2。求：
（1）物块B滑到圆弧的最低点C时对轨道的压力；
（2）物块B与物块A第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能；
（3）如果物块A、B每次碰撞后，至再次相碰前A已回到平衡位置并被立即锁定，当A、B再次碰撞前瞬间解除锁定，求物块B从第一次与物块A碰撞后到第三次与物块A碰撞的时间。
参考答案：
1．A
【详解】平均速度等于位移与时间的比值，则平均速度的大小
其方向是这段位移的方向，由A→C，即向东；平均速率等于路程与时间的比值，则平均速率
平均速率是标量，无方向，故选A。
2．C
【详解】下落125m时有
125m之后的过程中有
，
解得
根据给出的数值，可知绳对他的平均作用力大小约为750N。
故选C。
3．A
【详解】ACD．取为研究对象，受到、、三个力的作用，由于缓慢向右移动，小圆柱体处于动态平衡状态，分析可知方向不变，与竖直方向夹角增大，转动过程中所受三力的变化情况如图所示
可以判断、都变大；由于受力平衡，合力始终为零，故A正确，CD错误；
B．取、整体为研究对象，地面对的摩擦力应与平衡，所以地面对的摩擦力逐渐增大，故B错误。
故选A。
4．D
【详解】A．质子在直线加速器中加速，由动能定理可知，质子进入环形加速器时的动能
故A错误；
BC．质子在环形加速器中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得
解得
质子在环形加速器中不断被加速，质子的速度不断变大，而、、都不变，因此磁感应强度B应变大，在对撞轨道中，、、、都不变，则B应保持不变，故BC错误；
D．质子在对撞轨道上发生对撞的过程中，两质子组成的系统动量守恒，故D正确。
故选D。
5．C
【详解】A．第一次弹力球从A射出后速度并不水平，弹力球做斜抛运动，故A错误；
B．将重力加速度g沿斜面方向和垂直于斜面方向分解，沿斜面方向有
垂直于斜面方向
弹力球沿斜面方向做初速度为0，加速度为的匀加速直线运动，在垂直于斜面方向上弹力球做类竖直上抛运动，有
解得弹力球发射的初速度大小为
v＝4m/s
故B错误；
C．从发射出弹力球到击中B点，沿斜面方向弹力球一直在做初速度为零，加速度为的匀加速直线运动，两种情况的位移一样，所以两种情况运动的时间也相等，比值为1：1，故C正确；
D．垂直于斜面方向的最大高度相同，则根据匀变速直线运动规律经过、、的时间相同，可知、、之比为1∶3∶5，故D错误；
故选C。
6．A
【详解】AC．从C点到D点，电场线方向先向右后向左，则电势先降低后升高，且电势都大于零，并关于O点对称。小球带负电所以小球的电势能先增大后减小，小球在C、D两点处的电势能相同，故A正确，C错误；
D．由于小球的电势能先增大后减小，在C、D两点处的电势能相同，由能量守恒定律得知，动能先减小后增大，在C、D两点处的动能相同，故D错误；
B．设AC＝BD＝r，点电荷A和B的电荷量大小为Q，则当位移为x时，场强为
由数学知识得知E与x是非线性关系，图像是曲线，故B错误。
故选A。
7．BD
【详解】A。天链一号04星是地球的同步卫星。其发射速度应大于7.9km/s，小于11.2km/s，A错误；
B．根据
可得
轨道半径相同，不同质量的卫星都可以在这个轨道上做匀速圆周运动，B正确；
C．同步卫星只能定点于赤道上空，C错误；
D．“天链一号04星”轨道半径大于赤道上物体自转半径，而角速度相同，根据公式可知，“天链一号04星”的向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度。D正确。
故选BD。
8．ABD
【详解】A．由图（b）可知，乙的周期为1s，所以
解得
故A正确；
B．在同一介质中，甲乙传播速度相同，由图（a）知甲的波长为2m，所以甲的周期为
甲乙周期相同，对于甲波，需要2s到达P点，则t=2s时，P点处于平衡位置且向y轴负方向振动，对于乙波，需要1.5s到达P点，由图（b）可知，乙波的起振方向为向y轴正方向振动，则t=2s时，乙波在P点已经振动了半个周期处于平衡位置且正向y轴负方向振动，故P点为振动加强点，因此振幅为两波振幅的和，等于7cm，故B正确；
C．根据上述分析，在t=1.5s时，乙波先到达P点，乙波的起振方向为向y轴正方向振动，质点P开始向y轴正方向振动，故C错误；
D．若两波源一直振动，则在t=4.5s时，甲波在P点振动了2.5s，即两个半周期回到平衡位置正向y轴正方向运动，而乙波在P点振动了3s，即3个周期正处于平衡位置向y轴正方向运动，故P质点处于平衡位置且向y轴正方向振动，故D正确。
故选ABD。
9．ABD
【详解】A．木槌把糯米饭打成糍粑的过程中，开始粑对木槌的作用力小于木槌的重力，所以木槌开始要做加速运动，当打击到一定深度后，糍粑对木槌的作用力开始大于木槌的重力，所以木槌开始要做减速运动，因此木槌的动量先变大后变小。故A正确；
BCD．以向下为正方向，根据动量定理，可求得木槌的合外力的冲量为
又
解得糍粑对木槌的平均作用力大小为
根据牛顿第三定律，可知木槌打击粑的平均作用力为。故BD正确；C错误。
故选ABD。
10．AD
【详解】AB．设B沿斜面上滑的距离为x，由系统机械能守恒可得
解得，则P与水平面的高度差为
故A正确，B错误；
CD．两球上滑过程中杆对A球所做的功，由动能定理得
解得，故C错误，D正确。
故选AD。
11． 方向 不需要 先变大后变小
【详解】（2）[1]该题目的为验证“力的平行四边形定则”所以不仅需要力的大小，还需要力的方向，所以需要记录连接甲、乙力传感器细绳的方向。
（4）[2] A、B两点的位置重复步骤（2）、（3）的过程中可以改变O点的位置，不需要保持不变；
（5）[3]初始时三个力有如下关系，当当A、B绕O点逆时针缓慢转动60°的过程中，根据矢量三角形可知F3先增大，后减小。
12． 7.3 1.43 2.80
【详解】（1）[1]电压表量程是1V，定值电阻阻值为20Ω，则流经的电流最大值是
电路总电流为
电阻箱电阻R的最小值是
（2）[2]由闭合电路欧姆定律可得
又有
联立解得
（3）[3]由图像的斜率
解得
[4]纵轴截距
解得
13．（1），；（2）
【详解】（1）火箭发射时的加速度为
经过，火箭的速度为
上升高度为
（2）对航天器分力分析有
可得
14．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）粒子经加速电场的过程中，由动能定理得：
①
解得粒子穿过B板时的速度大小 ②
（2）粒子在偏转电场中做类平抛运动，平行板方向做匀速直线运动，运动时间
③
垂直板方向做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律得加速度
④
其中场强
⑤
离开偏转电场时的侧移为
⑥
由②③④⑤⑥解得
⑦
（3）粒子运动全过程，由动能定理得
⑧
由⑤⑧得粒子离开偏转电场时的动能
15．（1）60N，竖直向下；（2）12J；（3）12s
【详解】（1）物块B沿光滑曲面下滑过程中，根据机械能守恒
解得
v0=5m/s
在圆弧最低点C，根据牛顿第二定律
解得
F=60N
由牛顿第三定律可知，物块B对轨道的压力大小F′=F=60N方向：竖直向下。
（2）在传送带上，对物块B，根据牛顿第二定律
设物块B通过传送带后运动速度大小为v，根据运动学公式
v2-v02=2aL
解得
v=4m/s
由于v>u=2m/s所以B与A第一次碰撞前的速度为v=4m/s
设物块A、B第一次碰撞后的速度分别为v2、v1，满足
mv=mv1+Mv2
解得
v1=－2m/s，v2=2m/s
物块A的速度为零时弹簧压缩量最大，弹簧弹性势能最大
（3）第一次碰撞后物块B沿水平台面向右匀速运动，设物块B在传送带上向右运动的最大位移为L′，根据动能定理
解得
L′=2m<4.5m
物块B不能通过传送带运动到右边的曲面上，当物块B在传送带上向右运动的速度为零后，将会沿传送带向左加速运动，可以判断，物块B运动到左边台面时的速度大小为v1′=2m/s，继而与物块A发生第二次碰撞。设第1次碰撞到第2次碰撞之间，物块B在传送带上运动的时间为t1。由动量定理得
μmgt1=2mv1
解得
t1=4s
物块B在水平台面上运动的时间为t2，则
设物块A、B第二次碰撞后的速度分别为v4、v3，满足
解得
同理可得，第2次碰撞到第3次碰撞之间，物块B在传送带运动的时间为t3，则有
解得
t3=2s
物块B在水平台面上运动的时间为t4，则
物块B从第一次与物块A碰撞后到第三次与物块A碰撞时间
t=t1+t2+t3+t4=12s
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