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2024届江西省赣州市高三上学期1月期末物理试题（解析版）
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这是一份2024届江西省赣州市高三上学期1月期末物理试题（解析版），共17页。试卷主要包含了请将答案正确填写在答题卡上等内容，欢迎下载使用。
2024年1月
注意事项：
1.本试卷分选择题、实验题、计算题三大类型，共100分。考试时间75分钟。
2.答题前请在答题卡上写好自己的姓名、班级、考号等信息。
3.请将答案正确填写在答题卡上。
一、选择题：本题共10小题，第1～7为单选题，每小题4分，第8～10为多选题，每小题6分，共46分。多项选择题中全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。
1. 如图所示，小车停在光滑的桌面上，车上固定一个用胶塞塞住封口的试管。试管内充满空气，用车上的酒精灯加热试管尾端。当试管内的空气达到一定温度时，胶塞从试管口喷出，以整个装置为系统，下列说法正确的是（ ）
A. 水平方向动量守恒，机械能守恒
B. 水平方向动量守恒，机械能不守恒
C. 水平方向动量不守恒，机械能守恒
D. 水平方向动量不守恒，机械能不守恒
【答案】B
【解析】
【详解】以整个装置为系统，水平方向的合外力为0，所以水平方向动量守恒。但由于要产生内能，所以机械能不守恒。
故选B。
2. 为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向。
故选B。
【点睛】
3. 图示为某电容传声器结构示意图，当人对着传声器讲话，膜片会振动。若某次膜片振动时，膜片与极板距离减小，则在此过程中（ ）
A. 膜片与极板间的电容减小B. 极板所带电荷量减小
C. 膜片与极板间的电场强度增大D. 电阻R中有向上的电流
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知，膜片与极板间的电势差U保持不变，根据
， ，
膜片与极板距离d减小。
AB．根据电容决定式，可知膜片与极板间的电容增大，极板所带电荷量增大，AB错误；
C．根据电场强度公式，可知膜片与极板间的电场强度增大，C正确；
D．极板所带电荷量增大，电源给极板充电，充电电流通过电阻R向下，D错误。
故选C。
4. 如图所示，一个电量为-Q的甲物体，固定在绝缘水平面上的O点。另一个电量为+q及质量为m的乙物体，从A点以初速度沿它们的连线向甲运动，到B点时速度最小且为v。已知乙物体与水平面的动摩擦因数为、AB间距离为L0及静电力常量为k，甲、乙两物体均可视为点电荷，电荷量不变，则（ ）
A. 乙物体越过B点后继续向左运动，其动能减少
B. 在甲物体形成的电场中，乙物体从B到O的过程中，它的电势能随位移变化越来越慢
C. OB间的距离为
D. 从A到B的过程中，电场力对乙物体做的功
【答案】D
【解析】
【详解】C．由题意，乙到达B点时速度最小，乙先减速运动后做加速运动，当速度最小时有
解得OB间的距离
故C错误；
A．乙物体越过B点后继续向左运动，甲乙间的库仑引力大于滑动摩擦力，乙物体做加速运动，动能增加，故A错误；
B．在甲物体形成的电场中，乙物体从B到O的过程中，电场强度逐渐变大，移动相同的距离，电场力做的功越多，电势能减小得就越快，故B错误；
D．从A到B的过程中，电场力对乙物体做的功为，根据动能定理得
得
故D正确。
故选D。
5. 空间中存在方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线所示，一硬质细导线的电阻率为、横截面积为，将该导线做成半径为的圆环固定在纸面内，圆心在上。时磁感应强度的方向如图（a）所示。磁感应强度随时间的变化关系如图（b）所示，则在到的时间间隔内（ ）
A. 圆环所受安培力的方向始终不变
B. 圆环中的感应电流始终沿逆时针方向
C. 圆环中的感应电流大小为
D. 圆环中的感应电动势大小为
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据B-t图像，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向一直为顺时针；在t0时刻，磁场的方向发生变化，故安培力方向在t0时刻发生变化，t=0至t=t0时段，安培力向左；t=t0至t=t1时段，安培力向右，故AB错误；
CD．由闭合电路欧姆定律得
又根据法拉第电磁感应定律得
由电阻定律有
联立解得
故C正确，D错误。
故选C。
6. 2023年5月30日，我国神舟16号飞船载着3名航天员奔赴太空，并与天宫空间站顺利对接。宇航员在空间站工作5个月后，于2023年10月31日返回地球。如图所示，返回舱在返回的过程中，在A点从天宫空间站的圆形轨道I进入椭圆轨道II，B点为轨道Ⅱ上的近地点，如图所示。关于返回舱的运动，下列说法正确的有（ ）
A. 在轨道I运动过程中，万有引力恰好提供向心力
B. 在轨道I上运动的周期小于在轨道II上运动的周期
C. 在轨道II上经过A点时的机械能等于在轨道I上经过A点的机械能
D. 在轨道Ⅱ上经过A点的加速度大于在轨道I上经过A点的加速度
【答案】A
【解析】
【详解】A．依题意，返回舱在轨道I运动过程中做匀速圆周运动，万有引力恰好提供向心力。故A正确；
B．由于在轨道II上运动时半长轴小于轨道I的半径，根据开普勒第三定律
可知在轨道II上的周期小于在轨道I上的周期。故B错误；
C．飞船在轨道Ⅰ上做圆周运动，在A点万有引力等于向心力；飞船在轨道Ⅱ上A点做向心运动，万有引力大于向心力。由万有引力定律可知，轨道Ⅰ和轨道II在A点的万有引力相等，根据向心力公式可知飞船在轨道Ⅰ上经过A点的速度大于在轨道Ⅱ上经过A点的速度，因此飞船在轨道Ⅰ上经过A点的动能大于在轨道Ⅱ上经过A点的动能，而势能相等，故在轨道II上经过A点的机械能小于在轨道I上经过A点的机械能。故C错误；
D．飞船在A点的加速度由万有引力产生，因为是同一位置，所受万有引力大小不变，故不管在哪个轨道上运动，飞船的加速度大小一样。故D错误。
故选A。
7. 发展新能源汽车是我国一项重大能源安全战略，新能源汽车在能源节约、环境保护等方面有很大优势。随着科技不断进步，新能源汽车充电起来越快，采用刹车制动动能回收的方法可以增加行驶里程。以下为我国国产某知名纯电动汽车参数及汽车状态信息截图，请你据此选出正确的说法是（ ）
A. 刹车制动中，发电机将多余的动能转化为电能，安培力对切割磁感线的线圈做正功
B. 根据表中“电池最大蓄能”和“电池能量密度”，可知这台电动车的电池质量为610kg
C. 根据图中所示“累计平均电耗”可以推测，充满一次电最高续航可达约724km
D. 这台电动车最短充电时间为1.1h
【答案】B
【解析】
【详解】A．由题意可知新能源汽车采用刹车制动动能回收，即刹车过程发电机将多余动能转化为电能，所以安培力对切割磁感线的线圈做负功，故A项错误；
B．根据表中“电池最大蓄能”和“电池能量密度”，可知这台电动车的电池质量为m，有
故B项正确；
C．根据图中所示“累计平均电耗”可以推测，充满一次电最高续航可达x，有
故C项错误；
D．这台电动车最短充电时间为t，有
故D项错误
故选B。
8. 某同学为了验证自感现象，找来带铁芯的线圈L（线圈的自感系数很大，构成线圈导线的电阻可以忽略），两个相同的小灯泡A和B、二极管D、开关S和电池组E等，用导线将它们连接成如图所示的电路。经检查，各元件和导线均是完好的，检查电路无误后，开始进行实验操作。他可能观察到的现象是（ ）
A. 闭合S瞬间，A、B一起亮
B. 闭合S瞬间，A比B先亮
C. 闭合S待电路稳定后，B亮，A不亮
D. 断开S瞬间，A亮后再逐渐熄灭
【答案】CD
【解析】
【详解】ABC．从实物图中我们可以看出两个小灯泡是间接并联关系，其中自感线圈和B灯泡串联，当闭合开关的瞬间，通过B的电流增大，自感线圈产生感应电流阻碍电路电流增大，所以B是逐渐亮起来，电路稳定后B亮度保持不变；而A灯泡和二极管相串联，二极管阻碍由S向A的电流通过，故A灯泡一直不亮，故AB错误，C正确；
D．当断开开关的瞬间，电源电流减小，自感线圈要阻碍电流的减小，产生与原电流方向相同的感应电流，此时A、B串联构成回路，所以B灯泡是缓慢熄灭，A会先亮再逐渐熄灭，故D正确。
故选CD。
9. 如图所示，质量为3m的物块a静止在光滑水平地面上，物块a左侧面为圆弧面且与水平地面相切，质量为2m的滑块b以初速度向右运动滑上a，沿a左侧面上滑一定高度后又返回，最后滑离a，不计一切摩擦阻力，滑块b从滑上a到滑离a的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 滑块b沿a上升的最大高度为
B. 滑块b沿a上升的最大高度为
C. 滑块a运动的最大速度为
D. 滑块a运动的最大速度为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．b沿a上升到最大高度时，两者速度相等，取向右为正方向，在水平方向上，由动量守恒定律可得
由机械能守恒定律得
解得
故A正确，B错误；
CD．滑块b从滑上a到滑离a后，物块a运动的速度最大。系统在水平方向动量守恒，对整个过程中，由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
解得
故C正确，D错误
故选AC。
10. 如图所示，竖直平面内有一圆周，其圆心为O，直径AB和CD相互垂直，电荷量均为Q的异种点电荷分别放在关于CD对称的圆周上，两电荷所在半径的夹角为120°，下列说法正确的是（ ）
A. 将一正点电荷从A点移至B点，其电势能增加
B. C点与D点的场强大小之比为3：1
C. A点与B点的场强不相同
D. 将一点电荷从D点沿直线移动到C点的过程中，所受电场力先增大后减小
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．将一正点电荷从A点移至B点，电场力做正功，其电势能减小，故A错误；
B．根据矢量合成法则，C点场强为
D点的场强为
所以C点与D点的场强大小之比为3：1，故B正确；
C．根据场强叠加可知，点A与点B的场强大小相等，方向不同，故C正确；
D．根据等量异种电荷连线中垂线上场强特点可知，将一点电荷从D点沿直线移动到C点的过程中，场强先增大后减小，则电场力先增大后减小，故D正确。
故选BCD。
二、实验题（本大题共2小题，每空2分，共18分）
11. 在“利用单摆测量当地重力加速度”的实验中：
（1）如图甲所示，用游标卡尺测得小球的直径d=________mm。
（2）在实验中，你认为图乙中四种组装单摆方式正确的是________。
（3）根据测量数据画出了如图丙所示的T2-L图像（L代表摆长，T代表周期），由图像可得重力加速度g=________m/s2（结果保留3位有效数字）
（4）受疫情影响，某同学在家里重做该实验，他用手机代替秒表，但是没有合适的摆球，就找了一块外形不规则的小石块代替摆球，他用摆线长OM代替摆长，如图丁所示，做出T2-L图像，根据图像的斜率求出重力加速度。忽略偶然误差，重力加速度的测量值________（选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。
【答案】 ①. 22.40 ②. B ③. 9.86 ④. 等于
【解析】
【详解】（1）[1]用游标卡尺测得小球的直径为
（2）[2]在实验中需要选用密度较大的铁球做摆球，同时要求摆线细轻不易伸长，且其悬点固定。所以图乙中四种组装单摆方式正确的是B。
（3）[3]根据单摆的振动周期公式
整理，可得
根据图像斜率可得
解得
（4）[4]设小石块的重心到M的距离为l，由单摆的周期公式可得
整理，可得
因此利用斜率计算重力加速度没有影响，等于真实值。
12. 为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为lx）。
（1）某光敏电阻R在不同照度下的阻值如下表，根据表中已知数据，在如图甲的坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线。由图像可求出照度为0.6lx时的电阻约为______kΩ。
（2）如图乙，是街道路灯自动控制设计电路，利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在________（填“AB”或“BC”）之间。
（3）用多用电表“×10 Ω”挡，按正确步骤测量图乙中电磁铁线圈电阻时，指针示数如图丙，则线圈的电阻为________Ω；已知当线圈中的电流大于或等于2mA时，继电器的衔铁将被吸合，图乙中直流电源的电动势E＝6V，内阻忽略不计，滑动变阻器有两种规格可供选择：
R1（0～200Ω，1A）、R2（0～2000Ω，0.1A）。要求天色渐暗照度降低至1.0lx时点亮路灯，滑动变阻器应选择________（填“R1”、“R2”）。为使天色更暗时才点亮路灯，应适当将滑动阻变阻器的滑片向________（填“左”或“右”）端移动。
【答案】 ①. 2.7kΩ（2.6kΩ~2.8kΩ ） ②. AB ③. 140Ω ④. R2 ⑤. 左
【解析】
【详解】（1）[1]从图像上可以看出当照度为0.6lx时的电阻约为（2.6kΩ~2.8kΩ ）；
（2）[2]当天亮时，光敏电阻的阻值变小，所以回路中电流增大，则衔铁被吸下来，此次触片和下方接触，此时灯泡应该熄灭，说明灯泡接在了AB上。
（3）[3][4][5]根据欧姆表的读数规则，所以电阻值为
回路中的电流为2mA时回路中的需要中电阻
所以选择滑动变组器比较合理。若要求天色渐暗照度降低至1.01x时点亮路灯，则天色更暗时光明电阻更大，要先保证回路中的电流2mA不变，则应减小滑动变阻器的阻值，即向左滑动滑动变阻器。
三、计算题（本题共3小题，第13题10分，第14题11分，第15题15分，共36分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算的题，解答过程必须明确写出数值和单位，只写出最后答案不得分。）
13. 如图所示，直线MN上方存在着范围足够大的匀强磁场，在理想边界上的O点垂直于磁场且垂直于边界方向同时发射两个相同的粒子1和2，其中粒子1经过A点，粒子2经过B点。已知O、A、B三点在一条直线上，且，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，求：
（1）两个粒子的速率之比；
（2）两个粒子分别经过A点和B点的时间差。
【答案】（1）；（2）0
【解析】
【详解】（1）设，粒子1和2的轨道半径为、，如图所示为粒子1的轨迹
根据几何关系可得
同理可得
由题意可得
所以
由洛伦兹力提供向心力可得
整理可得
可得两个粒子的速率之比
（2）两粒子在磁场中的运动周期均为
粒子1从O到A转过的圆心角与粒子2从O到B转过的圆心角相等，均为，由
由于两粒子T完全相同，可知两个粒子同时经过A点和B点，时间差0。
14. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t1=0时刻恰好传播到x=-2m处，此时波形如图所示。a、b两质点的坐标分别为（3m，0）和（7m，0），已知t2=3s时，质点a第一次出现在波峰位置。
（1）求这列波的传播速度和周期；
（2）当质点b第二次出现在波谷位置时，求质点a通过的路程。
【答案】（1）2m/s，2s；（2）55cm
【解析】
【详解】（1）根据图象可知，该波波长为
质点a与t1=0时刻的波峰的水平距离为
当该波峰传到质点a时，a质点第一次出现在波峰位置，则该波的传播速度为
这列波的周期为
（2）质点a开始振动的时刻为
质点b开始振动的时刻为
简谐横波沿x轴正方向传播，根据同侧法可知质点b向上起振，从开始振动到第二次出现在波谷位置时，经历时间为
则当质点b第二次出现在波谷位置时，求质点a振动的时间为
质点a通过的路程为
15. 如图所示，AC水平轨道上AB段光滑，BC段粗糙，且，CDF为竖直平面内半径为光滑半圆轨道，两轨道相切于C点，CF右侧有电场强度的匀强电场，方向水平向右。一根轻质绝缘弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与带负电滑块P接触但不连接，弹簧原长时滑块在B点。现向左压缩弹簧后由静止释放，当滑块P运动到F点瞬间对轨道压力为4N。已知滑块P的质量为，电荷量大小为，与轨道BC间的动摩擦因数为，忽略滑块P与轨道间电荷转移，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）求滑块到F点时的动能；
（2）求滑块到D点时对轨道的压力；
（3）若滑块P沿光滑半圆轨道CDF运动过程中时，对圆弧轨道的最小压力为10N，求弹簧释放瞬间弹性势能。
【答案】（1）0.8J；（2）7N，方向沿OD连线向右；（3）4.9J
【解析】
【详解】（1）F点时，对滑块，由牛顿第二定律
根据牛顿第三定律知轨道对滑块的压力为
联立解得滑块到F点时的动能
（2）滑块从D到F的过程中，根据动能定理，有
在D点时，根据牛顿第二定律
联立解得
根据牛顿第三定律知，滑块对轨道的压力大小为7N，方向沿OD连线向右；
（3）重力和电场力可看作等效重力（斜向左下方），此时
设等效重力的方向与竖直方向夹角为，则有
可得
设等效最高点为M点，M点处，对圆弧轨道压力最小，为10N，根据牛顿第二定律
圆弧轨道对滑块的压力
滑块P从压缩时到M点的过程中，由动能定理得
联立可得
项目
风阻系数
整车质量/kg
电机额定功率/kW
电池最大蓄能/kW·h
电池能量密度
/W·h·kg-1
最大充电
功率kW
数据
0.233
2100
180
85.4
140
120
照度/lx
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
电阻/kΩ
5.8
3.7
2.3
2.0
1.8
2024年1月
注意事项：
1.本试卷分选择题、实验题、计算题三大类型，共100分。考试时间75分钟。
2.答题前请在答题卡上写好自己的姓名、班级、考号等信息。
3.请将答案正确填写在答题卡上。
一、选择题：本题共10小题，第1～7为单选题，每小题4分，第8～10为多选题，每小题6分，共46分。多项选择题中全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。
1. 如图所示，小车停在光滑的桌面上，车上固定一个用胶塞塞住封口的试管。试管内充满空气，用车上的酒精灯加热试管尾端。当试管内的空气达到一定温度时，胶塞从试管口喷出，以整个装置为系统，下列说法正确的是（ ）
A. 水平方向动量守恒，机械能守恒
B. 水平方向动量守恒，机械能不守恒
C. 水平方向动量不守恒，机械能守恒
D. 水平方向动量不守恒，机械能不守恒
【答案】B
【解析】
【详解】以整个装置为系统，水平方向的合外力为0，所以水平方向动量守恒。但由于要产生内能，所以机械能不守恒。
故选B。
2. 为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向。
故选B。
【点睛】
3. 图示为某电容传声器结构示意图，当人对着传声器讲话，膜片会振动。若某次膜片振动时，膜片与极板距离减小，则在此过程中（ ）
A. 膜片与极板间的电容减小B. 极板所带电荷量减小
C. 膜片与极板间的电场强度增大D. 电阻R中有向上的电流
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知，膜片与极板间的电势差U保持不变，根据
， ，
膜片与极板距离d减小。
AB．根据电容决定式，可知膜片与极板间的电容增大，极板所带电荷量增大，AB错误；
C．根据电场强度公式，可知膜片与极板间的电场强度增大，C正确；
D．极板所带电荷量增大，电源给极板充电，充电电流通过电阻R向下，D错误。
故选C。
4. 如图所示，一个电量为-Q的甲物体，固定在绝缘水平面上的O点。另一个电量为+q及质量为m的乙物体，从A点以初速度沿它们的连线向甲运动，到B点时速度最小且为v。已知乙物体与水平面的动摩擦因数为、AB间距离为L0及静电力常量为k，甲、乙两物体均可视为点电荷，电荷量不变，则（ ）
A. 乙物体越过B点后继续向左运动，其动能减少
B. 在甲物体形成的电场中，乙物体从B到O的过程中，它的电势能随位移变化越来越慢
C. OB间的距离为
D. 从A到B的过程中，电场力对乙物体做的功
【答案】D
【解析】
【详解】C．由题意，乙到达B点时速度最小，乙先减速运动后做加速运动，当速度最小时有
解得OB间的距离
故C错误；
A．乙物体越过B点后继续向左运动，甲乙间的库仑引力大于滑动摩擦力，乙物体做加速运动，动能增加，故A错误；
B．在甲物体形成的电场中，乙物体从B到O的过程中，电场强度逐渐变大，移动相同的距离，电场力做的功越多，电势能减小得就越快，故B错误；
D．从A到B的过程中，电场力对乙物体做的功为，根据动能定理得
得
故D正确。
故选D。
5. 空间中存在方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线所示，一硬质细导线的电阻率为、横截面积为，将该导线做成半径为的圆环固定在纸面内，圆心在上。时磁感应强度的方向如图（a）所示。磁感应强度随时间的变化关系如图（b）所示，则在到的时间间隔内（ ）
A. 圆环所受安培力的方向始终不变
B. 圆环中的感应电流始终沿逆时针方向
C. 圆环中的感应电流大小为
D. 圆环中的感应电动势大小为
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据B-t图像，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向一直为顺时针；在t0时刻，磁场的方向发生变化，故安培力方向在t0时刻发生变化，t=0至t=t0时段，安培力向左；t=t0至t=t1时段，安培力向右，故AB错误；
CD．由闭合电路欧姆定律得
又根据法拉第电磁感应定律得
由电阻定律有
联立解得
故C正确，D错误。
故选C。
6. 2023年5月30日，我国神舟16号飞船载着3名航天员奔赴太空，并与天宫空间站顺利对接。宇航员在空间站工作5个月后，于2023年10月31日返回地球。如图所示，返回舱在返回的过程中，在A点从天宫空间站的圆形轨道I进入椭圆轨道II，B点为轨道Ⅱ上的近地点，如图所示。关于返回舱的运动，下列说法正确的有（ ）
A. 在轨道I运动过程中，万有引力恰好提供向心力
B. 在轨道I上运动的周期小于在轨道II上运动的周期
C. 在轨道II上经过A点时的机械能等于在轨道I上经过A点的机械能
D. 在轨道Ⅱ上经过A点的加速度大于在轨道I上经过A点的加速度
【答案】A
【解析】
【详解】A．依题意，返回舱在轨道I运动过程中做匀速圆周运动，万有引力恰好提供向心力。故A正确；
B．由于在轨道II上运动时半长轴小于轨道I的半径，根据开普勒第三定律
可知在轨道II上的周期小于在轨道I上的周期。故B错误；
C．飞船在轨道Ⅰ上做圆周运动，在A点万有引力等于向心力；飞船在轨道Ⅱ上A点做向心运动，万有引力大于向心力。由万有引力定律可知，轨道Ⅰ和轨道II在A点的万有引力相等，根据向心力公式可知飞船在轨道Ⅰ上经过A点的速度大于在轨道Ⅱ上经过A点的速度，因此飞船在轨道Ⅰ上经过A点的动能大于在轨道Ⅱ上经过A点的动能，而势能相等，故在轨道II上经过A点的机械能小于在轨道I上经过A点的机械能。故C错误；
D．飞船在A点的加速度由万有引力产生，因为是同一位置，所受万有引力大小不变，故不管在哪个轨道上运动，飞船的加速度大小一样。故D错误。
故选A。
7. 发展新能源汽车是我国一项重大能源安全战略，新能源汽车在能源节约、环境保护等方面有很大优势。随着科技不断进步，新能源汽车充电起来越快，采用刹车制动动能回收的方法可以增加行驶里程。以下为我国国产某知名纯电动汽车参数及汽车状态信息截图，请你据此选出正确的说法是（ ）
A. 刹车制动中，发电机将多余的动能转化为电能，安培力对切割磁感线的线圈做正功
B. 根据表中“电池最大蓄能”和“电池能量密度”，可知这台电动车的电池质量为610kg
C. 根据图中所示“累计平均电耗”可以推测，充满一次电最高续航可达约724km
D. 这台电动车最短充电时间为1.1h
【答案】B
【解析】
【详解】A．由题意可知新能源汽车采用刹车制动动能回收，即刹车过程发电机将多余动能转化为电能，所以安培力对切割磁感线的线圈做负功，故A项错误；
B．根据表中“电池最大蓄能”和“电池能量密度”，可知这台电动车的电池质量为m，有
故B项正确；
C．根据图中所示“累计平均电耗”可以推测，充满一次电最高续航可达x，有
故C项错误；
D．这台电动车最短充电时间为t，有
故D项错误
故选B。
8. 某同学为了验证自感现象，找来带铁芯的线圈L（线圈的自感系数很大，构成线圈导线的电阻可以忽略），两个相同的小灯泡A和B、二极管D、开关S和电池组E等，用导线将它们连接成如图所示的电路。经检查，各元件和导线均是完好的，检查电路无误后，开始进行实验操作。他可能观察到的现象是（ ）
A. 闭合S瞬间，A、B一起亮
B. 闭合S瞬间，A比B先亮
C. 闭合S待电路稳定后，B亮，A不亮
D. 断开S瞬间，A亮后再逐渐熄灭
【答案】CD
【解析】
【详解】ABC．从实物图中我们可以看出两个小灯泡是间接并联关系，其中自感线圈和B灯泡串联，当闭合开关的瞬间，通过B的电流增大，自感线圈产生感应电流阻碍电路电流增大，所以B是逐渐亮起来，电路稳定后B亮度保持不变；而A灯泡和二极管相串联，二极管阻碍由S向A的电流通过，故A灯泡一直不亮，故AB错误，C正确；
D．当断开开关的瞬间，电源电流减小，自感线圈要阻碍电流的减小，产生与原电流方向相同的感应电流，此时A、B串联构成回路，所以B灯泡是缓慢熄灭，A会先亮再逐渐熄灭，故D正确。
故选CD。
9. 如图所示，质量为3m的物块a静止在光滑水平地面上，物块a左侧面为圆弧面且与水平地面相切，质量为2m的滑块b以初速度向右运动滑上a，沿a左侧面上滑一定高度后又返回，最后滑离a，不计一切摩擦阻力，滑块b从滑上a到滑离a的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 滑块b沿a上升的最大高度为
B. 滑块b沿a上升的最大高度为
C. 滑块a运动的最大速度为
D. 滑块a运动的最大速度为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．b沿a上升到最大高度时，两者速度相等，取向右为正方向，在水平方向上，由动量守恒定律可得
由机械能守恒定律得
解得
故A正确，B错误；
CD．滑块b从滑上a到滑离a后，物块a运动的速度最大。系统在水平方向动量守恒，对整个过程中，由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
解得
故C正确，D错误
故选AC。
10. 如图所示，竖直平面内有一圆周，其圆心为O，直径AB和CD相互垂直，电荷量均为Q的异种点电荷分别放在关于CD对称的圆周上，两电荷所在半径的夹角为120°，下列说法正确的是（ ）
A. 将一正点电荷从A点移至B点，其电势能增加
B. C点与D点的场强大小之比为3：1
C. A点与B点的场强不相同
D. 将一点电荷从D点沿直线移动到C点的过程中，所受电场力先增大后减小
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．将一正点电荷从A点移至B点，电场力做正功，其电势能减小，故A错误；
B．根据矢量合成法则，C点场强为
D点的场强为
所以C点与D点的场强大小之比为3：1，故B正确；
C．根据场强叠加可知，点A与点B的场强大小相等，方向不同，故C正确；
D．根据等量异种电荷连线中垂线上场强特点可知，将一点电荷从D点沿直线移动到C点的过程中，场强先增大后减小，则电场力先增大后减小，故D正确。
故选BCD。
二、实验题（本大题共2小题，每空2分，共18分）
11. 在“利用单摆测量当地重力加速度”的实验中：
（1）如图甲所示，用游标卡尺测得小球的直径d=________mm。
（2）在实验中，你认为图乙中四种组装单摆方式正确的是________。
（3）根据测量数据画出了如图丙所示的T2-L图像（L代表摆长，T代表周期），由图像可得重力加速度g=________m/s2（结果保留3位有效数字）
（4）受疫情影响，某同学在家里重做该实验，他用手机代替秒表，但是没有合适的摆球，就找了一块外形不规则的小石块代替摆球，他用摆线长OM代替摆长，如图丁所示，做出T2-L图像，根据图像的斜率求出重力加速度。忽略偶然误差，重力加速度的测量值________（选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。
【答案】 ①. 22.40 ②. B ③. 9.86 ④. 等于
【解析】
【详解】（1）[1]用游标卡尺测得小球的直径为
（2）[2]在实验中需要选用密度较大的铁球做摆球，同时要求摆线细轻不易伸长，且其悬点固定。所以图乙中四种组装单摆方式正确的是B。
（3）[3]根据单摆的振动周期公式
整理，可得
根据图像斜率可得
解得
（4）[4]设小石块的重心到M的距离为l，由单摆的周期公式可得
整理，可得
因此利用斜率计算重力加速度没有影响，等于真实值。
12. 为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为lx）。
（1）某光敏电阻R在不同照度下的阻值如下表，根据表中已知数据，在如图甲的坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线。由图像可求出照度为0.6lx时的电阻约为______kΩ。
（2）如图乙，是街道路灯自动控制设计电路，利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在________（填“AB”或“BC”）之间。
（3）用多用电表“×10 Ω”挡，按正确步骤测量图乙中电磁铁线圈电阻时，指针示数如图丙，则线圈的电阻为________Ω；已知当线圈中的电流大于或等于2mA时，继电器的衔铁将被吸合，图乙中直流电源的电动势E＝6V，内阻忽略不计，滑动变阻器有两种规格可供选择：
R1（0～200Ω，1A）、R2（0～2000Ω，0.1A）。要求天色渐暗照度降低至1.0lx时点亮路灯，滑动变阻器应选择________（填“R1”、“R2”）。为使天色更暗时才点亮路灯，应适当将滑动阻变阻器的滑片向________（填“左”或“右”）端移动。
【答案】 ①. 2.7kΩ（2.6kΩ~2.8kΩ ） ②. AB ③. 140Ω ④. R2 ⑤. 左
【解析】
【详解】（1）[1]从图像上可以看出当照度为0.6lx时的电阻约为（2.6kΩ~2.8kΩ ）；
（2）[2]当天亮时，光敏电阻的阻值变小，所以回路中电流增大，则衔铁被吸下来，此次触片和下方接触，此时灯泡应该熄灭，说明灯泡接在了AB上。
（3）[3][4][5]根据欧姆表的读数规则，所以电阻值为
回路中的电流为2mA时回路中的需要中电阻
所以选择滑动变组器比较合理。若要求天色渐暗照度降低至1.01x时点亮路灯，则天色更暗时光明电阻更大，要先保证回路中的电流2mA不变，则应减小滑动变阻器的阻值，即向左滑动滑动变阻器。
三、计算题（本题共3小题，第13题10分，第14题11分，第15题15分，共36分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算的题，解答过程必须明确写出数值和单位，只写出最后答案不得分。）
13. 如图所示，直线MN上方存在着范围足够大的匀强磁场，在理想边界上的O点垂直于磁场且垂直于边界方向同时发射两个相同的粒子1和2，其中粒子1经过A点，粒子2经过B点。已知O、A、B三点在一条直线上，且，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，求：
（1）两个粒子的速率之比；
（2）两个粒子分别经过A点和B点的时间差。
【答案】（1）；（2）0
【解析】
【详解】（1）设，粒子1和2的轨道半径为、，如图所示为粒子1的轨迹
根据几何关系可得
同理可得
由题意可得
所以
由洛伦兹力提供向心力可得
整理可得
可得两个粒子的速率之比
（2）两粒子在磁场中的运动周期均为
粒子1从O到A转过的圆心角与粒子2从O到B转过的圆心角相等，均为，由
由于两粒子T完全相同，可知两个粒子同时经过A点和B点，时间差0。
14. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t1=0时刻恰好传播到x=-2m处，此时波形如图所示。a、b两质点的坐标分别为（3m，0）和（7m，0），已知t2=3s时，质点a第一次出现在波峰位置。
（1）求这列波的传播速度和周期；
（2）当质点b第二次出现在波谷位置时，求质点a通过的路程。
【答案】（1）2m/s，2s；（2）55cm
【解析】
【详解】（1）根据图象可知，该波波长为
质点a与t1=0时刻的波峰的水平距离为
当该波峰传到质点a时，a质点第一次出现在波峰位置，则该波的传播速度为
这列波的周期为
（2）质点a开始振动的时刻为
质点b开始振动的时刻为
简谐横波沿x轴正方向传播，根据同侧法可知质点b向上起振，从开始振动到第二次出现在波谷位置时，经历时间为
则当质点b第二次出现在波谷位置时，求质点a振动的时间为
质点a通过的路程为
15. 如图所示，AC水平轨道上AB段光滑，BC段粗糙，且，CDF为竖直平面内半径为光滑半圆轨道，两轨道相切于C点，CF右侧有电场强度的匀强电场，方向水平向右。一根轻质绝缘弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与带负电滑块P接触但不连接，弹簧原长时滑块在B点。现向左压缩弹簧后由静止释放，当滑块P运动到F点瞬间对轨道压力为4N。已知滑块P的质量为，电荷量大小为，与轨道BC间的动摩擦因数为，忽略滑块P与轨道间电荷转移，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）求滑块到F点时的动能；
（2）求滑块到D点时对轨道的压力；
（3）若滑块P沿光滑半圆轨道CDF运动过程中时，对圆弧轨道的最小压力为10N，求弹簧释放瞬间弹性势能。
【答案】（1）0.8J；（2）7N，方向沿OD连线向右；（3）4.9J
【解析】
【详解】（1）F点时，对滑块，由牛顿第二定律
根据牛顿第三定律知轨道对滑块的压力为
联立解得滑块到F点时的动能
（2）滑块从D到F的过程中，根据动能定理，有
在D点时，根据牛顿第二定律
联立解得
根据牛顿第三定律知，滑块对轨道的压力大小为7N，方向沿OD连线向右；
（3）重力和电场力可看作等效重力（斜向左下方），此时
设等效重力的方向与竖直方向夹角为，则有
可得
设等效最高点为M点，M点处，对圆弧轨道压力最小，为10N，根据牛顿第二定律
圆弧轨道对滑块的压力
滑块P从压缩时到M点的过程中，由动能定理得
联立可得
项目
风阻系数
整车质量/kg
电机额定功率/kW
电池最大蓄能/kW·h
电池能量密度
/W·h·kg-1
最大充电
功率kW
数据
0.233
2100
180
85.4
140
120
照度/lx
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
电阻/kΩ
5.8
3.7
2.3
2.0
1.8
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