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2024届广东省湛江市高三下学期二模考试物理试题（原卷版+解析版）
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这是一份2024届广东省湛江市高三下学期二模考试物理试题（原卷版+解析版），文件包含2024届广东省湛江市高三下学期二模考试物理试题原卷版docx、2024届广东省湛江市高三下学期二模考试物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共24页， 欢迎下载使用。
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 光伏发电是提供清洁能源的方式之一，光伏发电的原理是光电效应。演示光电效应的实验装置如图甲所示，a、b、c三种光照射光电管得到的三条电流表与电压表示数之间的关系曲线如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 若b光为绿光，则a光可能是紫光
B. a光照射光电管发出光电子的最大初动能一定小于b光照射光电管发出光电子的最大初动能
C. 单位时间内a光照射光电管发出的光电子比c光照射光电管发出的光电子少
D. 若用强度相同的a、b光照射该光电管，则单位时间内逸出的光电子数相等
【答案】B
【解析】
【详解】A．由光电效应方程
及
解得
即光束照射同一块金属时只要遏止电压一样，入射光频率就一样，遏止电压越大，入射光的频率越大，可知a光和c光的频率一样，且均小于b光的频率，若b光为绿光，则a光不可能是紫光，选项A错误；
B．由题图乙可知
根据可知，a光照射光电管发出光电子的最大初动能小于b光照射光电管发出光电子的最大初动能，选项B正确；
C．对于a、c两束频率相同的光来说，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多，则单位时间内a光照射光电管发出的光电子比c光照射光电管发出的光电子多，选项C错误；
D．对a、b两束不同频率的光来说，光强相同是单位时间内照射到光电管单位面积上的光子的总能量相等，因为b光的光子频率较高，每个光子的能量较大，所以单位时间内照射到光电管单位面积上的光子数较少，即单位时间内发出的光电子数较少，选项D错误。
故选B。
2. 如图所示，国产C919飞机正在沿机身所在直线匀速斜向上飞行，机身与水平方向的夹角为θ，飞机受到的重力大小为G，垂直机身向上的空气升力为，沿飞机前进方向的动力大小为，空气阻力与飞机运动方向相反、大小为。下列关系式正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】对飞机受力分析，如图所示
根据平衡条件，水平方向
在竖直方向
联立，解得
故选D。
3. 一台交流发电机输出的电能经过升压变压器升压、远距离输送、降压变压器降压后，再给用户使用。因为线路损耗，用户端获得的电压不足，下列改进方案最科学且经济的是（ ）
A. 仅增加升压变压器原线圈的匝数B. 仅增加升压变压器副线圈的匝数
C. 仅增加降压变压器原线圈的匝数D. 仅增加降压变压器副线圈的匝数
【答案】B
【解析】
【详解】AB．要使用户端获得的电压升高，可以增加升压变压器副线图的匝数，从而使输电电压升高，到降压变压器后再降压，用户得到的电压就会升高，故A错误，B正确；
CD．也可以增加降压变压器副线圈的匝数，使得用户端得到的电压升高，用户电流增大，输电线电流增大，输电线上的功率损耗比前一种方式大，不经济环保，故CD错误。
故选B。
4. 某实验小组用如图所示的装置做双缝干涉实验，下列方法能使屏上两相邻亮条纹中心的间距增大的是（ ）
A. 仅增大双缝到屏的距离
B. 仅增大双缝间的距离
C. 仅增大滤光片到单缝的距离
D. 仅把绿色滤光片换成紫色滤光片
【答案】A
【解析】
【详解】AB．由干涉条纹的间距公式
可知，仅增大双缝到屏的距离或仅减小双缝间的距离，都能使屏上两相邻亮条纹中心的间距增大，故A正确，B错误；
C．滤光片到单缝的距离与两相邻亮条纹的间距无关，故C错误；
D．由于紫光的波长比绿光的短，所以仅把绿色滤光片换成紫色滤光片，相邻亮条纹中心的间距减小，故D错误。
故选A。
5. 核废水中包含了具有放射性的碘的同位素利用质谱仪可分析碘的各种同位素。如图所示，电荷量相同的和以相同的速度从O点进入速度选择器（速度选择器中的电场方向水平向右、磁场的磁感应强度为）后，再进入偏转磁场（磁感应强度为），最后打在照相底片的c、d两点，不计各种粒子受到的重力。下列说法正确的是（ ）
A. 垂直纸面向里，和在偏转磁场中的轨道半径之比为127∶131
B. 垂直纸面向里，和在偏转磁场中的轨道半径之比为
C. 垂直纸面向外，和在偏转磁场中的轨道半径之比为131∶127
D. 垂直纸面向外，和在偏转磁场中的轨道半径之比为
【答案】C
【解析】
【详解】由于粒子向左偏转，根据左手定则可知磁场的方向垂直于纸面向外，设碘131和碘127的电荷量为q，质量分别为、，进入偏转磁场时的速度为v，则碘131在磁场中运动时，由洛伦兹力提供向心力
解得
同理可得，碘127在磁场中运动的轨道半径为
则碘131和碘127的半径之比为
故选C。
6. “温泉水滑洗凝脂，冬浴温泉正当时”，在冬天里泡一泡温泉，不仅可以消除疲劳，还可扩张血管，促进血液循环，加速人体新陈代谢。设水温恒定，温泉中有一水泡从池底缓慢上升，水泡内气体可视为理想气体，则在水泡上升的过程中（ ）
A. 水泡内气体的压强增大
B. 水泡内气体的内能减小
C. 水泡内气体分子在单位时间内对单位面积水泡壁的碰撞次数减少
D. 水泡内气体对外界放热
【答案】C
【解析】
【详解】ABD．水泡内气体的压强
因为大气压强p0恒定，且水泡缓慢上升过程中h减小，所以p减小，因为水池恒温，所以水泡温度不变，水泡内气体内能不变，体积增大，对外做功，由热力学第一定律可知，水泡内气体吸热，故ABD错误；
C．气体压强减小，因温度不变，分子平均动能不变，所以水泡内气体分子在单位时间内对水泡壁单位面积的撞击次数减少，故C正确。
故选C。
7. 某种负离子空气净化器的原理如图所示，由空气和带一价负电的灰尘颗粒组成的混合气流进入由一对平行金属板构成的收集器。在收集器中，带电颗粒入射时的最大动能为，金属板的长度为L，金属板的间距为d，且。在匀强电场作用下，带电颗粒打到金属板上被收集，不考虑重力影响和颗粒间的相互作用。要使得全部颗粒被收集，两极板间的电势差至少为（ ）
A. 1600VB. 800VC. 400VD. 200V
【答案】A
【解析】
【详解】只要紧靠上极板的颗粒能够落到收集板右侧，颗粒就能够全部收集，水平方向有
竖直方向有
又
联立解得两金属板间的电压为
故选A。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 在2023年女篮亚洲杯决赛中，中国队以73∶71险胜日本队，时隔12年再次捧起该项赛事冠军奖杯。某次训练中，一名球员将篮球竖直向下拍出，篮球触地并弹回手中，手的位置不变，以竖直向下为正方向，不计篮球触地时间和空气阻力。则从篮球竖直向下拍出到弹回手中的过程中，篮球的速度v、位移s分别随时间t变化的图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．整个过程中加速度为重力加速度，向下运动过程中，做匀加速直线运动，速度随时间均匀增大，篮球触地前后速度大小不变，向上运动过程中，做匀减速直线运动，速度随时间均匀减小，故A正确；B错误；
CD．向下运动过程中，根据
s-t图像为开口向上的抛物线的一部分，
设物体初始离地高度为s0，下落过程用时间为t0，向上运动过程中，根据
s-t图像为开口向上的抛物线的一部分，并且篮球触地前后速度大小不变，方向相反，即s-t图像斜率大小相等，向下运动时，斜率为正，向上运动时，斜率为负，故C错误，D正确。
故选AD。
9. 某马戏团上演的飞车节目如图所示，在竖直平面内有半径为R的固定圆轨道。表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动。已知人和摩托车的总质量为m，重力加速度大小为g，摩托车以的速度通过圆轨道的最高点B．关闭摩托车的动力，不计摩擦，忽略空气阻力，人和摩托车整体可视为质点，下列说法正确的是（ ）
A. 摩托车经过B点时对轨道的压力大小为2mg
B. 摩托车经过A点时的速度大小为
C. 摩托车从B点到A点的过程中，重力的功率先增大后减小
D. 摩托车从B点到A点的过程中，先超重后失重
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由题意可知，摩托车在B点时，有
解得
由牛顿第三定律可知，摩托车经过B点时对轨道的压力大小为mg，选项A错误；
B．摩托车从B点到A点的过程中，由机械能守恒定律有
其中
解得
选项B正确；
C．摩托车从B点到A点的过程中，竖直速度vy先增大后减小，重力的功率
重力的功率先增大后减小，选项C正确；
D．摩托车从B点到A点的过程中，加速度竖直分量先向下后向上，即先失重后超重，选项D错误。
故选BC。
10. 已知质量分布均匀的空心球壳对内部任意位置的物体引力为0。P、Q两个星球的质量分布均匀且自转角速度相同，它们的重力加速度大小g随物体到星球中心的距离r变化的图像如图所示。关于P、Q星球，下列说法正确的是（ ）
A. 质量相同B. 密度相同
C. 第一宇宙速度大小之比为2:1D. 同步卫星距星球表面的高度之比为1:2
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由题图可知，两星球的重力加速度大小和半径之比都是1∶2，由
可得
则两星球的质量之比
故A错误；
B．由
可得
故两星球密度相同，故B正确；
C．由
可得
则两星球的第一宇宙速度大小之比
故C错误；
D．由
可得
则两星球同步卫星的轨道半径之比
又因为两星球的半径之比为1：2，故同步卫星距星球表面的高度之比也为1：2，故D正确。
故选BD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学准备用自由落体测量当地重力加速度。已知打点计时器所接电源频率为50Hz。
（1）实验室中有如图甲所示的器材，在该实验中需要使用到的器材有_____________（填器材前的字母）。
（2）实验中得到一条打点清晰的纸带，a、b、c是纸带上连续打出的三个点，用毫米刻度尺测量这三个点的距离如图乙所示，打b点时，纸带的速度大小为_____________m/s。（结果保留三位有效数字）
（3）关于这个实验，下列说法正确的是（ ）
A. 实验过程中，应该先释放纸带，再接通电源
B. 若某纸带上打出的前面几个点比较模糊，则必须弃用该纸带
C. 利用这种方法也可以验证机械能守恒定律
D. 若测得的重力加速度比当地真实值大，则其原因可能是交流电的频率大于50Hz
【答案】（1）AC （2）1.38 （3）C
【解析】
【小问1详解】
[1]重锤从高处由静止开始下落，打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，在该实验中需要使用到的器材有AC。
【小问2详解】
[1]相邻两个计数点间的时间间隔
T=0.02s
打b点时，纸带的速度大小为
【小问3详解】
[1]A．实验过程中，应该先接通电源，再释放纸带，故A错误；
B．若某纸带上打出的前面几个点比较模糊，可舍去，在后面取一段较为清晰的点同样可以验证，故B错误；
C．利用这种方法可以得出某点的速度，用刻度尺测距离，所以利用这种方法也可以验证机械能守恒定律，故C正确；
D．加速度
因实际频率大于50Hz，而计算时代入的仍是50Hz，所以会造成比真实值偏小，故D错误。
故选C。
12. 某实验小组对两节旧干电池进行了实验探究。
（1）用多用电表2.5V挡直接接在其中一节干电池的两端，示数如图甲所示，则该示数为___________V，用同样方法测另一节干电池，两次示数也相差无几，小组成员猜测多用电表测量不准，需进一步精测。
（2）实验小组用如图乙所示的电路测量两节干电池的总电动势和总内阻（约为20Ω），除开关、导线外，现有如下器材可供选择：
A．电流表A1（0~100mA，内阻为5Ω）；
B．电流表A2（0~3A，内阻为2Ω）；
C．电压表V（0~3V，内阻约为3kΩ）；
D．定值电阻R0=5Ω
E．滑动变阻器R1（0~20Ω）；
F．滑动变阻器R2（0~100Ω）。
电流表应选___________，滑动变阻器应选___________。（均填器材前的字母）
（3）小组实验后测得多组U、I值如表所示，可得两节干电池的总电动势为_____V，总内阻为_____Ω。（结果均保留一位小数）
【答案】（1）1.40
（2） ①. A ②. F
（3） ①. 2.6##2.7##2.8 ②. 17.5（17.0~18.0）
【解析】
【小问1详解】
根据电压表读数规则可知电压为1.40V。
【小问2详解】
[1]两节旧干电池电压约为2.8V，电阻约为20Ω，电路中的最大电流约为140mA，故电流表应该选A；
[2]由数据可知，测量的最小电流为16.7mA=0.0167A，此时电路的总电阻
此时滑动变阻器电阻
滑动变阻器应选F。
【小问3详解】
[1][2]做出U-I图像如图，由欧姆定律有
可得干电池的总电动势为
E=2.7V
总内阻为
r=175Ω
13. 水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧，舞者的手有规律地振动传导至袖子上，给人营造出一种“行云流水”般的美感，这一过程其实就是机械波的传播。现有一列沿x轴方向传播的简谐横波，t=0时刻的波动图像如图甲所示，其中参与波动的质点P的振动图像如图乙所示，求：
（1）该波的传播方向和速度大小；
（2）质点P在t=0开始计时后10s内经过的路程。
【答案】（1）波沿x轴负方向传播；；（2）
【解析】
【详解】（1）由题中波形图和振动图可知t=0时质点P在平衡位置沿y轴正方向振动，根据“同侧法”可知波沿x轴负方向传播。由题图甲可知，该波的波长λ=8m；由题图乙可知，该波的周期T=4s
可得波速大小
（2）因时间t=10s=2.5T，质点P在t=0开始从平衡位置经过一个周期的振动的路程为4个振幅，故总路程为
14. 如图甲所示，水平绝缘传送带正在输送一闭合正方形金属线框abcd，线框每一边电阻均为r，在输送中让线框随传送带通过一固定的匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为B，磁场边界MN、PQ与传送带运动方向垂直，其间距为2d。已知传送带以恒定速率运动，线框质量为m，边长为d，线框与传送带间的动摩擦因数为μ，且在传送带上始终保持线框左、右两边平行于磁场边界，在线框右边刚进入磁场到线框右边刚离开磁场的过程中，其速度v随时间t变化的图像如图乙所示，重力加速度大小为g。求：
（1）线框右边刚进入磁场时a、b两点的电势差；
（2）整个线框恰好离开磁场时的速度大小；
（3）整个线框穿过磁场过程中产生的焦耳热。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）线框右边刚进入磁场时，有
由楞次定律可知线框进入磁场过程中感应电流方向为逆时针（俯视）。故a、b两点电势差
（2）整个线框刚好离开磁场时的速度等于整个线框刚好进入磁场时的速度，设其大小为v，从线框恰好完全进入磁场至右边恰好出磁场的过程中线框做匀加速直线运动，由动能定理有
解得
（3）线框穿过磁场的整个过程中初、末速度分别为、v，整个过程中摩擦力不变，由动能定理有
又由功能关系有
解得
15. 如图所示，质量为m的凹槽A放在倾角的足够长的绝缘斜面上，斜面固定在水平地面上，槽内左端用轻弹簧和质量为2m的物体B相连，空间存在垂直斜面向上的匀强电场、电场强度大小（g为重力加速度大小）。质量为m、电荷量为q的带正电物体C静置在凹槽A中时，A、B、C恰好能处于静止状态。现将C取出，在A内移动B到某位置后撤去外力，此时A、B静止，再将C从斜面上A的上方某点由静止释放后，C以大小为的速度与A碰撞后立即粘在一起，已知A、B均绝缘且不带电，A、B间接触面光滑，C与A、C与斜面间都绝缘，整个过程中，物体C所带的电荷量保持不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧弹性势能与弹簧伸长量的平方成正比。求：
（1）凹槽A与斜面间的动摩擦因数μ；
（2）当弹簧伸长量变为碰前瞬间压缩量的2倍时，A、B、C三者速度恰好相同，求C与A碰撞前弹簧的弹性势能；
（3）从C与A碰后瞬间开始计时，经过时间t，弹簧形变量恢复到与初始时的压缩量相等，求该过程中，弹簧弹力对B的冲量大小。
【答案】（1）；（2）；（3）见解析
【解析】
【详解】（1）以A、B、C整体为研究对象，对整体受力分析，有
解得
（2）设初始时弹簧弹性势能为Ep，由题意，当弹簧伸长量为初始压缩量的2倍时，弹性势能为4Ep，C与A碰撞过程，由动量守恒定律有
从C与A碰撞，到A、B、C共速，由动量守恒定律和能量守恒定律有
解得
（3）从C与A碰后瞬间开始计时，到弹簧形变量等于初始时弹簧的压缩量，将A和C看成一个整体，B与A，C之间的碰撞类似弹性碰撞，有
解得
或
弹簧第1、3、5、……、次恢复初始时的压缩状态时，有
由动量定理有
解得
即冲量大小为；
弹簧第2、4、6、……、次恢复初始时的压缩状态时，有
由动量定理有
解得
即冲量大小为。电压/V
2.03
1.90
1.60
1.35
1.00
0.68
电流/mA
16.7
20.0
27.5
33.8
42.5
50.5
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 光伏发电是提供清洁能源的方式之一，光伏发电的原理是光电效应。演示光电效应的实验装置如图甲所示，a、b、c三种光照射光电管得到的三条电流表与电压表示数之间的关系曲线如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 若b光为绿光，则a光可能是紫光
B. a光照射光电管发出光电子的最大初动能一定小于b光照射光电管发出光电子的最大初动能
C. 单位时间内a光照射光电管发出的光电子比c光照射光电管发出的光电子少
D. 若用强度相同的a、b光照射该光电管，则单位时间内逸出的光电子数相等
【答案】B
【解析】
【详解】A．由光电效应方程
及
解得
即光束照射同一块金属时只要遏止电压一样，入射光频率就一样，遏止电压越大，入射光的频率越大，可知a光和c光的频率一样，且均小于b光的频率，若b光为绿光，则a光不可能是紫光，选项A错误；
B．由题图乙可知
根据可知，a光照射光电管发出光电子的最大初动能小于b光照射光电管发出光电子的最大初动能，选项B正确；
C．对于a、c两束频率相同的光来说，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多，则单位时间内a光照射光电管发出的光电子比c光照射光电管发出的光电子多，选项C错误；
D．对a、b两束不同频率的光来说，光强相同是单位时间内照射到光电管单位面积上的光子的总能量相等，因为b光的光子频率较高，每个光子的能量较大，所以单位时间内照射到光电管单位面积上的光子数较少，即单位时间内发出的光电子数较少，选项D错误。
故选B。
2. 如图所示，国产C919飞机正在沿机身所在直线匀速斜向上飞行，机身与水平方向的夹角为θ，飞机受到的重力大小为G，垂直机身向上的空气升力为，沿飞机前进方向的动力大小为，空气阻力与飞机运动方向相反、大小为。下列关系式正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】对飞机受力分析，如图所示
根据平衡条件，水平方向
在竖直方向
联立，解得
故选D。
3. 一台交流发电机输出的电能经过升压变压器升压、远距离输送、降压变压器降压后，再给用户使用。因为线路损耗，用户端获得的电压不足，下列改进方案最科学且经济的是（ ）
A. 仅增加升压变压器原线圈的匝数B. 仅增加升压变压器副线圈的匝数
C. 仅增加降压变压器原线圈的匝数D. 仅增加降压变压器副线圈的匝数
【答案】B
【解析】
【详解】AB．要使用户端获得的电压升高，可以增加升压变压器副线图的匝数，从而使输电电压升高，到降压变压器后再降压，用户得到的电压就会升高，故A错误，B正确；
CD．也可以增加降压变压器副线圈的匝数，使得用户端得到的电压升高，用户电流增大，输电线电流增大，输电线上的功率损耗比前一种方式大，不经济环保，故CD错误。
故选B。
4. 某实验小组用如图所示的装置做双缝干涉实验，下列方法能使屏上两相邻亮条纹中心的间距增大的是（ ）
A. 仅增大双缝到屏的距离
B. 仅增大双缝间的距离
C. 仅增大滤光片到单缝的距离
D. 仅把绿色滤光片换成紫色滤光片
【答案】A
【解析】
【详解】AB．由干涉条纹的间距公式
可知，仅增大双缝到屏的距离或仅减小双缝间的距离，都能使屏上两相邻亮条纹中心的间距增大，故A正确，B错误；
C．滤光片到单缝的距离与两相邻亮条纹的间距无关，故C错误；
D．由于紫光的波长比绿光的短，所以仅把绿色滤光片换成紫色滤光片，相邻亮条纹中心的间距减小，故D错误。
故选A。
5. 核废水中包含了具有放射性的碘的同位素利用质谱仪可分析碘的各种同位素。如图所示，电荷量相同的和以相同的速度从O点进入速度选择器（速度选择器中的电场方向水平向右、磁场的磁感应强度为）后，再进入偏转磁场（磁感应强度为），最后打在照相底片的c、d两点，不计各种粒子受到的重力。下列说法正确的是（ ）
A. 垂直纸面向里，和在偏转磁场中的轨道半径之比为127∶131
B. 垂直纸面向里，和在偏转磁场中的轨道半径之比为
C. 垂直纸面向外，和在偏转磁场中的轨道半径之比为131∶127
D. 垂直纸面向外，和在偏转磁场中的轨道半径之比为
【答案】C
【解析】
【详解】由于粒子向左偏转，根据左手定则可知磁场的方向垂直于纸面向外，设碘131和碘127的电荷量为q，质量分别为、，进入偏转磁场时的速度为v，则碘131在磁场中运动时，由洛伦兹力提供向心力
解得
同理可得，碘127在磁场中运动的轨道半径为
则碘131和碘127的半径之比为
故选C。
6. “温泉水滑洗凝脂，冬浴温泉正当时”，在冬天里泡一泡温泉，不仅可以消除疲劳，还可扩张血管，促进血液循环，加速人体新陈代谢。设水温恒定，温泉中有一水泡从池底缓慢上升，水泡内气体可视为理想气体，则在水泡上升的过程中（ ）
A. 水泡内气体的压强增大
B. 水泡内气体的内能减小
C. 水泡内气体分子在单位时间内对单位面积水泡壁的碰撞次数减少
D. 水泡内气体对外界放热
【答案】C
【解析】
【详解】ABD．水泡内气体的压强
因为大气压强p0恒定，且水泡缓慢上升过程中h减小，所以p减小，因为水池恒温，所以水泡温度不变，水泡内气体内能不变，体积增大，对外做功，由热力学第一定律可知，水泡内气体吸热，故ABD错误；
C．气体压强减小，因温度不变，分子平均动能不变，所以水泡内气体分子在单位时间内对水泡壁单位面积的撞击次数减少，故C正确。
故选C。
7. 某种负离子空气净化器的原理如图所示，由空气和带一价负电的灰尘颗粒组成的混合气流进入由一对平行金属板构成的收集器。在收集器中，带电颗粒入射时的最大动能为，金属板的长度为L，金属板的间距为d，且。在匀强电场作用下，带电颗粒打到金属板上被收集，不考虑重力影响和颗粒间的相互作用。要使得全部颗粒被收集，两极板间的电势差至少为（ ）
A. 1600VB. 800VC. 400VD. 200V
【答案】A
【解析】
【详解】只要紧靠上极板的颗粒能够落到收集板右侧，颗粒就能够全部收集，水平方向有
竖直方向有
又
联立解得两金属板间的电压为
故选A。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 在2023年女篮亚洲杯决赛中，中国队以73∶71险胜日本队，时隔12年再次捧起该项赛事冠军奖杯。某次训练中，一名球员将篮球竖直向下拍出，篮球触地并弹回手中，手的位置不变，以竖直向下为正方向，不计篮球触地时间和空气阻力。则从篮球竖直向下拍出到弹回手中的过程中，篮球的速度v、位移s分别随时间t变化的图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．整个过程中加速度为重力加速度，向下运动过程中，做匀加速直线运动，速度随时间均匀增大，篮球触地前后速度大小不变，向上运动过程中，做匀减速直线运动，速度随时间均匀减小，故A正确；B错误；
CD．向下运动过程中，根据
s-t图像为开口向上的抛物线的一部分，
设物体初始离地高度为s0，下落过程用时间为t0，向上运动过程中，根据
s-t图像为开口向上的抛物线的一部分，并且篮球触地前后速度大小不变，方向相反，即s-t图像斜率大小相等，向下运动时，斜率为正，向上运动时，斜率为负，故C错误，D正确。
故选AD。
9. 某马戏团上演的飞车节目如图所示，在竖直平面内有半径为R的固定圆轨道。表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动。已知人和摩托车的总质量为m，重力加速度大小为g，摩托车以的速度通过圆轨道的最高点B．关闭摩托车的动力，不计摩擦，忽略空气阻力，人和摩托车整体可视为质点，下列说法正确的是（ ）
A. 摩托车经过B点时对轨道的压力大小为2mg
B. 摩托车经过A点时的速度大小为
C. 摩托车从B点到A点的过程中，重力的功率先增大后减小
D. 摩托车从B点到A点的过程中，先超重后失重
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由题意可知，摩托车在B点时，有
解得
由牛顿第三定律可知，摩托车经过B点时对轨道的压力大小为mg，选项A错误；
B．摩托车从B点到A点的过程中，由机械能守恒定律有
其中
解得
选项B正确；
C．摩托车从B点到A点的过程中，竖直速度vy先增大后减小，重力的功率
重力的功率先增大后减小，选项C正确；
D．摩托车从B点到A点的过程中，加速度竖直分量先向下后向上，即先失重后超重，选项D错误。
故选BC。
10. 已知质量分布均匀的空心球壳对内部任意位置的物体引力为0。P、Q两个星球的质量分布均匀且自转角速度相同，它们的重力加速度大小g随物体到星球中心的距离r变化的图像如图所示。关于P、Q星球，下列说法正确的是（ ）
A. 质量相同B. 密度相同
C. 第一宇宙速度大小之比为2:1D. 同步卫星距星球表面的高度之比为1:2
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由题图可知，两星球的重力加速度大小和半径之比都是1∶2，由
可得
则两星球的质量之比
故A错误；
B．由
可得
故两星球密度相同，故B正确；
C．由
可得
则两星球的第一宇宙速度大小之比
故C错误；
D．由
可得
则两星球同步卫星的轨道半径之比
又因为两星球的半径之比为1：2，故同步卫星距星球表面的高度之比也为1：2，故D正确。
故选BD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学准备用自由落体测量当地重力加速度。已知打点计时器所接电源频率为50Hz。
（1）实验室中有如图甲所示的器材，在该实验中需要使用到的器材有_____________（填器材前的字母）。
（2）实验中得到一条打点清晰的纸带，a、b、c是纸带上连续打出的三个点，用毫米刻度尺测量这三个点的距离如图乙所示，打b点时，纸带的速度大小为_____________m/s。（结果保留三位有效数字）
（3）关于这个实验，下列说法正确的是（ ）
A. 实验过程中，应该先释放纸带，再接通电源
B. 若某纸带上打出的前面几个点比较模糊，则必须弃用该纸带
C. 利用这种方法也可以验证机械能守恒定律
D. 若测得的重力加速度比当地真实值大，则其原因可能是交流电的频率大于50Hz
【答案】（1）AC （2）1.38 （3）C
【解析】
【小问1详解】
[1]重锤从高处由静止开始下落，打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，在该实验中需要使用到的器材有AC。
【小问2详解】
[1]相邻两个计数点间的时间间隔
T=0.02s
打b点时，纸带的速度大小为
【小问3详解】
[1]A．实验过程中，应该先接通电源，再释放纸带，故A错误；
B．若某纸带上打出的前面几个点比较模糊，可舍去，在后面取一段较为清晰的点同样可以验证，故B错误；
C．利用这种方法可以得出某点的速度，用刻度尺测距离，所以利用这种方法也可以验证机械能守恒定律，故C正确；
D．加速度
因实际频率大于50Hz，而计算时代入的仍是50Hz，所以会造成比真实值偏小，故D错误。
故选C。
12. 某实验小组对两节旧干电池进行了实验探究。
（1）用多用电表2.5V挡直接接在其中一节干电池的两端，示数如图甲所示，则该示数为___________V，用同样方法测另一节干电池，两次示数也相差无几，小组成员猜测多用电表测量不准，需进一步精测。
（2）实验小组用如图乙所示的电路测量两节干电池的总电动势和总内阻（约为20Ω），除开关、导线外，现有如下器材可供选择：
A．电流表A1（0~100mA，内阻为5Ω）；
B．电流表A2（0~3A，内阻为2Ω）；
C．电压表V（0~3V，内阻约为3kΩ）；
D．定值电阻R0=5Ω
E．滑动变阻器R1（0~20Ω）；
F．滑动变阻器R2（0~100Ω）。
电流表应选___________，滑动变阻器应选___________。（均填器材前的字母）
（3）小组实验后测得多组U、I值如表所示，可得两节干电池的总电动势为_____V，总内阻为_____Ω。（结果均保留一位小数）
【答案】（1）1.40
（2） ①. A ②. F
（3） ①. 2.6##2.7##2.8 ②. 17.5（17.0~18.0）
【解析】
【小问1详解】
根据电压表读数规则可知电压为1.40V。
【小问2详解】
[1]两节旧干电池电压约为2.8V，电阻约为20Ω，电路中的最大电流约为140mA，故电流表应该选A；
[2]由数据可知，测量的最小电流为16.7mA=0.0167A，此时电路的总电阻
此时滑动变阻器电阻
滑动变阻器应选F。
【小问3详解】
[1][2]做出U-I图像如图，由欧姆定律有
可得干电池的总电动势为
E=2.7V
总内阻为
r=175Ω
13. 水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧，舞者的手有规律地振动传导至袖子上，给人营造出一种“行云流水”般的美感，这一过程其实就是机械波的传播。现有一列沿x轴方向传播的简谐横波，t=0时刻的波动图像如图甲所示，其中参与波动的质点P的振动图像如图乙所示，求：
（1）该波的传播方向和速度大小；
（2）质点P在t=0开始计时后10s内经过的路程。
【答案】（1）波沿x轴负方向传播；；（2）
【解析】
【详解】（1）由题中波形图和振动图可知t=0时质点P在平衡位置沿y轴正方向振动，根据“同侧法”可知波沿x轴负方向传播。由题图甲可知，该波的波长λ=8m；由题图乙可知，该波的周期T=4s
可得波速大小
（2）因时间t=10s=2.5T，质点P在t=0开始从平衡位置经过一个周期的振动的路程为4个振幅，故总路程为
14. 如图甲所示，水平绝缘传送带正在输送一闭合正方形金属线框abcd，线框每一边电阻均为r，在输送中让线框随传送带通过一固定的匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为B，磁场边界MN、PQ与传送带运动方向垂直，其间距为2d。已知传送带以恒定速率运动，线框质量为m，边长为d，线框与传送带间的动摩擦因数为μ，且在传送带上始终保持线框左、右两边平行于磁场边界，在线框右边刚进入磁场到线框右边刚离开磁场的过程中，其速度v随时间t变化的图像如图乙所示，重力加速度大小为g。求：
（1）线框右边刚进入磁场时a、b两点的电势差；
（2）整个线框恰好离开磁场时的速度大小；
（3）整个线框穿过磁场过程中产生的焦耳热。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）线框右边刚进入磁场时，有
由楞次定律可知线框进入磁场过程中感应电流方向为逆时针（俯视）。故a、b两点电势差
（2）整个线框刚好离开磁场时的速度等于整个线框刚好进入磁场时的速度，设其大小为v，从线框恰好完全进入磁场至右边恰好出磁场的过程中线框做匀加速直线运动，由动能定理有
解得
（3）线框穿过磁场的整个过程中初、末速度分别为、v，整个过程中摩擦力不变，由动能定理有
又由功能关系有
解得
15. 如图所示，质量为m的凹槽A放在倾角的足够长的绝缘斜面上，斜面固定在水平地面上，槽内左端用轻弹簧和质量为2m的物体B相连，空间存在垂直斜面向上的匀强电场、电场强度大小（g为重力加速度大小）。质量为m、电荷量为q的带正电物体C静置在凹槽A中时，A、B、C恰好能处于静止状态。现将C取出，在A内移动B到某位置后撤去外力，此时A、B静止，再将C从斜面上A的上方某点由静止释放后，C以大小为的速度与A碰撞后立即粘在一起，已知A、B均绝缘且不带电，A、B间接触面光滑，C与A、C与斜面间都绝缘，整个过程中，物体C所带的电荷量保持不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧弹性势能与弹簧伸长量的平方成正比。求：
（1）凹槽A与斜面间的动摩擦因数μ；
（2）当弹簧伸长量变为碰前瞬间压缩量的2倍时，A、B、C三者速度恰好相同，求C与A碰撞前弹簧的弹性势能；
（3）从C与A碰后瞬间开始计时，经过时间t，弹簧形变量恢复到与初始时的压缩量相等，求该过程中，弹簧弹力对B的冲量大小。
【答案】（1）；（2）；（3）见解析
【解析】
【详解】（1）以A、B、C整体为研究对象，对整体受力分析，有
解得
（2）设初始时弹簧弹性势能为Ep，由题意，当弹簧伸长量为初始压缩量的2倍时，弹性势能为4Ep，C与A碰撞过程，由动量守恒定律有
从C与A碰撞，到A、B、C共速，由动量守恒定律和能量守恒定律有
解得
（3）从C与A碰后瞬间开始计时，到弹簧形变量等于初始时弹簧的压缩量，将A和C看成一个整体，B与A，C之间的碰撞类似弹性碰撞，有
解得
或
弹簧第1、3、5、……、次恢复初始时的压缩状态时，有
由动量定理有
解得
即冲量大小为；
弹簧第2、4、6、……、次恢复初始时的压缩状态时，有
由动量定理有
解得
即冲量大小为。电压/V
2.03
1.90
1.60
1.35
1.00
0.68
电流/mA
16.7
20.0
27.5
33.8
42.5
50.5
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