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物理：广东省汕头市2024届高三下学期二模试题（解析版）
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这是一份物理：广东省汕头市2024届高三下学期二模试题（解析版），共17页。试卷主要包含了本试卷分第Ⅰ卷两部分等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生在答题卡上务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、准考证号填写清楚，并贴好条形码。请认真核准条形码上的准考证号、姓名和科目。
2.回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
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，只有一项是符合要求的。
1. 扑克牌可以用来“搭房子”，如图1所示。每一张纸牌的质量为m，在图2的示意图中，下列说法正确的是（ ）
A. a纸牌受到其它纸牌的作用力大小为，方向竖直向上
B. b纸牌受到其它纸牌的作用力大小为，方向竖直向上
C. 纸牌对地面的压力大小为
D. 每一张纸牌的合外力都不相同
【答案】A
【解析】A．a纸牌处于静止状态，受到其它纸牌的作用力和自身重力，根据力的平衡条件可知其它纸牌对a纸牌的作用力大小为，方向竖直向上，故A正确；
B．b纸牌处于静止状态，受到其它纸牌的作用力、自身重力和摩擦力作用，则其它纸牌对b纸牌的作用力大小不等于，故B错误；
C．共有7张纸牌，整体受力分析，可知地面对其支持力为7mg，则纸牌对地面压力大小为7mg，故C错误；
D．每张纸牌都处于静止状态，合外力都为0，故D错误；
故选A。
2. 扫描隧道显微镜让人类对原子有了直观的感受，下列关于原子结构的说法正确的是（ ）
A. 玻尔的原子结构假说认为核外电子可在任意轨道上运动
B. 粒子散射实验中，绝大多数粒子发生了大角度散射
C. 原子光谱是线状谱，不同原子的光谱可能相同
D. 氢原子在激发态自发跃迁时，氢原子能量减少
【答案】D
【解析】A．玻尔的原子结构假说认为核外电子的轨道是量子化的，电子只能在特定的轨道上运动，故A错误；
B．粒子散射实验中，绝大多数粒子穿过金箔后基本上仍沿着原来的方向前进，少数粒子穿过金箔后发生了大角度的偏转，极少数粒子甚至被反弹回来，故B错误；
C．原子光谱是线状谱，不同原子的光谱不同，故C错误；
D．氢原子在激发态自发跃迁时，辐射光子释放能量，氢原子能量减少，故D正确。
故选D。
3. 风力和空气阻力会影响雨滴下落的轨迹，如图为从某时刻开始计时的雨滴在水平x方向和竖直y方向的运动图像，下列说法不正确的是（ ）
A. 雨滴做匀变速曲线运动
B. 雨滴的初速度是
C. 内，雨滴重力的瞬时功率一直增大
D. 内，重力和风力对雨滴做的功大于雨滴克服空气阻力做的功
【答案】C
【解析】AB．根据题图可知，在水平方向雨滴做初速度为0，加速度为
的匀加速直线运动，在竖直方向雨滴做速度大小为
的匀速直线运动，可知，雨滴的初速度方向与加速度方向垂直，且雨滴的加速度恒定，由此可知雨滴做匀变速曲线运动，故AB正确，不符合题意；
C．由于雨滴在竖直方向做匀速直线运动，其竖直分速度不变，则重力的瞬时功率
不变，故C错误，符合题意；
D．内，对雨滴下落过程中由能量守恒有
可得
由于雨滴下落过程中竖直方向速度不变，但水平方向速度始终在增加，因此雨滴动能的变化量大于0，则有
由此可知内，重力和风力对雨滴做的功大于雨滴克服空气阻力做的功，故D正确，不符合题意。故选C。
4. 神舟十七号载人飞船与距离地面约的天宫空间站成功对接。变轨过程可简化为如图：飞船先从圆形轨道Ⅰ的A位置变轨到椭圆轨道Ⅱ，再从B位置变轨进入空间站所在的圆形轨道Ⅲ。假设空间站轨道半径为r，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 空间站内的航天员处于“悬浮”状态是因为他所受到合外力为零
B. 飞船沿椭圆轨道Ⅱ由A点到B点的时间为
C. 空间站的向心加速度大于赤道上的物体随地球自转的向心加速度
D. 根据狭义相对论原理，在轨飞行的飞船中，航天员的手表变快了
【答案】C
【解析】A．空间站内的航天员处于“悬浮”状态是因为他处于完全失重状态，其自身所受重力充当其随空间站一起环绕地球做圆周运动的向心力，故A错误；
B．若飞船从A到B做圆周运动，且轨道半径为，则由万有引力从当向心力有
解得
而在地球表面有
解得
由此可得
则从A到B的时间为
但由于飞船从A到B并非做匀速圆周运动，而是椭圆运动，因此要求椭圆运动的周期必须用开普勒第三定律，且必须知道飞船做椭圆运动的半长轴，由此可知，飞船沿椭圆轨道Ⅱ由A点到B点的时间并非为，故B错误；
C．同步卫星与赤道上物体的角速度相同，根据圆周运动的相关知识可知，向心加速度
由于同步卫星做圆周运动的半径大于赤道上物体做圆周运动的半径，因此同步卫星的向心加速度大于赤道上物体的向心加速度，而对于环绕中心天体做圆周运动的物体，由万有引力充当向心力，可得物体环绕中心天体做圆周运动的向心加速度
可知，轨道半径越大，向心加速度越小，而同步卫星的轨道半径大于空间站的轨道半径，因此同步卫星的向心加速度小于空间站的向心加速度，由此可知，空间站的向心加速度大于赤道上的物体随地球自转的向心加速度，故C正确；
D．根据狭义相对论原理，在轨飞行的飞船中，航天员的手表变慢了，故D错误。
故选C。
5. 利用静电纺丝技术制备纳米纤维材料是近年来材料领域的重要技术。如图所示，初始时无电场，喷嘴处的球形液滴保持静止；随着高压电场逐渐增强，液滴带上正电荷且由球形变为圆锥形（即“泰勒锥”）；当电压增至某个临界值时（假设此后电压保持不变），液滴从尖端喷出，在非匀强电场的作用下向下方运动，M、N为直线路径上的两点。以下说法正确的是（ ）
A. 喷嘴处的球形液滴在无电场的情况下只受重力
B. 液滴从M到N的过程做匀加速直线运动
C. 液滴从M到N的过程电场力做负功
D. 液滴向下做螺旋运动时电势能减小
【答案】D
【解析】A．喷嘴处的球形液滴在无电场的情况下受重力和表面张力，A错误；
B．液滴在非匀强电场中运动，电场力是变力，则加速度是变化的，所以液滴从到的过程做变加速直线运动，B错误；
C．液滴带正电，从到的过程中电场力方向竖直向下，与位移方向相同，则电场力做正功，C错误；
D．液滴向下做螺旋运动时电场力做正功，电势能减小，D正确。
故选D。
6. 在矿山开采中，滑轮装置被用于提升和移动矿石。如图，一辆车通过定滑轮提升质量为M矿石，滑轮左侧连接车的绳子在竖直方向的投影为h，当车以速度v匀速向左行驶一段距离后，连接车的绳子与水平方向的夹角从变为，，，则该过程中（ ）
A. 矿石重力的功率为
B. 矿石重力做功为
C. 绳子对矿石拉力做的功等于矿石重力做的功
D. 绳子对矿石拉力的功率一直保持不变
【答案】B
【解析】A．矿石的速度
令连接车的绳子与水平方向的夹角为，矿石重力做负功，克服矿石重力的功率为
车以速度v匀速向左行驶，逐渐减小，可知，该功率逐渐增大，则克服矿石重力的平均功率小于，故A错误；
B．令滑轮到水平地面的高度差为h，则矿石上升的距离
矿石重力做功为
故B正确；
C．结合上述有
可知，车以速度v匀速向左行驶，逐渐减小，矿石速度增大，即绳子拉力大小大于矿石重力，拉力做正功，矿石重力做负功，则绳子对矿石拉力做的功大于克服矿石重力做的功，故C错误；
D．结合上述，矿石的速度
等式两侧对时间求导数，取导数的绝对值，得到矿石加速度大小
将车的速度垂直与绳分解，该分速度有转动的效果，则有
对矿石进行分析，根据牛顿第二定律有
绳子对矿石拉力的功率
解得
可知，拉力的功率随的改变而发生变化，即绳子对矿石拉力的功率并不是一直保持不变，故D错误。
故选B。
7. 电磁波的发现和使用极大地改变了人类的生活。下列说法中正确的是（ ）
A. 根据麦克斯韦电磁理论，变化的磁场产生变化的电场，变化的电场产生变化的磁场
B. 蓝牙耳机的电磁波在真空中的传播速度比手机通信的电磁波速度小
C. 盒装牛奶内壁有铝箔，放入微波炉中不能被加热
D. 某同学自制收音机来收听广播时，其接收电台的过程称为调制
【答案】C
【解析】A．根据麦克斯韦电磁理论，均匀变化的磁场产生恒定的电场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，A错误；
B．蓝牙耳机的电磁波在真空中的传播速度等于手机通信的电磁波速度，B错误；
C．盒装牛奶内壁有铝箔，这属于金属材料，金属能聚集能量产生高频电流，进而出现发热产生电火花的现象，不能放入微波炉中加热，C正确；
D．某同学自制收音机来收听广播时，其接收电台的过程称为调谐，D错误。
故选C。
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. 如图1所示，大功率家用电器的插头常配备漏电保护装置，工作原理如图2所示，其中“零序电流互感器”可视为闭合铁芯。正常用电时，火线和零线的电流等大反向；出现漏电时，快速响应电路能够在毫秒级的时间内检测到漏电并触发断路器，使触头弹起从而自动切断电源。下列说法正确的是（ ）
A. 漏电保护装置应用了电磁感应的原理
B. 图2中零线应该置于互感器的外面，否则无法正常使用
C. 正常用电时，M和N两点之间没有电压
D. 出现漏电时，M和N两点之间没有电压
【答案】AC
【解析】ACD．若火线和零线电流始终等大反向，则穿过零序电流互感器的磁通量不发生变化，零序电流互感器无感应电动势，则与之构成闭合回路的断路器两端MN间无电压，但若发生漏电，则由火线、用电器、零线构成的闭合回路中，流经火线与零线的电流大小将不再相等，从而使穿过零序电流互感器的磁通量发生变化，产生感应电动势，触发断路器，使触头弹起从而自动切断电源，保护电路，即此时断路器两端MN间有电压，由此可知漏电保护装置应用了电磁感应的原理，故AC正确，D错误；
B．图2中若零线置于互感器的外面，则发生漏电时，零序电流互感器不能感应到通过火线的电流变化，因此互感器不能正常使用，只有零线与火线同在互感器里面，互感器通过感应相反电流产生的磁场是否变化从而做出反馈，因此图2中零线应该置于互感器的里面，故B错误。
故选AC。
9. 用如图所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验，下列说法正确的是（ ）
A. 图中A为双缝，B为单缝
B. 安装装置时，必须使AB相互平行
C. 实验时为减小实验误差，常直接测量相邻两条亮条纹间的距离
D. 可以通过减小双缝间距使条纹变疏
【答案】BD
【解析】A．双缝干涉实验器具位置顺序依次为光源、透镜、单缝、双缝、遮光筒、测量头、目镜光屏，故A错误；
B．安装装置时，必须使AB相互平行，如此才能保证从单缝获得振动方向相同的光完全通过双缝，若AB不平行则通过双缝的光强度将减弱，从而使得光屏上呈现的条纹图像过暗，故B正确；
C．实验时为减小实验误差，常测量多条亮条纹间的距离，然后取平均值，以此减小测量时的相对误差，故C错误；
D．根据条纹间距公式
则可知，可以通过减小双缝间距使条纹变疏，故D正确。故选BD。
10. 如图所示，球筒中静置着一个羽毛球。小明左手拿着球筒，右手迅速拍打筒的上端，使筒获得向下的初速度并与左手发生相对运动，最后羽毛球（视为质点）从筒口上端出来，已知球筒质量为（不含球的质量），羽毛球质量为，球筒与手之间的滑动摩擦力为，球与筒之间的滑动摩擦力为，球头离筒的上端距离为，重力加速度g取，空气阻力忽略不计，当球筒获得一个向下的初速度后（ ）
A. 静置时，羽毛球的摩擦力为
B. 拍打球筒后瞬间，羽毛球受到向上的摩擦力
C. 拍打球筒后瞬间，羽毛球的加速度为
D. 仅拍打一次，羽毛球恰能出来，则筒的初速度为
【答案】CD
【解析】A．静置时，根据平衡条件有
故A错误；
B．拍打球筒后瞬间，球筒相对于羽毛球向下运动，则羽毛球给球筒的摩擦力向上，而根据牛顿第三定律可知，球筒给羽毛球的摩擦力向下，故B错误；
C．拍打球筒后瞬间，对羽毛球由牛顿第二定律有
解得
故C正确；
D．仅拍打一次，羽毛球恰能出来，则羽毛球与球筒恰好达到共速，设球筒的加速度为，筒的初速度为，则对球筒由牛顿第二定律有
解得
球筒做匀减速运动，羽毛球做匀加速运动，有
代入数据解得
故D正确。
故选CD。
第Ⅱ卷
三、非选择题：本题共4小题，共54分，考生根据要求做答。
11. 同学们在学习了感应电流产生的条件后，想通过实验探究影响感应电流方向的因素，实验过程如下：
（1）按照图1所示电路连接器材，闭合电键，电流表指针向右偏转，对调电源正负极，重复以上操作。该步骤目的是获得电流表指针偏转方向与__________方向的对应关系；
（2）按照图2所示电路连接器材，查明线圈中导线的绕向，以确定感应电流产生的磁场方向；
（3）分别改变磁体磁场的方向和磁体运动方向，观察指针偏转方向，使用表格中记录数据；根据第1步探究的对应关系，表中实验4中标有“▲”空格应填__________（选填“向上”、“向下”、“向左”或“向右”）：
（4）根据表中所记录数据，进行如下分析：
①由实验1和__________（填实验序号）可得出结论：感应电流方向与磁体运动情况有关。
②由实验2、4得出的结论：穿过闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向__________（选填“相同”、“相反”或“无关”）。
（5）经过进一步讨论和学习，同学们掌握了影响感应电流方向的因素及其结论，为电磁感应定律的学习打下了基础。
【答案】（1）电流 （3）向上 （4）2 相同
【解析】（1）[1]电流流向不同，对应指针偏转方向不同，所以该步骤目的是获得电流表指针偏转方向与电流方向的对应关系。
（3）[2]磁体磁场的方向向上，拔出线圈，根据安培定则可知，感应电流的磁场方向向上。
（4）①[3]要探究感应电流方向与磁体运动情况，需保证磁体磁场的方向和指针偏转情况相同，故由实验1和2可得出结论。
②[4]由实验2、4得出的结论：穿过闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同。
12. 乔乔同学用平抛运动规律来测量木制小球从玩具轨道顶部滚落到水平底部时的速度。装置图如图1所示，需要用到的器材有：新买的学习桌、配送的气泡水平仪、包装用的快递盒（瓦楞纸板）和刻度尺。实验步骤如下：
（1）将桌子边缘与地板纹路平行，轨道底部与桌子边缘对齐。
（2）利用气泡水平仪将桌面调至水平。通过查阅说明书，乔乔知道气泡在水平仪中总保持在最高位置，当气泡处于参考线内时，安装面达到水平。将水平仪贴近桌子边缘，俯视图如图2，右侧气泡不在参考线内，此时应该将__________（填写“1号”、“2号”、“3号”、“4号”）两个桌脚适当垫高。
（3）把瓦楞纸固定在架子上，调节好架子让瓦楞纸正对轨道固定在水平地面上；将小球沾上墨水，并记录小球在轨道开始下滑的位置为O点，静止释放小球，小球飞出后在瓦楞纸板留下痕迹。
（4）将瓦楞纸板往远离桌子方向平行移动距离D，并固定，__________（填写操作步骤）。重复此步骤4次，瓦楞纸板留下点迹如图。
（5）用刻度尺测量AB、BC、CD之间的距离、、，重力加速度g取，则相邻两次实验小球在空中运动的时间之差为__________（结果保留2位有效数字）。
（6）用刻度尺测量瓦楞纸板每次平行移动的距离，则小球从轨道底部水平飞出的速度__________（结果保留3位有效数字）。
（7）完成实验后，乔乔对实验进行评价反思，可能引起误差原因有__________（填写字母序号）。
A．未测量水平轨道底部离桌面高度
B.瓦楞纸板厚度不可忽略
C.小球下落过程中有空气阻力
D.通过小球在瓦楞纸板上的痕迹，通过圆心确定位置时存在误差
【答案】（2）1号、4号 （4）小球从O点由静止开始下滑 （5）（6）1.09 （7）CD
【解析】（2）[1]由图2可知气泡偏右，说明桌子左侧低，应该将1、4桌脚适当垫高。
（4）[2]实验中应保持平抛运动的初速度不变，需要小球从O点由静止开始下滑。
（5）[3]相邻两次实验小球在空中运动的时间之差为
解得
（6）[4]小球从轨道底部水平飞出的速度为
（7）[5]A．未测量水平轨道底部离桌面高度，不影响小球竖直位移，故A错误；
B．瓦楞纸板厚度不影响水平位移，可忽略，故B错误；
C．小球下落过程中有空气阻力，影响水平位移和竖直位移，故C正确；
D．通过小球在瓦楞纸板上的痕迹，通过圆心确定位置时存在误差，影响竖直位移，故D正确。
故选CD。
13. 自嗨锅通过自热包产生热量使隔层上方锅内气体吸热升温，使用不当时可能造成安全事故。某次使用前，室温为，大气压强为，锅盖透气孔被堵塞。假设该款自嗨锅锅体内部所能承受的最大压强为，锅盖扣紧后，锅内气体视为质量一定的理想气体，且体积不变。
（1）请通过计算判断锅内气体能否安全加热到？
（2）若此过程中气体内能的改变量为，则锅内气体吸收的热量是多少？
【答案】（1）不能；（2）
【解析】（1）设初始时，气体的压强为，温度为，加热到时，气体的压强为，温度为，气体发生等容变化，则有
解得
所以不能安全加热到。
（2）由热力学第一定律可知
气体体积不变，，解得
14. 某科研小组为了研究离子聚焦的问题设计了如图所示的装置，在平行于x轴的虚线上方有一垂直于xy平面的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的离子从M点处以速率v射出，当速度方向与x轴正方向成和时，离子均会经过N点。已知，不计离子重力，已知，。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度；
（2）当离子速度方向与x轴正方向成时，从M运动到N的时间。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）当粒子速度方向与x轴正方向成时，其运动轨迹如图所示
根据几何关系可知粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径
粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力充当向心力有
联立以上两式解得
（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期
当粒子速度方向与x轴正方向成时，其运动轨迹如图所示
根据几何关系可知粒子在磁场中转过的圆心角
则粒子在磁场中运动的时间
粒子在非磁场区做匀速直线运动，根据几何关系可得
由此可知粒子在非磁场区运动的时间为
则粒子运动的总时间
求得
15. 某物理小组为了模拟汽车碰撞对驾驶员的影响设计了以下模型。如图固定弧形轨道末端与粗糙水平面相切于O点。第一次让质量为m的小滑块A从弧形轨道的P点静止释放，测得到达O点的速度为且停在O点右侧距离处。第二次将质量也为m的小滑块B静置在距离O点右侧处，让A重新在P点静止释放，测得A最终停在O点右侧距离处。已知A、B相碰为完全非弹性碰撞但不粘连，A、B与水平面的动摩擦因数不同。求：
（1）A、B相碰前瞬间，A的速度大小；
（2）第二次试验中，的最大值；
（3）试讨论在第二次实验中，B对A的冲量大小与的关系。
【答案】（1）；（2）；（3）当时，，当时，
【解析】（1）第一次实验，A从O点到静止由动能定理有
第二次实验，A从O点到与B相碰前瞬间由动能定理有
联立解得
（2）A、B相碰前后瞬间由动量守恒定律有
解得
当，碰后A、B分离，最大，A从碰后到静止由动能定理有
解得
（3）当，即时，在A、B相碰的过程，对A由动量定理有
解得
当时，则碰后A、B存在挤压，此时
碰撞后，规定向右为正方向，对A由动量定理有
对A、B整体，碰后匀减速运动，有
从碰撞发生到A、B停止运动的全过程，对A有
解得
综上，当时，；当时，。
实验序号
磁体磁场的方向（正视）
磁体运动情况
指针偏转情况
感应电流的磁场方向（正视）
1
向下
插入线圈
向左
向上
2
向下
拔出线圈
向右
向下
3
向上
插入线圈
向右
向下
4
向上
拔出线圈
向左
▲
注意事项：
1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生在答题卡上务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、准考证号填写清楚，并贴好条形码。请认真核准条形码上的准考证号、姓名和科目。
2.回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
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，只有一项是符合要求的。
1. 扑克牌可以用来“搭房子”，如图1所示。每一张纸牌的质量为m，在图2的示意图中，下列说法正确的是（ ）
A. a纸牌受到其它纸牌的作用力大小为，方向竖直向上
B. b纸牌受到其它纸牌的作用力大小为，方向竖直向上
C. 纸牌对地面的压力大小为
D. 每一张纸牌的合外力都不相同
【答案】A
【解析】A．a纸牌处于静止状态，受到其它纸牌的作用力和自身重力，根据力的平衡条件可知其它纸牌对a纸牌的作用力大小为，方向竖直向上，故A正确；
B．b纸牌处于静止状态，受到其它纸牌的作用力、自身重力和摩擦力作用，则其它纸牌对b纸牌的作用力大小不等于，故B错误；
C．共有7张纸牌，整体受力分析，可知地面对其支持力为7mg，则纸牌对地面压力大小为7mg，故C错误；
D．每张纸牌都处于静止状态，合外力都为0，故D错误；
故选A。
2. 扫描隧道显微镜让人类对原子有了直观的感受，下列关于原子结构的说法正确的是（ ）
A. 玻尔的原子结构假说认为核外电子可在任意轨道上运动
B. 粒子散射实验中，绝大多数粒子发生了大角度散射
C. 原子光谱是线状谱，不同原子的光谱可能相同
D. 氢原子在激发态自发跃迁时，氢原子能量减少
【答案】D
【解析】A．玻尔的原子结构假说认为核外电子的轨道是量子化的，电子只能在特定的轨道上运动，故A错误；
B．粒子散射实验中，绝大多数粒子穿过金箔后基本上仍沿着原来的方向前进，少数粒子穿过金箔后发生了大角度的偏转，极少数粒子甚至被反弹回来，故B错误；
C．原子光谱是线状谱，不同原子的光谱不同，故C错误；
D．氢原子在激发态自发跃迁时，辐射光子释放能量，氢原子能量减少，故D正确。
故选D。
3. 风力和空气阻力会影响雨滴下落的轨迹，如图为从某时刻开始计时的雨滴在水平x方向和竖直y方向的运动图像，下列说法不正确的是（ ）
A. 雨滴做匀变速曲线运动
B. 雨滴的初速度是
C. 内，雨滴重力的瞬时功率一直增大
D. 内，重力和风力对雨滴做的功大于雨滴克服空气阻力做的功
【答案】C
【解析】AB．根据题图可知，在水平方向雨滴做初速度为0，加速度为
的匀加速直线运动，在竖直方向雨滴做速度大小为
的匀速直线运动，可知，雨滴的初速度方向与加速度方向垂直，且雨滴的加速度恒定，由此可知雨滴做匀变速曲线运动，故AB正确，不符合题意；
C．由于雨滴在竖直方向做匀速直线运动，其竖直分速度不变，则重力的瞬时功率
不变，故C错误，符合题意；
D．内，对雨滴下落过程中由能量守恒有
可得
由于雨滴下落过程中竖直方向速度不变，但水平方向速度始终在增加，因此雨滴动能的变化量大于0，则有
由此可知内，重力和风力对雨滴做的功大于雨滴克服空气阻力做的功，故D正确，不符合题意。故选C。
4. 神舟十七号载人飞船与距离地面约的天宫空间站成功对接。变轨过程可简化为如图：飞船先从圆形轨道Ⅰ的A位置变轨到椭圆轨道Ⅱ，再从B位置变轨进入空间站所在的圆形轨道Ⅲ。假设空间站轨道半径为r，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 空间站内的航天员处于“悬浮”状态是因为他所受到合外力为零
B. 飞船沿椭圆轨道Ⅱ由A点到B点的时间为
C. 空间站的向心加速度大于赤道上的物体随地球自转的向心加速度
D. 根据狭义相对论原理，在轨飞行的飞船中，航天员的手表变快了
【答案】C
【解析】A．空间站内的航天员处于“悬浮”状态是因为他处于完全失重状态，其自身所受重力充当其随空间站一起环绕地球做圆周运动的向心力，故A错误；
B．若飞船从A到B做圆周运动，且轨道半径为，则由万有引力从当向心力有
解得
而在地球表面有
解得
由此可得
则从A到B的时间为
但由于飞船从A到B并非做匀速圆周运动，而是椭圆运动，因此要求椭圆运动的周期必须用开普勒第三定律，且必须知道飞船做椭圆运动的半长轴，由此可知，飞船沿椭圆轨道Ⅱ由A点到B点的时间并非为，故B错误；
C．同步卫星与赤道上物体的角速度相同，根据圆周运动的相关知识可知，向心加速度
由于同步卫星做圆周运动的半径大于赤道上物体做圆周运动的半径，因此同步卫星的向心加速度大于赤道上物体的向心加速度，而对于环绕中心天体做圆周运动的物体，由万有引力充当向心力，可得物体环绕中心天体做圆周运动的向心加速度
可知，轨道半径越大，向心加速度越小，而同步卫星的轨道半径大于空间站的轨道半径，因此同步卫星的向心加速度小于空间站的向心加速度，由此可知，空间站的向心加速度大于赤道上的物体随地球自转的向心加速度，故C正确；
D．根据狭义相对论原理，在轨飞行的飞船中，航天员的手表变慢了，故D错误。
故选C。
5. 利用静电纺丝技术制备纳米纤维材料是近年来材料领域的重要技术。如图所示，初始时无电场，喷嘴处的球形液滴保持静止；随着高压电场逐渐增强，液滴带上正电荷且由球形变为圆锥形（即“泰勒锥”）；当电压增至某个临界值时（假设此后电压保持不变），液滴从尖端喷出，在非匀强电场的作用下向下方运动，M、N为直线路径上的两点。以下说法正确的是（ ）
A. 喷嘴处的球形液滴在无电场的情况下只受重力
B. 液滴从M到N的过程做匀加速直线运动
C. 液滴从M到N的过程电场力做负功
D. 液滴向下做螺旋运动时电势能减小
【答案】D
【解析】A．喷嘴处的球形液滴在无电场的情况下受重力和表面张力，A错误；
B．液滴在非匀强电场中运动，电场力是变力，则加速度是变化的，所以液滴从到的过程做变加速直线运动，B错误；
C．液滴带正电，从到的过程中电场力方向竖直向下，与位移方向相同，则电场力做正功，C错误；
D．液滴向下做螺旋运动时电场力做正功，电势能减小，D正确。
故选D。
6. 在矿山开采中，滑轮装置被用于提升和移动矿石。如图，一辆车通过定滑轮提升质量为M矿石，滑轮左侧连接车的绳子在竖直方向的投影为h，当车以速度v匀速向左行驶一段距离后，连接车的绳子与水平方向的夹角从变为，，，则该过程中（ ）
A. 矿石重力的功率为
B. 矿石重力做功为
C. 绳子对矿石拉力做的功等于矿石重力做的功
D. 绳子对矿石拉力的功率一直保持不变
【答案】B
【解析】A．矿石的速度
令连接车的绳子与水平方向的夹角为，矿石重力做负功，克服矿石重力的功率为
车以速度v匀速向左行驶，逐渐减小，可知，该功率逐渐增大，则克服矿石重力的平均功率小于，故A错误；
B．令滑轮到水平地面的高度差为h，则矿石上升的距离
矿石重力做功为
故B正确；
C．结合上述有
可知，车以速度v匀速向左行驶，逐渐减小，矿石速度增大，即绳子拉力大小大于矿石重力，拉力做正功，矿石重力做负功，则绳子对矿石拉力做的功大于克服矿石重力做的功，故C错误；
D．结合上述，矿石的速度
等式两侧对时间求导数，取导数的绝对值，得到矿石加速度大小
将车的速度垂直与绳分解，该分速度有转动的效果，则有
对矿石进行分析，根据牛顿第二定律有
绳子对矿石拉力的功率
解得
可知，拉力的功率随的改变而发生变化，即绳子对矿石拉力的功率并不是一直保持不变，故D错误。
故选B。
7. 电磁波的发现和使用极大地改变了人类的生活。下列说法中正确的是（ ）
A. 根据麦克斯韦电磁理论，变化的磁场产生变化的电场，变化的电场产生变化的磁场
B. 蓝牙耳机的电磁波在真空中的传播速度比手机通信的电磁波速度小
C. 盒装牛奶内壁有铝箔，放入微波炉中不能被加热
D. 某同学自制收音机来收听广播时，其接收电台的过程称为调制
【答案】C
【解析】A．根据麦克斯韦电磁理论，均匀变化的磁场产生恒定的电场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，A错误；
B．蓝牙耳机的电磁波在真空中的传播速度等于手机通信的电磁波速度，B错误；
C．盒装牛奶内壁有铝箔，这属于金属材料，金属能聚集能量产生高频电流，进而出现发热产生电火花的现象，不能放入微波炉中加热，C正确；
D．某同学自制收音机来收听广播时，其接收电台的过程称为调谐，D错误。
故选C。
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. 如图1所示，大功率家用电器的插头常配备漏电保护装置，工作原理如图2所示，其中“零序电流互感器”可视为闭合铁芯。正常用电时，火线和零线的电流等大反向；出现漏电时，快速响应电路能够在毫秒级的时间内检测到漏电并触发断路器，使触头弹起从而自动切断电源。下列说法正确的是（ ）
A. 漏电保护装置应用了电磁感应的原理
B. 图2中零线应该置于互感器的外面，否则无法正常使用
C. 正常用电时，M和N两点之间没有电压
D. 出现漏电时，M和N两点之间没有电压
【答案】AC
【解析】ACD．若火线和零线电流始终等大反向，则穿过零序电流互感器的磁通量不发生变化，零序电流互感器无感应电动势，则与之构成闭合回路的断路器两端MN间无电压，但若发生漏电，则由火线、用电器、零线构成的闭合回路中，流经火线与零线的电流大小将不再相等，从而使穿过零序电流互感器的磁通量发生变化，产生感应电动势，触发断路器，使触头弹起从而自动切断电源，保护电路，即此时断路器两端MN间有电压，由此可知漏电保护装置应用了电磁感应的原理，故AC正确，D错误；
B．图2中若零线置于互感器的外面，则发生漏电时，零序电流互感器不能感应到通过火线的电流变化，因此互感器不能正常使用，只有零线与火线同在互感器里面，互感器通过感应相反电流产生的磁场是否变化从而做出反馈，因此图2中零线应该置于互感器的里面，故B错误。
故选AC。
9. 用如图所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验，下列说法正确的是（ ）
A. 图中A为双缝，B为单缝
B. 安装装置时，必须使AB相互平行
C. 实验时为减小实验误差，常直接测量相邻两条亮条纹间的距离
D. 可以通过减小双缝间距使条纹变疏
【答案】BD
【解析】A．双缝干涉实验器具位置顺序依次为光源、透镜、单缝、双缝、遮光筒、测量头、目镜光屏，故A错误；
B．安装装置时，必须使AB相互平行，如此才能保证从单缝获得振动方向相同的光完全通过双缝，若AB不平行则通过双缝的光强度将减弱，从而使得光屏上呈现的条纹图像过暗，故B正确；
C．实验时为减小实验误差，常测量多条亮条纹间的距离，然后取平均值，以此减小测量时的相对误差，故C错误；
D．根据条纹间距公式
则可知，可以通过减小双缝间距使条纹变疏，故D正确。故选BD。
10. 如图所示，球筒中静置着一个羽毛球。小明左手拿着球筒，右手迅速拍打筒的上端，使筒获得向下的初速度并与左手发生相对运动，最后羽毛球（视为质点）从筒口上端出来，已知球筒质量为（不含球的质量），羽毛球质量为，球筒与手之间的滑动摩擦力为，球与筒之间的滑动摩擦力为，球头离筒的上端距离为，重力加速度g取，空气阻力忽略不计，当球筒获得一个向下的初速度后（ ）
A. 静置时，羽毛球的摩擦力为
B. 拍打球筒后瞬间，羽毛球受到向上的摩擦力
C. 拍打球筒后瞬间，羽毛球的加速度为
D. 仅拍打一次，羽毛球恰能出来，则筒的初速度为
【答案】CD
【解析】A．静置时，根据平衡条件有
故A错误；
B．拍打球筒后瞬间，球筒相对于羽毛球向下运动，则羽毛球给球筒的摩擦力向上，而根据牛顿第三定律可知，球筒给羽毛球的摩擦力向下，故B错误；
C．拍打球筒后瞬间，对羽毛球由牛顿第二定律有
解得
故C正确；
D．仅拍打一次，羽毛球恰能出来，则羽毛球与球筒恰好达到共速，设球筒的加速度为，筒的初速度为，则对球筒由牛顿第二定律有
解得
球筒做匀减速运动，羽毛球做匀加速运动，有
代入数据解得
故D正确。
故选CD。
第Ⅱ卷
三、非选择题：本题共4小题，共54分，考生根据要求做答。
11. 同学们在学习了感应电流产生的条件后，想通过实验探究影响感应电流方向的因素，实验过程如下：
（1）按照图1所示电路连接器材，闭合电键，电流表指针向右偏转，对调电源正负极，重复以上操作。该步骤目的是获得电流表指针偏转方向与__________方向的对应关系；
（2）按照图2所示电路连接器材，查明线圈中导线的绕向，以确定感应电流产生的磁场方向；
（3）分别改变磁体磁场的方向和磁体运动方向，观察指针偏转方向，使用表格中记录数据；根据第1步探究的对应关系，表中实验4中标有“▲”空格应填__________（选填“向上”、“向下”、“向左”或“向右”）：
（4）根据表中所记录数据，进行如下分析：
①由实验1和__________（填实验序号）可得出结论：感应电流方向与磁体运动情况有关。
②由实验2、4得出的结论：穿过闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向__________（选填“相同”、“相反”或“无关”）。
（5）经过进一步讨论和学习，同学们掌握了影响感应电流方向的因素及其结论，为电磁感应定律的学习打下了基础。
【答案】（1）电流 （3）向上 （4）2 相同
【解析】（1）[1]电流流向不同，对应指针偏转方向不同，所以该步骤目的是获得电流表指针偏转方向与电流方向的对应关系。
（3）[2]磁体磁场的方向向上，拔出线圈，根据安培定则可知，感应电流的磁场方向向上。
（4）①[3]要探究感应电流方向与磁体运动情况，需保证磁体磁场的方向和指针偏转情况相同，故由实验1和2可得出结论。
②[4]由实验2、4得出的结论：穿过闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同。
12. 乔乔同学用平抛运动规律来测量木制小球从玩具轨道顶部滚落到水平底部时的速度。装置图如图1所示，需要用到的器材有：新买的学习桌、配送的气泡水平仪、包装用的快递盒（瓦楞纸板）和刻度尺。实验步骤如下：
（1）将桌子边缘与地板纹路平行，轨道底部与桌子边缘对齐。
（2）利用气泡水平仪将桌面调至水平。通过查阅说明书，乔乔知道气泡在水平仪中总保持在最高位置，当气泡处于参考线内时，安装面达到水平。将水平仪贴近桌子边缘，俯视图如图2，右侧气泡不在参考线内，此时应该将__________（填写“1号”、“2号”、“3号”、“4号”）两个桌脚适当垫高。
（3）把瓦楞纸固定在架子上，调节好架子让瓦楞纸正对轨道固定在水平地面上；将小球沾上墨水，并记录小球在轨道开始下滑的位置为O点，静止释放小球，小球飞出后在瓦楞纸板留下痕迹。
（4）将瓦楞纸板往远离桌子方向平行移动距离D，并固定，__________（填写操作步骤）。重复此步骤4次，瓦楞纸板留下点迹如图。
（5）用刻度尺测量AB、BC、CD之间的距离、、，重力加速度g取，则相邻两次实验小球在空中运动的时间之差为__________（结果保留2位有效数字）。
（6）用刻度尺测量瓦楞纸板每次平行移动的距离，则小球从轨道底部水平飞出的速度__________（结果保留3位有效数字）。
（7）完成实验后，乔乔对实验进行评价反思，可能引起误差原因有__________（填写字母序号）。
A．未测量水平轨道底部离桌面高度
B.瓦楞纸板厚度不可忽略
C.小球下落过程中有空气阻力
D.通过小球在瓦楞纸板上的痕迹，通过圆心确定位置时存在误差
【答案】（2）1号、4号 （4）小球从O点由静止开始下滑 （5）（6）1.09 （7）CD
【解析】（2）[1]由图2可知气泡偏右，说明桌子左侧低，应该将1、4桌脚适当垫高。
（4）[2]实验中应保持平抛运动的初速度不变，需要小球从O点由静止开始下滑。
（5）[3]相邻两次实验小球在空中运动的时间之差为
解得
（6）[4]小球从轨道底部水平飞出的速度为
（7）[5]A．未测量水平轨道底部离桌面高度，不影响小球竖直位移，故A错误；
B．瓦楞纸板厚度不影响水平位移，可忽略，故B错误；
C．小球下落过程中有空气阻力，影响水平位移和竖直位移，故C正确；
D．通过小球在瓦楞纸板上的痕迹，通过圆心确定位置时存在误差，影响竖直位移，故D正确。
故选CD。
13. 自嗨锅通过自热包产生热量使隔层上方锅内气体吸热升温，使用不当时可能造成安全事故。某次使用前，室温为，大气压强为，锅盖透气孔被堵塞。假设该款自嗨锅锅体内部所能承受的最大压强为，锅盖扣紧后，锅内气体视为质量一定的理想气体，且体积不变。
（1）请通过计算判断锅内气体能否安全加热到？
（2）若此过程中气体内能的改变量为，则锅内气体吸收的热量是多少？
【答案】（1）不能；（2）
【解析】（1）设初始时，气体的压强为，温度为，加热到时，气体的压强为，温度为，气体发生等容变化，则有
解得
所以不能安全加热到。
（2）由热力学第一定律可知
气体体积不变，，解得
14. 某科研小组为了研究离子聚焦的问题设计了如图所示的装置，在平行于x轴的虚线上方有一垂直于xy平面的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的离子从M点处以速率v射出，当速度方向与x轴正方向成和时，离子均会经过N点。已知，不计离子重力，已知，。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度；
（2）当离子速度方向与x轴正方向成时，从M运动到N的时间。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）当粒子速度方向与x轴正方向成时，其运动轨迹如图所示
根据几何关系可知粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径
粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力充当向心力有
联立以上两式解得
（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期
当粒子速度方向与x轴正方向成时，其运动轨迹如图所示
根据几何关系可知粒子在磁场中转过的圆心角
则粒子在磁场中运动的时间
粒子在非磁场区做匀速直线运动，根据几何关系可得
由此可知粒子在非磁场区运动的时间为
则粒子运动的总时间
求得
15. 某物理小组为了模拟汽车碰撞对驾驶员的影响设计了以下模型。如图固定弧形轨道末端与粗糙水平面相切于O点。第一次让质量为m的小滑块A从弧形轨道的P点静止释放，测得到达O点的速度为且停在O点右侧距离处。第二次将质量也为m的小滑块B静置在距离O点右侧处，让A重新在P点静止释放，测得A最终停在O点右侧距离处。已知A、B相碰为完全非弹性碰撞但不粘连，A、B与水平面的动摩擦因数不同。求：
（1）A、B相碰前瞬间，A的速度大小；
（2）第二次试验中，的最大值；
（3）试讨论在第二次实验中，B对A的冲量大小与的关系。
【答案】（1）；（2）；（3）当时，，当时，
【解析】（1）第一次实验，A从O点到静止由动能定理有
第二次实验，A从O点到与B相碰前瞬间由动能定理有
联立解得
（2）A、B相碰前后瞬间由动量守恒定律有
解得
当，碰后A、B分离，最大，A从碰后到静止由动能定理有
解得
（3）当，即时，在A、B相碰的过程，对A由动量定理有
解得
当时，则碰后A、B存在挤压，此时
碰撞后，规定向右为正方向，对A由动量定理有
对A、B整体，碰后匀减速运动，有
从碰撞发生到A、B停止运动的全过程，对A有
解得
综上，当时，；当时，。
实验序号
磁体磁场的方向（正视）
磁体运动情况
指针偏转情况
感应电流的磁场方向（正视）
1
向下
插入线圈
向左
向上
2
向下
拔出线圈
向右
向下
3
向上
插入线圈
向右
向下
4
向上
拔出线圈
向左
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