華大新高考聯(lián)盟2024屆高三4月教學(xué)質(zhì)量測評

物理

注意事項(xiàng)：

1.答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在試卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號條形碼貼在

答題卡上的指定位置。

2.選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。寫

在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。

3.非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試卷、草稿

紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。

4.考試結(jié)束后.請將本試卷和答題卡一并上交。

一、選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)

是符合題目要求的。

1.2023年12月7日，錦屏大設(shè)施正式投入科學(xué)運(yùn)行，是我國又一項(xiàng)“國之重器”，其主要功能是為前沿

物理科學(xué)研究提供不受宇宙射線影響的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。當(dāng)宇宙射線中的高能粒子撞擊地球大氣層中大氣原子核

時(shí)會(huì)產(chǎn)生二次粒子簇射.一宇宙射線中的戊粒子與大氣中氮原子核發(fā)生作用的核反應(yīng)方程為

2U。下列說法中正確的是()

A.該核反應(yīng)為戊衰變B.X粒子由湯姆孫發(fā)現(xiàn)

C.該核反應(yīng)中X為光子D.該核反應(yīng)電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)也守恒

2.光導(dǎo)纖維作為光傳導(dǎo)工具。已廣泛應(yīng)用于通信、互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。一段光導(dǎo)纖維由折射率不同的內(nèi)芯和包

層構(gòu)成，如圖所示，和8為光導(dǎo)纖維橫截面的直徑，與平行，和長度均為d,一束單

色光經(jīng)的中點(diǎn)與A3橫截面成45。角從空氣入射到光導(dǎo)纖維中，折射光線與的夾角為30。，光在真

空中傳播的速度大小為c,則下列說法中正確的是()

d

內(nèi)芯

A.光導(dǎo)纖維對該單色光的折射率為池

2

B.光導(dǎo)纖維內(nèi)芯的折射率小于包層的折射率

C.如果增大入射光線與AB橫截面的夾角，光線可能在AB的橫截面上發(fā)生全反射

D.若外部包層的折射率與空氣的折射率相同，則光從A8傳播到C。所用的最長時(shí)間為下

3.某物理興趣小組設(shè)計(jì)了一個(gè)在空間站內(nèi)完全失重狀態(tài)下測量物體質(zhì)量裝置，如圖所示為一個(gè)U型支

架，兩側(cè)為豎直擋板，擋板上固定兩根非常光滑的平行水平長桿，將一個(gè)質(zhì)量為加°的箱子穿在水平長桿

上，箱子可以在桿上自由滑動(dòng)，用一根輕繩固定在箱子上，可以通過一小電機(jī)給箱子施加一個(gè)恒力，兩側(cè)

豎直擋板上各有一個(gè)光電計(jì)時(shí)器開關(guān)（圖中未畫出），可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制光電計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)。初始時(shí)箱子緊

靠左側(cè)擋板，現(xiàn)啟動(dòng)小電機(jī)，箱子在恒定拉力作用下從左側(cè)擋板運(yùn)動(dòng)到右側(cè)擋板，光電計(jì)時(shí)器在箱子離開

左側(cè)擋板時(shí)開始計(jì)時(shí)，到達(dá)右側(cè)擋板時(shí)停止計(jì)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間為％，現(xiàn)將一待測物體放入箱子

里固定，再次啟動(dòng)小電機(jī)，箱子再次從左側(cè)擋板運(yùn)動(dòng)到右側(cè)擋板，光電計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間為4,則待測物

體的質(zhì)量加為（）

,連接小電機(jī)

左側(cè)

擋板'箱子水平長桿

右側(cè)擋板

4.2023年11月10日，我國首條具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的超高速低真空管道磁浮交通系統(tǒng)試驗(yàn)線一高速

飛車大同（陽高）試驗(yàn)線一期主體工程完工，其速度能達(dá)1000千米/時(shí)以上，標(biāo)志著我國在新型交通領(lǐng)域

的研究已邁入世界先進(jìn)行列。如圖所示.高速飛車的質(zhì)量為"%額定功率為兄，列車以額定功率兄在平

直軌道上從靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間f達(dá)到該功率下的最大速度，設(shè)恒定阻力為耳，則（）

F

A.列車達(dá)到的最大速率等于￡fB,列車達(dá)到最大速度前加速度與牽引力成正比

mPmP0

C.列車在時(shí)間r內(nèi)牽引力做功大于oD.在時(shí)間r內(nèi)列車位移大于

2F：耳一可

5.如圖，為半圓的直徑，。為半圓的圖心,C為圓上的一點(diǎn)，0C與直徑AB垂直，兩個(gè)等量異種點(diǎn)電

荷尸、。分別置于A、B兩點(diǎn)，現(xiàn)使點(diǎn)電荷尸從A點(diǎn)出發(fā)，沿半圓弧向C點(diǎn)緩慢移動(dòng)，在移動(dòng)的過程中,

A.0點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小逐漸增大

B.0c直線上零電勢點(diǎn)先向下移動(dòng)再向上移動(dòng)

C.若在。點(diǎn)放一負(fù)試探電荷，則試探電荷的電勢能逐漸增大

D.若在O點(diǎn)放一正試探電荷，則試探電荷受到的靜電力方向始終與電荷尸。的連線平行

6.一列簡諧橫波沿x軸方向傳播，某一時(shí)刻的波形圖如圖所示，平衡位置分別位于石=5m和％=25m

的尸、。兩質(zhì)點(diǎn)在此時(shí)刻的位移均為y=5cm,此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)尸正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，已知該簡諧橫波傳播

的周期為T=6s,則下列說法中正確的是（）

八y/cm

A.該簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播

兀5兀）

［+—l（cm）

C.該簡諧橫波的波長為70m

D.該簡諧橫波傳播的速度大小為15m/s

7.用材料相同粗細(xì)均勻的導(dǎo)線做成如圖所示的單匝線圈，線圈構(gòu)成一個(gè)閉合回路。左側(cè)小圓的半徑為

2d,中間大圓的半徑為3d,右側(cè)小圓的半徑為d,左側(cè)兩圓連接處缺口的長度可忽略不計(jì)，右側(cè)兩圓錯(cuò)開

相交連通（麻花狀），將線圈固定在與線圈所在平面垂直的磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3=線+8,式中

的線和上為常量，則線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為（

左左

A.147rd2B.127rd2C.6兀d2kD.47Vd2k

8.2023年10月26H,神舟十七號載人飛船成功對接空間站“天和”核心艙，六名航天員進(jìn)行了太空會(huì)師,

開啟了中國空間站長期有人駐留的新時(shí)代。已知中國空間站運(yùn)行軌道面與地球赤道面的夾角約為41.5。，運(yùn)

行周期為1.5h,地球自轉(zhuǎn)周期為24h,一顆地球同步靜止衛(wèi)星位于地球赤道上空，示意圖如圖所示。某時(shí)

刻，中國空間站和這顆同步衛(wèi)星相距最近，從此時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，再次相距最近所需時(shí)間為（）

同步衛(wèi)星軌道

C.1.6hD.0.8h

二、選擇題：本題共2小題，每小題5分，共10分。在每小題給出的選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題

目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

9.近幾年來，中國在變壓器制造領(lǐng)域已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。如圖所示為發(fā)電機(jī)和變壓器的簡化圖，其中發(fā)

電機(jī)的矩形線圈長為2￡、寬為L匝數(shù)為N,電阻不計(jì)，放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中。理想

變壓器的原、副線圖匝數(shù)分別為%、4和〃2,兩個(gè)副線圈分別接有電阻鳥和耳。當(dāng)線圈繞垂直于磁場的

軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過電阻尺的電流為/,下列說法正確的是（）

3口

1

\B:2

A.原線圈電壓為U0=5明

"o

B.通過電阻&的電流為A=蕓/

C.通過原線圈的電流為/o=（叢+'嗅］/

Jo勺%鳥?

D.矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為。=叵磔

10.如圖所示為蛤蟆夯，工作時(shí)鐵坨轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)夯跳起向前移動(dòng)砸實(shí)地基。因工作方式像蛙跳而得名。其

結(jié)構(gòu)可等效為如圖乙所示的示意圖，質(zhì)量為3相的夯架，夯架上。點(diǎn)有一水平轉(zhuǎn)軸，一質(zhì)量為優(yōu)的鐵蛇通

過一半徑為R的輕桿連接在轉(zhuǎn)軸上，鐵蛇可以繞轉(zhuǎn)軸在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。在一次檢測夯性能時(shí)桿在豎

直方向上，鐵蛇靜止于最低點(diǎn)4現(xiàn)給鐵碗一個(gè)水平方向的初速度%=J就，之后鐵蛇在豎直平面內(nèi)做

逆時(shí)針方向的圓周運(yùn)動(dòng)，支架相對地面始終保持靜止。已知鐵蛇可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小為g,不計(jì)

轉(zhuǎn)軸處的摩擦和轉(zhuǎn)軸重力，不計(jì)空氣阻力，則在鐵蛇運(yùn)動(dòng)過程中以下說法正確的是（）

A.鐵坨運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)對桿的彈力最小

B.支架對地面的最小壓力為gmg

C.支架對地面最大摩擦力為4n?g

D.支架對地面的最大壓力為9”?g

三、非選擇題：本題共5小題，共58分。

11.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，桌面上固定一斜面，斜面末端與桌面平滑連

接，小球A從斜面上靜止釋放會(huì)運(yùn)動(dòng)到桌面上，之后可以從緊貼桌面的邊緣開始做平拋運(yùn)動(dòng)，如果事先在

桌面邊緣處放一形狀相同的小球B,則小球A將與小球B發(fā)生對心碰撞。按下述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

①用天平測出A、B兩小球的質(zhì)量，分別為叫和m2■

②按圖安裝好實(shí)驗(yàn)裝置并調(diào)整桌面水平、桌面上先不放小球B,將小球A從斜面上某位置由靜止釋放，

之后小球從桌面邊緣開始做平拋運(yùn)動(dòng)，在水平地面的記錄紙上留下壓痕，重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次，記下平均落地點(diǎn)

為P;

③將小球B放在桌面邊緣，將小球A從斜面上的某一位置由靜止釋放，之后與小球B發(fā)生碰撞，碰撞之后

兩球從桌面邊緣開始做平拋運(yùn)動(dòng)，在水平地面的記錄紙上留下壓痕，重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次，記下小球A、B的平

均落地點(diǎn)分別為/、N；

④已知桌面邊緣在記錄紙上的投影位置為。點(diǎn)，用毫米刻度尺量出。尸、0M和ON。

根據(jù)該實(shí)驗(yàn)小組的測盤，回答下列問題：

（1）在本實(shí)驗(yàn)中下列說法正確的是

A.每次從斜面上釋放小球A的位置必須為同一位置

B.小球A的質(zhì)量可小于小球B的質(zhì)量

C.小球A與斜面、桌面之間動(dòng)摩擦因數(shù)越小，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差越小

D.用畫圓法確定小球落地點(diǎn)時(shí)，需要用盡量小的圓把所有落點(diǎn)圈起來，圓心即為小球的平均落地點(diǎn)

（2）若在誤差允許范圍內(nèi)只要滿足關(guān)系式__________（用機(jī)1、機(jī)2、OP、0M和ON表示），則說明碰撞

中的動(dòng)量是守恒的，若測得尸:ON=1:4:9,則」=o

m、

（3）若在誤差允許范圍內(nèi)只要滿足關(guān)系式（用。尸、0M和ON表示），則說明兩球的碰撞是彈

性碰撞。

12.某物理興趣小組的同學(xué)從一款報(bào)廢的電子產(chǎn)品中拆下一個(gè)電池，通過查閱說明書了解到該電池的電動(dòng)

勢約為2.3V。他們通過實(shí)驗(yàn)盡量準(zhǔn)確地測出該電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。除了待測電池，實(shí)驗(yàn)室可提供的器材

還有：

A,電源E］（電動(dòng)勢約為20V,內(nèi)阻約為10。）

B.電源E2（電動(dòng)勢約10V,內(nèi)阻約為150）

C.電流表A（量程為0~10強(qiáng)，內(nèi)阻約為10。）

D.滑動(dòng)變阻器RL（阻值范圍為0?3kC）

E.定值電阻凡（阻值為100。）

F.定值電阻凡（阻值為230。）

G.電阻箱R（0~999.9。）

H.導(dǎo)線和開關(guān)

（1）該同學(xué)先用圖甲所示的電路測量電流表的內(nèi)阻RA，為提高測量精度，電源E應(yīng)該選擇

（填器材前的選項(xiàng)字母）

（2）正確選擇器材后先閉合開關(guān)S「調(diào)節(jié)尺「使電流表示數(shù)為10mA；再閉合開關(guān)S2,保持此不變，

調(diào)節(jié)電阻箱R使得電流表示數(shù)為2.5mA,此時(shí)電阻箱接入電路的阻值為A，則電流表內(nèi)阻與的測量值為

（3）根據(jù)以上方法正確測量出電流表的內(nèi)阻為&=HQ,該同學(xué)又設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路測量電池的

電動(dòng)勢E和內(nèi)阻入電路中的定值電阻凡為保護(hù)電阻，要求無論電阻箱阻值調(diào)到多少電路中的電流也不會(huì)

超過電流表的量程，則保護(hù)電阻應(yīng)該選擇（填器材前的選項(xiàng)字母）

（4）正確選擇器材后按圖乙連接好電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱R,記錄電阻箱接入電路的阻值R和相

應(yīng)的電流/,將測得數(shù)據(jù)以R為橫坐標(biāo)，以,為縱坐標(biāo)作出」-R圖像，經(jīng)計(jì)算機(jī)擬合得到如圖丙所示的

圖線，由圖線可得該電池電動(dòng)勢E為V,電池內(nèi)阻廠為Q?（結(jié)果均保留2位有效數(shù)

字）

（5）在實(shí)驗(yàn)過程中由于在測量電流表內(nèi)阻時(shí)存在著系統(tǒng)誤差，這個(gè)系統(tǒng)誤差會(huì)使測出的電池電動(dòng)勢

E（填“大于”、“小”或“等于"）真實(shí)值，電池內(nèi)阻r（填“大于”、“小于”

或“等于"）真實(shí)值。

13.在快遞分類時(shí)常用傳送帶運(yùn)送快件，一傾角為37°的傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下以恒定速率順時(shí)針方向

運(yùn)行，傳送帶底端到頂端的距離為L=10.5m,如圖甲所示。傳送帶現(xiàn)將一質(zhì)量m=2.0kg的快件靜止放

于傳送帶底端，以傳送帶最底端為參考平面，快件在傳送帶上運(yùn)動(dòng)整個(gè)過程中速度的平方I?隨位移X的變

化如圖乙所示，取重力加速度大小g=10m/s2,sin37°=0.6,cos370=0.8,快件可視為質(zhì)點(diǎn)，求:

（1）快件與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃；

（2）快件從傳送帶底端到頂端過程電動(dòng)機(jī)多做的功卬。

14.離子診斷分離器原理圖如圖甲所示，A、B為兩平行金屬極板，板長為2%,兩板間距為4,A、B兩

〃2V2

極板間加有大小可調(diào)節(jié)的電壓所加電壓如圖乙所示，已知周期為丁，平行極板右

2Qq

側(cè)空間有范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3=—^寬度為4,均勻分布的中性粒子和帶電

QLO

離子混合粒子束以相同的速度%通過平行極板，中性粒子射出兩板間后繼續(xù)沿原方向運(yùn)動(dòng)，被中性粒子接

收器接收，帶電離子射出兩板間后進(jìn)入磁場中，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后打到離子接收器上，離子接收器的寬度為

1.5L0o已知離子質(zhì)量均為機(jī)，離子帶電荷量為+q（q>0）,不考慮所有粒子的重力，不考慮粒子間的相互

作用，帶電離子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間極短，可認(rèn)為在通過過程中電壓不變。求：

（1）當(dāng)電壓。=時(shí)帶電離子在電場中沿垂直于極板方向上偏轉(zhuǎn)的最大距離dm；

（2）當(dāng)/=工時(shí)刻進(jìn)入A、B兩極板間帶電離子進(jìn)入磁場點(diǎn)與離開磁場點(diǎn)之間的距離s；

4

(3)離子接收器上任一時(shí)刻均有離子打到的區(qū)域長度do

中

性

合

混

粒子

子

粒

收

接

束

器

U。

離子接收器

4O\T\2Tt

-

x▼

甲乙

15.如圖所示，一傾角為。的固定粗糙斜面的頂端放有質(zhì)量M=0.06kg的U形導(dǎo)體框，導(dǎo)體框的電阻忽略

不計(jì)；,電阻R=6Q的光滑金屬棒CZ)的兩端置于導(dǎo)體框上，金屬棒的質(zhì)量m=0.02kg,與導(dǎo)體框構(gòu)成矩

形回路CDER環(huán)與斜面底邊平行，長度L=0.6m,初始時(shí)E尸與用細(xì)線連接，相距xo=O.4m,一起以

速度w=0.75m/s沿斜面向下勻速運(yùn)動(dòng)。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與斜面垂

直，某時(shí)刻剪斷細(xì)線，經(jīng)時(shí)間m=2.0s后金屬棒沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的速度保持不變，金屬棒和導(dǎo)軌始終接觸良

好，重力加速度大小取g=10m/s2,sin”0.3。求：

(1)在OWo時(shí)間內(nèi)任意時(shí)刻金屬棒與導(dǎo)體框的加速度大小之比；

(2)的時(shí)刻金屬棒和導(dǎo)體框的速度分別為多大；

(3)加時(shí)刻■與CD的距離。

參考答案

一、選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)

是符合題目要求的。

1.2023年12月7日，錦屏大設(shè)施正式投入科學(xué)運(yùn)行，是我國又一項(xiàng)“國之重器”，其主要功能是為前沿

物理科學(xué)研究提供不受宇宙射線影響的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。當(dāng)宇宙射線中的高能粒子撞擊地球大氣層中大氣原子核

時(shí)會(huì)產(chǎn)生二次粒子簇射.一宇宙射線中的0粒子與大氣中氮原子核發(fā)生作用的核反應(yīng)方程為

4TT_|_14N\17O-kV

26p7U+乂。下列說法中正確的是()

A.該核反應(yīng)為a衰變B.X粒子由湯姆孫發(fā)現(xiàn)

C.該核反應(yīng)中X為光子D.該核反應(yīng)電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)也守恒

【答案】D

【解析】

【詳解】AC.根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知反應(yīng)方程式中的X為;H,故AC錯(cuò)誤；

B.質(zhì)子是由盧瑟福通過a粒子轟擊氮原子時(shí)發(fā)現(xiàn)的，而電子是由湯姆孫發(fā)現(xiàn)的，故B錯(cuò)誤；

D.核反應(yīng)遵循電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，故D正確。

故選D。

2.光導(dǎo)纖維作為光傳導(dǎo)工具。已廣泛應(yīng)用于通信、互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。一段光導(dǎo)纖維由折射率不同的內(nèi)芯和包

層構(gòu)成，如圖所示，和CD為光導(dǎo)纖維橫截面的直徑，與8平行，和長度均為d,一束單

色光經(jīng)的中點(diǎn)與42橫截面成45。角從空氣入射到光導(dǎo)纖維中，折射光線與的夾角為30。，光在真

空中傳播的速度大小為c,則下列說法中正確的是（）

內(nèi)芯

A.光導(dǎo)纖維對該單色光的折射率為邁

2

B.光導(dǎo)纖維內(nèi)芯的折射率小于包層的折射率

C.如果增大入射光線與橫截面的夾角，光線可能在的橫截面上發(fā)生全反射

D.若外部包層的折射率與空氣的折射率相同，則光從A8傳播到C。所用的最長時(shí)間為

【答案】D

【解析】

【詳解】A.根據(jù)題意，由折射定律和幾何關(guān)系可得，光導(dǎo)纖維對該單色光的折射率為

sin45°

n==A/2

sin30°

故A錯(cuò)誤；

BC.發(fā)生全反射的條件是光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，入射角達(dá)到臨界角，則光線在內(nèi)芯和包層的界面上

發(fā)生全反射，光導(dǎo)纖維內(nèi)芯的折射率大于包層的折射率，無論入射光線與AB橫截面的夾角多大，光線不可

能在4B的橫截面上發(fā)生全反射，故BC錯(cuò)誤；

D.若外部包層的折射率與空氣的折射率相同，設(shè)光在面的入射角為戊，則光在光導(dǎo)纖維內(nèi)芯中的傳播

距離為

d

s=------

sina

可知，當(dāng)々角最小，等于臨界角C時(shí)，光從AB傳播到O所用的時(shí)間最長，最長時(shí)間為

d

*_s_sinC」12d_2d

v￡cc

n

故D正確。

故選D。

3.某物理興趣小組設(shè)計(jì)了一個(gè)在空間站內(nèi)完全失重狀態(tài)下測量物體質(zhì)量的裝置，如圖所示為一個(gè)U型支

架，兩側(cè)為豎直擋板，擋板上固定兩根非常光滑的平行水平長桿，將一個(gè)質(zhì)量為加。的箱子穿在水平長桿

上，箱子可以在桿上自由滑動(dòng)，用一根輕繩固定在箱子上，可以通過一小電機(jī)給箱子施加一個(gè)恒力，兩側(cè)

豎直擋板上各有一個(gè)光電計(jì)時(shí)器開關(guān)（圖中未畫出），可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制光電計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)。初始時(shí)箱子緊

靠左側(cè)擋板，現(xiàn)啟動(dòng)小電機(jī)，箱子在恒定拉力作用下從左側(cè)擋板運(yùn)動(dòng)到右側(cè)擋板，光電計(jì)時(shí)器在箱子離開

左側(cè)擋板時(shí)開始計(jì)時(shí)，到達(dá)右側(cè)擋板時(shí)停止計(jì)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間為辦，現(xiàn)將一待測物體放入箱子

里固定，再次啟動(dòng)小電機(jī)，箱子再次從左側(cè)擋板運(yùn)動(dòng)到右側(cè)擋板，光電計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間為0,則待測物

犯）’0D-oi

22

【答案】A

【解析】

【詳解】設(shè)恒力為F,只有箱子時(shí)，有

F=moao

對箱子有

工=萬即：

有待測物體時(shí)，有

對其有

工=5。片

整理有

u.r2.2

m=——J

’0

故選A。

4.2023年11月10日，我國首條具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的超高速低真空管道磁浮交通系統(tǒng)試驗(yàn)線——高速

飛車大同（陽高）試驗(yàn)線一期主體工程完工，其速度能達(dá)1000千米/時(shí)以上，標(biāo)志著我國在新型交通領(lǐng)域

的研究已邁入世界先進(jìn)行列。如圖所示.高速飛車的質(zhì)量為加，額定功率為4，列車以額定功率兄在平

直軌道上從靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間f達(dá)到該功率下的最大速度，設(shè)恒定阻力為耳，則（

A.列車達(dá)到的最大速率等于芻

B,列車達(dá)到最大速度前加速度與牽引力成正比

C.列車在時(shí)間r內(nèi)牽引力做功大于峻Pt

D.在時(shí)間「內(nèi)列車位移大于三

2"17。

【答案】C

【解析】

【詳解】A.飛車車受牽引力等于阻力時(shí)，速度最大，則有

v居

m

故A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)牛頓第二定律可得

F-F{-ma

列車達(dá)到最大速度前加速度與牽引力并非正比關(guān)系，故B錯(cuò)誤;

C.根據(jù)動(dòng)能定理可知

12

WF-WFf=-mv^

則

W=W+述＞述

FFf

2耳22耳2

故C正確；

D.根據(jù)動(dòng)能定理可知

12

P.t-Ffs=-mvm

解得

_mP^

一飛~2F1

故D錯(cuò)誤;

故選C。

5.如圖，為半圓的直徑，。為半圓的圖心，C為圓上的一點(diǎn)，0C與直徑垂直，兩個(gè)等量異種點(diǎn)電

荷P、。分別置于A、8兩點(diǎn)，現(xiàn)使點(diǎn)電荷尸從A點(diǎn)出發(fā)，沿半圓弧向C點(diǎn)緩慢移動(dòng)，在移動(dòng)的過程中，

取無窮遠(yuǎn)處為電勢的零點(diǎn)，下列說法正確的是（）

A.O點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小逐漸增大

B.0c直線上零電勢點(diǎn)先向下移動(dòng)再向上移動(dòng)

C.若在。點(diǎn)放一負(fù)試探電荷，則試探電荷的電勢能逐漸增大

D.若在。點(diǎn)放一正試探電荷，則試探電荷受到的靜電力方向始終與電荷尸。的連線平行

【答案】D

【解析】

【詳解】A.點(diǎn)電荷P在48間某位置時(shí)，點(diǎn)電荷P、。在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度如圖所示

C

設(shè)兩電場強(qiáng)度夾角為9,圓的半徑為r,根據(jù)題意可知0點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為

石=24冬cos2,0°<-<90°

r222

可知。點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小逐漸減小，故A錯(cuò)誤；

B.等量異種電荷連線的中垂線為零等勢線，P在不同位置P、。連線的中垂線如圖所示

由幾何知識可知，中垂線都過。點(diǎn)，所以O(shè)C直線上零電勢點(diǎn)的位置不變，故B錯(cuò)誤；

C.。點(diǎn)的電勢為零，在。點(diǎn)放一負(fù)試探電荷，則試探電荷的電勢能也為零，故c錯(cuò)誤;

D.尸在某位置時(shí)，正試探電荷受力情況如圖所示

C

根據(jù)幾何知識可知試探電荷受到的靜電力方向始終與電荷尸0的連線平行，故D正確。

故選D。

6.一列簡諧橫波沿x軸方向傳播，某一時(shí)刻的波形圖如圖所示，平衡位置分別位于占=5m和％=25m

的P、。兩質(zhì)點(diǎn)在此時(shí)刻的位移均為y=5cm,此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)尸正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，已知該簡諧橫波傳播

的周期為T=6s,則下列說法中正確的是()

A.該簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播

B.從此時(shí)刻開始計(jì)時(shí)質(zhì)點(diǎn)尸的振動(dòng)方程為％=105川§/+豆?加)

C.該簡諧橫波的波長為70m

D.該簡諧橫波傳播的速度大小為15m/s

【答案】B

【解析】

【詳解】A.此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)同側(cè)法，該簡諧橫波沿x軸正方向傳播，故A錯(cuò)誤;

B.從此時(shí)刻開始計(jì)時(shí)質(zhì)點(diǎn)尸的振動(dòng)方程為

x=Asinf+0)=1Osin[g/+9](cm)

當(dāng)/=0,y=5cm,可得

5兀371

9=2或9=2

66

TT

當(dāng)0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，不符題意，故從此時(shí)刻開始計(jì)時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程為

6

7C'n)

[-^+―l(cm),故B正確；

C.該時(shí)刻的波形圖的表達(dá)式為

y=Asin——x

2

當(dāng)石二5m、x2=25m時(shí)，y=5cm,可得

.10〃.50%

sin-----=sin

22

則

10乃50萬

----+-----=K

22

解得該簡諧橫波的波長為

2=60m

故C錯(cuò)誤；

D.該簡諧橫波傳播的速度大小為

v^^m/s=10m/s

T6

故D錯(cuò)誤。

故選B。

7.用材料相同粗細(xì)均勻的導(dǎo)線做成如圖所示的單匝線圈，線圈構(gòu)成一個(gè)閉合回路。左側(cè)小圓的半徑為

2d,中間大圓的半徑為3d,右側(cè)小圓的半徑為d,左側(cè)兩圓連接處缺口的長度可忽略不計(jì)，右側(cè)兩圓錯(cuò)開

相交連通（麻花狀），將線圈固定在與線圈所在平面垂直的磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3=耳+處，式中

的綜和片為常量，則線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為（）

A.147rd2左B.127rd之左C.6兀d?kD.471d2k

【答案】B

【解析】

【詳解】根據(jù)楞次定律可知，左側(cè)小圓和中間大圓產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同，而右側(cè)小圓產(chǎn)生的感應(yīng)電流

方向與左側(cè)小圓和中間大圓的相反，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為

E=理+E中一號=kiQdY+左左（3d『-knd1=

故選B。

8.2023年10月26日，神舟十七號載人飛船成功對接空間站“天和”核心艙，六名航天員進(jìn)行了太空會(huì)師,

開啟了中國空間站長期有人駐留的新時(shí)代。已知中國空間站運(yùn)行軌道面與地球赤道面的夾角約為41.5。，運(yùn)

行周期為1.5h,地球自轉(zhuǎn)周期為24h,一顆地球同步靜止衛(wèi)星位于地球赤道上空，示意圖如圖所示。某時(shí)

刻，中國空間站和這顆同步衛(wèi)星相距最近，從此時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，再次相距最近所需時(shí)間為（）

【答案】A

【解析】

【詳解】中國空間站運(yùn)行軌道面與地球赤道面的夾角約為41.5。，某時(shí)刻，中國空間站和這顆同步衛(wèi)星相距

最近，設(shè)為A點(diǎn)，則此時(shí)中國空間站剛好到達(dá)赤道平面上方，經(jīng)12h=8xl.5h后空間站再次到達(dá)A點(diǎn)，與

同步衛(wèi)星相距最遠(yuǎn)，所以再次相距最近所需時(shí)間為24h,此時(shí)空間站與同步衛(wèi)星均回到A點(diǎn)。

故選A?

二、選擇題：本題共2小題，每小題5分，共10分。在每小題給出的選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題

目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

9.近幾年來，中國在變壓器制造領(lǐng)域已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。如圖所示為發(fā)電機(jī)和變壓器的簡化圖，其中發(fā)

電機(jī)的矩形線圈長為2￡、寬為L匝數(shù)為N,電阻不計(jì)，放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8的勻強(qiáng)磁場中。理想

變壓器的原、副線圖匝數(shù)分別為%、4和〃2,兩個(gè)副線圈分別接有電阻鳥和耳。當(dāng)線圈繞垂直于磁場的

軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過電阻尺的電流為/,下列說法正確的是（）

A.原線圈電壓為00=9/鳥

B.通過電阻&的電流為右=器/

C.通過原線圈的電流為/（）=（叢+'里］/

Jo々％鳥＞

D.矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為。=叵磔

【答案】BC

【解析】

【詳解】AB.根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)比關(guān)系可得

力=&u—IR

可得

同理

互=%U-1R

U22與

聯(lián)立可得

故A錯(cuò)誤，B正確；

C.根據(jù)理想變壓器輸入功率等于輸出功率，有

U0I0=UJ+U2I2

可得通過原線圈的電流為

\n0%%%7

故c正確；

D.由題意，可得矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交流電的最大值為

Um=y/2U0=2NBlJa

可得

m=------——-

2N/BE

故D錯(cuò)誤。

故選BC。

10.如圖所示為蛤蟆夯，工作時(shí)鐵坨轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)夯跳起向前移動(dòng)砸實(shí)地基。因工作方式像蛙跳而得名。其

結(jié)構(gòu)可等效為如圖乙所示的示意圖，質(zhì)量為3m的夯架，夯架上。點(diǎn)有一水平轉(zhuǎn)軸，一質(zhì)量為機(jī)的鐵蛇通

過一半徑為R的輕桿連接在轉(zhuǎn)軸上，鐵蛇可以繞轉(zhuǎn)軸在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。在一次檢測夯性能時(shí)桿在豎

直方向上，鐵坨靜止于最低點(diǎn)A,現(xiàn)給鐵泥一個(gè)水平方向的初速度為=J頒，之后鐵蛇在豎直平面內(nèi)做

逆時(shí)針方向的圓周運(yùn)動(dòng)，支架相對地面始終保持靜止。已知鐵坨可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小為g,不計(jì)

轉(zhuǎn)軸處的摩擦和轉(zhuǎn)軸重力，不計(jì)空氣阻力，則在鐵坨運(yùn)動(dòng)過程中以下說法正確的是（）

A.鐵蛇運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)對桿的彈力最小

B.支架對地面的最小壓力為gmg

C.支架對地面的最大摩擦力為4/咫

D.支架對地面的最大壓力為9根？

【答案】AB

【解析】

【詳解】A.通過定性分析可得桿受到鐵坨最小彈力的位置應(yīng)該在小球運(yùn)動(dòng)到圓心。點(diǎn)以上，如圖所示

\mg

R

設(shè)此位置與。點(diǎn)的連線與水平方向的夾角為仇此點(diǎn)的速度為匕，從A點(diǎn)到此點(diǎn)過程，根據(jù)機(jī)械能守恒定

律可得

g相片=mg[R+RsinO^+^mv^

設(shè)桿對鐵泥的彈力為&i，在此點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)有

Fm+mgsmO=^~

兩式聯(lián)立解得

FN1=4mg-3mgsin0

根據(jù)牛頓第三定律，桿對鐵蛇彈力為

月］=4mg-3mgsin0

所以當(dāng)6=90。時(shí)，即鐵坨運(yùn)動(dòng)到軌道最高點(diǎn)時(shí)，此時(shí)sin6=l有最大值，桿對鐵坨的彈力有最小值為

Fm=mg

故A正確；

B.通過定性分析可得支架對地面壓力最小的位置應(yīng)該在小球運(yùn)動(dòng)到圓心。點(diǎn)以上，以支架為研究對象，設(shè)

地面對支架的支持力為久，根據(jù)平衡條件，豎直方向上有

練+娟1sin6=3mg

聯(lián)立解得

2

FN=3mgsin0-4mgsin0+3mg

即然是關(guān)于sin。的二次函數(shù)，函數(shù)圖像為開口向上的拋物線，根據(jù)二次函數(shù)性質(zhì)可知當(dāng)

.-4mg2

sinQ，=-----------=—

2x3mg3

時(shí)，然有最小值，將sin9=g代入得地面對支架的最小支持力為

"5

5=~mS

根據(jù)牛頓第三定律可知，支架對地面最小壓力也為（mg,故B正確；

D.鐵蛇運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)時(shí)，支架對地面的壓力最大。鐵蛇在軌道最低點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得

綜2—mg=〃Z方

解得

心2=77咫

由牛頓第三定律得，鐵坨對支架的向下的拉力

FN2=FN2=lmS

地面對支架的支持力

=3mg+/2=1°”際

由牛頓第三定律得，支架對地面的壓力

琮3=10mg

支架對地面的最大壓力為10mg。故D錯(cuò)誤；

C.通過定性分析可知支架對地面的最大摩擦力的位置應(yīng)該在鐵坨運(yùn)動(dòng)到圓心。點(diǎn)以下，如圖所示

設(shè)此位置與。點(diǎn)的連線與水平方向的夾角為8,此點(diǎn)的速度為%，從A點(diǎn)到此點(diǎn)過程根據(jù)機(jī)械能守恒定律

可得

1,12

—mv0=—mv2+mgR(l—sin0)

設(shè)輕桿對鐵蛇的彈力為工，在此點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力為

2

m

F2—mgsin0-~~

兩式聯(lián)立解得

F2=Amg+3mgsin0

根據(jù)牛頓第三定律鐵泥對支架的彈力為

F；=4mg+3mgsin0

以支架為研究對象，設(shè)地面對支架的摩擦力為了,轉(zhuǎn)軸對支架的力為

F"=F；=4mg+3mgsin0

根據(jù)平衡條件，水平方向上有

f=F"cos0=4-mgcos0+3mgsindcos0

當(dāng)

6=0

f=4mg

而摩擦力的最大值不在。=0的位置。摩擦力/對。求導(dǎo)得

f-—4〃7gsin0+3mgcos20-3mgsin20—-6mgsin20-4mgsin0+3mg

當(dāng)

f'=0

時(shí)，即

sin^fe

6

時(shí)摩擦力有最大值。故C錯(cuò)誤。

故選AB?

三、非選擇題：本題共5小題，共58分。

11.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，桌面上固定一斜面，斜面末端與桌面平滑連

接，小球A從斜面上靜止釋放會(huì)運(yùn)動(dòng)到桌面上，之后可以從緊貼桌面的邊緣開始做平拋運(yùn)動(dòng)，如果事先在

桌面邊緣處放一形狀相同的小球B,則小球A將與小球B發(fā)生對心碰撞。按下述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

①用天平測出A、B兩小球的質(zhì)量，分別為㈣和加2；

②按圖安裝好實(shí)驗(yàn)裝置并調(diào)整桌面水平、桌面上先不放小球B,將小球A從斜面上的某位置由靜止釋放，

之后小球從桌面邊緣開始做平拋運(yùn)動(dòng)，在水平地面的記錄紙上留下壓痕，重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次，記下平均落地點(diǎn)

為P;

③將小球B放在桌面邊緣，將小球A從斜面上的某一位置由靜止釋放，之后與小球B發(fā)生碰撞，碰撞之后

兩球從桌面邊緣開始做平拋運(yùn)動(dòng)，在水平地面的記錄紙上留下壓痕，重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次，記下小球A、B的平

均落地點(diǎn)分別為M、N；

④已知桌面邊緣在記錄紙上的投影位置為。點(diǎn)，用毫米刻度尺量出OP、0M和ON。

根據(jù)該實(shí)驗(yàn)小組的測盤，回答下列問題：

(1)在本實(shí)驗(yàn)中下列說法正確的是

A,每次從斜面上釋放小球A的位置必須為同一位置

B.小球A的質(zhì)量可小于小球B的質(zhì)量

C.小球A與斜面、桌面之間動(dòng)摩擦因數(shù)越小，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差越小

D.用畫圓法確定小球落地點(diǎn)時(shí)，需要用盡量小的圓把所有落點(diǎn)圈起來，圓心即為小球的平均落地點(diǎn)

(2)若在誤差允許范圍內(nèi)只要滿足關(guān)系式(用㈣、m2、OP、0M和ON表示)，則說明碰撞

中的動(dòng)量是守恒的，若測得尸:ON=1:4:9,則叫=__________。

m2

(3)若在誤差允許范圍內(nèi)只要滿足關(guān)系式(用。尸、0M和ON表示)，則說明兩球的碰撞是彈

性碰撞。

【答案】(1)A(2)?,mlOP=tnxOM+m2ON②.3

(3)OP+OM=ON

【解析】

【小問1詳解】

A.只需保證每次從斜面上同一位置釋放小球A即可保證小球A每次做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同，故A正確；

B.為了保證碰撞過程中小球A不被反彈，小球A的質(zhì)量必須大于小球B的質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；

C.讓小球A從斜面上同一位置運(yùn)動(dòng)下來得目的是為了獲得一個(gè)固定得初速度，而系統(tǒng)誤差得大小與它們之

間得動(dòng)摩擦因數(shù)無關(guān)，故C錯(cuò)誤；

D.用畫圓法確定小球落地點(diǎn)時(shí)，需要用盡量小的圓把所有有效落點(diǎn)圈起來，圓心即為小球的平均落地點(diǎn)，

而并非所有的落點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。

故選A?

【小問2詳解】

[1]由于小球做平拋運(yùn)動(dòng)的高度相同，根據(jù)

可知小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，而小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則可得小球A單獨(dú)做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的

速度%，以及小球A與小球B碰撞后的速度匕、嶺分別為

OPOMON

%=7,v1=—,v2=—

因此若在誤差允許范圍內(nèi)只要滿足關(guān)系式

OPOMON

叫---=叫-----1----------

化簡得

m10P=m[OM+m^ON

即可說明碰撞中的動(dòng)量是守恒的；

⑵若測得。尸：ON=1:4:9,則可得

“=3

m2

【小問3詳解】

若兩球的碰撞是彈性碰撞，則應(yīng)滿足

22

；7nl-OP=%叫?OM2+；私,?ON

整理可得

7nl(OP-OM)(OP+OM)=m2ON~

而兩球碰撞過程中動(dòng)量守恒，滿足

m10P=mxOM+m^ON

即

7nl(OP-OM)=m、ON

聯(lián)立可得，若兩球的碰撞是彈性碰撞則有

OP+OM=ON

12.某物理興趣小組的同學(xué)從一款報(bào)廢的電子產(chǎn)品中拆下一個(gè)電池，通過查閱說明書了解到該電池的電動(dòng)

勢約為2.3V。他們通過實(shí)驗(yàn)盡量準(zhǔn)確地測出該電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。除了待測電池，實(shí)驗(yàn)室可提供的器材

還有：

A,電源E］（電動(dòng)勢約20V,內(nèi)阻約為10。）

B.電源E2（電動(dòng)勢約為10V,內(nèi)阻約為150）

C.電流表A（量程為0?10mA,內(nèi)阻約為10。）

D.滑動(dòng)變阻器RL（阻值范圍為0?3k