2023-2024学年浙江省S9联盟高二下学期4月期中物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE32023学年第二学期杭州S9联盟期中联考高二年级物理学科试题一、单选题（本题共13题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个选项是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.下列单位属于国际单位制中基本单位的是（）A.赫兹（Hz） B.伏特（V） C.安培（A） D.瓦特（W）〖答案〗C〖解析〗国际单位制共有七个基本物理单位。包括如下：热力学温度（K），长度（m），质量（kg），时间（s），电流（A），物质的量（mol），光强度（cd）。故选C。2.2023年10月31日，中国女子足球队在国际大体联足球世界杯上创下历史，通过点球大战击败巴西队，赢得了世界杯冠军，这是中国足球史上首次夺得世界杯冠军。如图所示，在足球入网时，下列说法中正确的是（）A.足球受到的弹力是由于足球发生了弹性形变而产生B.足球在飞行和触网时惯性相同C.足球在飞行过程中受到脚的作用力和重力D.撞网时足球对网的力的大小大于网对足球的力的大小〖答案〗B〖解析〗A．足球受到的弹力是由于球网发生了弹性形变而产生，故A错误；B．足球在飞行和触网时，质量相同，则惯性相同，故B正确；C．足球在飞行过程中，不会受到脚的作用力，故C错误；D．足球对网的力与网对足球的力是一对相互作用力，大小相等，故D错误。故选B。3.下列说法正确的是（）A.甲图中研究篮球的进入篮筐的过程，可将篮球看成质点B.乙图中羽毛球在空中运动时的轨迹并非抛物线，其水平方向的分速度逐渐减小C.丙图中运动员训练蹲踞式起跑时，起跑器对运动员做正功D.丁图中运动员跳高下落时，通过海绵垫可减少接触面对运动员的冲量从而实现缓冲〖答案〗B〖解析〗A．甲图中研究篮球的进入篮筐的过程，篮球大小和形状不能忽略，不可以将篮球看成质点，A错误；B．羽毛球所受空气阻力不能忽略，故轨迹并非抛物线，在阻力作用下羽毛球水平方向的分速度逐渐减小，B正确；C．起跑器的弹力方向运动员没有位移，起跑器对运动员不做功，C错误；D．运动员动量的变化量一定，海绵垫的作用是通过延长接触时间，减小运动员受到的弹力，起到缓冲作用，D错误。故选B。4.光学技术作为一门高精密度的学科，应用在各个领域，下列关于光学现象的说法，正确的是（）A.如图甲使光信号在光导纤维中发生全反射，内芯的折射率小于外套的折射率B.观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜，此过程利用了光的偏振现象，光是纵波C.让激光束通过两个狭缝，可能观察到光屏上出现丙图且波长越大，条纹间距越大D.在丁图中激光束沿液流传播，若改用折射率更小的液体，则实验现象更明显〖答案〗C〖解析〗A．如图甲使光信号在光导纤维中发生全反射，内芯的折射率大于外套的折射率，故A错误；B．观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜，此过程利用了光的偏振现象，光是横波，故B错误；C．根据可知让激光束通过两个狭缝，可能观察到光屏上出现丙图且波长越大，条纹间距越大，故C正确；D．在丁图中激光束沿液流传播，若改用折射率更大的液体，光发生全反射时，临界偏角越小，光在液体中的路程更长，实验现象更明显，故D错误。5.汽油发动机的火花塞工作时需要一万伏左右的高压才能产生火花。一同学用12V直流电源、变压器、开关及导线若干设计点火电路，以下原理图可行的是（）A. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗根据变压器原副线圈电压表等于匝数比可知副线圈匝数应远大于原线圈匝数，因为是直流电源，为了使副线圈产生感应电动势，需要把开关接在原线圈。6.长为的水平直导线静止于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为，导线中电流的大小为，方向如图所示，绝缘悬线与竖直方向夹角均为，则导线受到的安培力大小为（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗磁场方向与电流方向垂直，导线受到的安培力大小为故选A。7.如图甲运动员从离开跳板开始计时，其重心的图像如图乙所示，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A.运动员在空中做的是自由落体运动B.运动员在时，刚好到达最高点C.运动员在水中的加速度逐渐增大D.运动员双脚离开跳板后重心上升的高度为〖答案〗D〖解析〗A．运动员离开跳板时有向上的速度，所以在空中不是做自由落体运动，故A错误；B．由图可知，运动员在时，刚好到达最高点，故B错误；C．在图中，图线的斜率表示加速度，由图可知，运动员在水中时的斜率逐渐变小，加速度逐渐变小，故C错误；D．在内，由题意可得故D正确。8.避雷针是用来保护建筑物避免雷击的装置。当雷云放电时，在避雷针顶端形成局部电场集中的空间，引导雷电向避雷针放电，将雷电流引入大地。避雷针周围电场的等势面分布情况如图所示，在等势面中有A、B、C、D四点。下列说法中正确的是（）A.C点场强大于B点场强B.AD连线中点的电势为8.5kVC.同一带负电的雨滴在C点的电势能小于在B点的电势能D.同一带负电的雨滴从C点移动到B点，电场力做正功〖答案〗D〖解析〗A．等势面疏密表示电场强弱，C点的等势面比B点的等势面稀疏，所以C点场强小于B点场强，故A错误；B．AD之间不是匀强电场，AD连线中点的电势不一定为8.5kV，故B错误；C．由图可知又，所以同一带负电的雨滴在C点的电势能大于在B点的电势能，故C错误；D．同一带负电的雨滴在C点的电势能大于在B点的电势能，所以同一带负电的雨滴从C点移动到B点，电场力做正功，故D正确。9.2022年10月9日，我国成功发射“夸父一号”探测卫星，用于探测由太阳发射而来的高能宇宙射线，卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道离地面的高度为720km，下列说法正确的是（）A.“夸父一号”的运行速度大于B.“夸父一号”的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度C.为使“夸父一号”能更长时间观测太阳，采用a轨道比b轨道更合理D.“夸父一号”绕地球做圆周运动的周期为24小时〖答案〗C〖解析〗A．第一宇宙速度为围绕地球做圆周运动的最大速度，则“夸父一号”的运行速度小于，故A错误；B．由万有引力提供向心力有解得由于“夸父一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，则“夸父一号”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度，故B错误；C．由图可知，采用a轨道可以更长时间观测太阳，故C正确；D．由万有引力提供向心力有解得由于“夸父一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，则“夸父一号”绕地球做圆周运动的周期小于地球同步卫星的周期24小时，故D错误。10.如图所示，安德森记录正电子在云室内穿越6mm厚铅板的径迹，云室内存在匀强磁场，云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用．分析此运动轨迹可知（）A.磁场方向垂直纸面向里，正电子由下往上运动B.磁场方向垂直纸面向外，正电子由上往下运动C.磁场方向垂直纸面向里，正电子由上往下运动D.磁场方向垂直纸面向外，正电子由下往上运动〖答案〗D〖解析〗云室中横放的金属板对正电子的运动起阻碍作用．则正电子经过金属板后速度减小，根据洛伦兹力提供向心力有解得可知正电子的半径减小，则正电子由下往上运动，正电子受洛伦兹力向右，根据左手定则可知磁场方向垂直纸面向外。11.钓鱼可以修身养性，颇受人们的喜爱。某鱼漂上部可视为圆柱体，其示意图如图所示。当鱼漂受到微小扰动时会上下振动，某钓友发现鱼漂向下运动时圆柱体上的M点恰好可以到达水面，向上运动时圆柱体上的N点恰好可以露出水面。忽略水的阻力和水面波动影响，下列说法正确的是（）A.鱼漂振动过程中受到重力、浮力、回复力的作用B.当M点到达水面时，鱼漂有向下的最大加速度C.鱼漂向下运动的过程中机械能守恒D.当M、N的中点到达水面时，鱼漂的速度最大〖答案〗D〖解析〗A．回复力是一种效果力，实际上不存在，A错误；B．M点运动到水面时是简谐运动的最低点，具有向上的最大加速度，B错误；C．当鱼漂向下运动时，浮力对鱼漂做负功，鱼漂机械能减小，C错误；D．由题意可知，M、N的中点到达水面时，鱼漂恰好位于平衡位置，此时鱼漂速度最大，D正确。12.2023年10月31日，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示，距离地面高度约1m时，返回舱底部配备的4台着陆反推发动机开始点火竖直向下喷气，喷出的燃气相对于喷气前返回舱的速度为v，4台发动机喷气口的横截面积均为S，喷出燃气的密度为ρ。喷出的气体所受重力忽略不计。反推发动机工作时燃气对返回舱作用力的大小为（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗极短的时间内喷出的燃气质量根据动量定理有联立解得由牛顿第三定律知反推发动机工作时燃气对返回舱作用力的大小为13.回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示。和是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上。位于的圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略），它们在两盒之间被电场加速。当质子被加速到最大动能后，再将它们引出。忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是（）A.若只增大交变电压U，则质子的最大动能会变大B.若只将交变电压的周期变为2T，仍可用此装置加速质子C.质子第n次被加速前、后的速度之比为D.质子第n次被加速前、后圆周运动向心加速度之比为〖答案〗C〖解析〗A．由洛伦兹力提供向心力可得当时，质子的速度最大，质子的动能最大为则若只增大交变电压U，则质子的最大动能不变，A错误；B．为了使质子能在回旋加速器中加速，质子的运动周期应与交变电压的周期相同，B错误；CD．由动能定理以及可得质子第n次被加速前、后的动能之比速度之比为由向心加速度可知向心加速度之比为故C正确，D错误。故选C。二、不定项选题（共2小题，每小题3分，共6分，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全选对得3分，选不全得2分，选错或不答的得0分）14.图甲是我国正在测试的超导磁流体推进器，它以喷射推进取代了传统的螺旋桨推进方式，图乙是其工作原理图。推进器中的超导体产生超强磁场B，电极C和D连接直流电源通过海水产生电流I，I、B及水流三者方向相互垂直。若用该推进器驱动船舶前进，则下列相关说法正确的是（）A.电极C需连接电源的正极，D需接电源的负极B.驱动船舶前进的动力是作用在水流上的安培力C.驱动船舶前进的动力主要来源于水流作用在电极C、D上的作用力D.驱动船舶前进的动力主要来源于水流作用在超导磁体上的作用力〖答案〗AD〖解析〗根据题意可知，海水受到的安培力沿海水流动方向，由牛顿第三定律可知，海水对磁场（实质是对推进器中的超导磁体）的作用力沿船舶前进方向，即驱动船舶前进的动力，由左手定则可知，极板间电流由电极C到D，即电极C需连接电源的正极，D需接电源的负极。15.如图甲所示，B、C和P是同一水平面内的三个点，沿竖直方向振动的横波I在介质中沿BP方向传播，P与B相距20cm，沿竖直方向振动的横波Ⅱ在同一介质中沿CP方向传播，P与C相距30cm，在时刻，两列波同时分别传到B、C两点，B点的振动图像如图乙所示，C点的振动图像如图丙所示。两列波的波速都为10cm/s，两列波在P点相遇，则以下说法正确的是（）A.横波I遇到100m的障碍物时会发生明显衍射现象B.P点的振幅为10cmC.0~4s内P点的路程为120cmD.时P正经过平衡位置〖答案〗BD〖解析〗A．横波I的波长为发生明显衍射现象条件是障碍物的尺寸比波长小或者差不多，可知横波I遇到100m的障碍物时不会发生明显衍射现象，故A错误；B．横波II的波长为即两列波的波长相等，且满足结合图乙和图丙可知，当横波II的波谷到达点时，横波I的波峰也刚好到达点，即点为振动减弱，两列波叠加后，点的振幅为故B正确；C．横波I从点传到点需要时间为横波II从点传到点需要时间为说明在内，只有在内横波I引起的振动，路程为在内横波I、II同时引起的振动，路程为则内P点的路程为故C错误；D．时，横波I、II均向前传播了此时横波I越过点的距离为由图乙可知横波I在点引发的振动正经过平衡位置，横波II越过点的距离为由图丙可知横波II在点引发的振动正经过平衡位置，所以在时P正经过平衡位置，故D正确。第Ⅱ卷（非选择题）三、实验题16.（1）在“探究碰撞中的不变量”的实验中，三位同学分别采用以下三种不同的方案，如图1。小红用甲图对应的方案，该方案中________（填“需要”或“不需要”）测量小球抛出点到水平面的高度：小黄采用乙图对应的方案，该方案中入射小球的质量________（填“需要”或“不需要”）大于被碰小球的质量：小蓝用丙图对应的方案，该方案中若两滑块上的遮光条宽度相等，则________（填“需要”或“不需要”）测量遮光条宽度d。（2）在“验证动量守恒定律”的实验中，先让质量为的钢球A从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在复写纸下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为的空心钢球B放在斜槽轨道末端，让A球仍从位置S由静止滚下，与B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置，O点是轨道末端在白纸上的竖直投影点，如图1所示。为了尽量减小实验误差，两个小球的质量应满足，若满足关系式________则可以认为两小球碰撞前后总动量守恒；②某同学记录小球三个落点的平均位置时发现M和N偏离了OP方向，如图2所示。下列相关说法正确的是________。A.造成M和N偏离了OP方向的原因是两小球碰撞后速度过大B.测出OP、OM、ON之间的距离，可探究两球在碰撞过程中是否有机械能的损失C.两球在碰撞过程中动量不守恒〖答案〗（1）不需要不需要不需要（2）B〖解析〗（1）[1]小红用甲图对应的方案，该方案中用水平位移代替水平速度，则不需要测量小球抛出点到水平面的高度；[2]小黄采用乙图对应的方案，即使入射球反弹实验也能进行，则该方案中入射小球的质量不需要大于被碰小球的质量；[3]小蓝用丙图对应的方案，该方案中若两滑块上的遮光条宽度相等，通过计算速度，带入式子时两边可消掉d，则不需要测量d。（2）[1]设碰撞前瞬间钢球A的速度为，碰撞后瞬间A、B的速度分别为、，根据动量守恒可得由于两球在空中运动的时间相等，则有可得若满足关系式则可以认为两小球碰撞前后总动量守恒。[2]A．造成M和N偏离了OP方向的原因是两小球碰撞过程中没有对心碰撞，故A错误；B．若两球在碰撞过程中机械能守恒，则有则满足则说明两球在碰撞过程中机械能守恒，所以测出OP、OM、ON之间的距离，可探究两球在碰撞过程中是否有机械能的损失，故B正确；C．虽然两球不是发生对心碰撞，但碰撞过程中水平方向不受外力，满足动量守恒定律条件，所以两球在碰撞过程中动量守恒，故C错误。17.某同学为探究滑动变阻器的分压特性，设计如图1所示电路，选取两个最大阻值不同的滑动变阻器，研究滑片P从A移到B的过程中定值电阻两端的电压变化。（1）按照题图1连接答题卡上图2所示的实物图_______，实物图中闭合开关时，滑动变阻器滑片应置于______；（选填“最左端”“最右端”）（2）测量两端电压U与对应（x为图1中AP的长度，L为AB的长度），实验中得到两个滑动变阻器的数据如下表：以为横轴、U为纵轴，在如图3所示的方格纸中用描点法作出图线与（已完成描点，请在答题卡上作出图线）______：12345678910111200.100.200.300.400.500.600.700.800.900.951.0000.240.420.580.730.901.091.331.642.092.402.8200.090.120.140.170.210.260.330.480.821.272.83（3）用图1所示电路测量“正常发光时阻值与近似相等小灯泡”的伏安特性曲线时，应选用图线______（选填“”“”）对应的滑动变阻器，说明选择该变阻器的理由：______。〖答案〗（1）最左端（2）（3）选用对应变阻器，变阻器滑片移动时电压变化较均匀，方便操作〖解析〗（1）[1]实物图连接如图所示[2]实物图中闭合开关时，为防止烧坏电笔，两端的电压应从零开始，滑动变阻器滑片应置于最左端。（2）根据描点法作出图线如图所示。（3）[1][2]应选用对应变阻器，变阻器滑片移动时电压变化较均匀，方便操作或选用对应变阻器，当待测元件两端电压较大时，变阻器滑片单位移动距离对应电压变化过大，不方便操作。四、解答题（解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后〖答案〗的不能得分，有数值计算的，〖答案〗中必须明确写出数值和单位，共41分）18.如图所示，质量为的一只长方体形铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为。这时铁箱内一个质量为的木块恰好能静止在后壁上（木块和铁箱不粘连），木块与铁箱内壁间的动摩擦因数处处相等，且为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。求：（1）木块对铁箱压力的大小和方向；（2）木块和铁箱一起加速的加速度大小和水平拉力F的大小。〖答案〗（1）16N，水平向左；（2），〖解析〗（1）对木块，在竖直方向由平衡条件得则由牛顿第三定律得，木块对铁箱的压力大小为故木块对铁箱的压力大小为16N，方向水平向左。（2）对木块，在水平方向由牛顿第二定律得对铁箱和木块整体有得水平拉力19.如图1所示为遥控爬墙小车，小车通过排出车身内部空气，和外界大气形成压差，使车吸附在墙壁等平面上。如图2所示，某次遥控小车从静止出发沿着同一竖直面上的A、B、C运动到天花板上的D点，运动到D点时速度为3m/s。然后保持速率不变从D点开始绕O点做匀速圆周运动。AB沿竖直方向，BC与竖直方向夹角θ为37°，CD沿水平方向，三段长度均为1m。小车质量为0.5kg，车身内外由大气压形成垂直墙面的压力差恒为25N。运动过程中小车受到墙壁的阻力f大小与车和墙壁间的弹力FN之间关系为f=0.6FN，方向总与速度方向相反。小车可视为质点，忽略空气阻力，不计转折处的能量损失，重力加速度为g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）求小车在AB段向上运动时，小车所受阻力大小；（2）遥控小车到水平天花板上做匀速圆周运动时，小车牵引力为15N，求此时小车的转动半径；（3）求小车从A经过B、C到D三段直线运动过程中，小车牵引力所做的总功。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）对小车在AB、BC、CD各段运动过程进行受力分析由运动过程中小车受到墙壁的阻力f大小与车和墙壁间的弹力FN之间关系为f=0.6FN则小车在AB段向上运动时，小车所受阻力大小，解得（2）遥控小车到水平天花板上运动时小车与天花板的阻力小车所受阻力与牵引力的合力提供圆周运动的向心力解得（3）小车沿BC运动过程中小车与BC墙面的阻力联立可得小车从A点开始运动第一次到达D点的过程中，根据动能定理解得20.如图所示为一种质谱仪的工作原理示意图。静电分析器通道中心线半径为，通道内电场沿半径方向，在通道中心线处的电场强度大小为。由离子源发出的一个质量为、带电荷量为的正离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后进入静电分析器，沿中心线做匀速圆周运动，而后由点垂直进入长方形的收集区域，最终经过点进入收集器。已知。（1）求加速电场的加速电压；（2）如果收集区域分布着与纸面方向垂直的匀强磁场，离子经过磁场与边界垂直进入收集器，求磁场的磁感应强度大小；（3）如果收集区域分布着与纸面方向平行的匀强电场，离子经过电场与边界垂直进入收集器，其速度大小与刚进入收集区域时速度大小相等，求匀强电场的场强大小与方向。〖答案〗（1）；（2）；（3），方向斜向左下方与边界成〖解析〗（1）离子在加速电场中加速过程中，由动能定理可得离子在静电分析器中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定得联立解得（2）离子在磁分析器中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力得又解得（3）根据题意设水平向右方向为正，匀强电场场强为，与水平方向夹角为，如图所示水平方向的分运动做匀减速直线运动竖直方向的分运动做匀加速直线运动联立解得得由（1）中式子联立解得场强大小为方向斜向左下方与边界成。21.某同学在学习了磁场对电流的作用后产生想法，设计了一个简易的“电磁秤”。如图1所示，两平行金属导轨CD、EF间距为，与电动势为内阻不计的电源、电流表（量程）、开关S、滑动变阻器（阻值范围为）相连，质量为、电阻为的金属棒MN垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成角，垂直接在金属棒中点的轻绳与导轨平面平行，跨过定滑轮后另一端接有秤盘，空间施加垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度为，在秤盘中放入待测物体，闭合开关S，调节滑动变阻器，当金属棒平衡时，通过读取电流表的读数就可以知道待测物体的质量。已知秤盘中不放物体且金属棒静止时电流表读数为。其余电阻、摩擦以及轻绳质量均不计，重力加速度取。（1）求秤盘的质量；（2）求此“电磁秤”的称量物体的最大质量及此时滑动电阻器接入电路的阻值；（3）求为了便于得出秤盘上物体质量的大小，请写出与的表达式并在图2中作出其与电流表读数关系的图像。〖答案〗（1）0.03kg；（2）0.145kg，；（3）见〖解析〗〖解析〗（1）秤盘中不放物体时，使金属棒静止时电流表读数为，对金属棒根据平衡条件可得解得（2）当电路中的电流最大时，此电子称称得的质量最大，电路中的最大电流为电流表的量程，即解得对金属棒以及重物、称盘根据平衡条件可得解得（3）电流表示数与所测物体的质量的关系式为代入数据解得图像如下图所示2023学年第二学期杭州S9联盟期中联考高二年级物理学科试题一、单选题（本题共13题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个选项是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.下列单位属于国际单位制中基本单位的是（）A.赫兹（Hz） B.伏特（V） C.安培（A） D.瓦特（W）〖答案〗C〖解析〗国际单位制共有七个基本物理单位。包括如下：热力学温度（K），长度（m），质量（kg），时间（s），电流（A），物质的量（mol），光强度（cd）。故选C。2.2023年10月31日，中国女子足球队在国际大体联足球世界杯上创下历史，通过点球大战击败巴西队，赢得了世界杯冠军，这是中国足球史上首次夺得世界杯冠军。如图所示，在足球入网时，下列说法中正确的是（）A.足球受到的弹力是由于足球发生了弹性形变而产生B.足球在飞行和触网时惯性相同C.足球在飞行过程中受到脚的作用力和重力D.撞网时足球对网的力的大小大于网对足球的力的大小〖答案〗B〖解析〗A．足球受到的弹力是由于球网发生了弹性形变而产生，故A错误；B．足球在飞行和触网时，质量相同，则惯性相同，故B正确；C．足球在飞行过程中，不会受到脚的作用力，故C错误；D．足球对网的力与网对足球的力是一对相互作用力，大小相等，故D错误。故选B。3.下列说法正确的是（）A.甲图中研究篮球的进入篮筐的过程，可将篮球看成质点B.乙图中羽毛球在空中运动时的轨迹并非抛物线，其水平方向的分速度逐渐减小C.丙图中运动员训练蹲踞式起跑时，起跑器对运动员做正功D.丁图中运动员跳高下落时，通过海绵垫可减少接触面对运动员的冲量从而实现缓冲〖答案〗B〖解析〗A．甲图中研究篮球的进入篮筐的过程，篮球大小和形状不能忽略，不可以将篮球看成质点，A错误；B．羽毛球所受空气阻力不能忽略，故轨迹并非抛物线，在阻力作用下羽毛球水平方向的分速度逐渐减小，B正确；C．起跑器的弹力方向运动员没有位移，起跑器对运动员不做功，C错误；D．运动员动量的变化量一定，海绵垫的作用是通过延长接触时间，减小运动员受到的弹力，起到缓冲作用，D错误。故选B。4.光学技术作为一门高精密度的学科，应用在各个领域，下列关于光学现象的说法，正确的是（）A.如图甲使光信号在光导纤维中发生全反射，内芯的折射率小于外套的折射率B.观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜，此过程利用了光的偏振现象，光是纵波C.让激光束通过两个狭缝，可能观察到光屏上出现丙图且波长越大，条纹间距越大D.在丁图中激光束沿液流传播，若改用折射率更小的液体，则实验现象更明显〖答案〗C〖解析〗A．如图甲使光信号在光导纤维中发生全反射，内芯的折射率大于外套的折射率，故A错误；B．观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜，此过程利用了光的偏振现象，光是横波，故B错误；C．根据可知让激光束通过两个狭缝，可能观察到光屏上出现丙图且波长越大，条纹间距越大，故C正确；D．在丁图中激光束沿液流传播，若改用折射率更大的液体，光发生全反射时，临界偏角越小，光在液体中的路程更长，实验现象更明显，故D错误。5.汽油发动机的火花塞工作时需要一万伏左右的高压才能产生火花。一同学用12V直流电源、变压器、开关及导线若干设计点火电路，以下原理图可行的是（）A. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗根据变压器原副线圈电压表等于匝数比可知副线圈匝数应远大于原线圈匝数，因为是直流电源，为了使副线圈产生感应电动势，需要把开关接在原线圈。6.长为的水平直导线静止于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为，导线中电流的大小为，方向如图所示，绝缘悬线与竖直方向夹角均为，则导线受到的安培力大小为（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗磁场方向与电流方向垂直，导线受到的安培力大小为故选A。7.如图甲运动员从离开跳板开始计时，其重心的图像如图乙所示，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A.运动员在空中做的是自由落体运动B.运动员在时，刚好到达最高点C.运动员在水中的加速度逐渐增大D.运动员双脚离开跳板后重心上升的高度为〖答案〗D〖解析〗A．运动员离开跳板时有向上的速度，所以在空中不是做自由落体运动，故A错误；B．由图可知，运动员在时，刚好到达最高点，故B错误；C．在图中，图线的斜率表示加速度，由图可知，运动员在水中时的斜率逐渐变小，加速度逐渐变小，故C错误；D．在内，由题意可得故D正确。8.避雷针是用来保护建筑物避免雷击的装置。当雷云放电时，在避雷针顶端形成局部电场集中的空间，引导雷电向避雷针放电，将雷电流引入大地。避雷针周围电场的等势面分布情况如图所示，在等势面中有A、B、C、D四点。下列说法中正确的是（）A.C点场强大于B点场强B.AD连线中点的电势为8.5kVC.同一带负电的雨滴在C点的电势能小于在B点的电势能D.同一带负电的雨滴从C点移动到B点，电场力做正功〖答案〗D〖解析〗A．等势面疏密表示电场强弱，C点的等势面比B点的等势面稀疏，所以C点场强小于B点场强，故A错误；B．AD之间不是匀强电场，AD连线中点的电势不一定为8.5kV，故B错误；C．由图可知又，所以同一带负电的雨滴在C点的电势能大于在B点的电势能，故C错误；D．同一带负电的雨滴在C点的电势能大于在B点的电势能，所以同一带负电的雨滴从C点移动到B点，电场力做正功，故D正确。9.2022年10月9日，我国成功发射“夸父一号”探测卫星，用于探测由太阳发射而来的高能宇宙射线，卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道离地面的高度为720km，下列说法正确的是（）A.“夸父一号”的运行速度大于B.“夸父一号”的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度C.为使“夸父一号”能更长时间观测太阳，采用a轨道比b轨道更合理D.“夸父一号”绕地球做圆周运动的周期为24小时〖答案〗C〖解析〗A．第一宇宙速度为围绕地球做圆周运动的最大速度，则“夸父一号”的运行速度小于，故A错误；B．由万有引力提供向心力有解得由于“夸父一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，则“夸父一号”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度，故B错误；C．由图可知，采用a轨道可以更长时间观测太阳，故C正确；D．由万有引力提供向心力有解得由于“夸父一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，则“夸父一号”绕地球做圆周运动的周期小于地球同步卫星的周期24小时，故D错误。10.如图所示，安德森记录正电子在云室内穿越6mm厚铅板的径迹，云室内存在匀强磁场，云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用．分析此运动轨迹可知（）A.磁场方向垂直纸面向里，正电子由下往上运动B.磁场方向垂直纸面向外，正电子由上往下运动C.磁场方向垂直纸面向里，正电子由上往下运动D.磁场方向垂直纸面向外，正电子由下往上运动〖答案〗D〖解析〗云室中横放的金属板对正电子的运动起阻碍作用．则正电子经过金属板后速度减小，根据洛伦兹力提供向心力有解得可知正电子的半径减小，则正电子由下往上运动，正电子受洛伦兹力向右，根据左手定则可知磁场方向垂直纸面向外。11.钓鱼可以修身养性，颇受人们的喜爱。某鱼漂上部可视为圆柱体，其示意图如图所示。当鱼漂受到微小扰动时会上下振动，某钓友发现鱼漂向下运动时圆柱体上的M点恰好可以到达水面，向上运动时圆柱体上的N点恰好可以露出水面。忽略水的阻力和水面波动影响，下列说法正确的是（）A.鱼漂振动过程中受到重力、浮力、回复力的作用B.当M点到达水面时，鱼漂有向下的最大加速度C.鱼漂向下运动的过程中机械能守恒D.当M、N的中点到达水面时，鱼漂的速度最大〖答案〗D〖解析〗A．回复力是一种效果力，实际上不存在，A错误；B．M点运动到水面时是简谐运动的最低点，具有向上的最大加速度，B错误；C．当鱼漂向下运动时，浮力对鱼漂做负功，鱼漂机械能减小，C错误；D．由题意可知，M、N的中点到达水面时，鱼漂恰好位于平衡位置，此时鱼漂速度最大，D正确。12.2023年10月31日，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示，距离地面高度约1m时，返回舱底部配备的4台着陆反推发动机开始点火竖直向下喷气，喷出的燃气相对于喷气前返回舱的速度为v，4台发动机喷气口的横截面积均为S，喷出燃气的密度为ρ。喷出的气体所受重力忽略不计。反推发动机工作时燃气对返回舱作用力的大小为（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗极短的时间内喷出的燃气质量根据动量定理有联立解得由牛顿第三定律知反推发动机工作时燃气对返回舱作用力的大小为13.回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示。和是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上。位于的圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略），它们在两盒之间被电场加速。当质子被加速到最大动能后，再将它们引出。忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是（）A.若只增大交变电压U，则质子的最大动能会变大B.若只将交变电压的周期变为2T，仍可用此装置加速质子C.质子第n次被加速前、后的速度之比为D.质子第n次被加速前、后圆周运动向心加速度之比为〖答案〗C〖解析〗A．由洛伦兹力提供向心力可得当时，质子的速度最大，质子的动能最大为则若只增大交变电压U，则质子的最大动能不变，A错误；B．为了使质子能在回旋加速器中加速，质子的运动周期应与交变电压的周期相同，B错误；CD．由动能定理以及可得质子第n次被加速前、后的动能之比速度之比为由向心加速度可知向心加速度之比为故C正确，D错误。故选C。二、不定项选题（共2小题，每小题3分，共6分，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全选对得3分，选不全得2分，选错或不答的得0分）14.图甲是我国正在测试的超导磁流体推进器，它以喷射推进取代了传统的螺旋桨推进方式，图乙是其工作原理图。推进器中的超导体产生超强磁场B，电极C和D连接直流电源通过海水产生电流I，I、B及水流三者方向相互垂直。若用该推进器驱动船舶前进，则下列相关说法正确的是（）A.电极C需连接电源的正极，D需接电源的负极B.驱动船舶前进的动力是作用在水流上的安培力C.驱动船舶前进的动力主要来源于水流作用在电极C、D上的作用力D.驱动船舶前进的动力主要来源于水流作用在超导磁体上的作用力〖答案〗AD〖解析〗根据题意可知，海水受到的安培力沿海水流动方向，由牛顿第三定律可知，海水对磁场（实质是对推进器中的超导磁体）的作用力沿船舶前进方向，即驱动船舶前进的动力，由左手定则可知，极板间电流由电极C到D，即电极C需连接电源的正极，D需接电源的负极。15.如图甲所示，B、C和P是同一水平面内的三个点，沿竖直方向振动的横波I在介质中沿BP方向传播，P与B相距20cm，沿竖直方向振动的横波Ⅱ在同一介质中沿CP方向传播，P与C相距30cm，在时刻，两列波同时分别传到B、C两点，B点的振动图像如图乙所示，C点的振动图像如图丙所示。两列波的波速都为10cm/s，两列波在P点相遇，则以下说法正确的是（）A.横波I遇到100m的障碍物时会发生明显衍射现象B.P点的振幅为10cmC.0~4s内P点的路程为120cmD.时P正经过平衡位置〖答案〗BD〖解析〗A．横波I的波长为发生明显衍射现象条件是障碍物的尺寸比波长小或者差不多，可知横波I遇到100m的障碍物时不会发生明显衍射现象，故A错误；B．横波II的波长为即两列波的波长相等，且满足结合图乙和图丙可知，当横波II的波谷到达点时，横波I的波峰也刚好到达点，即点为振动减弱，两列波叠加后，点的振幅为故B正确；C．横波I从点传到点需要时间为横波II从点传到点需要时间为说明在内，只有在内横波I引起的振动，路程为在内横波I、II同时引起的振动，路程为则内P点的路程为故C错误；D．时，横波I、II均向前传播了此时横波I越过点的距离为由图乙可知横波I在点引发的振动正经过平衡位置，横波II越过点的距离为由图丙可知横波II在点引发的振动正经过平衡位置，所以在时P正经过平衡位置，故D正确。第Ⅱ卷（非选择题）三、实验题16.（1）在“探究碰撞中的不变量”的实验中，三位同学分别采用以下三种不同的方案，如图1。小红用甲图对应的方案，该方案中________（填“需要”或“不需要”）测量小球抛出点到水平面的高度：小黄采用乙图对应的方案，该方案中入射小球的质量________（填“需要”或“不需要”）大于被碰小球的质量：小蓝用丙图对应的方案，该方案中若两滑块上的遮光条宽度相等，则________（填“需要”或“不需要”）测量遮光条宽度d。（2）在“验证动量守恒定律”的实验中，先让质量为的钢球A从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在复写纸下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为的空心钢球B放在斜槽轨道末端，让A球仍从位置S由静止滚下，与B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置，O点是轨道末端在白纸上的竖直投影点，如图1所示。为了尽量减小实验误差，两个小球的质量应满足，若满足关系式________则可以认为两小球碰撞前后总动量守恒；②某同学记录小球三个落点的平均位置时发现M和N偏离了OP方向，如图2所示。下列相关说法正确的是________。A.造成M和N偏离了OP方向的原因是两小球碰撞后速度过大B.测出OP、OM、ON之间的距离，可探究两球在碰撞过程中是否有机械能的损失C.两球在碰撞过程中动量不守恒〖答案〗（1）不需要不需要不需要（2）B〖解析〗（1）[1]小红用甲图对应的方案，该方案中用水平位移代替水平速度，则不需要测量小球抛出点到水平面的高度；[2]小黄采用乙图对应的方案，即使入射球反弹实验也能进行，则该方案中入射小球的质量不需要大于被碰小球的质量；[3]小蓝用丙图对应的方案，该方案中若两滑块上的遮光条宽度相等，通过计算速度，带入式子时两边可消掉d，则不需要测量d。（2）[1]设碰撞前瞬间钢球A的速度为，碰撞后瞬间A、B的速度分别为、，根据动量守恒可得由于两球在空中运动的时间相等，则有可得若满足关系式则可以认为两小球碰撞前后总动量守恒。[2]A．造成M和N偏离了OP方向的原因是两小球碰撞过程中没有对心碰撞，故A错误；B．若两球在碰撞过程中机械能守恒，则有则满足则说明两球在碰撞过程中机械能守恒，所以测出OP、OM、ON之间的距离，可探究两球在碰撞过程中是否有机械能的损失，故B正确；C．虽然两球不是发生对心碰撞，但碰撞过程中水平方向不受外力，满足动量守恒定律条件，所以两球在碰撞过程中动量守恒，故C错误。17.某同学为探究滑动变阻器的分压特性，设计如图1所示电路，选取两个最大阻值不同的滑动变阻器，研究滑片P从A移到B的过程中定值电阻两端的电压变化。（1）按照题图1连接答题卡上图2所示的实物图_______，实物图中闭合开关时，滑动变阻器滑片应置于______；（选填“最左端”“最右端”）（2）测量两端电压U与对应（x为图1中AP的长度，L为AB的长度），实验中得到两个滑动变阻器的数据如下表：以为横轴、U为纵轴，在如图3所示的方格纸中用描点法作出图线与（已完成描点，请在答题卡上作出图线）______：12345678910111200.100.200.300.400.500.600.700.800.900.951.0000.240.420.580.730.901.091.331.642.092.402.8200.090.120.140.170.210.260.330.480.821.272.83（3）用图1所示电路测量“正常发光时阻值与近似相等小灯泡”的伏安特性曲线时，应选用图线______（选填“”“”）对应的滑动变阻器，说明选择该变阻器的理由：______。〖答案〗（1）最左端（2）（3）选用对应变阻器，变阻器滑片移动时电压变化较均匀，方便操作〖解析〗（1）[1]实物图连接如图所示[2]实物图中闭合开关时，为防止烧坏电笔，两端的电压应从零开始，滑动变阻器滑片应置于最左端。（2）根据描点法作出图线如图所示。（3）[1][2]应选用对应变阻器，变阻器滑片移动时电压变化较均匀，方便操作或选用对应变阻器，当待测元件两端电压较大时，变阻器滑片单位移动距离对应电压变化过大，不方便操作。四、解答题（解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后〖答案〗的不能得分，有数值计算的，〖答案〗中必须明确写出数值和单位，共41分）18.如图所示，质量为的一只长方体形铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为。这时铁箱内一个质量为的木块恰好能静止在后壁上（木块和铁箱不粘连），木块与铁箱内壁间的动摩擦因数处处相等，且为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。求：（1）木块对铁箱压力的大小和方向；（2）木块和铁箱一起加速的加速度大小和水平拉力F的大小。〖答案〗（1）16N，水平向左；（2），〖解析〗（1）对木块，在竖直方向由平衡条件得则由牛顿第三定律得，木块对铁箱的压力大小为