2022-2023学年湖北省宜荆荆随恩高三下学期5月联考（二模）物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGE2024学年湖北省宜荆荆随恩高三联考物理试卷（5月）一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.历史上为了研究原子和原子核的性质，科学家们做了大量的实验研究，下列说法正确的是(

)A.汤姆孙通过分析粒子散射实验结果，提出了原子核式结构模型

B.利用探测射线穿过钢板后到的射线强弱不同，可以来检测钢材的厚度

C.天然放射现象说明了原子核内部是有结构的

D.放射性元素的半衰期随着温度的升高而减小2.如图所示，三条实线为电场线，带电粒子a沿虚线轨迹1从A运动到B，带电粒子b沿轨迹2从C运动到D。若两带电粒子运动过程中，均仅受电场力作用。下列说法正确的是(

)

A.a粒子带正电，b粒子带负电

B.a粒子带负电，b粒子带正电

C.运动过程中，粒子a和粒子b的速度一直减小

D.粒子a在A、B两点的电势能，粒子b在C、D两点的电势能3.如图为湖边一倾角为的大坝的横截面示意图，水面与大坝的交点为O，一人站在A点处以速度沿水平方向扔小石子，已知，g取，忽略空气阻力，下列说法正确的是(

)

A.若，则石块可以落入水中

B.若石块能落入水中，则越大，落水时速度方向与水平面的夹角越小

C.若石块不能落入水中，则越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大

D.若石块不能落入水中，则越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越小4.2024年4月26日3时23分，神州十八号载人飞船成功对接空间站天和核心舱径向端口，成功入驻离地400km的“天宫”。这次太空远航，航天员们将携带一个叫做“小受控型生态生命模块”的装置及相关物品进入太空，其中的主要水生生命体就是斑马鱼和金鱼藻，实现我国在外太空培养脊椎动物的首次突破。下列说法正确的是(

)A.空间站绕地稳定飞行时，斑马鱼不受浮力作用

B.空间站绕地稳定飞行时，斑马鱼受到的万有引力和浮力平衡

C.空间站绕地飞行速度大于第一宇宙速度

D.神州十八号需要进入核心舱轨道后，向后喷气加速才能追上核心舱5.某同学在转动如图所示的铅笔的过程中，发现在水平面内绕笔中心转动的角速度超过时，位于铅笔一端的橡皮将滑出，已知他使用的铅笔长20cm，假设橡皮受到的最大静摩擦力为定值，且橡皮的大小可忽略，g取，则要保证橡皮擦不滑出，这支铅笔在竖直面内绕其中心转动的角速度的最大值为(

)

A. B. C. D.6.理想气体的图像如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始经过状态B、C、D又回到状态A，其中AB、CD的延长线经过坐标原点O，BC与横轴平行，，下列说法正确的是(

)

A.气体从状态A到状态B分子平均动能减小

B.气体从状态C到状态D从外界吸热

C.气体在状态A的温度和状态D的温度相同

D.从状态D到状态A，外界对气体做功为7.如图所示，水平面上固定一半圆形凹槽，凹槽的质量为M，半圆弧的圆心为O点，最低点为A点，半径为R。现将一质量为m的光滑小球从圆弧上的D点释放，已知OD与OA的夹角为，重力加速度为g，小球大小可以忽略不计。从D点运动到A点的过程中，小球对凹槽的弹力的冲量大小为(

)

A. B.

C. D.二、多选题：本大题共3小题，共12分。8.如图所示，有两列简谐横波a、b在同一均匀介质中均沿x轴正方向传播，两列波的传播速度相等.在时刻两列波的波形曲线如图所示，已知a波的周期为1s，下列表述正确的是(

)

A.时刻，处的质点偏离平衡位置的位移为

B.时刻，处的质点偏离平衡位置的位移为

C.从时刻开始，至少经过，的质点偏离平衡位置的位移为

D.从时刻开始，至少经过，的质点偏离平衡位置的位移为9.如图甲所示，水平地面上固定一带挡板的长木板，一轻弹簧左端固定在挡板上，右端接触滑块，弹簧被压缩后锁定，时解除锁定，释放滑块，滑块未脱离木板.计算机通过滑块上的速度传感器描绘出滑块的图象如图乙所示，其中oab段为曲线，bc段为直线，倾斜直线od是时的速度图线的切线。已知滑块质量，取，则下列说法正确的是(

)

A.滑块速度最大时，弹簧恰好恢复原长

B.滑块与长木板之间的摩擦因数为

C.弹簧的劲度系数

D.从静止释放到速度最大时滑块的图象围成的面积是10.如图所示，在xoy平面存在一半径的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，在圆心O处有一粒子源，粒子源沿xoy平面，朝第二象限范围内的各个方向发射同种带正电的粒子，且粒子源朝各个方向发射的粒子数目均匀分布，发射出的粒子速度大小相等，所带电荷量为q，质量为m。在处有一平行于y轴放置的的竖直挡板，挡板足够长，与圆形磁场区域分别交于A、B两点，挡板上C点坐标为。从粒子源发出的粒子恰好均能打在挡板上，且发现有两种不同方向的粒子会打在挡板上的同一位置。若不计带电粒子重力，粒子打在挡板上就被吸收，则下列说法正确的是(

)

A.粒子对应速度大小为

B.挡板上有两种不同方向的粒子会打在同一位置的区域长度为

C.若挡板可绕C点转动，要保证所有粒子均打在挡板上的不同位置，挡板至少要逆时针转动

D.若圆形磁场的区域的半径调为，圆心位置移动到，则能打在挡板上的粒子均垂直打在竖直挡板上，且打在AC区域上的粒子数目大于发射粒子总数的三、实验题：本大题共2小题，共18分。11.某同学如图甲，用量程为5N的弹簧测力计，测量一个超出其量程的物体的重力：将表面印有等距圆环的白纸固定在竖直放置的木板上;三根细线分别与弹簧测力计一端、一个图钉、待测重物相连，弹簧测力计的另一端固定，通过改变图钉在木板的位置调节细线OB，使细线的结点O与圆环的圆心位置重合;标出OA、OB、OC的拉力方向，记录弹簧测力计的读数__________①根据共点力平衡条件和平行四边形定则，用“力的图示”在图乙中作出OA、OB拉力的合力;②由作图结果可得重物的重力为__________结果保留一位小数。保持结点O和图钉的位置不变，将弹簧测力计从图甲所示位置逆时针旋转到水平位置的过程中，弹簧测力计的示数将__________。A.逐渐增大B.先增大后减小C.逐渐减小D.先减小后增大12.某物理兴趣小组设计了如图甲所示的欧姆表电路，通过控制开关S和调节电阻箱，可使欧姆表具有“”和“”两种倍率。所用器材如下：A.干电池：电动势，内阻B.电流表满偏电流，内阻C.定值电阻：D.电阻箱和最大阻值均为E.电阻箱最大阻值为F.开关一个，红、黑表笔各1支，导线若干

该实验小组按图甲正确连接好电路。当开关S断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱使电流表达到满偏，此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻，则__________，欧姆表的倍率是__________选填“”、“”。闭合开关第一步：调节电阻箱和，当__________且__________时，再将红、黑表笔短接，电流表再次满偏。第二步：在电流表刻度上方标出两种倍率通用的欧姆表刻度。如：的上方应该标0，0mA的上方应该标，的上方应该标__________。四、计算题：本大题共3小题，共30分。13.有一形状特殊的玻璃砖如图所示，AB为四分之一圆弧，O为弧的圆心，半径，OAC为直角三角形，。一束光沿着平行于BC的方向从玻璃砖AB弧面上的D点射入，经玻璃砖折射后刚好打到OC上的一点图中未标出。，，已知光在真空中的传播速度c，不考虑二次反射的光线。求：

玻璃砖的折射率;束光从射入到第一次射出的过程中，在玻璃砖中传播的时间。14.如图所示，足够长的平行金属导轨MN、PQ水平固定，间距，整个轨道平面存在竖直向下和水平向右的匀强磁场，其磁感应强度大小分别为，，导轨左端连一电阻。有一轻质金属棒ab静置于轨道上，其电阻为，与轨道间的动摩擦因数为。轻绳一端与棒ab中点相连，另一端跨过定滑轮与一质量为的重物相连，由静止释放重物，经过时间时，重物下降了不落地，棒ab开始向右做匀速直线运动，不计绳与滑轮间的摩擦及轨道的电阻，重力加速度。求：

棒匀速运动时的速度时间t内通过棒的电量时间t内电阻R产生的热量Q。15.如图所示，水平地面上P点左侧粗糙，右侧光滑，物块A静止放置在木板B上，物块A、木板B的质量分别为2m、m，A、B之间的动摩擦因数为，木板B与地面之间的动摩擦因数为。P点右侧足够远有N个质量均为3m的光滑小钢球向右沿直线紧密排列，小钢球的直径等于木板的厚度。用手指推动物体A向右匀加速直线运动，手指对A施加的正压力大小为mg，手指作用时间后立即撤离，手指撤离后再经过时间，木板B右端刚好抵达P点，且A、B速度恰好相等。木板B完全通过P点的速度为其右端刚到达P点时速度的。已知物块A始终未脱离木板B，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，所有碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间忽略不计，重力加速度为g。求：

木板B右端刚好到达P点时的速度木板B第一次与小球碰撞到第二次与小球碰撞的时间间隔;从开始运动到所有碰撞结束A、B重新相对静止的整个过程，A、B之间因摩擦产生的热量。——★参考答案★——1.〖答案〗C

〖解析〗本题考查了粒子散射实验、射线及其特性、原子核、原子核的衰变及半衰期；本题涉及的知识点多，关键平时要多掌握基础知识。

卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，得出原子的核式结构模型；

根据、、三种射线的特点，及各自穿透能力高低分析；

天然放射现象说明原子核内部有复杂结构；

半衰期与环境无关。【解答】解：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，提出了原子核式结构模型，不是汤姆孙，故A错误；

B.根据、、三种射线特点可知，射线穿透能力最强，电离能力最弱，射线电离能力最强，穿透能力最弱，为了能够准确测量钢板的厚度，探测射线应该用射线，故B错误；

C.天然放射现象中的射线来自原子核，说明原子核内部有复杂结构，故C正确；

D.放射性元素的半衰期由自身性质决定，与外界环境无关，故D错误。2.〖答案〗D

〖解析〗本题考查电场线与带电粒子的运动轨迹问题，解题的关键是要知道电场线的疏密程度表示电场强度的大小，根据电场线及轨迹确定粒子受到的电场力方向与运动速度方向，根据电场线方向确定粒子电性，根据力与速度方向的夹角确定力做功情况，判断速度变化情况及能量变化情况。【解答】AB、由于电场线的方向未知，故根据图中轨迹只能知道两粒子电性相反，无法确定具体哪个粒子带正电，哪个粒子带负电，故AB均错误；

C、根据图中轨迹及电场线可知，两粒子在运动过程中，速度方向与电场力方向的夹角均是先大于90度，后小于90度，故两粒子所受电场力均是先做负功，后做正功，根据动能定理可知，动能先减小后增大，两粒子速度均是先减小后增大，C错误；

D、根据电场线与粒子运动轨迹可知，粒子a在A点动能大于在B点动能，粒子b在C点动能大于在D点动能，根据能量守恒可知，粒子a在A、B两点的电势能，粒子b在C、D两点的电势能，D正确；故选D。3.〖答案〗B

〖解析〗根据平抛规律和推论逐一分析即可。

本题考查了平抛运动与斜面的结合，熟悉平抛运动规律是解题的关键。

【解答】A.若石块恰能落到O点，，则，，解得，，所以若，则石块不可以落入水中，故A错误；

B.因为石块落水的时间均为2s，落到水中的竖直速度为定值，由，可知石块能落入水中时，越大，落水时速度方向与水平面的夹角越小，故B正确；

C.若石块不能落入水中，则落到斜面上时位移方向与水平方向的夹角即位移偏转角恒为，由速度偏转角与位移偏转角关系满足，即速度偏转角为定值，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角为定值，故CD错误。故选B。4.〖答案〗A

〖解析〗空间站绕地稳定飞行时，水做圆周运动，有向心加速度，水处于完全失重状态，浮力“消失”；根据第一宇宙速度是卫星最大的环绕速度进行说明；由变轨的原理，即做离心运动分析对接的方案。【解答】A、空间站绕地稳定飞行时，水做圆周运动，有向心加速度，重力提供向心力，水处于完全失重状态，浮力“消失”，即斑马鱼不受浮力作用，A正确，B错误；

C、第一宇宙速度是卫星在绕地圆形轨道上的最大运行速度，则空间站在轨运行的速度小于第一宇宙速度，C错误；

D、完成对接，应先进入较小轨道，再在适当位置加速变轨做离必运动到较大的轨道完成对接，故D错误。故选A。5.〖答案〗B

〖解析〗本题考查圆周运动的应用，涉及到水平面内圆周运动和竖直面内圆周运动的临界问题。解题的关键是要根据题意，分析物体做圆周运动的向心力的来源，根据临界条件分析临界角速度。【解答】设橡皮质量为m，铅笔在水平面内绕笔中心以的角速度转动时，对橡皮有：，其中，解得：

铅笔在竖直面内绕其中心转动，当橡皮转到最低点恰好要滑出时有：，

解得：，故B正确，ACD均错误；故选B。6.〖答案〗D

〖解析〗A.根据理想气体整体方程气体从状态A到状态B过程，气体压强增大，气体体积增大，可知气体温度升高，则分子平均动能增大，故A错误；B.气体从状态C到状态D过程，气体压强减小，气体体积减小，可知气体温度降低，则气体内能减小，由于气体体积减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体向外界放热，故B错误；C.由图像可得可得则有，可得则有，故C错误；D.根据图像与横轴围成的面积表示做功大小，从状态D到状态A，气体体积减小，外界对气体做正功，大小为故D正确。故选D。7.〖答案〗A

〖解析〗本题考查了机械能守恒定律、类单摆、动量定理；注意冲量、动量的矢量性。

根据机械能守恒定律求出小球从D滑动A的速度；小球做类单摆运动，求出重力的冲量；由动量定理得出合力的冲量；根据平行四边形定则求出弹力的冲量。【解答】解：小球从D滑动A，机械能守恒：，解得：；

由于，小球做类单摆运动，周期；

从D滑动A，重力的冲量：，方向竖直向下；

由动量定理可知：，方向水平向左；

由矢量合成可知：；

故A正确，BCD错误。8.〖答案〗BC

〖解析〗由图读出两列波的波长、振幅，写出b机械波在时刻的波动方程，从而求得时刻两波单独传播时在处的位移，由波的叠加原理求处的质点偏离平衡位置的位移；

运用波形平移法求出a波的波峰传播到的质点经历的时间通项，以及b波的波峰传播到的质点经历的时间通项，联立分析即可。

本题关键考查运用数学知识解决物理问题的能力，本题是多解问题，往往要分析规律，列出时间通项表达式。

【解答】由图可和，两列波的波长分别为，，振幅均为

b机械波在时刻的波动方程为

代入数据可得

时刻对于的质点，

所以可得处的质点偏离平衡位置的位移为，故A错误，B正确；

两列波的波速为

设至少经过t时间的质点偏离平衡位置的位移为，即两个波峰同时到达该点，则有，其中m、、1、2……

整理得

当时上式成立，因此解得

故C正确，D错误。9.〖答案〗BD

〖解析〗本题关键从速度时间图象得到滑块刚释放和脱离弹簧时的加速度大小，然后根据牛顿第二定律列式分析求解；了解图象的物理意义是正确解题的前提。

弹簧弹力与摩擦力相等时速度最大，滑块在b处脱离弹簧，再根据牛顿第二定律和胡克定律解答。【解答】A.根据图线的斜率表示加速度，可知滑块被释放后，先做加速度逐渐减小的加速直线运动，弹簧弹力与摩擦力相等时速度最大，此时弹簧不是原长，故A错误；

B.从题中图象知，滑块在b处脱离弹簧，滑块脱离弹簧后的加速度大小，

由牛顿第二定律得摩擦力大小为：，可得，故B正确；

C.刚释放时滑块的加速度为：，由牛顿第二定律得

，解得，故C错误；

D.

速度最大时，，所以滑块的位移为，即滑块的图象围成的面积是，故D正确。10.〖答案〗BCD

〖解析〗本题考查旋转圆模型和磁聚焦模型，画出粒子轨迹，结合题意和几何关系进行分析。【解答】A、由题意从粒子源发出的粒子恰好均能打在挡板上，且发现有两种不同方向的粒子会打在挡板上的同一位置。由旋转圆模型规律知，则粒子做圆周运动的直径为圆形区域半径a，做圆周运动的半径为，画出粒子运动轨迹：

由得，A错误；

B、由于粒子做圆周运动直径为a，故粒子在挡板上方最远点恰在圆上为A点，粒子沿y轴方向射出的粒子打在C点。故由粒子轨迹知，AC部分有两种不同方向的粒子的会打在同一位置，，B正确；

C、由前分析知，要使粒子均打在挡板不同位置，应使沿x负向射出的粒子打在挡板距离C最远，此时射出点和打在挡板上的点距离为做圆周运动的直径，即圆形区域半径，故应绕C点逆时针转动，C正确；

D、若圆形磁场的区域的半径调为，此时圆周运动半径等于磁场区域半径，为磁聚焦模型，由几何关系知，射出粒子方向均沿x轴正向，故均垂直打在挡板上。画出到达A点的粒子轨迹

设其射出时速度方向与y轴夹角为，，故打在AC区域上的粒子数目大于发射粒子总数的。D正确。11.〖答案〗均可；①

；

②均可

。〖解析〗本题考查了弹簧秤的读数和平行四边形定则。

弹簧测力计的最小分度值为，注意向后估读一位；

①根据平行四边形定则解答；

②根据图中的比例解答。

根据力的矢量三角形法分析力的动态变化。

【解答】弹簧测力计的最小分度值为，所以记录弹簧测力计的读数为；

①如图：

；

②由图可得重物的重力为，考虑到有误差，故均可；

保持结点O和图钉的位置不变，将弹簧测力计从图甲所示位置逆时针旋转到水平位置的过程中，对O点受力分析，并作出力的矢量三角形如图所示，

表示OA绳上的拉力，大小等于弹簧弹力、表示OB绳上的拉力，其方向沿OB方向保持不变、表示OC绳上的拉力，大小等于重物的重力，方向竖直向下；

根据力的矢量三角形可知，弹簧测力计的示数先减小后增大，D选项正确，ABC均错误；故选D。12.〖答案〗；

〖解析〗本题考查了多用电表的原理，要注意明确多用电表的基本原理为闭合电路欧姆定律，同时注意串并联电路的规律的正确应。

由闭合电路欧姆定律可求得欧姆表的内阻，根据表盘的刻度分布可知对应的倍率；

根据闭合电路欧姆定律可求得两电阻的阻值，再由所用倍率及对应的示数即可求得欧姆表内阻；

根据电动势的变化及中值电阻的意义，应用闭合电路欧姆定律解题。

【解答】由闭合电路欧姆定律可知：S断开时，欧姆表的内阻为：，

则：，刚好在电阻箱之内；

内阻为，对应开关S断开表内阻较大的状态，对应是大倍率，故欧姆表倍率应为“”。

闭合开关S时欧姆表为“”倍率，电流表G满偏时，内阻为；

欧姆表的电流为：；

此时表头中电流应为满偏电流；则与之并联电阻电流应为：，

并联电阻为：

所以：；

则：；

图示为表头G的电流；

由知，欧姆表的电流为表头的10倍即6mA

则总电阻为：

故待测电阻为：，因为是倍率，故对应的刻度应为10。13.〖答案〗解：入射光经过折射后到达OC边的E点，如图所示：

结合题意，由几何关系可得入射角为，折射角，

根据折射定律，有，解得；

因为，，所以，在E点入射角，临界角，得，而，所以在E点发生全反射，光路如图所示，由几何关系可得，

光在玻璃砖中的传播路程，又，传播时间，解得。

〖解析〗本题主要考查折射定律以及全反射条件的应用，作出光路图是解决问题的关键。

光在D点发生折射，根据几何知识求出入射角和折射角，由折射定律求得玻璃砖的折射率；

根据几何关系求出光线射到E点的入射角，与临界角C比较，判断知道光在E点发生全反射，这束光从射入到第一次射出的过程中，根据几何关系求光在玻璃砖中传播的距离，由求出光在玻璃砖中传播速度，从而求得传播时间。14.〖答案〗解：电动势，感应电流，棒所受的安培力，，

棒和重物整体受力如图所示：

，

棒匀速运动，由平衡条件有，联立解得：；

由动量定理得：，电量，

解得：；

重物下降h时，设回路总的焦耳热为，棒与轨道的摩擦热为，

由能量守恒定律得：，

由功能关系有，，得；

解得：，

电阻R产生的热量，

代入数据解得：或

〖解析〗本题主要考查电磁感应中的功能问题和电路问题。

根据动生电动势表达式、闭合电路欧姆定律、安培力大小以及平衡条件，联立即可求解；

对金属棒，根据动量定理列式，结合电流的定义式，联立求解时间t内通过棒的电量；

根据能量守恒定律、功能关系以及电路特点分析即可求解。15.〖答案〗解：手指作用过程，B加速度大小为，由牛顿第二定律有

，

解得：，

撤去手指后，B加速度大小为，由牛顿第二定律有，

解得：，

木板B右端刚好到达P点时的速度v，由运动学公式有，

联立解得：；

设B与左侧小球发生第一次碰前速度为，碰后B与小球速度分别为和，各小球相继发生弹性碰撞并交换速度，由动量守恒定律和机械能守恒定律有：

，，

联立解得：，，

碰后A、B动量守恒，设共速为，由动量守恒定律有，

解得：，

碰后B先匀减速再反向匀加速，设加速度大小为a，由牛顿第二定律有，

解得：，

设B第一次与球碰撞到第二次与球碰撞的时间间隔，有，

解得：；

手撤离时A的速度大小为，，

解得：，

A、B间摩擦生热，，得：，

撤去手指到B到达P前，A、B间摩擦生热，，得：，

B第一次与球碰撞到第二次碰撞过程，A相对B的位移，，得：，

B第二次与球碰撞到第三次碰撞过程，A相对B的位移，

B第N次与小球后，A相对B的位移，

碰撞阶段，A、B间摩擦生热，，

得：，

全过程A、B间摩擦生热Q，，

得：。

〖解析〗本题主要考查牛顿运动定律的应用、弹性碰撞以及功能关系的应用，受力分析和运动分析是解决问题的关键。

分析手指作用期间、撤去手指后，B受力，根据牛顿第二定律和运动学公式联立求出木板B右端刚好到达P点时的速度；

根据动量守恒和机械能守恒，结合牛顿第二定律、运动学规律求出木板B第一次与球碰撞到第二次与球碰撞的时间间隔；

根据运动学规律和功能关系，由克服摩擦力做功求出因摩擦产生的热量。2023-2024学年湖北省宜荆荆随恩高三联考物理试卷（5月）一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.历史上为了研究原子和原子核的性质，科学家们做了大量的实验研究，下列说法正确的是(

)A.汤姆孙通过分析粒子散射实验结果，提出了原子核式结构模型

B.利用探测射线穿过钢板后到的射线强弱不同，可以来检测钢材的厚度

C.天然放射现象说明了原子核内部是有结构的

D.放射性元素的半衰期随着温度的升高而减小2.如图所示，三条实线为电场线，带电粒子a沿虚线轨迹1从A运动到B，带电粒子b沿轨迹2从C运动到D。若两带电粒子运动过程中，均仅受电场力作用。下列说法正确的是(

)

A.a粒子带正电，b粒子带负电

B.a粒子带负电，b粒子带正电

C.运动过程中，粒子a和粒子b的速度一直减小

D.粒子a在A、B两点的电势能，粒子b在C、D两点的电势能3.如图为湖边一倾角为的大坝的横截面示意图，水面与大坝的交点为O，一人站在A点处以速度沿水平方向扔小石子，已知，g取，忽略空气阻力，下列说法正确的是(

)

A.若，则石块可以落入水中

B.若石块能落入水中，则越大，落水时速度方向与水平面的夹角越小

C.若石块不能落入水中，则越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大

D.若石块不能落入水中，则越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越小4.2024年4月26日3时23分，神州十八号载人飞船成功对接空间站天和核心舱径向端口，成功入驻离地400km的“天宫”。这次太空远航，航天员们将携带一个叫做“小受控型生态生命模块”的装置及相关物品进入太空，其中的主要水生生命体就是斑马鱼和金鱼藻，实现我国在外太空培养脊椎动物的首次突破。下列说法正确的是(

)A.空间站绕地稳定飞行时，斑马鱼不受浮力作用

B.空间站绕地稳定飞行时，斑马鱼受到的万有引力和浮力平衡

C.空间站绕地飞行速度大于第一宇宙速度

D.神州十八号需要进入核心舱轨道后，向后喷气加速才能追上核心舱5.某同学在转动如图所示的铅笔的过程中，发现在水平面内绕笔中心转动的角速度超过时，位于铅笔一端的橡皮将滑出，已知他使用的铅笔长20cm，假设橡皮受到的最大静摩擦力为定值，且橡皮的大小可忽略，g取，则要保证橡皮擦不滑出，这支铅笔在竖直面内绕其中心转动的角速度的最大值为(

)

A. B. C. D.6.理想气体的图像如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始经过状态B、C、D又回到状态A，其中AB、CD的延长线经过坐标原点O，BC与横轴平行，，下列说法正确的是(

)

A.气体从状态A到状态B分子平均动能减小

B.气体从状态C到状态D从外界吸热

C.气体在状态A的温度和状态D的温度相同

D.从状态D到状态A，外界对气体做功为7.如图所示，水平面上固定一半圆形凹槽，凹槽的质量为M，半圆弧的圆心为O点，最低点为A点，半径为R。现将一质量为m的光滑小球从圆弧上的D点释放，已知OD与OA的夹角为，重力加速度为g，小球大小可以忽略不计。从D点运动到A点的过程中，小球对凹槽的弹力的冲量大小为(

)

A. B.

C. D.二、多选题：本大题共3小题，共12分。8.如图所示，有两列简谐横波a、b在同一均匀介质中均沿x轴正方向传播，两列波的传播速度相等.在时刻两列波的波形曲线如图所示，已知a波的周期为1s，下列表述正确的是(

)

A.时刻，处的质点偏离平衡位置的位移为

B.时刻，处的质点偏离平衡位置的位移为

C.从时刻开始，至少经过，的质点偏离平衡位置的位移为

D.从时刻开始，至少经过，的质点偏离平衡位置的位移为9.如图甲所示，水平地面上固定一带挡板的长木板，一轻弹簧左端固定在挡板上，右端接触滑块，弹簧被压缩后锁定，时解除锁定，释放滑块，滑块未脱离木板.计算机通过滑块上的速度传感器描绘出滑块的图象如图乙所示，其中oab段为曲线，bc段为直线，倾斜直线od是时的速度图线的切线。已知滑块质量，取，则下列说法正确的是(

)

A.滑块速度最大时，弹簧恰好恢复原长

B.滑块与长木板之间的摩擦因数为

C.弹簧的劲度系数

D.从静止释放到速度最大时滑块的图象围成的面积是10.如图所示，在xoy平面存在一半径的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，在圆心O处有一粒子源，粒子源沿xoy平面，朝第二象限范围内的各个方向发射同种带正电的粒子，且粒子源朝各个方向发射的粒子数目均匀分布，发射出的粒子速度大小相等，所带电荷量为q，质量为m。在处有一平行于y轴放置的的竖直挡板，挡板足够长，与圆形磁场区域分别交于A、B两点，挡板上C点坐标为。从粒子源发出的粒子恰好均能打在挡板上，且发现有两种不同方向的粒子会打在挡板上的同一位置。若不计带电粒子重力，粒子打在挡板上就被吸收，则下列说法正确的是(

)

A.粒子对应速度大小为

B.挡板上有两种不同方向的粒子会打在同一位置的区域长度为

C.若挡板可绕C点转动，要保证所有粒子均打在挡板上的不同位置，挡板至少要逆时针转动

D.若圆形磁场的区域的半径调为，圆心位置移动到，则能打在挡板上的粒子均垂直打在竖直挡板上，且打在AC区域上的粒子数目大于发射粒子总数的三、实验题：本大题共2小题，共18分。11.某同学如图甲，用量程为5N的弹簧测力计，测量一个超出其量程的物体的重力：将表面印有等距圆环的白纸固定在竖直放置的木板上;三根细线分别与弹簧测力计一端、一个图钉、待测重物相连，弹簧测力计的另一端固定，通过改变图钉在木板的位置调节细线OB，使细线的结点O与圆环的圆心位置重合;标出OA、OB、OC的拉力方向，记录弹簧测力计的读数__________①根据共点力平衡条件和平行四边形定则，用“力的图示”在图乙中作出OA、OB拉力的合力;②由作图结果可得重物的重力为__________结果保留一位小数。保持结点O和图钉的位置不变，将弹簧测力计从图甲所示位置逆时针旋转到水平位置的过程中，弹簧测力计的示数将__________。A.逐渐增大B.先增大后减小C.逐渐减小D.先减小后增大12.某物理兴趣小组设计了如图甲所示的欧姆表电路，通过控制开关S和调节电阻箱，可使欧姆表具有“”和“”两种倍率。所用器材如下：A.干电池：电动势，内阻B.电流表满偏电流，内阻C.定值电阻：D.电阻箱和最大阻值均为E.电阻箱最大阻值为F.开关一个，红、黑表笔各1支，导线若干

该实验小组按图甲正确连接好电路。当开关S断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱使电流表达到满偏，此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻，则__________，欧姆表的倍率是__________选填“”、“”。闭合开关第一步：调节电阻箱和，当__________且__________时，再将红、黑表笔短接，电流表再次满偏。第二步：在电流表刻度上方标出两种倍率通用的欧姆表刻度。如：的上方应该标0，0mA的上方应该标，的上方应该标__________。四、计算题：本大题共3小题，共30分。13.有一形状特殊的玻璃砖如图所示，AB为四分之一圆弧，O为弧的圆心，半径，OAC为直角三角形，。一束光沿着平行于BC的方向从玻璃砖AB弧面上的D点射入，经玻璃砖折射后刚好打到OC上的一点图中未标出。，，已知光在真空中的传播速度c，不考虑二次反射的光线。求：

玻璃砖的折射率;束光从射入到第一次射出的过程中，在玻璃砖中传播的时间。14.如图所示，足够长的平行金属导轨MN、PQ水平固定，间距，整个轨道平面存在竖直向下和水平向右的匀强磁场，其磁感应强度大小分别为，，导轨左端连一电阻。有一轻质金属棒ab静置于轨道上，其电阻为，与轨道间的动摩擦因数为。轻绳一端与棒ab中点相连，另一端跨过定滑轮与一质量为的重物相连，由静止释放重物，经过时间时，重物下降了不落地，棒ab开始向右做匀速直线运动，不计绳与滑轮间的摩擦及轨道的电阻，重力加速度。求：

棒匀速运动时的速度时间t内通过棒的电量时间t内电阻R产生的热量Q。15.如图所示，水平地面上P点左侧粗糙，右侧光滑，物块A静止放置在木板B上，物块A、木板B的质量分别为2m、m，A、B之间的动摩擦因数为，木板B与地面之间的动摩擦因数为。P点右侧足够远有N个质量均为3m的光滑小钢球向右沿直线紧密排列，小钢球的直径等于木板的厚度。用手指推动物体A向右匀加速直线运动，手指对A施加的正压力大小为mg，手指作用时间后立即撤离，手指撤离后再经过时间，木板B右端刚好抵达P点，且A、B速度恰好相等。木板B完全通过P点的速度为其右端刚到达P点时速度的。已知物块A始终未脱离木板B，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，所有碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间忽略不计，重力加速度为g。求：

木板B右端刚好到达P点时的速度木板B第一次与小球碰撞到第二次与小球碰撞的时间间隔;从开始运动到所有碰撞结束A、B重新相对静止的整个过程，A、B之间因摩擦产生的热量。——★参考答案★——1.〖答案〗C

〖解析〗本题考查了粒子散射实验、射线及其特性、原子核、原子核的衰变及半衰期；本题涉及的知识点多，关键平时要多掌握基础知识。

卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，得出原子的核式结构模型；

根据、、三种射线的特点，及各自穿透能力高低分析；

天然放射现象说明原子核内部有复杂结构；

半衰期与环境无关。【解答】解：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，提出了原子核式结构模型，不是汤姆孙，故A错误；

B.根据、、三种射线特点可知，射线穿透能力最强，电离能力最弱，射线电离能力最强，穿透能力最弱，为了能够准确测量钢板的厚度，探测射线应该用射线，故B错误；

C.天然放射现象中的射线来自原子核，说明原子核内部有复杂结构，故C正确；

D.放射性元素的半衰期由自身性质决定，与外界环境无关，故D错误。2.〖答案〗D

〖解析〗本题考查电场线与带电粒子的运动轨迹问题，解题的关键是要知道电场线的疏密程度表示电场强度的大小，根据电场线及轨迹确定粒子受到的电场力方向与运动速度方向，根据电场线方向确定粒子电性，根据力与速度方向的夹角确定力做功情况，判断速度变化情况及能量变化情况。【解答】AB、由于电场线的方向未知，故根据图中轨迹只能知道两粒子电性相反，无法确定具体哪个粒子带正电，哪个粒子带负电，故AB均错误；

C、根据图中轨迹及电场线可知，两粒子在运动过程中，速度方向与电场力方向的夹角均是先大于90度，后小于90度，故两粒子所受电场力均是先做负功，后做正功，根据动能定理可知，动能先减小后增大，两粒子速度均是先减小后增大，C错误；

D、根据电场线与粒子运动轨迹可知，粒子a在A点动能大于在B点动能，粒子b在C点动能大于在D点动能，根据能量守恒可知，粒子a在A、B两点的电势能，粒子b在C、D两点的电势能，D正确；故选D。3.〖答案〗B

〖解析〗根据平抛规律和推论逐一分析即可。

本题考查了平抛运动与斜面的结合，熟悉平抛运动规律是解题的关键。

【解答】A.若石块恰能落到O点，，则，，解得，，所以若，则石块不可以落入水中，故A错误；

B.因为石块落水的时间均为2s，落到水中的竖直速度为定值，由，可知石块能落入水中时，越大，落水时速度方向与水平面的夹角越小，故B正确；

C.若石块不能落入水中，则落到斜面上时位移方向与水平方向的夹角即位移偏转角恒为，由速度偏转角与位移偏转角关系满足，即速度偏转角为定值，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角为定值，故CD错误。故选B。4.〖答案〗A

〖解析〗空间站绕地稳定飞行时，水做圆周运动，有向心加速度，水处于完全失重状态，浮力“消失”；根据第一宇宙速度是卫星最大的环绕速度进行说明；由变轨的原理，即做离心运动分析对接的方案。【解答】A、空间站绕地稳定飞行时，水做圆周运动，有向心加速度，重力提供向心力，水处于完全失重状态，浮力“消失”，即斑马鱼不受浮力作用，A正确，B错误；

C、第一宇宙速度是卫星在绕地圆形轨道上的最大运行速度，则空间站在轨运行的速度小于第一宇宙速度，C错误；

D、完成对接，应先进入较小轨道，再在适当位置加速变轨做离必运动到较大的轨道完成对接，故D错误。故选A。5.〖答案〗B

〖解析〗本题考查圆周运动的应用，涉及到水平面内圆周运动和竖直面内圆周运动的临界问题。解题的关键是要根据题意，分析物体做圆周运动的向心力的来源，根据临界条件分析临界角速度。【解答】设橡皮质量为m，铅笔在水平面内绕笔中心以的角速度转动时，对橡皮有：，其中，解得：

铅笔在竖直面内绕其中心转动，当橡皮转到最低点恰好要滑出时有：，

解得：，故B正确，ACD均错误；故选B。6.〖答案〗D

〖解析〗A.根据理想气体整体方程气体从状态A到状态B过程，气体压强增大，气体体积增大，可知气体温度升高，则分子平均动能增大，故A错误；B.气体从状态C到状态D过程，气体压强减小，气体体积减小，可知气体温度降低，则气体内能减小，由于气体体积减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体向外界放热，故B错误；C.由图像可得可得则有，可得则有，故C错误；D.根据图像与横轴围成的面积表示做功大小，从状态D到状态A，气体体积减小，外界对气体做正功，大小为故D正确。故选D。7.〖答案〗A

〖解析〗本题考查了机械能守恒定律、类单摆、动量定理；注意冲量、动量的矢量性。

根据机械能守恒定律求出小球从D滑动A的速度；小球做类单摆运动，求出重力的冲量；由动量定理得出合力的冲量；根据平行四边形定则求出弹力的冲量。【解答】解：小球从D滑动A，机械能守恒：，解得：；

由于，小球做类单摆运动，周期；

从D滑动A，重力的冲量：，方向竖直向下；

由动量定理可知：，方向水平向左；

由矢量合成可知：；

故A正确，BCD错误。8.〖答案〗BC

〖解析〗由图读出两列波的波长、振幅，写出b机械波在时刻的波动方程，从而求得时刻两波单独传播时在处的位移，由波的叠加原理求处的质点偏离平衡位置的位移；

运用波形平移法求出a波的波峰传播到的质点经历的时间通项，以及b波的波峰传播到的质点经历的时间通项，联立分析即可。

本题关键考查运用数学知识解决物理问题的能力，本题是多解问题，往往要分析规律，列出时间通项表达式。

【解答】由图可和，两列波的波长分别为，，振幅均为

b机械波在时刻的波动方程为

代入数据可得

时刻对于的质点，

所以可得处的质点偏离平衡位置的位移为，故A错误，B正确；

两列波的波速为

设至少经过t时间的质点偏离平衡位置的位移为，即两个波峰同时到达该点，则有，其中m、、1、2……

整理得

当时上式成立，因此解得

故C正确，D错误。9.〖答案〗BD

〖解析〗本题关键从速度时间图象得到滑块刚释放和脱离弹簧时的加速度大小，然后根据牛顿第二定律列式分析求解；了解图象的物理意义是正确解题的前提。

弹簧弹力与摩擦力相等时速度最大，滑块在b处脱离弹簧，再根据牛顿第二定律和胡克定律解答。【解答】A.根据图线的斜率表示加速度，可知滑块被释放后，先做加速度逐渐减小的加速直线运动，弹簧弹力与摩擦力相等时速度最大，此时弹簧不是原长，故A错误；

B.从题中图象知，滑块在b处脱离弹簧，滑块脱离弹簧后的加速度大小，

由牛顿第二定律得摩擦力大小为：，可得，故B正确；

C.刚释放时滑块的加速度为：，由牛顿第二定律得

，解得，故C错误；

D.

速度最大时，，所以滑块的位移为，即滑块的图象围成的面积是，故D正确。10.〖答案〗BCD

〖解析〗本题考查旋转圆模型和磁聚焦模型，画出粒子轨迹，结合题意和几何关系进行分析。【解答】A、由题意从粒子源发出的粒子恰好均能打在挡板上，且发现有两种不同方向的粒子会打在挡板上的同一位置。由旋转圆模型规律知，则粒子做圆周运动的直径为圆形区域半径a，做圆周运动的半径为，画出粒子运动轨迹：

由得，A错误；

B、由于粒子做圆周运动直径为a，故粒子在挡板上方最远点恰在圆上为A点，粒子沿y轴方向射出的粒子打在C点。故由粒子轨迹知，AC部分有两种不同方向的粒子的会打在同一位置，，B正确；

C、由前分析知，要使粒子均打在挡板不同位置，应使沿x负向射出的粒子打在挡板距离C最远，此时射出点和打在挡板上的点距离为做圆周运动的直径，即圆形区域半径，故应绕C点逆时针转动，C正确；

D、若圆形磁场的区域的半径调为，此时圆周运动半径等于磁场区域半径，为磁聚焦模型，由几何关系知，射出粒子方向均沿x轴正向，故均垂直打在挡板上。画出到达A点的粒子轨迹

设其射出时速度方向与y轴夹角为，，故打在AC区域上的粒子数目大于发射粒子总数的。D正确。11.〖答案〗均可；①

；

②均可

。〖解析〗本题考查了弹簧秤的读数和平行四边形定则。

弹簧测力计的最小分度值为，注意向后估读一位；

①根据平行四边形定则解答；

②根据图中的比例解答。

根据力的矢量三角形法分析力的动态变化。

【解答】弹簧测力计的最小分度值为，所以记录弹簧测力计的读数为；

①如图：

；

②由图可得重物的重力为，考虑到有误差，故均可；

保持结点O和图钉的位置不变，将弹簧测力计从图甲所示位置逆时针旋转到水平位置的过程中，对O点受力分析，并作出力的矢量三角形如图所示，

表示