2024年北京市西城區(qū)高三年級下冊統(tǒng)一測試（高考一模）物理試卷含詳解

西城區(qū)高三統(tǒng)一測試試卷物理

2024.4

本試卷共10頁，100分?？荚嚂r長90分鐘?？忌鷦?wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無效?？?/p>

試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

第一部分

本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。

1.用激光照射金屬擋板上的兩條平行的狹縫，在擋板后面的屏上觀察到明暗相間的條紋。這種現(xiàn)象屬于光的（）

A.衍射現(xiàn)象B.干涉現(xiàn)象C.偏振現(xiàn)象D.全反射現(xiàn)象

2.100年前，盧瑟福猜想在原子核內(nèi)除質(zhì)子外還存在著另一種粒子X,后來科學(xué)家用戊粒子轟擊被核證實了這一猜

想，該核反應(yīng)方程為：：He+：Bef?C+：X,貝U（）

A.m=i,〃=0,X是中子

B.m={,〃=0,X是電子

C.m-0,n=l,X中子

D.m—0,n=l,X是電子

3.將一只壓癟的乒乓球放到熱水中，發(fā)現(xiàn)乒乓球會恢復(fù)原狀。在這個過程中，關(guān)于乒乓球內(nèi)被封閉的氣體，下列說

法正確的是（）

A.氣體分子的平均動能不變B.所有分子的運動速度都變大

C.氣體吸收的熱量大于其對外做的功D.氣體吸收的熱量等于其增加的內(nèi)能

4.一列簡諧橫波沿》軸傳播，在/=0時的波形如圖所示。已知x=lm處的質(zhì)點產(chǎn)的位移y隨時間f變化的關(guān)系式

為丁=0.卜近（5?/）111。下列說法正確的是（

A.這列波的波長兄=5mB.質(zhì)點P此刻速度為零

C.這列波沿x軸負(fù)方向傳播D.這列波的波速為10m/s

5.如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為10：1,原線圈接220V的正弦交流電源，副線圈接H=55。的負(fù)

載電阻，電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是（

B.電壓表的示數(shù)為31.1V

C,若負(fù)載電阻的阻值減小，電壓表的示數(shù)減小

D.若負(fù)載電阻的阻值減小，變壓器的輸入功率增大

6.2023年，我國首顆超低軌道實驗衛(wèi)星“乾坤一號”發(fā)射成功?！扒ひ惶枴笔且活w繞地球做圓周運動的近地衛(wèi)

星。關(guān)于它的運動，下列說法正確的是（）

A.角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度

B.線速度大于地球的第一宇宙速度

C.線速度小于地球表面物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度

D.向心加速度小于地球表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度

7.如圖是采用動力學(xué)方法測量空間站質(zhì)量原理圖。已知飛船的質(zhì)量為加，其推進器工作時飛船受到的平均推力為

凡在飛船與空間站對接后，推進器工作時間為加，測出飛船和空間站的速度變化為Av。下列說法正確的是（）

飛船空間站

FAtFAt

A.空間站的質(zhì)量為一-B.空間站的質(zhì)量為——m

AvAv

C,飛船對空間站的作用力大小為FD.飛船對空間站的作用力大小一定為加生

Nt

8.如圖所示，點電荷。周圍的三個等勢面是同心圓，等勢面上的點A、B、C在同一條電場線上，且45=5。?，F(xiàn)

將一電荷量為+4的試探電荷從A點由靜止釋放，試探電荷只受靜電力作用，則（）

A.該電荷沿著電場線做勻加速直線運動

B.該電荷在A2段動能的增量小于段動能的增量

C.該電荷在段電勢能的減少量大于8C段電勢能的減少量

D.該電荷在AB段運動的時間小于BC段運動的時間

9.如圖所示，水平絕緣桌面上放著一個閉合鋁環(huán)。絕緣材料制成的輕彈簧上端固定，下端懸掛一個磁鐵，磁鐵位于

鋁環(huán)中心上方。將磁鐵下端N極向下拉，在其下降一定高度時由靜止釋放。此后，磁鐵開始運動，鋁環(huán)保持靜止,

彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力。則在磁鐵向下的運動過程中（）

A.俯視看鋁環(huán)中的電流沿順時針方向B,鋁環(huán)對桌面的壓力大于它的重力

C.磁鐵運動過程中只受到兩個力的作用D.磁鐵和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒

10.研究光電效應(yīng)現(xiàn)象的裝置如圖所示。圖中K、A是密封在真空玻璃管中的兩個電極，K極受到光照時能夠發(fā)射

電子。當(dāng)用光子能量為2.82eV的光照射K極時，電流表的讀數(shù)為30uA,移動滑動變阻器的滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)

等于IV時，電流表讀數(shù)為零，保持滑片位置不變。下列說法中正確的是（）

A.光電子的最大初動能為L82eV

B.K極材料的逸出功為leV

C.電流表的讀數(shù)為30HA時，電壓表的示數(shù)大于IV

D,僅將電源正負(fù)極對調(diào)，電流表示數(shù)一定大于

11.如圖1所示，長為R且不可伸長的輕繩一端固定在。點，另一端系一小球，使小球在豎直面內(nèi)做圓周運動。由

于阻力的影響，小球每次通過最高點時速度大小不同。測量小球經(jīng)過最高點時速度的大小V、繩子拉力的大小F,

作出廠與丫2的關(guān)系圖線如圖2所示。下列說法中正確的是（）

A.根據(jù)圖線可以得出小球的質(zhì)量,

b

B.根據(jù)圖線可以得出重力加速度g=，

C.繩長不變，用質(zhì)量更小的球做實驗，得到的圖線斜率更大

D.用更長的繩做實驗，得到的圖線與橫軸交點的位置不變

12.2023年7月，由中國科學(xué)院研制的電磁彈射實驗裝置啟動試運行，該裝置在地面構(gòu)建微重力實驗環(huán)境，把''太

空”搬到地面。實驗裝置像一個“大電梯”，原理如圖所示，在電磁彈射階段，電磁彈射系統(tǒng)推動實驗艙豎直向上

加速運動至A位置，撤除電磁作用。此后，實驗艙做豎直上拋運動，到達(dá)最高點后返回A位置，再經(jīng)歷一段減速運

動后靜止。某同學(xué)查閱資料了解到：在上述過程中的某個階段，忽略阻力，實驗艙處于完全失重狀態(tài)，這一階段持

續(xù)的時間為4s,實驗艙的質(zhì)量為500kg。他根據(jù)上述信息，取重力加速度g=10m/s2,做出以下判斷，其中正確

的是()

A.實驗艙向上運動的過程始終處于超重狀態(tài)

B.實驗艙運動過程中的最大速度為40m/s

C.向上彈射階段，電磁彈射系統(tǒng)對實驗艙做功大于j

D.向上彈射階段，電磁彈射系統(tǒng)對實驗艙沖量等于IXIO4N.S

13.如圖所示，勻強電場和勻強磁場的方向均水平向右。一個正離子在某時刻速度的大小為v,方向與電場磁場方向

夾角為凡當(dāng)速度方向與磁場不垂直時，可以將速度分解為平行于磁場方向的分量匕和垂直于磁場方向的分量丫2來

進行研究。不計離子重力，此后一段時間內(nèi)，下列說法正確的是()

A.離子受到的洛倫茲力變大B.離子加速度的大小不變

C.電場力瞬時功率不變D.速度與電場方向的夾角6變大

14.2023年諾貝爾物理學(xué)獎授予了“產(chǎn)生阿秒光脈沖的實驗方法”。阿秒(as)是一個極短的時間單位，las=l()T8s。

阿秒光脈沖是一種發(fā)光持續(xù)時間在as量級的光脈沖，它相當(dāng)于一個足夠快的“快門”，幫助人們“拍攝”高速運動

的電子，從而“打開電子世界的大門”。產(chǎn)生阿秒光脈沖的模型是：用強激光照射某些氣體，由于激光的電場是交

變電場，該電場的電場強度和原子內(nèi)部的庫侖場的強度相當(dāng)時，電子就可能“電離”成為自由電子；電離后的自由

電子在激光電場作用下“加速”；當(dāng)激光的電場反向后，一些電子就有可能飛到被電離的原子附近并與其“復(fù)合”

回到基態(tài)，同時釋放出一個高能光子，其頻率為入射強激光頻率的整數(shù)倍，稱為高次諧波光子。在適當(dāng)?shù)臈l件下，

大量原子輻射出高次諧波疊加形成脈沖寬度為阿秒量級的光脈沖。根據(jù)上述信息并結(jié)合已有的知識，判斷下列說法

正確的是（）

A.在1阿秒的時間內(nèi)，光前進的距離約為0.3mm

B.電子復(fù)合時釋放的光子能量等于電子在激光場中加速時獲得的能量

C.電子的“電離”“加速”和“復(fù)合”將周期性地發(fā)生，時間間隔與激光電場的周期有關(guān)

D.強激光光子能量是高次諧波光子能量的整數(shù)倍

第二部分

本部分共6題，共58分。

15.如圖所示，在“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實驗中，用手通過兩個彈簧測力計共同拉動小圓環(huán)。小圓

環(huán)靜止時，由兩個測力計的示數(shù)得到拉力耳和工的大小，此外還必須（）

A.記錄小圓環(huán)的位置B.記錄兩細(xì)線的方向

C.測量兩細(xì)線的夾角D.測量橡皮條的伸長量

16.“用單擺測量重力加速度的大小”的實驗裝置如圖所示。

123cm

11

）杰小||1P

0510

（1）用游標(biāo)卡尺測量擺球直徑如圖所示，擺球直徑1=.mm。若測出擺線長/及單擺完成〃次全振動所用

的時間f,則重力加速度的大小，g=（用/、〃、（（表示）。

（2）改變擺長L,用多組實驗數(shù)據(jù)作出〃-乙圖像也可以求出重力加速度。如圖所示，測得的數(shù)據(jù)點擬合后，在

一條過原點的直線上，直線的斜率為鼠由此可得重力加速度的大小.g=（用人表示）。

T2

OL

17.根據(jù)閉合電路的歐姆定律，電源電動勢E和內(nèi)阻八路端電壓。、電流/的關(guān)系為石=。+"。依據(jù)這一原理,

甲同學(xué)用圖1所示的電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻。

(1)閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片置于最端(選填“左”或“右”)。

(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，記錄多組電壓表和電流表的示數(shù)，在坐標(biāo)紙上標(biāo)出相應(yīng)的數(shù)據(jù)點，作出U—/圖線

如圖2所示。根據(jù)圖線測得該電源的電動勢E測］=V,內(nèi)電阻謝產(chǎn)Qo(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)

(3)由于電表并非理想電表，導(dǎo)致(選填“電壓”或“電流”)的測量存在系統(tǒng)誤差。在圖2上定性畫出

沒有電表內(nèi)阻影響的理想情況的U—/圖線，畫出圖線與橫縱坐標(biāo)軸的交點。()

(4)乙同學(xué)拆除電流表和滑動變阻器，直接讀取電壓表示數(shù)為E測2。若電源的電動勢為E,內(nèi)阻為底電流表、

F

電壓表的內(nèi)電阻分別為RA、Rv。根據(jù)圖像和電路關(guān)系，僅從系統(tǒng)誤差的角度來看，E測1E測2，—

r

—(均選填或)?？芍x］=(用電源和電表內(nèi)阻表示)。

渤1

18.兒童滑梯可簡化為如圖所示的模型。滑梯下滑區(qū)的長L=4m,傾角。=37°。一個質(zhì)量20kg的兒童

從滑梯頂部A點由靜止滑下，最后停在水平緩沖區(qū)8c上。若兒童與AB、BC部分的動摩擦因數(shù)均為0.5,兒童經(jīng)過

兩段連接處速度的大小不變。sin37°=0.6,cos37°=0.8,取重力加速度g=10m/s?。求：

(1)兒童運動到B點時速度的大小也

(2)緩沖區(qū)BC部分的最小長度尤；

(3)整個過程中摩擦阻力對兒童做功叫。

A

19.磁力剎車是為了保證過山車在最后進站時的安全而設(shè)計的一種剎車形式。在軌道之間設(shè)置較強的磁場，剎車金

屬片安裝在過山車底部，該裝置(俯視)可簡化為如圖所示的模型：水平導(dǎo)軌間距為L剎車金屬片等效為一根金

屬桿演，整個回路的等效電阻為凡磁場區(qū)域為方向豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小為8,過山車的總質(zhì)

量為相。過山車以速度v進入磁場區(qū)域，通過磁場區(qū)域后速度變?yōu)?.5丫。磁力剎車階段不計摩擦力和空氣阻力。

(1)求桿成剛進入磁場區(qū)域時，受到的安培力尸的大小和方向。

(2)求過山車通過磁場區(qū)域的過程中，電路中產(chǎn)生的焦耳熱Q。

(3)求磁力剎車階段過山車加速度大小。的變化范圍。為使過山車加速度的大小不超過的，磁感應(yīng)強度的大小應(yīng)

滿足什么條件？

R

I

XXXXI

I

I

n_xxvxx；

b

20.我國的東方超環(huán)(EAST)是研究可控核聚變反應(yīng)的超大型科學(xué)實驗裝置。該裝置需要將高速運動的離子變成中

性粒子，沒有被中性化的離子對實驗裝置有很大的破壞作用，因此需要利用“偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)”將其從粒子束中剝離出來。

“偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)”的原理簡圖如圖1所示，包含中性粒子和帶電離子的混合粒子進入由一對平行帶電極板構(gòu)成的勻強電

場區(qū)域，混合粒子進入電場時速度方向與極板平行，極板右側(cè)存在勻強磁場區(qū)域。離子在電場磁場區(qū)域發(fā)生偏轉(zhuǎn)，

中性粒子繼續(xù)沿原方向運動，到達(dá)接收器。已知離子帶正電、電荷量為多質(zhì)量為m速度為v,兩極板間距為乩

離子和中性粒子的重力可忽略不計，不考慮粒子間的相互作用。

(1)兩極板間不加電壓，只利用磁場使離子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，若恰好所有離子均被圖1中的吞噬板吞噬，求磁場的磁感應(yīng)

強度的大小8。

(2)以下極板左端點為坐標(biāo)原點建立坐標(biāo)系，沿板建立x軸，垂直板建立y軸，如圖1所示。假設(shè)離子在混合粒子

束中是均勻分布的，單位時間內(nèi)通過y軸單位長度進入電場的離子數(shù)為〃。在兩極板間加電壓U,恰好所有離子均

被吸附在下極板。

a.求極板的長度L并分析落在x軸上坐標(biāo)為無龍+Ax范圍內(nèi)的離子，進入電場時通過y軸的坐標(biāo)范圍。

b.離子落在極板上的數(shù)量分布呈現(xiàn)一定的規(guī)律，若單位時間內(nèi)落在下極板x位置附近單位長度上的離子數(shù)量為久,

求巴隨尤變化的規(guī)律，在圖2中作出〃工-x圖像，說明圖線與橫軸所圍面積的物理意義。(若Ax遠(yuǎn)小于無，則

(x+Ax)2?x2+2xAx)

y

混

中

接

合

收

性

粒E

器

粒

子

X子

束

一

。

8

吞

噬

板

圖

21.小行星撞擊地球雖然發(fā)生概率較低，卻會使地球生命面臨重大威脅。我國已經(jīng)提出了近地小行星防御的發(fā)展藍(lán)

圖，計劃在2030年實現(xiàn)一次對小行星的動能撞擊，2030至2035年間實現(xiàn)推離偏轉(zhuǎn)。己知地球質(zhì)量為可視為質(zhì)

量分布均勻的球體，引力常量為G。若一顆質(zhì)量為根的小行星距離地心為廠時，速度的大小v=小呼^,機遠(yuǎn)小

于不考慮地球運動及其它天體的影響。

(1)若小行星的速度方向垂直于它與地心的連線，通過分析判斷該小行星能否圍繞地球做圓周運動。

(2)若小行星的速度方向沿著它與地心的連線指向地心。已知取無窮遠(yuǎn)處的引力勢能為零，則小行星在距地心為r

Mm

處的引力勢能紇=-G——。

r

a.設(shè)想提前發(fā)射質(zhì)量為0.1，”的無人飛行器，在距離地心為r處與小行星發(fā)生迎面撞擊，小行星撞后未解體。將撞

擊過程簡化為完全非彈性的對心碰撞。為徹底解除小行星對地球的威脅，使其不與地球碰撞。求飛行器撞擊小行星

時的最小速度%。

b.設(shè)想對小行星施加適當(dāng)?shù)摹巴屏Α焙螅蛊湓诰嚯x地心為r處的速度方向與它和地心連線的夾角變?yōu)?0°,速度大

小不變，也能解除對地球的威脅。已知小行星僅在地球引力所用下的運動過程，它與地心的連線在任意相等時間內(nèi)

掃過相等的面積。求小行星在此后的運動過程中，距地心的最近距離為。

西城區(qū)高三統(tǒng)一測試試卷物理

第一部分

本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。

1.用激光照射金屬擋板上的兩條平行的狹縫，在擋板后面的屏上觀察到明暗相間的條紋。這種現(xiàn)象屬于光的（）

A.衍射現(xiàn)象B.干涉現(xiàn)象C.偏振現(xiàn)象D.全反射現(xiàn)象

【答案】B

【詳解】用激光照射金屬擋板上的兩條平行的狹縫，在擋板后面的屏上觀察到明暗相間的條紋。這種現(xiàn)象屬于雙

縫干涉現(xiàn)象，即屬于光的干涉。

故選B。

2.100年前，盧瑟福猜想在原子核內(nèi)除質(zhì)子外還存在著另一種粒子X,后來科學(xué)家用。粒子轟擊鍍核證實了這一猜

想，該核反應(yīng)方程為：：He+：Be-（c+：X,則（）

A.m=l,71=0,X是中子

B.m=l,n-Q,X是電子

C.m=Q?=1,X是中子

D.m=0,n=l,X是電子

【答案】A

詳解】根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，則有

4+9=12+m,2+4=6+〃

解得力=1,n=0,故X是中子

故選A?

3.將一只壓癟的乒乓球放到熱水中，發(fā)現(xiàn)乒乓球會恢復(fù)原狀。在這個過程中，關(guān)于乒乓球內(nèi)被封閉的氣體，下列說

法正確的是（）

A.氣體分子的平均動能不變B.所有分子的運動速度都變大

C.氣體吸收的熱量大于其對外做的功D,氣體吸收的熱量等于其增加的內(nèi)能

【答案】C

【詳解】A.乒乓球恢復(fù)原狀的過程中，球內(nèi)被封閉的氣體溫度升高，氣體分子的平均動能增大，選項A錯誤；

B.根據(jù)氣體分子速率分布的特點可知，溫度升高時，氣體分子的平均速率將增大，并不是所有分子的運動速率都

變大，選項B錯誤；

CD.乒乓球恢復(fù)原狀的過程中，氣體溫度升高，內(nèi)能增加，同時對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律

AU=Q+W>0

可知，氣體吸收熱量，且氣體吸收的熱量大于其對外做的功，大于其增加的內(nèi)能，選項C正確，D錯誤。

故選C。

4.一列簡諧橫波沿x軸傳播，在/=0時的波形如圖所示。已知x=lm處的質(zhì)點尸的位移y隨時間f變化的關(guān)系式

為丁=0.卜皿（5?/）111。下列說法正確的是（

B.質(zhì)點尸此刻速度為零

C.這列波沿x軸負(fù)方向傳播D.這列波波速為10m/s

【答案】D

【詳解】A.由圖可知這列波的波長

2=4m

故A錯誤；

B.由圖可知，質(zhì)點P此刻處于平衡位置，速度不為零，故B錯誤；

C.根據(jù)質(zhì)點尸沿y軸方向做簡諧運動的表達(dá)式為y=0.1sin（5R）m,可知下一時刻，P質(zhì)點將向y軸正方向振

動，根據(jù)同側(cè)法，可知該波沿x軸正方向傳播，故C錯誤;

D.這列波的波速為

2

V=

T

又

T=Wo.4s

co57r

聯(lián)立解得

v=10m/s

故D正確。

故選D。

5.如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為10：1,原線圈接220V的正弦交流電源，副線圈接尺二55。的負(fù)

載電阻，電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是（）

i（V）M

QII

A.電流表的示數(shù)為4.0A

B.電壓表的示數(shù)為31.1V

C.若負(fù)載電阻的阻值減小，電壓表的示數(shù)減小

D.若負(fù)載電阻的阻值減小，變壓器的輸入功率增大

【答案】D

【詳解】AB.原線圈接220V的正弦交流電源，根據(jù)理想變壓器原、副線圈電壓表等于匝數(shù)比

如=2

U2，2

可得副線圈輸出電壓為

U2=22v

則電壓表的示數(shù)為22V,根據(jù)歐姆定律可得

=-^=0.4A

2R

故AB錯誤；

C.電壓表的示數(shù)由原線圈電壓和線圈匝數(shù)之比決定，則若負(fù)載電阻的阻值減小，電壓表的示數(shù)不變，故C錯誤;

U2

D.若負(fù)載電阻減小，根據(jù)P=可知副線圈的輸出功率變大，原線圈的輸入功率也變大，故D正確。

R

故選D。

6.2023年，我國首顆超低軌道實驗衛(wèi)星“乾坤一號”發(fā)射成功?！扒ひ惶枴笔且活w繞地球做圓周運動的近地衛(wèi)

星。關(guān)于它的運動，下列說法正確的是（）

A.角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度

B.線速度大于地球的第一宇宙速度

C.線速度小于地球表面物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度

D.向心加速度小于地球表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度

【答案】A

【詳解】ACD.衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力可得

GMm2v2

——--=mcor-m一=ma

rr

可得

\GM[GMGM

0=匕廠a=F

可知“乾坤一號”的角速度、線速度和向心加速度均大于同步衛(wèi)星的角速度、線速度和向心加速度；同步衛(wèi)星的

角速度等于地球自轉(zhuǎn)角速度，根據(jù)

2

v=cor,a=（or

則同步衛(wèi)星的線速度大于地球表面物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度，同步衛(wèi)星的向心加速度大于地球表面的物體隨地球

自轉(zhuǎn)的向心加速度；則“乾坤一號”的角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度，線速度大于地球表面物體隨地球自轉(zhuǎn)的線

速度，向心加速度大于地球表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度，故A正確，CD錯誤；

B.“乾坤一號”是一顆繞地球做圓周運動的近地衛(wèi)星，則線速度等于地球的第一宇宙速度，故B錯誤。

故選A?

7.如圖是采用動力學(xué)方法測量空間站質(zhì)量的原理圖。已知飛船的質(zhì)量為加，其推進器工作時飛船受到的平均推力為

凡在飛船與空間站對接后，推進器工作時間為加，測出飛船和空間站的速度變化為Av。下列說法正確的是（）

飛船空間站

FAtFAt

A.空間站的質(zhì)量為一B.空間站的質(zhì)量為------m

AvAv

C.飛船對空間站的作用力大小為尸D.飛船對空間站的作用力大小一定為加生

Ar

【答案】B

【詳解】AB.由題知，在飛船與空間站對接后，推進器工作加時間內(nèi)，飛船和空間站速度變化為Av,則飛船與空

間站的加速度

AvF

ci——,a---------

A/M+m

聯(lián)立解得

M=-------m

Av

故A錯誤，B正確；

CD.設(shè)飛船與空間站間的作用力大小為歹'，對飛船由牛頓第二定律有

ma=F—F'

解得

口，口Av

F=F-m——

Az

故CD錯誤。

故選B。

8.如圖所示，點電荷。周圍的三個等勢面是同心圓，等勢面上的點A、B、C在同一條電場線上，且45=5。?，F(xiàn)

將一電荷量為+4的試探電荷從A點由靜止釋放，試探電荷只受靜電力作用，則（）

A.該電荷沿著電場線做勻加速直線運動

B.該電荷在段動能的增量小于BC段動能的增量

C.該電荷在AB段電勢能的減少量大于8C段電勢能的減少量

D.該電荷在段運動的時間小于段運動的時間

【答案】C

【詳解】A.靠近正電荷電場強度越大，所以該電荷沿著電場線做變加速直線運動，故A錯誤;

B.根據(jù)動能定理可知

Fx=AEk

該電荷在A2段受電場力做功較大，所以在A2段動能的增量大于8C段動能的增量，故B錯誤；

C.電場力做功等于電勢能的變化，結(jié)合B選項可知，電荷在段電勢能的減少量大于段電勢能的減少量,

故C正確；

D.該電荷運動的速度時間關(guān)系如圖

由圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積代表位移可知，該電荷在段運動的時間大于BC段運動的時間，故D錯誤；

故選C。

9.如圖所示，水平絕緣桌面上放著一個閉合鋁環(huán)。絕緣材料制成的輕彈簧上端固定，下端懸掛一個磁鐵，磁鐵位于

鋁環(huán)中心上方。將磁鐵下端N極向下拉，在其下降一定高度時由靜止釋放。此后，磁鐵開始運動，鋁環(huán)保持靜止,

彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力。則在磁鐵向下的運動過程中（）

4

U

A.俯視看鋁環(huán)中的電流沿順時針方向B.鋁環(huán)對桌面的壓力大于它的重力

C.磁鐵運動過程中只受到兩個力的作用D.磁鐵和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒

【答案】B

【詳解】在磁鐵向下的運動過程中，穿過鋁環(huán)的磁通量向下增大，根據(jù)楞次定律可知，俯視看鋁環(huán)中的電流沿逆

時針方向；根據(jù)“來拒去留”可知磁鐵受到向上的磁場力，則鋁環(huán)受到向下的磁場力鋁環(huán)對桌面的壓力大于它的

重力；磁鐵運動過程中受到重力、彈簧彈力和磁場力三個力作用；由于鋁環(huán)產(chǎn)生感應(yīng)電流，鋁環(huán)中有焦耳熱產(chǎn)

生，根據(jù)能量守恒可知，磁鐵和彈簧組成的系統(tǒng)機械能減少。

故選B。

10.研究光電效應(yīng)現(xiàn)象的裝置如圖所示。圖中K、A是密封在真空玻璃管中的兩個電極，K極受到光照時能夠發(fā)射

電子。當(dāng)用光子能量為2.82eV的光照射K極時，電流表的讀數(shù)為301iA,移動滑動變阻器的滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)

等于IV時，電流表讀數(shù)為零，保持滑片位置不變。下列說法中正確的是（）

A.光電子的最大初動能為L82eV

B.K極材料的逸出功為leV

C.電流表的讀數(shù)為30「iA時，電壓表的示數(shù)大于IV

D,僅將電源正負(fù)極對調(diào)，電流表示數(shù)一定大于30uA

【答案】D

【詳解】A.電壓表示數(shù)為IV時，電流表示數(shù)為零，即遏止電壓為IV,則光電子最大初動能為

『eieV

A錯誤；

B.K極材料的逸出功為

網(wǎng)=加一Ekm"82eV

B錯誤；

C.電流表有示數(shù)，說明兩極電壓小于遏止電壓IV,c錯誤；

D.僅將電源正負(fù)極對調(diào)，則兩極間電場對光電子的運動有促進作用，電流表示數(shù)增大，一定大于30pA,D正

確。

故選D。

11.如圖1所示，長為R且不可伸長的輕繩一端固定在。點，另一端系一小球，使小球在豎直面內(nèi)做圓周運動。由

于阻力的影響，小球每次通過最高點時速度大小不同。測量小球經(jīng)過最高點時速度的大小V、繩子拉力的大小F,

作出尸與”2的關(guān)系圖線如圖2所示。下列說法中正確的是（）

A.根據(jù)圖線可以得出小球的質(zhì)量機

b

B.根據(jù)圖線可以得出重力加速度g=￡

C.繩長不變，用質(zhì)量更小的球做實驗，得到的圖線斜率更大

D.用更長的繩做實驗，得到的圖線與橫軸交點的位置不變

【答案】A

【詳解】AB.根據(jù)牛頓第二定律可知

v2

F-\-YYl2—m——

R

解得

F=-v2-mg

R

由圖像可知

ma—0

R2b—b

可得小球的質(zhì)量

aR

m-——

b

由

Q—^b—mg

可得重力加速度

b

8=R

選項A正確，B錯誤;

C.圖像的斜率為

,m

k=—

R

則繩長不變，用質(zhì)量更小的球做實驗，得到的圖線斜率更小，選項C錯誤；

D.圖線與橫軸交點的位置

Cm2

0~~v~mS

可得

v2=gR

則用更長的繩做實驗，得到的圖線與橫軸交點的位置距離原點的的距離變大，選項D錯誤。

故選A?

12.2023年7月，由中國科學(xué)院研制的電磁彈射實驗裝置啟動試運行，該裝置在地面構(gòu)建微重力實驗環(huán)境，把“太

空”搬到地面。實驗裝置像一個“大電梯”，原理如圖所示，在電磁彈射階段，電磁彈射系統(tǒng)推動實驗艙豎直向上

加速運動至A位置，撤除電磁作用。此后，實驗艙做豎直上拋運動，到達(dá)最高點后返回A位置，再經(jīng)歷一段減速運

動后靜止。某同學(xué)查閱資料了解到：在上述過程中的某個階段，忽略阻力，實驗艙處于完全失重狀態(tài)，這一階段持

續(xù)的時間為4s,實驗艙的質(zhì)量為500kg。他根據(jù)上述信息，取重力加速度g=10m/s2,做出以下判斷，其中正確

的是()

實驗艙

A.實驗艙向上運動的過程始終處于超重狀態(tài)

B.實驗艙運動過程中的最大速度為40m/s

C,向上彈射階段，電磁彈射系統(tǒng)對實驗艙做功大于lxl()5j

D.向上彈射階段，電磁彈射系統(tǒng)對實驗艙的沖量等于IXIO4N.S

【答案】C

【詳解】A.實驗艙在電磁彈射階段處于超重狀態(tài)，在豎直上拋階段處于失重狀態(tài)，選項A錯誤；

B.實驗艙在電磁彈射結(jié)束后開始豎直上拋時的速度最大，根據(jù)豎直上拋運動的對稱性可知該速度為

v-gt-10m/s2x2s=20m/s

選項B錯誤；

C.在向上彈射過程中，根據(jù)動能定理有

W一mgh=—mv~=IxlO5J

所以

W>lxlO5J

選項c正確；

D.在向上彈射過程中，根據(jù)動量定理有

I-mgt'-mv=1X104N-S

所以

Z>1X104NS

選項D錯誤。

故C正確。

13.如圖所示，勻強電場和勻強磁場的方向均水平向右。一個正離子在某時刻速度的大小為v,方向與電場磁場方向

夾角為6。當(dāng)速度方向與磁場不垂直時，可以將速度分解為平行于磁場方向的分量匕和垂直于磁場方向的分量”來

進行研究。不計離子重力，此后一段時間內(nèi)，下列說法正確的是()

A.離子受到的洛倫茲力變大B.離子加速度的大小不變

C.電場力的瞬時功率不變D.速度與電場方向的夾角。變大

【答案】B

【詳解】AB.根據(jù)運動的分解可知離子水平方向的分速度匕變大，垂直于磁場方向的分量丫2不變，則洛倫茲力

/=不變，電場力E=qE也不變，離子受合力不變，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度大小不變，故A錯誤，

B正確；

C.根據(jù)功率的計算公式P=可知，電場力的瞬時功率變大，故C錯誤；

D.由于匕變大，根據(jù)速度的合成可知速度與電場方向的夾角。變小，故D錯誤；

故選B。

14.2023年諾貝爾物理學(xué)獎授予了“產(chǎn)生阿秒光脈沖的實驗方法”。阿秒(as)是一個極短的時間單位，las=l()T8s。

阿秒光脈沖是一種發(fā)光持續(xù)時間在as量級的光脈沖，它相當(dāng)于一個足夠快的“快門”，幫助人們“拍攝”高速運動

的電子，從而“打開電子世界的大門”。產(chǎn)生阿秒光脈沖的模型是：用強激光照射某些氣體，由于激光的電場是交

變電場，該電場的電場強度和原子內(nèi)部的庫侖場的強度相當(dāng)時，電子就可能“電離”成為自由電子；電離后的自由

電子在激光電場作用下“加速”；當(dāng)激光的電場反向后，一些電子就有可能飛到被電離的原子附近并與其“復(fù)合”

回到基態(tài)，同時釋放出一個高能光子，其頻率為入射強激光頻率的整數(shù)倍，稱為高次諧波光子。在適當(dāng)?shù)臈l件下，

大量原子輻射出高次諧波疊加形成脈沖寬度為阿秒量級的光脈沖。根據(jù)上述信息并結(jié)合已有的知識，判斷下列說法

正確的是（）

A.在1阿秒的時間內(nèi)，光前進的距離約為0.3mm

B.電子復(fù)合時釋放的光子能量等于電子在激光場中加速時獲得的能量

C.電子的“電離”“加速”和“復(fù)合”將周期性地發(fā)生，時間間隔與激光電場的周期有關(guān)

D.強激光光子能量是高次諧波光子能量的整數(shù)倍

【答案】C

【詳解】A.在las時間內(nèi)，光傳播距離為

s=c?=3xl08xl0-l8m=0.3nm

故A項錯誤；

B.結(jié)合題意可知，由于激光是往復(fù)振蕩，電子在激光電場的作用下會回到原子核附近，在回到原子核的過程中，

電子被激光電場加速獲得很高的能量，當(dāng)電子回到原子核，電子的能量以產(chǎn)生高次諧波形式釋放這部分能量，輻

射高能量光子。釋放的光子能量為電子在回到原子核過程獲得的動能和電子電離能的總和。所以電子復(fù)合時釋放

的光子能量不等于電子在激光場中加速時獲得的能量，故B項錯誤；

C.由題意可知，電子的“電離”“加速”和“復(fù)合”將周期性地發(fā)生，時間間隔與激光電場的周期有關(guān)，故C項

正確；

D.由題意可知，高次諧波光子頻率是強激光光子頻率的整數(shù)倍，由能量子公式

￡=hv

所以因該是高次諧波光子能量是強激光光子能量的整數(shù)倍，故D項錯誤。

故選C。

第二部分

本部分共6題，共58分。

15.如圖所示，在“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實驗中，用手通過兩個彈簧測力計共同拉動小圓環(huán)。小圓

環(huán)靜止時，由兩個測力計的示數(shù)得到拉力耳和工的大小，此外還必須（）

A.記錄小圓環(huán)的位置B.記錄兩細(xì)線的方向

C.測量兩細(xì)線的夾角D.測量橡皮條的伸長量

【答案】AB

【詳解】由兩個測力計的示數(shù)得到拉力片和工的大小，此外還必須記錄小圓環(huán)的位置和記錄兩細(xì)線的方向。

故選ABo

16.“用單擺測量重力加速度的大小”的實驗裝置如圖所示。

（1）用游標(biāo)卡尺測量擺球直徑如圖所示，擺球直徑4=_______mm。若測出擺線長/及單擺完成"次全振動所用

的時間則重力加速度的大小，8=（用/、小人1表示）。

（2）改變擺長3用多組實驗數(shù)據(jù)作出V-乙圖像也可以求出重力加速度。如圖所示，測得的數(shù)據(jù)點擬合后，在

一條過原點的直線上，直線的斜率為鼠由此可得重力加速度的大小.g=（用/表示）。

【答案】（1）①.18.5②.（2J

【小問1詳解】

[1]由題圖可知，游標(biāo)卡尺的精確度為0.1mm,所以其讀數(shù)為

d=18mm+0.1x5mm=18.5mm

⑵單擺的擺長為

L^l+-

2

單擺的周期的公式為

L

T=2兀

g

單擺的周期為

T=-

n

整理有

4/附2,+g

g=^2

【小問2詳解】

單擺的周期公式為

L

T=2?

g

整理有

g

結(jié)合題圖可知

k=Q

g

解得

4/

17.根據(jù)閉合電路的歐姆定律，電源電動勢E和內(nèi)阻八路端電壓。、電流/的關(guān)系為石=。+"。依據(jù)這一原理,

甲同學(xué)用圖1所示的電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻。

(1)閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片置于最.端(選填“左”或“右”)。

(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，記錄多組電壓表和電流表的示數(shù)，在坐標(biāo)紙上標(biāo)出相應(yīng)的數(shù)據(jù)點，作出U—/圖線

如圖2所示。根據(jù)圖線測得該電源的電動勢&則1=V,內(nèi)電阻刎1=Qo(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)

UN

（3）由于電表并非理想電表，導(dǎo)致（選填“電壓”或“電流”）的測量存在系統(tǒng)誤差。在圖2上定性畫出

沒有電表內(nèi)阻影響的理想情況的U—/圖線，畫出圖線與橫縱坐標(biāo)軸的交點。（）

（4）乙同學(xué)拆除電流表和滑動變阻器，直接讀取電壓表示數(shù)為E測2。若電源的電動勢為E，內(nèi)阻為電流表、

電壓表的內(nèi)電阻分別為RA、尺丫。根據(jù)圖像和電路關(guān)系，僅從系統(tǒng)誤差的角度來看，E測1石測2，-------

r

上（均選填”或）。可知酶]=（用電源和電表內(nèi)阻表示）。

謝1

【答案】（1）左(2)