一、單項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。
1. 據(jù)新聞報道，泉州某老師先后光腳參加了兩百多場馬拉松賽事。他在2022年11月27日比賽中，用了5小時16分鐘跑完42.195公里的全馬，在該次比賽中（ ）
A. 該老師不能看成質(zhì)點B. 5小時16分鐘指的是時刻
C. 該老師的位移是42.195公里D. 可以求出該老師的平均速率
【答案】D
【解析】
【詳解】A．相對于全場馬拉松比賽，老師形狀大小可以忽略不計，可以看成質(zhì)點，A錯誤；
B．5小時16分鐘為指的是時間，B錯誤；
C．42.195公里為老師的運動軌跡的長度，是路程，C錯誤；
D．知道老師的運動路程和時間，可以求出該老師的平均速率，D正確。
故選D。
2. 如圖，被董黑的鐵球表面有一層很薄的碳顆粒層，將其放入水中，碳粒層與水之間又形成了一空氣層，看上去變得锃亮。這屬于光的（ ）
A. 折射現(xiàn)象B. 全反射現(xiàn)象C. 干涉現(xiàn)象D. 衍射現(xiàn)象
【答案】B
【解析】
【詳解】碳粒層與水之間又形成了一空氣層，光由空氣進入水會發(fā)生折射現(xiàn)象，但是光線由水內(nèi)部射向空氣時，由于角度問題大部分光線發(fā)生了全反射，一般要經(jīng)過2次或者更多次全反射之后才折射出來，即光線在經(jīng)過很多路徑才傳播出來，由于這些光路重疊交織在一起，所以看起來會比較亮。這是光的全反射現(xiàn)象所形成的。
故選B。
3. 2022年5月，我國首個商用壓縮空氣儲能電站投產(chǎn)發(fā)電。在用電低谷期，利用剩余的電力把洞外空氣壓縮到鹽礦開采后留下的密閉鹽穴礦洞中，儲存能量；在用電高峰期，將儲存在礦洞內(nèi)的高壓空氣釋放出來驅(qū)動汽輪機發(fā)電。礦洞可視為絕熱容器，在充氣過程中，礦洞內(nèi)（ ）
A. 氣體內(nèi)能保持不變
B. 氣體分子數(shù)密度不變
C. 氣體分子的運動速率都增加了
D. 氣體分子對洞壁單位面積平均撞擊力變大
【答案】D
【解析】
【詳解】A．根據(jù)熱力學(xué)第一定律有
礦洞可視為絕熱容器，即有
在充氣過程中，外界對氣體做功，可知，氣體內(nèi)能增大，溫度升高，A錯誤；
B．礦洞體積一定，充氣后，氣體分子數(shù)增多，即氣體分子數(shù)密度增大，B錯誤；
C．根據(jù)上述，氣體溫度升高，氣體分子運動的平均速率增大，但具體到某一個分子，它的運動速率變化不確定，有可能增大，有可能減小，C錯誤；
D．根據(jù)上述，氣體溫度升高，體積不變，則氣體壓強增大，即氣體分子對洞壁單位面積平均撞擊力變大，D正確。
故選D。
4. 三個相同的帶孔金屬小球A、B、C串在環(huán)形絕緣細繩上，A、B所帶的電荷量分別為、，C不帶電。將三個小球放在絕緣水平桌面上，保持靜止時三個小球的位置如圖甲所示。將三個球一起接觸后釋放，再次靜止時，三個小球的位置如圖乙所示。不計小球的體積與一切摩擦，則前后兩次靜止時，細繩中張力大小之比為（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】令繩的全長為L，三個球一起接觸之前，對A分析有
三個球一起接觸后，對A分析有
解得
故選A。
二、多項選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。
5. “兒童散學(xué)歸來早，忙趁東風(fēng)放紙鳶”。一小孩站在水平地面上放風(fēng)箏，慢慢地釋放拉線，風(fēng)箏越飛越高，先后經(jīng)過同一豎直面的兩點，如圖所示，若風(fēng)箏在兩點時，拉線的張力大小相等，風(fēng)箏的重力不能忽略，小孩受到的風(fēng)力不計，則風(fēng)箏在點時（ ）
A. 小孩受到地面的支持力比在a點時的大
B. 小孩受到地面的摩擦力比在a點時的小
C. 風(fēng)箏受到的風(fēng)力方向與在a點時的相同
D. 風(fēng)箏受到的風(fēng)力比在a點時的大
【答案】BD
【解析】
【詳解】AB．根據(jù)題意，對小孩受力分析，受重力、地面的摩擦力、地面的支持力和繩子的拉力，如圖所示
由幾何關(guān)系有
風(fēng)箏在點時，拉力的大小不變，與水平面夾角變大，可知，變小，變小，即小孩受到地面的支持力比在a點時的小，受到地面的摩擦力比在a點時的小，故A錯誤，B正確；
CD．根據(jù)題意，在兩點分別對風(fēng)箏受力分析，由共點力平衡的特點可知，風(fēng)箏受到風(fēng)力與繩子拉力和風(fēng)箏重力的合力等大反向，如圖所示
由平行四邊形法則可知，風(fēng)箏受到的風(fēng)力方向與在a點時的不同，由于繩子的拉力和風(fēng)箏的重力大小不變，在時兩個力間夾角小，則合力大，即風(fēng)箏受到的風(fēng)力比在a點時的大，故C錯誤，D正確。
故選BD。
6. 國產(chǎn)科幻大片《流浪地球2》中的“太空電梯”給觀眾帶來了強烈的視覺震?。如圖所示，“太空電梯”由地面基站、纜繩、箱體、同步軌道上的空間站和配重組成，纜繩相對地面靜止，箱體可以沿纜繩將人和貨物從地面運送到空間站。下列說法正確的是（ ）
A. 地面基站可以建設(shè)在青藏高原上
B. 配重的線速度小于同步空間站的線速度
C. 箱體在上升過程中受到地球的引力越來越小
D. 若同步空間站和配重間的纜繩斷開，配重將做離心運動
【答案】CD
【解析】
【詳解】A．由題意可知纜繩相對地面靜止，則整個同步軌道一定在赤道正上方，所以地面基站不可能在青藏高原上。故A錯誤；
B．根據(jù)“太空電梯”結(jié)構(gòu)可知
配重和同步空間站的角速度相同，空間站的環(huán)繞半徑小于配重的環(huán)繞半徑，所以配重的線速度大于同步空間站的線速度。故B錯誤；
C．箱體在上升過程中受到地球的引力
萬有引力隨著箱體與地球距離的增加而減小，故C正確；
D．根據(jù)題意可知，空間站做勻速圓周運動，若纜繩斷開，配重與地球之間的萬有引力
即萬有引力小于配重做圓周運動的向心力，故配重會做離心運動。故D正確。
故選CD。
7. 如圖，峰鳥可以通過快速拍打翅膀，使自己懸停在一朵花的前面。假設(shè)蜂鳥兩翅膀扇動空氣的總面積為S，翅膀扇動對空氣的作用力效果與翅膀用速度平推空氣的效果相同。已知空氣密度為，重力加速度大小為g，則（ ）
A. 單位時間內(nèi)翅膀拍動空氣的質(zhì)量為
B. 單位時間內(nèi)翅膀拍動空氣的質(zhì)量為
C. 蜂鳥質(zhì)量為
D. 蜂鳥的質(zhì)量為
【答案】AC
【解析】
【詳解】AB．設(shè)扇動一次的時間為t，拍動空氣的總質(zhì)量為
單位時間內(nèi)翅膀拍動空氣的質(zhì)量為
A正確，B錯誤；
CD．翅膀用速度平推空氣，使空氣速度變?yōu)?，根據(jù)動量定理
則翅膀?qū)諝獾淖饔昧Υ笮。吹扔诳諝鈱Τ岚虻淖饔昧Υ笮?br>由平衡關(guān)系得
蜂鳥的質(zhì)量為
C正確，D錯誤。
故選AC。
8. 如圖甲所示，水平絕緣傳送帶正在輸送一閉合正方形金屬線框，在輸送中讓線框隨傳送帶通過一固定的勻強磁場區(qū)域，磁場方向豎直向下，磁場邊界MN、PQ與傳送帶運動方向垂直，其間距為。已知傳送帶以恒定速度運動，線框質(zhì)量為，邊長為，線框與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，且在傳送帶上始終保持線框左、右兩邊平行于磁場邊界，線框右邊進入磁場到線框右邊離開磁場過程中，其速度隨時間變化的圖像如圖乙所示，重力加速度大小為，則（ ）
A. 線框進出磁場過程中感應(yīng)電流方向相同
B. 線框穿過磁場過程中受到的摩擦力方向不變
C. 整個線框剛好離開磁場時的速度為
D. 整個線框穿過磁場過程中安培力對線框做的功為
【答案】BD
【解析】
【詳解】A．由楞次定律可知線框進入磁場過程中感應(yīng)電流方向為逆時針（俯視），出磁場過程中感應(yīng)電流方向為順時針（俯視），故A錯誤；
B．滑動摩擦力方向與相對運動方向相反，由v-t圖可知線框右邊進入磁場到右邊恰離開磁場過程中速度小于傳送帶速度，所受滑動摩擦力方向水平向右，線框出磁場過程與進入磁場過程中初速度相同、受力情況相同，所以運動情況相同，即出磁場過程中速度由一直減小至，所以出磁場過程中所受滑動摩擦力方向水平向右，故線框穿過磁場過程中受到的摩擦力方向不變。故B正確；
C．由B項分析知線框剛好離開磁場時的速度為，線框恰完全進入磁場至右邊恰出磁場過程中線框做勻加速直線運動，有
解得
故C錯誤；
D．線框穿過磁場的整個過程中初末速度為、，整個過程中摩檫力不變，所以由動能定理可得
解得
故D正確。
故選BD。
三、非選擇題：共60分，其中9、10題為填空題，11、12題為實驗題，13-15題為計算題。考生根據(jù)要求作答。
9. 2022年10月19日，我國新一代“人造太陽”HL-2M等離子體電流突破100萬安培，創(chuàng)造了我國可控核聚變裝置運行新記錄，標(biāo)志著我國核聚變研發(fā)邁進了重要一步。核聚變的反應(yīng)方程為：，其中X為__________（選填“質(zhì)子”“中子”或“電子”）；的平均結(jié)合能__________（選填“大于”“等于”或“小于”）平均結(jié)合能。
【答案】 ① 中子 ②. 小于
【解析】
【詳解】[1]由核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X為，為中子。
[2]核反應(yīng)方程式中，生成物比反應(yīng)物穩(wěn)定，所以生成物的比結(jié)合能大于反應(yīng)物的比結(jié)合能，可知的平均結(jié)合能小于平均結(jié)合能。
10. 如圖，矩形線圈在勻強磁場中繞垂直磁場的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電流輸入理想變壓器的原線圈，副線圈、理想電流表A與標(biāo)有“6V 3W”字樣的小燈泡L串聯(lián)成閉合回路，燈泡L正常發(fā)光。已知變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5:3，矩形線圈的電阻為1.0Ω，則A的示數(shù)為__________A，矩形線圈的電動勢有效值為__________V。
【答案】 ①. 0.5 ②. 10.3
【解析】
【詳解】[1]由于燈泡L正常發(fā)光，所以
[2]根據(jù)原副線圈的電流與匝數(shù)的關(guān)系有
解得原線圈中的電流為
根據(jù)原副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系有
解得原線圈兩端的電壓為
根據(jù)閉合電路歐姆定律有
11. 某同學(xué)利用圖甲實驗裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。實驗主要步驟如下：
A．按圖甲將沙漏懸掛在支架上，在沙漏正下方放置一塊長木板，木板與電動機的牽引繩相連，在木板上固定一張白紙；
B．測得懸掛沙漏的擺線長度為；
C．使沙漏在支架所在的豎直面內(nèi)小幅度擺動，同時讓細沙不斷流出；
D．啟動電動機，使木板以的速度水平勻速運動，運動方向與沙漏擺動平面垂直，細沙在白紙上形成一條曲線，并建立坐標(biāo)如圖乙所示，用該圖線研究沙漏的振動規(guī)律；
E．將擺線長度視為該單擺的擺長，結(jié)合其它所得的數(shù)據(jù)和圖線，可求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?br>（1）該單擺的周期為__________s；
（2）取，可求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮開_________m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）：
（3）重力加速度的測量值與真實值相比__________（選填“偏大”或“偏小”）。
【答案】 ①. 2.0 ②. 9.66 ③. 偏小
【解析】
【詳解】（1）[1]根據(jù)題意，由圖乙可知，單擺擺動一個周期，木板移動的距離為，可得單擺周期為
（2）[2]根據(jù)題意，由單擺周期公式可得，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?br>代入數(shù)據(jù)解得
（3）[3]由于計算時擺長用的擺線長，小于實際擺長，則重力加速度的測量值與真實值相比偏小。
12. 實驗小組選用以下器材測量電池組的電動勢和內(nèi)阻，要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確。
電壓表（量程，內(nèi)阻約為）
電流表（量程，內(nèi)阻約為）
滑動變阻器（阻值變化范圍為，額定電流為）
定值電阻（阻值為）
待測電池組（電動勢約為，內(nèi)阻約為）
開關(guān)、導(dǎo)線若干
（1）該小組連接的實物電路如圖甲所示，實驗中發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動變阻器時，電流表讀數(shù)變化明顯但電壓表讀數(shù)變化不明顯，主要原因是__________。
（2）為了解決這個問題，該小組將定值電阻接入電路，請將不用的線用“×”去掉，再把需要的連線補上__________。
（3）解決問題后重新做實驗，得到了六組電壓表讀數(shù)和對應(yīng)的電流表讀數(shù)，并作出圖像，如圖乙所示。根據(jù)圖像可得，電池組的電動勢為__________，內(nèi)阻為__________。
【答案】 ①. 電池內(nèi)阻太小 ②. ③. ④.
【解析】
【詳解】（1）[1] 實驗中發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動變阻器時，電流表讀數(shù)變化明顯但電壓表讀數(shù)變化不明顯，主要原因是電池內(nèi)阻太小，導(dǎo)致路端電壓變化不明顯。
（2）[2]如圖，用電壓表測量滑動變阻器兩端電壓
（3）[3][4] 根據(jù)圖示電路圖，由閉合電路的歐姆定律可知
U=E-I（r+R）
由圖丙所示圖象可知，電池組電動勢
E=2.95V
圖象斜率的絕對值
所以內(nèi)阻為
13. 如圖，永春牛姆林的七彩滑道曾是福建省內(nèi)最長的早雪滑道。其傾斜部分可近似為傾角長的斜面。一游客坐在滑墊上，從斜面頂端由靜止開始沿直線勻加速下滑，經(jīng)時間滑到斜面底端，然后滑到水平滑道上，做勻減速直線運動直至停下。游客從斜面底端滑到水平滑道速率不變，滑墊與滑道間的動摩擦因數(shù)處處相同，取，重力加速度。求：
（1）滑墊與滑道間的動摩擦因數(shù)；
（2）游客在水平滑道上滑行的距離。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【詳解】（1）設(shè)游客在斜面上滑行的加速度大小為，根據(jù)運動學(xué)公式、牛頓第二定律得
①
②
由①②得
③
（2）游客到達斜面底端時速度大小為v，則
④
設(shè)游客在水平面上滑行的加速度大小為，根據(jù)運動學(xué)公式、牛頓第二定律得
⑤
⑥
由③④⑤⑥得
⑦
14. 跑道式回旋加速器工作原理如圖所示，兩個勻強磁場區(qū)域I、II的邊界平行，相距為，磁感應(yīng)強度大小相等，方向均垂直紙面向外。之間存在勻強電場，場強大小為，方向與磁場邊界垂直。質(zhì)量為、電荷量為的粒子從端無初速進入電場，次經(jīng)過電場加速后，從位于邊界上的出射口射出。已知之間的距離為，不計粒子重力。求：
（1）粒子射出時的速率；
（2）磁場的磁感應(yīng)強度大小；
（3）粒子從端進入電場到運動至出射口的過程中，在電場和磁場內(nèi)運動的總時間。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）設(shè)經(jīng)過n次加速后粒子的速率為v，根據(jù)動能定理得
解得
（2）粒子從K點離開前的軌道半徑為
粒子在磁場中做勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律得
解得
（3）粒子在電場中做初速度為零的勻加速運動，設(shè)加速度大小為a，在電場中運動的總時間為，則
解得
在磁場中運動周期
粒子在?場中運動的總時間為，則
解得
15. 如圖甲，水平地面上放有A、B兩塊等長、等厚的勻質(zhì)木板，A、B質(zhì)量分別為m1、m2，B的左端栓接著一原長為x1的水平輕彈簧，它們中軸在同一水平線上?，F(xiàn)讓A以速度v0向靜止的B運動，忽略一切摩擦。
（1）求整個過程中，彈簧對A的沖量大小；
（2）取一塊與A相同的木板C疊放在A的正上方，A、C左右兩端對齊，再讓A、C起以速度v0向靜止的B運動，以A接觸彈簧時開始計時，彈簧的長度x隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示，t=t0時刻彈簧長度為x2。
（i）求彈簧的勁度系數(shù)；
（ii）若在t=2t0時刻，C的重心在B的上面，求木板長度的取值范圍。
【答案】（1）；（2）（i），（ii）
【解析】
【詳解】（1）設(shè)彈簧恢復(fù)原長時A、B的速度分別為、，由系統(tǒng)動量守恒、能量守恒得
設(shè)整個過程中彈簧對A的沖量大小為I，由動量定理得
聯(lián)立解得
（2）因為A、C間無摩擦，放上C之后C對A、B運動不影響，C在A、B上全程做勻速運動。
（i）設(shè)時A、B的速度為v，彈簧彈性勢能為EP，由系統(tǒng)動量守恒、能量守恒得
設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，形變量為，由功能關(guān)系得
聯(lián)立解得
（ii）設(shè)彈簧被壓縮過程中某一時刻A、B的速度分別為、，由系統(tǒng)動量守恒得
經(jīng)過短時間，有
將時間分為無數(shù)段，設(shè)時間內(nèi)A的位移為，B的位移為，由⑩式得
時刻，彈簧恢復(fù)原長，有
若C的重心恰好運動至B的左端，設(shè)木板的長度為，則有
若C的重心恰好運動至B的右端，設(shè)木板的長度為，則有
木板長度L應(yīng)為
聯(lián)立解得

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