考生注意：
1．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用黑色字跡的簽字筆或鋼筆分別填寫(xiě)在試題卷和答題紙規(guī)定的位置上。
2．答題時(shí)，請(qǐng)按照答題紙上“注意事項(xiàng)”的要求，在答題紙相應(yīng)的位置上規(guī)范作答，在本試題卷上的作答一律無(wú)效。
3．非選擇題的答案必須使用黑色字跡的簽字筆或鋼筆寫(xiě)在答題紙上相應(yīng)區(qū)域內(nèi)，作圖時(shí)可先使用2B鉛筆，確定后必須使用黑色字跡的簽字筆或鋼筆描黑。
4．可能用到的相關(guān)參數(shù)：重力加速度g取。
選擇題部分
一、選擇題I（本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，不選、多選、錯(cuò)選均不得分）
1. 恩力動(dòng)力公司成功開(kāi)發(fā)出使用硫化物固態(tài)電解質(zhì)及鋰金屬負(fù)極的全固態(tài)鋰金屬電池，成功制出了安時(shí)級(jí)ASSB電芯，它的實(shí)測(cè)能量密度達(dá)到。下列用國(guó)際單位制來(lái)表示能量密度的單位，正確的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】能量密度為
故選A。
2. 如圖所示，浙江運(yùn)動(dòng)員李玲在參加杭州亞運(yùn)會(huì)女子撐桿跳高比賽時(shí)，以4.63m的成績(jī)奪得金牌，并再度刷新亞運(yùn)會(huì)賽事紀(jì)錄。其完整的撐桿跳高過(guò)程可簡(jiǎn)化為三個(gè)階段——持桿助跑、撐桿起跳上升、越桿下落著地。下落時(shí)，人桿分離，最后落在軟墊上速度減為零。不計(jì)空氣阻力，則（ ）
A. 研究其越桿過(guò)程的技術(shù)動(dòng)作可將李玲視作質(zhì)點(diǎn)
B. 李玲在最高點(diǎn)時(shí)加速度一定為零
C. 李玲在整個(gè)跳高過(guò)程中機(jī)械能守恒
D. 李玲落在軟墊上的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，軟墊對(duì)她的沖量大小等于她對(duì)軟墊的沖量大小
【答案】D
【解析】
【詳解】A．研究其越桿過(guò)程的技術(shù)動(dòng)作時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的大小和形狀不可忽略，不可將李玲視作質(zhì)點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；
B．李玲在最高點(diǎn)時(shí)受重力作用，加速度為重力加速度，故B錯(cuò)誤；
C．撐桿從開(kāi)始形變到撐桿恢復(fù)形變時(shí)，先是運(yùn)動(dòng)員部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為桿的彈性勢(shì)能，后彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能與重力勢(shì)能，使用過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員與桿的機(jī)械能守恒，所以李玲在整個(gè)跳高過(guò)程中機(jī)械能不守恒，故C錯(cuò)誤；
D．李玲落在軟墊上的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由牛頓第三定律可知軟墊對(duì)她的作用力大小等于她對(duì)軟墊的作用力大小，所以軟墊對(duì)她的沖量大小等于她對(duì)軟墊的沖量大小，故D正確。
故選D。
3. 節(jié)能減排可體現(xiàn)在我們?nèi)粘Ｉ钪小＜僭O(shè)公交車(chē)通過(guò)城市十字路口時(shí)允許的最大速度為10m/s，一輛公交車(chē)在距離十字路口50m的車(chē)站停留，乘客上下完后，司機(jī)看到紅燈顯示還有10s，為了節(jié)能減排。減少停車(chē)，降低能耗，公交車(chē)司機(jī)啟動(dòng)公交車(chē)，要使公交車(chē)盡快通過(guò)十字路口且不違章，則公交車(chē)啟動(dòng)后的運(yùn)動(dòng)圖象可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【詳解】因速度圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積等于物體的位移，由速度圖像可知，A、B、D三個(gè)圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積均大于50m，且速度不超過(guò)10m/s；C圖像中公交車(chē)的位移可能恰好等于50m，且速度小于10m/s,故公交車(chē)啟動(dòng)后的運(yùn)動(dòng)圖像可能是ABD。
故選：ABD。
【名師點(diǎn)睛】此題是對(duì)速度時(shí)間圖像的考查；關(guān)鍵是知道速度-時(shí)間圖像與坐標(biāo)軸圍成的“面積”等于物體的位移，結(jié)合公交車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況即可分析解答．
4. 2023年8月27日發(fā)生土星沖日現(xiàn)象，如圖所示，土星沖日是指土星、地球和太陽(yáng)幾乎排列成一線，地球位于太陽(yáng)與土星之間。此時(shí)土星被太陽(yáng)照亮一面完全朝向地球，所以明亮而易于觀察。地球和土星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的方向相同，軌跡都可近似為圓，土星約29.5年繞太陽(yáng)一周。則（ ）
A. 土星的運(yùn)行速度比地球的運(yùn)行速度大
B. 根據(jù)題目中的數(shù)據(jù)可知土星表面重力加速度的數(shù)值比地球表面的大
C. 下一次出現(xiàn)土星沖日現(xiàn)象是在2024年
D. 在相同時(shí)間內(nèi)，土星—太陽(yáng)中心連線掃過(guò)的面積與地球—太陽(yáng)中心連線掃過(guò)的面積相等
【答案】C
【解析】
【詳解】A．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有
解得
土星的公轉(zhuǎn)半徑較大，所以土星的運(yùn)行速度比地球的運(yùn)行速度小，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)星球表面萬(wàn)有引力與重力的關(guān)系有
解得
題中土星和地球的質(zhì)量、半徑均未知，無(wú)法分析重力加速度，故B錯(cuò)誤；
C．設(shè)每隔時(shí)間出現(xiàn)一次土星沖日現(xiàn)象，則有：
解得
≈104年
下一次出現(xiàn)土星沖日現(xiàn)象是在2024年，故C正確；
D．根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可知，同一個(gè)行星在相同的時(shí)間內(nèi)和太陽(yáng)中心連線掃過(guò)的面積相等，故D錯(cuò)誤；
故選C。
5. 杭州亞運(yùn)村的座椅可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電功能。在無(wú)線充電技術(shù)中，感應(yīng)充電是移動(dòng)設(shè)備最成熟和普及的方式。如圖甲所示是一手機(jī)正水平放置在感應(yīng)充電器上充電的場(chǎng)景，手機(jī)不需連接USB接口，放在充電器上即可匹配快速充電。圖乙是感應(yīng)充電的簡(jiǎn)化原理圖。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 當(dāng)手機(jī)的重力大小等于充電器對(duì)它的支持力大小時(shí)，手機(jī)輸入線圈中的電流一定為零
B. 感應(yīng)充電的原理是電磁感應(yīng)，圖乙中充電器輸出線圈中的電流正在增大
C. 手機(jī)輸入線圈與充電器輸出線圈中的交流電頻率不一定相等
D. 如果兩線圈用超導(dǎo)材料制作，充電的能量傳輸效率有望達(dá)到100%
【答案】B
【解析】
【詳解】A．當(dāng)充電器輸出線圈中的交流電為零時(shí)，此時(shí)充電器輸出線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，但此時(shí)手機(jī)輸入線圈中的電流最大，而這瞬間手機(jī)不受安培力，此時(shí)手機(jī)的重力等于充電器對(duì)它的支持力大小，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)右手螺旋定則可知，手機(jī)輸入線圈中的磁場(chǎng)方向與充電器輸出線圈中的磁場(chǎng)方向相反，則根據(jù)楞次定律可知，充電器輸出線圈中的磁場(chǎng)正在增強(qiáng)，即電流正在增大，故B正確；
C．手機(jī)輸入線圈的交流電頻率等于充電器輸出線圈中的交流電頻率，故C錯(cuò)誤；
D．如果兩線圈用超導(dǎo)材料制作，雖然不會(huì)有熱損耗，但仍會(huì)存在漏磁，所以充電的能量傳輸效率不能達(dá)到100%，故D錯(cuò)誤。
故選B。
6. 如圖甲所示，是深插鋼圓筒快速成島技術(shù)，即起重船吊起巨型鋼圓筒插入海床固定，然后在中間填土形成人工島。如圖乙所示，每個(gè)鋼圓筒的半徑為R，質(zhì)量為m，由4根長(zhǎng)度均為4R的特制起吊繩通過(guò)液壓機(jī)械抓手連接在鋼圓筒邊緣的8個(gè)等分點(diǎn)處，每根繩的中點(diǎn)掛在掛鉤上（圖乙中僅畫(huà)出一根起吊繩）。不考慮起吊繩和機(jī)械抓手的重力，已知重力加速度為g，則（ ）
A. 鋼圓筒豎直向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，每根起吊繩的拉力大小為
B. 鋼圓筒以大小為a的恒定加速度豎直向下減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，每根起吊繩的拉力大小為
C. 鋼圓筒以大小為a的加速度水平向左勻加速直線運(yùn)動(dòng)，無(wú)論起吊繩長(zhǎng)或短，所有起吊繩對(duì)鋼圓筒的總作用力總是mg
D. 鋼圓筒以大小為a的加速度水平向左勻加速直線運(yùn)動(dòng)，如果起吊繩越短，則所有起吊繩對(duì)鋼圓筒的總作用力越大
【答案】B
【解析】
【詳解】A．設(shè)每根起吊繩與豎直方向的夾角為，每根繩的中點(diǎn)掛在掛鉤上，鋼圓筒豎直向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)平衡條件有
根據(jù)幾何關(guān)系有
每根起吊繩的拉力大小為
故A錯(cuò)誤；
B．鋼圓筒以大小為a的恒定加速度豎直向下減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律
每根起吊繩的拉力大小為
故B正確；
CD．鋼圓筒以大小為a的加速度水平向左勻加速直線運(yùn)動(dòng)，無(wú)論起吊繩長(zhǎng)或短，所有起吊繩對(duì)鋼圓筒的總作用力總是
故CD錯(cuò)誤。
故選B。
7. 如圖甲所示，有一光滑斜面體ABC，一物塊在平行于斜面的推力F的作用下，從底端A點(diǎn)沿斜面AB由靜止開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)，該過(guò)程中物塊的機(jī)械能E隨位移x的變化圖線如圖乙所示，則（ ）
A. 推力F一直增大B. 選擇的重力勢(shì)能的零勢(shì)能面是B點(diǎn)所在水平面
C. 在位置物塊所受推力F為零D. 在過(guò)程中物塊做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)
【答案】C
【解析】
【詳解】AC．由圖乙可知，此過(guò)程中物塊的機(jī)械能E隨位移x的增加而增加的越來(lái)越緩慢，則根據(jù)功能關(guān)系
可知隨著x的增加，推力F所做的功越來(lái)越小，所以推力F在變小，當(dāng)后，機(jī)械能不再增加，則從位置后，推力F為零，故A錯(cuò)誤，C正確；
B．根據(jù)圖乙可知，當(dāng)時(shí)，物塊的機(jī)械能為零，則選擇的重力勢(shì)能的零勢(shì)能面是A點(diǎn)所在水平面，故B錯(cuò)誤；
D．由上述分析可知，在過(guò)程中，推力F逐漸減小到零，設(shè)斜面傾角為，物塊質(zhì)量為m，則根據(jù)牛頓第二定律有
可知，隨著F的逐漸減小，則物塊的加速度先沿斜面向上減小，當(dāng)后，物塊的加速度沿斜面向下逐漸增大，故D錯(cuò)誤。
故選C。
8. 如圖所示為“高溫”超導(dǎo)電纜，它能在左右電阻降為零，其輸電損耗主要來(lái)自于循環(huán)冷卻系統(tǒng)，如果用其替代普通電纜輸電，可大大降低電能損失。某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為200kW，發(fā)電機(jī)的輸出電壓為250V，普通電纜總電阻為。假定該水電站改用超導(dǎo)電纜輸電，保持輸送電壓不變，輸電損失的功率為160W，若該損耗是普通電纜損耗的25%，則（ ）

A. 水電站的輸送電壓為250VB. 超導(dǎo)電纜中的輸送電流為800A
C. 普通電纜輸電電線上損失的電壓為8VD. 采用了高壓輸電，且升壓變壓器匝數(shù)比為1:100
【答案】D
【解析】
【詳解】C．普通電纜輸電電線上損失的功率為
由，解得普通電纜輸電電線上的電流
普通電纜輸電電線上損失的電壓為
故C錯(cuò)誤；
D．發(fā)電機(jī)的輸出電流為
采用了高壓輸電，且升壓變壓器匝數(shù)比為
故D正確；
A．對(duì)升壓變壓器，解得
故A錯(cuò)誤；
B．該水電站改用超導(dǎo)電纜輸電，保持輸送電壓不變，超導(dǎo)電纜中的輸送電流為
故B錯(cuò)誤。
故選D。
9. 日本政府宣布將從2023年8月24日開(kāi)始，將福島第一核電站核污染水排入海洋，這種行為遭到多國(guó)的質(zhì)疑和反對(duì)，這是因?yàn)楹藦U水中含有大量的放射性元素，會(huì)嚴(yán)重影響全球海洋生態(tài)環(huán)境安全和各國(guó)人民的生命健康。核廢水中的發(fā)生衰變時(shí)的核反應(yīng)方程為，該核反應(yīng)過(guò)程中放出的能量為。設(shè)的比結(jié)合能為，的比結(jié)合能為，X的比結(jié)合能為，已知光在真空中的傳播速度為c，則下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 在該核反應(yīng)方程中，X表示電子
B. 該核反應(yīng)過(guò)程中放出的能量
C. 隨著外界環(huán)境的變化，衰變的半衰期也會(huì)隨著變化
D. 若把X粒子射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它一定受到洛倫茲力作用
【答案】B
【解析】
【詳解】A．根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可知，在該核反應(yīng)方程中，X表示，故A錯(cuò)誤；
B．比結(jié)合能為原子核的結(jié)合能與核子數(shù)之比，由于X表示，則該核反應(yīng)過(guò)程中放出的能量為
故B正確；
C．半衰期不會(huì)隨著外界環(huán)境的變化而變化，故C錯(cuò)誤；
D．若X粒子射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向與磁場(chǎng)方向平行，則不受洛倫茲力的作用，故D錯(cuò)誤。
故選B。
10. 利用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可形成駐波。如圖，連接電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的交流電源頻率為50Hz，一條彈性繩左端連接電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振片，右端過(guò)支架的P點(diǎn)掛一重物M。振片的振動(dòng)能在繩中形成向右傳播的一列機(jī)械波，該波在P點(diǎn)反射后能產(chǎn)生向左傳播的機(jī)械波，兩列機(jī)械波的頻率、振幅均相等，此時(shí)在繩中形成駐波，如圖所示。A、C質(zhì)點(diǎn)始終靜止不動(dòng)，B、D質(zhì)點(diǎn)振幅最大，其余各質(zhì)點(diǎn)振幅依次變化，已知質(zhì)點(diǎn)平衡位置間距離，E質(zhì)點(diǎn)的平衡位置在A、B兩質(zhì)點(diǎn)的平衡位置之間。時(shí)刻，D質(zhì)點(diǎn)正處于波谷，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 兩列波的波長(zhǎng)均為2.4m
B. 兩列波的波速均為120m/s
C. 時(shí)，E質(zhì)點(diǎn)正位于平衡位置向上運(yùn)動(dòng)
D. 時(shí)，B質(zhì)點(diǎn)正位于平衡位置向下運(yùn)動(dòng)
【答案】D
【解析】
【詳解】A．B、D是相鄰的振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，若其中一個(gè)點(diǎn)是波峰與波峰相遇的位置，則另一個(gè)點(diǎn)是波谷與波谷相遇的位置，可知B、D平衡位置間距離為，可得
λ=4.8m
故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)波速的公式，有
v=λf=4.8×50m/s=240m/s
故B正確；
CD．根據(jù)題意可知
t=0時(shí)刻，D點(diǎn)處于波谷，是波谷與波谷相遇處，則B是波峰與波峰相遇處，再經(jīng)極短時(shí)間E點(diǎn)參與兩列波的振動(dòng)，速度分別為v1，v2，t=0時(shí)刻v1、v2大小相等方向相反，合速度為零，E處于波峰，經(jīng)極短時(shí)間后合速度向下，E向下振動(dòng)，則經(jīng)時(shí)間B和E均正位于平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D正確。
故選D。
11. 太陽(yáng)帆飛船是利用太陽(yáng)光的壓力進(jìn)行太空飛行的航天器，由于太陽(yáng)光具有連續(xù)不斷、方向固定等特點(diǎn)，借助太陽(yáng)帆為動(dòng)力的航天器在太陽(yáng)光光子的撞擊下，航天器的飛行速度會(huì)不斷增加，并最終飛抵距地球非常遙遠(yuǎn)的天體。現(xiàn)有一艘質(zhì)量為m的太陽(yáng)帆飛船，假如僅受太陽(yáng)光子的作用下在太空中運(yùn)行，其帆面與太陽(yáng)光垂直。設(shè)帆能100%地反射太陽(yáng)光，帆的面積為S，且單位面積上每秒接受到的太陽(yáng)輻射能量為E，已知太陽(yáng)輻射的光子的波長(zhǎng)均近似取為。不計(jì)太陽(yáng)光反射時(shí)頻率的變化，已知普朗克常量為h，光速為c、則下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 飛船每秒鐘獲得的能量為ES
B. 光子被反射后，光子速度略有降低
C. 每秒射到帆面上的光子數(shù)
D. 飛船得到的加速度為
【答案】D
【解析】
【分析】
【詳解】A．飛船每秒接受到的太陽(yáng)能為ES，又會(huì)被反射掉，所以飛船每秒鐘獲得的能量不是ES。A錯(cuò)誤；
B．光子被反射后，光子速度仍然是光速。B錯(cuò)誤；
CD．光子能量為
單位面積上每秒接受到的光子數(shù)為
每秒射到帆面上的光子數(shù)為
根據(jù)動(dòng)量定理，飛船單位時(shí)間獲得的作用力為
根據(jù)牛頓第二定律得飛船得到的加速度為
C錯(cuò)誤，D正確。
故選D。
12. 范德格拉夫靜電加速器由兩部分組成，一部分是產(chǎn)生高電壓的裝置，叫作范德格拉夫起電機(jī)，加速罩（即金屬球殼）是一個(gè)鋁球，由寬度為D、運(yùn)動(dòng)速度為v的一條橡膠帶對(duì)它充電，從而使加速罩與大地之間形成穩(wěn)定的高電壓U。另一部分是加速管和偏轉(zhuǎn)電磁鐵，再加上待加速的質(zhì)子源就構(gòu)成了一臺(tái)質(zhì)子靜電加速器，如圖中所示。抽成真空的加速管由多個(gè)金屬環(huán)及電阻組成，金屬環(huán)之間由玻璃隔開(kāi)，各環(huán)與電阻串聯(lián)。從質(zhì)子源引出的質(zhì)子進(jìn)入真空加速管加速，然后通過(guò)由電磁鐵產(chǎn)生的一個(gè)半徑為b的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域引出打擊靶核。已知質(zhì)子束的等效電流為，通過(guò)電阻的電流為，質(zhì)子的比荷。單位面積上的電荷量叫做電荷面密度。下列說(shuō)法不正確的是（ ）
A. 若不考慮傳送帶和質(zhì)子源的影響，加速罩內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零
B. 若不考慮傳送帶和質(zhì)子源的影響，加速罩內(nèi)的電勢(shì)大小等于U
C. 要維持加速罩上大小為U的穩(wěn)定電壓，噴射到充電帶表面上的電荷面密度為
D. 質(zhì)子束進(jìn)入電磁鐵，并做角度為的偏轉(zhuǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度
【答案】D
【解析】
【詳解】A．加速罩外表面均勻帶電，則加速罩是一個(gè)等勢(shì)體，則加速罩內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，故A正確；
B．加速罩與大地之間形成穩(wěn)定的高電壓U，大地電勢(shì)為零，加速罩是一個(gè)等勢(shì)體，所以加速罩內(nèi)的電勢(shì)大小等于U，故B正確；
C．時(shí)間內(nèi)噴射到充電帶表面上的電荷量為
時(shí)間內(nèi)噴射到充電帶表面上的面積為
則噴射到充電帶表面上的電荷面密度為
故C正確；
D．根據(jù)動(dòng)能定理有
質(zhì)子束進(jìn)入電磁鐵的速度為
質(zhì)子束進(jìn)入電磁鐵，并做角度為的偏轉(zhuǎn)，由幾何知識(shí)可得
根據(jù)洛倫茲力提供向心力有
聯(lián)立可得，磁感應(yīng)強(qiáng)度為
故D錯(cuò)誤。
故選D。
13. 如圖所示是一個(gè)外徑為、內(nèi)徑為R的某材料制成的半球形空心球殼，為其對(duì)稱軸，一半徑為R的遮光板圓心過(guò)軸且垂直該軸放置。一束平行軸的光從半球外表面射入，此時(shí)恰好沒(méi)有光線從半徑為R的球殼內(nèi)表面射出，且從擋板上下邊緣射入的兩束平行光線進(jìn)入球殼后從外球面射出時(shí)，兩光線的夾角為，則該材料的折射率為（ ）
A. B. C. 1.5D. 2
【答案】A
【解析】
【詳解】根據(jù)題意作出光的折射如圖
根據(jù)幾何關(guān)系可知
根據(jù)折射定律可知
根據(jù)全反射臨界角公式有
從擋板上下邊緣射入的兩束平行光線進(jìn)入球殼后從外球面射出時(shí)，兩光線的夾角為，根據(jù)幾何關(guān)系有
解得
故選A。
二、選擇題II（本題共2小題，每小題3分，共6分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）
14. 下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 晶體熔化時(shí)吸收熱量，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能在增加
B. 空調(diào)的工作說(shuō)明了熱量可以從低溫物體傳到高溫物體
C. 第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)違反了能量守恒定律
D. 0℃和100℃氧氣分子的速率都呈現(xiàn)“中間多，兩頭少”的分布特點(diǎn)
【答案】BD
【解析】
【詳解】A．晶體熔化時(shí)吸收熱量，溫度不變，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能不變，故A錯(cuò)誤；
B．熱量只能自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體，不自發(fā)地情況下可以從低溫物體傳到高溫物體，空調(diào)的工作說(shuō)明了熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，不違反能量守恒定律，故B正確；
C．第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)違反了熱力學(xué)第二定律，故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)分子運(yùn)動(dòng)速率的統(tǒng)計(jì)規(guī)律可知，0℃和100℃氧氣分子的速率都呈現(xiàn)“中間多，兩頭少”的分布特點(diǎn)，故D正確；
故選BD。
15. 光電倍增管是檢測(cè)微弱光信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換元件，具有極高的靈敏度和超快的時(shí)間響應(yīng)。管內(nèi)除光電陰極和陽(yáng)極外，兩極間還放置多個(gè)倍增電極。使用時(shí)相鄰兩倍增電極間均加有電壓，以此來(lái)加速電子。如圖所示，光電陰極受光照后釋放出光電子，在電場(chǎng)作用下射向第一倍增電極，引起電子的二次發(fā)射，激發(fā)出更多的電子，然后在電場(chǎng)作用下飛向下一個(gè)倍增電極，又激發(fā)出更多的電子，如此電子數(shù)不斷倍增，使得光電倍增管的靈敏度比普通光電管要高得多，可用來(lái)檢測(cè)微弱光信號(hào)。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 光電倍增管正常工作時(shí)，每個(gè)極板都發(fā)生了光電效應(yīng)
B. 光電倍增管中增值的能量來(lái)源于相鄰兩個(gè)倍增電極間的加速電場(chǎng)
C. 圖中四塊極板的電勢(shì)為
D. 每個(gè)光電倍增管都適用于檢測(cè)各種頻率的光
【答案】BC
【解析】
【詳解】A．光電效應(yīng)是當(dāng)光子的頻率大于極限頻率時(shí)，物質(zhì)內(nèi)部的電子能夠吸收光子的能量后逸出的現(xiàn)象，而光電倍增管正常工作時(shí)，每個(gè)倍增電極上被加速后的電子，撞擊激發(fā)出更多的電子，這一點(diǎn)不符合光電效應(yīng)現(xiàn)象的特點(diǎn)，故不屬于光電效應(yīng)，故A錯(cuò)誤；
B．電子在光電倍增管運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中只有電場(chǎng)力做功，光電倍增管中增值的能量來(lái)源于相鄰兩倍增電極間的加速電場(chǎng)，故B正確；
C．電子帶負(fù)電，加速電場(chǎng)的電場(chǎng)方向與電子運(yùn)動(dòng)方向相反，所以圖中四塊極板的電勢(shì)為，故C正確；
D．只有滿足一定頻率的光照射時(shí)才能發(fā)生光電效應(yīng)，從而逸出光電子，可知光電倍增管并不是適用于各種頻率的光，故D錯(cuò)誤。
故選BC。
非選擇題部分
三、非選擇題（本題共5小題，共55分）
實(shí)驗(yàn)題（I、II、III三題共14分）
16. “驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)的裝置如圖1所示。
（1）下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是________；
A．將電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，并把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器平面與紙帶限位孔調(diào)整在豎直方向
B．將電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到220V交流電源上
C．選擇打好的紙帶，確定開(kāi)始打點(diǎn)的位置O，從紙帶上數(shù)出打點(diǎn)數(shù)n，得到重錘下落的時(shí)間t和紙帶在這段時(shí)間內(nèi)的長(zhǎng)度h，根據(jù)公式計(jì)算出重錘速度（g為重力加速度），再進(jìn)一步驗(yàn)證機(jī)械能守恒
（2）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的誤差，下列說(shuō)法正確的是________；
A．重錘質(zhì)量稱量不準(zhǔn)會(huì)造成較大的誤差
B．重錘體積一定時(shí)，用密度大的材質(zhì)，有利減小誤差
C．實(shí)驗(yàn)中摩擦不可避免，紙帶越短，摩擦力做功越少，實(shí)驗(yàn)誤差越小
（3）小李在驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律后，想用此裝置探究磁鐵在銅管中下落時(shí)受電磁阻尼作用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示，將重錘換銅管成磁鐵，并在紙帶限位孔的正下方豎直放置一銅管，且與限位孔在同一豎直線。小李按正確步驟進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，得到一條紙帶如圖3所示。確定一合適的點(diǎn)為O點(diǎn)，每個(gè)打點(diǎn)標(biāo)為a，b，…，h。例如，為了得到b點(diǎn)的速度，計(jì)算方法I：；計(jì)算方法II：。其更合理的方法是________（填“I”或“II”）。從紙帶上的打點(diǎn)分布，試定性描述磁鐵在銅管中的運(yùn)動(dòng)情況________________。
【答案】 ①. A ②. B ③. I ④. 先加速運(yùn)動(dòng)，后勻速運(yùn)動(dòng)
【解析】
【詳解】（1）[1]A．將電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，并把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器平面與紙帶限位孔調(diào)整在豎直方向，從而減小實(shí)驗(yàn)誤差，故A正確；
B．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是4~6V交流電源，故B錯(cuò)誤；
C．使用公式計(jì)算出重錘速度，則已經(jīng)把重錘運(yùn)動(dòng)看作自由落體運(yùn)動(dòng)了，則驗(yàn)證的機(jī)械能守恒的表達(dá)式就已經(jīng)恒成立了，應(yīng)使用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度公式來(lái)計(jì)算重錘速度，故C錯(cuò)誤。
故選A。
（2）[2]A．要驗(yàn)證的關(guān)系式為
等式兩邊消掉m，則實(shí)驗(yàn)中不需要稱量重錘的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；
B．重錘體積一定時(shí)，用密度大的材質(zhì)，減小空氣阻力，有利減小誤差，故B正確；
C．在打紙帶時(shí)，紙帶太短了，不易打出符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，故C錯(cuò)誤。
故選B。
（3）[3]b點(diǎn)的速度是根據(jù)平均速度來(lái)計(jì)算的，其中越接近于0，則時(shí)間內(nèi)的平均速度越接近b點(diǎn)的瞬時(shí)速度，所以更合理的方法是“Ⅰ”。
[4]從紙帶可知，紙帶上打的點(diǎn)與點(diǎn)間的間隔是先越來(lái)越稀疏，然后點(diǎn)與點(diǎn)間的間隔相等，所以磁鐵在銅管中的是先加速運(yùn)動(dòng)，后勻速運(yùn)動(dòng)。
17. 在“測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)中：
（1）如圖甲所示，已經(jīng)連接了一部分電路，請(qǐng)?jiān)诖痤}紙上對(duì)應(yīng)位置將電路連接完整_________。
（2）合上開(kāi)關(guān)后，進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量。某次測(cè)量時(shí)，電流表指針位置如圖乙所示，則此時(shí)回路的電流為_(kāi)_______A。
（3）實(shí)驗(yàn)最終測(cè)出7組I、R（外電阻）值，在坐標(biāo)系中描出各對(duì)應(yīng)點(diǎn)，如圖丙所示。請(qǐng)?jiān)诖痤}紙上對(duì)應(yīng)位置的圖中畫(huà)出此電路的外電阻和總電流倒數(shù)的關(guān)系圖線________，并根據(jù)圖線確定該干電池的內(nèi)阻為_(kāi)_______（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。
【答案】 ①. ②. 0.22##0.23##0.24 ③. ④.
【解析】
【詳解】（1）[1]該題中沒(méi)有電壓表，只能用電流表和電阻箱來(lái)測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，電路連線如圖：
（2）[2]電流表用0.6A量程，最小刻度為0.02A，則此時(shí)回路的電流為0.24A。
（3）[3]畫(huà)出此電路的外電阻和總電流倒數(shù)的關(guān)系圖線如圖
[4]根據(jù)
可得
取圖像上的兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)（5.40,4）、（0.80,1）帶入公式
解得
r=0.73Ω
18. 以下實(shí)驗(yàn)中，說(shuō)法正確的是（ ）
A. 油膜法估測(cè)分子直徑的大小是一種通過(guò)測(cè)量宏觀量來(lái)測(cè)量微觀量的方法
B. 利用歐姆表測(cè)電阻時(shí)，如果阻值未知，必須先選擇倍率最大擋位進(jìn)行試測(cè)
C. 在探究氣體發(fā)生等溫變化遵循的規(guī)律時(shí)一定要保證封閉的氣體不漏氣
D. “探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實(shí)驗(yàn)中用的電表是交流電壓表
【答案】AC
【解析】
【詳解】A．通過(guò)測(cè)量純油酸體積和油膜面積來(lái)測(cè)量油酸分子直徑，是一種通過(guò)測(cè)量宏觀量來(lái)測(cè)量微觀量的方法，故A正確；
B．利用歐姆表測(cè)電阻時(shí)，如果阻值未知，必須先選擇倍率最小的擋位進(jìn)行試測(cè)，故B錯(cuò)誤；
C．在探究氣體發(fā)生等溫變化遵循的規(guī)律時(shí)一定要保證封閉的氣體不漏氣，故C正確；
D．“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實(shí)驗(yàn)中用的電表是靈敏電流計(jì)，故D錯(cuò)誤。
故選AC。
19. 如圖所示，一個(gè)內(nèi)部帶有氣密性良好活塞的絕熱氣缸，在其頂部開(kāi)口并帶有卡環(huán)。忽略氣缸壁及活塞的厚度，如果氣缸高為H，橫截面積為S。初始時(shí)，活塞位于氣缸一半高度處且與兩根已被壓縮了0.25H的彈簧相連，缸內(nèi)氣體初始溫度為，不計(jì)一切摩擦，其中每根彈簧勁度系數(shù)，活塞質(zhì)量為。現(xiàn)在通過(guò)氣缸內(nèi)的電熱絲加熱氣體，活塞緩緩上升，直至剛好到達(dá)氣缸頂部，求：
（1）求初始狀態(tài)時(shí)，被封閉氣體的壓強(qiáng)p；
（2）求活塞剛好到達(dá)氣缸頂部時(shí)封閉氣體的溫度T；
（3）若已知在整個(gè)加熱過(guò)程中，氣體吸收熱量為Q，求氣體內(nèi)能的變化量。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）溫度為時(shí)，對(duì)活塞，根據(jù)平衡條件有
解得
（2）活塞恰好到達(dá)氣缸頂部的過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)體積溫度都在變化，則末狀態(tài)的壓強(qiáng)關(guān)系為
解得
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程
解得
（3）第一解法：對(duì)活塞由動(dòng)能定理
解得
根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得
第二解法：當(dāng)氣體溫度為時(shí)，體積為0.5HS；當(dāng)活塞恰好到達(dá)氣缸頂部時(shí)，氣體溫度升高的過(guò)程中，氣體做體積變大壓強(qiáng)變大的變化，在這個(gè)過(guò)程中，壓強(qiáng)關(guān)于上升高度成線性關(guān)系，故有氣體對(duì)外做功為
根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得
20. 小明設(shè)計(jì)了如圖所示的彈珠彈射游戲裝置。固定在水平面上的彈珠發(fā)射器發(fā)射一質(zhì)量的小彈珠，沿由水平直軌道和豎直半圓形軌道AB運(yùn)動(dòng)并從B處水平飛出，然后恰好進(jìn)入圓弧形管道CD，并從該管道的D處水平滑出，撞擊放置在平臺(tái)上質(zhì)量的碰撞緩沖裝置PQ，該裝置中的輕彈簧一端固定在擋板Q上，另一端連接質(zhì)量可不計(jì)、且能自由滑動(dòng)的小擋板P，小彈珠碰到擋板P時(shí)緊貼擋板一起運(yùn)動(dòng)，但不粘連。已知、、、，不考慮所有摩擦和空氣阻力及碰撞時(shí)能量的損失，軌道固定，緩沖裝置PQ可在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)，求：
（1）彈珠發(fā)射器發(fā)出小彈珠的初速度大小；
（2）緩沖裝置中彈簧所能獲得的最大彈性勢(shì)能；
（3）小彈珠再次回到D點(diǎn)時(shí)的速度。
【答案】（1）6m/s；（2）2J；（3），方向向右
【解析】
【詳解】（1）彈珠恰好進(jìn)入管道，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有
，
解得
由能量守恒定律，有
解得
（2）設(shè)小彈珠碰前的速度為，由能量守恒，有
解得
碰撞時(shí)動(dòng)量守恒，碰后共同速度為
解得
最大彈性勢(shì)能
（3）根據(jù)彈性碰撞，有
，
解得
所以小彈珠再次回到D點(diǎn)時(shí)的速度大小為，方向向右。
21. 如圖所示，在空間有上下兩個(gè)足夠長(zhǎng)的水平光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、和水平光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ、，間距均為，電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌豎直高度差為。上導(dǎo)軌最左端接一電阻，虛線ab左側(cè)區(qū)域的寬度，，存在著豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化為。虛線ab右側(cè)區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度。，豎直線NP與的右側(cè)空間存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度。上、下導(dǎo)軌中垂直導(dǎo)軌分別放置兩根相同的導(dǎo)體棒cd和導(dǎo)體棒ef，棒長(zhǎng)均為，質(zhì)量均為，電阻均為。時(shí)刻閉合開(kāi)關(guān)K，cd在安培力的作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，金屬棒cd在離開(kāi)水平導(dǎo)軌MN、前已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。導(dǎo)體棒cd從離開(kāi)下落到地面平行導(dǎo)軌后，豎直速度立即變?yōu)榱?，水平速度不變?br>（1）開(kāi)關(guān)K閉合瞬間時(shí)，流過(guò)導(dǎo)體棒cd的電流I；
（2）導(dǎo)體棒cd離開(kāi)水平導(dǎo)軌時(shí)的速度；
（3）若導(dǎo)體棒cd與導(dǎo)體棒ef恰好不相碰，求導(dǎo)體棒ef初始位置與的水平距離x。
【答案】（1）0.0625A；（2）1m/s；（3）1.2m
【解析】
【詳解】（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，開(kāi)關(guān)閉合時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
導(dǎo)體棒cd的電流
（2）導(dǎo)體棒做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)通過(guò)導(dǎo)體棒的電流為零時(shí)，即穿過(guò)回路的磁通量為零時(shí)導(dǎo)體棒的速度達(dá)到穩(wěn)定，導(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)回路磁通量不變，即
代入數(shù)據(jù)接解得，導(dǎo)體棒cd離開(kāi)水平導(dǎo)軌時(shí)的速度
（3）導(dǎo)體棒離開(kāi)水平軌道后，從離開(kāi)到落地的時(shí)間
在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平位移
解得
兩導(dǎo)體棒在相互作用過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒
解得
對(duì)導(dǎo)體棒ef應(yīng)用動(dòng)量定理
解得
22. 如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xyy軸左側(cè)存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在y軸的右側(cè)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)右邊界放一豎直的屏，屏與y軸平行，且與y軸間距為2L。電場(chǎng)中有一點(diǎn)A其坐標(biāo)為，從A點(diǎn)以初速度大小為沿y軸正方向射出一質(zhì)量為m、電量為q的正電荷粒子，粒子重力不計(jì)。粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O進(jìn)入磁場(chǎng)并恰好打在屏上的P點(diǎn)，P點(diǎn)在x軸上。求：
（1）粒子在O點(diǎn)的速度大小以及電場(chǎng)強(qiáng)度的大小；
（2）粒子從A到P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間及磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；
（3）保持其它條件不變，改變磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，讓磁場(chǎng)在0.5B到2B之間變化，粒子可打到屏的范圍；
（4）保持其它條件不變，且保持（2）問(wèn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，并在磁場(chǎng)區(qū)再加一個(gè)大小與（1）問(wèn)中電場(chǎng)強(qiáng)度相等、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），粒子恰好打在屏上Q點(diǎn)，Q點(diǎn)的坐標(biāo)為，求粒子打在Q點(diǎn)時(shí)速度方向與水平方向的夾角。
【答案】（1）；；（2）；；（3）P點(diǎn)上下；（4）
【解析】
【詳解】（1）粒子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)

解得
水平方向由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知
解得
（2）A到O的運(yùn)動(dòng)時(shí)間
在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由幾何關(guān)系可知軌道半徑為
運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
從A到P運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為
帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
解得
（3）當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5B時(shí)，帶電粒子的運(yùn)動(dòng)半徑為
分析可得帶電粒子將垂直打在屏P上方的某點(diǎn)，設(shè)為M點(diǎn)，由幾何關(guān)系可得
當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B時(shí)，帶電粒子的運(yùn)動(dòng)半徑為
分析可得帶電粒子打不到屏。
當(dāng)粒子軌跡與屏相切時(shí)，為屏上的最低點(diǎn)，設(shè)為N點(diǎn)，這時(shí)圓的半徑為，由幾何關(guān)系
可得
故粒子可打到屏上范圍為P點(diǎn)上下的范圍。
（4）帶電粒子從O點(diǎn)到Q點(diǎn)，向右為正方向，由水平方向應(yīng)用動(dòng)量定理

解得
根據(jù)動(dòng)能定理

解得
粒子打在Q點(diǎn)時(shí)速度方向與水平方向的夾角為，
解得

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