學(xué)校:___________姓名：___________班級(jí)：___________考號(hào)：___________
一、單選題
1．2023年9月21日的“天宮課堂”第四課中，航天員演示了關(guān)于陀螺的實(shí)驗(yàn)。對(duì)于在空間站中處于“靜止”狀態(tài)的陀螺，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．陀螺沒(méi)有慣性B．陀螺不受任何力的作用
C．陀螺所受地球引力充當(dāng)向心力D．陀螺所受合外力為零
2．采用降噪技術(shù)的耳機(jī)是通過(guò)主動(dòng)產(chǎn)生一列聲波來(lái)抵消噪音。某段噪音信號(hào)如圖所示，以下主動(dòng)產(chǎn)生的信號(hào)中可以最大程度的消除該噪音信號(hào)的是（ ）
A．B．
C．D．
3．如圖所示是交流發(fā)電機(jī)的示意圖。裝置中兩磁極之間產(chǎn)生的磁場(chǎng)可近似為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，n匝正方形線(xiàn)框abcd繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為，線(xiàn)框的邊長(zhǎng)均為，總電阻為R。圖示時(shí)刻線(xiàn)框平面剛好與磁場(chǎng)垂直，取線(xiàn)框中感應(yīng)電流方向?yàn)檎较颍詧D示時(shí)刻為時(shí)刻，則該線(xiàn)框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的表達(dá)式是（ ）
A．B．
C．D．
4．中國(guó)新一代粒子研究利器“超級(jí)陶粲”裝置近日正式啟動(dòng)，靜電分析器是其重要組成部分。靜電分析器的兩電極之間存在如圖所示的靜電場(chǎng)，該靜電場(chǎng)中任意一點(diǎn)電場(chǎng)方向均沿半徑方向指向圓心，大小均滿(mǎn)足（k為與裝置有關(guān)的常數(shù)，為該點(diǎn)到圓心O的距離）。某次實(shí)驗(yàn)中、粒子由入射口P進(jìn)入靜電分析器，分別沿軌跡Ⅰ、Ⅱ僅在電場(chǎng)力作用下做圓心為O的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最后從Q射出，則兩粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)具有相同的（ ）
A．速率B．角速度C．動(dòng)量大小D．動(dòng)能
5．小球在液體中運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)受到粘滯阻力，已知小球所受的粘滯阻力與運(yùn)動(dòng)速率成正比。如圖所示，一小球在液體的上方某高度處由靜止釋放，然后落入液體中。下列描述小球在液體內(nèi)運(yùn)動(dòng)的速度v與時(shí)間的關(guān)系圖像可能正確的是（ ）
A．B．C．D．
6．一長(zhǎng)度為L(zhǎng)的絕緣空心管MN水平放置在光滑水平桌面上，空心管內(nèi)壁光滑，M端有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電小球。空心管右側(cè)某一區(qū)域內(nèi)分布著垂直于桌面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其邊界與空心管平行?？招墓芎托∏蛞源怪庇诳招墓艿乃俣葀水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)后空心管在外力作用下仍保持速度v不變，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．洛倫茲力對(duì)小球做正功B．空心管對(duì)小球不做功
C．在離開(kāi)空心管前，小球做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)D．在離開(kāi)空心管瞬間，小球的速度為
7．已知質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的萬(wàn)有引力為零。假設(shè)地球是一質(zhì)量分布均勻的球體，半徑為R。若在地球內(nèi)部修一條距離地心O點(diǎn)半徑為r的圓管形軌道，軌道的內(nèi)徑遠(yuǎn)小于r。可視為質(zhì)點(diǎn)的物體以速率v在軌道內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且與軌道無(wú)相互作用，已知地球表面的重力加速度為g，則物體的速率為（ ）
A．B．C．D．
8．如圖所示，水平地面上固定一半徑為的半圓形障礙物，有一小球自地面上A點(diǎn)以初速度斜向上射出。取重力加速度，為使小球能夠越過(guò)障礙物，則發(fā)射速度的最小值為（ ）
A．B．C．D．
二、多選題
9．兩個(gè)點(diǎn)電荷分別固定在a點(diǎn)和b點(diǎn)，如圖所示為利用電腦軟件描繪出的兩電荷所產(chǎn)生電場(chǎng)中的等差等勢(shì)面，若選擇無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．兩電荷為同種電荷
B．a(chǎn)點(diǎn)處電荷的電荷量大于b點(diǎn)處電荷的電荷量
C．除無(wú)窮遠(yuǎn)處外，a、b兩點(diǎn)所在直線(xiàn)上還存在兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)為零的位置
D．除無(wú)窮遠(yuǎn)處外，a、b兩點(diǎn)所在直線(xiàn)上還存在兩個(gè)電勢(shì)為零的位置
10．如圖所示，兩塊完全相同的條形磁鐵靜置在粗糙的水平木板上，若要使兩塊磁鐵吸引在一起，整個(gè)裝置可以（ ）
A．豎直向下加速運(yùn)動(dòng)B．豎直向上加速運(yùn)動(dòng)
C．水平向右加速運(yùn)動(dòng)D．水平向左加速運(yùn)動(dòng)
11．如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊在水平向右的外力F作用下由靜止開(kāi)始沿水平面運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中外力F隨位移x的變化滿(mǎn)足，已知滑塊與桌面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)（g為重力加速度），下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．滑塊向右運(yùn)動(dòng)的最大位移為
B．滑塊最終能回到出發(fā)點(diǎn)
C．滑塊運(yùn)動(dòng)的最大速度為
D．從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到物塊最終靜止，物塊與水平桌面因摩擦產(chǎn)生的熱量為
12．如圖所示，一質(zhì)量為m的斜面靜置在水平面上，某時(shí)刻一質(zhì)量也為m的小木塊自斜面頂端由靜止開(kāi)始沿斜面下滑，已知斜面的傾角為，不計(jì)所有摩擦，木塊可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．木塊下滑過(guò)程中，木塊與斜面的水平位移大小之比為1：1
B．木塊剛下滑到斜面底端時(shí)，木塊與斜面的速度大小之比為1：1
C．木塊下滑過(guò)程中，木塊與斜面的加速度大小之比為
D．木塊下滑過(guò)程中，木塊與斜面的加速度大小之比為
三、實(shí)驗(yàn)題
13．某實(shí)驗(yàn)小組利用手機(jī)內(nèi)置的加速度傳感器探究碰撞中的動(dòng)量是否守恒，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①將兩手機(jī)A、B放入防撞包內(nèi)，然后用等長(zhǎng)的輕細(xì)繩分別懸掛在同一高度處的O、點(diǎn)，靜止時(shí)A、B剛好接觸，如圖甲所示；
②將手機(jī)A拉高至某一位置，然后由靜止釋放，手機(jī)A擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與手機(jī)B發(fā)生碰撞，如圖乙所示；
③利用電腦軟件遠(yuǎn)程控制手機(jī)并記錄兩手機(jī)水平方向的加速度隨時(shí)間變化圖像，如圖丙（a）、丙（b）所示；
④將圖像進(jìn)一步處理，如圖丁所示，根據(jù)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而驗(yàn)證手機(jī)碰撞過(guò)程中是否滿(mǎn)足動(dòng)量守恒。
分析實(shí)驗(yàn)，回答以下問(wèn)題：
（1）為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，本?shí)驗(yàn)還必須測(cè)量的物理量有
A．手機(jī)A、B的質(zhì)量 B．細(xì)繩的繩長(zhǎng) C．手機(jī)A拉高的高度
（2）軟件中設(shè)置加速度水平向左為正，圖丙 （填“（a）”或者“（b）”）圖為·A手機(jī)的圖像；
（3）若測(cè)得手機(jī)A的質(zhì)量為kg，手機(jī)B的質(zhì)量為kg，根據(jù)圖丁所示數(shù)據(jù)可知，碰撞過(guò)程中手機(jī)A的動(dòng)量變化量大小為 ，手機(jī)B的動(dòng)量變化量大小為 ，·由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知兩手機(jī)在碰撞過(guò)程中滿(mǎn)足動(dòng)量守恒。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）
14．一熱敏電阻阻值隨攝氏溫度變化滿(mǎn)足，某實(shí)驗(yàn)小組利用此熱敏電阻及其它元件制作了一個(gè)電子溫度計(jì)。其電路如圖甲所示，電路中所使用其它器材如下：
定值電阻（阻值為10.0Ω）
電阻箱（阻值為0~100.0Ω）
毫伏表（量程為200mV，內(nèi)阻非常大）
電源（電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻不計(jì)）
開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干。
（1）請(qǐng)根據(jù)圖甲所示的電路圖，用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，將圖乙所示的實(shí)物電路補(bǔ)充完整；( )
（2）為使毫伏表零刻度線(xiàn)對(duì)應(yīng)0℃，則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為 ；
（3）改裝后該溫度計(jì)的刻度線(xiàn)是否均勻 （選填“是”或“否”）；
（4）該溫度計(jì)所能測(cè)量的最高溫度為 ℃。
四、解答題
15．一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻的波形如圖甲所示，位于坐標(biāo)原點(diǎn)O處的質(zhì)點(diǎn)恰好位于平衡位置，O處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況如圖乙所示，求
（1）該波的傳播速度大小和方向；
（2）0.5s~1.0s內(nèi)O處質(zhì)點(diǎn)的路程。
16．某種新型智能化汽車(chē)獨(dú)立懸架系統(tǒng)的電磁減震器是利用電磁感應(yīng)原理制造的，如圖為其簡(jiǎn)化的原理圖。該減震器由絕緣的橡膠滑動(dòng)桿及多個(gè)單匝矩形閉合線(xiàn)圈組成，線(xiàn)圈相互靠近、彼此絕緣，固定在絕緣桿上，線(xiàn)圈之間的間隔忽略不計(jì)?；瑒?dòng)桿及線(xiàn)圈的總質(zhì)量為m，每個(gè)矩形線(xiàn)圖電阻為R，ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，bc邊長(zhǎng)為。某次減震過(guò)程中，該減震器從距離磁場(chǎng)邊緣高h(yuǎn)處由靜止自由下落，當(dāng)線(xiàn)圈2恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)減震器的速度大小為。已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，不計(jì)空氣阻力，該減震器始終保持豎直，重力加速度為g。求
（1）線(xiàn)圖1的ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間，減震器的加速度大小a；
（2）從減震器開(kāi)始下落到線(xiàn)圈2恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)所用的時(shí)間t。
17．利用磁場(chǎng)和電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)粒子偏轉(zhuǎn)或聚焦是科學(xué)實(shí)驗(yàn)中廣泛應(yīng)用的技術(shù)。如圖所示的坐標(biāo)系xOy中，在第二象限內(nèi)有一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，與x軸相切于點(diǎn)，磁場(chǎng)方向垂直于坐標(biāo)平面向外；在、的區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，電場(chǎng)區(qū)域的下邊界如圖中虛線(xiàn)所示，該邊界與x軸分別交于點(diǎn)和點(diǎn)。位于P點(diǎn)的粒子源向磁場(chǎng)內(nèi)發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q的大量正粒子，所有粒子發(fā)射時(shí)的速度大小均相等，速度方向在與x軸正向夾角為的范圍內(nèi)，所有粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)后均沿x軸正向進(jìn)入電場(chǎng)，然后能全部經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)。已知速度方向與x軸正向夾角為的粒子經(jīng)過(guò)點(diǎn)，且從M點(diǎn)到Q點(diǎn)的軌跡全部在電場(chǎng)中，不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用，并忽略磁場(chǎng)的邊界效應(yīng)。求
（1）粒子發(fā)射時(shí)的速度的大?。?br>（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?br>（3）速度方向與x軸正向夾角為120°的粒子從P點(diǎn)到Q點(diǎn)的時(shí)間；
（4）電場(chǎng)區(qū)域下邊界滿(mǎn)足的數(shù)學(xué)方程。
18．如圖所示，質(zhì)量的木板緊靠地面上的固定立柱靜置在光滑水平地面上，木板左側(cè)為一豎直擋板，右側(cè)為四分之一光滑圓弧軌道，軌道底端與木板的上表面相切于P點(diǎn)。勁度系數(shù)k＝4N/m的輕彈簧左端固定在木板的左側(cè)擋板，右側(cè)與質(zhì)量為m＝1kg的滑塊相連（未栓接）。壓縮彈簧使滑塊位于木板上的點(diǎn)，然后靜止釋放，當(dāng)滑塊第一次到達(dá)P點(diǎn)時(shí)，彈簧恰好恢復(fù)原長(zhǎng)狀態(tài)。已知OP之間的距離，滑塊與木板上表面之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)，滑塊與木板間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度，彈簧彈性勢(shì)能的表達(dá)式為（k為勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量），求
（1）滑塊剛釋放時(shí)的加速度a的大??；
（2）滑塊釋放后第一次到達(dá)P點(diǎn)過(guò)程中最大速度的大??；
（3）滑塊沖上圓弧軌道后相對(duì)P點(diǎn)能到達(dá)的最大高度；
（4）滑塊最終穩(wěn)定后的位置與P點(diǎn)之間的距離。
參考答案：
1．C
2．A
3．B
4．D
5．B
6．D
7．A
8．D
9．BD
10．ACD
11．CD
12．AC
13． A （a） 0.265 0.263
14． 20 否
15．（1）4m/s，沿x軸負(fù)方向；（2）
解析：（1）由圖可知，該波的波長(zhǎng)為
周期為
所以該波的傳播速度大小為
由圖乙可知，在后沿y軸負(fù)方向振動(dòng)，根據(jù)同側(cè)法，可知該波沿x軸負(fù)方向傳播。
（2）由圖乙可知，質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)方程為
當(dāng)時(shí)
當(dāng)時(shí)
所以0.5s~1.0s內(nèi)O處質(zhì)點(diǎn)的路程為
16．（2）；（2）
解析：（1）根據(jù)機(jī)械能守恒
ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間的速度為
根據(jù)
，，，
聯(lián)立得
（2）根據(jù)動(dòng)量定理
又
，，
得
17．（1）；（2）；（3）；（4）
解析：（1）從M點(diǎn)到Q點(diǎn)，粒子做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向有
豎直方向有
由牛頓第二定律
聯(lián)立可得，粒子發(fā)射時(shí)的速度的大小為
（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由洛倫茲力提供向心力
其中，由幾何關(guān)系得
聯(lián)立可得，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為
（3）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
粒子從離開(kāi)磁場(chǎng)到進(jìn)入電場(chǎng)的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，則
解得
粒子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，則
解得
所以速度方向與x軸正向夾角為120°的粒子從P點(diǎn)到Q點(diǎn)的時(shí)間為
（4）水平方向有
其中
化簡(jiǎn)可得
其中
聯(lián)立可得，電場(chǎng)區(qū)域下邊界滿(mǎn)足的數(shù)學(xué)方程為
18．（1）；（2）；（3）；（4）
解析：（1）根據(jù)題意可知，彈簧的形變量等于OP之間的距離，即
由牛頓第二定律可得
解得
（2）滑塊釋放后第一次到達(dá)P點(diǎn)過(guò)程中最大速度時(shí)，合力為零，得
由能量守恒得
聯(lián)立解得
（3）滑塊以最大速度沖上圓弧軌道后，由動(dòng)量守恒得
由能量守恒得
聯(lián)立解得
（4）由能量守恒
解得
由于
所以滑塊不會(huì)相對(duì)木板移動(dòng)，得

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