物理押題預(yù)測卷01
姓名:__________ 準(zhǔn)考證號:__________
本試題卷分選擇題和非選擇題兩部分，共12頁，滿分100分，考試時間90分鐘。
考生注意:
1.答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用黑色字跡的簽字筆或鋼筆分別填寫在試題卷和答題紙規(guī)定的位置上。
2.答題時，請按照答題紙上“注意事項”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在答題紙上相應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，作圖時先使用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均取10m/s2。
選擇題部分
一、選擇題Ⅰ(本題共13小題,每小題3分,共39分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的,不選、多選、錯選均不得分)
1． 2023年的諾貝爾物理學(xué)獎授予“采用實驗方法產(chǎn)生阿秒脈沖光的技術(shù)”，阿秒脈沖光是一種非常短的光脈沖，其持續(xù)時間在阿秒的量級，即，則（ ）
A．阿秒是導(dǎo)出單位 B．阿秒是國際單位制的基本單位
C．阿秒對應(yīng)的物理量是國際單位制的基本量 D．阿秒對應(yīng)的物理量是矢量
2． 2023年10月3日，在杭州亞運(yùn)會田徑女子4×100m接力決賽中，位于第8道的中國隊以43秒39的成績奪得冠軍，時隔9年重返亞洲之巔，其中第四棒運(yùn)動員是福建選手葛曼棋。如圖所示為4×100m跑道的起終點區(qū)域，部分賽道起點位置及比賽終點線如圖中所標(biāo)注，則在整個比賽中（ ）
A．43秒39表示時刻 B．每位運(yùn)動員位移的大小都為100m
C．中國隊的平均速度約為9.2m/s D．中國隊運(yùn)動員的總位移比位于第3道的新加坡隊大
3．某同學(xué)完成課外探究作業(yè)時需要測量地鐵啟動過程中的加速度，他把一根細(xì)繩的下端綁上一支圓珠筆，細(xì)繩的上端用電工膠布臨時固定在地鐵的豎直扶手上。在地鐵啟動后的某段穩(wěn)定加速過程中，細(xì)繩偏離了豎直方向，他用手機(jī)拍攝了當(dāng)時情景的照片如圖所示，拍攝方向跟地鐵前進(jìn)方向垂直。為進(jìn)一步探究，若把圓珠筆更換成兩個質(zhì)量不同的小球并用輕繩連接起來，不計空氣阻力，則它們的位置關(guān)系可能正確的是（ ）
A．B．C．D．
4．某研究小組在研究“估測甩手時指尖的最大向心加速度”課題研究時，利用攝像機(jī)記錄甩手動作，A、B、C是甩手動作最后3幀（每秒25幀）照片指尖的位置。根據(jù)照片建構(gòu)A、B之間運(yùn)動模型：開始階段，指尖A以肘關(guān)節(jié)M為圓心做圓周運(yùn)動，到接近B的最后時刻，指尖以腕關(guān)節(jié)N為圓心做圓周運(yùn)動。測得A、B之間的距離為26cm，B、N之間的距離為17cm。粗略認(rèn)為A、B之間平均速度為甩手動作最后階段指尖做圓周運(yùn)動的線速度。重力加速度為g。請估測甩手時指尖的最大向心加速度（ ）
A．5gB．10gC．25gD．50g
5．成都規(guī)劃到2030年建成27條地鐵線路，越來越多的市民選擇地鐵作為出行的交通工具。如圖所示，t=0時，列車由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，第一節(jié)車廂的前端恰好與站臺邊感應(yīng)門的一根立柱對齊。t=6s時，第一節(jié)車廂末端恰好通過這根立柱所在位置，全部車廂通過立柱所用時間18s。設(shè)各節(jié)車廂的長度相等，不計車廂間距離。則（ ）
A．該列車共有9節(jié)車廂
B．第2個6s內(nèi)有4節(jié)車廂通過這根立柱
C．倒數(shù)第二節(jié)車廂通過這根立柱的時間為s
D．第4節(jié)車廂通過這根立柱的末速度小于整列車通過立柱的平均速度
6．某校天文小組通過望遠(yuǎn)鏡觀察木星周圍的兩顆衛(wèi)星a、b，記錄了不同時刻t兩衛(wèi)星的位置變化如圖甲?，F(xiàn)以木星中心為原點，測量圖甲中兩衛(wèi)星到木星中心的距離x，以木星的左側(cè)為正方向，繪出圖像如圖乙。已知兩衛(wèi)星繞木星近似做圓周運(yùn)動，忽略在觀測時間內(nèi)觀察者和木星的相對位置變化，由此可知（ ）
A．a(chǎn)公轉(zhuǎn)周期為B．b公轉(zhuǎn)周期為
C．a(chǎn)公轉(zhuǎn)的角速度比b的小D．a(chǎn)公轉(zhuǎn)的線速度比b的大
7．西北地區(qū)夏季日照時間為13小時，冬季日照時間為8小時，如圖所示，是西北干旱地區(qū)安裝的太陽能電池板。利用這些電池板收集太陽能發(fā)電，發(fā)電總功率可達(dá)3kW，工作電壓為380V，發(fā)電總功率的30%給當(dāng)?shù)厥褂?，還有富余發(fā)電以0.4元/度（1度）價格并入國家電網(wǎng)。則下列說法可能正確的是（ ）
A．該光伏項目年發(fā)電量約為
B．該光伏項目的工作總電流約為0.3A
C．該光伏項目平均每天的發(fā)電量大約可供當(dāng)?shù)匾槐K60W的白熾燈工作約150小時
D．該光伏項目富余發(fā)電的年收入約1300元
8．由粒子打在Al27上形成的P30是不穩(wěn)定的，它衰變后會成為。將P30放射源的小孔正對垂直紙面的圓形磁場區(qū)域的直徑，假設(shè)在某段時間內(nèi)只有一個P30的原子核發(fā)生衰變，則放出粒子的徑跡可能是下列圖像中的（ ）
A． B．
C．D．
9．如圖，在邊長為L的正方形觀景水池底部中央安裝四條等長細(xì)燈帶，它們圍成一正方形，已知每條細(xì)燈帶長度約為3m，細(xì)燈帶到水面的距離，水的折射率，，則水面上有光射出的水面形狀（用斑點表示）為（ ）
A．B．C．D．
10． 2023年11月10日，我國首條具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的超高速低真空管道磁浮交通系統(tǒng)試驗線——高速飛車大同（陽高）試驗線一期主體工程完工，其速度能達(dá)1000千米/時以上，標(biāo)志著我國在新型交通領(lǐng)域的研究已邁入世界先進(jìn)行列。如圖所示．高速飛車的質(zhì)量為m，額定功率為，列車以額定功率在平直軌道上從靜止開始運(yùn)動，經(jīng)時間t達(dá)到該功率下的最大速度，設(shè)恒定阻力為，則（ ）
A．列車達(dá)到的最大速率等于B．列車達(dá)到最大速度前加速度與牽引力成正比
C．列車在時間t內(nèi)牽引力做功大于D．在時間t內(nèi)列車位移大于
11．如圖甲所示，一艘正在進(jìn)行順時針急轉(zhuǎn)彎訓(xùn)練的航母，運(yùn)動軌跡可視作半徑為R的水平圓周。航母在圓周運(yùn)動中，船身發(fā)生了向外側(cè)傾斜，且甲板法線與豎直方向夾角為，船體后視簡圖如圖乙所示。一質(zhì)量為m的小物塊放在甲板上，與甲板始終保持相對靜止，兩者之間的動摩擦因數(shù)為。假設(shè)航母的運(yùn)動半徑R、夾角不隨航速改變，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。下列說法正確的是（ ）
A．航母對小物塊的支持力B．小物塊可能只受重力、支持力兩個力作用
C．航母的航速越大，則小物塊受到的摩擦力越大D．航母的最大航速
12．如圖所示，一可視為質(zhì)點的小球，左右與兩條完全相同的輕質(zhì)橡皮繩相連，橡皮繩另外兩端固定，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時橡皮繩恰處于原長狀態(tài)，繩長為l且遵從胡克定律，小球的質(zhì)量為m，裝置處于光滑水平面上。現(xiàn)甲將小球沿垂直繩方向緩慢推動一段距離后釋放，乙將小球沿繩方向緩慢推動距離4d后釋放，且小球始終在水平面內(nèi)運(yùn)動。已知質(zhì)量為m的物體受回復(fù)力滿足時，其做簡諧運(yùn)動對應(yīng)的振動周期為，則兩種情況下小球首次回到平衡位置所需時間的比值為（ ）
A．B．1∶2C．D．2∶1
13．如圖裝置可形成穩(wěn)定的輻向磁場，磁場內(nèi)有匝數(shù)為n、半徑為R的圓形線圈，在時刻線圈由靜止釋放，經(jīng)時間t速度變?yōu)関，假設(shè)此段時間內(nèi)線圈所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B，線圈導(dǎo)線單位長度的質(zhì)量、電阻分別為m、r，重力加速度為g，下列說法正確的是（ ）
A．在t時刻線圈的加速度大小為 B．0~t時間內(nèi)通過線圈的電荷量為
C．0~t時間內(nèi)線圈下落高度為 D．線圈下落過程中，通過線圈的磁通量始終為零
二、選擇題Ⅱ(本題共2小題,每小題3分,共6分。每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的。全部選對的得3分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分)
14． “夢天號”實驗艙攜帶世界首套可相互比對的冷原子鐘組發(fā)射升空，對提升我國導(dǎo)航定位、深空探測等技術(shù)具有重要意義。如圖所示為某原子鐘工作的四能級體系，原子吸收波長為的光子從基態(tài)能級躍遷至激發(fā)態(tài)能級，然后自發(fā)輻射出波長為的光子，躍遷到“鐘躍遷”的上能級，并在一定條件下躍遷到“鐘躍遷”的下能級，并輻射出波長為的光子，實現(xiàn)受激輻射，發(fā)出鐘激光，最后輻射出波長為的光子回到基態(tài)。則（ ）
A．該鐘激光的光子的能量
B．該鐘激光的光子的動量
C．該原子鐘產(chǎn)生的鐘激光的波長
D．該鐘激光可以讓極限波長為的金屬材料發(fā)生光電效應(yīng)
15．多個點波源在空間也可以形成干涉圖樣，如圖甲是利用軟件模擬出某時刻三個完全相同的橫波波源產(chǎn)生的干涉圖樣。圖乙是三個完全相同的橫波波源在均勻介質(zhì)中的位置，波源，，分別位于等邊三角形的三個頂點上，且邊長為。三個波源時刻同時開始振動，振動方向垂直紙面，振動圖像均如圖丙所示。已知波的傳播速度為，處質(zhì)點位于三角形中心，處質(zhì)點位于與連線中點。下列說法正確的是（ ）
A．位于處的質(zhì)點的振幅為
B．時，處質(zhì)點開始振動
C．其中一列波遇到尺寸為的障礙物時，不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象
D．若三列波頻率不同，即使在同一種介質(zhì)中傳播時也能夠發(fā)生干涉現(xiàn)象
非選擇題部分
三、實驗題（本大題共2小題，共14.0分）
16．（7分）某實驗小組利用如圖甲裝置探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系。圖中直徑為D的水平圓盤可繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動，盤邊緣側(cè)面上有很小一段涂有很薄的反光材料。當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)到某一位置時，接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號轉(zhuǎn)變成電信號，在示波器顯示屏上顯示出來，從而記錄反光時間。長為的細(xì)線一端連接小滑塊，另一端連到固定在轉(zhuǎn)軸上的力傳感器上，連接到計算機(jī)上的傳感器能顯示細(xì)線的拉力，用游標(biāo)卡尺測量反光材料的長度。實驗小組采取了下列實驗步驟：
(1)為了探究向心力與角速度的關(guān)系，需要控制滑塊質(zhì)量和旋轉(zhuǎn)半徑保持不變，某次記錄的反光時間為，則角速度 ；
(2)以為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)，可在坐標(biāo)紙中描出數(shù)據(jù)點作一條如圖乙所示的直線，圖線的斜率為，則滑塊的質(zhì)是為 （結(jié)果用字母表示）；圖線不過坐標(biāo)原點的原因是 。
17．（7分）某興趣小組研究熱敏電阻隨溫度的變化關(guān)系。主要實驗器材有：電池組E（不計內(nèi)阻）、滑動變阻器R、電阻箱，電壓表V、電流表A、加熱器、測溫儀、熱敏電阻。實驗電路連接如圖所示。
(1)實驗開始前開關(guān)均處于斷開狀態(tài)，現(xiàn)將滑動變阻器R的滑片滑到最右端，調(diào)整電阻箱阻值，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使電壓表和電流表的指針偏轉(zhuǎn)到合適位置。記錄兩表的示數(shù)U和。則電阻箱的示數(shù) （填：“大于”“小于”或“等于”）；
(2)保持和R不變，記錄熱敏電阻所處的環(huán)境溫度。閉合開關(guān)，電壓表的示數(shù)將 （選填“變大”或“變小”）。調(diào)節(jié)R使電壓表的示數(shù)仍為U，記錄電流表的示數(shù)，則此時熱敏電阻 （用、和U表示）。
(3)實驗得到熱敏電阻阻值與溫度t的關(guān)系圖像如圖所示。用此熱敏電阻和繼電器組成的一個簡單的溫度控制器，使恒溫箱中的溫度保持不變。繼電器線圈的電阻為200Ω。當(dāng)線圈的電流大于或等于20mA時，繼電器的銜鐵被吸合。為繼電器線圈供電電池的電動勢，不計內(nèi)阻，要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持在56℃，可變電阻的阻值應(yīng)調(diào)至 Ω。
三、計算題：本題共4小題，共41分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
18．（8分）如圖所示，爆米花機(jī)是一種對谷物進(jìn)行膨化加工的裝置，主體為一導(dǎo)熱良好的鋼制罐體，罐體的容積為，兩端分別焊接了支撐軸和搖柄。在（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）的氣壓，27℃的干燥環(huán)境下打開閥門向罐體內(nèi)放入的谷物，關(guān)閉閥門，將支撐軸和搖柄架設(shè)在火爐的支架上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)加熱，谷物內(nèi)部分水分汽化成高壓水蒸氣與罐內(nèi)空氣形成混合氣體。當(dāng)罐內(nèi)混合氣體溫度為627℃、壓強(qiáng)達(dá)時，打開閥門，因為外部壓強(qiáng)突然變小，巨大的壓強(qiáng)差使得谷物迅速膨脹，從而達(dá)到膨化的效果。忽略谷物間隙氣體的體積和在罐體內(nèi)加熱過程中谷物體積的變化。已知絕對零度為。求：
（1）從開始加熱到壓強(qiáng)變?yōu)闀r，罐體內(nèi)水蒸氣的分壓強(qiáng)；
（2）打開閥門后的混合氣體迅速膨脹對外做功使得谷物全部噴出，當(dāng)混合氣體溫度為127℃，罐體內(nèi)剩余混合氣體質(zhì)量占原有混合氣體質(zhì)量的百分比。
19．（11分）如圖所示，傾角的斜面AB與長度為的水平面BC在B點銜接，銜接點平滑，質(zhì)量為的可視為質(zhì)點的滑塊Q靜置在水平面的右端C?？梢暈橘|(zhì)點的滑塊P自斜面上高處靜止釋放，與滑塊Q發(fā)生彈性碰撞后，滑塊Q在C點立即進(jìn)入光滑豎直半圓軌道DE的內(nèi)側(cè)（CD間隙不計），D為圓的最高點，圓半徑記為R?；瑝KQ經(jīng)圓弧后在E點水平拋出，最終落于水平地面FG上，水平面FG與BC的高度差為。已知滑塊P與AB面和BC面的動摩擦因數(shù)都為。
（1）若滑塊P的質(zhì)量為，半圓軌道DE的半徑R可調(diào)，半圓軌道能承受的滑塊的壓力不能超過70N，要保證滑塊Q能經(jīng)圓周運(yùn)動順利經(jīng)過E點。
①求滑塊Q進(jìn)入D點時的速度。
②求半圓軌道的半徑R的取值范圍。
③求滑塊Q離開E后落在FG面上的最大射程。
（2）若半圓軌道DE的半徑為，滑塊P的質(zhì)量可調(diào)，求滑塊Q進(jìn)入D點時對D的壓力大小的范圍。
20．（11分）如圖所示，某種離子扭轉(zhuǎn)器可以將射向不同方向的粒子，通過改變電場或磁場的大小和方向，使其經(jīng)過相同的點，該裝置由間距均為L的三塊帶有小孔的平行金屬板M、N、P構(gòu)成，三塊金屬板的中心小孔O、O1、O2連線與三塊金屬板垂直，粒子可以通過M板上的中心小孔O，向各個方向發(fā)射，讓粒子經(jīng)過N板上的小孔a，最后從P板上的小孔O2射出，已知小孔a在O1的正上方，到O1的距離為。以金屬板M的中心O為坐標(biāo)原點，以水平向內(nèi)為x軸，豎直向上為y軸，垂直于金屬板向右方向為z軸，建立直角坐標(biāo)系。M、N板之間的區(qū)域為I區(qū)，N、P板間的區(qū)域為II區(qū)。從正離子源射出的粒子質(zhì)量為m，帶電量為q，以速度v0從金屬板的小孔O射入（不計粒子重力）。
（1）若粒子沿著y軸正方向射入，在I區(qū)加上與x軸平行的勻強(qiáng)磁場B1，在II區(qū)加上與y軸平行的勻強(qiáng)電場E1，求B1，E1的大小及方向；
（2）若粒子入射的方向在xOz平面內(nèi)，與x軸正方向夾角α（為銳角），在I區(qū)加上沿z軸負(fù)方向的勻強(qiáng)磁場B2，同時調(diào)整M、N間的距離，使I區(qū)的寬度達(dá)到最小值，求B2及I區(qū)寬度的最小值；
（3）在滿足（2）的條件下，在II區(qū)加平行于金屬板的電場E2。求E2的大小。
21．（本題11分）如圖“自由落體塔”是一種驚險刺激的游樂設(shè)備，將游客升至數(shù)十米高空，自由下落至近地面再減速停下，讓游客體驗失重的樂趣。物理興趣小組設(shè)計了如圖乙的減速模型，線圈代表乘客乘坐艙，質(zhì)量為m，匝數(shù)N匝，線圈半徑為r，總電阻為R。減速區(qū)設(shè)置一輻向磁場，俯視圖如圖丙，其到中心軸距離r處磁感應(yīng)強(qiáng)度。線圈被提升到離地處由靜止釋放做自由落體運(yùn)動，減速區(qū)高度為，忽略一切空氣阻力，重力加速度為g。
（1）判斷線圈剛進(jìn)入磁場時感應(yīng)電流方向（從上往下看），計算此時受到的安培力大小。
（2）若落地時速度為v，求全程運(yùn)動的時間。
（3）為增加安全系數(shù)，加裝三根完全相同的輕質(zhì)彈力繩（關(guān)于中心軸對稱）如圖丁，已知每一條彈力繩形變量時，都能提供彈力，同時儲存彈性勢能，其原長等于懸掛點到磁場上沿的距離。線圈仍從離地處靜止釋放，由于彈力繩的作用會上下往復(fù)（未碰地），運(yùn)動時間t后靜止，求線圈在往復(fù)運(yùn)動過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q，及每根彈力繩彈力提供的沖量大小。

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