2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。
3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。
一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。每小題只有一個選項符合題目要求。
1. 質(zhì)量為的物體在4個共點力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中最大的一個力大小為，最小的一個力大小為。下列判斷正確的是（ ）
A. 其他兩個力合力大小可能等于
B. 其他兩個力的合力大小一定為或
C. 若保持其他力不變，只撤除，物體運動的加速度大小一定是
D. 若保持其他力不變，瞬間把的方向改變60°，物體由靜止開始運動，在最初1秒內(nèi)的位移大小是
【答案】C
【解析】
【詳解】AB．物體處于平衡狀態(tài)則合力為0，根據(jù)力的合成法則，個力的合力與剩余個力的合力等大反向。與的合力范圍為
即
故其他兩個力合力范圍為
故AB錯誤；
C．其余三個力的合力與等大反向，只撤除，物體運動的加速度大小為
故C正確；
D．若把的方向改變60°，則其余三力的合力與大小相等，方向成120°夾角，則合力
此時物體的加速度為
則在最初1秒內(nèi)的位移大小是
故D錯誤。
故選C。
2. 如圖所示，一端封閉的玻璃管用的水銀柱封閉一定質(zhì)量的理想氣體，玻璃管水平放置時，氣柱長為。設(shè)大氣壓強為，環(huán)境溫度保持不變，當(dāng)玻璃管置于傾角為30°的斜面上且開口端沿斜面向上放置，玻璃管靜止不動時，空氣柱的長度是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】氣體初始壓強
初始體積
氣體末狀態(tài)壓強
末狀態(tài)體積
根據(jù)玻意耳定律
解得
故選A。
3. 如圖所示，一塊足夠長兩面平行玻璃磚對紅色光的折射率為，一束紅色光垂直射到該玻璃磚的上表面某點時，穿過該玻璃磚的時間為t。若該單色光以45°的入射角斜射到點，則該束光從下表面射出所需的時間是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】設(shè)介質(zhì)中的速度為v，平行玻璃磚厚度為d，根據(jù)
若該單色光以45°的入射角斜射到點，則
解得
單色光在玻璃磚中運動距離為
該束光從下表面射出所需的時間是
故選B。
4. 質(zhì)量為的物體受恒定合力，在作用下做勻變速運動，經(jīng)過點時速度大小為，速度方向與力的方向垂直。再經(jīng)一段時間，速度方向與方向的夾角是，下列對這一過程的描述，說法正確的是（ ）
A. 可能大于90°
B. 這一過程經(jīng)歷的時間是
C. 這一過程力做的功是
D. 這一過程物體動量的變化為
【答案】C
【解析】
【詳解】A．經(jīng)過點時速度大小為，速度方向與力的方向垂直，之后軌跡會向力的方向偏移，所以小于90°，故A錯誤；
BD．沿力的方向根據(jù)動量定理
這一過程經(jīng)歷的時間
故BD錯誤；
C．后來的速度大小為
根據(jù)動能定理
故C正確。
故選C。
5. 如圖所示為某電場中軸方向上電勢變化的圖像，，下列對軸上不同點的電場強度、電勢以及在軸上移動電荷時靜電力做功情況等的描述正確的是（ ）
A. 從點開始，經(jīng)點到點，場強先減小后增大
B. 點電勢和點電勢相等
C. 正電荷從點沿直線移到點，電勢能先減小后增大
D. 負電荷從點沿直線移到點，靜電力一直做負功
【答案】D
【解析】
【詳解】A．圖像斜率表示場強，從點開始，經(jīng)點到點，斜率不變，所以場強不變，故A錯誤；
B．由圖可知，點電勢大于點電勢，故B錯誤；
C．根據(jù)
正電荷從點沿直線移到點，電勢減小，電勢能減小，故C錯誤；
D．負電荷從點沿直線移到點，電勢減小，電勢能增大，所以靜電力一直做負功，故D正確。
故選D。
6. 2023年5月30日，我國神舟十六號宇宙飛船成功發(fā)射，三位宇航員與神舟十五號的三位宇航員在中國空間站成功會師，目前神舟十六號三位宇航員通力協(xié)作，正有條不紊地完成各項預(yù)定任務(wù)。空間站繞地球運行視為勻速圓周運動，周期與地球同步衛(wèi)星的周期之比為。下列描述正確的是（ ）
A. 神舟十六號的發(fā)射速度大于第二宇宙速度
B. 空間站運行的加速度大于地球表面重力加速度
C. 空間站運行的速度與同步衛(wèi)星的速度大小之比為
D. 空間站的軌道半徑和同步衛(wèi)星的軌道半徑之比為
【答案】D
【解析】
【詳解】A．神舟十六號繞地球運行，所以發(fā)射速度大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，故A錯誤；
B．空間站運行時萬有引力充當(dāng)向心力
地球表面萬有引力等于重力
所以
空間站運行的加速度小于地球表面重力加速度，故B錯誤；
D．根據(jù)開普勒第三定律
可得空間站的軌道半徑和同步衛(wèi)星的軌道半徑之比為
故D正確；
C．根據(jù)
可得空間站運行的速度與同步衛(wèi)星的速度大小之比為
故C錯誤。
故選D。
7. 如圖所示，長為的輕繩一端固定在點，另一端連接質(zhì)量為的小球。先把繩子拉直且處于水平位置，然后由靜止釋放小球，設(shè)點所在的水平面為重力勢能的零勢面，不計空氣阻力。當(dāng)細繩與水平方向夾角為時（小于90°），下列說法正確的是（ ）
A. 一定時，越大，小球的機械能越大
B. 一定時，越大，小球的向心加速度越大
C. 一定時，繩的拉力與繩長無關(guān)
D. 一定時，越大，小球所受重力的瞬時功率越大
【答案】C
【解析】
【詳解】A．小球在擺動過程中，只有重力做功，所以機械能守恒，始終等于零，故A錯誤；
B．根據(jù)動能定理
小球的向心力
解得
所以一定時，小球的向心加速度與無關(guān)，故B錯誤；
C．根據(jù)
解得
所以一定時，繩的拉力與繩長無關(guān)，故C正確；
D．小球重力的瞬時功率
當(dāng)時重力的瞬時功率為零，當(dāng)接近90°時重力的瞬時功率接近零，所以一定時，越大，小球所受重力的瞬時功率先增大后減小，故D錯誤。
故選C。
二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。
8. 如圖所示，鋼珠從高為的塔頂上邊緣外側(cè)被豎直向上以的初速度拋出，最終落在地面上。已知點和距離塔頂分別為和，不計空氣阻力，重力加速度取。下列說法正確的是（ ）
A. 從鋼珠被拋出到經(jīng)過塔頂邊緣需要
B. 鋼珠距離地面的最大高度為
C. 鋼珠從到所需時間為
D. 鋼珠從到所需時間為
【答案】BC
【解析】
【詳解】A．鋼珠被拋出到經(jīng)過塔頂邊緣做勻加速運動，則
解得
故A錯誤；
B．鋼珠距離地面的最大高度為
故B正確；
CD．從最高點到的時間
從最高點到的時間
鋼珠從到所需時間為
故C正確，D錯誤。
故選BC。
9. 位置坐標(biāo)的波源S在時刻從平衡位置開始向下運動，形成沿軸正、負兩個方向傳播的簡諧橫波，沿波傳播方向上有間距均為的9個質(zhì)點，位置坐標(biāo)如圖所示。時刻各質(zhì)點均處于平衡位置，經(jīng)0.3秒處的質(zhì)點第一次具有正向最大速度，同時的質(zhì)點開始振動，則下列法正確的是（ ）
A. 波速為
B. 和的兩質(zhì)點振動步調(diào)完全一致
C. 時，的質(zhì)點具有負向最大速度
D. 時，的質(zhì)點加速度正在減小
【答案】AB
【解析】
【詳解】A．設(shè)該波的波速為，周期為，根據(jù)題意可得
其中
，
聯(lián)立解得
，
故A正確；
B．由于該波源形成沿軸正、負兩個方向傳播的簡諧橫波，則關(guān)于該波源對稱的點的振動步調(diào)一致，故B正確；
C．該波從波源傳播到處所需的時間為
則可知時處的質(zhì)點才開始振動，且跟波源的起振方向相同，即從平衡位置開始向下振動，而
則可知時，的質(zhì)點到達平衡位置，正向上振動，此刻該質(zhì)點具有正向最大速度，故C錯誤；
D．波傳播到處所用的時間為
則再經(jīng)過，的質(zhì)點正從平衡位置向正向最大位移處振動，而離平衡位置越遠加速度越大，速度越小，即該質(zhì)點得加速度正在增大，故D錯誤。
故選AB。
10. 如圖所示，水平固定放置的足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌，左端與電阻相連，直導(dǎo)體質(zhì)量為，電阻為，長度與導(dǎo)軌寬度相同，有勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面。作用一水平向右的恒力，使直導(dǎo)體由靜止開始向右運動，當(dāng)直導(dǎo)體一直加速到速度為時，撤除拉力，直導(dǎo)體再經(jīng)相同的位移停止。對直導(dǎo)體經(jīng)歷的兩個過程，描述正確的是（ ）
A. 撤除后做勻減速運動
B. 加速階段的運動時間小于減速階段的運動時間
C. 拉力的沖量大小等于
D. 拉力做的功大于
【答案】BCD
【解析】
【詳解】A．撤除后根據(jù)牛頓第二定律
根據(jù)閉合電路歐姆定律
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律
解得
撤除后做加速度減小的減速運動，故A錯誤；
B．根據(jù)加速階段
可知加速階段做加速減小的加速運動，由題知，加速和減速運動位移相同，根據(jù)圖像可知，加速階段的運動時間小于減速階段的運動時間，故B正確；
C．在加速階段，根據(jù)動量定理
減速階段，根據(jù)動量定理
解得拉力的沖量大小
故C正確；
D．在加速階段，根據(jù)動能定理
解得
可知拉力做的功大于，故D正確。
故選BCD。
三、非選擇題：本題共5小題，共54分。
11. 如圖1所示是研究小車加速度與力關(guān)系的實驗裝置，木板置于水平桌面上，一端系有砂桶的細繩通過滑輪與拉力傳感器相連，拉力傳感器可顯示所受拉力的大小，為帶滑輪小車的質(zhì)量，為砂和砂桶的總質(zhì)量。實驗時先不掛砂桶，將木板右端墊高，調(diào)整墊塊的左右位置，平衡摩擦力，然后掛上砂桶，改變桶中砂的質(zhì)量，多次進行實驗。完成下列問題：
（1）實驗中___________（填“需要”或“不需要”）滿足砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量。
（2）以拉力傳感器的示數(shù)為橫坐標(biāo)，小車的加速度為縱坐標(biāo)，畫出的圖像是一條過坐標(biāo)原點的直線，如圖2所示，則圖線的斜率___________（用表示）。
（3）若某同學(xué)實驗中加墊塊過高，采集實驗數(shù)據(jù)作出的圖像可能是___________。
A．B．C．
【答案】 ①. 不需要 ②. ③. A
【解析】
【詳解】（1）[1]本題實驗中有拉力傳感器，拉力是已知的無需滿足滿足砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量；
（2）[2]根據(jù)牛頓第二定律
整理為
故斜率為；
（3）[3] 加墊塊過高既平衡摩擦力過度，當(dāng)拉力為0時，也有加速度，故A正確。
故選A。
【點睛】本題考查驗證牛頓第二定律，注意平衡摩擦?xí)r產(chǎn)生的誤差。
12. 用半偏法測電流表G的內(nèi)阻的電路如圖所示。待測電流表滿偏電流，內(nèi)阻左右，電源A（電動勢，內(nèi)阻很?。娫碆（電動勢，內(nèi)阻很小），電阻箱（電阻范圍），滑動變阻器，滑動變阻器。
（1）本實驗步驟如下：
①按圖連接好電路；
②斷開開關(guān)，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，使電流表G指針滿偏；
③保持開關(guān)閉合，并保持___________，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電流表G指針半偏；
④讀出電阻箱的阻值是，則待測電流表的內(nèi)阻是___________。
（2）為了盡可能減小實驗誤差，電路中電源應(yīng)該選擇___________（填“A”或“B”）；滑動變阻器應(yīng)該選擇___________（填“”或“”）。
（3）用本方法測量的電流表內(nèi)阻的測量值___________真實值（填“等于”“大于”或“小于”）。
【答案】 ①. 滑動變阻器滑片位置不變 ②. 98.5 ③. B ④. ⑤. 小于
【解析】
【詳解】（1）③[1] 保持開關(guān)閉合，并保持滑動變阻器滑片位置不變，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表G指針半偏；
④[2] 閉合開關(guān)，電流表G和電阻箱并聯(lián)，電壓相等；當(dāng)電流表G指針半偏時，兩者電流相等，所以兩者電阻相等，則待測電流表的內(nèi)阻是。
（2）[3][4]該實驗中為了減小誤差，電源電動勢要盡量大，滑動變阻器也要選大的，所以電源應(yīng)選擇B，滑動變阻器應(yīng)選擇R2。
（3）[5] 因開關(guān)閉合后，總電阻減小，總電流變大，則當(dāng)電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度一半時，通過電阻箱的電流大于總電流的一半，即電阻箱的阻值小于電流表的阻值，即測量值小于真實值。
13. 如圖所示，固定在豎直面內(nèi)的四分之三光滑圓弧軌道，點與水平面相切，是圓心的等高點，是最高點。在水平面上安裝一彈簧發(fā)射器，可以發(fā)射具有一定初動能的小球（初動能大小未知）。若發(fā)射點在點，對準(zhǔn)點發(fā)射小球，小球恰好到達點；若發(fā)射點在點，對準(zhǔn)點發(fā)射同一小球，小球恰好沿圓弧軌道內(nèi)側(cè)到達點；若發(fā)射點在點，對準(zhǔn)點發(fā)射同一小球，小球恰好能沿圓弧軌道內(nèi)側(cè)到達點。已知，，小球與水平面間的摩擦力恒定，求、兩點的距離。
【答案】
【解析】
【詳解】設(shè)，小球從點發(fā)射，小球恰好到達點，根據(jù)能量守恒有
小球從點發(fā)射，小球恰好到達點，根據(jù)能量守恒有
小球從點發(fā)射，小球恰好到達點，根據(jù)能量守恒有
小球恰好能沿圓弧軌道內(nèi)側(cè)到達點，根據(jù)牛頓第二定律有
聯(lián)立解得
14. 如圖1所示，在半徑為的圓形區(qū)域內(nèi)，有垂直于圓面的磁場，磁感應(yīng)強度隨時間的變化關(guān)系如圖2所示，和大小之比為，已知。時刻，一帶電粒子從點沿方向進入勻強磁場中，從圓周上點離開磁場，，在磁場中運動的時間為，粒子重力不計。
（1）求該粒子的比荷（用含、的式子表示）；
（2）若同一種粒子在時刻從點入射，速度大小、方向均與第一次相同，求這個粒子在圓形磁場區(qū)域中運動時間。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【詳解】（1）根據(jù)題意做出粒子得運動軌跡如圖所示
根據(jù)幾何關(guān)系可得該粒子軌跡得半徑
設(shè)該粒子得質(zhì)量為，電荷量為，入射速度為，由洛倫茲力充當(dāng)向心力有
粒子的周期為
則可得
聯(lián)立解得
（2）在時刻射入同一粒子，此時的磁場強度為，根據(jù)洛倫茲力充當(dāng)向心力有
解得
根據(jù)題意有
而
解得
則可知粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)的角度為，設(shè)該粒子在此磁場中運動的時間為，則可得
15. 如圖所示，質(zhì)量為、長為的長木板靜止在光滑的水平面上，一質(zhì)量也為、可視為質(zhì)點的小物塊以水平速度滑上木板，當(dāng)物塊和木板相對靜止時，物塊剛好位于長木板中點處，重力加速度為。
（1）求物塊和長木板之間的動摩擦因數(shù)；
（2）若水平面不光滑，且長木板與水平面間的動摩擦因數(shù)為，小物塊仍然以相同的速度滑上長木板，求經(jīng)多長時間，小物塊和長木板速度相等，并判斷此時小物塊是否與長木板分離；
（3）求在（2）的條件下長木板從開始運動到靜止與水平面間因摩擦產(chǎn)生的熱量是多少（用含和的式子表達）。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）動量守恒可得
解得
由能量守恒可得
解得
（2）由牛頓第二定律可得
解得
當(dāng)時求時間可得
解得
由于
故二者不會分離；
（3）設(shè)x1是二者滑動時木板對地的位移，x2為二者保持靜止之后木板對地的位移；
對物塊與長木板整體分析，根據(jù)牛頓第二定律可知
解得
二者相對靜止時的速度為
根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律可得
產(chǎn)生熱量為
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