滿分100分，考試用時75分鐘。
注意事項：
1.答題前，先將自己的姓名、準考證號、考場號、座位號填寫在試卷和答題卡上，并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。
2.非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。
一、單選題（本題共7小題，每小題4分，共28分）
1．如圖（a）所示，2023年杭州亞運會田徑賽場上，工作人員利用電子狗撿鐵餅和標槍，這在世界上尚屬首次。電子狗在一次撿鐵餅的過程，速度時間圖像如圖（b）所示，其中2~10s為曲線，其余為直線。下列說法正確的是（ ）
A．2~10s時間內(nèi)，電子狗做勻加速直線運動
B．0~10s時間內(nèi)，電子狗的平均速度大小為3m/s
C．16s時，電子狗距離出發(fā)點最遠
D．12s時，電子狗開始反向運動
2．如圖所示為某風洞實驗簡化模型，風洞管中的均流區(qū)斜面光滑，一物塊在恒定風力作用下由靜止沿斜面向上運動，物塊從接觸彈簧到最高點的過程中（彈簧在彈性限度內(nèi)），下列說法正確的是（ ）
A．物塊的速度一直減小B．物塊加速度先減小后增大
C．彈簧彈性勢能先增大后減小D．物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒
3．2016年，我國發(fā)射了首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子”和第23顆北斗導航衛(wèi)星G7。“墨子”在高度為500km的圓形軌道上運行，G7屬地球同步軌道衛(wèi)星（高度約為36000km）。則（ ）
A．兩顆衛(wèi)星的運行速度可能大于7.9km/s
B．兩顆衛(wèi)星內(nèi)的設備不受地球引力的作用
C．衛(wèi)星G7可以定點在長春正上方
D．衛(wèi)星“墨子”的角速度比衛(wèi)星G7大
4．如圖（a）所示的智能機器人廣泛應用于酒店、醫(yī)院等場所.機器人內(nèi)電池的容量為，負載時正常工作電流約為，電池容量低于20%時不能正常工作，此時需要用充電器對其進行充電，充電器的輸入電壓如圖（b）所示.下列說法正確的是（ ）
A．充電器的輸入電流頻率為
B．充電器的輸入電壓瞬時表達式為
C．機器人充滿電后電池的電量為
D．機器人充滿電后，負載時大約可以持續(xù)正常工作
5．科學研究表明，地球周圍存在的磁場雖然微弱，但作用巨大，既可以抵御宇宙射線對地球的侵擾，也會影響生物的定向遷徙，甚至會影響人的身體健康。如圖所示為地球周圍的磁感線分布（磁偏角的影響可以忽略），下列關于地磁場的說法正確的是（ ）
A．地球周圍的磁感線起始于地球南極附近，終止于地球北極附近
B．地面附近，磁感應強度的方向與地面平行
C．地面附近，赤道處的磁感應強度大小大于兩極處的磁感應強度大小
D．由外太空垂直射向赤道的帶正電粒子將向東偏轉(zhuǎn)
6．當太陽光照射到空氣中的水滴時，光線被折射及反射后，便形成了彩虹。如圖所示，一束單色光以入射角射入空氣中的球形水滴，折射出兩條光線1、2（只考慮光在水滴內(nèi)的第一次反射），已知入射光線與出射光線2之間的偏向角。下列說法正確的是（ ）
A．水滴對單色光的折射率為1.5B．水滴對單色光的折射率為
C．出射光線1、2的夾角D．入射光線與出射光線1之間的偏向角為45°
7．阿爾法磁譜儀是目前在太空運行的一種粒子探測器，其關鍵的永磁體系統(tǒng)是由中國研制的。如圖，探測器內(nèi)邊長為L的正方形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B，當宇宙中帶電量為的粒子從中點O沿紙面垂直邊射入磁場區(qū)域時，磁譜儀記錄到粒子從邊射出，則這些粒子進入磁場時的動量p滿足（ ）
A．B．
C．D．或
二、多選題（本題共3小題，每小題6分，共18分，每小題有多項符合題目要求，全部選對得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）
8．如圖所示，O點固定一點電荷，其正上方有一電性與之相反、均勻帶電的細圓環(huán)，圓心位于M點，且MO連線豎直?，F(xiàn)將圓環(huán)無初速釋放，N點是圓環(huán)運動到最低時圓心所在位置（圖中未畫出），不計空氣阻力，下列說法正確的是（ ）

A．從M到O的過程中，圓環(huán)動能的增加量等于重力勢能的減少量
B．從O到N的過程中，圓環(huán)的機械能減少
C．經(jīng)過O點時，圓環(huán)的電勢能最小
D．MO間距大于ON間距
9．彩繩是中國民間的一種藝術，能豐富人們的生活。上下抖動彩繩，在某時刻彩繩呈正弦波形狀，如圖所示，此時波剛好傳播到A點。下列說法正確的是（ ）

A．手首先向上抖動繩子
B．此時B點正在向下運動
C．若人加快抖動繩子，則在相同時間內(nèi)波的傳播距離會增大
D．若人加快抖動繩子，則兩個相鄰波峰之間的距離會減小
10．如圖甲所示，用強磁場將百萬開爾文的高溫等離子體（等量的正離子和電子）約束在特定區(qū)域?qū)崿F(xiàn)受控核聚變的裝置叫托克馬克裝置。 我國托克馬克裝置在世界上首次實現(xiàn)了穩(wěn)定運行100秒的成績。圖乙為其中沿管道方向的磁場分布圖，越靠管的右側磁場越強。 不計離子重力，關于離子在圖乙磁場中運動時，下列說法正確的是（ ）

A．離子在磁場中運動時，磁場可能對其做功
B．離子在磁場中運動時，離子的動能一定不變
C．離子由磁場的左側區(qū)域向右側區(qū)域運動時，運動半徑減小
D．離子由磁場的左側區(qū)域向右側區(qū)域運動時，洛倫茲力不變
三、非選擇題（本題共5小題，共54分。）
11．（6分）某同學利用自由落體運動做“驗證機械能守恒定律”實驗。利用紙帶上的點得到的數(shù)據(jù)畫成如圖所示的圖線，可知該同學 （填“是”或“不是”）取開始下落時打的點來驗證的；該圖線的斜率表示 （用文字表述）。設實驗的重力加速度值在才可認為機械能守恒，否則不守恒。由圖計算出重力加速度值為 （取三位有效數(shù)字），說明本實驗的機械能 （填“守恒”或“不守恒”）。

12．（8分）小栩同學在實驗室找到一根彈性導電繩，想測量其在某狀態(tài)下的電導以及彈性導電繩的電阻率。
（1）如圖甲所示，導電繩的一端固定，另一端作為拉伸端，兩端分別用帶有金屬夾A、B的導線接入如圖乙所示的電路中；
（2）隨后閉合開關、 開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表和電流表的指針偏轉(zhuǎn)到合適的位置，記錄兩表的示數(shù)和然后 開關，電流表的示數(shù)將變小，電壓表的示數(shù) （填“變大”、“變小”或“不變”），調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電流表的示數(shù)為，記下此時電壓表的示數(shù)，則此時導電繩的電導 （電導為電阻的倒數(shù)，用，和表示），并記錄此時金屬夾、間的距離L和導電繩的橫截面積；
（3）某次用螺旋測微器測量導電繩直徑如圖丙所示，由圖可知其直徑 cm；
（4）多次拉伸導電繩，重復上面的實驗，利用獲得的多組數(shù)據(jù)繪制的圖像如圖丁所示，已知圖像斜率為、縱截距為，則彈性導電繩的電阻率 （用含或的式子表示）。
13．（12分）如圖所示，為某一食品廠家的生產(chǎn)流水線的一部分，軌道AB是半徑為R的半圓，產(chǎn)品2加工后以 的速度從A 點沿光滑軌道開始下滑，到達軌道最低點B處時，與靜止在此處的產(chǎn)品1發(fā)生彈性碰撞（假設每一個產(chǎn)品的質(zhì)量均為m），被碰后的產(chǎn)品1 沿粗糙的水平軌道BC滑動，以的速度滑上運行速度為v的傳送帶CD。其中BC段為生產(chǎn)線中的殺菌平臺，長度為d，傳送帶的摩擦因數(shù)為μ2，長度為L，求：
（1）為了保證產(chǎn)品以最短的時間經(jīng)過CD，則傳送帶的速度應滿足什么條件?
（2）求BC段殺菌平臺的摩擦因數(shù)μ1；
（3）調(diào)整產(chǎn)品從A點出發(fā)的速度可以調(diào)整殺菌的時間，求產(chǎn)品既不脫軌又能到達傳送帶的最長殺菌時間。
14．（12分）壓縮比是發(fā)動機的一個非常重要的概念，它是氣體壓縮前的總容積與氣體壓縮后的容積之比，即汽缸總容積與燃燒室容積之比，某發(fā)動機的總容積為0.4L，壓縮比為10，壓縮前汽缸內(nèi)的氣體壓強為1×105Pa，溫度為27℃，活塞將氣體全部壓縮到燃燒室后溫度達到127℃，此時點燃噴入燃燒室內(nèi)的汽油，汽缸內(nèi)的氣體壓強突然增加到點火前瞬間的2倍，保持此壓強不變將活塞推回原位置，汽缸密閉性良好，缸內(nèi)氣體可視為理想氣體，噴入燃燒室內(nèi)汽油的體積可忽略不計，求：
（1）氣體全部壓縮到燃燒室時，氣體的壓強；
（2）活塞返回過程中，氣體對活塞所做的功。
15．（16分）光刻機是半導體行業(yè)中重中之重的利器，我國上海微電子裝備公司（SMEE）在這一領域的技術近年取得了突破性進展。電子束光刻技術原理簡化如圖所示，電子槍發(fā)射的電子經(jīng)過成型孔后形成電子束，通過束偏移器后對光刻膠進行曝光。某型號光刻機的束偏移器長L=0.02m，間距也為L，兩極間有掃描電壓，其軸線垂直晶圓上某芯片表面并過中心O點，該軸線也是束偏移器的一條對稱軸。芯片到束偏移器下端的距離為。若進入束偏移器時電子束形成的電流大小為，單個電子的初動能為Ek0=1.6×10-14J。不計電子重力及電子間的相互作用力，忽略其他因素的影響，電子到達芯片即被吸收。（e=1.6×10-19C）
（1）若掃描電壓為零，電子束在束偏移器中做何種運動？電子束到達芯片時的落點位置？
（2）若掃描電壓為多少時，電子束剛好打在束偏移器的下邊界不能離開束偏移器？
（3）若某時刻掃描電壓為15kV，則電子束到達芯片時的位置離O點的距離為多少？
參考答案：
1．C
【詳解】A．圖像切線的斜率表示加速度的大小和方向，2~10s時間內(nèi)，切線的斜率減小，加速度減小，所以電子狗做加速度減小的加速直線運動，A錯誤；
B．圖像的面積表示位移，0~10s時間內(nèi)，電子狗的位移x大小
0~10s時間內(nèi)，電子狗的平均速度大小
0~10s時間內(nèi)，電子狗的平均速度大小一定大于3.9m/s，B錯誤；
CD．速度始終為正值，表明電子狗一直向正方向運動，所以16s時，電子狗距離出發(fā)點最遠，C正確，D錯誤。
故選C。
2．B
【詳解】AB．從物塊接觸彈簧開始至到達最高點的過程中，對物塊受力分析，沿斜面方向有
彈簧的壓縮量x從0開始增大，物塊先沿斜面加速，加速度向上且逐漸減小，當a減小到0時，速度加速到最大；然后加速度反向且逐漸增大，物體減速，直至減速到0，故A錯誤、B正確；
C．由于彈簧的壓縮量不斷增大，所以彈性勢能不斷增大，故C錯誤；
D．由于風力對物塊一直做正功，所以物塊與彈簧組成的系統(tǒng)機械能一直增大，故D錯誤。
故選B。
3．D
【詳解】A．兩顆衛(wèi)星的運行速度不可能大于第一宇宙速度，A錯誤；
B．設備及衛(wèi)星本身都會受到地球引力，B錯誤；
C．同步衛(wèi)星軌道位于赤道上空，長春不在赤道上空，C錯誤；
D．根據(jù)
則
因此，半徑越大，角速度越小，D正確。
故選D。
4．D
【詳解】A．由圖可知交變電壓的周期為，根據(jù)，可知電流頻率為，故A錯誤；
B．由圖可知周期為0.02s，則角頻率為
充電器的輸入電壓的瞬時值表達式為，故B錯誤；
CD．機器人充滿電后電池的電量
正常工作可用電量為，由，可知負載時大約可以持續(xù)工作4h，故C錯誤，D正確。
故選D。
5．D
【詳解】AB．磁場是閉合的曲線，地球磁場從南極附近發(fā)出，從北極附近進入地球，組成閉合曲線，曲線的切線為該點磁場的方向，所以地面附近的磁場方向不是都與地面平行，故AB錯誤；
C．磁感線的疏密表示磁場的強弱。由磁感線分布情況可知，地面附近，赤道處的磁感應強度大小小于兩極處的磁感應強度大小。故C錯誤；
D．地球的磁場由南向北，當帶正電粒子垂直于地面向赤道射來時，根據(jù)左手定則可以判斷粒子的受力的方向為向東，所以粒子將向東偏轉(zhuǎn)。故D正確。
故選D。
6．C
【詳解】AB．
根據(jù)幾何關系知圖中
設單色光射入水滴時的折射角為，有
根據(jù)折射定律
解得
故AB錯誤；
C．出射光線1的折射角為45°，故有
解得
故C正確；
D．入射光線與出射光線1之間的偏向角為30°，故D錯誤。
故選C。
7．C
【詳解】粒子從邊射出的臨界軌跡如圖所示
帶電量為的粒子進入磁場，洛倫茲力提供向心力
解得
粒子從a點射出，由幾何關系可得最小半徑為
粒子從d點射出，由幾何關系可得
解得最大半徑為
粒子從ad邊射出的半徑滿足
故粒子進入磁場時的動量p滿足
故選C。
8．BC
【詳解】A．由于圓環(huán)由M點下落至O點過程中受到豎直向下的重力、和電場力的作用，兩個力均做正功，重力勢能和電勢能轉(zhuǎn)化為動能，即圓環(huán)動能的增加量等于重力勢能和電勢能的減少量，故A錯誤；
BD．若圓環(huán)不受重力只受電場力，則M點和N點將關于O點對稱，且M點和N點的電勢能相等，但是由于圓環(huán)還受到重力的作用，將N點將在M點關于O點對稱點的下方，即MO間距小于ON間距，從O點運動到N點過程中電場力做負功圓環(huán)機械能減小，故B正確，D錯誤；
C．圓環(huán)由M點下落至O點過程中電場力做正功，由O點下落至M點過程中電場力做負功，所以經(jīng)過O點時，圓環(huán)的電勢能最小，故C正確。
故選BC。
9．AD
【詳解】B．由圖可知，質(zhì)點A、B兩點大致處于平衡位置，波向右傳播，根據(jù)同側法，可以判斷質(zhì)點A、B此時均向上運動，故B錯誤；
A．質(zhì)點的起振方向與波源起振方向相同，質(zhì)點A的向上起振，則手（波源）起始的振動方向為向上，故A正確；
C．波的傳播速度只與介質(zhì)本身有關，則加快抖動繩子，波速不變，根據(jù)
可知相同時間，傳播距離不變，故C錯誤；
D．若人加快抖動繩子，波頻率增大，根據(jù)
可知周期減小，根據(jù)
可知相鄰波峰距離（波長）減小，故D正確。
故選AD。
10．BC
【詳解】AB．離子在磁場中運動時，由于洛倫茲力方向總是與速度方向垂直，可知磁場對其一定不做功，動能不變，故A錯誤，B正確；
CD．離子在磁場中，洛倫茲力為
右側區(qū)域磁場較強，由洛倫茲力提供向心力可得
可得
所以離子由磁場的左側區(qū)域向右側區(qū)域運動時，運動半徑減小，故C正確，D錯誤。
故選BC。
11． 不是 2g 守恒
【詳解】[1]根據(jù)自由落體運動的位移與速度關系
可知
圖像的縱軸截距為初速度，若從起點取點，截距為零，所以截距不為零，該同學不是從起點取點。
[2]根據(jù)
可知圖像得斜率為2g。
[3]根據(jù)圖像可知
即
[4]重力加速度值在才可認為機械能守恒，所以本實驗機械能守恒。
12． 閉合 斷開 變大 0.4700/0.4701/0.4699 k
【詳解】（2）[1][2][3]隨后閉合開關、閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表和電流表的指針偏轉(zhuǎn)到合適的位置，記錄兩表的示數(shù)和。然后斷開開關，電路中總電阻增大，總電流減小，電流表的示數(shù)變小；內(nèi)電壓變小，所以外電壓變大，滑動變阻器電壓減小，則電壓表讀數(shù)變大。
[4]根據(jù)電路歐姆定律，先閉合開關、時
然后斷開開關
聯(lián)立解得此時導電繩的電阻
則此時導電繩的電導
（3）[5]由圖可知其直徑
（4）[6]根據(jù)題意分析
彈性導電繩的電阻率
13．（1）；（2）；（3）
【詳解】
（1）若產(chǎn)品由C到D一直加速，則傳送時間最短。由動能定理
解得

則傳送帶速度
（2）產(chǎn)品2從A運動到B的過程，由動能定理得
產(chǎn)品2和產(chǎn)品1發(fā)生彈性碰撞，由動量守恒和機械能守恒
解得
，
產(chǎn)品1進入殺菌平臺后由動能定理得
解得
（3）若要保證不脫軌，則產(chǎn)品在A點的最小速度滿足
產(chǎn)品進入殺菌平臺的最小速度
產(chǎn)品減速到0的距離為s，由動能定理得
解得
產(chǎn)品進入殺菌平臺后由動量定理得

解得
14．（1）；（2）960J
【詳解】（1）以封閉氣體為研究對象
初態(tài)
，，
壓縮后，體積
溫度
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有
解得
（2）
解得
15．（1）勻速直線運動，O；（2）；（3）0.0015m
【詳解】（1）無偏轉(zhuǎn)電壓時，電子束做勻速直線運動，落點位置為O；
（2）電子在束偏移器中的加速度大小為
設電子的初速度大小為v0，則由題意可知
電子在束偏移器中運動的時間為
有題意可知電子在束偏移器中的偏移量為
解得
（3）電子從束偏移器中射出時，其速度方向的反向延長線一定過束偏移器的中心位置，設電子束到達芯片時的位置離O點的距離為Y，如圖所示

根據(jù)幾何關系有
聯(lián)立解得
Y=0.0015m
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
D
D
D
C
C
BC
AD
BC

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