2023届内蒙古赤峰市高三下学期420模拟考试物理试题（解析版）

高中物理名校试卷PAGEPAGE1赤峰市高三年级4·20模拟考试试题物理部分1.“物理”是“格物致理”四字的简称。学生在学习物理规律的同时，还需要了解物理学家发现和总结物理规律的过程，领悟并掌握处理物理问题的思想与方法。下列叙述正确的是（）A.牛顿发现了万有引力定律并测出万有引力常量G数值B.卢瑟福的原子核式结构模型解释了粒子散射实验C.贝克勒尔发现了天然放射现象，并提出原子核是由质子和中子组成的D.光电效应实验中光电子的最大初动能与入射光的频率成正比，与光强无关〖答案〗B〖解析〗A．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪什利用扭秤实验测出了引力常量G的值，故A错误；B．卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子核式结构模型，故B正确；C．贝克勒尔发现了天然放射现象，但他没有提出原子核是由质子和中子组成的理论，故C错误；D．根据光电效应方程Ekm=hγ-W0可知，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，但不是正比关系，故D错误。故选B2.弹簧锁在关门时免去了使用钥匙的繁琐，为我们的生活带来了方便。缓慢关门时门锁的示意图如图所示，关门方向为图中箭头方向，若弹簧始终处于压缩状态，门的宽度视为远大于锁舌的尺寸，如图所在的瞬间，门边缘向内的速度为v，则下列说法正确的是（）A.如果图中的变小，关门时会更省力B.如图时锁舌相对于门的速度为C.关门时弹簧弹力变小D.关门时锁舌对锁壳的弹力等于弹簧的弹力〖答案〗B〖解析〗A．设关门时弹簧弹力为，锁壳对锁舌的作用力为，锁舌受到的摩擦力为f，关门时锁舌受力如图则缓慢关门时有联立可得可见如果图中的变小，会变大，关门时会更费力，A错误；B．锁舌运动时的速度如图则有即B正确；C．关门时弹簧逐渐被压缩，形变量变大，弹力变大，C错误；D．由A选项分析可知关门时锁舌对锁壳的弹力大于弹簧的弹力，D错误。故选B。3.2022年11月9日，某天文爱好者通过卫星过境的GoSatWatch（卫星追踪软件）获得“天宫空间站”过境运行轨迹如图甲所示，通过微信小程序“简单夜空”，点击“中国空间站过境查询”，获得中国“天宫空间站”过境连续两次最佳观察时间信息如图乙所示，在这连续两次最佳观察时间内，空间站绕地球共转过16圈。已知地球半径R约为，自转周期T为24小时，万有引力常量为，地球表面附近重力加速度约为，不考虑空间站轨道修正，则由以上信息（）A.可估算出同步卫星距离地面高度为6B.可估算出“天宫空间站”绕地转动周期约为0.67小时C.可估算出“天宫空间站”离地高度约为400公里D.不能估算出地球的密度和第一宇宙速度〖答案〗C〖解析〗B．根据图乙信息可知，连续两次最佳观察时间间隔约为24h，则天宫空间站运行周期B错误；C．在地球表面有对天宫空间站有解得即可估算出“天宫空间站”离地高度约为400公里，C正确；A．同步卫星的运行周期等于地球自转周期，对同步卫星有解得A错误；D．第一宇宙速度等于近地卫星的环绕速度，根据解得根据结合上述解得可知，能估算出地球的密度和第一宇宙速度，D错误。故选C。4.如图所示为跳伞运动员在竖直下落过程中的v-t图像（取竖直向下为正方向）。下列关于跳伞运动员的位移y和重力势能Ep（选地面为零势能面）随下落的时间t，重力势能Ep和机械能E随下落的位移y变化的图像中，可能正确的是（）A. B.C. D.〖答案〗D〖解析〗A．根据v-t图像可知在开始的一段时间内，运动员速度逐渐增大，当达到最大值后突然开始逐渐减小，且在一段时间内减小的变化率比增大时的变化率大，最后速度减至某一值后运动员做匀速直线运动。y-t图像的斜率表示速度，A项中图线表示运动员速度先逐渐增大，达到最大值后不断减小，但减小时的变化率和增大时的变化率几乎相同，且在图线末端斜率在趋于零，即速度趋于零，显然与v-t图像不符，故A不可能正确；BC．设运动员开始时的重力势能为Ep0，则所以图像应是斜率为负且存在纵截距的直线。在开始的一段时间内，运动员速度不断增大，y随t的变化率增大，则Ep随t的变化率不断增大，当运动员速度达到最大值后，y随t的变化率逐渐减小，则Ep随t的变化率不断减小，最后运动员做匀速直线运动，y随t的变化率不变且不为零，则Ep随t的变化率不变且不为零，故BC不可能正确；D．根据v-t图像容易判断运动员下落时一定受到阻力作用，否则运动员将始终做自由落体运动，其v-t图像斜率将不变。根据功能关系可知运动员克服阻力做功等于其机械能的减少量，在开始的一段时间内，运动员加速度方向竖直向下，且逐渐减小，根据牛顿第二定律可知运动员所受阻力逐渐增大但小于重力，E随y的变化率逐渐增大，当运动员速度达到最大时，加速度方向突变为竖直向上，即阻力突然增至至比重力还大，之后阻力逐渐减小，最后减小至与重力大小相等，所以在阻力突变后，E随y的变化率应大于运动员加速运动时的变化率，最后E随y的变化率恒定。综上所述可知D可能正确。故选D。5.某课外探究小组设计了如图所示的电路。理想变压器的原线圈匝数为，连接一个理想电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头调节，副线圈接有定值电阻和压敏电阻R（R的阻值会随压力的增大而减小），物块m置于压敏电阻上，保持原线圈输入的交流电压不变。以下说法正确的是（）A.原副线圈两端的电流之比为B.若图中滑片向左滑，变压器的输出电压一定增大C.只增大物块对R的压力，电流表示数变大D.只增大物块对R的压力，R两端电压减小〖答案〗CD〖解析〗A．根据理想变压器原、副线圈电流与匝数关系可得故A错误；B．若图中滑片向左滑，可知副线圈匝数减小，根据可知变压器的输出电压减小，故B错误；CD．只增大物块对的压力，则副线圈总电阻减小，根据，可知副线圈输出电压不变，副线圈总电流增大，则定值电阻两端电压增大，两端电压减小；根据可知原线圈电流增大，则电流表示数变大，故CD正确。故选CD。6.海水中含有大量的正负离子，并在某些区域具有固定的流动方向，有人据此设计并研制出“海流发电机”，可用作无污染的电源，对海洋航标灯持续供电。“海流发电机”的工作原理如图所示，用绝缘防腐材料制成一个横截面为矩形的管道，在管道上、下两个表面装有防腐导电板M、N，板长为a、宽为b（未标出），两板间距为d，将管道沿着海水流动方向固定于海水中，将航标灯L与两导电板M和N连接，加上垂直于管道前后面向后的匀强磁场，磁感应强度大小为B，海水流动方向向右，海水流动速率为v，已知海水的电阻率为，航标灯电阻不变且为R．则下列说法正确的是（）A.“海流发电机”对航标灯L供电的电流方向是B.“海流发电机”产生感应电动势的大小是C.通过航标灯L电流的大小是D.“海流发电机”发电的总功率为〖答案〗AC〖解析〗A．由左手定则可知，海水中正、负离子受洛伦兹力的方向分别指向M板和N板，则M板带正电，N板带负电，发电机对航标灯提供电流方向是，胡A正确；B．在M、N两板间形成稳定的电场后，其中的正、负离子受电场力和洛伦兹力作用而平衡，在两板间形成稳定电压，则有解得“海流发电机”产生感应电动势的大小为故B错误；C．海水的电阻为由闭合电路欧姆定律可得，通过航标灯的电流为故C正确；D．“海流发电机”发电的总功率为故D错误。故选AC。7.如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直纸面向里，图中虚线为磁场的部分边界，其中段是半径为R的四分之一圆弧，、的延长线通过圆弧的圆心，长为R．一束质量为m、电荷量大小为q的粒子流，在纸面内以不同的速率从O点垂直射入磁场，已知所有粒子均从圆弧边界射出，其中M、N是圆弧边界上的两点。不计粒子的重力及它们之间的相互作用。则下列说法中正确的是（）A.粒子带负电B.从M点射出粒子的速率一定小于从N点射出粒子的速率C.从M点射出粒子在磁场中运动时间一定小于从N点射出粒子所用时间D.在磁场中运动时间最短的粒子用时为〖答案〗BD〖解析〗ABC．由题意，画出从M、N两点射出的粒子轨迹图，如图所示，由此可知，粒子带正电；粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力。可得解得由图可知，从M点射出粒子的轨迹半径小于从N点射出粒子轨迹半径，则有从M点射出粒子的速率一定小于从N点射出粒子的速率；由图可知，从M点射出粒子的轨迹所对圆心角大于从N点射出粒子轨迹所对圆心角，由可知，从M点射出粒子在磁场中运动时间一定大于从N点射出粒子所用时间，AC错误，B正确；D．由几何知识可知，当粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心恰好在b点时，粒子在磁场中运动的圆弧所对的圆心角最小，此时粒子的运动半径r=R，由几何关系可求得此时圆弧所对圆心角θ=120°，所以粒子在磁场中运动的最短时间是D正确。故选BD。8.如图所示，直角坐标系在水平面内，z轴竖直向上，坐标原点O处固定一带正电的点电荷，空间中存在竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场，质量为m、带电量为的小球A，绕z轴做匀速圆周运动。小球A的速度大小为，小球与坐标原点的距离为r，O点和小球A的连线与z轴的夹角。重力加速度g、m、q、r均已知，。则下列说法正确的是（）A.从上往下看，小球A沿逆时针方向转动B.O处的点电荷在A运动的圆周上各处产生的电势和场强都相同C.小球A与点电荷之间的库仑力大小为D.时，所需磁场的磁感应强度B最小〖答案〗ACD〖解析〗A．空间中存在竖直向下的匀强磁场B，小球的向心力由库仑力在运动轨迹半径方向的分力和洛伦兹力提供，根据左手定则可知，从上往下看小球只能沿逆时针方向做匀速圆周运动，故A正确；B．O处的点电荷在A运动的圆周上各处产生的电势都相同，场强大小相等，方向不同，故B错误；C．对小球A受力分析如图所示，洛伦兹力F2沿水平方向，库仑力F1沿着O→B方向在竖直方向，根据平衡条件得解得所以小球A与点电荷之间的库仑力大小为，故C正确；D．水平方向根据牛顿第二定律得其中解得当即时，B取值最小值，故D正确。故选ACD。9.某同学阅读教材中的“科学漫步”栏目，对“流体的阻力（f）跟物体相对于流体的速度（v）有关”这一说法产生了兴趣，通过查阅资料得知：对于球形物体，二者间存在定量关系f=kv，k为比例系数。该同学为探究这一关系利用如图（a）所示装置测量k。具体操作如下：在柱状玻璃容器中注入某透明液体，将小球在液面处由静止释放，当小球运动到0刻度线处开始计时，每下落10cm记录一次时间，得到多组下落高度h与时间t的数据，作出h-t图像如图（b）中实线所示。（1）由h-t图像可知，从计时开始小球近似做___________运动。（2）已知液体密度ρ=8.0×102kg/m3，小球体积V=5.0×10-10m3、质量m=4.0×10-6kg，结合h-t图像可得k=___________kg/s（浮力不能忽略，取重力加速度g=9.8m/s2）。（3）若再用一个体积相同、密度较大的球，重复上述实验，所得h-t图像也是一条直线，则该直线可能是图（b）中的___________虚线。〖答案〗（1）匀速直线（2）（3）①〖解析〗（1）[1]根据图象可知，下落的距离随时间均匀变化，所以小球近似做匀速直线运动（2）[2]根据图象可知小球下落的速度为小球下落过程中受到竖直向下的重力，竖直向上的浮力和阻力，小球做匀速直线运动，受力平衡式中表示液体对小球的浮力，代入数据可得比例系数（3）[3]若选择一个密度更大，体积相同的小球，浮力不变，根据可知小球的质量增大，根据平衡方程可知小球的速度增大，所以在相同的时间内小球下落的高度增大，所以该直线可能是图象中的①虚线。10.某研究性学习小组利用电压表和电阻箱测量一组电池的电动势和内电阻．同学们可利用的实验器材有：电池组（电动势约为，内阻约为）、灵敏电流计G（满偏电流，内阻）、定值电阻、定值电阻、变阻箱R（阻值范围可调）、开关、导线若干．同学们发现没有电压表，于是提出把G改装成电压表．（1）G表改装成电压表，应选择上面的某一电阻与G组合，改装后电压表量程为______________V．（2）为了准确地测量出电源的电动势和内电阻，请在下左图虚线框中把实验电路图补充完整并在对应的电阻和电阻箱符号旁边标上器材名称（用标注）__________．（3）同学们根据灵敏电流计G读数I和变阻箱的读数R作出了图像如图所示，已知图线的斜率为k，纵截距为b，改装后的电压表可看做理想电压表，则所测得电源的电动势___________，内电阻____________。（用题目中所给的字母表示）〖答案〗（1）6（2）（3）〖解析〗（1）[1]G表改装成电压表，应串联大电阻，应用定值电阻，改装后电压表量程为（2）[2]根据题意，本实验采用电阻箱与改装后的电压表并联进行分析，并且采用R1与电源串联充当保护电阻，如图（3）[3][4]根据闭合电路欧姆定律变形得斜率纵截距解得11.某研究小组设计了一个辅助列车进站时快速刹车的方案．如图所示，在站台轨道下方埋一励磁线圈，通电后形成竖直方向的磁场（可视为匀强磁场），在车身下方固定一用相同材料做成的粗细相同矩形单匝线框，利用线圈进入磁场时所受的安培力，辅助列车快速刹车，已知列车的总质量为m，车身长为s，线框的短边和分别安装在车头和车尾，长度均为L（L小于匀强磁场宽度），整个线框的电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长（大于车长s），车头进入磁场瞬间的速度为，假设列车车头进入磁场前已经关闭发动机，且列车停止前所受铁轨及空气阻力的合力恒为f。已知磁感应强度的大小为B，车头进入磁场距离x时，速度减小为，车尾进入磁场瞬间，列车恰好停止。求：（1）列车车头刚进入磁场瞬间列车的加速度的大小a；（2）列车从车头进入磁场到速度减为所用的时间；（3）列车从进入磁场到停下的过程中，边产生的焦耳热。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）车头进入磁场时线框边切割磁感线，由法拉第电磁感应定律有由闭合电路欧姆定律可得线框中的电流为解得线框所受的安培力为由牛顿第二定律可有解得车头刚进入磁场瞬间列车的加速度的大小（2）设列车前进速度方向为正方向，由动量定理有联立解得所用时间（3）列车从进站到停下，线圈产生的焦耳热为Q，由能量守恒有边产生的焦耳热解得12.某户外大型闯关游戏“渡河”环节中，选手从圆弧面上俯冲而下，为了解决速度过快带来的风险，设计师设计了如图所示的减速装置．选手在半径为R，圆心角为的光滑圆弧面上最高点E从静止开始下滑，在圆弧的最低点D滑上水平放置的缓冲装置A板，圆弧在D点与A板上表面相切，经过A板后滑上始终浮于河面的B板，B板紧靠A板，B板的左侧放置一物体C，选手经过A接触物体C时迅速抱住C并合为一体，抱住时间极短。已知，A、B的质量均为，C的质量为，A、B的长度均为，选手与A之间以及选手和C的组合体与B间的动摩擦因数均为，A与地面间的动摩擦因数。B在水中运动时受到的阻力是其所受浮力的0.1倍，B碰到河岸后立即被锁定。不计水流速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，选手始终保持坐姿且和物体C组成的组合体均可看作质点，。请计算：（1）选手滑到圆弧上D点的一瞬间，对轨道的压力和选手所受重力之比；（2）若选手的质量为，河宽范围为，求选手与C的组合体在B板上的划痕长度与河宽d的关系式。〖答案〗（1）；（2）（其中：）〖解析〗（1）选手从E点到D点，由动能定理有选手在D点，由牛顿第二定律有解得选手受的支持力根据牛顿第三定律，选手对轨道的压力选手对轨道的压力和选手所受重力之比（2）经计算可知故A板不会相对地面滑动。选手从开始下滑到与物体C碰撞前，由动能定理有解得选手与物体碰撞前的速度选手与C发生碰撞过程中动量守恒，由动量守恒定律有解得假设在共速前，板B没有到达河岸被锁定，选手和物体C组成的系统，由牛顿第二定律有解得对于平板B，由牛顿第二定律有解得设经过时间t二者共速，则有解得由匀变速运动的规律，碰后t时间内板B的位移河宽范围为可以判断出在河宽为时，选手和物体C系统恰好和板B共速且板B刚好被锁定，假设成立。所以，在板B和河岸碰撞之前，选手和C系统和板B还没有达到共速，设从选手和C滑上板B后，经过时间，板B被锁定，设板最右端到河岸的距离为，则有板B的位移为选手和物体C系统位移为此阶段相对位移为当板B锁定瞬间，选手和C系统的速度为此后选手和物体C系统将在静止的板B上做匀减速运动，加速度大小依然为此阶段选手和C系统将在板B上的划痕长为有选手和系统在板B上划痕长可得（其中：）【物理—选修3-3】13.下列说法正确的是（）A.凡是具有规则几何形状的物体一定是单晶体，单晶体和多晶体都具有各向异性B.两分子间距离从0.5r0逐渐增大到5r0的过程中，它们的分子势能先减小后增大C.布朗运动是指悬浮在液体或气体里固体小颗粒中分子的运动D.一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加E.热量能够从高温物体传到低温物体，也能够从低温物体传到高温物体〖答案〗BDE〖解析〗A．单晶体具有规则的几何外形，但是并不是具有规则几何形状的物体一定是单晶体，单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性，故A错误；B．两分子间距离从0.5r0逐渐增大到5r0的过程中，先分子斥力做正功，分子势能减小，然后分子引力做负功，分子势能增大，所以它们的分子势能先减小后增大，故B正确；C．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，它间接说明分子永不停息地做无规则运动，不是固体分子的运动，故C错误；D．气体的压强是由于大量分子对器壁的碰撞而产生的，它包含两方面的原因，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数和每一次的平均撞击力，当气体的温度降低时，分子的平均动能减小，所以，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随温度降低而增加，故D正确；E．热量能够从高温物体传到低温物体，也能够从低温物体传到高温物体，但要引起其他变化，故E正确。故选BDE。14.如图所示，竖直放置的导热U形管，右侧管比左侧管长，管内径为左侧管的两倍，左侧管上端封闭一定长度的空气柱（可视为理想气体），右侧管上端开口开始时与大气相通，当环境温度为时，左侧管中空气柱高，左侧管中水银面比右侧管中水银面高，大气压强。（1）求环境温度升高到多少摄氏度时，两侧水银面等高；（2）若保持环境温度不变，而在右侧管中用活塞封住管口，并慢慢向下推压，最终使左侧空气柱长度变为，求活塞下推的距离。（结果小数点后保留一位）〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）左侧管内被封气体在温度升高过程中，由理想气体状态方程有又由题意可知，由于右侧管内径为左侧管的两倍，故其横截面积为左侧管的4倍，设当两侧水银面等高时左侧管水银下降h，则有解得当两侧水银面等高时左侧被封气体的体积解得则（2）在右侧活塞慢慢向下推压时，左侧被封气体做等温变化，由玻意耳定律有又解得左侧被封气体压强为在右侧活塞慢慢向下推压时，左侧被封气体做等温变化，由玻意耳定律有又，由比例关系可知右侧水银面与原来相比下降压缩活塞后压强为又解得活塞下移【物理—选修3-4】15.如图甲所示，在x轴上有两个沿y轴方向做简谐运动的波源和，时刻两波源同时开始振动，振动图像如图乙所示，其中对应图乙中①，对应图乙中②，波源形成的简谐横波在介质中沿x轴正方向传播，形成的简谐横波在介质中沿x轴负方向传播，波速均为。A是平衡位置位于处的质点，下列说法正确的是（）A.两列波的波长均为B.时，质点A开始运动C.时，质点A速度为零D.时，质点A的位移为E.从到，质点A通过的路程是〖答案〗ABE〖解析〗A．由图知，两列波的周期均为2s，故波长均为A正确；B．波源S1的振动形式传到A点所需的时间波源S2的振动形式传到A点所需的时间故t＝1s时，波源S1的振动形式刚好传到A点，波源S2的振动形式还没传到A点，故质点A开始运动，B正确；C．t＝2s时，质点A起振后振动的时间为此时质点A在平衡位置，速度最大，C错误；D．t＝3s时，波源S2的振动形式刚传到A点，故质点A起振后振动的时间为此时质点A位于平衡位置，位移为0cm，D错误；E．t＝3s后，两列波都已传到A点，因为根据乙图可知两个波源的起振方向相同，故由波的叠加原理可得：A点是振动加强点；从t＝3s到t＝5s质点A通过的路程E正确故选ABE。16.学校水平地面上两栋相同高度的教学楼A和B相距较近，白天B楼对A楼有阳光遮挡，某时刻沿B楼楼顶边缘照射的太阳光恰好落在A楼的C点，已知C与A楼楼顶的高度差为，A与B楼间距为，截面如图所示．在B楼楼顶边缘安置一个底面为扇形的柱体透明物，扇形的半径为、圆心角为，圆心在楼顶边缘，扇形柱体的一个侧面紧贴竖直墙壁，这样就可以使A楼C点下方一定区域此时获得光照．（可将太阳光当作平行单色光处理，且光在该透明物体中的折射率为，结果可用根式表示）（1）求发生全反射的临界角．（2）求安装了上述透明体后可使此时刻的太阳光最大能到达C点正下方多大距离处？〖答案〗（1）60°（2）10m〖解析〗试题分析：作出光路图，光线在E点恰好发生全反射，其折射光线到达C点正下方最远处，根据全反射条件求出全反射的临界角、折射定律和几何知识结合解答．（1）作出光路图，如图所示如图设太阳光与水平夹角，有，则光线在E点恰好发生全反射，设临界角为C，则有：，得（2）由几何关系知，，解得：据图设可以使太阳光到达C点下方H处，则有：，又解得：【『点石成金』】解决本题的关键是掌握全反射的条件和临界角公式，通过作出光路图，结合几何知识处理这类问题．赤峰市高三年级4·20模拟考试试题物理部分1.“物理”是“格物致理”四字的简称。学生在学习物理规律的同时，还需要了解物理学家发现和总结物理规律的过程，领悟并掌握处理物理问题的思想与方法。下列叙述正确的是（）A.牛顿发现了万有引力定律并测出万有引力常量G数值B.卢瑟福的原子核式结构模型解释了粒子散射实验C.贝克勒尔发现了天然放射现象，并提出原子核是由质子和中子组成的D.光电效应实验中光电子的最大初动能与入射光的频率成正比，与光强无关〖答案〗B〖解析〗A．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪什利用扭秤实验测出了引力常量G的值，故A错误；B．卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子核式结构模型，故B正确；C．贝克勒尔发现了天然放射现象，但他没有提出原子核是由质子和中子组成的理论，故C错误；D．根据光电效应方程Ekm=hγ-W0可知，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，但不是正比关系，故D错误。故选B2.弹簧锁在关门时免去了使用钥匙的繁琐，为我们的生活带来了方便。缓慢关门时门锁的示意图如图所示，关门方向为图中箭头方向，若弹簧始终处于压缩状态，门的宽度视为远大于锁舌的尺寸，如图所在的瞬间，门边缘向内的速度为v，则下列说法正确的是（）A.如果图中的变小，关门时会更省力B.如图时锁舌相对于门的速度为C.关门时弹簧弹力变小D.关门时锁舌对锁壳的弹力等于弹簧的弹力〖答案〗B〖解析〗A．设关门时弹簧弹力为，锁壳对锁舌的作用力为，锁舌受到的摩擦力为f，关门时锁舌受力如图则缓慢关门时有联立可得可见如果图中的变小，会变大，关门时会更费力，A错误；B．锁舌运动时的速度如图则有即B正确；C．关门时弹簧逐渐被压缩，形变量变大，弹力变大，C错误；D．由A选项分析可知关门时锁舌对锁壳的弹力大于弹簧的弹力，D错误。故选B。3.2022年11月9日，某天文爱好者通过卫星过境的GoSatWatch（卫星追踪软件）获得“天宫空间站”过境运行轨迹如图甲所示，通过微信小程序“简单夜空”，点击“中国空间站过境查询”，获得中国“天宫空间站”过境连续两次最佳观察时间信息如图乙所示，在这连续两次最佳观察时间内，空间站绕地球共转过16圈。已知地球半径R约为，自转周期T为24小时，万有引力常量为，地球表面附近重力加速度约为，不考虑空间站轨道修正，则由以上信息（）A.可估算出同步卫星距离地面高度为6B.可估算出“天宫空间站”绕地转动周期约为0.67小时C.可估算出“天宫空间站”离地高度约为400公里D.不能估算出地球的密度和第一宇宙速度〖答案〗C〖解析〗B．根据图乙信息可知，连续两次最佳观察时间间隔约为24h，则天宫空间站运行周期B错误；C．在地球表面有对天宫空间站有解得即可估算出“天宫空间站”离地高度约为400公里，C正确；A．同步卫星的运行周期等于地球自转周期，对同步卫星有解得A错误；D．第一宇宙速度等于近地卫星的环绕速度，根据解得根据结合上述解得可知，能估算出地球的密度和第一宇宙速度，D错误。故选C。4.如图所示为跳伞运动员在竖直下落过程中的v-t图像（取竖直向下为正方向）。下列关于跳伞运动员的位移y和重力势能Ep（选地面为零势能面）随下落的时间t，重力势能Ep和机械能E随下落的位移y变化的图像中，可能正确的是（）A. B.C. D.〖答案〗D〖解析〗A．根据v-t图像可知在开始的一段时间内，运动员速度逐渐增大，当达到最大值后突然开始逐渐减小，且在一段时间内减小的变化率比增大时的变化率大，最后速度减至某一值后运动员做匀速直线运动。y-t图像的斜率表示速度，A项中图线表示运动员速度先逐渐增大，达到最大值后不断减小，但减小时的变化率和增大时的变化率几乎相同，且在图线末端斜率在趋于零，即速度趋于零，显然与v-t图像不符，故A不可能正确；BC．设运动员开始时的重力势能为Ep0，则所以图像应是斜率为负且存在纵截距的直线。在开始的一段时间内，运动员速度不断增大，y随t的变化率增大，则Ep随t的变化率不断增大，当运动员速度达到最大值后，y随t的变化率逐渐减小，则Ep随t的变化率不断减小，最后运动员做匀速直线运动，y随t的变化率不变且不为零，则Ep随t的变化率不变且不为零，故BC不可能正确；D．根据v-t图像容易判断运动员下落时一定受到阻力作用，否则运动员将始终做自由落体运动，其v-t图像斜率将不变。根据功能关系可知运动员克服阻力做功等于其机械能的减少量，在开始的一段时间内，运动员加速度方向竖直向下，且逐渐减小，根据牛顿第二定律可知运动员所受阻力逐渐增大但小于重力，E随y的变化率逐渐增大，当运动员速度达到最大时，加速度方向突变为竖直向上，即阻力突然增至至比重力还大，之后阻力逐渐减小，最后减小至与重力大小相等，所以在阻力突变后，E随y的变化率应大于运动员加速运动时的变化率，最后E随y的变化率恒定。综上所述可知D可能正确。故选D。5.某课外探究小组设计了如图所示的电路。理想变压器的原线圈匝数为，连接一个理想电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头调节，副线圈接有定值电阻和压敏电阻R（R的阻值会随压力的增大而减小），物块m置于压敏电阻上，保持原线圈输入的交流电压不变。以下说法正确的是（）A.原副线圈两端的电流之比为B.若图中滑片向左滑，变压器的输出电压一定增大C.只增大物块对R的压力，电流表示数变大D.只增大物块对R的压力，R两端电压减小〖答案〗CD〖解析〗A．根据理想变压器原、副线圈电流与匝数关系可得故A错误；B．若图中滑片向左滑，可知副线圈匝数减小，根据可知变压器的输出电压减小，故B错误；CD．只增大物块对的压力，则副线圈总电阻减小，根据，可知副线圈输出电压不变，副线圈总电流增大，则定值电阻两端电压增大，两端电压减小；根据可知原线圈电流增大，则电流表示数变大，故CD正确。故选CD。6.海水中含有大量的正负离子，并在某些区域具有固定的流动方向，有人据此设计并研制出“海流发电机”，可用作无污染的电源，对海洋航标灯持续供电。“海流发电机”的工作原理如图所示，用绝缘防腐材料制成一个横截面为矩形的管道，在管道上、下两个表面装有防腐导电板M、N，板长为a、宽为b（未标出），两板间距为d，将管道沿着海水流动方向固定于海水中，将航标灯L与两导电板M和N连接，加上垂直于管道前后面向后的匀强磁场，磁感应强度大小为B，海水流动方向向右，海水流动速率为v，已知海水的电阻率为，航标灯电阻不变且为R．则下列说法正确的是（）A.“海流发电机”对航标灯L供电的电流方向是B.“海流发电机”产生感应电动势的大小是C.通过航标灯L电流的大小是D.“海流发电机”发电的总功率为〖答案〗AC〖解析〗A．由左手定则可知，海水中正、负离子受洛伦兹力的方向分别指向M板和N板，则M板带正电，N板带负电，发电机对航标灯提供电流方向是，胡A正确；B．在M、N两板间形成稳定的电场后，其中的正、负离子受电场力和洛伦兹力作用而平衡，在两板间形成稳定电压，则有解得“海流发电机”产生感应电动势的大小为故B错误；C．海水的电阻为由闭合电路欧姆定律可得，通过航标灯的电流为故C正确；D．“海流发电机”发电的总功率为故D错误。故选AC。7.如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直纸面向里，图中虚线为磁场的部分边界，其中段是半径为R的四分之一圆弧，、的延长线通过圆弧的圆心，长为R．一束质量为m、电荷量大小为q的粒子流，在纸面内以不同的速率从O点垂直射入磁场，已知所有粒子均从圆弧边界射出，其中M、N是圆弧边界上的两点。不计粒子的重力及它们之间的相互作用。则下列说法中正确的是（）A.粒子带负电B.从M点射出粒子的速率一定小于从N点射出粒子的速率C.从M点射出粒子在磁场中运动时间一定小于从N点射出粒子所用时间D.在磁场中运动时间最短的粒子用时为〖答案〗BD〖解析〗ABC．由题意，画出从M、N两点射出的粒子轨迹图，如图所示，由此可知，粒子带正电；粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力。可得解得由图可知，从M点射出粒子的轨迹半径小于从N点射出粒子轨迹半径，则有从M点射出粒子的速率一定小于从N点射出粒子的速率；由图可知，从M点射出粒子的轨迹所对圆心角大于从N点射出粒子轨迹所对圆心角，由可知，从M点射出粒子在磁场中运动时间一定大于从N点射出粒子所用时间，AC错误，B正确；D．由几何知识可知，当粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心恰好在b点时，粒子在磁场中运动的圆弧所对的圆心角最小，此时粒子的运动半径r=R，由几何关系可求得此时圆弧所对圆心角θ=120°，所以粒子在磁场中运动的最短时间是D正确。故选BD。8.如图所示，直角坐标系在水平面内，z轴竖直向上，坐标原点O处固定一带正电的点电荷，空间中存在竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场，质量为m、带电量为的小球A，绕z轴做匀速圆周运动。小球A的速度大小为，小球与坐标原点的距离为r，O点和小球A的连线与z轴的夹角。重力加速度g、m、q、r均已知，。则下列说法正确的是（）A.从上往下看，小球A沿逆时针方向转动B.O处的点电荷在A运动的圆周上各处产生的电势和场强都相同C.小球A与点电荷之间的库仑力大小为D.时，所需磁场的磁感应强度B最小〖答案〗ACD〖解析〗A．空间中存在竖直向下的匀强磁场B，小球的向心力由库仑力在运动轨迹半径方向的分力和洛伦兹力提供，根据左手定则可知，从上往下看小球只能沿逆时针方向做匀速圆周运动，故A正确；B．O处的点电荷在A运动的圆周上各处产生的电势都相同，场强大小相等，方向不同，故B错误；C．对小球A受力分析如图所示，洛伦兹力F2沿水平方向，库仑力F1沿着O→B方向在竖直方向，根据平衡条件得解得所以小球A与点电荷之间的库仑力大小为，故C正确；D．水平方向根据牛顿第二定律得其中解得当即时，B取值最小值，故D正确。故选ACD。9.某同学阅读教材中的“科学漫步”栏目，对“流体的阻力（f）跟物体相对于流体的速度（v）有关”这一说法产生了兴趣，通过查阅资料得知：对于球形物体，二者间存在定量关系f=kv，k为比例系数。该同学为探究这一关系利用如图（a）所示装置测量k。具体操作如下：在柱状玻璃容器中注入某透明液体，将小球在液面处由静止释放，当小球运动到0刻度线处开始计时，每下落10cm记录一次时间，得到多组下落高度h与时间t的数据，作出h-t图像如图（b）中实线所示。（1）由h-t图像可知，从计时开始小球近似做___________运动。（2）已知液体密度ρ=8.0×102kg/m3，小球体积V=5.0×10-10m3、质量m=4.0×10-6kg，结合h-t图像可得k=___________kg/s（浮力不能忽略，取重力加速度g=9.8m/s2）。（3）若再用一个体积相同、密度较大的球，重复上述实验，所得h-t图像也是一条直线，则该直线可能是图（b）中的___________虚线。〖答案〗（1）匀速直线（2）（3）①〖解析〗（1）[1]根据图象可知，下落的距离随时间均匀变化，所以小球近似做匀速直线运动（2）[2]根据图象可知小球下落的速度为小球下落过程中受到竖直向下的重力，竖直向上的浮力和阻力，小球做匀速直线运动，受力平衡式中表示液体对小球的浮力，代入数据可得比例系数（3）[3]若选择一个密度更大，体积相同的小球，浮力不变，根据可知小球的质量增大，根据平衡方程可知小球的速度增大，所以在相同的时间内小球下落的高度增大，所以该直线可能是图象中的①虚线。10.某研究性学习小组利用电压表和电阻箱测量一组电池的电动势和内电阻．同学们可利用的实验器材有：电池组（电动势约为，内阻约为）、灵敏电流计G（满偏电流，内阻）、定值电阻、定值电阻、变阻箱R（阻值范围可调）、开关、导线若干．同学们发现没有电压表，于是提出把G改装成电压表．（1）G表改装成电压表，应选择上面的某一电阻与G组合，改装后电压表量程为______________V．（2）为了准确地测量出电源的电动势和内电阻，请在下左图虚线框中把实验电路图补充完整并在对应的电阻和电阻箱符号旁边标上器材名称（用标注）__________．（3）同学们根据灵敏电流计G读数I和变阻箱的读数R作出了图像如图所示，已知图线的斜率为k，纵截距为b，改装后的电压表可看做理想电压表，则所测得电源的电动势___________，内电阻____________。（用题目中所给的字母表示）〖答案〗（1）6（2）（3）〖解析〗（1）[1]G表改装成电压表，应串联大电阻，应用定值电阻，改装后电压表量程为（2）[2]根据题意，本实验采用电阻箱与改装后的电压表并联进行分析，并且采用R1与电源串联充当保护电阻，如图（3）[3][4]根据闭合电路欧姆定律变形得斜率纵截距解得11.某研究小组设计了一个辅助列车进站时快速刹车的方案．如图所示，在站台轨道下方埋一励磁线圈，通电后形成竖直方向的磁场（可视为匀强磁场），在车身下方固定一用相同材料做成的粗细相同矩形单匝线框，利用线圈进入磁场时所受的安培力，辅助列车快速刹车，已知列车的总质量为m，车身长为s，线框的短边和分别安装在车头和车尾，长度均为L（L小于匀强磁场宽度），整个线框的电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长（大于车长s），车头进入磁场瞬间的速度为，假设列车车头进入磁场前已经关闭发动机，且列车停止前所受铁轨及空气阻力的合力恒为f。已知磁感应强度的大小为B，车头进入磁场距离x时，速度减小为，车尾进入磁场瞬间，列车恰好停止。求：（1）列车车头刚进入磁场瞬间列车的加速度的大小a；（2）列车从车头进入磁场到速度减为所用的时间；（3）列车从进入磁场到停下的过程中，边产生的焦耳热。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）车头进入磁场时线框边切割磁感线，由法拉第电磁感应定律有由闭合电路欧姆定律可得线框中的电流为解得线框所受的安培力为由牛顿第二定律可有解得车头刚进入磁场瞬间列车的加速度的大小（2）设列车前进速度方向为正方向，由动量定理有联立解得所用时间（3）列车从进站到停下，线圈产生的焦耳热为Q，由能量守恒有边产生的焦耳热解得12.某户外大型闯关游戏“渡河”环节中，选手从圆弧面上俯冲而下，为了解决速度过快带来的风险，设计师设计了如图所示的减速装置．选手在半径为R，圆心角为的光滑圆弧面上最高点E从静止开始下滑，在圆弧的最低点D滑上水平放置的缓冲装置A板，圆弧在D点与A板上表面相切，经过A板后滑上始终浮于河面的B板，B板紧靠A板，B板的左侧放置一物体C，选手经过A接触物体C时迅速抱住C并合为一体，抱住时间极短。已知，A、B的质量均为，C的质量为，A、B的长度均为，选手与A之间以及选手和C的组合体与B间的动摩擦因数均为，A与地面间的动摩擦因数。B在水中运动时受到的阻力是其所受浮力的0.1倍，B碰到河岸后立即被锁定。不计水流速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，选手始终保持坐姿且和物体C组成的组合体均可看作质点，。请计算：（1）选手滑到圆弧上D点的一瞬间，对轨道的压力和选手所受重力之比；（2）若选手的质量为，河宽范围为，求选手与C的组合体在B板上的划痕长度与河宽d的关系式。〖答案〗（1）；（2）（其中：）〖解析〗（1）选手从E点到D点，由动能定理有选手在D点，由牛顿第二定律有解得选手受的支持力根据牛顿第三定律，选手对轨道的压力选手对轨道的压力和选手所受重力之比（2）经计算可知故A板不会相对地面滑动。选手从开始下滑到与物体C碰撞前，由动能定理有解得选手与物体碰撞前的速度选手与C发生碰撞过程中动量守恒，由动量守恒定律有解得假设在共速前，板B没有到达河岸被锁定，选手和物体C组成的系统，由牛顿第二定律有解得对于平板B，由牛顿第二定律有解得设经过时间t二者共速，则有解得由匀变速运动的规律，碰后t时间内板B的位移河宽范围为可以判断出在河宽为时，选手和物体C系统恰好和板B共速且板B刚好被锁定，假设成立。所以，在板B和河岸碰撞之前，选手和C系统和板B还没有达到共速，设从选手和C滑上板B后，经过时间，板B被锁定，设板最右端到河岸的距离为，则有板B的位移为选手和物体C系统位移为此阶段相对位移为当板B锁定瞬间，选手和C系统的速度为此后选手和物体C系统将在静止的板B上做匀减速运动，加速度大小依然为此阶段选手和C系统将在板B上的划痕长为有选手和系统在板B上划痕长可得（其中：）【物理—选修3-3】13.下列说法正确的是（）A.凡是具有规则几何形状的物体一定是单晶体，单晶体和多晶体都具有各向异性B.两分子间距离从0.5r0逐渐增大到5r0的过程中，它们的分子势能先减小后增大C.布朗运动是指悬浮在液体或气体里固体小颗粒中分子的运动D.一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加E.热量能够从高温物体传到低温物体，也能够从低温物体传到高温物体〖答案〗BDE〖解析〗A．单晶体具有规则的几何外形，但是并不是具有规则几何形状的物体一定是单晶体，单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性，故A错误；B．两分子间距离从0.5r0逐渐增大到5r