2023届山东省济南市高三下学期三模物理试题（解析版）

高中物理名校试卷PAGEPAGE1高考针对性训练物理试题注意事项：1．答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座号填写在规定的位置上。2．回答选择题时，用2B铅笔把答题卡上对应题目的〖答案〗标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它〖答案〗标号。3．回答非选择题时，必须用0.5毫米黑色签字笔作答（作图除外），〖答案〗必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置；如需改动，先划掉原来的〖答案〗，然后再写上新的〖答案〗，不能使用涂改液，胶带纸，修正带和其他笔。一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求）1.2023年4月12日，中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）创造新的世界纪录，成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒。“人造太阳”主要利用了核聚变反应所释放的能量，其中一种聚变反应为两个核转变为一个核并放出一个X粒子，则X粒子是（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗根据质量数守恒和质子数守恒可知，核反应方程为即X粒子是。故选A。2.用a、b两束单色可见光分别照射同一单缝衍射装置，在同一屏幕上得到如图甲（a光）和图乙（b光）所示的图样，下列说法正确的是（）A.在同一介质中，a光的波长大于b光的波长B.在同一介质中，a光的光速小于b光的光速C.以相同的人射角从空气斜射入水中，a光的折射角小D.若用b光照射某金属有光电子逸出，则用a光照射该金属也一定有光电子逸出〖答案〗A〖解析〗A．由于甲、乙是由同一条单缝衍射而形成的图样，由于波长越短中央条纹的宽度越小，由图可知故A正确；BC．对于同一介质，波长越长的单色光频率越小，折射率越小，即故以相同的人射角从空气斜射入水中，a光的折射角大，根据可得故BC错误；D．根据光电效应的产生条件可知，入射光的频率大于金属的极限频率时才发生光电效应现象，由于a光的频率小于b光，故用b光照射某金属有光电子逸出，则用a光照射该金属也不一定有光电子逸出，故D错误。故选A。3.制冷机通常是按照如图所示的逆卡诺循环进行工作的，其中1→2、3→4为绝热过程，2→3、4→1为等温过程。将制冷机中的封闭气体看作理想气体，以下判断正确的是（）A.1→2的过程中气体温度降低B.2→3的过程中气体放热C.3→4的过程中气体内能增加D.1→2→3→4→1的整个循环过程中，气体对外界做正功〖答案〗B〖解析〗A．1→2的过程为绝热过程，故气体体积减小，故外界对气体做功根据热力学第一定律可知气体内能增大，气体温度升高，故A错误；B．2→3的过程为等温过程，故气体体积减小，故外界对气体做功根据热力学第一定律可得因此气体放热，故B正确；C．3→4的过程为绝热过程，故气体体积增大，故气体对外界做功根据热力学第一定律可知物体内能减小，故C错误；D．根据p-V图线与横轴围成的面积表示做的功可知，1→2→3过程气体做负功，3→4→1过程气体做正功，由于1→2→3曲线与横轴围成的面积大于3→4→1曲线与横轴围成的面积，故整个过程气体对外界做负功，故D错误。故选B。4.2022年11月23日，我国自主研制的16兆瓦海上风电机组正式下线，标志着我国海上风电技术实现重大突破。风力发电机的工作原理可以简化为如图所示的模型：风轮通过齿轮箱带动矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生交流电，并通过变压器和远距离输电线给灯泡L供电。两变压器均为理想变压器，当发电机线圈转速减小时，以下说法正确的是（）A.通过R的电流增加 B.降压变压器的输入电压U3减小C.灯泡L消耗的功率增加 D.发电机的输出功率不变〖答案〗B〖解析〗D．当发电机线圈转速减小时，根据可知升压变压器的输入电压减小，而负载不变，因此升压变压器的输入电流减小，故发电机的输出功率减小，故D错误；A．根据可知减小时，也减小，即通过R电流减小，故A错误；BC．由于因此减小，根据可知减小，根据可知灯泡L消耗的功率减小，减小，根据可知U3减小，故B正确，C错误。故选B。5.如图所示，由同种材料制成的玻璃吊坠下部分是半径为R的半球体，上部分是高为R的圆锥体，O点为半球体的球心，M为圆锥体的顶点。平行于MO的光线从半球体表面N点射入玻璃吊坠，经折射后恰好经过M点，N点到直线MO的距离为，则该玻璃吊坠的折射率为（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗光路图如下，其中ON为法线，入射角为，折射角为因为所以由几何知识可得故折射率为由题意可知故故故选C。6.2023年4月16日，专门承担降水测量重任的风云三号G星在酒泉卫星发射中心成功发射，此前，我国还成功发射世界首颗联通地月的中继卫星“鹊桥号”。如图所示，风云三号G星在距离地面轨道上近似做匀速圆周运动，“鹊桥号”位于地月延长线上的P点，在地球和月球引力的共同作用下与月球一起以相同的周期绕地球做匀速圆周运动。已知地球半径为，月球和“鹊桥号”的轨道半径分别为和，表示风云三号G星的向心加速度大小，表示月球的向心加速度大小，表示“鹊桥号”的向心加速度大小，以下判断正确的是（）A. B. C.D.〖答案〗D〖解析〗根据题意，由万有引力提供向心力有解得则有“鹊桥号”与月球一起以相同的周期绕地球做匀速圆周运动，由公式可得则有故选D。7.如图所示，倾角为α=37°的光滑斜面固定在水平地面上，物块A和长木板B叠放在斜面上，不可伸长的轻绳绕过光滑定滑轮连接B与物块C。物块A、长木板B的质量均为m，物块C的质量为2m，A、B间的滑动摩擦因数μ=0.8，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。将A、B、C由静止释放，下列说法正确的是（）A.轻绳拉力为2mg B.物块A的加速度为0.2gC.物块C的加速度为0.76g D.物块A与木板B间的摩擦力为0.64mg〖答案〗D〖解析〗BD．假设AB能相对静止一起沿斜面向上加速运动，则整体的加速度此时对物体A解得f=0.8mg而A与B的最大静摩擦力可知此时AB不能相对静止，即A相对B下滑，物块A与木板B间的滑动摩擦力为此时A的加速度方向沿斜面向上，选项B错误，D正确；AC．对BC的整体因物块C加速度向下，则失重，即细绳的拉力小于2mg，选项AC错误。故选D8.如图所示，O、A、B为同一竖直平面内的三个点，OB沿竖直方向，OA垂直于AB，∠AOB=60°，将一质量为m的小球沿某一方向以一定的初动能自O点抛出，小球在运动过程中通过A点时的动能是初动能的2倍。使此小球带电，电荷量为q（q>0），同时加一匀强电场，场强方向与三角形OAB所在平面平行，从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，该小球通过A点时的动能是初动能的3倍；将该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出，通过B点的动能也是初动能的3倍。已知重力加速度大小为g，则所加电场的场强大小为（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗令OA的距离为d，初动能为Ek0小球从O到A只有重力做功，根据动能定理可得加电场后，小球从O到A根据动能定理小球从O到B根据动能定理联立可得令O点的电势为零，即可得在匀强电场中，沿任意直线，电势的下降是均匀的，可得OM为等势点，M为AB的三等分点，根据电场线与等势面垂直，可知电场强度沿CA方向，如图所示根据几何关系可得电场强度为联立以上可得故选C。二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但选不全的得2分，有错选或不答的得0分）9.一列简谐横波沿x轴传播，图甲和图乙分别是平衡位置位于x1=1m及x2=4m处两质点的振动图像。下列说法正确的是（）A.波长可能为3m B.波长可能为C.波速可能为 D.波速可能为〖答案〗BC〖解析〗AB．若波沿x轴正方向传播，则x1=1m及x2=4m的振动相差时间为则可得由题意可知故对应的波速为同理，若波沿x轴负方向传播，则x1=1m及x2=4m的振动相差时间为则可得故对应的波速为故A错误，B正确；CD．结合AB分析可知，当波沿x轴负方向传播，且时且波速不可能为，故C正确，D错误。故选BC。10.如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L=0.1m，导轨平面内分布着垂直导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=5T，导轨上端分别接有电阻R和电源E。质量为m=0.2kg的金属棒MN紧靠导轨水平放置，已知电阻R=1Ω，电源E=1.5V、内阻r=0.5Ω，重力加速度g=10m/s2，不计金属棒和导轨的电阻。闭合开关后将金属棒MN由静止释放，以下说法正确的是（）A.若开关与1接通，金属棒MN克服安培力的功等于回路中产生的焦耳热B.若开关与2接通，金属棒MN克服安培力的功等于回路中产生的焦耳热C.若开关与1接通，金属棒MN最终以8m/s速度匀速运动D.若开关与2接通，金属棒MN最终以1m/s的速度匀速运动〖答案〗ACD〖解析〗AC．若开关与1接通，该回路为纯电阻回路，且只有动生电动势，因此金属棒MN克服安培力的功等于回路中产生的焦耳热，当金属棒所受安培力大小与重力相等时，金属棒匀速运动，即而联合解得故AC正确；BD．若开关与2接通，导体棒与电源串联，回路中除了动生电动势外还有电源，电源在回路中产生的电流也产生焦耳热，因此，金属棒MN克服安培力的功不等于回路中产生的焦耳热，当金属棒所受安培力大小与重力相等时，金属棒匀速运动，即而联合解得故B错误，D正确。故选ACD。11.如图所示，电量为-2Q和+Q的两个点电荷分别固定于x轴上的A点和O点，O点为坐标原点，x=x0处场强为零。现将一正试探电荷q在+x轴上距离O点很远处由静止释放，释放处试探电荷的电势能近似为零。关于x轴上的场强E、试探电荷q的速度v、动能Ek、电势能Ep与位置坐标x的关系图像中，可能正确的是（）A. B.C. D.〖答案〗AC〖解析〗A．设A点坐标为-x1，由于在x=x0处场强为零，故解得故坐标x的场强为根据数学知识可知E-t关系可以如A所示，故A正确；BCD．试探电荷释放后，在到达x=x0处前所受电场力方向均为x轴负方向，电场力一直做正功，试探电荷速度增大，动能增大，电势能减小，在x=x0处速度达到最大值，动能达到最大值，电势能达到最小值，故BD错误，C正确。故选AC。12.如图所示，光滑水平面上有两个质量均为m的物体A、B，B上连接一劲度系数为k的轻弹簧。物体A以初速度v0向静止的物体B运动。从A接触弹簧到第一次将弹簧压缩到最短的时间为，弹簧弹性势能为（x为弹簧的形变量），弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是（）A.弹簧的最大压缩量为B.弹簧的最大压缩量为C.从开始压缩弹簧到弹簧第一次压缩最短的过程中，物体A的位移为D.从开始压缩弹簧到弹簧第一次压缩最短的过程中，物体B的位移为〖答案〗BD〖解析〗AB．弹簧压缩到最大时，A、B的速度相同，以A初速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得根据能量守恒定律可得解得根据弹性势能公式可得故A错误，B正确；CD．由动量守恒定律可得则有故由AB选项分析可知联合解得故C错误，D正确。故选BD。三、非选择题（本题共6小题，共60分）13.某实验小组利用如图甲所示电路图测量一节干电池的电动势和内阻，实验器材如下：一节待测干电池（电动势约为1.5V）电流表A1（满偏电流15mA，内阻r1=10Ω）；电流表A2（满偏电流90mA，内阻r2=5Ω）；滑动变阻器R1（0~30Ω）；滑动变阻器R2（0~500Ω）；定值电阻R3=90Ω；开关S和导线若干。（1）为了能比较准确地进行测量，同时还要考虑操作的方便，实验中滑动变阻器应选________（选填“R1”或者“R2”）；（2）根据图甲所示电路图，在答题纸上将图乙中实物图连接起来，组成完整的电路_________；（3）图丙为该同学根据实验数据作出的电流表A1的示数I1与电流表A2的示数I2的图线，由该图线可得被测干电池的电动势E=________V，内阻r=________Ω。（结果均保留三位有效数字）〖答案〗（1）R1（2）（3）1.481.94〖解析〗（1）[1]电动势约为1.5V，电流表A2的量程为90mA，则变阻器的最小阻值为所以选滑动变阻器R1；（2）[2]按照电路图连接电路如图所示（3）[3][4]根据闭合电路欧姆定律得E=I1（r1+R3）+I2（r2+r）变形代入数据可得结合I1-I2图象可知截距斜率为联立解得E=1.48Vr=1.94Ω14.某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”，可以用来测量电梯竖直上下运行时的加速度，其构造如图甲所示。将弹簧竖直自由悬挂时，指示针指示的刻度尺刻度为6.50cm；在弹簧下端悬挂一质量为0.2kg的钩码，当钩码静止时指示针指示的刻度尺刻度如图甲所示。已知该装置中使用的弹簧在从原长到拉伸4.50cm范围内能较好的满足胡克定律，重力加速度g=9.8m/s2。（1）该弹簧的劲度系数k=________N/m；（结果保留两位有效数字）（2）该“竖直加速度测量仪”可较准确测量的竖直向上的加速度的最大值为________m/s2；（结果保留三位有效数字）（3）在实际测量过程中，指示针会随钩码上下振动，为了能让指示针尽快稳定下来，该同学将钩码换成与钩码质量相同的强磁铁，并在强磁铁正下方放置一铝块，如图乙所示。与不加铝块相比，此种情况下测得的加速度值________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。（4）弹簧下端悬挂钩码的质量越大，该测量仪可较准确测量的竖直向上的加速度的最大值________（选填“越大”、“越小”或“不变”）。〖答案〗（1）98（2）12.3（3）不变（4）越小〖解析〗（1）[1]由图可知刻度尺的读数为x1=4.50cm根据胡克定律（2）[2]当弹簧的伸长量最大时，测得的加速度为最大，根据牛顿第二定律其中联立并代入数据解得（3）[3]当磁铁上下振动时，由于电磁感应现象，铝块和铁块之间会有作用力，当测加速度时磁铁处于稳定状态，磁铁和铝块之间没有作用力，所以对实验结果没有影响；（4）[4]弹簧下端悬挂钩码的质量越大，根据牛顿第二定律其中可知钩码质量越大，测得的最大加速度就越小。15.如图所示为某打气装置示意图。其中A是容积为V的需要充气的容器，B是内壁光滑的气筒，容积也为V，左端用可移动的活塞密封，活塞横截面积为S，右端通过单向进气阀n与A连通（当B内气体压强大于A内气体压强时，n打开，反之关闭），B底部通过单向进气阀m与外界连通（当B内气体压强小于外界大气压时，m打开，反之关闭）。活塞缓慢左移从外界抽取气体，抽气结束时活塞位于气筒B的最左侧；给活塞施加水平向右的推力，让活塞缓慢向右移动，当外力无法推动活塞时结束打气过程。已知外界大气压强为p0，初始时A内充满压强为p0的气体，容器A、B导热良好，给活塞水平推力的最大值为6.5p0S，忽略容器间连接处的气体体积，环境温度保持不变。求：（1）第一次打气结束时，A内气体的压强；（2）第七次打气结束时，B内活塞右侧气体的体积。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）根据题意，由玻意耳定律有解得（2）设打气次后，无法推动活塞，则满足解得即打气六次后便无法完全将气体压进容器A，设第七次打气结束时B内活塞右侧气体的体积为，则满足解得16.如图所示，固定的光滑半圆柱面ABCD与粗糙矩形水平桌面OABP相切于AB边，半圆柱面的圆弧半径R=0.4m，OA的长为L=2m。小物块从O点开始以某一大小不变的初速度v0沿水平面运动，初速度方向与OA方向之间的夹角为θ。若θ=0°，小物块恰好经过半圆弧轨道的最高点。已知小物块与水平桌面间的滑动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g=10m/s2。求：（1）初速度v0的大小；（2）若小物块沿半圆弧运动的最大高度为h=0.4m，求夹角θ的余弦值。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）小物块恰好经过半圆弧轨道的最高点，则从O点到最高点，由动能定理可得联合解得（2）小物块沿半圆弧运动的最大高度为h=0.4m=R此时小物块仅有沿AB方向的水平速度，竖直方向速度为零，设小物块在圆弧轨道最低端时的速度为，则从圆弧轨道最低端到最大高度过程由动能定理可得从O点到圆弧轨道最低端过程由动能定理可得联合解得17.如图所示，水平传送带以v0=2m/s的速度顺时针匀速转动，传送带的长度L=6.2m，每隔Δt1=0.5s将物块（可视为质点）P1、P2、P3、P4……依次无初速度放置于传送带左端A点，一段时间后物块从传送带右端B点离开传送带做平抛运动，最后落入货车车厢，货车始终保持静止。已知每个物块的质量均为m=1kg，物块与传送带间的滑动摩擦因数为μ=0.1，B点与货车车厢底板间的竖直高度h=0.8m，物块从接触车厢底板到减速为0（忽略物块的反弹和相对车厢的滑动）的时间为Δt2=0.1s，重力加速度g=10m/s2，求：（1）物块P1从A点运动到刚接触车厢底板瞬间的时间t；（2）传送带上相邻两物块间的最大距离Δx1和最小距离Δx2；（3）物块P1刚到达B点时传送带克服摩擦力做功的瞬时功率P；（4）物块P1从接触车厢底板到减速为0的过程中对车厢底板的平均作用力的大小。〖答案〗（1）4.5s；（2）1m；0.125m；（3）8W；（4）〖解析〗（1）小物块在传送带上加速的过程满足解得a=1m/s2由v0=at1解得t1=2s解得x1=2m小物块在传送带上匀速的过程满足解得t2=2.1s在平抛运动中解得t3=0.4s则（2）当相邻两个物块相对静止时距离最大解得当物块刚被放上传送带上时与上一个物块距离最小（3）当P1刚到B点时，已经静止的物块个数为即有5个木块与传送带间的摩擦力为零，仍在加速的物块的个数为即有4个木块与传送带间的摩擦力为滑动摩擦力，传送带克服摩擦力做功的功率，解得P=8W（4）物块从接触车厢底到减速为零的过程中，在竖直方向满足解得Fy=50N在水平方向满足Fx=20N18.如图所示为内径为R的中空圆柱形管，OO′为管的中轴线，管内分布着沿中轴线OO′方向的匀强电场，电场强度大小为E。带电粒子与管内壁发生碰撞时会被反弹（碰撞时间极短），反弹前后沿管壁切向分速度不变，垂直管壁方向分速度大小不变、方向相反。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以垂直于中轴线OO′方向的速度v0从O点射出，不计粒子的重力，求：（1）带电粒子从O点出发与管壁发生碰撞后第一次经过中轴线OO′（带电粒子仍在圆柱形管内）时的速度大小；（2）若带电粒子恰好能从O′点离开圆柱形管，求圆柱形管管长的可能值；（3）若粒子第一次经过中轴线OO′时撤去电场，并立即换成与电场方向相同的匀强磁场，磁感应强度大小为，求带电粒子第二次经过中轴线时（带电粒子仍在圆柱形管内）的位置与O点之间的距离；（4）若粒子第一次经过中轴线OO′时撤去电场，并立即换成与电场方向相同的匀强磁场，粒子与管壁发生n次（3≤n≤6）碰撞后恰好从O′点射出圆柱形管，射出圆柱形管时带电粒子的速度与刚撤去电场时速度的大小和方向均相同，求磁感应强度的可能值以及对应的管长值。（结果中要求含有n）〖答案〗（1）；（2）（，，）；（3）；（4）见〖解析〗〖解析〗（1）设沿轴线方向为轴方向，带电粒子从O点出发与管壁发生碰撞后第一次经过中轴线OO′过程，在垂直于轴线方向在沿轴线方向，则有联立解得（2）假设粒子与圆筒碰撞次，在垂直于轴线方向在沿轴线方向联立解得（，，）（3）在电场加速过程中，粒子沿轴线前进距离在磁场偏转过程中解得如图所示，粒子碰撞一次后再次回到轴心根据几何关系可得转过的圆心角再次回到轴心的时间粒子沿轴线前进距离带电粒子第二次经过中轴线时（带电粒子仍在圆柱管内）与O点的距离（4）如图所示若粒子能再次回到点且速度不变，则应满足且，为碰撞次数；由几何关系可得①当时，联立方程可得解得（，，，），管长解得（，，，）②当时，联立方程可得解得（，）（分别为，与时相同），管长解得（，）（分别为，）各种情景运动图像如下高考针对性训练物理试题注意事项：1．答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座号填写在规定的位置上。2．回答选择题时，用2B铅笔把答题卡上对应题目的〖答案〗标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它〖答案〗标号。3．回答非选择题时，必须用0.5毫米黑色签字笔作答（作图除外），〖答案〗必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置；如需改动，先划掉原来的〖答案〗，然后再写上新的〖答案〗，不能使用涂改液，胶带纸，修正带和其他笔。一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求）1.2023年4月12日，中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）创造新的世界纪录，成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒。“人造太阳”主要利用了核聚变反应所释放的能量，其中一种聚变反应为两个核转变为一个核并放出一个X粒子，则X粒子是（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗根据质量数守恒和质子数守恒可知，核反应方程为即X粒子是。故选A。2.用a、b两束单色可见光分别照射同一单缝衍射装置，在同一屏幕上得到如图甲（a光）和图乙（b光）所示的图样，下列说法正确的是（）A.在同一介质中，a光的波长大于b光的波长B.在同一介质中，a光的光速小于b光的光速C.以相同的人射角从空气斜射入水中，a光的折射角小D.若用b光照射某金属有光电子逸出，则用a光照射该金属也一定有光电子逸出〖答案〗A〖解析〗A．由于甲、乙是由同一条单缝衍射而形成的图样，由于波长越短中央条纹的宽度越小，由图可知故A正确；BC．对于同一介质，波长越长的单色光频率越小，折射率越小，即故以相同的人射角从空气斜射入水中，a光的折射角大，根据可得故BC错误；D．根据光电效应的产生条件可知，入射光的频率大于金属的极限频率时才发生光电效应现象，由于a光的频率小于b光，故用b光照射某金属有光电子逸出，则用a光照射该金属也不一定有光电子逸出，故D错误。故选A。3.制冷机通常是按照如图所示的逆卡诺循环进行工作的，其中1→2、3→4为绝热过程，2→3、4→1为等温过程。将制冷机中的封闭气体看作理想气体，以下判断正确的是（）A.1→2的过程中气体温度降低B.2→3的过程中气体放热C.3→4的过程中气体内能增加D.1→2→3→4→1的整个循环过程中，气体对外界做正功〖答案〗B〖解析〗A．1→2的过程为绝热过程，故气体体积减小，故外界对气体做功根据热力学第一定律可知气体内能增大，气体温度升高，故A错误；B．2→3的过程为等温过程，故气体体积减小，故外界对气体做功根据热力学第一定律可得因此气体放热，故B正确；C．3→4的过程为绝热过程，故气体体积增大，故气体对外界做功根据热力学第一定律可知物体内能减小，故C错误；D．根据p-V图线与横轴围成的面积表示做的功可知，1→2→3过程气体做负功，3→4→1过程气体做正功，由于1→2→3曲线与横轴围成的面积大于3→4→1曲线与横轴围成的面积，故整个过程气体对外界做负功，故D错误。故选B。4.2022年11月23日，我国自主研制的16兆瓦海上风电机组正式下线，标志着我国海上风电技术实现重大突破。风力发电机的工作原理可以简化为如图所示的模型：风轮通过齿轮箱带动矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生交流电，并通过变压器和远距离输电线给灯泡L供电。两变压器均为理想变压器，当发电机线圈转速减小时，以下说法正确的是（）A.通过R的电流增加 B.降压变压器的输入电压U3减小C.灯泡L消耗的功率增加 D.发电机的输出功率不变〖答案〗B〖解析〗D．当发电机线圈转速减小时，根据可知升压变压器的输入电压减小，而负载不变，因此升压变压器的输入电流减小，故发电机的输出功率减小，故D错误；A．根据可知减小时，也减小，即通过R电流减小，故A错误；BC．由于因此减小，根据可知减小，根据可知灯泡L消耗的功率减小，减小，根据可知U3减小，故B正确，C错误。故选B。5.如图所示，由同种材料制成的玻璃吊坠下部分是半径为R的半球体，上部分是高为R的圆锥体，O点为半球体的球心，M为圆锥体的顶点。平行于MO的光线从半球体表面N点射入玻璃吊坠，经折射后恰好经过M点，N点到直线MO的距离为，则该玻璃吊坠的折射率为（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗光路图如下，其中ON为法线，入射角为，折射角为因为所以由几何知识可得故折射率为由题意可知故故故选C。6.2023年4月16日，专门承担降水测量重任的风云三号G星在酒泉卫星发射中心成功发射，此前，我国还成功发射世界首颗联通地月的中继卫星“鹊桥号”。如图所示，风云三号G星在距离地面轨道上近似做匀速圆周运动，“鹊桥号”位于地月延长线上的P点，在地球和月球引力的共同作用下与月球一起以相同的周期绕地球做匀速圆周运动。已知地球半径为，月球和“鹊桥号”的轨道半径分别为和，表示风云三号G星的向心加速度大小，表示月球的向心加速度大小，表示“鹊桥号”的向心加速度大小，以下判断正确的是（）A. B. C.D.〖答案〗D〖解析〗根据题意，由万有引力提供向心力有解得则有“鹊桥号”与月球一起以相同的周期绕地球做匀速圆周运动，由公式可得则有故选D。7.如图所示，倾角为α=37°的光滑斜面固定在水平地面上，物块A和长木板B叠放在斜面上，不可伸长的轻绳绕过光滑定滑轮连接B与物块C。物块A、长木板B的质量均为m，物块C的质量为2m，A、B间的滑动摩擦因数μ=0.8，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。将A、B、C由静止释放，下列说法正确的是（）A.轻绳拉力为2mg B.物块A的加速度为0.2gC.物块C的加速度为0.76g D.物块A与木板B间的摩擦力为0.64mg〖答案〗D〖解析〗BD．假设AB能相对静止一起沿斜面向上加速运动，则整体的加速度此时对物体A解得f=0.8mg而A与B的最大静摩擦力可知此时AB不能相对静止，即A相对B下滑，物块A与木板B间的滑动摩擦力为此时A的加速度方向沿斜面向上，选项B错误，D正确；AC．对BC的整体因物块C加速度向下，则失重，即细绳的拉力小于2mg，选项AC错误。故选D8.如图所示，O、A、B为同一竖直平面内的三个点，OB沿竖直方向，OA垂直于AB，∠AOB=60°，将一质量为m的小球沿某一方向以一定的初动能自O点抛出，小球在运动过程中通过A点时的动能是初动能的2倍。使此小球带电，电荷量为q（q>0），同时加一匀强电场，场强方向与三角形OAB所在平面平行，从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，该小球通过A点时的动能是初动能的3倍；将该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出，通过B点的动能也是初动能的3倍。已知重力加速度大小为g，则所加电场的场强大小为（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗令OA的距离为d，初动能为Ek0小球从O到A只有重力做功，根据动能定理可得加电场后，小球从O到A根据动能定理小球从O到B根据动能定理联立可得令O点的电势为零，即可得在匀强电场中，沿任意直线，电势的下降是均匀的，可得OM为等势点，M为AB的三等分点，根据电场线与等势面垂直，可知电场强度沿CA方向，如图所示根据几何关系可得电场强度为联立以上可得故选C。二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但选不全的得2分，有错选或不答的得0分）9.一列简谐横波沿x轴传播，图甲和图乙分别是平衡位置位于x1=1m及x2=4m处两质点的振动图像。下列说法正确的是（）A.波长可能为3m B.波长可能为C.波速可能为 D.波速可能为〖答案〗BC〖解析〗AB．若波沿x轴正方向传播，则x1=1m及x2=4m的振动相差时间为则可得由题意可知故对应的波速为同理，若波沿x轴负方向传播，则x1=1m及x2=4m的振动相差时间为则可得故对应的波速为故A错误，B正确；CD．结合AB分析可知，当波沿x轴负方向传播，且时且波速不可能为，故C正确，D错误。故选BC。10.如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L=0.1m，导轨平面内分布着垂直导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=5T，导轨上端分别接有电阻R和电源E。质量为m=0.2kg的金属棒MN紧靠导轨水平放置，已知电阻R=1Ω，电源E=1.5V、内阻r=0.5Ω，重力加速度g=10m/s2，不计金属棒和导轨的电阻。闭合开关后将金属棒MN由静止释放，以下说法正确的是（）A.若开关与1接通，金属棒MN克服安培力的功等于回路中产生的焦耳热B.若开关与2接通，金属棒MN克服安培力的功等于回路中产生的焦耳热C.若开关与1接通，金属棒MN最终以8m/s速度匀速运动D.若开关与2接通，金属棒MN最终以1m/s的速度匀速运动〖答案〗ACD〖解析〗AC．若开关与1接通，该回路为纯电阻回路，且只有动生电动势，因此金属棒MN克服安培力的功等于回路中产生的焦耳热，当金属棒所受安培力大小与重力相等时，金属棒匀速运动，即而联合解得故AC正确；BD．若开关与2接通，导体棒与电源串联，回路中除了动生电动势外还有电源，电源在回路中产生的电流也产生焦耳热，因此，金属棒MN克服安培力的功不等于回路中产生的焦耳热，当金属棒所受安培力大小与重力相等时，金属棒匀速运动，即而联合解得故B错误，D正确。故选ACD。11.如图所示，电量为-2Q和+Q的两个点电荷分别固定于x轴上的A点和O点，O点为坐标原点，x=x0处场强为零。现将一正试探电荷q在+x轴上距离O点很远处由静止释放，释放处试探电荷的电势能近似为零。关于x轴上的场强E、试探电荷q的速度v、动能Ek、电势能Ep与位置坐标x的关系图像中，可能正确的是（）A. B.C. D.〖答案〗AC〖解析〗A．设A点坐标为-x1，由于在x=x0处场强为零，故解得故坐标x的场强为根据数学知识可知E-t关系可以如A所示，故A正确；BCD．试探电荷释放后，在到达x=x0处前所受电场力方向均为x轴负方向，电场力一直做正功，试探电荷速度增大，动能增大，电势能减小，在x=x0处速度达到最大值，动能达到最大值，电势能达到最小值，故BD错误，C正确。故选AC。12.如图所示，光滑水平面上有两个质量均为m的物体A、B，B上连接一劲度系数为k的轻弹簧。物体A以初速度v0向静止的物体B运动。从A接触弹簧到第一次将弹簧压缩到最短的时间为，弹簧弹性势能为（x为弹簧的形变量），弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是（）A.弹簧的最大压缩量为B.弹簧的最大压缩量为C.从开始压缩弹簧到弹簧第一次压缩最短的过程中，物体A的位移为D.从开始压缩弹簧到弹簧第一次压缩最短的过程中，物体B的位移为〖答案〗BD〖解析〗AB．弹簧压缩到最大时，A、B的速度相同，以A初速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得根据能量守恒定律可得解得根据弹性势能公式可得故A错误，B正确；CD．由动量守恒定律可得则有故由AB选项分析可知联合解得故C错误，D正确。故选BD。三、非选择题（本题共6小题，共60分）13.某实验小组利用如图甲所示电路图测量一节干电池的电动势和内阻，实验器材如下：一节待测干电池（电动势约为1.5V）电流表A1（满偏电流15mA，内阻r1=10Ω）；电流表A2（满偏电流90mA，内阻r2=5Ω）；滑动变阻器R1（0~30Ω）；滑动变阻器R2（0~500Ω）；定值电阻R3=90Ω；开关S和导线若干。（1）为了能比较准确地进行测量，同时还要考虑操作的方便，实验中滑动变阻器应选________（选填“R1”或者“R2”）；（2）根据图甲所示电路图，在答题纸上将图乙中实物图连接起来，组成完整的电路_________；（3）图丙为该同学根据实验数据作出的电流表A1的示数I1与电流表A2的示数I2的图线，由该图线可得被测干电池的电动势E=________V，内阻r=________Ω。（结果均保留三位有效数字）〖答案〗（1）R1（2）（3）1.481.94〖解析〗（1）[1]电动势约为1.5V，电流表A2的量程为90mA，则变阻器的最小阻值为所以选滑动变阻器R1；（2）[2]按照电路图连接电路如图所示（3）[3][4]根据闭合电路欧姆定律得E=I1（r1+R3）+I2（r2+r）变形代入数据可得结合I1-I2图象可知截距斜率为联立解得E=1.48Vr=1.94Ω14.某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”，可以用来测量电梯竖直上下运行时的加速度，其构造如图甲所示。将弹簧竖直自由悬挂时，指示针指示的刻度尺刻度为6.50cm；在弹簧下端悬挂一质量为0.2kg的钩码，当钩码静止时指示针指示的刻度尺刻度如图甲所示。已知该装置中使用的弹簧在从原长到拉伸4.50cm范围内能较好的满足胡克定律，重力加速度g=9.8m/s2。（1）该弹簧的劲度系数k=________N/m；（结果保留两位有效数字）（2）该“竖直加速度测量仪”可较准确测量的竖直向上的加速度的最大值为________m/s2；（结果保留三位有效数字）（3）在实际测量过程中，指示针会随钩码上下振动，为了能让指示针尽快稳定下来，该同学将钩码换成与钩码质量相同的强磁铁，并在强磁铁正下方放置一铝块，如图乙所示。与不加铝块相比，此种情况下测得的加速度值________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。（4）弹簧下端悬挂钩码的质量越大，该测量仪可较准确测量的竖直向上的加速度的最大值________（选填“越大”、“越小”或“不变”）。〖答案〗（1）98（2）12.3（3）不变（4）越小〖解析〗（1）[1]由图可知刻度尺的读数为x1=4.50cm根据胡克定律（2）[2]当弹簧的伸长量最大时，测得的加速度为最大，根据牛顿第二定律其中联立并代入数据解得（3）[3]当磁铁上下振动时，由于电磁感应现象，铝块和铁块之间会有作用力，当测加速度时磁铁处于稳定状态，磁铁和铝块之间没有作用力，所以对实验结果没有影响；（4）[4]弹簧下端悬挂钩码的质量越大，根据牛顿第二定律其中可知钩码质量越大，测得的最大加速度就越小。15.如图所示为某打气装置示意图。其中A是容积为V的需要充气的容器，B是内壁光滑的气筒，容积也为V，左端用可移动的活塞密封，活塞横截面积为S，右端通过单向进气阀n与A连通（当B内气体压强大于A内气体压强时，n打开，反之关闭），B底部通过单向进气阀m与外界连通（当B内气体压强小于外界大气压时，m打开，反之关闭）。活塞缓慢左移从外界抽取气体，抽气结束时活塞位于气筒B的最左侧；给活塞施加水平向右的推力，让活塞缓慢向右移动，当外力无法推动活塞时结束打气过程。已知外界大气压强为p0，初始时A内充满压强为p0的气体，容器A、B导热良好，给活塞水平推力的最大值为6.5p0S，忽略容器间连接处的气体体积，环境温度保持不变。求：（1）第一次打气结束时，A内气体的压强；（2）第七次打气结束时，B内活塞右侧气体的体积。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）根据题意，由玻意耳定律有解得（2）设打气次后，无法推动活塞，则满足解得即打气六次后便无法完全将气体压进容器A，设第七次打气结束时B内活塞右侧气体的体积为，则满足解得16.如图所示，固定的光滑半圆柱面ABCD与粗糙矩形水平桌面OABP相切于AB边，半圆柱面的圆弧半径R=0.4m，OA的长为L=2m。小物块从O点开始以某一大小不变的初速度v0沿水平面运动，初速度方向与OA方向之间的夹角为θ。若θ=0°，小物块恰好经过半圆弧轨道的最高点。已知小物块与水平桌面间的滑动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g=10m/s2。求：（1）初速度v0的大小；（2）若小物块沿半圆弧运动的最大高度为h=0.4m，求夹角θ的余弦值。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）小物块恰好经过半圆弧轨道的最高点，则从O点到最