2023届山东省青岛市高三下学期第二次适应性检测（二模）物理试题（解析版）

高中物理名校试卷PAGEPAGE1青岛市2023年高三年级第二次适应性检测物理试题2023.05注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。2.回答选择题时，选出每小题〖答案〗后，用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，再选涂其他〖答案〗标号。回答非选择题时，将〖答案〗写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.某同学在研究光的衍射现象时，用a、b两种单色光照射同一单缝，在光屏上分别观察到如图甲、乙所示的衍射图样。关于a、b两种单色光，下列说法正确的是（）A.在水中传播时，b光波长较大B.在水中传播时，b光的传播速度较大C.经同一双缝干涉装置发生干涉，a光的干涉条纹间距较小D.若用a光照射钾金属能发生光电效应，则用b光照射也能发生光电效应〖答案〗D〖解析〗A．在狭缝宽度与波长相差不多或者狭缝宽度比波长更小的情况下，会发生明显的衍射现象，由题图可知甲图衍射现象更明显，故在真空中a光波长更长，即，在水中传播时，a光波长较大，A错误；B．因为，故折射率，由可知，在水中a光的传播速度较大，B错误；C．由，可知经同一双缝干涉装置后a光的条纹间距较大，C错误；D．因为，则，若用a光照射钾金属能发生光电效应，则用b光照射也能发生光电效应，D正确。故选D。2.我国研制的“复兴号动车组”首次实现了时速350km/h的自动驾驶，此时多普勒效应会影响无线通信系统稳定，这要求通信基站能分析误差并及时校正。如图一辆行驶的动车组发出一频率为、持续时间为的通讯信号，与动车组行驶方向在同一直线上的通信基站A、B接收到信号的频率和持续时间分别为、和、，下列判断正确的是（）A. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗根据多普勒效应，远离波源的接收者接到的频率变小，接近波源的接收者接收到的频率变大，则，故，所以，故选A。3.2023年4月12日，中国的“人造太阳”成功实现稳态高约束模式等离子体运行时间403s，创造了世界记录。“人造太阳”在工作时进行两种热核聚变反应：和，其内部结构如图，下列说法正确的是（）A.目前主流核电站都在利用热核聚变进行发电B.反应中释放出的X粒子会受到线圈磁场的磁约束力C.反应中释放出的Y粒子为中子励磁线圈D.核子平均质量大于核子平均质量〖答案〗D〖解析〗A．目前主流核电站都在利用核裂变进行发电，故A错误；B．由电荷数守恒和质量数守恒可知，反应中释放出的X粒子为，中子不带电，不会受到线圈磁场的磁约束力，故B错误；C．由电荷数守恒和质量数守恒可知，反应中释放出的X粒子为，故C错误；D．该反应放出核能，则的结合能一定大于的结合能；由于该反应有质量亏损，则核子的平均质量一定小于核子的平均质量，故D正确。故选D。4.如图，学校人工湖水面上和处有两个稳定的振源、，它们振动频率相同且步调一致，在水面上产生了两列波长为0.3m、振幅分别为3cm和5cm的水波，一段时间后水面上形成了稳定的干涉图样，下列说法正确的是（）A.水波遇到湖中假山时能绕过假山传播到它的后方B.x轴上处的质点振幅小于8cmC.y轴上处的质点会随水波传播到处D.图中方程为的曲线上的A点为振动减弱点〖答案〗B〖解析〗A．假山远大于水波波长，水波遇到湖中假山时，不能绕过假山传播到它的后方，故A错误；B．两波源到x=6m位置的波程差为故x轴上x=6m处不是振动加强点，质点振幅小于8cm，故B正确；C．机械波是将波源的振动形式向远处传播，质点不随波迁移，故y轴上y=1m处位置的水中某质点不会运动到y=5m处，故C错误；D．设A点坐标为（x1，y1），两波源到A点的波程差为根据坐标系中满足双曲线方程有联立解得故A为振动加强点，故D错误。故选B。5.“鹊桥”卫星是地球与位于月球背面的“嫦娥四号”月球探测器实现信号传输的中继站。如图，L是地月连线上的一个“拉格朗日点”，处在该点的物体会与月球一起绕地球同步公转。已知在地月引力共同作用下，“鹊桥”卫星在轨道平面与地月连线垂直的“Halo轨道”上绕L做匀速圆周运动，同时随月球一起绕地球同步公转。结合图中所给的观测数据，下列说法正确的是（）A.“鹊桥”卫星绕地球公转的向心加速度小于月球公转的向心加速度B.根据观测数据能计算出地球、月球和“鹊桥”卫星的质量C.根据观测数据能计算出“鹊桥”卫星在“Halo轨道”上的运动周期D.若将“鹊桥”卫星直接发射到L点，能量消耗最小，能更好地为地-月通信提供支持〖答案〗C〖解析〗A．“鹊桥”卫星的周期等于月球公转的周期，则它们有相同的角速度，根据可知，该卫星的加速度大于月球公转的加速度，故A错误；BC．设“鹊桥”卫星与月球的中心、地球中心的距离分别为r1、r2，Halo轨道半径为R，处于拉格朗日点的卫星有，设地球卫星连线与月球卫星连线夹角为α，月球卫星连线与Halo轨道平面夹角为β，则有对月球，卫星对其引力远小于地球对其引力，有结合题中数据，由上三式解得月球与地球的质量，但求不出“鹊桥”卫星的质量，能计算出“鹊桥”卫星在“Halo轨道”上的运动周期，故B错误，C正确；D．若将“鹊桥”卫星直接发射到L点，几乎不消耗能量，但由几何关系可知，通讯范围较小，并不能更好地为地-月通信提供支持，故D错误。故选C。6.如图，高速公路上一辆速度为90km/h的汽车紧贴超车道的路基行驶。驾驶员在A点发现刹车失灵，短暂反应后，控制汽车通过图中两段弧长相等的圆弧从B点紧贴避险车道左侧驶入。已知汽车速率不变，A、B两点沿道路方向距离为105m，超车道和行车道宽度均为3.75m，应急车道宽度为2.5m，路面提供的最大静摩擦力是车重的0.5倍，汽车转弯时恰好不与路面发生相对滑动，重力加速度，估算驾驶员反应时间为（）A.1.6s B.1.4s C.1.2s D.1.0s〖答案〗B〖解析〗汽车做圆周运动时由摩擦力提供向心力，有解得AB两点间垂直道路方向距离为10m，由几何关系可得两段圆弧沿道路方向距离为则驾驶员反应时间通过的路程为驾驶员反应时间为故选B。7.如图，曲线是电子进入点电荷Q形成的电场中的运动轨迹，它先后经过A、B两点，受到的电场力如图中箭头所示。已知电子只受电场力，下列说法正确的是（）A.点电荷Q带负电B.A、B两点处于电场中同一等势面上C.电子从A点到B点，速度先减小后增加D.电子在A点的电势能小于在B点的电势能〖答案〗C〖解析〗A．根据电子的运动轨迹以及在AB两点的受力方向可知，点电荷Q带正电，选项A错误；B．因延长FA和FB交点处即为点电荷Q的位置，可知B点距离点电荷较近，A、B两点到点电荷的距离不等，则AB两点不是处于电场中同一等势面上，选项B错误；C．电子从A点到B点，电场力先做负功后做正功，则电子的速度先减小后增加，选项C正确；D．B点距离点电荷较近，即B点电势高，则电子在A点的电势能大于在B点的电势能，选项D错误。故选C。8.风洞实验可以模拟高空跳伞情况下人体所承受气流的状态。已知物体受到的空气阻力F与物体相对空气的速度v满足（S为物体迎风面积，C为风阻系数，为空气密度）。图甲中风洞竖直向上匀速送风，一质量为m的物体从A处由静止下落，一段时间后在B处打开降落伞，相对速度的平方与加速度大小a的关系图像如图乙所示，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.开伞前加速度向下，越来越大B.开伞后加速度向上，越来越大C.开伞前物体迎风面积为D.开伞后物体迎风面积为〖答案〗C〖解析〗AC．物体从A处由静止下落，开伞前加速度向下，物体所受合力为F不断增大，加速度减小，图乙中右侧图线与此过程相符合，有解得故A错误，C正确；BD．左侧图线为开伞后的图线，有当v=v1时，有解得且当v减小时，a减小，故BD错误。故选C。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.如图，将四个完全相同的灯泡接入电路，电源输出电压为U的正弦交流电，理想变压器原、副线圈匝数分别为、开始时开关S1断开，S2闭合，灯泡都正常发光。忽略灯泡电阻随温度变化，下列说法正确的是（）A.变压器原、副线圈的匝数比B.电源输出电压U与灯泡额定电压比值C.若闭合开关S1，则灯泡L1熄灭，L2、L3、L4都变亮D.若断开开关S2，则灯泡L4熄灭，L1、L2、L3都变暗〖答案〗BC〖解析〗A．根据理想变压器的规律有可知原、副线圈匝数比为2︰1，A错误；B．又故B正确；C．研究灯泡亮度变化时，可把变压器和其右侧电路等效为一个电阻，对理想变压器有当闭合开关时，等效电阻不变，灯泡被短路，总电阻减小，总电流增大，灯泡分压变大，变亮，等效电阻分压变大，即原线圈两端电压变大，灯泡变亮，C正确。D．当开关断开时，等效电阻变大，分压变大，即原线圈两端电压变大，灯泡变亮，灯泡的分压变小，变暗，D错误。故选BC。10.柱状光学器件横截面如图所示，OF左侧是以O为圆心，半径为R的圆，右侧是矩形，OB长为R。一细激光束从EB面入射，入射方向与EB面夹角始终为，入射点从E向B移动，当入射点为A时，激光从F点射出。已知光速为c，，不考虑光线在器件内部的多次反射，下列说法正确的是（）A.光学器件折射率为B.入射点为O时，激光在光学器件中传播路程为RC.入射点为O时，激光在光学器件中传播路程为RD.入射点为O时，激光在光学器件中传播时间为〖答案〗ACD〖解析〗A．入射点为A时，激光从F点射出，入射方向与EB面夹角始终为，则入射角根据几何关系，折射角光学器件折射率为故A正确BC．入射点为O时，光线先折射再反射，根据几何关系，在光学器件中反射光线恰好经过F点，由题，当入射点为A时，激光从F点射出，可知在光学器件中反射光线从F点射出，激光在光学器件中传播路程故B错误，C正确；D．入射点为O时，激光在光学器件中传播时间为故D正确。故选ACD。11.转速传感器用来检测齿轮旋转速度，为汽车自动控制系统提供关键数据。图甲是转速传感器结构示意图，当齿轮转动时会导致感应线圈内磁通量变化，产生感应电流。当齿轮从甲图中位置开始计时，0~0.2s内车载电脑显示的电流信号如图乙所示，下列说法正确的是（）A.齿轮的转速为5r/sB.齿轮的旋转周期为2.4sC.0.1s时，感应线圈内磁通量的变化率最大D.0~0.1s内感应线圈内磁通量的变化率先变大后变小〖答案〗BD〖解析〗B．由图乙可知，交流电电流周期为0.2s，齿轮的齿数为12，旋转周期为2.4s，故B正确；A．交流电频率为齿轮的转速为故A错误；C．由图乙可知，0.1s时，电流为0，感应线圈内磁通量变化率最小，故C错误；D．由图乙可知，0~0.1s内电流先变大，后变小，感应线圈内磁通量的变化率先变大后变小，故D正确。故选BD。12.如图，水平面上有两条相距为L的足够长光滑平行金属导轨，在导轨上相隔某一距离垂直导轨静置长度均为L的金属棒a和b，垂直导轨的虚线MN右侧存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，匀强磁场磁感应强度为B，导轨左端接有电压传感器。现让金属棒a、b分别以速度v0、3v0向右运动，时刻金属棒b经过MN进入磁场区域，当金属棒a刚进入磁场时，电压传感器的示数。已知金属棒a、b材质相同，a、b棒的质量分别为2m、m，a棒电阻为R。导轨电阻不计，不考虑电压传感器对电路的影响，磁场区域足够大，下列说法正确的是（）A.从时刻开始，电压传感器的示数逐渐减小B.改变a、b两棒间初始距离，不会改变两棒的最终速度C.当金属棒a刚进入磁场时，a、b两棒间距离为D.整个过程中金属棒a上产生的焦耳热为〖答案〗CD〖解析〗A．从时刻开始，在a棒进入磁场之前，b棒做减速运动，则电压传感器的示数逐渐减小；当a棒进入磁场之后，稳定时，电压传感器的示数不变，选项A错误；B．因b进入磁场后做减速运动，因ab棒均进入磁场后动量守恒，根据动量守恒定律a、b两棒间初始距离较大，则当a进入磁场时b减速时间较长，则速度vb较小，则最终两棒的最终速度较小，则改变a、b两棒间初始距离，会改变两棒的最终速度，选项B错误；C．a、b棒的质量分别为2m、m，根据可知横截面积之比2:1，根据可知电阻之比为1:2可知b棒电阻为2R；当金属棒a刚进入磁场时，电压传感器的示数此时解得对b棒由动量定理其中解得选项C正确；D．a棒进入磁场之前，在a棒中产生的焦耳热a棒进入磁场之后，到最终达到共同速度时解得在a棒中产生的焦耳热整个过程中金属棒a上产生的焦耳热为选项D正确。故选CD。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.某同学以墙面为背景，使用手机频闪照相功能拍摄小球自由下落过程，通过对频闪照片的研究，粗略测定当地的重力加速度。请回答下列问题：（1）该同学要从下列物体中选择做自由落体的小球，最为合理的是______；A．小塑料球B．小木球C．小钢球D．小泡沫球（2）如图为该同学拍得的频闪照片的一部分，测得图中部分墙的高度，手机曝光时间间隔为0.07s，则当地重力加速度g=______，小球到达位置4时的速度大小为______m/s；（结果保留3位有效数字）（3）照片中位置1______（选填“是”“不是”或“不确定”）小球自由下落的初始位置，由于空气阻力影响，测出的重力加速度值比实际值______（选填“偏大”或“偏小”）。〖答案〗（1）C（2）9.803.78（3）不是偏小〖解析〗（1）[1]为减小空气阻力对实验造成的误差，需要选择密度较大的小钢球来做实验，质量相同的情况下体积相对较小。故选C。（2）[2]由题可得每块砖的厚度为则[3]小钢球到达位置3时的速度小钢球到达位置4时的速度（3）[4]4个小球间竖直距离之比为3︰4︰5，故照片中位置1不是小球自由下落的初始位置。[5]由于空气阻力影响，小球加速度偏小，测出的重力加速度值比实际值偏小。14.某实验兴趣小组要精确测量某电阻的阻值，请回答下面问题：（1）该小组同学先后用图甲和图乙所示电路测量了待测电阻阻值，则采用甲电路测得阻值______其真实值，采用乙电路测得阻值______其真实值；（选填“小于”或“大于”）（2）该小组同学通过讨论发现，无论采用甲或乙电路，都无法精确测得该电阻的阻值。该小组同学为此进行了深入研究，设计了如图丙所示电路，以实现对该电阻的精确测量。图丙中各实验器材规格如下：电源E（电动势为3V，内阻不计）、滑动变阻器（0~4700Ω）。滑动变阻器）、滑动变阻器（0~100Ω）、电流表A（量程5mA）、电压表V（量程3V）、灵敏电流计G（量程）。该小组同学连接好实验电路后，实验操作如下；①闭合开关S1，断开开关S2，调节的滑片位置，使电流表A的示数超过其量程；②将滑片滑至下端，闭合开关S2，调节滑片位置，使灵敏电流计G示数为零；③断开开关S2，将滑片滑至上端，然后使S2断续接通，调节，使灵敏电流计G示数为零；④记录电压表、电流表的读数U、I；⑤改变的滑片位置，重复实验操作②③④，再测几组U、I值。在步骤②中“将的滑片滑至下端”的原因是______；（3）实验过程记录的数据如下表U（V）1.501.742.002.242.50I（mA）3.023.504.014.494.99根据实验数据，作出的U-I图像如图丁所示，根据图线可得=______Ω（计算结果保留三位有效数字）；（4）与采用图甲或图乙电路测量电阻比较，采用图丙实验方案测得的电阻值误差更小，主要原因是______。〖答案〗（1）大于小于（2）保护灵敏电流计G（3）500（4）见〖解析〗〖解析〗（1）[1][2]甲图接法：电压表的示数为R两端的电压和安培表两端的电压之和，即U=UR+UA电流表的示数I是通过R的真实值，则乙图接法：电流表的示数为通过电阻的电流和电压表的电流之和，即I=IR+IV电压表示数U是R两端电压的真实值，则故选填大于、小于。（2）[3]将的滑片滑至下端，R2阻值最大，保护灵敏电流计G。（3）[4]由图丁可得Rx阻值为（4）[5]采用图丙实验方案测得的电阻值误差更小，主要原因是电压表测量的电压始终等于待测电阻两端的电压，电压表不会分流，避免了电压表分流作用，消除了系统误差。15.如图是泡茶常用的茶杯，某次茶艺展示中往杯中倒入适量热水，水温为，盖上杯盖，杯内气体与茶水温度始终相同。已知室温为27°C，杯盖的质量，杯身与茶水的总质量为，杯盖的面积约为，大气压强，忽略汽化、液化现象，杯中气体可视为理想气体，重力加速度，求：（1）若杯盖和杯身间气密性很好，请估算向上提杯盖恰好带起整个杯身时的水温；（2）实际的杯盖和杯身间有间隙，当水温降到室温时，从外界进入茶杯的气体质量与原有气体质量的比值。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）杯中气体做等容变化末态对茶杯和茶水受力分析如图列平衡方程解得所以此时水温为（2）杯中气体降为室温过程中，全部气体都做等压变化，对于全部气体解得进入杯中的空气在室温下体积为所以杯中原有气体在室温下体积为所以外界进入茶杯的气体质量与原有气体质量的比值16.某校科技组利用图甲所示装置研究过山车运动项目中所遵循的物理规律，图中Q为水平弹射装置，AB为倾角的倾斜轨道，取A点为坐标原点建立平面直角坐标系，水平向左为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向。Q可在坐标平面内移动，BC为水平轨道，CDC'为竖直圆轨道，C'E为足够长倾斜轨道，各轨道均平滑连接。已知滑块质量为m，圆轨道半径为R，轨道AB长为R，滑块与斜面间动摩擦因数随滑块与A点距离l的变化关系如图乙所示；BC长为2R，滑块与BC间动摩擦因数，其余各段轨道均光滑。弹射装置弹出的滑块均能无碰撞从A点切入斜面，滑块可视为质点。求：（1）弹出点的坐标（x，y）应满足的函数关系式；（2）弹出点的横坐标x为多大时，滑块从A点切入后恰好过最高点D，并通过计算判断返回后能否从A点滑出。〖答案〗（1）；（2），能〖解析〗（1）由平抛运动可知解得（2）恰好通过最高点D，满足由于动摩擦因数与x成线性关系，AB过程摩擦力做功可用平均力做功。从Q到圆轨道最高点，由动能定理得又联立解得从D点返回到A点，根据动能定理：解得说明物体能从A点离开。17.某科研小组在如图坐标系中研究质量为m、电荷量为q的带正电小球在复合场中的运动情况，重力加速度为g，请解答以下问题：（1）如图甲，若沿x轴正向加匀强电场，沿y轴正向加匀强磁场。小球以某速度在xOz平面内做匀速直线运动；某时刻撤去电场和磁场，小球在此后运动过程中的最小动能为其初始动能的，求所加匀强电场的电场强度大小；（2）如图乙，若在坐标原点O固定一正点电荷，沿z轴加匀强磁场，小球恰好能以z轴上（0，0，a）点为圆心做匀速圆周运动其轨迹平面与平面平行，角速度为ω，运动方向如图中箭头所示求磁感应强度大小并说明其方向；（3）如图丙，若沿z轴正向加电场强度大小的匀强电场，沿y轴负向加磁感应强度大小的匀强磁场，沿y轴正向还存在电场强度的匀强电场。现让小球在yoz平面内从z轴（0，0，R）点以初速度2v0与z轴正向成角射入，设C点（图丙中未画出）为小球运动过程中z坐标最大的点，求的可能距离。〖答案〗（1）；（2），方向沿z轴负方向；（3），其中〖解析〗（1）x轴方向有z轴方向有该质点在运动过程中的最小动能为其初始动能的，最小动能即为z方向的速度减为0时的动能根据题意有解得所以解得（2）设圆轨道半径为R，圆周上一点和坐标原点连线与y轴的夹角为，则其中解得方向沿z轴负方向；（3）离子的运动为复杂的旋进运动。将该运动分解为xoz平面内的匀速圆周运动和y轴正方向的匀加速直线运动，根据即离子在圆柱体截面上做匀速圆周运动的周期为到C的时间离子在y轴的正方向做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动规律可得：在z轴方向上的距离，在x轴方向上的距离，在y轴方向上的距离所以18.如图，足够大光滑水平桌面上静置质量、长的长木板A，距离木板A左端处有一与木板等高的表面光滑平台B，平台B固定在桌面上，质量，轻弹簧连接质量、的滑块C、D并静置于平台B上，用细线拴连两滑块使弹簧处于压缩状态。另一质量的滑块E在桌子右侧斜下方某点获得竖直向上的初速度，上升过程中除重力外还受到一个水平恒力F作用，使滑块E恰好从木板右端水平滑上A，滑块E滑上木板时的速度。一段时间后木板与平台碰撞并粘在一起，滑块E继续向左运动并滑上平台。木板与平台碰撞的瞬间，连接C、D的细线断开，C、D两滑块在平台上振动。以向右为正方向，滑块C的v-t图像如图乙。滑块E与木板A间动摩擦因数，忽略所有滑块大小及空气阻力，C、D始终在平台B上，重力加速度。求：（1）水平恒力F的大小；（2）滑块E滑上平台B时的速度大小；（3）滑块E滑上平台B后，与C发生碰撞，并立即结合在一起，考虑所有可能的碰撞情形，求碰后的运动过程中，E、C、D系统动能的最大值与最小值之差；（4）若平台B不固定，其他条件不变，A与B碰撞后仍粘在一起，请判定E能否滑上B；若能滑上B，求E滑上B时的速度大小；若不能滑上B，求E最终离A右端的距离。〖答案〗（1）F=7.5N；（2）；（3）；（4）能，〖解析〗（1）设恒力F斜向上，与水平方向的夹角为θ，根据动量定理得竖直方向水平方向整理得（2）对E、A相互作用过程，设它们能够达到共同速度，根据动量守恒和能量守恒可得2解得对A在该过程，根据动能定理可得解得所以E、A相互作用能够达到共同速度，假设正确。对A在该过程，根据动能定理可得解得（3）对E与C、D作用过程，系统外力为零，动量守恒，因此，不论E、C两物体何时何处相碰，三物体速度相同时的速度是一个定值，此时系统具有最大弹性势能，总动能最小。设三个物体速度相同时的速度为，由动量守恒定律得解得当C物体具有向左大小为的速度时，E与C粘在一起，ECD系统动能最大，有最大动能与最小动能之差（4）A与B碰撞由动量守恒解得设EAB能共速，由动量守恒得解得由能量转换与守恒定律解得所以E能滑上B。对E、A、B根据动量守恒和能量守恒可得解得青岛市2023年高三年级第二次适应性检测物理试题2023.05注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。2.回答选择题时，选出每小题〖答案〗后，用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，再选涂其他〖答案〗标号。回答非选择题时，将〖答案〗写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.某同学在研究光的衍射现象时，用a、b两种单色光照射同一单缝，在光屏上分别观察到如图甲、乙所示的衍射图样。关于a、b两种单色光，下列说法正确的是（）A.在水中传播时，b光波长较大B.在水中传播时，b光的传播速度较大C.经同一双缝干涉装置发生干涉，a光的干涉条纹间距较小D.若用a光照射钾金属能发生光电效应，则用b光照射也能发生光电效应〖答案〗D〖解析〗A．在狭缝宽度与波长相差不多或者狭缝宽度比波长更小的情况下，会发生明显的衍射现象，由题图可知甲图衍射现象更明显，故在真空中a光波长更长，即，在水中传播时，a光波长较大，A错误；B．因为，故折射率，由可知，在水中a光的传播速度较大，B错误；C．由，可知经同一双缝干涉装置后a光的条纹间距较大，C错误；D．因为，则，若用a光照射钾金属能发生光电效应，则用b光照射也能发生光电效应，D正确。故选D。2.我国研制的“复兴号动车组”首次实现了时速350km/h的自动驾驶，此时多普勒效应会影响无线通信系统稳定，这要求通信基站能分析误差并及时校正。如图一辆行驶的动车组发出一频率为、持续时间为的通讯信号，与动车组行驶方向在同一直线上的通信基站A、B接收到信号的频率和持续时间分别为、和、，下列判断正确的是（）A. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗根据多普勒效应，远离波源的接收者接到的频率变小，接近波源的接收者接收到的频率变大，则，故，所以，故选A。3.2023年4月12日，中国的“人造太阳”成功实现稳态高约束模式等离子体运行时间403s，创造了世界记录。“人造太阳”在工作时进行两种热核聚变反应：和，其内部结构如图，下列说法正确的是（）A.目前主流核电站都在利用热核聚变进行发电B.反应中释放出的X粒子会受到线圈磁场的磁约束力C.反应中释放出的Y粒子为中子励磁线圈D.核子平均质量大于核子平均质量〖答案〗D〖解析〗A．目前主流核电站都在利用核裂变进行发电，故A错误；B．由电荷数守恒和质量数守恒可知，反应中释放出的X粒子为，中子不带电，不会受到线圈磁场的磁约束力，故B错误；C．由电荷数守恒和质量数守恒可知，反应中释放出的X粒子为，故C错误；D．该反应放出核能，则的结合能一定大于的结合能；由于该反应有质量亏损，则核子的平均质量一定小于核子的平均质量，故D正确。故选D。4.如图，学校人工湖水面上和处有两个稳定的振源、，它们振动频率相同且步调一致，在水面上产生了两列波长为0.3m、振幅分别为3cm和5cm的水波，一段时间后水面上形成了稳定的干涉图样，下列说法正确的是（）A.水波遇到湖中假山时能绕过假山传播到它的后方B.x轴上处的质点振幅小于8cmC.y轴上处的质点会随水波传播到处D.图中方程为的曲线上的A点为振动减弱点〖答案〗B〖解析〗A．假山远大于水波波长，水波遇到湖中假山时，不能绕过假山传播到它的后方，故A错误；B．两波源到x=6m位置的波程差为故x轴上x=6m处不是振动加强点，质点振幅小于8cm，故B正确；C．机械波是将波源的振动形式向远处传播，质点不随波迁移，故y轴上y=1m处位置的水中某质点不会运动到y=5m处，故C错误；D．设A点坐标为（x1，y1），两波源到A点的波程差为根据坐标系中满足双曲线方程有联立解得故A为振动加强点，故D错误。故选B。5.“鹊桥”卫星是地球与位于月球背面的“嫦娥四号”月球探测器实现信号传输的中继站。如图，L是地月连线上的一个“拉格朗日点”，处在该点的物体会与月球一起绕地球同步公转。已知在地月引力共同作用下，“鹊桥”卫星在轨道平面与地月连线垂直的“Halo轨道”上绕L做匀速圆周运动，同时随月球一起绕地球同步公转。结合图中所给的观测数据，下列说法正确的是（）A.“鹊桥”卫星绕地球公转的向心加速度小于月球公转的向心加速度B.根据观测数据能计算出地球、月球和“鹊桥”卫星的质量C.根据观测数据能计算出“鹊桥”卫星在“Halo轨道”上的运动周期D.若将“鹊桥”卫星直接发射到L点，能量消耗最小，能更好地为地-月通信提供支持〖答案〗C〖解析〗A．“鹊桥”卫星的周期等于月球公转的周期，则它们有相同的角速度，根据可知，该卫星的加速度大于月球公转的加速度，故A错误；BC．设“鹊桥”卫星与月球的中心、地球中心的距离分别为r1、r2，Halo轨道半径为R，处于拉格朗日点的卫星有，设地球卫星连线与月球卫星连线夹角为α，月球卫星连线与Halo轨道平面夹角为β，则有对月球，卫星对其引力远小于地球对其引力，有结合题中数据，由上三式解得月球与地球的质量，但求不出“鹊桥”卫星的质量，能计算出“鹊桥”卫星在“Halo轨道”上的运动周期，故B错误，C正确；D．若将“鹊桥”卫星直接发射到L点，几乎不消耗能量，但由几何关系可知，通讯范围较小，并不能更好地为地-月通信提供支持，故D错误。故选C。6.如图，高速公路上一辆速度为90km/h的汽车紧贴超车道的路基行驶。驾驶员在A点发现刹车失灵，短暂反应后，控制汽车通过图中两段弧长相等的圆弧从B点紧贴避险车道左侧驶入。已知汽车速率不变，A、B两点沿道路方向距离为105m，超车道和行车道宽度均为3.75m，应急车道宽度为2.5m，路面提供的最大静摩擦力是车重的0.5倍，汽车转弯时恰好不与路面发生相对滑动，重力加速度，估算驾驶员反应时间为（）A.1.6s B.1.4s C.1.2s D.1.0s〖答案〗B〖解析〗汽车做圆周运动时由摩擦力提供向心力，有解得AB两点间垂直道路方向距离为10m，由几何关系可得两段圆弧沿道路方向距离为则驾驶员反应时间通过的路程为驾驶员反应时间为故选B。7.如图，曲线是电子进入点电荷Q形成的电场中的运动轨迹，它先后经过A、B两点，受到的电场力如图中箭头所示。已知电子只受电场力，下列说法正确的是（）A.点电荷Q带负电B.A、B两点处于电场中同一等势面上C.电子从A点到B点，速度先减小后增加D.电子在A点的电势能小于在B点的电势能〖答案〗C〖解析〗A．根据电子的运动轨迹以及在AB两点的受力方向可知，点电荷Q带正电，选项A错误；B．因延长FA和FB交点处即为点电荷Q的位置，可知B点距离点电荷较近，A、B两点到点电荷的距离不等，则AB两点不是处于电场中同一等势面上，选项B错误；C．电子从A点到B点，电场力先做负功后做正功，则电子的速度先减小后增加，选项C正确；D．B点距离点电荷较近，即B点电势高，则电子在A点的电势能大于在B点的电势能，选项D错误。故选C。8.风洞实验可以模拟高空跳伞情况下人体所承受气流的状态。已知物体受到的空气阻力F与物体相对空气的速度v满足（S为物体迎风面积，C为风阻系数，为空气密度）。图甲中风洞竖直向上匀速送风，一质量为m的物体从A处由静止下落，一段时间后在B处打开降落伞，相对速度的平方与加速度大小a的关系图像如图乙所示，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.开伞前加速度向下，越来越大B.开伞后加速度向上，越来越大C.开伞前物体迎风面积为D.开伞后物体迎风面积为〖答案〗C〖解析〗AC．物体从A处由静止下落，开伞前加速度向下，物体所受合力为F不断增大，加速度减小，图乙中右侧图线与此过程相符合，有解得故A错误，C正确；BD．左侧图线为开伞后的图线，有当v=v1时，有解得且当v减小时，a减小，故BD错误。故选C。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.如图，将四个完全相同的灯泡接入电路，电源输出电压为U的正弦交流电，理想变压器原、副线圈匝数分别为、开始时开关S1断开，S2闭合，灯泡都正常发光。忽略灯泡电阻随温度变化，下列说法正确的是（）A.变压器原、副线圈的匝数比B.电源输出电压U与灯泡额定电压比值C.若闭合开关S1，则灯泡L1熄灭，L2、L3、L4都变亮D.若断开开关S2，则灯泡L4熄灭，L1、L2、L3都变暗〖答案〗BC〖解析〗A．根据理想变压器的规律有可知原、副线圈匝数比为2︰1，A错误；B．又故B正确；C．研究灯泡亮度变化时，可把变压器和其右侧电路等效为一个电阻，对理想变压器有当闭合开关时，等效电阻不变，灯泡被短路，总电阻减小，总电流增大，灯泡分压变大，变亮，等效电阻分压变大，即原线圈两端电压变大，灯泡变亮，C正确。D．当开关断开时，等效电阻变大，分压变大，即原线圈两端电压变大，灯泡变亮，灯泡的分压变小，变暗，D错误。故选BC。10.柱状光学器件横截面如图所示，OF左侧是以O为圆心，半径为R的圆，右侧是矩形，OB长为R。一细激光束从EB面入射，入射方向与EB面夹角始终为，入射点从E向B移动，当入射点为A时，激光从F点射出。已知光速为c，，不考虑光线在器件内部的多次反射，下列说法正确的是（）A.光学器件折射率为B.入射点为O时，激光在光学器件中传播路程为RC.入射点为O时，激光在光学器件中传播路程为RD.入射点为O时，激光在光学器件中传播时间为〖答案〗ACD〖解析〗A．入射点为A时，激光从F点射出，入射方向与EB面夹角始终为，则入射角根据几何关系，折射角光学器件折射率为故A正确BC．入射点为O时，光线先折射再反射，根据几何关系，在光学器件中反射光线恰好经过F点，由题，当入射点为A时，激光从F点射出，可知在光学器件中反射光线从F点射出，激光在光学器件中传播路程故B错误，C正确；D．入射点为O时，激光在光学器件中传播时间为故D正确。故选ACD。11.转速传感器用来检测齿轮旋转速度，为汽车自动控制系统提供关键数据。图甲是转速传感器结构示意图，当齿轮转动时会导致感应线圈内磁通量变化，产生感应电流。当齿轮从甲图中位置开始计时，0~0.2s内车载电脑显示的电流信号如图乙所示，下列说法正确的是（）A.齿轮的转速为5r/sB.齿轮的旋转周期为2.4sC.0.1s时，感应线圈内磁通量的变化率最大D.0~0.1s内感应线圈内磁通量的变化率先变大后变小〖答案〗BD〖解析〗B．由图乙可知，交流电电流周期为0.2s，齿轮的齿数为12，旋转周期为2.4s，故B正确；A．交流电频率为齿轮的转速为故A错误；C．由图乙可知，0.1s时，电流为0，感应线圈内磁通量变化率最小，故C错误；D．由图乙可知，0~0.1s内电流先变大，后变小，感应线圈内磁通量的变化率先变大后变小，故D正确。故选BD。12.如图，水平面上有两条相距为L的足够长光滑平行金属导轨，在导轨上相隔某一距离垂直导轨静置长度均为L的金属棒a和b，垂直导轨的虚线MN右侧存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，匀强磁场磁感应强度为B，导轨左端接有电压传感器。现让金属棒a、b分别以速度v0、3v0向右运动，时刻金属棒b经过MN进入磁场区域，当金属棒a刚进入磁场时，电压传感器的示数。已知金属棒a、b材质相同，a、b棒的质量分别为2m、m，a棒电阻为R。导轨电阻不计，不考虑电压传感器对电路的影响，磁场区域足够大，下列说法正确的是（）A.从时刻开始，电压传感器的示数逐渐减小B.改变a、b两棒间初始距离，不会改变两棒的最终速度C.当金属棒a刚进入磁场时，a、b两棒间距离为D.整个过程中金属棒a上产生的焦耳热为〖答案〗CD〖解析〗A．从时刻开始，在a棒进入磁场之前，b棒做减速运动，则电压传感器的示数逐渐减小；当a棒进入磁场之后，稳定时，电压传感器的示数不变，选项A错误；B．因b进入磁场后做减速运动，因ab棒均进入磁场后动量守恒，根据动量守恒定律a、b两棒间初始距离较大，则当a进入磁场时b减速时间较长，则速度vb较小，则最终两棒的最终速度较小，则改变a、b两棒间初始距离，会改变两棒的最终速度，选项B错误；C．a、b棒的质量分别为2m、m，根据可知横截面积之比2:1，根据可知电阻之比为1:2可知b棒电阻为2R；当金属棒a刚进入磁场时，电压传感器的示数此时解得对b棒由动量定理其中解得选项C正确；D．a棒进入磁场之前，在a棒中产生的焦耳热a棒进入磁场之后，到最终达到共同速度时解得在a棒中产生的焦耳热整个过程中金属棒a上产生的焦耳热为选项D正确。故选CD。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.某同学以墙面为背景，使用手机频闪照相功能拍摄小球自由下落过程，通过对频闪照片的研究，粗略测定当地的重力加速度。请回答下列问题：（1）该同学要从下列物体中选择做自由落体的小球，最为合理的是______；A．小塑料球B．小木球C．小钢球D．小泡沫球（2）如图为该同学拍得的频闪照片的一部分，测得图中部分墙的高度，手机曝光时间间隔为0.07s，则当地重力加速度g=______，小球到达位置4时的速度大小为______m/s；（结果保留3位有效数字）（3）照片中位置1______（选填“是”“不是”或“不确定”）小球自由下落的初始位置，由于空气阻力影响，测出的重力加速度值比实际值______（选填“偏大”或“偏小”）。〖答案〗（1）C（2）9.803.78（3）不是偏小〖解析〗（1）[1]为减小空气阻力对实验造成的误差，需要选择密度较大的小钢球来做实验，质量相同的情况下体积相对较小。故选C。（2）[2]由题可得每块砖的厚度为则[3]小钢球到达位置3时的速度小钢球到达位置4时的速度（3）[4]4个小球间竖直距离之比为3︰4︰5，故照片中位置1不是小球自由下落的初始位置。[5]由于空气阻力影响，小球加速度偏小，测出的重力加速度值比实际值偏小。14.某实验兴趣小组要精确测量某电阻的阻值，请回答下面问题：（1）该小组同学先后用图甲和图乙所示电路测量了待测电阻阻值，则采用甲电路测得阻值______其真实值，采用乙电路测得阻值______其真实值；（选填“小于”或“大于”）（2）该小组同学通过讨论发现，无论采用甲或乙电路，都无法精确测得该电阻的阻值。该小组同学为此进行了深入研究，设计了如图丙所示电路，以实现对该电阻的精确测量。图丙中各实验器材规格如下：电源E（电动势为3V，内阻不计）、滑动变阻器（0~4700Ω）。滑动变阻器）、滑动变阻器（0~100Ω）、电流表A（量程5mA）、电压表V（量程3V）、灵敏电流计G（量程）。该小组同学连接好实验电路后，实验操作如下；①闭合开关S1，断开开关S2，调节的滑片位置，使电流表A的示数超过其量程；②将滑片滑至下端，闭合开关S2，调节滑片位置，使灵敏电流计G示数为零；③断开开关S2，将滑片滑至上端，然后使S2断续接通，调节，使灵敏电流计G示数为零；④记录电压表、电流表的读数U、I；⑤改变的滑片位置，重复实验操作②③④，再测几组U、I值。在步骤②中“将的滑片滑至下端”的原因是______；（3）实验过程记录的数据如下表U（V）1.501.742.002.242.50I（mA）3.023.504.014.494.99根据实验数据，作出的U-I图像如图丁所示，根据图线可得=______Ω（计算结果保留三位有效数字）；（4）与采用图甲或图乙电路测量电阻比较，采用图丙实验方案测得的电阻值误差更小，主要原因是______。〖答案〗（1）大于小于（2）保护灵敏电流计G（3）500（4）见〖解析〗〖解析〗（1）[1][2]甲图接法：电压表的示数为R两端的电压和安培表两端的电压之和，即U=UR+UA电流表的示数I是通过R的真实值，则乙图接法：电流表的示数为通过电阻的电流和电压表的电流之和，即I=IR+IV电压表示数U是R两端电压的真实值，则故选填大于、小于。（2）[3]将的滑片滑至下端，R2阻值最大，保护灵敏电流计G。（3）[4]由图丁可得Rx阻值为（4）[5]采用图丙实验方案测得的电阻值误差更小，主要原因是电压表测量的电压始终等于待测电阻两端的电压，电压表不会分流，避免了电压表分流作用，消除了系统误差。15.如图是泡茶常用的茶杯，某次茶艺展示中往杯中倒入适量热水，水温为，盖上杯盖，杯内气体与茶水温度始终相同。已知室温为27°C，杯盖的质量，杯身与茶水的总质量为，杯盖的面积约为，大气压强，忽略汽化、液化现象，杯中气体可视为理想气体，重力加速度，求：（1）若杯盖和杯身间气密性很好，请估算向上提杯盖恰好带起整个杯身时的水温；（2）实际的杯盖和杯身间有间隙，当水温降到室温时，从外界进入茶杯的气体质量与原有气体质量的比值。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）杯中气体做等容变化末态对茶杯和茶水受力分析如图列平衡方程解得所以此时水温为（2）杯中气体降为室温过程中，全部气体都做等压变化，对于全部气体解得进入杯中的空气在室温下体积为所以杯中原有气体在室温下体积为所以外界进入茶杯的气体质量与原有气体质量的比值16.某校科技组利用图甲所示装置研究过山车运动项目中所遵循的物理规律，图中Q为水平弹射装置，AB为倾角的倾斜轨道，取A点为坐标原点建立平面直角坐标系，水平向左为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向。Q可在坐标平面内移动，BC为水平轨道，CDC'为竖直圆轨道，C'E为足够长倾斜轨道，各轨道均平滑连接。已知滑块质量为m，圆轨道半径为R，轨道AB长为R，滑块与斜面间动摩擦因数随滑块与A点距离l