2023届山东省潍坊市四县高三下学期5月高考模拟物理试题（解析版）

高中物理名校试卷PAGEPAGE12023年全国普通高考模拟考试物理试题一、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.核电池寿命长，在严酷的环境中仍能正常工作，经常应用在航天领域，利用半衰期为88年的发生衰变释放的能量可制造核电池。一个静止的钚核（相对原子质量为）放出一个X粒子（相对原子质量为）后，衰变成铀核（相对原子质量为）。假设衰变过程中产生的核能全部转化为粒子的动能，已知光速为c。下列说法正确的是（）A.Pu的同位素的半衰期一定也为88年B.在核反应过程中，原子核平均核子质量和比结合能都增加C.衰变反应中释放出X粒子动能D.若一个静止的原子核在匀强磁场中发生衰变，衰变后两个粒子的运动轨迹为内切圆〖答案〗C〖解析〗A．不同的同位素有不同的半衰期，故A错误；B．核反应释放能量说明有质量亏损，而总的核子数不变，故原子核平均核子质量减小，故B错误；C．根据质量数守恒和电荷数守恒可判断X粒子质量数为4，电荷数为2，则知X是粒子，根据爱因斯坦质能方程，释放的能量为系统动量守恒，铀核和粒子的动量大小相等，根据动量守恒定律得根据动能与动量的关系设粒子的动能为，则铀核的动能为，则有解得故C正确；D．静止的原子核在匀强磁场中发生α衰变，根据动量守恒，总动量为零，两个粒子速度相反，α粒子带正电，原子核带正电，电性相同，根据左手定则受洛伦兹力方向相反，衰变后两个粒子的运动轨迹为外切圆，故D错误。故选C。2.将一圆形细铁丝圈蘸上肥皂水，使圈内附上肥皂膜，水平静置时，由于重力作用，肥皂膜中央区域略凹且厚度略大，让单色光从上方射入，如图。则从上往下可看到（）A.等距的平行条纹B.等距的环状条纹C.内密外疏环状条纹D.内疏外密的环状条纹〖答案〗D〖解析〗从肥皂膜的上下表面反射的两列光为相干光，当光程差为波长的整数倍时是亮条纹，当光程差为半个波长的奇数倍时是暗条纹，以中心为圆心上的圆周各点是等厚的，则干涉条纹是环状条纹，从中心到边缘肥皂膜的厚度不等，故干涉条纹疏密不均匀，从里到外相同的水平距离光的路程差越来越小，则干涉条纹越来越密集，为内疏外密的环状条纹。故选D。3.在足球训练场上，某球员将足球以初速度踢出后，立即从静止开始沿直线加速向足球追去，经一段时间后追上了还在向前滚动的足球。球员和足球这一运动过程的图像如图所示，关于这一过程的判断正确的是（）A.球员的速度变大，加速度变大 B.球员的最大速度可能等于C.球员的平均速度一定小于 D.时刻球员追上足球〖答案〗B〖解析〗A．由图可知，球员的速度变大，加速度变小，故A错误；B．球员做加速度减小的加速运动，球做匀减速运动，两者位移相等，则由图像可知，球员的最大速度可能等于足球的最大速度，故B正确；C．球员与足球的位移相等，时间相等，球员与足球的平均速度相等，则故C错误；D．时刻球员与足球速度相同，此时相距最远，故D错误。故选B。4.如图所示，在方向竖直向下的匀强电场中，两个质量相同、带电量分别为和的小球a、b固定于绝缘轻杆的两端，轻杆可绕中点O处的固定轴在竖直面内无摩擦转动。已知O点电势为0，不考虑带电小球间的相互作用力，杆从静止开始由水平位置顺时针转动180°的过程中（）A.小球a、b总动能一直增加 B.小球a、b系统机械能始终不变C.小球a、b系统电势能始终不变 D.小球a、b任一时刻的电势能相等〖答案〗D〖解析〗ABC．电场力对a球先做正功再做负功，对b球也是先做正功再做负功，所以杆从静止开始由水平位置顺时针转动90°的过程中小球a、b与轻杆组成的系统电势能先减小，总动能增加，机械能增加；杆从90°转到180°的过程中，系统电势能增大，总动能减小，机械能减小，最后与初始位置的电势能相等，机械能也相等，总动能为零，故A、B、C错误；D．由于O点处电势为零，由在匀强电场中因为两小球运动过程中竖直方向上的位移大小相同，所以小球a、b任一时刻的电势能相等，D正确。故选D。5.气缸中有一定质量理想气体，气体由初始状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到初始状态，其图像如图所示，下列说法正确的是（）Abc过程中气体分子数密度增大B.ab过程中每个气体分子的动能增大C.ab过程中气体对外做的功大于ca过程中外界对气体做的功D.ca过程中气体分子在单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少〖答案〗C〖解析〗A．bc过程中，根据图像可知气体的体积不变，则单位体积内的气体分子数不变，气体分子数密度不变，故A错误；B．温度是分子平均动能的标志，ab过程中气体温度升高，气体分子的平均动能增大，并不是每个气体分子的动能增大，故B错误；C．ab过程中气体体积的变化量等于ca过程中气体体积的变化量，但ca过程中气体的平均压强小于ab过程中气体的平均压强，所以ab过程中气体对外做的功大于ca过程中外界对气体做的功，故C正确；D．ca过程中，气体温度不变，分子平均动能不变，但体积减小，单位体积内的分子数目增多，因此单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增多，故D错误。故选C。6.如图所示，穿过小动滑轮的轻绳两端分别固定在a、b两点，质量为m的小物块通过轻绳拴接在小动滑轮的轴上。现给小物块施加一个水平向右的拉力F，系统静止时，滑轮到固定点a、b的两部分轻绳与水平方向的夹角分别为30°和60°，滑轮质量、大小忽略不计，重力加速度为g。下列判断正确的是（）A.小物块与滑轮间的轻绳与竖直方向夹角为37°B.作用在小物块上的水平拉力大小为C.跨过滑轮的轻绳中的张力大小为D.跨过滑轮的轻绳中的张力大小为〖答案〗C〖解析〗CD．跨过滑轮的轻绳中的张力大小为T，把滑轮与物块看作整体，竖直方向有解得故C正确，D错误；B．水平方向有解得故B错误；A．小物块与滑轮间的轻绳中张力大小为由数学知识可知小物块与滑轮间的轻绳与竖直方向夹角为45°，故A错误。故选C。7.近年来，我国科技飞速发展，科学家们研发的反隐身米波雷达堪称隐身战斗机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑，米波雷达发射无线电波的波长在1~10m范围内，如图所示为一列米波在时刻的波形图，接下来之后一小段时间内质点P的加速度减小，质点N在时第二次到达波峰。则下列判断正确的是（）A.该波沿x轴正方向传播B.该波的传播周期为C.接下来一小段时间内质点Q的速度增加D.从时刻起，质点P比质点Q更早到达波峰〖答案〗B〖解析〗A．接下来之后一小段时间内质点P的加速度减小，质点P向平衡位置运动，由上下坡法可知，该波沿x轴负方向传播，故A错误；B．质点N在t=0时，位于波谷，t=1s时第二次到达波峰，有解得故B正确；C．由图可知，质点Q向正向最大位移处运动，接下来一小段时间内质点Q的速度减小，故C错误；D．从时刻起，质点Q向正向最大位移处运动，质点P向平衡位置运动，质点Q比质点P更早到达波峰，故D错误。故选B。8.2022年11月29日晚，长征二号运载火箭将神舟十五号载人飞船精准送入预定轨道，并于11月30日7时33分对接天和核心舱，形成三舱三船组合体，这是中国太空站目前最大的构型。如图所示为“神舟十五号”对接前变轨过程的简化示意图，先将“神舟十五号”送入圆形轨道Ⅰ，在a点发动机点火加速，由轨道Ⅰ变为近地点高度为、远地点高度为的轨道Ⅱ上，飞船在轨道Ⅱ上经过c点的速度大小为v，然后再变轨到圆轨道Ⅲ，与在圆轨道Ⅲ运行的天和核心舱实施对接。已知ac是椭圆轨道Ⅱ的长轴，地球的半径R，地球质量为M，卫星质量为m。飞船与地球中心的距离为r时，引力势能为，取无穷远处引力势能为零。下列说法正确的是（）A.“神舟十五号”在轨道Ⅱ上由a到c运行时，机械能增大B.“神舟十五号”在轨道Ⅰ上运动的速度大小约C.“神舟十五号”在轨道Ⅱ上从a到c的时间D.“神舟十五号”在轨道Ⅱ上经过a点时的速度大小为〖答案〗D〖解析〗A．“神舟十五号”在轨道Ⅱ上由a到c运行时，机械能不变，故A错误；B．由可得“神舟十五号”在轨道Ⅰ上运动的速度大小约故B错误；C．“神舟十五号”在轨道Ⅰ上运行的周期由开普勒第三定律可知故“神舟十五号”在轨道Ⅰ上运行的周期与轨道Ⅱ上运行的周期之比为“神舟十五号”在轨道Ⅱ上从a到c的时间为故C错误；D．“神舟十五号”在轨道Ⅱ上c点运行时，动能、引力势能分别为，“神舟十五号”在轨道Ⅱ上a点运行时，引力势能为动能为“神舟十五号”在轨道Ⅱ上经过a点时的速度大小为故D正确。故选D。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.如图所示，某圆柱形玻璃的横截面圆心为O、半径为R。一束由1、2两种单色光组成的复色光从横截面所在平面内射向M点，入射光线与OM的夹角，在M点折射后进入玻璃内部，分别射到横截面上的N、P两点，，。已知真空中的光速为c，下列说法正确的是（）A.玻璃对1、2两种单色光的折射率之比为B.适当减小入射角，光线2可能在玻璃中发生全反射C.1、2两束光线在玻璃中传播的时间差为D.1、2两束光线射出后相互平行〖答案〗AC〖解析〗A．由几何得，，所以所以玻璃对1、2两种单色光的折射率之比为故A正确；B．因为，所以由光路可逆可知，光线2不可能在玻璃中发生全反射，故B错误；C．由，所以光线1在玻璃中传播的时间为光线2在玻璃中传播的时间为所以它们的时间差为故C正确。D．由光路可逆可得，光线1射出玻璃的光线与ON夹角为60°，光线2射出玻璃的光线与OP夹角为60°，由于ON与OP不平行，所以它们的出射光线不平行，D错误。故选AC。10.如图，发电机的矩形线圈长为2L、宽为L，匝数为N，放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中。理想变压器的原、副线圈匝数分别为和，原、副线圈各串联一个电阻、。当发电机线圈以角速度匀速转动时，原线圈电路中的理想电流表读数为I，不计发电机线圈电阻，下列判断正确的是（）A.通过电阻的电流为B.原线圈电压为C.副线圈电压为D.发电机线框转动一圈外力做功为〖答案〗AD〖解析〗A．根据变压器电流与匝数的关系有通过电阻的电流为故A正确；B．矩形线圈产生的最大电动势为Emax=2NBL2ω有效值为原线圈电压为故B错误；C．副线圈电压为故C错误；D．发电机线框转动一圈经过的时间根据功能关系可知外力做功为解得故D正确。故选AD。11.如图所示，两根等高光滑的圆弧轨道半径为r、间距为L，轨道的电阻不计。在轨道的顶端连接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻也是R的金属棒从轨道的最低位置cd开始，在拉力作用下以速率沿轨道向上做匀速圆周运动至ab处，则该过程中（）A.通过电阻的电流方向为 B.通过电阻的电荷量为C.电阻上产生的热量为 D.拉力做功为〖答案〗BD〖解析〗A．由右手定则可知，通过电阻的电流方向为，故A错误；B．金属棒从cd运动到ab过程，由法拉第电磁感应定律可知，平均感应电动势平均感应电流流过R的电荷量故B正确；C．金属棒做圆周运动转过的圆心角为θ时导体棒切割磁感线产生的感应电动势回路产生正弦式感应电流，感应电动势的最大值有效值通过R的电流大小金属棒从cd到ab过程R上产生的热量故C错误；D．由功能关系可知解得故D正确。故选BD。12.如图，一长为L的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定质量为m的小球。开始时，轻杆位于竖直方向，之后受轻微扰动后向左自由转动。某时刻轻杆与竖直方向的夹角记为，取重力加速度为g，关于转动过程中小球的以下说法正确的是（）A.竖直速度先增大后减小 B.重力的最大功率为C.当时，小球只受重力作用 D.水平方向上速度最大值为〖答案〗BCD〖解析〗A．小球受杆沿杆方向的支持力或拉力作用，竖直向下的重力作用，转动过程中，重力一直做正功，竖直方向速度一直增加，故A错误；B．杆对小球不做功，重力对小球做正功，当时，有解得重力的最大功率为故B正确；C．当时，由机械能守恒可得解得此时小球做圆周运动需要的向心力为重力沿杆方向的分力为则杆对小球无作用力，小球只受重力作用，故C正确；D．杆对小球的作用力由支持力逐渐变为拉力，则在水平方向为向左的推力逐渐变为0，再变为向右的拉力；杆对小球无作用力时水平方向速度速度最大，为故D正确。故选BCD。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.某实验小组设计了如图甲所示实验装置，探究滑块与长木板之间的动摩擦因数。将一端带有定滑轮且表面平整的长木板固定在水平桌面上，滑块置于长木板左端，滑块上面固定一个小遮光片。将滑块和托盘用轻细绳连接，在靠近托盘处连接力传感器，在长木板右侧某位置固定光电门，并连接好数字计时器。重力加速度为g。实验过程如下：（1）用游标卡尺测量遮光片的宽度，游标尺固定后如图乙所示，则遮光片的宽度______mm；（2）滑块静置于长木板上，记录遮光片中线在长木板上的投影位置，用刻度尺测量出该位置到光电门的水平距离x；用手托住托盘，将若干砝码置于托盘内，由静止释放托盘，当遮光片经过光电门时，数字计时器记录时间为t，力传感器记录此过程中绳的拉力为F；（3）将滑块再次置于初始位置，增加砝码数量后，重复实验，记录数据。利用图像处理数据，作出图像如图丙所示，由图像可知其纵轴截距为b，斜率为k；（4）滑块和遮光片的总质量______；滑块和长木板间的动摩擦因数______。（用题目所给物理量符号表示）〖答案〗（1）6.70（4）〖解析〗（1）[1]遮光片的宽度（4）[2][3]设滑块运动加速度为a，由牛顿第二定律可得当遮光片经过光电门时，速度为由速度位移关系可得整理可得图像如图丙所示，由图像可知其纵轴截距为b，斜率为k，有解得14.某研究性学习小组的同学欲做“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验。已知所用小电珠的额定电压和额定功率分别为V、W，实验使用的直流电源的电动势为V，内阻忽略不计，实验可供选择的器材规格如下：A.电流表（量程，内阻约5）B.电流表（量程0~3A，内阻约）C.电压表（量程0~3V，内阻约3k）D.电压表（量程0~15V，内阻约2k）E.滑动变阻器（阻值0~10，额定电流1A）F.滑动变阻器（阻值0~5000，额定电流500mA）请回答下列问题：(1)为了完成实验且尽可能减小实验误差，电流表应选择___________，电压表应选择___________，滑动变阻器应选择___________（填写实验器材前的序号）。(2)该研究性学习小组想进一步研究两电阻串联后的伏安特性曲线与单个电阻的伏安特性曲线的关系，于是找来两个电阻和，并测出和的伏安特性图线分别如图所示，将这两个电阻串联，然后接在电动势、内电阻的电源的两极上。①在图上用实线画出、串联（作为一个整体）后的伏安特性曲线和该电源的图线（不需写作图步骤和理由）___________。②接通电路后，电阻消耗的功率___________。（结果保留2位有效数字）〖答案〗(1)ACE(2)1.0W〖解析〗(1)[1]灯泡的额定电流为：，电流表选A；[2]灯泡额定电压是2.5V，电压表应选C；[3]本实验灯泡两端电压从零开始变化，所以滑动变阻器采用分压接法，即选用总阻值较小的滑动变阻器应选E。(2)[4][5]从图象看：电源的U-I直线与整体的伏安特性曲线相交于（2.6V，1.4A），而从R2的伏安特性曲线可以看出：当电流1.4A时，R2两端电压U=0.7V则电阻R2消耗的功率P=UI=1.4×0.7W=1.0W15.肺活量是常用来衡量人体心肺功能的重要指标。肺活量是指在标准大气压下人一次尽力吸气后，再尽力呼出的气体体积总量。某同学在学习气体实验定律后，设计了一个吹气球实验来粗测自己肺活量。首先他测量了自己的体温为37℃．环境温度为27℃，然后该同学尽最大努力吸气，通过气球口尽力向气球内吹气，吹气后的气球可近似看成球形，过一段时间稳定后测得气球的直径，气球稳定的过程中，气球向外界散失了2.8J的热量。已知气球橡胶薄膜产生的附加压强，其中为薄膜的等效表面张力系数，R为气球充气后的半径。如下图为该气球的等效表面张力系数随气球半径R的变化曲线。吹气前气球内部的空气可忽略不计，空气可看作理想气体，大气压强，。求：（1）该同学通过查阅资料得知理想气体内能大致可以用公式来计算，气球稳定的过程中外界对气球做了多少功？（2）该同学的肺活量为多少毫升？〖答案〗（1）-2.2J；（2）〖解析〗（1）由得（2）由图象可知气球半径时，气球橡胶薄膜的等效表面张力系数吹气后稳定时气球内气体压强解得设该同学的肺活量为，气球体积为由理想气体状态方程解得16.如图所示，在光滑水平面上放着一质量为的木块，在木块正上方处有一固定悬点O，在悬点O和木块之间用一根长的不可伸长的轻绳链接。有一质量的子弹以初速度水平射入木块并留在其中，轻绳绷紧后木块和子弹绕O点在竖直面内刚好能到达最高点。忽略空气阻力，子弹进入木块并相对木块静止后整体可以看做质点，。求：（1）子弹的初速度大小；（2）从子弹开始进入木块到轻绳绷紧后的过程中，系统机械能的损失。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）对木块和子弹在最高点受力分析，木块和子弹的重力刚好提供向心力，设最高点时物块和子弹的速度为，则解得从细绳绷紧后到最高点，设绳子刚绷紧时的物块和子弹的速度为，绳与水平面间的夹角为，绷紧后沿绳子方向速度变为零，垂直绳子方向速度为，由动能定理得解得子弹射入木块过程中由动量守恒得解得（2）根据功能关系，整个过程中机械能的损失解得17.如图所示为一种粒子约束装置，横截面abcd是边长为L的正方形，将装置分成左右两部分。左侧是宽度为的匀强电场区域，电场方向竖直向下；右侧是长为x（x未知）的长方体匀强磁场区域，磁场方向水平向右，长方体右侧面efgh内有一个光屏。粒子源射出一个电荷量为、质量为m的粒子，以速度从pq中点水平射入匀强电场区域，恰好从图中abcd面的中心O点进入长方体区域，粒子在右侧磁场内运动过程中，到达光屏之前恰好未离开长方体区域，粒子重力不计。（1）求粒子到达O点时的速度大小v和左侧区域中的电场强度大小E；（2）若粒子打在光屏上Q点时速度恰好和经过O点时的速度相同，求磁感应强度大小B和OQ两点间距离x；（3）若将光屏移至和点距离，求粒子打到光屏上的位置到O点的距离l。〖答案〗（1），；（2），（、2、3…）；（3）〖解析〗（1）由题意可知粒子在匀强电场区域做类平抛运动，分解O点速度如图所示联立得（2）粒子在磁场中做等螺距螺旋线运动，粒子在水平方向以大小为的速度做匀速运动，在竖直平面内以的速率做匀速圆周运动，粒子做圆周运动又由题意恰好不出立方体得可得粒子做圆周运动的周期联立得由题目条件可知（、2、3…）得（、2、3…）（3）粒子沿水平方向做匀速直线运动，由得在右侧区域运动时间由几何关系可得原点O到光屏上落点的距离为18.如图所示，长为2L、质量为m的长方形箱子，放在光滑的水平地面上，箱内有一质量也为m的小滑块，滑块与箱底间无摩擦。开始时箱子静止不动，滑块以速度从箱子的中间位置处向右运动，所有碰撞时间均可忽略。（1）若滑块与箱子右侧壁的第一次碰撞为弹性碰撞，求小滑块从开始到再一次位于箱子中间位置经历的时间t；（2）若滑块与箱子右侧壁第一次碰后速度方向仍然向右、大小变为，求碰后两者相对速度大小与碰前相对速度大小的比值；（3）若滑块与箱壁每碰撞一次，两者相对速度的大小变为该次碰撞前相对速度大小的倍且，求碰撞n次后滑块的速度大小和箱子的速度大小；（4）在满足（3）问中条件下，求滑块与箱子碰撞4次时系统损失的总动能与系统初动能的比值。〖答案〗（1）；（2）；（3），；（4）〖解析〗（1）设第一次碰撞后滑块对地速度为，箱子对地速度为。由于每次发生的均为弹性碰撞，无机械能损失，由动量守恒定律和机械能守恒定律可知解得，即两者发生速度交换；则小滑块从开始到再一次位于箱子中间位置经历的时间为（2）设碰后B的速度大小为，由动量守恒定律和机械能守恒定律可知解得由解得（3）由于每次碰撞的是一样的，故有或则有即碰撞次后，有碰撞第n次的动量守恒式是联立上面两式得（4）滑块与箱壁碰撞，碰后滑块对地速度为，箱子对地速度为；第n次碰撞后，系统损失的动能可得当时，有2023年全国普通高考模拟考试物理试题一、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.核电池寿命长，在严酷的环境中仍能正常工作，经常应用在航天领域，利用半衰期为88年的发生衰变释放的能量可制造核电池。一个静止的钚核（相对原子质量为）放出一个X粒子（相对原子质量为）后，衰变成铀核（相对原子质量为）。假设衰变过程中产生的核能全部转化为粒子的动能，已知光速为c。下列说法正确的是（）A.Pu的同位素的半衰期一定也为88年B.在核反应过程中，原子核平均核子质量和比结合能都增加C.衰变反应中释放出X粒子动能D.若一个静止的原子核在匀强磁场中发生衰变，衰变后两个粒子的运动轨迹为内切圆〖答案〗C〖解析〗A．不同的同位素有不同的半衰期，故A错误；B．核反应释放能量说明有质量亏损，而总的核子数不变，故原子核平均核子质量减小，故B错误；C．根据质量数守恒和电荷数守恒可判断X粒子质量数为4，电荷数为2，则知X是粒子，根据爱因斯坦质能方程，释放的能量为系统动量守恒，铀核和粒子的动量大小相等，根据动量守恒定律得根据动能与动量的关系设粒子的动能为，则铀核的动能为，则有解得故C正确；D．静止的原子核在匀强磁场中发生α衰变，根据动量守恒，总动量为零，两个粒子速度相反，α粒子带正电，原子核带正电，电性相同，根据左手定则受洛伦兹力方向相反，衰变后两个粒子的运动轨迹为外切圆，故D错误。故选C。2.将一圆形细铁丝圈蘸上肥皂水，使圈内附上肥皂膜，水平静置时，由于重力作用，肥皂膜中央区域略凹且厚度略大，让单色光从上方射入，如图。则从上往下可看到（）A.等距的平行条纹B.等距的环状条纹C.内密外疏环状条纹D.内疏外密的环状条纹〖答案〗D〖解析〗从肥皂膜的上下表面反射的两列光为相干光，当光程差为波长的整数倍时是亮条纹，当光程差为半个波长的奇数倍时是暗条纹，以中心为圆心上的圆周各点是等厚的，则干涉条纹是环状条纹，从中心到边缘肥皂膜的厚度不等，故干涉条纹疏密不均匀，从里到外相同的水平距离光的路程差越来越小，则干涉条纹越来越密集，为内疏外密的环状条纹。故选D。3.在足球训练场上，某球员将足球以初速度踢出后，立即从静止开始沿直线加速向足球追去，经一段时间后追上了还在向前滚动的足球。球员和足球这一运动过程的图像如图所示，关于这一过程的判断正确的是（）A.球员的速度变大，加速度变大 B.球员的最大速度可能等于C.球员的平均速度一定小于 D.时刻球员追上足球〖答案〗B〖解析〗A．由图可知，球员的速度变大，加速度变小，故A错误；B．球员做加速度减小的加速运动，球做匀减速运动，两者位移相等，则由图像可知，球员的最大速度可能等于足球的最大速度，故B正确；C．球员与足球的位移相等，时间相等，球员与足球的平均速度相等，则故C错误；D．时刻球员与足球速度相同，此时相距最远，故D错误。故选B。4.如图所示，在方向竖直向下的匀强电场中，两个质量相同、带电量分别为和的小球a、b固定于绝缘轻杆的两端，轻杆可绕中点O处的固定轴在竖直面内无摩擦转动。已知O点电势为0，不考虑带电小球间的相互作用力，杆从静止开始由水平位置顺时针转动180°的过程中（）A.小球a、b总动能一直增加 B.小球a、b系统机械能始终不变C.小球a、b系统电势能始终不变 D.小球a、b任一时刻的电势能相等〖答案〗D〖解析〗ABC．电场力对a球先做正功再做负功，对b球也是先做正功再做负功，所以杆从静止开始由水平位置顺时针转动90°的过程中小球a、b与轻杆组成的系统电势能先减小，总动能增加，机械能增加；杆从90°转到180°的过程中，系统电势能增大，总动能减小，机械能减小，最后与初始位置的电势能相等，机械能也相等，总动能为零，故A、B、C错误；D．由于O点处电势为零，由在匀强电场中因为两小球运动过程中竖直方向上的位移大小相同，所以小球a、b任一时刻的电势能相等，D正确。故选D。5.气缸中有一定质量理想气体，气体由初始状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到初始状态，其图像如图所示，下列说法正确的是（）Abc过程中气体分子数密度增大B.ab过程中每个气体分子的动能增大C.ab过程中气体对外做的功大于ca过程中外界对气体做的功D.ca过程中气体分子在单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少〖答案〗C〖解析〗A．bc过程中，根据图像可知气体的体积不变，则单位体积内的气体分子数不变，气体分子数密度不变，故A错误；B．温度是分子平均动能的标志，ab过程中气体温度升高，气体分子的平均动能增大，并不是每个气体分子的动能增大，故B错误；C．ab过程中气体体积的变化量等于ca过程中气体体积的变化量，但ca过程中气体的平均压强小于ab过程中气体的平均压强，所以ab过程中气体对外做的功大于ca过程中外界对气体做的功，故C正确；D．ca过程中，气体温度不变，分子平均动能不变，但体积减小，单位体积内的分子数目增多，因此单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增多，故D错误。故选C。6.如图所示，穿过小动滑轮的轻绳两端分别固定在a、b两点，质量为m的小物块通过轻绳拴接在小动滑轮的轴上。现给小物块施加一个水平向右的拉力F，系统静止时，滑轮到固定点a、b的两部分轻绳与水平方向的夹角分别为30°和60°，滑轮质量、大小忽略不计，重力加速度为g。下列判断正确的是（）A.小物块与滑轮间的轻绳与竖直方向夹角为37°B.作用在小物块上的水平拉力大小为C.跨过滑轮的轻绳中的张力大小为D.跨过滑轮的轻绳中的张力大小为〖答案〗C〖解析〗CD．跨过滑轮的轻绳中的张力大小为T，把滑轮与物块看作整体，竖直方向有解得故C正确，D错误；B．水平方向有解得故B错误；A．小物块与滑轮间的轻绳中张力大小为由数学知识可知小物块与滑轮间的轻绳与竖直方向夹角为45°，故A错误。故选C。7.近年来，我国科技飞速发展，科学家们研发的反隐身米波雷达堪称隐身战斗机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑，米波雷达发射无线电波的波长在1~10m范围内，如图所示为一列米波在时刻的波形图，接下来之后一小段时间内质点P的加速度减小，质点N在时第二次到达波峰。则下列判断正确的是（）A.该波沿x轴正方向传播B.该波的传播周期为C.接下来一小段时间内质点Q的速度增加D.从时刻起，质点P比质点Q更早到达波峰〖答案〗B〖解析〗A．接下来之后一小段时间内质点P的加速度减小，质点P向平衡位置运动，由上下坡法可知，该波沿x轴负方向传播，故A错误；B．质点N在t=0时，位于波谷，t=1s时第二次到达波峰，有解得故B正确；C．由图可知，质点Q向正向最大位移处运动，接下来一小段时间内质点Q的速度减小，故C错误；D．从时刻起，质点Q向正向最大位移处运动，质点P向平衡位置运动，质点Q比质点P更早到达波峰，故D错误。故选B。8.2022年11月29日晚，长征二号运载火箭将神舟十五号载人飞船精准送入预定轨道，并于11月30日7时33分对接天和核心舱，形成三舱三船组合体，这是中国太空站目前最大的构型。如图所示为“神舟十五号”对接前变轨过程的简化示意图，先将“神舟十五号”送入圆形轨道Ⅰ，在a点发动机点火加速，由轨道Ⅰ变为近地点高度为、远地点高度为的轨道Ⅱ上，飞船在轨道Ⅱ上经过c点的速度大小为v，然后再变轨到圆轨道Ⅲ，与在圆轨道Ⅲ运行的天和核心舱实施对接。已知ac是椭圆轨道Ⅱ的长轴，地球的半径R，地球质量为M，卫星质量为m。飞船与地球中心的距离为r时，引力势能为，取无穷远处引力势能为零。下列说法正确的是（）A.“神舟十五号”在轨道Ⅱ上由a到c运行时，机械能增大B.“神舟十五号”在轨道Ⅰ上运动的速度大小约C.“神舟十五号”在轨道Ⅱ上从a到c的时间D.“神舟十五号”在轨道Ⅱ上经过a点时的速度大小为〖答案〗D〖解析〗A．“神舟十五号”在轨道Ⅱ上由a到c运行时，机械能不变，故A错误；B．由可得“神舟十五号”在轨道Ⅰ上运动的速度大小约故B错误；C．“神舟十五号”在轨道Ⅰ上运行的周期由开普勒第三定律可知故“神舟十五号”在轨道Ⅰ上运行的周期与轨道Ⅱ上运行的周期之比为“神舟十五号”在轨道Ⅱ上从a到c的时间为故C错误；D．“神舟十五号”在轨道Ⅱ上c点运行时，动能、引力势能分别为，“神舟十五号”在轨道Ⅱ上a点运行时，引力势能为动能为“神舟十五号”在轨道Ⅱ上经过a点时的速度大小为故D正确。故选D。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.如图所示，某圆柱形玻璃的横截面圆心为O、半径为R。一束由1、2两种单色光组成的复色光从横截面所在平面内射向M点，入射光线与OM的夹角，在M点折射后进入玻璃内部，分别射到横截面上的N、P两点，，。已知真空中的光速为c，下列说法正确的是（）A.玻璃对1、2两种单色光的折射率之比为B.适当减小入射角，光线2可能在玻璃中发生全反射C.1、2两束光线在玻璃中传播的时间差为D.1、2两束光线射出后相互平行〖答案〗AC〖解析〗A．由几何得，，所以所以玻璃对1、2两种单色光的折射率之比为故A正确；B．因为，所以由光路可逆可知，光线2不可能在玻璃中发生全反射，故B错误；C．由，所以光线1在玻璃中传播的时间为光线2在玻璃中传播的时间为所以它们的时间差为故C正确。D．由光路可逆可得，光线1射出玻璃的光线与ON夹角为60°，光线2射出玻璃的光线与OP夹角为60°，由于ON与OP不平行，所以它们的出射光线不平行，D错误。故选AC。10.如图，发电机的矩形线圈长为2L、宽为L，匝数为N，放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中。理想变压器的原、副线圈匝数分别为和，原、副线圈各串联一个电阻、。当发电机线圈以角速度匀速转动时，原线圈电路中的理想电流表读数为I，不计发电机线圈电阻，下列判断正确的是（）A.通过电阻的电流为B.原线圈电压为C.副线圈电压为D.发电机线框转动一圈外力做功为〖答案〗AD〖解析〗A．根据变压器电流与匝数的关系有通过电阻的电流为故A正确；B．矩形线圈产生的最大电动势为Emax=2NBL2ω有效值为原线圈电压为故B错误；C．副线圈电压为故C错误；D．发电机线框转动一圈经过的时间根据功能关系可知外力做功为解得故D正确。故选AD。11.如图所示，两根等高光滑的圆弧轨道半径为r、间距为L，轨道的电阻不计。在轨道的顶端连接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻也是R的金属棒从轨道的最低位置cd开始，在拉力作用下以速率沿轨道向上做匀速圆周运动至ab处，则该过程中（）A.通过电阻的电流方向为 B.通过电阻的电荷量为C.电阻上产生的热量为 D.拉力做功为〖答案〗BD〖解析〗A．由右手定则可知，通过电阻的电流方向为，故A错误；B．金属棒从cd运动到ab过程，由法拉第电磁感应定律可知，平均感应电动势平均感应电流流过R的电荷量故B正确；C．金属棒做圆周运动转过的圆心角为θ时导体棒切割磁感线产生的感应电动势回路产生正弦式感应电流，感应电动势的最大值有效值通过R的电流大小金属棒从cd到ab过程R上产生的热量故C错误；D．由功能关系可知解得故D正确。故选BD。12.如图，一长为L的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定质量为m的小球。开始时，轻杆位于竖直方向，之后受轻微扰动后向左自由转动。某时刻轻杆与竖直方向的夹角记为，取重力加速度为g，关于转动过程中小球的以下说法正确的是（）A.竖直速度先增大后减小 B.重力的最大功率为C.当时，小球只受重力作用 D.水平方向上速度最大值为〖答案〗BCD〖解析〗A．小球受杆沿杆方向的支持力或拉力作用，竖直向下的重力作用，转动过程中，重力一直做正功，竖直方向速度一直增加，故A错误；B．杆对小球不做功，重力对小球做正功，当时，有解得重力的最大功率为故B正确；C．当时，由机械能守恒可得解得此时小球做圆周运动需要的向心力为重力沿杆方向的分力为则杆对小球无作用力，小球只受重力作用，故C正确；D．杆对小球的作用力由支持力逐渐变为拉力，则在水平方向为向左的推力逐渐变为0，再变为向右的拉力；杆对小球无作用力时水平方向速度速度最大，为故D正确。故选BCD。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.某实验小组设计了如图甲所示实验装置，探究滑块与长木板之间的动摩擦因数。将一端带有定滑轮且表面平整的长木板固定在水平桌面上，滑块置于长木板左端，滑块上面固定一个小遮光片。将滑块和托盘用轻细绳连接，在靠近托盘处连接力传感器，在长木板右侧某位置固定光电门，并连接好数字计时器。重力加速度为g。实验过程如下：（1）用游标卡尺测量遮光片的宽度，游标尺固定后如图乙所示，则遮光片的宽度______mm；（2）滑块静置于长木板上，记录遮光片中线在长木板上的投影位置，用刻度尺测量出该位置到光电门的水平距离x；用手托住托盘，将若干砝码置于托盘内，由静止释放托盘，当遮光片经过光电门时，数字计时器记录时间为t，力传感器记录此过程中绳的拉力为F；（3）将滑块再次置于初始位置，增加砝码数量后，重复实验，记录数据。利用图像处理数据，作出图像如图丙所示，由图像可知其纵轴截距为b，斜率为k；（4）滑块和遮光片的总质量______；滑块和长木板间的动摩擦因数______。（用题目所给物理量符号表示）〖答案〗（1）6.70（4）〖解析〗（1）[1]遮光片的宽度（4）[2][3]设滑块运动加速度为a，由牛顿第二定律可得当遮光片经过光电门时，速度为由速度位移关系可得整理可得图像如图丙所示，由图像可知其纵轴截距为b，斜率为k，有解得14.某研究性学习小组的同学欲做“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验。已知所用小电珠的额定电压和额定功率分别为V、W，实验使用的直流电源的电动势为V，内阻忽略不计，实验可供选择的器材规格如下：A.电流表（量程，内阻约5）B.电流表（量程0~3A，内阻约）C.电压表（量程0~3V，内阻约3k）D.电压表（量程0~15V，内阻约2k）E.滑动变阻器（阻值0~10，额定电流1A）F.滑动变阻器（阻值0~5000，额定电流500mA）请回答下列问题：(1)为了完成实验且尽可能减小实验误差，电流表应选择___________，电压表应选择___________，滑动变阻器应选择___________（填写实验器材前的序号）。(2)该研究性学习小组想进一步研究两电阻串联后的伏安特性曲线与单个电阻的伏安特性曲线的关系，于是找来两个电阻和，并测出和的伏安特性图线分别如图所示，将这两个电阻串联，然后接在电动势、内电阻的电源的两极上。①在图上用实线画出、串联（作为一个整体）后的伏安特性曲线和该电源的图线（不需写作图步骤和理由）___________。②接通电路后，电阻消耗的功率___________。（结果保留2位有效数字）〖答案〗(1)ACE(2)1.0W〖解析〗(1)[1]灯泡的额定电流为：，电流表选A；[2]灯泡额定电压是2.5V，电压表应选C；[3]本实验灯泡两端电压从零开始变化，所以滑动变阻器采用分压接法，即选用总阻值较小的滑动变阻器应选E。(2)[4][5]从图象看：电源的U-I直线与整体的伏安特性曲线相交于（2.6V，1.4A），而从R2的伏安特性曲线可以看出：当电流1.4A时，R2两端电压U=0.7V则电阻R2消耗的功率P=UI=1.4×0.7W=1.0W15.肺活量是常用来衡量人体心肺功能的重要指标。肺活量是指在标准大气压下人一次尽力吸气后，再尽力呼出的气体体积总量。某同学在学习气体实验定律后，设计了一个吹气球实验来粗测自己肺活量。首先他测量了自己的体温为37℃．环境温度为27℃，然后该同学尽最大努力吸气，通过气球口尽力向气球内吹气，吹气后的气球可近似看成球形，过一段时间稳定后测得气球的直径，气球稳定的过程中，气球向外界散失了2.8J的热量。已知气球橡胶薄膜产生的附加压强，其中为薄膜的等效表面张力系数，R为气球充气后的半径。如下图为该气球的等效表面张力系数随气球半径R的变化曲线。吹气