2023届湖南省邵阳市高三上学期第一次联考物理试题（解析版）

高级中学精品试卷PAGEPAGE12023年邵阳市高三第一次联考试题卷物理一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分，每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.关于原子结构和微观粒子波粒二象性，下列说法正确的是（）A.普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一B.玻尔理论指出氢原子能级是分立的，并测出了氨原子光谱C.卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子D.根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性〖答案〗A〖解析〗A．为了解释黑体辐射的实验规律，普朗克提出了能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，A正确；B．玻尔理论指出氢原子能级是分立的，但波尔并没有测出氨原子光谱，B错误；C．卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，并发现了质子，预言了中子的存在，中子最终由查德威克发现，C错误；D．衍射是波的属性，根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有波动性，D错误。故选A。2.如图，O为抛物线OM的顶点，A、B为抛物线上两点，O点的切线水平。从A、B两点分别以初速度v1、v2水平抛出两小球，同时击中O点，不计空气阻力，则两球（）A.必须同时抛出B.初速度v1与v2相等C.击中O点时速度相同D.击中O点时重力的瞬时功率相等〖答案〗B〖解析〗B．已知O为抛物线OM顶点，则以O为原点建立xOy直角坐标系，则设OM为则两平抛运动在竖直方向为自由落体运动，有联立解得平抛在水平方向为匀速直线运动，有联立可得整理可得故B正确；A．因则可得故A球先抛出才能同时击中O点，故Ａ错误；C．因，但竖直方向有故两分速度合成后可知O点的速度不同，故C错误；D．两球在O点重力瞬时功率为即击中O点时重力的瞬时功率不相等，故D错误。故选B。3.静电植绒技术，于3000多年前在中国首先起步。现代静电植绒于上世纪50、60年代在德国首先研制出并使用。如图为植绒流程示意图，将绒毛放在带负电荷的容器中，使绒毛带负电，容器与带电极板之间加恒定的电压，绒毛呈垂直状加速飞到需要植绒的物体表面上。不计重力和空气阻力，下列判断正确的是（）A带电极板带负电B.绒毛在飞往需要植绒的物体的过程中，电势能不断增大C.若增大容器与带电极板之间的距离，绒毛到达需要植绒的物体表面时速率增大D.质量相同的绒毛，带电荷量越多，到达需要植绒的物体表面时速率越大〖答案〗D〖解析〗A．绒毛带负电加速度向下运动，所以电场力向下，电场强度向上，带电极板带正电，A错误；B．绒毛在飞往需要植绒的物体的过程中，电场力向下做正功，电势能不断减小，B错误；C．根据解得若增大容器与带电极板之间的距离，电势差不变，绒毛到达需要植绒的物体表面时速率不变，C错误；D．根据质量相同的绒毛，带电荷量越多，到达需要植绒的物体表面时速率越大，D正确。故选D。4.利用智能手机的加速度传感器可测量手机自身的加速度情况。用手掌托着手机，打开加速度传感器后，手掌从静止开始上下运动。以竖直向上为正方向，测得手机在竖直方向的加速度随时间变化的图像如图所示，则手机（）A.时刻速度最大B.时刻开始减速上升，时间内所受的支持力逐渐减小C.时刻开始减速上升，时间内所受的支持力先减小后增大D.时间内，手机的运动方向一直不变，时刻速度为0〖答案〗B〖解析〗A．时刻手机加速度最大，但时刻之后手机的加速度依然是正值，手机还将继续加速上升，则时刻的速度不是最大，选项A错误；BC．时刻之后，手机的加速度反向，开始减速上升，此时手机向上的速度最大；手机在时间内，向上的加速度逐渐减小，由牛顿第二定律得故支持力逐渐减小，手机在时间内，向下的加速度逐渐增大，由牛顿第二定律得可知支持力继续减小，可知时间内所受的支持力逐渐减小，选项B正确，C错误；D．由以上分析可知，时刻手机向上的速度达到最大；时间内，手机先向上加速后向上减速，因图像的“面积”等于速度的变化量，可知加速过程速度变化量大于减速过程速度的变化量，则手机的运动方向一直不变，选项D错误。故选B。5.特高压直流输电是国家重点工程。如图所示，高压输电线上使用“abcd正方形间隔棒”支撑导线、、、其目的是固定各导线间距，防止导线互相碰撞，图中导线、、、水平且恰好处在正四棱柱的四条棱上，abcd的几何中心为O点，O点到导线的距离远小于导线的长度，忽略地磁场，当四根长直导线通有等大、同向的电流时，则（）A.O点的磁感应强度不为零B.O点的磁感应强度沿bd连线方向C.对的安培力比对的安培力小D.所受安培力的方向为从指向〖答案〗D〖解析〗AB．根据安培定则以及对称性，L1和L3在O点处的磁感应强度为零，L2和L4在O点处的磁感应强度为零，所以O点处的磁感应强度为零，故AB错误；C．越靠近通电直导线，磁感应强度越强，所以L1导线在L2处产生的磁感应强度大于在L3处的磁感应强度，所以L1对L2的安培力大于L1对L3的安培力，故C错误；D．因“同向电流相互吸引”，则当四根长直导线通有等大、同向的电流时，则L1均受到L2、L3、L4的吸引力，且L2、L4对L1的吸引力的合力也从指向，则L1受到的安培力的方向从L1指向L3，故D正确。故选D。6.如图所示，有一个长为12cm的线光源AB，其表面可以朝各个方向发光，现将AB封装在一个半球形透明介质的底部，AB中点与球心O重合。半球形介质的折射率为1.5，为使AB发出的所有光都能射出球面，不考虑二次反射，则球半径R至少为（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗如图所示在半球面上任选一点P，根据几何关系可知，若此时线状光源B点发出的光能够射出P点，则线状光源其他点发出的光也一定能够射出P点，所以只要B点发出的所有光线能够射出球面，则光源发出的所有光均能射出球面，在中，根据正弦定理有解得当时，有最大值为使光线一定能从P点射出，根据全反射应有所以故选C。二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7.两带电金属板竖直放置且两板始终与电源的正、负极相连，如图所示。在电场中的O点，用一根绝缘细线悬挂一带负电荷的小球，小球静止在细线与竖直方向夹角为θ的位置。现将两金属板绕各自的中心转轴缓慢旋转一个小角度，两转轴在同一水平线上且旋转过程中两金属板始终保持平行，如图中虚线所示。则（）A.两板间匀强电场的场强将变小B.细线对小球的拉力将变大C.小球静止时细线与竖直方向夹角θ将变小D.小球静止时细线与竖直方向夹角θ将变大〖答案〗BC〖解析〗A．缓慢旋转过程中两轴心之间的距离保持不变，转动时两平行板的垂直距离变小，设转动的角度为α，两轴心的距离为d，两极板间的电势差为U，则转动后的电场强度为根据匀强电场的场强与电势差和板间距离关系得两板间匀强电场的场强将变大，A错误；BCD．未转动前，绳子拉力、电场力与小球的重力关系Ty=Tcosθ=mg，当转动角度为α，小球依然受重力、电场力和拉力，再次沿水平方向和竖直方向正交分解，根据平衡条件得则电场力水平方向分力不变，即细线水平方向分力不变，竖直方向分力变大，可画出受力分析图如图所示可知小球静止时细线与竖直方向夹角θ将变小，细线的拉力增大，BC正确，D错误。故选BC。8.建造一条能通向太空的电梯（如图甲所示），是人们长期的梦想。材料的力学强度是材料众多性能中被人们极为看重的一种性能，目前已发现的高强度材料碳纳米管的抗拉强度是钢的100倍，密度是其，这使得人们有望在赤道上建造垂直于水平面的“太空电梯”。当航天员乘坐“太空电梯”时，图乙中r为航天员到地心的距离，R为地球半径，a-r图像中的图线A表示地球引力对航天员产生的加速度大小与r的关系，图线B表示航天员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系，关于相对地面静止在不同高度的航天员，下列说法正确的是（）A.随着r增大，航天员受到电梯舱的弹力减小B.航天员在处的线速度等于第一宇宙速度C.图中r0为地球同步卫星的轨道半径D.电梯舱在处的站点时，航天员处于完全失重状态〖答案〗CD〖解析〗A．若电梯舱对航天员的弹力表现为支持力时解得角速度不变，随着r增大，航天员受到电梯舱的弹力减小；若电梯舱对航天员的弹力表现为拉力时解得角速度不变，随着r增大，航天员受到电梯舱的弹力增大；A错误；B．航天员在处的线速度等于地球表面的线速度，根据，该速度小于地球同步卫星的线速度，又因为解得地球同步卫星的线速度小于第一宇宙速度，所以航天员在处的线速度小于第一宇宙速度，B错误；C．图像中的图线A表示地球引力对航天员产生的加速度aA大小与r的关系，该加速度aA等于地球卫星做匀速圆周运动的加速度，图线B表示航天员由于地球自转而产生的向心加速度aB大小与r的关系，该加速度aB等于地球同步卫星的加速度，因为aA=aB，所以图中r0为地球同步卫星的轨道半径，C正确；D．电梯舱在处的站点时，航天员的加速度等于地球同步卫星的加速度，电梯舱对航天员的弹力等于零，航天员只受到万有引力，所以航天员处于完全失重状态，D正确。故选CD。9.如图所示，水平面上O点的左侧光滑，右侧粗糙．有8个质量均为m的完全相同的小滑块（可视为质点），用轻质的细杆相连，相邻小滑块间的距离为L，滑块1恰好位于O点左侧滑块，滑块2、3……依次沿直线水平向左排开。现将水平恒力F作用于滑块1上，经观察发现，在第3个小滑块过O点进入粗糙地带后到第4个小滑块过O点进入粗糙地带前这一过程中，小滑块做匀速直线运动，已知重力加速度为g，则下列判断中正确的是（）A.滑块匀速运动时，各段轻杆上的弹力大小相等B.滑块3匀速运动的速度是C.第4个小滑块完全进入粗糙地带到第5个小滑块进入粗糙地带前这一过程中，8个小滑块的加速度大小为D.最终第7个滑块刚能到达O点而第8个滑块不可能到达O点〖答案〗BC〖解析〗A．滑块匀速运动时，在O点左侧的滑块因为处于光滑地段，则杆上的弹力为零；在O点右侧的滑块处于粗糙的地段，则每个滑块受滑动摩擦力作用，则各段轻杆上的弹力大小不相等，选项A错误；B．设每个滑块进入粗糙区受的阻力为f，因为在第3个小滑块过O点进入粗糙地带后到第4个小滑块过O点进入粗糙地带前这一过程中，小滑块做匀速直线运动，则从第一个滑块从O点向右运动2L的过程中，由动能定理匀速运动时满足解得选项B正确；C．第4个小滑块完全进入粗糙地带到第5个小滑块进入粗糙地带前这一过程中，根据牛顿第二定律解得选项C正确；D．当第7个滑块刚能到达O点而第8个滑块没能到达O点时，则则可得表达式不成立，则第7个滑块不可能到达O点；事实上当第6个滑块刚能到达O点而第7个滑块没能到达O点时，则解得v′′=0即第6个滑块恰能到达O点而第7个滑块没能到达O点，选项D错误。故选BC。10.图甲是磁悬浮实验车与轨道示意图，图乙是固定在车底部金属框abcd（车厢与金属框绝缘）与轨道上运动磁场的示意图。水平地面上有两根很长的平行直导轨PQ和MN，导轨间有竖直（垂直纸面）方向等间距的匀强磁场和，二者方向相反。车底部金属框的ad边宽度与磁场间隔相等，当匀强磁场和同时以恒定速度沿导轨方向向右运动时，金属框会受到磁场力，带动实验车沿导轨运动。设金属框垂直导轨ab的边长、总电阻，实验车与线框的总质量，磁场，磁场运动速度。已知悬浮状态下，实验车运动时受到恒定的阻力，则（）A.实验车的最大速率B.实验车的最大速率C.实验车以最大速度做匀速运动时，为维持实验车运动，外界在单位时间内需提供的总能量为D.当实验车速度为0时，金属框受到水平向右的磁场力〖答案〗BCD〖解析〗AB．试验车的速度最大时满足解得实验车的最大速率选项A错误，B正确；C．克服阻力的功率为P1=fvm=1.6W当实验车以速度vm匀速运动时金属框中感应电流金属框中的热功率为

P2=I2R=0.4W外界在单位时间内需提供的总能量为E=（P1+P2）t=2J选项C正确；D．当实验车速度为0时，根据楞次定律“来拒去留”可知，金属框受到水平向右的磁场力，大小为选项D正确。故选BCD。三、非选择题：共56分。第11、12题为实验题；第13~15题为计算题。11.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。12.某兴趣小组用金属铂电阻制作量程0～500℃的电阻温度计。已知金属铂电阻与温度的关系是：，其中，温度系数。（1）设计电路：该小组设计的电阻温度计测量电路如图所示，准备了如下实验器材：干电池1节（E＝1.5V，内阻r＝1Ω），毫安表（0～30mA，Rg＝1Ω），滑动变阻器R1（0～5Ω），滑动变阻器R2（0～50Ω），开关S一只，导线若干。滑动变阻器应选_________（选填“R1”或“R2”）（2）在毫安表刻度盘上标注温度刻度值①温度调零（即确定0℃刻度）根据电路图连接好实物，断开开关S，为保证电路安全应先将滑动变阻器的滑片拨至如图所示的b端。将金属铂电阻放入0℃冰水混合物中，闭合开关S，调节滑动变阻器阻值使毫安表满偏，则30mA刻度即对应0℃刻度，并保持滑动变阻器滑片位置不动。②确定刻度通过理论计算出每一电流刻度所对应的温度值，并标注在刻度盘上。毫安表半偏位置对应的温度是_________℃。该温度计刻度线是__________选填“均匀”或“不均匀”）的。③实际检验将金属铂电阻放入其它已知温度的物体中，待指针稳定后，检验指针所指温度与实际温度在误差允许范围内是否一致。（3）实际测量测量前完成（2）中①的温度调零操作，将金属铂电阻放入某未知温度的物体中，待指针稳定后读数，测出该物体的温度。（4）误差分析若干电池使用时间较长，其电动势会减小，内阻变大。用该温度计按照（3）中的测量方法进行测量（能够完成温度调零），则测量结果_________（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。〖答案〗（1）（2）②312.5不均匀（4）偏大〖解析〗（1）〖1〗为了保证毫安表的安全，根据闭合电路欧姆定律，电路的最小总电阻为故滑动变阻器应选；（2）②〖2〗〖3〗由题意，30mA刻度即对应0℃刻度，可知此时金属铂电阻的阻值为，根据闭合电路欧姆定律可得解得滑动变阻器接入电路的阻值为设毫安表半偏位置对应的温度为，根据闭合电路欧姆定律可得解得结合联立解得假设毫安表示数为时，对应的温度为，根据闭合电路欧姆定律可得解得可知与非线性关系，故该温度计刻度线是不均匀的；（4）〖4〗若干电池使用时间较长，其电动势会减小，内阻变大，设电动势变为，内阻变为，能够完成温度调零时，根据闭合电路欧姆定律可得当进行测量时，假设毫安表电流为，此时对应温度刻度为，则测量值为，根据闭合电路欧姆定律可得假设实际温度为，根据闭合电路欧姆定律可得联立可得由于可得即实际温度小于测量温度，故测量结果偏大。13.2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱着陆成功，三名航天员圆满完成了为期六个月的航天飞行任务，此次飞行任务中航天员翟志刚、王亚平先后从天和核心舱节点舱成功出舱执行任务，出舱时他们身着我国新一代“飞天”舱外航天服。舱外航天服是一套非常复杂的生命保障系统，简单的物理模型可以理解为：舱外航天服内密封了一定质量的理想气体，用来提供适合人体生存的气压。出舱前，航天员身着航天服，先从核心舱进入节点舱，此时航天服密闭气体的体积为，压强为，温度为；然后封闭所有内部舱门，对节点舱泄压，直到节点舱压强和外面压强相等时才能打开舱门。（1）节点舱气压降低到能打开舱门时，密闭航天服内气体体积膨胀到，假设温度不变，求此时航天服内气体压强；（2）打开舱门后，航天员安全出舱，由于外界温度极低，航天服自动控制系统启动，系统能通过加热和充气或者放气等调节方式来保证密闭航天服内气体压强为，温度为，体积为，求调节后航天服内的气体质量与原有气体质量之比。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）由于航天服内气体发生等温变化，由玻意耳定律有带入数值解得（2）打开舱门后，以航天服内气体为研究对象，假设这部分气体发生等压变化，由盖吕萨克定律有由于，代入数值解得由于剩余气体在这个压强下体积为又有剩余气体与原气体之间质量和体积成正比，则有14.如图所示，在A处有平行于y轴的虚线，虚线左侧所有空间分布着水平向左的匀强电场，在虚线右侧所有空间分布着垂直纸面向里的匀强磁场，在O点处，某时刻有一带负电的粒子以初速度沿y轴正方向运动，粒子从A（L，2L）点进入磁场，在磁场中运动一段时间后恰好又回到O点，已知粒子的质量为m，电荷量大小为q，不计粒子重力，求：（1）电场强度的大小和带电粒子运动到A点的速度；（2）磁感应强度大小和带电粒子从开始运动到恰好回到O点的时间。〖答案〗（1），，方向沿x轴正方向向上成角；（2），〖解析〗（1）作出粒子运动根据，如图所示粒子在电场中做类平抛运动，则有，，解得粒子在A点时，沿x轴正方向的速度粒子在A点的速度方向沿x轴正方向向上成角。（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动则有解得由几何关系可知解得粒子做匀速圆周运动的时间，则有，粒子从开始运动到回到O点的时间15.小车C静止在光滑的水平面上，距离小车C的右侧s处有一固定光滑的斜面和光滑平台组成的装置，斜面底端与小车C等高，平台P点与斜面平滑连接，不影响滑块经过时运动的速率。平台上O点固定一竖直的弹性挡板，滑块B静止于Q点，PQ间距离为kL，OQ间距离为L。当滑块A以υ0=8m/s的速度滑上小车，运动到小车C右端时恰好与之共速（小车未碰到平台）。当滑块A经斜面进入平台时，始终受到水平向右的恒力F=mg作用，当滑块B在该区域内向左运动时受到同样的恒力F作用，向右运动则合力为零。已知滑块A、B及小车C的质量相等，即mA=mB=mC，斜面高h=0.8m，A、C间的动摩擦因数=0.5，g=10m/s2，滑块A、B均可看成质点，且A、B之间以及B与挡板之间的碰撞为弹性碰撞。（1）为保证小车C与平台碰撞时A、C能共速，s至少多长；（2）当滑块A经斜面进入平台PO后，若A不能在滑块B匀速运动过程中追上滑块B发生第二次碰撞，则k需要满足的条件；（3）若满足（2）问的k值，求A、B从第一次碰撞开始到第二次碰撞经历的时间。〖答案〗（1）s≥1.6m；（2）k>；（3）〖解析〗（1）设A、C获得共同速度v1，以水平向右为正方向，由动量守恒定律得代入数据解得v1=4m/s若A、C共速时C刚好运动到斜面底端，对C应用动能定理得代入数据解得s=1.6m则保证C运动到斜面底端前A、C能够共速，s应满足的条件是s≥1.6m；（2）滑块A冲上斜面，到斜面顶端时速度为v1′由动能定理解得A上到高台后受力为F=mg，A开始做初速度为零匀加速运动，由牛顿第二定律可知F=mg=ma解得a=g设与B碰前A的速度为vA，有A与B发生弹性碰撞，由动量守恒定律可知由机械能守恒定律可知联立解得

A、B第一次碰后，B合力为零，沿斜面做匀速直线运动，B运动到O点所用时间为碰后A的加速度不变，A运动到O点所用时间为由题意得：t2>t1，解得k>A与B同向运动不能相撞，此时有k>；（3）当k>时，A与B反向相撞（即B先与挡板碰撞，然后与A发生第二次碰撞）根据题意，B与挡板碰后速率仍为，设B向左运动时加速度大小为，则解得设B与挡板碰撞后向左运动到与A第二次碰撞的时间为t3，则解得B反向减速至零的时间因为，故所求t3合理，则2023年邵阳市高三第一次联考试题卷物理一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分，每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.关于原子结构和微观粒子波粒二象性，下列说法正确的是（）A.普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一B.玻尔理论指出氢原子能级是分立的，并测出了氨原子光谱C.卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子D.根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性〖答案〗A〖解析〗A．为了解释黑体辐射的实验规律，普朗克提出了能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，A正确；B．玻尔理论指出氢原子能级是分立的，但波尔并没有测出氨原子光谱，B错误；C．卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，并发现了质子，预言了中子的存在，中子最终由查德威克发现，C错误；D．衍射是波的属性，根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有波动性，D错误。故选A。2.如图，O为抛物线OM的顶点，A、B为抛物线上两点，O点的切线水平。从A、B两点分别以初速度v1、v2水平抛出两小球，同时击中O点，不计空气阻力，则两球（）A.必须同时抛出B.初速度v1与v2相等C.击中O点时速度相同D.击中O点时重力的瞬时功率相等〖答案〗B〖解析〗B．已知O为抛物线OM顶点，则以O为原点建立xOy直角坐标系，则设OM为则两平抛运动在竖直方向为自由落体运动，有联立解得平抛在水平方向为匀速直线运动，有联立可得整理可得故B正确；A．因则可得故A球先抛出才能同时击中O点，故Ａ错误；C．因，但竖直方向有故两分速度合成后可知O点的速度不同，故C错误；D．两球在O点重力瞬时功率为即击中O点时重力的瞬时功率不相等，故D错误。故选B。3.静电植绒技术，于3000多年前在中国首先起步。现代静电植绒于上世纪50、60年代在德国首先研制出并使用。如图为植绒流程示意图，将绒毛放在带负电荷的容器中，使绒毛带负电，容器与带电极板之间加恒定的电压，绒毛呈垂直状加速飞到需要植绒的物体表面上。不计重力和空气阻力，下列判断正确的是（）A带电极板带负电B.绒毛在飞往需要植绒的物体的过程中，电势能不断增大C.若增大容器与带电极板之间的距离，绒毛到达需要植绒的物体表面时速率增大D.质量相同的绒毛，带电荷量越多，到达需要植绒的物体表面时速率越大〖答案〗D〖解析〗A．绒毛带负电加速度向下运动，所以电场力向下，电场强度向上，带电极板带正电，A错误；B．绒毛在飞往需要植绒的物体的过程中，电场力向下做正功，电势能不断减小，B错误；C．根据解得若增大容器与带电极板之间的距离，电势差不变，绒毛到达需要植绒的物体表面时速率不变，C错误；D．根据质量相同的绒毛，带电荷量越多，到达需要植绒的物体表面时速率越大，D正确。故选D。4.利用智能手机的加速度传感器可测量手机自身的加速度情况。用手掌托着手机，打开加速度传感器后，手掌从静止开始上下运动。以竖直向上为正方向，测得手机在竖直方向的加速度随时间变化的图像如图所示，则手机（）A.时刻速度最大B.时刻开始减速上升，时间内所受的支持力逐渐减小C.时刻开始减速上升，时间内所受的支持力先减小后增大D.时间内，手机的运动方向一直不变，时刻速度为0〖答案〗B〖解析〗A．时刻手机加速度最大，但时刻之后手机的加速度依然是正值，手机还将继续加速上升，则时刻的速度不是最大，选项A错误；BC．时刻之后，手机的加速度反向，开始减速上升，此时手机向上的速度最大；手机在时间内，向上的加速度逐渐减小，由牛顿第二定律得故支持力逐渐减小，手机在时间内，向下的加速度逐渐增大，由牛顿第二定律得可知支持力继续减小，可知时间内所受的支持力逐渐减小，选项B正确，C错误；D．由以上分析可知，时刻手机向上的速度达到最大；时间内，手机先向上加速后向上减速，因图像的“面积”等于速度的变化量，可知加速过程速度变化量大于减速过程速度的变化量，则手机的运动方向一直不变，选项D错误。故选B。5.特高压直流输电是国家重点工程。如图所示，高压输电线上使用“abcd正方形间隔棒”支撑导线、、、其目的是固定各导线间距，防止导线互相碰撞，图中导线、、、水平且恰好处在正四棱柱的四条棱上，abcd的几何中心为O点，O点到导线的距离远小于导线的长度，忽略地磁场，当四根长直导线通有等大、同向的电流时，则（）A.O点的磁感应强度不为零B.O点的磁感应强度沿bd连线方向C.对的安培力比对的安培力小D.所受安培力的方向为从指向〖答案〗D〖解析〗AB．根据安培定则以及对称性，L1和L3在O点处的磁感应强度为零，L2和L4在O点处的磁感应强度为零，所以O点处的磁感应强度为零，故AB错误；C．越靠近通电直导线，磁感应强度越强，所以L1导线在L2处产生的磁感应强度大于在L3处的磁感应强度，所以L1对L2的安培力大于L1对L3的安培力，故C错误；D．因“同向电流相互吸引”，则当四根长直导线通有等大、同向的电流时，则L1均受到L2、L3、L4的吸引力，且L2、L4对L1的吸引力的合力也从指向，则L1受到的安培力的方向从L1指向L3，故D正确。故选D。6.如图所示，有一个长为12cm的线光源AB，其表面可以朝各个方向发光，现将AB封装在一个半球形透明介质的底部，AB中点与球心O重合。半球形介质的折射率为1.5，为使AB发出的所有光都能射出球面，不考虑二次反射，则球半径R至少为（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗如图所示在半球面上任选一点P，根据几何关系可知，若此时线状光源B点发出的光能够射出P点，则线状光源其他点发出的光也一定能够射出P点，所以只要B点发出的所有光线能够射出球面，则光源发出的所有光均能射出球面，在中，根据正弦定理有解得当时，有最大值为使光线一定能从P点射出，根据全反射应有所以故选C。二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7.两带电金属板竖直放置且两板始终与电源的正、负极相连，如图所示。在电场中的O点，用一根绝缘细线悬挂一带负电荷的小球，小球静止在细线与竖直方向夹角为θ的位置。现将两金属板绕各自的中心转轴缓慢旋转一个小角度，两转轴在同一水平线上且旋转过程中两金属板始终保持平行，如图中虚线所示。则（）A.两板间匀强电场的场强将变小B.细线对小球的拉力将变大C.小球静止时细线与竖直方向夹角θ将变小D.小球静止时细线与竖直方向夹角θ将变大〖答案〗BC〖解析〗A．缓慢旋转过程中两轴心之间的距离保持不变，转动时两平行板的垂直距离变小，设转动的角度为α，两轴心的距离为d，两极板间的电势差为U，则转动后的电场强度为根据匀强电场的场强与电势差和板间距离关系得两板间匀强电场的场强将变大，A错误；BCD．未转动前，绳子拉力、电场力与小球的重力关系Ty=Tcosθ=mg，当转动角度为α，小球依然受重力、电场力和拉力，再次沿水平方向和竖直方向正交分解，根据平衡条件得则电场力水平方向分力不变，即细线水平方向分力不变，竖直方向分力变大，可画出受力分析图如图所示可知小球静止时细线与竖直方向夹角θ将变小，细线的拉力增大，BC正确，D错误。故选BC。8.建造一条能通向太空的电梯（如图甲所示），是人们长期的梦想。材料的力学强度是材料众多性能中被人们极为看重的一种性能，目前已发现的高强度材料碳纳米管的抗拉强度是钢的100倍，密度是其，这使得人们有望在赤道上建造垂直于水平面的“太空电梯”。当航天员乘坐“太空电梯”时，图乙中r为航天员到地心的距离，R为地球半径，a-r图像中的图线A表示地球引力对航天员产生的加速度大小与r的关系，图线B表示航天员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系，关于相对地面静止在不同高度的航天员，下列说法正确的是（）A.随着r增大，航天员受到电梯舱的弹力减小B.航天员在处的线速度等于第一宇宙速度C.图中r0为地球同步卫星的轨道半径D.电梯舱在处的站点时，航天员处于完全失重状态〖答案〗CD〖解析〗A．若电梯舱对航天员的弹力表现为支持力时解得角速度不变，随着r增大，航天员受到电梯舱的弹力减小；若电梯舱对航天员的弹力表现为拉力时解得角速度不变，随着r增大，航天员受到电梯舱的弹力增大；A错误；B．航天员在处的线速度等于地球表面的线速度，根据，该速度小于地球同步卫星的线速度，又因为解得地球同步卫星的线速度小于第一宇宙速度，所以航天员在处的线速度小于第一宇宙速度，B错误；C．图像中的图线A表示地球引力对航天员产生的加速度aA大小与r的关系，该加速度aA等于地球卫星做匀速圆周运动的加速度，图线B表示航天员由于地球自转而产生的向心加速度aB大小与r的关系，该加速度aB等于地球同步卫星的加速度，因为aA=aB，所以图中r0为地球同步卫星的轨道半径，C正确；D．电梯舱在处的站点时，航天员的加速度等于地球同步卫星的加速度，电梯舱对航天员的弹力等于零，航天员只受到万有引力，所以航天员处于完全失重状态，D正确。故选CD。9.如图所示，水平面上O点的左侧光滑，右侧粗糙．有8个质量均为m的完全相同的小滑块（可视为质点），用轻质的细杆相连，相邻小滑块间的距离为L，滑块1恰好位于O点左侧滑块，滑块2、3……依次沿直线水平向左排开。现将水平恒力F作用于滑块1上，经观察发现，在第3个小滑块过O点进入粗糙地带后到第4个小滑块过O点进入粗糙地带前这一过程中，小滑块做匀速直线运动，已知重力加速度为g，则下列判断中正确的是（）A.滑块匀速运动时，各段轻杆上的弹力大小相等B.滑块3匀速运动的速度是C.第4个小滑块完全进入粗糙地带到第5个小滑块进入粗糙地带前这一过程中，8个小滑块的加速度大小为D.最终第7个滑块刚能到达O点而第8个滑块不可能到达O点〖答案〗BC〖解析〗A．滑块匀速运动时，在O点左侧的滑块因为处于光滑地段，则杆上的弹力为零；在O点右侧的滑块处于粗糙的地段，则每个滑块受滑动摩擦力作用，则各段轻杆上的弹力大小不相等，选项A错误；B．设每个滑块进入粗糙区受的阻力为f，因为在第3个小滑块过O点进入粗糙地带后到第4个小滑块过O点进入粗糙地带前这一过程中，小滑块做匀速直线运动，则从第一个滑块从O点向右运动2L的过程中，由动能定理匀速运动时满足解得选项B正确；C．第4个小滑块完全进入粗糙地带到第5个小滑块进入粗糙地带前这一过程中，根据牛顿第二定律解得选项C正确；D．当第7个滑块刚能到达O点而第8个滑块没能到达O点时，则则可得表达式不成立，则第7个滑块不可能到达O点；事实上当第6个滑块刚能到达O点而第7个滑块没能到达O点时，则解得v′′=0即第6个滑块恰能到达O点而第7个滑块没能到达O点，选项D错误。故选BC。10.图甲是磁悬浮实验车与轨道示意图，图乙是固定在车底部金属框abcd（车厢与金属框绝缘）与轨道上运动磁场的示意图。水平地面上有两根很长的平行直导轨PQ和MN，导轨间有竖直（垂直纸面）方向等间距的匀强磁场和，二者方向相反。车底部金属框的ad边宽度与磁场间隔相等，当匀强磁场和同时以恒定速度沿导轨方向向右运动时，金属框会受到磁场力，带动实验车沿导轨运动。设金属框垂直导轨ab的边长、总电阻，实验车与线框的总质量，磁场，磁场运动速度。已知悬浮状态下，实验车运动时受到恒定的阻力，则（）A.实验车的最大速率B.实验车的最大速率C.实验车以最大速度做匀速运动时，为维持实验车运动，外界在单位时间内需提供的总能量为D.当实验车速度为0时，金属框受到水平向右的磁场力〖答案〗BCD〖解析〗AB．试验车的速度最大时满足解得实验车的最大速率选项A错误，B正确；C．克服阻力的功率为P1=fvm=1.6W当实验车以速度vm匀速运动时金属框中感应电流金属框中的热功率为

P2=I2R=0.4W外界在单位时间内需提供的总能量为E=（P1+P2）t=2J选项C正确；D．当实验车速度为0时，根据楞次定律“来拒去留”可知，金属框受到水平向右的磁场力，大小为选项D正确。故选BCD。三、非选择题：共56分。第11、12题为实验题；第13~15题为计算题。11.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。12.某兴趣小组用金属铂电阻制作量程0～500℃的电阻温度计。已知金属铂电阻与温度的关系是：，其中，温度系数。（1）设计电路：该小组设计的电阻温度计测量电路如图所示，准备了如下实验器材：干电池1节（E＝1.5V，内阻r＝1Ω），毫安表（0～30mA，Rg＝1Ω），滑动变阻器R1（0～5Ω），滑动变阻器R2（0～50Ω），开关S一只，导线若干。滑动变阻器应选_________（选填“R1”或“R2”）（2）在毫安表刻度盘上标注温度刻度值①温度调零（即确定0℃刻度）根据电路图连接好实物，断开开关S，为保证电路安全应先将滑动变阻器的滑片拨至如图所示的b端。将金属铂电阻放入0℃冰水混合物中，闭合开关S，调节滑动变阻器阻值使毫安表满偏，则30mA刻度即对应0℃刻度，并保持滑动变阻器滑片位置不动。②确定刻度通过理论计算出每一电流刻度所对应的温度值，并标注在刻度盘上。毫安表半偏位置对应的温度是_________℃。该温度计刻度线是__________选填“均匀”或“不均匀”）的。③实际检验将金属铂电阻放入其它已知温度的物体中，待指针稳定后，检验指针所指温度与实际温度在误差允许范围内是否一致。（3）实际测量测量前完成（2）中①的温度调零操作，将金属铂电阻放入某未知温度的物体中，待指针稳定后读数，测出该物体的温度。（4）误差分析若干电池使用时间较长，其电动势会减小，内阻变大。用该温度计按照（3）中的测量方法进行测量（能够完成温度调零），则测量结果_________（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。〖答案〗（1）（2）②312.5不均匀（4）偏大〖解析〗（1）〖1〗为了保证毫安表的安全，根据闭合电路欧姆定律，电路的最小总电阻为故滑动变阻器应选；（2）②〖2〗〖3〗由题意，30mA刻度即对应0℃刻度，可知此时金属铂电阻的阻值为，根据闭合电路欧姆定律可得解得滑动变阻器接入电路的阻值为设毫安表半偏位置对应的温度为，根据闭合电路欧姆定律可得解得结合联立解得假设毫安表示数为时，对应的温度为，根据闭合电路欧姆定律可得解得可知与非线性关系，故该温度计刻度线是不均匀的；（4）〖4〗若干电池使用时间较长，其电动势会减小，内阻变大，设电动势变为，内阻变为，能够完成温度调零时，根据闭合电路欧姆定律可得当进行测量时，假设毫安表电流为，此时对应温度刻度为，则测量值为，根据闭合电路欧姆定律可得假设实际温度为，根据闭合电路欧姆定律可得联立可得由于可得即实际温度小于测量温度，故测量结果偏大。13.2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱着陆成功，三名航天员圆满完成了为期六个月的航天飞行任务，此次飞行任务中航天员翟志刚、王亚平先后从天和核心舱节点舱成功出舱执行任务，出舱时他们身着我国新一代“飞天”舱外航天服。舱外航天服是一套非常复杂的生命保障系统，简单的物理模型可以