2022-2023学年浙江省四校（杭州二中 温州中学 金华一中 绍兴一中）高三上学期12月联考物理试题（解析版）

这是一份2022-2023学年浙江省四校（杭州二中 温州中学 金华一中 绍兴一中）高三上学期12月联考物理试题（解析版），共40页。试卷主要包含了选择题Ⅰ，选择题Ⅱ，非选择题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年浙江省四校（杭州二中 温州中学 金华一中 绍兴一中）高三上学期12月联考物理试题
一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 下列物理量的单位用国际单位制中的基本单位表示正确的是（　　）
A. 功率P， B. 万有引力常量G，
C. 磁感应强度B， D. 电场强度E，
2. 2022年卡塔尔足球世界杯赛场上，下列说法正确的是（　　）

A. 运动员将球踢出时，脚对球的作用力大于球对脚的作用力
B. 运动员踢出“香蕉球”，记录“香蕉球”的轨迹时，可将足球看成质点
C. 踢出后的足球在空中受到重力、支持力、阻力和推力
D. 头球射门时，足球受到的弹力源于足球的形变
3. 下列有关科学家及他们的贡献描述正确的是（　　）
A. 平均速度、瞬时速度以及加速度等概念，是伽利略首先建立起来
B. 丹麦天文学家第谷观测发现，行星绕太阳运动的轨道不是圆，而是椭圆
C. 法拉第发现了电流的磁效应，证实了电与磁是有联系的
D. 自然界的电荷只有两种，库仑将它们命名为正电荷和负电荷
4. 科学训练可以提升运动成绩，某短跑运动员科学训练前后百米全程测试中，速度v与时间t的关系图像如图所示。由图像可知（　　）

A. 时间内，运动员训练前做匀加速直线运动
B. 时间内，训练后运动员平均加速度大
C. 时间内，训练前运动员的平均速度大
D. 时间内，训练前、后运动员跑过的距离相等
5. 。如图所示，甲、乙两名滑板运动员在水平U型赛道上比赛，甲、乙先后从赛道边缘上的A点滑出，一段时间后再次滑入赛道，观察发现甲的滞空时间比乙长，运动过程中乙的最小速度比甲的最小速度大。不计空气阻力，可将运动员视为质点，则下列说法正确的是（　　）

A. 甲、乙的最大腾空高度相同
B. 甲从A点滑出时的初速度一定大于乙的初速度
C. 甲、乙从A点滑出时的初速度方向可能相同
D. 甲、乙再次滑入赛道的位置可能相同
6. 如图所示，在长为1m的细绳下端拴一质量为0.6kg的小球，捏住绳子上端，使小球在水平面内做圆周运动，这样就成了一个圆锥摆。开始时使绳子跟竖直方向的夹角为，之后对小球做功，再次稳定后，使绳子跟竖直方向的夹角为，保持悬点不变。已知，，则手对小球做的功为（　　）

A. 1.2J B. 1.85J C. 3.05J D. 4.05J
7. 静电透镜是利用静电场使带电粒子束会聚或发散的一种装置。其中某部分静电场的分布如图所示，曲线表示这个静电场在纸平面内的一簇等势线，等势线关于虚线轴对称，且相邻两等势线的电势差相等。带电粒子a、b分别从A点、B点平行虚线轴射入电场，两粒子在虚线轴上某处相遇，则从射入电场到相遇过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 粒子b的加速度不断增加，速度不断减小
B. 粒子a的加速度不断减小，电势能不断增加
C. 粒子a、b的电性相同，电势能均不断减小
D. 粒子a、b的电性不同，速度均不断减小
8. “救命神器”——自动体外除颤仪（AED），它是一种便携式的医疗设备，可以诊断特定的心律失常，并且给予电击除颤，是可被非专业人员使用，用于抢救心脏骤停患者的医疗设备。其结构如图所示，低压直流电经高压直流发生器后向储能电容器C充电。除颤治疗时，开关拨到2，将脉冲电流作用于心脏，使患者心脏恢复正常跳动，其他条件不变时，该除颤器的电容器电容为，如果充电后电容器的电压为9.0kV，电容器在5.0ms时间内完成放电。下列说法正确的是（　　）

A. 放电前，电容器存储的电荷量为0.135C
B. 放电过程中，电流大小不变
C. 放电后，电容器的电容为零
D. 自感系数L越小，放电脉冲电流振荡周期越长
9. 如图所示，木模A质量为m，木模B质量为2m。通过三根轻质竖直细线对称连接，木模B静止在水平面上。细线a、b、c上的张力大小分别用、、表示，水平面所受的压力大小为，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　）

A. B.
C. D.
10. 王亚平在“天宫课堂”中，将分别粘有水球的两块透明板慢慢靠近，直到两个水球融合在一起，再把两板慢慢拉开，水在两块板间形成了一座“水桥”。如图甲所示，为我们展示了微重力环境下液体表面张力的特性。“水桥”表面与空气接触的薄层叫表面层，已知分子间作用力F和分子间距r的关系如图乙。下列说法正确的是（　　）

A. 可以推断水和透明板是不浸润的
B. 王亚平把两板慢慢拉开形成“水桥”的过程，“水桥”表面层相邻水分子间的分子势能变小
C. 王亚平把两板慢慢拉开形成“水桥”的过程，“水桥”表面层相邻水分子间的分子力做负功
D. 王亚平放开双手两板吸引到一起，该过程表面层相邻水分子间的作用力与分子间的距离的关系与乙图的A到B过程相对应
11. 点光源以100W的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为的光，点光源每秒辐射的光子数为。已知普朗克常量为，则约为（　　）
A. 个 B. 个 C. 个 D. 个
12. 如图所示，火星绕太阳运动的轨道半径约为地球轨道半径的倍，某火星探测器沿椭圆轨道运动，其轨道的近日点位于地球轨道上的A点，其轨道的远日点位于火星轨道上的B点。下列说法正确的是（　　）

A. 探测器在椭圆轨道A点的加速度大于地球在A点的加速度
B. 探测器在椭圆轨道B点的线速度大于火星在B点的线速度
C. 探测器运动的周期约为年
D. 地球、火星和太阳三者两次共线相邻的最短时间间隔约为年
13. 一物块在倾角为的固定斜面（足够长）上受到方向与斜面平行恒定拉力作用，由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动，物块与斜面间的动摩擦因数处处相同。若时间内，物块滑动过程中动能、摩擦产生内能和重力势能随时间的变化分别如图曲线①、②和③所示，则（　　）

A. 物块与斜面间的动摩擦因数为
B. 时间内，机械能增大
C. 时间内，物块的加速度为
D. 若时刻撤去拉力，则再经过时间，物块速度减到0
二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个符合题目要求的。全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）
14. 如图是一张风景照片，湖水清澈见底，近处湖面水下的景物都看得很清楚，而远处则只看到对岸山峰和天空彩虹的倒影，水面下的景物则根本看不到。下列说法中正确的是（　　）

A. 水下的石头看起来的深度比实际深一些
B. 远处水面下景物的光线射到水面处可能发生了全反射
C. 可以利用偏振片“过滤”掉山峰和天空彩虹的倒影
D. 远处对岸山峰和天空彩虹的倒影十分清晰，是由于光的干涉所引起的
15. 发生放射性衰变为和粒子X，半衰期约为5700年。已知、、X的质量分别为、、，、的比结合能分别为和，真空中的光速为c。植物存活期间，其体内与的比例不变；生命活动结束后，的比例持续减少。下列说法正确的是（　　）


A. 粒子X电子
B. 全球变暖将加速的衰变
C.
D. 若某古木样品中的比例正好是现代植物样品的四分之一。该古木的年代距今约为11400年
16. 水平面上的两个波源和相距8m，频率均为5Hz，以和中点为坐标原点建立坐标系。时波源从平衡位置开始垂直纸面向下做简谐运动，所激发的横波在均匀介质中向四周传播。某时刻波源开始垂直纸面向上做简谐运动，在时两列波的最远波峰同时传到P点，P点的坐标为（0，3）。则（　　）

A. 波的传播速度为10m/s
B. y轴所在直线为减弱区
C. 时波峰与波谷相遇的点共有8个
D. 后连线上（包括点与点）共有6个加强点
三、非选择题（本题共6小题，共55分）
17. 用图甲装置研究“小车（含拉力传感器）质量一定时，加速度与合外力的关系”，步骤如下：

a。细绳一端绕在电动机上，另一端系在拉力传感器上，将小车放在长板的P位置，调整细绳与长板平行，启动电动机，使小车沿长板向下匀速运动，记录此时拉力传感器的示数F0；
b。撤去细绳，让小车从P位置由静止开始下滑，设小车受到的合外力为F，通过计算机可得到小车与位移传感器的距离随时间变化的x—t图像，并求出小车的加速度a；
c。改变长板的倾角，重复步骤a、b可得多组F、a数据。
完成下列相关实验内容：
（1）在步骤a、b中，F______F0（选填“ = ”“ > ”或“ < ”）；
（2）本实验______（选填“需要”“不需要”）“补偿”小车所受到的摩擦力；
（3）某段时间内小车的x—t图像如图乙，根据图像可得小车的加速度大小为______m/s2（计算结果保留两位有效数字）。
18. 图示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验中：

采用某种单色光进行实验，在屏幕上形成双缝干涉图样。若已知双缝之间的距离为0.30mm，测得双缝到屏幕的距离为1.0m，第1条到第6条亮条纹中心的距离为10.50mm，则红光的波长为______m（保留2位有效数字）。
19. 某小组测量某金属细杆（如图甲）的电阻率，应用了学生电源E、定值电阻、电压表和、电阻箱R等器材，操作步骤如下：
（1）用刻度尺测量金属细杆长度L，用游标卡尺在不同部位测量金属环横截面的直径D，读数如图乙所示，示数为______cm；
（2）按图丙连接电路，a、b间器件表示金属环，闭合开关，调节电阻箱，记录两块电压表和电阻箱的读数，绘制出丁图，可计算出金属环的阻值______，用L、D、表示出该金属环的电阻率______；
（3）从系统误差角度看，由丁图计算出的阻值______真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。



20. 某实验小组探究气体做等温变化的规律时，小王同学测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、为横轴，画出图像如图所示，则产生的可能原因是（ ）

A. 实验时注射器柱塞与筒壁间的摩擦力越来越大
B. 实验时环境温度越来越高
C. 实验时外界大气压强发生了变化
D. 实验时注射器内的气体逐渐向外泄漏
21. 2022年11月21日00：00（北京时间），于卡塔尔海湾体育场（图一）拉开序幕。海湾足球场按世界标准球场设计，长105m、宽68m。足球比赛中，经常使用“边路突破，下底传中”的战术，即攻方队员带球沿边线前进，到底线附近进行传中。攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出，足球的运动可视为在地面上做初速度为10m/s的匀减速直线运动，且足球所受阻力大小恒为重力大小的。试求：
（1）足球从开始做匀减速运动后6s时的速度大小；
（2）足球从开始做匀减速运动后8s时的位移大小；
（3）攻方前锋的最高时速可以达到。假设该足球开始做匀减速直线运动的时候，他迟疑了2s后开始沿边线向前追赶足球。他的启动过程可以视为加速度为的匀加速直线运动，攻方前锋启动后至少经过多长时间能追上足球？

22. 如图所示，光滑曲面轨道AB、光滑竖直圆轨道、水平轨道BD、水平传送带DE各部分平滑连接，水平区域FG足够长，圆轨道最低点B处的入、出口靠近但相互错开，滑块落到FG区域时马上停止运动。现将一质量为的滑块从AB轨道上某一位置由静止释放，若已知圆轨道半径，水平面BD的长度，传送带长度，距离落地区的竖直高度，滑块始终不脱离圆轨道，且与水平轨道BD和传送带间的动摩擦因数均为，传送带以恒定速度逆时针转动（不考虑传送带轮的半径对运动的影响）。
（1）若，则滑块运动至B点时对圆弧轨道的压力；
（2）若滑块不脱离圆轨道且从E点飞出，求滑块释放点高度的取值范围；
（3）求滑块静止时距B点的水平距离x与释放点高度h的关系。

23. 舰载机电磁弹射是现在航母最先进的弹射技术，我国在这一领域已达到世界先进水平。某兴趣小组开展电磁弹射系统的设计研究，如图所示，用于推动模型飞机的动子（图中未画出）与线圈绝缘并固定，线圈带动动子，可在水平导轨上无摩擦滑动。线圈位于导轨间的辐向磁场中，其所在处的磁感应强度大小均为B。当开关S接通，电压恒为的电源为系统供电，动子从静止开始推动飞机加速，此加速过程中线圈中的电流随时间的变化规律为。当电流第一次减为零时飞机与动子脱离。此时断开S，动子将做阻尼运动而最终停下。已知线圈匝数n=100匝，每匝周长，直流电阻不计。飞机的质量，动子和线圈的总质量，，，不计空气阻力和飞机起飞对动子运动速度的影响，求：
（1）开关S接通后瞬间，线圈的自感电动势大小；
（2）电流第一次达到最大时，飞机的速度大小及飞机与动子脱离时的速度大小；
（3）飞机与动子脱离后，动子运动过程的位移大小x；
（4）电流第一次达到最大时，线圈存储的磁场能。（不考虑电磁辐射的能量）

24. 如图甲所示，正方形荧光屏abcd与正方形金属板相距水平平行放置，二者的边长均为L。金属板的中心开有小孔，小孔正下方有一通电金属丝可持续发射热电子，金属丝与金属板之间加有恒定电压U。以金属板中心小孔为坐标原点，沿平行于金属板两边和垂直金属板方向建立x、y和z坐标轴，电子从金属丝发射经小孔沿z轴正方向射入磁场区域，测得电子经电场加速后经过小孔时的速度大小介于v与之间。z轴与荧光屏的交点为s，金属板与荧光屏之间存在磁场（图中未画出），其磁感应强度沿z轴方向的分量始终为零，沿x轴和y轴方向的分量和随时间周期性变化规律如图乙所示，图中。已知电子的质量为m、电荷量大小为e，忽略电子间的相互作用，且电子在磁场中的运动时间远小于磁场变化周期T，可认为电子在磁场运动过程中磁感应强度不变。求：
（1）从金属丝发射的电子的初速度大小范围；
（2）时以速度进入磁场的电子打在荧光屏上的位置坐标；
（3）时以v与速度进入磁场的两个电子打在荧光屏上时的时间差；
（4）请在荧光屏的俯视图丙中定性画出电子在荧光屏上出现的位置。（不要求计算过程）





物理试卷
一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 下列物理量的单位用国际单位制中的基本单位表示正确的是（　　）
A. 功率P， B. 万有引力常量G，
C. 磁感应强度B， D. 电场强度E，
【答案】D
【解析】
【详解】A．由

可知，功率的基本单位可表示为，A错误；
B．根据

得

可知，万有引力常量G的基本单位可表示为，B错误；
C．根据

得

可知，磁感应强度的基本单位可表示为，C错误；
D．电场强度为

可知，电场强度的基本单位可表示为，D正确。
故选D。
2. 2022年卡塔尔足球世界杯赛场上，下列说法正确的是（　　）

A. 运动员将球踢出时，脚对球的作用力大于球对脚的作用力
B. 运动员踢出“香蕉球”，记录“香蕉球”的轨迹时，可将足球看成质点
C. 踢出后的足球在空中受到重力、支持力、阻力和推力
D. 头球射门时，足球受到的弹力源于足球的形变
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据牛顿第三定律，脚对球的作用力大小等于球对脚的作用力大小，A错误；
B．记录“香蕉球”的轨迹时，足球的大小和形状对问题影响可以忽略，可将足球看成质点，B正确；
C．足球在空中不受支持力和推力作用，C错误；
D．足球受到的弹力源于头的形变，D错误。
故选B。
3. 下列有关科学家及他们的贡献描述正确的是（　　）
A. 平均速度、瞬时速度以及加速度等概念，是伽利略首先建立起来的
B. 丹麦天文学家第谷观测发现，行星绕太阳运动的轨道不是圆，而是椭圆
C. 法拉第发现了电流的磁效应，证实了电与磁是有联系的
D. 自然界的电荷只有两种，库仑将它们命名为正电荷和负电荷
【答案】A
【解析】
【详解】A．平均速度、瞬时速度以及加速度等概念，是伽利略首先建立起来的，A正确；
B．德国天文学家开普勒用20年的时间研究丹麦天文学家第谷的行星观测记录发现了行星的运动规律，即开普勒三个定律，B错误；
C．奥斯特发现了电流的磁效应，证实了电与磁是有联系的，C错误；
D．自然界的电荷只有两种，富兰克林将它们命名为正电荷和负电荷，D错误。
故选A。
4. 科学训练可以提升运动成绩，某短跑运动员科学训练前后百米全程测试中，速度v与时间t的关系图像如图所示。由图像可知（　　）

A. 时间内，运动员训练前做匀加速直线运动
B. 时间内，训练后运动员的平均加速度大
C. 时间内，训练前运动员的平均速度大
D. 时间内，训练前、后运动员跑过的距离相等
【答案】C
【解析】
【详解】A．时间内，运动员训练前的图线斜率逐渐减小，则加速度减小，运动员做加速度减小的加速运动，A错误；
B．时间内，训练前、后运动员的速度变化量相同，根据

训练前、后运动员的平均加速度相等，B错误；
C．时间内，训练前的图线面积较大，则位移较大，根据

训练前运动员平均速度大，C正确；
D．时间内，训练后图线面积较大，则训练后的位移大于训练前的位移，D错误。
故选C。
5. 。如图所示，甲、乙两名滑板运动员在水平U型赛道上比赛，甲、乙先后从赛道边缘上的A点滑出，一段时间后再次滑入赛道，观察发现甲的滞空时间比乙长，运动过程中乙的最小速度比甲的最小速度大。不计空气阻力，可将运动员视为质点，则下列说法正确的是（　　）

A. 甲、乙的最大腾空高度相同
B. 甲从A点滑出时的初速度一定大于乙的初速度
C. 甲、乙从A点滑出时的初速度方向可能相同
D. 甲、乙再次滑入赛道的位置可能相同
【答案】D
【解析】
【详解】A．竖直方向先做竖直上抛运动，再做自由落体运动，运动时间具有对称性。甲的滞空时间t比乙长，根据

可知，甲的最大腾空高度更大，A错误；
B．运动员滑出后做斜抛运动，则竖直方向

说明甲初速度的竖直分速度更大。
水平分速度即最小速度，乙的最小速度比甲的最小速度大，因为

则无法确定二者初速度大小，B错误；
C．设滑出的速度与水平方向夹角为，则

结合选项B，甲的初速度与水平方向夹角更大，C错误；
D．水平位移为

结合BC选项，甲、乙再次滑入赛道的位置可能相同，D正确。
故选D。
6. 如图所示，在长为1m的细绳下端拴一质量为0.6kg的小球，捏住绳子上端，使小球在水平面内做圆周运动，这样就成了一个圆锥摆。开始时使绳子跟竖直方向的夹角为，之后对小球做功，再次稳定后，使绳子跟竖直方向的夹角为，保持悬点不变。已知，，则手对小球做的功为（　　）

A. 1.2J B. 1.85J C. 3.05J D. 4.05J
【答案】C
【解析】
【详解】设绳子长度为l，小球做圆周运动，由题意对其进行受力分析如图所示

则由题意有



则




由动能定理可得


故选C。
7. 静电透镜是利用静电场使带电粒子束会聚或发散的一种装置。其中某部分静电场的分布如图所示，曲线表示这个静电场在纸平面内的一簇等势线，等势线关于虚线轴对称，且相邻两等势线的电势差相等。带电粒子a、b分别从A点、B点平行虚线轴射入电场，两粒子在虚线轴上某处相遇，则从射入电场到相遇过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 粒子b的加速度不断增加，速度不断减小
B. 粒子a的加速度不断减小，电势能不断增加
C. 粒子a、b的电性相同，电势能均不断减小
D. 粒子a、b的电性不同，速度均不断减小
【答案】B
【解析】
【详解】A．等差等势面越密集，电场线越密集，电场强度越大，电场力越大，加速度越大，则粒子b的加速度不断增加；电场线与等势面垂直，则电场力对粒子b做正功，速度不断增大，A错误；
B．同选项A，粒子a的加速度不断减小，电场力对粒子a做负功，电势能不断增大，B正确；
CD．由选项AB，两粒子所受电场力方向大体相同，两粒子电性相同，粒子a电势能不断增大，粒子b电势能不断减小，CD错误。
故选B。
8. “救命神器”——自动体外除颤仪（AED），它是一种便携式的医疗设备，可以诊断特定的心律失常，并且给予电击除颤，是可被非专业人员使用，用于抢救心脏骤停患者的医疗设备。其结构如图所示，低压直流电经高压直流发生器后向储能电容器C充电。除颤治疗时，开关拨到2，将脉冲电流作用于心脏，使患者心脏恢复正常跳动，其他条件不变时，该除颤器的电容器电容为，如果充电后电容器的电压为9.0kV，电容器在5.0ms时间内完成放电。下列说法正确的是（　　）

A. 放电前，电容器存储的电荷量为0.135C
B. 放电过程中，电流大小不变
C. 放电后，电容器的电容为零
D. 自感系数L越小，放电脉冲电流的振荡周期越长
【答案】A
【解析】
【详解】A．放电前，电容器存储的电荷量为

A正确；
B．电容器放电过程中，开始时电流较大，随着带电量的减小，放电电流逐渐减小，不是恒定的，B错误；
C．电容器的电容反映的是电容器存储电荷的本领，与电容器是否带电、如何放电无关，C错误；
D．振荡电路的振荡周期为

自感系数L越小，放电脉冲电流的振荡周期越短，D错误。
故选A。
9. 如图所示，木模A质量为m，木模B质量为2m。通过三根轻质竖直细线对称连接，木模B静止在水平面上。细线a、b、c上的张力大小分别用、、表示，水平面所受的压力大小为，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　）

A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．对AB整体分析有

根据牛顿第三定律有

解得

A错误；
C．对A进行分析有

则有

C错误；
D．根据上述有

可知

D正确；
B．根据上述有

B错误。
故选D。
10. 王亚平在“天宫课堂”中，将分别粘有水球的两块透明板慢慢靠近，直到两个水球融合在一起，再把两板慢慢拉开，水在两块板间形成了一座“水桥”。如图甲所示，为我们展示了微重力环境下液体表面张力的特性。“水桥”表面与空气接触的薄层叫表面层，已知分子间作用力F和分子间距r的关系如图乙。下列说法正确的是（　　）

A. 可以推断水和透明板是不浸润的
B. 王亚平把两板慢慢拉开形成“水桥”的过程，“水桥”表面层相邻水分子间的分子势能变小
C. 王亚平把两板慢慢拉开形成“水桥”的过程，“水桥”表面层相邻水分子间的分子力做负功
D. 王亚平放开双手两板吸引到一起，该过程表面层相邻水分子间的作用力与分子间的距离的关系与乙图的A到B过程相对应
【答案】C
【解析】
【详解】A．由题意可知水和透明板是浸润的，故A错误；
BC．分子间距离从r0左右增大到大于r0的过程中，分子力表现为引力，做负功，则分子势能增大，所以“水桥”表面层中两水分子间的分子势能与其内部水相比偏大，故B错误，C正确；
D．王亚平放开双手两板吸引到一起，分子间作用力为引力，该过程水分子间的作用力与分子间的距离的关系与乙图的C到B过程相对应，故D错误。
故选C。
11. 点光源以100W的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为的光，点光源每秒辐射的光子数为。已知普朗克常量为，则约为（　　）
A. 个 B. 个 C. 个 D. 个
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意，由公式可得，每个光子的能量为

点光源时间内发出的总能量为

则有

联立解得

代入数据解得
个
故选C。
12. 如图所示，火星绕太阳运动的轨道半径约为地球轨道半径的倍，某火星探测器沿椭圆轨道运动，其轨道的近日点位于地球轨道上的A点，其轨道的远日点位于火星轨道上的B点。下列说法正确的是（　　）

A. 探测器在椭圆轨道A点的加速度大于地球在A点的加速度
B. 探测器在椭圆轨道B点的线速度大于火星在B点的线速度
C. 探测器运动的周期约为年
D. 地球、火星和太阳三者两次共线相邻的最短时间间隔约为年
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据题意，由万有引力提供向心力有

解得

可知，探测器在椭圆轨道A点的加速度等于地球在A点的加速度，故A错误；
B．根据题意可知，探测器在椭圆轨道B点需加速做离心运动才能进入火星轨道，则探测器在椭圆轨道B点的线速度小于火星在B点的线速度，故B错误；
C．根据题意，设地球轨道的半径为，则火星轨道半径为，由几何关系可得，探测器运动的轨道半长轴为，由开普勒第三定律可得

代入数据解得
年
故C错误；
D．根据题意，由开普勒第三定律有

解得
年
设地球、火星和太阳三者两次共线相邻的最短时间间隔约为，则有

解得
年
故D正确。
故选D。
13. 一物块在倾角为固定斜面（足够长）上受到方向与斜面平行恒定拉力作用，由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动，物块与斜面间的动摩擦因数处处相同。若时间内，物块滑动过程中动能、摩擦产生内能和重力势能随时间的变化分别如图曲线①、②和③所示，则（　　）

A. 物块与斜面间的动摩擦因数为
B. 时间内，机械能增大
C. 时间内，物块的加速度为
D. 若时刻撤去拉力，则再经过时间，物块速度减到0
【答案】C
【解析】
【详解】A.设物体这段时间下降高度h，根据题意可得


联立解得

故A错误；
B.物体机械能变化量为


故B错误；
C.由图像及匀变速直线运动可得



解得

故C正确；
D.撤去拉力后，对物体受力分析，取沿斜面向下为正方向，由牛顿第二定律可得

解得

则撤去拉力后，再需要经过，物体减速为0，故D错误。
故选C。
二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个符合题目要求的。全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）
14. 如图是一张风景照片，湖水清澈见底，近处湖面水下的景物都看得很清楚，而远处则只看到对岸山峰和天空彩虹的倒影，水面下的景物则根本看不到。下列说法中正确的是（　　）

A. 水下的石头看起来的深度比实际深一些
B. 远处水面下景物的光线射到水面处可能发生了全反射
C. 可以利用偏振片“过滤”掉山峰和天空彩虹的倒影
D. 远处对岸山峰和天空彩虹的倒影十分清晰，是由于光的干涉所引起的
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由于光的折射，水下的石头看起来的深度比实际浅一些，A错误；
B．远处则只看到对岸山峰和天空彩虹的倒影，水面下的景物则根本看不到，在远处观看时，水面下景物的光线射到水面处可能发生了全反射，B正确；
C．由于光是横波，可以利用偏振片减弱水面上的反射光，即可以利用偏振片“过滤”掉山峰和天空彩虹的倒影，C正确；
D．远处对岸山峰和天空彩虹的倒影十分清晰，是由于光在平静的水面发生了镜面反射，人逆着光看到山峰和天空彩虹清晰的倒影，光的干涉必须要有相干光源，这种现象不是干涉引起，D错误。
故选BC。
15. 发生放射性衰变为和粒子X，半衰期约为5700年。已知、、X的质量分别为、、，、的比结合能分别为和，真空中的光速为c。植物存活期间，其体内与的比例不变；生命活动结束后，的比例持续减少。下列说法正确的是（　　）


A. 粒子X为电子
B. 全球变暖将加速的衰变
C.
D. 若某古木样品中的比例正好是现代植物样品的四分之一。该古木的年代距今约为11400年
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据电荷数和质量数守恒，的衰变方程为

所以粒子X为电子，A正确；
B．半衰期与物理环境和化学环境无关，所以全球变暖衰变速度不变，B错误；
C．根据爱因斯坦质能方程可知，该衰变释放的能量为

释放的能量会转化为生成物的动能和伴随着衰变释放的γ射线的能量，C错误；
D．若某古木样品中的比例正好是现代植物样品的四分之一。则可知经过了两个半衰期，故该古木的年代距今约为
5700×2＝11400年
D正确。
故选AD。
16. 水平面上的两个波源和相距8m，频率均为5Hz，以和中点为坐标原点建立坐标系。时波源从平衡位置开始垂直纸面向下做简谐运动，所激发的横波在均匀介质中向四周传播。某时刻波源开始垂直纸面向上做简谐运动，在时两列波的最远波峰同时传到P点，P点的坐标为（0，3）。则（　　）

A. 波的传播速度为10m/s
B. y轴所在直线为减弱区
C. 时波峰与波谷相遇的点共有8个
D. 后连线上（包括点与点）共有6个加强点
【答案】AC
【解析】
【详解】B．根据题意，在时两列波的最远波峰同时传到P点，即此时刻是波峰与波峰叠加，说明该点振动加强，由于该点位于两波源连线的中垂线上，就y轴上，则y轴所在直线为加强区，B错误；
A．由于频率为5Hz，则周期为0.2s，对应波源，则有

即波源形成的波在0.65s内传播的距离为

由于时波源从平衡位置开始垂直纸面向下做简谐运动，在时该波的最远波峰传到P点，根据同侧法可知，在P点波峰之前的波形为，在间的波形为

根据几何关系可得

则有

解得

则波速

A正确；
C．波源从平衡位置开始垂直纸面向下做简谐运动，在时该波的最远波峰传到P点，根据同侧法可知，波源在P点波峰之前的波形为，由于波源在P点波峰之前的波形为，可知波源开始振动的时刻为

则在，波源振动时间为
0.65s-0.1s=0.55s
则波源形成的波传播的距离为，根据上述，作出两列波在0.65s内形成的波峰（实线）与波谷（虚线）如图所示

根据图形可知，在0.65s时间内，水平面上波峰与波谷相遇的点共有8个，C正确；
D．令连线上的加强点位置到波源的距离为x，则有
（n=±1，±2，±3…），
解得

则连线上加强点有9个，D错误。
故选AC。
三、非选择题（本题共6小题，共55分）
17. 用图甲装置研究“小车（含拉力传感器）质量一定时，加速度与合外力的关系”，步骤如下：

a。细绳一端绕在电动机上，另一端系在拉力传感器上，将小车放在长板的P位置，调整细绳与长板平行，启动电动机，使小车沿长板向下匀速运动，记录此时拉力传感器的示数F0；
b。撤去细绳，让小车从P位置由静止开始下滑，设小车受到的合外力为F，通过计算机可得到小车与位移传感器的距离随时间变化的x—t图像，并求出小车的加速度a；
c。改变长板的倾角，重复步骤a、b可得多组F、a数据。
完成下列相关实验内容：
（1）在步骤a、b中，F______F0（选填“ = ”“ > ”或“ < ”）；
（2）本实验______（选填“需要”“不需要”）“补偿”小车所受到的摩擦力；
（3）某段时间内小车的x—t图像如图乙，根据图像可得小车的加速度大小为______m/s2（计算结果保留两位有效数字）。
【答案】 ①. = ②. 不需要 ③. 2.1
【解析】
【详解】（1）[1]根据题意，当小车沿长板向下匀速运动时有
mgsinθ = F0＋f
撤去细绳，让小车从P位置由静止开始下滑，设小车受到的合外力为
F = mgsinθ－f
解得
F0 = F
（2）[2]由于在实验中，可以直接利用拉力传感器将小车所受外力的合力测出，因此该实验不需要“补偿”小车所受到的摩擦力。
（3）[3]令P点到位移传感器的距离为x0，根据

根据图像可知，给出的三个数据点中，相邻点之间的时间间隔均为
T = 0.32s－0.22s = 0.22s－0.12s = 0.1s
根据匀变速直线运动的规律有
Dx = aT2
其中
Dx = (38.20－25.20) × 10－2－（49.10－38.20) × 10－2m = 2.1 × 10－2m
解得
a = 2.1m/s2
18. 图示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验中：

采用某种单色光进行实验，在屏幕上形成双缝干涉图样。若已知双缝之间的距离为0.30mm，测得双缝到屏幕的距离为1.0m，第1条到第6条亮条纹中心的距离为10.50mm，则红光的波长为______m（保留2位有效数字）。
【答案】
【解析】
【详解】[1]由于第1条到第6条亮条纹中心的距离为10.50mm，则相邻亮条纹中心的间距为

根据

解得

19. 某小组测量某金属细杆（如图甲）的电阻率，应用了学生电源E、定值电阻、电压表和、电阻箱R等器材，操作步骤如下：
（1）用刻度尺测量金属细杆的长度L，用游标卡尺在不同部位测量金属环横截面的直径D，读数如图乙所示，示数为______cm；
（2）按图丙连接电路，a、b间器件表示金属环，闭合开关，调节电阻箱，记录两块电压表和电阻箱的读数，绘制出丁图，可计算出金属环的阻值______，用L、D、表示出该金属环的电阻率______；
（3）从系统误差角度看，由丁图计算出的阻值______真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。



【答案】 ①. 1.07 ②. 2.6 ③.
④. 大于
【解析】
【详解】（1）[1]游标卡尺的分度值为0.1mm，根据游标卡尺读数规则可得，示数为
10mm+7×0.1mm=10.7mm=1.07cm
（2）[2]由题意及电路图可得




图线斜率即为金属环的电阻大小，即


[3]由题意可得，金属环的电阻率为




（3）[4]由上述电路图分析可得，由丁图计算出的电路金属环两端的电压准确，通过的电流比真实值小，忽略了电压表V1的电流，因此由丁图计算出的阻值大于真实值。
20. 某实验小组探究气体做等温变化的规律时，小王同学测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、为横轴，画出图像如图所示，则产生的可能原因是（ ）

A. 实验时注射器柱塞与筒壁间的摩擦力越来越大
B. 实验时环境温度越来越高
C. 实验时外界大气压强发生了变化
D. 实验时注射器内的气体逐渐向外泄漏
【答案】D
【解析】
【详解】[1]图线向下弯曲，图线斜率减小，表明压强与体积的乘积pV减小，根据克拉珀龙方程

可知，产生原因可能是气体温度下降或者质量减小，即实验时注射器内的气体逐渐向外泄漏。
故选D。
21. 2022年11月21日00：00（北京时间），于卡塔尔海湾体育场（图一）拉开序幕。海湾足球场按世界标准球场设计，长105m、宽68m。足球比赛中，经常使用“边路突破，下底传中”的战术，即攻方队员带球沿边线前进，到底线附近进行传中。攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出，足球的运动可视为在地面上做初速度为10m/s的匀减速直线运动，且足球所受阻力大小恒为重力大小的。试求：
（1）足球从开始做匀减速运动后6s时的速度大小；
（2）足球从开始做匀减速运动后8s时的位移大小；
（3）攻方前锋的最高时速可以达到。假设该足球开始做匀减速直线运动的时候，他迟疑了2s后开始沿边线向前追赶足球。他的启动过程可以视为加速度为的匀加速直线运动，攻方前锋启动后至少经过多长时间能追上足球？

【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据牛顿第二定律

可得足球做匀减速直线运动加速度大小

足球减速为0的时间为

则足球从开始做匀减速运动后6s时的速度大小为

（2）8s时足球恰好停止，此时位移大小为

（3）前锋队员做匀加速运动时间为

此时位移为

之后前锋队员做匀速直线运动，到足球停止时，其位移为

由可知，足球停止运动时，前锋队员恰好追上足球，经过的时间为

22. 如图所示，光滑曲面轨道AB、光滑竖直圆轨道、水平轨道BD、水平传送带DE各部分平滑连接，水平区域FG足够长，圆轨道最低点B处的入、出口靠近但相互错开，滑块落到FG区域时马上停止运动。现将一质量为的滑块从AB轨道上某一位置由静止释放，若已知圆轨道半径，水平面BD的长度，传送带长度，距离落地区的竖直高度，滑块始终不脱离圆轨道，且与水平轨道BD和传送带间的动摩擦因数均为，传送带以恒定速度逆时针转动（不考虑传送带轮的半径对运动的影响）。
（1）若，则滑块运动至B点时对圆弧轨道的压力；
（2）若滑块不脱离圆轨道且从E点飞出，求滑块释放点高度的取值范围；
（3）求滑块静止时距B点的水平距离x与释放点高度h的关系。

【答案】（1）20N；（2）；（3）见解析
【解析】
【详解】（1）若，则滑块运动至B点时，由动能定理可得

由牛顿第二定律可得

解得

由牛顿第三定律可知，滑块运动至B点时对圆弧轨道的压力为20N。
（2）若滑块恰好能过C点，则C点时有

从A到C，根据动能定理有

解得

要使滑块恰能运动到E点，则滑块到E点的速度，从A到E，根据动能定理有

解得

显然

若滑块不脱离圆轨道且从E点飞出，则滑块释放点的高度

（3）①当滑块释放点的高度范围满足时，滑块不能从E点飞出，最终停在上，设其在上滑动的路程为s，根据动能定理有

可得

由于

则

则滑块静止时距B点的水平距离

②当滑块释放点的高度时，滑块从点飞出，根据动能定理有

解得

由平抛运动知识可知，平抛运动的时间

可得

23. 舰载机电磁弹射是现在航母最先进的弹射技术，我国在这一领域已达到世界先进水平。某兴趣小组开展电磁弹射系统的设计研究，如图所示，用于推动模型飞机的动子（图中未画出）与线圈绝缘并固定，线圈带动动子，可在水平导轨上无摩擦滑动。线圈位于导轨间的辐向磁场中，其所在处的磁感应强度大小均为B。当开关S接通，电压恒为的电源为系统供电，动子从静止开始推动飞机加速，此加速过程中线圈中的电流随时间的变化规律为。当电流第一次减为零时飞机与动子脱离。此时断开S，动子将做阻尼运动而最终停下。已知线圈匝数n=100匝，每匝周长，直流电阻不计。飞机的质量，动子和线圈的总质量，，，不计空气阻力和飞机起飞对动子运动速度的影响，求：
（1）开关S接通后瞬间，线圈的自感电动势大小；
（2）电流第一次达到最大时，飞机的速度大小及飞机与动子脱离时的速度大小；
（3）飞机与动子脱离后，动子运动过程的位移大小x；
（4）电流第一次达到最大时，线圈存储的磁场能。（不考虑电磁辐射的能量）

【答案】（1）10V；（2）10m/s，20m/s；（3）；（4）
【解析】
【详解】（1）由于线圈中的电流随时间的变化规律为

即在开关S接通后瞬间，通过线圈的电流瞬时值为0，则

（2）令电流随时间变化的周期为T，则有

解得

根据牛顿第二定律有

则有

则有

当经历时间为时，电流达到最大值，解得

当经历时间为时，电流达到最大值，解得

（3）根据上述有

则有

飞机与动子脱离时，经历时间为，解得

（4）电流的有效值

电流第一次达到最大时，经历时间为，则有

解得

24. 如图甲所示，正方形荧光屏abcd与正方形金属板相距水平平行放置，二者的边长均为L。金属板的中心开有小孔，小孔正下方有一通电金属丝可持续发射热电子，金属丝与金属板之间加有恒定电压U。以金属板中心小孔为坐标原点，沿平行于金属板两边和垂直金属板方向建立x、y和z坐标轴，电子从金属丝发射经小孔沿z轴正方向射入磁场区域，测得电子经电场加速后经过小孔时的速度大小介于v与之间。z轴与荧光屏的交点为s，金属板与荧光屏之间存在磁场（图中未画出），其磁感应强度沿z轴方向的分量始终为零，沿x轴和y轴方向的分量和随时间周期性变化规律如图乙所示，图中。已知电子的质量为m、电荷量大小为e，忽略电子间的相互作用，且电子在磁场中的运动时间远小于磁场变化周期T，可认为电子在磁场运动过程中磁感应强度不变。求：
（1）从金属丝发射的电子的初速度大小范围；
（2）时以速度进入磁场的电子打在荧光屏上的位置坐标；
（3）时以v与速度进入磁场的两个电子打在荧光屏上时的时间差；
（4）请在荧光屏的俯视图丙中定性画出电子在荧光屏上出现的位置。（不要求计算过程）

【答案】（1）；（2）；（3）；（4）见解析
【解析】
【详解】（1）令电子加速过程始末速度分别为，，则有

根据题意，在v与之间，解得

（2）电子在磁感应强度作用下有

解得

根据图乙可知，在时以速度进入磁场的电子，磁感应强度沿x轴和y轴方向的分量和均为，根据左手定则可知，此时的使得电子沿y轴负向偏转，使得电子沿x轴正向偏转，由于

可知，电子能够打在荧光屏上，z轴坐标

x轴坐标

y轴坐标

则电子打在荧光屏上的位置坐标为。
（3）电子在磁场中圆周运动的周期

时，等于0，为，根据左手定则可知，此时的使得电子沿y轴正向偏转，电子速度为v时

解得

根据上述，结合几何关系可知，电子度为v时，打在荧光屏之前的轨迹对应的圆心角为，电子度为时，打在荧光屏之前的轨迹对应的圆心角为，则两个电子打在荧光屏上时的时间差为

解得

（4）定性画出电子在荧光屏上出现的位置如图中正方形内部实线所示