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2024届重庆市第八中学高三上学期高考适应性月考卷（四）物理 解析版
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这是一份2024届重庆市第八中学高三上学期高考适应性月考卷（四）物理 解析版，共30页。
1. 答题前、考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2. 每小题选出答案后，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，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3. 考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，我国载人航天工程发射任务实现30战30捷。如图所示，下列关于火箭在竖直方向加速起飞过程的分析，正确的是（ ）
A. 一级火箭的燃料用完后，自动脱落的空壳将做自由落体运动
B. 火箭加速上升时，火箭里面的航天员对座椅的压力小于自身重力
C. 火箭靠喷出气流反冲作用而获得巨大速度
D. 火箭喷出的气流对火箭的作用力大于火箭对喷出的气流的作用力
2. 超级电容器是一种先进的储能技术，具有高功率密度、快速充放电、长寿命等特点，被广泛应用于电动汽车、可再生能源等领域。用如图所示的电路对超级电容器进行充电。在充电过程中，超级电容器两端的电压U与其所带电荷量Q之间的关系是（ ）
A B.
C. D.
3. 如图所示，高速公路上汽车定速巡航（即保持汽车的速率不变）通过路面abcd，其中ab段为平直上坡路面，bc段为水平路面，cd段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是（ ）
A. 汽车在ab与cd段的输出功率相等B. 汽车在bc段的输出功率最大
C. 在bc段汽车的输出功率逐渐减小D. 在ab段汽车的输出功率不变
4. A、B两物体质量之比，它们以相同的初速度在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其图像如图所示。物体的加速度为a，位移为x，摩擦力为f，摩擦力做功为，则在此过程中（ ）
A B.
C. D.
5. 碱土金属氧化物MgO是极好的单晶基片，被广泛应用于制作铁电薄膜、磁学薄膜、光电薄膜和高温超导薄膜等。如图所示，MgO晶体结构中相邻的四个离子处在正方形的四个顶点，O点为正方形中心，A、B为两边中点，取无穷远处电势为零，关于这四个离子形成的电场，下列说法正确的是（ ）
A. O点电势为零
B. O点电场强度不为零
C. A、B两点电场强度相同
D. 将电子从A点移动到B点，电场力做负功
6. 如图所示，倾角为、质量为M的斜面体A置于水平面上，在斜面体和竖直墙面之间放置一质量为m的光滑球B，斜面体受到水平向右的外力F，系统始终处于静止状态。已知斜面体与水平面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 球B受到斜面体的弹力大小为
B. 球B受到墙面的弹力大小mg
C. 为了使系统处于静止状态，水平向右的外力F最大为
D. 为了使系统处于静止状态，水平向右的外力F可能为
7. 有一圆柱形枯井，过其中心轴OA的剖面图如图所示，竖直井壁MN、PQ间距为L。从离井底高度一定的O点垂直井壁以初速度水平抛出一个小球，小球与井壁上B点、C点各发生一次碰撞后恰好落在井底的A点。每次碰撞，水平分速度大小不变，方向相反，竖直分速度不变。所有摩擦和阻力均不计。小球在OB段、BC段和CA段飞行过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小球在OB段、BC段和CA段动量变化量的比值为
B. 小球在OB段、BC段和CA段动能变化量的比值为
C. 仅将间距L增大为原来的2倍仍在O点将小球水平抛出，则小球与井壁碰撞2次后落在A点
D. 仅将初速度增大为原来的2倍仍在O点将小球水平抛出，则小球与井壁碰撞4次后落在A点
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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。
8. 如图所示，一个总电阻为2R均匀导电圆环，其半径OM长为。导电圆环内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一长为L、总电阻为的均匀细金属棒置于圆环上。金属棒绕M点沿顺时针方向匀速转动，角速度为，在转动过程中金属棒与圆环始终保持良好接触。当金属棒转到MN位置时（ ）
A. M点电势低于N点电势B. 金属棒中电流方向是从N到M
C. 金属棒产生的感应电动势大小为D. 金属棒中的电流的大小为
9. 某种角速度测量计结构如图所示，电路装置置于水平转台上，可与元件A一起绕固定轴同步转动。当整个系统绕轴转动时，元件A发生位移并通过滑动变阻器输出电压U，电压传感器（传感器内阻无限大）接收相应的电压信号。已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、自然长度为L，电源的电动势为E、内阻不计，滑动变阻器总长为，电阻分布均匀，系统静止时P在变阻器的最左端B点，弹簧始终在弹性限度以内，所有摩擦和阻力均不计，当系统以角速度转动时且滑片P在BC间，则下列说法正确的是（ ）
A. 角速度越大电源的输出功率越大
B. 角速度越大输出电压U越大
C. 弹簧的伸长量为
D. 输出电压U与的函数式为
10. 如图所示的xOy坐标系中，y轴的左侧存在垂直纸面向外、磁感应强度大小未知的匀强磁场，y轴右侧的匀强磁场垂直纸面方向未知，一带电的粒子由y轴上处沿与y轴正方向成角的方向以速度v射入磁场，已知粒子的质量为m，带电量为＋q，粒子在y轴右侧的轨道半径为L，不计粒子重力。下列说法正确的是（ ）
A. 若y轴右侧的磁场垂直纸面向里，则粒子过O点
B. 若y轴右侧的磁场垂直纸面向里，则粒子从射入到第一次运动至y轴时轨迹长为
C. 若y轴右侧的磁场垂直纸面向外且y轴左侧磁感应强度大小为，则粒子过O点
D. 若y轴右侧的磁场垂直纸面向外，则粒子从射入到运动至O点的时间可能为
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11. 为验证动量守恒定律，某同学选取两个材质相同的立方体滑块A、B进行下述实验操作：
步骤1：在A、B的相撞面分别装上撞针和橡皮泥，使二者相撞后立刻成为一个整体。
步骤2：安装好实验装置如图所示，铝制轨道槽的左端是固定在水平面上的斜槽，右端是长直水平槽，在轨道侧面与水平轨道等高且适当远处装一台频闪照相机。
步骤3：让滑块B静置于水平槽上某处，滑块A从斜槽某处静止释放，同时开始频闪拍摄，直到AB停止运动，得到一组滑块A运动的频闪照片。
步骤4：更改滑块质量和释放位置，重复步骤1，2，3获得多组频闪照片。
（1）为验证碰撞前后动量是否守恒，需要直接测量或读取的物理量是______。
A. 加装撞针后滑块A质量、加装橡皮泥后滑块B质量
B. 照片尺寸和实际尺寸的比例
C. 频闪照片中滑块相邻位置之间的距离
（2）某一组频闪照片如下图所示，滑块A与B发生碰撞的位置是：______。
A. 在、之间 B. 处 C. 处 D. 在、之间
（3）经多次验证碰撞前后系统动量守恒，试估算（2）中这组频闪照片对应的两滑块质量关系______。
12. 某学习小组练习使用多用电表，如图甲所示为多用电表欧姆挡内部结构简图。
（1）使用多用电表测定值电阻阻值，插孔A接______（选填：“红表笔”或“黑表笔”），将选择开关置于欧姆挡“”倍率，红黑表笔短接，调节R使指针指向表盘______（选填：“左侧0刻度线”或“右侧0刻度线”），进行欧姆调零。将待测电阻R接在红黑表笔之间，指针如图乙所示位置，则待测电阻R阻值为______。
（2）分别用欧姆挡“”倍率、“”倍率测某一型号晶体二极管的正向电阻，读数分别为、，该二极管的正向图如下图所示，已知欧姆表的电源电动势恒为1.5V，两次读数大小关系为______（选填：“大于”“小于”或“等于”）。
13. 如图甲所示，太阳系外的一颗行星P绕恒星Q做半径为r的匀速圆周运动。太阳系内某探测器距离该恒星很远，可看作相对于恒星静止。由于P的遮挡，该探测器探测到Q的亮度随时间做如图乙所示的周期性变化（和已知），此周期与P的公转周期相同。已知引力常量为G，求：
（1）P公转的周期；
（2）恒星Q的质量。
14. 如图所示，内壁光滑的细管道ABCD竖直放置，圆形轨道部分半径为R，左侧水平直管道A处放有弹射装置，质量为m的滑块甲可通过此装置获得初动能，平滑进入管道，管道右端出口D恰好与圆心O等高，右侧接光滑段、粗糙段交替排列的水平直轨道，每段长度均相同。在第一个粗糙段左侧位置P点放一质量m的滑块乙。两物块与各粗糙段间的动摩擦因数均为，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，弹簧的弹性势能与其压缩量的平方成正比，当弹射器中的弹簧压缩量为d时、滑块甲恰好到达与圆心O等高处的C点。增大弹簧的压缩量至某值，滑块甲与滑块乙会在P处发生碰撞，且碰后粘在一起运动。两物块均可视为质点，空气阻力忽略不计。
（1）当弹射器中的弹簧压缩量为d时，求滑块甲经过轨道最低点B点时对轨道的作用力；
（2）当弹簧压缩量为2d时，滑块甲、乙发生碰撞并粘在一起运动，求碰撞前后损失的机械能；
（3）若发射器中的弹簧压缩量为3d，光滑段和粗糙段长度均，求碰撞后甲滑块运动的总路程。
15. 如图所示，在xOy竖直平面内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。在的区域内有沿x轴正方向的匀强电场，在的区域内有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度的大小相等且未知。一质量为5m、电荷量为的带电微粒从y轴上P点发出，沿直线运动到x轴上Q点，PQ与y轴夹角为。带电微粒进入第一象限后，将区域内的匀强电场E变为沿y轴正方向。带电微粒第一次从右往左穿过y轴时，分裂成速度方向均垂直于y轴向左的带正电的微粒甲和乙，质量分别为m、4m，且甲、乙微粒的比荷相同，分裂后二者总动能是分裂前微粒动能的2倍。不考虑分裂后两微粒间库仑力的影响，已知重力加速度为g。
（1）求电场强度E的大小；
（2）求分裂后乙微粒做圆周运动的半径；
（3）分裂后甲微粒速度方向偏转时，撤去磁场，经过一段时间后，再加上与原区域相同的磁场，此后两微粒的轨迹不相交，求撤去磁场的时间需满足的条件。
重庆市第八中学2024届高考适应性月考卷（四）
物 理
注意事项：
1. 答题前、考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2. 每小题选出答案后，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，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3. 考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，我国载人航天工程发射任务实现30战30捷。如图所示，下列关于火箭在竖直方向加速起飞过程的分析，正确的是（ ）
A. 一级火箭的燃料用完后，自动脱落的空壳将做自由落体运动
B. 火箭加速上升时，火箭里面的航天员对座椅的压力小于自身重力
C. 火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度
D. 火箭喷出的气流对火箭的作用力大于火箭对喷出的气流的作用力
【答案】C
【解析】
【详解】A．一级火箭的燃料用完后，在自动脱落时具有与火箭相同的速度，因此脱落后将做竖直上抛运动，故A错误；
B．火箭加速上升时，火箭里的宇航员也加速上升，对宇航员有
解得
为座椅对宇航员的支持力，而根据牛顿第三定律，宇航员对座椅的压力大小等于座椅对宇航员支持力的大小，因此可知，火箭加速上升时，火箭里面的航天员对座椅的压力大于自身重力，故B错误；
C．燃料燃烧向下喷气，喷出的气体的反作用力推动火箭升空，即火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度，故C正确；
D．火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力是相互作用力，二者等大反向，故D错误。
故选C。
2. 超级电容器是一种先进的储能技术，具有高功率密度、快速充放电、长寿命等特点，被广泛应用于电动汽车、可再生能源等领域。用如图所示的电路对超级电容器进行充电。在充电过程中，超级电容器两端的电压U与其所带电荷量Q之间的关系是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据电容的定义式，解得
可知超级电容器两端的电压U与其所带电荷量Q之间的关系是正比例函数关系。
故选C。
3. 如图所示，高速公路上汽车定速巡航（即保持汽车的速率不变）通过路面abcd，其中ab段为平直上坡路面，bc段为水平路面，cd段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是（ ）
A. 汽车在ab与cd段的输出功率相等B. 汽车在bc段的输出功率最大
C. 在bc段汽车的输出功率逐渐减小D. 在ab段汽车的输出功率不变
【答案】D
【解析】
【详解】BD．在ab段，根据平衡条件可知，牵引力
在ab段汽车的输出功率
大小不变；
在bc段牵引力
bc段的输出功率
故B错误，D正确；
AC．在cd段牵引力
汽车的输出
在cd段汽车的输出功率不变，且小于ab段，故AC错误。
故选D。
4. A、B两物体质量之比，它们以相同的初速度在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其图像如图所示。物体的加速度为a，位移为x，摩擦力为f，摩擦力做功为，则在此过程中（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AB．根据图像斜率绝对值等于加速度大小，则A物体加速度大小为
B物体加速度大小为
可得
根据牛顿第二定律可得
，
可得
故A错误，B正确；
CD．根据图像与横轴围成的面积表示位移可知
，
可得
根据
可得
故CD错误。
故选B。
5. 碱土金属氧化物MgO是极好的单晶基片，被广泛应用于制作铁电薄膜、磁学薄膜、光电薄膜和高温超导薄膜等。如图所示，MgO晶体结构中相邻的四个离子处在正方形的四个顶点，O点为正方形中心，A、B为两边中点，取无穷远处电势为零，关于这四个离子形成的电场，下列说法正确的是（ ）
A. O点电势为零
B. O点电场强度不为零
C. A、B两点电场强度相同
D. 将电子从A点移动到B点，电场力做负功
【答案】A
【解析】
【详解】A．O、A、B三点在等量异号电荷连线的水平方向的中垂线上，则此三点的电势均为零，故A正确；
B．在对角线上的两电荷在O点的合场强都为零，可知O点电场强度为零，故B错误；
C．由对称可知，A、B两点电场强度大小相同，但是方向不同，故C错误；
D．由于等量异种电荷的连线的中垂线为等势线，则A、O、B都在同一等势线上各点电势相同，都为0，将电子从A点移动到B点，电场力不做功，故D错误。
故选A。
6. 如图所示，倾角为、质量为M的斜面体A置于水平面上，在斜面体和竖直墙面之间放置一质量为m的光滑球B，斜面体受到水平向右的外力F，系统始终处于静止状态。已知斜面体与水平面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 球B受到斜面体的弹力大小为
B. 球B受到墙面的弹力大小mg
C. 为了使系统处于静止状态，水平向右的外力F最大为
D. 为了使系统处于静止状态，水平向右的外力F可能为
【答案】D
【解析】
【详解】研究B球，受力分析如图
由共点力的平衡的合成法
解得
故AB错误；
C．对整体受力分析，如图
斜面体受到的最大静摩擦力
水平向右的外力最大（设为）时，斜面体有向右运动趋势，由平衡条件有
解得
故C错误；
D．对整体受力分析，如图
水平向右的外力最小（设为）时，斜面体可能有向左运动趋势，当
时
故F的取值范围
当
则有
解得
故F的取值范围为
故D正确。
故选D。
7. 有一圆柱形枯井，过其中心轴OA剖面图如图所示，竖直井壁MN、PQ间距为L。从离井底高度一定的O点垂直井壁以初速度水平抛出一个小球，小球与井壁上B点、C点各发生一次碰撞后恰好落在井底的A点。每次碰撞，水平分速度大小不变，方向相反，竖直分速度不变。所有摩擦和阻力均不计。小球在OB段、BC段和CA段飞行过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小球在OB段、BC段和CA段动量变化量的比值为
B. 小球在OB段、BC段和CA段动能变化量的比值为
C. 仅将间距L增大为原来的2倍仍在O点将小球水平抛出，则小球与井壁碰撞2次后落在A点
D. 仅将初速度增大为原来的2倍仍在O点将小球水平抛出，则小球与井壁碰撞4次后落在A点
【答案】D
【解析】
【详解】A．小球在运动过程中，水平方向匀速，OB、BC、CA的水平位移1∶2∶1，故所需时间之比为1∶2∶1，由
知动量变化量的比值为1∶2∶1，故A错误；
B．初速度为0的匀加速直线运动在连续相等时间内的位移之比为，小球在OB段、BC段和CA段所需时间之比为1∶2∶1，则竖直方向的位移之比为1∶8∶7，根据
动能变化量的比值为1∶8∶7，故B错误；
C．由于OA间高度不变，小球落到地面时间不变，运动轨迹水平方向经过的距离不变，仅将间距加倍而仍在中央O点平抛，小球将与前面碰撞一次后落在A点，故C错误；
D．仅将初速度增大为原来的2倍，高度不变则下落的时间不变，则小球水平方向的路程为
则小球与井壁碰撞4次后落在A点，故D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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。
8. 如图所示，一个总电阻为2R的均匀导电圆环，其半径OM长为。导电圆环内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一长为L、总电阻为的均匀细金属棒置于圆环上。金属棒绕M点沿顺时针方向匀速转动，角速度为，在转动过程中金属棒与圆环始终保持良好接触。当金属棒转到MN位置时（ ）
A. M点电势低于N点电势B. 金属棒中电流的方向是从N到M
C. 金属棒产生的感应电动势大小为D. 金属棒中的电流的大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．由右手定则可知，金属棒中电流由M流向N，金属棒相当于电路的电源，电源内部电流从电势低的位置流向电势高的位置，则M点电势低N点电势，故A正确，B错误；
C．金属棒转到MN位置时，感应电动势大小为
故C错误；
D．金属棒转到MN位置时，圆环左右两部分并联，电路的总电阻为
由闭合电路欧姆定律可知金属棒中的电流的大小为
故D正确。
故选AD。
9. 某种角速度测量计结构如图所示，电路装置置于水平转台上，可与元件A一起绕固定轴同步转动。当整个系统绕轴转动时，元件A发生位移并通过滑动变阻器输出电压U，电压传感器（传感器内阻无限大）接收相应的电压信号。已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、自然长度为L，电源的电动势为E、内阻不计，滑动变阻器总长为，电阻分布均匀，系统静止时P在变阻器的最左端B点，弹簧始终在弹性限度以内，所有摩擦和阻力均不计，当系统以角速度转动时且滑片P在BC间，则下列说法正确的是（ ）
A. 角速度越大电源的输出功率越大
B. 角速度越大输出电压U越大
C. 弹簧的伸长量为
D. 输出电压U与函数式为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．无论角速度多大，都是整个滑动变阻器的阻值与电源构成回路，即电路电阻不变，电流不变，则电源的输出功率不变，故A错误；
B．角速度越大，弹簧伸长量越大，与电压传感器并联滑动变阻器部分的长度越大，则输出电压U越大，故B正确；
C．设系统在水平面内以角速度转动时，弹簧伸长的长度为，则对元件A，根据牛顿第二定律得
解得
故C错误；
D．输出电压为
又
联立可得输出电压U与的函数式为
故D正确。
故选BD。
10. 如图所示的xOy坐标系中，y轴的左侧存在垂直纸面向外、磁感应强度大小未知的匀强磁场，y轴右侧的匀强磁场垂直纸面方向未知，一带电的粒子由y轴上处沿与y轴正方向成角的方向以速度v射入磁场，已知粒子的质量为m，带电量为＋q，粒子在y轴右侧的轨道半径为L，不计粒子重力。下列说法正确的是（ ）
A. 若y轴右侧的磁场垂直纸面向里，则粒子过O点
B. 若y轴右侧的磁场垂直纸面向里，则粒子从射入到第一次运动至y轴时轨迹长为
C. 若y轴右侧的磁场垂直纸面向外且y轴左侧磁感应强度大小为，则粒子过O点
D. 若y轴右侧磁场垂直纸面向外，则粒子从射入到运动至O点的时间可能为
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．若y轴右侧的磁场垂直纸面向里，由左手定则可知，粒子在y轴右侧的磁场里逆时针偏转，粒子经过y轴时速度方向与y轴正方向的夹角为，如图
则由，得
由于粒子在y轴右侧轨道半径为L，则
由数学知识可知粒子在y轴右侧做圆周运动的弦长为
所以则粒子过O点，故A正确；
B．若y轴右侧的磁场垂直纸面向里，则粒子从射入到第一次运动至y轴时的圆心角为
轨迹长为
故B正确；
C．若y轴右侧的磁场垂直纸面向外，由左手定则可知，粒子在y轴右侧的磁场里顺时针偏转，粒子经过y轴时速度方向与y轴正方向的夹角为，由于粒子在y轴右侧的轨道半径为L，由数学知识可知，粒子第一次经过y轴时与y轴的交点在处。若粒子第一次经过y轴时过O点，如图
由几何关系可知粒子在y轴左侧的轨道半径
由于左侧磁感应强度大小为，由，可知
所以粒子第二次经过y轴时在O点下方，此后粒子也不能过O点，故C错误；
D．若y轴右侧的磁场垂直纸面向外，粒子可能在y轴的左侧偏转一次、在y轴的右侧偏转两次经过O点，如图所示
由几何关系可知粒子在y轴左侧的轨道半径
R2=3L
粒运动的时间
故D正确。
故选ABD。
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11. 为验证动量守恒定律，某同学选取两个材质相同的立方体滑块A、B进行下述实验操作：
步骤1：在A、B的相撞面分别装上撞针和橡皮泥，使二者相撞后立刻成为一个整体。
步骤2：安装好实验装置如图所示，铝制轨道槽的左端是固定在水平面上的斜槽，右端是长直水平槽，在轨道侧面与水平轨道等高且适当远处装一台频闪照相机。
步骤3：让滑块B静置于水平槽上某处，滑块A从斜槽某处静止释放，同时开始频闪拍摄，直到AB停止运动，得到一组滑块A运动的频闪照片。
步骤4：更改滑块质量和释放位置，重复步骤1，2，3获得多组频闪照片。
（1）为验证碰撞前后动量是否守恒，需要直接测量或读取的物理量是______。
A. 加装撞针后滑块A质量、加装橡皮泥后滑块B质量
B. 照片尺寸和实际尺寸的比例
C. 频闪照片中滑块相邻位置之间的距离
（2）某一组频闪照片如下图所示，滑块A与B发生碰撞的位置是：______。
A. 在、之间 B. 处 C. 处 D. 在、之间
（3）经多次验证碰撞前后系统动量守恒，试估算（2）中这组频闪照片对应的两滑块质量关系______。
【答案】 ①. AC##CA ②. B ③.
【解析】
【详解】（1）[1]A．为了探究A、B碰撞前后动量是否守恒，就要得到碰撞前后滑块的动量，所以要测量加装撞针后滑块A质量和加装橡皮泥后滑块B质量和碰撞前后的速度，故A正确；
BC．设照相机拍摄时间间隔为T，各点速度为此点前后相邻点之间的距离与时间的比值，故需要测量出频闪照片中滑块相邻位置之间的距离，但不需要测量照片尺寸和实际尺寸的比例，故B错误，C正确。
故选AC。
（2）[2]由图可知滑块A从到，相同时间间隔内位移差值相同为
则此过程中做匀减速直线运动，而到位移为；到位移为；可知在处发生碰撞。
故选B。
（3）[3] 设碰撞前滑块A在、、的速度分别为、、，碰撞后，整体在、、的速度分别为、、，则
又
解得碰撞前滑块A速度
同理，碰撞后整体的速度
需要验证的方程为
将以上两式代入整理得
即
12. 某学习小组练习使用多用电表，如图甲所示为多用电表欧姆挡内部结构简图。
（1）使用多用电表测定值电阻阻值，插孔A接______（选填：“红表笔”或“黑表笔”），将选择开关置于欧姆挡“”倍率，红黑表笔短接，调节R使指针指向表盘______（选填：“左侧0刻度线”或“右侧0刻度线”），进行欧姆调零。将待测电阻R接在红黑表笔之间，指针如图乙所示位置，则待测电阻R阻值为______。
（2）分别用欧姆挡“”倍率、“”倍率测某一型号晶体二极管的正向电阻，读数分别为、，该二极管的正向图如下图所示，已知欧姆表的电源电动势恒为1.5V，两次读数大小关系为______（选填：“大于”“小于”或“等于”）。
【答案】 ①. 红表笔 ②. 右侧0刻度线 ③. 2200 ④. 小于
【解析】
【详解】（1）[1]电流应从红表笔流入多用表，从黑表笔流出多用表，由图甲中电源位置可知，插孔A应接红表笔；
[2] 红黑表笔短接，调节R使指针向右偏转，指向欧姆表的0刻度位置，即表盘右侧0刻度线；
[3] 选择开关置于欧姆挡“”倍率，由图乙指针所指位置可知待测电阻R阻值为
（2）[4] 欧姆挡“”倍率的内阻比“”倍率的内阻小，使用“”倍率测二极管的正向电阻时，二极管两端的电压较大，由二极管的正向图可知，此时二极管的电阻较小，则欧姆表读数小于。
13. 如图甲所示，太阳系外的一颗行星P绕恒星Q做半径为r的匀速圆周运动。太阳系内某探测器距离该恒星很远，可看作相对于恒星静止。由于P的遮挡，该探测器探测到Q的亮度随时间做如图乙所示的周期性变化（和已知），此周期与P的公转周期相同。已知引力常量为G，求：
（1）P公转的周期；
（2）恒星Q的质量。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由图可知探测器探测到Q的亮度随时间变化的周期为
则P的公转周期为
（2）由万有引力提供向心力可得
解得质量为
14. 如图所示，内壁光滑的细管道ABCD竖直放置，圆形轨道部分半径为R，左侧水平直管道A处放有弹射装置，质量为m的滑块甲可通过此装置获得初动能，平滑进入管道，管道右端出口D恰好与圆心O等高，右侧接光滑段、粗糙段交替排列的水平直轨道，每段长度均相同。在第一个粗糙段左侧位置P点放一质量m的滑块乙。两物块与各粗糙段间的动摩擦因数均为，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，弹簧的弹性势能与其压缩量的平方成正比，当弹射器中的弹簧压缩量为d时、滑块甲恰好到达与圆心O等高处的C点。增大弹簧的压缩量至某值，滑块甲与滑块乙会在P处发生碰撞，且碰后粘在一起运动。两物块均可视为质点，空气阻力忽略不计。
（1）当弹射器中的弹簧压缩量为d时，求滑块甲经过轨道最低点B点时对轨道的作用力；
（2）当弹簧压缩量为2d时，滑块甲、乙发生碰撞并粘在一起运动，求碰撞前后损失的机械能；
（3）若发射器中的弹簧压缩量为3d，光滑段和粗糙段长度均，求碰撞后甲滑块运动的总路程。
【答案】（1）3mg，方向向下；（2）1.5mgR；（3）
【解析】
【详解】（1）从C到B过程由能量守恒可得
在B点由牛顿第二定律可得
解得
由牛顿第三定律可知，对轨道压力为3mg，方向向下；
（2）从A到D过程由能量守恒可得
由弹簧的弹性势能与压缩量的平方成正比，可知
碰撞过程由动量守恒可得
损失的机械能为
（3）弹性势能为
从A到D过程由能量守恒可得
碰撞过程满足动量守恒
解得
在粗糙段运动的总位移
经过粗糙段的段数
运动总位移为
15. 如图所示，在xOy竖直平面内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。在的区域内有沿x轴正方向的匀强电场，在的区域内有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度的大小相等且未知。一质量为5m、电荷量为的带电微粒从y轴上P点发出，沿直线运动到x轴上Q点，PQ与y轴夹角为。带电微粒进入第一象限后，将区域内的匀强电场E变为沿y轴正方向。带电微粒第一次从右往左穿过y轴时，分裂成速度方向均垂直于y轴向左的带正电的微粒甲和乙，质量分别为m、4m，且甲、乙微粒的比荷相同，分裂后二者总动能是分裂前微粒动能的2倍。不考虑分裂后两微粒间库仑力的影响，已知重力加速度为g。
（1）求电场强度E的大小；
（2）求分裂后乙微粒做圆周运动的半径；
（3）分裂后甲微粒速度方向偏转时，撤去磁场，经过一段时间后，再加上与原区域相同的磁场，此后两微粒的轨迹不相交，求撤去磁场的时间需满足的条件。
【答案】（1）；（2）；（3）或
【解析】
【详解】（1）由微粒从P到Q做直线运动可知，带电微粒在第四象限中受力平衡，有
得
电场力与重力的合力与洛伦兹力平衡
得
（2）由带电微粒进入第一象限后做匀速圆周运动，可知重力与E产生的电场力平衡，则
得
由题意易知分裂前微粒的比荷与分裂后两个微粒的比荷均相等，若分裂后甲、乙微粒的速度分别为、，甲、乙微粒的半径分别为、，则
解得
，
或
，（舍去）
又轨迹半径与速度成正比
解得
（3）由周期公式 易知甲、乙微粒圆周运动的周期相同，半径之比为
二者的轨迹圆内切于分裂点，当撤去磁场后，二者同时开始向y轴正方向做匀速直线运动，再次加上原磁场后，二者又开始做圆周运动。所有O点均为轨迹圆圆心，所有D点均为匀速直线运动与圆周运动轨迹的切点，所有K点为圆轨道的切点。甲微粒在相同时间比乙微粒运动距离远，再次圆周运动时圆心为，此时甲乙微粒圆周运动轨迹相切于，甲微粒圆心从到的过程中，任意时刻微粒开始做圆周运动轨迹不相交，易知
解得恢复原磁场，二者轨迹不相交的条件为
若时恢复磁场，甲乙微粒的圆轨道外切，甲微粒此时的圆心为，则
解得恢复原磁场，二者轨迹不相交的条件为
故撤去磁场的时间需满足
或
1. 答题前、考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2. 每小题选出答案后，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，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3. 考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，我国载人航天工程发射任务实现30战30捷。如图所示，下列关于火箭在竖直方向加速起飞过程的分析，正确的是（ ）
A. 一级火箭的燃料用完后，自动脱落的空壳将做自由落体运动
B. 火箭加速上升时，火箭里面的航天员对座椅的压力小于自身重力
C. 火箭靠喷出气流反冲作用而获得巨大速度
D. 火箭喷出的气流对火箭的作用力大于火箭对喷出的气流的作用力
2. 超级电容器是一种先进的储能技术，具有高功率密度、快速充放电、长寿命等特点，被广泛应用于电动汽车、可再生能源等领域。用如图所示的电路对超级电容器进行充电。在充电过程中，超级电容器两端的电压U与其所带电荷量Q之间的关系是（ ）
A B.
C. D.
3. 如图所示，高速公路上汽车定速巡航（即保持汽车的速率不变）通过路面abcd，其中ab段为平直上坡路面，bc段为水平路面，cd段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是（ ）
A. 汽车在ab与cd段的输出功率相等B. 汽车在bc段的输出功率最大
C. 在bc段汽车的输出功率逐渐减小D. 在ab段汽车的输出功率不变
4. A、B两物体质量之比，它们以相同的初速度在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其图像如图所示。物体的加速度为a，位移为x，摩擦力为f，摩擦力做功为，则在此过程中（ ）
A B.
C. D.
5. 碱土金属氧化物MgO是极好的单晶基片，被广泛应用于制作铁电薄膜、磁学薄膜、光电薄膜和高温超导薄膜等。如图所示，MgO晶体结构中相邻的四个离子处在正方形的四个顶点，O点为正方形中心，A、B为两边中点，取无穷远处电势为零，关于这四个离子形成的电场，下列说法正确的是（ ）
A. O点电势为零
B. O点电场强度不为零
C. A、B两点电场强度相同
D. 将电子从A点移动到B点，电场力做负功
6. 如图所示，倾角为、质量为M的斜面体A置于水平面上，在斜面体和竖直墙面之间放置一质量为m的光滑球B，斜面体受到水平向右的外力F，系统始终处于静止状态。已知斜面体与水平面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 球B受到斜面体的弹力大小为
B. 球B受到墙面的弹力大小mg
C. 为了使系统处于静止状态，水平向右的外力F最大为
D. 为了使系统处于静止状态，水平向右的外力F可能为
7. 有一圆柱形枯井，过其中心轴OA的剖面图如图所示，竖直井壁MN、PQ间距为L。从离井底高度一定的O点垂直井壁以初速度水平抛出一个小球，小球与井壁上B点、C点各发生一次碰撞后恰好落在井底的A点。每次碰撞，水平分速度大小不变，方向相反，竖直分速度不变。所有摩擦和阻力均不计。小球在OB段、BC段和CA段飞行过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小球在OB段、BC段和CA段动量变化量的比值为
B. 小球在OB段、BC段和CA段动能变化量的比值为
C. 仅将间距L增大为原来的2倍仍在O点将小球水平抛出，则小球与井壁碰撞2次后落在A点
D. 仅将初速度增大为原来的2倍仍在O点将小球水平抛出，则小球与井壁碰撞4次后落在A点
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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。
8. 如图所示，一个总电阻为2R均匀导电圆环，其半径OM长为。导电圆环内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一长为L、总电阻为的均匀细金属棒置于圆环上。金属棒绕M点沿顺时针方向匀速转动，角速度为，在转动过程中金属棒与圆环始终保持良好接触。当金属棒转到MN位置时（ ）
A. M点电势低于N点电势B. 金属棒中电流方向是从N到M
C. 金属棒产生的感应电动势大小为D. 金属棒中的电流的大小为
9. 某种角速度测量计结构如图所示，电路装置置于水平转台上，可与元件A一起绕固定轴同步转动。当整个系统绕轴转动时，元件A发生位移并通过滑动变阻器输出电压U，电压传感器（传感器内阻无限大）接收相应的电压信号。已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、自然长度为L，电源的电动势为E、内阻不计，滑动变阻器总长为，电阻分布均匀，系统静止时P在变阻器的最左端B点，弹簧始终在弹性限度以内，所有摩擦和阻力均不计，当系统以角速度转动时且滑片P在BC间，则下列说法正确的是（ ）
A. 角速度越大电源的输出功率越大
B. 角速度越大输出电压U越大
C. 弹簧的伸长量为
D. 输出电压U与的函数式为
10. 如图所示的xOy坐标系中，y轴的左侧存在垂直纸面向外、磁感应强度大小未知的匀强磁场，y轴右侧的匀强磁场垂直纸面方向未知，一带电的粒子由y轴上处沿与y轴正方向成角的方向以速度v射入磁场，已知粒子的质量为m，带电量为＋q，粒子在y轴右侧的轨道半径为L，不计粒子重力。下列说法正确的是（ ）
A. 若y轴右侧的磁场垂直纸面向里，则粒子过O点
B. 若y轴右侧的磁场垂直纸面向里，则粒子从射入到第一次运动至y轴时轨迹长为
C. 若y轴右侧的磁场垂直纸面向外且y轴左侧磁感应强度大小为，则粒子过O点
D. 若y轴右侧的磁场垂直纸面向外，则粒子从射入到运动至O点的时间可能为
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11. 为验证动量守恒定律，某同学选取两个材质相同的立方体滑块A、B进行下述实验操作：
步骤1：在A、B的相撞面分别装上撞针和橡皮泥，使二者相撞后立刻成为一个整体。
步骤2：安装好实验装置如图所示，铝制轨道槽的左端是固定在水平面上的斜槽，右端是长直水平槽，在轨道侧面与水平轨道等高且适当远处装一台频闪照相机。
步骤3：让滑块B静置于水平槽上某处，滑块A从斜槽某处静止释放，同时开始频闪拍摄，直到AB停止运动，得到一组滑块A运动的频闪照片。
步骤4：更改滑块质量和释放位置，重复步骤1，2，3获得多组频闪照片。
（1）为验证碰撞前后动量是否守恒，需要直接测量或读取的物理量是______。
A. 加装撞针后滑块A质量、加装橡皮泥后滑块B质量
B. 照片尺寸和实际尺寸的比例
C. 频闪照片中滑块相邻位置之间的距离
（2）某一组频闪照片如下图所示，滑块A与B发生碰撞的位置是：______。
A. 在、之间 B. 处 C. 处 D. 在、之间
（3）经多次验证碰撞前后系统动量守恒，试估算（2）中这组频闪照片对应的两滑块质量关系______。
12. 某学习小组练习使用多用电表，如图甲所示为多用电表欧姆挡内部结构简图。
（1）使用多用电表测定值电阻阻值，插孔A接______（选填：“红表笔”或“黑表笔”），将选择开关置于欧姆挡“”倍率，红黑表笔短接，调节R使指针指向表盘______（选填：“左侧0刻度线”或“右侧0刻度线”），进行欧姆调零。将待测电阻R接在红黑表笔之间，指针如图乙所示位置，则待测电阻R阻值为______。
（2）分别用欧姆挡“”倍率、“”倍率测某一型号晶体二极管的正向电阻，读数分别为、，该二极管的正向图如下图所示，已知欧姆表的电源电动势恒为1.5V，两次读数大小关系为______（选填：“大于”“小于”或“等于”）。
13. 如图甲所示，太阳系外的一颗行星P绕恒星Q做半径为r的匀速圆周运动。太阳系内某探测器距离该恒星很远，可看作相对于恒星静止。由于P的遮挡，该探测器探测到Q的亮度随时间做如图乙所示的周期性变化（和已知），此周期与P的公转周期相同。已知引力常量为G，求：
（1）P公转的周期；
（2）恒星Q的质量。
14. 如图所示，内壁光滑的细管道ABCD竖直放置，圆形轨道部分半径为R，左侧水平直管道A处放有弹射装置，质量为m的滑块甲可通过此装置获得初动能，平滑进入管道，管道右端出口D恰好与圆心O等高，右侧接光滑段、粗糙段交替排列的水平直轨道，每段长度均相同。在第一个粗糙段左侧位置P点放一质量m的滑块乙。两物块与各粗糙段间的动摩擦因数均为，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，弹簧的弹性势能与其压缩量的平方成正比，当弹射器中的弹簧压缩量为d时、滑块甲恰好到达与圆心O等高处的C点。增大弹簧的压缩量至某值，滑块甲与滑块乙会在P处发生碰撞，且碰后粘在一起运动。两物块均可视为质点，空气阻力忽略不计。
（1）当弹射器中的弹簧压缩量为d时，求滑块甲经过轨道最低点B点时对轨道的作用力；
（2）当弹簧压缩量为2d时，滑块甲、乙发生碰撞并粘在一起运动，求碰撞前后损失的机械能；
（3）若发射器中的弹簧压缩量为3d，光滑段和粗糙段长度均，求碰撞后甲滑块运动的总路程。
15. 如图所示，在xOy竖直平面内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。在的区域内有沿x轴正方向的匀强电场，在的区域内有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度的大小相等且未知。一质量为5m、电荷量为的带电微粒从y轴上P点发出，沿直线运动到x轴上Q点，PQ与y轴夹角为。带电微粒进入第一象限后，将区域内的匀强电场E变为沿y轴正方向。带电微粒第一次从右往左穿过y轴时，分裂成速度方向均垂直于y轴向左的带正电的微粒甲和乙，质量分别为m、4m，且甲、乙微粒的比荷相同，分裂后二者总动能是分裂前微粒动能的2倍。不考虑分裂后两微粒间库仑力的影响，已知重力加速度为g。
（1）求电场强度E的大小；
（2）求分裂后乙微粒做圆周运动的半径；
（3）分裂后甲微粒速度方向偏转时，撤去磁场，经过一段时间后，再加上与原区域相同的磁场，此后两微粒的轨迹不相交，求撤去磁场的时间需满足的条件。
重庆市第八中学2024届高考适应性月考卷（四）
物 理
注意事项：
1. 答题前、考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2. 每小题选出答案后，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，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3. 考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，我国载人航天工程发射任务实现30战30捷。如图所示，下列关于火箭在竖直方向加速起飞过程的分析，正确的是（ ）
A. 一级火箭的燃料用完后，自动脱落的空壳将做自由落体运动
B. 火箭加速上升时，火箭里面的航天员对座椅的压力小于自身重力
C. 火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度
D. 火箭喷出的气流对火箭的作用力大于火箭对喷出的气流的作用力
【答案】C
【解析】
【详解】A．一级火箭的燃料用完后，在自动脱落时具有与火箭相同的速度，因此脱落后将做竖直上抛运动，故A错误；
B．火箭加速上升时，火箭里的宇航员也加速上升，对宇航员有
解得
为座椅对宇航员的支持力，而根据牛顿第三定律，宇航员对座椅的压力大小等于座椅对宇航员支持力的大小，因此可知，火箭加速上升时，火箭里面的航天员对座椅的压力大于自身重力，故B错误；
C．燃料燃烧向下喷气，喷出的气体的反作用力推动火箭升空，即火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度，故C正确；
D．火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力是相互作用力，二者等大反向，故D错误。
故选C。
2. 超级电容器是一种先进的储能技术，具有高功率密度、快速充放电、长寿命等特点，被广泛应用于电动汽车、可再生能源等领域。用如图所示的电路对超级电容器进行充电。在充电过程中，超级电容器两端的电压U与其所带电荷量Q之间的关系是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据电容的定义式，解得
可知超级电容器两端的电压U与其所带电荷量Q之间的关系是正比例函数关系。
故选C。
3. 如图所示，高速公路上汽车定速巡航（即保持汽车的速率不变）通过路面abcd，其中ab段为平直上坡路面，bc段为水平路面，cd段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是（ ）
A. 汽车在ab与cd段的输出功率相等B. 汽车在bc段的输出功率最大
C. 在bc段汽车的输出功率逐渐减小D. 在ab段汽车的输出功率不变
【答案】D
【解析】
【详解】BD．在ab段，根据平衡条件可知，牵引力
在ab段汽车的输出功率
大小不变；
在bc段牵引力
bc段的输出功率
故B错误，D正确；
AC．在cd段牵引力
汽车的输出
在cd段汽车的输出功率不变，且小于ab段，故AC错误。
故选D。
4. A、B两物体质量之比，它们以相同的初速度在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其图像如图所示。物体的加速度为a，位移为x，摩擦力为f，摩擦力做功为，则在此过程中（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AB．根据图像斜率绝对值等于加速度大小，则A物体加速度大小为
B物体加速度大小为
可得
根据牛顿第二定律可得
，
可得
故A错误，B正确；
CD．根据图像与横轴围成的面积表示位移可知
，
可得
根据
可得
故CD错误。
故选B。
5. 碱土金属氧化物MgO是极好的单晶基片，被广泛应用于制作铁电薄膜、磁学薄膜、光电薄膜和高温超导薄膜等。如图所示，MgO晶体结构中相邻的四个离子处在正方形的四个顶点，O点为正方形中心，A、B为两边中点，取无穷远处电势为零，关于这四个离子形成的电场，下列说法正确的是（ ）
A. O点电势为零
B. O点电场强度不为零
C. A、B两点电场强度相同
D. 将电子从A点移动到B点，电场力做负功
【答案】A
【解析】
【详解】A．O、A、B三点在等量异号电荷连线的水平方向的中垂线上，则此三点的电势均为零，故A正确；
B．在对角线上的两电荷在O点的合场强都为零，可知O点电场强度为零，故B错误；
C．由对称可知，A、B两点电场强度大小相同，但是方向不同，故C错误；
D．由于等量异种电荷的连线的中垂线为等势线，则A、O、B都在同一等势线上各点电势相同，都为0，将电子从A点移动到B点，电场力不做功，故D错误。
故选A。
6. 如图所示，倾角为、质量为M的斜面体A置于水平面上，在斜面体和竖直墙面之间放置一质量为m的光滑球B，斜面体受到水平向右的外力F，系统始终处于静止状态。已知斜面体与水平面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 球B受到斜面体的弹力大小为
B. 球B受到墙面的弹力大小mg
C. 为了使系统处于静止状态，水平向右的外力F最大为
D. 为了使系统处于静止状态，水平向右的外力F可能为
【答案】D
【解析】
【详解】研究B球，受力分析如图
由共点力的平衡的合成法
解得
故AB错误；
C．对整体受力分析，如图
斜面体受到的最大静摩擦力
水平向右的外力最大（设为）时，斜面体有向右运动趋势，由平衡条件有
解得
故C错误；
D．对整体受力分析，如图
水平向右的外力最小（设为）时，斜面体可能有向左运动趋势，当
时
故F的取值范围
当
则有
解得
故F的取值范围为
故D正确。
故选D。
7. 有一圆柱形枯井，过其中心轴OA剖面图如图所示，竖直井壁MN、PQ间距为L。从离井底高度一定的O点垂直井壁以初速度水平抛出一个小球，小球与井壁上B点、C点各发生一次碰撞后恰好落在井底的A点。每次碰撞，水平分速度大小不变，方向相反，竖直分速度不变。所有摩擦和阻力均不计。小球在OB段、BC段和CA段飞行过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小球在OB段、BC段和CA段动量变化量的比值为
B. 小球在OB段、BC段和CA段动能变化量的比值为
C. 仅将间距L增大为原来的2倍仍在O点将小球水平抛出，则小球与井壁碰撞2次后落在A点
D. 仅将初速度增大为原来的2倍仍在O点将小球水平抛出，则小球与井壁碰撞4次后落在A点
【答案】D
【解析】
【详解】A．小球在运动过程中，水平方向匀速，OB、BC、CA的水平位移1∶2∶1，故所需时间之比为1∶2∶1，由
知动量变化量的比值为1∶2∶1，故A错误；
B．初速度为0的匀加速直线运动在连续相等时间内的位移之比为，小球在OB段、BC段和CA段所需时间之比为1∶2∶1，则竖直方向的位移之比为1∶8∶7，根据
动能变化量的比值为1∶8∶7，故B错误；
C．由于OA间高度不变，小球落到地面时间不变，运动轨迹水平方向经过的距离不变，仅将间距加倍而仍在中央O点平抛，小球将与前面碰撞一次后落在A点，故C错误；
D．仅将初速度增大为原来的2倍，高度不变则下落的时间不变，则小球水平方向的路程为
则小球与井壁碰撞4次后落在A点，故D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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。
8. 如图所示，一个总电阻为2R的均匀导电圆环，其半径OM长为。导电圆环内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一长为L、总电阻为的均匀细金属棒置于圆环上。金属棒绕M点沿顺时针方向匀速转动，角速度为，在转动过程中金属棒与圆环始终保持良好接触。当金属棒转到MN位置时（ ）
A. M点电势低于N点电势B. 金属棒中电流的方向是从N到M
C. 金属棒产生的感应电动势大小为D. 金属棒中的电流的大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．由右手定则可知，金属棒中电流由M流向N，金属棒相当于电路的电源，电源内部电流从电势低的位置流向电势高的位置，则M点电势低N点电势，故A正确，B错误；
C．金属棒转到MN位置时，感应电动势大小为
故C错误；
D．金属棒转到MN位置时，圆环左右两部分并联，电路的总电阻为
由闭合电路欧姆定律可知金属棒中的电流的大小为
故D正确。
故选AD。
9. 某种角速度测量计结构如图所示，电路装置置于水平转台上，可与元件A一起绕固定轴同步转动。当整个系统绕轴转动时，元件A发生位移并通过滑动变阻器输出电压U，电压传感器（传感器内阻无限大）接收相应的电压信号。已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、自然长度为L，电源的电动势为E、内阻不计，滑动变阻器总长为，电阻分布均匀，系统静止时P在变阻器的最左端B点，弹簧始终在弹性限度以内，所有摩擦和阻力均不计，当系统以角速度转动时且滑片P在BC间，则下列说法正确的是（ ）
A. 角速度越大电源的输出功率越大
B. 角速度越大输出电压U越大
C. 弹簧的伸长量为
D. 输出电压U与函数式为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．无论角速度多大，都是整个滑动变阻器的阻值与电源构成回路，即电路电阻不变，电流不变，则电源的输出功率不变，故A错误；
B．角速度越大，弹簧伸长量越大，与电压传感器并联滑动变阻器部分的长度越大，则输出电压U越大，故B正确；
C．设系统在水平面内以角速度转动时，弹簧伸长的长度为，则对元件A，根据牛顿第二定律得
解得
故C错误；
D．输出电压为
又
联立可得输出电压U与的函数式为
故D正确。
故选BD。
10. 如图所示的xOy坐标系中，y轴的左侧存在垂直纸面向外、磁感应强度大小未知的匀强磁场，y轴右侧的匀强磁场垂直纸面方向未知，一带电的粒子由y轴上处沿与y轴正方向成角的方向以速度v射入磁场，已知粒子的质量为m，带电量为＋q，粒子在y轴右侧的轨道半径为L，不计粒子重力。下列说法正确的是（ ）
A. 若y轴右侧的磁场垂直纸面向里，则粒子过O点
B. 若y轴右侧的磁场垂直纸面向里，则粒子从射入到第一次运动至y轴时轨迹长为
C. 若y轴右侧的磁场垂直纸面向外且y轴左侧磁感应强度大小为，则粒子过O点
D. 若y轴右侧磁场垂直纸面向外，则粒子从射入到运动至O点的时间可能为
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．若y轴右侧的磁场垂直纸面向里，由左手定则可知，粒子在y轴右侧的磁场里逆时针偏转，粒子经过y轴时速度方向与y轴正方向的夹角为，如图
则由，得
由于粒子在y轴右侧轨道半径为L，则
由数学知识可知粒子在y轴右侧做圆周运动的弦长为
所以则粒子过O点，故A正确；
B．若y轴右侧的磁场垂直纸面向里，则粒子从射入到第一次运动至y轴时的圆心角为
轨迹长为
故B正确；
C．若y轴右侧的磁场垂直纸面向外，由左手定则可知，粒子在y轴右侧的磁场里顺时针偏转，粒子经过y轴时速度方向与y轴正方向的夹角为，由于粒子在y轴右侧的轨道半径为L，由数学知识可知，粒子第一次经过y轴时与y轴的交点在处。若粒子第一次经过y轴时过O点，如图
由几何关系可知粒子在y轴左侧的轨道半径
由于左侧磁感应强度大小为，由，可知
所以粒子第二次经过y轴时在O点下方，此后粒子也不能过O点，故C错误；
D．若y轴右侧的磁场垂直纸面向外，粒子可能在y轴的左侧偏转一次、在y轴的右侧偏转两次经过O点，如图所示
由几何关系可知粒子在y轴左侧的轨道半径
R2=3L
粒运动的时间
故D正确。
故选ABD。
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11. 为验证动量守恒定律，某同学选取两个材质相同的立方体滑块A、B进行下述实验操作：
步骤1：在A、B的相撞面分别装上撞针和橡皮泥，使二者相撞后立刻成为一个整体。
步骤2：安装好实验装置如图所示，铝制轨道槽的左端是固定在水平面上的斜槽，右端是长直水平槽，在轨道侧面与水平轨道等高且适当远处装一台频闪照相机。
步骤3：让滑块B静置于水平槽上某处，滑块A从斜槽某处静止释放，同时开始频闪拍摄，直到AB停止运动，得到一组滑块A运动的频闪照片。
步骤4：更改滑块质量和释放位置，重复步骤1，2，3获得多组频闪照片。
（1）为验证碰撞前后动量是否守恒，需要直接测量或读取的物理量是______。
A. 加装撞针后滑块A质量、加装橡皮泥后滑块B质量
B. 照片尺寸和实际尺寸的比例
C. 频闪照片中滑块相邻位置之间的距离
（2）某一组频闪照片如下图所示，滑块A与B发生碰撞的位置是：______。
A. 在、之间 B. 处 C. 处 D. 在、之间
（3）经多次验证碰撞前后系统动量守恒，试估算（2）中这组频闪照片对应的两滑块质量关系______。
【答案】 ①. AC##CA ②. B ③.
【解析】
【详解】（1）[1]A．为了探究A、B碰撞前后动量是否守恒，就要得到碰撞前后滑块的动量，所以要测量加装撞针后滑块A质量和加装橡皮泥后滑块B质量和碰撞前后的速度，故A正确；
BC．设照相机拍摄时间间隔为T，各点速度为此点前后相邻点之间的距离与时间的比值，故需要测量出频闪照片中滑块相邻位置之间的距离，但不需要测量照片尺寸和实际尺寸的比例，故B错误，C正确。
故选AC。
（2）[2]由图可知滑块A从到，相同时间间隔内位移差值相同为
则此过程中做匀减速直线运动，而到位移为；到位移为；可知在处发生碰撞。
故选B。
（3）[3] 设碰撞前滑块A在、、的速度分别为、、，碰撞后，整体在、、的速度分别为、、，则
又
解得碰撞前滑块A速度
同理，碰撞后整体的速度
需要验证的方程为
将以上两式代入整理得
即
12. 某学习小组练习使用多用电表，如图甲所示为多用电表欧姆挡内部结构简图。
（1）使用多用电表测定值电阻阻值，插孔A接______（选填：“红表笔”或“黑表笔”），将选择开关置于欧姆挡“”倍率，红黑表笔短接，调节R使指针指向表盘______（选填：“左侧0刻度线”或“右侧0刻度线”），进行欧姆调零。将待测电阻R接在红黑表笔之间，指针如图乙所示位置，则待测电阻R阻值为______。
（2）分别用欧姆挡“”倍率、“”倍率测某一型号晶体二极管的正向电阻，读数分别为、，该二极管的正向图如下图所示，已知欧姆表的电源电动势恒为1.5V，两次读数大小关系为______（选填：“大于”“小于”或“等于”）。
【答案】 ①. 红表笔 ②. 右侧0刻度线 ③. 2200 ④. 小于
【解析】
【详解】（1）[1]电流应从红表笔流入多用表，从黑表笔流出多用表，由图甲中电源位置可知，插孔A应接红表笔；
[2] 红黑表笔短接，调节R使指针向右偏转，指向欧姆表的0刻度位置，即表盘右侧0刻度线；
[3] 选择开关置于欧姆挡“”倍率，由图乙指针所指位置可知待测电阻R阻值为
（2）[4] 欧姆挡“”倍率的内阻比“”倍率的内阻小，使用“”倍率测二极管的正向电阻时，二极管两端的电压较大，由二极管的正向图可知，此时二极管的电阻较小，则欧姆表读数小于。
13. 如图甲所示，太阳系外的一颗行星P绕恒星Q做半径为r的匀速圆周运动。太阳系内某探测器距离该恒星很远，可看作相对于恒星静止。由于P的遮挡，该探测器探测到Q的亮度随时间做如图乙所示的周期性变化（和已知），此周期与P的公转周期相同。已知引力常量为G，求：
（1）P公转的周期；
（2）恒星Q的质量。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由图可知探测器探测到Q的亮度随时间变化的周期为
则P的公转周期为
（2）由万有引力提供向心力可得
解得质量为
14. 如图所示，内壁光滑的细管道ABCD竖直放置，圆形轨道部分半径为R，左侧水平直管道A处放有弹射装置，质量为m的滑块甲可通过此装置获得初动能，平滑进入管道，管道右端出口D恰好与圆心O等高，右侧接光滑段、粗糙段交替排列的水平直轨道，每段长度均相同。在第一个粗糙段左侧位置P点放一质量m的滑块乙。两物块与各粗糙段间的动摩擦因数均为，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，弹簧的弹性势能与其压缩量的平方成正比，当弹射器中的弹簧压缩量为d时、滑块甲恰好到达与圆心O等高处的C点。增大弹簧的压缩量至某值，滑块甲与滑块乙会在P处发生碰撞，且碰后粘在一起运动。两物块均可视为质点，空气阻力忽略不计。
（1）当弹射器中的弹簧压缩量为d时，求滑块甲经过轨道最低点B点时对轨道的作用力；
（2）当弹簧压缩量为2d时，滑块甲、乙发生碰撞并粘在一起运动，求碰撞前后损失的机械能；
（3）若发射器中的弹簧压缩量为3d，光滑段和粗糙段长度均，求碰撞后甲滑块运动的总路程。
【答案】（1）3mg，方向向下；（2）1.5mgR；（3）
【解析】
【详解】（1）从C到B过程由能量守恒可得
在B点由牛顿第二定律可得
解得
由牛顿第三定律可知，对轨道压力为3mg，方向向下；
（2）从A到D过程由能量守恒可得
由弹簧的弹性势能与压缩量的平方成正比，可知
碰撞过程由动量守恒可得
损失的机械能为
（3）弹性势能为
从A到D过程由能量守恒可得
碰撞过程满足动量守恒
解得
在粗糙段运动的总位移
经过粗糙段的段数
运动总位移为
15. 如图所示，在xOy竖直平面内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。在的区域内有沿x轴正方向的匀强电场，在的区域内有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度的大小相等且未知。一质量为5m、电荷量为的带电微粒从y轴上P点发出，沿直线运动到x轴上Q点，PQ与y轴夹角为。带电微粒进入第一象限后，将区域内的匀强电场E变为沿y轴正方向。带电微粒第一次从右往左穿过y轴时，分裂成速度方向均垂直于y轴向左的带正电的微粒甲和乙，质量分别为m、4m，且甲、乙微粒的比荷相同，分裂后二者总动能是分裂前微粒动能的2倍。不考虑分裂后两微粒间库仑力的影响，已知重力加速度为g。
（1）求电场强度E的大小；
（2）求分裂后乙微粒做圆周运动的半径；
（3）分裂后甲微粒速度方向偏转时，撤去磁场，经过一段时间后，再加上与原区域相同的磁场，此后两微粒的轨迹不相交，求撤去磁场的时间需满足的条件。
【答案】（1）；（2）；（3）或
【解析】
【详解】（1）由微粒从P到Q做直线运动可知，带电微粒在第四象限中受力平衡，有
得
电场力与重力的合力与洛伦兹力平衡
得
（2）由带电微粒进入第一象限后做匀速圆周运动，可知重力与E产生的电场力平衡，则
得
由题意易知分裂前微粒的比荷与分裂后两个微粒的比荷均相等，若分裂后甲、乙微粒的速度分别为、，甲、乙微粒的半径分别为、，则
解得
，
或
，（舍去）
又轨迹半径与速度成正比
解得
（3）由周期公式 易知甲、乙微粒圆周运动的周期相同，半径之比为
二者的轨迹圆内切于分裂点，当撤去磁场后，二者同时开始向y轴正方向做匀速直线运动，再次加上原磁场后，二者又开始做圆周运动。所有O点均为轨迹圆圆心，所有D点均为匀速直线运动与圆周运动轨迹的切点，所有K点为圆轨道的切点。甲微粒在相同时间比乙微粒运动距离远，再次圆周运动时圆心为，此时甲乙微粒圆周运动轨迹相切于，甲微粒圆心从到的过程中，任意时刻微粒开始做圆周运动轨迹不相交，易知
解得恢复原磁场，二者轨迹不相交的条件为
若时恢复磁场，甲乙微粒的圆轨道外切，甲微粒此时的圆心为，则
解得恢复原磁场，二者轨迹不相交的条件为
故撤去磁场的时间需满足
或
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