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145，湖北省新洲区部分学校2023-2024学年高三上学期1月期末考试物理试题
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这是一份145，湖北省新洲区部分学校2023-2024学年高三上学期1月期末考试物理试题，共18页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
考试时间：75分钟 满分：100分
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题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。
1. 以下装置中都涉及到磁场的具体应用，关于这些装置的说法正确的是（ ）
A. 甲图为回旋加速器，增加电压U可增大粒子的最大动能
B. 乙图为磁流体发电机，可判断出A极板比B极板电势低
C. 丙图为质谱仪，打到照相底片D同一位置粒子的电荷量相同
D. 丁图为速度选择器，特定速率的粒子从左右两侧沿轴线进入后都做直线运动
【答案】B
【解析】
【详解】A．甲图为回旋加速器，粒子做圆周运动由洛伦兹力提供向心力
得
对于同一个粒子，增大磁感应强度和加速器半径可以增大其速度，从而增大其动能，与电压无关。故A错误；
B．乙图为磁流体发电机，根据左手定则可以判断，带正电的粒子向B极板聚集，故B极板为正极，A极板比B极板电势低，故B正确；
C．丙图为质谱仪，粒子由加速电场加速粒子，有
做匀速圆周运动由洛伦兹力提供向心力
联立解得
粒子经过相同得加速电场和偏转磁场，所以打到同一位置的粒子的比荷相同。故C错误；
D．丁图的速度选择器，粒子只能从左向右运动才符合原理。比如带正电的粒子进入时，洛伦兹力向上，电场力向下才能受力平衡。故D错误。
故选B。
2. 核电池又叫“放射性同位素电池”，在航天深空探测、心脏起搏器等方面有着重要的应用。某种核电池常用的放射性同位素是钚238，其半衰期为87.7年，该电池利用α衰变放出的能量转化为电能；还有一种微型核电池，可以把放射性物质镍52衰变时放出的高能β粒子直接转化成电流。下列说法不正确的是（ ）
A. 核电池的发电原理与核电站相同，都是将放射性同位素衰变时产生的能量转化为电能
B. 与高能β粒子相比，利用同位素钚238的核电池在衰变过程中释放的α粒子质量较大，速度较慢，用一张纸就可以阻挡
C. 利用钚238的核电池可以较长时间提供电能，不受阳光、温度、压力、电磁场、化学反应的影响
D. 镍52发射的高能β粒子是镍的中子变成质子放出的电子
【答案】A
【解析】
【详解】A．核电池的发电原理是将放射性同位素衰变时产生的能量转化为电能，核电站是利用核裂变时产生的能量转化为电能，故A错误；
B．与高能β粒子相比，利用同位素钚238的核电池在衰变过程中释放的α粒子质量较大，速度较慢，用一张纸就可以阻挡，故B正确；
C．利用怀238的核电池可以较长时间提供电能，不受阳光、温度、压力、电磁场、化学反应的影响，故C正确；
D．镍52发射的高能β粒子是镍的中子变成质子放出的电子，故D正确。
本题选错误的，故选A。
3. “地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，如图甲所示为研究过程中简谐波t=0时刻的波形图，M 是此波上的一个质点，平衡位置处于4m处，图乙为质点M的振动图像，则（ ）
A. 该列波的传播方向沿x轴正向传播
B. 该列波的传播速度为4m /s
C. 质点M在7s内通过的路程为280cm
D. 质点M 在2s内沿x轴运动了8m
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据图乙可知，0时刻，质点M沿y轴正方向运动，根据图甲，利用同侧法可知，该列波的传播方向沿x轴负向传播，故A错误；
B．根据图甲可知，波长为4m，根据图乙可知，周期为2s，则波传播速度为
故B错误；
C．由于
则质点M在7s内通过的路程为
故C正确；
D．机械波传播的是质点振动的形式与能量，质点本身不会随波发生迁移，故D错误。
故选C。
4. 2023年9月26日中国首条城市空轨在武汉开通。乘坐“光谷光子号”空轨，可尽情体验“人在空中游，景在窗外动”的科幻感。空轨列车在从综保区站从静止出发后，做匀加速直线运动，此过程中从甲地加速到乙地用时1分钟，甲乙两地相距2.1km，且经过乙地的速度为180km/h。对于列车的匀加速直线运动过程，下列说法正确的是（ ）
A. 列车的加速度大小为B. 列车的加速度大小为
C. 乙地到综保区站的距离为2.5kmD. 乙地到综保区站的距离为3.5km
【答案】C
【解析】
【详解】AB．设乙地速度为 v，则 从乙到甲运动逆思维，做匀减速直线运动，加速度大小为a，则
解得
故AB错误；
CD．从综保区到乙地，由静止开始匀加速
解得
x=2500 m
故C正确，D错误；
故选C。
5. 如图所示，水平桌面上的小物块a通过轻绳跨过光滑定滑轮连接小物块b，物块a与桌面间的动摩擦因数为。将物块a从P点由静止释放，后到达桌面上距离P点的Q点（b未落地），重力加速度，则物块a与物块b的质量之比为（ ）
A. 1B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设绳子拉力为F，对a、b分别应用牛顿第二定律可得
联立可得
由运动学公式可得
联立解得
故选B
6. 如图所示，形支架以为轴做匀速圆周运动，且角速度不变。处分别用等长的摆线连接相同的摆球（处摆线摆球未画），两摆球都稳定时处摆线与竖直方向成角。下列说法正确的是（ ）
A. 处摆线长不变，摆线才能与竖直方向成角
B. 处摆线加长，摆线才能与竖直方向成角
C. 处摆线缩短，摆线才能与竖直方向成角
D. 处摆线加长或缩短，摆线都可能与竖直方向成角
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意，对处摆线悬挂的小球受力分析，如图所示
可知，小球的合力为
若处摆线与竖直方向也成角，则处摆线悬挂的小球的合力同为，由合力提供向心力有
可知，由于两个小球的合力相等，转动的角速度相等，则两个小球做圆周运动的半径相同，即两个小球在同一竖直线上，则需处摆线缩短。
故选C。
7. 如图所示，半径为的带电荷量为的绝缘圆环，圆心为，电荷量均匀分布。为圆环的三等分点，。现将两处长为的电荷取走，点放置一电荷量为的点电荷，处电场强度恰好为0，则（ ）
A. 处的点电荷一定带正电B. 点电场强度为零
C. 的绝对值为D. 两点电场强度相同
【答案】C
【解析】
【详解】AC．圆环上的电荷在点产生的电场强度为0，取走两处电荷后，两点关于点对称的两点分别为，产生的电场强度矢量和水平向右，与点处的在空间叠加后，点电场强度为0，所以一定为负电荷
解得
A错误，C正确；
B．处的点电荷一定带负电，故点电场强度一定向左，B错误；
D．两点电场强度方向不同，D错误。
故选C。
8. 2023年10月26日，神舟十七号载人飞船与天和核心舱进行了对接，“太空之家”迎来汤洪波、唐胜杰、江新林3名中国航天史上最年轻的乘组入驻。如图为神舟十七号的发射与交会对接过程示意图，图中①为飞船的近地圆轨道，其轨道半径为，②为椭圆变轨轨道，③为天和核心舱所在的圆轨道，其轨道半径为，P、Q分别为②轨道与①、③轨道的交会点。关于神舟十七号载人飞船与天和核心舱交会对接过程，下列说法正确的是（ ）
A. 飞船在轨道3上运行的速度大于第一宇宙速度
B. 飞船从②轨道到变轨到③轨道需要在Q点点火加速
C. 飞船在①轨道的动能一定大于天和核心舱在③轨道的动能
D. 若核心舱在③轨道运行周期为T，则飞船在②轨道从P到Q的时间为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．第一宇宙速度是最大的环绕速度，飞船绕地球运行的速度小于第一宇宙速度，选项A错误；
B．飞船从②轨道变轨到③轨道，飞船将由近心运动变成圆周运动，所以需要在Q点点火加速，选项B正确；
C．虽然在①轨道的速度大于③轨道的速度，但由于飞船和核心舱的质量未知，故无法判断他们动能的大小，故C错误；
D．根据开普勒第三定律可知
可得
飞船在②轨道从P到Q的时间为，故等于，选项D正确。
故选BD。
9. 玻璃球中的气泡通常看起来都特别明亮，如图甲所示。若某玻璃球中心有一球形气泡，可简化为如图乙所示，其中一细光束从玻璃球表面的A点射入玻璃球后照射到空气泡表面上P点，在P点反射后到达玻璃球表面的B点。细光束在P点的入射角，两点的距离为d。已知该玻璃的折射率为1.5，光在真空中的传播速度为c，不考虑多次反射。下列说法正确的是（ ）
A. 细光束在P点发生全反射
B. 细光束在B点发生全反射
C. 细光束从A点传播到B点的时间为
D. 细光束从A点传播到B点的时间为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．已知该玻璃的折射率为1.5，则根据临界角与折射率之间的关系
则可知细光束在该玻璃球中发生全反射的临界角小于，而细光束经玻璃照射到空气泡表面上P点时的入射角，大于临界角，因此细光束在P点发生了全反射，而由几何关系易知在B点，射向空气时的入射角小于临界角，因此光束在B点发生了折射，故A正确，B错误；
CD．由折射率
可得细光束在玻璃中传播的速度为
而由几何关系可得，光从A点传播到B点的路程为
则光从A点传播到B点的时间为
故C正确，D错误。
故选AC。
10. 武汉病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如图乙所示模型：废液内含有大量正负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是（ ）
A. 当磁感应强度B减小时，污水流速将减小
B. 当污水中离子浓度降低时，MN两点电压将减小
C. 只需要测量磁感应强度B及MN两点电压U，就能够推算污水的流量
D. 当将MN接入外部回路，该装置将成为磁流体发电机，N点相当于电源的正极
【答案】CD
【解析】
【详解】A．污水流量计可测出污水流速，且不会改变污水的流速，故A错误；
BC．污水流速稳定后，有
可得
故当污水中离子浓度降低时，MN两点电压不变，故B错误；
C．污水的流量为
故C正确；
D．根据左手定则，正离子向下偏转，负离子向上偏转，故当将MN接入外部回路，该装置将成为磁流体发电机，N点相当于电源的正极，故D正确。
故选CD。
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11. 某学习小组用如下实验装置探究平抛运动规律
（1）用图甲所示装置进行实验。小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，B球同时被松开自由下落。不计空气阻力，实验发现两球同时落地，改变装置的高度多次重复实验都有同时落地的现象。这说明（ ）
A.A球在水平方向做匀速直线运动
B.A球在竖直方向做自由落体运动
C.A球、B球落地时速度相等
（2）如图乙所示，两个相同的弧形轨道M、位于同一竖直面内，其中M轨道末端水平，N轨道的末端与光滑的水平面相切。两个质量不等的小钢球P、Q，同时从图示位置由静止释放。观察到P落到地面时恰好与Q相碰。向上平移弧形轨道M，多次重复实验，仍能观察到相同的现象这说明（ ）
A.P球在水平方向做匀速直线运动
B.P球在竖直方向做自由落体运动
C.P球、Q球相碰时速度相等
（3）某同学用平抛演示仪丙做实验时，忘记标注小球抛出点的位置O，A为小球运动一段时间后的位置，以A点为原点建立坐标系，根据实验数据绘制如图丁所示的图像。可知小球抛出点O的坐标为__________；平抛物体在A点的速度约为_________（保留两位有效数字）（g取）
【答案】 ①. B ②. A ③. ④. 2.0
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]AB两球同时落地，说明两球在竖直方向的运动完全相同，即A球在竖直方向做自由落体运动，故选B；
（2）[2]因为P落到地面时恰好与Q相碰，说明两球在水平方向的运动相同，即说明P球在水平方向做匀速直线运动，故选A；
（3）[3][4]由图，根据
可得
B点的竖直速度
则抛出点的纵坐标为
y=-(32-24)cm=-8cm
水平初速度
从抛出点到B点的水平距离
则抛出点的横坐标为
x=-(40-20)cm=-20cm
即抛出点的坐标为（-20cm，-8cm）
A点的竖直速度
则A点速度
12. 根据人体电阻的大小可以初步判断人体脂肪所占比例。
（1）实验小组用多用电表直接粗测人体电阻，先把选择开关调至“”挡，经欧姆调零后测量人体电阻，指针偏转如图所示；为了使测量结果更准确，应把选择开关调至___________（填“”或“”）挡，经欧姆调零后再次测量，示数如图所示，则人体电阻为___________。
（2）现用另外方案测量人体电阻，实验小组根据已有器材设计了一个实验电路。实验室提供的器材如下：电压表（量程，内阻），电压表（量程，内阻），电流表（量程，内阻），滑动变阻器（额定电流，最大阻值），电源（电动势，内阻不计），开关，导线若干。请帮助完成下列实验步骤：
①图c中虚线框内缺少了一块电表，应选择___________，理由是___________。
②请把实验电路图补充完整；___________
③若步骤①中所选电表示数为，电压表的示数为，则待测电阻___________（用题中所给的物理量符号表达）。
【答案】 ①. ②. 100 ③. ④. 通过被测电阻的最大可能电流为，电流表的量程太大，可作为量程为的电流表使用 ⑤. ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1]当选择“”挡位时，欧姆表指针偏角过小，误差太大，应使之指示在中间，故应选择更高的挡位，重新进行欧姆调零再测量，故选“”。
[2]读数为
（2）[3][4]第二种方案本质上是伏安法，因人体电阻高达，而电源电压，流过人体的电流不高于，显然所给的电流表量程太大不可用；鉴于电压表的内阻已知，故可将电压表与人体串联，当作量程为电流表使用。
[5]因人体电阻及电压表内阻太大而滑动变阻器阻值又太小，故电路应采用分压式接法，电路如图所示
[6]由串并联关系可知
13. 如图所示，开口向上竖直放置的玻璃管长为5h，质量为m、高为h的水银柱将一段空气柱封在管内，被封空气柱的温度为，水银柱上端到管口的距离为h。现给玻璃管加热，水银柱缓慢上升至管内剩余一半水银，此过程中空气柱的内能增加了，已知水银柱的截面积为S，大气压强为，重力加速度为g，忽略空气柱向外界传递的能量，求：
（1）水银柱上升至管口时，空气柱的温度T；
（2）水银柱上升过程中，空气柱需要吸收的热量Q。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）水银柱上升至管口时，封闭气体内部压强不变，皆为
因此对气体，为等压变化，有
解得
（2）在水银柱上升至管口时，空气柱对水银做功
在水银柱上升至管口并只剩下一半水银时，空气柱对水银做功
故整个过程，空气柱对水银做功为
根据热力学第一定律
解得
14. 如图所示，在距地面高为的A处以水平初速度投掷飞镖，与A点水平距离为的水平地面上的B点有一个气球，选择适当时机让气球以速度匀速上升，在升空过程中恰好被飞镖击中。飞镖在飞行过程中空气阻力不计，飞镖和气球均视为质点，重力加速度为g。
（1）求飞镖击中气球时，飞镖竖直方向的分速度大小；
（2）求开始掷飞镖和放气球两个动作之间的时间间隔；
（3）假设飞镖击穿气球后，水平方向分速度保持不变，竖直方向分速度减小为击穿前的二分之一，求飞镖的落地点与B点的水平距离x。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）从飞镖飞出到击中气球过程中，对飞镖来说
飞镖击中气球时，飞镖竖直方向的分速度大小
（2）飞镖的竖直位移
气球上升的位移
气球上升的时间
两个动作之间时间间隔为
（3）竖直方向上速度变为
根据运动学公式
解得
飞镖的落地点与B点的水平距离
15. 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）与线圈绝缘并固定在一起，线圈带动动子，可在水平导轨上滑动。线圈始终位于导轨间的辐向磁场中，其所经过位置的磁感应强度大小均为。开关S与1接通，恒流源与线圈连接，动子从静止开始推动飞机匀加速直线运动，经过的时间，飞机达到起飞速度并与动子脱离；此时S掷向2，使定值电阻与线圈连接，同时再对动子施加合适的外力F（未知），使动子开始做匀减速直线运动，又经过的时间，动子的速度减为0。已知恒流源接通时通过它的电流会保持不变，线圈匝数匝，每匝周长，飞机的质量，动子和线圈的总质量，线圈总电阻，定值电阻，不计摩擦力和空气阻力，求
（1）飞机的起飞速度大小；
（2）将飞机达到起飞速度时做为0时刻，取动子的运动方向为正方向，通过计算得出动子减速过程所施加的外力F随时间t变化的关系式；
（3）动子减速过程通过电阻的电荷量。
【答案】（1）；（2）（）；（3）
【解析】
【详解】（1）飞机加速过程，飞机、动子和线圈组成的整体做匀加速直线运动
飞机的起飞速度为
解得
（2）开关S掷向2后，线圈运动的速度用v表示，则回路中的电流为
线圈所受的安培力为
由题知
联立并代入数据得
（）
（3）动子减速过程，运动方向为正方向，由动量定理
由第（2）问结果得，时，；时，，则
通过电阻的电荷量为
解得
考试时间：75分钟 满分：100分
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题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。
1. 以下装置中都涉及到磁场的具体应用，关于这些装置的说法正确的是（ ）
A. 甲图为回旋加速器，增加电压U可增大粒子的最大动能
B. 乙图为磁流体发电机，可判断出A极板比B极板电势低
C. 丙图为质谱仪，打到照相底片D同一位置粒子的电荷量相同
D. 丁图为速度选择器，特定速率的粒子从左右两侧沿轴线进入后都做直线运动
【答案】B
【解析】
【详解】A．甲图为回旋加速器，粒子做圆周运动由洛伦兹力提供向心力
得
对于同一个粒子，增大磁感应强度和加速器半径可以增大其速度，从而增大其动能，与电压无关。故A错误；
B．乙图为磁流体发电机，根据左手定则可以判断，带正电的粒子向B极板聚集，故B极板为正极，A极板比B极板电势低，故B正确；
C．丙图为质谱仪，粒子由加速电场加速粒子，有
做匀速圆周运动由洛伦兹力提供向心力
联立解得
粒子经过相同得加速电场和偏转磁场，所以打到同一位置的粒子的比荷相同。故C错误；
D．丁图的速度选择器，粒子只能从左向右运动才符合原理。比如带正电的粒子进入时，洛伦兹力向上，电场力向下才能受力平衡。故D错误。
故选B。
2. 核电池又叫“放射性同位素电池”，在航天深空探测、心脏起搏器等方面有着重要的应用。某种核电池常用的放射性同位素是钚238，其半衰期为87.7年，该电池利用α衰变放出的能量转化为电能；还有一种微型核电池，可以把放射性物质镍52衰变时放出的高能β粒子直接转化成电流。下列说法不正确的是（ ）
A. 核电池的发电原理与核电站相同，都是将放射性同位素衰变时产生的能量转化为电能
B. 与高能β粒子相比，利用同位素钚238的核电池在衰变过程中释放的α粒子质量较大，速度较慢，用一张纸就可以阻挡
C. 利用钚238的核电池可以较长时间提供电能，不受阳光、温度、压力、电磁场、化学反应的影响
D. 镍52发射的高能β粒子是镍的中子变成质子放出的电子
【答案】A
【解析】
【详解】A．核电池的发电原理是将放射性同位素衰变时产生的能量转化为电能，核电站是利用核裂变时产生的能量转化为电能，故A错误；
B．与高能β粒子相比，利用同位素钚238的核电池在衰变过程中释放的α粒子质量较大，速度较慢，用一张纸就可以阻挡，故B正确；
C．利用怀238的核电池可以较长时间提供电能，不受阳光、温度、压力、电磁场、化学反应的影响，故C正确；
D．镍52发射的高能β粒子是镍的中子变成质子放出的电子，故D正确。
本题选错误的，故选A。
3. “地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，如图甲所示为研究过程中简谐波t=0时刻的波形图，M 是此波上的一个质点，平衡位置处于4m处，图乙为质点M的振动图像，则（ ）
A. 该列波的传播方向沿x轴正向传播
B. 该列波的传播速度为4m /s
C. 质点M在7s内通过的路程为280cm
D. 质点M 在2s内沿x轴运动了8m
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据图乙可知，0时刻，质点M沿y轴正方向运动，根据图甲，利用同侧法可知，该列波的传播方向沿x轴负向传播，故A错误；
B．根据图甲可知，波长为4m，根据图乙可知，周期为2s，则波传播速度为
故B错误；
C．由于
则质点M在7s内通过的路程为
故C正确；
D．机械波传播的是质点振动的形式与能量，质点本身不会随波发生迁移，故D错误。
故选C。
4. 2023年9月26日中国首条城市空轨在武汉开通。乘坐“光谷光子号”空轨，可尽情体验“人在空中游，景在窗外动”的科幻感。空轨列车在从综保区站从静止出发后，做匀加速直线运动，此过程中从甲地加速到乙地用时1分钟，甲乙两地相距2.1km，且经过乙地的速度为180km/h。对于列车的匀加速直线运动过程，下列说法正确的是（ ）
A. 列车的加速度大小为B. 列车的加速度大小为
C. 乙地到综保区站的距离为2.5kmD. 乙地到综保区站的距离为3.5km
【答案】C
【解析】
【详解】AB．设乙地速度为 v，则 从乙到甲运动逆思维，做匀减速直线运动，加速度大小为a，则
解得
故AB错误；
CD．从综保区到乙地，由静止开始匀加速
解得
x=2500 m
故C正确，D错误；
故选C。
5. 如图所示，水平桌面上的小物块a通过轻绳跨过光滑定滑轮连接小物块b，物块a与桌面间的动摩擦因数为。将物块a从P点由静止释放，后到达桌面上距离P点的Q点（b未落地），重力加速度，则物块a与物块b的质量之比为（ ）
A. 1B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设绳子拉力为F，对a、b分别应用牛顿第二定律可得
联立可得
由运动学公式可得
联立解得
故选B
6. 如图所示，形支架以为轴做匀速圆周运动，且角速度不变。处分别用等长的摆线连接相同的摆球（处摆线摆球未画），两摆球都稳定时处摆线与竖直方向成角。下列说法正确的是（ ）
A. 处摆线长不变，摆线才能与竖直方向成角
B. 处摆线加长，摆线才能与竖直方向成角
C. 处摆线缩短，摆线才能与竖直方向成角
D. 处摆线加长或缩短，摆线都可能与竖直方向成角
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意，对处摆线悬挂的小球受力分析，如图所示
可知，小球的合力为
若处摆线与竖直方向也成角，则处摆线悬挂的小球的合力同为，由合力提供向心力有
可知，由于两个小球的合力相等，转动的角速度相等，则两个小球做圆周运动的半径相同，即两个小球在同一竖直线上，则需处摆线缩短。
故选C。
7. 如图所示，半径为的带电荷量为的绝缘圆环，圆心为，电荷量均匀分布。为圆环的三等分点，。现将两处长为的电荷取走，点放置一电荷量为的点电荷，处电场强度恰好为0，则（ ）
A. 处的点电荷一定带正电B. 点电场强度为零
C. 的绝对值为D. 两点电场强度相同
【答案】C
【解析】
【详解】AC．圆环上的电荷在点产生的电场强度为0，取走两处电荷后，两点关于点对称的两点分别为，产生的电场强度矢量和水平向右，与点处的在空间叠加后，点电场强度为0，所以一定为负电荷
解得
A错误，C正确；
B．处的点电荷一定带负电，故点电场强度一定向左，B错误；
D．两点电场强度方向不同，D错误。
故选C。
8. 2023年10月26日，神舟十七号载人飞船与天和核心舱进行了对接，“太空之家”迎来汤洪波、唐胜杰、江新林3名中国航天史上最年轻的乘组入驻。如图为神舟十七号的发射与交会对接过程示意图，图中①为飞船的近地圆轨道，其轨道半径为，②为椭圆变轨轨道，③为天和核心舱所在的圆轨道，其轨道半径为，P、Q分别为②轨道与①、③轨道的交会点。关于神舟十七号载人飞船与天和核心舱交会对接过程，下列说法正确的是（ ）
A. 飞船在轨道3上运行的速度大于第一宇宙速度
B. 飞船从②轨道到变轨到③轨道需要在Q点点火加速
C. 飞船在①轨道的动能一定大于天和核心舱在③轨道的动能
D. 若核心舱在③轨道运行周期为T，则飞船在②轨道从P到Q的时间为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．第一宇宙速度是最大的环绕速度，飞船绕地球运行的速度小于第一宇宙速度，选项A错误；
B．飞船从②轨道变轨到③轨道，飞船将由近心运动变成圆周运动，所以需要在Q点点火加速，选项B正确；
C．虽然在①轨道的速度大于③轨道的速度，但由于飞船和核心舱的质量未知，故无法判断他们动能的大小，故C错误；
D．根据开普勒第三定律可知
可得
飞船在②轨道从P到Q的时间为，故等于，选项D正确。
故选BD。
9. 玻璃球中的气泡通常看起来都特别明亮，如图甲所示。若某玻璃球中心有一球形气泡，可简化为如图乙所示，其中一细光束从玻璃球表面的A点射入玻璃球后照射到空气泡表面上P点，在P点反射后到达玻璃球表面的B点。细光束在P点的入射角，两点的距离为d。已知该玻璃的折射率为1.5，光在真空中的传播速度为c，不考虑多次反射。下列说法正确的是（ ）
A. 细光束在P点发生全反射
B. 细光束在B点发生全反射
C. 细光束从A点传播到B点的时间为
D. 细光束从A点传播到B点的时间为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．已知该玻璃的折射率为1.5，则根据临界角与折射率之间的关系
则可知细光束在该玻璃球中发生全反射的临界角小于，而细光束经玻璃照射到空气泡表面上P点时的入射角，大于临界角，因此细光束在P点发生了全反射，而由几何关系易知在B点，射向空气时的入射角小于临界角，因此光束在B点发生了折射，故A正确，B错误；
CD．由折射率
可得细光束在玻璃中传播的速度为
而由几何关系可得，光从A点传播到B点的路程为
则光从A点传播到B点的时间为
故C正确，D错误。
故选AC。
10. 武汉病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如图乙所示模型：废液内含有大量正负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是（ ）
A. 当磁感应强度B减小时，污水流速将减小
B. 当污水中离子浓度降低时，MN两点电压将减小
C. 只需要测量磁感应强度B及MN两点电压U，就能够推算污水的流量
D. 当将MN接入外部回路，该装置将成为磁流体发电机，N点相当于电源的正极
【答案】CD
【解析】
【详解】A．污水流量计可测出污水流速，且不会改变污水的流速，故A错误；
BC．污水流速稳定后，有
可得
故当污水中离子浓度降低时，MN两点电压不变，故B错误；
C．污水的流量为
故C正确；
D．根据左手定则，正离子向下偏转，负离子向上偏转，故当将MN接入外部回路，该装置将成为磁流体发电机，N点相当于电源的正极，故D正确。
故选CD。
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11. 某学习小组用如下实验装置探究平抛运动规律
（1）用图甲所示装置进行实验。小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，B球同时被松开自由下落。不计空气阻力，实验发现两球同时落地，改变装置的高度多次重复实验都有同时落地的现象。这说明（ ）
A.A球在水平方向做匀速直线运动
B.A球在竖直方向做自由落体运动
C.A球、B球落地时速度相等
（2）如图乙所示，两个相同的弧形轨道M、位于同一竖直面内，其中M轨道末端水平，N轨道的末端与光滑的水平面相切。两个质量不等的小钢球P、Q，同时从图示位置由静止释放。观察到P落到地面时恰好与Q相碰。向上平移弧形轨道M，多次重复实验，仍能观察到相同的现象这说明（ ）
A.P球在水平方向做匀速直线运动
B.P球在竖直方向做自由落体运动
C.P球、Q球相碰时速度相等
（3）某同学用平抛演示仪丙做实验时，忘记标注小球抛出点的位置O，A为小球运动一段时间后的位置，以A点为原点建立坐标系，根据实验数据绘制如图丁所示的图像。可知小球抛出点O的坐标为__________；平抛物体在A点的速度约为_________（保留两位有效数字）（g取）
【答案】 ①. B ②. A ③. ④. 2.0
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]AB两球同时落地，说明两球在竖直方向的运动完全相同，即A球在竖直方向做自由落体运动，故选B；
（2）[2]因为P落到地面时恰好与Q相碰，说明两球在水平方向的运动相同，即说明P球在水平方向做匀速直线运动，故选A；
（3）[3][4]由图，根据
可得
B点的竖直速度
则抛出点的纵坐标为
y=-(32-24)cm=-8cm
水平初速度
从抛出点到B点的水平距离
则抛出点的横坐标为
x=-(40-20)cm=-20cm
即抛出点的坐标为（-20cm，-8cm）
A点的竖直速度
则A点速度
12. 根据人体电阻的大小可以初步判断人体脂肪所占比例。
（1）实验小组用多用电表直接粗测人体电阻，先把选择开关调至“”挡，经欧姆调零后测量人体电阻，指针偏转如图所示；为了使测量结果更准确，应把选择开关调至___________（填“”或“”）挡，经欧姆调零后再次测量，示数如图所示，则人体电阻为___________。
（2）现用另外方案测量人体电阻，实验小组根据已有器材设计了一个实验电路。实验室提供的器材如下：电压表（量程，内阻），电压表（量程，内阻），电流表（量程，内阻），滑动变阻器（额定电流，最大阻值），电源（电动势，内阻不计），开关，导线若干。请帮助完成下列实验步骤：
①图c中虚线框内缺少了一块电表，应选择___________，理由是___________。
②请把实验电路图补充完整；___________
③若步骤①中所选电表示数为，电压表的示数为，则待测电阻___________（用题中所给的物理量符号表达）。
【答案】 ①. ②. 100 ③. ④. 通过被测电阻的最大可能电流为，电流表的量程太大，可作为量程为的电流表使用 ⑤. ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1]当选择“”挡位时，欧姆表指针偏角过小，误差太大，应使之指示在中间，故应选择更高的挡位，重新进行欧姆调零再测量，故选“”。
[2]读数为
（2）[3][4]第二种方案本质上是伏安法，因人体电阻高达，而电源电压，流过人体的电流不高于，显然所给的电流表量程太大不可用；鉴于电压表的内阻已知，故可将电压表与人体串联，当作量程为电流表使用。
[5]因人体电阻及电压表内阻太大而滑动变阻器阻值又太小，故电路应采用分压式接法，电路如图所示
[6]由串并联关系可知
13. 如图所示，开口向上竖直放置的玻璃管长为5h，质量为m、高为h的水银柱将一段空气柱封在管内，被封空气柱的温度为，水银柱上端到管口的距离为h。现给玻璃管加热，水银柱缓慢上升至管内剩余一半水银，此过程中空气柱的内能增加了，已知水银柱的截面积为S，大气压强为，重力加速度为g，忽略空气柱向外界传递的能量，求：
（1）水银柱上升至管口时，空气柱的温度T；
（2）水银柱上升过程中，空气柱需要吸收的热量Q。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）水银柱上升至管口时，封闭气体内部压强不变，皆为
因此对气体，为等压变化，有
解得
（2）在水银柱上升至管口时，空气柱对水银做功
在水银柱上升至管口并只剩下一半水银时，空气柱对水银做功
故整个过程，空气柱对水银做功为
根据热力学第一定律
解得
14. 如图所示，在距地面高为的A处以水平初速度投掷飞镖，与A点水平距离为的水平地面上的B点有一个气球，选择适当时机让气球以速度匀速上升，在升空过程中恰好被飞镖击中。飞镖在飞行过程中空气阻力不计，飞镖和气球均视为质点，重力加速度为g。
（1）求飞镖击中气球时，飞镖竖直方向的分速度大小；
（2）求开始掷飞镖和放气球两个动作之间的时间间隔；
（3）假设飞镖击穿气球后，水平方向分速度保持不变，竖直方向分速度减小为击穿前的二分之一，求飞镖的落地点与B点的水平距离x。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）从飞镖飞出到击中气球过程中，对飞镖来说
飞镖击中气球时，飞镖竖直方向的分速度大小
（2）飞镖的竖直位移
气球上升的位移
气球上升的时间
两个动作之间时间间隔为
（3）竖直方向上速度变为
根据运动学公式
解得
飞镖的落地点与B点的水平距离
15. 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）与线圈绝缘并固定在一起，线圈带动动子，可在水平导轨上滑动。线圈始终位于导轨间的辐向磁场中，其所经过位置的磁感应强度大小均为。开关S与1接通，恒流源与线圈连接，动子从静止开始推动飞机匀加速直线运动，经过的时间，飞机达到起飞速度并与动子脱离；此时S掷向2，使定值电阻与线圈连接，同时再对动子施加合适的外力F（未知），使动子开始做匀减速直线运动，又经过的时间，动子的速度减为0。已知恒流源接通时通过它的电流会保持不变，线圈匝数匝，每匝周长，飞机的质量，动子和线圈的总质量，线圈总电阻，定值电阻，不计摩擦力和空气阻力，求
（1）飞机的起飞速度大小；
（2）将飞机达到起飞速度时做为0时刻，取动子的运动方向为正方向，通过计算得出动子减速过程所施加的外力F随时间t变化的关系式；
（3）动子减速过程通过电阻的电荷量。
【答案】（1）；（2）（）；（3）
【解析】
【详解】（1）飞机加速过程，飞机、动子和线圈组成的整体做匀加速直线运动
飞机的起飞速度为
解得
（2）开关S掷向2后，线圈运动的速度用v表示，则回路中的电流为
线圈所受的安培力为
由题知
联立并代入数据得
（）
（3）动子减速过程，运动方向为正方向，由动量定理
由第（2）问结果得，时，；时，，则
通过电阻的电荷量为
解得
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