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2024届重庆市第八中学高三下学期适应性月考物理试题(五) （解析版）
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这是一份2024届重庆市第八中学高三下学期适应性月考物理试题(五) （解析版），共19页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
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. “八字刹车”是滑雪的减速技术，其滑行时的滑行姿态如图甲所示，左边雪板的受力情况可简化为图乙。雪板与水平雪面成β角，雪面对雪板的总作用力大小为F．方向可认为垂直于雪板所在平面ABCD．则其水平方向上的分力大小为（ ）
A. FsinβB. FcsβC. FtanβD.
【答案】A
【解析】
【详解】将F分解在水平方向和竖直方向，则F与竖直方向的夹角为β，则F水平方向上的分力大小为Fsinβ。
故选A。
2. 电容式传感器可以改变相关因素使电容器的电容大小发生变化，从而可以测量某些物理量。如图所示，保持右板不动，使左板水平移动可使静电计指针的偏角变化。下列传感器电容变化和此原理相似的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】保持右板不动，将左板水平移动，目的是改变两极板之间的距离，A图为改变相对介电常数来改变电容，BD图是通过改变相对面积来改变电容， C图是通过改变两极板间距来改变电容。
故选C。
3. 某同学取一装有少量水的塑料矿泉水瓶，旋紧瓶盖，双手拧搓挤压水瓶，然后迅速拧松瓶盖，瓶盖被顶飞的同时瓶内出现白雾，则（ ）
A. 挤压水瓶过程中，越挤压越困难是因为瓶内气体分子斥力
B. 挤压水瓶过程中，瓶内气体每一个气体分子的动能都增加
C. 瓶盖被顶飞过程中，可视为自由膨胀，故瓶内气体对外不做功
D. 瓶盖被顶飞过程中，瓶内出现水雾是因为瓶内温度降低使水蒸气液化
【答案】D
【解析】
【详解】A．用力拧瓶子时，越拧越费劲，是因为气体的压强，气体分子间的距离较大，分子力很小甚至分子力为0，不存在斥力作用，故A错误；
B．旋紧瓶盖，双手快速拧搓挤压水瓶，外界对气体做正功，瓶内气体来不及发生热传导，根据热力学第一定律可知，瓶内气体内能变大，瓶内气体温度升高，则瓶内气体分子的平均动能增大，但不一定每一个气体分子的动能都增加，故B错误；
C．瓶盖被顶飞过程中，瓶内气体对外做功，故C错误；
D．瓶盖被顶飞过程中，瓶内气体对外做功，内能减小，温度降低，从而使外界空气中的水蒸气遇冷发生液化，故D正确。
故选D。
4. 如图所示，长为l的绝缘细线一端悬挂于O点，另一端系一可视为质点的绝缘小球，小球带正电。c为小球平衡位置，Oc边界左侧充满垂直纸面向里的匀强磁场，右侧无磁场。现将小球拉起一小角度（小于5°）到达a点由静止释放，再一次回到a点，e点为右侧的最大位移处，b、d点等高，细线一直保持紧绷，不计一切阻力，则（ ）
A. a点高于e点
B. 该小球从释放到回到a点时间
C. 摆球相邻两次经过c点的速度大小不相等
D. 摆球从左往右依次经过b、d点时，线上的拉力大小相等
【答案】B
【解析】
【详解】A．从a到e的过程中，洛伦兹力不做功，只有重力做功，小球机械能守恒，则a、e两点在同一高度，故A错误；
B．根据单摆的周期公式可知，该小球从释放到回到a点时间为
故B正确；
C．根据能量守恒定律可知，小球从左侧经过c点的速度与从右侧经过c点的速度大小相等，故C错误；
D．小球经过b点时，根据牛顿第二定律有
经过d点时，有
由于b、d点左右对称，速度大小相等，所以
故D错误。
故选B。
5. 放射性始祖核素经过一系列连续的递次衰变，直至生成一个稳定核素，称为衰变链。已知的衰变链如图所示。则（ ）
A. 纵坐标为中子数，横坐标为核电荷数
B. 衰变最终生成的稳定核素为Y
C. 一个衰变生成X，共释放4个电子
D. U衰变最终生成的稳定核素，共有两种不同的衰变路径
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据铀235具有92个质子和143个中子，可知图中的纵坐标表示核电荷数，横坐标表示中子数，故A错误；
B．由图可知，衰变最终生成的稳定核素为X，故B错误；
C．一个衰变生成X，衰变时质量数减少4，电荷数减少2，衰变的过程中质量数不变，电荷数增加1，所以经过的衰变的次数
衰变的次数
所以一个衰变生成X，共释放4个电子，故C正确；
D．由图可知，衰变路径有两个分岔，根据排列组合可知共有四种不同的衰变路径，故D错误。
故选C。
6. 在水池底水平放置四条线状灯带构成边长为0.6m的正方形，灯带平面到水面的距离为水的折射率为，不考虑多次反射。则水面有光射出的区域面积为（ ）
A. （0.80+0.04π）m²B. 1m²
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】取灯带上某一点作为点光源，点光源发出的光在水面上有光射出的水面形状为圆形，设此圆形的半径为R，点光源出的光线在水面恰好全反射的光路图如图所示
由
可得
根据几何关系可得
则一个点发出的光在水面上能看到的圆，光射出的水面形状边缘为弧形。四条红色线状灯带构成的发光体发出的光在水面上有光射出的水面形状的示意图如图所示
设灯带构成正方形的边长为L，则水面有光射出的区域面积为
故选A。
7. 如图甲所示是光电计数器的工作示意图，其中A是发光仪器，B是传送带上的物品，为光敏电阻（有光照时电阻为2Ω，无光照时电阻为223Ω），为定值电阻，阻值未知，电源内阻为2Ω；如图乙所示是输出电信号与时间的关系。若传送带始终匀速运动，两个相邻工件的中心间距为0.2m，则（ ）
A. 当有光照射时，信号输出电压一定为高压
B. 当有光照射时，电源的输出效率一定变大
C. 传送带匀速运动的速度
D. 当时，两端电压的最大值和最小值的差最大
【答案】D
【解析】
【详解】A．当有光照射时，阻值变小，回路电流变大，根据
两端的电压变小，信号处理系统获得低电压，故A错误；
B．当有光照射时，阻值变小，回路电流变大，根据
可得，当减小时，电源的输出效率一定变小，故B错误；
C．传送带运动的速度是
故C错误；
D．根据电路结构可知，定值电阻两端的电压为
当
两端电压差最大，此时
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，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，三个点电荷固定在同一竖直平面的A、B、C三点，A、C两点的连线中点为O，∠ACB=60°，∠ABC=90°，B点处的点电荷带电荷量为，则（ ）
A. A、C连线上可能存在电场强度为零的点
B. 若中点O处的电场方向平行于B、C连线，则该处电场方向一定竖直向下
C. 若中点O处的电场方向平行于A、B连线，则该处电场方向一定水平向左
D. 若A、C两点电荷量分别为、，则O点的电场方向一定竖直向下
【答案】BD
【解析】
【详解】A．A、C处的两个点电荷在A、C连线上点的场强方向在与A、C连线上，而B处点电荷A、C连线上点的场强方向一定不在与A、C连线上，所以A、C连线上不可能存在电场强度为零的点，故A错误；
B．若中点O处的电场方向平行于B、C连线，由于B处负点电荷在O处的场强方向由O指向B，则A、C处的两个点电荷在O处合场强方向一定由O指向A，故O处电场方向一定竖直向下，故B正确；
C．若中点O处的电场方向平行于A、B连线，由于B处负点电荷在O处的场强方向由O指向B，则A、C处的两个点电荷在O处合场强方向一定由O指向C，故O处电场方向一定水平向右，故C错误；
D．由几何关系可知
若A、C两点的电荷量分别为、，则A、C处的两个点电荷在O处合场强方向由O指向A，大小为
B处负点电荷在O处的场强方向由O指向B，大小为
由于
根据对称性可知，O点的电场方向一定竖直向下，故D正确。
故选BD。
9. 2023年12月9日“朱雀二号”运载火箭顺利将“鸿鹄卫星”等三颗卫星送入距离地面约500km的轨道。已知地球同步卫星轨道高度约36000km，地球半径约6400km。则（ ）
A. 卫星运行的周期约1.6h
B. 火箭的推力是空气施加的
C. “朱雀二号”的发射速度小于7.9km/s
D. 发射升空初始阶段，装在火箭上部的卫星处于超重状态
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据开普勒第三定律可得
即
解得
故A正确；
B．根据反冲现象的原理可知，火箭向后喷射燃气的同时，燃气会给火箭施加反作用力，即推力，故B错误；
C．7.9km/s为第一宇宙速度，为卫星的最小发射速度，所以“朱雀二号”的发射速度不能小于7.9km/s，故C错误；
D．发射升空初始阶段，火箭加速度方向向上，装在火箭上部的卫星处于超重状态，故D正确。
故选AD
10. 离子速度分析器截面图如图所示。半径为R的空心转筒P，可绕过O点、垂直xOy平面（纸面）的中心轴逆时针匀速转动（角速度大小可调），其上有一小孔S。整个转筒内部存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，转筒下方有一与其共轴的半圆柱面探测板Q，板Q与y轴交于A点。离子源M能沿着x轴射出质量为m、电荷量为-q（q>0）、速度大小不同的离子，速度大小为的离子经磁场偏转后能击中A点。落在接地的筒壁或探测板上的离子被吸收且失去所带电荷，不计离子的重力和离子间的相互作用。则（ ）
A. 磁感应强度的大小
B. 转筒的转动的角速度一定为
C. 若某离子能击中C点，∠SOC=60°，该离子在磁场中的运动时间为
D. 若转筒P的角速度，则探测板Q上能探测到离子的点有5个
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．速度大小为的离子经磁场偏转后能击中A点，根据几何关系可知离子的运动半径为，根据洛伦兹力提供向心力
解得磁感应强度的大小
故A正确；
B．离子经磁场偏转后能击中A点，在磁场中的运动时间为
转筒转过角度满足
（k＝0，1，2，3…）
联立解得转筒的转动的角速度为
（k＝0，1，2，3…）
故B错误；
C．设能击中C点的粒子速度为，若某离子能击中C点，根据几何关系可知离子的运动半径为
则
该离子在磁场中的运动时间为
故C正确；
D．设为探测点位置和O点连线与轴负方向的夹角，设速度大小为的离子在磁场中运动半径为，由上述分析可得
，
离子在磁场中运动的时间为
转筒转动的角速度为
解得
（n＝0，1，2，3…）
则
且
解得
，（n＝0，1，2，3，4）
故若转筒P的角速度，则探测板Q上能探测到离子的点有5个，故D正确。
故选ACD。
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11. 采用如图甲所示的电路图来测量金属丝Rₓ的电阻率。
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，结果如图丙所示，则金属丝的直径为______mm。
（2）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在______（填“M”或“N”）端。
（3）按图甲连接实物图，如图乙所示。______（填“a”“b”或“c”）导线连接错误。
【答案】 ①. 2.936mm ②. M ③. b
【解析】
【详解】（1）[1] 金属丝的直径
（2）[2]为了保护电路，在闭合电键时，应让流过电流表的电流和加在电压表两端的电压达到最小值，故闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在M端。
（3）[3]由于滑动变阻器采用分压式接法，导线b应连接滑动变阻器下端的接线柱，其他连接正确。
12. 用如图所示的实验装置探究“一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系”。将注射器活塞移动到体积最大的位置，接上软管和压强传感器，推动活塞压缩气体，分别记录注射器上的体积刻度V和传感器的示数p作为气体的体积和压强。
（1）为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，以下说法正确的是______。
A. 要尽可能保持环境温度不变
B. 实验过程中应缓慢地推动活塞
C. 实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞
（2）经过多次测量，将所测数据绘制在坐标图上，可能得到的是______。
A B.
C. D.
（3）某同学在一次实验过程中，移动活塞并记录前4组数据后，不小心让软管从注射器脱落，把软管重新连接后继续移动活塞并记录后续4组数据，其他操作无误。下列四个图像的横、纵坐标与（2）问中所选图像相同（横、纵坐标未标出），则其中正确的是______。
A. B.
C. D.
（4）用此装置测量大米的体积，将一定量的大米倒入注射器（大米未进入软管），重新进行上述操作，画出（2）中所选图像，测得图像的斜率为k2，纵截距为a2，且原（2）问中图像斜率为k1，纵截距为a1，则大米体积V=______。
【答案】（1）AB （2）D （3）C
（4）或者
【解析】
【小问1详解】
A．保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，环境温度不变，故A正确；
B．实验过程中应缓慢地推动活塞，使气体温度始终与环境温度相同，故B正确；
C．实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞，气体温度将升高，故C错误；
故选AB。
【小问2详解】
若考虑连接注射器与压强传感器的软管内的气体体积为V0，根据玻意耳定律有
可得
则图像为曲线；
或者
则如图D所示。
故选D。
【小问3详解】
由（2）的分析可知
C是与气体质量有关的量，当气体质量不变时，V与成线性关系，图像过（0，-V0）；当气体质量变小后，V与仍成线性关系，图像仍过（0，-V0），但斜率比原来小，此时为图像C所示。
故选C。
【小问4详解】
以注射器内气体与传感器和注射器连接处的软管内气体为研究对象，气体总体积
V气=V+V0-V米
由玻意耳定律得
pV=C
则未放大米时
此时
放上大米后
则
解得
或者
13. 算盘是我国古老的计算工具，中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑动，使用前算珠需要归零。如图所示，水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在归零位置，甲紧靠边框b，甲、乙相隔为L，乙与边框a相隔算珠与导杆间的动摩擦因数均为μ。现用手指将甲以沿图示方向拨出，甲、乙碰撞后甲的速度方向不变，乙恰能滑动到边框a处，碰撞时间极短，已知每颗算珠的质量为m，重力加速度为g，求：
（1）甲、乙两颗算珠碰撞后乙算珠速度的大小；
（2）甲、乙两颗算珠碰撞过程中损耗的机械能。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）碰后乙做匀减速运动，由于
而
可得碰撞后乙算珠速度大小
（2）根据
可得甲在与乙碰撞前瞬间的速度
碰撞过程中满足动量守恒
可得碰后甲的速度
因此碰撞过程中，损耗的机械能
解得
14. 电磁减震器是利用电磁感应原理的一种新型智能化汽车独立悬架系统。如图所示为某种电磁阻尼减震器简化后的原理图。该减震器由绝缘滑动杆及固定在杆上的多个相互紧靠的相同矩形线圈组成。绝缘滑动杆及线圈的总质量为m，每个矩形线圈abcd的匝数为N，电阻值为R，ab边长为L，bc边长为，该减震器在光滑水平面上以初速度v0向右进入磁感应强度的大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。求：
（1）第一个线圈刚进入磁场时线圈ab受到的安培力的大小；
（2）第二个线圈恰好完全进入磁场时，减震器的速度大小；
（3）已知滑动杆及线圈的总质量m=1.0kg，每个矩形线圈abcd匝数N=100匝，电阻值R=1.0Ω，ab边长L=20cm，匀强磁场的磁感应强度大小B=0.1T。若减震器的初速度v0=5.0m/s，则滑动杆上需安装多少个线圈才能使其完全停下来？（不考虑线圈个数变化对减震器总质量的影响）
【答案】（1）；（2）；（3）13个
【解析】
【详解】（1）第一个线圈刚进入磁场时线圈ab受到的安培力的大小
（2）设向右正方向，对减震器进行分析，由动量定理可得
解得
（3）由上述小题得，每一个线圈进入磁场的过程中，减震器速度减小量为
所以线圈的个数为
个
则需要13个线圈。
15. 如图所示，某同学利用传送带和橡皮筋设计了一个自动弹弓，设想的原理如下：电机带动足够长的轻质水平传送带以一个较快的速度顺时针转动，质量为m的物块与橡皮筋的一端连接，橡皮筋的另一端固定。初始时，物块静止放在传送带上，橡皮筋恰好伸直，物块在摩擦力的作用下开始向右运动。当物块运动到最右端（速度为零）时，传送带会与物块自动分离，从而使物块在橡皮筋作用下被向左“弹射”出去。已知物块与传送带的滑动摩擦力为f，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，橡皮筋的劲度系数为k，弹性势能可表示为，其中x为伸长量。规定物块初始位置为坐标原点，水平向右为正方向。
（1）若传送带速度很大，物块向右运动过程中始终受到滑动摩擦力，求物块运动过程中的最大速度；
（2）电机A只能使传送带以的速度匀速转动，求物块开始与传送带共速的位置，以及向右运动的最远距离；
（3）电机B的输出功率恒定为P，忽略电机与传送带轮轴间的阻力，且，已知物块向右运动过程中的最大速度为，从静止到达到最大速度的时间为，物块与传送带相对静止的时间为，求物块加速过程中的摩擦生热以及物块第二次与传送带开始相对滑动时的坐标。
【答案】（1）；（2），；（3），
【解析】
【详解】（1）物块的平衡位置时，有
可得
运动过程中物块速度在平衡位置处最大，则有
解得
（2）当物块加速到后，和传送带保持共速，此时为静摩擦力，直到处，重新开始相对滑动，物块开始减速直到被弹射；设物块速度到的位置为，则有
解得
设物块向右运动的最右位置为，从至过程，根据功能关系可得
解得
（3）由于
可知物块先从静止加速至，然后与传送带相对静止，设在处达到最大速度，则有
从静止到最大速度，根据系统能量守恒可得
解得
之后开始减速，当速度减到时第二次与传送带相对滑动，设相对静止的起点、终点坐标分别为、，对相对静止过程由能量守恒可得
其中
解得
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. “八字刹车”是滑雪的减速技术，其滑行时的滑行姿态如图甲所示，左边雪板的受力情况可简化为图乙。雪板与水平雪面成β角，雪面对雪板的总作用力大小为F．方向可认为垂直于雪板所在平面ABCD．则其水平方向上的分力大小为（ ）
A. FsinβB. FcsβC. FtanβD.
【答案】A
【解析】
【详解】将F分解在水平方向和竖直方向，则F与竖直方向的夹角为β，则F水平方向上的分力大小为Fsinβ。
故选A。
2. 电容式传感器可以改变相关因素使电容器的电容大小发生变化，从而可以测量某些物理量。如图所示，保持右板不动，使左板水平移动可使静电计指针的偏角变化。下列传感器电容变化和此原理相似的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】保持右板不动，将左板水平移动，目的是改变两极板之间的距离，A图为改变相对介电常数来改变电容，BD图是通过改变相对面积来改变电容， C图是通过改变两极板间距来改变电容。
故选C。
3. 某同学取一装有少量水的塑料矿泉水瓶，旋紧瓶盖，双手拧搓挤压水瓶，然后迅速拧松瓶盖，瓶盖被顶飞的同时瓶内出现白雾，则（ ）
A. 挤压水瓶过程中，越挤压越困难是因为瓶内气体分子斥力
B. 挤压水瓶过程中，瓶内气体每一个气体分子的动能都增加
C. 瓶盖被顶飞过程中，可视为自由膨胀，故瓶内气体对外不做功
D. 瓶盖被顶飞过程中，瓶内出现水雾是因为瓶内温度降低使水蒸气液化
【答案】D
【解析】
【详解】A．用力拧瓶子时，越拧越费劲，是因为气体的压强，气体分子间的距离较大，分子力很小甚至分子力为0，不存在斥力作用，故A错误；
B．旋紧瓶盖，双手快速拧搓挤压水瓶，外界对气体做正功，瓶内气体来不及发生热传导，根据热力学第一定律可知，瓶内气体内能变大，瓶内气体温度升高，则瓶内气体分子的平均动能增大，但不一定每一个气体分子的动能都增加，故B错误；
C．瓶盖被顶飞过程中，瓶内气体对外做功，故C错误；
D．瓶盖被顶飞过程中，瓶内气体对外做功，内能减小，温度降低，从而使外界空气中的水蒸气遇冷发生液化，故D正确。
故选D。
4. 如图所示，长为l的绝缘细线一端悬挂于O点，另一端系一可视为质点的绝缘小球，小球带正电。c为小球平衡位置，Oc边界左侧充满垂直纸面向里的匀强磁场，右侧无磁场。现将小球拉起一小角度（小于5°）到达a点由静止释放，再一次回到a点，e点为右侧的最大位移处，b、d点等高，细线一直保持紧绷，不计一切阻力，则（ ）
A. a点高于e点
B. 该小球从释放到回到a点时间
C. 摆球相邻两次经过c点的速度大小不相等
D. 摆球从左往右依次经过b、d点时，线上的拉力大小相等
【答案】B
【解析】
【详解】A．从a到e的过程中，洛伦兹力不做功，只有重力做功，小球机械能守恒，则a、e两点在同一高度，故A错误；
B．根据单摆的周期公式可知，该小球从释放到回到a点时间为
故B正确；
C．根据能量守恒定律可知，小球从左侧经过c点的速度与从右侧经过c点的速度大小相等，故C错误；
D．小球经过b点时，根据牛顿第二定律有
经过d点时，有
由于b、d点左右对称，速度大小相等，所以
故D错误。
故选B。
5. 放射性始祖核素经过一系列连续的递次衰变，直至生成一个稳定核素，称为衰变链。已知的衰变链如图所示。则（ ）
A. 纵坐标为中子数，横坐标为核电荷数
B. 衰变最终生成的稳定核素为Y
C. 一个衰变生成X，共释放4个电子
D. U衰变最终生成的稳定核素，共有两种不同的衰变路径
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据铀235具有92个质子和143个中子，可知图中的纵坐标表示核电荷数，横坐标表示中子数，故A错误；
B．由图可知，衰变最终生成的稳定核素为X，故B错误；
C．一个衰变生成X，衰变时质量数减少4，电荷数减少2，衰变的过程中质量数不变，电荷数增加1，所以经过的衰变的次数
衰变的次数
所以一个衰变生成X，共释放4个电子，故C正确；
D．由图可知，衰变路径有两个分岔，根据排列组合可知共有四种不同的衰变路径，故D错误。
故选C。
6. 在水池底水平放置四条线状灯带构成边长为0.6m的正方形，灯带平面到水面的距离为水的折射率为，不考虑多次反射。则水面有光射出的区域面积为（ ）
A. （0.80+0.04π）m²B. 1m²
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】取灯带上某一点作为点光源，点光源发出的光在水面上有光射出的水面形状为圆形，设此圆形的半径为R，点光源出的光线在水面恰好全反射的光路图如图所示
由
可得
根据几何关系可得
则一个点发出的光在水面上能看到的圆，光射出的水面形状边缘为弧形。四条红色线状灯带构成的发光体发出的光在水面上有光射出的水面形状的示意图如图所示
设灯带构成正方形的边长为L，则水面有光射出的区域面积为
故选A。
7. 如图甲所示是光电计数器的工作示意图，其中A是发光仪器，B是传送带上的物品，为光敏电阻（有光照时电阻为2Ω，无光照时电阻为223Ω），为定值电阻，阻值未知，电源内阻为2Ω；如图乙所示是输出电信号与时间的关系。若传送带始终匀速运动，两个相邻工件的中心间距为0.2m，则（ ）
A. 当有光照射时，信号输出电压一定为高压
B. 当有光照射时，电源的输出效率一定变大
C. 传送带匀速运动的速度
D. 当时，两端电压的最大值和最小值的差最大
【答案】D
【解析】
【详解】A．当有光照射时，阻值变小，回路电流变大，根据
两端的电压变小，信号处理系统获得低电压，故A错误；
B．当有光照射时，阻值变小，回路电流变大，根据
可得，当减小时，电源的输出效率一定变小，故B错误；
C．传送带运动的速度是
故C错误；
D．根据电路结构可知，定值电阻两端的电压为
当
两端电压差最大，此时
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，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，三个点电荷固定在同一竖直平面的A、B、C三点，A、C两点的连线中点为O，∠ACB=60°，∠ABC=90°，B点处的点电荷带电荷量为，则（ ）
A. A、C连线上可能存在电场强度为零的点
B. 若中点O处的电场方向平行于B、C连线，则该处电场方向一定竖直向下
C. 若中点O处的电场方向平行于A、B连线，则该处电场方向一定水平向左
D. 若A、C两点电荷量分别为、，则O点的电场方向一定竖直向下
【答案】BD
【解析】
【详解】A．A、C处的两个点电荷在A、C连线上点的场强方向在与A、C连线上，而B处点电荷A、C连线上点的场强方向一定不在与A、C连线上，所以A、C连线上不可能存在电场强度为零的点，故A错误；
B．若中点O处的电场方向平行于B、C连线，由于B处负点电荷在O处的场强方向由O指向B，则A、C处的两个点电荷在O处合场强方向一定由O指向A，故O处电场方向一定竖直向下，故B正确；
C．若中点O处的电场方向平行于A、B连线，由于B处负点电荷在O处的场强方向由O指向B，则A、C处的两个点电荷在O处合场强方向一定由O指向C，故O处电场方向一定水平向右，故C错误；
D．由几何关系可知
若A、C两点的电荷量分别为、，则A、C处的两个点电荷在O处合场强方向由O指向A，大小为
B处负点电荷在O处的场强方向由O指向B，大小为
由于
根据对称性可知，O点的电场方向一定竖直向下，故D正确。
故选BD。
9. 2023年12月9日“朱雀二号”运载火箭顺利将“鸿鹄卫星”等三颗卫星送入距离地面约500km的轨道。已知地球同步卫星轨道高度约36000km，地球半径约6400km。则（ ）
A. 卫星运行的周期约1.6h
B. 火箭的推力是空气施加的
C. “朱雀二号”的发射速度小于7.9km/s
D. 发射升空初始阶段，装在火箭上部的卫星处于超重状态
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据开普勒第三定律可得
即
解得
故A正确；
B．根据反冲现象的原理可知，火箭向后喷射燃气的同时，燃气会给火箭施加反作用力，即推力，故B错误；
C．7.9km/s为第一宇宙速度，为卫星的最小发射速度，所以“朱雀二号”的发射速度不能小于7.9km/s，故C错误；
D．发射升空初始阶段，火箭加速度方向向上，装在火箭上部的卫星处于超重状态，故D正确。
故选AD
10. 离子速度分析器截面图如图所示。半径为R的空心转筒P，可绕过O点、垂直xOy平面（纸面）的中心轴逆时针匀速转动（角速度大小可调），其上有一小孔S。整个转筒内部存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，转筒下方有一与其共轴的半圆柱面探测板Q，板Q与y轴交于A点。离子源M能沿着x轴射出质量为m、电荷量为-q（q>0）、速度大小不同的离子，速度大小为的离子经磁场偏转后能击中A点。落在接地的筒壁或探测板上的离子被吸收且失去所带电荷，不计离子的重力和离子间的相互作用。则（ ）
A. 磁感应强度的大小
B. 转筒的转动的角速度一定为
C. 若某离子能击中C点，∠SOC=60°，该离子在磁场中的运动时间为
D. 若转筒P的角速度，则探测板Q上能探测到离子的点有5个
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．速度大小为的离子经磁场偏转后能击中A点，根据几何关系可知离子的运动半径为，根据洛伦兹力提供向心力
解得磁感应强度的大小
故A正确；
B．离子经磁场偏转后能击中A点，在磁场中的运动时间为
转筒转过角度满足
（k＝0，1，2，3…）
联立解得转筒的转动的角速度为
（k＝0，1，2，3…）
故B错误；
C．设能击中C点的粒子速度为，若某离子能击中C点，根据几何关系可知离子的运动半径为
则
该离子在磁场中的运动时间为
故C正确；
D．设为探测点位置和O点连线与轴负方向的夹角，设速度大小为的离子在磁场中运动半径为，由上述分析可得
，
离子在磁场中运动的时间为
转筒转动的角速度为
解得
（n＝0，1，2，3…）
则
且
解得
，（n＝0，1，2，3，4）
故若转筒P的角速度，则探测板Q上能探测到离子的点有5个，故D正确。
故选ACD。
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11. 采用如图甲所示的电路图来测量金属丝Rₓ的电阻率。
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，结果如图丙所示，则金属丝的直径为______mm。
（2）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在______（填“M”或“N”）端。
（3）按图甲连接实物图，如图乙所示。______（填“a”“b”或“c”）导线连接错误。
【答案】 ①. 2.936mm ②. M ③. b
【解析】
【详解】（1）[1] 金属丝的直径
（2）[2]为了保护电路，在闭合电键时，应让流过电流表的电流和加在电压表两端的电压达到最小值，故闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在M端。
（3）[3]由于滑动变阻器采用分压式接法，导线b应连接滑动变阻器下端的接线柱，其他连接正确。
12. 用如图所示的实验装置探究“一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系”。将注射器活塞移动到体积最大的位置，接上软管和压强传感器，推动活塞压缩气体，分别记录注射器上的体积刻度V和传感器的示数p作为气体的体积和压强。
（1）为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，以下说法正确的是______。
A. 要尽可能保持环境温度不变
B. 实验过程中应缓慢地推动活塞
C. 实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞
（2）经过多次测量，将所测数据绘制在坐标图上，可能得到的是______。
A B.
C. D.
（3）某同学在一次实验过程中，移动活塞并记录前4组数据后，不小心让软管从注射器脱落，把软管重新连接后继续移动活塞并记录后续4组数据，其他操作无误。下列四个图像的横、纵坐标与（2）问中所选图像相同（横、纵坐标未标出），则其中正确的是______。
A. B.
C. D.
（4）用此装置测量大米的体积，将一定量的大米倒入注射器（大米未进入软管），重新进行上述操作，画出（2）中所选图像，测得图像的斜率为k2，纵截距为a2，且原（2）问中图像斜率为k1，纵截距为a1，则大米体积V=______。
【答案】（1）AB （2）D （3）C
（4）或者
【解析】
【小问1详解】
A．保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，环境温度不变，故A正确；
B．实验过程中应缓慢地推动活塞，使气体温度始终与环境温度相同，故B正确；
C．实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞，气体温度将升高，故C错误；
故选AB。
【小问2详解】
若考虑连接注射器与压强传感器的软管内的气体体积为V0，根据玻意耳定律有
可得
则图像为曲线；
或者
则如图D所示。
故选D。
【小问3详解】
由（2）的分析可知
C是与气体质量有关的量，当气体质量不变时，V与成线性关系，图像过（0，-V0）；当气体质量变小后，V与仍成线性关系，图像仍过（0，-V0），但斜率比原来小，此时为图像C所示。
故选C。
【小问4详解】
以注射器内气体与传感器和注射器连接处的软管内气体为研究对象，气体总体积
V气=V+V0-V米
由玻意耳定律得
pV=C
则未放大米时
此时
放上大米后
则
解得
或者
13. 算盘是我国古老的计算工具，中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑动，使用前算珠需要归零。如图所示，水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在归零位置，甲紧靠边框b，甲、乙相隔为L，乙与边框a相隔算珠与导杆间的动摩擦因数均为μ。现用手指将甲以沿图示方向拨出，甲、乙碰撞后甲的速度方向不变，乙恰能滑动到边框a处，碰撞时间极短，已知每颗算珠的质量为m，重力加速度为g，求：
（1）甲、乙两颗算珠碰撞后乙算珠速度的大小；
（2）甲、乙两颗算珠碰撞过程中损耗的机械能。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）碰后乙做匀减速运动，由于
而
可得碰撞后乙算珠速度大小
（2）根据
可得甲在与乙碰撞前瞬间的速度
碰撞过程中满足动量守恒
可得碰后甲的速度
因此碰撞过程中，损耗的机械能
解得
14. 电磁减震器是利用电磁感应原理的一种新型智能化汽车独立悬架系统。如图所示为某种电磁阻尼减震器简化后的原理图。该减震器由绝缘滑动杆及固定在杆上的多个相互紧靠的相同矩形线圈组成。绝缘滑动杆及线圈的总质量为m，每个矩形线圈abcd的匝数为N，电阻值为R，ab边长为L，bc边长为，该减震器在光滑水平面上以初速度v0向右进入磁感应强度的大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。求：
（1）第一个线圈刚进入磁场时线圈ab受到的安培力的大小；
（2）第二个线圈恰好完全进入磁场时，减震器的速度大小；
（3）已知滑动杆及线圈的总质量m=1.0kg，每个矩形线圈abcd匝数N=100匝，电阻值R=1.0Ω，ab边长L=20cm，匀强磁场的磁感应强度大小B=0.1T。若减震器的初速度v0=5.0m/s，则滑动杆上需安装多少个线圈才能使其完全停下来？（不考虑线圈个数变化对减震器总质量的影响）
【答案】（1）；（2）；（3）13个
【解析】
【详解】（1）第一个线圈刚进入磁场时线圈ab受到的安培力的大小
（2）设向右正方向，对减震器进行分析，由动量定理可得
解得
（3）由上述小题得，每一个线圈进入磁场的过程中，减震器速度减小量为
所以线圈的个数为
个
则需要13个线圈。
15. 如图所示，某同学利用传送带和橡皮筋设计了一个自动弹弓，设想的原理如下：电机带动足够长的轻质水平传送带以一个较快的速度顺时针转动，质量为m的物块与橡皮筋的一端连接，橡皮筋的另一端固定。初始时，物块静止放在传送带上，橡皮筋恰好伸直，物块在摩擦力的作用下开始向右运动。当物块运动到最右端（速度为零）时，传送带会与物块自动分离，从而使物块在橡皮筋作用下被向左“弹射”出去。已知物块与传送带的滑动摩擦力为f，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，橡皮筋的劲度系数为k，弹性势能可表示为，其中x为伸长量。规定物块初始位置为坐标原点，水平向右为正方向。
（1）若传送带速度很大，物块向右运动过程中始终受到滑动摩擦力，求物块运动过程中的最大速度；
（2）电机A只能使传送带以的速度匀速转动，求物块开始与传送带共速的位置，以及向右运动的最远距离；
（3）电机B的输出功率恒定为P，忽略电机与传送带轮轴间的阻力，且，已知物块向右运动过程中的最大速度为，从静止到达到最大速度的时间为，物块与传送带相对静止的时间为，求物块加速过程中的摩擦生热以及物块第二次与传送带开始相对滑动时的坐标。
【答案】（1）；（2），；（3），
【解析】
【详解】（1）物块的平衡位置时，有
可得
运动过程中物块速度在平衡位置处最大，则有
解得
（2）当物块加速到后，和传送带保持共速，此时为静摩擦力，直到处，重新开始相对滑动，物块开始减速直到被弹射；设物块速度到的位置为，则有
解得
设物块向右运动的最右位置为，从至过程，根据功能关系可得
解得
（3）由于
可知物块先从静止加速至，然后与传送带相对静止，设在处达到最大速度，则有
从静止到最大速度，根据系统能量守恒可得
解得
之后开始减速，当速度减到时第二次与传送带相对滑动，设相对静止的起点、终点坐标分别为、，对相对静止过程由能量守恒可得
其中
解得
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