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河南省漯河市高级中学2023-2024学年高三下学期4月月考物理试题（原卷版+解析版）
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注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。回答非选择题时，将答案写在答题卡的相应位置上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一。单选题（共6小题，每题4分，共24分）
1. 2023年7月10日，经国际天文学联合会小行星命名委员会批准，中国科学院紫金山天文台发现的国际编号为381323号的小行星被命名为“樊锦诗星”。如图所示，“樊锦诗星”绕日运行的椭圆轨道面与地球圆轨道面不共面，轨道半长轴为3.18天文单位（日地距离为1天文单位），远日点到太阳中心距离为4.86天文单位，若只考虑太阳对行星的引力，下列说法正确的是（ ）
A. “樊锦诗星”绕太阳一圈大约需要3.18年
B. “樊锦诗星”在远日点的速度大小与地球的公转速度大小之比小于
C. “樊锦诗星”在远日点的加速度与地球的加速度大小之比为
D. “樊锦诗星”在远、近日点的速度大小之比为
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据开普勒第三定律有
解得
故A错误；
B．对地球，根据万有引力提供向心力
可得
“樊锦诗星”在远日点的速度
所以
故B正确；
C．根据牛顿第二定律
所以
可知“樊锦诗星”在远日点的加速度与地球的加速度大小之比为，故C错误；
D．轨道半长轴为3.18天文单位，远日点到太阳中心距离为4.86天文单位，则近日点到太阳中心距离为1.5天文单位，对于“樊锦诗星”在远日点和近日点附近很小一段时间内的运动，根据开普勒第二定律有
故D错误。
故选B。
2. 2024年2月24日晚某市举办了元宵烟火晚会，为完成拍摄任务，摄影组采用了无人机全程拍摄，无人机在地面上由静止开始竖直起飞。经历匀加速、匀速及匀减速三个运动过程，后悬停在距离地面某一高度处。其速度v随时间t变化的关系如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 匀速运动阶段的位移大小
B. 匀加速阶段和匀减速阶段的加速度大小之比
C. 悬停处距离地面的高度
D. 匀加速阶段和匀减速阶段的平均速度之比
【答案】B
【解析】
【详解】A．图像与坐标轴围成的面积代表位移，则匀速运动阶段的位移大小为
m=50m
故A错误；
B．图像的斜率代表加速度，则匀加速阶段和匀减速阶段的加速度大小之比为
3：2
故B正确；
C．悬停处距离地面的高度
m=100m
故C错误；
D．根据平均速度公式
可知匀加速阶段和匀减速阶段的平均速度之比为1：1，故D错误；
故选B。
3. 如图所示，倾角为斜面体固定在水平面上，小球在斜面底端正上方以速度向右水平抛出，同时，小球在斜面顶端以速度向左水平抛出，两球抛出点在同一水平线上，结果两球恰好落在斜面上的同一点，且球落到斜面上时速度刚好与斜面垂直，不计小球的大小，，。则等于（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】小球A垂直打在斜面上，如图所示：
根据几何关系可得
对于小球B
联立得
=
故选D。
4. 科学史上，有一项发现的核反应方程是。如图，让核和X核从S点沿图示垂直于磁场的方向进入有界匀强磁场区域，若仅考虑磁场对核的洛伦兹力，则在磁场中（ ）
A. 核和X核的径迹均在Ⅰ区
B. 核的径迹在Ⅱ区，X核的径迹在Ⅰ区
C. 核和X核运动的半径之比一定为17:8
D. 核和X核运动的周期之比一定为17:8
【答案】D
【解析】
【详解】AB．核反应前后质量数和电荷数守恒，所以X为质子，根据左手定则可知，在S点两粒子均受到竖直向下的洛伦兹力，其径迹均在Ⅱ区，故AB错误；
C．根据洛伦兹力提供向心力有
所以
由于两粒子的速度大小未知，所以不能确定半径大小关系，故C错误；
D．粒子运动的周期为
所以运动的周期之比一定为17:8，故D正确。
故选D。
5. 我们常用支架与底板垂直的两轮手推车搬运货物。如图甲所示，将质量为m的货物平放在手推车底板上，此时底板水平；缓慢压下把手直至底板与水平面间的夹角为60°。不计货物与支架及底板间的摩擦，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 当底板与水平面间的夹角为30°时，底板对货物的支持力为
B. 当底板与水平面间的夹角为30°时，支架对货物的支持力为
C. 压下把手的过程中，底板对货物的支持力一直增大
D. 压下把手的过程中，支架对货物的支持力一直减小
【答案】A
【解析】
【详解】AB．当底板与水平面间的夹角为时，受力分析如图
由平衡条件可得
解得底板对货物的支持力
支架对货物的支持力
A正确，B错误；
CD．压下把手的过程中，货物的受力情况如图
由图可知，底板对货物的支持力一直减小，支架对货物的支持力一直增大，CD错误。
故选A。
6. 如图甲所示，物块A、B的质量分别是和，用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙相接触。另有一物块C在t=0时刻以一定速度向右运动，在t=4s时与物块A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，物块C的v—t图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 物块B离开墙壁前，弹簧的最大弹性势能为72J
B. 4s到12s的时间内，墙壁对物块B的冲量大小为24N·s
C. 物块B离开墙壁后，弹簧的最大弹性势能为18J
D. 物块B离开墙壁后，物块B的最大速度为2m/s
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．由图知，C与A碰前速度为，碰后速度为，C与A碰撞过程动量守恒，以C的初速度方向为正方向，由动量守恒定律
解得
当C与A速度为0时，弹性势能最大
A错误；
B．由图知，12s末A和C的速度为，4s到12s过程中墙壁对物体B的冲量大小等于弹簧对物体B的冲量大小，也等于弹簧对A和C整体的冲量大小，墙对B的冲量为
解得
方向向左
B正确；
C．物块B刚离时，由机械能守恒定律可得，AC向左运动的速度大小为3m/s，开物块B离开墙壁后，A、B、C三者共速时弹性势能最大，则有
联立解得
C错误；
D．物块B刚离时，由机械能守恒定律可得，AC向左运动的速度大小为3m/s，物块B离开墙壁后，系统动量守恒、机械能守恒，当弹簧再次恢复原长时，物体B的速度最大，则有
代入数据解得
物块B的最大速度为4m/s， D错误。
故选B。
二。多选题（共4小题，每题5分，共20分。每题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分）
7. 如图所示是磁吸基座无线充电器，当送电线圈通入的交流电源后，手机上的受电线圈产生感应电流，手机即进入“无线超充模式”。若手机“超充模式”下的充电电压为20V，充电电流为5A，充电基座送电线圈接有理想电流表，受电线圈接有电阻，线圈电阻不计且充电过程中不计一切能量损失，则（ ）
A. 电流表的示数为0.5A
B. 此无线充电器耗电功率是100W
C. 送电线圈与受电线圈的匝数比为
D. 若此手机的电池容量为5000mAh，则超充模式下的充电时间为75分钟
【答案】AC
【解析】
【详解】C．根据原副线圈的电压与匝数的关系可得
代入数据解得
即送电线圈与受电线圈的匝数之比为10:1，故C正确；
A．由匝数比可知原线圈电流应为
即电流表的示数为0.5A，故A正确；
B．充电器消耗的总功率为
故B错误；
D．由容量单位可知，手机充电时间为电池容量与充电电流的比值，即
故D错误。
故选AC。
8. 图示为某一种减震垫，上面布满了圆柱状薄膜气泡，每个气泡内均充满一定质量的理想气体。当平板状物品平放在气泡上时，气泡被压缩。假设在压缩过程中，气泡内气体温度保持不变。下列说法正确的是（ ）
A. 压缩后气泡内气体的压强变大B. 压缩过程气泡内气体对外做正功
C. 压缩过程气泡内气体吸收热量D. 压缩过程气泡内气体的内能不变
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由理想气体状态方程可知压缩过程中气泡内气体温度保持不变，体积变小，则气泡内气体的压强变大，故A正确；
B．压缩过程气泡内气体对外做负功，故B错误；
CD．压缩过程中气泡内气体温度保持不变，则
体积变小，则
由热力学第一定律可知
压缩过程气泡内气体放出热量，故C错误，D正确。
故选AD。
9. 如图，容积为的汽缸竖直放置，导热良好，右上端有一阀门连接抽气孔。汽缸内有一活塞，初始时位于汽缸底部高度处，下方密封有一定质量、温度为的理想气体。现将活塞上方缓慢抽至真空并关闭阀门，然后缓慢加热活塞下方气体。已知大气压强为，活塞产生的压强为，活塞体积不计，忽略活塞与汽缸之间摩擦。则在加热过程中（ ）
A. 开始时，活塞下方体积为
B. 温度从升至，气体对外做功为
C. 温度升至时，气体压强为
D. 温度升至时，气体压强为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由于初始时位于汽缸底部高度处，则初始时，活塞下方体积为，由于大气压强为，活塞产生的压强为，则初始时，气体的压强
将活塞上方缓慢抽至真空并关闭阀门过程，末状态气体的压强为，根据玻意耳定律有
解得
即加热开始时，活塞下方体积为，故A正确；
B．若活塞上方缓慢抽至真空并关闭阀门之后缓慢加热，活塞恰好到达气缸顶部，与顶部没有相互作用的弹力，气体压强始终为，此时，根据盖吕萨克定律有
解得
可知，温度从升至过程，活塞没有到达顶部，气体做等压变化，则有
解得
则温度从升至，气体对外做功为
故B错误；
C．结合上述可知，温度升至时，活塞恰好到达气缸顶部，与顶部没有相互作用的弹力，气体压强为，故C错误；
D．结合上述可知，温度升至时，活塞已经到达气缸顶部，与顶部有相互作用的弹力，温度由升高至过程为等容过程， 根据查理定律有
解得
故D正确。
故选AD。
10. 如图是一种简化的电磁弹射模型，直流电源的电动势为E，电容器的电容为C，两条相距L的固定光滑导轨，水平放置于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中。现将一质量为m，电阻为R的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内处于静止状态，并与两导轨接触良好。先将开关K置于a让电容器充电，充电结束后，再将K置于b，金属滑块会在电磁力的驱动下加速运动，达到最大速度后滑离轨道。不计导轨和电路其他部分的电阻，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 金属滑块匀速时电容器极板电荷量为零
B. 金属滑块匀速时轨道M电势高于轨道N
C. 金属滑块从开始运动到滑离轨道的整个过程中流过它的电荷量为
D. 金属滑块从开始运动到滑离轨道的整个过程中电容器消耗的电能为
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．金属滑块运动后，切割磁感线产生电动势，当电容器电压与滑块切割磁感线产生电动势相等时速度达到最大；由可知，金属滑块匀速时电容器极板电荷量不为零，金属滑块匀速时轨道M电势高于轨道N，故A错误，B正确；
C．设金属滑块加速运动到最大速度时两端电压为U，电容器放电过程中的电荷量变化为，放电时间为，流过金属滑块的平均电流为I，在金属块滑动过程中，由动量定理得
由电流的定义可得
由电容定义式可得
金属滑块运动后速度最大时，根据法拉第电磁感应定律可得
解得
故C正确；
D．金属滑块从开始运动到滑离轨道的整个过程中电容器消耗的电能为
故D错误。
故选BC。
三。填空题（共2小题，共16分）
11. 某实验小组用力传感器和光电门等器材设计实验，探究向心力与线速度的关系。实验装置如图甲所示，半径为的半圆弧体固定在水平面上，在圆弧的最低点的小凹槽里安装一个力传感器（与圆弧面平滑相接），用来测量小球运动到圆弧最低点时对半圆弧体的压力大小，圆弧最低点的侧面安装光电门，可以记录小球经过圆弧最低点时的挡光时间。已知小球的质量为m，重力加速度的大小为g。
（1）实验前先用游标卡尺测出小球的直径，示数如图乙所示，则小球的直径_________。
（2）将小球在圆弧面上某一位置由静止释放，记录力传感器的示数和小球的挡光时间，则小球经过最低点时小球的线速度大小_________（用表示）。
（3）改变小球在圆弧上的释放位置，多次实验测得小球的挡光时间及力传感器的示数，为了能直观地研究实验规律，作_________图像（选填“”“”“”或“”，如果图像是一条倾斜的直线，图像与纵轴的截距为_________，图像的斜率为_________（以上两空均用题目给出的物理量的字母表示），则表明向心力与线速度的平方成正比。
【答案】 ①. 6.70 ②. ③. ④. ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以小球的直径为
（2）[2]小球经过最低点时的速度大小
（3）[3]由向心力公式可得
整理得
即为了能直观地研究实验规律需作图像。
[4][5]如果图像是一条倾斜的直线，图像与纵轴的截距为，图像的斜率为，则则表明向心力与线速度的平方成正比。
12. 为测量一段粗细均匀的电阻丝的阻值，某学生小组设计如下实验。
（1）先用欧姆表粗测该电阻丝的阻值，选用的欧姆档为“”，测量结果如图（a）所示，则电阻丝的阻值为______。
为了更精确测量电阻丝阻值大小，设计图（b）所示电路。
所用实验器材有：
电源（电动势0~4.5V可调，内阻不计）、标准电池（电动势1.0186V）、灵敏电流计G（阻值约）、电流表（量程0~200mA，内阻不计）、定值电阻、可变电阻（阻值）、探针（一端连灵敏电流计，另一端连电阻丝）、米尺、开关和、导线若干。
（2）实验步骤如下：
①首先将调至较小，闭合开关；
②将探针置于电阻丝中间位置附近，调至最大值。试触开关，观察灵敏电流计指针偏转情况。如果指针偏转，则改变大小或探针的位置，反复调节直到灵敏电流计的示数为0。此时______，______。（填“＞”、“＝”或“＜”）；
③当灵敏电流计中通以d向c方向的电流时，指针会向右偏转。若某次测量时，指针向左偏转，则要调______（填“大”或“小”），或者将探针向______（填“左”或“右”）滑动；
④某次测量时，灵敏电流计的示数为0，电流表示数为100mA，此时测得探针到电阻丝a端的长度为53.0cm，电阻丝总长度为100.0cm，则电阻丝的阻值为______（保留3位有效数字）。
【答案】（1）19.9
（2） ①. = ②. = ③. 调小 ④. 左 ⑤. 19.2
【解析】
【小问1详解】
选用的欧姆档为“×1Ω”，则电阻为19.9Ω；
【小问2详解】
②[1][2]调节直到灵敏电流计的示数为0，则c、d两点电势差为0，可知此时=，=。
③[3] [4]当灵敏电流计中通以d向c方向的电流时，指针会向右偏转。若某次测量时，指针向左偏转，说明有从c向d方向的电流，则c端电势较高，要调小，或者将探针向左滑动，从而减小c端电势；
④[5] 某次测量时，灵敏电流计的示数为0，电流表示数为100mA，此时测得探针到电阻丝a端的长度为53.0cm，电阻丝总长度为100.0cm，根据题意可知，电阻丝的阻值为
四、计算题（共3小题，共40分）
13. 如图所示，质量为的小车D静止在水平光滑轨道上，一根长为的细绳一端固定质量为的球A，细绳的另一端固定在小车D上，另一根长为的细绳一端固定质量为的球B，另一端固定在O点，两细绳自由下垂时两小球正好相切，且两球心在同一水平高度上。现将球B拉至细绳处于水平伸长状态后释放，设A、B发生碰撞时无机械能损失，重力加速度为g取。求：
（1）球B在最低点时的速度的大小；
（2）碰撞结束瞬间球A的速度的大小；
（3）碰撞结束后球A上升的最大高度h。
【答案】（1）6m/s；（2）8m/s；（3）0.64m
【解析】
【详解】（1）球B下摆的过程中机械能守恒，则有
解得
（2）球B与球A碰撞，A、B两球组成的系统动量守恒、机械能守恒，取水平向右为正方向，则有
联立解得
（3）球A上升时小车D随之向右运动，球A和小车D组成的系统水平方向动量守恒、机械能守恒，球A上升到最大高度时与小车D速度相同，则有:
联立解得
14. 如图所示，半径为的光滑弧形轨道AB竖直固定在水平面上，右侧固定一半径为的竖直光滑弧形轨道CD，弧CD所对应的圆心角为60°，，质量为的物体由A点的正上方高度由静止释放，经过一段时间物体由D点离开弧形轨道．已知物体与BC段的动摩擦因数为，重力加速度g取。
（1）求物体刚到B点和刚过C点瞬间对圆弧轨道的压力之比；
（2）求物体的落地点到D点的水平距离（结果可带根号）；
（3）若物体离开D点瞬间对物体施加一水平向右的恒力，求物体落地前的最小动能（结果保留小数点后两位）．
【答案】（1）；（2）；（3）1.56J
【解析】
【详解】（1）物块从开始下落到到达B点时由动能定理
在B点时
解得
FNB=20N
从B点到C点时由动能定理
解得
在C点时
解得
可得物体刚到B点和刚过C点瞬间对圆弧轨道的压力之比
（2）从C点到D点，由机械能守恒定律
解得
物块落地时
解得
t=1s
则物体的落地点到D点的水平距离
（3）恒力F与mg的合力为
方向与竖直方向夹角为30°；
vD在垂直于F合方向的分量为
当vD在平行于F合方向的分速度减为零时物体动能最小，则最小动能为
15. 如图所示，在第一象限中有一匀强磁场（图中未画出），一带正电的粒子（不计重力）从y轴上A点沿x轴正向以初速度进入匀强磁场区域，A点坐标为，从x轴上的C点出磁场并进入第四象限的匀强电场区域，方向与x轴负向成60°角。粒子经过此电场区域后恰好垂直于y轴进入第三象限的电、磁场区域，它们的宽度都为L，其中磁感应强度为，电场强度为，粒子的质量为m、电荷量为q，虚线边界有电场。求：
（1）第一象限中匀强磁场的磁感应强度的大小和方向；
（2）粒子刚进入第三象限中的第二个磁场区域时的速度大小；
（3）整个运动过程中，粒子距离y轴最远的水平距离。
【答案】（1），方向垂直于纸面向里；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由几何关系得
解得
方向垂直于纸面向里；
（2）设粒子刚进入第四象限磁场时的速度为，则
由几何关系，粒子出磁场时与水平方向的夹角为30°，则粒子刚进入电场区域时水平方向的速度为
竖直方向的速度为
粒子刚进入第三象限中的第二个磁场区域时的速度大小为
（3）方法一：设粒子在第三象限运动过程中，从右向左在第n层磁场中运动速度为，轨道半径为，则有
则
粒子进入第n层电场时，速度方向与水平方向的夹角为，从第n层电场左边界穿出时速度方向与水平方向的夹角为，粒子在电场中运动时，垂直电场线方向的速度分量不变，有
解得
可知、、、……是一组等差数列，公差为L，可得
将代入，得
由于
则
由于，且为整数，故n的最大值为4，此时
即粒子在第5层磁场中达到轨迹最左端，此时速度竖直向下，几何关系得轨迹最左端距离第5层磁场右边界距离为
综上，轨迹最左端离y轴的水平距离为
（3）方法二：设在第n个磁场中最远，则
由动量定理
由能量关系
则
解得
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。回答非选择题时，将答案写在答题卡的相应位置上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一。单选题（共6小题，每题4分，共24分）
1. 2023年7月10日，经国际天文学联合会小行星命名委员会批准，中国科学院紫金山天文台发现的国际编号为381323号的小行星被命名为“樊锦诗星”。如图所示，“樊锦诗星”绕日运行的椭圆轨道面与地球圆轨道面不共面，轨道半长轴为3.18天文单位（日地距离为1天文单位），远日点到太阳中心距离为4.86天文单位，若只考虑太阳对行星的引力，下列说法正确的是（ ）
A. “樊锦诗星”绕太阳一圈大约需要3.18年
B. “樊锦诗星”在远日点的速度大小与地球的公转速度大小之比小于
C. “樊锦诗星”在远日点的加速度与地球的加速度大小之比为
D. “樊锦诗星”在远、近日点的速度大小之比为
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据开普勒第三定律有
解得
故A错误；
B．对地球，根据万有引力提供向心力
可得
“樊锦诗星”在远日点的速度
所以
故B正确；
C．根据牛顿第二定律
所以
可知“樊锦诗星”在远日点的加速度与地球的加速度大小之比为，故C错误；
D．轨道半长轴为3.18天文单位，远日点到太阳中心距离为4.86天文单位，则近日点到太阳中心距离为1.5天文单位，对于“樊锦诗星”在远日点和近日点附近很小一段时间内的运动，根据开普勒第二定律有
故D错误。
故选B。
2. 2024年2月24日晚某市举办了元宵烟火晚会，为完成拍摄任务，摄影组采用了无人机全程拍摄，无人机在地面上由静止开始竖直起飞。经历匀加速、匀速及匀减速三个运动过程，后悬停在距离地面某一高度处。其速度v随时间t变化的关系如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 匀速运动阶段的位移大小
B. 匀加速阶段和匀减速阶段的加速度大小之比
C. 悬停处距离地面的高度
D. 匀加速阶段和匀减速阶段的平均速度之比
【答案】B
【解析】
【详解】A．图像与坐标轴围成的面积代表位移，则匀速运动阶段的位移大小为
m=50m
故A错误；
B．图像的斜率代表加速度，则匀加速阶段和匀减速阶段的加速度大小之比为
3：2
故B正确；
C．悬停处距离地面的高度
m=100m
故C错误；
D．根据平均速度公式
可知匀加速阶段和匀减速阶段的平均速度之比为1：1，故D错误；
故选B。
3. 如图所示，倾角为斜面体固定在水平面上，小球在斜面底端正上方以速度向右水平抛出，同时，小球在斜面顶端以速度向左水平抛出，两球抛出点在同一水平线上，结果两球恰好落在斜面上的同一点，且球落到斜面上时速度刚好与斜面垂直，不计小球的大小，，。则等于（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】小球A垂直打在斜面上，如图所示：
根据几何关系可得
对于小球B
联立得
=
故选D。
4. 科学史上，有一项发现的核反应方程是。如图，让核和X核从S点沿图示垂直于磁场的方向进入有界匀强磁场区域，若仅考虑磁场对核的洛伦兹力，则在磁场中（ ）
A. 核和X核的径迹均在Ⅰ区
B. 核的径迹在Ⅱ区，X核的径迹在Ⅰ区
C. 核和X核运动的半径之比一定为17:8
D. 核和X核运动的周期之比一定为17:8
【答案】D
【解析】
【详解】AB．核反应前后质量数和电荷数守恒，所以X为质子，根据左手定则可知，在S点两粒子均受到竖直向下的洛伦兹力，其径迹均在Ⅱ区，故AB错误；
C．根据洛伦兹力提供向心力有
所以
由于两粒子的速度大小未知，所以不能确定半径大小关系，故C错误；
D．粒子运动的周期为
所以运动的周期之比一定为17:8，故D正确。
故选D。
5. 我们常用支架与底板垂直的两轮手推车搬运货物。如图甲所示，将质量为m的货物平放在手推车底板上，此时底板水平；缓慢压下把手直至底板与水平面间的夹角为60°。不计货物与支架及底板间的摩擦，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 当底板与水平面间的夹角为30°时，底板对货物的支持力为
B. 当底板与水平面间的夹角为30°时，支架对货物的支持力为
C. 压下把手的过程中，底板对货物的支持力一直增大
D. 压下把手的过程中，支架对货物的支持力一直减小
【答案】A
【解析】
【详解】AB．当底板与水平面间的夹角为时，受力分析如图
由平衡条件可得
解得底板对货物的支持力
支架对货物的支持力
A正确，B错误；
CD．压下把手的过程中，货物的受力情况如图
由图可知，底板对货物的支持力一直减小，支架对货物的支持力一直增大，CD错误。
故选A。
6. 如图甲所示，物块A、B的质量分别是和，用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙相接触。另有一物块C在t=0时刻以一定速度向右运动，在t=4s时与物块A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，物块C的v—t图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 物块B离开墙壁前，弹簧的最大弹性势能为72J
B. 4s到12s的时间内，墙壁对物块B的冲量大小为24N·s
C. 物块B离开墙壁后，弹簧的最大弹性势能为18J
D. 物块B离开墙壁后，物块B的最大速度为2m/s
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．由图知，C与A碰前速度为，碰后速度为，C与A碰撞过程动量守恒，以C的初速度方向为正方向，由动量守恒定律
解得
当C与A速度为0时，弹性势能最大
A错误；
B．由图知，12s末A和C的速度为，4s到12s过程中墙壁对物体B的冲量大小等于弹簧对物体B的冲量大小，也等于弹簧对A和C整体的冲量大小，墙对B的冲量为
解得
方向向左
B正确；
C．物块B刚离时，由机械能守恒定律可得，AC向左运动的速度大小为3m/s，开物块B离开墙壁后，A、B、C三者共速时弹性势能最大，则有
联立解得
C错误；
D．物块B刚离时，由机械能守恒定律可得，AC向左运动的速度大小为3m/s，物块B离开墙壁后，系统动量守恒、机械能守恒，当弹簧再次恢复原长时，物体B的速度最大，则有
代入数据解得
物块B的最大速度为4m/s， D错误。
故选B。
二。多选题（共4小题，每题5分，共20分。每题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分）
7. 如图所示是磁吸基座无线充电器，当送电线圈通入的交流电源后，手机上的受电线圈产生感应电流，手机即进入“无线超充模式”。若手机“超充模式”下的充电电压为20V，充电电流为5A，充电基座送电线圈接有理想电流表，受电线圈接有电阻，线圈电阻不计且充电过程中不计一切能量损失，则（ ）
A. 电流表的示数为0.5A
B. 此无线充电器耗电功率是100W
C. 送电线圈与受电线圈的匝数比为
D. 若此手机的电池容量为5000mAh，则超充模式下的充电时间为75分钟
【答案】AC
【解析】
【详解】C．根据原副线圈的电压与匝数的关系可得
代入数据解得
即送电线圈与受电线圈的匝数之比为10:1，故C正确；
A．由匝数比可知原线圈电流应为
即电流表的示数为0.5A，故A正确；
B．充电器消耗的总功率为
故B错误；
D．由容量单位可知，手机充电时间为电池容量与充电电流的比值，即
故D错误。
故选AC。
8. 图示为某一种减震垫，上面布满了圆柱状薄膜气泡，每个气泡内均充满一定质量的理想气体。当平板状物品平放在气泡上时，气泡被压缩。假设在压缩过程中，气泡内气体温度保持不变。下列说法正确的是（ ）
A. 压缩后气泡内气体的压强变大B. 压缩过程气泡内气体对外做正功
C. 压缩过程气泡内气体吸收热量D. 压缩过程气泡内气体的内能不变
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由理想气体状态方程可知压缩过程中气泡内气体温度保持不变，体积变小，则气泡内气体的压强变大，故A正确；
B．压缩过程气泡内气体对外做负功，故B错误；
CD．压缩过程中气泡内气体温度保持不变，则
体积变小，则
由热力学第一定律可知
压缩过程气泡内气体放出热量，故C错误，D正确。
故选AD。
9. 如图，容积为的汽缸竖直放置，导热良好，右上端有一阀门连接抽气孔。汽缸内有一活塞，初始时位于汽缸底部高度处，下方密封有一定质量、温度为的理想气体。现将活塞上方缓慢抽至真空并关闭阀门，然后缓慢加热活塞下方气体。已知大气压强为，活塞产生的压强为，活塞体积不计，忽略活塞与汽缸之间摩擦。则在加热过程中（ ）
A. 开始时，活塞下方体积为
B. 温度从升至，气体对外做功为
C. 温度升至时，气体压强为
D. 温度升至时，气体压强为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由于初始时位于汽缸底部高度处，则初始时，活塞下方体积为，由于大气压强为，活塞产生的压强为，则初始时，气体的压强
将活塞上方缓慢抽至真空并关闭阀门过程，末状态气体的压强为，根据玻意耳定律有
解得
即加热开始时，活塞下方体积为，故A正确；
B．若活塞上方缓慢抽至真空并关闭阀门之后缓慢加热，活塞恰好到达气缸顶部，与顶部没有相互作用的弹力，气体压强始终为，此时，根据盖吕萨克定律有
解得
可知，温度从升至过程，活塞没有到达顶部，气体做等压变化，则有
解得
则温度从升至，气体对外做功为
故B错误；
C．结合上述可知，温度升至时，活塞恰好到达气缸顶部，与顶部没有相互作用的弹力，气体压强为，故C错误；
D．结合上述可知，温度升至时，活塞已经到达气缸顶部，与顶部有相互作用的弹力，温度由升高至过程为等容过程， 根据查理定律有
解得
故D正确。
故选AD。
10. 如图是一种简化的电磁弹射模型，直流电源的电动势为E，电容器的电容为C，两条相距L的固定光滑导轨，水平放置于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中。现将一质量为m，电阻为R的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内处于静止状态，并与两导轨接触良好。先将开关K置于a让电容器充电，充电结束后，再将K置于b，金属滑块会在电磁力的驱动下加速运动，达到最大速度后滑离轨道。不计导轨和电路其他部分的电阻，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 金属滑块匀速时电容器极板电荷量为零
B. 金属滑块匀速时轨道M电势高于轨道N
C. 金属滑块从开始运动到滑离轨道的整个过程中流过它的电荷量为
D. 金属滑块从开始运动到滑离轨道的整个过程中电容器消耗的电能为
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．金属滑块运动后，切割磁感线产生电动势，当电容器电压与滑块切割磁感线产生电动势相等时速度达到最大；由可知，金属滑块匀速时电容器极板电荷量不为零，金属滑块匀速时轨道M电势高于轨道N，故A错误，B正确；
C．设金属滑块加速运动到最大速度时两端电压为U，电容器放电过程中的电荷量变化为，放电时间为，流过金属滑块的平均电流为I，在金属块滑动过程中，由动量定理得
由电流的定义可得
由电容定义式可得
金属滑块运动后速度最大时，根据法拉第电磁感应定律可得
解得
故C正确；
D．金属滑块从开始运动到滑离轨道的整个过程中电容器消耗的电能为
故D错误。
故选BC。
三。填空题（共2小题，共16分）
11. 某实验小组用力传感器和光电门等器材设计实验，探究向心力与线速度的关系。实验装置如图甲所示，半径为的半圆弧体固定在水平面上，在圆弧的最低点的小凹槽里安装一个力传感器（与圆弧面平滑相接），用来测量小球运动到圆弧最低点时对半圆弧体的压力大小，圆弧最低点的侧面安装光电门，可以记录小球经过圆弧最低点时的挡光时间。已知小球的质量为m，重力加速度的大小为g。
（1）实验前先用游标卡尺测出小球的直径，示数如图乙所示，则小球的直径_________。
（2）将小球在圆弧面上某一位置由静止释放，记录力传感器的示数和小球的挡光时间，则小球经过最低点时小球的线速度大小_________（用表示）。
（3）改变小球在圆弧上的释放位置，多次实验测得小球的挡光时间及力传感器的示数，为了能直观地研究实验规律，作_________图像（选填“”“”“”或“”，如果图像是一条倾斜的直线，图像与纵轴的截距为_________，图像的斜率为_________（以上两空均用题目给出的物理量的字母表示），则表明向心力与线速度的平方成正比。
【答案】 ①. 6.70 ②. ③. ④. ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以小球的直径为
（2）[2]小球经过最低点时的速度大小
（3）[3]由向心力公式可得
整理得
即为了能直观地研究实验规律需作图像。
[4][5]如果图像是一条倾斜的直线，图像与纵轴的截距为，图像的斜率为，则则表明向心力与线速度的平方成正比。
12. 为测量一段粗细均匀的电阻丝的阻值，某学生小组设计如下实验。
（1）先用欧姆表粗测该电阻丝的阻值，选用的欧姆档为“”，测量结果如图（a）所示，则电阻丝的阻值为______。
为了更精确测量电阻丝阻值大小，设计图（b）所示电路。
所用实验器材有：
电源（电动势0~4.5V可调，内阻不计）、标准电池（电动势1.0186V）、灵敏电流计G（阻值约）、电流表（量程0~200mA，内阻不计）、定值电阻、可变电阻（阻值）、探针（一端连灵敏电流计，另一端连电阻丝）、米尺、开关和、导线若干。
（2）实验步骤如下：
①首先将调至较小，闭合开关；
②将探针置于电阻丝中间位置附近，调至最大值。试触开关，观察灵敏电流计指针偏转情况。如果指针偏转，则改变大小或探针的位置，反复调节直到灵敏电流计的示数为0。此时______，______。（填“＞”、“＝”或“＜”）；
③当灵敏电流计中通以d向c方向的电流时，指针会向右偏转。若某次测量时，指针向左偏转，则要调______（填“大”或“小”），或者将探针向______（填“左”或“右”）滑动；
④某次测量时，灵敏电流计的示数为0，电流表示数为100mA，此时测得探针到电阻丝a端的长度为53.0cm，电阻丝总长度为100.0cm，则电阻丝的阻值为______（保留3位有效数字）。
【答案】（1）19.9
（2） ①. = ②. = ③. 调小 ④. 左 ⑤. 19.2
【解析】
【小问1详解】
选用的欧姆档为“×1Ω”，则电阻为19.9Ω；
【小问2详解】
②[1][2]调节直到灵敏电流计的示数为0，则c、d两点电势差为0，可知此时=，=。
③[3] [4]当灵敏电流计中通以d向c方向的电流时，指针会向右偏转。若某次测量时，指针向左偏转，说明有从c向d方向的电流，则c端电势较高，要调小，或者将探针向左滑动，从而减小c端电势；
④[5] 某次测量时，灵敏电流计的示数为0，电流表示数为100mA，此时测得探针到电阻丝a端的长度为53.0cm，电阻丝总长度为100.0cm，根据题意可知，电阻丝的阻值为
四、计算题（共3小题，共40分）
13. 如图所示，质量为的小车D静止在水平光滑轨道上，一根长为的细绳一端固定质量为的球A，细绳的另一端固定在小车D上，另一根长为的细绳一端固定质量为的球B，另一端固定在O点，两细绳自由下垂时两小球正好相切，且两球心在同一水平高度上。现将球B拉至细绳处于水平伸长状态后释放，设A、B发生碰撞时无机械能损失，重力加速度为g取。求：
（1）球B在最低点时的速度的大小；
（2）碰撞结束瞬间球A的速度的大小；
（3）碰撞结束后球A上升的最大高度h。
【答案】（1）6m/s；（2）8m/s；（3）0.64m
【解析】
【详解】（1）球B下摆的过程中机械能守恒，则有
解得
（2）球B与球A碰撞，A、B两球组成的系统动量守恒、机械能守恒，取水平向右为正方向，则有
联立解得
（3）球A上升时小车D随之向右运动，球A和小车D组成的系统水平方向动量守恒、机械能守恒，球A上升到最大高度时与小车D速度相同，则有:
联立解得
14. 如图所示，半径为的光滑弧形轨道AB竖直固定在水平面上，右侧固定一半径为的竖直光滑弧形轨道CD，弧CD所对应的圆心角为60°，，质量为的物体由A点的正上方高度由静止释放，经过一段时间物体由D点离开弧形轨道．已知物体与BC段的动摩擦因数为，重力加速度g取。
（1）求物体刚到B点和刚过C点瞬间对圆弧轨道的压力之比；
（2）求物体的落地点到D点的水平距离（结果可带根号）；
（3）若物体离开D点瞬间对物体施加一水平向右的恒力，求物体落地前的最小动能（结果保留小数点后两位）．
【答案】（1）；（2）；（3）1.56J
【解析】
【详解】（1）物块从开始下落到到达B点时由动能定理
在B点时
解得
FNB=20N
从B点到C点时由动能定理
解得
在C点时
解得
可得物体刚到B点和刚过C点瞬间对圆弧轨道的压力之比
（2）从C点到D点，由机械能守恒定律
解得
物块落地时
解得
t=1s
则物体的落地点到D点的水平距离
（3）恒力F与mg的合力为
方向与竖直方向夹角为30°；
vD在垂直于F合方向的分量为
当vD在平行于F合方向的分速度减为零时物体动能最小，则最小动能为
15. 如图所示，在第一象限中有一匀强磁场（图中未画出），一带正电的粒子（不计重力）从y轴上A点沿x轴正向以初速度进入匀强磁场区域，A点坐标为，从x轴上的C点出磁场并进入第四象限的匀强电场区域，方向与x轴负向成60°角。粒子经过此电场区域后恰好垂直于y轴进入第三象限的电、磁场区域，它们的宽度都为L，其中磁感应强度为，电场强度为，粒子的质量为m、电荷量为q，虚线边界有电场。求：
（1）第一象限中匀强磁场的磁感应强度的大小和方向；
（2）粒子刚进入第三象限中的第二个磁场区域时的速度大小；
（3）整个运动过程中，粒子距离y轴最远的水平距离。
【答案】（1），方向垂直于纸面向里；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由几何关系得
解得
方向垂直于纸面向里；
（2）设粒子刚进入第四象限磁场时的速度为，则
由几何关系，粒子出磁场时与水平方向的夹角为30°，则粒子刚进入电场区域时水平方向的速度为
竖直方向的速度为
粒子刚进入第三象限中的第二个磁场区域时的速度大小为
（3）方法一：设粒子在第三象限运动过程中，从右向左在第n层磁场中运动速度为，轨道半径为，则有
则
粒子进入第n层电场时，速度方向与水平方向的夹角为，从第n层电场左边界穿出时速度方向与水平方向的夹角为，粒子在电场中运动时，垂直电场线方向的速度分量不变，有
解得
可知、、、……是一组等差数列，公差为L，可得
将代入，得
由于
则
由于，且为整数，故n的最大值为4，此时
即粒子在第5层磁场中达到轨迹最左端，此时速度竖直向下，几何关系得轨迹最左端距离第5层磁场右边界距离为
综上，轨迹最左端离y轴的水平距离为
（3）方法二：设在第n个磁场中最远，则
由动量定理
由能量关系
则
解得
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