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2024届广东省梅州市高三二模物理试题（原卷版+解析版）
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注意事项：
1．答卷前，考生务必用2B铅笔在“考生号”处填涂考生号。用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己所在的县（市、区）、学校、班级以及自己的姓名和考生号、试室号、座位号填写在答题卡上．用2B铅笔将试卷类型（A）填涂在答题卡相应位置上。
2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液，不按以上要求作答的答案无效。
4．考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。
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，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分。）
1. 生产芯片的工具是紫外光刻机，目前有DUV和EUV两种。DUV光刻机使用的是深紫外线，其波长为193nm。EUV光刻机使用的是极紫外线，其波长是13.5nm。现用两种紫外线分别照射同一块锌板，下列说法正确的是（ ）
A. 深紫外线光子的能量小于极紫外线光子的能量
B. 用紫外线照射锌板，紫外线辐射强度必须足够大才能发生光电效应
C. 发生光电效应时，验电器和锌板总是带等量异种电荷
D. 发生光电效应时，深紫外线照射锌板产生的光电子动能，一定小于极紫外线照射锌板产生的光电子动能
【答案】A
【解析】
【详解】A．极紫外线波长小于深紫外线，根据
可知深紫外线光子的能量小于极紫外线光子的能量，故A正确；
B．用紫外线照射锌板，能不能发生光电效应与辐射强度无关，只要紫外线的频率大于锌板的极限频率即可发生光电效应，故B错误；
C．发生光电效应时，电子从锌板上飞出，锌板带正电，验电器与锌板相连，箔片张开，验电器也带正电，故C错误；
D．根据公式
由于深紫外线频率小于极紫外线的频率，发生光电效应时，深紫外线照射锌板产生的光电子最大初动能一定小于极紫外线照射锌板产生的光电子最大初动能，但不是深紫外线照射锌板产生的光电子动能都一定小于极紫外线照射锌板产生的光电子动能，故D错误。
故选A。
2. 2024年1月18日1时46分，天舟七号货运飞船成功对接于空间站（离地面高度约为400km）天和核心舱后向端口。天舟七号货运飞船装载了航天员在轨驻留消耗品、推进剂、应用实（试）验装置等物资，并为神舟十七号航天员乘组送去龙年春节的“年货”。下列说法正确的是（ ）
A. 为实现成功对接，天舟七号在与空间站同一轨道上需要加速靠近天和核心舱
B. 天舟七号与空间站的组合体在轨道上运行速度大于7.9km/s
C. 天舟七号与空间站的组合体在轨道上运行周期比同步卫星的周期大
D. 天舟七号与空间站的组合体在轨道上稳定运行时，“年货”处于完全失重
【答案】D
【解析】
【详解】A．为实现成功对接，需点火加速做离心运动从较低轨道进入较高的轨道，故A错误；
B．由万有引力提供向心力
得
可知空间站的轨道半径大于地球的半径，所以天舟七号与空间站的组合体在轨道上运行速度小于7.9km/s，故B错误；
C．由万有引力提供向心力
得
可知空间站的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，得空间站的周期小于地球同步卫星的周期，故C错误；
D．天舟七号与空间站的组合体在轨道上稳定运行时，因为万有引力充当做圆周运动的向心力，可知空间站内物体处于完全失重状态，故D正确。
故选D。
3. 如图，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往水球中央注入空气，形成了一个明亮的气泡。若入射光在气泡表面的点恰好发生全反射，反射角为，光在真空中传播速度为，则（ ）
A. 光从空气进入水球，波长变短B. 光从空气进入水球，频率变大
C. 水的折射率D. 光在水球中的传播速度
【答案】A
【解析】
【详解】AB．光从空气进入水球，频率不变，波速减小，则波长变短，选项A正确，B错误；
C．入射光在气泡表面的点恰好发生全反射，则水的折射率
选项C错误；
D．光在水球中传播速度
选项D错误。
故选A
4. 1932年，美国物理学家安德森利用放在匀强磁场中的云室来研究某种宇宙线粒子——正电子，并在云室中加入一块厚约6mm的铅板，借以减慢粒子的速度。当该粒子通过云室内的匀强磁场时，拍下粒子径迹的照片，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 粒子是由下向上穿过铅板的
B. 粒子穿过铅板后在磁场中做圆周运动的周期变小
C. 粒子穿过铅板后在磁场中偏转的轨迹半径会变小
D. 该匀强磁场的磁感应强度方向为垂直纸面向外
【答案】C
【解析】
【详解】A．粒子穿过铅板后速度减小，粒子在磁场中运动半径减小，由图可知正电子从上向下穿过铅板。故A错误；
B．根据洛伦兹力提供向心力
其中
可得
故粒子穿过铅板后在磁场中做圆周运动的周期不变。故B错误；
C．根据牛顿第二定律
解得
粒子穿过铅板后速度减小，因此在磁场中做圆周运动的半径减小。故C正确；
D．由左手定则可知，磁场的方向垂直纸面向里。故D错误。
故选C。
5. 如图为日常生活中常见的电子打火灶点火装置原理图。将3V直流电压通过转换器转换为正弦交变电压u8sin100t（V），再将其加在匝数比n1∶n21∶1000的理想变压器的原线圈上，副线圈两端就可获得高压引发电火花点燃燃气。下列说法正确的是（ ）
A. 放电针之间电压最高可达8000V
B. 放电针之间电压最高可达8000V
C. 正弦交变电压的频率为5Hz
D. 原线圈两端所接交流电压表的读数为8V
【答案】A
【解析】
【详解】AB．根据
由于原线圈电压的最大值为8V，因此副线圈电压的最大值为8000V，即放电针之间电压最高可达，A正确，B错误；
C．正弦交流电的角速度为，所以交流电的频率为
50Hz
C错误；
D．电压表的读数为交流电的有效值，因此原线圈两端所接交流电压表的读数为，D错误。
故选A
6. 明代宋应星在《天工开物》一书中描述了测量弓力的方法：“以足踏弦就地，秤钧搭挂弓腰，弦满之时，推移秤锤所压，则知多少。”如图所示，假设弓满时，弓弦弯曲的夹角为，秤钩与弦之间的摩擦不计，弓弦的拉力即弓力，满弓时秤钩的拉力大小为，则下列说法正确的是（ ）
A. F一定，越小，弓力越大
B. 一定，弓力越大，越小
C. 弓力一定，越大，越大
D. 一定，越大，弓力越大
【答案】D
【解析】
【详解】假设弓弦的拉力为T，由受力分析可知
则可知F一定，越小，T越小即弓力越小；一定，弓力越大即T越大，F越大；弓力一定即T一定，越大，越小；一定，越大，T越大即弓力越大。故ABC错误，D正确。
故选D。
7. 轿车的悬挂系统是由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成的支持系统。某型号轿车的“车身—悬挂系统”振动的固有周期是，这辆汽车匀速通过某路口的条状减速带，如图所示，已知相邻两条减速带间的距离为，该车经过该减速带过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 当轿车以的速度通过减速带时，车身上下颠簸得最剧烈
B. 轿车通过减速带的速度越小，车身上下振动的幅度也越小
C. 轿车通过减速带的速度越大，车身上下颠簸得越剧烈
D. 该轿车以任意速度通过减速带时，车身上下振动的频率都等于，与车速无关
【答案】A
【解析】
【详解】A．当轿车以的速度通过减速带时，车身因过减速带而产生的受迫振动的周期为
与“车身—悬挂系统”振动的固有周期相等，故此时车身会产生共振现象，颠簸得最剧烈，故A正确；
BC．因过减速带使车身上下振动的频率与车身系统的固有频率越接近，车身上下振动的幅度越大越剧烈，所以当轿车通过减速带的速度越小，车身上下振动的幅度不一定越小，速度越大时，车身上下颠簸得也不一定越剧烈，BC错误；
D．受迫振动的物体的振动频率等于驱动力的频率，故该轿车以任意速度通过减速带时，车身上下振动的频率不都等于，与车速有关，故D错误。
故选A。
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8. 今年贵州“村超”（乡村足球超级联赛）在全网爆火。某运动员在离球门正前方水平距离处头球攻门，足球在高处被水平顶出，顶出时速度垂直球门，并恰好落在球门线上。足球视为质点，不计空气阻力，g取，则此过程（ ）
A. 球的运动时间为
B. 球的水平初速度大小为
C. 球落地前瞬间竖直方向的分速度大小为
D. 球落地前瞬间速度方向与水平地面的夹角为45°
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据平抛运动公式，有
代入数据解得
t=0.6s
故A错误；
B．在水平方向上，有
代入数据解得球的水平初速度大小为
故B正确；
C．根据
可得球落地前瞬间竖直方向的分速度大小为
故C正确；
D．落地时速度与水平方向夹角正切
所以θ不是45度，故D错误。
故选BC。
9. 计算机键盘每个按键下有块小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块小的固定金属片，两片金属片组成一个小电容器且电压保持不变．如图所示，键盘连着正在工作的计算机，按下“?”键过程中，按键金属片间组成的电容器（ ）
A. 电容变小B. 金属片间的场强变大
C. 电荷量增大D. 处于放电状态
【答案】BC
【解析】
【详解】按下“?”键过程中，按键金属片间组成的电容器两极板间距d减小，根据
可知电容C变大，因两板电压U一定，根据
可知，电容器带电量增大，电容器处于充电状态，此时根据
可知金属片间的场强E变大。
故选BC。
10. 蹦极（Bungee Jumping），也叫机索跳，是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。为了研究运动员下落速度与下落距离的关系在运动员身上装好传感器，让其从静止开始竖直下落，得到如图所示的v2—h图像。运动员及其所携带装备的总质量为60kg，弹性绳原长为10m，忽略空气阻力，弹性绳上的弹力遵循胡克定律。以下说法正确的是（ ）
A. 弹性绳的劲度系数为120N/m
B. 运动员在下落过程中先失重再超重
C. 运动员在最低点处加速度大小为10m/s2
D. 运动员在速度最大处绳子的弹性势能为1500J
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．当运动员速度最大时，重力等于弹力，则此时弹性绳伸长5m，弹力
F=mg=600N
则弹性绳的劲度系数为
选项A正确；
B．运动员在下落过程中，先向下加速，后向下减速，则先失重再超重，选项B正确；
C．运动员在最低点处弹性绳伸长了15m，则此时的加速度大小为
选项C错误；
D．运动员在速度最大处绳子的弹性势能为
选项D正确；
故选ABD。
三、实验题（本大题共2小题，16分。）
11. 疫情期间“停课不停学”，小明同学在家用如图（a）所示的实验装置测量一轻质弹簧劲度系数k。已知图中所给小球的质量为m，水平轨道可视为光滑，B处装有光电门，可测量小球经过光电门的时间。下面是小明进行的一次实验：
（1）用游标卡尺测量小球的直径d如图（b）所示，记录小球的直径d=___________cm；
（2）将弹簧左端固定在挡板上；让小球与弹簧接触并压缩弹簧，记录压缩量x；
（3）由静止释放小球，测得小球通过光电门的时间t，则小球离开弹簧的速度v=___________；若已知弹簧弹性势能，k为劲度系数，x为形变量。则根据实验步骤中测得的物理量，可得k=___________。（用题中的m、d、x、t表示）
【答案】 ①. 1.14 ②. ③.
【解析】
【详解】（1）[1]该游标卡尺的分度值为0.1mm，小球的直径为
（3）[2][3] 小球离开弹簧的速度
由题知水平轨道光滑，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，因此有
即
可解得弹簧的劲度系数
12. 废旧电池可以做工业处理，一般的方法就是热处理，通过将电池置于高温环境，汞和其他有毒成分会蒸发，这样既可以将电池无毒化，又可以将金属成分进行回收．某兴趣小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图甲所示电路，所用器材如下：
A．电压表（量程0~1.0V，内阻15kΩ） B．电阻45kΩ C．电阻100Ω
D．电流表（量程0~0.6A） E．电阻箱（阻值0~9999Ω）
F．干电池两节（约3V） G．开关一个和导线若干
（1）根据图甲，完成图乙中的实物图连线____________，且图乙中有一处明显错误，请指出并提出简单易行的解决方案____________．
（2）选择定值电阻____________（选填“B”或“C”）接入电路，调节电阻箱，此时电压表示数为0.4V，电流表示数为0.6A．
（3）再次调节电阻箱，电压表示数为0.5V，电流表示数为0.4A，则两节干电池的电动势为____________V，内阻为____________Ω（结果保留两位有效数字）
【答案】（1） ①. 见解析 ②. 电池装反了，再反过来装
（2）B （3） ①. 2.8 ②. 2.0
【解析】
【小问1详解】
[1]根据图甲，完成图乙中的实物图连线如下
[2]电流应从正接线柱进入电流表，所以可知电池装反了，应再反过来装。
【小问2详解】
由于电压表的量程偏小，应该改装成比3V稍大的量程，由欧姆定律有
故选择定值电阻B。
【小问3详解】
由闭合电路欧姆定律有
代入数据得
也有
代入数据得
联立解得
四、解答题（本大题共3小题，共38分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）
13. 大型庆典活动中，经常放飞气球，某次活动使用的气球为氦气球，每个气球需要充入氦气10L，充气后压强等于一个标准大气压，地面附近空气温度为27℃、压强为1.0×105Pa。
（1）用一个体积为50L、压强为2.0×107Pa的氦气罐给气球充气（认为充气前后气球和氦气罐温度都与环境温度一致，不发生变化），在忽略漏气损耗的情况下，这样的1个氦气罐可以充满多少个氦气球；
（2）本次活动使用的气球由可降解材料制成，当气球体积膨胀到15L时会发生爆炸。已知高度每升高1000m，空气温度下降6℃，若一个气球在刚好上升到2000m时发生爆炸（气球上升过程中没有漏气），则此时2000m高处大气压强为多少。
【答案】（1）995个；（2）6.4×104 Pa
【解析】
【详解】氦气罐体积为
V＝50L
压强
p＝2.0×107Pa
每个气球充满气的体积
V0＝10L
压强
p0＝1.0×105Pa
由玻意耳定律可得
pV＝p0（nV0＋V）
可得
n＝995
所以每个氦气罐可以充满995个气球。
（2）在地面
V0＝10L
压强
p0＝1.0×105Pa
温度为
T0＝300K
到达2000m高空时
V1＝15L
温度为
T1＝288K
由理想气体状态方程
＝
解得
p1＝6.4×104Pa
14. 饭卡是学校等单位最常用的辅助支付手段，其内部主要部分是一个多匝线圈，当刷卡机发出电磁信号时，置于刷卡机上的饭卡线圈的磁通量发生变化，发生电磁感应，产生电信号，其原理可简化为如图所示。设线圈的匝数为1000匝，每匝线圈面积均为，线圈的总电阻为，线圈连接一电阻，其余部分电阻不计。线圈处磁场的方向不变，其大小按如图所示的规律变化，（垂直纸面向里为正），
（1）请你判定0~0.1s时间内，流经电阻R的电流方向
（2）求0~0.1s时间内，电阻R产生的焦耳热；
（3）求0.1~0.4s时间内，通过电阻R的电荷量。
【答案】（1）从上到下；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据楞次定律“增反减同”可知0~0.1s时间内，流经电阻R的电流方向从上到下；
（2）由法拉第电磁感应定律有
0～0.1s时间内线圈产生的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律，则有
根据焦耳定律，可得0～0.1s时间内，电阻R产生的焦耳热为
（3）0.1～0.4s时间内，根据法拉第电磁感应定律有
根据闭合电路欧姆定律有
则通过电阻R的电荷量为
结合图像可得
15. 图为某一食品厂生产流水线的一部分，AB是半径为R的光滑半圆轨道，产品2加工后以的速率从A点沿半圆轨道下滑，到达轨道最低点B处时，与静止在此处的产品1发生弹性碰撞（假设每一个产品的质量均为m），被碰后的产品1沿粗糙的水平轨道BC滑动，以的速度滑上运行速度为v的传送带CD。其中BC段为生产线中的杀菌平台，长度为4R，传送带的摩擦因数为，长度为14R，求：
（1）为了保证产品以最短的时间经过CD，则传送带的速度应满足什么条件？
（2）BC段杀菌平台的摩擦因数是多少？
（3）调整产品从A点出发的速度可以调整杀菌的时间，则产品既不脱轨又能滑上传送带的最长杀菌时间t是多少？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）若产品由到一直加速，则传送时间最短，设加速获得的最大速度为，由动能定理
解得
则传送带速度应满足
（2）产品2从A运动到的过程，由动能定理得
产品2和产品1发生弹性碰撞，由动量守恒
机械能守恒
解得
，
产品1进入杀菌平台后滑行到点前，由动能定理得
解得
（3）若要保证不脱轨，则产品在点最小速度满足
同第（2）问原理知，产品进入杀菌平台的最小速度
产品减速到0的距离为，由动能定理得
解得
滑行距离为，恰能到达传送带上，此时产品进入杀菌平台后杀菌时间最长，由动量定理得
解得
注意事项：
1．答卷前，考生务必用2B铅笔在“考生号”处填涂考生号。用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己所在的县（市、区）、学校、班级以及自己的姓名和考生号、试室号、座位号填写在答题卡上．用2B铅笔将试卷类型（A）填涂在答题卡相应位置上。
2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液，不按以上要求作答的答案无效。
4．考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。
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，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分。）
1. 生产芯片的工具是紫外光刻机，目前有DUV和EUV两种。DUV光刻机使用的是深紫外线，其波长为193nm。EUV光刻机使用的是极紫外线，其波长是13.5nm。现用两种紫外线分别照射同一块锌板，下列说法正确的是（ ）
A. 深紫外线光子的能量小于极紫外线光子的能量
B. 用紫外线照射锌板，紫外线辐射强度必须足够大才能发生光电效应
C. 发生光电效应时，验电器和锌板总是带等量异种电荷
D. 发生光电效应时，深紫外线照射锌板产生的光电子动能，一定小于极紫外线照射锌板产生的光电子动能
【答案】A
【解析】
【详解】A．极紫外线波长小于深紫外线，根据
可知深紫外线光子的能量小于极紫外线光子的能量，故A正确；
B．用紫外线照射锌板，能不能发生光电效应与辐射强度无关，只要紫外线的频率大于锌板的极限频率即可发生光电效应，故B错误；
C．发生光电效应时，电子从锌板上飞出，锌板带正电，验电器与锌板相连，箔片张开，验电器也带正电，故C错误；
D．根据公式
由于深紫外线频率小于极紫外线的频率，发生光电效应时，深紫外线照射锌板产生的光电子最大初动能一定小于极紫外线照射锌板产生的光电子最大初动能，但不是深紫外线照射锌板产生的光电子动能都一定小于极紫外线照射锌板产生的光电子动能，故D错误。
故选A。
2. 2024年1月18日1时46分，天舟七号货运飞船成功对接于空间站（离地面高度约为400km）天和核心舱后向端口。天舟七号货运飞船装载了航天员在轨驻留消耗品、推进剂、应用实（试）验装置等物资，并为神舟十七号航天员乘组送去龙年春节的“年货”。下列说法正确的是（ ）
A. 为实现成功对接，天舟七号在与空间站同一轨道上需要加速靠近天和核心舱
B. 天舟七号与空间站的组合体在轨道上运行速度大于7.9km/s
C. 天舟七号与空间站的组合体在轨道上运行周期比同步卫星的周期大
D. 天舟七号与空间站的组合体在轨道上稳定运行时，“年货”处于完全失重
【答案】D
【解析】
【详解】A．为实现成功对接，需点火加速做离心运动从较低轨道进入较高的轨道，故A错误；
B．由万有引力提供向心力
得
可知空间站的轨道半径大于地球的半径，所以天舟七号与空间站的组合体在轨道上运行速度小于7.9km/s，故B错误；
C．由万有引力提供向心力
得
可知空间站的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，得空间站的周期小于地球同步卫星的周期，故C错误；
D．天舟七号与空间站的组合体在轨道上稳定运行时，因为万有引力充当做圆周运动的向心力，可知空间站内物体处于完全失重状态，故D正确。
故选D。
3. 如图，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往水球中央注入空气，形成了一个明亮的气泡。若入射光在气泡表面的点恰好发生全反射，反射角为，光在真空中传播速度为，则（ ）
A. 光从空气进入水球，波长变短B. 光从空气进入水球，频率变大
C. 水的折射率D. 光在水球中的传播速度
【答案】A
【解析】
【详解】AB．光从空气进入水球，频率不变，波速减小，则波长变短，选项A正确，B错误；
C．入射光在气泡表面的点恰好发生全反射，则水的折射率
选项C错误；
D．光在水球中传播速度
选项D错误。
故选A
4. 1932年，美国物理学家安德森利用放在匀强磁场中的云室来研究某种宇宙线粒子——正电子，并在云室中加入一块厚约6mm的铅板，借以减慢粒子的速度。当该粒子通过云室内的匀强磁场时，拍下粒子径迹的照片，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 粒子是由下向上穿过铅板的
B. 粒子穿过铅板后在磁场中做圆周运动的周期变小
C. 粒子穿过铅板后在磁场中偏转的轨迹半径会变小
D. 该匀强磁场的磁感应强度方向为垂直纸面向外
【答案】C
【解析】
【详解】A．粒子穿过铅板后速度减小，粒子在磁场中运动半径减小，由图可知正电子从上向下穿过铅板。故A错误；
B．根据洛伦兹力提供向心力
其中
可得
故粒子穿过铅板后在磁场中做圆周运动的周期不变。故B错误；
C．根据牛顿第二定律
解得
粒子穿过铅板后速度减小，因此在磁场中做圆周运动的半径减小。故C正确；
D．由左手定则可知，磁场的方向垂直纸面向里。故D错误。
故选C。
5. 如图为日常生活中常见的电子打火灶点火装置原理图。将3V直流电压通过转换器转换为正弦交变电压u8sin100t（V），再将其加在匝数比n1∶n21∶1000的理想变压器的原线圈上，副线圈两端就可获得高压引发电火花点燃燃气。下列说法正确的是（ ）
A. 放电针之间电压最高可达8000V
B. 放电针之间电压最高可达8000V
C. 正弦交变电压的频率为5Hz
D. 原线圈两端所接交流电压表的读数为8V
【答案】A
【解析】
【详解】AB．根据
由于原线圈电压的最大值为8V，因此副线圈电压的最大值为8000V，即放电针之间电压最高可达，A正确，B错误；
C．正弦交流电的角速度为，所以交流电的频率为
50Hz
C错误；
D．电压表的读数为交流电的有效值，因此原线圈两端所接交流电压表的读数为，D错误。
故选A
6. 明代宋应星在《天工开物》一书中描述了测量弓力的方法：“以足踏弦就地，秤钧搭挂弓腰，弦满之时，推移秤锤所压，则知多少。”如图所示，假设弓满时，弓弦弯曲的夹角为，秤钩与弦之间的摩擦不计，弓弦的拉力即弓力，满弓时秤钩的拉力大小为，则下列说法正确的是（ ）
A. F一定，越小，弓力越大
B. 一定，弓力越大，越小
C. 弓力一定，越大，越大
D. 一定，越大，弓力越大
【答案】D
【解析】
【详解】假设弓弦的拉力为T，由受力分析可知
则可知F一定，越小，T越小即弓力越小；一定，弓力越大即T越大，F越大；弓力一定即T一定，越大，越小；一定，越大，T越大即弓力越大。故ABC错误，D正确。
故选D。
7. 轿车的悬挂系统是由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成的支持系统。某型号轿车的“车身—悬挂系统”振动的固有周期是，这辆汽车匀速通过某路口的条状减速带，如图所示，已知相邻两条减速带间的距离为，该车经过该减速带过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 当轿车以的速度通过减速带时，车身上下颠簸得最剧烈
B. 轿车通过减速带的速度越小，车身上下振动的幅度也越小
C. 轿车通过减速带的速度越大，车身上下颠簸得越剧烈
D. 该轿车以任意速度通过减速带时，车身上下振动的频率都等于，与车速无关
【答案】A
【解析】
【详解】A．当轿车以的速度通过减速带时，车身因过减速带而产生的受迫振动的周期为
与“车身—悬挂系统”振动的固有周期相等，故此时车身会产生共振现象，颠簸得最剧烈，故A正确；
BC．因过减速带使车身上下振动的频率与车身系统的固有频率越接近，车身上下振动的幅度越大越剧烈，所以当轿车通过减速带的速度越小，车身上下振动的幅度不一定越小，速度越大时，车身上下颠簸得也不一定越剧烈，BC错误；
D．受迫振动的物体的振动频率等于驱动力的频率，故该轿车以任意速度通过减速带时，车身上下振动的频率不都等于，与车速有关，故D错误。
故选A。
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8. 今年贵州“村超”（乡村足球超级联赛）在全网爆火。某运动员在离球门正前方水平距离处头球攻门，足球在高处被水平顶出，顶出时速度垂直球门，并恰好落在球门线上。足球视为质点，不计空气阻力，g取，则此过程（ ）
A. 球的运动时间为
B. 球的水平初速度大小为
C. 球落地前瞬间竖直方向的分速度大小为
D. 球落地前瞬间速度方向与水平地面的夹角为45°
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据平抛运动公式，有
代入数据解得
t=0.6s
故A错误；
B．在水平方向上，有
代入数据解得球的水平初速度大小为
故B正确；
C．根据
可得球落地前瞬间竖直方向的分速度大小为
故C正确；
D．落地时速度与水平方向夹角正切
所以θ不是45度，故D错误。
故选BC。
9. 计算机键盘每个按键下有块小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块小的固定金属片，两片金属片组成一个小电容器且电压保持不变．如图所示，键盘连着正在工作的计算机，按下“?”键过程中，按键金属片间组成的电容器（ ）
A. 电容变小B. 金属片间的场强变大
C. 电荷量增大D. 处于放电状态
【答案】BC
【解析】
【详解】按下“?”键过程中，按键金属片间组成的电容器两极板间距d减小，根据
可知电容C变大，因两板电压U一定，根据
可知，电容器带电量增大，电容器处于充电状态，此时根据
可知金属片间的场强E变大。
故选BC。
10. 蹦极（Bungee Jumping），也叫机索跳，是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。为了研究运动员下落速度与下落距离的关系在运动员身上装好传感器，让其从静止开始竖直下落，得到如图所示的v2—h图像。运动员及其所携带装备的总质量为60kg，弹性绳原长为10m，忽略空气阻力，弹性绳上的弹力遵循胡克定律。以下说法正确的是（ ）
A. 弹性绳的劲度系数为120N/m
B. 运动员在下落过程中先失重再超重
C. 运动员在最低点处加速度大小为10m/s2
D. 运动员在速度最大处绳子的弹性势能为1500J
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．当运动员速度最大时，重力等于弹力，则此时弹性绳伸长5m，弹力
F=mg=600N
则弹性绳的劲度系数为
选项A正确；
B．运动员在下落过程中，先向下加速，后向下减速，则先失重再超重，选项B正确；
C．运动员在最低点处弹性绳伸长了15m，则此时的加速度大小为
选项C错误；
D．运动员在速度最大处绳子的弹性势能为
选项D正确；
故选ABD。
三、实验题（本大题共2小题，16分。）
11. 疫情期间“停课不停学”，小明同学在家用如图（a）所示的实验装置测量一轻质弹簧劲度系数k。已知图中所给小球的质量为m，水平轨道可视为光滑，B处装有光电门，可测量小球经过光电门的时间。下面是小明进行的一次实验：
（1）用游标卡尺测量小球的直径d如图（b）所示，记录小球的直径d=___________cm；
（2）将弹簧左端固定在挡板上；让小球与弹簧接触并压缩弹簧，记录压缩量x；
（3）由静止释放小球，测得小球通过光电门的时间t，则小球离开弹簧的速度v=___________；若已知弹簧弹性势能，k为劲度系数，x为形变量。则根据实验步骤中测得的物理量，可得k=___________。（用题中的m、d、x、t表示）
【答案】 ①. 1.14 ②. ③.
【解析】
【详解】（1）[1]该游标卡尺的分度值为0.1mm，小球的直径为
（3）[2][3] 小球离开弹簧的速度
由题知水平轨道光滑，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，因此有
即
可解得弹簧的劲度系数
12. 废旧电池可以做工业处理，一般的方法就是热处理，通过将电池置于高温环境，汞和其他有毒成分会蒸发，这样既可以将电池无毒化，又可以将金属成分进行回收．某兴趣小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图甲所示电路，所用器材如下：
A．电压表（量程0~1.0V，内阻15kΩ） B．电阻45kΩ C．电阻100Ω
D．电流表（量程0~0.6A） E．电阻箱（阻值0~9999Ω）
F．干电池两节（约3V） G．开关一个和导线若干
（1）根据图甲，完成图乙中的实物图连线____________，且图乙中有一处明显错误，请指出并提出简单易行的解决方案____________．
（2）选择定值电阻____________（选填“B”或“C”）接入电路，调节电阻箱，此时电压表示数为0.4V，电流表示数为0.6A．
（3）再次调节电阻箱，电压表示数为0.5V，电流表示数为0.4A，则两节干电池的电动势为____________V，内阻为____________Ω（结果保留两位有效数字）
【答案】（1） ①. 见解析 ②. 电池装反了，再反过来装
（2）B （3） ①. 2.8 ②. 2.0
【解析】
【小问1详解】
[1]根据图甲，完成图乙中的实物图连线如下
[2]电流应从正接线柱进入电流表，所以可知电池装反了，应再反过来装。
【小问2详解】
由于电压表的量程偏小，应该改装成比3V稍大的量程，由欧姆定律有
故选择定值电阻B。
【小问3详解】
由闭合电路欧姆定律有
代入数据得
也有
代入数据得
联立解得
四、解答题（本大题共3小题，共38分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）
13. 大型庆典活动中，经常放飞气球，某次活动使用的气球为氦气球，每个气球需要充入氦气10L，充气后压强等于一个标准大气压，地面附近空气温度为27℃、压强为1.0×105Pa。
（1）用一个体积为50L、压强为2.0×107Pa的氦气罐给气球充气（认为充气前后气球和氦气罐温度都与环境温度一致，不发生变化），在忽略漏气损耗的情况下，这样的1个氦气罐可以充满多少个氦气球；
（2）本次活动使用的气球由可降解材料制成，当气球体积膨胀到15L时会发生爆炸。已知高度每升高1000m，空气温度下降6℃，若一个气球在刚好上升到2000m时发生爆炸（气球上升过程中没有漏气），则此时2000m高处大气压强为多少。
【答案】（1）995个；（2）6.4×104 Pa
【解析】
【详解】氦气罐体积为
V＝50L
压强
p＝2.0×107Pa
每个气球充满气的体积
V0＝10L
压强
p0＝1.0×105Pa
由玻意耳定律可得
pV＝p0（nV0＋V）
可得
n＝995
所以每个氦气罐可以充满995个气球。
（2）在地面
V0＝10L
压强
p0＝1.0×105Pa
温度为
T0＝300K
到达2000m高空时
V1＝15L
温度为
T1＝288K
由理想气体状态方程
＝
解得
p1＝6.4×104Pa
14. 饭卡是学校等单位最常用的辅助支付手段，其内部主要部分是一个多匝线圈，当刷卡机发出电磁信号时，置于刷卡机上的饭卡线圈的磁通量发生变化，发生电磁感应，产生电信号，其原理可简化为如图所示。设线圈的匝数为1000匝，每匝线圈面积均为，线圈的总电阻为，线圈连接一电阻，其余部分电阻不计。线圈处磁场的方向不变，其大小按如图所示的规律变化，（垂直纸面向里为正），
（1）请你判定0~0.1s时间内，流经电阻R的电流方向
（2）求0~0.1s时间内，电阻R产生的焦耳热；
（3）求0.1~0.4s时间内，通过电阻R的电荷量。
【答案】（1）从上到下；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据楞次定律“增反减同”可知0~0.1s时间内，流经电阻R的电流方向从上到下；
（2）由法拉第电磁感应定律有
0～0.1s时间内线圈产生的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律，则有
根据焦耳定律，可得0～0.1s时间内，电阻R产生的焦耳热为
（3）0.1～0.4s时间内，根据法拉第电磁感应定律有
根据闭合电路欧姆定律有
则通过电阻R的电荷量为
结合图像可得
15. 图为某一食品厂生产流水线的一部分，AB是半径为R的光滑半圆轨道，产品2加工后以的速率从A点沿半圆轨道下滑，到达轨道最低点B处时，与静止在此处的产品1发生弹性碰撞（假设每一个产品的质量均为m），被碰后的产品1沿粗糙的水平轨道BC滑动，以的速度滑上运行速度为v的传送带CD。其中BC段为生产线中的杀菌平台，长度为4R，传送带的摩擦因数为，长度为14R，求：
（1）为了保证产品以最短的时间经过CD，则传送带的速度应满足什么条件？
（2）BC段杀菌平台的摩擦因数是多少？
（3）调整产品从A点出发的速度可以调整杀菌的时间，则产品既不脱轨又能滑上传送带的最长杀菌时间t是多少？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）若产品由到一直加速，则传送时间最短，设加速获得的最大速度为，由动能定理
解得
则传送带速度应满足
（2）产品2从A运动到的过程，由动能定理得
产品2和产品1发生弹性碰撞，由动量守恒
机械能守恒
解得
，
产品1进入杀菌平台后滑行到点前，由动能定理得
解得
（3）若要保证不脱轨，则产品在点最小速度满足
同第（2）问原理知，产品进入杀菌平台的最小速度
产品减速到0的距离为，由动能定理得
解得
滑行距离为，恰能到达传送带上，此时产品进入杀菌平台后杀菌时间最长，由动量定理得
解得
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