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2024届广东省佛山市高三下学期二模物理试卷（原卷版+解析版）
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这是一份2024届广东省佛山市高三下学期二模物理试卷（原卷版+解析版），文件包含2024届广东省佛山市高三下学期二模物理试卷原卷版docx、2024届广东省佛山市高三下学期二模物理试卷解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共25页， 欢迎下载使用。
本试卷共6页，满分100分。考试时间75分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目后面的答案信息点涂黑；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相应位置上；如需改动，先写上新答案，然后再划掉原来的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。
第一部分 选择题（共46分）
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，选对得4分，选错得0分。
1. 2023年8月15日，游客在新疆吐鲁番的沙漠上游玩时，头发突然竖了起来。当时无风，但头顶乌云密布。下列相关说法正确的是（ ）
A. 这是一种电磁感应现象
B. 这是一种静电感应现象
C. 此时人的头与脚带异种电荷
D. 此时人应躺下或蹲下，并向高处撤离
【答案】B
【解析】
【详解】游客在沙漠上游玩时，头顶乌云密布，头发突然竖了起来。这是由于乌云带了电，对人体产生了静电感应现象，头与云带异种电荷，由于脚与大地接触，脚不带电，此时人应躺下或蹲下，并向低洼处撤离，避免发生尖端放电现象。
故选B。
2. 春节烟花汇演中常伴随无人机表演。如图是两架无人机a、b同时从同一地点竖直向上飞行的图像。下列说法正确的是（ ）
A. 时，无人机a处于失重状态
B. 时，无人机a飞到了最高点
C. 内，两架无人机a、b的平均速度相等
D. 内，无人机a的位移小于无人机b的位移
【答案】C
【解析】
【详解】A．时，无人机向上匀加速运动，a处于超重状态，故A错误；
B．时，无人机a速度达到最大，10s后减速上升，30s时飞到了最高点，故B错误；
C．图像下与坐标轴围成的面积表示位移，内，两架无人机a、b的位移相等，平均速度相等，故C正确；
D．图像下与坐标轴围成的面积表示位移，内，无人机a的位移大于无人机b的位移，故D错误。
故选C。
3. 中国科学家2023年2月26日在国际上刊文宣布，通过我国高海拔宇宙线观测站“拉索”，在人类历史上首次找到能量高于1亿亿电子伏特的宇宙线起源天体。已知普朗克常量，电子的电荷量，人眼能看见的最高能量的可见光为频率的紫光，该紫光光子能量为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据爱因斯坦的光子说，可得
则紫光光子能量可表示为
故选A。
4. 如图所示是一种儿童玩具“吡叭筒”，由竹筒和木棍组成，在竹筒的前后两端分别装上“叭子”（树果子或打湿的小纸团）。叭子密封竹筒里面的空气，迅速推动木棍，前端的叭子便会从筒口射出。则迅速推动木棍过程中（叭子尚未射出），竹筒中被密封的气体（ ）
A. 压强增大B. 温度不变
C. 内能不变D. 每个分子的动能都变大
【答案】A
【解析】
【详解】迅速推动木棍过程中，竹筒中被密封的气体体积减小，则压强变大，外界对气体做正功，，由于“迅速”过程气体与外界无热交换，则，根据热力学第一定律可知，气体内能增加，，温度升高，分子平均动能增加，但不是每个分子的动能都增加。
故选A。
5. 正电子发射计算机断层扫描是核医学领域较先进的临床检查影像技术，使用作为原料产生正电子，其反应方程式为。真空中存在垂直于纸面的匀强磁场，某个静止的原子核在其中发生衰变，生成的硼核及正电子运动轨迹及方向如图所示，则（ ）
A. 正电子动量大于硼核动量B. 空间中磁场方向垂直纸面向外
C. 半径较大轨迹是正电子轨迹D. 正电子运动周期大于硼核周期
【答案】C
【解析】
【详解】A．静止的原子核在其中发生衰变，生成的硼核及正电子，由动量守恒定律可得
可知正电子动量大小等于硼核动量，故A错误；
C．由，解得
可知半径较大的轨迹是电荷量小的正电子轨迹，故C正确；
B．由硼核及正电子运动方向，根据左手定则可知空间中磁场方向垂直纸面向里，故B错误；
D．硼核的比正电子的大，由可知正电子运动周期小于硼核周期，故D错误。
故选C。
6. 将重物静止悬挂在轻质弹簧下端，往左右方向轻微扰动重物，将会形成一个单摆；往上下方向轻微扰动重物，将会形成一个弹簧振子。若此单摆及弹簧振子的周期满足时，无论给予哪种扰动，该装置都会周期性地在单摆和弹簧振子状态间切换，这种现象称为“内共振”。已知弹簧振子的周期（m为重物质量，k为弹簧劲度系数），单摆摆长为L，重力加速度为g，若要产生“内共振”现象，则该弹簧劲度系数应该满足（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】单摆振动周期为
弹簧振子周期为
又因为“内共振”满足
联立可得
故选B。
7. 如图，用AB与AC两根绳悬挂一质量分布不均（重心偏左）的矩形画框，画框底部需保持与水平地面平行。若保持AB绳长不变，将C端左移，AC绳缩短至某一长度（但AC绳仍长于AB绳）后悬挂画框，画框保持原状态不动，则改变AC绳长前后（ ）
A. AB绳的拉力大小总等于AC绳的拉力大小
B. AB绳的拉力大小总小于AC绳的拉力大小
C. AB绳的拉力大小不变
D. AC绳的拉力大小可能相等
【答案】D
【解析】
【详解】AB．对画框受力分析如图所示
设AB绳上的拉力与水平方向的夹角为，AC绳上的拉力与水平方向的夹角为，根据题意，保持AB绳长不变，将C端左移，AC绳缩短至某一长度（但AC绳仍长于AB绳），则可知该过程中始终不变，且根据几何关系，始终有
则在水平方向根据平衡条件有
由于始终大于，因此始终大于，故AB错误；
CD．重力为恒力，AB绳上力的方向始终不变，做出力的矢量三角形如图所示
可知，随着AC绳将C端向左移动，绳AC与竖直方向的夹角在减小，该过程中绳AC上的拉力可能先减小后增大，当绳AC垂直于绳AB时，绳AC上的拉力有最小值，因此AC绳的拉力大小可能相等，该过程中绳AB上的拉力逐渐减小，但始终大于绳AC上的拉力，故C错误，D正确。
故选D。
二、多项选择题。本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 小明同学乘坐动车时发现，车道旁每隔相同距离会有一根为动车组输电的电线杆，夕阳照射下电线杆会在前行车厢内留下一个个的阴影，于是他将手机平放在车的窗台上，利用手机内置的光传感器测量动车向正北方向前行时，光照强度随时间的变化曲线如下图所示。查阅资料可知每两根电线杆的间隔为，则下列说法正确的是（ ）
A. 动车做减速运动B. 内动车做匀加速运动
C. 内动车平均速率为D. 时动车速率为
【答案】CD
【解析】
【详解】AB．由图像可知，动车做加速运动，内动车做匀速运动。故AB错误；
CD．内动车平均速率为
时动车速率为
故CD正确。
故选CD。
9. 小明同学用漆包线和铁钉绕制了一个如图所示简易变压器，初级线圈匝数匝，接入正弦交流电。次级线圈匝数匝，其两端并接着两只极性相反发光二极管LED（单向导电），此LED两端电压超过就会导通被点亮。忽略铁钉漏磁，下列说法正确的是（ ）
A. 图中电压表示数为B. 两只LED都不能被点亮
C. 每只LED闪光频率D. LED两端电压峰值
【答案】AC
【解析】
【详解】A．图中电压表示数为正弦交流电电压有效值，即
依题意，忽略铁钉漏磁，看作理想变压器，有
解得
则两只LED都能被点亮。故A正确；BD错误；
C．正弦交流电的频率为
可知每只LED闪光频率也是。故C正确。
故选AC。
10. 为开展空间环境探测与空间科学研究，我国发射的某科学实验卫星，轨道半径为，地球半径为R。已知地球同步卫星的轨道半径约为，则该卫星（ ）
A. 每天绕地球约圈
B. 运行速度约为同步卫星的倍
C. 所受万有引力约为同步卫星的倍
D. 绕地运行的角速度约为同步卫星的倍
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据
解得
依题意
解得
即每天绕地球约圈。故A错误；
B．根据
解得
可知
即运行速度约为同步卫星的倍。故B正确；
C．根据
因为二者质量关系不明，所以它们所受万有引力大小关系也不确定。故C错误；
D．根据
解得
可得
即绕地运行的角速度约为同步卫星的倍。
故D正确。
故选BD。
第二部分 非选择题（共54分）
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11. 碳纤维板是将碳素纤维使用树脂浸润硬化形成的碳纤维板材，具有强度高、重量轻、耐腐蚀等良好性能，它还具有较好的导电性，在一些高端器械上被广泛使用。小明为了探究碳纤板的导电性能，找了一块长、宽、厚约为的碳纤板来测量其电阻率。实验步骤如下：
（1）先用游标卡尺测出板的厚度如图1所示，其读数为_____。
（2）再用图2所示的电路测量碳纤板的电阻，电路中定值电阻，电压表可视为理想电压表。闭合开关S，单刀双掷开关打到a时，电压读数为，单刀双掷开关打到b时，电压读数为。由此求得碳纤板的电阻____。碳纤板的电阻率____。（结果均保留两位有效数字）
【答案】（1）1.4 （2） ①. 25 ②.
【解析】
【小问1详解】
游标卡尺的主尺读数为1mm，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为
4×0.1mm=0.4mm
所以最终读数为
1mm+0.4mm=1.4mm
小问2详解】
[1]闭合开关S，单刀双掷开关打到a时，电压读数为，则电路中电流
单刀双掷开关打到b时，电压读数为，则碳纤板两端电压
碳纤板的电阻为
[2]由，解得碳纤板的电阻率
12. 某软件能够调用手机内置加速度传感器，实时显示手机加速度的数值。小明通过安装有该软件的智能手机（其坐标轴如图1所示）探究加速度与力、质量的关系，实验装置原理图如图2所示。已知当地重力加速度为g。
（1）分别称量出小桶的质量和手机的质量。
（2）开始时，整个实验装置处于静止状态，小桶里没有装砝码
（3）用手突然向上托起小桶，使得绳子松弛，此瞬间手机受到的合力为____（用题目所给字母表示），读出此瞬间手机y轴上的加速度a的数值。
（4）往小桶中增加砝码，重复步骤（3），测得实验数据如下：
根据图3软件截图，上表中空白处的数据为____。利用数据作出图像，在图4中描出第一组数据的点并连线________，可以得到结论：_____。
（5）保持小桶和砝码的质量不变，用双面胶把不同数量的配重片贴在手机背面，重复步骤（3），测得实验数据并作出图像，得出结论：当合外力一定，加速度与物体质量成反比。
（6）从图3软件截图可以看出，即使整个实验装置处于静止状态，手机依然显示有加速度扰动，为了减少该扰动造成的相对误差，下列做法可行的是________。
A．使用质量更大的砝码组
B．将弹簧更换为不可伸长的细线
C．将弹簧更换为劲度系数更小的弹簧
D．让小桶和砝码的质量远远小于手机的质量
【答案】 ①. ②. 0.98 ③. ④. 当手机的质量一定时，手机的加速度与手机所受合外力成正比 ⑤. A
【解析】
【详解】（3）[1]静止时根据平衡条件可得弹簧的弹力
当将小桶突然托起时，弹簧的弹力大小不变，此瞬间手机受到的合外力
（4）[2]根据图3可读得手机的加速度大小大约为，因此上表中空白处的数据应为。
[3]作图时应用平滑的直线将各点迹连接起来，且应尽可能多的让点迹落在图线上，不能落在图线上的点迹应让其均匀的分布在图线的两侧，明显有误差的点迹应直接舍去。描点作图如图所示
[4]根据图像可以得到的结论是：当手机的质量一定时，手机的加速度与手机所受合外力成正比。
（6）[5]A．使用质量更大的砝码组，整体的惯性将增加，其状态将越难改变，扰动将越小，因此该方案可行，故A正确；
B．将弹簧更换为不可伸长的细线，在挂上和去掉小桶和砝码时，手机自身总是能达到平衡态，因此该方法不可行，故B错误；
C．劲度系数越小，弹簧越容易发生形变，则扰动越大，因此该方法不可行，故C错误；
D．让小桶和砝码的质量远远小于手机的质量，并不能减小其扰动，甚至会增加其扰动，且当托起小桶和砝码时，手机所受合外力将过小，对实验数据的处理将变得更困难，因此该方案不可行，故D错误。
故选A。
四、解答题：本大题共3小题，共38分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出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. “路亚”是一种钓鱼方法，用这种方法钓鱼时先把鱼饵通过鱼线收到鱼竿末端，然后用力将鱼饵甩向远处。如图所示，钓鱼爱好者在a位置开始甩竿，鱼饵被甩至最高点b时迅速释放鱼线，鱼饵被水平抛出，最后落在距b水平距离s=16m的水面上。已知开始甩竿时鱼竿与竖直方向成53°角，鱼饵的质量为m=0.02kg。甩竿过程竿可视为在竖直平面内绕O点转动，且O离水面高度h=1.6m、到鱼竿末端鱼饵的距离L=1.6m。鱼饵从b点抛出后，忽略鱼线对其作用力和空气阻力，重力加速度g取10m/s2，已知sin53°=0.8，cs53°=0.6。求：
（1）鱼饵在b点抛出时的速度大小；
（2）释放鱼线前，鱼饵在b点受鱼竿作用力的大小和方向；
（3）从a到b的甩竿过程，鱼竿对鱼饵做的功W。
【答案】（1）20m/s；（2）4.8N，方向竖直向下；（3）4.128J
【解析】
【详解】（1）鱼饵被甩至最高点b时迅速释放鱼线，鱼饵被水平抛出，根据平抛运动的规律可得
联立解得
，
（2）释放鱼线前，鱼饵在b点，由于
所以鱼饵受鱼竿作用力的方向竖直向下，根据牛顿第二定律可得
解得
（3）从a到b的甩竿过程，根据动能定理可得
解得鱼竿对鱼饵做的功为
14. 如图所示，用激光束竖直射向水平放置盛水容器底部，在容器底部O会形成一个光点，由于激光束在O点发生漫反射，O点可视为一个点光源，向四周各个方向射出反射光，最后在容器底部形成一个以O点为圆心的圆形“暗区”。测得当水的深度时，“暗区”的半径约为。已知光经过水和空气交界面时，当反射和折射同时存在，反射光较折射光弱很多，水的折射率。试分析与猜想暗区和亮区的形成原因，并通过计算证明你的猜想。（已知：）
【答案】见解析
【解析】
【详解】因为光经过水和空气交界面时，当反射和折射同时存在时，反射光较折射光弱很多，所以当光线与水面的夹角小于全反射临界角时，折射到水面底部的光线很微弱，形成暗区，当光线与水面的夹角大于等于全反射临界角时发生全反射，反射光线在容器底部形成亮区，恰好发生全反射时，如图
由
可得
故
即“暗区”的半径约为。
15. 据报道，2023年11月福建号航母成功完成了舰载电磁弹射实验，电磁弹射是利用运动磁场对闭合线圈的电磁力来驱动物体运动的。如图所示是某个电磁驱动的模拟场景，水平面上等距分布着宽度和间距都为L = 0.2m的有界匀强磁场，磁场方向竖直向上。通过控制使整个磁场以v0 = 20m/s的速度水平向右匀速运动。两个放在水平面上的导线框a、b，表面绝缘，它们的质量均为m = 0.2kg、边长均为L = 0.2m、电阻均为R = 1Ω，与水平面间的动摩擦因数分别为μ1 = 0.2、μ2 = 0.4。两线框在如图位置静止释放，b恰能保持静止，a在安培力驱动下向右运动，然后与b发生弹性碰撞。已知a在与b碰撞前已达到最大速度，忽略a、b产生的磁场，以及运动磁场的电磁辐射效应，重力加速度g取10m/s2。试求：
（1）磁感应强度B的大小；
（2）导线框a与b碰撞前的最大速度和首次碰撞后a、b速度的大小；
（3）首次碰撞后a、b相距最远瞬间，a的速度为多大？若首次碰撞后到两者相距最远用时t = 3.5s，且在这段时间内a移动的距离Sa = 9.7m，则在这段时间内b的位移为多大？
【答案】（1）1T；（2）vam = 10m/s，va = 0，vb = 10m/s；（3）5m/s，25m
【解析】
【详解】（1）由题知，一开始b恰能保持相对静止，则有
BIbL = μ2mg
其中
Eb = BLv0
联立解得
B = 1T
（2）当a达到最大速度时，有
BIaL = μ1mg
其中
Ea = BL(v0－vam)
联立解得
vam = 10m/s
a、b发生弹性碰撞有
mvam = mbvb＋mava
解得
va = 0，vb = 10m/s
（3）由于碰撞后a、b组成的系统合外力为零，则a、b组成的系统动量守恒，则a、b共速时相距最远，有
mvam = 2mv共
解得
v共 = 5m/s
对b列动量定理有
其中
联立解得
xb = 25m
注：这个题可能是出题者为方便计算对时间取了一个近似值，从而导致该道题的解用不同的方法解出的结果不一样。解析者为尊重原创便不对试题数据作出更改，建议大家使用（3）中求b的位移问时去除数据进行代数运算。实验次数
1
2
3
4
5
6
小桶和砝码重力m（kg）
0.0245
0.0445
0.0645
0.0845
0.1045
0.1245
手机加速度a（）
1.76
2.58
3.39
4.20
4.98
本试卷共6页，满分100分。考试时间75分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目后面的答案信息点涂黑；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相应位置上；如需改动，先写上新答案，然后再划掉原来的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。
第一部分 选择题（共46分）
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，选对得4分，选错得0分。
1. 2023年8月15日，游客在新疆吐鲁番的沙漠上游玩时，头发突然竖了起来。当时无风，但头顶乌云密布。下列相关说法正确的是（ ）
A. 这是一种电磁感应现象
B. 这是一种静电感应现象
C. 此时人的头与脚带异种电荷
D. 此时人应躺下或蹲下，并向高处撤离
【答案】B
【解析】
【详解】游客在沙漠上游玩时，头顶乌云密布，头发突然竖了起来。这是由于乌云带了电，对人体产生了静电感应现象，头与云带异种电荷，由于脚与大地接触，脚不带电，此时人应躺下或蹲下，并向低洼处撤离，避免发生尖端放电现象。
故选B。
2. 春节烟花汇演中常伴随无人机表演。如图是两架无人机a、b同时从同一地点竖直向上飞行的图像。下列说法正确的是（ ）
A. 时，无人机a处于失重状态
B. 时，无人机a飞到了最高点
C. 内，两架无人机a、b的平均速度相等
D. 内，无人机a的位移小于无人机b的位移
【答案】C
【解析】
【详解】A．时，无人机向上匀加速运动，a处于超重状态，故A错误；
B．时，无人机a速度达到最大，10s后减速上升，30s时飞到了最高点，故B错误；
C．图像下与坐标轴围成的面积表示位移，内，两架无人机a、b的位移相等，平均速度相等，故C正确；
D．图像下与坐标轴围成的面积表示位移，内，无人机a的位移大于无人机b的位移，故D错误。
故选C。
3. 中国科学家2023年2月26日在国际上刊文宣布，通过我国高海拔宇宙线观测站“拉索”，在人类历史上首次找到能量高于1亿亿电子伏特的宇宙线起源天体。已知普朗克常量，电子的电荷量，人眼能看见的最高能量的可见光为频率的紫光，该紫光光子能量为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据爱因斯坦的光子说，可得
则紫光光子能量可表示为
故选A。
4. 如图所示是一种儿童玩具“吡叭筒”，由竹筒和木棍组成，在竹筒的前后两端分别装上“叭子”（树果子或打湿的小纸团）。叭子密封竹筒里面的空气，迅速推动木棍，前端的叭子便会从筒口射出。则迅速推动木棍过程中（叭子尚未射出），竹筒中被密封的气体（ ）
A. 压强增大B. 温度不变
C. 内能不变D. 每个分子的动能都变大
【答案】A
【解析】
【详解】迅速推动木棍过程中，竹筒中被密封的气体体积减小，则压强变大，外界对气体做正功，，由于“迅速”过程气体与外界无热交换，则，根据热力学第一定律可知，气体内能增加，，温度升高，分子平均动能增加，但不是每个分子的动能都增加。
故选A。
5. 正电子发射计算机断层扫描是核医学领域较先进的临床检查影像技术，使用作为原料产生正电子，其反应方程式为。真空中存在垂直于纸面的匀强磁场，某个静止的原子核在其中发生衰变，生成的硼核及正电子运动轨迹及方向如图所示，则（ ）
A. 正电子动量大于硼核动量B. 空间中磁场方向垂直纸面向外
C. 半径较大轨迹是正电子轨迹D. 正电子运动周期大于硼核周期
【答案】C
【解析】
【详解】A．静止的原子核在其中发生衰变，生成的硼核及正电子，由动量守恒定律可得
可知正电子动量大小等于硼核动量，故A错误；
C．由，解得
可知半径较大的轨迹是电荷量小的正电子轨迹，故C正确；
B．由硼核及正电子运动方向，根据左手定则可知空间中磁场方向垂直纸面向里，故B错误；
D．硼核的比正电子的大，由可知正电子运动周期小于硼核周期，故D错误。
故选C。
6. 将重物静止悬挂在轻质弹簧下端，往左右方向轻微扰动重物，将会形成一个单摆；往上下方向轻微扰动重物，将会形成一个弹簧振子。若此单摆及弹簧振子的周期满足时，无论给予哪种扰动，该装置都会周期性地在单摆和弹簧振子状态间切换，这种现象称为“内共振”。已知弹簧振子的周期（m为重物质量，k为弹簧劲度系数），单摆摆长为L，重力加速度为g，若要产生“内共振”现象，则该弹簧劲度系数应该满足（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】单摆振动周期为
弹簧振子周期为
又因为“内共振”满足
联立可得
故选B。
7. 如图，用AB与AC两根绳悬挂一质量分布不均（重心偏左）的矩形画框，画框底部需保持与水平地面平行。若保持AB绳长不变，将C端左移，AC绳缩短至某一长度（但AC绳仍长于AB绳）后悬挂画框，画框保持原状态不动，则改变AC绳长前后（ ）
A. AB绳的拉力大小总等于AC绳的拉力大小
B. AB绳的拉力大小总小于AC绳的拉力大小
C. AB绳的拉力大小不变
D. AC绳的拉力大小可能相等
【答案】D
【解析】
【详解】AB．对画框受力分析如图所示
设AB绳上的拉力与水平方向的夹角为，AC绳上的拉力与水平方向的夹角为，根据题意，保持AB绳长不变，将C端左移，AC绳缩短至某一长度（但AC绳仍长于AB绳），则可知该过程中始终不变，且根据几何关系，始终有
则在水平方向根据平衡条件有
由于始终大于，因此始终大于，故AB错误；
CD．重力为恒力，AB绳上力的方向始终不变，做出力的矢量三角形如图所示
可知，随着AC绳将C端向左移动，绳AC与竖直方向的夹角在减小，该过程中绳AC上的拉力可能先减小后增大，当绳AC垂直于绳AB时，绳AC上的拉力有最小值，因此AC绳的拉力大小可能相等，该过程中绳AB上的拉力逐渐减小，但始终大于绳AC上的拉力，故C错误，D正确。
故选D。
二、多项选择题。本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 小明同学乘坐动车时发现，车道旁每隔相同距离会有一根为动车组输电的电线杆，夕阳照射下电线杆会在前行车厢内留下一个个的阴影，于是他将手机平放在车的窗台上，利用手机内置的光传感器测量动车向正北方向前行时，光照强度随时间的变化曲线如下图所示。查阅资料可知每两根电线杆的间隔为，则下列说法正确的是（ ）
A. 动车做减速运动B. 内动车做匀加速运动
C. 内动车平均速率为D. 时动车速率为
【答案】CD
【解析】
【详解】AB．由图像可知，动车做加速运动，内动车做匀速运动。故AB错误；
CD．内动车平均速率为
时动车速率为
故CD正确。
故选CD。
9. 小明同学用漆包线和铁钉绕制了一个如图所示简易变压器，初级线圈匝数匝，接入正弦交流电。次级线圈匝数匝，其两端并接着两只极性相反发光二极管LED（单向导电），此LED两端电压超过就会导通被点亮。忽略铁钉漏磁，下列说法正确的是（ ）
A. 图中电压表示数为B. 两只LED都不能被点亮
C. 每只LED闪光频率D. LED两端电压峰值
【答案】AC
【解析】
【详解】A．图中电压表示数为正弦交流电电压有效值，即
依题意，忽略铁钉漏磁，看作理想变压器，有
解得
则两只LED都能被点亮。故A正确；BD错误；
C．正弦交流电的频率为
可知每只LED闪光频率也是。故C正确。
故选AC。
10. 为开展空间环境探测与空间科学研究，我国发射的某科学实验卫星，轨道半径为，地球半径为R。已知地球同步卫星的轨道半径约为，则该卫星（ ）
A. 每天绕地球约圈
B. 运行速度约为同步卫星的倍
C. 所受万有引力约为同步卫星的倍
D. 绕地运行的角速度约为同步卫星的倍
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据
解得
依题意
解得
即每天绕地球约圈。故A错误；
B．根据
解得
可知
即运行速度约为同步卫星的倍。故B正确；
C．根据
因为二者质量关系不明，所以它们所受万有引力大小关系也不确定。故C错误；
D．根据
解得
可得
即绕地运行的角速度约为同步卫星的倍。
故D正确。
故选BD。
第二部分 非选择题（共54分）
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11. 碳纤维板是将碳素纤维使用树脂浸润硬化形成的碳纤维板材，具有强度高、重量轻、耐腐蚀等良好性能，它还具有较好的导电性，在一些高端器械上被广泛使用。小明为了探究碳纤板的导电性能，找了一块长、宽、厚约为的碳纤板来测量其电阻率。实验步骤如下：
（1）先用游标卡尺测出板的厚度如图1所示，其读数为_____。
（2）再用图2所示的电路测量碳纤板的电阻，电路中定值电阻，电压表可视为理想电压表。闭合开关S，单刀双掷开关打到a时，电压读数为，单刀双掷开关打到b时，电压读数为。由此求得碳纤板的电阻____。碳纤板的电阻率____。（结果均保留两位有效数字）
【答案】（1）1.4 （2） ①. 25 ②.
【解析】
【小问1详解】
游标卡尺的主尺读数为1mm，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为
4×0.1mm=0.4mm
所以最终读数为
1mm+0.4mm=1.4mm
小问2详解】
[1]闭合开关S，单刀双掷开关打到a时，电压读数为，则电路中电流
单刀双掷开关打到b时，电压读数为，则碳纤板两端电压
碳纤板的电阻为
[2]由，解得碳纤板的电阻率
12. 某软件能够调用手机内置加速度传感器，实时显示手机加速度的数值。小明通过安装有该软件的智能手机（其坐标轴如图1所示）探究加速度与力、质量的关系，实验装置原理图如图2所示。已知当地重力加速度为g。
（1）分别称量出小桶的质量和手机的质量。
（2）开始时，整个实验装置处于静止状态，小桶里没有装砝码
（3）用手突然向上托起小桶，使得绳子松弛，此瞬间手机受到的合力为____（用题目所给字母表示），读出此瞬间手机y轴上的加速度a的数值。
（4）往小桶中增加砝码，重复步骤（3），测得实验数据如下：
根据图3软件截图，上表中空白处的数据为____。利用数据作出图像，在图4中描出第一组数据的点并连线________，可以得到结论：_____。
（5）保持小桶和砝码的质量不变，用双面胶把不同数量的配重片贴在手机背面，重复步骤（3），测得实验数据并作出图像，得出结论：当合外力一定，加速度与物体质量成反比。
（6）从图3软件截图可以看出，即使整个实验装置处于静止状态，手机依然显示有加速度扰动，为了减少该扰动造成的相对误差，下列做法可行的是________。
A．使用质量更大的砝码组
B．将弹簧更换为不可伸长的细线
C．将弹簧更换为劲度系数更小的弹簧
D．让小桶和砝码的质量远远小于手机的质量
【答案】 ①. ②. 0.98 ③. ④. 当手机的质量一定时，手机的加速度与手机所受合外力成正比 ⑤. A
【解析】
【详解】（3）[1]静止时根据平衡条件可得弹簧的弹力
当将小桶突然托起时，弹簧的弹力大小不变，此瞬间手机受到的合外力
（4）[2]根据图3可读得手机的加速度大小大约为，因此上表中空白处的数据应为。
[3]作图时应用平滑的直线将各点迹连接起来，且应尽可能多的让点迹落在图线上，不能落在图线上的点迹应让其均匀的分布在图线的两侧，明显有误差的点迹应直接舍去。描点作图如图所示
[4]根据图像可以得到的结论是：当手机的质量一定时，手机的加速度与手机所受合外力成正比。
（6）[5]A．使用质量更大的砝码组，整体的惯性将增加，其状态将越难改变，扰动将越小，因此该方案可行，故A正确；
B．将弹簧更换为不可伸长的细线，在挂上和去掉小桶和砝码时，手机自身总是能达到平衡态，因此该方法不可行，故B错误；
C．劲度系数越小，弹簧越容易发生形变，则扰动越大，因此该方法不可行，故C错误；
D．让小桶和砝码的质量远远小于手机的质量，并不能减小其扰动，甚至会增加其扰动，且当托起小桶和砝码时，手机所受合外力将过小，对实验数据的处理将变得更困难，因此该方案不可行，故D错误。
故选A。
四、解答题：本大题共3小题，共38分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出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. “路亚”是一种钓鱼方法，用这种方法钓鱼时先把鱼饵通过鱼线收到鱼竿末端，然后用力将鱼饵甩向远处。如图所示，钓鱼爱好者在a位置开始甩竿，鱼饵被甩至最高点b时迅速释放鱼线，鱼饵被水平抛出，最后落在距b水平距离s=16m的水面上。已知开始甩竿时鱼竿与竖直方向成53°角，鱼饵的质量为m=0.02kg。甩竿过程竿可视为在竖直平面内绕O点转动，且O离水面高度h=1.6m、到鱼竿末端鱼饵的距离L=1.6m。鱼饵从b点抛出后，忽略鱼线对其作用力和空气阻力，重力加速度g取10m/s2，已知sin53°=0.8，cs53°=0.6。求：
（1）鱼饵在b点抛出时的速度大小；
（2）释放鱼线前，鱼饵在b点受鱼竿作用力的大小和方向；
（3）从a到b的甩竿过程，鱼竿对鱼饵做的功W。
【答案】（1）20m/s；（2）4.8N，方向竖直向下；（3）4.128J
【解析】
【详解】（1）鱼饵被甩至最高点b时迅速释放鱼线，鱼饵被水平抛出，根据平抛运动的规律可得
联立解得
，
（2）释放鱼线前，鱼饵在b点，由于
所以鱼饵受鱼竿作用力的方向竖直向下，根据牛顿第二定律可得
解得
（3）从a到b的甩竿过程，根据动能定理可得
解得鱼竿对鱼饵做的功为
14. 如图所示，用激光束竖直射向水平放置盛水容器底部，在容器底部O会形成一个光点，由于激光束在O点发生漫反射，O点可视为一个点光源，向四周各个方向射出反射光，最后在容器底部形成一个以O点为圆心的圆形“暗区”。测得当水的深度时，“暗区”的半径约为。已知光经过水和空气交界面时，当反射和折射同时存在，反射光较折射光弱很多，水的折射率。试分析与猜想暗区和亮区的形成原因，并通过计算证明你的猜想。（已知：）
【答案】见解析
【解析】
【详解】因为光经过水和空气交界面时，当反射和折射同时存在时，反射光较折射光弱很多，所以当光线与水面的夹角小于全反射临界角时，折射到水面底部的光线很微弱，形成暗区，当光线与水面的夹角大于等于全反射临界角时发生全反射，反射光线在容器底部形成亮区，恰好发生全反射时，如图
由
可得
故
即“暗区”的半径约为。
15. 据报道，2023年11月福建号航母成功完成了舰载电磁弹射实验，电磁弹射是利用运动磁场对闭合线圈的电磁力来驱动物体运动的。如图所示是某个电磁驱动的模拟场景，水平面上等距分布着宽度和间距都为L = 0.2m的有界匀强磁场，磁场方向竖直向上。通过控制使整个磁场以v0 = 20m/s的速度水平向右匀速运动。两个放在水平面上的导线框a、b，表面绝缘，它们的质量均为m = 0.2kg、边长均为L = 0.2m、电阻均为R = 1Ω，与水平面间的动摩擦因数分别为μ1 = 0.2、μ2 = 0.4。两线框在如图位置静止释放，b恰能保持静止，a在安培力驱动下向右运动，然后与b发生弹性碰撞。已知a在与b碰撞前已达到最大速度，忽略a、b产生的磁场，以及运动磁场的电磁辐射效应，重力加速度g取10m/s2。试求：
（1）磁感应强度B的大小；
（2）导线框a与b碰撞前的最大速度和首次碰撞后a、b速度的大小；
（3）首次碰撞后a、b相距最远瞬间，a的速度为多大？若首次碰撞后到两者相距最远用时t = 3.5s，且在这段时间内a移动的距离Sa = 9.7m，则在这段时间内b的位移为多大？
【答案】（1）1T；（2）vam = 10m/s，va = 0，vb = 10m/s；（3）5m/s，25m
【解析】
【详解】（1）由题知，一开始b恰能保持相对静止，则有
BIbL = μ2mg
其中
Eb = BLv0
联立解得
B = 1T
（2）当a达到最大速度时，有
BIaL = μ1mg
其中
Ea = BL(v0－vam)
联立解得
vam = 10m/s
a、b发生弹性碰撞有
mvam = mbvb＋mava
解得
va = 0，vb = 10m/s
（3）由于碰撞后a、b组成的系统合外力为零，则a、b组成的系统动量守恒，则a、b共速时相距最远，有
mvam = 2mv共
解得
v共 = 5m/s
对b列动量定理有
其中
联立解得
xb = 25m
注：这个题可能是出题者为方便计算对时间取了一个近似值，从而导致该道题的解用不同的方法解出的结果不一样。解析者为尊重原创便不对试题数据作出更改，建议大家使用（3）中求b的位移问时去除数据进行代数运算。实验次数
1
2
3
4
5
6
小桶和砝码重力m（kg）
0.0245
0.0445
0.0645
0.0845
0.1045
0.1245
手机加速度a（）
1.76
2.58
3.39
4.20
4.98
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