资源简介

2026届广东汕头市潮阳实验学校高三上学期一模物理试题
1．光刻机利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片。为提高光刻机投影精细图的能力，在光刻胶和投影物镜之间填充液体，提高分辨率，如图所示。则加上液体后（　　）
A．紫外线进入液体后光子能量增加
B．传播相等的距离，在液体中所需的时间变短
C．紫外线在液体中比在空气中更容易发生衍射，能提高分辨率
D．紫外线在液体中波长比真空中小
2．消毒碗柜的金属碗架可以将碗竖直放置于两条金属杆之间，如图所示。取某个碗的正视图如图所示，其中a、b分别为两光滑水平金属杆，下列说法正确的是（　　）
A．若减小a、b间距，碗仍保持竖直静止，碗的合力减小
B．若减小a、b间距，碗仍保持竖直静止，a杆受到的弹力不变
C．若将质量相同、半径更大的碗竖直放置于a、b杆之间，碗受到杆的作用力变小
D．若将质量相同、半径更大的碗竖直放置于a、b杆之间，碗受到杆的作用力不变
3．如图所示，“天问一号”探测飞船经变轨后进入近火星表面轨道做匀速圆周运动。已知万有引力常量G，以下哪些物理量能估算火星的第一宇宙速度（　　）
A．火星的质量M和火星的半径R
B．“天问一号”在火星表面环绕的周期T
C．“天问一号”在火星表面环绕的轨道半径r
D．“天问一号”在火星表面环绕的向心加速度a
4．如图所示为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器。升压变压器原、副线圈匝数之比为，其输入电压如图所示，输电功率为200kW，输电线总电阻为，则下列说法正确的是（　　）
A．降压变压器副线圈输出的交流电频率为100Hz
B．升压变压器副线圈的电压有效值为5000V
C．高压输电线上电流有效值为40A
D．高压输电线上损失的电压为
5．如图所示，一个学生用广口瓶和直尺测定水的折射率，下述是实验步骤：
（1）用刻度尺测出广口瓶瓶口内径。
（2）在瓶内装满水。
（3）将直尺沿瓶口边缘竖直插入水中。
（4）沿广口瓶边缘点向水中直尺正面看去，若恰能看到直尺上刻度（图中点），同时看到水面上点刻度的像恰与点的像相重合。
（5）如图所示水面恰与直尺的点相平，读出的长度和的长度。由题中所给条件可以计算水的折射率等于（　　）
A． B．
C． D．
6．用如图甲所示的装置研究光电效应现象．闭合开关S，用频率为v的光照射光电管时发生了光电效应．图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能与入射光频率v的关系图像，图线与横轴的交点坐标为，与纵轴的交点坐标为，下列说法中正确的是（　　）
A．普朗克常量为
B．断开开关S后，电流表G的示数不为零
C．仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大
D．保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表G的示数保持不变
7．某实验小组用电池、电动机等器材自制风力小车，如图所示，叶片匀速旋转时将空气以速度v向后排开，叶片旋转形成的圆面积为S，空气密度为ρ，下列说法正确的是（　　）
A．风力小车的原理是将风能转化为小车的动能
B．t时间内叶片排开的空气质量为ρSv
C．叶片匀速旋转时，空气对小车的推力为
D．叶片匀速旋转时，单位时间内空气流动的动能为
8．如图（a）所示，水袖舞是中国京剧的特技之一。某时刻抖动可简化为如图（b），则（　　）
A．M处的质点回复力最大
B．质点振动到N处时速度最大
C．加快抖动的频率，传播速度变快
D．M处的质点经过四分之一个周期到达Q处
9．2023年11月，中国原子能科学研究院“BNCT强流质子回旋加速器样机研制”顺利通过技术验收。如图所示，该回旋加速器接在高频交流电压U上，质子束最终获得的能量，不考虑相对论效应，则下列说法正确的是（　　）
A．质子获得的最终能量与高频电压U无关
B．回旋加速器连接的高频交流电压不可以是正弦交流电
C．图中加速器的磁场方向垂直于D形盒向下
D．若用该回旋加速器加速粒子，则应将高频交流电的频率适当调大
10．如图所示，绝缘的水平面上固定有两条平行的光滑金属导轨，导轨电阻不计，两条相同金属棒a、b垂直导轨放置，其右侧矩形区域内存在恒定的匀强磁场，磁场方向竖直向上。现两金属棒a、b分别以初速度和同时沿导轨自由运动，先后进入磁场区域。已知a棒离开磁场区域时b棒已经进入磁场区域，则a棒从进入到离开磁场区域的过程中，电流i随时间t的变化图像可能正确的有（　　）
A． B．
C． D．
11．有一款称为“一抽到底”的纸巾盒改进装置，如图所示，该装置由两块挡板和弹簧组成，弹簧连接两块挡板。该装置放在纸巾盒底部，可将整包纸巾顶起，以保持最上面的纸巾能够在纸巾盒取用口。科技实践小组的同学为了研究该装置中弹簧的特征，做了以下实验：
科技实践小组设计如图所示，测量出数据记录于下表格：
实验次数 1 2 3 4 5
砝码质量m/g 10 20 30 40 50
弹簧长度l/cm 4.51 4.03 3.48 3.27 2.46
弹簧形变量 0.99 1.47 2.02 2.23 3.04
（1）依据测量数据画出图像如图所示，观察图像可发现，其中第　 　次数据误差较大，应该剔除；
（2）根据图像可得劲度系数　 　N/m（结果保留两位有效数字，g取10N/kg）；
（3）在使用过程中，盒子里的纸巾越来越少，弹簧的弹性势能　 　（选填“不变”、“逐渐变大”或“逐渐变小”）。
12．科技实践小组的同学们应用所学电路知识，对“一抽到底”的纸巾盒进行改装，使纸巾剩余量可视化。同学们使用的器材有：电源（E＝1.5V，内阻不计）、定值电阻（R0＝6Ω）、多用电表、铅笔芯如图甲中AB所示、导线若干、开关。
（1）用多用电表测量一整根铅笔芯的电阻，选用“×10”倍率的欧姆挡测量，发现多用电表指针的偏转角度很大，因此需选择　 　（选填“×1”或“×100”）倍率的欧姆挡，并需　 　（填操作过程）后，再次进行测量，若多用电表的指针如图乙所示，测量结果为　 　Ω。
（2）将铅笔芯固定在纸巾盒侧边，截取一段导线固定在挡板C，并保证导线与铅笔芯接触良好且能自由移动，请完成题图中的电路连接　 　。
（3）不计多用电表内阻，多用电表应该把选择开关旋至“mA挡”，量程为　 　（选填“2.5”“25”或“250”）。
（4）将以上装置调试完毕并固定好，便可通过电表读数观察纸巾剩余厚度，设铅笔芯总电阻为R，总长度为L，不计多用电表内阻，则多用电表示数I与纸巾剩余厚度h的关系式为I＝　 　（用题中物理量符号表达）。依次实验将剩余纸巾厚度和对应电表读数一一记录下来，并进行标示，从而完成“一抽到底”纸巾盒的可视化改装探究。
13．汽车胎压是指汽车轮胎内部的气压，是汽车行车安全及动力性能一个重要指标。如图所示，是一辆家用轿车在一次出行过程中仪表盘上显示的两次胎压值，其中图（a）表示刚出发时的显示值，图（b）表示到达目的地时的显示值，出发前胎内温度与环境温度相同。（可近似等于1个标准大气压，车胎内气体可视为理想气体且忽略体积变化）轿车仪表盘胎压实时监测
（1）此次出行过程中轿车的左前轮胎内气体温度升高了多少摄氏度；
（2）如果出发时就使轮胎气压恢复到正常胎压，需要充入一定量的同种气体，求左前轮胎内充入气体质量和该车胎内原有气体质量之比（忽略充气过程中轮胎体积和温度的变化）。
14．如图，在边长为L的正方体区域的右侧面，以中心O为原点建立直角坐标系xOy，x轴平行于正方体底面。该正方体区域内加有方向均沿x轴正方向、电场强度大小为E的匀强电场和磁感强度大小为B的匀强磁场，若电量为q、质量为m的正离子以某一速度正对O点并垂直右侧面射入该区域，则正离子在电磁场作用下发生偏转。
（1）若正离子从右侧面坐标为的P点射出，求正离子通过该区域过程的动能增量；
（2）若撤去电场只保留磁场，试判断入射速度的正离子能否从右侧面射出。若能，求出射点坐标；若不能，请说明理由。
15．图（a）是水平放置的“硬币弹射器”装置简图，图（b）是其俯视图。滑槽内的撞板通过两橡皮绳与木板相连，其厚度与一个硬币的相同。滑槽出口端的“币仓”可叠放多个相同的硬币。撞板每次被拉动至同一位置后静止释放，与底层硬币发生弹性正碰；碰后，撞板立即被锁定，底层硬币被弹出，上一层硬币掉下补位。底层硬币被撞后在摩擦力作用下减速，最后平抛落到水平地面上。已知每个硬币质量为m，撞板质量为3m；每次撞板从静止释放到撞击硬币前瞬间，克服摩擦力做功为W，两橡皮绳对撞板做的总功为4W；忽略空气阻力，硬币不翻转。
（1）求撞板撞击硬币前瞬间，撞板的速度v；
（2）当“币仓”中仅有一个硬币时，硬币被撞击后到抛出过程，克服摩擦力做功Wf为其初动能的，求；
（3）已知“币仓”中有n（n≤10）个硬币时，底层硬币冲出滑槽过程中克服摩擦力做功为；试讨论两次“币仓”中分别叠放多少个硬币时，可使底层硬币平抛的水平射程之比为。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】波长、波速与频率的关系；光的折射及折射定律；光子及其动量
【解析】【解答】A．由于紫外线进入液体后光子的频率不变，根据可知光子的能量不会改变，故A错误；
B．由于液体对紫外线的折射率比空气（或真空）中的大，根据可知，紫外线在液体中的传播速度变小，根据，则传播相等的距离，在液体中所需的时间将变长，故B错误；
CD．由于紫外线在液体中的传播速度变小，根据可知，频率不变，则紫外线在液体中的波长比在空气（或真空）中的波长短，根据发生明显衍射现象的条件：障碍物的尺寸比波长小或与波长相差不大。可知紫外线在液体中比在空气中更不容易发生衍射，故C错误，D正确。
故答案为：D。
【分析】本题考查光的折射与物理光学基础，核心是紧扣光子能量、波速、波长及衍射条件的物理规律，逐一分析选项正误。
2．【答案】D
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】A．对碗受力分析，判断间距减小对碗所受合力的影响。若减小a、b间距，碗仍保持竖直静止，碗的合力仍为零，合力不变，选项A错误；
B．利用平衡条件，在竖直方向、水平方向对b点受力分析，进而判断间距减小对a受力的影响。对碗受力分析如图
设b点对碗的弹力F2与竖直方向的夹角为θ，则
若减小a、b间距，则θ减小，a杆受到的弹力F1减小，选项B错误；
CD．杆对碗的作用力与碗的重力有关。杆对碗的作用力与碗的重力等大反向，则将质量相同、半径更大的碗竖直放置于a、b杆之间，则碗受到杆的作用力不变，总等于重力，选项C错误，D正确。
故选D。
【分析】本题考查了对共点力平衡模型的理解，其中根据平衡条件受力分析，探究间距对力的影响为本题的解题关键。
3．【答案】A
【知识点】第一、第二与第三宇宙速度
【解析】【解答】该题主要是考查万有引力定律及其应用，解答本题的关键是能够根据万有引力提供向心力结合向心力公式进行分析。A．根据
可得，火星的第一宇宙速度为
知道火星的质量和火星的半径可以求出第一宇宙速度，A正确；
B．根据
可得，火星的质量为
则第一宇宙速度为
知道周期和半径可以求出第一宇宙速度，B错误；
C．根据
第一宇宙速度为
知道轨道半径，无法求出第一宇宙速度，C错误；
D．根据
火星质量为
则第一宇宙速度为
知道向心加速度和半径可以求出第一宇宙速度，D错误。
故选A。
【分析】“天问一号”绕火星表面做匀速圆周运动，由牛顿第二定律列式求第一宇宙速度；结合题设条件和上两问选项结论，根据万有引力提供向心力列式分析。
4．【答案】D
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】A．交流电周期，降压变压器副线圈输出的交流电频率为，故A错误；
B．升压变压器原线圈的电压有效值为，根据
升压变压器副线圈的电压有效值为，故B错误；
C．根据，得高压输电线上电流有效值为，故C错误；
D．高压输电线上损失的电压为，故D正确。
故答案为：D。
【分析】本题考查远距离输电与理想变压器规律，核心是先求原线圈电压有效值，再用变压比、功率关系、焦耳定律分析。
5．【答案】B
【知识点】测定玻璃的折射率
【解析】【解答】由几何关系可知，光线在D点的入射角的正弦
折射角的正弦
折射率
故答案为：B。
【分析】本题考查利用几何关系测定水的折射率，核心是紧扣光的折射定律空水，结合实验中的几何尺寸推导入射角和折射角的正弦值，进而得到折射率表达式。
6．【答案】B
【知识点】光电效应
【解析】【解答】A：由，变形得可知图线的斜率为普朗克常量，即，故A错误；
B：断开开关S后，初动能大的光电子也可能达到阳极，所以电流表G的示数不为零，故B正确；
C：只有增大入射光的频率，才能增大光电子的最大初动能，这与光的强度无关，故C错误；
D：保持照射光强度不变，仅提高照射光的频率，单个光子的能量将会增大，而光的强度不变，那么光子数一定会减少，发出的光电子数也会减少，电流表G的示数就会变小，故D错误．
【分析】本题考查光电效应的规律应用，核心是紧扣光电效应方程、光电子的运动特点，以及光强与光子数、光电流的关系，逐一分析选项正误。
7．【答案】C
【知识点】动量定理；动能；能量转化和转移的方向性
【解析】【解答】解答本题时，要理解风力小车的工作原理，注意与风力发电的区别。要准确选择研究对象，利用动量定理求空气受到的推力。A．风力小车的原理是消耗电能，先转化成风能，再推动小车运动，所以是电能转化为小车的动能，故A错误；
B．t时间内叶片排开的空气质量为
故B错误；
C．由动量定理可得叶片匀速旋转时，空气受到的推力为
根据牛顿第三定律可知空气对小车的推力为，故C正确；
D．叶片匀速旋转时，单位时间内空气流动的动能为
故D错误。
故选C。
【分析】风力小车的原理是消耗电能，先转化成风能，再推动小车运动，由此分析能量转化情况。判断单位时间内冲击风车的气流的体积V=SL=Svt，再利用m=ρV求出叶片排开的空气质量。由动量定理计算出空气受到的推力，由牛顿第三定律得到空气对小车的推力，最后根据能量守恒定律列式求解单位时间内空气流动的动能。
8．【答案】A,B
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象
【解析】【解答】A．M 处的质点位移最大，回复力最大，故A正确；
B．质点振动到N处时，处于平衡位置，速度最大，故B正确；
C．波速是由介质决定的，与频率无关，波的频率增大，而波速度仍保持不变，故C错误；
D．波传播的是波振动的形式，质点只是在平衡位置上下振动，所以M处的质点经过四分之一个周期不能到达Q处，故D错误。
故答案为：AB。
【分析】本题考查机械波与质点振动的基本规律，核心是紧扣简谐运动的回复力、速度特点，以及波速的决定因素、质点的振动规律，逐一分析选项正误。
9．【答案】A,C
【知识点】质谱仪和回旋加速器
【解析】【解答】A．带电粒子在D形盒中做匀速圆周运动，有，解得，粒子获得的最大速度为，根据动能的表达式可得，质子获得的最终能量
可知，质子获得的最终能量与高频电压U无关，故A正确；
BD．回旋加速器连接的高频交流电压可以是正弦交流电，只要保证质子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等即可，则高频交流电的频率为
若用该回旋加速器加速粒子，粒子的比荷减小，则应将高频交流电的频率适当调小，故BD错误；
C．由图根据质子在磁场中的运动轨迹及左手定则可知，图中加速器的磁场方向垂直于D形盒向下，故C正确。
故答案为：AC。
【分析】A：由洛伦兹力提供向心力推导最大动能表达式，判断与高频电压的关系；
B：明确交变电压类型要求、频率与粒子周期的匹配关系；
C：结合左手定则，根据质子偏转轨迹判断磁场方向；
D：对比质子与α粒子的比荷，分析交变频率的调节方向。
10．【答案】A
【知识点】安培力；电磁感应中的动力学问题
【解析】【解答】AC．a棒以速度2v0先进入磁场切割磁感线产生的感应电流为
a棒受安培阻力做变加速直线运动，感应电流也随之减小，安培力随之减小，速度大小的变化率减小，i的变化率减小，即图像的斜率逐渐变小；设当b棒刚进入磁场时a棒减速的速度为，此时的瞬时电流为，若，即，此时双棒双电源反接，电流为零，不受安培力，两棒均匀速运动离开，图像中无电流的图像，故A正确，C错误；
BD．若，即，此时双棒双电源的电动势不等要抵消一部分，因b棒的速度大，电流方向以b棒的流向，与原a棒的流向相反，即为负，大小为
b棒通电受安培力要减速，a棒受安培力而加速，则电流从小于的值逐渐减小，故BD错误。
故答案为：A。
【分析】本题考查双金属棒在磁场中的电磁感应、安培力与动量守恒，分a 单独在磁场、ab 都在磁场、a 离开磁场三个阶段分析电流。
11．【答案】（1）4
（2）20
（3）逐渐变小
【知识点】弹性势能；探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】（1）由图可知，第4次的描点不在线上，出现明显偏差，故第4次数据误差较大，应该剔除；
故答案为：4
（2）根据胡克定律，可得，由图像斜率可得
解得
故答案为：20
（3）在使用过程中，盒子里的纸巾越来越少，纸巾盒的重力减少，弹簧的型变量减少，故弹簧的弹性势能逐渐变小。
故答案为：逐渐变小
【分析】(1) 观察图像，偏离拟合直线最远的点对应数据误差最大，确定剔除次数；
(2) 由胡克定律，结合图像斜率求解劲度系数；
(3) 根据纸巾减少时弹簧形变量的变化，判断弹性势能变化。
12．【答案】（1）×1；欧姆调零；12
（2）
（3）250
（4）
【知识点】电压表、电流表欧姆表等电表的读数；练习使用多用电表
【解析】【解答】（1）多用电表选择欧姆挡，指针的偏转角度很大，说明读数很小，欧姆挡的倍率较高，则需选择“×1”倍率的欧姆挡，并需要重新欧姆调零后进行测量，由题图乙可知测量结果为12×1Ω＝12Ω。
故答案为：×1；欧姆调零；12
（2）将多用电表选择开关旋至合适的直流电流挡，根据电流由红表笔流入多用电表，由黑表笔流出多用电表可知，红表笔接C，黑表笔接电源负极，完整的电路图如图所示。
（3）纸巾盒装满纸巾时，铅笔芯接入电路电阻为零，此时多用电表示数最大，则最大电流为A＝250mA
则多用电表所选量程为250mA。
故答案为：250
（4）纸巾剩余厚度为h时，铅笔芯接入电路电阻
根据闭合电路欧姆定律，有
解得
故答案为：
【分析】(1) 依据多用电表欧姆挡的使用规则，指针偏转角度大说明被测电阻小，需换小倍率挡位，且换挡后要重新欧姆调零；再结合表盘读数规则计算电阻值。
(2) 电路连接需将铅笔芯、定值电阻、电源、开关串联，多用电表串联接入电路测电流（红表笔接电源正极，黑表笔接负极）。
(3) 结合电源电动势、总电阻，由欧姆定律计算电路最大电流，据此选择多用电表毫安挡的量程。
(4) 先推导铅笔芯剩余长度与厚度的关系，再由闭合电路欧姆定律建立电流与剩余厚度的表达式。
（1）[1][2][3]多用电表选择欧姆挡，指针的偏转角度很大，说明读数很小，欧姆挡的倍率较高，则需选择“×1”倍率的欧姆挡，并需要重新欧姆调零后进行测量，由题图乙可知测量结果为12×1Ω＝12Ω。
（2）将多用电表选择开关旋至合适的直流电流挡，根据电流由红表笔流入多用电表，由黑表笔流出多用电表可知，红表笔接C，黑表笔接电源负极，完整的电路图如图所示。
（3）纸巾盒装满纸巾时，铅笔芯接入电路电阻为零，此时多用电表示数最大，则最大电流为A＝250mA
则多用电表所选量程为250mA。
（4）纸巾剩余厚度为h时，铅笔芯接入电路电阻
根据闭合电路欧姆定律，有
解得
13．【答案】（1）解：设标准大气压为，依题意，刚发出时，左前胎内气体的温度
气压
到达目的地时，左前胎内气体的温度设为，气压
由得
解得
左前轮胎内气体温度升高
（2）解：设左前轮胎体积为V，依题意，正常胎压
设打气并恢复到正常胎压时车胎内原有气体在压强为时的总体积为。由得
则
所以
【知识点】气体的等压变化及盖-吕萨克定律；气体的等容变化及查理定律
【解析】【分析】(1) 轮胎体积不变，气体做查理定律（等容变化）应用，由 计算升温后的温度，再求温度升高值。
(2) 充气过程为变质量问题，将“原有气体 + 充入气体”作为整体，用玻意耳定律（等温变化）求解总物质的量，再计算充入气体与原有气体的质量比（同温同压下，质量比等于体积比）。
14．【答案】解：（1）由题可知，整个过程中电场力做功，洛伦兹力不做功，故
（2）正离子在磁场中做圆周运动，故
解得
因为正离子轨道半径大于，故能从右侧面射出，轨迹如图所示
解得出射点坐标为
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1）整个过程中电场力做功，洛伦兹力不做功，电场力做功等于动能变化量；
（2）正离子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，正离子轨道半径大于，故能从右侧面射出。
15．【答案】解：（1）根据动能定理有
解得
（2）对撞板与硬币构成的系统，由于发生的是弹性碰撞，则有
，
解得
克服摩擦力做功Wf为其初动能的，则有
解得
（3）平抛运动过程有
，，
根据题意有
底层硬币冲出滑槽过程中克服摩擦力做功为，根据动能定理有
，
结合上述有
由于n≤10，则有
，或，或，
【知识点】动能定理的综合应用；碰撞模型
【解析】【分析】（1）根据动能定理解得v；
（2）根据弹性碰撞中动量守恒及能量守恒分析解答；
（3）根据平抛运动规律结合动能定理解答。
1 / 12026届广东汕头市潮阳实验学校高三上学期一模物理试题
1．光刻机利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片。为提高光刻机投影精细图的能力，在光刻胶和投影物镜之间填充液体，提高分辨率，如图所示。则加上液体后（　　）
A．紫外线进入液体后光子能量增加
B．传播相等的距离，在液体中所需的时间变短
C．紫外线在液体中比在空气中更容易发生衍射，能提高分辨率
D．紫外线在液体中波长比真空中小
【答案】D
【知识点】波长、波速与频率的关系；光的折射及折射定律；光子及其动量
【解析】【解答】A．由于紫外线进入液体后光子的频率不变，根据可知光子的能量不会改变，故A错误；
B．由于液体对紫外线的折射率比空气（或真空）中的大，根据可知，紫外线在液体中的传播速度变小，根据，则传播相等的距离，在液体中所需的时间将变长，故B错误；
CD．由于紫外线在液体中的传播速度变小，根据可知，频率不变，则紫外线在液体中的波长比在空气（或真空）中的波长短，根据发生明显衍射现象的条件：障碍物的尺寸比波长小或与波长相差不大。可知紫外线在液体中比在空气中更不容易发生衍射，故C错误，D正确。
故答案为：D。
【分析】本题考查光的折射与物理光学基础，核心是紧扣光子能量、波速、波长及衍射条件的物理规律，逐一分析选项正误。
2．消毒碗柜的金属碗架可以将碗竖直放置于两条金属杆之间，如图所示。取某个碗的正视图如图所示，其中a、b分别为两光滑水平金属杆，下列说法正确的是（　　）
A．若减小a、b间距，碗仍保持竖直静止，碗的合力减小
B．若减小a、b间距，碗仍保持竖直静止，a杆受到的弹力不变
C．若将质量相同、半径更大的碗竖直放置于a、b杆之间，碗受到杆的作用力变小
D．若将质量相同、半径更大的碗竖直放置于a、b杆之间，碗受到杆的作用力不变
【答案】D
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】A．对碗受力分析，判断间距减小对碗所受合力的影响。若减小a、b间距，碗仍保持竖直静止，碗的合力仍为零，合力不变，选项A错误；
B．利用平衡条件，在竖直方向、水平方向对b点受力分析，进而判断间距减小对a受力的影响。对碗受力分析如图
设b点对碗的弹力F2与竖直方向的夹角为θ，则
若减小a、b间距，则θ减小，a杆受到的弹力F1减小，选项B错误；
CD．杆对碗的作用力与碗的重力有关。杆对碗的作用力与碗的重力等大反向，则将质量相同、半径更大的碗竖直放置于a、b杆之间，则碗受到杆的作用力不变，总等于重力，选项C错误，D正确。
故选D。
【分析】本题考查了对共点力平衡模型的理解，其中根据平衡条件受力分析，探究间距对力的影响为本题的解题关键。
3．如图所示，“天问一号”探测飞船经变轨后进入近火星表面轨道做匀速圆周运动。已知万有引力常量G，以下哪些物理量能估算火星的第一宇宙速度（　　）
A．火星的质量M和火星的半径R
B．“天问一号”在火星表面环绕的周期T
C．“天问一号”在火星表面环绕的轨道半径r
D．“天问一号”在火星表面环绕的向心加速度a
【答案】A
【知识点】第一、第二与第三宇宙速度
【解析】【解答】该题主要是考查万有引力定律及其应用，解答本题的关键是能够根据万有引力提供向心力结合向心力公式进行分析。A．根据
可得，火星的第一宇宙速度为
知道火星的质量和火星的半径可以求出第一宇宙速度，A正确；
B．根据
可得，火星的质量为
则第一宇宙速度为
知道周期和半径可以求出第一宇宙速度，B错误；
C．根据
第一宇宙速度为
知道轨道半径，无法求出第一宇宙速度，C错误；
D．根据
火星质量为
则第一宇宙速度为
知道向心加速度和半径可以求出第一宇宙速度，D错误。
故选A。
【分析】“天问一号”绕火星表面做匀速圆周运动，由牛顿第二定律列式求第一宇宙速度；结合题设条件和上两问选项结论，根据万有引力提供向心力列式分析。
4．如图所示为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器。升压变压器原、副线圈匝数之比为，其输入电压如图所示，输电功率为200kW，输电线总电阻为，则下列说法正确的是（　　）
A．降压变压器副线圈输出的交流电频率为100Hz
B．升压变压器副线圈的电压有效值为5000V
C．高压输电线上电流有效值为40A
D．高压输电线上损失的电压为
【答案】D
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】A．交流电周期，降压变压器副线圈输出的交流电频率为，故A错误；
B．升压变压器原线圈的电压有效值为，根据
升压变压器副线圈的电压有效值为，故B错误；
C．根据，得高压输电线上电流有效值为，故C错误；
D．高压输电线上损失的电压为，故D正确。
故答案为：D。
【分析】本题考查远距离输电与理想变压器规律，核心是先求原线圈电压有效值，再用变压比、功率关系、焦耳定律分析。
5．如图所示，一个学生用广口瓶和直尺测定水的折射率，下述是实验步骤：
（1）用刻度尺测出广口瓶瓶口内径。
（2）在瓶内装满水。
（3）将直尺沿瓶口边缘竖直插入水中。
（4）沿广口瓶边缘点向水中直尺正面看去，若恰能看到直尺上刻度（图中点），同时看到水面上点刻度的像恰与点的像相重合。
（5）如图所示水面恰与直尺的点相平，读出的长度和的长度。由题中所给条件可以计算水的折射率等于（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】测定玻璃的折射率
【解析】【解答】由几何关系可知，光线在D点的入射角的正弦
折射角的正弦
折射率
故答案为：B。
【分析】本题考查利用几何关系测定水的折射率，核心是紧扣光的折射定律空水，结合实验中的几何尺寸推导入射角和折射角的正弦值，进而得到折射率表达式。
6．用如图甲所示的装置研究光电效应现象．闭合开关S，用频率为v的光照射光电管时发生了光电效应．图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能与入射光频率v的关系图像，图线与横轴的交点坐标为，与纵轴的交点坐标为，下列说法中正确的是（　　）
A．普朗克常量为
B．断开开关S后，电流表G的示数不为零
C．仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大
D．保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表G的示数保持不变
【答案】B
【知识点】光电效应
【解析】【解答】A：由，变形得可知图线的斜率为普朗克常量，即，故A错误；
B：断开开关S后，初动能大的光电子也可能达到阳极，所以电流表G的示数不为零，故B正确；
C：只有增大入射光的频率，才能增大光电子的最大初动能，这与光的强度无关，故C错误；
D：保持照射光强度不变，仅提高照射光的频率，单个光子的能量将会增大，而光的强度不变，那么光子数一定会减少，发出的光电子数也会减少，电流表G的示数就会变小，故D错误．
【分析】本题考查光电效应的规律应用，核心是紧扣光电效应方程、光电子的运动特点，以及光强与光子数、光电流的关系，逐一分析选项正误。
7．某实验小组用电池、电动机等器材自制风力小车，如图所示，叶片匀速旋转时将空气以速度v向后排开，叶片旋转形成的圆面积为S，空气密度为ρ，下列说法正确的是（　　）
A．风力小车的原理是将风能转化为小车的动能
B．t时间内叶片排开的空气质量为ρSv
C．叶片匀速旋转时，空气对小车的推力为
D．叶片匀速旋转时，单位时间内空气流动的动能为
【答案】C
【知识点】动量定理；动能；能量转化和转移的方向性
【解析】【解答】解答本题时，要理解风力小车的工作原理，注意与风力发电的区别。要准确选择研究对象，利用动量定理求空气受到的推力。A．风力小车的原理是消耗电能，先转化成风能，再推动小车运动，所以是电能转化为小车的动能，故A错误；
B．t时间内叶片排开的空气质量为
故B错误；
C．由动量定理可得叶片匀速旋转时，空气受到的推力为
根据牛顿第三定律可知空气对小车的推力为，故C正确；
D．叶片匀速旋转时，单位时间内空气流动的动能为
故D错误。
故选C。
【分析】风力小车的原理是消耗电能，先转化成风能，再推动小车运动，由此分析能量转化情况。判断单位时间内冲击风车的气流的体积V=SL=Svt，再利用m=ρV求出叶片排开的空气质量。由动量定理计算出空气受到的推力，由牛顿第三定律得到空气对小车的推力，最后根据能量守恒定律列式求解单位时间内空气流动的动能。
8．如图（a）所示，水袖舞是中国京剧的特技之一。某时刻抖动可简化为如图（b），则（　　）
A．M处的质点回复力最大
B．质点振动到N处时速度最大
C．加快抖动的频率，传播速度变快
D．M处的质点经过四分之一个周期到达Q处
【答案】A,B
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象
【解析】【解答】A．M 处的质点位移最大，回复力最大，故A正确；
B．质点振动到N处时，处于平衡位置，速度最大，故B正确；
C．波速是由介质决定的，与频率无关，波的频率增大，而波速度仍保持不变，故C错误；
D．波传播的是波振动的形式，质点只是在平衡位置上下振动，所以M处的质点经过四分之一个周期不能到达Q处，故D错误。
故答案为：AB。
【分析】本题考查机械波与质点振动的基本规律，核心是紧扣简谐运动的回复力、速度特点，以及波速的决定因素、质点的振动规律，逐一分析选项正误。
9．2023年11月，中国原子能科学研究院“BNCT强流质子回旋加速器样机研制”顺利通过技术验收。如图所示，该回旋加速器接在高频交流电压U上，质子束最终获得的能量，不考虑相对论效应，则下列说法正确的是（　　）
A．质子获得的最终能量与高频电压U无关
B．回旋加速器连接的高频交流电压不可以是正弦交流电
C．图中加速器的磁场方向垂直于D形盒向下
D．若用该回旋加速器加速粒子，则应将高频交流电的频率适当调大
【答案】A,C
【知识点】质谱仪和回旋加速器
【解析】【解答】A．带电粒子在D形盒中做匀速圆周运动，有，解得，粒子获得的最大速度为，根据动能的表达式可得，质子获得的最终能量
可知，质子获得的最终能量与高频电压U无关，故A正确；
BD．回旋加速器连接的高频交流电压可以是正弦交流电，只要保证质子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等即可，则高频交流电的频率为
若用该回旋加速器加速粒子，粒子的比荷减小，则应将高频交流电的频率适当调小，故BD错误；
C．由图根据质子在磁场中的运动轨迹及左手定则可知，图中加速器的磁场方向垂直于D形盒向下，故C正确。
故答案为：AC。
【分析】A：由洛伦兹力提供向心力推导最大动能表达式，判断与高频电压的关系；
B：明确交变电压类型要求、频率与粒子周期的匹配关系；
C：结合左手定则，根据质子偏转轨迹判断磁场方向；
D：对比质子与α粒子的比荷，分析交变频率的调节方向。
10．如图所示，绝缘的水平面上固定有两条平行的光滑金属导轨，导轨电阻不计，两条相同金属棒a、b垂直导轨放置，其右侧矩形区域内存在恒定的匀强磁场，磁场方向竖直向上。现两金属棒a、b分别以初速度和同时沿导轨自由运动，先后进入磁场区域。已知a棒离开磁场区域时b棒已经进入磁场区域，则a棒从进入到离开磁场区域的过程中，电流i随时间t的变化图像可能正确的有（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】安培力；电磁感应中的动力学问题
【解析】【解答】AC．a棒以速度2v0先进入磁场切割磁感线产生的感应电流为
a棒受安培阻力做变加速直线运动，感应电流也随之减小，安培力随之减小，速度大小的变化率减小，i的变化率减小，即图像的斜率逐渐变小；设当b棒刚进入磁场时a棒减速的速度为，此时的瞬时电流为，若，即，此时双棒双电源反接，电流为零，不受安培力，两棒均匀速运动离开，图像中无电流的图像，故A正确，C错误；
BD．若，即，此时双棒双电源的电动势不等要抵消一部分，因b棒的速度大，电流方向以b棒的流向，与原a棒的流向相反，即为负，大小为
b棒通电受安培力要减速，a棒受安培力而加速，则电流从小于的值逐渐减小，故BD错误。
故答案为：A。
【分析】本题考查双金属棒在磁场中的电磁感应、安培力与动量守恒，分a 单独在磁场、ab 都在磁场、a 离开磁场三个阶段分析电流。
11．有一款称为“一抽到底”的纸巾盒改进装置，如图所示，该装置由两块挡板和弹簧组成，弹簧连接两块挡板。该装置放在纸巾盒底部，可将整包纸巾顶起，以保持最上面的纸巾能够在纸巾盒取用口。科技实践小组的同学为了研究该装置中弹簧的特征，做了以下实验：
科技实践小组设计如图所示，测量出数据记录于下表格：
实验次数 1 2 3 4 5
砝码质量m/g 10 20 30 40 50
弹簧长度l/cm 4.51 4.03 3.48 3.27 2.46
弹簧形变量 0.99 1.47 2.02 2.23 3.04
（1）依据测量数据画出图像如图所示，观察图像可发现，其中第　 　次数据误差较大，应该剔除；
（2）根据图像可得劲度系数　 　N/m（结果保留两位有效数字，g取10N/kg）；
（3）在使用过程中，盒子里的纸巾越来越少，弹簧的弹性势能　 　（选填“不变”、“逐渐变大”或“逐渐变小”）。
【答案】（1）4
（2）20
（3）逐渐变小
【知识点】弹性势能；探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】（1）由图可知，第4次的描点不在线上，出现明显偏差，故第4次数据误差较大，应该剔除；
故答案为：4
（2）根据胡克定律，可得，由图像斜率可得
解得
故答案为：20
（3）在使用过程中，盒子里的纸巾越来越少，纸巾盒的重力减少，弹簧的型变量减少，故弹簧的弹性势能逐渐变小。
故答案为：逐渐变小
【分析】(1) 观察图像，偏离拟合直线最远的点对应数据误差最大，确定剔除次数；
(2) 由胡克定律，结合图像斜率求解劲度系数；
(3) 根据纸巾减少时弹簧形变量的变化，判断弹性势能变化。
12．科技实践小组的同学们应用所学电路知识，对“一抽到底”的纸巾盒进行改装，使纸巾剩余量可视化。同学们使用的器材有：电源（E＝1.5V，内阻不计）、定值电阻（R0＝6Ω）、多用电表、铅笔芯如图甲中AB所示、导线若干、开关。
（1）用多用电表测量一整根铅笔芯的电阻，选用“×10”倍率的欧姆挡测量，发现多用电表指针的偏转角度很大，因此需选择　 　（选填“×1”或“×100”）倍率的欧姆挡，并需　 　（填操作过程）后，再次进行测量，若多用电表的指针如图乙所示，测量结果为　 　Ω。
（2）将铅笔芯固定在纸巾盒侧边，截取一段导线固定在挡板C，并保证导线与铅笔芯接触良好且能自由移动，请完成题图中的电路连接　 　。
（3）不计多用电表内阻，多用电表应该把选择开关旋至“mA挡”，量程为　 　（选填“2.5”“25”或“250”）。
（4）将以上装置调试完毕并固定好，便可通过电表读数观察纸巾剩余厚度，设铅笔芯总电阻为R，总长度为L，不计多用电表内阻，则多用电表示数I与纸巾剩余厚度h的关系式为I＝　 　（用题中物理量符号表达）。依次实验将剩余纸巾厚度和对应电表读数一一记录下来，并进行标示，从而完成“一抽到底”纸巾盒的可视化改装探究。
【答案】（1）×1；欧姆调零；12
（2）
（3）250
（4）
【知识点】电压表、电流表欧姆表等电表的读数；练习使用多用电表
【解析】【解答】（1）多用电表选择欧姆挡，指针的偏转角度很大，说明读数很小，欧姆挡的倍率较高，则需选择“×1”倍率的欧姆挡，并需要重新欧姆调零后进行测量，由题图乙可知测量结果为12×1Ω＝12Ω。
故答案为：×1；欧姆调零；12
（2）将多用电表选择开关旋至合适的直流电流挡，根据电流由红表笔流入多用电表，由黑表笔流出多用电表可知，红表笔接C，黑表笔接电源负极，完整的电路图如图所示。
（3）纸巾盒装满纸巾时，铅笔芯接入电路电阻为零，此时多用电表示数最大，则最大电流为A＝250mA
则多用电表所选量程为250mA。
故答案为：250
（4）纸巾剩余厚度为h时，铅笔芯接入电路电阻
根据闭合电路欧姆定律，有
解得
故答案为：
【分析】(1) 依据多用电表欧姆挡的使用规则，指针偏转角度大说明被测电阻小，需换小倍率挡位，且换挡后要重新欧姆调零；再结合表盘读数规则计算电阻值。
(2) 电路连接需将铅笔芯、定值电阻、电源、开关串联，多用电表串联接入电路测电流（红表笔接电源正极，黑表笔接负极）。
(3) 结合电源电动势、总电阻，由欧姆定律计算电路最大电流，据此选择多用电表毫安挡的量程。
(4) 先推导铅笔芯剩余长度与厚度的关系，再由闭合电路欧姆定律建立电流与剩余厚度的表达式。
（1）[1][2][3]多用电表选择欧姆挡，指针的偏转角度很大，说明读数很小，欧姆挡的倍率较高，则需选择“×1”倍率的欧姆挡，并需要重新欧姆调零后进行测量，由题图乙可知测量结果为12×1Ω＝12Ω。
（2）将多用电表选择开关旋至合适的直流电流挡，根据电流由红表笔流入多用电表，由黑表笔流出多用电表可知，红表笔接C，黑表笔接电源负极，完整的电路图如图所示。
（3）纸巾盒装满纸巾时，铅笔芯接入电路电阻为零，此时多用电表示数最大，则最大电流为A＝250mA
则多用电表所选量程为250mA。
（4）纸巾剩余厚度为h时，铅笔芯接入电路电阻
根据闭合电路欧姆定律，有
解得
13．汽车胎压是指汽车轮胎内部的气压，是汽车行车安全及动力性能一个重要指标。如图所示，是一辆家用轿车在一次出行过程中仪表盘上显示的两次胎压值，其中图（a）表示刚出发时的显示值，图（b）表示到达目的地时的显示值，出发前胎内温度与环境温度相同。（可近似等于1个标准大气压，车胎内气体可视为理想气体且忽略体积变化）轿车仪表盘胎压实时监测
（1）此次出行过程中轿车的左前轮胎内气体温度升高了多少摄氏度；
（2）如果出发时就使轮胎气压恢复到正常胎压，需要充入一定量的同种气体，求左前轮胎内充入气体质量和该车胎内原有气体质量之比（忽略充气过程中轮胎体积和温度的变化）。
【答案】（1）解：设标准大气压为，依题意，刚发出时，左前胎内气体的温度
气压
到达目的地时，左前胎内气体的温度设为，气压
由得
解得
左前轮胎内气体温度升高
（2）解：设左前轮胎体积为V，依题意，正常胎压
设打气并恢复到正常胎压时车胎内原有气体在压强为时的总体积为。由得
则
所以
【知识点】气体的等压变化及盖-吕萨克定律；气体的等容变化及查理定律
【解析】【分析】(1) 轮胎体积不变，气体做查理定律（等容变化）应用，由 计算升温后的温度，再求温度升高值。
(2) 充气过程为变质量问题，将“原有气体 + 充入气体”作为整体，用玻意耳定律（等温变化）求解总物质的量，再计算充入气体与原有气体的质量比（同温同压下，质量比等于体积比）。
14．如图，在边长为L的正方体区域的右侧面，以中心O为原点建立直角坐标系xOy，x轴平行于正方体底面。该正方体区域内加有方向均沿x轴正方向、电场强度大小为E的匀强电场和磁感强度大小为B的匀强磁场，若电量为q、质量为m的正离子以某一速度正对O点并垂直右侧面射入该区域，则正离子在电磁场作用下发生偏转。
（1）若正离子从右侧面坐标为的P点射出，求正离子通过该区域过程的动能增量；
（2）若撤去电场只保留磁场，试判断入射速度的正离子能否从右侧面射出。若能，求出射点坐标；若不能，请说明理由。
【答案】解：（1）由题可知，整个过程中电场力做功，洛伦兹力不做功，故
（2）正离子在磁场中做圆周运动，故
解得
因为正离子轨道半径大于，故能从右侧面射出，轨迹如图所示
解得出射点坐标为
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1）整个过程中电场力做功，洛伦兹力不做功，电场力做功等于动能变化量；
（2）正离子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，正离子轨道半径大于，故能从右侧面射出。
15．图（a）是水平放置的“硬币弹射器”装置简图，图（b）是其俯视图。滑槽内的撞板通过两橡皮绳与木板相连，其厚度与一个硬币的相同。滑槽出口端的“币仓”可叠放多个相同的硬币。撞板每次被拉动至同一位置后静止释放，与底层硬币发生弹性正碰；碰后，撞板立即被锁定，底层硬币被弹出，上一层硬币掉下补位。底层硬币被撞后在摩擦力作用下减速，最后平抛落到水平地面上。已知每个硬币质量为m，撞板质量为3m；每次撞板从静止释放到撞击硬币前瞬间，克服摩擦力做功为W，两橡皮绳对撞板做的总功为4W；忽略空气阻力，硬币不翻转。
（1）求撞板撞击硬币前瞬间，撞板的速度v；
（2）当“币仓”中仅有一个硬币时，硬币被撞击后到抛出过程，克服摩擦力做功Wf为其初动能的，求；
（3）已知“币仓”中有n（n≤10）个硬币时，底层硬币冲出滑槽过程中克服摩擦力做功为；试讨论两次“币仓”中分别叠放多少个硬币时，可使底层硬币平抛的水平射程之比为。
【答案】解：（1）根据动能定理有
解得
（2）对撞板与硬币构成的系统，由于发生的是弹性碰撞，则有
，
解得
克服摩擦力做功Wf为其初动能的，则有
解得
（3）平抛运动过程有
，，
根据题意有
底层硬币冲出滑槽过程中克服摩擦力做功为，根据动能定理有
，
结合上述有
由于n≤10，则有
，或，或，
【知识点】动能定理的综合应用；碰撞模型
【解析】【分析】（1）根据动能定理解得v；
（2）根据弹性碰撞中动量守恒及能量守恒分析解答；
（3）根据平抛运动规律结合动能定理解答。
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