陕西省咸阳市2024届高三上学期第一次模拟考试物理试卷（Word版附解析）

这是一份陕西省咸阳市2024届高三上学期第一次模拟考试物理试卷（Word版附解析），共36页。

1．本试卷共6页，全卷满分100 分，答题时间90分钟。
2．答卷前，务必将答题卡上密封线内的各项目填写清楚；
3．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。
第Ⅰ 卷（选择题 共 48 分）
一、选择题（共12 小题，每小题4分，共48分，其中1 ~8 题每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的；9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不选的得0分）
1. 跳跳杆是一种深受小朋友喜爱的弹跳器。可以自由伸缩的中心弹簧，一端固定在跳杆上，另一端固定在与踏板相连的杆身上，当人在踏板上用力向下压缩弹簧，然后弹簧向上弹起，将人和跳杆带离地面。当某同学玩跳跳杆时从最高点竖直下落到最低点的过程中，忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是（ ）
A 下落全过程中，该同学速度一直减小
B. 下落全过程中，该同学加速度先增大后减小
C. 下落全过程中，跳杆刚接触地面时，该同学速度最大
D. 下落全过程中，跳跳杆形变量最大时，该同学处于超重状态
2. 如图所示，用一段绳子把轻质滑轮吊装在A点，一根轻绳跨过滑轮，绳的一端拴在井中的水桶上，人用力拉绳的另一端，滑轮中心为O点，人所拉绳子与OA的夹角为，拉水桶的绳子与OA的夹角为。人拉绳沿水平地面向左运动，把井中质量为m的水桶缓慢提上来，人的质量为M，重力加速度大小为g，在此过程中，以下说法正确的是（ ）
A. 不一定等于
B. 吊装滑轮绳子上的拉力逐渐变大
C. 地面对人的摩擦力逐渐变小
D. 地面对人的支持力逐渐变大
3. 如图所示，长为L的细绳上端固定在天花板上，下端拴一个可视为质点的小球，小球在水平面内做匀速圆周运动。细绳跟竖直方向的夹角为θ，小球做匀速圆周运动的角速度为ω。当小球以不同的角速度ω做匀速圆周运动时，细绳与竖直方向的夹角θ随之变化，已知当地的重力加速度大小为g，下列关于θ与ω的关系图像可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
4. 某同学玩飞镖时，先后两次飞镖的抛出点在同一竖直线上的A、B 两点，将飞镖沿水平方向抛出后，飞镖均扎在靶心处，两飞镖的轨迹如图中曲线1、2 所示，飞镖扎在靶上瞬间的速度与水平方向的夹角分别为。已知AB、BO的竖直高度相同，飞镖可视为质点，空气阻力忽略不计。则下列说法正确的是（ ）
A. 先后两次飞镖抛出时的初速度大小之比为
B. 先后两次飞镖在空中的运动时间之比为2：1
C.
D.
5. 某同学用图甲装置探究摩擦力的变化情况。水平桌面上固定的力传感器，通过水平棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上，长木板左端固定的细绳跨过光滑滑轮悬挂一小桶。从开始，断断续续往小桶中缓慢加水，传感器记录的图像如图乙所示。不考虑水平桌面与木板间的摩擦，下列判断正确的是（ ）
A. t1～t2内，物块受到的是滑动摩擦力
B. 0～t3内，小桶中的水量时刻在增加
C. t3～t4内，木板的加速度逐渐增大
D. t4～t5内，木板一定做匀速运动
6. 电子显微镜在科研中有广泛应用，电子透镜是其核心部分，电子枪发射电子束，电子通过电场构成的电子透镜时发生会聚或发散。电子透镜的电场的等势线分布如图中虚线所示，一电子仅在电场力作用下运动，运动轨迹如图实线所示，a、b、c、d是轨迹上的四个点。则（ ）
A. 电场中b处的电场强度与c处相同
B. 电子从a运动到d的过程加速度不断增大
C. 电子在a处的受力方向与虚线相切
D. 电子从a运动到b的过程电势能逐渐减小
7. 如图所示，在竖直平面xOy内有一环形金属线圈，圆心O处放置一小磁针，可在水平面内自由转动，受地磁场影响，此时小磁针N极正好指向x轴正方向。当环形线圈中通入逆时针的2A电流时，小磁针N极与x轴正向的夹角为，已知环形电流在O点产生的磁感应强度与环形电流强度成正比。当小磁针N极与x轴正向的夹角为，则环形线圈中通入的电流为（ ）
A. 1AB. 2.7AC. 2AD. 3.5A
8. 华为mate 60实现了手机卫星通信，只要有卫星信号覆盖的地方，就可以实现通话。如图所示三颗赤道上空的通信卫星就能实现环赤道全球通信，已知三颗卫星离地高度均为h，地球的半径为R，地球同步卫星离地高度为6R，地球表面重力加速度为，引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A. 三颗通信卫星受到地球的万有引力的大小相等
B. 能实现全球通信时，卫星离地高度至少2R
C. 其中一颗质量为m的通信卫星的动能为
D. 通信卫星和地球自转周期之比为
9. 如图所示，电源电动势E=1.5 V，内电阻r=0.5Ω，滑动变阻器R1的最大电阻，定值电阻 ，C 为平行板电容器，其电容为3μF。将开关S与a接触，则（ ）
A. 当 R1的阻值增大时，R2两端的电压增大
B. 稳定时R1消耗的最大功率为0.225 W
C. 将开关从 a 接向b，流过 R3的电流流向为c→d
D. 将滑动变阻器R1的接入最大电阻，则开关从a接向b，待电路稳定，流过 R3的电荷量为
10. 某个缓冲装置的主要部分是弹簧，工作过程可简化为以下情境：轻质弹簧原长，劲度系数，左端固定在竖直墙上。以弹簧左端为坐标原点，水平向右为正方向建立x轴。水平地面上一滑块从P点以某一速度水平向左冲向弹簧，如图1所示。滑块经弹簧缓冲后运动到最左端处的Q点，又被弹簧弹开，最后恰好停在P点。滑块从Q点到P点过程中，加速度a随位置坐标x的变化规律如图2所示。已知弹簧始终在弹性限度内，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A. 滑块与水平地面间的动摩擦因数B. 滑块的质量
C. P点的坐标D. 滑块从P点向左运动时的动能
11. 如图甲所示为利用磁场力来提升导电液体的电磁泵，电磁泵的左右两侧为两块相同的、间距为的长方形金属薄板，金属板底边长为，其底部开有高度可忽略的狭缝，电磁泵的前后两侧为两块相同的绝缘薄板，两金属板间接有直流电源。如图乙所示，足够大的绝缘容器中装有深度为的导电液体，电磁泵置于容器中，两金属板间加方向垂直纸面、磁感应强度为的匀强磁场，初始时，电源的电压为0，逐渐增大电源的电压，两板间液面缓慢上升（初始时金属板间导电液体液面高为）。已知导电液体的密度为、电阻率为，重力加速度为。则（ ）
A. 两金属板间的匀强磁场方向垂直纸面向里
B. 初始时，两金属板间液体的电阻为
C. 当时，两板间液面高度乙为
D. 两板间液面从高度缓慢升高至高度的过程中，电源消耗的电能等于
12. 如图甲所示，虚线是斜面上平行于斜面底端的一条直线，上方存在垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。时刻将一单匝正方形导体框自与距离处由静止释放，直至导体框完全穿出磁场的过程中其速度一时间图像如图丙所示。已知斜面倾角，导体框与斜面间的动摩擦因数，运动中导体框底边与始终平行，导体框质量，电阻，边长，重力加速度。设从释放至导体框穿出磁场的过程中，整个导体框所受安培力大小为F，回路中产生的焦耳热的功率为P，通过导体框的电流为I，导体框的机械能为E（释放处），沿斜面下滑的位移为x，则下列图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
第Ⅱ卷（非选择题 共 52 分）
二、实验题（本大题共2小题，计15分）
13. 用50分度游标卡尺测量笔芯的两端点间的距离和螺旋测微器测量直径分别如图所示，则笔芯的长度L0=______mm，d=______mm。
14. 伏安法测电阻的测量电路如图甲，电压表为3V量程，电流表为0.6A 量程，电表读数如图乙所示。已知电流表内阻为0.10Ω，电压表的内阻为3000Ω。在图甲情况下，R1 的真实值是______Ω。（保留两位小数）
15. 用下列器材测量小车质量M。小车，一端带有定滑轮的平直轨道，垫块，细线，打点计时器，纸带，频率为50Hz的交流电源，直尺，6个槽码，每个槽码的质量均为m=10g。

（1）完成下列实验步骤中的填空：
i．按图甲安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着6个槽码。改变轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列______的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑；
ii．保持轨道倾角不变，取下1个槽码（即细线下端悬挂个槽码），让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度a；
iii．依次减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤ii；
iv．以取下槽码的总个数的倒数为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出关系图线。
（2）已知重力加速度大小g=9.8m/s2，计算结果均保留三位有效数字，请完成下列填空：
①下列说法正确的是_____；
A．接通电源后，再将小车从靠近打点计时器处释放
B．小车下滑时，位于定滑轮和小车之间的细线应始终跟倾斜轨道保持平行
C．为了减小实验误差，轨道一定要光滑
D．若细线下端悬挂着2个槽码，则小车在下滑过程中受到的合外力大小为4mg
②某次实验获得如图乙所示的纸带，相邻计数点间均有4个点未画出，则在打“5”点时小车的速度大小v5=_____m/s，加速度大小a=______m/s2。
③写出随变化关系式_________（用M、m、g、a、n表示）；
④测得关系图线斜率为：2.50s2/m，则小车质量M=_____kg。
三、计算题（本大题共3 小题，计37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
16. 2023年8月，上海发布自动驾驶5G标准，推动自动驾驶技术快速发展。甲、乙两辆5G自动驾驶测试车，在不同车道上沿同一方向做匀速直线运动，甲车在乙车前，甲车的速度大小，乙车的速度大小，如图所示。当甲、乙两车相距时，甲车因前方突发情况紧急刹车，已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动，加速度大小，从刹车时开始计时，两车均可看作质点。求：
（1）两车并排行驶之前，两者在运动方向上的最远距离；
（2）从甲车开始减速到两车并排行驶所用时间t。

17. 现代科技可以利用电场、磁场对带电粒子的作用来控制其运动轨迹，让其到达所需的位置，在现代科学技术、生产生活、仪器电器等方、面有广泛的应用。如图所示是此种仪器中电磁场的简化示意图。以竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系，该真空中存在方向沿x轴正方向、电场强度大小的匀强电场和方向垂直xOy平面向外、磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场。原点O处的粒子源连续不断地发射速度大小和方向一定、质量、电荷量q=2×10⁻6 C的带正电的粒子束，粒子恰能在平面内做直线运动，重力加速度为，不计粒子间的相互作用。
（1）求粒子发射的速度大小和方向；
（2）若保持粒子束的初速度不变，在粒子从O点射出时立即撤去磁场，求粒子从O点射出后再次运动到y轴过程中，重力所做的功（不考虑磁场变化产生的影响）；
（3）若保持E、B初始状态和粒子束的初速度不变，在粒子束运动过程中，突然将电场变为竖直向上、场强大小变为，求从O点射出的所有粒子第一次打在x轴上的坐标范围（不考虑电场变化产生的影响）。
18. 如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道与水平面相切于点，在圆弧轨道最低点静止放置物块（均可看作质点），的质量分别为、，间有少量炸药（质量可忽略），某时刻引爆炸药，迅速分开，分开后以大小为的速度水平向右冲上圆弧轨道，经一段时间再次回到点后继续向左运动，并在停止运动时间后与发生第一次碰撞，已知与之间的所有碰撞均为弹性碰撞，与水平面间没有摩擦，与水平面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为，炸药爆炸释放的能量转化为两物块总机械能的效率，求：
（1）炸药爆炸释放的能量。
（2）第一次碰撞前，物块在圆弧轨道上运动的时间。
（3）与第次碰撞后到第次碰撞前运动的位移大小。
咸阳市 2024 年高考模拟检测（一）
物 理 试 题
注意事项：
1．本试卷共6页，全卷满分100 分，答题时间90分钟。
2．答卷前，务必将答题卡上密封线内的各项目填写清楚；
3．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。
第Ⅰ 卷（选择题 共 48 分）
一、选择题（共12 小题，每小题4分，共48分，其中1 ~8 题每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的；9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不选的得0分）
1. 跳跳杆是一种深受小朋友喜爱的弹跳器。可以自由伸缩的中心弹簧，一端固定在跳杆上，另一端固定在与踏板相连的杆身上，当人在踏板上用力向下压缩弹簧，然后弹簧向上弹起，将人和跳杆带离地面。当某同学玩跳跳杆时从最高点竖直下落到最低点的过程中，忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是（ ）
A. 下落全过程中，该同学速度一直减小
B. 下落全过程中，该同学加速度先增大后减小
C. 下落全过程中，跳杆刚接触地面时，该同学速度最大
D. 下落全过程中，跳跳杆形变量最大时，该同学处于超重状态
【答案】D
【解析】
【详解】ABC．下落全过程中，跳杆接触地面前，该同学和跳杆做自由落体运动，速度增大，加速度保持不变；跳杆刚接触地面后，一开始弹簧弹力小于该同学和跳杆的总重力，该同学和跳杆继续向下做加速度减小的加速运动；当弹簧弹力等于该同学和跳杆的总重力时，该同学和跳杆的速度达到最大；之后弹簧弹力大于该同学和跳杆的总重力，该同学和跳杆继续向下做加速度增大的减速运动；故下落全过程中，该同学速度先增大后减小，加速度先减小后增大，故ABC错误；
D．下落全过程中，跳跳杆形变量最大时，加速度方向向上，该同学处于超重状态，故D正确。
故选D。
2. 如图所示，用一段绳子把轻质滑轮吊装在A点，一根轻绳跨过滑轮，绳的一端拴在井中的水桶上，人用力拉绳的另一端，滑轮中心为O点，人所拉绳子与OA的夹角为，拉水桶的绳子与OA的夹角为。人拉绳沿水平地面向左运动，把井中质量为m的水桶缓慢提上来，人的质量为M，重力加速度大小为g，在此过程中，以下说法正确的是（ ）
A. 不一定等于
B. 吊装滑轮的绳子上的拉力逐渐变大
C. 地面对人的摩擦力逐渐变小
D. 地面对人的支持力逐渐变大
【答案】D
【解析】
【详解】AB．水桶慢慢上升，绳子拉力始终等于水桶重力，对滑轮受力分析可得

垂直于方向有
可得
沿方向有
故始终等于，吊装滑轮的绳子上的拉力不变，故AB错误；
C．对人受力分析可得

水平方向有
其中
人拉绳沿水平地面向左运动，逐渐增大，故地面对人的摩擦力逐渐变大，故C错误；
D．竖直方向有
地面对人的支持力为
故地面对人的支持力逐渐增大，故D正确。
故选D。
3. 如图所示，长为L的细绳上端固定在天花板上，下端拴一个可视为质点的小球，小球在水平面内做匀速圆周运动。细绳跟竖直方向的夹角为θ，小球做匀速圆周运动的角速度为ω。当小球以不同的角速度ω做匀速圆周运动时，细绳与竖直方向的夹角θ随之变化，已知当地的重力加速度大小为g，下列关于θ与ω的关系图像可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由向心力公式可得
可得
即与成正比。
故选C。
4. 某同学玩飞镖时，先后两次飞镖的抛出点在同一竖直线上的A、B 两点，将飞镖沿水平方向抛出后，飞镖均扎在靶心处，两飞镖的轨迹如图中曲线1、2 所示，飞镖扎在靶上瞬间的速度与水平方向的夹角分别为。已知AB、BO的竖直高度相同，飞镖可视为质点，空气阻力忽略不计。则下列说法正确的是（ ）
A. 先后两次飞镖抛出时的初速度大小之比为
B. 先后两次飞镖在空中的运动时间之比为2：1
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】AB．由题意，假设2下落的高度为h，则1下落的高度为2h，竖直方向做自由落体运动，则由公式
得
即
、
所以1、2在空中运动的时间之比为：1；
水平方向有
则先后两次飞镖抛出时的初速度大小之比为 ，故A正确，B错误；
CD．两飞镖落在O点的竖直速度分别为
又有
由以上整理得
则
故CD错误。
故选A。
5. 某同学用图甲的装置探究摩擦力的变化情况。水平桌面上固定的力传感器，通过水平棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上，长木板左端固定的细绳跨过光滑滑轮悬挂一小桶。从开始，断断续续往小桶中缓慢加水，传感器记录的图像如图乙所示。不考虑水平桌面与木板间的摩擦，下列判断正确的是（ ）
A. t1～t2内，物块受到的是滑动摩擦力
B. 0～t3内，小桶中的水量时刻在增加
C. t3～t4内，木板的加速度逐渐增大
D. t4～t5内，木板一定做匀速运动
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知，时刻板块之间的摩擦力达到最大静摩擦力，而之前板受到的摩擦力小于最大静摩擦力，板没有被拉动，故内，物块受到的是静摩擦力，其大小没变是因为没有继续加水，故A错误；
B．内的这段时间内水量不变，故B错误；
C．内，由于左边细线的向左的拉力不变或增大，物块对木板向右的摩擦力逐渐由最大静摩擦力转变为滑动摩擦力，摩擦力减小，则木板的合外力逐渐增啊，加速度逐渐增大，故C正确；
D．内，木板受力情况保持不变，一定做匀加速运动，故D错误。
故选C。
6. 电子显微镜在科研中有广泛应用，电子透镜是其核心部分，电子枪发射电子束，电子通过电场构成的电子透镜时发生会聚或发散。电子透镜的电场的等势线分布如图中虚线所示，一电子仅在电场力作用下运动，运动轨迹如图实线所示，a、b、c、d是轨迹上的四个点。则（ ）
A. 电场中b处的电场强度与c处相同
B. 电子从a运动到d的过程加速度不断增大
C. 电子在a处的受力方向与虚线相切
D. 电子从a运动到b的过程电势能逐渐减小
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据电场线与等势线垂直，且电场线上该点的切线方向为该点的场强方向，由图可知b处电场线的切线方向斜向左上方，c处电场线的切线方向斜向左下方，所以b、c点的电场强度不相同，故A错误；
B．等势线的疏密也可以反映电场的强弱，由a到d等势线先变疏后变密，所以电场强度先减小后增大，则电子的加速度先减小后增大，故B错误；
C．a处电场线与虚线垂直，所以电子受到的电场力方向与虚线垂直，故C错误；
D．电子从a到b运动时，电势逐渐升高，根据可知，电子的电势能逐渐减小，故D正确。
故选D。
7. 如图所示，在竖直平面xOy内有一环形金属线圈，圆心O处放置一小磁针，可在水平面内自由转动，受地磁场影响，此时小磁针N极正好指向x轴正方向。当环形线圈中通入逆时针的2A电流时，小磁针N极与x轴正向的夹角为，已知环形电流在O点产生的磁感应强度与环形电流强度成正比。当小磁针N极与x轴正向的夹角为，则环形线圈中通入的电流为（ ）
A. 1AB. 2.7AC. 2AD. 3.5A
【答案】B
【解析】
【详解】设地磁场的磁感应强度为B0，根据右手螺旋定则，电流在O点产生的磁场垂直纸面向外，已知环形电流在O点产生的磁感应强度与环形电流强度成正比，可设其大小为,当环形线圈中通入逆时针的的电流时，小磁针N极与x轴正向的夹角为，则
当小磁针N极与x轴正向的夹角为，则环形线圈中通入的电流满足
两式相除得
解得
故ACD错误，B正确。
故选B。
8. 华为mate 60实现了手机卫星通信，只要有卫星信号覆盖的地方，就可以实现通话。如图所示三颗赤道上空的通信卫星就能实现环赤道全球通信，已知三颗卫星离地高度均为h，地球的半径为R，地球同步卫星离地高度为6R，地球表面重力加速度为，引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A. 三颗通信卫星受到地球的万有引力的大小相等
B. 能实现全球通信时，卫星离地高度至少2R
C. 其中一颗质量为m的通信卫星的动能为
D. 通信卫星和地球自转周期之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A．通信卫星受到的万有引力大小为
由于不知道三颗通信卫星的质量大小关系，所以三颗通信卫星受到地球的万有引力大小不一定相等，故A错误；
B．三颗通信卫星若要全面覆盖，则其如图所示
由几何关系可知，，，其OA为地球半径R，所以由几何关系有
解得
所以解得
所以通信卫星高度至少为R，故B错误；
C．对卫星有，其万有引力提供做圆周运动的向心力，有
在地球表面有
其动能为
故C正确；
D．对通信卫星有
地球的自转周期与同步卫星相同，对同步卫星有
整理有
故D错误。
故选C。
9. 如图所示，电源电动势E=1.5 V，内电阻r=0.5Ω，滑动变阻器R1的最大电阻，定值电阻 ，C 为平行板电容器，其电容为3μF。将开关S与a接触，则（ ）
A. 当 R1的阻值增大时，R2两端的电压增大
B. 稳定时R1消耗的最大功率为0.225 W
C. 将开关从 a 接向b，流过 R3的电流流向为c→d
D. 将滑动变阻器R1的接入最大电阻，则开关从a接向b，待电路稳定，流过 R3的电荷量为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．当 R1的阻值增大时，总电阻增大，总电流减小，则R2两端的电压减小，选项A错误；
B．将R2看做是电源的等效内阻则
当外电阻等于等效内阻时输出功率最大，即R1功率最大，则稳定时R1消耗的最大功率为
选项B正确；
C．开关接a时电容器右极板带正电，接b时右极板带负电，则将开关从 a 接向b，电容器先放电再反向充电，则流过 R3的电流流向为c→d，选项C正确；
D．回路电流
开关接a时电容器带电量
右极板带正电；接b时电容器带电量
右极板带负电，
将开关从a接向b，待电路稳定，流过 R3的电荷量为

选项D错误。
故选BC。
10. 某个缓冲装置的主要部分是弹簧，工作过程可简化为以下情境：轻质弹簧原长，劲度系数，左端固定在竖直墙上。以弹簧左端为坐标原点，水平向右为正方向建立x轴。水平地面上一滑块从P点以某一速度水平向左冲向弹簧，如图1所示。滑块经弹簧缓冲后运动到最左端处的Q点，又被弹簧弹开，最后恰好停在P点。滑块从Q点到P点过程中，加速度a随位置坐标x的变化规律如图2所示。已知弹簧始终在弹性限度内，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A. 滑块与水平地面间的动摩擦因数B. 滑块的质量
C. P点的坐标D. 滑块从P点向左运动时的动能
【答案】AC
【解析】
【详解】A．滑块从P点向左先做匀减速运动，接触弹簧后做加速度逐渐增大的减速运动，直到弹簧被压缩到最短时到达Q点，加速度达到最大，然后向右先做加速度逐渐减小的加速运动，当运动到弹簧弹力等于滑动摩擦力时，加速度减小到0，速度向右达到最大，设此时位置坐标为，此后，滑块继续向右做加速度逐渐增大的减速运动，脱离弹簧后再做匀减速运动，到达P点时速度减为0。由题图2可知，滑块向右脱离弹簧后的加速度大小，由
解得
故A正确。
B．滑块在Q点将要向右滑动时，有
由题图2知
解得
故B错误。
C．滑块运动到弹簧弹力等于滑动摩擦力时，有
解得
将纵坐标a乘以滑块的质量m可将图像转化为图像，由动能定理有
可知图像与x轴所围的面积表示动能的变化量，则对滑块由Q点到P点的过程，由动能定理有
解得
故C正确。
D．滑块从P点向左运动到又回到P点，滑块的动能全部转化为因摩擦产生的热量，由能量守恒定律有
故D错误。
故选AC。
11. 如图甲所示为利用磁场力来提升导电液体的电磁泵，电磁泵的左右两侧为两块相同的、间距为的长方形金属薄板，金属板底边长为，其底部开有高度可忽略的狭缝，电磁泵的前后两侧为两块相同的绝缘薄板，两金属板间接有直流电源。如图乙所示，足够大的绝缘容器中装有深度为的导电液体，电磁泵置于容器中，两金属板间加方向垂直纸面、磁感应强度为的匀强磁场，初始时，电源的电压为0，逐渐增大电源的电压，两板间液面缓慢上升（初始时金属板间导电液体液面高为）。已知导电液体的密度为、电阻率为，重力加速度为。则（ ）
A. 两金属板间的匀强磁场方向垂直纸面向里
B. 初始时，两金属板间液体的电阻为
C. 当时，两板间液面高度乙为
D. 两板间液面从高度缓慢升高至高度的过程中，电源消耗的电能等于
【答案】AC
【解析】
【详解】A．想实现两板间液面上升，导电液体需要受到向上的安培力，由图可知电流方向向右，根据左手定则可知，所加磁场的方向垂直纸面向里，故A正确；
B．根据电阻定律可知，初始时两金属板间液体的电阻为
R=
故B错误；
C．当液面稳定在高度2h时，两板间液体的电阻为，则有
当两板间所加电压为U时，设流过导电液体的电流为，由欧姆定律可得
外加磁场磁感应强度大小为B时，设液体所受安培力的大小为F，则有
两板间液面稳定在高度2h时，设两板间高出板外液面的液体质量为m，则有
两板间液体受到的安培力与两板间高出板外液面的液体重力平衡，则有
联立以上式子解得
故C正确；
D．容器足够大，因此容器的液面高度变化忽略不计，根据功能关系可知电源消耗的电能等于液体重力势能的增加量和焦耳热，而重力势能的增量为
故D错误；
故选AC
12. 如图甲所示，虚线是斜面上平行于斜面底端的一条直线，上方存在垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。时刻将一单匝正方形导体框自与距离处由静止释放，直至导体框完全穿出磁场的过程中其速度一时间图像如图丙所示。已知斜面倾角，导体框与斜面间的动摩擦因数，运动中导体框底边与始终平行，导体框质量，电阻，边长，重力加速度。设从释放至导体框穿出磁场的过程中，整个导体框所受安培力大小为F，回路中产生的焦耳热的功率为P，通过导体框的电流为I，导体框的机械能为E（释放处），沿斜面下滑的位移为x，则下列图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】A．0~1s内，根据感生电动势，得
由于上下两个边均切割磁感线因此动生电动势为0；回路中感应电流沿顺时针方向，导体框所受安培力对边相抵
根据功能关系得：从开始到处过程中导体框所受安培力合力为0，做匀加速直线运动，加速度
解得
1s末速率
位移
之后磁感应强度B不变
，
导体框开始匀速穿出磁场，故A正确；
B．0~1s内
解得
恒定不变，故B错误；
C．0~1s内，通过导体框电流
故C错误；
D．0~1s内导体框机械能满足
，
即
处
从到处过程中满足
解得
处时
故D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷（非选择题 共 52 分）
二、实验题（本大题共2小题，计15分）
13. 用50分度游标卡尺测量笔芯的两端点间的距离和螺旋测微器测量直径分别如图所示，则笔芯的长度L0=______mm，d=______mm。
【答案】 ①. 41.20 ②. 1.200
【解析】
【详解】[1]50分度游标卡尺精确值为，由图可知笔芯的长度为
[2]螺旋测微器的精确值为，由图可知笔芯的直径为
14. 伏安法测电阻的测量电路如图甲，电压表为3V量程，电流表为0.6A 量程，电表读数如图乙所示。已知电流表内阻为0.10Ω，电压表的内阻为3000Ω。在图甲情况下，R1 的真实值是______Ω。（保留两位小数）
【答案】5.10
【解析】
【详解】根据图乙可知
，
根据欧姆定律可得
可得 的真实值为
15. 用下列器材测量小车质量M。小车，一端带有定滑轮的平直轨道，垫块，细线，打点计时器，纸带，频率为50Hz的交流电源，直尺，6个槽码，每个槽码的质量均为m=10g。

（1）完成下列实验步骤中的填空：
i．按图甲安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着6个槽码。改变轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列______的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑；
ii．保持轨道倾角不变，取下1个槽码（即细线下端悬挂个槽码），让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度a；
iii．依次减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤ii；
iv．以取下槽码总个数的倒数为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出关系图线。
（2）已知重力加速度大小g=9.8m/s2，计算结果均保留三位有效数字，请完成下列填空：
①下列说法正确的是_____；
A．接通电源后，再将小车从靠近打点计时器处释放
B．小车下滑时，位于定滑轮和小车之间的细线应始终跟倾斜轨道保持平行
C．为了减小实验误差，轨道一定要光滑
D．若细线下端悬挂着2个槽码，则小车在下滑过程中受到的合外力大小为4mg
②某次实验获得如图乙所示的纸带，相邻计数点间均有4个点未画出，则在打“5”点时小车的速度大小v5=_____m/s，加速度大小a=______m/s2。
③写出随变化的关系式_________（用M、m、g、a、n表示）；
④测得关系图线的斜率为：2.50s2/m，则小车质量M=_____kg。
【答案】 ①. 等间距 ②. AB##BA ③. 0.723 ④. 0.820 ⑤. ⑥. 0.19
【解析】
【详解】（1）[1]若小车匀速下滑，则纸带上打出一系列等间距的点。
（2）[2]A．先接通电源，后释放小车，小车应从靠近打点计时器处释放，故A正确；
B．小车下滑时，为保证实验的准确性，应使细线始终与轨道平行，故B正确；
C．轨道不需要光滑，故C错误；
D．若细线下端悬挂着2个槽码，小车加速下滑，槽码加速上升，槽码超重，故细线对小车的拉力大于2个槽码的重力，所以小车下滑过程中受到的合外力小于4mg，故D错误。
故选AB。
[3]根据题意可知，相邻计数点间的时间间隔为0.1s，根据图乙，点5是点4、6的中间时刻，所以
[4]加速度为
[5]对小车，匀速时有
减小n个槽码后，对小车和槽码分别有
联立可得
[6]由以上分析可得
解得
三、计算题（本大题共3 小题，计37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
16. 2023年8月，上海发布自动驾驶5G标准，推动自动驾驶技术快速发展。甲、乙两辆5G自动驾驶测试车，在不同车道上沿同一方向做匀速直线运动，甲车在乙车前，甲车的速度大小，乙车的速度大小，如图所示。当甲、乙两车相距时，甲车因前方突发情况紧急刹车，已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动，加速度大小，从刹车时开始计时，两车均可看作质点。求：
（1）两车并排行驶之前，两者在运动方向上的最远距离；
（2）从甲车开始减速到两车并排行驶所用时间t。

【答案】（1）45m；（2）12s
【解析】
【详解】（1）当辆车速度相等时，两者的距离最大，设经过时间t1两者速度相等，由
，
则
解得
在t1时间内甲车位移为
乙车位移为
两车并排行驶之前，两者在运动方向上的最远距离
（2）设经过时间t2甲车停下来，根据运动学公式可得
在t2时间内，甲车的位移
乙车的位移为
说明甲车速度减小到零时，甲、乙两车还相距20m，到两车并排乙车再运动的时间为
所以从甲车开始减速到两车并排行驶所用时间
17. 现代科技可以利用电场、磁场对带电粒子的作用来控制其运动轨迹，让其到达所需的位置，在现代科学技术、生产生活、仪器电器等方、面有广泛的应用。如图所示是此种仪器中电磁场的简化示意图。以竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系，该真空中存在方向沿x轴正方向、电场强度大小的匀强电场和方向垂直xOy平面向外、磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场。原点O处的粒子源连续不断地发射速度大小和方向一定、质量、电荷量q=2×10⁻6 C的带正电的粒子束，粒子恰能在平面内做直线运动，重力加速度为，不计粒子间的相互作用。
（1）求粒子发射的速度大小和方向；
（2）若保持粒子束的初速度不变，在粒子从O点射出时立即撤去磁场，求粒子从O点射出后再次运动到y轴过程中，重力所做的功（不考虑磁场变化产生的影响）；
（3）若保持E、B初始状态和粒子束的初速度不变，在粒子束运动过程中，突然将电场变为竖直向上、场强大小变为，求从O点射出的所有粒子第一次打在x轴上的坐标范围（不考虑电场变化产生的影响）。
【答案】（1）20m/s，方向与y轴负方向夹角30°；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）粒子做匀速直线运动，如下图
则
解得
设粒子出射的速度方向与轴负方向夹角为，则
解得
（2）撤去磁场后，粒子做平抛运动，如下图
根据牛顿第二定律有
解得
重力所做的功
（3）由题意可得
粒子做匀速圆周运动，如下图。
根据洛伦兹力提供向心力
解得
由几何关系可知，当粒子在O点时就改变电场，打在x轴上的横坐标距O点最近的点的坐标
当改变电场时粒子所在处与粒子打在x轴上的位置之间的距离为2R时，打在x轴上的横坐标最远距离的坐标
从O点射出的所有粒子第一次打在x轴上的坐标范围为
18. 如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道与水平面相切于点，在圆弧轨道最低点静止放置物块（均可看作质点），的质量分别为、，间有少量炸药（质量可忽略），某时刻引爆炸药，迅速分开，分开后以大小为的速度水平向右冲上圆弧轨道，经一段时间再次回到点后继续向左运动，并在停止运动时间后与发生第一次碰撞，已知与之间的所有碰撞均为弹性碰撞，与水平面间没有摩擦，与水平面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为，炸药爆炸释放的能量转化为两物块总机械能的效率，求：
（1）炸药爆炸释放的能量。
（2）第一次碰撞前，物块在圆弧轨道上运动的时间。
（3）与第次碰撞后到第次碰撞前运动的位移大小。

【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）设A、B分开时的速度大小分别为，A、B组成的系统在水平方向动量守恒，可得
根据能量关系，有
依题意，有
联立可得
（2）第一次碰撞前，在水平面上做匀减速运动，加速度大小
在水平面上运动的时间
在水平面上运动的位移大小
B在水平面上运动的时间
B在圆弧轨道上运动的时间
（3）设与B第一次碰撞后的速度分别为，且A、B同向，根据动量守恒和机械能守恒，有
解得
在水平面上运动的时间
此过程中在水平面上运动的位移
在时间内，B在水平面上运动的位移
由于，所以发生第二次碰撞时已停止了运动，设与B第二次碰撞后的速度分别为，根据动量守恒和机械能守恒，有
解得与B第二次碰撞后，的速度
以此类推，与B第次碰撞后，的速度
与B第次碰撞后到第次碰撞前，运动的位移