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浙江省杭州市二中钱江校区2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题（原卷版+解析版）
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1. 下列物理量是矢量且其在国际单位制（SI）的单位正确的是（ ）
A. 电场强度，B. 冲量，
C. 时间，sD. 磁通量，Wb
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据电势差与电场强度的关系可知，电场强度的单位为，故A错误；
B．根据动量定理可知，冲量的单位为，故B正确；
C．时间是标量，故C错误；
D．磁通量是标量，故D错误。
故选B。
2. 下列关于质点的描述正确的是（ ）
A. 甲图研究跳水运动员全红婵空中动作时可以把她看作质点
B. 乙图研究飞船与空间站对接时可以把飞船看作质点
C. 丙图研究高铁从杭州到北京的路程时可以把列车看作质点
D. 丁图研究冰壶运动到达的位置时，可以把冰壶看作质点
【答案】C
【解析】
【详解】A．甲图研究跳水运动员全红婵空中动作时主要考虑姿态的变化，则不可以把她看作质点，故A错误；
B．乙图研究飞船与空间站对接时要考虑尺寸，不可以把飞船看作质点，故B错误；
C．丙图研究高铁从杭州到北京的路程时，列车的尺寸可以忽略不计，则可以把列车看作质点，故C正确；
D．丁图研究冰壶运动到达的位置时，要考虑冰壶的大小，不可以把冰壶看作质点，故D错误。
故选C。
3. 汽车辅助驾驶具有“主动刹车系统”，利用雷达波监测前方有静止障碍物，汽车可以主动刹车，对于城市拥堵路段和红绿灯路口，主动刹车系统实用性非常高，若汽车正以36km/h的速度在路面上行驶，到达红绿灯路口离前方静止的汽车距离为10m，主动刹车系统开启匀减速运动，能安全停下，下列说法正确的是（ ）
A. 若汽车加速度大小6m/s2，则经过2s钟汽车前进60m
B. 若汽车刹车加速度大小为8m/s2，运动1s时间，速度为1m/s
C. 汽车刹车加速度大小至少为5m/s2才能安全停下
D. 若汽车刹车加速度大小为10m/s2，停车时离前面汽车的距离为2m
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据题意可知汽车刹车时的初速度为
若汽车加速度大小为，则汽车停下来所用时间为
则经过2s钟汽车前进的距离为
故A错误；
B．若汽车刹车加速度大小为，运动1s时间，速度为
故B错误；
C．汽车前方等待通行暂停的汽车距离为，利用逆向思维，根据速度与位移的关系式有
解得
即汽车刹车加速度大小至少为才能安全停下，故C正确；
D．若汽车刹车加速度大小为，停车时，根据速度与位移的关系式有
解得
可知此时离前面汽车的距离为
故D错误。
故选C。
4. 杭州二中钱江学校是一所新兴的学校， 智慧现代的科技在这里被广泛地运用。 如图是杭州二中钱江学校学生的校园一卡通，在校园内将一卡通靠近读卡器，读卡器就向外发射电磁波， 一卡通内线圈产生感应电流，驱动卡内芯片进行数据处理和传输，读卡器感应电路中就会产生电流，从而识别卡内信息。下图中与校园一卡通具有同一原理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知，刷一卡通时会产生感应电流，即由磁产生电，有感应电流产生，所以其工作原理为电磁感应现象。
A．图中为奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，故A错误；
B．图中的实验是探究通电螺线管的磁性强弱与电流大小的关系，运用了电流的磁效应，故B错误：
C．图中是探究影响感应电流方向的因素，属于电磁感应现象，故C正确；
D．图中有电源，为电动机的工作原理，是根据通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的，故D错误。
故选C。
5. “中国空间站”在距地面高400km左右的轨道上做匀速圆周运动，在此高度上有非常稀薄的大气，因气体阻力的影响，轨道高度1个月大概下降2km，空间站安装有发动机，可对轨道进行周期性修正。则下列说法中正确的是（ ）
A. “中国空间站”在正常轨道上做圆周运动的周期大于地球同步卫星的周期
B. “中国空间站”在正常轨道上做圆周运动的向心加速度大小稍大于g
C. “中国空间站”在正常轨道上做圆周运动的线速度大小稍大于地球的第一宇宙速度
D. “中国空间站”修正轨道时，发动机应“向后喷火”使空间站加速，但进入目标轨道正常运行后的速度小于修正之前在较低轨道上的运行速度
【答案】D
【解析】
【详解】A．“中国空间站”在轨道上做匀速圆周运动周期
得
故A错误；
B．“中国空间站”在轨道上做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有
物体绕地球表面运行，根据牛顿第二定律有
联立解得“中国空间站”正常在轨道上做圆周运动的向心加速度大小为
故向心加速度稍小于g，B错误；
C．根据
“中国空间站”正常在轨道上做圆周运动的线速度大小为
故C错误；
D．空间站由低轨向高轨修正时需要离心运动，故需要发动机点火使空间站加速，但进入目标轨道后的速度比修正之前低轨的速度小。故D正确；
故选D。
6. 大气的折射是光通过空气时空气密度变化而引起传播速度变化（折射率变化）所发生的现象，近地面大气的折射会产生海市蜃楼。如图所示太阳光进入地球大气到达地面，光线发生弯曲。关于以上现象下列说法正确的是（ ）
A. 太阳光进入地球大气发生弯曲是因为离地面越近折射率越小
B. 太阳光进入地球大气越靠近地面速度越大
C. 太阳光进入地球大气同一方向射入大气不同颜色的光，弯曲程度相同
D. 海面上空出现海市蜃楼是因为离海面越近大气折射率越大
【答案】D
【解析】
【详解】A．离地面越近，空气密度越大，折射率越大，A错误；
B．根据
可知，离地面越近光速越小，B错误；
C．空气对不同色光的折射率不同，弯曲程度不同，C错误；
D．海面上方空气湿度较大，离海面越近大气折射率越大，光传播时会发生异常折射和全反射，出现海市蜃楼，D正确。
故选D。
7. 一列机械波沿x轴正向传播，图甲是时的波形图，图乙是介质中质点M的振动图像，已知时M点位移为，下列说法不正确的是（ ）
A. 该机械波的波速为1.0m/s
B. M点的横坐标可能为1.5m
C. 时，M点振动方向向下
D. 时，M点位移仍为
【答案】B
【解析】
【详解】A．由甲图可知，波长为，由乙图可知，周期为
所以波速
故A正确；
BC．根据乙图分析，时，M点振动方向向下，机械波向x轴正方向传播，故时刻，处的质点正向y轴正方向运动，M点的横坐标不可能为，故B错误，C正确；
D．时，根据乙图，由于对称性可知，M点位移为，故D正确。
本题选择不正确的，故选B。
8. 消防员在水平地面上使用喷水枪对着火房屋喷水灭火，出水轨迹可简化为图乙，假设该消防员控制水柱恰好垂直击中竖直墙面，此时喷水枪出水口和水平面夹角为，不计空气阻力，下列做法仍可能让水柱垂直打到竖直墙面的是（ ）
A. 喷水枪初速度大小不变，仅改变初速度方向
B. 喷水枪初速度方向不变，仅改变初速度大小
C. 喷水枪初速度方向不变，仅减小初速度大小，人往后走一定距离
D. 喷水枪初速度方向不变，仅增大初速度大小，人向前走一定距离
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意，设初速度为，与水平方向夹角为，水柱恰好垂直击中竖直墙面，则有
，
整理可得
A．由上述分析可知，喷水枪初速度大小不变，仅改变初速度方向，例如角度由变为，水平射程不变，则水柱仍垂直击中竖直墙面，故A正确；
BCD．喷水枪初速度方向不变，仅减小初速度大小，水平射程减小，需人向前走一定距离，仅增大初速度大小，水平射程增大，需人往后走一定距离，故BCD错误。
故选A。
9. 如图所示，正方体的C、E两点放有电量均为的点电荷，D、F两点放有电量均为的点电荷，M为EF的中点。下列说法正确的是（ ）
A. M点的场强方向从F指向E
B. A、B两点的场强相同
C. 一个正试探电荷放在A处的电势能大于放在B处的电势能
D. 一个负试探电荷放在B处的电势能等于放在G处的电势能
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据题意可知，、两点点电荷在点产生的电场由，、两点点电荷在点产生的电场由，由等量异种电荷电场分布特点可知，、两点点电荷在点产生的电场大于、两点点电荷在点产生的电场，则M点的场强方向从E指向F，故A错误；
B．根据题意，由对称性可知，A、B两点的场强大小相等，方向相反，故B错误；
CD．根据题意，由对称性可知，平面为等势面，则一个正试探电荷放在A处的电势能等于放在B处的电势能，一个负试探电荷放在B处的电势能等于放在G处的电势能，故C错误，D正确。
故选D。
10. 如图所示，质量为3m、半径为R的四分之一光滑圆弧体静止在光滑的水平面上，质量为m的小球（可视为质点）从圆弧体的最高点由静止释放，已知重力加速度为g，则小球下滑过程中（ ）
A. 小球和圆弧体组成的系统动量守恒
B. 小球的机械能守恒
C. 小球运动到最低点时速度大小为
D. 小球运动到最低点时速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A．小球和圆弧体组成的系统只在水平方向上动量守恒，故A错误；
B．小球和圆弧体组成的系统机械能守恒，小球的机械能不守恒，故B错误；
CD．小球在圆弧体最高点下滑到分离的过程中，M与m组成的系统水平方向动量守恒
由能量守恒可得
又，解得
故C正确，D错误。
故选C。
11. 当线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，附近的另一个线圈中会产生感应电流。实际上，这个线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，看起来就像水中的旋涡， 所以把它叫做涡电流。下列关于涡流的应用说法正确的是（ ）
A. 图1中炉外有线圈，线圈中通以恒定的电流，利用涡流产生的热量使金属熔化
B. 图2中为了减少涡流，利用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯
C. 图3中金属探测器产生恒定的磁场，当探测器遇到金属时与金属产生吸引力，使仪器报警
D. 图4中两个磁性很强的小圆柱形永磁体同时从铝管上端管口落入，无论铝管有无裂缝， 它们同时从铝管下端管口落出
【答案】B
【解析】
【详解】A．图1中炉外有线圈，线圈中通以交变电流，利用涡流产生的热量使金属熔化，故A错误；
B．图2中为了减少涡流，利用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯，故B正确；
C．图3中金属探测器遇见金属时，金属会感应出涡流，涡流磁场反过来影响探测器线圈中的电流，使仪器报警，故C错误；
D．图4中两个磁性很强的小圆柱形永磁体同时从铝管上端管口落入，有裂缝铝管只能在铝管的侧壁产生感应电流，对磁体阻碍作用不明显，而无裂缝的铝管不仅侧壁会产生感应电流，同时铝管可看成一系列的圆环叠加，水平圆环也产生感应电流对磁体有阻碍作用，则有裂缝铝管中的磁体先从下端管口落出，故D错误。
故选B。
12. 四个相同的匀质小球放在光滑水平桌面上，用一根绳子把四个球约束起来，绳子恰无拉力，四个小球的质量均为m，半径都为R，如图所示，再将一个相同小球放在原四球中间正上方，因受绳子约束，下面四个小球并未分离，处于静止状态。设系统处处无摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 上面小球所受力的合力为
B. 下面每个小球对地面的压力为
C. 上面小球对下面每个小球的压力为
D. 绳子张力为
【答案】D
【解析】
【详解】A．上面小球处于静止状态，所以合力为0，故A项错误；
B．对整体分析有
由于四个小球接触地面，所以下面每个小球对地面压力为，故B项错误；
CD．相邻小球球心间距离为2R，上面小球与下面小球连线与竖直夹角为，由几何关系
，
上面小球平衡有
即
下面各球N的水平分力
绳子张力
故C错误，D正确。
故选D。
13. 如图所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，分别与高频交流电源连接，两个D形金属盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，忽略粒子在电场中的运动时间，下列说法正确的是（ ）
A. 粒子射出时的最大动能与D形金属盒的半径无关
B. 加速电压越大，粒子最终射出时获得的动能就越大
C. 若增大加速电压，粒子在回旋加速器中运动的时间不变
D. 若增大磁感应强度B，为保证粒子总被加速，必须增大周期性变化电场的频率
【答案】D
【解析】
【详解】AB．粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律
解得
粒子射出时的最大动能
粒子射出时的最大动能与D形金属盒的半径R和磁感应强度B有关，与加速电压无关，故AB错误；
C．粒子做圆周运动的周期
根据动能定理
加速次数
粒子在回旋加速器中运动的时间
若增大加速电压，粒子在回旋加速器中运动的时间减小，故C错误；
D．若增大磁感应强度B，根据
可知，为保证粒子总被加速，必须减小周期性变化电场的周期，必须增大周期性变化电场的频率，故D正确。
故选D。
14. 霍尔效应传感器应用很广泛，可以用来测量磁场、位移、电流、转速等。如图所示霍尔传感器上面有一小磁体，霍尔元件材料为长方体，产生的霍尔电压为后表面电势高．下列说法正确的是（ ）
A. 当变阻器滑动触头向左滑动，霍尔电压将减小
B. 霍尔电势差高低与霍尔元件的长宽高都有关系
C. 霍尔元件中电流I的载流子一定是正电荷定向运动形成的
D. 若传感器上面磁体向上移动，霍尔电压将减小
【答案】D
【解析】
【详解】当达到稳定状态时满足
其中
（a为厚度，d为前后表面的宽度），解得霍尔电势差
A．变阻器滑动触头向左滑动，电流变大，U变大，选项A错误；
B．霍尔电势差高低只与B、I、a有关，与长宽无关，选项B错误；
C．因为霍尔电压为后表面电势高，则根据左手定则，载流子是电子，选项C错误；
D．小磁体向上运动，B减小，霍尔电压将减小，选项D正确。
故选D。
15. 华为在2023年10月发布了一款据称可实现“一秒一公里”的全液冷超级充电桩，其最大输出电流为600A，充电电压范围为200V至1000V，并且该充电桩能根据很多电动汽车车型的充电需求智能分配所需充电功率。某天，小振开着自己的某款电动汽车来这种充电站体验，其车总质量为1.6t，所用电池组规格为“360V，”（内阻不能忽略），车上显示屏显示此次充电电量由充到用时10分钟，本次充电共消费60元（充电桩计费规则为每度电2元）。经他几天实测，显示屏电量由下降到共行驶了120公里，已知他的车行驶时的阻力为车重的0.02倍，则（ ）
A. 充电桩上标识的“600kW”表示给各车充电时的平均功率
B. 小振本次充电的平均功率约为300kW
C. 小振本次充电的充电效率约为
D. 小振汽车电机将电能转化为机械能的效率约为
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据最大充电电流与最大充电电压可知，指的是最大充电功率。而最大功率
由于“充电桩能根据很多电动汽车车型的充电需求智能分配所需充电功率”，所以充电桩的平均充电功率必定小于最大功率，故A错误；
B．本次充电时的平均功率约为
故B错误；
C．充电效率约为
故C正确；
D．机械效率约为
故D错误。
故选C。
非选择题部分
三、非选择题（本题共5小题， 共55分）
16. 实验题
（1）如图装置探究小车速度随时间变化实验中下列说法正确是 。
A. 长木板一定要略为倾斜
B. 槽码质量应远小于小车质量
C. 电火花打点计时器接220V交流电源
D. 小车靠近打点计时器， 放开小车再打开电源开始打点
（2）如图是某次实验中得到的一条纸带，打点计时器使用的交流电频率为50Hz，用刻度尺量出各计数点到O点距离为xOA=3.90cm，xOB=8.59cm，xOC=14.07cm，xOD=20.34cm，小车运动B点的速度大小为________ m/s， 小车运动的加速度大小为________ m/s2（计算结果均保留2位有效数字）。
【答案】（1）C （2） ①. 0.51 ②. 0.79
【解析】
【小问1详解】
A．探究小车速度随时间变化实验中，不需要平衡摩擦力，长木板不一定要倾斜，故A错误；
B．探究小车速度随时间变化实验中，只需要保证小车受到的合力恒定不变，不需要槽码质量应远小于小车质量，故B错误；
C．根据电火花计时器的工作原理可知，打点计时器接220V交流电源，故C正确；
D．为了充分利用纸带，小车靠近打点计时器，先打开电源开始打点再放开小车，故D错误。
故选C。
【小问2详解】
[1]由纸带可知，相邻计数点的时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则小车运动B点的速度大小为
[2]根据逐差法可得，小车运动的加速度大小为
17. 利用如图装置探究小车的加速度与力和质量的关系实验，下列说法正确的是（ ）
A. 小车运动时，小车受到绳子拉力小于槽码的总重力
B. 只有小车质量远大于槽码总质量，绳的拉力可近似等于槽码的总重力
C. 若斜面倾角过大，小车所受合力将小于绳的拉力
D. 该实验的科学思想方法为控制变量法
【答案】ABD
【解析】
【详解】AB．小车运动时，槽码有向下的加速度，槽码的合力方向向下，可知绳子拉力小于槽码的总重力；以小车为对象，根据牛顿第二定律可得
以槽码为对象，根据牛顿第二定律可得
联立可得
可知只有小车质量远大于槽码总质量，绳的拉力可近似等于槽码的总重力，故AB正确；
C．若斜面倾角过大，小车重力沿斜面向下分力大于小车受到的摩擦阻力，则小车所受合力将大于绳的拉力，故C错误；
D．探究小车的加速度与力和质量的关系，该实验的科学思想方法为控制变量法，故D正确。
故选ABD。
18.
（1）用如图甲电路测定两节串联干电池的电动势和内阻，在乙图中实物正确连接______。
（2）正确连接线路进行实验，调整变阻器，电压表和电流表读数如图所示，______V，______A
（3）经过测定，两节电池总电动势和总内阻最接近的一组是______。
A. B. C. D.
（4）由于电表内阻的影响，测定的电动势比真实值______（填“大”或者“小”）
【答案】（1） （2） ①. 2.50 ②. 0.46
（3）B （4）小
【解析】
【小问1详解】
两节串联干电池的电动势最大为，则电压表量程选，电流表选择，根据图甲电路图，连接图乙实物图，如图所示
【小问2详解】
[1]由图可知，电压表读数为。
[2]由图可知，电流表读数为
【小问3详解】
根据闭合回路欧姆定律有
代入小问（2）中数据可得
故选B。
【小问4详解】
当外电路短路时，电流的测量值等于真实值，除此之外，由于电压表的分流作用，电流的测量值小于真实值，电源的图像如图所示
由图示图像可知，电池电动势的测量值小于真实值。
19. 如图所示，在水平地面上竖直放置某一游戏装置，它由粗糙倾斜传送带和“S”型光滑圆形细管道平滑连接组成，两段圆弧管道半径为，B、D等高，图中角均为37°，E点出口水平，与圆弧相切，传送带长为，传送带速度，B点离地面的高度，质量小物块无初速放上传送带A点，运动到B然后进入“S”光滑细圆管道，小物块大小略为小于管道，最后从管道水平出口E点水平飞出。小物块与传送带间的动摩擦因数，，，。求：
（1）小物块到达B点的速度；
（2）小物块到达管道最高点C对管道的压力；
（3）在管道的E点放置一个质量的小球，小物块到达E点与小球发生弹性碰撞，落地时小物块与小球的距离。
【答案】（1）；（2），方向竖直向下；（3）
【解析】
【详解】（1）小物块静止放上传送带加速度a，牛顿第二定律有
解得
假说在传送带上一直加速到B端速度
解得
小于传送带速度，说明假说正确，所以
（2）从B运动到C根据机械能守恒
解得
设小物块受到弹力向上，向心力公式
解得
根据牛顿第三定律可知小物块对管道压力，方向竖直向下；
（3）小物块到E点速度为v
解得
与弹性碰撞，动量守恒
机械能守恒
解得
，
平抛运动时间为t，有
解得
落地点它们的距离
20. 如图所示，MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨，NQ⊥MN，导轨的电阻均不计。导轨平面与水平面间的夹角，NQ间连接有一个R=4Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上，磁感应强度为。将一根金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好。金属棒的电阻为r=1Ω、质量为m=0.05kg，与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5。现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至cd处时达到最大速度v，已知在此过程中通过金属棒截面的电荷量q=0.15C。设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。（）求：
（1）金属棒的最大速度v的大小；
（2）cd离NQ的距离x；
（3）金属棒滑行至cd处的过程中，电阻R上产生的热量；
（4）金属棒从静止滑行至cd处的过程经过的时间t。
【答案】（1）2m/s；（2）1.5m；（3）0.04J；（4）1.75s
【解析】
【详解】（1）金属棒的加速度为零时速度最大，根据平衡条件有
其中
解得
v=2m/s
（2）金属棒滑行至cd处的过程中通过金属棒截面的电荷量
解得
x=1.5m
（3）金属棒由静止释放到达到最大速度的过程中，根据功能关系得
解得
Q=0.05J
（4）金属棒由静止释放到达到最大速度的过程中，根据动量定理得
其中
解得
t=1.75s
21. 中国科学院自主研制的“人造小太阳”是一个核聚变反应堆，是磁约束核聚变实验装置，该装置需要对较高速度的粒子束的各种带电离子分离出来。假设“偏转系统”的原理如图所示，离子源不断的产生带电离子，经加速电场再进入速度选择器，离子射入右侧磁分析器偏转分离，到达y轴离子接收板上，建立如图所示坐标系（速度选择器直线运动离子出口为坐标原点），已知有一离子带正电、电荷量为q，质量为m，加速电场两极板间电压为U，速度选择器间距为d，极板长度为，速度选择器内电场强度为E，离子进入加速电场初速度可忽略不计，不考虑粒子间的相互作用以及相对论效应，重力忽略不计。求：
（1）离子经加速电场后获得的速度；
（2）若粒子在速度选择器中做直线运动，速度选择器中磁场磁感应强度；
（3）若速度选择器中只有电场，磁分析器中磁场为匀强磁场，磁感应强度为B，离子射到y轴的位置；
（4）若磁分析器中磁场磁感应强度为随x轴均匀变化，，为位置的磁感应强度，k为大于0的常数，速度选择器中直线运动的离子射入右侧磁场离y轴最远距离。
【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
【解析】
【详解】（1）离子在加速电场中加速，由动能定理有
得
（2）通过速度选择器，故由力的平衡条件有
得
（3）若撤去极板间磁场，离子在电场中偏转距离
得
进入右侧磁场速度为与X方向交角为，圆周运动半径为R
射入磁场位置到Y位置距离
离子射到y轴的位置
（4）因为 离子运动到离Y最远时，速度为v，方向沿Y方向。在Y方向上动量定理
得
1. 下列物理量是矢量且其在国际单位制（SI）的单位正确的是（ ）
A. 电场强度，B. 冲量，
C. 时间，sD. 磁通量，Wb
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据电势差与电场强度的关系可知，电场强度的单位为，故A错误；
B．根据动量定理可知，冲量的单位为，故B正确；
C．时间是标量，故C错误；
D．磁通量是标量，故D错误。
故选B。
2. 下列关于质点的描述正确的是（ ）
A. 甲图研究跳水运动员全红婵空中动作时可以把她看作质点
B. 乙图研究飞船与空间站对接时可以把飞船看作质点
C. 丙图研究高铁从杭州到北京的路程时可以把列车看作质点
D. 丁图研究冰壶运动到达的位置时，可以把冰壶看作质点
【答案】C
【解析】
【详解】A．甲图研究跳水运动员全红婵空中动作时主要考虑姿态的变化，则不可以把她看作质点，故A错误；
B．乙图研究飞船与空间站对接时要考虑尺寸，不可以把飞船看作质点，故B错误；
C．丙图研究高铁从杭州到北京的路程时，列车的尺寸可以忽略不计，则可以把列车看作质点，故C正确；
D．丁图研究冰壶运动到达的位置时，要考虑冰壶的大小，不可以把冰壶看作质点，故D错误。
故选C。
3. 汽车辅助驾驶具有“主动刹车系统”，利用雷达波监测前方有静止障碍物，汽车可以主动刹车，对于城市拥堵路段和红绿灯路口，主动刹车系统实用性非常高，若汽车正以36km/h的速度在路面上行驶，到达红绿灯路口离前方静止的汽车距离为10m，主动刹车系统开启匀减速运动，能安全停下，下列说法正确的是（ ）
A. 若汽车加速度大小6m/s2，则经过2s钟汽车前进60m
B. 若汽车刹车加速度大小为8m/s2，运动1s时间，速度为1m/s
C. 汽车刹车加速度大小至少为5m/s2才能安全停下
D. 若汽车刹车加速度大小为10m/s2，停车时离前面汽车的距离为2m
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据题意可知汽车刹车时的初速度为
若汽车加速度大小为，则汽车停下来所用时间为
则经过2s钟汽车前进的距离为
故A错误；
B．若汽车刹车加速度大小为，运动1s时间，速度为
故B错误；
C．汽车前方等待通行暂停的汽车距离为，利用逆向思维，根据速度与位移的关系式有
解得
即汽车刹车加速度大小至少为才能安全停下，故C正确；
D．若汽车刹车加速度大小为，停车时，根据速度与位移的关系式有
解得
可知此时离前面汽车的距离为
故D错误。
故选C。
4. 杭州二中钱江学校是一所新兴的学校， 智慧现代的科技在这里被广泛地运用。 如图是杭州二中钱江学校学生的校园一卡通，在校园内将一卡通靠近读卡器，读卡器就向外发射电磁波， 一卡通内线圈产生感应电流，驱动卡内芯片进行数据处理和传输，读卡器感应电路中就会产生电流，从而识别卡内信息。下图中与校园一卡通具有同一原理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知，刷一卡通时会产生感应电流，即由磁产生电，有感应电流产生，所以其工作原理为电磁感应现象。
A．图中为奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，故A错误；
B．图中的实验是探究通电螺线管的磁性强弱与电流大小的关系，运用了电流的磁效应，故B错误：
C．图中是探究影响感应电流方向的因素，属于电磁感应现象，故C正确；
D．图中有电源，为电动机的工作原理，是根据通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的，故D错误。
故选C。
5. “中国空间站”在距地面高400km左右的轨道上做匀速圆周运动，在此高度上有非常稀薄的大气，因气体阻力的影响，轨道高度1个月大概下降2km，空间站安装有发动机，可对轨道进行周期性修正。则下列说法中正确的是（ ）
A. “中国空间站”在正常轨道上做圆周运动的周期大于地球同步卫星的周期
B. “中国空间站”在正常轨道上做圆周运动的向心加速度大小稍大于g
C. “中国空间站”在正常轨道上做圆周运动的线速度大小稍大于地球的第一宇宙速度
D. “中国空间站”修正轨道时，发动机应“向后喷火”使空间站加速，但进入目标轨道正常运行后的速度小于修正之前在较低轨道上的运行速度
【答案】D
【解析】
【详解】A．“中国空间站”在轨道上做匀速圆周运动周期
得
故A错误；
B．“中国空间站”在轨道上做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有
物体绕地球表面运行，根据牛顿第二定律有
联立解得“中国空间站”正常在轨道上做圆周运动的向心加速度大小为
故向心加速度稍小于g，B错误；
C．根据
“中国空间站”正常在轨道上做圆周运动的线速度大小为
故C错误；
D．空间站由低轨向高轨修正时需要离心运动，故需要发动机点火使空间站加速，但进入目标轨道后的速度比修正之前低轨的速度小。故D正确；
故选D。
6. 大气的折射是光通过空气时空气密度变化而引起传播速度变化（折射率变化）所发生的现象，近地面大气的折射会产生海市蜃楼。如图所示太阳光进入地球大气到达地面，光线发生弯曲。关于以上现象下列说法正确的是（ ）
A. 太阳光进入地球大气发生弯曲是因为离地面越近折射率越小
B. 太阳光进入地球大气越靠近地面速度越大
C. 太阳光进入地球大气同一方向射入大气不同颜色的光，弯曲程度相同
D. 海面上空出现海市蜃楼是因为离海面越近大气折射率越大
【答案】D
【解析】
【详解】A．离地面越近，空气密度越大，折射率越大，A错误；
B．根据
可知，离地面越近光速越小，B错误；
C．空气对不同色光的折射率不同，弯曲程度不同，C错误；
D．海面上方空气湿度较大，离海面越近大气折射率越大，光传播时会发生异常折射和全反射，出现海市蜃楼，D正确。
故选D。
7. 一列机械波沿x轴正向传播，图甲是时的波形图，图乙是介质中质点M的振动图像，已知时M点位移为，下列说法不正确的是（ ）
A. 该机械波的波速为1.0m/s
B. M点的横坐标可能为1.5m
C. 时，M点振动方向向下
D. 时，M点位移仍为
【答案】B
【解析】
【详解】A．由甲图可知，波长为，由乙图可知，周期为
所以波速
故A正确；
BC．根据乙图分析，时，M点振动方向向下，机械波向x轴正方向传播，故时刻，处的质点正向y轴正方向运动，M点的横坐标不可能为，故B错误，C正确；
D．时，根据乙图，由于对称性可知，M点位移为，故D正确。
本题选择不正确的，故选B。
8. 消防员在水平地面上使用喷水枪对着火房屋喷水灭火，出水轨迹可简化为图乙，假设该消防员控制水柱恰好垂直击中竖直墙面，此时喷水枪出水口和水平面夹角为，不计空气阻力，下列做法仍可能让水柱垂直打到竖直墙面的是（ ）
A. 喷水枪初速度大小不变，仅改变初速度方向
B. 喷水枪初速度方向不变，仅改变初速度大小
C. 喷水枪初速度方向不变，仅减小初速度大小，人往后走一定距离
D. 喷水枪初速度方向不变，仅增大初速度大小，人向前走一定距离
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意，设初速度为，与水平方向夹角为，水柱恰好垂直击中竖直墙面，则有
，
整理可得
A．由上述分析可知，喷水枪初速度大小不变，仅改变初速度方向，例如角度由变为，水平射程不变，则水柱仍垂直击中竖直墙面，故A正确；
BCD．喷水枪初速度方向不变，仅减小初速度大小，水平射程减小，需人向前走一定距离，仅增大初速度大小，水平射程增大，需人往后走一定距离，故BCD错误。
故选A。
9. 如图所示，正方体的C、E两点放有电量均为的点电荷，D、F两点放有电量均为的点电荷，M为EF的中点。下列说法正确的是（ ）
A. M点的场强方向从F指向E
B. A、B两点的场强相同
C. 一个正试探电荷放在A处的电势能大于放在B处的电势能
D. 一个负试探电荷放在B处的电势能等于放在G处的电势能
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据题意可知，、两点点电荷在点产生的电场由，、两点点电荷在点产生的电场由，由等量异种电荷电场分布特点可知，、两点点电荷在点产生的电场大于、两点点电荷在点产生的电场，则M点的场强方向从E指向F，故A错误；
B．根据题意，由对称性可知，A、B两点的场强大小相等，方向相反，故B错误；
CD．根据题意，由对称性可知，平面为等势面，则一个正试探电荷放在A处的电势能等于放在B处的电势能，一个负试探电荷放在B处的电势能等于放在G处的电势能，故C错误，D正确。
故选D。
10. 如图所示，质量为3m、半径为R的四分之一光滑圆弧体静止在光滑的水平面上，质量为m的小球（可视为质点）从圆弧体的最高点由静止释放，已知重力加速度为g，则小球下滑过程中（ ）
A. 小球和圆弧体组成的系统动量守恒
B. 小球的机械能守恒
C. 小球运动到最低点时速度大小为
D. 小球运动到最低点时速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A．小球和圆弧体组成的系统只在水平方向上动量守恒，故A错误；
B．小球和圆弧体组成的系统机械能守恒，小球的机械能不守恒，故B错误；
CD．小球在圆弧体最高点下滑到分离的过程中，M与m组成的系统水平方向动量守恒
由能量守恒可得
又，解得
故C正确，D错误。
故选C。
11. 当线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，附近的另一个线圈中会产生感应电流。实际上，这个线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，看起来就像水中的旋涡， 所以把它叫做涡电流。下列关于涡流的应用说法正确的是（ ）
A. 图1中炉外有线圈，线圈中通以恒定的电流，利用涡流产生的热量使金属熔化
B. 图2中为了减少涡流，利用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯
C. 图3中金属探测器产生恒定的磁场，当探测器遇到金属时与金属产生吸引力，使仪器报警
D. 图4中两个磁性很强的小圆柱形永磁体同时从铝管上端管口落入，无论铝管有无裂缝， 它们同时从铝管下端管口落出
【答案】B
【解析】
【详解】A．图1中炉外有线圈，线圈中通以交变电流，利用涡流产生的热量使金属熔化，故A错误；
B．图2中为了减少涡流，利用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯，故B正确；
C．图3中金属探测器遇见金属时，金属会感应出涡流，涡流磁场反过来影响探测器线圈中的电流，使仪器报警，故C错误；
D．图4中两个磁性很强的小圆柱形永磁体同时从铝管上端管口落入，有裂缝铝管只能在铝管的侧壁产生感应电流，对磁体阻碍作用不明显，而无裂缝的铝管不仅侧壁会产生感应电流，同时铝管可看成一系列的圆环叠加，水平圆环也产生感应电流对磁体有阻碍作用，则有裂缝铝管中的磁体先从下端管口落出，故D错误。
故选B。
12. 四个相同的匀质小球放在光滑水平桌面上，用一根绳子把四个球约束起来，绳子恰无拉力，四个小球的质量均为m，半径都为R，如图所示，再将一个相同小球放在原四球中间正上方，因受绳子约束，下面四个小球并未分离，处于静止状态。设系统处处无摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 上面小球所受力的合力为
B. 下面每个小球对地面的压力为
C. 上面小球对下面每个小球的压力为
D. 绳子张力为
【答案】D
【解析】
【详解】A．上面小球处于静止状态，所以合力为0，故A项错误；
B．对整体分析有
由于四个小球接触地面，所以下面每个小球对地面压力为，故B项错误；
CD．相邻小球球心间距离为2R，上面小球与下面小球连线与竖直夹角为，由几何关系
，
上面小球平衡有
即
下面各球N的水平分力
绳子张力
故C错误，D正确。
故选D。
13. 如图所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，分别与高频交流电源连接，两个D形金属盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，忽略粒子在电场中的运动时间，下列说法正确的是（ ）
A. 粒子射出时的最大动能与D形金属盒的半径无关
B. 加速电压越大，粒子最终射出时获得的动能就越大
C. 若增大加速电压，粒子在回旋加速器中运动的时间不变
D. 若增大磁感应强度B，为保证粒子总被加速，必须增大周期性变化电场的频率
【答案】D
【解析】
【详解】AB．粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律
解得
粒子射出时的最大动能
粒子射出时的最大动能与D形金属盒的半径R和磁感应强度B有关，与加速电压无关，故AB错误；
C．粒子做圆周运动的周期
根据动能定理
加速次数
粒子在回旋加速器中运动的时间
若增大加速电压，粒子在回旋加速器中运动的时间减小，故C错误；
D．若增大磁感应强度B，根据
可知，为保证粒子总被加速，必须减小周期性变化电场的周期，必须增大周期性变化电场的频率，故D正确。
故选D。
14. 霍尔效应传感器应用很广泛，可以用来测量磁场、位移、电流、转速等。如图所示霍尔传感器上面有一小磁体，霍尔元件材料为长方体，产生的霍尔电压为后表面电势高．下列说法正确的是（ ）
A. 当变阻器滑动触头向左滑动，霍尔电压将减小
B. 霍尔电势差高低与霍尔元件的长宽高都有关系
C. 霍尔元件中电流I的载流子一定是正电荷定向运动形成的
D. 若传感器上面磁体向上移动，霍尔电压将减小
【答案】D
【解析】
【详解】当达到稳定状态时满足
其中
（a为厚度，d为前后表面的宽度），解得霍尔电势差
A．变阻器滑动触头向左滑动，电流变大，U变大，选项A错误；
B．霍尔电势差高低只与B、I、a有关，与长宽无关，选项B错误；
C．因为霍尔电压为后表面电势高，则根据左手定则，载流子是电子，选项C错误；
D．小磁体向上运动，B减小，霍尔电压将减小，选项D正确。
故选D。
15. 华为在2023年10月发布了一款据称可实现“一秒一公里”的全液冷超级充电桩，其最大输出电流为600A，充电电压范围为200V至1000V，并且该充电桩能根据很多电动汽车车型的充电需求智能分配所需充电功率。某天，小振开着自己的某款电动汽车来这种充电站体验，其车总质量为1.6t，所用电池组规格为“360V，”（内阻不能忽略），车上显示屏显示此次充电电量由充到用时10分钟，本次充电共消费60元（充电桩计费规则为每度电2元）。经他几天实测，显示屏电量由下降到共行驶了120公里，已知他的车行驶时的阻力为车重的0.02倍，则（ ）
A. 充电桩上标识的“600kW”表示给各车充电时的平均功率
B. 小振本次充电的平均功率约为300kW
C. 小振本次充电的充电效率约为
D. 小振汽车电机将电能转化为机械能的效率约为
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据最大充电电流与最大充电电压可知，指的是最大充电功率。而最大功率
由于“充电桩能根据很多电动汽车车型的充电需求智能分配所需充电功率”，所以充电桩的平均充电功率必定小于最大功率，故A错误；
B．本次充电时的平均功率约为
故B错误；
C．充电效率约为
故C正确；
D．机械效率约为
故D错误。
故选C。
非选择题部分
三、非选择题（本题共5小题， 共55分）
16. 实验题
（1）如图装置探究小车速度随时间变化实验中下列说法正确是 。
A. 长木板一定要略为倾斜
B. 槽码质量应远小于小车质量
C. 电火花打点计时器接220V交流电源
D. 小车靠近打点计时器， 放开小车再打开电源开始打点
（2）如图是某次实验中得到的一条纸带，打点计时器使用的交流电频率为50Hz，用刻度尺量出各计数点到O点距离为xOA=3.90cm，xOB=8.59cm，xOC=14.07cm，xOD=20.34cm，小车运动B点的速度大小为________ m/s， 小车运动的加速度大小为________ m/s2（计算结果均保留2位有效数字）。
【答案】（1）C （2） ①. 0.51 ②. 0.79
【解析】
【小问1详解】
A．探究小车速度随时间变化实验中，不需要平衡摩擦力，长木板不一定要倾斜，故A错误；
B．探究小车速度随时间变化实验中，只需要保证小车受到的合力恒定不变，不需要槽码质量应远小于小车质量，故B错误；
C．根据电火花计时器的工作原理可知，打点计时器接220V交流电源，故C正确；
D．为了充分利用纸带，小车靠近打点计时器，先打开电源开始打点再放开小车，故D错误。
故选C。
【小问2详解】
[1]由纸带可知，相邻计数点的时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则小车运动B点的速度大小为
[2]根据逐差法可得，小车运动的加速度大小为
17. 利用如图装置探究小车的加速度与力和质量的关系实验，下列说法正确的是（ ）
A. 小车运动时，小车受到绳子拉力小于槽码的总重力
B. 只有小车质量远大于槽码总质量，绳的拉力可近似等于槽码的总重力
C. 若斜面倾角过大，小车所受合力将小于绳的拉力
D. 该实验的科学思想方法为控制变量法
【答案】ABD
【解析】
【详解】AB．小车运动时，槽码有向下的加速度，槽码的合力方向向下，可知绳子拉力小于槽码的总重力；以小车为对象，根据牛顿第二定律可得
以槽码为对象，根据牛顿第二定律可得
联立可得
可知只有小车质量远大于槽码总质量，绳的拉力可近似等于槽码的总重力，故AB正确；
C．若斜面倾角过大，小车重力沿斜面向下分力大于小车受到的摩擦阻力，则小车所受合力将大于绳的拉力，故C错误；
D．探究小车的加速度与力和质量的关系，该实验的科学思想方法为控制变量法，故D正确。
故选ABD。
18.
（1）用如图甲电路测定两节串联干电池的电动势和内阻，在乙图中实物正确连接______。
（2）正确连接线路进行实验，调整变阻器，电压表和电流表读数如图所示，______V，______A
（3）经过测定，两节电池总电动势和总内阻最接近的一组是______。
A. B. C. D.
（4）由于电表内阻的影响，测定的电动势比真实值______（填“大”或者“小”）
【答案】（1） （2） ①. 2.50 ②. 0.46
（3）B （4）小
【解析】
【小问1详解】
两节串联干电池的电动势最大为，则电压表量程选，电流表选择，根据图甲电路图，连接图乙实物图，如图所示
【小问2详解】
[1]由图可知，电压表读数为。
[2]由图可知，电流表读数为
【小问3详解】
根据闭合回路欧姆定律有
代入小问（2）中数据可得
故选B。
【小问4详解】
当外电路短路时，电流的测量值等于真实值，除此之外，由于电压表的分流作用，电流的测量值小于真实值，电源的图像如图所示
由图示图像可知，电池电动势的测量值小于真实值。
19. 如图所示，在水平地面上竖直放置某一游戏装置，它由粗糙倾斜传送带和“S”型光滑圆形细管道平滑连接组成，两段圆弧管道半径为，B、D等高，图中角均为37°，E点出口水平，与圆弧相切，传送带长为，传送带速度，B点离地面的高度，质量小物块无初速放上传送带A点，运动到B然后进入“S”光滑细圆管道，小物块大小略为小于管道，最后从管道水平出口E点水平飞出。小物块与传送带间的动摩擦因数，，，。求：
（1）小物块到达B点的速度；
（2）小物块到达管道最高点C对管道的压力；
（3）在管道的E点放置一个质量的小球，小物块到达E点与小球发生弹性碰撞，落地时小物块与小球的距离。
【答案】（1）；（2），方向竖直向下；（3）
【解析】
【详解】（1）小物块静止放上传送带加速度a，牛顿第二定律有
解得
假说在传送带上一直加速到B端速度
解得
小于传送带速度，说明假说正确，所以
（2）从B运动到C根据机械能守恒
解得
设小物块受到弹力向上，向心力公式
解得
根据牛顿第三定律可知小物块对管道压力，方向竖直向下；
（3）小物块到E点速度为v
解得
与弹性碰撞，动量守恒
机械能守恒
解得
，
平抛运动时间为t，有
解得
落地点它们的距离
20. 如图所示，MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨，NQ⊥MN，导轨的电阻均不计。导轨平面与水平面间的夹角，NQ间连接有一个R=4Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上，磁感应强度为。将一根金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好。金属棒的电阻为r=1Ω、质量为m=0.05kg，与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5。现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至cd处时达到最大速度v，已知在此过程中通过金属棒截面的电荷量q=0.15C。设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。（）求：
（1）金属棒的最大速度v的大小；
（2）cd离NQ的距离x；
（3）金属棒滑行至cd处的过程中，电阻R上产生的热量；
（4）金属棒从静止滑行至cd处的过程经过的时间t。
【答案】（1）2m/s；（2）1.5m；（3）0.04J；（4）1.75s
【解析】
【详解】（1）金属棒的加速度为零时速度最大，根据平衡条件有
其中
解得
v=2m/s
（2）金属棒滑行至cd处的过程中通过金属棒截面的电荷量
解得
x=1.5m
（3）金属棒由静止释放到达到最大速度的过程中，根据功能关系得
解得
Q=0.05J
（4）金属棒由静止释放到达到最大速度的过程中，根据动量定理得
其中
解得
t=1.75s
21. 中国科学院自主研制的“人造小太阳”是一个核聚变反应堆，是磁约束核聚变实验装置，该装置需要对较高速度的粒子束的各种带电离子分离出来。假设“偏转系统”的原理如图所示，离子源不断的产生带电离子，经加速电场再进入速度选择器，离子射入右侧磁分析器偏转分离，到达y轴离子接收板上，建立如图所示坐标系（速度选择器直线运动离子出口为坐标原点），已知有一离子带正电、电荷量为q，质量为m，加速电场两极板间电压为U，速度选择器间距为d，极板长度为，速度选择器内电场强度为E，离子进入加速电场初速度可忽略不计，不考虑粒子间的相互作用以及相对论效应，重力忽略不计。求：
（1）离子经加速电场后获得的速度；
（2）若粒子在速度选择器中做直线运动，速度选择器中磁场磁感应强度；
（3）若速度选择器中只有电场，磁分析器中磁场为匀强磁场，磁感应强度为B，离子射到y轴的位置；
（4）若磁分析器中磁场磁感应强度为随x轴均匀变化，，为位置的磁感应强度，k为大于0的常数，速度选择器中直线运动的离子射入右侧磁场离y轴最远距离。
【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
【解析】
【详解】（1）离子在加速电场中加速，由动能定理有
得
（2）通过速度选择器，故由力的平衡条件有
得
（3）若撤去极板间磁场，离子在电场中偏转距离
得
进入右侧磁场速度为与X方向交角为，圆周运动半径为R
射入磁场位置到Y位置距离
离子射到y轴的位置
（4）因为 离子运动到离Y最远时，速度为v，方向沿Y方向。在Y方向上动量定理
得
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