2024屆山東省聊城市高三年級下冊一模物理試題（含答案與解析）

聊城市2024年普通高中學(xué)業(yè)水平等級考試模擬卷（一）

物理

注意事項(xiàng)：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡和試卷的指定位置。

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改

動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在

本試卷上無效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項(xiàng)符合題目要

求。

14

1.1947年，美國芝加哥大學(xué)教授威拉得?利比首次利用放射性元素6c的衰變程度，準(zhǔn)確測定了曾經(jīng)有過生

命的有機(jī)體的年代。威拉得?利比對于考古學(xué)、海洋學(xué)和地球科學(xué)做出了巨大的貢獻(xiàn)，因此獲得1960年諾

貝爾獎。；4c能自發(fā)釋放乃射線，衰變方程為fC-X+B,其半衰期約為5730年。下列說法正確的是

（）

A.新核X比;4c少一個中子

B.當(dāng)X數(shù)量是:4c數(shù)量的3倍時，fc衰變所經(jīng)歷時間約為17190年

C.隨著文物的出土，文物所在環(huán)境溫度升高，會導(dǎo)致0衰變加快，檢測不準(zhǔn)

D.衰變產(chǎn)生的￡粒子來自;4c的核外電子

2.2024年1月23日02時09分，在新疆阿克蘇地區(qū)烏什縣（北緯41.26度，東經(jīng)78.63度）發(fā)生7.1級地

震，震源深度22千米，地震發(fā)生時監(jiān)測站監(jiān)測到一列沿?zé)o軸傳播的地震橫波，U0時刻波形如圖甲所示，

質(zhì)點(diǎn)P從U0時刻開始的振動圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）

A.該波沿x軸正方向傳播

B.該波沿x軸傳播20km距離需要5s

C.Q點(diǎn)的振動方程為y=2sin（2加）cm

D.該波與頻率為2Hz的簡諧橫波相遇，一定能形成干涉圖樣

3.春秋末年，齊國著作《考工記》中記載“馬力既竭，釉（zhou,指車轅）猶能一取焉"，揭示了一些初步

的力學(xué)原理。如圖甲所示，車轅是馬車車身上伸出的兩根直木，它是駕在馬上拉車的把手。如圖乙為馬拉

車時的簡化模型，車轅前端距車軸的高度打約為1m,馬拉車的力可視為沿車轅方向，馬車的車輪與地面

間的摩擦力大小是其對地面壓力的3倍，若想讓馬拉車在水平面上勻速前進(jìn)且盡可能省力，則車轅的長

3

度約為（）

甲乙

A.5/2mB.6mC.3mD.2m

4.空間中A、B、C、。四點(diǎn)為正四面體的四個頂點(diǎn)，M、N兩點(diǎn)分別是AB和CD的中點(diǎn)。在A、B兩點(diǎn)分

別固定等量正電荷，正四面體對電場分布沒有影響。下列說法正確的是（）

B.M,N兩點(diǎn)的電勢相等

C.帶正電的試探電荷從C點(diǎn)沿。移動到。點(diǎn)，試探電荷的電勢能先增大后減小

D.帶負(fù)電的試探電荷從C點(diǎn)沿CM移動到M點(diǎn)，試探電荷的電勢能增大

5.如圖所示，正方體框架ABCD-ABiGD，底面A4G2處于水平地面上。從頂點(diǎn)A沿不同方向水平

拋出小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），不計(jì)空氣阻力。關(guān)于小球的運(yùn)動，下列說法正確的是（）

AB

A.落點(diǎn)在棱8及上的小球，落在用點(diǎn)時平拋的初速度最大

B.落點(diǎn)在面4與。1。1內(nèi)的小球，落在C1點(diǎn)的運(yùn)動時間最長

C.落點(diǎn)在三角形耳G2內(nèi)的小球，平拋初速度的最小值與最大值之比是1:2

D.落點(diǎn)在線耳，上的小球，落地時重力的瞬時功率均不相同

6.如圖乙所示為某小型發(fā)電站高壓輸電示意圖，圖甲為升壓變壓器輸入電壓隨時間變化圖像。在輸電線

路起始端接入I、n兩個互感器，兩互感器原副線圈的匝數(shù)比分別為200:1和1：20,電壓表的示數(shù)為

220V,電流表的示數(shù)為5A,兩電表圖中未標(biāo)出，輸電線路總電阻尸20。，所有變壓器及互感器均視為理

想變壓器。下列說法正確的是（）

A.互感器I是電流互感器，互感器n是電壓互感器

B.輸電線路上損耗的功率為200kW

C.升壓變壓器的匝數(shù)比為1：100匹

D.用戶使用的用電設(shè)備增多，用戶端電壓。4保持不變

7.布雷頓循環(huán)是一種熱力循環(huán)，常用于核反應(yīng)堆燃?xì)廨啓C(jī)和航空發(fā)動機(jī)等領(lǐng)域。該循環(huán)由兩個等壓過程、

兩個絕熱過程構(gòu)成，其壓強(qiáng)p和體積V的關(guān)系如圖所示。如果將工作物質(zhì)看作理想氣體，下列說法中正確

的是（）

A.狀態(tài)B的溫度低于狀態(tài)C的溫度

B.A到B過程，氣體的內(nèi)能在減小

C.C到。過程，外界對氣體做的功小于氣體向外界放出的熱量

D.經(jīng)過一個布雷頓循環(huán)，氣體吸收的熱量小于放出的熱量

8.如圖甲所示為某同學(xué)收集的一個“足球”玻璃球，他學(xué)習(xí)了光的折射后想用激光對該球進(jìn)行研究。某次實(shí)

驗(yàn)過程中他將激光水平向右照射且過球心所在的豎直截面，其正視圖如乙所示，是沿水平方向的直

徑,當(dāng)光束從C點(diǎn)射入時，能從右側(cè)B點(diǎn)射出，已知真空中的光速為c,點(diǎn)C到A8豎直距離〃=,

玻璃球的半徑為R,且球內(nèi)的足球是不透光體，不考慮反射光的情況下，下列說法正確的是（）

甲乙

A.B點(diǎn)的出射光相對C點(diǎn)入射光方向偏折了30。

B.該“足球”的直徑最大是走R

3

C.繼續(xù)增加UKR）則光將會在右側(cè)發(fā)生全反射

OD

D.該激光在玻璃球中的傳播時間為下

二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項(xiàng)符合題目要求,

全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。

9.下列說法正確的是（）

A.某人搬家時將走時準(zhǔn)確的擺鐘從廣州帶到北京，擺鐘走時變慢了

B.相同溫度下液體中懸浮的花粉小顆粒越小，布朗運(yùn)動越劇烈

C.熱量自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體是可以實(shí)現(xiàn)的

D.一定質(zhì)量的理想氣體保持壓強(qiáng)不變，溫度升高，單位時間內(nèi)撞擊器壁單位面積上的分子數(shù)減少

10.如圖所示，I為北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的靜止軌道衛(wèi)星，其對地張角為20；II為地球的近地衛(wèi)星。兩衛(wèi)

星繞地球同向轉(zhuǎn)動，已知地球的自轉(zhuǎn)周期為7b,萬有引力常量為G,根據(jù)題中條件，可求出（）

A.衛(wèi)星I和衛(wèi)星II的周期之比為1：Jsin'e

B.衛(wèi)星I和衛(wèi)星H的加速度之比為sin?2?！?/p>

3兀

地球的平均密度為瓦蓊

(萬+2，)7；&i而

衛(wèi)星n運(yùn)動的周期內(nèi)無法直接接收到衛(wèi)星I發(fā)出電磁波信號的時間為2萬(1-Jsin*)

11.如圖所示，兩電阻為零的光滑導(dǎo)軌水平放置在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8,導(dǎo)軌

間距最窄處為一狹縫（狹縫寬度不計(jì)），取狹縫所在處。點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，狹縫右側(cè)兩導(dǎo)軌與x軸夾角均為

導(dǎo)軌左端通過單刀雙擲開關(guān)S可以與電容C或電阻R相連，導(dǎo)軌上有一足夠長且不計(jì)電阻的金屬棒與X軸

垂直，在外力歹（大小未知）的作用下從。點(diǎn)開始以速度V向右勻速運(yùn)動，若某時刻開關(guān)S接1,外力用打

表示，通過金屬棒電流的大小用乙表示；若某時刻開關(guān)S接2,外力用工表示，通過金屬棒電流的大小用

12.如圖所示，一輕繩繞過無摩擦的兩個輕質(zhì)小定滑輪。1、。2,一端和質(zhì)量為根的小球連接，另一端與套

在光滑固定直桿上質(zhì)量也為機(jī)的小物塊連接，直桿與兩定滑輪在同一豎直面內(nèi)，與水平面的夾角0=53。，

直桿上。點(diǎn)與兩定滑輪均在同一高度，。點(diǎn)到定滑輪的距離為L,直桿上。點(diǎn)到。1點(diǎn)的距離也為L

重力加速度為g,直桿足夠長，小球運(yùn)動過程中不會與其他物體相碰?，F(xiàn)將小物塊從。點(diǎn)由靜止釋放，下

列說法正確的是（）

A.小物塊剛釋放時，輕繩中的張力大小為mg

4

B.小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時，小物塊加速度的大小為gg

C.小物塊下滑至。點(diǎn)時，小物塊與小球的速度大小之比為5：3

D.小物塊下滑至。點(diǎn)時，小物塊的速度大小為2/102gL

17

三、非選擇題：本題共6小題，共60分。

13.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。繩和滑輪的質(zhì)量忽略不計(jì)，輪與軸

之間的摩擦忽略不計(jì)。

主尺3cm

油標(biāo)尺

甲

（1）實(shí)驗(yàn)時，該同學(xué)進(jìn)行了如下操作:

①用天平分別測出物塊A、B的質(zhì)量4,如和310（A的質(zhì)量含遮光片）。

②用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d如圖乙所示，則遮光條的寬度d=cmo

③將重物A,B用輕繩按圖甲所示連接，跨放在輕質(zhì)定滑輪上，一同學(xué)用手托住重物B,另一同學(xué)測量出

擋光片中心到光電門中心的豎直距離h,之后釋放重物B使其由靜止開始下落。測得遮光片經(jīng)過光電門的

時間為加，則此時重物B速度VB=（用d、Af表示）。

（2）要驗(yàn)證系統(tǒng)（重物A,B）的機(jī)械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為：（用重力加速度g、X、

d和/z表示）。

14.新能源汽車已經(jīng)普遍走進(jìn)了我們生活，某校學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組通過網(wǎng)絡(luò)查到某品牌電動汽車的銘牌如圖

所示，已知該車電池采用的是刀片電池技術(shù)，整塊電池是由15塊刀片電池串聯(lián)而成，其中一塊刀片電池

由8塊電芯串聯(lián)而成?，F(xiàn)將一塊刀片電池拆解出來，測量其中一塊電芯的電動勢E和內(nèi)阻廠，實(shí)驗(yàn)中除了

導(dǎo)線和開關(guān)外，還可利用的器材有：

XXX汽車有限公司制造

品牌XXX制造國中國

整車型號BYD6470ST6HEV2乘坐人數(shù)5

制造年月2021年03月

發(fā)動機(jī)排量1498mL發(fā)動機(jī)型號BYD472QA

發(fā)動機(jī)最大凈功率78W

驅(qū)動電機(jī)型號TZ220XYF

驅(qū)動電機(jī)峰值功率132kW

動力電池系統(tǒng)板定電壓320V

動力電池系統(tǒng)飯定容量26Ah最大允許總質(zhì)1875g

A.直流電壓表Vi、V2,量程均為IV,內(nèi)阻約為3kQ；

B.定值電阻Ro,阻值為7Q；

C.最大阻值為8kQ的電阻箱；

D.滑動變阻器R最大阻值約為10Q；

E.滑動變阻器及最大阻值約為5k。。

(1)實(shí)驗(yàn)前利用1A恒流電源對電芯進(jìn)行充電，充滿的時間約為h(保留三位有效數(shù)字)；

(2)電壓表量程不夠，需要改裝，但是又不知道電壓表內(nèi)阻的準(zhǔn)確值，小剛打算將Vi改裝成量程為3V

的電壓表。他先將電阻箱與電壓表Vi串聯(lián)后，連成圖甲所示的電路，其中RPI應(yīng)選用(選填R

或以)。

將滑動變阻器滑片P移至最右端，同時將電阻箱阻值調(diào)為零，再閉合開關(guān)，將滑動變阻器的滑片P調(diào)到適

當(dāng)位置，使電壓表剛好滿偏。

(3)保持滑片P的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱，使電壓表示數(shù)為V,不改變電阻箱的阻值，電壓表

和電阻箱的串聯(lián)組合，就是改裝好的量程為3V的電壓表。

(4)小剛利用改裝后的電壓表，連接成圖乙所示的電路測量電芯的電動勢和內(nèi)阻，這里的RP2應(yīng)選用

(選填用或&)。移動滑動變阻器滑片，讀出電壓表Vi、V2的多組數(shù)據(jù)Ui、。2,描繪出

/圖像如圖丙所示，圖中直線斜率為左，縱軸截距為。，則電芯的電動勢￡=,內(nèi)阻

r=o(均用k、a、Ro表示)

15.中國是瓷器的故鄉(xiāng)，號稱“瓷器之國”。英語“CHINA"，既稱中國，又名瓷器。瓷器是“泥琢火燒”的藝

術(shù)，是人類智慧的結(jié)晶，是全人類共有的珍貴財(cái)富。如圖所示，氣窯是對陶瓷泥坯進(jìn)行升溫?zé)Y(jié)的一種設(shè)

備。某次燒制前，封閉在窯內(nèi)的氣體壓強(qiáng)為外，溫度為室溫27℃,為避免窯內(nèi)氣壓過高，窯上裝有一個單

向排氣閥，當(dāng)窯內(nèi)氣壓達(dá)到2Po時，單向排氣閥開始排氣。開始排氣后，氣窯內(nèi)氣體維持2Po壓強(qiáng)不變，

窯內(nèi)氣體溫度逐漸升高，最后的燒制溫度恒定為1327℃。求：

(1)單向排氣閥開始排氣時窯內(nèi)氣體溫度為多少攝氏度；

(2)本次燒制排出的氣體與原有氣體的質(zhì)量比。

單向排氣閥

16.潛艇從高密度海水區(qū)域駛?cè)氲兔芏群Ｋ畢^(qū)域時，浮力頓減，潛艇如同“汽車掉下懸崖”，稱之為“掉

深”，曾有一些潛艇因此沉沒。我海軍某潛艇在執(zhí)行任務(wù)期間，突然遭遇“水下斷崖”急速“掉深”，全

艇官兵緊急自救脫險(xiǎn)，創(chuàng)造了世界潛艇史上的奇跡。總質(zhì)量為6.0x106kg的某潛艇，在高密度海水區(qū)域距

海平面200m,距海底138m處沿水平方向緩慢潛航，如圖所示。當(dāng)該潛艇駛?cè)氲兔芏群Ｋ畢^(qū)域A點(diǎn)時，浮

力突然降為5.4X107N,：15s后，潛艇官兵迅速對潛艇減重（排水），結(jié)果潛艇剛好零速度“坐底”并安全上

浮，避免了一起嚴(yán)重事故。已知在整個運(yùn)動過程中，潛艇所受阻力大小恒為L2X106N潛艇減重的時間忽略

不計(jì)，海底平坦，重力加速度g取10m/s2,府=8.31,求:

（1）潛艇“掉深”15s時速度；

（2）潛艇減重排出水質(zhì)量；

（3）潛艇從A點(diǎn)開始“掉深”到返回A點(diǎn)過程中阻力的沖量。（結(jié)果取2位有效數(shù)字）

高密度海水低密度海水

17.為了約束帶電粒子在一定區(qū)域內(nèi)運(yùn)動，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置。邊長為L的正方形橫截面"cd

將裝置分成左右兩部分。左側(cè)是寬度為工的勻強(qiáng)電場區(qū)域，電場方向豎直向下；右側(cè)是長為尤（尤未知）的

長方體勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向水平向右，長方體右側(cè)面液/?內(nèi)有一個光屏。粒子源射出一電荷量為+小

質(zhì)量為機(jī)的粒子，以速度V0從04中點(diǎn)水平射入勻強(qiáng)電場區(qū)域，恰好從圖中a6cd面的中心。點(diǎn)進(jìn)入長方體

區(qū)域，粒子在右側(cè)磁場內(nèi)運(yùn)動過程中，到達(dá)光屏之前恰好未離開長方體區(qū)域，粒子重力不計(jì)。

（1）求粒子到達(dá)。點(diǎn)時的速度大小v和左側(cè)區(qū)域中的電場強(qiáng)度大小E；

（2）若粒子打在光屏上。點(diǎn)時的速度恰好和經(jīng)過。點(diǎn)時的速度相同，求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B和。。兩點(diǎn)間

距離X;

-IQT

（3）若將光屏平移至和。點(diǎn)距離x'=,求粒子打到光屏上的位置到。點(diǎn)的距離s。

18.如圖所示，水平傳送帶以速度v順時針轉(zhuǎn)動，其左端A點(diǎn)和右端8點(diǎn)分別與兩個光滑水平臺面平滑對

接，A、2兩點(diǎn)間的距離￡=4m。左側(cè)水平臺面上有一被壓縮的彈簧，彈性勢能Ep=2.6J,彈簧的左端固

定，右端與一質(zhì)量為9=O」kg的物塊甲相連（物塊甲與彈簧不拴接，滑上傳送帶前己經(jīng)脫離彈簧），物塊

甲與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)分=0.2。右邊水平臺面上有一個傾角為53。，高為〃=0.55m的固定光滑斜面

（水平臺面與斜面用平滑小圓弧連接），斜面的右側(cè)固定一上表面光滑的水平桌面，桌面左端依次疊放著

質(zhì)量為%3=0.1kg的木板（厚度不計(jì)）和質(zhì)量為冽2=0.2kg的物塊乙，物塊乙與木板之間的動摩擦因數(shù)為

儂=0.2,桌面上固定一彈性豎直擋板，擋板與木板右端相距xo=O.5m,木板與擋板碰撞會原速率彈回?，F(xiàn)將

物塊甲從壓縮彈簧的右端由靜止釋放，物塊甲離開斜面后恰好在它運(yùn)動的最高點(diǎn)與物塊乙發(fā)生彈性碰撞

2

（碰撞時間極短），物塊乙始終未滑離木板。物塊甲、乙均可視為質(zhì)點(diǎn)，g=10m/so

（1）求物塊甲到達(dá)2點(diǎn)的速度的可能值；

（2）若傳送帶速度v=4m/s,求物塊甲運(yùn)動到最高點(diǎn)時的速度大??；

（3）在滿足第2問條件下，求木板運(yùn)動的總路程；

（4）在滿足第2問條件下，若木板的質(zhì)量為3=0.4kg,木板與擋板僅能發(fā)生兩次碰撞，求擋板與木板距

離的范圍為多少？

一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項(xiàng)符合題目要

求。

14

1.1947年，美國芝加哥大學(xué)教授威拉得?利比首次利用放射性元素6c的衰變程度，準(zhǔn)確測定了曾經(jīng)有過生

命的有機(jī)體的年代。威拉得?利比對于考古學(xué)、海洋學(xué)和地球科學(xué)做出了巨大的貢獻(xiàn)，因此獲得1960年諾

貝爾獎。；4c能自發(fā)釋放乃射線，衰變方程為X+B,其半衰期約為5730年。下列說法正確的是

（）

A.新核X比;4c少一個中子

B.當(dāng)X數(shù)量是數(shù)量的3倍時，衰變所經(jīng)歷時間約為17190年

C.隨著文物的出土，文物所在環(huán)境溫度升高，會導(dǎo)致。衰變加快，檢測不準(zhǔn)

D.衰變產(chǎn)生的力粒子來自;4c的核外電子

【答案】A

【解析】

【詳解】A.根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，新核X的質(zhì)量數(shù)為14,電荷數(shù)為7,則中子數(shù)為7,比;4c

少一個中子，故A正確；

BC.半衰期與外界因素?zé)o關(guān)，？c衰變所經(jīng)歷時間約為5730年，故BC錯誤；

D./衰變中生成的電子是一個中子轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子同時生成一個電子，故D錯誤；

故選A?

2.2024年1月23日02時09分，在新疆阿克蘇地區(qū)烏什縣（北緯41.26度，東經(jīng)78.63度）發(fā)生7.1級地

震，震源深度22千米，地震發(fā)生時監(jiān)測站監(jiān)測到一列沿?zé)o軸傳播的地震橫波，時刻波形如圖甲所示，

質(zhì)點(diǎn)尸從U0時刻開始的振動圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）

A.該波沿x軸正方向傳播

B.該波沿x軸傳播20km距離需要5s

C.Q點(diǎn)的振動方程為y=2sin（2加）cm

D.該波與頻率為2Hz的簡諧橫波相遇，一定能形成干涉圖樣

【答案】B

【解析】

【詳解】A.由圖乙可知質(zhì)點(diǎn)尸在/=0時刻向下振動，根據(jù)平移法可知該波沿x軸負(fù)方向傳播，故A錯

誤;

B.由圖甲、乙可知波長為4km,周期為Is,則該波的波速為

2，

v=—=4km/s

T

沿x軸傳播20km距離需要

,x

t'=-=5s

v

故B正確;

C.波沿尤軸負(fù)方向傳播，則。點(diǎn)在仁0時刻向下振動，振動方程為

2萬

y=-2sin（亍-f）cm=-2sin（2就）cm

故C錯誤；

D.該波的頻率為

f=^=lHz

與頻率為2Hz的簡諧橫波相遇，不能形成干涉圖樣，故D錯誤；

故選B。

3.春秋末年，齊國著作《考工記》中記載“馬力既竭，a（Zhou,指車轅）猶能一取焉"，揭示了一些初步

力學(xué)原理。如圖甲所示，車轅是馬車車身上伸出的兩根直木，它是駕在馬上拉車的把手。如圖乙為馬拉

車時的簡化模型，車轅前端距車軸的高度》約為1m,馬拉車的力可視為沿車轅方向，馬車的車輪與地面

間的摩擦力大小是其對地面壓力的3倍，若想讓馬拉車在水平面上勻速前進(jìn)且盡可能省力，則車轅的長

3

度約為（）

甲乙

A.y/2mB.6mC.3mD.2m

【答案】D

【解析】

【詳解】設(shè)車轅與水平方向夾角為伍則當(dāng)車勻速前進(jìn)時

Fcos0—k(jng—Fsin，)

解得

F=kmg

cosO+ksmO

而

2

cos6+ksine=

耳sin(60+6)

則當(dāng)。=30時B最小，即此時車轅的長度約為

故選D。

4.空間中A、B、C、。四點(diǎn)為正四面體的四個頂點(diǎn)，M、N兩點(diǎn)分別是AB和CD的中點(diǎn)。在A、8兩點(diǎn)分

別固定等量正電荷，正四面體對電場分布沒有影響。下列說法正確的是()

B.M、N兩點(diǎn)電勢相等

C.帶正電的試探電荷從C點(diǎn)沿8移動到。點(diǎn)，試探電荷的電勢能先增大后減小

D.帶負(fù)電的試探電荷從C點(diǎn)沿CM移動到M點(diǎn)，試探電荷的電勢能增大

【答案】C

【解析】

【詳解】A.C、。兩點(diǎn)離兩個點(diǎn)電荷的距離均相等，由對稱性可知，C、。兩點(diǎn)電勢相等，電場強(qiáng)度的大

小相等，但方向不同，故A錯誤；

B.根據(jù)等量同種正電荷的電場線及等勢面分布、沿電場線方向電勢逐漸降低可知，離兩個正點(diǎn)電荷的距離

越遠(yuǎn)電勢越低，由于N點(diǎn)離兩個點(diǎn)電荷的距離大于“點(diǎn)離兩個點(diǎn)電荷的距離，故M點(diǎn)的電勢大于N點(diǎn)的電

勢，故B錯誤；

C.帶正電的試探電荷從C點(diǎn)沿CD移動到。點(diǎn)，帶正電的試探電荷離兩個正點(diǎn)電荷的距離先減小后增大,

電勢先增大后減小，根據(jù)

E、=q（p

可知試探電荷的電勢能先增大后減小，故C正確；

D.帶負(fù)電試探電荷從C點(diǎn)沿CM移動到M點(diǎn)，帶負(fù)電的試探電荷離兩個正點(diǎn)電荷的距離逐漸減小，電

勢增大，試探電荷的電勢能減小，故D錯誤。

故選C。

5.如圖所示，正方體框架的底面AgGR處于水平地面上。從頂點(diǎn)A沿不同方向水平

拋出小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），不計(jì)空氣阻力。關(guān)于小球的運(yùn)動，下列說法正確的是（）

A.落點(diǎn)在棱8瓦上的小球，落在耳點(diǎn)時平拋的初速度最大

B.落點(diǎn)在面內(nèi)的小球，落在點(diǎn)的運(yùn)動時間最長

C.落點(diǎn)在三角形4GR內(nèi)的小球，平拋初速度的最小值與最大值之比是1:2

D.落點(diǎn)在線與2上的小球，落地時重力的瞬時功率均不相同

【答案】C

【解析】

【詳解】A.設(shè)正方向棱長為1,落點(diǎn)在棱8片上的小球，落在g點(diǎn)時豎直位移最大，根據(jù)

可知，時間最長，根據(jù)

X

v=—

可知平拋的初速度最小，選項(xiàng)A錯誤;

B.根據(jù)

21

g

可知落點(diǎn)在面A與G，內(nèi)的小球豎直位移相等，則時間相等，選項(xiàng)B錯誤;

C.落點(diǎn)在三角形與G2內(nèi)的小球時間相等，最大的水平位移為0/,最小水平位移為等/最小水平位

移與最大水平位移之比為1:2,則平拋初速度的最小值與最大值之比是1:2,選項(xiàng)C正確；

D.落點(diǎn)在線耳2上的小球，豎直速度均為

落地時重力的瞬時功率

m

PG=§vy

均相同，選項(xiàng)D錯誤。

故選Co

6.如圖乙所示為某小型發(fā)電站高壓輸電示意圖，圖甲為升壓變壓器輸入電壓隨時間變化的圖像。在輸電線

路起始端接入I、II兩個互感器，兩互感器原副線圈的匝數(shù)比分別為200:1和1：20,電壓表的示數(shù)為

220V,電流表的示數(shù)為5A,兩電表圖中未標(biāo)出，輸電線路總電阻『20。，所有變壓器及互感器均視為理

想變壓器。下列說法正確的是（）

A.互感器I是電流互感器，互感器n是電壓互感器

B.輸電線路上損耗的功率為200kW

C.升壓變壓器的匝數(shù)比為1：100匹

D.用戶使用的用電設(shè)備增多，用戶端電壓“保持不變

【答案】B

【解析】

【詳解】A.互感器I并聯(lián)在零火線上，所以是電壓互感器，互感器II串聯(lián)在電路中，是電流互感器，故

A錯誤；

B.電流表的示數(shù)為5A,互感器原、副線圈的匝數(shù)比1：20,則線路上電流

。=%/=100A

線路上損耗的功率

格=/>=2X105W=200kW

故B正確;

C.電壓表的示數(shù)為220V,匝數(shù)比為200：1,所以輸送電壓

U2=20=44000V

而升壓變壓器輸入電壓的有效值

U.==220V

V2

故升壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為

〃[q]

“2。2200

故C錯誤；

D.用戶使用的用電設(shè)備增多，用戶回路電流變大，則輸送電流變大，損失電壓變大，降壓變壓器輸入電壓

。3變小，降壓變壓器輸出電壓。4變小，故D錯誤。

故選B。

7.布雷頓循環(huán)是一種熱力循環(huán)，常用于核反應(yīng)堆燃?xì)廨啓C(jī)和航空發(fā)動機(jī)等領(lǐng)域。該循環(huán)由兩個等壓過程、

兩個絕熱過程構(gòu)成，其壓強(qiáng)p和體積V的關(guān)系如圖所示。如果將工作物質(zhì)看作理想氣體，下列說法中正確

的是（）

A.狀態(tài)8的溫度低于狀態(tài)C的溫度

B.A到2過程，氣體的內(nèi)能在減小

C.C到。過程，外界對氣體做的功小于氣體向外界放出的熱量

D.經(jīng)過一個布雷頓循環(huán)，氣體吸收的熱量小于放出的熱量

【答案】C

【解析】

【詳解】A.8到C過程，氣體經(jīng)歷絕熱過程，氣體的體積增大，對外界做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知

氣體內(nèi)能減小，熱力學(xué)溫度降低，所以狀態(tài)2的溫度高于狀態(tài)C的溫度，故A錯誤；

B.根據(jù)（=C可知，A到2過程，氣體經(jīng)歷等壓變化，體積增大，氣體對外界做功，熱力學(xué)溫度增

加，即內(nèi)能在增加，故B錯誤；

c.C到。過程，氣體經(jīng)歷等壓變化，體積減小，外界對氣體做功，則熱力學(xué)溫度降低，即內(nèi)能在減小。

由熱力學(xué)第一定律，可知外界對氣體做的功小于氣體向外界放出的熱量，故C正確；

D.由圖可知，經(jīng)過一個布雷頓循環(huán)，氣體對外做功而內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體從外界

吸收熱量，即吸收的熱量大于放出的熱量，故D錯誤。

故選Co

8.如圖甲所示為某同學(xué)收集的一個“足球”玻璃球，他學(xué)習(xí)了光的折射后想用激光對該球進(jìn)行研究。某次實(shí)

驗(yàn)過程中他將激光水平向右照射且過球心所在的豎直截面，其正視圖如乙所示，A8是沿水平方向的直

徑，當(dāng)光束從C點(diǎn)射入時，能從右側(cè)B點(diǎn)射出，已知真空中的光速為c,點(diǎn)C到AB豎直距離〃=,

2

玻璃球的半徑為R,且球內(nèi)的足球是不透光體，不考慮反射光的情況下，下列說法正確的是（）

A.B點(diǎn)的出射光相對C點(diǎn)入射光方向偏折了30。

該“足球”的直徑最大是且R

B.

3

C.繼續(xù)增加//Ch<R)則光將會在右側(cè)發(fā)生全反射

D.該激光在玻璃球中的傳播時間為

【答案】D

【解析】

【詳解】A.光束從C點(diǎn)射入玻璃球的光路圖如圖所示，設(shè)入射角為i,折射角為廣，法線與直徑的夾

角為仇由幾何關(guān)系可知

e=i

e=2r

則有

sin6>=-=—

R2

聯(lián)立解得

z=60

r=30

可知光束進(jìn)入玻璃時，光沿順時針偏折了30。，由光的折射定律可知，從B點(diǎn)射出時，光束沿順時針又偏

折了30。，因此B點(diǎn)的出射光相對C點(diǎn)入射光方向偏折了60。，A錯誤；

B.由幾何關(guān)系可知，“足球”的直徑最大為

d=2Rsinr=R

B錯誤；

C.由于光束從C點(diǎn)射入玻璃球中的折射角等于從8點(diǎn)射出時的入射角，離開玻璃球的折射角等于射入玻

璃球時的入射角，因此繼續(xù)增加(h<R)則光不會在右側(cè)發(fā)生全反射，C錯誤；

D.由折射定律可得玻璃球的折射率為

sinisin60n-

n=------=----------=A/3

sinrsin30

光束從C點(diǎn)射入玻璃球中，從3點(diǎn)射出，在玻璃球中傳播的距離為

x=2Rcosr=6R

光束在玻璃球中傳播的速度為

該激光在玻璃球中的傳播時間為

_x_mR_3R

”丁灑T丁

D正確。

故選D。

二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項(xiàng)符合題目要求,

全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。

9.下列說法正確的是（）

A.某人搬家時將走時準(zhǔn)確的擺鐘從廣州帶到北京，擺鐘走時變慢了

B.相同溫度下液體中懸浮的花粉小顆粒越小，布朗運(yùn)動越劇烈

C.熱量自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體是可以實(shí)現(xiàn)的

D.一定質(zhì)量的理想氣體保持壓強(qiáng)不變，溫度升高，單位時間內(nèi)撞擊器壁單位面積上的分子數(shù)減少

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.根據(jù)單擺周期公式

某人搬家時將走時準(zhǔn)確的擺鐘從廣州帶到北京，由于重力加速度變大，則周期變小，所以擺鐘走時變快

了，故A錯誤；

B.相同溫度下液體中懸浮的花粉小顆粒越小，液體分子撞擊引起的不平衡越明顯，布朗運(yùn)動越劇烈，故

B正確；

C.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱量自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體是不可以實(shí)現(xiàn)的，故C錯誤；

D.一定質(zhì)量的理想氣體保持壓強(qiáng)不變，溫度升高，氣體分子的平均動能增大，根據(jù)壓強(qiáng)微觀意義可知，

單位時間內(nèi)撞擊器壁單位面積上的分子數(shù)減少，故D正確。

故選BD。

10.如圖所示，I為北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的靜止軌道衛(wèi)星，其對地張角為2仇II為地球的近地衛(wèi)星。兩衛(wèi)

星繞地球同向轉(zhuǎn)動，已知地球的自轉(zhuǎn)周期為7b,萬有引力常量為G,根據(jù)題中條件，可求出（）

A.衛(wèi)星I和衛(wèi)星II的周期之比為rjsin為

B.衛(wèi)星I和衛(wèi)星II的加速度之比為

3萬

地球的平均密度為標(biāo)6

D.衛(wèi)星n運(yùn)動的周期內(nèi)無法直接接收到衛(wèi)星I發(fā)出電磁波信號的時間為

【答案】ACD

【解析】

【詳解】AC.設(shè)地球質(zhì)量為M,衛(wèi)星I、II的軌道半徑分別為r和R,衛(wèi)星I為同步衛(wèi)星，周期為"，近

地衛(wèi)星II的周期為兀根據(jù)開普勒第三定律可得

廠=叫

由圖中幾何關(guān)系可得

sin8=一

可得衛(wèi)星I和衛(wèi)星II的周期之比為

":T=1:Jsin”

則衛(wèi)星II的周期為

T="Jsin3。

對于衛(wèi)星II,由萬有引力提供向心力可得

GMm

R2

又

43

M=p--nR3

聯(lián)立可得地球的平均密度為

3萬

p-------；—

G窗sin36

故AC正確；

B.對于不同軌道衛(wèi)星，根據(jù)牛頓第二定律得

GM

a=—r-

所以衛(wèi)星I和衛(wèi)星n的加速度之比為

22

ax_7?_sin0

2

Qnr1

故B錯誤；

D.當(dāng)衛(wèi)星ii運(yùn)行到與衛(wèi)星i的連線隔著地球的區(qū)域內(nèi)，其對應(yīng)圓心角為萬+2夕時，衛(wèi)星n無法直接接收

到衛(wèi)星I發(fā)出電磁波信號，設(shè)這段時間為人由于兩衛(wèi)星同向運(yùn)行，則有

-a\)t-71+20

2?2712萬

一二萩襦”了

聯(lián)立解得

3

L(萬+20)TOVsin0

27(1-JsirP6)

故D正確。

故選ACDo

11.如圖所示，兩電阻為零的光滑導(dǎo)軌水平放置在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8,導(dǎo)軌

間距最窄處為一狹縫（狹縫寬度不計(jì)），取狹縫所在處。點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，狹縫右側(cè)兩導(dǎo)軌與X軸夾角均為

導(dǎo)軌左端通過單刀雙擲開關(guān)S可以與電容C或電阻R相連，導(dǎo)軌上有一足夠長且不計(jì)電阻的金屬棒與X軸

垂直，在外力尸（大小未知）的作用下從。點(diǎn)開始以速度V向右勻速運(yùn)動，若某時刻開關(guān)S接1,外力用瓦

表示，通過金屬棒電流的大小用乙表示；若某時刻開關(guān)S接2,外力用&表示，通過金屬棒電流的大小用

表示。關(guān)于外力、電流大小隨時間變化的圖象關(guān)系正確的是（）

【答案】AD

【解析】

【詳解】AB.由題知金屬棒勻速切割磁感線，根據(jù)幾何關(guān)系切割長度為

L=2x-tand

x=vt

則產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

E=2Bv2ttanO

當(dāng)開關(guān)S接1時，通過金屬棒的電流為

E25V之九an。

]I——

RR

則可得

=竺辿”2

R

由于具有初速度，則開始計(jì)時時/卜Q不為零，不過原點(diǎn)。故選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯誤；

CD.當(dāng)開關(guān)S接2時，通過金屬棒的電流為

I=—=2BCvhanO

27At

則可得

232

F2=BLI2=4BCvrtan6?

由于具有初速度，則開始計(jì)時時/2、放不為零，不過原點(diǎn)。選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)C錯誤。

故選AD。

12.如圖所示，一輕繩繞過無摩擦的兩個輕質(zhì)小定滑輪。|、。2,一端和質(zhì)量為機(jī)的小球連接，另一端與套

在光滑固定直桿上質(zhì)量也為根的小物塊連接，直桿與兩定滑輪在同一豎直面內(nèi)，與水平面的夾角0=53。，

直桿上。點(diǎn)與兩定滑輪均在同一高度，。點(diǎn)到定滑輪a的距離為工，直桿上。點(diǎn)到a點(diǎn)的距離也為3

重力加速度為g,直桿足夠長，小球運(yùn)動過程中不會與其他物體相碰?，F(xiàn)將小物塊從。點(diǎn)由靜止釋放，下

列說法正確的是（）

A.小物塊剛釋放時，輕繩中的張力大小為小g

_4

B.小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時，小物塊加速度的大小為gg

C.小物塊下滑至。點(diǎn)時，小物塊與小球的速度大小之比為5：3

D.小物塊下滑至。點(diǎn)時，小物塊的速度大小為2/02gL

17

【答案】BCD

【解析】

【詳解】A.小物塊剛釋放時，小物塊將加速下滑，加速度向下，小球處于失重狀態(tài)，則輕繩對小球的拉

力小于球的重力相g,故A錯誤；

B.當(dāng)拉物塊的繩子與直桿垂直時，小球下降的距離最大，對小物塊受力分析，由牛頓第二定律

mgsin0=ma

解得此時小物塊加速度的大小為

4

"二g

故B正確;

C.設(shè)小物塊在。處的速度大小為v,此時小球的速度大小為匕，將小物塊的速度分解為沿繩子方向和垂

直繩子方向，如圖所示

沿繩子方向的分速度等于小球的速度，即

vcos53=匕

故小物塊在。處的速度與小球的速度之比為

v:Vj=5:3

故C正確；

D.對小物塊和小球組成的系統(tǒng)根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有

121

2mgLcos53-sin53=—mv+—

其中

v:vl=5:3

解得此時小物塊的速度大小為

2,102gL

17

故D正確。

故選BCD。

三、非選擇題：本題共6小題，共60分。

13.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。繩和滑輪的質(zhì)量忽略不計(jì)，輪與軸

之間的摩擦忽略不計(jì)。

主尺3cm

油標(biāo)尺

甲

（1）實(shí)驗(yàn)時，該同學(xué)進(jìn)行了如下操作：

①用天平分別測出物塊A、B的質(zhì)量47no和37no（A的質(zhì)量含遮光片）。

②用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d如圖乙所示，則遮光條的寬度d=cm。

③將重物A,B用輕繩按圖甲所示連接，跨放在輕質(zhì)定滑輪上，一同學(xué)用手托住重物B,另一同學(xué)測量出

擋光片中心到光電門中心的豎直距離入，之后釋放重物B使其由靜止開始下落。測得遮光片經(jīng)過光電門的

時間為加，則此時重物B速度次=（用4加表示）。

（2）要驗(yàn)證系統(tǒng)（重物A,B）的機(jī)械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為：（用重力加速度g、&、

d和//表示）o

【答案】（1）①.1.020②.一

【解析】

【小問1詳解】

[1]游標(biāo)卡尺分度值0.05相機(jī)，讀數(shù)為

d=1cm+4x0.05mm=1.020cm

⑵極短時間，可以用平均速度替代瞬時速度，則重物B的速度為

【小問2詳解】

對系統(tǒng)，若機(jī)械能守恒，則

12_L2

生一義znv3--x

2mQg^h-m^gh0AmnvB

d

gh=4

At

14.新能源汽車已經(jīng)普遍走進(jìn)了我們的生活，某校學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組通過網(wǎng)絡(luò)查到某品牌電動汽車的銘牌如圖

所示，已知該車電池采用的是刀片電池技術(shù)，整塊電池是由15塊刀片電池串聯(lián)而成，其中一塊刀片電池

由8塊電芯串聯(lián)而成?，F(xiàn)將一塊刀片電池拆解出來，測量其中一塊電芯的電動勢E和內(nèi)阻r,實(shí)驗(yàn)中除了

導(dǎo)線和開關(guān)外，還可利用的器材有：

XXX汽車有限公司制造

品牌XXX制造國中國

整車型號BYD6470ST6HEV2乘坐人數(shù)5

制造年月2021年03月

發(fā)動機(jī)排量1498mL發(fā)動機(jī)型號BYD472QA

發(fā)動機(jī)最大凈功率78W

驅(qū)動電機(jī)型號TZ220XYF

驅(qū)動電機(jī)峰值功率132kW

動力電池系統(tǒng)板定電壓320V

動力電池系統(tǒng)飯定容量26Ah最大允許總質(zhì)1875g

A.直流電壓表Vi、V2,量程均為IV,內(nèi)阻約為3k。；

B.定值電阻Ro,阻值為7。；

C.最大阻值為8kQ的電阻箱；

D.滑