湖北省黃岡市重點(diǎn)校2022-2023學(xué)年高一年級(jí)下冊(cè)期末高難綜合選拔性聯(lián)考物理試題含解析

2023年七月湖北黃岡（市重點(diǎn)校聯(lián)考專用）高一第二學(xué)期期末

高難綜合選拔性考試用試卷物理試卷

注意事項(xiàng)：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡指定位置上。

2O回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑；如需改動(dòng)，

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

無效。

3o考試結(jié)束后，本試卷和答題卡一并交回。

4.本次考試難度較高，希望考生全力以赴把控好時(shí)間，奪得好成績(jī)。

第I卷（選擇題）

一、單選題（本大題共7小題，共28.0分）

1.一般教室門上都安裝一種暗鎖，這種暗鎖由外殼A、骨架B、彈簧C（勁度系數(shù)為Q、鎖舌D（傾角0=

30。）、鎖槽E以及連桿、鎖頭等部件組成，如圖甲所示。設(shè)鎖舌D的側(cè)面與外殼A和鎖槽E之間的動(dòng)摩擦

因數(shù)均為〃，最大靜摩擦力Rm由為正壓力）求得。有一次放學(xué)后，當(dāng)某同學(xué)準(zhǔn)備關(guān)門時(shí)，無

論用多大的力，也不能將門關(guān)上（這種現(xiàn)象稱為自鎖），此刻暗鎖所處的狀態(tài)的俯視圖如圖乙所示，P為鎖舌

D與鎖槽E之間的接觸點(diǎn)，彈簧由于被壓縮而縮短了心下面說法正確的是（）

ABCDE拉門方向1

||#vwvw

甲乙。下表面

A.自鎖狀態(tài)時(shí)D的下表面所受摩擦力的方向向左

B.鎖舌D受到鎖槽E摩擦力的方向沿側(cè)面向上

C.無論"多大，暗鎖仍然能夠保持自鎖狀態(tài)

D.無論用多大的力拉門，暗鎖仍然能夠保持自鎖狀態(tài)，"存在其最小值。

2.如圖1所示，質(zhì)量為機(jī)、電荷量為e的電子源源不斷以大小為%的速度，從水平放置的平行金屬板AB

左端射入，金屬板長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩板間距為d，板間加有周期為T的交變電壓，如圖2所示。已知

L=2v0T,不計(jì)電子重力及電子間相互作用，所有電子都能穿過平行板。則電子從金屬板右端射出區(qū)域的

寬度為（）

4B

U。

o-

TT2Tt

-2U「

圖2

eu°r

4md

7eUT2eCJT2

D.()

4mdmd

3.利用超聲波遇到物體發(fā)生反射的特性，可測(cè)定物體運(yùn)動(dòng)的速度，圖甲中儀器A和B通過電纜線連接，B

為超聲波發(fā)射與接收一體化裝置，儀器A提供超聲波信號(hào)源，且能將B接收到的超聲波信號(hào)進(jìn)行處理并在

屏幕上顯示其波形?，F(xiàn)固定裝置B,并將它對(duì)準(zhǔn)勻速行駛的小車C,使其每隔固定時(shí)間兀發(fā)射一短促的超

聲波脈沖，圖乙中1,2,3為B發(fā)射的超聲波信號(hào)，了，2'，3'為對(duì)應(yīng)的反射波信號(hào)，接收的反射波滯后

時(shí)間已在圖中標(biāo)出，其中”和AT已知，超聲波在空氣中的速度為%,則根據(jù)所給信息可判斷小車的運(yùn)動(dòng)

方向和速度大小為()

v,AT2%"

B.向左,

A，向右，27；)+AT27；)+AT

2%AT橫了

C.向右,D.向左,

+2AT7；+2AT

4.在某次創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)大賽中，一實(shí)驗(yàn)小組需要使用量程為(0~3A)的電流表和量程為(0~15V)的電壓表。主辦

方僅給提供一只毫安表(內(nèi)阻％=99。，滿偏電流/g=6mA),定值電阻Ri=ld以及0?9999.9。的變阻箱

該實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)的電路如圖所示，貝I")

R、K2

A.電鍵K擲于1時(shí)，可改裝成量程為0~3A的電流表，此時(shí)/?2=40￡1

B.電鍵K擲于1時(shí)，可政裝成量程為0~15V的電壓表，此時(shí)R2=2401C

C.電鍵K擲于2時(shí)，可改裝成量程為0~3A的電流表，此時(shí)&=400C

D.電鍵K擲于2時(shí)，可改裝成量程為0~15V的電壓表，此時(shí)&=24。

5.如圖所示，平行板電容器豎直放置,A板上用絕緣線懸掛一帶電小球，靜止時(shí)，絕緣線與固定的A板成

。角，平移B板，下列說法正確的是（）

A.S閉合，B板向上平移一小段距離，6角不變

BS閉合，B板向左平移一小段距離，。角變小

c.s斷開，B板向上平移一小段距離，e角變小

D.S斷開，B板向左平移一小段距離，。角變大

6.某運(yùn)輸貨物裝置可簡(jiǎn)化為如圖所示模型，兩根足夠長(zhǎng)的平行直圓棒MN、PQ間距保持、無足不變，

兩棒所在平面與水平面成。角，現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為，〃、截面半徑為R的圓柱形貨物放在MN、PQ上并由靜

止釋放，已知圓柱形貨物與兩棒之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為〃=/，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則下

列關(guān)于圓柱形貨物被釋放后的受力和運(yùn)動(dòng)的說法正確的是（）

A.圓柱形貨物受到3個(gè)力的作用

B.兩根圓棒對(duì)圓柱形貨物的支持力大小都等于；mgcos6

C.。＞30°時(shí)，圓柱形貨物會(huì)沿圓棒下滑

D.6=45。時(shí)，圓柱形貨物一定會(huì)沿圓棒下滑

7.圖甲是未來空間站的構(gòu)思圖。在空間站中設(shè)置一個(gè)如圖乙繞中心軸旋轉(zhuǎn)的超大型圓管作為生活區(qū)，圓管

的內(nèi)、外管壁平面與轉(zhuǎn)軸的距離分別為用、處。當(dāng)圓管以一定的角速度①轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在管中相對(duì)管靜止的人

（可看作質(zhì)點(diǎn)）便可以獲得一個(gè)類似在地球表面的“重力”，以此降低因長(zhǎng)期處于失重狀態(tài)對(duì)身體健康造成

的影響。已知地球質(zhì)量為地球半徑為R,萬有引力常量為G,地球自轉(zhuǎn)周期為兀當(dāng)空間站在地球靜

止同步軌道上運(yùn)行時(shí)，管道轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。大小為（）

乙

二、多選題（本大題共3小題，共12.0分）

8.荷蘭“MardOne”研究所推出了2023年讓志愿者登陸火星、建立人類聚居地的計(jì)劃，2013年該機(jī)構(gòu)

將通過電視真人秀的方式招募首批4名志愿者，并與2024年前往火星，登陸火星需經(jīng)歷如圖所示的變軌過

程，己知引力常數(shù)為G,則下列說法正確的是（）

A.飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)行的周期4n＞，＞工

B.飛船在軌道I上尸點(diǎn)加速度大于在軌道I【上P點(diǎn)的加速度

C.飛船P點(diǎn)從軌道II變軌到軌道I,需要在P點(diǎn)朝速度方向噴氣

D.若軌道I貼近火星表面，已知飛船在軌道I上運(yùn)動(dòng)的角速度，可以推知火星的密度

9.如圖，四個(gè)電荷量均為〃（"＞（））的點(diǎn)電荷分別放置于菱形的四個(gè)頂點(diǎn)，其坐標(biāo)分別為（4/,0）、

（T/,0）、（0,%）和（（），一%），其中x軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷位置固定，y軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷可沿y軸對(duì)稱移動(dòng)

（＞o*O）,下列說法正確的是（）

A.除無窮遠(yuǎn)處之外，菱形外部電場(chǎng)強(qiáng)度處處不為零

B.當(dāng)先取某值時(shí)，可使得菱形內(nèi)部只存在兩個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)

C.當(dāng)為=8/時(shí)，將一帶負(fù)電的試探電荷由點(diǎn)（4/,5/）移至點(diǎn)（0,-3/）,靜電力做正功

D.當(dāng)為=4/時(shí)，將一帶負(fù)電的試探電荷放置在點(diǎn)（/,/）處，其所受到的靜電力方向與x軸正方向成45。傾

斜向上

10.如圖，固定在豎直面內(nèi)的光滑軌道ABC由直線段A8和圓弧段8c組成，兩段相切于B點(diǎn)，AB段與水

平面夾角為a段圓心為O,最高點(diǎn)為C、A與C的高度差等于圓弧軌道的直徑2R。小球從A點(diǎn)以初

速度w沖上軌道，能沿軌道運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)C點(diǎn)，下列說法正確的是（）

A.小球從B到C的過程中，對(duì)軌道的壓力逐漸增大

B.小球從A到C的過程中，重力的功率始終保持不變

C.小球的初速度%=5荻

D.若小球初速度vo增大，小球有可能從B點(diǎn)脫離軌道

第II卷（非選擇題）

三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共17.0分）

11.用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶通過打

點(diǎn)計(jì)時(shí)器，打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上點(diǎn)跡間的距離進(jìn)行測(cè)量，可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。已知當(dāng)?shù)刂亓铀?/p>

B*C?D?E*

——----------1—-------1-----

—Xo-4*-X.1

圖2

圖3

(1)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，對(duì)體積和形狀相同的重錘，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選擇的材質(zhì)是。

A.木質(zhì)B.鋼質(zhì)C.泡沫D.塑料

(2)除圖1中所示的裝置之外，還必須使用的器材是。

A.直流電源、天平(含祛碼)

B.直流電源、刻度尺

C.交流電源、天平(含祛碼)

D.交流電源、刻度尺

(3)如圖2所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上的連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,通過測(cè)量并計(jì)算出點(diǎn)8距

起始點(diǎn)。的距離為尤o,B、C兩點(diǎn)間的距離為xi,C、。兩點(diǎn)間的距離為及，若相鄰兩點(diǎn)的打點(diǎn)時(shí)間間隔為

T,重錘質(zhì)量為〃?，根據(jù)這些條件計(jì)算重錘從釋放到打下C點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能減少量△%=,動(dòng)能增加

量A￡k=o

(4)某同學(xué)利用圖2中紙帶，先分別測(cè)量出從A點(diǎn)到8、C、。、E、F、G點(diǎn)的距離力(其中凡G點(diǎn)為E點(diǎn)后

連續(xù)打出的點(diǎn)，圖中未畫出)，再計(jì)算打出8、C、。、E、尸各點(diǎn)時(shí)重錘下落的速度v,繪制〃圖像，如

圖3所示，并求得圖線的斜率鼠請(qǐng)說明如何根據(jù)圖像驗(yàn)證重錘下落過程機(jī)械能是否守恒？

(5)在一次測(cè)量中，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)AEk略大于AEp,出現(xiàn)這一結(jié)果的原因可能是o

A.存在空氣阻力和摩擦力

B.接通電源前釋放了紙帶

12.同學(xué)們?cè)谙到y(tǒng)學(xué)習(xí)《電路及其應(yīng)用》和《電能能量守恒定律》之后，突發(fā)奇想，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)就探究

可以測(cè)量多個(gè)物理量。下面是某探究小組為測(cè)量一種新型材料制成的圓柱形電阻的電阻率、電源的電動(dòng)勢(shì)

和內(nèi)阻，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究：

（1）該小組用螺旋測(cè)微器在測(cè)量電阻絲直徑時(shí)，選擇電阻絲的不同位置進(jìn)行多次測(cè)量，取其平均阻值作為

電阻絲的直徑某次測(cè)量時(shí)螺旋測(cè)微器的示數(shù)如圖（a）所示，則該合金絲直徑的測(cè)量值4=

mm。再用游標(biāo)卡尺測(cè)得其長(zhǎng)度心

圖甲圖乙

圖丙

（2）該小組用如圖乙所示的電路測(cè)量該圓柱形電阻凡的阻值。圖中電流表量程為0.6A、內(nèi)阻為1.0C,定值

電阻Ro的阻值為20.0C,電阻箱R的最大阻值為999.9。。

第一次探究：將S2置于位置I,閉合與，多次改變電阻箱R的阻值，記下電流表的對(duì)應(yīng)讀數(shù)根據(jù)實(shí)驗(yàn)

數(shù)據(jù)，在圖丙中繪制出;-R圖像。該小組根據(jù)圖乙的電路和圖丙的;-R圖像，求得電源電動(dòng)勢(shì)

E=V,內(nèi)阻r=C。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

第二次探究：將S2置于位置2,此時(shí)電流表讀數(shù)為0.300A。根據(jù)圖丙中的圖像可得&=C（結(jié)果保留

2位有效數(shù)字）。最后可由表達(dá)式夕=得到該材料的電阻率（用。、L、R,表示）。

（3）持續(xù)使用后，電源電動(dòng)勢(shì)降低、內(nèi)阻變大。若該小組再次將此圓柱形電阻連入此裝置，測(cè)得電路的電

流，仍根據(jù)原來描繪的圖丙的圖像得到該電阻的測(cè)量值會(huì)（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。

四、計(jì)算題（本大題共3小題，共43.0分）

13.如圖所示是某游戲軌道示意圖，軌道由與水平面夾角為37。的傾斜粗糙直軌道AB,光滑圓弧軌道BCD

組成，兩軌道在8點(diǎn)相切，O為圓弧軌道的圓心，C點(diǎn)為圓弧軌道的最低點(diǎn)。游戲時(shí)，操作者將滑塊（可視

為質(zhì)點(diǎn)）由軌道左側(cè)某位置E水平拋出，使滑塊無碰撞由力進(jìn)入圓弧軌道后，再由8點(diǎn)沖上AB,上升高度

較高者獲勝。已知圓弧軌道半徑R=0.5m,OD、。8與OC的夾角分別為53。和37。，滑塊質(zhì)量機(jī)=0.5kg,

滑塊和A8軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.5,忽略空氣阻力，重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos53°

=0.8,求：

(1)若某次操作者水平拋出滑塊的位置E與。點(diǎn)的高度差/n=0.8m時(shí)，滑塊恰好滿求要求。求滑塊到達(dá)。

點(diǎn)的速度；

(2)滿足(1)條件時(shí)，求滑塊經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力FN；

(3)試找到滑塊水平拋出的位置E到加點(diǎn)的水平距離x與滑塊由8點(diǎn)沖出后最后到達(dá)的位置與B點(diǎn)的距離

L應(yīng)滿足的函數(shù)關(guān)系。

14.如圖甲所示，兩平行金屬板A、B與x軸垂直放置，接在電壓Uo=4OOV的穩(wěn)壓電源上，A板過原點(diǎn)，

在B板上中間處有一長(zhǎng)度Zo=2cm的水平狹縫。B板右側(cè)水平放置邊長(zhǎng)為/=8cm的兩正方形平行金屬板C、

D,兩板間距4=4cm,距板右端,處垂直x軸有一熒光屏。在z軸上有一足夠長(zhǎng)離子源，可以連續(xù)釋放初

2

速度為零的正離子，已知離子源、B上的狹縫和C、D中間線在同一水平面內(nèi)。C、D不加電壓時(shí)，熒光屏

上會(huì)出現(xiàn)一條長(zhǎng)2cm的水平亮線，離子的比荷均為2xl()6c/kg,不計(jì)離子的重力。

(I)求離子穿過B板狹縫時(shí)的速度大小；

(2)在C、D兩極板間接上電壓UDC=120V,可在兩板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，求離子打在熒光屏上的偏轉(zhuǎn)位移；

(3)在C、D兩極板間接上如圖乙所示的電壓(離子通過電場(chǎng)時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng))，若C、D兩板間

15.如圖甲所示，平臺(tái)ON上有一輕質(zhì)彈簧，其左端固定于豎直擋板上，右端與質(zhì)量根=0.50kg、可看作

質(zhì)點(diǎn)的物塊A相接觸(不粘連)，OP段粗糙且長(zhǎng)度等于彈簧原長(zhǎng)。PN段光滑，上面有靜止的小滑塊以

3機(jī)B=L5kg,mc=°$kg,滑塊仄C之間有一段輕彈簧剛好處于原長(zhǎng)，B與輕彈簧連接，滑塊C未

連接彈簧，兩滑塊離N點(diǎn)足夠遠(yuǎn)。物塊4開始靜止于P點(diǎn)，現(xiàn)對(duì)物塊施加一個(gè)水平向左的外力F,大小隨

位移X變化關(guān)系如圖乙所示。物塊A向左運(yùn)動(dòng)產(chǎn)0.40m后撤去外力F,此后物塊A向右運(yùn)動(dòng)到離開尸點(diǎn)時(shí)

的速度為現(xiàn)=4m/s,A與B碰撞后粘合在一起，碰撞時(shí)間極短?；瑝KC脫離彈簧后滑上傾角?37。的傳送

帶，并剛好到達(dá)傳送帶頂端。已知滑塊C與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.50,水平面MN右端N處與傾斜

傳送帶理想連接，傳送帶以恒定速度v=lm/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，重力加速度g=10m/s2,$出37。=0.6,

cos37°=0.8o求：

(1)物塊A與物塊B碰撞前克服摩擦力做功多少；

(2)滑塊C剛滑上傳送帶時(shí)的速度；

(3)物塊C滑上傳送帶到達(dá)頂端的過程中，滑塊C與傳送帶之間摩擦產(chǎn)生的熱量。

2023年七月湖北黃岡（市重點(diǎn)校聯(lián)考專用）高一第二學(xué)期期末

高難綜合選拔性考試用試卷物理試卷

注意事項(xiàng)：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡指定位置上。

2O回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑；如需改動(dòng)，

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

無效。

3o考試結(jié)束后，本試卷和答題卡一并交回。

4.本次考試難度較高，希望考生全力以赴把控好時(shí)間，奪得好成績(jī)。

第I卷（選擇題）

一、單選題（本大題共7小題，共28.0分）

1.一般教室門上都安裝一種暗鎖，這種暗鎖由外殼A、骨架B、彈簧C（勁度系數(shù)為Q、鎖舌D（傾角0=

30。）、鎖槽E以及連桿、鎖頭等部件組成，如圖甲所示。設(shè)鎖舌D的側(cè)面與外殼A和鎖槽E之間的動(dòng)摩擦

因數(shù)均為〃，最大靜摩擦力Rm由為正壓力）求得。有一次放學(xué)后，當(dāng)某同學(xué)準(zhǔn)備關(guān)門時(shí)，無

論用多大的力，也不能將門關(guān)上（這種現(xiàn)象稱為自鎖），此刻暗鎖所處的狀態(tài)的俯視圖如圖乙所示，P為鎖舌

D與鎖槽E之間的接觸點(diǎn)，彈簧由于被壓縮而縮短了心下面說法正確的是（）

ABCDE拉門方向1

||#vwvw

甲乙。下表面

A.自鎖狀態(tài)時(shí)D的下表面所受摩擦力的方向向左

B.鎖舌D受到鎖槽E摩擦力的方向沿側(cè)面向上

C.無論"多大，暗鎖仍然能夠保持自鎖狀態(tài)

D.無論用多大的力拉門，暗鎖仍然能夠保持自鎖狀態(tài)，"存在其最小值。

【答案】D

【解析】

【詳解】A.

如圖所示，鎖舌D在水平面內(nèi)受底部的摩擦力力、彈簧的彈力2個(gè)力的作用，鎖舌D的下表面所受到的最

大靜摩擦力為力，其方向向右，鎖舌D受到鎖槽E摩擦力人的方向沿側(cè)面向下，故AB錯(cuò)誤；

CD.設(shè)鎖舌。受到鎖槽E的最大靜摩擦力為力，正壓力為N,下表面的正壓力為F,彈力為依，由平衡條

件

kx+ft+f2cos。一Nsin6=0

F-Ncos6-力sin6=0

又

力=〃N

聯(lián)立上述方程得

N一2kx

令N趨向于無窮大，則有

1-2瓦-〃2=0

解得

"=2-6

無論用多大的力拉門，暗鎖仍然能夠保持自鎖狀態(tài)，“最小值為2-6,故D正確C錯(cuò)誤。

故選D。

2.如圖1所示，質(zhì)量為加、電荷量為e的電子源源不斷以大小為%的速度，從水平放置的平行金屬板AB

左端射入，金屬板長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩板間距為d,板間加有周期為T的交變電壓，如圖2所示?已知

L=2%T,不計(jì)電子重力及電子間相互作用，所有電子都能穿過平行板。則電子從金屬板右端射出區(qū)域的

寬度為（）

4B

U。

0

TT\2Tt

2

-2U。

圖2

eu°r

4md

2eCJT2

D.()

4tndmd

【答案】A

【解析】

【詳解】粒子在板間做類平拋運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樗辛Ｗ佣紡陌彘g飛出，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間均相同，即

?="2T

%%

根據(jù)牛頓第二定律可得當(dāng)板間電勢(shì)差為時(shí)的加速度大小為

_F_eE\_eU（）

C4|————

mmmd

當(dāng)板間電勢(shì)差為2U0時(shí)的加速度大小為

=0=eE?_2eU°_2a

mmmd

由題意可知粒子從，=0時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的電子從金屬板右端射出的位置最高，在0~,在豎直方

2

向向上偏轉(zhuǎn)的位移為

1（1丁,

'Fiji『

T

一時(shí)刻，電子豎直方向的速度為

2

T

在T時(shí)間內(nèi)在豎直方向偏轉(zhuǎn)的位移為

T時(shí)刻，電子豎直方向的速度為

3

在7~利時(shí)間內(nèi)在豎直方向偏轉(zhuǎn)的位移為

3

—T時(shí)刻，電子豎直方向的速度為

2

匕=_q彳+4彳=0

在1T~27時(shí)間內(nèi)在豎直方向偏轉(zhuǎn)的位移為

2

1eUJ2

y=x+M+%+M=-丁丁=一小

可知電子從金屬板右端射出時(shí)最高點(diǎn)位于。點(diǎn)下方以匕處；

Amd

TT

在一時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的電子從金屬板右端射出的位置最低，在《~7時(shí)間內(nèi)在豎直方向向下偏轉(zhuǎn)的位移為

22

T時(shí)刻，電子豎直方向的速度為

—時(shí)刻，電子豎直方向的速度為

2

在——2T時(shí)間內(nèi)在豎直方向偏轉(zhuǎn)的位移為

2

2

工、52T2

y'^T--+-a2

3422■

J7

2T時(shí)刻，電子豎直方向的速度為

￥=々2+4-=包丁

3-4-24

在2T~m時(shí)間內(nèi)在豎直方向偏轉(zhuǎn)的位移為

2

—%7丫=—a,T2

42212,16*

則有

”乂+乂+乂+乂=3丁=*2

可知電子從金屬板右端射出時(shí)最低點(diǎn)位于。點(diǎn)下方7eU。二處;則電子從金屬板右端射出區(qū)域的寬度為

4md

47eUTeUJ23eUJ2

△y=--------------=------

4md4md2md

故選Ao

3.利用超聲波遇到物體發(fā)生反射的特性，可測(cè)定物體運(yùn)動(dòng)的速度，圖甲中儀器A和B通過電纜線連接，B

為超聲波發(fā)射與接收一體化裝置，儀器A提供超聲波信號(hào)源，且能將B接收到的超聲波信號(hào)進(jìn)行處理并在

屏幕上顯示其波形?，F(xiàn)固定裝置B,并將它對(duì)準(zhǔn)勻速行駛的小車C,使其每隔固定時(shí)間”發(fā)射一短促的超

聲波脈沖，圖乙中1,2,3為B發(fā)射的超聲波信號(hào)，F(xiàn),2',3'為對(duì)應(yīng)的反射波信號(hào)，接收的反射波滯后

時(shí)間已在圖中標(biāo)出，其中”和AT已知I,超聲波在空氣中的速度為%,則根據(jù)所給信息可判斷小車的運(yùn)動(dòng)

方向和速度大小為（）

3T2v0AT

A.向右,B.向左,

27；+AT27；+AT

2vnATv0AT

,向力，4+2ATD-向左，7；+2AT

【答案】A

【解析】

【詳解】根據(jù)圖乙中發(fā)射和接收到的波形時(shí)間間隔可以發(fā)現(xiàn)，時(shí)間間隔在增大，所以小車遠(yuǎn)離接收器，因

此小車向右運(yùn)動(dòng)；由圖乙可知，第一個(gè)超聲波發(fā)射到碰到小車的距離為

1.

%

第二個(gè)超聲波發(fā)射到碰到小車的距離為

Z=；%（T+”）

因此小車前進(jìn)的距離為

在結(jié)合圖像，可得前進(jìn)Ax的時(shí)間為

聯(lián)立可得，小車的速度為

?一vAT

v——―0------

t27；+AT

故選Ao

4.在某次創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)大賽中，一實(shí)驗(yàn)小組需要使用量程為(0~3A)的電流表和量程為(0~15V)的電壓表。主辦

方僅給提供一只毫安表(內(nèi)阻Rg=99C,滿偏電流/g=6mA),定值電阻以及0?9999.9。的變阻箱

該實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)的電路如圖所示，則()

AB

RtK2

A.電鍵K擲于1時(shí),可改裝成量程為0-3A的電流表，此時(shí)7?2=40Q

B.電鍵K擲于1時(shí),可政裝成量程為0-I5V的電壓表，此時(shí)/?2=2401Q

電鍵K擲于2時(shí),可改裝成量程為0~3A的電流表，此時(shí)R=400C

D.電鍵K擲于2時(shí),可改裝成量程為0~15V的電壓表，此時(shí)&=24。

【答案】C

【解析】

【詳解】A.將電鍵K擲于1位置，并聯(lián)了一個(gè)分流電阻尺，改裝電流表最大量程為

顯然量程不足3A,因R2串聯(lián)于電路中，故改裝的電流表量程與R2無關(guān)，故A錯(cuò)誤;

B.電鍵K擲于1時(shí)，若改裝成量程為0?15V的電壓表，此時(shí)變阻箱尺的阻值為

U-IR15-99x6x10-3

D。?24。

6X10-3+6WX99

g+41

故B錯(cuò)誤；

C.將電鍵K擲于2,若改裝成量程為0?3A的電流表，此時(shí)變阻箱R的阻值為

（/一/。）用「（3000—6）x1一

R2,=——-R8=-----------——99Q?400Q

Is|_6

故C正確；

D.電鍵K擲于2時(shí)，若改裝成量程為0?15V的電壓表，此時(shí)變阻箱&的阻值為

圾=2-R=I-15-99)Q?240IQ

乜Is16x10-3TI

故D錯(cuò)誤

故選C。

5.如圖所示，平行板電容器豎直放置,A板上用絕緣線懸掛一帶電小球，靜止時(shí)，絕緣線與固定的A板成

。角，平移B板，下列說法正確的是（）

A.S閉合，B板向上平移一小段距離，6角不變

B.S閉合，B板向左平移一小段距離，6角變小

C.S斷開，B板向上平移一小段距離，8角變小

D.S斷開，B板向左平移一小段距離，。角變大

【答案】A

【解析】

【詳解】A.S閉合時(shí)，兩板間電勢(shì)差不變，B板向上平移一小段距離，d不變，電場(chǎng)強(qiáng)度

E上

d

保持不變，則小球所受的電場(chǎng)力不變，所以。角不變，故A正確；

B.S閉合，B板向左平移一小段距離，d變小，則電場(chǎng)強(qiáng)度

E?--U

d

增大，小球所受電場(chǎng)力增大，所以。角變大，故B錯(cuò)誤；

C.S斷開，電容器所帶的電量不變，B板向上平移一小段距離，則正對(duì)面積S變小，根據(jù)

以上聯(lián)立可得

E占2

eS

可知電場(chǎng)強(qiáng)度增大，小球所受電場(chǎng)力增大，所以。角變大，故C錯(cuò)誤;

D.S斷開，B板向左平移一小段距離，根據(jù)

以上聯(lián)立可得

4^2

LL—

sS

可知電場(chǎng)強(qiáng)度不變，小球所受電場(chǎng)力不變，所以。角不變，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

6.某運(yùn)輸貨物的裝置可簡(jiǎn)化為如圖所示模型，兩根足夠長(zhǎng)的平行直圓棒MN、PQ間距保持0R不變，

兩棒所在平面與水平面成。角，現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為陽(yáng)、截面半徑為R的圓柱形貨物放在MN、PQ上并由靜

止釋放，已知圓柱形貨物與兩棒之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為〃=走，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則下

列關(guān)于圓柱形貨物被釋放后的受力和運(yùn)動(dòng)的說法正確的是（)

N

Q

M

A.圓柱形貨物受到3個(gè)力的作用

B.兩根圓棒對(duì)圓柱形貨物的支持力大小都等于；mgcos3

C.6?>30°時(shí)，圓柱形貨物會(huì)沿圓棒下滑

D.8=45°時(shí)，圓柱形貨物一定會(huì)沿圓棒下滑

【答案】D

【解析】

【詳解】A.圓柱體受到重力和MN、分別對(duì)它的支持力和摩擦力，共五個(gè)力，故A錯(cuò)誤;

mgcos0

如圖所示，PQ對(duì)圓柱體支持力垂直尸。指向圓柱體截面的圓心，有

/\vcos45°=gmgcos0

得

_mgcos0

'-2cos45。

故B錯(cuò)誤;

CD.最大靜摩擦力

/L1cos，

則圓柱體受到的摩擦力為

ceCOS0

2f=/j-mg....-

cos45

而重力沿棒的方向向下的分力為加gsin。，恰好下滑時(shí)，有

.八cos0

cos45

解得

tan30°<tan8=<tan450=1

3

故C錯(cuò)誤，D正確.

故選D。

7.圖甲是未來空間站的構(gòu)思圖。在空間站中設(shè)置一個(gè)如圖乙繞中心軸旋轉(zhuǎn)的超大型圓管作為生活區(qū)，圓管

的內(nèi)、外管壁平面與轉(zhuǎn)軸的距離分別為凡、R2。當(dāng)圓管以一定的角速度力轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在管中相對(duì)管靜止的人

（可看作質(zhì)點(diǎn)）便可以獲得一個(gè)類似在地球表面的“重力”，以此降低因長(zhǎng)期處于失重狀態(tài)對(duì)身體健康造成

的影響。已知地球質(zhì)量為地球半徑為R,萬有引力常量為G,地球自轉(zhuǎn)周期為兀當(dāng)空間站在地球靜

止同步軌道上運(yùn)行時(shí)，管道轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。大小為（)

外管壁平面

內(nèi)管壁平面

2萬

A.—

T

1GM

C.一

R

【答案】B

【解析】

【詳解】空間站在地球靜止同步軌道上運(yùn)行時(shí),管道轉(zhuǎn)動(dòng)的向心加速度等于地球表面的重力加速度，即

=g

而在地球表面

GMm

mg=

R-

解得

故選B。

二、多選題（本大題共3小題，共12.0分）

8.荷蘭“MardOne”研究所推出了2023年讓志愿者登陸火星、建立人類聚居地的計(jì)劃，2013年該機(jī)構(gòu)

將通過電視真人秀的方式招募首批4名志愿者，并與2024年前往火星，登陸火星需經(jīng)歷如圖所示的變軌過

程，已知引力常數(shù)為G,則下列說法正確的是（）

A.飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)行的周期%>/>工

B.飛船在軌道I上p點(diǎn)的加速度大于在軌道n上p點(diǎn)的加速度

飛船在P點(diǎn)從軌道H變軌到軌道I,需要在尸點(diǎn)朝速度方向噴氣

D.若軌道I貼近火星表面，已知飛船在軌道I上運(yùn)動(dòng)的角速度，可以推知火星的密度

【答案】ACD

【解析】

【詳解】A.飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的半長(zhǎng)軸有

。山>Q|i>

由開普勒第三定律索■=左，可知運(yùn)行的周期

Zu>711>71

故A正確;

B.設(shè)火星質(zhì)量為M,由牛頓第二定律可得

-Mm

G——=ma

r

飛船在軌道1上P點(diǎn)的加速度等于在軌道H上P點(diǎn)的加速度，故B錯(cuò)誤;

c.飛船在。點(diǎn)從軌道n變軌到軌道I,需要在p點(diǎn)朝速度方向噴氣，從而使飛船減速到軌道I,故C正

確;

D.若軌道I貼近火星表面，由火星的萬有引力提供向心力可得

G*荷A

由

4

M=—7iR3，p

3

解得

3〃

p=------

4萬G

因此已知飛船在軌道I上運(yùn)動(dòng)的角速度，可以推知火星的密度，故D正確。

故選ACDo

9.如圖，四個(gè)電荷量均為q（4>0）的點(diǎn)電荷分別放置于菱形的四個(gè)頂點(diǎn)，其坐標(biāo)分別為（4/,0）、

（T/,0）、（0,%）和（0,一%），其中x軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷位置固定，y軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷可沿），軸對(duì)稱移動(dòng)

下列說法正確的是（）

A.除無窮遠(yuǎn)處之外，菱形外部電場(chǎng)強(qiáng)度處處不零

B.當(dāng)y。取某值時(shí)，可使得菱形內(nèi)部只存在兩個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)

C.當(dāng)為=8/時(shí)，將一帶負(fù)電的試探電荷由點(diǎn)（4/,5/）移至點(diǎn)（0,—3/）,靜電力做正功

D.當(dāng)為=4/時(shí)，將一帶負(fù)電的試探電荷放置在點(diǎn)（/,/）處，其所受到的靜電力方向與x軸正方向成45。傾

斜向上

【答案】ACD

【解析】

【分析】

【詳解】A.根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)疊加原理可知，除無窮遠(yuǎn)處之外，菱形外部電場(chǎng)強(qiáng)度處處不為零，選項(xiàng)A正確；

B.因?yàn)樵趚軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷在。點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零，在y軸上的兩電荷，無論"取什么值，因?yàn)殛P(guān)于原

點(diǎn)對(duì)稱，則在。點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)也為零，在橫軸和縱軸上除原點(diǎn)外，出現(xiàn)合場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)，根據(jù)對(duì)稱性可知，

一定是成對(duì)出現(xiàn)的，關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱，所以算上原點(diǎn)，合場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)是奇數(shù)個(gè)，不會(huì)是2個(gè)，選項(xiàng)B錯(cuò)

誤;

C.由幾何關(guān)系可知，坐標(biāo)為（41,5/）的A點(diǎn)在第一象限內(nèi)所在的虛像的垂直平分線的上方；坐標(biāo)為（0,-

3/)的B點(diǎn)在第三象限內(nèi)所在的虛像的垂直平分線的上方，且到達(dá)虛線的距離相等，由電勢(shì)疊加可知，8點(diǎn)

的電勢(shì)高于A點(diǎn)，則帶負(fù)電的試探電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能較大，從A點(diǎn)到B點(diǎn)電勢(shì)能減小，可知電場(chǎng)力做正

功，選項(xiàng)C正確；

D.若泗=4/,則四個(gè)點(diǎn)構(gòu)成正方形，由對(duì)稱可知在點(diǎn)(/,/)處的場(chǎng)強(qiáng)一定沿著過該點(diǎn)與原點(diǎn)連線的方向

上；在)，軸正向和x正向上的點(diǎn)電荷在(/,/)處的合場(chǎng)強(qiáng)

a-kq2^21-^21_kq

(j9/+/2)2J9L+/25A/5/2

在)，軸負(fù)向和X負(fù)向上的點(diǎn)電荷在(/,/)處的合場(chǎng)強(qiáng)

nc32V2/+72/kq

區(qū)=2-/-------/=—---------<E.

“25尸+尸)2亞5尸+一竺岳F

3

可知(/,/)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)沿著方向且與x軸從成45。角的方向向下，將一帶負(fù)電的試探電荷放置在點(diǎn)(/,/)

處，其所受到的靜電力方向與x軸正方向成45°傾斜向上，選項(xiàng)D正確。

故選ACD。

10.如圖，固定在豎直面內(nèi)的光滑軌道A8C由直線段A8和圓弧段BC組成，兩段相切于B點(diǎn)，AB段與水

平面夾角為仇8c段圓心為O,最高點(diǎn)為C、A與C的高度差等于圓弧軌道的直徑2上小球從A點(diǎn)以初

速度w沖上軌道，能沿軌道運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)C點(diǎn)，下列說法正確的是()

c

A.小球從B到C的過程中，對(duì)軌道的壓力逐漸增大

B.小球從4到C的過程中，重力的功率始終保持不變

C.小球初速度%=］荻

D.若小球初速度w增大，小球有可能從B點(diǎn)脫離軌道

【答案】AD

【解析】

【詳解】A.由題知，小球能沿軌道運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)C點(diǎn)，則小球在C點(diǎn)的速度為

vc=0

則小球從C到8的過程中，有

12

mgH(l-cosa)=—mv~

v2

r=mgcosa-m—

聯(lián)立有

FN-3mgeosa—2mg

則從C到B的過程中a由0增大到仇則cosa逐漸減小，故刑逐漸減小，而小球從B到C的過程中，對(duì)軌

道的壓力逐漸增大，A正確；

B.由于A到8的過程中小球的速度逐漸減小，則A到8的過程中重力的功率為

P=-mgvsin?

則4到B的過程中小球重力的功率始終減小，則