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物理
本试卷共8页，15个小题。满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡上“贴条形码区”。
2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案写在试题卷上无效。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.保持答题卡的整洁。考试结束后，只交答题卡，试题卷自行保存。
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分，每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求。
1.在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用，下列说法符合历史事实的是
A.卢瑟福通过粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子
B.贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核
C.爱因斯坦发现了光电效应现象，并提出了光电效应方程，从而证明了光也是一种量子
D.德布罗意大胆的把光的波粒二象性推广到了实物粒子，提出实物粒子也具有波动性的假设
2.夏季常出现如图甲所示的日晕现象，日晕是太阳光通过卷层云的冰晶时发生折射或反射形成的。图乙为一束太阳光射到正六边形冰晶上发生折射时的部分光路图，、为其折光线中的两种单色光，比较、两种单色光，下列说法正确的是
A.光的频率比光的大
B.在冰晶中，光的波速比光的大
C.在同种条件下，光可能比光的衍射现象更明显
D.、两种光分别从水射向空气发生全反射时，光的临界角比光的小
3.如图甲、乙所示，两个电荷量均为的点电荷分别置于电荷量线密度相同、半径相同的圆环和半圆环的圆心，环的粗细可忽略不计。若图甲中环对圆心点电荷的库仑力大小为，则图乙中环对圆心点电荷的库仑力大小为
A. B. C. D.
4.小明同学在家做家务时，沿轻质推杆方向斜向下施加力，拖把受到杆的推力与水平方向的夹角为时，拖把刚好做匀速直线运动，如图所示。设拖把的质量为，则
A.拖把受地面的摩擦力为
B.地面对拖把的支持力等于拖把的重力
C.拖把与地面间的动摩擦因数
D.推杆对拖把的作用力小于拖把对推杆的作用力
5.如图所示，abcd是一个由粗细均匀的同种材料制成、边长为的正方形闭合线框，以恒定的速度沿轴正方向在纸面内运动，并穿过一宽度为、方向垂直纸面向里、大小为的匀强磁场区域，线框ab边距磁场左边界为时开始计时。下列选项分别为磁场对线框的作用力（以轴正方向为正）、ab两点间的电势差、线框中的感应电流（以顺时针方向为正）及线框的焦耳热随时间的变化图像，其中可能正确的是
A. B.
C. D.
6.如图所示，水平地面上有一带支架的小车，在支架上用轻绳悬挂一小球。现使小车从静止开始匀加速运动，当速度达到时，做匀速直线运动。在匀速运动过程中绳子保持与竖直方向成角不变。已知球质量为，且在运动过程中受到的空气阻力大小与其速度大小成正比，重力加速度为。下列说法正确的是
A.空气阻力大小与球速大小的比例系数
B.空气阻力大小与球速大小的比例系数
C.在加速阶段，绳子与竖直方向的夹角随小车速度变化的关系为
D.在加速阶段，绳子与竖直方向的夹角随小车速度变化的关系为
二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7.有一列沿轴传播的简谐横波，时的波形如图甲所示，M、N是这列波上的两个质点，质点N的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是
A.这列横波沿轴正方向传播，波速为1m/s
B.时质点M的速度为零，加速度最大
C.0~2s时间内质点M向右运动的距离为2m
D.0~2s时间内质点N运动的平均速率为5cm/s
8.2023年2月24日下午，“逐梦寰宇问苍穹——中国载人航天工程三十年成就展”开幕式在中国国家博物馆西大厅举行，本次展览为期3个月，全面系统回顾工程全线三十年来自信自强、奋斗圆梦的辉煌历程。载人航天进行宇宙探索过程中，经常要对航天器进行变轨。某次发射Z卫星时，先将Z卫星发射至近地圆轨道Ⅰ，Z卫星到达轨道Ⅰ的A点时实施变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的远地点B时，再次实施变轨进入圆形轨道Ⅲ后绕地球做圆周运动。下列判断正确的是
A.Z卫星在轨道Ⅲ上运行时的机械能最大
B.Z卫星在轨道Ⅰ上运行的周期大于在轨道Ⅱ上运行的周期
C.Z卫星在轨道Ⅱ上经过A点时的速度大于在轨道Ⅰ上经过A点时的速度
D.Z卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的加速度大于在轨道Ⅲ上经过B点时的加速度
9.如图所示，在磁感应强度为的匀强磁场中，有一匝数为的矩形线圈，线圈的面积为，线圈以角速度绕轴顺时针匀速转动，并通过理想变压器对灯泡L1、L2供电。从图示位置（线圈平面与磁场平行）开始计时，且开始时开关S1断开、S2闭合。下列说法正确的是
A.矩形线圈产生的感应电动势最大值为
B.若闭合开关S1，则电流表示数增大
C.若断开开关S2，则灯泡L1变亮
D.矩形线圈在图示位置时产生的感应电流方向为
10.如图所示，劲度系数为的轻质弹簧上端悬挂在天花板上，下端连接一个质量为的物块A，A下面用轻质细线挂一质量为的物块B，处于静止状态。现剪断细线使B自由下落，当A向上运动到最高点时，弹簧对A的拉力大小为，此时B尚未着地，运动过程中空气阻力不计，重力加速度为，则在A从最低点运动到最高点的过程中
A.A、B两物体总的机械能增加 B.弹簧对A做的功为
C.弹簧对A做的功为 D.A运动到最高点时的加速度为零
三、非选择题：本题共5小题，共56分。
11.（7分）图（a）为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。实验步骤如下：
①用天平测量物块和遮光片的总质量、重物的质量；用游标卡尺测量遮光片的宽度；用米尺测量两光电门之间的距离；
②调整轻滑轮，使细线水平；
③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间和，求出加速度；
④多次重复步骤③，求的平均值；
⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数。
回答下列问题：
（1）测量时，某次游标卡尺（主尺的最小分度为1mm）的示数如图（b）所示，其读数为________cm。
（2）物块的加速度可用、、和表示为__________。
（3）动摩擦因数可用、、和重力加速度表示为___________。
（4）如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于______________（填“偶然误差”或“系统误差”）。
12.（9分）由半导体材料制成的热敏电阻阻值会随温度的变化而变化。利用热敏电阻对温度敏感的特性可设计一个简单恒温箱温控电路，要求恒温箱内的温度保持50℃。
（1）用图（a）所示电路测量热敏电阻的阻值。当温度为27℃时，电压表读数为30V，电流表读数为15mA；当温度为50℃时，调节变阻器，使电压表读数仍为30V，电流表指针位置如图（b）所示，此时热敏电阻的阻值为_________，该电路测得的阻值比真实值__________（填“偏大”或“偏小”）。由以上实验数据可知，该热敏电阻的阻值随温度的升高而__________（填“增大”或“减小”）。
（2）现利用该热敏电阻和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路如图（c）所示，继电器的电阻为。当线圈的电流大于或等于30mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势，内阻可以不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。则
①应该把恒温箱内的加热器接在__________（填“A、B端”或“C、D端”）。
②如果要使恒温箱内的温度保持50℃，可变电阻的阻值应调节为_________。
13.（10分）某温度报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的导热性能良好的圆柱形容器内，用面积、质量的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦上下滑动。整个装置放在水平地面上，开始时环境温度为，活塞与容器底部的距离，在活塞上方处有一压力传感器制成的固定卡口，当传感器受到压力达到5N时，就会触发报警装置。已知大气压强为，重力加速度取。
（1）求触发报警装置的环境温度（计算结果保留三位有效数字）；
（2）环境温度升高到刚触发报警装置的过程中，气体吸收了3J的热量，求此过程气体的内能改变量。
14.（14分）如图所示，在坐标系中，区域Ⅰ是圆心为、半径的圆形匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里。在处有一与轴平行的足够长荧光屏MN，屏MN与轴间存在有沿轴正方向的匀强电场。在区域内，一群质量、电荷量大小的负电粒子，在纸面内以速度平行于轴正方向射入圆形磁场区域，随后所有粒子都从点进入电场，其中粒子正对沿半径的方向射入（不计粒子的重力和粒子间的相互作用）。
（1）求粒子在圆形磁场区域运动的时间；
（2）已知到达荧光屏MN上的粒子速度大小为，求匀强电场的电场强度大小；
（3）求粒子打在荧光屏MN上的位置范围。
15.（16分）如图所示，足够长的固定斜面与水平面的夹角为，质量为的小物体B恰好静止在斜面上，质量为表面光滑的小物体A自斜面上与B相距处静止释放，并沿斜面加速下滑，与B发生弹性正碰，且碰撞时间极短，重力加速度的大小为。求：
（1）第1次碰撞后A、B的速度大小；
（2）A、B第1次碰撞后到第2次碰撞前的时间；
（3）A、B第次碰撞后到第次碰撞前B的位移。
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参考答案与评分标准
物理
一、二、选择题（共44分，1-6题为单选，每题4分；7-10题为多选，全对5分，选对但不全得3分，不选或错选得0分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C A C B C AD AC BD ABC
三、非选择题：本题共5小题，共56分。
11.（1）0.950 （2） （3）
（4）系统误差
12.（1）600（1分） 偏大（2分） 减小（2分） （2）①A、B端（2分） ②300（2分）
13.（10分）解：（1）封闭气体初始状态压强，启动报警时压强，
对气体由理想气体状态方程有
代入数值得：
（2）依据热力学第一定律有
整理并代入有
即在该过程中气体的内能增加了0.95J。
14.（14分）解：（1）粒子在磁场做圆周运动的轨道半径
代入数值有，粒子束会聚于点
对粒子在磁场中偏转
粒子在区域Ⅰ的时间
解得
（2）粒子从点进入电场，由动能定理有
解得
（3）沿轴正、负方向进入电场的粒子打在荧光屏的边界上有
解得
故粒子打在上的位置范围为
15.（16分）解：（1）设A与B第一次碰撞前速度有，由动能定理得
碰撞过程满足动量守恒和能量守恒定律，有
解得
（2）经时间，A与B发生第2次碰撞，由运动学规律
解得
（3）设第2次碰撞前A与B的速度为、，由运动学规律
第1次碰撞后到第2次碰撞前B的位移
设A与B第2次碰后的速度为、，由动量守恒和能量守恒定律，有
解得
经时间，A与B发生第3次碰撞，碰撞前A与B的速度、，同理可得
第2次碰撞后到第3次碰撞前B的位移
第3次碰撞后到第4次碰撞前B的位移
……
第次碰撞后到第次碰撞前B的位移
注：以其他方法正确解答的，请参照给分。
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