卷子答案网-一个不只有答案的网站广东省深圳市华朗学校2023届高三下学期5月适应性考试物理
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．彩虹的形成是雨后太阳光射入空气中的水滴先折射，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再次折射形成。如图所示，一束太阳光从左侧射入球形水滴，a、b是其中的两条出射光线，一条是红光，另一条是紫光。关于a光和b光的说法中，正确的是（ ）
A．a光是红光
B．a光的波长更长
C．b光更容易发生衍射
D．在真空中传播时，b光的速度更大
2．关于以下四幅图说法正确的是（ ）
A．图甲，由原子核的比结合能曲线可知，核比核更稳定
B．图乙，说明光具有粒子性
C．图丙，放射性同位素放出的射线为α射线
D．图丁，进行的核反应类型是α衰变
3．一个物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间的倒数的变化规律如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A．物体在之前做加速度增大的加速运动
B．在时刻，物体的速度大小为
C．物体在内的速度增加量
D．时刻之后，物体做减速运动
4．天问一号火星探测器搭乘长征五号遥四运载火箭成功发射意味着中国航天开启了走向深空的新旅程.由着陆巡视器和环绕器组成的天问一号经过如图所示的发射、地火转移、火星捕获、火星停泊和离轨着陆等阶段，其中的着陆巡视器于2021年5月15日着陆火星，则（ ）
A．天问一号发射速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度
B．天问一号在“火星捕获段”运行的周期小于它在“火星停泊段”运行的周期
C．天问一号从图示“火星捕获段”需在合适位置减速才能运动到“火星停泊段”
D．着陆巡视器从图示“离轨着陆段”至着陆到火星表面的全过程中，机械能守恒
5．如图甲，水袖舞是中国京剧的特技之一，2023年春晚创意节目《满庭芳·国色》中的水袖舞给观众带来了一场绝美的视觉盛宴。如图乙，水袖由厚薄程度不同的重水袖和轻水袖连接而成。如图丙，某同学为研究重水袖和轻水袖传播机械波的情况，将水袖拉直平放在光滑水平面上，在水袖方向和垂直水袖方向的水平面内建立坐标系，交界点O为坐标原点，P为轻水袖上0.70m处的一个点。某时刻对交界点施加一个外力，使此交界点沿y方向振动，并在两边水袖上形成两列沿x轴传播的简谐波。时，交界点O从平衡位置开始向y轴正方向运动，时，O点第3次到达波峰，P点第一次经过平衡位置向下运动，则下列说法正确的是（ ）
A．波在重水袖上传播的波速等于在轻水袖上传播的波速
B．两列波的传播周期相同
C．在重水袖上各质点的振幅低于在轻水袖上各质点的振幅
D．在轻水袖上传播的波速为0.3m/s
6．在以下四种情景中，线圈中产生的电流与其正下方所示的图线相对应的是（ ）
A．图甲 B．图乙 C．图丙 D．图丁
7．如图所示，在匀强电场中的O点固定一点电荷，a、b、c、d、e、f为以O点为球心的同一球面上的点，aecf平面与电场线平行，bedf平面与电场线垂直，下列判断中正确的是（ ）
A．a、c两点电势相等
B．b、d两点的电场强度相同
C．将点电荷从球面上b点移到e点，电场力做功为零
D．将点电荷从球面上a点移到c点，电场力做功为零
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．2022年8月19日重庆发生森林火灾，灭火直升飞机沿水平方向匀速往返火场和取水区上空，其中贮水桶受到与运动方向相反、大小保持不变的水平风力F。已知贮水桶（包含水）的重力为G，贮水桶受到绳子的拉力为T，绳子与竖直方向的夹角为θ，如果贮水桶总保持与直升飞机相对静止，下列正确的是（ ）
A．拉力T的大小可能等于水平风力F的大小
B．
C．T与G的合力与F相同
D．返回取水区的过程中，夹角θ比灭火前大
9．右图为可充电的锂电池内部结构简图：在充电的过程中，通过化学反应，电池的正极有锂离子生成，锂离子通过电解液运动到电池的负极，并嵌在负极的碳材料的微孔中。当电池放电工作时，在负极的锂离子又会通过电解液返回正极。关于锂电池，下列说法中正确的是（ ）
A．给锂电池充电的过程是将化学能转化成电能的过程
B．嵌入负极的锂离子越多，电池中充入的电荷量也就越多
C．图中锂离子的移动情况表明电池处于放电状态
D．图中移动的锂离子的电势能升高
10．图甲为某小型水电站的电能输送示意图，其输入电压如图乙所示。输电线总电阻为r，升压变压器原、副线圈匝数分别为、，降压变压器原、副线圈匝数分别为、（变压器均为理想变压器）。降压变压器右侧部分为一火灾报警系统（报警器未画出），和为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，下列说法正确的是（ ）
A．
B．乙图中电压的瞬时值表达式为
C．R处出现火警时，输电线上的电流增大
D．R处出现火警时，电压表V的示数增大
三、非选择题：共54分，请根据要求作答。
11．某物理兴趣小组借助视频分析软件来研究排球的运动。他们先从正面拍摄了一段排球运动的视频，在画面中建立直角坐标系，并选定排球网柱作为比例尺，这样画面中所有对象的位置信息就可以被定量记录下来，接着，在分析软件中将拍摄好的视频按照设定的时间间隔逐帧播放，那么每帧画面所对应的时间信息也就确定下来了，基于此，他们得到了排球运动的相关图象，如图所示。已知当地的重力加速速度为。
（1）由图2（a）可知，排球水平方向的运动可以近似看作匀速直线运动，其水平速度为： 。（结果保留两位有效数字）
（2）由图2（b）可知，排球运动过程中受到的空气阻力 （填“能”或者“不能”）忽略不计，原因是 。
12．某同学利用如图（a）所示的电路测量未知电阻的阻值与电源电动势E和内阻r，R为电阻箱，电流表内阻为1Ω。操作步骤如下：
（1）测的阻值。先闭合开关和，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为11Ω时，电流表示数为；接着断开，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为6Ω时，电流表示数仍为，则的阻值为 Ω，该测量原理
（选填“有”或“没有”）系统误差。
（2）保持闭合、断开，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A的示数I。为了直观地得到I与R的关系，该同学以R为纵轴，x为横轴（单位为国际单位），作出如图（b）所示的一条直线，则横轴x为 （选填“I”或“”）
（3）根据图（b）可求得电源的电动势 V， Ω。（结果均保留二位有效数字）
13．为方便抽取密封药瓶里的药液，护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液，如图所示，某种药瓶的容积为0.9mL，内装有0.5mL的药液，瓶内气体压强为，护士把注射器内横截面积为、长度为0.4cm、压强为的气体注入药瓶，若瓶内外温度相同且保持不变，气体视为理想气体。
（1）注入气体后与注入气体前相比，瓶内封闭气体的总内能如何变化？请简述原因。
（2）求此时药瓶内气体的压强。
14．（2023·广东模拟）小华受《三国演义》的启发，设计了一个“借箭”游戏模型。如图所示，城堡上装有一根足够长的光滑细杆，杆上套一个质量为的金属环，金属环用轻绳悬挂着一个质量为的木块，静止在城墙上方。若士兵以一定角度射出质量为的箭，箭刚好水平射中木块并留在木块中（箭与木块的作用时间很短），之后带动金属环运动。已知箭的射出点到木块的水平距离为、竖直高度为，取，箭、木块、金属环均可视为质点，忽略空气阻力，求：
（1）箭射中木块并留在木块中瞬间整体的速度多大；
（2）若箭和木块整体上升的最大高度小于绳长，则其第一次回到最低点时速度多大？
15．离子约束技术对实现可控核聚变有着决定性作用。某离子束实验装置的基本原理如图甲所示，在半径为R的圆柱体底面建立空间直角坐标系，坐标原点与圆柱底面圆心重合。圆柱体区域内存在沿z轴负方向、电场强度为E的匀强电场，圆柱区域正上方存在沿x轴负方向、磁感应强度为的匀强磁场。如图乙所示，从离子源不断飘出（不计初速度）电荷量为q、质量为m的正离子，经电场加速后从圆柱边界正上方沿y轴负方向进入磁场，恰好在圆柱顶面圆心处与y轴正方向成角斜向下射出磁场，进入圆柱区域内的电场中，最后落在圆柱底面上坐标为的D点（图中未画出），不计离子重力。
（1）求加速装置的电压U；
（2）若已知，求圆柱体区域的高度h；
（3）若将圆柱体区域（含边界）的电场，换成一个沿z轴负方向的匀强磁场，且知圆柱区域高度为。为使离子都能到达圆柱底面，并在O点“聚焦”，则磁感应强度B应为多大？
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】光的折射及折射定律；光的衍射
【解析】【解答】A．a、b两条出射光线进入水滴时发生折射现象，入射角相同，a光的折射角小于b光的折射角，根据折射定律可知，折射率大，则光的频率高，因此a光的频率高于b光，所以a光是紫光，b光是红光，故A错误；
B．由于光的频率越大，波长越短，因此，故B错误；
C．根据光发生明显衍射现象的条件，可知遇到相同的障碍物，波长越长的光越容易发生明显的衍射现象，所以b光更容易发生明显衍射，故C正确；
D．在真空中传播时，a、b光的速度一样大，均为，故D错误。
故选C。
【分析】根据折射定律分析折射率的大小，再判断光的频率高低以及波长长短，再根据光的衍射作出判断；在真空中传播时，所有色光传播速度相同。解决本题的关键在于弄清波速、波长、频率和折射率之间的大小关系，要知道光的频率越大，波长越短，折射率越大。
2．【答案】B
【知识点】光子及其动量；α粒子的散射；α、β、γ射线及特点；结合能与比结合能
【解析】【解答】A．比结合能越大越稳定，因此核比核更稳定，故A错误；
B．图乙说明光子既有能量也有动量，体现了光具有粒子性，故B正确；
C．由于放射性同位素放出的射线由不同原子核本身决定，所以图丙中的射线可能为射线、射线、射线等，故C错误；
D．图丁中核反应为类型不是衰变，故D错误。
故选B。
【分析】知道比结合能越大，原子核越稳定；光子具有能量，同时具有动量，说明光具有粒子性；知道放射性同位素发出的射线有射线，射线，同时伴随发出射线；知道衰变是自发产生的，不需要利用中子去轰击。
3．【答案】B
【知识点】加速度；匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【解答】A．由图可知，物体在之前做初速度为0，加速度为的匀加速直线运动，故A错误；
B．在时刻，物体的速度大小
故B正确；
C．物体在内的速度增加量
故C错误；
D．时刻之后，由于加速度与速度同向，由图像知物体做加速度均匀减小的加速运动，故D错误。
故选B。
【分析】本题的关键点是图像信息的获取，随着时间的增大，则时间的倒数逐渐减小，所以观察图像时要注意和平时的顺序反过来看，同时利用判断速度的增量。
4．【答案】C
【知识点】开普勒定律；万有引力定律的应用；第一、第二与第三宇宙速度
【解析】【解答】A．天问一号已脱离地球达到火星，所以天问一号发射速度必须大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速度，故A错误；
B．天问一号在“火星捕获段”运行椭圆半长轴大于它在“火星停泊段”运行轨道的半长轴，根据开普勒第三定律，可知天问一号在“火星捕获段”运行的周期大于它在“火星停泊段”运行的周期的周期，故B错误；
C．天问一号从图示“火星捕获段”需经过减速才能运动到较低的轨迹“火星停泊段”，故C正确；
D．着陆巡视器从图示“离轨着陆段”变轨至着陆火星做近心运动，必须减速，克服外力做功，机械能要减小，故D错误。
故选C。
【分析】根据宇宙速度的意义分析天问一号发射速度与宇宙速度的关系；根据开普勒第三定律分析周期关系；卫星从高轨到低轨需要减速，反之，需要加速。解决本题时，要理解并掌握卫星的变轨原理知道卫星要做近心运动，必须减速，机械能要减小。
5．【答案】B
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象；波的叠加
【解析】【解答】A．不同介质中波速不同，故波在重水袖上传播的波速与在轻水袖上传播的波速不同，故A错误；
B．同一机械波在不同介质传播，频率不变，根据可知，两列波的传播周期相同，故B正确；
C．振幅由波携带的能量决定。同一波，携带能量相同，故在重水袖上各质点的振幅等于在轻水袖上各质点的振幅，故C错误；
D．交界点O点第3次到达波峰，有
解得
P点第一次经过平衡位置向下运动是P点起振后，机械波运动至P点时有
解得
故D错误。
故选B。
【分析】在同一均匀介质中，波的传播速度相同，但在不同介质中的传播速度不同；波的周期和频率由波源决定，与传播介质无关；质点的振幅大小取决于振动时外界提供的能量大小，一般同一列波上，各质点的振幅相同；知道波的传播是把前面质点的振动形式向后传播，质点不随波移动，利用求解波速。
6．【答案】A
【知识点】交变电流的产生及规律；交变电流的图像与函数表达式
【解析】【解答】A．图甲中线圈从垂直中性面开始转动，产生交流电是余弦交流电，图像与余弦函数图象，故A正确；
B．图乙中线圈转动时产生不间断的正弦交流电，故B错误；
C．图丙中线圈处于辐射状的磁场中，线圈的两边所处位置的磁场大小不变，则产生恒定不变的电动势，恒定不变的电流，故C错误；
D．图丁中线圈转动时仍产生正弦交流电，故D错误。
故选A。
【分析】掌握线圈从中性面，即穿过线圈磁通量最大的面开始计时，产生正弦交流电，从峰值面，即穿过线圈的磁通量为零的面开始计时，为余弦交流电，且与线圈的形状无关。
7．【答案】C
【知识点】电场力做功；电场强度；点电荷的电场；电场强度的叠加
【解析】【解答】A．a，c两点在点电荷的等势面上，但在匀强电场中，根据沿着电场线方向，电势逐渐降低，电势是a点的电势高于c点的电势，所以，可知a、c两点电势不相等，故A错误；
B．b、d两点的场强由点电荷场源与匀强电场各自在这二点产生的场强的矢量合成，根据矢量叠加原理，可得大小相同，但方向不同，故B错误；
C．由于b、e是在同一个等势面上，所以将点电荷+q由b点移到e点时，电场力做功为零，故C正确；
D．由于a、c两点的电势是不相等的，根据，可得 将电荷+q从球面上a点移到c点，电场力做功不为零，故D错误。
故选C。
【分析】掌握点电荷空间电场线的分布特点，电势的分布特点。根据沿着电场线方向，电势逐渐降低及点电荷等势面的特点，空间有多个场源时，每一点的电场强度是每一个场源在此点产生场强的矢量合成的思想，就能很快得出答案。
8．【答案】B,D
【知识点】受力分析的应用；力的合成与分解的运用；共点力的平衡
【解析】【解答】AB．对贮水桶受力分析，如图
可知拉力T的大小
可得
所以拉力T的大小大于水平风力F的大小，故A错误，B正确；
C．贮水桶保持与直升飞机相对静止，一起匀速运动，所以受平衡力，则T与G的合力与F大小相等，方向相反，故C错误；
D．返回取水区的过程中，贮水桶的重力减小，水平风力不变，由
可知夹角θ比灭火前大，故D正确。
故选BD。
【分析】对储水桶受力分析，根据矢量三角形结合平衡条件，求解拉力T及风力F及重力的大小关系。
9．【答案】B,C,D
【知识点】电流、电源的概念
【解析】【解答】A．给锂电池充电的过程是将电能转化成化学能的过程，故A错误；
B．电池充电嵌入负极的锂离子越多，电池中充入的电荷量也就越多，故B正确；
C．图中在负极的锂离子通过电解液返回正极，是靠非静电力做功把化学能转化为电能的过程，属于电池的放电过程，故C正确；
D．图中锂离子从电池负极运动至正极，电场力做负功，电势能升高，故D正确。
故选BCD。
【分析】本题主要是考查钾电池的工作原理，知道在申池放电的过程中，是靠非静电力做功把化学能转化为电能，然后再外电路中通过电场力做功，把电能转化为其它形式的能。
10．【答案】B,C
【知识点】电能的输送；交变电流的图像与函数表达式；变压器的应用
【解析】【解答】Ａ．由变压器的电压比与匝数之比的关系，得
所以
故A错误；
B．根据乙图可知，电压的最大值，周期，所以，则乙图中电压的瞬时值表达式为，故B正确。
C． R处出现火警时 ，R的电阻减小，则负载电阻减小，输出功率变大，输出电流增大，则输电线上的电流也增大 ，故C正确。
D．R处出现火警时，输电线上的电流将减小，由于
不变，增大，可知，将减小，根据
可得将减小，即电压表的示数将变小，故D错误。
故选BC。
【分析】远距离输电，为了减小输电线路上的功率损耗，需要通过提升电压来达到目的，因此需要多次提升电压，最后再降低电压，输送给用户使用；根据理想变压器电压与匝数比关系，可知升压变压器原线圈的匝数要比副线圈的匝数少，降压变压器原线圈的匝数要比副线圈的匝数多，从而判断选项A；根据图像找到交流电压的峰值，周期，从而求出产生交流电的线圈转动的角速度，写出表达式，判断选项B；通过判断R阻值减小，则负载电阻减小，输出功率变大，根据判断出输出电流增大，根据理想变压器电流与匝数比关系，从而知道输电线路上的电流也增大，因此线路上的电压损耗也将增大，从而判断电压表的示数变化情况，判断出选项C正确，D错误。
11．【答案】（1）
（2）不能；由图2（b）可知排球的加速度不等于重力加速度g
【知识点】运动学 S-t 图象；运动的合成与分解；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】（1）水平方向做匀速直线运动，x-t图线的斜率表示物体运动的速度，则
（2）在竖直方向，v-t图线的斜率表示物体运动的加速度，则
由于竖直方向的加速度小于重力加速度，说明排球运动过程中受到的阻力不能忽略。
【分析】（1）利用x-t图像的斜率表示速度，从而求出水平速度大小；
（2）根据v-t图像的斜率表示加速度，从而求出竖直方向上的加速度大小，由于小于g，根据牛顿第二定律可知，排球运动过程中的阻力不能忽略不计。
12．【答案】（1）5；没有
（2）
（3）2.9；2.7
【知识点】伏安法测电阻；电池电动势和内阻的测量；特殊方法测电阻
【解析】【解答】（1）根据闭合电路欧姆定律，有
，
代入题中相关已知数据，可求得
由于电流的测量值为准确值，所以该测量原理没有系统误差。
（2）根据闭合电路欧姆定律，可得，整理得到。所以，若图像为如图所示一条直线，则横轴x应为。
（3）结合（2）问分析，根据图（b）可得
求得
【分析】本题考查测量未知电阻R0的阻值与电源电动势和内阻实验的方法——安阻法的应用。
（1）根据闭合电路欧姆定律求解和分析判断；
（2）根据闭合电路欧姆定律推导表达式，从而判断横坐标所应表示的物理意义；
（3）根据表达式，结合图像斜率和纵截距的物理意义求解。
13．【答案】（1）解：入气体后与注入气体前相比，瓶内封闭气体的总内能增加（2分）；注入气体后，瓶内封闭气体的分子总数增加，温度保持不变故分子平均动能保持不变，因此注入气体后瓶内封闭气体的总内能增加。
（2）解：以注入后的所有气体为研究对象，由题意可知瓶内气体发生等温变化，设瓶内气体体积为，有：
注射器内气体体积为，有：
根据玻意耳定律有：
代入数据解得：
【知识点】物体的内能；气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【分析】（1）理解理想气体的内能由温度决定，温度不变，分子的平均动能不变，但注入气体后，分子总数增大，则分子的内能增大；
（2）选取注入的气体及原理瓶内的气体为研究对象，其它发生等温变化，从而利用 玻意耳定律 列方程求解。
14．【答案】（1）解：箭射出后做斜抛运动，设水平方向速度为 ，根据题意
解得
在箭与木块的相互作用的过程中两者动量守恒
解得
（2）解：在木块与圆环一起向右运动再回到最低点过程中，由水平方向动量守恒、机械能守恒得
解得
另一解舍去。
【知识点】动量守恒定律；平抛运动；机械能守恒定律；动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【分析】（1）箭做斜抛运动，逆过程为平抛运动，根据平抛运动的规律求出箭射中木块的速度，再由动量守恒定律求出箭射中木块并留在木块中瞬间整体的速度；（2）箭和木块摆动的过程中，由于细杆光滑，金属环和箭、木块整体水平方向上动量守恒、机械能守恒，由此列式求解即可。
15．【答案】（1）解：设离子进入磁场的速度为v，根据动能定理，有
离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有，
根据几何关系，有
解得
（2）解：可得
离子在圆柱形区域内的电场中沿y轴正方向做匀速直线运动，沿z轴负方向做匀加速直线运动，则
沿y轴正方向有
沿z轴负方向有，其中，
解得
（3）解：在圆柱形区域内撤电场加磁场后，离子沿z轴负方向做匀速直线运动，
可知离子在圆柱形区域内运动的时间
①为使在底面O点聚集有 且
得到
②为使粒子不在中途从圆柱侧面射出且
得到
综上
【知识点】带电粒子在电场中的加速；带电粒子在电场中的偏转；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1）粒子由加速电场通过加速进入磁场，根据动能定理求出粒子进入磁场时的速度大小；在磁场中，做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力，从而求出加速电压；
（2）根据粒子在电场中做类平抛运动，利用类平抛运动的相关规律求解；
（3）分析粒子能到达圆柱体地面的可能性，结合几何知识，利用粒子在磁场中运动的半径及周期公式求解。
广东省深圳市华朗学校2023届高三下学期5月适应性考试物理
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．彩虹的形成是雨后太阳光射入空气中的水滴先折射，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再次折射形成。如图所示，一束太阳光从左侧射入球形水滴，a、b是其中的两条出射光线，一条是红光，另一条是紫光。关于a光和b光的说法中，正确的是（ ）
A．a光是红光
B．a光的波长更长
C．b光更容易发生衍射
D．在真空中传播时，b光的速度更大
【答案】C
【知识点】光的折射及折射定律；光的衍射
【解析】【解答】A．a、b两条出射光线进入水滴时发生折射现象，入射角相同，a光的折射角小于b光的折射角，根据折射定律可知，折射率大，则光的频率高，因此a光的频率高于b光，所以a光是紫光，b光是红光，故A错误；
B．由于光的频率越大，波长越短，因此，故B错误；
C．根据光发生明显衍射现象的条件，可知遇到相同的障碍物，波长越长的光越容易发生明显的衍射现象，所以b光更容易发生明显衍射，故C正确；
D．在真空中传播时，a、b光的速度一样大，均为，故D错误。
故选C。
【分析】根据折射定律分析折射率的大小，再判断光的频率高低以及波长长短，再根据光的衍射作出判断；在真空中传播时，所有色光传播速度相同。解决本题的关键在于弄清波速、波长、频率和折射率之间的大小关系，要知道光的频率越大，波长越短，折射率越大。
2．关于以下四幅图说法正确的是（ ）
A．图甲，由原子核的比结合能曲线可知，核比核更稳定
B．图乙，说明光具有粒子性
C．图丙，放射性同位素放出的射线为α射线
D．图丁，进行的核反应类型是α衰变
【答案】B
【知识点】光子及其动量；α粒子的散射；α、β、γ射线及特点；结合能与比结合能
【解析】【解答】A．比结合能越大越稳定，因此核比核更稳定，故A错误；
B．图乙说明光子既有能量也有动量，体现了光具有粒子性，故B正确；
C．由于放射性同位素放出的射线由不同原子核本身决定，所以图丙中的射线可能为射线、射线、射线等，故C错误；
D．图丁中核反应为类型不是衰变，故D错误。
故选B。
【分析】知道比结合能越大，原子核越稳定；光子具有能量，同时具有动量，说明光具有粒子性；知道放射性同位素发出的射线有射线，射线，同时伴随发出射线；知道衰变是自发产生的，不需要利用中子去轰击。
3．一个物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间的倒数的变化规律如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A．物体在之前做加速度增大的加速运动
B．在时刻，物体的速度大小为
C．物体在内的速度增加量
D．时刻之后，物体做减速运动
【答案】B
【知识点】加速度；匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【解答】A．由图可知，物体在之前做初速度为0，加速度为的匀加速直线运动，故A错误；
B．在时刻，物体的速度大小
故B正确；
C．物体在内的速度增加量
故C错误；
D．时刻之后，由于加速度与速度同向，由图像知物体做加速度均匀减小的加速运动，故D错误。
故选B。
【分析】本题的关键点是图像信息的获取，随着时间的增大，则时间的倒数逐渐减小，所以观察图像时要注意和平时的顺序反过来看，同时利用判断速度的增量。
4．天问一号火星探测器搭乘长征五号遥四运载火箭成功发射意味着中国航天开启了走向深空的新旅程.由着陆巡视器和环绕器组成的天问一号经过如图所示的发射、地火转移、火星捕获、火星停泊和离轨着陆等阶段，其中的着陆巡视器于2021年5月15日着陆火星，则（ ）
A．天问一号发射速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度
B．天问一号在“火星捕获段”运行的周期小于它在“火星停泊段”运行的周期
C．天问一号从图示“火星捕获段”需在合适位置减速才能运动到“火星停泊段”
D．着陆巡视器从图示“离轨着陆段”至着陆到火星表面的全过程中，机械能守恒
【答案】C
【知识点】开普勒定律；万有引力定律的应用；第一、第二与第三宇宙速度
【解析】【解答】A．天问一号已脱离地球达到火星，所以天问一号发射速度必须大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速度，故A错误；
B．天问一号在“火星捕获段”运行椭圆半长轴大于它在“火星停泊段”运行轨道的半长轴，根据开普勒第三定律，可知天问一号在“火星捕获段”运行的周期大于它在“火星停泊段”运行的周期的周期，故B错误；
C．天问一号从图示“火星捕获段”需经过减速才能运动到较低的轨迹“火星停泊段”，故C正确；
D．着陆巡视器从图示“离轨着陆段”变轨至着陆火星做近心运动，必须减速，克服外力做功，机械能要减小，故D错误。
故选C。
【分析】根据宇宙速度的意义分析天问一号发射速度与宇宙速度的关系；根据开普勒第三定律分析周期关系；卫星从高轨到低轨需要减速，反之，需要加速。解决本题时，要理解并掌握卫星的变轨原理知道卫星要做近心运动，必须减速，机械能要减小。
5．如图甲，水袖舞是中国京剧的特技之一，2023年春晚创意节目《满庭芳·国色》中的水袖舞给观众带来了一场绝美的视觉盛宴。如图乙，水袖由厚薄程度不同的重水袖和轻水袖连接而成。如图丙，某同学为研究重水袖和轻水袖传播机械波的情况，将水袖拉直平放在光滑水平面上，在水袖方向和垂直水袖方向的水平面内建立坐标系，交界点O为坐标原点，P为轻水袖上0.70m处的一个点。某时刻对交界点施加一个外力，使此交界点沿y方向振动，并在两边水袖上形成两列沿x轴传播的简谐波。时，交界点O从平衡位置开始向y轴正方向运动，时，O点第3次到达波峰，P点第一次经过平衡位置向下运动，则下列说法正确的是（ ）
A．波在重水袖上传播的波速等于在轻水袖上传播的波速
B．两列波的传播周期相同
C．在重水袖上各质点的振幅低于在轻水袖上各质点的振幅
D．在轻水袖上传播的波速为0.3m/s
【答案】B
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象；波的叠加
【解析】【解答】A．不同介质中波速不同，故波在重水袖上传播的波速与在轻水袖上传播的波速不同，故A错误；
B．同一机械波在不同介质传播，频率不变，根据可知，两列波的传播周期相同，故B正确；
C．振幅由波携带的能量决定。同一波，携带能量相同，故在重水袖上各质点的振幅等于在轻水袖上各质点的振幅，故C错误；
D．交界点O点第3次到达波峰，有
解得
P点第一次经过平衡位置向下运动是P点起振后，机械波运动至P点时有
解得
故D错误。
故选B。
【分析】在同一均匀介质中，波的传播速度相同，但在不同介质中的传播速度不同；波的周期和频率由波源决定，与传播介质无关；质点的振幅大小取决于振动时外界提供的能量大小，一般同一列波上，各质点的振幅相同；知道波的传播是把前面质点的振动形式向后传播，质点不随波移动，利用求解波速。
6．在以下四种情景中，线圈中产生的电流与其正下方所示的图线相对应的是（ ）
A．图甲 B．图乙 C．图丙 D．图丁
【答案】A
【知识点】交变电流的产生及规律；交变电流的图像与函数表达式
【解析】【解答】A．图甲中线圈从垂直中性面开始转动，产生交流电是余弦交流电，图像与余弦函数图象，故A正确；
B．图乙中线圈转动时产生不间断的正弦交流电，故B错误；
C．图丙中线圈处于辐射状的磁场中，线圈的两边所处位置的磁场大小不变，则产生恒定不变的电动势，恒定不变的电流，故C错误；
D．图丁中线圈转动时仍产生正弦交流电，故D错误。
故选A。
【分析】掌握线圈从中性面，即穿过线圈磁通量最大的面开始计时，产生正弦交流电，从峰值面，即穿过线圈的磁通量为零的面开始计时，为余弦交流电，且与线圈的形状无关。
7．如图所示，在匀强电场中的O点固定一点电荷，a、b、c、d、e、f为以O点为球心的同一球面上的点，aecf平面与电场线平行，bedf平面与电场线垂直，下列判断中正确的是（ ）
A．a、c两点电势相等
B．b、d两点的电场强度相同
C．将点电荷从球面上b点移到e点，电场力做功为零
D．将点电荷从球面上a点移到c点，电场力做功为零
【答案】C
【知识点】电场力做功；电场强度；点电荷的电场；电场强度的叠加
【解析】【解答】A．a，c两点在点电荷的等势面上，但在匀强电场中，根据沿着电场线方向，电势逐渐降低，电势是a点的电势高于c点的电势，所以，可知a、c两点电势不相等，故A错误；
B．b、d两点的场强由点电荷场源与匀强电场各自在这二点产生的场强的矢量合成，根据矢量叠加原理，可得大小相同，但方向不同，故B错误；
C．由于b、e是在同一个等势面上，所以将点电荷+q由b点移到e点时，电场力做功为零，故C正确；
D．由于a、c两点的电势是不相等的，根据，可得 将电荷+q从球面上a点移到c点，电场力做功不为零，故D错误。
故选C。
【分析】掌握点电荷空间电场线的分布特点，电势的分布特点。根据沿着电场线方向，电势逐渐降低及点电荷等势面的特点，空间有多个场源时，每一点的电场强度是每一个场源在此点产生场强的矢量合成的思想，就能很快得出答案。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．2022年8月19日重庆发生森林火灾，灭火直升飞机沿水平方向匀速往返火场和取水区上空，其中贮水桶受到与运动方向相反、大小保持不变的水平风力F。已知贮水桶（包含水）的重力为G，贮水桶受到绳子的拉力为T，绳子与竖直方向的夹角为θ，如果贮水桶总保持与直升飞机相对静止，下列正确的是（ ）
A．拉力T的大小可能等于水平风力F的大小
B．
C．T与G的合力与F相同
D．返回取水区的过程中，夹角θ比灭火前大
【答案】B,D
【知识点】受力分析的应用；力的合成与分解的运用；共点力的平衡
【解析】【解答】AB．对贮水桶受力分析，如图
可知拉力T的大小
可得
所以拉力T的大小大于水平风力F的大小，故A错误，B正确；
C．贮水桶保持与直升飞机相对静止，一起匀速运动，所以受平衡力，则T与G的合力与F大小相等，方向相反，故C错误；
D．返回取水区的过程中，贮水桶的重力减小，水平风力不变，由
可知夹角θ比灭火前大，故D正确。
故选BD。
【分析】对储水桶受力分析，根据矢量三角形结合平衡条件，求解拉力T及风力F及重力的大小关系。
9．右图为可充电的锂电池内部结构简图：在充电的过程中，通过化学反应，电池的正极有锂离子生成，锂离子通过电解液运动到电池的负极，并嵌在负极的碳材料的微孔中。当电池放电工作时，在负极的锂离子又会通过电解液返回正极。关于锂电池，下列说法中正确的是（ ）
A．给锂电池充电的过程是将化学能转化成电能的过程
B．嵌入负极的锂离子越多，电池中充入的电荷量也就越多
C．图中锂离子的移动情况表明电池处于放电状态
D．图中移动的锂离子的电势能升高
【答案】B,C,D
【知识点】电流、电源的概念
【解析】【解答】A．给锂电池充电的过程是将电能转化成化学能的过程，故A错误；
B．电池充电嵌入负极的锂离子越多，电池中充入的电荷量也就越多，故B正确；
C．图中在负极的锂离子通过电解液返回正极，是靠非静电力做功把化学能转化为电能的过程，属于电池的放电过程，故C正确；
D．图中锂离子从电池负极运动至正极，电场力做负功，电势能升高，故D正确。
故选BCD。
【分析】本题主要是考查钾电池的工作原理，知道在申池放电的过程中，是靠非静电力做功把化学能转化为电能，然后再外电路中通过电场力做功，把电能转化为其它形式的能。
10．图甲为某小型水电站的电能输送示意图，其输入电压如图乙所示。输电线总电阻为r，升压变压器原、副线圈匝数分别为、，降压变压器原、副线圈匝数分别为、（变压器均为理想变压器）。降压变压器右侧部分为一火灾报警系统（报警器未画出），和为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，下列说法正确的是（ ）
A．
B．乙图中电压的瞬时值表达式为
C．R处出现火警时，输电线上的电流增大
D．R处出现火警时，电压表V的示数增大
【答案】B,C
【知识点】电能的输送；交变电流的图像与函数表达式；变压器的应用
【解析】【解答】Ａ．由变压器的电压比与匝数之比的关系，得
所以
故A错误；
B．根据乙图可知，电压的最大值，周期，所以，则乙图中电压的瞬时值表达式为，故B正确。
C． R处出现火警时 ，R的电阻减小，则负载电阻减小，输出功率变大，输出电流增大，则输电线上的电流也增大 ，故C正确。
D．R处出现火警时，输电线上的电流将减小，由于
不变，增大，可知，将减小，根据
可得将减小，即电压表的示数将变小，故D错误。
故选BC。
【分析】远距离输电，为了减小输电线路上的功率损耗，需要通过提升电压来达到目的，因此需要多次提升电压，最后再降低电压，输送给用户使用；根据理想变压器电压与匝数比关系，可知升压变压器原线圈的匝数要比副线圈的匝数少，降压变压器原线圈的匝数要比副线圈的匝数多，从而判断选项A；根据图像找到交流电压的峰值，周期，从而求出产生交流电的线圈转动的角速度，写出表达式，判断选项B；通过判断R阻值减小，则负载电阻减小，输出功率变大，根据判断出输出电流增大，根据理想变压器电流与匝数比关系，从而知道输电线路上的电流也增大，因此线路上的电压损耗也将增大，从而判断电压表的示数变化情况，判断出选项C正确，D错误。
三、非选择题：共54分，请根据要求作答。
11．某物理兴趣小组借助视频分析软件来研究排球的运动。他们先从正面拍摄了一段排球运动的视频，在画面中建立直角坐标系，并选定排球网柱作为比例尺，这样画面中所有对象的位置信息就可以被定量记录下来，接着，在分析软件中将拍摄好的视频按照设定的时间间隔逐帧播放，那么每帧画面所对应的时间信息也就确定下来了，基于此，他们得到了排球运动的相关图象，如图所示。已知当地的重力加速速度为。
（1）由图2（a）可知，排球水平方向的运动可以近似看作匀速直线运动，其水平速度为： 。（结果保留两位有效数字）
（2）由图2（b）可知，排球运动过程中受到的空气阻力 （填“能”或者“不能”）忽略不计，原因是 。
【答案】（1）
（2）不能；由图2（b）可知排球的加速度不等于重力加速度g
【知识点】运动学 S-t 图象；运动的合成与分解；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】（1）水平方向做匀速直线运动，x-t图线的斜率表示物体运动的速度，则
（2）在竖直方向，v-t图线的斜率表示物体运动的加速度，则
由于竖直方向的加速度小于重力加速度，说明排球运动过程中受到的阻力不能忽略。
【分析】（1）利用x-t图像的斜率表示速度，从而求出水平速度大小；
（2）根据v-t图像的斜率表示加速度，从而求出竖直方向上的加速度大小，由于小于g，根据牛顿第二定律可知，排球运动过程中的阻力不能忽略不计。
12．某同学利用如图（a）所示的电路测量未知电阻的阻值与电源电动势E和内阻r，R为电阻箱，电流表内阻为1Ω。操作步骤如下：
（1）测的阻值。先闭合开关和，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为11Ω时，电流表示数为；接着断开，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为6Ω时，电流表示数仍为，则的阻值为 Ω，该测量原理
（选填“有”或“没有”）系统误差。
（2）保持闭合、断开，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A的示数I。为了直观地得到I与R的关系，该同学以R为纵轴，x为横轴（单位为国际单位），作出如图（b）所示的一条直线，则横轴x为 （选填“I”或“”）
（3）根据图（b）可求得电源的电动势 V， Ω。（结果均保留二位有效数字）
【答案】（1）5；没有
（2）
（3）2.9；2.7
【知识点】伏安法测电阻；电池电动势和内阻的测量；特殊方法测电阻
【解析】【解答】（1）根据闭合电路欧姆定律，有
，
代入题中相关已知数据，可求得
由于电流的测量值为准确值，所以该测量原理没有系统误差。
（2）根据闭合电路欧姆定律，可得，整理得到。所以，若图像为如图所示一条直线，则横轴x应为。
（3）结合（2）问分析，根据图（b）可得
求得
【分析】本题考查测量未知电阻R0的阻值与电源电动势和内阻实验的方法——安阻法的应用。
（1）根据闭合电路欧姆定律求解和分析判断；
（2）根据闭合电路欧姆定律推导表达式，从而判断横坐标所应表示的物理意义；
（3）根据表达式，结合图像斜率和纵截距的物理意义求解。
13．为方便抽取密封药瓶里的药液，护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液，如图所示，某种药瓶的容积为0.9mL，内装有0.5mL的药液，瓶内气体压强为，护士把注射器内横截面积为、长度为0.4cm、压强为的气体注入药瓶，若瓶内外温度相同且保持不变，气体视为理想气体。
（1）注入气体后与注入气体前相比，瓶内封闭气体的总内能如何变化？请简述原因。
（2）求此时药瓶内气体的压强。
【答案】（1）解：入气体后与注入气体前相比，瓶内封闭气体的总内能增加（2分）；注入气体后，瓶内封闭气体的分子总数增加，温度保持不变故分子平均动能保持不变，因此注入气体后瓶内封闭气体的总内能增加。
（2）解：以注入后的所有气体为研究对象，由题意可知瓶内气体发生等温变化，设瓶内气体体积为，有：
注射器内气体体积为，有：
根据玻意耳定律有：
代入数据解得：
【知识点】物体的内能；气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【分析】（1）理解理想气体的内能由温度决定，温度不变，分子的平均动能不变，但注入气体后，分子总数增大，则分子的内能增大；
（2）选取注入的气体及原理瓶内的气体为研究对象，其它发生等温变化，从而利用 玻意耳定律 列方程求解。
14．（2023·广东模拟）小华受《三国演义》的启发，设计了一个“借箭”游戏模型。如图所示，城堡上装有一根足够长的光滑细杆，杆上套一个质量为的金属环，金属环用轻绳悬挂着一个质量为的木块，静止在城墙上方。若士兵以一定角度射出质量为的箭，箭刚好水平射中木块并留在木块中（箭与木块的作用时间很短），之后带动金属环运动。已知箭的射出点到木块的水平距离为、竖直高度为，取，箭、木块、金属环均可视为质点，忽略空气阻力，求：
（1）箭射中木块并留在木块中瞬间整体的速度多大；
（2）若箭和木块整体上升的最大高度小于绳长，则其第一次回到最低点时速度多大？
【答案】（1）解：箭射出后做斜抛运动，设水平方向速度为 ，根据题意
解得
在箭与木块的相互作用的过程中两者动量守恒
解得
（2）解：在木块与圆环一起向右运动再回到最低点过程中，由水平方向动量守恒、机械能守恒得
解得
另一解舍去。
【知识点】动量守恒定律；平抛运动；机械能守恒定律；动量与能量的综合应用一子弹打木块模型
【解析】【分析】（1）箭做斜抛运动，逆过程为平抛运动，根据平抛运动的规律求出箭射中木块的速度，再由动量守恒定律求出箭射中木块并留在木块中瞬间整体的速度；（2）箭和木块摆动的过程中，由于细杆光滑，金属环和箭、木块整体水平方向上动量守恒、机械能守恒，由此列式求解即可。
15．离子约束技术对实现可控核聚变有着决定性作用。某离子束实验装置的基本原理如图甲所示，在半径为R的圆柱体底面建立空间直角坐标系，坐标原点与圆柱底面圆心重合。圆柱体区域内存在沿z轴负方向、电场强度为E的匀强电场，圆柱区域正上方存在沿x轴负方向、磁感应强度为的匀强磁场。如图乙所示，从离子源不断飘出（不计初速度）电荷量为q、质量为m的正离子，经电场加速后从圆柱边界正上方沿y轴负方向进入磁场，恰好在圆柱顶面圆心处与y轴正方向成角斜向下射出磁场，进入圆柱区域内的电场中，最后落在圆柱底面上坐标为的D点（图中未画出），不计离子重力。
（1）求加速装置的电压U；
（2）若已知，求圆柱体区域的高度h；
（3）若将圆柱体区域（含边界）的电场，换成一个沿z轴负方向的匀强磁场，且知圆柱区域高度为。为使离子都能到达圆柱底面，并在O点“聚焦”，则磁感应强度B应为多大？
【答案】（1）解：设离子进入磁场的速度为v，根据动能定理，有
离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有，
根据几何关系，有
解得
（2）解：可得
离子在圆柱形区域内的电场中沿y轴正方向做匀速直线运动，沿z轴负方向做匀加速直线运动，则
沿y轴正方向有
沿z轴负方向有，其中，
解得
（3）解：在圆柱形区域内撤电场加磁场后，离子沿z轴负方向做匀速直线运动，
可知离子在圆柱形区域内运动的时间
①为使在底面O点聚集有 且
得到
②为使粒子不在中途从圆柱侧面射出且
得到
综上
【知识点】带电粒子在电场中的加速；带电粒子在电场中的偏转；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1）粒子由加速电场通过加速进入磁场，根据动能定理求出粒子进入磁场时的速度大小；在磁场中，做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力，从而求出加速电压；
（2）根据粒子在电场中做类平抛运动，利用类平抛运动的相关规律求解；
（3）分析粒子能到达圆柱体地面的可能性，结合几何知识，利用粒子在磁场中运动的半径及周期公式求解。