2023屆江蘇省四校高三下學期聯(lián)考物理試題（解析版）

高中物理名校試卷PAGEPAGE12023屆高三聯(lián)考物理試卷一、單項選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分．每小題只有一個選項符合題意。1.經(jīng)過第122254次實驗！幾天前的4月12日21時，中國有“人造太陽”之稱的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）創(chuàng)造新的世界紀錄，成功實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式等離子體運行403秒，對探索未來的聚變堆前沿物理問題，提升核聚變能源經(jīng)濟性、可行性，加快實現(xiàn)聚變發(fā)電具有重要意義．以下反應中屬于核聚變的是（）A.B.C.D.〖答案〗C〖解析〗A．屬于人工轉變核反應，A錯誤；B．屬于α衰變，B錯誤；C．屬于核聚變，C正確；D．屬于核裂變，D錯誤。故選C。2.2022年3月23日15時40分，中國航天“天宮課堂”第二課開課了，這次在距離地面約400km的中國載人空間站“天宮”上進行了太空科學探究。授課期間，航天員演示了“水油分離實驗”和“太空拋物實驗”等，下列說法正確的是（）A.在“天宮”中水和油因為沒有受到地球引力而處于漂浮狀態(tài)B.“天宮”的運行速度介于第一宇宙速度與第二宇宙速度之間C.在“天宮”中做“太空拋物實驗”時冰墩墩被拋出后做平拋運動D.利用密度不同，“天宮”中讓水和油的混合物做圓周運動能使水和油分離〖答案〗D〖解析〗A．在“天宮”中水和油因為處于完全失重狀態(tài)而處于漂浮狀態(tài)，但并不是沒有受到地球引力，此時地球引力全部提供給“天宮”及其內(nèi)部物體做勻速圓周運動的向心力，故A錯誤；B．第一宇宙速度是物體在地球附近繞地球做勻速圓周運動的速度，同時也是物體繞地球做勻速圓周運動的最大環(huán)繞速度，當物體的速度介于第一宇宙速度與第二宇宙速度之間時，物體將繞地球做橢圓運動，所以“天宮”的運行速度一定小于第一宇宙速度，故B錯誤；C．由于“天宮”中物體處于完全失重狀態(tài)，所以不存在重力使物體物體下落的作用效果，在“天宮”中做“太空拋物實驗”時，冰墩墩被拋出后近似做直線運動，故C錯誤；D．“天宮”中物體處于完全失重狀態(tài)，所以油和水的混合物不能像在地球表面上一樣出現(xiàn)“油在上，水在下”的分離情況，但可以通過讓二者做勻速圓周運動，從而產(chǎn)生向心加速度，進而讓水和油分離開，故D正確。故選D。3.如圖所示，甲圖為演示光電效應的實驗裝置；乙圖為a、b、c三種光照射下得到的三條電流表與電壓表讀數(shù)之間的關系曲線；丙圖為氫原子的能級圖。下列說法正確的是（）A.同一介質中a光的波長小于c光B.若b光為可見光，則a光可能是紫外線C.若b光光子能量為2.86eV，用它直接照射大量處于n=2激發(fā)態(tài)的氫原子，可以產(chǎn)生6種不同頻率的光D.若b光光子是由處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子向n=2躍遷產(chǎn)生的，則a光光子也是由處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子向n=2躍遷產(chǎn)生的〖答案〗D〖解析〗A．根據(jù)光電效應方程而由動能定理有由圖乙可知a光對應的遏止電壓小于c光對應的遏止電壓，則可知a光的頻率小于c光的頻率，根據(jù)可知，a光的的波長大于c光的的波長，故A錯誤；B．由于a光對應的遏止電壓等于b光對應的遏止電壓，則可知兩種光的頻率相同，若b光為可見光，則a光也一定是可見光，故B錯誤；C．若b光光子能量為2.86eV，用它直接照射大量處于n=2激發(fā)態(tài)的氫原子，由氫原子吸收b光光子的能量值為可知氫原子將躍遷至能級，而根據(jù)輻射光子的種數(shù)可知，氫原子從第5能級向基態(tài)躍遷的過程中將產(chǎn)生10種不同頻率的光，故C錯誤；D．由于a光的頻率等于b光的頻率，若b光光子是由處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子向n=2躍遷產(chǎn)生的，則a光光子也是由處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子向n=2躍遷產(chǎn)生的，故D正確。故選D。4.如圖所示，正六邊形的B、D兩點各固定一個帶正電、電荷量為的點電荷，F(xiàn)點固定一個帶負電、帶電荷量為的點電荷，O為正六邊形的幾何中心。則下列說法正確的是（）A.O點場強為0B.C點場強方向為沿所在的直線由C指向FC.電子在A點電勢能比在O點小D.O、A兩點間電勢差和O、E兩點間電勢差相等〖答案〗D〖解析〗A．根據(jù)點電荷的場強公式三個點電荷在O點產(chǎn)生的場強大小相等，B、D兩個正電荷產(chǎn)生的場強與F點的負電荷產(chǎn)生的場強方向相同，合場強沿OF方向，故A錯誤；B．B和D兩個正電荷在C點產(chǎn)生的合場強大小為，由F指向C，F(xiàn)點的負點電荷在C點產(chǎn)生的場強大小為，由C指向F，則總的合場強由F指向C，故B錯誤；C．AD是BF的中垂線，B和F點的電荷在AD上各點產(chǎn)生的電勢相等，故A點和O點的電勢等于D點電荷產(chǎn)生的電勢，則根據(jù)可知電子在A點電勢能比在O點大，故C錯誤；D．根據(jù)對稱性可知，A和E點的電勢相等，則O、A兩點間電勢差和O、E兩點間電勢差相等，D正確。故選D。5.一條輕長繩放置在水平桌面上，俯視圖如圖甲所示，用手握住長繩的一端，從時刻開始用手帶動點沿垂直繩的方向（圖甲中軸方向）在水平面內(nèi)做簡諧運動，內(nèi)點的振動圖像如圖乙所示。時輕長繩上的波形圖可能正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗由圖乙可知波形圖對應的質點起振方向沿y軸正方向，且開始時的周期較小，則對應的波形圖開始時波長較小。故選B。6.如圖戊所示，用“碰撞實驗器”驗證動量守恒定律。實驗時先讓質量為的小球1從斜槽上某一固定位置A由靜止開始釋放，從軌道末端水平拋出，落到位于水平地面的P點。再把質量為的小球2放在水平軌道末端，讓小球1仍從位置A由靜止釋放，兩小球碰撞后從軌道末端水平拋出，小球2落到位于水平地面的N點，小球1落到位于水平地面的M點。某同學實驗時小球選擇錯誤，使，則兩個小球可能的落點分布正確的是___________。A. B.C. D.〖答案〗D〖解析〗設小球1與小球2碰撞前瞬間的速度為v，碰后瞬間二者的速度分別為、，因，則小球1反彈，由動量守恒定律得兩小球在碰撞前后，水平方向的系統(tǒng)機械能滿足不增加原則，即又由于下落高度相同，所以兩小球做平拋運動的時間相等，均設為t，則可得則可得將四個選項中OP、OM、ON的數(shù)據(jù)分別帶入以上兩式可知，ABC不符合要求，D符合要求。故選D?！尽狐c石成金』】明確實驗原理，小球做平拋運動，因此可以用水平位移來代替速度。數(shù)據(jù)分析時，需知道碰撞前后水平方向應符合動能不增加原則。7.如圖所示為一種質譜儀的示意圖，由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成。若靜電分析器通道中心線的半徑為R，通道內(nèi)均勻輻射電場，在中心線處的電場強度大小為E，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強磁場，磁感應強度大小為B、方向垂直于紙面向外。一質量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿中心線通過靜電分析器，由P點垂直邊界進入磁分析器，最終打到膠片上的Q點，不計粒子重力。下列說法不正確的是（）A.極板M比極板N的電勢高B.加速電場的電壓C.D.若一群粒子從靜止開始經(jīng)過題述過程都落在膠片上的同一點，則該群粒子具有相同的比荷〖答案〗C〖解析〗A．帶電粒子要打到膠片上的Q點，根據(jù)磁場方向和左手定則可知，帶電粒子需要帶正電，在加速電場能夠加速，所以極板M比極板N的電勢高，故A項正確，不符合題意；B．帶電粒子在加速電場做勻加速直線運動，有帶電粒子在靜電分析中做勻速圓周運動，有解得故B項正確，不符合題意；CD．若一群粒子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點，即半徑相同，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，有由之前的分析有解得由上述分析可知，帶電粒子若打在同一點上，則帶電粒子的比荷相同；帶電粒子在磁場中軌跡圓的直徑為故C錯誤，符合題意，D正確，不符合題意。故選C。8.如圖所示，一輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，自然伸長時彈簧上端處于A點。時將小球從A點正上方O點由靜止釋放，時到達A點，時彈簧被壓縮到最低點B。以O為原點，向下為正方向建立x坐標軸，以B點為重力勢能零點，彈簧形變始終處于彈性限度內(nèi)。小球在運動過程中的動能、重力勢能、機械能及彈簧的彈性勢能變化圖像可能正確的是（）A. B.C. D.`〖答案〗B〖解析〗根據(jù)題意可知下落過程中，第一階段：自由落體；第二階段：到平衡位置，重力大于向上的彈力；第三階段：平衡位置向下到處，向上的彈力大于向下的重力。平衡位置處，重力大小等于彈力。AB．根據(jù)重力勢能表達式可知時，彈性勢能為0，機械能等于重力勢能的最大值。時，彈性勢設系統(tǒng)總能量為，根據(jù)能量守恒定律可知可知是開口向下的拋物線。故A錯誤，B正確；CD．設小球下落到A點時的時間為，則第一階段故第一階段的圖像是一條拋物線。第二階段中重力大于向上的彈力，且隨著壓縮彈簧，彈力大小逐漸增大，則由可知小球做加速度逐漸減小的加速運動，平衡位置處速度最大，動能也最大。第三階段由可知小球做加速度逐漸增加的減速運動，直至到達處動能為0。由上述速度的分析可知，在的范圍內(nèi)，先加速后減速，圖像的斜率先增大后減小，則的圖像的斜率也是先增大后減小。但由于動能最大時，重力勢能和彈性勢能都不是0。即彈性勢能的最大值大于動能的最大值。故CD錯誤。故選B。9.如圖所示是一種測量介質折射率的方法。在矩形介質的上表面，覆蓋一塊毛玻璃，兩者之間有很薄的空氣層。光照射到毛玻璃，經(jīng)毛玻璃透射后可以以任意角度射到待測介質的上表面。在介質的另一個側面外有一個目鏡，目鏡可以在以O為圓心的軌道上轉動，移動目鏡時光軸ab始終指向O點。測光線量過程中，從目鏡的視場中出現(xiàn)半目鏡軌道明半暗的視野（如圖所示），此時對應的θ=60°，目鏡再逆時針往上轉，視場中就是全暗的視野了。則（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗若形成半明半暗視野，則說明此時出射光線的折射角最小。由于毛玻璃下發(fā)生漫反射，所有方向的光線都有，折射角最小的情況對應空氣層上90°入射的臨界情況。此時有且由此可計算出故選B。10.現(xiàn)代科學發(fā)展揭示了無序性也是世界構成的一個本質要素．意大利物理學家喬治·帕里西發(fā)現(xiàn)了從原子到行星尺度的物理系統(tǒng)中無序和漲落間的相互影響，深刻揭示了無序體系中的隱藏對稱性，榮獲了諾貝爾物理學獎。如圖所示是力學中的一個無序系統(tǒng)模型，質量均為1kg的小球M、N用兩根長度均為的輕質細桿a、b連接，細桿a的一端可繞固定點O自由轉動，細桿b可繞小球M自由轉動．開始時兩球與O點在同一高度，靜止釋放兩球，并開始計時，兩球在豎直面內(nèi)做無序運動；t＝2s時，細桿a與豎直方向的夾角為，小球N恰好到達與O點等高處且速度方向水平向右。重力加速度，不計一切摩擦和空氣阻力，下列說法正確的是（）A.t＝2s時，兩小球速度大小相等B.t＝2s時，N球的速度大小為1.5m/sC.此運動過程中，細桿b對N球的沖量大小約為D.此運動過程中，a、b兩桿對M球做功之和為1.125J〖答案〗B〖解析〗A．細桿a的一端可繞固定點O自由轉動，則M的速度方向始終與桿a垂直，設t＝2s時小球M、N的速度大小分別為，，如圖所示M的速度方向始終與桿a垂直，當N速度方向水平向右時，二者沿桿b方向的分速度相等，有可得故A錯誤；B．由系統(tǒng)機械能守恒，有解得方向向右下方，與水平方向的夾角為30°方向水平向右，故B正確；C．此運動過程中，根據(jù)動量定理可知，細桿b對N球的沖量故C錯誤；D．此運動過程中，對M球根據(jù)動能定理有解得a、b兩桿對M球做功之和為故D錯誤。故選B。二．非選擇題：共5題，共60分．其中第12題~第15題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后〖答案〗的不能得分；有數(shù)值計算時，〖答案〗中必須明確寫出數(shù)值和單位。11.在“測定金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準，待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm。（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結果如圖所示，其讀數(shù)應為________mm（該值接近多次測量的平均值）。（2）用伏安法測金屬絲的電阻Rx。實驗所用器材為電池組（電動勢3V，內(nèi)阻不計）、電流表（內(nèi)阻約0.1Ω）、電壓表（內(nèi)阻約3kΩ）、滑動變阻器R（0~20Ω，額定電流2A）、開關、導線若干。某小組同學利用以上器材正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數(shù)據(jù)如下：次數(shù)1234567U/V0100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上實驗數(shù)據(jù)可知，他們測量Rx是采用圖中的________圖（選填“甲”或“乙”）。（3）如圖是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線，滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端。請根據(jù)（2）所選的電路圖，補充完成圖中實物間的連線。____（4）這個小組的同學在坐標紙上建立U、I坐標系，如圖所示，圖中已標出了與測量數(shù)據(jù)對應的4個坐標點，請在圖中標出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標點，并描繪出U－I圖線____。由圖線得到金屬絲的阻值Rx＝__________Ω（保留兩位有效數(shù)字）。（5）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為__________（填選項前的符號）。A．1×10-2Ω·mB．1×10-3Ω·mC．1×10-6Ω·mD．1×10-8Ω·m（6）任何實驗測量都存在誤差，本實驗所用測量儀器均已校準，下列關于誤差的說法中正確的是________。A．用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差B．由電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差C．若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi)，可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差D．用U－I圖像處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差〖答案〗（1）0.398（0.396～0.399均正確）（2）甲（3）（4）4.4（4.3～4.7均正確）（5）C（6）CD〖解析〗（1）[1]固定刻度讀數(shù)0mm，可動刻度讀數(shù)39.8×0.01mm，則螺旋測微器的讀數(shù)為0mm＋39.8×0.01mm＝0.398mm（2）[2]由實驗記錄的數(shù)據(jù)可知Rx的阻值大約為5Ω，則，電流表采用外接法；若滑動變阻器采用限流式接法，電路中最小電流約為其中R1為Rx與RV并聯(lián)電阻值。實驗數(shù)據(jù)中第一組的電流為0.020A，小于限流式接法的最小電流，所以滑動變阻器采用的不是限流式接法，而是分壓式接法，則采用的是甲圖。（3）[3]電流表選用0~0.6A的量程，電壓表選用0~3V的量程，結合電路圖進行實物連線，如圖所示（4）[4]在圖中標出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標點，作一條直線，使盡可能多的點在這條直線上，不在直線上的點均勻分布在直線兩側，明顯偏離的點應舍去，如圖所示[5]由圖像斜率可求出金屬絲的電阻值為（5）[6]根據(jù)電阻定律，可得金屬絲的電阻率為故選C。（6）[7]A．用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差，故A錯誤；B．由電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差，故B錯誤；C．若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi)，可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差，故C正確；D．用U－I圖像求金屬絲電阻，可以減小偶然誤差，故D正確。故選CD12.壓燃式四沖程柴油發(fā)動機具有動力大、油耗小、低排放等特點，被廣泛應用于大型機車及各種汽車中，最早是由德國工程師R·狄塞爾于1892年設計，因此，其發(fā)動機工作過程也被稱為“狄塞爾循環(huán)”，如圖所示為理想狄塞爾循環(huán)圖像，其中為絕熱壓縮過程，為等壓吸熱過程，為絕熱膨脹過程，為等容放熱過程?，F(xiàn)假定某汽缸中封閉一定質量的理想氣體，進行“狄塞爾循環(huán)”，在初始狀態(tài)a時，氣體的體積、壓強、溫度均為已知量，經(jīng)過狄塞爾循環(huán)，由，氣體在狀態(tài)b時的體積、溫度，氣體在狀態(tài)c時的體積。試求：（1）氣體在b狀態(tài)時的壓強和c狀態(tài)的溫度。（2）若過程中外界對氣體做功為，過程中氣體吸熱為Q，過程中氣體對外界做功為，求被封閉氣體在從狀態(tài)過程中其內(nèi)能變化量?！即鸢浮剑?），9；（2）〖解析〗（1）根據(jù)得根據(jù)得（2）過程中外界對氣體做功為；過程中氣體吸熱為Q，氣體對外界做功過程中氣體對外界做功為；則被封閉氣體在從狀態(tài)過程中其內(nèi)能變化量13.2021年7月20日，世界首套時速600公里高速磁浮交通系統(tǒng)在青島亮相，這是當前速度最快的地面交通工具，如圖甲所示。超導磁懸浮列車是通過周期性變換磁極方向而獲得推進動力。其原理如下：固定在列車下端的矩形金屬框隨車平移，金屬框與軌道平行的一邊長為d、軌道區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬框平面磁場，如圖乙所示磁感應強度隨到MN邊界的距離大小而按圖丙所呈現(xiàn)的正弦規(guī)律變化，其最大值為B0。磁場以速度v1、列車以速度v2沿相同的方向勻速行駛，且v1>v2，從而產(chǎn)生感應電流，金屬線框受到的安培力即為列車行駛的驅動力。設金屬框電阻為R，軌道寬為l，求：（1）如圖丙所示，時刻線框左右兩邊恰好和磁場I兩邊界重合，寫出線框中感應電流隨時間變化的表達式；（2）從時刻起列車勻速行駛s（s足夠大）距離的過程中，矩形金屬線框產(chǎn)生的焦耳熱。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）由題意得又得當線框切割磁感線的邊到達磁感應強度最大位置處時有電流的最大值為電流的順時值為（2）由（1）問可知，該電流為正弦式交變電流，其有效值為列車勻速行駛距離經(jīng)歷時間為故矩形金屬線框產(chǎn)生的焦耳熱為得14.如圖所示，長度為L的輕桿上端連著一質量為m的小球A（可視為質點），桿的下端用鉸鏈固接于水平面上的O點．置于同一水平面上的立方體B恰與A接觸，立方體B的邊長為L，質量為4m，重力加速度為g。求：（1）若A、B之間光滑，B與水平面之間的摩擦因數(shù)為，則①用一拉力緩慢向右拉B，撤去外力時系統(tǒng)恰好處于平衡狀態(tài)時桿與豎直方向的夾角α；②在上述過程中拉力所做功W；（2）若A與B，B與水平面的摩擦都不計，對A施加微小擾動，使桿向右傾倒，求小球A與立方體B剛脫離接觸的瞬間，求桿與豎直方向的夾角β以及B所獲得的最大速度?！即鸢浮剑?）①，②；（2），〖解析〗（1）①撤去外力，系統(tǒng)恰能平衡，對B對A桿與豎直方向的夾角②對桿及A、B系統(tǒng)，由動能定理得拉力做的功（2）如圖所示，對系統(tǒng)由機械能守恒定律其中即A、B剛分離的瞬間輕桿上作用力為零，A、B的水平加速度為零，A只受重力作用，有聯(lián)立方程解得桿與豎直方向夾角B獲得的最大速度15.如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的平面直角坐標系xOy的第一象限虛線上方（包含虛線）存在豎直向下的勻強電場（如圖甲），電場強度大小為E；第三象限某個區(qū)域（未畫出）存在垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B?，F(xiàn)有大量質量為m、電荷量為+q的粒子以相同的初速度水平射入電場，均經(jīng)過O點進入磁場，最后離開磁場進入第四象限，粒子在第三象限運動均在磁場中，忽略粒子的重力及相互間的作用。（1）勻強電場的邊界方程（粒子入射點的坐標y和x間的關系）；（2）粒子進入電場的位置記為P（x，y）其中，，若，求磁場區(qū)域的最小面積；（3）在（2）問的基礎上，若在、的空間內(nèi)加一沿x軸方向的大小未知的勻強磁場B1（如圖乙），則從P（，）進入電場的粒子，在B1磁場中運動軌跡最高點的y坐標恰好為0，求軌跡最高點對應的x坐標的可能取值?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）〖解析〗（1）對從點射入電場的粒子，在電場中做類平拋運動解得（2）設粒子從O點射入磁場時，速度v與x軸負方向的夾角為，位移與x軸負方向的夾角為，可得粒子在磁場中的速度大小設粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為r，根據(jù)牛頓第二定律有解得根據(jù)幾何關系可得，粒子在磁場中的運動軌跡對應的弦長為解得所以d為定值，即所有粒子從磁場中射出時與y軸的交點一定，所有粒子的軌跡經(jīng)過的區(qū)域如圖所示根據(jù)類平拋運動的規(guī)律有易知則，進入磁場最大的速度當粒子從O點以最大速度入射時，其軌跡與y軸所圍的面積為當粒子從O點以最小速度入射時，其軌跡與y軸所圍的面積為磁場的最小面積為（3）粒子進入第四象限，在沿x軸方向以做勻速直線運動，以垂直平面做勻速圓周運動，由題意可得綜上可知2023屆高三聯(lián)考物理試卷一、單項選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分．每小題只有一個選項符合題意。1.經(jīng)過第122254次實驗！幾天前的4月12日21時，中國有“人造太陽”之稱的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）創(chuàng)造新的世界紀錄，成功實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式等離子體運行403秒，對探索未來的聚變堆前沿物理問題，提升核聚變能源經(jīng)濟性、可行性，加快實現(xiàn)聚變發(fā)電具有重要意義．以下反應中屬于核聚變的是（）A.B.C.D.〖答案〗C〖解析〗A．屬于人工轉變核反應，A錯誤；B．屬于α衰變，B錯誤；C．屬于核聚變，C正確；D．屬于核裂變，D錯誤。故選C。2.2022年3月23日15時40分，中國航天“天宮課堂”第二課開課了，這次在距離地面約400km的中國載人空間站“天宮”上進行了太空科學探究。授課期間，航天員演示了“水油分離實驗”和“太空拋物實驗”等，下列說法正確的是（）A.在“天宮”中水和油因為沒有受到地球引力而處于漂浮狀態(tài)B.“天宮”的運行速度介于第一宇宙速度與第二宇宙速度之間C.在“天宮”中做“太空拋物實驗”時冰墩墩被拋出后做平拋運動D.利用密度不同，“天宮”中讓水和油的混合物做圓周運動能使水和油分離〖答案〗D〖解析〗A．在“天宮”中水和油因為處于完全失重狀態(tài)而處于漂浮狀態(tài)，但并不是沒有受到地球引力，此時地球引力全部提供給“天宮”及其內(nèi)部物體做勻速圓周運動的向心力，故A錯誤；B．第一宇宙速度是物體在地球附近繞地球做勻速圓周運動的速度，同時也是物體繞地球做勻速圓周運動的最大環(huán)繞速度，當物體的速度介于第一宇宙速度與第二宇宙速度之間時，物體將繞地球做橢圓運動，所以“天宮”的運行速度一定小于第一宇宙速度，故B錯誤；C．由于“天宮”中物體處于完全失重狀態(tài)，所以不存在重力使物體物體下落的作用效果，在“天宮”中做“太空拋物實驗”時，冰墩墩被拋出后近似做直線運動，故C錯誤；D．“天宮”中物體處于完全失重狀態(tài)，所以油和水的混合物不能像在地球表面上一樣出現(xiàn)“油在上，水在下”的分離情況，但可以通過讓二者做勻速圓周運動，從而產(chǎn)生向心加速度，進而讓水和油分離開，故D正確。故選D。3.如圖所示，甲圖為演示光電效應的實驗裝置；乙圖為a、b、c三種光照射下得到的三條電流表與電壓表讀數(shù)之間的關系曲線；丙圖為氫原子的能級圖。下列說法正確的是（）A.同一介質中a光的波長小于c光B.若b光為可見光，則a光可能是紫外線C.若b光光子能量為2.86eV，用它直接照射大量處于n=2激發(fā)態(tài)的氫原子，可以產(chǎn)生6種不同頻率的光D.若b光光子是由處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子向n=2躍遷產(chǎn)生的，則a光光子也是由處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子向n=2躍遷產(chǎn)生的〖答案〗D〖解析〗A．根據(jù)光電效應方程而由動能定理有由圖乙可知a光對應的遏止電壓小于c光對應的遏止電壓，則可知a光的頻率小于c光的頻率，根據(jù)可知，a光的的波長大于c光的的波長，故A錯誤；B．由于a光對應的遏止電壓等于b光對應的遏止電壓，則可知兩種光的頻率相同，若b光為可見光，則a光也一定是可見光，故B錯誤；C．若b光光子能量為2.86eV，用它直接照射大量處于n=2激發(fā)態(tài)的氫原子，由氫原子吸收b光光子的能量值為可知氫原子將躍遷至能級，而根據(jù)輻射光子的種數(shù)可知，氫原子從第5能級向基態(tài)躍遷的過程中將產(chǎn)生10種不同頻率的光，故C錯誤；D．由于a光的頻率等于b光的頻率，若b光光子是由處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子向n=2躍遷產(chǎn)生的，則a光光子也是由處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子向n=2躍遷產(chǎn)生的，故D正確。故選D。4.如圖所示，正六邊形的B、D兩點各固定一個帶正電、電荷量為的點電荷，F(xiàn)點固定一個帶負電、帶電荷量為的點電荷，O為正六邊形的幾何中心。則下列說法正確的是（）A.O點場強為0B.C點場強方向為沿所在的直線由C指向FC.電子在A點電勢能比在O點小D.O、A兩點間電勢差和O、E兩點間電勢差相等〖答案〗D〖解析〗A．根據(jù)點電荷的場強公式三個點電荷在O點產(chǎn)生的場強大小相等，B、D兩個正電荷產(chǎn)生的場強與F點的負電荷產(chǎn)生的場強方向相同，合場強沿OF方向，故A錯誤；B．B和D兩個正電荷在C點產(chǎn)生的合場強大小為，由F指向C，F(xiàn)點的負點電荷在C點產(chǎn)生的場強大小為，由C指向F，則總的合場強由F指向C，故B錯誤；C．AD是BF的中垂線，B和F點的電荷在AD上各點產(chǎn)生的電勢相等，故A點和O點的電勢等于D點電荷產(chǎn)生的電勢，則根據(jù)可知電子在A點電勢能比在O點大，故C錯誤；D．根據(jù)對稱性可知，A和E點的電勢相等，則O、A兩點間電勢差和O、E兩點間電勢差相等，D正確。故選D。5.一條輕長繩放置在水平桌面上，俯視圖如圖甲所示，用手握住長繩的一端，從時刻開始用手帶動點沿垂直繩的方向（圖甲中軸方向）在水平面內(nèi)做簡諧運動，內(nèi)點的振動圖像如圖乙所示。時輕長繩上的波形圖可能正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗由圖乙可知波形圖對應的質點起振方向沿y軸正方向，且開始時的周期較小，則對應的波形圖開始時波長較小。故選B。6.如圖戊所示，用“碰撞實驗器”驗證動量守恒定律。實驗時先讓質量為的小球1從斜槽上某一固定位置A由靜止開始釋放，從軌道末端水平拋出，落到位于水平地面的P點。再把質量為的小球2放在水平軌道末端，讓小球1仍從位置A由靜止釋放，兩小球碰撞后從軌道末端水平拋出，小球2落到位于水平地面的N點，小球1落到位于水平地面的M點。某同學實驗時小球選擇錯誤，使，則兩個小球可能的落點分布正確的是___________。A. B.C. D.〖答案〗D〖解析〗設小球1與小球2碰撞前瞬間的速度為v，碰后瞬間二者的速度分別為、，因，則小球1反彈，由動量守恒定律得兩小球在碰撞前后，水平方向的系統(tǒng)機械能滿足不增加原則，即又由于下落高度相同，所以兩小球做平拋運動的時間相等，均設為t，則可得則可得將四個選項中OP、OM、ON的數(shù)據(jù)分別帶入以上兩式可知，ABC不符合要求，D符合要求。故選D?！尽狐c石成金』】明確實驗原理，小球做平拋運動，因此可以用水平位移來代替速度。數(shù)據(jù)分析時，需知道碰撞前后水平方向應符合動能不增加原則。7.如圖所示為一種質譜儀的示意圖，由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成。若靜電分析器通道中心線的半徑為R，通道內(nèi)均勻輻射電場，在中心線處的電場強度大小為E，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強磁場，磁感應強度大小為B、方向垂直于紙面向外。一質量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿中心線通過靜電分析器，由P點垂直邊界進入磁分析器，最終打到膠片上的Q點，不計粒子重力。下列說法不正確的是（）A.極板M比極板N的電勢高B.加速電場的電壓C.D.若一群粒子從靜止開始經(jīng)過題述過程都落在膠片上的同一點，則該群粒子具有相同的比荷〖答案〗C〖解析〗A．帶電粒子要打到膠片上的Q點，根據(jù)磁場方向和左手定則可知，帶電粒子需要帶正電，在加速電場能夠加速，所以極板M比極板N的電勢高，故A項正確，不符合題意；B．帶電粒子在加速電場做勻加速直線運動，有帶電粒子在靜電分析中做勻速圓周運動，有解得故B項正確，不符合題意；CD．若一群粒子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點，即半徑相同，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，有由之前的分析有解得由上述分析可知，帶電粒子若打在同一點上，則帶電粒子的比荷相同；帶電粒子在磁場中軌跡圓的直徑為故C錯誤，符合題意，D正確，不符合題意。故選C。8.如圖所示，一輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，自然伸長時彈簧上端處于A點。時將小球從A點正上方O點由靜止釋放，時到達A點，時彈簧被壓縮到最低點B。以O為原點，向下為正方向建立x坐標軸，以B點為重力勢能零點，彈簧形變始終處于彈性限度內(nèi)。小球在運動過程中的動能、重力勢能、機械能及彈簧的彈性勢能變化圖像可能正確的是（）A. B.C. D.`〖答案〗B〖解析〗根據(jù)題意可知下落過程中，第一階段：自由落體；第二階段：到平衡位置，重力大于向上的彈力；第三階段：平衡位置向下到處，向上的彈力大于向下的重力。平衡位置處，重力大小等于彈力。AB．根據(jù)重力勢能表達式可知時，彈性勢能為0，機械能等于重力勢能的最大值。時，彈性勢設系統(tǒng)總能量為，根據(jù)能量守恒定律可知可知是開口向下的拋物線。故A錯誤，B正確；CD．設小球下落到A點時的時間為，則第一階段故第一階段的圖像是一條拋物線。第二階段中重力大于向上的彈力，且隨著壓縮彈簧，彈力大小逐漸增大，則由可知小球做加速度逐漸減小的加速運動，平衡位置處速度最大，動能也最大。第三階段由可知小球做加速度逐漸增加的減速運動，直至到達處動能為0。由上述速度的分析可知，在的范圍內(nèi)，先加速后減速，圖像的斜率先增大后減小，則的圖像的斜率也是先增大后減小。但由于動能最大時，重力勢能和彈性勢能都不是0。即彈性勢能的最大值大于動能的最大值。故CD錯誤。故選B。9.如圖所示是一種測量介質折射率的方法。在矩形介質的上表面，覆蓋一塊毛玻璃，兩者之間有很薄的空氣層。光照射到毛玻璃，經(jīng)毛玻璃透射后可以以任意角度射到待測介質的上表面。在介質的另一個側面外有一個目鏡，目鏡可以在以O為圓心的軌道上轉動，移動目鏡時光軸ab始終指向O點。測光線量過程中，從目鏡的視場中出現(xiàn)半目鏡軌道明半暗的視野（如圖所示），此時對應的θ=60°，目鏡再逆時針往上轉，視場中就是全暗的視野了。則（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗若形成半明半暗視野，則說明此時出射光線的折射角最小。由于毛玻璃下發(fā)生漫反射，所有方向的光線都有，折射角最小的情況對應空氣層上90°入射的臨界情況。此時有且由此可計算出故選B。10.現(xiàn)代科學發(fā)展揭示了無序性也是世界構成的一個本質要素．意大利物理學家喬治·帕里西發(fā)現(xiàn)了從原子到行星尺度的物理系統(tǒng)中無序和漲落間的相互影響，深刻揭示了無序體系中的隱藏對稱性，榮獲了諾貝爾物理學獎。如圖所示是力學中的一個無序系統(tǒng)模型，質量均為1kg的小球M、N用兩根長度均為的輕質細桿a、b連接，細桿a的一端可繞固定點O自由轉動，細桿b可繞小球M自由轉動．開始時兩球與O點在同一高度，靜止釋放兩球，并開始計時，兩球在豎直面內(nèi)做無序運動；t＝2s時，細桿a與豎直方向的夾角為，小球N恰好到達與O點等高處且速度方向水平向右。重力加速度，不計一切摩擦和空氣阻力，下列說法正確的是（）A.t＝2s時，兩小球速度大小相等B.t＝2s時，N球的速度大小為1.5m/sC.此運動過程中，細桿b對N球的沖量大小約為D.此運動過程中，a、b兩桿對M球做功之和為1.125J〖答案〗B〖解析〗A．細桿a的一端可繞固定點O自由轉動，則M的速度方向始終與桿a垂直，設t＝2s時小球M、N的速度大小分別為，，如圖所示M的速度方向始終與桿a垂直，當N速度方向水平向右時，二者沿桿b方向的分速度相等，有可得故A錯誤；B．由系統(tǒng)機械能守恒，有解得方向向右下方，與水平方向的夾角為30°方向水平向右，故B正確；C．此運動過程中，根據(jù)動量定理可知，細桿b對N球的沖量故C錯誤；D．此運動過程中，對M球根據(jù)動能定理有解得a、b兩桿對M球做功之和為故D錯誤。故選B。二．非選擇題：共5題，共60分．其中第12題~第15題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后〖答案〗的不能得分；有數(shù)值計算時，〖答案〗中必須明確寫出數(shù)值和單位。11.在“測定金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準，待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm。（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結果如圖所示，其讀數(shù)應為________mm（該值接近多次測量的平均值）。（2）用伏安法測金屬絲的電阻Rx。實驗所用器材為電池組（電動勢3V，內(nèi)阻不計）、電流表（內(nèi)阻約0.1Ω）、電壓表（內(nèi)阻約3kΩ）、滑動變阻器R（0~20Ω，額定電流2A）、開關、導線若干。某小組同學利用以上器材正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數(shù)據(jù)如下：次數(shù)1234567U/V0100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上實驗數(shù)據(jù)可知，他們測量Rx是采用圖中的________圖（選填“甲”或“乙”）。（3）如圖是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線，滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端。請根據(jù)（2）所選的電路圖，補充完成圖中實物間的連線。____（4）這個小組的同學在坐標紙上建立U、I坐標系，如圖所示，圖中已標出了與測量數(shù)據(jù)對應的4個坐標點，請在圖中標出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標點，并描繪出U－I圖線____。由圖線得到金屬絲的阻值Rx＝__________Ω（保留兩位有效數(shù)字）。（5）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為__________（填選項前的符號）。A．1×10-2Ω·mB．1×10-3Ω·mC．1×10-6Ω·mD．1×10-8Ω·m（6）任何實驗測量都存在誤差，本實驗所用測量儀器均已校準，下列關于誤差的說法中正確的是________。A．用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差B．由電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差C．若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi)，可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差D．用U－I圖像處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差〖答案〗（1）0.398（0.396～0.399均正確）（2）甲（3）（4）4.4（4.3～4.7均正確）（5）C（6）CD〖解析〗（1）[1]固定刻度讀數(shù)0mm，可動刻度讀數(shù)39.8×0.01mm，則螺旋測微器的讀數(shù)為0mm＋39.8×0.01mm＝0.398mm（2）[2]由實驗記錄的數(shù)據(jù)可知Rx的阻值大約為5Ω，則，電流表采用外接法；若滑動變阻器采用限流式接法，電路中最小電流約為其中R1為Rx與RV并聯(lián)電阻值。實驗數(shù)據(jù)中第一組的電流為0.020A，小于限流式接法的最小電流，所以滑動變阻器采用的不是限流式接法，而是分壓式接法，則采用的是甲圖。（3）[3]電流表選用0~0.6A的量程，電壓表選用0~3V的量程，結合電路圖進行實物連線，如圖所示（4）[4]在圖中標出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標點，作一條直線，使盡可能多的點在這條直線上，不在直線上的點均勻分布在直線兩側，明顯偏離的點應舍去，如圖所示[5]由圖像斜率可求出金屬絲的電阻值為（5）[6]根據(jù)電阻定律，可得金屬絲的電阻率為故選C。（6）[7]A．用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差，故A錯誤；B．由電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差，故B錯誤；C．若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi)，可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差，故C正確；D．用U－I圖像求金屬絲電阻，可以減小偶然誤差，故D正確。故選CD12.壓燃式四沖程柴油發(fā)動機具有動力大、油耗小、低排放等特點，被廣泛應用于大型機車及各種汽車中，最早是由德國工程師R·狄塞爾于1892年設計，因此，其發(fā)動機工作過程也被稱為“狄塞爾循環(huán)”，如圖所示為理想狄塞爾循環(huán)圖像，其中為絕熱壓縮過程，為等壓吸熱過程，為絕熱膨脹過程，為等容放熱過程?，F(xiàn)假定某汽缸中封閉一定質量的理想氣體，進行“狄塞爾循環(huán)”，在初始狀態(tài)a時，氣體的體積、壓強、溫度均為已知量，經(jīng)過狄塞爾循環(huán)，由，氣體在狀態(tài)b時的體積、溫度，氣體在狀態(tài)c時的體積。試求：（1）氣體在b狀態(tài)時的壓強和c狀態(tài)的溫度。（2）若過程中外界對氣體做功為，過程中氣體吸熱為Q，過程中氣體對外界做功為，求被封閉氣體在從狀態(tài)過程中其內(nèi)能變化量?！即鸢浮剑?），9；（2）〖解析〗（1）根據(jù)得根據(jù)得（2）過程中外界對氣體做功為；過程中氣體吸