2023屆湖北省七市（州）高三下學(xué)期3月聯(lián)合統(tǒng)一調(diào)研測(cè)試物理試題含解析

2023年湖北省七市(州)高三年級(jí)3月聯(lián)合統(tǒng)一調(diào)研測(cè)試物理注意事項(xiàng)：1.答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫在試卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置.2.選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。寫在試卷草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效.3.非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)城均無(wú)效。4.考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并上交。一、選擇題：本題共11小題，每小題4分，共44分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8~11題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1.2022年10月19日，中國(guó)新一代“人造太陽(yáng)”(HL-2M)科學(xué)研究取得突破性進(jìn)展，等離子體電流突破100萬(wàn)安培，創(chuàng)造了我國(guó)可控核聚變裝置運(yùn)行新紀(jì)錄。已知該裝置內(nèi)部發(fā)生的核反應(yīng)方程為；，已知、、和X的質(zhì)量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u，1u相當(dāng)于，則下列說(shuō)法中正確的是()A.一個(gè)X的質(zhì)量約等于一個(gè)電子的質(zhì)量B.該反應(yīng)吸收的能量約為17.6MeVC.該反應(yīng)生成物的結(jié)合能小于反應(yīng)物的結(jié)合能之和D.動(dòng)能相同的一個(gè)X和一個(gè)電子，電子的德布羅意波長(zhǎng)比X的德布羅意波長(zhǎng)長(zhǎng)2.明朝的《天工開(kāi)物》記載了我國(guó)古代勞動(dòng)人民的智慧。如圖所示，可轉(zhuǎn)動(dòng)的把手上a點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的距離為2R，轆轤邊緣b點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的距離為R。甲轉(zhuǎn)動(dòng)把手，把井底的乙加速拉起來(lái)，則此過(guò)程中()A.繩對(duì)乙的拉力大于乙對(duì)繩的拉力B.繩對(duì)乙的拉力做功大于乙克服重力做功C.a點(diǎn)的角速度大于b點(diǎn)的角速度D.a點(diǎn)的線速度小于b點(diǎn)的線速度3.2022年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公示“中國(guó)美麗休閑鄉(xiāng)村”名單上，湖北10個(gè)村榜上有名。在鄉(xiāng)村振興的戰(zhàn)場(chǎng)上，湖北是積極的創(chuàng)新者和踐行者。如圖所示，某村在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)時(shí)修建了一個(gè)截面為等腰梯形的水池，水池深度為d，坡面的傾角為a，在注滿水的情況下，一束與水平面夾角為θ的平行單色黃光照射到水面，傾斜入射的平行光剛好能夠照亮整個(gè)水池底部(不考慮光的反射)。已知光在空氣中的傳播速度為c，下面說(shuō)法正確的是()A.水對(duì)黃光的折射率為B.根據(jù)已知條件無(wú)法求出水對(duì)黃光的折射率C.根據(jù)已知條件可以求出黃光從水面直接折射到水池底部所用的時(shí)間D.若僅將單色黃光改為單色紅光，也能照亮整個(gè)水池底部4.2022年2月27日11時(shí)06分，我國(guó)在文昌發(fā)射場(chǎng)使用長(zhǎng)征八號(hào)運(yùn)載火箭，以“1箭22星”方式，成功地將22顆地球衛(wèi)星發(fā)射升空。22顆衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑的三次方r3與各自繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期的平方T2的關(guān)系如圖所示，圖中直線斜率為k。已知某一衛(wèi)星A做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T0，萬(wàn)有引力常量為G，根據(jù)已知條件，無(wú)法求出的是()A.衛(wèi)星A做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑 B.衛(wèi)星A做圓周運(yùn)動(dòng)線速度的大小C.地球的質(zhì)量 D.地球的密度5.如圖甲所示，用一勁度系數(shù)為的輕質(zhì)絕緣彈簧將邊長(zhǎng)為粗細(xì)均勻的勻質(zhì)正方形金屬線框豎直懸掛，靜止時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為?，F(xiàn)將該金屬線框如圖乙所示接入電路，導(dǎo)線的左右接觸點(diǎn)分別為線框左右兩邊的中點(diǎn)，磁場(chǎng)方向垂直電面向外，大小為，電源的電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)電阻為，線框每邊的電阻均為，其余導(dǎo)線電阻忽略不計(jì)，導(dǎo)線與線框之間作用力忽略不計(jì)，則閉合開(kāi)關(guān)穩(wěn)定后，彈簧的長(zhǎng)度()A B.C. D.6.在光滑水平面上，一質(zhì)量為m、速度大小為v的A球與質(zhì)量為3m靜止的B球發(fā)生對(duì)心碰撞，碰撞后，A球的速度方向與碰撞前相反，則碰撞后B球的速度大小可能是()A.0.2v B.0.3v C.0.4v D.0.6v7.如圖甲所示，絕緣光滑水平面上有A、B、O三點(diǎn)，以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，向右為正方向建立直線坐標(biāo)軸x軸，A點(diǎn)坐標(biāo)為-2m，B點(diǎn)坐標(biāo)為2m，空間中存在水平電場(chǎng)，圖乙、丙左側(cè)圖線為四分之一圓弧，右側(cè)圖線為一條傾斜線段。現(xiàn)把一質(zhì)量為m、電荷量為q的負(fù)點(diǎn)電荷，以初速度v0由A點(diǎn)向右射出，若負(fù)點(diǎn)電荷可以沿直線到達(dá)B處，則下列說(shuō)法正確的是(忽略負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng))()A.若A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)變化如圖乙，負(fù)點(diǎn)電荷到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度大于v0B.若A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)變化如圖乙，負(fù)點(diǎn)電荷到達(dá)坐標(biāo)為和處時(shí)，電場(chǎng)力的功率不相等C.若A、B兩點(diǎn)間的電場(chǎng)強(qiáng)度變化如圖丙，負(fù)點(diǎn)電荷從A到B速度先增大再減小D.若A、B兩點(diǎn)間的電場(chǎng)強(qiáng)度變化如圖丙，負(fù)點(diǎn)電荷到達(dá)坐標(biāo)為和處處時(shí)，電場(chǎng)力相同8.如圖所示，交流電源輸出電壓恒定，兩個(gè)變壓器為理想變壓器，各個(gè)燈泡規(guī)格相同，當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)發(fā)現(xiàn)除L7外其他燈泡發(fā)光亮度相同，下列說(shuō)法正確的是()A.n1:n2=1:5 B.n3:n4=1:3C.開(kāi)關(guān)閉合穩(wěn)定后，L3變亮，L4變暗 D.開(kāi)關(guān)閉合穩(wěn)定后，L1變暗，L2變亮9.如圖所示，M、N是水平面內(nèi)兩振動(dòng)情況完全相同的簡(jiǎn)諧橫波波源，其振動(dòng)方向?yàn)樨Q直方向，P、Q、R分別位于M、N連線的中垂線上，且，某時(shí)刻P是兩列波的波谷相遇點(diǎn)，R是與P相鄰的波峰相遇點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是()A.Q處質(zhì)點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)B.Q處質(zhì)點(diǎn)的振幅小于P、R處質(zhì)點(diǎn)的振幅C.Q處質(zhì)點(diǎn)此時(shí)在平衡位置上方，正在向上運(yùn)動(dòng)D.Q處質(zhì)點(diǎn)此時(shí)在平衡位置下方，正在向下運(yùn)動(dòng)10.如圖所示，光滑的金屬圓環(huán)型軌道MN、PQ豎直放置，兩環(huán)之間ABDC內(nèi)(含邊界)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，AB水平且與圓心等高，CD豎直且延長(zhǎng)線過(guò)圓心。長(zhǎng)為2l的輕質(zhì)金屬桿，有小孔的一端套在內(nèi)環(huán)MN上，另一端連接帶孔金屬球，球的質(zhì)量為m，球套在外環(huán)PQ上，且都與軌道接觸良好，內(nèi)圓半徑r1=l，外圓半徑r2=3l，PM和NQ間分別接有阻值為R1和R2的電阻，R1=R2=R0，讓金屬桿從AB處無(wú)初速釋放，金屬桿第一次即將離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，金屬球的速度為v，金屬桿、金屬球和圓環(huán)軌道電阻不計(jì)，忽略一切摩擦，重力加速度為g，則()A.金屬球向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，Q處的電勢(shì)高于N處的電勢(shì)B.金屬桿第一次即將離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，R1兩端的電壓C.金屬桿從釋放到第一次離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程中，通過(guò)R2的電荷量D.金屬桿從釋放到第一次離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，R1上生成的焦耳熱11.某航空興趣小組自制一動(dòng)力飛行器，開(kāi)始讓飛行器器懸停在空中，測(cè)得從此處豎直向上運(yùn)動(dòng)2h0范圍內(nèi)，飛行器的加速度a與上升的高度h的關(guān)系如圖所示。設(shè)飛行器總質(zhì)量為m且不變，取豎直向上為正方向，重力加速度為g，忽略空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是()A.飛行器上升時(shí)，其發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力大小為B.飛行器上升h0時(shí)，其速度大小為C.飛行器上升h0過(guò)程中，其機(jī)械能增加D.飛行器上升2h0時(shí)，其發(fā)動(dòng)機(jī)功率為0二、非選擇題：本題共5小題，共56分。12.2022年11月30日7時(shí)33分，翹盼已久的神舟十四號(hào)航天員乘組順利打開(kāi)“家門”，熱情歡迎遠(yuǎn)道而來(lái)的神舟十五號(hào)乘組親人入駐“天宮”。勝利會(huì)師的兩個(gè)航天員乘組，一起在中國(guó)人自己的“太空家園”里留下了一張載入史冊(cè)的太空合影(圖甲)。假設(shè)劉洋想在太空用如圖乙所示的裝置驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒，粗糙導(dǎo)軌平放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，A、B兩滑塊上裝有相同的擋光板但寬度未知，兩靜止滑塊A、B被壓縮的彈簧彈開(kāi)后，左側(cè)A滑塊通過(guò)左側(cè)的光電計(jì)時(shí)器，記錄擋光時(shí)間為t1，右側(cè)B滑塊通過(guò)右側(cè)的光電計(jì)時(shí)器，記錄擋光時(shí)間為t2，A、B質(zhì)量未知。(1)假如航天員在A、B兩滑塊中間夾了一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的壓力傳感器，現(xiàn)給B滑塊一個(gè)恒力，如圖丙所示，此時(shí)壓力傳感器示數(shù)為N1，將A、B對(duì)換位置，給A施加相同的恒力，壓力傳感器示數(shù)為N2，據(jù)此可知A、B兩滑塊的質(zhì)量之比mA:mB=________(用N1、N2表示)。(2)關(guān)于在天宮二號(hào)中驗(yàn)證碰撞中動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是______；A.需要測(cè)出擋光板寬度dB.可以用天平測(cè)出A、B物塊質(zhì)量C.驗(yàn)證動(dòng)量守恒，不需要先平衡摩擦力D.通過(guò)題干條件和步驟(1)無(wú)法估算出彈簧的彈性勢(shì)能(3)寫出驗(yàn)證滑塊A、B動(dòng)量守恒的表達(dá)式____(用N1、N2、t1、t2表示)。13.如圖所示，已知表頭G的滿偏電流為1mA，表頭上標(biāo)記的內(nèi)阻值為400?，R1、R2和R3是定值電阻，其中R1=100?。某同學(xué)將其改裝為兩個(gè)量程的電壓表，圖中虛線框內(nèi)是電壓表的改裝電路。若使用a、b兩個(gè)接線柱電壓表的量程為10V，若使用a、c兩個(gè)接線柱，電壓表的量程為30V。(1)根據(jù)上述所給條件，定值電阻的阻值為R2=______?，R3=________?；(2)用量程為30V的標(biāo)準(zhǔn)電壓表V對(duì)改裝表30V檔的不同刻度進(jìn)行校準(zhǔn)。若由于表頭G上標(biāo)記的內(nèi)阻值偏小。造成每次校驗(yàn)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)電壓表讀數(shù)______(填“大于”或“小于”)改裝電壓表讀數(shù)。(3)該同學(xué)計(jì)劃用歐姆表測(cè)出表頭G的內(nèi)阻。所用歐姆表內(nèi)部電源電動(dòng)勢(shì)為1.50V，表盤中間刻線示數(shù)為“15”，歐姆表選取“×100”檔位并進(jìn)行歐姆調(diào)零，然后將該歐姆表紅、黑表筆接在表頭G兩接線柱上，則紅表筆應(yīng)接在表頭G_______(填“正”或“負(fù)”)接線柱。此時(shí)表頭G讀數(shù)為0.78mA，可知表頭G內(nèi)阻為_(kāi)______?(保留三位有效數(shù)字)。14.戶外野營(yíng)充氣床墊體積小，重量輕便于攜帶。受到廣大戶外旅游愛(ài)好者的歡迎，但這種充氣床墊的缺點(diǎn)是如果溫度變化太大，由于熱脹冷縮原理體積會(huì)減小。出現(xiàn)塌縮，影響睡眼效果。如圖所示為一正在充氣床墊，充氣前里面有部分氣體，使用手動(dòng)充氣泵往里面打氣。充好氣后，關(guān)閉充氣閥門。床墊內(nèi)氣體體積為5V，壓強(qiáng)為3p0，此充氣過(guò)程中環(huán)境溫度為T0(熱力學(xué)溫度)并保持不變，氣體可視為理想氣體。(1)該床墊充氣前內(nèi)部氣體的壓強(qiáng)為大氣壓p0，體積為V，充氣泵每次打入壓強(qiáng)為p0、體積為的氣體，要充好床墊，求充氣泵需要打氣的次數(shù)：(2)充好氣后若夜間環(huán)境溫度降為，床墊內(nèi)氣體體積減小2%，求夜間床墊內(nèi)氣體壓強(qiáng)。15.如圖甲所示。一對(duì)平行金屬板，兩板長(zhǎng)為2L，兩板間距離為，置于處的粒子發(fā)射源可沿兩板的中線發(fā)射初速度為、電荷量為，質(zhì)量為的帶正電的粒子，板間加變化規(guī)律如圖乙所示交變電壓，金屬板的右邊界與軸重合，板的中心線與x軸重合，y軸右側(cè)存在重直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。時(shí)發(fā)射的粒子1恰好貼著板右端垂直軸射出，時(shí)刻發(fā)射的粒子2與粒子1的運(yùn)動(dòng)軌跡交于磁場(chǎng)中的點(diǎn)，已知點(diǎn)的橫坐標(biāo)為。不計(jì)粒子重力及相互間作用力，求：(1)的大小：(2)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。16.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的傳送裝置，長(zhǎng)L=21m的傾斜傳送帶右端與豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形軌道平滑對(duì)接于B點(diǎn)，平臺(tái)略低干圓弧形軌道的最高點(diǎn)P，O點(diǎn)為圓心，OC水平，圓弧半徑，傳送帶傾角為θ=37°，傳送帶靜止時(shí)，該同學(xué)將質(zhì)量m=1kg的小工件從圓弧形軌道內(nèi)側(cè)的C點(diǎn)無(wú)初度釋放，工件最后停止在傳送帶上D點(diǎn)，測(cè)得D與B的距離為，工件可視為質(zhì)點(diǎn)，傳送帶各處粗糙程度相同，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。(1)求工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)當(dāng)傳送帶以某恒定速度v0斜向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，能使由靜止放上傳送帶左端A的該工件到達(dá)B點(diǎn)后做圓周運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)P點(diǎn)，求傳送裝置因傳送工件而多消耗的能量E：(3)在(2)的條件下，每隔時(shí)間T=1s，在A端由靜止放上個(gè)相同的工件，求第1個(gè)工件到達(dá)B點(diǎn)后的1s內(nèi)。傳送帶對(duì)所有工件的摩擦力的總沖量大小I。

2023年湖北省七市(州)高三年級(jí)3月聯(lián)合統(tǒng)一調(diào)研測(cè)試物理注意事項(xiàng)：1.答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫在試卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置.2.選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。寫在試卷草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效.3.非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)城均無(wú)效。4.考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并上交。一、選擇題：本題共11小題，每小題4分，共44分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8~11題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1.2022年10月19日，中國(guó)新一代“人造太陽(yáng)”(HL-2M)科學(xué)研究取得突破性進(jìn)展，等離子體電流突破100萬(wàn)安培，創(chuàng)造了我國(guó)可控核聚變裝置運(yùn)行新紀(jì)錄。已知該裝置內(nèi)部發(fā)生的核反應(yīng)方程為；，已知、、和X的質(zhì)量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u，1u相當(dāng)于，則下列說(shuō)法中正確的是()A.一個(gè)X的質(zhì)量約等于一個(gè)電子的質(zhì)量B.該反應(yīng)吸收的能量約為17.6MeVC.該反應(yīng)生成物的結(jié)合能小于反應(yīng)物的結(jié)合能之和D.動(dòng)能相同的一個(gè)X和一個(gè)電子，電子的德布羅意波長(zhǎng)比X的德布羅意波長(zhǎng)長(zhǎng)【答案】D【解析】【詳解】A．核反應(yīng)公式根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知X是中子，中子的質(zhì)量大于電子的質(zhì)量，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)質(zhì)能方程知此過(guò)程是一個(gè)放出能量的過(guò)程，B錯(cuò)誤；C．由于反應(yīng)放出能量，該反應(yīng)生成物的結(jié)合能大于反應(yīng)物的結(jié)合能之和，C錯(cuò)誤；D．X是中子，由于知?jiǎng)幽芟嗤囊粋€(gè)中子和一個(gè)電子，由于中子的質(zhì)量大于電子的質(zhì)量，所以電子的德布羅意波長(zhǎng)比X的德布羅意波長(zhǎng)長(zhǎng)，D正確。故選D。2.明朝的《天工開(kāi)物》記載了我國(guó)古代勞動(dòng)人民的智慧。如圖所示，可轉(zhuǎn)動(dòng)的把手上a點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的距離為2R，轆轤邊緣b點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的距離為R。甲轉(zhuǎn)動(dòng)把手，把井底的乙加速拉起來(lái)，則此過(guò)程中()A.繩對(duì)乙的拉力大于乙對(duì)繩的拉力B.繩對(duì)乙的拉力做功大于乙克服重力做功C.a點(diǎn)的角速度大于b點(diǎn)的角速度D.a點(diǎn)的線速度小于b點(diǎn)的線速度【答案】B【解析】【詳解】A．繩對(duì)乙的拉力與乙對(duì)繩的拉力是一對(duì)相互作用力，大小相等，方向相反，即繩對(duì)乙的拉力大小等于乙對(duì)繩的拉力，A錯(cuò)誤；B．由于乙被加速拉起，其加速度方向向上，即繩對(duì)乙的拉力大于重力，可知繩對(duì)乙的拉力做功大于乙克服重力做功，B正確；C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相同，即a點(diǎn)的角速度等于b點(diǎn)的角速度，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)，結(jié)合上述可知，a點(diǎn)的線速度大于b點(diǎn)的線速度，D錯(cuò)誤。故選B。3.2022年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公示的“中國(guó)美麗休閑鄉(xiāng)村”名單上，湖北10個(gè)村榜上有名。在鄉(xiāng)村振興的戰(zhàn)場(chǎng)上，湖北是積極的創(chuàng)新者和踐行者。如圖所示，某村在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)時(shí)修建了一個(gè)截面為等腰梯形的水池，水池深度為d，坡面的傾角為a，在注滿水的情況下，一束與水平面夾角為θ的平行單色黃光照射到水面，傾斜入射的平行光剛好能夠照亮整個(gè)水池底部(不考慮光的反射)。已知光在空氣中的傳播速度為c，下面說(shuō)法正確的是()A.水對(duì)黃光的折射率為B.根據(jù)已知條件無(wú)法求出水對(duì)黃光的折射率C.根據(jù)已知條件可以求出黃光從水面直接折射到水池底部所用的時(shí)間D.若僅將單色黃光改為單色紅光，也能照亮整個(gè)水池底部【答案】C【解析】【詳解】AB．由題意可知，若傾斜入射的平行光剛好能夠照亮整個(gè)水池底部，則黃光的入射角為，折射角為，則折射率為AB錯(cuò)誤；C．由可知黃光在水中的傳播速度為黃光從水面直接折射到水池底部經(jīng)過(guò)的路程為故黃光從水面直接折射到水池底部所用的時(shí)間為可見(jiàn)時(shí)間可求，C正確；D．因?yàn)榧t光的折射率小于黃光，所以若僅將單色黃光改為單色紅光，不能照亮整個(gè)水池底部，D錯(cuò)誤。故選C。4.2022年2月27日11時(shí)06分，我國(guó)在文昌發(fā)射場(chǎng)使用長(zhǎng)征八號(hào)運(yùn)載火箭，以“1箭22星”方式，成功地將22顆地球衛(wèi)星發(fā)射升空。22顆衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑的三次方r3與各自繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期的平方T2的關(guān)系如圖所示，圖中直線斜率為k。已知某一衛(wèi)星A做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T0，萬(wàn)有引力常量為G，根據(jù)已知條件，無(wú)法求出的是()A.衛(wèi)星A做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑 B.衛(wèi)星A做圓周運(yùn)動(dòng)線速度的大小C.地球的質(zhì)量 D.地球的密度【答案】D【解析】【詳解】A．由圖可知?jiǎng)t衛(wèi)星A做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑選項(xiàng)A可求；B．衛(wèi)星A的線速度選項(xiàng)B可求；C．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得解得選項(xiàng)C可求；D．行星的密度由于不知地球的半徑R，選項(xiàng)D不可求。本題選不可求的，故選D。5.如圖甲所示，用一勁度系數(shù)為的輕質(zhì)絕緣彈簧將邊長(zhǎng)為粗細(xì)均勻的勻質(zhì)正方形金屬線框豎直懸掛，靜止時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為?，F(xiàn)將該金屬線框如圖乙所示接入電路，導(dǎo)線的左右接觸點(diǎn)分別為線框左右兩邊的中點(diǎn)，磁場(chǎng)方向垂直電面向外，大小為，電源的電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)電阻為，線框每邊的電阻均為，其余導(dǎo)線電阻忽略不計(jì)，導(dǎo)線與線框之間作用力忽略不計(jì)，則閉合開(kāi)關(guān)穩(wěn)定后，彈簧的長(zhǎng)度()A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)題意可知，線框平均分成2部分并聯(lián)接入電路中，線框的等效電阻為由歐姆定律可知，電流中的總電流為方向從左向右通過(guò)線框，由并聯(lián)分流原理可知，通過(guò)線框上下部分的電流均為由左手定則可知，線框上下部分均受向下的安培力，則線框受到的安培力為由胡克定律可知，彈簧形變量的變化量為則此時(shí)的彈簧長(zhǎng)度為故選A。6.在光滑水平面上，一質(zhì)量為m、速度大小為v的A球與質(zhì)量為3m靜止的B球發(fā)生對(duì)心碰撞，碰撞后，A球的速度方向與碰撞前相反，則碰撞后B球的速度大小可能是()A.0.2v B.0.3v C.0.4v D.0.6v【答案】C【解析】【詳解】A、B兩球在水平方向上合外力為零，A球和B球碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，設(shè)A、B兩球碰撞后的速度分別為、，選A球初速度的方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律假設(shè)碰撞后A球靜止，即，則由題意可知A球被反彈，所以B球速度A、B兩球碰撞過(guò)程中能量可能有損失，由能量關(guān)系有聯(lián)立可得可得故選C。7.如圖甲所示，絕緣光滑水平面上有A、B、O三點(diǎn)，以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，向右為正方向建立直線坐標(biāo)軸x軸，A點(diǎn)坐標(biāo)為-2m，B點(diǎn)坐標(biāo)為2m，空間中存在水平電場(chǎng)，圖乙、丙左側(cè)圖線為四分之一圓弧，右側(cè)圖線為一條傾斜線段。現(xiàn)把一質(zhì)量為m、電荷量為q的負(fù)點(diǎn)電荷，以初速度v0由A點(diǎn)向右射出，若負(fù)點(diǎn)電荷可以沿直線到達(dá)B處，則下列說(shuō)法正確的是(忽略負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng))()A.若A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)變化如圖乙，負(fù)點(diǎn)電荷到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度大于v0B.若A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)變化如圖乙，負(fù)點(diǎn)電荷到達(dá)坐標(biāo)為和處時(shí)，電場(chǎng)力的功率不相等C.若A、B兩點(diǎn)間的電場(chǎng)強(qiáng)度變化如圖丙，負(fù)點(diǎn)電荷從A到B速度先增大再減小D.若A、B兩點(diǎn)間的電場(chǎng)強(qiáng)度變化如圖丙，負(fù)點(diǎn)電荷到達(dá)坐標(biāo)為和處處時(shí)，電場(chǎng)力相同【答案】B【解析】【詳解】A．由圖乙可知AO段與BO段電勢(shì)差相等，電場(chǎng)力做功大小相等，且AO段電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，OB段電場(chǎng)力對(duì)電荷做負(fù)功，故負(fù)點(diǎn)電荷到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度等于v0，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．φ—x圖像斜率的絕對(duì)值表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，則由圖乙可知O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程是勻強(qiáng)電場(chǎng)，該電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與圖中虛線表示的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，如圖：由于左側(cè)圖線為四分之一圓弧，將虛線平移至與圓弧相切，切點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，根據(jù)幾何關(guān)系可知該切點(diǎn)的橫坐標(biāo)為，即當(dāng)負(fù)點(diǎn)電荷分別處于和時(shí)，電場(chǎng)力大小相等。而負(fù)點(diǎn)電荷由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程中，先做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)，后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，作出v-t圖如圖所示根據(jù)A點(diǎn)到和到B點(diǎn)的位移相等，結(jié)合圖像可知處的速度大于處的速度，所以電場(chǎng)力的功率不相等，選項(xiàng)B正確；C．由圖丙可知從A到B電場(chǎng)方向向右不變，則負(fù)電荷一直受到向左的電場(chǎng)力，從A到B速度一直減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．由圖丙可知負(fù)點(diǎn)電荷到達(dá)坐標(biāo)為和處時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小不同，電場(chǎng)力不同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。8.如圖所示，交流電源輸出電壓恒定，兩個(gè)變壓器為理想變壓器，各個(gè)燈泡規(guī)格相同，當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)發(fā)現(xiàn)除L7外其他燈泡發(fā)光亮度相同，下列說(shuō)法正確的是()A.n1:n2=1:5 B.n3:n4=1:3C.開(kāi)關(guān)閉合穩(wěn)定后，L3變亮，L4變暗 D.開(kāi)關(guān)閉合穩(wěn)定后，L1變暗，L2變亮【答案】AC【解析】【詳解】B．因?yàn)殚_(kāi)關(guān)閉合后，六個(gè)燈泡發(fā)光亮度相同，設(shè)每個(gè)燈泡的電流為I，電壓為U，電阻為R，對(duì)右側(cè)變壓器，則所以故B錯(cuò)誤；A．由又可得則左側(cè)變壓器所以故A正確；CD．開(kāi)關(guān)閉合穩(wěn)定后，交流電源輸出電壓恒定，L1兩端電壓不變，亮度不變；左側(cè)變壓器的匝數(shù)不變，則U1、U2不變；右側(cè)變壓器的副線圈的支路最多，電阻減小，電流I4增大，則I3增大，所以L2、L3變亮，由，可知U3減小，則U4減小，L4、L5、L6變暗，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。9.如圖所示，M、N是水平面內(nèi)兩振動(dòng)情況完全相同簡(jiǎn)諧橫波波源，其振動(dòng)方向?yàn)樨Q直方向，P、Q、R分別位于M、N連線的中垂線上，且，某時(shí)刻P是兩列波的波谷相遇點(diǎn)，R是與P相鄰的波峰相遇點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是()A.Q處質(zhì)點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)B.Q處質(zhì)點(diǎn)的振幅小于P、R處質(zhì)點(diǎn)的振幅C.Q處質(zhì)點(diǎn)此時(shí)在平衡位置上方，正在向上運(yùn)動(dòng)D.Q處質(zhì)點(diǎn)此時(shí)在平衡位置下方，正在向下運(yùn)動(dòng)【答案】AD【解析】【詳解】AB．因?yàn)镻是兩列波的波谷相遇點(diǎn)，R是與P相鄰的波峰相遇點(diǎn)，即P和R均是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，所以兩點(diǎn)連線上的點(diǎn)也是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，即Q點(diǎn)也是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，P、Q、R三點(diǎn)均是兩列波的振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)其振幅為兩列波振幅的疊加，即Q處的振幅等于P、R處質(zhì)點(diǎn)的振幅，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．因?yàn)镻是兩列波的波谷相遇點(diǎn)，R是與P相鄰的波峰相遇點(diǎn)，所以P、R兩點(diǎn)相距半波長(zhǎng)，又因?yàn)椋訯處質(zhì)點(diǎn)此時(shí)在平衡位置下方，且正在向下運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。10.如圖所示，光滑的金屬圓環(huán)型軌道MN、PQ豎直放置，兩環(huán)之間ABDC內(nèi)(含邊界)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，AB水平且與圓心等高，CD豎直且延長(zhǎng)線過(guò)圓心。長(zhǎng)為2l的輕質(zhì)金屬桿，有小孔的一端套在內(nèi)環(huán)MN上，另一端連接帶孔金屬球，球的質(zhì)量為m，球套在外環(huán)PQ上，且都與軌道接觸良好，內(nèi)圓半徑r1=l，外圓半徑r2=3l，PM和NQ間分別接有阻值為R1和R2的電阻，R1=R2=R0，讓金屬桿從AB處無(wú)初速釋放，金屬桿第一次即將離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，金屬球的速度為v，金屬桿、金屬球和圓環(huán)軌道電阻不計(jì)，忽略一切摩擦，重力加速度為g，則()A.金屬球向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，Q處的電勢(shì)高于N處的電勢(shì)B.金屬桿第一次即將離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，R1兩端的電壓C.金屬桿從釋放到第一次離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)R2的電荷量D.金屬桿從釋放到第一次離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，R1上生成的焦耳熱【答案】BD【解析】【詳解】A．金屬球向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，金屬桿切割磁感線，產(chǎn)生了感應(yīng)電流，AB桿相當(dāng)于電源，由右手定則可知AB桿中電流方向由B流向A，A端為正極，B端為負(fù)極，則Q處的電勢(shì)低于N處的電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；B．金屬桿第一次即將離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，金屬球的速度為v，根據(jù)線速度、角速度和半徑關(guān)系可知A端的速度為，金屬桿切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為電阻R1和R2并聯(lián)，則R1兩端的電壓為故B正確；C．設(shè)金屬桿從釋放到第一次離開(kāi)磁場(chǎng)的時(shí)間為，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有通過(guò)R2的電流為通過(guò)R2的電荷量為故C錯(cuò)誤；D．金屬桿從釋放到第一次離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理有則R1上生成的焦耳熱故D正確。故選BD。11.某航空興趣小組自制一動(dòng)力飛行器，開(kāi)始讓飛行器器懸停在空中，測(cè)得從此處豎直向上運(yùn)動(dòng)2h0范圍內(nèi)，飛行器的加速度a與上升的高度h的關(guān)系如圖所示。設(shè)飛行器總質(zhì)量為m且不變，取豎直向上為正方向，重力加速度為g，忽略空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是()A.飛行器上升時(shí)，其發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力大小為B.飛行器上升h0時(shí)，其速度大小為C.飛行器上升h0過(guò)程中，其機(jī)械能增加D.飛行器上升2h0時(shí)，其發(fā)動(dòng)機(jī)功率為0【答案】AC【解析】【詳解】A．根據(jù)圖像可知，飛行器上升時(shí)，加速度為，則有解得A正確；B．根據(jù)則有可知，圖像中，圖線與橫坐標(biāo)所圍幾何圖形的面積表示，則飛行器上升h0過(guò)程有解得B錯(cuò)誤；C．飛行器上升h0過(guò)程中，結(jié)合上述，增加的機(jī)械能為C正確；D．飛行器上升2h0時(shí)，加速度為0，則有根據(jù)上述，圖像中，圖線與橫坐標(biāo)所圍幾何圖形的面積表示，飛行器上升2h0過(guò)程有解得則發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率即飛行器上升2h0時(shí)，其發(fā)動(dòng)機(jī)功率不為0，D錯(cuò)誤。故選AC。二、非選擇題：本題共5小題，共56分。12.2022年11月30日7時(shí)33分，翹盼已久的神舟十四號(hào)航天員乘組順利打開(kāi)“家門”，熱情歡迎遠(yuǎn)道而來(lái)的神舟十五號(hào)乘組親人入駐“天宮”。勝利會(huì)師的兩個(gè)航天員乘組，一起在中國(guó)人自己的“太空家園”里留下了一張載入史冊(cè)的太空合影(圖甲)。假設(shè)劉洋想在太空用如圖乙所示的裝置驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒，粗糙導(dǎo)軌平放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，A、B兩滑塊上裝有相同的擋光板但寬度未知，兩靜止滑塊A、B被壓縮的彈簧彈開(kāi)后，左側(cè)A滑塊通過(guò)左側(cè)的光電計(jì)時(shí)器，記錄擋光時(shí)間為t1，右側(cè)B滑塊通過(guò)右側(cè)的光電計(jì)時(shí)器，記錄擋光時(shí)間為t2，A、B質(zhì)量未知。(1)假如航天員在A、B兩滑塊中間夾了一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的壓力傳感器，現(xiàn)給B滑塊一個(gè)恒力，如圖丙所示，此時(shí)壓力傳感器示數(shù)為N1，將A、B對(duì)換位置，給A施加相同的恒力，壓力傳感器示數(shù)為N2，據(jù)此可知A、B兩滑塊的質(zhì)量之比mA:mB=________(用N1、N2表示)。(2)關(guān)于在天宮二號(hào)中驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是______；A.需要測(cè)出擋光板寬度dB.可以用天平測(cè)出A、B物塊的質(zhì)量C.驗(yàn)證動(dòng)量守恒，不需要先平衡摩擦力D.通過(guò)題干條件和步驟(1)無(wú)法估算出彈簧的彈性勢(shì)能(3)寫出驗(yàn)證滑塊A、B動(dòng)量守恒的表達(dá)式____(用N1、N2、t1、t2表示)。【答案】①N1:N2②.CD##DC③.【解析】【詳解】(1)[1]由題意可知聯(lián)立可得A、B兩滑塊的質(zhì)量之比(2)[2]A．如果動(dòng)量守恒，則有即可得不需要測(cè)出擋光板寬度d，故A錯(cuò)誤；B．“天宮”中物體處于完全失重狀態(tài)，不能可以用天平測(cè)出A、B物塊的質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；C．物體處于完全失重狀態(tài)，與導(dǎo)軌間無(wú)彈力，不受摩擦力，不需要平衡摩擦力，故C正確；D．由可知，因?yàn)槲矬w質(zhì)量和擋光板寬度未知，故無(wú)法估算出彈簧的彈性勢(shì)能，故D正確。故選CD。(３)[3]結(jié)合(1)、(2)的分析可知驗(yàn)證滑塊A、B動(dòng)量守恒的表達(dá)式為即13.如圖所示，已知表頭G的滿偏電流為1mA，表頭上標(biāo)記的內(nèi)阻值為400?，R1、R2和R3是定值電阻，其中R1=100?。某同學(xué)將其改裝為兩個(gè)量程的電壓表，圖中虛線框內(nèi)是電壓表的改裝電路。若使用a、b兩個(gè)接線柱電壓表的量程為10V，若使用a、c兩個(gè)接線柱，電壓表的量程為30V。(1)根據(jù)上述所給條件，定值電阻的阻值為R2=______?，R3=________?；(2)用量程為30V的標(biāo)準(zhǔn)電壓表V對(duì)改裝表30V檔的不同刻度進(jìn)行校準(zhǔn)。若由于表頭G上標(biāo)記的內(nèi)阻值偏小。造成每次校驗(yàn)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)電壓表讀數(shù)______(填“大于”或“小于”)改裝電壓表讀數(shù)。(3)該同學(xué)計(jì)劃用歐姆表測(cè)出表頭G的內(nèi)阻。所用歐姆表內(nèi)部電源電動(dòng)勢(shì)為1.50V，表盤中間刻線示數(shù)為“15”，歐姆表選取“×100”檔位并進(jìn)行歐姆調(diào)零，然后將該歐姆表紅、黑表筆接在表頭G兩接線柱上，則紅表筆應(yīng)接在表頭G_______(填“正”或“負(fù)”)接線柱。此時(shí)表頭G讀數(shù)為0.78mA，可知表頭G內(nèi)阻為_(kāi)______?(保留三位有效數(shù)字)?！敬鸢浮竣?1920②.4000③.大于④.負(fù)⑤.423?【解析】【詳解】(1)[1]根據(jù)題意，R1與表頭G構(gòu)成量程為的電流表，則得組裝后的電流表的內(nèi)阻若使用a、b兩個(gè)接線柱，電壓表的量程為10V，則R2=1920Ω[2]若使用a、c兩個(gè)接線柱，電壓表的量程為30V，則R3=4000Ω(2)[3]由于表頭G上標(biāo)記的內(nèi)阻值偏小，改裝后的電流表量程偏小，改裝表30V檔刻度標(biāo)記值小于實(shí)際值，造成每次校驗(yàn)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)電壓表讀數(shù)大于改裝電壓表讀數(shù)。(3)[4]由于紅表筆接歐姆表內(nèi)部電源的負(fù)極，紅表筆應(yīng)接在表頭G負(fù)極。[5]歐姆表“×100”檔的內(nèi)阻等于中值電阻由閉合電路歐姆定律帶入數(shù)據(jù)得解得14.戶外野營(yíng)充氣床墊體積小，重量輕便于攜帶。受到廣大戶外旅游愛(ài)好者的歡迎，但這種充氣床墊的缺點(diǎn)是如果溫度變化太大，由于熱脹冷縮原理體積會(huì)減小。出現(xiàn)塌縮，影響睡眼效果。如圖所示為一正在充氣床墊，充氣前里面有部分氣體，使用手動(dòng)充氣泵往里面打氣。充好氣后，關(guān)閉充氣閥門。床墊內(nèi)氣體體積為5V，壓強(qiáng)為3p0，此充氣過(guò)程中環(huán)境溫度為T0(熱力學(xué)溫度)并保持不變，氣體可視為理想氣體。(1)該床墊充氣前內(nèi)部氣體的壓強(qiáng)為大氣壓p0，體積為V，充氣泵每次打入壓強(qiáng)為p0、體積為的氣體，要充好床墊，求充氣泵需要打氣的次數(shù)：(2)充好氣后若夜間環(huán)境溫度降，床墊內(nèi)氣體體積減小2%，求夜間床墊內(nèi)氣體壓強(qiáng)。【答案】(1)280；(2)【解析