2023届山东省德州市高三下学期三模物理试题（解析版）

高中物理名校试卷PAGEPAGE1高三物理试题注意事项：1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置。2.选择题〖答案〗必须使用2B铅笔正确填涂；非选择题〖答案〗必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的〖答案〗无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.据新华社报道，2023年4月12日21时，我国全超导托卡马克核聚变装置（EAST）成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒。在该装置内发生的核反应方程是。若的质量是，的质量是，X的质量是，Y的质量是，光速是c，下列说法正确的是（）A.粒子Y是电子B.的比结合能大于的比结合能C.发生一次上述聚变反应所释放的核能大小为D.核聚变反应可以用镉棒来控制反应速度〖答案〗B〖解析〗A．由核反应前后质量数守恒和核电荷数守恒可知，其中粒子Y的符号是，X粒子是，故A错误；B．该反应放出核能，则生成物的比结合能比更大，更稳定，故B正确；C．发生一次上述聚变反应所释放的核能大小为，故C错误；D．核聚变一旦发生，就不再需要外界给它能量，靠自身产生的热就会使反应继续下去，用镉棒不能控制反应速度，故D错误。故选B。2.炎热的夏天若室内打开空调，室内、外温度往往会相差很大。小明在室内用玩具泡泡机吹肥皂泡，某时刻窗户被打开，一个肥皂泡飞到室外，经过较长的一段时间后落地破裂。则肥皂泡在室外飞行的这段时间内（）A.泡内气体放出热量B.外界对泡内气体做功C.泡内气体速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多D.肥皂泡膜的分子间作用力表现为斥力〖答案〗C〖解析〗AB．肥皂泡飞到室外，温度升高，内能变大；压强不变，体积变大，对外做功，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸热，故AB不符合题意；C．气体温度升高，气体分子平均动能变大，气体分子平均速率变大，速率小分子数目减少，速率大的分子数目增多，故C正确；D．分子间斥力只在分子间距离小于分子的半径时才会明显增加，距离稍大则分子间引力大于斥力，气体分子间距远大于分子半径，分子间几乎无作用力，故D错误。故选C。3.一列简谐横波沿x轴负方向传播，时的波形图如图所示，此时处的质点a恰好位于平衡位置。已知该列波的波速为，则质点a的振动方程为（）A. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗由图可知A=8cm根据可得振动周期则时，质点a恰好位于平衡位置，再过质点a位于正向最大位移处，则质点a的振动方程为故选A。4.一块橡皮从课桌上滑落后竖直向下掉落到地板上。已知橡皮的质量约为，与地板的碰撞时间约为，与地板碰撞后反弹高度不计。则该碰撞过程中，橡皮受到的平均作用力的大小约为（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗课桌离教室地面约0.8m，橡皮从课桌边缘掉落到地面的过程可看做自由落体运动落地速度规定向上为正方向，对橡皮运用动量定理得解得故选C。5.如图甲所示，上板A为光滑、平整、透明的光学标准板，下板B为一光学待检测板，两板间有空气薄膜。某同学利用该装置来检测B板的平整度，让一束单色平行光竖直向下照射到A板上，得到如图乙所示的干涉图样，图乙左侧对应图甲左侧。由此推测B板上表面可能有一条（）A.“匚”形凸起带 B.“匚”形凹槽 C.“（”形凸起带 D.“（”形凹槽〖答案〗D〖解析〗图乙中条纹若为直线，则说明该处同一水平线，线上各点对应的空气层厚度都相同，但实际上条纹向左弯曲，意味着后一级条纹提前出现，可见平面的上表面的所对应的空气层厚度与后一级条纹对应的空气层厚度相同，而后一级条纹本来对应的空气层厚度比前一级大，可见该处向下凹陷，才能实现该处空气层厚度与下一级条纹对应的空气层厚度一样。故选D。6.制作木器家具时，工人师傅常在连接处打入木楔，如图所示，假设一个不计重力的木楔两面对称，顶角为，竖直地被打入木制家具缝隙中。已知接触面的动摩擦因数为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。要使木楔能自锁而不会自动滑动，与应满足（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗由于存在对称性，仅对尖劈的一个侧面分析，如图所示当尖劈能自锁而不会自动滑出时，一定满足整理得解得故选A。7.“黑洞”是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻“黑洞”的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX-3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成。不考虑其它天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，若将可见星A所受暗星B的引力等效为位于O点处质量为的星体对它的引力，设A和B的质量分别为、，则（）A B.C. D.〖答案〗D〖解析〗根据得根据得联立解得故选D。8.“超”可用于探测人体内脏的病变状况。图是超声波从肝脏表面入射，经折射与反射，最后从肝脏表面射出的示意图。超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似，可表述为（式中是入射角，是折射角，分别是超声波在肝外和肝内的传播速度），超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同，已知，入射点与出射点之间的距离是，入射角为，肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行，则肿瘤离肝脏表面的深度为（）A. B.C. D.〖答案〗D〖解析〗画出波的传播示意图如图所示由题意得由几何知识有解得故D正确，ABC错误。故选D。二、多项选择题：本题共4小题，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.某国产手机采用磁吸式无线充电，通过磁铁的吸附力，充电器和手机紧密结合在一起，大大降低了能量损耗。充电时充电器的发射线圈接在220V的交流电源上，手机的接收线圈提供的电压为10V，功率为40W，若不计能量损耗，下列说法正确的是（）A.接收线圈的工作原理是电磁感应现象B.发射线圈的工作原理是电磁感应现象C.发射线圈和接收线圈的匝数比为22：1D.正常充电时，充电器发射线圈的输入电流为88A〖答案〗AC〖解析〗A．接收线圈的工作原理是电磁感应，A项正确；B．发射线圈的原理是电流的磁效应，B错误；C．根据电磁感应定律可得C项正确；D．因为不计能量损耗，所以发射线圈的输入功率等于接收线圈的输出功率，因此充电底座线圈的输入电流D项错误。故选AC。10.如图甲所示，在粗糙绝缘水平面的A、C两处分别固定两个点电荷，A、C的坐标分别为和。已知A处电荷的电荷量为Q，图乙是AC连线之间的电势与坐标x的关系图，处图线最低，处的电势为，处的电势为。若在的B点由静止释放一可视为质点的带电物块，物块的质量为m、电荷量为q。物块向右运动到处速度恰好为零。则C处电荷的电荷量及物块与水平面间的动摩擦因数分别为（）A. B. C. D.〖答案〗BD〖解析〗AB．根据图像的斜率表示电场强度可知，的电场强度为零，由点电荷场强公式和电场叠加原理，A处电荷的电荷量为Q，则有解得故A错误，B正确；CD．带电物块运动过程中受电场力和摩擦力，从到过程中，由动能定理有解得故C错误，D正确。故选BD。11.如图所示是一儿童游戏机的简化示意图，光滑游戏面板倾斜放置，长度为8R的AB直管道固定在面板上，A位于斜面底端，AB与底边垂直，半径为R的四分之一圆弧轨道BC与AB相切于B点，C点为圆弧轨道最高点（切线水平），轻弹簧下端固定在AB管道的底端，上端系一轻绳。现缓慢下拉轻绳使弹簧压缩，后释放轻绳，弹珠经C点水平射出，最后落在斜面底边上的位置D（图中未画出），且离A点距离最近。假设所有轨道均光滑，忽略空气阻力，弹珠可视为质点。直管AB粗细不计。下列说法正确的是（）A.弹珠脱离弹簧的瞬间，其动能达到最大B.弹珠脱离弹簧的瞬间，其机械能达到最大C.A、D之间的距离为D.A、D之间的距离为〖答案〗BD〖解析〗A．弹珠与弹簧接触向上运动过程，对弹珠分析可知，弹珠先向上做加速度减小的加速运动，后做加速度方向反向，大小减小的减速运动，可知，弹簧弹力与重力沿斜面的分力恰好抵消时，合力为0弹珠的动能达到最大，此时弹簧处于压缩状态，A错误；B．弹珠脱离弹簧之前，弹簧处于压缩，弹簧对弹珠做正功，因此弹珠脱离弹簧的瞬间，弹珠的机械能达到最大，B正确；CD．弹珠飞出后做类平抛运动，沿斜面方向有可知弹珠落地D的时间为一定值，水平方向有可知，弹珠飞出速度越小，距离A点越近，由于弹珠做圆周运动，若恰能越过C，则此时有解得C错误，D正确。故选BD。12.如图所示，足够长且电阻不计的平行光滑金属导轨MN、OP倾斜固定，与水平面夹角为，导轨间距为L，O、M间接有阻值为R的电阻。质量为m的金属杆CD垂直于导轨放置，与金属导轨形成闭合电路，其接入电路部分的电阻也为R，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。开始时电键S断开，由静止释放金属杆，当金属杆运动一段时间后闭合电键S，闭合瞬间金属杆的速度大小为，加速度大小为、方向沿导轨向上。自闭合电键到金属杆加速度刚为零的过程，通过电阻R的电荷量为q，电阻R上产生的焦耳热为Q。金属杆运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g。则（）A. B. C. D.〖答案〗BC〖解析〗AB．闭合电键瞬间金属杆的速度大小为，则其产生的电动势大小为此时回路中电流大小为金属杆CD受到的安培力大小为安培力方向沿斜面向上。此时金属杆加速度大小为，方向沿导轨向上，对金属杆受力分析，根据牛顿第二定律有解得故A错误，B正确；CD．设从闭合电键到金属杆运动至加速度为零的过程，经过的时间为t，则回路中的平均电动势大小为回路中的平均电流大小为此过程中，通过电阻R电荷量为q，则有解得加速度为零，则有解得金属杆与外电阻具有相同的阻值，此过程中金属杆上和电阻R上产生的焦耳热相等，根据能量守恒，有解得故C正确，D错误。故选BC。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.某实验小组用橡皮筋验证力的平行四边形定则，实验步骤如下：①取三条规格相同的橡皮筋，用刻度尺测量并记录它们的自然长度；②用弹簧测力计分别将三条橡皮筋拉至相同长度，若弹簧测力计的示数相同，则继续进行后续实验；③将三条橡皮筋的一端系在一起，再将其中两条的另一端分别固定在贴有白纸的水平木板上的M、N两点，如图所示；④将第三条橡皮筋的另一端P系一细绳，用力拉细绳，使三条橡皮筋的结点静止在某位置，在白纸上将该位置记作O，同时记录三条橡皮筋的方向和长度；⑤以结点位置O为起点，分别沿OM、ON方向和PO方向作出线段、、，使每条线段的长度与各自对应的橡皮筋的成正比。⑥以线段、为邻边作平行四边形，若对角线同线段重合，则说明两个力和它们的合力符合平行四边形定则。⑦重复以上实验步骤中的④⑤⑥，多做几次实验。请完成以下问题（1）以下说法正确的是______。A.该实验所选用三条橡皮筋的自然长度要相等B.步骤②的目的是验证三条橡皮筋的劲度系数是否相同C.步骤④中拉细绳的力可以不与木板平行D.步骤⑦中多次实验结点静止时的位置O必须在同一位置（2）将步骤⑤填空中的〖答案〗填在答题卡对应的位置上；（3）若第二次实验同第一次相比较，OM、ON夹角不变，OM、OP的夹角变小；橡皮筋OP长度不变，则橡皮筋OM长度______；则橡皮筋ON长度______。（选填“变大”或“变小”或“不变”）〖答案〗（1）AB（3）变小变大〖解析〗（1）[1]AB．三条橡皮筋的规格相同，自然长度要相等，且劲度系数要相同，步骤②的目的是验证三条橡皮筋的劲度系数是否相同，故AB正确；C．拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确性，故C错误；D．改变拉力，进行多次实验，每次没必要使O点在同一位置，故D错误。故选AB。（3）[2][3]若第二次实验同第一次相比较，OM、ON夹角不变，OM、OP的夹角变小；橡皮筋OP长度不变，由平行四边形定则可知，橡皮筋OM长度变小；则橡皮筋ON长度变大。14.某科技小组要测量一只电流表A1（量程为1mA）的内阻。（1）该小组同学首先用多用电表进行测量，红表笔应该接电流表A1的___________（选填“正”或“负”）接线柱。测量如图所示，为测量尽量精确，应改用欧姆挡___________继续测量。（2）该小组继续选用以下器材用另一方案进行更为精确的测量电流表A2：量程为3mA，内阻约为200Ω；定值电阻R1：阻值为10Ω；定值电阻R2：阻值为60Ω；滑动变阻器R3：最大电阻20Ω，额定电流1A；直流电源：电动势1.5V，内阻为0.5Ω；开关，导线若干。①实验电路中的定值电阻应选用___________（选填“R1”或“R2”）。②在下图中将正确的实验电路图补充完整（必须在图中注明所选器材的符号）。___________③该小组通过调节滑动变阻器进行了多次测量，以I2为纵轴，I1为横轴，根据测量数据画出的图像如图所示，则所测电流表A1的内阻应为___________Ω。〖答案〗（1）负×10（2）R2105〖解析〗（1）[1]红表笔与多用电表内部电池的负极相连，所以红表笔应该接电流表A1的负接线柱。[2]测量如图所示，因为指针偏角较大，表明阻值较小，约为100Ω，为测量尽量精确，应改用欧姆挡×10继续测量。（2）[4]电路如图所示[3]因为电流表A1的内阻约为与A1并联的电阻的阻值约为所以，实验电路中的定值电阻应选用R2；[5]根据实验电路图得解得根据图像得解得15.压力锅是一种常见的厨房锅具，其工作原理是通过增大锅内的气压来提升液体沸点，以达到高温烹煮食物的目的。如图为某压力锅的结构简图，压力阀相当于质量稍大、壁较厚的金属杯，其内径稍大于排气孔的外径。使用时锁紧密封锅盖，并将压力阀扣在锅盖上的排气孔上，然后开始加热烹煮，当锅内气体压强增大到一定程度时，压力阀被顶起，排气孔向外排出气体。某次使用时首先放入食材（包括一定体积的水），加热前锅内温度为27℃，压强与外界大气压强均为。已知该压力锅的压力阀的质量为，排气孔内部的横截面积为，不计压力阀和排气孔外壁间的摩擦，打开锅盖前锅内气体视为理想气体，气体的总量及体积均认为不变，重力加速度。（1）加热过程锅内气体温度最高可达到多少摄氏度？（2）食物煮熟后取走压力阀泄压，泄压前、后锅内气体保持第（1）问中的温度不变，求泄压前、后锅内气体密度的比值。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）选锅内气体为研究对象，初状态末状态对限压阀受力分析可得又由查理定律得锅内温度最高可达到（2）泄压前、后解得16.双响爆竹是民间庆典使用较多的一种烟花爆竹，其结构简图如图所示，纸筒内分上、下两层安放火药。使用时首先引燃下层火药，使爆竹获得竖直向上的初速度，升空后上层火药被引燃，爆竹凌空爆响。一人某次在水平地面上燃放双响爆竹，爆竹上升至最高点时恰好引燃上层火药，立即爆炸成两部分，两部分的质量之比为1︰2，获得的速度均沿水平方向。已知这次燃放爆竹上升的最大高度为h，两部分落地点之间的距离为L，重力加速度为g，不计空气阻力，不计火药爆炸对爆竹总质量的影响。（1）求引燃上层火药后两部分各自获得的速度大小。（2）已知火药燃爆时爆竹增加的机械能与火药的质量成正比，求上、下两层火药的质量比。〖答案〗（1），；（2）〖解析〗（1）引燃上层火药后两部分向相反的方向做平抛运动，竖直方向水平方向上层火药燃爆时，水平方向动量守恒，设爆竹总质量为m解得两部分各自获得的速度大小，（2）上层火药燃爆后爆竹获得的机械能下层火药燃爆后爆竹获得的机械能上、下两层火药的质量比17.如图甲所示，空间中正四棱柱区域的侧面与电容器的下极板Q处于同一水平面，极板Q的中线与在同一直线上。电容器两极板间的距离为d，两极板的长度均为L，正四棱柱底边长也为d、截面将正四棱柱分为左、右两部分，左侧部分为正方体，其中（包括正方体边界）存在磁感应强度竖直向上、大小为的匀强磁场；右侧部分存在磁感应强度水平向右、大小为的匀强磁场。在电容器左侧有一离子源，离子源持续射出带电量为、质量为m的离子，所有离子射出后均从Q板左侧中点正上方距离Q板处射入两板间，入射速度均为，方向与Q板的中线平行，电容器两极板间的电势差随时间的变化规律如图乙所示（U未知），不同时刻射入的离子刚好都能从电容器右侧射出。不计离子的重力及离子间相互作用。（1）求图乙中U的大小。（2）以截面的中心为坐标原点在该截面上建立直角坐标系（如图甲中所示），x轴水平；y轴竖直，求时刻射入电容器的离子通过截面时的坐标。（3）要使所有离子都不能从正四棱柱的面射出，求正四棱柱侧棱的最小长度。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）离子在平行极板PQ间运动的时间恰好为一个周期（）时刻进入电容器的离子恰从极板边缘离开解得（2）时刻射入电容器离子到达截面之前，竖直方向偏移的距离到达截面时的y坐标所有离子飞过平行极板PQ过程中，沿竖直方向的速度增量为即，所有离子均以速度水平飞出电容器进入正方体区域后解得正方体中所有离子运动轨迹的俯视图如图所示则有所有离子到达截面时的x坐标相同时刻射入电容器的离子通过截面时的坐标为（3）所有离子到达截面后在竖直方向做圆周运动，离子运动的侧视图如图所示，MN为所有离子到达截面时的位置连线解得离子竖直方向做匀速圆周运动的周期为从N点进入的离子在磁场中圆周运动时间最长即能在该场中做圆周运动的离子最长时间为所有离子到达截面后，水平方向以速度做匀速直线运动。要使所有离子都不能从正四棱柱的面射出，正四棱柱侧棱的最小长度18.传送带在各种输送类场景中应用广泛。如图甲所示，足够长的传送带与水平面的夹角为，一质量分布均匀的长方体物块静止在传送带上。时接通电源，传送带开始逆时针转动，其加速度a随时间t的变化规律如图乙所示（未知），后的加速度为0.传送带的加速度增加到时物块开始相对传送带运动。已知物块的质量，与传送带之间的动摩擦因数，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（1）求传送带转动的最大速度的大小；（2）求整个过程物块和传送带由于摩擦产生的内能；（3）如图丙所示，将物块看做由上、下两部分组成，两部分之间的分界线（虚线）平行于物块的上、下表面，与上表面的距离为物块上、下表面间距的，求分界线下面部分给上面部分的作用力的大小；（4）若时刻开始对物块施加另一力F，使物块一直以加速度沿传送带斜向下做匀加速直线运动，求F的最小值。〖答案〗（1）；（2）；（3）时，时，时；（4）〖解析〗解：（1）物块开始相对传送带运动时自至，对传送带解得传送带运动的最大速度（2）时物块和传送带的共同速度物块开始以加速度匀加速运动，后传送带以第（1）问求得的速度匀速运动，设时刻两者速度相同得物块和传送带速度相同以后不再有相对运动，对两者相对运动过程，传送带位移物块位移摩擦产生的内能解得（3）对分界线上面部分，垂直于传送带方向沿着传送带方向时时时又得作用力的大小时时时（4）若物块一直以加速度沿传送带斜向下做匀加速直线运动，时物块速度因为，传送带对物块的摩擦力一直斜向上设F与沿传送带斜向上方向的夹角为，对物块，垂直于传送带方向沿斜面方向代入数据化简得得F的最小值高三物理试题注意事项：1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置。2.选择题〖答案〗必须使用2B铅笔正确填涂；非选择题〖答案〗必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的〖答案〗无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.据新华社报道，2023年4月12日21时，我国全超导托卡马克核聚变装置（EAST）成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒。在该装置内发生的核反应方程是。若的质量是，的质量是，X的质量是，Y的质量是，光速是c，下列说法正确的是（）A.粒子Y是电子B.的比结合能大于的比结合能C.发生一次上述聚变反应所释放的核能大小为D.核聚变反应可以用镉棒来控制反应速度〖答案〗B〖解析〗A．由核反应前后质量数守恒和核电荷数守恒可知，其中粒子Y的符号是，X粒子是，故A错误；B．该反应放出核能，则生成物的比结合能比更大，更稳定，故B正确；C．发生一次上述聚变反应所释放的核能大小为，故C错误；D．核聚变一旦发生，就不再需要外界给它能量，靠自身产生的热就会使反应继续下去，用镉棒不能控制反应速度，故D错误。故选B。2.炎热的夏天若室内打开空调，室内、外温度往往会相差很大。小明在室内用玩具泡泡机吹肥皂泡，某时刻窗户被打开，一个肥皂泡飞到室外，经过较长的一段时间后落地破裂。则肥皂泡在室外飞行的这段时间内（）A.泡内气体放出热量B.外界对泡内气体做功C.泡内气体速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多D.肥皂泡膜的分子间作用力表现为斥力〖答案〗C〖解析〗AB．肥皂泡飞到室外，温度升高，内能变大；压强不变，体积变大，对外做功，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸热，故AB不符合题意；C．气体温度升高，气体分子平均动能变大，气体分子平均速率变大，速率小分子数目减少，速率大的分子数目增多，故C正确；D．分子间斥力只在分子间距离小于分子的半径时才会明显增加，距离稍大则分子间引力大于斥力，气体分子间距远大于分子半径，分子间几乎无作用力，故D错误。故选C。3.一列简谐横波沿x轴负方向传播，时的波形图如图所示，此时处的质点a恰好位于平衡位置。已知该列波的波速为，则质点a的振动方程为（）A. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗由图可知A=8cm根据可得振动周期则时，质点a恰好位于平衡位置，再过质点a位于正向最大位移处，则质点a的振动方程为故选A。4.一块橡皮从课桌上滑落后竖直向下掉落到地板上。已知橡皮的质量约为，与地板的碰撞时间约为，与地板碰撞后反弹高度不计。则该碰撞过程中，橡皮受到的平均作用力的大小约为（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗课桌离教室地面约0.8m，橡皮从课桌边缘掉落到地面的过程可看做自由落体运动落地速度规定向上为正方向，对橡皮运用动量定理得解得故选C。5.如图甲所示，上板A为光滑、平整、透明的光学标准板，下板B为一光学待检测板，两板间有空气薄膜。某同学利用该装置来检测B板的平整度，让一束单色平行光竖直向下照射到A板上，得到如图乙所示的干涉图样，图乙左侧对应图甲左侧。由此推测B板上表面可能有一条（）A.“匚”形凸起带 B.“匚”形凹槽 C.“（”形凸起带 D.“（”形凹槽〖答案〗D〖解析〗图乙中条纹若为直线，则说明该处同一水平线，线上各点对应的空气层厚度都相同，但实际上条纹向左弯曲，意味着后一级条纹提前出现，可见平面的上表面的所对应的空气层厚度与后一级条纹对应的空气层厚度相同，而后一级条纹本来对应的空气层厚度比前一级大，可见该处向下凹陷，才能实现该处空气层厚度与下一级条纹对应的空气层厚度一样。故选D。6.制作木器家具时，工人师傅常在连接处打入木楔，如图所示，假设一个不计重力的木楔两面对称，顶角为，竖直地被打入木制家具缝隙中。已知接触面的动摩擦因数为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。要使木楔能自锁而不会自动滑动，与应满足（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗由于存在对称性，仅对尖劈的一个侧面分析，如图所示当尖劈能自锁而不会自动滑出时，一定满足整理得解得故选A。7.“黑洞”是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻“黑洞”的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX-3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成。不考虑其它天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，若将可见星A所受暗星B的引力等效为位于O点处质量为的星体对它的引力，设A和B的质量分别为、，则（）A B.C. D.〖答案〗D〖解析〗根据得根据得联立解得故选D。8.“超”可用于探测人体内脏的病变状况。图是超声波从肝脏表面入射，经折射与反射，最后从肝脏表面射出的示意图。超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似，可表述为（式中是入射角，是折射角，分别是超声波在肝外和肝内的传播速度），超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同，已知，入射点与出射点之间的距离是，入射角为，肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行，则肿瘤离肝脏表面的深度为（）A. B.C. D.〖答案〗D〖解析〗画出波的传播示意图如图所示由题意得由几何知识有解得故D正确，ABC错误。故选D。二、多项选择题：本题共4小题，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.某国产手机采用磁吸式无线充电，通过磁铁的吸附力，充电器和手机紧密结合在一起，大大降低了能量损耗。充电时充电器的发射线圈接在220V的交流电源上，手机的接收线圈提供的电压为10V，功率为40W，若不计能量损耗，下列说法正确的是（）A.接收线圈的工作原理是电磁感应现象B.发射线圈的工作原理是电磁感应现象C.发射线圈和接收线圈的匝数比为22：1D.正常充电时，充电器发射线圈的输入电流为88A〖答案〗AC〖解析〗A．接收线圈的工作原理是电磁感应，A项正确；B．发射线圈的原理是电流的磁效应，B错误；C．根据电磁感应定律可得C项正确；D．因为不计能量损耗，所以发射线圈的输入功率等于接收线圈的输出功率，因此充电底座线圈的输入电流D项错误。故选AC。10.如图甲所示，在粗糙绝缘水平面的A、C两处分别固定两个点电荷，A、C的坐标分别为和。已知A处电荷的电荷量为Q，图乙是AC连线之间的电势与坐标x的关系图，处图线最低，处的电势为，处的电势为。若在的B点由静止释放一可视为质点的带电物块，物块的质量为m、电荷量为q。物块向右运动到处速度恰好为零。则C处电荷的电荷量及物块与水平面间的动摩擦因数分别为（）A. B. C. D.〖答案〗BD〖解析〗AB．根据图像的斜率表示电场强度可知，的电场强度为零，由点电荷场强公式和电场叠加原理，A处电荷的电荷量为Q，则有解得故A错误，B正确；CD．带电物块运动过程中受电场力和摩擦力，从到过程中，由动能定理有解得故C错误，D正确。故选BD。11.如图所示是一儿童游戏机的简化示意图，光滑游戏面板倾斜放置，长度为8R的AB直管道固定在面板上，A位于斜面底端，AB与底边垂直，半径为R的四分之一圆弧轨道BC与AB相切于B点，C点为圆弧轨道最高点（切线水平），轻弹簧下端固定在AB管道的底端，上端系一轻绳。现缓慢下拉轻绳使弹簧压缩，后释放轻绳，弹珠经C点水平射出，最后落在斜面底边上的位置D（图中未画出），且离A点距离最近。假设所有轨道均光滑，忽略空气阻力，弹珠可视为质点。直管AB粗细不计。下列说法正确的是（）A.弹珠脱离弹簧的瞬间，其动能达到最大B.弹珠脱离弹簧的瞬间，其机械能达到最大C.A、D之间的距离为D.A、D之间的距离为〖答案〗BD〖解析〗A．弹珠与弹簧接触向上运动过程，对弹珠分析可知，弹珠先向上做加速度减小的加速运动，后做加速度方向反向，大小减小的减速运动，可知，弹簧弹力与重力沿斜面的分力恰好抵消时，合力为0弹珠的动能达到最大，此时弹簧处于压缩状态，A错误；B．弹珠脱离弹簧之前，弹簧处于压缩，弹簧对弹珠做正功，因此弹珠脱离弹簧的瞬间，弹珠的机械能达到最大，B正确；CD．弹珠飞出后做类平抛运动，沿斜面方向有可知弹珠落地D的时间为一定值，水平方向有可知，弹珠飞出速度越小，距离A点越近，由于弹珠做圆周运动，若恰能越过C，则此时有解得C错误，D正确。故选BD。12.如图所示，足够长且电阻不计的平行光滑金属导轨MN、OP倾斜固定，与水平面夹角为，导轨间距为L，O、M间接有阻值为R的电阻。质量为m的金属杆CD垂直于导轨放置，与金属导轨形成闭合电路，其接入电路部分的电阻也为R，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。开始时电键S断开，由静止释放金属杆，当金属杆运动一段时间后闭合电键S，闭合瞬间金属杆的速度大小为，加速度大小为、方向沿导轨向上。自闭合电键到金属杆加速度刚为零的过程，通过电阻R的电荷量为q，电阻R上产生的焦耳热为Q。金属杆运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g。则（）A. B. C. D.〖答案〗BC〖解析〗AB．闭合电键瞬间金属杆的速度大小为，则其产生的电动势大小为此时回路中电流大小为金属杆CD受到的安培力大小为安培力方向沿斜面向上。此时金属杆加速度大小为，方向沿导轨向上，对金属杆受力分析，根据牛顿第二定律有解得故A错误，B正确；CD．设从闭合电键到金属杆运动至加速度为零的过程，经过的时间为t，则回路中的平均电动势大小为回路中的平均电流大小为此过程中，通过电阻R电荷量为q，则有解得加速度为零，则有解得金属杆与外电阻具有相同的阻值，此过程中金属杆上和电阻R上产生的焦耳热相等，根据能量守恒，有解得故C正确，D错误。故选BC。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.某实验小组用橡皮筋验证力的平行四边形定则，实验步骤如下：①取三条规格相同的橡皮筋，用刻度尺测量并记录它们的自然长度；②用弹簧测力计分别将三条橡皮筋拉至相同长度，若弹簧测力计的示数相同，则继续进行后续实验；③将三条橡皮筋的一端系在一起，再将其中两条的另一端分别固定在贴有白纸的水平木板上的M、N两点，如图所示；④将第三条橡皮筋的另一端P系一细绳，用力拉细绳，使三条橡皮筋的结点静止在某位置，在白纸上将该位置记作O，同时记录三条橡皮筋的方向和长度；⑤以结点位置O为起点，分别沿OM、ON方向和PO方向作出线段、、，使每条线段的长度与各自对应的橡皮筋的成正比。⑥以线段、为邻边作平行四边形，若对角线同线段重合，则说明两个力和它们的合力符合平行四边形定则。⑦重复以上实验步骤中的④⑤⑥，多做几次实验。请完成以下问题（1）以下说法正确的是______。A.该实验所选用三条橡皮筋的自然长度要相等B.步骤②的目的是验证三条橡皮筋的劲度系数是否相同C.步骤④中拉细绳的力可以不与木板平行D.步骤⑦中多次实验结点静止时的位置O必须在同一位置（2）将步骤⑤填空中的〖答案〗填在答题卡对应的位置上；（3）若第二次实验同第一次相比较，OM、ON夹角不变，OM、OP的夹角变小；橡皮筋OP长度不变，则橡皮筋OM长度______；则橡皮筋ON长度______。（选填“变大”或“变小”或“不变”）〖答案〗（1）AB（3）变小变大〖解析〗（1）[1]AB．三条橡皮筋的规格相同，自然长度要相等，且劲度系数要相同，步骤②的目的是验证三条橡皮筋的劲度系数是否相同，故AB正确；C．拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确性，故C错误；D．改变拉力，进行多次实验，每次没必要使O点在同一位置，故D错误。故选AB。（3）[2][3]若第二次实验同第一次相比较，OM、ON夹角不变，OM、OP的夹角变小；橡皮筋OP长度不变，由平行四边形定则可知，橡皮筋OM长度变小；则橡皮筋ON长度变大。14.某科技小组要测量一只电流表A1（量程为1mA）的内阻。（1）该小组同学首先用多用电表进行测量，红表笔应该接电流表A1的___________（选填“正”或“负”）接线柱。测量如图所示，为测量尽量精确，应改用欧姆挡___________继续测量。（2）该小组继续选用以下器材用另一方案进行更为精确的测量电流表A2：量程为3mA，内阻约为200Ω；定值电阻R1：阻值为10Ω；定值电阻R2：阻值为60Ω；滑动变阻器R3：最大电阻20Ω，额定电流1A；直流电源：电动势1.5V，内阻为0.5Ω；开关，导线若干。①实验电路中的定值电阻应选用___________（选填“R1”或“R2”）。②在下图中将正确的实验电路图补充完整（必须在图中注明所选器材的符号）。___________③该小组通过调节滑动变阻器进行了多次测量，以I2为纵轴，I1为横轴，根据测量数据画出的图像如图所示，则所测电流表A1的内阻应为___________Ω。〖答案〗（1）负×10（2）R2105〖解析〗（1）[1]红表笔与多用电表内部电池的负极相连，所以红表笔应该接电流表A1的负接线柱。[2]测量如图所示，因为指针偏角较大，表明阻值较小，约为100Ω，为测量尽量精确，应改用欧姆挡×10继续测量。（2）[4]电路如图所示[3]因为电流表A1的内阻约为与A1并联的电阻的阻值约为所以，实验电路中的定值电阻应选用R2；[5]根据实验电路图得解得根据图像得解得15.压力锅是一种常见的厨房锅具，其工作原理是通过增大锅内的气压来提升液体沸点，以达到高温烹煮食物的目的。如图为某压力锅的结构简图，压力阀相当于质量稍大、壁较厚的金属杯，其内径稍大于排气孔的外径。使用时锁紧密封锅盖，并将压力阀扣在锅盖上的排气孔上，然后开始加热烹煮，当锅内气体压强增大到一定程度时，压力阀被顶起，排气孔向外排出气体。某次使用时首先放入食材（包括一定体积的水），加热前锅内温度为27℃，压强与外界大气压强均为。已知该压力锅的压力阀的质量为，排气孔内部的横截面积为，不计压力阀和排气孔外壁间的摩擦，打开锅盖前锅内气体视为理想气体，气体的总量及体积均认为不变，重力加速度。（1）加热过程锅内气体温度最高可达到多少摄氏度？（2）食物煮熟后取走压力阀泄压，泄压前、后锅内气体保持第（1）问中的温度不变，求泄压前、后锅内气体密度的比值。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）选锅内气体为研究对象，初状态末状态对限压阀受力分析可得又由查理定律得锅内温度最高可达到（2）泄压前、后解得16.双响爆竹是民间庆典使用较多的一种烟花爆竹，其结构简图如图所示，纸筒内分上、下两层安放火药。使用时首先引燃下层火药，使爆竹获得竖直向上的初速度，升空后上层火药被引燃，爆竹凌空爆响。一人某次在水平地面上燃放双响爆竹，爆竹上升至最高点时恰好引燃上层火药，立即爆炸成两部分，两部分的质量之比为1︰2，获得的速度均沿水平方向。已知这次燃放爆竹上升的最大高度为h，两部分落地点之间的距离为L，重力加速度为g，不计空气阻力，不计火药爆炸对爆竹总质量的影响。（1）求引燃上层火药后两部分各自获得的速度大小。（2）已知火药燃爆时爆竹增加的机械能与火药的质量成正比，求上、下两层火药的质量比。〖答案〗（1），；（2）