高中试卷答案网2023年浙江省金华市十校联考高考物理一模试卷
一、单选题（本大题共13小题，共39.0分）
1. 下列关于单位的说法正确的是( )
A. 长度的单位、、都是国际单位制中的基本单位
B. “千克米每二次方秒”被定义为“牛顿”，“牛顿”是国际单位制中的基本单位
C. 根据单位制运算，指角速度、指线速度的单位是
D. 若各物理量都采用国际制单位，则通过物理公式得出的最后结果一定也是国际制单位
2. 关于下列四幅图，说法正确的是( )
A. 图甲中肥皂膜上的条纹是衍射现象，说明了光的波动性
B. 图乙是光经过大头针尖时的照片，说明了光的粒子性
C. 图丙是富兰克林使用射线拍摄的晶体，是利用射线具有波动性
D. 图丁是观众戴着眼镜观看电影，是利用光的粒子性
3. 天宫空间站天和核心舱的机械臂，长度约米，是我国自主研发的七自由度系统，可以实现三维空间的任意位置和姿态控制，与同样属于七自由度系统的人的手臂一样灵活和机动。如图、、是三个主要关节支点，为臂上的一点，若某次作业过程保持臂和臂的夹角不变，机械臂整体以支点为轴抬起，则下列说法正确的是( )
A. 作业过程中与线速度大小一定相等 B. 作业过程中与线速度方向一定相同
C. 作业过程中与角速度大小一定相等 D. 作业过程中与加速度大小一定相等
4. 图为一辆某建设工地上运送沙石的厢式自卸车，到达目的地后准备卸下车厢内的沙子，此时车头朝前，车厢在液压顶作用下缓慢抬高，车厢与水平面的夹角逐渐增大，整个卸沙过程汽车车轮相对地面始终静止。对此下列说法正确的是( )
A. 车厢内的沙子没有滑动时，随着夹角逐浙增大，汽车受到沙子的作用力越来越大
B. 车厢内的沙子没有滑动时，随着夹角逐渐增大，汽车受到地面的支持力越来越大
C. 当夹角为某一值时，沙子恰好匀速下滑，汽车受到地面的摩擦力为零
D. 当夹角为某一值时，沙子恰好匀速下滑，汽车受到地面的静摩擦力方向向前
5. 一孤立均匀带电金属球带电量为，半径为，球外两点、始终处于球同一半径的延长线上，其距离球心分别为，，如图所示，则以下说法正确的是( )
A. 若仅增大金属球的带电量，、两点的电场强度均保持不变
B. 若仅增大金属球的带电量，、两点的电势差保持不变
C. 若保持、不变，仅增大金属球的半径，则球外、两点的电场强度之差增大
D. 若保持、不变，仅增大金属球的半径，则球外、两点的电势差不变
6. 不少车主常在私家车内备有电动充气泵，如图所示。某次充气前测得某轮胎胎内气体压强只有，为使汽车正常行驶，胎内气体压强需达到若已知该轮胎的内胎体积为，车主用电动充气泵给轮胎充气，每秒钟充入，压强为的气体，胎内气体可视为理想气体，充气过程中内胎体积和胎内气体温度保持不变。则下列说法正确的是( )
A. 充气过程中胎内气体内能保持不变
B. 充气过程中胎内气体一定向外吸热
C. 为使汽车正常行驶，需要电动充气泵给该轮胎充气时间约
D. 为使汽车正常行驶，需要电动充气泵给该轮胎充气时间约
7. 如图所示，用一原长为的弹性细绳一端固定，另一端连接一质量为的小球，将小球向右拉开，使弹性细绳与竖直方向成一个小角度后，从点静止释放，此时弹性细绳处于原长状态，此后小球做来回摆动，点图中未画出为小球摆至左侧最高点。不计空气阻力，小球可视为质点，弹性细绳始终处于弹性限度范围内，其弹力与形变量关系满足胡克定律，则下列说法正确的是( )
A. 静止释放瞬间，小球的加速度方向水平向左
B. 小球摆动过程机械能守恒，点与点等高
C. 若仅改用长为的不可伸长的细绳，该摆动装置的周期将变化
D. 若仅改用长为的不可伸长的细绳，小球摆至左侧最高点时细绳拉力为零
8. 如图所示是一个趣味实验中的“电磁小火车”，“小火车”是一节两端都吸有强磁铁的干电池，发现两端的强磁铁无论是同名相对还是异名相对，都能牢牢地吸附在干电池上。“轨道”是用裸铜线绕成的螺线管，螺线管的口径较“小火车”大。将“小火车”放入螺线管内，在电池的正负极之间的一段螺线管上形成电流，小火车就会沿螺线管运动，则( )
A. “小火车”因为电池两端磁铁之间的排斥力而运动
B. “小火车”通过电池两端磁铁与通电螺线管之间的相互作用而运动
C. 干电池正负极对调后，“小火车”运动方向将不变
D. “小火车”放入表面无绝缘层的裸露铜管内也会沿铜管运动
9. 年月日，我国长征八号运载火箭一次发射了颗卫星，并全部成功送入预定轨道，创造了我国一箭多星的新纪录。假设其中卫星、卫星分别沿圆轨道、椭圆轨道绕地球逆时针运动，圆的半径与椭圆的半长轴相等，两轨道面在同一平面内且两轨道相交于、两点，某时刻两卫星与地球在同一直线上，如图所示。下列说法正确的是( )
A. 两卫星在图示位置的速度
B. 两卫星在图示位置时，卫星受到的地球引力较大
C. 卫星在处的加速度比卫星在处的加速度大
D. 若不及时调整轨道，两卫星可能发生相撞
10. 动车组进站时做匀减速直线运动直至减速到零，停靠一段时间后，动车组做匀加速直线运动，速度逐渐恢复到原来大小。关于动车从进站减速到恢复原速度的过程，用位移随速度变化的关系图像进行描述，其中正确的是( )
A. B. C. D.
11. 如图，在水平面内以点为原点建立坐标轴，两个上下做简谐振动的点波源和分别位于和处，水平面内以点为圆心有至四个同心圆，半径分别为、、和。、两波源的振动图像分别如图和图所示，两列波的波速均为。下列说法正确的是( )
A. 两列波的起振方向相同，且波长均为
B. 两个同心圆圆周上振动加强点的个数相同
C. 半径越大的同心圆圆周上振动加强点的个数越多
D. 除和两点外，坐标轴上还有个加强点
12. 学了发电机的原理后，小明所在的研究小组设计了如下的方案，绕有匝、边长为的正方形金属线圈，以恒定角速度绕水平轴转动，某时刻线圈刚好转至，与水平线所决定的平面，如图所示。若仅在此平面上方存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度为，如图所示。线圈外部连有阻值为的电阻，其它阻值不计，则( )
A. 电阻上通过的电流为交流电
B. 线圈产生的感应电动势的有效值为
C. 线圈转动一周电阻上通过的电量为零
D. 线圈转动一周电阻上产生的焦耳热是
13. 长春某特警支队的年反恐演练出现了一款多旋翼查打一体无人机，该无人机是中国最先进的警用旋翼无人机，装备有攻击性武器，适合执行对高价值目标的斩首行动。假设该无人机与微型导弹的总质量为，旋翼启动后恰能悬停在离水平地面高为的空中，向前方以水平速度发射一枚质量为的微型导弹，假设无人机竖直方向获得的升力大小保持不变，机身始终保持水平，不计空气阻力，重力加速度为。则下列说法正确的是( )
A. 发射微型导弹后，无人机将做匀变速直线运动
B. 发射出微型导弹瞬间，无人机后退速度大小为
C. 微型导弹落地时，无人机离地高度为
D. 微型导弹落地时，无人机与导弹落地点的水平距离为
二、多选题（本大题共3小题，共6.0分）
14. 年月日，新一代“人造太阳”装置中国环流器二号装置在成都建成并实现首次放电。“人造太阳”主要是将氘核与氚核聚变反应释放的能量用来发电，核聚变反应的方程为：已知氘核的质量为，氚核的质量为，中子的质量为反应中释放的核能为，光速为，下列说法正确的是( )
A. 核反应前后质量数守恒、电荷数守恒
B. 反应产物核是氦核
C. 反应产物核的结合能比的结合能大
D. 反应产物的质量为
15. 如图所示是某吊扇的相关参数，测得吊扇正常匀速转动时排风量为，扇叶附近的风速为，电机内阻，取空气密度，，不计空气阻力，以下说法正确的是( )
A. 启动过程消耗的电能等于扇叶和空气的动能增加量
B. 正常工作时吊扇电机的发热功率为
C. 正常工作时电机的输出功率为
D. 正常工作时天花板对吊杆的拉力约为
16. 如图所示，两块半径为的半圆形玻璃砖正对放置，折射率均为；沿竖直方向的两条直径、相互平行，一束单色光正对圆心从点射入左侧半圆形玻璃砖，，若不考虑光在各个界面的二次反射，下列说法正确的是( )
A. 减小，光线可能在面点发生全反射
B. 增大，光线在面点的反射光可能消失
C. 增大、间距，光线可能在右半圆形玻璃砖右侧面发生全反射
D. 如果、间距等于，光线穿过两个半圆形玻璃砖的总偏折角为
三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）
17. 在利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验中，下列说法正确的是______ 。
A.重锤质量的测量误差可能会造成较大的实验误差
B.选择密度大些的重锤，有利于减小实验误差
C.实验时应先接通电源，再释放纸带
D.某同学通过描绘图像研究机械能是否守恒，合理的图像应该是一条过原点的直线，并且该直线的斜率为
小明同学经过上述实验后，设计了一个实验测定本地的重力加速度，装置如图乙所示，用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分被图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度。下列主要操作步骤的正确顺序是______ 。填写各步骤前的序号
把刻度尺竖直固定在墙上，手机固定在三角架上，调整好手机镜头的位置
捏住小球，从刻度尺旁静止释放
打开手机摄像功能，开始摄像
停止摄像，从视频中截取三锁图片，图片中小球和刻度如图丙所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为，刻度尺的分度值是，由此测得重力加速度为______ 。结果保留三位有效数字
在某次实验中，小明释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时略偏离了竖直方向。从该视频中截取图片，______ 选填“能”或“不能”用问中的方法测出重力加速度。
18. 如图所示为无线话筒中常用的一种电池，某同学测量该电池的电动势和内阻内阻约为，供选择的器材有：电流表量程为，内阻为，电阻箱最大阻值为，电阻箱最大阻值为，开关和若干导线。
由于电流表的量程太小，需将电流表改装成量程为的电压表，则电流表应与电阻箱______ 选填“并联”、串联”、“并联”或“串联”，并将该电阻箱的阻值调为______ 。
产品名称 南孚碱性电池
电压
保质期 年
型号 粒装
含汞量 无汞
执行标准号
客服电话
请在方框内画出测量电池电动势和内阻的电路图需将、标注区分。
为了测量电池的电动势，调节其中某一电阻箱的阻值，读出相应的电流表示数，获得多组数据，分别计算出和的值，并将其描在坐标系中如图所示。若不考虑电表对电路的影响，则根据坐标图中可得该电池的电动势 ______ 。结果保留两位有效数字。
四、计算题（本大题共4小题，共41.0分）
19. 小端同学在研究竖直向上抛出的物体运动时，分别有几种不同的模型。已知该同学抛出小球的质量，初速度，且方向竖直向上，重力加速度为。
若不计空气阻力，则小球从抛出直至回到抛出点经过多长时间？
若空气阻力大小恒为，则小球上升到最高点时，离抛出点的高度为多少？
若空气阻力大小与速度大小满足的关系，其中为定值。若已知小球落回抛出点前速度恒定且大小为，则关系式中的值为多少？
20. 如图是一种弹射游戏装置示意图，该装置配有小车，弹射器将小车弹出后依次沿两个半径不同、平滑连接但不重叠的光滑圆轨道、运动，接着冲上两段平滑连接的光滑圆弧轨道、，直至从点平抛落回与点等高的水平面上。轨道、的圆心分别为，半径分别为、，为水平光滑轨道，为长度的水平粗糙轨道，动摩擦因数，圆弧轨道、的半径均为，对应圆心角均为，水平轨道与圆弧轨道相切于点。可视为质点的小车质量，游戏时弹射器将小车自点以一定初速度弹出，轨道各部分平滑连接，取。
求小车通过轨道最高点的最小速度；
改变弹射器对小车的冲量，但小车均能通过轨道、，写出小车通过轨道最低点时，受到轨道的支持力大小与弹射器对小车冲量大小的关系式；
若小车能够通过轨道，且小车整个运动过程均不脱离轨道，求小车从点水平抛出后，其落到水平面上的点与点的水平距离的范围。
21. 如图俯视所示，在间距的两光滑平行水平导轨间，存在方向竖直向下的磁场，磁感应强度分布沿方向不变，沿方向如下：，区域内的导轨为金属材料，区域内的导轨为绝缘材料，导轨间通过单刀双掷开关连接稳压电源和电容的未充电的电容器，有一质量、阻值的金属棒垂直导轨静止放置于区域某处，且离开处足够远，未闭合多匝矩形线框静止在区域，其左边刚好位于处，线框沿方向长度，沿方向宽度，匝数，阻值，质量。当开关掷向时给电容器充电，电容器充电结束后开关掷向，金属棒开始运动，已知金属棒在运动过程中始终与导轨垂直。求：
开关接通瞬间，金属棒的加速度；
金属棒刚运动到处时的速度；
金属棒越过处后与线框碰撞，刚好合为一个闭合的多匝线框，则该线框最终停止运动时，金属棒离开处的距离。
22. 如图所示，真空中有一长为的直细金属导线，置于一半径为、高为的金属圆柱网面的轴线上，导线与金属圆柱网面之间电压恒为，导线为负极。金属圆柱网面与半径的同轴等高圆柱面之间，存在平行导线、方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为，其大小可调。假设导线每秒逸出的电子数为，逸出的电子沿竖直方向均匀分布，同一高度逸出的电子均沿水平径向由静止开始加速，且沿各径向方向也均匀分布。已知电子质量为，电荷量为，不考虑出射电子间的相互作用。
求电子到达金属圆柱网面速度大小；
要求没有电子能飞出半径的圆柱侧面，求磁感应强度的最小值；
若磁感应强度的大小保持上题得到的最小值，并在金属圆柱网面与半径为的圆柱面之间，加竖直向下的匀强电场，电场强度为，同时在圆柱上端水平放置一圆形金属接收板，接收板圆心与点重合，半径为，厚度忽略不计，在该金属板上接地的线路中检测到电流的电流强度为，试写出电流强度与电场强度的关系式。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、国际单位制中长度的基本单位为，故A错误；
B、千克米每二次方秒”被定义为“牛顿”，“牛顿”不是国际单位制中的基本单位，故B错误；
C、角速度的单位为，线速度的单位为，的单位为，故C错误；
D、若各物理量都采用国际制单位，则通过物理公式得出的最后结果一定也是国际制单位，故D正确。
故选：。
国际单位制中的力学的基本单位为、和，牛顿不是基本单位；物理学公式不仅反映了物理量的数量关系，也反映了物理量的单位关系。
本题考查力学单位制，解题关键是知道物理学公式不仅反映了物理量的数量关系，也反映了物理量的单位关系。
2.【答案】
【解析】解：、图甲中肥皂膜上的条纹是光的干涉现象造成的，证明了光的波动性，故A错误；
B、图乙是光经过大头针尖时的照片，发生了光的衍射现象，说明了光的波动性，故B错误；
C、图丙是富兰克林使用射线拍摄的晶体，属于衍射现象，是利用射线具有波动性的性质，故C正确；
D、图丁是观众戴着眼镜观看电影，是利用光的偏振现象，故D错误。
故选：。
根据光的干涉现象、衍射现象及偏振片的原理即可判定。
本题考查了光的干涉现象、衍射现象、偏振现象在实际问题中的应用，要求学生能够应用所学知识去解释生活中物理现象。
3.【答案】
【解析】解：由于两点为同轴传动，所以两点的角速度相同，根据线速度公式，两点的半径不确定是否相同，所以无法确定二者线速度的关系，故A错误；
B.线速度的方向为该点与原圆心连线的垂直方向上，由于两点与圆心连线不重合，所以线速度方向不相同，故B错误；
C.根据选项的分析，故C正确；
D.根据圆周运动加速度公式，的不确定是否相同，所以二者加速度不一定相同，故D错误。
故选：。
为同轴传动关系，所以相同，再根据角速度线速度半径加速度之间的关系即可判断。
此题需要掌握同轴传动的点之间的关系，以及圆周运动中各个物理量的基本关系。
4.【答案】
【解析】解：当车厢内的沙子没有滑动时，沙子受到重力和汽车给的作用力，沙子受到汽车的作用力和重力是平衡力，根据平衡条件，二者大小相等，方向相反，则沙子受到的作用力不变，由牛顿第三定律可知随着夹角逐浙增大，汽车受到沙子的作用力不变，故A错误；
B.当车厢内的沙子没有滑动时，汽车和沙子整体受到重力和地面的支持力，是一对平衡力，根据平衡条件，二者大小相等，方向相反，重力不变，则支持力不变，所以随着夹角逐渐增大，汽车受到地面的支持力不变，故B错误；
当夹角为某一值时，沙子恰好匀速下滑，汽车和沙子整体受到重力和地面的支持力，处于平衡状态，此时汽车受到地面的摩擦力为零，故C正确，D错误；
故选：。
根据平衡条件，分析沙子受到的作用力，再根据牛顿第三定律，分析汽车受到沙子的作用力；
根据平衡条件，分析汽车受到地面的支持力；
沙子恰好匀速下滑，处于平衡状态，此时汽车受到地面的摩擦力为零。
本题考查学生对平衡条件的掌握，处于平衡状态的物体受力特点为，若受到两个力作用，则二者大小相等，方向相反。
5.【答案】
【解析】解：均匀带电球体在其周围产生的电场相当于把电荷集中在球心产生的电场。
A、根据电场强度的计算公式可得：，若仅增大金属球的带电量，、两点的电场强度均增大，故A错误；
B、若仅增大金属球的带电量，间的电场强度增大，根据可知，、两点的电势差增大，故B错误；
、若保持、不变，仅增大金属球的半径，则球外、两点的电场强度之差不变，故C错误、D正确。
故选：。
根据电场强度的计算公式分析电场强度的大小，根据分析、两点的电势差的变化。
本题主要是考查电场强度的计算，解答本题的关键是知道：均匀带电球体在其周围产生的电场相当于把电荷集中在球心产生的电场。
6.【答案】
【解析】解：充气过程中胎内气体温度保持不变，分子的平均动能不变，理想气体的内能与分子数有关，因此充气过程中胎内气体内能增大，故A错误；
B.充气过程是将外界气体压缩到胎内，若绝热压缩气体，由于外界对气体做功，气体的温度降升高，而题目中胎内气体温度不变，说明在压缩气体的同时，气体向外界放热，故B错误；
设充气时间为，该时间内充入的气体体积
根据玻意耳定律
代入数据解得
综上分析，故C错误，D正确。
故选：。
A.理想气体的内能与温度和物质的量有关，对同种气体，内能与温度和分子数有关；
B.若绝热压缩气体，气体的温度将升高，题目中胎内气体温度不变，据此分析作答；
先根据题意求解时间内充入气体的体积，再根据玻意耳定律求充气时间，然后作答。
本题考查了玻意耳定律的应用，根据题意分析清楚气体状态变化过程，正确选择研究对象是解题的前提，应用玻意耳定律即可解题。
7.【答案】
【解析】解：、静止释放瞬间，弹性细绳的弹力为零，小球的合力为重力，则小球的加速度方向竖直向下，故A错误；
B、在小球摆动过程中，小球和弹性细绳组成的系统机械能守恒，小球摆至左侧最高点时，弹性绳伸长，有弹性势能，由系统机械能守恒可知，点比点低，故B错误；
C、弹性细绳的原长为，在小球摆动过程中，弹性细绳的长度是变化的，若仅改用长为的不可伸长的细绳，该摆动装置的周期将变化，故C正确；
D、若仅改用长为的不可伸长的细绳，小球摆至左侧最高点时速度为零，向心力为零，则细绳拉力等于重力沿绳子方向的分力，故D错误。
故选：。
静止释放瞬间，弹性细绳的弹力为零，根据牛顿第二定律分析加速度方向。小球摆动过程机械能守恒，小球和弹性细绳组成的系统机械能守恒。若仅改用长为的不可伸长的细绳，该摆动装置的周期将变化。小球摆至左侧最高点时细绳拉力等于重力沿绳子方向的分力。
解答本题时，要小球和弹性细绳组成的系统机械能是守恒的，但小球的机械能并不守恒。
8.【答案】
【解析】解：将干电池与强磁铁组成的“小火车”放入裸铜线绕成的螺线管内，干电池的正负极，导致处在螺线管这一段，形成电流，从而产生磁场，由于干电池两端都吸有强磁铁，因此磁场对磁铁有磁力作用，进而驱使其运动，故A错误，B正确；
C.只将干电池的正负极对调，则螺线管产生的磁场的方向也改变，结合的分析可知，小火车两侧磁铁所受磁场力也会改变，那么运动方向就会改变，故C错误；
D.若将“小火车”放入表面无绝缘层的裸露铜管后，则裸露铜管会形成直线电流，该磁场则会导致干电池偏向一侧，不会导致其沿铜管运动，故D错误。
故选：。
根据安培定则分析磁场的方向，再根据磁体间的相互作用即可明确受力情况，从而确定运动情况。
本题考查科技小制作中”电磁动力小火车“的原理，要注意明确两端磁铁只有方向相同时才能形成对电池前进的动力，从而使电池前进，同时理解表面无绝缘层的裸露铜管与裸铜线绕成的螺线管的区别是本实验能否成功的关键。
9.【答案】
【解析】解：、以地球球心为圆心，以卫星此时到地心的距离为半径作圆，如图所示：
根据变轨原理可知卫星在轨道上的线速度大于
由万有引力提供向心力有：，解得：，所以卫星的线速度，故，故A正确；
B、根据万有引力定律可得：，由于不知道两颗星的质量大小关系，无法判断万有引力的大小，故B错误；
C、根据牛顿第二定律可得，解得，卫星在处和卫星在处到地心的距离相等，所以卫星在处的加速度与卫星在处的加速度相等，故C错误；
D、根据开普勒第三定律可得，由于圆的半径与椭圆的半长轴相等，则两颗星的周期相同，两颗星不可能相撞，故D错误。
故选：。
以地球球心为圆心，以卫星此时到地心的距离为半径作圆，根据变轨原理结合线速度的计算公式进行分析；根据万有引力定律分析万有引力的大小；根据牛顿第二定律分析加速度大小；根据开普勒第三定律分析两颗星是否可能相撞。
本题主要是考查万有引力定律及其应用，解答本题的关键是能够根据万有引力提供向心力结合向心力公式进行分析，掌握开普勒第三定律的应用方法。
10.【答案】
【解析】解：动车组进站时的运动为末速度为零的匀减速直线运动，由匀变速直线运动位移速度公式得：
整理得：
且为负值，故图像应为开口向下的二次函数图象；
动车组出站时，做初速度为零的匀加速直线运动，由匀变速直线运动位移速度公式得：
其中是停止时的位置坐标，整理得：
为正值，故图象为开口向上的二次函数图象，故C正确，ABD错误。
故选：。
根据匀变速直线运动位移速度公式求解加速过程和减速过程位移随速度的变化规律，对比图像分析即可。
本题考查匀变速直线运动，解题关键是掌握匀变速直线运动规律并能够熟练应用。
11.【答案】
【解析】解：根据图、可知两列波的起振方向相反；两列波的周期相同，波速相同，因此两列波的波长，故A错误；
振动加强点满足波程差，其中，，，
因此，，
无论在还是的圆上，最小波程差，最大波程差
所以在这两个圆周上振动加强点的个数相同，故B正确，C错误；
D.在轴上的之间，设波源与加强点的距离为，则与波源的距离为
加强点满足或
代入数据解得，，，，，，即除和两点外，坐标轴上还有个加强点；
在轴上的大于之外还有无数个加强点，故D错误。
故选：。
A.根据图、可以判断两列波的起振方向，根据公式求波长；
根据振动加强和减弱的条件求解、圆上的波程差，从而振动加强点的个数；
D.根据振动加强和减弱的条件求解在轴上的之间，振动加强点的个数，据此分析作答。
在运用振动加强和减弱的条件时，一定要注意两波源的起振方向是相同还是相反。
12.【答案】
【解析】解：、线框在磁场中绕垂直于磁场的轴转动，产生正弦交流电，线圈中电流每半圈方向改变一次，由于图中存在转换器，使得通过电阻的电流方向不变，但大小仍按正弦规律变化，则电阻上通过的电流是直流，线圈转过一周通过的电量一定不为，故A正确，C错误；
B、线圈产生的感应电动势的最大值，感应电动势的有效值，故B错误；
D、由知，通过电阻的电流仍按正弦规律变化，但电流方向一直不变，可见通过电阻的电流的有效值不变，为，线圈转动一周所用的时间，此过程，电阻产生的焦耳热
解得，故D错误；
故选：。
线框在磁场中绕垂直于磁场的轴转动，产生正弦交流电，同时分析电量变化，根据最大值解得有效值，根据焦耳热公式分析。
本题主要考查了交流电的相关应用，要熟悉法拉第电磁感应定律计算出感应电动势的最大值，掌握峰值和有效值的关系，同时结合焦耳定律完成分析。
13.【答案】
【解析】解：、发射微型导弹后，无人机获得一个水平方向的初速度，其重力减小、合力方向向上，将做匀变速曲线运动，故A错误；
B、取无人机后退速度方向为正方向，水平方向根据动量守恒定律可得：，解得：，故B错误；
C、由于微型导弹落地过程中，系统竖直方向受力平衡，动量守恒，取向下为正方向，则有：
解得此过程中无人机上升的高度为：
所以无人机离地高度为：，故C错误；
D、微型导弹落地时经过的时间为：，所以无人机与导弹落地点的水平距离为：，解得：，故D正确。
故选：。
发射微型导弹后，根据无人机的受力情况分析运动情况；水平方向根据动量守恒定律求解发射出微型导弹瞬间，无人机后退速度大小；微型导弹落地过程中，系统竖直方向受力平衡，根据动量守恒定律求解无人机离地高度；根据平抛运动的规律求解微型导弹落地时经过的时间，由此得到无人机与导弹落地点的水平距离。
本题主要是考查了动量守恒定律，其守恒条件是：系统不受外力作用或某一方向不受外力作用或合外力为零；解答时要首先确定一个正方向，利用碰撞前系统的动量和碰撞后系统的动量相等列方程求解。
14.【答案】
【解析】解：、发生核反应的过程中质量数和电荷数守恒，故A正确；
B、根据质量数守恒和荷数守恒，可知的质量数为，电荷数为，所以反应产物应为氦核，故B正确；
C、核反应方程式中，生成物比反应物稳定，氦核可以聚变为，所以氦核的比结合能小于的比结合能，故C错误；
D、设的质量为，根据质能方程得
解得：，故D错误；
故选：。
根据核反应过程质量数守恒和电荷数守恒即可判断生成物；核反应方程式中，生成物比反应物稳定，根据爱因斯坦质能方程即可判断核的质量。
本题考查核聚变过程，需要注意核反应过程质量数守恒，核电荷数守恒，能量守恒。
15.【答案】
【解析】解：、吊扇启动过程消耗的电能等于扇叶和空气的动能增加量与产生的热量之和，故A错误；
B、正常工作时，电路中电流为
正常工作时吊扇电机的发热功率为
故B错误；
C、正常工作时电机的输出功率为
故C正确；
D、对空气，由动量定理得：
其中
代入数据解得：
由牛顿第三定律可知，空气对吊扇向上的作用力为
所以正常工作时天花板对吊杆的拉力约为
故D正确。
故选：。
根据能量守恒分析即可；根据求解电路中的电流，根据求解发热功率；非纯电阻电路的电功率等于输出功率与热功率之和；根据动量定理求解吊扇对空气的作用力，根据平衡条件求解天花板对吊杆的拉力。
本题考查非纯电阻电路的计算和动量定理，解题关键是掌握非纯电阻工作时能量转化和功率的计算，及动量定理等知识。
16.【答案】
【解析】解：、光路图如图所示：
玻璃砖的临界角为
解得，所以减小，光线可能在面发生全反射，故A正确；
B、增大，光线在面依然会发生反射现象，所以光线在面点的反射光可能消失，故B错误；
C、间距越大，从右半圆圆弧出射光线的入射角就越大，可能超过临界角，发生全反射，故C正确；
D、由折射定律可得，则，
在中，由正弦定理可得
代入数据可得，由折射定律可得，所以光线相对于光线偏折了，故D错误；
故选：。
根据全反射的条件分析减小，光线能否在面发生全反射；作出光路图，根据光路图分析当改变、间距时，光线到达右半圆形玻璃砖右侧时入射角的变化情况，从而分析是否会发生全反射；根据折射定律和几何知识分析光线穿过两个半圆形玻璃砖的总偏折角。
解决该题需要掌握全反射的条件，正确作出光路图，能根据数学知识求解相关的角度，掌握折射定律的表达式以及全反射的临界角的求解公式。
17.【答案】 能
【解析】解：验证实验中是根据进行验证，可知重锤质量的测量误差不会造成实验误差，故A错误；
B.选择密度大些的重锤，可以减小空气阻力对实验的影响，有利于减小实验误差，故B正确；
C.实验时应先接通电源，再释放纸带，使纸带上打出更多的点迹，故C正确；
D.某同学通过描绘图像研究机械能是否守恒，因为空气阻力做功，则有：，即：，所以合理的图像应该是一条不过原点的直线，并且该直线的斜率小于，故D错误。
故选：。
实验中先固定手机，再打开手机摄像功能，后释放小球，则正确的顺序为：；
刻度尺的最小分度值为，从左到右三幅图中小球的位置分别为：，，
根据自由落体运动规律
可得：
小球下落时略偏离了竖直方向，将位移向竖直方向分解，根据时间相等和几何知识可知，能用问中的方法测出重力加速度。
故答案为：；；；能。
根据实验原理和注意事项分析判断；
根据实验步骤分析判断；
先确定刻度尺的最下分度值，读出小球三个位置，根据自由落体运动规律计算重力加速度；
根据几何知识和时间相等分析。
本题考查测定重力加速度实验，要求掌握实验原理、实验装置、实验步骤和数据处理。
18.【答案】串联
【解析】解：由于电流表的量程太小，需将电流表改装成量程为的电压表，则电流表应串联电阻，根据欧姆定律可知串联电阻的阻值为
则电流表应与电阻箱串联，并将该电阻箱的阻值调为
将电流表改装成电压表后测量路端电压，故电流表和电阻箱串联再和电阻箱并联，电路如图所示
根据闭合电路欧姆定律有：
整理得：
将坐标系中各点用直线连接，如图所示
由图像可得
解得：
故答案为：串联，；见解析；。
根据电流表的改装原理分析计算；
根据电流表和电阻箱串联再和电阻箱并联，画出电路图；
根据闭合电路欧姆定律结合图像计算。
本题考查测定电源电动势和内阻实验，要求掌握实验原理、实验电路图，利用图像处理数据。
19.【答案】解：若不计空气阻力，小球做竖直上抛运动，向上运动时间
从抛出直至回到抛出点的时间
解得
则小球从抛出直至回到抛出点经过的时间为；
设上升过程中的加速度为，根据牛顿第二定律有：
又空气阻力大小
解得：
小球向上做匀减速直线运动，根据速度位移公式有：
解得：
则小球上升到最高点时，离抛出点的高度为；
小球落回抛出点前速度恒定，说明所受合力为，则
答：若不计空气阻力，则小球从抛出直至回到抛出点经过时间；
若空气阻力大小恒为，则小球上升到最高点时，离抛出点的高度为；
关系式中的值为。
【解析】根据竖直上抛运动对称性求解运动时间；
现根据牛顿第二定律求解加速度，再依据速度位移公式求解上升的最大高度；
根据力的平衡条件求解。
竖直上抛运动具有对称性即上升时间和下落时间相等；注意当物体匀速直线运动时，物体所受合力等于，时常结合力的平衡条件求解；当已知物体的受力情况，求解运动学物理量时，一般先根据牛顿第二定律求加速度。
20.【答案】解：若能通过轨道最高点，必然能够通过其他轨道，
故满足，解得
弹射器弹开过程中由动量定理
根据机械能守恒定律可知
小车运动至圆轨道最低点时，根据牛顿第二定律有
解得
由可得为确保小车通过圆轨道，需满足
根据动能定理有
解得，
故轨道对小车作用力与弹射器对小车冲量的关系为
小车冲上两段平滑连接的圆弧轨道时，最容易脱离轨道的位置为点，为保证点不脱离轨道，
则应满足
即
由可得小车通过圆轨道Ⅰ，则有，当时，小车冲到点时，根据动能定理有
解得，因此小车不会脱离轨道。
时，小车恰好能通过圆弧轨道到达点，根据动能定理
有平抛时间
解得落点离点水平距离点最小值
时，小车恰好能通过圆弧轨道到达点，根据动能定理有
平抛时间
解得落点离点水平距离点最大值
故水平距离的范围或
答：小车通过轨道最高点的最小速度为；
轨道对小车作用力与弹射器对小车冲量的关系为；
水平距离的范围为或。
【解析】恰好通过单轨模型最高点时，重力提供所需向心力，由牛顿第二定律求小车通过轨道最高点的最小速度；
弹射器弹开过程中由动量定理求出弹开时小车速度，小车运动至圆轨道最低点时，根据牛顿第二定律求出轨道对小车的支持力和小车冲量之间的关系式，为确保小车通过圆轨道在最高点由最小速度，根据动能定理可求出小车在最低点的速度满足条件，从而得到小车冲量的条件；
由圆周运动特点，由牛顿第二定律分析点不脱离轨道时速度条件，然后利用动能定理，平抛运动规律分析水平距离的范围。
本题考查了学生应用圆周运动、平抛运动、动量定理、动能定理和机械能守恒定律解决问题的能力，对学生综合分析能力有一定要求，难度较大。
21.【答案】解：开关接通瞬间，金属棒两端电压为，由欧姆定律得
金属棒受到的安培力大小
由牛顿第二定律得
解得：，方向沿轴正方向。
金属棒开始时离开处足够远，所以金属棒运动到处时速度已稳定，此时电容器两端电压
速度从零增大到的过程流过金属棒的电荷量为
取向右为正方向，对金属棒，由动量定理得
又
联立解得：
该线框最终停止运动时，金属棒离开处的距离为。
设金属棒与线框碰撞后速度为，取向右为正方向，由动量守恒定律得
解得：
由于闭合的多匝线框左右两边的磁感应强度差值保持不变
则线框的感应电动势
感应电流
线框所受的安培力
根据动量定理得
即
则
可得
答：开关接通瞬间，金属棒的加速度为，方向沿轴正方向。
金属棒刚运动到处时的速度为。
该线框最终停止运动时，金属棒离开处的距离为。
【解析】开关接通瞬间，金属棒两端电压为，由欧姆定律求出通过金属棒的电流，由安培力公式和牛顿第二定律相结合计算金属棒的加速度；
金属棒开始时离开处足够远，所以金属棒运动到处时速度已稳定，此时电容器两端电压，速度从零增大到的过程流过金属棒的电荷量，结合动量定理求；
金属棒越过处后与线框碰撞，根据动量守恒定律求出碰后系统的共同速度。利用动量定理计算该线框最终停止运动时，金属棒离开处的距离。
解答本题的关键要理清金属棒的运动过程，把握每个过程遵守的力学规律，能灵活运用动量定理。
22.【答案】解：根据动能定理得：电子到达金属圆柱网面速度大小；
根据题意，没有电子能飞出半径的圆柱侧面，临界情况就是让电子轨道与半径的同轴等高圆柱面相切，这样求解的是磁感应强度的最小值，设此时电子运动轨道半径为，画出柱面以及轨迹俯视图如下图所示：
根据几何关系：，将代入求解出轨道半径，
根据洛伦兹力提供向心力：，代入及值，求出磁感应强度的最小值；
电子在圆柱的竖直方向电场中匀加速运动，加速度，在水平方向匀速圆周运动，周期。在圆柱上端水平放置一圆形金属接收板，接收板圆心与点重合，半径为，
俯视图如下图所示：
电子匀速圆周运动分别通过位置，其中位置分别为刚出和回到金属圆柱网面，其中位置为轨迹与接收板边缘的交点，根据题意以及几何关系可以证明
，所以至过程圆弧对应圆心角、至过程圆弧对应圆心角均为，由，把最小值以及值代入，最下端的电子达到接收板的时间小于．
若最下端电子在时刻到达接收板，则，则，
若最下端电子在时刻到达接收板，则，则，
第一种情况，若最下端电子在内到达接收板，即，则所有电子均能在轨迹至过程达到接收板，；
第二种情况，若最下端电子在内到达接收板，即，那么能在时刻到达接收板的电子离开接收板的距离，
离开接收板的距离小于的电子能在轨迹至过程达到接收板，所以；
第三种情况，若最下端电子在内到达接收板，即，那么能在时刻到达接收板的电子离开接收板的距离，
离开接收板的距离大于的电子能在轨迹至过程达到接收板，
离开接收板的距离小于的电子能在轨迹至过程达到接收板，
所以。
综上所述，电流强度与电场强度的关系式为：
若，；
若，；
若，。
答：电子到达金属圆柱网面速度大小为；
磁感应强度的最小值为；
若，；
若，；
若，。
【解析】由于金属圆柱网面内电场是非匀强电场，要根据动能定理求电子到达金属圆柱网面速度大小；
根据题意，没有电子能飞出半径的圆柱侧面，就是让电子轨道与半径的同轴等高圆柱面相切，这样求解的是磁感应强度的最小值，根据几何关系求解出轨道半径，再根据洛伦兹力提供向心力求磁感应强度的最小值；
电子在圆柱的竖直方向电场中匀加速运动，在水平方向匀速圆周运动，根据题意以及几何关系可以求解在电场中加速的时间，再根据电场强度判断哪段时间电子可以到达接收板，根据电流定义根据不同情况讨论电流和电场的关系。
本题抓住临界条件是解题关键，第问根据临界条件画出轨迹并能够运用几何知识才能求解最小的磁感应强度，第问首先要有运动分解思想，根据不同电场的不同情况讨论分析才能正确求解。
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