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浙江省2023届高三上学期物理模拟预测试卷
一、单选题
1．（2019高二下·杭州期中）以下以物理学家命名的物理单位，属于国际基本单位的是（ ）
A．牛顿 B．库仑 C．特斯拉 D．安培
2．（2019高一上·天津月考）下列说法正确的是（ ）
A．平均速度就是初末时刻瞬时速度的平均值
B．平均速率不一定等于平均速度的大小
C．速度变化方向为正，加速度方向为负
D．当加速度为负时，物体一定做减速运动
3．（2021高三上·茂名月考）冬季很快就来临，我国部分地区常发生冰雪灾害，产生很大交通隐患，给市民生活带来极大不便。如图，下列说法正确的是（ ）
A．为了安全起见，结冰的高速公路上，车辆应减速慢行，以减小行驶车辆惯性
B．在结冰的路面上，车辆如果保持原来的功率行驶而不打滑，那么其最大运行速度将增大
C．武警官兵在高速公路上撒工业用盐，目的是减小过往车辆轮胎与地面间的动摩擦因数
D．以10m/s的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为 的加速度，刹车后第5s内，汽车走过的位移不为0
4．（2017高二下·包头期中）一束光照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面，经下表面反射从玻璃砖上表面射出，光线分为a、b两束，如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．在玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度
B．在真空中用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距
C．a、b光在涂层表面一定不会发生全反射
D．在真空中，遇到障碍物时a光更容易产生明显的衍射现象
5．（2021高二下·无棣期中）如图所示，甲为一台小型发电机构造示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间按正弦规律变化，其e-t图像如图乙所示。发电机线圈内阻为1Ω，外接灯泡的电阻为9Ω。电压表为理想电表，则（ ）
A．线圈的转速n＝240 r/min
B．电压表的示数为
C．t＝0.125s 时，穿过线圈的磁通量最大
D．0~0.125s的时间内，流过灯泡的电量为
6．（2021高一下·杭州期中）中国发射天宫一号飞行器，天宫一号的重量有8吨，类似于一个小型空间实验站，在发射天宫一号之后的两年中，中国将相继发射神舟8、9、10号飞船，分别与天宫一号实现对接。若天宫一号绕地球做匀速圆周运动的速度为7.77km/s，地球同步卫星在轨道上的绕行速度约为3.1km/s，根据以上信息可知（ ）
A．天宫一号绕地球运转的周期比地球自转周期长
B．天宫一号绕地球运转的角速度比地球自转角速度大
C．天宫一号比地球同步卫星向心加速度小
D．天宫一号比同步地球卫星所需的向心力大
7．下列关于原子和原子核的说法正确的是（ ）
A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短
C．玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化
D．比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固
8．（2022·浙江模拟）介质Ⅰ中光速为v1=c，介质Ⅱ中的光速为 ，临界角为30°，如果光线a，b如图中所示射到Ⅰ、Ⅱ两介质的分界面上，那么正确的是（ ）
A．a，b均不能发生全反射 B．a，b均能发生全反射
C．a能发生全反射 D．b能发生全反射
9．（2022·浙江模拟）如图所示，竖直方向的平行线表示电场线，但未标明方向。一个带电量为q＝10－6C的微粒，仅受电场力的作用，从M点运动到N点时，动能增加了10－4J，则（ ）
A．该电荷运动的轨迹是b
B．该电荷从M点运动到N点时电势能增加
C．MN两点间的电势差为100V
D．该电荷从M点由静止开始运动
10．（2022·浙江模拟）截面为直角三角形的木块A质量为M，放在倾角为的斜面上，当 =37 时，木块恰能静止在斜面上，如图甲．现将 改为30 ，在A与斜面间放一质量为m的光滑圆柱体B，如图乙，已知sin37 =0.6，cos37 =0.8，则 （ ）
A．A、B仍一定静止于斜面上
B．若M=4m，则A受到斜面的摩擦力为 mg
C．若M=2m，则A受到的摩擦力为 mg
D．以上说法都不对
11．（2019高二下·福州期中）如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为5 cm，且图示的范围内振幅不变，波速和波长都相同。C点是BE连线的中点，下列说法中正确的是（ ）
A．A点始终处于波峰位置
B．C点和D点都保持静止不动
C．图示时刻A，B两点的竖直高度差为20cm
D．图示时刻C点正处于平衡位置且向水面下运动
12．（2022·浙江模拟）如图所示，工厂利用足够长的皮带传输机把货物从地面运送到高出水平地面的C平台上，C平台离地面的高度一定。运输机的皮带以一定的速度v顺时针转动且不打滑。将货物轻轻地放在A处，货物随皮带到达平台。货物在皮带上相对滑动时，会留下一定长度的痕迹。已知所有货物与皮带间的动摩擦因数为μ。满足tanθ＜μ，可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（ ）
A．传送带对货物做的功等于物体动能的增加量
B．传送带对货物做的功等于货物对传送带做的功
C．因传送物体，电动机需多做的功等于货物机械能的增加量
D．货物质量m越大，皮带上摩擦产生的热越多
13．（2021·湖南）“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为 的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为 ，若动车组所受的阻力与其速率成正比（ ， 为常量），动车组能达到的最大速度为 。下列说法正确的是（ ）
A．动车组在匀加速启动过程中，牵引力恒定不变
B．若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动
C．若四节动力车厢输出的总功率为 ，则动车组匀速行驶的速度为
D．若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间 达到最大速度 ，则这一过程中该动车组克服阻力做的功为
二、多选题
14．（2022·浙江模拟）据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置（又称“人造太阳”）已完成了首次工程调试．下列关于“人造太阳”的说法正确的是（ ）
A．“人造太阳”的核反应方程是
B．“人造太阳”的核反应方程是
C．“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是ΔE=Δmc2
D．“人造太阳”核能大小的计算公式是
15．（2019高二上·蚌埠月考）在竖直向上的匀强电场中，有两个质量均为 m、带等量异种电荷（电量绝对值为 q）的小球 A、B（均可视为质点）处在同一水平面上．现将两球以相同的水平速度 v0 向右抛出最 后落到水平地面上，运动轨迹如图所示．A、B两球抛出点到落地点之间的水平距离分别是 L1 和 L2．两球之间的静电力和空气阻力均不考虑（重力加速度为 g），则（ ）
A．A球带正电，B球带负电
B．B球比A球先落地.
C．在下落过程中，A球的电势能减少，B球的电势能增加
D．两球从抛出到各自落地的过程中，A，B球的机械能变化量大小相等
16．（2019·杭州模拟）沿x轴正方向传播的一列简谐横波在t = 0时刻的波形如图所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40m/s，则t = s时（ ）
A．质点M对平衡位置的位移一定为负值
B．质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同
C．质点M的加速度方向与速度方向一定相同
D．质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反
三、实验题
17．（2022·浙江模拟）光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来.图乙中MN是水平桌面，Q是长木板与桌面的接触点，1和2是固定在长木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，长木板顶端P点悬有一铅锤，实验时，让滑块从长木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0×10-2 s和4.0×10-3 s.用仪器测量出滑块的宽度为d=1.20 cm.
（1）滑块通过光电门1时的速度v1= m/s，滑块通过光电门2时的速度v2= m/s.(结果均保留两位有效数字)
（2）由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值，它们实质上是通过光电门1和2的 ，要使瞬时速度的测量值更接近真实值，可将滑块的宽度 (选填“减小”或“增大”)一些.
18．（2022·浙江模拟）某同学要测量一节干电池的电动势和内阻。
实验室除提供开关S和导线外，还有以下器材可供选择：
A．电压表V（量程0~3V，内阻RV=10kΩ）
B．电流表G（量程0~10mA，内阻RG=100Ω）
C．电流表A（量程0~3A，内阻约为0.5Ω）
D．滑动变阻器：R1（阻值范围0~10Ω，额定电流2A）
E．滑动变阻器：R2（阻值范围0~1000Ω，额定电流1A）
F．定值电阻：R3=1.0Ω
（1）该同学依据器材画出了如图1所示的原理图，他没有选用电流表A的原因是 。
（2）该同学将电流表G与定值电阻R3并联，相当于是进行了电表的改装，则他改装后的电流表对应的量程是 A（结果保留两位有效数字）。
（3）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用滑动变阻器 （填写器材的前面的序号）；
（4）该同学利用上述实验原理测得数据，以电流表G读数为横坐标，以电压表V读数为纵坐标绘出了如图2所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E= V（结果保留三位有效数字），电源的内阻r= （结果保留三位有效数字）；
四、解答题
19．（2022高二上·浙江开学考）物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中。如图所示，倾斜滑轨与水平面成24°角，长度，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为，货物可视为质点（取，，重力加速度）。
（1）求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度的大小；
（2）求货物在倾斜滑轨末端时速度的大小；
（3）若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2m/s，求水平滑轨的最短长度。
20．（2020·菏泽模拟）如图所示，足够长的光滑水平轨道AB的左端与足够长的倾角为37°的传送带相接（滑块经过此位置滑上传送带时机械能无损失），传送带逆时针匀速转动，皮带运动速度v0=2m/s；右边是光滑竖直半圆轨道，半径R=0.8m。用轻质细线连接可看作质点的甲、乙两滑块，中间夹一轻质压缩弹簧，弹簧压缩时的弹性势能为72J，弹簧与甲、乙两滑块不拴连。甲的质量为m1=3kg，甲、乙均静止在水平轨道上：（重力加速度大小g取10m/s2，sin37°=0.6，cos 37°=0.8）
（1）固定乙滑块，烧断细线，求甲滑块离开弹簧后进入半圆轨道通过D点时对轨道的压力大小；
（2）固定甲滑块，烧断细线，乙滑块离开弹簧后在传送带上滑行的最远距离（相对于A点）为s=8m，设传送带与乙滑块间动摩擦因数为0.5，求滑块乙的质量；
（3）甲、乙两滑块均不固定，烧断细线以后，撤去弹簧，乙滑块离开弹簧时速度大小为 m/s，问甲滑块和乙滑块能否再次在AB面上发生水平碰撞？若碰撞，求再次碰撞前瞬间甲、乙两滑块的速度；若不会碰撞，说明原因。（乙滑块质量为第二问中所求的值）
21．（2020高二下·荔湾月考）如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d＝0.5 m，电阻不计，左端通过导线与阻值R ＝2 W的电阻连接，右端通过导线与阻值RL ＝4 W的小灯泡L连接．在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长 ="2" m，有一阻值r ="2" W的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处．CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图乙所示．在t＝0至t＝4s内，金属棒PQ保持静止，在t＝4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动．已知从t＝0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求：
（1）通过小灯泡的电流．
（2）金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小．
22．（2022·浙江模拟）回旋加速器D形盒中央为质子流，D形盒的交流电压为U，静止质子经电场加速后，进入D形盒，其最大轨道半径为R，磁场的磁感应强度为B，质子质量为m.求：
（1）质子最初进入D形盒的动能多大；
（2）质子经回旋加速器最后得到的动能多大；
（3）交流电源的频率是多少．
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】单位制及量纲
【解析】【解答】A.牛顿是力的单位，不是基本单位，A不符合题意；
B.库仑是电量的单位，不是基本单位，B不符合题意；
C.特斯拉是磁感应强度的单位，不是基本单位，C不符合题意；
D.安培是电流的单位，是国际基本单位，D符合题意。
故答案为：D
【分析】安培属于电流单位，也属于国际基本单位。
2．【答案】B
【知识点】速度、速率；加速度
【解析】【解答】A．平均速度是位移与时间的比，只有匀变速直线运动的平均速度才是初末时刻瞬时速度的平均值，A不符合题意；
B．平均速率是路程与时间的比，若路程与位移大小不同时，平均速率就不等于平均速度的大小，B符合题意；
C．速度变化方向就是加速度的方向，因此速度变化方向为正，加速度方向一定为正，C不符合题意；
D．当加速度为负时，如果速度也为负，两者方向相同，物体做加速运动，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】平均速度是位移与时间的比值不是初末速度的平均值；平均速率不一定等于平均速度的大小；加速度方向与速度变化方向相同；当加速度为负值时，其速度方向也为负值那么物体做加速运动。
3．【答案】B
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用；惯性与质量；力与运动的关系；滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【解答】A．在结冰路面上行驶需要减速慢行，因为结冰路面动摩擦因数小，摩擦力小，汽车容易侧滑，需要停车时由于摩擦力较小，很难停下，会发生事故，A不符合题意；
B．据
可得
即阻力越小汽车运行最大速度越大，B符合题意；
C．根据题意，在冰雪路面撒上工业用盐是为了增大车轮与路面的动摩擦因数，防止汽车侧滑或者打滑，C不符合题意；
D．设汽车从刹车到停下的时间为t，则由
得
所以在第5s内汽车早已停止，所以第5s内汽车走过的位移为零，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A.物体的惯性只与质量有关；B.在结冰的路面上，车辆如果保持原来的功率行驶而不打滑，车子的摩擦力减小，根据机车启动知识，最大运行速度将增大；C.高速公路上撒工业用盐，目的是加快冰雪的快速熔化；D.刹车问题要判断车辆多长时间会速度会减为零。
4．【答案】C
【知识点】光的全反射；光的双缝干涉；光的折射及折射定律；光的衍射
【解析】【解答】解：A、光路图如图所示，
在玻璃砖上表面折射时，a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，由v=
知，在玻璃中a光的传播速度小于b光的传播速度．A不符合题意．
B、a光的折射率大，频率大，则波长小，根据△=
λ知，a光的条纹间距小于b光的条纹间距．B不符合题意．
C、a、b光在涂层表面的入射角等于在玻璃砖上表面的折射角，由光路可逆性可知，a、b光在涂层表面一定不会发生全反射，C符合题意．
D、b光的波长较长，波动性较强，遇到障碍物时b光更容易产生明显的衍射现象．D不符合题意．
故答案为：C
【分析】 先由题意作出光路图，根据光线在玻璃砖上表面的偏折程度比较两色光的折射率大小，从而比较光在玻璃中波速、频率和波长的大小，结合双缝干涉条纹间距公式比较条纹间距的大小以及是否容易产生明显的衍射现象．
5．【答案】A
【知识点】交变电流的产生及规律
【解析】【解答】A．由图乙可知，周期为0.250s；则转速为
A符合题意；
B．电动势的有效值为
电压表的示数为
B不符合题意；
C．在t=0.125s时，交流电压最大，则线圈所在位置和中性面垂直，穿过线圈的磁通量最小，C不符合题意；
D．根据 可得
则电荷量
D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】明确交流电产生过程，根据乙图可得出交流电的最大值和周期，再根据正弦交流电的产生规律分析磁通量的变化，再根据法拉第电磁感应定律分析求解电量的大小；
6．【答案】B
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】根据万有引力提供向心力，有
得 、 、 、
A．由 可知，天宫一号的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，由 可得，天宫一号绕地球运转的周期比地球同步卫星的周期短，即天宫一号绕地球运转的周期比地球自转周期短，A不符合题意；
B．由 可知，天宫一号的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以天宫一号绕地球运转的角速度比地球自转角速度大，B符合题意；
C．由 可知，天宫一号的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以天宫一号比地球同步卫星向心加速度大，C不符合题意；
D．由于不知道天宫一号与同步地球卫星的质量关系，则无法确定天宫一号与同步地球卫星所需的向心力大小，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】本题主要根据卫星运动过程中万有引力提供向心力，从而计算出卫星环绕地球的各个参数。
7．【答案】C
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁；原子的核式结构
【解析】【解答】解：A、β衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程，但电子不是原子核的组成部分，故A错误；
B、放射性元素的半衰期与温度的变化无关，只与自身有关，B错误；
C、波尔理论的假设之一是原子能量的量子化，C正确；
D、比结合能越小表示原子核中的核子结合得越不牢固，D错误；
故选：C．
【分析】β衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程，波尔理论的假设之一是原子能量的量子化，放射性元素的半衰期与温度的变化无关，比结合能越小表示原子核中的核子结合得越不牢固．
8．【答案】D
【知识点】光的全反射；光的直线传播；光的折射及折射定律
【解析】【解答】根据公式 可得相对Ⅰ、Ⅱ两介质来说介质Ⅰ是光疏介质，介质Ⅱ是光密介质，从光密介质射入光疏介质，入射角大于等于全反射角临界角时，光线将发生全反射，介质Ⅱ中临界角为30°，所以当b以50°的入射角从Ⅱ射入Ⅰ中时，能发生全反射。
故答案为：D。
【分析】根据光在介质中传传播的速度和折射率的关系判断两介质的折射率大小，结合全反射发生的条件判断两光能否发生全反射。
9．【答案】C
【知识点】曲线运动的条件；能量守恒定律；电场力做功
【解析】【解答】A．曲线运动中带电粒子所受合外力指向曲线的凹侧，如果带电粒子沿着曲线b运动到N点，所受电场力方向竖直向上，电场力做负功，动能减小，与题意不符，所以带电粒子沿着曲线a运动到N点，A不符合题意；
B．带电粒子沿着曲线a运动到N点，动能增大，据能量守恒可知，电势能减小，B不符合题意；
C．由电场力做功表达式WMN=qUMN，可得
C符合题意；
D．如果该电荷从M点由静止开始运动，电荷肯定沿着电场线运动，故该电荷从M点开始运动时有初速度，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】曲线运动的物体合力指向曲线的凹侧，结合能量守恒得出电势能的变化情况，结合电场力做功的表达式得出M的电势差。
10．【答案】B
【知识点】共点力平衡条件的应用；受力分析的应用
【解析】【解答】A．由题意可知，当θ=37°时，木块恰能静止在斜面上，则有：μMgcos37°=Mgsin37°；代入数据解得：μ=0.75；
现将θ改为30°，在A与斜面间放一质量为m的光滑圆柱体B，对A受力分析，则有：f′=μN′
N′=Mgcos30°；而F=mgsin30°；当f′＜mgsin30°+Mgsin30°，则A相对斜面向下滑动，当f′＞mgsin30°+Mgsin30°，则A相对斜面不滑动，因此A．B是否静止在斜面上，由B对A弹力决定，A不符合题意；
BD．若M=4m，则mgsin30°+Mgsin30°= Mg；而f′=μN′=0.75×Mgcos30°= Mg；因f′＞mgsin30°+Mgsin30°，A不滑动，A受到斜面的静摩擦力，大小为：mgsin30°+Mgsin30°= Mg= ，B符合题意，D不符合题意；
C．若M=2m，则mgsin30°+Mgsin30°= Mg；而f′=μN′=0.75×Mgcos30°= Mg；因f′＜mgsin30°+Mgsin30°，A滑动，A受到斜面的滑动摩擦力，大小为f′=μN′=0.75×Mgcos30°= Mg= mg，C不符合题意；
故答案为：B。
【分析】对木块进行受力分析，根据共点力平衡得出动摩擦因数，当斜面倾角和质量改变后结合受力分析以及共点力平衡进行分析判断。
11．【答案】C
【知识点】波的干涉现象
【解析】【解答】A项：此时A点波峰与波峰相遇，振动加强点，但不是总是处于波峰位置，不过总是处于振动加强点，A不符合题意；
B项：由图可知，因频率与振幅相同，则D点是波峰与波谷相遇点，保持静止不动，但C点是振动加强点，因此不断的运动，B不符合题意；
C项：点A与点E是波峰与波峰相遇，B点是波谷与波谷相遇，它们均属于振动加强点；由于振幅是5cm，A点是波峰与波峰相遇，则A点相对平衡位置高10cm，而B点是波谷与波谷相遇，则B点相对平衡低10cm。所以A、B相差20cm，C符合题意；
D项：图示时刻点C处于平衡位置，两列波单独引起的速度均向上，故点C此时的合速度向上，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】两列波相互干涉后，相交处的质点的振幅等于两列波振幅之和，如果某一位置是两列波的波峰，那么振幅最大，如果是波谷相遇，那么该点处振幅最小。
12．【答案】D
【知识点】功能关系；牛顿第二定律；功的计算
【解析】【解答】A．物体放在皮带上先做匀加速运动，当速度达到皮带的速度时做匀速运动，传送带对货物做的功等于物体动能的增加量与重力势能的增加量的和。A不符合题意；
B．物体放在皮带上先做匀加速运动，当速度达到皮带的速度时做匀速运动，而传送带一直做匀速运动，所以物体位移的绝对值 小于传送带的位移 ，传送带对物体做功大小为
物体对传送带做功大小为
即 ，B不符合题意；
C．在传送物体的过程中，电动机做的功转化为物体的动能、重力势能与系统产生的内能，所以电动机需多做的功大于货物机械能的增加量，C不符合题意；
D．皮带上摩擦产生的热为
当倾角θ和速度v一定时，物体做匀加速运动时，根据牛顿第二定律可得 解得物体的加速度为
加速度不变，货物质量m越大，皮带上摩擦产生的热越多，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据功能关系得出传送带对货物做的功和物体机械能增加量之间的关系，结合恒力做功的表达式得出传送带对货物做的功和货物对传送带做的功之间的大小关系，利用恒力做功以及牛顿第二定律得出物体的加速度，从而得出产生热量的变化情况。
13．【答案】C
【知识点】动能定理的综合应用；机车启动
【解析】【解答】A．若动车组做匀加速启动，其加速度保持不变；根据牛顿第二定律有 ，但其阻力和速度成正比则： 随速度增大而增大，其阻力不断变大，则牵引力不断增大；A不符合题意；
B．当四节动力车厢其输出功率为额定功率时，则四节车厢的总功率为4P，根据功率的表达式有：；再根据牛顿第二定律可以得出 ；
从表达式可以得出加速启动的过程，牵引力减小，阻力增大，则加速度逐渐减小，B不符合题意；
C．已知四节动力车厢输出的总功率为 ，当动车组达到最大速度时开始匀速行驶，其其牵引力等于阻力，根据牛顿定律可以得出：
联立解得
C符合题意；
D．动力车厢从静止启动到最大速度的过程，由于四节动力车厢输出功率均为额定值，经历t时间其牵引力做功为：；由动能定理可知 ；从表达式可以解得动车组克服阻力做的功为 ；所以D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】动车做匀加速直线运动其加速度不变，由于阻力随时间不断变大则牵引力随时间不断变大；当动力车厢功率额定时，其速度不断增大时其牵引力和加速度不断减小；当动车厢做匀速直线运动，利用功率的表达式结合平衡方程可以求出最大的速度；利用动能定理结合末速度的大小可以求出克服阻力做功的大小。
14．【答案】A,C
【知识点】原子核的人工转变；质量亏损与质能方程
【解析】【解答】因为是核聚变，故方程式为 ，A项正确，B项不正确.释放能量大小的公式为质能方程ΔE=Δmc2，C项正确、D项不正确.
故答案为：AC
【分析】核反应方程满足质量数和电荷数守恒，结合爱因斯坦质能方程进行分析判断。
15．【答案】A,B,D
【知识点】带电粒子在电场中的偏转
【解析】【解答】A．两球在水平方向都做匀速直线运动，由 知， 相同，则 运动的时间比 的长，竖直方向上，由 可知， 相等，则有 的加速度比B的加速度小， 的合力比B的合力小，所以 的电场力向上，带正电， 的电场力向下，带负电，A符合题意；
B． 运动的时间比 的运动时间长，则 球比 球先落地，B符合题意；
CD． 的电场力向上，电场力对 球做负功， 球的电势能增加， 球的机械能减小，减小为 ； 的电场力向下，电场力对 球做正功， 球的电势能减小， 球的机械能增加，增加为 ，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：ABD
【分析】利用水平方向的位移可以比较运动的时间；结合竖直方向的位移公式可以比较加速度的大小进而判别球的电性；利用竖直方向的位移公式可以比较运动的时间；利用电场力做功可以比较电势能的变化；利用电场力做功可以比较机械能的变化量。
16．【答案】C,D
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】由图读出波长为λ = 4m，则该波的周期为 ， ．t = 0时刻质点M向上运动，则在 时刻，质点M正从波峰向平衡位置运动，所以其速度增大，加速度减小．位移为正，质点M的速度沿y轴负方向，加速度沿y轴负方向，所以加速度方向与速度方向相同，速度方向与位移方向相反，质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反，CD符合题意，AB不符合题意．
故答案为：CD．
【分析】利用波长和波速可以求出周期的大小；利用振动的时间与周期的关系可以判别质点的位置及速度方向、加速度方向和位移方向。
17．【答案】（1）1.2；3.0
（2）平均速度；减小
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】（1）滑块通过光电门1时的速度v1= ，
滑块通过光电门2时的速度v2= ．
（2）测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值，它们实质上是通过光电门1和2时的平均速度，要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将滑块的宽度减小一些．
【分析】（1）根据短时间内的平均速度等于瞬时速度，得出滑块通过光电门12的速度；
（2）为了使平均速度更接近与瞬时速度，滑块的宽度应减小。
18．【答案】（1）量程太大
（2）1.0
（3）D
（4）1.48（1.47~1.49）；1.65（1.62~1.71）
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】(1)一节干电池的电动势约E=1.5V，为方便实验操作，滑动变阻器应选R1，它的阻值范围是0 10Ω，电路中最小电流约为
电流表A的量程是3A，0.15A不到该量程的三分之一，电流表量程太大，因此不能用电流表A。
(2)改装后电流表量程
(3)为使电路中电流较大，并且方便调节，故实验中应选用的滑动变阻器是阻值范围较小的R1，即选用D。
(4)由上可知，改装后电流表的量程是电流表G量程的100倍，图象的纵截距b等于电源的电动势，由图读出电源的电动势为：E=1.48V，图线的斜率大小k=r，由数学知识知电源的内阻为
【分析】（1）根据欧姆定律得出电路中的最小电流，结合电流表量程的分析选择电流表；
（2）根据电表的改装以及并联电路的分流原理得出改装后电流表的量程；
（3）根据电路的需要选择正确的滑动变阻器；
（4）根据图像以及闭合电路欧姆定律得出电源的电动势以及内阻。
19．【答案】（1）解：根据牛顿第二定律可得
代入数据解得
（2）解：根据运动学公式
解得
（3）解：根据牛顿第二定律
根据运动学公式
代入数据联立解得
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）货物在倾斜轨道上，利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小；
（2）货物在倾斜轨道上加速，利用速度位移公式可以求出到达末端速度的大小；
（3）已知货物离开末端的速度大小，结合速度位移公式结合牛顿第二定律可以求出最短的滑轨长度。
20．【答案】（1）解：固定乙，烧断细线，甲离开弹簧的速度满足
甲从B运动到D过程中据动能定理有
甲在D点：
联立得N=30N
由牛顿第三定律知
（2）解：乙滑上传送带做匀减速运动，开始
后加速度
由运动学公式： ，
得v=12m/s
由机械能守恒定律得弹簧压缩时的弹性势能
解得乙的质量m2=1kg
（3）解：甲、乙均不固定，烧断细线以后：
据题意 ，
解得
之后甲沿轨道上滑，设上滑的最高点高度为h，则 ，
得h=0.6m<0.8m，滑不到与圆心等高位置就会返回，返回AB面上时速度大小仍然是
乙滑上传送带，因 >2m/s，则乙先做加速度
的匀减速运动，后做加速度
的匀减速运动，然后返回做加速度
的匀加速运动
上升的位移 下降时 ，
解得
甲和乙能再次在AB面上发生水平碰撞
【知识点】动能定理的综合应用；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）利用动能定理结合牛顿第二定律可以求出压力的大小；
（2）利用牛顿第二定律结合机械能守恒定律可以求出质量的大小；
（3）利用动量守恒定律结合牛顿第二定律及速度位移公式可以判别甲乙再次发生碰撞。
21．【答案】（1）在t＝0至t＝4s内，金属棒PQ保持静止，磁场变化导致电路中产生感应电动势．
电路为r与R并联，再与RL串联，电路的总电阻
①
此时感应电动势
②
通过小灯泡的电流为： ③
（2）当棒在磁场区域中运动时，由导体棒切割磁感线产生电动势，电路为R与RL并联，再与r串联，此时电路的总电阻
④
由于灯泡中电流不变，所以灯泡的电流IL=0.1A，则流过棒的电流为
⑤
电动势 ⑥
解得棒PQ在磁场区域中运动的速度大小
v=1m/s⑦
在t＝0至t＝4s内，产生感生电动势，根据闭合电路欧姆定律可求得小灯泡的电流；t＝4s后产生动生电动势，根据闭合电路欧姆定律先求出电动势，再求出金属棒的速度．
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的电路类问题
【解析】【分析】（1）利用欧姆定律结合电磁感应定律可以求出感应电流的大小；
（2）利用并联电路的电阻规律结合欧姆定律和电动势的表达式可以求出速度的大小。
22．【答案】（1）解：质子在电场中被加速，根据动能定理，则有最初进入D型盒的动能： ；
（2）解：根据 得，粒子出D形盒时的最后的速度为： ，
则粒子出D形盒时的最后的动能为：
（3）解：由洛伦兹力提供向心力，则有： ，而 ，所以粒子在磁场中运行周期为 ，因一直处于加速状态，则磁场中的周期与交流电源的周期相同，即为： ，因此频率为
【知识点】功的计算；动能定理的综合应用；带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【分析】（1）根据动能定理以及电场力做功的表达式得出 质子最初进入D形盒的动能 ；
（2）根据洛伦兹力提供向心力以及动能的表达式得出粒子出D形盒时的最后的动能；
（3）根据洛伦兹力提供向心力体积周期和线速度的关系得出粒子的周期，通过周期和频率的关系得出该交流电源的频率。
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浙江省2023届高三上学期物理模拟预测试卷
一、单选题
1．（2019高二下·杭州期中）以下以物理学家命名的物理单位，属于国际基本单位的是（ ）
A．牛顿 B．库仑 C．特斯拉 D．安培
【答案】D
【知识点】单位制及量纲
【解析】【解答】A.牛顿是力的单位，不是基本单位，A不符合题意；
B.库仑是电量的单位，不是基本单位，B不符合题意；
C.特斯拉是磁感应强度的单位，不是基本单位，C不符合题意；
D.安培是电流的单位，是国际基本单位，D符合题意。
故答案为：D
【分析】安培属于电流单位，也属于国际基本单位。
2．（2019高一上·天津月考）下列说法正确的是（ ）
A．平均速度就是初末时刻瞬时速度的平均值
B．平均速率不一定等于平均速度的大小
C．速度变化方向为正，加速度方向为负
D．当加速度为负时，物体一定做减速运动
【答案】B
【知识点】速度、速率；加速度
【解析】【解答】A．平均速度是位移与时间的比，只有匀变速直线运动的平均速度才是初末时刻瞬时速度的平均值，A不符合题意；
B．平均速率是路程与时间的比，若路程与位移大小不同时，平均速率就不等于平均速度的大小，B符合题意；
C．速度变化方向就是加速度的方向，因此速度变化方向为正，加速度方向一定为正，C不符合题意；
D．当加速度为负时，如果速度也为负，两者方向相同，物体做加速运动，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】平均速度是位移与时间的比值不是初末速度的平均值；平均速率不一定等于平均速度的大小；加速度方向与速度变化方向相同；当加速度为负值时，其速度方向也为负值那么物体做加速运动。
3．（2021高三上·茂名月考）冬季很快就来临，我国部分地区常发生冰雪灾害，产生很大交通隐患，给市民生活带来极大不便。如图，下列说法正确的是（ ）
A．为了安全起见，结冰的高速公路上，车辆应减速慢行，以减小行驶车辆惯性
B．在结冰的路面上，车辆如果保持原来的功率行驶而不打滑，那么其最大运行速度将增大
C．武警官兵在高速公路上撒工业用盐，目的是减小过往车辆轮胎与地面间的动摩擦因数
D．以10m/s的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为 的加速度，刹车后第5s内，汽车走过的位移不为0
【答案】B
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用；惯性与质量；力与运动的关系；滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【解答】A．在结冰路面上行驶需要减速慢行，因为结冰路面动摩擦因数小，摩擦力小，汽车容易侧滑，需要停车时由于摩擦力较小，很难停下，会发生事故，A不符合题意；
B．据
可得
即阻力越小汽车运行最大速度越大，B符合题意；
C．根据题意，在冰雪路面撒上工业用盐是为了增大车轮与路面的动摩擦因数，防止汽车侧滑或者打滑，C不符合题意；
D．设汽车从刹车到停下的时间为t，则由
得
所以在第5s内汽车早已停止，所以第5s内汽车走过的位移为零，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A.物体的惯性只与质量有关；B.在结冰的路面上，车辆如果保持原来的功率行驶而不打滑，车子的摩擦力减小，根据机车启动知识，最大运行速度将增大；C.高速公路上撒工业用盐，目的是加快冰雪的快速熔化；D.刹车问题要判断车辆多长时间会速度会减为零。
4．（2017高二下·包头期中）一束光照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面，经下表面反射从玻璃砖上表面射出，光线分为a、b两束，如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．在玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度
B．在真空中用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距
C．a、b光在涂层表面一定不会发生全反射
D．在真空中，遇到障碍物时a光更容易产生明显的衍射现象
【答案】C
【知识点】光的全反射；光的双缝干涉；光的折射及折射定律；光的衍射
【解析】【解答】解：A、光路图如图所示，
在玻璃砖上表面折射时，a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，由v=
知，在玻璃中a光的传播速度小于b光的传播速度．A不符合题意．
B、a光的折射率大，频率大，则波长小，根据△=
λ知，a光的条纹间距小于b光的条纹间距．B不符合题意．
C、a、b光在涂层表面的入射角等于在玻璃砖上表面的折射角，由光路可逆性可知，a、b光在涂层表面一定不会发生全反射，C符合题意．
D、b光的波长较长，波动性较强，遇到障碍物时b光更容易产生明显的衍射现象．D不符合题意．
故答案为：C
【分析】 先由题意作出光路图，根据光线在玻璃砖上表面的偏折程度比较两色光的折射率大小，从而比较光在玻璃中波速、频率和波长的大小，结合双缝干涉条纹间距公式比较条纹间距的大小以及是否容易产生明显的衍射现象．
5．（2021高二下·无棣期中）如图所示，甲为一台小型发电机构造示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间按正弦规律变化，其e-t图像如图乙所示。发电机线圈内阻为1Ω，外接灯泡的电阻为9Ω。电压表为理想电表，则（ ）
A．线圈的转速n＝240 r/min
B．电压表的示数为
C．t＝0.125s 时，穿过线圈的磁通量最大
D．0~0.125s的时间内，流过灯泡的电量为
【答案】A
【知识点】交变电流的产生及规律
【解析】【解答】A．由图乙可知，周期为0.250s；则转速为
A符合题意；
B．电动势的有效值为
电压表的示数为
B不符合题意；
C．在t=0.125s时，交流电压最大，则线圈所在位置和中性面垂直，穿过线圈的磁通量最小，C不符合题意；
D．根据 可得
则电荷量
D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】明确交流电产生过程，根据乙图可得出交流电的最大值和周期，再根据正弦交流电的产生规律分析磁通量的变化，再根据法拉第电磁感应定律分析求解电量的大小；
6．（2021高一下·杭州期中）中国发射天宫一号飞行器，天宫一号的重量有8吨，类似于一个小型空间实验站，在发射天宫一号之后的两年中，中国将相继发射神舟8、9、10号飞船，分别与天宫一号实现对接。若天宫一号绕地球做匀速圆周运动的速度为7.77km/s，地球同步卫星在轨道上的绕行速度约为3.1km/s，根据以上信息可知（ ）
A．天宫一号绕地球运转的周期比地球自转周期长
B．天宫一号绕地球运转的角速度比地球自转角速度大
C．天宫一号比地球同步卫星向心加速度小
D．天宫一号比同步地球卫星所需的向心力大
【答案】B
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】根据万有引力提供向心力，有
得 、 、 、
A．由 可知，天宫一号的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，由 可得，天宫一号绕地球运转的周期比地球同步卫星的周期短，即天宫一号绕地球运转的周期比地球自转周期短，A不符合题意；
B．由 可知，天宫一号的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以天宫一号绕地球运转的角速度比地球自转角速度大，B符合题意；
C．由 可知，天宫一号的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以天宫一号比地球同步卫星向心加速度大，C不符合题意；
D．由于不知道天宫一号与同步地球卫星的质量关系，则无法确定天宫一号与同步地球卫星所需的向心力大小，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】本题主要根据卫星运动过程中万有引力提供向心力，从而计算出卫星环绕地球的各个参数。
7．下列关于原子和原子核的说法正确的是（ ）
A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短
C．玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化
D．比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固
【答案】C
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁；原子的核式结构
【解析】【解答】解：A、β衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程，但电子不是原子核的组成部分，故A错误；
B、放射性元素的半衰期与温度的变化无关，只与自身有关，B错误；
C、波尔理论的假设之一是原子能量的量子化，C正确；
D、比结合能越小表示原子核中的核子结合得越不牢固，D错误；
故选：C．
【分析】β衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程，波尔理论的假设之一是原子能量的量子化，放射性元素的半衰期与温度的变化无关，比结合能越小表示原子核中的核子结合得越不牢固．
8．（2022·浙江模拟）介质Ⅰ中光速为v1=c，介质Ⅱ中的光速为 ，临界角为30°，如果光线a，b如图中所示射到Ⅰ、Ⅱ两介质的分界面上，那么正确的是（ ）
A．a，b均不能发生全反射 B．a，b均能发生全反射
C．a能发生全反射 D．b能发生全反射
【答案】D
【知识点】光的全反射；光的直线传播；光的折射及折射定律
【解析】【解答】根据公式 可得相对Ⅰ、Ⅱ两介质来说介质Ⅰ是光疏介质，介质Ⅱ是光密介质，从光密介质射入光疏介质，入射角大于等于全反射角临界角时，光线将发生全反射，介质Ⅱ中临界角为30°，所以当b以50°的入射角从Ⅱ射入Ⅰ中时，能发生全反射。
故答案为：D。
【分析】根据光在介质中传传播的速度和折射率的关系判断两介质的折射率大小，结合全反射发生的条件判断两光能否发生全反射。
9．（2022·浙江模拟）如图所示，竖直方向的平行线表示电场线，但未标明方向。一个带电量为q＝10－6C的微粒，仅受电场力的作用，从M点运动到N点时，动能增加了10－4J，则（ ）
A．该电荷运动的轨迹是b
B．该电荷从M点运动到N点时电势能增加
C．MN两点间的电势差为100V
D．该电荷从M点由静止开始运动
【答案】C
【知识点】曲线运动的条件；能量守恒定律；电场力做功
【解析】【解答】A．曲线运动中带电粒子所受合外力指向曲线的凹侧，如果带电粒子沿着曲线b运动到N点，所受电场力方向竖直向上，电场力做负功，动能减小，与题意不符，所以带电粒子沿着曲线a运动到N点，A不符合题意；
B．带电粒子沿着曲线a运动到N点，动能增大，据能量守恒可知，电势能减小，B不符合题意；
C．由电场力做功表达式WMN=qUMN，可得
C符合题意；
D．如果该电荷从M点由静止开始运动，电荷肯定沿着电场线运动，故该电荷从M点开始运动时有初速度，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】曲线运动的物体合力指向曲线的凹侧，结合能量守恒得出电势能的变化情况，结合电场力做功的表达式得出M的电势差。
10．（2022·浙江模拟）截面为直角三角形的木块A质量为M，放在倾角为的斜面上，当 =37 时，木块恰能静止在斜面上，如图甲．现将 改为30 ，在A与斜面间放一质量为m的光滑圆柱体B，如图乙，已知sin37 =0.6，cos37 =0.8，则 （ ）
A．A、B仍一定静止于斜面上
B．若M=4m，则A受到斜面的摩擦力为 mg
C．若M=2m，则A受到的摩擦力为 mg
D．以上说法都不对
【答案】B
【知识点】共点力平衡条件的应用；受力分析的应用
【解析】【解答】A．由题意可知，当θ=37°时，木块恰能静止在斜面上，则有：μMgcos37°=Mgsin37°；代入数据解得：μ=0.75；
现将θ改为30°，在A与斜面间放一质量为m的光滑圆柱体B，对A受力分析，则有：f′=μN′
N′=Mgcos30°；而F=mgsin30°；当f′＜mgsin30°+Mgsin30°，则A相对斜面向下滑动，当f′＞mgsin30°+Mgsin30°，则A相对斜面不滑动，因此A．B是否静止在斜面上，由B对A弹力决定，A不符合题意；
BD．若M=4m，则mgsin30°+Mgsin30°= Mg；而f′=μN′=0.75×Mgcos30°= Mg；因f′＞mgsin30°+Mgsin30°，A不滑动，A受到斜面的静摩擦力，大小为：mgsin30°+Mgsin30°= Mg= ，B符合题意，D不符合题意；
C．若M=2m，则mgsin30°+Mgsin30°= Mg；而f′=μN′=0.75×Mgcos30°= Mg；因f′＜mgsin30°+Mgsin30°，A滑动，A受到斜面的滑动摩擦力，大小为f′=μN′=0.75×Mgcos30°= Mg= mg，C不符合题意；
故答案为：B。
【分析】对木块进行受力分析，根据共点力平衡得出动摩擦因数，当斜面倾角和质量改变后结合受力分析以及共点力平衡进行分析判断。
11．（2019高二下·福州期中）如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为5 cm，且图示的范围内振幅不变，波速和波长都相同。C点是BE连线的中点，下列说法中正确的是（ ）
A．A点始终处于波峰位置
B．C点和D点都保持静止不动
C．图示时刻A，B两点的竖直高度差为20cm
D．图示时刻C点正处于平衡位置且向水面下运动
【答案】C
【知识点】波的干涉现象
【解析】【解答】A项：此时A点波峰与波峰相遇，振动加强点，但不是总是处于波峰位置，不过总是处于振动加强点，A不符合题意；
B项：由图可知，因频率与振幅相同，则D点是波峰与波谷相遇点，保持静止不动，但C点是振动加强点，因此不断的运动，B不符合题意；
C项：点A与点E是波峰与波峰相遇，B点是波谷与波谷相遇，它们均属于振动加强点；由于振幅是5cm，A点是波峰与波峰相遇，则A点相对平衡位置高10cm，而B点是波谷与波谷相遇，则B点相对平衡低10cm。所以A、B相差20cm，C符合题意；
D项：图示时刻点C处于平衡位置，两列波单独引起的速度均向上，故点C此时的合速度向上，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】两列波相互干涉后，相交处的质点的振幅等于两列波振幅之和，如果某一位置是两列波的波峰，那么振幅最大，如果是波谷相遇，那么该点处振幅最小。
12．（2022·浙江模拟）如图所示，工厂利用足够长的皮带传输机把货物从地面运送到高出水平地面的C平台上，C平台离地面的高度一定。运输机的皮带以一定的速度v顺时针转动且不打滑。将货物轻轻地放在A处，货物随皮带到达平台。货物在皮带上相对滑动时，会留下一定长度的痕迹。已知所有货物与皮带间的动摩擦因数为μ。满足tanθ＜μ，可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（ ）
A．传送带对货物做的功等于物体动能的增加量
B．传送带对货物做的功等于货物对传送带做的功
C．因传送物体，电动机需多做的功等于货物机械能的增加量
D．货物质量m越大，皮带上摩擦产生的热越多
【答案】D
【知识点】功能关系；牛顿第二定律；功的计算
【解析】【解答】A．物体放在皮带上先做匀加速运动，当速度达到皮带的速度时做匀速运动，传送带对货物做的功等于物体动能的增加量与重力势能的增加量的和。A不符合题意；
B．物体放在皮带上先做匀加速运动，当速度达到皮带的速度时做匀速运动，而传送带一直做匀速运动，所以物体位移的绝对值 小于传送带的位移 ，传送带对物体做功大小为
物体对传送带做功大小为
即 ，B不符合题意；
C．在传送物体的过程中，电动机做的功转化为物体的动能、重力势能与系统产生的内能，所以电动机需多做的功大于货物机械能的增加量，C不符合题意；
D．皮带上摩擦产生的热为
当倾角θ和速度v一定时，物体做匀加速运动时，根据牛顿第二定律可得 解得物体的加速度为
加速度不变，货物质量m越大，皮带上摩擦产生的热越多，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据功能关系得出传送带对货物做的功和物体机械能增加量之间的关系，结合恒力做功的表达式得出传送带对货物做的功和货物对传送带做的功之间的大小关系，利用恒力做功以及牛顿第二定律得出物体的加速度，从而得出产生热量的变化情况。
13．（2021·湖南）“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为 的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为 ，若动车组所受的阻力与其速率成正比（ ， 为常量），动车组能达到的最大速度为 。下列说法正确的是（ ）
A．动车组在匀加速启动过程中，牵引力恒定不变
B．若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动
C．若四节动力车厢输出的总功率为 ，则动车组匀速行驶的速度为
D．若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间 达到最大速度 ，则这一过程中该动车组克服阻力做的功为
【答案】C
【知识点】动能定理的综合应用；机车启动
【解析】【解答】A．若动车组做匀加速启动，其加速度保持不变；根据牛顿第二定律有 ，但其阻力和速度成正比则： 随速度增大而增大，其阻力不断变大，则牵引力不断增大；A不符合题意；
B．当四节动力车厢其输出功率为额定功率时，则四节车厢的总功率为4P，根据功率的表达式有：；再根据牛顿第二定律可以得出 ；
从表达式可以得出加速启动的过程，牵引力减小，阻力增大，则加速度逐渐减小，B不符合题意；
C．已知四节动力车厢输出的总功率为 ，当动车组达到最大速度时开始匀速行驶，其其牵引力等于阻力，根据牛顿定律可以得出：
联立解得
C符合题意；
D．动力车厢从静止启动到最大速度的过程，由于四节动力车厢输出功率均为额定值，经历t时间其牵引力做功为：；由动能定理可知 ；从表达式可以解得动车组克服阻力做的功为 ；所以D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】动车做匀加速直线运动其加速度不变，由于阻力随时间不断变大则牵引力随时间不断变大；当动力车厢功率额定时，其速度不断增大时其牵引力和加速度不断减小；当动车厢做匀速直线运动，利用功率的表达式结合平衡方程可以求出最大的速度；利用动能定理结合末速度的大小可以求出克服阻力做功的大小。
二、多选题
14．（2022·浙江模拟）据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置（又称“人造太阳”）已完成了首次工程调试．下列关于“人造太阳”的说法正确的是（ ）
A．“人造太阳”的核反应方程是
B．“人造太阳”的核反应方程是
C．“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是ΔE=Δmc2
D．“人造太阳”核能大小的计算公式是
【答案】A,C
【知识点】原子核的人工转变；质量亏损与质能方程
【解析】【解答】因为是核聚变，故方程式为 ，A项正确，B项不正确.释放能量大小的公式为质能方程ΔE=Δmc2，C项正确、D项不正确.
故答案为：AC
【分析】核反应方程满足质量数和电荷数守恒，结合爱因斯坦质能方程进行分析判断。
15．（2019高二上·蚌埠月考）在竖直向上的匀强电场中，有两个质量均为 m、带等量异种电荷（电量绝对值为 q）的小球 A、B（均可视为质点）处在同一水平面上．现将两球以相同的水平速度 v0 向右抛出最 后落到水平地面上，运动轨迹如图所示．A、B两球抛出点到落地点之间的水平距离分别是 L1 和 L2．两球之间的静电力和空气阻力均不考虑（重力加速度为 g），则（ ）
A．A球带正电，B球带负电
B．B球比A球先落地.
C．在下落过程中，A球的电势能减少，B球的电势能增加
D．两球从抛出到各自落地的过程中，A，B球的机械能变化量大小相等
【答案】A,B,D
【知识点】带电粒子在电场中的偏转
【解析】【解答】A．两球在水平方向都做匀速直线运动，由 知， 相同，则 运动的时间比 的长，竖直方向上，由 可知， 相等，则有 的加速度比B的加速度小， 的合力比B的合力小，所以 的电场力向上，带正电， 的电场力向下，带负电，A符合题意；
B． 运动的时间比 的运动时间长，则 球比 球先落地，B符合题意；
CD． 的电场力向上，电场力对 球做负功， 球的电势能增加， 球的机械能减小，减小为 ； 的电场力向下，电场力对 球做正功， 球的电势能减小， 球的机械能增加，增加为 ，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：ABD
【分析】利用水平方向的位移可以比较运动的时间；结合竖直方向的位移公式可以比较加速度的大小进而判别球的电性；利用竖直方向的位移公式可以比较运动的时间；利用电场力做功可以比较电势能的变化；利用电场力做功可以比较机械能的变化量。
16．（2019·杭州模拟）沿x轴正方向传播的一列简谐横波在t = 0时刻的波形如图所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40m/s，则t = s时（ ）
A．质点M对平衡位置的位移一定为负值
B．质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同
C．质点M的加速度方向与速度方向一定相同
D．质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反
【答案】C,D
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】由图读出波长为λ = 4m，则该波的周期为 ， ．t = 0时刻质点M向上运动，则在 时刻，质点M正从波峰向平衡位置运动，所以其速度增大，加速度减小．位移为正，质点M的速度沿y轴负方向，加速度沿y轴负方向，所以加速度方向与速度方向相同，速度方向与位移方向相反，质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反，CD符合题意，AB不符合题意．
故答案为：CD．
【分析】利用波长和波速可以求出周期的大小；利用振动的时间与周期的关系可以判别质点的位置及速度方向、加速度方向和位移方向。
三、实验题
17．（2022·浙江模拟）光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来.图乙中MN是水平桌面，Q是长木板与桌面的接触点，1和2是固定在长木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，长木板顶端P点悬有一铅锤，实验时，让滑块从长木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0×10-2 s和4.0×10-3 s.用仪器测量出滑块的宽度为d=1.20 cm.
（1）滑块通过光电门1时的速度v1= m/s，滑块通过光电门2时的速度v2= m/s.(结果均保留两位有效数字)
（2）由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值，它们实质上是通过光电门1和2的 ，要使瞬时速度的测量值更接近真实值，可将滑块的宽度 (选填“减小”或“增大”)一些.
【答案】（1）1.2；3.0
（2）平均速度；减小
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】（1）滑块通过光电门1时的速度v1= ，
滑块通过光电门2时的速度v2= ．
（2）测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值，它们实质上是通过光电门1和2时的平均速度，要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将滑块的宽度减小一些．
【分析】（1）根据短时间内的平均速度等于瞬时速度，得出滑块通过光电门12的速度；
（2）为了使平均速度更接近与瞬时速度，滑块的宽度应减小。
18．（2022·浙江模拟）某同学要测量一节干电池的电动势和内阻。
实验室除提供开关S和导线外，还有以下器材可供选择：
A．电压表V（量程0~3V，内阻RV=10kΩ）
B．电流表G（量程0~10mA，内阻RG=100Ω）
C．电流表A（量程0~3A，内阻约为0.5Ω）
D．滑动变阻器：R1（阻值范围0~10Ω，额定电流2A）
E．滑动变阻器：R2（阻值范围0~1000Ω，额定电流1A）
F．定值电阻：R3=1.0Ω
（1）该同学依据器材画出了如图1所示的原理图，他没有选用电流表A的原因是 。
（2）该同学将电流表G与定值电阻R3并联，相当于是进行了电表的改装，则他改装后的电流表对应的量程是 A（结果保留两位有效数字）。
（3）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用滑动变阻器 （填写器材的前面的序号）；
（4）该同学利用上述实验原理测得数据，以电流表G读数为横坐标，以电压表V读数为纵坐标绘出了如图2所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E= V（结果保留三位有效数字），电源的内阻r= （结果保留三位有效数字）；
【答案】（1）量程太大
（2）1.0
（3）D
（4）1.48（1.47~1.49）；1.65（1.62~1.71）
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】(1)一节干电池的电动势约E=1.5V，为方便实验操作，滑动变阻器应选R1，它的阻值范围是0 10Ω，电路中最小电流约为
电流表A的量程是3A，0.15A不到该量程的三分之一，电流表量程太大，因此不能用电流表A。
(2)改装后电流表量程
(3)为使电路中电流较大，并且方便调节，故实验中应选用的滑动变阻器是阻值范围较小的R1，即选用D。
(4)由上可知，改装后电流表的量程是电流表G量程的100倍，图象的纵截距b等于电源的电动势，由图读出电源的电动势为：E=1.48V，图线的斜率大小k=r，由数学知识知电源的内阻为
【分析】（1）根据欧姆定律得出电路中的最小电流，结合电流表量程的分析选择电流表；
（2）根据电表的改装以及并联电路的分流原理得出改装后电流表的量程；
（3）根据电路的需要选择正确的滑动变阻器；
（4）根据图像以及闭合电路欧姆定律得出电源的电动势以及内阻。
四、解答题
19．（2022高二上·浙江开学考）物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中。如图所示，倾斜滑轨与水平面成24°角，长度，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为，货物可视为质点（取，，重力加速度）。
（1）求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度的大小；
（2）求货物在倾斜滑轨末端时速度的大小；
（3）若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2m/s，求水平滑轨的最短长度。
【答案】（1）解：根据牛顿第二定律可得
代入数据解得
（2）解：根据运动学公式
解得
（3）解：根据牛顿第二定律
根据运动学公式
代入数据联立解得
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）货物在倾斜轨道上，利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小；
（2）货物在倾斜轨道上加速，利用速度位移公式可以求出到达末端速度的大小；
（3）已知货物离开末端的速度大小，结合速度位移公式结合牛顿第二定律可以求出最短的滑轨长度。
20．（2020·菏泽模拟）如图所示，足够长的光滑水平轨道AB的左端与足够长的倾角为37°的传送带相接（滑块经过此位置滑上传送带时机械能无损失），传送带逆时针匀速转动，皮带运动速度v0=2m/s；右边是光滑竖直半圆轨道，半径R=0.8m。用轻质细线连接可看作质点的甲、乙两滑块，中间夹一轻质压缩弹簧，弹簧压缩时的弹性势能为72J，弹簧与甲、乙两滑块不拴连。甲的质量为m1=3kg，甲、乙均静止在水平轨道上：（重力加速度大小g取10m/s2，sin37°=0.6，cos 37°=0.8）
（1）固定乙滑块，烧断细线，求甲滑块离开弹簧后进入半圆轨道通过D点时对轨道的压力大小；
（2）固定甲滑块，烧断细线，乙滑块离开弹簧后在传送带上滑行的最远距离（相对于A点）为s=8m，设传送带与乙滑块间动摩擦因数为0.5，求滑块乙的质量；
（3）甲、乙两滑块均不固定，烧断细线以后，撤去弹簧，乙滑块离开弹簧时速度大小为 m/s，问甲滑块和乙滑块能否再次在AB面上发生水平碰撞？若碰撞，求再次碰撞前瞬间甲、乙两滑块的速度；若不会碰撞，说明原因。（乙滑块质量为第二问中所求的值）
【答案】（1）解：固定乙，烧断细线，甲离开弹簧的速度满足
甲从B运动到D过程中据动能定理有
甲在D点：
联立得N=30N
由牛顿第三定律知
（2）解：乙滑上传送带做匀减速运动，开始
后加速度
由运动学公式： ，
得v=12m/s
由机械能守恒定律得弹簧压缩时的弹性势能
解得乙的质量m2=1kg
（3）解：甲、乙均不固定，烧断细线以后：
据题意 ，
解得
之后甲沿轨道上滑，设上滑的最高点高度为h，则 ，
得h=0.6m<0.8m，滑不到与圆心等高位置就会返回，返回AB面上时速度大小仍然是
乙滑上传送带，因 >2m/s，则乙先做加速度
的匀减速运动，后做加速度
的匀减速运动，然后返回做加速度
的匀加速运动
上升的位移 下降时 ，
解得
甲和乙能再次在AB面上发生水平碰撞
【知识点】动能定理的综合应用；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）利用动能定理结合牛顿第二定律可以求出压力的大小；
（2）利用牛顿第二定律结合机械能守恒定律可以求出质量的大小；
（3）利用动量守恒定律结合牛顿第二定律及速度位移公式可以判别甲乙再次发生碰撞。
21．（2020高二下·荔湾月考）如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d＝0.5 m，电阻不计，左端通过导线与阻值R ＝2 W的电阻连接，右端通过导线与阻值RL ＝4 W的小灯泡L连接．在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长 ="2" m，有一阻值r ="2" W的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处．CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图乙所示．在t＝0至t＝4s内，金属棒PQ保持静止，在t＝4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动．已知从t＝0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求：
（1）通过小灯泡的电流．
（2）金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小．
【答案】（1）在t＝0至t＝4s内，金属棒PQ保持静止，磁场变化导致电路中产生感应电动势．
电路为r与R并联，再与RL串联，电路的总电阻
①
此时感应电动势
②
通过小灯泡的电流为： ③
（2）当棒在磁场区域中运动时，由导体棒切割磁感线产生电动势，电路为R与RL并联，再与r串联，此时电路的总电阻
④
由于灯泡中电流不变，所以灯泡的电流IL=0.1A，则流过棒的电流为
⑤
电动势 ⑥
解得棒PQ在磁场区域中运动的速度大小
v=1m/s⑦
在t＝0至t＝4s内，产生感生电动势，根据闭合电路欧姆定律可求得小灯泡的电流；t＝4s后产生动生电动势，根据闭合电路欧姆定律先求出电动势，再求出金属棒的速度．
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的电路类问题
【解析】【分析】（1）利用欧姆定律结合电磁感应定律可以求出感应电流的大小；
（2）利用并联电路的电阻规律结合欧姆定律和电动势的表达式可以求出速度的大小。
22．（2022·浙江模拟）回旋加速器D形盒中央为质子流，D形盒的交流电压为U，静止质子经电场加速后，进入D形盒，其最大轨道半径为R，磁场的磁感应强度为B，质子质量为m.求：
（1）质子最初进入D形盒的动能多大；
（2）质子经回旋加速器最后得到的动能多大；
（3）交流电源的频率是多少．
【答案】（1）解：质子在电场中被加速，根据动能定理，则有最初进入D型盒的动能： ；
（2）解：根据 得，粒子出D形盒时的最后的速度为： ，
则粒子出D形盒时的最后的动能为：
（3）解：由洛伦兹力提供向心力，则有： ，而 ，所以粒子在磁场中运行周期为 ，因一直处于加速状态，则磁场中的周期与交流电源的周期相同，即为： ，因此频率为
【知识点】功的计算；动能定理的综合应用；带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【分析】（1）根据动能定理以及电场力做功的表达式得出 质子最初进入D形盒的动能 ；
（2）根据洛伦兹力提供向心力以及动能的表达式得出粒子出D形盒时的最后的动能；
（3）根据洛伦兹力提供向心力体积周期和线速度的关系得出粒子的周期，通过周期和频率的关系得出该交流电源的频率。
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