广东省潮州市2023-2024学年高三上学期期末考试物理试题
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的回个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．（2023高三上·潮州期末）在物理学的发展历程中，有很多科学家做出了卓越的贡献，下列说法错误的是（ ）
A．卡文迪什在实验室里通过测量几个铅球之间的万有引力得到万有引力常数
B．库仓提出电荷的周围存在一种物质叫电场，电场对放入的电荷有力的作用
C．开普勒研究第谷的行星观测记录发现了一些规律，后人称为开普勒行星运动定律
D．美国物理学家密立根最先测出了元电荷的数值
【答案】B
【知识点】物理学史
【解析】【解答】A.卡文迪什利用扭秤装置在实验室里比较准确地测出了万有引力常数G，A不符合题意；
B.法拉第提出电荷的周围存在一种物质叫电场，电场对放入的电荷有力的作用，B符合题意；
C.开普勒研究第谷的行星观测记录发现了一些规律，后人称为开普勒行星运动定律，C不合符题意；
D.美国物理学家密立根用油滴实验最早精确地测出了元电荷e的数值，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据物理学史分析。
2．（2023高三上·潮州期末）如图所示，沿竖直方向悬挂着一铁制棋盘，具有磁性的棋子能被吸附在棋盘上保持静止状态，忽略棋子间的相互作用力。对于被吸附在棋盘上由不同材质制成的棋子，下列说法正确的是（ ）
A．越重的棋子所受摩擦力越大
B．磁性越大的棋子所受摩擦力越大
C．与棋盘接触面积越大的棋子所受摩擦力越大
D．接触面越粗糙的棋子所受摩擦力越大
【答案】A
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】AB.棋子在竖直方向上受竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，因为棋子处于静止状态，根据受力平衡可知，棋子所受到的摩擦力大小始终等于棋子的重力，与磁性强弱无关，A符合题意，B不符合题意；
CD.由上述分析可知，棋子所受到的摩擦力大小等于棋子的重力，与棋子与棋盘间接触面积、接触面越粗糙程度无关，CD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】分析棋子的受力，由共点力平衡条件分析棋子受到摩擦力。
3．（2023高三上·潮州期末）本届杭州亚运会跳水项目男子3米跳板决赛中国选手王宗源以542.30分的成绩获得冠军。如图是运动员参加10米台跳水比赛的图像，时运动员起跳离开跳台，将运动员视为质点，图中为直线，不计空气阻力，重力加速度为，则运动员（ ）
A．在时间内的速度变化越来越快
B．离开跳板后在时刻到达最大高度
C．在时刻刚好进入水中
D．离跳台最大高度为
【答案】D
【知识点】自由落体运动；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.由图可以看出，时间内速度变化越来越慢，A不符合题意；
B.离开跳板后运动员做上抛运动，当速度减为零时，到达最大高度，故运动员离开跳板后在时刻到达最大高度，B不符合题意；
C.入水前只受重力作用，加速度不变，所以时刻刚好进入水中，C不符合题意；
D.运动员向上运动到最高点时，离开跳台最高，可将运动员的向上的运动反过来看出自由落体运动，可得最大高度为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】直接由图像特点分析时间内速度的变化情况和运动员到达最高点的时刻；运动员入水前做自由落体运动，根据自由落体加速度恒定的特点分析运动员的入水时刻；运动员向上运动到最高点时，离开跳台最高，由自由落体的位移公式可求出最大高度。
4．（2023高三上·潮州期末）成语“簸扬糠秕”源于如图的劳动情景，在恒定水平风力作用下，从同一高度由静止释放的米粒和糠落到地面不同位置，糠落点更远。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．米粒和糠都做平抛运动
B．米粒和糠质量相同
C．落地时，米粒竖直方向的速度大于糠竖直方向的速度
D．落地时，米粒重力的瞬时功率大于糠重力的瞬时功率
【答案】D
【知识点】运动的合成与分解；功率及其计算
【解析】【解答】A.米粒和糠都受重力和水平风力作用，竖直方向上做自由落体运动，水平方向上做匀加速直线运动，而平抛运动只受重力作用，竖直方向上做自由落体运动，水平方向上做匀速直线运动，故米粒和糠做的不是平抛运动，A不符合题意；
B.米粒和糠在竖直方向都做自由落体运动，由
可知，米粒和糠落地时间相同，在水平方向上，二者做匀加速直线运动，落地的水平位移
米粒和糠落到地面不同位置，可知二者的质量不同，B不符合题意；
C.米粒和糠在竖直方向都做自由落体运动，由
可知，落地竖直方向的速度相同，C不符合题意；
D.重力的功率
由于米粒质量大，落地时竖直分速度相同，所以落地时米粒重力的瞬时功率大于糠重力的瞬时功率，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据米粒和糠的受力和平抛的运动特点，分析米粒和糠的运动是否是平抛运动；由米粒和糠在水平方向和竖直方向上的分运动规律，结合牛顿第二定律，分析米粒和糠质量是否相同；根据竖直方向上都做自由落体运动，分析米粒和糠落地时竖直速度的关系；根据功率的公式分析二者落地时重力瞬时功率的关系。
5．（2023高三上·潮州期末）2023年5月，货运飞船天舟六号对接中国空间站，形成的组合体绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道半径为地球半径的，地球同步卫星轨道半径约为地球半径的6.6倍，将地球视为均匀球体，和万有引力常数均已知，则（ ）
A．组合体绕地球飞行的速度小于地球同步卫星的速度
B．组合体绕地球飞行的周期大于地球自转的周期
C．仅需再测量组合体飞行的周期便可以计算地球的密度
D．地球同步卫星可能经过潮州的上空
【答案】C
【知识点】万有引力定律的应用；卫星问题
【解析】【解答】AB.设地球质量为M，组合体质量为m，轨道半径为r，由
可得
，
由于组合体的轨道半径小于地球同步卫星轨道半径，可知其绕地球飞行的速度大于地球同步卫星的速度，周期小于同步卫星的周期，而同步卫星的周期等于地球自转的周期，故组合体绕地球飞行的周期小于地球自转的周期，AB不符合题意；
C.设地球的轨道半径为R，由万有引力充当向心力可得
解得地球质量
而地球的体积，地球的密度，由已知条件可得
联立以上各式解得
C符合题意；
D.地球同步卫星轨道与赤道平面，所以地球同步卫星不可能经过潮州的上空，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据万有引力充当向心力推导卫星做圆周运动的线速度和周期的公式，结合轨道半径关系，比较组合体和同步卫星绕地球做圆周运动的线速度和周期的关系；根据组合体的圆周运动推导地球质量的表达式，再结合组合体轨道半径与地球半径的关系，推导地球的密度；地球同步卫星轨道与赤道平面。
6．（2023高三上·潮州期末）截至2023年11月，潮州市在各个公共场所已配备超过200台AED（自动体外除颤器），可在第一时间为突发心脏骤停者进行电除颤以恢复心律，被称为“救命神器”。某除颤器的电容器在1分钟内充电至，抢救病人时，电流通过电极板放电进入人体，一次完全放电时间为，忽略电容器放电时人体的电阻变化，下列说法正确的是（ ）
A．充电过程电流大小保持不变
B．充电后电容器的带电量为
C．放电过程电容器的电容会越来越小
D．放电过程的平均电流为
【答案】D
【知识点】电容器及其应用；电流、电源的概念
【解析】【解答】A.电容器放电过程中，放电电流逐渐减小，A不符合题意；
B.根据电容的定义式可得，电容器充电后所带的电荷量为
B不符合题意；
C.电容器的电容由电容器本身的性质决定，与电容器是否带电无关，故电容器放电过程中电容保持不变，C不符合题意；
D.电容器放电过程中的平均电流为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据电容器充放电特点，分析放电电流的变化情况；由电容的定义式，计算充电后电容器的带电量；电容器的电容由电容器本身的性质决定，与极板电量和电压无关；由电流的定义式，求解电容器放电过程的平均电流。
7．（2023高三上·潮州期末）电磁炮是利用安培力加速弹体的一种新型武器，可简化为如图的结构示意图，光滑水平导轨宽，在导轨间有竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场，弹体总质量，电源能提供的稳定电流，不计感应电动势和其它任何阻力，让弹体从静止加速到，轨道长度至少需要（ ）
A．12米 B．24米 C．36米 D．48米
【答案】B
【知识点】安培力；匀变速直线运动的位移与速度的关系；牛顿第二定律
【解析】【解答】导体棒受到的安培力即为合外力，由安培力公式和牛顿第二定律可得
F=BIL=ma
由匀变速直线运动的位移与速度的关系可得
代入数值，解得轨道的最小长度
x=24m
B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】分析导体棒的受力，由牛顿第二定律和运动学公式，求解轨道的最小长度。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．（2023高三上·潮州期末）如图所示，某乘客在慧如公园乘坐摩天轮，设乘客到摩天轮中心的距离为，摩天轮做匀速圆周运动，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．在最高点时乘客线速度必须不小于
B．乘客的加速度不变
C．在最低点时乘客处于超重状态
D．在最低点时乘客对座椅的压力与座椅对乘客的支持力大小相等
【答案】C,D
【知识点】超重与失重；竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】A.在最高点时，由重力和支持力的合力提供向心力，合力向下，则有
可以看出当支持力为零时，为
当时，乘客在最高点时速度小于，所以乘客在最高点时速度可以小于，所以A不符合题意；
B.乘客做匀速圆周运动，加速度的大小保持不变，但方向时刻改变，B不符合题意；
C.乘客在最低点时，向心加速度向上，所以乘客处于超重状态，C符合题意；
D.乘客对座椅的压力与座椅对乘客的支持力是作用力与反作用力，总是大小相等，方向相反，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】分析乘客在最高点的受力，由牛顿第二定律分析乘客在最高点的速度范围；向心加速度方向时刻变化；根据乘客在最低点的加速度方向，分析乘客所处的状态；根据作用力与反作用力的特点，分析乘客对座椅的压力与座椅对乘客的支持力的大小关系。
9．（2023高三上·潮州期末）如图所示，一轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，在磁铁正下方桌面上放置一个闭合铜制线圈。将磁铁托起到某一高度后放开，忽略空气阻力，则（ ）
A．磁铁最终会停止运动
B．磁铁将做简谐振动
C．磁铁远离线圈时，从上往下看线圈感应电流方向为顺时针方向
D．磁铁远离线圈时，桌面对线图的支持力大于线图自身的重力
【答案】A,C
【知识点】涡流、电磁阻尼、电磁驱动；楞次定律
【解析】【解答】A.磁铁上下振动时，线圈中磁通量发生变化，所以线圈中会有感应电流产生，磁铁的机械能会逐渐转化线圈中感应电流产生的热量，当磁铁的机械能全部转化为热量时，磁铁停止运动，A符合题意；
B.根据楞次定律可知，线圈中感应电流产生的磁场总是会阻碍磁铁的运动，所以磁铁做的不是简谐振动，而是阻尼振动，A符合题意，B不符合题意；
C.在磁铁远离线圈过程中，穿过线圈的磁通量向下减小，由楞次定律可知，线圈中的感应电流方向为顺时针（从上往下看），C符合题意；
D.磁铁向上运动时，根据楞次定律推论“来拒去留”的规律可知，磁铁对线圈有向上的引力，故桌面对线圈的支持力小于线圈的重力，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】由磁铁与线圈中能量的转化，分析磁铁的运动；根据楞次定律分析磁铁运动过程中的受力，得出磁铁的振动形式；由楞次定律判断线圈中感应电流的方向；结合楞次定律推论“来拒去留”的规律，分析线圈受力。
10．（2023高三上·潮州期末）如图甲所示是某游乐场的一部直道滑梯，质量为20千克的儿童在长为5米的滑梯顶端从静止开始沿滑梯下滑，经过3秒到达滑梯底端，其重力势能随下滑距离的变化如图乙所示，取滑梯底部为零势能面，，，重力加速度取，则（ ）
甲 乙
A．儿童下滑时加速度的大小约为
B．儿童与滑梯间的动摩擦因数为0.7
C．滑梯与水平面的夹角为
D．儿童下滑过程中机械能减小
【答案】A,C,D
【知识点】功能关系；重力势能
【解析】【解答】A.根据图像可知，滑梯长度s=5m，根据匀变速直线运动位移与时间的关系可得
得儿童下滑时加速度大小为
A符合题意；
BC.取滑梯底部为零势能面，儿童的重力势能与其下滑距离的关系式为
为儿童在滑梯最高点的重力势能，代入图中数据解得
所以滑梯与水平面的夹角为37°，对儿童，由牛顿第二定律可得
，，
解得
B不符合题意，C符合题意；
D.儿童下滑过程中要克服阻力做功，故机械能减小，D符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】根据匀变速直线运动位移与时间的关系，求解儿童下滑时加速度的大小；写出儿童重力势能的表达式，再结合图中数据，求出斜面倾角，再由牛顿第二定律计算儿童与滑梯间的动摩擦因数；根据功能关系分析儿童下滑过程中机械能的变化情况。
三、非选择题：共54分，第1115题为必考题，考生都必须作答。
11．（2023高三上·潮州期末）.小贝同学用挂在建筑工地墙壁上的一根重锤线做成一个单摆来测量当地的重力加速度，如图甲所示。悬挂后，用卷尺测量悬点到重锤底部的距离；将重锤拉离最低点一个小角度，由静心释放重锤，稳定后重锤在某次经过最低点时开始计时，并在下次通过最低点时记录“1”，当记录到“40”时停止计时，总时长为；改变重锤线长度，重复以上过程。
甲 乙
（1）由以上过程，得到单摆周期表达式 （用字母表示）；
（2）测量出多组和，作出图像如图乙所示，由图可求出重力加速度大小 （取，结果保留三位有效数字）；
（3）实验过程所测得的比单摆的实际摆长偏长， （填“会”或“不会”）影响重力加速度的测量。
【答案】（1）
（2）9.76-9.90
（3）不会
【知识点】用单摆测定重力加速度
【解析】【解答】（1）由题中数据可得单摆周期表达式
（2）因为L为悬点到重锤底部的距离，所以单摆的摆长为L-r，r为小球半径，根据单摆周期公式可得
整理得
结合图像的斜率可得
解得
（3）根据以上分析可知，实验过程所测得的L比单摆的实际摆长偏长，不会影响重力加速度的测量。
【分析】（1）根据题中的记录方法，求解单摆周期；根据单摆的周期公式推导的关系式，再结合图像的斜率，求出重力加速度；（3）根据重力加速度的求解方法，分析实验误差。
12．（2023高三上·潮州期末）小栩同学在实验室找到一根弹性导电绳，想测量其在某状态下的电导以及弹性导电绳的电阻率。
甲 乙 丙 丁
（1）如图甲所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图乙所示的电路中；
随后闭合开关、 开关，调节滑动变阻器，使电压表和电流表的指针偏转到合适的位置，记录两表的示数和然后 开关，电流表的示数将变小，电压表的示数 （填“变大”、“变小”或“不变”），调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为，记下此时电压表的示数，则此时导电绳的电导 （电导为电阻的倒数，用，和表示），并记录此时金属夹、间的距离L和导电绳的横截面积；
（2）某次用螺旋测微器测量导电绳直径如图丙所示，由图可知其直径 cm；
（3）多次拉伸导电绳，重复上面的实验，利用获得的多组数据绘制的图像如图丁所示，已知图像斜率为、纵截距为，则弹性导电绳的电阻率 （用含或的式子表示）。
【答案】（1）闭合；断开；变大；
（2）0.4700
（3）
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用；导体电阻率的测量
【解析】【解答】（1）随后闭合开关、闭合开关，调节滑动变阻器R，使电压表和电流表的指针偏转到合适的位置，记录两表的示数和，然后断开开关，电路中总电阻增大，总电流减小，电流表的示数变小；外电压
增大，滑动变阻器电压减小，则电压表读数变大。根据欧姆定律可得，先闭合开关、时
然后断开开关时
联立解得此时导电绳的电阻
则此时导电绳的电导
（2）螺旋测微器的精确度为0.01mm，图中螺旋测微器主尺读数为4.5mm，可动尺读数为20.0×0.01mm=0.200mm，可得导电绳直径
D=4.5mm+0.200mm=4.700mm=0.4700cm
（3）由欧姆定律可得
结合图像的斜率可得，弹性导电绳的电阻率
【分析】（1）根据实验原理，分析实验的操作步骤，由欧姆定律推导导电绳的电导；（2）根据螺旋测微器读数规则读数；（3）由欧姆定律推导的关系式，再结合图像的斜率求解弹性导电绳的电阻率。
13．（2023高三上·潮州期末）超检查是医学上利用超声波对人体进行检查的一种诊断方法。图1为某型号的超仪在时发送的超声波波形图，图2为质点的振动图像，已知超声波在人体内传播速度为，问：
图1 图2
（1）此超声波的传播方向及波长为多大；
（2）质点在开始计时后内经过的路程多大？
【答案】（1）解：该波沿 轴负方向传播。
由图 2 可知， 周期为 ，
根据 得
（2）解： 质点 在一个周期内运动的路程为
时问内完成全振动次数是
所以质点 运动的路程
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【分析】（1）根据Q质点的振动情况判断波的传播方向；由波速公式计算该波的波长；（2）根据一个周期质点振动4个振幅的路程，计算质点Q在t=0s开始计时后3s内经过的路程。
14．（2023高三上·潮州期末）如图1所示，竖直面内水平放置两块平行的带电异体板，，两板在同一竖直线上开着两个小孔。一质量为、电荷量为的带正电粒子从板的小孔无初速飞入，经过，板的电场加速后，经第二个小孙进入板下方空间的电场，最后落在水平荧光屏上刻度盘的某个位置，该位置与导体板，两小孔所在竖直线的距离为（为未知量）。已知，两板之间的电势差大小为，板到板的距离为，板下方的电场方向水平向右，场强大小为.不考虑带电粒子所受重力对上述问题的影响，求：
图1 图2
（1）的表达式；
（2）若将、两板之间的电场替换成一垂直于纸面向里的匀强磁场，如图2所示，要让上述粒子仍能打在刻度盘上的同个位置，求替换后的磁场的磁感应强度的大小。
【答案】（1）解：粒子在 f 、 g 之间， 有
粒子进入 g 、 h 后进行偏转， 竖直方向：
水平方向：
又
解得
（2）解：粒子在磁场中， 有
由几何关系有
联立解得， 磁感应强度
【知识点】带电粒子在电场中的加速；带电粒子在电场中的偏转；带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【分析】（1）由动能定理分析粒子在加速电场中的运动，求出粒子在加速电场中获得的速度，粒子进入偏转电场后，水平方向做匀加速直线运动，竖直方向做匀速直线运动，由牛顿第二定律和运动学公式，求出x的表达式；（2）粒子进入磁场后做匀速圆周运动，由几何关系求出轨迹半径，再由洛伦兹力充当向心力，得到替换后磁场的磁感应强度大小。
15．（2023高三上·潮州期末）如图1所示，夜间会车，最怕遇到刺眼“远光灯”，每年因不当使用远光灯引起的交通事故数不胜数。某汽车试验机构对相向行驶车辆开启远光灯的行为进行了模拟：在一个较昏暗的环境下，一辆厢式货车在一封闭道路上以大小为的速度做匀速直线运动.如图2所示，货柜里使用布条连接车厢固定着两个间距、质量均为1吨的钢箱。某时刻，对面车道驶来一辆开着远光灯的汽车，刺眼的灯光使得货车司机瞬间眼前一黑，司机立即刹车让货车以大小为的加速度做匀减速直线运动。在司机开始刹车的同时乙钢箱布条被扯断，一段时间后两钢箱碰撞并粘在一起，碰撞时间极短且碰撞瞬间甲钢箱的布条也被扯断。货车司机听到响声后，经过的反应时间踩下油门，让货车以大小为的加速度加速，最终才使得两钢箱不再滑动。已知钢箱与货柜之间的动摩擦因数，不考虑布条断裂瞬间对钢箱和货车的影响，重力加速度取，求：
图1 图2
（1）货车司机开始刹车到两钢箱发生撞击的时间；
（2）两钢箱碰撞瞬间甲钢箱受到的冲量的大小；
（3）为避免甲钢箱与货柜头接触而造成二次碰撞，甲钢箱左侧与货柜头距离至少为多少。
【答案】（1）解：
对于乙钢箱， 有
解得
从货车刹车到两钢箱相撞， 有
解得
（2）解乙撞击甲时， 乙的速度： ，
得
甲的速度 ，
得
乙、甲发生撞击过程，
解得
对于甲，
得
（3）解：经过 的回神时间， 此时深车的速度 ，
得
甲乙的速度 ，
得
接下来， 车以 的加速度匀加速， 甲乙维续做匀煘速， 直到共速，
有 ，
解得
全程甲钢箱相对车网前进的距离
解得
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用；牛顿第二定律；碰撞模型
【解析】【分析】（1）由牛顿第二定律求出乙钢箱滑动的加速度大小，再由钢箱和货车的位移关系，计算货车司机开始刹车到两钢箱发生撞击的时间；（2）由匀变速直线运动的速度公式求出甲、乙钢箱的碰前速度，再由动量守恒定律求出两钢箱的碰后速度，再由动量定理求解两钢箱碰撞瞬间，甲钢箱受到的冲量大小；（3）根据钢箱和货车的位移关系，求解为避免甲钢箱与货柜头接触而造成二次碰撞，甲钢箱左侧与货柜头的最小距离。
1 / 1广东省潮州市2023-2024学年高三上学期期末考试物理试题
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的回个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．（2023高三上·潮州期末）在物理学的发展历程中，有很多科学家做出了卓越的贡献，下列说法错误的是（ ）
A．卡文迪什在实验室里通过测量几个铅球之间的万有引力得到万有引力常数
B．库仓提出电荷的周围存在一种物质叫电场，电场对放入的电荷有力的作用
C．开普勒研究第谷的行星观测记录发现了一些规律，后人称为开普勒行星运动定律
D．美国物理学家密立根最先测出了元电荷的数值
2．（2023高三上·潮州期末）如图所示，沿竖直方向悬挂着一铁制棋盘，具有磁性的棋子能被吸附在棋盘上保持静止状态，忽略棋子间的相互作用力。对于被吸附在棋盘上由不同材质制成的棋子，下列说法正确的是（ ）
A．越重的棋子所受摩擦力越大
B．磁性越大的棋子所受摩擦力越大
C．与棋盘接触面积越大的棋子所受摩擦力越大
D．接触面越粗糙的棋子所受摩擦力越大
3．（2023高三上·潮州期末）本届杭州亚运会跳水项目男子3米跳板决赛中国选手王宗源以542.30分的成绩获得冠军。如图是运动员参加10米台跳水比赛的图像，时运动员起跳离开跳台，将运动员视为质点，图中为直线，不计空气阻力，重力加速度为，则运动员（ ）
A．在时间内的速度变化越来越快
B．离开跳板后在时刻到达最大高度
C．在时刻刚好进入水中
D．离跳台最大高度为
4．（2023高三上·潮州期末）成语“簸扬糠秕”源于如图的劳动情景，在恒定水平风力作用下，从同一高度由静止释放的米粒和糠落到地面不同位置，糠落点更远。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．米粒和糠都做平抛运动
B．米粒和糠质量相同
C．落地时，米粒竖直方向的速度大于糠竖直方向的速度
D．落地时，米粒重力的瞬时功率大于糠重力的瞬时功率
5．（2023高三上·潮州期末）2023年5月，货运飞船天舟六号对接中国空间站，形成的组合体绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道半径为地球半径的，地球同步卫星轨道半径约为地球半径的6.6倍，将地球视为均匀球体，和万有引力常数均已知，则（ ）
A．组合体绕地球飞行的速度小于地球同步卫星的速度
B．组合体绕地球飞行的周期大于地球自转的周期
C．仅需再测量组合体飞行的周期便可以计算地球的密度
D．地球同步卫星可能经过潮州的上空
6．（2023高三上·潮州期末）截至2023年11月，潮州市在各个公共场所已配备超过200台AED（自动体外除颤器），可在第一时间为突发心脏骤停者进行电除颤以恢复心律，被称为“救命神器”。某除颤器的电容器在1分钟内充电至，抢救病人时，电流通过电极板放电进入人体，一次完全放电时间为，忽略电容器放电时人体的电阻变化，下列说法正确的是（ ）
A．充电过程电流大小保持不变
B．充电后电容器的带电量为
C．放电过程电容器的电容会越来越小
D．放电过程的平均电流为
7．（2023高三上·潮州期末）电磁炮是利用安培力加速弹体的一种新型武器，可简化为如图的结构示意图，光滑水平导轨宽，在导轨间有竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场，弹体总质量，电源能提供的稳定电流，不计感应电动势和其它任何阻力，让弹体从静止加速到，轨道长度至少需要（ ）
A．12米 B．24米 C．36米 D．48米
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．（2023高三上·潮州期末）如图所示，某乘客在慧如公园乘坐摩天轮，设乘客到摩天轮中心的距离为，摩天轮做匀速圆周运动，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．在最高点时乘客线速度必须不小于
B．乘客的加速度不变
C．在最低点时乘客处于超重状态
D．在最低点时乘客对座椅的压力与座椅对乘客的支持力大小相等
9．（2023高三上·潮州期末）如图所示，一轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，在磁铁正下方桌面上放置一个闭合铜制线圈。将磁铁托起到某一高度后放开，忽略空气阻力，则（ ）
A．磁铁最终会停止运动
B．磁铁将做简谐振动
C．磁铁远离线圈时，从上往下看线圈感应电流方向为顺时针方向
D．磁铁远离线圈时，桌面对线图的支持力大于线图自身的重力
10．（2023高三上·潮州期末）如图甲所示是某游乐场的一部直道滑梯，质量为20千克的儿童在长为5米的滑梯顶端从静止开始沿滑梯下滑，经过3秒到达滑梯底端，其重力势能随下滑距离的变化如图乙所示，取滑梯底部为零势能面，，，重力加速度取，则（ ）
甲 乙
A．儿童下滑时加速度的大小约为
B．儿童与滑梯间的动摩擦因数为0.7
C．滑梯与水平面的夹角为
D．儿童下滑过程中机械能减小
三、非选择题：共54分，第1115题为必考题，考生都必须作答。
11．（2023高三上·潮州期末）.小贝同学用挂在建筑工地墙壁上的一根重锤线做成一个单摆来测量当地的重力加速度，如图甲所示。悬挂后，用卷尺测量悬点到重锤底部的距离；将重锤拉离最低点一个小角度，由静心释放重锤，稳定后重锤在某次经过最低点时开始计时，并在下次通过最低点时记录“1”，当记录到“40”时停止计时，总时长为；改变重锤线长度，重复以上过程。
甲 乙
（1）由以上过程，得到单摆周期表达式 （用字母表示）；
（2）测量出多组和，作出图像如图乙所示，由图可求出重力加速度大小 （取，结果保留三位有效数字）；
（3）实验过程所测得的比单摆的实际摆长偏长， （填“会”或“不会”）影响重力加速度的测量。
12．（2023高三上·潮州期末）小栩同学在实验室找到一根弹性导电绳，想测量其在某状态下的电导以及弹性导电绳的电阻率。
甲 乙 丙 丁
（1）如图甲所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图乙所示的电路中；
随后闭合开关、 开关，调节滑动变阻器，使电压表和电流表的指针偏转到合适的位置，记录两表的示数和然后 开关，电流表的示数将变小，电压表的示数 （填“变大”、“变小”或“不变”），调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为，记下此时电压表的示数，则此时导电绳的电导 （电导为电阻的倒数，用，和表示），并记录此时金属夹、间的距离L和导电绳的横截面积；
（2）某次用螺旋测微器测量导电绳直径如图丙所示，由图可知其直径 cm；
（3）多次拉伸导电绳，重复上面的实验，利用获得的多组数据绘制的图像如图丁所示，已知图像斜率为、纵截距为，则弹性导电绳的电阻率 （用含或的式子表示）。
13．（2023高三上·潮州期末）超检查是医学上利用超声波对人体进行检查的一种诊断方法。图1为某型号的超仪在时发送的超声波波形图，图2为质点的振动图像，已知超声波在人体内传播速度为，问：
图1 图2
（1）此超声波的传播方向及波长为多大；
（2）质点在开始计时后内经过的路程多大？
14．（2023高三上·潮州期末）如图1所示，竖直面内水平放置两块平行的带电异体板，，两板在同一竖直线上开着两个小孔。一质量为、电荷量为的带正电粒子从板的小孔无初速飞入，经过，板的电场加速后，经第二个小孙进入板下方空间的电场，最后落在水平荧光屏上刻度盘的某个位置，该位置与导体板，两小孔所在竖直线的距离为（为未知量）。已知，两板之间的电势差大小为，板到板的距离为，板下方的电场方向水平向右，场强大小为.不考虑带电粒子所受重力对上述问题的影响，求：
图1 图2
（1）的表达式；
（2）若将、两板之间的电场替换成一垂直于纸面向里的匀强磁场，如图2所示，要让上述粒子仍能打在刻度盘上的同个位置，求替换后的磁场的磁感应强度的大小。
15．（2023高三上·潮州期末）如图1所示，夜间会车，最怕遇到刺眼“远光灯”，每年因不当使用远光灯引起的交通事故数不胜数。某汽车试验机构对相向行驶车辆开启远光灯的行为进行了模拟：在一个较昏暗的环境下，一辆厢式货车在一封闭道路上以大小为的速度做匀速直线运动.如图2所示，货柜里使用布条连接车厢固定着两个间距、质量均为1吨的钢箱。某时刻，对面车道驶来一辆开着远光灯的汽车，刺眼的灯光使得货车司机瞬间眼前一黑，司机立即刹车让货车以大小为的加速度做匀减速直线运动。在司机开始刹车的同时乙钢箱布条被扯断，一段时间后两钢箱碰撞并粘在一起，碰撞时间极短且碰撞瞬间甲钢箱的布条也被扯断。货车司机听到响声后，经过的反应时间踩下油门，让货车以大小为的加速度加速，最终才使得两钢箱不再滑动。已知钢箱与货柜之间的动摩擦因数，不考虑布条断裂瞬间对钢箱和货车的影响，重力加速度取，求：
图1 图2
（1）货车司机开始刹车到两钢箱发生撞击的时间；
（2）两钢箱碰撞瞬间甲钢箱受到的冲量的大小；
（3）为避免甲钢箱与货柜头接触而造成二次碰撞，甲钢箱左侧与货柜头距离至少为多少。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】物理学史
【解析】【解答】A.卡文迪什利用扭秤装置在实验室里比较准确地测出了万有引力常数G，A不符合题意；
B.法拉第提出电荷的周围存在一种物质叫电场，电场对放入的电荷有力的作用，B符合题意；
C.开普勒研究第谷的行星观测记录发现了一些规律，后人称为开普勒行星运动定律，C不合符题意；
D.美国物理学家密立根用油滴实验最早精确地测出了元电荷e的数值，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据物理学史分析。
2．【答案】A
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】AB.棋子在竖直方向上受竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，因为棋子处于静止状态，根据受力平衡可知，棋子所受到的摩擦力大小始终等于棋子的重力，与磁性强弱无关，A符合题意，B不符合题意；
CD.由上述分析可知，棋子所受到的摩擦力大小等于棋子的重力，与棋子与棋盘间接触面积、接触面越粗糙程度无关，CD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】分析棋子的受力，由共点力平衡条件分析棋子受到摩擦力。
3．【答案】D
【知识点】自由落体运动；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.由图可以看出，时间内速度变化越来越慢，A不符合题意；
B.离开跳板后运动员做上抛运动，当速度减为零时，到达最大高度，故运动员离开跳板后在时刻到达最大高度，B不符合题意；
C.入水前只受重力作用，加速度不变，所以时刻刚好进入水中，C不符合题意；
D.运动员向上运动到最高点时，离开跳台最高，可将运动员的向上的运动反过来看出自由落体运动，可得最大高度为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】直接由图像特点分析时间内速度的变化情况和运动员到达最高点的时刻；运动员入水前做自由落体运动，根据自由落体加速度恒定的特点分析运动员的入水时刻；运动员向上运动到最高点时，离开跳台最高，由自由落体的位移公式可求出最大高度。
4．【答案】D
【知识点】运动的合成与分解；功率及其计算
【解析】【解答】A.米粒和糠都受重力和水平风力作用，竖直方向上做自由落体运动，水平方向上做匀加速直线运动，而平抛运动只受重力作用，竖直方向上做自由落体运动，水平方向上做匀速直线运动，故米粒和糠做的不是平抛运动，A不符合题意；
B.米粒和糠在竖直方向都做自由落体运动，由
可知，米粒和糠落地时间相同，在水平方向上，二者做匀加速直线运动，落地的水平位移
米粒和糠落到地面不同位置，可知二者的质量不同，B不符合题意；
C.米粒和糠在竖直方向都做自由落体运动，由
可知，落地竖直方向的速度相同，C不符合题意；
D.重力的功率
由于米粒质量大，落地时竖直分速度相同，所以落地时米粒重力的瞬时功率大于糠重力的瞬时功率，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据米粒和糠的受力和平抛的运动特点，分析米粒和糠的运动是否是平抛运动；由米粒和糠在水平方向和竖直方向上的分运动规律，结合牛顿第二定律，分析米粒和糠质量是否相同；根据竖直方向上都做自由落体运动，分析米粒和糠落地时竖直速度的关系；根据功率的公式分析二者落地时重力瞬时功率的关系。
5．【答案】C
【知识点】万有引力定律的应用；卫星问题
【解析】【解答】AB.设地球质量为M，组合体质量为m，轨道半径为r，由
可得
，
由于组合体的轨道半径小于地球同步卫星轨道半径，可知其绕地球飞行的速度大于地球同步卫星的速度，周期小于同步卫星的周期，而同步卫星的周期等于地球自转的周期，故组合体绕地球飞行的周期小于地球自转的周期，AB不符合题意；
C.设地球的轨道半径为R，由万有引力充当向心力可得
解得地球质量
而地球的体积，地球的密度，由已知条件可得
联立以上各式解得
C符合题意；
D.地球同步卫星轨道与赤道平面，所以地球同步卫星不可能经过潮州的上空，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据万有引力充当向心力推导卫星做圆周运动的线速度和周期的公式，结合轨道半径关系，比较组合体和同步卫星绕地球做圆周运动的线速度和周期的关系；根据组合体的圆周运动推导地球质量的表达式，再结合组合体轨道半径与地球半径的关系，推导地球的密度；地球同步卫星轨道与赤道平面。
6．【答案】D
【知识点】电容器及其应用；电流、电源的概念
【解析】【解答】A.电容器放电过程中，放电电流逐渐减小，A不符合题意；
B.根据电容的定义式可得，电容器充电后所带的电荷量为
B不符合题意；
C.电容器的电容由电容器本身的性质决定，与电容器是否带电无关，故电容器放电过程中电容保持不变，C不符合题意；
D.电容器放电过程中的平均电流为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据电容器充放电特点，分析放电电流的变化情况；由电容的定义式，计算充电后电容器的带电量；电容器的电容由电容器本身的性质决定，与极板电量和电压无关；由电流的定义式，求解电容器放电过程的平均电流。
7．【答案】B
【知识点】安培力；匀变速直线运动的位移与速度的关系；牛顿第二定律
【解析】【解答】导体棒受到的安培力即为合外力，由安培力公式和牛顿第二定律可得
F=BIL=ma
由匀变速直线运动的位移与速度的关系可得
代入数值，解得轨道的最小长度
x=24m
B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】分析导体棒的受力，由牛顿第二定律和运动学公式，求解轨道的最小长度。
8．【答案】C,D
【知识点】超重与失重；竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】A.在最高点时，由重力和支持力的合力提供向心力，合力向下，则有
可以看出当支持力为零时，为
当时，乘客在最高点时速度小于，所以乘客在最高点时速度可以小于，所以A不符合题意；
B.乘客做匀速圆周运动，加速度的大小保持不变，但方向时刻改变，B不符合题意；
C.乘客在最低点时，向心加速度向上，所以乘客处于超重状态，C符合题意；
D.乘客对座椅的压力与座椅对乘客的支持力是作用力与反作用力，总是大小相等，方向相反，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】分析乘客在最高点的受力，由牛顿第二定律分析乘客在最高点的速度范围；向心加速度方向时刻变化；根据乘客在最低点的加速度方向，分析乘客所处的状态；根据作用力与反作用力的特点，分析乘客对座椅的压力与座椅对乘客的支持力的大小关系。
9．【答案】A,C
【知识点】涡流、电磁阻尼、电磁驱动；楞次定律
【解析】【解答】A.磁铁上下振动时，线圈中磁通量发生变化，所以线圈中会有感应电流产生，磁铁的机械能会逐渐转化线圈中感应电流产生的热量，当磁铁的机械能全部转化为热量时，磁铁停止运动，A符合题意；
B.根据楞次定律可知，线圈中感应电流产生的磁场总是会阻碍磁铁的运动，所以磁铁做的不是简谐振动，而是阻尼振动，A符合题意，B不符合题意；
C.在磁铁远离线圈过程中，穿过线圈的磁通量向下减小，由楞次定律可知，线圈中的感应电流方向为顺时针（从上往下看），C符合题意；
D.磁铁向上运动时，根据楞次定律推论“来拒去留”的规律可知，磁铁对线圈有向上的引力，故桌面对线圈的支持力小于线圈的重力，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】由磁铁与线圈中能量的转化，分析磁铁的运动；根据楞次定律分析磁铁运动过程中的受力，得出磁铁的振动形式；由楞次定律判断线圈中感应电流的方向；结合楞次定律推论“来拒去留”的规律，分析线圈受力。
10．【答案】A,C,D
【知识点】功能关系；重力势能
【解析】【解答】A.根据图像可知，滑梯长度s=5m，根据匀变速直线运动位移与时间的关系可得
得儿童下滑时加速度大小为
A符合题意；
BC.取滑梯底部为零势能面，儿童的重力势能与其下滑距离的关系式为
为儿童在滑梯最高点的重力势能，代入图中数据解得
所以滑梯与水平面的夹角为37°，对儿童，由牛顿第二定律可得
，，
解得
B不符合题意，C符合题意；
D.儿童下滑过程中要克服阻力做功，故机械能减小，D符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】根据匀变速直线运动位移与时间的关系，求解儿童下滑时加速度的大小；写出儿童重力势能的表达式，再结合图中数据，求出斜面倾角，再由牛顿第二定律计算儿童与滑梯间的动摩擦因数；根据功能关系分析儿童下滑过程中机械能的变化情况。
11．【答案】（1）
（2）9.76-9.90
（3）不会
【知识点】用单摆测定重力加速度
【解析】【解答】（1）由题中数据可得单摆周期表达式
（2）因为L为悬点到重锤底部的距离，所以单摆的摆长为L-r，r为小球半径，根据单摆周期公式可得
整理得
结合图像的斜率可得
解得
（3）根据以上分析可知，实验过程所测得的L比单摆的实际摆长偏长，不会影响重力加速度的测量。
【分析】（1）根据题中的记录方法，求解单摆周期；根据单摆的周期公式推导的关系式，再结合图像的斜率，求出重力加速度；（3）根据重力加速度的求解方法，分析实验误差。
12．【答案】（1）闭合；断开；变大；
（2）0.4700
（3）
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用；导体电阻率的测量
【解析】【解答】（1）随后闭合开关、闭合开关，调节滑动变阻器R，使电压表和电流表的指针偏转到合适的位置，记录两表的示数和，然后断开开关，电路中总电阻增大，总电流减小，电流表的示数变小；外电压
增大，滑动变阻器电压减小，则电压表读数变大。根据欧姆定律可得，先闭合开关、时
然后断开开关时
联立解得此时导电绳的电阻
则此时导电绳的电导
（2）螺旋测微器的精确度为0.01mm，图中螺旋测微器主尺读数为4.5mm，可动尺读数为20.0×0.01mm=0.200mm，可得导电绳直径
D=4.5mm+0.200mm=4.700mm=0.4700cm
（3）由欧姆定律可得
结合图像的斜率可得，弹性导电绳的电阻率
【分析】（1）根据实验原理，分析实验的操作步骤，由欧姆定律推导导电绳的电导；（2）根据螺旋测微器读数规则读数；（3）由欧姆定律推导的关系式，再结合图像的斜率求解弹性导电绳的电阻率。
13．【答案】（1）解：该波沿 轴负方向传播。
由图 2 可知， 周期为 ，
根据 得
（2）解： 质点 在一个周期内运动的路程为
时问内完成全振动次数是
所以质点 运动的路程
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【分析】（1）根据Q质点的振动情况判断波的传播方向；由波速公式计算该波的波长；（2）根据一个周期质点振动4个振幅的路程，计算质点Q在t=0s开始计时后3s内经过的路程。
14．【答案】（1）解：粒子在 f 、 g 之间， 有
粒子进入 g 、 h 后进行偏转， 竖直方向：
水平方向：
又
解得
（2）解：粒子在磁场中， 有
由几何关系有
联立解得， 磁感应强度
【知识点】带电粒子在电场中的加速；带电粒子在电场中的偏转；带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【分析】（1）由动能定理分析粒子在加速电场中的运动，求出粒子在加速电场中获得的速度，粒子进入偏转电场后，水平方向做匀加速直线运动，竖直方向做匀速直线运动，由牛顿第二定律和运动学公式，求出x的表达式；（2）粒子进入磁场后做匀速圆周运动，由几何关系求出轨迹半径，再由洛伦兹力充当向心力，得到替换后磁场的磁感应强度大小。
15．【答案】（1）解：
对于乙钢箱， 有
解得
从货车刹车到两钢箱相撞， 有
解得
（2）解乙撞击甲时， 乙的速度： ，
得
甲的速度 ，
得
乙、甲发生撞击过程，
解得
对于甲，
得
（3）解：经过 的回神时间， 此时深车的速度 ，
得
甲乙的速度 ，
得
接下来， 车以 的加速度匀加速， 甲乙维续做匀煘速， 直到共速，
有 ，
解得
全程甲钢箱相对车网前进的距离
解得
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用；牛顿第二定律；碰撞模型
【解析】【分析】（1）由牛顿第二定律求出乙钢箱滑动的加速度大小，再由钢箱和货车的位移关系，计算货车司机开始刹车到两钢箱发生撞击的时间；（2）由匀变速直线运动的速度公式求出甲、乙钢箱的碰前速度，再由动量守恒定律求出两钢箱的碰后速度，再由动量定理求解两钢箱碰撞瞬间，甲钢箱受到的冲量大小；（3）根据钢箱和货车的位移关系，求解为避免甲钢箱与货柜头接触而造成二次碰撞，甲钢箱左侧与货柜头的最小距离。
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