江西省普通高等学校2024年1月招生考试适应性测试物理试题（九省联考）
一、选择题：本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
1．（2024·江西模拟）在恒星演化末期会发生俗称“烧石头”的核聚变反应，其核反应方程为，下列选项正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】核聚变
【解析】【解答】由核电荷数守恒和质量数守恒得
，
解得
，
故答案为：D。
【分析】核反应方程反应前后满足核电荷数守恒和质量数守恒，结合题意联立方程进行解答即可。
2．（2024·江西模拟）某兴趣小组做发射水火箭实验．假设水火箭竖直上升至最高点开始匀加速竖直下落，一段时间后，其降落伞打开，再匀减速竖直下降．若从最高点开始计时，下列关于水火箭图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】牛顿第二定律；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】从最高点开始计时，开始匀加速竖直下落，加速度不变，一段时间后，速度达到最大，此时降落伞打开，再匀减速竖直下降，加速度不变。又因为v-t图像的斜率表示加速度，经分析可得图B可能正确。
故答案为：B。
【分析】根据题意确定火箭在下落过程中分为几个过程，以及各个过程的运动类型，再结合v-t图像的斜率表示加速得出图像。
3．（2024·江西模拟）“天问一号”是我国首次自主研制发射的火星探测器．如图所示，探测器从地球择机发射，经椭圆轨道向火星转移．探测器在椭圆轨道的近日点P和远日点Q的速度大小分别为，质量为m的探测器从P运动到Q的时间为t．忽略其它天体的影响，下列说法正确的是（ ）
A．与m有关 B．与m无关
C．与m有关 D．与m无关
【答案】B
【知识点】开普勒定律；万有引力定律的应用；卫星问题
【解析】【解答】由开普勒第二定律可知，近日点的速率大于远日点的速率，所以
设半长轴为a，由万有引力提供向心力
可得探测器绕太阳运动的周期为
与探测器的质量m无关，所以探测器从P运动到Q的时间为
与探测器的质量m无关。
故答案为：B。
【分析】卫星在椭圆轨道运行时，可根据开普勒第二定律确定轨道上各点的速度大小关系。根据万有引力定律及牛顿第二定律确定运行时间的影响因素。
4．（2024·江西模拟）为缩短固定翼飞行器着陆后的滑行距离，有人构想在机身和跑道上安装设备，使飞行器在安培力作用下短距着陆．如图所示，在机身上安装长为、匝数为60匝的矩形线圈，线圈通以的电流，跑道上有大小为的磁场，通过传感器控制磁场区域随飞机移动，使矩形线圈始终处于图示磁场中．忽略电磁感应的影响，线圈所受安培力的大小和方向是（ ）
A．，向左 B．，向右
C．，向左 D．，向右
【答案】A
【知识点】左手定则—磁场对通电导线的作用；安培力的计算
【解析】【解答】由左手定则可知，各处的安培力方向如图所示
其中F3和F4，F5和F6等大反向，相互抵消。所以线圈所受安培力的大小为
由左手定则可知，线圈所受安培力的方向为水平向左。
故答案为：A。
【分析】根据题意确定线框中各边的电流方向。确定线框在各部分磁场中的有效长度，再根据左手定则确定线框各边所受安培力的方向，再根据矢量叠加法则及安培力公式进行解答。
5．（2024·江西模拟）如图（a）所示，一列简谐横波以速度u沿x轴正方向传播，在波的传播方向上有P、Q两点，且小于波长．P、Q两处质点的振动图像分别如图（b）中实线和虚线所示．波速u和Q处质点在内的位移大小d是（ ）
图（a） 图（b）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】简谐运动的表达式与图象；横波的图象
【解析】【解答】因为简谐横波沿x轴正方向传播，且P、Q两点距离小于波长，所以
所以
由图（b）可知，周期为
所以这列简谐横波的速度为
由图（b）可知Q处质点在0~2s内的位移大小为
故答案为：A。
【分析】根据波的传播方向及图b确定P、Q振动的周期差，再根据两点之间的距离确定波长的大小。根据图b确定0s和2s时质点Q所处的位置，再根据振幅的大小确定2s内质点Q的位移。
6．（2024·江西模拟）柔性可穿戴设备导电复合材料电阻率的测量需要使用一种非接触式传感器．如图（a）所示，传感器探头线圈置于被测材料上方，给线圈通正弦交变电流如图（b）所示，电路中箭头为电流正方向．在时间内关于涡旋电流的大小和方向（俯视），下列说法正确的是（ ）
图（a） 图（b）
A．不断增大，逆时针 B．不断增大，顺时针
C．不断减小，逆时针 D．不断减小，顺时针
【答案】D
【知识点】楞次定律；电磁感应中的图像类问题
【解析】【解答】由题意可知，在 时间内电路中的电流与原电流方向相反，且不断增大，被测材料的原磁场方向竖直向上，根据楞次定律可知，被测材料的感应磁场方向竖直向下，由安培定则可知，在被测材料上的涡流方向为顺时针（俯视）；因为 时间内i-t图像的斜率不断减小，则感应磁场变化率不断减小，由法拉第电磁感应定律
及欧姆定律
可知，被测材料上的涡流大小不断减小。
故答案为：D。
【分析】电流越大，产生的磁感应强度越大，根据题意结合图b确定电流的方向和电流变化情况，根据楞次定律确定被测材料产生的感应电流方向。电流的变化率越大，电流产生磁场的磁感应强度变化率越大。再根据法拉第电磁感应定律及欧姆定律分析感应电流大小变化情况。
7．（2024·江西模拟）用图（a）装置测量玻璃的折射率时，俯视图如图（b）所示．在水平木板上插大头针P、Q，透过玻璃砖观察，使Q把P挡住，再插大头针M和N，使N挡住M同时挡住玻璃砖中的P和Q，这样就可以确定玻璃砖的入射光线及其出射光线，从而可以测量玻璃的折射率．下列关于该实验时眼睛所看到大头针的情形，可能正确的是（ ）
图（a） 图（b）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】测定玻璃的折射率；光的折射及折射定律
【解析】【解答】由图可知
在N处对准PQM的过程中，假设MN位置如图所示，则PQ必须按如图所示的光线才能射入人的眼睛，根据像在光线反向延长线上可知，像P在最左，其次Q，最右为MN。
故答案为：A。
【分析】处理本题的关键在于对光沿直线传播的应用。假设眼睛所处的位置，则MN与眼睛共线，再根据光的折射定律确定P、Q进入眼睛的光路图，再根据光路的可逆性确定各大头针所处的位置。
8．（2024·江西模拟）陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片．在陶瓷制作过程中有一道工序叫利坯，如图（a）所示，将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当，表里光洁．对应的简化模型如图（b）所示，粗坯的对称轴与转台转轴重合．当转台转速恒定时，关于粗坯上P、Q两质点，下列说法正确的是（ ）
图（a） 图（b）
A．P的角速度大小比Q的大
B．P的线速度大小比Q的大
C．P的向心加速度大小比Q的大
D．同一时刻P所受合力的方向与Q的相同
【答案】B,C
【知识点】向心力；向心加速度；生活中的圆周运动
【解析】【解答】A、由题意可知，粗坯上P、Q两质点属于同轴转动，故
即P的角速度大小跟Q的一样大，故A错误；
B、根
且
，
所以
即P的线速度大小比Q的大，故B正确；
C、根据
且
，
所以
即P的向心加速度大小比Q的大，故C正确；
D、因为当转台转速恒定，所以同一时刻P所受合力的方向与Q的所受的合力方向均指向中心轴，故合力方向不相同，故D错误。
故答案为：BC。
【分析】P、Q两点同轴转动，两点的角速度相等，根据图确定两点运动轨迹半径的关系，再根据牛顿第二定律进行分析，注意向心力的方向始终指向圆心。
9．（2024·江西模拟）如图（a）所示，有一电荷均匀分布的固定绝缘细圆环，圆心为O，轴线上的电场强度和电势分布如图（b）（c）所示．现有一带负电的粒子（重力不计）以初速度沿轴线由P运动到．关于粒子由P运动到Q的过程分析，下列说法正确的是（ ）
A．粒子先加速后一直减速
B．静电力对粒子做功不为0
C．粒子所受静电力先增大后一直减小
D．粒子的电势能先减小后一直增大
【答案】A,D
【知识点】电场及电场力；牛顿第二定律；电势能；电势
【解析】【解答】AD、由图可知
粒子由P运动到Q的过程中，电场力先做正功，后一直做负功，根据电场力做功与电势能的关系
可得，电势能先减小后一直增大，动能先增大后一直减小。故AD正确；
B、根据图（c）可知
根据
可知，粒子由P运动到Q的过程静电力对粒子做功的代数和为0，故B错误；
C、根据图（b）可知，粒子由P运动到Q的过程，场强先增大后减小，再增大最后再减小，故粒子所受静电力先增大后减小，再增大最后再减小，故C错误。
故答案为：AD。
【分析】沿电场线方向电势逐渐降低，根据图c确定环左右两侧电场线的分布情况。根据图b确定环左右两侧场强的变化情况。再根据电场力与场强的关系确定负粒子所受电场力的变化情况。再结合牛顿第二定律及功能关系进行分析。
10．（2024·江西模拟）儿童玩具弹射装置模型如图所示．可伸缩轻质弹簧和轻质杆的一端分别用铰链连接在固定竖直板的P、Q处，另一端连接在质量为m的小球上，初始时刻在竖直向上力F的作用下杆处于水平位置，弹簧的原长和杆的长度均为间距为．现保持力F的方向不变缓慢提升小球，直到弹簧呈水平状态．在这个过程中（弹簧在弹性限度内）（ ）
A．F先变大后一直变小
B．小球可能受三个力作用
C．弹簧在末态时的弹力比初态时的大
D．轻质杆所受的弹力先变小后变大
【答案】C,D
【知识点】形变与弹力；力的合成与分解的运用；共点力的平衡
【解析】【解答】初始时刻对小球受力分析如图
此时弹簧的长度为
此时弹簧的弹力为
此时水平方向受到弹力为
竖直方向有
当弹簧处于原长时，如图所示
此时小球受到2个力，且
F=mg
当弹簧呈水平状态时，对小球受力分析如图所示
此时弹簧的长度为
此时弹簧的弹力为
此时水平方向有
竖直方向有
A、由分析可知，从初始状态到弹簧恢复原长的过程中，F从逐渐增大到mg，然后从原长位置到弹簧呈水平状态位置，F从mg仍一直增大，故F一直在增大，故A错误；
B、综上所述，小球在运动过程中不可能受到3个力的作用，可能受到2个力作用或者4个力的作用，故B错误；
C、由上分析可知
故弹簧在末态时的弹力比初态时的大，故C正确；
D、初始状态时，轻质杆所受弹力先减小到零，再逐渐增大，故轻质杆所受的弹力先变小后变大，故D正确。
故答案为：CD。
【分析】根据弹簧处于初始位置，原长位置及末位置三者不同位置时的情况，对小球进行受力分析，根据平衡条件及力的合成与分解结合几何关系确定各力之间的大小关系，再结合题意进行分析。
二、非选择题：本题共5小题，共54分．
11．（2024·江西模拟）某小组探究气体在等温变化时压强随体积变化的规律．实险方案如下：在带刻度的注射器内密封一段掺入酒精蒸气的空气，然后将注射器与气体压强传感器连接管相连接．气体压强p由传感器测量，气体体积V等于注射器读数与连接管的容积之和．
（1）实验时手不要握注射器筒，且应缓慢推动注射器活塞，其目的是 ；
（2）下表是小组采集的一组数据，数据真实可靠，请在图中补充描出第6至9个数据点，并画出图线；
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
99.0 110.0 120.9 135.4 154.7 181.2 223.3 291.1 330.0
21.0 19.0 17.0 15.0 13.0 11.0 9.0 7.0 5.0
0.048 0.053 0.059 0.067 0.077 0.091 0.111 0.143 0.200
（3）由图可知，前8个数据点的分布情况说明：在等温变化时，气体的压强与体积关系为 ；第9个数据点显著偏离上述规律，小组猜想是因为气体的质量减小了，下列哪个选项支持该猜想 ．
A．部分酒精蒸气进入气体压强传感器连接管
B．在测量第9个数据点时发现注射器筒壁出现模糊，部分酒精蒸气液化
【答案】（1）减小热传递和做功对气体温度的影响
（2）
（3）成反比；B
【知识点】理想气体的实验规律
【解析】【解答】（1）实验时手不要握注射器筒，且应缓慢推动注射器活塞，其目的是减小热传递和做功对气体温度的影响。
（2）描点如图所示
（3）由图可知，前8个数据点的分布情况说明：在等温变化时，气体的压强与体积成反比；由图可知，第9个数据点显著偏离上述规律，可能是在测量第9个数据点时部分酒精蒸气遇冷液化使注射器筒壁出现模糊。
故答案为：B。
【分析】掌握实验操作步骤及注意事项，由于要控制气体温度不变，故试验时注意推动注射器时要操作缓慢，尽可能的减少热传递和做功对气体温度的影响，熟悉掌握实验结论的描述方法。质量减小了，即说明气体分子数减少了。再根据选项进行判断可能的原因。
12．（2024·江西模拟）电动势和内阻是电源的重要参数，为了研究新旧干电池电动势和内阻的差异，实验室提供以下器材：电流表（量程：或）、电压表（量程：或）、滑动变阻器A（最大阻值）、滑动变阻器B（最大阻值）、开关、导线和某品牌一节全新干电池．
图（a） 图（b）
（1）应选择滑动变阻器 （填“A”或“B”）．
（2）请在图（a）中画线完成电路实物连接．
（3）通过实验测得干电池的两条图线，如图（b）所示，甲为全新干电池实验图线，乙为该电池使用一段时间后的实验图线，回答以下问题：
①乙图线中，该电池的电动势为 V（保留3位有效数字），内阻为 （保留2位有效数字）；
②该电池在使用后电动势 （填“变大”或“变小”），内阻 （填“变大”或“变小”）．
【答案】（1）A
（2）
（3）1.28；1.5；变小；变大
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）本实验测量干电池的内阻，由于干电池的内阻较小，为了调节滑动变阻器使电流表、电压表示数变化明显，所以选20Ω阻值的滑动变阻器。
故答案为：A。
（2）由于电池内阻较小，故电流表相对于电源采用外接法，一节干电池电动势约为1.5V，故电压表采用3V量程，正确实物图接法如图
（3）①由闭合电路欧姆定律
化简可得
由图可知，纵截距为
斜率为
故该电池的电动势为1.28V，内阻为1.5Ω。
②对比图（b）中的甲、乙图线可知，电池在使用后，纵截距变小，斜率变大，在U-I图像中，纵截距表示电池的电动势，斜率的绝对值表示内阻，故该电池在使用后电动势变小，内阻变大。
【分析】新干电池的内阻较小，电流表相对于电源采用外接法。根据实验原理及电路图推到得出图像的函数表达式，再结合图像分析图像斜率和截距的物理意义并进行数据处理。根据图像结合图像截距和斜率的物理意义分析新旧电池的电动势和内阻变化情况。
13．（2024·江西模拟）如图所示，一质量为M的平板车静止放在斜坡的底端．滑板爱好者从长为l、倾角为的斜坡顶端静止下滑，滑到平板车上后制动，最终与平板车达到共同速度．忽略滑板与斜面以及平板车与水平地面之间的摩擦，假设斜坡底端与平板车平滑相接，平板车足够长，滑板及滑板爱好者总质量为m，可视为质点，重力加速度为g．求：
（1）滑板爱好者刚滑到平板车上时的速度大小；
（2）滑板爱好者与平板车最后达到的共同速度大小．
【答案】（1）解：对滑板爱好者，在斜坡上由动能定理
可得滑板爱好者刚滑到平板车上时的速度大小为
（2）解：滑板爱好者与平板车由动量守恒定律mv=(m+M)v共
解得滑板爱好者与平板车最后达到的共同速度大小为
【知识点】动能定理的综合应用；动量与能量的综合应用一板块模型
【解析】【分析】（1）确定滑板爱好者在斜坡上的受力情况及各力的做功情况，再根据动能定理确定滑到平板车上的速度大小；
（2）由于地面光滑，且平板车足够长，故最终两者达到共速且整体在水平方向上动量守恒，对整体根据动量守恒定律进行解答即可。
14．（2024·江西模拟）无人快递车在水平路面上从静止开始做直线运动，经过到达目的地停止运动，快递车在整个运送过程中牵引力F随时间t的变化关系如图所示，图中和未知．假设快递车与货物总质量，运行时所受阻力为自身重力的0.05倍，重力加速度取时间内位移大小．求：
（1）快递车在加速和减速过程中的加速度大小；
（2）快递车在整个运动过程中牵引力所做的功．
【答案】（1）解：由题意可知，快递车运行时所受阻力为
f=0.05mg=50N
快递车在加速过程中，由牛顿第二定律
F1-f=ma1
快递车在减速过程中，由牛顿第二定律
f-F2=ma2
其中
F2=40N
解得a2=0.1m/s2
设加速时间为t1，减速时间为t2，由运动学公式
a1t1=a2t2
其中
t2=160s-140s=20s
联立解得
a1=0.2m/s2，t1=10s
故快递车在加速和减速过程中的加速度大小分别为0.2m/s2，0.1m/s2
（2）解：全程对快递车由动能定理
WF-f(s1+s2+s3)=0
其中
s2=vΔt=a1t1·Δt=0.2x10x(140-10)m=260m
代入解得，快递车在整个运动过程中牵引力所做的功为
WF=14500J
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律；功的计算
【解析】【分析】（1）根据题意确定快递车受到的阻力大小，再根据阻力与图像中各力的大小关系结合牛顿第二定律确定快递车在各时间段的运动情况及各段运动中快递车速度的大小关系，再结合题意根据牛顿第二定律及云变速直线运动规律进行解答；
（2）根据各时间段的运动规律结合图像确定快递车行驶的总位移，快递车的初末速度均为零，再对全程运用动能定理进行解答。
15．（2024·江西模拟）磁控溅射仪是制备金属薄膜的重要设备．为了研究磁控溅射仪中离子在电场和磁场中的运动过程，建立如下模型．如图所示，平面内的位置有一离子源发射大量质量为m、电荷量为的离子，离子的初始速度大小均为，方向在平面内并与x轴正方向的夹角在至范围内．在的区域内有一沿x轴正方向的匀强电场，在的区域内有一垂直平面向里的匀强磁场，磁场沿y轴方向的宽度为，且关于x轴对称．在的位置放一沿轴y方向的无限长绝缘薄平板，所有离子经电场加速后到达绝缘薄平板时速度大小均为．忽略离子的重力以及离子间的相互作用．
（1）求的区域内电场强度的大小；
（2）为使所有离子均能进入右边的磁场区域，需要在绝缘薄平板上开一狭缝，请问狭缝的最小宽度为多少？
（3）狭缝宽度值取第（2）问的结果，要使所有离子进入磁场后不再通过狭缝返回电场，求磁感应强度的最大值，及此条件下在磁场中运动时间最长的离子在磁场中所经历的时间．（假定离子与绝缘薄平板发生的碰撞为弹性碰撞，即碰撞前后沿平板方向的速度分量不变，垂直于平板方向的速度分量反向．）
【答案】（1）解：在电场中，由动能定理
解得x<0的区域内电场强度的大小为
（2）解：粒子在电场中沿着y轴方向做匀速直线运动，沿着x轴方向做加速直线运动。则当粒子出射速度与x轴夹角为60°(或-60°)时，偏离x轴最远，此时粒子能通过狭缝，其他粒子均能通过狭缝。设粒子出射速度与x轴夹角为60°时粒子在电场中运动时间为t，在x轴方向，
解得
则狭缝的最小宽度为
（3）解：如图所示，当粒子出射速度与x 轴夹角为-60°时，粒子容易通过狭缝返回电场，则当此情况下粒子不通过狭缝返回电场，其他粒子均不会返回。
离子进入磁场时的水平速度为
因为
则θ=30°
在磁场中，由洛伦兹力提供向心力
解得
由几何关系可知d≤2Rcos30°
联立可得
则磁感应强度的最大值为
此情况下，粒子在磁场中做圆周运动得轨迹半径为
粒子在磁场中运动的周期
由图可知，离子在磁场中运动的圆心角为
α=360°-2×60°=240°
磁场在轴的宽度为，且关于x轴对称，当粒子出射速度与轴夹为-60°时在场中运动时间最长，粒子与挡板第二次碰撞后射出磁场，设离开磁场的位置与轨迹圆心连线与水平方向的夹角β，则
则粒子与挡板第二次碰后在磁场中运动的圆心角为
则在磁场中运动时间最长的离子在磁场中所经历的时间为
【知识点】动能定理的综合应用；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）确定离子在电场中所受电场力的方向及电场力的做功情况，明确粒子在电场中的初末速度，再根据动能定理进行解答；
（2）根据对离子的受力情况的分析，粒子在电场中做类平抛运动，明确其在水平方向和竖直方向的运动类型，再根据题意确定粒子打在平板上的最远距离对于的射入速度方向。再根据类平抛运动规律及几何关系确定狭缝的宽度；
（3）根据左手定则确定离子进入磁场后的偏转方向，由于离子在磁场中的半径相等，故当最下侧的离子不从狭缝返回，则其他离子也不会返回。且该粒子恰好不从狭缝返回时，粒子在磁场的运行时间最长，根据几何关系确定此时粒子的半径及对应的圆心角。结合牛顿第二定律确定此时对应的最大磁感应强度。根据题意结合运动规律画出粒子的运动轨迹根据几何关系确定粒子运动轨迹对应的圆心角的和，继而得出运动的最大时长。
1 / 1江西省普通高等学校2024年1月招生考试适应性测试物理试题（九省联考）
一、选择题：本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
1．（2024·江西模拟）在恒星演化末期会发生俗称“烧石头”的核聚变反应，其核反应方程为，下列选项正确的是（ ）
A． B． C． D．
2．（2024·江西模拟）某兴趣小组做发射水火箭实验．假设水火箭竖直上升至最高点开始匀加速竖直下落，一段时间后，其降落伞打开，再匀减速竖直下降．若从最高点开始计时，下列关于水火箭图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
3．（2024·江西模拟）“天问一号”是我国首次自主研制发射的火星探测器．如图所示，探测器从地球择机发射，经椭圆轨道向火星转移．探测器在椭圆轨道的近日点P和远日点Q的速度大小分别为，质量为m的探测器从P运动到Q的时间为t．忽略其它天体的影响，下列说法正确的是（ ）
A．与m有关 B．与m无关
C．与m有关 D．与m无关
4．（2024·江西模拟）为缩短固定翼飞行器着陆后的滑行距离，有人构想在机身和跑道上安装设备，使飞行器在安培力作用下短距着陆．如图所示，在机身上安装长为、匝数为60匝的矩形线圈，线圈通以的电流，跑道上有大小为的磁场，通过传感器控制磁场区域随飞机移动，使矩形线圈始终处于图示磁场中．忽略电磁感应的影响，线圈所受安培力的大小和方向是（ ）
A．，向左 B．，向右
C．，向左 D．，向右
5．（2024·江西模拟）如图（a）所示，一列简谐横波以速度u沿x轴正方向传播，在波的传播方向上有P、Q两点，且小于波长．P、Q两处质点的振动图像分别如图（b）中实线和虚线所示．波速u和Q处质点在内的位移大小d是（ ）
图（a） 图（b）
A． B．
C． D．
6．（2024·江西模拟）柔性可穿戴设备导电复合材料电阻率的测量需要使用一种非接触式传感器．如图（a）所示，传感器探头线圈置于被测材料上方，给线圈通正弦交变电流如图（b）所示，电路中箭头为电流正方向．在时间内关于涡旋电流的大小和方向（俯视），下列说法正确的是（ ）
图（a） 图（b）
A．不断增大，逆时针 B．不断增大，顺时针
C．不断减小，逆时针 D．不断减小，顺时针
7．（2024·江西模拟）用图（a）装置测量玻璃的折射率时，俯视图如图（b）所示．在水平木板上插大头针P、Q，透过玻璃砖观察，使Q把P挡住，再插大头针M和N，使N挡住M同时挡住玻璃砖中的P和Q，这样就可以确定玻璃砖的入射光线及其出射光线，从而可以测量玻璃的折射率．下列关于该实验时眼睛所看到大头针的情形，可能正确的是（ ）
图（a） 图（b）
A． B．
C． D．
8．（2024·江西模拟）陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片．在陶瓷制作过程中有一道工序叫利坯，如图（a）所示，将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当，表里光洁．对应的简化模型如图（b）所示，粗坯的对称轴与转台转轴重合．当转台转速恒定时，关于粗坯上P、Q两质点，下列说法正确的是（ ）
图（a） 图（b）
A．P的角速度大小比Q的大
B．P的线速度大小比Q的大
C．P的向心加速度大小比Q的大
D．同一时刻P所受合力的方向与Q的相同
9．（2024·江西模拟）如图（a）所示，有一电荷均匀分布的固定绝缘细圆环，圆心为O，轴线上的电场强度和电势分布如图（b）（c）所示．现有一带负电的粒子（重力不计）以初速度沿轴线由P运动到．关于粒子由P运动到Q的过程分析，下列说法正确的是（ ）
A．粒子先加速后一直减速
B．静电力对粒子做功不为0
C．粒子所受静电力先增大后一直减小
D．粒子的电势能先减小后一直增大
10．（2024·江西模拟）儿童玩具弹射装置模型如图所示．可伸缩轻质弹簧和轻质杆的一端分别用铰链连接在固定竖直板的P、Q处，另一端连接在质量为m的小球上，初始时刻在竖直向上力F的作用下杆处于水平位置，弹簧的原长和杆的长度均为间距为．现保持力F的方向不变缓慢提升小球，直到弹簧呈水平状态．在这个过程中（弹簧在弹性限度内）（ ）
A．F先变大后一直变小
B．小球可能受三个力作用
C．弹簧在末态时的弹力比初态时的大
D．轻质杆所受的弹力先变小后变大
二、非选择题：本题共5小题，共54分．
11．（2024·江西模拟）某小组探究气体在等温变化时压强随体积变化的规律．实险方案如下：在带刻度的注射器内密封一段掺入酒精蒸气的空气，然后将注射器与气体压强传感器连接管相连接．气体压强p由传感器测量，气体体积V等于注射器读数与连接管的容积之和．
（1）实验时手不要握注射器筒，且应缓慢推动注射器活塞，其目的是 ；
（2）下表是小组采集的一组数据，数据真实可靠，请在图中补充描出第6至9个数据点，并画出图线；
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
99.0 110.0 120.9 135.4 154.7 181.2 223.3 291.1 330.0
21.0 19.0 17.0 15.0 13.0 11.0 9.0 7.0 5.0
0.048 0.053 0.059 0.067 0.077 0.091 0.111 0.143 0.200
（3）由图可知，前8个数据点的分布情况说明：在等温变化时，气体的压强与体积关系为 ；第9个数据点显著偏离上述规律，小组猜想是因为气体的质量减小了，下列哪个选项支持该猜想 ．
A．部分酒精蒸气进入气体压强传感器连接管
B．在测量第9个数据点时发现注射器筒壁出现模糊，部分酒精蒸气液化
12．（2024·江西模拟）电动势和内阻是电源的重要参数，为了研究新旧干电池电动势和内阻的差异，实验室提供以下器材：电流表（量程：或）、电压表（量程：或）、滑动变阻器A（最大阻值）、滑动变阻器B（最大阻值）、开关、导线和某品牌一节全新干电池．
图（a） 图（b）
（1）应选择滑动变阻器 （填“A”或“B”）．
（2）请在图（a）中画线完成电路实物连接．
（3）通过实验测得干电池的两条图线，如图（b）所示，甲为全新干电池实验图线，乙为该电池使用一段时间后的实验图线，回答以下问题：
①乙图线中，该电池的电动势为 V（保留3位有效数字），内阻为 （保留2位有效数字）；
②该电池在使用后电动势 （填“变大”或“变小”），内阻 （填“变大”或“变小”）．
13．（2024·江西模拟）如图所示，一质量为M的平板车静止放在斜坡的底端．滑板爱好者从长为l、倾角为的斜坡顶端静止下滑，滑到平板车上后制动，最终与平板车达到共同速度．忽略滑板与斜面以及平板车与水平地面之间的摩擦，假设斜坡底端与平板车平滑相接，平板车足够长，滑板及滑板爱好者总质量为m，可视为质点，重力加速度为g．求：
（1）滑板爱好者刚滑到平板车上时的速度大小；
（2）滑板爱好者与平板车最后达到的共同速度大小．
14．（2024·江西模拟）无人快递车在水平路面上从静止开始做直线运动，经过到达目的地停止运动，快递车在整个运送过程中牵引力F随时间t的变化关系如图所示，图中和未知．假设快递车与货物总质量，运行时所受阻力为自身重力的0.05倍，重力加速度取时间内位移大小．求：
（1）快递车在加速和减速过程中的加速度大小；
（2）快递车在整个运动过程中牵引力所做的功．
15．（2024·江西模拟）磁控溅射仪是制备金属薄膜的重要设备．为了研究磁控溅射仪中离子在电场和磁场中的运动过程，建立如下模型．如图所示，平面内的位置有一离子源发射大量质量为m、电荷量为的离子，离子的初始速度大小均为，方向在平面内并与x轴正方向的夹角在至范围内．在的区域内有一沿x轴正方向的匀强电场，在的区域内有一垂直平面向里的匀强磁场，磁场沿y轴方向的宽度为，且关于x轴对称．在的位置放一沿轴y方向的无限长绝缘薄平板，所有离子经电场加速后到达绝缘薄平板时速度大小均为．忽略离子的重力以及离子间的相互作用．
（1）求的区域内电场强度的大小；
（2）为使所有离子均能进入右边的磁场区域，需要在绝缘薄平板上开一狭缝，请问狭缝的最小宽度为多少？
（3）狭缝宽度值取第（2）问的结果，要使所有离子进入磁场后不再通过狭缝返回电场，求磁感应强度的最大值，及此条件下在磁场中运动时间最长的离子在磁场中所经历的时间．（假定离子与绝缘薄平板发生的碰撞为弹性碰撞，即碰撞前后沿平板方向的速度分量不变，垂直于平板方向的速度分量反向．）
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】核聚变
【解析】【解答】由核电荷数守恒和质量数守恒得
，
解得
，
故答案为：D。
【分析】核反应方程反应前后满足核电荷数守恒和质量数守恒，结合题意联立方程进行解答即可。
2．【答案】B
【知识点】牛顿第二定律；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】从最高点开始计时，开始匀加速竖直下落，加速度不变，一段时间后，速度达到最大，此时降落伞打开，再匀减速竖直下降，加速度不变。又因为v-t图像的斜率表示加速度，经分析可得图B可能正确。
故答案为：B。
【分析】根据题意确定火箭在下落过程中分为几个过程，以及各个过程的运动类型，再结合v-t图像的斜率表示加速得出图像。
3．【答案】B
【知识点】开普勒定律；万有引力定律的应用；卫星问题
【解析】【解答】由开普勒第二定律可知，近日点的速率大于远日点的速率，所以
设半长轴为a，由万有引力提供向心力
可得探测器绕太阳运动的周期为
与探测器的质量m无关，所以探测器从P运动到Q的时间为
与探测器的质量m无关。
故答案为：B。
【分析】卫星在椭圆轨道运行时，可根据开普勒第二定律确定轨道上各点的速度大小关系。根据万有引力定律及牛顿第二定律确定运行时间的影响因素。
4．【答案】A
【知识点】左手定则—磁场对通电导线的作用；安培力的计算
【解析】【解答】由左手定则可知，各处的安培力方向如图所示
其中F3和F4，F5和F6等大反向，相互抵消。所以线圈所受安培力的大小为
由左手定则可知，线圈所受安培力的方向为水平向左。
故答案为：A。
【分析】根据题意确定线框中各边的电流方向。确定线框在各部分磁场中的有效长度，再根据左手定则确定线框各边所受安培力的方向，再根据矢量叠加法则及安培力公式进行解答。
5．【答案】A
【知识点】简谐运动的表达式与图象；横波的图象
【解析】【解答】因为简谐横波沿x轴正方向传播，且P、Q两点距离小于波长，所以
所以
由图（b）可知，周期为
所以这列简谐横波的速度为
由图（b）可知Q处质点在0~2s内的位移大小为
故答案为：A。
【分析】根据波的传播方向及图b确定P、Q振动的周期差，再根据两点之间的距离确定波长的大小。根据图b确定0s和2s时质点Q所处的位置，再根据振幅的大小确定2s内质点Q的位移。
6．【答案】D
【知识点】楞次定律；电磁感应中的图像类问题
【解析】【解答】由题意可知，在 时间内电路中的电流与原电流方向相反，且不断增大，被测材料的原磁场方向竖直向上，根据楞次定律可知，被测材料的感应磁场方向竖直向下，由安培定则可知，在被测材料上的涡流方向为顺时针（俯视）；因为 时间内i-t图像的斜率不断减小，则感应磁场变化率不断减小，由法拉第电磁感应定律
及欧姆定律
可知，被测材料上的涡流大小不断减小。
故答案为：D。
【分析】电流越大，产生的磁感应强度越大，根据题意结合图b确定电流的方向和电流变化情况，根据楞次定律确定被测材料产生的感应电流方向。电流的变化率越大，电流产生磁场的磁感应强度变化率越大。再根据法拉第电磁感应定律及欧姆定律分析感应电流大小变化情况。
7．【答案】A
【知识点】测定玻璃的折射率；光的折射及折射定律
【解析】【解答】由图可知
在N处对准PQM的过程中，假设MN位置如图所示，则PQ必须按如图所示的光线才能射入人的眼睛，根据像在光线反向延长线上可知，像P在最左，其次Q，最右为MN。
故答案为：A。
【分析】处理本题的关键在于对光沿直线传播的应用。假设眼睛所处的位置，则MN与眼睛共线，再根据光的折射定律确定P、Q进入眼睛的光路图，再根据光路的可逆性确定各大头针所处的位置。
8．【答案】B,C
【知识点】向心力；向心加速度；生活中的圆周运动
【解析】【解答】A、由题意可知，粗坯上P、Q两质点属于同轴转动，故
即P的角速度大小跟Q的一样大，故A错误；
B、根
且
，
所以
即P的线速度大小比Q的大，故B正确；
C、根据
且
，
所以
即P的向心加速度大小比Q的大，故C正确；
D、因为当转台转速恒定，所以同一时刻P所受合力的方向与Q的所受的合力方向均指向中心轴，故合力方向不相同，故D错误。
故答案为：BC。
【分析】P、Q两点同轴转动，两点的角速度相等，根据图确定两点运动轨迹半径的关系，再根据牛顿第二定律进行分析，注意向心力的方向始终指向圆心。
9．【答案】A,D
【知识点】电场及电场力；牛顿第二定律；电势能；电势
【解析】【解答】AD、由图可知
粒子由P运动到Q的过程中，电场力先做正功，后一直做负功，根据电场力做功与电势能的关系
可得，电势能先减小后一直增大，动能先增大后一直减小。故AD正确；
B、根据图（c）可知
根据
可知，粒子由P运动到Q的过程静电力对粒子做功的代数和为0，故B错误；
C、根据图（b）可知，粒子由P运动到Q的过程，场强先增大后减小，再增大最后再减小，故粒子所受静电力先增大后减小，再增大最后再减小，故C错误。
故答案为：AD。
【分析】沿电场线方向电势逐渐降低，根据图c确定环左右两侧电场线的分布情况。根据图b确定环左右两侧场强的变化情况。再根据电场力与场强的关系确定负粒子所受电场力的变化情况。再结合牛顿第二定律及功能关系进行分析。
10．【答案】C,D
【知识点】形变与弹力；力的合成与分解的运用；共点力的平衡
【解析】【解答】初始时刻对小球受力分析如图
此时弹簧的长度为
此时弹簧的弹力为
此时水平方向受到弹力为
竖直方向有
当弹簧处于原长时，如图所示
此时小球受到2个力，且
F=mg
当弹簧呈水平状态时，对小球受力分析如图所示
此时弹簧的长度为
此时弹簧的弹力为
此时水平方向有
竖直方向有
A、由分析可知，从初始状态到弹簧恢复原长的过程中，F从逐渐增大到mg，然后从原长位置到弹簧呈水平状态位置，F从mg仍一直增大，故F一直在增大，故A错误；
B、综上所述，小球在运动过程中不可能受到3个力的作用，可能受到2个力作用或者4个力的作用，故B错误；
C、由上分析可知
故弹簧在末态时的弹力比初态时的大，故C正确；
D、初始状态时，轻质杆所受弹力先减小到零，再逐渐增大，故轻质杆所受的弹力先变小后变大，故D正确。
故答案为：CD。
【分析】根据弹簧处于初始位置，原长位置及末位置三者不同位置时的情况，对小球进行受力分析，根据平衡条件及力的合成与分解结合几何关系确定各力之间的大小关系，再结合题意进行分析。
11．【答案】（1）减小热传递和做功对气体温度的影响
（2）
（3）成反比；B
【知识点】理想气体的实验规律
【解析】【解答】（1）实验时手不要握注射器筒，且应缓慢推动注射器活塞，其目的是减小热传递和做功对气体温度的影响。
（2）描点如图所示
（3）由图可知，前8个数据点的分布情况说明：在等温变化时，气体的压强与体积成反比；由图可知，第9个数据点显著偏离上述规律，可能是在测量第9个数据点时部分酒精蒸气遇冷液化使注射器筒壁出现模糊。
故答案为：B。
【分析】掌握实验操作步骤及注意事项，由于要控制气体温度不变，故试验时注意推动注射器时要操作缓慢，尽可能的减少热传递和做功对气体温度的影响，熟悉掌握实验结论的描述方法。质量减小了，即说明气体分子数减少了。再根据选项进行判断可能的原因。
12．【答案】（1）A
（2）
（3）1.28；1.5；变小；变大
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）本实验测量干电池的内阻，由于干电池的内阻较小，为了调节滑动变阻器使电流表、电压表示数变化明显，所以选20Ω阻值的滑动变阻器。
故答案为：A。
（2）由于电池内阻较小，故电流表相对于电源采用外接法，一节干电池电动势约为1.5V，故电压表采用3V量程，正确实物图接法如图
（3）①由闭合电路欧姆定律
化简可得
由图可知，纵截距为
斜率为
故该电池的电动势为1.28V，内阻为1.5Ω。
②对比图（b）中的甲、乙图线可知，电池在使用后，纵截距变小，斜率变大，在U-I图像中，纵截距表示电池的电动势，斜率的绝对值表示内阻，故该电池在使用后电动势变小，内阻变大。
【分析】新干电池的内阻较小，电流表相对于电源采用外接法。根据实验原理及电路图推到得出图像的函数表达式，再结合图像分析图像斜率和截距的物理意义并进行数据处理。根据图像结合图像截距和斜率的物理意义分析新旧电池的电动势和内阻变化情况。
13．【答案】（1）解：对滑板爱好者，在斜坡上由动能定理
可得滑板爱好者刚滑到平板车上时的速度大小为
（2）解：滑板爱好者与平板车由动量守恒定律mv=(m+M)v共
解得滑板爱好者与平板车最后达到的共同速度大小为
【知识点】动能定理的综合应用；动量与能量的综合应用一板块模型
【解析】【分析】（1）确定滑板爱好者在斜坡上的受力情况及各力的做功情况，再根据动能定理确定滑到平板车上的速度大小；
（2）由于地面光滑，且平板车足够长，故最终两者达到共速且整体在水平方向上动量守恒，对整体根据动量守恒定律进行解答即可。
14．【答案】（1）解：由题意可知，快递车运行时所受阻力为
f=0.05mg=50N
快递车在加速过程中，由牛顿第二定律
F1-f=ma1
快递车在减速过程中，由牛顿第二定律
f-F2=ma2
其中
F2=40N
解得a2=0.1m/s2
设加速时间为t1，减速时间为t2，由运动学公式
a1t1=a2t2
其中
t2=160s-140s=20s
联立解得
a1=0.2m/s2，t1=10s
故快递车在加速和减速过程中的加速度大小分别为0.2m/s2，0.1m/s2
（2）解：全程对快递车由动能定理
WF-f(s1+s2+s3)=0
其中
s2=vΔt=a1t1·Δt=0.2x10x(140-10)m=260m
代入解得，快递车在整个运动过程中牵引力所做的功为
WF=14500J
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律；功的计算
【解析】【分析】（1）根据题意确定快递车受到的阻力大小，再根据阻力与图像中各力的大小关系结合牛顿第二定律确定快递车在各时间段的运动情况及各段运动中快递车速度的大小关系，再结合题意根据牛顿第二定律及云变速直线运动规律进行解答；
（2）根据各时间段的运动规律结合图像确定快递车行驶的总位移，快递车的初末速度均为零，再对全程运用动能定理进行解答。
15．【答案】（1）解：在电场中，由动能定理
解得x<0的区域内电场强度的大小为
（2）解：粒子在电场中沿着y轴方向做匀速直线运动，沿着x轴方向做加速直线运动。则当粒子出射速度与x轴夹角为60°(或-60°)时，偏离x轴最远，此时粒子能通过狭缝，其他粒子均能通过狭缝。设粒子出射速度与x轴夹角为60°时粒子在电场中运动时间为t，在x轴方向，
解得
则狭缝的最小宽度为
（3）解：如图所示，当粒子出射速度与x 轴夹角为-60°时，粒子容易通过狭缝返回电场，则当此情况下粒子不通过狭缝返回电场，其他粒子均不会返回。
离子进入磁场时的水平速度为
因为
则θ=30°
在磁场中，由洛伦兹力提供向心力
解得
由几何关系可知d≤2Rcos30°
联立可得
则磁感应强度的最大值为
此情况下，粒子在磁场中做圆周运动得轨迹半径为
粒子在磁场中运动的周期
由图可知，离子在磁场中运动的圆心角为
α=360°-2×60°=240°
磁场在轴的宽度为，且关于x轴对称，当粒子出射速度与轴夹为-60°时在场中运动时间最长，粒子与挡板第二次碰撞后射出磁场，设离开磁场的位置与轨迹圆心连线与水平方向的夹角β，则
则粒子与挡板第二次碰后在磁场中运动的圆心角为
则在磁场中运动时间最长的离子在磁场中所经历的时间为
【知识点】动能定理的综合应用；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）确定离子在电场中所受电场力的方向及电场力的做功情况，明确粒子在电场中的初末速度，再根据动能定理进行解答；
（2）根据对离子的受力情况的分析，粒子在电场中做类平抛运动，明确其在水平方向和竖直方向的运动类型，再根据题意确定粒子打在平板上的最远距离对于的射入速度方向。再根据类平抛运动规律及几何关系确定狭缝的宽度；
（3）根据左手定则确定离子进入磁场后的偏转方向，由于离子在磁场中的半径相等，故当最下侧的离子不从狭缝返回，则其他离子也不会返回。且该粒子恰好不从狭缝返回时，粒子在磁场的运行时间最长，根据几何关系确定此时粒子的半径及对应的圆心角。结合牛顿第二定律确定此时对应的最大磁感应强度。根据题意结合运动规律画出粒子的运动轨迹根据几何关系确定粒子运动轨迹对应的圆心角的和，继而得出运动的最大时长。
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