2024年高考考前押题密卷
高三物理
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
第I卷（选择题）
单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。
1．2024年4月25日20时59分发射神舟十八号载人飞船，神舟十八号飞行乘组由航天员叶光富、李聪、李广苏组成，执行此次发射任务的长征二号F遥十八火箭即将加注推进剂。为登月计划奠定了基础，我国设计的方案是：采用两枚运载火箭分别将月面着陆器和载人飞船送至环月轨道对接，航天员从飞船进入月面着陆器。月面着陆器将携航天员下降着陆于月面预定区域。在完成既定任务后，航天员将乘坐着陆器上升至环月轨道与飞船交会对接，并携带样品乘坐飞船返回地球。已知月球的半径约为地球的，月球表面重力加速度约为地球的，则（ ）
A．发射火箭的速度必须达到16.7km/s
B．月面着陆器下降着陆过程应当加速
C．载人飞船在环月轨道匀速圆周运动的运行速度小于地球的第一宇宙速度
D．载人飞船在月球表面上方约200km处环月匀速圆周运动的周期约为30天
2．2024年5月，日本东京电力公司启动福岛第一核电站核污染水的第五轮排海，本轮排海预计将持续到5月7日，排放量与前四次大致相同，排放总量仍为7800吨左右。日本不顾多个国家的反对，公然将含有大量放射性物质的核废水排放到太平洋中，其中有一种放射性物质是碳14，它的半衰期大约为5730年，其衰变方程为；则下列说法正确的是（ ）
A．衰变方程中X为粒子
B．衰变产生的X粒子电离本领比光子强
C．碳14半衰期很长，所以短期内不会对人类造成影响
D．如果有100个碳14，经过2865年将有25个原子核发生衰变
3．图（a）为湖面上漂浮着的距离不超过的两个浮子A、B。时刻，湖面形成的水波如图（b）所示，波由传向，浮子处于处。时刻起，浮子的振动图像如图（c）所示。下列判断正确的是（ ）
A．浮子A经过一段时间后会移动到浮子B处
B．水波的传播速度大小为
C．水波的传播方向沿着x轴负方向
D．浮子的平衡位置可能位于处
4．用豆粒模拟气体分子，可以模拟气体压强产生的原理。如图所示，从距秤盘80 cm高度把1000 粒的豆粒连续均匀地倒在秤盘上，持续作用时间为1s，豆粒弹起时竖直方向的速度变为碰前的一半。若每个豆粒只与秤盘碰撞一次，且碰撞时间极短（在豆粒与秤盘碰撞极短时间内，碰撞力远大于豆粒受到的重力），已知1000 粒的豆粒的总质量为100g。则在碰撞过程中秤盘受到的压力大小约为（ ）
A．0.2N B．0.6N C．1.0N D．1.6N
5．大气中存在可自由运动的带电粒子，其密度随距地面高度的增加而增大，可以把离地面50km以下的大气看做是具有一定程度漏电的均匀绝缘体(即电阻率较大的物质)；离地面50km以上的大气则可看做是带电粒子密度非常高的良导体，地球本身带负电，其周围空间存在电场。离地面h＝50 km处与地面之间的电势差约为U＝3.0×105 V。由于电场的作用，地球处于放电状态。但大气中频繁发生雷暴又对地球充电，从而保证了地球周围电场恒定不变(可视为匀强电场)，统计表明，雷暴每秒带给地球的平均电荷量约为q＝1800C，已知地球半径r＝6400 km。下列说法正确的是（ ）
A．离地面越近电势越高 B．大气层的电场强度约为6×103 V/m
C．地球漏电功率约为6×107 W D．大气电阻率ρ约为2×1012 Ω·m
6．据史料记载，拨浪鼓最早出现在战国时期，宋代小型拨浪鼓已成为儿童玩具。现有一拨浪鼓上分别系有长度不等的两根轻绳，绳一端系着小球，另一端固定在关于手柄对称的鼓沿上。现使鼓绕竖直放置的手柄匀速转动，稳定两球在水平面内做周期相同的匀速圆周运动。下列各图中两球的位置关系正确的是（图中轻绳与竖直方向的夹角）（ ）
A． B．
C． D．
7．如图所示：绝缘中空轨道竖直固定，圆弧段光滑，对应圆心角为，、两端等高，为最低点，圆弧圆心为，半径为；直线段、粗糙，与圆弧段分别在、端相切；整个装置处于方向垂直于轨道所在平面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场中，在竖直虚线左侧和右侧还分别存在着场强大小相等、方向水平向右和向左的匀强电场。现有一质量为、电荷量恒为、直径略小于轨道内径、可视为质点的带正电小球，从轨道内距点足够远的点由静止释放。若，小球所受电场力等于其重力的倍，重力加速度为。则（ ）
A．小球第一次沿轨道下滑的过程中，先做加速度减小的加速运动，后做减速运动
B．小球经过点时，对轨道的弹力可能为
C．经足够长时间，小球克服摩擦力做的总功是
D．小球在轨道内受到的摩擦力可能大于
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，有多项符合题目的要求，全部选对的得6分，部分选对的得3分，有选错的得0分。
8．如图所示，导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势为e=26sin100πt（V）。并与理想升压变压器相连进行远距离输电，理想降压变压器的原、副线圈匝数比为4：1，降压变压器副线圈接入一只“12V，12W”的灯泡，且灯泡正常发光，输电线路总电阻r=16Ω，导线框及其余导线电阻不计，电表均为理想电表，则（ ）
A．电流表的示数为0.5A
B．原线圈中交变电压的频率为100Hz
C．升压变压器的原副线圈匝数之比为1：2
D．当降压变压器副线圈再并联一只同样灯泡时，输电线上损失的功率增大
9．抓娃娃机是一种深受青少年喜爱的游戏设备，其利用机器自身所带的爪子抓取箱柜内的物品。下图为某款抓娃娃机结构简图，其中机械臂15一端铰链在水平横梁上，另一端铰链在质量为m的抓手16上。机械臂可当成长度为L的轻绳。12为轻质细绳。设重力加速度为g，机械臂拴结点与横梁左端点水平间距为2L，绳12上拉力为F1，机械臂15上拉力为F2，某次游戏时通过轻绳牵引将抓手从最低点缓慢提升到最高点，针对这个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．机械臂上拉力大于轻绳上的拉力 B．轻绳中的张力F1一直在增加
C．机械臂中弹力F2先增大再减小 D．
10．如图所示，一个固定在水平面上的绝热容器被隔板A分成体积均为的左右两部分。面积为的绝热活塞B被锁定，隔板A的左侧为真空，右侧中一定质量的理想气体处于温度、压强的状态1。抽取隔板A，右侧的气体就会扩散到左侧，最终达到状态2。然后解锁活塞B，同时施加水平恒力F，仍使其保持静止。当电阻丝C加热时，活塞B能缓慢滑动（无摩擦），电阻丝C放出89.3J的热量时气体达到温度的状态3。已知大气压强，隔板厚度不计，下列说法正确的是（ ）
A．气体从状态1到状态2是不可逆过程，分子平均动能减小
B．水平恒力F的大小为10N
C．状态3气体的体积为
D．气体从状态1到状态3内能增加63.8J
第II卷（非选择题）
非选择题：本题共5小题，共54分
11（8分）用如图所示的装置测定物块与水平面之间的动摩擦因数，已知重力加速度为g，实验步骤如下：
a.将光电门固定在水平面上；
b.将宽度为d的遮光条固定在物块上，然后在弧面上由静止释放物块；
c.记下数字计时仪显示的遮光条通过光电门的遮光时间t；
d.使物块自弧面上的不同位置释放，重复以上实验步骤，多做几次实验。
请回答以下问题，第(2)问用题干和第(1)问中的相关字母表示。
(1)除遮光时间t、遮光条的宽度d之外，实验中还需要测量的物理量有 （填正确选项标号）；
A．物块的质量m
B．物块开始释放时距水平面的高度h
C．物块经过光电门后向前滑行的距离L
D．物块在水平面上总的滑行距离x
(2)用图像法处理数据，若纵轴为，则横轴为 （选填“”“”或“”）时，所得的图像为一条过原点的直线。若直线斜率为k，则物块与水平面间的动摩擦因数 。
12（8分）．新能源汽车指采用非常规车用燃料作为动力来源的新型汽车。比如纯电动汽车以电池模组和电动机为主要动力装置，有节能减排、低噪音、高效率等优点，是未来汽车产业的重要发展方向。
(1)18650型锂电池是目前电动汽车电池模组的主流单体电芯。某同学使用如图（a）所示的电路测量一节18650型锂电池的电动势和内阻，得到 数据如图（b）所示。
①图（a）中固定电阻 R在电路中起到 作用。
②根据图（b）中的数据，可得18650型锂电池的电动势为 E= V，内阻为 r= mΩ（保留2位有效数字）。
③若将一节18650型锂电池与线圈电阻为 R=0.014 Ω 的电动机串接，电路中其他电阻忽略不计，理论上电动机的输出功率最大为 W。
(2)某款电动汽车长 4.7 m、宽 2.0 m、高 1.4m，其发动机最大功率达到 200kW，若电动车运动时受到的阻力主要来自于空气阻力 f1和机械阻力f2。已知空气阻力满足 ，其中空气密度kg/m3，风阻系数，A为电动车行驶时的迎风面积，v为电动车的行驶速度。各行驶阻力分布（百分比）与车速关系如图所示，那么当车速是 50m/s 时，电动汽车所受总阻力大小为 N。此款电动汽车行驶的最大速度为 m/s。（结果保留到小数点后两位数）
13．（8分）一半径为的半圆柱玻璃体，上方有平行截面直径AB的固定直轨道，轨道上有一小车，车上固定一与轨道成45°的激光笔，发出的细激光束始终在与横截面平行的某一平面上。打开激光笔，并使小车从左侧足够远的地方以某一恒定速度v0匀速向右运动，结果从圆柱的曲侧面有激光射出的时间持续了1s。不考虑光在AB面上的反射，已知该激光在该玻璃中的折射率为，光在空气中的传播速度大小为c。求：
（1）该激光在玻璃中传播的速度大小；
（2）恒定速度v0大小。
14．（14分）如图，PQ、MN是两条固定在水平面内间距的平行轨道，两轨道在O、处各有一小段长度可以忽略的绝缘体，绝缘体两侧为金属导轨，金属导轨电阻不计。轨道左端连接一个的电阻，轨道的右端连接一个“恒流源”，使导体棒ab在O、右侧时电流恒为。沿轨道MN建立x轴，O为坐标原点，在两轨道间存在垂直轨道平面向下的有界磁场，区域B随坐标x的变化规律为，；区域为匀强磁场，磁感应强度大小。开始时，质量、长度、电阻的导体棒ab在外力作用下静止在处，ab棒与导轨间动摩擦因数。现撤去外力，发现ab棒沿轨道向左运动。已知重力加速度g取，求：（结果可保留根式和π）
（1）撤掉外力瞬间ab棒中的电流方向和ab棒的加速度大小；
（2）撤掉外力后，ab棒由静止运动到处的速度大小；
（3）若ab棒最终停在处，其运动的总时间为多少。（已知：质量为m的物体做简谐运动时，回复力与物体偏离平衡位置的位移满足，且振动周期。）
（16分）如图所示，一质量M=1.0kg，高h=0.7m的平板车静置在光滑水平地面上，其左端静止放置一辆质量m=0.2kg大小可忽略的四驱电动玩具小车，右侧同一竖直平面有固定的光滑圆弧轨道AC，轨道半径R=1.25m，圆心角为2θ，θ=37°，左右两端点A、C等高，圆弧最低点B位于水平地面上。紧接C点，有一长s=1.59m的倾斜传送带，上表面DE沿圆弧C点的切线方向，传送带以v=2m/s的速度顺时针运动。玩具小车启动后，恰好能从A点沿AC圆弧切线进入轨道，并最终到达E点后飞离。已知玩具车在平板车和传送带上运动时，均产生自重0.8倍的动力（忽略摩擦阻力和空气阻力），且从C点到D点速度不变。sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：
（1）玩具小车在A点速度大小vA；
（2）玩具小车在B点受到支持力的大小FN；
（3）平板车的长度l；
（4）传送带由于运送玩具小车而多输出的机械能 E。2024年高考考前押题密卷
物理·全解全析
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
第I卷（选择题）
单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。
1．2024年4月25日20时59分发射神舟十八号载人飞船，神舟十八号飞行乘组由航天员叶光富、李聪、李广苏组成，执行此次发射任务的长征二号F遥十八火箭即将加注推进剂。为登月计划奠定了基础，我国设计的方案是：采用两枚运载火箭分别将月面着陆器和载人飞船送至环月轨道对接，航天员从飞船进入月面着陆器。月面着陆器将携航天员下降着陆于月面预定区域。在完成既定任务后，航天员将乘坐着陆器上升至环月轨道与飞船交会对接，并携带样品乘坐飞船返回地球。已知月球的半径约为地球的，月球表面重力加速度约为地球的，则（ ）
A．发射火箭的速度必须达到16.7km/s
B．月面着陆器下降着陆过程应当加速
C．载人飞船在环月轨道匀速圆周运动的运行速度小于地球的第一宇宙速度
D．载人飞船在月球表面上方约200km处环月匀速圆周运动的周期约为30天
【答案】C
【详解】A．发射的火箭携带飞船最终绕月球运动，还是在地月系内，则发射速度大于7.9km/s，小于11.2km/s，故A错误；
B．月面着陆器下降着陆过程速度要减小，则应当减速，故B错误；
C．卫星绕着星球表面做匀速圆周，由万有引力提供向心力，有
可得
则载人飞船在环月轨道匀速圆周运动的速度和近地卫星的线速度之比为
则有载人飞船在环月轨道匀速圆周运动的运行速度小于近地卫星的线速度（即地球的第一宇宙速度），故C正确；
D．载人飞船在月球表面上方约200km处环月匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有
而，，，则飞船的周期约为
故D错误。
故选C。
2．2024年5月，日本东京电力公司启动福岛第一核电站核污染水的第五轮排海，本轮排海预计将持续到5月7日，排放量与前四次大致相同，排放总量仍为7800吨左右。日本不顾多个国家的反对，公然将含有大量放射性物质的核废水排放到太平洋中，其中有一种放射性物质是碳14，它的半衰期大约为5730年，其衰变方程为；则下列说法正确的是（ ）
A．衰变方程中X为粒子
B．衰变产生的X粒子电离本领比光子强
C．碳14半衰期很长，所以短期内不会对人类造成影响
D．如果有100个碳14，经过2865年将有25个原子核发生衰变
【答案】B
【详解】A．根据质量数和电荷数守恒，衰变方程为可知衰变方程中X为电子，故A错误；
B．衰变产生的X粒子电离本领比光子强，故B正确；
C. 碳14半衰期很长，短期内会对人类造成影响，故C错误；
D．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少量原子核衰变不适用，故D错误。
故选B。
3．图（a）为湖面上漂浮着的距离不超过的两个浮子A、B。时刻，湖面形成的水波如图（b）所示，波由传向，浮子处于处。时刻起，浮子的振动图像如图（c）所示。下列判断正确的是（ ）
A．浮子A经过一段时间后会移动到浮子B处
B．水波的传播速度大小为
C．水波的传播方向沿着x轴负方向
D．浮子的平衡位置可能位于处
【答案】D
【详解】A．浮子只会在平衡位置上下振动，不会“随波逐流”，故A错误；
B．由图可知，水波波长为1.0m，周期为0.8s，由波速公式可得水波的传播速度大小为
m/s
故B错误；
C．浮子A处于x=0.5m，由图丙可知，在t=0时刻，浮子A由平衡位置沿y轴正方向振动，由上下坡法确定水波的传播方向沿着x轴正方向，故C错误；
D．由图（c）可知，因浮子A先振动，则从A传到B经历的时间为
（n=1，2，3…）
则n=1时
s
A、B距离
m
则B浮子的坐标可能为2.25m，故D正确。
故选D。
4．用豆粒模拟气体分子，可以模拟气体压强产生的原理。如图所示，从距秤盘80 cm高度把1000 粒的豆粒连续均匀地倒在秤盘上，持续作用时间为1s，豆粒弹起时竖直方向的速度变为碰前的一半。若每个豆粒只与秤盘碰撞一次，且碰撞时间极短（在豆粒与秤盘碰撞极短时间内，碰撞力远大于豆粒受到的重力），已知1000 粒的豆粒的总质量为100g。则在碰撞过程中秤盘受到的压力大小约为（ ）
A．0.2N B．0.6N C．1.0N D．1.6N
【答案】B
【详解】豆粒下落到秤盘上的速度
反弹后速度大小为
设向上为正方向，在豆粒与秤盘碰撞极短时间内，由于碰撞力远大于豆粒受到的重力，则可忽略豆粒的重力，每个豆粒只与秤盘碰撞一次，可认为碰完后豆粒都离开了秤盘平台，根据动量定理得
得
由牛顿第三定律可知，在碰撞过程中秤盘受到的压力大小为0.6N。
5．大气中存在可自由运动的带电粒子，其密度随距地面高度的增加而增大，可以把离地面50km以下的大气看做是具有一定程度漏电的均匀绝缘体(即电阻率较大的物质)；离地面50km以上的大气则可看做是带电粒子密度非常高的良导体，地球本身带负电，其周围空间存在电场。离地面h＝50 km处与地面之间的电势差约为U＝3.0×105 V。由于电场的作用，地球处于放电状态。但大气中频繁发生雷暴又对地球充电，从而保证了地球周围电场恒定不变(可视为匀强电场)，统计表明，雷暴每秒带给地球的平均电荷量约为q＝1800C，已知地球半径r＝6400 km。下列说法正确的是（ ）
A．离地面越近电势越高 B．大气层的电场强度约为6×103 V/m
C．地球漏电功率约为6×107 W D．大气电阻率ρ约为2×1012 Ω·m
【答案】D
【详解】A．地球带负电，则离地面越近电势越低，选项A错误；
B．由电场强度与电势差的关系公式，可得大气层的电场强度约为
选项B错误；
CD．本题中把50 km厚的漏电均匀绝缘体视为一个导体，其长度为50 km，横截面积为地球的表面积，漏电均匀绝缘体所加电压为U=3.0×105 V，则由电流强度的定义式可得
由欧姆定律可得
又由电阻定律可得
代入数据解得得
则有地球漏电功率为
P=UI=3×105×1800 W≈5×108 W
故C错误，D正确。
故选D。
6．据史料记载，拨浪鼓最早出现在战国时期，宋代小型拨浪鼓已成为儿童玩具。现有一拨浪鼓上分别系有长度不等的两根轻绳，绳一端系着小球，另一端固定在关于手柄对称的鼓沿上。现使鼓绕竖直放置的手柄匀速转动，稳定两球在水平面内做周期相同的匀速圆周运动。下列各图中两球的位置关系正确的是（图中轻绳与竖直方向的夹角）（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【详解】设绳长为L，则由合力提供向心力得
化简得
可知，L长的，角度大；设绳的竖直分量为h，则由合力提供向心力得
化简得
可知，角度大的，竖直分量大。综上所述，故ACD错误，B正确。
故选B。
7．如图所示：绝缘中空轨道竖直固定，圆弧段光滑，对应圆心角为，、两端等高，为最低点，圆弧圆心为，半径为；直线段、粗糙，与圆弧段分别在、端相切；整个装置处于方向垂直于轨道所在平面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场中，在竖直虚线左侧和右侧还分别存在着场强大小相等、方向水平向右和向左的匀强电场。现有一质量为、电荷量恒为、直径略小于轨道内径、可视为质点的带正电小球，从轨道内距点足够远的点由静止释放。若，小球所受电场力等于其重力的倍，重力加速度为。则（ ）
A．小球第一次沿轨道下滑的过程中，先做加速度减小的加速运动，后做减速运动
B．小球经过点时，对轨道的弹力可能为
C．经足够长时间，小球克服摩擦力做的总功是
D．小球在轨道内受到的摩擦力可能大于
【答案】C
【详解】A．小球第一次沿轨道AC下滑的过程中，由题意可知，电场力与重力的合力方向恰好沿着斜面AC，则刚开始小球与管壁无作用力，当从静止运动后，由左手定则可知，洛伦兹力导致球对管壁有作用力，从而导致滑动摩擦力增大，而重力与电场力的合力大小为
不变，故根据牛顿第二定律可知，做加速度减小的加速运动，当摩擦力等于两个力的合力时，做匀速运动，故A错误；
B．小球在轨道上往复运动，由于在斜轨上不断损失机械能，则最终会在CD之间往复运动，对小球在O点受力分析，且由C向D运动，此时在D点的洛伦兹力最小，对轨道的压力最小，则由牛顿第二定律，则有
由C到O点，机械能守恒定律，则有
解得
即当小球由C向D运动时，则对轨道的最小的弹力为，不可能为，故B错误；
D．当小球的摩擦力与重力及电场力的合力相等时，小球做匀速直线运动，小球在轨道内受到的摩擦力最大，则为，不可能大于，故D错误；
C．根据动能定理，可知，取从静止开始到最终速度为零，则摩擦力做功与重力及电场力做功之和为零，则摩擦力总功为，故C正确；
故选C。
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，有多项符合题目的要求，全部选对的得6分，部分选对的得3分，有选错的得0分。
8．如图所示，导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势为e=26sin100πt（V）。并与理想升压变压器相连进行远距离输电，理想降压变压器的原、副线圈匝数比为4：1，降压变压器副线圈接入一只“12V，12W”的灯泡，且灯泡正常发光，输电线路总电阻r=16Ω，导线框及其余导线电阻不计，电表均为理想电表，则（ ）
A．电流表的示数为0.5A
B．原线圈中交变电压的频率为100Hz
C．升压变压器的原副线圈匝数之比为1：2
D．当降压变压器副线圈再并联一只同样灯泡时，输电线上损失的功率增大
【答案】ACD
【详解】A．降压变压器副线圈接入一只“12V，12W”的灯泡，且灯泡正常发光，灯泡的电流为,且降压变压器的原、副线圈匝数之比为，则输电线路的电流为，输电线上损失功率为，则升压变压器输入功率
由题意可知
则
A正确；
B．根据频率与角速度关系可得
B错误；
C．升压变压器副线圈电压
根据原、副线圈电压与线圈匝数成正比可得
C正确；
D．当降压变压器副线圈再并联一只同样灯泡时，副线圈电流增大，输电线电流也增大，由
则损失功率增大，D正确。
故选ACD。
9．抓娃娃机是一种深受青少年喜爱的游戏设备，其利用机器自身所带的爪子抓取箱柜内的物品。下图为某款抓娃娃机结构简图，其中机械臂15一端铰链在水平横梁上，另一端铰链在质量为m的抓手16上。机械臂可当成长度为L的轻绳。12为轻质细绳。设重力加速度为g，机械臂拴结点与横梁左端点水平间距为2L，绳12上拉力为F1，机械臂15上拉力为F2，某次游戏时通过轻绳牵引将抓手从最低点缓慢提升到最高点，针对这个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．机械臂上拉力大于轻绳上的拉力 B．轻绳中的张力F1一直在增加
C．机械臂中弹力F2先增大再减小 D．
【答案】AB
【详解】根据题意可知机械臂长度为L不变，其运动轨迹为圆弧，如下图所示。
对抓手进行受力分析，可知力构成的三角形与实物三角形相似（为机械臂拴结点位置，为抓手位置，为绳12的延长线与点竖直方向的交点），则有
且由动态分析图像可知机械臂与轻绳先是锐角后变为直角之后又变为锐角，所以当绳12与圆弧相切时，，此时两力的平方和最小，则有
机械臂与轻绳垂直时长度最大，所以的长度先增大后减小，则比值先减小后增大，因为长度不变，则先减小后增大；根据几何关系可知细绳12与水平方向夹角小于机械臂与水平方向夹角，所以，所以长度一直小于，即机械臂上拉力一直大于轻绳上的拉力。故A正确，CD错误；
B．因为
由分析可得从初始状态到图示状态增大得比更快，所以前一阶段会增大，之后减小，继续增大，则后一阶段继续增大，即轻绳中的张力F1一直在增加。故B正确。
故选AB。
10．如图所示，一个固定在水平面上的绝热容器被隔板A分成体积均为的左右两部分。面积为的绝热活塞B被锁定，隔板A的左侧为真空，右侧中一定质量的理想气体处于温度、压强的状态1。抽取隔板A，右侧的气体就会扩散到左侧，最终达到状态2。然后解锁活塞B，同时施加水平恒力F，仍使其保持静止。当电阻丝C加热时，活塞B能缓慢滑动（无摩擦），电阻丝C放出89.3J的热量时气体达到温度的状态3。已知大气压强，隔板厚度不计，下列说法正确的是（ ）
A．气体从状态1到状态2是不可逆过程，分子平均动能减小
B．水平恒力F的大小为10N
C．状态3气体的体积为
D．气体从状态1到状态3内能增加63.8J
【答案】BCD
【详解】A．根据热力学第二定律可知，气体从状态1到状态2是不可逆过程，由于隔板A的左侧为真空，可知气体从状态1到状态2，气体不做功，又没有发生热传递，所以气体的内能不变，气体的温度不变，分子平均动能不变，故A错误；
B．气体从状态1到状态2发生等温变化，则有
解得状态2气体的压强为
解锁活塞B，同时施加水平恒力F，仍使其保持静止，以活塞B为对象，根据受力平衡可得
解得
故B正确；
C．当电阻丝C加热时，活塞B能缓慢滑动（无摩擦），使气体达到温度的状态3，可知气体做等压变化，则有
可得状态3气体的体积为
故C正确；
D．该过程气体对外做功为
根据热力学第一定律可得
故D正确。
故选BCD。
第II卷（非选择题）
非选择题：本题共5小题，共54分
11（8分）用如图所示的装置测定物块与水平面之间的动摩擦因数，已知重力加速度为g，实验步骤如下：
a.将光电门固定在水平面上；
b.将宽度为d的遮光条固定在物块上，然后在弧面上由静止释放物块；
c.记下数字计时仪显示的遮光条通过光电门的遮光时间t；
d.使物块自弧面上的不同位置释放，重复以上实验步骤，多做几次实验。
请回答以下问题，第(2)问用题干和第(1)问中的相关字母表示。
(1)除遮光时间t、遮光条的宽度d之外，实验中还需要测量的物理量有 （填正确选项标号）；
A．物块的质量m
B．物块开始释放时距水平面的高度h
C．物块经过光电门后向前滑行的距离L
D．物块在水平面上总的滑行距离x
(2)用图像法处理数据，若纵轴为，则横轴为 （选填“”“”或“”）时，所得的图像为一条过原点的直线。若直线斜率为k，则物块与水平面间的动摩擦因数 。
【答案】 C
【详解】(1)[1]物块经过光电门的速度为
自物块经过光电门至停止，由和，得
因此实验中需测量的物理量为遮光条的宽度d、物块经过光电门后向前滑行的距离L、遮光条通过光电门的遮光时间t
故选C
(2)[2]自物块经过光电门至停止，由，，，得
其中d、、g为定值，因此纵轴为时，横轴应为
[3]由，得图线斜率
因此动摩擦因数
12（8分）．新能源汽车指采用非常规车用燃料作为动力来源的新型汽车。比如纯电动汽车以电池模组和电动机为主要动力装置，有节能减排、低噪音、高效率等优点，是未来汽车产业的重要发展方向。
(1)18650型锂电池是目前电动汽车电池模组的主流单体电芯。某同学使用如图（a）所示的电路测量一节18650型锂电池的电动势和内阻，得到 数据如图（b）所示。
①图（a）中固定电阻 R在电路中起到 作用。
②根据图（b）中的数据，可得18650型锂电池的电动势为 E= V，内阻为 r= mΩ（保留2位有效数字）。
③若将一节18650型锂电池与线圈电阻为 R=0.014 Ω 的电动机串接，电路中其他电阻忽略不计，理论上电动机的输出功率最大为 W。
(2)某款电动汽车长 4.7 m、宽 2.0 m、高 1.4m，其发动机最大功率达到 200kW，若电动车运动时受到的阻力主要来自于空气阻力 f1和机械阻力f2。已知空气阻力满足 ，其中空气密度kg/m3，风阻系数，A为电动车行驶时的迎风面积，v为电动车的行驶速度。各行驶阻力分布（百分比）与车速关系如图所示，那么当车速是 50m/s 时，电动汽车所受总阻力大小为 N。此款电动汽车行驶的最大速度为 m/s。（结果保留到小数点后两位数）
【答案】(1) 起保护电路的作用 3.5 35 62.5
(2) 1706.25 76.56
【详解】（1）①[1]R起保护电路的作用；
②[2][3]根据闭合电路欧姆定律有
图像连线可知
则图像的斜率为
m
将坐标（5，3.325）代入解得
V
③[4]设电动机的电压为U，电流为I，则输出功率为
根据闭合电路欧姆定律有
联立解得
根据数学方法可知当
A
时取最大值，解得
W
（2）[1] 当车速是 50m/s 时，空气阻力为
N=1365N
此时空气阻力占比80%，则总阻力为
N
[2]设纵坐标为，根据数学方法可知空气阻力图像满足
设最大速度为，此时总阻力为
速度最大时，根据功率的计算公式有
解得
m/s
13．（8分）一半径为的半圆柱玻璃体，上方有平行截面直径AB的固定直轨道，轨道上有一小车，车上固定一与轨道成45°的激光笔，发出的细激光束始终在与横截面平行的某一平面上。打开激光笔，并使小车从左侧足够远的地方以某一恒定速度v0匀速向右运动，结果从圆柱的曲侧面有激光射出的时间持续了1s。不考虑光在AB面上的反射，已知该激光在该玻璃中的折射率为，光在空气中的传播速度大小为c。求：
（1）该激光在玻璃中传播的速度大小；
（2）恒定速度v0大小。
【答案】（1）；（2）4m/s
【详解】由
得激光在玻璃中的传播速度为
从玻璃射向空气，发生全反射的临界角为
解得
设激光射到M、N点正好处于临界情况，从M到N点的过程侧面有激光射出。
由正弦定理得
得
同理可得
又
可得
14．（14分）如图，PQ、MN是两条固定在水平面内间距的平行轨道，两轨道在O、处各有一小段长度可以忽略的绝缘体，绝缘体两侧为金属导轨，金属导轨电阻不计。轨道左端连接一个的电阻，轨道的右端连接一个“恒流源”，使导体棒ab在O、右侧时电流恒为。沿轨道MN建立x轴，O为坐标原点，在两轨道间存在垂直轨道平面向下的有界磁场，区域B随坐标x的变化规律为，；区域为匀强磁场，磁感应强度大小。开始时，质量、长度、电阻的导体棒ab在外力作用下静止在处，ab棒与导轨间动摩擦因数。现撤去外力，发现ab棒沿轨道向左运动。已知重力加速度g取，求：（结果可保留根式和π）
（1）撤掉外力瞬间ab棒中的电流方向和ab棒的加速度大小；
（2）撤掉外力后，ab棒由静止运动到处的速度大小；
（3）若ab棒最终停在处，其运动的总时间为多少。（已知：质量为m的物体做简谐运动时，回复力与物体偏离平衡位置的位移满足，且振动周期。）
【答案】（1）到，；（2）；（3）
【详解】（1）由题可知，棒沿轨道向左运动，即受到了向左的安培力作用，根据左手定则判断，电流的方向从到。
对棒，由牛顿第二定律
解得
（2）棒受安培力随位移线性变化，所以
对棒，从开始到过程，列动能定理
得
（3）在区域中，棒受到的合力为
由简谐振动的性质可知棒以处为平衡位置作简谐振动，振幅
，
周期为
则在区域中的运动时间为
设棒穿过左侧匀强磁场过程中，由动量定理
则全程总时间
（16分）如图所示，一质量M=1.0kg，高h=0.7m的平板车静置在光滑水平地面上，其左端静止放置一辆质量m=0.2kg大小可忽略的四驱电动玩具小车，右侧同一竖直平面有固定的光滑圆弧轨道AC，轨道半径R=1.25m，圆心角为2θ，θ=37°，左右两端点A、C等高，圆弧最低点B位于水平地面上。紧接C点，有一长s=1.59m的倾斜传送带，上表面DE沿圆弧C点的切线方向，传送带以v=2m/s的速度顺时针运动。玩具小车启动后，恰好能从A点沿AC圆弧切线进入轨道，并最终到达E点后飞离。已知玩具车在平板车和传送带上运动时，均产生自重0.8倍的动力（忽略摩擦阻力和空气阻力），且从C点到D点速度不变。sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：
（1）玩具小车在A点速度大小vA；
（2）玩具小车在B点受到支持力的大小FN；
（3）平板车的长度l；
（4）传送带由于运送玩具小车而多输出的机械能 E。
【答案】（1）5m/s；（2）6.8N；（3）1.2m；（4）0.96J
【详解】（1）小车离开平板车后，做平抛运动，在A点的速度为vA，竖直方向有
解得
vA=5m/s
（2）从A到B由动能定理
在B点由牛顿第二定律
解得
FN=6.8N
（3）小车在平板车上做匀加速运动的加速度为a1，位移为x1，则由牛顿定律
由运动方程
解得
x1=1m
小车和平板车满足平均动量守恒
解得
x2=0.2m
平板车的长度为
l=x1+x2=1.2m
（4）小车在传送带上做匀加速运动，则由牛顿第二定律可知
解得
a2=2m/s2
由运动公式
以及
解得
t=0.3s
（另一解t=-0.53s舍掉）在时间t内，传送带上某点对地位移
x传=vt=0.6m
传送带由于运送小车克服小车对其的静摩擦力做功为
