一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。每小題只有一個選項符合題目要求。
1. 在2023年俄烏戰(zhàn)爭中，一名俄羅斯戰(zhàn)士從直升飛機(jī)上跳入河中（下落過程中俄羅斯戰(zhàn)士可視為質(zhì)點(diǎn)），若其v-t圖像如圖所示，則下列說法正確的是（ ）

A. 該飛機(jī)距離水面的高度為27m
B. 該名俄羅斯戰(zhàn)士進(jìn)入水中的深度為18m
C. 該名俄羅斯戰(zhàn)士在整個下跳過程中的平均速度是20m/s
D. 該名俄羅斯戰(zhàn)士在水中的加速度大小是18m/s2
2. 蹦極是一項非常刺激的戶外休閑活動。跳躍者站在約40米以上（相當(dāng)于10層樓）高度的橋梁、塔頂?shù)壬戏剑?一條長彈性繩-端固定， 另一端綁在踝關(guān)節(jié)處，跳躍者兩臂伸開、雙腿并攏、頭朝下離開跳臺，圖甲為蹦極的場景。一游客從蹦極臺下落的速度位移圖像如圖乙所示，游客及攜帶裝備的總質(zhì)量為75kg，彈性繩原長為10m，下落15m時游客速度最大，已知彈性繩的彈力與伸長盤的關(guān)系符合胡克定律，不計空氣阻力和彈性繩的重力，重力加速度g取10m/s2。下列說法正確的是（ ）
A. 彈性繩勁度系數(shù)為150N/m
B. 下落過程游客始終處于失重狀態(tài)
C. 下落過程彈性繩的彈力一直增大
D. 下落l5m時彈性繩的彈性勢能最大
3. 有關(guān)熱學(xué)，下列說法錯誤的是（ ）
A. 甲分子固定不動，乙分子從很遠(yuǎn)處向甲靠近到不能再靠近的過程中，分子間的分子勢能是先減小后增大
B. 一定量的理想氣體在體積不變的條件下，吸收熱量，內(nèi)能一定增大，壓強(qiáng)必增大
C. 自然界進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，是不可逆的
D. 飽和汽壓與分子密度有關(guān)，與溫度無關(guān)
4. 一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在時刻波形如圖所示，此時波恰好傳到平衡位置的質(zhì)點(diǎn)M。在時，位于平衡位置的質(zhì)點(diǎn)N運(yùn)動的路程為。下列說法正確的是（ ）

A. 波源的起振方向向下
B. 波的傳播速度為
C. 時質(zhì)點(diǎn)M的速度在增大，加速度增大
D. 在時質(zhì)點(diǎn)N振動位移為
5. “天問一號”探測器負(fù)責(zé)執(zhí)行中國第一次自主火星探測任務(wù)，于2020年7月23日在文昌航天發(fā)射場發(fā)射升空，2021年2月24日6時29分，成功實(shí)施近火制動，進(jìn)入火星停泊軌道。假設(shè)“天問一號”在火星停泊軌道上做勻速圓周運(yùn)動，軌道半徑為r，運(yùn)行周期為T。已知火星的半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T0，引力常量為G。則火星的（ ）
A. 極地表面的重力加速度為B. 密度為
C. 同步衛(wèi)星的軌道半徑為D. 第一宇宙速度為
6. 產(chǎn)生閃電的積雨云底層帶負(fù)電，為避免閃電造成的損害，高大的建筑物會裝有避雷針。圖中虛線為避雷針周圍的等勢線，a、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小分別為、，a、b兩點(diǎn)的電勢分別為、，則（ ）
A. B.
C. 避雷針的頂端帶負(fù)電D. 一帶負(fù)電的雨滴從a下落至b，電場力做正功
7. 磁流體發(fā)電機(jī)又叫等離子體發(fā)電機(jī)，如圖所示，燃燒室在3000K的高溫下將氣體全部電離為正離子與負(fù)離子，即高溫等離子體。高溫等離子體經(jīng)噴管提速后以1000m/s的速度進(jìn)入矩形發(fā)電通道。發(fā)電通道有垂直于噴射速度方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為6T，等離子體發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在兩極間形成電勢差，已知發(fā)電通道長a=50cm，寬b=20cm，高d=20cm，等離子體的電阻率ρ=2Ω·m，則以下判斷中正確的是（ ）

A. 發(fā)電機(jī)的電動勢為1000V
B. 開關(guān)斷開S時，高溫等離子體不能勻速通過發(fā)電通道
C. 當(dāng)外接電阻為8Ω時，電流表示數(shù)為100A
D. 當(dāng)外接電阻6Ω時，發(fā)電機(jī)輸出功率最大
二、多項選擇題：共3題，共18分。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，選錯或不答的得0分。
8. 日本福島核電站泄漏事故再升級，日本政府準(zhǔn)備將大量受污染的核廢水直接排入大海，遭到了來自日本國內(nèi)乃至全世界人民的反對。核廢水中含有大量無法中和的放射性氚，氚能通過β衰變放射出β射線，半衰期大約12.5 年，氚同時也是輕核聚變的重要原料，一個氘核與一個氚核結(jié)合成一個氦核時，同時放出一個中子，輻射出一個γ光子。下列說法正確的是（ ）
A. 氚發(fā)生β衰變時，β射線來自原子核外的電子電離而產(chǎn)生
B. 20個氚核發(fā)生β衰變，經(jīng)過25年，大約還有5個氚核未發(fā)生衰變
C 屬于輕核聚變反應(yīng)
D. He和n的結(jié)合能之和大于H和H的結(jié)合能之和
9. 圖甲所示的理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為55∶6，圖乙是該變壓器原線圈兩端輸入的交變電壓u的圖像，副線圈中L是規(guī)格為“24V，12W"的燈泡，R0是定值電阻，R是滑動變阻器，圖中各電表均為理想交流電表，以下說法正確的是（ ）

A. 燈泡L能正常發(fā)光
B. 滑片P向下滑動的過程中，變壓器輸出功率變小
C. 滑片P向下滑動的過程中，電流表A示數(shù)變大，電壓表示數(shù)不變
D. 原線圈兩端輸入電壓的瞬時表達(dá)式為u=220sin100πt（V）
10. 如圖所示，U形光滑金屬導(dǎo)軌與水平面成37°角傾斜放置，現(xiàn)將一金屬桿垂直放置在導(dǎo)軌上且與兩軌道接觸良好，在與金屬桿垂直且沿著導(dǎo)軌向上的外力F的作用下，金屬桿從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動。整個裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，外力F的最小值為8N，經(jīng)過2s金屬桿運(yùn)動到導(dǎo)軌最上端并離開導(dǎo)軌。已知U形金屬導(dǎo)軌兩軌道之間的距離為1m，導(dǎo)軌電阻可忽略不計，金屬桿的質(zhì)量為1kg、電阻為1Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1T，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。下列說法正確的是（ ）

A. 拉力F是恒力
B. 拉力F隨時間t均勻增加
C. 拉力F的最大值等于20N
D. 金屬桿運(yùn)動的加速度大小為2m/s2
三、實(shí)驗題：本題共2小題，共16分。將答案填在答題卡的指定位置。
11. 某同學(xué)用半圓形玻璃磚測定玻璃的折射率（如圖所示），實(shí)驗的主要步驟如下：
A．把白紙用圖釘釘在木板上，在白紙上作出直角坐標(biāo)系，在白紙上畫一條線段AO表示入射光線；
B．把半圓形玻璃磚M放白紙上，使其底邊與Ox軸重合，且圓心恰好位于O點(diǎn)；
C．在AO線段上豎直地插上兩枚大頭針、；
D．在坐標(biāo)系的的區(qū)域內(nèi)豎直地插上大頭針，并使得從一側(cè)向玻璃磚方向看去，能同時擋住和的像；
E．移開玻璃磚，作連線，用圓規(guī)以O(shè)點(diǎn)為圓心畫一個圓（如圖中虛線所示），此圓與AO線交點(diǎn)為B，與連線的交點(diǎn)為C，測出B點(diǎn)到x、y軸的距離分別為、，C點(diǎn)到x、y軸的距離分別為、。
(1)根據(jù)測出的B、C兩點(diǎn)到兩坐標(biāo)軸的距離，可知此玻璃折射率測量值的表達(dá)式為：________；
(2)若實(shí)驗中該同學(xué)在的區(qū)域內(nèi)，從任何角度都無法透過玻璃磚看到、像，其原因可能是：________________________。
(3)該同學(xué)用平行玻璃磚做實(shí)驗如圖所示
A．他在紙上正確畫出玻璃磚的兩個界面和后，不小心碰了玻璃磚使它向方向平移了少許，如圖所示，則他測出的折射率將______（選填“偏大”“偏小”或“不變”）；
B．他在畫界面時，不小心將兩界面、間距畫得比玻璃磚寬度大些，如圖所示，則他測得的折射率________（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。
12. （1）用螺旋測微器得片狀金屬工件的厚度為_______mm，用多用電表電阻擋“×10”測量某電阻時讀數(shù)為_________Ω.
（2）有一個小燈泡上標(biāo)有“4V，2W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個小燈泡的伏安特性曲線，現(xiàn)有下列器材供選用：
A.電壓表V1(0~6V，內(nèi)阻約10kΩ)
B.電壓表V1(0~15V，內(nèi)阻約20kΩ)
C.電流表A1(0~0.3A，內(nèi)阻約1Ω)
D.電流表A2(0~0.6A，內(nèi)阻約0.4Ω)
E.滑動變阻器R1(0~10Ω)
F.滑動變阻器R2(0~100Ω)
G.學(xué)生電源(直流6V)、開關(guān)及導(dǎo)線
①為了調(diào)節(jié)方便，測量盡可能準(zhǔn)確，實(shí)驗中應(yīng)選用電壓表_________，電流表_________，滑動變阻器_______．(填器材前的選項符號)
②為使實(shí)驗誤差盡量減小，要求從零開始奪取幾組數(shù)據(jù)，請用①中所選的儀器在答題卡的虛線框中畫出實(shí)驗電路圖_________．
③P為圖中圖線上的一點(diǎn)，PN為圖線上P點(diǎn)的切線，則由圖可知：隨著所加電壓的增加，小燈泡的電阻將________(填“增大”“減小”或“不變”)，對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻值約為__________Ω．(保留三位有效數(shù)字)
四、解答題：本題共3小題，共38分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明，方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
13. 如題圖所示，真空中ADBO是半徑為R的半圓柱體玻璃的橫截面，AB為直徑，O為圓心，一單色細(xì)光束在截面內(nèi)由直徑上的C點(diǎn)以入射角射入玻璃，經(jīng)C點(diǎn)折射后射向弧面D處，其中OD與直徑AB的夾角。已知：玻璃對該光的折射率，光在真空中的傳播速度為c，求：
（1）計算分析光在D處能否射出玻璃；
（2）光從C點(diǎn)入射到第一次從玻璃中射出時所經(jīng)過的時間。
14. 中國大橋，位居世界之榜首，是國家基建新名片。小李駕駛比亞迪電動汽車（可視為質(zhì)點(diǎn)）通過貴州一座120m長的橋，過橋用時12s，其運(yùn)動可看作是勻加速直線運(yùn)動，剛上橋頭時速度是4m/s。求：
（1）汽車的加速度和剛過橋后的速度有多大？
（2）若此橋限速108km/h，在加速度不變的情況下，汽車剛上橋頭時的速度不得超過多少m/s？
15. 如圖所示，第四象限內(nèi)有互相正交的勻強(qiáng)電場E與勻強(qiáng)磁場B1，E的大小為0.5×103V/m，B1大小為0.5T；第一象限的某個矩形區(qū)域內(nèi)，有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B2，磁場的下邊界與x軸重合．一質(zhì)量m=1×10-14kg、電荷量q=1×10-10C的帶正電微粒以某一速度v沿與y軸正方向60°角從M點(diǎn)沿直線運(yùn)動，經(jīng)P點(diǎn)即進(jìn)入處于第一象限內(nèi)的磁場B2區(qū)域．一段時間后，小球經(jīng)過y軸上的N點(diǎn)并與y軸正方向成60°角的方向飛出．M點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，-10），N點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，30），不計粒子重力，g取10m/s2．
（1）請分析判斷勻強(qiáng)電場E的方向（要求在圖中畫出）并求出微粒的運(yùn)動速度v；
（2）勻強(qiáng)磁場B2的大小為多大？
（3）B2磁場區(qū)域的最小面積為多少？
答案
1-5【答案】D
【答案】A
【答案】D
【答案】D
【答案】A
6-10【答案】D
【答案】C
【答案】CD
【答案】AC
【答案】BD
11【答案】 ①. ②. 確定光在介面上入射角太大，發(fā)生了全反射 ③. 不變 ④. 偏小
12【答案】 ①. 0.200 ②. 120 ③. A ④. D ⑤. E ⑥.
⑦. 增大 ⑧. 22.0
13【答案】（1）光不能從D處射出玻璃；（2）
（1）設(shè)全反射臨界角為θ，則
得臨界角
由折射定律可知，C處折射角滿足
故
如答圖由幾何關(guān)系可知：D處入射角為45°，恰好發(fā)生全反射，故光不能從D處射出玻璃；
（2）如答圖，根據(jù)光在玻璃中的光路和幾何關(guān)系可知：
故光第一次從N點(diǎn)射出玻璃時，在玻璃中經(jīng)過的路程
光在玻璃中的傳播速度
故光在玻璃中的傳播時間
14【答案】（1），16m/s；（2）25.7
（1）汽車剛到橋頭的速度為v1=4m/s，用時t=12s，位移x=120m，由，代入數(shù)據(jù)解得
a=1m/s2
剛過橋后的速度
v2=at+v1=16m/s
（2）令汽車剛上橋頭時速度為vm，過橋后汽車速度恰好達(dá)到
v3=108km/h=30m/s
由，代入數(shù)據(jù)解得
vm≈25.7m/s
故汽車剛上橋頭時的速度不得超過25.7m/s。
15【答案】（1）方向垂直于MP連線向下，1×103m/s；（2）T（3）m2
（1）粒子在電場與磁場中做直線運(yùn)動，若速度變化會引起洛倫茲力的變化，微粒將不能做直線運(yùn)動，因此微粒必做勻速直線運(yùn)動，洛倫茲力與電場力相平衡，則有：
代入數(shù)據(jù)解得：v=1×103m/s
根據(jù)左手定則可知正電荷所受洛倫茲力方向為：垂直于速度方向向上，電場力的方向與洛倫茲力方向相反，即垂直于速度方向向下，則場強(qiáng)E的方向垂直于MP連線向下；
（2）粒子在磁場B2區(qū)域內(nèi)做一段圓弧運(yùn)動，畫出微粒的運(yùn)動軌跡如圖：
設(shè)粒子在第一象限內(nèi)做圓周運(yùn)動的半徑為R，由幾何關(guān)系可知：三角形MNE是等邊三角形，所以有：
ME=MN=40cm
MP=2OM=20cm
Rtan60°+MP=ME
解得：cm
則微粒做圓周運(yùn)動的向心力由洛倫茲力提供，所以有：
代入數(shù)據(jù)解得：T
（3）由圖可知，磁場B2的最小區(qū)域應(yīng)該分布在圖示的矩形PACD內(nèi)，由幾何關(guān)系得：
PD=2Rsin60°=0.2m
PA=R（1-cs60°）=m
所以所求磁場的最小面積為：
m2

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