本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。滿分100分，考試時間75分鐘。請在答題卡上作答。
第Ⅰ卷（選擇題 共42分）
一、單項選擇題（本題共8小題，每小題4分，共32分。每小題只有一個正確答案）
1. 截止2023年11月底，日本累計向海洋排放了超過2.3萬噸核污水，引發(fā)了國際社會的廣泛關(guān)注。排放的核污水中含有釙、銫等數(shù)十種放射性物質(zhì)，其中發(fā)生衰變時的核反應(yīng)方程為，的半衰期為138.4天，則下列說法正確的是（ ）
A. 含有114個中子B. 具有很強的穿透能力
C. 比的比結(jié)合能小D. 經(jīng)過海水稀釋，的半衰期會小于138.4天
【答案】C
【解析】
【詳解】A．根據(jù)核電荷數(shù)守恒可得，的核電荷數(shù)為82，即為，求得中子數(shù)為，A錯誤；
B．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可得，粒子，穿透能力差，B錯誤；
C．沒有穩(wěn)定，比的比結(jié)合能小，C正確；
D．半衰期不會隨物質(zhì)濃度變化發(fā)生變化，D錯誤。
故選C。
2. 真空輪胎（無內(nèi)胎輪胎），又稱“低壓胎”、“充氣胎”，在輪胎和輪圈之間封閉著空氣，輪胎鼓起對胎內(nèi)表面形成一定的壓力，提高了對破口的自封能力。若某個輪胎胎內(nèi)氣壓只有個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，要使胎內(nèi)氣壓達(dá)到個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，用氣筒向胎里充氣，已知每次充氣能充入1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的氣體，輪胎內(nèi)部空間的體積為，且充氣過程中保持不變，胎內(nèi)外氣體溫度也始終相同，氣體看成理想氣體，則需要充氣的次數(shù)為（ ）
A. 66B. 72C. 76D. 82
【答案】B
【解析】
【詳解】根據(jù)題意知，氣體做等溫變化
即
解得
故選B。
3. 如圖所示為某水池邊緣兩個波源、振動形成的某時刻的水波圖樣，將水波視為簡諧橫波，實線為波峰，虛線為波谷，此時、均在波谷位置?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)波源的振動頻率，使兩波源的振動完全相同，兩列波在水面上疊加形成穩(wěn)定干涉。已知波源振動形成的水波波長為15cm，兩列波的振幅均為1cm，兩列波的傳播速度大小相同，、兩點之間的距離為100cm，、、P三點在同一水平面上，且剛好構(gòu)成一個直角三角形，，。則下列判斷正確的是（ ）
A. 要形成穩(wěn)定干涉圖樣，應(yīng)將波源的振動頻率調(diào)低
B. 形成穩(wěn)定干涉后，、連線中點始終處于最大位移
C. 形成穩(wěn)定干涉后，P點處質(zhì)點振動的振幅為2cm
D. 形成穩(wěn)定干涉后，、P連線上共有2個振動加強點
【答案】A
【解析】
【詳解】A．由圖可知，處波源振動形成的波長較短，由
可知，波源振動頻率比振動頻率高，因此要形成穩(wěn)定干涉，應(yīng)將波源的振動頻率調(diào)低，故A正確；
B．形成穩(wěn)定干涉后，、連線中點是振動加強點，但并不是始終處于最大位移，故B錯誤；
C．根據(jù)幾何關(guān)系
P點到兩波源的路程差
不是波長的整數(shù)倍，因此不是振動加強點，故C錯誤；
D．根據(jù)
可知振動加強點不止2個，故D錯誤。
故選A。
4. 如圖，一小球用輕質(zhì)細(xì)線a、b連接，細(xì)線a的另一端連接于車廂頂?shù)腁點，細(xì)線b的另一端連接于車廂底板上的B點，小球靜止時細(xì)線a與豎直方向的夾角為，細(xì)線b與水平方向的夾角也為。已知兩細(xì)線長相等，且，不計小球大小，重力加速度大小為g。小車向左沿水平方向做勻加速直線運動，要使細(xì)線b上張力為零，則小車運動的加速度應(yīng)滿足的條件是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】圖示中，根據(jù)幾何關(guān)系，a、b細(xì)線與A、B連線的夾角均為，當(dāng)細(xì)線a與豎直方向的夾角為且細(xì)線b剛好伸直，這時車的加速度大小為
根據(jù)對稱性，當(dāng)細(xì)線a與豎直方向的夾角為且細(xì)線b剛好伸直，這時車的加速度大小為
因此要使細(xì)線b上張力為零，則小車運動的加速度應(yīng)滿足的條件是
故選C。
5. 如圖，一金屬圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，并處在水平向右的勻強磁場中，圓環(huán)平面與磁場平行，為圓環(huán)垂直于磁場的對稱軸?，F(xiàn)將圓環(huán)中通入沿順時針方向、大小恒定的電流，不考慮其他磁場的影響，則下列說法正確的是（ ）
A. 圓環(huán)有向右運動的趨勢
B. 圓環(huán)有向上運動的趨勢
C. 俯視看，圓環(huán)有繞沿逆時針轉(zhuǎn)動的趨勢
D. 將圓環(huán)繞轉(zhuǎn)過且固定時，圓環(huán)受到的安培力合力為零
【答案】D
【解析】
【詳解】ABC．根據(jù)左手定則可知，圓環(huán)右半邊受到的安培力方向垂直磁場方向向外，左半邊受到的安培力方向垂直磁場方向向里，因此俯視看，圓環(huán)有繞沿順時針轉(zhuǎn)動的趨勢，故ABC項錯誤；
D．將圓環(huán)繞轉(zhuǎn)過且固定時，兩個半圓環(huán)受到的安培力等大反向，合力為零，故D項正確。
故選D。
6. 華為Mate 60 Pr成為全球首款支持衛(wèi)星通話的大眾智能手機，在無信號環(huán)境下，該手機過“天通一號”衛(wèi)星與外界進行聯(lián)系?！疤焱ㄒ惶枴毙l(wèi)星位于離地球表面約為6R的地球同步軌道上，R為地球半徑，地球表面重力加速度大小為g，下列說法正確的是（ ）
A. “天通一號”在軌運行的加速度約為7g
B. 地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的角速度約為
C. “天通一號”在軌運行的周期約為
D. 地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度大于“天通一號”在軌運行的線速度
【答案】C
【解析】
【詳解】ABC．根據(jù)萬有引力與重力的關(guān)系
地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的角速度等于“天通一號”在軌運行的角速度，根據(jù)萬有引力提供向心力
解得
，，
故AB錯誤，C正確；
D．根據(jù)
可知地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度小于“天通一號”在軌運行的線速度，故D錯誤。
故選C。
7. 如圖，在豎直平面內(nèi)有水平向左的勻強電場，電場強度大小為，在勻強電場中有一根長為L的絕緣輕質(zhì)細(xì)線，細(xì)線一端固定在O點，另一端系一質(zhì)量為m、電量為q的帶負(fù)電的小球，小球靜止時細(xì)線與豎直方向成角。此時讓小球獲得初速度且恰能繞O點在圖示的豎直平面內(nèi)沿逆時針方向做完整的圓周運動，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（ ）
A. 小球靜止時細(xì)線與豎直方向的夾角
B. 小球運動過程中的最小速率為
C. 小球運動到最低點P時對細(xì)線的拉力為
D. 小球從初始位置開始，在豎直平面內(nèi)運動一周的過程中，其電勢能先增大后減小再增大
【答案】C
【解析】
【詳解】A．小球靜止時合力為零，有
解得
故A錯誤；
B．小球運動到等效最高點時速度最小，此時對細(xì)線拉力為零，由
解得
故B錯誤；
C．小球從等效最高點運動到最低點時根據(jù)動能定理有
在最低點P對小球有
解得
由牛頓第三定律可得小球?qū)?xì)線的拉力
故C正確；
D．小球從初始位置開始，在豎直平面內(nèi)沿逆時針方向運動一周的過程中，電場力先做正功后做負(fù)功再做正功，則其電勢能先減小后增大再減小，故D錯誤。
故選C。
8. 如圖甲所示為某排球運動員發(fā)球時將排球擊出時的情形，球從擊出到直接落到對方場地的整個運動過程速率隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，圖中所標(biāo)物理量均已知，重力加速度大小為g，不計空氣阻力，則下列判斷正確的是（ ）
A. 排球從擊出運動到最高點的時間為
B. 排球運動過程中離地的最大高度為
C. 排球從擊出點到落地點的位移為
D. 排球從擊出到落地過程中的速度變化量大小為
【答案】B
【解析】
【詳解】A．設(shè)球運動到最高點對應(yīng)時刻為，水平方向速度為，由速度的分解可知
在豎直方向
解得
故A錯誤；
B．排球從最高點到落地，根據(jù)機械能守恒有
解得最大高度
故B正確；
C．排球從擊出點到落地點的水平位移為
故C錯誤；
D．排球從擊出到落地過程中的速度變化量大小為
故D錯誤。
故選B。
二、多項選擇題（本題共2小題，每小題5分，共10分。每題有多項符合題目要求，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）
9. 如圖，在清澈平靜的水底，一條魚向上觀察，看到了一個十分有趣的景象：水面外的景物藍(lán)天、白云、樹木、房屋等，都呈現(xiàn)在倒立圓錐底面的“洞”內(nèi)，還看到“洞”的邊緣是彩色的，“洞”的邊緣紅光在水中傳播到錐頂?shù)臅r間為，水對紅光的折射率為；“洞”的邊緣紫光在水中傳播到錐頂?shù)臅r間為，水對紫光的折射率為。則下列判斷正確的是（ ）
A. “洞”的彩色邊緣是內(nèi)紫外紅B. “洞”的彩色邊緣是內(nèi)紅外紫
C. D.
【答案】AD
【解析】
【詳解】AB．全發(fā)射的臨界角為
在邊緣處折射角等于臨界角，設(shè)魚距離水面的深度為h，則“洞”的邊緣光到錐頂?shù)乃骄嚯x為
由于水對紫光的折射率大，臨界角小，因此“洞”的彩色邊緣是內(nèi)紫外紅，故A正確，B錯誤；
CD．“洞”的邊緣光在水中傳播到錐頂?shù)木嚯x為
傳播時間
則
故C錯誤，D正確。
故選AD。
10. 如圖所示電路，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為，左端接入一交變電源，其輸出電壓的有效值為，R為滑動變阻器（），定值電阻，電流表、電壓表均為理想電表，示數(shù)分別為I、U，變化量的絕對值分別為、。當(dāng)滑動變阻器的滑片向下滑動的過程中，下列判斷正確的是（ ）
A. 電壓表示數(shù)變大
B. 電流表示數(shù)變大
C.
D. 當(dāng)時副線圈的輸出功率最大
【答案】BD
【解析】
【詳解】AB．由理想變壓器的特點可知
可得
滑動變阻器R的滑片P向下滑動，R減小，所以變大，則變大，可知電流表示數(shù)變大，而電源的輸出功率為
則電源的輸出功率變大，原線圈兩端電壓為
因為變大，所以減小，減小，電壓表示數(shù)減小，故A錯誤，B正確；
C．交變電源電壓的有效值為
又有
可得
化簡得
即
故C錯誤；
D．副線圈輸出功率即R獲得的功率為
當(dāng)時，R獲得的功率最大，此時，故D正確。
故選BD。
第Ⅱ卷（非選擇題 共58分）
三、非選擇題（本題共5小題，共58分）
11. 如圖所示為測量滑塊與水平桌面間動摩擦因數(shù)的實驗裝置。半徑為R的四分之一圓弧體固定在水平桌面上，圓弧面的最底端B剛好與桌面相切，B點有一個力傳感器，讓質(zhì)量為m的滑塊從圓弧面上A點釋放，測得滑塊通過B點時力傳感器的示數(shù)為F，滑塊從C點水平滑出時與桌邊緣垂直，滑塊落地后，測得落點D到桌邊的水平距離為s，桌面離地面的高度為H，重力加速度大小為g，不計空氣阻力。
（1）滑塊通過圓弧面最低點B時的速度大小為________；滑塊通過C點時的速度大小為________；（兩空均用題給物理量符號表示）
（2）已測得B、C間的距離為x，則滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為________（用題給物理量符號表示）。
【答案】 ①. ②. ③.
【解析】
【詳解】（1）[1]由牛頓第二定律知
解得
[2]滑塊通過C點后做平拋運動，豎直方向有
水平方向是勻速運動，有
（2）[3]根據(jù)動能定理有
解得
12.
某同學(xué)要測量兩節(jié)干電池組成的電池組的電動勢和內(nèi)阻，根據(jù)實驗室提供的器材設(shè)計了如圖甲所示的電路。
（1）請根據(jù)圖甲電路圖將圖乙實物圖補充連接完整___________；
（2）連接好電路后，閉合開關(guān)之前，先將電阻箱接入電路的電阻調(diào)到最大，保持開關(guān)；斷開，閉合開關(guān)、，調(diào)節(jié)電阻箱，使電壓表的指針偏轉(zhuǎn)到合適位置，記錄電壓表的示數(shù)和電阻箱的阻值；接著閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，使電壓表的示數(shù)再次為，記錄這時電阻箱的阻值，則定值電阻的阻值________；
（3）斷開開關(guān)、閉合開關(guān)、，多次調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，測得多組電阻箱接入電路的阻值R及對應(yīng)的電壓表的示數(shù)U，作圖像，得到圖像的斜率絕對值為k，圖像與縱軸的截距為b，則電池組的電動勢________，內(nèi)阻________；（兩空均選用物理量k、b、、表示）
（4）由于電壓表的內(nèi)阻對電路的影響，電池組電動勢的測量值比真實值________（填“大”或小”）。
【答案】 ①. ②. ③. ④. ⑤. 小
【解析】
【詳解】（1）[1]實物連接如圖所示；
或
（2）[2]根據(jù)題意有
解得
（3）[3][4]根據(jù)閉合電路歐姆定律有
得到
結(jié)合題意知
得到
（4）[5]由于電壓表的分流，使測得通過電源的電流為偏小，圖像在縱軸上的截距偏小，則使得電動勢測量值比真實值小。
13. 如圖，輕彈簧左端與固定擋板連接，右端與放在粗糙水平面上的質(zhì)量為m的物塊連接，用手將物塊向左移至A點，這時彈簧處于壓縮狀態(tài)。撤去手的同時，給物塊施加一個向右的水平拉力，使物塊從靜止開始做加速度為a的勻加速直線運動。當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時，物塊的速度大小為v、拉力的大小為。重力加速度大小為g，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，物塊可視為質(zhì)點，求：
（1）物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)；
（2）從開始運動到物塊的速度大小為的過程中，拉力做的功。
【答案】（1）;（2）
【解析】
【詳解】（1）當(dāng)彈簧處于原長時，彈簧的彈力為0，此時根據(jù)牛頓第二定律有
解得
（2）彈簧剛開始的壓縮量為
當(dāng)物塊的速度大小為時，物塊運動的距離為
這時彈簧的伸長量為
因此從開始運動到物塊的速度為的過程中，彈簧的彈力做功為零，根據(jù)動能定理有
解得
14. 如圖，電阻不計的兩足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，導(dǎo)軌間距為，導(dǎo)軌處于方向豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為。質(zhì)量均為、接入電路的有效電阻均為的金屬棒ab、cd垂直于導(dǎo)軌放置，均處于靜止?fàn)顟B(tài)。時刻給cd棒一個方向水平向右、大小的拉力，時，金屬棒ab和cd加速度剛好相等。此后撤去拉力F，整個過程棒與導(dǎo)軌接觸良好。求：
（1）時金屬棒ab和cd的加速度大??；
（2）時金屬棒ab和cd的速度大??；
（3）從到回路中電流為零的過程中，金屬棒ab和cd之間距離的增加量。
【答案】（1）；（2），；（3）
【解析】
【詳解】（1）兩棒的加速度相等時，設(shè)受到的安培力大小為，對金屬棒
對金屬棒cd
聯(lián)立解得
（2）根據(jù)安培力公式
解得回路中電流大小
設(shè)回路中的感應(yīng)電動勢為E，則
設(shè)兩棒的加速度相等時，金屬棒ab、cd的速度分別是、，則
設(shè)時間內(nèi)安培力沖量大小為，對金屬棒cd
對金屬棒ab
聯(lián)立解得
，
（3）撤去外力F后，金屬棒cd做加速度逐漸減小的減速運動，金屬棒ab做加速度逐漸減小的加速運動，最后兩棒速度相等，做勻速運動，設(shè)最終共同速度為v，根據(jù)動量守恒定律
對ab棒，根據(jù)動量定理
電荷量
設(shè)兩棒間距離增大了x，則
聯(lián)立解得
15. 如圖甲所示，在直角坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強電場，第四象限內(nèi)有垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，磁場內(nèi)有一個平行于x軸的足夠長的接收屏。在第二象限內(nèi)，長為L的平行金屬板A、C水平固定放置，兩板與x軸平行，且右端緊靠y軸。C板上表面到x軸的距離為兩板間距離的一半，兩板間加有如圖乙所示的方波電壓，、T均已知。在兩板中線左端P點有一個粒子源，不斷沿兩板中線方向射出質(zhì)量為m、電荷量為的粒子。粒子的初速度相同，粒子在兩板間的運動軌跡在坐標(biāo)平面內(nèi)，粒子穿過兩板所用的時間為T。從時刻射入的粒子剛好從下板右端邊緣射出，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后以與x軸正向成的方向進入磁場，粒子恰好能垂直打在屏上。不計粒子重力及粒子間的相互作用，忽略兩金屬板的邊緣效應(yīng)，求：
（1）兩平行金屬板間的距離；
（2）第一象限內(nèi)勻強電場的電場強度大?。?br>（3）屏上接收到粒子區(qū)域長度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）設(shè)板間距離為d，從時刻射入兩板間粒子，剛好從下板右端邊緣射出，兩板間電場強度
粒子在板間運動
垂直于板方向上的位移
解得
（2）由于所有粒子穿過兩板的時間均為T，因此所有粒子射出兩板時沿電場方向的速度均為零。所有粒子射出兩板時速度大小為
方向沿x軸正向。從時刻射出的粒子進入第一象限電場后做類平拋運動，設(shè)粒子進磁場時的速度大小為，則
根據(jù)動能定理
解得
（3）根據(jù)對稱性，從時刻進入兩板的粒子剛好從上板右邊緣水平向右射出。即所有粒子射出兩板間的區(qū)域在兩板右端間長為d的區(qū)域內(nèi)。設(shè)粒子進磁場時速度方向與x軸正向的夾角為，則粒子在磁場中運動的速度大小為
設(shè)粒子在磁場中做圓周運動的半徑為r，根據(jù)牛頓第二定律
解得
設(shè)圓心到x軸的距離為y，則
即所有粒子進入磁場后做圓周運動的圓心在同一平行x軸的水平線上，由于時刻射出的粒子能垂直打在屏上，則所有粒子均能垂直打在屏上。由此可以判斷屏到x軸的距離為。粒子出第一象限電場時的速度反向延長線交于水平位移中點，從下板邊緣射出的粒子進磁場的位置離坐標(biāo)原點的距離為
根據(jù)
，
從上板邊緣射出的粒子在第一象限電場中運動時間為從下板邊緣射出的粒子在第一象限電場中運動時間的倍。則從上板邊緣射出的粒子進磁場的位置離坐標(biāo)原點的距離
此粒子進磁場時的速度大小
從下板邊緣射出的粒子在磁場中做圓周運動的半徑
從上板邊緣射出的粒子在磁場中做圓周運動的半徑
根據(jù)幾何關(guān)系，屏上有粒子打上的區(qū)域長度
解得

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