一、單選題
1．放射性同位素熱電機是各種深空探測器中最理想的能量源，它不受溫度及宇宙射線的影響，使用壽命可達十幾年。我國的火星探測車用放射性材料作為燃料，其原理為發(fā)生α衰變時將釋放的能量轉化為電能，衰變方程為，以Z和N分別表示X的電荷數和中子數，下列判斷正確的是( )
A.，B.，
C.，D.，
2．如圖甲所示，從M點到地面上的N點有Ⅰ、Ⅱ兩條光滑軌道，軌道Ⅰ為直線，軌道Ⅱ為M、N兩點間的最速降線，小物塊從M點由靜止分別沿軌道Ⅰ、II滑到N點的速率v與時間t的關系圖像如圖乙所示。由圖可知( )
A.小物塊沿軌道Ⅰ做勻加速直線運動
B.小物塊沿軌道Ⅱ做勻加速曲線運動
C.圖乙中兩圖線與橫軸圍成的面積相等
D.小物塊沿兩條軌道下滑的過程中，重力的平均功率相等
3．一鑿子兩側面與中心軸線平行，尖端夾角為θ，當鑿子豎直向下插入木板中后，用錘子沿中心軸線豎直向下以力F敲打鑿子上側時，鑿子仍靜止，側視圖如圖所示。若敲打鑿子時鑿子作用于木板1、2面的彈力大小分別記為、，忽略鑿子受到的重力及摩擦力，下列判斷正確的是( )
A.B.C.D.
4．一列簡諧橫波在時刻的波形圖如圖甲所示，平衡位置在處的質點P的振動圖像如圖乙所示，質點Q的平衡位置在處，下列說法正確的是( )
A.該波的周期為
B.該波的波速為
C.質點Q的振動頻率為
D.任意時刻P、Q兩質點偏離平衡位置的位移相同
5．如圖所示，一根跨過光滑輕滑輪的輕質細繩兩端各系一個小球a、b，b球的質量是a球的2倍，用手托住b球，a球靜止于地面，細繩剛好被拉緊，突然松手，b球落地后立刻靜止，a球上升的最大高度為h，則松手前b球距地面的高度為( )
A.B.C.D.
6．如圖甲所示，客家人口中的“風車”也叫“谷扇”，是農民常用來精選谷物的農具。在同一風力作用下，精谷和癟谷（空殼）都從洞口水平飛出，結果精谷和癟谷落地點不同，自然分開，簡化裝置如圖乙所示。谷粒從洞口飛出后均做平拋運動，落在M點的谷粒速度方向和豎直方向的夾角為，從洞口飛出時的速度大小為；落在N點的谷粒速度方向和豎直方向的夾角為，從洞口飛出時的速度大小為。下列分析正確的是( )
A.N處是癟谷B.N處是精谷：
C.N處是癟谷D.N處是精谷
7．CPU卡是一種基于芯片的智能卡，內部集成了處理器、存儲器和加密模塊等多個組件，正常工作電流約為，其天線為如圖所示的線圈，線圈尺寸從內到外逐漸變大，共3匝，其邊長分別為、和，正常工作時勻強磁場垂直穿過線圈，磁感應強度的變化率為，則CPU卡工作時的功率約為( )
A.B.C.D.
二、多選題
8．某車間的照明燈額定電壓為12V，利用理想降壓變壓器為照明燈供電，已知變壓器副線圈的匝數為120匝，當原線圈的輸入電壓時，照明燈正常發(fā)光，下列說法正確的是( )
A.原線圈的輸入電壓為220VB.交變電流的頻率為50Hz
C.副線圈兩端電壓的峰值為12VD.原線圈的匝數為1100匝
9．一位潛水愛好者在水下利用激光器向岸上救援人員發(fā)射激光信號時，發(fā)現激光束只有在如圖所示的錐形范圍內才能射出水面，已知圓錐的底面直徑為6m、母線長4m，下列說法正確的是( )
A.水的折射率為1.5
B.潛水者不能看見岸上的救援人員
C.救援人員看見潛水者的位置比潛水者的實際位置高
D.潛水者在錐形范圍內看見岸上的救援人員的位置比救援人員的實際位置高
10．2024年4月9日在北美洲南部能觀察到日全食，此時月球和太陽的視角相等，如圖所示。已知地球繞太陽運動的周期約為月球繞地球運動周期的13倍，太陽半徑約為地球半徑的100倍，地球半徑約為月球半徑的4倍，月球繞地球及地球繞太陽的運動均可視為圓周運動，根據以上數據可知( )
A.地球到太陽的距離與月球到地球的距離之比約為
B.地球對月球的引力與太陽對月球的引力之比約為
C.太陽的質量約為地球質量的倍
D.地球與太陽的平均密度之比約為
三、實驗題
11．某學習小組用如圖甲所示的裝置測量砝碼盤的質量。左、右兩個相同的砝碼盤中各裝有5個質量相同的砝碼，每個砝碼的質量均為，裝置中左端砝碼盤的下端連接紙帶?，F將左端砝碼盤中的砝碼逐一放到右端砝碼盤中，并將兩砝碼盤由靜止釋放，運動過程中兩盤一直保持水平，通過紙帶計算出與轉移的砝碼個數n相對應的加速度a，已知交流電的頻率。（結果均保留兩位小數）
（1）某次實驗，該組同學得到了如圖乙所示的一條紙帶，相鄰兩計數點間還有四個點未畫出，則相鄰兩計數點的時間間隔為________s，打下D點時紙帶的速度大小為________，紙帶的加速度大小為________。
（2）若該組同學得到的圖像為過原點、斜率為k的直線，則每個砝碼盤的質量為________。（用、和重力加速度大小g表示）
12．為測量干電池的電動勢E（約為）和內阻r（約為），某同學將兩節(jié)相同的干電池串聯后設計了如圖甲、乙所示的實驗電路圖。已知電流表的內阻約為，電壓表的內阻約為，滑動變阻器最大電阻為。
（1）按照圖甲所示的電路圖，將圖丙中的實物連線補充完整。
（2）閉合開關S前，圖丙中的滑動變阻器的滑片P應移至最________（填“左”或“右”）端。
（3）閉合開關S后，移動滑片P改變滑動變阻器接入的阻值，記錄下多組電壓表示數U和對應的電流表示數I，將實驗記錄的數據在坐標系內描點并作出圖像。
（4）在圖丙中通過改變導線的接線位置，完成了如圖乙所示電路圖的實物連接，重復步驟（2）（3）。將實驗記錄的數據在同一坐標系內描點并作出對應的圖像，如圖丁所示，圖丁中、、、均已知。
（5）利用圖丁中提供的信息可知，每節(jié)干電池的電動勢E的準確值為________，每節(jié)干電池的內阻r的準確值為________。
四、計算題
13．如圖所示，粗細均勻的連通器左端用水銀封閉長的理想氣柱，左、右兩管水銀面高度差，已知外界大氣壓強，環(huán)境的熱力學溫度，現要使左、右兩管內的水銀面相平。
（1）若僅在右管開口中緩慢注入水銀，求需要注入的水銀高度h；
（2）若僅緩慢升高左端氣柱的溫度，求左端氣柱最終的熱力學溫度T。
14．如圖所示，空間存在范圍足夠大、沿x軸負方向的勻強電場（圖中未畫出），一質量為m、帶電荷量為的帶電粒子從坐標原點O沿y軸正方向以速度射出，帶電粒子恰好經過點，不計粒子受到的重力及空氣阻力。
（1）求勻強電場的電場強度大小E；
（2）若將勻強電場換為垂直平面向里的勻強磁場，帶電粒子仍恰好經過A點，求勻強磁場的磁感應強度大小B。
15．如圖所示，可看成質點的物體A靜置在木板C右端，物體B以的速度沿水平地面向右運動，與木板C發(fā)生彈性正碰（碰撞時間極短），最終物體A恰好能到達木板C的左端。已知物體A、B的質量都等于木板C質量的2倍，物體A與木板C之間的動摩擦因數，水平地面足夠大且光滑，取重力加速度大小，求：
（1）碰撞后物體B的速度大?。?br>（2）物體A在木板C上的加速時間t；
（3）物體A、B在運動方向上的最小距離d。
參考答案
1．答案：C
解析：根據質量數守恒和電荷守恒定律，可知X的電荷數為92，質量數為234，電荷數等于質子數，質量數等于質子數加中子數，所以中子數為142，即
，
故選C。
2．答案：A
解析：A.對Ⅰ軌道分析可知，沿軌道Ⅰ下滑時合力一定，做勻加速直線運動。故A正確；
B.對Ⅱ軌道分析可知，沿軌道Ⅱ下滑時合力大小方向都在變化，做變加速曲線運動。故B錯誤；
C.圖乙速率時間圖像中面積表示路程，兩軌跡路程不同，面積不等。故C錯誤；
D.小物塊沿兩軌道下滑過程中重力做功相等，但時間不同，所以重力的平均功率不等。故D錯誤。
故選A。
3．答案：D
解析：將力F在木板1、2面分解如圖
可得
故選D。
4．答案：C
解析：A.從圖乙中可看出質點的振動周期為4s，該波的周期也為4s，A錯誤；
B.從甲圖可看出波長為4m，根據波長、波速與周期的關系，可求出波速為
B錯誤；
C.質點Q的振動頻率為
C正確；
D.P、Q兩質點相差半個波長，振動情況總是相反，所以任意時刻P、Q兩質點偏離平衡位置的位移總是相反，D錯誤。
故選C。
5．答案：C
解析：設松手時b球距地面的高度為，b球著地時的速度大小為v，b球落地前的加速度為a，則有
解得
對b球有
b球落地后，對a球有
聯立解得
故選C。
6．答案：B
解析：精谷的質量大于癟谷的質量，在相同的風力作用下，癟谷獲得的加速度大于精谷的加速度，加速位移相同，由
癟谷獲得的速度大于精谷的速度。精谷和癟谷從洞口飛出后均做平拋運動，豎直方向位移相同，由
得
精谷和癟谷平拋運動時間相同。水平方向精谷和癟谷做勻速直線運動，由
可知，N處是精谷。由
可知精谷和癟谷落地時豎直方向的分速度相等。又
故可得
故選B。
7．答案：C
解析：根據法拉第電磁感應定律，可得
功率為
故選C。
8．答案：AB
解析：A.原線圈的輸入電壓值為交變電流的有效值，即
A正確；
B.根據
可得
B正確；
C.燈額定電壓為12V，燈正常發(fā)光，說明副線圈兩端電壓的有效值為12V，峰值為，C錯誤；
D.根據
，
可得
D錯誤。
故選AB。
9．答案：CD
解析：A.如圖可知激光恰好在圓錐面發(fā)生全反射
根據
及幾何關系
可得
A錯誤；
B.如圖
若激光照到水面時的入射角α小于全反射臨界角，則激光能照到岸上的救援人員，光路是可逆的，所以潛水者能看見岸上的救援人員，B錯誤；
CD.如上圖虛線可知，救援人員看見潛水者的位置比潛水者的實際位置高，潛水者在錐形范圍內看見岸上的救援人員的位置比救援人員的實際位置高，CD均正確。
故選CD。
10．答案：AC
解析：A.有幾何關系可知
結合視角圖可得地球到太陽的距離與月球到地球的距離之比約為
故A正確；
BCD.由
可得
則太陽的質量約為地球質量的
地球對月球的引力與太陽對月球的引力之比約為
星球的密度為
則地球與太陽的平均密度之比約為
故C正確，BD錯誤。
故選AC。
11．答案：（1）0.10；1.19；1.72（2）
解析：（1）交流電的頻率是50Hz，打點計時器每隔0.02s打一個點，相鄰兩計數點間有四個點未畫出，所以相鄰兩計數點的時間間隔為0.10s。
打下D點時紙帶的速度大小為
加速度大小為
（2）設砝碼盤的質量為m，將左端砝碼盤中的n個砝碼放到右端砝碼盤中時，有
整理得
圖像的斜率為
解得
12．答案：（1）
（2）右
（5）；
解析：（1）按照圖甲所示的電路圖，連接實物圖為
（2）閉合開關S前，滑動變阻器的阻值應最大，即滑片P應移至最右端。
（5）對于圖甲電路，根據閉合電路歐姆定律，有
整理可得
當時，有
對于圖乙，根據閉合電路歐姆定律，有
整理可得
當時，有
所以電動勢的真實值為
當圖甲短路時有
可得內阻的真實值為
13．答案：（1）21cm（2）562.5K
解析：（1）左端氣柱初態(tài)壓強
左、右兩管內的水銀面相平時末態(tài)壓強
根據題意可知封閉氣體做等溫變化，根據玻意耳定律則有
解得
需要注入的水銀高度
（2）僅緩慢升高左端氣柱的溫度，左、右兩管內的水銀面相平時，左端管中氣體長度
根據一定質量的理想氣體狀態(tài)方程有
解得
14．答案：（1）（2）
解析：（1）由題意可知，帶電粒子做類平拋運動經過A點，粒子加速度為
由類平拋知識可知
聯立解得
（2）根據洛倫茲力提供向心力，結合幾何關系有
聯立解得
15．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）設木板C的質量為m，物體的質量為，B碰撞C由動量守恒定律可知
由機械能守恒可知
聯立并代入數據解得
（2）A恰好達到C的最左端，系統由動量守恒可知
解得
對物體A進行受力分析，根據牛頓第二定律可知
物體A加速到的時間為
聯立解得
（3）A與木板C系統損失的機械能為摩擦力做的功，由能量守恒可知
則木板的長度L為
在運動方向上速度相同時，距離最小，運動時間為
解得
碰撞后B做勻速直線運動，此時B的位移為
碰撞后A做勻加速直線運動，此時A的位移為
最初的距離為，此時的距離最小為
聯立并代入數據解得

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