1.下列說法正確的是( )
A. 貝克勒爾通過對天然放射現(xiàn)象的研究，發(fā)現(xiàn)原子中存在原子核
B. β射線與X射線的本質(zhì)相同，都是電磁波
C. 原子核的比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定
D. 核聚變與核裂變相比，相同質(zhì)量的核燃料，核聚變反應(yīng)中產(chǎn)生的能量更多，所以現(xiàn)在的核電站主要采用核聚變發(fā)電
2.2023年12月14日，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號(hào)F運(yùn)載火箭成功發(fā)射一型可重復(fù)使用的試驗(yàn)航天器。據(jù)介紹，該航天器運(yùn)行一段時(shí)間后將返回國內(nèi)預(yù)定著陸場，其間將按計(jì)劃開展可重復(fù)使用技術(shù)驗(yàn)證及空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)，為和平利用太空提供技術(shù)支撐。該航天器在近地圓軌道運(yùn)行時(shí)( )
A. 由于航天器處于完全失重狀態(tài)，宇航員無法使用彈簧臂力器鍛煉身體
B. 繞行速度小于靜止軌道衛(wèi)星的速度
C. 運(yùn)行周期為24h
D. 若航天器的周期為T，引力常量為G，則地球的平均密度約為3πGT2
3.取一條較長的軟繩，用手握住一端拉平后連續(xù)周期性地向上、向下抖動(dòng)，可以看到在繩上產(chǎn)生一列波，a、b、c為繩上的質(zhì)點(diǎn)，某時(shí)刻波剛好傳播到質(zhì)點(diǎn)c，繩上形成的波形如圖所示，下列說法正確的是( )
A. 質(zhì)點(diǎn)a開始振動(dòng)的方向向上
B. 之后質(zhì)點(diǎn)b比質(zhì)點(diǎn)a先回到平衡位置
C. 再過四分之一周期，質(zhì)點(diǎn)c加速度向下且達(dá)到最大值
D. 再過半個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)c向右移動(dòng)半個(gè)波長
4.重型氣墊船有強(qiáng)悍的運(yùn)力，主要用于投送登陸部隊(duì)。已知其質(zhì)量為5×105kg，最高時(shí)速32m/s，裝有額定功率9600kW的發(fā)動(dòng)機(jī)。假設(shè)氣墊船在海面沿直線航行且所受阻力不變，下列說法正確的是( )
A. 無法計(jì)算重型氣墊船在海面航行過程中所受的阻力大小
B. 若重型氣墊船以額定功率啟動(dòng)，則加速度先增大后減小到零
C. 重型氣墊船在海面以額定功率航行，速度為19.2m/s時(shí)，加速度為0.4m/s2
D. 重型氣墊船在海面以額定功率勻速航行，若阻力突然增大到原來的1.5倍，則氣墊船將做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)
5.地鐵靠站時(shí)列車車體和屏蔽門之間安裝有光電傳感器。如圖甲所示，若光線被乘客阻擋，電流發(fā)生變化，工作電路立即報(bào)警。如圖乙所示，光線發(fā)射器內(nèi)大量處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時(shí)，輻射出的光中只有a、b兩種可以使該光電管陰極逸出光電子，圖丙所示為a、b光單獨(dú)照射光電管時(shí)產(chǎn)生的光電流I與光電管兩端電壓U的關(guān)系圖線。下列說法正確的是( )
A. 該光電管陰極材料的逸出功不能小于1.89eV
B. a光的頻率高于b光的頻率
C. 經(jīng)同一障礙物時(shí)，b光比a更容易發(fā)生明顯衍射
D. 若部分光線被遮擋，則放大器的電流將增大，從而引發(fā)報(bào)警
二、多選題：本大題共3小題，共15分。
6.下列有關(guān)熱學(xué)問題說法正確的是( )
A. 圖甲是理想氣體分子速率的分布規(guī)律，氣體在①狀態(tài)下的分子平均動(dòng)能小于②狀態(tài)下的分子平均動(dòng)能
B. 圖乙是分子勢能Ep與分子間距r的關(guān)系示意圖，在r>r1時(shí)分子力表現(xiàn)為引力
C. 圖丙為壓力鍋示意圖，在關(guān)火后打開壓力閥開始放氣的瞬間，鍋內(nèi)氣體對外界做功，內(nèi)能減少
D. 圖丁為一定質(zhì)量的理想氣體分別在T1、T2溫度下發(fā)生的等溫變化，由圖可知T10)，質(zhì)量為m的小環(huán)，整個(gè)裝置處在固定于桿左側(cè)電荷量為+Q(Q>0)的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中，桿上a、b兩點(diǎn)與+Q正好構(gòu)成等邊三角形，c是ab的中點(diǎn).使小環(huán)從O點(diǎn)無初速度釋放，小環(huán)通過a點(diǎn)的速率為v，若已知ab=Oa=l，靜電常量為k，重力加速度為g，規(guī)定O點(diǎn)電勢為零。則( )
A. 小環(huán)下落過程中機(jī)械能守恒
B. 小環(huán)下落過程中電勢能先減小后增大
C. 小環(huán)在從c點(diǎn)到b點(diǎn)的過程中，速度不斷減小
D. b點(diǎn)電勢為12mv2?mglq
三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共1小題，共12分。
9.(1)某學(xué)習(xí)小組利用如圖甲所示的裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?br>①某同學(xué)測定的g的數(shù)值比當(dāng)?shù)毓J(rèn)值大，造成的原因可能是______。
A.開始計(jì)時(shí)時(shí)，過早按下秒表
B.實(shí)驗(yàn)時(shí)誤將49次全振動(dòng)記為50次
C.測擺長時(shí)擺線拉得過緊
D.擺線上端懸點(diǎn)未固定，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長度增加了
②測量小球直徑時(shí)游標(biāo)卡尺如圖乙所示，其讀數(shù)為______ cm。
③實(shí)驗(yàn)中，測出不同擺長l對應(yīng)的周期值T，作出T2?l圖像，如圖所示，已知圖線上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(x1,y1)、(x2,y2)，可求出g=______。
(2)①關(guān)于多用電表的使用，下列說法中正確的是______。
A.用多用電表的歐姆擋測導(dǎo)體的電阻時(shí)，如果兩手同時(shí)分別接觸兩表筆的金屬桿，則測量值偏小
B.測量阻值不同的電阻時(shí)，都必須重新進(jìn)行歐姆調(diào)零
C.測量電阻時(shí)，如果紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔，則不會(huì)影響測量結(jié)果
D.用多用電表的歐姆擋測電阻時(shí)，若指針偏轉(zhuǎn)角度很小，則應(yīng)換倍率更小的擋進(jìn)行測量
②在正確測量小燈泡的電阻時(shí)，紅表筆接觸點(diǎn)的電勢比黑表筆______(選填“高”或“低”)。
③若歐姆表使用一段時(shí)間后，電池電動(dòng)勢不變，內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，則用歐姆表測量電阻時(shí)，測量值______(填“偏大”“偏小”或“不變”)。
四、簡答題：本大題共3小題，共48分。
10.如圖所示，水平粗糙軌道AB長為L，豎直面內(nèi)半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道BC與軌道AB相切于B點(diǎn)，質(zhì)量為m的物塊P以初速度v0從A點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)，與靜止于B點(diǎn)質(zhì)量為2m的物塊Q發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰后兩物塊粘在一起運(yùn)動(dòng)，恰能到達(dá)軌道最高點(diǎn)C，已知重力加速度為g，物塊P、Q均可視為質(zhì)點(diǎn)，求：
(1)兩物塊碰后瞬間對軌道B點(diǎn)的壓力FN的大?。?br>(2)物塊P與水平軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
(3)碰撞過程中物塊P對物塊Q做的功W的大小。
11.如圖所示，平行金屬板a、b水平放置，上極板接電源負(fù)極，下極板接電源正極，板長L=0.3m，極板間距d=0.3m，與極板右端相接的豎直虛線MN右側(cè)有范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1×10?2T，方向垂直紙面向外。在兩極板左端正中間O點(diǎn)水平向右發(fā)射一比荷qm=2×108C/kg、初速度v0=2×105m/s的帶正電粒子。不計(jì)粒子的重力，不考慮極板邊緣電場的影響。
(1)若兩金屬板間加適當(dāng)電壓，粒子恰好從上極板右邊緣射出電場，求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t0(結(jié)果中的π無需代入數(shù)值)；
(2)若兩金屬板間加適當(dāng)電壓，粒子經(jīng)電場、磁場偏轉(zhuǎn)后，恰好能從下極板右邊緣再次回到電場中，求所加電壓U為多大？
12.某公園的游樂場中引進(jìn)了電磁彈射兒童車項(xiàng)目，可簡化如圖，寬度為L的水平軌道中BE、CH兩段為絕緣材料制成，其余部分均為導(dǎo)體，且軌道各部分都足夠長。ABCD和EFGH區(qū)域均存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場B(B未知)，AD處接有電容大小為C的電容器，F(xiàn)G處接有阻值為2R的定值電阻.兒童車可簡化為一根質(zhì)量m，電阻為R的導(dǎo)體棒(與軌道始終保持垂直且接觸良好)，開始時(shí)導(dǎo)體棒靜止于AD處(如圖)，電容器兩端電壓為U0，然后閉合開關(guān)S，導(dǎo)體棒開始向右加速彈射。已知重力加速度為g，不計(jì)一切摩擦和阻力。求：
(1)開始時(shí)電容器所帶的電荷量q0；
(2)若導(dǎo)體棒在ABCD軌道上獲得的最終速度為v，求整個(gè)過程中定值電阻2R上產(chǎn)生的總熱量Q；
(3)當(dāng)B為多大時(shí)，導(dǎo)體棒在ABCD軌道上獲得的最終速度最大，其最大值vm為多少？
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：A、貝克勒爾通過對天然放射現(xiàn)象的研究，提出了原子內(nèi)部有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，并沒有分析原子中存在原子核，故A錯(cuò)誤；
B、β射線的實(shí)質(zhì)是電子流，X射線的實(shí)質(zhì)是電磁波，其本質(zhì)不同，故B錯(cuò)誤；
C、比結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合的越牢固，原子核越穩(wěn)定，故C正確；
D、相同質(zhì)量核燃料，核聚變反應(yīng)比核裂變產(chǎn)生能量更多，但核聚變不可控，現(xiàn)在核電站主要采用核裂變，故D錯(cuò)誤；
故選：C。
貝克勒爾通過對天然放射現(xiàn)象的研究，提出了原子內(nèi)部有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)；β射線的實(shí)質(zhì)是電子流，X射線的實(shí)質(zhì)是電磁波；比結(jié)合能越大原子核越穩(wěn)定；核聚變不可控，現(xiàn)在核電站主要采用核裂變。
本題考查學(xué)生對比結(jié)合能概念、核聚變核裂變特點(diǎn)的掌握，是一道基礎(chǔ)題。
2.【答案】D
【解析】解：A、該航天器在近地圓軌道運(yùn)行時(shí)，航天器處于完全失重狀態(tài)，但宇航員可以使用彈簧臂力器鍛煉身體，故A錯(cuò)誤；
B、衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力提供向心力有：GMmr2=mv2r，解得：v= GMr；航天器在近地圓軌道運(yùn)行時(shí)的軌道半徑小于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以衛(wèi)星繞行速度大于靜止軌道衛(wèi)星的速度，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)開普勒第三定律可得r3T2=k，同步衛(wèi)星的周期為24h，所以航天器運(yùn)行周期小于24h，故C錯(cuò)誤；
D、若航天器的周期為T，引力常量為G，根據(jù)萬有引力提供向心力，則有：GMmr2=mr4π2T2，解得M=4π2r3GT2，其中r≈R；
根據(jù)密度計(jì)算公式可得：ρ=MV，其中V=43πR3，則地球的平均密度約為：ρ=3πGT2，故D正確。
故選：D。
航天器中宇航員可以使用彈簧臂力器鍛煉身體；由萬有引力提供向心力得到線速度表達(dá)式分析線速度大小；根據(jù)開普勒第三定律分析周期大小；根據(jù)萬有引力提供向心力求解地球的質(zhì)量，根據(jù)密度的計(jì)算公式求解密度。
本題主要是考查萬有引力定律及其應(yīng)用，解答本題的關(guān)鍵是能夠根據(jù)萬有引力提供向心力結(jié)合向心力公式進(jìn)行分析，掌握開普勒第三定律的應(yīng)用方法。
3.【答案】B
【解析】解：A、波向右傳播，根據(jù)同側(cè)法可知，質(zhì)點(diǎn)c開始振動(dòng)方向向下，而在波的傳播方向上各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向都和波源的起振方向相同，則知質(zhì)點(diǎn)a開始振動(dòng)的方向向下，故A錯(cuò)誤；
B、波向右傳播，根據(jù)同側(cè)法可知，圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a向下振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)b向上振動(dòng)，之后質(zhì)點(diǎn)a先向下振動(dòng)到波谷再經(jīng)歷T4周期從波谷回到平衡位置，而質(zhì)點(diǎn)b先直接向上振動(dòng)回到平衡位置，可知質(zhì)點(diǎn)a回到平衡位置的時(shí)間大于T4，而質(zhì)點(diǎn)b回到平衡位置的時(shí)間小于T4，即質(zhì)點(diǎn)b比質(zhì)點(diǎn)a先回到平衡位置，故B正確；
C、再過四分之一周期，質(zhì)點(diǎn)c到達(dá)波谷，加速度向上且達(dá)到最大值，故C錯(cuò)誤；
D、質(zhì)點(diǎn)c只上下振動(dòng)，不隨波向右移動(dòng)，故D錯(cuò)誤。
故選：B。
介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)方向都相同，根據(jù)同側(cè)法判斷質(zhì)點(diǎn)c開始振動(dòng)的方向，即可知道質(zhì)點(diǎn)a開始振動(dòng)的方向。根據(jù)圖中質(zhì)點(diǎn)a、b的振動(dòng)方向，判斷它們回到平衡位置的先后。再過四分之一周期，分析質(zhì)點(diǎn)c的位置判斷其加速度大小和方向。質(zhì)點(diǎn)c不會(huì)沿波的傳播方向遷移。
本題關(guān)鍵要掌握簡諧波的特點(diǎn)：介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向都和波源的起振方向相同，熟練運(yùn)用同側(cè)法判斷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。
4.【答案】C
【解析】解：A、根據(jù)f=Pvm=960000032N=300000N，即重型氣墊船在海面航行過程中所受的阻力大小為300000N，故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)P=Fv，當(dāng)重型氣墊船速度增大后，其牽引力F減小，又根據(jù)牛頓第二定律F?f=ma，可得a=F?fm，可知重型氣墊船的加速度a會(huì)逐漸減小，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)P=Fv，可知F=Pv，當(dāng)重型氣墊船速度為19.2m/s時(shí)，F(xiàn)=500000N，根據(jù)牛頓第二定律F?f=ma，可得a=F?fm=500000?300000500000m/s2=0.4m/s2，故C正確；
D、當(dāng)重型氣墊船在海面以額定功率勻速航行時(shí)，此時(shí)牽引力F=f，若阻力突然增大到原來的1.5倍，根據(jù)牛頓第二定律f?F=ma，可得a=f?Fm，氣墊船將做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤；
故選：C。
當(dāng)重型氣墊船達(dá)到最大速度時(shí)牽引力等于阻力，根據(jù)f=Pvm即可求解A；根據(jù)P=Fv以及牛頓第二定律杰克聯(lián)立分析BCD選項(xiàng)。
該題考查機(jī)車的兩類啟動(dòng)方式，要掌握P=Fv功率公式，同時(shí)明確重型氣墊船在運(yùn)動(dòng)過程中的受力，并根據(jù)牛頓第二定律求解其加速度，題目難度適中。
5.【答案】A
【解析】解：A、光線發(fā)射器中發(fā)出的三種光子的能量分別為：E1=?1.51eV?(?13.6)eV=12.09eV，E2=?3.40eV?(?13.6)eV=10.2eV，E3=?1.51eV?(?3.40)eV=1.89eV
其中只有a、b兩種能量較大的光可以使光電管發(fā)生光電效應(yīng)，結(jié)合光電效應(yīng)的條件可知該金屬的逸出功不能小于1.89eV，故A正確；
BC、由丙圖可知a光遏止電壓小于b光遏止電壓，由eUc=Ek=hν?W0=hcλ?W0可知：a光子能量小于b光子能量，a光子波長大于b光子的波長，a光更容易發(fā)生明顯衍射，故BC錯(cuò)誤；
D、部分光線被遮擋，照射光電管的光子數(shù)量減少，則光電子數(shù)量減小，光電流變小，從而引發(fā)報(bào)警，故D錯(cuò)誤。
故選：A。
計(jì)算出發(fā)射器發(fā)出的光子能量結(jié)合光電效應(yīng)的條件分析金屬逸出功范圍；根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程結(jié)合動(dòng)能定理分析a光和b光的能量和波長大?。挥晒怆娏骱凸庾訑?shù)關(guān)系判斷。
本題考查愛因斯坦光電效應(yīng)方程和玻爾理論的綜合應(yīng)用，解決本題的關(guān)鍵要掌握能級躍遷與發(fā)出或吸收光子能量的關(guān)系，對于可見光應(yīng)注意掌握光效應(yīng)方程。
6.【答案】CD
【解析】解：A、根據(jù)圖甲可知，①狀態(tài)下的分子速率大的分子大于②狀態(tài)下的分子速率，因此氣體在①狀態(tài)下的分子平均動(dòng)能大于②狀態(tài)下的分子平均動(dòng)能，故A錯(cuò)誤；
B、由圖乙可知，當(dāng)r=r2時(shí)分子勢能最小，即在r2位置時(shí)分子引力大小等于分子斥力大小，當(dāng)r>r2時(shí)分子力表現(xiàn)為引力，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)圖丙，在關(guān)火后打開壓力閥開始放氣的瞬間，鍋內(nèi)氣體膨脹，氣體對外界做功，即Wp2V2，因此T1

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