1.在人類對微觀世界進行探索的過程中，科學實驗起到了非常重要的作用。下列說法符合歷史事實的是( )
A. 湯姆孫通過對陰極射線的研究發(fā)現了電子，人們由此認識到原子不是組成物質的最小微粒
B. 盧瑟福通過對α粒子散射實驗的研究發(fā)現了質子
C. 愛因斯坦第一次將量子觀念引入原子領域，成功解釋了氫原子光譜是分立的線狀光譜
D. 貝克勒爾通過對天然放射現象的研究，發(fā)現了原子中存在原子核
2.下列說法正確的是( )
A. 由圖甲可知，狀態(tài)①的溫度比狀態(tài)②的溫度低
B. 由圖乙可知，氣體由狀態(tài)A變化到B的過程中，氣體分子平均動能一直增大
C. 由圖丙可知，當分子間的距離r>r0時，分子間的作用力隨分子間距離的增大先減小后增大
D. 由圖丁可知，在r由r1變到r2的過程中分子力做正功
3.千斤頂在汽車維修、地震救災中經常用到。如圖所示是剪式(菱形)千斤頂，當搖動把手時，螺紋桿迫使A、B間距離變小，千斤頂的兩臂靠攏(螺旋桿始終保持水平)，從而將重物緩慢頂起。若物重為G，AB與AC間的夾角為θ，不計千斤頂桿件自重，下列說法正確的是( )
A. AC、BC兩桿受到的彈力大小均為G2csθ
B. 當θ=60°時，AC、BC兩桿受到的彈力大小均為G
C. 搖動把手將重物緩慢頂起的過程，AC、BC桿受到的彈力將減小
D. 搖動把手將重物緩慢頂起的過程，重物受到的支持力將增大
4.北京時間2020年12月17日1時59分，探月工程嫦娥五號返回器在內蒙古四子王旗預定區(qū)域成功著陸，標志著我國首次地外天體采樣返回任務圓滿完成。嫦娥五號于11月24日在中國文昌航天發(fā)射場發(fā)射升空并進入地月轉移軌道，然后實施2次軌道修正、2次近月制動，順利進入環(huán)月圓軌道。已知嫦娥五號探測器在環(huán)月圓軌道上的運行周期為T，軌道半徑為r，月球半徑為R，引力常量為G，則( )
A. 月球的質量為4π2R3GT2B. 月球表面的重力加速度大小為4π2r3R2T2
C. 月球的第一宇宙速度為 4π2R3rT2D. “嫦娥五號”探測器運行的速率為2πRT
5.如圖所示，虛線a、b、c是電場中的三個等勢面，實線為一個帶正電粒子僅在電場力作用下的運動軌跡，P、Q是軌跡上的兩點。下列說法正確的是( )
A. 三個等勢面中，等勢面a的電勢最高B. 粒子在Q點時的電勢能比在P點時大
C. 粒子在Q點時的動能比在P點時大D. 粒子在Q點時的加速度比在P點時大
二、多選題：本大題共3小題，共15分。
6.杜甫在《曲江》中寫到：“穿花蛺蝶深深見，點水蜻蜓款款飛?！逼届o水面上的S處，“蜻蜓點水”時形成一列水波向四周傳播(可視為簡諧波)，A、B、C三點與S在同一條直線上。某時刻A在波谷且與水平面的高度差為H，B、C在不同的波峰上，其波形如圖中虛線所示。已知波速為v，A、B在水平方向的距離為a。則下列說法正確的是( )
A. 水波通過尺寸為1.5a的障礙物能發(fā)生明顯衍射
B. 到達第一個波峰的時刻，C比A滯后3av
C. 經過2av的時間，質點B、C之間的距離為14a
D. 從圖示時刻開始計時，A點的振動方程是y=Hsin(πvat+3π2)
7.如圖所示，某小型水電站發(fā)電機的輸出功率P=100kW，發(fā)電機輸出電壓U1=250V經變壓器升壓后向遠處輸電，輸電線總電阻R線=8Ω，用戶端用降壓變壓器把電壓降為U4=220V。已知輸電線上損失的功率P線=5kW，假設兩個變壓器均是理想變壓器，下列說法正確的是( )
A. 發(fā)電機輸出的電流I1=40AB. 輸電線上的電流I線=25A
C. 降壓變壓器匝數比n3：n4=190：11D. 升壓變壓器匝數比n1：n2=1：20
8.2020年12月2日22時，經過約19小時月面工作，嫦娥5號完成了月面自動采樣封裝，這其中要用到許多壓力傳感器。有些壓力傳感器是通過霍爾元件將壓力信號轉化為電信號，當壓力改變時有電流通過霍爾元件。如圖所示，一塊寬為a、長為c、厚為h的長方體半導體霍爾元件，元件內的導電粒子是電荷量為?e的自由電子，通入如圖所示方向的電流時，電子的定向移動速度為v。若元件處于磁感應強度為B、方向垂直于上表面向下的勻強磁場中，前后兩表面會形成電勢差U。下列說法中正確的是( )
A. 自由電子受到的洛倫茲力方向為垂直前表面向外
B. 前表面的電勢比后表面的高
C. 自由電子受到的洛倫茲力大小為eUa
D. 前、后表面間電勢差U=Bhv
三、實驗題：本大題共2小題，共21分。
9.某實驗小組用插針法測量玻璃的折射率。
①在白紙上放好玻璃磚，aa′和bb′分別是玻璃磚與空氣的兩個界面，如圖甲所示。在玻璃磚的一側插上兩枚大頭針P1和P2，用“+”表示大頭針的位置，然后在另一側透過玻璃磚觀察，并依次插上大頭針P3和P4。在插P3和P4時，應使______(選填選項前的字母)。
A.P3只擋住P1的像
B.P4只擋住P2的像
C.P3同時擋住P1、P2的像
②為了減小實驗誤差，實驗時應注意的是______。
A.入射角應盡量小些
B.玻璃磚的寬度應小一些
C.大頭針P1、P2之間的距離及大頭針P3、P4之間的距離應適當大些
③甲同學在畫界面時，不小心將兩界面aa′和bb′間距畫得比玻璃磚寬度大些，如圖乙所示，則他測得的折射率與真實值相比______(選填“偏大”、“偏小”、“不變”或“無法確定”)。
④乙同學在完成光路圖以后，以入射點O為圓心，適當長度為半徑畫圓，分別交入射光線P1P2于A點，交入射點O與出射點O′連線的延長線于C點。過A點、C點作法線NN′的垂線AB、CD，垂足為B點、D點，如圖丙所示。用刻度尺量得AB=8.50cm，CD=5.00cm，由此可得出該玻璃的折射率n=______。
10.將銅片和鋅片插入蘋果中制成一個“水果電池”，利用下列所給器材測量該“水果電池”的電動勢E和內阻r。
電流表A1(量程0.6A，內阻約0.5Ω)
電流表A2(量程20mA，內阻約10Ω)
電壓表V1(量程3V，內阻約1kΩ)
電壓表V2(量程15V，內阻約4kΩ)
滑動變阻器R1(0～10Ω)
滑動變阻器R2(0～1000Ω)
待測“水果電池”(電動勢E約為4V，內阻r約為200Ω)
開關S，導線若干
①為盡量減小實驗的誤差，實驗中電流表選擇______；電壓表選擇______；滑動變阻器選______。(填寫字母代號。)
②甲、乙兩個實驗電路中最合理的電路為______(選填“甲”或“乙”)。
③甲同學根據實驗數據畫出U?I圖線，如圖所示。由圖線可得“水果電池”的電動勢E=______ V，內阻r=______Ω。(計算結果保留3位有效數字)
④乙同學利用圖像對所選最佳實驗電路進行誤差分析。在下圖中實線是根據實驗數據描點作圖得到的U?I圖像；虛線是沒有電表內阻影響的理想情況下該電源的路端電壓U隨電流I變化的U?I圖像。則與該實驗對應的U?I分析圖像是______。
四、簡答題：本大題共3小題，共48分。
11.2023年10月3日，杭州亞運會女子10米跳臺決賽中，中國運動員全紅嬋的驚人一跳，贏得全場7個10分，并最終奪得冠軍。在進行10米跳臺跳水訓練時，運動員必須在距離水面一定高度前完成規(guī)定動作并調整好入水姿勢。某興趣小組對10米跳臺跳水進行模擬研究，將運動員視為質點，若運動員起跳時獲得豎直向上的初速度v0=1m/s，并在距離水面h0=1.6m前完成規(guī)定動作并調整好入水姿勢豎直入水，其入水深度h=2.5m，跳臺距水面高度H=10m，運動員質量m=40kg，重力加速度g=10m/s2，空氣阻力不計。求：
(1)運動員距離跳臺的最高距離hm；
(2)運動員完成規(guī)定動作允許的最長時間tm；
(3)運動員即將入水時速度v的大小和入水至水深h處的過程運動員受到水的平均作用力F的大小。
12.如圖所示是列車進站時利用電磁阻尼輔助剎車的示意圖，在車身下方固定一單匝矩形線框abcd，ab邊長為L，bc邊長為d，在站臺軌道上存在方向豎直向上、磁感應強度大小為B的有界矩形勻強磁場MNPQ，MN邊界與ab平行，NP長為d。若ab邊剛進入磁場時列車關閉發(fā)動機，此時列車的速度大小為v0，cd邊剛離開磁場時列車剛好停止運動。已知線框總電阻為R，列車的總質量為m，摩擦阻力大小恒定為kmg，不計空氣阻力，重力加速度為g。求：
(1)線框ab邊剛進入磁場時列車加速度a的大小和安培力對ab邊做功的功率P；
(2)線框從進入到離開磁場過程中，線框產生的焦耳熱Q；
(3)線框進入磁場過程中，通過線框橫截面的電荷量q。
13.東方超環(huán)，俗稱“人造小太陽”，是中國科學院自主研制的磁約束核聚變實驗裝置。該裝置需要將加速到較高速度的離子束變成中性粒子束，沒有被中性化的高速帶電離子需要利用“偏轉系統(tǒng)”將其從粒子束中剝離出來。假設“偏轉系統(tǒng)”的原理如圖所示，混合粒子束先通過加有電壓的兩極板再進入垂直于紙面向外的矩形勻強磁場區(qū)域，中性粒子繼續(xù)沿原方向運動，被接收器接收；未被中性化的帶電離子一部分打到下極板，剩下的進入磁場發(fā)生偏轉并被吞噬板吞噬。已知混合粒子束寬度為d，各組成粒子均縱向均勻分布，混合粒子進入兩極板的初速度均為v0=2 qUm，方向平行于極板。離子帶正電、電荷量為q，質量為m，兩極板間電壓為U，間距為d，極板長度為2d，吞噬板長度為2d。離子和中性粒子的重力可忽略不計，不考慮混合粒子間的相互作用。
(1)要使離子能直線通過兩極板，則需在兩極板間施加一垂直于紙面的勻強磁場B1，求B1的大小和方向；
(2)直線通過極板的離子進入偏轉磁場，若偏轉磁場的磁感應強度B2=2d mUq，且離子全部能被吞噬板吞噬，求矩形磁場B2的最小面積；
(3)撤去極板間磁場B1，且B2邊界足夠大，粒子束有部分帶電離子會通過兩極板進入偏轉磁場，若要求進入偏轉磁場的離子全部被吞噬板吞噬，求磁場B2的取值范圍。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：A、湯姆孫通過對陰極射線的研究發(fā)現了電子，人們由此認識到原子不是組成物質的最小微粒，故A正確；
B、盧瑟福通過對α粒子散射實驗的研究提出了原子的核式結構模型，故B錯誤；
C、玻爾第一次將量子觀念引入原子領域，成功解釋了氫原子光譜是分立的線狀光譜，故C錯誤；
D、貝克勒爾通過對天然放射現象的研究，發(fā)現了原子核具有復雜結構，故D錯誤。
故選：A。
根據物理學史和常識解答，記住著名物理學家的主要貢獻即可。
本題考查物理學史，是常識性問題，對于物理學上重大發(fā)現、發(fā)明、著名理論要加強記憶，這也是考試內容之一。
2.【答案】D
【解析】解：A.當溫度升高時分子的平均動能增大，則分子的平均速率也將增大，題圖甲中狀態(tài)①的溫度比狀態(tài)②的溫度高，故A錯誤；
B.一定質量的理想氣體由狀態(tài)A變化到B的過程中，由題圖乙知狀態(tài)A與狀態(tài)B的pV相等，則狀態(tài)A與狀態(tài)B的溫度相同，由p?V圖線的特點可知，溫度升高，pV增大，所以氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)B溫度先升高再降低到原來溫度，所以氣體分子平均動能先增大后減小，故B錯誤；
C.由題圖丙可知，當分子間的距離r>r0時，分子力表現為引力，分子間的作用力先增大后減小，故C錯誤；
D.題圖丁為分子勢能圖線，r2對應的分子勢能最小，則r2對應分子間的平衡距離r0，當分子間的距離rr0時，分子力表現為引力；當分子間的距離r

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