本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分300分，考試用時(shí)150分鐘。
注意事項(xiàng)：
1.答題前，考生務(wù)必將自己的準(zhǔn)考證號(hào)、姓名填寫在答題卡上?？忌J(rèn)真核對(duì)答題卡上所粘貼的條形碼中“準(zhǔn)考證號(hào)、姓名、考試科目”與考生本人準(zhǔn)考證號(hào)、姓名是否一致。
2.答選擇題時(shí)，每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。答非選擇題時(shí)，必須使用0.5毫米的黑色墨水簽字筆在答題卡上書寫，要求字體工整、筆跡清晰。作圖題可先用鉛筆在答題卡規(guī)定的位置繪出，確認(rèn)后再用0.5毫米的黑色墨水簽字筆描清楚。必須在題號(hào)所指示的答題區(qū)域作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上答題無效。
3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。
可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量：H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 C 59
一、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~5題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6~8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。
1. 如圖為氫原子的能級(jí)圖。大量氫原子處于的激發(fā)態(tài)，在向低能級(jí)躍遷時(shí)放出光子，用這些光子照射逸出功為4.54eV的金屬鎢，下列說法正確的是（ ）
A. 躍遷到放出的光子動(dòng)量最大
B. 有6種頻率的光子能使金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)
C. 逸出光電子的最大初動(dòng)能為12.75eV
D. 用0.86eV的光子照射處于激發(fā)態(tài)的氫原子不能被其吸收
【答案】A
2. 下列說法正確的是（ ）
A. 布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)
B. 1克100℃的水的內(nèi)能等于1克100℃的水蒸氣的內(nèi)能
C. 分子間距越小，分子勢(shì)能越大
D. 水蒸氣凝結(jié)成小水珠過程中，水分子間的引力增大，斥力也增大
【答案】D
3. 2023年11月9日，中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)首次發(fā)布《中國北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展指數(shù)報(bào)告》，報(bào)告中指出目前北斗終端應(yīng)用規(guī)模達(dá)數(shù)千萬量級(jí)，每天有數(shù)千萬用戶數(shù)、億次量級(jí)使用北斗定位導(dǎo)航，北斗系統(tǒng)已服務(wù)全球200多個(gè)國家和地區(qū)用戶。北斗定位系統(tǒng)中的兩顆衛(wèi)星P、Q繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期之比為1∶8，則它們運(yùn)行的線速度之比為（ ）
A. 2∶1B. 1∶2C. D.
【答案】A
4. 空間P、Q兩點(diǎn)處固定電荷量絕對(duì)值相等的點(diǎn)電荷，其中Q點(diǎn)處為正電荷，P、Q兩點(diǎn)附近電場(chǎng)的等勢(shì)線分布如圖所示，a、b、c、d、e為電場(chǎng)中的5個(gè)點(diǎn)，設(shè)無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0，則（ ）
A. e點(diǎn)的電勢(shì)大于0
B. 將一個(gè)電子由a點(diǎn)移到c點(diǎn)電勢(shì)能減小
C. 將一個(gè)質(zhì)子由d點(diǎn)移動(dòng)到e點(diǎn)電場(chǎng)力做正功
D. e點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大于d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
【答案】D
5. 如圖所示，實(shí)線是一列簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻的波形，虛線是這列波在時(shí)刻的波形，則該波的傳播的最小速度為（ ）
A. 4m/sB. 6m/sC. 8m/sD. 10m/s
【答案】B
6. 如圖所示，一個(gè)內(nèi)徑為，外徑為透明半球殼過球心的截面圖，球殼介質(zhì)的折射率為，O為半球殼的球心，P為O點(diǎn)正上方內(nèi)球殼表面上的一點(diǎn)，已知光在空氣中的傳播速度為c，已知，則下列說法正確的是（ ）
A. 若點(diǎn)光源放在O處，則光從O點(diǎn)到射出球殼的最短時(shí)間為
B. 若點(diǎn)光源放在O處，則光從O點(diǎn)到射出球殼的最短時(shí)間為
C. 若點(diǎn)光源放在P處，則外表面發(fā)光區(qū)域在截面上形成的弧長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的圓心角為
D. 若點(diǎn)光源放在P處，則外表面發(fā)光區(qū)域在截面上形成的弧長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的圓心角為
【答案】AC
7. 如圖所示，矩形線圈abcd與理想變壓器原線圈組成閉合電路。線圈在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的bc邊勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)只分布在bc邊的左側(cè)，ab邊長(zhǎng)，bc邊長(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為，匝數(shù)，線圈電阻不計(jì)。下列說法中正確的是（ ）
A. 線圈轉(zhuǎn)動(dòng)至圖示位置時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大
B. 線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，電壓表的示數(shù)為
C. 將原線圈抽頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)變小
D. 將原線圈抽頭P向下滑動(dòng)時(shí)，燈泡L變亮
【答案】BD
8. 如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量相等的小球a、b通過鉸鏈用長(zhǎng)為的剛性輕桿連接，a套在豎直桿M上，b套在水平桿N上，最初剛性輕桿與細(xì)桿M的夾角為45°。兩根足夠長(zhǎng)的細(xì)桿M、N不接觸（a、b球均可越過O點(diǎn)），且兩桿間的距離忽略不計(jì)，將兩小球從圖示位置由靜止釋放，不計(jì)一切摩擦。下列說法中正確的是（ ）
A. a、b球組成系統(tǒng)機(jī)械能守恒
B. a球的最大速度為
C. b球的最大速度為
D. a球從初位置下降到最低點(diǎn)的過程中，連接桿對(duì)a球的彈力先做負(fù)功，后做正功
【答案】AC
二、非選擇題：本題共14小題，共174分。
9. 某學(xué)習(xí)小組在做“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)后，利用頻閃照相研究小車從斜面上滑下的運(yùn)動(dòng)。如圖甲所示，將小車從斜軌上由靜止釋放，用頻閃相機(jī)從小車運(yùn)動(dòng)的側(cè)面進(jìn)行照相，頻閃儀的頻率為10Hz，得到如圖乙所示的照片。用刻度尺量出照片中，，，，照片中小車的長(zhǎng)度為，小車的實(shí)際長(zhǎng)度為。
（1）根據(jù)以上信息，可求得小車運(yùn)動(dòng)到位置A處時(shí)的實(shí)際速度大小_____________，小車實(shí)際運(yùn)動(dòng)過程中的加速度大小_____________（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）；
（2）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可推知，小車在O點(diǎn)的速度_____________（填“為零”或“不為零”），如果當(dāng)時(shí)頻閃儀的頻率為12Hz，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)們并不知道，那么測(cè)得的加速度與真實(shí)值相比_____________（填“偏大”“偏小”或“不變”）。
【答案】（1） ①. 3.4 ②. 3.9
（2） ①. 不為零 ②. 偏小
10. 某興趣小組想測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。從實(shí)驗(yàn)室找來如下器材：
A.阻值為0~999.9Ω的電阻箱一只
B.阻值為0~50Ω的滑動(dòng)變阻器一只
C.阻值為2Ω的定值電阻一只
D.阻值為100Ω的定值電阻一只
E.量程為0~0.6A（內(nèi)阻很小，可忽略）的電流表一只
F.量程為0~3A的電流表
G.待測(cè)干電池（電動(dòng)勢(shì)約1.5V，內(nèi)阻約1Ω）
H.電鍵和導(dǎo)線若干
設(shè)計(jì)的電路原理圖如圖甲所示，其中R為可變電阻，為保護(hù)電阻，A電流表，改變R的阻值，記下多組R和I，以為縱坐標(biāo)，以I為橫坐標(biāo)，作圖處理數(shù)據(jù)如圖乙所示。
（1）根據(jù)圖甲，R應(yīng)選______________，應(yīng)選______________，A應(yīng)選______________（均填器材代號(hào)）；
（2）在圖乙中，把缺少的兩個(gè)點(diǎn)描出_______，并根據(jù)圖像求得_____________V（保留3位有效數(shù)字），_____________（保留2位有效數(shù)字）；
（3）在圖甲所示電路中，當(dāng)電阻箱的阻值_____________時(shí)，電阻箱消耗的電功率最大。
【答案】（1） ①. A ②. C ③. E
（2） ①. ②. 1.50（1.46~1.54均可） ③. 1.0（0.80~1.2均可）
（3）3.0
11. 如圖所示，兩個(gè)靜止小球A和B，中間用輕質(zhì)彈簧連接，A的上端用輕繩系在足夠高的天花板上。A球質(zhì)量是B球質(zhì)量的一半，現(xiàn)將輕繩剪斷，經(jīng)過一段時(shí)間，A球速度為，B球速度為，且方向均向下，求：
（1）剪斷輕繩瞬間A球的加速度大小為多少？
（2）這段時(shí)間多少？
【答案】（1）3g；（2）
解析：（1）設(shè)A球質(zhì)量為m，則B球質(zhì)量為2m，剪斷前對(duì)B受力分析可知
T=2mg
剪斷后瞬間輕繩拉力消失，彈簧彈力不突變。
對(duì)A受力分析可知
解得
（2）設(shè)輕彈簧對(duì)A、B兩個(gè)小球的沖量大小分別為IA和IB；
對(duì)小球A分析由動(dòng)量定理有
對(duì)小球B分析由動(dòng)量定理有
由于輕彈簧兩端對(duì)A、B的作用力等大反向，作用時(shí)間也相同，則沖量IA和IB也等大反向。
聯(lián)立解得
12. 如圖所示，間距為的兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ放置于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌左端連接一阻值為的定值電阻，導(dǎo)體棒a垂直于導(dǎo)軌放置在導(dǎo)軌上，在a棒左側(cè)和導(dǎo)軌間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，在a棒右側(cè)有一個(gè)完全相同的導(dǎo)體棒b。已知a、b棒的質(zhì)量均為，在導(dǎo)軌之間的電阻均為2Ω，b棒與a棒平行且與固定在墻上的輕彈簧接觸但不相連，彈簧處于壓縮狀態(tài)且被鎖定，彈性勢(shì)能?，F(xiàn)解除鎖定，b棒在彈簧的作用下向左移動(dòng)，脫離彈簧后與a棒發(fā)生彈性碰撞。碰撞前后，兩棒始終垂直于導(dǎo)軌，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，a、b棒總是保持與導(dǎo)軌接觸良好，求：
（1）a棒從開始運(yùn)動(dòng)到停止的過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q；
（2）a棒從開始到停下向左滑行的距離x。
【答案】（1）；（2）
解析：（1）對(duì)b棒與彈簧組成的系統(tǒng)由能量守恒得
可得b棒脫離彈簧后的速度
b棒與a棒相碰撞前后，由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律有
得
，
由能量守恒定律可知碰后a棒在磁場(chǎng)中向左運(yùn)動(dòng)的過程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為回路中總的焦耳熱，即
b棒與a棒碰撞后停在磁場(chǎng)外與左邊電阻并聯(lián)
根據(jù)焦耳定律可得
解得
（2）向左滑行過程中對(duì)a分析由動(dòng)量定理有
其中
聯(lián)立得
13. 利用磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)離子偏轉(zhuǎn)是科學(xué)儀器中廣泛應(yīng)用的技術(shù)。如圖所示，在xOy平面：區(qū)域存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，在的區(qū)域存在寬度足夠且平行于x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度。位于坐標(biāo)原點(diǎn)O處的離子源能在xOy平面內(nèi)持續(xù)發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q的負(fù)離子，其速度方向與y軸正方向夾角θ的最大值為60°，且各個(gè)方向速度大小隨θ變化的關(guān)系為，式中為未知定值。當(dāng)?shù)碾x子恰好通過坐標(biāo)為的P點(diǎn)。不計(jì)離子的重力及離子間的相互作用，并忽略磁場(chǎng)的邊界效應(yīng)。
（1）求關(guān)系式中的值；
（2）離子通過界面時(shí)y坐標(biāo)的范圍；
（3）所有帶電粒子中從最開始運(yùn)動(dòng)到第二次經(jīng)過這條線的最長(zhǎng)時(shí)間。
【答案】（1）；（2）；（3）
解析：（1）離子以速度，的角度由O點(diǎn)射入磁場(chǎng)時(shí)，恰好通過坐標(biāo)為（L， L）的點(diǎn)，由幾何關(guān)系可知運(yùn)動(dòng)半徑為
由牛頓第二定律得
解得
（2）對(duì)于任意的速度方向與軸成角的離子，設(shè)其在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑為，如圖所示由牛頓第二定律
解得
故所有離子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道圓心均在界面上，且速度方向垂直于界面岀射；當(dāng)時(shí)離子的運(yùn)動(dòng)半徑最大，
離子沿與y軸成60°角向第一象限入射時(shí)，通過這條線的坐標(biāo)的最小，
離子沿與y軸成60°角向第二象限入射時(shí)，通過這條線的坐標(biāo)的最大
則離子通過界面時(shí)坐標(biāo)的范圍為
（3）所有帶電粒子中，離子沿與y軸成60°向第二象限射入的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的圓心角最大時(shí)間最長(zhǎng)，同時(shí)由于速度大，在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)回到這條線時(shí)的速度變化量大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間也長(zhǎng)，總時(shí)間一定最大。
由幾何關(guān)系可知在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的圓心角150°，根據(jù)
在電場(chǎng)中先向右做勻減速到速度為0，再反向勻加速運(yùn)動(dòng)回到處的過程中，
加速度均為
在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間
解得
則所有粒子從最開始運(yùn)動(dòng)到第二次經(jīng)過這條線的最長(zhǎng)時(shí)間為

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