2024.5
注意事項：
1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡和試卷指定位置。
2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。
3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。
一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求。
1.2023年8月 24日12時，日本福島第一核電站啟動核污染水排海，預(yù)估排放時間將長達30年。核污水中含有多種放射性元素，除了氚以外，還含有碘-131、銅-241等63種放射性物質(zhì)，有的“壽命”長達幾十萬年，這些放射性元素對人體和環(huán)境都有嚴重的危害。其中放射性元素53131I，其衰變方程為 53131I→54131Xe+Y,半衰期為8天。下列說法正確的是
A.衰變產(chǎn)生的Y是電子，說明原子核內(nèi)存在電子
B.Ⅰ的比結(jié)合能小于54131Xe的比結(jié)合能
C.溫度升高時碘-131半衰期變小
D.經(jīng)過16天，53131I原子核中有 14的原子核發(fā)生了衰變
2.下列說法正確的是
A.布朗運動反映的是懸浮顆粒內(nèi)分子永不停息的無規(guī)則運動
B.氣體壓強一定時，溫度升高，氣體分子在單位時間內(nèi)對容器壁單位面積的撞擊次數(shù)變多
C.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體
D.運送沙子的卡車停于水平地面，在緩慢卸沙過程中，若車胎內(nèi)氣體可以看做理想氣體，不漏氣且胎內(nèi)氣體溫度不變，則胎內(nèi)氣體從外界吸熱
3.2024年4月 24日為第9個中國航天日，主題是“極目楚天，共襄星漢”。飛船和空間站的變軌對接可簡化為如圖所示的過程，飛船在停泊軌道Ⅰ上，進行信息確認，后經(jīng)轉(zhuǎn)移軌道Ⅱ進入對接軌道Ⅲ，軌道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分別相切于與A、B 兩點，已知軌道Ⅰ為圓軌道，半徑近似為地球半徑R?，軌道Ⅱ為橢圓軌道，其焦點在地心，軌道Ⅲ為圓軌道，半徑為R，地球表面的重力加速度為g。下列說法正確的是
A.飛船在軌道Ⅰ上經(jīng)過A 點時的加速度大于在軌道Ⅱ上經(jīng)過A 點時的加速度
B.飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過A 點時的速率小于在軌道Ⅲ上
經(jīng)過 B 點時的速率
C.飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過A 點和B 點的速率之比等于RR0
D.飛船在軌道Ⅱ上從A 點運動到B 點的時間為 πR+R0R0R+R0g
4.在工業(yè)生產(chǎn)中，平面表面的平整度對產(chǎn)品的品質(zhì)和使用壽命有著至關(guān)重要的影響，薄膜干涉技術(shù)以其高精度、高穩(wěn)定性等優(yōu)勢，成為了平面表面質(zhì)量檢測的一種常用方法。檢測人員用一個表面光潔度很高的平面玻璃板(樣板)，放在被檢查工件上面，在樣板的右端墊一個薄片，使樣板與工件平面之間形成一個楔形空氣薄膜，如圖甲所示。現(xiàn)用兩種顏色不同的平行單色光a、b分別從上向下垂直被檢查工件上表面照射，分別形成了如圖乙所示的兩種明、暗相間的條紋。下列說法正確的是
A.該檢測工件上表面有一個明顯的凹坑
B.單色光a和b從同種介質(zhì)射向空氣發(fā)生全反射時的臨界角，單色光a的比單色光b的小
C.單色光a、b分別通過相同的裝置、在相同的條件下，進行雙縫干涉實驗時形成的相鄰明條紋間距，單色光a的比單色光b的小
D.若用單色光b照射某金屬未發(fā)生光電效應(yīng)，換用單色光a 照射該金屬可能發(fā)生光電效應(yīng)
5.電動車在剎車或下坡過程中可以利用某些裝置把機械能轉(zhuǎn)化為電能，進行機械能回收。一實驗電動車質(zhì)量m=2kg，以 20J 的初機械能沿傾角為 15°的平直斜坡AO運動，A 點為運動起始點，設(shè)A 點為零勢能點。第一次在A 點關(guān)閉發(fā)動機，讓車自由滑行，其機械能一位移關(guān)系如圖直線①所示；第二次在 A 點關(guān)閉發(fā)動機同時開啟“機械能回收”裝置，回收一段時間后，關(guān)閉回收裝置，其機械能—位移關(guān)系如圖線②所示。假設(shè)機械能回收效率為90%,sin15°≈0.26。下列說法正確的是
A.第一次中斜面 AO 作用于實驗電動車的阻力大小為5N
B.第二次中實驗電動車從10m行駛到20m的過程中，其機械能守恒
C.第二次中實驗電動車行駛20m的過程中，回收機械能5.4J
D.第二次中實驗電動車行駛前10m的過程中，其加速度一定越來越小
6.如圖所示，放置在粗糙水平面上的裝置，AB 和BC 為兩段圓弧面，A、C 兩點切線水平，兩圓弧相切于 B 點，半徑分別為2R 和3R，對應(yīng)圓心角均為 60°,，圓心分別為 O?、O?。 一可視為質(zhì)點的小物塊從A 滑下，運動過程中速度大小保持不變，小物塊始終沒有離開圓弧面，裝置始終處于靜止狀態(tài)。下列說法正確的是
A.小物塊在 A、C兩點所受到的支持力大小相等
B.小物塊從 B 運動到C 的過程中，地面給裝置的摩擦力一直變小
C.小物塊從 A 運動到B 的過程中(不包含 A、B 兩點)，地面給裝置的摩擦力方向一直水平向右
D.小物塊從A 運動到B 和從B 運動到C 兩個過程中，動量的變化量相同
7.如圖,正方體ABCD-A'B'C'D',O、O'分別是正方形ABCD 和A'B'C'D'的中心。在正方形 ABCD 的四個頂點上，固定四個等量的同種正點電荷。一帶正電的試探電荷，沿著( 0O'連線，僅在電場力作用下，從O運動到O'。下列說法正確的是
A.試探電荷可以從O開始做初速度為零的直線運動
B.試探電荷從O運動到O'的過程中，加速度一直變大
C.設(shè)無窮遠處為零電勢點，O 和O'的電勢均為零
D.試探電荷從O運動到O'的過程中，其電勢能一直減小
8.一平直道路穿過村莊，連續(xù)安裝有8個減速帶，相鄰減速帶間的距離均為l(每個減速帶寬度遠小于l，可忽略不計)。有一質(zhì)量為m 的小車(可視為質(zhì)點)以恒定功率P 行駛，小車與路面間的阻力大小恒為f，到達第1個減速帶前速度為v?。已知小車每次通過減速帶時因顛簸所損失的機械能與其行駛速度有關(guān)，測量發(fā)現(xiàn)小車在通過第4個減速帶后，通過相鄰兩減速帶的時間均為t，通過第8個減速帶后的速度為 2v03,，若小車通過前4個減速帶時因顛簸損失的總機械能是其通過后4個減速帶時因顛簸所損失總機械能的1.5倍。則小車從第1個減速帶到第4 個減速帶所用時間為
A.6t-5mv0218P-4flP B.6t-4mv029P-4flP
C.6t-5mv0218P-3flP D.6t-4mv029P-3flP
二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。
9.發(fā)電機的示意圖如圖甲所示，正方形線圈匝數(shù)為n，總電阻為r，在磁感應(yīng)強度為 B 的勻強磁場中以恒定角速度ω繞( 0O'軸轉(zhuǎn)動，阻值為 R 的電阻兩端的電壓如圖乙所示。其它電阻不計，圖乙中的 U?為已知量。下列說法正確的是
A.金屬框轉(zhuǎn)動一周的過程中，流過電阻R 的電荷量為 2UmRω
B.金屬框轉(zhuǎn)動一周的過程中，流過電阻R 的電荷量為 4UmRω
C.將按圖乙規(guī)律變化的電壓加在變壓器原線圈上，變壓器副線圈輸出的是直流電
D.將按圖乙規(guī)律變化的電壓加在變壓器原線圈上，變壓器副線圈輸出的是交流電
10.隨著智能手機里的用戶數(shù)據(jù)越來越重要，針對手機的防窺貼膜也慢慢流行起來。手機防窺膜是通過一個濾片令屏幕只能從正面觀看，當觀看角度越偏離正中心，屏幕就會越暗，直至完全變黑，這樣可以防止其他人從你旁邊看到你的屏幕內(nèi)容，起到保護隱私的作用。它的原理可以解釋為“超微細百葉窗技術(shù)”。如圖所示，某種防窺屏由透明介質(zhì)和對光完全吸收的屏障構(gòu)成，其中屏障垂直于屏幕平行排列，可實現(xiàn)對每一個像素單元可視角度θ的控制。發(fā)光像素單元緊貼手機屏幕，可視為點光源，位于相鄰兩屏障的正中間。若透明介質(zhì)的折射率為 3,，屏障的高度為 3d,，相鄰屏障的間隙為2d。下列說法正確的是
A.一個發(fā)光像素單元的可視角度為 120°
B.增大屏障高度可減小發(fā)光像素單元的可視角度
C.減小透明介質(zhì)的折射率可增大發(fā)光像素單元的可視角度
D.增大屏障間隙可減小發(fā)光像素單元的可視角度
11.一列簡諧橫波沿x 軸傳播，在 t=0.15s時的波形如圖甲所示，B、C、D、E 為介質(zhì)中的四個質(zhì)點，已知質(zhì)點E 的平衡位置的橫坐標為 -15m。圖乙為質(zhì)點 C 的振動圖像。下列說法正確的是
A.該波沿x軸正方向傳播
B.該波的波速為75m/s
C.質(zhì)點C的平衡位置位于x=4.5m處
D.從t=0.15s開始，質(zhì)點C與質(zhì)點B第一次回到平衡位置的時間差為 760s
12.如圖所示，MN 和PQ 是水平固定的光滑平行金屬導(dǎo)軌，其虛線右側(cè)區(qū)域Ⅰ內(nèi)存在著豎直向上的勻強磁場。該導(dǎo)軌的右下方是由光滑的圓弧導(dǎo)軌和粗糙的水平導(dǎo)軌連接成的平行導(dǎo)軌，圓弧導(dǎo)軌的頂端AD 到 NQ 的豎直高度差為h，圓弧半徑為 2h，圓弧導(dǎo)軌對應(yīng)的圓心角為60°，水平導(dǎo)軌右端與一阻值為R 的定值電阻連接。水平導(dǎo)軌上兩虛線間的區(qū)域Ⅱ內(nèi)存在著豎直向上的勻強磁場，該區(qū)域長度為 73h。一根金屬棒b靜置在磁場區(qū)域Ⅰ內(nèi)，另一金屬棒a 以速度 v0=6gh向右運動進入磁場并在離開MNPQ 軌道時被接住拿走，金屬棒b從水平導(dǎo)軌飛出后恰好無碰撞地從圓弧軌道的頂端進入軌道，并停在區(qū)域Ⅱ的中間位置處。已知兩組導(dǎo)軌的間距均為 3h，電阻均不計，兩金屬棒相同，質(zhì)量為m、阻值為R、長度為3h。區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ內(nèi)磁感應(yīng)強度大小均為B，金屬棒b與右側(cè)水平導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，且在導(dǎo)軌上運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，重力加速度為g。下列說法正確的是
A.金屬棒a 離開MNPQ 軌道時的速度大小為 236gh
B.金屬棒b被水平拋出前，通過它的電荷量為 m6Bh6gh
C.金屬棒b在區(qū)域Ⅱ內(nèi)運動過程中，回路產(chǎn)生的焦耳熱為 73mgh1-12μ
D.金屬棒b在區(qū)域Ⅱ內(nèi)運動的時間為 1μ14h3g-21B2h34μmgR
三、非選擇題：本題共6小題，共60分。
13.(6分)在探究彈簧振子振動周期與質(zhì)量的關(guān)系的實驗中，實驗裝置如圖甲所示。
(1)把彈簧振子掛在力傳感器的掛鉤上，使鉤碼做豎直方向的小幅度振動，圖中力傳感器的引出端A 連接數(shù)據(jù)采集器，并通過計算機繪出圖像，如圖乙所示，t?為已知量，則鉤碼的振動周期為 。
(2)改變鉤碼個數(shù)，多次測量，得到多組運動周期T 與鉤碼總重量m 的實驗數(shù)據(jù)，并建立坐標系畫出T2-m圖線。根據(jù)圖線可知，周期T與質(zhì)量m間的關(guān)系式是 。
(3)某次實驗中，懸掛多個鉤碼，當鉤碼運動到最低點時，部分鉤碼脫落，則其接下來的運動過程 。
A.振幅變大，周期變小 B.振幅不變，周期不變
C.振幅變大，周期不變 D.振幅不變，周期變小14.(8分)某學(xué)習(xí)小組要精確測定一節(jié)干電池的電動勢與內(nèi)阻，實驗室提供有下列器材：
靈敏電流計G(量程為5mA，內(nèi)阻約為50Ω)；
電壓表 V(0~3V,內(nèi)阻約為10kΩ);
電阻箱. R?0～999.9Ω;
滑動變阻器. R?0～100Ω;
滑動變阻器 R?0～2000Ω;
電池組(電動勢為6V，內(nèi)阻很小)；
待測舊干電池一節(jié)；
導(dǎo)線開關(guān)若干。
學(xué)習(xí)小組經(jīng)過討論，決定先用電池組按圖甲所示電路來測定靈敏電流計G的內(nèi)阻。實驗步驟如下：
①按圖甲連接好電路，斷開 S?、S?,，將滑動變阻器R 的滑片調(diào)至圖中a 端所對應(yīng)的位置；
②閉合 S?,，調(diào)節(jié)R，使靈敏電流計G滿偏；
③保持R 不變，再閉合 S?,，調(diào)節(jié)電阻箱電阻 R?=48.0Ω時，靈敏電流計G的讀數(shù)為
2.5mA;
調(diào)節(jié)電阻箱時，干路上的電流可視為不變，即可測得靈敏電流計 G 內(nèi)阻. RG的大小。
(1)滑動變阻器R 應(yīng)該選取 (選填“R?”或“R?”);
(2)實驗小組將電阻箱. R?與靈敏電流計G并聯(lián)，改裝成一個量程為靈敏電流計量程10倍的電流表。調(diào)節(jié)好后連接成如圖乙所示的電路，測量待測舊干電池的電動勢和內(nèi)阻，調(diào)節(jié)滑動變阻器讀出幾組電壓表和靈敏電流計 G的示數(shù) IG，如下表，作出對應(yīng)的 U-IG圖線如圖丙所示。
(3)由作出的 U-IG圖線求得待測干電池的電動勢. E= V ,內(nèi)阻 r=Ω；(保留3位有效數(shù)字)
(4)從系統(tǒng)誤差角度分析，本實驗測出的待測干電池電動勢 (選填“大于”“小于”或“等于”)真實值。
15.(7分)如圖甲所示，潛水鐘是運送潛水員下潛、休息、接回水面的一種運載工具，可使?jié)撍畣T在水下長時間作業(yè)。它的原理就像一只倒扣在水中的、下端開口的圓柱形桶，桶內(nèi)始終保持一定量的空氣，可供潛水員呼吸。某個潛水鐘可簡化為高度 d=8m、開口向下的薄壁圓柱形桶，如圖乙所示。工作時，水面上的船將潛水鐘從水面上方開口向下吊放至水下一定深度處，此時潛水鐘內(nèi)氣柱高度 h=2m。忽略潛水鐘內(nèi)氣體溫度的變化和水密度隨深度的變化。已知水的密度 ρ=1.0×103kg/m3,重力加速度 g 取 10m/s2,大氣壓強 p?=1.0×10?Pa。
(1)求此時潛水鐘的上底面距水面的深度 H;
(2)現(xiàn)保持潛水鐘位置不變，通過船上的氣泵將空氣壓入潛水鐘內(nèi)，將潛水鐘內(nèi)的水全部排出，求壓入空氣的質(zhì)量與潛水鐘內(nèi)原來氣體質(zhì)量的比值k。
16.(9分)隨著城市化進程和人口增長，高層建筑越來越多，消防安全成為重要的問題之一。高層消防車的供水系統(tǒng)主要由水泵、輸水管道和水炮組成。如圖所示，在一次消防演練中，消防水炮口離地高度. H=75m,，建筑物上的著火點離地面高度， h=55m,，離水炮的水平距離. x=60m,，水泵的功率 P=1.2×102kW,整個供水系統(tǒng)的效率 η=60%水從炮口水平射出，恰好到達著火點，認為水泵到炮口的高度也是. H=75m,水的密度 ρ=1.0×103kg/m3,重力加速度 g 取 10m/s2,，不計空氣阻力。求：
(1)水從水炮口水平射出的速度大??；
(2)水炮的出水流量Q(單位時間內(nèi)的出水體積)。U/V
0.80
0.90
1.00
1.10
1.20
IG/mA
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
17.(14分)如圖所示,空間三維坐標系xyz中,在. x0的空間中有沿z軸正方向、磁感應(yīng)強度大小 B?=0.1T的勻強磁場。在x軸上 x?=-0.2m處有一小型粒子源，粒子源能沿 y軸正方向持續(xù)發(fā)射速度 v?=1×10? m/s的帶正電的粒子，其比荷 qm=5×107C/kg,在x軸上 x?=1m處有一與yz平面平行的足夠大的吸收屏，忽略粒子重力及帶電粒子間的相互作用，計算結(jié)果可用根號和π表示。求：
(1)帶電粒子第1次穿過y軸時的速度大??；
(2)帶電粒子第 2次穿過y 軸時的位置坐標；
(3)現(xiàn)將. x>0空間的勻強磁場變?yōu)檠豿 軸正方向，大小 B2=3π75T。
(i)帶電粒子打在吸收屏上的位置坐標；
(ii)若電場強度的大小E可在 1.5×10? V/m-6×10? V/m之間進行連續(xù)調(diào)節(jié)，且吸收屏可沿x軸任意移動，帶電粒子打在吸收屏上留下痕跡，計算痕跡外邊界圍成的面積。
18.(16分)如圖所示，A、B為兩完全相同的長木板，放置在光滑水平面上，小物塊P(可視為質(zhì)點)放置在長木板A 的最左端。已知長木板A、B 的質(zhì)量均為 M=0.5kg,長度均為 L=5m,，小物塊 P 的質(zhì)量 m=1.1kg,，小物塊和長木板間的動摩擦因數(shù) μ=0.5。在小物塊 P 上施加一斜向右上方的恒力F，F(xiàn) 與水平方向的夾角 θ=37°。，重力加速度 g 取 10m/s2,sin37°=0.6,cs37°=0.8。
(1)若要使 P 與A、B 長木板發(fā)生相對滑動，求F 的最小值(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。
(2)若 F=10N,，P 運動到B 最右端時，P、B 撞到一固定擋板(圖中未畫出)上，此時撤去外力 F，B、P 反彈前后速度大小不變。A 與B 的碰撞為彈性碰撞，不計碰撞時間。求：
(i)滑塊 P 運動到A、B 結(jié)點處時，A、B、P 組成的系統(tǒng)的動量大??；
(ii)力 F 作用的總時間；
(iii)長木板 A 的最終速度大小(計算結(jié)果用根號表示)。
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