本試卷分第一部分和第二部分。滿分100分，考試時(shí)間90分鐘。
第一部分
本部分共14小題，每小題3分，共42分。在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)。
1. 已知釷234的半衰期是24天。1g釷234經(jīng)過(guò)48天后，剩余釷234的質(zhì)量為（ ）
A. 0gB. 0.25gC. 0.5gD. 0.75g
【答案】B
【解析】
【詳解】半衰期1g釷234經(jīng)過(guò)48天后，剩余質(zhì)量
故選B。
2. 一輛汽車以10m/s速度勻速行駛，制動(dòng)后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)2s停止，汽車的制動(dòng)距離為（ ）
A. 5mB. 10mC. 20mD. 30m
【答案】B
【解析】
【詳解】速度公式汽車做末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則有
故選B。
3. 一個(gè)氣泡從恒溫水槽的底部緩慢上浮，將氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體，且氣體分子個(gè)數(shù)不變，外界大氣壓不變。在上浮過(guò)程中氣泡內(nèi)氣體（ ）
A. 內(nèi)能變大B. 壓強(qiáng)變大C. 體積不變D. 從水中吸熱
【答案】D
【解析】
【詳解】A．上浮過(guò)程氣泡內(nèi)氣體的溫度不變，內(nèi)能不變，故A錯(cuò)誤；
B．氣泡內(nèi)氣體壓強(qiáng)p = p0＋ρ水gh，故上浮過(guò)程氣泡內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減小，故B錯(cuò)誤；
C．由玻意耳定律pV = C知，氣體的體積變大，故C錯(cuò)誤；
D．上浮過(guò)程氣體體積變大，氣體對(duì)外做功，由熱力學(xué)第一定律ΔU = Q＋W知，氣體從水中吸熱，故D正確。
故選D。
4. 如圖所示，飛船與空間站對(duì)接后，在推力F作用下一起向前運(yùn)動(dòng)。飛船和空間站的質(zhì)量分別為m和M，則飛船和空間站之間的作用力大小為（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】根據(jù)題意，對(duì)整體應(yīng)用牛頓第二定律有
F = (M＋m)a
對(duì)空間站分析有
F′ = Ma
解兩式可得飛船和空間站之間的作用力
故選A。
5. 如圖甲所示，理想變壓器原線圈接在正弦式交流電源上，輸入電壓u隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示，副線圈接規(guī)格為“6V，3W”的燈泡。若燈泡正常發(fā)光，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 原線圈兩端電壓的有效值為
B. 副線圈中電流的有效值為0.5A
C. 原、副線圈匝數(shù)之比為1∶4
D. 原線圈的輸入功率為12W
【答案】B
【解析】
【詳解】A．由題圖知，原線圈電壓最大值為，則原線圈兩端電壓的有效值為
故A錯(cuò)誤；
B．燈泡正常發(fā)光，由P = UI得，副線圈中電流有效值為
故B正確；
C．由理想變壓器電壓與匝數(shù)關(guān)系可知
故C錯(cuò)誤；
D．理想變壓器沒(méi)有能量損失，原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，則原線圈的輸入功率
P1 = PL = 3W
故D錯(cuò)誤。
故選B。
6. 如圖所示，線圈M和線圈P繞在同一個(gè)鐵芯上，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 閉合開(kāi)關(guān)瞬間，線圈M和線圈P相互吸引
B. 閉合開(kāi)關(guān)，達(dá)到穩(wěn)定后，電流表的示數(shù)為0
C. 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間，流過(guò)電流表的電流方向由a到b
D. 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間，線圈P中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向左
【答案】B
【解析】
【詳解】A．閉合開(kāi)關(guān)瞬間，線圈P中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與線圈M中電流的磁場(chǎng)方向相反，由楞次定律可知，二者相互排斥，故A錯(cuò)誤；
B．閉合開(kāi)關(guān)，達(dá)到穩(wěn)定后，通過(guò)線圈P的磁通量保持不變，則感應(yīng)電流為零，電流表的示數(shù)為零，故B正確；
CD．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間，通過(guò)線圈P的磁場(chǎng)方向向右，磁通量減小，由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向右，因此流過(guò)電流表的感應(yīng)電流方向由b到a，故CD錯(cuò)誤。
故選B。
7. 如圖所示，光滑水平軌道AB與豎直面內(nèi)的光滑半圓形軌道BC在B點(diǎn)平滑連接。一小物體將輕彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，物體脫離彈簧后進(jìn)入半圓形軌道，恰好能夠到達(dá)最高點(diǎn)C。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 物體在C點(diǎn)所受合力為零
B. 物體在C點(diǎn)的速度為零
C. 物體在C點(diǎn)的向心加速度等于重力加速度
D. 物體在A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能等于物體在C點(diǎn)的動(dòng)能
【答案】C
【解析】
【詳解】AB．物體恰好能到達(dá)最高點(diǎn)C，則物體在最高點(diǎn)只受重力，且重力全部用來(lái)提供向心力，設(shè)半圓軌道的半徑為r，由牛頓第二定律得
解得物體在C點(diǎn)速度
AB錯(cuò)誤；
C．由牛頓第二定律得
解得物體在C點(diǎn)的向心加速度
C正確；
D．由能量守恒定律知，物體在A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能等于物體在C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和，D錯(cuò)誤。
故選C。
8. 將小球豎直向上拋出，小球從拋出到落回原處的過(guò)程中，若所受空氣阻力大小與速度大小成正比，則下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 上升和下落兩過(guò)程時(shí)間相等
B. 上升和下落兩過(guò)程損失的機(jī)械能相等
C. 上升過(guò)程合力的沖量大于下落過(guò)程合力的沖量
D. 上升過(guò)程的加速度始終小于下落過(guò)程的加速度
【答案】C
【解析】
【詳解】D．小球上升過(guò)程中受到向下的空氣阻力，下落過(guò)程中受到向上的空氣阻力，由牛頓第二定律可知上升過(guò)程所受合力（加速度）總大于下落過(guò)程所受合力（加速度），D錯(cuò)誤；
C．小球運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，空氣阻力做負(fù)功，由動(dòng)能定理可知小球落回原處時(shí)的速度小于拋出時(shí)的速度，所以上升過(guò)程中小球動(dòng)量變化的大小大于下落過(guò)程中動(dòng)量變化的大小，由動(dòng)量定理可知，上升過(guò)程合力的沖量大于下落過(guò)程合力的沖量，C正確；
A．上升與下落經(jīng)過(guò)同一位置時(shí)的速度，上升時(shí)更大，所以上升過(guò)程中平均速度大于下落過(guò)程中的平均速度，所以上升過(guò)程所用時(shí)間小于下落過(guò)程所用時(shí)間，A錯(cuò)誤；
B．經(jīng)同一位置，上升過(guò)程中所受空氣阻力大于下落過(guò)程所受阻力，由功能關(guān)系可知，上升過(guò)程機(jī)械能損失大于下落過(guò)程機(jī)械能損失，B錯(cuò)誤。
故選C。
9. 圖甲為用手機(jī)和輕彈簧制作的一個(gè)振動(dòng)裝置。手機(jī)加速度傳感器記錄了手機(jī)在豎直方向的振動(dòng)情況，以向上為正方向，得到手機(jī)振動(dòng)過(guò)程中加速度a隨時(shí)間t變化的曲線為正弦曲線，如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 時(shí)，彈簧彈力為0
B. 時(shí)，手機(jī)位于平衡位置上方
C. 從至，手機(jī)的動(dòng)能增大
D. a隨t變化的關(guān)系式為
【答案】D
【解析】
【詳解】A．由題圖乙知，時(shí)，手機(jī)加速度為0，由牛頓第二定律得彈簧彈力大小為
A錯(cuò)誤；
B．由題圖乙知，時(shí)，手機(jī)的加速度為正，則手機(jī)位于平衡位置下方，B錯(cuò)誤；
C．由題圖乙知，從至，手機(jī)的加速度增大，手機(jī)從平衡位置向最大位移處運(yùn)動(dòng)，速度減小，動(dòng)能減小，C錯(cuò)誤；
D．由題圖乙知
則角頻率
則a隨t變化的關(guān)系式為
D正確。
故選D。
10. 水平傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)，將一物體無(wú)初速度地放置在傳送帶上，最終物體隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 剛開(kāi)始物體相對(duì)傳送帶向前運(yùn)動(dòng)
B. 物體勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，受到靜摩擦力
C. 物體加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，摩擦力對(duì)物體做負(fù)功
D. 傳送帶運(yùn)動(dòng)速度越大，物體加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng)
【答案】D
【解析】
【詳解】A．剛開(kāi)始時(shí)，物體速度小于傳送帶速度，則物體相對(duì)傳送帶向后運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；
B．勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體與傳送帶之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，則物體不受摩擦力作用，B錯(cuò)誤；
C．物體加速，由動(dòng)能定理可知，摩擦力對(duì)物體做正功，C錯(cuò)誤；
D．設(shè)物體與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物體相對(duì)傳送帶運(yùn)動(dòng)時(shí)
做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體速度小于傳送帶速度則一直加速，由可知，傳送帶速度越大，物體加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng)，D正確。
故選D。
11. 如圖所示，兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷分別位于M、N兩點(diǎn)，P、Q是MN連線上的兩點(diǎn)，且。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度比Q點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大
B. P點(diǎn)電勢(shì)與Q點(diǎn)電勢(shì)相等
C. 若兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍
D. 若兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，P、Q兩點(diǎn)間電勢(shì)差不變
【答案】C
【解析】
【詳解】A．由等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布特點(diǎn)知，P、Q兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，A錯(cuò)誤；
B．由沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來(lái)越低知，P點(diǎn)電勢(shì)高于Q點(diǎn)電勢(shì)，B錯(cuò)誤；
CD．由電場(chǎng)疊加得P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度
若僅兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，同理Q點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，而PQ間距不變，根據(jù)定性分析可知P、Q兩點(diǎn)間電勢(shì)差變大，C正確，D錯(cuò)誤。
故選C。
12. 如圖所示為一個(gè)加速度計(jì)的原理圖?；瑝K可沿光滑桿移動(dòng)，滑塊兩側(cè)與兩根相同的輕彈簧連接；固定在滑塊上的滑動(dòng)片M下端與滑動(dòng)變阻器R接觸良好，且不計(jì)摩擦；兩個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì)E相同，內(nèi)阻不計(jì)。兩彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，M位于R的中點(diǎn)，理想電壓表的指針位于表盤中央。當(dāng)P端電勢(shì)高于Q端時(shí)，指針位于表盤右側(cè)。將加速度計(jì)固定在水平運(yùn)動(dòng)的被測(cè)物體上，則下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 若M位于R的中點(diǎn)右側(cè)，P端電勢(shì)低于Q端
B. 電壓表的示數(shù)隨物體加速度的增大而增大，但不成正比
C. 若電壓表指針位于表盤左側(cè)，則物體速度方向向右
D. 若電壓表指針位于表盤左側(cè)，則物體加速度方向向右
【答案】D
【解析】
【詳解】A．由題意可知，M位于R中點(diǎn)位置時(shí)與兩電源間的電勢(shì)相等，設(shè)R的中點(diǎn)電勢(shì)為零，則M位于R的中點(diǎn)右側(cè)，P端電勢(shì)高于Q端電勢(shì)，A錯(cuò)誤；
B．由歐姆定律及電阻定律可知，P端與Q端電勢(shì)差與指針偏離R中點(diǎn)的距離x成正比，B錯(cuò)誤；
C．已知電壓表指針位于表盤左側(cè)，只能確定加速度的方向，不能確定速度的方向，C錯(cuò)誤；
D．已知電壓表指針位于表盤左側(cè)，滑塊左側(cè)彈簧壓縮、右側(cè)彈簧伸長(zhǎng)，滑塊所受合力向右，故物體加速度方向向右，D正確
故選D。
13. 產(chǎn)生阿秒光脈沖的研究工作獲得2023年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，阿秒（as）是時(shí)間單位，1as = 1 × 10?18s，阿秒光脈沖是發(fā)光持續(xù)時(shí)間在阿秒量級(jí)的極短閃光，提供了阿秒量級(jí)的超快“光快門”，使探測(cè)原子內(nèi)電子的動(dòng)態(tài)過(guò)程成為可能。設(shè)有一個(gè)持續(xù)時(shí)間為100as的阿秒光脈沖，持續(xù)時(shí)間內(nèi)至少包含一個(gè)完整的光波周期。取真空中光速c = 3.0 × 108m/s，普朗克常量h = 6.6 × 10?34J?s，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 對(duì)于0.1mm寬的單縫，此阿秒光脈沖比波長(zhǎng)為550nm的可見(jiàn)光的衍射現(xiàn)象更明顯
B. 此阿秒光脈沖和波長(zhǎng)為550nm的可見(jiàn)光束總能量相等時(shí)，阿秒光脈沖的光子數(shù)更多
C. 此阿秒光脈沖可以使能量為?13.6eV（?2.2 × 10?18J）的基態(tài)氫原子電離
D. 為了探測(cè)原子內(nèi)電子的動(dòng)態(tài)過(guò)程，阿秒光脈沖的持續(xù)時(shí)間應(yīng)大于電子的運(yùn)動(dòng)周期
【答案】C
【解析】
【詳解】A．此阿秒光脈沖的波長(zhǎng)為
λ = cT = 30nm < 550nm
由障礙物尺寸與波長(zhǎng)相差不多或比波長(zhǎng)小時(shí)，衍射現(xiàn)象越明顯知，波長(zhǎng)為550nm的可見(jiàn)光比此阿秒光脈沖的衍射現(xiàn)象更明顯，故A錯(cuò)誤；
B．由知，阿秒光脈沖的光子能量大，故總能量相等時(shí)，阿秒光脈沖的光子數(shù)更少，故B錯(cuò)誤；
C．阿秒光脈沖的光子能量最小值
故此阿秒光脈沖可以使能量為?13.6eV（?2.2 × 10?18J）的基態(tài)氫原子電離，故C正確；
D．為了探測(cè)原子內(nèi)電子的動(dòng)態(tài)過(guò)程，阿秒光脈沖的持續(xù)時(shí)間應(yīng)小于電子的運(yùn)動(dòng)周期，故D錯(cuò)誤。
故選C。
14. 電荷量Q、電壓U、電流I和磁通量Φ是電磁學(xué)中重要的物理量，其中特定的兩個(gè)物理量之比可用來(lái)描述電容器、電阻、電感三種電磁學(xué)元件的屬性，如圖所示。類似地，上世紀(jì)七十年代有科學(xué)家預(yù)言Φ和Q之比可能也是一種電磁學(xué)元件的屬性，并將此元件命名為“憶阻器”，近年來(lái)實(shí)驗(yàn)室已研制出了多種類型的“憶阻器”。由于“憶阻器”對(duì)電阻的記憶特性，其在信息存儲(chǔ)、人工智能等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）
A. QU的單位和ΦI的單位不同
B. 在國(guó)際單位制中，圖中所定義的M的單位是歐姆
C. 可以用來(lái)描述物體的導(dǎo)電性質(zhì)
D. 根據(jù)圖中電感L的定義和法拉第電磁感應(yīng)定律可以推導(dǎo)出自感電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式
【答案】A
【解析】
【詳解】A．單位制、法拉第電磁感應(yīng)定律由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，則Φ的單位為V·s，由Q = It可知，Q的單位為A·s，則QU與ΦI的單位相同均為V·A·s，故A錯(cuò)誤，符合題意；
B．由題圖可知，從單位角度分析有
故B正確，不符合題意；
C．由知，可以用來(lái)描述物體的導(dǎo)電性質(zhì)，故C正確，不符合題意；
D．由電感的定義
以及法拉第電磁感應(yīng)定律解得
故D正確，不符合題意。
故選A。
第二部分
本部分共6小題，共58分。
15. 某同學(xué)測(cè)量玻璃的折射率，作出了如圖所示的光路圖，測(cè)出了入射角i和折射角r，則此玻璃的折射率n = _____。
【答案】
【解析】
【詳解】根據(jù)折射定律有
sini = nsinr
解得
16. 用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究影響感應(yīng)電流方向的因素。如圖2所示，分別把條形磁體的N極或S極插入、拔出螺線管，觀察并標(biāo)記感應(yīng)電流的方向。
關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是__________（填選項(xiàng)前的字母）。
A．需要記錄感應(yīng)電流的大小
B．通過(guò)觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向確定感應(yīng)電流的方向
C．圖2中甲和乙表明，感應(yīng)電流的方向與條形磁體的插入端是N極還是S極有關(guān)
【答案】BC
【解析】
【詳解】A．本實(shí)驗(yàn)探究影響感應(yīng)電流方向的因素，故不需要記錄感應(yīng)電流的大小，故A錯(cuò)誤；
B．本實(shí)驗(yàn)通過(guò)電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向確定感應(yīng)電流的方向，故B正確；
C．由題圖2甲和乙知，條形磁體插入N極和S極時(shí)，電流方向不同，故感應(yīng)電流的方向與條形磁體的插入端是N還是S有關(guān)，故C正確。
故選BC。
17. 某興趣小組利用銅片、鋅片和橘子制作了水果電池，并用數(shù)字電壓表（可視為理想電壓表）和電阻箱測(cè)量水果電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示。連接電路后，閉合開(kāi)關(guān)S，多次調(diào)節(jié)電阻箱的阻值R，記錄電壓表的讀數(shù)U，繪出圖像，如圖2所示，可得：該電池的電動(dòng)勢(shì)E = _____V，內(nèi)阻r = _____kΩ。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
【答案】 ①. 1.0 ②. 3.3
【解析】
【詳解】[1][2]由閉合電路歐姆定律得，解得
結(jié)合題圖2可得
，
18. 如圖甲所示，讓兩個(gè)小球在斜槽末端碰撞來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。
（1）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列做法正確的是_____（填選項(xiàng)前的字母）。
A. 實(shí)驗(yàn)前，調(diào)節(jié)裝置，使斜槽末端水平
B. 選用兩個(gè)半徑不同的小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
C. 用質(zhì)量大的小球碰撞質(zhì)量小的小球
（2）圖甲中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影，首先，將質(zhì)量為m1的小球從斜槽上的S位置由靜止釋放，小球落到復(fù)寫紙上，重復(fù)多次。然后，把質(zhì)量為m2的被碰小球置于斜槽末端，再將質(zhì)量為m1的小球從S位置由靜止釋放，兩球相碰，重復(fù)多次。分別確定平均落點(diǎn)，記為M、N和P（P為m1單獨(dú)滑落時(shí)的平均落點(diǎn)）。
a．圖乙為實(shí)驗(yàn)的落點(diǎn)記錄，簡(jiǎn)要說(shuō)明如何確定平均落點(diǎn)_____；
b．分別測(cè)出O點(diǎn)到平均落點(diǎn)的距離，記為OP、OM和ON。在誤差允許范圍內(nèi)，若關(guān)系式_____成立，即可驗(yàn)證碰撞前后動(dòng)量守恒。
（3）受上述實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了另一種驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)方案。如圖丙所示，用兩根不可伸長(zhǎng)的等長(zhǎng)輕繩將兩個(gè)半徑相同、質(zhì)量不等的勻質(zhì)小球懸掛于等高的O點(diǎn)和O′點(diǎn)，兩點(diǎn)間距等于小球的直徑。將質(zhì)量較小的小球1向左拉起至A點(diǎn)由靜止釋放，在最低點(diǎn)B與靜止于C點(diǎn)的小球2發(fā)生正碰。碰后小球1向左反彈至最高點(diǎn)A′，小球2向右擺動(dòng)至最高點(diǎn)D。測(cè)得小球1，2的質(zhì)量分別為m和M，弦長(zhǎng)AB = l1、A′B = l2、CD = l3。
推導(dǎo)說(shuō)明，m、M、l1、l2、l3滿足_____關(guān)系即可驗(yàn)證碰撞前后動(dòng)量守恒。
【答案】（1）AC （2） ①. 用圓規(guī)畫圓，盡可能用最小的圓把各個(gè)落點(diǎn)圈住，這個(gè)圓的圓心位置代表平均落點(diǎn) ②. m1OP = m1OM＋m2ON
（3）ml1 = ?ml2＋Ml3
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
A．實(shí)驗(yàn)中若使小球碰撞前、后的水平位移與其碰撞前，后速度成正比，需要確保小球做平拋運(yùn)動(dòng)，即實(shí)驗(yàn)前，調(diào)節(jié)裝置，使斜槽末端水平，故A正確；
B．為使兩小球發(fā)生的碰撞為對(duì)心正碰，兩小球半徑需相同，故B錯(cuò)誤；
C．為使碰后入射小球與被碰小球同時(shí)飛出，需要用質(zhì)量大的小球碰撞質(zhì)量小的小球，故C正確。
故選AC。
【小問(wèn)2詳解】
[1]用圓規(guī)畫圓，盡可能用最小的圓把各個(gè)落點(diǎn)圈住，這個(gè)圓的圓心位置代表平均落點(diǎn)。
[2]碰撞前、后小球均做平拋運(yùn)動(dòng)，由可知，小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，所以水平位移與平拋初速度成正比，所以若
m1OP = m1OM＋m2ON
即可驗(yàn)證碰撞前后動(dòng)量守恒。
【小問(wèn)3詳解】
設(shè)輕繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，小球從偏角θ處?kù)o止擺下，擺到最低點(diǎn)時(shí)的速度為v，小球經(jīng)過(guò)圓弧對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)為l，則由動(dòng)能定理有
由數(shù)學(xué)知識(shí)可知
聯(lián)立兩式解得
若兩小球碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，則有
mv1 = ?mv2＋Mv3
又有
，，
整理可得
ml1 = ?ml2＋Ml3
19. 如圖所示，水平放置的排水管滿口排水，管口的橫截面積為S，管口離水池水面的高度為h，水在水池中的落點(diǎn)與管口的水平距離為d。假定水在空中做平拋運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度為g，h遠(yuǎn)大于管口內(nèi)徑。求：
（1）水從管口到水面的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；
（2）水從管口排出時(shí)的速度大小；
（3）管口單位時(shí)間內(nèi)流出水的體積Q。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）水在空中做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得，豎直方向
解得水從管口到水面的運(yùn)動(dòng)時(shí)間
（2）由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得，水平方向
解得水從管口排出時(shí)的速度大小
（3）管口單位時(shí)間內(nèi)流出水的體積
20. 如圖甲所示為某種“電磁槍”的原理圖。在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩根相距L的平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌水平放置，左端接電容為C的電容器，一導(dǎo)體棒放置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌電阻及導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的摩擦。已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m、接入電路的電阻為R。開(kāi)關(guān)閉合前電容器的電荷量為Q。
（1）求閉合開(kāi)關(guān)瞬間通過(guò)導(dǎo)體棒的電流I；
（2）求閉合開(kāi)關(guān)瞬間導(dǎo)體棒的加速度大小a；
（3）在圖乙中定性畫出閉合開(kāi)關(guān)后導(dǎo)體棒的速度v隨時(shí)間t的變化圖線。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）開(kāi)關(guān)閉合前電容器的電荷量為Q，則電容器兩極板間電壓
開(kāi)關(guān)閉合瞬間，通過(guò)導(dǎo)體棒的電流
解得閉合開(kāi)關(guān)瞬間通過(guò)導(dǎo)體棒的電流為
（2）開(kāi)關(guān)閉合瞬間由牛頓第二定律有
將電流I代入解得
（3）由（2）中結(jié)論可知，隨著電容器放電，所帶電荷量不斷減少，所以導(dǎo)體棒的加速度不斷減小，其v-t圖線如圖所示
21. 科學(xué)家根據(jù)天文觀測(cè)提出宇宙膨脹模型：在宇宙大尺度上，所有的宇宙物質(zhì)（星體等）在做彼此遠(yuǎn)離運(yùn)動(dòng)，且質(zhì)量始終均勻分布，在宇宙中所有位置觀測(cè)的結(jié)果都一樣。以某一點(diǎn)O為觀測(cè)點(diǎn)，以質(zhì)量為m的小星體（記為P）為觀測(cè)對(duì)象。當(dāng)前P到O點(diǎn)的距離為，宇宙的密度為。
（1）求小星體P遠(yuǎn)離到處時(shí)宇宙的密度ρ；
（2）以O(shè)點(diǎn)為球心，以小星體P到O點(diǎn)的距離為半徑建立球面。P受到的萬(wàn)有引力相當(dāng)于球內(nèi)質(zhì)量集中于O點(diǎn)對(duì)P的引力。已知質(zhì)量為和、距離為R的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的引力勢(shì)能，G為引力常量。僅考慮萬(wàn)有引力和P遠(yuǎn)離O點(diǎn)的徑向運(yùn)動(dòng)。
a．求小星體P從處遠(yuǎn)離到。處的過(guò)程中動(dòng)能的變化量；
b．宇宙中各星體遠(yuǎn)離觀測(cè)點(diǎn)的速率v滿足哈勃定律，其中r為星體到觀測(cè)點(diǎn)的距離，H為哈勃系數(shù)。H與時(shí)間t有關(guān)但與r無(wú)關(guān)，分析說(shuō)明H隨t增大還是減小。
【答案】（1）；（2）a．；b．H隨t增大而減小
【解析】
【詳解】（1）在宇宙中所有位置觀測(cè)的結(jié)果都一樣，則小星體P運(yùn)動(dòng)前后距離O點(diǎn)半徑為和的球內(nèi)質(zhì)量相同，即
解得小星體P遠(yuǎn)離到處時(shí)宇宙的密度
（2）a．此球內(nèi)的質(zhì)量
P從處遠(yuǎn)離到處，由能量守恒定律得，動(dòng)能的變化量
b．由a知星體的速度隨增大而減小，星體到觀測(cè)點(diǎn)距離越大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t越長(zhǎng)，由知，H減小，故H隨t增大而減小。
22. 我國(guó)“天宮”空間站采用霍爾推進(jìn)器控制姿態(tài)和修正軌道。圖為某種霍爾推進(jìn)器的放電室（兩個(gè)半徑接近的同軸圓筒間的區(qū)域）的示意圖。放電室的左、右兩端分別為陽(yáng)極和陰極，間距為d。陰極發(fā)射電子，一部分電子進(jìn)入放電室，另一部分未進(jìn)入。穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，可視為放電室內(nèi)有方向沿軸向向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為E和；還有方向沿半徑向外的徑向磁場(chǎng)，大小處處相等。放電室內(nèi)的大量電子可視為處于陽(yáng)極附近，在垂直于軸線的平面繞軸線做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)（如截面圖所示），可與左端注入的氙原子碰撞并使其電離。每個(gè)氙離子的質(zhì)量為M、電荷量為，初速度近似為零。氙離子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)加速，最終從放電室右端噴出，與陰極發(fā)射的未進(jìn)入放電室的電子剛好完全中和。
已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為；對(duì)于氙離子，僅考慮電場(chǎng)的作用。
（1）求氙離子在放電室內(nèi)運(yùn)動(dòng)加速度大小a；
（2）求徑向磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??；
（3）設(shè)被電離的氙原子數(shù)和進(jìn)入放電室的電子數(shù)之比為常數(shù)k，單位時(shí)間內(nèi)陰極發(fā)射的電子總數(shù)為n，求此霍爾推進(jìn)器獲得的推力大小F。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）對(duì)于氙離子，僅考慮電場(chǎng)的作用，則氙離子在放電室時(shí)只受電場(chǎng)力作用，由牛頓第二定律
解得氙離子在放電室內(nèi)運(yùn)動(dòng)的加速度大小
（2）電子由陰極發(fā)射運(yùn)動(dòng)到陽(yáng)極過(guò)程中，由動(dòng)能定理有
電子在陽(yáng)極附近在垂直于軸線的平面繞軸線做半徑做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則軸線方向上所受電場(chǎng)力與徑向磁場(chǎng)給的洛侖茲力平衡，即
解得徑向磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
（3）單位時(shí)間內(nèi)陰極發(fā)射的電子總數(shù)為n，被電離的氙原子數(shù)和進(jìn)入放電室的電子數(shù)之比為常數(shù)k，則單位時(shí)間內(nèi)被電離的氙離子數(shù)
氙離子經(jīng)電場(chǎng)加速，有
時(shí)間內(nèi)氙離子所受到的作用力為，由動(dòng)量定理有
解得
由牛頓第三定律可知，霍爾推進(jìn)器獲得的推力大小
則

相關(guān)試卷

2024年高考真題——物理（安徽卷）試卷（Word版附解析）：

這是一份2024年高考真題——物理（安徽卷）試卷（Word版附解析），共19頁(yè)。

2023年高考真題——物理（河北卷）試卷（Word版附解析）：

這是一份2023年高考真題——物理（河北卷）試卷（Word版附解析），共13頁(yè)。試卷主要包含了87），035 ③等內(nèi)容，歡迎下載使用。

2023年高考真題——物理（廣東卷）（Word版附解析）：

這是一份2023年高考真題——物理（廣東卷）（Word版附解析），共15頁(yè)。試卷主要包含了單項(xiàng)選擇題，多項(xiàng)選擇題，非選擇題等內(nèi)容，歡迎下載使用。

英語(yǔ)朗讀寶

相關(guān)試卷 更多

2023年高考真題——物理（北京卷）（Word版附答案）

2023年高考真題——物理（北京卷）（Word版附答案）
2023年高考真題——物理（海南卷）（Word版附解析）

2023年高考真題——物理（海南卷）（Word版附解析）
2023年高考真題——物理（北京卷）（Word版附解析）

2023年高考真題——物理（北京卷）（Word版附解析）
2023年高考真題——物理（江蘇卷）（Word版附解析）

2023年高考真題——物理（江蘇卷）（Word版附解析）
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，請(qǐng)掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費(fèi)推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)，申請(qǐng) 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高考專區(qū)
歡迎來(lái)到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬(wàn)優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬(wàn)優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬(wàn)教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊(cè)
qrcode
二維碼已過(guò)期
刷新

微信掃碼，快速注冊(cè)

手機(jī)號(hào)注冊(cè)
手機(jī)號(hào)碼

手機(jī)號(hào)格式錯(cuò)誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個(gè)字符，數(shù)字、字母或符號(hào)

注冊(cè)即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊(cè)協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊(cè)
手機(jī)號(hào)注冊(cè)
微信注冊(cè)

注冊(cè)成功

返回
頂部