物理試卷
班級(jí)______姓名______
注意事項(xiàng):
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的學(xué)校、班級(jí)、姓名及考號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。
2.回答選擇題時(shí),選出每小題答案后,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),用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?;卮鸱沁x擇題時(shí),將答案寫(xiě)在答題卡上。寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。
3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。
一、單項(xiàng)選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1.2024年初,中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所與合作單位組成的科研團(tuán)隊(duì),依托蘭州重離子加速器,利用充氣反沖核譜儀SHANS,首次合成了新核鋨和鎢。鋨160和鎢156都具有放射性,其中鎢156衰變方程為,則式中的X粒子為( )
A.B.C.D.
2.伏打起電盤(pán)的起電原理如圖所示,首先將一帶正電絕緣板固定,第二步用帶絕緣柄的金屬板靠近帶電絕緣板,第三步金屬板接地,第四步斷開(kāi)接地線后移開(kāi)金屬板。有關(guān)金屬板帶電原理及帶電情況,下列說(shuō)法正確的是( )
A.屬于接觸起電,金屬板帶正電B.屬于接觸起電,金屬板帶負(fù)電
C.屬于感應(yīng)起電,金屬板帶正電D.屬于感應(yīng)起電,金屬板帶負(fù)電
3.如圖所示,將一只氣球放到絕熱密閉的升溫箱中緩慢加熱,隨溫度的升高氣球緩慢膨脹的過(guò)程中,將氣體視為理想氣體,且氣球不漏氣,下列說(shuō)法正確的是( )
A.氣球內(nèi)氣體對(duì)外做功,內(nèi)能減少
B.氣球內(nèi)氣體溫度升高,所有分子的動(dòng)能均增大
C.氣球內(nèi)的氣體分子對(duì)氣球壁單位面積的平均撞擊力增大
D.箱內(nèi)氣體及氣球內(nèi)氣體總內(nèi)能增加量等于從加熱器上吸收的熱量
4.圖(a)是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖,兩磁極N、S間的磁場(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一個(gè)100匝、總電阻的矩形線圈與的電阻組成閉合回路,線圈繞與磁場(chǎng)垂直的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),穿過(guò)該線圈的磁通量隨時(shí)間按圖(b)所示的正弦規(guī)律變化。電路中電流表為理想交流電流表,則時(shí)電流表的示數(shù)為( )
A.0B.8.88AC.12.56AD.17.76A
5.自由式滑雪是一項(xiàng)運(yùn)用滑雪板在U形池中做一系列動(dòng)作技巧的雪上項(xiàng)目,如圖(a)所示。某滑雪U形池可簡(jiǎn)化為半圓筒形,其截面圖如圖(b)所示。某次訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員下滑經(jīng)過(guò)軌道上A點(diǎn)時(shí)速度大小為10m/s,之后沖上對(duì)面較低的B點(diǎn)時(shí)速度大小仍為10m/s。若該運(yùn)動(dòng)員另一次訓(xùn)練經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)速度大小為6m/s,兩次的運(yùn)動(dòng)路徑相同,將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是( )
A.該運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度大小一定為6m/sB.該運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度大小可能小于6m/s
C.該運(yùn)動(dòng)員速度大小為6m/s時(shí)位置位于B點(diǎn)上方D.該運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)軌道最低點(diǎn)時(shí)速度最大
6.隨著人類(lèi)對(duì)宇宙的探索,人們發(fā)現(xiàn)在宇宙中存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)的雙星系統(tǒng),雙星系統(tǒng)由兩顆距離較近的恒星組成。如圖所示,某雙星系統(tǒng)中a、b兩星繞連線上一點(diǎn)O做圓周運(yùn)動(dòng),已知a、b兩星中心間距離為L(zhǎng),運(yùn)行周期為T(mén),a星的線速度大小為v,引力常量為G,則a星的質(zhì)量為( )
A.B.C.D.
7.如圖所示,空間內(nèi)存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)方向水平向右,磁場(chǎng)方向水平向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,一電荷量為q、質(zhì)量為m的小球,在與磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)沿直線運(yùn)動(dòng),該直線與電場(chǎng)方向夾角為45°。a、b(圖中未標(biāo)出)為軌跡直線上的兩點(diǎn),兩點(diǎn)間距離為d,重力加速度為g,小球由a運(yùn)動(dòng)到b的過(guò)程中所用時(shí)間t及電勢(shì)能的變化量分別為( )
A.B.
C.D.
二、多項(xiàng)選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。
8.如圖所示,某種介質(zhì)水平面上有A、B、C、D四個(gè)點(diǎn),A、B、C三點(diǎn)共線且BD垂直于AC,四點(diǎn)間的距離關(guān)系為。在A、B兩點(diǎn)裝有可上下振動(dòng)的振動(dòng)發(fā)生器,振動(dòng)發(fā)生器振動(dòng)可在介質(zhì)面上激起機(jī)械波。時(shí)刻,A、B點(diǎn)的兩個(gè)振動(dòng)發(fā)生器開(kāi)始振動(dòng),其振動(dòng)方程均為,觀察發(fā)現(xiàn)D比C早振動(dòng)了0.5s,忽略波傳播過(guò)程中振幅的變化,下列說(shuō)法正確的是( )
A.兩振動(dòng)發(fā)生器激起的機(jī)械波的波長(zhǎng)為4mB.該波的傳播速度大小為4m/s
C.兩波疊加后C處為振動(dòng)加強(qiáng)區(qū),D處為減弱區(qū)D.在0~5s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)D運(yùn)動(dòng)的路程為96cm
9.如圖所示,一架質(zhì)量分布均勻的梯子靠在墻角上,另一端置于水平地面上,一人沿梯子緩慢向上爬升,若梯子與墻角間的摩擦力忽略不計(jì),則人由底部爬升到墻角過(guò)程中(梯子沒(méi)有打滑或翻轉(zhuǎn)),下列說(shuō)法正確的是( )
A.梯子對(duì)地面的壓力減小B.梯子對(duì)地面的摩擦力增大
C.梯子與地面間的作用力增大D.梯子對(duì)墻角的作用力不變
10.如圖(a)所示,真空內(nèi)有兩個(gè)上下寬度均為d的區(qū)域,上方區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),下方區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子自電場(chǎng)上邊界的M點(diǎn)由靜止釋放,粒子恰好不能穿越磁場(chǎng)的下邊界。若將下方磁場(chǎng)移到上方與電場(chǎng)區(qū)域重合,如圖(b)所示,再次將該粒子自M點(diǎn)由靜止釋放,使其在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),不計(jì)粒子重力。下列說(shuō)法正確的是( )
A.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為
B.圖(a)中,粒子從釋放至第一次到達(dá)磁場(chǎng)下邊界所用時(shí)間為
C.圖(b)中,粒子將在電、磁場(chǎng)中做周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)
D.圖(b)中,粒子離開(kāi)上邊界的最大距離為
三、非選擇題:本題共5小題,共54分。
11.(8分)
(1)某學(xué)習(xí)小組測(cè)定—平行玻璃磚的折射率,先在白紙上描出玻璃磚兩個(gè)平行面的邊界a和b,用線狀激光束貼近紙面,以一定角度射入玻璃磚,記錄入射點(diǎn)O及經(jīng)過(guò)下邊界b的出射點(diǎn),再移去玻璃磚,記錄光束經(jīng)過(guò)邊界b的點(diǎn),如圖(a)所示。
該小組在白紙上連接并反向延長(zhǎng),畫(huà)出入射光線,再連接作出折射光線,然后以入射點(diǎn)O為圓心作圓,與入射光線、折射光線分別交于A、B點(diǎn),再過(guò)A、B點(diǎn)作法線的垂線,垂足分別為M、N點(diǎn),如圖(b)所示,則該玻璃磚的折射率______(用圖中線段的字母表示)
(2)如圖(c)所示是“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置,一實(shí)驗(yàn)小組利用該裝置測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?br>①首先讓小車(chē)右端和紙帶相連,左端不連接細(xì)繩及鉤碼,移動(dòng)木板下方的墊片,調(diào)節(jié)木板右端高度,使小車(chē)能拖著紙帶勻速向左運(yùn)動(dòng)。完成上述操作后,將小車(chē)左端用細(xì)繩跨過(guò)定滑輪和鉤碼相連,將小車(chē)從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置由靜止釋放,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)跡。某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶和相關(guān)數(shù)據(jù)如圖(d)所示,其中相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源的頻率為50Hz,由該紙帶可知,小車(chē)的加速度大小______。(結(jié)果保留2位小數(shù))
②保持小車(chē)質(zhì)量不變,改變鉤碼的質(zhì)量m,重復(fù)實(shí)驗(yàn),得到多組a、m數(shù)據(jù),作出的圖像的縱截距為b、斜率為k,如圖(e)所示,則實(shí)驗(yàn)所用小車(chē)的質(zhì)量為_(kāi)_____,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮開(kāi)_____。(用b、k表示)
12.(8分)某實(shí)驗(yàn)興趣小組設(shè)計(jì)了如圖(a)實(shí)驗(yàn)電路測(cè)量一節(jié)蓄電池(電動(dòng)勢(shì)約為2V)的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻,已知定值電阻。
(1)實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:
①按實(shí)驗(yàn)電路圖正確連接好電路,將滑動(dòng)變阻器滑片滑到最左端位置;
②單刀雙擲開(kāi)關(guān)S與1接通,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R,記錄下若干組電壓表及電流表的數(shù)據(jù)U、I的值,斷開(kāi)開(kāi)關(guān);
③將滑動(dòng)變阻器滑片再次滑到最左端位置;
④單刀雙擲開(kāi)關(guān)S與2接通,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R,記錄下若干組電壓表及電流表的數(shù)據(jù)U、I的值,斷開(kāi)開(kāi)關(guān);
⑤利用記錄的數(shù)據(jù)分別作出兩種接法所對(duì)應(yīng)的圖像。
(2)作出的兩個(gè)圖像分別如圖(b)、(c)所示,根據(jù)圖像可知圖(c)對(duì)應(yīng)的接法為S與______(填“1”或“2”)接通。
(3)根據(jù)以上圖像綜合可得電源電動(dòng)勢(shì)______V,內(nèi)阻______。(結(jié)果均保留2位小數(shù))
(4)該小組經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn),根據(jù)兩次不同實(shí)驗(yàn)中電流表、電壓表的影響,進(jìn)一步可得出所用電流表的內(nèi)阻為_(kāi)_____,實(shí)驗(yàn)中,定值電阻的作用有______(雙選,填字母)。
A.保護(hù)電源
B.在電流變化時(shí)使電壓表示數(shù)變化明顯
C.在電壓變化時(shí)使電流表示數(shù)變化明顯
13.(8分)如圖所示,豎直平面內(nèi)固定有一條光滑絕緣軌道,軌道的曲線部分是半徑為R的圓弧BCD,O為圓弧的圓心,與水平面成夾角的傾斜直線軌道與圓弧相切于B點(diǎn),整個(gè)軌道平面內(nèi)存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),一質(zhì)量為m、帶電荷量為的小滑塊恰好能靜止于軌道上的C點(diǎn),OC與豎直方向的夾角為60°?,F(xiàn)將小滑塊自直線軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放,使其在軌道上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中恰好能通過(guò)D點(diǎn)。重力加速度為g,求:
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大?。?br>(2)小滑塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小。
14.(14分)如圖所示,水平面上固定一半徑的光滑金屬圓環(huán)和兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌,一根長(zhǎng)為2r、阻值的均勻金屬棒ac沿半徑放置在光滑金屬圓環(huán)上(b為ac棒中點(diǎn)),一端固定在過(guò)圓心的豎直導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸上;平行導(dǎo)軌間距,兩導(dǎo)軌通過(guò)導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)S分別與金屬圓環(huán)及豎直導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸連接,導(dǎo)軌左端接有阻值的定值電阻,垂直導(dǎo)軌放置著長(zhǎng)也為l、質(zhì)量、阻值的金屬棒de,整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?,F(xiàn)固定金屬棒de,閉合開(kāi)關(guān)S,使金屬棒ac以角速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。導(dǎo)軌及金屬圓環(huán)電阻均不計(jì)。
(1)求金屬棒ac兩端的電勢(shì)差;
(2)若金屬棒de可自由移動(dòng),閉合開(kāi)關(guān)S,求金屬棒de勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大??;
(3)若金屬棒de可自由移動(dòng),閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)金屬棒de勻速運(yùn)動(dòng)后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,求斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S后金屬棒de繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的距離。
15.(16分)某人設(shè)置了一款游戲,其原理如圖所示,水平圓桿軌道DEF離地高度為2L,左側(cè)DE段光滑且足夠長(zhǎng),右側(cè)EF段粗糙且長(zhǎng)度x可調(diào),初始時(shí)軌道D處套有一質(zhì)量為4m的圓環(huán)C,圓環(huán)下端通過(guò)長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)輕繩懸掛質(zhì)量為m的小球B,另一長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩,上端固定在軌道左端,下端懸掛一質(zhì)量為3m的小球A,靜止時(shí)A、B兩球等高且恰好接觸。某次游戲過(guò)程中,游戲者將A球拉開(kāi)一定角度后釋放,A、B兩球發(fā)生彈性碰撞,之后小球B拉動(dòng)圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng),小球B到達(dá)的最大高度恰好與懸點(diǎn)等高,當(dāng)圓環(huán)獲得最大速度時(shí)小球B脫離圓環(huán),接著圓環(huán)C進(jìn)入軌道EF部分,最后從F點(diǎn)水平飛出。已知圓環(huán)與EF部分間的動(dòng)摩擦因數(shù),重力加速度為g,圓環(huán)和小球均可視為質(zhì)點(diǎn)。求:
(1)A、B碰撞后小球B的速度大?。?br>(2)小球A與小球B碰撞前瞬間懸繩對(duì)小球A的拉力大??;
(3)水平軌道EF長(zhǎng)度x為多少時(shí),圓環(huán)落地點(diǎn)與E的水平距離s最大,最大值為多少。

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