物 理
考試時間: 75 分鐘 試卷滿分 : 100 分
注意事項：
1.答題前，先將自己的姓名、準考證號填寫在試卷和答題卡上，并將準考證號條形碼粘貼在答題卡的指定位置。
2.選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。
3.非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。
4.保持卡面清潔，不要折疊、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。
一、單項選擇題：本題共 7 小題，每小題 4 分，共28 分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的，把所選答案涂在答題卡上。
1.如圖所示是研究光電效應的電路圖，滑動變阻器的滑片 P 位于圖示位置，用黃光照射陰極 K 時，電流表示數(shù)不為零，下列說法正確的是
A.僅增加黃光的光強，電流表示數(shù)變大
B.若換用光強較弱的紫光照射，可能會使電流表的示數(shù)變?yōu)榱?br>C.僅將 P 移至 C 端，電流表示數(shù)一定變?yōu)榱?br>D.康普頓根據(jù)愛因斯坦的光電效應方程計算出了普朗克常量
2. 2023 年 12 月 28 日 11 時 58 分，鄭州機場至許昌東站輕軌初期運營，最高試運行速度達120km/h。為了研究該列車在某過程的直線運動狀態(tài)，工程師李某繪制了該過程如圖所示的 圖像，但是沒有告知該過程是處于加速還是減速狀態(tài)，下列說法正確的是
A.該過程列車處于加速狀態(tài)
B.該過程列車的初速度為 20m/s
C.該過程列車的加速度大小為 8m/s2
D. 該車在前 3 秒內(nèi)的位移為 64m
3.某同學在水平地面上練習擲鉛球，第一次擲出的初速度與水平方向的夾角為α?，第二次擲出的初速度與水平方向的夾角為 如圖所示。兩次鉛球都落在了水平地面上的同一位置P，已知鉛球兩次從同一位置擲出且速度大小相等，不計空氣阻力，則下列說法正確的是
A. 鉛球第一次在空中的加速度大于第二次在空中的加速度
B.鉛球第一次在最高點的速度小于第二次在最高點的速度
C. 鉛球兩次在空中的運動時間相等
D. 鉛球第一次在空中運動的平均速度大于第二次在空中運動的平均速度
4.2024年4月 25 日 20時59 分，搭載神舟十八號載人飛船的長征二號 F 遙十八運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射，發(fā)射取得圓滿成功。神舟十八號飛船和天宮空間站順利完成史詩級別超精準對接。已知天宮空間站距離地面的高度約為 400km，地球半徑約為6400km，可認為天宮空間站繞地球做勻速圓周運動。則下列說法正確的是
A.航天員可以漂浮在空間站中，所以加速度為零
B.天宮空間站在軌運行的線速度小于同步衛(wèi)星的線速度
C. 神舟十八號在地球表面的發(fā)射速度可以大于 11.2km/s
D.天宮空間站繞地球運行的向心加速度大小約為地面重力加速度的 倍
5.如圖所示，在xOy 坐標系中一質(zhì)量為m 的小球繞原點 O 沿順時針方向做勻速圓周運動，半徑為 R，從小球經(jīng)過x =-R的位置開始計時，該小球每分鐘轉(zhuǎn) 300 圈。一束平行光沿x軸正方向照射小球，在x =2R處放置一垂直于x軸的足夠大屏幕，可以看到小球的影子在屏幕上的運動情況。則下列說法正確的是
A. t=3.05s時,小球坐標是(-R,0)
B.從開始計時，t=1.25s 內(nèi)小球影子所通過的路程為 25R
C.小球做勻速圓周運動的向心力大小為
D.小球的影子在y軸方向上的運動滿足方程y= Rsin(20πt)
6. 如圖所示,一條直線上有ACBO 四個點,AC=2L,CB=BO=L,A處固定一個電荷量為2Q的正點電荷，B處固定一個電荷量為-Q的負點電荷，圖中虛線圓圓心為O、半徑為2L，D為圓上一點且BD與直線AB垂直，已知將試探電荷從圓上任意一點移動到無窮遠處，電場力做功均為0，則以下判斷正確的是
A.正試探電荷在圓上所受電場力不一定指向 O點
B. D點場強大小為
C.將正試探電荷從D點移到AC中點，電勢能減小
D. 負試探電荷q在C 點所受電場力大小為 方向指向A點
7. 如圖甲所示，質(zhì)量為m=5.0kg的物體靜止在水平地面上，在水平推力 F 的作用下開始運動，水平推力F隨位移x變化的圖像如圖乙所示(x=4.0m之后無推力存在)，已知物體與地面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，重力加速度大小g取 下列選項正確的是
A.物體從開始運動到距出發(fā)點4.0m的過程中，加速度始終減小
B.在距出發(fā)點3.5m位置時物體的速度最大
C. 物體的最大速度為
D. 物體在水平地面上運動的最大位移是 16.0m
二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有兩個或兩個以上選項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不選的得0分，把所選答案涂在答題卡上。
8.半徑為R的半圓柱形玻璃磚置于空氣中，其橫截面如圖所示，O為圓心，AB面水平，設光在空氣中的傳播速率為c。一束單色光與水平面成45°角照射到AB面上的D點，D為 OA 中點，折射光線剛好照射到圓弧最低點 C，光線在 C 點折射后照射到地面上的E點(圖中未畫出)，現(xiàn)將入射點從D點移到O點，保持入射方向始終與原入射方向平行，最終光線也照射到地面上的E點，不考慮光的反射。則下列說法正確的是
A. 玻璃磚對光的折射率為 B. C點到E點的距離為2R
C. C點離地面的高度為 R D. 光在玻璃磚中的傳播速率為
9. 圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為3：1，輸入電壓U隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示(圖像為正弦圖像的一部分)，電阻R?、R?和R?的阻值分別為5Ω、2Ω和3Ω，電流表為理想交流電表，下列說法正確的是

A.輸入電壓 U的有效值為
B.若開關S斷開，電流表的示數(shù)為0.2A
C.若將開關S由斷開變?yōu)殚]合，電流表的示數(shù)變小
D.若僅增大副線圈負載的電阻，副線圈兩端電壓變化量與電流變化量的絕對值之比不變
10.如圖所示，三根輕質(zhì)細線結(jié)于O點，OA另一端固定在天花板上的A點(位于圓心O'的正上方)，OB另一端連接質(zhì)量為m的小球 P(可視為質(zhì)點)，OC另一端連接質(zhì)量為2m的物體Q，將小球P放置于半徑為R、質(zhì)量為3m的圓表面光滑的半圓柱上，半圓柱及物體Q 均放置于粗糙水平面上，當A、O、O'處于同一豎直線上時，OC 處于水平且物體Q恰好不滑動，此時 重力加速度大小為g'，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則下列說法正確的是
A.半圓柱所受的摩擦力與物體Q 所受到的摩擦力大小相等
B. OC段繩子的拉力大小為
C.水平面對圓柱體的支持力大小為4mg
D.物體Q 與水平面間的動摩擦因數(shù)為
三、實驗探究題(本大題有2小題，每空2分，共16分)
11.某實驗小組的同學設計了測量物體質(zhì)量的實驗，所用裝置如圖甲所示(忽略滑塊與氣墊導軌之間的摩擦阻力)。主要步驟如下：

(1)在不連接鉤碼時，推動滑塊在氣墊導軌上自由滑動，使其能夠在導軌上勻速運動。
(2)用游標卡尺測量滑塊上遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d= mm。
(3)滑塊在牽引力作用下先后通過兩個光電門，配套的數(shù)字計時器記錄了遮光條通過兩個光電門的時間，同時記錄遮光條從開始遮住第一個光電門到開始遮住第二個光電門的時間，可以計算出這一過程中的加速度a。
(4)依次增加所掛鉤碼的個數(shù)，記錄每次實驗鉤碼的總質(zhì)量m，并計算出滑塊相應的加速度a，以1/m為橫軸、1/a為縱軸，建立直角坐標系，通過描點連線得到 圖像如圖丙中Ⅰ所示，圖線Ⅰ的斜率為k?，在縱軸上的截距為b。
(5)將待測物體固定在滑塊的凹槽內(nèi)，重復上述實驗步驟(3)和(4)，在圖丙中畫出新的 圖像Ⅱ，若圖線Ⅱ的斜率為k?，在縱軸上的截距也為b。已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間，則下列關系式中正確的是 (填正確答案標號)。
A. b=g

(6)則待測物體的質(zhì)量M= (用k?、k?、b表示)。
12.某物理興趣小組想要設計一個既能測量電源電動勢和內(nèi)阻，又能測量定值電阻阻值的電路。他們用了以下實驗器材中的一部分，設計出了如圖(a)所示的電路：
a.待測電源；
b.待測電阻R?;
c.滑動變阻器R(最大阻值20Ω)；
d. 幾個可供挑選的定值電阻；
e.開關和導線若干；
f. 電流表A?(量程0.6A,內(nèi)阻很小);
g. 電流表 A?(量程300μA,內(nèi)阻
(1)根據(jù)實驗要求，需將電流表A? 改裝成量程為3V的電壓表，與電流表 串聯(lián)的定值電阻R?的阻值應為 Ω。
(2)該小組成員先用該電路測量電源電動勢和內(nèi)阻，將滑動變阻器滑片移至最右端，閉合開關S?，調(diào)節(jié)滑動變阻器，分別記錄電流表A?、A? 的讀數(shù)I?、I?，得I?與I?的關系如圖(b)所示.根據(jù)圖線可得電源電動勢E= V，電源內(nèi)阻r= Ω(計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)。
(3)該小組成員再用該電路測量定值電阻R?的阻值，進行了以下操作：
①閉合開關S?、S?，調(diào)節(jié)滑動變阻器到適當阻值，記錄此時電流表A?示數(shù)I?，電流表 示數(shù) Ib;
②斷開開關S?，保持滑動變阻器阻值不變，記錄此時電流表 A?示數(shù)I?，電流表 A?示數(shù) Id;
③根據(jù)上述數(shù)據(jù)可知定值電阻R?的阻值為( 的 倍(用. 表示)。若忽略偶然誤差，則用該方法測得的阻值 (填“大于”、“小于”或“等于”)其真實值。
四、計算題(本題共3小題，共38分)
13.(10分)如圖所示，將一內(nèi)徑處處相同，導熱良好的“T” 形細玻璃管以“∈”的姿勢放在水平面上，使其上端開口，下端封閉，且使豎直細管垂直水平面，管中用水銀封閉著A、B兩部分理想氣體，C為輕質(zhì)密閉活塞，各部分長度如圖所示?，F(xiàn)緩慢推動活塞，將水平管中水銀恰好全部推進豎直管中，水銀未從上端管口溢出，已知大氣壓強
設外界溫度不變。求：
(1)水平管中水銀恰好全部被推進豎直管中時，氣體A的壓強；
(2)將水平管中水銀全部推進豎直管的過程中活塞移動的距離。
14.(12分)絕緣軌道ACD 由豎直的半圓光滑軌道AC和水平直粗糙軌道 CD組成。半圓軌道與直軌道相切于 C點。半圓軌道的圓心為O、半徑為R，且圓心在AC連線上?？臻g有如圖所示的勻強電場和勻強磁場，電場強度大小為E，方向與水平面的夾角為θ=30°；勻強磁場的方向垂直紙面向外(圖中未畫出)，重力加速度大小為g。在D點由靜止釋放一質(zhì)量為m、電荷量為 的帶正電小滑塊(可視為質(zhì)點)，滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ，該滑塊運動到直軌道末端C點之前已經(jīng)勻速，到達C 點時磁場消失，滑塊沿著半圓軌道運動到 A 點時對軌道的壓力恰好為零。求：
(1)該滑塊運動到 C點時速度的大?。?br>(2)磁場磁感應強度的大??；
(3)滑塊從A點水平拋出時，電場瞬間反向，大小不變，則滑塊再次到達水平直軌道時相對C點的距離。(不考慮撤去磁場及改變電場方向引起的電磁效應)
15.(16分)如圖所示，兩根電阻不計的光滑水平導軌A?B?、A?B?平行放置，間距L=1m，處于豎直向下 B=0.4T的勻強磁場中，導軌左側(cè)接一電容C=0.1F的超級電容器，初始時刻電容器帶一定電量，電性如圖所示。質(zhì)量 、電阻不計的金屬棒 ab垂直架在導軌上，閉合開關S后，ab棒由靜止開始向右運動，且離開B?B?時已以 勻速。下方光滑絕緣軌道C?MD?、C?ND?間距也為L,正對A?B?、A?B?放置,其中C?M、C?N為半徑r=1.25m、圓心角θ=37°的圓弧,與水平軌道MD?、ND?相切于M、N兩點,其中NO、MP兩邊長度d=0.5m，以O點為坐標原點，沿導軌向右建立坐標系，OP右側(cè)0

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