1.答卷前，考生務必將自己的姓名、考場號、座位號、準考證號填寫在答題卡上。
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.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。
考試時間為75分鐘，滿分100分
一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。
1. 2023年6月7日，甘肅省的針基反應堆獲得運行許可證，正式開始運行，有效期為10年。（針核）經過x次α衰變和y次β衰變后變成能（鉛核），則（ ）
A. x=5，y=4 B. x=6，y=4 C. x=6，y=5 D. x=5，y=3
【答案】B
【解析】根據(jù)質量數(shù)和電荷數(shù)守恒有
，
解得x=6，y=4
B正確。故選B。
2. 如圖所示，一架直梯斜靠在光滑的豎直墻壁上，下端放在粗糙的水平地面上，直梯處于靜止狀態(tài)。下列說法正確的是（ ）
A. 地面對直梯的支持力是由于直梯的形變產生的
B. 將直梯緩慢向墻壁靠近，直梯所受合外力變大
C. 將直梯緩慢向墻壁靠近，地面對直梯的支持力大小不變
D. 地面對直梯的摩擦力大于墻壁對直梯的彈力
【答案】C
【解析】A．地面對直梯的支持力是由于地面的形變產生的，A錯誤；
B．將直梯緩慢向墻壁靠近，直梯一直處于平衡狀態(tài)，直梯所受合外力一直為零，B錯誤；
C．直梯處于靜止狀態(tài)，地面對梯子的支持力與重力相等，始終不變，C正確；
D．水平方向上合力為零，即地面對直梯的摩擦力等于墻壁對直梯的彈力，D錯誤。
故選C。
3. 2024年1月11日，太原衛(wèi)星發(fā)射中心在山東海陽附近海域使用“引力一號”遙一商業(yè)運載火箭將衛(wèi)星順利送入預定軌道，飛行試驗任務獲得圓滿成功，這是“引力一號”火箭首次飛行，創(chuàng)造全球最大固體運載火箭、中國運力最大民商火箭紀錄。已知衛(wèi)星的質量為m，在軌道上穩(wěn)定運行時離地面的高度為h，地球表面附近的重力加速度為g，地球半徑為R。衛(wèi)星的運動可視為勻速圓周運動，不考慮地球自轉的影響。下列說法正確的是（ ）
A. 火箭加速升空過程中，衛(wèi)星處于失重狀態(tài)
B. 在軌道上運行時，衛(wèi)星的線速度將大于地球的第一宇宙速度
C. 在軌道上運行時，衛(wèi)星的動能為
D. 在軌道上運行時，衛(wèi)星的速度大小為
【答案】C
【解析】A．火箭加速升空過程中，衛(wèi)星處于超重狀態(tài)，故A錯誤；
B．第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度和最大環(huán)繞速度。在軌道上運行時，衛(wèi)星的線速度小于地球的第一宇宙速度，故B錯誤；
CD．設地球表面有質量為m0的物體，有
衛(wèi)星在軌道上運行時，根據(jù)萬有引力提供向心力有
則衛(wèi)星的速度大小為
動能
故C正確，D錯誤。
故選C。
4. 燃氣灶的電子脈沖點火器的原理如圖甲所示，通過轉換器將直流電壓轉化為如圖乙所示的脈沖電壓（波形可認為按正弦規(guī)律變化），峰值為10V，將其加在理想升壓變壓器的原線圈上，當變壓器副線圈電壓的瞬時值大于5kV時，鋼針和金屬板就會產生電火花，進而點燃燃氣。已知變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為。下列說法正確的是（ ）
A. 跳過轉換器，若將干電池直接接在原線圈兩端，只要k足夠大仍可點火
B. 點火器正常工作時，每秒點火k次
C. 圖乙中脈沖電壓的有效值為
D. 若滿足k>500，點火器方可點火成功
【答案】D
【解析】A．變壓器不能改變直流電壓，故不可能使鋼針點火，A錯誤；
B．點火器正常工作時，鋼針和金屬板間每隔時間T放電一次，一秒點火次數(shù)為，B錯誤；
C．根據(jù)電流的熱效應有
解得脈沖電壓的有效值
C錯誤；
D．當變壓器副線圈電壓的瞬時值大于5kV時，鋼針和金屬板就會產生電火花，臨界情況為
故應滿足
k>500
D正確。
故選D。
5. 某集光束設備中有半圓柱形新材料元件，將該元件置于水平桌面上，截面如圖所示，圓心為0，半徑為R，光束從半圓柱正上方豎直向下入射，且光線關于過圓心的豎直軸左右對稱，光束的水平寬度為，光束從元件下表面折射出的區(qū)域寬度為。此元件的折射率為（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】最邊緣的光線對應的光路圖如圖所示
設其入射角和折射角分別為和，根據(jù)已知可知，，
根據(jù)幾何關系可知
則
根據(jù)折射率定義有
故選B。
6. 物理課上，老師做了一個演示實驗，如圖所示。一個沒有底的空塑料瓶上固定著一根鐵鋸條和一塊易拉罐（金屬）片，把它們分別跟靜電起電機的兩極相連，鋸條接電源負極，金屬片接正極。在塑料瓶里放一盤點燃的蚊香，很快就看見整個透明塑料瓶里煙霧繚繞。當把起電機一搖，頓時塑料瓶清澈透明，停止搖動，又是煙霧繚繞。當起電機搖動時（ ）
A. 塑料瓶內金屬片附近電場強度最大
B. 塑料瓶內鋸條附近的氣體分子更容易被電離
C. 電子運動過程中遇到煙霧顆粒，使煙霧顆粒帶正電
D. 帶電的煙霧顆粒向著金屬片運動時，電勢能增加
【答案】B
【解析】AB．塑料瓶內鋸條附近電場強度最大，鋸條附近的空氣分子更容易被電離，故A錯誤，B正確；
C．空氣分子被電離后，正離子被吸到鋸條上，電子向著金屬片運動過程中，遇到煙霧顆粒，使煙霧顆粒帶負電，故C錯誤；
D．帶負電的煙霧顆粒向著金屬片運動時，靜電力做正功，電勢能減少，故D錯誤。
故選B。
7. CRH380A型電力動車組共8節(jié)車廂，中間6節(jié)為動車，自帶動力，另外2節(jié)為拖車，不帶動力。如圖所示為動車在水平長直軌道上模擬運行圖，每節(jié)動力車廂的額定功率均為P。列車以額定功率向右以最大速度運行，1號車廂會受到前方空氣的阻力，假設車廂碰到空氣前空氣的速度為0，碰到車廂后空氣的速度變?yōu)榕c車廂速度相同。已知空氣密度為ρ，1號車廂的迎風面積（垂直運動方向上的投影面積）為S。若每節(jié)車廂的質量均相等，不計其他阻力，忽略其它車廂受到的空氣阻力，則下列說法正確的是（ ）
A. 列車最大運行速度大小為
B. 列車的最大運行速度大小
C. 若突然撤去動力，6號車廂對7號車廂的作用力大小為
D. 若突然撤去動力，6號車廂對7號車廂的作用力大小為
【答案】D
【解析】AB．設動車的速度大小為v，動車對空氣的作用力大小為F，則根據(jù)動量定理可得
解得
當牽引力等于阻力時，動車速度達到最大，則有
解得
故AB錯誤；
CD．當動車速度達到最大時，動車受到的空氣阻力
設每節(jié)車廂的質量為m，撤去動力瞬間，對動車整體根據(jù)牛頓第二定律進行分析可得
對7、8號車廂分析可得
聯(lián)立解得6號車廂對7號車廂的作用力大小為
故C錯誤，D正確。
故選D。
8. 在學校運動場上50m直跑道AB的兩端，分別安裝了由同一信號發(fā)生器帶動的兩個相同的揚聲器。兩個揚聲器連續(xù)發(fā)出波長為5m的聲波。一同學從該跑道的中點O出發(fā)，向端點A緩慢行進。在此過程中他會聽到揚聲器的聲音強弱交替（ ）
A. 這是波的干涉現(xiàn)象
B. 這是波的多普勒效應
C. 他走到距O點6.25m處，聽到的聲音較弱
D. 他走到距O點8.75m處，聽到的聲音較強
【答案】AC
【解析】AB．他會聽到揚聲器的聲音強弱交替是波的干涉現(xiàn)象，A正確，B錯誤；
C．當他走到距O點x=6.25m處，兩列波的波程差
聽到的聲音較弱，C正確；
D．他走到距O點處，兩列波的波程差
聽到的聲音較弱，D錯誤。
故選AC。
9. A，B兩個粒子都帶正電，B的電荷量是A的3倍，B的質量是A的2倍。A以大小為v的速度向靜止的B飛去，由于靜電力，它們之間的距離縮短到某一極限值后又被彈開，最終各自以新的速度做勻速直線運動。設作用前后它們的軌跡都在同一直線上，只考慮靜電力的作用，當兩個粒子間的距離趨于無限遠時，靜電力可忽略，A的質量為m。下列說法正確的是（ ）
A. A、B組成的系統(tǒng)動量守恒
B. A、B距離最近時，A的速度大小為
C. 從開始運動到二者距離最近時，A、B組成的系統(tǒng)損失的機械能為
D. A、B最終做勻速直線運動時的速度大小相等
【答案】ABC
【解析】A．由于只考慮靜電力的作用，A、B組成的系統(tǒng)所受外力的合力為0，則A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，故A正確；
B．在靜電力作用下，A做減速運動，B做加速運動，當二者共速時，距離最近，根據(jù)動量守恒有
解得
故B正確；
C．結合上述，根據(jù)能量守恒可知，系統(tǒng)損失的機械能
故C正確；
D．設A、B最終做勻速直線運動時的速度分別為vA和vB，以A的初速度方向為正方向，根據(jù)動量守恒和能量守恒有
，
解得
，
故D錯誤。
故選ABC。
10. 如圖甲所示，光滑絕緣水平面上有寬度為2L的條形磁場，磁場方向豎直向下，磁感應強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，B0，t0均已知，理想邊界有磁場。質量為m、電阻為R的勻質長方形單匝線框，其長為2L，寬為L，線框bc邊與ad邊的中點分別是e、f。在0~t0時間內將線框鎖定，使e，f連線剛好與磁場左邊界重合。t0時刻線框獲得一個向右的初速度，已知ab邊離開磁場時線框的速度大小為ab邊剛進入磁場時的。下列說法正確的是（ ）
A. cd邊在磁場中運動時，bc邊不受安培力作用
B. t=0時刻，ef兩點間的電勢差為
C. 在0~t0內，cd邊所受安培力的沖量大小為
D. ab邊在磁場中運動過程中，bc邊產生的焦耳熱為
【答案】BC
【解析】A．cd邊在磁場中運動過程中，bc邊在磁場中的部分受安培力作用，A錯誤；
B．在0~t0內，感生電動勢
ef兩點間的電動勢
B正確；
C．在0~t0內，線框中的電流
cd邊所受安培力大小為
由此可知，安培力大小隨時間按一次函數(shù)關系變化，cd邊所受安培力沖量大小為
C正確；
D．設ab邊剛進磁場時速度為v，ab邊在磁場中運動過程中，有
ab邊在磁場中運動過程中，有
bc邊產生的焦耳熱
解得
D錯誤。
故選BC。
二、非選擇題：本題共5小題，共54分。
11. 小明利用實驗室的器材設計了如圖甲所示的實驗裝置進行“驗證力的平行四邊形定則”實驗。固定在豎直木板上的量角器直邊水平，三根細繩分別連接彈簧測力計a，b和重物c，三根細繩的節(jié)點O與量角器的中心點在同一位置。某次實驗測得彈簧測力計a，b的示數(shù)和重物c的重力分別為F1、F2和G，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作圖如圖乙所示。
（1）關于該實驗，下列說法正確的是_________。
A. 本實驗采用了等效替代的物理思想
B. 連接彈簧測力計兩細繩之間的夾角越大越好
C. 連接結點O的三根細繩必須等長
D. 彈簧測力計必須與量角器平行
（2）圖乙中，_________（選填“F”或“F'”）大小等于重物c的真實重力。
（3）彈簧測力計a對準60°刻度，彈簧測力計b從180°刻度繞O點沿順時針方向緩慢旋轉至90°刻度，則彈簧測力計a的示數(shù)_________，彈簧測力計b的示數(shù)_________。（均選填“一直增大”“一直減小”“先增大后減小”或“先減小后增大”）
【答案】（1）AD （2）F' （3）一直減小 先減小后增大
【解析】【小問1詳解】
A．本實驗采用了等效替代的物理思想，A正確；
B．為減小實驗誤差，與兩彈簧測力計相連的細繩之間的夾角要適當大一點，但不是越大越好，B錯誤；
C．連接結點O的三根細繩等長與否對實驗無影響，C錯誤；
D．測量時彈簧測力計必須與量角器平行且在同一豎直平面內，D正確。故選AD。
【小問2詳解】
圖乙中，F(xiàn)'大小等于重物c的真實重力，F(xiàn)是利用平行四邊形定則作出的合力的理論值。
【小問3詳解】
[1][2]畫出力的矢量三角形，如圖所示，
可知彈簧測力計a的示數(shù)一直減小，彈簧測力計b的示數(shù)先減小后增大。
12. 圖甲為多用電表示意圖。
（1）用多用電表“×100”倍率的歐姆擋測量某電阻的阻值，發(fā)現(xiàn)指針偏轉角太大。為了測量結果比較準確，按以下步驟進行了實驗：
①換用“×10”或“×1k”中合適倍率的歐姆擋；
②兩表筆短接，通過調節(jié)______（選填“S”“T”或“K”），進行歐姆調零；
③重新測量并讀數(shù)，根據(jù)圖乙刻度盤上的指示并結合所選的合適倍率，測得電阻是______Ω。
（2）圖丙為“×10”和“×1k”兩種倍率的歐姆擋內部電路示意圖。若已知電流表G的內阻Rg=18Ω，則R1的阻值為______Ω；若已知電源電動勢為1.5V，結合圖乙所示的中值電阻，可得電流表G的滿偏電流Ig=______mA。
（3）當電流正向流經發(fā)光二極管時（從正極流入），電阻較小，二極管正常發(fā)光?，F(xiàn)用多用電表的歐姆擋測量發(fā)光二極管電阻，發(fā)現(xiàn)二極管發(fā)光，則可知紅表筆連接的是二極管的______（選填“正極”或“負極”）。
【答案】（1）T 160 （2）2 1 （3）負極
【解析】【小問1詳解】
[1]指針偏角太大，通過表頭的電阻太小，為了使指針指在中央刻線附近，應換用小倍率，即選“×10”倍率，歐姆表選擋后，需要重新進行歐姆調零，即調節(jié)歐姆調零旋鈕“T”；
[2]根據(jù)歐姆表的讀數(shù)規(guī)律，換擋后，圖乙中指針指示的數(shù)字為16.0，乘以倍率10后得到的測量值為160Ω。
【小問2詳解】
[1]圖丙中，開關S閉合時，流過電源的電流較大，得到歐姆表的中值電阻較小，為較低倍率的歐姆擋，開關S斷開時則為較高倍率的歐姆擋。開關S閉合，相當于電流表量程擴大10倍，干路電流為10Ig，則R1流過的電流為9Ig，則有
解得
[2]當開關S斷開時，結合上述可知，倍率為“×100”擋，由圖乙可知中值電阻為
故電流表G的滿偏電流
【小問3詳解】
根據(jù)“紅進黑出”、“正進負出”的規(guī)律，電流從黑表筆流出多用電表，流進二極管，二極管亮時電流從正極流進，故黑表筆接二極管正極，紅表筆接二極管負極。
13. 某同學設計了一個“隔空取錢”的小游戲。把若干現(xiàn)金放在桌面上，蓋上盆子，不用手接觸盆子就能把錢取走。該同學做了下面操作：把兩張餐巾紙平鋪在盆底上，倒上適量水，把一只抽氣拔罐扣在濕透的餐巾紙上，用抽氣筒抽掉拔罐中的一部分氣體，手抓拔罐緩慢地提起盆子，取走現(xiàn)金。示意圖如圖所示，假設拔罐口橫截面積為S1，盆底的橫截面積為S2，盆子和濕透的餐巾紙總質量為m，當盆子懸在空中時對盆子施加豎直向下、大小為F的力，盆子（包括餐巾紙）與拔罐剛好分離。拔罐中氣體視為理想氣體，忽略抽氣過程氣體溫度的變化及盆子的形變，大氣壓強為p0，重力加速度為g，求：
（1）盆子提起后，拔罐中氣體的壓強；
（2）罐內剩余氣體的質量與抽氣前罐內氣體質量之比。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）設盆子提起后，拔罐中氣體的壓強為，則有
解得
（2）設拔罐中氣體的體積為V，抽出氣體在壓強為時的體積為，由玻意耳定律有
罐內剩余氣體的質量與抽氣前罐內氣體質量之比
14. 風洞是測試飛機性能、研究流體力學的一種必不可少的重要設施，我國的風洞技術處于世界領先地位。某次風洞實驗可提供恒定的水平風力，如圖所示，一小球先后經過A、B兩點時的速度大小分別為v和，其中在A點的速度水平向右，在B點的速度豎直向下。已知A、B連線長為d，小球質量為m。（重力加速度g未知）求：小球從A點運動到B點的過程中。
（1）所用的時間t；
（2）最小的動能Ek；
（3）損失的機械能。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）將小球的運動分解，水平方向有
豎直方向有
小球的位移
解得
（2）設小球的加速度與水平方向的夾角為，則
小球的最小速度大小為
小球的最小動能
（3）小球損失的機械能等于克服水平風力做的功，即
15. 在如圖所示的坐標系中，第二象限內區(qū)域有一電場強度大小為E、方向沿y軸負方向的有界勻強電場。在x>0的某個區(qū)域內有一個矩形有界勻強磁場（圖中未畫出）?，F(xiàn)有一個帶正電、電荷量為q，質量為m的電荷從電場左邊界上Q點以某一速度垂直電場方向進入電場，然后從O點進入第四象限，粒子隨后進入磁場，運動一段時間后粒子到達x軸上并沿x軸負方向向O點運動，忽略粒子的重力。
（1）求粒子從O點剛進入第四象限時的速度大小和方向；
（2）若粒子在磁場中做勻速圓周運動時的向心加速度大小與其在電場中的加速度大小相等，從粒子第一次經過O點開始計時，求粒子再次回到O點所用的時間；
（3）在滿足（2）問和題干中的條件下，求矩形有界磁場的最小面積。
【答案】（1），與x軸正方向夾角為60°；（2）；（3）
【解析】（1）設粒子第一次通過坐標原點O時速度大小為v，方向與x軸正方向夾角為，粒子從Q到O時間為t0，由類平拋運動規(guī)律，沿x軸方向有
沿y軸方向有
根據(jù)牛頓第二定律有
聯(lián)立解得
，
（2）設粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑為r，則
解得
根據(jù)粒子進入磁場和粒子飛出磁場的速度方向可確定磁場的位置，如圖所示。
假設OP間的距離為s，由幾何關系得
粒子從O點到剛進入磁場所用的時間
粒子勻強磁場中運動時間
從粒子第一次經過O點開始計時，到粒子再次回到O點的時間
將代入上式，解得
（3）滿足條件的磁場為圖中的矩形abcd，最小面積
代入，解得

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