一、單選題：本大題共7小題，共28分。
1.生產芯片的工具是紫外光刻機，目前有DUV和EUV兩種。DUV光刻機使用的是深紫外線，其波長為193nm。EUV光刻機使用的是極紫外線，其波長是13.5nm。下列說法正確的是( )
A. 在真空中傳播時，深紫外線比極紫外線頻率高
B. 在真空中傳播時，深紫外線比極紫外線波速小
C. 深紫外線光子的能量比極紫外線光子的能量小
D. 深紫外線光子的動量比極紫外線光子的動量大
2.某實驗小組測得在豎直方向飛行的無人機飛行高度y隨時間t的變化曲線如圖所示，EF、MN段可視為兩段直線，其方程分別為y=4t?26和y=?2t+140。無人機及其載物的總質量為2kg，取豎直向上為正方向。則( )
A. EF段無人機的速度大小為2m/sB. FM段無人機做曲線運動
C. FM段無人機的貨物處于失重狀態(tài)D. 圖像的面積表示無人機的位移
3.如圖甲所示是一種由汽缸、活塞柱、彈簧和上下支座構成的汽車氮氣減震裝置，簡化示意圖如圖乙所示，汽缸內封閉了一定質量的氮氣(可視為理想氣體)，汽缸導熱性和氣密性良好，環(huán)境溫度不變。不計一切摩擦，汽缸內封閉氮氣被緩慢壓縮的過程中，封閉氮氣( )
A. 溫度升高B. 內能增大C. 對外界做正功D. 向外界放出了熱量
4.一正方形導線框處在磁感應強度大小為B0、方向垂直線框平面的勻強磁場中，如圖甲所示；另一正方形導線框內有磁感應強度大小隨時間變化、方向垂直線框平面的勻強磁場，如圖乙所示。圖甲中導線框以角速度ω繞中心軸MN勻速轉動的同時，圖乙中磁場的磁感應強度均勻增大。圖甲中導線框剛好轉完一圈的過程中兩導線框產生的焦耳熱相同。兩個正方形導線框完全相同，則乙圖中磁場的磁感應強度隨時間的變化率為( )
A. 22B0ωB. 12B0ωC. B0ωD. 2B0ω
5.隨著科技的不斷發(fā)展，光纖成了現代信息傳輸領域不可或缺的一部分，但在使用過程中應盡量不要對光纖進行過度的彎曲扭轉。現有一折射率為1.5、橫截面直徑為0.4mm的光纖，在光纖使用過程中光纖繞圓柱轉彎，如圖所示。為使平行射入該光纖的光在轉彎處光纖的外側均能發(fā)生全反射，則該圓柱體半徑R的最小值為( )
A. 0.4mm
B. 0.6mm
C. 0.8mm
D. 1.0mm
6.2024年4月26日，“神舟十八號”載人飛船與空間站天和核心艙自主交會對接成功。某同學根據所學知識設計了一種對接方案：載人飛船先在近地圓軌道Ⅰ上的P點點火加速，然后沿橢圓轉移軌道Ⅱ運動到遠地點Q，在Q點再次點火加速，進入圓軌道Ⅲ并恰好與在圓軌道Ⅲ上運行的空間站對接。已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，圓軌道Ⅲ的軌道半徑為r，引力常量為G。不考慮地球自轉，則載人飛船( )
A. 在軌道Ⅰ上運行的角速度大小為 Rg
B. 在軌道Ⅰ上運行的周期為2π gR
C. 在軌道Ⅲ上運行的線速度大小為 gr
D. 沿軌道Ⅱ從P點運動到Q點的時間為π(r+R)2R r+R2g
7.在如圖所示的空間直角坐標系中，一不計重力且?guī)д姷牧Ｗ訌淖鴺藶?L,0,L)處以某一初速度平行y軸正方向射出，經時間t，粒子前進的距離為L，在該空間加上勻強電場，粒子仍從同一位置以相同的速度射出，經相同時間t后恰好運動到坐標原點O，已知粒子的比荷為k，則該勻強電場的場強大小為( )
A. 2 3Lkt2
B. 2 5Lkt2
C. 2Lkt2
D. 4Lkd2
二、多選題：本大題共3小題，共18分。
8.質量為m的汽車沿路面abc運動，ab段水平、bc段與水平面間的夾角為30°，如圖所示。t=0時刻，汽車從a點保持恒定功率P從靜止開始啟動，t=t0時刻，到達b點且速度恰好達到最大，此時汽車開啟定速巡航(即保持汽車的速率不變)通過路面bc。已知重力加速度為g，汽車運動過程中受到的摩擦阻力恒為mg3，不考慮空氣阻力的影響。下列說法正確的是( )
A. 汽車到達b點時的速度大小為3Pmg
B. 汽車在bc段運動時的輸出功率為2.5P
C. ab之間的距離為3Pt0mg?9P22m2g3
D. 汽車從a點運動到b點的過程中做勻加速直線運動
9.如圖所示，一根輕質彈簧一端固定于光滑豎直桿上，另一端與質量為m的滑塊P連接，P穿在桿上，一根輕繩跨過定滑輪將滑塊P和重物Q連接起來，重物Q的質量M=6m，把滑塊從圖中A點由靜止釋放后沿豎直桿上下運動，當它經過A、B兩點時彈簧對滑塊的彈力大小相等，已知OA與水平面的夾角θ=53°，OB長為L，與AB垂直，不計滑輪的摩擦力，重力加速度為g，sin53°=0.8，cs53°=0.6，滑塊P從A到B的過程中，下列說法正確的是( )
A. 對于滑塊Q，其重力的功率一直減小
B. P與Q的機械能之和先增加后減小
C. 輕繩對滑塊P做功為4mgL
D. 滑塊P運動到位置B處速度達到最大，且大小為4 3gL3
10.電磁剎車系統(tǒng)具有剎車迅速、安全可靠、結構簡單等特點，如圖所示是電磁剎車系統(tǒng)的示意簡圖。在平行的水平軌道上等間距分布有垂直于導軌平面的勻強磁場，磁感應強度為B，有磁場與無磁場區(qū)域的寬度均為d。金屬線圈固定在機車底部，線圈的寬為d、長為L、匝數為N、電阻為R。當質量為m的機車(含線圈)以速度v0無動力進入該區(qū)域時，金屬線圈中產生感應電流并與磁場作用形成制動效應，不計摩擦阻力，忽略機車車身通過磁場區(qū)域時產生渦流的影響，則( )
A. 金屬線圈通過每個磁場區(qū)域產生的焦耳熱相等
B. 機車剛進入磁場時受到的安培力的大小為N2B2L2v0R
C. 金屬線圈穿過每個磁場區(qū)域過程中速度的變化量相等
D. 機車的制動距離為mv0RNB2L2
第II卷（非選擇題）
三、實驗題：本大題共2小題，共16分。
11.實驗小組用如圖甲所示的裝置做“探究平拋運動的特點”的實驗，在某次實驗過程中，實驗小組將背景換成方格紙，通過頻閃攝影的方法拍攝到如圖乙所示的球A和球B運動的照片，a、b、c、d為連續(xù)拍照記錄下的球B的四個位置。重力加速度g取10m/s2，據此回答下列問題：

(1)實驗觀察到A球與B球總是同時落地，從圖乙中發(fā)現同一時刻兩球始終處于同一高度，由此得出結論：______。
(2)從圖乙中可以判斷出a點______(選填“是”或“不是”)拋出點。
(3)圖乙中每個小方格的邊長為5.00cm，則頻閃相機的拍照頻率f= ______Hz，球B做平拋運動的初速度大小v0= ______m/s。(計算結果均保留2位有效數字)
12.實驗小組利用如圖甲所示的電路測量電源的電動勢E和內阻r，R為電阻箱，R0為定值電阻，電流表內阻不計。

(1)將電阻箱R阻值調到最大，閉合開關S1、S2，調節(jié)電阻箱R，當電阻箱R的阻值為10.5Ω時，電流表的示數為I0；斷開開關S2，調節(jié)電阻箱R，當電阻箱R的阻值為4.0Ω時，電流表的示數仍為I0。則定值電阻R0的阻值為______Ω。
(2)保持S1閉合、S2斷開，多次調節(jié)電阻箱R的阻值，記錄每次調節(jié)后的電阻箱的阻值R及電流表的示數I。在坐標紙上作出1I?R圖像如圖乙所示，由此可得電源的電動勢E= ______V，內阻r= ______Ω。(計算結果均保留2位有效數字)
(3)若考慮電流表內阻的影響，則測量所得的電動勢與真實值相比______，內阻與真實值相比______。(均選填“偏大”“相等”或“偏小”)
四、計算題：本大題共3小題，共38分。
13.2024年夏天，我國奧運健兒在第33屆夏季奧運會上摘得40枚金牌，取得參加境外奧運會的史上最好成績，鄧雅文獲得自由式小輪車女子公園賽金牌。鄧雅文比賽中的一段賽道簡化為半徑為R=3m的圓弧形光滑軌道AB和水平軌道BC，軌道AB與水平地面相切，A為圓弧軌道的最低點，AB所對應的圓心角為θ=53°，如圖所示。鄧雅文(含小輪車)無動力地從A點以v0=7m/s的速度沖上圓弧形軌道AB，從B點沖出軌道，又從C點落回軌道。若鄧雅文(含小輪車)可視為質量為m=60kg的質點，不計空氣阻力，取sin53°=0.8，cs53°=0.6，重力加速度g=10m/s2。求：
(1)鄧雅文(含小輪車)經過B點時對軌道的壓力大小；
(2)BC之間的距離。
14.如圖所示，在0≤y≤1.5a的區(qū)域內存在垂直坐標平面向里的勻強磁場，t=0時刻，一位于坐標原點的粒子源在xOy平面內發(fā)射出大量同種帶電粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向與x軸正方向的夾角分布在0～180°范圍內。沿y軸正方向發(fā)射的粒子在t=t0時刻剛好從P(2a,0)點離開磁場。已知帶電粒子的質量為m、電荷量為q，不考慮粒子的重力和粒子間的相互作用。
(1)求帶電粒子初速度的大?。?br>(2)求磁場上邊界有帶電粒子離開的區(qū)域長度；
(3)改變勻強磁場的磁感應強度大小，使得25%的粒子從x軸離開磁場區(qū)域，求改變后的勻強磁場的磁感應強度大小。
15.如圖所示，長木板C靜止在光滑的水平面上，在C的上表面分別放置兩個小物塊A和B(A、B可視為質點)，A的質量為2kg，B、C的質量均為1kg，A、B兩物塊與C之間的動摩擦因數均為μ=0.1，且滑動摩擦力等于最大靜摩擦力?，F給A一個水平向右的初速度，A與B之間的碰撞為彈性碰撞。(重力加速度g=10m/s2)
(1)若A的初速度v0=2m/s，且A、B在運動過程中始終未離開長木板C，求運動過程中整個系統(tǒng)產生的摩擦熱。
(2)若A的初速度v0=3m/s，A、B的初始間距為2m，求B開始運動至AB碰撞前瞬間這一過程C對B的沖量大小。
(3)若A的初速度v0=5m/s，A、B的初始間距為7m，B與C之間的動摩擦因數μ1=0.05(其余條件不變)，求A與木板第二次速度相等時的速度大小。
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】A
5.【答案】C
6.【答案】D
7.【答案】A
8.【答案】AB
9.【答案】BC
10.【答案】BC
11.【答案】平拋運動的豎直分運動是自由落體運動 是 10 1.5
12.【答案】6.5 4.5 2.4 相等 偏大
13.【答案】解：(1)鄧雅文(含小輪車)從A點運動到B點的過程中，
由動能定理得：?mg(R?Rcsθ)=12mvB2?12mv02，
在B點，由牛頓第二定律得：FN?mgcsθ=mvB2R，
聯立可得：FN=860N，
由牛頓第三定律可知，鄧雅文(含小輪車)經過B點時對軌道的壓力大小為860N；
(2)設鄧雅文(含小輪車)從B點運動到C點的時間為t，鄧雅文(含小輪車)從B點運動到C點的過程中做斜拋運動，沿水平方向做勻速直線運動，沿豎直方向做勻變速直線運動，則根據斜拋運動的對稱性有：vBsinθ=g?t2，xBC=vBcsθ?t，
聯立可得：xBC=2.4m；
答：(1)鄧雅文(含小輪車)經過B點時對軌道的壓力大小為860N；
(2)BC之間的距離為2.4m。
14.【答案】解：(1)沿y軸正方向發(fā)射的粒子在t = t0時刻剛好從P(2a,0)點離開磁場，粒子運動軌跡如圖所示

由幾何知識可知，粒子運動的半徑為R=a
粒子在磁場中做勻速圓周運動，粒子的速度v=st=πRt0=πat0
(2)磁場上邊界有帶電粒子離開的區(qū)域，如圖所示

由幾何關系可得：LAB2=R2?(1.5a?R)2，LAC=2LAB
解得：LAC= 3a
(3)由幾何關系可得：R1?R1cs45°=1.5a
粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=mv2R1
解得：B=(2? 2)πm3qt0
答：(1)帶電粒子初速度的大小是πat0；
(2)磁場上邊界有帶電粒子離開的區(qū)域長度是 3a；
(3)改變后的勻強磁場的磁感應強度大小是(2? 2)πm3qt0。
15.【答案】解(1)設BC的質量為m，則A的質量為2m，由系統(tǒng)動量守恒，有
2mv0=4mv
解得
v=1m/s
由系統(tǒng)能量守恒，有
12×2mv02=12×4mv2+Q
解得
Q=2J
(2)對A有
2μmg=2ma1
把BC看成一個整體，對BC有
2μmg=2ma2
解得
a1=a2=1m/s2
對A有
x1=v0t?12a1t2
對B有
x2=12a2t2
又x1?x2=L
解得t=1s(其中t=2s舍去)，B此時的速度
v2=a2t=1m/s
在此過程中，B所受摩擦力的沖量為
If=mv2=1N?s
B所受的支持力的沖量為
IN=mgt=10N?s
則C對B的沖量大小為上述兩沖量的矢量和
I= If2+IN2= 12+102N?s=101N?s
(3)B加速時，最大加速度am=μ1gvC>vA1，A 加速，加速度大小仍為 al，C減速，加速度仍為aC，B減速，加速度大小仍為aB，由
v2=vA1+a1t1=vC+aCt1
解得
v2=2.2m/s
答：(1)運動過程中整個系統(tǒng)產生的摩擦熱為2J；
(2)C對B的沖量大小為101N?s；
(3)A與木板第二次速度相等時的速度大小為2.2m/s。

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