注意事項：
1.本試卷滿分100分，考試時間75分鐘。
2.答卷前，考生務(wù)必將自己的學(xué)校、班級、姓名及考號填寫在答題卡上。
3.回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)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。
4.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。
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。
1. 玻爾認(rèn)為電子的軌道是量子化的，氫原子電子軌道示意圖如圖所示。處于某能級的原子吸收或釋放光子而發(fā)生躍遷，圖中標(biāo)出了三種躍遷方式，其中ν1、ν2、ν3表示釋放或吸收光子的頻率。下列表達(dá)式正確的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】根據(jù)能級公式
可得
故選B。
2. 如圖所示，輕彈簧一端固定在天花板上，另一端與質(zhì)量為的小球栓接，小球靜止時的位置記為。用輕繩在下端栓接小球，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)小球的質(zhì)量為時，剪斷間的輕繩，小球經(jīng)過時間第一次回到點。重力加速度為，下列說法正確的是（ ）
A. 當(dāng)小球的質(zhì)量為時，剪斷輕繩瞬間小球的加速度大小為
B. 當(dāng)小球的質(zhì)量為時，剪斷輕繩瞬間小球的加速度大小為
C. 當(dāng)小球的質(zhì)量為時，剪斷輕繩后小球經(jīng)過第一次回到點
D. 當(dāng)小球的質(zhì)量為時，剪斷輕繩后小球經(jīng)過第一次回到點
【答案】A
【解析】
【詳解】A．剪斷輕繩瞬間，彈簧彈力不變，當(dāng)小球的質(zhì)量為時，靜止時彈簧彈力為，則剪斷輕繩瞬間，對A球，根據(jù)牛頓第二定律得
解得
A正確；
B．剪斷輕繩瞬間，彈簧彈力不變，當(dāng)小球的質(zhì)量為時，靜止時彈簧彈力為，則剪斷輕繩瞬間，對A球，根據(jù)牛頓第二定律得
解得
B錯誤；
CD．剪斷輕繩后小球做簡諧運動，簡諧運動的周期與振幅無關(guān)，因此改變小球的質(zhì)量僅改變振幅，CD錯誤。
故選A。
3. 某同學(xué)使用計算機玩模擬彈道導(dǎo)彈攔截游戲。游戲中彈道導(dǎo)彈甲自坐標(biāo)原點，以速度沿軸正方向做勻速直線運動，攔截彈乙自軸上距點距離的點做初速度為0、加速度，方向與軸負(fù)方向的夾角為的勻加速直線運動。若恰好攔截成功，且以甲通過點時作為計時起點，則攔截彈乙發(fā)射的時刻為（ ）

A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【詳解】若恰好攔截成功，根據(jù)幾何關(guān)系可知甲的位移為
解得
乙的位移為
解得
所以攔截彈乙發(fā)射的時刻為
故選D。
4. 如圖為一半圓柱形均勻透明材料的橫截面，一束由兩種單色光組成的復(fù)色光從真空沿半徑方向入射到圓心，當(dāng)時，單色光恰好發(fā)生全反射，單色光的折射光線恰好與的反射光線垂直。則透明材料對兩種單色光的折射率之比為（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】作出光路圖如圖所示
對光有
對光有
所以
故選B。
5. 2024年10月30日，神舟十九號載人飛船點火升空，3名航天員成功進入軌道高度約為400km的中國空間站。已知地球表面重力加速度約為，地球半徑約為，則下列最接近中國空間站繞地運行速度的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】設(shè)地球半徑為R，地球質(zhì)量為M，地表重力加速度為g，空間站距離地面高度為h，空間站質(zhì)量為m，中國空間站繞地做圓周運動，萬有引力提供向心力
解得
由黃金代換式有
代入題中數(shù)據(jù)，聯(lián)立以上解得
故選C。
6. 如圖所示，一電容為的平行板電容器帶電荷量為，上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，規(guī)定無限遠(yuǎn)處的電勢為零。兩虛線把板間距離三等分，兩點分別在虛線上，把帶電荷量為的小球從無限遠(yuǎn)處移到點，把帶電荷量為的小球從無限遠(yuǎn)處移到點。已知，則此過程中電場力對兩個帶電小球所做的總功為（ ）
A. 0B. C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】根據(jù)對稱性和題目條件可知，兩板間的中線上各點電勢為零，因此把小球從無限遠(yuǎn)處移動到兩點電場力對電荷做的功，與自中線分別移動至兩點電場力對電荷做的功相等，則電場力對正電荷做功
同理電場力對負(fù)電荷做功
電場力做的總功
故選C。
7. 如圖所示，一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為，在原、副線圈的回路中接有三個定值電阻，其阻值分別為和，原線圈接正弦交流電源。三個電阻和的功率分別為和，則下列關(guān)系式正確的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】設(shè)原、副線圈兩端的電壓分別為和、電流分別為和，根據(jù)理想變壓器原理得
變壓器的等效電阻
等效電路如圖所示
根據(jù)電路串并聯(lián)關(guān)系可得
解得
故選B。
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。全都選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。
8. 如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)A→B→C→D→A完成循環(huán)過程，其中A→B和C→D均為等溫過程。關(guān)于該循環(huán)過程，下列說法正確的是（ ）
A. 過程的溫度高于過程的溫度
B. 過程釋放的熱量等于過程釋放的熱量
C. 過程吸收的熱量全部轉(zhuǎn)化為理想氣體的內(nèi)能
D. 過程氣體對外做的功大于過程外界對氣體做的功
【答案】CD
【解析】
【詳解】A．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，體積為時，狀態(tài)壓強高于狀態(tài)壓強，因此溫度高于，A錯誤；
B．過程和過程均對應(yīng)等容變化，是吸熱過程，是放熱過程，B錯誤；
C．過程中氣體體積保持不變，不存在做功，吸收的熱量全部用來轉(zhuǎn)化為理想氣體內(nèi)能，C正確；
D．根據(jù)圖像與橫軸所圍成的面積表示做功可知過程氣體對外做的功大于過程外界對氣體做的功，D正確。
故選CD。
9. 如圖所示為工廠使用傳送帶運送貨物的裝置示意圖，其中傳送帶段是水平的，段為一小段圓?。▓A弧由光滑模板形成，未畫出），段是傾斜的，和都與相切。機器人將大量質(zhì)量均為的小貨箱一個一個在處放到傳送帶上（放置時初速度均為零），經(jīng)傳送帶運送到處，和的高度差為。已知傳送帶速度為，貨箱和傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為，貨箱在段能和傳送帶共速，此后再無相對運動。當(dāng)前一個貨箱與傳送帶共速后，機器人再放置下一個貨箱。在一段相當(dāng)長的時間內(nèi)，共運送小貨箱的數(shù)目為個。下列說法正確的是（ ）
A. 貨箱在段運動過程中機械能守恒
B. 每個貨箱與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的熱量均等于貨箱獲得的動能
C. 摩擦力對每個貨箱做功
D. 傳送帶電動機的平均功率為
【答案】BD
【解析】
【詳解】A．貨箱在段運動過程中動能不變，重力勢能增大，機械能增大，A錯誤；
B．貨箱在段能和傳送帶共速，貨箱在摩擦力作用下做勻加速運動，設(shè)貨箱的位移為，加速度為，則有
解得
在這段時間內(nèi)，傳送帶的位移
由此可知
傳送帶的摩擦力對貨箱所做的功
每個貨箱與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的熱量
即每個貨箱與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的熱量均等于貨箱獲得的動能，B正確；
C．全程對貨箱根據(jù)動能定理得
解得
C錯誤；
D．電動機做功轉(zhuǎn)化為貨箱的機械能和摩擦產(chǎn)生的熱量，則有
D正確。
故選BD。
10. 電磁俘能器常在電器元件中使用。為探究俘能原理，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗，俘能裝置中兩條相距為的平行光滑金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，右端連接阻值為的定值電阻；質(zhì)量為長為的金屬桿靜置在導(dǎo)軌上，金屬桿與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。導(dǎo)軌之間邊長為的正方形區(qū)域ABCD內(nèi)有勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為，方向垂直導(dǎo)軌平面向里。動力源帶動磁場以速度向右勻速掠過金屬桿。已知金屬桿距離定值電阻足夠遠(yuǎn)，導(dǎo)軌和金屬桿的電阻不計，則下列說法正確的是（ ）
A. 流過定值電阻最大電流為
B. 金屬桿的最大加速度為
C. 磁場左邊界經(jīng)過金屬桿的瞬間，金屬桿的速率為
D. 磁場左邊界經(jīng)過金屬桿的瞬間，定值電阻的功率為
【答案】AC
【解析】
【詳解】AB．以磁場為參考系，金屬桿以大小為的初速度向左減速運動，則剛進入磁場時產(chǎn)生的電動勢最大，感應(yīng)電流最大，加速度也最大，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢為
根據(jù)歐姆定律可得電流
根據(jù)牛頓第二定律可得，
聯(lián)立解得加速度
A正確，B錯誤；
CD．以磁場為參考系，對根據(jù)動量定理可得
即
解得
所以相對地面速率
此時感應(yīng)電動勢
定值電阻的功率
C正確，D錯誤。
故選AC。
三、非選擇題：本題共5小題，共54分。
11. 某同學(xué)利用圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌實驗裝置“探究物體的加速度與所受合力的關(guān)系”，主要實驗步驟如下：
①將桌面上的氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平；
②用游標(biāo)卡尺測量遮光條寬度；
③用天平測量滑塊（含遮光條）、托盤和砝碼的總質(zhì)量；
④首先將所有砝碼均放在托盤中；
⑤用天平測量托盤和放在托盤內(nèi)的砝碼的總質(zhì)量；
⑥將滑塊移至圖示位置，測出遮光條到光電門的距離，由靜止釋放滑塊，讀出遮光條通過光電門的遮光時間；
⑦將托盤內(nèi)部分砝碼取下，把取下的砝碼固定在滑塊上；保持不變，再次完成步驟⑤和⑥得到多組不同的和對應(yīng)的時間。
已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?，回答下列問題：
（1）遮光條寬度測量數(shù)據(jù)如圖乙所示，則___________mm。
（2）遮光條遮光時間為時，滑塊經(jīng)過光電門時的速度__________，加速度_________。（均用和表示）
（3）分析實驗數(shù)據(jù)時，下列圖像能夠反映加速度與所受合力關(guān)系的是__________。
A. B.
C. D.
【答案】（1）6.20
（2） ①. ②.
（3）A
【解析】
【小問1詳解】
根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀法，主尺讀數(shù)為6mm，游標(biāo)尺第4格與主尺對齊，游標(biāo)尺為20分度，精確度為0.05mm，則
【小問2詳解】
由于時間較短，平均速度可以替代瞬時速度，則有
滑塊做初速度為0的勻加速直線運動，根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律可得
解得
【小問3詳解】
根據(jù)牛頓第二定律可得
結(jié)合上述分析可得
在實驗中保持不變，則有。
故選A。
12. 如圖甲所示，實驗室中有一只共30格刻度的靈敏電流表，滿偏電流約，內(nèi)阻未知。為對該表頭進行改裝，需要對其內(nèi)阻和滿偏電流盡可能精確地測量，實驗小組先對歐姆表機械調(diào)零，再進行如下實驗。
（1）某型號歐姆表的“”擋，紅、黑表筆短接時，流過表筆的電流小于。實驗小組使用該歐姆表“”擋粗略測量靈敏電流表的內(nèi)阻，測量時靈敏電流表的“+”接線柱應(yīng)與歐姆表的__________（填“紅”或“黑”）表筆相連；測量時歐姆表表盤如圖乙所示，則歐姆表的讀數(shù)為_________。
（2）為了更精確地測量靈敏電流表內(nèi)阻和滿偏電流，要求測量時除被測電流表外，其余電表指針偏轉(zhuǎn)至少二分之一以上，提供的器材有：
①電流表（量程，內(nèi)阻約為
②電壓表（量程，內(nèi)阻約為
③滑動變阻器
④電阻箱
⑤電源
⑥導(dǎo)線、單刀單擲開關(guān)若干
為確保靈敏電流表安全并逐格進行測量，請選擇恰當(dāng)器材設(shè)計測量方案，部分電路圖如圖丙所示，請在此基礎(chǔ)上完善電路圖，在電路中被測電流表用G表示。________
根據(jù)設(shè)計的電路圖進行測量，兩次實驗中靈敏電流表指針分別指向第格和格，還需要讀出指向格時的___________（文字說明并用相應(yīng)字母表示），指針指向格時的___________（文字說明并用相應(yīng)字母表示）。請用上述讀出的物理量字母及表示靈敏電流表的內(nèi)阻___________，滿偏電流___________。
【答案】（1） ①. 黑 ②.
（2） ①. 見解析 ②. 電阻箱讀數(shù)和電壓表讀數(shù) ③. 電阻箱讀數(shù)和電壓表讀數(shù) ④. ⑤.
【解析】
【小問1詳解】
[1]電流從歐姆表黑表筆流出，紅表筆流入，黑表筆應(yīng)與靈敏電流表的“+”，接線柱相連接；
[2]歐姆表的讀數(shù)為
【小問2詳解】
[1][2][3][4][5]器材中所給電流表量程太大，無法實現(xiàn)題目要求，因此應(yīng)使用電壓表和電阻箱，要求逐格測量，滑動變阻器應(yīng)使用分壓方式連接，電路圖如圖所示；
當(dāng)指針指向時需記錄此時電阻箱讀數(shù)和電壓表讀數(shù)，當(dāng)指針指向時需記錄此時電阻箱讀數(shù)和電壓表讀數(shù)；設(shè)每格電流為，根據(jù)歐姆定律有
解得
13. 地震是一種嚴(yán)重的自然災(zāi)害，它起源于地殼內(nèi)巖層突然破裂引起的地殼震動。如圖所示，震源正上方地表的那一個點叫震中。發(fā)生地震時從震源同時產(chǎn)生P波（縱波）和S波（橫波），地面上距震中不太遠(yuǎn)的區(qū)域會受到嚴(yán)重破壞。某次地震的震源深度h = 20 km，震源的振動周期T = 0.2 s。該次地震P波的傳播速度vP = 6 × 103 m/s，S波的傳播速度vS = 4 × 103 m/s。假定地震波沿直線傳播。
（1）求S波的波長約為多少；
（2）若某地監(jiān)測點記錄首次到達(dá)的P波比首次到達(dá)的S波早Δt = 15 s，求該監(jiān)測點距震中的距離。
【答案】（1）800 m
（2）
【解析】
【小問1詳解】
根據(jù)波速、波長、周期關(guān)系公式，得到
【小問2詳解】
設(shè)監(jiān)測點距震中的距離為L，則監(jiān)測點距震源的距離
根據(jù)題意可得
解得
14. 如圖所示，光滑平臺和水平傳送帶平滑連接，傳送帶長，以的速度順時針轉(zhuǎn)動，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)。木板和B緊靠在一起并靜止在光滑水平面上，傳送帶上表面、平臺上表面均恰好與木板上表面等高，的左端到平臺有一定距離，木板長度，木板B足夠長。尺寸不計、質(zhì)量的智能機器人靜止于木板左端，某時刻起機器人從木板A左端自靜止開始奔跑，到達(dá)右端時迅速跳躍，機器人落在木板B上，與木板B共速后向右運動，機器人自A右端跳起瞬間，A的左端剛好與左側(cè)平臺接觸，并被鎖定。物塊C自傳送帶左端由靜止釋放，當(dāng)滑到上后在上運動時解除木板的鎖定，解除鎖定的同時給木板施加一向右的瞬時沖量，使木板獲得的速度與接觸平臺前瞬間的速度大小相等。已知木板與物塊的質(zhì)量均為與之間的動摩擦因數(shù)，重力加速度取。求：

（1）物塊離開傳送帶時的速度大??；
（2）初始時的左端到平臺的距離；
（3）為使解鎖后的組合體恰好不能追上機器人與的組合體，求機器人跳離木板的瞬間水平方向的速度大小。
【答案】（1）
（2）1.0m （3）
【解析】
【小問1詳解】
物塊在傳送帶上做加速運動，根據(jù)牛頓第二定律有
假設(shè)物塊可以與傳送帶共速，共速時物塊的位移為
故假設(shè)不成立，可知物塊在傳送帶上一直做勻加速運動，滑離傳送帶時，由運動學(xué)知識有
解得
【小問2詳解】
以機器人和為整體，水平方向合力為零，則水平方向動量守恒，任意時刻有
兩邊同時乘以極短時間，則有
其中為該時間內(nèi)木板的位移大小，為該時間內(nèi)機器人的位移大小
對上式求和有
可得
解得
所以當(dāng)機器人自開始奔跑至跳離時，木板位移即為初始時木板的左端到平臺的距離為
【小問3詳解】
設(shè)機器人跳離時水平方向速度大小為，當(dāng)機器人跳離時，的速度大小為，對和機器人整體，水平方向動量守恒，則有
機器人落在上，機器人和整體水平方向動量守恒，設(shè)共速時的速度大小為，則有
在上滑動時，根據(jù)牛頓第二定律有
解得
解鎖瞬間，由運動學(xué)知識有的速度大小為
解鎖瞬間的速度大小仍為和整體動量守恒，則有
組合體恰好追不上機器人與的組合體，滿足
聯(lián)立解得
15. 如圖所示，在三維坐標(biāo)系中，的空間內(nèi)存在沿軸負(fù)方向的勻強電場，的空間內(nèi)存在沿軸正方向的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為。有一質(zhì)量為帶電荷量為的粒子從坐標(biāo)為的點以速率沿軸負(fù)方向射出，粒子恰好從坐標(biāo)原點進入磁場區(qū)域。一足夠大的光屏平行于平面放置在磁場區(qū)域中，坐標(biāo)原點到光屏的距離為。不計粒子的重力，求：
（1）電場強度的大小及粒子到達(dá)坐標(biāo)原點時的速度大??；
（2）粒子從點運動到光屏的時間；
（3）粒子打在光屏上的位置坐標(biāo)。
【答案】（1） ，
（2）
（3）
【解析】
【小問1詳解】
粒子在電場中做類平拋運動，則有
聯(lián)立解得
【小問2詳解】
進入磁場區(qū)域，粒子沿軸負(fù)方向的分運動為勻速直線運動，則有
粒子從點到光屏的運動時間為
聯(lián)立上述結(jié)論解得
【小問3詳解】
進入磁場區(qū)域，粒子在平行于平面內(nèi)的分運動為勻速圓周運動，從左側(cè)看粒子的運動軌跡如圖所示
設(shè)粒子打在光屏上的點，由洛倫茲力提供向心力，得
解得
粒子做勻速圓周運動的周期為
則
所以粒子打在光屏上的位置坐標(biāo)為

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