注意事項：
1.答題前，考生務(wù)必用黑色碳素筆將自己的姓名、學(xué)校、班級、考場號、座位號在答題卡上填寫清楚，并將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。
2.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)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號，回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。
3.考試結(jié)束后，將答題卡交回。
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，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. 下列說法正確的是（ ）
A. 放射性元素的半衰期由原子所處的溫度決定
B. 放射性元素的半衰期由原子所處的化學(xué)狀態(tài)決定
C. 盧瑟福通過粒子散射實驗提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型
D. 一個氘核與一個氚核聚變生成一個氦核的同時，放出一個質(zhì)子
【答案】C
【解析】
【詳解】AB．放射性元素的半衰期由核內(nèi)部本身的因素決定，與原子所處的溫度無關(guān)，與原子所處的化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，選項AB錯誤；
C．盧瑟福通過粒子散射實驗提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，選項C正確；
D．根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，一個氘核與一個氚核聚變生成一個氦核的同時，放出一個中子，選項D錯誤。
故選C。
2. 如圖所示，a、b兩束單色光分別沿半徑方向射向圓柱形的玻璃磚，出射光線均沿OP方向。下列說法正確的是（ ）
A. 玻璃磚對a的折射率小于對b的折射率B. 相同儀器做雙縫干涉實驗，b的條紋間距大
C. 在真空中傳播時a的波長大于b的波長D. 在玻璃磚中傳播時a的波速大于b的波速
【答案】B
【解析】
【詳解】A．根據(jù)折射定律及光路可逆原理，知玻璃磚對a光的折射率為
其中為a光的入射角，為a光的折射角，玻璃磚對a光的折射率為
其中為b光的入射角，為b光的折射角，因為＞，所以＞，故A錯誤；
C．光線a的折射率大，說明光線a的頻率高，根據(jù)光線a在真空中的波長較短。C錯誤；
B．根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式知分別用a、b光在相同儀器做雙縫干涉實驗，a光的干涉條紋間距小于b光的干涉條紋間距，B正確；
D．光在介質(zhì)中傳播的速度關(guān)系，且＞可知在玻璃磚中傳播時a的波速小于b的波速，故D錯誤。
故選B。
3. 我國于2024年11月9日11時39分在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征二號丙運載火箭，成功將航天宏圖PIESAT-201衛(wèi)星發(fā)射升空。示意圖中a為地球赤道上的物體，b為沿地球表面附近運行的航天宏圖PIESAT-201衛(wèi)星，c為地球同步衛(wèi)星。若A、B、C的運動均可看作勻速圓周運動，則（ ）
A. 向心加速度的大小關(guān)系為
B. 向心加速度的大小關(guān)系為
C. 角速度關(guān)系為
D. 角速度關(guān)系為
【答案】A
【解析】
【詳解】CD．同步衛(wèi)星和地球赤道上的物體具有相同的角速度，即
根據(jù)
可得
可知
即它們的角速度大小關(guān)系為
故CD錯誤；
AB．根據(jù)
可知
根據(jù)
可得
可知
向心加速度大小關(guān)系為
故A正確，B錯誤。
故選A。
4. 如圖所示，斜面體A放在水平地面上，平行于斜面的輕彈簧一端與質(zhì)量為1kg的物塊B相連，另一端固定在斜面底端的擋板上，彈簧的壓縮量為6cm，整個系統(tǒng)始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知斜面傾角為，B與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.8，彈簧勁度系數(shù)為200N/m，。g取，則下列說法正確的是（ ）
A. 物塊B不受摩擦力作用
B. 斜面體A受到水平向右的摩擦力
C. 擋板受到彈簧對其壓力大小為10N
D. 斜面體A受到物塊B的作用力為10N
【答案】D
【解析】
【詳解】A．題意知B的質(zhì)量，彈簧彈力沿斜面向上，由胡克定律得彈簧彈力大小為
由于
故B受到摩擦力作用，由平衡條件可得摩擦力方向沿斜面向下，大小為
故A錯誤；
B．把A、B、彈簧和擋板作為整體分析可知，整體水平方向不受力，故B錯誤；
C．由于彈力大小為12N，故擋板受到彈簧對其壓力大小為12N，故C錯誤；
D．以上分析可知，B受到A給的沿斜面向下、大小為6N的摩擦力，由牛頓第三定律可知，斜面A受到B給的沿斜面向上的摩擦力
斜面A受到B給的壓力
故斜面體A受到物塊B的作用力大小為
故D正確。
故選 D。
5. 一簡諧橫波沿x軸正方向傳播，時刻的波形如圖所示。經(jīng)過0.3s質(zhì)點M第一次到達波峰，下列說法正確的是（ ）
A. 該波的周期為1.2sB. 該波的波速為20m/s
C. 質(zhì)點P、Q在0~0.3s內(nèi)的路程均為0.3mD. 時，質(zhì)點M的位置在處
【答案】D
【解析】
【詳解】A．波沿x正方向傳播，根據(jù)“同側(cè)法”判斷知，時刻質(zhì)點M沿y軸負方向向下振動，0.3s質(zhì)點M第一次到達波峰，可知
求得該波的周期為
故A錯誤；
B．由圖可知該列波波長，可得該波的波速為
故B錯誤；
C．由于質(zhì)點P、Q不是從平衡位置或者波峰（或波谷）處開始振動，可知在0~0.3s內(nèi)，即內(nèi)的路程均不為
故C錯誤；
D．由于時刻質(zhì)點M從平衡位置向下振動，則
時，質(zhì)點M的位置在波谷，即
處，故D正確。
故選D。
6. 某礦場工人利用運輸箱向井底運送物資，其簡化圖如圖所示。某次運送物資過程中，運輸箱先從靜止做勻加速直線運動，接著做勻速直線運動，最后做勻減速直線運動，到達井底時速度恰好為零。已知勻加速和勻減速直線運動的時間均為t，勻速運動的時間為2t，下落的總高度為h。則物資（ ）
A. 勻加速運動階段處于超重狀態(tài)
B. 整個運動過程的最大速度大小為
C. 勻減速運動階段的加速度大小為
D. 勻加速和勻減速運動階段所受運輸箱的作用力相同
【答案】C
【解析】
【詳解】A．由于物資先向下做勻加速運動，所以加速度方向向下，故勻加速運動階段處于失重狀態(tài)，故A錯誤；
B．整個運動過程的最大速度出現(xiàn)在加速剛結(jié)束時，設(shè)最大速度為，則有
解得
故B錯誤；
C．分析可知勻減速開始時速度為，則勻減速運動階段的加速度大小為
故C正確；
D．勻加速時加速度向下，物資處于失重狀態(tài)，勻減速時加速度向上，物資處于超重狀態(tài)，故勻加速和勻減速運動階段所受運輸箱的作用力不相同，故D錯誤。
故選 C。
7. 如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy中，第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的勻強磁場，第Ⅲ象限存在沿y軸負方向的勻強電場。一帶負電的粒子從電場中的Q點以速度沿x軸正方向開始運動，從坐標(biāo)原點O進入磁場時速度方向與x軸正方向成角，最終從x軸上的P點射出磁場。已知Q點到x軸距離為L，P點到y(tǒng)軸距離為2L，不計粒子重力。則磁感應(yīng)強度和電場強度的大小之比為（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】因粒子從坐標(biāo)原點O進入磁場時速度方向與x軸正方向成角，可知到粒子到O點時的速度
粒子從Q點運動到O點，由動能定理得
粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，有
解得磁感應(yīng)強度和電場強度的大小之比
故選B。
8. 如圖所示，理想變壓器原線圈接入電壓有效值恒定的正弦交流電，副線圈接入最大阻值為2R的滑動變阻器和阻值為R的定值電阻。在滑動變阻器滑片從b端向a端緩慢移動的過程中（ ）
A. 電流表示數(shù)逐漸增大
B. 電流表示數(shù)逐漸減小
C 原線圈輸入功率逐漸增大
D. 原線圈輸入功率逐漸減小
【答案】AC
【解析】
【詳解】AB．由于原線圈所接電壓恒定，匝數(shù)比恒定，故變壓器副線圈的輸出電壓恒定，設(shè)滑動變阻器滑片滑片右側(cè)部分電阻為，則副線圈接入的總電阻
可知滑片從b端向a端緩慢移動的過程中，增大，則總電阻變小，由歐姆定律得可知副線圈的電流逐漸增大，故變壓器原線圈的電流表示數(shù)也逐漸增大，故A正確，B錯誤；
CD．原線圈的電壓不變，電流增大，由功率
可知原線圈的輸入功率逐漸變大，故C正確，D錯誤。
故選AC。
9. 等量異種點電荷產(chǎn)生的電場等勢面分布如圖中實線所示，相鄰等勢面間電勢差相等。O是兩電荷連線的中點，a、c為兩電荷連線上關(guān)于O點對稱的兩點。已知電子在a點電勢能比在b點電勢能大，則（ ）
A. a、c兩點的電場強度相同
B. O點左邊是正電荷，右邊是負電荷
C. a點電場強度比b點的電場強度大
D. 把電子從a點移到b點電場力做正功
【答案】AD
【解析】
【詳解】AB．題意知電子在a點電勢能比在b點電勢能大，故O點右邊為正點電荷，左邊為負點電荷，電場線分布如下圖
結(jié)合等量異種點電荷產(chǎn)生的電場分布特點可知，a、c兩點的電場強度相同，故A正確，B錯誤；
C．相鄰等勢面間電勢差相等即為等差等勢面，等差等勢面越密集電場強度越大，故b點的電場強度比a點的電場強度大，故C錯誤；
D．由于電子在a點電勢能比在b點電勢能大，由功能關(guān)系可知，電子從a點移到b點電場力做正功，故D正確。
故選AD。
10. 如圖所示，勁度系數(shù)為k、原長為l的輕質(zhì)彈簧豎直固定在水平地面上。質(zhì)量為m的小球由彈簧正上方h處自由下落，到最低點時彈簧的壓縮量為x。不計空氣阻力，重力加速度為g，則（ ）
A. 小球下落的高度為h時速度最大
B. 彈簧的最大彈性勢能為
C. 小球速度最大時距地面的高度為
D. 小球速度最大時彈簧的彈性勢能為
【答案】BC
【解析】
【詳解】A．小球下落h的過程做勻加速直線運動，與彈簧接觸后重力先大于彈簧彈力，小球做變加速直線運動，當(dāng)彈力等于重力時小球速度達到最大值，當(dāng)彈力大于重力時小球做加速度反向增大的減速直線運動，故A錯誤；
B．到達最低點時，速度為0，此時彈性勢能最大，根據(jù)動能定理可得
故B正確；
C．速度最大時，彈力等于重力，即
則小球速度最大時距地面的高度為
故C正確；
D．小球速度最大時彈簧的彈性勢能為
故D錯誤。
故選BC。
二、實驗題：本題共兩小題，共16分。
11. 某實驗小組欲測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?，設(shè)計實驗裝置如圖甲：將一細線上端固定于搖柄下端O點處，另一端連接一小鋼球。轉(zhuǎn)動搖柄可控制小鋼球某段時間內(nèi)在某一水平面做勻速圓周運動，在圓周上某處裝一光電門。已知小鋼球的直徑為d，O點到鋼球球心的距離為L。
（1）實驗中用螺旋測微器測量小球直徑如圖乙所示，則讀數(shù)______mm。
（2）某次實驗中小球經(jīng)過光電門時間為t，則對應(yīng)圓周運動線速度大小為______；該若再測量出細線與豎直方向的夾角為α，則當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮開_____。（以上均用題中所給物理量符號表示）
【答案】（1）6.700
（2） ①. ②.
【解析】
【小問1詳解】
螺旋測微器精度為0.01mm，故讀數(shù)
【小問2詳解】
[1]小鋼球的直徑為d，小球經(jīng)過光電門時間為t，則圓周運動線速度大小為
[2]設(shè)小球質(zhì)量為m，由勻速圓周運動合力提供向心力，則有
聯(lián)立以上，解得
12. 某興趣學(xué)習(xí)小組為測量玩具電瓶車上蓄電池的電動勢和內(nèi)阻，現(xiàn)有如下實驗器材：
A．電壓表V（0~3V，內(nèi)阻約為3kΩ）
B．電流表A（0~0.6A，內(nèi)阻約為2Ω）
C．電阻箱R（0~999.9Ω）
D．待測蓄電池
E．開關(guān)S、導(dǎo)線若干
（1）該小組同學(xué)設(shè)計了甲、乙兩個電路圖，使測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，應(yīng)該選擇______（選填“甲”或“乙”）電路圖。
（2）由（1）中選擇的電路圖測得的電動勢比真實值______（“偏大”或“偏小”），原因是______。
（3）該小組同學(xué)選擇（1）中誤差小的電路圖測量，調(diào)節(jié)電阻箱到最大阻值，閉合開關(guān)。逐次改變電阻箱的電阻，記錄其阻值R、相應(yīng)的電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)作出的圖像如圖（a）所示，則蓄電池的電動勢為______V，內(nèi)阻為______Ω（此空結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。
（4）該實驗還可以測量電流表的內(nèi)阻，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)進一步探究，作出圖像如圖（b）所示。利用圖（b）中圖像的縱軸截距，結(jié)合（3）問得到的電動勢與內(nèi)阻，還可以求出電流表內(nèi)阻為______Ω（保留2位有效數(shù)字）。
【答案】（1）甲 （2） ①. 偏小 ②. 電壓表分流作用造成的誤差
（3） ①. 1.58 ②. 0.64
（4）2.5
【解析】
【小問1詳解】
由于玩具電瓶車上蓄電池的內(nèi)阻較小，則圖甲電壓表的分流影響很小，而圖乙電流表的分壓作用造成電源內(nèi)阻測量誤差相對較大，故實驗應(yīng)該選擇甲電路
【小問2詳解】
[1][2]由（1）中選擇甲電路圖，誤差來源于電壓表的分流作用；將電壓表和蓄電池看成一個等效電源，則甲電路圖測得的電動勢為等效電源的電動勢，即測得的電動勢比真實值偏小。
【小問3詳解】
[1][2]根據(jù)閉合電路歐姆定律可得
可知圖（a）中圖像的縱軸截距等于電動勢，則有
圖像的斜率絕對值等于內(nèi)阻，則有
【小問4詳解】
根據(jù)閉合電路歐姆定律可得
可得
由圖（b）可知
解得電流表內(nèi)阻為
三、計算題：本題共三小題，共38分。
13. 為了監(jiān)控某高溫鍋爐外壁的溫度變化，在其鍋爐外壁上鑲嵌了一個底部水平、開口向上的圓柱形導(dǎo)熱汽缸。汽缸內(nèi)有一質(zhì)量不計、橫截面積的活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，缸內(nèi)氣體溫度等于鍋爐外壁溫度，活塞上方的警報器通過輕繩懸掛一質(zhì)量的重物，如圖所示。當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度時，活塞與缸底相距；當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度時，活塞剛好接觸重物；當(dāng)輕繩拉力剛好為零時，警報器開始報警。已知鍋爐房內(nèi)空氣壓強，，不計活塞厚度及活塞與缸壁間的摩擦。求：
（1）缸內(nèi)氣體溫度由變化到的過程中，活塞上升的高度；
（2）警報器開始報警時，鍋爐外壁的溫度。
【答案】（1）8cm （2）605K
【解析】
【小問1詳解】
溫度由變化到的過程中，氣體壓強一定，根據(jù)蓋—呂薩克定律有
解得
【小問2詳解】
從活塞剛好接觸重物到輕繩拉力剛好為零過程，氣體體積一定，根據(jù)查理定律有
對重物與活塞整體進行分析有
解得
14. 如圖，兩根足夠長的光滑平行金屬直導(dǎo)軌與水平面夾角θ = 30°傾斜放置，下端連接一阻值R = 1.5 Ω的電阻，整個裝置處于方向垂直于導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強度大小B = 1 T的勻強磁場中?，F(xiàn)將一質(zhì)量m = 0.2 kg的金屬棒從導(dǎo)軌上端由靜止釋放，經(jīng)過時間t = 1.6 s后做勻速直線運動。在運動過程中，金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，已知金屬棒接入電路阻值r = 0.5 Ω，導(dǎo)軌間距L = 1 m，導(dǎo)軌電阻忽略不計，g = 10 m/s2。求：
（1）由靜止釋放時金屬棒的加速度大小；
（2）金屬棒做勻速直線運動的速度大小；
（3）金屬棒在t = 1.6 s時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱。
【答案】（1）5 m/s2
（2）2 m/s （3）0.5 J
【解析】
【小問1詳解】
由靜止釋放時，設(shè)加速度大小為a，由牛頓第二定律得
解得
小問2詳解】
設(shè)金屬棒做勻速直線運動的速度大小為v，設(shè)此時電流為I，電動勢為E，由左手定則可知，金屬棒受到沿斜面向上的安培力F安，由平衡條件得
因為
聯(lián)立解得
【小問3詳解】
設(shè)金屬棒從開始到勻速時位移為x，該過程平均電動勢為，規(guī)定沿斜面向下為正方向，由動量定理得
又因為
平均電動勢為
聯(lián)立以上解得
設(shè)該過程系統(tǒng)產(chǎn)生熱量為Q總，由能量守恒得
解得
金屬棒在t = 1.6 s時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱
15. 某科技創(chuàng)新小組制作了一個研究動量與能量的裝置，其簡化模型如圖所示。水平地面上固定有A、B兩個等高平臺，之間靜置一長為5l、質(zhì)量為m的小車P，小車上表面與平臺等高，左端靠近A。A的左端與一固定光滑斜面平滑連接，一輕質(zhì)彈簧水平放置在B上且一端固定在B的右端。將一質(zhì)量也為m的滑塊Q從傾斜軌道上高處靜止釋放，沿斜面下滑后滑上小車。當(dāng)小車右端與B剛接觸時，Q恰好滑到小車右端且相對小車靜止。小車與平臺相碰后立即停止運動但不粘連，Q滑上B與彈簧作用后再次滑上小車。已知A的長度為2l，Q與A間的動摩擦因數(shù)，水平地面及B上表面均光滑，重力加速度為g，求：
（1）滑塊Q剛要滑上小車時的速度大小；
（2）滑塊Q與小車P間的動摩擦因數(shù)；
（3）若在以后運動中，只要小車與平臺相碰，則小車立即停止運動但不粘連，求滑塊Q最終停止的位置與平臺A右端的距離。
【答案】（1）
（2）0.4 （3）3.1251
【解析】
【小問1詳解】
設(shè)物塊Q剛要滑上小車時的速度大小為v，根據(jù)動能定理可得
解得
【小問2詳解】
物塊與小車的共同速度為，根據(jù)動量守恒定律可得
物塊從滑上小車到與小車共速這一過程中，物塊的位移為，小車的位移為，物塊與小車間的動摩擦因數(shù)為，由動能定理可得
又因為
解得
【小問3詳解】
物塊再次滑上小車時速度仍為，再次與小車共速后速度為，由動量守恒定律得
物塊再次滑上小車與到小車共速這一過程中，物塊的位移為，小車的位移為，由動能定理可得
共速后物塊與小車以的速度一起向左做勻速直線運動，直到小車與平臺A碰撞后，物塊向左做勻減速直線運動，經(jīng)過位移后停止運動，則
物塊停止時距離平臺A右端的距離為x，則
解得

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