1．答題前，務必將自己的姓名、考籍號填寫在答題卡規(guī)定的位置上。
2．答選擇題時，必須使用2B鉛筆將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，再選涂其它答案標號。
3．答非選擇題時，必須使用0.5毫米黑色簽字筆，將答案書寫在答題卡規(guī)定的位置上。
4．所有題目必須在答題卡上作答，在試題卷上答題無效。
5．考試結(jié)束后，只將答題卡交回。
一、單項選擇題：本題共7小題，每題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求。
1. 用深度強化學習算法和托卡馬克模擬器進行交互，可能讓人類提前實現(xiàn)可控核聚變。已知氘和氚的核聚變反應方程式為，核反應中釋放出射線。下列說法正確的是（ ）
A. X是中子
B. 氘和氚的核聚變反應吸收能量
C. 射線源于核外電子的能級躍遷
D. 核的比結(jié)合能大于核的比結(jié)合能
【答案】A
【解析】
【詳解】A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知X的質(zhì)量數(shù)為1，電荷數(shù)為0，故X時中子，A正確；
B．氘和氚的核聚變反應釋放能量，B錯誤；
C．射線源于核內(nèi)的能級躍遷，C錯誤；
D．核的比結(jié)合能小于核的比結(jié)合能，D錯誤。
故選A。
2. 2024年9月27日，我國成功發(fā)射首顆可重復使用返回式技術(shù)試驗衛(wèi)星一實踐十九號衛(wèi)星。如圖所示，實踐十九號衛(wèi)星和中國空間站均繞地球做勻速圓周運動，且衛(wèi)星軌道半徑小于空間站軌道半徑。下列說法正確的是（ ）
A. 衛(wèi)星的發(fā)射速度小于第一宇宙速度
B. 衛(wèi)星的線速度大于空間站的線速度
C. 衛(wèi)星的運行周期大于空間站的運行周期
D. 衛(wèi)星的向心加速度小于空間站的向心加速度
【答案】B
【解析】
【詳解】A．衛(wèi)星的發(fā)射速度大于第一宇宙速度，A錯誤；
B．由，可得，衛(wèi)星軌道半徑小于空間站軌道半徑，故衛(wèi)星的線速度大于空間站的線速度，B正確；
C．由，可得，衛(wèi)星軌道半徑小于空間站軌道半徑，故衛(wèi)星的運行周期小于空間站的運行周期，C錯誤；
D．由，可得，衛(wèi)星軌道半徑小于空間站軌道半徑，故衛(wèi)星的向心加速度大于空間站的向心加速度，D錯誤。
故選B。
3. 如圖所示，一束復色光由真空從點射入玻璃球經(jīng)折射后分解為兩束單色光。下列說法正確的是（ ）
A. 光頻率大于光頻率
B. 光在玻璃球中傳播時間大于光在玻璃球中傳播時間
C. 若光能使某金屬發(fā)生光電效應，光也能使該金屬發(fā)生光電效應
D. 兩束光用同一裝置進行雙縫干涉實驗，光干涉條紋間距更大
【答案】C
【解析】
【詳解】A．根據(jù)光路可知，因b光的偏折程度大于a光，可知b光折射率大于a光，則光頻率大于光頻率，選項A錯誤；
B．根據(jù)則a光在玻璃中的傳播速度大于b光，而a光的傳播距離小于b光，可知光在玻璃球中傳播時間小于光在玻璃球中傳播時間，選項B錯誤；
C．因光頻率大于光頻率，若光能使某金屬發(fā)生光電效應，光也能使該金屬發(fā)生光電效應，選項C正確；
D．因b光波長比a光短，則根據(jù)，可知兩束光用同一裝置進行雙縫干涉實驗，光干涉條紋間距更短，選項D錯誤。
故選C。
4. 圖為記載于《天工開物》的風扇車，它是用來去除水稻等農(nóng)作物子實中雜質(zhì)的木制傳統(tǒng)農(nóng)具。風扇車的工作原理可簡化為圖（b）模型：質(zhì)量為的雜質(zhì)與質(zhì)量為的子實僅在水平恒定風力和重力的作用下，從同一位置靜止釋放，若小于，雜質(zhì)與子實受到的風力大小相等。下列說法正確的是（ ）
A. 雜質(zhì)與子實在空中做曲線運動
B. 雜質(zhì)與子實在空中運動的時間相等
C. 雜質(zhì)與子實落地時重力的瞬時功率相等
D. 雜質(zhì)落地點與點的水平距離小于子實落地點與點的水平距離
【答案】B
【解析】
【詳解】A．在水平恒定風力和重力作用下，從同一位置靜止釋放，所以雜質(zhì)與子實在空中做初速度為零的勻變速直線運動，故A錯誤；
B．雜質(zhì)與子實在空中運動的時間相等，因為豎直方向兩者均做自由落體運動，高度相同，故B正確；
C．雜質(zhì)與子實落地時重力的瞬時功率
因為質(zhì)量不同，所以功率不同，故C錯誤；
D．雜質(zhì)的水平加速度
較大，水平方向位移
雜質(zhì)落地點與點的水平距離大于子實落地點與點的水平距離，故D錯誤。
故選B。
5. 四個完全相同的小燈泡按圖示電路連接，圓形區(qū)域內(nèi)部存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小隨時間均勻增大。下列說法正確的是（ ）
A. 通過燈泡的電流方向為到B. 燈泡的亮度逐漸增大
C. 燈泡的亮度最暗D. 燈泡的亮度最亮
【答案】D
【解析】
【詳解】D．磁感應強度大小隨時間均勻增大，由法拉第電磁感應定律可知，回路中產(chǎn)生恒定的感應電流，L3與L4串聯(lián)之后與L2并聯(lián)，L1在干路上，電流最大，故L1最亮，D正確；
A．由楞次定律，通過燈泡的電流方向為到，A錯誤；
B．由上述分析可知，燈泡的亮度不變，B錯誤；
C．由上述分析可知，燈泡、的亮度最暗，C錯誤。
故選D。
6. 如圖所示，在粗糙絕緣水平地面上關(guān)于點對稱的兩點分別固定兩個相同的正點電荷，在連線上的點靜止釋放一個帶正電的絕緣小物塊（可視為點電荷）后，小物塊向右運動至最右端點位于間未畫出）。以點為原點沿水平地面向右建立軸，取無窮遠處為零勢能點。小物塊加速度、動能、電勢能、動能和電勢能之和隨軸坐標變化正確的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【詳解】A．PO段電場強度逐漸減小，由牛頓第二定律
故物塊先做加速度逐漸減小的加速運動，當時，加速度為0，速度最大
之后電場力小于摩擦力，由牛頓第二定律，物塊開始做加速度逐漸增大的減速運動，O點電場力為0，摩擦力不為0，故加速度不為0，A錯誤；
B．物塊加速階段，由動能定理，由于電場力逐漸減小，故圖像斜率逐漸減小，同理物塊減速階段圖像斜率逐漸增大，B錯誤；
C．PO段電場力做正功電勢能減小，OQ段電場力做負功，電勢能增大，故電勢能先減小后增大，C錯誤；
D．取無窮遠電勢能為0，則
由能量守恒，即圖像斜率小于0，恒定不變，D正確。
故選D。
7. 如圖（a）所示，一豎直放置的花灑出水孔分布在圓形區(qū)域內(nèi)。打開花灑后，如圖（b）所示，水流從出水孔水平向左射出。假設每個出水孔出水速度大小相同，從花灑中噴出的水落于水平地面（分別為最左、最右端兩落點），不計空氣阻力。落點區(qū)域俯視圖的形狀最可能的是（ ）

A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】設水龍頭最低點離地面的高度為h，水龍頭的半徑為R，水滴距離地面的高度為，初速度為，則有，
解得，其中
由于y均勻增加時，x不是均勻增加，且x增加得越來越慢，所以俯視的形狀為C圖。
故選C。
二、多項選擇題：本題共3小題，每題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，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。
8. 如圖所示，簡諧橫波在均勻介質(zhì)中以的速度沿軸正方向傳播，先后通過平衡位置間距為的兩個質(zhì)點，以波剛傳播到質(zhì)點時作為計時起點，質(zhì)點的振動方程為。下列說法正確的是（ ）
A. 質(zhì)點的振幅為10cm
B. 簡諧橫波的波長為
C. 內(nèi)質(zhì)點通過的路程為
D. 時，間有三個波峰
【答案】AD
【解析】
【詳解】A．根據(jù)質(zhì)點的振動方程可知，該質(zhì)點的振幅為10cm，選項A正確；
B．簡諧橫波的周期
波長為
選項B錯誤；
C．從M傳到N的時間為
內(nèi)質(zhì)點振動t=2s=5T
通過的路程為
選項C錯誤；
D．因MN=2.5λ，時，M點在平衡位置向下振動，可知間有三個波峰，選項D正確。
故選AD。
9. 如圖所示，等腰直角三角形內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強磁場（邊界無磁場），邊長為，磁場磁感應強度大小為B。ab邊中點的粒子源垂直以不同速率向磁場內(nèi)發(fā)射帶負電的粒子，粒子質(zhì)量為，電荷量為，不計粒子重力及粒子間相互作用。下列說法正確的是（ ）
A. 粒子可能從點飛出磁場
B. 粒子可能從點飛出磁場
C. 能從邊界飛出的粒子在磁場中運動的最長時間為
D. 能從邊界飛出的粒子在磁場中運動的最小速度為
【答案】AC
【解析】
【詳解】粒子可能的軌跡如圖所示
A．如圖所示，若粒子沿軌跡1運動，由幾何關(guān)系可知，此時的半徑為
故A正確；
B．與邊相切的粒子，軌跡如2，由幾何關(guān)系可知，半徑為
由幾何關(guān)系可知，切點到的距離也為
所以切點在點上側(cè)，故粒子不可能過點，故B錯誤；
CD．當粒子與邊相切出磁場時，粒子的速度最小，運動時間最長，軌跡如2，由幾何關(guān)系可知，此時的圓心角為
根據(jù)牛頓第二定律可知
解得
周期為
運動的時間為
故C正確，D錯誤。
故選AC。
10. 如圖所示，“系留照明”無人機系統(tǒng)廣泛應用于搶險救災照明中。系統(tǒng)由地面設備、足夠長的系留電纜、無人機（含照明燈）組成。無人機質(zhì)量為，系留電纜柔軟且不可伸長，單位長度的質(zhì)量為。無人機從地面靜止啟動后受升力、重力和電纜拉力作用，在豎直方向上先做勻加速運動，后做勻減速運動直至速度為零，最終懸停在離地的預定高度。若加速階段與減速階段的加速度大小均為，重力加速度取。下列說法正確的是（ ）
A. 無人機上升全過程的最大速度為
B. 無人機上升全過程的時間為
C. 系統(tǒng)上升全過程重力勢能增加
D. 無人機向上勻加速運動時升力大于
【答案】BD
【解析】
【詳解】A．設無人機上升全過程的最大速度為，則
求得
故A錯誤；
B．無人機上升全過程的時間為
故B正確；
C．系統(tǒng)上升全過程重力勢能增加
又
求得
故C錯誤；
D．無人機向上勻加速運動上升的高度為
若不考慮空氣阻力，根據(jù)牛頓第二定律有
又
解得
但實際上無人機在上升過程中還受空氣阻力，所以無人機向上勻加速運動時升力大于，故D正確。
故選BD。
三、實驗題：本題共2小題，共16分。
11. 二極管加正向電壓時電阻很小，加反向電壓（未擊穿）時電阻很大。某同學用多用電表測量二極管的反向電阻，多用電表上有如圖所示的選擇開關(guān)和兩個部件。請根據(jù)下列步驟完成電阻測量：
（1）先進行機械調(diào)零，旋動_______（填“S”或“T”）使指針對準表盤的_______（填“左邊”或“右邊”）零刻度；后將旋轉(zhuǎn)到電阻擋“”的位置，并完成電阻調(diào)零。
（2）該同學先后用紅、黑表筆按圖（b）方式接觸二極管的兩端，由多用電表指針偏轉(zhuǎn)情況可知二極管的_______（填“a”或“b”）端為正極。
（3）用多用電表“”擋測量二極管的反向電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小，為得到更準確的測量結(jié)果，可將旋轉(zhuǎn)到電阻擋_______（填“”或“”）的位置，完成電阻調(diào)零后再次測量。
【答案】（1） ①. S ②. 左邊
（2）a （3）
【解析】
【小問1詳解】
[1][2]先進行機械調(diào)零，旋動S使指針對準表盤的左邊零刻度；后將旋轉(zhuǎn)到電阻擋“”的位置，并完成電阻調(diào)零。
【小問2詳解】
該同學先后用紅、黑表筆按圖（b）方式接觸二極管兩端，當黑表筆接a端時電阻很小，說明二極管加的正向電壓；當黑表筆接b端時電阻很大，說明二極管加的反向電壓；由多用電表指針偏轉(zhuǎn)情況可知二極管的a端為正極。
【小問3詳解】
用多用電表“”擋測量二極管的反向電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小，說明倍率檔選擇過小，為得到更準確的測量結(jié)果，可將旋轉(zhuǎn)到電阻擋的位置，完成電阻調(diào)零后再次測量。
12. 智能手機軟件中的磁力計可顯示磁感應強度大小隨時間變化的關(guān)系，兩同學用該軟件設計實驗測量單擺的周期及當?shù)刂亓铀俣取?br>（1）將擺線上端固定于鐵架臺，下端系在小球上，讓手機內(nèi)置磁敏元件位于小球靜止位置的正下方，做成如圖所示的單擺。測出擺線長為，將小球磁化后，由平衡位置拉開一個小角度靜止釋放，手機軟件顯示磁感應強度大小隨時間變化如圖（b）所示。則該單擺的振動周期為_______（用字母表示）。
（2）改變擺線長，重復實驗操作，得到多組數(shù)據(jù)，畫出周期平方隨擺線長的變化圖像如圖所示，圖像斜率為，則測得重力加速度為_______（用字母表示）。
（3）圖像未過原點，的測量值________（選填“>”“”“ （4）B
【解析】
【小問1詳解】
磁性小球經(jīng)過最低點測得的磁感應強度B最大，小球兩次經(jīng)最低點的時間間隔是半個周期，則
解得
【小問2詳解】
根據(jù)單擺周期公式
可得
由圖像斜率為，則測得重力加速度
【小問3詳解】
圖像未過原點，是因為擺長測量未考慮小球半徑等因素，但不影響斜率，的測量值等于真實值。
手機內(nèi)也含有鐵等金屬，由于手機對小球的吸引，會使單擺周期減小，圖像的斜率變小，的測量值會偏大，會使的測量值大于真實值。
【小問4詳解】
磁感應強度隨時間呈圖（b）變化趨勢，磁感應強度的最小值變大，說明小球越來越靠近手機，最可能是小球振幅減小造成的。
四、計算題：本題共3小題，共38分。
13. 一乒乓球的內(nèi)部氣體可視為理想氣體，溫度為，壓強為。現(xiàn)乒乓球發(fā)生形變后體積減小了。已知乒乓球內(nèi)部氣體內(nèi)能變化量與溫度變化量的關(guān)系式為，C為已知常數(shù)。
（1）若乒乓球形變過程可視為等溫變化，求形變后乒乓球內(nèi)部氣體的壓強；
（2）為使乒乓球恢復原狀，將乒乓球放入熱水中如圖所示。
I.若乒乓球內(nèi)部氣體被熱水加熱至時形變開始恢復，求此時氣體壓強；
Ⅱ.若乒乓球從開始恢復到完全復原的過程中，內(nèi)部氣體溫度從上升至，吸收的熱量為，求該過程乒乓球內(nèi)部氣體對外做的功。
【答案】（1）
（2），
【解析】
【小問1詳解】
設乒乓球發(fā)生形變前的體積為，乒乓球經(jīng)歷等溫變化過程，由玻意耳定律得
解得
【小問2詳解】
I.分析題意可知該過程為等容變化過程，由查理定律得
解得
Ⅱ由熱力學第一定律可得
根據(jù)題意有
解得
14. 如圖所示，豎直面內(nèi)的光滑絕緣圓弧軌道與足夠長的粗糙水平地面平滑連接，點在圓心點正下方，軌道半徑，整個空間存在豎直向上、大小的勻強電場。一個質(zhì)量，電荷量的帶正電小滑塊，從軌道點靜止釋放，經(jīng)過點后立即與另一個質(zhì)量，不帶電的靜止小滑塊發(fā)生彈性碰撞（碰撞過程不發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，且碰撞時間極短）。已知與地面間的動摩擦因數(shù)，重力加速度取均視為質(zhì)點。求：
（1）到達圓軌道點（與碰前）的速度大小；
（2）到達圓軌道點（與碰前）對軌道的壓力大?。?br>（3）碰后的最大距離。
【答案】（1）2m/s
（2）3.6N （3）0.5m
【解析】
【小問1詳解】
從A到B的過程由動能定理得：
解得
【小問2詳解】
設小滑塊經(jīng)過時，其受到軌道的支持力為，則
由牛頓第三定律得
解得
【小問3詳解】
設水平向右為正方向，碰撞后的速度分別為，由彈性碰撞得，
解得
設碰撞后在水平地面上的加速度大小分別為，則，
假設碰后經(jīng)過時間達到共同速度，由運動學公式得
由分析可得，說明共速時均未停止，假設成立。則碰后的最大距離為
解得
15. 電動機的動力來源于電流與磁場間的相互作用，其內(nèi)部工作原理可借助圖所建立的模型來理解：粗糙水平金屬導軌寬度，處于豎直向下、磁感應強度大小的勻強磁場中，質(zhì)量m=2kg、電阻的金屬棒置于導軌上，電源電動勢，不計電源及導軌電阻。接通電源后，沿導軌由靜止開始運動，在運動過程中始終與導軌保持良好接觸，所受阻力大小恒為，圖為金屬棒的加速度倒數(shù)與速度的關(guān)系圖像，圖中右側(cè)虛線為該圖像的漸近線。
（1）判斷導體棒的運動方向（回答“水平向左”或“水平向右”）；
（2）求電源接通瞬間金屬棒的加速度和最終趨近的最大速度；
（3）求金屬棒從靜止啟動到速度為的過程中，電源消耗的電能。（圖像中速度從0至的圖像可近似處理為線性關(guān)系）
【答案】（1）水平向右
（2），
（3）
【解析】
【小問1詳解】
接通電源后，電流方向由M到N，由左手定則可知安培力水平向右，故金屬桿的運動方向水平向右。
【小問2詳解】
接通電源瞬間流過電流為，則
此時金屬棒的加速度為，由牛頓第二定律得
解得
當金屬棒加速度為零時，達到最大速度，此時金屬棒產(chǎn)生的反電動勢為，回路電流為，則，，
解得
【小問3詳解】
設當金屬棒速度為時，其加速度為，電流為，從靜止啟動到速度為所用時間為，電路通過電源的電荷量為。則
由牛頓第二定律得
由圖像的面積可知
對金屬棒從靜止啟動到速度為過程，由動量定理得，
電源消耗的電能為
解得

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