一、單選題：本大題共7小題，共28分。
1. 在位于同一水平線上的、兩點(diǎn)，分別固定一個輕質(zhì)光滑的小滑輪，將連接物塊甲的兩根細(xì)線分別跨過兩滑輪，一側(cè)懸掛物塊乙，另一側(cè)用一豎直向下、大小為的力拉著細(xì)線，開始時，兩物塊均在如圖所示的位置處于靜止?fàn)顟B(tài)，為線段的垂直平分線。下列說法正確的是（ ）
A. 與物塊甲受到的重力大小相等
B. 與物塊乙受到的重力大小相等
C. 若改變的大小，使物塊甲緩慢向上運(yùn)動，則細(xì)線的拉力變小
D. 若改變的大小，使物塊甲緩慢向上運(yùn)動，則細(xì)線的拉力變大
【答案】B
【解析】AB．甲處于平衡狀態(tài)，水平方向受力平衡，則兩根細(xì)線在水平方向分力大小相等，方向相反，則兩根細(xì)線的拉力相等，又右邊細(xì)線的拉力等于乙的重力，所以左邊細(xì)線與物塊乙受到的重力大小相等，即與物塊乙受到的重力大小相等，故B正確，A錯誤；
D．物塊甲緩慢向上運(yùn)動，視為始終處于平衡狀態(tài)，對乙根據(jù)平衡條件可知則細(xì)線的拉力不變始終等于乙的重力，故C錯誤；
C．甲向上運(yùn)動，則乙向下運(yùn)動，細(xì)線與豎直方向的夾角增大，設(shè)乙的質(zhì)量為，與豎直方向的夾角為，則細(xì)線的拉力在豎直方向的分力
水平方向的分力
由以上分析可知變小，變大，對甲因兩邊細(xì)線豎直方向的分量之和不變，根據(jù)平衡條件可知細(xì)線在豎直方向的分力變大，水平方向的分力變大，根據(jù)力的合成可知細(xì)線的拉力變大，故C錯誤。
故選B。
2. 2024年5月3日，嫦娥六號探測器成功發(fā)射，如圖所示，1、2軌道分別是嫦娥六號探測器繞月運(yùn)行的軌道，下列說法正確的是（ ）
A. 嫦娥六號探測器在1軌道上運(yùn)行的速度大于其在2軌道上運(yùn)行的速度
B. 嫦娥六號探測器在1軌道上運(yùn)行的周期大于其在2軌道上運(yùn)行的周期
C. 在相同時間內(nèi)嫦娥六號探測器在1軌道上運(yùn)行的位移一定相同
D. 在相同時間內(nèi)嫦娥六號探測器在1軌道上運(yùn)行的速度變化一定相同
【答案】A
【解析】根據(jù)題圖可知軌道1的半徑小于軌道2的半徑
A．根據(jù)萬有引力提供向心力
可得
可知嫦娥六號探測器在1軌道上運(yùn)行的速度大于其在2軌道上運(yùn)行的速度，故A正確；
B．根據(jù)萬有引力提供向心力
可得
可知嫦娥六號探測器在1軌道上運(yùn)行的周期小于其在2軌道上運(yùn)行的周期，故B錯誤；
C．根據(jù)幾何知識可知在相同時間內(nèi)嫦娥六號探測器在1軌道上運(yùn)行的位移大小相同，方向不一定相同，故C錯誤；
D．在相同時間內(nèi)嫦娥六號探測器在1軌道上運(yùn)行的速度變化大小相等，方向不一定相同，故D錯誤。
故選C。
3. 我國太陽探測科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星羲和號在國際上首次成功實(shí)現(xiàn)空間太陽Hα波段光譜掃描成像。Hα和Hβ分別為氫原子由和能級向能級躍遷產(chǎn)生的譜線，如圖所示，用Hβ對應(yīng)的光照射某種金屬表面，恰好能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)。下列說法正確的是（ ）
A. Hα對應(yīng)的光子能量為2.55eV
B. 用Hα對應(yīng)的光照射該金屬表面也能發(fā)生光電效應(yīng)
C. 若照射光的頻率大于Hβ對應(yīng)的光的頻率，則該金屬的逸出功增大
D. 若照射光的頻率大于Hβ對應(yīng)的光的頻率，則逸出的光電子的最大初動能增大
【答案】D
【解析】A．根據(jù)能級躍遷公式，對α譜線，Hα對應(yīng)的光子能量為
故A錯誤；
B．根據(jù)能級躍遷公式，對β譜線，Hβ對應(yīng)的光子能量為
根據(jù)
可知Hα的頻率小于Hβ的頻率， Hβ照射某金屬時恰好發(fā)生光電效應(yīng)，則Hα照射該金屬時不能發(fā)生光電效應(yīng)，故B錯誤；
CD．根據(jù)光電效應(yīng)方程知
若照射光的頻率大于Hβ對應(yīng)的光的頻率，則光電子的最大初動能增大，逸出功的大小與入射光頻率無關(guān)，由金屬本身決定，故C錯誤，D正確。
故選D。
4. 牙科X射線設(shè)備使用時管電壓的標(biāo)稱值不低于60kV，需利用理想變壓器來升壓，若輸入電壓為220V，升壓至最低標(biāo)稱值時，則所用變壓器的原，副線圈匝數(shù)比為（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根據(jù)變壓器原副線圈電壓比等于匝數(shù)比可得
故選C。
5. 如圖所示，、、為真空中邊長為的正三角形的三個頂點(diǎn)，為中點(diǎn)，在、兩點(diǎn)各固定一個電荷量為的點(diǎn)電荷，在點(diǎn)固定一個電荷量為的點(diǎn)電荷，靜電力常量為，則點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A、B兩點(diǎn)的點(diǎn)電荷在的電場強(qiáng)度大小相等，方向相反，即A、B兩點(diǎn)的點(diǎn)電荷在的合電場強(qiáng)度為零，則點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為
根據(jù)幾何關(guān)系可得
聯(lián)立可得點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小
故選D。
6. 如圖所示，質(zhì)量為0.4kg，帶有四分之一圓弧的光滑圓弧槽靜止在光滑的水平面上，圓弧半徑為0.3m。現(xiàn)有一質(zhì)量為0．2kg的小球以大小的初速度水平?jīng)_上圓弧槽，取重力加速度大小，從小球沖上圓弧槽到滑離圓弧槽的過程中，下列說法正確的是（ ）
A. 小球和圓弧槽組成的系統(tǒng)動量守恒
B. 小球離開圓弧槽時速度的大小為
C. 小球上升的最大高度（相對圓弧最低點(diǎn)）為1.2cm
D. 小球?qū)A弧槽的最大壓力為2.4N
【答案】C
【解析】A．從小球沖上圓弧槽到滑離圓弧槽的過程中，小球和圓弧槽組成的系統(tǒng)水平方向不受外力，水平方向動量守恒，豎直方向所受合外力不為零，豎直方向動量不守恒，即小球和圓弧槽組成的系統(tǒng)動量不守恒，故A錯誤；
BD．水平方向根據(jù)動量守恒定律
根據(jù)能量守恒定律
聯(lián)立解得，
即小球離開圓弧槽時速度的大小為0.2m/s，此時圓弧槽對小球支持力最大，設(shè)為，根據(jù)牛頓第二定律，解得
根據(jù)牛頓第三定律可知小球?qū)A弧槽的最大壓力為
故BD錯誤；
C．小球上升的最大高度（相對圓弧最低點(diǎn)）時，小球和圓弧槽速度相等，水平方向根據(jù)動量守恒定律
根據(jù)能量守恒定律，聯(lián)立解得
故C正確故選C。
7. 一輛起重機(jī)某次從時刻由靜止開始豎直提升質(zhì)量為500kg的物體，物體的圖像如圖所示，2s后起重機(jī)的功率為額定功率，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度大小，下列說法正確的是（ ）
A. 物體在勻加速階段的位移大小為2m
B. 該起重機(jī)的額定功率為5.25kW
C. 物體的最大速度大小為
D. 和時間內(nèi)牽引力對物體做的功之比為
【答案】B
【解析】A．物體在勻加速階段的位移大小
故A錯誤；
B．設(shè)物體做勻加速運(yùn)動階段牽引力為，加速度為，根據(jù)牛頓第二定律
物體做勻加速運(yùn)動階段的最大速度
該起重機(jī)的額定功率
聯(lián)立解得
故B正確；
C．物體的最大速度
故C錯誤；
D．內(nèi)牽引力對物體做的功為
時間內(nèi)牽引力對物體做的功為
和時間內(nèi)牽引力對物體做的功之比為
故D錯誤。
故選B。
二、多選題：本大題共3小題，共18分。
8. 關(guān)于熱學(xué)知識，下列說法正確的是（ ）
A. 花粉顆粒的無規(guī)則運(yùn)動就是分子的熱運(yùn)動
B. 當(dāng)分子之間的作用力表現(xiàn)為斥力時，分子勢能隨分子間距離增大而減小
C. 兩固體之間不可能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象
D. 若用活塞壓縮汽缸中的氣體，同時氣體從外界吸收了熱量，則氣體的內(nèi)能一定增加
【答案】BD
【解析】A．花粉顆粒的無規(guī)則運(yùn)動反映分子的熱運(yùn)動，但不是分子的熱運(yùn)動，故A錯誤；
B．當(dāng)分子之間的作用力表現(xiàn)為斥力時，分子勢能隨分子間距離增大，分子力做正功，分子勢能減小，故B正確；
C．?dāng)U散現(xiàn)象在固體、液體、氣體中都能發(fā)生，故C錯誤；
D．若用活塞壓縮汽缸中氣體，外界對氣體做正功，同時氣體從外界吸收了熱量，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w的內(nèi)能一定增加，故D正確。
故選BD
9. 一個質(zhì)量為15kg的機(jī)器人沿直線運(yùn)動的速度一時間圖像如圖所示，下列說法正確的是（ ）
A. 內(nèi)機(jī)器人運(yùn)動的距離為18m
B. 內(nèi)機(jī)器人受到的合力大小為30N
C. 機(jī)器人減速時的加速度大小為
D. 內(nèi)機(jī)器人的動能減少了480J
【答案】AD
【解析】A．根據(jù)圖像與軸圍成的面積表示位移可得內(nèi)機(jī)器人運(yùn)動的距離為
故A正確；
B．內(nèi)機(jī)器人受到的合力大小機(jī)器人的加速度大小
內(nèi)機(jī)器人受到的合力大小為
故B錯誤；
C．機(jī)器人減速時的加速度大小為
故C錯誤；
D．內(nèi)機(jī)器人的動能減少量
故D正確。
故選AD。
10. 如圖所示，兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角為絕緣斜面上，導(dǎo)軌間距為，導(dǎo)軌下端連接一個阻值為的定值電阻，空間有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直導(dǎo)軌所在斜面向上的勻強(qiáng)磁場。一個輕彈簧的勁度系數(shù)為，下端固定在斜面上，彈簧上端與質(zhì)量為、長為、電阻也為的導(dǎo)體桿相連，桿與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，彈簧與導(dǎo)軌平行。導(dǎo)體桿中點(diǎn)系一輕細(xì)線，細(xì)線平行斜面，繞過一個光滑定滑輪后懸掛一個質(zhì)量也為的物塊。初始時用手托著物塊，導(dǎo)體桿保持靜止，細(xì)線伸直，但無拉力。重力加速度大小為，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，釋放物塊后，下列說法正確的是（ ）
A. 釋放物塊瞬間，導(dǎo)體桿的加速度大小為
B. 運(yùn)動過程中，彈簧的伸長量第一次為時，導(dǎo)體桿的加速度為零
C. 導(dǎo)體桿最終將保持靜止，在此過程中電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為
D. 導(dǎo)體桿最終將保持靜止，在此過程中電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為
【答案】AC
【解析】A．初始時，彈簧被壓縮，彈力大小
釋放物塊瞬間，安培力為零，對桿和物塊分析有
解得
故A正確；
B．導(dǎo)體棒運(yùn)動動過程中，彈簧的伸長量第一次為時，速度不為零，此時導(dǎo)體棒所受的合外力為其所受的安培力，根據(jù)牛頓第二定律可知
加速度不為零，故B錯誤；
CD．由于電磁感應(yīng)消耗能量，桿最終速度為零，安培力為零，細(xì)線拉力為
彈簧處于伸長狀態(tài)，對導(dǎo)體桿有
可得，解得
彈簧彈性勢能不變，對物塊、導(dǎo)體桿、彈簧整個系統(tǒng)，由能量守恒可得
解得
則電阻r上產(chǎn)生的焦耳熱
故C正確，D錯誤。故選AC。
三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共14分。
11. 某圓弧槽固定在水平面上，其截面圖如圖所示，圓弧的半徑為，，利用此裝置測當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?。有一直徑為的剛性小球，將小球從槽的圓弧面頂端由靜止釋放，小球向右運(yùn)動至最低點(diǎn)開始計(jì)時，用秒表測出小球次向右運(yùn)動至最低點(diǎn)的時間（開始計(jì)時的那次計(jì)為0）。
（1）利用此裝置可得當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮_____。
（2）若其他條件不變，小球從頂端一半的高度由靜止釋放，則用秒表測得小球次向右運(yùn)動至最低點(diǎn)的時間為______（填“”“”或“”）。
【答案】（1）
（2）
【解析】【小問1詳解】
由于，所以小球的運(yùn)動可視為單擺，根據(jù)題意可知小球做單擺運(yùn)動的周期為
小球做單擺的擺長
根據(jù)單擺周期公式
聯(lián)立可得
【小問2詳解】
小球做單擺運(yùn)動的周期與擺動幅度沒有關(guān)系，所以小球從頂端一半的高度由靜止釋放，則用秒表測得小球次向右運(yùn)動至最低點(diǎn)的時間仍為。
12. 某同學(xué)為了測量待測電阻的阻值，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。所用器材有毫安表（量程為）、定值電阻（阻值為），滑動變阻器，電源、開關(guān)和導(dǎo)線若干。
（1）請根據(jù)圖甲，完成圖乙中的實(shí)物連接。
（2）正確連接電路后，將滑動變阻器的滑片置于______（填“”或“”）端，閉合開關(guān)S，斷開開關(guān)、，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片至某一位置，此時毫安表的示數(shù)為40mA；閉合開關(guān)，此時毫安表的示數(shù)為50mA；再閉合開關(guān)，此時毫安表的示數(shù)為75mA。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，求得的阻值為______。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（3）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)方案，毫安表的內(nèi)阻對的測量值______（填“有”或“無”）影響。
【答案】（1） （2） 20
（3）無
【解析】【小問1詳解】
根據(jù)電路圖可得實(shí)物連接如圖所示
【小問2詳解】
[1]閉合開關(guān)前，為了保護(hù)電路，應(yīng)該要將滑動變阻器的阻值調(diào)到最大，所以應(yīng)該調(diào)到b端；
[2]設(shè)毫安表內(nèi)阻為rA，電源內(nèi)阻為r，滑動變阻器接入電路的阻值為R，依題意斷開、有
閉合開關(guān)時有
開關(guān)、時有
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得
【小問3詳解】
根據(jù)前面的解析可知毫安表內(nèi)阻，電源內(nèi)阻，滑動變阻器接入電路的阻值，可以整體代換，所以毫安表內(nèi)阻對的測量值無影響。
四、計(jì)算題：本大題共3小題，共40分。
13. 如圖所示，直角玻璃三棱鏡置于空氣中，一單色細(xì)光束從的中點(diǎn)垂直于面入射。棱鏡的折射率，，求：
（1）光第一次從棱鏡內(nèi)射出時的折射角；
（2）出射點(diǎn)到點(diǎn)的距離。
【答案】（1） （2）
【解析】【小問1詳解】
光路圖如圖所示
設(shè)該玻璃的臨界角為，有
解得
由幾何關(guān)系知，則光在面發(fā)生全反射，又
由折射定律有
解得
小問2詳解】
設(shè)光線分別經(jīng)過面、面的、點(diǎn)，由幾何關(guān)系有，
解得
14. 如圖所示，在有圓孔的水平支架上放置一物塊，子彈從圓孔下方以大小為的速度豎直向上擊中物塊并留在物塊中。已知子彈的質(zhì)量為，物塊的質(zhì)量為，重力加速度大小為。物塊（含子彈）在空中運(yùn)動時所受阻力大小為它們所受總重力的。子彈與物塊相對運(yùn)動的時間極短，不計(jì)物塊厚度的影響，求：
（1）子彈在物塊中相對物塊運(yùn)動的過程中，系統(tǒng)損失的機(jī)械能；
（2）物塊（含子彈）落回支架前瞬間的速度大小。
【答案】（1）
（2）
【解析】【小問1詳解】
子彈射入物塊過程，由動量守恒定律有
解得
子彈射入物塊的過程中，系統(tǒng)損失的機(jī)械能
解得
【小問2詳解】
子彈射入物塊后一起向上運(yùn)動，由運(yùn)動學(xué)公式有
由牛頓第二定律有
子彈和物塊落回支架的過程中，由牛頓第二定律有
由運(yùn)動學(xué)公式有
解得子彈和物塊落回支架前瞬間的速度大小
15. 如圖所示，豎直面內(nèi)有一半徑為的圓，是豎直半徑，是水平半徑，的左側(cè)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場，圓內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，半徑也為的圓與圓處在同一豎直面內(nèi)，其直徑與豎直方向的夾角為，過點(diǎn)的豎直虛線的右側(cè)存在水平向右，電場強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)電場，、間固定內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)直管軌道，、兩點(diǎn)間距為，且連線沿水平方向，、兩點(diǎn)間存在電場強(qiáng)度大小為，方向與的夾角為的勻強(qiáng)電場。一質(zhì)量為的帶正電小球（視為質(zhì)點(diǎn)），從圓上的點(diǎn)以指向點(diǎn)的速度射強(qiáng)磁場，接著做勻速圓周運(yùn)動到達(dá)點(diǎn)，然后沿運(yùn)動，運(yùn)動到點(diǎn)時速度正好為0，然后落入細(xì)直管軌道中，重力加速度大小為，求：
（1）小球從點(diǎn)射入磁場的速度大??；
（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??；
（3）小球從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)的時間。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【小問1詳解】
設(shè)小球在點(diǎn)的速度大小為，從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)的過程中小球的加速度大小為，則有
由二力合成的矢量三角形得
解得
【小問2詳解】
小球從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)，電場力與重力的合力方向水平向左，由二力合成的矢量三角形可得
解得
設(shè)小球從點(diǎn)到點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動的半徑為，由幾何關(guān)系可得
由洛倫茲力提供小球做圓周運(yùn)動的向心力有
解得
【小問3詳解】
小球在圓中運(yùn)動的時間
解得
小球從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)的時間
解得
由幾何關(guān)系有
小球從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)，由牛頓第二定律有
小球從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)的時間有
解得
小球從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)的時間
解得

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