一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求。
1.(高考風(fēng)向題)2024年9月,中科院在自研磁體方面取得技術(shù)突破,產(chǎn)生了42.02 T的穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng),其強(qiáng)度約為地磁場(chǎng)強(qiáng)度的80萬(wàn)倍(穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)是指磁感應(yīng)強(qiáng)度不隨時(shí)間變化的磁場(chǎng))。下列說(shuō)法正確的是( )
T表示磁通量的大小
B.該穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)不可能激發(fā)出電場(chǎng)
C.磁感應(yīng)強(qiáng)度不隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)一定是勻強(qiáng)磁場(chǎng)
D.將通電直導(dǎo)線放入該穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng),受到的安培力一定很大
2.如圖為賓館內(nèi)的煙霧探測(cè)器,探測(cè)器中裝有大約0.2 mg的镅95241Am,它是一種半衰期長(zhǎng)達(dá)432年的放射性金屬,會(huì)釋放出α射線和γ射線。當(dāng)空氣分子穿過(guò)探測(cè)器時(shí),95241Am釋放出的射線將其電離,電離產(chǎn)生的正、負(fù)離子在電場(chǎng)力作用下移動(dòng),形成微小電流,可被探測(cè)器內(nèi)芯片探測(cè)到,下列說(shuō)法正確的是( )
A.95241Am需要及時(shí)更換,保證探測(cè)器工作的穩(wěn)定性
B.95241Am發(fā)生衰變的方程是95241AmNp+24He+γ
C.95241Am的比結(jié)合能大于93237Np的比結(jié)合能
D.使空氣分子發(fā)生電離的主要是γ射線
3.如圖甲所示,兒童將一個(gè)石子以初速度v0從Q點(diǎn)豎直向上拋出,然后用同一只手沿著圖乙中的QP路徑迅速撿起P處的石子,該手又沿著PQ路徑回到Q點(diǎn),迅速撿起Q處的石子,同時(shí)將拋出的石子在落地前接住。已知某次游戲中P、Q相距40 cm,兒童手移動(dòng)的平均速率為2 m/s,不計(jì)空氣阻力,不計(jì)抓石子的時(shí)間和手的高度,重力加速度g取10 m/s2,則v0至少為( )
A.1 m/sB.2 m/sC.3 m/sD.4 m/s
4.(新情境題)衛(wèi)星失效后一般有“冰凍”和“火葬”兩種處理方案,對(duì)于較低軌道的“死亡”衛(wèi)星,備用發(fā)動(dòng)機(jī)使其快速轉(zhuǎn)移到更低的軌道上,最終一頭扎入稠密大氣層,與大氣摩擦燃燒殆盡;對(duì)于較高軌道的“死亡”衛(wèi)星,備用發(fā)動(dòng)機(jī)可將其抬高到比地球同步軌道高300千米的“墳?zāi)管壍馈睂?shí)施高軌道“冰凍”。下列說(shuō)法正確的是( )
A.“死亡”衛(wèi)星進(jìn)入“墳?zāi)管壍馈焙蟮乃俣缺仍壍浪俣刃?br>B.實(shí)施低軌道“火葬”時(shí),衛(wèi)星的速度一直減小
C.實(shí)施高軌道“冰凍”時(shí),備用發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)衛(wèi)星做負(fù)功
D.衛(wèi)星在“墳?zāi)管壍馈鄙线\(yùn)行的加速度大于在地球同步軌道上運(yùn)行的加速度
5.(易錯(cuò)題)高血壓的誘因之一是血管變細(xì)。為研究該問(wèn)題,假設(shè)血液通過(guò)一定長(zhǎng)度血管時(shí)受到的阻力與血液流速的平方成正比,即f=kv2(其中k與血管粗細(xì)無(wú)關(guān)),為維持血液勻速流動(dòng),在這血管兩端需要有一定的壓強(qiáng)差。設(shè)血管內(nèi)徑為d時(shí)所需的壓強(qiáng)差為Δp,若血管內(nèi)徑減為d'時(shí),為了維持在相同時(shí)間內(nèi)流過(guò)同樣多的血液,壓強(qiáng)差必須變?yōu)? )
A.(dd')6ΔpB.(dd')4ΔpC.(dd')2ΔpD.dd'Δp
6.一質(zhì)量為1 kg的物體在水平拉力的作用下,由靜止開(kāi)始在水平地面上沿x軸運(yùn)動(dòng),出發(fā)點(diǎn)為x軸零點(diǎn),拉力做的功W與物體坐標(biāo)x的關(guān)系如圖所示。物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,重力加速度g大小取10 m/s2。則從x=0運(yùn)動(dòng)到x=4 m的過(guò)程中,拉力的最大瞬時(shí)功率為( )
A.6 WB.62 WC.12 WD.122 W
7.在如圖所示電路中,電源電動(dòng)勢(shì)E=12 V,內(nèi)阻r=8 Ω,定值電阻R1=2 Ω,R2=10 Ω,R3=20 Ω,滑動(dòng)變阻器R4的取值范圍為0~30 Ω,所有電表均為理想電表。閉合開(kāi)關(guān)S,在滑動(dòng)變阻器的滑片從a端滑到b端的過(guò)程中,電壓表V1、電壓表V2、電流表A示數(shù)的變化量分別為ΔU1、ΔU2、ΔI。下列說(shuō)法正確的是( )
A.V1讀數(shù)變小,V2讀數(shù)變大,|ΔU1|大于|ΔU2|
B.|ΔU1ΔI|=20 Ω,|ΔU2ΔI|=30 Ω
C.R4的功率先增大后減小,最大值為0.36 W
D.電源的輸出功率先增大后減小,最大值為4.5 W
二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中,每題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。
8.如圖所示,小朋友在公園玩耍時(shí),用吸管蘸取肥皂液能吹出很多較大的肥皂泡,下列對(duì)肥皂泡的觀察和研究正確的是( )
A.肥皂泡呈現(xiàn)的彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象
B.肥皂泡呈現(xiàn)的彩色條紋之間是等間距的
C.肥皂泡呈現(xiàn)的彩色條紋之間是不等間距的
D.肥皂泡呈現(xiàn)的彩色條紋沿豎直方向平行分布
9.如圖甲所示,原長(zhǎng)x0為0.3 m的輕質(zhì)彈簧的下端固定在傾角為θ的固定光滑斜面的底部,在彈簧的上端由靜止釋放一質(zhì)量為1 kg的小球,小球的加速度大小a與彈簧長(zhǎng)度x間的關(guān)系如圖乙所示。重力加速度g取10 m/s2,則( )
A.斜面傾角的正弦值為0.6
B.彈簧的勁度系數(shù)為40 N/m
C.小球的最大動(dòng)能為0.6 J
D.彈簧最大彈性勢(shì)能為1.2 J
10.(重難題)如圖所示,兩條間距為d平行光滑金屬導(dǎo)軌(足夠長(zhǎng))固定在水平面上,導(dǎo)軌的左端接電動(dòng)勢(shì)為E的電源,右端接定值電阻,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面豎直向上。兩端都足夠長(zhǎng)的金屬棒MN斜放在兩導(dǎo)軌之間,與導(dǎo)軌的夾角為30°,導(dǎo)線、導(dǎo)軌、金屬棒的電阻均忽略不計(jì),電源的內(nèi)阻與定值電阻阻值相等。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi),開(kāi)關(guān)S2閉合,給金屬棒一個(gè)沿水平方向與棒垂直的恒定作用力F0,經(jīng)過(guò)時(shí)間t0金屬棒獲得最大速度v0,定值電阻的最大功率為P0,在此過(guò)程中金屬棒的最大加速度為a0,金屬棒與導(dǎo)軌始終接觸良好,下列說(shuō)法正確的是( )
A.金屬棒的質(zhì)量為F0a0
B.電源的內(nèi)阻為2B2d2v02P0
C.0~t0時(shí)間內(nèi),流過(guò)定值電阻某一橫截面的電荷量為F02Bd(t0-v0a0)
D.若開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi),開(kāi)關(guān)S1閉合,則金屬棒穩(wěn)定運(yùn)行的速度為2EBd
三、非選擇題:本題共5小題,共54分。
11.(6分)一實(shí)驗(yàn)小組想要測(cè)量一個(gè)未知電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,可供選擇的器材有:
電流表A(量程50 mA,內(nèi)阻為0.45 Ω);
電阻箱R1(最大阻值為9.99 Ω);
電阻箱R2(最大阻值為99.9 Ω);
開(kāi)關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干。
(1)由于電流表A的量程較小,考慮安全因素,該實(shí)驗(yàn)小組計(jì)劃將其量程擴(kuò)大為原來(lái)的10倍,電阻箱選用阻值為 Ω的;
(2)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)好電路,用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將實(shí)物圖甲連接成完整電路;
(3)實(shí)驗(yàn)中記錄另一電阻箱的阻值R和電流表A的示數(shù)I(單位:A),并計(jì)算出1I,得到多組數(shù)據(jù)后描點(diǎn)作出R-1I圖線如圖乙所示,則該電源的電動(dòng)勢(shì)E= V,內(nèi)阻r= Ω。
12.(8分)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量重力加速度大小g的實(shí)驗(yàn)方案,所用器材有:2 g砝碼若干、托盤1個(gè)、輕質(zhì)彈簧1根、米尺1把、光電門1個(gè)、數(shù)字計(jì)時(shí)器1臺(tái)等。
具體步驟如下:
①將彈簧豎直懸掛在固定支架上,彈簧下面掛上裝有遮光片的托盤,在托盤內(nèi)放入一個(gè)砝碼,如圖甲所示。
②用米尺測(cè)量平衡時(shí)彈簧的長(zhǎng)度l,并安裝光電門。
③將彈簧在彈性限度內(nèi)拉伸一定長(zhǎng)度后釋放,使其在豎直方向振動(dòng)。
④用數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄30次全振動(dòng)所用時(shí)間t。
⑤逐次增加托盤內(nèi)砝碼的數(shù)量,重復(fù)②③④的操作。
該同學(xué)將振動(dòng)系統(tǒng)理想化為彈簧振子。已知彈簧振子的振動(dòng)周期T=2πMk,其中k為彈簧的勁度系數(shù),M為振子的質(zhì)量。
(1)由步驟④,可知振動(dòng)周期T= 。
(2)設(shè)彈簧的原長(zhǎng)為l0,則l與g、l0、T的關(guān)系式為l= 。
(3)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的l-T2圖線如圖乙所示,可得g= m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字,π2取9.87)。
(4)本實(shí)驗(yàn)的誤差來(lái)源包括 (雙選,填標(biāo)號(hào))。
A.空氣阻力
B.彈簧質(zhì)量不為零
C.光電門的位置稍微偏離托盤的平衡位置
13.(10分)在駐波聲場(chǎng)作用下,水中小氣泡周圍液體的壓強(qiáng)會(huì)發(fā)生周期性變化,使小氣泡周期性膨脹和收縮,氣泡內(nèi)氣體可視為質(zhì)量不變的理想氣體,其膨脹和收縮過(guò)程可簡(jiǎn)化為如圖所示的p-V圖像,氣泡內(nèi)氣體先從壓強(qiáng)為p0、體積為V0、溫度為T0的狀態(tài)A等溫膨脹到體積為5V0、壓強(qiáng)為pB的狀態(tài)B,然后從狀態(tài)B絕熱收縮到體積為V0、壓強(qiáng)為1.9p0、溫度為TC的狀態(tài)C,B到C過(guò)程中外界對(duì)氣體做功為W。已知p0、V0、T0和W。求:
(1)pB的表達(dá)式;
(2)TC的表達(dá)式;
(3)B到C過(guò)程,氣泡內(nèi)氣體的內(nèi)能變化了多少?
14.(12分)某裝置用電場(chǎng)控制帶電粒子運(yùn)動(dòng),工作原理如圖所示,矩形ABCD區(qū)域內(nèi)存在兩層緊鄰的勻強(qiáng)電場(chǎng),每層的高度均為d,電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為E,方向沿豎直方向(如圖所示),AB邊長(zhǎng)為2d,BC邊長(zhǎng)為3d,質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子流從AB邊中點(diǎn)P射入電場(chǎng),粒子初速度為v0,入射角為θ,在紙面內(nèi)運(yùn)動(dòng),不計(jì)粒子重力及粒子間相互作用。
(1)當(dāng)θ=30°時(shí),若粒子能從CD邊射出,求該粒子通過(guò)電場(chǎng)的時(shí)間t;
(2)當(dāng)v0=8Eqdm時(shí),若粒子從CD邊射出電場(chǎng)時(shí)與軸線PQ的距離小于d,求入射角θ的范圍。
15.(18分)某工廠為了篩選一批質(zhì)量在規(guī)定范圍內(nèi)的貨物,設(shè)計(jì)如圖甲所示裝置,在可視為光滑的足夠長(zhǎng)的水平軌道上固定一長(zhǎng)為s=0.8 m平臺(tái),平臺(tái)的左側(cè)固定一彈射裝置(其大小可以忽略),在緊靠平臺(tái)的右側(cè)放置一輛長(zhǎng)度為L(zhǎng)=2 m,質(zhì)量M=2 kg的無(wú)動(dòng)力小車,其右端有一固定擋板;在水平軌道的右側(cè)固定一緩沖裝置,緩沖裝置對(duì)小車向左的作用力隨接觸點(diǎn)A向右移動(dòng)的距離變化如圖乙所示,開(kāi)始篩選時(shí),將貨物無(wú)初速度地放在平臺(tái)彈射裝置處,釋放彈射裝置,貨物以v0=62 m/s的速度被彈出,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后滑上小車,若貨物與擋板碰撞或在車上其他位置與小車共速都會(huì)被小車立即鎖定,然后繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng),與緩沖裝置接觸后,若距離x

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