2025年质检考试题及答案

2025年质检考试题及答案一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题意）1.2024年12月，我国“天问三号”探测器成功进入火星停泊轨道，轨道为椭圆，近火点高度260km，远火点高度12000km。已知火星质量约为地球的0.11倍，半径约为地球的0.53倍。下列关于探测器在椭圆轨道运行的说法正确的是（）A.探测器在近火点的加速度小于远火点的加速度B.探测器在近火点的线速度小于火星的第一宇宙速度C.探测器从近火点向远火点运动过程中，机械能逐渐增大D.若已知近火点速度v₁、远火点速度v₂，可通过v₁r₁=v₂r₂计算轨道参数（r₁、r₂为近远火点到火星中心距离）2.如图所示，水平面上固定两根平行光滑金属导轨，间距L=0.4m，导轨左端接有阻值R=2Ω的电阻，导轨所在区域存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T。质量m=0.1kg的导体棒ab垂直导轨放置，初始静止。t=0时对ab施加水平向右的恒力F=0.3N，t=2s时ab速度达到v=4m/s（未达最大速度）。下列说法正确的是（）（图中导轨足够长，导体棒电阻r=1Ω，忽略导轨电阻）A.t=2s时ab的加速度大小为1m/s²B.0~2s内通过电阻R的电荷量为1.6CC.0~2s内电阻R产生的焦耳热为1.6JD.ab的最大速度为6m/s3.某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x=5sin(2πt+π/3)（单位：cm）。下列说法正确的是（）A.质点的振幅为10cmB.质点的振动频率为2HzC.t=0.5s时，质点的速度方向沿x轴正方向D.t=0到t=0.25s内，质点的路程为5√2cm4.如图为一定质量理想气体的p-V图像，其中ab为等温线，bc为等压线，ca为等容线。下列说法正确的是（）A.气体在a状态的温度等于b状态的温度B.从a到b过程，气体对外做功，内能减小C.从b到c过程，气体吸收热量，内能增大D.从c到a过程，气体放出热量，内能不变5.如图所示，真空中固定两个等量异种点电荷+Q和-Q，O为两点电荷连线的中点，MN为中垂线，P为MN上一点且OP=d。下列说法正确的是（）A.O点的电场强度为0B.P点的电势高于O点的电势C.沿MN从M到N移动正电荷，电场力先做正功后做负功D.将一个电子从P点移动到O点，电势能增加6.如图为某交流发电机的示意图，矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，线圈匝数n=100，面积S=0.02m²，磁感应强度B=0.5T，角速度ω=100πrad/s，线圈电阻r=1Ω，外电路接有电阻R=9Ω。下列说法正确的是（）A.线圈产生的感应电动势的最大值为100πVB.电压表的示数为90√2VC.当线圈平面与中性面夹角为30°时，感应电动势的瞬时值为50πVD.1分钟内电阻R产生的热量为8100π²J7.2024年诺贝尔物理学奖授予在量子点研究领域有突出贡献的科学家。量子点可视为微观粒子的“三维无限深方势阱”，若电子在其中的能量满足Eₙ=n²h²/(8mL²)（n=1,2,3…，h为普朗克常量，m为电子质量，L为势阱宽度）。某量子点中电子从n=3能级跃迁到n=1能级时，辐射出波长λ=450nm的光；从n=2能级跃迁到n=1能级时，辐射出波长λ'的光。则λ'约为（）（已知h=6.63×10⁻³⁴J·s，c=3×10⁸m/s）A.600nmB.900nmC.1350nmD.1800nm8.如图所示，水平传送带以v=2m/s的速度顺时针匀速转动，质量m=1kg的小物块从传送带左端A无初速度释放，物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，传送带长度L=3m。取g=10m/s²，下列说法正确的是（）A.物块在传送带上的加速时间为1sB.物块从A到B的时间为2sC.物块与传送带间的相对位移为1mD.传送带对物块做的功为4J二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分）9.2025年1月，我国自主研发的“奋斗者”号深潜器在马里亚纳海沟完成第100次下潜，下潜深度达11000m。若深潜器从海面由静止开始竖直下潜，先做匀加速运动，后做匀速运动，最后做匀减速运动至静止。下列关于深潜器下潜过程的v-t图像和加速度a随深度h变化的图像（取向下为正方向），可能正确的是（）10.如图所示，光滑水平面上有两个物块A和B，质量分别为m和2m，A静止，B以速度v₀向右运动，与A发生弹性碰撞。碰撞后，A与右侧固定的轻弹簧（原长时右端在O点）作用，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是（）A.碰撞后A的速度大小为(2/3)v₀B.碰撞过程中B对A的冲量大小为(2/3)mv₀C.弹簧压缩到最短时，A的速度为0D.弹簧的最大弹性势能为(2/9)mv₀²11.如图所示，直角三角形ABC区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，∠B=90°，AB=BC=2L。一质量为m、电荷量为+q的粒子从A点沿AB方向以速度v₀射入磁场，恰好从C点射出。下列说法正确的是（）A.磁场的磁感应强度大小为mv₀/(qL)B.粒子在磁场中的运动时间为πm/(2qB)C.若粒子速度变为2v₀，仍从A点沿AB方向射入，将从BC边射出D.若粒子速度变为v₀/2，仍从A点沿AB方向射入，将从AB边射出12.如图所示，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，定值电阻R₁=2Ω，R₂=3Ω，R₃=6Ω，电容器C=10μF。开关S闭合后，下列说法正确的是（）A.电容器两极板间的电压为2VB.断开S瞬间，通过R₃的电流方向向左C.闭合S稳定后，R₁的功率为2WD.闭合S过程中，电容器的带电量增加了2×10⁻⁵C三、实验题（本题共2小题，共18分）13.（8分）某实验小组用图甲所示装置验证机械能守恒定律。实验步骤如下：①安装打点计时器，将纸带穿过限位孔，下端悬挂重锤；②接通电源，待打点稳定后释放重锤，得到一条点迹清晰的纸带（图乙）；③选择连续打出的点A、B、C、D、E，测出各点到起始点O的距离分别为h₁、h₂、h₃、h₄、h₅；④计算B、C、D点的瞬时速度v₁、v₂、v₃，验证mgh与(1/2)mv²是否相等。（1）实验中不需要的器材是________（填字母）。A.天平B.刻度尺C.交流电源D.秒表（2）图乙中打点计时器的工作频率为50Hz，相邻两计数点间有4个点未画出。测得h₂=4.80cm，h₃=7.10cm，h₄=9.60cm，则C点的瞬时速度v₂=________m/s（保留两位小数）。（3）若实验中发现重锤减少的重力势能总是略大于增加的动能，可能的原因是________（写出一条即可）。（4）为减小误差，该小组改用图丙所示的光电门装置：将宽度为d的挡光片固定在重锤上，让重锤从某高度由静止下落，光电门记录挡光时间t，测出重锤下落高度h。若验证机械能守恒，需满足的关系式为________（用d、t、h、g表示）。14.（10分）某同学要测量一未知电阻Rₓ的阻值（约200Ω），实验室提供的器材有：A.电流表A₁（量程0~10mA，内阻r₁=50Ω）B.电流表A₂（量程0~50mA，内阻r₂约1Ω）C.电压表V（量程0~3V，内阻Rᵥ=3kΩ）D.滑动变阻器R（0~50Ω，额定电流1A）E.电源E（电动势4.5V，内阻不计）F.开关S，导线若干（1）该同学设计了图甲、乙两种电路，其中更合理的是________（填“甲”或“乙”），理由是________。（2）按合理电路连接后，闭合开关，调节滑动变阻器，记录多组数据。某次测量中，A₁的示数为I₁=8mA，A₂的示数为I₂=40mA，则Rₓ=________Ω（保留两位小数）。（3）为进一步减小误差，该同学用图丙所示的电路（利用电流表A₁改装为电压表）重新测量。若将A₁与电阻R₀串联改装为量程3V的电压表，则R₀=________Ω。（4）若实验室无电流表A₂，该同学想用电压表V和电流表A₁测量Rₓ，设计了图丁所示电路。已知闭合S₁、断开S₂时，电压表读数为U₁；闭合S₁、S₂时，电压表读数为U₂。则Rₓ=________（用U₁、U₂、r₁、Rᵥ表示）。四、计算题（本题共3小题，共42分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15.（12分）如图所示，倾角θ=37°的固定斜面长L=5m，底端与水平地面平滑连接。质量m=2kg的物块从斜面顶端由静止释放，与斜面间的动摩擦因数μ₁=0.5，与水平面间的动摩擦因数μ₂=0.2。取g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）求物块滑到斜面底端时的速度大小；（2）求物块在水平面上滑行的最大距离；（3）若在物块滑到斜面底端时，对其施加一个水平向左的恒力F=6N，求物块在水平面上滑行的总时间。16.（14分）如图所示，坐标系xOy中，y>0区域存在沿y轴正方向的匀强电场E，y<0区域存在垂直纸面向里的匀强磁场B。一质量为m、电荷量为+q的粒子从x轴上的A点（-L,0）以速度v₀沿x轴正方向射入电场，恰好从y轴上的C点（0，L）离开电场，进入磁场后经磁场偏转再次进入电场，最终从x轴上的D点离开电场。不计粒子重力。（1）求电场强度E的大小；（2）求磁场磁感应强度B的大小（用m、q、v₀、L表示）；（3）求D点的坐标。17.（16分）如图所示，足够长的光滑水平导轨由两部分组成：左侧是间距L=0.5m的平行导轨，右侧是半径R=0.4m的半圆形导轨（导轨平面竖直，与水平导轨平滑连接）。左侧导轨所在区域存在竖直向上的匀强磁场B=2T，右侧无磁场。质量m₁=0.2kg的导体棒a静止在左侧导轨上，质量m₂=0.1kg的导体棒b从半圆形导轨顶端由静止释放，进入水平导轨后与a发生弹性碰撞。两导体棒电阻均为r=1Ω，导轨电阻不计。取g=10m/s²。（1）求b刚进入水平导轨时的速度大小；（2）求碰撞后a的速度大小；（3）碰撞后，a在磁场中运动的过程中，求通过a的电荷量及a产生的焦耳热。答案一、单项选择题1.D2.A3.C4.C5.D6.C7.B8.A二、多项选择题9.AC10.ABD11.AC12.AD三、实验题13.（1）AD（2）1.15（3）空气阻力或纸带与限位孔的摩擦（4）gh=d²/(2t²)14.（1）乙；甲图中电流表A₂量程过大，读数误差大（2）183.33（3）250（4）(U₁Rᵥ)/(U₂Rᵥ-U₁(Rᵥ+r₁))四、计算题15.（1）由动能定理：mgh-μ₁mgcosθ·L=(1/2)mv₁²，h=Lsinθ=3m，代入得v₁=√(2×(60-40))=√40=2√10≈6.32m/s（2）水平面上由动能定理：-μ₂mgx=0-(1/2)mv₁²，x=v₁²/(2μ₂g)=40/(4)=10m（3）施加F后，加速度a=(F+μ₂mg)/m=(6+4)/2=5m/s²（向左），减速时间t₁=v₁/a≈6.32/5≈1.26s，滑行距离x₁=v₁t₁-(1/2)at₁²≈6.32×1.26-0.5×5×1.26²≈7.96-3.97≈3.99m<10m，未反向，总时间t=1.26s16.（1）粒子在电场中做类平抛运动，水平方向：L=v₀t，竖直方向：L=(1/2)(qE/m)t²，联立得E=2mv₀²/(qL)（2）离开电场时速度v=√(v₀²+(qEt/m)²)=√(v₀²+(2v₀)²)=√5v₀，方向与x轴夹角θ满足tanθ=2。在磁场中做圆周运动，由几何关系，轨道半径r=L/sinθ=L/(2/√5)=√5L/2。由qvB=mv²/r，得B=mv/(qr)=m·√5v₀/(q·√5L/2)=2mv₀/(qL)（3）粒子在磁场中偏转后，速度方向与进入时对称，再次进入电场后做类斜抛运动，水平方向匀速，竖直方向匀减速到0再反向加速。总水平位移为L+2L=3L，故D点坐标(3L,0)17.（1）b从顶端到水平导轨，由机械能守恒：m₂g·2R=(1/2)m₂v₀²，v₀=√(4gR)=√(16)=4m/s（2）弹性碰撞：m₂v₀=m₁v₁+m₂v₂，(1/2)m₂v₀²=(1/2)m₁v₁²+(1/2)m₂v₂²，解得v₁=(2m₂/(m₁+m₂))v₀=(0.2/0.3)×4≈2.67m/s（3）a在磁场中运动时，感应电动势E=BLv，电流I=E/(2r)=BLv/(2r)，安培力F=BIL=B²L²v/(2r)，加速度a=-F/m₁=-B²L²v/(2rm₁)。由动量定理：∫Fdt=m₁v₁，即∫