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文档简介
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
答题前,务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。
答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦
干净后,再选涂其它答案标号。
答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
考试结束后,只将答题卡交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分
1.原子核可以实现人工转变,例如一个核俘获1个粒子后变成1个新核,并释放某个粒子,其核
反应方程为。则x粒子为()
A.B.C.D.光子
【答案】C
【解析】
【详解】粒子x的质量数为
23+4-26=1
电荷数
11-2-12=1
所以x为,核反应方程为
故选C。
2.2023年10月31日,神舟十六号飞船完成多项预定工作后成功返回地面。神舟十六号载人飞船返回过程,
在A点从圆形轨道I进入椭圆轨道II,B为轨道II上的一点,如图所示。已知飞船在轨道I上飞行周期为T
,地球质量M和半径R0、万有引力常量G。则下列说法中正确的是()
第1页/共18页
A.可计算飞船的质量
B.可计算轨道I离地面的高度
C.可知飞船在轨道I上的机械能与在轨道II的机械能相等
D.可知飞船在圆轨道I上运行的角速度比在地球同步轨道上的小
【答案】B
【解析】
【详解】A.飞船在轨道I上飞行周期与它本身质量无关,所以不可计算飞船的质量,故A错误;
B.根据万有引力提供向心力
根据这个式子可以解得轨道I离地面的高度h,故B正确;
C.从轨道I到轨道II要减速,所以飞船在轨道I上的机械能比在轨道II的机械能大,故C错误;
D.飞船的运行高度比静止卫星低,根据
可知半径越大,角速度越小,所以飞船在圆轨道I上运行的角速度比在地球同步轨道上的大,故D错误;
故选B。
3.图甲为某人发明的自动叉秸秆工具,捆成圆柱形的秸秆从地上被叉起后,处于长、短直杆之间被短直杆
挡住,短直杆焊接在长直杆上,且二者之间夹角小于90°,简化图如图乙所示,不计一切摩擦。若长直杆由
水平逆时针缓慢转至竖直,则下列说法正确的是()
A.长直杆对秸秆的弹力一直增大
第2页/共18页
B.长直杆对秸秆的弹力先减小后增大
C.短直杆对秸秆的弹力一直增大
D.短直杆对秸秆的弹力先减小后增大
【答案】C
【解析】
【详解】对秸秆受力分析可知,秸秆受到重力,短直杆弹力,长直杆弹力,如图
由题意知长直杆与短直杆的角小于不变,则与的夹角不能变,故图中不能变,由于秸秆受三力
平衡,作出力的矢量三角形如上图所示,当长直杆由水平缓慢转至竖直时,图像可知一直增大,先增
加后减小,故短直杆对秸秆的弹力一直增大,长直杆对秸秆的弹力先增加后减小。
故选C。
4.如图甲为喷墨打印机的结构简化图。当计算机有信号输入时,墨盒喷出细小的墨滴,经过带电室后带上
负电,其电荷量由输入信号控制。墨滴进入平行金属板,最后打到纸上,显示出打印内容。当计算机无信
号输入时,墨滴不带电,径直通过板间后注入回流槽流回墨盒中。已知两板间的电压为U,距离为d,板长
为L。墨滴的质量为m,电荷量为q,以水平初速度进入平行金属板,假设平行金属板之间为匀强电场,
全程仅考虑墨滴受到的电场力。下列说法正确的是()
A.墨滴穿过电场的过程中受到的电场力大小为
第3页/共18页
B.墨滴穿过电场的过程中竖直方向的位移大小为
C.墨滴穿出电场时速度与水平方向的夹角θ的正切值为
D.某同学打印的照片如图乙所示,若仅将两板间的电压增大50%,则最终打印稿上出现的照片图样是丙,
仅纵向扩大50%
【答案】D
【解析】
【详解】A.两板间的匀强电场的场强大小为
墨滴受到的电场力大小为
故A错误;
B.墨滴穿过电场的过程中做类平抛运动,则有
又
联立解得
故B错误;
C.墨滴穿出电场时速度与水平方向的夹角θ的正切值为
故C错误;
D.根据
第4页/共18页
若仅将两板间的电压增大50%,则墨滴竖直方向的位移增大50%,故D正确。
故选D。
5.如图所示,为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图为质点以此时刻为计时起点的振动图像,从
该时刻起,下列说法正确的是()
A.该波正在向轴负方向传播,波速为
B.经过后,质点经过的路程为,且速度最大,加速度最小
C.若该波在传播过程中遇到一个尺寸为的障碍物,不能发生明显的衍射现象
D.若波源向轴负方向运动,在处放一接收器,接收器接收到的波源频率可能为
【答案】B
【解析】
【详解】A.在图中,时刻正向上振动,在图中,根据波形平移法可知,波正在向轴正方向
传播。该波的波长和周期分别为
,
所以波速
故A错误;
B.根据题意可知
所以经过后,质点经历的路程为
到达平衡位置,速度最大,加速度最小,故B正确;
C.该波的波长为,若该波在传播过程中遇到一个尺寸为的障碍物,波长与障碍物尺寸差不多,能
发生明显衍射现象,故C错误;
第5页/共18页
D.该波的频率为
若波源向轴负方向运动,波源与接收器间的距离增大,产生多普勒效应,在处的接收器接收到的
波源频率减小,小于,故D错误。
故选B。
6.如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷,距离为d,电荷量分别为和。在它们的中垂线上
水平固定一根内壁光滑的绝缘细管,一电量为的小球缓慢经过细管,则小球()
A.小球的加速度先减小后增加
B.小球的速度先减小后增加
C.受到的库仑力最大值为
D.管壁对小球的弹力最大值为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据等量异种点电荷电场线分布特点可知,带电小球运动过程中一直受到水平向右的电场力,
电场力与细管对其水平弹力平衡,小球的合力为零,加速度为零,小球做匀速直线运动,速度保持不变,
故AB错误;
C.等量异种点电荷连线的中垂线上,连线中点处场强最大,小球在该处受到的库仑力最大,则有
故C正确;
D.根据C选项分析可知,在等量异种点电荷连线中点处,管壁对小球的水平弹力与库仑力平衡,则此时管
壁对小球的水平弹力大小为,故D错误。
故选C。
第6页/共18页
7.如图所示,在平行板电容器中固定一个带负电质点,电容器下极板接地,电源电动势和内阻分别为和
,电流表和电压表均视为理想电表,电压表和电流表示数为和。当滑动变阻器的滑片向端移动
时,下列说法正确的是()
A.电压表和电流表示数都变大B.质点的电势能增加
C.消耗的电功率变大D.电源的输出功率一定减小
【答案】B
【解析】
【详解】AC.当滑动变阻器的滑片向端移动时,外电路总电阻变小,根据欧姆定律可知电路干路的电
流增大,和、并联电路两端的电压
可知和、并联电路两端的电压变小,根据欧姆定律可知流过的电流变小,根据可知
消耗的电功率变小,总电流减大,则流过、的电流变大,即电流表示数变大,根据
可知电压表示数变小,故AC错误;
B.根据可知电容器极板间的电场强度减小,根据根据可知质点所在位置的电势降低,
质点带负电,根据可知质点的电势能增加,故B正确;
D.当外阻等于内阻时电源的输出功率最大,则由于外电阻的电阻以及r的具体数据未知,则无法判断电源
的输出功率变化情况,故D错误。
故选B。
二、多选题,本题有3小题,每题6分,共18分。错选不得分,漏选3分.
8.一质量为m的质点在合力F作用下,从t=0由静止开始沿直线运动,合力F随时间t的变化如图所示。
第7页/共18页
则()
A.质点做往复运动
B.在0~4t0时间内,质点获得的动量为
C.在0~4t0时间内,质点获得的动能为
D.在0~4t0时间内,质点在2t0时刻速度最大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由图可知,0~t0时间内质点由静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为
t0~2t0时间内质点做匀减速直线运动,加速度大小为
即质点做匀加速直线运动的加速度为匀减速运动加速度的两倍,质点运动速度始终沿正方向,故A错误;
B.图线与横轴所围区域的面积表示力的冲量,根据动量定理可得
所以在0~4t0时间内,质点获得动量为
故B正确;
C.在0~4t0时间内,质点获得动能为
故C正确;
D.在0~4t0时间内,2t0~3t0时间内质点做加速度为的匀加速直线运动,3t0~4t0时间内质点做加速度为
第8页/共18页
的匀减速直线运动,故质点在3t0时刻速度最大,故D错误。
故选BC。
9.如图所示,等腰直角三角形ABC斜边中点O处固定一带正电的点电荷,一带负电的点电荷在外力F的
作用下,从B点沿圆弧匀速率运动到A点,在此运动过程中()
A.外力F对负点电荷先做负功后做正功
B.外力F对负点电荷始终不做功
C.负点电荷的电势能先减小后增大
D.负点电荷的电势能始终不变
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.依题意,带负电的点电荷从B点沿圆弧运动到A点,和固定在O点的带正电的点电荷的距离
先减小后增大,因为二者之间存在相互吸引的电场力,所以该电场力先做正功后做负功,根据动能定理,
有
可知外力F对负点电荷先做负功后做正功。故A正确;B错误;
CD.根据
可知负点电荷的电势能先减小后增大。故C正确;D错误。
故选AC。
10.如图所示,质量的长木板静止在粗糙水平地面上,时刻对木板施加的水平向右
恒力,同时质量的小物块以的初速度从左端滑上木板。已知木板长度,木
板与地面、木板与小物块间的动摩擦因数分别为、,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重
力加速度,下列说法正确的是()
第9页/共18页
A.小物块刚滑上木板时,木板的加速度大小为
B时,小物块恰好运动到木板最右端
C.时,小物块从木板左端脱离
D.若时撤去外力F,小物块最终会从木板右端脱离
【答案】AC
【解析】
【详解】A.小物块刚滑上木板时,对木板进行分析,根据牛顿第二定律有
解得
故A正确;
B.对小物块进行分析,根据牛顿第二定律有
解得
时,小物块的速度
此时木板的速度
两者的相对位移
可知,时,小物块并没有运动到木板最右端,故B错误;
C.结合上述,在时,小物块与木板速度恰好相等,之后两者不能够保持相对静止,小物块以
加速度向右做匀加速直线运动,木板以比小物块更大的加速度向右做匀加速直线运动,对木
板进行分析,根据牛顿第二定律有
解得
上述过程小物块相对于木板向左运动,则有
解得
第10页/共18页
可知,小物块从木板左端脱离的时间
故C正确;
D.若时撤去外力F,由于
令,结合上述可知,此时小物块与木板的速度分别为,
此时间内小物块相对于木板向左运动,则相对位移为
撤去外力后小物块向右继续以的加速度做匀加速直线运动,木板向右做匀减速直线运动,对木
板进行分析有
解得
令历时两者达到相等速度,则有
解得
此时间内小物块相对于木板向左运动,则相对位移为
由于
可知,撤去外力。两者达到相等速度后,小物块没有从左端滑轮木板,之后两者保持相对静止,做匀减速
直线运动,一直到速度减为0后静止,即若时撤去外力F,小物块最终不会从木板右端脱离,故D
错误。
故选AC。
三、实验题,每空2分,共8空,共16分。
11.把量程为1mA、内阻为100Ω的毫安表,按如图所示电路改装成量程分别为1.5V和0.6A的多用电表。
图中R1和R2为定值电阻,S为开关。回答下列问题:
(1)开关S闭合时,多用电表用于测量___________(选填“电流”或“电压”);开关S断开时,多用电
表用于测量___________(选填“电流”或“电压”)。
第11页/共18页
(2)定值电阻的阻值R1=__________Ω,R2=__________Ω。(R2计算结果保留2位有效数字)
【答案】①.电流②.电压③.1400④.2.5
【解析】
【详解】(1)[1][2]表头串联一个大电阻,就改装成了量程较大的电压表;表头并联一个小电阻,就改装成
量程较大的电流表。开关S闭合时,此时为电流表,多用电表用于测量电流;开关S断开时,此时为电压
表,多用电表用于测量电压。
(2)[3]根据电压表的改装原理有
即
解得
[4]根据电流表的改装原理有
即
解得
12.某实验小组用如图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律。滑块上有两个宽度均为d的遮光片,滑块与遮
光片总质量为M,两遮光片中心间的距离为L。
(1)用游标卡尺测量一个遮光片宽度d,结果如图乙所示,则遮光片的宽度d=___________cm。
(2)气垫导轨调至水平后,将细线一端拴在滑块上,另一端依次跨过光滑轻质定滑轮和光滑动滑轮后悬挂
第12页/共18页
在O点,调节气垫导轨左端的定滑轮,使定滑轮和滑块之间的细线与气垫导轨平行,调整O点的位置,使
动滑轮两侧的细线竖直,将沙桶悬挂在动滑轮上。将滑块在光电门右侧释放,光电门记录遮光片1、2通过
时的挡光时间分别为和,则滑块的加速度大小为a=_____________。(用题目中的物理量符号表示)
(3)多次改变沙桶和桶内细沙的总质量,并记录遮光片1、2的挡光时间,计算相应的加速度
a,根据计算的数据描绘加速度a与沙桶和桶内细沙的总重力mg之间的关系图像如图丙所示,则图像的斜
率k=__________(用题目中的物理量符号表示),图像没有过原点的原因是____________________。
【答案】(1)0.660
(2)
(3)①.②.气垫导轨没有调水平,右端高了
【解析】
【小问1详解】
图乙可知游标卡尺精度为0.05mm,则遮光片的宽度
【小问2详解】
根据速度位移关系可得,其中,
联立可得
【小问3详解】
[1][2]由图可知,当沙和沙桶的重力为零时,滑块已经具有加速度,说明气垫导轨不水平,右端高了,设导
轨与水平面夹角为,设绳子拉力为F,对M,由牛顿第二定律有
对m,由牛顿第二定律有
联立整理得
由于m远小于M,则
可知
四、计算题。本题3小题,共38分。
13.如图所示,一定质量理想气体被活塞封闭在汽缸中,活塞的质量为m,面积为S,与汽缸底部相距L,
第13页/共18页
汽缸和活塞绝热性能良好,气体的温度与外界大气相同均为T0,大气压强为p0。现接通电热丝加热气体,
一段时间后断开,活塞缓慢向上移动距离0.5L后停止,整个过程中气体吸收的热量为Q。忽略活塞与汽缸
间的摩擦,重力加速度为g。求:
(i)理想气体最终的温度T
(ii)理想气体内能的增加量。
【答案】(i);(ii)
【解析】
【详解】(i)活塞向上移动了0.5L,在此等压过程中有
且
解得
(ii)活塞缓慢移动,所以受力平衡,则
气体对外界做功
根据热力学第一定律
解得
第14页/共18页
14.密立根油滴实验的示意图如图所示。两水平金属平板上下放置,间距固定,可从上板中央的小孔向两板
间喷入大小不同、带电量不同、密度相同的小油滴。两板间不加电压时,油滴a、b在重力和空气阻力的作
用下竖直向下匀速运动,速率分别为v0、;两板间加上电压后(上板为正极),这两个油滴很快达到相
同的速率,均竖直向下匀速运动。油滴可视为球形,所受空气阻力大小与油滴半径、运动速率成正比,
比例系数视为常数。不计空气浮力和油滴间的相互作用。
(1)求油滴a和油滴b的质量之比;
(2)判断油滴a和油滴b所带电荷的正负,并求a、b所带电荷量的绝对值之比。
【答案】(1)8:1;(2)油滴a带负电,油滴b带正电;4:1
【解析】
【详解】(1)设油滴半径r,密度为ρ,则油滴质量
则速率为v时受阻力
则当油滴匀速下落时
解得
可知
则
第15页/共18页
(2)两板间加上电压后(上板为正极),这两个油滴很快达到相同的速率,可知油滴a做减速运动,油
滴b做加速运动,可知油滴a带负电,油滴b带正电;当再次匀速下落时,对a由受力平衡可得
其中
对b由受力平衡可得
其中
联立解得
15.如图所示,竖直平面内的光滑水平轨道AB与半径为R的光滑圆轨道平滑连接,一轻质短弹簧在水平轨
道上,左端固定在墙上,质量为m的小球P将弹簧压缩。从静止释放小球P,小球P沿水平轨道运动,与
弹簧分离后,以速度v0向右匀速运动,在圆轨道的最低点B与另一质量为M的静止小球Q发生弹性碰撞,
碰后,小球Q沿圆轨道上升到C点脱离轨道,小球P返回向左压缩弹簧,然后被弹簧弹回,恰好也在C点
脱离轨道。两小球形状相同,都可视为质点,整个过程中没
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