(本試卷分第 I 卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題),共計100分,考試時長90分鐘)
第I卷(選擇題共40分)
一、單項選擇題:本題共8小題,每小題3分,共24分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的.
1.在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的進程中,放射性元素在疾病治療領(lǐng)域發(fā)揮著獨特作用.近年來,科研人員發(fā)現(xiàn),鍶Sr-90 在減輕患者疤痕疙瘩方面展現(xiàn)出一定的應(yīng)用潛力.鍶 Sr-90作為一種具有特定放射性的元素,發(fā)生衰變生成釔Y-90,半衰期為28.8年,下列說法正確的是.
A.鍶 S r-9 0 衰變的實質(zhì)是原子核內(nèi)中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子并釋放電子B.釔Y-90的比結(jié)合能小于鍶 S r-9 0 的比結(jié)合能C.將鍶 置于高溫高壓環(huán)境中可縮短其半衰期D. 4 m o l 鍶 S r-9 0 經(jīng)過57.6年后,剩余 0 . 5 m o l
2.在 2025年中央電視臺新年晚會上,一個智能機器人負責(zé)水平舞臺道具的搬運工作.若機器人以 的速度勻速推動一個質(zhì)量為 5 0 k g 的道具箱,已知機器人對箱子的最大推力為 1 2 0 N ,箱子受舞臺地面的摩擦力為箱子重力的 0 . 2 ( g 取
),則機器人推動道具箱時的功率是.
A.240 W B.120 W C.48 W D. 40 W
3.如圖所示電路中,電源電動勢為 E 、內(nèi)阻為 r ,定值電阻和滑動變阻器最大阻值均為 R ,且R gt; r .閉合開關(guān)S后,讓滑動變阻器的滑動觸頭 P 從最低端向上滑動至中間位置的過程中,下列說法正確的是.
A.電壓表V示數(shù)和滑動變阻器消耗的電功率 P 都變大,電流表A示數(shù)變小B.電壓表V示數(shù)、滑動變阻器消耗的電功率 P 和電流表A示數(shù)都變小C.電壓表V示數(shù)先變大后變小,電流表A示數(shù)和滑動變阻器消耗的電功率 P 都變小D.電壓表V示數(shù)先變小后變大,電流表A示數(shù)變大,滑動變阻器消耗的電功率 P 變化不確定
4.如圖所示,導(dǎo)體棒 的質(zhì)量相同,兩棒通有電流大小分別為
的反向電流,分別處于豎直方向的磁感應(yīng)強度大小相等的磁場中(未在圖中畫出),用四根絕緣輕繩將
棒吊起,靜止時兩棒互相平行且處于同一水平高度.已知懸掛 a 棒的兩根輕繩與豎直方向的夾角均為 α ,懸掛 b 棒的兩根輕繩與豎直方向的夾角均為 β 下列說法正確的是( ).
A.若 α = β ,則棒 所處的磁場方向一定相同,且
一定等于
B.若 α = β ,則棒
所處的磁場方向可能相反,且
可能不等于
C.若 αgt;β ,且
,則 a 棒所處的磁場方向可能向下 D.若 αgt;β ,且
,則 b 棒所處的磁場方向一定向上
5.如圖所示,質(zhì)量均為 的物體 A , B 通過輕繩連接, A 穿在固定的豎直光滑桿上, B 放在固定的光滑斜面上,斜面傾角
(已知
0.8).輕彈簧一端固定在斜面底部可旋轉(zhuǎn)的裝置上,另一端連接物體 B ,該裝置能保證彈簧始終與斜面平行.初始時 A 位于 N 點,輕彈簧處于原長狀態(tài),輕繩繃直( O N 段水平).現(xiàn)使 A 以一定的初速度
豎直向下運動,當(dāng) A 運動到 M 點時的速度為
,且此時輕繩與豎直方向夾角為
.設(shè) P 為 A 運動的最低點, B 運動過程中不會碰到輕質(zhì)滑輪,已知O N = l ,重力加速度為 g ,不計一切阻力.下列說法正確的是.
A.從 N 點運動到 M 點的過程中,繩的拉力對 A 做的功為 B.物體 A 從 N 點運動到 M 點過程中, A 減少的機械能等于 B 增加的機械能C.物體 A 運動到 M 點時, B 的速度為
D.物體 A 運動到 M 點時,彈簧彈性勢能為
6.在一個特殊的科研實驗空間內(nèi),存在水平向左的電場,其場強大小 E 會隨時間 按
為初始場強, k 為常數(shù))的規(guī)律變化.同時 O 點固定一正點電荷,其電荷量 Q 會因某種微觀機制按
為初始電荷量, λ 為常數(shù))的規(guī)律變化.A、B、C, D, M, N 為以 O 為球心的球面上的點, A C 為水平直徑, B D 為豎直直徑.對該空間內(nèi)電場相關(guān)性質(zhì)進行研究,下列說法正確的是( ).
A.A、 C 兩點電場強度相等B.將一試探電荷 q 由 B 點沿圓弧 B N D 移至 D 點,所受電場力的大小逐漸增大C.將一正試探電荷由 A 點沿圓弧AMC移至 C 點,電勢能減小D.將一負試探電荷由 B 點沿圓弧BND移至 D 點,電勢能不變
7.在航天探索的模擬實驗里,科學(xué)家將特定質(zhì)量的理想氣體注人到一個具備智能調(diào)控功能的密封艙內(nèi).該密封艙能夠模擬太空環(huán)境,實現(xiàn)對氣體狀態(tài)的精確操控.氣體先后經(jīng)歷等溫壓縮、穩(wěn)定膨脹、減壓恢復(fù)三個階段,其 p-V 圖像如圖所示.結(jié)合理想氣體狀態(tài)變化的基本規(guī)律以及圖像所蘊含的信息,下列說法正確的是( )
A.在壓縮階段,外界對氣體做功導(dǎo)致氣體溫度上升,氣體分子的平均動能顯著增大B.穩(wěn)定膨脹階段,氣體對外界做功的同時吸收大量熱量,并且吸收的熱量大于對外所做的功C.減壓恢復(fù)階段,氣體的內(nèi)能快速增加,分子熱運動變得更加劇烈D.整個模擬實驗過程中,氣體與外界的熱交換總量恰好為零,實現(xiàn)了能量的自給自足
8.如圖所示,地月拉格朗日 點位于地球與月球的連線上,且在地球和月球之間.衛(wèi)星在
點受地球、月球的引力作用,與月球一起以相同的角速度繞地球運動.已知地球表面的重力加速度為 g ,地球的半徑為 R ,月球表面的重力加速度為
,月球繞地球運轉(zhuǎn)的周期為 T ,地、月間的距離為 L ,地球與
點的距離為 d ,則月球的半徑可表示為(
二、多項選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16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4分,選對但不全的得2分,有選錯的不得分.
9.央視“國家地理\"頻道播出的一檔節(jié)目真實地呈現(xiàn)了4個水球可以擋住一顆子彈的過程,其實驗示意圖如圖所示.4個完全相同的裝滿水的薄皮氣球水平固定排列,子彈以速度 v 射入水球中并沿球心所在水平線做勻變速直線運動,且恰好能穿出第4號水球.已知子彈運動時間為 ,球皮對子彈的阻力忽略不計,子彈視為質(zhì)點,下列說法正確是.
A.子彈經(jīng)過相鄰水球的球心過程中速度變化量均相等
B.子彈穿出第 2號水球時的速度大于
C.子彈穿過相鄰水球球心所用時間依次為 ,則
D.子彈穿過第2個水球心所用的時間為
10.右圖是研究光電效應(yīng)的實驗裝置,某同學(xué)進行了如下操作.(1)用頻率為 的光照射光電管,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使微安表示數(shù)減小到零,記下此時電壓表的示數(shù)
.(2)用頻率為
的光照射光電管,重復(fù)(1)中的步驟,記下電壓表的示數(shù)
.已知電子的電荷量為
,普朗克常量為 h ,光電管陰極 K 材料的逸出功為
,下列說法正確的是.
A.保持光照頻率 不變,增大光照強度,微安表會有示數(shù) B.若
,則
C.
D.
11.兩列簡諧橫波分別沿 x 軸正方向和負方向傳播,兩波源分別位于 x = - 6 m 和 x = 1 0 m 處,振幅均為 3c m t = 0 時兩波源同時起振, t = 8 s 時兩列波的圖像如圖所示,此時兩波源恰好完成一次全振動.下列說法正確的是.
A.兩波源的起振方向相反
B. t = 1 8 s時, x = 2 m 處質(zhì)點的位移為 6 cm
C.兩波源之間(不含波源)有7個振動加強點
D.波源起振后,經(jīng)過 2 8s, x = 0 處的質(zhì)點運動的路程為 3 6 c m
12.如圖所示,兩間距為 d 的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平固定,導(dǎo)軌電阻不計,垂直于導(dǎo)軌的直線 M N 的右側(cè)存在豎直向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B.在MN左側(cè),兩根材料相同的金屬棒 A , B 垂直于導(dǎo)軌分別以 v 、2v"的速度水平向右運動.已知 A 棒的質(zhì)量為 4 m ,電阻為 R , B 棒的質(zhì)量為 m , A 棒進入磁場的瞬間, B 棒的速度大小為3,運動過程中兩棒與導(dǎo)軌始終接觸良好,下列說法正確的是( ).
A.B棒的電阻為
B.兩棒穩(wěn)定后的速度大小為
C.從 B 棒進入磁場到 A 棒剛進入磁場,通過 B 棒的電荷量為 D.從 A 棒進入磁場到兩棒穩(wěn)定, A 棒上產(chǎn)生的電熱為
第Ⅱ卷(非選擇題,共60分)
三、非選擇題:本題共6小題,共60分.
13.(6分)圖甲是驗證動量守恒定律的裝置,氣墊導(dǎo)軌上安裝兩個光電門(光電門1、光電門2),滑塊A、B上均固定相同的豎直遮光條.導(dǎo)軌左端連接彈射裝置(可調(diào)節(jié)初速度,未畫出).
(1)用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度如圖乙所示,其讀數(shù)為 mm.
(2)實驗前,接通氣源后,在導(dǎo)軌上輕放一個滑塊,啟動彈射裝置給滑塊一初速度,使它從軌道左端向右運動,測得通過光電門1的時間為 ,通過光電門2的時間為
,說明導(dǎo)軌 (填“左”或“右\"端偏高,需要降低旋鈕 (填“ P \"或\"
使導(dǎo)軌水平.
(3)測出滑塊 A 和遮光條的總質(zhì)量為 ,滑塊 B 和遮光條的總質(zhì)量為
彈射滑塊A ,測得碰撞前通過光電門1的時間為
,碰撞后滑塊 B 通過光電門2的時間為
,滑塊A 反彈通過光電門1的時間為
已知遮光條寬度 d = 6 . 2 1 5m m ,則碰撞前滑塊 A 的速度
(保留3位有效數(shù)字)
,若動量守恒,則表達式 (用已知量的符號表示)成立.
14.(8分)某課題研究小組準備測量一個鋰電池的電動勢和內(nèi)阻,實驗室提供的器材有:
A.待測鋰電池(電動勢約 3 . 8V ,內(nèi)阻約 2 Ω )) B.電壓表(量程 0~3 V )
C.電阻箱 0
D.定值電阻
E.開關(guān)一個,導(dǎo)線若干.
(1)課題小組按照圖甲所示的電路進行實驗,結(jié)果發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)的變化范圍比較小,出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因是
A.電壓表分流 B.鋰電池內(nèi)阻較小 C.電阻箱阻值較小 D.電壓表內(nèi)阻較小
(2)針對電壓表示數(shù)變化范圍比較小的問題,該小組同學(xué)利用定值電阻 解決了問題,請在圖乙的虛線框中畫出改進后的電路圖.
(3)按照改進電路連接好實驗器材,多次調(diào)整 R 的阻值,讀取并記錄電壓表的示數(shù),可得到多組電壓值 U 及電阻值 R .某次電壓表指針如圖丙所示,此時電壓表讀數(shù)為 _V.
(4)以 以為縱軸,以為 R為橫軸,作出的圖線為一直線,如圖丁所示.由圖線可求得鋰電池的電動勢 E=Δ V ,內(nèi)阻 r = Ω . (結(jié)果均保留2位有效數(shù)字).
15.(7分)如圖所示,一棱鏡的截面為直角三角形 ,棱鏡材料的折射率為
.在此截面所在的平面內(nèi),一條光線以
的入射角從 A C 邊上的 M 點射入棱鏡, A M = a ,不考慮光線沿原路返回的情況.求:
(1)光在棱鏡中傳播的時間;
(2)出射光線與入射光線夾角的大小.
16.(9分)如圖所示,滑雪道 A B 由坡道和水平道組成,且平滑連接,坡道傾角均為 ,平臺 B C 與緩沖坡 C D 相連.若滑雪者從 P 點由靜止開始下滑,恰好到達 B 點.滑雪者現(xiàn)從 A 點由靜止開始下滑,從 B 點飛出.已知A , P 間的距離為
,滑雪者與滑道間的動摩擦因數(shù)均為 μ=0 . 2 ,重力加速度為 g ,不計空氣阻力.
(1)求滑雪者從 B 點飛出的速度大小;
(2)若滑雪者能著陸在緩沖坡 C D 上,求平臺 B C 的最大長度.
(3)滑雪者在緩沖坡上的 E 點(圖中未畫出)著陸時,速度方向與水平面的夾角為 ,求 B , E 兩點的高度差.
17.(14分)如圖所示,在平面坐標(biāo)系 x O y 中, y 軸左側(cè)的區(qū)域I內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度 B = 0 . 2 T ,區(qū)域I的寬度 L = 0 . 2 4m ,磁場的左邊界線與 x 軸相交于 A 點 y 軸右側(cè)的區(qū)域 I 內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強磁場.一個帶正電的離子以初速度 ,從 A 點沿 x 軸射入?yún)^(qū)域I,經(jīng) B 點進入?yún)^(qū)域Ⅱ,最后恰能回到 A 點.已知粒子的質(zhì)量
,電荷量
(20C,不計重力
求:
(1)OB的長度;
(2)區(qū)域 I 的最小寬度;
(3)粒子在區(qū)域I和區(qū)域 I 中運動的時間之比(用分數(shù)表示);
(4)若將 y 軸右側(cè)磁場撤去,換為一個與 y 軸相切于 B 點的圓形勻強磁場,其余條件不變.粒子從 B 點進入圓形磁場,運動一段時間后從 O 點沿 x 軸負方向回到區(qū)域I,求圓形磁場的半徑.
18.(16分)如圖所示,傾角 的足夠長斜面固定在水平地面上,“凹\"形的木板A 靜置于斜面上,底端與斜面底端對齊, A 的質(zhì)量
,內(nèi)側(cè)面間距 L = 0 . 4 5 m 質(zhì)量
的小物塊 B 從 A 的底端出發(fā),以
的初速度沿斜面向上滑動.已知 A 寫 B 的碰撞為彈性碰撞,且碰撞時間極短, . A 與 B , A 與斜面間的動摩擦因數(shù)均為
3,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度g取10m·s2,不計空氣阻力.求:
( 1 ) B 開始向上滑動時加速度的大??;
( 2 ) B 與 A 第一次碰撞后,各自速度的大??;
( 3 ) A 從開始運動到返回斜面底端經(jīng)歷的時間;
(4)從 B 出發(fā)到 A 返回斜面底端系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量.