内容正文:
物理试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把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,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
一、单项选择题:本大题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.2023年8月24日13时,日本福岛第一核电站启动核污染水排海。核污染水含高达64种放射性元素,其中氚衰变过程中产生的电离辐射可损害DNA,是致癌的高危因素之一,半衰期为12.5年。其衰变方程为,下列说法正确的是( )
A.衰变放出的来自原子的核外电子
B.强相互作用是引起该衰变的原因
C.秋冬气温逐渐变低时,氚的衰变速度会有所减弱
D.在25年后大约剩下0.25g未发生衰变
2.如图1所示,由折射率为n的透明材料制成、半径为R的半圆柱形透明砖平放在桌面上,A、C为透明砖的截面直径的上、下端点,计时开始,激光束垂直对应的侧面照射到A点,此后激光束沿方向以速度v匀速向C点平移,忽略光在透明砖中的传播时间,从圆弧面上开始有光射出的时刻为( )
A. B. C. D.
3.甲、乙两质点在相邻平行直线轨道上运动的x-t图像如图2所示,其中甲的图线是直线,乙的图线是抛物线。在0~16s内,下列说法错误的是( )
A.乙做曲线运动 B.甲的平均速度等于乙的平均速度
C.某一时刻甲、乙的速度相同 D.乙先做匀减速运动再反向做匀加速运动
4.冰壶运动是以团队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目,被喻为冰上“国际象棋”,冰壶运动既能考验参赛者的体能与脑力,又能展现动静之美、取舍之智。如图3所示,在某次比赛中冰壶被投出后可视为没有转动的匀减速直线运动,滑行距离为10m,已知冰壶最后1s内的位移大小为0.1m,下列说法中正确的是( )
A.冰壶的加速度大小为 B.冰壶的初速度大小为2.4m/s
C.冰壶被投出后第3s初的速度大小为1.4m/s D.第一个6s与第二个6s内位移之比为
5.如图4所示为固定的半圆形竖直轨道,为水平直径,O为圆心,现同时从A、B两点水平相向抛出甲、乙两个小球,其初速度大小分别为、,且均落在轨道上的C点,已知与竖直方向的夹角,忽略空气阻力,两小球均可视为质点。则下列说法正确的是( )
A.甲、乙两球不会同时落到轨道上
B.两者初速度关系为
C.整个下落过程,甲球速度变化量大于乙球速度变化量
D.甲球可沿半径方向垂直打在轨道上C点
6.如图5甲所示为机械手抓取鸡蛋的照片。为便于研究,将机械手简化为两根对称“手指”,鸡蛋视作球体,且不考虑鸡蛋的明显形变,如图乙所示。假设抓取时,手指与鸡蛋的接触点与球心在同一竖直面内,两接触点等高且与球心的连线与水平方向夹角均为θ,每根手指对球面的压力大小为N,对球面的摩擦力大小为f,如果增大压力N,鸡蛋始终保持静止,则摩擦力f大小的变化是( )
A.减小 B.不变 C.增大 D.无法确定
7.图6甲为蹦极的场景,运动员及携带装备的总质量为75kg,弹性绳原长为10m。运动员从蹦极台自由下落,下落过程中运动员始终做直线运动,其速度v与竖直下落距离l的关系如图乙所示。已知弹性绳的弹力与伸长量的关系符合胡克定律,重力加速度g取,下列说法正确的是( )
A.整个下落过程中运动员始终处于失重状态
B.弹性绳的劲度系数约为150N/m
C.弹性绳长为24m时,运动员的加速度大小约为
D.从到过程中运动员的加速度不断减小
二、多项选择题:本大题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.如图7甲所示,湖面上漂浮着的水平间距不超过5m的两个浮子A、B,沿A、B所在直线传播的一列间谐横波在时刻的波形如图乙所示。浮子A的平衡位置在处,浮子A、B的振动图像如图丙所示。下列说法正确的是( )
A.水波的波长为0.5m B.水波的传播速度大小为1.25m/s
C.浮子A经过一段时间后会移动到浮子B处 D.浮子B的平衡位置可能位于处
9.有一种新式健身“神器”——能自动计数的智能呼啦圈深受健身者的喜爱,如图8甲所示。智能呼啦圈腰带外侧有圆形光滑轨道,将安装有滑轮的短杆嵌入轨道并能沿圆形轨道自由滑动,短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻质细绳,将腰带简化为竖直硬质圆筒,其简化模型如图乙所示,水平固定好腰带,通过人体微小扭动,使配重在水平面内以角速度做匀速圆周运动,已知配重(可视为质点)质量为m,绳的拉力大小为,绳与竖直方向夹角为θ,绳长一定,则下列说法正确的是( )
A.m一定,越大,越大 B.m一定,越大,θ越大
C.一定,m越大,越大 D.一定,m越大,θ越大
10.劲度系数的轻弹簧一端固定在倾角的固定光滑斜面底部,另一端和质量的小物块A相连,质量的小物块B紧靠A静止在斜面上,轻质细线一端连在物块B上,另一端跨过定滑轮与质量的物体C相连,对C施加外力,使C处于静止状态,细线刚好伸直,且线中没有张力,如图9所示。从某时刻开始,撤掉外力,使C竖直向下运动,取,弹簧和斜面上的那部分细线均平行于斜面。以下说法中正确的是( )
A.初始时弹簧的压缩量是0.2m
B.撤掉外力瞬间,A的加速度大小为
C.当A、B恰好分离时,弹簧恢复原长
D.从撤去外力到A、B恰好分离整个过程,A沿斜面移动的位移大小为0.1m
三、非选择题:共5小题,共57分。
11.(5分)某同学用频闪相机测量当地的重力加速度,已知频闪相机的频率为10Hz。小铁球自由下落过程中的某一段过程如图10所示,图中所标的长度为实际距离。
(1)小铁球在位置C时速度大小为______m/s。
(2)采用误差尽可能小的方法,可得加速度大小为______。(以上结果均保留三位有效数字)
12.(10分)某同学用伏安法测定小灯泡(4.5V,2.5W)的伏安特性曲线,除了小灯泡、开关S、导线外,还有下列器材供选用:
A.电压表(量程0~3V,内阻为3kΩ)
B.电压表(量程0~15V,内阻约10kΩ)
C.电流表(量程0~3A,内阻约0.01Ω)
D.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.05Ω)
E.电阻箱(最大阻值为9999Ω)
F.电源E(电动势6V,内阻不计)
G.滑动变阻器(阻值范围0~10Ω)
实验要求能够实现在0~4.5V的范围内对小灯泡的电压进行测量,完成下列步骤:
(1)电流表选用______(填“”或“”)。
(2)为使测量尽量准确,要对电压表进行改装,现要求改装成量程为4.5V的电压表,则电压表选用______(填“”或“”)与电阻箱串联,并将的阻值调为______Ω。
(3)将图11中的器材符号连线(其中电源E和开关S已连好),画出实验电路原理图。
(4)实验中设电压表读数为U,电流表的读数为I,并将电流表的读数视为流过小灯泡的电流,则小灯泡在此电压下的阻值表达式为______;与真实值比较,电阻的测量值______(填“大于”“小于”或“等于”)其真实值。
13.(9分)如图12所示,一个长筒型导热薄壁注射器内有长度为的空气,将注射器竖直放在水银槽中,注射器底部与水银面平齐,现向上缓慢拉动活塞,直到注射器内吸入高度的水银为止。此过程中水银槽中的液面高度可视为不变。已知大气压强,筒内横截面积为,环境温度不变,筒内气体可看作理想气体,忽略注射器前端突出部分的体积,注射器筒足够长。求:
(1)吸入水银后注射器筒内空气柱的长度;
(2)此过程中筒内活塞上升的高度。
14.(14分)如图13所示,是一固定滑板轨道,由倾角的斜面轨道和半径的圆弧轨道组成,两轨道在B点平滑连接,圆弧轨道与水平地面相切于最低点B。一小孩练习滑板从斜面最高点A由静止出发,经过B、C后,最终以水平速度从D点冲上平台。已知滑板经过B、C两点的速度大小分别为、,该小孩与滑板的总质量为。不计滑板与轨道间的摩擦,小孩途中一直保持固定姿势,没有做功举动,小孩与滑板整体可视为质点,取重力加速度大小。求:
(1)滑板经过圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小;
(2)滑板在斜面轨道上运动的时间;
(3)D点距地面的高度H。
15.(19分)如图14所示,一长为、质量的木板A静止于足够长的水平地面上,质量为的滑块B置于木板A的最右端。某时刻质量为的滑块C从木板A的最左端以速度水平向右滑上木板A,同时对木板A施加一方向水平向右、大小为的作用力,此后B与A发生相对运动,当C与A的速度相等的瞬间,撤去F。已知A与地面间的动摩擦因数为,B与A间的动摩擦因数,C与A间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,B、C均可视为质点,取重力加速度大小。求:
(1)B、C刚开始在A上滑动时的加速度大小;
(2)力F的作用时间;
(3)当A、B、C均静止时,B与C之间的距离。
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