内容正文:
海南中学2024-2025学年度第二学期高二年级期末考试
物理试题
(考试时间:90分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷由考生自己保留,将答题卡交回。
一、单选题(本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。)
1. 太阳中的核反应主要是“质子-质子链反应(pp链)”和“碳氮氧循环(CNO循环)”,CNO循环中有两个核反应方程式:和。则方程式中X为( )
A. α射线 B. β射线
C. 正电子 D. 中子
【答案】C
【解析】
【详解】根据电荷数守恒、质量数守恒,方程式中a、b和c分别为7、1和0,X粒子为正电子。
故选C。
2. 利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”,如图,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上,当墨条的速度方向水平向左时( )
A. 砚台对墨条的摩擦力方向水平向右
B. 桌面对砚台的摩擦力方向水平向左
C. 桌面和墨条对砚台的摩擦力是作用力和反作用力
D. 桌面对砚台支持力与砚台对桌面的压力是一对平衡力
【答案】A
【解析】
【详解】A.墨条相对于砚台水平向左运动,则砚台对墨条的摩擦力方向水平向右,故A正确;
B.根据相互作用力的关系,结合上述可知,墨条对砚台的摩擦力方向水平向左,砚台处于静止状态,则桌面对砚台的摩擦力方向水平向右,故B错误;
C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力,故C错误;
D.桌面对砚台的支持力与砚台对桌面的压力是一对作用力和反作用力,故D错误。
故选A。
3. 小龙虾属于甲壳动物,其运动方式多样。在水中快速移动时,主要依靠尾部的快速弯曲产生推进力,这种动作类似于“尾部弹跳”。时刻,小龙虾受到威胁,通过尾部(腹肢)的快速拍打由静止开始做直线运动,其加速度a随时间t的变化规律如图所示。在下列时刻中,小龙虾的速度达到最大值的是( )
A B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题图可知,在内,小龙虾做加速度先增大后减小的加速运动,在内,小龙虾做加速度先增大后减小的减速运动,故在时刻,小龙虾的速度达到最大值。
故选B。
4. 我国2007年建成的国家大剧院外部呈椭球型.为了简化,将国家大剧院的屋顶近似为半球形,某警卫人员在执行特殊任务时,必须在屋顶上向上缓慢爬行,他在爬行的过程中屋顶对他的
A. 支持力不变
B. 支持力变小
C. 摩擦力变小
D. 摩擦力变大
【答案】C
【解析】
【详解】
因为缓慢爬行,合力为零:,,向上爬的过程中,夹角减小,变大,变小,所以摩擦力变小,支持力变大,ABD错误,C正确
5. 氡气在自然界中含量相对较高,是人类受到天然电离辐射的最主要来源,对人类的放射性剂量占所有天然放射性剂量的40%,是继吸烟以外导致肺癌的第二大危险因素。氡()的半衰期为3.8天,现有222g氡原子中75%发生衰变需经过( )
A. 1.9天 B. 3.8天 C. 7.6天 D. 11.4天
【答案】C
【解析】
【详解】根据可得
解得
故选C。
6. 一飞机在机场着陆后做匀减速直线运动,从着陆开始计时,测得第内飞机的位移大小为,最后内飞机的位移大小为,下列说法正确的是( )
A. 飞机着陆瞬间的速度大小为
B. 飞机匀减速运动过程中的加速度大小为
C. 飞机匀减速运动过程的总位移大小为
D. 飞机匀减速运动过程的平均速度大小为
【答案】A
【解析】
【详解】B.飞机匀减速运动末速度为零,则由逆向思维可知,
可得
即飞机减速过程中的加速度大小为,选项B错误;
A.飞机着陆瞬间的第一秒内,则
解得速度大小为
选项A正确;
C.飞机匀减速运动过程的总位移大小为
选项C错误;
D.飞机匀减速运动过程的平均速度大小为
选项D错误。
故选A。
7. 某同学利用图甲所示的装置来研究光电效应,实验中先后用a光和b光进行了两次实验。每次实验后他都将得到的光电流I与相应的电压U描绘到I-U坐标系中,如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. a光的频率大于b光的频率
B. a光照射金属K时的遏止电压小于b光照射金属K时的遏止电压
C. 图甲中,光电管中的光电流方向为由K极指向A极
D. 图甲中,用b光照射时,将滑片P向右滑动,电流表示数一定增大
【答案】B
【解析】
【详解】B.根据图乙可知,a光的遏止电压小于b光的遏止电压,故B正确;
A.由动能定理及光电效应方程可得
a光的遏止电压小于b光的遏止电压,则a光的频率小于b光的频率,故A错误;
C.由于光电子从K极逸出,所以光电流的方向由A极指向K极,故C错误;
D.若为正向电压,将滑片P向右滑动,则正向电压变大,光电流可能变大,也可能不变(达到饱和电流),若为反向电压,电压增大,光电流减小,故D错误。
故选B。
8. 木耙,也叫钉齿耙,有近2000年的历史。木耙上面均匀地铆着铁齿,前面有两个铁环,用来连接固定牲口的套绳。工作时,让铁齿向下,通过牲口拉动木耙进行耙地,从而破碎表面的土块,平整地面。如图1所示,为了更好地破碎表面的土块,人站在木耙上,增加耙地的深度。已知耙与人的总质量为m,两根套绳等长且平行,与水平面的夹角均为,如图2所示。若木耙受到的阻力是其对地面压力的倍,耙地的过程可视为匀速直线运动、重力加速度为g,忽略套绳质量,改变夹角,则当绳子拉力最小时,下列说法正确的是( )
A. 的大小为30° B. 单根绳子拉力F的大小为
C. 耙对地的压力大小为 D. 地对耙的阻力大小为
【答案】C
【解析】
【详解】依题意,木耙做匀速直线运动,受力平衡,可得,
联立,解得
当绳子拉力最小时,有
解得,,,
故ABD错误;C正确。
故选C。
二、多项选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。在每个小题给出的四个选项中,有多个选项符合题意,全部选对的得4分,选对而不全的得2分,错选或不选的得0分。)
9. 2024年10月30日,“神舟十九号”载人飞船和“天和”核心舱前向端口对接形成三船三舱组合体,3名航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽也顺利进驻天宫空间站,我国载人航天发射再次取得圆满成功。中国“天宫空间站”在轨运行如图所示,则下列说法中正确的是( )
A. 研究空间站姿态调整时,可把空间站视为质点
B. 研究空间站绕地球飞行的时间时,空间站可以视为质点
C. 选地球为参考系,“天和”核心舱是静止的
D. 对接后,以“天和”核心舱为参考系,则“神舟十九号”是静止的
【答案】BD
【解析】
【详解】A.研究空间站姿态调整时,空间站的体积和形状不可以忽略,不能把空间站视为质点,故A错误;
B.研究空间站绕地球飞行的时间时空间站时,空间站的体积和形状可以忽略,所以可以视为质点,故B正确;
C.“神舟十九号”飞船利空间站“天和”核心舱成功对接后,在轨绕地球做圆周运动。选地球为参考系, “天和”核心舱是运动的,故C错误;
D.“神舟十九号”飞船和“天和”核心舱是天宫空间站的组成部分,以“天和”核心舱为参考系,则“神舟十九号”是静止的,故D正确。
故选BD
10. 最新研究成果表明氦原子被电离一个核外电子后,形成类氢结构的氦离子,其能级跃迁遵循玻尔原子结构理论,能级图如图所示。则( )
A. 大量处在第4激发态的氦离子在向低能级跃迁的过程中会辐射出6种能量的光
B. 大量处在第4激发态的氦离子在向低能级跃迁的过程中,所辐射出的能量最小光子的能量为
C. 大量处在第4激发态的氦离子在向低能级跃迁过程中,直接跃迁到基态辐射出的光波长最短
D. 类氢结构的氦离子处在基态时,核外电子的动能最小
【答案】BC
【解析】
【详解】A.大量处在第4激发态的氦离子在向低能级跃迁的过程中,依据数学组合公式,故A错误;
B.大量处在第4激发态的氦离子在向低能级跃迁的过程中,所辐射出的能量最小光子的能量为,故B正确;
C.大量处在第4激发态的氦离子在向低能级跃迁过程中,直接跃迁到基态辐射出的光的能量最大,波长最短,故C正确;
D.类氢结构的氦离子处在基态时,其电势能最小,核外电子的动能最大,故D错误。
故选BC。
11. 甲、乙两球同时从距地面高度处开始运动,甲做自由落体运动,乙以的初速度做竖直上抛运动,重力加速度取。空气阻力不计,下列说法正确的是( )
A. 竖直上抛运动不是匀变速直线运动
B. 甲落地时的速度大小为
C. 开始运动的内,甲、乙两球的位移相同
D. 在甲落地之前,甲、乙两球相同时间内的速度变化量相同
【答案】BD
【解析】
【详解】A.竖直上抛运动的加速度为重力加速度,恒定不变,则竖直上抛是匀变速直线运动,故A错误;
B.根据速度—位移公式有
解得
故B正确;
C.开始运动的内,甲的位移为m
乙的位移为m
二者方向相反,故C错误;
D.根据速度—时间公式有,所以在甲落地之前,甲、乙两球相同时间内的速度变化量相同,故D正确;
故选BD。
12. 2024是我国新能源汽车销量持续爆发的一年,火爆的销量离不开车企的严谨务实的前期测试。某国产新能源汽车上市之前在一条直线跑道上进行“单踏板模式”性能测试,测试过程分为三个阶段。阶段I:驾驶员踩下电门至某一位置,汽车由静止启动,其加速度的倒数与速度的关系如图所示,当汽车加速至时进入阶段II。阶段II:驾驶员通过适当调节电门,使汽车做匀加速直线运动,以加速度加速至时进入阶段III。阶段III:驾驶员松开电门,汽车的能量回收,制动系统启动,汽车开始减速直至停下,该减速过程中汽车的加速度与速度满足关系式(其中)。则( )
A. 阶段I经历的时间为
B. 阶段II汽车运动的位移大小为
C. 阶段II汽车运动的时间为
D. 阶段III汽车的位移大小为
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.图像与轴围成的面积等于时间,故A正确;
B.由位移计算公式
可知
故B正确;
C.由时间公式
可知
故C错误;
D.由
可知
则
代入数据
故D正确。
故选ABD。
13. 如图所示,两根足够长的平行金属导轨固定于同一水平面内,导轨间距离为L,导轨上平行放置两根导体棒ab和cd,构成矩形回路,已知ab棒质量为2m,cd棒质量为m,两根导体棒接入电路电阻值均为r,其它电阻忽略不计,整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,导体棒均可沿导轨无摩擦的滑行。开始时两导体棒均静止,现同时给ab一向右的初速度v0,给cd一向左的初速度v0,对之后的整个运动过程(两棒始终没有相碰)下列说法正确的是( )
A. ab棒克服安培力所做的总功为
B. 通过ab棒的电荷量为
C. 两导体棒间的距离最终缩小了
D. 当cd速度为0时,ab棒的加速度为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.对ab系统受合外力为零,则动量守恒,则稳定时的速度为v,向右为正,则根据动量守恒定律,
解得
解得ab棒克服安培力所做的总功为,故A正确;
B.对ab由动量定理
解得通过ab棒的电荷量为,故B错误;
C.根据
解得两导体棒间的距离最终缩小了,故C正确;
D.当cd速度为0时,根据动量守恒定律
ab棒的加速度为,故D正确。
故选ACD。
三、实验题(本题共2小题,14题8分,15题10分,共18分。请将答案按题目要求写在答题卡上的指定位置,写在本试卷上无效。)
14.
(1)如图所示为实验室常用的两种计时器。
①其中图甲用的电源要求是( )
A.交流220V B.直流220V C.交流 D.直流
②使用打点计时器时,下列说法正确的是( )
A.两种打点计时器使用时都必须用复写纸
B.使用电磁打点计时器时必须把纸带压在复写纸的上面
C.使用电火花计时器时一般要用两条纸带
D.两种打点计时器使用时,都必须要先通电后释放纸带,纸带通过后立即关闭电源
③在某次实验中,小车拖着纸带通过计时器记录下的运动情况如图丙所示,图中为连续的计数点,相邻计数点间的时间间隔是0.10s,则在打点时小车的瞬时速度是___________m/s,小车在段的加速度是___________ (结果均保留两位有效数字)。
(2)某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验装置如图甲所示。
①为了使实验能够顺利进行,且尽量减小误差,下列说法正确的是___________。
A.拉着细绳套的两只弹簧测力计,每次稳定后读数应相同
B.测量时,橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板
C.用弹簧测力计拉两个细绳套时,两拉力夹角越大越好
②本实验采用的科学方法是___________。
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法
③某同学找到两条遵循胡克定律的相同橡皮筋A、B,利用如下实验器材探究两个互成角度的力的合成规律:刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、木板、钉子、质量不同的小重物若干。实验方案如下:
a、将橡皮筋、的一端连接于点,另一端分别与两条细绳相连,测出橡皮筋的原长;
b、将橡皮筋A的细绳端用钉子固定在竖直木板上,在点用细绳系住重物,使重物自然下垂,如图乙所示;
c、在橡皮筋的细绳端施加水平向左的力,拉起重物并使点静止在某处,如图丙所示。
图丙中保持橡皮筋A的方向不变,顺时针缓慢旋转橡皮筋B,直至B竖直。此过程中橡皮筋B长度的变化情况是___________。
【答案】(1) ①. A ②. CD ③. 0.19 ④. 0.20
(2) ①. B ②. B ③. 先变短再变长
【解析】
【小问1详解】
[1] 图甲为电火花计时器,故电源要求是交流220V,故选A。
[2] A.电磁打点计时器需要用复写纸,而电火花式打点计时器不需要用复写纸,而用墨粉纸盘,故A错误;
B.使用电磁打点计时器时必须把纸带压在复写纸的下面,故B错误;
C.使用电火花计时器时一般要用两条纸带,同时要注意墨粉纸盘要夹在两条纸带之间,故C正确;
D.两种打点计时器使用时,都必须要先通电后释放纸带,从而提高纸带的利用率,纸带通过后立即关闭电源,因为两种计时器都不能长时间的工作,故D正确。
故选CD。
[3] 相邻计数点间的时间间隔是0.10s,点为段的时间中点,故打点时小车的瞬时速度是段的平均速度,即
[4] 根据逐差公式,小车在段的加速度满足
代入数据解得加速度为
【小问2详解】
[1] A.拉着细绳套的两只弹簧测力计,每次读数不一定要相等,故A错误;
B.测量时,橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板,故B正确;
C.用弹簧测力计拉两个细绳套时,两拉力夹角要适当,故C错误。
故选B。
[2] 本实验采用的科学方法是等效替代法,故选B。
[3]如图所示
此过程中橡皮筋B的弹力先减小后增大,即长度先变短再变长。
15. 某同学用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力和长度的关系,把弹簧上端固定在铁架台的横杆上,记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。然后,在弹簧下端悬挂不同质量的钩码,记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置。实验中弹簧始终未超过弹簧的弹性限度。通过分析数据得出实验结论。
(1)以弹簧受到的弹力为纵轴、弹簧长度为横轴建立直角坐标系,依据实验数据作出图像,如图乙所示。由图像可知:弹簧自由下垂时的长度___________cm,弹簧的劲度系数___________N/m。
(2)如果该同学先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用毫米刻度尺测出弹簧的原长,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度,把作为弹簧的伸长量,再用弹力与伸长量的图像求出弹簧劲度系数,该方法得到的值___________(选填“等于”或“不等于”)(1)问得到的结果。
(3)该同学完成实验后将弹簧替换为橡皮筋,利用图甲装置在不超出橡皮筋弹性限度的情况下,测量了橡皮筋在拉伸和收缩两过程中,不同弹力大小对应的橡皮筋伸长长度。绘制图丙,图丙中实线为拉伸橡皮筋时的-图线,虚线为收缩橡皮筋的-图线,由图像可知原因为___________(只回答一条原因即可)
(4)该同学通过观察图丙发现橡皮筋拉伸和收缩图形差异较大,相同形变下弹力明显不同,通过网络查找资料后知道这种现象称为静态滞后。内耗是造成弹力明显不同的原因,且内耗的大小等于图丙中两图线所围面积。请根据所学知识确定内耗的单位为___________。
A. B. C. J D.
【答案】(1) ①. 4.00 ②. 50
(2)等于 (3)橡皮筋不满足胡克定律,测力计刻度不均匀(或相同伸长长度对应两个大小不同的力,测量误差大,或非线性) (4)C
【解析】
【小问1详解】
由图可得弹力为0 时的长度为4.00 cm,自由下垂时的长度,根据胡克定律,图像的斜率即为劲度系数,故弹簧的劲度系数
【小问2详解】
该方法不影响图像斜率,图像的斜率表示弹簧的劲度系数,故该方法得到的值等于(1)问得到的结果。
【小问3详解】
橡皮筋不满足胡克定律,测力计刻度不均匀(或相同伸长长度对应两个大小不同的力,测量误差大,或非线性)。
【小问4详解】
横轴为长度,纵轴为弹力,由二者单位可知,面积所代表的物理量的单位是功的单位,故选C。
四、计算题(本题共3小题,第16题10分,第17题12分,第18题16分,共38分。把解答过程写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。)
16. 如图所示,竖直放置的容器A和B通过一细管相连,容器A内的液面比容器B内的液面低h,容器A的横截面积是容器B横截面积的3倍。两容器内分别封闭I和II两部分气体。容器A上端与一活塞相连。初始时气体I的压强小于活塞上面的气体压强,活塞被一对卡环挡住。使活塞不能下降。初始时气体II的高度为2h,其压强为p。
(1)若对气体I进行降温后,两容器内液面相平,气体II温度不变。求此时气体I的压强力p1;
(2)若将活塞向上缓慢拉(两部分气体温度保持不变),当两容器内液面相平时,已知液体的密度为ρ,重力加速度为g,满足ρgh=p。求此时气体I的体积与初始时体积的比值。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
因为容器A的横截面积是容器B的三倍,所以A中液面上升的高度是B中液面下降高度的三分之一。设初始时气体II的体积为V,两液面相平时气体II的压强为p',B中液面下降了,气体II的体积变为原来的倍。根据玻意耳定律可得
解得
此时气体I的压强
【小问2详解】
气体I的初始压强为
设初始时气体I的体积为V0,两液面相平时体积为Vx,压强为,则
解得
17. 如图所示,A车临时停在一水平路面上,B车在后面以速度匀速向A车靠近,A车司机发现后经1s的反应时间启动了A车,A车启动后做匀加速直线运动,加速度大小为。以A车司机发现B车为计时起点,已知B车在第1s内与A车的距离缩短了,两车恰好没有相撞。
(1)求B车运动的速度大小;
(2)求A车司机发现B车时两车的距离;
(3)若A车司机一直没有发现B车,B车的制动加速度最大为,为了避免辆车相撞,求在A车与B车相距后,B车司机最多还可向前行驶多长的距离然后再制动。(忽略B车司机的反应时间)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
A车司机的反应时间为1s,B车在第1s内与A车的距离缩短了,
则由
解得B车的速度为
【小问2详解】
两车恰好没有相撞,即两车的速度达到相等时,两车的距离恰好为0。
则根据
解得
则该段时间内A车的位移大小
B车的位移大小
A车司机发现B车时两车的距离
【小问3详解】
B车制动的距离为
B车司机最多还可向前行驶的距离
18. 某创新小组设计了一个粒子探测器。如图所示,在xOy平面内第一象限的虚线与y轴所围区域内有一个场强大小为、方向平行于y轴的匀强电场;在电场边界右侧存在长为、高为3L的区域,区域内分布着正交电磁场,其中匀强磁场方向垂直xOy平面向里,磁感应强度大小为,匀强电场方向竖直向下,场强大小为,区域右侧为收集板;第三象限内存在垂直xOy平面向外,磁感应强度大小为的匀强磁场。点P(0,−d)处有一粒子源,某一瞬间向第三象限与y轴正方向成θ角(30°≤θ≤90°)范围内发射了N个电荷量为q、质量为m的带正电粒子。所有粒子的速度方向均在xOy平面内,且粒子数随角度均匀分布,所有射出的粒子均能通过坐标原点O,若碰到右侧收集板即被吸收,不计粒子间的相互作用及粒子的重力。求:
(1)粒子由P点水平射入磁场时的速度;
(2)要使所有粒子经过匀强电场后均能沿x轴正方向运动,试判断电场方向并写出此虚线的方程;
(3)在满足(2)的条件下,右侧收集板因吸收粒子而在水平方向上受到的平均作用力。
【答案】(1)3v0 (2)电场方向沿y轴负方向,
(3)
【解析】
【小问1详解】
设从P点水平射入磁场中的粒子速度大小为v,在磁场中做圆周运动的半径为r,由洛伦兹力提供向心力得
根据几何关系得
联立解得
【小问2详解】
电场方向沿y轴负方向。
粒子到达O点后分布在与x轴正方向成0~60°的范围内。
电场区域的边界为从O点进入电场的粒子经电场偏转后速度平行于x轴正方向时的出点的集合。
粒子在电场中的运动为类平抛的逆过程,设出点的坐标为(x,y),有,
所有射出的粒子均能通过坐标原点O,则有
消去t得
【小问3详解】
粒子以大小为3v0的水平速度进入电磁场,为抵消粒子所受的电场力,粒子在探测器中的运动可以看成水平向右v0匀速直线运动和速率为2v0的匀速圆周运动的合运动,其圆周半径
即离x轴高L的粒子恰能与上边界相切,根据
解得
即粒子从O点进入电场中与x轴正方向成0°~30°的范围内能达到右边收集板,收集粒子数
作用时间
根据探测器水平长度,假设粒子以v0匀速向右,则
其中圆周周期
根据,可知
如图所示,解得,
则撞击瞬间粒子水平速度为
由动量定理
解得
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海南中学2024-2025学年度第二学期高二年级期末考试
物理试题
(考试时间:90分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷由考生自己保留,将答题卡交回。
一、单选题(本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。)
1. 太阳中的核反应主要是“质子-质子链反应(pp链)”和“碳氮氧循环(CNO循环)”,CNO循环中有两个核反应方程式:和。则方程式中X为( )
A. α射线 B. β射线
C. 正电子 D. 中子
2. 利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”,如图,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上,当墨条的速度方向水平向左时( )
A. 砚台对墨条摩擦力方向水平向右
B. 桌面对砚台摩擦力方向水平向左
C. 桌面和墨条对砚台的摩擦力是作用力和反作用力
D. 桌面对砚台的支持力与砚台对桌面的压力是一对平衡力
3. 小龙虾属于甲壳动物,其运动方式多样。在水中快速移动时,主要依靠尾部的快速弯曲产生推进力,这种动作类似于“尾部弹跳”。时刻,小龙虾受到威胁,通过尾部(腹肢)的快速拍打由静止开始做直线运动,其加速度a随时间t的变化规律如图所示。在下列时刻中,小龙虾的速度达到最大值的是( )
A. B. C. D.
4. 我国2007年建成的国家大剧院外部呈椭球型.为了简化,将国家大剧院的屋顶近似为半球形,某警卫人员在执行特殊任务时,必须在屋顶上向上缓慢爬行,他在爬行的过程中屋顶对他的
A. 支持力不变
B. 支持力变小
C. 摩擦力变小
D. 摩擦力变大
5. 氡气在自然界中含量相对较高,是人类受到天然电离辐射的最主要来源,对人类的放射性剂量占所有天然放射性剂量的40%,是继吸烟以外导致肺癌的第二大危险因素。氡()的半衰期为3.8天,现有222g氡原子中75%发生衰变需经过( )
A. 1.9天 B. 3.8天 C. 7.6天 D. 11.4天
6. 一飞机在机场着陆后做匀减速直线运动,从着陆开始计时,测得第内飞机的位移大小为,最后内飞机的位移大小为,下列说法正确的是( )
A. 飞机着陆瞬间的速度大小为
B. 飞机匀减速运动过程中的加速度大小为
C. 飞机匀减速运动过程的总位移大小为
D. 飞机匀减速运动过程的平均速度大小为
7. 某同学利用图甲所示装置来研究光电效应,实验中先后用a光和b光进行了两次实验。每次实验后他都将得到的光电流I与相应的电压U描绘到I-U坐标系中,如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. a光的频率大于b光的频率
B. a光照射金属K时的遏止电压小于b光照射金属K时的遏止电压
C. 图甲中,光电管中的光电流方向为由K极指向A极
D. 图甲中,用b光照射时,将滑片P向右滑动,电流表示数一定增大
8. 木耙,也叫钉齿耙,有近2000年的历史。木耙上面均匀地铆着铁齿,前面有两个铁环,用来连接固定牲口的套绳。工作时,让铁齿向下,通过牲口拉动木耙进行耙地,从而破碎表面的土块,平整地面。如图1所示,为了更好地破碎表面的土块,人站在木耙上,增加耙地的深度。已知耙与人的总质量为m,两根套绳等长且平行,与水平面的夹角均为,如图2所示。若木耙受到的阻力是其对地面压力的倍,耙地的过程可视为匀速直线运动、重力加速度为g,忽略套绳质量,改变夹角,则当绳子拉力最小时,下列说法正确的是( )
A. 大小为30° B. 单根绳子拉力F的大小为
C. 耙对地的压力大小为 D. 地对耙的阻力大小为
二、多项选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。在每个小题给出的四个选项中,有多个选项符合题意,全部选对的得4分,选对而不全的得2分,错选或不选的得0分。)
9. 2024年10月30日,“神舟十九号”载人飞船和“天和”核心舱前向端口对接形成三船三舱组合体,3名航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽也顺利进驻天宫空间站,我国载人航天发射再次取得圆满成功。中国“天宫空间站”在轨运行如图所示,则下列说法中正确的是( )
A. 研究空间站姿态调整时,可把空间站视为质点
B. 研究空间站绕地球飞行的时间时,空间站可以视为质点
C. 选地球为参考系,“天和”核心舱是静止的
D. 对接后,以“天和”核心舱为参考系,则“神舟十九号”是静止的
10. 最新研究成果表明氦原子被电离一个核外电子后,形成类氢结构的氦离子,其能级跃迁遵循玻尔原子结构理论,能级图如图所示。则( )
A. 大量处在第4激发态的氦离子在向低能级跃迁的过程中会辐射出6种能量的光
B. 大量处在第4激发态的氦离子在向低能级跃迁的过程中,所辐射出的能量最小光子的能量为
C. 大量处在第4激发态的氦离子在向低能级跃迁过程中,直接跃迁到基态辐射出的光波长最短
D. 类氢结构的氦离子处在基态时,核外电子的动能最小
11. 甲、乙两球同时从距地面高度处开始运动,甲做自由落体运动,乙以的初速度做竖直上抛运动,重力加速度取。空气阻力不计,下列说法正确的是( )
A. 竖直上抛运动不是匀变速直线运动
B. 甲落地时的速度大小为
C. 开始运动的内,甲、乙两球的位移相同
D. 在甲落地之前,甲、乙两球相同时间内的速度变化量相同
12. 2024是我国新能源汽车销量持续爆发的一年,火爆的销量离不开车企的严谨务实的前期测试。某国产新能源汽车上市之前在一条直线跑道上进行“单踏板模式”性能测试,测试过程分为三个阶段。阶段I:驾驶员踩下电门至某一位置,汽车由静止启动,其加速度的倒数与速度的关系如图所示,当汽车加速至时进入阶段II。阶段II:驾驶员通过适当调节电门,使汽车做匀加速直线运动,以加速度加速至时进入阶段III。阶段III:驾驶员松开电门,汽车的能量回收,制动系统启动,汽车开始减速直至停下,该减速过程中汽车的加速度与速度满足关系式(其中)。则( )
A. 阶段I经历的时间为
B. 阶段II汽车运动的位移大小为
C. 阶段II汽车运动的时间为
D. 阶段III汽车的位移大小为
13. 如图所示,两根足够长的平行金属导轨固定于同一水平面内,导轨间距离为L,导轨上平行放置两根导体棒ab和cd,构成矩形回路,已知ab棒质量为2m,cd棒质量为m,两根导体棒接入电路电阻值均为r,其它电阻忽略不计,整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,导体棒均可沿导轨无摩擦的滑行。开始时两导体棒均静止,现同时给ab一向右的初速度v0,给cd一向左的初速度v0,对之后的整个运动过程(两棒始终没有相碰)下列说法正确的是( )
A. ab棒克服安培力所做的总功为
B. 通过ab棒的电荷量为
C. 两导体棒间的距离最终缩小了
D. 当cd速度为0时,ab棒的加速度为
三、实验题(本题共2小题,14题8分,15题10分,共18分。请将答案按题目要求写在答题卡上的指定位置,写在本试卷上无效。)
14.
(1)如图所示为实验室常用的两种计时器。
①其中图甲用的电源要求是( )
A.交流220V B.直流220V C.交流 D.直流
②使用打点计时器时,下列说法正确的是( )
A.两种打点计时器使用时都必须用复写纸
B.使用电磁打点计时器时必须把纸带压在复写纸的上面
C.使用电火花计时器时一般要用两条纸带
D.两种打点计时器使用时,都必须要先通电后释放纸带,纸带通过后立即关闭电源
③在某次实验中,小车拖着纸带通过计时器记录下的运动情况如图丙所示,图中为连续的计数点,相邻计数点间的时间间隔是0.10s,则在打点时小车的瞬时速度是___________m/s,小车在段的加速度是___________ (结果均保留两位有效数字)。
(2)某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验装置如图甲所示。
①为了使实验能够顺利进行,且尽量减小误差,下列说法正确的是___________。
A.拉着细绳套的两只弹簧测力计,每次稳定后读数应相同
B.测量时,橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板
C.用弹簧测力计拉两个细绳套时,两拉力夹角越大越好
②本实验采用的科学方法是___________。
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法
③某同学找到两条遵循胡克定律的相同橡皮筋A、B,利用如下实验器材探究两个互成角度的力的合成规律:刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、木板、钉子、质量不同的小重物若干。实验方案如下:
a、将橡皮筋、的一端连接于点,另一端分别与两条细绳相连,测出橡皮筋的原长;
b、将橡皮筋A的细绳端用钉子固定在竖直木板上,在点用细绳系住重物,使重物自然下垂,如图乙所示;
c、在橡皮筋的细绳端施加水平向左的力,拉起重物并使点静止在某处,如图丙所示。
图丙中保持橡皮筋A的方向不变,顺时针缓慢旋转橡皮筋B,直至B竖直。此过程中橡皮筋B长度的变化情况是___________。
15. 某同学用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力和长度的关系,把弹簧上端固定在铁架台的横杆上,记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。然后,在弹簧下端悬挂不同质量的钩码,记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置。实验中弹簧始终未超过弹簧的弹性限度。通过分析数据得出实验结论。
(1)以弹簧受到的弹力为纵轴、弹簧长度为横轴建立直角坐标系,依据实验数据作出图像,如图乙所示。由图像可知:弹簧自由下垂时的长度___________cm,弹簧的劲度系数___________N/m。
(2)如果该同学先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用毫米刻度尺测出弹簧的原长,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度,把作为弹簧的伸长量,再用弹力与伸长量的图像求出弹簧劲度系数,该方法得到的值___________(选填“等于”或“不等于”)(1)问得到的结果。
(3)该同学完成实验后将弹簧替换为橡皮筋,利用图甲装置在不超出橡皮筋弹性限度的情况下,测量了橡皮筋在拉伸和收缩两过程中,不同弹力大小对应的橡皮筋伸长长度。绘制图丙,图丙中实线为拉伸橡皮筋时的-图线,虚线为收缩橡皮筋的-图线,由图像可知原因为___________(只回答一条原因即可)
(4)该同学通过观察图丙发现橡皮筋拉伸和收缩图形差异较大,相同形变下弹力明显不同,通过网络查找资料后知道这种现象称为静态滞后。内耗是造成弹力明显不同原因,且内耗的大小等于图丙中两图线所围面积。请根据所学知识确定内耗的单位为___________。
A. B. C. J D.
四、计算题(本题共3小题,第16题10分,第17题12分,第18题16分,共38分。把解答过程写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。)
16. 如图所示,竖直放置的容器A和B通过一细管相连,容器A内的液面比容器B内的液面低h,容器A的横截面积是容器B横截面积的3倍。两容器内分别封闭I和II两部分气体。容器A上端与一活塞相连。初始时气体I的压强小于活塞上面的气体压强,活塞被一对卡环挡住。使活塞不能下降。初始时气体II的高度为2h,其压强为p。
(1)若对气体I进行降温后,两容器内液面相平,气体II温度不变。求此时气体I的压强力p1;
(2)若将活塞向上缓慢拉(两部分气体温度保持不变),当两容器内液面相平时,已知液体的密度为ρ,重力加速度为g,满足ρgh=p。求此时气体I的体积与初始时体积的比值。
17. 如图所示,A车临时停在一水平路面上,B车在后面以速度匀速向A车靠近,A车司机发现后经1s的反应时间启动了A车,A车启动后做匀加速直线运动,加速度大小为。以A车司机发现B车为计时起点,已知B车在第1s内与A车的距离缩短了,两车恰好没有相撞。
(1)求B车运动的速度大小;
(2)求A车司机发现B车时两车的距离;
(3)若A车司机一直没有发现B车,B车的制动加速度最大为,为了避免辆车相撞,求在A车与B车相距后,B车司机最多还可向前行驶多长的距离然后再制动。(忽略B车司机的反应时间)
18. 某创新小组设计了一个粒子探测器。如图所示,在xOy平面内第一象限的虚线与y轴所围区域内有一个场强大小为、方向平行于y轴的匀强电场;在电场边界右侧存在长为、高为3L的区域,区域内分布着正交电磁场,其中匀强磁场方向垂直xOy平面向里,磁感应强度大小为,匀强电场方向竖直向下,场强大小为,区域右侧为收集板;第三象限内存在垂直xOy平面向外,磁感应强度大小为的匀强磁场。点P(0,−d)处有一粒子源,某一瞬间向第三象限与y轴正方向成θ角(30°≤θ≤90°)范围内发射了N个电荷量为q、质量为m的带正电粒子。所有粒子的速度方向均在xOy平面内,且粒子数随角度均匀分布,所有射出的粒子均能通过坐标原点O,若碰到右侧收集板即被吸收,不计粒子间的相互作用及粒子的重力。求:
(1)粒子由P点水平射入磁场时的速度;
(2)要使所有粒子经过匀强电场后均能沿x轴正方向运动,试判断电场方向并写出此虚线的方程;
(3)在满足(2)的条件下,右侧收集板因吸收粒子而在水平方向上受到的平均作用力。
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