内容正文:
绝密★启用前
物理试卷
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的答素标号涂黑。如需改动,用橡皮擦千净后,
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,将本试题卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共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.我国研制出一种硼中子俘获治疗癌症的新方法,将含硼的特有化合物注入患者体内,该物质对身体没有伤害,借助
其对癌细胞亲和力极强的特性,会快速聚拢在癌细胞内,接下来再通过中子进行30-60分钟的照射,中子能和
含硼化合物产生强烈的核反应,释放出一种杀伤力很强的射线,该射线长度仅为7纳米,约为一个癌细胞的长
度,最终完成对癌细胞的剿灭,但整个过程不会对周围的组织产生损伤。核反应方程是9B+→Li+X,下
列说法正确的是
A.X是a射线
B.X是β射线
C.X是y射线
D.X是高速电子
2.2025年3月26日凌晨1时21分,河北廊坊市永清县发生4.2级地震,震源深度h=20公里。本次地震中,中国地震
预警网展现出“秒级响应”能力:主震发生后75秒即发出预警。不少北京市民表示,正是手机突然响起的警报声
让他们及时采取避险措施。地震预警并非预测,而是通过监测震源发出的纵波(P波)与横波(S波)的时间差,在
破坏性更强的横波到达前发出警报。纵波在地壳中传播速度为5.5~7千米秒,破坏性较弱。S波的传播速度约为P
波的一半,破坏性较强。若取P波速度v=7km/s,S波速度为2-3.5km/s,下列说法正确的是
A.纵波比横波提前△,=力一到达震中水清县
B.纵波比横波提前△1。=
V-V2
h_九到达震中水清县
34
C.若振源的振动频率为3.5Hz,则纵波的波长为2m
以横波使地面上下振动,纵波使地面前后、左右抖动
3.N匝线圈电阻为R,在如图所示磁极N、S间的水平方向匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO以角速度ω顺时针匀速转
动,磁感应强度为B,线圈面积为S。线圈两端有两个彼此绝缘的半圆金属环可随线圈一起转动。两个电刷固定不动,
分别与两半圆金属环接触,两电刷间接有阻值也为R的电阻,其余电阻不计。下列说法正确的是
A.流过R的电流方向每周期改变2次
B.通过电阻R的电流方向一直向左
C.R两端的电压有效值为NBSw
D.R两端的电压有效值为)NBSa
4.绝大多数生物体的皮肤是不透明的,因为光在穿透皮肤组织中的脂质和蛋白质时
会发生散射,液体成分是低折射率(如间质液和胞质溶胶),脂质和蛋白质成分
物理试题第1页(共6页)
具有高折射率(如质膜、髓鞘和肌原纤维),限制了光学成像的穿透深度。中国小伙欧子豪近期发现将柠檬黄溶液
局部涂抹在活体小鼠的腹部皮肤上,小鼠皮肤变成透明,可肉眼直接观察血管、肝脏、小肠、盲肠和膀胱。大致原
理如图对比所示,下列说法错误的是
光线散射
皮肤不透明
液体环境
组织细胞
探测器
光线未散射
皮肤诱明
Live animal optical clearing
Before
After
★Scatterers
A光在不同折射率介质表面会发生反射和折射
B.通过柠檬黄染料把液体打造成和脂质、蛋白质等物质一样的折射率,脂肪蛋白质变成透明
C.柠檬黄染料将液体组织的折射率提高,但与要观察的血管和内脏的折射率不同
D.柠檬黄染料将液体组织的折射率降低,与要观察的血管和内脏的折射率相同
5.最近“一颗编号为2024YR4直径在40米至90米之间的小行星可能在8年后撞击地球”的消息引起热议。我国己掌
握动能撞击术来规避这个风险,如图所示,若用与小行星质量m、速率v相同的自主导航
小行星
航天器去横向与小行星发生弹性碰撞,小行星被撞后瞬间速度变为,速度偏离原来的方
地球
向角度,下列说法正确的是
A.1=√2y
B.v=2v
C.0309
D.0490°
6.图甲为金属四极杆带电粒子质量分析器的局部结构示意图,图乙为四极杆内垂直于x轴的任意截面内的等势面分布
图,相邻两等势面间电势差相等,如图所示,O为装置中心点,P在y轴负半轴,M在Z轴正半轴上,OP<OM,N
2分别在过x轴且分别与y轴成士45°的平面上,ONK0Q,则
物理试题第2页(共6页)
A.将电荷从N移到Q,电场力做负功
B.P、M、N点电势比较pp>OMON
C.在P点由静止释放的正电荷会在y轴上O点两侧来回往复对称运动
D.M、O、P三点电场强度比较Ew>Eo>EP
7.2025年3月30日国产大飞机C919开始执飞西安、广州直达往返航线。C919是中国首款按照国际通行适航标准自
行研制、具有自主知识产权的喷气式中程干线客机,某次飞行中飞机总重量为50吨,在空中沿与水平方向成30°
斜向上加速时,某段时间匀速飞行时,喷出气体对飞机的速度为4,对地的速度为,飞机受到喷气的反作用力为
F2,g为重力加速度的大小,喷气的反作用力与空气对飞机作用力的合力为F,下列说法正确的是
A.F1与水平方向成30°斜向上,F1=mg
BF1与水平方向成60°斜向上,F=√2mg
C.单位时间内喷出的气体△m=互
D.单位时间内喷出的气体△m=至
△tv
△tu
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得6分,选对但
不全得3分,有选错或不选得0分。
8.2025年3月12日凌晨,长征八号遥六运载火箭以“一箭十八星”方式将千帆星座第五批组网卫星送入预定轨道。
若最后火箭壳体质量为m,最后一颗卫星的质量为5m,分离前一起绕地球在椭圆轨道运动,周期为T,到离地心距
离为r的远地点时速度为”,此时卫星与火箭分离,分离时卫星相对于火箭的速度u=4向前,分离后瞬时火箭的速
度为2,卫星以速度1绕地球作半径为r的匀速圆周运动,周期为T,设地球质量为M,引力常量为G,下列说法
正确的是
A片=25
19v
24
,2=24
B.v=
5v
4
,2=
4
C.T大于T
D.T=271GM
9.电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收,结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起
上下振动,每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小均为B。磁场中,边长为L的匝正方形线圈竖
直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示,永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。若线圈电
阻为R,某时刻磁铁正在以速度y上升,线圈始终在磁场中,关于图乙中的线圈。下列说法正确的是
A如果磁铁从此处上升4,流过线圈的电量为BL,与大小无关
线圈
2R
●●。●
B.如果磁铁从此处上升L/4,速度越快,流过线圈的电量越大
磁场分界缘
C.此时线圈中感应电动势为2BLv,线圈中感应电流的方向为逆时针方向
××××
××××
D.此时线圈所受安培力的合力为4n,方向竖直向上
乙
R
物理试题第3页(共6页)
10.如图,长方体区域abcd-a1b1c1d1中ab=2ad=2aa1=2L。a处的粒子源可在∠bad范围内朝各个方向发射速率均为
v的同种粒子,粒子比荷为k。该区域仅存在由a指向a1的匀强电场E时,粒子均落在a1b1cdl矩形范围内;该区域
仅存在由a指向a1的匀强磁场B时,粒子均通过ab边。不计重力及粒子间的相互作用,则其中某个粒子在该区域运
动过程中
AE的最大值为2
B,E的大小可能为E=3
C.B的大小可能为
2kL
D,B的大小可能为2出
kL
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(8分)
小明想测量某水果电池的电动势(约2V)和内阻(约1k2)。除了导线和开关,只有一个多用电表和9999.992
的电阻箱,为了更精确地得到测量结果,他设计了如图的实验。
(1)按照图甲连接实验电路,将多用电表的选择开关打到直流电压】
(选填“2.5”或“10”)V档,
其
(选填“红”或“黑”)表笔与电源正极连接,闭合开关,改变电阻箱电阻,记录多组(U、R)值,
利用=UR换算成每组(U、D值,画出UI图像;某次测量电压表示数如图乙,读数为
V。
3020
10
®wit山un山山9
vorrirnrimniminnii
0
100
200
0
250
25
25000D/W
B.r
甲
乙
(2)将多用电表的选择开关打到直流电流
(选填“2.5”或“25”)mA档,如图丙连接电路,从
大到小改变电阻箱的电阻,记录多组(I、R)值,利用U=R换算成每组(U,)值,在同一坐标轴上画出U-I图
像,如图丁所示。
2.02
98
0
1.982.00/mA
丙
入
(3)图丁中图线
(选填“I”或“Ⅱ”)是图甲对应的实验所得的图线。小明得出这个水果电
池的电动势和内阻的精确值分别是E=
V,=
k2(结果均保留三位有效数字)。电表的内阻
物理试题第4页(共6页)
对此次实验结果
(选填“有”或“无”)影响。
12.(8分)
A同学用手机phyphox软件测当地重力加速度,如图是他的实验装置,B同学则用秒表计时和测摆线长度的方
法来验证测量值与手机测量结果是否一致。忽略线的质量和伸缩,以下问题中,取π2=9.86,结果保留三位有效数字。
↑x/cm
0.61
1.22
甲
乙
(1)如图甲所示,用两根竖直平行线固定手机,线上端固定在铁架台铁杆下端,手机应该在
(选
填“垂直、平行”)于纸面的平面内摆动,手机静止在平衡位置时手机保持水平,摆长应该是铁杆下端到手机的
(选填“重心”“上表面”或“下表面”)的距离。
(2)B同学不能确定手机的重心在哪里,就只测了手机上表面到铁杆下端的距离L,然后每次减小这个距离
△L-10cm,他记录了两次周期的平方分别为T=3.904s2,T=3.500s2,则可得出当地重力加速度为
m/s2.
A同学手机测出的重力加速度值与B同学测量值相同,某次手机显示单摆振动图像如图乙,则这次测量对应的摆长
为
m。
(3)若B同学测出多组手机上表面到铁杆下端距离L与周期T的数据,图
(选填“丙”或“丁”)是
B同学画出的PL图,根据正确的图算出重力加速度值为
/s2,考虑他不知道手机重心的位置导致他测得的
重力加速度g
(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
↑T/s3
↑r1s3
4.00
4.00
-1.000
98.00/cm
01.0099.00L/cm
丙
13.(9分)
小明看到同学设计的一款火警报警装置,其原理如图所示,固定在水平地面上的导热汽缸内,表面涂有导电物
质的质量为m横截面积为S的活塞密封一定质量的理想气体,m=
,常态27℃时,活塞距汽
2g
鸣器
缸底部的高度为h,要求环境温度127℃时报警,不计活塞与汽缸之间的摩擦。小明觉得若整个装
置以某一加速度α加速下降时,这个装置也会报警,求:
(1)刚好火灾报警时,活塞比常态时上升的距离的d与h的比值:
(2)常态下加速下降也恰能报警的加速度a与重力加速度g的比值:
777777777777n
(3)若从常态到恰火灾报警时气体内能增加了△U=1.5gh,求此过程气体吸收的热量Q与△U的比值。
物理试题第5页(共6页)
14.(13分)
国内首台紧凑型加速器质谱仪(Accelerator mass spectrometry,简称AMS)在离子源处引出负离子,在串列加
速器中间部分利用剥离膜将负离子剥离成正离子,在另一加速管中继续加速后(剥离器两侧的加速器完全对称),
通过加有匀强磁场的圆弧形磁分析系统,到达核探测器,可鉴别同量异位素,图为串列加速器质谱仪示意图。AM$
可实现碳-14、铝-26、碘-129、铀-236等十余种核素的高效与高灵敏分析,相关技术指标达到国际领先水平。
串列加速器
通a-
=71101Ti
LLL01113
II111
离子源
磁分析系统
气体或铝箔剥离器
M-1UΨUM+1
探测器
串列加速器质谱仪示意图
(1)如图的串列加速器靠近中间剥离器的B电极相比于两端的A电极是高压电极还是低压电极?为什么?
(2)若离子源出来的负离子具有初动能为0.01Mv,剥离器左边的加速器能提供总加速电压U=3MV为电荷量
为3的负离子加速,剥离后这些离子变成电荷量为3e的正离子,求这种离子进入磁分析系统时的动能E1。
(3)若碳-14和氮-14进入剥离器前都带-1e电荷量,经过电荷剥离器后核外电子全部剥离,只剩下原子核。加
速器AB间能提供电压为U的总加速电压使离子加速,忽略离子源出来进入串列加速器之前的离子的初动能,若磁
分析系统内有垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度为B,求碳-14和氮-14在磁分析器中运动的半径之比。(答案可以
用根号表示)
15.(16分)
小华和同学玩如图所示的闯关游戏。轻绳上端固定于O处,装有沙的甲车静止于光滑水平面CD上的C处,质
量m=40kg的小华腰系轻绳从A处由静止开始摆下,OA长L=1.6m,摆到最低点B时绳子恰好断裂,B在水平面上
方h=0.45m处,小华正好落入甲车中,小华瞬间和甲车获得共同速度,而且之后小华和甲车始终速度相同,然后甲
车碰撞D处的乙车滑上粗糙水平面DE,将乙车撞离平台,而甲车恰停在E处。已知DE间距离xD=3.2m,两车与
DE平面间动摩擦因数均为0.01,小华与甲车总质量等于乙车质量M=50kg,且均可看成质点,碰撞中系统损失的
动能等于碰前瞬间总动能的子,重力加速度g取10m,求:
B
乙L)甲
D
C
(1)甲乙两车碰后瞬间,用车的速度v,小华落入甲车后与甲车的共同速度v共;
2)BC的水平距离xC,小华落入甲车前的速度大小v1;
(3)绳子能承受的最大拉力F的大小,由静止开始摆下前,绳子与竖直方向的夹角。
物理试题第6页(共6页)
绝密★启用前
物理参考答案
1.【答案】A
【解析】根据核电荷数守恒和质量数守恒,知X是He,为cu射线,A正确。
2.【答案】B
【解析】两列波到达的时间差为纵波比横波提前时间△t。=
力-力,A错误,B正确:据=水,纵波波长为2km,
V2 V
C错误;横波震动方向与传播方向垂直,从地壳深处传播上来,振动方向为水平的是横波,振动方向为上下的是纵
波,D错误。
3.【答案】B
【解析】这是直流发电机,据右手定则知,每次与右边电刷相连的边都向下切割磁感线,电流都流向右边电刷,右
边电刷始终是电源的正极,通过R的电流一直向左,A错误,B正确;电源电动势最大值Em=NBSw,有效值E=
√2
E
,FIR=5BSo.C、D错误。
2R
4
4.【答案】D
【解析】从题干和图示可看出,染料溶液的注入使皮肤组织中的液体折射率提高到和脂肪蛋白质折射率相同,则不
再在界面发生反射折射,而是直线前进,遇到内脏和血管界面,再发生反射成像,所以液体组织的折射率与血管和
内脏的折射率不一样。A、B、C说法正确,不符合题意,D说法错误,符合题意。
5.【答案】A
【解析】小行星被质量完全相同的航天器横向弹性撞击后,原方向动量不变,被撞方向交换速度,获得横向速度,
合速度变为√2y,速度偏转角度为45°,A正确,B、C、D错误。
6.【答案】C
【解析】将四极杆看成两对等量异种电荷的组合,可知过yOz一三象限平分面和过yOz二四象限平分面的平面都是
等量异种电荷中垂面,电势都为零,N、Q在这两个平面上,电势都为零,电荷从N到Q电场力不做功,A错误;P
点电势为正,M点电势为负,p>ow>0w,B错误;y轴上电场方向指向O,且关于O点对称,在P点由静止释放的
正电荷会在y轴上O点两侧来回往复对称运动,C正确:将四极杆看成两对等量同种电荷的组合,可知中心O点电
场强度为零,M点离中心更远,离电荷更近,M点电场强度大于P点,E>E>Eo,D错误。
7.【答案】D
物理参考答案第1页(共5页)
【解析】飞机还受重力,喷气的反作用力、空气对飞机作用力的合力与重力三者的合力才与运动方向相同,由题意
如图所示,可求出喷气的反作用力与空气对飞机作用力的合力与水平方向成60°斜向上,F=√3g,A错误,B
错误:匀速飞行时,喷气获得的反作用力大小厅=4,气体喷出前后速度的变化为,得△”=£,C错误,
△t
△tu
D正确。
ma
mg
8.【答案】AC
【解析】据(5+m)1=5+'2,V1Y2=u,得Y
25y,心=19V,A正确,B错误:在远地点分离后卫星匀速圆周
24
24
GMm
运动轨道半径大于椭圆半长轴,T大于T,C正确,
2=M21,得7=2元
TKT1,D错误。
T
GM
9.【答案】ACD
【解析】根据图乙可知此时穿过线图的磁通量为0,磁铁上升Z4,磁通量变为B工
BL
,△Φ=
,流过线圈的电量
2
2
△①_BL,与速度无关,故A正确,B错误:磁通量向里增加,据枵次定律和安培定则可知线圈中感应电流
Fn-
R
2R
的方向为逆时针方向,此时线圈中感应电动势E=2nB,C正确;此时上下边受安培力均向上,线圈受安培力的合
力向上,F=2nB,1=
克8r.2
,D正确。
10.【答案】BD
2v2
【解析】只有电场时,类平抛,射程,=T,L=E,得卫
,即E的最小值为
v2
,A错误,B正
2
kL
kL
确:只有磁场时,粒子均通过b边,则沿a射出的粒子恰与cd相切,半径<L,R=,得B≥,
,,C错误,
kB
k
D正确。
11.(8分)
【答案】(每空1分)
(1)2.5
红
1.70
(2)2.5
(3)Ⅱ
2.021.01
无
【解析】
(1)电动势约2V,选2.5V量程;电流由红表笔流进表,红表笔接电源正极;读第二排直流电压刻度,1.70V。
物理参考答案第2页(共5页)
(2)估算最大电流约2mA,选2.5mA量程。
(3)图甲电源电动势、内阻测量值会偏小,所以是图线Ⅱ;图线I的纵截距是电动势的真实值,=2.02V;图线Ⅱ
的短路电流是真实值2.00mA,算出电源内阻的真实值=2.02V/2.00mA=1.01k2:两种解法结合可得电源电动势内阻
的真实值,所以电表内阻对测量结果无影响。
12.(8分)
【答案】
(1)垂直(1分)
重心(1分)
(2)9.76(2分)
0.368(1分)
(3)丙(1分)
9.76(1分)
等于(1分)
【解析】
(1)只有垂直于纸面摆动,摆长才作恒定的简谐运动;摆长为悬点到重心的距离。
(2)由单摆周期公式得g=
4π2(L1-L2
T2-T
2,4-2-△L=0.10m,代入数据得g=9.76;由乙图可知单摆的周期为
1.22s,据单摆周期公式可得摆长为0.368m。
(3)图像斜率k=4π
(98,00+1.0)×10,解得8=976ms2。无论图像是否经过坐标原点,图像的斜率都不
4.00
变,所以g不变,没有系统误差,则他求得的加速度g等于真实值。
13.9分)
【答案】(1)1:3
(2)3:4
(3)5:3
【解析】
(1)活塞上升过程,缸内气体等压膨张,根据盖昌萨克定律可得
hs(h+d)S
(1分)
代入数据解得起初活塞到两触点的距离为d:=1:3
(1分)
(2)初始时,以活塞为对象,根据受力平衡可得P,S=PS+g
(1分)
得p1S1.5poS-3g
加速下降时,对活塞,据牛顿第二定律g+poSp2S=☑
(1分)
气体等温变化p1Sh=p2Sh+d)
(1分)
得a:g=3:4
(1分)
(3)根据热力学第一定律可知△U=W+Q
(1分)
W=-pds
(1分)
得W=-gh,气体吸热Q=2.5mgh
物理参考答案第3页(共5页)
故Q:△U=5:3
(1分)
14.(13分)
【答案】
(1)高压电极(2分)
因为剥离器之前的加速器加速负离子,剥离器
(2)18.01Mev
3)=7
6V8
【解析】
(1)中间B电极是高压电极。
(2分)
因为剥离器之前的加速器加速负离子,剥离器之后的加速器加速正离子。
(2)剥离器两侧的加速器给离子加速,据动能定理
2×3eU=B1-Eo
(2分)
得E=18.01Mev
(1分)
(3)进入磁分析系统前的动能=】m
(1分)
C-14:Ec=eU+6eU-7eU
(1分)
N-14:EN=eU+7eU-8eU
(1分)
磁分析系统中原子核做匀速圆周运动
2
gvB =
(1分)
P
得r=w
√2mE
gB
gB
则
C-14:te
12v
√2m.7eU
(1分)
gB
6eB
nv
√2m8eU
N-14:=
(1分)
gB
7eB
得=7万
6V8
(1分)
15.(16分)
【答案】(1)0.8m/s3.2m/s
(2)1.2m5m/s
(3)800N
物理参考答案第4页(共5页)
后的加速器加速正离子(1分)
(1分)
60°
【解析】
(1)设甲车及人总质量为M,甲车从D恰好滑至E过程有:
-Mgs=0-M'①
(2分)
2
得:=0.8m/s
②
(1分)
甲与乙碰撞过程系统动量守恒,动能损失为碰前动能的。,有
M共=M年+z③
(1分)
}Ma-=M2+)M2@
(1分)
82
4
联立②@④解得vs(此解求出v5ms<vp,依腮意v2之y,排除此解),
151
或v共=3.2m/s(取此解)⑤
(1分)
(2)设小华在B点的速度为,小华与甲车相互作用瞬间系统水平方向动量守恒,则
g=M共⑥
(1分)
得。=4m/s
从B至C平抛:h=2@
(1分)
xBC=V,t⑧
(1分)
1
21
22m+mgh
(1分)
xgc=1.2m⑩
(1分)
得:v1=5m/s①
(1分)
(3)B点,牛顿第二定律F-g=m。②
(1分)
从4到B,动能定理:mgLQ-cos)=)M@
(1分)
得F=800N④
(1分)
0=60°⑤
(1分)
物理参考答案第5页(共5页)