内容正文:
物理答案
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第17题只有一项符
合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6
分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
题号
2
6
8
9
10
答案
D
D
D
AD
AC
BD
1.2025年10月,中国科学院上海应用物理研究所牵头建成的2兆瓦热功率液态燃料钍基熔盐
实验堆首次实现钍铀核燃料转换,在国际上首次获取钍入熔盐堆运行后实验数据。这意味着
核能发电不仅能烧铀也能烧钍,初步证明了熔盐堆核能系统利用钍资源的技术可行性,进一
步巩固了我国在国际熔盐堆研究领域的引领地位。钍基熔盐堆的核心原理是
2Th+→233U+2X,则()
A.X为质子,是由核中子转化而来
B.n是慢中子,X是快中子
C.n是热中子,X是电子
DX是电子,是核外电子电离出来的
1.答案:C
解析由电荷守恒和质量守恒得X是电子,在核反应中,电子是由中子转化为质子的过程中
产生的,故A、D、B选项错误;核反应过程中中,只有慢中子(热中子)才能被俘获而发生
链式反应,故C选项正确
2.质量为m的子弹,以初速度Vo射入静止在光滑水平面上的木块,并留在其中,其速度随时间变
化的关系如图所示,其中v<2y。若木块质量为M,长度为L,子弹射入木块的深度为d,在子
弹射入木块的过程中木块移动距离为s下列说法正确的是()
A.木块对子弹的阻力随射入深度增加变大
B.木块的质量M大于子弹的质量m
0共
C.d可能大于s,也可能小于s
木块
D.仅增大木块的质量,可以使d变大
2.答案:D
解析:由子弹和木块均做匀变速运动,可知木块对子弹的阻力为恒力,故A选项错误;由V0<2V
共可知子弹加速度小于木块加速度,故子弹质量大于木块质量,故B选项错误;由图可知,
子弹射入木块的深度d大于木块的位移s,故C错误;
仅增大木块质量,共速时速度变小,相对位移变大,故D选项正确。
3.下图分别是一列机械波在传播方向上相距6的两个质点P、Q的振动图像,下列说法正确
的是()
A.该波的周期是5s
B.该波的传播方向是从P传播到Q
C.该波的波速可能是2m/s
D.该波的波长是24m
3.答案:C
解析:由题图可知,该波的周期T=4s,A错误;由P、Q两个质点的振动图像可知,若波从P传
播到Q,则则P、Q间距离为(n+3/4)%=6=0,1,2,.),则波速=入/T=24/4n+3m/s(10,1,2,3,.),
波从Q传播到P,则P、Q间距离为(+1/4)2=6mn=0,1,2.…),则波速-入/T=24/4n+1
m/s(-0,1,2,3,),故B错误,C正确,D错误;由题图可知,4s时P质,点向上振动,Q质点向
下振动,C正确,D错误。
4.理想变压器如图所示,原线圈匝数1=1000,两副线圈匝数分别为n2=600,3=200,当原线圈两
端接在220V的交流电源上时,原线圈上电流为2A,通过R2的电流为1A,则通过R3的电流为
()
A.10A
B.7A
31n2
C.3A
n,
D.1A
Op
4.答案:B
解析:根据变压器电压之比等于匝数之比,可知U1U212,U1U33,得
U2=1z/1U1=600/1000×220V=-132V,U313/1U1=200/1000×220V=44V。根据理想变压器输入功率
等于输出功率,有IU1=IU2+HU3,得通过R3的电流I3=IU1一I2U2/U3=7A。故选B。
5黑洞是密度超大的星球,吸纳一切,光也逃不了。科学界已经证实了宇宙中黑洞的存在,某同学
思考若地球仅质量变大形成一个黑洞,地球半径R和月、地间距离r不变,那么月球的环绕周
期最接近下列哪个数值(已知月球绕地球运动的时间近似为30天,地球的第一宇宙速度为7.9
km/s)(
)
A.10h
B.10 min
C.10s
D.1 min
5.答案:D
解析设地球的半径为R,月、地间的距离为r,地球的第一宇宙速度为7.9k/s,可有7900
Gm
1m/s=
,月球的周期约为30天,可有30×24×3600$=2元
3
若把地球看作“黑洞”,上面两种关
R
Gm
系变为3×108m/s=
T-2元品联立解得T-688选D。
6.如图所示,在等边三角形三个顶,点A、B、C处分别固定三个点电荷,电荷量分别为+q、+q、
-q(q>O)。过点C作AB边的垂线,垂足为O,过,点A作BC边的垂线,垂足为P,两垂线交于M点。
取无穷远处电势为零,则下列说法正确的是()
+q
+q
A.将一个正电荷从O点移到M点电势能变大
B
B.O点电势低于P点电势
物理试卷第2页共10页
CM点电势低于P点电势
DP点电场强度大于O点电场强度
6.答案:D
解析:OM线上的电场可以看作A与B处两等量同种点电荷产生方向沿OM指向M的电场
与C处负点电荷产生方向沿OM指向M的电场的矢量和,OM线上的电场沿OM指向M,将一
个正电荷从O点移到M点静电力做正功,电势能减小,故A错误;MP线上的电场为B与C处两
等量异种点电荷在MP上产生的电场与A处正点电荷在MP上产生的电场的矢量和,故MP线
上电势从M点到P点降低,pM>pP,而OM线上的电场沿OM指向M,故从O到M点电势降低,
即pO>M,所以pOpM>pP,故B、C错误;设A处点电荷在P点产生的电场强度大小为E,P点电
场强度等于B与C处两等量异种点电荷在P点产生电场的电场强度与A处正,点电荷在P点
产生电场的电场强度的矢量和,其大小一定大于E,而O点电场强度等于C处点电荷在O点产
生电场的电场强度,其大小为E,故P点的电场强度一定大于O点的电场强度,故D正确。
7如图甲所示,两条相距为L的光滑平行金属导轨位于水平面(纸面)内,其左端接一阻值为R的
电阻,导轨平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计。金属棒b垂直于导轨
放置并接触良好,接入电路的电阻也为R。若给棒一平行于导轨向右的初速度V0,当流过棒横
截面的电荷量为q时,棒的速度减为零,此过程中棒的位移为x。则
()
b
××××××
A当流过棒的电荷量为时,棒的速度为婴
R
Xz××Bx
B当棒的位移为时,棒的速度为
××X×××
C.在流过棒的电荷量达到前,棒释放的热量为3Bgb0
16
D.整个过程中定值电阻R释放的热量为3B0
7.答案:C
解析:整个过程中,对ab棒由动量定理有-B7Lt=O-wo,而q=It,即-BqL=O-1o,当流过棒的
电荷量为号时,有-B号L=Mo,解得此时b棒的速度vh-o,A错误,当棒的位移为
x时,q兰-二,则当棒的位移为时,-受-验可知此时流过棒的电待量q=昌代入
BL4F-BLd=2-,解得此时棒的速度为v2=o,B错误;定值电阻与导体棒释放的热量相
同,在流过捧的电荷量达到g前棒释放的热量为Q=(m喝-m明=是m听=是BqL0,C
正确同理可得整个过程中定值电阻R释效的热量为Q'=xm=BqLo,D错误。
8.如图所示,A、B两物体质量之比mA:mB=3:2,
原来静止在平板车C上,A、B间有一根被压缩
的弹簧,地面光滑,当弹簧突然释放后,A、B分
别向左、右滑动,则下列说法正确的是()
/777777
77777777777777777777
A.若平板车上表面光滑,则A、B和弹簧组成的系统的动量守恒,机械能也守恒。
物理试卷第3页共10页
B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B组成的系统的动量守恒。
C若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B组成的系统的动量守恒、机械能也守恒。
D.无论A、B与平板车之间摩擦力如何,A、B、C组成的系统的动量都守恒。
8.答案:AD
解析:平板车上表面光滑,A、B和弹簧组成的系统所受合外力为零,故动量守恒,没有摩擦,
机械能也守恒,故A选项正确;摩擦因数相同,AB所受摩擦力大小并不相同,故水平方向
合外力不为零,动量不守恒,故B选项错误;A、B受到的摩擦力大小相等方向相反,故A、
B组成的系统的动量要守恒,故C选项错误;因水平面光滑,A、B、C构成的系统水平方向
动量守恒,故D选项正确。
9.如图为一半圆柱形均匀透明材料的横截面,一束红光从空气沿半径方向入射到圆心O,当
日=30°时,反射光b和折射光c刚好垂直。下列说法正确的是()
A.该材料对红光的折射率为V3
B.若0=45°,光线c不会消失
C.若入射光a变为白光,光线b为白光
D.若入射光a变为紫光,光线b和c仍然垂直
9.答案:AC
解析:解析根据几何关系可知红光从透明材料进入空气时的折射角为60°,故折射率为n=
5,故A正晓授临界角为C得mC=疗京故C<45故若05,会发生金反
射,光线c消失,B错误,由于入射光a与反射光b都与法线重合射入与射出,因此它们在分界面
上均不发生色散,C正确;对同种介质,紫光的折射率比红光大,故若入射光变为紫光,折射角将
变大,因光线b作为反射光线,方向不变,因此光线b和c不会垂直,D错误。
10.如图甲所示,六块相同的长木板并排放在粗糙水平地面上,每块长度为L=2、质量为
o=0.8kg。另有一质量为m=1kg的物块(可看成质点)以vo=
(留)+48ms的初速度冲上木
板。已知物块与木板间的动摩擦因数为山=0.3,木板与地面间的动摩擦因数为=0.1,重力加速
度g取10m/s2。以下说法正确的是()
00
12
A.物块滑上第4块木板瞬间,第4、5、6块木板开始运动
B.物块滑上第5块木板瞬间,第5、6块木板开始运动
C,物块最终停在某木板上,物块与该木板摩擦产生的热量为二】
64
D,物块最终停在某木板上,物块与该木板摩擦产生的热量为云J
10.答案:BD
解析:当物块滑上第n个长木板时,长木板开始运动,满足g>2[m+(7-m)o]g,解得n>4.5,故
物块滑上第5块木板瞬间,第5、6块木板开始运动,故A错误,B正确。滑上第5块木板前,所有
物理试卷第4页共10页
木块相对地面静止,则g=m01,根据o2-y2=2a4L,代入数据解得冲上第5块木板的速度
=号
ms,在第5块木板上运动时间为5,受力分析得
mg(0m+2)g=2mas6,Mt-at,2-as662=L,解得6=18,此时物块速度n=1-as=
m/,=asd号m/,继续滑上第6个木板,则mg20m+g=a,解得am/s3,设达到共速
时间为6,'at6=2+a66,解得6立8,vm/s,则共速时,相对于第6块木板左端距离dm+y
%+v)64m,则物块与该木板摩擦产生的热量为Q4mg1。J故C错误,D正确。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。其中1315题解答时请写出必要的文字说明、方
程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11.(6分)电子体温计中常用的测温元器件是热敏电阻,现已被人们广泛使用。某物理兴趣小
组准备用热敏电阻制作一个简易电子体温计。
()为了寻找合适的外壳包裹热敏电阻及其电路,小雨同学用螺旋测微器测量了热敏电阻的直
径,如图甲所示,螺旋测微器的读数是
mm。
//mA
50
40
30
10
10
用
2
4
567UW
(②)小刚测出这种热敏电阻的-U图像如图乙所示,他选用的电路应该是图
(选填“A”或
B)电路;选用的电流表量程是
(选填“00.06A”或00.6A?)量程。
V
A
A
B
11.答案(1)2.150(2分)(2)B(2分)0-0.06A(2分)
解析:(1)由图甲可知螺旋测微器的固定刻度示数为2.0mm,热敏电阻的直径为2.0
mm+15.0×0.011mm=2.150mm。
(②)根据热敏电阻的I-U图像可知电压从零开始变化,滑动变阻器应选用分压式接法,故选图B
电路。根据图乙得出电路中的最大电流没有超过0.06A,故选用的电流表量程是00.06A。
12.(10分)某同学设计了一个测量重力加速度大小g的实验方案,所用器材有:2g砝码若千、
托盘1个、轻质弹簧1根、米尺1把、光电门1个、数字计时器1台等。
具体步骤如下:
①将弹簧竖直悬挂在固定支架上,弹簧下面挂上装有遮光片的托盘,在托盘
内放入一个砝码,如图甲所示。
②用米尺测量平衡时弹簧的长度1,并安装光电门。
物理试卷第5页共10页
③将弹簧在弹性限度内拉伸一定长度后释放,使其在竖直方向振动。
④用数字计时器记录30次全振动所用时间t。
⑤逐次增加托盘内砝码的数量,重复②③④的操作。
(1)由步骤④,可知振动周期T=
(2)将振动系统理想化为弹簧振子,其位移时间关系为x=Asinωt,所受合力F=一kx,
则弹簧振子的振动周期T=
(用弹簧的劲度系数k和托盘和砝码的总质量M表示)
(3)设弹簧的原长为l,则1与g、1o、T的关系式为1=
(④由实验数据得1-T”图线如图乙所示,可得g=
m/s2(保留3位有效数字,π2取9.87)。
llm
0.55
0.54
0.53
0.52
0.51
0.50
0.49
0.48
0.47▣
0.3
0.4
0.5
0.6T2可s2
(⑤)本实验的误差来源包括
(双选,填标号)。
A.空气阻力
B.弹簧质量不为零
C.光电门的位置稍微偏离托盘的平衡位置
12.答案:
0哈a)e)2月
2分)(3)6+器2分)(49.652分)(6)AB2分)
解析:本题考查用弹簧振子测重力加速度的数据处理和误差分析。
(山30次全振动所用时间为:则弹簧振子的振动周期T0
(2)由位移时间关系x=Asinωt可得a=-Aω2sinωt,由牛顿第二定律可得k=Mu2,解得周
期2层
(国)由(2)可得托盘和陆码的总质量M,根据平衡条件得gA1,得△/-器,则1与g、
、T的关系式为16+△1=6+器
(④由1-6+器整理可得1-6+景则kP图像的斜率及是,解得g=r话=4987x
0.57-0.30
m/s2≈9.65m/s2。
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(⑤)空气阻力的存在会影响弹簧振子的振动周期,是实验的误差来源之一,故A正确,弹簧质量不
为零,该振动系统不能理想化为弹簧振子,故振动不是一个简谐运动,若仍用弹簧振子的振动周
期公式计算8,则会产生误差,故B正确;根据实验步骤可知光电门的位置稍微偏离托盘的平衡
位置不会影响弹簧振子周期的测量,故C错误。
13.(10分)如图甲所示,电动机驱动水平传送带以vo=4/s的速度匀速穿过固定竖直光滑挡
板,挡板与传送带边缘间的夹角0=45°。质量m=1kg的圆柱形物块从传送带左端由静止释放,
经一段时间做匀速直线运动,接着撞击挡板,撞击挡板前后沿挡板的分速度不变、垂直挡板的分
速度减为零,撞击后紧贴挡板运动L=0.5m滑离传送带,俯视图如图乙所示。已知物块与传送带
间的动摩擦因数u=0.5,g取10m/s2。求
(I)物块由静止开始做加速运动的时间t
(②)物块紧贴挡板运动时所受摩擦力的大小和方向;
(3)上述过程中,因传送该物块电动机多消耗的电能E。
13.答案:(1)0.8s
(2)5N,垂直于挡板与水平方向成45°角斜向上
(3)18.5J
解析:(1)物块做加速运动过程,根据牛顿第二定律可得
uwmg=1a(1分)
解得加速度大小为u=5m/s2
则物块由静止开始做加速运动的时间为1”=0.8s(1分)
(②)物块紧贴挡板运动时,受到传送带的滑动摩擦力作用,则大小为
F=wg=5N(1分)
由于撞击挡板前后沿挡板的分速度不变、垂直挡板的分速度减
-Vo
为零,如图所示则物块紧贴挡板运动时,物块相对传送带的运动方向
垂直于挡板斜向下(1分)
故物块所受摩擦力的方向垂直于挡板与水平方向成45°角斜向上(1分)
(3)物块由静止加速到与传送带共速过程,发生的相对位移为
△n=w9-1.6m(1分)
根据能量守恒定律可知,物块由静止加速到与传送带共速过程,电动机多消耗的电能为
△E电12wo2+mg△=16J(1分)
物块紧贴挡板运动时,对物块进行受力分析,水平面内受到垂直挡板方向的摩擦力和挡板支持
力作用,竖直方向受到重力和传送带的支持力作用,可知物块沿挡板做匀速直线运动,该过程物
块与传送带发生的相对位移为
△2=L=0.5m(1分)
该过程电动机多消耗的电能为
△E电2=g△x2=2.5J(1分)
物理试卷第7页共10页
则整个过程因传送该物块电动机多消耗的电能为
△E电=△E电1+△E电2=18.5J(1分)
14.(13分)如图所示,空间中存在垂直于xOy平面向里的匀强磁场。y轴正方向竖直向上,x轴
正方向水平向右。x轴上有一厚度不计的薄板MN,垂直于xOy平面固定,薄板长度为2☑,中点
位于0点。一质量为、电荷量为q的带正电粒子,可从y轴上y=-a×××
y
处的P点以速率v沿xO平面向不同方向发射。若粒子打到薄板×
下表面会被吸收,打到薄板上表面会被反弹,粒子与薄板间的碰撞为
弹性碰撞,碰撞前后速度大小不变,方向遵循光的反射定律,不计粒子
P
重力。
(1)粒子发射后能否与薄板碰撞一次就返回P点?若能,求粒子发射方向与y轴负方向的夹角a
0,若不能,请说明理由。
(2)求粒子从发射到被吸收经历的最短时间。
(3)粒子发射后与薄板碰撞n次(>1)后能返回P,点,求粒子发射方向与y轴负方向夹角正弦
值的表达式。
14答策()见解折(②
(6)sin a2-yan2中1
21(血=2,3,4.)
解析(1)由对称性分析可知,当粒子发射后直接打到薄板上表面的O点,一次反射后恰好能回到
P点,粒子轨迹如图甲所示,粒子发射方向与y轴负方向间的夹角为0,偏向右侧由几何关系有
smao是1分)音
此时轨迹圆孤与x轴的交点到O点的距离为L=2Rc0s0o(1分)
有L-√3a>a(1分)
说明此种情况成立。
(2)粒子在磁场中做完整圆周运动的周期T-2”(1分)
gB
设粒子做圆周运动的轨迹半径为R,有qgvB=片(1分)可得R=a
当粒子发射后直接打到薄板下表面的O点,用时最短,如图乙所示
设粒子发射方向与y轴正方向的夹角为0,偏向右侧,由几何关系有m是(1分)
R
粒子从发射到暖收经历的最短时间t婴1分)
(3)设粒子发射方向与y轴负方向间的夹角为,偏向右侧。轨迹如图丙所示
圆心C到x轴的距离CD=a-Rsin a(1分)
第一次反射点为E,轨迹圆孤在x轴上弦长的一半为DE,有DE2=R2-CD?(1分)
第一次反射点E到O的距离OE=Rcos a-ED(1分)
与薄板碰撞n次>1)后能返回P点,由对称性分析可知OE=m-1)DE(1分)
M O
联立可得(n2-1)sin2a-2n2sin0+10(1分)
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解得sim2n2
(=2,3,4,.),另一解不符题意,舍去。(1分)
n2-1
15.(15分)如图甲所示,一粗糙、绝缘水平面上有两个质量均为m的小滑块A和B,其电荷量
分别为q(>0)和-q。A右端固定有轻质光滑绝缘细杆和轻质绝缘弹簧(细杆在弹簧内部且比
弹簧原长短),弹簧处于原长状态。整个空间存在水平向右、电场强度大小为E的匀强电场。
A、B与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,其大小均为2E。0时,A以初速度Vo向
右运动,B处于静止状态。在1时刻,A到达位置S,速度为1,此时弹簧未与B相碰;在2时刻,A
的速度达到最大,此时弹簧的弹力大小为3gE;在细杆与B碰前的瞬间,A的速度为21,此时-式。
0~t3时间内A的-t图像如图乙所示,y1为图线中速度的最小值,1、2、均为未知量。运动过
程中,A、B处在同一直线上,A、B的电荷量始终保持不变,它们之间的库仑力等效为真空中点
电荷间的静电力,静电力常量为,B与弹簧接触瞬间没有机械能损失,弹簧始终在弹性限度内。
(1)求0~1时间内,合外力对A所做的功;
(2)求1时刻A与B之间的距离,
(3)求~2时间内,匀强电场对A和B做的总功;
(④)若增大A的初速度,使其到达位置S时的速度为21,求细杆与B碰撞前瞬间A的速度。
2
B
甲
答案:(1片m听-2m哈
(3)kE
2
(4)(1+V3)y1,方向水平向右
解析:(1)0t时间内根据动能定理可知合外力做的功为w=m-m。(2分)
(2)由题图乙可知t时刻A的加速度为0,此时滑块A所受合外力为0,设此时A与B之间的距
离为根据平衡条件有答+98=乃,1分)
联立可得r0
(1分)
NE
(3)在t2时刻,A的速度达到最大,此时A所受合力为0,设此时A和B的距离为1,则有
FF可B+年1分)
代入数据,联立解得r1=吧
2
tt时间内,匀强电场对A和B做的总功W意g。一)(1分)
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联立解得W=。(1分)
2
(4)A过S后由受力分析有
对A有:m=号+Bg-P,-P(接触弹簧以后)1分)
对B有:m@a=等+Bg-P,-P联(接触弹簧以后)(1分)
由此可知A、B的加速度相同,A、B速度的变化相同。
当A以M过S时,到B与细杆碰撞时,A的速度为2yM,即A增加的速度为M,则B增加的速度
同样为v;
当A以2M过S时,到B与细杆碰撞时设B的速度为vB,则A的速度4=2y十vB;(1分)
设弹簧的初始长度为1o,A在S位置时,此时刻A、B的距离为To,A速度最大时,A、B距离为1,
细杆与B碰撞时,A、B距离为2。
从A过S到B与细杆碰撞整个过程中A的位移为xA,B的位移为xB,无论A以多少速度经
过S,整个过程
电势能减少量--q(+)+(学-学)1分)
摩擦生热Q=Fr(xA十xB)(1分)
弹性势能增加量△Ep=k(,-l2)2(1分)
由以上三式可知,无论A以多少速度过S,从A过S到B与细杆碰撞整个过程中动能的增加
量均相同,有
2m(21)2+mm2-2mv12=m(2y1+g)2+mm2-m(2)2(1分)
2
2
联立解得vB=(1+V3)v1,方向水平向右。(1分)
物理试卷第10页共10页
物 理 试 卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的姓名、准考证号、考场号、座位号及科目,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,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。回答非选择题时,用黑色碳素笔将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.本试卷共8页,共15小题,满分100分。考试时间75分钟。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.2025年10月,中国科学院上海应用物理研究所牵头建成的2兆瓦热功率液态燃料钍基熔盐实验堆首次实现钍铀核燃料转换,在国际上首次获取钍入熔盐堆运行后实验数据。这意味着核能发电不仅能烧铀也能烧钍,初步证明了熔盐堆核能系统利用钍资源的技术可行性,进一步巩固了我国在国际熔盐堆研究领域的引领地位。钍基熔盐堆的核心原理是,则( )
A.X为质子,是由核中子转化而来
B.是慢中子,X是快中子
C.是热中子,X是电子
D.X是电子,是核外电子电离出来的
2.质量为m的子弹,以初速度v0射入静止在光滑水平面上的木块,并留在其中,其速度随时间变化的关系如图所示,其中v0<2v共。若木块质量为M,长度为L,子弹射入木块的深度为d,在子弹射入木块的过程中木块移动距离为s下列说法正确的是( )
A. 木块对子弹的阻力随射入深度增加变大
B. 木块的质量M大于子弹的质量m
C. d可能大于s,也可能小于s
D. 仅增大木块的质量,可以使d变大
3.下图分别是一列机械波在传播方向上相距6 m的两个质点P、Q的振动图像,下列说法正确的是( )
A.该波的周期是5 s
B.该波的传播方向是从P传播到Q
C.该波的波长是24m
D.该波的波速可能是2 m/s
4.理想变压器如图所示,原线圈匝数n1=1 000,两副线圈匝数分别为n2=600,n3=200,当原线圈两端接在220 V的交流电源上时,原线圈上电流为2 A,通过R2的电流为1 A,则通过R3的电流为( )
A.10 A
B.7 A
C.3 A
D.1 A
5.黑洞是密度超大的星球,吸纳一切,光也逃不了。科学界已经证实了宇宙中黑洞的存在,某同学思考若地球仅质量变大形成一个黑洞,地球半径R和月、地间距离r不变,那么月球的环绕周期最接近下列哪个数值(已知月球绕地球运动的时间近似为30天,地球的第一宇宙速度为7.9 km/s)( )
A.10 h B.10 min C.10 s D.1 min
6.如图所示,在等边三角形三个顶点A、B、C处分别固定三个点电荷,电荷量分别为+q、+q、-q(q>0)。过点C作AB边的垂线,垂足为O,过点A作BC边的垂线,垂足为P,两垂线交于M点。取无穷远处电势为零,则下列说法正确的是( )
A.将一个正电荷从O点移到M点电势能变大
B.O点电势低于P点电势
C.M点电势低于P点电势
D.P点电场强度大于O点电场强度
7.如图甲所示,两条相距为L的光滑平行金属导轨位于水平面(纸面)内,其左端接一阻值为R的电阻,导轨平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计。金属棒ab垂直于导轨放置并接触良好,接入电路的电阻也为R。若给棒一平行于导轨向右的初速度v0,当流过棒横截面的电荷量为q时,棒的速度减为零,此过程中棒的位移为x。则( )
A.当流过棒的电荷量为时,棒的速度为
B.当棒的位移为时,棒的速度为
C.在流过棒的电荷量达到前,棒释放的热量为
D.整个过程中定值电阻R释放的热量为
8. 如图所示,A、B两物体质量之比mA:mB=3:2,原来静止在平板车C上,A、B间有一根被压缩的弹簧,地面光滑,当弹簧突然释放后,A、B分别向左、右滑动,则下列说法正确的是( )
A.若平板车上表面光滑,则A、B和弹簧组成的系统的动量守恒,机械能也守恒。
B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B组成的系统的动量守恒。
C.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B组成的系统的动量守恒、机械能也守恒。
D.无论A、B与平板车之间摩擦力如何,A、B、C组成的系统的动量都守恒。
9.如图为一半圆柱形均匀透明材料的横截面,一束红光a从空气沿半径方向入射到圆心O,当θ=30°时,反射光b和折射光c刚好垂直。下列说法正确的是( )
A.该材料对红光的折射率为
B.若θ=45°,光线c不会消失
C.若入射光a变为白光,光线b为白光
D.若入射光a变为紫光,光线b和c仍然垂直
10.如图甲所示,六块相同的长木板并排放在粗糙水平地面上,每块长度为L=2 m、质量为m0=0.8 kg。另有一质量为m=1 kg的物块(可看成质点)以v0= m/s的初速度冲上木板。已知物块与木板间的动摩擦因数为μ1=0.3,木板与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1,重力加速度g取10 m/s2。以下说法正确的是( )
A.物块滑上第4块木板瞬间,第4、5、6块木板开始运动
B.物块滑上第5块木板瞬间,第5、6块木板开始运动
C.物块最终停在某木板上,物块与该木板摩擦产生的热量为 J
D.物块最终停在某木板上,物块与该木板摩擦产生的热量为 J
2、 非选择题:本题共5小题,共54分。其中13~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. (6分)电子体温计中常用的测温元器件是热敏电阻,现已被人们广泛使用。某物理兴趣小组准备用热敏电阻制作一个简易电子体温计。
(1)为了寻找合适的外壳包裹热敏电阻及其电路,小雨同学用螺旋测微器测量了热敏电阻的直径,如图甲所示,螺旋测微器的读数是 mm。
甲
乙
(2)小刚测出这种热敏电阻的I-U图像如图乙所示,他选用的电路应该是图 (选填“A”或“B”)电路;选用的电流表量程是 (选填“0~0.06 A”或“0~0.6 A”)量程。
B
A
12.(10分)某同学设计了一个测量重力加速度大小g的实验方案,所用器材有:2 g砝码若干、托盘1个、轻质弹簧1根、米尺1把、光电门1个、数字计时器1台等。
具体步骤如下:
①将弹簧竖直悬挂在固定支架上,弹簧下面挂上装有遮光片的托盘,在托盘内放入一个砝码,如图甲所示。
②用米尺测量平衡时弹簧的长度l,并安装光电门。
③将弹簧在弹性限度内拉伸一定长度后释放,使其在竖直方向振动。
④用数字计时器记录30次全振动所用时间t。
⑤逐次增加托盘内砝码的数量,重复②③④的操作。
(1)由步骤④,可知振动周期T= 。
(2)将振动系统理想化为弹簧振子,其位移时间关系为,所受合力,
则弹簧振子的振动周期T= (用弹簧的劲度系数k和托盘和砝码的总质量M表示)
(3)设弹簧的原长为l0,则l与g、l0、T的关系式为l= 。
(4)由实验数据得l-T2图线如图乙所示,可得g= m/s2(保留3位有效数字,π2取9.87)。
乙
甲
(5)本实验的误差来源包括 (双选,填标号)。
A.空气阻力
B.弹簧质量不为零
C.光电门的位置稍微偏离托盘的平衡位置
13.(10分)如图甲所示,电动机驱动水平传送带以v0=4 m/s的速度匀速穿过固定竖直光滑挡板,挡板与传送带边缘间的夹角θ=45°。质量m=1 kg的圆柱形物块从传送带左端由静止释放,经一段时间做匀速直线运动,接着撞击挡板,撞击挡板前后沿挡板的分速度不变、垂直挡板的分速度减为零,撞击后紧贴挡板运动L=0.5 m滑离传送带,俯视图如图乙所示。已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,g取10 m/s2。求:
(1)物块由静止开始做加速运动的时间t;
(2)物块紧贴挡板运动时所受摩擦力的大小和方向;
(3)上述过程中,因传送该物块电动机多消耗的电能E。
14.(13分)如图所示,空间中存在垂直于xOy平面向里的匀强磁场。y轴正方向竖直向上,x轴正方向水平向右。x轴上有一厚度不计的薄板MN,垂直于xOy平面固定,薄板长度为2a,中点位于O点。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,可从y轴上y=-a处的P点以速率v=沿xOy平面向不同方向发射。若粒子打到薄板下表面会被吸收,打到薄板上表面会被反弹,粒子与薄板间的碰撞为弹性碰撞,碰撞前后速度大小不变,方向遵循光的反射定律,不计粒子重力。
(1)粒子发射后能否与薄板碰撞一次就返回P点?若能,求粒子发射方向与y轴负方向的夹角α0,若不能,请说明理由。
(2)求粒子从发射到被吸收经历的最短时间t。
(3)粒子发射后与薄板碰撞n次(n>1)后能返回P点,求粒子发射方向与y轴负方向夹角α正弦值的表达式。
15.(15分)如图甲所示,一粗糙、绝缘水平面上有两个质量均为m的小滑块A和B,其电荷量分别为q(q>0)和-q。A右端固定有轻质光滑绝缘细杆和轻质绝缘弹簧(细杆在弹簧内部且比弹簧原长短),弹簧处于原长状态。整个空间存在水平向右、电场强度大小为E的匀强电场。A、B与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,其大小均为2qE。t=0时,A以初速度v0向右运动,B处于静止状态。在t1时刻,A到达位置S,速度为v1,此时弹簧未与B相碰;在t2时刻,A的速度达到最大,此时弹簧的弹力大小为3qE;在细杆与B碰前的瞬间,A的速度为2v1,此时t=t3。0~t3时间内A的v-t图像如图乙所示,v1为图线中速度的最小值,t1、t2、t3均为未知量。运动过程中,A、B处在同一直线上,A、B的电荷量始终保持不变,它们之间的库仑力等效为真空中点电荷间的静电力,静电力常量为k;B与弹簧接触瞬间没有机械能损失,弹簧始终在弹性限度内。
(1)求0~t1时间内,合外力对A所做的功;
(2)求t1时刻A与B之间的距离;
(3)求t1~t2时间内,匀强电场对A和B做的总功;
(4)若增大A的初速度,使其到达位置S时的速度为2v1,求细杆与B碰撞前瞬间A的速度。
物理试卷 第 1 页 共 13 页
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