内容正文:
2026年普通高中学业水平选择性考试西宁市高三年级复习检测(一)
物理
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,并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上。
2.作答选择题时,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。涂写在本试卷上无效。
3.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试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. 在2023年10月28日举行的首届国际天然铀产业发展论坛中,我国宣布,通过“天空地深”一体化勘查技术发现了一批万吨至十万吨级铀矿床.天然铀中主要有铀238和铀235,其中,铀235的裂变方程为:,下列说法正确的是( )
A. 铀235裂变可以自发进行 B. 反应方程中,
C. 的比结合能大于的比结合能 D. 离地表越深,温度越高,铀235的半衰期也越大
【答案】C
【解析】
【详解】A.铀235的裂变需要中子轰击才能发生,故A错误;
B.根据反应过程满足质量数和电荷数守恒可知
,
故B错误;
C.核裂变会释放能量,则反应后的产物的比结合能大于的比结合能,故C正确;
D.半衰期不随温度变化而变化,故D错误。
故选C。
2. 在茶叶生产过程中有道茶叶、茶梗分离的工序。如图所示,A、B两个带电球之间产生非匀强电场,茶叶茶梗都带正电荷,且茶叶的比荷小于茶梗的比荷,两者通过静电场便可分离,并沿光滑绝缘分离器落入小桶。假设有一茶梗P从A球表面O点离开,最后落入桶底。不计空气阻力。则( )
A. 茶叶落入右桶,茶梗落入左桶 B. M处的电场强度大于N处的电场强度
C. M处的电势低于N处的电势 D. 茶梗P下落过程中电势能减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据牛顿第二定律可得
由于茶叶、茶梗均带正电,则电场力产生的加速度方向整体向右,由于茶叶的比荷小于茶梗的比荷,则茶叶所受电场力产生的加速度小于茶梗所受电场力产生的加速度,即在相等时间内,茶叶的水平分位移小于茶梗的水平分位移,所以茶叶落入左桶,茶梗落入右桶,故A错误;
BC.电场线分布的密集程度表示电场强弱,M处电场线分布比N处电场线稀疏一些,则M处电场强度小于N处电场强度,且沿着电场线方向电势降低,故M处的电势高于N处的电势,故BC错误;
D.茶梗P下落过程中电场力做正功,则电势能减小,故D正确。
故选D。
3. 在某智能汽车的自动防撞系统测试中,汽车在平直道路上匀速行驶,当其检测到正前方26m处有静止障碍物时,系统立即启动初级制动,汽车做匀减速运动,行驶一段距离后触发紧急制动,汽车以更大的加速度做匀减速运动,最终恰好停在障碍物前.该过程中汽车速度的平方与位移x的关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 汽车在初级制动阶段的速度变化量的大小为6m/s
B. 初级制动阶段与紧急制动阶段的加速度大小之比为1:4
C. 汽车在紧急制动阶段的运动时间为1s
D. 汽车在整个制动过程中的平均速度大小为5m/s
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题图可知,初速度m/s,总位移m。初级制动阶段位移m,末速度m/s,速度变化量的大小m/sm/s,故A错误;
B.由运动学公式,解得初级阶段的加速度
紧急制动阶段:位移mm,初速度m/s,末速度。由运动学公式
解得m/s2
所以,故B正确;
C.由,得紧急制动阶段的时间s,故C错误;
D.由,得初级制动阶段的时间s
总时间s
整个过程的平均速度大小m/sm/s,故D错误。
故选B。
4. 气垫床已经成为露营的重要家庭用品。如图为一气垫床,未充气时,床内气体压强为p0、体积为V。用电动充气泵充气,每秒钟充入压强为p0、体积为0.1V的气体,充气结束时床内气体压强为3p0、体积为5V,充气过程气体温度保持不变。若要回家时为便于携带,气垫床就要放气。气体为理想气体,下列说法正确的是( )
A. 充气泵充气的时间为14s
B. 充气结束后人就躺在气垫床上,床内气体的压强变小
C. 傍晚时气垫床内气体温度降低,则气垫床内气体密度增大
D. 气垫床在放气过程中,气体对外做功,气垫床内气体温度升高
【答案】C
【解析】
【详解】A.设气垫床充气的时间为n s,由
解得n=140,故A错误;
B.充气结束后人就躺在气垫床上,气体体积减小,床内气体的压强变大,故B错误;
C.傍晚时气垫床内气体温度降低,气体体积变小,但质量不变,则密度变大,故C正确;
D.气垫床放气过程,气体对外做功,但与外界发生热交换,且由于气体体积变小到气压等于大气压时就没有变化,可知气体内能先减少后可能不变,温度先降低后不变,故D错误。
故选C。
5. 可变电容器是一种电容可以在一定范围内调节的电容器,通过改变极板间相对的有效面积或极板间距离,它的电容就相应地变化。通常在无线电接收电路中作调谐电容器用。如图所示,水平放置的两半圆形金属极板由绝缘转轴连接,下极板固定,上极板可以绕过圆心且垂直于半圆面的轴转动,也可上下平移,起初两极板边缘对齐,上极板通过开关S与电源正极相连,下极板接地后与电源负极相连,初始时开关S闭合,极板间有一带电粒子P恰好处于静止状态。忽略边缘效应,关于两极板组成的电容器下列说法正确的是( )
A. 保持开关S闭合,若只将上极板转过30°,则电容器电容增大
B. 保持开关S闭合,若只将上极板转过30°,则电容器所带电荷量不变
C. 保持开关S闭合,若只将上极板转过30°,则电容器两极板连线中点处电势变小
D. 断开开关S,只将板间距变为原来的二倍,则带电粒子仍处于静止状态
【答案】D
【解析】
【详解】AB.保持开关S闭合,则电容器两极板的电压U保持不变,若将上极板转过30°,两极板的正对面积减小,根据电容的定义式
S减小,C减小,Q减小,故AB错误;
C.根据电场强度与电势差的关系
可得,E不变,则电容器两极板连线中点与下极板间的电势差不变,由于下极板接地,其电势始终为零,所以电容器两极板连线中点处电势不变,故C错误;
D.断开开关S,则电容器两极板的带电荷量不变,只将板间距变为原来的二倍,则电容器的电容变为原来的一半,两极板的电压变为原来的二倍,所以电容器内部的电场强度不变,粒子所受电场力不变,带电粒子仍处于静止状态,故D正确。
故选D。
6. 某住宅小区的应急供电系统,由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成,发电机中矩形线圈电阻不计,它可绕轴OO′在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动.降压变压器副线圈上的滑动触头P上下移动时可改变输出电压,R0表示输电线电阻.下列判断正确的是( )
A. 若发电机线圈某时刻处于图示位置,变压器原线圈的电流瞬时值最大
B. 当用户数目增多时,为使用户电压保持不变,滑动触头P应向下滑动
C. 若滑动触头P向下滑动,流过R0的电流将减小
D. 若发电机线圈的转速减为原来的,用户获得的功率也将减为原来的
【答案】B
【解析】
【分析】发电机线圈某时刻处于中性面,感应电动势为零,变压器原线圈的电流瞬时值最小为零;当用户数目增多时,滑动触头P应向下滑动,增大副线圈匝数,提高输出电压;若滑动触头P向下滑动,流过R0的电流是由用户和R0共同决定的;用户获得的功率是由变压器的输出功率和输电线损耗的功率共同决定的.
【详解】A、若发电机线圈某时刻处于图示位置,此时线圈的磁通量为最大,但是穿过线圈磁通量的变化率最小为零,感应电动势为零,变压器原线圈的电流瞬时值最小为零,故A错误.
B、当用户数目增多时,用电量增加,导线上的电压损失变大,用户得到的电压减小,为使用户电压保持不变,滑动触头P应向下滑动,增大副线圈匝数,提高输出电压,故B正确.
C、若滑动触头P向下滑动,副线圈的输出电压增大,但流过R0的电流是由用户和R0共同决定的,在用户不变的情况下,流过R0的电流将增大,故C错误.
D、若线圈从中性面开始计时,发电机产生感应电动势的表达式为e=NBS,=2n,若发电机线圈的转速减为原来的,感应电动势的最大值Em=NBS将减为原来的,变压器原线圈两端的电压将减为原来的,副线圈的输出电压U也将减为原来的,而用户获得的功率P用=IU-I2R0,P用是由变压器的输出功率和输电线损耗的功率共同决定的,故D错误.
故选B
7. 风筝发明于中国东周春秋时期,是在世界各国广泛开展的一项群众性体育娱乐活动。一平板三角形风筝(不带鸢尾)悬停在空中,如图为风筝的侧视图,风筝平面与水平面的夹角为θ,风筝受到空气的作用力F垂直于风筝平面向上。若拉线长度一定,不计拉线的重力及拉线受到风的作用力,一段时间后,风力增大导致作用力F增大,方向始终垂直于风筝平面,夹角θ不变,再次平衡后相比于风力变化之前( )
A. 风筝距离地面的高度变大 B. 风筝所受的合力变大
C. 拉线对风筝的拉力变小 D. 拉线对风筝的拉力与水平方向的夹角变小
【答案】A
【解析】
【详解】BCD.对风筝受力分析如下图
风力变化之前,风力为F,风筝重力为G,拉线拉力为T;当风力增大,风力变为F1,风筝重力不变,拉线拉力变为T1,矢量三角形如图所示,风筝悬停在空中,可得风筝所受的合力始终为零,保持不变,由图可以看出,再次平衡后相比于风力变化之前,拉线拉力变大,拉线对风筝的拉力与水平方向的夹角α变大,故B、C、D错误;
A.设拉线长为L,则风筝距地面高度h=Lsinα,再次平衡后相比于风力变化之前,风筝距离地面的高度变大,故A正确。
故选A。
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 蜻蜓在水中用尾部“点水”激起了波纹,俗称“蜻蜓点水”,如甲图。现简化情景,一只蜻蜓贴着平静的水面沿直线飞行,每隔时间用尾部点一下水面,不计“点水”的时间,每次“点水”只形成一圈水波匀速向外传播。蜻蜓先后三次“点水”形成的水波(某时刻)如乙图,其中、、分别为大、中、小三圈水波的圆心,背景虚线小方格的边长为,则下列说法正确的是( )
A. 蜻蜓“点水”的频率越快,则水波传播的速率越快
B. 该蜻蜓可能正贴着平静的水面匀速飞行
C. 水波传播的速率为
D. 图示时刻蜻蜓尾部与小圆圆心的距离为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.波速由介质性质决定,与波的频率无关,水波在水面传播,介质不变,波速不变,故A错误;
B.蜻蜓每隔时间点水一次,相邻两次点水的时间间隔均为,由图可知,相邻圆心间距,,相同时间内位移相等,因此蜻蜓可能匀速飞行,故B正确;
C.设水波速度为,设第三次点水到图示时刻为,则从第一次点水到图示时刻时间为,第二次点水到图示时刻为
因此三个水波半径满足,
得
由图可知
因此
得,故C正确;
D.第三次点水的水波半径
得,即第三次点水后,经过了时间到图示时刻;相邻两次点水时间间隔为,,说明时间内蜻蜓飞行位移为,若蜻蜓匀速飞行,则时间内蜻蜓从飞行的位移为,即图示时刻蜻蜓尾部距距离为,又因为蜻蜓的运动不确定,则无法确定图示时刻蜻蜓尾部与小圆圆心的距离,故D错误。
故选BC。
9. 据报道,中国空间站工程巡天望远镜(简称“CSST”)将于2024年前后投入运行,CSST以天宫空间站为太空母港,平时观测时远离空间站并与其共轨独立飞行,在需要补给或者维修升级时,主动与“天宫”交会对接,停靠太空母港。已知空间站轨道半径与地球半径的比值为k,地球半径为R,地球表面的重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A. CSST观测时线速度的大小为
B. CSST观测时加速度的大小为
C. 若CSST观测时位于“天宫”后方,通过加速后可与“天宫”对接
D. CSST停靠太空母港时,组合体运行的周期为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据
,
联立得线速度的大小为
故A错误;
B.根据
解得加速度为
故B正确;
C.对接时,应该从低轨道加速离心向高轨道对接,故C错误;
D.根据
解得
故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,平面内有一个半径为的圆形区域,右侧存在一个截面为矩形的区域,两个区域的切点为边的中点,,,和边上分别有两个接收屏(接收屏的长度等于矩形区域的边长)。两个区域内存在垂直纸面向外且相同的匀强磁场(两区域磁场方向平行),磁感应强度,现有一簇粒子(质量为,电荷量为)以速度,方向竖直向上垂直磁场进入圆形区域(粒子的射入范围等于圆形区域的直径且分布均匀),不考虑粒子的重力,射出矩形边界后的粒子不再考虑。下列说法正确的是( )
A. 沿着半径射入的粒子在圆形区域内的运动时间为
B. 沿着半径射入的粒子在圆形区域内的运动半径为
C. 矩形区域内粒子所经过的面积为
D. 打到屏上的粒子数占进入矩形区域粒子数的比例为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.首先根据洛伦兹力提供向心力
代入题目数据得,所有粒子轨迹半径均为。沿着半径射入的粒子在圆形区域内轨迹圆心角,运动时间 ,故A正确;
B.由之前分析,沿着半径射入的粒子运动半径为,故B错误;
C.从右边缘进入的粒子其轨迹为粒子能够到达的上边界
则有粒子到达的面积为,故C错误;
D.沿着半径射入的粒子之后轨迹刚好与bc相切在c点,则从最低点左侧进入磁场的粒子之后会打在cd屏上或者ad屏上,刚好打在d点的轨迹如图所示
由几何关系可得A点到ad的距离为
则可以打在cd屏上的粒子进入磁场的点在圆形磁场最低点和A点之间,则比例为,故D正确。
故选AD。
三、填空、实验探究题(本题包含2个小题,共16分。请按题目要求作答,并将答案填写在答题纸上对应位置。)
11. 为了探究碰撞过程中的守恒量,某兴趣小组设计了如图所示的实验。先让质量为的小球从凹形槽顶端由静止滑下,经过O点水平抛出落在斜面上的P点。再把质量为的小球静止放在凹形槽末端O点,让小球仍从凹形槽顶端由静止滑下,与小球碰撞后,两小球落到斜面上。分别记录小球第一次与斜面碰撞的落点痕迹,其中M、P、N三个落点的位置距O点的长度分别为、、,凹形槽顶端与末端的高度差为h,凹形槽末端距地面高度为H,斜面总长度为L。多次重复实验。
(1)有利于减小实验误差的操作是:________。
A. 凹形槽尽可能光滑
B. 使用半径相同的两个小球
C. 多次测量落点位置取平均值
D. 保持H不变,增加斜面长度L
(2)在实验误差允许范围内,若满足关系式________,则可以认为两球碰撞过程中动量守恒。(用、、、表示)
(3)现测量出两个小球质量比,若还测出________,则可证明两球间的碰撞是弹性碰撞。(用k表示)
【答案】(1)BC (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
A.每次只要保证小球到达点的速度保持相同即可,有无摩擦力无影响,故A不符合题意;
B.使用半径相同的两个小球,可以保证对心碰撞,减小实验误差,故B符合题意;
C.多次测量可以减小偶然误差,故C符合题意;
D.保持H不变,增加斜面长度L,并不能直接减小实验误差,对实验结果的准确性没有直接影响,故D不符合题意。
故选BC。
【小问2详解】
设斜面的倾角为,小球从斜面顶端平抛落到斜面上,位移大小为,由平抛运动的知识可知,
整理可得
可知,平抛运动的初速度与成正比,若碰撞过程动量守恒,则有
整理可得
【小问3详解】
若两球间的碰撞是弹性的,则有
又有
解得
又有
整理可得
即
12. 某实验小组将两个锌、铜金属电极插入苹果中,制作了一个“苹果电池”。他们想尽可能准确测量出“苹果电池”的电动势和内阻,进入实验室,发现有以下器材:
A.电流表(量程为0~0.6A,内阻为1Ω)
B.电流表(量程为,内阻为)
C.电流表(量程为0~300μA,内阻约为1000Ω)
D.定值电阻(阻值为)
E.定值电阻(阻值为)
F.电阻箱
G.导线和开关。
经分析,实验电路中最大电流约,结合实验仪器,设计的实验电路图如图甲所示:
(1)甲图中电流表应选择_____(选填“”、“”或“”),定值电阻应选择_____(选填“”或“”),虚线框内的总电阻为_____
(2)实验测得的几组电流表的读数、电阻箱的读数,作出图线如图乙所示,根据图线得__________(结果保留2位有效数字)。
【答案】(1) ①. ②. ③. 90
(2) ①. 0.91(0.88~0.94) ②. ()
【解析】
【小问1详解】
[1][2]经分析,实验电路中最大电流约,甲图中电流表应选择内阻已知的;根据
可得并联的定值电阻阻值为
则定值电阻应选择;
[3]虚线框内的总电阻为
【小问2详解】
[1][2]当电流表的读数时,干路电流为,根据闭合电路欧姆定律可得
整理可得
由图像可得,
解得,
四、计算题:本大题共3小题,共38分。解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤,只写出结果的不得分,有数值计算的题,答案中必须写出明确的数值和单位。
13. 某发光二极管由一种透明材料封装而成,为研究其光学属性,某同学找来一个用这种材料制成的半圆柱体,其横截面是半径为的半圆,是半圆的圆心,AB为水平直径。一束由紫光和红光组成的复色光以入射角从点射入半圆柱体,经AB折射后到达弧面上的、两点,如图所示。已知、间的水平距离为,真空中的光速为,求:
(1)到达点的是紫光还是红光?该材料对到点的单色光的折射率;
(2)两种单色光分别从到的传播时间与从到的传播时间之比。
【答案】(1)紫光,
(2)
【解析】
【小问1详解】
由于该材料对紫光的折射率大于对红光的折射率,即紫光的偏折大。故到达点的是紫光。
如图,由几何关系知
根据折射定律
可得
【小问2详解】
紫光在该材料中的传播速度
紫光在该材料中的传播路程
紫光在该材料中的传播时间
由折射定律
解得
所以紫光和红光在该材料中的传播时间之比
14. 如图为某快递分拣中心装车部分的示意图。A处为某一区域快递的分拣口,AB段斜面长度,斜面倾角,BC段使用水平传送带装置,BC长度,斜面和传送带之间由一段不计长度的光滑圆弧连接。传送带末端C点距车厢尾端的水平距离,距车厢底面的高度,物件与斜面和水平传送带之间的动摩擦因数均为。设物件以沿斜面的速度从分拣口A点滑下,通过水平传送带后经C点被水平抛出,落在车厢上的不同位置,物件尺寸大小可忽略,不计空气阻力,重力加速度。
(1)求出物件到达B点时的速度大小;
(2)当传送带静止时,物件是否能落到车内?试求落点距车尾端的距离;
(3)若传送带顺时针转动且速度可调,要使物件从C点抛出后落到车上,车厢长度。试讨论物件在车厢内的落点到汽车尾端的水平距离x与传送带速度v之间的关系。
【答案】(1)
(2)0.6m (3)见解析
【解析】
【小问1详解】
物件在斜面上运动,由牛顿第二定律有
解得
由
解得
【小问2详解】
若传送带静止,物件在传送带上做减速运动,有牛顿第二定律
解得
由
解得
物件经C点水平抛出,竖直方向
水平方向
解得
所以物件不能落入车内,落点在车尾左侧0.6m处。
【小问3详解】
若物件恰好落入车内,有
解得
若物件在传送带上一直加速,有
解得
当传送带速度时,物件不能落入车厢内
当传送带速度时,物件在车厢内的落地点离汽车尾端的距离
当传送带速度时,物件在车厢内的落地点离汽车尾端的距离
15. 如图所示,间距m的平行金属导轨放置在绝缘水平面上,导轨左端连接输出顺时针电流A的恒流源。空间分布两个宽度分别为m和m,间距m的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,两磁场磁感应强度小,方向均相同。质量kg、电阻为的导体棒静止于区域Ⅰ左边界,质量kg、边长为、电阻Ω的正方形单匝线框的右边紧靠区域Ⅱ左边界;一竖直固定挡板与区域Ⅱ的右边界距离为。某时刻闭合开关S,导体棒开始向右运动,离开区域Ⅰ时速度m/s。已知导体棒与线框、线框与竖直挡板之间均发生弹性碰撞,导体棒始终与导轨接触并且相互垂直,不计一切摩擦和空气阻力。求:
(1)求磁感应强度B;
(2)线框与导体棒从第1次碰撞至它们第2次碰撞过程中,线框产生的焦耳热Q;
(3)线框与导体棒碰撞的次数n以及导体棒在磁场区域Ⅰ中运动的总时间。
【答案】(1),方向竖直向下
(2)J
(3)碰7次,s
【解析】
【小问1详解】
导体棒受到向右的安培力,其大小为
对导体棒第一次离开区域Ⅰ的过程,由动能定理得
解得,磁感应强度T
方向竖直向下。
【小问2详解】
棒与线框发生弹性碰撞,设碰撞后瞬间两者速度分别为,,以向右为正方向,由动量守恒和机械能守恒得,
解得,m/s(质量相等,速度交换)
第一次撞后,线框以m/s速度进入磁场Ⅱ,棒处于静止状态,设线框右边从磁场Ⅱ左边界运动到右边界的过程时间为,末速度为,由法拉第电磁感应定律得
又,
以向右为正方向,对线框由动量定理得
解得m/s
同理可得,线框左边从磁场Ⅱ左边界运动到右边界时线框速度为m/s
可知每次线框穿过磁场Ⅱ的速度,速度大小均减少0.2m/s,线框以m/s与挡板弹性碰撞后,以原速率再次穿过磁场Ⅱ后的速度大小为m/s,线框以速度与棒第二次相碰,由能量守恒可得
解得J
【小问3详解】
线框与导体棒第二次碰后,两者交换速度,棒以m/s速度向左运动,线框静止,棒进入磁场Ⅰ,所受安培力与原来等大反向,棒做匀减速直线运动,由牛顿第二定律得
解得m/s2
棒在磁场I中的最大位移
解得mm
棒在磁场Ⅰ中减速到速度为零,然后以加速度a反向加速,以m/s的速度离开磁场Ⅰ,与线框碰撞且速度交换后,线框通过磁场Ⅱ速度大小减小0.2m/s,与挡板弹性碰撞后,以原速率再次穿过磁场Ⅱ后的速度大小再减小0.2m/s后,以m/s的速度大小与棒再相碰。经过如此反复,可知两者每两次碰撞都对应速度大小减小0.4m/s,由
可知棒与线框总的碰撞次数为次
棒第1次从磁场Ⅰ左边界匀加速运动到右边界时为ss
棒与线框碰后从右向左进入磁场Ⅰ的速度均比前一次减小0.4m/s,棒在磁场I中匀减速直线运动和反向匀加速直线运动对称,可得,第2次碰后棒在磁场Ⅰ中运动的时间分别为ss
同理可得,第4、6次碰后棒在磁场Ⅰ中运动的时间分别为ss,ss
导体棒在磁场区域Ⅰ中运动的总时间
解得s
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2026年普通高中学业水平选择性考试西宁市高三年级复习检测(一)
物理
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,并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上。
2.作答选择题时,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。涂写在本试卷上无效。
3.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试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. 在2023年10月28日举行的首届国际天然铀产业发展论坛中,我国宣布,通过“天空地深”一体化勘查技术发现了一批万吨至十万吨级铀矿床.天然铀中主要有铀238和铀235,其中,铀235的裂变方程为:,下列说法正确的是( )
A. 铀235裂变可以自发进行 B. 反应方程中,
C. 的比结合能大于的比结合能 D. 离地表越深,温度越高,铀235的半衰期也越大
2. 在茶叶生产过程中有道茶叶、茶梗分离的工序。如图所示,A、B两个带电球之间产生非匀强电场,茶叶茶梗都带正电荷,且茶叶的比荷小于茶梗的比荷,两者通过静电场便可分离,并沿光滑绝缘分离器落入小桶。假设有一茶梗P从A球表面O点离开,最后落入桶底。不计空气阻力。则( )
A. 茶叶落入右桶,茶梗落入左桶 B. M处的电场强度大于N处的电场强度
C. M处的电势低于N处的电势 D. 茶梗P下落过程中电势能减小
3. 在某智能汽车的自动防撞系统测试中,汽车在平直道路上匀速行驶,当其检测到正前方26m处有静止障碍物时,系统立即启动初级制动,汽车做匀减速运动,行驶一段距离后触发紧急制动,汽车以更大的加速度做匀减速运动,最终恰好停在障碍物前.该过程中汽车速度的平方与位移x的关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 汽车在初级制动阶段的速度变化量的大小为6m/s
B. 初级制动阶段与紧急制动阶段的加速度大小之比为1:4
C. 汽车在紧急制动阶段的运动时间为1s
D. 汽车在整个制动过程中的平均速度大小为5m/s
4. 气垫床已经成为露营的重要家庭用品。如图为一气垫床,未充气时,床内气体压强为p0、体积为V。用电动充气泵充气,每秒钟充入压强为p0、体积为0.1V的气体,充气结束时床内气体压强为3p0、体积为5V,充气过程气体温度保持不变。若要回家时为便于携带,气垫床就要放气。气体为理想气体,下列说法正确的是( )
A. 充气泵充气的时间为14s
B. 充气结束后人就躺在气垫床上,床内气体的压强变小
C. 傍晚时气垫床内气体温度降低,则气垫床内气体密度增大
D. 气垫床在放气过程中,气体对外做功,气垫床内气体温度升高
5. 可变电容器是一种电容可以在一定范围内调节的电容器,通过改变极板间相对的有效面积或极板间距离,它的电容就相应地变化。通常在无线电接收电路中作调谐电容器用。如图所示,水平放置的两半圆形金属极板由绝缘转轴连接,下极板固定,上极板可以绕过圆心且垂直于半圆面的轴转动,也可上下平移,起初两极板边缘对齐,上极板通过开关S与电源正极相连,下极板接地后与电源负极相连,初始时开关S闭合,极板间有一带电粒子P恰好处于静止状态。忽略边缘效应,关于两极板组成的电容器下列说法正确的是( )
A. 保持开关S闭合,若只将上极板转过30°,则电容器电容增大
B. 保持开关S闭合,若只将上极板转过30°,则电容器所带电荷量不变
C. 保持开关S闭合,若只将上极板转过30°,则电容器两极板连线中点处电势变小
D. 断开开关S,只将板间距变为原来的二倍,则带电粒子仍处于静止状态
6. 某住宅小区的应急供电系统,由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成,发电机中矩形线圈电阻不计,它可绕轴OO′在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动.降压变压器副线圈上的滑动触头P上下移动时可改变输出电压,R0表示输电线电阻.下列判断正确的是( )
A. 若发电机线圈某时刻处于图示位置,变压器原线圈的电流瞬时值最大
B. 当用户数目增多时,为使用户电压保持不变,滑动触头P应向下滑动
C. 若滑动触头P向下滑动,流过R0的电流将减小
D. 若发电机线圈的转速减为原来的,用户获得的功率也将减为原来的
7. 风筝发明于中国东周春秋时期,是在世界各国广泛开展的一项群众性体育娱乐活动。一平板三角形风筝(不带鸢尾)悬停在空中,如图为风筝的侧视图,风筝平面与水平面的夹角为θ,风筝受到空气的作用力F垂直于风筝平面向上。若拉线长度一定,不计拉线的重力及拉线受到风的作用力,一段时间后,风力增大导致作用力F增大,方向始终垂直于风筝平面,夹角θ不变,再次平衡后相比于风力变化之前( )
A. 风筝距离地面的高度变大 B. 风筝所受的合力变大
C. 拉线对风筝的拉力变小 D. 拉线对风筝的拉力与水平方向的夹角变小
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 蜻蜓在水中用尾部“点水”激起了波纹,俗称“蜻蜓点水”,如甲图。现简化情景,一只蜻蜓贴着平静的水面沿直线飞行,每隔时间用尾部点一下水面,不计“点水”的时间,每次“点水”只形成一圈水波匀速向外传播。蜻蜓先后三次“点水”形成的水波(某时刻)如乙图,其中、、分别为大、中、小三圈水波的圆心,背景虚线小方格的边长为,则下列说法正确的是( )
A. 蜻蜓“点水”的频率越快,则水波传播的速率越快
B. 该蜻蜓可能正贴着平静的水面匀速飞行
C. 水波传播的速率为
D. 图示时刻蜻蜓尾部与小圆圆心的距离为
9. 据报道,中国空间站工程巡天望远镜(简称“CSST”)将于2024年前后投入运行,CSST以天宫空间站为太空母港,平时观测时远离空间站并与其共轨独立飞行,在需要补给或者维修升级时,主动与“天宫”交会对接,停靠太空母港。已知空间站轨道半径与地球半径的比值为k,地球半径为R,地球表面的重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A. CSST观测时线速度的大小为
B. CSST观测时加速度的大小为
C. 若CSST观测时位于“天宫”后方,通过加速后可与“天宫”对接
D. CSST停靠太空母港时,组合体运行的周期为
10. 如图所示,平面内有一个半径为的圆形区域,右侧存在一个截面为矩形的区域,两个区域的切点为边的中点,,,和边上分别有两个接收屏(接收屏的长度等于矩形区域的边长)。两个区域内存在垂直纸面向外且相同的匀强磁场(两区域磁场方向平行),磁感应强度,现有一簇粒子(质量为,电荷量为)以速度,方向竖直向上垂直磁场进入圆形区域(粒子的射入范围等于圆形区域的直径且分布均匀),不考虑粒子的重力,射出矩形边界后的粒子不再考虑。下列说法正确的是( )
A. 沿着半径射入的粒子在圆形区域内的运动时间为
B. 沿着半径射入的粒子在圆形区域内的运动半径为
C. 矩形区域内粒子所经过的面积为
D. 打到屏上的粒子数占进入矩形区域粒子数的比例为
三、填空、实验探究题(本题包含2个小题,共16分。请按题目要求作答,并将答案填写在答题纸上对应位置。)
11. 为了探究碰撞过程中的守恒量,某兴趣小组设计了如图所示的实验。先让质量为的小球从凹形槽顶端由静止滑下,经过O点水平抛出落在斜面上的P点。再把质量为的小球静止放在凹形槽末端O点,让小球仍从凹形槽顶端由静止滑下,与小球碰撞后,两小球落到斜面上。分别记录小球第一次与斜面碰撞的落点痕迹,其中M、P、N三个落点的位置距O点的长度分别为、、,凹形槽顶端与末端的高度差为h,凹形槽末端距地面高度为H,斜面总长度为L。多次重复实验。
(1)有利于减小实验误差的操作是:________。
A. 凹形槽尽可能光滑
B. 使用半径相同的两个小球
C. 多次测量落点位置取平均值
D. 保持H不变,增加斜面长度L
(2)在实验误差允许范围内,若满足关系式________,则可以认为两球碰撞过程中动量守恒。(用、、、表示)
(3)现测量出两个小球质量比,若还测出________,则可证明两球间的碰撞是弹性碰撞。(用k表示)
12. 某实验小组将两个锌、铜金属电极插入苹果中,制作了一个“苹果电池”。他们想尽可能准确测量出“苹果电池”的电动势和内阻,进入实验室,发现有以下器材:
A.电流表(量程为0~0.6A,内阻为1Ω)
B.电流表(量程为,内阻为)
C.电流表(量程为0~300μA,内阻约为1000Ω)
D.定值电阻(阻值为)
E.定值电阻(阻值为)
F.电阻箱
G.导线和开关。
经分析,实验电路中最大电流约,结合实验仪器,设计的实验电路图如图甲所示:
(1)甲图中电流表应选择_____(选填“”、“”或“”),定值电阻应选择_____(选填“”或“”),虚线框内的总电阻为_____
(2)实验测得的几组电流表的读数、电阻箱的读数,作出图线如图乙所示,根据图线得__________(结果保留2位有效数字)。
四、计算题:本大题共3小题,共38分。解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤,只写出结果的不得分,有数值计算的题,答案中必须写出明确的数值和单位。
13. 某发光二极管由一种透明材料封装而成,为研究其光学属性,某同学找来一个用这种材料制成的半圆柱体,其横截面是半径为的半圆,是半圆的圆心,AB为水平直径。一束由紫光和红光组成的复色光以入射角从点射入半圆柱体,经AB折射后到达弧面上的、两点,如图所示。已知、间的水平距离为,真空中的光速为,求:
(1)到达点的是紫光还是红光?该材料对到点的单色光的折射率;
(2)两种单色光分别从到的传播时间与从到的传播时间之比。
14. 如图为某快递分拣中心装车部分的示意图。A处为某一区域快递的分拣口,AB段斜面长度,斜面倾角,BC段使用水平传送带装置,BC长度,斜面和传送带之间由一段不计长度的光滑圆弧连接。传送带末端C点距车厢尾端的水平距离,距车厢底面的高度,物件与斜面和水平传送带之间的动摩擦因数均为。设物件以沿斜面的速度从分拣口A点滑下,通过水平传送带后经C点被水平抛出,落在车厢上的不同位置,物件尺寸大小可忽略,不计空气阻力,重力加速度。
(1)求出物件到达B点时的速度大小;
(2)当传送带静止时,物件是否能落到车内?试求落点距车尾端的距离;
(3)若传送带顺时针转动且速度可调,要使物件从C点抛出后落到车上,车厢长度。试讨论物件在车厢内的落点到汽车尾端的水平距离x与传送带速度v之间的关系。
15. 如图所示,间距m的平行金属导轨放置在绝缘水平面上,导轨左端连接输出顺时针电流A的恒流源。空间分布两个宽度分别为m和m,间距m的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,两磁场磁感应强度小,方向均相同。质量kg、电阻为的导体棒静止于区域Ⅰ左边界,质量kg、边长为、电阻Ω的正方形单匝线框的右边紧靠区域Ⅱ左边界;一竖直固定挡板与区域Ⅱ的右边界距离为。某时刻闭合开关S,导体棒开始向右运动,离开区域Ⅰ时速度m/s。已知导体棒与线框、线框与竖直挡板之间均发生弹性碰撞,导体棒始终与导轨接触并且相互垂直,不计一切摩擦和空气阻力。求:
(1)求磁感应强度B;
(2)线框与导体棒从第1次碰撞至它们第2次碰撞过程中,线框产生的焦耳热Q;
(3)线框与导体棒碰撞的次数n以及导体棒在磁场区域Ⅰ中运动的总时间。
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