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,只有一项是符合题目要求的。
1. (钍)元素具有放射性,它能放出一个粒子而变为(镤)。下列说法正确的是( )
A. 产生的(镤)的质量数为233
B. 放出的粒子来自核外电子
C. 镤核比钍核少一个中子
D. 高温高压环境中衰变会变快
【答案】C
【解析】
【详解】A.β粒子质量数为0,根据质量数守恒,镤核质量数等于钍核质量数234,故A错误;
B.β粒子来自原子核内部,是中子衰变质子的产物,并非核外电子,故B错误;
C.中子数=质量数-质子数,钍核中子数为,镤核中子数为,镤核比钍核少1个中子,故C正确;
D.衰变的半衰期仅由原子核自身结构决定,高温、高压等外界条件不会改变衰变快慢,故D错误。
故选C。
2. 某学习小组在探究三棱镜对光的色散的实验中,用一束含有、两种不同颜色光的光束以一定的角度从三棱镜的一面射入,并从另一面射出,如图所示。由此我们可以知道( )
A. 在三棱镜中,光速度更大
B. 三棱镜对光的折射率小于对光的折射率
C. 光的频率大于光的频率
D. 做双缝干涉实验时,仅把光换成光,相邻明条纹间距变大
【答案】A
【解析】
【详解】AB.由图可知,两种光通过三棱镜后,B光偏折较多,则三棱镜对B光的折射率比A光的折射率大,根据
可知A光在三棱镜中的速度更大,故A正确,B错误;
C.B光的折射率比A光的折射率大,故B光的频率比A光的频率大,故C错误;
D.B光的频率比A光的频率大,根据
可知B光的波长比A光的波长短,根据
可知做双缝干涉实验时,仅把光换成光,相邻明条纹间距变小,故D错误。
故选A。
3. 如图所示,等量异种点电荷分别固定于、两点,点为线段的中点。一正试探电荷从图中点以一定初速度出发,仅在电场力的作用下沿如图中所示的实线运动,已知、也关于点对称,下列说法正确的是( )
A. 点固定负电荷,点固定正电荷
B. 试探电荷在点的电势能大于在点的电势能
C. 试探电荷加速度一直减小
D. 、两点电场强度大小相等、方向不同
【答案】A
【解析】
【详解】A.粒子做曲线运动,合力指向轨迹凹侧。由图可知,轨迹从到向左上方弯曲,说明正试探电荷受到的电场力指向左上方。正电荷受力方向与电场强度方向相同,故电场线方向大致由指向。所以点固定正电荷,点固定负电荷,故A正确;
B.为负电荷,为正电荷,点靠近正电荷,点靠近负电荷,故点电势高于点电势,即。根据电势能公式,正电荷在点的电势能大于在点的电势能,故B错误;
C.等量异种点电荷电场中,离电荷越近场强越大。、两点靠近电荷,点附近场强较小。粒子从运动到的过程中,场强先减小后增大,根据,加速度先减小后增大,故C错误;
D.根据等量异种点电荷电场分布的对称性,关于中点对称的、两点,电场强度大小相等,方向相同,故D错误。
故选A。
4. 一交变电流的周期为,其电流大小的平方随时间变化的规律如图所示,则该交变电流的有效值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据有效值的定义,在一个周期内,有
由 图像可知,图线与时间轴围成的面积表示
在一个周期内,代入有效值定义式得
解得
故选B。
5. 如图甲所示,滑块、静置在光滑水平地面上,时刻,给质量为的滑块水平向右的初速度,如图乙所示为滑块、运动的图像,则下列说法正确的是( )
A. 时刻,滑块、发生非弹性碰撞
B. 碰撞过程中,滑块、组成的系统损失的机械能为
C. 碰撞后滑块的速度大小为
D. 碰撞过程中,滑块对做的功为
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.由图像斜率表示速度,可知碰撞前A的速度
B静止。时发生碰撞。碰撞后,两图线斜率分别为,
因碰撞后B的速度应大于等于A的速度,故,
根据动量守恒
代入数据解得
碰撞前系统动能
碰撞后系统动能
机械能守恒,为弹性碰撞,损失的机械能为0,故ABC错误;
D.碰撞过程中,滑块A对B做的功等于B动能的增加量,即 ,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,、两小球(可视为质点)用绝缘细线连接悬挂于点处于静止状态,两段绝缘细线长度均为,两小球质量均为,小球带电量为,小球带电量为。现在该空间加上水平向右、电场强度的匀强电场,最终两小球达到新的平衡状态再次保持静止。小球运动过程中还会受到与速率成正比的空气阻力。不计两小球之间的库仑力作用,则此过程中空气阻力对、两小球组成的系统做的功为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】对球进行受力分析,球带负电,受水平向左的电场力
重力竖直向下,设平衡时绳与竖直方向夹角为,则
解得
对、整体分析,水平方向所受电场力合力为零,故绳处于竖直状态,球位置不变。在此过程中,球位移为零,不做功。球向左上方运动,水平位移
竖直上升高度
电场力对球做正功
重力对球做负功
设空气阻力做功为,根据动能定理,对系统有
代入数据得
解得
故选B。
7. 如图所示,点和点称为地月连线上的拉格朗日点,这两点到地球球心的距离为、,地球球心与月球球心之间距离为。在拉格朗日点处的物体在地球与月球的共同作用下,可与月球同步绕地球转动。在地月连线上另一侧还有一个拉格朗日点,点到地球球心距离为。则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】与月球同步绕地球运动,指的是以月球绕地球运动的角速度绕地球运动,设该角速度为,地球质量为,月球质量为,考虑到受力方向,质量为的物体在、、处以及月球轨道上的运动的牛顿第二定律方程分别为
具体解出这些半径比较是困难的,因此采取定性比较的方法。已知,只需将这几个半径作为中间量与比较确定其范围。假设,处的牛顿第二定律方程变为
由月球轨道上的牛顿第二定律方程知,此式左侧大于右侧,当增大时左式减小,右式增大,方程才有可能成立,因此,同理可假设并列出此时处的牛顿第二定律方程
由处的牛顿第二定律方程知,此式左侧小于右侧,当减小时方程左式增大,右式减小,方程才有可能成立,因此,综上
故选C。
二、多项选择题:本大题共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. 某简谐波时刻的波形图如图甲所示,是此波上平衡位置处于处的一个质点,图乙为质点的振动图像,则( )
A. 该波的传播速度为 B. 该波沿轴正方向传播
C. 质点在 内通过的路程为 D. 该波沿轴负方向传播
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据,故A正确;
B D.由于质点在时处于波谷,无论波向轴正负方向,质点均向上振动,则根据质点的振动方向无法确定波的传播方向,故BD错误;
C.为,则质点在内的路程为,故C正确;
故选AC。
9. 如图所示,在倾角的光滑固定斜面底端固定了一根劲度系数为的轻质弹簧,弹簧与斜面平行,一质量为的小物块从弹簧原长位置静止释放。重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 小物块运动过程中的最大加速度为 B. 弹簧长度最短为
C. 弹簧的最大弹性势能为 D. 小物块的最大动能为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.当小物块释放后,对小物块有
当弹簧的形变量为零时,小物块的加速度达到最大值,其最大值为,故A项正确;
B.设弹簧长度最短时,其弹簧的形变量为,则小物块从释放到到达最低位置有
由于弹簧的弹力随形变量的增加而均匀增加,在运动过程中。弹簧的弹力做负功,有
解得
则此时弹簧的长度为
由于弹簧的原长未知,所以弹簧的最短长度也未知,故B项错误;
C.由上述分析可知,弹簧的最大形变量为,所以弹簧的最大弹性势能为,故C项正确;
D.当小物块的加速度为零时,其速度最大,此时小物块达到最大动能,有
解得
对小物块有
解得,故D项错误。
故选 AC。
10. 如图所示,、为两根足够长的平行金属导轨,它们之间的距离为,导轨平面与水平面之间的夹角,、间接有阻值为的定值电阻,磁感应强度为的匀强磁场垂直平面向上,长度略大于、质量为的金属棒垂直放置于导轨上,其接入电路的电阻为,与导轨间动摩擦因数。现给一沿导轨向下的初速度,沿导轨滑行距离后静止,下滑过程中受到与运动速率成正比的空气阻力。整个过程金属棒与导轨始终垂直且接触良好,重力加速度为,导轨电阻不计。下列说法正确的是( )
A. 下滑过程中经过的电流方向由到
B. 向下运动时,速度大小为
C. 整个过程中电阻产生的焦耳热为
D. 整个过程中电阻产生的焦耳热小于
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.棒沿导轨向下(远离上端电阻)滑动,回路( )面积增大,垂直斜面向外的磁通量增大,感应电流磁场垂直斜面向里,因此回路电流为顺时针方向,电阻中电流方向为到,故A正确;
B.重力沿斜面向下的分力 ,滑动摩擦力 ,因此重力分力与滑动摩擦力大小相等、抵消,合力仅为安培力和空气阻力,安培力大小为
则安培力和空气阻力都与速率成正比,设合力
由动量定理可得
两边累加得
当运动位移为时,有
代入得,故B正确;
CD.根据功能关系,重力做功与摩擦力做功抵消,因此,其中是总焦耳热,是克服空气阻力做的功( ),因此
由于定值电阻与金属棒电阻均为,则产生的焦耳热,故C错误,D正确。
故选ABD。
三、非选择题:本大题共5小题,共54分。
11. 在“研究共点力的合成”的实验中,如图甲所示,其中为固定橡皮筋的图钉,为橡皮筋与细绳的结点,和为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。
(1)某次实验中,其中一个弹簧测力计的指针位置如图丙所示,可知拉力的大小为________N。
(2)图乙中与两力中,方向一定沿方向的是________。
(3)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 D. 建立物理模型法
【答案】(1)3.00
(2)
(3)B
【解析】
【小问1详解】
由图丙可知,弹簧测力计的最小分度值为,故读数为 。
【小问2详解】
在图乙中,是根据平行四边形定则作出的和的合力,即理论值,由于实验误差的存在,其方向不一定与共线;是用一个弹簧测力计拉橡皮筋时的拉力,即实验值,其方向一定与橡皮筋的伸长方向一致,即一定沿方向。
【小问3详解】
本实验中两次拉橡皮筋,都要将结点拉到同一位置,即要求两次拉力的作用效果相同,采用的是等效替代法。
故选B。
12. 如图所示为某同学组装的、、倍率欧姆表的电路图(通过只闭合其中一个开关或两个开关均断开实现倍率的转换)。图中电池电动势、内阻,、、是固定电阻,是滑动变阻器,表头的满偏电流为 、内阻 。
(1)只闭合开关,对应挡,则电阻________。
(2)只闭合开关,对应________(选填“”或“”)挡,则电阻________。
(3)电阻阻值最大为________。
(4)某次待测电阻阻值约160 Ω,应选________(选填“×1”“×10”或“×100”)挡。
【答案】(1)110 (2) ①. ×1 ②. 10
(3)4.1 (4)×10
【解析】
【小问1详解】
只闭合开关,对应挡,欧姆表内阻(中值电阻),可知,最大电流越大,则中值电阻越小,挡位越小,而电流表并联电阻越小,量程越大。当两个开关均断开时,对应电流最小,挡位最大,为,此时
则挡
挡
挡,
解得
【小问2详解】
[1][2]根据以上分析可知,只闭合开关,对应挡位
解得
【小问3详解】
在挡时最大,为,此时要求的总电阻最小,且电阻阻值最大,则滑动变阻器电阻为零,有
计算得阻值最大为
【小问4详解】
欧姆表测量电阻时,指针指在刻度盘中央附近(即待测电阻接近中值电阻)时读数最准确。挡中值电阻为,挡中值电阻为,挡中值电阻为。待测电阻与最接近,故应选挡。
13. 如图所示,用面积为、质量的绝热活塞将一部分理想气体密封在内壁光滑的绝热汽缸中,汽缸竖直放置在水平地面上。稳定后,缸内气体处于温度、体积、压强的状态1。用电阻丝对缸内气体进行缓慢加热,电阻丝放出59.14 J的热量时气体达到温度 的状态2。已知大气压强 ,重力加速度。
(1)求状态1下的压强的大小;
(2)从状态1到状态2理想气体内能增加多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】
【小问1详解】
对活塞,根据受力平衡
有
解得
【小问2详解】
用电阻丝对缸内气体进行缓慢加热,活塞缓慢运动,对活塞而言受力情况不变,状态2的压强还是,根据盖吕萨克定律
有
解得,从状态1到状态2,气体体积增大,由
有气体对外界做功的大小为
依题意,汽缸、活塞绝热,电阻丝放出的热量全部被气体吸收,即 ,根据热力学第一定律
内能的增加量为
【点睛】
14. 2026年2月18日,正值苏翊鸣22岁生日,他在单板滑雪男子坡面障碍技巧决赛中,以82.41分的成绩斩获冠军,为中国代表团夺得本届冬奥会首枚金牌。如图所示,将整个过程中的苏翊鸣视为质点,质量为的他从点由静止出发,沿直雪道滑行,平滑连接圆心为、半径为的圆弧雪道。已知点距圆弧雪道最低点的高度差为,他滑至点时速度大小为,与竖直方向夹角为,最终落在倾角为的直雪道上。不计空气阻力,重力加速度为,求:
(1)在雪道、上滑行时,摩擦力对他做的功;
(2)在点时,他对轨道的压力大小;
(3)他离开雪道后在空中运动的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
从到,由动能定理有
解得
【小问2详解】
在点,根据向心力方程可知
根据牛顿第三定律,他对轨道的压力
【小问3详解】
水平方向
竖直方向
落在斜面上,根据
解得
15. 如图所示,一电容为的平行板电容器(初始不带电),极板间距为,上下极板用一金属导体棒焊接后静置在粗糙绝缘水平桌面上,上极板用绝缘细线挂一带电量为的小球,极板、导体棒、小球总质量为。金属棒通过一平行于桌面的绷直绝缘细线绕过定滑轮与质量为的物块连接,静止释放物块,系统稳定后,小球与竖直方向夹角为。已知重力加速度为,桌面离地足够高,其他阻力不计。求:
(1)稳定后,物块的加速度大小;
(2)电容器下极板与桌面的动摩擦因数;
(3)如果在桌面上方加上垂直于导体棒与细线平面的磁感应强度大小为的匀强磁场,稳定后物块的加速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由小球可知
解得
系统稳定后,物块的加速度大小与小球加速度大小一样。
【小问2详解】
对整体分析,有
解得
【小问3详解】
金属导体棒加速切割磁感线产生感应电动势,且速度增加给上下极板持续充电,对小球分析,有
故对整体分析,有
导体棒中的电流
解得
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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,只有一项是符合题目要求的。
1. (钍)元素具有放射性,它能放出一个粒子而变为(镤)。下列说法正确的是( )
A. 产生的(镤)的质量数为233
B. 放出的粒子来自核外电子
C. 镤核比钍核少一个中子
D. 高温高压环境中衰变会变快
2. 某学习小组在探究三棱镜对光的色散的实验中,用一束含有、两种不同颜色光的光束以一定的角度从三棱镜的一面射入,并从另一面射出,如图所示。由此我们可以知道( )
A. 在三棱镜中,光速度更大
B. 三棱镜对光的折射率小于对光的折射率
C. 光的频率大于光的频率
D. 做双缝干涉实验时,仅把光换成光,相邻明条纹间距变大
3. 如图所示,等量异种点电荷分别固定于、两点,点为线段的中点。一正试探电荷从图中点以一定初速度出发,仅在电场力的作用下沿如图中所示的实线运动,已知、也关于点对称,下列说法正确的是( )
A. 点固定负电荷,点固定正电荷
B. 试探电荷在点的电势能大于在点的电势能
C. 试探电荷加速度一直减小
D. 、两点电场强度大小相等、方向不同
4. 一交变电流的周期为,其电流大小的平方随时间变化的规律如图所示,则该交变电流的有效值为( )
A. B. C. D.
5. 如图甲所示,滑块、静置在光滑水平地面上,时刻,给质量为的滑块水平向右的初速度,如图乙所示为滑块、运动的图像,则下列说法正确的是( )
A. 时刻,滑块、发生非弹性碰撞
B. 碰撞过程中,滑块、组成的系统损失的机械能为
C. 碰撞后滑块的速度大小为
D. 碰撞过程中,滑块对做的功为
6. 如图所示,、两小球(可视为质点)用绝缘细线连接悬挂于点处于静止状态,两段绝缘细线长度均为,两小球质量均为,小球带电量为,小球带电量为。现在该空间加上水平向右、电场强度的匀强电场,最终两小球达到新的平衡状态再次保持静止。小球运动过程中还会受到与速率成正比的空气阻力。不计两小球之间的库仑力作用,则此过程中空气阻力对、两小球组成的系统做的功为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,点和点称为地月连线上的拉格朗日点,这两点到地球球心的距离为、,地球球心与月球球心之间距离为。在拉格朗日点处的物体在地球与月球的共同作用下,可与月球同步绕地球转动。在地月连线上另一侧还有一个拉格朗日点,点到地球球心距离为。则( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本大题共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. 某简谐波时刻的波形图如图甲所示,是此波上平衡位置处于处的一个质点,图乙为质点的振动图像,则( )
A. 该波的传播速度为 B. 该波沿轴正方向传播
C. 质点在 内通过的路程为 D. 该波沿轴负方向传播
9. 如图所示,在倾角的光滑固定斜面底端固定了一根劲度系数为的轻质弹簧,弹簧与斜面平行,一质量为的小物块从弹簧原长位置静止释放。重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 小物块运动过程中的最大加速度为 B. 弹簧长度最短为
C. 弹簧的最大弹性势能为 D. 小物块的最大动能为
10. 如图所示,、为两根足够长的平行金属导轨,它们之间的距离为,导轨平面与水平面之间的夹角,、间接有阻值为的定值电阻,磁感应强度为的匀强磁场垂直平面向上,长度略大于、质量为的金属棒垂直放置于导轨上,其接入电路的电阻为,与导轨间动摩擦因数。现给一沿导轨向下的初速度,沿导轨滑行距离后静止,下滑过程中受到与运动速率成正比的空气阻力。整个过程金属棒与导轨始终垂直且接触良好,重力加速度为,导轨电阻不计。下列说法正确的是( )
A. 下滑过程中经过的电流方向由到
B. 向下运动时,速度大小为
C. 整个过程中电阻产生的焦耳热为
D. 整个过程中电阻产生的焦耳热小于
三、非选择题:本大题共5小题,共54分。
11. 在“研究共点力的合成”的实验中,如图甲所示,其中为固定橡皮筋的图钉,为橡皮筋与细绳的结点,和为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。
(1)某次实验中,其中一个弹簧测力计的指针位置如图丙所示,可知拉力的大小为________N。
(2)图乙中与两力中,方向一定沿方向的是________。
(3)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 D. 建立物理模型法
12. 如图所示为某同学组装的、、倍率欧姆表的电路图(通过只闭合其中一个开关或两个开关均断开实现倍率的转换)。图中电池电动势、内阻,、、是固定电阻,是滑动变阻器,表头的满偏电流为 、内阻 。
(1)只闭合开关,对应挡,则电阻________。
(2)只闭合开关,对应________(选填“”或“”)挡,则电阻________。
(3)电阻阻值最大为________。
(4)某次待测电阻阻值约160 Ω,应选________(选填“×1”“×10”或“×100”)挡。
13. 如图所示,用面积为、质量的绝热活塞将一部分理想气体密封在内壁光滑的绝热汽缸中,汽缸竖直放置在水平地面上。稳定后,缸内气体处于温度、体积、压强的状态1。用电阻丝对缸内气体进行缓慢加热,电阻丝放出59.14 J的热量时气体达到温度 的状态2。已知大气压强 ,重力加速度。
(1)求状态1下的压强的大小;
(2)从状态1到状态2理想气体内能增加多少?
14. 2026年2月18日,正值苏翊鸣22岁生日,他在单板滑雪男子坡面障碍技巧决赛中,以82.41分的成绩斩获冠军,为中国代表团夺得本届冬奥会首枚金牌。如图所示,将整个过程中的苏翊鸣视为质点,质量为的他从点由静止出发,沿直雪道滑行,平滑连接圆心为、半径为的圆弧雪道。已知点距圆弧雪道最低点的高度差为,他滑至点时速度大小为,与竖直方向夹角为,最终落在倾角为的直雪道上。不计空气阻力,重力加速度为,求:
(1)在雪道、上滑行时,摩擦力对他做的功;
(2)在点时,他对轨道的压力大小;
(3)他离开雪道后在空中运动的时间。
15. 如图所示,一电容为的平行板电容器(初始不带电),极板间距为,上下极板用一金属导体棒焊接后静置在粗糙绝缘水平桌面上,上极板用绝缘细线挂一带电量为的小球,极板、导体棒、小球总质量为。金属棒通过一平行于桌面的绷直绝缘细线绕过定滑轮与质量为的物块连接,静止释放物块,系统稳定后,小球与竖直方向夹角为。已知重力加速度为,桌面离地足够高,其他阻力不计。求:
(1)稳定后,物块的加速度大小;
(2)电容器下极板与桌面的动摩擦因数;
(3)如果在桌面上方加上垂直于导体棒与细线平面的磁感应强度大小为的匀强磁场,稳定后物块的加速度大小。
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