1．现代科技为物资运输提供了多种方式。某物流企业分别利用无人机和新能源货车从山上装货点 P 运输货物至山下仓库 Q，两种方式中一定相同的是（     ）

A．位移                         B．路程                         C．时间                 D．平均速度

【答案】

A

 

2．我国科研人员利用仿生机器鱼研究湖泊生态，当仿生机器鱼在湖中匀速直线下潜时，它受到水的合力方向是（     ）

A．斜向下                     B．竖直向下                 C．斜向上                     D．竖直向上

【答案】

D

 

3．下列处于匀强磁场的导体回路中能产生交变电流的是（     ）

A．甲图中绕轴匀速转动的导体环

B．乙图中绕轴匀速转动的导体框

C．丙图中在固定导轨上匀速运动的导体棒所在回路

D．丁图中匀速运动的导体框

【答案】

B

 

4．正电子 e⁺ 与电子 e⁻ 湮灭产生的光子是探测中微子的重要信号。一个静止的正电子与一个静止的电子湮灭转化为两个 γ 光子，该过程动量和能量都守恒。已知正电子与电子的质量均为 m，光速为 c，普朗克常量为 h，则这两个 γ 光子（     ）

A．总能量为 mc²                           B．频率均为 \(\frac{{m{c^2}}}{h}\)

C．总动量为 2mc                          D．波长均为 \(\frac{{mc}}{h}\)

【答案】

B

 

6．我国自主建设运行的北斗全球卫星导航系统空间段由多颗卫星组成。若轨道半径不同的两颗卫星绕地球做匀速圆周运动，角速度大小分别为 ω₁、ω₂，线速度大小分别为 v₁、v₂，则（     ）

A．v₁/ω₁ = v₂/ω₂                            B．v₁/ω₁² = v₂/ω₂²

C．v₁²/ω₁ = v₂²/ω₂                         D．v₁³/ω₁ = v₂³/ω₂

【答案】

D

 

6．电磁泵减速部分的简化工作原理如图。在垂直纸面向外、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中，竖直放置的 U 形光滑金属导轨左右间距为L，水平放置的导体棒 ab 质量为 m，与竖直放置且下端固定的绝缘轻弹簧相连，ab 与导轨接触良好且其接入回路的电阻阻值为 R。将 ab 自弹簧原长位置由静止释放，ab 第一次到达最低点时下降高度为 h，此过程中其最大速度为 v。导轨电阻忽略不计，弹簧始终在弹性限度内。在 ab 从静止释放到第一次到达最低点的过程中（     ）

A．流过导体棒的感应电流方向由 a 向 b

B．导体棒所受安培力的冲量为零

C．通过导体棒的电荷量大小为 \(\frac{{BLh}}{R}\)

D．导体棒的加速度最大值为 \(\frac{{{B^2}{L^2}v}}{{mR}}\)

【答案】

C

 

7．飞行时间质谱仪可用于创新药物研发等领域，其简化工作原理如图。开关 S 闭合，在真空室内，电容器极板 AB 间加速电压为 U，两极板中央开有小孔，C 为接收端，BC 间为无场漂移区域。有一质量为 m、电荷量为 q（q > 0）的带电大分子（不计重力），自漂入（忽略初速度）A 极板小孔起，经加速区域和漂移区域到达 C 端结束，时间探测器显示整个过程时间为 t，则（     ）

A．保持 S 闭合，仅 \(\frac{q}{m}\) 变大，t 变长

B．保持 S 闭合，仅 U 增大，t 变长

C．保持 S 闭合，AC 位置不变，仅 B 极板向右移动，t 变长

D．将 S 断开，AC 位置不变，仅 B 极板向右移动，t 变长

【答案】

C

 

8．玻璃镜片折射率是影响眼镜厚度的主要因素之一、如图，一束单色光从空气斜射入厚度为 d 的平行玻璃砖左表面，从右表面射出，出射光线相对入射光线侧移量为 Δx。现换用折射率较大的玻璃砖，保持入射角不变，下列说法正确的是（     ）

A．若厚度 d 相同，侧移量变小

B．若厚度 d 相同，侧移量变大

C．若侧移量 Δx 相同，厚度变小

D．若侧移量 Δx 相同，厚度变大

【答案】

BC

【解析】

AB．根据题意，画出光路图（蓝色），现换用折射率较大的玻璃砖，保持入射角不变，折射角变小，若厚度 d 相同，画出光路图（黄色），如图所示。

由图可知，侧移量变大，故 A 错误，B 正确；

CD．根据题意，画出光路图（蓝色），现换用折射率较大的玻璃砖，保持入射角不变，折射角变小，若侧移量 Δx 相同，画出光路图（黄色），如图所示。

由图可知，厚度变小，故 C 正确，D 错误。

故选 BC。

 

9．一列简谐横波在均匀介质中沿直线传播，a、b 为介质中平衡位置相距 0.5 m 的两个质点。t = 0 时刻的波形图如图，0.5 s 时 a 振动至波谷，1.2 s 时 b 第一次回到波峰，则（     ）

A．波的周期为 1.2 s

B．波速为 10 m/s

C．波的振幅为 4\(\sqrt 3 \) cm

D．0 ~ 0.6 s 内质点 a 的路程为 8\(\sqrt 2 \) cm

【答案】

AC

 

10．如图，物块 N、P、Q 的质量分别为 m、m、2m，Q 通过不可伸长的轻绳绕过两个固定轻质光滑定滑轮与 P 连接，P 与位于正下方的N用劲度系数为 k 的轻弹簧相连。初始时托住 N 和 Q，使弹簧处于原长，三个物块均静止。现同时无初速度释放 N 和 Q，运动中，物块均视为质点且不与滑轮相碰，不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内，弹性势能 E_p = \(\frac{1}{2}\)kx²（x 为形变量），重力加速度大小为 g。则（     ）

A．释放后瞬间 Q 的加速度大小为 \(\frac{g}{3}\)

B．释放后瞬间轻绳上的拉力大小为 mg

C．释放后 N 下降的最大距离为 \(\frac{{3mg}}{{4k}}\)

D．释放后 N 的速度最大值为 \(\frac{g}{2}\sqrt {\frac{{3m}}{k}} \)

【答案】

AD

 

11．某同学使用打点计时器进行“测量速度和加速度”的实验。

（1）下述操作正确的是_____（填正确答案标号）。

A．先拉动纸带，再开始打点             B．先开始打点，再拉动纸带

（2）该同学用电源频率为 50 Hz 的打点计时器从左至右打出如图所示的一条纸带。可用某点左右相邻点间的平均速度代表该点的瞬时速度，则 P 点的瞬时速度为_____m/s（保留三位有效数字）。

（3）测得 Q 点的瞬时速度 v_Q = 0.560 m/s，则 P、Q 两点间的平均加速度为_____m/s²（保留三位有效数字）。

【答案】

（1）B

（2）0.305

（3）1.28

 

12．在电阻阻值测量中常常会用到平衡比较法。某实验小组测量待测电阻 R_x 的阻值。

（1）实验步骤如下：

①图甲中，开关 S₁ 断开时灵敏电流表 G（零刻线在表盘正中间）的指针指向正中间，开关 S₁ 闭合时 G 指针向 A 端偏转。用图乙所示的电路进行实验，开关 S₂ 闭合前，滑动变阻器 R 的滑片应该置于_____端（填“C”或“D”）。

②图乙中，a、b、c 是三个完全相同的电阻，R_M 为电阻箱，R_x 为待测电阻。闭合开关 S₂，调节滑动变阻器 R，发现灵敏电流表 G 指针向 B 端偏转，则此时应调节电阻箱使 R_M 阻值_____（填“增大”或“减小”），使 G 指零（指针指向正中间）。

③读得电阻箱 R_M 的阻值为 846 Ω，则待测电阻 R_x 的阻值为_____Ω。

（2）当 a、b、c 三个电阻不完全相同时：

①用图乙所示电路按上述步骤使灵敏电流表 G 指零，读得 R_M 的阻值记为 R₁，在不增加实验器材的前提下需增加实验步骤完成实验，该步骤为_____（单选，填正确答案标号）。

A．交换“a”和“b、c”的位置，调节电阻箱使 G 重新指零，读 R_M 阻值

B．将滑动变阻器的滑片向 C 滑动，使 G 重新指零，读 R_M 阻值

C．交换“R_M”和“b、c”的位置，调节电阻箱使 G 重新指零，读 R_M 阻值

②按所选步骤读得 R_M 的阻值记为 R₂，则待测电阻 R_x 的阻值为_____（用 R₁、R₂ 表示）。

【答案】

（1）①D       ②增大    ③423

（2）①A       ②

 

13．某小组设计并完成了“稳定平抛水柱”实验。如图，竖直放置的储水瓶液面上方封闭少量气体，底部竖直细管甲与大气连通、水平细管乙有一阀门 K。初始时 K 关闭，瓶内上方气体体积 V₁ = 200 mL，甲管内恰无水且 A 端口距水面高 h₁ = 20 cm，乙管 B 端口距水面高 h₂ = 30 cm；打开K，水持续从乙管流出，大气通过甲管进入瓶内，当水面与甲管A端口齐平时关闭 K，此时瓶内上方气体的总体积 V₂ = 1510 mL。已知大气压强 p₀ = 1.00×10⁵ Pa、水的密度 ρ = 1.00×10³ kg/m³，重力加速度 g 取 10 m/s²，忽略温度变化与瓶体形变，气体均可视为理想气体。求：

（1）初始 K 关闭时，瓶内上方气体压强 p₁ 和乙管 B 端口处压强 p₂；

（2）在打开 K 到关闭 K 的过程中，进入瓶内的空气在大气压强下的体积 ΔV。

【答案】

（1）9.8×10⁴ Pa，1.01×10⁵ Pa

（2）1314 mL

 

14．如图，某游乐场有一条滑道，由两段粗糙程度不同的直道组成，其中 AB 段的长度 l = 36 m、倾角为 θ，BC 段水平且足够长。初始时游客甲乘滑板从 A 点由静止下滑，经过 t = 6 s 到达 B 点，此后进入 BC 段继续滑行。游客甲和滑板的总质量 m = 60 kg，AB 段、BC 段滑道与滑板间的动摩擦因数分别为 μ₁、μ₂，其中 μ₂ = \(\frac{1}{10}\)。重力加速度 g 取 10 m/s²，sinθ = \(\frac{1}{3}\)。游客和滑板整体视为质点，不计空气阻力及在 B 点处的机械能损失。

（1）求 AB 段滑道与滑板间的动摩擦因数 μ₁；

（2）求 AB 段甲和滑板的机械能损失及动量变化量的大小；

（3）当甲到达 B 点时，游客乙乘同样滑板恰以 5 m/s 的速度经过 A 点下滑。求乙到达 B 点时与甲的距离。

【答案】

（1）μ₁ = \(\frac{{\sqrt 2 }}{{10}}\)

（2）2880 J，720 kg·m/s

（3）40 m

 

15．如图，垂直于 x 轴的足够大绝缘薄挡板P紧贴平行金属板放置，挡板 P 有一小孔在原点 O 处，O 点到垂直于 y 轴的两金属板距离相等。在 xOy 平面位于（− L，0）处的粒子源以速率 v₀ 向面内各方向发射质量为 m、电荷量为 q（q > 0）的带电粒子。两金属板（上板为正极）间距为 2L，板间电压 U 初始为 \(\frac{{48mv_0^2}}{{25q}}\)。在 xOy 平面 y 轴右侧，圆心 Oʹ 位于（0，L）、直径在 y 轴、半径为 L 的半圆区域存在方向垂直于平面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为 \(\frac{{m{v_0}}}{{qL}}\)。在 x > L 处有一垂直于 x 轴的固定弹性绝缘挡板 Q，粒子若碰到 Q 将发生弹性碰撞且电荷量 q 不变。粒子打到金属板或挡板P均会被吸收，不计粒子重力及粒子间的相互作用，忽略边缘效应。（v₀、m、q、L 均为已知量）

（1）可从小孔进入磁场的粒子，求其从 O 点处射入磁场速度方向与 x 轴正向夹角的正弦值；

（2）粒子从磁场射出后与挡板 Q 发生碰撞，求其再次射入磁场到达挡板 P 上位置的 y 坐标；

（3）若仅改变电压 U 的大小（U > 0），在不同电压下，粒子源发射的所有粒子均无法打到挡板 P 右侧面；进入磁场的所有粒子打到挡板 P 右侧面有 1 个撞击点或 2 个撞击点，求以上三种情况分别对应的电压取值范围（用已知量 v₀、m、q 表示）。

【答案】

 （1）0.6 或 0.8

（2）\(\frac{2}{5}\)L 或 \(\frac{4}{5}\)L

（3）U > \(\frac{{2mv_0^2}}{q}\)，无粒子能到达 O 点，均无法打到 P 右侧面。

当 0 < U < \(\frac{{16mv_0^2}}{{17q}}\) 或 U = \(\frac{{2mv_0^2}}{q}\) 时，1 个撞击点；

当 \(\frac{{16mv_0^2}}{{17q}}\) ≤ U < \(\frac{{2mv_0^2}}{q}\) 时，2 个撞击点。