2024屆河北省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試模擬物理試卷（九）（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1河北省2024年普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試物理模擬試題（九）本試卷共100分考試時間75分鐘注意事項：1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將〖答案〗寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.歷經(jīng)7年水下考古調(diào)查勘探，長江口二號古船于2022年11月21日露出水面，時隔150多年重見天日。科學(xué)家團(tuán)隊對古船中稻殼進(jìn)行了碳十四測年，驗證出了長江口二號古船的“年齡”。已知植物存活期間，因其新陳代謝等生命活動，其體內(nèi)14C的含量不變，生命活動結(jié)束后，14C能自發(fā)進(jìn)行β衰變成為14N，14C的比例持續(xù)減少，下列說法正確的是（）A.14C發(fā)生一次β衰變，它的中子數(shù)減少一個，質(zhì)子數(shù)增加一個B.14C衰變?yōu)?4N的過程中，電荷數(shù)守恒，質(zhì)量也守恒C.14C核的比結(jié)合能大于14N核的比結(jié)合能D.2g14C經(jīng)過兩個半衰期就會全部發(fā)生衰變〖答案〗A〖解析〗A．14C發(fā)生一次β衰變，它的中子數(shù)減少一個，質(zhì)子數(shù)增加一個，選項A正確；B．14C衰變?yōu)?4N的過程中，電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)也守恒，但是質(zhì)量不守恒，選項B錯誤；C．生成物更加穩(wěn)定，則生成物的比結(jié)合能較大，即14C核的比結(jié)合能小于14N核的比結(jié)合能，選項C錯誤；D．2g14C經(jīng)過兩個半衰期將剩下原來的沒有發(fā)生衰變，選項D錯誤。故選A。2.復(fù)興號動車組在世界上首次實現(xiàn)速度350km/h自動駕駛功能，成為我國高鐵自主創(chuàng)新的又一重大標(biāo)志性成果。一列動車的初速度為，以額定功率在平直軌道上運(yùn)動，經(jīng)過一段時間動車達(dá)到最大速度4v0，若行駛過程中動車所受的阻力恒定。則車速為v0和2v0時動車的加速度大小之比為（）A.2∶1 B.3∶1 C.4∶1 D.3∶2〖答案〗B〖解析〗動車以額定功率在平直軌道上運(yùn)動，動車達(dá)到最大速度4v0，加速度為零，有當(dāng)車速為v0和2v0時，由牛頓第二定律有聯(lián)立各式解得故選B。3.“天問一號”火星探測器被火星捕獲，經(jīng)過系列變軌后從“調(diào)相軌道”進(jìn)入“停泊軌道”，為著陸火星做準(zhǔn)備。如圖所示，火星半徑為R，假設(shè)“天問一號”探測器圍繞火星做勻速圓周運(yùn)動，其環(huán)繞周期為T1，經(jīng)過軌道上A點(diǎn)時探測器發(fā)出了一束激光，激光與火星表面相切于B點(diǎn)，若測得激光束AB與軌道半徑AO的夾角為θ。不考慮星球的自轉(zhuǎn)，已知地球的一顆近地衛(wèi)星（軌道半徑可視為地球半徑）的運(yùn)行周期為T2，則火星與地球的平均密度之比為（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗設(shè)地球半徑為，地球平均密度為，地球質(zhì)量為，對于地球近地衛(wèi)星有又聯(lián)立可得設(shè)火星質(zhì)量為，火星密度為，則有對于“天問一號”探測器圍繞火星做勻速圓周運(yùn)動，由萬有引力提供向心力可得根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得聯(lián)立可得則火星與地球的平均密度之比為故選B。4.如圖所示，理想變壓器原線圈與定值電阻R1=12Ω串聯(lián)后接在正弦式交流電源上。理想變壓器原，副線圈的匝數(shù)之比為1∶5，定值電阻R2=10Ω，理想交流電壓表的示數(shù)為20V，則交流電源電壓的峰值是（）A.120V B.120V C.124V D.124V〖答案〗D〖解析〗變壓器次級電流初級電流初級電壓輸入電壓有效值交流電源電壓的峰值是，故選D。5.如圖所示，質(zhì)量均為m、半徑均為R的圓柱體A、B、C疊放在一起，圓柱體B、C固定在兩個質(zhì)量不計、厚度不計的相同水平底座上，底座置于水平地面上，三個圓柱體均相互接觸且接觸面均光滑，三者處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則底座與水平地面間的動摩擦因數(shù)的最小值為（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗對A受力分析如圖由對稱性可知C對A的作用力與B對A的作用力大小相等，則解得求B對A的支持力對B受力分析，如圖水平方向豎直方向由最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則解得故選D。6.如圖所示，將一段橫截面半徑為r的圓柱形光導(dǎo)纖維，彎成外徑為R（未知）的半圓形，一細(xì)光束由空氣中從纖維的左端面圓心O1點(diǎn)射入，入射角α=45°，已知光導(dǎo)纖維對該光的折射率。若細(xì)光束恰好在外側(cè)面發(fā)生全反射，則外徑R為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗根據(jù)題意做出光路圖為根據(jù)折射定律可得代入數(shù)據(jù)求得設(shè)在光導(dǎo)纖維中發(fā)生全反射的臨界角為，則有求得根據(jù)正弦定理可得求得故選A。7.如圖所示，在水平桌面上有一輕質(zhì)彈簧，彈簧左端固定，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）將水平輕質(zhì)彈簧壓縮x0長度后由靜止釋放，小球彈出后經(jīng)A點(diǎn)水平拋出，恰好從B點(diǎn)沿B點(diǎn)切線方向進(jìn)入半徑為R的豎直圓管中（圓管內(nèi)徑略大于小球直徑），小球從圓管最高點(diǎn)E離開后又恰能到達(dá)B點(diǎn)。已知E、O、C三點(diǎn)在同一豎直線上，∠BOC=60°，彈簧的彈性勢能Ep與彈簧的形變量x以及彈簧的勁度系數(shù)k之間的關(guān)系式為，重力加速度為g，不計空氣阻力和所有摩擦，則小球經(jīng)彈簧彈出從A到達(dá)E又回到B的過程中，下列說法正確的是（）A.小球從圓管最高點(diǎn)E離開時受到圓管壁豎直向下的壓力大小為B.小球從A點(diǎn)水平拋出的速度大小為C.A、B兩點(diǎn)之間的高度差為D.彈簧的勁度系數(shù)為〖答案〗C〖解析〗A．小球從E點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動，則有，小球在E點(diǎn)，假設(shè)受到管道向上的支持力作用，則有解得可知假設(shè)成立，即小球從圓管最高點(diǎn)E離開時受到圓管壁豎直向上的支持力大小為，故A錯誤；B．小球從B點(diǎn)到E點(diǎn)過程，根據(jù)動能定理有小球經(jīng)A點(diǎn)水平拋出，恰好從B點(diǎn)沿B點(diǎn)切線方向進(jìn)入圓管道，小球B點(diǎn)有解得故B錯誤；C．小球從A到B做平拋運(yùn)動，則有，解得故C正確；D．小球釋放至運(yùn)動到A過程有解得故D錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.一質(zhì)量為m的無人機(jī)，在其動力系統(tǒng)提供的恒力作用下，由靜止開始豎直向上運(yùn)動，經(jīng)t時間后關(guān)閉動力系統(tǒng)，再經(jīng)3t時間后無人機(jī)恰好返回起點(diǎn)。已知重力加速度為g，不計空氣阻力，則（）A.恒力的大小為B.關(guān)閉動力系統(tǒng)時無人機(jī)的速度大小為C.無人機(jī)上升的最大高度為D.無人機(jī)返回起點(diǎn)時的速度大小為〖答案〗BC〖解析〗AB．設(shè)無人機(jī)加速過程的加速度大小為，根據(jù)題意有解得加速過程根據(jù)牛頓第二定律可得解得恒力的大小為關(guān)閉動力系統(tǒng)時無人機(jī)的速度大小為故A錯誤，B正確；C．無人機(jī)加速過程上升的高度為關(guān)閉動力系統(tǒng)無人機(jī)繼續(xù)上升的高度為則無人機(jī)上升的最大高度為故C正確；D．根據(jù)解得無人機(jī)返回起點(diǎn)時的速度大小為故D錯誤。故選BC。9.如圖所示，正四棱錐P—ABCD的底面邊長為L，側(cè)棱長均為，水平底面的四個頂點(diǎn)處均固定著電荷量為的點(diǎn)電荷，另一個質(zhì)量為m的帶電小球M恰好可以靜止在P點(diǎn)，把該帶電小球M從點(diǎn)P移動到無窮遠(yuǎn)處，電場力做功為W。不考慮帶電小球M對電場的影響，取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，靜電力常量為k，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.P點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為B.P點(diǎn)電場強(qiáng)度大小為C.P點(diǎn)的電勢為D.P點(diǎn)的電勢為〖答案〗AD〖解析〗AB．水平底面的四個頂點(diǎn)處均固定著電荷量為的點(diǎn)電荷，在P處的場強(qiáng)為設(shè)四棱錐的側(cè)棱與豎直線的夾角為；由幾何關(guān)系可知，再由場強(qiáng)的分解法則可知四個頂點(diǎn)的點(diǎn)電荷在P的小球的合場強(qiáng)為故A正確，B錯誤；CD．質(zhì)量為m帶電小球M恰好可以靜止在P點(diǎn)，設(shè)電量為，有把該帶電小球M從點(diǎn)P移動到無窮遠(yuǎn)處電場力做功為W，由功能關(guān)系有聯(lián)立解得P點(diǎn)電勢為故C錯誤，D正確。故選AD。10.如圖所示，相距為L的兩足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在光滑絕緣水平桌面上，以O(shè)1O2（垂直導(dǎo)軌）為分界線，O1O2左側(cè)導(dǎo)軌光滑，O1O2右側(cè)導(dǎo)軌粗糙，整個導(dǎo)軌處于方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，兩導(dǎo)軌左端M、P與一電源和開關(guān)相連。質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒1靜止在O1O2左側(cè)，質(zhì)量也為m的導(dǎo)體棒2靜止在O1O2右側(cè)，導(dǎo)體棒1、2接入電路的有效電阻分別為R和2R，導(dǎo)體棒2與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ?，F(xiàn)將開關(guān)K閉合瞬間后又立即斷開，導(dǎo)體棒1獲得瞬時速度v0，且開始在導(dǎo)軌上向右運(yùn)動（導(dǎo)體棒2開始運(yùn)動瞬間不計摩擦力的影響），當(dāng)導(dǎo)體棒1以速度v1通過分界線O1O2時，導(dǎo)體棒2的速度為v2。已知重力加速度為g，兩導(dǎo)體棒均始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計，則下列說法正確的是（）A.開關(guān)K閉合瞬間后又立即斷開，導(dǎo)體棒2獲得的瞬時速度大小為B.開關(guān)K閉合瞬間后又立即斷開，通過導(dǎo)體棒2的電荷量為C.導(dǎo)體棒1從獲得瞬時速度到運(yùn)動至分界線O1O2經(jīng)過的時間為D.導(dǎo)體棒1從獲得瞬時速度到運(yùn)動至分界線O1O2經(jīng)過的時間為〖答案〗AC〖解析〗AB．開關(guān)K閉合瞬間后又立即斷開，對導(dǎo)體棒1，根據(jù)動量定理對導(dǎo)體棒2，根據(jù)動量定理且通過導(dǎo)體棒2的電量為聯(lián)立解得，故A正確，B錯誤；CD．導(dǎo)體棒1從獲得瞬時速度到運(yùn)動至分界線O1O2，對導(dǎo)體棒1，根據(jù)動量定理對導(dǎo)體棒2，根據(jù)動量定理聯(lián)立解得故C正確，D錯誤。故選AC。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.用單擺測重力加速度的實驗裝置如圖甲所示。（1）用游標(biāo)卡尺測量小鋼球直徑，如圖乙所示，示數(shù)為______cm。（2）圖甲裝置中角度盤需要固定在桿上的確定點(diǎn)O處，擺線在角度盤上所指的示數(shù)為擺角的大小。若將角度盤固定在O點(diǎn)下方，則擺線在角度盤上所指的示數(shù)為5°時，實際擺角______5°（選填“大于”“等于”或“小于”）。（3）某同學(xué)測得多組周期T和擺長L，畫出T2—L圖像如圖丙所示，取π=3.14，根據(jù)圖像，可求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮開_____m/s2（保留三位有效數(shù)字）?！即鸢浮剑?）（2）小于（3）〖解析〗【小問1詳析】游標(biāo)卡尺的精度值為，根據(jù)讀數(shù)規(guī)則可得【小問2詳析】角度盤的大小一定，則在規(guī)定的位置O安裝角度盤，測量的角度準(zhǔn)確，但將角度盤固定在規(guī)定位置O的下方時，角度盤到懸掛點(diǎn)的距離將會變長，因此在保持角度相同的情況下，擺線在刻度盤上掃過的弧長會變長，則擺線在角度盤上所指的示數(shù)為5°時，其實實際擺角小于5°；【小問3詳析】根據(jù)可得所以T2—L圖像的斜率為求得12.某同學(xué)用圖甲所示電路觀察電容器的充、放電現(xiàn)象?，F(xiàn)提供如下實驗器材：電源E（電動勢為3V，內(nèi)阻不計）、電容器C、電阻箱R、毫安表、單刀雙擲開關(guān)S和導(dǎo)線若干。（1）根據(jù)圖甲電路在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線將實物電路連接完整______。（2）將開關(guān)S撥至位置1，電容器充電完畢后，將開關(guān)S撥至位置2，此過程得到的I—t圖像如圖丙所示，則電容器充電完畢后的電荷量為______C，電容器的電容C=______F。（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（3）如果不改變電路其他參數(shù)，只增大電阻箱R接入電路的阻值，則此過程的I—t曲線與坐標(biāo)軸所圍成的面積將______（選填“減小”“不變”或“增大”）?！即鸢浮剑?）（2）（3）不變〖解析〗【小問1詳析】根據(jù)圖甲電路可得實物電路如圖所示【小問2詳析】[1]電容器放電時，根據(jù)公式可知，在圖像中，圖線與橫軸圍成的面積表示通過電荷量的多少，由圖乙可知圖線與橫軸圍成的面積為32個小格，則電容器開始放電時所帶的電荷量為[2]根據(jù)題意及圖甲可知，電容器充電結(jié)束時，兩極板間電壓為3V，則電容器的電容為【小問3詳析】根據(jù)可知，如果不改變電路其他參數(shù)，只減小電阻，極板上的電荷量不變，則圖像中，圖線與橫軸圍成面積不變。13.如圖所示，上端開口的光滑圓柱形汽缸豎直放置在水平地面上，一豎直彈簧一端固定，另一端連接一個截面積為20cm2的活塞，活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi)。在汽缸內(nèi)距缸底60cm處固定有卡環(huán)（大小不計），活塞只能在卡環(huán)上方滑動。開始時活塞處在卡環(huán)上，彈簧處于原長，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa，溫度T0=300K?，F(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體，當(dāng)溫度升高到T1=330K時，活塞恰好離開卡環(huán)，當(dāng)溫度升高到T2時，彈簧被壓縮了x=20cm。已知彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m，重力加速度g=10m/s2，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。求：（1）活塞的質(zhì)量；（2）T2的值?！即鸢浮剑?）2kg；（2）480K〖解析〗（1）活塞恰好離開卡環(huán)時，封閉氣體的壓強(qiáng)為氣體進(jìn)行等容變化，則由查理定理帶入數(shù)據(jù)解得m=2kg（2）當(dāng)溫度升高到T2時，彈簧被壓縮了x=20cm。封閉氣體的壓強(qiáng)為由理想氣體狀態(tài)方程解得T2=480K14.如圖所示，在xOy平面內(nèi)，x軸上方有傾斜的勻強(qiáng)電場E1（未知），x軸下方有一垂直xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場（磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B）和一水平向右的勻強(qiáng)電場E2（未畫出）。質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子從y軸上M點(diǎn)以速度v0垂直電場E1的方向進(jìn)入第一象限，經(jīng)過t時間，粒子從x軸上N點(diǎn)以速度2v0進(jìn)入磁場區(qū)域，粒子在N點(diǎn)的速度方向與x軸正方向的夾角和電場E1方向與y軸負(fù)方向的夾角相等。已知電場強(qiáng)度大小E2=Bv0，不計粒子重力。求：（1）勻強(qiáng)電場E1的電場強(qiáng)度大小和電場E1方向與y軸負(fù)方向的夾角；（2）O、N兩點(diǎn)間的距離；（3）粒子從N點(diǎn)射入磁場到離y軸最遠(yuǎn)的過程中，勻強(qiáng)電場E2對粒子做的功。〖答案〗（1）；；（2）；（3）〖解析〗（1）設(shè)粒子在N點(diǎn)時的速度為2v0，方向與x軸正方向的夾角，電場E1方向與y軸負(fù)方向的夾角也為，則垂直電場E1的方向沿電場方向解得（2）粒子從M到N，沿垂直于場強(qiáng)方向的位移平行于場強(qiáng)方向的位移則（3）粒子進(jìn)入下方正交場后，將速度2v0分解為y軸方向的速度vy=2v0sin30°=v0和沿x軸方向的速度沿y軸方向的速度vy=v0所受的洛倫茲力qv0B=E2q可知粒子沿y軸負(fù)向做勻速運(yùn)動；同時以速度做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動半徑為當(dāng)粒子距離y軸最遠(yuǎn)時勻強(qiáng)電場E2對粒子做的功15.如圖所示，在光滑水平軌道上有一質(zhì)量為m的足夠長的長木板A，質(zhì)量為3m的滑塊B（可視為質(zhì)點(diǎn)）置于A的左端，A與B之間的動摩擦因數(shù)為μ，一根長度為L的不可伸長的細(xì)繩，一端固定于O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為3m的小球C，C位于最低點(diǎn)時與B處于同一高度且恰好接觸。在光滑水平軌道上放著4個小滑塊（均可視為質(zhì)點(diǎn)），小滑塊的質(zhì)量均為2m，編號依次為1、2、3、4。開始時長木板A靜止，現(xiàn)將小球C拉至細(xì)繩處于水平伸直狀態(tài)，然后由靜止釋放，小球C向下擺動并與滑塊B發(fā)生彈性碰撞，當(dāng)A、B剛達(dá)到共速時，長木板A恰好與滑塊1發(fā)生第1次彈性碰撞。經(jīng)過一段時間，A、B再次剛達(dá)到共速時，長木板A恰好與滑塊1發(fā)生第2次彈性碰撞，之后每次A、B剛達(dá)到共速時，長木板A都恰好與滑塊1發(fā)生彈性碰撞，直至最后長木板A與滑塊1共發(fā)生4次碰撞。已知重力加速度為g，小滑塊間的碰撞均為彈性碰撞，每次碰撞時間極短，求：（1）小球C與滑塊B碰前瞬間，細(xì)繩的拉力大小；（2）長木板A與滑塊1發(fā)生第1次碰撞后，A的速度大?。唬?）開始時滑塊1與滑塊2之間的距離；（4）當(dāng)A與滑塊1發(fā)生第4次碰撞時，滑塊4距滑塊1的初始位置的距離。〖答案〗（1）；（2）；（3）；（4）〖解析〗（1）小球C在下落過程中機(jī)械能守恒，則有解得在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律有解得（2）小球C與滑塊B的質(zhì)量相等，他們之間的碰撞為彈性碰撞，根據(jù)動量守恒定律和能量守恒定律可得從B開始運(yùn)動到A、B第1次共速，由動量守恒得解得A與滑塊1發(fā)生第1次彈性碰撞，根據(jù)動量守恒和機(jī)械能守恒有解得負(fù)號表示方向與正方向相反；（3）從A與滑塊1發(fā)生第1次碰撞到A、B第2次共速，由動量守恒有解得因為4個小滑塊質(zhì)量相等，小滑塊間發(fā)生彈性碰時速度互換，碰撞后滑塊1靜止，滑塊2的速度變?yōu)?同理，滑塊2與滑塊3碰撞后，兩者速度再次互換，以此類推，所以開始時滑塊1、2之間的距離就等于A第1次與滑塊1碰撞到再次與滑塊1碰撞的過程中A的位移，設(shè)A、B的加速度大小分別為和，由牛頓第二定律有由勻變速運(yùn)動規(guī)律有解得（4）由第（3）問可知同理可知滑塊B一直做勻減速直線運(yùn)動，A與小滑塊1從發(fā)生第1次碰撞到發(fā)生第4次碰撞經(jīng)歷的時間當(dāng)A與滑塊1發(fā)出第4次碰撞時，滑塊4距滑塊1的初始位置的距離聯(lián)立解得河北省2024年普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試物理模擬試題（九）本試卷共100分考試時間75分鐘注意事項：1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將〖答案〗寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.歷經(jīng)7年水下考古調(diào)查勘探，長江口二號古船于2022年11月21日露出水面，時隔150多年重見天日?？茖W(xué)家團(tuán)隊對古船中稻殼進(jìn)行了碳十四測年，驗證出了長江口二號古船的“年齡”。已知植物存活期間，因其新陳代謝等生命活動，其體內(nèi)14C的含量不變，生命活動結(jié)束后，14C能自發(fā)進(jìn)行β衰變成為14N，14C的比例持續(xù)減少，下列說法正確的是（）A.14C發(fā)生一次β衰變，它的中子數(shù)減少一個，質(zhì)子數(shù)增加一個B.14C衰變?yōu)?4N的過程中，電荷數(shù)守恒，質(zhì)量也守恒C.14C核的比結(jié)合能大于14N核的比結(jié)合能D.2g14C經(jīng)過兩個半衰期就會全部發(fā)生衰變〖答案〗A〖解析〗A．14C發(fā)生一次β衰變，它的中子數(shù)減少一個，質(zhì)子數(shù)增加一個，選項A正確；B．14C衰變?yōu)?4N的過程中，電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)也守恒，但是質(zhì)量不守恒，選項B錯誤；C．生成物更加穩(wěn)定，則生成物的比結(jié)合能較大，即14C核的比結(jié)合能小于14N核的比結(jié)合能，選項C錯誤；D．2g14C經(jīng)過兩個半衰期將剩下原來的沒有發(fā)生衰變，選項D錯誤。故選A。2.復(fù)興號動車組在世界上首次實現(xiàn)速度350km/h自動駕駛功能，成為我國高鐵自主創(chuàng)新的又一重大標(biāo)志性成果。一列動車的初速度為，以額定功率在平直軌道上運(yùn)動，經(jīng)過一段時間動車達(dá)到最大速度4v0，若行駛過程中動車所受的阻力恒定。則車速為v0和2v0時動車的加速度大小之比為（）A.2∶1 B.3∶1 C.4∶1 D.3∶2〖答案〗B〖解析〗動車以額定功率在平直軌道上運(yùn)動，動車達(dá)到最大速度4v0，加速度為零，有當(dāng)車速為v0和2v0時，由牛頓第二定律有聯(lián)立各式解得故選B。3.“天問一號”火星探測器被火星捕獲，經(jīng)過系列變軌后從“調(diào)相軌道”進(jìn)入“停泊軌道”，為著陸火星做準(zhǔn)備。如圖所示，火星半徑為R，假設(shè)“天問一號”探測器圍繞火星做勻速圓周運(yùn)動，其環(huán)繞周期為T1，經(jīng)過軌道上A點(diǎn)時探測器發(fā)出了一束激光，激光與火星表面相切于B點(diǎn)，若測得激光束AB與軌道半徑AO的夾角為θ。不考慮星球的自轉(zhuǎn)，已知地球的一顆近地衛(wèi)星（軌道半徑可視為地球半徑）的運(yùn)行周期為T2，則火星與地球的平均密度之比為（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗設(shè)地球半徑為，地球平均密度為，地球質(zhì)量為，對于地球近地衛(wèi)星有又聯(lián)立可得設(shè)火星質(zhì)量為，火星密度為，則有對于“天問一號”探測器圍繞火星做勻速圓周運(yùn)動，由萬有引力提供向心力可得根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得聯(lián)立可得則火星與地球的平均密度之比為故選B。4.如圖所示，理想變壓器原線圈與定值電阻R1=12Ω串聯(lián)后接在正弦式交流電源上。理想變壓器原，副線圈的匝數(shù)之比為1∶5，定值電阻R2=10Ω，理想交流電壓表的示數(shù)為20V，則交流電源電壓的峰值是（）A.120V B.120V C.124V D.124V〖答案〗D〖解析〗變壓器次級電流初級電流初級電壓輸入電壓有效值交流電源電壓的峰值是，故選D。5.如圖所示，質(zhì)量均為m、半徑均為R的圓柱體A、B、C疊放在一起，圓柱體B、C固定在兩個質(zhì)量不計、厚度不計的相同水平底座上，底座置于水平地面上，三個圓柱體均相互接觸且接觸面均光滑，三者處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則底座與水平地面間的動摩擦因數(shù)的最小值為（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗對A受力分析如圖由對稱性可知C對A的作用力與B對A的作用力大小相等，則解得求B對A的支持力對B受力分析，如圖水平方向豎直方向由最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則解得故選D。6.如圖所示，將一段橫截面半徑為r的圓柱形光導(dǎo)纖維，彎成外徑為R（未知）的半圓形，一細(xì)光束由空氣中從纖維的左端面圓心O1點(diǎn)射入，入射角α=45°，已知光導(dǎo)纖維對該光的折射率。若細(xì)光束恰好在外側(cè)面發(fā)生全反射，則外徑R為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗根據(jù)題意做出光路圖為根據(jù)折射定律可得代入數(shù)據(jù)求得設(shè)在光導(dǎo)纖維中發(fā)生全反射的臨界角為，則有求得根據(jù)正弦定理可得求得故選A。7.如圖所示，在水平桌面上有一輕質(zhì)彈簧，彈簧左端固定，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）將水平輕質(zhì)彈簧壓縮x0長度后由靜止釋放，小球彈出后經(jīng)A點(diǎn)水平拋出，恰好從B點(diǎn)沿B點(diǎn)切線方向進(jìn)入半徑為R的豎直圓管中（圓管內(nèi)徑略大于小球直徑），小球從圓管最高點(diǎn)E離開后又恰能到達(dá)B點(diǎn)。已知E、O、C三點(diǎn)在同一豎直線上，∠BOC=60°，彈簧的彈性勢能Ep與彈簧的形變量x以及彈簧的勁度系數(shù)k之間的關(guān)系式為，重力加速度為g，不計空氣阻力和所有摩擦，則小球經(jīng)彈簧彈出從A到達(dá)E又回到B的過程中，下列說法正確的是（）A.小球從圓管最高點(diǎn)E離開時受到圓管壁豎直向下的壓力大小為B.小球從A點(diǎn)水平拋出的速度大小為C.A、B兩點(diǎn)之間的高度差為D.彈簧的勁度系數(shù)為〖答案〗C〖解析〗A．小球從E點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動，則有，小球在E點(diǎn)，假設(shè)受到管道向上的支持力作用，則有解得可知假設(shè)成立，即小球從圓管最高點(diǎn)E離開時受到圓管壁豎直向上的支持力大小為，故A錯誤；B．小球從B點(diǎn)到E點(diǎn)過程，根據(jù)動能定理有小球經(jīng)A點(diǎn)水平拋出，恰好從B點(diǎn)沿B點(diǎn)切線方向進(jìn)入圓管道，小球B點(diǎn)有解得故B錯誤；C．小球從A到B做平拋運(yùn)動，則有，解得故C正確；D．小球釋放至運(yùn)動到A過程有解得故D錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.一質(zhì)量為m的無人機(jī)，在其動力系統(tǒng)提供的恒力作用下，由靜止開始豎直向上運(yùn)動，經(jīng)t時間后關(guān)閉動力系統(tǒng)，再經(jīng)3t時間后無人機(jī)恰好返回起點(diǎn)。已知重力加速度為g，不計空氣阻力，則（）A.恒力的大小為B.關(guān)閉動力系統(tǒng)時無人機(jī)的速度大小為C.無人機(jī)上升的最大高度為D.無人機(jī)返回起點(diǎn)時的速度大小為〖答案〗BC〖解析〗AB．設(shè)無人機(jī)加速過程的加速度大小為，根據(jù)題意有解得加速過程根據(jù)牛頓第二定律可得解得恒力的大小為關(guān)閉動力系統(tǒng)時無人機(jī)的速度大小為故A錯誤，B正確；C．無人機(jī)加速過程上升的高度為關(guān)閉動力系統(tǒng)無人機(jī)繼續(xù)上升的高度為則無人機(jī)上升的最大高度為故C正確；D．根據(jù)解得無人機(jī)返回起點(diǎn)時的速度大小為故D錯誤。故選BC。9.如圖所示，正四棱錐P—ABCD的底面邊長為L，側(cè)棱長均為，水平底面的四個頂點(diǎn)處均固定著電荷量為的點(diǎn)電荷，另一個質(zhì)量為m的帶電小球M恰好可以靜止在P點(diǎn)，把該帶電小球M從點(diǎn)P移動到無窮遠(yuǎn)處，電場力做功為W。不考慮帶電小球M對電場的影響，取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，靜電力常量為k，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.P點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為B.P點(diǎn)電場強(qiáng)度大小為C.P點(diǎn)的電勢為D.P點(diǎn)的電勢為〖答案〗AD〖解析〗AB．水平底面的四個頂點(diǎn)處均固定著電荷量為的點(diǎn)電荷，在P處的場強(qiáng)為設(shè)四棱錐的側(cè)棱與豎直線的夾角為；由幾何關(guān)系可知，再由場強(qiáng)的分解法則可知四個頂點(diǎn)的點(diǎn)電荷在P的小球的合場強(qiáng)為故A正確，B錯誤；CD．質(zhì)量為m帶電小球M恰好可以靜止在P點(diǎn)，設(shè)電量為，有把該帶電小球M從點(diǎn)P移動到無窮遠(yuǎn)處電場力做功為W，由功能關(guān)系有聯(lián)立解得P點(diǎn)電勢為故C錯誤，D正確。故選AD。10.如圖所示，相距為L的兩足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在光滑絕緣水平桌面上，以O(shè)1O2（垂直導(dǎo)軌）為分界線，O1O2左側(cè)導(dǎo)軌光滑，O1O2右側(cè)導(dǎo)軌粗糙，整個導(dǎo)軌處于方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，兩導(dǎo)軌左端M、P與一電源和開關(guān)相連。質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒1靜止在O1O2左側(cè)，質(zhì)量也為m的導(dǎo)體棒2靜止在O1O2右側(cè)，導(dǎo)體棒1、2接入電路的有效電阻分別為R和2R，導(dǎo)體棒2與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ?，F(xiàn)將開關(guān)K閉合瞬間后又立即斷開，導(dǎo)體棒1獲得瞬時速度v0，且開始在導(dǎo)軌上向右運(yùn)動（導(dǎo)體棒2開始運(yùn)動瞬間不計摩擦力的影響），當(dāng)導(dǎo)體棒1以速度v1通過分界線O1O2時，導(dǎo)體棒2的速度為v2。已知重力加速度為g，兩導(dǎo)體棒均始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計，則下列說法正確的是（）A.開關(guān)K閉合瞬間后又立即斷開，導(dǎo)體棒2獲得的瞬時速度大小為B.開關(guān)K閉合瞬間后又立即斷開，通過導(dǎo)體棒2的電荷量為C.導(dǎo)體棒1從獲得瞬時速度到運(yùn)動至分界線O1O2經(jīng)過的時間為D.導(dǎo)體棒1從獲得瞬時速度到運(yùn)動至分界線O1O2經(jīng)過的時間為〖答案〗AC〖解析〗AB．開關(guān)K閉合瞬間后又立即斷開，對導(dǎo)體棒1，根據(jù)動量定理對導(dǎo)體棒2，根據(jù)動量定理且通過導(dǎo)體棒2的電量為聯(lián)立解得，故A正確，B錯誤；CD．導(dǎo)體棒1從獲得瞬時速度到運(yùn)動至分界線O1O2，對導(dǎo)體棒1，根據(jù)動量定理對導(dǎo)體棒2，根據(jù)動量定理聯(lián)立解得故C正確，D錯誤。故選AC。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.用單擺測重力加速度的實驗裝置如圖甲所示。（1）用游標(biāo)卡尺測量小鋼球直徑，如圖乙所示，示數(shù)為______cm。（2）圖甲裝置中角度盤需要固定在桿上的確定點(diǎn)O處，擺線在角度盤上所指的示數(shù)為擺角的大小。若將角度盤固定在O點(diǎn)下方，則擺線在角度盤上所指的示數(shù)為5°時，實際擺角______5°（選填“大于”“等于”或“小于”）。（3）某同學(xué)測得多組周期T和擺長L，畫出T2—L圖像如圖丙所示，取π=3.14，根據(jù)圖像，可求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮開_____m/s2（保留三位有效數(shù)字）?！即鸢浮剑?）（2）小于（3）〖解析〗【小問1詳析】游標(biāo)卡尺的精度值為，根據(jù)讀數(shù)規(guī)則可得【小問2詳析】角度盤的大小一定，則在規(guī)定的位置O安裝角度盤，測量的角度準(zhǔn)確，但將角度盤固定在規(guī)定位置O的下方時，角度盤到懸掛點(diǎn)的距離將會變長，因此在保持角度相同的情況下，擺線在刻度盤上掃過的弧長會變長，則擺線在角度盤上所指的示數(shù)為5°時，其實實際擺角小于5°；【小問3詳析】根據(jù)可得所以T2—L圖像的斜率為求得12.某同學(xué)用圖甲所示電路觀察電容器的充、放電現(xiàn)象?，F(xiàn)提供如下實驗器材：電源E（電動勢為3V，內(nèi)阻不計）、電容器C、電阻箱R、毫安表、單刀雙擲開關(guān)S和導(dǎo)線若干。（1）根據(jù)圖甲電路在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線將實物電路連接完整______。（2）將開關(guān)S撥至位置1，電容器充電完畢后，將開關(guān)S撥至位置2，此過程得到的I—t圖像如圖丙所示，則電容器充電完畢后的電荷量為______C，電容器的電容C=______F。（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（3）如果不改變電路其他參數(shù)，只增大電阻箱R接入電路的阻值，則此過程的I—t曲線與坐標(biāo)軸所圍成的面積將______（選填“減小”“不變”或“增大”）?！即鸢浮剑?）（2）（3）不變〖解析〗【小問1詳析】根據(jù)圖甲電路可得實物電路如圖所示【小問2詳析】[1]電容器放電時，根據(jù)公式可知，在圖像中，圖線與橫軸圍成的面積表示通過電荷量的多少，由圖乙可知圖線與橫軸圍成的面積為32個小格，則電容器開始放電時所帶的電荷量為[2]根據(jù)題意及圖甲可知，電容器充電結(jié)束時，兩極板間電壓為3V，則電容器的電容為【小問3詳析】根據(jù)可知，如果不改變電路其他參數(shù)，只減小電阻，極板上的電荷量不變，則圖像中，圖線與橫軸圍成面積不變。13.如圖所示，上端開口的光滑圓柱形汽缸豎直放置在水平地面上，一豎直彈簧一端固定，另一端連接一個截面積為20cm2的活塞，活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi)。在汽缸內(nèi)距缸底60cm處固定有卡環(huán)（大小不計），活塞只能在卡環(huán)上方滑動。開始時活塞處在卡環(huán)上，彈簧處于原長，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa，溫度T0=300K?，F(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體，當(dāng)溫度升高到T1=330K時，活塞恰好離開卡環(huán)，當(dāng)溫度升高到T2時，彈簧被壓縮了x=20cm。已知彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m，重力加速度g=10m/s2，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。求：（1）活塞的質(zhì)量；（2）T2的值?！即鸢浮剑?）2kg；（2）480K〖解析〗（1）活塞恰好離開卡環(huán)時，封閉氣體的壓強(qiáng)為氣體進(jìn)行等容變化，則由查理定理帶入數(shù)據(jù)解得m=2kg（2）當(dāng)溫度升高到T2時，彈簧被壓縮了x=20cm。封閉氣體的壓強(qiáng)為由理想氣體狀態(tài)方程解得T2=480K14.如圖所示，在xOy平面內(nèi)，x軸上方有傾斜的勻強(qiáng)電場E1（未知），x軸下方有一垂直xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場（磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B）和一水平向右的勻強(qiáng)電場E2（未畫出）。質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子從y軸上M點(diǎn)以速度v0垂直電場E1的方向進(jìn)入第一象限，經(jīng)過t時間，粒子從x軸上N點(diǎn)