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2024 1
物理·全解全析
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D B C D B A C ACD AD ABC
1.D 【解析】据质量数和电荷数守恒可知,X的质量数为1,电荷数为0,故X是中子,中子是查德威克
通过实验最先发现的,A错误; 235U核子数最多,结合能最大,但144Ba、 89K比结合能较大,较稳定,
92 56 36
B错误;半衰期针对的是大量原子核的统计规律,对于1 000个 235U不适用,C错误;核裂变中,中子
92
的速度不能太快,否则铀核不能“捉”住它,不能发生核裂变,D正确。
2.B 【解析】设两绳夹角为,根据平衡条件2Tcos mg,绳长越长,夹角越小,绳拉力越小,绳长越
2
短,夹角变大,绳上的拉力越大,故AC错误,B正确;挂钉所受绳的拉力的合力等于画框重力G,因
为画框始终处于平衡状态,故D错误。
GMm v2 GM
3.C【解析】根据 m ,得v ,“轨道康复者”的速度是地球同步卫星速度的 5倍,A错误;
r2 r r
GMm GM
根据 ma,得a ,“轨道康复者”的加速度是地球同步卫星加速度的25倍,B错误;因为“轨
r2 r2
道康复者”绕地球做匀速圆周运动的周期小于同步卫星的周期,即小于地球自转的周期,站在赤道上的
人观察到“轨道康复者”向东运动,C正确; “轨道康复者”可在高轨道上减速,做近心运动,以实现对低
轨道上卫星的拯救,D错误。
4.D【解析】乒乓球恰好垂直落在球拍上的 Q 点,球拍与水平方向的夹角为45,乒乓球落到球拍前瞬间
v2
的速度大小为4 m/s,则有v vcos452 2 m/s,则P、Q两点的高度差为h y 0.4 m,故
y 2g
选D。
1
5.B【解析】a光照射的面积较大,知a光的临界角较大,根据sinC ,知a光的折射率较小,根据光的
n
c
折射率越小,频率也越小,可知a光的频率小于b光的频率,故AD错误,B正确;根据v ,可知a
n
光在水中传播的速度较大,故C错误;故选B。
6.A 【解析】从第一盏信号灯变绿开始计时,第二盏信号灯变绿经过的时间为60 s+10 s=70 s;第三盏信
号灯变绿经过的时间为70 s+60 s+10 s=140 s,第四盏信号灯变绿经过的时间为210 s,则当汽车能不停
3L
顿地经过后三盏信号灯,需要的最长时间为t=210 s+60 s=270 s,则最小速率为v 40 km/h,A正确。
t
7.C【解析】线圈P通入正方向的电流,线圈P恰好能离开薄板时,水平薄板对线圈P向上的支持力为零,
可知线圈A、B对线圈P的安培力均向上,根据同向电流相互吸引,反向电流相互排斥,可能的办法是
线圈A、B通入等大且分别为正方向、负方向的电流。故选C。
物理全解全析 第1页(共5页)
{#{QQABSYAAggCgABAAABgCAQmICgIQkAECCCoOQAAMoAAAwRNABCA=}#}8.ACD 【解析】质点A比质点B先回到平衡位置且时间差为0.1 s,根据“平移法”可知,水波沿x轴正方
Δx
向传播,A 正确;质点A比质点B 先回到平衡位置且时间差为0.1 s,波速v 20 cm/s,根据图像
Δt
2π π
可知,波长为8 cm,周期T 0.4 s,C、D正确;根据题意yAsin x ,将(3,0)代
v 4
入,解得A1 cm,B错误。
9.AD【解析】当 P不动时,自耦变压器输出的电压不变,所以电压表的示数不变;当 Q向右移动时,滑
I n
动变阻器接入电路的电阻增大,所以电路中的电流减小,根据变流比公式 1 2 ,变压器的输入电流也
I n
2 1
减小,故电流表的读数减小;流过电阻 R 的电流减小,故 R 消耗的功率减小,故 A 正确,B 错误;保
1 1
U n
持 Q的位置不变,P向下滑动,根据变压比公式 1 1 ,变压器的输出电压减小,故流过电阻R 的电
U n 1
2 2
U n
流减小,故R 消耗的功率减小,故C错误;保持Q的位置不变,P向上滑动,根据变压比公式 1 1 ,
1 U n
2 2
变压器的输出电压增加,故流过电阻R 的电流增加,变压器的输出功率增加,而输入功率等于输出功率,
1
故输入功率也增加,根据P=U I,输入电流增加,故两表示数都变大,D正确。
1 1
10.ABC【解析】AB.连接AB、OC、OD、OE,交点分别为I、H、G,△OIG为等边三角形,△OAI 、
△OBG为等腰三角形,如图所示。由几何关系可得AI=IG=GB,即I、G为AB的三等分点,由于匀强电
场电势均匀变化,可得 6 V, 3 V,故OF为电势3 V的等势面,由几何关系可得DI连线垂
I G
直于OA,与OF平行,为电势6 V的等势面,即 6 V, 3 V,故AB正确;电场方向垂直于
D F
U
等势面指向电势较低一侧,故沿AO连线方向,C正确;场强大小为E AO 6 V/m,故D错误。
R
d2 d2
11.(1)不需要(2分) (2) (2分) (3)A(2分)
2Lt2 2Lt2
2 1
【解析】(1)实验装置中力传感器可以直接得到拉力大小,故无需满足物块的质量远小于小车的质量;
d d
(2)通过光电门 1 的速度为v ,通过光电门 2 的速度为v ,根据v 2v2 2ax,可得
1 t 2 t 2 1
1 2
2 2
d d
t
t
d2 d2 ;
a 2 1 =
2L 2Lt2 2Lt2
2 1
物理全解全析 第2页(共5页)
{#{QQABSYAAggCgABAAABgCAQmICgIQkAECCCoOQAAMoAAAwRNABCA=}#}1
(3)当物块的质量为 m 时,小车恰好匀速运动,可得此时拉力为F mg ,此时拉力与阻力大小相
2
1 F 1
等即F F mg,改变物块的质量,根据牛顿第二定律可知FF ma,整理为a g,根据
f 2 f m 2
函数关系可知a-F图像应为直线且横截距大于0,故A正确。
12.(3)①110(2分) ②R R (3分) ③串联(2分) 300(3分)
2 1
【解析】①电流表阻值为R 1110 110 ;②第一次和第二次电流表读数相同,说明两次电路
中总电阻相同,闭合开关S 后电流表G短路,则电阻箱的阻值要增大,电阻箱增大的阻值,即为电流
2
表 G 的内阻,即R R R ;③改装电压表应将电阻箱 R 与电流表 G 串联,串联的电阻为
g 2 1
U 6
R R Ω100 Ω=300 Ω,故电阻箱阻值调到300 Ω。
I g 15103
g
13.(1)对活塞受力分析,由平衡条件得p SMg pS (2分)
0 1
3
解得p p (1分)
1 2 0
1
(2)第一次充完气,对充进部分的空气研究,有p SH p Sh (2分)
0 30 1 1
1
解得h H (1分)
1 45
(3)活塞与汽缸顶部的挡柱刚好接触时,有
H h
n 30 次 (1分)
h
1
则前30次气体做等压变化,后15次充气气体做等容变化,有
p 15h HS p HS(2分)
1 1 2
解得p 2p (1分)
2 0
14.(1)粒子在电场中做类平抛运动,设经历时间为t ,则竖直方向
1
2d v t (1分)
01
1 qE
水平方向d t2(1分)
2 m 1
v2
解得E 0 (1分)
2kd
设粒子离开电场时速度大小为v,与y轴夹角为,则粒子从C到D由动能定理知
1 1
qEd mv2 mv2(1分)
2 2 0
v
cos 0 (1分)
v
解得v 2v ,45(1分)
0
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为R,则洛伦兹力提供向心力
物理全解全析 第3页(共5页)
{#{QQABSYAAggCgABAAABgCAQmICgIQkAECCCoOQAAMoAAAwRNABCA=}#}v2
qvBm (1分)
R
由几何关系
2Rsin2d(1分)
v
解得B 0 (1分)
kd
2d
(2)由(1)可知,t ,45(1分)
1 v
0
3 3 2πm
所以粒子在磁场中运动的时间t T (1分)
2 4 4 qB
t t t (1分)
CO 1 2
(43π)d
解得t (1分)
CO 2v
0
15.(1)由动量守恒定律得mv mv mv (1分)
0 A B
1 1 1
由机械能守恒定律得 mv 2 mv 2 mv 2(1分)
2 0 2 A 2 B
解得v 10m/s,v 0(2分)
B A
1
(2)若碰后物块B恰好能达到与圆心等高的点,则 mv 2 mgR(1分)
2 B
解得R 5m(1分)
为保证物块第一次进入圆形轨道的过程中不脱离轨道,圆形轨道半径
R5m
若碰后物块B恰好能经过圆形轨道最高点,则
v 2
mg m m (1分)
R
1 1
由机械能守恒定律得 mv 2 2mgR mv 2(1分)
2 B 2 m
解得R2m(1分)
为保证物块第一次进入圆形轨道的过程中不脱离轨道,圆形轨道半径
R2m
综合以上两种情况可知,为保证物块第一次进入圆形轨道的过程中不脱离轨道,圆形轨道半径R5m或
R2m(1分)
(3)圆形轨道半径R1.8m2m(1分)
可知物块 B 能做完整的圆周运动,以v 10 m/s的速度滑上斜面,第一次滑上斜面,由牛顿第二定
B
律得mgcosmgsinma (1分)
0 1
解得a 10m/s2(1分)
1
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{#{QQABSYAAggCgABAAABgCAQmICgIQkAECCCoOQAAMoAAAwRNABCA=}#}第一次滑上斜面的最大位移为s ,由v 2 2as (1分)
1 B 1 1
解得s 5m(1分)
1
物理全解全析 第5页(共5页)
{#{QQABSYAAggCgABAAABgCAQmICgIQkAECCCoOQAAMoAAAwRNABCA=}#}