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1. 现代生产生活中常用无人机运送物品,如图所示,无人机携带质量为 m 的匀质钢管在无风的空中悬停,
轻绳 M 端和 N 端系住钢管,轻绳中点 O 通过缆绳与无人机连接。MO、NO 与竖直方向的夹角均为 60°,
钢管水平。则 MO 的弹力大小为( )(重力加速度为 g)
A. 2mg B. mg C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】以钢管为研究对象,设轻绳的拉力为 ,根据对称性可知两边绳子拉力相等,根据平衡条件
可得
故选 B
2. 易碎物品运输中常采用缓冲气袋减小运输中冲击。若某次撞击过程中,气袋被压缩(无破损),不计袋内
气体与外界的热交换,则该过程中袋内气体(视为理想气体)( )
A. 分子热运动的平均动能增加 B. 内能减小
C. 压强减小 D. 对外界做正功
【答案】A
【解析】
【详解】气袋被压缩且绝热(无热交换),视为理想气体。
AB.绝热压缩时外界对气体做功,内能增加,温度升高,分子平均动能由温度决定,分子热运动的平均动
能增加,故 A 正确,B 错误;
C.根据理想气体状态方程 ,体积减小,温度升高,可知压强增大,故 C 错误;
D.气体体积减小,外界对气体做功,气体对外界做负功,故 D 错误。
第 1页/共 11页故选 A。
3. “魔幻”重庆的立体交通屋叠交错,小明选取其中两条线探究车辆的运动。如图所示,轻轨列车与汽车以速
度 分别从 M 和 N 向左同时出发,列车做匀速直线运动,汽车在长为 s 的 NO 段做匀减速直线运动并以
速度 进入半经为 R 的 OP 圆孤段做匀速图周运动。两车均视为质点,则( )
A. 汽车到 O 点时,列车行驶距离为 s B. 汽车到 O 点时,列车行驶距离为
C. 汽车在 OP 段向心加速度大小为 D. 汽车在 OP 段向心加速度大小为
【答案】B
【解析】
【详解】AB.对汽车,根据速度位移关系
可得匀减速运动的加速度大小
汽车做减速运动的时间
这段时间列车行驶距离为
B 正确,A 错误;
CD.根据
可得汽车在 OP 段向心加速度大小为
CD 错误。
第 2页/共 11页故选 B。
4. 杨氏双缝干涉实验中,双缝与光屏距离为 l,波长为 的激光垂直入射到双缝上,在屏上出现如图所示的
干涉图样。某同学在光屏上标记两条亮纹中心位置并测其间距为 a,则( )
A. 相邻两亮条纹间距为 B. 相邻两暗条纹间距为
C. 双缝之间的距离为 D. 双缝之间的距离为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据题意,由图可知,相邻两亮条纹(暗条纹)间距为 ,故 AB 错误;
CD.由公式 可得,双缝之间的距离为 ,故 C 正确,D 错误。
故选 C。
5. 某兴趣小组用人工智能模拟带电粒子在电场中的运动,如图所示的矩形区域 OMPQ 内分布有平行于 OQ
的匀强电场,N 为 QP 的中点。模拟动画显示,带电粒子 a、b 分别从 Q 点和 O 点垂直于 OQ 同时进入电场,
沿图中所示轨迹同时到达 M、N 点,K 为轨迹交点。忽略粒子所受重力和粒子间的相互作用,则可推断 a、
b( )
A. 具有不同比荷
B. 电势能均随时间逐渐增大
C. 到达 M、N 的速度大小相等
D. 到达 K 所用时间之比为
第 3页/共 11页【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题意可知,带电粒子在电场中做类平抛运动,带电粒子 a、b 分别从 Q 点和 O 点同时进入
电场,沿图中所示轨迹同时到达 M、N 点,可知,运动时间相等,由图可知,沿初速度方向位移之比为
,则初速度之比为 ,沿电场方向的位移大小相等,由 可知,粒子运动的加速度大小相等,由
牛顿第二定律有
可得
可知,带电粒子具有相同比荷,故 A 错误;
B.带电粒子运动过程中,电场力均做正功,电势能均随时间逐渐减小,故 B 错误;
C.沿电场方向,由公式 可知,到达 M、N 的竖直分速度大小相等,由于初速度之比为 ,则到
达 M、N 的速度大小不相等,故 C 错误;
D.由图可知,带电粒子 a、b 到达 K 水平位移相等,由于带电粒子 a、b 初速度之比为 ,则所用时间
之比为 ,故 D 正确。
故选 D。
6. 在科学实验中可利用激光使原子减速,若一个处于基态的原子朝某方向运动,吸收一个沿相反方向运动
的能量为 E 的光子后跃迁到相邻激发态,原子速度减小,动量变为 P。普朗克常量为 h,光速为 c,则( )
A. 光子的波长为
B. 该原子吸收光子后质量减少了
C. 该原子吸收光子后德布罗意波长为
D. 一个波长更长的光子也能使该基态原子跃迁到激发态
【答案】C
【解析】
【详解】A.光子能量公式为
解得波长 ,故 A 错误;
B.原子吸收光子后,能量增加 ,根据质能方程 ,质量应增加而非减少,故 B 错误;
第 4页/共 11页C.德布罗意波长公式为 ,题目明确吸收后原子动量为 ,因此波长为 ,故 C 正确;
D.吸收光子跃迁需光子能量严格等于能级差。波长更长的光子能量更低( ),无法满足跃迁
条件,故 D 错误。
故选 C。
7. “金星凌日”时,从地球上看,金星就像镶嵌在太阳表面的小黑点。在地球上间距为 d 的两点同时观测,
测得金星在太阳表面的小黑点相距为 L,如图所示。地球和金星绕太阳的运动均视为匀速圆周运动,太阳直
径远小于金星的轨道半径,则地球和金星绕太阳运动的( )
A. 轨道半径之比为 B. 周期之比为
C. 线速度大小之比为 D. 向心加速度大小之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A.太阳直径远小于金星的轨道半径,太阳直径忽略不计,根据题意结合几何知识可知地球和金星
绕太阳运动的轨道半径之比为 ,故 A 错误;
BCD.根据万有引力提供向心力有
解得 , ,
故可得周期之比为 ;
第 5页/共 11页线速度大小之比为 ;
向心加速度大小之比为 ;
故 BC 错误,D 正确
故选 D
8. 一浮筒(视为质点)在池塘水面以频率 f 上下振动,水面泛起圆形的涟漪(视为简谐波)。用实线表示波
峰位置,某时刻第 1 圈实线的半径为 r,第 3 圈实线的半径为 9r,如图所示,则( )
A. 该波的波长为 4r B. 该波的波速为 2fr
C. 此时浮筒在最低点 D. 再经过 ,浮筒将在最低点
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据题意某时刻第 1 圈实线的半径为 r,第 3 圈实线的半径为 9r,故可得
即 ,故 A 正确;
B.该波的波速为 ,故 B 错误;
CD.由 ,根据某时刻第 1 圈实线的半径为 可得此时浮筒处于平衡位置,由于波向外传播,
根据同侧法可知此时浮筒处于平衡位置向下振动,故再经过 ,浮筒将在最低点,故 C 错误,D 正
确。
故选 AD。
9. 2025 年 1 月“疆电入渝”工程重庆段全线贯通,助力重庆形成特高压输电新格局,该工程计划将输电站
提供的 直流电由新疆输送至重庆,多次转换后变为 的交流电,再经配电房中的变压
器(视为理想变压器)降为 的家用交流电,若输电线路输送功率为 ,且直
第 6页/共 11页流输电过程中导线电阻产生的电功率损耗不超过输送功率的 5%,则( )
A. 直流输电导线中的电流为 250A
B. 直流输电导线总阻值不超过 16Ω
C. 家用交流电的电压最大值为 220V,频率为 50Hz
D. 配电房中变压器原、副线圈中电流比为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.直流输电电流由公式 计算得
,故 A 错误;
B.导线允许的最大功率损耗为 5%的输送功率
由 得导线总阻值上限
,故 B 正确;
C.家用交流电表达式 ,其最大值为 ;
频率为 ,故 C 错误;
D.变压器原线圈电压 ,副线圈电压 ,匝数比
电流比与匝数比成反比可知 ,故 D 正确
故选 BD。
10. 如图 1 所示,小明设计的一种玩具小车由边长为 d 的正方形金属框 efgh 做成,小车沿平直绝缘轨道向
右运动,轨道内交替分布有边长均为 d 的正方形匀强磁场和无磁场区域,磁场区域的磁感应强度大小为 B,
方向竖直向上。gh 段在磁场区域运动时,受到水平向右的拉力 F = kv+b(k > 0,b > 0),且 gh 两端的电压
随时间均匀增加;当 gh 在无磁场区域运动时,F = 0。gh 段速度大小 v 与运动路程 S 的关系如图 2 所示,
图中 为 gh 每次经过磁场区域左边界时速度大小,忽略摩擦力。则( )
第 7页/共 11页A. gh 在任一磁场区域的运动时间为 B. 金属框的总电阻为
C. 小车质量为 D. 小车的最大速率为
【答案】BC
【解析】
【详解】由题知 gh 两端的电压随时间均匀增加,则说明 gh 在磁场中运动时做匀变速直线运动,设运动的
速度为 v 有 E = Bdv, ,F = Bid,F-F = ma
安 安
联立有
B.由于 gh 在磁场中运动时做匀变速直线运动,则有 ,ma = b
解得 ,故 B 正确;
CD.gh 在无磁场区域运动时,F = 0,根据动量定理有
gh 在磁场中运动时做匀变速直线运动有
结合 ma = b
解得 , ,故 C 正确,D 错误;
A.由于 gh 在磁场中运动时做匀变速直线运动,则有 v = v +at
max 0
解得 ,故 A 错误。
故选 BC。
11. 弹簧是熄火保护装置中的一个元件,其劲度系数会影响装置的性能。小组设计了如图 1 所示的实验装置
第 8页/共 11页测量弹簧的劲度系数,其中压力传感器水平放置,弹簧竖直放在传感器上,螺旋测微器竖直安装,测微螺
杆正对弹簧。
(1)某次测量时,螺旋测微器的示数如图 2 所示,此时读数为______mm。
(2)对测得的数据进行处理后得到弹簧弹力 F 与弹簧长度 l 的关系如图 3 所示,由图可得弹簧的劲度系数
为_______N/m,弹簧原长为_______mm(均保留 3 位有效数字)。
【答案】(1)7.415
(2) ①. 184 ②. 17.6
【解析】
【小问 1 详解】
根据螺旋测微器的读数法则有 7mm+41.5 × 0.01mm = 7.415mm
【小问 2 详解】
[2]当弹力为零时弹簧处于原长为 17.6mm
第 9页/共 11页[1]将题图反向延长与纵坐标的交点为 2.50N,则根据胡克定律可知弹簧的劲度系数为
12.略
13.略
14.略
12. 如图所示,长度为 d 的水平传送带 M 顺时针匀速运动。质量为 m 的小物块 A 在传送带左端 M 由静止释
放。A 还未与传送带达到相同速度时就从右端 N 平滑地进入光滑水平面 NO,与向右运动的小物块 B 发生
碰撞(碰撞时间极短)。碰后 A、B 均向右运动,从 O 点进入粗糙水平地面。设 A 与传送带间的动摩擦因数
和 A、B 与地面间的动摩擦因数均为 ,重力加速度为 g。
(1)求 A 在传送带上的加速度大小及离开传送带时的速度大小;
(2)若碰前瞬间,B 的速度大小为 A 的一半,碰撞为弹性碰撞,且碰后 A、B 在粗糙地面上停下后相距 d,
求 B 的质量;
(3)若 B 的质量是 A 的 n 倍,碰后瞬间 A 和 B 的动量相同,求 n 的取值范围及碰后瞬间 B 的速度大小范
围。
【答案】(1) ,
(2)
(3) ,
【解析】
【小问 1 详解】
A 在传送带上由滑动摩擦力提供加速度,即
可得
由于 A 还没与传送带达到相同速度时就离开传送带,所以物体在传送带上做匀加速直线运动,由
解得
【小问 2 详解】
第 10页/共 11页设 B 的质量为 M,则由题意由碰前 , ,两物体发生弹性碰撞则动量和能量守恒有
,
又因为在弹性碰撞中,碰前相对速度与碰后相对速度大小相等,方向相反,即
联立解得 ,
因为 OP 段粗糙,由动能定理有
得 ,即 ,
根据题意有 ,且由(1)有
联立各式解得
【小问 3 详解】
A、B 碰撞过程动量守恒有
又因为碰后瞬间 A 和 B 的动量相同,则 ,
根据碰撞的约束条件,要两物块不发生二次碰撞则有 ,即
碰后动能不增,即 ,可得
所以 n 的取值范围为
分别将 和 带入 ,分别可得 ,
所以对应的 B 的速度范围为 ,带入
可得
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