物理本試卷滿分100分，考試用時75分鐘。注意事項：1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號、考場號、座位號填寫在答題卡上。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)題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。回答非選擇題時，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、選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合要求的。1.中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院托卡馬克核聚變實驗裝置在實驗中成功實現(xiàn)了1066秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模等離子體運行，這創(chuàng)造了托卡馬克裝置高約束模式運行新世界紀錄。氘核可通過一系列聚變反應(yīng)釋放能量，總的反應(yīng)方程為，則（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】反應(yīng)過程中其電荷數(shù)以及質(zhì)量數(shù)是守恒的，故，解得故選A。2.2024年11月，江淮前沿技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心與啟元實驗室聯(lián)合組建的具身智能團隊在中關(guān)村仿生機器人大賽決賽中奪得冠軍。沿同一條直線運動的機器人甲、乙的位置x隨時間t變化的圖像（均為拋物線）如圖所示，已知傾斜虛線的斜率為k，下列說法正確的是（）A.甲、乙同地但不同時出發(fā)B.甲、乙兩次相遇時，甲的速度均大于乙的速度C.t0~3t0時間內(nèi)，甲、乙的平均速度均為kD.t0~3t0時間內(nèi)，甲、乙均做加速運動【答案】C【解析】【詳解】A．由圖像可知，甲、乙既不同地也不同時出發(fā)，A錯誤；B．根據(jù)圖像切線的斜率表示速度的大小可知，第一次相遇時甲切線的斜率小于乙切線的斜率，即甲的速度小于乙的速度，第二次相遇時，甲切線的斜率大于乙切線的斜率，即甲的速度大于乙的速度，B錯誤；C．t0~3t0時間內(nèi)，甲、乙的位移相等，時間相等平均速度均為k，C正確；D．根據(jù)圖像切線的斜率表示速度的大小可知，t0~3t0時間內(nèi)，甲做加速運動，乙做減速運動，D錯誤。故選C。3.主動降噪技術(shù)的應(yīng)用令車載音響實現(xiàn)沉浸式音效，圖為t=0時降噪設(shè)備捕捉到的噪聲波，為了實現(xiàn)降噪，應(yīng)同時主動產(chǎn)生一列同性質(zhì)的聲波，下列選項最符合條件的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】為了實現(xiàn)降噪，則同時主動產(chǎn)生同性質(zhì)的聲波與噪聲波疊加時應(yīng)振動減弱，所以兩列波的周期應(yīng)相等，振動相位差為，且兩列波的振幅相等。故選B。4.激光雷達是集“激光”“全球定位系統(tǒng)”和“慣性導(dǎo)航系統(tǒng)”三種技術(shù)于一身的系統(tǒng)，它是無人駕駛和低空經(jīng)濟快速發(fā)展的基石。下列關(guān)于激光和雷達等的說法錯誤的是（）A.科學(xué)家利用激光技術(shù)測量月球與地球間的距離，誤差精確到厘米級，這里用到了激光平行度好的特性B.在雙縫干涉實驗中，只將入射光由綠光變?yōu)榧t光，兩相鄰亮條紋的中心間距會變窄C.激光雷達信號從空氣射入折射率為的液體，速度大小變?yōu)樵瓉淼腄.光纖通信是利用激光在光纖中全反射來實現(xiàn)遠距離信號傳輸?shù)摹敬鸢浮緽【解析】【詳解】A．激光測距誤差在厘米級，主要用到了激光平行度好的特性，故A正確，不符合題意；B．在雙縫干涉實驗中，只將入射光由綠光變?yōu)榧t光，由于紅光的波長比綠光的波長長，由相鄰亮條紋或暗條紋的間距公式可知，兩相鄰亮條紋的中心間距變寬，故B錯誤，符合題意；C．根據(jù)可知，激光雷達信號從空氣射向折射率為的液體速度變?yōu)樵瓉淼模蔆正確，不符合題意；D．光纖通信是利用激光在光纖中全反射來實現(xiàn)遠距離信號傳輸?shù)模蔇正確，不符合題意。故選B。5.2024年5月3日，嫦娥六號探測器由長征五號遙八運載火箭在中國文昌航天發(fā)射場成功發(fā)射，并準確進入地月轉(zhuǎn)移軌道。圖為嫦娥六號降落月球表面過程的軌道示意圖，嫦娥六號從橢圓軌道2經(jīng)近月點A變軌到圓軌道1。已知引力常量為G，月球半徑為R，月球表面重力加速度為g0。軌道1距離月球表面的高度為h1，嫦娥六號在軌道1上環(huán)繞月球運動的周期為T，軌道2上的遠月點B距離月球表面的高度為h2。不計月球自轉(zhuǎn)，下列選項正確的是（）A.嫦娥六號在軌道1上經(jīng)過A點時的速度比在軌道2上經(jīng)過A點時的速度小B.嫦娥六號在軌道1上的向心加速度與月球表面重力加速度的比值為C.由題目信息可求得月球的密度為D.由題目信息無法求出嫦娥六號在軌道2上環(huán)繞月球運動的周期【答案】A【解析】【詳解】A．嫦娥六號在軌道1上經(jīng)過A點時，需加速做離心運動方可上升到軌道2上，故嫦娥六號在軌道1上經(jīng)過A點時的速度比在軌道2上經(jīng)過A點時的速度小，A正確；B．嫦娥六號在軌道1上的向心加速度月球表面的重力加速度二者之比為B錯誤；C．在軌道1上根據(jù)萬有引力提供向心力則有解得故月球的密度C錯誤；D．根據(jù)開普勒第三定律可得解得在軌道2上的周期為D錯誤故選A。6.電磁滅火彈為高層建筑和森林滅火等提供有力保障，其簡化模型如圖所示，線圈與滅火彈加速裝置絕緣并固定，可在長s=2m的水平導(dǎo)軌上無摩擦滑動，線圈位于導(dǎo)軌間的輻向磁場中，其所在處的磁感應(yīng)強度大小均為B=0.1T，恒流源與線圈連接。已知線圈匝數(shù)n=500匝，每匝周長L=1m，滅火彈的質(zhì)量（含線圈）m=10kg，為了實現(xiàn)發(fā)射速度達到v=200m/s，不計空氣阻力，恒流源應(yīng)提供的電流I為（）A.4000A B.2000A C.200A D.20A【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)運動學(xué)公式，則有根據(jù)牛頓第二定律，則有可解得7.如圖所示，質(zhì)量相等的光滑小環(huán)a、b、c分別套在三個滑道頂端，其中a的滑道是傾角為45°的斜桿，b的滑道為底邊切線水平的凹弧形桿，c的滑道為底邊切線豎直的凸弧形桿，三個滑道固定在同一水平地面上，它們的高度和長度均相等。同時由靜止釋放三個小環(huán)，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.三個小環(huán)落地前，總是處在同一高度B.小環(huán)a落地時間最短C.小環(huán)a和小環(huán)c落地時重力的功率相等D.在小環(huán)從釋放到落地的過程中，滑道對小環(huán)b支持力的沖量比對小環(huán)a的大【答案】D【解析】【詳解】AB．三個滑道高度相同，長度相等，作出各自的v-t圖像如圖所示由圖可知，三個小環(huán)落地的時間滿足故AB錯誤；C．三個小環(huán)落地時速度大小相等，方向不同，所以重力的功率不相等，故C錯誤；D．三個小環(huán)落地時動量的大小相等、小環(huán)a、b的矢量圖如圖所示由圖可知故D正確。故選D。8.太極圖形象地表達了陰陽相互轉(zhuǎn)化、相互統(tǒng)一的形式美與和諧美。圖為由絕緣框架構(gòu)成的太極圖形，O為大圓圓心，O1為上側(cè)陽半圓的圓心，O2為下側(cè)陰半圓的圓心，O、O1、O2在同一豎直線上，A、B為大圓水平直徑的兩個頂點，C、D為大圓豎直直徑的兩個頂點，P、Q分別是AO和BO的中點。整個框架單位長度所帶電荷量均相等，其中圓弧O—D—B—C帶正電，圓弧O—C—A—D帶負電，規(guī)定無窮遠處電勢為零，下列說法正確的是（）A.O點的電場強度為0B.O1、O2兩點電場強度相等C.O1、O2兩點的電勢相等D.P、Q兩點的電勢相等【答案】B【解析】【詳解】A．把太極圖沿豎直直徑分成左右兩部分，根據(jù)對稱性，左右兩部分在O點產(chǎn)生的場強大小相等，但方向并非相反（因為左右部分電荷分布關(guān)于豎直直徑不對稱），故O點合場強不為0，故A錯誤；B．電場線從正電荷出發(fā)終止于負電荷，畫出該圖電場線，由對稱性可知，O1、O2兩點的電場強度大小相等，方向相同，即O1、O2兩點的電場強度相等，故B正確；C．靠近負電荷電勢低，靠近正電荷電勢高。點靠近負電荷，點靠近正電荷，所以點電勢低于點電勢，故C錯誤；D．P靠近負電荷，Q靠近正電荷，故Q點電勢高于P點電勢，故D錯誤。故選B二、選擇題：本題共2小題，每小題5分，共10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5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。9.如圖所示，四分之一光滑圓弧槽C和小滑塊A、B均靜止在光滑水平臺面上，A、B用細線連接，中間夾一被壓縮的輕短彈簧（A、B與彈簧不連接）。與槽C完全相同的槽D緊靠在平臺右側(cè)，兩槽底邊都與水平面相切，槽半徑R=0.8m，滑塊A、B質(zhì)量分別為mA=1.8kg、mB=4.5kg。現(xiàn)燒斷細線，A向左剛好能滑到槽C的最高點，B向右從平臺拋出后剛好落在槽D的最低點。小滑塊A、B均可視為質(zhì)點，取重力加速度g=10m/s2。下列說法正確的是（）A.B離開彈簧時的速度大小vB=2m/sB.在A、B與彈簧分離的過程中，彈簧對A的沖量比對B的沖量大C.在A上滑到槽C最高點的過程中，A和槽C組成的系統(tǒng)動量守恒D.槽C的質(zhì)量mC=3.2kg【答案】AD【解析】【詳解】A．B離開平臺后做平拋運動，有，代入數(shù)據(jù)解得故A正確；B．在A、B與彈簧分離的過程中，彈簧對A、B的沖量大小相等，故B錯誤；C．在A上滑的過程中，A與槽C在水平方向動量守恒，在豎直方向上受到的合力不為零，豎直方向動量不守恒，故C錯誤；D．對彈簧釋放過程有A上滑到槽C的最高點的過程有，聯(lián)立解得故D正確。故選AD。10.如圖所示，半徑為R的金屬圓環(huán)ab固定在水平桌面上，有一垂直于圓環(huán)向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系為B=kt（k>0）。一長為2R的金屬直桿垂直磁場放置在圓環(huán)上，桿的一端與圓環(huán)的端口a接觸，t=0時，桿從圖示實線位置以角速度ω順時針繞a在圓環(huán)所在平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，時，金屬桿轉(zhuǎn)到虛線位置，與圓環(huán)另一端口b剛好接觸，設(shè)時金屬桿和金屬圓環(huán)構(gòu)成的整個回路的總電阻為r，金屬桿與圓環(huán)接觸良好，下列說法正確的是（）A.時，回路中的電流方向為逆時針方向B.t=0到的過程中，回路中的感應(yīng)電動勢一直增大C.時，回路中的感應(yīng)電動勢大小為D.時，回路中的電流大小為【答案】ABD【解析】【詳解】A．由楞次定律可知，感應(yīng)電流方向為逆時針方向，故A正確；B．t=0到的過程中，回路中的感生電動勢和動生電動勢均增大，故B正確；C．時，圓環(huán)與桿構(gòu)成的回路由于磁場均勻增大，產(chǎn)生的感生電動勢為動生電動勢為所以回路中的感應(yīng)電動勢大小為故C錯誤；D．時，回路中的電流大小為故D正確。故選ABD。三、非選擇題：共5小題，共58分。11.某同學(xué)想利用智能手機的測加速度軟件測量彈簧的勁度系數(shù)，他設(shè)計了這樣的實驗方案：如圖甲所示，將彈簧左端連接氣墊導(dǎo)軌左端，右端連接滑塊，將智能手機固定在滑塊上，并打開測加速度軟件。（1）滑塊振動起來之后，用手機軟件記錄振動過程中的加速度—時間圖像，如圖乙所示，則滑塊振動的周期為_______s。（2）已知彈簧的振動周期公式為。經(jīng)測量，滑塊和手機的總質(zhì)量，計算時取，則該彈簧的勁度系數(shù)為________N/m。（3）該同學(xué)查閱資料得知彈簧振子的實際周期公式為，其中m為彈簧的質(zhì)量。因此本實驗勁度系數(shù)的測量值比真實值_______（填“大”或“小”）。【答案】（1）0.8（2）37.5（3）小【解析】【小問1詳解】由圖乙可知，周期為【小問2詳解】根據(jù)，則代入數(shù)據(jù)解得【小問3詳解】彈簧振子的實際周期公式為，則故本實驗勁度系數(shù)的測量值比真實值小。12.某物理興趣小組要測量繞制滑動變阻器的電阻絲的電阻率，已知緊密貼合單層繞制的電阻絲共120匝，如圖甲所示，具體步驟如下：（1）同學(xué)A用游標卡尺測量金屬筒的直徑，如圖乙所示，讀數(shù)為__________mm；使用螺旋測微器測量電阻絲的直徑，如圖丙所示，讀數(shù)為__________mm。（2）同學(xué)B使用如圖丁所示的電路測量滑動變阻器的最大阻值Rx，把待測滑動變阻器的阻值調(diào)至最大處，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值，讀出多組電流表的示數(shù)I以及對應(yīng)的R0數(shù)值，作出如圖戊所示的圖像，忽略電源及電流表的內(nèi)阻，由圖像分析可得滑動變阻器的最大阻值Rx為__________Ω，使用的電源電動勢為_____________V。（3）根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)可得繞制滑動變阻器的電阻絲的電阻率約為__________Ω?m（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。【答案】（1）①.②.（2）①.②.（3）【解析】【小問1詳解】[1]游標卡尺的讀數(shù)為[2]螺旋測微器的讀數(shù)【小問2詳解】[1][2]根據(jù)閉合電路的歐姆定律則有變形可得由戊圖可得，解得，【小問3詳解】由題可知，金屬絲的總長度（金屬絲的直徑相對于金屬圓筒的直徑較小，計算時可以忽略），金屬絲的橫截面積，根據(jù)電阻定律代入數(shù)據(jù)解得13.有人設(shè)計了一種如圖所示的測溫裝置，玻璃管的上端與導(dǎo)熱良好的玻璃泡連通，玻璃泡中封有一定量的氣體，玻璃管下端插入水銀中，通過管內(nèi)水銀面的高度x即可反映泡內(nèi)氣體的溫度，即環(huán)境溫度。已知在標準大氣壓為76cmHg的環(huán)境下，熱力學(xué)溫度T1=300K時，玻璃管內(nèi)水銀面的高度為x=20.0cm。假設(shè)玻璃管的體積與玻璃泡的體積相比可略去不計。（1）若玻璃管內(nèi)水銀面的高度為22.8cm，求環(huán)境的熱力學(xué)溫度；（2）某同學(xué)將該裝置拿到黃山某山峰頂，環(huán)境的熱力學(xué)溫度為285K，他發(fā)現(xiàn)管內(nèi)水銀面的高度為7.3cm，通過計算估算該山峰的海拔。（已知海拔3000m以內(nèi)，每升高120m，大氣壓減小約1cmHg）【答案】（1）（2）【解析】【小問1詳解】由題意可知，該過程為等容變化，初狀態(tài)，末狀態(tài)根據(jù)查理定律則有代入數(shù)據(jù)解得【小問2詳解】由題意可知，該過程為等容變化，初狀態(tài)，末狀態(tài)，根據(jù)查理定律則有解得該山峰的海拔高度為14.如圖所示，豎直平面直角坐標系xOy的第一、四象限，存在大小相等、豎直向上的勻強電場，第一象限存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小，第四象限存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子，從y軸上的A點以初速度v0沿與y軸正方向成θ=60°角進入第一象限做勻速圓周運動，恰好運動到x軸上的C點處（圖中未畫出），然后垂直于x軸進入第四象限。不計空氣阻力及電磁場的邊界效應(yīng)，重力加速度為g，求：（1）第一、四象限勻強電場的電場強度大小E；（2）粒子從A點開始到第三次經(jīng)過x軸時經(jīng)歷的時間t；（3）僅撤去第四象限的勻強電場，粒子從A點開始到第三次經(jīng)過x軸時與O點間的距離x。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小問1詳解】帶電粒子在第一象限做勻速圓周運動，有解得【小問2詳解】如圖甲所示粒子進入第一象限后做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力，有解得粒子在第一象限運動的周期粒子在第一象限的運動分為兩個過程，用時分別為、，由幾何關(guān)系可知在第一象限的運動的第一過程轉(zhuǎn)過的圓心角為，第二過程轉(zhuǎn)過的圓心角為，則粒子進入第四象限后繼續(xù)做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力，有，粒子在第四象限運動的時間粒子從A點開始到第三次經(jīng)過軸時經(jīng)歷的時間【小問3詳解】如圖乙所示粒子進入第一象限后做勻速圓周運動，粒子第一次經(jīng)過x軸時與O點間的距離把粒子在第四象限豎直向下的速度分解成左偏下45°的和水平向右的，其中水平方向的滿足，故粒子在第四象限相當(dāng)于參與兩個運動：在水平方向以做勻速直線運動，在豎直面內(nèi)以做勻速圓周運動，經(jīng)四分之三周期再次回到第一象限。粒子在第四象限豎直面內(nèi)的運動，由洛倫茲力提供向心力，有解得粒子第二次經(jīng)過x軸時與C點間的距離解得粒子從D點開始到第三次經(jīng)過x軸時與D點間的距離粒子從A點開始到第三次經(jīng)過x軸時與O點間的距離15.如圖所示，質(zhì)量m=2kg的滑塊（視為質(zhì)點），從半徑R=5m的光滑四分之一圓弧軌道頂端由靜止釋放，圓弧軌道最低點A與靜止在光滑地面上的長木板平滑相接，長木板的長度L=4m，質(zhì)量M=3kg。滑塊運動到長木板最右端時恰好相對長木板靜止，長木板右端也剛好到達右側(cè)等高固定的平臺處，滑塊順利滑上平臺，平臺上固定有一底端C處開口的豎直圓軌道，滑塊從C處進入