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2025届甘肃省酒泉市高三上学期一模物理试题
一、选择题（本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1．无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车，某无人驾驶汽车减速通过弯道MN（由M到N），其所受合力方向正确的是（　　）
A． B．
C． D．
2．2024年2月 19日中国科学家成功合成两种新的核素：锇160（）钨156（）。锇160发生α衰变发射出的高能粒子能使空气电离，钨156发生衰变（正电子）生成钽156（）。下列说法正确的是（　　）
A．不同温度下，锇160的半衰期不同
B．能使空气电离的高能粒子主要是γ射线
C．钨156发生β+衰变产生的新核与钨156是一对同位素
D．锇160发生α衰变产生的钨156的比结合能大于锇160的比结合能
3．如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，分为a、b两束单色光。则（　　）
A．玻璃对b光的折射率较大
B．在真空中a光的速度大于b光的速度
C．a光的频率大于b光的频率
D．如果b光是绿光，那么a光可能是红光
4．一矩形线圈的匝数为50，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示。下列结论正确的是（　　）
A．在t=0.1s和t=0.3s时，电动势最大
B．在t=0.2s和t=0.4s时，电动势方向发生改变
C．电动势的最大值是50V
D．在t=0.4s时，磁通量的变化率最大，为3.14Wb/s
5．2024年9月20日17时43分，我国在西昌卫星发射中心使用快舟一号甲运载火箭，成功将天启星座29~32星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。关于卫星运行速度的三次方与其周期的倒数的关系图像，下列各图正确的是（　　）
A． B．
C． D．
6．如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为r，C为电容器（中间有一带电液滴），为定值电阻，为光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），A和V为理想电表，G为灵敏电流计。当开关S闭合且电路稳定后，电容器中间的带电液滴恰好静止，现逐渐增大对的光照强度，下列说法正确的是（　　）
A．A的示数变大 B．V的示数变大
C．G中有从a至b的电流 D．带电液滴向上运动
7．长城被列为世界建筑的七大奇迹之一，在建筑长城时为了节省人力，工人在高处用绳子拉着工料运送到高处，简易图如图所示。由地面的A点向建筑工地竖直固定的杆B处搭建一倾角的斜坡，在杆的顶端固定一光滑的定滑轮，工人通过绳子拴接工料跨过定滑轮将工料由A点缓慢地拉到B处。假设工料与斜坡间光滑，下列说法正确的是（　　）
A．细绳的拉力逐渐减小
B．细绳的拉力先减小后增大
C．工料对斜坡的压力逐渐减小
D．工料对斜坡的压力先减小后增大
8．某机械波在时刻的波形如图甲所示，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在的质点，以此时刻做为计时起点，质点Q振动的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．该机械波沿x轴负方向传播
B．该机械波的波速大小为
C．时，质点Q的速度最大
D．0~5s内，质点P运动的路程为10cm
9．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场。当变化的磁场产生的电场的电场线如图所示时，磁场的变化情况可能是（　　）
A．竖直向上的磁场在增强
B．竖直向上的磁场在减弱
C．竖直向下的磁场先减弱，后反向增强
D．竖直向下的磁场先增强，后反向减弱
10．如图甲所示，物块a、b中间用一根轻质弹簧相连，放在光滑的水平面上，开始时两物块均静止，弹簧处于原长。时对物块a施加水平向右、大小的恒力，时撤去F，此过程中两物块的加速度随时间变化的图像如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是（　　）
A．物块a的质量为2kg
B．物块b的质量为2kg
C．时，弹簧的弹力大小为0.4N
D．撤去F后，a、b组成的系统动量守恒，机械能不守恒
二、非选择题（本题共5小题，共57分）
11．某实验小组用如图甲所示的实验装置“验证机械能守恒定律”。将一钢球用细线系住悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条，在A的正下方固定一光电门，将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出，记录钢球每次摆下的高度h和计时器示数t，就能验证机械能是否守恒。
（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，示数如图乙所示，读数　 　。
（2）某次测量中，计时器的示数，则钢球经过A时的速度大小　 　。
（3）下表为该实验小组的实验结果：
第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
0.122 0.305 1.034 3.117 5.121
0.135 0.321 1.143 3.125 5.124
从表中发现gh与之间存在差异，造成该差异的原因可能是______。
A．释放时给了钢球一个初速度
B．钢球下落过程中存在空气阻力
C．实验中用的是遮光条的速度，比钢球实际速度略大
D．所测钢球摆下高度h为释放时球心到球在A点时底端之间的高度差
12．某小组用如图甲所示的电路，测量一个电动势E约为、内阻r约为的电池的电动势和内阻。其中，是保护电阻，是电阻箱。
（1）虚线框内是由量程为、内阻为的电压表和电阻箱串联，改装成量程为的电压表，则电阻箱的阻值应调为　 　。
（2）若电源允许通过的最大电流为，则定值电阻宜选　 　。
A. B. C. D.
（3）该小组利用图甲电路测量电源的电动势和内阻时，选取（2）问中所选的定值电阻，将改装好的电压表正确地接在A、C之间，调节电阻箱，测出若干组的阻值和原表头示数U，则　 　。（用题中给出的各物理量字母符号表示）
（4）根据实验数据，用描点的方法绘出如图乙所示的图像，依据图像，可以求出电源的电动势　 　V。内阻　 　。（结果均保留两位有效数字）
13．如图甲所示，质量、面积的绝热活塞将理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形的绝热汽缸中，活塞可沿汽缸无摩擦滑动且不漏气。开始时，活塞处于A位置，缸内气体的内能，通过电热丝加热直到活塞到达B位置，缸内气体的图像如图乙所示。已知一定质量的理想气体内能与热力学温度成正比，大气压强，重力加速度g取，电阻丝自身升温所需热量以及所占的体积均忽略不计，求：
（1）活塞到达B位置时，缸内气体的内能；
（2）活塞从A位置到B位置过程中，缸内气体吸收的热量。
14．如图所示，竖直平面内有一段固定的光滑圆弧轨道PQ，所对应圆心角，半径，O为圆心，圆弧轨道末端与粗糙水平地面相切。圆弧轨道左侧有一速度大小且沿顺时针方向转动的足够长的水平传送带，传送带上表面与P点高度差。现一质量（可视为质点）的滑块从传送带的左侧由静止释放后从右侧水平飞出，由P点沿圆弧切线方向进入圆弧轨道，最后在水平地面滑行一段距离后静止在地面上。已知滑块与传送带、地面间的动摩擦因数均为，重力加速度g取，，，求：
（1）滑块从传送带右端飞出时的速度大小；
（2）滑块经过Q点时对圆弧轨道的压力大小；
（3）滑块运动全过程因摩擦产生的热量。
15．如图所示，为带电金属板，金属板间电压为，板间距离为，同时板间有方向垂直于纸面向里的匀强磁场。一束带正电粒子以平行于金属板的速度自点射入复合场区域，恰好沿直线通过金属板。已知为的中点，金属板足够长，带电粒子的比荷，不计带电粒子的重力及它们之间的相互作用，求：
（1）匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）若仅撤去电场，带电粒子将打在金属板上且被金属板吸收，则此位置距金属板左端的距离及粒子在磁场中运动的时间；
（3）若仅将金属板间电压变为，则带电粒子在两板间运动的最大速率以及沿电场线方向上的最大偏移量。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】曲线运动的条件
【解析】【解答】根据曲线运动的特点可知，汽车所受合外力的方向总是指向曲线轨迹的内侧。当合外力的方向与瞬时速度的夹角大于时，汽车做减速曲线运动。
故答案为：D。
【分析】本题考查曲线运动的合力方向判断，核心是结合曲线运动 “合力指向轨迹内侧” 的特点，以及减速曲线运动中 “合力与速度夹角大于 90°”的规律，确定汽车的合力方向。
2．【答案】D
【知识点】原子核的衰变、半衰期；α、β、γ射线及特点；结合能与比结合能
【解析】【解答】A．半衰期与温度无关，故A错误；
B．能使空气电离的高能粒子主要是射线，故B错误；
C．由题意可知核反应方程为
由于钨156发生β+衰变产生的新核与钨156质子数不同，故二者不是同位素，故C错误；
D．比结合能越大越稳定，自然衰变的产物比结合能会变大，故锇160发生α衰变产生的钨156的比结合能大于锇160的比结合能，故D正确。
故选D。
【分析】半衰期与温度无关；射线电离能力最大；根据核反应方程分判断；比结合能越大越稳定，自然衰变的产物比结合能会变大。
3．【答案】C
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】A．由题图可知a光射入玻璃砖后的折射角小于b光射入玻璃砖后的折射角，根据折射定律可知玻璃对a光的折射率较大，A错误；
B．在真空中a光与b光的速度相等，B错误；
C．由A项结论可知a光的频率大于b光的频率，C正确；
D．红光的频率小于绿光的频率，所以如果b光是绿光，a光不可能是红光，D错误。
故答案为：C。
【分析】本题考查光的折射规律与光的频率、折射率关系，核心是通过折射角大小判断折射率，再结合折射率与频率的关联、可见光的频率排序分析选项。
4．【答案】D
【知识点】交变电流的产生及规律
【解析】【解答】A．在t=0.1s和t=0.3s时磁通量最大，感应电动势为零，故A错误；
B．在t=0.2s和t=0.4s时，磁通量为零，感应电动势、感应电流最大，电动势方向不发生改变，故B错误；
C．电动势的最大值为，故C错误；
D．在t=0.4s时，磁通量为零，磁通量的变化率最大，即，故D正确。
故答案为：D。
【分析】本题考查交变电流的产生规律，核心是结合磁通量-时间（Φ t）图像，分析感应电动势的大小、方向变化，以及磁通量变化率的计算，需应用法拉第电磁感应定律和交变电流的峰值公式。
5．【答案】B
【知识点】向心力；卫星问题
【解析】【解答】由万有引力提供向心力，有，化简可得
根据，解得，联立可得，故图像为过原点的倾斜直线。
故答案为：B。
【分析】本题考查天体运动中速度与周期的关系推导，核心是利用万有引力提供向心力的规律，推导出与的函数关系，进而判断图像形状。
6．【答案】A
【知识点】含容电路分析；带电粒子在电场中的运动综合；电路动态分析
【解析】【解答】本题解题的关键是明确电路的结构，分析外电阻的变化，判断总电流的变化，再分析各部分电压的变化。A．增大对的光照强度，则总电阻减小，电路总电流增大，则A的示数变大，故A正确；
BC．两端的电压减小，则V的示数减小，电容器两端电压减小，电容器放电，G中有从至的电流，故BC错误；
D．根据，可知电容器中电场强度减小，带电液滴向下运动，故D错误。
故选A。
【分析】逐渐增大对R2的光照强度，则光敏电阻R2的阻值减小，电路的总电阻减小，据此分析电路中电流的变化，即可知道A的示数变化；分析R2两端的电压变化，即可知道电容器两板间电压的变化，从而确定电容器所带电荷量的变化，可知G中电流的方向；分析出电容器极板间电场强度的变化，从而分析带电液滴的运动方向。
7．【答案】C
【知识点】受力分析的应用；共点力的平衡
【解析】【解答】对工料受力分析，如图所示
工料沿斜坡缓慢向上移动的过程中，细绳与竖直方向的夹角逐渐减小，故细绳的拉力逐渐增大，工料对斜坡的压力逐渐减小。
故答案为：C。
【分析】本题考查动态平衡的受力分析，核心是通过分析工料缓慢移动过程中细绳拉力和斜坡支持力的力的矢量变化，判断其大小变化规律。
8．【答案】A,B
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】解决y-t图像和y-x图像综合问题，关键要明确两点：一是y-t图像描述的是哪个质点的振动；二是y-x图像是哪一时刻的图像，然后根据y-t图像确定这一时刻该点的位移和振动方向，最后根据y-x图像确定波的传播方向。A．由图乙可知，内，质点的加速度方向沿轴负方向，故时，质点从平衡位置向上振动，根据同侧法，可知该机械波沿轴负方向传播，A正确；
B．由图甲可知，该机械波的波长满足
解得
由图乙可知，该机械波的周期，可知该机械波的波速大小
B正确；
C．由图乙可知，时，质点的加速度最大，故速度最小，C错误；
D．因
若质点从平衡位置，波峰或波谷位置开始振动，其路程一定为
现点是从非特殊位置振动，其路程一定不等于10cm，D错误。
故选AB。
【分析】根据波长、波速和频率的关系，结合同侧法和质点的振动特点分析求解。
9．【答案】A,C
【知识点】电磁场与电磁波的产生；楞次定律
【解析】【解答】AB．若竖直向上的磁场增强，根据楞次定律，可知感应电流的磁场阻碍原磁场的增强而方向向下，根据安培定则，可知感应电场的方向与图中的方向相同，A正确，B错误；
CD．若竖直向下的磁场减弱时，感应电流的磁场阻碍原磁场的减弱而方向向下，根据安培定则，可知感应电流方向如图中的方向所示；当磁场反向增强时，根据A的判断可知感应电流方向如图中的方向所示；C正确，D错误。
故答案为：AC。
【分析】本题考查麦克斯韦电磁场理论与楞次定律的结合应用，核心是根据感应电场的方向，结合楞次定律和安培定则，判断原磁场的方向及变化情况。
10．【答案】B,D
【知识点】动量守恒定律；牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【解答】ABC．时，对物块，由牛顿第二定律有
其中aa=1.0m/s2，解得
时，设弹簧弹力大小为，对物块有
对物块有
联立解得，，AC错误，B正确；
D．撤去拉力后，的速度大于的速度，则、之间的距离将继续增大，弹簧弹性势能增大，则组成的系统动量守恒，但机械能减小，D正确。
故答案为：BD。
【分析】本题考查牛顿第二定律与动量、机械能守恒的结合，核心是通过加速度 - 时间图像和受力分析求解物块质量、弹簧弹力，同时判断撤去外力后系统的动量与机械能守恒情况。
11．【答案】（1）2.80
（2）0.875
（3）A；C
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】（1）用游标卡尺测量遮光条宽度，读数。
故答案为：2.80
（2）某次测量中，计时器的示数，则钢球经过A时的速度大小
故答案为：0.875
（3）A．若释放时给钢球一个初速度，会造成比偏小，A正确；
B．钢球下落过程中存在的空气阻力，会使比偏大，B错误；
C．实验中用的是遮光条的速度，比钢球实际速度略大，造成比偏小，C正确；
D．若所测钢球摆下高度为释放时球心到球在点时底端之间的高度差，则测量值偏大，会造成比偏大，D错误。
故答案为：AC。
【分析】(1) 游标卡尺读数需区分主尺读数与游标尺读数，结合20分度游标卡尺的精度（0.05mm）计算总读数；
(2) 利用极短时间内的平均速度近似等于瞬时速度，由遮光条宽度与挡光时间的比值求解钢球经过A点的速度；
(3) 分析机械能守恒实验中与存在差异的原因，结合实验误差来源（阻力、速度测量、高度测量等）判断选项合理性。
（1）用游标卡尺测量遮光条宽度，读数。
（2）某次测量中，计时器的示数，则钢球经过A时的速度大小
（3）A．若释放时给钢球一个初速度，会造成比偏小，A正确；
B．钢球下落过程中存在的空气阻力，会使比偏大，B错误；
C．实验中用的是遮光条的速度，比钢球实际速度略大，造成比偏小，C正确；
D．若所测钢球摆下高度为释放时球心到球在点时底端之间的高度差，则测量值偏大，会造成比偏大，D错误。
故选AC。
12．【答案】3000；B；；5.7；1.0
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）根据串联电路中电压与电阻的关系有
解得
（2）由题意可知回路中
所以有
故选B。
（3）该回路中和改装后的电压表并联，由于的阻值远小于改装后电压表的阻值，所以可忽略改装电压表的影响，根据串联电路中电压的规律可得
整理得
（4）根据（3）问表达式，结合图乙可知
与纵轴的截距
解得
，
综上：第1空：3000；第2空：B；第3空：；第4空：5.7；第5空：1.0
【分析】（1）根据串联电路分压原理求解；
（2）根据闭合电路欧姆定律由最大电流求解电阻最小值，结合功率公式求解最大电流对应功率；
（3）结合电路可知，由于的阻值远小于改装后电压表的阻值，所以可忽略改装电压表的影响，根据串联电路中电压的规律可得，整理求解；
（4）根据关系式，结合图像斜率和截距联立方程组求解。
13．【答案】（1）解：缸内气体发生等压变化，由盖-吕萨克定律有
解得
则活塞处于位置时，缸内气体的内能
（2）解：对活塞受力分析，有
解得
从A到，外界对气体做功
由热力学第一定律
解得
故缸内气体吸收的热量为。
【知识点】热力学第一定律及其应用；气体的等压变化及盖-吕萨克定律
【解析】【分析】（1）缸内气体发生等压变化，由盖—吕萨克定律求活塞处于A位置时的温度；根据一定质量的理想气体内能与热力学温度成正比，计算活塞处于B位置时，缸内气体的内能；
（2）对活塞受力分析，根据平衡方程可得气体的压强，再根据外界对气体做功表达式，结合热力学第一定律求缸内气体吸收的热量。
（1）缸内气体发生等压变化，由盖-吕萨克定律有
解得
则活塞处于位置时，缸内气体的内能
（2）对活塞受力分析，有
解得
从A到，外界对气体做功
由热力学第一定律
解得
故缸内气体吸收的热量为。
14．【答案】（1）解：滑块离开传送带做平抛运动，竖直方向有
滑块沿点切线滑人圆弧轨道，故
联立解得滑块从传送带右端飞出时速度大小
（2）解：滑块在点的速度大小
滑块从到，由动能定理有
在点，由向心力公式有
联立解得
由牛顿第三定律可知，滑块经过点时对圆弧轨道的压力大小
（3）解：滑块在传送带上做匀加速运动的时间
位移大小
传送带的位移大小
滑块和传送带组成的系统产生的热量
滑块由至最终静止，由能量守恒定律有
滑块运动全过程因摩擦产生的热量
【知识点】功能关系；牛顿运动定律的应用—传送带模型；平抛运动；竖直平面的圆周运动
【解析】【分析】(1) 滑块从传送带右端飞出后做平抛运动，结合竖直方向的自由落体规律与圆弧轨道的切线入射条件（速度方向与水平方向夹角为），联立求解平抛的初速度（即传送带右端飞出的速度）；
(2) 先由平抛末速度与几何关系求出滑块在P点的速度，再利用动能定理求出Q点的速度，最后通过牛顿第二定律结合向心力公式，求解滑块对轨道的压力；
(3) 摩擦产生的热量分为传送带处的摩擦热、地面滑行的摩擦热，分别计算滑块与传送带的相对位移、地面滑行的位移，结合相对求解总热量。
（1）滑块离开传送带做平抛运动，竖直方向有
滑块沿点切线滑人圆弧轨道，故
联立解得滑块从传送带右端飞出时速度大小
（2）滑块在点的速度大小
滑块从到，由动能定理有
在点，由向心力公式有
联立解得
由牛顿第三定律可知，滑块经过点时对圆弧轨道的压力大小
（3）滑块在传送带上做匀加速运动的时间
位移大小
传送带的位移大小
滑块和传送带组成的系统产生的热量
滑块由至最终静止，由能量守恒定律有
滑块运动全过程因摩擦产生的热量
15．【答案】（1）解：带电粒子能沿直线通过金属板，有
解得
（2）解：带电粒子在匀强磁场中做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有
解得
带电粒子向上偏转，设打在板上距端处，由几何关系有
解得
带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期
设此过程所对应的圆心角为，有
解得
则带电粒子在匀强磁场中的运动时间
（3）解：通过配速法，使电场力与洛伦兹力平衡，有
解得
即将带电粒子的初速度分解为向右的
和向左的
如图所示
则带电粒子在两板间运动的最大速率
带电粒子做匀速圆周运动的半径
因
故带电粒子沿电场线方向的最大偏移量
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1）由粒子可在速度选择器中做匀速直线运动，可计算匀强磁场的磁感应强度；
（2）仅撤去电场，粒子在金属板间做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，可计算轨迹半径，结合几何关系，可计算粒子打在金属板上的位置与左端的距离；由粒子圆周运动的特点，可计算粒子在磁场中运动的时间；
（3）将粒子在复合场中的运动，分解为两种运动，沿直线向右运动，匀速圆周运动，将两个运动合成，即可知最大速率，即粒子在电场线方向上的最大偏移量。
（1）带电粒子能沿直线通过金属板，有
解得
（2）带电粒子在匀强磁场中做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有
解得
带电粒子向上偏转，设打在板上距端处，由几何关系有
解得
带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期
设此过程所对应的圆心角为，有
解得
则带电粒子在匀强磁场中的运动时间
（3）通过配速法，使电场力与洛伦兹力平衡，有
解得
即将带电粒子的初速度分解为向右的
和向左的
如图所示
则带电粒子在两板间运动的最大速率
带电粒子做匀速圆周运动的半径
因
故带电粒子沿电场线方向的最大偏移量
1 / 12025届甘肃省酒泉市高三上学期一模物理试题
一、选择题（本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1．无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车，某无人驾驶汽车减速通过弯道MN（由M到N），其所受合力方向正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】曲线运动的条件
【解析】【解答】根据曲线运动的特点可知，汽车所受合外力的方向总是指向曲线轨迹的内侧。当合外力的方向与瞬时速度的夹角大于时，汽车做减速曲线运动。
故答案为：D。
【分析】本题考查曲线运动的合力方向判断，核心是结合曲线运动 “合力指向轨迹内侧” 的特点，以及减速曲线运动中 “合力与速度夹角大于 90°”的规律，确定汽车的合力方向。
2．2024年2月 19日中国科学家成功合成两种新的核素：锇160（）钨156（）。锇160发生α衰变发射出的高能粒子能使空气电离，钨156发生衰变（正电子）生成钽156（）。下列说法正确的是（　　）
A．不同温度下，锇160的半衰期不同
B．能使空气电离的高能粒子主要是γ射线
C．钨156发生β+衰变产生的新核与钨156是一对同位素
D．锇160发生α衰变产生的钨156的比结合能大于锇160的比结合能
【答案】D
【知识点】原子核的衰变、半衰期；α、β、γ射线及特点；结合能与比结合能
【解析】【解答】A．半衰期与温度无关，故A错误；
B．能使空气电离的高能粒子主要是射线，故B错误；
C．由题意可知核反应方程为
由于钨156发生β+衰变产生的新核与钨156质子数不同，故二者不是同位素，故C错误；
D．比结合能越大越稳定，自然衰变的产物比结合能会变大，故锇160发生α衰变产生的钨156的比结合能大于锇160的比结合能，故D正确。
故选D。
【分析】半衰期与温度无关；射线电离能力最大；根据核反应方程分判断；比结合能越大越稳定，自然衰变的产物比结合能会变大。
3．如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，分为a、b两束单色光。则（　　）
A．玻璃对b光的折射率较大
B．在真空中a光的速度大于b光的速度
C．a光的频率大于b光的频率
D．如果b光是绿光，那么a光可能是红光
【答案】C
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】A．由题图可知a光射入玻璃砖后的折射角小于b光射入玻璃砖后的折射角，根据折射定律可知玻璃对a光的折射率较大，A错误；
B．在真空中a光与b光的速度相等，B错误；
C．由A项结论可知a光的频率大于b光的频率，C正确；
D．红光的频率小于绿光的频率，所以如果b光是绿光，a光不可能是红光，D错误。
故答案为：C。
【分析】本题考查光的折射规律与光的频率、折射率关系，核心是通过折射角大小判断折射率，再结合折射率与频率的关联、可见光的频率排序分析选项。
4．一矩形线圈的匝数为50，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示。下列结论正确的是（　　）
A．在t=0.1s和t=0.3s时，电动势最大
B．在t=0.2s和t=0.4s时，电动势方向发生改变
C．电动势的最大值是50V
D．在t=0.4s时，磁通量的变化率最大，为3.14Wb/s
【答案】D
【知识点】交变电流的产生及规律
【解析】【解答】A．在t=0.1s和t=0.3s时磁通量最大，感应电动势为零，故A错误；
B．在t=0.2s和t=0.4s时，磁通量为零，感应电动势、感应电流最大，电动势方向不发生改变，故B错误；
C．电动势的最大值为，故C错误；
D．在t=0.4s时，磁通量为零，磁通量的变化率最大，即，故D正确。
故答案为：D。
【分析】本题考查交变电流的产生规律，核心是结合磁通量-时间（Φ t）图像，分析感应电动势的大小、方向变化，以及磁通量变化率的计算，需应用法拉第电磁感应定律和交变电流的峰值公式。
5．2024年9月20日17时43分，我国在西昌卫星发射中心使用快舟一号甲运载火箭，成功将天启星座29~32星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。关于卫星运行速度的三次方与其周期的倒数的关系图像，下列各图正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】向心力；卫星问题
【解析】【解答】由万有引力提供向心力，有，化简可得
根据，解得，联立可得，故图像为过原点的倾斜直线。
故答案为：B。
【分析】本题考查天体运动中速度与周期的关系推导，核心是利用万有引力提供向心力的规律，推导出与的函数关系，进而判断图像形状。
6．如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为r，C为电容器（中间有一带电液滴），为定值电阻，为光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），A和V为理想电表，G为灵敏电流计。当开关S闭合且电路稳定后，电容器中间的带电液滴恰好静止，现逐渐增大对的光照强度，下列说法正确的是（　　）
A．A的示数变大 B．V的示数变大
C．G中有从a至b的电流 D．带电液滴向上运动
【答案】A
【知识点】含容电路分析；带电粒子在电场中的运动综合；电路动态分析
【解析】【解答】本题解题的关键是明确电路的结构，分析外电阻的变化，判断总电流的变化，再分析各部分电压的变化。A．增大对的光照强度，则总电阻减小，电路总电流增大，则A的示数变大，故A正确；
BC．两端的电压减小，则V的示数减小，电容器两端电压减小，电容器放电，G中有从至的电流，故BC错误；
D．根据，可知电容器中电场强度减小，带电液滴向下运动，故D错误。
故选A。
【分析】逐渐增大对R2的光照强度，则光敏电阻R2的阻值减小，电路的总电阻减小，据此分析电路中电流的变化，即可知道A的示数变化；分析R2两端的电压变化，即可知道电容器两板间电压的变化，从而确定电容器所带电荷量的变化，可知G中电流的方向；分析出电容器极板间电场强度的变化，从而分析带电液滴的运动方向。
7．长城被列为世界建筑的七大奇迹之一，在建筑长城时为了节省人力，工人在高处用绳子拉着工料运送到高处，简易图如图所示。由地面的A点向建筑工地竖直固定的杆B处搭建一倾角的斜坡，在杆的顶端固定一光滑的定滑轮，工人通过绳子拴接工料跨过定滑轮将工料由A点缓慢地拉到B处。假设工料与斜坡间光滑，下列说法正确的是（　　）
A．细绳的拉力逐渐减小
B．细绳的拉力先减小后增大
C．工料对斜坡的压力逐渐减小
D．工料对斜坡的压力先减小后增大
【答案】C
【知识点】受力分析的应用；共点力的平衡
【解析】【解答】对工料受力分析，如图所示
工料沿斜坡缓慢向上移动的过程中，细绳与竖直方向的夹角逐渐减小，故细绳的拉力逐渐增大，工料对斜坡的压力逐渐减小。
故答案为：C。
【分析】本题考查动态平衡的受力分析，核心是通过分析工料缓慢移动过程中细绳拉力和斜坡支持力的力的矢量变化，判断其大小变化规律。
8．某机械波在时刻的波形如图甲所示，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在的质点，以此时刻做为计时起点，质点Q振动的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．该机械波沿x轴负方向传播
B．该机械波的波速大小为
C．时，质点Q的速度最大
D．0~5s内，质点P运动的路程为10cm
【答案】A,B
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】解决y-t图像和y-x图像综合问题，关键要明确两点：一是y-t图像描述的是哪个质点的振动；二是y-x图像是哪一时刻的图像，然后根据y-t图像确定这一时刻该点的位移和振动方向，最后根据y-x图像确定波的传播方向。A．由图乙可知，内，质点的加速度方向沿轴负方向，故时，质点从平衡位置向上振动，根据同侧法，可知该机械波沿轴负方向传播，A正确；
B．由图甲可知，该机械波的波长满足
解得
由图乙可知，该机械波的周期，可知该机械波的波速大小
B正确；
C．由图乙可知，时，质点的加速度最大，故速度最小，C错误；
D．因
若质点从平衡位置，波峰或波谷位置开始振动，其路程一定为
现点是从非特殊位置振动，其路程一定不等于10cm，D错误。
故选AB。
【分析】根据波长、波速和频率的关系，结合同侧法和质点的振动特点分析求解。
9．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场。当变化的磁场产生的电场的电场线如图所示时，磁场的变化情况可能是（　　）
A．竖直向上的磁场在增强
B．竖直向上的磁场在减弱
C．竖直向下的磁场先减弱，后反向增强
D．竖直向下的磁场先增强，后反向减弱
【答案】A,C
【知识点】电磁场与电磁波的产生；楞次定律
【解析】【解答】AB．若竖直向上的磁场增强，根据楞次定律，可知感应电流的磁场阻碍原磁场的增强而方向向下，根据安培定则，可知感应电场的方向与图中的方向相同，A正确，B错误；
CD．若竖直向下的磁场减弱时，感应电流的磁场阻碍原磁场的减弱而方向向下，根据安培定则，可知感应电流方向如图中的方向所示；当磁场反向增强时，根据A的判断可知感应电流方向如图中的方向所示；C正确，D错误。
故答案为：AC。
【分析】本题考查麦克斯韦电磁场理论与楞次定律的结合应用，核心是根据感应电场的方向，结合楞次定律和安培定则，判断原磁场的方向及变化情况。
10．如图甲所示，物块a、b中间用一根轻质弹簧相连，放在光滑的水平面上，开始时两物块均静止，弹簧处于原长。时对物块a施加水平向右、大小的恒力，时撤去F，此过程中两物块的加速度随时间变化的图像如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是（　　）
A．物块a的质量为2kg
B．物块b的质量为2kg
C．时，弹簧的弹力大小为0.4N
D．撤去F后，a、b组成的系统动量守恒，机械能不守恒
【答案】B,D
【知识点】动量守恒定律；牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【解答】ABC．时，对物块，由牛顿第二定律有
其中aa=1.0m/s2，解得
时，设弹簧弹力大小为，对物块有
对物块有
联立解得，，AC错误，B正确；
D．撤去拉力后，的速度大于的速度，则、之间的距离将继续增大，弹簧弹性势能增大，则组成的系统动量守恒，但机械能减小，D正确。
故答案为：BD。
【分析】本题考查牛顿第二定律与动量、机械能守恒的结合，核心是通过加速度 - 时间图像和受力分析求解物块质量、弹簧弹力，同时判断撤去外力后系统的动量与机械能守恒情况。
二、非选择题（本题共5小题，共57分）
11．某实验小组用如图甲所示的实验装置“验证机械能守恒定律”。将一钢球用细线系住悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条，在A的正下方固定一光电门，将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出，记录钢球每次摆下的高度h和计时器示数t，就能验证机械能是否守恒。
（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，示数如图乙所示，读数　 　。
（2）某次测量中，计时器的示数，则钢球经过A时的速度大小　 　。
（3）下表为该实验小组的实验结果：
第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
0.122 0.305 1.034 3.117 5.121
0.135 0.321 1.143 3.125 5.124
从表中发现gh与之间存在差异，造成该差异的原因可能是______。
A．释放时给了钢球一个初速度
B．钢球下落过程中存在空气阻力
C．实验中用的是遮光条的速度，比钢球实际速度略大
D．所测钢球摆下高度h为释放时球心到球在A点时底端之间的高度差
【答案】（1）2.80
（2）0.875
（3）A；C
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】（1）用游标卡尺测量遮光条宽度，读数。
故答案为：2.80
（2）某次测量中，计时器的示数，则钢球经过A时的速度大小
故答案为：0.875
（3）A．若释放时给钢球一个初速度，会造成比偏小，A正确；
B．钢球下落过程中存在的空气阻力，会使比偏大，B错误；
C．实验中用的是遮光条的速度，比钢球实际速度略大，造成比偏小，C正确；
D．若所测钢球摆下高度为释放时球心到球在点时底端之间的高度差，则测量值偏大，会造成比偏大，D错误。
故答案为：AC。
【分析】(1) 游标卡尺读数需区分主尺读数与游标尺读数，结合20分度游标卡尺的精度（0.05mm）计算总读数；
(2) 利用极短时间内的平均速度近似等于瞬时速度，由遮光条宽度与挡光时间的比值求解钢球经过A点的速度；
(3) 分析机械能守恒实验中与存在差异的原因，结合实验误差来源（阻力、速度测量、高度测量等）判断选项合理性。
（1）用游标卡尺测量遮光条宽度，读数。
（2）某次测量中，计时器的示数，则钢球经过A时的速度大小
（3）A．若释放时给钢球一个初速度，会造成比偏小，A正确；
B．钢球下落过程中存在的空气阻力，会使比偏大，B错误；
C．实验中用的是遮光条的速度，比钢球实际速度略大，造成比偏小，C正确；
D．若所测钢球摆下高度为释放时球心到球在点时底端之间的高度差，则测量值偏大，会造成比偏大，D错误。
故选AC。
12．某小组用如图甲所示的电路，测量一个电动势E约为、内阻r约为的电池的电动势和内阻。其中，是保护电阻，是电阻箱。
（1）虚线框内是由量程为、内阻为的电压表和电阻箱串联，改装成量程为的电压表，则电阻箱的阻值应调为　 　。
（2）若电源允许通过的最大电流为，则定值电阻宜选　 　。
A. B. C. D.
（3）该小组利用图甲电路测量电源的电动势和内阻时，选取（2）问中所选的定值电阻，将改装好的电压表正确地接在A、C之间，调节电阻箱，测出若干组的阻值和原表头示数U，则　 　。（用题中给出的各物理量字母符号表示）
（4）根据实验数据，用描点的方法绘出如图乙所示的图像，依据图像，可以求出电源的电动势　 　V。内阻　 　。（结果均保留两位有效数字）
【答案】3000；B；；5.7；1.0
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）根据串联电路中电压与电阻的关系有
解得
（2）由题意可知回路中
所以有
故选B。
（3）该回路中和改装后的电压表并联，由于的阻值远小于改装后电压表的阻值，所以可忽略改装电压表的影响，根据串联电路中电压的规律可得
整理得
（4）根据（3）问表达式，结合图乙可知
与纵轴的截距
解得
，
综上：第1空：3000；第2空：B；第3空：；第4空：5.7；第5空：1.0
【分析】（1）根据串联电路分压原理求解；
（2）根据闭合电路欧姆定律由最大电流求解电阻最小值，结合功率公式求解最大电流对应功率；
（3）结合电路可知，由于的阻值远小于改装后电压表的阻值，所以可忽略改装电压表的影响，根据串联电路中电压的规律可得，整理求解；
（4）根据关系式，结合图像斜率和截距联立方程组求解。
13．如图甲所示，质量、面积的绝热活塞将理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形的绝热汽缸中，活塞可沿汽缸无摩擦滑动且不漏气。开始时，活塞处于A位置，缸内气体的内能，通过电热丝加热直到活塞到达B位置，缸内气体的图像如图乙所示。已知一定质量的理想气体内能与热力学温度成正比，大气压强，重力加速度g取，电阻丝自身升温所需热量以及所占的体积均忽略不计，求：
（1）活塞到达B位置时，缸内气体的内能；
（2）活塞从A位置到B位置过程中，缸内气体吸收的热量。
【答案】（1）解：缸内气体发生等压变化，由盖-吕萨克定律有
解得
则活塞处于位置时，缸内气体的内能
（2）解：对活塞受力分析，有
解得
从A到，外界对气体做功
由热力学第一定律
解得
故缸内气体吸收的热量为。
【知识点】热力学第一定律及其应用；气体的等压变化及盖-吕萨克定律
【解析】【分析】（1）缸内气体发生等压变化，由盖—吕萨克定律求活塞处于A位置时的温度；根据一定质量的理想气体内能与热力学温度成正比，计算活塞处于B位置时，缸内气体的内能；
（2）对活塞受力分析，根据平衡方程可得气体的压强，再根据外界对气体做功表达式，结合热力学第一定律求缸内气体吸收的热量。
（1）缸内气体发生等压变化，由盖-吕萨克定律有
解得
则活塞处于位置时，缸内气体的内能
（2）对活塞受力分析，有
解得
从A到，外界对气体做功
由热力学第一定律
解得
故缸内气体吸收的热量为。
14．如图所示，竖直平面内有一段固定的光滑圆弧轨道PQ，所对应圆心角，半径，O为圆心，圆弧轨道末端与粗糙水平地面相切。圆弧轨道左侧有一速度大小且沿顺时针方向转动的足够长的水平传送带，传送带上表面与P点高度差。现一质量（可视为质点）的滑块从传送带的左侧由静止释放后从右侧水平飞出，由P点沿圆弧切线方向进入圆弧轨道，最后在水平地面滑行一段距离后静止在地面上。已知滑块与传送带、地面间的动摩擦因数均为，重力加速度g取，，，求：
（1）滑块从传送带右端飞出时的速度大小；
（2）滑块经过Q点时对圆弧轨道的压力大小；
（3）滑块运动全过程因摩擦产生的热量。
【答案】（1）解：滑块离开传送带做平抛运动，竖直方向有
滑块沿点切线滑人圆弧轨道，故
联立解得滑块从传送带右端飞出时速度大小
（2）解：滑块在点的速度大小
滑块从到，由动能定理有
在点，由向心力公式有
联立解得
由牛顿第三定律可知，滑块经过点时对圆弧轨道的压力大小
（3）解：滑块在传送带上做匀加速运动的时间
位移大小
传送带的位移大小
滑块和传送带组成的系统产生的热量
滑块由至最终静止，由能量守恒定律有
滑块运动全过程因摩擦产生的热量
【知识点】功能关系；牛顿运动定律的应用—传送带模型；平抛运动；竖直平面的圆周运动
【解析】【分析】(1) 滑块从传送带右端飞出后做平抛运动，结合竖直方向的自由落体规律与圆弧轨道的切线入射条件（速度方向与水平方向夹角为），联立求解平抛的初速度（即传送带右端飞出的速度）；
(2) 先由平抛末速度与几何关系求出滑块在P点的速度，再利用动能定理求出Q点的速度，最后通过牛顿第二定律结合向心力公式，求解滑块对轨道的压力；
(3) 摩擦产生的热量分为传送带处的摩擦热、地面滑行的摩擦热，分别计算滑块与传送带的相对位移、地面滑行的位移，结合相对求解总热量。
（1）滑块离开传送带做平抛运动，竖直方向有
滑块沿点切线滑人圆弧轨道，故
联立解得滑块从传送带右端飞出时速度大小
（2）滑块在点的速度大小
滑块从到，由动能定理有
在点，由向心力公式有
联立解得
由牛顿第三定律可知，滑块经过点时对圆弧轨道的压力大小
（3）滑块在传送带上做匀加速运动的时间
位移大小
传送带的位移大小
滑块和传送带组成的系统产生的热量
滑块由至最终静止，由能量守恒定律有
滑块运动全过程因摩擦产生的热量
15．如图所示，为带电金属板，金属板间电压为，板间距离为，同时板间有方向垂直于纸面向里的匀强磁场。一束带正电粒子以平行于金属板的速度自点射入复合场区域，恰好沿直线通过金属板。已知为的中点，金属板足够长，带电粒子的比荷，不计带电粒子的重力及它们之间的相互作用，求：
（1）匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）若仅撤去电场，带电粒子将打在金属板上且被金属板吸收，则此位置距金属板左端的距离及粒子在磁场中运动的时间；
（3）若仅将金属板间电压变为，则带电粒子在两板间运动的最大速率以及沿电场线方向上的最大偏移量。
【答案】（1）解：带电粒子能沿直线通过金属板，有
解得
（2）解：带电粒子在匀强磁场中做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有
解得
带电粒子向上偏转，设打在板上距端处，由几何关系有
解得
带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期
设此过程所对应的圆心角为，有
解得
则带电粒子在匀强磁场中的运动时间
（3）解：通过配速法，使电场力与洛伦兹力平衡，有
解得
即将带电粒子的初速度分解为向右的
和向左的
如图所示
则带电粒子在两板间运动的最大速率
带电粒子做匀速圆周运动的半径
因
故带电粒子沿电场线方向的最大偏移量
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1）由粒子可在速度选择器中做匀速直线运动，可计算匀强磁场的磁感应强度；
（2）仅撤去电场，粒子在金属板间做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，可计算轨迹半径，结合几何关系，可计算粒子打在金属板上的位置与左端的距离；由粒子圆周运动的特点，可计算粒子在磁场中运动的时间；
（3）将粒子在复合场中的运动，分解为两种运动，沿直线向右运动，匀速圆周运动，将两个运动合成，即可知最大速率，即粒子在电场线方向上的最大偏移量。
（1）带电粒子能沿直线通过金属板，有
解得
（2）带电粒子在匀强磁场中做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有
解得
带电粒子向上偏转，设打在板上距端处，由几何关系有
解得
带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期
设此过程所对应的圆心角为，有
解得
则带电粒子在匀强磁场中的运动时间
（3）通过配速法，使电场力与洛伦兹力平衡，有
解得
即将带电粒子的初速度分解为向右的
和向左的
如图所示
则带电粒子在两板间运动的最大速率
带电粒子做匀速圆周运动的半径
因
故带电粒子沿电场线方向的最大偏移量
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