物理试题卷
注意事项:
1. 本卷共8页,20小题,满分100分,考试时间90分钟;
2. 用蓝、黑色水笔书写答案,考试结束只需将答题卷交回;
3. 本卷中除特别说明外,重力加速度均取 。
选择题部分
一、选择题 I (本题共 10 小题, 每小题 3 分, 共 30 分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的, 不选、多选、错选均不得分)
1. 下列四组单位中, 单位对应的物理量均为矢量的一组是
A. 特斯拉、牛顿 B. 法拉、库仑
C. 韦伯、安培 D. 特斯拉、伏特
2. 2025 年 2 月 23 日,一个载入中国航空史册的日子。这一天, 国产大飞机C919 在浙江温州龙湾国际机场成功降落, 完成了它的首次商业航班。这不仅是我国航空事业的重大突破, 更是无数国人梦想成真的见证。关于大飞机下列说法正确的是
第 2 题图
A. 降落时的姿态可视为质点
B. 空中转弯时的姿态可视为质点
C. 降落时地面对飞机的作用力大于飞机对地面的压力
D. 降落过程空气对飞机的作用力小于飞机对空气的作用力
3. 如图所示,四辆相同的小“自行车”固定在四根水平横杆上, 四根杆子间的夹角均保持 不变,且可一起绕中间的竖直轴转动。当小“自行车”的座位上均坐上小孩并一起转动时, 他们的
第 3 题图
A. 角速度相同 B. 线速度相同
C. 向心加速度相同 D. 所需向心力大小相同
4. 运动员把质量为 400g 的足球踢出后, 足球上升的最大高度约为 ,在最高点的速度约为 。若不考虑空气阻力,下列说法正确的是
第 4 题图
A. 足球在最高点时重力功率最大
B. 运动员踢球时对足球做的功约为
C. 足球在空中的轨迹长度约为
D. 足球在空中运动过程中速度变化率不变
5. 如图所示为某金属导体周围的电场线和等势面分布图, 则下列说法正确的是
第 5 题图
A. 实线为电场线
B. 点电场强度大于 点
C. 将一点电荷从 点移到 点电势能增加
D. 将一点电荷从 点移到 点电场力做正功
6. 如图所示, 一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中, 下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是
第 6 题图
A. 圆盘绕过圆心的竖直轴转动
B. 圆盘在磁场中向上匀速平移
C. 圆盘在磁场中向左匀速平移
D. 圆盘以某一水平直径为轴转动
7. 2024 年 5 月 3 日嫦娥六号探测器发射成功, 嫦娥六号探测器的任务是对月球背面南极-艾特肯盆地进行形貌探测和地质背景勘察等工作, 是人类首次开展月球背面取样。嫦娥六号由轨道器、返回器、 着陆器和上升器等多个部分组成, 为等待月面采集的样品, 轨道器与返回器的组合体绕月做圆周运动。已知引力常量 ,月球质量 ,月球半径 。当轨道器与返回器的组合体在月球表面上方约 200km 处做环月匀速圆周运动时。下列说法正确的是
第 7 题图
A. 着陆器在靠近月球表面时要打开降落伞减速
B. 上升器升空初始阶段,上升器中的样品处于失重状态
第 8 题图
C. 轨道器与返回器组合体的周期约为
D. 轨道器与返回器组合体向心加速度约为
8. 如图所示,有两根用超导材料制成的长直平行细导线 ,分别通以 和 流向相同的电流,两导线构成的平面内有一点 , 到两导线的距离相等。下列说法正确的是
A. 两导线受到的安培力相同
B. 向下平移导线 点的磁感应强度方向不变
C. 移走导线 前后, 点的磁感应强度方向不变
D. 在离两导线所在的平面有一定距离的有限空间内, 不存在磁感应强度为零的位置
9. 一个音乐喷泉喷头喷水速度约为 ,喷口处单位长度水柱的质量为 ,则该喷头喷水的功率约为
第 9 题图
A. B. 20W
C. 100W D. 200W
10. 如图所示,一端固定在 点的长为 的绝缘轻绳悬挂一质量为 的绝缘小球,小球带正电 ,可视为质点。初始时,小球静止于 点, 现给空间施加一水平向右的匀强电场,小球恰好能到达 点, 与竖直方向的夹角为 ,不计空气阻力,则
A. 、 两点小球的机械能相等
第 10 题图
B. 电场强度 的大小为
C. 从 点到轻绳对小球的拉力最大时,小球的电势能减少
D. 轻绳对小球的拉力最大时,绳子的拉力大小为
二、选择题 II (本题共 3 小题,每小题 4 分,共 12 分,每小题列出的四个选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得 4 分, 选对但不全的得 2 分, 有选错的得 0 分)
11. 下列说法正确的是
A. 赫兹通过实验捕捉到了电磁波
B. 电动势相同的电源, 其储存的电能相同
C. 把加热的铁块放入抽成真空的玻璃容器中, 铁块的温度保持不变
D. 由于恒星表面的温度不同, 会看到有的恒星颜色偏红, 有的偏蓝, 且偏蓝表面温度更高
12. 如图所示为一键加水的全自动电热水壶, 当壶内水位过低时能自动加满水, 加热之后的水经过一段时间后冷却, 机器又可以自动加热到设定温度, 某兴趣小组对水泵电路进行单独测试时发现,当其两端所加电压 时,电动机不转动,此时通过它的电流 ; 当其两端所加电压 时,电动机能带动负载正常运转,这时电流 。电热水壶加热部分的信息如铭牌所示,则
容量:1.5L
额定电压:220V~
额定频率:
额定功率:1800W
A. 水泵正常工作时消耗的热功率为
B. 水泵正常工作时,其输出的机械功率为
C. 这种电热水壶工作时加热部分的电阻约为 第 12 题图
D. 使用一天该电热水壶消耗的电能约为
13. 如图所示为某机器人中电容式位移传感器工作的简化模型图。当被测物体在力 作用下左右方向移动时, 电介质板随之在电容器两极板之间移动, 连接电容器的静电计会显示电容器电压的变化, 进而能测出电容的变化, 最后就能探测到物体移动的情况,若静电计的指针偏角为 ,则
第 13 题图
A. 被测物体向左移动时,电容 减少
B. 被测物体向左移动时,偏角 减少
C. 被测物体向右匀速移动时,力 为零
D. 被测物体向右移动时, 电容器储存能量增大
非选择题部分
三、非选择题(本题共 6 小题, 共 58 分)
14. (6 分)某实验小组用如图甲所示的实验装置来完成“探究平抛运动的特点”的实验。
甲
乙
(1)为了减小空气阻力的影响,实验所用的小球应选小_____▲_____(选填“钢”或“塑料”)球。
(2)关于该实验,下列说法正确的是_____▲_____;
A. 应想办法尽量减小小球与轨道之间的摩擦
B. 每次应将小球从斜槽轨道上同一位置由静止释放
C. 为描出小球的运动轨迹, 可以将所有的点用平滑的曲线连接起来
(3)正确操作后,获得如图乙所示的坐标纸。已知 、 、 为小球做平抛运动经过的三个位置, 结合平抛运动规律可判断出 点_____▲_____(选填“是”或“不是”)小球做平抛运动轨迹上的一点。
(4)若图中背景方格的边长均为 ,重力加速度 取 ,则小球平抛的初速度大小 _____▲_____ m/s(保留两位有效数字)。
15. (8 分)现有某种特殊材料电阻,当受到的压力不同时,其电阻率不同。某小组对此进行探究。
(1)选择一块均匀的长方体样品,用多用电表粗测其电阻。将多用电表选择开关旋转到 “ ” 挡,正确操作后,指针位置如图 1 所示,则读数为_____▲_____。
(2)进一步提高实验精度,使用伏安法测量样品的电阻,电源 电动势 ,内阻可忽略,电压表量程 ,内阻约 ,电流表程 ,内阻约 。实验中要求滑动变阻器采用分压接法,在图 2 中完成余下导线的连接_____▲_____。
图1
图2
(3)如图 2,测量样品的长为 ,宽为 ,高为 。用伏安法测得样品的电阻为 ,则电阻率 _____▲_____(用 、 、 、 表示)。
(4)测得不同压力 下的样品的电阻 ,算出对应的电阻率 ,作出 图像如图 3 所示。
图3
图4
(5)基于以上结论,设计压力报警系统,电路如图 4 所示。报警器在两端电压大于或等于 3 V 时启动, 为样品, 为滑动变阻器,当 的滑片处于某位置, 上压力大于或等于 时,报警器启动。报警器应并联在_____▲_____两端(填 “ ” 或 “ ”)。
(6)若电源 使用时间过长,电动势变小, 上压力大于或等于 时,报警器启动,则 _____▲_____ (填“大于”“小于”或“等于”)。
16. (8 分)2025 年 11 月 9 日,我国第一艘电磁弹射型航空母舰福建舰在海南三亚某军港入列,某日下午福建舰携带歼-35 舰载机停在某海域,进行舰载机起降训练。
(1)歼-35 舰载机起飞时,采用电磁弹射装置使飞机获得 的速度后,再由机上发动机使舰载机获得 的加速度在航母跑道上匀加速前进, 后离舰升空,求舰载机匀加速滑行的距离是多少
(2)歼-35舰载机在航母上降落时,需用阻拦索使舰载机迅速停下来。若某次舰载机着舰钩住阻拦索后的速度为 ,舰载机的加速度大小为 。将这段运动视为匀减速直线运动,求舰载机钩住阻拦索后 2.5s 内的位移大小是多少
17. (12 分) 如图所示,在光滑的水平面上有一足够长且质量 的长木板 ,在长木板的右端放一质量 的小物块 ,长木板与小物块间的动摩擦因数 ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,初始时长木板与小物块均静止,现用水平恒力 向右拉长木板 。
(1)若要使小物块 和木板 间发生相对滑动,求拉力 的最小值;
(2)若 ,经时间 撤去水平恒力 ,则
①刚撤去 时,小物块 离长木板 右端多远?
②最终小物块 的速度多大
第 17 题图
18. (12 分) 如图所示,长度 的水平传送带以速度 顺时针匀速运动。传送带的左侧有一高 的固定斜面,斜面顶端距传送带左端的水平距离 ,斜面底端与水平面平滑连接。传送带的右侧水平面光滑且足够长,末端连接一个半径 固定半圆光滑轨道 ,轨道的最低点与水平面相切。质量 的小物块 (可视为质点) 从斜面顶端静止下滑。已知斜面、传送带及传送带左侧水平面与小物块的动摩擦因数均为 。求:
(1)小物块 刚进入传送带时的速度大小;
(2)小物块 在传送带上运动的时间;
(3)若传送带的速度 ,则小物块 冲上半圆形轨道,求 脱离轨道时的动能多大?
第 18 题图
19. (12 分) 现有一种新型的等离子体基离子注入方法——离子聚焦电场增强辉光等离子体注入法, 其工作原理为:首先将注入硫原子置入真空加热腔体中并离子化(此装置未标出),一束硫离子通过馈送粒子控制系统和馈送管道,从 板上均匀分布的小孔飘入,初速度可以忽略不计, 经过平行板 间电场加速后获得速度 ,沿水平方向进入某电场空腔发生偏转,最终所有离子都达到某一点,完成离子注入。硫离子质量为 ,电量为 ,不计粒子重力和粒子间相互作用。
(1)求加速电压 大小。
(2)以图中电场中心为坐标原点 建立坐标系,在 平面内的梯度电场,电场强度 ( 且已知) 方向如图所示,该电场区域的宽度为 。在 范围内,离子束沿 轴正方向射入电场。离子速度大小均为 ,穿过电场过程中,离子的 坐标变化很小,可认为途经区域为匀强电场。
① 求从 处射入电场的离子,在电场中运动的竖直方向的侧移量 及速度偏转角的正切值 ;
②研究发现,所有离子通过电场后,将聚焦到 轴上 处,求 的表达式。
第 19 题图
参考答案
一、选择题 I (本题共 10 小题,每小题 3 分,共 30 分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的, 不选、多选、错选均不得分)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A C A D B D C D C D
二、选择题 II (本题共 3 小题, 每小题 4 分, 共 12 分, 每小题列出的四个选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得 4 分, 选对但不全的得 2 分, 有选错的得 0 分)
11 12 13
AD BC BD
三、非选择题(本题共 6 小题,共 58 分)
14. (1) 钢 (1 分)
(2)B (1 分)
(3) 是 (2 分)
(4) 1.5 (2 分)
15. (1)8000 (1 分)
(2)
(2 分)
(3) (1 分)
(4) (2 分)
(5)大于 (2 分)
16. (1)飞机匀加速滑行的距离 (2 分)
(2 分)
(2)飞机停止运动的时间为 (2 分)
则 时飞机已经停止运动,则位移为 (2 分)
17. (1)以 、 整体为研究对象有 (2 分)
摩擦力提供 的加速度,最大加速度为 (1 分)
当 时, 有最小值,代入数据得 (1 分)
(2)①当 时, 、 相对滑动,各自加速;对 有
对 有
解得 (2 分)
刚撤去 时,小物块离长木板右端有 (2 分)
② 撤去 后, 还是以 加速
做减速运动,减速的加速度满足
解得 (2 分)
设 从撤去 到共速需要的时间 ,则有
(2 分)
18. (1)设斜面底边长为 ,斜面底端到传送带左端距离为 ,斜面倾角为 ,小物块 从斜面顶点滑到传送带左端,摩擦力做功大小为
由动能定理有 (2 分)
代入数据解得 (1 分)
(2) 刚滑上传送带,因 , 加速到与传送带共速,根据牛顿第二定律有
解得
时间为 (2 分)
运动的位移为
因 ,随后 在传送带匀速运动,有 (2 分)
故 冲上 前在传送带上运动时间为 (1 分)
(3)假设物块一直在传送带上加速,则有:
,则到半圆 底的速度 ① (1 分)
设到半圆 上后,脱离 时速度 ,与水平夹角为 ,
由功能关系得: ② (1 分)
在脱离轨道位置 ③ (1 分)
由上①②③式得动能: (1 分)
19. (1) 在电场中, 根据动能定理
(2 分)
解得 (2 分)
(2)①在电场中做类平抛运动:
水平方向: (1 分)
竖直向方: (1 分)
(1 分)
得到:
(1 分)
(1 分)
②由①中平抛运动的推论可知:当从 处射入电场的离子
(2 分)
得到: 为定值 (1 分)