一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．2022年3月25日，福清核电6号机组投入商业运行，这是全球第三台、中国第二台投入商运的华龙一号机组。目前核能发电都是利用核裂变反应，其中一个主要的裂变方程为列有关说法正确的是（ ） A．产物X原子核中含有54个中子
U+n→X+
Sr+2n，下
B．太阳辐射能量的主要来源也是重核裂变
C．裂变过程中释放核能是因为产物中新核的比结合能大
D．锶90也是铀235的裂变产物，其半衰期为28年，那么经过56年锶90就衰变完了
2．苏炳添在东京奥运会上以9秒83的成绩打破亚洲记录，成为首位冲进奥运会男子百米决赛的中国人。在该场比赛中若将苏炳添的运动过程分为两个阶段（最大速度为vm）：匀加速阶段，从0到vm，加速距离是20m；匀速阶段，保持稳定的vm跑完剩下80m，则在该场比赛中苏炳添的最大速度约为（ ） A．10m/s
B．11m/s
C．12m/s
D．13m/s
3．如图所示，纸面内有一正方形ABCD及一点电荷Q（未画出），O点为正方形的几何中心。现将一带正电的检验电荷q由A点移到C点，电场力做功为正，从B点移到C点，电场力做功为零，由O点移动到C点电势能不变，则下列说法正确的是（ ）
A．点电荷Q带正电
B．O、B、C三点的电场强度相同
C．正方形四个顶点中D点电势最低 D．检验电荷q在A、D两点具有的电势能相同
4．如图所示，A、B、C三块质量均为m的物块叠放在一起，物块A、B间的动摩擦因数为0.6，物块B，C间的动摩擦因数为0.4，物块C与地面间的动摩擦因数为0.2，物块A、C用轻绳通过固定在墙面上的两个光滑定滑轮连接，物块与滑轮间轻绳水平，现用逐渐增大的水平力F向左拉C，直到使物块C发生运动。认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则拉力F至少达到（ ）
A．2.0mg
B．1.8mg
C．2.2mg
D．1.2mg
5．如图甲所示，雪场为适应术同爱好者的需求，设有不同的滑雪道，滑雪道与水平面平滑连接，并且滑雪道的动摩擦因数均相同。如图乙所示，若滑雪爱好者由同一位置分别沿A（弧形）、B，C三条不同的雪道由静止自由下滑，最后都停在水平面上。已知沿B雪道自由下滑时恰好停在水平面上的M点，忽略空气阻力的影响，以下说法正确的是（ ）
A．若沿C雪道自由滑下一定停在M点
B．若沿C雪道自由滑下一定停在比M点更远些 C．若沿A雪道自由滑下一定停在M点
D．若沿A雪道自由滑下一定停在比M点更远些
6．假设在研究某未知天体时，发现该天体周围有两颗卫星，均环绕该天体做匀速圆周运动，其中卫星A的轨道在天体表面附近，其运行速度为v，周期为T；另一颗卫星B的轨道半径是未知天体半径的n倍。已知万有引力常量为G，则下列说法正确的是（ ） A．卫星B的线速度为B．卫星B的运行周期为C．未知天体的密度为
D．未知天体的质量为
7．如图所示，圆形铜盘竖直安装在通过圆心且垂直于盘面的光滑固定转轴O上，盘的边缘缠绕着一根足够长细线，细线的一端挂着质量为m的物体A，物体A下落可使圆盘绕转轴O转动。圆盘中心和边缘通过触片连接两根导线与阻值为R的电阻相连，圆盘处于垂直于圆盘向里的匀强磁场中。不计铜盘的电阻和一切摩擦，由静止释放物体A，下落稳定后，以下说法正确的是（ ）
A．铜盘转动的角速度与物体A的质量m成正比 B．物体A下落的速度与电阻R的阻值成反比 C．电阻R的电功率与物体的质量m成正比
D．电阻R的电功率与磁场的磁感应强度成正比
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
（多选）8．如图所示，光滑绝缘圆弧轨道出口水平，下方与斜面在O点相连接，带电荷量为﹣q的小球自圆弧轨道上的A点由静止下滑，恰好落在斜面上的B点，若在斜面所处区域加一竖直向下的匀强电场，电场强度大小为
，小球仍自A点由静止下滑，经O点后落在斜面上的C点（图中未画出），以下
说法正确的是（ ）
A．小球两次从O点到斜面上所用时间之比为1：4 B．BC间距离为OB间距离的2倍
C．小球落到B、C两点时的速度方向相同 D．小球落到B，C两点的过程中动能变化量相同
（多选）9．如图为离心式转速表中离心器的结构示意图，质量为m的两个重锤利用四根等长的轻质连杆与质量不计的活动套环及固定套环连接，固定套环固定在竖直杆上，竖直杆可绕通过自身的竖直轴自由转动，两个套环间连接着一根轻质弹簧，弹簧的原长为L。离心器不转动时弹簧长度为1.5L，当离心器以角速度ω0转动时，弹簧恰好处于原长。忽略摩擦阻力及其他阻力，以下关于离心器说法正确的是（ ）
A．角速度越大，活动套环越高 B．弹簧的劲度系数C．角速度ω0的大小为
D．当角速度为ω0时，上面两个连杆上拉力的大小为mg
（多选）10．如图所示，以O为圆心、半径为R的圆形区域内存在垂直于圆面的磁场，一束质量为m、电荷量为﹣q的同种粒子（不计重力），从圆周上的P点以不同速率沿不同方向射入磁场区域，其中以最大速率v0，且沿PO方向射入的粒子恰好从A点离开磁场。已知∠POA＝90°，则以下说法正确的是（ ）
A．区域内磁场方向垂直纸面向里 B．速率为
的粒子不可能从A点射出
C．从A点离开磁场的粒子速率最小值为D．若将区域内磁场增大为原来的
倍，则所有粒子只能从圆弧PA上离开
三、非选择题：共54分。第11～14题为必考题，每个试题考生都必须作答。第15～16题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共42分。
11．某小组同学想测量一物块与长木板间的动摩擦因数，实验室备有刻度尺、打点计时器、纸带、细线、重锤。同学们采用如下方法进行实验。
（1）如图甲所示，首先将长木板倾斜固定安装，打点计时器安装到木板上端，然后将物块靠近打点计时器，装好纸带，接通电源，让物块沿木板自由滑下，打出前几个计时点的纸带如图乙（a）所示（O为物块刚开始运动时打下的第一个点），打点周期为T，BC间距离为x1，DE间距离为x2，则物块下滑时加速度大小的表达式a1＝ 。
（2）测出下滑加速度后，将打点计时器取下固定在长木板的下端，接通电源，给物块一个初速度使之沿长木板向上运动，打出最后几个计时点的纸带为图乙中（O点为物块恰好停止运动时打下的点）的 （填编号），并通过实验获得的纸带计算出加速度的大小a2。
（3）实验中测出了木板对应的水平长度s及对应高度h，则物块与长木板间的动摩擦因数为 （用a1、a2、s和h表示）。
12．某小组同学用如图甲所示的电路，利用电流传感器（接计算机采集器）、电阻箱和电容器测量电源电动势和内阻，已知电容器的电容为C。
先按图甲所示电路连接好实验电路，然后进行如下操作：①接通开关S，调节电阻箱R的阻值，电路稳定时，记下电流表示数I；②断开开关S，同时开始计时，采集器每隔Δt采集一次电流I的值，将采集的数据填入预先设计的表格中；③根据表格中的数据绘制以时间t为横坐标、电流I为纵坐标的I﹣t图像；④根据I﹣t图像估算出该电容器初始时所带的电荷量Q。
（1）图乙为某次实验得到的I﹣t图像。试估算出该电容器初始放电时所带的电荷量Q约为 C（保留3位有效数字）。
（2）断开开关后若增大电阻箱的接入值，I﹣t图像应该是选项 （实线表示增大R前的图像，虚线代表增大R后的图像）。
（3）为了确定电源电动势和内阻，该组同学多次改变电阻箱的阻值，进行上述实验，并利用每次实验得到的电容器初始放电时所带的电荷量Q和初始放电时的电流I建立了Q﹣I图像，并得到该图像斜率的
绝对值为k、截距为b，则该电源电动势和内阻的表达式E＝ ，r＝ 。（用字母k、b、C表示）
13．如图所示，两电阻不计且间距L＝1m的足够长光滑平行金属导轨水平放置，导轨左、右两侧分别接有两个阻值均为R＝2Ω的电阻，导轨间宽度d＝2m的虚线区域内存在磁感应强度大小为B＝2T、垂直于导轨平面的匀强磁场，一长度也为L＝1m、阻值为r＝1Ω的导体棒ab在外力F作用下以速度v＝2m/s匀速经过磁场区。求：
（1）导体棒ab通过磁场过程中两电阻上产生的总热量； （2）将导体棒移去，在虚线区域内换一垂直于导轨平面且按
规律变化的磁场，若此
时两电阻的热功率与导体棒ab经过匀强磁场过程中的热功率相等，则磁场的变化周期为多大？
14．如图所示，水平粗糙的长直轨道上P点左侧存在电场强度为E的匀强电场，材料相同的两个小滑块M、N静止在轨道上，其中N不带电静止于P点，质量为m0、带电荷量为+q的滑块M位于P点左侧与P相距x0处。现由静止释放滑块M，一段时间后滑块M运动到P点，在P点与滑块N发生弹性碰撞，碰撞后滑块M以碰撞前速度大小的二分之一反向弹回，同时滑块M所带的电荷量消失，又经过同样长一段时间后其速度减为0，此刻立即使其重新带上+Q的电荷量，滑块M再次开始运动，并恰好能与N再次发生碰撞。求： （1）滑块N的质量；
（2）滑块M从开始运动到第一次速度减为0所用的时间； （3）电荷量Q与q的比值。
（二）选考题：共12分。请考生从2道题中任选一题作答，并用2B铅笔将答题卡上所选题目对应的题号右侧方框涂黑，按所涂题号进行评分；多涂、多答，按所涂的首题进行评分：不涂，按本选考题的首题进行评分。[选修3-3]（12分）
15．金刚石是自然界中最坚硬的物质，俗称“金刚钻”，也就是我们常说的钻石，它是一种由碳元素组成的矿物。已知碳原子的摩尔质量为M，金刚石的密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则体积为V的金刚石含有碳原子的个数为 ，若把金刚石中的碳原子看成球体，并认为碳原子是紧密地排列在一起的，
则碳原子的直径为 。
16．如甲图所示为办公座椅，为了增加其舒适性，经常采用充气装置减小缓冲力。如图乙为某种充气式缓冲座椅简化模型图，导热良好的汽缸B通过活塞A和座椅相连接，汽缸的横截面积S＝5cm2，缸内有一根轻弹簧，劲度系数为k＝1.65×104N/m，活塞和座椅部分总质量为m＝2kg，当座椅静置在水平面上时，封闭气体长度为L＝9cm，弹簧恰好处于原长状态。已知外界大气压强速度g取10m/s2，忽略活塞和汽缸壁之间的摩擦。求： （i）初始时汽缸B内气体的压强；
（ii）一人盘腿坐在座椅上，稳定后活塞下降了3cm，求此人的质量是多少？
不变，重力加
[选修3-4]（12分）
17．如图甲所示为一列在某介质中沿直线传播的简谐横波在0.8s时的波形图，图乙为介质中质点P的振动图像。根据两个图像分析，该列波传播方向为沿x轴 （填“正”或“负”）方向；若该波的传播速度为15m/s，该波的波长为 m，质点P平衡位置的x轴坐标为 m。
18．在高速公路两侧或路口路面上，一般都等间距地镶嵌一些反光板，以提醒司机注意。其中做反光板的材料中有很多小玻璃球，这是利用光的“再归反射”，它能使光线沿原来的方向反射回去，当夜间行驶的汽车的车灯照上后显得非常醒目。某同学找到半径为R的透明球体，要测其折射率，将其固定在水平桌面上，如图所示，用一束细激光沿水平方向射入透明球体，并将激光的入射位置自b点缓慢向上移动，发现入射位置移到a点时，出现光的“再归反射”。忽略光线在球体内的多次反射，已知入射点a距b点的竖直距离为
，光在真空中传播速度为c。求。
（i）透明球体的折射率；
（ii）该光线在玻璃球内传播的时间。
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