物理

注意事項(xiàng)；

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。

2.答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動(dòng)，用

橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。答非選擇題時(shí)，將答案寫在答題卡

±o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10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1?7題只有一項(xiàng)符

合題目要求，每小題4分；第8?10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6

分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

1.某同學(xué)在練習(xí)投籃，籃球在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，籃球所受合力尸的示意圖可能正確的是

()

F

【答案】A

【解析】

【詳解】籃球做曲線運(yùn)動(dòng)，所受合力指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè)。

故選Ao

2.安培通過實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)了電流之間相互作用力的規(guī)律。若兩段長度分別為和△/2、電流大小分別為

八和的平行直導(dǎo)線間距為r時(shí)，相互作用力的大小可以表示為△尸=%人叫包1。比例系數(shù)上的單位是

r

()

A.kgm/(s^A)B.kgrn/(s2-A2)C.kgm2/(s3-A)D.kgm2/(s3-A3)

【答案】B

【解析】

［詳解】根據(jù)題干公式bF=k/"兒整理可得

r

,AFr2

K=----------------

/1/2A@2

代入相應(yīng)物理量單位可得比例系數(shù)%的單位為

2

Nkg-m/s22

-3-=-^—5—=kg-m/（s-A）

AA-

故選Bo

3.如圖（a）,從高處M點(diǎn)到地面N點(diǎn)有I、II兩條光滑軌道。兩相同小物塊甲、乙同時(shí)從M點(diǎn)由靜止釋放，

沿不同軌道滑到N點(diǎn)，其速率v與時(shí)間，的關(guān)系如圖（b）所示。由圖可知，兩物塊在離開M點(diǎn)后、到達(dá)N

點(diǎn)前的下滑過程中（）

A.甲沿I下滑且同一時(shí)刻甲的動(dòng)能比乙的大

B.甲沿n下滑且同一時(shí)刻甲的動(dòng)能比乙的小

C.乙沿I下滑且乙的重力功率一直不變

D.乙沿n下滑且乙的重力功率一直增大

【答案】B

【解析】

【詳解】AB.由圖乙可知，甲下滑過程中，甲做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則甲沿H下滑，乙做加速度逐漸減小的

加速運(yùn)動(dòng)，乙沿I下滑，任意時(shí)刻甲的速度都小于乙的速度，可知同一時(shí)刻甲的動(dòng)能比乙的小，A錯(cuò)誤，B

正確；

CD.乙沿I下滑，開始時(shí)乙速度為0,到N點(diǎn)時(shí)乙豎直方向速度為零，根據(jù)瞬時(shí)功率公式P=Mgg,可知重

力瞬時(shí)功率先增大后減小，CD錯(cuò)誤。

故選B。

4.如圖，空間中存在水平向右的勻強(qiáng)磁場，一導(dǎo)體棒繞固定的豎直軸OP在磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且始終平行

于OP。導(dǎo)體棒兩端的電勢差"隨時(shí)間f變化的圖像可能正確的是（）

【答案】c

【解析】

【詳解】如圖所示

導(dǎo)體棒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)速度為V,設(shè)導(dǎo)體棒從A到8過程，棒穿過的角度為6,則導(dǎo)體棒垂直磁感線方向的分

速度為

=vcos0

可知導(dǎo)體棒垂直磁感線的分速度為余弦變化，根據(jù)左手定則可知，導(dǎo)體棒經(jīng)過B點(diǎn)和B點(diǎn)關(guān)于P點(diǎn)的對稱

點(diǎn)時(shí)，電流方向發(fā)生變化，根據(jù)

u=BLv

可知導(dǎo)體棒兩端的電勢差〃隨時(shí)間，變化的圖像為余弦圖像。

故選C。

5.“空氣充電寶”是一種通過壓縮空氣實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能的裝置，可在用電低谷時(shí)儲(chǔ)存能量、用電高峰時(shí)釋放能量。

“空氣充電寶”某個(gè)工作過程中，一定質(zhì)量理想氣體的p-T圖像如圖所示。該過程對應(yīng)的p-V圖像可能是

【答案】B

【解析】

【詳解】根據(jù)

牛=。

可得

從4到b,氣體壓強(qiáng)不變，溫度升高，則體積變大；從b到c,氣體壓強(qiáng)減小，溫度降低，因c,點(diǎn)與原點(diǎn)連

線的斜率小于b點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率，C態(tài)的體積大于b態(tài)體積。

故選Bo

6.原子處于磁場中，某些能級會(huì)發(fā)生劈裂。某種原子能級劈裂前后的部分能級圖如圖所示，相應(yīng)能級躍遷

放出的光子分別設(shè)為①②③④。若用①照射某金屬表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，且逸出光電子的最大初動(dòng)能為

A.①和③的能量相等

B.②的頻率大于④的頻率

C.用②照射該金屬一定能發(fā)生光電效應(yīng)

D.用④照射該金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能小于Ek

【答案】A

【解析】

【詳解】A.由圖可知①和③對應(yīng)的躍遷能級差相同，可知①和③的能量相等，選項(xiàng)A正確；

B.因②對應(yīng)的能級差小于④對應(yīng)的能級差，可知②的能量小于④的能量，根據(jù)￡=〃)/可知②的頻率小于

④的頻率，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.因②對應(yīng)的能級差小于①對應(yīng)的能級差，可知②的能量小于①，②的頻率小于①，則若用①照射某金屬

表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，用②照射該金屬不一定能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；

D.因④對應(yīng)的能級差大于①對應(yīng)的能級差，可知④的能量大于①，即④的頻率大于①，因用①照射某金屬

表面時(shí)能逸出光電子的最大初動(dòng)能為Ek,根據(jù)

4,=加一%1M

則用④照射該金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能大于反，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選Ao

7.在地球上觀察，月球和太陽的角直徑(直徑對應(yīng)的張角)近似相等，如圖所示。若月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周

期為T1,地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期為72，地球半徑是月球半徑的左倍，則地球與太陽的平均密度之比約為

()

心角直徑一一一:一W

x—5二—m__

月樂…

太陽

/\2\2/\2/、2

3T二D一伍

A.B.%3s

kJ%Jl^i?

【答案】D

【解析】

【詳解】設(shè)月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為右,地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為「2，根據(jù)

「Mm4乃之

Gyr=myrr

可得

加竽

r\yl

㈣也啊4萬2

G十一=加地可々

其中

■二k月=R地

ri&kRi

m

P=

-7rR3

3

聯(lián)立可得

組」

PH*1,

故選D。

8.“球鼻舟首”是位于遠(yuǎn)洋輪船船頭水面下方的裝置，當(dāng)輪船以設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)速度航行時(shí)，球鼻腦推起的波與

船首推起的波如圖所示，兩列波的疊加可以大幅度減小水對輪船的阻力。下列現(xiàn)象的物理原理與之相同的

A.插入水中的筷子、看起來折斷了

B.陽光下的肥皂膜，呈現(xiàn)彩色條紋

C.駛近站臺(tái)的火車，汽笛音調(diào)變高

D.振動(dòng)音叉的周圍，聲音忽高忽低

【答案】BD

【解析】

【詳解】該現(xiàn)象屬于波的疊加原理；插入水中的筷子看起來折斷了是光的折射造成的，與該問題的物理原

理不相符；陽光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋，是由于光從薄膜上下表面的反射光疊加造成的干涉現(xiàn)象，與該

問題的物理原理相符；駛近站臺(tái)的火車汽笛音調(diào)變高是多普勒現(xiàn)象造成的，與該問題的物理原理不相符；

振動(dòng)音叉的周圍聲音忽高忽低，是聲音的疊加造成的干涉現(xiàn)象，與該問題的物理原理相符。

故選BDo

9.圖（a）為金屬四極桿帶電粒子質(zhì)量分析器的局部結(jié)構(gòu)示意圖，圖（6）為四極桿內(nèi)垂直于x軸的任意截

面內(nèi)的等勢面分布圖，相鄰兩等勢面間電勢差相等，則（）

田⑻

A.P點(diǎn)電勢比M點(diǎn)的低

B.P點(diǎn)電場強(qiáng)度大小比例點(diǎn)的大

C.M點(diǎn)電場強(qiáng)度方向沿z軸正方向

D.沿x軸運(yùn)動(dòng)的帶電粒子，電勢能不變

【答案】CD

【解析】

【詳解】A.因P點(diǎn)所在的等勢面高于團(tuán)點(diǎn)所在的等勢面，可知P點(diǎn)電勢比M點(diǎn)的高，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

B.因M點(diǎn)所在的等差等勢面密集，則M點(diǎn)場強(qiáng)較P點(diǎn)大，即P點(diǎn)電場強(qiáng)度大小比M點(diǎn)的小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤:

C.場強(qiáng)方向垂直等勢面，且沿電場線方向電勢逐漸降低，可知M點(diǎn)電場強(qiáng)度方向沿z軸正方向，選項(xiàng)C

正確;

D.因x軸上個(gè)點(diǎn)電勢相等，則沿x軸運(yùn)動(dòng)的帶電粒子，則電勢能不變，選項(xiàng)D正確。

故選CD。

10.如圖，兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，左、右兩側(cè)導(dǎo)軌間距分別為d和2d,處于豎直向

上的磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為2B和8。已知導(dǎo)體棒的電阻為R、長度為d,導(dǎo)體棒P。的電阻為

2R、長度為2d,P。的質(zhì)量是的2倍。初始時(shí)刻兩棒靜止，兩棒中點(diǎn)之間連接一壓縮量為L的輕質(zhì)絕緣

彈簧。釋放彈簧，兩棒在各自磁場中運(yùn)動(dòng)直至停止，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。整個(gè)過程中兩棒保持與導(dǎo)軌

垂直并接觸良好，導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)。下列說法正確的足（）

P

28

Q

A.彈簧仰展過程中、回路中產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流

B.PQ速率為v時(shí)，MN所受安培力大小為4Bd°

3R

C.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，MN與尸。的路程之比為2：1

nr

D.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，通過MN的電荷量為一-

3R

【答案】AC

【解析】

【詳解】A.彈簧伸展過程中，根據(jù)右手定則可知，回路中產(chǎn)生順時(shí)針方向電流，選項(xiàng)A正確;

B.任意時(shí)刻，設(shè)電流為/,則PQ受安培力

FpQ=B，2d

方向向左；受安培力

F.=2BId

方向向右，可知兩棒系統(tǒng)受合外力為零，動(dòng)量守恒，設(shè)PQ質(zhì)量為2加，則MN質(zhì)量為機(jī)，P。速率為v時(shí),

則

2mv-mv

解得

v-2v

回路的感應(yīng)電流

2Bdv+B-2dv_2Bdv

3RR

MN所受安培力大小為

F4B%2V

F=2BId=---

MNK

選項(xiàng)B錯(cuò)誤:

C.兩棒最終停止時(shí)彈簧處于原長狀態(tài)，由動(dòng)量守恒可得

mX]=2mxz

xt+x2=L

可得則最終MN位置向左移動(dòng)

2L

%

3

PQ位置向右移動(dòng)

因任意時(shí)刻兩棒受安培力和彈簧彈力大小都相同，設(shè)整個(gè)過程兩棒受的彈力的平均值為F彈，安培力平均值

F女,則整個(gè)過程根據(jù)動(dòng)能定理

可得

EUN=%=2

XPQ尤21

選項(xiàng)C正確；

2L

D.兩棒最后停止時(shí)，彈簧處于原長位置，此時(shí)兩棒間距增加了L,由上述分析可知，MN向左位置移動(dòng)

尸。位置向右移動(dòng)上，則

21I

2B—d+B-2d]

△①

q=7't33_2BLd

瓦3R~3R

選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選ACo

二、非選擇題：本題共5小題，共54分。

11.某同學(xué)為了驗(yàn)證對心碰撞過程中的動(dòng)量守恒定律，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：用紙板搭建如圖所示的滑道，使硬

幣可以平滑地從斜面滑到水平面上，其中OA為水平段。選擇相同材質(zhì)的一元硬幣和一角硬幣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

測量硬幣的質(zhì)量，得到一元和一角硬幣的質(zhì)量分別為町和機(jī)2（町〉加2）。將硬幣甲放置在斜面一某一位置，

標(biāo)記此位置為瓦由靜止釋放甲，當(dāng)甲停在水平面上某處時(shí)，測量甲從。點(diǎn)到停止處的滑行距離。巴將硬

幣乙放置在。處，左側(cè)與0點(diǎn)重合，將甲放置于B點(diǎn)由靜止釋放。當(dāng)兩枚硬幣發(fā)生碰撞后，分別測量甲乙

從。點(diǎn)到停止處的滑行距離0M和OM保持釋放位置不變，重復(fù)實(shí)驗(yàn)若干次，得至IJOP、OM,ON的平均

值分別為So、S]、§2。

（1）在本實(shí)驗(yàn)中，甲選用的是（填“一元”或“一角”）硬幣；

（2）碰撞前，甲到。點(diǎn)時(shí)速度的大小可表示為（設(shè)硬幣與紙板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，重力加速度為g）;

/T-/7

（3）若甲、乙碰撞過程中動(dòng)量守恒，則90產(chǎn)=（用叫和嗎表示），然后通過測得具體數(shù)據(jù)

驗(yàn)證硬幣對心碰撞過程中動(dòng)量是否守恒；

（4）由于存在某種系統(tǒng)或偶然誤差，計(jì)算得到碰撞前后甲動(dòng)量變化量大小與乙動(dòng)量變化量大小的比值不是

1,寫出一條產(chǎn)生這種誤差可能的原因一。

【答案】①.一元②.心gs°③.見解析

【解析】

【詳解】（1）[1]根據(jù)題意可知，甲與乙碰撞后沒有反彈，可知甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量，甲選用的是一元硬

幣；

（2）[2]甲從。點(diǎn)到P點(diǎn),根據(jù)動(dòng)能定理

一〃gg%=0-^mv；

解得碰撞前，甲到。點(diǎn)時(shí)速度的大小

2Mgs0

（3）[3]同理可得，碰撞后甲的速度和乙的速度分別為

匕=心gS]

v2=《2Ags2

若動(dòng)量守恒，則滿足

町%=町巧+m,v2

整理可得

（4）⑷由于存在某種系統(tǒng)或偶然誤差，計(jì)算得到碰撞前后甲動(dòng)量變化量大小與乙動(dòng)量變化量大小的比值不

是1,寫出一條產(chǎn)生這種誤差可能的原因有：

I.測量誤差，因?yàn)闊o論是再精良的儀器總是會(huì)有誤差的，不可能做到絕對準(zhǔn)確；

2.碰撞過程中，我們認(rèn)為內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，動(dòng)量守恒，實(shí)際上碰撞過程中，兩個(gè)硬幣組成的系統(tǒng)合外力不為

零。

12.導(dǎo)電漆是將金屬粉末添加于特定樹脂原料中制作而成的能導(dǎo)電的噴涂油漆。現(xiàn)有一根用導(dǎo)電漆制成的截

面為正方形的細(xì)長樣品（固態(tài)），某同學(xué)欲測量其電阻率，設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的電路圖，實(shí)驗(yàn)步驟如下:

b.將平行排列的四根金屬探針甲、乙、丙、丁與樣品接觸，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁間左

右移動(dòng)：

c.將丙調(diào)節(jié)至某位置，測量丙和某探針之間的距離L；

d.閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使電流表示數(shù)/=,讀出相應(yīng)的電壓表示數(shù)U,斷開開關(guān)S；

e.改變丙的位置，重復(fù)步驟c、d,測量多組乙和U,作出C/一刀圖像如圖（b）所示，得到直線的斜率鼠

回答下列問題：

（1）L是丙到（填“甲”“乙”或“丁”）的距離；

（2）寫出電阻率的表達(dá)式p=（用鼠/表示）；

（3）根據(jù)圖像計(jì)算出該樣品的電阻率p=Qm（保留兩位有效數(shù)字）。

①.乙②.亨

【答案】③.6.5x10-5

【解析】

【詳解】（1）[1]由于電壓表測量的是乙、丙之間的電壓，則乙是丙到乙的距離。

（2）⑵根據(jù)電阻定律有

R=「與

a

再根據(jù)歐姆定律有

R上

1

聯(lián)立有

U="L

則

ka1

p=~r

（3）[3]根據(jù)圖像可知

k=

則根據(jù)（2）代入數(shù)據(jù)有

/>=6.5x105c.m

13.某大型水陸兩柄飛機(jī)具有水面滑行汲水和空中投水等功能。某次演練中，該飛機(jī)在水而上由靜止開始勻

加速直線滑行并汲水，速度達(dá)到也=80m/s時(shí)離開水面，該過程滑行距離1600m,汲水質(zhì)量m=1.0xl04kg。

離開水面后，飛機(jī)琴升高度/?=100m時(shí)速度達(dá)到以=100m/s,之后保持水平勻速飛行，待接近目標(biāo)時(shí)開始空

中投水。取重力加速度g=10m/s2。求：

（1）飛機(jī)在水面滑行階段的加速度a的大小及滑行時(shí)間r；

（2）整個(gè)攀升階段，飛機(jī)汲取的水的機(jī)械能增加量4E。

【答案】（1）2m/s2-40s；（2）6xlO7J

【解析】

【詳解】（Z）飛機(jī)做從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，平均速度為工，則

2

,1

八5卬

解得飛機(jī)滑行的時(shí)間為

2L2x1600s

t=—=------------s=40s

匕80

飛機(jī)滑行的加速度為

V.8°,2C,2

a--=——m/s=2m/s

t40

（2）飛機(jī)從水面至/z=l（X）m處，水機(jī)械能包含水的動(dòng)能和重力勢能，則

A￡=1/nv2+m^A=-xlxl04xl002J+lxl04xl0xl00J=6xl07J

14.如圖，水平放置兩平行金屬板間存在勻強(qiáng)電場，板長是板間距離的⑺倍。金屬板外有一圓心為。的

圓形區(qū)域，其內(nèi)部存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場。質(zhì)量為〃八電荷量為4s>0）

的粒子沿中線以速度W水平向右射入兩板間，恰好從下板邊緣P點(diǎn)飛出電場，并沿尸。方向從圖中0'點(diǎn)射

2mv

入磁場。己知圓形磁場區(qū)域半徑為丁?n，不計(jì)粒子重力。

(1)求金屬板間電勢差5

(2)求粒子射出磁場時(shí)與射入磁場時(shí)運(yùn)動(dòng)方向間的夾角0-,

(3)僅改變圓形磁場區(qū)域的位置，使粒子仍從圖中點(diǎn)射入磁場，且在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長。定性畫出

粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡及相應(yīng)的弦，標(biāo)出改變后的側(cè)形磁場區(qū)域的圓心

，一

7、'、@,、:

2?

【答案】(1)U=0；(2)；或60：(3)

3q3

【解析】

【詳解】(1)設(shè)板間距離為d，則板長為有〃，帶電粒子在板間做類平拋運(yùn)動(dòng)，兩板間的電場強(qiáng)度為

-7

根據(jù)牛頓第二定律得，電場力提供加速度

解得

qU

a=--

md

設(shè)粒子在平板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為力,根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律得

d12￡71

yS)，國二卬。

聯(lián)立解得

U=絲^

3q

(2)設(shè)粒子出電場時(shí)與水平方向夾角為a,則有

atV3

tana=-Q-=——

%3

故

71

a--

6

則出電場時(shí)粒子的速度為

%_2A/3

v

=------=~T~vo

cosa3

粒子出電場后沿直線勻速直線運(yùn)動(dòng)，接著進(jìn)入磁場，根據(jù)牛頓第二定律，洛倫茲力提供勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需

的向心力得

2

八1廠

qvB=m—

r

解得

_mv_26根%

qB3qB

己知圓形磁場區(qū)域半徑為故

3qB

r=#)R

粒子沿尸。方向射入磁場即沿半徑方向射入磁場，故粒子將沿半徑方向射出磁場，粒子射出磁場時(shí)與射入

磁場時(shí)運(yùn)動(dòng)方向的夾角為。，則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)圓弧軌跡對應(yīng)的圓心角也為6,由幾何關(guān)系可得

0=2a=±

3

故粒子射出磁場時(shí)與射入磁場時(shí)運(yùn)動(dòng)方向的夾角為?或60；

(3)帶電粒子在該磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑與圓形磁場半徑關(guān)系為「=百/?,根據(jù)幾何關(guān)系可知，帶電粒子在該

磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡一定為劣弧，故劣弧所對應(yīng)軌跡圓的弦為磁場圓的直徑時(shí)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長。

則相對應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軌跡和弦以及圓心M的位置如圖所示:

15.如圖，質(zhì)量加=1kg的木板靜止在光滑水平地面上，右側(cè)的豎直墻面固定一勁度系數(shù)女=20N/m的輕彈

簧，彈簧處于自然狀態(tài)。質(zhì)量儂=4kg的小物塊以水平向右的速度%=gm/s滑上木板左端，兩者共速時(shí)木

板恰好與彈簧接觸。木板足夠長，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)/，=