物理注意事項；1.答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2.答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對應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。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選項中，第1～7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8～10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.某同學在練習投籃，籃球在空中的運動軌跡如圖中虛線所示，籃球所受合力F的示意圖可能正確的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】籃球做曲線運動，所受合力指向運動軌跡的凹側。故選A。2.安培通過實驗研究，發現了電流之間相互作用力的規律。若兩段長度分別為和、電流大小分別為I1和I?的平行直導線間距為r時，相互作用力的大小可以表示為。比例系數k的單位是（）A.kg·m/（s2·A） B.kg·m/（s2·A2） C.kg·m2/（s3·A） D.kg·m2/（s3·A3）【答案】B【解析】【詳解】根據題干公式整理可得代入相應物理量單位可得比例系數k的單位為故選B3.如圖（a），從高處M點到地面N點有Ⅰ、Ⅱ兩條光滑軌道。兩相同小物塊甲、乙同時從M點由靜止釋放，沿不同軌道滑到N點，其速率v與時間t的關系如圖（b）所示。由圖可知，兩物塊在離開M點后、到達N點前的下滑過程中（）A.甲沿I下滑且同一時刻甲的動能比乙的大B.甲沿Ⅱ下滑且同一時刻甲的動能比乙的小C.乙沿I下滑且乙的重力功率一直不變D.乙沿Ⅱ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，甲做勻加速直線運動，則甲沿Ⅱ下滑，乙做加速度逐漸減小的加速運動，乙沿I下滑，任意時刻甲的速度都小于乙的速度，可知同一時刻甲的動能比乙的小，A錯誤，B正確；CD．乙沿I下滑，開始時乙速度為0，到點時乙豎直方向速度為零，根據瞬時功率公式可知重力瞬時功率先增大后減小，CD錯誤。故選B。4.如圖，空間中存在水平向右的勻強磁場，一導體棒繞固定的豎直軸OP在磁場中勻速轉動，且始終平行于OP。導體棒兩端的電勢差u隨時間t變化的圖像可能正確的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】如圖所示導體棒勻速轉動，設速度為v，設導體棒從到過程，棒穿過的角度為，則導體棒垂直磁感線方向的分速度為可知導體棒垂直磁感線的分速度為余弦變化，根據左手定則可知，導體棒經過B點和B點關于P點的對稱點時，電流方向發生變化，根據可知導體棒兩端的電勢差u隨時間t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現儲能的裝置，可在用電低谷時儲存能量、用電高峰時釋放能量。“空氣充電寶”某個工作過程中，一定質量理想氣體的p-T圖像如圖所示。該過程對應的p-V圖像可能是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】根據可得從a到b，氣體壓強不變，溫度升高，則體積變大；從b到c，氣體壓強減小，溫度降低，因c點與原點連線的斜率小于b點與原點連線的斜率，c態的體積大于b態體積。故選B6.原子處于磁場中，某些能級會發生劈裂。某種原子能級劈裂前后的部分能級圖如圖所示，相應能級躍遷放出的光子分別設為①②③④。若用①照射某金屬表面時能發生光電效應，且逸出光電子的最大初動能為Ek，則（）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生光電效應D.用④照射該金屬逸出光電子的最大初動能小于Ek【答案】A【解析】【詳解】A．由圖可知①和③對應的躍遷能級差相同，可知①和③的能量相等，選項A正確；B．因②對應的能級差小于④對應的能級差，可知②的能量小于④的能量，根據可知②的頻率小于④的頻率，選項B錯誤；C．因②對應的能級差小于①對應的能級差，可知②的能量小于①，②的頻率小于①，則若用①照射某金屬表面時能發生光電效應，用②照射該金屬不一定能發生光電效應，選項C錯誤；D．因④對應的能級差大于①對應的能級差，可知④的能量大于①，即④的頻率大于①，因用①照射某金屬表面時能逸出光電子的最大初動能為Ek，根據則用④照射該金屬逸出光電子的最大初動能大于Ek，選項D錯誤。故選A。7.在地球上觀察，月球和太陽的角直徑（直徑對應的張角）近似相等，如圖所示。若月球繞地球運動的周期為T?，地球繞太陽運動的周期為T?，地球半徑是月球半徑的k倍，則地球與太陽的平均密度之比約為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】設月球繞地球運動的軌道半徑為r?，地球繞太陽運動的軌道半徑為r?，根據可得其中聯立可得故選D。8.“球鼻艏”是位于遠洋輪船船頭水面下方的裝置，當輪船以設計的標準速度航行時，球鼻艏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。下列現象的物理原理與之相同的是（）A.插入水中的筷子、看起來折斷了B.陽光下的肥皂膜，呈現彩色條紋C.駛近站臺的火車，汽笛音調變高D.振動音叉的周圍，聲音忽高忽低【答案】BD【解析】【詳解】該現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象，與該問題的物理原理相符；駛近站臺的火車汽笛音調變高是多普勒現象造成的，與該問題的物理原理不相符；振動音叉的周圍聲音忽高忽低，是聲音的疊加造成的干涉現象，與該問題的物理原理相符。故選BD。9.圖（a）為金屬四極桿帶電粒子質量分析器的局部結構示意圖，圖（b）為四極桿內垂直于x軸的任意截面內的等勢面分布圖，相鄰兩等勢面間電勢差相等，則（）A.P點電勢比M點的低B.P點電場強度大小比M點的大C.M點電場強度方向沿z軸正方向D.沿x軸運動的帶電粒子，電勢能不變【答案】CD【解析】【詳解】A．因P點所在的等勢面高于M點所在的等勢面，可知P點電勢比M點的高，選項A錯誤；B．因M點所在的等差等勢面密集，則M點場強較P點大，即P點電場強度大小比M點的小，選項B錯誤；C．場強方向垂直等勢面，且沿電場線方向電勢逐漸降低，可知M點電場強度方向沿z軸正方向，選項C正確；D．因x軸上個點電勢相等，則沿x軸運動的帶電粒子，則電勢能不變，選項D正確。故選CD。10.如圖，兩根光滑平行金屬導軌固定在絕緣水平面上，左、右兩側導軌間距分別為d和2d，處于豎直向上的磁場中，磁感應強度大小分別為2B和B。已知導體棒MN的電阻為R、長度為d，導體棒PQ的電阻為2R、長度為2d，PQ的質量是MN的2倍。初始時刻兩棒靜止，兩棒中點之間連接一壓縮量為L的輕質絕緣彈簧。釋放彈簧，兩棒在各自磁場中運動直至停止，彈簧始終在彈性限度內。整個過程中兩棒保持與導軌垂直并接觸良好，導軌足夠長且電阻不計。下列說法正確的足（）A.彈簧伸展過程中、回路中產生順時針方向的電流B.PQ速率為v時，MN所受安培力大小為C.整個運動過程中，MN與PQ的路程之比為2：1D.整個運動過程中，通過MN的電荷量為【答案】AC【解析】【詳解】A．彈簧伸展過程中，根據右手定則可知，回路中產生順時針方向的電流，選項A正確；B．任意時刻，設電流為I，則PQ受安培力方向向左；MN受安培力方向向右，可知兩棒系統受合外力為零，動量守恒，設PQ質量為2m，則MN質量為m，PQ速率為v時，則解得回路的感應電流MN所受安培力大小為選項B錯誤；C．兩棒最終停止時彈簧處于原長狀態，由動量守恒可得可得則最終MN位置向左移動PQ位置向右移動因任意時刻兩棒受安培力和彈簧彈力大小都相同，設整個過程兩棒受的彈力的平均值為F彈，安培力平均值F安，則整個過程根據動能定理可得選項C正確；D．兩棒最后停止時，彈簧處于原長位置，此時兩棒間距增加了L，由上述分析可知，MN向左位置移動，PQ位置向右移動，則選項D錯誤。故選AC。物理試題第4頁(共8頁)二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11、11.某同學為了驗證對心碰撞過程中的動量守恒定律，設計了如下實驗：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。選擇相同材質的一元硬幣和一角硬幣進行實驗。測量硬幣質量，得到一元和一角硬幣的質量分別為和()。將硬幣甲放置在斜面一某一位置，標記此位置為B。由靜止釋放甲，當甲停在水平面上某處時，測量甲從O點到停止處的滑行距離OP。將硬幣乙放置在O處，左側與O點重合，將甲放置于B點由靜止釋放。當兩枚硬幣發生碰撞后，分別測量甲乙從O點到停止處的滑行距離OM和ON。保持釋放位置不變，重復實驗若干次，得到OP、OM、ON的平均值分別為、、。（1）在本實驗中，甲選用的是____（填“一元”或“一角”）硬幣；（2）碰撞前，甲到O點時速度的大小可表示為_____（設硬幣與紙板間的動摩擦因數為μ，重力加速度為g）；（3）若甲、乙碰撞過程中動量守恒，則_____（用和表示），然后通過測得的具體數據驗證硬幣對心碰撞過程中動量是否守恒；（4）由于存在某種系統或偶然誤差，計算得到碰撞前后甲動量變化量大小與乙動量變化量大小的比值不是1，寫出一條產生這種誤差可能的原因____。【答案】①.一元②.③.④.見解析【解析】【詳解】（1）[1]根據題意可知，甲與乙碰撞后沒有反彈，可知甲的質量大于乙的質量，甲選用的是一元硬幣；（2）[2]甲從點到點，根據動能定理解得碰撞前，甲到O點時速度的大?。?）[3]同理可得，碰撞后甲的速度和乙的速度分別為若動量守恒，則滿足整理可得（4）[4]由于存在某種系統或偶然誤差，計算得到碰撞前后甲動量變化量大小與乙動量變化量大小的比值不是1，寫出一條產生這種誤差可能的原因有：1.測量誤差，因為無論是再精良的儀器總是會有誤差的，不可能做到絕對準確；2.碰撞過程中，我們認為內力遠大于外力，動量守恒，實際上碰撞過程中，兩個硬幣組成的系統合外力不為零。12.12.導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電的噴涂油漆。現有一根用導電漆制成的截面為正方形的細長樣品（固態），某同學欲測量其電阻率，設計了如圖（a）所示的電路圖，實驗步驟如下：a．測得樣品截面的邊長a=0.20cm；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；c．將丙調節至某位置，測量丙和某探針之間的距離L；d．閉合開關S，調節電阻箱R的阻值，使電流表示數I=0.40A，讀出相應的電壓表示數U，斷開開關S；e．改變丙的位置，重復步驟c、d，測量多組L和U，作出U—L圖像如圖（b）所示，得到直線的斜率k。回答下列問題：（1）L是丙到___________（填“甲”“乙”或“丁”）的距離；（2）寫出電阻率的表達式ρ=___________（用k、a、I表示）；（3）根據圖像計算出該樣品的電阻率ρ=___________Ω?m（保留兩位有效數字）?！敬鸢浮竣?乙②.③.6.5×10－5【解析】【詳解】（1）[1]由于電壓表測量的是乙、丙之間的電壓，則L是丙到乙的距離。（2）[2]根據電阻定律有再根據歐姆定律有聯立有則（3）[3]根據圖像可知k=6.5V/m則根據（2）代入數據有ρ=6.5×10－5Ω?m13.13.某大型水陸兩柄飛機具有水面滑行汲水和空中投水等功能。某次演練中，該飛機在水而上由靜止開始勻加速直線滑行并汲水，速度達到v?=80m/s時離開水面，該過程滑行距離L=1600m、汲水質量m=1.0×10?kg。離開水面后，飛機琴升高度h=100m時速度達到v?=100m/s，之后保持水平勻速飛行，待接近目標時開始空中投水。取重力加速度g=10m/s2。求：（1）飛機在水面滑行階段的加速度a的大小及滑行時間t；（2）整個攀升階段，飛機汲取的水的機械能增加量△E。【答案】（1），；（2）【解析】【詳解】（1）飛機做從靜止開始做勻加速直線運動，平均速度為，則解得飛機滑行的時間為飛機滑行的加速度為（2）飛機從水面至處，水的機械能包含水的動能和重力勢能，則14.14.如圖，水平放置的兩平行金屬板間存在勻強電場，板長是板間距離的倍。金屬板外有一圓心為O的圓形區域，其內部存在磁感應強度大小為B、方向垂直于紙面向外的勻強磁場。質量為m、電荷量為q（q>0）的粒子沿中線以速度v0水平向右射入兩板間，恰好從下板邊緣P點飛出電場，并沿PO方向從圖中O'點射入磁場。己知圓形磁場區域半徑為，不計粒子重力。（1）求金屬板間電勢差U；（2）求粒子射出磁場時與射入磁場時運動方向間夾角θ；（3）僅改變圓形磁場區域的位置，使粒子仍從圖中O'點射入磁場，且在磁場中的運動時間最長。定性畫出粒子在磁場中的運動軌跡及相應的弦，標出改變后的側形磁場區域的圓心M。【答案】（1）；（2）或；（3）【解析】【詳解】（1）設板間距離為，則板長為，帶電粒子在板間做類平拋運動，兩板間的電場強度為根據牛頓第二定律得，電場力提供加速度解得設粒子在平板間的運動時間為，根據類平拋運動的運動規律得，聯立解得（2）設粒子出電場時與水平方向夾角為，則有故則出電場時粒子的速度為粒子出電場后沿直線勻速直線運動，接著進入磁場，根據牛頓第二定律，洛倫茲力提供勻速圓周運動所需的向心力得解得已知圓形磁場區域半徑為，故粒子沿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，粒子射出磁場時與射入磁場時運動方向的夾角為，則粒子在磁場中運動圓弧軌跡對應的圓心角也為，由幾何關系可得故粒子射出磁場時與射入磁場時運動方向的夾角為或；（3）帶電粒子在該磁場中運動的半徑與圓形磁場半徑關系為，根據幾何關系可知，帶電粒子在該磁場中運動的軌跡一定為劣弧，故劣弧所對應軌跡圓的弦為磁場圓的直徑時粒子在磁場中運動的時間最長。則相對應的運動軌跡和弦以及圓心M的位置如圖所示：15.如圖，質量m1=1kg的木板靜止在光滑水平地面上，右側的豎直墻面固定一勁度系數k=20N/m的輕彈簧，彈簧處于自然狀態。質量m2=4kg的小物塊以水平向右的速度滑上木板左端，兩者共速時木板恰好與彈簧接觸。木板足夠長，物塊與木板間的動摩擦因數μ=0.1，最大