一、選擇題（1—6單選，7—10多選，每題5分）
1. 中科院近代物理研究所利用蘭州重離子加速器通過“熔合蒸發(fā)”反應(yīng)合成超重核，并同時輻射出一個中子。下列可能合成該超重核的原子核組合是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】核反應(yīng)過程中滿足電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，則需滿足
，
A．由于
，
故A錯誤；
B．由于
，
故B正確；
C．由于
，
故C錯誤；
D．由于
，
故D錯誤
故選B。
2. 地球表面重力加速度為，地球的第一宇宙速度為，萬有引力恒量為，下式關(guān)于地球密度的估算式正確的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】解：地球表面的物體受到的重力等于萬有引力
得
地球可以看成球體，體積為
所以
地球的第一宇宙速度就是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，此時重力提供向心力
所以
所以地球密度
故選
3. 如圖所示，位于光滑水平桌面上的小滑塊P和Q都可視為質(zhì)點，質(zhì)量相等。Q與水平輕彈簧相連，設(shè)Q靜止，P以某一初速度向Q運動并與彈簧發(fā)生碰撞。在整個過程中，彈簧具有的最大彈性勢能等于（ ）

A. P初動能B. P的初動能的0.5倍
C. P的初動能的0.3倍D. P的初動能的0.2倍
【答案】B
【解析】
【詳解】在整個過程中，當(dāng)小滑塊P和Q速度相等時，彈簧具有的最大彈性勢能，設(shè)P的初速度為，根據(jù)動量守恒有
根據(jù)能量守恒可知在整個過程中，彈簧具有的最大彈性勢能等于
故選B。
4. 如圖所示，ABC為正三角形，AB和AC邊上放有帶等量異種電荷的絕緣細棒，O為BC邊中點，D為BC中垂線上O點右側(cè)的一點，P為BC上的一點，選無窮遠處電勢為0，則下列說法正確的是（ ）

A. O點和D點場強可能大小相等，方向相同
B. D點的電勢一定低于P點
C. 將一正檢驗電荷沿直線從O點運動到D點，電勢能不變
D. 將一正檢驗電荷沿直線從O點運動到P點，電場力做負功
【答案】C
【解析】
【詳解】A．由場強的疊加和對稱性可知，O點和D點場強方向相同，但D點場強要小于O點的場強，故A錯誤；
B．由電場的分布特點可知，D點電勢為0，P點電勢小于0，所以D點的電勢一定高于P點，故B錯誤；
C．將一正檢驗電荷沿直線從O點運動到D點，電場力不做功，電勢能不變，故C正確；
D．將一正檢驗電荷沿直線從O點運動到P點，電場力做正功，故D錯誤。
故選C。
5. 如圖所示，折射率的透明玻璃半圓柱體，半徑為R，O點是某一截面的圓心，虛線與半圓柱體底面垂直。現(xiàn)有一條與距離的光線垂直底面入射，經(jīng)玻璃折射后與的交點為，圖中未畫出，則M到O點的距離為（ ）

A. B. C. D. R
【答案】A
【解析】
【詳解】依題意，作出光路圖如圖所示

由幾何關(guān)系知在B點的入射角，根據(jù)折射定律有
解得
由幾何關(guān)系可得：，，由幾何知識解得
故選A。
6. 如圖所示，質(zhì)量為m的圓環(huán)A，跨過定滑輪的細繩一端系在圓環(huán)A上，另一端系一物塊B。細繩對圓環(huán)A的拉力方向水平向左。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，圓環(huán)A與固定直桿間動摩擦因數(shù)，直桿傾角，，要保證A不向上滑動，所懸掛的物塊B質(zhì)量不能超過（ ）
A. 2mB. C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】對物體B，由平衡條件可得
對圓環(huán)A受力分析，如圖
當(dāng)圓環(huán)剛要上滑時，由平衡條件可得
又
聯(lián)立解得
即懸掛的物塊B質(zhì)量不能超過2m。
故選A。
7. 一列簡諧橫波沿x軸傳播，圖甲是時刻該簡諧橫波的波形圖；圖乙是平衡位置在處的質(zhì)點P的振動圖像，下列說法正確的是（ ）

A. 簡諧橫波沿x軸負方向傳播B. 簡諧橫波的頻率為
C. 簡諧橫波的波速為2m/sD. 時質(zhì)點P在波峰
【答案】BC
【解析】
【詳解】A．由圖乙可知，時，質(zhì)點向軸正方向振動，根據(jù)同側(cè)法可知，簡諧橫波沿軸正方向傳播，故A錯誤；
BC．由圖乙可知周期為，由圖甲可知波長為，則簡諧橫波的頻率為
簡諧橫波的波速為
故BC正確；
D．根據(jù)圖乙可知，時質(zhì)點P在波谷，故D錯誤。
故選BC。
8. 如圖所示，將兩個質(zhì)量分別為m和2m的小球A和B用一根長為L的輕桿（質(zhì)量不計）連接，輕桿可繞通過中心O的水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動，現(xiàn)讓桿處于水平位置靜止釋放，在桿轉(zhuǎn)至豎直的過程中，下列說法正確的是（ ）

A. 兩球的速度始終相同
B. 任意一段時間內(nèi)，桿對兩球的沖量一定不同
C. 任意一段時間內(nèi)，桿對兩球做的功代數(shù)和一定為零
D. B球的機械能保持不變
【答案】BC
【解析】
【詳解】A．桿轉(zhuǎn)動過程中，兩球速度大小相等，方向相反，故A錯誤；
B．任一時刻，桿對兩球的彈力大小相等，方向相反，所以桿對兩球的沖量不相同，故B正確；
C．因AB系統(tǒng)機械能守恒，故任意一段時間Δt內(nèi)，桿對兩球做功代數(shù)和一定為零，故C正確；
D．B球從圖中位置轉(zhuǎn)到最低點過程中，A球轉(zhuǎn)到最高點，A球的動能和勢能都增大，說明桿對A球做正功，由于桿是質(zhì)量不計的輕桿，所以桿對B球做負功，此過程B機械能減少，故D錯誤。
故選BC。
9. 理想變壓器原線圈a匝數(shù)n1=200匝，副線圈b匝數(shù)n2=100匝，線圈a通過電阻R1接在u=44sin314t(V)的交流電源上，“12V 6W”的燈泡恰好正常發(fā)光，電阻R2=16Ω，電壓表V為理想電表。下列推斷正確的是（ ）
A. 交變電流的頻率為100Hz
B. 電阻R1的阻值為16Ω
C. 電壓表V的示數(shù)為20V
D. 穿過鐵芯的磁通量的最大變化率為Wb/s
【答案】BD
【解析】
【分析】
【詳解】A．由表達式知交變電流的頻率為
f==50Hz
A錯誤；
BC．燈泡正常發(fā)光，故副線圈中電流為
故電壓表示數(shù)為
U2=12+IR2=12+0.5×16=20V
根據(jù)匝數(shù)比可得變壓器初級電壓為40V，初級電流為0.25A；因電源的電壓有效值為
則電阻R1兩端的電壓
44V-40V=4V
則
選項B正確，C錯誤；
D．故根據(jù)Em=N可知穿過錢芯的磁通量的最大變化率為
故D正確。
故選BD。
【點睛】要根據(jù)理想變壓器中電流、電壓與匝數(shù)比之間的關(guān)系進行有關(guān)問題的解答，注意電表的示數(shù)均為有效值．
10. 如圖所示，在豎直向下的勻強磁場中，水平U型導(dǎo)體框左端連接一阻值為R的電阻，導(dǎo)體框間距L，質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab置于導(dǎo)體框上。不計導(dǎo)體框的電阻、導(dǎo)體棒與框間的摩擦。ab以水平向右的初速度v0開始運動，最終停在導(dǎo)體框上。在此過程中 （ ）
A. 導(dǎo)體棒做勻減速直線運動B. 導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向為
C. 電阻R消耗的總電能為D. 導(dǎo)體棒滑行距離
【答案】CD
【解析】
【詳解】A．導(dǎo)體棒的加速度為
導(dǎo)體棒速度逐漸減小，受到的安培力逐漸減小，故導(dǎo)體棒做加速度減小的減速直線運動，故A錯誤；
B．根據(jù)右手定則可知，導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向為，故B錯誤；
C．根據(jù)能量守恒可知，電路消耗的總電能為
電阻R消耗的總電能為
故C正確；
D．根據(jù)動量定理有
通過導(dǎo)體棒的電量為
導(dǎo)體棒滑行距離為
故D正確。
故選CD。
二、實驗題（8+7=15分）
11. 某同學(xué)用如圖甲所示裝置測滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)。按圖甲安裝裝置，滑塊靠近打點計時器，重物到地面的高度約為定滑輪到滑塊距離的一半。打點計時器所接交流電的頻率為50Hz。

（1）調(diào)節(jié)定滑輪的高度，使連接滑塊的細線與水平桌面________，接通電源，由靜止釋放滑塊，打出的紙帶如圖乙所示，紙帶右端與滑塊連接，紙帶上每隔一個點取一個計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間的距離已標(biāo)在紙帶上，則打點C時滑塊的速度大小為________m/s；滑塊做減速運動時的加速度大小為a=________。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）
（2）若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?，則滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），若交流電的實際頻率大于50Hz，則測得的動摩擦因數(shù)比真實值________（填“大”或“小”）。
【答案】 ①. 平行 ②. 1.21 ③. 1.98 ④. 0.20 ⑤. 小
【解析】
【詳解】（1）[1]調(diào)節(jié)定滑輪的高度，使連接滑塊的細線與水平桌面平行；
[2][3]根據(jù)平均速度等于中間時刻得瞬時速度，可得打C點時滑塊的速度
可得加速度大小為
（2）[4]根據(jù)牛頓第二定律，可得滑動摩擦力提供加速度
[5]若交流電的實際頻率大于50Hz，則計算時所用打點時間間隔偏大，測得的加速度偏小，測得的動摩擦因數(shù)偏小。
12. 用如圖所示電路測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻。

（1）除干電池、開關(guān)、導(dǎo)線外可供使用的實驗器材還有：
A．電流表（量程0.6A、3A）；
B．電壓表（量程3V、15V）；
C．滑動變阻器（阻值范圍、額定電流）；
D．滑動變阻器（阻值范圍、額定電流）。
請你完成下面的選擇：電流表量程選___________，電壓表量程選___________，滑動變阻器選___________。
（2）如圖所示，是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出路端電壓與電流的圖像，通過該圖像可知電源的電動勢為___________，電源的內(nèi)阻為___________。
【答案】 ①. ②. ③. C ④. ⑤.
【解析】
【詳解】（1）[1]圖2中電流最大為；因此電流表量程選擇。
[2]由題意可知，電源的電動勢為，則電壓表選擇量程。
[3]而因干電池內(nèi)阻較小，滑動變阻器選擇較小的，應(yīng)選C。
（2）[4]根據(jù)閉合電路歐姆定律可得
可知，圖形與縱坐標(biāo)軸的交點為電源的電動勢，則有
E
[5]圖像的斜率表示內(nèi)電阻，則有
【點睛】（1）根據(jù)實驗原理及給出的電源電動勢可以分析儀表的選擇；注意不能超過電表的量程。
（2）根據(jù)圖像作出伏安特性曲線，結(jié)合閉合電路歐姆定律，即得出電動勢和內(nèi)電阻。
本題考查測量電源的電動勢和內(nèi)電阻的實驗，要注意明確電表的選擇，注意本題中圖像中雖然畫出的電流，但是從以后均為虛線表示，則說明電流的最大值約為
三、計算題（10+10+15=35分）
13. 如圖甲所示，一豎直放置的玻璃管（導(dǎo)熱良好）用水銀柱封閉了一定質(zhì)量的氣體，封閉的氣柱長度為10cm，玻璃管的總長度為38cm，將小活塞緩慢從管口向下推下，直到氣柱長度變?yōu)?cm，環(huán)境溫度不變，大氣壓強為76cmHg。求：
（1）氣柱長度變?yōu)?cm時這段氣柱的壓強多大；
（2）小活塞從管口向下移動的距離。
【答案】（1）100cmHg；（2）7cm
【解析】
【詳解】（1）開始時，封閉的氣體壓強
該封閉氣體初態(tài)的長度為L1=10cm，設(shè)玻璃管的橫截面積為S，封閉氣柱末態(tài)的長度為L2=8cm時，封閉的氣體壓強為p2，對封閉的氣體，由玻意耳定律
解得
p2=100cmHg
（2）開始時，管內(nèi)上端氣體的壓強p3=p0=76cmHg，氣體柱長度為L3=38cm﹣4cm﹣10cm=24cm，當(dāng)封閉氣柱長度為L4=8cm時，管內(nèi)上端封閉氣體的壓強變?yōu)?br>管內(nèi)上端封閉氣體，由玻意耳定律
解得
L4=19cm
故小活塞從管口向下移動的距離
14. 一個質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子從x軸上的點以速度v，沿與x正方向成60°的方向射入第一象限內(nèi)的勻強磁場中，并恰好垂直于y軸射出第一象限。求：
（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B。
（2）射出點的坐標(biāo)。

【答案】（1）；（2）
【解析】
【詳解】（1）由幾何關(guān)系得粒子做圓周運動的半徑為
由洛倫茲力提供向心力有
解得
（2）射出點的縱坐標(biāo)為
射出點的坐標(biāo)為（0，）
15. 如圖所示，質(zhì)量為m = 2kg的物塊A從高為h = 0.2m的光滑固定圓弧軌道頂端由靜止釋放，圓弧軌道底端的切線水平，物塊A可從圓弧軌道的底端無能量損失地滑上一輛靜止在光滑水平面上的小車B，且物塊最終沒有滑離小車B。已知A、B間的動摩擦因數(shù)μ = 0.2，小車B的質(zhì)量M = 6kg，重力加速度g = 10m/s2，求：
（1）物塊A與小車B的共同速度；
（2）當(dāng)物塊A相對小車B靜止時，小車B運動的位移及系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量。

【答案】（1）v = 0.5m/s；（2）；Q = 3J
【解析】
【詳解】（1）設(shè)物塊A從圓弧軌道頂端滑到底端時的速度為，由動能定理可得
解得
物塊A滑上小車B后，物塊與小車組成的系統(tǒng)動量守恒，設(shè)它們相對靜止時的速度為v，則有
解得
（2）對小車B由動能定理可得
解得
設(shè)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為Q，由能量守恒得
解得

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