一、單選題：本大題共6小題，共24分。
1.水果的碰傷閾值是指水果在不碰傷的情況下能夠從靜止豎直跌落的最大高度。已知導致蘋果碰傷所需的平均作用力約為蘋果自身重力的倍。某學習小組在探究蘋果的碰傷閾值實驗中，發(fā)現(xiàn)蘋果從靜止豎直跌落，在接觸某材料后減速至，蘋果剛好碰傷，重力加速度取，不計空氣阻力，下列說法正確的是( )
A. 蘋果剛接觸此材料時的速率約為
B. 蘋果在此材料的碰傷閾值約為
C. 蘋果在此材料的碰傷閾值與蘋果質(zhì)量成正比
D. 蘋果從靜止豎直跌落到減速為的過程中平均速度為
2.年月日，神舟十七號載人飛船與天和核心艙進行了對接，“太空之家”迎來湯洪波、唐勝杰、江新林名中國航天史上最年輕的乘組入駐。如圖為飛船運行與交會對接過程示意圖，橢圓軌道為飛船對接前的運行軌道，點是軌道的近地點，離地高度可忽略不計。圓形軌道距地面高度為，是天和核心艙的運行軌道，點是、軌道的切點，也是交會點。地球半徑為，表面重力加速度為。下列說法正確的是( )
A. 飛船從軌道變軌到軌道需要在交會點點點火減速
B. 天和核心艙在軌道上的速度一定大于
C. 交會對接前天和核心能的向心加速度為
D. 飛船在軌道上與在軌道上運動的周期之比為
3.靜電透鏡是由帶電導體所產(chǎn)生的靜電場來使電子束聚焦和成像的裝置，它廣泛應(yīng)用于電子器件和電子顯微鏡。如圖所示為其內(nèi)部靜電場中等差等勢面的分布示意圖。一電子由點以某一速度射入該電場，僅在電場力作用下的運動軌跡如曲線所示，、為該軌跡曲線上的兩點，點為互相垂直的對稱軸和的交點。下列說法正確的是
A. 點的電勢低于點的電勢
B. 電子在點的電勢能小于在點的電勢能
C. 電子在點的電勢能和動能之和小于在點的電勢能和動能之和
D. 電子在點運動到點過程中動量的變化率不變
4.氫原子的能級圖如圖甲所示，大量處于能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，放出頻率不同的光子。其中頻率最高的光照射圖乙電路中光電管陰極時，電路中電流隨電壓變化的圖像如圖丙所示。電子的電荷量大小為，質(zhì)量為，可見光光子的能量范圍為，則下列說法正確的是( )
A. 這群氫原子躍遷時最多可放出種可見光
B. 從躍遷到能級放出光子的頻率最高
C. 用圖乙實驗電路研究光電效應(yīng)，要測遏止電壓，滑片應(yīng)向端滑動
D. 若頻率最高的光子能量為，可求出光電管陰極的逸出功為
5.利用手機中的磁傳感器可測量埋在地下的水平高壓直流長直電纜的深度。在手機上建立了空間直角坐標系后保持手機方位不變，且始終豎直向上，如圖所示。電纜上方的水平地面上有、、、四個點，如圖所示。、長均為且垂直平分。將手機水平貼近地面，電纜通電前將各分量調(diào)零，以消除地磁場的影響，通電后測得四點的分量數(shù)據(jù)見表，其中。下列關(guān)于電纜中電流的方向和電纜距離地面的深度，判斷正確的是
( )
A. 電纜中電流沿平行于方向，電纜距離地面的深度為
B. 電纜中電流沿平行于方向，電纜距離地面的深度為
C. 電纜中電流沿平行于方向，電纜距離地面的深度為
D. 電纜中電流沿平行于方向，電纜距離地面的深度為
6.一塊質(zhì)量為、長為 QUOTE 的長木板靜止放在光滑的水平面上，質(zhì)量為的物體可視為質(zhì)點 QUOTE 以初速度從左端滑上長木板的上表面并從右端滑下，該過程中，物體的動能減少量為，長木板的動能增加量為，間因摩擦產(chǎn)生的熱量為，下列說法正確的是
( )
A. A、組成的系統(tǒng)動量、機械能均守恒
B. ，，的值可能為，，
C. ，，的值可能為，，
D. 若增大和長木板的質(zhì)量，一定會從長木板的右端滑下，且將增大
二、多選題：本大題共4小題，共20分。
7.如圖所示，傾角為的斜面體置于水平地面上，小物塊置于斜面上，絕緣細繩一端與相連 QUOTE 繩與斜面平行 QUOTE ，另一端跨過光滑的定滑輪與帶電小球連接，定滑輪的正下方也有一帶電小球，、質(zhì)量均為，帶電荷量大小均為。靜止時細線與豎直方向成角，、處于同一水平線上?，F(xiàn)在同一豎直面內(nèi)向下方緩慢移動，直到移動到位置的正下方，此過程中、、始終處于靜止狀態(tài)。、均可視為點電荷，靜電力常量為，重力加速度為。下列說法中正確的是
( )
A. 、間的庫侖力先增大后減小B. 絕緣細繩對的拉力逐漸增大
C. 地面對的摩擦力逐漸減小D. ，間距離最大值為
8.如圖所示為遠距離輸電模擬原理圖，變壓器均為理想變壓器，其中降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為。發(fā)電機輸出電壓不變，兩變壓器間輸電線的總電阻為，降壓變壓器所接負載的等效電阻為，其余導線電阻不計。當變化時，理想電壓表的示數(shù)變化為，理想電流表的示數(shù)變化為，下列說法正確的是
( )
A. 的觸頭向下滑動時，輸電線上的損耗功率變小
B. 的觸頭向下滑動時，電壓表的示數(shù)變小
C. 的觸頭向上滑動時，輸電效率降低
D.
9.下圖甲為超聲波懸浮儀，上方圓柱體中，高頻電信號 QUOTE 由圖乙電路產(chǎn)生 QUOTE 通過壓電陶瓷轉(zhuǎn)換成同頻率的高頻聲信號，發(fā)出超聲波，下方圓柱體將接收到的超聲波信號反射回去。兩列超聲波信號疊加后，會出現(xiàn)振幅幾乎為零的點節(jié)點，在節(jié)點兩側(cè)聲波壓力的作用下，小水珠能在節(jié)點處附近保持懸浮狀態(tài)，該情境可等效簡化為圖丙所示情形，圖丙為某時刻兩列超聲波的波形圖，、為波源，該時刻、波源產(chǎn)生的波形分別傳到了點和點，已知聲波傳播的速度為，振蕩回路的振蕩周期為，則下列說法正確的是
( )
A. 該超聲波懸浮儀是利用干涉原理，且發(fā)出的超聲波信號頻率為
B. 兩列波疊加穩(wěn)定后，波源、之間小水珠共有個懸浮點
C. 小水珠在懸浮狀態(tài)點所受聲波壓力的合力豎直向下
D. 要懸浮儀中的節(jié)點個數(shù)增加，可拔出圖乙線圈中的鐵芯
10.年月日，我國號航母“福建艦”下水，該艦是我國完全自主設(shè)計建造的首艘電磁彈射型航母。某同學采用如圖甲所示裝置模擬電磁彈射，線圈可在圓柱形鐵芯上無摩擦滑動，并通過電刷與導軌保持良好接觸 QUOTE 鐵芯上存在垂直于表面向外的輻向磁場，線圈所在處的磁感應(yīng)強度大小均為。將開關(guān)與連接，恒流源輸出電流使線圈向右勻加速一段時間，之后將開關(guān)擲向與阻值為的電阻相連，同時施加水平外力，使線圈向右勻減速到零，線圈運動的圖像如圖乙所示。已知線圈匝數(shù)、質(zhì)量、每匝周長，不計線圈及導軌電阻，忽略電刷與導軌間摩擦及空氣阻力，則線圈( )
A. ，電流從恒流源端流出，且電流大小為
B. ，線圖所受安培力的功率不變
C. ，水平外力隨時間 QUOTE 變化的關(guān)系為
D. 與，通過線圈的電荷量之比為
三、實驗題：本大題共2小題，共16分。
11.某同學用半圓形玻璃磚測定玻璃的折射率 QUOTE 如圖所示 QUOTE 。
在固定的平鋪的白紙上畫一條直線，取點為入射點并作過點的法線 QUOTE 畫出線段作為入射光線，在上垂直紙面插上兩根大頭針、放上半圓形玻璃磚 QUOTE 圖中實線部分 QUOTE ，使玻璃磚的直線邊界與重合、底面圓心與點重合，并記錄半圓邊界 QUOTE 在玻璃磚曲線邊界一側(cè)透過玻璃磚觀察兩個大頭針并調(diào)整視線方向，在這一側(cè)插上大頭針，使擋住 QUOTE 選填“、”或“、的像”
移去玻璃磚，畫出半圓邊界，連接交半圓邊界于點，作入射光線的延長線交半圓邊界于點：再過、點作法線的垂線，垂足分別為、點。設(shè)的長度為，的長度為，的長度為，的長度為，則玻璃磚的折射率的最簡表達式為 QUOTE 用、、或表示
該同學在實驗過程中，玻璃磚位置沒有移動，僅僅是畫半圓時半徑偏大，由此測得玻璃磚的折射率將 QUOTE 選填“偏大”“偏小”“不變”或“無法確定” QUOTE 。
12.小朗同學要將一滿偏電流為的微安表改裝為毫安表。他先測量出微安表的電阻，然后對微安表進行改裝，最后再利用一標準電流表，對改裝后的毫安表進行檢測。
為測量出微安表的電阻，小朗同學設(shè)計了如圖所示電路，器材如下：
A.電源電動勢，內(nèi)阻很小 QUOTE
B.電源電動勢，內(nèi)阻很小 QUOTE
C.滑動變阻器阻值
D.滑動變阻器阻值
E.電阻箱阻值
F.開關(guān)兩個，導線若干
為提高測量精度，電源和滑動變阻器應(yīng)該選擇 。
A.電源和滑動變阻器
B.電源和滑動變阻器
C.電源和滑動變阻器
D.電源和滑動變阻器
該實驗操作的步驟有：
A.按圖電路原理圖連接線路 QUOTE
B.將的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)后調(diào)節(jié)的阻值，使毫安表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度 QUOTE
C.保持不變，再接通，調(diào)節(jié)電阻，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半，讀出的阻值為即認為，用此方法測得電流表內(nèi)阻的測量值與真實值相比 QUOTE 選填“偏大”或“偏小”或“相等”
若忽略實驗的誤差，現(xiàn)通過并聯(lián)一個阻值為的電阻把微安表改裝成為一個特定量程的毫安表，則改裝的電表量程為
根據(jù)圖所示電路對改裝后的電表進行檢測，當標準毫安表的示數(shù)為時，改裝表的指針位置如圖所示，由此可以推測出改裝的電表量程不是預期值，改裝電流表的實際量程是
要達到的預期目的，無論測得的內(nèi)阻值是否正確，都不必重新測量，只需要將阻值為的電阻換為一個阻值為 的電阻即可。
四、計算題：本大題共3小題，共40分。
13.如圖所示，高為的導熱汽缸的底部與體積可以忽略的透明管，相連，活塞在汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，汽缸上端與大氣相通。初始時，活塞位于汽缸中部處，豎直細管內(nèi)水銀柱的高度為式中為水銀的密度 QUOTE ，水銀柱的上方為一小段真空。已知大氣壓強為，活塞的橫截面積為，重力加速度為。不計活塞的厚度、與汽缸間的摩擦，不計細管內(nèi)氣體的體積變化，水銀柱始終未進入汽缸。
求活塞的質(zhì)量 QUOTE
若在初始狀態(tài)下將汽缸頂端封閉 QUOTE 將大氣視為理想氣體 QUOTE ，然后把整個系統(tǒng)置于低溫環(huán)境中，穩(wěn)定時測得活塞距離汽缸底部的高度為已知初始時環(huán)境溫度為，求該低溫環(huán)境的溫度。
14.如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立坐標系，、、，四點的坐標分別為、、、，一。軸右側(cè)存在范圍足夠大的勻強磁場，方向垂直于平面向里。在界面的上方存在豎直向下的勻強電場 QUOTE 未畫出 QUOTE ，界面的下方存在豎直向上的勻強電場 QUOTE 未畫出 QUOTE ，且上下電場強度大小相等。在處的點固定一平行于軸且長為的絕緣彈性擋板，為擋板中點，帶電粒子與彈性絕緣擋板礎(chǔ)撞前后，沿方向分速度不變。沿方向分速度反向，大小不變。質(zhì)量為、電量為的帶負電粒子 QUOTE 不計重力 QUOTE 從軸上方非?？拷c的位置以初速度沿軸正方向射入電場且剛好可以過點。求：
電場強度的大小、到達點速度的大小和方向 QUOTE
磁場取合適的磁感應(yīng)強度，帶電粒子沒有與擋板發(fā)生礎(chǔ)撞且能回到點，求從點射出到回到點經(jīng)歷的時間 QUOTE
改變磁感應(yīng)強度的大小，要使粒子最終能回到點，則帶電粒子最多能與擋板碰撞多少次 QUOTE
15.超市里用的購物車為顧客提供了購物方便，又便于收納，收納時一般采用完全非彈性碰撞的方式把購物車收到一起，如圖甲所示。某興趣小組在超市對同款購物車 QUOTE 以下簡稱“車”的碰撞進行了研究，分析時將購物車簡化為可視為質(zhì)點的小物塊，已知車的凈質(zhì)量為，。

首先測車與超市地面間的動摩擦因數(shù)：取一輛車停在水平地面上，現(xiàn)給它向前的水平初速度，測得該車能沿直線滑行，求車與超市地面間的動摩擦因數(shù)
取編號為、的車，車裝上的貨物后停在超市水平地面上，空車的前端裝上輕彈簧，將車停在車的正后方且相距處?，F(xiàn)給車施加向前的水平推力，作用時間后撤除。設(shè)車與車間的碰撞為彈性正碰 QUOTE 忽略相互作用時間 QUOTE ，兩車所在直線上沒有其他車，求在車運動的全過程中車與地面間產(chǎn)生的摩擦熱 QUOTE
如圖乙所示，某同學把輛空車等間距擺在超市水平地面上的一條直線上，相鄰兩車間距為，用向前的水平恒力一直作用在車上，推著與正前方的車依次做完全非彈性正礎(chǔ) QUOTE 碰撞時間極短 QUOTE ，通過計算判斷，他最多能推動多少輛車 QUOTE
QUOTE 已知，
答案
1.答案：
2.答案：
3.答案：
4.答案：
5.答案：
6.答案：
7.答案：
8.答案：
9.答案：
10.答案：
11.答案：、的像 不變
12.答案： 偏小
13.答案：設(shè)封閉氣體的壓強為，對活塞由平衡條件有
用水銀柱表達氣體的壓強
積立解得
對活塞上方、下方氣體，由氣體狀態(tài)方程分別有
上方：
下方：
對活塞有
解得

14.答案：從到，水平方向：
豎直方向，
聯(lián)立式可得：
根據(jù)動能定理
可得，與軸正方向成角
要使帶電粒子回到點，其軌跡必須具有對稱性且經(jīng)過，由幾何關(guān)系可得：
在磁場中的偏轉(zhuǎn)角度為
在磁場中的運動時間為
故從點射出第一次回到點的時同
當最小時帶電粒子剛好過點碰撞次數(shù)最多
由幾何關(guān)系可得
解得：
設(shè)最多可以碰次則：
解得

15.答案：由功能關(guān)系，車的動能全部轉(zhuǎn)化成摩擦熱，有
別，代入數(shù)據(jù)得
車運動時受摩擦力，由牛頓第二定律有：
，得
在時的速度，內(nèi)的位
設(shè)與車碰前瞬間的速度為，由動能定理有
得
QUOTE 或者： ，解得
與車碰撞過程
，
解每
由功能關(guān)系，有
代入數(shù)據(jù)得
設(shè)與碰前的速度為，由動能定理
與碰系統(tǒng)動量守恒，得
與車碰前的速度為，由動能定理
與碰系統(tǒng)動量守恒，得
與車碰前的速度為，由動能定理
與碰系統(tǒng)動量守恒，得
同理可得與車碰后速度為n
令以，即，解得
可知最多能推動輛車
第二種上下標設(shè)置方案
設(shè)與車碰前的速度為，由動能定理
與碰系統(tǒng)動能守恒，得
與車碰前的速度為，由動能定理
與碰系統(tǒng)動量守恒，得
與車碰前的速度為，由動能定理
與碰系統(tǒng)動量守恒，得
同理可得與車碰后速度為：
今，即，解得
QUOTE 與車碰后為可知與第車碰后速度不為零，即最多能推動輛車
位置

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