注意事項：
1．答卷前，考生務必將姓名、準考證號等在答題卷上填寫清楚。
2．選擇題答案用2B鉛筆在答題卷上把對應題目的答案標號涂黑，非選擇題用0.5mm 的黑色簽字筆在每題對應的答題區(qū)域內(nèi)做答，答在試題卷上無效。
一、單項選擇題：本題共7 小題，每小題4 分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。
1. 紅外測溫儀只能捕獲紅外線，紅外線光子的能量為。如圖為氫原子的能級圖，大量處在基態(tài)的氫原子吸收某種頻率的光子后躍遷到高能級，欲使氫原子輻射的光子能被測溫儀捕獲，則吸收的光子的能量應為（）
A. 10.20 eVB. 12.09 eVC. 12.75 eVD. 2.55 eV
【答案】C
【解析】
【詳解】由氫原子能級示意圖可知，最少應給處于基態(tài)的氫原子提供的能量，若使其躍遷到激發(fā)態(tài)，然后氫原子從激發(fā)態(tài)向低能級躍遷時，所輻射光子能量最小值為
同理，若氫原子從激發(fā)態(tài)向低能級躍遷時，所輻射光子能量最小值為：
紅外線單個光子能量的最大值為1.62eV，要使氫原子輻射出的光子可被紅外測溫儀捕捉，因此最少應給處于基態(tài)的氫原子提供的能量，躍遷到激發(fā)態(tài)滿足條件，那么提供的能量為
故選C。
2. 圖中為中國空間站，已知空間站繞地球做勻速圓周運動的周期為T，地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，不計地球自轉的影響，則該空間站離地面的高度為（）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】空間站在地球表面時，根據(jù)萬有引力等于重力有
空間站繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力有
聯(lián)立解得，該空間站離地面的高度為
故選C。
3. 如圖所示，細線兩端固定在天花板的A、B兩點，光滑圓環(huán)套在細線上，用大小為F的水平拉力拉著圓環(huán)，圓環(huán)靜止于C點，AC和BC與水平方向的夾角分別為和，撤去拉力，待圓環(huán)最終靜止下來，細線上的拉力為（）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】設開始時細線上拉力大小，根據(jù)力的平衡
解得
設AB長，則細線長
撤去拉力，待圓環(huán)最終靜止時，細線上的拉力為，細線與豎直方向夾角，則
題中
根據(jù)幾何關系
則
故選A。
4. 高速旋轉的網(wǎng)球在流體中飛行將受到垂直于氣流方向的橫向力的作用，球體產(chǎn)生橫向位移，改變原來的運動軌跡，這就是馬格努斯效應，研究表明，馬格努斯力的大小與球在流體中飛行的瞬時速度v、球旋轉的角速度ω、球半徑R以及流體的密度ρ、流體與球面間的粘性有關，其表達式為關于表達式中A 的單位，下列說法正確的是（）
A. 國際單位制中，A的單位是 N/m3
B. 國際單位制中，A 的單位是 kg/rad
C. 國際單位制中，A的單位是 kg/m3
D. 國際單位制中，A是一個沒有單位的比例系數(shù)
【答案】D
【解析】
【詳解】在國際單位制中
中，單位是kg，可看做質量m，向心加速度
則就是加速度，則原式可寫作
F=Ama
則在國際單位制中A是一個沒有單位的比例系數(shù)。
故選D。
5. 玩具車甲、乙并排在平直的軌道上開始計時，通過計算機描繪了兩玩具車速度的平方與位移的關系圖像，已知兩玩具車的運動方向相同。則下列說法正確的是（）
A. 玩具車停止運動前的最大間距為
B. 玩具車甲、乙的加速度大小之比為
C. 兩玩具車在時再次并排
D. 經(jīng)兩玩具車的速度相等
【答案】D
【解析】
【詳解】B．由圖可知隨x的變化關系成一次函數(shù)變化，故玩具車甲、乙均做勻變速直線運動，根據(jù)
分別代入數(shù)據(jù)可得
則玩具車甲、乙的加速度大小之比為，故B錯誤；
CD．由圖可得，玩具車乙的初速度為，玩具車甲、乙相距最遠時距離相等，則
解得
此時兩玩具車共同速度為
故D正確，C錯誤；
A．該過程中玩具車甲的位移為
玩具車乙的位移為
所以兩玩具車在停止運動前的最大間距為
故A錯誤。
故選D。
6. 如圖所示的電路中，電表均為理想電表，電源的內(nèi)阻。閉合開關，滑動變阻器的滑動觸頭向右滑動過程中，則（）
A. 電流表的示數(shù)減小、電流表A2的示數(shù)不變、電壓表V的示數(shù)減小
B. 電流表示數(shù)的變化量比電流表A2示數(shù)的變化量小
C. 電源的輸出功率、電源的效率均減小
D. 電容器C兩極板的電場強度減小
【答案】B
【解析】
【詳解】AB．滑動變阻器的滑動觸頭向右滑動少許，的阻值減小，整個電路的總電阻減小，總電流增大，內(nèi)電壓增大，外電壓減小，即電壓表示數(shù)U減小，而電壓增大，、并聯(lián)電壓減小，通過的電流減小，即示數(shù)減小，而總電流I增大，則流過的電流增大，即示數(shù)增大；因
則
即電表的示數(shù)變化量小于電表的示數(shù)變化量，故A錯誤，B正確；
C．因為，則當減小時，外電路總電阻越來越接近電源內(nèi)阻，則電源輸出功率變大；電源的效率
則當外電路電阻減小時，電源的效率減小，故C錯誤；
D．因電壓增大，則電容器兩端電壓變大，根據(jù)
可得電容器C的電場強度變大，故D錯誤。
故選B。
7. 圖所示，圓心為O、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)四等分，其中兩個四分之一圓內(nèi)有垂直于圓面向外的勻強磁場，磁場的磁感應強度為B，半徑大于r的扇形金屬線框AOC繞O點在垂直于磁場的平面內(nèi)以角速度ω勻速轉動，∠AOC=30°，線框的電阻為R，則線框轉動一周過程中，線框中感應電流的有效值為（）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】根據(jù)題意可知，線框轉動一周的過程中，有的時間產(chǎn)生感應電流，且感應電流大小為
根據(jù)有效值概念可知
解得
故選A。
二、多項選擇題：本題共3 小題，每小題6 分，共 18分。每小題有多個選項符合要求。全部選對的得 6分，選對但不全的得3分，有錯選的得0分。
8. 用a、b兩種單色光分別照射同一雙縫干涉裝置，在距雙縫恒定距離的屏上得到如圖所示的干涉圖樣，其中圖甲是a光照射形成的，圖乙是b光照射形成的，則關于a、b兩束單色光，下述說法中正確的是（）
A. a光的頻率比b光的大
B. 在水中a光傳播速度比b光的大
C. 水對a光的折射率比b光大
D. b光的波長比a光的短
【答案】AC
【解析】
【詳解】AD．從圖中可以看出，a光的條紋間距小，說明a光的波長小，頻率大，故A正確，D錯誤；
C．水對頻率低的單色光的折射率小，即水對b光的折射率小，選項C正確；
B．折射率小的光在水中的傳播速度大，即b光在水中的傳播速度大，選項B錯誤。
故選AC。
9. 如圖所示為邊長為的正六邊形abcdef，空間存在與該平面平行的勻強電場，已知、、。電子在d點速度方向從d到c，經(jīng)過一段時間粒子恰好能經(jīng)過b點。下列說法正確的是（）
A. 電場方向由a指向c
B. 該電場的電場強度大小為
C. f點的電勢大小為5V
D. 粒子在b點的動能與d點動能的比值為
【答案】AD
【解析】
【詳解】A．連接，則的中點的電勢為，與電勢相等，則連線為一條等勢線，如下圖所示，連接，由幾何關系可知與等勢線垂直，又因為電場方向由高等勢點指向低等勢點，則電場方向由指向，故A正確；
B．由于平行于，則為另一條等勢線，所以點電勢與點相等，為，所以
根據(jù)幾何關系可知長度
該電場強度
故B錯誤；
C．由于平行于，則為另一條等勢線，所以點電勢與點相等，為。故C錯誤；
D．假設電子質量為，初速度為，則電子在點的動能為
電子做類平拋運動，位移為，與的夾角為，由類平拋運動的推論可知電子速度與的夾角正切值
設電子沿電場方向的速度為，則
則電子到點的速度大小為
以上各方程聯(lián)立解得
粒子在b點的動能與d點動能的比值為
故D正確。
故選AD。
10. 如圖所示，虛線OM、ON的夾角為45°，且兩虛線間存在垂直紙面向外的勻強磁場，一系列質量為m、電荷量為-q的粒子垂直O(jiān)M以不同的速率射入磁場。已知,磁感應強度大小為B，忽略粒子的重力。則下列說法正確的是（）
A. 粒子從ON間離開磁場的速度
B. 粒子從ON間離開時，所需的最短時間為
C. 能回到OM邊界的粒子距離M 點最遠為
D. 從OM間離開的粒子，粒子的速度越大在磁場中的運動時間越短
【答案】AC
【解析】
【詳解】A．當粒子運動軌跡與ON邊相切時速度最小，粒子經(jīng)過N點時速度最大，粒子運動軌跡如圖所示
根據(jù)幾何關系得
解得
根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得
解得
粒子達到N點時，對應的軌跡半徑為
，
根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得
解得
所以粒子從ON間離開磁場的速度為
故A正確；
B．粒子運動軌跡對應的圓心角越小時間越短，最小的圓心角為
故粒子在磁場中運動的最短時間為
故B錯誤；
C．當粒子運動軌跡與ON邊相切時，粒子能恰好回到OM邊界，此時距離M點最遠，如果v增大則將從ON邊射出，故C正確；
D．從OM間離開的粒子，粒子在磁場中運動的軌跡對應的圓心角均為，所以粒子在磁場中運動時間相同，故D錯誤。
故選AC。
三、非選擇題：本題共5小題，共54分。
11. 某同學要測量木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，設計了如圖甲所示的實驗裝置，將長木板放在水平桌面上，繞過定滑輪的細線一端連接在木塊上，另一端懸吊鉤碼。
將木塊靠近打點計時器，調(diào)節(jié)________高度，使連接木塊的細線與長木板平行，接通電源，釋放木塊，當木塊在長木板上運動一段距離時，剪斷連接鉤碼的細線，結果打出的紙帶如圖乙所示。由此可知，細線斷后，木塊加速運動的加速度大小________m/s2，木塊與木板間的動摩擦因數(shù)________（結果均保留兩位有效數(shù)字。打點計時器所用交流電頻率為50Hz，g=10m/s2）。
【答案】 ①. 動滑輪 ②. 4.0 ③. 0.40
【解析】
【詳解】[1][2][3]調(diào)節(jié)定滑輪高度，使連接木塊的細線與長木板平行；打點計時器所用交流電頻率為50Hz，即打點周期為0.02s，由圖乙知細線斷后，物塊做勻減速直線運動，根據(jù)逐差法可得物塊的加速度大小為
細線斷后，木塊只受摩擦力的作用，用表示木塊的質量，根據(jù)牛頓第二定律有
得
12. 某實驗小組用圖甲所示的電路測量兩節(jié)電池的電動勢與內(nèi)阻。實驗時先將滑動變阻器接入電路中的阻值調(diào)到最大，閉合開關S1，再將單刀雙擲開關、S2接1，改變滑動變阻器滑片的位置，測出一組電壓表的示數(shù)U及相應的電流表的示數(shù)I，用測量數(shù)據(jù)在圖乙中作出的線性圖像；然后將單刀雙擲開關：S2接2，重復以上操作，用測量數(shù)據(jù)在圖乙中作出的線性圖像。
（1）利用圖乙中作出電源的圖線，求電源電動勢E與內(nèi)阻的較準確的測量值為______V，r=______Ω（結果均保留三位有效數(shù)字）；
（2）通過對實驗數(shù)據(jù)的分析與處理，他們同時還測出了所用電流表的內(nèi)阻與電壓表的內(nèi)阻，則______Ω，______kΩ（結果均保留三位有效數(shù)字）。
【答案】 ①. 2.98 ②. 5.96 ③. 1.49 ④. 1.77
【解析】
【詳解】（1）[1][2]當開關S1閉合，單刀雙擲開關S2接1時，因電流表分壓，導致路端電壓的測量值偏小，由閉合電路歐姆定律可得，其實際為
即
結合實驗圖像有
，
當開關S1閉合，單刀雙擲開關S2接2時，因電壓表分流，導致電源電流的測量值偏小，由閉合電路歐姆定律可得，其實際為
即
結合實驗圖像有
，
聯(lián)立
，，
解得
，
（2）[3][4]聯(lián)立
，
解得
，
13. 如圖所示，粗細均勻導熱良好的U形玻璃管豎直放置，左管口封閉，右管口開口。管內(nèi)有A、B兩段水銀柱，A水銀柱與玻璃管頂端充分接觸，B水銀柱在右管中的液面比左管中液面高5cm，左管中封閉氣體長為10cm，水銀柱A長為3cm，大氣壓強為75cmHg，重力加速度為，求（結果可用分數(shù)表示）：
（1）開始時，A水銀柱對玻璃管頂端的壓強；
（2）在右管中緩慢倒入水銀，當B水銀柱在右管中的液面比左管中液面高 10 cm時，B管中倒入的水銀柱長度。
【答案】（1）77cmHg；（2）
【解析】
【詳解】（1）設開始時，A水銀柱對玻璃管頂端的壓強為p，左側氣體的壓強為
對左側分析可得
解得
（2）設U形玻璃管橫截面積為S，左側氣體初始壓強
長度
注入水銀后，左側氣體的壓強
氣體發(fā)生等溫變化
解得注入水銀后，左側氣體的長度為
則B管中倒入的水銀柱長度
14. 如圖所示，半徑為的圓弧形光滑軌道BC固定在豎直面內(nèi)，其最低點與地面平滑相切，O為圓心，OB豎直，圓弧所對的圓心角，一個質量為1kg的物塊以一定的初速度從A點向右滑去，滑上圓弧軌道后繼續(xù)上滑并從C點滑出。物塊在運動過程中始終受到一個水平向左大小為3N的恒力作用，落地后速度剛好垂直地面。AB間距離為1.2R，物塊可視為質點，與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度求：
（1）物塊從C點滑出時速度大??；
（2）物塊在A點時初速度大小及在B點時對圓弧軌道的壓力大小。
【答案】（1）；（2），
【解析】
【詳解】（1）設物塊在C點時速度大小為，從C點滑出后，物塊在水平方向做勻減速直線運動，加速度大小為
設物塊在水平方向上運動時間為，則
豎直方向上物塊做豎直上拋運動，有
聯(lián)立，代入相關已知數(shù)據(jù)求得
（2）物塊從A點到C點的過程，根據(jù)動能定理有
代入相關已知數(shù)據(jù)求得
設物塊到B點時的速度大小為，從A到B的過程，根據(jù)動能定理有
在B點根據(jù)牛頓第二定律有
解得
根據(jù)牛頓第三定律，則物塊對圓弧軌道的壓力大小為。
15. 如圖所示，兩平行導軌EMP、FNQ按如圖（a）方式固定，其中傾斜導軌的傾角為，其中虛線1 為傾斜導軌和水平導軌（水平導軌足夠長）的銜接處，虛線 2 為水平導軌的末端，末端與傾角為的平行導軌相接，兩虛線間存在豎直向上的勻強磁場，磁場的磁感應強度隨時間的變化規(guī)律如圖（b）所示。金屬棒乙鎖定在水平軌道上，距離虛線1的間距為s=2m，t=0時刻金屬棒甲由距離虛線1為處靜止釋放。已知兩導軌之間的距離為L=1m，兩金屬棒的長度均為L=1m，電阻均為金屬棒甲、乙與導軌接觸良好，質量分別為，m2=，重力加速度。，忽略一切摩擦和導軌的電阻。求：
（1）金屬棒甲從釋放到虛線1 的過程中，金屬棒乙中產(chǎn)生的焦耳熱為多少？
（2）如果金屬棒甲運動到虛線1的瞬間，金屬棒乙的鎖定立即解除，以后的過程中兩金屬棒沒有碰撞，且金屬棒乙離開水平導軌前二者已共速，則從金屬棒甲靜止釋放到金屬棒乙離開水平導軌的過程中，通過金屬棒乙某一橫截面的電荷量為多少？
（3）假設虛線2 右側斜面足夠長，通過計算說明金屬棒乙落在斜面上后金屬棒甲是否在水平導軌上？
【答案】（1）10J；（2）；（3）金屬棒甲仍然在水平軌道上
【解析】
【詳解】（1）導體棒甲到達虛線1前沿導軌做勻加速運動，由牛頓第二定律可知
解得
a=5m/s2
由運動公式
解得
因為t>0.2s，則金屬棒甲到達虛線1前產(chǎn)生的焦耳熱的時間為0.2s，由法拉第電磁感應定律
電路中的電流為
金屬乙中產(chǎn)生的焦耳熱為
（2）金屬甲到虛線1過程中，通過金屬乙的電荷量為
金屬棒甲從釋放發(fā)哦虛線1過程中機械能守恒，則
由題意可知，兩根金屬棒在水平導軌上運動時滿足系統(tǒng)動量守恒，且末速度相同，由動量守恒定律
0.2s后磁感應強度用B＇表示，對金屬乙從靜止到共速的過程，由動量定理
其中
解得
由楞次定律和右手定則，金屬棒甲從釋放發(fā)哦兩金屬棒共速的過程中，電流的方向相同，則該過程中流過金屬棒乙的電荷量為
（3）金屬棒甲從到達虛線1到共速的過程有
（?x為兩金屬棒的相對位移）解得
金屬棒乙離開水平導軌末端后做平拋運動，經(jīng)過一段時間金屬棒落傾斜導軌上，則由平拋運動可知
其中
解得
金屬棒乙離開水平導軌末端后的水平位移為
該過程中由于金屬棒甲的速度等于金屬棒乙的水平速度，則金屬棒甲在水平導軌上的位移為
因為
所以當金屬棒乙落在傾斜導軌上時，金屬棒甲仍在水平導軌上。

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