物 理
考生注意：
1.答題前，考生務(wù)必用黑色簽字筆將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、座位號在答題卡上填寫清楚；
2.每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，在試卷上作答無效；
3.考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。
一、選擇題：本題共10小題，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1至7小題只有一項符合題目要求，每小題4分。第8至10小題有多項符合題目的要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分。
1.四個相同的勻質(zhì)小球放在光滑水平桌面上，用一根繩子把四個球約束起來，繩子恰無拉力，四個小球的質(zhì)量均為m，半徑都為R，如圖所示，再將一個相同小球放在原四球中間正上方，因受繩子約束，下面四個小球并未分離，處于靜止?fàn)顟B(tài)。設(shè)系統(tǒng)處處無摩擦，下列說法正確的是（ ）
A.上面小球所受力的合力為
B.下面每個小球?qū)Φ孛娴膲毫?br>C.上面小球?qū)ο旅婷總€小球的壓力為
D.繩子張力為
2.如圖所示，太陽能無人駕駛試驗汽車，安裝有的太陽能電池板和蓄能電池，該電池板在有效光照條件下單位面積輸出的電功率為。車上安裝有效率為電動機。該車在正常啟動和行駛時僅由蓄能電池供電。某次，電動機以恒定的機械功率啟動，汽車最大行駛速度為。假設(shè)汽車行駛時受到的空氣阻力與其速度成正比，比例系數(shù)為，則下面關(guān)于汽車的有關(guān)說法正確的是（ ）
A.以最大速度行駛時牽引力大小為
B.比例系數(shù)K的值為
C.保持的速度行駛至少需要有效光照
D.若僅用太陽能電池板供電時獲得的最大行駛速度達不到
3.在如圖所示的電路中，電源電動勢為6V，內(nèi)阻為2Ω，定值電阻R的阻值為10Ω，電動機的線圈阻值為2Ω。閉合開關(guān)S后，理想電壓表的示數(shù)為3V。下列說法正確的是（ ）
A.電源的輸出功率為
B.電動機消耗的功率為
C.電動機線圈在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為0.125J
D.如果電動機被卡住，電壓表的示數(shù)將變大
4.一列沿軸正方向傳播的簡諧橫波，振幅為，波速為。如圖，在波的傳播方向上兩質(zhì)點a、b的平衡位置相距（小于一個波長），當(dāng)質(zhì)點在波峰位置時，質(zhì)點在軸下方與軸相距的位置。則下列說法不正確的是（ ）
A.從此時刻起經(jīng)過點可能在波谷位置
B.從此時刻起經(jīng)過點可能在波峰位置
C.此波的周期可能為
D.此波的周期可能為
5.如圖所示，平行邊界MN、PQ間有垂直紙面向里的勻強磁場，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，兩邊界的間距為d，MN上有一粒子源A，可在紙面內(nèi)沿各個方向向磁場中射入質(zhì)量均為m，電荷量均為+q的粒子，粒子射入磁場的速度大小，不計粒子的重力，則粒子能從PQ邊界射出的區(qū)域長度與能從MN邊界射出的區(qū)域長度之比為
A.1：1B.2：3C.D.
6.如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，b是原線圈的中心抽頭，圖中電表均為理想的交流電表，定值電阻R＝10Ω，其余電阻均不計，從某時刻開始原線圈c、d兩端加上如圖乙所示的交變電壓，則下列說法中正確的是( )
A.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時，電壓表的示數(shù)為22V
B.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接且t＝0.01s時，電流表示數(shù)為零
C.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時，原線圈的輸入功率變小
D.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時，副線圈輸出電壓的頻率變?yōu)?5Hz
7.用活塞式抽氣機抽氣，在溫度不變的情況下，從玻璃瓶中抽氣，第一次抽氣后，瓶內(nèi)氣體的壓強減小到原來的，要使容器內(nèi)剩余氣體的壓強減為原來的，抽氣次數(shù)應(yīng)為（ ）
A.2次 B.3次 C.4次 D.5次
8.如圖所示，一根帶有絕緣外套不計電阻的導(dǎo)線彎成一個完整正弦圖像和直線，直線部分為對稱軸，導(dǎo)線右側(cè)的C、D端點處分別接上如圖甲所示的負(fù)載電阻R和理想電壓表V和理想電流表A。已知bc=2ab=2L，導(dǎo)線組成的正弦圖形頂部或底部到直線的距離都是d，該平面內(nèi)的ab間有一有界勻強磁場區(qū)域，磁場的寬度為L，磁感強度為B，某時刻開始磁場向右以速度v做掃描運動，掃描的區(qū)間是ac，其運動的位移-時間圖像如圖乙所示。則下列說法正確的是（ ）
A.回路中電流的頻率為B.電壓表的示數(shù)為
C.電流表的示數(shù)為D.電阻R的發(fā)熱功率為
9.一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A開始，經(jīng)歷B、C兩個狀態(tài)又回到狀態(tài)A，壓強p與體積V的關(guān)系圖像如圖所示，AB的反向延長線經(jīng)過坐標(biāo)原點O，BC與縱軸平行，△ABC的面積為S0，已知氣體在狀態(tài)A的溫度為T0，圖中所標(biāo)的物理量已知，則下列說法正確的是（ ）
A.氣體從C到A，內(nèi)能增大，吸收熱量
B.氣體在狀態(tài)B的壓強為p0－
C.氣體在狀態(tài)B的溫度為4T0
D.從狀態(tài)A到狀態(tài)B，氣體對外界做的功為
10.如圖甲所示為演示光電效應(yīng)的實驗裝置，如圖乙所示為a、b、c三種光照射下得到的三條電流表與電壓表讀數(shù)之間的關(guān)系曲線，如圖丙所示為氫原子的能級圖，丁圖給出了幾種金屬的逸出功和極限頻率關(guān)系。則（ ）
A.圖甲所示的光電效應(yīng)實驗裝置所加的是反向電壓，能測得，
B.若b光為綠光，c光可能是藍光
C.若b光光子能量為0.66eV，照射某一個處于激發(fā)態(tài)的氫原子，最多可以產(chǎn)生3種不同頻率的光
D.若用能使金屬銣發(fā)生光電效應(yīng)的光，用它直接照射處于激發(fā)態(tài)的氫原子，可以直接使該氫原子電離
二、非選擇題：本題共6小題，共70分。
11.（6分）某同學(xué)為了驗證對心碰撞過程中的動量守恒，設(shè)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。選擇相同材質(zhì)且表面粗糙程度相同的一元硬幣和一角硬幣進行實驗。
一元硬幣和一角硬幣的質(zhì)量分別為和且，將甲硬幣放在斜面的某一位置，標(biāo)記此位置為B。如圖（a）所示，甲由靜止釋放滑下，當(dāng)甲停在水平面上某一位置處，測量O點到甲停止位置的距離OP，記為。如圖（b）所示，將乙硬幣放置在O點位置，左側(cè)與O點重合，并將甲硬幣在B點由靜止釋放。當(dāng)兩枚硬幣發(fā)生碰撞后，分別測量O點到甲乙停止位置的滑行距離OM和ON，記為、。
(1)在本實驗中，乙選用的是硬幣______。（選填“一元”或“一角”）
(2)若甲乙硬幣碰撞前后系統(tǒng)動量守恒，則應(yīng)滿足的表達式為______。（用、、、和表示）
(3)關(guān)于該實驗需要滿足的條件是______。
A.OA段必須保持水平
B.傾斜段紙板與水平段紙板必須由同一種材料制成
C.兩硬幣材質(zhì)及其表面粗糙程度必須相同
12.（9分）李華同學(xué)查閱資料：某金屬在內(nèi)電阻值與攝氏溫度的關(guān)系為，其中為該金屬在0℃時的阻值，為溫度系數(shù)（為正值）。李華同學(xué)設(shè)計圖甲所示電路以測量該金屬的電阻和值?？商峁┑膶嶒炂鞑挠校?br>A.干電池（電動勢約為，內(nèi)阻不計）
B.定值電阻（阻值為）
C.定值電阻阻值為）
D.滑動變阻器（阻值范圍）
E.滑動變阻器（阻值范圍）
F.電流計（量程，內(nèi)阻約）
G.電阻箱（最大阻值為）
H.攝氏溫度計
I.沸水和冷水各一杯
J.開關(guān)兩個及導(dǎo)線若干
請回答下列問題：
（1）滑動變阻器應(yīng)選用______（選填“”或“”），開關(guān)閉合前，滑動變阻器的滑片移到______（選填“”或“”）端。
（2）將電阻箱的阻值調(diào)為，閉合開關(guān)，讀出電流計的示數(shù)，再閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，直至閉合前、后電流計的示數(shù)沒有變化，此時電阻箱的示數(shù)為，則電流計的內(nèi)阻為______。
（3）利用上述電流計及電路測量該金屬的電阻和值的步驟如下：
①斷開開關(guān)、，將取下?lián)Q成該金屬電阻，并置于沸水中；
②閉合開關(guān)，讀出電流計的示數(shù)；閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，直至閉合開關(guān)前、后電流計的示數(shù)沒有變化，記下此時電阻箱的示數(shù)和溫度；
③多次將冷水倒一點到熱水中，重復(fù)步驟②，可獲得電阻箱的示數(shù)和溫度的多組數(shù)據(jù).
（4）以電阻箱的示數(shù)為縱軸，溫度為橫軸，作出圖像如圖乙所示，則該金屬電阻在0℃時的阻值為______，溫度系數(shù)為______。（結(jié)果用表示）
13.（10分）如圖所示，半徑為R的半圓形玻璃磚豎直放置，玻璃磚的直徑所在的端面與豎直固定的足夠大擋板平行，且擋板與圓心O的水平距離為2R，一束單色光從O點垂直端面射入，從玻璃磚的頂點P射出后射到擋板的M點，另一束相同顏色的光從A點垂直端面射入，從弧面上的B點射出后射到擋板的C點，已知O、A兩點間的距離為0.5R，∠ABC＝165°，sin 15°＝，求：
（1）玻璃磚對該單色光的折射率；
（2）要使屏上只出現(xiàn)一個亮點，應(yīng)將光屏向左移動的距離.
14.（12分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)存在以O(shè)為圓心，MN為直徑，半徑為R的圓形勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直平面向里。在直徑MN正上方存在一擋板，在擋板和圓形磁場之間區(qū)域存在豎直向下的勻強電場。在M點存在一粒子發(fā)射源，以速度大小為向勻強磁場內(nèi)發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為的帶電粒子束，發(fā)射方向在與直徑MN成的上下范圍內(nèi)（即發(fā)射張角為）。帶電粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后進入電場，已知磁感應(yīng)強度，電場強度與磁感應(yīng)強度之間滿足，忽略帶電粒子之間的相互作用，且磁場和電場邊界理想，不計帶電粒子的重力，粒子電荷量始終不變。求：
（1）若沿MN方向射入磁場的粒子恰好可以打到擋板上，則MN與擋板之間的距離；
（2）（1）中帶電粒子在電場和磁場中運動的時間。
15.（15分）如圖甲，振蕩電路電容器的電容為C，線圈自感系數(shù)為L。電容器兩極板電壓與時間的關(guān)系為余弦函數(shù)如圖乙，圖像中U0為已知量，T未知。求：
（1）振蕩電路中電場能變化的周期；
（2）時刻的振蕩電流；
（3）到T時間內(nèi)振蕩電流的平均值。
16.（18分）如圖所示，一個開口向右的圓筒汽缸固定于地面上，距缸底2L處固定一個中心開孔的隔板a，在小孔處裝有一個能向左開啟的單向閥門b，C是一截面積為S的活塞.開始時隔板左側(cè)封閉的理想氣體壓強為1.5P0；隔板右側(cè)封閉了另一部分同種理想氣體，剛開始活塞c與隔板距離為L.現(xiàn)對活塞c施加一水平向左的力F，其大小由0緩慢增大到F0時，b恰好打開.已知外界氣壓為p0，氣體溫度保持不變活塞與隔板厚度均不計，活塞與汽缸、閥門與隔板間的摩擦也不計.求
(1)F0的大?。?br>(2)當(dāng)力F緩慢增大到1.2F0時，活塞c距缸底距離；
(3)當(dāng)力F緩慢增大到2F0時，缸內(nèi)氣體壓強.
參考答案
一、選擇題：本題共10小題，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1至7小題只有一項符合題目要求，每小題4分。第8至10小題有多項符合題目的要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分。
1.【答案】D
【解析】A.上面小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以合力為0，A項錯誤；
B.對整體分析有，由于四個小球接觸地面，所以下面每個小球?qū)Φ孛鎵毫椋珺項錯誤；
CD.相鄰小球球心間距離為2R，上面小球與下面小球連線與豎直夾角為，由幾何關(guān)系，，上面小球平衡有，即，下面各球N的水平分力，繩子張力，C錯誤，D正確。選D。
2.【答案】D
【解析】A.由題意可知，最大速度為，由恒定功率啟動汽車可知，代入數(shù)據(jù)解得，A錯誤；
B.當(dāng)汽車最大行駛速度行駛時，牽引力等于阻力，設(shè)空氣阻力與速度的關(guān)系為，則有，代入數(shù)據(jù)解得，B錯誤；
C.根據(jù)公式，由能量守恒可知，解得，C錯誤；
D.當(dāng)直接用太陽能電池板供電時獲得的最大行駛速度有，解得，D正確。選D。
3.【答案】B
【解析】A.假設(shè)電路電流為，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得，解得，可知外電壓為，電源的輸出功率為，A錯誤；
B.電動機消耗的功率為，B正確；
C.電動機線圈在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為，C錯誤；
D.如果電動機被卡住，電動機變成純電阻，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得，解得，電壓表示數(shù)為，可知電壓表的示數(shù)將變小，D錯誤；選B。
4.【答案】D
【解析】根據(jù)題意，有兩種可能，AC.第一種情況如圖甲所示，根據(jù)圖像得，解得，周期為，再經(jīng)，波向右移動的距離為，波形向右移動，波峰在處，如圖乙所示，從圖像可知，點在波谷處，正確；BD.第二種情況，如圖丙所示，根據(jù)圖像得，解得，周期為，再經(jīng)，波向右移動的距離為，波形向右移動，波峰在處，如圖丁所示，根據(jù)圖像，點在波峰處，B正確，D錯誤。選D。
甲 乙
丙 丁
5.【答案】C
【解析】粒子在磁場中運動的半徑：，根據(jù)左手定則可知，粒子向運動方向左側(cè)做圓周運動，當(dāng)粒子沿AN方向射入磁場時，粒子打在PQ上的位置為粒子能從PQ邊界射出的區(qū)域的最下端，根據(jù)幾何關(guān)系，落點在PQ上A點下側(cè)距離為 ，粒子進入磁場，當(dāng)軌跡與PQ相切時，粒子打在PQ上的位置為粒子能從PQ邊界射出的區(qū)域最上端，根據(jù)幾何關(guān)系，落點在PQ上A點上側(cè)距離 所以粒子能從PQ邊界射出的區(qū)域長度為： ；因為R

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