（考試時(shí)間90分鐘：滿分100分）
第一部分
本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)。
1. 根據(jù)玻爾原子理論，一個(gè)氫原子從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)，該氫原子（ ）
A. 放出光子，庫侖力做正功
B. 放出光子，庫侖力做負(fù)功
C. 吸收光子，庫侖力做負(fù)功
D. 吸收光子，庫侖力做正功
2. 關(guān)于機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波，下列說法錯(cuò)誤的是（ ）
A. 機(jī)械波的傳播一定需要介質(zhì)
B. 有機(jī)械波一定有機(jī)械振動(dòng)
C. 汽車鳴笛聲由遠(yuǎn)及近音調(diào)的變化是波的衍射現(xiàn)象
D. 在波的傳播過程中介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移
3. 某同學(xué)測定一塊玻璃的折射率，他用測得的多組入射角θ1與折射角θ2作出；sinθ1-sinθ2圖像，如圖所示。下列說法正確的是（ ）
A. 由圖像可推斷入射角與折射角成正比
B. 該實(shí)驗(yàn)研究的是光從玻璃射入空氣的折射現(xiàn)象
C. 該玻璃的折射率為0.67
D. 光從該玻璃以60°入射角射入空氣時(shí)會(huì)發(fā)生全反射
4. 分子勢(shì)能Ep隨分子間距離r變化的圖像如圖所示。下列說法正確的是（ ）
A. r1處分子間表現(xiàn)為引力
B. r2處分子間表現(xiàn)為斥力
C. 時(shí)，r越小分子勢(shì)能越大
D. 分子間距離足夠大時(shí)分子勢(shì)能最小
5. 如圖所示，光滑水平桌面上木塊A、B疊放在一起，木塊B受到一個(gè)大小為F水平向右的力，A、B一起向右運(yùn)動(dòng)且保持相對(duì)靜止。已知A的質(zhì)量為m、B的質(zhì)量為2m，重力加速度為g。下列說法正確的是（ ）
A. 木塊A受到兩個(gè)力的作用
B. 木塊B受到四個(gè)力的作用
C. 木塊A所受合力大小為
D. 木塊B受到A的作用力大小為
6. 如圖所示，L是自感系數(shù)很大、電阻很小的線圈，A1、A2是兩個(gè)相同的小燈泡。下列說法正確的是（ ）
A. 開關(guān)S閉合瞬間，A2先亮A1后亮
B. 開關(guān)S閉合瞬間，A1中的電流大于A2中的電流
C. 開關(guān)S閉合穩(wěn)定后再斷開時(shí)，A1、A2同時(shí)熄滅
D. 開關(guān)S閉合穩(wěn)定后再斷開時(shí)，A1閃亮一下后熄滅
7. 如圖所示，質(zhì)量為m的子彈水平射入并排放置的3塊固定的、相同的木板，穿過第3塊木板時(shí)子彈的速度恰好變?yōu)?。已知子彈在木板中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為t，子彈在各塊木板中運(yùn)動(dòng)的加速度大小均為a。子彈可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)子彈重力。下列說法錯(cuò)誤的是（ ）
A. 子彈穿過3塊木板的時(shí)間之比為1∶2∶3
B. 子彈的初速度大小為at
C. 子彈受到木板的阻力大小為ma
D. 子彈穿過第1塊木板時(shí)與穿過第2塊木板時(shí)速度之比為
8. 如圖所示，實(shí)線為兩個(gè)固定的等量正點(diǎn)電荷電場中的等勢(shì)面，虛線abc為一帶電粒子僅在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中b點(diǎn)是兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)。下列說法正確的是（ ）
A. 該粒子可能帶正電
B. 該粒子經(jīng)過a、c兩點(diǎn)時(shí)的速度大小相等
C. a、b、c三點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小
D. 該粒子在b點(diǎn)的電勢(shì)能大于在a點(diǎn)的電勢(shì)能
9. 圖甲為風(fēng)力發(fā)電的簡易模型，在風(fēng)力的作用下，風(fēng)葉帶動(dòng)與其固定在一起的磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速與風(fēng)速成正比。當(dāng)風(fēng)速為v時(shí)，線圈中產(chǎn)生的正弦式交變電流如圖乙所示。下列說法正確的是（ ）
A. 線圈中電流的表達(dá)式為
B. 磁鐵的轉(zhuǎn)速為10r/s
C. 風(fēng)速為2v時(shí)，線圈中電流的表達(dá)式為
D. 風(fēng)速為2v時(shí)，線圈中電流的有效值為1.2A
10. 一個(gè)電子以某速度從a點(diǎn)出發(fā)，通過兩個(gè)方向垂直紙面的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅰ、Ⅱ到達(dá)b點(diǎn)，路徑如圖所示，電子在每個(gè)區(qū)域內(nèi)的軌跡都是半圓。下列說法正確的是（ ）
A. 兩個(gè)磁場的方向相同
B. 電子在區(qū)域Ⅰ中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較長
C. 電子以相同的速度大小從b點(diǎn)反向出發(fā)可返回a點(diǎn)
D. 質(zhì)子以與電子大小相同的動(dòng)量從b點(diǎn)反向出發(fā)可到達(dá)a點(diǎn)
11. 電動(dòng)車配有把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的“能量回收”裝置。某次測試中電動(dòng)車沿傾角為15°的斜坡向下運(yùn)動(dòng)，初動(dòng)能為。第一次讓車無動(dòng)力自由滑行，其動(dòng)能與位移x的關(guān)系如圖中直線①所示；第二次讓車無動(dòng)力并開啟“能量回收”裝置滑行，其動(dòng)能與位移x的關(guān)系如圖中曲線②所示。假設(shè)機(jī)械能回收效率為90%，重力加速度。下列說法正確的是（ ）
A. 圖中①對(duì)應(yīng)過程汽車所受合力越來越大
B. 可求圖中②對(duì)應(yīng)過程下滑200m回收的電能
C. 圖中②對(duì)應(yīng)過程下滑100m后不再回收能量
D. 由題中及圖像信息可求出電動(dòng)車的質(zhì)量
12. 如圖所示，水平面上固定一個(gè)絕緣支桿，支桿上固定一帶電小球A，小球A位于光滑小定滑輪O的正下方，絕緣細(xì)線繞過定滑輪與帶電小球B相連，在拉力F的作用下，小球B靜止，此時(shí)兩球處于同一水平線。假設(shè)兩球的電荷量均不變，現(xiàn)緩慢釋放細(xì)線，使球B移動(dòng)一小段距離。在此過程中，下列說法正確的是（ ）
A. 細(xì)線中的拉力一直減小
B. 球B受到的庫侖力先減小后增大
C. 球A、B系統(tǒng)電勢(shì)能保持不變
D. 拉力做負(fù)功，庫侖力做正功
13. 測量曲線運(yùn)動(dòng)物體的瞬時(shí)速度往往比較困難。假設(shè)小球受到的空氣阻力與其速度大小成正比，為測量水平拋出的塑料球的落地速度，研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。
①如圖甲，在某一高度處釋放塑料球，使之在空氣中豎直下落。塑料球速度逐漸增加，最終達(dá)到最大速度，測量并記錄。
②如圖乙，用重錘線懸掛在桌邊確定豎直方向，將塑料球和一半徑相同的鋼球并排用一平板從桌邊以相同的速度同時(shí)水平推出；
③用頻閃儀記錄塑料球和鋼球在空中的一系列位置，同時(shí)測量塑料球下落時(shí)間t；
④如圖丙，在得到的頻閃照片中分別作出x軸和y軸，測量并記錄兩小球水平位移、，豎直位移。已知重力加速度g。
關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（ ）
A. 實(shí)驗(yàn)中還需要用天平測量出塑料球的質(zhì)量
B. 僅用g、t、、即可表示塑料球落地時(shí)的豎直速度
C. 塑料球和鋼球落地時(shí)的速度大小可能相等
D. 塑料球和鋼球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能相等
14. 體外沖擊波治療具有非侵入性、患者易于接受、對(duì)人體組織損傷少、治療成功率高等優(yōu)點(diǎn)，目前在臨床醫(yī)療上得到廣泛的應(yīng)用。一種沖擊波治療儀的充電和瞬時(shí)放電電路如圖甲所示。交流電經(jīng)調(diào)壓、整流后向電容器C充電儲(chǔ)能。當(dāng)觸發(fā)器S導(dǎo)通時(shí)，電容器經(jīng)置于水中的沖擊波源W瞬時(shí)放電，高壓強(qiáng)電場的巨大能量瞬間釋放使水迅速汽化、膨脹而形成沖擊波。如圖乙所示，沖擊波向四周傳播，碰到反射體光滑的內(nèi)表面而反射，波源發(fā)出的沖擊波經(jīng)反射后在F點(diǎn)聚焦，形成壓力強(qiáng)大的沖擊波焦區(qū)，當(dāng)人體深處的病變處于該焦區(qū)時(shí)，就會(huì)得到治療的作用。沖擊波治療對(duì)放電時(shí)間要求不超過1μs，電容器C的電容一般在0.3~1.0μF之間，充電電壓大約10kV。下列說法正確的是（ ）
A. 治療儀產(chǎn)生的沖擊波是電磁波
B. 電容器放電電流不能達(dá)到104A數(shù)量級(jí)
C. 若僅減小電路中電阻R的阻值，可減小電容器的充電時(shí)間
D. 若僅增大電容器C的電容，放電時(shí)間仍符合沖擊波的要求
第二部分
本部分共6題，共58分。
15. （1）某同學(xué)用彈簧測力計(jì)粗測重力加速度。將一個(gè)質(zhì)量為165g的物體掛在校準(zhǔn)后的豎直彈簧測力計(jì)下端，靜止時(shí)指針如圖1所示，則重力加速度為________m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。
（2）某同學(xué)用如圖2所示的裝置測量重力加速度。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T。讓重物從靜止開始下落，打出一條清晰的紙帶，其中的一部分如圖3所示。A、B、C、D、E為紙帶上5個(gè)連續(xù)打下的點(diǎn)。根據(jù)紙帶可得重力加速度g=________（用、、、T表示）。
（3）某實(shí)驗(yàn)小組利用圖4裝置測量重力加速度。擺線上端固定在O點(diǎn)，下端懸掛一小鋼球，通過光電門傳感器采集擺動(dòng)周期。
①組裝好裝置后，用毫米刻度尺測量擺線長度L，用螺旋測微器測量小鋼球直徑d。螺旋測微器示數(shù)如圖5所示，小鋼球直徑d=________mm，記擺長。
②多次改變擺線長度，在小擺角下測得不同擺長l對(duì)應(yīng)的小鋼球擺動(dòng)周期T，并作出圖像，如圖6所示。已知圖線斜率為k，可得重力加速度g=________（用k、表示）。
16. 物理課外研究小組欲通過實(shí)驗(yàn)研究某一直流電源的帶載特性，除所用電源，開關(guān)、導(dǎo)線外，實(shí)驗(yàn)室還備有器材：電壓表（量程3V）、電流表（量程3A）、定值電器、滑動(dòng)變阻器。
（1）測量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。按如圖1所示的電路連接器材，并移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片位置，讀出對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表示數(shù)，在圖2中標(biāo)記相應(yīng)的點(diǎn)并擬合出U-I圖線，可得電源電動(dòng)勢(shì)E=________V，內(nèi)阻r=________Ω（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）。
（2）不考慮偶然誤差，由上述（1）方法測得的內(nèi)阻r________（填“大于”、“等于”、“小于”）真實(shí)值，引起此誤差的原因是________。
（3）測試電源的帶載特性。用R表示變阻器接入電路的阻值，I表示電流表的示數(shù)。為便于對(duì)比研究，采集兩種情況下的數(shù)據(jù)并作出相應(yīng)的①、②圖線：
①表示圖1中變阻器的功率變化規(guī)律；
②表示圖3中變阻器的功率變化規(guī)律。
在滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)過程中，不考慮電表的影響，下列選項(xiàng)正確的是________。
A. B.
C. D.
17. 如圖1所示，水平放置兩平行金屬板相距為d，充電后帶電量保持不變，其間形成勻強(qiáng)電場。一帶電量為+q、質(zhì)量為m的液滴以速度從下板左邊緣射入電場，沿直線運(yùn)動(dòng)恰好從上板右邊緣射出。已知重力加速度為g。
（1）求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小E；
（2）求靜電力對(duì)液滴做的功W；
（3）如圖2所示，若將上極板上移少許，其他條件不變，請(qǐng)?jiān)趫D2中畫出液滴在兩板間的運(yùn)動(dòng)軌跡。
18. 如圖所示，水平圓臺(tái)可以繞其中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)。在圓臺(tái)中心兩側(cè)放上甲、乙兩物體，兩物體的質(zhì)量均為m，均可視為質(zhì)點(diǎn)，甲、乙兩物體到圓臺(tái)中心距離分別為2R、R，其連線過圓臺(tái)中心。兩物體與圓臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g。
（1）若圓臺(tái)以某一角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，甲、乙均未滑動(dòng)。求兩物體的加速度之比；
（2）若圓臺(tái)的角速度逐漸增大，請(qǐng)分析說明甲、乙兩物體誰先滑動(dòng)；
（3）若將甲、乙兩物體用不可伸長的輕繩連接，輕繩最初拉直而不張緊，緩慢增加圓臺(tái)的轉(zhuǎn)速，求兩物體剛要滑動(dòng)時(shí)圓臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω。
19. 定值電阻、電容器、電感線圈是三種常見的電路元件，關(guān)于這幾個(gè)元件有如下結(jié)論：
①一個(gè)定值電阻R滿足關(guān)系；
②一個(gè)電容器的電容為C，兩極板間電壓為U時(shí)，儲(chǔ)存的能量為；
③一個(gè)電感線圈的自感系數(shù)為L，自感電動(dòng)勢(shì)，式中為電流變化率；通過的電流為I時(shí)，儲(chǔ)存的能量為。
如圖所示，足夠長的光滑金屬框架豎直放置，頂端留有接口a、b，兩豎直導(dǎo)軌間距為d。一質(zhì)量為m、長度為d的金屬棒始終與豎直導(dǎo)軌接觸良好，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與框架平面垂直，重力加速度為g。不計(jì)空氣阻力，不計(jì)框架和金屬棒的電阻及電磁輻射的能量損失。
（1）若在a、b間接入一個(gè)阻值為R的定值電阻，現(xiàn)從靜止釋放金屬棒，求金屬棒的最終速度大小v1；
（2）若在a、b間接入一個(gè)電容為C的電容器，現(xiàn)從靜止釋放金屬棒，求當(dāng)電容器兩極板間電壓為時(shí)，金屬棒下落的高度h；
（3）若在a、b間接入一個(gè)電阻不計(jì)、自感系數(shù)為L的電感線圈，現(xiàn)從靜止釋放金屬棒，求金屬棒下落過程中的最大速度v2。
20. 萬有引力定律和庫侖定律相似，使得解決相關(guān)問題的方法可以相互借鑒。
（1）與靜電力做功特點(diǎn)類似，萬有引力做功同樣與路徑無關(guān)。已知某衛(wèi)星繞地球的軌道為一橢圓，地球位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，如圖1所示。已知地球和衛(wèi)星的質(zhì)量分別為M、m，衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)A時(shí)與地心距離為r1，在近地點(diǎn)B時(shí)與地心距離為r2。取無窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零，質(zhì)量為、的兩物體相距為r時(shí)，引力勢(shì)能表達(dá)式為，其中G為引力常量。
a.推導(dǎo)證明衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的過程中動(dòng)能與引力勢(shì)能之和守恒；
b.計(jì)算衛(wèi)星從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中增加的動(dòng)能。
（2）如圖2所示，直線上有一固定點(diǎn)電荷A，帶電量為+Q，另一質(zhì)量為m、帶電量為-q的點(diǎn)電荷B由直線上某點(diǎn)靜止釋放，僅考慮兩電荷間的庫侖力，當(dāng)電荷B運(yùn)動(dòng)至距離電荷A為L時(shí)，其速度大小恰等于B繞A做半徑為L的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小。取無窮遠(yuǎn)電勢(shì)為零，兩點(diǎn)電荷、相距為r時(shí)的電勢(shì)能表達(dá)式為，其中k為靜電力常量。
a.求點(diǎn)電荷B由靜止釋放時(shí)與點(diǎn)電荷A的距離；
b.已知在萬有引力作用下人造衛(wèi)星繞地球以橢圓軌道或圓周軌道運(yùn)行時(shí)，若橢圓軌道半長軸與某一圓周軌道半徑相等，則其在兩軌道上運(yùn)行的周期相等。請(qǐng)據(jù)此估算點(diǎn)電荷B從該位置由靜止釋放運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)電荷A位置的時(shí)間t。

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