注意事項(xiàng)：
1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。
2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上。寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。
3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。
一、單選題(本大題共7小題，每小題4分，共28分。在每個(gè)小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)符合要求)
1．（本題4分）如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過(guò)狀態(tài)B、C、D后再回到狀態(tài)A的p?V圖像，其中，A→B和C→D圖線(xiàn)為雙曲線(xiàn)的一部分，D→A為絕熱過(guò)程。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．A→B過(guò)程中，氣體可能向外界放出熱量
B．B→C過(guò)程中，氣體一定向外界放出熱量
C．C→D和D→A過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)都增大的微觀機(jī)制完全相同
D．整個(gè)過(guò)程中氣體從外界吸收熱量
【答案】D
【詳解】A．根據(jù)題意可知，A→B過(guò)程中，氣體溫度不變，氣體內(nèi)能不變，由圖像可知，氣體體積變大，外界對(duì)氣體做負(fù)功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體從外界吸熱，故A錯(cuò)誤；
B．由題意可知，C→D過(guò)程氣體溫度不變，則有
TC=TD D→A為絕熱過(guò)程，氣體體積減小，外界對(duì)氣體做正功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體內(nèi)能增大，溫度升高，則有
TA=TB>TC=TD
則B→C過(guò)程中，氣體溫度降低，氣體內(nèi)能減小，氣體體積變大，外界對(duì)氣體做負(fù)功，所以無(wú)法確定氣體向外界放出熱量還是從外界吸收熱量，故B錯(cuò)誤；
C．C→D過(guò)程氣體溫度不變，氣體分子平均動(dòng)能不變，氣體體積減小，氣體分子的數(shù)密度增大，所以氣體壓強(qiáng)增大；D→A過(guò)程氣體體積減小，氣體分子的數(shù)密度增大，且氣體溫度升高，氣體分子平均動(dòng)能增大，所以氣體壓強(qiáng)增大；可知C→D和D→A過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)都增大的微觀機(jī)制并不完全相同，故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)p?V圖像的面積意義可知，整個(gè)過(guò)程中，外界對(duì)氣體做負(fù)功，而氣體內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體從外界吸收熱量，故D正確。
故選D。
2．（本題4分）如圖，一輕繩跨過(guò)光滑定滑輪，繩的一端系物塊P，P置于水平桌面上，與桌面間存在摩擦；繩的另一端懸掛一輕盤(pán)（質(zhì)量可忽略），盤(pán)中放置砝碼。改變盤(pán)中砝碼總質(zhì)量m，并測(cè)量P的加速度大小a，得到a?m圖像。重力加速度大小為g。在下列a?m圖像中，可能正確的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【詳解】設(shè)P的質(zhì)量為M，P與桌面的動(dòng)摩擦力為f；以P為對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得
T?f=Ma
以盤(pán)和砝碼為對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得
mg?T=ma
聯(lián)立可得
a=mg?fM+m=g?fmM+m?m
可知當(dāng)砝碼的重力大于f時(shí)，才有一定的加速度，當(dāng)m趨于無(wú)窮大時(shí)，加速度趨近等于g。
故選D。
3．（本題4分）如圖所示，線(xiàn)圈A通過(guò)滑動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)連接到電源上，線(xiàn)圈B的兩端連接到電流計(jì)上，把線(xiàn)圈A裝在線(xiàn)圈B的里面，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．開(kāi)關(guān)閉合瞬間，電流計(jì)的指針不會(huì)偏轉(zhuǎn)
B．開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間，電流計(jì)的指針不會(huì)偏轉(zhuǎn)
C．開(kāi)關(guān)閉合穩(wěn)定后，滑動(dòng)變阻器的滑片P向右勻速滑動(dòng)，電流計(jì)指針不會(huì)偏轉(zhuǎn)
D．開(kāi)關(guān)閉合穩(wěn)定后，把小線(xiàn)圈A從線(xiàn)圈B中拔出，電流計(jì)的指針會(huì)偏轉(zhuǎn)
【答案】D
【詳解】AB．開(kāi)關(guān)閉合和斷開(kāi)的瞬間，通過(guò)線(xiàn)圈B的磁通量均發(fā)生變化，電流計(jì)的指針會(huì)偏轉(zhuǎn)，AB錯(cuò)誤；
C．開(kāi)關(guān)閉合穩(wěn)定后，滑動(dòng)變阻器的滑片P向右勻速滑動(dòng)，則線(xiàn)圈A的電流發(fā)生變化，電流磁場(chǎng)發(fā)生變化，產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，電流計(jì)的指針會(huì)偏轉(zhuǎn)，C錯(cuò)誤；
D．開(kāi)關(guān)閉合穩(wěn)定后，把小線(xiàn)圈A從線(xiàn)圈B中拔出，通過(guò)線(xiàn)圈B的磁通量減小，產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計(jì)的指針會(huì)偏轉(zhuǎn)，D正確。
故選D。
4．（本題4分）新春佳節(jié)，大街小巷總會(huì)掛起象征喜慶的中國(guó)紅燈籠。如圖所示，由4根等長(zhǎng)輕質(zhì)細(xì)繩AB、BC、CD、DE懸掛起3盞質(zhì)量相等的燈籠，繩兩端的結(jié)點(diǎn)A、E等高，AB繩與豎直方向的夾角為α，繩中張力大小為F1；BC繩與豎直方向的夾角為β，繩中張力大小為F2，則（ ）
A．F1Ek′，可知兩球碰撞過(guò)程機(jī)械能不守恒。
12．（本題10分）某同學(xué)聽(tīng)說(shuō)一支新HB鉛筆筆芯（粗細(xì)均勻）的電阻約為25Ω，于是就找來(lái)一支新HB鉛筆，準(zhǔn)備測(cè)出筆芯的電阻。
(1)用多用電表直接測(cè)量筆芯的電阻。先把選擇開(kāi)關(guān)調(diào)至歐姆 （填“×1”、“×10”或“×100”）擋，使紅、黑表筆短接進(jìn)行調(diào)零，再使紅、黑表筆與該鉛筆筆芯的兩端接觸，經(jīng)過(guò)正確的操作后，測(cè)量結(jié)果如圖甲所示，則該鉛筆筆芯的電阻為 Ω。
(2)該同學(xué)想更準(zhǔn)確地測(cè)出這支鉛筆筆芯的電阻，他從實(shí)驗(yàn)室找到如下器材：
A．電源E：電動(dòng)勢(shì)約為3.0V；
B．電流表A1：量程為0~10mA，內(nèi)阻r1=50Ω；
C．電流表A2：量程為0~100mA，內(nèi)阻r2=10Ω；
D．滑動(dòng)變阻器R1：最大阻值為5Ω；
E．滑動(dòng)變阻器R2：最大阻值為2kΩ；
F.電阻箱R3：最大阻值為99999.9Ω；
G.開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線(xiàn)若干。
為了盡量準(zhǔn)確地測(cè)量這支鉛筆筆芯電阻Rx的阻值，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的儀器，他設(shè)計(jì)圖乙所示的電路，圖中電流表a應(yīng)選用 ，電流表b應(yīng)選用 （選填“A1”或“A2”）；滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選用 （選填“R1”或“R2”）
(3)將變阻箱電阻調(diào)為R0，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，記錄電流表A1的示數(shù)和電流表A2的示數(shù)，根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)描繪出圖像，如圖丙所示，圖像的斜率為k，則鉛筆筆芯電阻的阻值Rx= （用k、R0、r1或r2表示）。
【答案】(1) ×1 30
(2) A1 A2 R1
(3)R0+r1k?1
【詳解】（1）[1][2]由題可知，HB筆芯(粗細(xì)均勻)的電阻約為25Ω，故先把選擇開(kāi)關(guān)調(diào)至歐姆的“×1”擋，則圖甲中的示數(shù)為
Rx=30×1Ω=30Ω
（2）[1][2]通過(guò)電流表a的電流小于通過(guò)電流表b的電流，為使金屬電阻阻值的測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，圖中a應(yīng)選用量程小的A1，b應(yīng)選用量程大的A2。
[3]滑動(dòng)變阻器采用了分壓接法，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器R1。
（3）根據(jù)題意，由歐姆定律有
I2?I1Rx=I1R0+r1
整理可得
I2=Rx+R0+r1RxI1
則有
k=Rx+R0+r1Rx
解得
Rx=R0+r1k?1
13．（本題10分）如圖1所示為壓氣式清毒噴壺，若該壺容積為0.8L內(nèi)裝0.6L的清毒液。閉合閥門(mén)K，緩慢向下壓A，每次可向瓶?jī)?nèi)儲(chǔ)氣室充入0.05L的1.0atm的空氣，多次下壓后，壺內(nèi)氣體壓強(qiáng)變?yōu)?.0atm時(shí)，按下B使閥門(mén)K打開(kāi)，消毒液從噴嘴處噴出。已知儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體可視為理想氣體，充氣和噴液過(guò)程中溫度保持不變，1.0atm=1.0×105Pa。
（1）求充氣過(guò)程向下壓A的次數(shù)和打開(kāi)閥門(mén)K后最多可噴出液體的體積；
（2）噴液全過(guò)程，若壺內(nèi)氣體狀態(tài)變化的等溫線(xiàn)可近似看成一段傾斜直線(xiàn)，如圖2所示，估算噴液過(guò)程壺內(nèi)氣體從外界吸收的熱量。
【答案】（1）4次，0.2L；（2）30J
【詳解】（1）壺中原來(lái)空氣的體積V1=0.2L，由玻意耳定律
p1nV0+V1=p2V1
解得
n=4次
則最多噴射的液體體積為
ΔV=nV0=0.2L
（2）外界對(duì)氣體做功
W=?p1+p22×ΔV=?30J
由熱力學(xué)第一定律
ΔU=W+Q=0
解得
Q=30J
14．（本題12分）如圖所示，勁度系數(shù)為100N/m的輕彈簧下端固定于傾角為θ=53°的光滑斜面底端，上端連接質(zhì)量為5kg的物塊Q，Q同時(shí)與和斜面平行的輕繩相連，輕繩跨過(guò)固定在斜面頂端O點(diǎn)的定滑輪與套在光滑豎直固定桿上的物塊P連接，圖中O、B兩點(diǎn)等高，其間距d=0.3m。當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)靜止時(shí)，P在A點(diǎn)靜止不動(dòng)，A、B間距離?=0.4m，此時(shí)輕繩中張力大小為50N?，F(xiàn)將P從桿上B點(diǎn)上方0.4m處的C點(diǎn)由靜止釋放，P從C點(diǎn)到A點(diǎn)過(guò)程中繩子一直存在張力，不計(jì)滑輪大小及摩擦。g=10m/s2，sin53°=0.8，cs53°=0.6，（計(jì)算結(jié)果均可保留根號(hào)）求：
（1）物塊P的質(zhì)量大??；
（2）P到達(dá)A時(shí)的速度大??；
（3）P從C點(diǎn)下落至B點(diǎn)的過(guò)程中，輕繩拉力對(duì)Q做的功。
【答案】（1）4kg；（2）435m/s；（3）?8J
【詳解】（1）當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)靜止時(shí)，P在A點(diǎn)靜止不動(dòng)，設(shè)此時(shí)連接P的輕繩與豎直方向的夾角為α，以P為對(duì)象，根據(jù)受力平衡可得
mPg=Tcsα
其中
T=50N，tanα=d?=34
可得
α=37°
聯(lián)立解得物塊P的質(zhì)量為
mP=4kg
（2）由圖幾何關(guān)系可知，當(dāng)P分別位于C點(diǎn)和A點(diǎn)時(shí)，Q都處于初始位置，彈簧的形變量相同，彈簧的彈性勢(shì)能相等；根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒可得
mPg?2?=12mPvP2+12mQvQ2
又
vQ=vPcs37°
聯(lián)立解得P到達(dá)A時(shí)的速度大小為
vP=435m/s
（3）當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)靜止時(shí)，P在A點(diǎn)靜止不動(dòng)，此時(shí)輕繩中張力大小為50N，以Q為對(duì)象，根據(jù)受力平衡可得
T=mQgsin53°+kx1
可得彈簧的伸長(zhǎng)量為
x1=0.1m
當(dāng)P從C點(diǎn)下落至B點(diǎn)時(shí)，Q沿斜面下滑的距離為
xQ=dsin37°?d=0.2m
可知P下落至B點(diǎn)，彈簧的壓縮量為
x2=xQ?x1=0.1m=x1
可知P從C點(diǎn)下落至B點(diǎn)的過(guò)程，彈簧的彈力勢(shì)能變化為0；P下落至B點(diǎn)，Q剛好下滑到最低點(diǎn)，速度為0；P從C點(diǎn)下落至B點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧彈力做功為0，以Q為對(duì)象，根據(jù)動(dòng)能定理可得
mQgxQsin53°+WT=0
解得輕繩拉力對(duì)Q做的功為
WT=?8J
15．（本題14分）如圖所示，在x軸上方存在垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，坐標(biāo)原點(diǎn)О處有一粒子源，可向x軸和x軸上方的xOy平面各個(gè)方向不斷地發(fā)射質(zhì)量為m、帶電量為＋q、速度大小均為v的粒子。在x軸上距離原點(diǎn)x0處垂直于x軸放置一個(gè)長(zhǎng)度為x0、厚度不計(jì)、兩側(cè)均能接收粒子的薄金屬板P（粒子打在金屬板Р上即被吸收，電勢(shì)保持為0）。沿y軸正方向射出的粒子恰好打在薄金屬板的上端，不計(jì)帶電粒子的重力和粒子間相互作用力。
（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；
（2）求被薄金屬板接收的粒子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間與最長(zhǎng)時(shí)間；
（3）要使薄金屬板Р右側(cè)不能接收到粒子，求擋板沿x軸正方向移動(dòng)的最小距離。
【答案】（1）mvqx0；（2）πx03v，5πx03v；（3）3?1x0
【詳解】（1）設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，由幾何關(guān)系，得
R=x0
根據(jù)牛頓第二定律，得
qvB=mv2R
聯(lián)立解得
B=mvqx0
（2）帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期為T(mén)，則有
T=2πRv
得
T=2πx0v
打在Р左側(cè)下端的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短，如圖
由幾何關(guān)系可知打在P左側(cè)下端的粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的角度是
θ1=60°
運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間
tmin=θ1360°T
聯(lián)立解得
tmin=πx03v
打在P右側(cè)下端的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，如圖
由幾何關(guān)系可知：打在P左側(cè)下端的粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的角度是
θ2=300°
運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間
tmax=θ2360°T
聯(lián)立解得
tmax=5πx03v
（3）要使擋板右側(cè)無(wú)粒子到達(dá)，P板最上端與О點(diǎn)的連線(xiàn)長(zhǎng)應(yīng)為2x0即粒子運(yùn)動(dòng)的直徑，如圖所示
所以沿x軸正方向移動(dòng)的最小長(zhǎng)度為
Δx=ON?OM=2x02?x02?x0=3?1x0

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