試卷分值：100分 考試時間：75分鐘
一、選擇題（每小題4分，共40分，1-4題為單選題，每小題4分，5-8題為多選題，每小題全部選對得6分，選對但不全得3分，有錯誤選項不得分）
1. 地球大氣層中的氧受宇宙射線轟擊散裂后產(chǎn)生的衰變時放出射線。若鈹核在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運動（運動軌跡未畫出）到P點時發(fā)生衰變，衰變后產(chǎn)生的粒子在磁場中的運動軌跡如圖所示，圖中下列關(guān)于衰變前在磁場中的運動軌跡描述正確的是（ ）

A. 順時針轉(zhuǎn)動，軌道半徑為10aB. 順時針轉(zhuǎn)動，軌道半徑為7a
C. 逆時針轉(zhuǎn)動，軌道半徑為11aD. 逆時針轉(zhuǎn)動，軌道半徑為10a
2. 如圖所示，空間存在著勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁場方向垂直紙面（平面）向外，電場的方向沿y軸正方向。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子在電場和磁場的作用下，從坐標(biāo)原點O由靜止開始運動（其軌跡如圖所示）。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，電場強(qiáng)度大小為E，不計粒子的重力，下列說法正確的是（ ）
A. 粒子帶負(fù)電
B. 粒子運動軌跡是拋物線
C. 粒子距離x軸的最大距離為
D. 粒子運動過程中的最大速度為
3. 如圖所示，一足夠長、質(zhì)量的木板靜止在粗糙的水平地面上，木板與地面間的動摩擦因數(shù)，一個質(zhì)量、大小可以忽略的鐵塊放在木板的右端，鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)，已知最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，取。若對鐵塊施加一個大小從零開始連續(xù)增加的水平向左的力F，則下列說法正確的是（ ）
A. 鐵塊與木板之間摩擦力的最大值為2N
B. 木板與地面之間摩擦力的最大值為4N
C. 當(dāng)時，M、m相對靜止
D. 當(dāng)時，鐵塊受到的摩擦力大小為2N
4. 一豎直輕彈簧下端固定，質(zhì)量為m的水平木板P與彈簧上端栓接，木板上再放一質(zhì)量也為m的小物塊Q，靜止時位置如圖所示?，F(xiàn)對Q施加一豎直向上、大小為的恒力F，已知重力加速度大小為g，不計空氣阻力，則（ ）
A. 剛施加力F時，Q對P的壓力大小為
B. 施加力F后，在運動過程中P、Q可能分離
C. P運動到最高點時，彈簧的彈力大小為
D. P從開始運動到最高點過程，彈簧彈性勢能減少量等于P重力勢能增加量的1.5倍
5. 如圖所示，在同一豎直平面內(nèi)兩正對著的半徑為R的相同半圓光滑軌道，相隔一定的距離x，虛線沿豎直方向，一質(zhì)量為m的小球能在其間運動。今在最低點B與最高點A各放一個壓力傳感器，測試小球?qū)壍赖膲毫Γ⑼ㄟ^計算機(jī)顯示出來。（不計空氣阻力，g取）（ ）
A. 要使小球不脫離軌道，小球在A點的最小速度：
B. A、B兩點的壓力差與x的函數(shù)關(guān)系：
C. 若測得兩點壓力差與距離x的圖像如上圖所示，根據(jù)圖象，小球的質(zhì)量為
D. 若測得兩點壓力差與距離x的圖像如上圖所示，根據(jù)圖象，小球的質(zhì)量為
6. 宇宙飛船以周期T繞地球做圓周運動時，由于地球遮擋陽光，會經(jīng)歷“日全食”過程(宇航員看不見太陽)，如圖所示．已知地球的半徑為R，地球質(zhì)量為M，引力常量為G，地球自轉(zhuǎn)周期為T0，太陽光可看作平行光，飛船上的宇航員在A點測出對地球的張角為α，則以下判斷正確的是( )
A. 飛船繞地球運動的線速度為B. 一天內(nèi)飛船經(jīng)歷“日全食”的次數(shù)為
C. 飛船每次“日全食”過程的時間為 D. 飛船周期為T＝
7. 如圖甲所示，輕彈簧下端固定在傾角為θ的光滑斜面底端，上端與物塊B相連，物塊B處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將物塊A置于斜面上B的上方某位置處，取物塊A的位置為原點O，沿斜面向下為正方向建立x軸坐標(biāo)系，某時刻釋放物塊A，A與物塊B碰撞后以共同速度沿斜面向下運動，碰撞時間極短，測得物塊A的動能Ek與其位置坐標(biāo)x的關(guān)系如圖乙所示，圖像中0~x1之間為過原點的直線，其余部分為曲線，物塊A、B均可視為質(zhì)點，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力，已知x1，x2，x3，E，則（ ）
A. 物塊A、B的質(zhì)量之比為1：3
B. A與B碰撞后，A在x3位置處加速度最大
C. A與B碰撞后，A在x2位置處彈簧壓縮量為x2-x1
D. 彈簧的勁度系數(shù)為
8. 如圖，兩條平行導(dǎo)軌所在平面與水平地面的夾角為θ，間距為L。導(dǎo)軌上端接有一平行板電容器，電容為C。導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面。在導(dǎo)軌上放置一質(zhì)量為m的金屬棒，棒可沿導(dǎo)軌下滑，且在下滑過程中保持與導(dǎo)軌垂直并良好接觸。已知金屬棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度大小為g。忽略所有電阻。讓金屬棒從導(dǎo)軌上端由靜止開始下滑，則以下說法正確的是（ ）
A. 金屬棒做先做變加速運動，最后做勻速運動
B. 金屬棒一直做勻加速運動，加速度為
C. 當(dāng)金屬棒下滑的速度大小為v時，電容器的電荷量為CBLv
D. 金屬棒在t時刻的速度大小為
二、填空題（每空1分，共7分）
9. 圖甲是某人站在接有傳感器的地板上做下蹲、起跳和回落動作的示意圖，圖中的小黑點表示人的重心，圖乙是地板所受壓力隨時間變化的圖像，取重力加速度，根據(jù)圖像分析可知：b到c的過程中，人處于________（選填“失重”或“超重”、“先失重再超重”或“先超重再失重”）狀態(tài)，人上升的最大高度約為________m。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

10. 在氣缸中，用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)歷a→b→c→d的一系列變化，p-V圖像如圖所示，其中bc的反向延長線過原點O，曲線cd是雙曲線的一部分，a、b、d在一條平行于橫軸的直線上，則__________（選填“a→b”“b→c”或“c→d”）過程中氣體的溫度不變；a→b過程中氣體__________（選填“吸熱”“放熱”或“不吸熱也不放熱”）；d狀態(tài)下單位時間與單位面積活塞碰撞的分子數(shù)與a狀態(tài)相比__________（選填“更多”“更少”或“一樣多”）。
11. 如圖所示，彎折的直角輕桿ABCO通過鉸鏈O連接在地面上，AB=BC=OC=9m，一質(zhì)量為m的小滑塊以足夠大的初始速度，在桿上從C點左側(cè)x0=2m處向左運動，作用于A點的水平向右拉力F可以保證BC始終水平。若滑塊與桿之間的動摩擦因數(shù)與離開C點的距離x滿足μx=1，則滑塊的運動位移s=________________m時拉力F達(dá)到最小。若滑塊的初始速度v0=5m/s，且μ=0.5-0.1x（μ=0后不再變化），則滑塊達(dá)到C點左側(cè)x=4m處時，速度減為v=_________________m/s。
三：實驗題（每題最后一空2分，其余各空每空1分，共13分）
12. 某同學(xué)想把量程為0~3mA但內(nèi)阻未知的毫安表G改裝成量程為0~30mA的電流表A1；他先測量出毫安表G的內(nèi)阻，然后對電表進(jìn)行改裝，最后再利用一標(biāo)準(zhǔn)電流表A，對改裝后的電流表進(jìn)行檢測，具體實驗步驟如下：
①按如圖甲所示的電路圖連接好線路；
②將滑動變阻器R的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)S1后調(diào)節(jié)R的阻值，使毫安表G的指針滿偏；
③閉合開關(guān)S2，保持R不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使毫安表G的示數(shù)為2mA，此時接入電路的阻值為1800Ω。
回答下列問題：
（1）由實驗操作步驟可知，毫安表G內(nèi)阻的測量值______Ω，該測量值______（填“大于”“小于”或“等于”）毫安表內(nèi)阻的真實值。
（2）若按照（1）中測算，將上述毫安表G改裝成量程為0~30mA的電流表，需要_______（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個阻值為_______Ω的電阻。
（3）用如圖乙所示的電路對改裝后的電流表進(jìn)行校準(zhǔn)，由于內(nèi)阻測量時造成的誤差，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電流表的示數(shù)為30mA時，改裝電流表中毫安表G的示數(shù)為2.9mA。為了盡量消除改裝后的電流表測量電流時帶來的誤差，的阻值應(yīng)調(diào)至_______Ω。（結(jié)果保留整數(shù)）
（4）在如圖甲所示的電路圖中，為減小系統(tǒng)誤差，下列操作正確的是_______。（填正確答案標(biāo)號）
A. 減小R的總阻值B. 增大R的總阻值
C. 選擇電動勢較大的電源D. 選擇電動勢較小的電源
13. 小王同學(xué)設(shè)計了一個測動摩擦因數(shù)的實驗，他的設(shè)計如圖甲所示：在一端帶有定滑輪的長木派上固定有A、B兩個光電門，與光電門相連的計時器可以顯示帶有遮光片的物塊在其間的運動時間，與跨過定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩相連的輕質(zhì)測力計能顯示掛鉤處所受的拉力。實驗時，多次改變砂桶中砂的質(zhì)量，每次都讓物塊從靠近光電門A處由靜止開始運動，讀出多組測力計示數(shù)F及對應(yīng)的物塊在兩光電門之間的運動時間t。在坐標(biāo)系中作出的圖線如圖乙所示，與縱軸的截距為b，與橫軸的截距為-c。已知重力加速度為g。

（1）該實驗是否需要砂桶和砂的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于物塊質(zhì)量？_________
A. B.否
（2）該實驗是否需要抬高長木板右端來平衡摩擦力？_________
A.是 B.否
（3）因物塊質(zhì)量未知，小問同學(xué)想通過圖線求得，故他還應(yīng)該測出的物理量為_________。根據(jù)該測量物理量及圖線信息可知物塊的質(zhì)量的表達(dá)式_________。物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)表達(dá)式為_________。
四、解答題（40分）
14. 如圖所示，質(zhì)量為m的小球從高為h的O處以初速度水平拋出，到達(dá)地面時速度與水平方向夾角為，已知它在運動過程中始終受到阻力的作用，阻力的大小與速率的關(guān)系為，且滿足。求
（1）落地速度的大小v；
（2）水平位移x；
（3）在空中運動的總時間t。
15. 現(xiàn)代科學(xué)儀器常利用電場磁場控制帶電粒子的運動，如圖所示，真空中存在著多層緊密相鄰的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，寬度均為d電場強(qiáng)度為E，方向水平向右；垂直紙面向里磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電場磁場的邊界互相平行且與電場方向垂直.一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子在第1層電場左側(cè)邊界某處由靜止釋放,粒子始終在電場、磁場中運動,不計粒子重力及運動時的電磁輻射。
（1）求粒子在第2層磁場中運動時速度的大小與軌跡半徑；
（2）粒子從第n層磁場右側(cè)邊界穿出時，速度的方向與水平方向的夾角為，試求；
（3）若粒子恰好不能從第n層磁場右側(cè)邊界穿出,試問在其他條件不變的情況下，也進(jìn)入第n層磁場，但比荷較該粒子大的粒子能否穿出該層磁場右側(cè)邊界，請簡要推理說明之。
16. 如圖甲所示，一傾角為足夠長的絕緣斜面固定在水平地面上，質(zhì)量為、電荷量為的物塊壓縮輕質(zhì)絕緣微型彈簧后鎖定（與彈簧不拴接）．空間中存在沿斜面向上、大?。橹亓铀俣龋┑膭驈?qiáng)電場．質(zhì)量為、電荷量為的物塊B靜止在斜面上端，B左側(cè)固定有處于原長的輕質(zhì)絕緣彈簧與斜面的滑動摩擦力大小分別為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．
時解除鎖定，彈簧的彈性勢能瞬間全部轉(zhuǎn)化為的動能，運動距離后于時刻到達(dá)點，此時速度為、加速度為0，且未與彈簧接觸；時刻，到達(dá)點，速度達(dá)到最大值，彈簧的彈力大小為，此過程中的圖像如圖乙所示．已知A、B的電荷量始終保持不變，兩者間的庫侖力等效為真空中點電荷間的靜電力，靜電力常量為，彈簧始終在彈性限度內(nèi)．求：
（1）彈射過程彈簧對沖量的大小；
（2）從開始運動到點的過程中，B對庫侖力所做的功；
（3）到達(dá)點時，與B之間的距離；
（4）從點運動到點的過程中，A、B系統(tǒng)（含彈簧）的電勢能變化量與彈性勢能變化量的總和．

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