一、單選題：本大題共10小題，共40分。
1.在科學(xué)發(fā)展的過(guò)程中，許多物理學(xué)家做出了貢獻(xiàn)，下列有關(guān)表述中與事實(shí)相符的是( )
A. 庫(kù)侖提出了庫(kù)侖定律并測(cè)出了靜電力常量
B. 第谷總結(jié)了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，提出行星的軌道是橢圓
C. 普朗克為了解釋黑體輻射現(xiàn)象提出了能量量子化理論并解釋了光電效應(yīng)
D. 伽利略利用科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的方法得出自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)
2.校運(yùn)會(huì)比賽中，某次鉛球投出后的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，鉛球在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中( )
A. 先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)B. 加速度方向先豎直向上后豎直向下
C. 到達(dá)軌跡最高點(diǎn)時(shí)動(dòng)能不為零D. 到達(dá)軌跡最高點(diǎn)時(shí)重力的功率不為零
3.魚(yú)在水中沿直線水平向左加速游動(dòng)過(guò)程中，水對(duì)魚(yú)的作用力方向合理的是圖中的( )
A. B.
C. D.
4.1909年盧瑟福用α粒千轟擊金箔，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型.關(guān)于α粒子。下列說(shuō)法正確的是( )
A. α粒子的穿透能力很強(qiáng)
B. α粒子不帶電
C. 90234T?發(fā)生衰變，放出一個(gè)α粒子，生成新核 91234Pa
D. 12H和 13H聚變，放出一個(gè)中子，產(chǎn)生一個(gè)α粒子
5.“守株待兔”是眾所周知的寓言故事．假設(shè)兔子質(zhì)量為2 kg，以15m/s的速度奔跑，撞樹(shù)后不反彈，作用時(shí)間為0.01s，則兔子受到平均撞擊力大小為
A. 3NB. 30 NC. 300 ND. 3000 N
6.如圖所示為某次火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)由于樓層太高，地面水槍噴射不到，消防隊(duì)員從鄰近的高樓上向起火大樓噴射灑水的示意圖。假設(shè)水從水槍水平射出，水管的橫截面積為S，出水點(diǎn)與著火點(diǎn)的豎直高度為?，兩棟樓的間距為L(zhǎng)，則水管的流量(單位時(shí)間射出水的體積)為( )
A. SL g2?B. SL g?C. 2SL g2?D. SL 2g?
7.如圖所示，一端開(kāi)口一端封閉的長(zhǎng)直玻璃管，灌滿水銀后，開(kāi)口端向下豎直插入水銀槽中，穩(wěn)定后管內(nèi)外水銀面高度差為?，水銀柱上端真空部分長(zhǎng)度為L(zhǎng)?，F(xiàn)將玻璃管豎直向上提一小段，且開(kāi)口端仍在水銀槽液面下方，則( )
A. ?變大，L變大B. ?變小，L變大C. ?不變，L變大D. ?變大，L不變
8.2021年10月13日，《自然》雜志上的一篇天文學(xué)論文，描述了一顆質(zhì)量達(dá)到木星級(jí)別的氣態(tài)巨行星，沿一個(gè)寬廣軌道圍繞銀河系內(nèi)的一顆白矮星轉(zhuǎn)動(dòng)．若該白矮星的質(zhì)量為太陽(yáng)的一半，氣態(tài)行星繞白矮星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為地球繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)軌道半徑的3倍，則該氣態(tài)行星運(yùn)行的周期為
A. 3 6年B. 2 6年C. 3 3年D. 2 3年
9.下列說(shuō)法正確的是( )
A. 由圖甲可知，狀態(tài)①的溫度比狀態(tài)②的溫度高
B. 由圖乙可知，氣體由狀態(tài)A變化到B的過(guò)程中，氣體分子平均動(dòng)能一直增大
C. 由圖丙可知，當(dāng)分子間的距離r>r0時(shí)，分子間的作用力先減小后增大
D. 由圖丁可知，在r由r1變到r2的過(guò)程中分子力做負(fù)功
10.如圖為氫原子的能級(jí)示意圖，鋅的逸出功是3.34 eV，那么對(duì)氫原子在能級(jí)躍遷過(guò)程中發(fā)射或吸收光子的特征認(rèn)識(shí)正確的是( )
A. 用氫原子從高能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)射的光照射鋅板一定不能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象
B. 一個(gè)處于n=3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，能放出3種不同頻率的光
C. 一群處于n=3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出的光照射鋅板，鋅板表面所發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能為12.09eV
D. 用能量為14.0eV的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子電離
二、實(shí)驗(yàn)題：本大題共1小題，共10分。
11.某同學(xué)想設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量金屬棒電阻率的實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：
A.電流表A1(內(nèi)阻Rg=100Ω，滿偏電流Ig=3mA)B.電流表A2(內(nèi)阻約為0.4Ω，量程為0.6A)
C.定值電阻R0=900Ω D.滑動(dòng)變阻器R5Ω,2A
E.干電池組6V,0.05Ω F.一個(gè)開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干 G.螺旋測(cè)微器，游標(biāo)卡尺
(1)如圖，用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬棒直徑為_(kāi)______mm：如圖用游標(biāo)卡尺測(cè)金屬棒長(zhǎng)為_(kāi)_______cm．
(2)用多用電表粗測(cè)金屬棒的阻值：當(dāng)用“×10Ω”擋時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大，他應(yīng)該換用________擋(填“×1Ω”或“×100Ω”)，換擋并進(jìn)行一系列正確操作后，指針靜止時(shí)如圖甲所示，則金屬棒阻值約為_(kāi)_______Ω．
(3)根據(jù)提供的器材，為了盡可能精確測(cè)量金屬棒的阻值，設(shè)計(jì)出電路圖如圖乙所示．若實(shí)驗(yàn)測(cè)得電流表A1示數(shù)為I1，電流表A2示數(shù)為I2，則金屬棒電阻的符號(hào)表達(dá)式為Rx=________(用I1，I2，R0，Rg表示)
三、計(jì)算題：本大題共4小題，共50分。
12.如圖，質(zhì)量為M的汽缸倒扣在橫截面積為S、厚度不計(jì)、可與汽缸壁無(wú)摩擦滑動(dòng)且不漏氣的活塞上。開(kāi)始時(shí)，汽缸內(nèi)理想氣體溫度為T(mén)0，汽缸靜止時(shí)活塞位于汽缸正中間位置。已知大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g?，F(xiàn)緩慢加熱缸內(nèi)氣體，當(dāng)活塞恰好位于汽缸口時(shí)，求汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和溫度。
13.如圖(a)所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊質(zhì)量為m=2kg，置于水平地面上的A點(diǎn)，物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1= 0.25。在水平向右的力F作用下物塊由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，由A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中力F隨位移x變化關(guān)系如圖(b)所示，到達(dá)斜面底端B點(diǎn)后撤去力F，物塊沖上傾角θ=37°的足夠長(zhǎng)斜面，不計(jì)物塊在B處的動(dòng)能損失，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2= 0.5，其中AB段長(zhǎng)為L(zhǎng)=5 m。(sin37°= 0.6,cs37°= 0.8,g= 10 m/s2)求∶
(1)由A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，物塊受到摩擦力所做的功；
(2)物塊由A運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間；
(3)物塊最終靜止時(shí)與B點(diǎn)的距離。
14.圖甲所示的CT掃描機(jī)，其部分工作原理如圖乙所示：M、N之間是加速電場(chǎng)，虛線框內(nèi)存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。電子從靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)后，垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，最后打在靶上的P點(diǎn)。已知加速電壓為U，磁場(chǎng)的寬度為d，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，電子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度偏轉(zhuǎn)角為θ。求：
(1)電子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度大小；
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向。
15.如圖1所示，間距L=1m的足夠長(zhǎng)傾斜導(dǎo)軌傾角θ=37°，導(dǎo)軌頂端連一電阻R=1Ω，左側(cè)存在一面積S=0.6m2的圓形磁場(chǎng)區(qū)域B，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向下，大小隨時(shí)間變化如圖2所示，右側(cè)存在著方向垂直于斜面向下的恒定磁場(chǎng)B1=1T，一長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m，電阻r=1Ω的金屬棒ab與導(dǎo)軌垂直放置，t=0至t=1s，金屬棒ab恰好能靜止在右側(cè)的導(dǎo)軌上，之后金屬棒ab開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的距離進(jìn)入EF，且在進(jìn)入EF前速度已經(jīng)穩(wěn)定，最后停止在導(dǎo)軌上。已知EF左側(cè)導(dǎo)軌均光滑，EF右側(cè)導(dǎo)軌與金屬棒間的摩擦因數(shù)μ=tanθ，取g=10m/s2，不計(jì)導(dǎo)軌電阻與其他阻力。求：
(1)t=0至t=1s內(nèi)流過(guò)電阻的電流和金屬棒ab的質(zhì)量；
(2)金屬棒ab進(jìn)入EF時(shí)的速度大?。?br>(3)金屬棒ab進(jìn)入EF后滑行的距離x，以及在此過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。
參考答案
1.D
2.C
3.C
4.D
5.D
6.A
7.C
8.A
9.A
10.D
11.(1)6.124(6.122～6.124均得分);10.230;
(2)×1Ω；10.0;
(3)I1Rg+R0I2?I1

12.解：假設(shè)初始狀態(tài)下缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p1，以汽缸為研究對(duì)象(不包括活塞)，根據(jù)平衡條件得p1S=Mg+p0S
設(shè)活塞恰好位于汽缸口時(shí)，汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p2，溫度為T(mén)2，依題意，缸內(nèi)氣體做等壓變化，即p2=p1
由蓋?呂薩克定律可得S×0.5lT0=S×lT2
聯(lián)立解得p2=p0+MgS ， T2=2T0

13.解：(1)由A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，物塊受滑動(dòng)摩擦力f1的作用，物塊受到摩擦力所做的功為Wf1。
f1=μ1mg=0.25×2×10N=5N
Wf1=?f1L=?5×5J=?25J
(2)由圖象可知在0?2.5m階段：F1>f1，故物塊做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a，此階段時(shí)間為t1，位移大小為x1=2.5m，末速度為v1，
F1?f1=ma，x1=12at12，v1=at1
解得：t1=1s，v1=5m/s
在2.5m?5m階段，F(xiàn)2=f1，故物塊以v1的速度勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)此階段時(shí)間為t2，位移大小為x2，
x2=5m?2.5m=2.5m，
t2=x2v1=2.55s=0.5s
則物塊由A運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間：t=t1+t2=1s+0.5s=1.5s
(3)因μ2

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