内容正文:
绝密★启用前
物理
本试卷共8页,满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写
在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合
题目要求。
1.下列有关电磁振荡、电磁波、电磁驱动、电磁感应现象的四幅图像说法正确的是
0A
甲
丙
A.对甲图,电容器处于放电状态,电场能正在向磁场能转化
B.对乙图,电磁波是横波,在传播方向上的任一点,E和B彼此垂直且均与传播方向平行
C.对丙图,从上向下看,当蹄形磁体绕竖直轴00逆时针转动时,线圈也逆时针转动,且转速比
磁体大
D.对丁图,圆环由磁体N极向下平移到磁体S极的过程中,磁感应强度先减小后增大,磁通量先
减小后增大
2.如图所示,“液导激光”是一项新型的激光加工技术,其原理是利用稳
定的液柱引导激光,通过全反射实现激光传输。已知长为L的液柱折
空
射率为n=√2,激光从液柱的一端以角0人射,光在真空中的传播速
液柱
度为c,则下列说法正确的是
工件
A.同种激光在液柱中传播时的频率与在空气中不同
B.只有人射角0<45°,才能通过全反射实现激光传输
C.若日=45,光在液柱中传搔的时间为26L
3c
D.仅改用折射率更大的液柱,沿原来方向人射不一定能实现“液导激光”
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霸田
3.两个质量均为m的小球A、B用细线连接放置在倾角为0=30°的光滑斜面
上(斜面固定在地面上不动),小球B与弹簧下端连接。如图所示,系统静
止时,弹簧与细线均平行于斜面,弹簧伸长量为0,某时刻剪断细线,以初
始位置为坐标原点,取沿斜面向上为正方向,重力加速度大小为g。下列图
中能正确描述此后小球B的加速度随位移变化关系的是
B
2x0
0
4.如图所示,两段半径均为R的4圆形玻璃管道A0、0B拼接在一起并固定于竖直面内,管道内壁
光滑,M、N为两段管道的中点,两管道在O点相切,以0为原点沿水平方向建立x轴,x轴与
AOB连线相垂直,等量正、负点电荷分别固定在x轴上x=+√2R、x=-√2R处。一带正电小球从
A点沿管道自由下落,运动到B点的过程中,下列说法正确的是
A.UAM =UBN
B.M、N两点电场强度相同
C.AOB连线上O点的电场强度最小
B
D.小球在O点、B点速度的之比为√2:1
5.人眼对绿光最为敏感,如果每秒有6个绿光光子射入瞳孔,眼晴就能察觉。现有一个光源以0.1W
的功率均匀地向各个方向发射频率为5,66×104Hz的绿光,已知瞳孔在暗处的直径为4mm,
普朗克常量为6.63×104J·s,不计空气对光的吸收。下列说法正确的是
A.射人瞳孔的光的能量是连续的
B.每秒射入瞳孔引起视觉所需的最低能量约为3.5×109J
C.光源每秒发射的光子数约为4.44×10”个
D.若眼睛能看到这个光源,则眼睛距光源的最远距离约为210km
【物理第2页(共8页)】
髑®三
6.如图所示,环保人员在一次检查时发现,有一根截面为圆形的排污管正在水平向外满口排出大
量污水。管道内始终充满污水,污水不可压缩且没有黏滞性,污水在空中不散开,最终落到斜坡
上。环保人员随身只携带了一把卷尺,他测出管道口的半径为r,管口离污水落点高度为,污水
落点到管口的水平距离为x,已知r远小于,空气阻力忽略不计。已知流量连续性方程:对于不
可压缩流体,过流断面的面积S与断面平均流速v的乘积为常数,即S01=S22。若污水垂直打
到斜坡上,则落点处污水的横截面积为
A.xTr2
B.2mrx
√e+h
√x2+4h
C.ar'x
D.S=%m
√x2+4h
2h
7.在如图所示的电路中,理想变压器的原、副线圈的匝数比为1:4,接在电压有效值为U。的正弦交
流电源上。灯泡L、L,和L2阻值均为R且恒定不变,定值电阻R,=7.5R,电压表、电流表都为理
想交流电表,下列说法正确的是
A,开关$闭合时,电压表的示数为。
B开关S闭合时,电流表的示数为器
C.开关S从闭合到断开,电源输出功率变大
D.开关S从闭合到断开,灯泡L,变暗
二、不定项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题所给的四个选项中有多项符合要
求,全部选对的得6分,选对但选不全的得3分,有选错的得0分。
8.中医的悬丝诊脉悬的是“丝”,“诊”的脉搏是通过悬丝传过来的振动,即通过机械波判断出病灶
的位置与轻重缓急。如图甲所示,假设“丝”上有S、P、Q三个质点,坐标分别为xs=0、xp=
0.42m、x。=0.46m。t=0时刻,病人的脉搏搭上丝线的质点S,质点S开始振动,其振动图像如
图乙所示,产生的机械波沿丝线向x轴正方向传播,P、Q两质点的振动方向始终相反,波长大于
0.06m。则该机械波
↑y/(×10-3m)
05
1.5t
甲
A.波速为0.08m/s
B.在0.5~0.758时间内,质点S沿y轴负方向做加速度减小的加速运动
C.在t=0到t=7.758内,质点P通过的路程为1.2×10-2m
D.t=6.5s时,质点Q第一次达到波谷
【物理第3页(共8页)】
露田
9.中国计划在2030年前实现载人登月,开展月球科学考察及相关技术试验。根据“嫦娥”系列卫
星的发射,设想登月载人飞船的运行轨迹如图所示。质量为m的飞船发射后首先进人绕地球运
行的圆形“停泊轨道”,在P点加速进人椭圆“过渡轨道”,该轨道离地球表面的最近距离为h,
飞船到达离P点最远距离为L的Q点时,依靠飞船的反向助推器减速,被月球引力“俘获”后,在
距月球表面2的圆形“绕月轨道”上飞行,择机降落在月球表面。已知地球半径为R,月球半径
为,EF为椭圆轨道的短轴,地球表面的重力加速度为6,月球表面的重力加速度为各,飞船在
“过渡轨道”运行时忽略月球引力影响。下列说法正确的是
飞船E
过渡轨道
停泊轨道
绕月轨道
A.飞船在“停泊轨道”上的运行速度为√g(R+h,)
B.飞船在“过渡轨道”上的运行周期为化仁
R12g
C.E、F两点的速度方向垂直于地心与月心的连线
D若飞船在”过渡轨道”Q点的动能为3则被月球“俘获”过程中助推器需要做实
mgr?
24(r+h2)
10.如图所示,倾角0=30°的传送带以大小为v=3.0m/s的速度顺时针转动,A、B两端相距
L=3.4m,质量为m=1kg的煤块沿AB方向以初速度o=6.0/s的速度从A端滑上传送带,
煤块与传送带间的动摩擦因数μ-,重力加速度g取10m/6,则下列说法正确的是
9.-.-
A.煤块从A点到达B点所需的时间为1.2s
B.从A点到达B点的过程中煤块在传送带上留下的划痕长度O.8m
C.从A点到达B点的过程中煤块机械能的改变量为0.5J
D.整个过程因摩擦产生的热量为3.5J
【物理第4页(共8页)】
回生三
三、实验题:本题共2小题,共16分。
11.(6分)某同学利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验,气垫导轨装置如图所示,所用的气
垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成。气垫导轨右支点固定,左支点高度可调;挡
光板的宽度均为d=5mm。
光电门
光电门2
滑块
骨块9
(1)为调节气垫导轨水平,开动气泵后,调节气垫导轨的左支点,使释放后的滑块能在气垫导轨
上近似做匀变速直线运动。
(2)滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳,释放滑块1,滑块1通过光电门1后与左侧带有固
定弹簧(未画出)的滑块2碰撞,碰后滑块2和滑块1依次通过光电门2,两滑块通过光电门
2后依次被制动。滑块1通过光电门1的挡光时间△61=10.01ms,通过光电门2的挡光时
间42=49.99ms,滑块2通过光电门2的挡光时间△k3=8.35ms。
(3)测得两滑块的质量分别为0.300kg和0.200kg。为了完成上述实验,应选取质量为
kg的滑块作为滑块1。
(4)取滑块1碰前的运动方向为正方向,由图中数据可得碰前总动量为
kg·m/s,碰后
总动量为
kg·/s。由此可得在实验误差允许的范围内,两滑块相互作用的过程,
系统的动量守恒。(计算结果均保留2位有效数字)
(5)恢复系数e是指碰撞后两物体的分离速度2-v与碰撞前两物体的接近速度01-2之比。
实验中如果碰撞的恢复系数大于95%,则可认为此碰撞为弹性碰撞。根据本实验数据可
判断本次实验时两滑块间是
碰撞(选填“弹性”或“非弹性”)。
12.(10分)某实验小组为测量一个热敏电阻的阻值随温度变化的关系,实验器材有电源(输出电
压恒为U=12.0V,不计内阻),电流表G(量程I.=10mA,内阻r.=402),定值电阻R1=102
等,实验电路图如图甲所示。
(1)实验过程中随着热敏电阻温度升高,所测电流也逐渐增大,为了不
超过电流表量程,将电流表G与定值电阻R,并联,相当于将其改
源
装为量程为
mA的电流表,继续进行电阻的测量。
(2)闭合开关S,调节滑动变阻器R,使电流表满偏,保持滑动变阻器R
接入电路的阻值不变,断开开关S,不断调节热敏电阻的温度,经过多次测量得出热敏电阻
的阻值R,与温度t的关系图像如图丙所示,某温度下,电流表指针如图乙所示,读数为1=
mA,可知此时温度约为
℃(结果保留2位有效数字)。
【物理第5页(共8页)】
圈®
Rr/D
220
210
衔铁
200
190
180
170
t.
10
160
150
mA
14o出出出出出出出出
电源
3032343638404244t/℃
乙
丙
了
(3)该小组利用此热敏电阻R,与继电器组成一个简单恒温箱温控电路如图丁所示,当线圈的
电流达到一定值时,继电器的衔铁被吸合,图中“电源”是恒温箱加热器的电源,则恒温箱的
加热器应接在
(选填“A、B”或“C、D”)端;若要提高恒温箱内的温度,应
(选填“调大”或“调小”)可变电阻器R的阻值。
四、计算题:本题共3小题,其中13题10分,14题12分,15题16分,共38分。解题过程中要求写
出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。
13.(10分)如图所示,一竖直放置、上端开口的绝热圆简形汽缸横截面积为S,体积为V。将梯形活
塞上表面保持水平状态轻轻放入汽缸内,稳定时封闭气体的体积为子V,热力学温度为T。已知
外界大气压强恒为P0,外界环境的热力学温度为0.9T,气体可视为理想气体,汽缸不漏气且不
计活塞与汽缸之间的摩擦,重力加速度大小为g。
(1)求活塞质量;
(2)活塞稳定后,加热封闭气体使其缓馒升温,使汽缸内部封闭气体体积变为之V,求此时封闭
气体的热力学温度。
电阻丝
000000
【物理·第6页(共8页)】
翻®a任
14.(12分)带电粒子流的磁聚焦和磁控束是薄膜材料制备的关键技术之一。如图所示,在直角坐
标系xOy第二象限的圆形区域中存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,其圆心
A的坐标为(-d,d),半径为d,y轴右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场。宽度为2d的带电粒子
流以相同的速度沿y轴负方向垂直匀强磁场人射进圆形区域,经过圆形磁场后汇聚到y轴上
S(0,d)处进入第一象限,在y轴S点下方固定一能吸收粒子的收集板。已知粒子的质量为m、
电荷量为q,圆形磁场和第一、四象限匀强磁场的磁感应强度大小均为B,粒子重力及粒子间的
相互作用均不计。求:
(1)粒子通过x轴时,与坐标原点的最远距离OP;
(2)运动轨迹经x轴的粒子中,从S点计时运动的最短时间;
(3)所有粒子在第一、四象限中的运动轨迹经过的区域面积。
+
×××
XX
×
××
+
×××××x
××××
【物理第7页(共8页)】
器巴巴
5.(16分)如图所示,相互平行的光滑金属导轨间距为d,倾角为0,其上端通过导线连接阻值为R
的电阻,三个区域中均为匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与倾斜导轨平面垂直,三个磁场
区域的宽度均为d,间距为d2,磁场区域3的下边界GH处用一小段大小可忽略的绝缘圆弧与
宽度为d的光滑水平导轨相连,水平导轨右端接有阻值不计,自感系数为的自感线圈。质量
为m、电阻R的金属棒a从EF处由静止开始沿导轨下滑,EF到磁场区域1上边界距离为x(未
知)。金属棒α滑过GH后与另一根放在CD左侧相同位置和相同质量的绝缘棒b相碰,碰后两
棒粘在一起,进人磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向与水平导轨平面垂直。不计导轨的电
阻及GH处的机械能损失,金属棒始终与导轨保持垂直且接触良好,重力加速度为g,线圈中产
生自感电动势大小为E=LA。
(1)当x=x1时,导体棒释放后恰好匀速穿过磁场区域1,求x1;
(2)当x取合适值时,导体棒进入磁场后的运动过程中,在任一磁场区域和非磁场区域运动的
时间均相等,求导体棒每次离开磁场区域时的速度;
(3)在(2)的基础上,a、b棒碰撞后,向右运动的最大距离xm。
磁场区域1
十B磁场区域2
B
磁场区域3
di d
d
【物理第8页(共8页)
三
物理参考答案与解析
1.A【解析】图示时刻电流流向负极板,可知极板所带电荷量减小,即电容器在放电,电场能正在向磁场能转
化,A正确;电磁波是横波,在传播方向上的任一点,E和B彼此垂直且均与传播方向垂直,B错误;当蹄形磁
体转动时,线圈的磁通量发生变化,从而产生感应电流,受到安培力,故线圈一定会转动,由楞次定律可知,线
圈将与磁体同向转动,但转速一定小于磁体的转速,C错误;当圆环由磁体N极向下平移到S极的过程中,磁
感应强度先减弱后增强:磁铁内部磁感线与外部磁感线的总数相等,所以穿过圆环的磁感线条数一定是内部
大于外部,则外部磁感线条数越多,总磁通量越小,所以穿过圆环的磁通量先增大后减小,D错误。
2.C【解析】同一种光,在不同介质中传播时波速、波长不同,频率相同,A错误:以0入射时刚好能在液柱内壁
发生金反射,则由折射定律sinC=⊥,n
sn6解掰B=90°,所以入射角必须满足B<90°
sin(受-c)
入射角为45°时,即0=45°时,解得smr=n0=,所以r=30°,则光在液挂中传搭时间为1=L。L
cos r vcos r'
而光在流桂中传拾的逸度为=片,解得12,C正确:仅成用折射率更大的流柱,根据如C=,则临界
角较小,激光束仍可在液柱中发生全反射,能完全被限制在液柱内,D错误。
3.A【解析】剪断细线前,设弹簧的劲度系数为k,小球质量均为m,对A、B整体,由平衡条件有x。=
2 mgsin30°,k=m竖,剪断细线醉间弹簧弹力不能突变,对小球B,由牛顿第二定律有x。-mgsin30°=mag,解
得=2&,剪断细线后小球B做简谐运动,根据简谐运动的对称性,可知小球B在最高点时的加速度为
-之8,而小球B经过简谐运动的平衡位置满足x'=mgsi0,联立解得x'=之,A正确。
4.B【解析】根据等量异种电荷的电场特点,AOB连线为等势线,根据M点到AOB连线的垂直距离等于N点
到AOB连线的垂直距离,根据对称性可知UM=一U灬,A错误;根据电场强度的叠加,可知M、N两点电场强
度大小相等,方向相同,B正确:根据等量异种电荷的电场分布特点可知,AOB连线上O点的电场强度最小,C
错误:由动能定理知,从A到0的过程,mg2R=m,从A到B的过程,m22R=之m,则=2:2,
D错误。
5.D【解析】微观粒子的能量是量子化的,是分立的,A错误;每秒射入瞳孔引起视觉所需的最低能量是E=
0,B蛋=2.6⑦×10个,C错送:啦孔
4,而以光源为球心,以光源
TDP
到眼的距离R为半径的球面积是4πR,于是E=
4
DP_D巴代入数据解得R=
4R解之得R=√i6h=4V
210km,D正确。
6.C【解析】污水从管口排出做平抛运动,轨迹为抛物线,设水流速度为。,根据平抛运动规律,在水平方向,有x
=,在竖直方向,有么=8,联立解得污水离开管口的建度为,=√层落地点的建度大小为=店+2h
+2gh,根据流量连续性方程S,=S,,则落点处污水的横栽面积S=m一,C正确。
2h
√x2+4h2
【物理答案第1页(共5页)】
巴全廷
7。B【解折1根搭原、制线图电压,电流的关系有号-公子=4,在原线圈回路中,有么=1R+心,在制线图回
路中有U,三RK,E8R联立解得6於=4B正确,A错送:当开关S断开时,输出端总电阻
副线圈电路电流减小,原线图电流减小,则电源输出功率减小,C错误:副线图总电阻增大,副线图两端电压
增大,R,两端电压减小,则输出端灯泡L,电压增大,L,变亮,D错误。
8AD【解析】P.Q两质点运动的方向始终相反,可知P,.Q两质点间的距离为,-n=A+之A(a=01,2,
),解得A2g二(n=0,1,2…),由题知,波长大于0.06m,故此时n=0则波长为0.08m,=
入
2n+1
=0.08m/s,A正确;在0.5s~0.75s时间内,质点S从平衡位置运动至负方向最大位移处,即质点S沿y轴
负方向做加速度增大的减速运动,B错误;由乙图可知振幅为A=2×103m,波从S点传到P点的时间为p
-=5.25s,即质点P从5.25时开始振动,在1=0到1=7.75s内,质点P振动的时间为22T,故质点P
通过的路程为S=10A=2×102m,C错误;由图乙可知,周期为T=1s,质,点S开始振动的方向为沿轴y正
方向,则所有废点的起振方向称是酒y销正方向,故质点0第一次运动到波谷的时间为1=+T=65。
联立解得t=6.5s:D正确。
9BD【解析】飞船在“停泊轨道”上的运行时,万有引力提供向心力,可得,C。
2
R+吧+h,又g
gR2
联立,解得=
A错送:飞船在件泊批道上行时根据牛源第三定律可得织士
R+h
T
,又因为在地球表面,物体的重力与万有引力大小相等,即三m%,联立解得了一
2(R+h)R+h
根据开普粉第三定律可R+6)(宁
—,解得工=、上B正确:由于飞船做曲线运动,其速度方向
为轨迹的切线方向,则可知飞船在E、F两点的速度方向不可能垂直于地心与月心的连线,C错误;飞船在“绕
月轨道”上的运行,万有引力提供向心力,可得
GMm
下+)了=m
GMnm
=m各,联立,解得=
V6千由动能定理可得W=宁m9-么=24)D正病
mgr2
10.ABD【解析】煤块滑上传送带做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律mgsin0+mgcos0=ma,得a1=
7.5m/s,n=o-a14得共速时间4=0.48,x=o41-2a1=l.8m,与传送带共速后继续匀减速,mgsin0
1
-mgc0s0=m0,4=2.5m/8,L-名1=-2a5,4=0.8s,煤块从A点到达B点所需的时间t=l.2s,A
正确;加速阶段和减速阶段,煤块相对传送带的位移分别为△x1,△x2,有△x1=x,-1,△2=2-(L-x1),
解得△x1=0.6m,△x2=0.8m,故划痕为0.8m,B正确;煤块到达传送带顶端时的速度大小为v'=v-a22
1
21
=1ms,煤块从A点到达B点的过程中机械能的改变量为△E=mglsin0-(2m-2m)=-0.5J,
C错误;整个过程因摩擦产生的热量Q=wmgcos0(△x,+△x2)=3.5J,D正确。
【物理答案第2页(共5页)】
霸巴全样