1．天然放射性元素衰变时放出的 α 射线是（    ）

A．质子流            B．电子流            C．氦核流            D．光子流

【答案】

C

 

2．分子间同时存在引力和斥力，当分子间距减小时，分子间（      ）

（A）引力增加，斥力减小               （B）引力增加，斥力增加

（C）引力减小，斥力减小               （D）引力减小，斥力增加

【答案】

B

【解析】

 

 

3．一质量分布均匀的物块用两根轻绳吊起处于静止状态，合理的是（    ）

【答案】

B

 

4．汽车在平直公路上加速运动过程中，关于牵引力 F 的大小及其功率 P 的判断正确的是（    ）

A．若 P 不变，则 F 减小        B．若 P 不变，则 F 增大

C．若 F 不变，则 P 不变        D．若 F 不变，则 P 减小

【答案】

A

 

5．一个质点做简谐运动，其位移随时间变化的s-t图像如右图。以位移的正方向为正，该质点的速度随时间变化的v-t关系图像为（    ）

【答案】

A

 

6．关于闭合电路，下列说法正确的是（    ）

A．电源正负极被短路时，电流很小               B． 电源正负极被短路时，端电压最大

C．外电路断路时，端电压为零                      D． 用电器增加时，路端电压可能减小

【答案】

D

【解析】

AB．电源正负极被短路时，外电路电阻为零，则电流很大，此时路端电压为零，AB 错误；

C．外电路断路时，电路中电流为零，此时路端电压等于电动势，C 错误；

D．用电器增加时，如用电器是并联接入，则外电路电阻减小，电路中电流增大，内阻上电压增大，则路端电压减小，选项 D 正确。

故选D。

 

7．质量为 m 物体放在地球表面，已知地球的质量为 M、半径为 R，万有引力常量为 G。则地球表面的重力加速度大小可表示为（    ）

A．G\(\frac{m}{R}\)                     B．G\(\frac{M}{R}\)                    C．G\(\frac{m}{R^2}\)                    D．G\(\frac{M}{R^2}\)

【答案】

D

 

8．如图所示，S₁、S₂ 是两个振幅相等的相干波源，实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。在 A、B、C、D 四点中（    ）

A．A 点振动减弱

B．B 点振动加强

C．\(\frac{1}{4}\) 周期后，C 点处于平衡位置

D．A 点始终处于波峰，D 点始终处于波谷

【答案】

C

【解析】

A．A 点为波峰与波峰的叠加位置，所以是振动加强，故 A 错误；

B．B 点为波峰与波谷的叠加位置，所以是振动减弱，故 B 错误；

C．C 点处于正处于波谷位置，所以经过 \(\frac{1}{4}\) 周期后处于平衡位置，故 C 正确；

D．A 点为振动加强点，但并不是始终处于波峰位置，而是在波峰与波谷之间来回往复运动；D 为振动减弱点，但并不是始终处于波谷位置，故 D 错误。

故选 C。

 

9．光滑水平面上有一质量为 2 kg 的物体，在五个恒定的水平共点力的作用下处于平衡状态。现同时撤去大小分别为 5 N 和 15 N 的两个力而其余力保持不变，关于此后物体的运动情况的说法正确的是（     ）

A．一定做匀变速运动，加速度大小可能是 10 m/s²

B．一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是 5 m/s²

C．可能做匀减速直线运动，加速度大小可能是 2 m/s²

D．可能做匀速圆周运动，向心加速度大小可能是 8 m/s²

【答案】

A

【解析】

【详解】ABC．物体在五个恒定的水平共点力的作用下处于平衡状态，即五个力的合力为零，所以撤去大小分别为 5 N 和 15 N 的两个水平力后，剩余三个力的合力等于撤去的两个力的合力大小，方向相反，合力范围大小为 [10 N，20 N]，所以加速度大小范围为 [5 m/s²，10 m/s²]。

如果物体原先是静止的，则撤去后做匀变速直线运动，加速度范围为  [5 m/s²，10 m/s²]；

如果物体原先是运动的，如撤去后合力方向与运动方向不共线，则做匀变速曲线运动，加速度范围为  [5 m/s²，10 m/s²]；如撤去后合力方向与运动方向共线，则做匀变速直线运动。

所以 A 正确，BC 错误；

D．因为撤去后物体受到的合力恒定，不可能做匀速圆周运动，因为匀速圆周运动的合力时刻指向圆心，故 D 错误。

故选 A。

 

10．一物体在竖直向上的恒力作用下，由静止开始向上运动，到达某一高度时撤去该力。若不计空气阻力，则在整个上升过程中，物体的机械能 E 随时间 t 变化的关系图像是（    ）

【答案】

C

【解析】

设物体在恒力作用下的加速度为 a，由功能原理可知，机械能增量为 ΔE = W_F = F·\(\frac{1}{2}\)at²，可知 E-t 图象是开口向上的抛物线．撤去拉力后，无其他外力做功，机械能守恒，则机械能随时间不变．故选C。

 

11．如图，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根用细线竖直悬挂的条形磁铁。若线圈下落过程中，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合，则下列说法正确的是（    ）

A．从上往下看，圆环中感应电流方向先逆时针后顺时针

B．圆环经过磁铁顶端和底端时的速度相等

C．圆环经过磁铁中心 O 处加速度最大

D．细线对磁铁的拉力始终大于磁铁的重力

【答案】

C

【解析】

A．磁场的方向向上，当铜环向下运动的过程中，穿过铜环的磁通量向上先增大，后减小，根据楞次定律可知，从上往下看时通过圆环电流方向先顺时针再逆时针，A错误；

BCD．铜环闭合，铜环在下落过程中，穿过铜环的磁通量不断变化，铜环中产生感应电流；由楞次定律可知，感应电流总是阻碍磁体间的相对运动，当铜环在磁铁上方时，感应电流阻碍铜环靠近磁铁，给铜环一个向上的安培力，则铜环的加速度小于重力加速度，磁体受到一个向下的作用力，因此细线对磁铁的拉力大于重力；

当铜环位于磁铁下方时，铜环要远离磁铁，感应电流阻碍铜环的远离对铜环施加一个向上的安培力，则铜环的加速度小于重力加速度，磁体受到一个向下的作用力，则细线对磁铁的拉力大于重力；

当铜环处于磁铁中央时，此瞬间环并没有切割磁感线，则没有感应电流，没有安培阻力，则铜环的加速度等于重力加速度，为最大值，此时细线对磁铁的拉力等于重力。

圆环下落过程中，合力一直向下，由动能定理可知动能增加，速度一直增大，故 BD 错误，C 正确。

故选 C。

 

12．一带负电的粒子只在电场力作用下沿 x 轴正向运动，其电势能 E_p 随位移 x 变化的关系如图所示，其中 0 - x₂ 段是对称的曲线，x₂ - x₃ 段是直线，则（     ）

A．粒子在 x₁ 处所受电场力最大

B．x₁ - x₂ 段粒子的动能增大

C．粒子  0 - x₁ 段做匀变速直线运动，x₂ - x₃ 段做匀速直线运动

D．粒子在 0、x₁、x₂、x₃ 处电势 φ₀、φ₁、φ₂、φ₃ 的关系为 φ₃ < φ₂ = φ₀ < φ₁

【答案】

D

【解析】

A．图像斜率 k = \(\frac{{\Delta {E_p}}}{{\Delta x}}\) = F_电，粒子在 x₁ 处所受电场力最小为零，A错误；

B．只受电场力做功，电势能与动能之和不变，x₁ - x₂ 段粒子的电势能 Ep 增大，动能减小，B错误；

C．由A项分析，粒子在 0 – x₁ 段电场力是变力，粒子在 0 – x₁ 段做变速直线运动，x₂ – x₃ 段力是恒力，粒子做匀变速直线运动，C错误；

D．由图可知，带负电粒子在 0、x₁、x₂、x₃ 处的电势能大小关系为 E_p3 > E_p2 = E_{p 0} > E_p1，根据 E_p = qφ 可得 φ₃ < φ₂ = φ₀ < φ₁，D正确。

故选D。

 

13．爱因斯坦提出光子说，认为每个光子具有的能量跟它的______成正比，比例常数为普朗克常量 h，若用国际单位制基本单位表示，h 的单位为______。

【答案】

频率，kg·m²/s

 

14．图（甲）为观察光的干涉和衍射现象的实验装置，光电传感器可用来测量光屏上光强的分布。某次实验时用绿色激光照射，得到图（乙）所示的光强分布情况，则缝屏上安装的是______（选填“单缝”或“双缝”）。为增大条纹宽度，可改用______色激光照射。（选填“红”或“紫”）

【答案】

单缝，红

 

15．内壁光滑、粗细均匀、左端封闭的玻璃管水平放置。横截面积为 20 cm² 的活塞封闭一定质量的气体，气柱长度为 20 cm，压强与大气压强相同，为 1.0×10⁵ Pa。缓慢推动活塞，当气柱长度变为 5 cm 时，管内气体的压强为______Pa，此时作用在活塞上的推力大小为______N。

【答案】

4.0×10⁵，600

 

16．在如图所示的电路中，电源内阻为 r，两个定值电阻的阻值分别为 R₁、R₃。闭合开关 S，当变阻器 R₂ 的滑动触头 P 向下滑动时，伏特表 V₁ 的示数逐渐______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。若移动 P 的过程中，电流表示数变化量的大小为 ΔI，则伏特表 V₂ 示数变化量的大小 ΔU₂ = ______。

【答案】

减小，ΔI (R₃ + R₁ + r)

【解析】

（1）当滑动变阻器的滑动触头 P 向下滑动时，R₂ 变大，外电路总电阻变大，由闭合电路欧姆定律，I 变小，U₁ = IR₁ 变小，故 V₁ 逐渐减小；

（2）因 R₁、R₃ 为定值电阻，故由欧姆定律 U₂ = E − I(R₁ + R₃ + r) 可知，电压表 V₂ 示数的变化量绝对值与电流表 A 示数的变化量比值等于 R₁ + R₃ + r，故有 ΔU₂ = ΔI(R₁ + R₃ + r)。

 

17．如图所示，长为 l 的轻绳，上端悬挂在 O 点，下端系一体积不计的小球。B 点位于 O 点正下方，且 Ob = l。现将小球拉到绳与竖直方向成 θ 角后（θ < 5°），由静止释放，则球从最高点第一次运动到b点的时间为______。当球运动到 b 点时，轻绳在 P 处被烧断，不计小球在 b 处的能量损失，小球继续沿光滑水平轨道运动，此轨道与光滑竖直的圆轨道的最低点相切，小球沿圆轨道运动时恰能通过最高点，则圆轨道的半径为______。（重力加速度为 g）

【答案】

\(\frac{\pi }{2}\sqrt {\frac{l}{g}} \)，\(\frac{2}{5}\)l (1 − cosθ)

 

18．在“用DIS研究一定质量的气体在体积不变时，其压强与温度的关系”实验中，实验装置如图（a）所示。

（1）图（a）中______为压强传感器。（选填“A”或“B”）

（2）实验中，下列做法正确的是

A．无需测量被封闭气体的体积

B．密封气体的试管大部分在水面之上

C．每次加入热水后，用温度传感器搅拌使水温均匀

D．每次加入热水后，立即读数

（3）甲同学测得多组压强与摄氏温度的数据，并在 p-t 坐标系中作图，获得下图所示的图像。图线与横轴交点的温度被开尔文称为______，其物理意义是________________。

（4）乙同学记录下了初始时封闭气体压强 p₀ 和摄氏温度 t₀，随后逐渐加热水升高温度，并记录下每次测量结果与初始值的差值 Δp 和 Δt。在实验中压强传感器软管突然脱落，他立即重新接上后继续实验，其余操作无误。则 Δp-Δt 的关系图可能是（      ）

【答案】

（1）B

（2）A

（3）绝对零度，低温的极限

（4）C

【解析】

（1）由于实验要测的是气体压强，故压强传感器应直接与气体内部相连，而温度可通过玻璃管传导到内部气体，因此温度传感器插在水里即可。即 A 为温度传感器，B 为压强传感器。

（2）A．研究的是一定质量气体在体积不变时的情况，故体积不变即可，不需测量，A正确；

B．实验应保证各处气体的温度一致，故密封气体的试管全部在水中，故B错误；

CD．每次加入热水后，要保证被封闭气体各处温度与水温相同，故不能立即读数。可进行适当搅拌后，等待气体状态稳定后再进行读数。但搅拌不可以用传感器，应该用玻璃棒，故 CD 错误；

故选A。

（3）对一定质量的理想气体来说，在体积不变时，图线应该是一条过绝对零点的倾斜直线，所以若是压强对应摄氏温度的情况，其图线的延长线与横轴的交点坐标应该是开氏温标的 0 K，其物理意义为宇宙的低温极限。

（4）根据查理定律：\(\frac{p}{T}\) = \(\frac{{\Delta p}}{{\Delta T}}\) = \(\frac{{\Delta p}}{{\Delta t}}\) = C，压强变化量与温度变化量成正比。

当压强传感器软管突然脱落时，将会漏气，使得内外气体再次等压，而温度维持不变。随后的压强变化量与温度变化量仍应是线性变化，但常数 C 已经不同（物质的量变少了），斜率应变得更小一些，故 C 正确。

 

19．如图，将质量 m = 2 kg 的圆环套在与水平面成 θ = 37° 角的足够长的直杆上，直杆固定不动，环的直径略大于杆的截面直径，直杆在 A 点以下部分粗糙，环与杆该部分间的动摩擦因数 μ = 0.5（最大静摩擦力与滑动摩擦力近似相等），直杆 A 点以上部分光滑。现在直杆所在的竖直平面内，对环施加一个与杆成 37° 夹角斜向上的恒力 F，使环从直杆底端 O 处由静止开始沿杆向上运动，经 t = 4 s 环到达 A 点时撤去恒力 F，圆环向上最远滑行到 B 处，已知圆环经过 A 点时速度的大小 v_A = 4 m/s。（重力加速度 g = 10m/s²，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8）

（1）求 AB 间的距离 L_AB；

（2）求圆环在 OA 间向上运动的过程中 F 的大小；

（3）若要使圆环在沿 AO 下滑的过程中机械能守恒，可加一恒力 F′，求 F′ 的大小和方向。

【答案】

（1）L_AB = \(\frac{4}{3}\) m

（2）F = 20 N

（3）Fʹ = 16 N，方向垂直于杆向上

 

20．如图所示，足够长的光滑导轨 ab、cd 固定在竖直平面内，导轨间距为 l，b、d 两点间接一阻值为 R 的电阻。ef 是一水平放置的导体杆，其质量为 m。杆与 ab、cd 保持良好接触。整个装置放在磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。现让导体杆由静止开始向下滑动，不计导轨和导体杆的电阻，重力加速度为 g。

（1）请通过分析，定性描述导体杆的运动情况；

（2）求导体杆向下运动最终速度大小；

（3）若在导体杆达到最终速度之前，电阻 R 产生的热量为 Q，求导体杆在此过程下落的高度；

（4）若用一竖直向上的力拉导体杆，使其从静止开始向上做加速度为 \(\frac{g}{2}\) 的匀加速直线运动，写出拉力 F 随时间 t 变化的关系式。

【答案】

（1）导体杆受竖直向下的重力和竖直向上的安培力，安培力随速度增大而增大，导体杆所受合力减小，加速度减小，开始向下做加速度减小的加速直线运动，当安培力与重力相等后做匀速直线运动。

（2）v = \(\frac{{mgR}}{{{B^2}{l^2}}}\)

（3）h = \(\frac{{{m^2}g{R^2}}}{{2{B^4}{l^4}}}\) + \(\frac{Q}{{mg}}\)

（4）F = \(\frac{1}{2}\)mg + \(\frac{{{B^2}{l^2}g}}{{2R}}\)t