1．下列现象中，属于原子核变化的是（    ）

A．光电效应               B．天然放射现象

C．α 粒子散射            D．阴极射线在磁场中发生偏转

【答案】

B

 

2．按照恒星演化的不同阶段进行分类， 目前的太阳是（    ）

A．主序星            B．原恒星            C．白矮星            D．红巨星

【答案】

A

 

3．缉毒犬可以嗅出毒品藏匿位置，不仅由于其嗅觉灵敏，还因为（    ）

A．分子之间有间隙            B．分子的质量很小

C．分子的体积很小            D．分子不停地运动

【答案】

D

 

4．图示为中国运动员在 2022 年北京冬奥会上参加男子短道速滑 1 000 米比赛中，过弯道时的情景，则（    ）

A．运动员受到重力、弹力、摩擦力的作用

B．运动员受到重力、弹力、向心力的作用

C．向心力的大小与运动员的速度成正比

D．向心力的大小与运动员的角速度成正比

【答案】

A

 

5．某种“冷光灯”如图。其后面的反光镜表面涂有一层透明的薄膜，利用干涉原理，可将灯光中具有明显热效应的那部分电磁波叠加相消。被叠加相消的是（    ）

A．红外线                          B．红光

C．紫光                             D．紫外线

【答案】

A

 

6．关于电流周围产生的磁场分布，下列图示正确的是（    ）

【答案】

D

 

7．小明乘坐摩天轮，由最低点 A 匀速转动到最高点 B 的过程中（    ）

A．动能转化为势能，机械能增大

B．动能转化为势能，机械能不变

C．动能不变，势能增大，机械能增大

D．动能、势能、机械能均保持不变

【答案】

C

 

8．“加速度的变化率”可以表示加速度随时间变化的快慢。汽车加速度的变化率越小，乘客舒适感越好。某轿车由静止启动，前 3 s 内加速度随时间的变化关系如图所示，则（    ）

A．2 s、3 s 内轿车做匀速运动

B．第 3 s 末，轿车速度达到 10 m/s

C．加速度变化率的单位为 m²/s³

D．乘客感觉 0 ~ 2 s 内比 2 s ~ 3 s 内更舒适

【答案】

B

 

9．如图，ABCD 为固定在竖直平面内的光滑绝缘轨道，BC 连线水平，上、下区域 Ⅰ、Ⅱ 分别存在垂直轨道的水平磁场。将一铜质小球从A端由静止释放，经足够长的时间后，小球仅在 BC 的下方往复运动。则（     ）

A．Ⅰ、Ⅱ 区域内均存在匀强磁场

B．Ⅰ、Ⅱ 区域内均存在非匀强磁场

C．Ⅰ 内存在匀强磁场，Ⅱ 内存在非匀强磁场

D．Ⅰ 内存在非匀强磁场，Ⅱ 内存在匀强磁场

【答案】

D

 

10．如图，带电金属小球 A 套在倾角 α = 30° 的光滑绝缘杆上，与 O 点等高的位置固定另一带电小球 B。A 处于静止状态时，A、B 连线与杆的夹角 β = 30°。A 受杆的弹力大小为 F_N，A、B 间的库仑力大小为 F_库，则（    ）

A．F_N 与 F_库 相等

B．A、B 两球可能带异种电荷

C．将 A 球移至 O 点，A 球仍能保持静止状态

D．将 A 球移至 O 点的过程中，A、B 间的电势能减小

【答案】

A

 

11．图示装置中，接通电路后，最初平行的导线 M、N 均发生弯曲形变。若将该装置放置在垂直于 M、N 所在平面的匀强磁场中，M、N 又恢复成未通电时的平行状态。关于通入M、N 中电流的大小和方向，下列判断正确的是（    ）

A．大小相等，方向可能相同

B．大小相等，方向一定相反

C．大小可能不等，方向可能相同

D．大小可能不等，方向一定相反

【答案】

B

 

12．如图，用轻质丝线与小铁球组成单摆，将摆球拉开一个微小的角度后由静止释放，不计空气阻力，摆球到达最低点 B 时的动能为 E_k、加速度为 a，第一次到达 B 点所用的时间为 t。仅改变摆长 L，将摆球拉开相同角度后由静止释放摆球，多次重复实验。下面图像正确的是（    ）

【答案】

B

 

13．图示为英国物理学家卢瑟福设计的实验装置图。实验中，金箔的厚度约为 4.0×________m（选填“10⁻¹¹”、“10⁻⁶”、“10⁻³”）。用高速飞行的 α 粒子轰击金箔，发现：_______________α 粒子产生超过 90° 的大角度偏转，甚至被弹回（选填“绝大多数”、“少数”、“极少数”）

【答案】

10⁻⁶；极少数

 

14．雷雨天，在避雷针附近产生电场，其等势面的分布如虚线所示。A、B、C 三点中，场强最大的位置是____________。一带电量为 − 2.0×10⁻⁷ C 的点电荷 q，由 B 运动到 C，则其电势能的变化 ΔE_p = ____________ J。

【答案】

A 点，−4.0×10⁻⁴

 

15．图（a）为中国古代的鱼洗：有节奏地摩擦鱼洗双耳，可以看到盆内水波荡漾，甚至喷出水柱。原理是：搓双耳时，产生两列相向传播的同频率水波，相遇时产生的_____________（选填“干涉”、“衍射”）现象。图（b）为某时刻相向传播的两列水波的波形图，A、B、C、D、E、F 六个质点中，可能“喷出水柱”的是_________点。

【答案】

干涉，BDF

 

16．如图，一辆汽车以恒定的速度在公路上高速行驶，突然驶入阻力较大、广阔的水平沙地。若保持恒定功率继续行驶，且行驶方向不变，则汽车在沙地的运动情况为：____________________________________________________，理由是：因质量 m、功率 P 恒定，阻力 F_f 突然增大，___________________________________________________。

【答案】

先做加速度减小的减速运动，最后以较小的速度匀速行驶。

故加速度 a = \(\frac{P}{{mv}}\) − \(\frac{{{F_f}}}{m}\) 与运动方向相反，减速，| a | 随着 v 的减小而减小，最终 | a | 将减小为零，从而以较小的速度匀速行驶。

 

17．图（a）电路中，电源电动势 E = 3 V，内阻 r = 0.5 Ω，定值电阻 R₁ 的阻值为 8 Ω，滑动变阻器 R₂ 的最大阻值为 20 Ω，小灯泡 L 的 U-I 图线如图（b）所示。闭合电键 S，将变阻器的滑动片由 a 移到 b 端的过程中，滑片在______________（选填“a 端”、“b 端”、“ab 中央”）时，灯泡的电阻最大；灯灯泡最暗时，其功率为__________W。

【答案】

b 端，0.24

 

18．图（a）是“用DIS研宄在温度不变时，一定质量的气体压强与体积关系”的实验装置。

（1）实验中，连接注射器与压强传感器之间软管内的气体不可忽略。移动活塞，多次记录注射器上的体积刻度 V 和压强传感器读数 p，绘出的 p – 1/V 图象可能为

（2）用第（1）问中获得的数据绘制 1/p – V 图像，如图（b）所示，则连接注射器与压强传感器之间软管内气体的体积为________________。

（3）若用天平测出若干粒大米的质量为 m，然后将这些米粒装入上述装置中的注射器内，移动活塞，多次记录注射器上的体积刻度 V 和压强传感器读数 p，绘出图（c）所示的图象。则可求出大米的密度为_____________（用 m、V₁、V₂ 表示）

（4）第（3）问中，若读出注射器上的体积刻度为 V₃ 之后，用手握住注射器左侧的大部分位置，向外拉动活塞，其余操作无误，继续采集若干数据，请在图（c）中大致画出大于 V₃ 部分的图线。

【答案】

（1）C

（2）V₁

（3）\(\frac{m}{{{V_1} + {V_2}}}\)

（4）如图

 

19．如图（a），轨道 ABC 固定于竖直平面内，其中 AB 段水平，BC 段足够长且与水平方向夹角 α = 30°，两轨道间平滑连接，一质量 m = 1 kg 的小物块静置于 B 端。现对小物块施加一平行于斜面的拉力 F = 12 N，当物块沿 BC 向上运动 2 m 时撤去 F。取 AB 所在水平面为零势能面，物块沿 BC 向上运动 2 m 的过程中，其机械能 E 随位移大小 x 的变化情况如图（b）所示，g 取10 m/s²，物块与轨道间的动摩擦因数处处相等，且最大静摩擦力与同等压力下的滑动摩擦力大小相等。求：

（1）撤去拉力瞬间，物块的速度大小 v。

（2）物块与轨道之间的动摩擦因数 μ；

（3）若从小物块开始运动的时刻计时，请在图（c）画出 0 ~ 3 s 的过程中，小物块的机械能 E 随时间 t 的变化关系图线（仅要求正确画出图线）。

【答案】

（1）v = 2 m/s

（2）μ = 0.4\(\sqrt 3 \) = 0.693

（3）如图所示。

【解析】

（1）沿 BC 向上运动 2 m 的过程中，重力势能增加 ∆E_p = mgxsinα = 10 J

故动能增加 ∆E_k = \(\frac{1}{2}\)mv² =∆E − ∆E_p = 2 J

v = 2 m/s

（2）由匀变速运动公式得到加速度 a = \(\frac{{v_t^2 - v_0^2}}{{2s}}\) = \(\frac{{{v^2}}}{{2x}}\) = 1 m/s² 

小物块受四个力作用，受力如图

牛顿第二定律：F_N – mgcosα = 0，F – F_f −mgsinα= ma

解出 F_f = F – ma – mgsinα = 6 N

μ = \(\frac{{{F_f}}}{{{F_N}}}\) = \(\frac{{{F_f}}}{{mg\cos \alpha }}\) = 0.4\(\sqrt 3 \) = 0.693

（3）如图所示。

 

20．如图，两根质量、电阻均相同的金属棒 MN、PQ 分别置于光滑的金属导轨上，导轨水平和倾斜部分均处在垂直于导轨、强度相同的匀强磁场中，倾斜导轨与水平方向的夹角 α = 37°，不计导轨的电阻，MN 与固定在水平导轨上的力传感器连接。现对 PQ 施加平行于倾斜导轨的随时间而由 0 开始均匀增大的作用力 F₁，使其在距导轨底端 3 m 处由静止开始运动，棒与导轨始终垂直且接触良好，电脑显示 MN 受到力传感器水平向右的拉力 F₂ 与时间成正比，即 F₂ = 0.5t。MN 始终保持静止状态，重力加速度 g 取 10 m/s²。

（1）判断 PQ 的运动情况，并说明理由。

（2）判断 F₁ 的方向，并写出 F₁ 的大小与时间 t 的关系式。

（3）求 PQ 运动到导轨底端时，速度 v 的大小。

（4）若 PQ 运动到底端的过程中，F₁ 做功 W = 1.5 J，则 MN 产生的焦耳热 Q 为多少？

【答案】

（1）PQ 由静止开始沿导轨向下匀加速运动

（2）F₁ 平行导轨向下， F₁ = 0.5t

（3）v = 6 m/s

（4）Q = 0.75 J

【解析】

（1）设两根金属棒的质量和电阻分别为 m、R，

MN 水平方向受两个平衡力，故磁场对 MN 的作用力 F_安 水平向左，感应电流 I 由 N 指向 M，PQ 中的电流由 P 指向 Q。由右手定则，可以判断 PQ 沿导轨向下运动，

F_安 = BIL，E = BLv，I = \(\frac{E}{{2R}}\)，故 F_安 = \(\frac{{{B^2}{L^2}v}}{{2R}}\) = F₂ = 0.5t

因 B、L、R 为恒量，故 PQ 的速度与时间成正比，即 PQ 由静止开始沿导轨向下匀加速运动。

（2）PQ 受四个力，因仅 F_安、F₁ 随时间而变化，但加速度恒定，合外力恒定，故 F₁ 必须平衡 F_安，

F₁ 平行导轨向下，且 F₁ = F_安 = F₂ = 0.5t

受力如图

（3）因 F₁ 与 F_安 平衡，故 PQ 受四个力的合力 F_合 = mgsinα，

牛顿定律：mgsinα = ma

解出 a = gsinα = 6 m/s²

由匀变速运动公式可得 v = \(\sqrt {v_0^2 + 2as} \) = \(\sqrt {2ax} \) = 6 m/s

（4）F₁ 做功 W = 1.5 J，向系统提供 E = 1.5 J 的能量，v² = 2ax = 2gxsinα

依据能量守恒可得：E + mgxsinα =  \(\frac{1}{2}\)mv² + Q_电总

系统产生总的电热 Q_电总 = E = 1.5 J

两个金属棒电阻串联，正比分配总电热，故 MN 中产生电热 Q = \(\frac{1}{2}\)E = 0.75 J