1．如图所示，一束β粒子自下而上进入一垂直纸面的匀强磁场后发生偏转，则磁场方向向_____，进入磁场后，β粒子的动能______（填“增加”、“减少”或“不变”）。

【答案】

内，不变

 

1．如图所示，一束β粒子自下而上进入一水平方向的匀强电场后发生偏转，则电场方向向______，进入电场后，β粒子的动能______（填“增加”、“减少”或“不变”）。

【答案】

左，增加

 

2．如图所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2，通有大小相等、方向相反的恒定电流，a、b两点与两导线共面，a点在两导线的中间，与两导线的距离均为r，b点在导线2右侧，与导线2的距离也为r。现测得a点磁感应强度的大小为B，则去掉导线1后，b点的磁感应强度大小为_____，方向_______。

【答案】

B/2，（垂直纸面）向外

 

2．如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数分别为 n₁ 和 n₂， 当负载电阻R中流过的电流为 I 时，原线圈中流过的电流为______；现减小负载电阻 R 的阻值，则变压器的输入功率将_____（填“增大”、“减小”或“不变”）。

【答案】

\(\frac{{{n_2}}}{{{n_1}}}\)I，增大

【解析】

无

 

3．利用光电管产生光电流的电路如图所示。电源的正极应接在_____端（填“a”或“b”）；若电流表读数为8μA， 则每秒从光电管阴极发射的光电子至少是______个（已知电子电量为1.6×10^－19C）。

【答案】

a，5×10¹³

 

3．右图为包含某逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡。光照射电阻R′ 时，其阻值将变得远小于R。该逻辑电路是_____门电路（填“与”、“或”或“非”）。当电阻 R′ 受到光照时，小灯泡L将_______（填“发光”或“不发光”）。

【答案】

非，发光

 

4．伽利略通过研究自由落体和物块沿光滑斜面的运动，首次发现了匀加速运动规律。伽利略假设物块沿斜面运动与物块自由下落遵从同样的法则，他在斜面上用刻度表示物块滑下的路程，并测出物块通过相应路程的时间，然后用图线表示整个运动过程，如图所示。图中OA表示测得的时间，矩形OAED的面积表示该时间内物块经过的路程，则图中OD的长度表示_____。P为DE的中点，连接OP且延长交AE的延长线于B点，则AB的长度表示_______。

【答案】

平均速度，末速度

 

5．半径分别为r和2r的两个质量不计的圆盘，共轴固定连结在一起，可以绕水平轴O无摩擦转动，大圆盘的边缘上固定有一个质量为m的质点，小圆盘上绕有细绳．开始时圆盘静止，质点处在水平轴O的正下方位置．现以水平恒力F拉细绳，使两圆盘转动，若恒力 F＝mg，两圆盘转过的角度θ＝_____时，质点m的速度最大。若圆盘转过的最大角度θ＝\(\frac{\pi }{3}\)，则此时恒力F=_________。

【答案】

\(\frac{\pi }{6}\)，\(\frac{3mg}{\pi}\)

 

6．人类对光的本性的认识经历了曲折的过程。下列关于光的本性的陈述符合科学规律或历史事实的是（       ）

（A）牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的

（B）光的双缝干涉实验显示了光具有波动性

（C）麦克斯韦预言了光是一种电磁波

（D）光具有波粒二象性

【答案】

BCD

 

7．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出（      ）

（A）原子的核式结构模型

（B）原子核内有中子存在

（C）电子是原子的组成部分

（D）原子核是由质子和中子组成的

【答案】

A

 

8．A、B是一条电场线上的两点，若在A点释放一初速为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线从A运动到B，其速度随时间变化的规律如图所示。设A、B两点的电场强度分别为E_A、E_B，电势分别为φ_A、φ_B，则（        ）

（A）E_A＝E_B

（B）E_A＜E_B

（C）φ_A＝φ_B

（D）φ_A＜φ_B

【答案】

AD

【解析】

无

 

9．如图所示，竖直放置的弯曲管A端开口，B端封闭，密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内，管内液面高度差分别为h₁、h₂和h₃，则B端气体的压强为（已知大气压强为p₀）（     ）

（A）p₀－ρg（h₁＋h₂－h₃）

（B）p₀－ρg（h₁＋h₃）

（C）p₀－ρg（h₁＋h₃－h₂）

（D）p₀－ρg（h₁＋h₂）

 

【答案】

B

 

10．在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L，如图（a）所示。一列横波沿该直线向右传播，t＝0时到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间Δt第一次出现如图（b）所示的波形。则该波的（       ）

（A）周期为Δt，波长为8L

（B）周期为2Δt/3，波长为8L

（C）周期为2Δt/3，波速为12L/Δt

（D）周期为Δt，波速为8L/Δt

【答案】

BC

 

11．在如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U₁、U₂和U₃表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU₁、ΔU₂和ΔU₃表示。下列比值正确的是（       ）

（A）\(\frac{{{U_1}}}{I}\)不变，\(\frac{{\Delta {U_1}}}{{\Delta I}}\)不变

（B）\(\frac{{{U_2}}}{I}\)变大，\(\frac{{\Delta {U_2}}}{{\Delta I}}\)变大

（C）\(\frac{{{U_2}}}{I}\)变大，\(\frac{{\Delta {U_2}}}{{\Delta I}}\)不变

（D）\(\frac{{{U_3}}}{I}\)变大，\(\frac{{\Delta {U_3}}}{{\Delta I}}\)不变

【答案】

ACD

 

12．如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R₁和R₂相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R₁和R₂的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F。此时（         ）

（A）电阻R₁消耗的热功率为Fv/3

（B）电阻R₂消耗的热功率为 Fv/6

（C）整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ

（D）整个装置消耗的机械功率为（F＋μmgcosθ）v

【答案】

BCD

 

13．如图所示．一足够长的固定斜面与水平面的夹角为37°，质点A以初速度v₁从斜面顶端水平抛出，质点B在斜面上距顶端L＝15m处同时以速度v₂沿斜面向下匀速运动，经历时间t物体A和物体B在斜面上相遇，则下列各组速度和时间中满足条件的是（        ）（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s²）

（A）v₁＝16m/s，v₂＝15m/s，t＝3s

（B）v₁＝16m/s，v₂＝16m/s，t＝2s

（C）v₁＝20m/s，v₂＝20m/s，t＝3s

（D）v₁＝20m/s，v₂＝16m/s，t＝2s

【答案】

C

 

14．1919年卢瑟福通过如图所示的实验装置，第一次完成了原子核的人工转变，并由此发现_____。图中A为放射源发出的_____粒子，B为_____气。完成该实验的下列核反应方程____＋______→ ¹⁷₈O＋______。

【答案】

质子，α，氮， ⁴₂He＋¹⁴₇N →¹⁷₈O＋¹₁H

 

15．在研究电磁感应现象实验中，

（1）为了能明显地观察到实验现象，请在如图所示的实验器材中，选择必要的器材，在图中用实线连接成相应的实物电路图；

（2）将原线圈插入副线圈中，闭合电键，副线圈中感生电流与原线圈中电流的绕行方向________（填“相同”或“相反”）；

（3）将原线圈拔出时，副线圈中的感生电流与原线圈中电流的绕行方向_______（填“相同”或“相反”）。

【答案】

在研究电磁感应现象实验中，

（1）为了能明显地观察到实验现象，请在如图所示的实验器材中，选择必要的器材，在图中用实线连接成相应的实物电路图；

（2）将原线圈插入副线圈中，闭合电键，副线圈中感生电流与原线圈中电流的绕行方向________（填“相同”或“相反”）；

（3）将原线圈拔出时，副线圈中的感生电流与原线圈中电流的绕行方向_______（填“相同”或“相反”）。

 

16．为了测试某种安全阀在外界环境为一个大气压时，所能承受的最大内部压强，某同学自行设计制作了一个简易的测试装置。该装置是一个装有电加热器和温度传感器的可密闭容器。测试过程可分为如下操作步骤：

a．记录密闭容器内空气的初始温度t₁；

b．当安全阀开始漏气时，记录容器内空气的温度t₂；

c．用电加热器加热容器内的空气；

d．将待测安全阀安装在容器盖上；

e．盖紧装有安全阀的容器盖，将一定量空气密闭在容器内。

（1）将每一步骤前的字母按正确的操作顺序填写：__________；

（2）若测得的温度分别为t₁＝27℃，t₂＝87℃，已知大气压强为1.0×10⁵Pa，则测试结果是：这个安全阀能承受的最大内部压强是_______。

【答案】

（1）deacb

（2）1.2×10⁵ Pa（或1.2大气压）

 

17．表格中所列数据是测量小灯泡 U－I关系的实验数据：

U（V）	0.0	0.2	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
I（A）	0.000	0.050	0.100	0.150	0.180	0.195	0.205	0.215

（1）分析上表内实验数据可知，应选用的实验电路图是图______（填“甲“或“乙”）；

（2）在方格纸内画出小灯泡的U－I曲线。分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而______（填“变大”、“变小”或“不变”）；

（3）如图丙所示，用一个定值电阻R和两个上述小灯泡组成串并联电路，连接到内阻不计、电动势为3V的电源上。已知流过电阻R的电流是流过灯泡b电流的两倍，则流过灯泡b的电流约为_____A。

【答案】

表格中所列数据是测量小灯泡 U－I关系的实验数据：

U（V）	0.0	0.2	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
I（A）	0.000	0.050	0.100	0.150	0.180	0.195	0.205	0.215

（1）分析上表内实验数据可知，应选用的实验电路图是图______（填“甲“或“乙”）；

（2）在方格纸内画出小灯泡的U－I曲线。分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而______（填“变大”、“变小”或“不变”）；

（3）如图丙所示，用一个定值电阻R和两个上述小灯泡组成串并联电路，连接到内阻不计、电动势为3V的电源上。已知流过电阻R的电流是流过灯泡b电流的两倍，则流过灯泡b的电流约为_____A。

 

18．有一测量微小时间差的装置，是由两个摆长略有微小差别的单摆同轴水平悬挂成两个单摆，摆动平面前后相互平行。

（1）现测得两单摆完成 50次全振动的时间分别为50.0s和49.0s，则两单摆的周期差ΔT＝_______s；

（2）某同学利用此装置测量小于单摆周期的微小时间差，具体操作如下：把两摆球向右拉至相同的摆角处，先释放长摆摆球，接着再释放短摆摆球，测得短摆经过若干次全振动后，两摆恰好第一次同时同方向通过某位置，由此可得出释放两摆的微小时间差．若测得释放两摆的时间差Δt＝0.165s，则在短摆释放_____s（填时间）后，两摆恰好第一次同时向 （填方向）通过_______（填位置）；

（3）为了能更准确地测量微小的时间差，你认为此装置还可做的改进是_________。

【答案】

（1）0.02

（2）8.085，左，平衡位置

（3）减小两单摆的摆长差等

【解析】

无

 

19．一轻活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，初始时气体体积为 3.0×10^-3m³。用 DIS实验系统测得此时气体的温度和压强分别为300K和1.0×10⁵ Pa。推动活塞压缩气体，测得气体的温度和压强分别为320K和1.6×10⁵Pa，活塞与气缸壁摩擦不计。

（1）求此时气体的体积；

（2）保持温度不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为 8.0×10⁴Pa，求此时气体的体积。

【答案】

（1）V₂＝2.0×10^-3m³

（2）V₃＝4.0×10^-3m³

【解析】

（1）气体从状态 I 到状态 II 的变化符合理想气体状态方程 p₁V₁/T₁＝p₂V₂/T₂    ①

由①式 V₂＝p₁V₁T₂/p₂T₁＝2.0×10^－3m³ ②

（2）气体从状态 II 到状态 III 的变化为等温过程 p₂V₂＝p₃V₃ ③

由③式 V₃＝p₂V₂/p₃＝4.0×10^－3m³ ④

评分标准：本题共10分。第（1）小题5分，得出①式2分，得出②式3分；第（2）小题5分，得出③式2分，得出④式3分。

 

19．一轻活塞将一定质量的理想气体封闭在水平固定放置的气缸内，开始时气体体积为V₀，温度为27℃．在活塞上施加压力，将气体体积压缩到2V₀/3，温度升高到57℃。设大气压强p₀＝1.0×10⁵Pa，活塞与气缸壁摩擦不计。

（1）求此时气体的压强；

（2）保持温度不变，缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积恢复到V₀，求此时气体的压强。

【答案】

（1）p₂＝1.65×10⁵Pa

（2）p₃＝1.1×10⁵Pa

【解析】

（1）气体从状态Ⅰ到状态Ⅱ的变化符合理想气体状态方程 p₁V₁/T₁＝p₂V₂/T₂ ①

由①式：p₂＝1.65×10⁵Pa ②

（2）气体从状态Ⅱ到状态Ⅲ的变化为等温过程

p₂V₂＝p₃V₃ ③

由③式：p₃＝1.1×10⁵Pa ④

评分标准：本题共10分。第（1）小题5分，得出①式2分，得出②式3分；第（2）小题5分，得出③式2分，得出④式3分。

 

20．要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道，然后驶入一段半圆形的弯道，但在弯道上行驶时车速不能太快，以免因离心作用而偏出车道，求摩托车在直道上行驶所用的最短时间。有关数据见表格。

启动加速度a1	4m/s2
制动加速度a2	8m/s2
直道最大速v1	40m/s
弯道最大速度v2	20m/s
直道长度s	218m

某同学是这样解的：要使摩托车所用时间最短，应先由静止加速到最大速度 v₁＝40m/s，然后再减速到v₂＝20m/s， t₁＝v₁/a₁＝……；t₂＝（v₁－v₂）/a＝……；t＝t₁＋t₂

你认为这位同学的解法是否合理？若合理，请完成计算；若不合理，请说明理由，并用你自己的方法算出正确结果。

【答案】

该同学的解法不正确，因为摩托车必须在218m的直道上完成变速运动过程，但按照该同学的解法，

t₁＝v₁/a₁＝40/4s＝10s，

t₂＝（v₁－v₂）/a₂＝（40－20）/8s＝2.5s，

t＝t₁＋t₂＝12.5s

摩托车的位移为：s＝s₁＋s₂＝v₁t₁/2＋（v₁＋v₂）/2＝0.5×40＋0.5（40＋20）×2.5＝275m

已大于直道长度218m。

正确的解法如下：

摩托车在时间内加速到v_m，再在时间内减速到v₂，总位移s为218m，t₁＝v_m/a₁ ①

t₂＝（v_m－v₂）/a₂ ②

v_mt₁/2＋（v_m＋v₂）t₂/2＝s ③

由①，②，③式联立解得 v_m＝36m/s ④

最短时间t＝t₁＋t₂＝v_m/a₁＋（v_m－v₂）/a₂ ＝36/4＋（36－20）/8＝11s ⑤

评分标准：本题共10分。作出正确判断并说明理由得3分；得出①、②、③式各1分，得出④式2分，得出正确结果⑤式2分。

 

21．质量为10kg的物体在F＝200N的水平推力作用下，从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动，斜面固定不动，与水平地面的夹角θ＝37°。力F作用2秒钟后撤去，物体在斜面上继续上滑了1.25秒钟后，速度减为零。求：

物体与斜面间的动摩擦因数μ和物体的总位移s。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10 m/s²）

【答案】

物理的整个运动分为两部分，设撤去力 F 瞬间物体的速度为 v，则由v＝a₁t₁和0＝v－a₂t₂得a₁t₁＝a₂t₂或2a₁＝1.25 a₂ ①

a₁＝（Fcosθ－mgsinθ－μ（Fsinθ＋mgcosθ））/m ②

a₂ ＝（mgsinθ ＋μmgcosθ）/m ③

由①，②，③式联立解得：μ＝0.25 ④

代入②，③得：a₁＝5m/s²，a₂＝8m/s²

s₂＝ a₁t₁²/2 ＋a₂ t₂²/2 ⑤

＝0.5×5×22＋0.5×8×1.252＝16.25m ⑥

评分标准：本题共12分。得出①、②和③式各2分，正确得出结果④式2分；正确得出结果⑥式4分，仅得出⑤式2分。

【解析】

无

 

22．如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里。线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场。整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f且线框不发生转动。求：

（1）线框在下落阶段匀速进入磁场时的速度v₂；

（2）线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v₁；

（3）线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q。

【答案】

（1）线框在下落阶段匀速进入磁场瞬间

mg＝f＋B²a²v₂/R ①

解得 v₂＝（mg－f）R/B²a² ②

（2）线框从离开磁场至上升到最高点的过程

（mg＋f）h＝mv₁²/2 ③

线框从最高点回落至磁场的过程

（mg－f）h＝mv₂²/2 ④

③、④ 式联立解得 v₁＝ ⑤ ＝ ⑥

（3）线框在向上通过磁场的过程中

mv₀²/2－mv₁²/2 ＝Q＋（mg＋f）（a＋b） ⑦

v₀＝2v₁

Q ＝1.5m[（mg）² －f²]R/B²a²－（mg＋f）（a＋b）

⑧

评分标准：本题共14分。第（1）小题4分，得出①、②式各2分；第（2）小题6分，得出③、④式各2分，正确得出结果⑥式2分，仅得出⑤式1分；第（3）小题4分，得出⑦、⑧式各2分。

 

23．电偶极子模型是指电量为q、相距为l的一对正负点电荷组成的电结构，O是中点，电偶极子的方向为从负电荷指向正电荷，用图（a）所示的矢量表示。科学家在描述某类物质的电性质时，认为物质是由大量的电偶极子组成的，平时由于电偶极子的排列方向杂乱无章，因而该物质不显示带电的特性。当加上外电场后，电偶极子绕其中心转动，最后都趋向于沿外电场方向排列，从而使物质中的合电场发生变化。

（1）如图（b）所示，有一电偶极子放置在电场强度为E₀的匀强外电场中，若电偶极子的方向与外电场方向的夹角为θ，求作用在电偶极子上的电场力绕O点的力矩；

（2）求图（b）中的电偶极子在力矩的作用下转动到外电场方向的过程中，电场力所做的功；

（3）求电偶极子在外电场中处于力矩平衡时，其方向与外电场方向夹角的可能值及相应的电势能；

（4）现考察物质中的三个电偶极子，其中心在一条直线上，初始时刻如图（c）排列，它们相互间隔距离恰等于l。加上外电场E₀后，三个电偶极子转到外电场方向，若在图中A点处引入一电量为＋q₀的点电荷（q₀很小，不影响周围电场的分布），求该点电荷所受电场力的大小。

【答案】

（1）＋q 所受电场力矩为：M₁＝qE₀lsinθ/2 ①

－q 所受电场力矩为：M₂＝qE₀lsinθ/2 ②

电偶极子所受力矩为：

M＝M₁＋M₂＝qE₀lsinθ ③

（2）电场力对＋q做功：

W₁＝qE₀l（1－cosθ）/2 ④

电场力对－q做功：

W₂＝qE₀l（1－cosθ）/2 ⑤

电场力对电偶极子做功：

W＝W₁＋W₂＝qE₀l（1－cosθ） ⑥

（3）由③式 M＝qE₀lsinθ＝0 ⑦

得θ₁＝0或θ₂＝π

θ₁＝0时，设此时点电荷所在位置的电势为U，电偶极子的电势能ε₁＝－qU＋q（U－E₀l）＝－qE₀l

θ₂＝π时，电偶极子的电势能ε₂＝qU－q（U －E₀l）＝qE₀l ⑧

（4）三个电偶极子沿电场方向排列，中间的正负电荷相互抵消，两端的正电荷作用在A点处点电荷q₀上的电场大小均为2kq₀q/（3l/2）² ，方向均与外电场相反。

∴ 三个电偶极子作用在q₀上的电场力为F′＝8kq₀q/9l² ⑨

外电场作用在q₀上的电场力：F＝q₀E₀

q₀所受的电场力为 F＝F₀－F′＝q₀E₀－8kq₀q/9l²  ⑩

评分标准：本题共14分。第（1）小题3分，得出③式3分；第（2）小题3分，得出⑥式3分；第（3）小题4分，得出⑦式中的两个角度和⑧式中的两个能量值各得1分；第（4）小题4分，得出⑨、⑩式各2分。