1．用“中子活化”技术分析某样品的成分，中子轰击样品中的¹⁴₇N产生¹⁴₆C和另一种粒子X，则X是（    ）

A．质子        B．α粒子             C．β粒子             D．正电子

【答案】

A

【解析】

该核反应方程为¹⁴₇N + ¹₀n → ¹⁴₆C + ¹₁H，可知X是质子。

故选A。

 

2．有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若将该细胞膜视为1×10⁻⁸ F的电容器，在2 ms内细胞膜两侧的电势差从− 70 mV变为30 mV，则该过程中跨膜电流的平均值为（    ）

A．1.5×10⁻⁷ A              B．2×10⁻⁷ A         C．3.5×10⁻⁷ A              D．5×10⁻⁷ A

【答案】

D

 

3．我国航天人发扬“两弹一星”精神砥砺前行，从“东方红一号”到“北斗”不断创造奇迹。“北斗”第49颗卫星的发射迈出组网的关键一步。该卫星绕地球做圆周运动，运动周期与地球自转周期相同，轨道平面与地球赤道平面成一定夹角。该卫星（    ）

A．运动速度大于第一宇宙速度

B．运动速度小于第一宇宙速度

C．轨道半径大于“静止”在赤道上空的同步卫星

D．轨道半径小于“静止”在赤道上空的同步卫星

【答案】

B

 

4．如图所示，半径为R的圆盘边缘有一钉子B，在水平光线下，圆盘的转轴A和钉子B在右侧墙壁上形成影子O和P，以O为原点在竖直方向上建立x坐标系。t = 0时从图示位置沿逆时针方向匀速转动圆盘，角速度为ω，则P做简谐运动的表达式为（    ）

A．x = Rsin(ωt – $\frac{\pi }{2}$)           B．x = Rsin(ωt + $\frac{\pi }{2}$)

C．x = 2Rsin(ωt – $\frac{\pi }{2}$)         D．x = 2Rsin(ωt + $\frac{\pi }{2}$)

【答案】

B

 

5．在光滑桌面上将长为 πL 的软导线两端固定，固定点的距离为 2L，导线通有电流 I，处于磁感应强度大小为 B、方向竖直向下的匀强磁场中，导线中的张力为（    ）

A．BIL          B．2BIL          C．πBIL             D．2πBIL

【答案】

A

【解析】

从上向下看导线的图形如图所示

导线的有效长度为2L，则所受的安培力大小

F = 2BIL

设绳子的张力为T，由几何关系可知

T = $\frac{F}{2}$

解得

T = BIL

故A正确，BCD错误。

故选A

 

6．铁丝圈上附有肥皂膜，竖直放置时，肥皂膜上的彩色条纹上疏下密，由此推测肥皂膜前后两个面的侧视形状应当是（    ）

【答案】

C

【解析】

薄膜干涉为前后两个面反射回来的光发生干涉形成干涉条纹，在复色光时，出现彩色条纹，由于重力作用，肥皂膜前后表面的厚度从上到下逐渐增大，从而使干涉条纹的间距上密下疏，由于表面张力的作用，使得肥皂膜向内凹陷，故C正确，ABD错误。

故选C。

 

7．某种材料制成的半圆形透明砖平放在方格纸上，将激光束垂直于AC面射入，可以看到光束从圆弧面ABC出射，沿AC方向缓慢平移该砖，在如图所示位置时，出射光束恰好消失，该材料的折射率为（    ）

A．1.2           B．1.4           C．1.6           D．1.8

【答案】

A

【解析】

画出激光束从玻璃砖射出时恰好发生全反射的入射角如图所示

全反射的条件：sinθ = $\frac{1}{n}$

由几何关系知：sinθ = $\frac{5}{6}$

联立解得：n = 1.2

故A正确，BCD错误。

故选A。

 

8．如图所示，分别用1、2两种材料作K极进行光电效应探究，其截止频率ν₁＜ν₂，保持入射光不变，则光电子到达A极时动能的最大值E_km随电压U变化关系的图像是（    ）

【答案】

C

 

9．如图所示，A、B两篮球从相同高度同时抛出后直接落入篮筐，落入篮筐时的速度方向相同，下列判断正确的是（    ）

A．A比B先落入篮筐

B．A、B运动的最大高度相同

C．A在最高点的速度比B在最高点的速度小

D．A、B上升到某一相同高度时的速度方向相同

【答案】

D

【解析】

AB．若研究两个过程的逆过程，可看做是从篮筐沿同方向斜向上的斜抛运动，落到同一高度上的AB两点，则A上升的高度较大，高度决定时间，可知A运动时间较长，即B先落入篮筐中，AB错误；

C．因为两球抛射角相同，A的射程较远，则A球的水平速度较大，即在最高点的速度比B在最高点的速度大，C错误；

D．由斜抛运动的对称性可知，当A、B上升到与篮筐相同高度时的速度方向相同，D正确。

故选D。

 

10．一球面均匀带有正电荷，球内的电场强度处处为零，如图所示，O为球心，A、B为直径上的两点，OA = OB，现垂直于AB将球面均分为左右两部分，C为截面上的一点，移去左半球面，右半球面所带电荷仍均匀分布，则（    ）

A．O、C两点电势相等

B．A点的电场强度大于B点

C．沿直线从A到B电势先升高后降低

D．沿直线从A到B电场强度逐渐增大

【答案】

A

【解析】

A．由于球壳内部的场强为零，补全以后可知在右侧球壳任取一点，该点和C连线后过左半边球壳一点，两点对C的库仑力为零，即等大反向共线，将左侧沿竖直对称到右侧球面，则可以知道这两个点在C点的合场强水平向左，根据叠加原理可知C点场强向左，同理OC上都是水平向左，因此OC是等势线，故A正确；

BD．将题中半球壳补成一个完整的球壳，且带电均匀，设左、右半球在A点产生的电场强度大小分别为E₁和E₂；由题知，均匀带电球壳内部电场强度处处为零，则知E₁ = E₂，根据对称性，左右半球在B点产生的电场强度大小分别为E₂和E₁，且E₁ = E₂

在图示电场中，A的电场强度大小为E₂，方向向左，B的电场强度大小为E₁，方向向左，所以A点的电场强度与B点的电场强度相同，沿直线从A到B电场强度不可能逐渐增大，故BD错误；

C．根据电场的叠加原理可知，在AB连线上电场线方向向左，沿着电场线方向电势逐渐降低，则沿直线从A到B电势升高，故C错误；

故选A。

 

11．小明利用如图1所示的实验装置验证动量定理。将遮光条安装在滑块上，用天平测出遮光条和滑块的总质量M = 200.0 g，槽码和挂钩的总质量m = 50.0 g。实验时，将滑块系在绕过定滑轮悬挂有槽码的细线上。滑块由静止释放，数字计时器记录下遮光条通过光电门1和2的遮光时间Δt₁和Δt₂，以及这两次开始遮光的时间间隔Δt，用游标卡尺测出遮光条宽度，计算出滑块经过两光电门速度的变化量Δv。

（1）游标卡尺测量遮光条宽度如图2所示，其宽度d = ____________mm；

（2）打开气泵，带气流稳定后调节气垫导轨，直至看到导轨上的滑块能在短时间内保持静止，其目的是___________；

（3）多次改变光电门2的位置进行测量，得到Δt和Δv的数据如下表请根据表中数据，在方格纸上作出Δv–Δt图线___________。

Δt/s	0.721	0.790	0.854	0.913	0.968
Δv/(m·s−1)	1.38	1.52	1.64	1.75	1.86

（4）查得当地的重力加速度g = 9.8 m/s²，根据动量定理，Δv–Δt图线斜率的理论值为___________m/s²；

（5）实验结果发现，图线斜率的实验值总小于理论值，产生这一误差的两个可能原因时___________。

A．选用的槽码质量偏小

B．细线与气垫导轨不完全平行

C．每次释放滑块的位置不同

D．实验中Δt的测量值偏大

【答案】

（1）10.20

（2）将气垫导轨调至水平

（3）

（4）1.92～1.97

（5）BD

 

12．贯彻新发展理念，我国风力发电发展迅猛，2020年我国风力发电量高达4000亿千瓦时。某种风力发电机的原理如图所示，发电机的线圈固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动，已知磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为0.20 T，线圈的匝数为100、面积为0.5 m²，电阻为0.6 Ω，若磁体转动的角速度为90 rad/s，线圈中产生的感应电流为50 A。求 ：

（1）线圈中感应电动势的有效值E；

（2）线圈的输出功率P。

【答案】

（1）E = 6.4×10² V

（2）P = 3.1×10⁴ W

 

13．如图所示，一定质量理想气体被活塞封闭在气缸中，活塞的面积为S，与气缸底部相距L，气缸和活塞绝热性能良好，气体的压强、温度与外界大气相同，分别为p₀和t₀。现接通电热丝加热气体，一段时间后断开，活塞缓慢向右移动距离L后停止，活塞与气缸间的滑动摩擦为f，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个过程中气体吸收的热量为Q，求该过程中 

（1）内能的增加量ΔU；

（2）最终温度T。

【答案】

（1）ΔU = Q – (p₀S + f)L

（2）T = $\frac{2(p_{0}S+f)}{p_{0}S}$T₀

 

14．如图所示的离心装置中，光滑水平轻杆固定在竖直转轴的O点，小圆环A和轻质弹簧套在轻杆上，长为2L的细线和弹簧两端分别固定于O和A，质量为m的小球B固定在细线的中点，装置静止时，细线与竖直方向的夹角为37°，现将装置由静止缓慢加速转动，当细线与竖直方向的夹角增大到53°时，A、B间细线的拉力恰好减小到零，弹簧弹力与静止时大小相等、方向相反，重力加速度为g，取sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，求：

（1）装置静止时，弹簧弹力的大小F；

（2）环A的质量M；

（3）上述过程中装置对A、B所做的总功W。

【答案】

（1）$\frac{3mg}{8}$

（2）$\frac{9}{64}$m

（3）$\frac{31}{30}$mgL

 

15．如图1所示，回旋加速器的圆形匀强磁场区域以O点为圆心，磁感应强度大小为B，加速电压的大小为U、质量为m、电荷量为q的粒子从O附近飘入加速电场，多次加速后粒子经过P点绕O做圆周运动，半径为R，粒子在电场中的加速时间可以忽略。为将粒子引出磁场，在P位置安装一个“静电偏转器”，如图2所示，偏转器的两极板M和N厚度均匀，构成的圆弧形狭缝圆心为Q、圆心角为α，当M、N间加有电压时，狭缝中产生电场强度大小为E的电场，使粒子恰能通过狭缝，粒子在再次被加速前射出磁场，不计M、N间的距离。求：

（1）粒子加速到P点所需要的时间t；

（2）极板N的最大厚度d_m；

（3）磁场区域的最大半径R_m。

【答案】

（1）$\left(\frac{q{B}^2{R}^2}{2mU}-1\right)\frac{\pi m}{qB}$

（2）$2\left(\sqrt{R^2-\frac{2mU}{q{B}^2}}-\sqrt{R^2-\frac{4mU}{q{B}^2}}\right)$

（3）R + $\frac{2mER}{q{B}^{2}R-mE}\sin \frac{\alpha }{2}$