1．下列电磁波中，波长最长的是（      ）

（A）无线电波            （B）红外线        （C）紫外线        （D）γ射线

【答案】

A

 

2．核反应方程⁹₄Be＋⁴₂He→¹²₆C＋X中的X表示（    ）

（A）质子                   （B）电子            （C）光子            （D）中子

【答案】

D

 

3．不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论是（      ）

（A）原子中心有一个很小的原子核        （B）原子核是由质子和中子组成的

（C）原子质量几乎全部集中在原子核内 （D）原子的正电荷全部集中在原子核内

【答案】

B

 

4．分子间同时存在引力和斥力，当分子间距增加时，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】

C

 

5．链式反应中，重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是（     ）

（A）质子            （B）中子            （C）β粒子         （D）α粒子

【答案】

B

 

6．在光电效应的实验结果中，与光的波动理论不矛盾的是（    ）

（A）光电效应是瞬时发生的                 

（B）所有金属都存在极限频率

（C）光电流随着入射光增强而变大

（D）入射光频率越大，光电子最大初动能越大

【答案】

C

 

7．质点做简谐运动，其x-t关系如图，以x轴正向为速度v的正方向，该质点的v-t关系是（    ）

【答案】

B

【解析】

无

 

8．在离地高h处，沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球，它们的初速度大小均为v，不计空气阻力，两球落地的时间差为（     ）

（A）\(\frac{{2v}}{g}\)             （B）\(\frac{{v}}{g}\)        （C）\(\frac{{2h}}{v}\)              （D）\(\frac{{h}}{v}\)

【答案】

A

【解析】

竖直上抛与竖直下抛的两个小球开始离地高度相同、初速度大小相同，则两球落地的时间差等于竖直上抛小球从上抛到落回抛出点的时间，即Δt＝\(\frac{{2v}}{g}\) ，故选项A正确。

 

9．如图，光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内，A端与水平面相切，穿在轨道上的小球在拉力F作用下，缓慢地由A向B运动，F始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为N，在运动过程中（     ）

（A）F增大，N减小  （B）F减小，N减小

（C）F增大，N增大  （D）F减小，N增大

【答案】

A

【解析】

设小球受到的弹力N与竖直方向的夹角为α，则在小球运动的过程中α增大．小球受三个力：重力、拉力F和弹力N，则F＝mgsinα、N＝mgcosα，所以拉力F增大，弹力N减小。

 

10．如图，竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体，若试管自由下落，管内气体（      ）

（A）压强增大，体积增大        （B）压强增大，体积减小

（C）压强减小，体积增大        （D）压强减小，体积减小

【答案】

B

【解析】

 

 

11．静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力。不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间变化关系是（     ）

【答案】

C

【解析】

 

 

12．如图，在磁感应强度为B的匀强磁场中，面积为S的矩形刚性导线框abcd可绕过ad边的固定轴OOʹ转动，磁场方向与线框平面垂直，在线框中通以电流强度为I的稳恒电流，并使线框与竖直平面成θ角，此时bc边受到相对OOʹ轴的安培力力矩大小为（    ）

（A）BISsinθ               （B）BIScosθ

（C）BIS/sinθ              （D）BIS/cosθ

【答案】

A

【解析】

 

 

13．如图，带有一白点的黑色圆盘，可绕过其中心、垂直于盘面的轴匀速转动，每秒沿顺时针方向旋转30圈，在暗室中用每秒闪光31次的频闪光源照射圆盘，观察到白点每秒沿（      ）

（A）顺时针旋转31圈                     （B）逆时针旋转31圈

（C）顺时针旋转1圈                （D）逆时针旋转1圈

【答案】

D

【解析】

 

 

14．一列横波沿水平放置的弹性绳向右传播，绳上两质点A、B的平衡位置相距3/4波长，B位于A右方，t时刻A位于平衡位置上方且向上运动，再经过1/4周期，B位于平衡位置（     ）

（A）上方且向上运动               （B）上方且向下运动

（C）下方且向上运动               （D）下方且向下运动

【答案】

D

【解析】

 

 

15．将阻值随温度升高而减小的热敏电阻Ⅰ和Ⅱ串联，接在不计内阻的稳压电源两端，开始时Ⅰ和Ⅱ阻值相等，保持Ⅰ温度不变，冷却或加热Ⅱ，则Ⅱ的电功率在（      ）

（A）加热时变大，冷却时变小               （B）加热时变小，冷却时变大

（C）加热或冷却都变小                     （D）加热或冷却都变大

【答案】

C

【解析】

 

 

16．如图，竖直平面内的轨道Ⅰ和Ⅱ都由两段细直杆连接而成，两轨道长度相等，用相同的水平恒力将穿在轨道最低点B的静止小球，分别沿Ⅰ和Ⅱ推至最高点A，所需时间分别为t₁、t₂，动能增量分别为ΔE_k1、ΔE_k2，假定球在经过轨道转折点前后速度大小不变，且球与I和II轨道间的动摩擦因数相等，则（   ）

（A）ΔE_k1＞ΔE_k2，t₁＞t₂           （B）ΔE_k1＝ΔE_k2，t₁＞t₂

（C）ΔE_k1＞ΔE_k2，t₁＜t₂           （D）ΔE_k1＝ΔE_k2，t₁＜t₂

【答案】

B

【解析】

 

 

17．如图，匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形，则该磁场（     ）

（A）逐渐增强，方向向外        （B）逐渐增强，方向向里

（C）逐渐减弱，方向向外        （D）逐渐减弱，方向向里

【答案】

CD

【解析】

 

 

18．如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V₁、V₂、V₃示数变化量的绝对值分别为ΔU₁、ΔU₂、ΔU₃，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则（     ）

（A）A的示数增大                   （B）V₂的示数增大

（C）ΔU₃与ΔI的比值大于r     （D）ΔU₁大于ΔU₂

【答案】

ACD

【解析】

 

 

19．静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正方向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷（      ）

（A）在x₂和x₄处电势能相等

（B）由x₁运动到x₃的过程中电势能增大

（C）由x₁运动到x₄的过程中电场力先增大后减小

（D）由x₁运动到x₄的过程中电场力先减小后增大

【答案】

BC

【解析】

 

 

20．如图，在水平放置的刚性气缸内用活塞封闭两部分气体A和B，质量一定的两活塞用杆连接，气缸内两活塞间保持真空，活塞与气缸壁之间无摩擦，左侧活塞面积较大，A、B的初始温度相同，略抬高气缸左端使之倾斜，再使升高相同温度，气体最终达到稳定状态。若始末状态A、B的压强变化量Δp_A、Δp_B均大于零，对活塞压力的变化量为ΔF_A、ΔF_B，则（     ）

（A）A体积增大        （B）A体积减小

（C）ΔF_A＞ΔF_B          （D）Δp_A＜Δp_B

【答案】

AD

【解析】

 

 

21．牛顿第一定律表明，力是物体_________发生变化的原因；该定律引出的一个重要概念是________。

【答案】

运动状态，惯性

【解析】

 

 

22．动能相等的两物体 A、B 在光滑水平面上沿同一直线相向而行，它们的速度大小之比 v_A∶v_B ＝ 2∶1，则动量大小之比 p_A∶p_B ＝_________，两者碰后粘在一起运动，其总动量与 A 原来动量大小之比 p∶p_A＝_______。

【答案】

1∶2，1∶1

【解析】

 

 

22．动能相等的两颗人造地球卫星A、B的轨道半径之比为R_A∶R_B＝1∶2，它们的角速度之比ω_A∶ω_B＝______，质量之比m_A∶m_B＝______。

【答案】

2∶1，1∶2

【解析】

 

 

23．如图，两光滑斜面在B处连接，小球由A处静止释放，经过B、C两点时速度大小分别为3m/s和4m/s，AB＝BC。设球经过B点前后速度大小不变，则球在AB、BC段的加速度大小之比为______，球由A运动到C的过程中平均速率为______m/s。

【答案】

9∶7，2.1

【解析】

 

 

24．如图，宽为L的竖直障碍物上开有间距d＝0.6m的矩形孔，其下沿离地高h＝1.2m，离地高H＝2m的质点与障碍物相距x。在障碍物以v₀＝4m/s匀速向左运动的同时，质点自由下落，为使质点能穿过该孔，L的最大值为值_______m；若L＝0.6m，x的取值范围是_______m。（取g＝10m/s²）

【答案】

0.8，0.8m≤x≤1m

【解析】

 

 

25．如图，竖直绝缘墙上固定一带电小球A，将带电小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处，图中AC＝h，当B静止在与竖直方向夹角θ＝30°方向时，A对B的静电力为B所受重力的\(\frac{{\sqrt 3 }}{3}\)倍，则丝线BC长度为_______。若A对B的静电力为B所受重力的0.5倍，改变丝线长度，使仍能在θ＝30°处平衡，以后由于A漏电，B在竖直平面内缓慢运动，到θ＝0°处A的电荷尚未漏完，在整个漏电过程中，丝线上拉力大小的变化情况是______。

【答案】

\(\frac{{\sqrt 3 }}{3}h\)，\(\frac{{2\sqrt 3 }}{3}h\)；先不变后增大

【解析】

 

 

26．如图，在“观察光的衍射现象”实验中，保持缝到光屏的距离不变，增加缝宽，屏上衍射条纹间距将_______（选填：“增大”、“减小”或“不变”）；该现象表明，光沿直线传播只是一种近似规律，只有在_________情况下，光才可以看作是沿直线传播的。

【答案】

减小，光的波长比障碍物小得多

【解析】

 

 

27．在“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，某同学将注射器活塞置于刻度为10ml处，然后将注射器连接压强传感器并开始实验，气体体积V每增加1ml测一次压强p，最后得到p和V的乘积逐渐增大。

（1）由此可推断，该同学的实验结果可能为图_________。

（2）（单选题）图线弯曲的可能原因是在实验过程中_________。

（A）注射器中有异物                             （B）连接软管中存在气体

（C）注射器内气体温度升高                   （D）注射器内气体温度降低

【答案】

（1）a

（2）C

【解析】

 

 

28．在“用DIS测电源电动势和内阻”的实验中

（1）将待测电池组、滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、定值电阻、电键及若干导线连接成电路如图（a）所示，图中未接导线的A端应接在________点（选填：“B”、“C”、“D”或“E”）。

    

（2）实验得到的U-I关系如图（b）中的直线Ⅰ所示，则电池组的电动势为________V，内电阻阻值为______Ω。

（3）为了测量定值电阻的阻值，应在图（a）中将“A”重新连接到_______点（选填：“B”、“C”、“D”或“E”），所得到的U-I关系如图（b）中的直线Ⅱ所示，则定值电阻的阻值为______Ω。

【答案】

（1）C

（2）2.8，2

（3）D，3

【解析】

 

 

29．某小组在做“用单摆测定重力加速度”实验后，为进一步探究，将单摆的轻质细线改为刚性重杆。通过查资料得知，这样做成的“复摆”做简谐运动的周期\(T = 2\pi \sqrt {\frac{{{I_C} + m{r^2}}}{{mgr}}} \)，I_C式中为由该摆决定的常量，m为摆的质量，g为重力加速度，r为转轴到重心C的距离。如图（a）所示，实验时在杆上不同位置打上多个小孔，将其中一个小孔穿在光滑水平轴O上，使杆做简谐运动，测量并记录r和相应的运动周期T，然后将不同位置的孔穿在轴上重复实验，实验数据见表，并测得摆的质量m＝0.50kg。

r/m	0.45	0.40	0.35	0.30	0.25	0.20
T/s	2.11	2.14	2.20	2.30	2.43	2.64

（1）由实验数据得出图（b）所示拟合直线，图中纵轴表示______。

（2）I_C的国际单位为_______，由拟合直线得到I_C的值为_________（保留到小数点后二位）。

（3）若摆的质量测量值偏大，重力加速度g的测量值________。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）

【答案】

（1）T²r

（2）kg·m²，0.17

（3）不变

【解析】

 

 

30．如图，一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银将一段气体封闭在管中，当温度为280K时，被封闭的气柱长L＝22cm，两边水银面高度差h＝16cm，大气压强p₀＝76cmHg。

（1）为使左端水银面下降3cm，封闭气体温度应改变为多少？

（2）封闭气体的温度重新回到280K后，为使封闭气体长度变为20cm，需向开口端注入的水银柱长度为多少？

【答案】

（1）T₂＝350K

（2）l＝10cm

【解析】

（1）初态压强

p₁＝（76－16）cmHg＝60cmHg

末态两边水银面高度差（16－2×3）cm＝10cm，压强

p₂＝（76－10）cmHg＝66cmHg

由理想气体状态方程：

\(\frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}}\)

解得       T₂＝\(\frac{{{p_2}{V_2}}}{{{p_1}{V_1}}}{T_1} = \frac{{66 \times 25}}{{60 \times 22}}\)×280K＝350K

（2）设加入的水银柱长为l，末态两边水银面高度差

hʹ＝（16＋2×2）－l

由波意耳定律

p₁V₁＝p₃V₃

式中       p₃＝76－（20－l）

解得       l＝10cm

 

31．如图，水平地面上的矩形箱子内有一倾角为θ的固定斜面，斜面上放一质量为m的光滑球，静止时，箱子顶部与球接触但无压力。箱子由静止开始向右做匀加速运动，然后改做加速度大小为a的匀减速运动直到静止，经过的总路程为s，运动过程中的最大速度为v。

（1）求箱子加速阶段的加速度大小aʹ。

（2）若a＞gtanθ，求减速阶段球受到箱子左壁和顶部的作用力。

【答案】

（1）aʹ＝\(\frac{{a{v^2}}}{{2as - {v^2}}}\)

（2）P＝0，Q＝m（acotθ－g）

【解析】

如图，水平地面上的矩形箱子内有一倾角为θ的固定斜面，斜面上放一质量为m的光滑球，静止时，箱子顶部与球接触但无压力。箱子由静止开始向右做匀加速运动，然后改做加速度大小为a的匀减速运动直到静止，经过的总路程为s，运动过程中的最大速度为v。

（1）求箱子加速阶段的加速度大小aʹ。

（2）若a＞gtanθ，求减速阶段球受到箱子左壁和顶部的作用力。

 

32．如图，一对平行金属板水平放置板间距为d，上板始终接地，长度为d/2、质量均匀分布的绝缘杆，上端可绕上板中央的固定轴O在竖直平面内转动，下端固定一带正电的轻质小球，其电荷量为q。当两板间电压为U₁时，杆静止在与竖直方向OOʹ夹角q＝30°的位置，若两金属板在竖直平面内同时绕O、Oʹ顺时针旋转α＝15°至图中虚线位置时，为使杆仍在原位置静止，需改变两板间电压。假定两板间始终为匀强电场。求：

（1）绝缘杆所受重力G；

（2）两板旋转后板间电压U₂；

（3）在求前后两种情况中带电小球的电势能W₁与W₂时，某同学认为由于在两板旋转过程中带电小球位置未变，电场力不做功，因此带电小球的电势能不变。你若认为该同学的结论正确，计算该电势能，若认为该同学的结论错误，说明理由并求W₁与W₂。

【答案】

（1）G＝\(\frac{{2q{U_1}}}{d}\)

（2）U₂＝\(\frac{{\sqrt 3  + 1}}{4}{U_1}\)

（3）该同学的结论错误，因为上板接地，当板旋转α角度后，板间电场强度发生变化，电场的零势能面改变了，带电小球所在处相对零势能面的位置也改变了。所以，带电小球的电势能也改变了。

W₁＝\(\frac{{\sqrt 3 }}{4}\)qU₁

W₂＝\(\frac{1}{4}\)qU₁
 

【解析】

（1）设杆长为L，杆受到的重力矩与球受到的电场力矩平衡

G\(\frac{L}{2}\)sin30°＝\(\frac{{q{U_1}}}{d}\)Lsin30°                       ①

解得       G＝\(\frac{{2q{U_1}}}{d}\)

（2）金属板转过α角后，同样满足力矩平衡，有

G\(\frac{L}{2}\)sin30°＝\(\frac{{q{U_2}}}{{d\cos 15^\circ }}\)Lsin45°                 ②

联立①、②式解得

U₂＝\(\frac{{\sin 30^\circ \cos 15^\circ }}{{\sin 45^\circ }}{U_1} = \frac{{\sqrt 3  + 1}}{4}{U_1}\)

（3）该同学的结论错误，因为上板接地，当板旋转α角度后，板间电场强度发生变化，电场的零势能面改变了，带电小球所在处相对零势能面的位置也改变了。所以，带电小球的电势能也改变了。

设带电小球与零势能面间的电势差为Uʹ

金属板转动前       U₁ʹ＝\(\frac{{L\cos 30^\circ }}{d}{U_1} = \frac{{\sqrt 3 }}{4}{U_1}\)

电势能                  W₁＝qU₁ʹ＝\(\frac{{\sqrt 3 }}{4}\)qU₁

金属板转动后       U₂ʹ＝\(\frac{{L\cos 45^\circ }}{{d\cos 15^\circ }}{U_2} = \frac{1}{4}{U_1}\)

电势能                  W₂＝qU₂ʹ＝\(\frac{1}{4}\)qU₁

 

33．如图，水平面内有一光滑金属导轨，其MN、PQ边的电阻不计，MP边的电阻阻值R＝1.5Ω，MN与MP的夹角为135°，PQ与MP垂直，MP边长度小于1m。将质量m＝2kg、电阻不计的足够长直导体棒搁在导轨上，并与MP平行。棒与MN、PQ交点G、H间的距离L＝4m，空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5T。在外力作用下，棒由GH处以一定的初速度向左做直线运动，运动时回路中的电流强度始终与初始时的电流强度相等。

（1）若初速度v₁＝3m/s，求棒在GH处所受的安培力大小F_A；

（2）若初速度v₂＝1.5m/s，求棒向左移动距离2m到达EF所需时间Δt；

（3）在棒由GH处向左移动2m到达EF处的过程中，外力做功W＝7J，求初速度v₃。

【答案】

（1）F_A＝8N

（2）Δt＝1s

（3）v₃＝1m/s

【解析】

（1）棒在GH处速度为v₁，因此E＝BLv₁，I₁＝\(\frac{{BL{v_1}}}{R}\)

F_A＝\(\frac{{{B^2}{L^2}{v_1}}}{R}\)＝8N

（2）设棒移动距离a，由几何关系EF间距也为a，磁通量变化ΔΦ＝\(\frac{1}{2}\)a（a＋L）B。题设运动时回路中电流保持不变，即感应电动势不变，有E＝BLv₂

因此              \(E = \frac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}} = \frac{{a(a + L)B}}{{2\Delta t}}\)

解得              Δt＝\(\frac{{a(a + L)}}{{2L{v_2}}}\)＝1s

（3）设外力做功为W，克服安培力做功为W_A，导体棒在EF处的速度为vʹ₃

由动能定理：ΔE_k＝W－W_A得

W＝W_A＋\(\frac{1}{2}\)mv₃ʹ²－\(\frac{1}{2}\)mv₃²

克服安培力做功：

                     W_A＝I₃²RΔtʹ                                      ①

式中              I₃＝\(\frac{{BL{v_3}}}{R}\)，Δtʹ＝\(\frac{{a(a + L)}}{{2L{v_3}}}\)

带入①式得W_A＝\(\frac{{a(a + L){B^2}L{v_3}}}{{2R}}\)

由于电流始终不变，有：

v₃ʹ＝\(\frac{L}{a}\)v₃

因此              W＝\(\frac{{a(a + L){B^2}L{v_3}}}{{2R}} + \frac{1}{2}m(\frac{{{L^2}}}{{{a^2}}} - 1)v_3^2\)

代入数值得    3v₃²＋4v₃－7＝0

解得              v₃＝1m/s        或           v₃＝－\(\frac{7}{3}\)m/s（舍去）