1．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子内部存在（    ）

（A）电子     （B）中子     （C）质子     （D）原子核

【答案】

D

 

2．一束单色光由空气进入水中，则该光在空气和水中传播时（    ）

（A）速度相同，波长相同        （B）速度不同，波长相同

（C）速度相同，频率相同        （D）速度不同，频率相同

【答案】

D

 

3．各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序是（    ）

（A）γ射线、紫外线、可见光、红外线

（B）γ射线、红外线、紫外线、可见光

（C）紫外线、可见光、红外线、γ射线

（D）红外线、可见光、紫外线、γ射线

【答案】

A

 

4．如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的（    ）

（A）OA方向                                  （B）OB方向

（C）OC方向                                  （D）OD方向

【答案】

D

 

5．磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图方向的感应电流，则磁铁（    ）

（A）向上运动                          （B）向下运动

（C）向左运动                          （D）向右运动

【答案】

B

 

6．放射性元素A经过2次α衰变和1次β衰变后生成一新元素B，则元素B在元素周期表中的位置较元素A的位置向前移动了（    ）

（A）1位             （B）2位             （C）3位             （D）4位

【答案】

C

 

7．在今年上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体验装置，体验者在风力作用下漂浮在半空。若减小风力，体验者在加速下落过程中（    ）

（A）失重且机械能增加                   （B）失重且机械能减少

（C）超重且机械能增加                   （D）超重且机械能减少

【答案】

B

 

8．如图，一束电子沿z轴正向流动，则在图中y轴上A点的磁场方向是（    ）

（A）＋x方向                           （B）－x方向

（C）＋y方向                           （D）－y方向

【答案】

A

 

9．在双缝干涉实验中，屏上出现了明暗相间的条纹，则（    ）

（A）中间条纹间距较两侧更宽

（B）不同色光形成的条纹完全重合

（C）双缝间距离越大条纹间距离也越大

（D）遮住一条缝后屏上仍有明暗相间的条纹

【答案】

D

 

10．研究放射性元素射线性质的实验装置如图所示。两块平行放置的金属板A、B分别与电源的两极a、b连接，放射源发出的射线从其上方小孔向外射出。则（    ）

（A）a为电源正极，到达A板的为α射线

（B）a为电源正极，到达A板的为β射线

（C）a为电源负极，到达A板的为α射线

（D）a为电源负极，到达A板的为β射线

【答案】

B

 

11．国际单位制中，不是电场强度的单位是（    ）

（A）N/C             （B）V/m             （C）J/C              （D）T·m/s

【答案】

C

 

12．如图，粗细均匀的玻璃管A和B由一橡皮管连接，一定质量的空气被水银柱封闭在A管内，初始时两管水银面等高，B管上方与大气相通。若固定A管，将B管沿竖直方向缓慢下移一小段距离H，A管内的水银面高度相应变化h，则（    ）

（A）h＝H                                （B）h＜\(\frac{H}{2}\)

（C）h＝\(\frac{H}{2}\)                              （D）\(\frac{H}{2}\)＜h＜H

【答案】

B

 

13．电源电动势反映了电源把其它形式的能量转化为电能的能力，因此（    ）

（A）电动势是一种非静电力

（B）电动势越大，表明电源储存的电能越多

（C）电动势的大小是非静电力做功能力的反映

（D）电动势就是闭合电路中电源两端的电压

【答案】

C

 

14．物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离均为16m的路程，第一段用时4s，第二段用时2s，则物体的加速度是（    ）

（A）\(\frac{2}{3}\)m/s²         （B）\(\frac{4}{3}\)m/s²         （C）\(\frac{8}{9}\)m/s²         （D）\(\frac{16}{9}\)m/s²

【答案】

B

 

15．如图，始终竖直向上的力F作用在三角板A端，使其绕B点在竖直平面内缓慢地沿顺时针方向转动一小角度，力F对B点的力矩为M，则转动过程中（    ）

（A）M减小，F增大               （B）M减小，F减小

（C）M增大，F增大                （D）M增大，F减小

【答案】

A

 

16．风速仪结构如图（a）所示。光源发出的光经光纤传输，被探测器接收，当风轮旋转时，通过齿轮带动凸轮圆盘旋转，当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被遮挡。已知风轮叶片转动半径为r，每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈。若某段时间Δt内探测器接收到的光强随时间变化关系如图（b）所示，则该时间段内风轮叶片（    ）

（A）转速逐渐减小，平均速率为\(\frac{{4\pi nr}}{{\Delta t}}\)

（B）转速逐渐减小，平均速率为\(\frac{{8\pi nr}}{{\Delta t}}\)

（C）转速逐渐增大，平均速率为\(\frac{{4\pi nr}}{{\Delta t}}\)

（D）转速逐渐增大，平均速率为\(\frac{{8\pi nr}}{{\Delta t}}\)

【答案】

B

 

17．某气体的摩尔质量为M，分子质量为m。若1摩尔该气体的体积为V_m，密度为ρ，则该气体单位体积分子数为（阿伏伽德罗常数为N_A）（    ）

（A）\(\frac{{{N_{\rm{A}}}}}{{{V_{\rm{m}}}}}\)             （B）\(\frac{M}{{m{V_{\rm{m}}}}}\)           （C）\(\frac{{\rho {N_{\rm{A}}}}}{M}\)           （D）\(\frac{{\rho {N_{\rm{A}}}}}{m}\)

【答案】

ABC

 

18．如图所示电路中，电源内阻忽略不计。闭合电键，电压表示数为U，电流表示数为I；在滑动变阻器R₁的滑片P由a端滑到b端的过程中（    ）

（A）U先变大后变小

（B）I先变小后变大

（C）U与I比值先变大后变小

（D）U变化量与I变化量比值等于R₃

【答案】

BC

【解析】

无

 

19．如图（a），螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导线框abcd相连，导线框内有一小金属圆环L，圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度B随时间按图（b）所示规律变化时（    ）

（A）在t₁～t₂时间内，L有收缩趋势

（B）在t₂～t₃时间内，L有扩张趋势

（C）在t₂～t₃时间内，L内有逆时针方向的感应电流

（D）在t₃～t₄时间内，L内有顺时针方向的感应电流

【答案】

AD

 

20．甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播，波速为2m/s，振幅相同；某时刻的图像如图所示。则（    ）

（A）甲乙两波的起振方向相反

（B）甲乙两波的频率之比为3∶2

（C）再经过3s，平衡位置在x＝7m处的质点振动方向向下

（D）再经过3s，两波源间（不含波源）有5个质点位移为零

【答案】

ABD

【解析】

无

 

21．形象描述磁场分布的曲线叫做____________，通常___________的大小也叫做磁通量密度。

【答案】

磁感线；磁感应强度

 

22．如图，粗糙水平面上，两物体 A、B 以轻绳相连，在恒力 F 作用下做匀速运动。某时刻轻绳断开，A 在 F 牵引下继续前进，B 最后静止。则在 B 静止前，A 和 B 组成的系统动量_________（选填：“守恒”或“不守恒”）；在 B 静止后，A 和 B 组成的系统动量______（选填：“守恒”或“不守恒”）。

【答案】

守恒；不守恒

【解析】

无

 

22．两颗卫星绕地球运行的周期之比为27∶1，则它们的角速度之比为________，轨道半径之比为_________。

【答案】

1∶27；9∶1

 

23．如图，圆弧形凹槽固定在水平地面上，其中 ABC 是位于竖直平面内以 O 为圆心的一段圆弧，OA 与竖直方向的夹角为 α。一小球以速度 v₀ 从桌面边缘 P 水平抛出，恰好从 A 点沿圆弧的切线方向进入凹槽。小球从 P 到 A 的运动时间为____________；直线 PA 与竖直方向间夹角 β＝_________。

 

【答案】

\(\frac{{{v_0}\tan \alpha }}{g}\)；arctan（2cotα）

【解析】

无

 

24．如图，质量为m的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，处于静止状态。施加一水平向右的匀强电场后，A向右摆动，摆动的最大角度为60°，则A受到的电场力大小为______。在改变电场强度的大小和方向后，小球A的平衡位置在α＝60°处，然后再将A的质量改变为2m，其新的平衡位置在α＝30°处，A受到的电场力大小为______。

【答案】

\(\frac{{\sqrt 3 }}{3}\)mg；mg

 

25．地面上物体在变力F作用下由静止开始竖直向上运动，力F随高度x的变化关系如图所示，物体能上升的最大高为h，h＜H。当物体加速度最大时其高度为______，加速度的最大值为_______。

【答案】

0或h；\(\frac{{gh}}{{2H - h}}\)

 

26．在“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中，用到的传感器是_______传感器。若摆锤直径的测量值大于其真实值会造成摆锤动能的测量值偏_________。（选填：“大”或“小”）。

【答案】

光电门；大

 

27．在“用多用电表测电阻、电流和电压”的实验中 

（1）（多选题）用多用电测电流或电阻的过程中

（A）在测量电阻时，更换倍率后必须重新进行调零

（B）在测量电流时，更换量程后必须重新进行调零

（C）在测量未知电阻时，必须先选择倍率最大挡进行试测

（D）在测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测

（2）测量时多用电表指针指在如图所示位置。若选择开关处于“10V”挡，其读数为________V；若选择开关处于“×10”挡，其读数为_______200Ω（选填：“大于”，“等于”或“小于”）。

【答案】

（1）AD

（2）5.4；小于

 

28．“用DIS描绘电场的等势线”的实验装置示意图如图所示。

（1）（单选题）该实验描绘的是

（A）两个等量同种电荷周围的等势线

（B）两个等量异种电荷周围的等势线

（C）两个不等量同种电荷周围的等势线

（D）两个不等量异种电荷周围的等势线

（2）（单选题）实验操作时，需在平整的木板上依次铺放

（A）导电纸、复写纸、白纸                   （B）白纸、导电纸、复写纸

（C）导电纸、白纸、复写纸                   （D）白纸、复写纸、导电纸

（3）若电压传感器的红、黑探针分别接触图中d、f两点（f、d连线与A、B连线垂直）时，示数小于零。为使示数为零，应保持红色探针与d点接触，而将黑色探针________（选填：“向左”或“向右”）移动。

【答案】

（1）B

（2）D

（3）向右

 

29．某同学制作了一个结构如图（a）所示的温度计。一端封闭的轻质细管可绕封闭端O自由转动，管长0.5m。将一量程足够大的力传感器调零，细管的开口端通过细线挂于力传感器挂钩上，使细管保持水平、细线沿竖直方向。在气体温度为270K时，用一段水银将长度为0.3m的气柱封闭在管内。实验时改变气体温度，测得封闭气柱长度l和力传感器读数F之间的关系如图（b）所示（实验中大气压强不变）。

（1）管内水银柱长度为______m，为保证水银不溢出，该温度计能测得的最高温度为_______K。

（2）若气柱初始长度大于0.3m，该温度计能测量的最高温度将________（选填：“增大”，“不变”或“减小”）。

（3）若实验中大气压强略有升高，则用该温度计测出的温度将________（选填：“偏高”，“不变”或“偏低”）。

【答案】

（1）0.1；360

（2）减小

（3）偏低

 

30．如图，两端封闭的直玻璃管竖直放置，一段水银将管内气体分隔为上下两部分A和B，上下两部分气体初温度相等，且体积V_A＞V_B。

（1）若A、B两部分气体同时升高相同的温度，水银柱将如何移动？

某同学解答如下：

设两部分气体压强不变，由

\(\frac{{{V_1}}}{{{T_1}}}\)＝\(\frac{{{V_2}}}{{{T_2}}}\)，…，ΔV＝\(\frac{{\Delta T}}{T}\)V，…，所以水银柱将向下移动。

上述解答是否正确？若正确，请写出完整的解答；若不正确，请说明理由并给出正确的解答。

（2）在上下两部分气体升高相同温度的过程中，水银柱位置发生变化，最后稳定在新的平衡位置，A、B两部分气体始末状态压强的变化量分别为Δp_A和Δp_B，分析并比较二者的大小关系。

【答案】

（1）不正确。

水银柱移动的原因是升温后，由于压强变化造成受力平衡被破坏，因此应该假设气体体积不变，由压强变化判断移动方向。

水银柱向上移动。

（2）Δp_A＝Δp_B

【解析】

（1）不正确。

水银柱移动的原因是升温后，由于压强变化造成受力平衡被破坏，因此应该假设气体体积不变，由压强变化判断移动方向。

正确解法：设升温后上下部分气体体积不变，则由查理定律可得

\(\frac{p}{T}\)＝\(\frac{{p'}}{{T + \Delta T}}\)

Δp＝p'－p＝\(\frac{{\Delta T}}{T}\)p

因为ΔT＞0，p_A＜p_B，可知Δp_A＜Δp_B，所以水银柱向上移动。

（2）升温前有     p_B＝p_A＋p_h（p_h为汞柱压强）

升温后同样有       p_B'＝p_A'＋p_h

两式相减可得       Δp_A＝Δp_B

 

31．风洞是研究空气动力学的实验设备。如图，将刚性杆水平固定在风洞内距地面高度H＝3.2m处，杆上套一质量m＝3kg，可沿杆滑动的小球。将小球所受的风力调节为F＝15N，方向水平向左。小球以速度v₀＝8m/s向右离开杆端，假设小球所受风力不变，取g＝10m/s²。求：

（1）小球落地所需时间和离开杆端的水平距离；

（2）小球落地时的动能。

（3）小球离开杆端后经过多少时间动能为78J？

【答案】

（1）t＝0.8s

s＝4.8m

（2）E_kt＝120J

（3）t₁＝0.4s，t₂＝0.24s

【解析】

（1）小球在竖直方向做自由落体运动，运动时间为

t＝\(\sqrt {\frac{{2H}}{g}} \)＝0.8s

小球在水平方向做匀减速运动，加速度

a＝\(\frac{F}{m}\)＝5m/s²

水平位移       s＝v₀t－\(\frac{1}{2}\)at²＝4.8m

（2）由动能定理  mgH－Fs＝E_kt－E_k0

∴E_kt＝120J

（3）小球离开杆后经过时间t的水平位移

s＝v₀t－\(\frac{1}{2}\)at²

由动能定理    mg·\(\frac{1}{2}\)gt²－Fs＝E_k－\(\frac{1}{2}\)mv₀²

以E_k＝78J和v₀＝8m/s代入得

125t²－80t＋12＝0

解得       t₁＝0.4s，t₂＝0.24s

 

32．如图（a），长度L＝0.8m的光滑杆左端固定一带正电的点电荷A，其电荷量Q＝1.8×10^-7C；一质量m＝0.02kg，带电量为q的小球B套在杆上。将杆沿水平方向固定于某非均匀外电场中，以杆左端为原点，沿杆向右为x轴正方向建立坐标系。点电荷A对小球B的作用力随B位置x的变化关系如图（b）中曲线Ⅰ所示，小球B所受水平方向的合力随B位置x的变化关系如图（b）中曲线Ⅱ所示，其中曲线Ⅱ在0.16≤x≤0.20和x≥0.40范围可近似看作直线。求：

（静电力常量k＝9×10⁹N·m²/C²）

（1）小球B所带电量q；

（2）非均匀外电场在x＝0.3m处沿细杆方向的电场强度大小E；

（3）在合电场中，x＝0.4m与x＝0.6m之间的电势差U。

（4）已知小球在x＝0.2m处获得v＝0.4m/s的初速度时，最远可以运动到x＝0.4m处。若小球在x＝0.16m处受到方向向右，大小为0.04N的恒力作用后，由静止开始运动，为使小球能离开细杆，恒力作用的最小距离s是多少？

【答案】

（1）q＝1×10^-6C

（2）E＝3×10⁴N/C

方向水平向左。

（3）U＝800V

（4）s＝0.065m

【解析】

（1）由图可知，当x＝0.3m时，F₁＝k\(\frac{{qQ}}{{{x^2}}}\)＝0.018N

因此       q＝\(\frac{{{F_1}{x^2}}}{{kQ}}\)＝1×10^-6C

（2）设在x＝0.3m处点电荷与小球间作用力为F₂，

F_合＝F₂＋qE

因此       E＝\(\frac{{{F_合} - {F_2}}}{q}\)＝\(\frac{{ - 0.012 - 0.018}}{{1 \times {{10}^{ - 6}}}}\)N/C＝－3×10⁴N/C

电场在x＝0.3m处沿细杆方向的电场强度大小为3×10⁴N/C，方向水平向左。

（3）根据图像可知在x＝0.4m与x＝0.6m之间合力做功大小

W_合＝0.004×0.2J＝8×10^-4J

由qU＝W_合

可得       U＝\(\frac{{{W_合}}}{q}\)＝800V

（4）由图可知小球从x＝0.16m到x＝0.2m处

电场力做功    W₁＝\(\frac{{0.03 \times 0.04}}{2}\)J＝6×10^-4J

小球从x＝0.2m到x＝0.4m处

电场力做功    W₂＝－\(\frac{1}{2}\)mv²＝－1.6×10^-3J

由图可知小球从x＝0.4m到x＝0.8m处

电场力做功    W₃＝－0.004×0.4J＝－1.6×10^-3J

由动能定理    W₁＋W₂＋W₃＋F_外s＝0

解得       s＝－\(\frac{{W + W + W}}{{{F_外}}}\)＝0.065m

 

33．如图，一关于y轴对称的导体轨道位于水平面内，磁感应强度为B的匀强磁场与平面垂直。一足够长，质量为m的直导体棒沿x轴方向置于轨道上，在外力F作用下从原点由静止开始沿y轴正方向做加速度为a的匀加速直线运动，运动时棒与x轴始终平行。棒单位长度的电阻为ρ，与电阻不计的轨道接触良好，运动中产生的热功率随棒位置的变化规律为P＝ky^3/2（SI）。求：

（1）导体轨道的轨道方程y＝f（x）；

（2）棒在运动过程中受到的安培力F_m随y的变化关系；

（3）棒从y＝0运动到y＝L过程中外力F的功。

【答案】

（1）y＝（\(\frac{{4a{B^2}}}{{k\rho }}\)）²x²

轨道形状为抛物线。

（2）F_m＝\(\frac{k}{{\sqrt {2a} }}\)y

（3）W＝\(\frac{k}{{2\sqrt {2a} }}\)L²＋maL

【解析】

（1）设棒运动到某一位置时与轨道接触点的坐标为（±x，y），安培力的功率

F＝\(\frac{{{B^2}{l^2}v}}{R}\)

P＝\(\frac{{4{B^2}{x^2}{v^2}}}{R}\)＝ky^3/2

棒做匀加速运动

v²＝2ay

R＝2ρx

代入前式得    y＝（\(\frac{{4a{B^2}}}{{k\rho }}\)）²x²

轨道形状为抛物线。

（2）安培力         F_m＝\(\frac{{4{B^2}{x^2}}}{R}\)v＝\(\frac{{2{B^2}x}}{\rho }\sqrt {2ay} \)

以轨道方程代入得

       F_m＝\(\frac{k}{{\sqrt {2a} }}\)y

（3）由动能定理         W＝W_m＋\(\frac{1}{2}\)mv²

安培力做功           W_m＝\(\frac{k}{{2\sqrt {2a} }}\)L²

棒在y＝L处动能         \(\frac{1}{2}\)mv²＝maL

外力做功                     W＝\(\frac{k}{{2\sqrt {2a} }}\)L²＋maL