物理本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共16页。满分300分。考试用时150分钟。答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、座号、考生号填写在答题卡规定的位置。考试结束后，只将答题卡交回。第Ⅰ卷（必做，共107分）二、选择题（共7小题，每个小题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题意，有的有多个选项符合题意，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）14．在竖直放置的平底圆筒内，放置两个半径相同的刚性球a和b，球a的质量大于球b的质量。放置的方式有如图甲和图乙两种。不计圆筒内壁和球面之间的摩擦，对有关接触面的弹力，下列说法正确的是A．图甲圆筒底受到的压力大于图乙圆筒底受到的压力B．图甲中球a对圆筒侧面的压力小于图乙中球b对侧面的压力C．图甲中球a对圆筒侧面的压力大于图乙中球b对侧面的压力D．图甲中球a对圆筒侧面的压力等于图乙中球b对侧面的压力15．A、B两物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动，先后撤去F1、F2后，两物体最终停下，它们的v-t图象如图所示。已知两物体与水平面间的滑动摩擦力大小相等。则下列说法正确的是A．A、B两物体的质量之比为2:1B．F1、F2对A、B两物体做功之比为1:2C．全过程中A、B两物体的位移之比为1:2D．全过程中A、B克服摩擦力做功之比为2:1P轨道2Q轨道1地球16．近几年我国在航空航天工业上取得了长足的进步，既实现了载人的航天飞行，又实现了航天员的出舱活动。如图所示，在某次航天飞行实验活动中，飞船先沿椭圆轨道1飞行，后在远地点343千米的P处点火加速，由椭圆轨道1变成高度为343千米的圆轨道2。下列判断正确的是A．飞船由椭圆轨道1变成圆轨道2的过程中机械能不断减小B．飞船在圆轨道2上时航天员出舱前后都处于失重状态C．飞船在此圆轨道2上运动的角速度小于同步卫星运动的角速度D．飞船在椭圆轨道1上的运行周期小于沿圆轨道2运行的周期17．如图所示，有一正方体空间ABCDEFGH，则下面说法正确的是ABCDEFGHA．若只在A点放置一正点电荷，则电势差UBC<UHGB．若只在A点放置一正点电荷，则B、H两点的电场强度大小相等C．若只在A、E两点处放置等量异种点电荷，则C、G两点的电势相等D．若只在A、E两点处放置等量异种点电荷，则D、F两点的电场强度大小相等18．一理想变压器原、副线圈的匝数比为44∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是A．副线圈输出电压的频率为50Hz-7-\nB．副线圈输出电压的有效值为5VC．P向左移动时，副线圈中的电阻R消耗的功率增大D．P向左移动时，变压器的输入功率减小19．如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态。剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑。下列说法正确的是A．两物块的质量相等B．两物块落地时重力做功的功率不同C．从剪断轻绳到物块着地，两物块所用时间不等D．从剪断轻绳到物块着地，两物块重力势能的变化量相同20．如图所示，两根足够长的光滑金属导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个上端固定的绝缘轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，除电阻R外其余电阻不计，导轨所在平面与一匀强磁场垂直，静止时金属棒位于A处，此时弹簧的伸长量为Δl。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则A．轻弹簧的劲度系数为mg/ΔlB．电阻R中电流最大时，金属棒在A处下方的某个位置C．金属棒在最低处时弹簧的拉力一定小于2mgD．从释放到金属棒最后静止的过程中，电阻R上产生的热量为mgΔl第Ⅱ卷（必做157分+选做36分，共193分）注意事项：1．第Ⅱ卷共19道题。其中21～31题为必做部分，32～39题为选做部分。2．第Ⅱ卷所有题目的答案，考生须用0.5毫米黑色签字笔答在答题卡规定的区域内，在试卷上答题不得分。3．选做部分考生必须从中选择1道物理题、1道化学题和1道生物题作答。答题前，请考生务必将所选题号用2B铅笔涂黑，答完题后，再次确认所选题号。【必做部分】21．（8分）用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：-7-\nA．按照图示的装置安装器件；B．将打点计时器接到电源的“交流输出”上；C．用天平测出重锤的质量；D．先释放纸带，然后接通电源，打出一条纸带；E．测量纸带上某些点间的距离；F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是。（将其选项对应的字母填在横线处）（2）在上述验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用。通过该实验装置可以测阻力的大小。若已知当地重力加速度公认为g，打点计时器的打点周期为T，并测得重锤的质量为m。试用这些物理量和下图纸带上的数据符号（纸带上的点是打点计时器实际打下的点）表示出重锤下落过程中受到的平均阻力大小F=。υ0lBAFmυ22．（10分）用下列器材组装成一个电路，要求既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线。A．电压表V1（量程6V，内阻很大）B．电压表V2（量程3V，内阻很大）C．电流表A（量程3A，内阻很小）D．滑动变阻器R（最大阻值10Ω，额定电流4A）E．小灯泡（2A，5W）F．电池组（电动势E，内阻r）G．开关一只，导线若干实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小。（1）请将设计的实验电路图在虚线框中补充完整。（2）每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，组成两个坐标点（I1，U1）、（I1，U2），标到U－I坐标系中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图所示，则根据图像可得电池组的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω。（结果保留两位有效数字）（3）在U－I坐标系中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为_____Ω。23．（18分）光滑水平面上，一个长平板与半圆组成如图所示的装置，半圆弧面（直径AB竖直）与平板上表面相切于A点，整个装置质量M=5kg。在装置的右端放一质量为m=1kg-7-\n的小滑块（可视为质点），小滑块与长平板间的动摩擦因数μ=0.4，装置与小滑块一起以v0=12m/s的速度向左运动。现给装置加一个F=64N向右的水平推力，小滑块与长平板发生相对滑动，当小滑块滑至长平板左端A时，装置速度恰好减速为0，此时撤去外力F并将装置锁定。小滑块继续沿半圆形轨道运动，且恰好能通过轨道最高点B。滑块脱离半圆形轨道后又落回长平板。已知小滑块在通过半圆形轨道时克服摩擦力做功Wf=9.5J。g=10m/s2。求：（1）装置运动的时间和位移大小；（2）长平板的长度l；（3）小滑块最后落回长平板上的落点离A的距离。24．（20分）如图所示为一种电磁装置，由粒子源、加速电场、偏转电场、匀强磁场组成。在S点有一粒子源，能释放电量为q，质量为m的静止带电粒子。带电粒子被加速电压为U，极板间距离为d的匀强电场加速后，从正中央垂直射入电压为U的匀强偏转电场（偏转电场中电压正负极随时间做周期性变化），偏转极板长度和极板距离均为L，带电粒子在偏转电场中一次偏转后即进入一个垂直纸面方向的匀强磁场，其磁感应强度为B。若不计重力影响，欲使带电粒子通过某路径返回S点，求：（1）带电粒子进入偏转电场时的速度大小；（2）带电粒子进入磁场的位置离偏转电场中心线的距离；（3）匀强磁场宽度D的最小值；（4）该带电粒子周期性运动的周期T。【选做部分】37．（12分）[物理—物理3-3]（1）（6分）下列说法正确的是（双选，填正确的答案符号）a．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大b．当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而减小c．外界对物体做功，物体内能一定增加d．当分子间的距离增大时，分子力一定减小e．用油膜法估测分子直径的实验中，把用酒精稀释过的油酸滴在水面上，待测油酸面扩散后又收缩的原因是水面受油酸滴冲击凹陷后恢复以及酒精挥发后液面收缩（2）（6分）如图所示，内径截面积为S=0.01m2且粗细均匀，底部水平部分带有开关的U形管，右侧B管上端封闭，左侧A管上端开口。将底部开关打开使左右两部分相通，在管内注入水银，并在A管内装配有光滑的、质量可以不计的活塞，使两管中均封入长为L的空气柱，活塞上方的大气压强为P0=76cmHg，这时两管内水银面高度差h=6cm。求：①B管中气体的压强为多少cmHg；②关闭开关，用外力竖直向上缓慢地拉活塞，在当A中的气柱长度变为2L时外力的大小为多少牛顿？（一个标准大气压1.0×105Pa相当于76cmHg）38．（12分）[物理—物理3-4]本次未命题39．（12分）[物理—物理3-5]本次未命题-7-\n[]物理答案一、选择题二、实验21.（8分）（1）CD…………(3分)（2）…………(5分)22.（10分）（1）……(4分)（2）4.5V……(2分)1.0…………(2分)(3)0…………(2分)三、计算题23.（18分）解：（1）分析M受力，由牛顿第二定律得：（1分）解得：=12（1分）设装置向左运动到速度为0的时间为，则：－=0（1分）解得：=1s（1分）装置向左运动的距离：=－=6m（或者用）（2分）（2）对m受力分析，由牛顿第二定律得：（1分）解得：=4（1分）设滑块运动到A点时的速度为，则：=－（1分）-7-\n解得：=8m/s（1分）小滑块向左运动的距离为：=－=10m（或者用）（1分）则平板长为：l=－=4m（1分）（3）设滑块在B点的速度为，从A至B，由动能定理得：（2分）在B点有：（1分）联立解得：R=0.9m，=3m/s小滑块从B点飞出做平抛运动：（1分）解得：t2=0.6s（1分）落点离A的距离为：x==1.8m（1分）24.（20分）解：（1）如图所示，电场对粒子加速，由动能定理得：（2分）（1分）（2）粒子在偏转电场中做类似平抛运动，其加速度为：（2分）粒子通过偏转电场的时间t1为：（1分）粒子在偏转电场中的侧移距离y为：（1分）联立以上可得，粒子进入磁场的位置离电场中心线的距离为（1分）-7-\n（3）粒子离开电场时侧向速度为：（1分）则粒子射出偏转电场时的速度为：（2分）以速度进入磁场做匀速度圆周运动的洛仑兹力为向心力，设运动半径为R：（1分）则磁场宽度为：（2分）（4）由于粒子在电场加速过程中做匀加速直线运动，则加速的时间t2为：（1分）粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为：（1分）所以（1分）所以粒子在磁场中运动的时间t3为：（1分）粒子从S出发到回到S的周期T为：（2分）-7-
