物理试题
一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意．
1．火星的质量和半径分别约为地球的 和 ，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为 A．0.2g B．0.4g C．2.5g D．5g
2．207年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效
应”．基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术,被认为是纳米技术的第一次真正应用．在下列有关其它电阻应用的说法中。错误的是 A．热敏电阻可应用于温度测控装置中 B．光敏电阻是一种光电传感器 C．电阻丝可应用于电热设备中
D．电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用。 3．一质量为M的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力F始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g．现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中减少的质量为 A． B． C． D．0 4．在如图所示的逻辑电路中，当A端输入电信号”1”、B端输入电信号”0”时，则在C和D端输出的电信号分别为 A．1和0 B．0和1 C．1和l D．0和0
5．如图所示，粗糙的斜面与光滑的水平面相连接，滑块沿水平面以速度 运动．设滑块运动到A点的时刻为t=0，距A点的水平距离为x，水平速度为 ．由于 不同，从A点到B点的几种可能的运动图象如下列选项所示，其中表示摩擦力做功最大的是
二、多项选择题：本题共4小题．每小题4分．共计16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分。选对但不全的得2分。错选或不答的得0分．
6．如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB=BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为 、 、 ，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有 A． ＞ ＞ B．EC＞EB＞EA C．UAB＜UBC D．UAB＝UBC 7．如图所示，两光滑斜面的倾角分别为30°和45°，质量分别为2ｍ和ｍ的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两滑块位置，再由静止释放．则在上述两种情形中正确的有
A．质量为2ｍ的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用
B．质量为ｍ的滑块均沿斜面向上运动
C．绳对质量为ｍ滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力 D．系统在运动中机械能均守恒
8．如图所示的电路中，三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接，电感的电阻忽略不计．电键K从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有
A．a先变亮，然后逐渐变暗 B．b先变亮，然后逐渐变暗 C．c先变亮，然后逐渐变暗 D．b、c都逐渐变暗
9．如图所示．一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上，质量为3m的a球置于地面上，质量为m的b球从水平位置静止释放．当a球对地面压力刚好为零时，b球摆过的角度为 .下列结论正确的是 A． ＝90° B． ＝45°
C．b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率先增大后减小 D．b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率一直增大
三、简答题：本题分必做题（第10、11题)和选做题(第12题)两部分。共计42分．请将解答填写在答题卡相应的位置． 必做题
10．(8分)某同学想要了解导线在质量相同时，电阻与截面积的关系，选取了材料相同、质量相等的5卷导线，进行了如下实验： (1)用螺旋测微器测量某一导线的直径如下图所示． 读得直径d＝ mm．
（2)该同学经实验测量及相关计算得到如下数据： 电阻 Ｒ 121.0 50.0 23.9 10.0 3.1 (Ω) 导线直径 d 0.80l 0.999 1.20l 1.494 1.998 (mm) 导线截面积 S 0.504 ２ (mm) 0.784 1.133 1.753 3.135 请你根据以上数据判断，该种导线的电阻R与截面积S是否满足反比关系?若满足反 比关系，请说明理由；若不满足，请写出R与S应满足的关系．
(3)若导线的电阻率ρ=5.1×10-7Ω．m，则表中阻值为3.1Ω的导线长度l= ｍ(结
果保留两位有效数字)
11．(10分)某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．弧形轨道末端水平，离地面的高度为H。将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s．
(1)若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2＝ (用H、h表示)．
(2)该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示： h(10－１m) 2.00 3.00 3.89 4.00 5.20 5.00 6.53 6.00 7.78 s2 (10－１ｍ２) 2.62 请在坐标纸上作出s2--h关系图．
(3)对比实验结果与理论计算得到的s2--h关系图线(图中已画出)，自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率 (填“小于”或“大于”)理论值．
(4)从s2--h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是 ．
12．选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答．并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑．如都作答则按A、B两小题评分．) A．(选修模块3-3)(12分)
(1)空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J，同时气体的内能增加了1.5×l05J．试问：此压缩过程中，气体 (填“吸收”或“放出”)的热量等于 J．
(2)若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是 (填“A”、“B”或“C”)，该过程中气体的内能 (填“增加”、“减少”或“不变”)．
(3)设想将1g水均匀分布在地球表面上，估算1cm2的表面上有多少个水分子?(已知1mol 水的质量为18g，地球的表面积约为5×1014m2，结果保留一位有效数字)
30．(选修模块3-4)(12分)
(1)一列沿着x轴正方向传播的横波，在t=0时刻的波形如图甲所示．图甲中某质点的振动图象如图乙所示．质点N的振幅是 m，振动周期为 s，图乙表示质点 (从质点K、L、M、N中选填)的振动图象．该波的波速为 m／s．
(2)惯性系S中有一边长为l的正方形(如图A所示)，从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是 ．
(3)描述简谐运动特征的公式是x＝ ．自由下落的篮球缓地面反弹后上升又落下。若不考虑空气阻力及在地面反弹时的能量损失，此运动 (填“是”或“不是”)简谐运动． 31．(选修模块3—5)(12分)
(1)下列实验中，深入地揭示了光的粒子性一面的有 ．
(2)场强为E、方向竖直向上的匀强电场中有两小球A、B，它们的质量分别为m１、m２，电量分别为q１、 q２．A、B两球由静止释放，重力加速度为g，则小球A和Ｂ组成的系统动量守恒应满足的关系式为 ．
(3)约里奥．居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素 衰变成 的同时放出另一种粒子，这种粒子是 ． 是 的同位素，被广泛应用于生物示踪技术．1mg 随时间衰变的关系如图所示，请估算4 mg的 经多少天的衰变后还剩0.25 mg?
四、计算题：本题共3小题。共计47分．解答时请写出
必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题。答案中必须明确写出数值和单位．
13．(15分)抛体运动在各类体育运动项目中很常见，如乒乓球运动．现讨论乒乓球发球问题，设球台长2L、网高h，乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力．(设重力加速度为g)
(1)若球在球台边缘O点正上方高度为h1处以速度 ，水平发出，落在球台的P1点(如图
实线所示)，求P1点距O点的距离x1。．
(2)若球在O点正上方以速度 水平发出，恰好在最高点时越过球网落在球台的P2(如图虚线所示)，求 的大小．
(3)若球在O正上方水平发出后，球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P3，求发球点距O点的高度h3．
14．(16分)在场强为B的水平匀强磁场中，一质量为m、带正电q的小球在O静止释放，小球的运动曲线如图所示．已知此曲线在最低点的曲率半径为该点到z轴距离的2倍，重力加速度为g．求：
(1)小球运动到任意位置P(x，y)的速率
(2)小球在运动过程中第一次下降的最大距离ym.
(3)当在上述磁场中加一竖直向上场强为E( )的匀强电场时，小球从O
静止释放后获得的最大速率 ．
15．(16分)如图所示，间距为L的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为θ，导轨光滑且电阻忽略不计．场强为B的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁场区域的宽度为d1，间距为d2．两根质量均为m、有效电阻均为R的导体棒a和b放在导轨上，并与导轨垂直． (设重力加速度为g)
(1)若a进入第2个磁场区域时，b以与a同样的速度进入第1个磁场区域，求b穿过第1个磁场区域过程中增加的动能△Ek．
(2)若a进入第2个磁场区域时，b恰好离开第1个磁场区域；此后a离开第2个磁场区域时，b 又恰好进入第2个磁场区域．且a．b在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相．求b穿过第2个磁场区域过程中，两导体棒产生的总焦耳热Q．
(3)对于第(2)问所述的运动情况，求a穿出第k个磁场区域时的速率
参考答案
1．B 解析：考查万有引力定律。星球表面重力等于万有引力， ，故火星表面的重力加速度 = 0.4，故B正确。
2．D 解析：考查基本物理常识。热敏电阻的原理是通过已知某电阻的电阻值与温度的函数关系，测得该热敏电阻的值即可获取温度，从而应用于温度测控装置中，A说法正确；光敏电阻是将光信号与电信号进行转换的传感器，B说法正确；电阻丝通过电流会产生热效应，可应用于电热设备中，C说法正确；电阻对直流和交流均起到阻碍的作用，D说法错误。 3．A 解析：考查牛顿运动定律。设减少的质量为△m，匀速下降时：Mg=F＋kv，匀速上升时：Mg－△mg＋kv = F，解得△mg = 2(M－ )，A正确。本题要注意受力分析各个力的方向。
4．C 解析：正确认识门电路的符号，“＆”为或门，“1”为非门，其真值为： B端0输入，则1输出，或门为“0，1”输入，则1输出。C正确 5．D 解析：考查平抛运动的分解与牛顿运动定律。从A选项的水平位移与时间的正比关系可知，滑块做平抛运动，摩擦力必定为零；B选项先平抛后在水平地面运动，水平速度突然增大，摩擦力依然为零；对C选项，水平速度不变，为平抛运动，摩擦力为零；对D选项水平速度与时间成正比，说明滑块在斜面上做匀加速直线运动，有摩擦力，故摩擦力做功最大的是D图像所显示的情景，D对。本题考查非常灵活，但考查内容非常基础，抓住水平位移与水平速度与时间的关系，然后与平抛运动的思想结合起来，是为破解点。
6．ABC 解析：考查静电场中的电场线、等势面的分布知识和规律。A、B、C三点处在一根电场线上，沿着电场线的方向电势降落，故φA＞φB＞φC，A正确；由电场线的密集程度可看出电场强度大小关系为EC＞EB＞EA，B对；电场线密集的地方电势降落较快，故UBC＞UAB，C对D错。
此类问题要在平时注重对电场线与场强、等势面与场强和电场线的关系的掌握，熟练理解常见电场线和等势面的分布规律。
7．BD 解析：考查受力分析、连接体整体法处理复杂问题的能力。每个滑块受到三个力：重力、绳子拉力、斜面的支持力，受力分析中应该是按性质分类的力，沿着斜面下滑力是分解出来的按照效果命名的力，A错；对B选项，物体是上滑还是下滑要看两个物体的重力沿着斜面向下的分量的大小关系，由于2m质量的滑块的重力沿着斜面的下滑分力较大，故质量为m的滑块必定沿着斜面向上运动，B对；任何一个滑块受到的绳子拉力与绳子对滑块的拉力等大反向，C错；对系统除了重力之外，支持力对系统每个滑块不做功，绳子拉力对每个滑块的拉力等大反向，且对滑块的位移必定大小相等，故绳子拉力作为系统的内力对系统做功总和必定为零，故只有重力做功的系统，机械能守恒，D对。
8．AD 解析：考查自感现象。电键K闭合时，电感L1和L2的电流均等于三个灯泡的电流，断开电键K的瞬间，电感上的电流i突然减小，三个灯泡均处于回路中，故b、c灯泡由电流i逐渐减小，B、C均错，D对；原来每个电感线圈产生感应电动势均加载于灯泡a上，故灯泡a先变亮，然后逐渐变暗，A对。本题涉及到自感现象中的“亮一下”现象，平时要注意透彻理解。
9．AC 解析：考查向心加速度公式、动能定理、功率等概念和规律。设b球的摆动半径为R，当摆过角度θ时的速度为v，对b球由动能定理：mgRsinθ= ，此时绳子拉力为T=3mg，在绳子方向由向心力公式：T－mgsinθ = ，解得θ=90°，A对B错；故b球摆动到最低点的过程中一直机械能守恒，竖直方向的分速度先从零开始逐渐增大，然后逐渐减小到零，故重力的瞬时功率 先增大后减小，C对D错。
10．答案：（1）1.200 (2)不满足，R与S2成反比（或RS2=常量）（3）19
解析：（1）外径千分尺读数先可动刻度左边界露出的主刻度L，如本题为1mm，再看主尺水平线对应的可动刻度n，如本题为20.0，记数为L+n×0.01=1+20.0×0.01=1.200mm。注意的是读L时，要看半毫米刻度线是否露出，如露出，则记为1.5或2.5等。 （2）直接用两组R、S值相乘（50×0.784=39.2，10.0×1.753=17.53），可得RS明显不相等，可迅速判断结果“不满足”；并同时可简单计算50.0×0.9994≈50×1，10×1.4944≈10×1.54=50，两者接近相等，即R与d的四次方成反比，可迅速得出R与S2成反比。计算时选择合适的数据可使自己计算简单方便，如本题中的（50.0，0.999，0.784）和（10.0，1.494，1.753）。
（3）根据 有： = ≈19
11．答案：（1）4Hh（2）见图
（3）小于 （4）摩擦，转动（回答任一即可）
解析：（1）根据机械能守恒，可得离开轨道时速度为 ，由平抛运动知识可求得时间为 ，可得 .
（2）依次描点，连线，注意不要画成折线。
（3）从图中看，同一h下的s2值，理论值明显大于实际值，而在同一高度H下的平抛运动水平射程由水平速率决定，可见实际水平速率小于理论速率。
（4）由于客观上，轨道与小球间存在摩擦，机械能减小，因此会导致实际值比理论值小。小球的转动也需要能量维持，而机械能守恒中没有考虑重力势能转化成转动能的这一部分，也会导致实际速率明显小于“理论”速率（这一点，可能不少同学会考虑不到）。 12．A.3-3模块
（1）答案：放出；5×104；（2）C；增加；（3）7×103（6×103～7×103都算对） 解析：（1）由热力学第一定律△U = W＋Q，代入数据得：1.5×105 = 2.0×105＋Q，解得Q =－5×104；
（2）由PV/T=恒量，压强不变时，V随温度T的变化是一次函数关系，故选择C图； （3）1g水的分子数 N = NA ，1cm2的分子数 n =N≈7×103 （6×103～7×103都算对）。 30．3-4模块
（1）0.8；4；L；0.5；（2）C；（3）Asinωt；不是。
解析：（1）从甲、乙图可看出波长λ=2.0m，周期T= 4s，振幅A = 0.8m；乙图中显示t=0时刻该质点处于平衡位置向上振动，甲图波形图中，波向x轴正方向传播，则L质点正在平衡位置向上振动，波速v =λ/T=0.5m/s； （2）由相对论知识易得运动方向上的边长变短，垂直运动方向的边长不变，C图像正确；
（3）简谐运动的特征公式为x = Asinωt，其中A是振幅；自由落体由反弹起来的过程中，回复力始终为重力，恒定不变，与偏离平衡位置的位移不是成正比的，不符合简谐运动的规律。 31．.3-5模块
（1）A为康普顿散射，B为光电效应，康普顿散射和光电效应都深入揭示了光的粒子性； C为 粒子散射，不是光子，揭示了原子的核式结构模型。D为光的折射，揭示了氢原子能级的不连续；
（2） 系统动量守恒的条件为所受合外力为零。即电场力与重力平衡 ； （3）由核反应过程中电荷数和质量数守恒可写出核反应方程： ，可知这种粒子是正电子。由图象可知 的半衰期为14天， 的 衰变后还剩 ，经历了4个半衰期，所以为56天。
13．⑪设发球时飞行时间为 ，根据平抛运动有
①
②
解得 ③
⑫设发球高度为 ，飞行时间为 ，同理有
④
⑤ 且 ⑥ ⑦
得 ⑧
⑬如图所示，发球高度为 ，飞行时间为 ，同理得
⑨ ⑩ 且 11
设球从恰好越过球网到最高点的时间为t，水平距离为s，有
12 13
由几何关系知 14 联立解得
14．⑪洛伦兹力不做功，由动能定理得 ①
解得 ②
⑫设在最大距离 处的速率为 ，根据圆周运动有
③
且由②知 ④ 由③④及 得 ⑤
⑬小球运动如图所示，由动能定理得 ⑥
由圆周运动得 ⑦ 且由⑥⑦及 解得
15．⑪a和b不受安培力作用，由机械能守恒知 ①
⑫设导体棒刚进入无磁场区域时的速度为 ，刚离开无磁场区域时的速度为 ，由能量守恒知
在磁场区域中， ② 在无磁场区域中 ③
解得 ④
⑬在无磁场区域，根据匀变速直线运动规律有 ⑤
且平均速度 ⑥
有磁场区域，棒a受到合力 ⑦ 感应电动势 ⑧ 感应电流 ⑨ 解得 ⑩
根据牛顿第二定律，在t到 时间内 11 则有 12 解得 13 联立⑤⑥13解得
由题意知
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