注意事项：

1．本试卷分第一卷（选择题）和第二卷（非选择题）两部分。共 120 分。考试用时 100 分钟。

2．答题前，考生务必将自己的学校、班级、姓名写在密封线内。

第Ⅰ卷（选择题 共31分）

一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分.每小题只有一个选项符合题意.

1．19世纪30年代，法拉第曾提出电荷周围存在一种场，而非存在“以太”。后来人们用电荷在场空间受力的实验证明了法拉第观点的正确性，所用方法叫做“转换法”。下面给出的四个研究实例中，采取的方法与上述研究方法相同的是

A．牛顿通过对天体现象的研究，总结出万有引力定律

B．伽利略用逻辑推理否定了亚里士多德关于落体运动的认识

C．欧姆在研究电流与电压、电阻关系时，先保持电阻不变研究电流与电压的关系；然后再保持电压不变研究电流与电阻的关系

D．奥斯特通过放在通电直导线下方的小磁针发生偏转得出通电导线的周围存在磁场的结论

2．若质点作直线运动的速度v随时间t变化的图像如右图所示，则与之对应的下列图像中哪些是正确的（A、B为加速度-时间图像，C、D为位移-时间图像,以初速度方向为正方向，0时刻为位移的起始点）

3．如图所示，表面粗糙的斜面体A放置在水平面上，物块P被平行于斜面的弹簧拴着静止在斜面上，弹簧的另一端固定在档板B上.关于P、A受力情况的分析，正确的是

A．若弹簧伸长，则A对P的摩擦力方向沿斜面向下

B．若弹簧压缩，则A对P的摩擦力方向沿斜面向上

C．不管弹簧压缩或伸长，A对P一定有摩擦力作用

D．不管弹簧压缩或伸长，地面对A均有摩擦力作用

4．如图，A、B为平行板电容器的金属板，G为静电计。开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度。为了使指针张开角度增大一些，应该采取的措施是

A．保持开关S闭合，将A、B两极板靠近一些

B．保持开关S闭合，将A、B两极板分开一些

C．断开开关S后，将A、B两极板分开一些

D．断开开关S后，将A、B两极板靠近一些

5．如图所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由释放，压上弹簧后继续向下运动的过程中。若以小球开始下落的位置的原点，沿竖直向下建一坐标轴ox，则小球的速度平方v2随坐标x的变化图象如图所示，其中OA段为直线，AB段是与OA相切于A点的曲线，BC是平滑的曲线，则A、B、C各点对应的位置坐标及加速度，以下说法正确的是

A．xA＝h，aA＝0

B．xB＝h，aB＝g

C．xC＝h+
，aC>g

D．xB＝h+
，aB＝0

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共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，有选错或不答的得0分．

6．如图，木块A放在木板B的左端，A、B间接触面粗糙，用恒力F将木块A拉到木板B的右端．第一次将B固定在水平地面上，第二次将B放在光滑水平地面上，则前后两个过程中相同的量是

A．物块A运动的加速度

B．物块A的运动时间

C．力F对物块A做的功

D．系统产生的摩擦热

7．设想在地球赤道平面内有一垂直于地面的轻质电梯，电梯的顶端可超过地球同步卫星的高度R（从地心算起）延伸到太空深处，利用这种太空电梯可以低成本发射及回收人造地球卫星，如图所示。发射方法是将卫星通过太空电梯匀速提升到相应高度，然后启动推进装置将卫星从太空电梯发射出去。假设在某次发射时，卫星在太空电梯中极其缓慢地上升，上升到某一高度时意外地和电梯脱离，关于脱离后卫星的运动以下说法正确的是

A．若在0.80R处脱离，卫星将沿直线落向地球

B．若在0.80R处脱离，卫星沿曲线轨道靠近地球

C．若在R处脱离，卫星将沿直线落向地球

D．若在R处脱离，卫星将相对太空电梯静止

8．如图所示，在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架ABCD固定在水平面内，AB与CD平行且足够长，BC与CD夹角为θ(θ<90°)，金属框架的电阻为零．光滑导体棒EF(垂直于CD)在外力作用下以垂直于自身的速度v向右匀速运动，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触，经过C点瞬间作为计时起点，下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是

9．环型对撞机是研究高能粒子的重要装置。正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。两种带电粒子将被局限在环状空腔内，沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动，从而在碰撞区迎面相撞，为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动，下列说法正确的是

A．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷
越大，磁感应强度B越大

B．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷
越大，磁感应强度B越小

C．对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期越小

D．对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期都不变

第Ⅱ卷 (非选择题 共89分)

三、简答题：本题共3题，共计42分．把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答．第10、11题为必做题，第12题有A、B、C三组题，请在其中任选两组题作答。

10．在利用纸带研究匀变速直线运动的实验中，得到了一条如图甲所示的纸带。若取
= d1/ t1、
= d2/t2、
= d3/t3……
= dn/ tn。

（1）请写出
与打点0时的初速度v0、加速度a以及时间tn的函数关系式：
= 。

（2）若利用实验所得数据（见数据表），请在
-tn图像中描点，画出图像，并根据图像求出加速度的大小a= m/s2,初速度的大小v0= m/s。（保留三位有效数字）

数据表



间隔

距离d(cm)

时间t(s)

平均速率d/t(m/s)



1

6.03

0.02

3.02



2

12.44

0.04

3.11



3

19.24

0.06

3.21



4

26.30

0.08

3.29



5

34.10

0.10

3.41



6

42.10

0.12

3.51





11．（10分）某学习小组要描绘一只小电珠（2.5V，0.5A）的伏安特性曲线,所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：

A.电源E（电动势为3.0V ，内阻不计）

B.电压表V1（量程为0 ～3.0V ，内阻约为2kΩ）

C.电压表V2（量程为0 ～15.0V ，内阻约为6KΩ）

D.电流表A1（量程为0～0.6A ，内阻约为1Ω）

E.电流表A2（量程为0～100mA ，内阻约为2Ω）

F.滑动变阻器R1 （最大阻值10Ω）

G.滑动变阻器R2（最大阻值2kΩ）

①为了减小实验误差,实验中电压表应选择________,电流表应选择_____________,滑动变阻器应选择______________.(填器材的符号)

②为提高实验精度，请你为该学习小组设计电路图，并画在右侧的方框中。

③下表中的各组数据是此学习小组在实验中测得的，根据表格中的数据在方格纸上作出该电珠的伏安特性曲线。

U/V

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5



I/A

0.17

0.30

0.39

0.45

0.49





④将两个完全相同的该小电珠并联，再与一个电动势为1.5V ,内阻为2的电源组成电路,则其中一个小电珠的实际功率为 (保留一位有效数字)

12．本题有A、B、C三组题，请在其中任选两组题作答；若三组题均答，则以前两组题计分．每组题12分，共24分．

A．（12分） (模块3-3试题)

（1）若以μ表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、Δ分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：

A. NA＝　 B.
　C.
　D.
，其中正确的是(　 　)

（2）在一个密封的容器内装有一定量的气体，请从微观角度解释下列现象：

①保持体积不变，温度升高，则压强变大

②保持温度不变，体积变大，则压强减小

（3）使一定质量的理想气体按如图中箭头所示的顺序变化，图中BC段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线。

①已知气体在状态A的温度为TA=300K，求气体在状态D的温度是多少?

②如果气体从状态B到C的过程中对外做功5000J，则气体从状态B到C的是吸热或放出的热量是多少？

B．（12分） (模块3-4试题)

(1) 在下是有关波动和相对论内容的若干叙述中正确的有（　　）

A．单摆的摆球振动到平衡位置时，所受的合外力为零

B．光速不变原理是：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的

C．两列波相叠加产生干涉现象，则振动加强区域与减弱区域交替变化

D．弹簧振子的位移随时间变化的表达式是
，则在0.3s~0.4s的时间内，振子的速率在增大

(2)如图所示，一列简谐横波沿+x方向传播．已知在t=0时，波传播到x轴上的B质点，在它左边的A质点位于负最大位移处；在t=0.6s时，质点A第二次出现在正的最大位移处．

①这列简谐波的周期是 s，波速是 m/s．

②t=0.6s时，质点D已运动的路程是 m．

(3)如图所示，由红、紫两种单色光组成的光束口，向半圆形玻璃砖圆心O点入射．不断调整入射角直至紫光刚好不从上表面出射，此时入射角为θ，红光的折射角为i，已知半圆形玻璃砖半径为R，真空中的光速为C。

①画出此时各色光的光路图并标出名称；

②求出紫光在玻璃砖中传播的时间。

C．（12分） (模块3-5试题)

（1）钚的一种同位素
衰变时释放巨大能量，如图所示，其衰变方程为
, 则 ( )

A．核燃料总是利用比结合能小的核

B．核反应中的能量就是
的结合能

C．
核比
核更稳定，说明
的结合能大

D．由于衰变时释放巨大能量，所以
比
的比结合能小

（2）如图为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n＝3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光子照射逸出功为2.49eV的金属钠，金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为 。

（3）用速度大小为v的中子轰击静止的锂核(
)，发生核反应后生成氚核和α粒子，生成的氚核速度方向与中子的初速度方向相反，氚核与α粒子的速度之比为7 ∶8.中子的质量为m，质子的质量可近似看做m，光速为C.

(1)写出核反应过程；

(2)求氚核和α粒子的速度大小；

(3)若中子的初动能以及核反应过程中放出的核能全部转化为α粒子和氚核的动能，求质量亏损．

四、计算题或推导证明题：本题共3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) 如图甲所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距L为0.5m，导轨左端连接一个阻值为2的定值电阻R，将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒cd的电阻r＝2，导轨电阻不计，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度为B＝2T．若棒以1m/s的初速度向右运动，同时对棒施加水平向右的拉力F作用，并保持拉力的功率恒为4W，从此时开始计时，经过2s金属棒的速度稳定不变，图乙为安培力与时间的关系图象．试求：

(1)金属棒的最大速度；

(2)金属棒速度为3m/s时的加速度；

(3)求从开始计时起2s内电阻R上产生的电热．

14、(16分) 如图，P是倾角为30°的光滑固定斜面．劲度系数为k的轻弹簧一端同定在斜面底端的固定挡板C上，另一端与质量为m的物块A相连接．细绳的一端系在物体A上，细绳跨过不计质量和摩擦的定滑轮，另一端有一个不计质量的小挂钩．小挂钩不挂任何物体时，物体A处于静止状态，细绳与斜面平行．在小挂钩上轻轻挂上一个质量也为m的物块B后，物体A沿斜面向上运动．斜面足够长，运动过程中B始终未接触地面．

(1)求物块A刚开始运动时的加速度大小a；

(2)设物块A沿斜面上升通过Q点位置时速度最大，求Q点到出发点的距离x0及最大速度vm；

(3)把物块B的质量变为Nm(N＞0.5)，小明同学认为，只要N足够大，就可以使物块A沿斜面上滑到Q点时的速度增大到2vm，你认为是否正确？如果正确，请说明理由，如果不正确，请求出A沿斜面上升到Q点位置时的速度的范围．

15、(16分) 如图所示，位于竖直平面内的坐标系xoy，在其第三象限空间有沿水平方向的、垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，还有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E．在其第一象限空间有沿y轴负方向的、场强为
的匀强电场，并在y>h区域有磁感应强度也为B的垂直于纸面向里的匀强磁场．一个带电荷量为q的油滴从图中第三象限的P点得到一初速度，恰好能沿PO作直线运动（PO与x轴负方向的夹角为=370），并从原点O进入第一象限．已知重力加速度为g，sin370=0.6，cos370=0.8，问：

（1）油滴的电性；

（2）油滴在P点得到的初速度大小；

（3）油滴在第一象限运动的时间和离开第一象限处的坐标值．



12（C）（1）AD (2) 9.60Ev

13．(15分)解：(1) 金属棒的速度最大时，所受合外力为零，即BIL＝F

而 P＝F·vm (1分) I＝
解出 vm＝
＝＝4m/s

(2)速度为3m/s时，感应电动势E＝BLv＝2×0.5×3＝3V 电流 I＝
(1分)，安培力F安＝BIL 金属棒受到的拉力 F＝
＝N 由牛顿第二定律得 F－F安＝ma 解得 a＝
＝＝m/s2

故A上升到Q点过程，A、B的位移大小都是x0＝
（3分）

该过程对A、B和弹簧系统用机械能守恒定律有mgx0＝mgx0sinθ＋·2m·v，可得vm＝
(3分)

15．（16分）（1）（3分）油滴带负电 （3分）（要适当说明理由）

（2）（4分）油滴受三个力的作用（见右图），从P到O沿直线必为匀速直线运动，设油滴质量为m，由平衡条件有

（2分）

综合两式可得：

（2分）

（3）（9分）进入第一象限，由电场力
和重力
，

知油滴先作匀速直线运动，进入
的区域后作匀速圆周运动，路径如图，最后从x轴上的点离开第一象限。

由O——A 匀速运动位移为
知运动时间：
（2分）

由几何关系和圆周运动的周期关系式
知由A——C的圆周运动时间为
（2分）

由对称性知从C——N的时间
（1分）

在第一象限运动的总时间为
（1分）

由在磁场中的匀速圆周运动有
，

由以上有关式子可得轨道半径
（1分）

图中的
（1分）

即离开第一象限处（N点）的坐标为〔
〕 （1分）