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第I卷（选择题
共42分）
一、选择题(共7小题，每小题6分，共42
( http: / / www.21cnjy.com )分。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项、有的有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)
1．韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的
( http: / / www.21cnjy.com )运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1
900
J，他克服阻力做功100
J。韩晓鹏在此过程中
A．动能增加了1
900
J
B．动能增加了2
000
J
C．重力势能减小了1
900
J
D．重力势能减小了2
000J
【答案】C
( http: / / www.21cnjy.com )考点：功能关系
2．如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其它条件不变，则
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A．小灯泡变亮
B．小灯泡变暗
C．原、副线圈两段电压的比值不变
D．通过原、副线圈电流的比值不变
【答案】B
【解析】
试题分析：根据变压器电压与匝数关系，，因为是降压变压器，则n1>n2，则当原、副线圈减少相同匝数时，由数学知识可知变大，则U2减小，故灯泡变暗，选项AC错误，B正确；根据可知通过原、副线圈电流的比值变小，选项D错误。
考点：变压器
3．国务院批复，自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”。1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为440
km，远地点高度约为2
060
km；1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35
786
km的地球同步轨道上。设东方红一号在远地点的加速度为a1，东方红二号的加速度为a2，固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a3，则a1、a2、a3的大小关系为
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A．a2＞a1＞a3
B．a3＞a2＞a1
C．a3＞a1＞a2
D．a1＞a2＞a3
【答案】D
( http: / / www.21cnjy.com )考点：同步卫星；万有引力定律的应用
4．如图所示，正六边形abcdef区域内有垂直于纸面的匀强磁场。一带正电的粒子从f点沿fd方向射入磁场区域，当速度大小为vb时，从b点离开磁场，在磁场中运动的时间为tb，当速度大小为vc时，从c点离开磁场，在磁场中运动的时间为tc，不计粒子重力。则
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A．vb:vc=1:2，tb:tc=2:1
B．vb:vc=2:1，tb:tc=1:2
C．vb:vc=2:1，tb:tc=2:1
D．vb:vc=1:2，tb:tc=1:2
【答案】A
( http: / / www.21cnjy.com )考点：带电粒子在匀强磁场中的运动
5．某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率
( http: / / www.21cnjy.com )n。如图甲所示，O是圆心，MN是法线，AO、BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径。该同学测得多组入射角i和折射角r，做出sin
i-sin
r图像如图乙所示。则
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A．光由A经O到B，n=1.5
B．光由B经O到A，n=1.5
C．光由A经O到B，n=0.67
D．光由B经O到A，n=0.67
【答案】B
【解析】
试题分析：由图线可知，可得n=1.5；因i是入射角，r是折射角，折射角大于入射角，故光由B经O到A，故选B。
考点：光的折射定律
6．简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距10
m的两质点，波先传到P，当波传到Q开始计时，P、Q两质点的振动图像如图所示。则
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A．质点Q开始振动的方向沿y轴正方向
B．该波从P传到Q的时间可能为7
s
C．该波的传播速度可能为2
m/s
D．该波的波长可能为6
m
【答案】AD
( http: / / www.21cnjy.com )考点：振动图像；机械波的传播
7．如图所示，电阻不计、间距为l的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R。质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上，受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动，外力F与金属棒速度v的关系是F=F0+kv（F0、k是常量），金属棒与导轨始终垂直且接触良好。金属棒中感应电流为i，受到的安培力大小为FA，电阻R两端的电压为UR，感应电流的功率为P，它们随时间t变化图像可能正确的有
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【答案】BC
( http: / / www.21cnjy.com )可知P与v2成正比，则P-t图线不应该是直线，选项D错误；故选BC。
考点：
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第II卷
三、非选择题（共4题，共68分）
8．（17分）
Ⅰ．（6分）用如图所示的装
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（1）计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是_______。
（2）为求出弹簧的弹性势能，还需要测量_______。
A．弹簧原长
B．当地重力加速度
C．滑块（含遮光片）的质量
（3）增大A、O之间的距离x，计时器显示时间t将_____。
A．增大
B．减小
C．不变
【答案】(1)
(2)C
(3)B
( http: / / www.21cnjy.com )考点：测量弹簧的弹性势能
Ⅱ．（11分）用如图所示电路测量电源的电动势和内阻。实验器材：待测电源（电动势约3
V，内阻约2
Ω），保护电阻R1（阻值10
Ω）和R2（阻值5
Ω），滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干。
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实验主要步骤：
（i）将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；
（ii）逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；
（iii）以U为纵坐标，I为横坐标，作U–I图线（U、I都用国际单位）；
（iv）求出U–I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。
回答下列问题：
（1）电压表最好选用_____；电流表最好选用_____。
A．电压表（0~3
V，内阻约15
kΩ）
B．电压表（0~3
V，内阻约3
kΩ）
C．电流表（0~200
mA,内阻约2
Ω）
D．电流表（0~30
mA,内阻约2
Ω）
（2）滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大。两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是_____。
A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端接线柱
B．两导线接在滑动变阻器金属杆两端接线柱
C．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端的接线柱
D．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端的接线柱
（3）选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=______，r=______，代入数值可得E和r的测量值。
【答案】(1)A、C
（2）C
（3）ka；
( http: / / www.21cnjy.com )（3）根据U-I图线的在U轴上的截距等于电动势E，则E=ka；斜率等于内阻与R2之和，则r=k-R2。
考点：测量电源的电动势和内阻
9．（15分）
中国科学院2015年10月宣布中国将在
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如图所示，某直线加速器由沿轴线分布的一系列金属圆管（漂移管）组成，相邻漂移管分别接在高频脉冲电源的两极。质子从K点沿轴线进入加速器并依次向右穿过各漂移管，在漂移管内做匀速直线运动，在漂移管间被电场加速，加速电压视为不变。设质子进入漂移管B时速度为8×106
m/s，进入漂移管E时速度为1×107
m/s，电源频率为1×107
Hz，漂移管间缝隙很小，质子在每个管内运动时间视为电源周期的1/2。质子的荷质比取1×108
C/kg。求：
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（1）漂移管B的长度；
（2）相邻漂移管间的加速电压。
【答案】（1）0.4
m（2）
( http: / / www.21cnjy.com )（2）设质子进入漂移管E的速度为，相邻漂移管间的加速电压为U，电场对质子所做的功为W，质子从漂移管B运动到E电场做功W＇，质子的电荷量为q、质量为m，则
④
⑤
⑥
联立④⑤⑥式并代入数据得⑦
考点：动能定理
10．（17分）避险车道是避免恶性交通事故的重要设施，由制动坡床和防撞设施等组成，如图竖直平面内，制动坡床视为与水平面夹角为的斜面。一辆长12
m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床，当车速为23
m/s时，车尾位于制动坡床的低端，货物开始在车厢内向车头滑动，当货物在车厢内滑动了4
m时，车头距制动坡床顶端38
m，再过一段时间，货车停止。已知货车质量是货物质量的4倍，货物与车厢间的动摩擦因数为0.4；货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0.44倍。货物与货车分别视为小滑块和平板，取。求：
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（1）货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向；
（2）制动坡床的长度。
【答案】（1）5m/s2，方向沿斜面向下（2）98m
( http: / / www.21cnjy.com )（2）设货车的质量为M，车尾位于制动坡床底端时的车速为v=23
m/s。货车在车厢内开始滑动到车头距制动坡床顶端s0=38m的过程中，用时为t，货物相对制动坡床的运动距离为s1，在车厢内滑动的距离s=4m，货车的加速度大小为a2，货车相对制动坡床的运动距离为s2。货车受到制动坡床的阻力大小为F，F是货车和货物总重的k倍，k=0.44，货车长度l0=12m，
制动坡床的长度为l，则
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
联立①②③-⑨并代入数据得
⑩
考点：匀变速直线运动的应用；牛顿第二定律
11．（19分）如图所示，图面内有竖直线DD＇，过DD＇且垂直于图面的平面将空间分成I、II两区域。区域I有方向竖直向上的匀强电场和方向垂直图面的匀强磁场B（图中未画出）；区域II有固定在水平面上高、倾角的光滑绝缘斜面，斜面顶端与直线DD＇距离，区域II可加竖直方向的大小不同的匀强电场（图中未画出）；C点在DD＇上，距地面高。零时刻，质量为m、带电量为q的小球P在K点具有大小、方向与水平面夹角的速度。在区域I内做半径的匀速圆周运动，经C点水平进入区域II。某时刻，不带电的绝缘小球A由斜面顶端静止释放，在某处与刚运动到斜面的小球P相遇。小球视为质点，不计空气阻力及小球P所带电量对空间电磁场的影响。l已知，g为重力加速度。
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（1）求匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（2）若小球A、P在斜面底端相遇，求释放小球A的时刻tA；
（3）若小球A、P在时刻（β为常数）相遇于斜面某处，求此情况下区域II的匀强电场的场强E，并讨论场强E的极大值和极小值及相应的方向。
【答案】（1）；（2）（3）场强极小值为；场强极大值为，方向竖直向上。
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（2）小球P在区域Ⅰ做匀速圆周运动转过的圆心角为θ，运动到C点的时刻为tC，到达斜面低端时刻为t1，有③
④
小球A释放后沿斜面运动加速度为aA，与小球P在时刻t1相遇于斜面底端，有
⑤
⑥
联立以上方程可得⑦
（3）设所求电场方向向下，在t'A时刻释放小球A，小球P在区域Ⅱ运动加速度为aP，有
⑧
⑨
⑩
联立相关方程解得
对小球P的所有运动情形讨论可得
由此可得场强极小值为；场强极大值为，方向竖直向上。
考点：平抛运动；圆周运动；牛顿第二定律的应用

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