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物理
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.一游客在武夷山九曲溪乘竹筏漂流，途经双乳峰附近的点和玉女峰附近的点，如图所示。已知该游客从点漂流到点的路程为，用时，、间的直线距离为，则从点漂流到点的过程中( )
A. 该游客的位移大小为
B. 该游客的平均速率为
C. 该游客的平均速度大小为
D. 若以所乘竹筏为参考系，玉女峰的平均速度为
2.某仪器发射甲、乙两列横波，在同一均匀介质中相向传播，波速大小相等。某时刻的波形图如图所示，则这两列横波( )
A. 在处开始相遇 B. 在处开始相遇
C. 波峰在处相遇 D. 波峰在处相遇
3.三星堆遗址出土了大量文物，青铜神树等文物应用磷元素的焊接技术令人震撼，通过测量文物中碳衰变的程度，可推算出距今约年至年商代文明的存在。碳的衰变方程为，下列说法正确的是( )
A. 衰变前、后电荷量不守恒
B. 衰变前、后核子的质量守恒
C. 衰变前、后核子的质量数不守恒
D. 该衰变的实质是核内一个中子转化为一个电子和一个质子
4.年月日，我国使用“快舟一号”甲运载火箭，成功将“天行一号”星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。若“天行一号”星发射入轨后在距地面一定高度的轨道上绕地球做匀速圆周运动，则其运行速率( )
A. 小于 B. 为
C. 大于 D. 在
5.在电场中、两点间的电势差为，、两点间的电势差为，则、、三点电势高低关系为( )
A. B. C. D.
6.一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为和的小球和。支架的两直角边长度分别为和，支架可绕固定轴在竖直平面内无摩擦转动，如图所示。开始时边处于水平位置，由静止释放，重力加速度为，则( )
A. 球的最大速度为
B. 球的速度最大时，两小球的总重力势能最小
C. 球第一次转动到与竖直方向的夹角为时，球的速度大小为
D. A、两球的最大速度之比
7.如图所示为质谱仪的结构图，该质谱仪由速度选择器与偏转磁场两部分组成，已知速度选择器中的磁感应强度大小为、电场强度大小为，荧光屏下方匀强磁场的方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为。三个带电荷量均为、质量不同的粒子沿竖直方向经速度选择器由荧光屏上的狭缝进入偏转磁场，最终打在荧光屏上的、、处，相对应的三个粒子的质量分别为、、，忽略粒子的重力以及粒子间的相互作用。则下列说法不正确的是( )
A. 打在位置的粒子质量最大
B. 质量为的粒子在偏转磁场中运动时间最短
C. 如果，则
D. 如、在偏转磁场中运动时间差为，则
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，一束复色光从空气射到一长方体玻璃砖上表面后分成两束单色光、，复色光在点的入射角为，光束的折射角为，光束的折射角为，且，则下列说法正确的是( )
A. 玻璃对光的折射率小于对光的折射率
B. 光在玻璃中的传播速度小于光的传播速度
C. 两单色光在玻璃下表面射出的光均平行于在点入射的复色光
D. 增大复色光在点的入射角，单色光在玻璃的下表面有可能发生全反射
9.图是最大输出功率为的手机充电器，其端可连接插座，端可连接手机充电口，充电器内部存在一个小型的理想变压器和交直流转换装置。变压器可以把交流电降压为交流电，再利用交直流转换装置，转变成直流电输出，图为示意图。下列说法正确的是( )
A. 变压器原副线圈的匝数比为
B. 若将端连接插座，端不连接手机，则端的输入电流为
C. 为更好的保护手机，充电时应先将端连接插座，再将端连接手机
D. 为更好的保护手机，充电结束后应先将端拔离插座，再将端拔离手机
10.如图所示，竖直平行线、间距离为，其间存在垂直纸面向里的匀强磁场含边界，磁感应强度为，上处的粒子源能沿不同方向释放比荷为的带负电粒子，速度大小相等、方向均垂直磁场．粒子间的相互作用及重力不计，设粒子速度方向与射线夹角为，当粒子沿射入时，恰好垂直射出，则( )
A. 从边界垂直射出的粒子在磁场中运动的时间为
B. 沿射入的粒子，在磁场中运动的时间最长
C. 粒子的速率为
D. 边界上有粒子射出的长度为
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.为了丰富校园课后服务内容，学校为物理兴趣小组提供了一批新的实验器材．某同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度，设置了如图所示的实验装置．他在滑块上安装了宽度为的遮光条，然后他利用气垫导轨和数字计时器记录了遮光条通过光电门所用的时间，通过光电门所用的时间，遮光条从开始遮住光电门到开始遮住光电门的时间为根据上面得到的实验数据．可知滑块通过光电门的速度为 ，通过光电门的速度为 ，滑块的加速度大小为 结果都保留两位小数
12.某同学用伏安法测绘一小灯泡的伏安特性曲线，可用的器材如下：
待测小灯泡，标有“，”
电压表量程，内阻约为
电流表量程，内阻约为
电流表量程，内阻约为
滑动变阻器阻值
滑动变阻器阻值
直流电源，内阻不计
开关导线若干。
电流表选择 选填“”或“”，滑动变阻器选择 选填“”或“”。
该同学通过实验测出多组数据，做出该灯泡的图像如图甲所示，则该灯泡的电阻随电压的增加而 选填“增大”“减小”或“不变”。
请将虚线框乙内的实验电路图补充完整 。
如果把两个这样相同的小灯泡串联后接到一电动势为、内阻为的电源两端，则每个小灯泡消耗的功率为 结果保留两位有效数字。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.（10分）某物理探究小组设计了一款火警报警装置，其原理图如图所示，固定在水平地面上的导热汽缸内，质量、横截面积的活塞密封一定质量的理想气体，起初环境的热力学温度，活塞距汽缸底部的高度，当环境的热力学温度缓慢达到时，表面涂有导电物质的活塞恰好与、两触点接触，蜂鸣器发出报警声，不计活塞与汽缸之间的摩擦，外界大气压强，取重力加速度大小。求：
起初缸内气体的压强
起初活塞到两触点的距离。
14.（14分）如图所示，竖直面内固定有一半径、圆心为的光滑绝缘圆轨道，点分别为轨道的最高点、最低点，、两点为轨道上与圆心等高的两点。竖直面内存在平行于平面的匀强电场图中未画出，已知点的电势差，、点的电势差。将电荷量、质量的小球视为点电荷从轨道上点由静止释放。取重力加速度大小。求：
电场的电场强度的方向和大小；
小球经过点时对轨道的压力大小；
小球从点运动到点过程中的最大速度。
15.（16分）示波器的核心部件是示波管，它由电子枪、偏转电极、荧光屏组成．某示波管示意图如图所示，炽热的金属丝可以连续发射出电子初速度视为零，电子经加速电场加速后沿中央轴线垂直进入偏转电场，加速电压，偏转电场由两对偏转电极、组成，位置如图所示，均以为中央轴线，极板长度均为，极板与的间距、极板与的间距均为电子穿出偏转电场后做匀速直线运动，直到打在荧光屏上，极板右边缘到荧光屏距离，为荧光屏正中心，并在荧光屏上建立坐标系．已知电子质量、电荷量，不计电子受到的重力和电子之间的相互作用力，极板与，极板与极板间的匀强电场互不影响，忽略电场边缘效应．
求电子经加速电场加速后的速度；
若、间分别输入，的恒定电压，求电子刚离开偏转电场时，在和方向上的偏转量和；
若、间分别输入，的交变电压，其中的单位为求电子打在荧光屏上的亮线长度．
答案和解析
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
8. 9. 10.
11.
12. 增大
13.解：对活塞受力分析有，
解得。
环境的热力学温度由缓慢升高到，此过程为等压变化，
则有，
解得。
14.根据可知，电场强度方向垂直于、点的连线，结合可知，电场强度方向由点指向点，
如图所示，由
解得；
设小球经过点时的速度大小为，小球从点运动到点的过程中有
小球经过点时有
由牛顿第三定律有
解得 ；
如图所示，小球在重力场和电场所受合力为，则小球在的方向上位移最大时，所做正功最多，由动能定理可知此时小球动能最大，也即速度最大，由图可知
设小球最大速度的点为，则、点的连线与竖直方向的夹角为也为 ，从点到点，根据动能定理有
解得
解得。

15.解：，
，
。
当时，
水平方向：，解得
沿方向：，
当时：
水平方向：，
沿方向：，
当，，
，
沿方向，电子打在荧光屏上离最大距离，
，
的交变电压时：，
，
，
荧光屏上出现的是以，两点为端点的一条线段，
电子打在荧光屏上的亮线长度为，

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