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物理试题
本试卷满分 100 分，考试时间 75 分钟。
一、单项选择题：本题共 7小题，每小题 4 分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中，只有一
项符合题目要求。
1.图甲所示为光电效应演示器，利用该演示器可以探究入射光强度、频率和光照时长对光电流的
影响，入射光强度可以通过改变光罩上出射孔的数目或大小来改变，入射光的频率可以通过更
换滤光片来改变。加正向电压时原理图如图乙所示，在始终发生光电效应的前提下，下列说法
正确的是
A.仅增大出射孔大小，电流计示数可能不变
B.仅减少出射孔数目，电流计示数一定减小
C.仅将红色滤光片换为蓝色，遏止电压一定减小
D.仅右移滑动变阻器的滑片，电流计示数一定增大
2.河北省是农业大省，扁担作为农耕工具承载千万农人的希望与梦想。如图所示，一农民用扁担
挑起两个箩筐站定，手握着钩链，使箩筐水平。已知每个箩筐的质量为 M，四根长度相同的轻
质绳与筐口连接处四等分圆形筐口，且绳长和筐口直径相等，重力加速度为 g，则每根轻绳上
拉力大小为
A. Mg3 B. Mg2
C. D. Mg4
3.理想气体的内能 U是分子各种形式的动能与分子内原子间振动势能的总和，
其中 n为物质的量、t为分子平动自由度、r为转动自由度、s为振
动自由度、k为常量。在温度恒为 T的环境下,恒容导热容器中有 2m ol 的 CO 和 1m ol 的
O ,假设 CO 完全燃烧,反应方程为
2CO+ 所有气体均可看成理想气体，结合表中数据，下列说法正确的是
平动自由度 转动自由度 振动自由度
CO 3 2 1
O 3 2 1
3 2 4
A.气体对外做负功
B.气体对外做正功
C.稳定后气体内能相比燃烧前的变化量为-1.5kT J
D.稳定后气体内能相比燃烧前的变化量为 2.5kT J
4.如图所示，小车静止在光滑水平地面上，物块静置在小车上，小车与物块的质量均为 0.1kg，
两者间的动摩擦因数为 0.1。小车右端通过水平细绳与电动机连接，电动机输出功率恒为 1 W，
小车足够长。重力加速度取 10 m/s ，不计其他摩擦。由静止释放小车，小车与物块停止相对
滑动时，速度约为 8 m/s，则此时小车的位移大小为
A.32 m B.40 m C.44 m D.48 m
5.如图所示，一均匀介质中方波甲的一个完整波形向右传播，波峰为 A，波谷为-2A，简谐横波
的一个完整波形向左传播，振幅为 A，方波的波峰、波谷宽度与简谐横波的半波长相等。某时
刻两波分别传到 M、N两点，则之后 x轴上 M、N间某质点的振动图像可能是
6.如图所示，空间直角坐标系中存在沿x轴正方向、磁感应强度大小为B 的匀强磁场，O点有一
粒子源，能沿与x轴正方向成37°角的各个方向源源不断地发射质量为 m、带电荷量为+q、速
度大小为v的粒子，右侧平行于yOz平面有一足够大的荧光屏，不计粒子重力和粒子间的相互
作用， 屏从 O点向右平移，当屏上亮环第一次最大时，屏上圆的面积为 S，再向
左平移荧光屏，当屏上圆的面积为 时，屏到 O点的距离为
A. B. C. D.
7.为简化研究，可将地面附近的大气电场看成匀强电场(如图甲所示)。电场强度计可监测大气电
场强度的变化(如图乙所示)，实现灾害天气的预测，其结构简化如下：①动片和定片形状相同，
均由 4个扇形金属片构成，每个扇形金属片的面积均为 S ；②动片和定片相互靠近且平行；
③动片和定片的中心在同一条竖直轴上且动片接地。现让动片以角速度ω绕轴匀速转动，定片
被交替遮挡。当定片未被遮挡部分处于大气电场中时，由于静电感应，其上产生均匀分布的感
应电荷经测定，大气电场强度为 E。已知静电力常量为 k，空气的介电常数为ε，则
A.流过测量仪器的电流是正弦式交流电 B.流过测量仪器的电流周期是
C.产生的交流电大小为 D.产生的交流电大小为
二、多项选择题：本题共 3小题，每小题 6分，共 18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或
两个以上选项符合题目要求。全部选对的得 6分，选对但不全的得 3分，有选错的得 0分。
8.如图所示，雨天时，一向右沿直线匀速行驶的货车的货厢底板上固定一长方体箱子，部分距离
已经在图中标出，雨滴的速度方向与图示截面方向平行，与竖直方向的夹角为 30°，速率恒
为 v。下列说法正确的是
A.若雨滴速度方向斜向右下，车速度大小为 时雨滴恰不落到箱子上
B.若雨滴速度方向斜向右下，车速度大小为 时雨滴恰不落到箱子上
C.若雨滴速度方向斜向左下，车速度大小为 时雨滴恰不落到箱子上
D.若雨滴速度方向斜向左下，车速度大小为 时雨滴恰不落到箱子上
9.如图所示，空间中有三个带电荷量均为 q的点电荷，分别位于边长为L的正三角形的三个顶点
处，其中 A处点电荷带负电，B、C处点电荷带正电。取无穷远处电势为零，带电荷量为 Q 的
点电荷在距其 r处产生的电势 其中 k为静电力常量。三角形中心为 O，O关于 AB的对
称点为 O'，元电荷的值为 e，下列说法正确的是
A. O 点的电势为
B. O 点的电场强度大小为
C.将一负电子从 O点沿直线移到 O'点，其电势能一直减小
D.将一正电子从 O点沿直线移到 O'点，库仑力做的功为
10.木卫三和土卫六是太阳系第一、二大的卫星，两者的半径可视为相等。若木卫三和土卫六质量
分布均匀，它们对同一物体的引力随物体到星球中心的距离r的变化图像如图所示。已知质量
分布均匀的球壳对内部任意位置的物体的引力为零，木卫三的自转周期约是土卫六的 2.2 倍。
下列说法正确的是
A.木卫三可能全是水冰，土卫六可能是冰岩混合物
B.木卫三、土卫六的第一宇宙速度大小之比为
C.木卫三、土卫六的同步卫星轨道高度之比为
D.木卫三、土卫六的同步卫星加速度大小之比为
三、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。
11.(8 分)某实验小组想验证机械能守恒定律，于是设计了如图(a)所示的装置。一轻绳绕过定滑
轮连接物块 A、B，物块 A质量为 m，物块 B质量为 M(M>m)，物块 B的右侧有一竖直感光皮革，
物块B上安装有激光发射器，可以水平向右发出激光，感光皮革上被激光射到的部位会变色留
下痕迹，激光器每隔时间 T发射一次激光，每次发射时间也为 T，在刚发出激光的同时释放物
块，在皮革上留下的部分痕迹如图(b)所示，由于 B点被污染，无法测量 BC 的长度 x ，只测
得 OA、DE 的 长度分别为 x 、x ，重力加速度为 g。
(1)通过分析可知，BC 的长度： (用 x 、x 表示)
(2)F 点对应的速度 vF= 。(用题中物理量的符号表示)
(3)若满足关系式 (用题中物理量的符号表示)，则可验证两物
块组成的系统机械能守恒。
(4)实验中系统重力势能的减少量总是略大于动能的增加量，原因可能是
(写出一条即可)。
12.(8 分)如图 1所示，一集成电路中某绝缘材料表面有一层均匀的长方形合金薄膜，一同学计划
测量该合金薄膜的厚度。
(1)对于一个均匀的方形薄膜，电流从一边流向对边时所呈现的电阻值称为方块电阻，单位为Ω/
□(欧姆每方)。该同学查阅到要测量的合金在薄膜厚度为 100mm 时的方块电阻为50 Ω/□,则
该合金的电阻率为ρ= Ω·m。
(2)该同学用螺旋测微器，先测量长方形薄膜的长、宽，测得长 L=4.100mm，宽如图 2所示，可知
宽度 d= mm。
(3)先用多用电表欧姆“×100”挡粗测该长方形薄膜沿 1、3方向的阻值，正确操作后示数如图 3
所示，则阻值为 Ω。
(4)该同学设计如图 4 所示的电路测量薄膜的阻值，电源电动势为 3 V，内阻为 2Ω。闭合开关，
将滑动变阻器滑片从一端滑到另一端的过程中，该同学发现毫安表示数变化较小，为正常实验，
下列方法可能可行的是 。
A.换用最大阻值较小的滑动变阻器
B.将导线连接到长方形薄膜 2、4方向
C.在电源附近串联一保护电阻
(5)按(4)中所选方案改动，电路正常后，移动滑片，记录毫安表的示数 I，同时测量滑片到滑动
变阻器最右端的距离 x，根据测得的多组数据拟合出 图像，如图 5所示，则合金薄膜的
厚度为 nm(保留整数)。
13.(8 分)一透明介质制成的半圆柱体水平放置，横截面如图所示，截面半径为 R，圆心为 O，AB
水平，DO 与 AB 垂直。现有一单色细光束从 E点平行 DO 射入介质，光线经两次折射后平行
OE 射出。已知 E到 AB 的距离为 0.5R，光在真空中的速度为 c，求：
(1)透明介质的折射率；
(2)光第一次从圆弧面射出需要的时间。
14.(14 分)如图所示，光滑水平面上静止一木板，木板右端挡板上固定一轻弹簧，弹簧左端到木
板左端的距离为 d。一物块从木板左端以一水平速度滑上木板，当弹簧被压缩到最短时，物块
到木板左端的距离为 2d。物块最终恰相对木板静止在木板最左端。已知木板和物块的质量均
为 m，物块可视为质点，弹簧的劲度系数为 k，其弹性势能与形变量的关系为 弹
簧始终处于弹性限度内，重力加速度为 g。求：
(1)物块的初速度大小和物块与木板间的动摩擦因数；
(2)木板的最大速度。
15.(16 分)如图所示,ACE、A'C'E'为间距 L=2m 的平行金属导轨，其中 AC、A'C'段为倾角
的倾斜导轨，CE、C'E'段为光滑水平导轨，倾斜导轨与水平导轨在 C、C'处平滑连接。在 CC'
的右侧空间存在竖直向上的匀强磁场 B=0.5T,DD'为固定在水平导轨上的竖直立柱，且
将一质量为 m=0.1kg 的导体棒 a从距离(CC'为 处由静止释放，另一质量为
2m 的导体棒 b静置放在 CC'右侧 处，DD'离导体棒 b的初始位置足够远。已知导体
棒a与倾斜导轨间的动摩擦因数 ，导体棒 a、b导轨间的电阻均为 ，其余电
阻不计，忽略空气阻力，运动过程中导体棒 a、b始终与导轨垂直且接触良好，所有的碰撞均
为弹性碰撞，重力加速度 g=
(1)求导体棒 a刚滑至 CC'时的速度大小
(2)求从导体棒 b开始运动到导体棒 a、b第一次共速的过程，回路中的电荷净转移量 q；
(3)若导体棒 a、b第二次碰撞后瞬间，立即将立柱 DD'撤走，求之后在磁场区时两者的最大间
距 d。
物理答案
1—5 BCDDB 6—7 BD 8 AD 9 BD 10 BD
11. (2 分)
(2 分)
(2 分)
(4)存在空气阻力做功(2 分)
12. (1)5×10 (1 分) (2)1.640(2 分) (3)700(1 分) (4)B(2 分) (5)20(2 分)
13. 解：(1)根据题述作出光路图，如图所示
由几何关系有
可得 i=60°
又从 AB 射出的光线与 OE 平行，则β=60°
根据折射定律有
可得 r=α
又 ③
可得 ④
(2)根据几何知识可得 2x Fcos30°=R⑤
可得
可知 F点的反射光恰经过 D 点，且能射出
则光第一次从圆弧射出，在介质中的传播路程为
光在介质中的传播速度 ⑦
光第一次从圆弧面射出需要的时间
14. 解：(1)当弹簧被压缩到最短时，物块和木板共速，弹簧的形变量为 d
根据动量守恒定律和能量守恒定律有
①
②
物块最终恰静止在木板的最左端，此时二者共速，根据能量守恒定律有
联立解得
(2)当弹簧被压缩到最短后，物块先减速，木板先加速，当弹簧对挡板的弹力与物块对木板
的摩擦力等大反向时，木板的加速度为零，此时木板速度达到最大
有 kx=μmg ⑤
根据动量守恒定律有 ⑥
根据能量守恒定律有
解得
15.解：(1)对导体棒 a在倾斜导轨上的运动过程，由牛顿第二定律有
mgsinθ-μmgcosθ=ma ①
解得导体棒 a沿倾斜导轨下滑的加速度
由运动学规律有 ②
解得 v =4m /s ③
（2）设导体棒 a、b第一次碰后瞬间的速度分别为 v 、v ，则由动量守恒定律和机械能守恒
定律分别有 ⑦
联立解得
之后导体棒 a将加速，导体棒 b将减速，当两者均稳定运动时，有
根据动量守恒定律有
解得
对导体棒 a从与导体棒 b碰后到共速的过程，由动量定理有
则 根据楞次定律结合安培定则可知，此过程回路中电流方向为
顺时针方向(从上向下看)⑨
由于两过程电流方向相反，则电荷净转移量
(3)从第一次碰撞后至共速，设导体棒 a、b位移差为 x ，则对导体棒 a由动量定理有
当导体棒 b 碰到立柱 DD'后，速度等大反向，则从导体棒 b 碰到立柱 DD'后至导体棒 a、b
第二次碰前瞬间，以向右为正方向，分别对导体棒 a、b由动量定理有
解得
导体棒 a、b第二次碰撞过程，由动量守恒定律和机械能守恒定律有
解得
导体棒 a、b从第二次碰撞后至两者再次共速的过程，根据动量守恒定律有
解得
对导体棒 a由动量定理有
解得

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