试卷
1. 图甲是市区中心的环岛路，
乙所示。下列说法正确的是
两车正在绕环岛做速度大小相等的匀速圆周运动，如图
甲 乙
A. A、B两车的向心加速度大小相等B. A 车的角速度比B车的角速度大
C. A、B两车所受的合力大小一定相等D. A车所受的合力大小一定比B车的大
2. 某燃气灶点火装置的原理图如图甲所示。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流
电压，并加在理想变压器的原线圈上。变压器原、副线圈的匝数比为k，电压表为理想交流电压表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000 V时，就会在钢针和金属板间引发火花进而点燃气体。下列说法正确的是
A. 副线圈输出电压一个周期内钢针只能点火一次B. C. 当k小于
时，交流电压表示数为零
时，点火装置才能点火
D. 转换器输出的交流电压频率为100 Hz
两端开口的“U”形玻璃管竖直放置，其右侧水银柱之间封住一段高3. 如图所示，
的空气柱。空气柱下方的水银面与玻璃管左侧水银面的高度差也为h。已知大气压强为75 cmHg，空气柱中的气体可视为理想气体，周围环境温度保持不变，玻璃管的导热性良好且
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玻璃管粗细均匀。下列说法正确的是
A. 右侧玻璃管中空气柱上方的水银柱高度小于5 cmB. 封闭空气柱中气体的压强为70 cmHg
C. 从玻璃管右侧管口缓慢注入少量水银，空气柱的压强一定变大D. 从玻璃管左侧管口缓慢注入少量水银，空气柱的压强一定变大
4. xOy平面纸面由同种均匀介质组成，坐标原点O处的波源垂直平面振动，形成在平
面内传播的简谐横波，波源振动的周期为2 s。某时刻观察到离波源最近的波谷、波峰如图所示，虚线代表波谷向纸面内振动位移最大，实线代表波峰，将平衡位置坐标为质点记为P。下列说法正确的是
的
A. 该波的波长为1 mB. 该波的波速为
C. 此时质点P的位移方向垂直纸面向外D. 此时质点P的速度方向垂直纸面向里
5. 第一宇宙速度又叫做环绕速度，第二宇宙速度又叫做逃逸速度。理论分析表明，逃逸速
度是环绕速度的
倍。有些恒星，在它一生的最后阶段，强大的引力把物质紧紧地压在一
起，密度极大，其逃逸速度大于光速，这样的天体称为洞。已知地球的半径约为6400 km，地球表面附近的重力加速度约为
，光速约为
，不考虑地球的自转。倘若
地球保持质量不变收缩成为黑洞，该黑洞半径的最大值接近( )
A. B. C. 1mD. 10m
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金属钨的逸出功为6. 如图所示为氢原子的能级图，原子向低能级跃迁，由图可知
。现有大量处于能级的氢
A. 发生跃迁时对外辐射光的光谱是连续谱B. 发生跃迁时最多能辐射6种频率的光
C. 发生跃迁时辐射的光中能使钨发生光电效应的有3种D. 从
能级跃迁到
能级发出的光波长最长
7. 如图所示，四根带有等量正电荷且电荷均匀分布的细绝缘棒a、b、c、d组成一个正方
形，A点位于正方形的中心，A、B两点关于a棒对称。若将a棒移走，其余棒上电荷仍均匀分布，规定无穷远处电势为零。下列说法正确的是
A. 移走a棒后，A、B两点的电势均减小B. 移走a棒后，A、B两点的电场强度均减小
C. 移走a棒前，将正点电荷从A点移动到B点，电势能减小
D. 移走a棒前，将负点电荷从无穷远处分别移动到A、B两点，电场力做功相同
8. 如图甲所示，A、B两个物体相互接触但不黏合，放置在粗糙水平地面上，两物体的质
量分别为
，
。
时，推力
、
分别作用于A、B上，
、
随时间t的变化规律如图乙所示。已知两物体与地面间的动摩擦因数均为
，取重力加速度
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。下列说法正确的是
A. C. D.
时，物体A、B分离
B. 物体A、B分离瞬间，物体A的速度大小为
时，A对B的作用力大小为5 N内，A对B的作用力的冲量大小为
，k为弹簧的劲度系的轻弹簧，利用如图
9. 某同学通过查阅资料得知：弹簧弹性势能表达式为
数，
为弹簧的形变量。为验证该表达式，该同学用一劲度系数为
所示装置进行实验。
主要操作步骤如下：
用游标卡尺测出挡光片的宽度d，用天平测出物块a、
含挡光片的质量均为m；
将弹簧左端固定在气垫导轨的左侧，右端与a拴接，把气垫导轨调整至水平，并使气泵正常工作，弹簧处于自然状态时将a右侧所处的位置记为O点；
在O点右侧某处固定一光电门，用b将a向左推使a右侧对齐P点未超出弹簧弹性限度，测出PO之间的距离为x，由静止释放a和b，记下挡光片通过光电门的挡光时间t，a和则a从P点运动到O点过程中，
含挡光片组成的系统增加的动能为
________用
________
用d、t、m表示，弹簧减少的弹性势能为范围内，满足
则验证了该表达式；
、x表示，若在误差
当a物块将弹簧再次压缩到最短时，a的右侧与O点距离为L，则________。A.
10. 热敏电阻的阻值会随温度的变化而变化。实验小组用伏安法测量某热敏电阻的阻值，
并研究其阻值与温度的关系，实验室可提供的器材有：热敏电阻
阻值在几百到几千欧的
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范围内表
电压表量程为15V，内阻约
滑动变阻器
电流表量程为，内阻约蓄电池电动势为
电流
，
量程为10mA，内阻约
开关、导线若干。
最大阻值
内阻不计
为了减小测量误差，电流表应该选__________选填“右侧导线接__________选填“a”或“b”
”或“”，图甲中电压表
请根据图甲用笔画代替导线把如图乙所示的实物图补充完整;
正连接电路后，调节恒温箱中的温度 t，调节滑动变阻器的滑片 P，使电流表和电压表示数在合适数值，记录对应的电流表和电压表的示数，并算出热敏电阻的阻值
在坐标纸上作出
与温度t的关系图像如图丙所示。根据图丙可知，当电压表的示数为
时，热敏电阻所在处的温度约为__________
，电流表的示数为
实验小组用该热敏电阻设计了如图丁所示的保温箱温度控制电路，为电阻箱，控制系统可视为
的电阻，电源的电动势
为热敏电阳，内阻不计。当通过
控制系统的电流小于2mA时，加热系统将开启为保温箱加热;当通过控制系统的电流达到2mA时，加热系统将关闭。若要使得保温箱内温度低于为__________
若要使得保温箱内温度低于
，加热系统就开启，应将
调
，加热系统开启，应将 R2__________选
填“调大”或“调小”。
11. 如图所示，纸面内两平行直线MN、PQ的上方和下方区域存在大小相等、方向垂直纸
面向里、范围足够大的匀强磁场。a、b、c为直线PQ上的三个点，b为ac的中点。一带正电的粒子从a点以速度
垂直PQ向上沿纸面射入，粒子经c点后又回到a点。在MN、PQ
之间加方向垂直于PQ向上的匀强电场后，粒子从a点仍以相同的速度沿纸面射入，粒子第一次离开下方磁场区域时，恰好经过b点。已知ac之间的距离为d，粒子的比荷为k，不计粒子的重力。求：
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匀强磁场的磁感应强度大小；加电场后，PQ与MN之间的电势差。
运动员在某次滑雪训练时，从滑道上的A12. 如图所示为部分跳台滑雪轨道的简化示意图。点由静止开始下滑，到达轨道B点时的速度大小为
，方向与水平方向之间的夹角为
，
滑离B点后下落到轨道上的C点，落到C点前瞬间速度方向与竖直方向之间的夹角也为
。已知运动员含装备的质量为50 kg，轨道上A、B两点间的高度差为12 m，运动员可看做质点，不计空气阻力，取重力加速度求：
，
，
。
运动员含装备从A点运动到B点的过程中损失的机械能；运动员从B点运动到C点的时间；点和C点之间的高度差。
13. 如图所示，倾角为
，上端连接阻值为
的绝缘斜面上固定着两足够长的平行金属导轨，导轨间距为，
的定值电阻，下端开口。粗糙的导体棒 a、b恰能静
PQ下方存在垂直斜面向上的。
的恒力的作用
止在导轨上MN和PQ位置， MN和PQ之间的距离匀强磁场，磁感应强度大小为
。现使a棒在平行于斜面向下
下，从MN位置由静止开始向下加速运动，当a棒运动到与b棒碰撞前瞬间，撒去力 F， a、b两棒发生弹性碰撞。已知a的质量
，电阻
，电阻
，b棒的质量
，金属导轨的电阻均不计，两棒始终与金属导轨垂直且接触良好，
，
，
棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度
。求：
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、b棒碰后瞬间 b 棒的速度大小;
从b棒开始运动到停下的过程中，定值电阻R上产生的焦耳热;最终a、b棒间的距离。
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答案和解析
1.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查圆周运动向心力的有关问题，基础题。
A、B两车正在绕环岛做速度大小相等的匀速圆周运动，根据根据【解答】
A.A、B两车正在绕环岛做速度大小相等的匀速圆周运动，根据大，故A错误；B.根据
可知A车的角速度比B车的角速度大，故B正确；
可知无法判断合力大小，，可知A的向心加速度较
分析角速度关系，由于两车质量关系未知，根据
，分析向心加速度的关系，可知无法判断合力大小。
由于两车质量关系未知，两车所受合力提供向心力，根据故CD错误。故选B。
2.【答案】C
【解析】【分析】
根据图乙得到原线圈电压的最大值，根据有效值与最大值的关系求出电压表的示数。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会点火，根据电压与线圈匝数比的关系即可求解。此题考查了变压器的构造和原理，掌握理想变压器的电压、电流和匝数之间的关系，知道电压表的示数为有效值。【解答】
A.副线圈输出电压是与原线圈电压频率相同的交流电压，原线圈一个周期内有两次最大值，则副线圈一个周期内也有两次最大值，即一个周期内钢针能点火两次，故A错误；B.交流电压表示数为有效值，不可能为零，故B错误；百生要由工的点的古C、原线圈电压的有效值又有
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联立可得副线圈电压有效值为则副线圈电压最大值为
要使点火装置成功点火，则应满足
D、由图乙知，转换器输出的交流电压周期
，故D错误。
，解得
，故C正确；，则频率为
3.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查液柱类问题，要掌握气体压强的计算方法，明确液体压强与液体的高度由关系，而气体各点的压强大小可认为是相等的。【解答】
A、封闭气体各点产生的压强大小相等，则右侧玻璃管中空气柱上方的水银柱高度等于5cm，故A错误；
B、封闭空气柱中气体的压强为
，故B错误；
C、从玻璃管右侧管口缓慢注入少量水银，则右侧水银柱的高度H变大，则空气柱的压强为
变大，故C正确；
D、从玻璃管左侧管口缓慢注入少量水银，右侧水银柱的高度H不变，则空气柱的压强为
不变，故D错误。
故选C。
4.【答案】D
【解析】【分析】
根据图可得出波长，从而求出此机械波的传播速度。
本题要理解机械波传播的特点，根据图像分析出横波的传播特点，结合公式【解答】
A、图甲中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷，则有B、波源振动的周期为2 s，则错误；
CD、根据数学知识结合图像，P点到波源的距离为
，根据机械波传播的
，可得
，故A错误；
，故B
进行分析。
，则此机械波的传播速度为
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特点，此时质点P位于平衡位置下方向下运动，质点P的位移方向垂直纸面向里，质点P的速度方向垂直纸面向里， 故C错误，D正确。故选：D。
5.【答案】A
【解析】【分析】
本题主要考查万有引力定律的应用。对地球表面的物体，由重力等于万有引力列式，由万有引力提供向心力列式求得黑洞的第一宇宙速度，结合题意即可求解黑洞半径的最大值。【解答】
对地球表面的物体，由
，得
，
，得黑洞的第一宇宙速度
，解得
，故A正确，BCD错误。
设黑洞半径的最大值为r，由万有引力提供向心力有
，逃逸速度为
6.【答案】BC
【解析】【分析】
本题主要考查能级跃迁问题以及光电效应。原子的发射光谱为线状谱；根据数学知识跃迁时最多能辐射光的种类；根据玻尔理论求解大量处于
求解发生
能级的氢原子向低能级跃迁时，
对外辐射光子的能量，结合光电效应的条件分析能使钨发生光电效应的光的种类；由玻尔理论可知辐射光的能量，由【解答】
A.原子的发射光谱为线状谱，故氢原子发生跃迁时对外辐射光的光谱不是连续谱，故A错误；B.大量处于故B正确；C.大量处于
能级的氢原子向低能级跃迁时，对外辐射光子的能量分别为
，，
，，
，，发生光电效，可知氢原子辐射
能级的氢原子向低能级跃迁时最多可产生
种不同频率的光子，
和
可知光的波长，由此即可正确求解。
应的条件是辐射出光子的能量要大于金属钨的逸出功，即的光中有3种能使钨发生光电效应，故C正确；
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D.由玻尔理论可知，从频率最大，由
能级跃迁到能级发出的光的能量最大，由知，此光的
，可知光的波长最短，故D错误。
7.【答案】AC
【解析】【分析】
本题主要考查电场的叠加以及电势的概念，掌握规律：越靠近正点电荷，电势越高，以及A点和B点的电势均有四根等量正电荷的电势叠加，即可解答。【解答】
A.根据题意，A点和B点的电势均有四根等量正电荷的电势叠加，移走a棒后，A点和B点的电势只有三根等量正电荷的电势叠加，所以A、B两点的电势均减小，故A正确；
B.移走a棒前，A点的电场强度为零，移走a棒后，A点的电场强度不为零，场强变大，故B错误；
C.移走a棒前，a棒在A点和B点产生的电势相等，但A点更靠近三根等量正电荷，所以A点电势大于B点，将正点电荷从A点移动到B点，电势能减小，故C正确；
D.由于A点电势大于B点，移走a棒前，将负点电荷从无穷远处分别移动到A、B两点，电场力做功不相同，故D错误。
8.【答案】BD
【解析】【分析】
本题主要考查牛顿第二定律以及动量定理的基本运用，根据题意分析当A与B之间无相互作用力时，此时两者分开，分开的瞬间加速度相等，利用牛顿第二定律结合图乙的作用力变化情况得出分离时间，根据动量定理求解分离瞬间的速度。【解答】
A.当A与B之间无相互作用力时，此时两者分开，分开的瞬间加速度相等，对A由牛顿第二定律可得解得
，对B同理可得
，故A错误；
，由图乙可知
，
，
B.对AB整体，从开始到分离瞬间，由动量定理可得
，代入数据解得
瞬间，物体A的速度大小为C.
，故B正确；
，则物体A、B分离
时，对AB整体，由牛顿第二定律得
，对A由牛顿第二定律同理可得
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，解得
D.
内，AB整体以加速度为，对B由动量定理可得
的面积，
时，
，
即A对B的作用力的冲量大小为
，故D正确。
，则
一起做加速运动，在
，故C错误；时B的瞬时速度为，其中，
，联立解得
，
为图像围成
9.【答案】
【解析】
根据
计算b经过光电门时的速度，弹簧恢复原长时，ab分开，b做匀速
含挡光片
，
直线运动，所以到O点的瞬间ab的速度均为，a从P点运动到O点过程中，a和组成的系统增加的动能为弹簧减少的弹性势能若在误差范围内，满足
则验证了该表达式；
当a物块将弹簧再次压缩到最短时，a物块的动能转化为弹簧弹性势能
结合第一问可得故选B。
根据平均速度公式分析求解a和b到达O点时的速度，写出动能表达式，根据弹性势能表达式写出弹簧减少的弹性势能；当a物块将弹簧再次压缩到最短时，a的动能转化为弹簧的弹性势能，据此分析答题。本题解题关键分析清楚ab到达O点即弹簧恢复原长之后的运动状态。
10.【答案】
如图所示
b
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调小
【解析】略
：11.【答案】解径为
不加电场时，粒子的运动轨迹如图甲所示，设带电粒子做圆周运动的轨迹半
，根据几何关系可得
粒子受到的洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律得
解得：
加电场时，粒子的运动轨迹如图乙所示，设带电粒子在MN上方磁场中做圆周运动的轨迹半径为
，根据几何关系可得
设粒子从MN进入磁场瞬间速度大小为v，粒子受到的洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律得
解得：
粒子在电场中加速运动过程，由动能定理可得
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解得：
【解析】不加电场时，粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿运动定律和几何关系求解匀强
磁场的磁感应强度大小；
加电场后，粒子在电场中做匀变速直线运动，在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿运动定律和几何关系求解粒子从MN进入磁场瞬间速度大小；根据动能定理，电场力做的功等于粒子动能的变化求解PQ与MN之间的电势差。
本题主要考查了带电粒子在电场和磁场中运动的问题，要求同学们能正确分析粒子的受力情况，再通过受力情况分析粒子的运动情况，熟练掌握圆周运动的基本规律，难度较大。
12.【答案】解：运动员从A点运动到B点的过程中，根据能量守恒可得①
解得：②
运动员从B点运动到C点的过程中做斜抛运动，根据运动的合成和分解可得
③
解得：
运动员在竖直方向的分运动为竖直上抛运动，规定向下为正方向
④⑤⑥
解得：
⑦
运动员从B点运动到C点的过程中，根据动能定理可得
⑧
解得：
⑨
【解析】根据能量守恒列式求解运动员含装备从A点运动到B点的过程中损失的机械能；运动员在竖直方向上做竖直上抛运动，求出竖直方向初末速度，根据速度时间公式求解时间；从B到C根据动能定理列式求解高度差。
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13.【答案】解：棒恰好能静止在导轨上，设 a棒与导轨间的动摩擦因数为 ①
与b棒碰前a棒沿导轨向下做匀加速直线运动，设a棒的加速度为律可得
②
，对a棒根据牛顿第二定
设a棒与b棒碰前瞬间的速度大小为v，根据匀变速直线运动的规律可得 联立①②解得：
，
③
a、b棒发生弹性碰撞，对 a、b组成的系统，根据动量守恒定律可得
④
⑤
联立③④解得：
，
⑥
设b棒开始运动到停下的过程中电路中产生的焦耳热为Q。b棒受到的摩擦力和重力沿斜面b棒开始运动到停下的过程中重力做的功向下的分力大小相等，设b棒克服安培力做的功为
，根据动能定理可得 ⑦
克服安培力做的功与电路中产生的焦耳热相等：可得：
电阻R和a棒并联再和b棒串联，可得
⑧⑨
联立⑦⑧⑨解得：
⑩
，根据牛顿第二定律可得
与克服摩擦力做的功
相等，
设a棒沿导轨向上运动的加速度为
⑪
解得：
设a棒沿导轨向上运动的位移为解得：
设b棒向下运动的位移为
，根据匀变速直线运动的规律可得 ⑪
，对b棒，根据动量定理可得
⑪
⑪ ⑪ ⑪
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联立⑪⑪⑪解得：
解得：
【解析】本题考查法拉第电磁感应定律的综合应用，涉及动量、能量的综合应用，弄清楚运动过程，正确选用物理规律是解题的关键。
根据平衡条件、牛顿第二定律和速度位移公式，再结合动量守恒定律和能量守恒定律列方程得出a、b棒碰后瞬间 b 棒的速度大小;
根据动能定理、功能关系和热量分配得出定值电阻R上产生的焦耳热；
根据动量定理和法拉第电磁感应定律，闭合电路欧姆定律结合空间关系列方程得出最终a、b棒间的距离。
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