一、选择题：本题共12小题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分
1．第谷、开普勒等人对行星运动的研究漫长而曲折，牛顿在他们研究的基础上，得出了科学史上最伟大的定律之一---万有引力定律，下列说法正确的是
A．开普勒通过研究、观测和记录发现行星绕太阳做匀速圆周运动
B．太阳雨行星之间引力的规律并不适用于行星与它的卫星
C．库仑利用实验较为准确地测出了引力常量G的数值
D．牛顿在发现万有定律的过程中应用了牛顿第三定律的知识
2．下列说法正确的是
A．处于n=3激发态的一个氢原子回到基态时一定会辐射三种频率的光子
B．α射线的穿透能力比γ射线强
C．β衰变中的电子来自原子的内层电子
D．放射性元素的半衰期与压力、温度无关
3．如图所示，有一质量不计的杆AO，长为R，可绕A点自由转动，用绳在O点悬挂一个重为G的物体，另一根绳一端系在O点，另一端系在圆弧形墙壁上的C点，当点C由图示位置逐渐沿向上沿圆弧CB移动过程中（保持OA与地面夹角θ不变），OC绳所受拉力的大小变化情况是（ ）
A．逐渐减小
B．逐渐增大
C．先减小后增大
D．先增大后减小
4．如图甲所示，两个点电荷Q1、Q2固定在x轴上距离为L的两点，其中Q1
带正电荷位于原点O，a、b是它们的连线延长线上的两点，其中b点与O点相距3L。现有一带正电的粒子q以一定的初速度沿x轴从a点开始经b点向远处运动（粒子只受电场力作用），设粒子经过a，b两点时的速度分别为va、vb，其速度随坐标x变化的图象如图乙所示，则以下判断正确的是
A．Q2带负电且电荷量大于Q1
B．b点的场强一定为零
C．a点的电势比b点的电势高
D．粒子在a点的电势能比b点的电势能大
5．如图所示，可视为质点的小球，位于半径为半圆柱体左端点A的正上方某处，以一定的初速度水平抛出小球，其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切与B点。过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为60°，则小球的初速度大小为（不计空气阻力，重力加速度）
A． B．4m/s C． D．
6．如图所示，是一做匀变速直线运动的质点的位移-时间图像（x-t图像），P（t1，x1）为图像上一点，PQ为过P点的切线，与x轴交于点Q，（0，x2）。则下列说法正确的是
A．t1时刻，质点的速率为
B．t1时刻，质点的速率为
C．质点的加速度大小为
D．时间内，质点的平均速度大小为
7．一正三角形导线框ABC（高为a）从图示位置沿x轴正方向匀速穿过两匀强磁场区域。两磁场区域磁感应强度大小均为B，磁场方向相反且均垂直于平面、宽度均为a．则感应电流I与线框移动距离x的关系图线可能是（以逆时针方向为感应电流的正方向）
8．宇航员站在某一星球上，将一个小球距离星球表面h高度处由静止释放使其做自由落体运动，经过t时间后小球到达星球表面，已知该星球的半径为R，引力常量为G，则下列选项正确的是（ ）
A．该星球的质量为
B．该星球表面的重力加速度为
C．该星球表面的第一宇宙速度为
D．该星球的密度为
9．1957年，科学家首先提出了两类超导体的概念，一类称为I型超导体，主要是金属超导体，另一类称为II型超导体（载流子为电子），主要是合金和陶瓷超导体．I型超导体对磁场有屏蔽作用，即磁场无法进入超导体内部，而Ⅱ型超导体则不同，它允许磁场通过．现将一块长方体Ⅱ型超导体通入稳恒电流I后放入匀强磁场中，如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．超导体的内部产生了热能
B．超导体所受安培力等于其内部所有电荷定向移动所受洛伦兹力的合力
C．超导体表面上a、b两点的电势关系为
D．超导体中电流I越大，a、b两点的电势差越小
10．将阻值为非线性变化的滑动变阻器R2接入图甲的电路中，移动滑动变阻器滑动触头改变接入电路中的电阻丝长度x（x为图中a与触头之间的距离），定值电阻R1两端的电压U1与x间的关系如图乙，a、b、c为滑动变阻器上等间距的三个点，在触头从a移到b和从b移到c的这两过程中，下列说法正确的是
A．电流表A示数变化量相等
B．电压表V2的示数变化量不相等
C．从a点到b点电阻R1的功率变化量较大
D．电源的输出功率均不断增大
11．质量为2m的物块A和质量为m的物块B相互接触放在水平面上，如图所示，若对A
施加水平推力F，两物块沿水平反向做加速运动，关于A对B的作用力，下列说法中正确的是
A．若水平地面光滑，物块A对B的作用力大小为F
B．若水平地面光滑，物块A对B的作用力大小为F/3
C．若物块A与地面间无摩擦，B与地面的动摩擦因数为μ，则物体A对B的作用力大小为μmg
D．若物块A与地面间无摩擦，B与地面的动摩擦因数为μ，则物体A对B的作用力大小为
12．如图所示，处在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场中的矩形线框MNPQ，以恒定的角速度绕对角线NQ转动．已知MN长为l1，NP长为l2，线框电阻为R．t=0时刻线框平面与纸面重合，下列说法正确的是（ ）
A．矩形线框产生的感应电动势有效值为
B．矩形线框转过π时的电流强度为零
C．矩形线框转动一周，通过线框任意横截面电荷量为
D．矩形线框转过π过程中产生的热量为
二、实验题
13．某活动小组利用如图所示的装置测定物块A与桌面间的最大静摩擦力，步骤如下：
①按图组装好器材，使连接物块A的细线与水平桌面平行；
②缓慢向矿泉水瓶内加水，直至物块A恰好开始运动；
③用天平测出矿泉水瓶及水的总质量m；
④用天平测出物块A的质量M；
（1）该小组根据以上过程测得的物块A与桌面间的最大静摩擦力为______，本小组采用注水法的好处是__________________________________________．（当地重力加速度为g）
（2）若认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块A与桌面间的动摩擦因数为______．
14．某兴趣小组欲通过测定工业污水（含有多种重金属离子）的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准（一般工业废水电阻率的达标值ρ≥200Ω•m）．如图甲所示为该同学所用盛水容器，其左、右两侧面为金属薄板（电阻极小），其余四面由绝缘材料制成，左右两侧带有接线柱．容器内表面长a=40cm，宽b=20cm，高c=10cm．将水样注满容器后，用多用电表粗糙水样电阻约为2750Ω。
（1）为更精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材：
A．电流表（量程5mA，电阻RA约为20Ω）
B．电压表（量程15V，电阻RV约为10kΩ）
C．滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A）
D．电源（12V，内阻约10Ω）
E．开关一只、导线若干
请在图乙实物图中完成电路连接．
（2）正确连接电路后，闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，测出一系列数据如下表所示，请在如图丙所示的坐标纸中作出U-I关系图线．
（3）由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为_________Ω•m．据此可知，所测水样在电阻率这一指标上_______（选填“达标”或“不达标”）。
三、计算题
15．如图所示，竖直半圆形光滑轨道BC与水平面AB相切，AB间距离x=1m，质量m=0.1kg的小滑块1放在半圆形轨道底端的B点，另一质量也为m=0.1kg的小滑块2，从A点以的初速度在水平面上滑行，两滑块相碰，碰撞时间极短，碰后两滑块粘在一起滑上半圆形轨道．已知滑块2与水平面之间的动摩擦因数μ=0.2
．取重力加速度g=10m/s2．两滑块均可视为质点．求：
（1）碰后瞬间两滑块共同的速度大小v；
（2）两滑块在碰撞过程中损失的机械能△E；
（3）半圆环轨道的半径R．
16．如图所示，两根半径为r的四分之一圆弧轨道间距为L，其顶端a、b与圆心处等高，轨道光滑且电阻不计，在其上端连有一阻值为R的电阻，整个装置处于辐向磁场中，圆弧轨道所在处的磁感应强度大小均为B．将一根长度稍大于L、质量为m、电阻为R0的金属棒从轨道顶端ab处由静止释放．已知当金属棒到达如图所示的cd位置（金属棒与轨道圆心连线和水平面夹角为θ）时，金属棒的速度达到最大；当金属棒到达轨道底端ef时，对轨道的压力为1.5mg．求：
（1）当金属棒的速度最大时，流经电阻R的电流大小和方向；
（2）金属棒滑到轨道底端的整个过程中流经电阻R的电量．
（3）金属棒滑到轨道底端的整个过程中电阻R上产生的热量．
17．如图所示，在竖直平面内建立坐标系xoy，第I象限坐标为（x，d）位置处有一微粒发射器P，第II、III、IV象限有垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向上的匀强电场。某时刻微粒发射器P沿x轴负方向以某一初速度发出一个质量为m、电荷量为q的带正电微粒。微粒从处经过y轴且速度方向与y轴负方向成45°角。其后微粒在匀强磁场中偏转后垂直x轴返回第I象限。已知第II、III、IV象限内匀强电场的电场强度。重力加速度为g，求：
（1）微粒刚从发射器射出时的初速度及微粒发射器P的横坐标x；
（2）微粒从发射器射出到返回第I象限上升到最高点所用的总时间。
选考题
18．【物理选修3-3】（1）对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是________-
A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大
B．外界对物体做功，物体内能一定增加
C．温度越高，布朗运动越明显
D．当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小
E．当分子间作用力表现为斥力时分子势能随分子间距离的减小而增大
（2）一粗细均匀的J形玻璃管竖直放置，短臂端封闭，长臂端（足够长）开口向上，短臂内封有一定质量的理想气体，初始状态时管内各段长度如图（a）所标，密闭气体的温度为27℃．大气压强为75cmHg，求：
①若沿长臂的管壁缓慢加入5cm的水银柱并与下方的水银合为一体，为使密闭气体保持原来的长度，应使气体的温度变为多少？
②在第①小题的情况下，再使玻璃管沿绕过O点的水平轴在竖直平面内逆时针转过180°，稳定后密闭气体的长度变为多大？
③在图乙所给的p-T坐标系中画出以上两个过程中密闭气体的状态变化过程。
19．【物理选修3-4】（1）一振动周期为T，位于x=0处的波源从平衡位置开始演y轴正方向做简谐运动，该波源产生的简谐横波演x轴正方向传播，波速为v，关于在处的质点P，下列说法正确的是
A．质点P振动周期为T，速度的最大值为v
B．若某时刻质点P的速度方向沿y轴负方向，则该时刻波源速度方向沿y轴正方向
C．质点P开始振动的方向沿y轴正方向
D．当P开始振动后，若某时刻波源在波峰，则质点P一定在波谷
E．若某时刻波源在波谷，则质点P也一定在波谷
（2）如图所示，一束平行光以45°的入射角照射到半径为R的半圆柱形玻璃砖的上表面，已知玻璃砖对平行光的折射率为。
①圆柱面上光线能够射出的区域所对的圆心角θ是多少？
②能从圆柱面射出的光线中，在玻璃砖中传播时间为多少？（光在真空中的速度为c）
1D 2D 3C 4B 5C 6B 7C 8ACD 9BC 10AC 11BD 12ABD
13、（1）mg；可使物块A所受拉力连续增加，使测量更加准确；（2）
14、（1）如图1所示；（2）如图2所示（3）137（134~140）；不达标
15、（1）滑块2从A运动到B，设滑块2在B点的速度为，由动能定理可得，解得
在B点，滑块2与滑块1发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律可得，解得
（2）滑块2与滑块1在B点发生完全非弹性碰撞，由能量守恒可得，解得
（3）碰后两物块沿圆弧轨道上升到C点的过程中机械能守恒
，解得R=0.18m
16、（1）金属棒速度最大，在轨道切线方向所受合力为零，则有：
解得，流经R的电流方向为a→R→b
（2）金属棒滑到轨道底端的整个过程中，穿过回路的磁通量变化量为
平均电动势为，平均电流为
则流经电阻R的电量：
（3）在轨道最低点时，由牛顿第二定律可得
有能量转化和守恒可得
电阻R上发热量为
17、（1）带电微粒从发射器射出后做平抛运动，设初速度为
沿水平方向，，沿竖直方向，，
联立解得
（2）如图所示，带电微粒进入垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向上的匀强电场中，受竖直向上的电场力，qE=mg
在洛伦兹力作用下匀速圆周运动，有
微粒在匀强磁场中运动的线速度
由几何关系可得，微粒做匀速圆周运动的半径
微粒在匀强磁场中运动的时间
其中周期，联立解得
设微粒返回到第I象限后上升到最大高度所用时间
所以，微粒从射出到返回第I象限上升到最高点所用的总时间
18、（1）ACE（2）①已知，
，由，解得
②假设玻璃管旋转180°后短臂内无水银，水平管内水银柱长为x，则有，，
由可得
解得x=8cm，与假设相符，故假设成立，则密闭气体的长度为18+10+10-x=30cm
③，变化过程如图所示
19、（1）BCD（2）①作出光路图，如图所示：
由折射定律有，得，得
如果光线EA刚好在A点发生全反射，则有
既有，此时
因EA与OB平行，所以，
如果光线FC刚好在C点发生全反射，则有，此时
故知圆柱面上光线能够射出的区域所对的圆心角
②能从圆柱面射出的光线中，光线在玻璃砖中传播的最长距离
光线在玻璃砖中传播的速度
光线在玻璃砖中传播的最长时间
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