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物理期初考试卷
一、单选选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分，每小题只有一个选项符合题意。
1．关于超重和失重的下列说法中，正确的是
A．超重就是物体所受的重力增大了，失重就是物体所受的重力减小了
B．物体做自由落体运动时处于完全失重状态，所以做自由落体运动的物体不受重力作用
C．物体具有向上的速度时处于超重状态，物体具有向下的速度时处于失重状态
D．物体处于超重或失重状态时，物体的重力始终存在且不发生变化
2．如右图所示，在长载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两根可自由滑动的导体棒ab和cd。当载流直导线中的电流逐渐减弱时，导体棒ab和cd的运动情况是
A．一起向左运动 B．一起向右运动
C．相向运动，相互靠近 D．相背运动，相互远离
3．如右图所示，一物块受到一水平力F作用静止于斜面上，此力F的方向与斜面平行，如果将力F撤除，下列对物块的描述正确的是
A．木块将沿斜面下滑 B．木块受到的摩擦力变小
C．木块立即获得加速度 D．木块所受的摩擦力方向不变
4．如右图所示电路，已知电源电动势为E，内阻为r，R0为固定电阻，当滑动变阻器R的触头向下移动时，下列论述不正确的是
A．灯泡L一定变亮 B．电流表的示数变小
C．电压表的示数变小 D．R0消耗的功率变小
5．a、b两个质量相同的球用线连接，a球用线挂在天花板上，b球放在光滑斜面上，系统保持静止，以下图示哪个是正确的
二、多选选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分，每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。
6. 暗物质是二十一世纪物理学之谜，对该问题的研究可能带来一场物理学的革命．为了探测暗物质，我国在2015年12月17日成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星．已知“悟空”在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动，经过时间t(t小于其运动周期)，运动的弧长为s，与地球中心连线扫过的角度为β(弧度)，引力常量为G，则下列说法中正确的是
A. “悟空”的线速度小于第一宇宙速度
B. “悟空”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度
C. “悟空”的环绕周期为
D. “悟空”的质量为
7．如图所示，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有A、B两点，则
A．A点场强小于B点场强 B．A点场强方向指向x轴负方向
C．A点场强大于B点场强 D．A点电势高于B点电势
8．如图所示，两根足够长的直金属导轨平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为L，底端接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，导轨和杆ab的电阻可忽略。整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上。让杆ab沿轨道由静止开始下滑，导轨和杆ab接触良好，不计它们之间的摩擦，杆ab由静止下滑距离S时，已处于匀速运动。重力加速度为g。则 ( )
A．匀速运动时杆ab的速度为
B．匀速运动时杆ab受到的安培力大小为
C．杆ab由静止下滑距离S过程中，安培力做功为
D．杆ab由静止下滑距离S过程中，电阻R产生的热量为
9．一小球从地面竖直上抛，后又落回地面，小球运动过程中所受空气阻力与速度成正比，取竖直向上为正方向．下列关于小球运动的速度v、加速度a、位移s、机械能E随时间t变化的图象中，可能正确的有
三、简答题：本题分必做题（第10、11题）和选做题（第12题）两部分，共计42分．请将解答填写在答题卡相应的位置．
10.（8分）某实验小组用图甲所示装置研究系统在金属轨道上运动过程中机械能是否守恒：将一端带有滑轮的长金属轨道水平放置，重物通过细绳水平牵引小车沿轨道运动，利用打点计时器和纸带记录小车的运动．
（1）本实验中小车质量 ▲ （填“需要”、“不需要”）远大于重物质量；
（2）将小车靠近打点计时器，将穿好的纸带拉直，接通电源，释放小车. 图乙是打出的一条清晰纸带， O点是打下的第一个点，1、2、3、4、5是连续的计数点，O点和计数点1之间还有多个点（图中未画出），相邻计数点间的时间间隔为0.02s．在打计数点4时小车的速度v= ▲ m/s（保留三位有效数字）．若已知重物的质量为m，小车的质量为M,则从点O到点4的过程中，系统减少的重力势能为 ▲ ，增加的动能为 ▲ （g取9.8m/s2，数字保留两位小数）.
11．（10分）小张和小明测绘标有“3.8 V 0.4 A”小灯泡的伏安特性曲线，提供的实验器材有：
A．电源E（4 V，内阻约0.4 Ω） B．电压表V（2 V，内阻为2 kΩ）
C．电流表A（0.6 A，内阻约0.3 Ω） D．滑动变阻器R（0～10Ω)
E．三个定值电阻（R1 =1kΩ，R2=2kΩ，R3=5kΩ） F．开关及导线若干
第11题图
2
3
4
5
6
7
8
1
V
A
a
b
P
（1）小明研究后发现，电压表的量程不能满足实验要求，为了完成测量，他将电压表进行了改装．在给定的定值电阻中选用 ▲ （选填“R1”、“R2”或“R3”）与电压表 ▲ （选填 “串联”或“并联”），完成改装．
（2）小张选好器材后，按照该实验要求连接电路，如图所示（图中电压表已经过改装）．闭合开关前，小明发现电路中存在两处不恰当的地方，分别是：① ▲ ；② ▲ ．
（3）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，电压表和电流表的示数改变，但均不能变为零．由此可以推断电路中发生的故障可能是导线 ▲ （选填图中表示导线的序号）出现了 ▲ （选填“短路”或“断路”）．
12．【选做题】
A．[选修3-3]（12分）
⑴下列说法正确的是
A．空气中水蒸气的压强越大，人体水分蒸发的越快
B．单晶体具有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点
C．水龙头中滴下的水滴在空中呈球状是由表面张力引起的
D．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
p
A
V
O
B
⑵一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，压强随体积变化的关系如图所示．气体在状态A时的内能 状态B时的内能（选填“大于”、“小于”或“等于”）；由A变化到B，气体对外界做功的大小 （选填“大于”、“小于” 或“等于”）气体从外界吸收的热量．
⑶如图所示，用销钉固定的活塞把导热气缸分隔成两部分，A部分气体压强PA=6.0×105 Pa，体积VA=1L；B部分气体压强PB=2.0×105 Pa，体积VB=3L．现拔去销钉，外界温度保持不变，活塞与气缸间摩擦可忽略不计，整个过程无漏气，A、B两部分气体均为理想气体．求活塞稳定后A部分气体的压强．
A
BA
C．[选修3-5]（12分）
⑴下列说法正确的是
A．光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象
B．天然放射性现象说明原子核具有复杂的结构
C．一个氘核的质量小于一个质子和一个中子的质量和
n
∞
2
3
4
1
E/eV
-3.4
-1.51
-0.85
0
-13.6
D．已知钴60的半衰期为5.27年，则任一个钴60原子核都将在5.27年内发生衰变
⑵如图所示为氢原子的能级图，n为量子数．若氢原子由n=3跃迁到n=2的过程释放出的光子恰好能使某种金属产生光电效应，则一群处于n=4的氢原子在向基态跃迁时，产生的光子中有 种频率的光子能使该金属产生光电效应，其中光电子的最大初动能Ekm= eV．
⑶质量为2kg 的物体B静止在光滑水平面上，一质量为1kg的物体A以2.0m/s的水平速度和B发生正碰，碰撞后A以0.2m/s的速度反弹，求碰撞过程中系统损失的机械能．
四、计算题：本题共3小题，共47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
13．（15分）如图为俯视图，虚线MN的右侧存在存在一个竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B. 电阻为R、质量为m，边长为L的正方形单匝金属线框abcd放在光滑水平面上，ab边在磁场外侧紧靠MN虚线边界．当线框以初速度v0向左离开磁场过程中，安培力对线框所做的功为W．求：
N
M
a
b
c
d
B
（1）初速度v0时刻，线框中感应电流I大小和方向；
（2）线框cd边穿出磁场时速度v；
（3）线框穿出磁场一半过程中，通过线框截面的电量q
14．（16分）预警雷达探测到敌机在20000m上空水平匀速飞行，立即启动质量m=100kg
的防空导弹，导弹的火箭发动机在制导系统控制下竖直向下喷气，使导弹由静止以a=10g（g=10m/s2）的加速度竖直向上匀加速上升至5000m高空，喷气方向立即变为与竖直方向成θ角（cosθ=1/11）斜向下，导弹做曲线运动，直至击中敌机。假设导弹飞行过程中火箭推力大小恒定，且不考虑导弹质量变化及空气阻力，导弹可视为质点。试求：
（1）火箭喷气产生的推力；
（2）导弹从发射到击中敌机所用的时间；
（3）导弹击中敌机时的动能。
15.（16分）如图a所示，匀强磁场垂直于xOy平面，磁感应强度B1按图b所示规律变化（垂直于纸面向外为正）．t=0时，一比荷为C/kg的带正电粒子从原点沿y轴正方向射入，速度大小，不计粒子重力．
⑴求带电粒子在匀强磁场中运动的轨道半径．
⑵求时带电粒子的坐标．
⑶保持b中磁场不变，再加一垂直于xOy平面向外的恒定匀强磁场B2，其磁感应强度为0.3T，在t=0时，粒子仍以原来的速度从原点射入，求粒子回到坐标原点的时刻．
图a
x
y
O
v
图b
t/×10-4s
B1/T
0
0.5
-0.5
物理期初考试卷答案
一、单选选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分，每小题只有一个选项符合题意。
1．D 2．D 3．B 4．C 5．B
二、多选选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16
分，每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。
6. ABC 7． AD 8． AB 9．AC
三、简答题：本题分必做题（第10、11题）和选做题（第12题）两部分，共计42分．请将解答填写在答题卡相应的位置．
10. （8分）
【答案】(1)不需要 （2）2.30, 5.18m，2.65（M+m）
11．（10分）
【答案】(1)R2，串联（2）安培表不应内接，滑片不应在最右端（3）8，断路
12．【选做题】
A．[选修3-3]（12分）
⑴【答案】CD
⑵【答案】等于；等于
⑶【答案】
C．[选修3-5]（12分）
⑴【答案】BC
⑵【答案】5；10.86
⑶【答案】0.77J
四、计算题：本题共3小题，共47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
13．（15分）【解析】（1）根据动生电动势有
所求电流为
电流方向逆时针方向
（2）由动能定理
解得
（3）根据定义
由法拉弟电磁感应定律
及欧姆定律
解得
14．（16分）【答案】（1）（2）25s（3）
【解析】（1）由牛顿第二定律得：
（2）在竖直方向上作匀加速直线运动
由于推力改变方向
导弹在竖直方向作匀速运动
又代入数据得 则：
（3）在5000米高处之后，导弹在竖直方向作匀速运动，水平方向作匀加速运动
导弹击中飞机时的动能为
15. （16分）
【答案】（1）1m（2）（3.41m，-1.41m）（3） (n=0,1,2,…)
【解析】（1）带电粒子在匀强磁场中运动，洛仑兹力提供向心力，
r =1m
（2）带电粒子在磁场中运动的周期，s
在0~s过程中，粒子运动了，圆弧对应的圆心角，
在s ~s过程中，粒子又运动了，圆弧对应的圆心角，
轨迹如图a所示，根据几何关系可知，
横坐标：m
纵坐标：m
带电粒子的坐标为（3.41m，-1.41m）
（3）施加B2=0.3T的匀强磁场与原磁场叠加后，如图b所示，
①当(n=0,1,2,…)时， s
②当(n=0,1,2,…)时，
粒子运动轨迹如图c所示，则粒子回到原点的时刻为，
(n=0,1,2,…)
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