物理试题
考生注意：
1.本试卷分第 I 卷(选择题)和第 II 卷(非选择题)两部分，共 300 分。考试时间 150 分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
第 I 卷(选择题 共 126 分)
二、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分。在每小题给出的四个选项中，第 14～18 题只有一
项符合题目要求，第 19～21 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3
分，有选错的得 0 分。
14.一小球被水平抛出，做平抛运动。若从小球被抛出开始计时，则小球在运动过程中
A.加速度大小与时间成正比 B 速度大小与时间成正比
C.速度的增量大小与时间成正比 D.位移大小与时间的二次方成正比
15.原子核的平均结合能与质量数之间的关系图线如图所示。下列说法正确的是
A. 核的结合能约为 14MeV
B. 核比器 核更稳定
C.三个中子和三个质子结合成 核时吸收能量
D.在核反应 中，要吸收热量
16.图甲所示电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为 10：1，R，是定值电阻，R 是滑动变
阻器，电容器 C 的耐压值为 50V。变压器原线圈输入的电压如图乙所示，所有电表均为理想
电表。下列说法正确的是
4
2 He
89
36 Kr 144
56 Ba
6
3 Li
235 1 89 144 1
92 0 36 56 03U n Kr Ba n+ → + +
A.副线圈两端电压的频率为 10Hz B.电流表的示数表示的是电流的瞬时值
C.电容器 C 会被击穿 D.滑片 P 向下移动时，电流表 的示数均增大
17.如图所示，甲、乙两细绳一端系着小球，另一端固定在竖直放置的圆环上，小球位于圆环
的中心，开始时甲绳水平，乙绳倾斜。现将圆环在竖直平面内逆时针缓慢向左滚动至乙绳竖
直，在此过程中
A.甲绳中的弹力增大，乙绳中的弹力增大 B.甲绳中的弹力增大，乙绳中的弹力减小
C.甲绳中的弹力减小，乙绳中的弹力增大 D.甲绳中的弹力减小，乙绳中的弹力减小
18.质谱仪又称质谱计，是分离和检测不同同位素的仪器。某质谱仪的原理图如图所示，速度
选择器中匀强电场的电场强度大小为 E，匀强磁场的磁感应强度大小为 B1，偏转磁场(匀强磁
场)的磁感应强度大小为 B2。一电荷量为 q 的粒子在加速电场中由静止加速后进入速度选择器，
恰好能从速度选择器进入偏转磁场做半径为 R 的匀速圆周运动。粒子重力不计，空气阻力不
计。该粒子的质量为
A. B. C. D.
19.近年来，我国的高速铁路网建设取得巨大成就，高铁技术正走出国门。在一次高铁技术测
试中，机车由静止开始做直线运动，测试段内机车速度的二次方 v2 与对应位移 x 的关系图象
如图所示。在该测试段内，下列说法正确的是
1 2qB B R
E
1 2
2
qB B R
E
1
2
qB R
B E
2
1
qB R
B E
A.机车的加速度越来越大 B.机车的加速度越来越小
C.机车的平均速度大于 D.机车的平均速度小于
20.我国计划在 2020 年 7 月发射火星探测器，预计经过 10 个月的飞行，火星探测器 2021 年到
达火星，着陆火星表面并进行巡视探测。假设探测器在火星表面和地球表面以相同的速度竖
直上抛一物体，其在地球上落回抛出点的时间是火星上的 a 倍，已知地球半径与火星半径之比
为 b。不计地球和火星的自转及其表面气体的阻力。下列说法正确的是
A.地球与火星绕太阳运动时，它们与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等
B.地球与火星表面的重力加速度大小之比为 1：a
C.地球与火星的质量之比为 a：b2
D.地球与火星的第一宇宙速度大小之比为
21.如图所示，轻质弹簧与倾角为 37°的固定斜面平行，弹簧的下端固定，上端与物块相连，绕
过光滑定滑轮的轻绳分别与物块和小球相连。开始时用手托住小球，使弹簧处于原长状态，
滑轮左侧的轻绳与斜面平行，滑轮右侧的轻绳竖直，然后由静止释放小球。已知小球的质量
是物块质量的两倍，重力加速度大小为 g，物块与斜面间的动摩擦因数为 0.5，取 sin37°＝0.6，
cos37°＝0.8，不计空气阻力。下列说法正确的是
A.释放小球的瞬间，小球的加速度大小为
B.物块上滑过程中，小球机械能的减少量等于弹簧弹性势能与物块机械能的增加量之和
C.物块上滑过程中，物块动能的增加量等于它所受重力、轻绳拉力、摩擦力做功之和
D.物块上滑过程中，轻绳拉力对小球做的功等于小球机械能的变化
第 II 卷(非选择题 共 174 分)
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第 22～32 题为必考题，每道试题考生都必须作
答。第 33～38 题为选考题，考生根据要求作答。
(一)必考题：共 129 分。
22.(6 分)某同学利用气垫导轨验证动量守恒定律，同时测量弹簧的弹性势能，实验装置如图甲
所示，两滑块 A、B 上各固定一相同窄片。部分实验步骤如下：
0
2
v 0
2
v
:b a
3
g
I.用螺旋测微器测量窄片的宽度 d；
II.将气垫导轨调成水平；
III.将 A、B 用细线绑住，在 A、B 间放入一个被压缩的轻小弹簧；
IV.烧断细线，记录 A、B 上的窄片分别通过光电门 C、D 的挡光时间 t1、t2。
(1)若测量窄片的宽度 d 时，螺旋测微器的示数如图乙所示，则 d＝ mm。
(2)实验中，还应测量的物理量是 。
A.滑块 A 的质量 m1 以及滑块 B 的质量 m2
B.烧断细线后滑块 A、B 运动到光电门 C、D 的时间 tA、tB
C.烧断细线后滑块 A、B 运动到光电门 C、D 的路程 x1、x2
(3)验证动量守恒定律的表达式是 ；烧断细线前弹簧的弹性势能 Ep＝ 。(均
用题中相关物理量的字母表示)
23.(9 分)某物理兴趣小组设计了图甲所示电路测量－节干电池的电动势 E 和内阻 r。合上开关
S1 开关 S2 打到位置 1，移动滑动变阻器的滑片 P，记录下几组电压表的示数以及对应的电流表
示数；然后将 S2 打到位置 2，移动滑动变阻器的滑片 P，再记录下几组电压表的示数以及对应
的电流表示数。在同一坐标系内分别描点作出电压表示数 U 和对应的电流表示数 I 的图象，
如图乙所示，两图线(直线)在纵轴上的截距分别为
UA、UB，在横轴上的截距分别为 IA、IB。
(1)S2 打到位置 1 时，作出的 U－I 图象是图乙中的图线 (选填“A”或“B”)，测出
的电池电动势 E 和内阻 r 存在系统误差，原因可能是 。
(2)由图乙可知，干电池电动势和内阻的真实值分别为 E 真＝ 、r 真＝ 。
(3)小组同学继续用图丙所示电路探究测电源电动势和内阻时，电路中各元器件的实际阻值对
测量结果的影响。其中，虚线框内为用灵敏电流计 改装的电流表 ， 为标准电压表，E
为待测电源，S 为开关，R 为滑动变阻器，R0 是阻值为 4.0Ω 的定值电阻。
①已知灵敏电流计 的满偏电流 Ig＝100µA、内阻 rg＝2.0kΩ，若要改装后的电流表满偏电流
为 200mA，应并联一只阻值为 Ω 的定值电阻 R1。(结果保留一位小数)
②小组同学在前面实验的基础上，为探究图丙所示电路中各元器件的实际阻值对测量结果的
影响，用一已知电动势和内阻的标准电源通过上述方法多次测量，发现电动势的测量值与已
知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因
可能是 。(填选项前的字母)
A.电压表内阻的影响 B.滑动变阻器的最大阻值偏小
C.R1 的实际阻值比计算值偏小 D.R0 的实际阻值比标称值偏大
24.(12 分)如图所示，水平光滑轨道 AB 与半径为 R 的 光滑圆弧轨道 BC 相切于 B 点，质量
为 M 的小木块(可视为质点)静止在轨道 AB 上。质量为 m 的子弹(可视为质点)以某一初速度水
平向右射入小木块内不穿出，木块恰好能滑到圆弧轨道的最高点 C 处。重力加速度大小为 g。
求：
(1)木块通过圆弧轨道的 B 点时对轨道的压力大小 N；
(2)子弹射入木块的过程中损失的机械能△E。
25.(20 分)如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨 MN、PQ 平行固定在倾角为日的绝缘斜面
上，两导轨间距为 L，导轨的电阻不计。导轨顶端 M、P 两点间接有滑动变阻器和阻值为 R 的
定值电阻。一根质量为 m、电阻不计的均匀直金属杆 ab 放在两导轨上，与导轨垂直且接触良
好。空间存在磁感应强度大小为 B、方向垂直斜面向下的匀强磁场。调节滑动变阻器的滑片，
使得滑动变阻器接入电路的阻值为 2R，让 ab 由静止开始沿导轨下滑。重力加速度大小为 g。
1
4
(1)求 ab 下滑的最大速度 vm；
(2)求 ab 下滑的速度最大时，定值电阻上消耗的电功率 P；
(3)若在 ab 由静止开始至下滑到速度最大的过程中，定值电阻上产生的焦耳热为 Q，求该过程
中 ab 下滑的距离 x 以及通过滑动变阻器的电荷量 q。
(二)选考题：共 45 分。请考生从给出的 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选一题
作答。如果多答，则每科按所答的第一题计分。
33.[物理——选修 3－3](15 分)
(1)(5 分)恒温环境中，在导热性能良好的注射器内，用活塞封闭了一定质量的理想气体。用力
缓慢向外拉活塞，该过程中封闭气体分子的平均动能 (选填“增大”“减小”或“不
变”)；封闭气体的压强 (选填“增大”“减小”或“不变”)；气体 (选填
“吸收”“放出”或“既不吸收也不放出”)热量。
(2)(10 分)如图所示，一根竖直的轻绳吊着活塞，使足够长的汽缸悬空而静止(汽缸底水平)。设
活塞和缸壁间无摩擦且可以在缸内自由移动，汽缸受到的重力为 G，汽缸底的面积为 s，开始
时缸内理想气体的体积为 V0，大气压强恒为 p0，汽缸壁的厚度不计。
(i)若气体温度不变，用大小为 F 的力沿汽缸的轴心竖直向下拉汽缸，求稳定后缸内气体的体
积 V；
(ii)若使缸内气体的热力学温度缓慢升高到原来的 k 倍，求该过程中缸内气体对外界做的功 W。
34.[物理——选修 3－4](15 分)
(1)(5 分)关于机械振动、机械波，下列说法正确的是 。(填正确答案标号。选对 1 个
得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分)
A 在竖直方向上做受迫振动的弹簧振子，稳定后其振动频率等于驱动力的频率
B.做简谐运动的单摆，其质量越大，振动频率越大
C.在简谐运动中，介质中的质点在 周期内的路程一定是一个振幅
D.只有频率相同的两列波在相遇区域才可能形成稳定的干涉图样
E.简谐横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定
(2)(10 分)如图所示，长方形 ABCD 为一透明物体的截面，此截面所在平面内的光线从 AD 边
上的 P 点入射后恰好在 AB 边发生全反射，并第一次从 BC 边上的 Q 点射出。AP＝L，AB＝4
L，BQ＝3L，光在真空中的传播速度为 c。求：
(i)光线从 P 点入射时与 AD 边的夹角 α 的余弦值 cosα；
(ii)光线在透明物体中从 P 点传播到 Q 点所用的时间 t。
1
4
3
答案
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