二、选择题:本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分。每小题给出的 4 个选项中，
第 14-18 题只有一项是符合题意要求的，第 19-21 题有多项是符合题意要求的。
全部选对的 6 分，选对但不全对的得 3 分，有选错的得 0 分。
14.在地球大气层外有大量的太空垃圾．在太阳活动期，地球大气会受太阳风的影
响而扩张，使一些原本在大气层外绕地球飞行的太空垃圾被大气包围，从而开始
向地面下落．大部分太空垃圾在落地前已经燃烧成灰烬，但体积较大的太空垃圾
仍会落到地面上，对人类造成危害．太空垃圾下落的原因是
A. 大气的扩张使垃圾受到的万有引力增大而导致下落
B. 太空垃圾在与大气摩擦燃烧过程中质量不断减小，进而导致下落
C. 太空垃圾在大气阻力作用下速度减小，运动所需的向心力将小于万有引力，垃
圾做趋向圆心的运动，落向地面
D. 太空垃圾的上表面受到的大气压力大于其下表面受到的大气压力，这种压力差
将它推向地面
15.下列说法正确的是
A. 原子的核式结构模型是汤姆逊最早提出的
B. 一群氢原子从量子数 n=3 的激发态跃迁到基态时最多可辐射 2 种不同频率的光
子
C. 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能因为这束光的强度太小
D. 考古专家发现某一骸骨中 的含量为活着的生物体中 的 ，已知 的半
衰期为 5730 年，则确定该生物死亡时距今约 11460 年
16.光滑绝缘的水平桌面上方存在垂直桌面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为 B
俯视图如图所示。一个质量为 2m、电荷量为 q 的带正电小球甲静止在桌面上，另
一个大小相同、质量为 m 的不带电小球乙，以速度 v0 沿两球心连线向带电小球甲
运动，并发生弹性碰撞。假设碰撞后两小球的带电量相同，忽略两小球间静电力
的作用。则下列关于甲、乙两小球碰后在磁场中的运动轨迹，说法正确的是
A. 甲、乙两小球运动轨迹是外切圆，半径之比为 2︰1
14
6 C 14
6 C 1
4
14
6 CB. 甲、乙两小球运动轨迹是外切圆，半径之比为 4︰1
C. 甲、乙两小球运动轨迹是内切圆，半径之比为 2︰1
D. 甲、乙两小球运动轨迹是内切圆，半径之比为 4︰1
17.如图所示，一水平放置的平行板电容器与电源相连，开始时开关闭合。一带电
油滴沿两极板中心线方向以一初速度射入，恰好沿中心线直线通过电容器。则下
列判断正确的是
A.油滴带正电
B.保持开关闭合，将下极板向上平移一小段距离，可使油滴向上偏转
C.保持开关闭合，将下极板向上平移一小段距离，可使油滴仍沿中心线直线运动
D.断开开关，将下极板向上平移一小段距离，可使油滴向上偏转
18.如图 1 所示，竖直面内矩形 ABCD 区域内存在磁感应强度按如图 2 所示的规律
变化的磁场(规定垂直纸面向外为正方向)，区域边长 AB= AD。一带正电的粒子
从 A 点沿 AB 方向以速度 v0 射入磁场，在 T1 时刻恰好能从 C 点平行 DC 方向射出
磁场。现在把磁场换成按如图 3 所示规律变化的电场(规定竖直向下为正方向)，相
同的粒子仍以速度 v0 从 A 点沿 AB 方向射入电场，在 T2 时刻恰好能从 C 点平行
DC 方向射出电场。不计粒子重力，则磁场的变化周期 T1 和电场的变化周期 T2 之
比为
A. 1∶1 B. 2 π∶3 C. 2 π∶9 D. π∶9
19.在如图所示的电路中，电源的电动势为 ，内阻为 .闭合开关 ，当滑动变阻器的滑动触头由图示的位置向右滑动一小段距离，电压表示数的变化量为 ，电流表
示数的变化量为 .在这个过程中，下列判断正确的是
A. 电源的输出功率增减无法确定
B. 电阻 两端电压增加量大于
C. 电阻 两端电压减小量大于
D. 与 的比值变大
20.如图 1 所示，两条平行实线间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为
B=1T。一总电阻为 r=0.2Ω 的圆形线圈从靠近左侧实线的位置开始向右做匀速直线
运动。圆形线圈产生的感应电动势随时间变化的图线如图 2 所示。下列说法正确
的是
A. 圆形线圈的半径为 R=1 m
B. 圆形线圈运动速度的大小为 v=20m/s
C. 两实线之间的水平距离 L=6m
D. 在 0.05 s，圆形线圈所受的安培力大小为 400 N
21.如图甲所示，倾角为 θ 的光滑斜面固定在水平面上，劲度系数为 k 的轻弹簧，
下端固定在斜面底端，上端与质量为 m 的物块 A 连接，A 的右侧紧靠一质量为 m的物块 B，但 B 与 A 不粘连。初始时两物块均静止。现用平行于斜面向上的拉力 F
作用在 B，使 B 做加速度为 a 的匀加速运动，两物块在开始一段时间内的 v－t 图
象如图乙所示，t1 时刻 A、B 的图线相切，t2 时刻对应 A 图线的最高点，重力加速
度为 g，则
A.
B. t2 时刻，弹簧形变量为
C. t2 时刻弹簧恢复到原长，物块 A 达到速度最大值
D. 从开始到 t1 时刻，拉力 F 做的功比弹簧释放的势能少
三、非选择题：共 174 分。包括必考题和选考题两部分。
（一）必考题：共 129 分。
22. （6 分）某小组设计了一个研究平抛运动的实验装置，在抛出点 O 的正前方，
竖直放置一块毛玻璃。他们利用不同的频闪光源，在小球抛出后的运动过程中光
源闪光，会在毛玻璃上出现小球的投影点，在毛玻璃右边用照相机进行多次曝光，
拍摄小球在毛玻璃上的投影照片如图 1，小明在 O 点左侧用水平的平行光源照射，
得到的照片如图 3；如图 2，小红将一个点光源放在 O 点照射重新实验，得到的照
片如图 4 已知光源的闪光频率均为 31Hz，光源到玻璃的距离 L=1.2m，两次实验小
球抛出时的初速度相等。根据上述实验可求出：(结果
均保留两位小数)（1）重力加速度的大小为___________m/s2，投影点经过图 3 中 M 位置时的速度
大小为___________ m/s
（2）小球平抛时的初速度大小为_____________ m/s
23. （9 分）某同学利用电压表和定值电阻测蓄电池电源的电动势和内阻。
(1)实验室有以下三个电压表，需要将它们改装成量程为 6 V 的电压表，以下措施
正确的是________；
A．将电压表 V1(0～1 V，内阻约为 1 kΩ)与 5 kΩ 的定值电阻 R 串联
B．将电压表 V2(0～2 V，内阻约为 2 kΩ)与 4 kΩ 的定值电阻 R 串联
C．将电压表 V3(0～3 V，内阻为 3 kΩ)与 3 kΩ 的定值电阻 R 串联
D．以上三项都可以
(2)用改装并校正后的电压表及两个定值电阻 R0，测蓄电池的电动势和内阻，图甲
为实验电路图，根据给出的电路图，将图乙的实物连线补充完整______；
(3)该实验的主要操作步骤如下：
A．按电路原理图连接实验器材；
B．将开关 S2 闭合，开关 S1 断开，测得电压表的示数是 U1；
C．再将开关 S1 闭合，测得电压表的示数是 U2；
D．断开开关 S2。①根据实验所得数据，可得电源电动势的测量值 E＝__________；电源内阻的测量
值 r＝____________(结果用字母 U1、U2、R0 表示)；
②该实验测得的电动势比实际值偏_______(填“大”或“小”)。
24. （12 分）如图，是某科技小组制做的嫦娥四号模拟装置示意图，用来演示嫦
娥四号空中悬停和着陆后的分离过程，它由着陆器和巡视器两部分组成，其中着
陆器内部有喷气发动机，底部有喷气孔，在连接巡视器的一侧有弹射器。演示过
程：先让发动机竖直向下喷气，使整个装置竖直上升至某个位置处于悬停状态，
然后让装置慢慢下落到水平面上，再启动弹射器使着陆器和巡视器瞬间分离，向
相反方向做减速直线运动。若两者均停止运动时相距为 L，着陆器(含弹射器)和巡
视器的质量分别为 M 和 m，与地面间的动摩擦因数均为 μ，重力加速度为 g，发动
机喷气体口截面积为 S，喷出气体的密度为 ρ；不计喷出气体对整体质量的影响。
求：
（1）装置悬停时喷出气体的速度；
（2）弹射器给着陆器和巡视器提供的动能之和。
25. （20 分）如图所示，金属平板 MN 垂直于纸面放置，MN 板中央有小孔 O，
以 O 为原点在纸面内建立 xOy 坐标系，x 轴与 MN 板重合。O 点下方的热阴极 K
通电后能持续放出初速度近似为零的电子，在 K 与 MN 板间加一电压，从 O 点射
出的电子速度大小都是 v0，方向在纸面内，且关于 y 轴对称，发散角为 2θ 弧度。
已知电子电荷量为 e，质量为 m，不计电子间相互作用及重力的影响。
(1)求 K 与 MN 间的电压的大小 U0。
(2)若 x 轴上方存在范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场，电子打到 x 轴上落点范围长度为△x，求该磁场的磁感强度 B1 和电子从 O 点到达 x 轴最短时间 t。
(3)若 x 轴上方存在一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场区，电子从 O 点进入磁场区
偏转后成为一宽度为△y、平行于 x 轴的电子束，求该圆形区域的半径 R 及磁场的
磁感强度 B2。
33. [物理---选修 3-3]（15 分）
(1)(5 分) 下列说法中正确的是________(填正确答案标号，选对一个得 2 分，选对 2
个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错一个扣 3 分，最低得分为 0 分)
A．分子力减小时，分子势能也一定减小
B．只要能减弱分子热运动的剧烈程度，物体的温度就可以降低
C．扩散和布朗运动的实质是相同的，都是分子的无规则运动
D．一定质量的理想气体，在温度不变而体积增大时，单位时间碰撞容器壁单位面
积的分子数一定减少
E．热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到
高温物体
（2）（10 分）如图所示，一个内壁光滑、导热性能良好的汽缸竖直吊在天花板上，
开口向下。质量与厚度均不计、导热性能良好的活塞横截面积为 S＝2×10－3 m2，
与汽缸底部之间封闭了一定质量的理想气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离 h＝
24 cm，活塞距汽缸口 10 cm。汽缸所处环境的温度为 300 K，大气压强 p0＝1.0×105
Pa，取 g＝10 m/s2。现将质量为 m＝4 kg 的物块挂在活塞中央位置上。
（1）活塞挂上重物后，活塞下移，求稳定后活塞与汽缸底部之间的距离。
（2）若再对汽缸缓慢加热使活塞继续下移，活塞刚好不脱离汽缸，加热时温度不
能超过多少？此过程中封闭气体对外做功多少？
34. [物理---选修 3-4]（15 分）
(1) (5 分)（1）在北方寒冷的冬天，有时会出现“多个太阳”的“幻日”奇观，这时由
于空气中的水蒸气在集冷的大气里凝结成了小冰晶，太阳通过冰晶折射的缘故。
如图所示为太阳光照射到六角冰晶上折射的光路图，a、b 是太阳光中的两种单色光，由此可以判断，冰晶对单色光 a 的折射率_________(填“大于”或“小于”)冰晶对
单色光 b 的折射率，单色光 a 在冰晶中的传播速度比单色光 b 在冰晶中的传播速
度_________(填“大”或“小”)。如果让太阳光从水中射向空气，逐渐增大入射角，
则 a、b 两种单色光中，单色光_________(填“a”或“b”)更容易发生全反射。
(2) (10 分).有两列简谐横波 a 和 b 在同一介质中传播，a 沿 x 轴正方向传播，b 沿
x 轴负方向传播，波速均为 υ=4m/s，a 的振幅为 5cm，b 的振幅为 10cm。在 t=0 时
刻两列波的图像如图所示。求：
(i)这两列波的周期；
(ii)x=0 处的质点在 t=2.25s 时的位移。物理参考答案
14 15 16 17 18 19 20 21
C D B B C AC ABD BD
14.C
【解析】太空垃圾在大气阻力的作用下速度减小，地球对它的引力大于它做圆周
运动所需的向心力，其不断做向心运动，最终落在地面上，故 C 正确，ABD 错误。
15.D
【解析】A、原子的核式结构模型是卢瑟福最早提出的，故 A 错误；
B、一个氢原子从量子数 n＝3 的激发态跃迁到基态时最多可辐射 种不同频
率的光子，故 B 错误；
C、根据光电效应的产生条件可知，一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，
可能因为这束光的频率太小，跟光的强度无关，故 C 错误；
D、根据半衰期公式知 ，解得 n＝2，即发生两次半衰期，则确定该生物
死亡时距今约 2×5730＝11460 年，故 D 正确。
16.B
【解析】不带电小乙球与带正电小甲球发生弹性碰撞，系统动量守恒和机械能守
恒，规定速度 v0 方向为正方向，设碰撞后甲球的速度为 ，乙球的速度为 ，则
有： ， ，解得： ， ，根
据左手定则可知甲、乙两小球运动轨迹是外切圆，根据洛伦磁力提供向心力
可得 ，半径之比为 ，故选项 B 正确，A、C、D 错误；
故选 B。
17.B
【解析】A、开关闭合时，油滴做匀速直线运动，电场力与重力平衡，上极板和电
源正极相连，所以场强方向向下，所以油滴带负电，故选项 A 错误；
BC、保持开关闭合，电容器两端电压不变，将下极板向上平移一小段距离，板间
2
3C 3=
1 1
2 4
n = 距 变小，由公式 知场强增大，电场力大于重力，可使油滴向上偏转，故选项 B
正确，C 错误；
D、断开开关，电容器电荷量不变，将下极板向上平移一小段距离，由公式 、
、 联立可得 ，与板间距无关，故场强不变，所以可使油滴仍沿
中心线直线运动，故选项 D 错误。
18.C
【解析】设粒子的质量为 m，带电量为 q，则带电粒子在磁场中偏转时的运动轨迹
如图所示，设粒子的偏转半径为 r，经 粒子转过的圆周角为 α，则有 2rsin α=AB，
2(r－rcos α)=AD，又 AB= AD，联立解得 α=60°，所以有 ， ，解得
；如果把磁场换为电场，则有 AB=v0T2，解得 T2= ，所以 ，选项
C 正确。
19.AC
【解析】A、当外电路的电阻等于电源的内电阻时,电源的输出功率最大;因为负载
与内阻的关系未知,故无法判断电源输出功率的增减,故 A 对；
BC、当滑动变阻器的滑动触头由图示的位置向右滑动一小段距离，根据电路结构
可知：U 减小，U2 减小，U3 增大，由闭合电路的欧姆定律可得 ,由
于 U 减小，所以 U2 的减小量大于 U3 的增加量，即电阻 两端电压减小量大于 ，
电阻 两端电压增加量小于 ，故 B 错；C 对；
D、根据路端电压根据 可知 与 的比值是电源的内阻，故 D 错；故选 AC20.ABD
【解析】AB.根据题意得，当直径与边界重合时，电动势最大，所以
，根据图 2 可知进入磁场时间是 0.1s，所以 ，联立解得：
v=20m/s，R=1 m，AB 正确
C.线圈从全进入到刚要出磁场共用了 0.1s，所以：
，C 错误
D.根据题意可知，0.05s 时，电动势为 40V，等效切割长度 2R，此时感应电流：
，安培力为： ，D 正确
21.BD
【解析】由图读出，t1 时刻 A、B 开始分离，对 A 根据牛顿第二定律有：
kx-mgsinθ=ma；开始时有：2mgsinθ=kx0，又 x0-x= at12；联立以三式得：
．故 A 错误。由图知，t2 时刻 A 的加速度为零，速度最大，根据牛
顿第二定律和胡克定律得：mgsinθ=kx，则得：x= ，此时弹簧处于压缩状态，
故 B 正确，C 错误。由图读出，t1 时刻 A、B 开始分离，对 A 根据牛顿第二定律：
kx-mgsinθ=ma…①
开始时有：2mgsinθ=kx0…②
从开始到 t1 时刻，弹簧释放的势能 EP= kx02- kx2…③
从开始到 t1 时刻的过程中，根据动能定理得：WF+EP-2mgsinθ（x0-x）= •2mv12…
④
2a（x0-x）=v12…⑤
由①②③④⑤解得：WF-EP=- ；所以拉力 F 做的功比弹簧释放的势能少，故 D 正确。故选 BD.
22. 9.61 0.62 9.30
【解析】（1）若用平行光照射，则球在毛玻璃上的投影即为小球竖直方向上的位
移，由 得：
投影点经过图 3 中 M 位置时的速度大小
（2）设小球在毛玻璃上的投影 NB=Y
则经过时间 t 后小球运动的水平位移为 ；竖直位移为 ，由相似三
角形得：
则：
结合图 4 可得：
23.AC
2h gT∆ = 29.61 /g m s=
2 0.62 /v g m sf
= × =
0x v t= 21
2y gt=
2
0
1
2 gtv t
L Y
=
02
gLY tv
= ⋅
0 9.30 /v m s=小
【解析】 （1）明确电表的改装原理，即可确定如何获得大量程的电压表；（2）
根据原理图即可得出对应的实物图；（3）根据闭合电电路欧姆定律进行分析，从
而根据测出的数据求出电源的内阻；（4）根据电表内阻的影响进行分析，从而确
定测出的电动势的误差情况。
（1）要想改装电压表，应知道原电压表量程，由题意可知，只有 C 中电表内阻已
知；同时根据改装原理可知： ，符合要求，故选
C；
（2）根据原理图可得出对应的实物图如图所示：
（3）由闭合电路欧姆定律可知：①将开关 S2 闭合，开关 S1 断开时：
；
将开关 S1 闭合时：
联立解得： ； ；
②由于电压表不是理想电表，则电压表分流，因此求出的电流值要小于真实值，
而当外电路短路时电压表不再分流，因此可知，实际伏安物图应与测量出的伏安
特性曲线与横轴交点相同，而图象整体偏左，因此测出的电动势偏小。24．（1） （2）
【解析】 （1）悬停时气体对模拟装置的作用力为 F，则
取 时间喷出的气体为研究对象，由动量定理
解得： ；
（2）弹射过程水平方向动量守恒
着陆器和巡视其减速运动的距离分别为 和 ，由动能定理：
， ，
弹射器提供的总动能
联立解得：
25.(1) (2) , (3) ,
【解析】(1) 由动能定理有：
解得：
(2) 粒子运动轨迹如图所示：
从 O 点射出的电子落在 x 轴 PQ 间，设电子做圆周运动半径为 r，由几何关系有
Δx＝2r－2rcos θ
2
0
0 2
mvU e
= ( )0
1
2 1 cosmvB e x
θ−= ∆
( )
( )0
2
2 1 cos
xt v
π θ
θ
− ∆= − 2sin
yR θ
∆=
0
2
2 sinmvB e y
θ= ∆
2
0 0
1 02eU mv= −
2
0
0 2
mvU e
=由向心力公式有：
解得：
最短路程为：
则有：
(3) 电子运动轨迹如图所示：
由几何关系可知 r＝R
且有 Δy＝(r＋rsin θ)－(r－rsin θ)＝2rsin θ
解得：
由向心力公式有：
解得：
33.（1）BDE
【解析】A、分子力减小，若分子力是斥力，则分子力做正功，分子势能减小，若
分子是引力，则分子力做负功，分子势能增大，选项 A 错误；
B、温度是分子平均动能的标志，温度越高分子运动越剧烈，同样减弱分子运动的
剧烈程度，温度就可以降低，选项 B 正确；
C、布朗运动是液体分子无规则运动的体现，“运动”并不直接指分子的热运动，而
是指小颗粒被分子撞击后的运动，而扩散运动中的“运动”则指分子的无规则运动，
选项 C 错误；
D、温度不变，分子平均动能不变，当体积增大时，单位时间碰撞到单位面积上的
2
0
0 1
vev B m r
=
( )0
1
2 1 cosmvB e x
θ−= ∆
min 2 2s r
π θ = −
( )
( )min
0 0
2
2 1 cos
xst v v
π θ
θ
− ∆= = −
2sin
yR θ
∆=
2
0
0 2
vev B m r
=
0
2
2 sinmvB e y
θ= ∆分子个数一定减少，选项 D 正确；
E、热量能自发地从高温物体传给低温物体，符合热力学第二定律中关于“热传导
是有方向的”规律，热量虽然不能自发地从低温物体传到高温物体，但在一定外加
条件下，也能做到“从低温物体传到高温物体”，选项 E 正确．
故选 BDE
（2）.（1）30 cm（2） 6.4 J
【解析】（1）挂上重物后，活塞下移，设稳定后活塞与汽缸底部之间的距离为 h1
该过程中气体初末状态的温度不变，根据玻意耳定律有：
代入数据解得： ；
（2）加热过程中汽缸内压强不变，当活塞移到汽缸口时，温度达到最高，设此温
度为 T2
根据盖—吕萨克定律有：
而 ， ，解得 ，即加热时温度不能超过
加热过程中气体对外做功
代入数据得 。
34.（1）小于 大 b
【解析】根据偏折程度可确定折射率大小关系，由 可分析出光线在冰晶中传播
速度的关系；根据 知单色光 b 的临界角大小关系，从而判断更容易发生全
反射的光；
解：光从空气斜射到冰晶上，由于折射率不同，由图可知，单色 b 光偏折较大，
单色 a 光偏折较小，所以此冰晶对 a 光的折射率小于 b 光的折射率；
根据 可知单色光 a 在冰晶中的传播速度比单色光 b 在冰晶中的传播速度大；根据 知单色光 b 的临界角较小，所以单色光 b 比单色光 a 更容易发生全反
射。
（2）.(i) (ii) y=-5cm
【解析】 (i)由图可知
根据 可得：
(ii)a 波从图示时刻传播到 x=0 处需要的时间：
则 x=0 处的质点随 a 波振动的时间为： ；
t=2.25s 时 x=0 处的质点随 a 波振动到负向最大位移处，即：
b 波从图示时刻传播到 x=0 处需要的时间：
则 x=0 处的质点随 b 波振动的时间为： ，
T=2.25s 时 x=0 处的质点随 b 波振动到平衡位置处，即：
故在 t=2.25s 时 a、b 波相遇叠加，x=0 处质点的合位移为：y=-5cm
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