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一、單選題，共10題，每題4分，共40分每題惟獨(dú)一個選項(xiàng)符合題意

1．下列說法正確的是（　?。?/p>

A．湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu)

B．核子結(jié)合成原子核汲取的能量或原子核拆解成核子放出的能量稱為結(jié)合能

C．放射性元素的半衰期越短，表明有半數(shù)原子核發(fā)生衰變所需的時間越短，衰變速度越大

D．質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，質(zhì)子和中子結(jié)合成一個α粒子，釋放的能量是(m1＋m2－m3)c2(c表示真空中的光速)

2．巴耳末系是指氫原子從能級躍遷到能級時發(fā)出的光譜線系如圖甲所示。圖乙中給出了巴耳末譜線對應(yīng)的波長，已知可見光的波長在400nm-700nm之間，則下列說法正確的是（　?。?/p>

A．譜線對應(yīng)光子的能量大于譜線對應(yīng)光子的能量

B．屬于巴耳末系的、、、譜線均屬于可見光

C．大量處于能級的氫原子向基態(tài)躍遷過程，可輻射出6種處于巴耳末線系的光子

D．譜線的光照耀極限頻率為的鎢，能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象

3．如圖所示，煙花可以增添歡樂氣氛，固然煙花也蘊(yùn)含著許多物理知識．假設(shè)在高空中有四個物體，在同一位置同時以速率v豎直向上、豎直向下、水平向左、水平向右被拋出，不考慮空氣的阻力，經(jīng)過3 s后四個物體在空中的位置構(gòu)成的圖形可能是下列所給圖中的

A． B． C． D．

4．如圖所示，半圓形玻璃磚的半徑為，為直徑，為圓心，對稱軸垂直于。位于點(diǎn)的紅光源發(fā)出一束與平行的紅光，射向玻璃磚上的點(diǎn)，經(jīng)玻璃磚折射后，從點(diǎn)沿與成角的方向射出。，，光在真空中的傳播速度為，則下列說法正確的是（　?。?/p>

A．玻璃對紅光的折射率為

B．紅光從點(diǎn)傳播到點(diǎn)經(jīng)歷的時間為

C．若換為紫光，則在面不可能發(fā)生全反射

D．若換為紫光，則光從點(diǎn)傳播到面所用時間邊長

5．如圖所示，在直角坐標(biāo)系xoy中，x軸上方有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場方向垂直于紙面向外．許多質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，以相同的速率v沿紙面內(nèi)，由x軸負(fù)方向與y軸正方向之間各個方向從原點(diǎn)O射入磁場區(qū)域．不計(jì)重力及粒子間的相互作用．下列圖中陰影部分表示帶電粒子在磁場中可能經(jīng)過的區(qū)域，其中R=mv/qB，正確的圖是（）

A． B．

C． D．

6．如圖，兩根平行放置、長度均為L的直導(dǎo)線a和b，放置在與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場中。當(dāng)a導(dǎo)線通有電流大小為I、b導(dǎo)線通有電流大小為2I，且電流方向相反時，a導(dǎo)線受到的磁場力大小為F1，b導(dǎo)線受到的磁場力大小為F2，則b通電導(dǎo)線的電流在a導(dǎo)線處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小（　?。?/p>

A． B． C． D．

7．如圖所示為某電場中x軸上電勢φ隨x變化的圖象，一個帶電粒子僅受電場力作用在x=0處由靜止釋放沿x軸正向運(yùn)動，且以一定的速度通過x=x2處，則下列說法正確的是( )

A．粒子從x=0到x=x2過程中，電勢能先增大后減小

B．粒子從x=0到x=x2過程中，加速度先減小后增大

C．x1和x2處的電場強(qiáng)度均為零

D．x1和x2之間的場強(qiáng)方向不變

8．如圖所示，一個半徑為r的半圓形線圈，以直徑ab為軸勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為n，ab的左側(cè)有垂直于紙面向里（與ab垂直）的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。M和N是兩個集流環(huán)，負(fù)載電阻為R，線圈、電流表和連接導(dǎo)線的電阻不計(jì)，則電流表的示數(shù)為。（）

A． B．

C． D．

9．兩個質(zhì)量相差懸殊的天體（如地球和月球）所在平面內(nèi)有5個拉格朗日點(diǎn)L1、L2、L3、L4、L5，如圖所示。若衛(wèi)星位于這些點(diǎn)上，會在地球與月球共同引力作用下，可以幾乎不消耗燃料而保持與月球同步繞地球做圓周運(yùn)動。2018年5月21日，嫦娥四號中繼星鵲橋在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功，并定位于拉格朗日L2點(diǎn)，下列說法正確的是（　　）

A．鵲橋繞地球運(yùn)動的周期大于月球繞地球的周期

B．鵲橋繞地球運(yùn)動的周期和地球自轉(zhuǎn)周期相等

C．鵲橋在L2點(diǎn)處于平衡狀態(tài)

D．鵲橋繞地球運(yùn)動的向心加速度大于月球繞地球運(yùn)動的向心加速度

10．運(yùn)動員在水上做飛行運(yùn)動表演他操控噴射式懸浮飛行器將水帶豎直送上來的水反轉(zhuǎn)180°后向下噴出，令自己懸停在空中，如圖所示。已知運(yùn)動員與裝備的總質(zhì)量為90kg，兩個噴嘴的直徑均為10cm，已知重力加速度大小g=10m/s2，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，則噴嘴處噴水的速度大約為（　?。?/p>

A．2.7m/s B．5.4m/s C．7.6m/s D．10.8m/s

二、非選擇題，共5題，共60分。其中12~15題有必要的文字說明，方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案不得分，有數(shù)值計(jì)算時，答案中必須明確數(shù)值和單位

11．在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：

A．待測的干電池（電動勢約1.5V，內(nèi)電阻約1.0）

B．電壓表V（量程0—3V，內(nèi)阻RV約為1000）

C．電流表A（量程0—0.6A，內(nèi)阻RA約為1）

D．滑動變阻器R1（0—20，10A）

E. 滑動變阻器R2（0—200，1A）

F. 開關(guān)和導(dǎo)線若干

（1）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的（a）、（b）兩個參考實(shí)驗(yàn)電路，其中合理的是_________圖所示的電路；在該電路中，為了操作方便且能準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，滑動變阻器應(yīng)選________（填寫器材前的字母代號）．

（2）通電前應(yīng)該把變阻器的阻值調(diào)至_______（填“最左邊”或“最右邊”）

（3）圖乙為該同學(xué)根據(jù)（1）中選出的合理的實(shí)驗(yàn)電路，利用測出的數(shù)據(jù)繪出的U—I圖線，則由圖線可得被測電池的電動勢E=_______V，內(nèi)阻r =________．（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

（4）考慮電表內(nèi)阻的影響，按正確圖示的方式連接所測得的電源電動勢和電源電動勢的真實(shí)值的關(guān)系為：E測______E真（填“大于”、“等于”、或“小于”）

四、解答題

12．如圖，在水平固定放置的汽缸內(nèi)，用不漏氣的輕質(zhì)活塞封閉有一定量的理想氣體，開有小孔的薄隔板將氣體分為A、B兩部分．活塞的橫截面積為S，與汽缸壁之間無摩擦．初始時A、B兩部分體積相同，溫度為T，大氣壓強(qiáng)為p0．

(1)加熱氣體，使A、B兩部分體積之比達(dá)到1:2，求此時的溫度T′；

(2)將氣體溫度加熱至2T，然后在活塞上施加一向左的水平恒力F＝5p0S，推動活塞，直至最終達(dá)到平衡，推動活塞過程中溫度始終維持2T不變，求最終氣體壓強(qiáng)p′．

13．單色光以入射角射到半徑為R、折射率為的透明球體中，并被球內(nèi)經(jīng)一次反射后再折射后射出，入射和折射光路如圖所示。真空中的光速為。

(1)在圖上大致畫出光線在球內(nèi)的路徑和方向；

(2)求入射光與出射光之間的夾角；

(3)單色光通過透明球體的時間（用R和表達(dá)）。

14．如圖所示，在一等腰直角三角形ACD區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子（重力不計(jì)），從AC邊的中點(diǎn)O垂直于AC邊射入該勻強(qiáng)磁場區(qū)域，并從CD邊射出。若該三角形兩直角邊的邊長均為2a，求：

（1）粒子入射速度大小的范圍；

（2）粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間。

15．如圖所示，左端接有阻值為R的電阻．一質(zhì)量m，長度L的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上，棒的電阻為r，整個裝置置于豎直向上的如圖所示，一對光滑的平行金屬導(dǎo)軌（電阻不計(jì)）固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌足夠長且間距為L勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，棒在水平向右的外力作用下，由靜止開始做加速運(yùn)動．若保持外力的功率P不變，經(jīng)過時間t導(dǎo)體棒最終做勻速運(yùn)動。求：

（1）導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動時的速度；

（2）t時間內(nèi)回路中產(chǎn)生的焦耳熱。

參考答案

1．C

【詳解】

A．湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，提出了原子棗糕式模型，盧瑟福根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故A錯誤；

B．將原子核拆散成核子與核子結(jié)合成原子核兩個過程質(zhì)量的變化相等，將原子核拆散成核子所汲取的能量與核子結(jié)合成原子核所放出的能量叫結(jié)合能，故B錯誤；

C．有半數(shù)原子核發(fā)生衰變所需的時間叫半衰期，放射性元素的半衰期越短，表明有半數(shù)原子核發(fā)生衰變所需的時間越短，衰變速度越快，故C正確；

D．質(zhì)子、中子、粒子質(zhì)量分別為，質(zhì)子和中子結(jié)合成一個粒子，其方程式為，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程知釋放能量是

故D錯誤。

故選C。

2．B

【詳解】

A．光的波長越長，由可知其頻率就越低，由可知其能量就越小，故A錯誤；

B．由圖乙可知巴耳末系的、、、譜線的波長在400nm-700nm之間，即屬于可見光，故B正確；

C．巴耳末系是指氫原子從更高能級躍遷到能級時發(fā)出的光譜線系，從能級躍遷到能級，只能輻射出２種處于巴耳末線系的光子，故C錯誤；

D．譜線的光，波長約為，其頻率為

所以照耀鎢時不能發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯誤。

故選B。

3．A

【分析】

根據(jù)運(yùn)動的合成與分解的知識，每個小球的運(yùn)動都可以分解為自由落體運(yùn)動和沿著初速度方向的勻速直線運(yùn)動；假設(shè)同時有個小球從同一位置自由落體，則其余4個球相對與該球都是勻速直線運(yùn)動．

【詳解】

每個小球的運(yùn)動都可以看成是沿初速度方向的勻速直線運(yùn)動和豎直向下的自由落體運(yùn)動的合運(yùn)動．

向上運(yùn)動的位移到出發(fā)點(diǎn)的距離：

向下運(yùn)動的位移到出發(fā)點(diǎn)的距離：

兩個小球之間的距離：△H=h1+h2=2v0t

向左的運(yùn)動：，

向右的運(yùn)動：，

所以向左的小球到向右的小球之間的距離：L=x1-x2=2v0t

向左的小球到向上的小球之間的距離：

水平方向：

豎直方向：

向左的小球到向下的小球之間的距離：

水平方向：

豎直方向：

同理，向右的小球到向上的小球，以及到向下的小球之間的距離也是如此，所以四個小球所在位置為頂點(diǎn)所構(gòu)成的圖形應(yīng)該是正方形，故A正確．

故應(yīng)選：A．

【點(diǎn)睛】

參考系選擇恰當(dāng)，可以是復(fù)雜問題簡單化，本題再一次說明了這個道理．

4．D

【詳解】

A．光從點(diǎn)射出后經(jīng)點(diǎn)到點(diǎn)的光路如圖所示。在中，

解得

因，故

由光路的可逆性可知，由幾何知識得

則

故

選項(xiàng)A錯誤；

B．光在玻璃中的傳播速度為

由幾何知識可知

選項(xiàng)B錯誤；

C．若換為紫光，由于紫光的折射率大，因此變小，由幾何關(guān)系可知，即兩角之和不變，因此增大，根據(jù)

折射率增大時，臨界角反而減小，故紫光在面可能發(fā)生全反射，選項(xiàng)C錯誤；

D．若換為紫光，從到的傳播時間不變，從到面的傳播距離變大，傳播速度變小，因此在玻璃磚中的傳播時間比紅光長，換為紫光后從點(diǎn)傳播到面所用時間邊長，選項(xiàng)D正確。

故選D。

5．D

【詳解】

試題分析：粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，以軸為邊界的磁場，粒子從軸進(jìn)入磁場后在離開，速度與軸的夾角相同，根據(jù)左手定和，知沿x軸負(fù)軸的剛好進(jìn)入磁場做一個圓周，沿y軸進(jìn)入的剛好轉(zhuǎn)半個周期，如圖，在兩圖形的相交的部分是粒子不經(jīng)過的地方，故D正確；

考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動

【名師點(diǎn)睛】本題考查分析和處理粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡問題，難點(diǎn)在于分析運(yùn)動軌跡的邊界，可以運(yùn)用極限分析法分析．

6．D

【詳解】

兩個導(dǎo)線間的作用力是相互作用力，根據(jù)牛頓第三定律，等大、反向、共線，大小設(shè)為Fab；對左邊電流，有

對右邊電流，有

兩式聯(lián)立解得

則b通電導(dǎo)線的電流在a導(dǎo)線處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

故選D。

7．B

【分析】

φ-x圖象的切線斜率表示場強(qiáng)，根據(jù)電勢的變化可分析場強(qiáng)的方向，由電場力方向與粒子運(yùn)動方向的關(guān)系推斷電場力做功正負(fù)，從而分析其電勢能的變化情況．根據(jù)電場強(qiáng)度的變化，推斷電場力的變化，來分析加速度的變化．

【詳解】

粒子由x=0處由靜止沿x軸正向運(yùn)動，表明粒子運(yùn)動方向與電場力方向同向，電場力先做正功后做負(fù)功，電勢能先減小后增大，故A錯誤；由圖線的切線斜率可知，從x=0到x=x2過程中電場強(qiáng)度先減小后增大，粒子所受的電場力先減小后增大，因此粒子的加速度先減小后增大，故B正確．φ-x圖象的切線斜率越大，則場強(qiáng)越大，可知，x1和x2處的電場強(qiáng)度均不為零，故C錯誤；由切線斜率的正負(fù)可知，x1和x2之間的場強(qiáng)方向先沿x軸負(fù)方向后沿x軸正方向，故D錯誤；故選B．

【點(diǎn)睛】

解決本題的關(guān)鍵要明確φ-x圖象的切線斜率表示場強(qiáng)，斜率的符號表示場強(qiáng)的方向，要知道電勢的高低與電場方向的關(guān)系以及電場力做功與電勢能的關(guān)系．

8．D

【詳解】

線圈繞軸勻速轉(zhuǎn)動時，在電路中產(chǎn)生如圖所示的交變電流。