1、（考试时间90分钟，满分：100分）一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1碘125衰变时产生射线，医学上利用此特性可治疗某些疾病，碘125的半衰期为60天，若将一定质量的碘125植入患者病灶组织，经过180天剩余碘125的质量为刚植入时的（ ） A B C D火箭 高压气体 发射仓 2我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭。如图所示，发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出，火箭速度接近零时再点火飞向太空。从火箭开始运动到点火的过程中（ ）A火箭的加速度为零时，动能最大B高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能C高压气体对火箭推力的
2、冲量等于火箭动量的增加量D高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量A B C D O 3半径为R的绝缘细圆环固定在图示位置，圆心位于O点，环上均匀分布着电量为Q的正电荷。点A、B、C将圆环三等分，取走A、B处两段弧长均为L的小圆弧上的电荷。将一点电荷q置于OC延长线上距O点为2R的D点，O点的电场强度刚好为零。圆环上剩余电荷分布不变，q为（ ） A正电荷，q B正电荷，q C负电荷，q D负电荷，qA B C n1 V 4如图所示的变压器，输入电压为220 V，可输出12 V、18 V、30 V电压，匝数为n1的原线圈中电压随时间变化为uUmcos（100t）。单匝线圈绕过铁
3、芯连接交流电压表，电压表的示数为0.1 V。将阻值为120 的电阻R接在BC两端时，功率为12 W。下列说法正确的是（ ）Am为1100匝，Um为220 VBBC间线圈匝数为120匝，流过R的电流为1.4 AC若将R接在AB两端，R两端的电压为18 V，频率为100 HzD若将R接在AC两端，流过R的电流为2.5 A，周期为0.02 s5如图所示，内壁光滑的绝热气缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体，初始时气缸开口向上放置，活塞处于静止状态，将气缸缓慢转动90过程中，缸内气体（ ）A内能增加，外界对气体做正功B内能减小，所有分子热运动速率都减小C温度降低，速率大的分子数占总分子数比例减少D温度
4、升高，速率大的分子数占总分子数比例增加A R 卫星 赤道 6“羲和号”是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星。如图所示，该卫星围绕地球的运动视为匀速圆周运动，轨道平面与赤道平面接近垂直。卫星每天在相同时刻，沿相同方向经过地球表面A点正上方，恰好绕地球运行n圈。已知地球半径为R，自转周期为T，地球表面重力加速度为g，则“羲和号”卫星轨道距地面高度为（ ） A B C DA B C O P M R 45 7柱状光学器件横截面如图所示，OP右侧是以O为圆心，半经为R的圆，左则是直角梯形，AP长为R，AC与CO夹角45，AC中点为B。a、b两种频率的细激光束，垂直AB面入射，器件介质对a、b光的折射率分别
5、为1.42、1.40。保持光的入射方向不变，入射点从A向B移动过程中，能在PM面全反射后，从OM面出射的光是（不考虑三次反射以后的光）（ ）A仅有a光B仅有b光Ca、b光都可以Da、b光都不可以A B C D 8 m 3 m 4 m 8无人配送小车某次性能测试路径如图所示，半径为3 m的半圆弧BC与长8 m的直线路径AB相切于B点，与半径为4 m的半圆弧CD相切于C点，小车以最大速度从A点驶入路径，到适当位置调整速率运动到B点，然后保持速率不变依次经过BC和CD。为保证安全，小车速率最大为4 ms。在ABC段的加速度最大为2 ms2，CD段的加速度最大为1 ms2。小车视为质点，小车从A到D所
6、需最短时间t及在AB段做匀速直线运动的最长距离l为（ ） Ats，l8 mBts，l5 m Cts，l5 mDts，l5.5 m二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。xcm xcm ycm ycm 20 20 20 20 O O ts ycm 5 11 20 20 O 9一列简谐横波沿x轴传播，平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如图所示。当t7 s时，简谐波的波动图像可能正确的是（ ）xcm xcm ycm ycm 20 20 20 20 O O （A） （B）（C） （D）L O P S1 S2
7、 屏 （甲） 10某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狄缝S1、S2的宽度可调，狄缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样。下列描述正确的是（ ）（乙） （丙） A图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射B遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大C照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大D照射两条狭缝时，若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹8.45m 4.8m 1.25m 11如图所示，某同学将离地1.25 m的网球以13 ms的速度
8、斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离4.8 m。当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为8.45 m的P点。网球与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍。平行墙面的速度分量不变，重力加速度g取10 ms2，网球碰墙后的速度大小v和着地点到墙壁的距离d分别为（ ） Av5 msBv3 ms Cd3.6 mDd3.9 mx y B O 12如图所示，xOy平面的第一、三象限内以坐标原点O为圆心、半径为L的扇形区域充满方向垂直纸面向外的匀强磁场。边长为L的正方形金属框绕其始终在O点的顶点、在xOy平面内以角速度顺时针匀速转动。t0时刻，金属框开始进入第一象限，不考虑自感影响，关于金属
9、框中感应电动势E随时间t变化规律的描述正确的是（ ）A在t0到t的过程中，E一直增大B在t0到t的过程中，E先增大后减小C在t0到t的过程中，E的变化率一直增大D在t0到t的过程中，E的变化率一直减小三、非选择题：本题共6小题，共60分。13（6分）在天宫课堂中，我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验，受此启发，某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验，如图甲所示。主要步骤如下：将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上；A O 力传感器 加速度传感器 滑块 气垫导轨 连气源 图（甲） 接通气源，放上滑块，调平
10、气垫导轨；将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块，弹簧处于原长时滑块左端位于O点。A点到O点的距离为 5.00 cm。拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时；ts ts FN ams2 0.1 0.2 0.1 0.2 0.610 3.08 O O 图（乙） FN ams2 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 O 图（丙） 计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像，部分图像如图乙所示。回答以下问题（结果均保留两位有效数字）：（1）弹簧的劲度系数为_Nm。（2）该
11、同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据，画出aF图像如图丙中所示，由此可得滑块与加速度传感器的总质量为_kg。（3）该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，在图丙中画出新的aF图像，则待测物体的质量为_kg。14（8分）某同学利用实验室现有器材，设计了一个测量电阻阻值的实验。实验器材：干电池E（电动势1.5 V，内阻未知）；电流表A1（量程10 mA，内阻为90 ）；电流表A2（量程30 mA，内阻为30 ）；mA E S R R0 定值电阻R0（阻值为150 ）；滑动变阻器R（最大阻值为100 ）；待测电阻Rx开关S，导线若干。测量电路如图所示。（1）断开开关，连接电路，将滑动变阻器R的
12、滑片调到值最大一端，将定值电阻R0接入电路；闭合开关，调节滑片位置，使电流表指针指在满刻度的处。该同学选用电流表为_（填“A1”或“A2”）；若不考虑电池内阻，此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为_。（2）断开开关，保持滑片的位置不变。用Rx替换R0，闭合开关后，电流表指针指在满刻度的处，则Rx的测量值为_。（3）本实验中未考虑电池内阻，对Rx的测量值_（填“有”或“无”）影响。15（7分）某些鱼类通过调节体内鱼鳔的体积实现浮沉。如图所示，鱼鳔结构可简化为通过阀门相连的A、B两个密闭气室，A室壁厚，可认为体积恒定，B室壁簿，体积可变；两室内气体视为理想气体，可通过阀门进行交换。质量为M的鱼静止在
13、水面下H处，B室内气体体积为V，质量为m；设B室内气体压强与鱼体外压强相等，鱼体积的变化与B室气体体积的变化相等，鱼的质量不变，鱼鳔内气体温度不变。水的密度为，重力加速度为g。大气压强为p0，求：（1）鱼通过增加B室体积获得大小为a的加速度，需从A室充入B室的气体质量m；A室 B室 阀门 （2）鱼静止于水面下H1处时，B室内气体质量m2。电动机 配重 16（9分）某粮库使用额定电压U380 V，内阻R0.25 的电动机运粮。如图所示，配重和电动机连接小车的缆绳均平行于斜坡，装满粮食的小车以速度v2 ms沿斜坡匀速上行，此时电流I40 A。关闭电动机后，小车又沿斜坡上行路程L到达卸粮点时，速度恰
14、好为零。卸粮后，给小车一个向下的初速度，小车沿斜坡刚好匀速下行。已知小车质量m1100 kg，车上粮食质量m21200 kg，配重质量m040 kg，取重力加速度g10 ms2，小车运动时受到的摩擦阻力与车及车上粮食总重力成正比，比例系数为k，配重始终未接触地面，不计电动机自身机械摩擦损耗及缆绳质量。求：（1）比例系数k值；（2）上行路程L值。17（14分）中国“人造太阳”在核聚变实验方面取得新突破，该装置中用电磁场约束和加速高能离子，其部分电磁场简化模型如图所示，在三维坐标系Oxyz中，0zd空间内充满匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向沿x轴正方向；3dz0，y0的空间内充满匀强磁场，磁感应
15、强度大小为B，方向平行于xOy平面，与x轴正方向夹角为45；z0，y0的空间内充满沿y轴负方向的匀强电场。质量为m，带电量为q的离子甲，从yOz平面第三象限内距y轴为L的点A以一定速度出射，速度方向与z轴正方向夹角为，在yOz平面内运动一段时间后，经坐标原点O沿z轴正方向进入磁场，不计离子重力。（1）当离子甲从A点出射速度为v0时，求电场强度的大小E；（2）若使离子甲进入磁场后始终在磁场中运动，求进入磁场时的最大速度vm；（3）离子甲以的速度从O点沿z轴正方向第一次穿过xOy面进入磁场，求第四次穿过xOy平面的位置坐标（用d表示）；x y z O d B L A v0 E 3d 45 （4）当
16、离子甲以的速度从O点进入磁场时，质量为4m，带电量为q的离子乙，也从O点沿z轴正方向以相同的动能同时进入磁场，求两离子进入磁场后，到达它们运动轨迹第一个交点的时间差t（忽略离子间相互作用）。A B O O 小球 18（16分）如图所示，“L”型平板B静置在地面上，小物块A处于平板B上的O点，O点左侧粗糙，右侧光滑。用不可伸长的轻绳将质量为M的小球悬挂在O点正上方的O点，轻绳处于水平拉直状态。将小球由静止释放，下摆至最低点与小物块A发生碰撞，碰后小球速度方向与碰前方向相同，开始做简谐运动（要求摆角小于5），A以速度v0沿平板滑动直至与B右侧挡板发生弹性碰撞。一段时间后，A返回到O点的正下方时，相对于地面的速度减为零，此时小球恰好第一次上升到最高点，已知A的质量mA0.1 kg，B的质量mB0.3 kg，A与B的动摩擦因数10.4，B与地面间的动摩擦因数20.225，v04 ms，取重力加速度g10 ms2。整个过程中A始终在B上。所有碰撞时间忽略不计，不计空气阻力，求：（1）A与B的挡板碰撞后，二者的速度大小vA与vB；（2）B光滑部分的长度d；（3）运动过程中A对B的摩擦力所做的功Wf；（4）实现上述运动过程，的取值范围（结果用cos5表示）。
