1、 物理试题一 一、单选题一、单选题 1.氢原子能级示意图如图所示。光子能量在1.63 eV3.10 eV的光为可见光。要使处于基态 （n=1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为 A12.09 eV B10.20 eV C1.89 eV D1.51 eV 2.如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂 在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则（ ） AP 和 Q 都带正电荷 BP 和 Q 都带负电荷 CP 带正电荷，Q 带负电荷 DP 带负电荷，Q 带正电荷 3.最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志
2、着我国重型运载 火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为 3km/s，产生 的推力约为 6 4.8 10 N，则它在 1s 时间内喷射的气体质量约为( ) A 2 1.6 10 kg B 3 1.6 10 kg C 5 1.6 10 kg D 6 1.6 10 kg 4.如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面 与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接，已知导体棒MN受到的安培力大 小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为（ ） A2F B1.5F C0.5F D0 5.如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离
3、地后重心上升的最大高度为 H上升第一 个 4 H 所用的时间为 t1，第四个 4 H 所用的时间为 t2不计空气阻力，则 2 1 t t 满足（ ） A1 2 1 t t 2 B2 2 1 t t 3 C3 2 1 t t 4 D4 2 1 t t 5 二、多选题二、多选题 6.如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮,其一端悬 挂物块N。另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动 N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45 。已知M始终保持静止,则在此过程中( ) A.水平拉力的大小可能保持不变 B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加 C.
4、M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加 D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加 7.空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所 示， 一硬质细导线的电阻率为、 横截面积为S， 将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内， 圆心O在MN上。t=0时磁感应强度的方向如图（a）所示：磁感应强度B随时间t的变化关系如 图（b）所示，则在t=0到t=t1的时间间隔内 A圆环所受安培力的方向始终不变 B圆环中的感应电流始终沿顺时针方向 C圆环中的感应电流大小为 0 0 4 B rS t D圆环中的感应电动势大小为 2 0 0 4 Br t 8.在星球M上将一轻弹簧竖直固定
5、在水平桌面上,把物体P轻放在弹簧上端,P由静止向下运动, 物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示。在另一星球N上用完全相同的弹 簧,改用物体Q完成同样的过程,其ax关系如图中虚线所示,假设两星球均为质量均匀分布的 球体。已知星球M的半径是星球N的3倍,则( ) A.M与N的密度相等 B.Q的质量是P的3倍 C.Q下落过程中的最大动能是P的4倍 D.Q下落过程中弹簧的最大压缩量是P的4倍 三、填空题三、填空题 9.某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究。物块拖动纸带 下滑，打出的纸带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为 50Hz，纸带上标 出的
6、每两个相邻点之间还有 4 个打出的点未画出。在 ABCDE 五个点中，打点计时器最先打 出的是 点，在打出 C 点时物块的速度大小为 m/s（保留 3 位有效数字）；物块 下滑的加速度大小为 m/s2（保留 2 位有效数字）。 四、计算题四、计算题 10.如图，在直角三角形OPN区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向 外。 一带正电的粒子从静止开始经电压U加速后， 沿平行于x轴的方向射入磁场； 一段时间后， 该粒子在OP边上某点以垂直于x轴的方向射出。已知O点为坐标原点，N点在y轴上，OP与x轴 的夹角为30，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d，不计重力。求
7、 （1）带电粒子的比荷； （2）带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间。 11.竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接， 小物块B静止 于水平轨道的最左端，如图（a）所示。t=0时刻，小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑， 一段时间后与B发生弹性碰撞（碰撞时间极短）；当A返回到倾斜轨道上的P点（图中未标出） 时，速度减为0，此时对其施加一外力，使其在倾斜轨道上保持静止。物块A运动的v-t图像 如图（b）所示，图中的v1和t1均为未知量。已知A的质量为m，初始时A与B的高度差为H，重 力加速度大小为g，不计空气阻力。 （1）求物块B的质量； （2）在图（b）所描述的整个运动
8、过程中，求物块A克服摩擦力所做的功； （3）已知两物块与轨道间的动摩擦因数均相等，在物块B停止运动后，改变物块与轨道间 的动摩擦因数，然后将A从P点释放，一段时间后A刚好能与B再次碰上。求改变前后动摩 擦因数的比值。 12.物理选修 3-3 （1）某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体。 初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界。现使活塞缓慢移动，直至容器中的空 气压强与外界相同。 此时， 容器中空气的温度_ （填“高于”“低于”或“等于”） 外界温度，容器中空气的密度_（填“大于”“小于”或“等于”）外界空气的密 度。 （2）热等静压设备广泛用于材料加
9、工中。该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机 压入到一个预抽真空的炉腔中， 然后炉腔升温， 利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加 工处理， 改部其性能。 一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为013 m 3， 炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。已知每瓶氩气的容积为 3.210 -2 m3，使用前瓶中气体压强为1.5107 Pa，使用后瓶中剩余气体压强为2.0106 Pa； 室温温度为27 。氩气可视为理想气体。 （i）求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强； （i i）将压入氩气后的炉腔加热到1 227 ，求此时炉腔中气体的压强。 13.物理一选修 3
10、-4 (1)一简谐横波沿 x 轴正方向传播，在 t=5 时刻，该波的波形图如图（a）所示，P、Q 是介质 中的两个质点。图（b）表示介质中某质点的振动图像。下列说法正确的是( ) A质点 Q 的振动图像与图（b）相同 B在 t=0 时刻，质点 P 的速率比质点 Q 的大 C在 t=0 时刻，质点 P 的加速度的大小比质点 Q 的大 D平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图（b）所示 E在 t=0 时刻，质点 P 与其平衡位置的距离比质点 Q 的大 (2)如图，一般帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面 3 m。距水面 4 m 的湖底 P 点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该
11、出射光束与竖直方向的夹角为 53 （取 sin53 =0.8）。已知水的折射率为 4 3 （i）求桅杆到 P 点的水平距离； （ii）船向左行驶一段距离后停止，调整由 P 点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为 45 时，从水面射出后仍然照射在桅杆顶端，求船行驶的距离。 五、实验题五、实验题 14.某同学要将一量程为 250A 的微安表改装为量程为 20 mA 的电流表。 该同学测得微安表 内阻为 1 200 ，经计算后将一阻值为R的电阻与微安表连接，进行改装。然后利用一标 准毫安表，根据图（a）所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。 （1）根据图（a）和题给条件，将（b
12、）中的实物连接。 （2）当标准毫安表的示数为 16.0mA 时，微安表的指针位置如图（c）所示，由此可以推测 出改装的电表量程不是预期值，而是 。（填正确答案标号） A18 mA A21 mA C25mA D28 mA （3）产生上述问题的原因可能是 。（填正确答案标号） A微安表内阻测量错误，实际内阻大于 1 200 B微安表内阻测量错误，实际内阻小于 1 200 CR 值计算错误，接入的电阻偏小 DR 值计算错误，接入的电阻偏大 （4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是都正确，都不必重新测量，只需要将阻值为 R 的电阻换为一个阻值为 kR 的电阻即可，其中k= 。 参考答案参考答案 1.答
13、案：A 解析：由题意可知，基态（n=1）氢原子被激发后，至少被激发到 n=3 能级后，跃迁才可能 产生能量在 1.63eV3.10eV 的可见光。故1.51 ( 13.60)eV12.09eVE 。故本题选 A。 2.答案：D 解析：AB、受力分析可知，P 和 Q 两小球，不能带同种电荷，AB 错误； CD、若 P 球带负电，Q 球带正电，如下图所示，恰能满足题意，则 C 错误 D 正确，故本题 选 D。 3.答案：B 解析：设该发动机在ts 时间内，喷射出的气体质量为m，根据动量定理，Ftmv，可知， 在 1s 内喷射出的气体质量 6 3 0 4.8 10 1.610 3000 mF mkg
14、kg tv ，故本题选 B。 4.答案：B 解析：设每一根导体棒的电阻为 R，长度为 L，则电路中， 上下两路电阻之比为 12 :2:2:1RRR R， 根据并联电路两端各电压相等的特点可知， 上下两路电流之比 12 :1:2II 。 如下图所示， 由于上路通电的导体受安培力的有效长度为 L， 根据安培力计算公式FILB， 可知 12 :1:2FFII，得 1 2 FF ， 根据左手定则可知，两力方向相同， 故线框 LMN 所受的合力大小为 3 2 FFF，故本题选 B。 5.答案：C 解析： 6.答案：BD 解析：如图所示，以物块 N 为研究对象，它在水平向左拉力 F 作用下，缓慢向左移动直
15、至 细绳与竖直方向夹角为 45 的过程中，水平拉力 F 逐渐增大，绳子拉力 T 逐渐增大； 对 M 受力分析可知， 若起初 M 受到的摩擦力 f 沿斜面向下，则随着绳子拉力 T 的增加，则摩擦力 f 也逐渐增大； 若起初 M 受到的摩擦力 f 沿斜面向上，则随着绳子拉力 T 的增加，摩擦力 f 可能先减小后 增加。 故本题选 BD。 7.答案：BC 解析：AB、根据 B-t 图象，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向一直为顺时针，但在 t0 时刻，磁场的方向发生变化，故安培力方向 A F的方向在 t0时刻发生变化，则 A错误，B正 确； CD、 由闭合电路欧姆定律得： E I R ， 又根据法拉
16、第电磁感应定律得： 2 2 Br E tt ， 又根据电阻定律得： 2 r R S ，联立得： 0 0 4 B rS I t ，则 C 正确，D错误。 故本题选 BC。 8.答案:AC 解析:A、 由a-x图象可知,加速度沿竖直向下方向为正方向,根据牛顿第二定律有:mgkxma, 变形式为: k agx m ,该图象的斜率为 k m ,纵轴截距为重力加速度 g。根据图象的纵轴截距 可知,两星球表面的重力加速度之比为: 0 0 33 1 M N ag ga ;又因为在某星球表面上的物体,所受重 力和万有引力相等,即: 2 Mm Gm g R ,即该星球的质量 2 gR M G 。又因为: 3 4
17、 3 R M ,联立得 3 4 g RG 。故两星球的密度之比为: 1:1 NMM NNM Rg gR ,故 A 正确; B、当物体在弹簧上运动过程中,加速度为 0 的一瞬间,其所受弹力和重力二力平衡,mgkx, 即: kx m g ;结合 a-x 图象可知,当物体 P 和物体 Q 分别处于平衡位置时,弹簧的压缩量之比 为: 0 0 1 22 P Q xx xx ,故物体 P 和物体 Q 的质量之比为: 1 6 p NP QQM x gm mxg ,故 B 错误; C、物体 P 和物体 Q 分别处于各自的平衡位置（a=0）时,它们的动能最大;根据 2 2vax ,结合 a-x 图象面积的物理意
18、义可知:物体 P 的最大速度满足 2 0000 1 233 2 P vaxa x,物体 Q 的最大 速度满足: 2 00 2 Q va x,则两物体的最大动能之比: 2 2 2 2 1 2 4 1 2 QQ kQQQ kPPP PP m v Emv Emv m v ,C 正确; D、物体 P 和物体 Q 分别在弹簧上做简谐运动,由平衡位置（a=0）可知,物体 P 和 Q 振动的 振幅 A 分别为 0 x和 0 2x,即物体 P 所在弹簧最大压缩量为 0 2x ,物体 Q 所在弹簧最大压缩量为 0 4x ,则 Q 下落过程中,弹簧最大压缩量时 P 物体最大压缩量的 2 倍,D 错误; 故本题选
19、AC。 9.答案：A 0.233 0.75 解析：分析可知，物块沿倾斜长木板最匀加速直线运动，纸带上的点迹，从 A 到 E，间隔 越来越大，可知，物块跟纸带的左端相连，纸带上最先打出的是 A 点；在打点计时器打 C 点瞬间，物块的速度 2 4.65 10 0.233m/s 220.1 BD C x v T ；根据逐差法可知，物块下滑的加速度 2 2 22 6.153.1510 0.75m/s 440.1 CEAC xx a T 。 故本题正确答案为：A；0.233；0.75。 10.答案：（1）设带电粒子的质量为m，电荷量为q，加速后的速度大小为v。 由动能定理有 2 1 2 qUmv 设粒子
20、在磁场中做匀速圆周运动的半径为r， 由洛伦兹力公式和 牛领第二定律有 2 v qvBm r 由几何关系知d= 2r联立式得 22 4qU mB d （2）由几何关系知，带电粒子射入磁场后运动到x轴所经过的路程为 tan30 2 r sr 带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间为 s t v 联立式得 2 3 () 423 Bd t U 解析： 11.答案：（1）根据图（b），v1为物块A在碰撞前瞬间速度的大小， 1 2 v 为其碰撞后瞬间速 度的大小。设物块B的质量为 m ，碰撞后瞬间的速度大小为 v ，由动量守恒定律和机械能 守恒定律有 1 1 () 2 v mvm mv 222 1 1 11
21、 () 222 v mvm mv 联立式得 3mm （2）在图（b）所描述的运动中，设物块A与轨道间的滑动摩擦力大小为f，下滑过程中所 走过的路程为s1，返回过程中所走过的路程为s2，P 点的高度为 h，整个过程中克服摩擦力 所做的功为 W，由动能定理有 2 11 1 0 2 mgHfsmv 2 1 2 1 ()0() 22 v fsmghm 从图（b）所给的v-t图线可 11 1 1 2 svt 1 111 1 (1.4) 2 2 v stt 由几何关系 2 1 sh sH 物块 A 在整个过程中克服摩擦力所做的功为 12 Wfsfs 联立式可得 2 15 WmgH （3） 设倾斜轨道倾角为
22、， 物块与轨道间的动摩擦因数在改变前为，cos sin Hh Wmg 11 设物块B在水平轨道上能够滑行的距离为 s ，由动能定理有 2 1 0 2 mgsmv 12 设改变后的动摩擦因数为，由动能定理有 cos0 sin h mghmgmgs 13联立 1112 13式可得 11 = 9 14 解析： 12.答案： （1）低于 大于 （2）（i）设初始时每瓶气体的体积为V0，压强为p0；使用后气瓶中剩余气体的压强为p1。 假设体积为V0、压强为p0的气体压强变为p1时，其体积膨胀为V1。由玻意耳定律 p0V0=p1V1 被压入进炉腔的气体在室温和p1条件下的体积为 10 VVV 设10瓶气体
23、压入完成后炉腔中气体的压强为p2，体积为V2。由玻意耳定律 p2V2=10p1 V 联立式并代入题给数据得 p2=3210 7 Pa （ii）设加热前炉腔的温度为T0，加热后炉腔温度为T1，气体压强为p3，由查理定律 31 10 pp TT 联立式并代入题给数据得 p3=1.610 8 Pa 解析：1.由题意可知，容器与活塞绝热性能良好，容器内气体与外界不发生热交换，故 0Q，但活塞移动的过程中，容器内气体压强减小，则容器内气体正在膨胀，体积增大， 气体对外界做功，即0W ，根据热力学第一定律可知：0UQW ，故容器内气 体内能减小，温度降低，低于外界温度。 最终容器内气体压强和外界气体压强相
24、同，根据理想气体状态方程：PVnRT 又 m V ，m为容器内气体质量 联立得： Pm nRT 取容器外界质量也为 m 的一部分气体，由于容器内温度 T低于外界温度，故容器内气体密 度大于外界。 故本题答案为：低于；大于。 2. （1）设初始时每瓶气体的体积为 0 V，压强为 0 p；使用后气瓶中剩余气体的压强为 1 p， 假设体积为 0 V，压强为 0 p的气体压强变为 1 p时，其体积膨胀为 1 V，由玻意耳定律得： 001 1 p VpV 被压入进炉腔的气体在室温和 1 p条件下的体积为： 10 VVV 设 10 瓶气体压入完成后炉腔中气体的压强为 2 p，体积为 2 V，由玻意耳定律得
25、： 221 10p V pV 联立方程并代入数据得： 7 2 3.2 10 Pap （2）设加热前炉腔的温度为 0 T，加热后炉腔的温度为 1 T，气体压强为 3 p，由查理定律得： 32 10 pp TT 联立方程并代入数据得： 8 3 1.6 10 Pap 13.答案：（1）CDE （2） （i）设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为 x1，到 P 点的水平距离为 x1；桅杆高度为 h1，P 点处水深为 h2：微光束在水中与竖直方向的夹角为 。由几何关系有 1 1 tan53 x h 2 3 tan x h 由折射定律有 sin53 =nsin 设桅杆到 P 点的水平距离为 x，则 x=x
26、1+x2 联立式并代入题给数据得 x=7 m （ii）设激光束在水中与竖直方向的夹角为 45 时，从水面出射的方向与竖直方向夹角为 i ， 由折射定律有 sin i =nsin45 设船向左行驶的距离为 x，此时光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为 x1，到 P 点的水 平距离为 x2，则 12 xxxx 1 1 tan x i h 2 2 tan45 x h 联立式并代入题给数据得 x=6 23 m=5.5m（） 解析： 14.答案：（1）连线如图所示 （2）C （3）AC （4） 99 79 解析： （1）电表改装时，微安表应与定值电阻 R 并联接入虚线框内，则实物电路 连接如下图所示：
27、（2）由标准毫安表与该装表的读数可知，改装后的电流表，实际量程被扩大的倍数 为： 3 16 100 160 10 mA n mA 倍。故当原微安表表盘达到满偏时，实际量程为： 3 250 1010025mA ，故本小题选 C； （3）根据 ggg I RIIR ，得：1 g g R II R ，改装后的量程偏大的原因可能是， 原微安表内阻测量值偏小，即电表实际内阻 g R 真实值，大于 1200；或者因为定 值电阻 R的计算有误，计算值偏大，实际接入定值电阻 R阻值偏小。故本小题选 AC； （4） 由于接入电阻 R 时， 改装后的表实际量程为 25mA， 故满足 25 ggg I RIR ； 要想达到预期目的，即将微安表改装为量程为 20mA电流表，应满足 20 ggg I RIkR ， 其中 250A0.25mA g I ，联立解得：1.25k 或 99 79 k 。
