一、單選題，共10題，每題4分，共40分每題只有一個(gè)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)合成原子核吸收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(shí)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(gè)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(jí)躍遷到能級(jí)時(shí)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(duì)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(duì)應(yīng)光子的能量大于譜線對(duì)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(jí)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．譜線的光照射極限頻率為的鎢，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，當(dāng)然煙花也蘊(yùn)含著許多物理知識(shí)．假設(shè)在高空中有四個(gè)物體，在同一位置同時(shí)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(gè)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(duì)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(duì)紅光的折射率為

B．紅光從點(diǎn)傳播到點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)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(shí)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(gè)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(shí)，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?。ā　。?/p>

A． B． C． D．

7．如圖所示為某電場中x軸上電勢(shì)φ隨x變化的圖象，一個(gè)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(dòng)，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(shì)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(gè)半徑為r的半圓形線圈，以直徑ab為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，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(gè)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(gè)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(gè)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(huì)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(dòng)。2018年5月21日，嫦娥四號(hào)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（　?。?/p>

A．鵲橋繞地球運(yùn)動(dòng)的周期大于月球繞地球的周期

B．鵲橋繞地球運(yùn)動(dòng)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(dòng)的向心加速度大于月球繞地球運(yùn)動(dòng)的向心加速度

10．運(yùn)動(dòng)員在水上做飛行運(yùn)動(dòng)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(dòng)員與裝備的總質(zhì)量為90kg，兩個(gè)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（　　）

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(shí)，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(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)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(dòng)變阻器R1（0—20，10A）

E. 滑動(dòng)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(gè)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(dòng)變阻器應(yīng)選________（填寫器材前的字母代號(hào)）．

（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(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)和電源電動(dòng)勢(shì)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(shí)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(shí)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(dòng)活塞，直至最終達(dá)到平衡，推動(dòng)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(shí)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(dòng)的最長時(shí)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(gè)裝置置于豎直向上的如圖所示，一對(duì)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(dòng)．若保持外力的功率P不變，經(jīng)過時(shí)間t導(dǎo)體棒最終做勻速運(yùn)動(dòng)。求：

（1）導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度；

（2）t時(shí)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(cuò)誤；

B．將原子核拆散成核子與核子結(jié)合成原子核兩個(gè)過程質(zhì)量的變化相等，將原子核拆散成核子所吸收的能量與核子結(jié)合成原子核所放出的能量叫結(jié)合能，故B錯(cuò)誤；

C．有半數(shù)原子核發(fā)生衰變所需的時(shí)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(shí)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(gè)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(cuò)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(cuò)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(jí)躍遷到能級(jí)時(shí)發(fā)出的光譜線系，從能級(jí)躍遷到能級(jí)，只能輻射出２種處于巴耳末線系的光子，故C錯(cuò)誤；

D．譜線的光，波長約為，其頻率為

所以照射鎢時(shí)不能發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯(cuò)誤。

故選B。

3．A

【分析】

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

【詳解】

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

向上運(yùn)動(dòng)的位移到出發(fā)點(diǎn)的距離：

向下運(yùn)動(dòng)的位移到出發(fā)點(diǎn)的距離：

兩個(gè)小球之間的距離：△H=h1+h2=2v0t

向左的運(yùn)動(dòng)： ，

向右的運(yùn)動(dòng)：，

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(gè)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(gè)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(shí)得

則

故

選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B．光在玻璃中的傳播速度為

由幾何知識(shí)可知

選項(xiàng)B錯(cuò)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(shí)，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(cuò)誤；

D．若換為紫光，從到的傳播時(shí)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(shí)間比紅光長，換為紫光后從點(diǎn)傳播到面所用時(shí)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(dòng)，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(gè)圓周，沿y軸進(jìn)入的剛好轉(zhuǎn)半個(gè)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(dòng)

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

6．D

【詳解】

兩個(gè)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(duì)左邊電流，有

對(duì)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(shì)的變化可分析場強(qiáng)的方向，由電場力方向與粒子運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系判斷電場力做功正負(fù)，從而分析其電勢(shì)能的變化情況．根據(jù)電場強(qiáng)度的變化，判斷電場力的變化，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(dòng)，表明粒子運(yùn)動(dòng)方向與電場力方向同向，電場力先做正功后做負(fù)功，電勢(shì)能先減小后增大，故A錯(cuò)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(cuò)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(cuò)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(hào)表示場強(qiáng)的方向，要知道電勢(shì)的高低與電場方向的關(guān)系以及電場力做功與電勢(shì)能的關(guān)系．

8．D

【詳解】

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

此交變電動(dòng)勢(shì)的最大值為

設(shè)此交變電動(dòng)勢(shì)在一個(gè)周期內(nèi)的有效值為E′，由有效值的定義得

解得

故電流表的示數(shù)為

故選D。

9．D

【詳解】

A．由拉格朗日點(diǎn)的定義可知鵲橋中繼星繞地球運(yùn)動(dòng)周期和月球繞地球的周期相等，故A錯(cuò)誤；

B．鵲橋繞地球運(yùn)動(dòng)的周期和月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期相等，為27天，大于地球自轉(zhuǎn)周期24h，故B錯(cuò)誤；

C．鵲橋在做圓周運(yùn)動(dòng)，有向心加速度，故在L2點(diǎn)不是平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；

D．因?yàn)長2點(diǎn)與月球角速度相同，半徑大，由可知鵲橋繞地球運(yùn)動(dòng)的向心加速度大于月球繞地球運(yùn)動(dòng)的向心加速度，故D周期。

故選D。

10．B

【詳解】

設(shè)飛行器對(duì)水的平均作用力為F，根據(jù)牛頓第三定律可知，水對(duì)飛行器的作用力的大小也等于F，對(duì)飛行器，則有

F=Mg

設(shè)水噴出時(shí)的速度為v，在時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量

時(shí)間內(nèi)質(zhì)量為的水獲得的沖量

聯(lián)立解得

v=5.4m/s

故選B。

11．b    D    最右邊    1.45(1.44--1.46)    1.00(0.957--1.05)    小于   

【詳解】

試題分析:（1）由于干電池的內(nèi)阻很小，所以采用圖b的方法，更合理；同理滑動(dòng)變阻器的最大值小一些更合理一些，故應(yīng)該選D．

（2）通電前應(yīng)該把變阻器的阻值調(diào)至最大，也就是最右邊．

（3）電源的U-I圖象中，與縱軸（U軸）的交點(diǎn)是電源電動(dòng)勢(shì)，故電源電動(dòng)勢(shì)值為1.45V，電源內(nèi)阻是斜率，故電源內(nèi)阻為1.00Ω．

(4)由于電壓表的分流作用，電源電動(dòng)勢(shì)測量值小于電動(dòng)勢(shì)的真實(shí)值．

考點(diǎn)：測電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻

12．(1) T′＝1.5T　(2) p′＝4p0

【詳解】

(1)設(shè)A的體積為V，則初狀態(tài)A、B總體積為2V，末狀態(tài)總體積為3V

由蓋—呂薩克定律得：

解得

T′＝1.5T．

(2)假設(shè)活塞被推至隔板時(shí)氣體壓強(qiáng)為p臨

解得

p臨＝4p0＜

由此可以判斷，活塞一直被推至隔板，此后氣體體積、溫度均不變，則壓強(qiáng)不再改變，

p′＝4p0．

點(diǎn)睛：已知初末狀態(tài)的體積，由蓋呂薩克定律可求得后來的溫度；由理想氣體狀態(tài)方程可求得臨界壓強(qiáng)值，比值臨界壓強(qiáng)與壓力壓強(qiáng)的關(guān)系，可分析活塞的位置，進(jìn)而求得最終的壓強(qiáng)．

13．(1)；(2)；(3)

【詳解】

(1)光路如圖所示

(2)由折射定律可知

得

根據(jù)幾何關(guān)系得

(3)單色光在透明球體中的傳播速度為

則

所以傳播時(shí)間

14．（1）；（2）

【詳解】

（1）若使粒子從CD邊射出，會(huì)有兩個(gè)臨界位置，第一個(gè)臨界位置是從C點(diǎn)射出，此時(shí)運(yùn)行半徑最小

由可得

第二個(gè)臨界位置是與AD邊相切時(shí)，軌跡半徑最大，由幾何關(guān)系

得

再由可得

使粒子從CD邊射出粒子入射速度大小的范圍是

（2）當(dāng)粒子從三角形AC邊射出時(shí)，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長，由于此時(shí)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心角為180°，所以

因?yàn)榱Ｗ釉诖艌鲋羞\(yùn)動(dòng)的周期為

得

故其最長時(shí)間應(yīng)為

15．（1）；（2）

【詳解】

（1）對(duì)MN，達(dá)到最終狀態(tài)時(shí)

解得

（2）依題意

解得