物理试题
一、选择题I（ 本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分。 每小题列出的四个选项中只有一个是符 合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1.下面所列的物理量与其国际单位制（SI） 单位不符的是（ ）
A. 力：N B. 功：J C. 加速度：m/s2 D. 速度：km/ h
2.下列物理量是矢量的是（ ）
A.电量 B. 电流 C.磁感应强度 D.磁通量
3.如图，是某炮兵训练时的情景，关于图示瞬间炮弹的受力分析正确的是（ ）
A.只受重力作用
B.受重力与空气阻力作用
C.受重力与向前的冲击力作用
D.受重力、空气阻力与向前的冲击力作用
4.人们越来越多地使用手机进行导航，如图所示是某人从杭州市民中心驾车去武林广场的于机导航的截屏画 面，该地图提供了 ①、②、③三种驾车线路规划方案及相对应的数据，实际行驶中导航提示：“前方有测速，限速50公里……”。 下列说法不正确的是（ ）
A.①②③三条线路方案的位移相等
B.研究汽车在地图上的实时位置时，汽车可以被看成质点
C.图中显示 23 分钟和 6.9公里分别指的是时间间隔和路程
D.导航提示的“ 限速50公里”指的是汽车的平均速度
5.根据漫画“ 洞有多深”提供的情境，下列说法正确的是（ ）
A.他们依据匀速运动的规律估算洞的深度
B.用一片树叶代替石块也能估算出洞的深度
C.全程石块的平均速度约为10m/s
D.若数到 3 秒时石块落到洞底，则洞深约30m
6.为了方便打开核桃、夏威夷果等坚果，有人发明了一款弹簧坚果开核器，它是由锥形弹簧、 固定在弹簧顶部的硬质小球及放置坚果的果垫组成。 如图所示，是演示打开核桃的三个步 骤。 则下列说法正确的是（ ）
A.弹簧被向上拉伸的过程中，弹簧的弹性势能减小
B.松于后，小球向下运动过程中，小球的机械能守恒
C.小球向下运动过程中，弹簧对小球做正功
D.打击过程中，果垫对核桃做负功
7.某技术质量监督局曾对市场中电线电缆产品质量进行抽查，检验负责人说：“不合格产品中，大部分存在导体电阻不合格问题，主要是铜材质量不合格，使用了再生铜或含杂质很多 的铜使电线的导电性能减弱；再一个就是铜材质量可能合格，但把截面积缩小，买2.5mm2的线，拿到于的线可能是 1.5mm2 或 1.5mm2 多一点，载流量不够；还有一个问题是绝缘层质量不合格，用再生塑料制作电线外皮，电阻率达不到要求……”。 关于这段话中提到的不合格电线，下列说法正确的是（ ）
A.电线使用了再生铜或含杂质很多的铜，则其电阻率变大
B.电线的横截面积变小了，则其电阻率变大
C.电线的横截面积变小了，则其电阻率变小
D.再生塑料制作电线外皮，则其电阻率变大导致绝缘性变差
8.如图所示，窗子上、下沿间的高度 H=1.6m，墙的厚度 d =0.4m，某人在离墙壁距离 L =1.4m、距窗子上沿 h =0.2m 处的 P点，将可视为质点的小物件以v的速度水平抛出， 要求小物件能直接穿过窗口并落在水平地面上，不计空气阻力。则可以实现上述要求的速度大小是（ ）
A.2m/s B.4m/s C.8m/s D.10m/s
9.水平放置的平行板电容器两极板带上 等量异种电荷后，形成的竖直面内的 电场线分布如图所示， α、 b、 c为电场 线上的三个点，图中水平虚线为两板 间的中线，有一带电液滴恰好静止在 b点处，则下列判断正确的是（ ）
A.α、 b、 c三点的电场强度大小关系为：Ea >Eb =Ec
B.α、b、c三点的电势高低关系为：Ea =Eb>Ec
C.若把带电液滴移到a处，则其电势能减小
D.若电容器漏电，带电液滴将向上运动
10.利用霍尔效应制作的霍尔元件，被广泛应用于测量和自动控制等领域。 霍尔元件一般由半导体材料做成，有的半导体中的载流子（即自由电荷）是电子，有的半导体中的载流子是空穴（相当于正电荷）。 如图所示，将扁平长方体形状 的霍尔元件水平放置接人电路，匀强磁场垂直于霍尔元件 的水平面竖直向下，闭合开关，让电流从霍尔元件的左侧流 向右侧，则其前后两表面会形成电势差。 现有载流子是电子的霍尔元件 1 和载流子是空穴的霍尔元件 2，两元件均按图示方式接人电路（ 闭合开关），则关于前后两表面电势高低的判断，下列说法中正确的是（ ）
A.若接入元件 1 时，前表面电势高；若接入元件 2 时，前表面电势低
B.若接入元件 1 时，前表面电势低；若接入元件 2 时，前表面电势高
C.不论接入哪个元件，都是前表面电势高
D.不论接入哪个元件，都是前表面电势低
11.2016 年10月19 日3时31分，“神舟十一号”载人飞船与“天宫二号” 空间实验室成功实现自动 交会对接，形成一个组合体，假设组合体在距离 地面 393 千米高的轨道上绕地球做匀速圆周运动。航天员景海鹏、陈冬随后进人“天宫二号”空间实验室，两人在“天空二号”空间实验室中工作、生活了 30 天，期间进行了多项科学实验 和科普活动。下列说法中正确的是（ ）
A.对接后，组合体会被地球吸引到更低的轨道上运行
B.组合体绕地球做匀速圆周运动的速度小于7.9km/s
C.在“天宫二号”空间实验室中航天员可以借助重锤和羽毛演示轻重物体落得一样快的实验
D.航天员在“ 天空二号” 空间实验室中工作的 30 天里共经历了30次日出
12.A、B两带电小球，电量分别为 ＋q、＋9q，质量分别为 ml 、m2 ，如图所示，用两根不可伸长的绝缘细线悬挂于O点，静止时 A、B两球处于同一水平线上，其中O点到A球的间距OA= 2L，∠AOB=90°，∠OAB=60°，C是AB连线上一点且在O点的正下方，带电小球均可视为点电荷，静电力常量为k，则下列说法正确的是（ ）
A.AB间的库仑力为
B.A、B两球的质量之比为1：3
C.C点的电场强度为零
D.若仅互换A、B两球的带电量，则A、B两球位置将不再处于同一水平线上
13.光伏产业是新能源产业的重要发展方向之一，光伏市场的发展对于优化我国能源结构、促 进能源生产和消费、推动能源技术创新等方面都有重要的意义。 如图所示，是某户居 民楼顶平台安装的 12 块太阳能电池板。 据楼主介绍，利用这些电池板收集太阳能发电，发电总功率可达3kW，工作电压为 380V，设备使 用年限在 25 年以上；发电总功率的 30%供自家使用，还有富余发电以0.4元 /度（1度=1 kW•h） 价格并入国家电网。则下列说法可能 正确的是（ ）
A.该光伏项目年发电量约为 2.6 ×104 kW•h
B.该光伏项目的工作总电流约为 0.3A
C.该光伏项目平均每天的发电量大约可供一盏 60W 的白炽灯工作 125 小时
D.该光伏项目富余发电的年收入约为 7000 元
二、选择题Il 本题共 3 小题，每小题 2 分，共 6 分。 每小题列出的四个选项中至少有一个是符 合题目要求的。 全部选对的得 2 分，选对但不全的得 1 分，有选错的得 0 分）
14.［ 加试题］ 氢原子能级如图所示，当氢原子从 n =5 跃迁到 n =2 的能级时，辐射紫色光，光的波长为 434nm.以下判断正确的是（ ）
A.氢原子从 n =5 跃迁到 n =3 的能级时，辐射光的波长更短
B.氢原子从 n =5 跃迁到 n =1 的能级时，辐射光的频率更高
C.一群处于 n =5 能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生4 种辐射光
D.若氢原子从 n =4 跃迁到 n =2 的能级时，辐射光的波长大 于 434nm
15.［ 加试题］ 如图所示，为一列在均匀介质中传播的简谐横波在t=4s时刻的波形图，已知 t=0 时刻振源 O（ 在坐标原点） 起振方向沿 ＋y方向，且在 x轴上0至12m范围第一次出现图示波形，则（ ）
A.此列波的波速为 3m/s
B.t=4s时，x轴上10m处的质点振动方向向上
C.在 0 ～4s内，x=6m处的质点通过的路程是 30cm
D.波的周期（ n 取 0，1，2，3……）
16.［ 加试题］ 在家居装饰中常用到花岗岩、大理石等天然石材，这些岩石都含有不同程度的放
射性元素。下列关于说法中正确的是（ ）
A.放射性元素发生 α衰变的方程是：
B.α衰变中，α粒子获得的能量越大，其德布罗意波波长越短
C.β衰变中产生的电子来源于原子核的内部，故半衰期会受元素化学状态的影响
D.若某一原子核衰变辐射出一个频率为 v的 γ光子，该过程质量亏损为△m，则
非选择题部分
三、非选择题（ 本题共 7 小题，共 55 分） 17.（5 分）
（1） 如图，是利用力传感器在做“ 探究作用力与反作用力的关系”实验的情景。 图中A是握在于中的力传感器、B是固定在木块上的力传感器。 下列相关叙述中正确的是
A.木块做匀速运动时，A、B两传感器的示数大小相等
B.木块向右加速运动时，A传感器示数大于B的示数
C.实验时，若A传感器的示数增大，则B传感器的示数过一会儿也增大
D.实验时，若 A传感器的示数变为0，由于摩擦作用，木块做减速运动，B传感器的示数不为 0
（2） 某实验小组做“ 探究功与速度变化关系” 的实验时，设计让小车做匀变速运动，通过改变小车运动的距离而改变牵引力对小车做的功，并定量测出牵引力做功的值。 已知挂在细线下的重物质量远小于小车质量。 如图 2所示，是该实验的部分仪器，除了图中所示器材外，还应选用的器材是 。
A.6V左右交流电源、导线
B.220V交流电源
C.纸带、刻度尺
D.秒表
E.天平（ 带硅码）
F.垫高轨道用的木块
18.（5 分）（1） 在做“测电源电动势与内阻”的实验中，某同学先用多用电表粗测了干电池的电动势。 如图所示是测量时“选择开关”与表头指针所处的位置，则该电池的电动势为 V。
（2） 由图 1 可知，在多用电表使用结束后，应将该电表的“选择开关”打在何处？ 。
（3） 该组同学用两节上述干电池串联接入电路，用如图2电路经一系列正确操作后 得到多组U、 I数据， 并在图3中描好了数据点。请根据这些数据点画出两节干 电池的U-I图线。 并由此图线求得两节电
池 的 总 电 动 势 为 V， 总内阻为 Ω。 （ 结果均取两位小数）
19.（9 分） 中国汽车技术研究中心是目前国内唯一具有性的综合性汽车科研机构，为确保上市汽车的安全，“汽研中心”每年会选择上市不超过两年、销量较大的主流新车进行碰 撞测试。 在某次水平路面上正面碰撞的测试中，某型号汽车在 10s内由静止开始匀加速 前进了70m 后，撞上正前方固定大水泥墩，车头发生破坏性形变，经 0.04s后整车 停止前进；而坐在司机位置的假人因安全 带与安全气囊的共同作用，从汽车撞上大水泥墩后经0.14s后减速到0。 图示是汽车在碰撞过程中，假人碰上安全气囊的一 瞬间。 已知假人的质量为 60kg。 求：
（1）汽车碰撞前一瞬间速度的大小；
（2）碰撞过程中汽车的加速度大小；
（3）碰撞过程中假人受到的汽车在水平方 向上平均作用力的大小。
20.（12 分） 如图所示，在光滑的水平平台上有一质量 m=0.1kg的小球压缩轻质弹簧（ 小球与 弹簧不拴连） 使其具有 Eb=0.2J的弹性势能，平台的 B端连接两个半径都为 R且内壁都 光滑的四分之一细圆管 BC及细圆管 CD，圆管内径略大于小球直径，B点和 D点都与水平 面相切。 在地面的 E处有一小圆弧（ 图中未画出，小球在经过 E处时的动能不损失） 且安装了一个可改变倾角的长斜面EF，已知地面DE长度为0.3m且与小球间的动摩擦因数µl =0.5，小球与可动斜面 EF间的动摩擦因数。 现释放小球，小球弹出后进入细圆管，运动到 B点时对上管壁有 FN=1N的弹力。求：
（1）细圆管的半径 R；
（2）小球经过 D点时对管壁的压力大小；
（3）当斜面 EF与地面的倾角θ（在 0～90°范围内）为何值时，小球沿斜面上滑的长度最短？ 并求出最短长度。
21.（4 分）［ 加试题］
（1） 如 1 图所示，小明同学用下图装置进行“ 用双缝干涉测波长” 的实验时，透过放大镜 B 观察到了绿光的干涉条纹，但条纹的亮度很低，为了便于测量，下列方法能够使条纹亮度增加的是 。
A.增加光源的功率
B.将毛玻璃换成透明玻璃
C.将放大镜A换一个面积更大的放大镜
D.调节测量头的位置
（2）小明在做（1）问实验时，转动于轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准屏上第 1条亮纹的中心，记下此时于轮上的读数为 0.110mm； 转动于轮，使分划板中心刻线右移并对准第 4 条亮纹的中心（ 如图 2 所示），记下此时于轮上的读数为 mm。 若已知单缝与双缝间 的距离Ll =80mm， 双缝与屏的距离 L2=500mm，单缝宽 dl=0.10mm，双缝间距 d2=0.20mm。 由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为 m（ 计算结果保留两位有效数字）。
22.（10分）［ 加试题］ 地球同步卫星在运行若干年的过程中，不可能准确地保持初始的位置和速度，需要及时调整，以保证相对地球的位置长期不变。 在同步卫 星上安装离子推进器， 就可以达到上述目标。 离子推进器简化的原理示意图如图所示。 推进剂在 P处进入， 在 S 处电离为一价正离子，后进入电场区加速（ 加速电压为U），形成正离子束。 在出口处，灯丝C发射的电子注入正离子束中。这种高速粒子流喷射出去，可推动卫星运动。
（1）通常用铯做为推进剂，已知铯离子荷质比为q/m约为7.5 ×105 C•kg-1 ， 加速电压U=2.4kV，求铅离子通过电场区后的速度大小；（以离子发动机为参考系）
（2）若离子发动机每秒喷射出 N=1015个铯离子质量 m=2.2 ×10-22kg，试求推进器获得的平均推力大小；
（3） 试解释灯丝C发射电子注入正离子束的作用。
23.（10 分）［ 加试题］ 某同学在学习电磁感应后，认为 电磁阻尼能够承担电梯减速时大部分制动的负荷， 从而减小传统制动器的磨损。 如图 1 所示，是该同 学设计的电磁阻尼制动器的原理图。电梯箱与配 重质量都为 M，通过高强度绳子套在半径rl 的承重转盘上，且绳子与转盘之间不打滑。承重转盘通过固定转轴与制动转盘相连。 制动转盘上固定了半径为 r2和 r3 的内外两个金属圈（ 如图2），金属圈内阻不计。 两金属圈之间用三根互成 120°的辐向导体棒连接，每根导体棒电阻均为R。 制动转盘放置在一对励磁线圈之间，励磁线圈产生垂直于制动转盘的匀强磁场（ 磁感应强度为B），磁场区域在120°辐向角内，如图 2 阴影区所示。 若电梯箱内放置质量为m的货物一起以速度v竖直上升，电梯箱离终点（图中未画出） 高度为 h 时关闭动力系统，仅开启电磁制动，一段时间后，电梯箱恰好到达终点。
（1） 若在开启电磁制动瞬间，三根金属棒的位置刚好在图 2 所示位置，则此时制动转盘上的电动势 E为多少？ 此时a与 b之间的电势差有多大？
（2）若忽略转盘的质量，且不计其它阻力影响， 则在上述制动过程中，制动转盘产生的热量是多少？
（3）若要提高制动的效果，试对上述设计做出二处改进。
