一、单项题：本题共5小题，每小题3分，共计15分。每小题只有一个选项符合题意。

1．某实物投影机有10个相同的强光灯L1～L10(24 V/200 W)和10个相同的指示灯X1～X10(220 V/2 W)，将其连接在220 V交流电源上，电路见图.若工作一段时间后L2灯丝烧断，则(　　)

A．X1的功率减小，L1的功率增大

B．X1的功率增大，L1的功率增大

C．X2的功率增大，其他指示灯的功率减小

D．X2的功率减小，其他指示灯的功率增大

解析：本题考查闭合电路的欧姆定律和电路的相关问题，意在考查考生运用知识解决实际问题的能力．L2灯丝烧断，则电路中的总电阻变大，由欧姆定律知，总电流减小，则除L2支路外，其他支路两端的电压减小，强光灯和指示灯的功率都要减小．其他支路电压减小，则L2两端电压升高，其功率增大．

答案：C

2．太阳系中的行星的轨道均可以近似看成圆轨道．下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象．图中坐标系的横轴是lg(T/T0)，纵轴是lg(R/R0)；这里T和R分别是行星绕太阳运动的周期和相应的圆轨道半径，T0和R0分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径．下列4幅图中正确的是(　　)

解析：由开普勒第三定律＝k(常数)可知，()3＝()2，两边取对数可得3lg()＝2lg()，即lg()＝lg()，选项B正确．

答案：B

3．如左图所示，交变电压加在平行板电容器A、B两极板上，开始B板电势比A板电势高，这时有一个原来静止的电子正处在两板的中间，它在电场作用下开始运动．设A、B两极板间的距离足够大，下列说法正确的是(　　)

A．电子一直向着A板运动

B．电子一直向着B板运动

C．电子先向A板运动，然后返回向B板运动，之后在A、B两板间做周期性往复运动

D．电子先向B板运动，然后返回向A板运动，之后在A、B两板间做周期性往复运动

解析：根据交变电压的变化规律，不难确定电子所受电场力的变化规律，从而作出电子的加速度a，速度v随时间变化的图线，如图所示．从图中可知，电子在第一个T/4内做匀加速运动，第二个T/4内做匀减速运动，在这半个周期内，因初始B板电势比A板电势高，所以电子向B板运动，加速度大小为eU/md.在第三个T/4内做匀加速运动．第四个T/4内做匀减速运动．但在这半个周期内运动方向与前半个周期相反，向A板运动，加速度大小为eU/md，所以电子做往复运动．综合分析正确答案应选D.

答案：D

4．如图所示的电路中，闭合电键，灯L1、L2正常发光．由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小．根据分析，发生的故障可能是(　　)

A．R1断路　　　　　    B．R2断路

C．R3短路      D．R4短路

解析：等效电路如图所示，若R1断路，总外电阻变大，总电流减小，路端电压变大，L1两端电压变大，L1变亮；ab部分电路结构没变，电流仍按原比例分配，总电流减小，通过L2、电流表的电流都减小，故A选项正确．若R2断路，总外电阻变大，总电流减小，ac部分电路结构没变，电流仍按原比例分配，R1、L1中电流都减小，与题意相矛盾，故B选项错．若R3短路或R4短路，总外电阻减小，总电流增大，A中电流变大，与题意相矛盾，故C、D选项错．

答案：A

5．质量为M的木块置于光滑水平面上，一质量为m的子弹以水平速度v0打入木块并停在木块中，如图3所示，此过程中木块向前运动位移为s，子弹打入木块深度为d，则下列判断正确的是(　　)

A．木块对子弹做功mv02                      B．子弹对木块做功Mv02

C．子弹动能减少等于木块动能的增加   D．木块、子弹的机械能一定减少

解析：设木块、子弹的共同速度为v，则mv0＝(M＋m)v①   木块对子弹做功W1＝mv2－mv02②

子弹对木块做功W2＝Mv2③ 解得W1<0　W2＜mv02，A、B错；由于系统克服摩擦阻力做功，机械能一定减少，所以C错，D对．答案：D

二、多项选择：本题共4小题，每小题4分，共计16分。每小题有多个选项符合题意。全部选对得4分，选对不全得2分，错选或不答的得0分。

6．一物体放置在倾角为θ的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a，如图所示，在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法中正确的是(　　)

A．当θ一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小

B．当θ一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大

C．当a一定时，θ越大，斜面对物体的正压力越小

D．当a一定时，θ越大，斜面对物体的摩擦力越小

解析：选物体为研究对象．受力情况如图2所示，建立坐标系，注意因为物体始终相对于斜面静止，所以Ff是静摩擦力，加速度向上，所以静摩擦力Ff沿斜面向上．

竖直方向上－mg＝ma， 也可写成－mg＝ma.

则θ一定时，a越大，FN越大，Ff越大；a一定时，θ越大，FN越小，Ff越大．

答案：BC

7．对于常温下一根阻值为R的均匀金属丝，下列说法中正确的是(　　)

A．常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10 R

B．常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为R

C．给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U0，则任一状态下的比值不变

D．把金属丝温度降低到绝对零度附近，电阻率会突然变为零

解析：设原电阻R＝ρ，当l′＝10 l时，由体积不变原理求得截面积变成S′＝S，所以电阻变为R′＝ρ＝ρ＝100 R，A错误；从中点对折起来，相当于两个阻值为R的电阻并联，其总阻值为R，B正确；金属丝的电阻率ρ随温度升高而增大，当金属丝两端的电压逐渐增大时，由于电流的热效应会使电阻率ρ随温度升高而增大，因而R＝ρ＝将逐渐增加，C错误；这种现象叫超导现象，D正确．

答案：BD

8．如图所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上．质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端．现用一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动．物块和小车之间的摩擦力为Ff.物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为l.在这个过程中，以下结论正确的是(　　)

A．物块到达小车最右端时具有的动能为(F－Ff)(L＋l)

B．物块到达小车最右端时，小车具有的动能为Ffl

C．物块克服摩擦力所做的功为Ff(L＋l)

D．物块和小车增加的机械能为Fl

解析：根据动能定理，物块到达最右端时具有的动能为Ek1＝△Ek1＝F·(L＋l)－Ff·(L＋l)＝(F－Ff)·(L＋l)，A正确．物块到达最右端时，小车具有的动能可根据动能定理列式：Ek2＝△Ek2＝Ffl，B正确．由功的公式，物块克服摩擦力所做的功为Wf＝Ff(L＋l)，C正确．物块增加的机械能Ekm＝(F－Ff)(L＋l)，小车增加的机械能EkM＝Ffl，物块和小车增加的机械能为Ekm＋EkM＝F·(L＋l)－FfL.或直接由功能关系得结论，D错误．

答案：ABC

9．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5，原线圈两端的交变电压为u＝20sin 100πt V．氖泡在两端电压达到100 V时开始发光．下列说法中正确的有(　　)

A．开关接通后，氖泡的发光频率为100 Hz   B．开关接通后，电压表的示数为100 V

C．开关断开后，电压表的示数变大       D．开关断开后，变压器的输出功率不变

解析：本题主要考查变压器相关知识，在能力的考查上要求考生能够运用已学的物理知识进行分析判断．在解题时要注意变压器的三个决定关系，副线圈电压由原线圈决定，则不论负载如何变化，电压表的读数不变，始终为有效值100 V，B正确．每个交流电周期内氖管发光两次，每秒发光100次，则氖管发光频率为100 Hz，开关断开后，负载电阻增大、电流减小，则变压器的输出功率减小．

答案：AB

三、简答题：本题分必做题（第10、11题）和选做题（第12题）两部分，共计42分。请将解答填写在答题卡相应的位置。

10．如图所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连．当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时，在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象(如图乙)．则下列判断正确的是(　　)

A．弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比

B．弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比

C．该弹簧的劲度系数是200 N/m

D．该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变

解析：选BCD.由题图知，F－x是一个过原点的直线，k＝N/m，可知A错，BCD正确．

11．在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图所示．闭合电键后，发现电路有故障 已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E ：

 （1） 若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是________ 填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键” ．

 （2）若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障．先将选择开关旋至________挡 填“欧姆×100”“直流电压10 V”或“直流电流2.5 mA” ，再将________ 填“红”或“黑” 表笔固定在a接线柱，把另一支表笔依次接b、c、d接线柱．若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是________、________、________.

解析：（1）电流表示数为零，说明电路断路，由于电压表示数为E，说明电压表两端与电源相连，因而待测金属丝断路．

 （2） 判断电路故障问题，应利用多用电表的直流电压挡，电流应从多用电表的红表笔流入多用电表，因而红表笔应与a接线柱相连，当只有滑动变阻器断路时，黑表笔接b时，多用电表不能与电源形成闭合回路，示数为零，黑表笔接c、d时，多用电表与电源两极相连，示数为电源电动势．

答案：　 1 待测金属丝　 2 直流电压10 V　红　0　E　E

12（B）．（1）图是一个圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、G、H将半径OM分成5等份，虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON，ON边可吸收到达其上的所有光线．已知该棱镜的折射率n＝，若平行光束垂直入射并覆盖OM，则光线(　　)

A．不能从圆弧射出    B．只能从圆弧射出

C．能从圆弧射出     D．能从圆弧射出

解析：由折射率n＝知该棱镜的全反射临界角为C＝37°(sinC＝)，刚好从G点入射的光线垂直进入棱镜后，在G1点恰好全反射，则圆弧上所有入射光线均发生全反射，不会从中射出，只有圆弧上入射的光线折射后射出棱镜．所以只有B正确，A、C、D错误．

答案：B

（2）一列简谐横波沿直线由A向B传播，A、B相距0.45 m，如图3所示是A处质点的振动图象．当A处质点运动到波峰位置时，B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动，这列波的波速可能是(　　)

A．4.5 m/s      B．3.0 m/s

C．1.5 m/s      D．0.7 m/s

解析：由波的图象及周期性可以判断AB＝(n＋)λ＝0．45 m，所以λ＝m，由振动图象可知周期T＝0.4 s，所以波速v＝＝m/s.当n＝0时，v＝4.5 m/s；当n＝1时，v＝0.9 m/s；当n＝2时，v＝0.5 m/s，所以只有选项A正确．

答案：A

（3）关于光电效应，下列说法正确的是(　　)

A．极限频率越大的金属材料逸出功越大

B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应

C．从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小

D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多

解析：逸出功W＝hν0，W∝ν0—极限频率，A正确；只有照射光的频率ν大于等于金属极限频率ν0，才能产生光电效应现象，B错；由光电效应方程Ekm＝hν－W知，因ν不确定时，无法确定Ekm与W的关系，C错；光强E＝nhν，ν越大，E一定，则光子数n越小，单位时间内逸出的光电子数就越少，D错．

答案：A

12（C）（1）如图1k－介子衰变的方程为k－→π－＋π0，其中k－介子和π－介子带负的基元电荷，π0介子不带电．一个k－介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP，衰变后产生的π－介子的轨迹为圆弧PB，两轨迹在P点相切，它们的半径Rk－与Rπ－之比为2∶1.π0介子的轨迹未画出．由此可知π－介子的动量大小与π0介子的动量大小之比为(　　)

A．1∶1      B．1∶2

C．1∶3      D．1∶6

解析：根据题意，分别计算出带电粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径．根据动量的定义，分别求出两个介子的动量大小，再从图中确定两个介子动量的方向，最后运用动量守恒，计算出π0粒子的动量大小．qvk－B＝mk－，Rk－＝＝，Rπ－＝，＝，Pk－＝－Pπ－＋Pπ0，

Pπ0＝3Pπ－.正确选项为C.

答案：C

（2）一根10m长的梭镖以相对速度穿过一根10 m长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的．以下哪种叙述最好地描述了梭镖穿过管子的情况？(　　)

A．梭镖收缩变短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它

B．管子收缩变短，因此在某些位置上，梭镖从管子的两端伸出来

C．两者都收缩，且收缩量相等，因此在某个位置，管子恰好遮住梭镖

D．所有这些都与观察者的运动情况有关

解析：如果你是在相对于管子静止的参考系中观察运动着的梭镖，那么梭镖看起来就比管子短，在某些位置梭镖会完全处在管子内部．然而当你和梭镖一起运动时，你看到的管子就缩短了，所以在某些位置，你可以看到梭镖两端都伸出管子．假如你在梭镖和管子之间运动，运动的速度是在梭镖运动的方向上，而大小是其一半；那么梭镖和管子都相对于你运动，且速度的大小一样；你看到这两样东西都缩短了，且缩短的量相同．所以你看到的一切都是相对的——依赖于你的参考系．

答案：D

（3）(2011·徐州模拟)如图所示，A、B两个木块用轻弹簧相连接，它们静止在光滑水平面上，A和B的质量分别是99m和100m，一颗质量为m的子弹以速度v0水平射入木块A内没有穿出，则在以后的过程中弹簧弹性势能的最大值为(　　) 

A.       B.      C.          D. 

解析：子弹打木块A，动量守恒，mv0＝100mv1＝200mv2，弹性势能的最大值Ep＝×100mv12－×200mv22＝.

答案：A

四、计算题：本题共3小题，共计47分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只与出最后答案的不能得分。有数值的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13． 如图所示，光滑斜面长为a，宽为b，倾角为θ.一物块沿斜面上方顶点P水平射入，而从右下方顶点Q离开斜面，求物块入射的初速度为多少？

解析：物体在光滑斜面上只受重力和斜面对物体的支持力，因此物体所受的合力大小为F＝mgsinθ，

方向沿斜面向下；根据牛顿第二定律，则物体沿斜面方向的加速度应为a加＝＝gsinθ，

又由于物体的初速度与a加垂直，所以物体的运动可分解为两个方向的运动，即水平方向是速度为v0的匀速直线运动，沿斜面向下的是初速度为零的匀加速直线运动．因此在水平方向上有b＝v0t，

沿斜面向下的方向上有a＝a加t2；故v0＝＝b.

答案：b

14．如图(a)所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路．线圈的半径为r1.在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示．图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0.导线的电阻不计．求0至t1时间内，

(1)通过电阻R1上的电流大小和方向；

(2)通过电阻R1上的电荷量q及电阻R1上产生的热量．

解析：(1)根据楞次定律可知，通过R1的电流方向为由b到a.

根据法拉第电磁感应定律得线圈中的电动势为

E＝n＝

根据欧姆定律得通过R1的电流为I＝＝.

(2)通过R1的电荷量q＝It1＝，热量Q＝I2R1t1＝.

答案：(1)　b→a　(2)　 

15．如图所示，在直角坐标系的第Ⅱ象限和第Ⅳ象限中的直角三角形区域内，分布着磁感应强度均为B＝5.0×10－3 T的匀强磁场，方向分别垂直纸面向外和向里．质量为m＝6.×10－27kg、电荷量为q＝＋3.2×10－19C的α粒子(不计α粒子重力)，由静止开始经加速电压为U＝1205 V的电场(图中未画出)加速后，从坐标点M(－4，)处平行于x轴向右运动，并先后通过两个匀强磁场区域．

(1)请你求出α粒子在磁场中的运动半径；

(2)你在图中画出α粒子从直线x＝－4到直线x＝4之间的运动轨迹，并在图中标明轨迹与直线x＝4交点的坐标；

(3)求出α粒子在两个磁场区域偏转所用的总时间．

解析：(1)粒子在电场中被加速，由动能定理得qU＝mv2

α粒子在磁场中偏转，则牛顿第二定律得qvB＝m

联立解得r＝＝＝(m)．

(2)由几何关系可得，α粒子恰好垂直穿过分界线，故正确图象为(如图所示)．

(3)带电粒子在磁场中的运动周期T＝＝

α粒子在两个磁场中分别偏转的弧度为，在磁场中的运动总时间t＝T＝＝＝6.5×10－6(s)．

答案：(1) (m)　(2)略　(3)6.5×10－6(s)下载本文