1、物理试卷第卷一、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第1418题只有一项符合题目要求，第1921题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。14铀原子核既可发生衰变，也可发生裂变。其衰变方程为UThX，裂变方程为UnYKr3n，其中U、n、Y、Kr的质量分别为m1、m2、m3、m4，光在真空中的传播速度为c。下列叙述正确的是()A.U发生的是衰变BY原子核中含有56个中子C若提高温度，U的半衰期将会变小D裂变时释放的能量为(m12m2m3m4)c215一机枪架在湖中小船上，船正以1 m/s的速度前进，小船及机枪总质量M200 kg，
2、每颗子弹质量为m20 g，在水平方向机枪以v600 m/s的对地速度射出子弹，打出5颗子弹后船的速度可能为()A1.4 m/s B2 m/sC0.8 m/s D0.5 m/s16如图所示的理想变压器电路中，变压器原、副线圈的匝数比为12，在a、b端输入正弦交流电压U，甲、乙、丙三个灯泡均能正常发光，且三个灯泡的额定功率相等，则下列说法正确的是()A乙灯泡的额定电流最大B甲灯泡的额定电压为UC丙灯泡的电阻最小D乙灯泡的额定电压最小17如图所示，木块A、B静止叠放在光滑水平面上，A的质量为m，B的质量为2m，现施加水平力F拉B，A、B刚好不发生相对滑动，一起沿水平面运动。若改用水平力F拉A，使A、
3、B也保持相对静止，一起沿水平面运动，则F不得超过()A2F B.C3F D.18.如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上(与纸面平行)，磁场方向垂直于纸面向里。三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等，质量分别为ma、mb、mc。已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动。下列选项正确的是()AmambmcBmbmamcCmcmamb Dmcmbma19如图所示，水平桌面上有三个相同的物体a、b、c叠放在一起，a的左端通过一根轻绳与质量为m3 kg的小球相连，半球形器皿中的轻绳与水平方向的夹角为60，小球静止在光滑的半球形
4、器皿中，水平向右的拉力F10 N 作用在b上，三个物体保持静止状态。g取10 m/s2，下列说法正确的是 ()A轻绳对物体a的拉力大小为10 NB物体c受到向右的静摩擦力C桌面对物体a的静摩擦力方向水平向左D物体b受到一个摩擦力，方向水平向左20.已知一质量为m的物体静止在北极与赤道对地面的压力差为N，假设地球是质量均匀的球体，半径为R。则地球的自转周期为(设地球表面的重力加速度为g)()A地球的自转周期为T2 B地球的自转周期为T C地球同步卫星的轨道半径为D地球同步卫星的轨道半径为21.如图甲所示，两平行金属板A、B放在真空中，间距为d，P点在A、B板间，A、B板间的电势差U随时间t的变化
5、情况如图乙所示，t0时，在P点由静止释放一质量为m、电荷量为e的电子，当t2T时，电子回到P点。电子运动过程中未与极板相碰，不计重力，下列说法正确的是()AU1U212BU1U213C在02T时间内，当tT时电子的电势能最小D在02T时间内，电子的电势能减小了第卷二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第2225题为必考题，每个试题考生都必须作答。第3334题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题（共47分）22几个同学在旱冰场闲聊时说起了滑旱冰的物理学知识，于是大家想要粗略验证动量守恒定律，设计好方案后按下列步骤进行：a在宽阔水平的场地上选取两个基准点为原点，分别沿相反方向画射线，选取
6、一定长度为标度画上刻度；b两个同学穿好旱冰鞋分别站立在一个原点上，对推，旁边同学用智能手机跟拍；c改变对推人数，比如一方两个同学相互抱住，另一方一个同学，旁边同学拍下运动场景；d选取同学的运动轨迹基本沿着射线的视频，从视频中得到一些相关数据。请回答：(1)要完成实验目的，选出下列你认为需要用到的数据_。A本地重力加速度gB对推双方的质量m1、m2C对推双方滑行的标度数目n1、n2D互推过程的时间E旱冰鞋与地面之间的摩擦因数(2)用选出的物理量写出验证动量守恒的表达式_。(3)写出可能影响验证的某一个因素_。23现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60 时，系统报
7、警。提供的器材有：热敏电阻，报警器(内阻很小，流过的电流超过Ic时就会报警)，电阻箱(最大阻值为999.9 )，直流电源(输出电压为U，内阻不计)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 )，滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 )，单刀双掷开关一个，导线若干。在室温下对系统进行调节。已知U约为18 V，Ic约为10 mA；流过报警器的电流超过20 mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60 时阻值为650.0 。(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线。(2)电路中应选用滑动变阻器_(填“R1”或“R2”)。(3)按照下列步骤调节此报警系统：电路接通前，需将电阻箱调到一
8、固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为_；滑动变阻器的滑片应置于_(填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是_。将开关向_(填“c”或“d”)端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至_。(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用。24如图所示，在竖直平面(纸面)内固定一内径很小内壁光滑的圆管形轨道ABC，它由两个半径均为R的四分之一圆管顺接而成， A与C端切线水平。在足够长的光滑水平台面上静置一个光滑圆弧轨道DE，圆弧轨道D端上边缘恰好与圆管轨道的C端内径下边缘水平对接。一质量为m的小球(可视为质点)以某一水平速度从A点射入圆管轨道，通过C点后进入圆弧轨道
9、运动，过C点时轨道对小球的压力为2mg，小球始终没有离开圆弧轨道。已知圆弧轨道DE的质量为2m，重力加速度为g。求：(1)小球从A点进入圆管轨道的速度大小；(2)小球沿圆弧轨道上升的最大高度。25.如图，在y0的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E；在y0的区域存在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。一个氕核和一个氘核先后从y轴上yh点以相同的动能射出，速度方向沿x轴正方向。已知进入磁场时，速度方向与x轴正方向的夹角为60，并从坐标原点O处第一次射出磁场。的质量为m，电荷量为q。不计重力。求：(1) 第一次进入磁场的位置到原点O的距离；(2)磁场的磁感应强度大小；(3) 第一次离开
10、磁场的位置到原点O的距离。（二）选考题：共15分。请考生从2道物理题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。33物理选修33（15分）（1）气闸舱是载人航天器中供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置，其原理图如图所示。座舱A与气闸舱B之间装有阀门K，座舱A中充满空气，气闸舱B内为真空。航天员从太空返回时，打开阀门K，A中的气体进入B中，最终达到平衡。假设此过程中系统与外界没有热交换，舱内气体可视为理想气体，下列说法正确的是_。A气体并没有对外做功，气体内能不变BB中气体可自发地全部退回到A中C气体温度不变，体积增大，压强减小D气体体积膨胀，对外做功，内能减小E气体体积变大，气体分子
11、单位时间对容器壁单位面积碰撞的次数将变少（2）用销钉固定的导热活塞将竖直放置的导热汽缸分隔成A、B两部分，每部分都封闭有气体，此时A、B两部分气体压强之比为53，上下两部分气体体积相等。(外界温度保持不变，不计活塞和汽缸间的摩擦，整个过程不漏气)(1)如图甲，若活塞为轻质活塞，拔去销钉后，待其重新稳定时求B部分气体的体积与原来体积之比；(2)如图乙，若活塞的质量为M，横截面积为S，拔去销钉并把汽缸倒置，稳定后A、B两部分气体体积之比为12，重力加速度为g，求后来B气体的压强。34物理选修34（15分）（1）下列说法正确的是_。A光的偏振现象说明光是一种横波B某玻璃对a光的折射率大于b光，则在该
12、玻璃中传播速度a光大于b光C当观察者向静止的声源运动时，接收到的声音的波长大于声源发出的波长D变化的电场一定产生磁场，变化的磁场一定产生电场E狭义相对论认为：真空中的光速大小在不同惯性参考系中都是相同的（2）长度为20 cm 柱状透明工艺品由折射率为的材料构成，其横截面AOB形状如图所示，侧边AO、BO边长均为3 cm，夹角为60，底边AB为半径为R的一段圆弧，其对应的圆心角也为60。单色平行光束沿与OA面成45角的方向斜向下射向整个OA侧面，折射进入该柱状介质内，求：(1)光线射到OA面时折射角的大小；(2)从下部观察，AB所在底面透光的面积(二次反射光线很微弱，忽略不计)。物理答案：14.
13、解析：选D根据质量数守恒和电荷数守恒，X为氦原子核，U发生的是衰变，故A错误；根据质量数守恒和电荷数守恒可知，Y的质量数：A2351893144，电荷数：Z923656，由原子核的组成特点可知，Y原子核中含有56个质子，中子数为：1445688个，故B错误；半衰期与温度、压强等外界因素无关，故C错误； 根据爱因斯坦质能方程得，核裂变的过程中释放能量：Emc2(m12m2m3m4)c2，故D正确。15.解析：选C若子弹射出方向与船前进的方向在同一直线上，则子弹、机枪和小船组成的系统动量守恒，有Mv0(M5m)v5mv，若子弹向船前进的方向射出，反冲作用使船速减小，v10.7 m/s，若子弹向船前
14、进的反方向射出，v21.3 m/s，可见船速应在0.71.3 m/s之间。故B、C正确。16.解析：选B设原线圈中电流为I1，根据电流比与变压器匝数成反比可知，副线圈中的电流为I1，即丙灯泡的额定电流为I1，设原线圈两端的电压为U1，则副线圈两端的电压为2U1，由于三个灯泡的额定功率相等，则U甲(I乙I1)U1I乙U1I1，可见乙灯的额定电流为I1，甲灯的额定电流为I甲I乙I12I1，A错误；U甲U1U，B正确；由电阻定义式R甲，R乙，R丙，C错误；甲灯的额定电压最小，D错误。17.解析：选B力F拉物体B时，A、B恰好不滑动，故A、B间的静摩擦力达到最大值，对物体A受力分析，受重力mg、支持力
15、N、向前的静摩擦力fm，根据牛顿第二定律，有fmma，对A、B整体受力分析，受重力3mg、支持力和拉力F，根据牛顿第二定律，有F3ma，由解得：fmF。当F作用在物体A上时，A、B恰好不滑动时，A、B间的静摩擦力达到最大值，对物体A，有Ffmma1，对整体，有：F3ma1，由上述各式联立解得：FF，即F的最大值是F，则使A、B也保持相对静止，一起沿水平面运动，则F不得超过F，故B正确。18.解析：选B该空间区域为匀强电场、匀强磁场和重力场的叠加场，a在纸面内做匀速圆周运动，可知其重力与所受到的电场力平衡，洛伦兹力提供其做匀速圆周运动的向心力，有magqE，解得ma。b在纸面内向右做匀速直线运动
16、，由左手定则可判断出其所受洛伦兹力方向竖直向上，可知mbgqEqvbB，解得mb。c在纸面内向左做匀速直线运动，由左手定则可判断出其所受洛伦兹力方向竖直向下，可知mcgqvcBqE，解得mc。综上所述，可知mbmamc，选项B正确。19.解析：选AD对小球由平衡条件得2Tsin 60mg，代入数据解得轻绳的拉力T10 N，选项A正确；因为轻绳的拉力T10 NF10 N，因此对a、b、c三个物体组成的整体分析可知，桌面对物体a的静摩擦力方向水平向右，选项C错误；物体c处于平衡状态，既不受拉力也不受摩擦力，选项B错误；c对b没有摩擦力，而b处于平衡状态，由于水平拉力F10 N作用在b上，因此由平衡
17、条件知，b受到方向水平向左、大小为10 N的静摩擦力，选项D正确。20.解析：选AC在北极FN1G，在赤道GFN2mR，根据题意，有FN1FN2N，联立计算得出：T2 ，所以A正确，B错误；万有引力提供同步卫星的向心力，则：Gm，联立可得：r3，又地球表面的重力加速度为g，则：mgG，得：r R，C正确，D错误。21.解析：选BD0T时间内平行板间的电场强度为E1，电子以加速度a1向上做匀加速直线运动，当tT时电子的位移x1a1T2，速度v1a1T。T2T时间内平行板间的电场强度E2，电子加速度a2，以v1的初速度向上做匀减速直线运动，速度变为0后开始向下做匀加速直线运动，位移x2v1Ta2T
18、2，由题意t2T时电子回到P点，则x1x20，联立可得U23U1，选项A错误，B正确。当速度最大时，动能最大，电势能最小，而02T时间内电子先做匀加速直线运动，之后做匀减速直线运动，后又做方向向下的匀加速直线运动，在tT时，电子的动能Ek1mv12，电子在t2T时回到P点，此时速度v2v1a2T(负号表示方向向下)，电子的动能为Ek2mv22，Ek1Ek2，根据能量守恒定律，电势能的减少量等于动能的增加量，在t2T时电子的电势能最小，选项C错误，选项D正确。22.解析：(1)要验证的关系是：m1v1m2v2；而v1，v2，即m1m2，即m1m2。则需要用到的数据是：对推双方的质量m1、m2以及
19、对推双方滑行的标度数目n1、n2，故选B、C。(2)用选出的物理量写出验证动量守恒的表达式为m1m2。(3)可能影响验证的某一个因素：双方旱冰鞋与地面间的摩擦因数不同；地面平整程度不同；对推过程时间较长摩擦力的冲量较大；推开后同学身体有转动等等。答案：(1)BC(2)m1m2(3)双方旱冰鞋与地面间的摩擦因数不同；地面平整程度不同；对推过程时间较长摩擦力的冲量较大；推开后同学身体有转动等等23.解析：(1)电路图连接如图。(2)报警器开始报警时，对整个回路有UIc(R滑R热)代入数据可得R滑1 150.0 ，因此滑动变阻器应选择R2。(3)在调节过程中，电阻箱起到等效替代热敏电阻的作用，电阻箱
20、的阻值应为报警器报警时热敏电阻的阻值，即为650.0 。滑动变阻器在电路中为限流接法，滑片应置于b端附近，若置于另一端a时，闭合开关，则电路中的电流I A27.7 mA，超过报警器最大电流20 mA，报警器可能损坏。开关应先向c端闭合，移动滑动变阻器的滑片，直至报警器开始报警为止。答案：(1)连线见解析图(2)R2(3)650.0b接通电源后，流过报警器的电流会超过20 mA，报警器可能损坏c报警器开始报警24.解析：(1)小球过C点时，有2mgmgm解得vC小球从A到C，由机械能守恒定律有mv02mvC2mg2R由得v0。(2)小球冲上圆弧形轨道运动，由水平方向上动量守恒得mvC(m2m)v
21、共根据机械能守恒定律得mvC2(m2m)v共2mgh 由得hR。 答案：(1)(2)R25.解析：(1) 在电场中做类平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示。在电场中由运动学公式有s1v1t1ha1t12进入磁场时速度在y轴方向的分量大小为v1tan 1a1t1联立以上各式得s1h。(2) 在电场中运动时，由牛顿第二定律有qEma1进入磁场时速度的大小为v在磁场中运动时由牛顿第二定律有qvBm由几何关系得s12R1sin 1联立以上各式得B 。(3) 与初动能相等(2m)v22mv12在电场中运动时有qE2ma2s2v2t2ha2t22进入磁场时v2tan 2a2t2vqvB2m联
22、立以上各式得s2s1，21，R2R1所以第一次离开磁场的出射点在原点左侧，设出射点到入射点的距离为s2，由几何关系有s22R2sin 2联立式得，第一次离开磁场时的位置到原点O的距离为s2s2(1)h。答案：(1)h(2) (3)(1)h33.解析：(1)选ACE由于气闸舱B内为真空，所以气体在扩张过程中不会对外做功，系统与外界没有热交换，所以气体内能不变，故A正确，D错误；根据热力学第二定律可知，一切与热现象有关的宏观自然变化都是不可逆的，故B错误；气体温度不变，由pVC可知，体积增大，压强减小，故C正确；气体体积变大，压强减小，由压强微观解释可知，气体分子单位时间对容器壁单位面积碰撞的次数
23、将变少，故E正确。(2)解析：(1)拔去销钉前，设A气体的体积为V，由玻意耳定律得到：pAVpA(VV)，pBVpB(VV)，又pApB53，pApB解得：VV，B部分气体体积与原来的体积之比为34。(2)初始状态：，最终平衡状态：pApB设汽缸总容积为V，A、B两部分气体做等温变化pApA，pBpB联立解得：pB。答案：(1)34(2)34.(1)解析：选ADE纵波没有偏振现象，光的偏振现象说明光是一种横波，故A正确；根据v可得在该玻璃中传播速度a光小于b光，B错误；根据多普勒效应，当观察者向静止的声源运动时，接收到的声音的频率大于声源发出的频率，结合vf可知，接收到的声音的波长小于声源发出的波长，故C错误；根据麦克斯韦电磁理论可知变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，D正确；狭义相对论认为真空中的光速在不同的惯性参考系中是相同的，故E正确。2.解析：(1)所有光线在OA面上入射角都相同，由折射定律知n，其中i45，解得折射角r30。(2)如图所示，进入介质内的光线，在AB弧上到达位置越向左入射角越大，光线射向M点时，折射到AB弧上P点，此时恰好发生全反射，sin C此时入射角为C，则C45，POA45，由几何关系可知R3 cm，故SRL1.5103 m2。答案：(1)30(2)1.5103 m2