1、一、单项选择题(本题共5小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求)1.2016年2月11日来自美国的科研人员宣布，他们利用激光干涉引力波天文台(LIGO)于去年9月探测到引力波。天文物理学大师霍金表示，这是科学史上非常重要的一刻，引力波可以提供一种全新的方式来观测宇宙，并且可能彻底改变天文学。人类科学史上有过许多这样重要的事件。下列叙述中错误的是A.伽利略做了“铜球从阻力很小的斜槽上由静止滚下”的实验，证实了“距离与时间平方成正比”的关系B.开普勒研究了第谷20余年的行星观测记录，提出了“所有行星绕太阳做匀速圆周运动”等行星运动规律C.奥斯特发现电流磁效应，最终导致法拉
2、第发现电磁感应现象，使人们对电与磁内在联系的认识更加完善D.汤姆孙通过实验发现了电子，否定了2000多年来“原子是物质的不可分割的最小单元”这一传统观念2.一个原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为，则下列叙述正确的是A.X原子核中含有54个质子B.X原子核中含有141个核子C.因为裂变时释放能量，根据，所以裂变后的总质量数增加D.因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少3.用同一光管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图。则这两种光下列说法正确的是A.在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的小B.从同种介质射入真
3、空发生全反射时a光临界角小C.分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距小D.若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级能量差小4.北京时间2016年10月19日凌晨“神舟十一号”载人飞船与“天宫二号”成功进行对接。在对接前，“神舟十一号”的运行轨道高度为341km，“天宫二号”的运行轨道高度为393km，它们在各自轨道上作匀速圆周运动时，下列判断正确的是A.“神舟十一号”比“天宫二号”运行速度小B.“神舟十一号”比“天宫二号”的运行周期短C.“神舟十一号”比“天宫二号”的加速度小D.“神舟十一号”里面的宇航员受地球的吸引力为零5.沿x轴的负方向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所
4、示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40m/s，则时A.质点M对平衡位置的位移一定为正值B.质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相同C.质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同D.质点M的回复力方向与速度方向一定相同二多项选择题(每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分)6.喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微粒，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微粒在极板间电场中A.向负极板偏转B.电势能逐渐减小C.运动轨迹是抛物线D.运动轨迹与带电何量无关7.如图所
5、示，一倾角为的固定斜面下端固定一挡板，一劲度系数为k的轻弹簧下端固定在挡板上，现将一质量为m的小物块从斜面上离弹簧上端距离为s处，由静止释放，已知物块与斜面间的动摩擦因数为，物块下滑过程中的最大动能为Ekm，则小物块从释放到运动至最低点的过程中，下列说法中正确的是A.物块与斜面间的动摩擦因数满足tanB.物块刚与弹簧接触的瞬间达到最大动能C.若将物块从离弹簧上端2s处由静止释放，则下滑过程中物块的最大动能等于2EkmD.弹簧的最大弹性势能等于整个过程中物块减少的重力势能与摩擦力对物块做功之和8.如图甲所示，AB两端接直流稳压电源，其电压UAB=100V，R0=40，滑动变阻器总电阻R=20，滑
6、动片处于变阻器中点；如图乙所示，自耦变压器输入端A、B接交流电源，其电压有效值UAB=100V，R0=40，滑动片处于线圈中点位置则下列分析中正确的是A.甲图中UCD=80V，且R0中的电流为2AB.乙图中UCD=200V，且R0中的电流的有效值为5AC.甲图中UCD=50V，且R0中的电流为1.25AD.乙图中UCD=80V，且R0中的电流的最大值约为三、非选择题(共4题，72分)9.(18分)(1)A、B两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，A质量为5kg，速度大小为10m/s，B质量为2kg，速度大小为5m/s，它们的总动量大小为 kgm/s；两者碰撞后，A沿原方向运动，速度大小为4m
7、/s，则B的速度大小 m/s.(2)某同学用如图所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。实验中必须要求的条件是 A.斜槽轨道尽量光滑以减少误差B.斜槽轨道末端的切线必须水平C.入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同D.入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下在以下选项中，哪些是本实验必须进行的测量 (填选项目编号)A.水平槽上未放B球时，测量A球落点P到O点的距离B.A球与B球碰撞后，测量A球落点M到O点的距离C.A球与B球碰撞后，测量B球落点N到O点的距离D.测量A球或B球的直径E.测量A球和B球的质量(或两球质量之比)F.测量释放点G相对水平槽面的高度G.测量水平槽面
8、离地的高度(3)如图是一个多量程多用电表的简化电路图，电流、电压和电阻的测量都各有两个量程(或分度值)不同的挡位。1、2两个挡位为电流表挡位，其中的大量程是小量程的10倍。关于此多用表，下列说法正确的是: A.当转换开关S旋到位置4时，是电阻挡B.当转换开关S旋到位置6时，是电压挡C.当转换开光S旋到5的量程比旋到6的量程大D.A表笔为黑表笔，B表笔为红表笔一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是1、10、100.用10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到 挡。如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是 ，若补上该步骤后测量，表盘的示
9、数如图，则该电阻的阻值是 ，若使用该表10V量程测直流电压，指针位置仍如图所示，则所测电压为 V.10.(16分)如图所示，水平轨道与竖直平面内的圆弧轨道平面连接后固定在水平地面上，圆弧轨道B端的切线沿水平方向。质量m=1.0kg的滑块(可视为质点)在水平恒力F=10.0N的作用下，从A点由静止开始运动，当滑块运动的位移x=0.50m时撤去力F，已知A、B之间的距离x0=1.0m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数=0.10，取g=10m/s2，求：(1)在撤去力F时，滑块的速度大小；(2)滑块通过B点时的动能；(3)滑块通过B点后，能沿圆弧轨道上升的最大高度h=0.35m，求滑块沿圆弧轨道上升过程
10、中克服摩擦力做的功。11.(18分)如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距L=0.5m，左端接有阻值R=0.3的电阻，一质量m=0.1kg，电阻r=0.1的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.2T，棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a=2m/s2的加速度做匀加速运动，当棒运动的位移x=9m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1:Q2=1:2，导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，求：(1)棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q；(2)金属
11、棒MN做匀加速直线运动所需外力随时间变化的表达式；(3)外力做的功WF.12.(20分) 如图为某种质谱仪的结构的截面示意图，该种质谱仪由加速电场、静电分析器、磁分析器及收集器组成。其中静电分析器由两个相互绝缘且同心的四分之一圆柱面的金属电极K1和K2构成，两柱面电极的半径分别为R1和R2，O1点是圆柱面电极的圆心S1和S2分别为静电分析器两端为带电粒子进出所留的狭缝静电分析器中的电场的等势面在该截面图中是一系列以O1为圆心的同心圆弧，图中虚线A是到K1、K2距离相等的等势线.磁分析器中有以O2为圆心的四分之一圆弧的区域，该区域有垂直于截面的匀强磁场，磁场左边界与静电分析器的右边界平行P1为磁
12、分析器上为带电粒子进入所留的狭缝，O2P1的连线与O1S1的连线垂直离子源不断地发出正离子束，正离子束包含电荷量均为q的两种质量分别为m、m（mm2m）的同位素离子，其中质量为m的同位素离子个数所占的百分比为离子束从离子源发出的初速度可忽略不计，经电压为U的加速电场加速后，全部从狭缝S1沿垂直于O1S1的方向进入静电分析器。稳定情况下，离子束进入静电分析器时的等效电流为I。进入静电分析器后，质量为m的同位素离子沿等势线A运动并从狭缝S2射出静电分析器，而后由狭缝P1沿垂直于O2P1的方向进入磁场中，偏转后从磁场下边界中点P2沿垂直于O2P2的方向射出，最后进入收集器。忽略离子的重力、离子之间的
13、相互作用、离子对场的影响和场的边缘效应。(1)求静电分析器中等势线A上各点的电场强度E的大小；(2)通过计算说明质量为m的同位素离子能否从狭缝S2射出电场并最终从磁场下边界射出；(3)求收集器单位时间内收集的离子的质量M0参考答案二选择题(第15题只有一项符合题目要求，第68题有多项符合题目要求)题号12345678答案BADBCBCADAB三、非选择题9.（18分）(1) 40 (2分), 10 (2分) (2)BD (3分);ABCE (3分) (3) AB (2分) 100 (2分) 欧姆调零(1分) 22000(1分) 4.0(1分)10.（16分）解：(1)滑动摩擦力f=mg (1分
14、) 设滑块的加速度为a1，根据牛顿第二定律F-mg=ma1(2分)解得a1=9.0m/s2(1分)设滑块运动位移为0.50m时的速度大小为v，根据运动学公式v2=2a1x(2分)解得v=3.0m/s；(1分)(2)设滑块通过B点时的动能为EkB从A到B运动过程中，依据动能定理有W合=EkFx-fx0=EkB (3分)解得EkB=4.0J (2分)(3)设滑块沿圆弧轨道上升过程中克服摩擦力做功为Wf，根据动能定理-mgh-Wf=0-EkB(3分)解得Wf=0.50J (1分)11.（18分）解：(1)棒在匀加速运动中，由法拉第电磁感应定律得 (1分)其中 (1分)由闭合电路的欧姆定律得 (1分)
15、则通过电阻R的电荷量为 (1分)联立各式，代入数据得q=2.25C (1分)(2)由法拉第电磁感应定律得 (1分)对棒的匀加速运动过程，由运动学公式得 (1分)由闭合电路的欧姆定律得 (1分)由安培力公式和牛顿第二定律得 (2分)得 (1分)(3)对棒的匀加速运动过程，由运动学公式得 (1分)撤去外力后，由动能定理得 (1分)撤去外力后回路中产生的焦耳热 (1分)联立解得 (1分)由题意知，撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1:Q2=1:2，可得 (1分)在棒运动的整个过程中，由功能关系可知 (1分)解得 (1分)12.（20分）(1)由题意可知，等势线A的半径为 (1分)质量为m的离子在静
16、电分析器中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有： (2分)则其在加速电场中加速过程中，根据动能定理有： (2分)解得： (1分)(2)设质量为m的离子经加速电场加速后，速度为v，由动能定理可得：质量为m的离子在电场中做半径为R的匀速圆周运动，所需要的向心力为：解得：F向=qE (1分)即该离子所受电场力，恰好等于它若做匀速圆周运动的向心力，因此这个离子仍然在静电分析器中做半径为R的匀速圆周运动故质量为m的离子能从狭缝S2射出，仍从狭缝P1进入磁场做匀速圆周运动 (1分)设质量为m的离子进入磁场做匀速圆周运动的半径为r，O2P2=d，若质量为m的离子能从磁场下边界射出，则出射位置到O2距离为x须满
17、足的条件为0x2d (1分)质量为m的离子在磁分析器中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有 (1分)离子在磁分析器中做匀速圆周运动的半径, (1分)由题意可知，质量为m的离子圆周运动的轨道半径r=d (1分)所以质量为m的离子在磁分析器中做匀速圆周运动的半径为： (1分)因mm2m，故 (1分)则由几何关系有 (1分)解得：，所以质量为m的离子能从磁场下边界射出 (1分)(3)时间t内能进入静电分析器的离子个数 (2分)因所有离子都能进入磁场并从磁场下边界射出进入收集器，由题意可知，进入收集器的离子中，质量为m的离子个数N1=N，质量为m的离子个数为：N2=(1-)N (2分)解得： (1分)