机密启用前
姓名______ 准考证号______
物理
（长沙县、望城区、浏阳市、宁乡市联合命制）
注意事项：
1．本试题卷共 8 页，15 个小题。总分 100 分，考试时量 75 分钟。
2．接到试卷后，请检查是否有缺页、缺题或字迹不清等问题。如有，请及时报告监考老师。
3．答题前，务必将自己的姓名、考号写在答题卡和该试题卷的封面上，并认真核对条形码的姓
名、考号和科目。
4．作答时，请将答案写在答题卡上，在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、单项选择题：本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一
项是符合题目要求的。
1．轧钢厂的热轧机上安装射线测厚仪，仪器探测到的 射线强度与钢板的厚度有关。如图所示，某射线测厚
仪采用放射性同位素铱 192 作为放射源，其化学符号是 Ir，原子序数为 77，放射源在进行 衰变产生新核 X
的同时会释放出 射线，放射性元素的半衰期为 74 天，下列说法正确的是（ ）
．上述衰变方程为 192 192 0
A 77 Ir 76 X 1 e
B．衰变放射出的 粒子来自于原子核内一个中子转化为一个质子和电子
C．若有 4.0g 铱 192，经过 148 天有 1.0g 发生了衰变
D．若探测器测得的射线强度变弱时，说明钢板厚度变小
2．“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警
报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，如图甲所示为研究过程中简谐波 t 0 时刻
的波形图，M 是此波上的一个质点，平衡位置处于 x 4m 处，图乙为质点 M 的振动图像，则（ ）
A．该列波的传播速度为 4m/s B．该列波的传播方向沿 x 轴负向传播
C．质点 M 在 9s 内通过的路程为 340cm D．质点 M 在 2s 内沿 x 轴运动了 8m
3．如图，圆形水平餐桌面上有一个半径为 r，可绕中心轴转动的同心圆盘，在圆盘的边缘放置一个质量为 m
的小物块，物块与圆盘间的动摩擦因数以及与桌面的摩擦因数均为 。现从静止开始缓慢增大圆盘的角速度，
物块从圆盘上滑落后，最终恰好停在桌面边缘。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为 g，圆盘
厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计，物块可视为质点。则（ ）
A．小物块从圆盘上滑落后，小物块在餐桌上做曲线运动
B．餐桌面的半径为 3r
1
C．物块随圆盘运动的过程中，圆盘对小物块做功为 mgr
2
D．物块在餐桌面上滑行的过程中，所受摩擦力的冲量大小为 m 2gr
4．华为 mate60 实现了手机卫星通信，只要有卫星信号覆盖的地方，就可以实现通话。如图所示三颗赤道上空
的通信卫星就能实现环赤道全球通信，已知三颗卫星离地高度均为 h，地球的半径为 R，地球同步卫星离地高
度为 6R，地球表面重力加速度为 g，引力常量为 G，下列说法正确的是（ ）
A．三颗通信卫星受到地球的万有引力的大小相等
B．能实现全球通信时，卫星离地高度至少 2R
2mgR2
C．其中一颗质量为 m 的通信卫星的动能为
R h
3
R A
．通信卫星和地球自转周期之比为
D 3
7R
5．保险丝对保护家庭用电安全有着重要作用，如图所示，A 是熔断电流为 1A 的保险丝，理想变压器的原、
副线圈的匝数比为 21，交变电压U 220V ，保险丝电阻 1，R 是用可变电阻。当电路正常工作时，则下
列说法正确的是（ ）
A．可变电阻 R 不能大于 54.75
B．可变电阻 R 越大，其消耗的功率越小
C．通过可变电阻 R 的电流不能超过 0.5A
D．增加原线圈匝数，保险丝可能熔断
6．某同学设计了一货物输送装置，将一个质量为 M 载物平台架在两根完全相同、半径为 r，轴线在同一水平
面内的平行长圆柱上。已知平台与两圆柱间的动摩擦因数均为 ，平台的重心与两柱等距，在载物平台上放
上质量为 m 的物体时也保持物体的重心与两柱等距，两圆柱以角速度 绕轴线作相反方向的转动，重力加速
度大小为 g。现沿平行于轴线的方向施加一恒力 F，使载物平台从静止开始运动，物体与平台总保持相对静止。
下列说法正确的是（ ）
F
A．物体和平台开始运动时加速度大小为 a
M m
B．物体和平台做匀加速运动
C．物体受到平台的摩擦力逐渐增大
D．只有当 F M m g 时平台才能开始运动
二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中，有多项
符合题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
7．图甲是半圆柱形玻璃体的横截面，一束紫光从真空沿半圆柱体的径向射入，并与底面上过 O 点的法线成
角，CD 为足够大的光学传感器，可以探测从 AB 面反射光的强度。若反射光强度随 变化规律如图乙所示，
取 sin 37 0.6,cos37 0.8 ，则下列说法正确的是（ ）
A． 减小到 0 时，光将全部从 AB 界面透射出去
B． 减小时，反射光线和折射光线夹角随之减小
5
C．该紫光在半圆柱体中的折射率为
3
D．改用红光入射时，CD 上探测到反射光强度最大值对应的 37
8．静电透镜被广泛应用于电子器件中，如图所示是阴极射线示波管的聚焦电场，其中虚线为等势线，任意两
条相邻等势线间电势差相等，z 轴为该电场的中心轴线。一电子从其左侧进入聚焦电场，实线为电子运动的轨
迹，P、Q、R 为其轨迹上的三点，电子仅在电场力作用下从 P 点运动到 R 点，在此过程中，下列说法正确的
是（ ）
A．P 点的电势低于 Q 点的电势
B．电子在 P 点的加速度小于在 R 点的加速度
C．从 P 至 R 的运动过程中，电子的电势能增加
D．从 P 至 R 的运动过程中，电子的动能一直增大
9．如图所示，质量为 2m、长为 L 的长木板 c 静止在光滑水平面上，质量为 m 的物块 b 放在 c 的正中央，质
量为 的物块 以大小为 的速度从 的左端滑上 ， 与 发生弹性正碰，最终 刚好到 的右端与 相对
m a v0 c c a b b c c
静止，不计物块大小，物块 a、b 与 c 间动摩擦因数相同，重力加速度为 g，则下列说法正确的是（ ）
A．a 与 b 碰撞前 b 与 C 保持相对静止 B．a 与 b 碰撞后，a 与 b 都相对 c 滑动
3v2 1
C．物块与木板间的动摩擦因数为 0 D．整个过程因摩擦产生的内能为 mv2
8gL 4 0
10．如图所示，倾斜光滑金属导轨的倾角为 30，水平导轨粗糙，两平行导轨的间距均为 L。质量为 m、电阻
为 R、长度为 L 的金属棒 a 垂直水平导轨放置，两导轨间均存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大
小分别为 和 。现把质量为 、电阻为 、长度也为 的金属棒 垂直倾斜导轨由静止释放，重力加速度
B1 B2 m R L b
为 g，倾斜导轨无限长，金属棒 a 始终静止，下列说法中正确的是（ ）
A．金属棒 a 受到向左的摩擦力
B mg
B．金属棒 a 受到的最大摩擦力一定为 1
2B2
mgR
．金属棒 的最大速度为
C b 2 2
2B2 L
D．金属棒 b 减小的重力势能等于金属棒 a 和金属棒 b 中产生的总焦耳热
三、非选择题：本大题共 5 小题，共 56 分。
11．（6 分）某同学用如图甲所示的装置验证动量定理，实验过程中部分实验步骤如下：
（1）将一遮光条固定在滑块上，用 20 分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，游标卡尺如图乙所示，则遮光条的
宽度 d _______mm。
（2）滑块离开弹簧一段时间后通过光电门，光电门测得遮光条的挡光时间为 t 2.010 2s ，可得弹簧恢复
形变的过程中滑块的速度大小为______m/s。
（3）将一与轻弹簧相连的压力传感器固定在气垫导轨左端，一光电门安装在气垫导轨上方，用滑块将弹簧压
缩一段距离后由静止释放，压力传感器显示出弹簧弹力 F 随时间 t 变化的图像如图丙所示，根据图丙可求得弹
簧对滑块的冲量大小为______ N s 。（计算结果保留 2 位有效数字）
．（ 分）用如图甲所示的电路研究压敏电阻应变片 的压阻效应。电源的电动势为 。
12 10 Rx 3V
内阻忽略不计。除图甲中的器材外，实验室还提供了如下器材可供选择：
电压表 V（量程为 0~15V，内阻约为 20k，其读数用 U 表示）
电流表 （量程为 ，内阻 ，其读数用 表示）
A1 0~0.6A r1 15 I1
电流表 （量程为 ，内阻约为 ，其读数用 表示）
A2 0~0.6A 2 I2
（1）请在选好器材后完成图甲中虚线框内的部分电路；
（ ）在电阻 上施加压力 ，闭合开关 ，记下电表读数，该电路测量电阻 阻值的表达式为
2 Rx F S Rx Rx _______
（用题目中给出的字母表示）。改变压力 ，得到不同的 值，记录数据并绘成 图像如图乙所示；
F Rx Rx F
（3）一同学想把电流表改成简易压力表，他仍然使用原来的表盘，只是把表盘上标示的数字“0.2、0.4、0.6”
改为相应的压力值，实验采用的电路如图丙所示。他在表盘上表示 0.1A 的刻度线处标上数字 0，则电路中滑
动变阻器的阻值应为 ；此压力表表盘上 的刻度线处标上的压力值为 。
R0 _______ 0.20A ______N
．（ 分）气压传动是工业中常见的传动方式。如图所示，面积为 的活塞 静止，与气缸右端相距 。
13 10 SA A L1
用力缓慢右移活塞 ，通过压缩气体顶起竖直放置的面积 的活塞 和上方高 的液柱（液体密度为 ），
A SB B h
最终活塞 移到最右端。活塞缓慢移动过程中，气体温度保持不变。气体视为理想气体，大气压强为 ，忽
A p0
略弯管中的气体体积，装置不漏气，不计摩擦和两活塞质量。
（ ）最终活塞 上升的高度 ；
1 B L2
（2）若整个过程活塞 A 对封闭气体做正功 W，忽略气体质量，求整个过程中气体对外放热 Q 为多少。
14．（14 分）作为研制新一代飞行器的摇篮，我国 JF-22 超高速风洞可以创造出高度达几十千米、速度达约三
十倍声速的飞行条件。若将一小球从风洞中地面上的 点以初速度 竖直向上弹出，小球受到大小恒定的水
A v0
9
平风力作用，到达最高点 B 时的动能为初始点 A 动能的 ，小球最后落回到地面上的 C 点，如图。不计空气
16
阻力，重力加速度为 g，求：
（1）小球从弹出到落地所用的时间；
（2）小球运动的加速度大小；
（3）小球在空中的最小速度。
15．（16 分）某粒子分析装置的部分简化结构如图所示，主要由粒子源、圆柱形磁场区和 6 面是荧光屏的长方
体仪器 OABC-DEFG 构成，粒子打在屏上会被吸收。以长方体仪器的顶点 O 为坐标原点，建立三维坐标系 O-xyz。
长方体仪器的长 AB、宽 AO、高 AD 分别为 2a、2a、a，长方体所在空间存在方向沿 x 轴正向的匀强磁场（图
中未画出）。圆柱形区域的长为 2a，底面圆半径为 R，圆柱形位于长方体仪器的正上方，两者通过长方体正上
方狭缝 PQ 连通，P 为 DE 的中点，Q 为 GF 的中点，圆柱形区域所在空间存在方向沿 x 轴正向的匀强磁场
（图中未画出），在 xoz 平面有一与圆柱体等高等长的长方形粒子源，能沿着 y 轴正方向发射速率均为 v 的正
电粒子，所有进入圆柱体空间的粒子都恰能通过狭缝 PQ 再进入长方体仪器，恰好没有粒子打到 BCFE 面。已
知带电粒子的比荷为 k，不计粒子重力及粒子间相互作用，试求：
（ ）匀强磁场磁感应强度 的大小；
1 B1
（ ）打在顶面 粒子数目 和打在底面 的粒子数目 之比；
2 DEFG N1 OABC N2
（3）若仅将匀强磁场的方向调整为沿 y 轴正方向，大小不变，且其他条件不变，对于从 Q 点入射的粒子，
能打到长方体仪器 面上的粒子最长运动时间以及能打在 面上的粒子数目 与 点入射的粒子总
BCFE BCFE N3 Q
数 N 之比。（已知 cos A ，则 的大小可表示为 arccos A ）