绝密启用前
物理
本卷满分 100 分，考试时间 75 分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改
动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本
试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 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。
14 17
1．1919 年，卢瑟福做了用 粒子轰击氮原子核（ 7 N ）的实验，反应中生成 8 O 和另一种粒子 A，卢瑟福
把这种粒子引入电场和磁场中，根据它在电场和磁场中的偏转，测出了它的质量和电荷量。关于这个反应，
下列说法中错误．．的是
A．粒子 A 是质子
B．在卢瑟福的实验中，大部分 粒子都没有参与核反应
C．相比 射线， 射线的穿透能力较弱
D． 是比较稳定的同位素，半衰期很长，可以通过改变环境的温度和压强，加快它的衰变速率
2．某同学在家里透过窗户看到一个花盆从楼上掉落，砸坏了地面的车辆，回放室内监控发现，花盆经过该
同学家窗户的时间约为 0.15s。已知每层楼高度约为 3m，窗户高度约为 2m，请估算花盆是从该同学楼上的
第几层落下
A．1 B．3 C．5 D．7
3．位于地球赤道上方相对地面静止的卫星称为静止卫星，静止卫星已经广泛运用于电视转播、卫星通讯。
已知地球自转的周期为 T，地球的半径为 R，地球表面的重力加速度为 g，则下列关于静止卫星的物理量中
不能．．求出的是
A．静止卫星距地面的高度 B．静止卫星的动能
C．静止卫星的向心加速度大小 D．静止卫星的线速度大小
4．在同一介质中，O、A 两点处的波源分别在t = 0 和 t = 1s 时起振，两波源的振动图像分别如图 1、2 所示，
t = 10s 时由 O 点发出的波恰好传播到 A 点。下列说法正确的是
A．两列波的起振方向相反，传播速度大小不同
B．两列波不能产生稳定的干涉图样
C．两列波在 O、A 中点处第一次相遇
D． t = 6.5s 时，位于 O、A 中点处质点的位移为 15cm
5．如图 1 所示，一通电导体棒 P 通过两等长细线悬挂在竖直墙面上等高的 A、B 两点，导体棒 P 中通入恒
定电流 I P ，另一长直导体棒 Q 固定于 AB 连线的正下方，并与滑动变阻器串联，此时滑片位于最左端，其
侧视图如图 2 所示（图中电源、开关、导线和滑动变阻器未画出）。已知通电导线在其周围某处产生的磁场
kI
的磁感应强度大小 B = （式中 k 为常数，I 为通电导线中的电流大小，r 为某处到通电导线的距离），不
r
计电源内阻和导体棒 Q 的电阻，现缓慢地将滑动变阻器的滑片自左端向右端滑动，下列说法正确的是
A．两导体棒中电流方向相同
B．P 中的电流强度一定大于 Q 中的电流强度
C．细线对 P 的拉力大小不变
D．P、Q 之间的距离增大，安培力减小
6．如图所示，交流发电机连接理想变压器向灯泡 L 和电风扇 M 供电，二者均正常工作。已知电源电动势
e = 220 2 sin100t ( V) ，定值电阻 R =50 ，灯泡 L 上标有“60W，20V”的字样，电风扇 M 内阻为
2，理想电流表 A 的示数为 4A，电路中其余电阻不计。下列判断正确的是
A．电风扇输出的机械功率是 16W
n
B．变压器原、副线圈的匝数比 1 = 5
n2
C．若电风扇所在支路发生断路故障，此时灯泡 L 仍发光，则灯泡 L 的功率变大
D．副线圈中的电流方向每秒钟改变 200 次
7．如图所示，轻弹簧底端与光滑竖直管底端相连，在轻弹簧上端放一个小球，小球不与弹簧相连，小球平
衡时恰好位于管口。第一次将小球从管口缓慢下压 x 后再释放小球，小球弹起时距离管口的最大高度为 h1
（ hx1 ）， 运动过程中的最大动能为 Ek1 ；第二次将小球从管口缓慢下压 2x 后再释放小球，小球弹起时距
离管口的最大高度为 h2 ，运动过程中最大动能为 Ek 2 ，弹簧始终在弹性限度内，则下列关系正确的是
h E h E
A． 2 = 2 ， k 2 = 4 B． 2 2 ， k 2 = 4
h1 Ek1 h1 Ek1
h E
C． 2 2 ， D． ， k 2 4
h1 Ek1
二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 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 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
8．超级电容器作为新型储能器件，具有功率密度高、充电时间短、使用寿命长等优点。如图 1 为研究一种
超级电容器充放电性能的电路，其中电阻 R 的阻值为 3k，先将开关 S 接位置 1，再接位置 2，计算机记录
的电压随时间变化的规律如图 2 所示，电源内阻不计，下列说法正确的是
A．T = 200s 时刻开始对电容器进行充电
B．图线的峰值表示电源电动势的值
C．若已知图线的峰值和图线与时间轴围成图形的面积，就能测出电容器的电容
D．若将电阻 R 换成 1k，则图 2 中的峰值不会变，充放电的时间会更长
9．英国物理学家卢瑟福根据 粒子散射实验结果提出原子的核式结构模型：原子中心存在原子核，电子围
绕原子核在高速旋转。在氢原子模型中，设电子质量为 m，电荷量为-e，静电力常量为 k，电子绕原子核做
匀速圆周运动的半径为 r。已知点电荷 Q 的电场中，以无限远处电势为 0，则距离该点电荷为 r 处的电势
kQ
= 。下列说法正确的是
r
ke2
A．电子做圆周运动的动能大小为
2r
B．电子绕核运动时电子与核组成的系统电势能不变
e2 kmr
C．电子绕核运动时形成环状电流大小为
2 mr
D．电子绕核运动的动能和电势能的总和为
10．如图所示，光滑平行导轨放在绝缘的光滑水平面上，导轨间距为 L，导轨左端通过硬质导线连接阻值为
R 的定值电阻，导轨、硬质导线及电阻的总质量为 m。空间存在竖直向上、磁感应强度大小为 B 的匀强磁
场。质量也为 m 的金属棒垂直导轨放置，金属棒在水平向右、大小为 F 的恒力作用下由静止开始运动，经
过一段时间 t（未知）后金属棒的速度大小为 2v，导轨的速度大小为 v，然后立即撤去外力。除定值电阻外，
其余电阻均忽略不计，运动过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好，则下列说法正确的是
A．恒力作用过程中对系统做的功等于撤去恒力时系统的动能
3mv
B．恒力作用的总时间为 t =
F
2mvR
C．恒力作用的过程中金属棒相对导轨运动的位移大小为
BL22
1
D．撤去恒力后经过足够长的时间定值电阻上产生的焦耳热为 mv2
4
三、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。
11．（ 8 分）如图 1 所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验时，将双缝干涉实验仪按要求安
装在光具座上，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：
（1）下列说法正确的是______（填选项前的字母）。
A．为了测量单色光的波长，滤光片需要安装在凸透镜前
B．若将屏向靠近双缝的方向移动，可减少从目镜中观察到的条纹个数
C．为了减少测量误差，可用测量头测出 n 条亮纹间的距离 a，求出相邻两条亮纹间距
（2）在某次测量绿光的波长实验中，将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹记为
第 1 条亮条纹，此时手轮上的示数如图 2 所示，则此时的示数为______mm，然后同方向转动测量头，使分
划板中心刻线与第 6 条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图 3 所示，由此可求得相邻亮条纹的间距 x
=______mm。
（3）若双缝间距 d = 0.25mm ，双缝到屏的距离l = 75.00cm ，则所测绿光的波长为______nm。
（4）若其他条件不变，把滤光片换为红色滤光片，则在屏上观察到的条纹间距会______（选填“变大”或
“变小”）。
12．（ 8 分）小明同学要把一量程为 0~100A、内阻未知的微安表改装为量程为 3V 的电压表，他进行了如下
实验操作，步骤如下：
（1）先用多用电表的欧姆挡粗测该微安表的内阻，选择开关拨至“100”挡时，表盘示数如图 1 所示，则
被测微安表的阻值约为______。
（2）为了精确测量该微安表的内阻，他设计了如图 2 所示的电路图，图中定值电阻 Rk0 =3 ，电阻箱的
阻值范围 0~9999.9，滑动变阻器阻值范围为 0~20。
闭合S1 ，断开S2 ，调整滑动变阻器的滑片 P，使微安表达到满偏，此后保持滑动变阻器的滑动片位置不
变。
保持 闭合，再闭合 ，调整电阻箱的阻值 R，当 R=1000.0 时，微安表刚好半偏，则微安表内电阻的
测量值 RA =______。
将该微安表与一个阻值为______ 的电阻串联，改装成量程为 3V 的电压表。
用改装后的电压表某次测量电压时，指针指向“25A”的刻度线，则被测电压的测量值为______V。
13．（ 10 分）气弹簧是一种常用的工业配件，在家具、汽车及机械制造中都有广泛的应用。某种型号的气弹
簧如图甲所示，将气弹簧竖直放置在水平面上，活塞连着活塞杆可以在汽缸内上下移动，活塞杆与汽缸交接
处不漏气，汽缸的内径为 D，深度为 L，缸内部充满氮气，活塞与活塞杆的总质量为 m，活塞杆的直径为
1 1
dD= （d、D 均为未知量），活塞和活塞杆整体在汽缸内滑动时受到汽缸壁的阻力大小恒为 f= mg 。
2 8
如图乙为气弹簧伸展最长时活塞贴着汽缸最顶端的状态，此时汽缸内的气体压强为 pp10= 2 ， p0 为大气压
强。现对活塞杆施加一个竖直向下的压缩力，使活塞缓慢移动压缩气弹簧，活塞下方气体通过小孔到达活塞
上方，活塞上下的压强始终相等，中间经历如图丙的状态至最终如图丁所示的状态，此时活塞杆的最大行程
1 7
sL= ，已知在气弹簧压缩过程中，最小压缩力为 F= mg ，不计活塞上小孔的体积，系统导热良好，
2 1 8
重力加速度为 g，不计活塞厚度。求达到最大行程时的内部气体压强和此时的压缩力大小。
14．（ 13 分）如图所示，在光滑绝缘水平面上建立直角坐标系 xOy，在第一象限有竖直向上的匀强磁场，在
第二、三象限所在的水平面内（不含 y 轴）有沿 y 轴正方向的匀强电场，在第四象限所在的水平面内（含 y
轴负半轴）有与 y 轴负方向成 30的匀强电场，两电场的电场强度大小均为 E。一质量为 m、电荷量为
qq( 0) 的小球甲，从 y 轴负半轴上 A 点（纵坐标未知）由静止释放，然后小球运动经过 x 轴上的 P 点
(d,0) 进入匀强磁场中，并恰好垂直于 y 轴与静止在 y 轴上的质量也为 m 且不带电的小球乙发生正碰，碰
后二者粘合在一起进入 y 轴左侧匀强电场中。两小球均可为视为质点且碰撞时间极短，求：
（1）匀强磁场的磁感应强度 B 的大小；
（2）甲、乙二者碰撞后第一次经过 x 轴的位置坐标。（结果可带根号）
15．（ 15 分）如图所示，在光滑水平面上并排放着的长为 L = 7.5m 的长木板 B 的上表面和半径 R = 1m 的四
分之一光滑圆弧槽 C 的左端平滑相接，B、C 二者不粘连，质量均为 2kg。在 B 的左端放一质量为 1kg 的小
物块 A，A 与 B 之间的动摩擦因数， = 0.5。现给 A 施加一水平向右的瞬时冲量 10Ns，取重力加速度
g =10m/s2 。求：
（1）物块 A 获得的初速度大小；
（2）判断物块 A 能否滑离木板 B，并求出 A 在 B 上滑动过程中因摩擦产生的热量；
（3）若 A 能滑上光滑圆弧槽 C，求 A 滑上圆弧槽 C 后的运动过程中所能上升的最大高度；若 A 不能滑上光
滑圆弧槽 C，求 A 最终的速度大小。（结果保留三位有效数字）