说明：本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共150分.考试时间120分钟.

第Ⅰ卷 (选择题 共40分)

一、本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.

1.下列说法中错误的是

A.曲线运动一定是变速运动

B.平抛运动一定是匀变速运动

C.匀速圆周运动一定是速度不变的运动

D.当物体受到的合外力减小时，物体的速度一定减小

2.如图1所示，在光滑的水平面上有一个内外壁都光滑的气缸，气缸的质量为M，气缸内有一质量为m(m＜Ｍ)的活塞，密封一定量的理想气体，气缸处于静止状态.现用水平恒力F向左推活塞，当活塞与气缸无相对运动时，封闭气体的压强为p_１，体积为V_１；若用同样大小的水平恒力F向右推气缸，当活塞与气缸无相对运动时，封闭气体的压强为p_２，体积为V_２，设封闭气体的质量和温度不变，则　 图1

A.p₁＞p₂ B.p₁＜p₂　 C.Ｖ_１＞Ｖ_２ D.Ｖ_１＜Ｖ_２

3.假设一小型宇宙飞船沿人造地球卫星的轨道在高空中做匀速圆周运动，若从飞船上将一质量不可忽略的物体向与飞船运行相反的方向抛出，则

A.物体和飞船都可能按原轨道运动

B.物体和飞船可能在同一轨道上运动

C.若物体的轨道半径减小，则飞船的轨道半径一定增大

D.飞船在新轨道上运动时的速率必然小于原轨道上的速率

4.如图2所示，平行板电容器的电容为C，带电量为Q，两板间距为d，在其内部放一很小的空腔导体球，半径为r，静电力恒量为k，则导体球上的感应电荷在球心处产生的电场的电场强度为

A.零 　　　　　　　　　　　　B.大小为 ，方向向右　　　　　　图2　

C.大小为 ,方向向左　　　 D.大小为 ，方向向右

5.如图3所示，在光滑绝缘水平的直轨道上有a、b两个小球，已知a球的质量是b球质量的两倍，两球都带正电，b球的带电量是a球带电量的两倍，两球相距较远，沿同一直轨道相向运动，某一时刻a球的速度为v，b球的速度为1.5 v，由于库仑力的作用两球不会相碰，则可判定

　 A.a球一直沿原来的方向运动，b球要反向运动

B.a、b都要反向运动，但b球先反向运动　　　　　　　　　　　　　图3

C.两球相距最近时，速度大小相等、方向相同

D.b球和a球所受的库仑斥力始终做负功

6.如图4所示的电路(a)和(b)中，电阻R和自感线圈L的电阻相等且都较小，接通K，使电路中的电流达到稳定时，灯泡S发光，则

A.在电路(a)中，断开K，S将渐渐变暗

B.在电路(a)中，断开K，S将先变得更亮，然后渐渐变暗

C.在电路(b)中，断开K，S将渐渐变暗

D.在电路(b)中，断开K，S将先变得更亮，然后渐渐变暗

图4

7.如图5所示，一束复色光经凹透镜折射后变为a、b两束单色光，下列说法中正确的是

A.a、b两束光在真空中具有相同的速率

B.a光比b光易发生衍射

C.用a光和b光分别照射同一种金属时，用a光照射时可能产生光电效应，用b光照射时可能不产生光电效应

D.由同种介质中射入空气中时，a光比b光的临界角大

　 8.如图6所示，一列简谐波沿x轴正方向传播，若在x轴上选连续相隔1 ｍ的A、B、C、D质点来观察，O是波源，当t=0时，波源O从原点沿y轴开始向上运动，经0.1 ｓ第一次到达正向最大位移处，且此时B质点开始从x轴向上运动，则

A.该波波长为8 ｍ，频率为2.5 Ｈｚ

B.该波的波速为20 m/s，周期为0.4 ｓ

C.在t=0.4 ｓ时，D质点开始向上振动

D.在t=0.3 ｓ时，D质点第一次到达正向最大位移处　　　　　 图6

9.磁单极子是指只有N极或只有S极的磁极物质，其磁感线分布类似于点电荷电场的电场线分布，物理学家们长期以来一直用实验试图证实自然界中是否存在磁单极.下述实验就是用于检测磁单极的实验之一，abcd为用超导体材料围成的闭合回路，如该回路所在处无其它外磁场.设想有一个S极磁单极子沿abcd的轴从左向右穿过超导回路，如图7所示，则可能发生的现象是　　　　　　　　　　　　　图7

A.回路中形成abcda流向的感应电流　　　 

B.回路中形成adcba流向的感应电流

C.回路中形成先adcba流向，后abcda流向的感应电流

D.回路中形成先abcda流向，后adcba的感应电流

10.如图8所示的电路中，滑线变阻器的滑片P从a滑向b的过程中，三只理想电压表的示数变化的绝对值分别为ΔＵ_１、ΔＵ_２、ΔＵ_３，下列各值可能出现的是

　 A. V, V, V　

B. V, V, V

C. V, V, V

D. V, V, V　　　　　 　　　图8

第Ⅱ卷 (非选择题 共110分)

二、本题共3小题，每小题5分，共15分把答案填在题中的横线上.

11.正在开发的受热核聚变反应能，是在人工控制的条件下，将轻核(如氘)在高温(几百万度以上)等离子体状态下约束起来，聚合成较重的原子核反应时所释放出的能量.地球上海水中的氘如经聚变反应释放的能量，可供全球使用千亿年以上，两个氘核发生聚变后变为氦核(³₂Ｈｅ)的核反应方程是　　　　　　　　　　 .如氘核的质量为m_１，氦核的质量为m_２，中子的质量为m_３，则上述核反应中所放出的能量为　　　　　　　 (设光速为c).

12.一亮度可调的台灯(灯泡与滑动变阻器串联)上白炽灯泡上标有“220 Ｖ 40 Ｗ”的字样，台灯最暗时灯泡的功率为10 Ｗ，此时台灯消耗的功率为　　　 Ｗ，若灯泡消耗的电能全部转化为频率为5×10¹⁴ Ｈｚ的光子，该灯泡最暗时每秒钟可发出　　　 个光子(普朗克常量为6.63×10^-34 Ｊ·ｓ).

13.在圆心为O，半径为r的圆形区域内有一匀强磁场，磁感强度为B，方向垂直于纸面向里，一个带电粒子以速度v向圆心O射来，如图9所示，带电粒子穿过磁场区域后速度方向发生偏转，偏转角度为θ，则该粒子的荷质比(q/m)是　　　　 .

三、本题共3小题，共20分把答案填在题中的横线上或按要求作图.

14.(6分)在用带刻度的注射器粗略地验证玻意耳定律的实验中：

(1)进行实验的主要步骤如下：

A.在框架两侧挂上相同的钩码

B.把活塞插入注射器内，使活塞的底端在最大刻度的处左右

C.在活塞和注射器壁的间隙内均匀地涂上润滑油

D.把框架安装在活塞上，把注射器竖直固定在支架上

Ｅ.将注射器的小孔用橡皮帽封住

将以上步骤的字母代号按实验的合理顺序排列起来为：　　　　　　　 .

(2)若活塞和框架的重力之和为G，所挂钩码对活塞产生的压力为F_１；用弹簧秤竖直向上拉活塞时的拉力为F_２，活塞横截面积为S，大气压强为p_０，则在F_１和F_２分别作用的情况下，封闭气体的压强分别为p_１＝　　　　　 ；ｐ_２＝　　　　　 .

15.(6分)某同学在做“验证牛顿第二定律”的实验时，将小车放在一端带有滑轮的水平木板上，小车的前端用跨过滑轮的细线上挂重力为0.1 Ｎ的小桶连接时，小车恰能在水平木板上做匀速直线运动此后测得小车的加速度与加入桶中细砂的重力mg的关系如下表：

根据此实验回答下列问题：

(1)小车所受的摩擦力为　　　　 Ｎ.

(2)在图10所示的坐标上作出a-F图线.

(3)小车的质量为　　　 kg.

(4)图线是否是直线　　　 (填“是”或“否”)，若不是直线，试分析其原因是　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 .

16.(8分)从下表中选出适当的实验器材(有些器材的阻值是大约值，有些器材的阻值是准确值)，设计一个测量阻值R_X约为15 kΩ的电阻的电路，要求方法简捷，R_Ｘ两端的电压能从零开始变化，要尽可能提高测量的精度.

(1)测量电路中电流表应选　　　　 (填代号)，电压表应选　　　 (填代号)，滑动变阻器应选　　　　　 (填代号).

(2)在图11所示的虚线框中画出测量R_Ｘ的电路图.

(3)在所测量数据中选一组计算R_Ｘ，计算表达式为R_Ｘ＝　　　 ，表达式中各符号表示的意义是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 .　 图11

四、本题共6小题，共75分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不得分.有数值的题，答案必须明确写出数值和单位.

　 17.(10分)某种类型的飞机起飞滑行时，从静止开始做匀加速运动，加速度大小为4.0m/s²,飞机速度达到80 m/s时离开地面升空.如果在飞机达到起飞速度时，突然接到命令停止起飞，飞行员立即使飞机紧急制动，飞机做匀减速运动，加速度的大小为5.0 m/s²，请你为该类型的飞机设计一条跑道，使在这种特殊的情况下飞机停止起飞而不滑出跑道，你设计的跑道长度至少要多长?

　 18.(13分)半径为R的玻璃半圆柱体，横截面如图12所示，圆心为O.两条平行单色红光平行于截面且与底面垂直射向圆柱面，光线1的入射点A为圆柱面的顶点，光线2的入射点为B，∠ＡＯＢ＝６０°.已知该玻璃对红光的折射率n=.

(1)求两条光线经圆柱面底面折射后的交点与O点的距离d.

(2)若入射的是单色蓝光，则距离d将比上面求得的结果是大还是小?

　　　　　　图12　　　　　　　　　　　　图13

　 19.(12分)如图13所示是某压缩式喷雾器的原理图，储液桶的容量是5.7×10^-3 m³.往桶内倒入4.2×10^-3 m³的药液加盖密封后开始打气，打气过程中药液不会向外喷出.若每次打进压强为1标准大气压、体积为2.5×10^-4 m³的空气，要使喷雾器内空气的压强达到4标准大气压，应打气几次?这个压强能否使喷雾器内的药液全部喷完?(设大气压为1标准大气压，温度始终不变，喷液口到喷雾器底面的高度差不计，喷液过程中喷雾器不漏气)

20.(13分)如图14为一电阻分压电路.滑动变阻器两固定端a、b接到输出电压恒为U的电源上，用电器电阻为R_Ｌ，分别与变阻器的固定端b和滑动触头P连接.已知变阻器的阻值为R，全长为L，滑动触头P所在位置到b的距离为x.

试求：用电器R_Ｌ获得的电压U_Ｌ与x的函数关系，并由此讨论R_Ｌ获得的电压值的范围以及R_Ｌ≥R时，U_Ｌ与x的关系.

　 图14　　　　　　　　　　　　　　　　　　图15

21．(13分)目前世界上正在研究的新型发电机的原理如图15所示.设想在相距为d,且足够长的甲乙两金属板间加有垂直纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场，两板通过电键和灯泡相连，将气体加热到使之高度电离的温度，气体电离后由于正、负电荷一样多，且带电量均为e，因而称为等离子体，将其以速度v喷入甲、乙两板之间，这时甲、乙两板就会聚集电荷，产生电压，这就是磁流体发电机与一般发电机不同处，它可以直接把内能转化为电能.试问：

(1)图中哪个极板是发电机的正极?

(2)发电机的电动势多大?

(3)设喷入两极间的离子流每立方米有n个负电荷.离子流的截面积为S，则发电机的功率多大?

22.(14分)如图16所示，一轻质细绳的一端系一质量m=0.01 kg的小球，另一端系一光滑小环套在与纸面垂直的水平轴O上，O到小球的距离R为0.1 m，小球跟水平面接触而无相互作用.在球的两侧距球等远处，分别立一固定挡板，两板平行正对，相距L为2 m.水平面上有一个质量m为0.01 kg小滑块，与水平面间的动摩擦因数为0.25，滑块、小球的连线与挡板垂直，开始时滑块从左挡板处以v_０为10 m/s的初速度向小球方向运动，以后在与小球、挡板多次碰撞时均不损失机械能.不计空气阻力，并将滑块和小球视为质点，g取10 m/s²，求：

(1)在滑块第一次与小球碰撞后的瞬间，细绳对小球的拉力的大小.

(2)在滑块最终静止时，小球完成完整的圆周运动的次数.