傅明峰

一、選擇題（1-5題為單選題，6-8題為多選題）

1.下列有關近代物理知識的說法中正確的是（

）。

A.圖1甲中，從光電流與電壓的關系圖像可以看出，電壓相同時，光照越強，光電流越大，說明遏止電壓和光的強度有關

B.圖1乙中，可以研究單位時間發(fā)射的光電子數(shù)與照射光的強度有關

C.圖1丙中，射線A由電子組成，射線B為電磁波，射線C由a粒子組成

D.圖1丁中，少數(shù)a粒子發(fā)生了較大角度偏轉(zhuǎn)，是因為原子的全部正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個很小的核上

2.如圖2所示，在菱形ABCD的A點和B點分別固定一垂直于紙面向里的無限長通電直導線，在C點和D點分別固定一垂直于紙面向外的無限長通電直導線，四根導線中的電流大小均為I，∠DAB =60度。下列說法中正確的是（

）。

A.菱形中心o點的磁感應強度為零

B.A點導線所受安培力的方向與C點導線所受安培力的方向相反

C.D點導線所受安培力的方向與A、C點導線所在平面垂直

D.B點導線和D點導線單位長度所受安培力大小不相等

3.據(jù)報道，2019年11月5日，中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號乙”運載火箭，成功發(fā)射第四十九顆北斗導航衛(wèi)星。該衛(wèi)星發(fā)射成功，標志著北斗三號系統(tǒng)3顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星全部發(fā)射完畢。該衛(wèi)星在發(fā)射過程中經(jīng)過四次變軌進入同步軌道，如圖3所示為第四次變軌的示意圖，衛(wèi)星先沿橢圓軌道Ⅱ飛行，后在遠地點A處實現(xiàn)變軌，由橢圓軌道Ⅱ進入同步軌道工。下列說法中正確的是（

）。

A.衛(wèi)星在軌道工上的周期比地球自轉(zhuǎn)周期大

B.衛(wèi)星在軌道工上的速度比在軌道Ⅱ上任意點的速度小

C.衛(wèi)星在軌道工上的機械能比在軌道Ⅱ上任意一點的機械能大

D.衛(wèi)星在軌道I上的加速度比在軌道Ⅱ上任意 點的加速度大

4. 2018年微信朋友圈被一款名叫“跳一跳”的小游戲刷屏了。游戲要求操作者通過控制一質(zhì)量為m的“i”形小人（可視為質(zhì)點）脫離平臺時的速度，使其能從同一水平面上的一個平臺跳到旁邊的另一平臺上。如圖4所示的拋物線為“i”形小人在某次跳躍過程中的運動軌跡，軌跡的最高點距平臺上表面的高度為h，落點到起跳點的水平距離為l，不計空氣阻力，重力加速度為g。下列說法中正確的是（

）。

5.如圖5所示，一帶電粒子通過電壓為U，的加速電場從靜止開始加速，然后進入電壓為U2的偏轉(zhuǎn)電場，最終射到右側(cè)豎直放置的熒光屏上。已知粒子的質(zhì)量為m（不計重力），電荷量為q，偏轉(zhuǎn)電場的兩板間距離為d，板長為l。下列說法中正確的是（

）。

6.蹦極是一項非常刺激的運動。為了研究蹦極過程，可將人視為質(zhì)點，人的運動沿豎直方向，人離開蹦極臺時的初速度、彈性繩的質(zhì)量、空氣阻力均可忽略。某次蹦極時，人從蹦極臺跳下，到a點時彈性繩恰好伸直，人繼續(xù)下落，能到達的最低位置為b點，如圖6所示。彈性繩的原長為l0，彈力大小F=kx，其中x為彈性繩的形變量，整個過程中彈性繩的形變始終在彈性限度內(nèi)。取豎直向下的方向為正方向，下面四幅圖像中能定性描述人第一次由最高點下落到b點的過程中，彈性繩的彈力F隨位移z、速度v隨時間t變化關系的是（

）。

7.交流發(fā)電機的發(fā)電原理是矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸OO'勻速轉(zhuǎn)動。一小型發(fā)電機的線圈共220匝，線圈面積S=0. 05 m2，線圈轉(zhuǎn)動的頻率為50 Hz，線圈內(nèi)阻不計，勻強磁場的磁感應強度B=√2/π T.為了用此發(fā)電機發(fā)出的交流帶動兩個標有“220 V 11 kW”字樣的電動機正常工作，需在發(fā)電機的輸出端a、b與電動機之間接一個理想變壓器，電路如圖8所示。下列說法中正確的是（

）。

A.發(fā)電機的最大電動勢為1100√2V

B.發(fā)電機的輸出電壓為1100√2V

C.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1：5

D.與變壓器原線圈串聯(lián)的交流電流表的示數(shù)為20 A

8.如圖9所示，一質(zhì)量為m的物塊在水平圓盤上離軸心距離為r處，其與盤面間相互作用的靜摩擦力的最大值為其重力的K倍，該物塊隨圓盤一起繞中心豎直軸做勻速圓周運動。下列說法中不正確的是（

）。

A.若圓盤突然停止，則物塊將沿圓周運動軌跡的切線方向做勻減速直線運動

B.若物塊與圓盤間的摩擦力突然消失，則物塊將沿圓周運動軌跡半徑向外滑動

C.若物塊與圓盤間不發(fā)生相對滑動，則圓盤轉(zhuǎn)動的最大角速度是

D.物塊隨圓盤從靜止開始緩慢加速，直至即將相對圓盤發(fā)生相對滑動的過程中，圓盤對物塊做的功為kmgr

二、非選擇題

（一）必考題

9.學校開展研究性學習，某同學為了探究桿子轉(zhuǎn)動時的動能表達式，設計了如圖10甲所示的實驗：質(zhì)量為m的均勻長直桿一端固定在轉(zhuǎn)軸o處，將桿從水平位置由靜止釋放，用置于圓弧上某位置的光電門測出桿的另一端A經(jīng)過該位置時的瞬時速度VA，并記下該位置與轉(zhuǎn)軸o的高度差^。

（1）該同學用20分度的游標卡尺測得長直桿的橫截面的直徑如圖10乙所示，則其讀數(shù)為____mm。

（2）調(diào)節(jié)光電門在圓弧上的位置，測得多組數(shù)據(jù)如表1所示。請選擇適當?shù)臄?shù)據(jù)處理方法，猜想并寫出VA與^的函數(shù)關系式為

（3）當?shù)刂亓铀俣萭取10 m/s2，不計一切摩擦，結(jié)合你寫出的函數(shù)關系式，根據(jù)守恒規(guī)律寫出此桿轉(zhuǎn)動時動能的表達式Ek=___（請用數(shù)字、質(zhì)量m、速度VA表示）。

10.某學校實驗小組為了測量量程為3V，內(nèi)阻約幾千歐的電壓表的內(nèi)阻Rv，采用如下實驗步驟：

（1）如圖11甲所示，先用多用電表粗測其內(nèi)阻，黑表筆應連接電壓表的 ____ （選填“-”“3V”或“15 V"）接線柱。如圖11乙所示，歐姆表的讀數(shù)為 ____Ω。

（2）為進一步測量其內(nèi)阻，設計了如圖12甲所示的電路，多用電表選擇開關打到直流電流擋，如圖12乙所示，紅表筆應連接電壓表的 ____（選填“ - ”“3V”或“15 V”）接線柱。連接電路后，進行正確操作。

（3）如圖13所示，電壓表的讀數(shù)為____ V。此時多用電表的讀數(shù)為0. 44 mA，則電壓表的內(nèi)阻為___Ω。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

11.如圖14所示為法拉第圓盤發(fā)電機的示意圖。銅盤安裝在水平的銅軸上，已知銅盤的直徑d=0.4 m，銅盤的電阻可忽略。整個銅盤處于垂直于盤面向右、磁感應強度B=0.5 T的勻強磁場中，并以角速度ω=400 rad/s勻速轉(zhuǎn)動，兩銅片A、D分別與轉(zhuǎn)動軸和銅盤的邊緣接觸，通過導線對外供電。已知R1=4 Ω，R2=6 Ω，C=250 μF。求：

（1）銅盤產(chǎn)生的感應電動勢。

（2）閉合開關S，電路中的電流穩(wěn)定后，電阻R1的電功率。

（3）斷開開關S，流經(jīng)電阻R2的電荷量。

12.如圖15所示，某游樂場的一種裝置可以簡化為豎直面內(nèi)的BCDF軌道，其中左側(cè)為固定在豎直平面內(nèi)的半徑R=0.8 m的光滑圓弧軌道BC，軌道的上端點B和圓心O的連線與水平方向間的夾角a=30°，下端點C為軌道的最低點且與水平面相切，CD為粗糙水平軌道，DF為傾角θ=53°的光滑斜軌道，一輕質(zhì)彈簧上端固定在F點的擋板上?，F(xiàn)將一質(zhì)量m甲 =1 kg的小滑塊P從空中的A點以初速度v0=2.5 m/s向左水平拋出，恰好從B點沿軌道切線方向進入軌道，在圓弧軌道的最低點C與原先靜止的小滑塊Q發(fā)生碰撞后二者結(jié)合為一個整體，并沿水平軌道CD繼續(xù)滑動，經(jīng)過D點（不計經(jīng)過D點時的能量損失）后沿斜軌道DF向上運動至E點（圖中未標出），彈簧恰好被壓縮至最短。已知軌道CD和DE的長度均為l=0.4 m，滑塊P、Q的質(zhì)量之比為mP/mQ=4/3，兩滑塊均可看成質(zhì)點

且與軌道CD間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.2，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6，取g=10 m/s2，不計空氣阻力。求：

（1）小滑塊P經(jīng)過圓弧軌道上B點時的速度大小。

（2）小滑塊P經(jīng)過圓弧軌道上的C點時對軌道壓力的大小。

（3）彈簧的彈性勢能的最大值。

（二）選考題

13.[選修3-3]

（l）如圖16所示，一定質(zhì)量的某種理想氣體在狀態(tài)A時的體積為V0，從狀態(tài)A到狀態(tài)B，外界對氣體做的功為W，從狀態(tài)A到狀態(tài)C，氣體從外界吸收的熱量為Q，在p-T圖像中直線AC通過坐標原點O。氣體在狀態(tài)C時的壓強Pc=____;氣體在狀態(tài)B時的體積VB=____;從狀態(tài)A到狀態(tài)B，氣體從外界吸收的熱量Q'= ___ 。

（2）如圖17所示，封閉有一定質(zhì)量理想氣體的汽缸固定在水平桌面上，開口向左放置，活塞的質(zhì)量為m0，截面積為S，活塞通過輕繩連接了一個質(zhì)量為m的重物A，重物A通過輕質(zhì)彈簧與放在水平地面上質(zhì)量為2m的重物B相連。若開始時汽缸內(nèi)理想氣體的溫度為T0，重物B對水平地面的壓力恰好為mg，外界大氣壓強為P0，一切摩擦均不計，且3mg

（i）若緩慢降低缸內(nèi)氣體的溫度，當重物B對地面的壓力剛好為零時，求缸內(nèi)氣體的壓強。

（ii）若緩慢升高缸內(nèi)氣體的溫度，使得缸內(nèi)氣體的體積增大一倍時輕繩剛好無拉力，求此時缸內(nèi)氣體的溫度。

14.[選修3-4]

（l）如圖18所示，截面AB-CD為矩形的透明裝置放置在真空環(huán)境中，XAB一2xAD一2a，頻率為f的光L1入射到上表面AD時與上表面間的夾角θ=30°，折射到AB面上時恰好發(fā)生全反射，則該裝置材料的折射率n=____ ;若真空中的光速為c，則光從射人裝置到第一次射出裝置需要的時間t=___ ;若有另一束光L2能和Li發(fā)生干涉，則L2的頻率____f（選填“大于”“等于”或“小于”）。

（2）坐標原點處的波源在t1 =0時刻開始沿y軸負方向振動，在t2=1.5 s時刻正好第二次到達波谷。如圖19所示為t2=1.5 s時刻沿波的傳播方向上部分質(zhì)點振動的波形圖。求：

（i）這列波的傳播速度，并寫出波源振動的位移表達式。

（ii）從t1 =0時刻開始，在△t=11.7 s時間內(nèi)，x2=30 cm處的質(zhì)點通過的路程。

（責任編輯 張巧）