A.Ek2＜Ek1，T2＜T1B.Ek2＜Ek1，T2＞T1
C.Ek2＞Ek1，T2＜T1D.Ek2＞Ek1，T2＞T1
4.对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是
A.将两极板的间距加大，电容将增大
B.将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小
C.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大
D.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板，电容将增大
5.图中活塞将气缸分成甲、乙两气室，气缸、活塞（连同拉杆）是绝热的，且不漏气，以E甲、E乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中
A.E甲不变，E乙减小B.E甲增大，E乙不变
C.E甲增大，E乙减小D.E甲不变，E乙不变
6.图为X射线管的结构示意图，E为灯丝电源.要使射线管发出X射线，须在K、A两电极间加上几万伏的直流高压，
A.高压电源正极应接在P点，X射线从K极发出
B.高压电源正极应接在P点，X射线从A极发出
C.高压电源正极应接在Q点，X射线从K极发出
D.高压电源正极应接在Q点，X射线从A极发出
7.一列横波在t＝0时刻的波形如图中实线所示，在t＝1s时刻的波形如图中虚线所示.由此可以判定此波的
A.波长一定是4cmB.周期一定是4s
C.振幅一定是2cmD.传播速度一定是1cm/s
8.A与B是两束平行的单色光，它们从空气射入水中的折射角分别是rA、rB，若rA＞rB，则
A.在空气中A的波长大于B的波长
B.在水中A的传播速度大于B的传播速度
C.A的频率大于B的频率
D.在水中A的波长小于B的波长
9.图为一电路板的示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d与220V的交流电源连接，ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻.现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220V.由此可知
A.ab间电路通，cd间电路不通B.ab间电路不通，bc间电路通
C.ab间电路通，bc间电路不通D.bc间电路不通，cd间电路通
10.图为一空间探测器的示意图，P1、P2、P3、P4是四个喷气发动机，P1、P3的连线与空间一固定坐标系的x轴平行，P2、P4的连线与y轴平行.每台发动机开动时，都能向探测器提供推力，但不会使探测器转动.开始时，探测器以恒定的速率v0向正x方向平动.要使探测器改为向正x偏负y60°的方向以原来的速率v0平动，则可
A.先开动P1适当时间，再开动P4适当时间
B.先开动P3适当时间，再开动P2适当时间
C.开动P4适当时间
D.先开动P3适当时间，再开动P4适当时间
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.裂变反应是目前核能利用中常用的反应.以原子核
为燃料的反应堆中，当
俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为
＋
n
＋
＋3
235.0439 1.0087 138.9178 93.9154
反应方程下方的数字是中子及有关原子的静止质量（以原子质量单位u为单位）.已知lu的质量对应的能量为9.3×102MeV.此裂变反应释放出的能量是_______________MeV.
12.空间存在以ab、cd为边界的匀强磁场区域，磁感强度大小为B，方向垂直纸面向外，区域宽为l1.现有一矩形线框处在图中纸面内，它的短边与ab重合，长度为l2，长边的长度为2l1，如图所示，某时刻线框以初速v沿与ab垂直的方向进入磁场区域，同时某人对线框施以作用力，使它的速度大小和方向保持不变.设该线框的电阻为R，从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中，人对线框作用力所做的功等于____________.
13.假设在NaCl蒸气中存在由钠离子Na＋和氯离子Cl－靠静电相互作用构成的单个氯化钠NaCl分子.若取Na＋与Cl－相距无限远时其电势能为零，一个NaCl分子的电势能为－6.1eV.已知使一个中性钠原子Na最外层的电子脱离钠原子而形成纳离子Na＋所需的能量（电离能）为5.1eV，使一个中性氯原子Cl结合一个电子形成氯离子Cl－所放出的能量（亲和能）为3.8eV，由此可算出，在将一个NaCl分子分解成彼此远离的中性钠原子Na和中性氯原子Cl的过程中，外界供给的总能量等于________eV.
三、本题共3小题，共20分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作图.
14.（6分）某同学用图1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.图中PQ是斜槽、QR为水平槽.实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹.重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹.重复这种操作10次.图1中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点.B球落点痕迹如图2所示，其中米尺水平放置.且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零点与O点对齐.
（1）碰撞后B球的水平射程应取为____________cm.
（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？
答：
＿＿＿＿＿（填选项号）.
A.水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离
B.A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离
C.测量A球或B球的直径
D.测量A球和B球的质量（或两球质量之比）
E.测量G点相对于水平槽面的高度
15.（6分）如图，一光源位于金属圆筒内部轴线上A点，与筒B端的距离为d，d无法直接测量.另有凸透镜、光屏、米尺及带支架的光具座.现用这些器材测量d.为此，先将圆筒、凸透镜、光屏依次放在光具座支架上，令圆筒轴线与透镜主光轴重合，屏与光源的距离足够远，使得移动透镜时，可在屏上两次出现光源的象.将圆筒及光屏位置固定.由光路的可逆性可知，第一次成象的象距等于第二次成象的物距，然后进行以下的测量：
用测得的物理量可得
d=________________________________________.
（应说明各符号所代表的物理量）
16.（8分）从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A1的内阻r1，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据.
器材（代号）
规 格
电流表（A1）
电流表（A2）
电压表（V）
电阻（R1）
滑动变阻器（R2）
电池（E）
电键（K）
导线若干
量程10mA内阻r1待测（约40
）
量程500μA内阻r2=750
量程10V，内阻r3=10k
阻值约100
，作保护电阻用
总阻值约50
电动势1.5V，内阻很小
（1）在虚线方框中画出电路图，标明所用器材的代号.
（2）若选测量数据中的一组来计算r1，则所用的表达式为r1＝________，式中各符号的意义是：
__________________________________________.
四、本题共6小题，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能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.
17.（11分）一横截面积为S的气缸水平放置，固定不动，气缸壁是导热的.两个活塞A和B将气缸分隔为1、2两气室，达到平衡时1、2两气室体积之比为3︰2，如图所示，在室温不变的条件下，缓慢推动活塞A，使之向右移动一段距离d.求活塞B向右移动的距离.不计活塞与气缸壁之间的摩擦.
18.（12分）一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动.线圈匝数n＝100.穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化.如图所示，发电机内阻r＝5.0
，外电路电阻R＝95
.已知感应电动势的最大值Em=nωΦm，其中Φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值.求串联在外电路中的交流电流表（内阻不计）的读数.
19.（13分）一辆实验小车可沿水平地面（图中纸面）上的长直轨道匀速向右运动.有一台发出细光束的激光器装在小转台M上，到轨道的距离MN为d＝10m，如图所示，转台匀速转动，使激光束在水平面内扫描，扫描一周的时间为T＝60s.光束转动方向如图中箭头所示.当光束与MN的夹角为45°时，光束正好射到小车上.如果再经过Δt=2.5s光束又射到小车上，则小车的速度为多少？
（结果保留二位数字）
20.（12分）2000年1月26日我国发射了一颗同步卫星，其定点位置与东经98°的经线在同一平面内.若把甘肃省嘉峪关处的经度和纬度近似取为东经98°和北纬α＝40°，已知地球半径R、地球自转周期T、地球表面重力加速度g（视为常量）和光速c.试求该同步卫星发出的微波信号传到嘉峪关处的接收站所需的时间（要求用题给的已知量的符号表示）.
21.（13分）如图，两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地.其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c和d，外筒的外半径为r0.在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感强度的大小为B.在两极间加上电压，使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场.一质量为m、带电量为＋q的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝a的S点出发，初速为零.如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S，则两电极之间的电压U应是多少？
（不计重力，整个装置在真空中.）
22.（14分）在原子核物理中，研究核子与核子关联的最有效途径是“双电荷交换反应”.这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似.两个小球A和B用轻质弹簧相连，在光滑的水平直轨道上处于静止状态.在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P，右边有一小球C沿轨道以速度v0射向B球，如图所示，C与B发生碰撞并立即结成一个整体D.在它们继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定，不再改变，然后，A球与挡板P发生碰撞，碰后A、D都静止不动，A与P接触而不粘连，过一段时间，突然解除锁定（锁定及解除锁定均无机械能损失）.已知A、B、C三球的质量均为m.
（1）求弹簧长度刚被锁定后A球的速度.
（2）求在A球离开挡板P之后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能.
参考答案
一、答案及评分标准：
全题40分，每小题4分.每小题全选对的给4分，选不全的给2分，有选错的给0分，不答的给0分.
1.D2.B3.C4.BCD5.C
6.D7.AC8.AB9.CD10.A
二、答案及评分标准：
全题15分，每小题5分.答案正确的，按下列答案后面括号内的分数给分；答错的，不答的，都给0分.
11.1.8×102 （5分） 12.
l1 （5分）13.4.8 （5分）
三、答案及评分标准：
全题20分，其中14题6分，15题6分，16题8分.答案正确的，按下列答案后面括号内的分数给分；答错的，不答的，都给0分.
14.
（1）64.7 （3分，答数在64.2到65.2范围内的都给分.）
（2）A、B、D （3分，不是A、B、D的均给零分.）
15.移动透镜，当屏上得到光源清晰的象时，测量象距v；继续移动透镜，当屏上得到光源的另一个清晰的象时，测量端面B与透镜的距离l.
d＝v－l（6分.完全答对给6分，否则不给分，如果测量方法与参考答案不同，但结果正确，同样给分.）
16.
（1）如图所示.（5分.若电阻R1与电池串联，不扣分；若R2用作限流电阻，正确的同样给分.）
（2）r1=
r2
I1表示通过电流表A1的电流，I2表示通过电流表A2的电流，r2表示电流表A2的内阻.（3分，未说明r2的不扣分.）
四、参考解答及评分标准：
17.参考解答：
因气缸水平放置，又不计活塞的摩擦，故平衡时两气室内的压强必相等，设初态时气室内压强为p0，气室1、2的体积分别为V1和V2；在活塞A向右移动d的过程中活塞B向右移动的距离为x；最后气缸内压强为p.因温度不变，分别对气室1和2的气体运用玻意耳定律，得
气室1p0V1=p（V1－Sd+Sx）①
气室2p0V2=p（V2－Sx）②
由①、②两式解得
x=
d③
由题意，
＝
，得
x=
d④
评分标准：
本题11分.
①式4分，②式3分，得出③式2分，算出④式再给2分.
18.参考解答：
已知感应电动势的最大值
Em=nωΦm①
设线圈在磁场中转动的周期为T，则有
ω＝
②
根据欧姆定律，电路中电流的最大值为
Im=
③
设交流电流表的读数为I，它是电流的有效值，根据有效值与最大值的关系，有
I＝
Im④
由题给的Φ~t图线可读得
Φm＝1.0×10－2Wb⑤
T＝3.14×10－2s⑥
解以上各式，并代入数据，得
I＝1.4A⑦
评分标准：
本题12分.
②式1分.③式2分，④式3分，⑤式2分，⑥式2分，⑦式2分.
19.参考解答：
在Δt内，光束转过角度
Δ
＝
×360°＝15°①
如图，有两种可能：
（1）光束照射小车时，小车正在接近N点，Δt内光束与MN的夹角从45°变为30°，小车走过L1，速度应为
v1=
②
由图可知L1＝d（tg45°－tg30°）③
由②、③两式并代入数值，得
v1=1.7m/s④
（2）光束照到小车时，小车正在远离N点，Δt内光束与MN的夹角从45°变为60°，小车走过L2，速度为
v2=
⑤
由图可知L2＝d（tg60°－tg45°）⑥
由⑤、⑥两式并代入数值，得
v2=2.9m/s⑦
评分标准：
本题13分.
①式2分，②式2分，③式3分，④式2分，⑥式2分，⑦式2分.只考虑一种情形且正确的，只给9分.
20.参考解答：
设m为卫星质量，M为地球质量，r为卫星到地球中心的距离，
为卫星绕地心转动的角速度，由万有引力定律和牛顿定律有，
G
＝mrω2①
式中G为万有引力恒量.因同步卫星绕地心转动的角速度
与地球自转的角速度相等，有
＝
②
因 G
＝mg
得 GM＝gR2③
设嘉峪关到同步卫星的距离为L，如图所示，
由余弦定理
L＝
④
所求时间为
t＝
⑤
由以上各式得
t＝
⑥
评分标准：
本题12分.
①式1分，②式2分，③式1分，④式5分，⑤式1分，⑥式2分.
21.参考解答：
带电粒子从S出发，在两筒之间的电场力作用下加速，沿径向穿出a而进入磁场区，在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动.粒子再回到S点的条件是能沿径向穿过狭缝b.只要穿过了b，粒子就会在电场力作用下先减速，再反向加速，经b重新进入磁场区，然后，粒子将以同样方式经过c、d，再经过a回到S点.
设粒子射入磁场区的速度为v，根据能量守恒，有
mv2=qU①
设粒子在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动的半径为R，由洛仑兹力公式和牛顿定律得
m
=qBv②
由前面分析可知，要回到S点，粒子从a到b必经过
圆周.所以半径R必定等于筒的外半径r0，即
R=r0③
由以上各式解得
U=
④
评分标准：
本题13分.
①式2分，②式2分.经分析得出③式6分，解得④式3分.
22.参考解答：
（1）设C球与B球粘结成D时，D的速度为v1，由动量守恒，有
mv0=（m+m）v1①
当弹簧压至最短时，D与A的速度相等，设此速度为v2，由动量守恒，有
2mv1＝3mv2②
由①、②两式得A的速度
v2＝
v0③
（2）设弹簧长度被锁定后，贮存在弹簧中的势能为Ep，由能量守恒，有
·2mv
=
·3mv
+Eρ④
撞击P后，A与D的动能都为零，解除锁定后，当弹簧刚恢复到自然长度时，势能全部转变成D的动能，设D的速度为v3，则有
Ep=
（2m）·v
⑤
以后弹簧伸长，A球离开挡板P，并获得速度.当A、D的速度相等时，弹簧伸至最长，设此时的速度为v4，由动量守恒，有
2mv3＝3mv4⑥
当弹簧伸到最长时，其势能最大，设此势能为E
，由能量守恒，有
·2mv
＝
·3mv
＋E
⑦
解以上各式得
E
＝
mv
⑧
评分标准：
本题14分
第
（1）问5分.其中①式2分，②式2分，③式1分.
第
（2）问9分.其中④式2分，⑤式3分，⑥式1分，⑦式2分，⑧式1分.
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