（C）r=r2时，两分子间的引力最大
（D）r>r2时，两分子间的引力随r的增大而增大，斥力为零
时刻
t0
t1
t2
t3
体重计示数（kg）
50.0
55.0
45.0
50.0
12．为了研究超重与失重现象，某同学把一体重计放在电梯的地板上，他站在体重计上随电梯运动并观察体重计示数的变化情况。
下表记录了几个特定时刻体重计的示数（表内各时刻不分先后顺序），若已知t0时刻电梯静止，则（）
（A）t1和t2时刻该同学的质量和重力均不相同
（B）t1和t2时刻该同学的质量相同，但所受重力不同
（C）t3时刻电梯可能向上运动
（D）t1和t2时刻电梯运动的加速度方向相反，运动方向也相反
13．如图所示，甲、乙两个单摆的悬点在同一水平天花板上，两摆球间用一根细线水平相连，以水平地板为参考面，甲、乙两摆线与竖直方向的夹角分别为θ1和θ2，且θ1>θ2。
当细线突然断开后，两摆球都做简谐运动，下列说法中正确的是（）
（A）甲摆的周期等于乙摆的周期
（B）甲摆的振幅等于乙摆的振幅
（C）甲摆球的机械能小于乙摆球的机械能
（D）甲摆球的最大速度小于乙摆球的最大速度
14．利用如图（a）所示的装置做双缝干涉实验，在仅改变某一个实验条件、而其他条件相同的情况下，得到的干涉图样分别如图（b）中的甲、乙所示。
下列说法中正确的是（）
（A）可能是选用的光源不同，甲图对应的光源频率小
（B）可能是双缝到光屏的距离d不同，甲图对应的d较小
（C）可能是双缝的间距不同，甲图对应的间距较大
（D）可能是光源到双缝的距离不同，乙图对应的距离较大
15．如图所示，质量均为m的环A与球B用一轻质细绳相连，环A套在水平喜感上。
现有一水平恒力F作用在球B上，使A环与B球一起向右匀速运动。
已知细绳与竖直方向的夹角为θ。
下列说法中正确的是（）
（A）若水平恒力增大，轻质绳对B球的拉力保持不变
（B）B球受到的水平恒力大小为
（C）杆对A环的支持力随着水平恒力的增大而增大
（D）A环与水平细杆间的动摩擦因数为
16．在水平向右的匀强磁场中，一线框绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线框通过电刷、圆环、导线等与定值电阻组成闭合回路。
t1、t2时刻线圈分别转到图（a）、（b）所示的位置，下列说法中正确的是（）
（A）t1时刻电阻中的电流最大，方向从左向右
（B）t1时刻电阻中的电流最大，方向从右向左
（C）t2时刻电阻中的电流最大，方向从左向右
（D）t2时刻电阻中的电流最大，方向从右向左
二、多项选择题（16分。
本题共4小题，每小题4分，每小题给出的四个答案中，至少有两个是正确的，把正确答案全选出来，并将正确答案前面的字母填涂在答题卷相应的位置上每一小题全选对的得4分；选对但不全，得2分；有选错或不答的，得0分。
）
17．物体A、B从同一地点开始沿同一方向做直线运动，它们的速度图像如图所示。
下列说法中正确的是（）
（A）在0~t2时间内A物体的加速度不断减小，B物体的加速度不断增大
（B）在0~t2时间内A物体的平均速度大于B物体的平均速度
（C）在0~t1时间内B在前A在后，t1~t2时间内A在前B在后
（D）在0~t2时间内A、B两物体的位移都在不断增大
18．一定质量理想气体的状态沿如图所示的圆周变化，则该气体体积变化的情况是（）
（A）沿a→b，逐步减小
（B）沿b→c，先逐步增大后逐步减小
（C）沿c→d，逐步减小
（D）沿d→a，逐步减小
19．在同一介质中两列横波沿x轴相向传播，波源分别位于x1=0和x2=1.4m处，波速均为0.4m/s，振幅均为2cm。
如图所示为t=0时刻两列波的图像，此刻P、Q两质点恰好开始振动。
下列说法中正确的是（）
（A）t=0.75s时，两列波恰好相遇
（B）t=1.5s时，P点的位移为0
（C）两列波相遇后，M点的振幅为4cm
（D）t=1.25s时，N点在平衡位置下方
20．A、B两块正对的金属板竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球（可视为点电荷）。
两块金属板接在如图所示的电路中，电路中的R1为光敏电阻（其阻值随所受光照强度的增大而减小），R2为滑动变阻器，R3为定值电阻。
当R2的滑片P在中间时闭合电键S，此时电流表和电压表的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ。
电源电动势E和内阻r一定，下列说法中正确的是（）
（A）若将R2的滑动触头P向a端移动，则θ不变
（B）若将R2的滑动触头P向b端移动，则I减小，U减小
（C）保持滑动触头P不动，用较强的光照射R1，则小球重新达到稳定后θ变小
（D）保持滑动触头P不动，用较强的光照射R1，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变
第II卷（共94分）
三、填空题（20分，本大题共5小题，每小题4分。
不要求写出演算过程。
）
21．真空中间距为3a的两个点电荷M、N，分别固定于x轴上x1=0和x2=3a的两点，在它们连线上各点的电场强度E随x变化的关系如图所示，则点电荷M、N为__________（选填“同种”或“异种”）电荷，点电荷M、N所带电荷量之比为___________。
22．如图所示，一质量为m的物体以某一初速度冲上倾角为30º的固定斜面，物体的加速度为
g（g为重力加速度），物体沿斜面上升的最大高度为h，则物体在一这过程中动能损失了___________，机械能损失了___________。
第23题为分叉题。
分A、B两类，考生可任选一类答题。
若两类试题均做，一律按A类题计分。
A类题（适合于选学专题一的考生）
23A．如图所示，一轻弹簧竖直放置在地面上，下端固定，上端连接一质量为M的水平钢板，处于静止状态。
现有一质量为m的小球从距钢板h=5m的高处自由下落并与钢板发生碰撞，碰撞后瞬间小球与钢板的速度大小相同。
已知M=3m，不计空气阻力，重力加速度g取=10m/s2。
则小球与钢板第一次碰撞后瞬间，钢板速度的大小为__________m/s；碰撞前后小球的动量变化量大小为_________kg·m。
B类题（适合于选学专题二的考生）
23B某星球的质量是地球的2倍，其半径是地球的
。
若不计其他星球的影响，该星球的第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的___________倍，某物体在该星球表面上所受重力是在地球表面上所受重力的____________倍。
24．激光在真空中传播速度为c，进入某种均匀介质时，传播速度变为真空中的
，则激光在此均匀介质中的波长变为在真空中波长的__________倍；某激光光源的发光功率为P，发射激光的波长为λ，该激光进入上述介质时由于反射，入射能量减少了10%，该激光在这种介质中形成的光束横截面积为S，则在垂直于光束传播方向的截面内，单位时间内通过单位面积的光子个数为__________。
（已知普朗克常量为h）
25．如图所示，两根电阻不计的光滑金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距为L，上端接有两个定值电阻R1、R2，已知R1=R2=2r。
将质量为m、电阻值为r的金属棒从图示位置由静止释放，下落过程中金属棒保持水平且与导轨接触良好。
自由下落一段距离后金属棒进入一个垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场宽度为h。
金属棒出磁场前R1、R2的功率均已稳定为P。
则金属棒离开磁场时的速度大小为___________，整个过程中通过电阻R1的电量为__________。
（已知重力加速度为g）
四、实验题（24分。
本大题共有4小题）
26．（多选）关于“研究感应电流产生的条件及其方向”实验的注意事项，下列说法中正确的是（）
（A）原、副线圈接入电路之前，应查清其绕制方向
（B）在查明电流方向与灵敏电流计指针偏转方向关系
时，应直接将电源两极与灵敏电流计两接线柱相连
（C）原线圈的电阻很小，通电时间不宜过长，以免损坏电源和原线圈
（D）灵敏电流的正接线柱一定要与副线圈的上端接线柱相连
27．（多选）在“研究共点力的合成”实验中，需要将橡皮筋的一端固定在A点，用两个弹簧秤（量程均为5N）通过细绳互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋的另一端伸长到O点。
关于这一实验过程，下列操作正确或设计能实现的是（）
（A）实验前，先将所用的弹簧秤竖直提起，挂钩上无任何重物，检查读数是否为零
（B）将结点拉到位置O时，拉力F1、F2要适当大些
（C）拉橡皮筋时，橡皮筋、细绳和弹簧秤应贴近且平行于木板
（D）可以通过操作使两个弹簧秤的读数均为4N，且两弹簧秤拉力的方向相互垂直，然后再用其中一个弹簧秤来测量出它们的合力，与用作图法求出的合力进行比较。
28．用频闪照相技术拍下的两小球运动的频闪照片如图所示。
拍摄时，光源的频闪频率为10Hz，a球从A点水平抛出的同时，b球自B点开始下落，背景的小方格为相同的正方形。
重力加速度g取10m/s2，不计阻力。
（1）（单选）根据照片显示的信息，下列说法中正确的是（）
（A）只能确定b球的运动是自由落体运动
（B）不能确定a球沿竖直方向的运动是自由落体运动
（C）只能确定a球沿水平方向的运动是匀速直线运动
（D）可以断定a球的运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成
（2）根据照片信息可求出a球的水平速度大小为________m/s；当a球与b球运动了________s时它们之间的距离最小。
29．在“测定直流电动机的效率”实验中，用如图（a）所示的电路测定一个额定电压为6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率。
（1）请根据图（a）完成图（b）中的实物图；
（2）实验中保持电动机两端电压U恒为6V，重物每次匀速上升的高度h均为1.5m，所测物理量及测量结果如下表所示：
实验次数
1
2
3
4
5
6
电动机的电流I/A
0.2
0.4
0.6
0.8
2.5
2.5
所提重物的重力Mg/N
0.8
2.0
4.0
6.0
6.5
7.0
重物上升时间t/s
1.4
1.65
2.1
2.7
∞
∞
计算电动机效率η的表达式为______________（用题目中的符号表示），前4次实验中电动机工作效率的平均值为_______________。
（3）在第5次实验中，电动机的输出功率是___________；可估算出电动机线圈的电阻为_______________Ω。
五、计算题。
（50分。
本大题共有4小题，要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，得0分。
有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位。
）
30．
（12分）如图所示，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端留有一抽气孔。
管内下部被一活塞封住一定量的气体（可视为理想气体）。
开始时，封闭气体的温度为T1，活塞上、下方气体的体积分别为3V0、V0，活塞上方气体的压强为p0，活塞因重力而产生的压强为0.4p0。
先保持气体温度不变，缓慢将活塞上方抽成真空并密封，然后再对气体缓慢加热。
求：
（1）刚开始加热时活塞下方密闭气体的体积V1；
（2）活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度T2；
（3）当气体温度达到T3=1.6T1时气体的压强p3。
31．（12分）如图所示，一块磁铁放在固定铁板ABC上的A处，其中AB和BC的长度均为lm，BC与水平面间的夹角为37°，磁铁与铁板间的磁力为磁铁重力的0.1倍，磁铁与铁板间的动摩擦因数为0.2。
现给磁铁一个水平向右、大小为3m/s的初速度，不计磁铁经过B处转向时的机械能损失。
求：
（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2）
（1）磁铁第一次到达B处的速度大小；
（2）磁铁沿BC向上运动的加速度大小；
（3）请通过计算判断磁铁最终能否再次回到A点。
32．（12分）如图所示，OAB是一刚性轻质直角三角形支架，边长AB=0.2m，∠OAB=37º；在A、B两顶角处各固定一个大小不计的小球，质量均为1kg。
支架可绕过O的水平轴在竖直平面内无摩擦地转动。
（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2）
（1）为使支架静止时AB边水平，求在支架上施加的最小力；
（2）若将支架从AB位于水平位置开始由静止释放，求支架转动过程中A处小球速度的最大值。
33．（14分）相距L＝0.8m的足够长金属导轨的左侧为水平轨道，右侧为倾角37º的倾斜轨道，金属棒ab和金属棒cd分别水平地放在两侧的轨道上，如图（a）所示，两金属棒的质量均为1.0kg。
水平轨道位于竖直向下的匀强磁场中，倾斜轨道位于沿斜面向下的匀强磁场中，两个磁场的磁感应强度大小相等。
ab、cd棒与轨道间的动摩擦因数为μ＝0.5，两棒的总电阻为R=1.5Ω，导轨电阻不计。
ab棒在水平向左、大小按图（b）所示规律变化的外力F作用下，由静止开始沿水平轨道做匀加速运动，同时cd棒也由静止释放。
（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2）
（1）求两个磁场的磁感应强度B的大小和ab棒的加速度a1的大小；
（2）已知在2s内外力F做功为18J，求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热；
（3）写出cd棒运动的加速度a2（m/s2）随时间t（s）变化的函数式a2（t），并求出cd棒达到最大速度所需的时间t0；
（4）请在图（c）中画出cd棒受到的摩擦力fcd随时间变化的图像。
参考答案
第I卷
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
A
D
C
D
C
B
A
题号
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
D
A
B
C
C
A
D
B
题号
17
18
19
20
答案
BD
BC
AB
ACD
第II卷
四．填空题。
本大题5小题，每空2分，每题4分。
21．同种，4:
122．1.2mgh，0.2mgh
23A．2.5，7.5m或5，15m23B．2；8
24．
，
25．
，
五．实验题。
本大题4小题，共24分
26．（4分）AC
27．（4分）BC
28．（6分）
（1）D
（2）1，0.2
29．（10分）
（1）如右图
（2）
，
（3）0，
30．（12分）
（1）抽气过程为等温过程，活塞上面抽成真空时，下面气体的压强为0.4p0，体积为V0。
由玻意耳定律得（p0+0.4p0）V0=0.4p0V1得V1=3.5V0（4分）
（2）气体等压膨胀，设活塞碰到玻璃管顶部时气体的温度是T2。
由盖·吕萨克定律得
得T2=
T1（4分）
（3）气体温度达到
时气体的压强为p3，活塞碰到顶部后的过程是等容升温过程。
由查理定律得
得p3=0.56p0（4分）
31．（12分）
磁铁在AB上运动时，-μ（mg+F引）=ma1得a1=-2.2m/s2（2分）
υB2-υ02=2a1s1可解得υB=
m/s=2.14m/s（2分）
（2）mgsin37°+μ（mgcos37°+F引）=ma2可解得a2=7.8m/s2（3分）
（3）设磁铁沿BC能向上滑行的最大距离为s2
s2=
=
m=0.29m
磁铁沿BC向下滑行时的加速度a3=gsin37°-μ（gcos37°+0.1g）=4.2m/s2
再次回到B点的速度υB’2=2a3s2=2×4.2×0.29（m/s）2=2.44（m/s）2
沿AB面能滑行的最大距离s3=
=0.55m<1m，所以不能回到A点（5分）
32．（12分）
（1）施加的最小力满足的条件是：
力臂最大
所以该力的作用在A点，方向垂直于OA向上（2分）
mg·OA·cos37º=mg·OB·cos53º+Fmin·OA
OA=0.16m，OB=0.12m，可解得Fmin=3.5N（3分）
作用在A点，在支架平面内垂直于OA向上
（2）支架力矩平衡时两小球的速度最大。
设平衡时OA边与竖直方向夹角为θ
则有mg·OA·sinθ=mg·OB·sin（90º-θ），可得θ=37º（3分）
mg（OAcos37º-OAcos53º）-mg（OBcos37º-OBcos53º）=
m（v12+v22）（2分）
v1:
v2=OA:
OB=4:
3
由上述两式可解得v1=0.32m/s（2分）
33．（14分）
（1）ab棒：
F-μmg-FA=m1a1
FA=BIL=
对ab棒有m1a1=F-μmg-FA，将t=0时，F=6N、FA=0代入，可求得a1=1m/s2（2分）
a1为定值，则
=1.5，将L=0.8m、R=1.5Ω、a1=1m/s2代入上式，可求得B=1.875T（2分）
（2）2s末，ab棒的速度υt=a1t=2m/s，位移s=
a1t2=2m
对ab棒有WF=
mυt2+μm1gs+Q，可解得Q=6J（3分）
（3）对cd棒有m2gsin37º-μ（m2gcos37º+FA）=m2a2，
其中FA=BIL=
可得a2=2-0.75t（2分）
a2=0时cd棒的速度最大，此时t=2.67s（2分）
（4）f=μ（m2gcos37º+FA）=4+0.75t
参见右图（3分）（起点、斜线、水平线各1分）
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