物理试卷
注意事项：
1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上
填写清楚。
2．每小题选出答案后，用 2B 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。在试题卷上作答无效。
3．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分 100 分，考试用时 75 分钟。
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
有一项符合题目要求。
1．如图所示，大运会吉祥物“蓉宝”磁吸冰箱贴贴于竖直冰箱壁表面，保持静止状态，则（）
A．冰箱贴受到的弹力是由冰箱贴形变引起的
B．冰箱贴受到的摩擦力和重力是一对平衡力
C．冰箱贴与冰箱间的摩擦力会随磁吸力的增加而增大
D．冰箱贴受到的磁吸力与冰箱对它的弹力是一对作用力和反作用力
2．日晕是太阳光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。一束太阳光射到正六边形冰晶时的光路
图如图所示，a、b 为其折射出的光线中的两种单色光，则（）
A．a 光的波长小于b光B．在真空中，a 光的传播速度比b 光大
C．在冰晶中，b 光的传播速度比a 光大D．冰晶对a 光的折射率比对b 光的折射率小
3．如图所示，一小球从A 点以初速度 v0 水平抛出（忽略空气阻力），在运动过程中与竖直挡板在B 点发生
碰撞，最终落在C 点。已知碰撞前后，小球竖直方向速度的大小和方向都不变，水平方向速度的大小不变
而方向反向。若仅增大平抛初速度 v0 ，则（）
A．小球的落地点将在C 点的右边B．小球落地时重力的瞬时功率增大
C．小球与挡板碰撞的点将在B 点的上方D．从抛出到落地过程中重力对小球做功增多
4．如图所示，“夸父一号”卫星先被发射到椭圆轨道上，在A 处通过变轨转移至圆轨道上运行，圆轨
道距离地面 720km。A、B 分别为椭圆轨道的远地点和近地点，已知地球同步卫星距离地面
36000km，则（）
A．卫星沿轨道、经过A 点时的加速度相等
B．卫星沿轨道运行的周期大于地球同步卫星的周期
C．卫星沿轨道运行的机械能小于地球同步卫星的机械能
D．卫星经过B 点时的速度小于沿轨道经过A 点时的速度
5．某同学用平行板电容器设计制作了单电容热膨胀检测仪，原理如图所示。电容器上极板固定，下极板
可随材料竖直方向的尺度变化而上下移动。闭合开关S，若材料热胀冷缩，则（）
A．材料温度降低，极板间电场强度变大
B．滑动变阻器滑片向上滑动少许可以降低电容器的工作电压
C．检测到灵敏电流计的电流方向为从a到b，说明电容器在充电
D．检测结束，断开开关，灵敏电流计上有从a到b 的短暂电流
6．如图所示，小明同学对某轻质头盔进行安全性测试，他在头盔中装入质量为 2.0kg 的物体，物体与头盔
紧密接触，使其从 3.20m 的高处自由落下，并与水平面发生碰撞，头盔被挤压了 0.08m 时，物体的速度减
为0。挤压过程视为匀减速直线运动，不考虑物体和地面的形变，忽略空气阻力，重力加速度g取
10m/s2 。则（）
A．挤压过程中物体处于失重状态
B．匀减速直线运动过程中头盔对物体的平均作用力大小为 820N
C．物体做匀减速直线过程中动量变化量大小为 16kgm/s，方向竖直向下
D．物体在自由下落过程中重力的冲量大小为 20Ns
7．纸面内存在沿某方向的匀强电场，在电场中取O 点为坐标原点建立x 轴，以O 为圆心、R 为半径，从
x 轴上的a 点开始沿逆时针方向作圆， a~ h 是圆周上的8 个等分点，如图甲所示；测量圆上各点的电势 j
及各点所在半径与x 轴正方向的夹角 q ，描绘的j- q 图像如图乙所示，则（）
j- j
A．电场强度的大小为 1 2
2R
j+ j
B．O 点的电势为 1 2
2
3(j+ j )
C．a、e 两点的电势差为 1 2
2
D．若将电子从e 点沿圆弧逆时针搬运到f 点，电势能先减小再增大
二、多项选择题：本题共3 小题，每小题5 分，共 15 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5 分，选对但不全的得3 分，有选错的得0分。
8．如图所示为电动汽车无线充电示意图，若发射线圈的电压为 u= 220 2 sin 100 tV ，匝数为 500
匝，接收线圈的匝数为 1000 匝，发射线圈的功率为 8.8kW。该装置可看成理想变压器，则（）
A．利用该装置只能采用交流电源为电动汽车充电
B．接收线圈交变电流的频率为 100Hz
C．发射线圈中电流的有效值为 20A
D．接收线圈电压的峰值为 440 2V
9．如图甲所示为演示光电效应的实验装置，如图乙所示为a、b、c 三种光照射下得到的三条电流表与电
压表读数之间的关系曲线，如图丙所示为氢原子的能级图，丁图给出了几种金属的逸出功和极限频率关
系。则（）
A．图甲所示的光电效应实验装置所加的是反向电压，能测得U ，U
c1 c2
B．若b 光为绿光，c 光可能是蓝光
C．若b 光光子能量为 0.66eV，照射某一个处于 n = 3 激发态的氢原子，最多可以产生3 种不同频率的光
D．若用能使金属铷发生光电效应的光，用它直接照射处于 n = 3 激发态的氢原子，可以直接使该氢原子电
离
10．如图所示，在倾角为q 的光滑斜面上，存在两个磁感应强度大小均为B、方向相反的匀强磁场，磁场
方向与斜面垂直，两磁场的宽度 MJ 和 JG 均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L 的正方形导线
框，由静止开始沿斜面下滑，当 ab 边刚越过 GH 进入磁场时，线框恰好以速度 v0 做匀速直线运动；当 ab
边下滑到 JP 与 MN 的中间位置时，线框又恰好以速度v 做匀速直线运动，则（）
BLv
A．当 ab 边刚越过 GH 进入磁场时，d 边电势差U = 0
cd 4
B．当 ab 边刚越过 JP 时，线框加速度的大小为 3g sinq
1 2BL2 3 3
．从 边刚越过 到线框再做匀速直线运动所需的时间
C ab JP t= - mv0
mgsinq R 4
3
D．从 ab 边刚越过 GH 到 ab 边刚越过 MN 过程中，线框产生的热量为 2mgL sinq + mv2
8 0
三、非选择题：本题共5 小题，共 57分。
11．（6 分）某同学用建筑工地上的重锤做成单摆，用来探究“单摆周期与哪些因素有关”。这位同学进行
了如图所示实验，让重锤自由往返摆动，记录数据如下表。
序号 摆长L/m 重锤质量/g 摆幅/m 周期/s
1 1.3 50 0.05 2.3
2 1.0 50 0.08 2.0
3 1.0 100 0.05 2.0
4 1.0 100 0.08 2.0
5 0.7 50 0.05 1.7
请回答下列问题：
（1）实验序号2、4 探究的是单摆周期跟______（选填“摆长”“重锤质量”或“摆幅”）的关系。
（2）从本次实验可以得到的结论是：单摆周期由______（选填“摆长”“重锤质量”或“摆幅”）决定。
（3）摆钟是利用本实验的原理制成的。某一摆钟变慢了，要调准它，应将摆钟的摆长调______（选填
“长”或“短”）。
12．（9 分）热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC）。正温度系数电阻器在
温度升高时电阻值增大，负温度系数电阻器在温度升高时电阻值减小，热敏电阻的这种特性常被应用在控
制电路中。某实验小组选用下列器材探究“通过热敏电阻 Rx （常温下阻值约为10.0 ）的电流随其两端
电压变化的特点”。
A．电流表 A1 （满偏电流 10mA，内阻 r1 =10 ）
B．电流表 A2 （满偏电流 1.0A，内阻 r2 约为 0.5 ）
C．滑动变阻器 R1 （最大阻值为10 ）
D．滑动变阻器 R2 （最大阻值为 500 ）
E．定值电阻 R3 = 990
F．定值电阻 R4 =140
G．电源E（电动势 12V，内阻可忽略）
H．电键、导线若干
（1）实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，应选择的滑动
变阻器为______（选填“C”或“D”）。
（2）请在所提供的器材中选择必需的器材，在如图甲所示的虚线框内画出该小组设计的电路图，并在电
路图中标出器材的符号。
（3）该小组测出某热敏电阻 Rx 的 II1- 2 图线如图乙所示，正温度系数电阻器热敏电阻对应的曲线是
______（选填“”或“”）。
（4）若将上表中的负温度系数电阻器直接接到一个电动势为 9V，内阻为10 的电源两端，则它的实际功
率为______W。（结果保留2 位有效数字）
13．（10 分）公园里常有小朋友牵着充有氦气的气球玩耍。有个容积为V = 50L 、压强为 p =1.0 107 Pa
5
的氦气罐给气球充气，充气后每个气球的体积均为V0 =10L ，压强为 p0 =1.0 10 Pa ，充气前后气球、
氦气罐与环境温度均为 27。求：
（1）用一个氦气罐可以充出符合要求气球的个数n；
（2）若充气后气球体积保持不变，当气球温度随环境温度升至 33时，求气球内的气体压强。（保留3位
有效数字）
14．（14 分）某肿瘤治疗技术原理如图所示，圆形边界区域内有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为B。
目标靶 MN 水平放置，靶左端M 与磁场圆心O 的水平距离为l、竖直距离为 3l 。从电子枪逸出的电子
（质量为m、电荷量为 -e ，初速度可以忽略）经匀强电场加速后，以一定的速度沿 PO 方向射入磁场，
PO 与水平方向夹角q =60 。当匀强电场场强大小为E 时，电子恰好击中M 点。已知产生匀强电场的两
极板间的距离始终不变，不计电子重力及电子间相互作用，求：
（1）匀强磁场的方向及恰好击中M 点的电子在磁场中的运动时间；
（2）若匀强电场场强大小在E到3E 范围内可调，要使所有电子均能击中目标靶 MN ，则目标靶的长度
L 至少为多少？
15．（18 分）如图所示，固定平台A 长度 L1 =1.15m ，右端紧挨着水平木板 ab ，木板 ab 长度 L = 2m 、
质量 M = 2kg ，木板b 端与足够长的固定平台B 之间的距离为 L2 = 0.25m ，木板上表面跟平台A、B等
高。质量均为 m =1kg 的滑块1、滑块2……滑块n 从左向右依次静止于平台B 上，滑块1 位于平台B的
左端，相邻两滑块间的间距均为d，滑块均可视为质点。质量 m0 = 3kg 的小球用长度 l =1.6m 的细绳栓接
在O 点，无初速度释放时细绳刚好伸直且与水平方向夹角 q =30 ，运动到最低点时与质量 m =1kg 的滑
块P 发生弹性碰撞，碰撞后滑块P 沿平台A 滑动，之后滑上木板，当木板的b 端撞到平台B 时立即静
止。滑块P 与滑块1 相碰后粘在一起，两滑块继续运动，直至与滑块2 相碰，碰后三滑块粘在一起继续运
动……后面重复前面的运动情况，所有碰撞时间极短。已知滑块P 与平台A、木板 ab 之间的动摩擦因数
均为 m1 = 0.5 ，木板 ab 与水平面之间的动摩擦因数为 m2 = 0.1，各滑块与平台B 之间的动摩擦因数均为
m ，取 g =10m/s2 。求：
（1）小球与滑块P 碰撞前瞬间，细绳的拉力大小；
（2）滑块P 与滑块1 碰撞前瞬间的速度大小；
（3）设滑块P 与滑块1 碰撞前瞬间的动能为 Ek0 ，若能与滑块n 相碰，请写出与滑块n 碰撞前瞬间已经粘
到一起的滑块的总动能的表达式。
物理参考答案
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。
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案 B D C A C B C
【解析】
1．冰箱贴受到的弹力是冰箱形变引起的，故A 错误。冰箱贴受到的摩擦力和重力是一对平衡力，故B正
确。根据受力平衡可知，冰箱贴与冰箱间的摩擦力大小等于冰箱贴的重力，不会随磁吸力的增加而增大，
故C 错误。根据受力平衡可知，受到的磁吸力与冰箱对它的弹力是一对平衡力，故D 错误。
2．根据题图可知，a 光的偏折角小于b 光的偏折角，根据折射定律可知，冰晶对a 光的折射率小于对b光
的折射率，则a 光的频率小于b 光，a 光的波长大于b 光。在真空中，a 光的传播速度等于b 光。根据
c
v = 知，在冰晶中，b 光的传播速度比a 光小，故D 正确。
n
3．依题意，小球与挡板碰撞的过程只是改变了水平方向的运动，没有改变平抛运动的轨迹特征，相当于
把与挡板碰撞后的运动轨迹由右边转到左边，故平抛初速度越大，水平位移越大，小球将落在C 点的左
边，故A 错误。当平抛起点与竖直挡板的水平距离一定时，初速度越大，打到挡板上的时间越短，竖直位
移越小，故与挡板碰撞的点将在B 上方，故C 正确。因为竖直总高度不变，所以小球下落到地面所用时间
2
t 不变，故重力做功的情况不变，小球落地时重力做功的瞬时功率 PG= mgv y = mg t 不变，故B、D错
误。
GMm GM
4．根据题意，由万有引力提供向心力有 = ma ，解得 a = ，可知卫星沿轨道、经过A点
r 2 r 2
GMm 42 42r 3
时的加速度相等，故A 正确。由万有引力提供向心力有 = m r ，解得T = ，由于“夸
r2 T 2 GM
父一号”卫星的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，则“夸父一号”卫星的周期应该小于地球同步卫
星的周期，故B 错误。由于不知道“夸父一号”卫星与地球同步卫星的质量关系，无法比较二者的机械能
关系，故C 错误。设卫星在过B 点圆轨道上的运行速度为 vB ，卫星沿轨道经过A 点时的速度为 vA ，由
GMm v2
万有引力提供向心力有 = m ，可得 v>v ，设卫星在轨道经过B 点时的速度 v ，卫星经过
r2 r BA B1
B 点时，由圆轨道变轨到轨道需加速，则有 vBB1 >v ，则有 vBA1 >v 即卫星经过B 点时的速度大于沿轨道
经过A 点时的速度，故D 错误。
U
5．材料温度降低，极板间距离增大，由于电容器两板电势差不变，极板间电场强度 E = 减小；滑动变
d
E
阻器滑片向上滑动少许，滑动变阻器接入电路中的电阻R 增大，电容器工作电压 U= E - Ir = E - r
R+ r
增大；检测到灵敏电流计的电流方向为从a到b；说明电容器在充电；断开开关，电容器放电，则灵敏电
流计上有从b到a 的短暂电流，故C 正确。
1
6．挤压过程视为匀减速直线运动，因此物体处于超重状态，故A 错误。根据 h= gt 2 ，可得物体做自由
2
2h 2 3.2
下落运动的时间为 t = =s = 0.8s ，物体落地瞬间的速度为 v= gt = 8m/s ，根据
g 10
0--v2 0 8 2
0-v2 = 2 as ，得物体做匀减速直线过程中加速度 a = =m/s2 = - 400m/s 2 ，根据
2s 2 0.08
mg- F = ma ，头盔对物体的平均作用力 F = 820N ，故B 正确。物体做匀减速直线过程中动量变化量
p==-=- m v m(0 v ) 2 (0 8)kg m/s =- 16kg m/s ，负号表示方向竖直向上，故C 错误。物体
在自由下落过程中重力的冲量大小为 I= mgt =16N s ，故D 正确。
7．由题图可知圆周上电势最高的点和电势最低的点所在的直径与x 轴夹角为 q = ，且电势差的值为
6
j+ j
j-() - j = j + j ，由匀强电场的电场强度和电势差的关系，可得电场强度的大小 E = 1 2 ，方向
1 2 1 2 2R
5
与x 轴正方向夹角为 ，故A 错误。根据选项A 分析，可画出如图所示电场线。根据沿着电场线方向电
6
势逐渐降低，可知从e到f，电势先降低再升高，电子的电势能应先增大再减小，故D 错误。根据匀强电
j+() - j j - j
场电势分布特点，O 点的电势j =1 2 = 1 2 ，故B 错误。a、e 两点的电势差
0 2 2
3(j+ j )
UER= 2 cos = 1 2 ，故C 正确。
ae 6 2
二、多项选择题：本题共3 小题，每小题5 分，共 15 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5 分，选对但不全的得3 分，有错选的得0分。
题号 8 9 10
答案 AD BCD BC
【解析】
8．变压器是利用电磁感应原理工作的，因此必须由交流电源在发射线圈产生变化的磁场，在接收线圈产
生感应电流，故A 正确。变压器不改变交变电流的频率，因此发射线圈与接收线圈中交变电流的频率相
w 100
等，频率是 f = =Hz = 50Hz ，故B 错误。发射线圈输出功率为 8.8kW，则发射线圈中电流的
2 2
P 8800
有效值为： I1 = =A = 40A ，故C 错误。发射线圈电压的有效值为
U1 220
Um 220 2 U1 n 1
U1 = =V = 220V ，由理想变压器原、副线圈的电压与匝数的关系公式 = ，可得接收
2 2 U2 n 2
n2 1000
线圈输出的电压UU2= 1 = 220V = 440V ，则接收线圈输出电压的峰值为 440 2V ，故D正
n1 500
确。
9．图甲所示的光电效应实验装置所加的是正向电压，不能测得Uc1 ，Uc2 ，故A 错误。根据光电效应方程
1
E= hv - W ，遏止电压方程为 0-mv2 = 0 - eU ，联立可得 eU= hv - W 。可知频率越大，遏止电
k 0 2 c c 0
压越大，由图可知UUc1>c 2 故若b 光为绿光，c 光可能是蓝光，故B 正确。若b 光光子能量为 0.66eV，
照射某一个处于 n = 3 激发态的氢原子，根据 (- 1.51 + 0.66)eV = - 0.85eV ，氢原子吸收b 光光子的能
量，跃迁至 n = 4 激发态，再逐级跃迁至基态可最多产生3 种不同频率的光，故C 正确。若用能使金属铷
发生光电效应的光，根据光电效应方程有 Ek= hv - W 0 = hv -2.13eV >0 ，则光子的能量大于 2.13eV，
处于 n = 3 激发态的氢原子，该氢原子发生电离的能量为 1.51eV，故用能使金属铷发生光电效应的光直接
照射处于 n = 3 激发态的氢原子，可以直接使该氢原子电离，故D 正确。
10．由题意当 ab 边刚越过 GH 进入磁场时， ab 切割磁感线产生的电动势大小为 BLv0 ，电流为顺时针方
BLv
向，所以 cd 边电势差U = - 0 ，故A 错误。当 ab 边刚越过 GH 进入磁场时，恰好做匀速直线运
cd 4
BLv B2 L 2 v B2 L 2 v
动，根据平衡条件得 mgsinq = F ，又 F= BIL = B L = ，联立得 mg sinq = ，当
安 安 RR R
ab 边刚越过 JP 时， ab 边和 cd 边都要切割磁感线，产生感应电动势，线框中总的感应电动势为
E2 BLv 4B2 L 2 v
E= 2 BLv ，感应电流为 I = = ，线框受到的安培力的合力大小为 F=2 BIL = ，根据牛
RR R
顿第二定律得： mgsinq - F = ma ，联立解得 a= -3 g sinq ，负号表示加速度方向沿斜面向上，故B正
确。从 ab 边刚越过 JP 到线框再做匀速直线运动，根据动量定理得
2BLv L 1 2BL2 3 3
，又因为 ，解得 ，故
mgsinq t - 2 B L t = mv - mv0 vt = t= - mv0 C
R 2 mgsinq R 4
正确。从 ab 边刚越过 GH 到 ab 边刚越过 MN 过程中，线框的重力势能和动能均减小，根据功能关系得
知，线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量与动能减小量之和。线框又恰好匀速时 v0 = 4 v ，
1 1 15
则线框产生的热量为 mg2 L sinq + mv2 - mv 2 = 2 mgL sin q + mv 2 ，故D 错误。
20 2 32 0
三、非选择题：本题共5 小题，共 57分。
11．（每空2 分，共6 分）
（1）重锤质量
（2）摆长
（3）短
【解析】（1）由实验数据知，在实验序号2、4 中绳长和摆幅都相同，重锤质量不同，所以研究的是周期
跟重锤质量的关系。
（2）周期在摆动幅度、质量变化时，摆长不变，摆动的时间不变；只有在摆长改变了，周期才改变；所
以可得结论：周期与摆长有关，与重锤质量和摆动幅度无关。
（3）某一摆钟变慢了，因周期受摆长的影响，钟摆越长，摆动越慢，所以要调准它即把摆长调短一些。
12．（除特殊标注外，每空2 分，共9 分）
（1）C
（2）如图所示
（3）
（4）1.9W（1.8~2.1W）（3 分）
【解析】（1）因为要求加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，所以滑动变阻器采用分压接法，为了
便于调节，应选择最大阻值小的滑动变阻器，故填C。