物理试题
本试题卷分选择题和非选择题两部分，共 10 页，满分 100 分，考试时间 90 分钟。
考生注意：
1．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和
答题纸规定的位置上。
2．答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在试题
卷上的作答一律无效。
3．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内。作图时，先
使用 2B 铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑，答案写在本试题卷上无效。
4．可能用到的相关公式或参数：重力加速度g均取 10m / s2 。
选择题部分
一、选择题I（本题共 13 小题，每小题3 分，共 39 分。每小题列出的四个备选项中只有一个
是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1．下列属于国际单位制中基本单位的物理量是（ ）
A．动能B．加速度C．热力学温度D．磁感应强度
2．下列情况中研究对象可视为质点的是（ ）
A．研究地球的自转规律B．研究歼-20 的飞行轨迹
C．研究天宫空间站的姿态调整D．研究兵乓球的弧旋球转动方向
3．如图所示是一台螺旋传送装置，可将货物沿弯曲程度相同的等螺距轨道向上以恒定速率传送。在向上传
送过程中，货物（ ）
A．机械能增大B．加速度为零C．所受合力为零D．动量保持不变
4．特高压是指 800kV 及以上的直流电和 1000kV 及以上的交流电的电压等级，该技术具有输送容量大、
距离远、效率高和损耗低等优越性，是世界上最先进的输电技术之一。保证输电功率不变的情况下将输电
电压从交流 500kV 的超高压变为交流 1000kV 的特高压，在两次输电过程中，下列说法正确的是（ ）
A．“1000kV”指的是交流电的峰值B．输电线上的电流变为原来的2倍
1
C．输电线上的电能损耗降为原来的 D．用户获得的功率一定为原来的4倍
4
5．某物理兴趣小组对手机辐射强度与距离关系展开了研究，假设手机为功率恒定的辐射源，向空间各个方
向均匀辐射电磁波，当手机距离人脸 1m和 2m 时，人脸接收到手机辐射的最大功率之比为（ ）
A．1: 2 B．1: 4 C． 2 :1 D． 4 :1
6．如图所示，波长为的光子照射逸出功为W 的金属表面，由正极板中央P 点逸出的光电子（电荷量为
e）经由电压为U 的平行电极板作用后，最后经由负极板上方的小孔Q 飞出。已知正负极板相距L，小孔Q
hc
与负极板中心相距D。假设小孔不影响电场的分布和电子的运动， W eU ，下列说法正确的是（ ）
hc
A．P 点逸出的光电子初动能一定为 W
hc
B．从Q 点飞出的电子动能最大值为 W eU
hc L
C．从Q 点飞出的电子动能一定大于 W eU
L2 D2
hc
D．若正负极互换但电压大小不变，则从Q 点飞出的电子动能一定等于 W eU
7．如图所示一束宽度为a 的平行单色光，从折射率为 n1 的介质1 进入到折射率为 n2 的介质2 中，单色光宽
度变为 bb a ，已知单色光入射点A、B 两点距离为c，下列说法正确的是（ ）
n b
A． 1
n2 a
n c2 b2
． 1
B 2 2
n2 c a
C．单色光在介质1 的频率小于在介质2 的频率
D．单色光在介质1 的波长小于在介质2 的波长
24 24 24
8．钠的放射性同位素 11 Na 经过一次衰变后产生稳定的镁（ 12 Mg ）。已知 11 Na 的半衰期为 15h，将一个放
4 24
射强度为每秒 3.210 次的 11 Na 溶液样本注射到某病人血液中，45h 后从该病人体内抽取 6mL 的血液，测
得其放射强度为每秒5 次。下列说法正确的是（ ）
24
A．该衰变过程为 衰变B． 11 Na 进入到血液后半衰期变长
1
C．45h 后样本放射强度变为原来的 D．该病人体内血液的总体积约为 4.8L
4
9．如图所示，将一锥形导体放入电荷量为Q 的负点电荷电场中，导体内有A、B 两点，A 点到电荷的距离
为d，下列说法正确的是（ ）
A．锥形导体右端带负电
B．A 点电场强度比B 点大
C．图中所示两条实线1和2 来表示锥形导体周围的电场线肯定是错误的
kQ
D．导体表面的感应电荷在A 点产生的电场强度大小为
2d 2
10．如图所示是杂技团一门水平放置的大炮，左前方地面上有一直径为 50m 的圆形靶区，炮口A 在靶区边
缘B 点正上方 7.2m 处且正对靶心正上方C点。BD 为靶区的一条水平直径，ABOCD 五点在同一竖直平面
内，现保持炮口位置不变，炮管以炮口为圆心水平旋转，所发射玩具炮弹的速率恒为 25m/s。不计炮管口径
的大小及炮弹的大小、空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．正对靶心水平射出时炮弹会落到靶心处
B．炮管与AC 方向平行的位置开始水平转动角度等于 30 时，炮弹将落在靶区外
C．炮管与AC 方向平行的位置开始水平转动角度小于 53 时，炮弹一定会落在靶区内
D．炮管水平转动角度越大，射出去的炮弹单位时间内速度的变化量越大
1
11．如图所示，匀质硬导线 ab、ac、bc 均为 圆弧，连接后分别固定在 xOy、xOz、yOz 平面内，圆心都在
4
O 点且半径 r 10cm ，指向x 轴正方向的磁场以 9103 T / s 的速率均匀增大，下列说法正确的是（ ）
A．bc 段导线中的电流从b 流向c
B．导线产生的感应电动势大小为 9 105 V
C．ac 段导线所受安培力方向沿y 轴负方向
D．ab 段导线所受安培力大小小于 bc 段导线所受安培力大小
12．根据地球同步卫星，科学家提出了“太空天梯”的设想。“太空天梯”的主体结构为一根巨大的硬质绝
缘杆，一端固定在地球赤道，另一端穿过地球同步卫星，且绝缘杆的延长线通过地心。若三个货物分别固
定在“太空天梯”的a、b、c 三个位置，三个货物与同步卫星一起以地球自转角速度绕地球做匀速圆周运
动，以地心为参考系，下列说法正确的是（ ）
A．三个货物速度大小关系为 va vb vc
B．如果三个货物在a、b、c 三个位置从杆上同时脱落，三个货物都将做离心运动
C．杆对b 处货物的作用力沿 ob 方向向上，杆对c 处货物的作用力沿 co 方向向下
D．若有一个轨道高度与b 相同的人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则其环绕地球的角速度小于位于b 处货
物的角速度
13．如图1和2 为工地搬运长方体大理石块的设备示意图，该设备吊起部分可以理想化为图3 所示，ABCD
为一块厚厚的水平钢板，AEFB和 DHGC 为两根不可伸长的轻绳，两绳子关于水平钢板左右对称放置，且 AE
和DH 平行于大理石块的后表面，BF和CG 平行于大理石块的前表面，AE、DH、BF、CG 与水平方向的夹
角均为 ，忽略AE和DH 与大理石块的后表面（包括E、H 两点）、BF和CG 与大理石块的前表面（包括
F、G 两点）的所有作用力，若EF 与大理石块左表面、HG 与大理石块右表面的动摩擦因素均为 ，若能
吊起大理石块， 至少为（ ）
图 1 图2
图3
1 1
A． tan B． C． sin D．
tan sin
二、选择题II（本题共2 小题，每小题3 分，共6 分。每小题列出的四个备选项中至少有一
个是符合题目要求的。全部选对的得3 分，选对但不全的得2 分，有选错的得0分）
14．下列说法正确的是（ ）
A．光敏电阻随着光照的增强，载流子减少，导电性变差
B．在LC 振荡电路中，放电完毕的瞬间磁场能全部转化为电场能
C．“遥知不是雪，为有暗香来”，“暗香来”是分子的扩散运动造成的
D．食盐被灼烧时发出的光主要是由食盐蒸气中钠原子的能级跃迁而造成的
15．如图所示， x 0 与 x 10m 处有两个波源 S1 和 S2 均可以沿z 轴方向做简谐运动，两波源产生的机械
波均能以波源为圆心在 xOy 平面内向各个方向传播，振动周期均为T 2s ，波速均为 v 1m / s 。 t 0 时
刻波源 S1 开始沿z轴正方向振动，振幅 A1 3cm ; t 2s 时刻波源 S2 开始沿z轴负方向振动，振幅 A2 5cm 。
下列说法正确的是（ ）
A． t 8s 时刻， x 5.5m 处质点的位移为 z 8cm
B．在x 轴上， x 0 和 x 10m 区域都是振动的加强点
C．在x 轴上， 0 x 10m 区间内一共有 10 个振动的加强点
D．以波源 S1 为圆心，分别以半径 4.8m和 5.2m 画圆，则在这两个圆周上，振动的加强点的个数相等
非选择题部分
三、非选择题（本题共5 小题，共 55分）
16．实验题（I、II、III 三题共 14 分）
I．（7 分）如图1 所示是“验证机械能守恒定律”的实验装置。
图1
（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必
须使用的器材是________（多选）
A．低压交流电源B．刻度尺C．天平（含砝码）
（2）该实验过程中，下列说法正确的是________
A．先释放纸带再接通电源
B．用手托住重物由静止释放
C．重物下落的初始位置应靠近打点计时器
（3）重物下落过程中除了重力外会受到空气阻力和摩擦阻力的影响，故动能的增加量________（选填“略
小于”或“略大于”）重力势能的减少量，这属于________（选填“系统误差”或“偶然误差”），此实验另
一类误差来源于高度的测量，减小误差的办法是多次测量取________（选填“最大值”或“平均值”）。
（4）按照正确的操作得到图2 所示的一条纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起
始点O 的距离分别为 hA 、 hB 、 hC ，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量
为m。从打O 点到打B 点的过程中，重物的重力势能的减少量 Ep ________，动能的增加量 Ek
________。
图2
II．（3 分）如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置。
（1）判断感应电流的方向时________（选填“需要”或“不需要）确定线圈的绕法，为了弄清楚灵敏电流
计指针偏转方向与电流流向的关系，可以用多用电表的________（选填“电压档”、“电流档”或“欧姆
档”）进行检测。
（2）强磁铁快速插入线圈后保持静止，此过程中灵敏电流计指针的偏转情况可能是________
A．一直在“0”刻度位置
B．从“0”刻度开始向右偏转到最大并维持此角度不变
C．从“0”刻度开始向右偏转再向左偏转并越过“0”最后右偏回到“0”位置
III．（4 分）如图1 所示是小明设计的测量纯净水电导率（电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格
的一项重要指标）的电路图，已知圆柱形容器中水的长度为L、横截面积为S，电压表 V1 的内阻为 Rv ，某
次 实 验 中 电 压 表 V1 和 V2 的 读 数 分 别 为 U1 、 U2 ， 电 阻 箱 的 示 数 如 图2 所示，则电阻箱的阻值为
________ ，纯净水的电导率为________（用相关字母表示），不合格纯净水的电导率会________（选填
“偏大”或“偏小”）。
图 1 图2
17．（8 分）如图1 所示，开口的塑料瓶下部分盛有一定质量的液体，上部分被空气占据，此时瓶内空气温
度为 280K、压强为1.0105 Pa 。当瓶内空气温度从 280K 升高到 300K 时，部分空气将跑到大气中，立即
用质量为 50g、横截面积为 2cm2 的圆柱形瓶塞密封上部分剩余的空气（图2 所示），再将瓶内空气温度恢
复至 280K，接着维持此温度，然后用力挤压塑料瓶使瓶塞弹出，已知大气温度恒为 280K、压强恒为
1.0105 Pa ，瓶塞与瓶口的最大静摩擦力为 3.5N。不考虑瓶内空气升温和降温过程中塑料瓶的体积和液体
的物态变化，挤压塑料瓶过程中瓶内空气温度保持不变，瓶塞体积相对于瓶内空气体积可忽略不计。
图 1 图2
（1）瓶塞密封的剩余空气从 300K 降温至 280K 的过程中，塑料瓶内壁单位面积上受到的压力________（选
填“增大”、“减小”或“不变”），剩余空气向外界________（选填“吸热”或“放热”）。
（2）求瓶内剩余空气的分子数目占原来空气的分子总数目比例。（结果可用分数表示）
（3）求瓶塞恰好被弹出时，瓶内剩余空气体积变为挤压前的几倍?（结果可用分数表示）
18．（11 分）如图所示，一长为 L1 1m 的水平传送带AB 以速度 v0 3m / s 沿顺时针匀速旋转，传送带与
光滑水平轨道CD 平滑连接且B、C 两点重合，光滑圆弧轨道DE 圆心为O，半径为 R 0.5m ，OE 与竖直
方向的夹角 37 ，圆弧轨道DE 与水平轨道CD 也平滑连接，FG为U 形固定槽（F、G 两点等高），槽
的水平长度为 L2 0.6m ，槽的右上端G与E 点间的水平距离为 x 0.4m ，竖直距离为 y 0.5m 。现将
质量为 m1 （质量大小可改变）的滑块1 轻轻放到传送带上的A 处，经传送带传送后进入轨道CD，并与静
止在水平轨道CD 上某处的滑块2（质量为 m2 1kg ）发生弹性碰撞，随后滑块2 沿圆弧轨道运动，从E
点飞出后落入U 形槽。已知滑块1 与传送带间的动摩擦因数为 0.5，两滑块可视为质点，不考虑两滑块
间以后的碰撞与滑块2 落入U 形槽后反弹的情形。
（1）求碰撞前瞬间滑块1 的速度 v1 。
（2）若滑块2 刚好在E 点脱离轨道，求碰撞后瞬间滑块2 的速度 v2 。
（3）为使滑块2 能落入U 形槽，求滑块1 质量 m1 应取的最小值。（结果可保留根号）
19．（11 分）如图1 所示为永磁式径向电磁阻尼器，由永磁体、定子、驱动轴和转子组成，永磁体安装在转
子上，驱动轴驱动转子转动，定子上的线圈切割“旋转磁场”产生感应电流，从而产生制动力。如图2所
示，单个永磁体的质量为m，长为 L1 、宽为 L2 （宽度相对于所在处的圆周长度小得多，可近似为一段小圆
弧）、厚度很小可忽略不计，永磁体的间距为 L2 ，永磁体在转子圆周上均匀分布，相邻磁体磁极安装方向相
反，靠近磁体表面处的磁场可视为匀强磁场，方向垂直表面向上或向下，磁感应强度大小为B，相邻磁体间
的磁场互不影响。定子的圆周上固定着多组金属线圈，每组线圈有两个矩形线圈组成，连接方式如图2所
示，每个矩形线圈的匝数为N、电阻为R，长为 L1 ，宽为 L2 ，线圈的间距为 L2 。转子半径为r，转轴及转
子质量不计，定子和转子之间的缝隙忽略不计。
图 1 图2
（1）当转子角速度为 时，求流过每组线圈电流I 的大小。
（2）若转子的初始角速度为0 ，求转子转过的最大角度m 。
（3）若在外力作用下转子加速，转子角速度 随转过的角度 的图像如图3 所示，求转过 1 过程中外力做
的功W外 。
图3
20．（11 分）在太空中，所有物体均处于微重力环境（即 G 0 ）。如图1 所示为太空粒子固定探测装置，
整个装置由I、II、III 三部分组成，I 部分为金属圆筒 ABCD，半径为 R1 ；II 部分为金属网筒 A1B1C1D1 ，半
径为 R2 ；III 部分为两水平放置的线圈1 和线圈2，线圈1 和线圈2 只在金属网筒 A1B1C1D1 内部产生竖直向
1 2m1 2
下的匀强磁场（磁感应强度大小 B0 ）。在AD和 A1D1 边上分别有处于同一水平面上的
R2 q
两小孔E、F，两小孔E、F 与圆面I 的圆心O 在同一水平直线上，两小孔E、F 允许质量为m、电荷量 q
的带电粒子X 和质量为2m、电荷量 q 带电粒子Y 自由通过，现金属圆筒 ABCD（电势为 1 ）和金属网筒
A1B1C1D1 （电势为2 ，1 2 ）之间加上如图2（俯视图）所示的辐向电场。不考虑带电粒子X和Y在
运动过程中的相互作用。
（1）如图1 所示，现在让带电粒子X 从小孔E 处静止释放，经辐向电场加速后进入磁场 B0 ，求带电粒子X
在磁场 B0 中的位移大小。
图 1 图2
（2）如图3 所示，从小孔F 同时射入大量带电粒子X和Y，速度大小均为 v0 ，方向均在以F 为顶点的圆锥