1．如图所示，一电子沿着与磁场垂直的方向射入匀强磁场，图中能正确表示电子运动轨迹的是（    ）

A．①                     B．②                     C．③                     D．④

【答案】

A

 

2．直流特高压远距离输电时，若输送的电功率保持不变，输电电流减小一半，则输电线上的电阻造成的电功率损失是原来的（    ）

A．\(\dfrac{1}{2}\)                 B．\(\dfrac{1}{4}\)                      C．\(\dfrac{1}{8}\)                 D．\(\dfrac{1}{16}\)

【答案】

B

 

3．我国科学家研制出高精度锶原子钟。锶原子的基态能量为 E₁，激发态能量为 E₂，普朗克常量为 h。锶原子在这两个能级间跃迁时辐射光子的频率为（    ）

A．\(\dfrac{{{E_1}}}{h}\)                     B．\(\dfrac{{{E_2}}}{h}\)                      C．\(\dfrac{{{E_1} - {E_2}}}{h}\)                    D．\(\dfrac{{{E_2} - {E_1}}}{h}\)

【答案】

D

【解析】

根据玻尔跃迁理论，氢原子从高能级（激发态）跃迁至低能级（基态）时，释放光子的能量等于两能级的能量差，即 ΔE = E₂ – E₁

再结合光子能量与频率的关系 ΔE = hν

联立可得光子频率 ν = \(\frac{{{E_2} - {E_1}}}{h}\)

故选 D。

 

4．如图所示，运动员从 P 点击打排球，排球以 v_A、v_B、v_C 的速度水平飞出，分别落在对方端线上的 A、B、C 三点，若不计空气阻力，则（    ）

A．v_A = v_B = v_C                      B．v_A > v_B > v_C

C．v_A < v_B < v_C                      D．v_B > v_A 且 v_B > v_C

【答案】

B

 

5．利用氪 81 测定南极冰芯年龄约为 13 万年。已知氪81的半衰期为 23 万年，冰芯形成时冰芯中氪 81 的质量为 m₀，a 点表示现在冰芯中氪 81 的质量。下列图像中能反映冰芯中氪 81 的质量 m 随时间 t 的变化关系且 a 点标注正确的是（    ）

【答案】

A

 

6．某电场的等势面如图所示，A、B 两点位于同一等势面上，一个带正电的点电荷沿直线从 A 动到B的过程中（    ）

A．所受的电场力保持不变

B．所受的电场力一直做负功

C．电势能先减小后增大

D．经过的各点电势先增大后减小

【答案】

C

 

7．我国发射卫星在地月空间远距离逆行轨道上运行，实现了多个航天技术突破。若卫星分别进入如图所示的两个轨道，只在地球和月球的引力作用下，运行至地月连线上的 M、N 点。设该卫星在这两点受到的地球和月球引力分别为 F_M地、F_M月 和 F_N地、F_N月。则（    ）

A．F_N地 = F_N月              B．F_N地 > F_N月

C．F_M地 < F_M月             D．F_M地 > F_M月

【答案】

D

 

8．阳光照射下肥皂泡顶部会出现彩色环纹，如图所示。由于重力作用，肥皂膜的厚度发生变化。该条纹（    ）

A．是干涉条纹，半径逐渐增大

B．是干涉条纹，半径保持不变

C．是衍射条纹，半径逐渐增大

D．是衍射条纹，半径保持不变

【答案】

A

 

9．甲、乙是同一辆汽车的两张照片，乙中显示汽车玻璃反射光的影响减弱了，玻璃后的景象更清晰，在拍摄乙时，照相机镜头前安装了（    ）

A．增加反射的薄片

B．增加透射的薄片

C．偏振滤光片

D．绿色滤光片

【答案】

C

 

10．二代居民身份证位于读卡器的感应区上方时，身份证内的线圈接收到读卡器发射的电磁波获取能量，从而完成信息交换。下列说法正确的是（    ）

A．身份证保持不动时，线圈内磁通量不变

B．身份证保持不动时，线圈内有电流产生

C．身份证靠近读卡器越慢，线圈内电流越小

D．身份证远离读卡器越快，线圈内电流越大

【答案】

B

 

11．如图所示，abcd、efgh 分别为圆内接、外切正四边形，efgh 与圆相切于 a、b、c、d。一小球在圆内运动，与圆内壁发生弹性碰撞，运动轨迹为 abcd。小球在顶点受到的冲量大小与其动量大小之比为（    ）

A．\(\frac{{ab}}{{bf}}\)                   B．\(\frac{{ab}}{{ac}}\)                   C．\(\frac{{ab}}{{da}}\)                   D．\(\frac{{ab}}{{fh}}\)

【答案】

A

 

12．小明探究电容器充电过程中电流随时间的变化关系，实验电路图如图 1 所示，所用的器材有：干电池 1 节；电容器 1 只；电阻箱 1 个；定值电阻 1 个；指针式电流表 1 个；单刀双掷开关 1 个及导线若干，实验中为了完整记录电流随时间的变化，使用手机进行录像。

（1）小明选用的电容器如图 2 所示，电容为_____________μF。

（2）图 3 为该实验的实物电路，导线 a 端应与单刀双掷开关的接线柱_____________连接（选填“b”“c”或“d”）

（3）先给电容器放电，再给电阻箱选定合适的阻值，接着开始进行电容器充电实验，主要操作步骤有：

①将开关掷向 b 端

②打开手机，录制电流表示数的变化

③观察到电流表示数趋于 0，停止录像

以上操作的正确顺序是_____________（填写各步骤前的序号）

（4）给电容器放电后，整理器材，导出录制的实验视频，读取电流表示数 I 随时间 t 变化的数据，画出 I–t 图像如图 4 所示，请定性描述 t₀ 时刻后电流随时间的变化关系。

（5）小明在视频中观察到，刚对电容器充电时电流表指针来回摆动几次后就能稳定变化，他知道所使用的电流表是磁电式仪表，其指针固定在一绕有线圈的铝框上，他认为这个构造能帮助电流表指针摆动几次后稳定下来，你是否同意他的观点？请简要说明理由。

【答案】

（1）1000

（2）c

（3）②①③

（4）电容器极板所带电荷量逐渐减少，两极板间电压逐渐降低，电流逐渐减小且减小越来越慢，最终趋近于 0。

（5）同意。铝框随指针转动时产生感应电流，感应电流受到的安培力形成电磁阻尼，阻碍指针摆动，使指针较快稳定，便于读数。

 

13．压缩空气储存能量的某个过程中，一定质量的空气从状态 A 压缩至温度相同的状态 B，此过程中外界对空气做功为 W。已知状态A的压强为 p₀、体积为 V₀，状态 B 的体积为 V，空气可视为理想气体。求：

（1）该过程气体放出的热量 Q；

（2）状态B的压强 p。

【答案】

（1）W

（2）p = \(\frac{{{V_0}}}{V}\)p₀

【解析】

（1）理想气体经历从 A 状态到 B 状态等温变化，气体的内能不变，由热力学第一定律有 ΔU = Q + W = 0

解得 Q = − W

负号表示过程中气体放出热量 W。

（2）理想气体经历从 A 状态到 B 状态等温变化，由玻意耳定律有 p₀V₀ = pV

解得 p = \(\frac{{{V_0}}}{V}\)p₀

 

14．如图所示，质量为 2×10³ kg 的汽车驶上圆弧半径为 20 m 的拱形桥，通过桥的最高点时汽车速度大小为 10 m/s，牵引力为 2×10³ N，所受阻力为 1×10³ N。求在桥面最高点处，汽车

（1）向心加速度的大小 a_n；

（2）所受合力的大小 F。

【答案】

（1）5 m/s²

（2）1000\(\sqrt {101} \) N

 

15．巡检机器人通过电磁悬浮与驱动技术对直流高压输电线进行巡检。简化模型如图所示，机器人由相对位置固定的矩形悬浮线圈 abcd 和驱动线圈 aʹbʹcʹdʹ 组成，两线圈与高压长直导线 A 处在同一竖直平面内，且 ab 边、dʹaʹ 边均平行于导线 A。机器人始终处在导线 A 产生的磁场区域内，该区域磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为 B₀，方向垂直于纸面向里，ab 和 aʹbʹ 边被铁芯包裹，在铁芯作用下，两条边所在处的磁感应强度均增大为原来的 k 倍。当悬浮线圈通有电流恰好使机器人悬浮时，给驱动线圈通另一电流，机器人沿平行于导线 A 的方向以速度 v₀ 向右匀速运动。已知机器人质量为 m，ab 和 aʹbʹ 边的长度均为 L，重力加速度为 g，机器人运动过程中所受空气阻力保持不变，忽略两线圈之间的相互作用。

（1）求机器人悬浮时悬浮线圈中电流 I 的大小；

（2）若给驱动线圈断电，求机器人的速度为 v₁ 时，cʹdʹ 边产生的感应电动势大小 E；

（3）若驱动线圈中电流大小保持不变，仅改变方向，机器人移动了距离 s 后停止运动，求此过程中 aʹbʹ 边所受安培力做功的功率 P。

【答案】

（1）I = \(\frac{{mg}}{{(k - 1)BL}}\)，电流方向为逆时针

（2）E₁ = BLv₁

（3）\(\frac{{kmv_0^3}}{{8s(k - 1)}}\)

 

16．如图所示，光滑水平面上质量为 m 的小球 A 通过两根相同的轻质弹簧分别与质量均为 \(\frac{3}{5}\)m 的小球 A₁、A₂ 连接，A₁、A₂ 分别套在两根平行的细杆上，细杆固定、光滑且足够长。初始时 A、A₁、A₂ 位于垂直于细杆的直线上且处于静止状态，每根弹簧都处于原长。现有质量为 M 的小球 B 以速度 v₀ 沿平行于细杆的方向与 A 发生弹性正碰。

（1）求 A 获得的速度大小 v₁；

（2）在弹簧再次恢复原长的过程中，若 B 与 A 不发生碰撞，求此过程中每根弹簧的最大弹性势能 E_pmax；

（3）在弹簧再次恢复原长时，若 B 又恰能与 A 碰撞，求 A、B 两球的质量之比 \(\frac{m}{M}\)。

【答案】

（1）v_A = \(\frac{{2M}}{{M + m}}\)v₀

（2）\(\frac{{6m{M^2}v_0^2}}{{11(M + m)^2}}\)

（3）\(\frac{1}{{11}}\)