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物理参考答案
选择题:共 10 小题,共 43 分。在每小题给出的四个选项中,第 1~7 题只有一项符合题目要
求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题5分,全部选对的给5分,选对但
不全的给3分,有选错的给0分。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D D C D B A C AC BCD ACD
【解析】
1.用点电荷来代替带电体采用了理想化的物理模型的方法,故A错误。借助激光笔及平面镜
观察桌面的微小形变的实验中,用到了放大法,故B错误。加速度定义式是速度的变化量
与时间的比值,应用了比值定义法,故C错误。重心、合力和分力都采用了等效替代的思
想,故D正确。
2.α衰变方程为238Pu234U 4 He,α粒子由两个质子和两个中子组成;故A错误。238Pu比
94 92 2 94
234U的结合能大,比结合能小;故B错误。应该选用半衰期更长的材料保证电池的长寿命;
92
故C错误。核反应质量数守恒,由题意知该核反应为放能反应,所以生成物结合能更大,
故D正确。
3.由题意知 OA、OB 段拉力相等且始终不变,由动态分析图可得,
OC、OD的拉力均始终减小。
4.微粒做匀变速运动,故A错误。落地时间为1s,故B错误。从抛出
v sin45
点到动能最小位置所用时间t 0 0.5s ,此过程微粒在竖直方向下落高度为
2g
1
h gt2 1.25m,此时距离地面的高度为3.75m;故选D。
2
5.R
3
增大,副线圈两端电压不变,电流表示数变小,R
2
电压变小,R
3
电压变大,|U |等
1
U U
于|U |;故 A 错误。 1 R 不变, 2 等于除 R
3
之外等效电源的内阻,也不变;
2 I 2 I
故B正确。电容器通交流,闭合开关S,变压器的输入电流大于0.4A;故C错误。电容器
的耐压值至少为10 2V;故D错误。
4m2 4 3Gm2
6.由几何关系知F F ,F G ,F 2F cos30, F ;由几何对称性
BA CA BA d2 A BA A d2
物理参考答案·第1页(共7页)4m2 m2
可知星体B、C受力大小相等,F F G ,F G ;设星体B所受的合力为F ,
AB BA d2 CB d2 B
3Gm2 2 3Gm2
正 交 分 解 F , 有 F F cos60F , F F sin60 , 则
B Bx AB CB d2 By AB d2
F F 2 F 2
21Gm2
,则a ∶a ∶a
F
A∶
F
B∶
F
C ,解得为 7∶7∶7;故选A。
B Bx By d2 nA nB nC 4m m m
7. f 3m2r,f m22r ,第一段图像斜率大的为a,斜率小的为b,b先达到最大静摩擦
a b
力 f ,此时 f f m2r,增大, f 不变, f 增大;直到a的摩擦力增加到最大静
bm a bm bm a
摩擦力 f 时, f f m2r,增大, f 不变, f 减小;故选C。
am am bm am b
8.电子感应加速器是利用变化的磁场激发感生电场,从而进行加速;故A正确。根据楞次定
mv
律判断感生电场方向为顺时针,电子运动方向为逆时针;故 B 错误。由R 知电子在
qB
2
真空室中的半径不变,v增加,B 也在增加,F qvB 不断增加;故 C 正确。洛伦兹力
2 洛 2
对电子不做功;故D错误。
9.防窥屏实现防窥效果是因为有吸光屏障,故A错误。如图
L
2 3 3
根据几何关系得sini ,根据光的折射
1 L 2 8
d2
2
sinr 4
率n 1 ,联立得r 60,则可视角度为120°,故选BCD。
sini 3 1
1
10.物块与薄板在竖直方向上满足F kx,故 A 正确。根据简谐运动的对称性判断,物块
合
与薄板在最低点加速度小于重力加速度。从位移 0.5A 的位置运动至第一次到达最高点的
1 3 6
时间t T T ,解得简谐运动的周期T t。从物块与薄板开始做简谐运动至运动到
12 4 5
3m 1 1
最低点过程,对简谐运动系统由机械能守恒定律有3mg1.5a v2 k(2.5a)2 ka2,
2 2 2
1
碰撞过程:mv 3mv,m 下落过程:mgh mv2,开始静止时,有ka2mg ,联立解
0 2 0
9
得h a。
4
物理参考答案·第2页(共7页)非选择题:共5小题,共57分。
11.(除特殊标注外,每空2分,共7分)
(1)吸热
(2)是
(3)小于(3分)
【解析】(1)一定质量的理想气体,温度升高时,内能增大U 0,体积变大,气体对
外做功,W<0,由U W Q可知Q>0,所以该过程罐内气体吸热。
pV pS
(2)一定质量的理想气体,压强不变时,由 C,V Sl ,得T l,所以吸管上
T C
温度值标刻是均匀的。
(3)若将温度计竖直放置,则气体实际压强增大,所以实际温度大于所测温度。
12.(除特殊标注外,每空2分,共9分)
(1)R
1
I R
(2) 1 A1
I I
2 1
(3)2600
(4)左(3分)
【解析】(1)为了便于调节,分压式接法要选用最大值较小的滑动变阻器。
(2)A 内阻已知,且A 量程大于A ,所以a应选择A 作为电压表,b应选A 作为电
1 2 1 1 2
I R
流表,由(I I )R I R 得R 1 A1 。
2 1 x 1 A1 x I I
2 1
(3)由图乙得当0.1mg/m3时,R 2600,为了能使报警器在R 2600时报警,
x x
需将R 调到2600Ω。
3
(4)浓度降低时,气敏电阻变小,为使气敏电阻两端电压仍为2V,需减小滑动变阻器阻
值,向左滑动。
13.(10分)
解:(1)设x0处质点的振动方程为y Asin(t)
由题知该质点在0时刻向y轴负向运动
π ①
物理参考答案·第3页(共7页)T
t T
4
2π 5π
②
T 2
由图知A5cm ③
5π
所以x0处质点的振动方程为y5sin( tπ)cm ④
2
(2)由图知4m ⑤
若波沿x轴正向传播,则
3T
t nT ⑥
4
v 4n3(m/s)(nN) ⑦
T
评分标准:本题共10分。正确得出④、⑥、⑦式各给2分,其余各式各给1分。
14.(13分)
解:(1)O→S:粒子做匀速圆周运动,轨迹如图所示
1
L
2 1
cos ①
L 2
60
3L
由几何关系可得粒子做圆周运动半径r 2L ②
sin
1
(2)A→O:qEL mv2 ③
2 0
v2
在磁场中:qv Bm 0 ④
0 r
2qBL
得v
0 m
q E
所以 ⑤
m 2LB2
qE
(3)A→O:a ⑥
1 m
v
t 0 ⑦
1 a
1
物理参考答案·第4页(共7页)2BL
得t
1 E
2πr 4πLB
O→S:T ⑧
v E
0
T
60,所以t ⑨
2 6
2πBL
得t
2 3E
S→Q:粒子做类平抛运动,如图
a t
tan 2 3 ⑩
v
0
2qE
a
2 m
3BL
得t
3 E
2π BL
t t t t (2 3) ⑪
1 2 3 3 E
评分标准:本题共13分。正确得出②、⑤式各给2分,其余各式各给1分。
15.(18分)
解:(1)①A球与B球在120处的弹性碰撞是第1次碰撞,设A与B球碰撞后的速度分
别是v 和v ,则有
1 2
m v m v m v ①
A 0 A 1 B 2
1 1 1
m v2 m v2 m v2 ②
2 A 0 2 A 1 2 B 2
1 4
解得v v 、v v
1 5 0 2 5 0
1 4
即第1次碰后,A球顺时针转动,速度大小为 v ,B球逆时针转动,速度大小为 v
5 0 5 0
B 逆时针从120 转到 240°位置,转过120 过程,A 顺时针转过的角度是
v
1 12030
A v
2
故当第2次碰撞发生时,A球在圆环内刻度盘上90位置 ③
物理参考答案·第5页(共7页)②B球与C球在240处的弹性碰撞是第2次碰撞,设B与C球碰后的速度分别是v 和v ,
3 4
则有
m v m v m v ④
B 2 B 3 C 4
1 1 1
m v2 m v2 m v2 ⑤
2 B 2 2 B 3 2 C 4
8 4
解得v v 、v v
3 15 0 4 15 0
8 4
即第2次碰后,B球顺时针转动,速度大小为 v ,C球逆时针转动,速度大小为 v
15 0 15 0
经分析,三个球将在圆管内刻度盘上0位置处同时碰撞(即第3次碰撞) ⑥
依题意,三球将结合在一起,结合体的质量为20m,设该结合体的速度为v,则有
m v m v m v (m m m )v ⑦
A 1 B 3 C 4 A B C
1 1
解得v v 即第3次碰后,结合体将逆时针转动,速度大小为 v ⑧
10 0 10 0
1
故第3次碰撞后瞬间A的速度大小为 v
10 0
v2 mv2
③对结合体,水平面内有F 20m 0 ⑨
n R 5R
竖直方向上有F 20mg ⑩
y
m2v4
由勾股定理得F F2 F2 400m2g2 0
N y n 25R2
m2v4
由牛顿第三定律得F F 400m2g2 0 ⑪
N N 25R2
(2)设B与A球第1次碰撞后的速度分别是v 和v ,则有
B1 A1
v v kv
A1 B1 0
m v m v m v
A A1 B B1 B 0
(1k)m v (m km )v
解得v B 0 、v B A 0 ⑫
A1 m m B1 m m
A B A B
第1次碰撞和第2次碰撞之间时间间隔为t ,此过程A球比B球多运动一圈,有
1
2πR 2πR
t ⑬
1 v v kv
A1 B1 0
物理参考答案·第6页(共7页)2πRm 1 6πR 1
此过程中,A球运动的路程为s v t B ( 1) ( 1) ⑭
1 A1 1 m m k 5 k
A B
设B与A球第2次碰撞后的速度分别是v 和v ,则有
B2 A2
v v k(v v )k2v
B2 A2 A1 B1 0
m v m v m v m v m v
A A2 B B2 A A1 B B1 B 0
(1k2)m v (m k2m )v
解得v B 0 、v B A 0 ⑮
A2 m m B2 m m
A B A B
第2次碰撞和第3次碰撞之间时间间隔为t ,此过程B球比A球多运动一圈,有
2
2πR 2πR
t ⑯
2 v v k2v
B2 A2 0
2πRm 1 6πR 1
此过程中,A球运动的路程为s v t B ( 1) ( 1) ⑰
2 A2 2 m m k2 5 k2
A B
设B与A球第3次碰撞后的速度分别是v 和v ,第3次碰撞和第4次碰撞之间时间间
B3 A3
隔为t ,A球运动的路程为s ,同理可得
3 3
(1k3)m v (m k3m )v 2πR
v B 0 、v B A 0 、t
A3 m m B2 m m 3 k3v
A B A B 0
2πRm 1 6πR 1
s B ( 1) ( 1)
3 m m k3 5 k3
A B
同理可以分析接下来的两球的各次碰撞过程
则从第1次碰撞到第2025次碰撞共有2024个间隔过程,小球A通过的路程为
6πR 1 1 1 1
ss s s s ( )
1 2 3 2024 5 k k2 k3 k2024
12πR
化简得s (22024 1) ⑱
5
评分标准:本题共18分。正确得出①~⑱式各给1分。
(其他解法正确,同理参照评分细则给分)
物理参考答案·第7页(共7页)