考试时间：150 分钟 满分：300 分
【注意】本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，请考生在答题卡上书写答案，在试题卷上作答无效。
可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 S：32 Cl：35.5 Na：23
Mg：24 Al ：27 Se：79 Ca ：40 Cr ：52 Fe：56
第I 卷（选择题 共120 分）
一、本大题共20小题，每小题6 分，共120 分。每小题只有一个选项符合题目要求。 14．如图所示，一串红灯笼（三只）在水平风力的吹动下发生倾斜，悬绳与竖直方向的夹角为 37°。
设每个红灯笼的质量均为 m，绳子质量不计。则自上往下数第一个红灯笼对第二个红灯笼的拉力大小为
15．如图所示，真空中有一个质量分布均匀，半径为 R 的玻璃球。某种单色光的细光束在空中沿直线BC 传播，于 C 点经折射进入玻璃球并在玻璃球表面的 D 点又经折射进入真空中，已知∠COD=120°，玻璃球对该细光束的折射率为A．细光束从 C 点进入玻璃球的入射角a=45°
B．细光束在玻璃球中从 C 到 D 传播的时间为3R/c（c 为真空中的光速）
，则下列说法中正确的是（）
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C．改变入射角 α 的大小，细光束可能在玻璃球的内表面发生全反射
D．若换成另一种颜色的单色光束沿直线 BC 入射玻璃球，则该色光仍会从 D 点射出 16．如图所示，空间存在水平向左的匀强电场，水平放置的光滑绝缘细杆上套着一个质量为 m 弹簧振子，从弹簧处于原长处 A 点由静止释放，在 A 和 B 之间做简谐运动，振子小球带负电，电量大小为 q ，某时刻振子以速度 v 向右经过平衡位置 O 点。则分析正确的是（ ）
A．O、A 两点间电势差 U OA=mv2/2q
B．振子从 A 点运动到 B 点过程中，振子的动能和弹簧弹 性势能之和先变大后变小
C．振子从 B 点运动到 A 点过程中，振子的电势能和弹簧 弹性势能之和先变小后变大
D．如果振子向右经过 O 点时撤去电场，弹簧振子振幅变小
17．如图所示，一种射线管由平行金属板 A、B 和平行于金属板的细管 C 组成。放射源 O 在 A 极板左端，可以向各个方向发射不同速度、质量为 m、电荷量为 e 的电子。若极板长为 L，间距为 d。当A、B 板加上电压 U 时，只有某一速度的电子能从细管 C 水平射出，细管 C 离两板等距。则从放射源O 发射出的电子的这一速度为（ ）
18．如图甲，水平地面上有一静止平板车，车上放一质量为 m 的物块，物块与平板车的动摩擦因数为0.2，t=0 时，车开始沿水平面做直线运动，其 v-t 图像如图乙所示。g 取 10 m/s2，平板车足够长，则物块运动的 v-t 图像为（）
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19．如图所示，相距均为 d 的的三条水平虚线 L1 与 L2、L2 与 L3 之间分别有垂直纸面向外、向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为 B。一个边长也是 d 的正方形导线框，从 L1 上方一定高处由静止开始自由下落，当 ab 边刚越过 L1 进入磁场时，恰好以速度 v1 做匀速直线运动；当 ab 边在越过 L2 运动到 L3之前的某个时刻，线框又开始以速度 v2 做匀速直线运动，在线框从进入磁场到速度变为 v2 的过程中，设线框的动能变化量大小为△Ek，重力对线框做功大小为 W1，安培力对线框做功大小为 W2，过程中产生的电能大小为 E0，下列说法中正确的是（）
A．在导线框下落过程中，由于重力做正功，所以有 v2＞v1 B．在导线框通过磁场的整个过程中，线框中的平均感应电流为 0 C．从 ab 边进入磁场到速度变为 v2 的过程中，线框中的电流方向没 有发生变化
D．从 ab 边进入磁场到速度变为 v2 的过程中，线框动能的变化量大 小为 △Ek＝W2－W1－E0
20．如图所示，半径为 R 的圆环均匀带电，单位长度的电荷量为 λ，圆
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心在 O 点，过圆心与环面垂直的轴线上有 P 点，PO＝r。以无穷远为电势零点，则关于 P 点的电势 φp大小的解答，有如下四个表达式，式中的 k 为静电力常量。要判断这四个表达式是否合理，你可以不必进行复杂的计算，而根据所学的物理知识和物理方法进行分析，从而判断解的合理性或正确性。根据你的判断，下述表达式中正确的是
第 II 卷（非选择题共 180 分）
21．I．（6 分）几位同学做“探究求合力的方法”的实验情况如图甲所示，其中 A 为固定橡皮条的图钉，O 为橡皮条与细绳的结点，OB 和 OC 为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
（1）如果没有操作失误，图乙中的 F 与 F′两力中，方向一定沿 AO 方向的是________。 （2）同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是______。(填字母代 号)
A．拉橡皮条的细绳 OB、OC 长度必须相等
B．拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大 D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些
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（3）本实验得出的结论是____________________________。
Ⅱ．(12 分) 在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部
分的长度约为 50cm。
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图 1 所示，其读数应为 ___________mm（该值接近多次测量的平均值）
（2）用伏安法测金属丝的电阻 Rx 。实验所用器材为：电池组（电动势为 3V，内阻约 1Ω）、电
流表（内阻约 0.1Ω）、电压表（内阻约 3kΩ）、滑动变阻器 R（0~20Ω，额定电流 2A）、开关、导线若干。
某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：
由以上数据可知，他们测量 Rx 是采用图 2 中的_________图（选填“甲”或“乙”。
（3）图 3 是测量 Rx 的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片 P 置于变阻器的一端。 请根据图 2 所选的电路图，补充完成图 3 中实物间的连线，并使闭合
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开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。
（4）这个小组的同学在坐标纸上建立 U、I 坐标系，如图 4 所示，图中已标出了测量数据对应
的 7 个坐标点．请在图 4 中描绘出 U─I 图线。由图线得到金属丝的阻值 Rx=___________Ω（保留两位有效数字）
（5）根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为___________（填选项前的符号）
22．（14 分）开普勒 1609 年一 1619 年发表了著名的开普勒行星运行三定律，其中第三定律的内容是：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等。万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一，它于 1687 年发表在牛顿的《自然哲学的数学
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原理》中。
（1）请根据开普勒行星运动定律和牛顿运动定律等推导万有引力定律（设行星绕太阳的运动可
视为匀速圆周运动）；
（2）牛顿通过“月—地检验”进一步说明了万有引力定律的正确性，请简述一下如何进行“月—地检验”？
23．（16 分）如图所示，PQ 右侧平面区域分布 N 个足够大条形磁感应强度为 B 的匀强磁场，方向垂直纸面向里，相邻磁场区域的距离为 S。左测存在一个加速电场，A 板为加速电场正极板，B 板为负极板，极板间电压为 U，质量 m、带正电量为 q 的粒子从 A 板静止释放加速后垂直射入磁场（重力不计）。
（1）试求粒子在磁场区域做圆周运动的轨道半径；
（2）粒子恰好经过右边第二个磁场区域的右边界后返回，最终垂直 PQ 边界离开磁场，试求从粒子进入磁场返回边界 PQ 所用的时间；
（3）若要求粒子经过右边第 N 个磁场后再返回通过边界 PQ，试求加速电场的电压应该调节到多大。
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24．（20 分）如图所示，固定在光滑水平面上的“L”形槽，槽的曲面部分光滑，水平部分粗糙。槽
的水平部分长度 d=9.5m，其上方有水平向右的匀强电场，场强 E=102N/C。不带电的物体 B 静止放置在槽的水平部分的最左端其质量 mB=1kg，在槽的水平部分的右边紧挨着放置了一个与它等高的足够长的木板 C，其质量 mC=0.5kg。木板 C 的右边有竖直的挡板 P，挡板 P 与 C 间的距离足够远。现将质量 mA=1kg，带正电的电量 q=
,
物体 A 从槽的曲面上距 B 的竖直高度为 h=3.2m 处由静止释放，已知 A、B 与槽的水平部分及 C 的上表面的动摩擦因数
均相等，
=0.4。A 与 B，C 与 P 的碰撞过程时
间极短且碰撞过程中无机械能损失。A、B 均可看作质点且 A 的电量始终保持不变，g 取10m/s2。 求：
（1）A 与 B 第一次碰撞后 B 获得的速度； （2）A 与 B 第二次碰撞后 B 获得的速度；
（3）假设 A 与 B 完成第二次碰撞后的同时撤去电场，求出从 C 与 P 第一次碰撞后，木板 C 运动的总路程。
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