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注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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。
1、如图1所示，弹簧振子在竖直方向做简谐运动。以其平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立坐标轴，振子的位移x随时间t的变化如图2所示，下列说法正确的是
A．振子的振幅为4cm
B．振子的振动周期为1s
C．t=ls时，振子的速度为正的最大值
D．t=ls时，振子的加速度为正的最大值
2、如图甲所示的电路中定值电阻R=60Ω，电源电动势E=100V，r=10Ω。如图乙所示，曲线为灯泡L的伏安特性曲线，直线为电源的路端电压与电流的关系图线，以下说法正确的是（ ）
A．开关S断开时电源的效率为60%
B．开关S闭合后电源的总功率会变小
C．开关S闭合后灯泡的亮度增强
D．开关S断开时小灯泡消耗的功率为240W
3、研究光电效应现象的实验装置如图（a）所示，用光强相同的黄光和蓝光照射光电管阴极K时，测得相应的遏止电压分别为U1和U2，产生的光电流I随光电管两端电压U的变化规律如图（b）所示。已知电子的质量为m，电荷量为－
e，黄光和蓝光的频率分别为v1和v2，且v1<v2。则下列判断正确的是（ ）
A．U1 <U2
B．图（b）中的乙线是对应黄光照射
C．根据题述条件无法算出阴极K金属的极限频率
D．用黄光照射时，光电子的最大初动能为eU2
4、一列简谐横波沿x轴传播，图（甲）是t=0时刻的波形图，图（乙）是x=，下列说法正确的是（ ）
A． B．该波的周期为1s
C．该波向x轴正方向传播 D．
5、如图，一小孩在河水清澈的河面上以1m/s的速度游泳，t = 0时刻他看到自己正下方的河底有一小石块，t = 3s时他恰好看不到小石块了，河水的折射率n =，下列说法正确的是（ ）
A．3s后，小孩会再次看到河底的石块
B．前3s内，小孩看到的石块越来越明亮
C．这条河的深度为m
D．t=0时小孩看到的石块深度为m
6、如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道由一段抛物线AB组成，A点为抛物线顶点，已知A、B两点间的高度差h＝ m，A、B两点间的水平距离x＝ m，重力加速度g取10 m/s2，一小环套在轨道上的A点，下列说法正确的是
A．小环以初速度v0＝2 m/s从A点水平抛出后，与轨道无相互作用力
B．小环以初速度v0＝1 m/s从A点水平抛出后，与轨道无相互作用力
C．若小环从A点由静止因微小扰动而滑下，到达B点的速度为
D．若小环从A点由静止因微小扰动而滑下，
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、在天文观察中发现，一颗行星绕一颗恒星按固定轨道运行，轨道近似为圆周。若测得行星的绕行周期T，轨道半径r，结合引力常量G，可以计算出的物理量有（ ）
A．恒星的质量 B．行星的质量 C．行星运动的线速度 D．行星运动的加速度
8、质量m=2kg的小物块在某一高度以v0=5m/s的速度开始做平抛运动，若g=10m/s2，当运动到竖直位移与水平位移相等时，对于物块（ ）
A．此时的瞬时速度大小为5 m/s B．此时重力的瞬时功率大小为200W
C．此过程动量改变大小为10（-1）kgm/s D．此过程重力的冲量大小为20Ns
9、大量天文观测表明宇宙中的恒星（其实是银河系中的恒星）超过70%是以双星形式存在的。如图所示为某星系中由两颗恒星A。B组成的双星系统，两恒星环绕连线上的O点（未画出）做匀速圆周运动，观测到它们球心间的距离为L，转动的周期为T，已知引力常量为G，根据观测结果可以确定的物理量是（ ）
A．两恒星的线速度之和
B．两恒星的线速度之比
C．两恒星的质量之比
D．两恒星的质量之和
10、迄今为止，大约有1000颗卫星围绕地球正常工作，假如这些卫星均围绕地球做匀速圆周运动，关于这些卫星，下列说法正确的是
A．轨道高的卫星受到地球的引力小 B．轨道高的卫星机械能大
C．线速度大的卫星周期小 D．线速度大的卫星加速度大
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）如图甲所示为测量电动机转速的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动，在圆形卡纸的旁边垂直安装了一个改装了的电火花计时器，时间间隔为
T的电火花可在卡纸上留下痕迹。
（1）请将下列实验步骤按先后排序____。
①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触
②接通电火花计时器的电源，使它工作起来
③启动电动机，使圆形卡纸转动起来
④关闭电火花计时器，关闭电动机；研究卡纸上留下的一段痕迹(如图乙所示)，写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值
（2）要得到ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是____
A．秒表 B．毫米刻度尺 C．圆规 D．量角器
（3）写出角速度ω的表达式ω=___，并指出表达式中各个物理量的意义____。
12．（12分）如图所示是“验证动量守恒定律”实验中获得的频闪照片，已知A、B两滑块的质量分是在碰撞，，拍摄共进行了四次。第一次是在两滑块相撞之前，以后的三次是在碰撞墙之后。B滑块原来处于静止状态，并且A、B滑块在拍摄频闪照片的这段时间内是在10cm至105cm这段范围内运动（以滑块上的箭头位置为准），试根据频闪照片（）回答问题。
(1)根据频闪照片分析可知碰撞发生位置在__________cm刻度处；
(2)A滑块碰撞后的速度__________，B滑块碰撞后的速度_____，A滑块碰撞前的速度__________。
(3)根据频闪照片分析得出碰撞前两个滑块各自的质量与各自的速度的乘积之和是___；碰撞后两个滑块各自的质量与各自的速度的乘积之和是____。本实验中得出的结论是______。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）水平折叠式串列加速器是用来产生高能离子的装置,如图是其主体原理侧视图．图中为一级真空加速管,中部处有很高的正电势，、两端口均有电极接地(电势为零)；、左边为方向垂直纸面向里的匀强磁场； 为二级真空加速管,其中处有很低的负电势,、两端口均有电极接地(电势为零)．有一离子源持续不断地向端口释放质量为m、电荷量为e的负一价离子,离子初速度为零,均匀分布在端口圆面上．离子从静止开始加速到达处时可被设在该处的特殊装置将其电子剥离,成为正二价离子(电子被剥离过程中离子速度大小不变)；这些正二价离子从端口垂直磁场方向进入匀强磁场，全部返回端口继续加速到达处时可被设在该处的特殊装置对其添加电子，成为负一价离子(电子添加过程中离子速度大小不变)，接着继续加速获得更高能量的离子．已知端口、端口、端口、端口直径均为L,与相距为2L,不考虑离子运动过程中受到的重力,不考虑离子在剥离电子和添加电子过程中质量的变化,，，求：
(1)离子到达端口的速度大小v；
(2)磁感应强度度大小B；
(3)在保证(2)问中的B不变的情况下,若端口有两种质量分别为、，电荷量均为e的的负一价离子,离子从静止开始加速,求从端口射出时含有m1、m2混合离子束的截面积为多少．
14．（16分）如图所示，电源电动势，内阻，闭合开关后，标有“、”的灯泡恰能正常发光，电流表为理想电流表，求：
(1)电流表的示数是多少安培；
(2)电阻等于多少欧姆；
(3)电源的输出功率等于多少瓦特。
15．（12分）某日清晨，中国海监船在执行东海定期维权巡航执法过程中，发现从事非法调查作业活动的某船只位于图甲中的A处，预计在80秒的时间内将到达图甲的C处，我国海监执法人员立即调整好航向，沿直线BC从静止出发恰好在运动了80秒时到达C处，而此时该非法船只也恰好到达C处，我国海监部门立即对非法船只进行了驱赶．非法船只一直做匀速直线运动且AC与BC距离相等，我国海监船运动的v－t图象如图乙所示。
(1)求非法船只的速度大小；
(2)若海监船加速与减速过程的加速度大小不变，海监船从B处由静止开始若以最短时间准确停在C点，需要加速的时间为多少？
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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。
1、C
【解析】
由振动图像可知，该弹簧振子的振幅为2cm，周期为2s，t=1s时，振子在平衡位置，切向y轴正向速度，加速度为零，故C正确。
2、D
【解析】
A．开关S断开时，根据图乙可知灯泡两端的电压为
电源的效率为
故A错误；
BC．开关S闭合后总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可得总电流增大，根据可知电源的总功率会变大，根据可知路端电压减小，根据可知灯泡的功率减小，所以灯泡的亮度变暗，故B、C错误；
D．开关S断开时小灯泡消耗的功率为
故D正确；
故选D。
3、A
【解析】
AB．根据光电效应方程则有
在光电管中，遏止电压满足
联立方程有
因为
所以对于同一光电管和金属
蓝光对应的遏止电压大，则图（b）中的乙线是对应蓝光照射，A正确，B错误；
C．极限频率满足
则
联立两式解得
C错误；
D．用黄光照射时，光电子的最大初动能为，D错误。
故选A。
4、D
【解析】
ABD．根据甲、乙图可知，波长4m，周期2s，波速
选项AB错误，D正确；
C．根据图乙t=0s时，质点向下振动，所以甲图x=1m坐标向下振动，由同侧法可得波向x轴负方向传播，选项C错误。
故选D。
5、C
【解析】
A．t = 3s时他恰好看不到小石块了，说明在此位置从小石块射到水面的光发生了全反射，则3s后的位置从小石块射到水面的光仍发生全反射，则小孩仍不会看到河底的石块，选项A错误；
B．前3s内，从小石子上射向水面的光折射光线逐渐减弱，反射光逐渐增强，可知小孩看到的石块越来越暗，选项B错误；
C．由于
则
可知水深
选项C正确；
D．t=0时小孩看到的石块深度为
选项D错误。
故选C。
6、A
【解析】
AB．小环以初速度v0＝2 m/s从A点水平抛出， m用时
水平位移为x=v0t= m，其轨迹刚好与光滑轨道重合，与轨道无相互作用力，A正确，B错误；
C．根据机械能守恒定律
mgh＝mv2
到达B点的速度
C错误；
D．小环沿轨道下落到B点所用的时间比平抛下落到B点所用的时间长， s，D错误．
故选A。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、ACD
【解析】
A．设恒星质量为M，根据
得行星绕行有
解得
所以可以求出恒星的质量，A正确；
B．行星绕恒星的圆周运动计算中，不能求出行星质量，只能求出中心天体的质量。所以B错误；
C．综合圆周运动规律，行星绕行速度有
所以可以求出行星运动的线速度，C正确；
D．由
得行星运动的加速度
所以可以求出行星运动的加速度，D正确。
故选ACD。
8、BD
【解析】
物块做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，当运动到竖直位移与水平位移相等时
解得
t=1s
A．此时竖直方向的速度为
vy=gt=10m/s
则此时的速度为
故A错误；
B．此时的重力瞬时功率为
P=mgvy=200W
故B正确；
C．根据动量定理
I=△P=mgt=20kgm/s
故C错误；