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以下是一些物理常量，供解题时选用：

　　 真空是光速 c = 3.0×10⁸m/s　　 　万有引力常量G = 6.7×10^-11N·m²/kg²

　　 普朗克常量 h = 6.6×10^-34J·S 　电子的电量 e = 1.6×10^-19C

　　 地球半径　 R = 6.4×10⁶m　　　 　电子的质量 m_e = 9.1×10^-31kg

　 一、本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。把正确选项前的字母填在题后的括号内。全选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。

1、 用绿光照射某金属板，能够发生光电效应。如果改用　　　　 n　　 　　　　E/eV

下面所给出的其他的光照射该金属板， 一定能够发生光电效　　　　4______________ - 0.85

应的是　　　　　　　　　　　　　　　（　　　　 ）　　　　　 3______________- 1.51

（A）红外线　　　　 （B）红光　　　　　　　　　　　　　2_______________- 3.4

（C）紫光　　　　　 （D）紫外线　　　　　　　　　　　　

　 2、图1为氢原子n= 1,2,3,4的各个能级示意图。处于n 　　　　1______________- 13.6

= 4能量状态的氢原子，当它向较低能级发生跃迁时，发出的　　　　 　　　图1

光子能量可能为　　　　　　　　　　　（　　　　 ）

（Ａ）2.55eV　　　　（Ｂ）13.6 eV

（Ｃ）12.75 eV　　　 （Ｄ）0.85 eV　　　　　　　　　　　　　　　　a b　 c d

３、如图２所示，a、b、c、d是某电场中的４个等势面，它们是互相平

行的平面，并且间距相等。下面判断中正确的是　　　　　 （　　　 ）

（Ａ）该电场一定是匀强电场

（Ｂ）这4个等势面的电势一定满足Ｕ_a - U_b = Ｕ_b- U_c = Ｕ_c - U_d

（Ｃ）如果Ｕ_a > U_b，则电场强度E_a > E_b，

（Ｄ）如果Ｕ_a < U_b，则电场方向垂直于等势面由b指向a　　　　　　　　　　图２

4、如图3所示，一个矩形闭合金属线圈abcd置于匀强磁场中，

在外力作用下绕直于磁感线的轴OO’匀速转动，磁场方向如图，转　　　　 a　　　　　　b

动角速度大小为ω。已知线圈在转动过程中受到的磁力矩最大值为　　 O　　　　　 　　　　　　　　O’

M₀，则从图示位置开始计时，下面关于线圈受到的磁力矩m随时间　　　　d　　 c

t变化的关系式正确的是　　　　　　　　　　　（　　　　 ）　　　　　　　B　　　

（A）m = M₀sinωt·cosωt　　　 （B）m= M₀sin²ωt　　　　　　　　　图3

　 （C）m = M₀cos²ωt　　　　　　　（D）m = M₀sin2ωt

　5、对于一定质量的理想气体，可能发生的过程是　　　　　　　　　　（　　　 ）

　 （A）气体的压强增大、温度升高、气体对外界作功

（B）气体的压强增大、温度不变、气体向外界放热

（C）气体的压强减小、温度降低、气体从外界吸热

（D）气体的压强减小、温度升高、外界对气体作功

　 6、天然放射性物质的放射线包含三种成份，下面的说法中正确的是　　 （　　　 ）

　 （A）一层厚的黑纸可以挡住α射线，但不能档住β射线和γ射线

（B）某原子核在放在γ粒子后会变成另一种元素的原子核

（C）三种射线中对气体电离作用最强的是α射线

（D）β粒子是电子，但不是原来绕核旋转的核外电子

7、如图4所示，电梯质量为M，它的水平地板上放置一质量为m的物体。电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动，当上升高度为H时，电梯的速度达到V，则在这段过程中，以下说法正确的是　　　　　　　　　　　　　　（　　　 ）

　　　　　　　　　　　　图4

8、如图5所示，A、B是两只相同的齿轮，A

被固定不能转动，若B齿轮绕A齿合运动半周，到

达图中的C位置，则B齿轮上所标出的竖直向上的

箭头所指的方向是　　　　　　　　（　　　）

（A）竖直向上　 （B）竖直向下

（C）水平向左　 （D）水平向右　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图5

　 9、甲、乙二位同学分别使用图6中左图所示的同一套装置，观察单摆作简谐运动时的振动图象，已知二人实验时所用的摆长相同，落在木板上的细砂分别形成的曲线如图6中右图所示。下面关于两图线不同的原因的说法中正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　　）

　 （A）甲图表示砂摆摆动的幅度较大，乙图摆动的幅度较小

（B）甲图表示砂摆振动的周期较大，乙图振动周期较小

（C）甲图表示砂摆按正弦规律变化，是简谐运动，乙图不是简谐运动

（D）二人拉木板的速度不同，甲图表示木板运动速度较大

图6

10、如图7所示。A、B两质点从同一点O分别以

相同的水平速度v₀沿x轴正方向被抛出，A在竖直平面　　　　　　　　　　

内运动，落地点为P₁，B沿光滑斜面运动，落地点为P₂。　　　　　　　　　　　　　

P₁和P₂在同一水平面上，不计空气阻力。则下面说法中

正确的是　　　　　　　　　　　　　（　　　 ）

（A）A、B的运动时间相同　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（B）A、B沿x轴方向的位移相同

（C）A、B落地时的动量相同　 　　　　　　　　　　　　　　　　　图7

（D）A、B落地时的动能相同

11、在一根软铁棒上绕有一组线圈，a、c是线圈的两　　

端，b为中心抽头。把a端和b抽头分别接到两条平行金

属导轨上，导轨间有匀强磁场，方向垂直于导轨所在平面

并指向纸内，如图8所示。金属棒PQ在外力作用下以图

示位置为平衡位置左右作简谐运动，运动过程中保持与导

轨垂直，且两端与导轨始终接触良好。下面的过程a、c

点的电势都比b点的电势高的是　　　　　 （　　　 ）

　 （A）PQ从平衡位置向左边运动的过程中

（B）PQ从左边向平衡位置运动的过程中

（C）PQ从平衡位置向右边运动的过程中　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（D）PQ从右边向平衡位置运动的过程中　　　　　　　　　　　　　　图8

二、本题共3小题，每小题5分，共15分。把答案填在题中的横线上。

　 12、如图9所示，固定在竖直平面内的光滑圆周轨道的半径为R，A点为轨道的最低点，C为轨道的最高点，B点和D点与圆心O在同一水平面上。一质量为m的小球（可视为质点）从A点开始向右沿轨道内侧运动，经C点时对轨道的压力刚好减小到零。若小球做圆周运动的周期为T，则（1）小球经过最高点C时的速度大小为___________。（2）小球由C经D到达A点的过程中，重力对小球做功的平均功率是____________。

　 13、如图10所示，甲图中的变压器为理想变压器，其原线圈接到U = 220V的民用交流电源上，副线圈与阻值为R_A的电阻接成闭合电路；乙图中阻值为R_B的电阻直接接到电压U= 200V的民用交流电源上，结果发现R_A与R_B消耗的电功率恰好相等，则可知变压器原、副线圈的匝数比n₁:n₂为______。

　　　　　　　　　　图9　　　　　　　　　　　　　　　　　　图10

　　 14、电子星是由密集的中子组成的星体，具有极大的密度。通过观察已知某中子星的自转角速度ω= 60πrad/s，该中子星并没有因为自转而解体，根据这些事实人们可以推知中子星的密度。试写出中子星的密度最小值的表达式为ρ=____________________，计算出该中子星的密度至少为________________kg/m³。(假设中子通过万有引力结合成球状星体，保留2位有效数字。)

三、本题共3小题，15题4分，16题7分，17题6分，共17分。把答案填在题中的横线上或按要求作图。

15、图11所示为实验室常用的气压计结构示意图，它是　　　　　　　

根据托里拆利实验原理制成的。管中水银柱的高度（即

为当时的大气压数值）通过带有游标的刻度尺读出。图

中的读数部分被放大，从放大的图中读出测量的大气压

强值为________________mmHg。

16、某同学在“测匀变速直线运动的加速度”的实验中，

用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在

纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。

其相邻点之间的距离如图12所示，每两个相邻的计数

点之间的时间间隔为0.10s。

（1）　　　试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、　

　　 D、 E、F五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值

　　 填入下表（要求保留3位有效数字）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图11

图12

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　

（2）将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图13所示的坐标纸上，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。

（3）根据第（2）问中画出的v-t图线，求出小车运动的加速度为_____________m/s²（保留2位有效数字）

　　　　

图13　　　　　　　　　　　　　　　　　　图14

17、图14所示是“用伏安法测量电阻”的实验电路图，只是电压表未接入电路中。图15是相应的实验器材，其中待测量的未知电阻R_X阻值约为1kΩ，电流表量程20mA、内阻小于1Ω，电压表量程15V、内阻约1.5kΩ，电源输出电压约12V。滑动变阻器甲的最大阻值为200Ω，乙的最大阻值为20Ω。

　　　　　　　　

图15

（1）　　　在图14的电路图中把电压表连接到正确的位置。

（2）　　　根据图14的电路图把图15的实物连成实验电路。

（3）　　　说明本实验电路中两个滑动变阻器所起的作用不可不同？答：___________________________

_________________________________________________

四、本题共5小题，共74分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

18、（13分）如图16所示，屏P位于竖直平面内，A点与屏距离为l，在A、P之间存在着匀强磁场，磁感强度大小为B，方向水平且与屏P平行。从A点射出一个质量为m的带电微位，初速度方向垂直于屏P，微粒在磁场中沿直线运动，射到屏上的O点。如果撤去磁场，微位将射到屏上O点正下方C点，已知OC= d。这微位带哪种电荷？电量是多少？

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图16

	vB	vC	vD	vE	vF
数　 值 （m/s）

19、（14分）在水平地面上竖直放置一个截面均匀等臂的U型玻璃管，管内盛有密度为ρ₁的液体，如图17所示。玻璃管的右侧上端开口，左侧上端封闭。左侧封闭的空气柱高度为h₁，右侧液面与管口相距高度为2h₁。 在右侧液面上放置一个质量和厚度都可忽略不计的活塞，它与管壁间既无间隙又无摩擦。从右端开口处缓慢注入密度为ρ₂的液体，直到注满为止。注入液体后左侧空气柱的高度变为h₁/2。设在注入液体过程中，环境温度不变，大气压强为p₀ =ρ₁3gh₁。 求（1）从右端注入的液体高度；（2）两种液体的密度之比ρ₁:ρ₂。

图17

20、（15分）如图18所示，水平光具座上的S为一个点光源，P是中心带圆孔的不透光纸板，圆孔内可以嵌入一个凸透镜L，Q是一个光屏。S、P、Q的中心轴线在同一水平线上。已知Q与P的距离为a。当P中不嵌入凸透镜时，在光屏Q上出现一个光班，这个光班的直径恰是P中心圆孔直径的3倍。当把凸透镜L嵌入圆孔中，光屏Q上的光斑直径与P中心圆孔直径恰好相等。

（1）　　　凸透镜L的焦距有两个可能的值，通过作图法确定这两个可能的焦距的值。

（2）　　　若将P和Q固定不动，将光源S向左向右移动，试说明如何根据光斑的变化情况确定凸透

镜的焦距的哪个？

图18

21、（15分）有一种磁性加热装置，其关键部分由焊接在两个等大的金属圆环上的n根间距相等的平行金属条组成，成“鼠笼”状，如图19所示。每根金属条的长度为l，电阻为R，金属环的直径为D、电阻不计。图中虚线所示的空间范围内存在着磁感强度为B的匀强磁场，磁场的宽度恰好等于“鼠笼”金属条的间距，当金属环以角速度ω绕过两圆环的圆心的轴OO’旋转时，始终有一根金属条在垂直切割磁感线。“鼠笼”的转动由一台电动机带动，这套设备的效率为η，求电动机输出的机械功率。

图19

22、（17分）如图20所示，长木板A右边固定着一个档板，包括档板在内的总质量为1.5M，静止在光滑的水平地面上。小木块B质量为M，从A的左端开始以初速度v₀在A上滑动，滑到右端与档板发生碰撞，已知碰撞过程时间极短，碰后木块B恰好滑到A的左端就停止滑动。已知B与A间的动摩擦因数为μ，B与A板上单程滑行长度为l。求：

（1）　　　若在B与档板碰撞后的运动过程中，摩擦力对木板A做正功还是负功？做

多少功？

　 （2）讨论A和B在整个运动过程中，可否有可能在某一段时间里运动方向是向左的。如果不可能，说明理由；如果可能，求出发生这种情况的条件。

　　　　　　　　　　　　　高三物理第二学期期中练习

　　　　　　　　　　参考答案和评分标准

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2000．5

一、选择题：（评分标准见试卷，本题44分）

图20

二、填空题：（评分标准见答案后圆圈中数字，本题15分）

12. ② ③

13. 　　 ⑤

14. ③　　 　 ②　　 （ 注：在1.3±0.1范围内都可得分）

三、实验题：（评分标准见答案后圆圈中数字，本题17分）

15．756.5④（答756.6也算正确）

16．（1）（见下表）②（注：填对3个得1分，填对4个得2分）

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
CD	AC	ABD	C	ABC	ACD	BD	A	AD	D	C

　 （2）见答图1；②

　 （3）0.80③ （注：实物图只要与答图2一致，都得2分）

　　

　　　　　　　　　　　答图1　　　　　　　　　　　　　　　答图2

（3）滑动变阻器甲为粗调；滑动变阻器乙为细调。

答图3

四、论述、计算题：（评分标准见答案步骤后圆圈中数字，本题74分）

18．（13分）

解：带电微粒在重力和洛仑兹力的作用下做直线运动，因此微粒受洛仑兹力方向竖直向上，由左手定则可判断微粒带正电荷。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　③

设微粒射入磁场的速度为v，根据受力平衡关系得

　　　　　　　mg = qvB　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　③

撤去磁场后，微粒作平抛运动，运动时间为

竖直方向的运动满足关系　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

联立以上关系解得

19．（14分）

解：（1）根据已知条件，注入液体后左侧液柱上升h₁/2，右侧活塞下降h₁/2，因此注入密度为ρ₂

的液体高度为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（2）设U型管的横截面积为S，注入液体前空气柱的压强为：p₁=p₀-ρ₁g(2h₁-h₁) = 2ρ₁gh₁；体积为V₁=h₁S。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　③

注入液体后空气柱的体积为由注入液体后活塞平衡条件，

得解得此时空气柱的压强为

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

根据玻意耳定律　　　　　　　　　p₁V₁=p₂V₂　　　③

得出　　　　　　　　　　　　　ρ₁: ρ₂ = 5:6　　　　　　　　　　　　　　　②

20．（15分）

解：（1）在未嵌入入凸透镜时，由于光斑直径为P板圆孔直径的3倍，根据相似三角形的关系，得光源S到P板的距离为a/2。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　②

当嵌入凸透镜时，光斑直径等于P板圆孔直径，可作出点光源S经凸透镜折射后两种可能的光路图如答图4所示。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　④

根据凸透镜成像的规律及三角形相似的关系可得透镜的两个可能的焦距分别为

答图4

　 （2）将光源稍向左移动，若光斑变小，则透镜的焦距为f₁；若光斑变大，则透镜的焦距为f₂；（若答将光源向右移动，得出正确的结果也可以）。

　 注：（1）中正确画出两种可能的光路图各得2分，计算出两个焦距的各得2分。

　 21．（15分）

　 解：处于磁场中的金属条切割磁感线的线速度为

　 产生的感应电动势为

通过切割磁感线的金属条的电流为

	vB	VC	vD	vE	vF°
数值 （m/s）	0.400	0.479	0.560	0.640	0.721

磁场中导体受到的安培力为　　　　 F = Bil　　　　　　　　　　　　　　　　②

克服安培力做功的功率为　　　　 　　　　　　　　　　　　③

电动机输出的机械功率为　　　　

联立以上各式解出　　　　　　　

22．（17分）

解：（1）B与A碰撞后，B相对于A向左运动，A受摩擦力向左，A的运动方向向右，故摩擦力作负功。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　②

设B与A碰撞后的瞬间A的速度为v₁、B的速度为v₂、A、B相对静止后的共同速度为v。整个过程中A、B组成的系统动量守恒，

　　　 　　　　　　

碰撞后直至相对静止的过程中，系统动量守恒，机械能的减少量等于系统克服摩擦力做的功，即

　 可解出（另一解 因小于v而舍去）　　　　　　　　　　　③

这段过程中，A克服摩擦力做功

　　　　　　　　　　　　　②

（2）A在运动过程中不可能向左运动，因为在B未与A碰撞之前，A受到的摩擦力方向向右，作加速运动，碰撞之后A受到的摩擦力方向向左，作减速运动，直到最后，速度仍向右，因此不可能向左运动。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　②

B在碰撞之后，有可能向左运动，即v₂ < 0。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　①

先计算当　 　

B在某段时间内向左运动的条件之一是

另一方面，整个过程中损失的机械能一定大于或等于系统克服摩擦力做的功，即

　　　　　　　　

解出另一个条件是

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