说明：本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共150分.考试时间120分钟.

第Ⅰ卷 (选择题 共40分)

一、本题共10小题；每小题4分，共40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.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.

1.纳米材料是当今的一种新型材料，以下属于纳米材料的是

A.尺度和米粒大小的颗粒制成的材料

B.尺度为10^-6 m数量级的小颗粒制成的材料

C.尺度为10^-9 m数量级的小颗粒制成的材料

D.尺度为10^-15 m数量级的小颗粒制成的材料

2.氢原子中的电子绕原子核做圆周运动和人造卫星绕地球做圆周运动比较

A.电子可以在大于基态轨道半径的任意圆轨道运动，卫星也可以在大于地球半径的任意圆轨道上运动

B.轨道半径越大，线速度都越大

C.轨道半径越大，周期都越大

D.轨道半径越大，能量都越大

3.两个分子相距为r₁时，分子间的相互作用力表现为引力，相距为r₂时，分子间的相互作用力表现为斥力，则分子

A.相距为r₁时的引力大于相距为r₂时的引力

B.相距为r₁时的斥力大于相距为r₂时的斥力

C.相距为r₂时的斥力大于相距为r₁时的引力

D.相距为r₁时的引力大于相距为r₂时的斥力

4.据报导，2001年3月23日俄罗斯“和平”号空间站坠毁时，由和空间站对接的飞船经过三次点火，飞行高度逐渐降低，最后才进入大气层坠向南太平洋，对于坠毁过程，下列说法正确的是

A.点火是利用反冲原理使空间站加速

B.点火是利用反冲原理使空间站减速

C.空间站进入大气层的开始阶段速度越来越小

D.空间站进入大气层的开始阶段速度越来越大

5.下面各图是电子技术中的常用电路.a、b是该部分电路的输入端，其中输入的高频成分用～～～表示，低频成分用～表示，直流成分用——表示.关于以下各图中负载电阻R中得到的电流特征是

A.图甲中R得到的是交流成分

B.图乙中R得到的是高频成分

C.图乙中R得到的是低频成分

D.图丙中R得到的是直流成分

6.一个质点在恒力F的作用下，由O点运动到A的轨迹如图所示，在A点时速度的方向与x轴平行，则恒力F的方向可能沿

A.+x轴　　　　 B.-x轴　　　　 C.+y轴　　　　 D.-y轴

7.如图所示，有两个带同种电荷的粒子，从A点沿与板面平行的方向进入正交的电磁场中，第1个粒子打在a点，第2个粒子打在b点，则下列判断正确的是(粒子重力不计)

A.如果都是带正电粒子，那么第1个粒子的入射速度较大

B.如果都是带负电粒子，也是第1个粒子的入射速度较大

C.如果都是带负电粒子，在经过电磁场的过程中第1个粒子的动能增加，第2个粒子的动能减小

D.两个粒子带电量的大小一定相等

8.两列简谐横波振幅、波长、频率都相同，并在同一弹性绳上相向传播，某一时刻两列波在绳的同一区域的波形分别如图中实线与虚线所示，并且实线波向右传播，虚线波向左传播，则

A.P点是波腹

B.Q点是波腹

C.此时刻弹性绳呈现直线状

D.相邻的两个波节之间的距离等于半个波长

9.如图所示电路中，当滑动变阻器的滑片在滑动过程中，电压表V₁、V₂示数的变化量的大小分别为ΔU₁和ΔU₂，那么

　 A.ΔU₁＜ΔU₂

B.ΔU₁＞ΔU₂

C.ΔU₁=ΔU₂

D.不知滑片滑动的方向，所以无法比较ΔU₁与ΔU₂的大小

10.如图所示，一均匀细杆长1 m，重量为G，在距离其上端25 cm

处以一钉子将此细杆钉在竖直墙面上，使细杆可绕此钉子在竖直平面内无摩擦地转动.今施一水平力F于其上端，使细杆偏离竖直线θ角(θ＜90°)而平衡，则此时钉子作用在细杆上的作用力的大小为

　 A.G　　 B. 　　　　C.Gtan　　 D.

第Ⅱ卷 (非选择题 共110分)

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.

11.下图表示某种放射性元素的衰变规律(纵坐标表示的是任意时刻放射性元素的原子数与t=0时的原子数之比)，该放射性元素的半衰期是　　　　　 天.在从某古迹中发掘出来的木材中，所含C的比例是正在生长的植物中的80%，放射性C的半衰期是5700年，根据图像可以推算，该古迹距今约为　　　　　 年.

12.如图所示电路中，两个电流表A₁和A₂的示数分别为0.20A和0.30A，当R₁和R₂交换位置后，两电流表的示数不变.各电流表的内阻不计，则电流表A₃的示数为　　　 A.

13.一辆汽车从静止开始以匀加速度开出，然后保持匀速运动，最后匀减速运动，直到停止.下表给出了不同时刻汽车的速率，那么汽车从开出到停止总共经历的时间是　　　 s，总共通过的路程是　　　　 m.

　 三、本题共3小题；共20分.把答案填在题中的横线上.

14.(7分)利用重锤自由下落来验证机械能守恒定律的实验中，在一条打出的纸带上，

前面打出的点模糊不清，从清晰的某一点开始依次选取几个点1、2、3、4……为计数点，

并在前面模糊不清的地方任意选一个点为第一个点O的位置.用直尺测出计数点1、2、3、4分别到第一个点O的距离分别是h₁、h₂、h₃、h₄.已知交流电源的频率为f.注意，纸带上初始的几个点很不清楚，第一个点O不是重锤开始下落时所打的点.那么在打下第2个计数点时重锤的瞬时速度v₂=　　　　 ，在打下第3个计数点时重锤的瞬时速度v₃=　　　　 .验证机械能守恒的表达式可写为　　　　　　　　 .

15.(7分)下图是某同学连接的实验实物图，合上开关S后，发现A、B灯都不亮.他采用下列两种方法检查故障：

(1)用多用表的直流电压挡进行检查：

①那么选择开关应置于下列量程的　　　　 挡.(用字母序号表示).

A.2.5 V　　　　　 B.10 V　　　　　 C.50 V　　　　 D.250 V

②在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触　　　　 .(填a或b)

③该同学测试结果如表1所示，根据测试结果，可以判定故障是　　　　 .(假设只有下列中的某一项有故障).

A.灯A断路　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表2

B.灯B短路

C.c、d段断路

D.d、f段断路

表1

(2)用欧姆挡检查：

①测试前，应将开关S　　　　　　 (填断开或闭合)

②测量结果如表2所示，由此可以断定故障是　　　　　 .

A.灯A断路

B.灯B断路

C.灯A、B都断路

D.d、e间导线断路

　 16.(6分)如图是测定电流表G内阻的电路.在保持电压U_AB恒定的条件下进行如下实验：调节电阻箱R，使被测电流表G达到满偏，记下此时电阻箱R的阻值为R₁.然后再调节电阻箱，使被测电流表指针偏转为其量程的一半，若此时电阻箱的阻值为R₂，则被测电表内阻R_g=　　　　　　 .

四、本题共6小题，75分.解答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.

17.(10分)有一薄壁玻璃瓶，在温度恒定情况下，称量质量三次：(1)瓶抽空；(2)瓶内装满一个大气压的空气；(3)瓶内装满1.5个大气压的未知气体，三次称量的数值是：m₁=200g，m₂=204g，m₃=209.1g.试计算未知气体的相对分子质量.已知空气的平均相对分子质量为29瓶壁的体积与瓶内的容积相比可以忽略不计.

　 18.(11分)蒸汽机中自动控制转速的装置叫做离心节速器，它的工作原理和下述力学模型类似：在一根竖直硬质细杆的顶端O用铰链连接两根轻杆，轻杆的下端分别固定两个金属小球.当发动机带动竖直硬质细杆转动时，两个金属球可在水平面上做匀速圆周运动，如图所示.设与金属球连接的两轻杆的长度均为l，两金属球的质量均为m.各杆的质量均可忽略不计.当发动机加速运转时，轻杆与竖直杆的夹角从30°增加到60°，求这一过程中发动机对小球所做的功.忽略各处的摩擦和阻力.

19.(13分)在透镜正中贴一个半径为R的黑纸片，在距透镜30 cm处放置一个垂直于主光轴的屏.若用平行透镜主光轴的圆柱形光束入射，则在屏上形成半径为2R的黑影.求：

(1)透镜的焦距；

(2)若在透镜前焦点上放一点光源，则此时屏上黑影的直径是多大?

20.(13分)如图所示，两根足够长的水平金属轨道间距L=0.5 m，置于磁感应强度B=0.2 T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下.有两根相同的金属杆ab、cd垂直于导轨放置，它们的质量均为m=0.1 kg，电阻均为R=0.1Ω，与导轨间的最大静摩擦力均为f_m=0.25 N，滑动摩擦力均为f=0.20 N.初始两杆静止.现以水平恒力F=0.40N垂直于ab作用在ab杆上.求：

(1)当ab达到稳定状态时的速度多大?

(2)当ab达到稳定状态时，回路中产生的热功率为多少?

21.(13分)在光滑水平面上停放着一辆质量为M的小车，质量为m的物体与劲度系数为k的轻弹簧牢固连接，弹簧的另一端与小车左端连接.将弹簧压缩x₀后用细线把物体与小车拴住，使物体静止于车上A点，如图所示.物体与平板车间的动摩擦因数为μ，O为弹簧原长时右端所在位置.然后将细线烧断，物体和小车都要开始运动.求：

(1) 当物体在车上运动到距O点多远处，小车获得的速度最大?

(2) 若小车的最大速度是v₁，则此过程中弹簧释放的弹性势能是多少?

22.(15分)在平行金属板间的匀强电场中，有一质量为m的均匀的绝缘棒OA，其一端可绕O点自由转动，另一端带电量-q.当变阻器的滑动片D移至P₁点时，棒静止在与竖直方向成θ=45°角的位置，此时BP₁段的电阻R₁=1000Ω.若将带电的平行金属板顺时针转Δθ=15°，如图所示.欲使棒OA与竖直方向的夹角不变，必须将变阻器的滑动片D调到P₂的位置.求BP₂段的电阻R₂是多少?(cos15°=0.966).