2022年安徽省中學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)學(xué)術(shù)能力3月診斷性測試?yán)砭C物理試卷（解析版）

這是一份2022年安徽省中學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)學(xué)術(shù)能力3月診斷性測試?yán)砭C物理試卷（解析版），共20頁。試卷主要包含了單選題，多選題，實(shí)驗(yàn)題，解答題等內(nèi)容，歡迎下載使用。
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安徽省中學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)學(xué)術(shù)能力2022年理綜物理3月診斷性測試試卷
一、單選題
1．物理學(xué)史記錄了人類對自然規(guī)律的研究過程，下列關(guān)于科學(xué)家及其所做出的貢獻(xiàn)中說法錯(cuò)誤的是（　　）
A．盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型
B．法拉第提出了電場和磁場的概念，并提出法拉第電磁感應(yīng)定律
C．查德威克用α粒子轟擊鈹核時(shí)，發(fā)現(xiàn)了中子
D．愛因斯坦提出了光子說，并成功地解釋了光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律
2．如圖所示，空間存在與三角形ABC所在平面平行的勻強(qiáng)電場，∠A=30°，∠C=90°，BC=2cm，D為AC邊上的一點(diǎn)，且AD=BD。若在A處有一個(gè)放射源，能向各個(gè)方向射出動(dòng)能為14eV的α粒子，經(jīng)過B、C兩點(diǎn)的α粒子的動(dòng)能分別為22eV和20eV，不考慮α粒子之間的相互作用，重力忽略不計(jì)，則下列說法中正確的是（　?。?br />
A．電場強(qiáng)度的方向?yàn)橛葾指向C B．電場強(qiáng)度的大小為200N/C
C．C，D兩點(diǎn)之間的電勢差UCD=1V D．經(jīng)過D點(diǎn)的α粒子動(dòng)能為18eV
3．天問一號火星探測器的發(fā)射標(biāo)志著我國的航天事業(yè)邁進(jìn)了新時(shí)代，設(shè)地球繞太陽的公轉(zhuǎn)周期為T，環(huán)繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑為r1，火星環(huán)繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑為r2，火星的半徑為R，萬有引力常量為G，下列說法正確的是（　　）
A．太陽的質(zhì)量為4π2r23GT2
B．火星繞太陽公轉(zhuǎn)的角速度大小為2πT(r2r1)32
C．火星表面的重力加速度大小為4π2r13R2T2
D．從火星與地球相距最遠(yuǎn)到地球與火星相距最近的最短時(shí)間為r232T2(r232-r132)
4．如圖所示，光滑斜面底端有一固定擋板，輕彈簧下端連接在擋板上，上端放置一個(gè)小物塊，小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)對小物塊施加沿斜面向上的拉力F，使小物塊始終沿斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a，拉力F的最小值為F1，直到物體與彈簧分離，重力加速度為g，彈簧的勁度系數(shù)為k，斜面的傾角為θ，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。則下列說法正確的是（　?。?br />
A．物體的質(zhì)量為F1gsinθ+a
B．彈簧的最大壓縮量為F1ksinθ
C．從開始運(yùn)動(dòng)到物塊與彈簧分離，物塊增加的機(jī)械能為F12gsinθak
D．從開始運(yùn)動(dòng)到物塊與彈簧分離經(jīng)過的時(shí)間為1a2F1gsinθk
5．塔吊是建筑工地上最常用的一種起重設(shè)備，如圖所示為起重機(jī)提升重物時(shí)的簡化電路，一臺(tái)變壓器的原線圈與10kV的高壓輸電線相連，副線圈上接有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，起重機(jī)能用1分鐘的時(shí)間將質(zhì)量為3t的建筑材料勻速提升42m，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)兩端的電壓為380V，工作電流為60A，由于磁損和熱損，變壓器的輸出功率為輸入功率的96%，不計(jì)導(dǎo)線的電阻，重力加速度g=10m/s2，則下列說法中正確的是（　?。?br />
A．變壓器原線圈中的電流為2.28A B．電動(dòng)機(jī)的工作效率約為92.1%
C．電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為22.8kW D．電動(dòng)機(jī)的電阻約為6.3Ω
二、多選題
6．如圖所示，質(zhì)量均為m的小球a、b之間用輕繩相連，小球a固定在輕桿的一端，輕桿的另一端固定在左側(cè)豎直墻壁上，輕桿與豎直墻壁間的夾角為30°?，F(xiàn)改變作用在小球b上的外力F的大小和方向，使輕繩與豎直方向的夾角保持60°不變。已知重力加速度為g。則（　?。?br />
A．外力F可能水平偏上也可能水平偏下
B．外力F的最小值為0.5mg
C．輕桿對小球a的作用力沿桿方向不變而大小改變
D．輕桿對小球a的作用力的最小值為mg
7．如圖所示，將小物塊置于桌面上的薄紙片上，用水平向右的力將紙片迅速抽出，物塊移動(dòng)的距離很小。若物塊和紙片的質(zhì)量分別為M和m，各接觸面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，物塊距紙片左端的距離和距桌面右端的距離均為d，重力加速度為g?，F(xiàn)用水平向右的恒力F拉動(dòng)紙片，下列說法正確的是（　　）

A．物塊不從桌面掉落，水平向右的恒力可能為2μ（M+m）g
B．將紙片迅速抽出過程中，紙片所受摩擦力的大小為μ（2M+m）g
C．為使物塊不從桌面掉落，物塊與紙片分離時(shí)，物塊的速度可能為μgd
D．將紙片迅速抽出過程中，F(xiàn)可能等于μ(2M+32m)g
8．如圖所示，將邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的單匝正方形導(dǎo)線框豎直向上拋出，穿過寬度也為a、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場的方向垂直紙面向里。線框向上離開磁場時(shí)的速度剛好是進(jìn)入磁場時(shí)速度的三分之一，線框離開磁場后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速通過磁場。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)且不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。則下列說法中正確的是（　　）

A．線框離開磁場后繼續(xù)上升的高度為h=gm2R22B4a4
B．線框向上穿過磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q=4m3g2R2B4a4-mga
C．線框向上穿過磁場的過程中通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為2Ba2R
D．線框向上穿過磁場的時(shí)間t=2mRB2a2-2B2a3mgR
9．下列關(guān)于熱現(xiàn)象的說法中正確的是（　?。?br /> A．?dāng)U散現(xiàn)象在完全失重的太空環(huán)境下不會(huì)發(fā)生
B．毛細(xì)現(xiàn)象與液體的表面張力有關(guān)
C．固體在熔化時(shí)，從外界吸收熱量，溫度不斷升高
D．水黽能停在水面上是因?yàn)橐后w表面層分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力
E．物體從單一熱源吸收的熱量可以全部用于做功
10．下列說法正確的是（　?。?br /> A．分別用藍(lán)光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，用紅光時(shí)得到的條紋間距更寬
B．機(jī)械波在傳播過程中，各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期相同，起振方向不都相同
C．光導(dǎo)纖維絲內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率大
D．一束色光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)中，波長變化導(dǎo)致色光的顏色可能發(fā)生變化
E．狹義相對論認(rèn)為在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的
三、實(shí)驗(yàn)題
11．某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的裝置做“探究物體的加速度與質(zhì)量、所受合外力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。

（1）安裝好實(shí)驗(yàn)裝置后，首先平衡摩擦力。將長木板的右端適當(dāng)墊高，不掛砝碼盤時(shí)輕推小車，若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)越來越密集，則應(yīng)將長木板下的小墊塊向　 　（選填“左”或“右”）移些。重復(fù)調(diào)整小墊塊的位置，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)間距相等時(shí)，說明摩擦力已平衡；
（2）圖乙為保持小車質(zhì)量M不變，研究a與F的關(guān)系時(shí)打出的一條紙帶。A-G為7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出。測得x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.34cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.25cm。已知電源的頻率為50Hz，則a=　 　m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；
（3）可以判斷打下C點(diǎn)時(shí)，小車已經(jīng)運(yùn)動(dòng)了　 　s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；
（4）若小組中甲、乙兩同學(xué)先后研究a與F的關(guān)系時(shí)，其中一位同學(xué)在小車中添加了砝碼。兩同學(xué)各自得到的a-F圖像分別如圖丙中的b、c所示，則小車中所加砝碼質(zhì)量是小車質(zhì)量的　 　倍。

（5）之后，保持F不變，研究a與M的關(guān)系（m為砝碼盤與盤中砝碼的總質(zhì)量）。在繪出a?1M圖線后，發(fā)現(xiàn)在1M較大時(shí)圖線發(fā)生了明顯的彎曲，為使作出的圖線為直線，下列正確的做法是____。
A．改作a-（M+m）圖線
B．改作a-mM圖線
C．改作a-1M+m圖線
D．改作a-1(M+m)2圖線
12．某同學(xué)從電動(dòng)自行車上拆下一塊廢舊電池，他要測量這塊電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)室可提供以下器材：
A．多用電表
B．電壓表（量程15V，內(nèi)阻約為8kΩ）
C．電流表（量程3A，內(nèi)阻為3Ω）
D．滑動(dòng)變阻器（最大阻值為50Ω）
E.電阻箱（最大阻值為9999.9Ω）
F.開關(guān)和導(dǎo)線若干
（1）該同學(xué)先用多用電表直流50V擋測量電池正負(fù)極之間的電壓，測量時(shí)，多用電表的指針位置如圖甲所示，則讀數(shù)為　 　V。

（2）該同學(xué)認(rèn)為用多用電表測量誤差較大，于是他首先利用部分實(shí)驗(yàn)器材連接成如圖乙所示的電路，將電壓表與電阻箱串聯(lián)改裝成一個(gè)量程為30V的電壓表。
①將滑動(dòng)變阻器觸頭移至最左端，電阻箱的阻值調(diào)為零，閉合開關(guān)，然后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)達(dá)到滿偏；
②保持滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值不變，調(diào)節(jié)電阻箱（電阻箱阻值變化對電路總電阻的影響可忽略不計(jì)），只需將電壓表示數(shù)調(diào)為　 　V，即可得到一個(gè)量程為30V的電壓表。
（3）該同學(xué)將（2）中調(diào)好的電阻箱與其他實(shí)驗(yàn)器材連接成如圖丙所示的電路，用伏安法測量電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。

根據(jù)測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，該同學(xué)作出了電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I的關(guān)系圖像如圖丁所示，則該電池的電動(dòng)勢E=　 　V，內(nèi)阻r=　 　Ω。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）
（4）如果不考慮讀數(shù)和作圖造成的偶然誤差，本實(shí)驗(yàn)電源電動(dòng)勢的測量值E測　 　電動(dòng)勢的真實(shí)值E實(shí)，內(nèi)阻的測量值r測　 　內(nèi)阻的真實(shí)值r實(shí)。（填“大于”、“小于”或“等于”）
四、解答題
13．如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)，x軸的上方存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，M、N是位于x軸上的粒子發(fā)射源，它們可以向磁場中發(fā)射速度大小不同但均沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)的帶電粒子，已知比荷相同電性不同的帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期均為T，先從M發(fā)射帶正電的粒子a，經(jīng)過T12再從N發(fā)射帶負(fù)電的粒子b，一段時(shí)間后，兩個(gè)粒子恰能同時(shí)經(jīng)過y軸上的P（0，L）點(diǎn)（圖中未畫出），且經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)，兩個(gè)粒子的速度方向正好相互垂直，不計(jì)兩個(gè)帶電粒子之間的相互作用力和帶電粒子的重力。

（1）若兩個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均大于T4，求兩個(gè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的速度之比；
（2）若兩個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均小于T4，求發(fā)射源M、N之間的距離。
14．如圖所示，在xOy直角坐標(biāo)系中，第一象限內(nèi)等腰三角形ABC區(qū)域內(nèi)有水平向左的勻強(qiáng)電場，AB邊的長度為L且與x軸平行，電場強(qiáng)度大小為E0，在第二象限內(nèi)邊長為L的正方形BOFG區(qū)域內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)電場（電場強(qiáng)度大小未知），現(xiàn)有一帶正電的粒子電荷量為q、質(zhì)量為m（重力不計(jì)），從A點(diǎn)由靜止釋放，恰好能通過第二象限的F點(diǎn)。

（1）求BOFG區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E大小；
（2）若三角形ABC區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小變?yōu)?E0，BOFG區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E大小保持不變，在O點(diǎn)略靠右立一支架，支架上有一質(zhì)量為m的不帶電小球（重力不計(jì)）處于AC邊與BC邊的中點(diǎn)P和Q等高處，從x軸的某一位置以某一速度發(fā)射上述帶正電的粒子，使其與不帶電小球水平發(fā)生碰撞后二者成為一個(gè)整體沿PQ的連線恰好到達(dá)P點(diǎn)。求該帶電粒子的發(fā)射位置在x軸上的坐標(biāo)及發(fā)射速度。
15．橫截面積相同的絕熱管A和導(dǎo)熱管B、C按如圖所示的方式連接，A管水平放置，B管上端封閉，C管開口豎直向上。向管內(nèi)注入一定量的水銀后，用活塞和水銀分別在A管和B管內(nèi)封閉了一定量的理想氣體，A管中氣柱的長度為LA=63cm，B管中氣柱的長度為LB=20cm，B、C兩管中水銀柱的高度均為h=24cm，大氣壓強(qiáng)為p0=76cmHg，開始時(shí)，封閉氣體的溫度均為27℃?，F(xiàn)緩慢向右推動(dòng)活塞，使C管中的水銀柱升高h(yuǎn)C=5cm，A管中的氣體未進(jìn)入B、C管中，外界氣溫恒定。

（1）求推動(dòng)活塞后，B管中封閉氣體的壓強(qiáng)pB；
（2）若推動(dòng)活塞后，A管中封閉氣體的溫度升高了5℃，求活塞向右移動(dòng)的距離x。
16．一列簡諧橫波沿x軸傳播，圖甲為t=0時(shí)刻的波形圖，圖乙為質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像。P是介質(zhì)中x=2m處的質(zhì)點(diǎn)，Q質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻的位置坐標(biāo)如圖甲所示。求：

（1）該簡諧波的傳播方向及速度；
（2）Q質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)xQ和Q質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程。

答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A.英國物理學(xué)家盧瑟福進(jìn)行α粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究時(shí)，發(fā)現(xiàn)大部分粒子能通過金箔，少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，據(jù)此提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，A正確，不符合題意；
B. 法拉第提出了電場和磁場的概念，紐曼和韋伯先后提出法拉第電磁感應(yīng)定律，B錯(cuò)誤，符合題意；
C. 1932年，查德威克用α粒子轟擊鈹核時(shí)，發(fā)現(xiàn)了中子，C正確，不符合題意；
D. 愛因斯坦把普朗克的量子化概念進(jìn)一步推廣，提出了光子說，并成功地解釋了光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律，D正確，不符合題意。
故答案為：B。

【分析】法拉第提出了場的概念，紐曼和韋伯先后提出法拉第電磁感應(yīng)定律；愛因斯坦提出了光子說并成功解釋了光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律。
2．【答案】D
【解析】【解答】A．由動(dòng)能定理2eU=ΔEk
可得 UAB=4V，UAC=3V
如圖

把AB分成四等分，則可知 BE=1cm
UAE=3V
所以CE是等勢面，根據(jù)幾何關(guān)系可知，CE垂直AB，電場強(qiáng)度的方向?yàn)橛葾指向B，A不符合題意；
B．電場強(qiáng)度的大小為 E=UAExAE=100V/m
B不符合題意；
C．有幾何關(guān)系可得 AD=BCsin60°=43cm
則D點(diǎn)的等勢點(diǎn)到A的距離 x'=2cm
則 UAD=E?x'=2V
所以 UCD=-UDC=-1V
C不符合題意；D．由動(dòng)能定理 2eUAD=EkD-EkA
可得經(jīng)過D點(diǎn)的α粒子動(dòng)能為 EkD=18eV
D符合題意。
故答案為：D。

【分析】利用動(dòng)能定理可以求出電勢差的大小，結(jié)合其電勢的分布可以求出電場強(qiáng)度的方向；利用電勢差和距離可以求出電場強(qiáng)度的大?。焕闷潆妶鰪?qiáng)度和距離可以求出其電勢差的大?。唤Y(jié)合動(dòng)能定理可以求出粒子經(jīng)過D點(diǎn)動(dòng)能的大小。
3．【答案】D
【解析】【解答】A．設(shè)太陽質(zhì)量為M，地球質(zhì)量為m，由牛頓第二定律和萬有引力定律得GMmr12=m4π2r1T2
解得 M=4π2r13GT2A不符合題意；
B．設(shè)火星周期為 T'，由開普勒第三定律 r13T2=r23T'2
解得 T'=(r2r1)32T
火星繞太陽公轉(zhuǎn)的角速度大小為 ω'=2πT'=2πT(r1r2)32
B不符合題意；
C．火星表面萬有引力等于重力 GM火m'R2=m'g火
解得 g火=GM火R2
因無法求得M火，所以無法表示g火，C不符合題意；
D．地球繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)角速度 ω=2πT
火星繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)角速度 ω'=2πT'
從地球和火星相距最近到第一次相距最遠(yuǎn)時(shí)間為t，則 ωt-ω't=π
聯(lián)立解得 t=r232T2(r232-r132)
D符合題意。
故答案為：D。

【分析】利用引力提供向心力可以求出其太陽質(zhì)量的大小；利用開普勒第三定律可以求出火星運(yùn)行周期的大小，結(jié)合周期和角速度的關(guān)系可以求出其角速度的大??；利用引力形成重力可以判別無法求出火星表面重力加速度的大??；利用地球和火星角速度的大小可以求出相距最遠(yuǎn)的時(shí)間間隔。
4．【答案】D
【解析】【解答】A．由題意可知，F(xiàn)剛作用到物體上時(shí)最小，由牛頓第二定律F1=ma可得物體的質(zhì)量為m=F1a
A不符合題意；
B．小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，彈簧壓縮量最大，則有 mgsinθ=kxm
可得 xm=F1gsinθak
B不符合題意；
C．從開始運(yùn)動(dòng)到物塊與彈簧分離，物塊增加的機(jī)械能為 ΔE=ΔEP+ΔEk=mgxmsinθ+ma?xm
即 ΔE=F12g2sin2θa2k+F12gsin2θak
C不符合題意；
D．由 xm=12at2
可得 t=1a2F1gsinθk
D符合題意。
故答案為：D。

【分析】利用牛頓第二定律可以求出物體質(zhì)量的大??；當(dāng)物塊處于靜止時(shí)，利用平衡方程可以求出彈簧壓縮量的最大值；利用其重力勢能變化量及動(dòng)能變化量可以求出機(jī)械能增量的大??；利用位移公式可以求出其物塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
5．【答案】B
【解析】【解答】A．變壓器不改變功率，則有U2I2=96%U1I1
可得 I1=2.38A
A不符合題意；
B．電動(dòng)機(jī)的工作效率約為 η=mghtU2I2×100%≈92.1%
B符合題意；
C．電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為 P=mght=21000W=21kW
C不符合題意；
D．電動(dòng)機(jī)消耗的熱功率為 P'=U2I2-P=1800W
則電動(dòng)機(jī)的電阻約為 R=P'I22=0.5Ω
D不符合題意。
故答案為：B。

【分析】利用能量守恒定律結(jié)合輸入功率等于輸出功率可以求出輸入電流的大?。焕闷錂C(jī)械功率及輸出功率的大小可以求出電動(dòng)機(jī)效率的大?。焕闷渲亓ψ龉皶r(shí)間可以求出機(jī)械功率的大??；利用其輸出功率和機(jī)械能功率可以求出電動(dòng)勢熱功率的大小，結(jié)合熱功率的表達(dá)式可以求出電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻的大小。
6．【答案】A,D
【解析】【解答】A．小球b的受力如圖所示

由圖可知，外力F可能水平偏上也可能水平偏下，A符合題意；
B．由圖可知，外力F與ab垂直時(shí)最小，最小值 F=mgsin60°=32mg
B不符合題意；
C．以a為研究對象，可知a受到重力、繩子ab對a的作用力以及桿對a的作用力處于平衡狀態(tài)，由三個(gè)力平衡的特點(diǎn)可知，桿對a的作用力與a的重力、ab對a的拉力的合力大小相等，方向相反．a(chǎn)受到的重力大小方向都不變，繩對a的拉力方向不變，大小是變化的，所以a受到的重力與繩對a的拉力的合力大小、方向都是變化的，所以桿對a的作用力大小、方向都是變化的，C不符合題意；
D．由b的受力分析可知，當(dāng)拉力F對b的拉力方向豎直向上時(shí)，拉力F與b的重力大小相等，方向相反，繩子ab此時(shí)的拉力等于0，此時(shí)a只受到重力和桿對a的作用力，此時(shí)桿對a的作用力最小，恰好等于a的重力，D符合題意。
故答案為：AD。

【分析】利用其b的平衡條件及矢量三角形定則可以判別F的方向；利用其三角形定則可以求出F的最小值；利用a的平衡條件結(jié)合繩子拉力的變化可以判別桿對小球作用力的大小及方向。
7．【答案】B,C
【解析】【解答】AC．設(shè)相對運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，物塊與紙片分離時(shí)物塊的速度為v2，物塊不從桌面掉落，則有F-2μMg-μmg=ma1
μMg=Ma2
12a1t12-12a2t12=d
2a2(d-12a2t12)=v22
v2=a2t1
聯(lián)立解得 F=2μ(M+2m)g
v2=μgd
A不符合題意，C符合題意；
B．將紙片迅速抽出過程中，紙片所受摩擦力的大小為 f=μMg+μ(Mg+mg)=μ(2Mg+mg)
B符合題意；
D．將紙片迅速抽出過程中，有 F'-2μMg-μmg=ma'1
a2=μg
當(dāng) a'1>a2
物塊和紙片才能發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)，可得 F>2μ（M+m）g
D不符合題意。
故答案為：BC。

【分析】當(dāng)物塊與紙片分離時(shí)，利用牛頓第二定律可以求出紙片加速度的大小，結(jié)合牛頓第二定律可以求出其物塊加速度的大??；結(jié)合相對位移的大小及物塊減速過程中的速度位移公式可以求出其拉力的大小及物塊與紙片分離時(shí)速度的大小；利用滑動(dòng)摩擦力的表達(dá)式可以求出紙片受到摩擦力的大小；利用牛頓第二定律結(jié)合其加速度比較可以判別其F的大小。
8．【答案】A,D
【解析】【解答】A．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)且不計(jì)空氣阻力，且線框離開磁場后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速通過磁場，則有mg=BIa=B2a2v2R
可得 v2=mgRB2a2
則由 2gh=v22
可得線框離開磁場后繼續(xù)上升的高度為 h=gm2R22B4a4
A符合題意；
B．線框向上離開磁場時(shí)的速度剛好是進(jìn)入磁場時(shí)速度的三分之一，則有 v1=3v2=3mgRB2a2
由能量守恒定律可得 12mv12-12mv22=2mga+Q
可得 Q=4m3g2R2B4a4-2mga
B不符合題意；
C．線框進(jìn)入磁場的過程中通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為 q1=Iˉ1t1=ΔΦ1t1=Ba2R
線框離開磁場的過程中通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為 q2=Iˉ2t2=ΔΦ2t2=Ba2R
所以線框向上穿過磁場的過程中通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為 q=Ba2R
C不符合題意；
D．由動(dòng)量定理 -mgt-BaIˉ1t1-BaIˉ2t2=mv2-mv1
可得線框向上穿過磁場的時(shí)間 t=2mRB2a2-2B2a3mgR
D符合題意。
故答案為：AD。

【分析】由于線圈勻速通過磁場，利用平衡方程可以求出經(jīng)過磁場的速度大小，結(jié)合速度位移公式可以求出上升的高度；利用能量守恒定律結(jié)合線圈進(jìn)出磁場速度的大小可以求出線圈產(chǎn)生焦耳熱的大??；利用其磁通量變化量及電阻的大小可以求出線圈經(jīng)過磁場時(shí)通過線圈電荷量的大小；利用動(dòng)量定理可以求出線圈向上穿過磁場所花的時(shí)間。
9．【答案】B,D,E
【解析】【解答】A．?dāng)U散現(xiàn)象是分子熱運(yùn)動(dòng)的體現(xiàn)，與宏觀的受力無關(guān)，A不符合題意；
B．毛細(xì)現(xiàn)象是毛細(xì)管插入浸潤液體中，表面張力向上拉液體，管內(nèi)液面上升，毛細(xì)管插入不浸潤液體中，表面張力向下拉液體，管內(nèi)液體下降，所以毛細(xì)現(xiàn)象與液體的表面張力有關(guān)，B符合題意；
C．晶體在熔化時(shí)，從外界吸收熱量，溫度不變，非晶體在熔化時(shí)，從外界吸收熱量，溫度不斷升高，C不符合題意；
D．水黽能停在水面上是因?yàn)橐后w表面層分子稀疏，分子之間的相互作用力表現(xiàn)為引力的原因，D符合題意；
E．由熱力學(xué)第二定律可知，不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功，而不引起其他變化，但在一定條件下，物體從單一熱源吸收的熱量可以全部用于做功，E符合題意。
故答案為：BDE。

【分析】擴(kuò)散現(xiàn)象與宏觀受力無關(guān)；晶體在熔化過程中其溫度保持不變；在一定條件下其物體從單一熱源吸收的熱量可以全部用于做功。
10．【答案】A,C,E
【解析】【解答】A．分別用藍(lán)光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，由Δx=Ldλ
可知用紅光時(shí)得到的條紋間距更寬，A符合題意；
B．機(jī)械波傳播的是波源的振動(dòng)形式，所以機(jī)械波在傳播過程中，各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期相同，起振方向相同，B不符合題意；
C．光導(dǎo)纖維利用了光的全反射，光導(dǎo)纖維絲內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率大，C符合題意；
D．一束色光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)中，頻率不變，所以色光的顏色不發(fā)生變化，D不符合題意；
E．狹義相對論認(rèn)為一切物理規(guī)律在不同的慣性參考系中都是相同的，E符合題意。
故答案為：ACE。

【分析】利用光的波長大小結(jié)合干涉條紋間距的表達(dá)式可以比較條紋間距的大?。粰C(jī)械波傳播的過程中各質(zhì)點(diǎn)起振方向相同；一束色光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，其光頻率不變所以顏色不會(huì)發(fā)生改變；相對論認(rèn)為一切物理規(guī)律在不同的慣性參考系中都是相同的。
11．【答案】（1）左
（2）0.638
（3）1.3
（4）23
（5）C
【解析】【解答】(1)將長木板的右端適當(dāng)墊高，不掛砝碼盤時(shí)輕推小車，若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)越來越密集，說明小車做減速運(yùn)動(dòng)，則應(yīng)將長木板下的小墊塊向左移動(dòng)，使木板傾角變大一些；
(2)每兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，則計(jì)數(shù)周期為 T=5f=0.1s
根據(jù)逐差法可得 a=x4+x5+x6-x1-x2-x3(3T)2=63.8cm/s2=0.638m/s2
(3)打下C點(diǎn)時(shí)，小車的速度為 vC=x2+x32T=80.1cm/s=0.801m/s
打下C點(diǎn)時(shí)，小車已經(jīng)運(yùn)動(dòng)了 t=vCa≈1.3s
(4)由圖像可知，圖線的斜率為 k=aF=1M
則有 Mc=0.300.60kg=12kg，Mb=0.500.60kg=56kg
則小車中所加砝碼質(zhì)量是小車質(zhì)量的 mM=56-1212=23
(5)圖線在 1M較大時(shí)發(fā)生了明顯的彎曲，說明不滿足托盤和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，此時(shí)應(yīng)該把托盤和砝碼與小車看成一個(gè)整體，有 a=FM+m
應(yīng)做出a- 1M+m圖線，ABD不符合題意，C符合題意。
故答案為：C。

【分析】（1）小車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)所以其平衡摩擦力不足，所以應(yīng)該向左移動(dòng)墊塊；
（2）利用逐差法可以求出加速度的大??；
（3）利用平均速度公式可以求出C點(diǎn)瞬時(shí)速度的大小，結(jié)合速度公式可以求出小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；
（4）利用圖像斜率可以求出其小車總質(zhì)量的大小，利用總質(zhì)量的大小可以求出所加砝碼與小車質(zhì)量的大小關(guān)系；
（4）利用整體的牛頓第二定律可以得出避免圖形彎曲的方法是作出加速度與總質(zhì)量的倒數(shù)的關(guān)系圖。
12．【答案】（1）23.5
（2）7.5
（3）23.9；5.53
（4）等于；大于
【解析】【解答】（1）由圖可知，50V量程的分度值為1V，故讀數(shù)為23.5V；
（2）②要使15V量程電壓表的量程變?yōu)?0V，則需使量程擴(kuò)大為原來的2倍，根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟，設(shè)此時(shí)電壓表示數(shù)為 U，則有 U+U=15V
解得 U=7.5V
（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律 U=E-Ir
代入數(shù)據(jù)得 9.4=E-0.6r
3.6=E-2.10r
聯(lián)立解得 E=23.9V
r=5.53Ω
（4）如果不考慮讀數(shù)和作圖造成的偶然誤差，本實(shí)驗(yàn)電源電動(dòng)勢的測量值E測的等于電動(dòng)勢的真實(shí)值E實(shí)，由于電流表內(nèi)阻影響，則內(nèi)阻的測量值r測大于內(nèi)阻的真實(shí)值r實(shí)。

【分析】（1）利用電壓的分度值可以讀出對應(yīng)的讀數(shù)；
（2）利用電壓表的量程結(jié)合改裝中電阻箱的電阻等于電壓表電壓可以求出其電壓表的讀數(shù)；
（3）利用閉合電路的歐姆定律結(jié)合其圖像坐標(biāo)可以求出電動(dòng)勢和內(nèi)阻的大??；
（4）由于電流表的影響會(huì)導(dǎo)致其內(nèi)阻的測量值大于真實(shí)值，其電動(dòng)勢的測量值等于真實(shí)值。
13．【答案】（1）解：假設(shè)粒子a轉(zhuǎn)過的圓心角為θ1，粒子b轉(zhuǎn)過的圓心角為θ2T12=θ1-θ2360°T
若兩個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均大于T4，則θ1和θ2都是鈍角，
則360°-θ1-θ2=90°聯(lián)立解得θ1=150°
θ2=120°
粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示

由幾何關(guān)系可知ra=Lsin(180°-θ1)
rb=Lsin(180°-θ2)
由v=2πrT
可得vavb=rarb=3
（2）解：若兩個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均小于T4，則θ1和θ2都是銳角θ1+θ2=90°
解得θ1=60°
θ2=30°
粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，

由幾何關(guān)系可知ra=Lsinθ1
rb=Lsinθ2
OM=ra(1-cosθ1)
ON=rb(1-cosθ2)
MN=OM+ON=(2-233)L
【解析】【分析】（1）畫出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡，利用運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可以判別其軌跡所對圓心角的大小，結(jié)合幾何關(guān)系可以求出兩個(gè)粒子軌跡半徑的大小，結(jié)合其周期的大小可以求出粒子速度的比值；
（2）當(dāng)兩個(gè)粒子其運(yùn)動(dòng)的時(shí)間小于四分之一周期，利用運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可以判別其軌跡所對圓心角的大小，結(jié)合幾何關(guān)系可以求出兩個(gè)粒子軌跡半徑的大小，結(jié)合幾何關(guān)系可以求出發(fā)源源之間的距離。
14．【答案】（1）解：設(shè)粒子通過B點(diǎn)的速度為VB，進(jìn)入第二象限的勻強(qiáng)電場中加速度為大小為a，在第二象限的勻強(qiáng)電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為tqE0L=12mvB2
t=LvB
a=qEm
L=12at2
E=4E0
（2）解：逆向思維，將質(zhì)量為2m，電量為q的帶電粒子由P點(diǎn)出發(fā)，經(jīng)過支柱兩粒子分離，一個(gè)粒子速度變?yōu)榱?，另一粒子繼續(xù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)入第二象限。
設(shè)質(zhì)量為2m，電量為q的帶電粒子經(jīng)過支柱時(shí)速度為v1，兩粒子分離后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)入第二象限的粒子的速度為v2
q?5E0?L2=12?2mv12
2mv1=mv2
v2=10qE0Lm
設(shè)進(jìn)入第二象限時(shí)粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)可以從左側(cè)離開電場，偏移量為y，用時(shí)為t1，
t1=Lv2
y=12at12
y=L5