選擇題部分
一、選擇題I（本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)符合題目要求，不選、多選、錯(cuò)選均不得分。）
1. 下列物理量屬于矢量，且其單位用國際單位制基本單位表示的是（ ）
A. 加速度，單位為
B. 磁通量，單位為
C. 電場強(qiáng)度，單位為
D. 磁感應(yīng)強(qiáng)度，單位為
【答案】D
【解析】
【詳解】A．加速度是矢量，單位用國際單位制基本單位表示為，故A錯(cuò)誤；
B．磁通量是標(biāo)量，根據(jù)
可知，單位用國際單位制基本單位表示為，故B錯(cuò)誤；
C．電場強(qiáng)度是矢量，根據(jù)
可知，單位用國際單位制基本單位表示為，故C錯(cuò)誤；
D．磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，根據(jù)
可知，單位用國際單位制基本單位表示為，故D正確。
故選D。
2. 如圖所示，小明將足球從水平地面上1位置由靜止踢出，最后落回水平地面上的3位置，虛線是足球在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡，2位置為軌跡的最高點(diǎn)，此處離地高度為h，足球在最高處的速度為，下列說法正確的是（ ）
A. 足球在飛行過程中只受重力作用
B. 研究足球軌跡形狀與自身旋轉(zhuǎn)情況是否有關(guān)時(shí)可以將足球看做質(zhì)點(diǎn)
C. 足球從1位置到2位置的運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于從2位置到3位置的運(yùn)動(dòng)時(shí)間
D. 足球的運(yùn)動(dòng)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
【答案】C
【解析】
【詳解】AD．足球在飛行過程中除了受到重力作用，還受到空氣阻力作用，由于空氣阻力為變力，所以足球的運(yùn)動(dòng)不是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故AD錯(cuò)誤；
B．研究足球軌跡形狀與自身旋轉(zhuǎn)情況是否有關(guān)時(shí)，足球的形狀大小不能忽略不計(jì)，不可以將足球看成質(zhì)點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；
C．足球由位置1運(yùn)動(dòng)到位置2的與由位置2運(yùn)動(dòng)到位置3兩過程豎直方向上的高度相等，而足球由位置1運(yùn)動(dòng)到位置2過程中豎直方向上加速度的平均值大于足球由位置2運(yùn)動(dòng)到位置3過程中豎直方向上加速度的平均值，根據(jù)
可知，足球由位置1運(yùn)動(dòng)到位置2的時(shí)間小于由位置2運(yùn)動(dòng)到位置3的時(shí)間，故C正確。
故選C。
3. 關(guān)于下列四幅圖像的描述，其說法正確的是（ ）
A. 甲圖是核反應(yīng)堆示意圖，其中鎘棒的作用是釋放中子以保證核裂變能持續(xù)進(jìn)行
B. 乙圖是粒子轟擊氮原子核實(shí)現(xiàn)人工核反應(yīng)的示意圖，盧瑟福通過該實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子
C. 丙圖是原子核比結(jié)合能隨質(zhì)量數(shù)的變化規(guī)律，可見的平均核子質(zhì)量要比大
D. 丁圖是盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)示意圖，該實(shí)驗(yàn)說明原子核內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu)
【答案】B
【解析】
【詳解】A．甲圖是核反應(yīng)堆示意圖，利用鎘棒對中子吸收能力強(qiáng)的特點(diǎn)，通過改變鎘棒的插入深度，從而改變中子的數(shù)量來控制反應(yīng)速度，故A錯(cuò)誤；
B．乙圖是粒子轟擊氮原子核實(shí)現(xiàn)人工核反應(yīng)的示意圖，盧瑟福通過該實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，故B正確；
C．丙圖是原子核比結(jié)合能隨質(zhì)量數(shù)的變化規(guī)律，比結(jié)合能大的原子核越穩(wěn)定，平均核子的質(zhì)量越小，可見的平均核子質(zhì)量要比小，故C錯(cuò)誤；
D．丁圖是盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)示意圖，該實(shí)驗(yàn)說明原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故D錯(cuò)誤。
故選B。
4. 如圖所示，為甲、乙兩列波在相同均勻介質(zhì)中傳播的波形圖，下列說法正確的是（ ）
A. 甲、乙波長之比B. 甲、乙振幅之比
C. 甲、乙波速之比D. 甲、乙周期之比
【答案】C
【解析】
【詳解】AB．根據(jù)題意，由圖可知，甲、乙波長之比，甲、乙振幅之比，故AB錯(cuò)誤；
C．甲、乙兩列波在相同均勻介質(zhì)中傳播，則甲、乙波速之比，故C正確；
D．由公式可知，波速相同，周期與波長成正比，則甲、乙周期之比，故D錯(cuò)誤。
故選C。
5. 某同學(xué)查閱資料了解到，雨滴從高空下落過程中阻力隨著下落速度的增大而增大，當(dāng)阻力等于雨滴重力后將保持勻速下落（無風(fēng)環(huán)境），用v、a、E、、t、h分別表示雨滴下落過程中的速度、加速度、機(jī)械能、重力勢能、下落時(shí)間、下落位移的大小，h0表示雨滴起落點(diǎn)離地的高度，以地面為參考平面。下列圖像描述錯(cuò)誤的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】AB．對雨滴，根據(jù)牛頓第二定律有
根據(jù)題意可知當(dāng)速度增大時(shí)，空氣阻力增大，加速度減小，直至加速度為0，然后雨滴做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故AB正確；
C．空氣阻力做功代表機(jī)械能變化，則有
則圖像斜率先逐漸增大，后保持不變，故C錯(cuò)誤；
D．以地面為參考平面，根據(jù)重力勢能的表達(dá)式可知
故D正確；
本題選擇錯(cuò)誤選項(xiàng)；
故選C。
6. 農(nóng)耕時(shí)代往往采用畜牧力，如圖甲所示，牛通過兩根耙索拉耙沿水平方向勻速耙地。如圖乙所示，兩根耙索等長且對稱，延長線的交點(diǎn)為，夾角，拉力大小均為F，平面與水平面的夾角為（為AB的中點(diǎn)），忽略耙索質(zhì)量，下列說法正確的是（ ）
A. 兩繩對耙拉力的合力為F，地對耙阻力為
B. 兩繩對耙拉力的合力為F，地對耙阻力為
C. 兩繩對耙拉力的合力為，地對耙阻力為
D. 兩繩對耙拉力的合力為，地對耙阻力為
【答案】C
【解析】
【詳解】兩繩對耙拉力的合力為
耙沿水平方向勻速耙地，所以地對耙的水平阻力大小為
故選C。
7. 太空電梯是電影《流浪地球2》中重要的科幻元素，其結(jié)構(gòu)主要由地面基座、纜繩、空間站、平衡錘、運(yùn)載倉組成，如圖所示。地面基座為纜繩的起始段，主要起到固定作用，空間站位于距離地表36000km的地球靜止同步衛(wèi)星軌道，并在距離地表90000km的尾端設(shè)置了平衡錘，空間站、平衡錘、地面基座之間由若干碳納米纜繩連接，運(yùn)載倉可沿纜繩上下運(yùn)動(dòng)。已知空間站、平衡錘與地球自轉(zhuǎn)保持同步且相對地球質(zhì)量很小，則（ ）
A. 平衡錘的角速度比空間站的角速度小
B. 圖示狀態(tài)下，若從運(yùn)載倉向外自由釋放一個(gè)小物塊，小物塊將作近心運(yùn)動(dòng)
C. 纜繩對平衡錘、空間站、運(yùn)載倉的作用力均不為零
D. 若在圖示狀態(tài)下空間站兩側(cè)的纜繩同時(shí)斷裂，后續(xù)空間站、平衡錘都在原軌道做圓周運(yùn)動(dòng)
【答案】B
【解析】
【詳解】AC．由于空間站、平衡錘與地球自轉(zhuǎn)保持同步，則平衡錘的角速度與空間站的角速度均等于地球自轉(zhuǎn)的角速度，圖示狀態(tài)下，由于空間站位于距離地表36000km的地球靜止同步衛(wèi)星軌道，可知，地球?qū)臻g站的萬有引力恰好提供空間站圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則纜繩對空間站作用力為零，地球?qū)ζ胶忮N的萬有引力不夠提供平衡錘圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則纜繩對平衡錘有指向地球的拉力，地球?qū)\(yùn)載倉的萬有引力大于運(yùn)載倉圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則纜繩對運(yùn)載倉有背向地球的拉力，故AC錯(cuò)誤；
BD．若從運(yùn)載倉向外自由釋放一個(gè)小物塊，小物塊只受萬有引力，則小物塊將作近心運(yùn)動(dòng)，若空間站兩側(cè)的纜繩同時(shí)斷裂，空間站在萬有引力的作用下繼續(xù)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，平衡錘由于萬有引力不夠提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，將做離心運(yùn)動(dòng)，故B正確，D錯(cuò)誤。
故選B。
8. 消防員在水平地面上使用噴水槍對著火房屋噴水滅火，出水軌跡可簡化為圖乙，假設(shè)該消防員控制水柱恰好垂直擊中豎直墻面，此時(shí)噴水槍出水口和水平面夾角為，不計(jì)空氣阻力，下列做法仍可能讓水柱垂直打到豎直墻面的是（ ）
A. 噴水槍初速度大小不變，僅改變初速度方向
B. 噴水槍初速度方向不變，僅改變初速度大小
C. 噴水槍初速度方向不變，僅減小初速度大小，人往后走一定距離
D. 噴水槍初速度方向不變，僅增大初速度大小，人向前走一定距離
【答案】A
【解析】
【詳解】根據(jù)題意，設(shè)初速度為，與水平方向夾角為，水柱恰好垂直擊中豎直墻面，則有
，
整理可得
A．由上述分析可知，噴水槍初速度大小不變，僅改變初速度方向，例如角度由變?yōu)?，水平射程不變，則水柱仍垂直擊中豎直墻面，故A正確；
BCD．噴水槍初速度方向不變，僅減小初速度大小，水平射程減小，需人向前走一定距離，僅增大初速度大小，水平射程增大，需人往后走一定距離，故BCD錯(cuò)誤。
故選A。
9. 如圖所示，正方體的C、E兩點(diǎn)放有電量均為的點(diǎn)電荷，D、F兩點(diǎn)放有電量均為的點(diǎn)電荷，M為EF的中點(diǎn)。下列說法正確的是（ ）

A. M點(diǎn)的場強(qiáng)方向從F指向E
B. A、B兩點(diǎn)的場強(qiáng)相同
C. 一個(gè)正試探電荷放在A處的電勢能大于放在B處的電勢能
D. 一個(gè)負(fù)試探電荷放在B處的電勢能等于放在G處的電勢能
【答案】D
【解析】
【詳解】A．根據(jù)題意可知，、兩點(diǎn)點(diǎn)電荷在點(diǎn)產(chǎn)生的電場由，、兩點(diǎn)點(diǎn)電荷在點(diǎn)產(chǎn)生的電場由，由等量異種電荷電場分布特點(diǎn)可知，、兩點(diǎn)點(diǎn)電荷在點(diǎn)產(chǎn)生的電場大于、兩點(diǎn)點(diǎn)電荷在點(diǎn)產(chǎn)生的電場，則M點(diǎn)的場強(qiáng)方向從E指向F，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)題意，由對稱性可知，A、B兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小相等，方向相反，故B錯(cuò)誤；
CD．根據(jù)題意，由對稱性可知，平面為等勢面，則一個(gè)正試探電荷放在A處的電勢能等于放在B處的電勢能，一個(gè)負(fù)試探電荷放在B處的電勢能等于放在G處的電勢能，故C錯(cuò)誤，D正確。
故選D。
10. 如圖所示，小郭同學(xué)將電容式位移傳感器的兩極板接入到電路中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。電容式位移傳感器中的電介質(zhì)板與被測物體固連在一起，可以左右移動(dòng)。電介質(zhì)板插入極板間的深度記為x，電壓表和電流表均為理想電表，電源電動(dòng)勢、內(nèi)阻均恒定，R為定值電阻。下列說法正確的是（ ）
A. 電壓表讀數(shù)不為零，說明x在增大
B. 若x保持不變，則電壓表示數(shù)一定為零
C. 在x增大的過程中，電容器兩極板帶電量減小
D. 在x增大的過程中，a點(diǎn)電勢始終高于b點(diǎn)
【答案】B
【解析】
【詳解】A．電壓表讀數(shù)不為零，說明x在變化，但不一定在增大，故A錯(cuò)誤；
B．若x保持不變，則電容器電容不變，電容器所帶電荷量不變，電路中沒有電流，則電壓表示數(shù)一定為零，故B正確；
CD．在x增大的過程中，根據(jù)
，
可知電容器電容增大，電容器電荷量增大，電容器進(jìn)行充電，通過R的電流方向由b指向a，則a點(diǎn)電勢始終低于b點(diǎn)，故CD錯(cuò)誤。
故選B。
11. 如圖甲和圖乙為兩個(gè)發(fā)電機(jī)設(shè)備與外接電路，兩者僅電刷樣式不同，其它部件均完全相同，線圈以相同的角速度在勻強(qiáng)磁場中旋轉(zhuǎn)，從圖示位置（該位置線圈平面與中性面垂直）開始計(jì)時(shí)，在一個(gè)周期T的時(shí)間內(nèi)，下列說法錯(cuò)誤的是（ ）
A. 兩圖中，R兩端的電壓有效值、流過R的電流有效值大小相等
B. 在時(shí)間內(nèi)，兩者流過R的電荷量相等
C. 在時(shí)間內(nèi)，兩者流過R的電流方向相同
D. 在時(shí)間內(nèi)，兩者電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱相等
【答案】C
【解析】
【詳解】ABD．根據(jù)題意可知，圖甲產(chǎn)生的是正弦交流電，圖乙中，由于電刷的原因，線圈中電流方向不變，大小隨時(shí)間正弦變化；由于兩圖它部件均完全相同，線圈以相同的角速度在勻強(qiáng)磁場中旋轉(zhuǎn)，則感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值相同，R兩端的電壓有效值、流過R的電流有效值大小相等，在時(shí)間內(nèi)，兩者流過R的電荷量相等，在時(shí)間內(nèi)，兩者電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱相等，故ABD正確；
C．由圖示位置開始轉(zhuǎn)動(dòng)，兩圖電流方向相同，在時(shí)，圖甲線圈中電流方向改變，圖乙線圈中電流方向不變，故B錯(cuò)誤。
本題選錯(cuò)誤的，故選C。
12. 科學(xué)家對磁單極子的研究一直延續(xù)，假如真實(shí)存在如圖所示的N極磁單極子，它的磁感線分布類似于點(diǎn)電荷的電場線分布，已知穿過球面的磁通量為。另有一個(gè)半徑為r的線圈水平放置，其圓心位于磁單極子的正下方，此磁單極子垂直于線圈面以恒定的速度v沿軸線穿過圓環(huán)，下列說法正確的是（ ）
A. 穿過球面的磁通量大于穿過球面的磁通量
B. 球面上磁感應(yīng)強(qiáng)度處處相同
C. 當(dāng)磁單極子到達(dá)線圈圓心時(shí)線圈磁通量為0，電流方向發(fā)生變化
D. 當(dāng)磁單極子到達(dá)線圈圓心處時(shí)，線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢為
【答案】D
【解析】
【詳解】AC．磁通量是穿過某一面的磁感線的條數(shù)，如果是磁單極子，它發(fā)出所有的磁感線均全部會(huì)穿過球面球面1和球面2，則兩球面的磁通量一樣大，若讓磁單極子穿過一個(gè)圓形閉合線圈，當(dāng)線圈圓心與磁單極子重合時(shí)，穿過線圈的磁感線的條數(shù)為0，即磁通量為零，根據(jù)楞次定律可知電流方向不變，故AC錯(cuò)誤；
B．磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，球面上磁感應(yīng)強(qiáng)度方向不同，故B錯(cuò)誤；
D．以磁單極子為球心，半徑為r的球面的磁通量為，設(shè)距磁單極子距離為r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則有
磁單極子到達(dá)圓環(huán)中心時(shí)，相當(dāng)于圓環(huán)切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢為
故D正確；
故選D。
13. 如圖所示，玻璃磚的橫截面為等腰梯形，梯形上底邊長為，下底邊長為，底角為。一束折射率為的足夠強(qiáng)的單色光垂直射向玻璃磚的整個(gè)下底面，對于分別從上底面、兩側(cè)面、下底面射出的單色光，其在下底面入射時(shí)的面積之比為（ ）
A. 1∶1∶1B. 1∶1∶3C. 1∶2∶2D. 1∶2∶3
【答案】B
【解析】
【詳解】根據(jù)全反射臨界角公式可知
則臨界角為
根據(jù)幾何關(guān)系可知從側(cè)面射入的光的入射角為60°，則從側(cè)面射入的光會(huì)發(fā)生全反射，如圖：
根據(jù)幾何關(guān)系可知
根據(jù)對稱性可知從側(cè)面射出的光線對應(yīng)的下底面入射時(shí)的邊長為a；
在光線到達(dá)上底面時(shí)，與上底面垂直，可直接射出，對應(yīng)的下底面入射時(shí)的邊長為a；下底面的光會(huì)發(fā)生反射，對應(yīng)的下底面入射時(shí)的邊長為3a；可知在下底面入射時(shí)的面積之比為1∶1∶3。
故選B。
二、選擇題II（本題共2小題，每小題3分，共6分，每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的。全部選對得3分，選對但不選全得2分，有錯(cuò)選的得0分）
14. 下列關(guān)于甲、乙、丙、丁四幅圖像中物理現(xiàn)象的描述，正確的是（ ）
A. 圖甲是顯微鏡下三顆小炭粒的運(yùn)動(dòng)位置連線圖，連線表示小炭粒的運(yùn)動(dòng)軌跡
B. 圖乙是雙金屬溫度計(jì)，雙金屬片由內(nèi)外兩條金屬片疊合而成，由圖可知外側(cè)金屬片線膨脹系數(shù)大于內(nèi)側(cè)金屬片
C. 圖丙是利用光的干涉來檢查樣板平整度的實(shí)驗(yàn)，右側(cè)小墊片厚度越大則干涉條紋越密集
D. 圖丁稱“泊松亮斑”，為光通過小圓孔后出現(xiàn)衍射圖像
【答案】BC
【解析】
【詳解】A．圖甲是顯微鏡下三顆小炭粒的運(yùn)動(dòng)位置連線圖，連線不是表示小炭粒的運(yùn)動(dòng)軌跡，故A錯(cuò)誤；
B．圖乙是雙金屬溫度計(jì)，雙金屬片由內(nèi)外兩條金屬片疊合而成，由圖可知溫度計(jì)示數(shù)是順時(shí)針方向增大，說明當(dāng)溫度升高時(shí)，溫度計(jì)指針按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，則其雙金屬片的彎曲程度在增大，則外側(cè)金屬片線膨脹系數(shù)大于內(nèi)側(cè)金屬片，故B正確；
C．圖丙是利用光的干涉來檢查樣板平整度的實(shí)驗(yàn)，右側(cè)小墊片厚度越大，傾角越大，相鄰條紋間距越小，則干涉條紋越密集，故C正確；
D．圖丁為泊松亮斑，是光通過小圓板衍射形成的，故D錯(cuò)誤。
故選BC
15. 我們將光對物體單位面積的壓力叫光壓，已知普朗克常量，光速，某激光器發(fā)出的激光功率為，該激光的波長，光束截面積為，該光束垂直照射到某平整元件上，50%光能被反射，50%光能被吸收，下列說法正確的有（ ）
A. 該激光器單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)可表示為
B. 該激光能使金屬鎢（截止頻率為）發(fā)生光電效應(yīng)
C. 該激光不能使處于第一激發(fā)態(tài)的氫原子（）電離
D. 該光束對元件產(chǎn)生的光壓約為
【答案】AC
【解析】
【詳解】A．根據(jù)題意，設(shè)單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)，則時(shí)間內(nèi)光子數(shù)為，則有
解得
故A正確；
B．該激光的頻率為
不能使金屬鎢發(fā)生光電效應(yīng)，故B錯(cuò)誤；
C．該激光的能量為
不能使處于第一激發(fā)態(tài)的氫原子電離，故C正確；
D．一個(gè)光子動(dòng)量為
時(shí)間內(nèi)，由動(dòng)量定理有
又有光壓
聯(lián)立解得
故D錯(cuò)誤。
故選AC。
非選擇題部分
三、實(shí)驗(yàn)題（I、II、III三題共14分）
16. 小郭同學(xué)利用如圖1所示的裝置來測定平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。在離地較高的水平桌面上放置一個(gè)斜面，每次都讓鋼球從斜面上的同一位置滾下。在鋼球拋出后經(jīng)過的地方放置一塊高度可調(diào)的長木板（調(diào)節(jié)木板高度的支架圖中未畫出），長木板上放一張白紙，白紙上有復(fù)寫紙，由此可記錄鋼球在白紙上的落點(diǎn)。
（1）為了正確完成實(shí)驗(yàn)，下列做法必要的是________（多選）
A.長木板要保持水平
B.鋼球每次都要從斜面上靜止釋放
C.要使斜面的底邊ab與桌邊重合
D.選擇對鋼球摩擦力盡可能小的斜面
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，將長木板與桌面上方的距離依次調(diào)節(jié)為h、4h、9h和16h。當(dāng)h取時(shí)，鋼球在白紙上的落點(diǎn)依次記為A、B、C、D，O點(diǎn)為鋼球離開桌面時(shí)球心正下方位于白紙上的點(diǎn)，如圖2所示。將刻度尺（分度值為1mm）的零刻度線與O點(diǎn)對齊，則O、B兩點(diǎn)間的距離為________cm；為了減小計(jì)算誤差，應(yīng)選擇________（選填OA、OB、OC或OD）段來求鋼球從桌面開始平拋的初速度。
【答案】 ①. AB##BA ②. ③. OD
【解析】
【詳解】（1）[1]A．長木板如果不保持水平，鋼球下落的豎直位移無法確定，無法求出初速度，則實(shí)驗(yàn)過程中需要保持長木板水平，故A正確；
BD．只要每次使鋼球從同一位置靜止開始釋放，無論斜面對鋼球是否存在摩擦力，小球均能獲得相同的平拋初速度，故D錯(cuò)誤，B正確；
C．若使斜面的底邊與桌邊重合，則小球?qū)⒉荒茏銎綊佭\(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤。
故選AB。
（2）[2]由圖2可知，O、B兩點(diǎn)間的距離為。
[3]根據(jù)題意可知，豎直位移之比為，可知，相鄰落點(diǎn)的時(shí)間間隔相等，為了減小計(jì)算誤差，應(yīng)選擇OD段來求鋼球從桌面開始平拋的初速度。
17. 用如圖所示的裝置驗(yàn)證牛頓第二定律。

（1）為使砂桶和砂的總重力在數(shù)值上近似等于小車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力，需滿足的條件是砂桶及砂的總質(zhì)量________小車的總質(zhì)量。（選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”）
（2）在研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，保證砂和砂桶的質(zhì)量不變。在正確補(bǔ)償小車所受阻力后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，并正確記錄下若干數(shù)據(jù)，若砂和砂桶的質(zhì)量m與小車的總質(zhì)量M間的關(guān)系不滿足第①問中的條件，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出a和的圖線，則圖線應(yīng)如圖中的________所示（填字母）。
A. B. C. D.
【答案】 ①. 遠(yuǎn)小于 ②. C
【解析】
【詳解】（1）以整體為研究對象有
解得
以M為研究對象有繩子的拉力
由此可知，當(dāng)時(shí)，拉力F≈mg,所以需滿足的條件是砂桶及砂的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量；
（2）由（1）可解得
由此可知a和圖像是過原點(diǎn)的傾斜直線。
故選C。
18. 某興趣小組測量某種電阻絲材料的電阻率，所用電阻絲的電阻約為。他們首先把電阻絲拉直固定在接線柱a和b上，在電阻絲上夾上一個(gè)小金屬夾，沿電阻絲移動(dòng)金屬夾，可改變其與電阻絲接觸點(diǎn)P的位置，從而改變接入電路中電阻絲的長度。實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：
電池組E（電動(dòng)勢為，內(nèi)阻約）；
電壓表（量程0~15V，內(nèi)阻約）；
電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻約）；
電阻箱R（）；
開關(guān)、導(dǎo)線若干。
（1）若采用繞線法測量其橫截面積，如圖甲，則這次測量中該電阻絲直徑________mm；
（2）他們設(shè)計(jì)并連接好如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)電路，調(diào)節(jié)金屬夾夾在電阻絲上的位置，調(diào)整電阻箱接入電路中的電阻值，使電壓表示數(shù)為某一確定值，記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L，則實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選擇________（選填“”或“”）；
（3）記錄的多組電阻箱的電阻值R和對應(yīng)的接入電路中電阻絲長度L的數(shù)據(jù)，繪出了如圖丙所示的關(guān)系圖線，圖線在R軸的截距為，在L軸的截距為，再結(jié)合測出的電阻絲直徑d，可求出這種電阻絲材料的電阻率________（用給定的物理量符號(hào)和已知常數(shù)表示）。
（4）若在本實(shí)驗(yàn)中的操作、讀數(shù)及計(jì)算均正確無誤，那么由于電壓表內(nèi)阻的存在，對電阻率的測量結(jié)果________（選填“有”或“無”）影響。
【答案】 ①. ②. ③. ④. 無
【解析】
【詳解】（1）[1]由圖甲可知，10圈電阻絲的為，則該電阻絲直徑
（2）[2]根據(jù)題意可知，電池組的電動(dòng)勢為，則實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選擇。
（3）[3]由電阻定律可得，接入電路中電阻絲的電阻為
實(shí)驗(yàn)過程中，保持電壓表示數(shù)不變，則電阻箱與電阻絲接入電路的電阻之和不變，則有
其中是常數(shù)，則有
整理可得
結(jié)合圖像可得
解得
（4）[4]根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，由于電壓表內(nèi)阻的存在，會(huì)改變（3）分析中常數(shù)的值，對電阻率的測量結(jié)果無影響。
19. 下列關(guān)于一些物理實(shí)驗(yàn)說法正確的是（ ）
A. 在“用雙縫干涉測量光的波長”實(shí)驗(yàn)中，若圖像模糊不清，可以通過旋轉(zhuǎn)測量頭來調(diào)節(jié)
B. 在“利用單擺測重力加速度”實(shí)驗(yàn)中，要在擺球通過平衡位置處開始計(jì)時(shí)
C. 在“用油膜法估測油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，若配置好的油酸酒精溶液放置時(shí)間較長后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可能導(dǎo)致油酸分子直徑測量結(jié)果偏大
D. 在“探究氣體等溫變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，推動(dòng)柱塞改變氣體體積的操作要緩慢進(jìn)行
【答案】BD
【解析】
【詳解】A．若觀察到的條紋不清晰，可能是單縫與雙縫不平行，可以嘗試用撥桿來調(diào)節(jié)，故A錯(cuò)誤；
B．由于擺球在平衡位置的速度最大，則擺球通過平衡位置處開始計(jì)時(shí)，誤差較小，故B正確；
C．在“用油膜法估測油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，若配置好的油酸酒精溶液放置時(shí)間較長后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，油酸溶液的實(shí)際濃度變大，則油酸的體積測量值偏小，導(dǎo)致油酸分子直徑測量結(jié)果偏小，故C錯(cuò)誤；
D．在“探究氣體等溫變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，推動(dòng)柱塞改變氣體體積的操作要緩慢進(jìn)行，盡可能保證封閉氣體在狀態(tài)變化過程中的溫度不變，故D正確。
故選BD。
20. 如圖所示，一粗細(xì)均勻且一端密閉的細(xì)玻璃管開口向下豎直放置，管內(nèi)有一段長為的水銀柱，水銀柱上方封閉了長度為的理想氣體，此時(shí)封閉在管內(nèi)的氣體處于狀態(tài)A，溫度。先緩慢加熱封閉氣體使其處于狀態(tài)B，此時(shí)封閉氣體長度為。然后保持封閉氣體溫度不變，將玻璃管緩慢倒置后使氣體達(dá)到狀態(tài)C。已知大氣壓強(qiáng)恒為，求：
（1）判斷氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程是吸熱還是放熱，并說明理由；
（2）氣體處于狀態(tài)B時(shí)的溫度；
（3）氣體處于狀態(tài)C時(shí)的長度。
【答案】（1）吸熱，見解析；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）根據(jù)題意可知，從狀態(tài)A到狀態(tài)B，氣體溫度升高，內(nèi)能增大，氣體體積變大，氣體對外做功，由熱力學(xué)第一定律有
可知
即氣體吸熱。
（2）根據(jù)題意，設(shè)玻璃管橫截面積為S，由蓋呂薩克定律有
得
（3）根據(jù)題意，氣體處于狀態(tài)B時(shí)，有
得
氣體處于狀態(tài)C時(shí)，有
得
由玻意耳定律
得
21. 如圖所示，水平直軌道AB、CD與水平傳送帶平滑無縫連接。半徑的豎直半圓軌道DE與CD平滑相切連接。質(zhì)量的物塊a以的速度從B點(diǎn)進(jìn)入傳送帶，離開傳送帶后與靜止在CD上質(zhì)量為的物塊b發(fā)生碰撞。已知傳送帶長，以1m/s的速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，物塊a與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，其他摩擦不計(jì)，兩物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度，求：
（1）物塊a剛離開傳送帶時(shí)的速度大小及在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；
（2）若a、b碰撞后粘為一體，求取何值時(shí)，a、b一起經(jīng)過圓軌道最低點(diǎn)D時(shí)對軌道的壓力最??；
（3）若a、b發(fā)生彈性正碰，且碰后b從圓軌道最高點(diǎn)E離開，設(shè)a在圓軌道上到達(dá)的最高點(diǎn)距D點(diǎn)的豎直高度為h，僅考慮這一種情況，求h與的關(guān)系。
【答案】（1）4m/s，；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）設(shè)a從B到C全程勻減速，對a分析，根據(jù)動(dòng)能定理
解得
故假設(shè)成立，所以
（2）a、b碰撞過程，由動(dòng)量守恒定律可得
在D點(diǎn)，有
所以壓力大小為
由此可知，當(dāng)
即
壓力最?。?br>（3）a、b碰撞，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有
根據(jù)機(jī)械能守恒定律有
解得
，
b恰到E點(diǎn)時(shí)，在E點(diǎn)，有
b從D到E，有
聯(lián)立上述兩式解得
若a恰到圓軌道圓心等高處，有
解得
a在圓心等高處下方減速至零，從D到速度減為零的過程，有
解得
即取值范圍為
22. 如圖所示，界線MN以下存在一個(gè)方向水平的磁場（垂直于紙面向里），取MN上一點(diǎn)O作為原點(diǎn)，豎直向下建立y軸，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨y坐標(biāo)（以m為單位）的分布規(guī)律為。一邊長為，質(zhì)量為，電阻的正方形金屬abcd從MN上方靜止釋放，后金屬框的cd邊到達(dá)界線MN，此時(shí)給金屬框施加一個(gè)豎直方向的外力F，直至金屬框完全進(jìn)入磁場時(shí)撤去該外力。已知金屬框在進(jìn)入磁場的過程中電流保持恒定，且金屬框運(yùn)動(dòng)過程中上下邊始終水平，左右邊始終豎直，g取，求：
（1）金屬框進(jìn)入磁場過程的電流大?。?br>（2）金屬框進(jìn)入磁場過程經(jīng)歷時(shí)間；
（3）金屬框進(jìn)入磁場的過程中外力F做功值；
（4）金屬框在磁場中下落的最終速度大小。
【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
【解析】
【詳解】（1）線框自由落體至cd邊剛進(jìn)入磁場，根據(jù)速度—時(shí)間公式有
由題可知處，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有
代入數(shù)據(jù)解得
（2）根據(jù)電流與電荷量的關(guān)系有
同時(shí)有
解得
（3）當(dāng)線框即將完全進(jìn)入磁場時(shí)，cd邊處于處，此處磁感應(yīng)強(qiáng)度，
由
解得
根據(jù)功能關(guān)系有
代入數(shù)據(jù)得
（4）雙邊切割的過程滿足
則
最終雙邊安培力之和
解得
23. 如圖所示，為研究帶電粒子在電磁場中的運(yùn)動(dòng)情況，在紙面內(nèi)建立xOy坐標(biāo)系。在第二象限存在沿y軸負(fù)方向、場強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場。在該電場區(qū)域內(nèi)存在一連續(xù)分布的曲線狀離子源，它們可沿x軸正方向持續(xù)發(fā)射質(zhì)量均為m、電荷量均為、速度大小均為v的離子，且離子源縱坐標(biāo)的區(qū)間為。在x軸的下方存在方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，在該磁場區(qū)域內(nèi)有一足夠長的探測板平行x軸放置，它與x軸的距離b可調(diào)。已知所有離子均能經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O并射入磁場區(qū)域，速度大小為v的離子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，不計(jì)離子重力及離子間相互作用力。
（1）求縱坐標(biāo)為處的離子源發(fā)射的離子進(jìn)入O點(diǎn)時(shí)的速度大??；
（2）求離子源所在曲線的軌跡方程；
（3）若，求離子打在探測板上的區(qū)域長度s；
（4）若離子源發(fā)射的離子按y坐標(biāo)均勻分布，求探測板的收集率與b的函數(shù)關(guān)系（關(guān)系式中字母僅含R、b）。
【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
【解析】
【詳解】（1）根據(jù)題意，從發(fā)射的離子進(jìn)入磁場時(shí)，有
得
經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)速度
（2）設(shè)某一離子源的坐標(biāo)為，根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
，
得
（3）根據(jù)題意，由洛倫茲力提供向心力
得
由（1）可知從發(fā)射的離子在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑為2R，設(shè)從縱坐標(biāo)為y的離子源發(fā)射的離子進(jìn)入磁場時(shí)的速度與x軸正方向夾角為，因?yàn)?br>所以該離子在磁場中運(yùn)動(dòng)半徑
可見，所有離子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡圓心均在探測板上，由幾何關(guān)系易知
（4）根據(jù)題意，結(jié)合上述分析，畫出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖所示
①當(dāng)時(shí)
②當(dāng)時(shí)
③當(dāng)時(shí)，從縱坐標(biāo)為y的離子源發(fā)射的離子在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡恰好與探測板相切，則
離子軌跡與探測板相切時(shí)
由運(yùn)動(dòng)學(xué)得
即
聯(lián)立上述兩式得
則有

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