一、選擇題
1. 某些電容器的電容你可能不會求，但是可以通過單位制的分析和推理判斷它是否正確。如圖所示，一個
半徑為 金屬球和一個與它同心半徑為 金屬薄球殼組成一個球形電容器，k 為靜電力常量（k 的單位為
），該球形電容器的電容應(yīng)該為（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】 單位為 m-1，則 的單位
同理可知 的單位是 F，是電容的單位；
的單位是
不是電容單位，同理 也不是電容單位。
故選 C。
2. 下雨時，關(guān)于雨滴下落過程的說法中，正確的是（ ）
A. 雨滴的位移就是路程
B. 雨滴很小，一定可以看成質(zhì)點
C. 在無風(fēng)環(huán)境中雨滴做自由落體運動
D. 要研究雨滴的運動必須先選定參考系
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【答案】D
【解析】
【詳解】A．位移是矢量，是從初位置指向末位置的有向線段；路程是標(biāo)量，是物體運動軌跡的長度。雨滴
下落過程中，只有做直線運動時，位移的大小等于路程，但位移和路程是不同的概念，不能說位移就是路
程，故 A 錯誤；
B．當(dāng)物體的形狀和大小對所研究的問題沒有影響或影響可忽略不計時，物體可看成質(zhì)點。雖然雨滴很小，
但如果研究雨滴的旋轉(zhuǎn)等自身的運動狀態(tài)時，就不能把雨滴看成質(zhì)點，故 B 錯誤；
C．自由落體運動是初速度為零，只在重力作用下的運動。在無風(fēng)環(huán)境中，雨滴下落過程中除了受重力，還
受到空氣阻力，不是自由落體運動，故 C 錯誤；
D．描述一個物體的運動，必須選擇一個物體作為參考，即參考系，所以要研究雨滴的運動必須先選定參考
系，故 D 正確。
故選 D。
3. 如圖所示為同一光電管中研究 a、b、c 三條光束的光電效應(yīng)時得到的光電流與電壓之間的關(guān)系圖，下列
說法正確的是（ ）
A. a 光光子的能量比 b 光大
B. a 光的光強(qiáng)比 c 光大
C. a 光產(chǎn)生光電子的最大初動能比 c 光大
D. b 光的波長比 c 光長
【答案】B
【解析】
【詳解】AC．根據(jù)光電效應(yīng)方程和動能定理可得 ，
可得
由題圖可知，b 光的遏止電壓最大，a、c 兩光的遏止電壓相等，則 b 光光子的能量最大，a、c 兩光光子的
能量相等，a 光產(chǎn)生光電子的最大初動能與 c 光產(chǎn)生光電子的最大初動能相等；故 AC 錯誤；
D．由于 b 光光子的能量大于 c 光光子的能量，則 b 光的頻率大于 c 光的頻率，b 光的波長比 c 光的波長短，
故 D 錯誤；
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B．由題圖可知 a 光對應(yīng)的飽和電流大于 c 光對應(yīng)的飽和電流，且 a、c 兩光光子的能量相等，則 a 光的光
強(qiáng)比 c 光大，故 B 正確。
故選 B。
4. 我國第四代反應(yīng)堆——釷基熔鹽堆能源系統(tǒng)（TMSR）研究已獲重要突破。在相關(guān)中企發(fā)布熔鹽反應(yīng)堆
驅(qū)動的巨型集裝箱船的設(shè)計方案之后，釷基熔鹽核反應(yīng)堆被很多人認(rèn)為是中國下一代核動力航母的理想動
力。釷基熔鹽核反應(yīng)堆的核反應(yīng)方程式主要包括兩個主要的核反應(yīng)，其中一個是：
。已知核 、 、 、 的質(zhì)量分別為是 、
、 、 ，根據(jù)質(zhì)能方程，1u 物質(zhì)的能量相當(dāng)于 931MeV。下列說法正確的是
（ ）
A. 核反應(yīng)方程中的 ，
B. 一個 核裂變放出的核能約為 196.36MeV
C. 核裂變放出一個光子，若該光子撞擊一個粒子后動量大小變小，則波長會變短
D. 核反應(yīng)堆是通過核裂變把核能直接轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電
【答案】A
【解析】
【詳解】A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知
解得
，
故 A 正確；
B．根據(jù)質(zhì)能方程
解得
故 B 錯誤；
C．根據(jù)
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光子撞擊一個粒子后動量大小變小，則波長會變長，故 C 錯誤；
D．在核電站的核反應(yīng)堆內(nèi)部，核燃料具有的核能通過核裂變反應(yīng)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，然后通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能，
故 D 錯誤。
故選 A。
5. 如圖所示，某同學(xué)將質(zhì)量相同的三個物體從水平地面上的 A 點以相同速率沿不同方向拋出，運動軌跡分
別為圖中的 1、2、3。若忽略空氣阻力，在三個物體從拋出到落地過程中，下列說法正確的是（ ）
A. 3 軌跡的物體在最高點的速度最小 B. 3 軌跡的物體在空中飛行時間最長
C. 1 軌跡的物體所受重力的沖量最大 D. 3 軌跡的物體單位時間內(nèi)速度變化量最大
【答案】C
【解析】
【詳解】ABC．設(shè)物體斜拋至最高點的豎直高度為分別為 ，物體斜拋的水平分速度分為 、 、
，物體在空中飛行的時間
因為 ，所以
即 3 軌跡的物體在空中飛行時間最短。
物體所受重力的沖量
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因為 ，所以
即 1 軌跡的物體所受重力的沖量最大。
物體在最高點的速度
因為 ， ，所以
即 3 軌跡的物體在最高點的速度最大。
故 AB 錯誤，C 正確；
D．三個軌跡都是僅受重力作用，所以單位時間內(nèi)速度變化量都相同。故 D 錯誤。
故選 C。
6. 如圖甲所示為 LC 振蕩電路，圖乙的 圖像表示 LC 振蕩電路中，電容器上極板電荷量隨時間變化的
關(guān)系，下列說法正確的是（ ）
A. 時間內(nèi)，線圈中磁場能在減少
B. 兩時刻電路中電流最大
C. 時間內(nèi)，電容器內(nèi)的場強(qiáng)在增大
D. 增大電路的振蕩周期，可以使該電路更有效地發(fā)射電磁波
【答案】A
【解析】
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【詳解】A．從 圖像可知， 時間內(nèi)，電容器的電荷量在增大，故電容器的電場能在增大，線圈中
的磁場能在減少，故 A 正確；
B．從 圖像可知， 兩時刻電容器的電荷量最大，故電場能最大，磁場能最小，電路中的電流最小，
故 B 錯誤；
C．從 圖像可知， 時間內(nèi)，電容器的電荷量在減少，電容器內(nèi)的場強(qiáng)在減小，故 C 錯誤；
D．根據(jù)電磁波發(fā)射的特點可知，要有效地發(fā)射電磁波，振蕩電路必須要有足夠高的振蕩頻率，需要減小電
路的振蕩周期，故 D 錯誤。
故選 A。
7. 如圖所示，哈雷彗星在近日點時，線速度大小為 v1，加速度大小為 a1；在遠(yuǎn)日點時，線速度大小為 v2，
加速度大小為 a2，則（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】設(shè)在極短時間 內(nèi)，哈雷彗星在近日點與太陽中心的距離為 ，哈雷彗星在遠(yuǎn)日點與太陽中心的
距離為 ，則根據(jù)開普勒第二定律有
在近日點，根據(jù)牛頓第二定律有
在遠(yuǎn)日點，根據(jù)牛頓第二定律有
聯(lián)立可得
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故選 A。
8. 如圖所示，物體 N 靜置在水平地面上，物體 Q 和 N 用輕質(zhì)彈簧拴接，Q 壓在彈簧上，物體 P 和 Q 通過
定滑輪用輕質(zhì)細(xì)繩相連。開始時用手托住 P，輕繩剛好被拉直而不張緊。已知 Q 和 N 的質(zhì)量相等，P 的質(zhì)
量是 N 質(zhì)量的 2 倍，彈簧在彈性限度內(nèi)，重力加速度為 g，不計一切摩擦?，F(xiàn)由靜止釋放物體 P，則下列說
法正確的是（ ）
A. 由靜止釋放 P 的瞬間，Q 的加速度大小為
B. N 剛要離開地面時，P 的動能達(dá)到最大
C. 從釋放 P 到 N 剛要離開地面的過程，Q 的加速度先減小后增大
D. 從釋放 P 到 N 剛要離開地面的過程，P 和 Q 組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
【答案】B
【解析】
【詳解】A．設(shè) N 的質(zhì)量為 m，開始時輕繩的拉力為零，彈簧的彈力為
由靜止釋放 P 瞬間，對 P、Q 整體，由牛頓第二定律可得
解得
故 A 錯誤；
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B．當(dāng) P、Q 的加速度為零時速度最大，動能最大，此時彈簧處于伸長狀態(tài)，彈力為拉力，大小為 mg，此
時 N 剛要離開地面，故 B 正確；
C．從釋放 P 到 N 剛要離開地面的過程，彈簧的彈力先減小后增大，彈力向上時，由牛頓第二定律可得
F 減小，a 減小，彈力向下時，由牛頓第二定律可得
F 增大，a 減小，Q 的加速度一直減小，故 C 錯誤；
D．從釋放 P 到 N 剛要離開地面的過程，彈簧的彈性勢能先減小后增大，P 和 Q 的初態(tài)機(jī)械能等于末態(tài)的
機(jī)械能，但此過程的機(jī)械能不守恒，故 D 錯誤。
故選 B。
9. 如圖甲所示，隨著人工智能的發(fā)展，機(jī)器人用于生產(chǎn)生活中的場景越來越普遍。如圖乙為某款配送機(jī)器
人內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)簡化圖，電源電動勢 ，內(nèi)阻 。機(jī)器人整機(jī)凈重 30kg，在某次配送服務(wù)時載
重 20kg，勻速行駛速度為 1.2m/s，行駛過程中受到的阻力大小為總重力的 0.2 倍，工作電流為 4A。不計電
動機(jī)的摩擦損耗，取 ，則下列說法正確的是（ ）
A. 電動機(jī)消耗的電功率為 144W B. 電動機(jī)輸出的機(jī)械功率為 140W
C. 電動機(jī)的線圈電阻為 D. 電動機(jī)內(nèi)部的熱功率為 24W
【答案】C
【解析】
【詳解】A．根據(jù)閉合電路歐姆定律可知
則電動機(jī)消耗的電功率為
故 A 錯誤；
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B．行駛過程中受到的阻力大小為
勻速行駛時牽引力和阻力相等，所以勻速運行時的機(jī)械功率為
故 B 錯誤；
D．電動機(jī)內(nèi)部的熱功率為
故 D 錯誤；
C．根據(jù) ，可知電動機(jī)的線圈電阻為
故 C 正確。
故選 C。
10. 如圖所示為一塊環(huán)形玻璃磚的俯視圖，圖中 是過環(huán)心的一條直線，一束光線平行 射入玻璃磚，
它與 之間的距離為 。玻璃磚的內(nèi)圓半徑為 R，內(nèi)部視為真空，外圓半徑為 2R，折射率為 。下列
說法正確的是（ ）
A. 當(dāng) 時，光線恰好在內(nèi)圓表面上發(fā)生全反射
B. 當(dāng) 時，光線進(jìn)入內(nèi)圓內(nèi)部傳播
C. 當(dāng) 時，光線從外圓射出的方向與圖中入射光線的夾角為 45°
D. 無論 多大，光線都會進(jìn)入內(nèi)圓內(nèi)部傳播
【答案】A
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【解析】
【詳解】A．如圖所示，由幾何關(guān)系，有 ，即入射角為
由折射定律，有
得
由正弦定理，有
得 ，即
有
即光線恰好在內(nèi)圓表面上發(fā)生全反射，故 A 正確；
BC．如圖所示，由幾何關(guān)系
即入射角為
由折射定律，有
即折射角為
折射光線恰好與內(nèi)圓相切，不能進(jìn)入內(nèi)圓內(nèi)部。繼續(xù)從外圓射出時，與法線夾角為 ，與原入射光線的夾
角為 ，故 B、C 均錯誤；
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D．如上圖所示，當(dāng) 時，光線不會進(jìn)入內(nèi)圓內(nèi)部傳播，故 D 錯誤。
故選 A。
11. 圖甲為某感溫式火災(zāi)報警器，其簡化電路如圖乙所示。理想變壓器原線圈接入電壓有效值不變的正弦交
流電源，副線圈連接報警系統(tǒng)， 為熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小， 為定值電阻，滑動變阻器
用于設(shè)定報警溫度。當(dāng)流過 的電流大于設(shè)定臨界值時就會觸發(fā)報警。那么出現(xiàn)火情時（ ）
A. 副線圈兩端電壓會隨著副線圈電路端溫度的變化而變化
B. 熱敏電阻 兩端電壓升高
C. 原線圈輸入功率不變
D. 滑片上移一點可以提高報警溫度
【答案】D
【解析】
【詳解】A．副線圈兩端電壓由變壓器原線圈電壓和匝數(shù)比決定，與副線圈電阻變化無關(guān)，即與副線圈電路
端溫度的變化無關(guān)，選項 A 錯誤；
B．當(dāng)出現(xiàn)火情時，熱敏電阻 阻值減小，因次級電壓一定，則次級電流變大，R0 和 R1 兩端電壓升高，可
知熱敏電阻 兩端電壓降低，選項 B 錯誤；
C．當(dāng)出現(xiàn)火情時，次級電流變大，則次級功率變大，則原線圈輸入功率變大，選項 C 錯誤；
D． 滑片上移一點，則 R0 阻值變大，則要想報警，需減小熱敏電阻 ，即溫度要升高，即可以提高報
警溫度，選項 D 正確。
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故選 D。
12. 如圖所示，水平轉(zhuǎn)臺上的小物體 1、2 通過輕質(zhì)細(xì)線相連，質(zhì)量分別為 m、2m。保持細(xì)線伸直且恰無張
力，并靜止在轉(zhuǎn)臺上，可繞垂直轉(zhuǎn)臺的中心軸 轉(zhuǎn)動。兩物體與轉(zhuǎn)臺表面的動摩擦因數(shù)相同均為μ，最大
靜摩擦力認(rèn)為等于滑動摩擦力。兩物體與軸 O 共線且物體 1 到轉(zhuǎn)軸的距離為 r，物體 2 到轉(zhuǎn)軸的距離為 2r，
重力加速度為 g。當(dāng)轉(zhuǎn)臺從靜止開始轉(zhuǎn)動，角速度緩慢地增大，下列說法正確的是（ ）
A. 物體 2 比物體 1 先產(chǎn)生摩擦力
B. 物體 1 受到的摩擦力始終指向軸心
C. 輕繩剛有拉力時物體 1 的線速度為
D. 物體 1 和物體 2 一起剛要被甩離轉(zhuǎn)臺時的角速度為
【答案】D
【解析】
【詳解】A．開始轉(zhuǎn)動時，靜摩擦力提供向心力，所以兩者同時產(chǎn)生靜摩擦力，故 A 錯誤；
B．根據(jù)
可知，物體 2 先達(dá)到最大靜摩擦力，物體 2 開始摩擦力提供向心力，當(dāng)達(dá)到最大靜摩擦力后，繩中出現(xiàn)張
力。此時繩的張力和摩擦力的合力提供物體 2 的摩擦力，對物體 1 也是，隨著轉(zhuǎn)速增大，繩中張力變大，
物體 1 的摩擦力反向背離圓心，所以物體 1 受到的摩擦力先指向圓心，后背離圓心，故 B 錯誤；
C．輕繩剛有拉力時，物體 2 的摩擦力達(dá)到最大
物體 1 的線速度為
故 C 錯誤；
D．當(dāng)物體 1 和物體 2 均被甩離轉(zhuǎn)臺時，物體 1 所受的摩擦力達(dá)到最大值，根據(jù)牛頓第二定律可得
，
解得
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故 D 正確。
故選 D。
13. 如圖所示在 xOy 平面內(nèi)，x 軸上 的 M 點和 的 N 點分別固定兩個點電荷。N 處點電荷帶正電，
電荷量為 q。若規(guī)定無窮遠(yuǎn)處電勢為 0，則以 O 為圓心，半徑為 2a 的圓上各點電勢均為 0。僅考慮電場力
作用，下列說法正確的是（ ）
A. M 處為正電荷，帶電荷量絕對值為
B. M 處為負(fù)電荷，帶電荷量絕對值為
C. M 左側(cè)合電場強(qiáng)度為零點的橫坐標(biāo)為
D. 在 O 處靜止釋放一電子，電子做單向直線運動
【答案】D
【解析】
【詳解】A．依題意，以 O 為圓心，半徑為 2a 的圓是等勢線，則圓上各點合場強(qiáng)均與等勢線垂直，沿對應(yīng)
半徑方向。等勢線與 y 軸交點 P 處合場強(qiáng)方向平行于 y 軸，如圖
根據(jù)矢量合成知識可知 M 處的點電荷在 P 點的電場強(qiáng)度指向 M 點，則 M 處為負(fù)電荷。故 A 錯誤；
B．如圖所示，設(shè) M 處負(fù)點電荷的帶電荷量絕對值為 ，N 處正點電荷在 P 處產(chǎn)生的場強(qiáng)為
M 處負(fù)點電荷在 P 處產(chǎn)生的場強(qiáng)為
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其中
，
由矢量三角形與幾何三角形相似，有
可得
故 B 錯誤；
C．根據(jù)點電荷場強(qiáng)特點，可知 M 左側(cè)合場強(qiáng)為零的點在 x 軸上，設(shè)位于距 M 為 d 的 Q 處，有
可得
可知 Q 點的橫坐標(biāo)為
故 C 錯誤；
D．Q、M 間場強(qiáng)方向由 Q 指向 M，在 O 處由靜止釋放一電子，在電場力作用下，先向 Q 加速，到 Q 處動
能達(dá)到最大，然后繼續(xù)向 x 軸負(fù)方向做減速運動。由于電子到達(dá)圓與 x 軸負(fù)半軸交點處時動能大于零，該處
電勢等于無窮遠(yuǎn)處的電勢，則電子在該處的動能等于電子到達(dá)無窮遠(yuǎn)處的動能，所以電子做單向直線運動。
故 D 正確。
故選 D。
14. 對于原子、原子核，人們無法直接觀察到其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，只能通過對各種實驗事實提供的信息進(jìn)行分析、
猜想、提出微觀模型，并進(jìn)一步接受實驗事實的檢驗，進(jìn)而再對模型進(jìn)行修正。下列實驗事實支持相應(yīng)觀
點的是（ ）
A. 電子的發(fā)現(xiàn)，說明原子是可以再分的
B. 康普頓散射現(xiàn)象及規(guī)律，說明原子具有核式結(jié)構(gòu)
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C. 玻爾依據(jù)氫原子光譜的實驗規(guī)律，將量子觀念引入原子領(lǐng)域
D. 天然放射現(xiàn)象，說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的
【答案】ACD
【解析】
【詳解】A．湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子，電子帶負(fù)電，而原子呈現(xiàn)電中性，說明原子是可以再分的，故 A 正確；
B．康普頓散射現(xiàn)象及規(guī)律，說明光具有粒子性，故 B 錯誤；
C．玻爾依據(jù)氫原子光譜的實驗規(guī)律，提出了波爾理論，將量子觀念引入原子領(lǐng)域，故 C 正確；
D．天然放射現(xiàn)象與元素的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)無關(guān)，說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的，故 D 正確。
故選 ACD。
15. 如圖甲、乙分別為兩列橫波Ⅰ、Ⅱ 振動圖像， 時刻分別同時從圖丙的 A、B 兩點開始向四周傳播，
并在 時恰好相遇，已知 A、B 相距 0.8m，C 為 中點，D 距 A 點 0.15m，則（ ）
A. 直線上 A、B 外側(cè)均為振動加強(qiáng)點
B 直線上 A、B 間（不包括 A、B 點）共有 6 個振動加強(qiáng)點
C. 4s 內(nèi) C 點通過的路程為零
D. 時 D 點經(jīng)平衡位置向下振動
【答案】CD
【解析】
【詳解】A.由題意知兩列波的周期 ，每列波在 2s 內(nèi)傳播的距離為 0.4m，由 ；
得波長為 0.2m，又因為 A、B 兩質(zhì)點的起振方向相反，A、B 間距滿足波長的整數(shù)倍，故 A、B 外側(cè)均為減
弱點，故 A 錯誤；
B.加強(qiáng)點滿足該點距 A、B 的位移差為半波長的奇數(shù)倍，設(shè)加強(qiáng)點距離 A 點為 ，則距 B 點為 ；位
移差 ，令 ；
計算可得共有 8 個點，分別距 A 點的距離為 0.05m，0.15m，0.25m，0.35m，0.45m，0.55m，0.65m，0.75m
，故 B 錯誤；
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C.C 點距 A 點 0.4m，為減弱點其位移始終為零，故 C 正確；
D.D 點為加強(qiáng)點，當(dāng) 時，波Ⅱ剛傳到 D 點，從平衡位置向上振動，此時波Ⅰ已在 D 點振動 2.5s
了，也從平衡位置向上振動，再經(jīng) 0.5s，質(zhì)點 D 經(jīng)平衡位置向下振動，故 D 正確。
故選 CD。
二、非選擇題
16. 某同學(xué)做“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”的實驗情況如圖甲所示，其中 A 為固定橡皮筋的圖釘，
為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點， 和 為細(xì)繩。請回答下列問題：
（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在白紙上作圖如圖乙所示，乙圖中 、 、 、 四個力，其中力_____不是由彈簧
測力計直接測得的，方向一定在 AO 延長線上的力是_____。
（2）實驗中，要求前后兩次力的作用效果相同，指的是_____。
A. 細(xì)繩沿同一方向伸長同一長度
B. 橡皮條沿同一方向伸長同一長度
C. 讓 與 兩個力完全重合
D. 兩個彈簧測力計拉力 和 的大小之和等于一個彈簧測力計拉力的大小
（3）丙圖是測量中某一彈簧測力計的示數(shù)，讀出該力大小為_____N。
【答案】（1） ①. F ②. （2）B
（3）4.47
【解析】
【小問 1 詳解】
[1]圖乙中的 F 在以 與 為鄰邊作平行四邊形得到的，不是由彈簧測力計直接測出的；
[2] 是用一個彈簧測力計將節(jié)點拉到 位置，所以方向在 AO 延長線上，F(xiàn) 在以 與 為鄰邊作平行四
邊形得到的，由于誤差原因，方向不一定在 AO 延長線上。
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【小問 2 詳解】
該實驗采用了“等效替代”法，即合力與分力的關(guān)系是等效的，前后兩次要求橡皮條沿同一方向伸長同一
長度。
故選 B。
【小問 3 詳解】
圖中彈簧測力計的分度值為 0.1N，根據(jù)丙圖讀出該力的大小為 。
17. 某實驗小組做“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實驗。
（1）下列給出的器材中，本實驗可能要用到的有______。
A. B.
C. D.
（2）下列說法正確的是______。
A. 變壓器工作時副線圈中電流的頻率與原線圈不相同
B. 為了保證人身安全，實驗中只能使用低壓直流電源，所用電壓不要超過 12V
C. 實驗中要通過改變原、副線圈匝數(shù)，探究原、副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系，需要運用的科學(xué)方法是
控制變量法
D. 繞制降壓變壓器的原、副線圈時，副線圈導(dǎo)線應(yīng)比原線圈導(dǎo)線粗一些
（3）若用匝數(shù) 匝和 匝的變壓器做實驗，對應(yīng)的電壓 和 測量數(shù)據(jù)如表所示。根據(jù)
測量數(shù)據(jù)，則 一定是______（選填“原”或“副”）線圈。
實驗次
1 2 3 4 數(shù)
1.9 2.9 3.8 4.8
4.0 6.0 8.0 10.0
第 17頁/共 26頁
【答案】（1）BD （2）CD
（3）副
【解析】
【小問 1 詳解】
AB．變壓器的工作原理是互感現(xiàn)象，需要能夠提供交流電壓的電源，干電池只能提供直流電壓，學(xué)生電源
可以提供交流電壓，故 A 不需要，不符合題意，B 需要，符合題意；
C．直流電壓表不能測量交流電壓，故 C 不需要，不符合題意；
D．該實驗需要變壓器，故 D 需要，符合題意。
故選 BD。
【小問 2 詳解】
A．變壓器工作時副線圈中電流的頻率與原線圈相同，故 A 錯誤；
B．實驗中只能使用低壓交流電源，故 B 錯誤；
C．實驗中要通過改變原、副線圈匝數(shù)，探究原、副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系，需要運用的科學(xué)方法是
控制變量法，故 C 正確；
D．根據(jù)
對于降壓變壓器 ，
所以原線圈電阻大于副線圈的電阻，繞制降壓變壓器的原、副線圈時，副線圈導(dǎo)線應(yīng)比原線圈導(dǎo)線粗一些，
故 D 正確。
故選 CD。
【小問 3 詳解】
由于有漏磁，原副線圈內(nèi)阻分壓等因素，所以副線圈實際測量的電壓值應(yīng)該小于理論值，由理想變壓器規(guī)
律有
由表中數(shù)據(jù)可知， 總是小于 ，則 一定是副線圈。
18. 如圖 1 所示是“用雙縫干涉測量光的波長”實驗的裝置。實驗時，將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具
座上，接通電源使光源正常發(fā)光，調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋?；卮鹣铝袉栴}：
第 18頁/共 26頁
（1）在某次測量綠光的波長實驗中，將測量頭的分劃板中心刻線與某條亮條紋中心對齊，將該亮條紋記為
第 1 條亮條紋，此時手輪上的示數(shù)如圖 2 所示，則此時的示數(shù)為______mm，然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭，使分
劃板中心刻線與第 6 條亮條紋中心對齊，此時手輪上的示數(shù)如圖 3 所示，由此可求得相鄰亮條紋的間距
______mm。
（2）若雙縫間距 ，雙縫到屏的距離 ，則所測綠光的波長為______nm。
（3）若其他條件不變，把濾光片換為紅色濾光片，則在屏上觀察到的條紋間距會______（選填“變大”或
“變小”）。
【答案】（1） ①. 5.770 ②. 1.62
（2）540 （3）變大
【解析】
【小問 1 詳解】
[1]由圖 2 可知，螺旋測微器的讀數(shù)為
[2]由圖 3 可知，此時螺旋測微器的讀數(shù)為
所以，相鄰亮條紋的間距為
【小問 2 詳解】
根據(jù) 可得，所測綠光 波長為
【小問 3 詳解】
若其他條件不變，把濾光片換為紅色濾光片，則單色光的波長變長，根據(jù) 可得，在屏上觀察到的
第 19頁/共 26頁
條紋間距會變大。
19. 如圖甲所示，氣炮打靶是游樂園常見的娛樂項目。小明參照氣炮槍設(shè)計了如圖乙模型，水平放置的導(dǎo)熱
氣缸（內(nèi)壁光滑）呈圓柱形，橫截面積為 S 的導(dǎo)熱活塞 A、B 質(zhì)量均為 M。初始活塞 A、B 間距為 L，活塞
B 被鎖定，可自由移動的活塞 A 處于靜止，在外力作用下，活塞 A 緩慢移動使得活塞 A、B 間距變?yōu)樵瓉?br>的 ，隨后活塞 A 被鎖定，同時釋放活塞 B，活塞 B 運動距離 d 后與彈體 C 碰撞（d 很小，可認(rèn)為此過程
氣體壓強(qiáng)不變），碰后彈體被高速彈出。設(shè)環(huán)境溫度始終保持不變，大氣壓強(qiáng)為 。
（1）求活塞 A 被鎖定時氣體的壓強(qiáng)；
（2）求活塞 B 釋放瞬間的加速度大小；
（3）活塞 B 運動距離 d 過程中氣體從外界吸熱為 Q，求此過程中氣體的內(nèi)能變化。
【答案】（1）4
（2）
（3）
【解析】
【小問 1 詳解】
在外力作用下，活塞 A 緩慢移動使得活塞 A、B 間距變?yōu)樵瓉淼?，隨后活塞 A 被鎖定，根據(jù)玻意耳定律
有
解得
【小問 2 詳解】
對活塞 B 分析，根據(jù)牛頓第二定律有
解得
【小問 3 詳解】
由于 d 很小，則氣體做功為
根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知
第 20頁/共 26頁
20. 如圖所示，一可視為質(zhì)點的物塊從光滑斜面靜止滑下，進(jìn)入豎直放置的與斜面相切的光滑圓軌道，繞圈
一周后從最低點滑上水平順時針轉(zhuǎn)動的傳送帶，傳送帶右側(cè)有一小車靜止在光滑水平面上，小車上表面與
傳送帶齊平。已知物塊質(zhì)量 ，初始位置離斜面底端的高度 ，斜面傾角 ，圓軌道半
徑 。傳送帶長度 ，物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù) 。小車長度 ，
物塊與小車上表面之間的動摩擦因數(shù) ，小車質(zhì)量 。除了傳送帶與小車上表面粗糙外，
其余表面均光滑， 。
（1）求物塊到達(dá)斜面底端時的速度大小 ；
（2）求物塊到達(dá)圓軌道最高點時對軌道的壓力 ；
（3）設(shè)傳送帶的速度 v 可調(diào)（ ），求物塊離開傳送帶的速度 與傳送帶的速度 v 之間的函數(shù)關(guān)系；
（4）設(shè)傳送帶的速度 v 可調(diào)，求小車能獲得的最大速度大小 。
【答案】（1） ；
（2） ，方向豎直向上；
（3） ；
（4）
【解析】
【小問 1 詳解】
物塊由靜止到斜面底端，由動能定理，有
解得
【小問 2 詳解】
物塊由靜止到圓軌道最高點，由動能定理，有
在圓軌道最高點，由牛頓第二定律，有
聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)，解得
第 21頁/共 26頁
由牛頓第三定律，物塊對軌道的壓力 ，方向豎直向上。
【小問 3 詳解】
物塊由靜止到圓軌道底端，由動能定理，有
解得
對小車在傳送帶上的運動，分類討論，有
i．當(dāng) 時，物塊向右勻減速，有
則
由
解得勻減速位移
剩下的距離，物塊勻速運動，即
ii．當(dāng) 時，物塊向右勻速，
iii．當(dāng) 時，物塊向右勻加速過程中，有
若 ，則
物塊會加速至 ，然后一起勻速。
即 時，
若 ，則
物塊不會加速至 ，只能加速至
即 時，
如圖所示，綜上， 與傳送帶的速度 v 之間的函數(shù)關(guān)系為
【小問 4 詳解】
由（3）問可知，物塊以最大速度 沖上小車，二者相互作用。
若二者能共速，設(shè)為 ，由總動量守恒，有
第 22頁/共 26頁
得
由牛頓第二定律，各自加速度大小為 ，
物塊勻減速位移
小車勻加速位移
位移差
則二者還沒共速就分開了。
則由總動量守恒，有
由功能關(guān)系，有
聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)，解得 或
即
21. 如圖所示，有一對足夠長的傾斜粗糙導(dǎo)軌，傾角 ，間距 ，動摩擦因數(shù) ，導(dǎo)軌電
阻不計。整個導(dǎo)軌處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度 。導(dǎo)軌上端接一阻值 的定值電
阻，有一質(zhì)量 ， ，長度也是 L 的金屬棒放在導(dǎo)軌上，從靜止釋放，與導(dǎo)軌接觸良好，
。
（1）當(dāng)金屬棒的速度為 0.55m/s 時，求定值電阻 R 兩端的電壓 U；
（2）求金屬棒能達(dá)到的最大速度
（3）已知棒下降高度 的過程中早已達(dá)到最大速度，求此過程中電阻 R 上產(chǎn)生的熱量。
【答案】（1）0.5V （2）0.88m/s （3）22J
第 23頁/共 26頁
【解析】
【小問 1 詳解】
當(dāng)金屬棒的速度為 0.55m/s 時，導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢大小
根據(jù)閉合電路歐姆定律可得定值電阻 R 兩端的電壓
【小問 2 詳解】
當(dāng)導(dǎo)體棒勻速時，此時速度達(dá)最大，根據(jù)平衡條件有 ， ， ，
聯(lián)立，代入相關(guān)已知數(shù)據(jù)求得
【小問 3 詳解】
由題意，根據(jù)能量守恒定律有
且
聯(lián)立，代入數(shù)據(jù)求得
22. 為了探測粒子的軌跡，云室中常用電場和磁場來控制粒子的運動，如圖所示，直角坐標(biāo)系 平面內(nèi)，
第一、二象限分別存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場 B 和沿 y 軸正方向的勻強(qiáng)電場 E，E、B 大小均未知。質(zhì)量
為 m、電荷量為 的粒子從 x 軸負(fù)半軸 M 點與 x 軸正方向成 60°射入電場，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后以速度
從點 垂直 y 軸進(jìn)入磁場，最后從 N 點與 x 軸正方向成 60°射出磁場，不計粒子重力。
（1）求電場強(qiáng)度 E 的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的大??；
（2）若粒子在磁場中受到與速度方向相反、大小與速度成正比的阻力 （k 為已知常量），粒子恰好
從 Q 點（圖中未標(biāo)出）垂直 x 軸射出磁場，求 Q 點的坐標(biāo)；
第 24頁/共 26頁
（3）在第（2）問的情況下，求粒子從 P 點運動到 Q 點的軌跡長度。
【答案】（1） ，
（2）
（3）
【解析】
【小問 1 詳解】
作出粒子運動軌跡如圖所示
粒子在電場中做類斜拋運動，利用逆向思維有 ，
解得
粒子在磁場中做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力，則有
根據(jù)幾何關(guān)系有
解得
【小問 2 詳解】
將粒子的速度沿 x 軸與 y 軸分解，在 x 軸方向，根據(jù)動量定理有
其中 ，
第 25頁/共 26頁
結(jié)合上述解得
即 Q 點的坐標(biāo)為 。
【小問 3 詳解】
令粒子在 Q 點的速度為 ，結(jié)合上述，在 y 軸方向，根據(jù)動量定理有 ，
，
結(jié)合上述解得
根據(jù)題意洛倫茲力方向與阻力方向始終垂直，令粒子的速度為 v，沿速度方向利用動量定理有
則有
結(jié)合上述解得

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