1.關(guān)于下列四幅圖的說法正確的是( )
A. 圖甲是α粒子散射實驗，α粒子穿過金箔后，多數(shù)α粒子發(fā)生了大角度的偏轉(zhuǎn)
B. 圖乙是光電效應(yīng)實驗，此時張開的驗電器帶負電，鋅板帶正電
C. 圖丙是放射源放出三種射線在磁場中的運動軌跡，其中1為β射線
D. 圖丁是核反應(yīng)堆示意圖，其中石墨作為慢化劑的作用是吸收中子
2.如圖所示，在遠距離輸電電路中，升壓變壓器和降壓變壓器均可視為理想變壓器，其中降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比n3:n4=100:1，輸電線上的總電阻R=10Ω，輸電線上損失的功率ΔP=40W，用戶兩端的電壓U4=220V，則下列說法正確的是( )
A. 輸電線上通過的電流為4AB. 升壓變壓器的輸出電壓為22kV
C. 發(fā)電機的輸出功率為66kWD. 用戶消耗的功率為44kW
3.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始。第一次經(jīng)絕熱過程到狀態(tài)b；第二次先經(jīng)等壓過程到狀態(tài)c，再經(jīng)等容過程到狀態(tài)b。p?V圖像如圖所示。則( )
A. c→b過程。氣體從外界吸熱
B. a→c→b過程比a→b過程氣體對外界所做的功多
C. 氣體在狀態(tài)a時比在狀態(tài)b時的分子平均動能小
D. 氣體在狀態(tài)a時比在狀態(tài)c時單位時間內(nèi)撞擊在單位面積上的分子數(shù)少
4.我國發(fā)射的天問一號探測器經(jīng)霍曼轉(zhuǎn)移軌道到達火星附近后被火星捕獲，經(jīng)過系列變軌后逐漸靠近火星，如圖所示，Ⅰ軌道和Ⅱ軌道為其中的兩個軌道。圖中陰影部分為探測器與火星的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積，下列說法正確的是( )
A. 兩陰影部分的面積相等
B. 探測器在Ⅱ軌道上通過P點時的速度小于在Ⅰ軌道上通過P點時的速度
C. 探測器在Ⅰ軌道運行的周期小于在Ⅱ軌道運行的周期
D. 探測器在Ⅰ軌道上的機械能小于在Ⅱ軌道上的機械能
5.某健身者揮舞健身繩鍛煉臂力，圖甲為揮舞后繩中一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t=1.0s時刻的波形。圖乙為繩上質(zhì)點M的振動圖像。下列說法正確的是( )
A. 波沿x軸正方向傳播
B. 波速大小為0.25m/s
C. 若Q點平衡位置坐標為3.5m，Q質(zhì)點的振動方程為y=?0.2sin2πt?π4
D. 從t=1.0s時計時，再經(jīng)過136s，P點經(jīng)過的路程為0.7m
二、多選題：本大題共3小題，共15分。
6.在電梯內(nèi)的地板上放一體重計，電梯靜止時，某同學(xué)站在體重計上，體重計示數(shù)為50 kg。電梯運動過程中的某一段時間內(nèi)該同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計示數(shù)如圖所示，則在這段時間內(nèi)，下列說法正確的是(取g=10m/s2)( )
A. 該同學(xué)失重，所受的重力變小
B. 電梯可能豎直向上運動
C. 該同學(xué)對體重計的壓力小于體重計對他的支持力
D. 電梯的加速度大小為2m/s2，方向豎直向下
7.對如圖所示的圖樣、示意圖或?qū)嶒炑b置圖，下列判斷正確的是( )
A. 甲圖是小孔衍射的圖樣，也被稱為“泊松亮斑”
B. 乙圖是利用薄膜干涉來檢測玻璃板的平整程度，觀測到的條紋是光在被檢測玻璃板的上下表面反射后疊加的結(jié)果
C. 丙圖是雙縫干涉原理圖，若P到S1、S2的光程差是波長的奇數(shù)倍，則P處是亮紋
D. 丁圖中的M、N是偏振片，P是光屏，當M固定不動，以光的傳播方向為軸，將N在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動90 °，P處光的亮度比轉(zhuǎn)動前明顯變暗
8.一有界區(qū)域內(nèi)，存在著磁感應(yīng)強度大小均為B，方向分別垂直于光滑水平桌面向下和向上的勻強磁場，磁場寬度均為L。邊長為L的正方形導(dǎo)線框abcd的bc邊緊靠磁場邊緣置于桌面上，建立水平向右的x軸，且坐標原點在磁場的左邊界上。t=0時刻使線框從靜止開始沿x軸正方向勻加速通過磁場區(qū)域，規(guī)定逆時針方向為電流的正方向，線框在t1、t2、t3時刻所對應(yīng)的位移分別是L、2L、3L。下列關(guān)于感應(yīng)電流i或?qū)Ь€框的電功率P隨時間t或位移x的變化規(guī)律正確的是( )
A.
B.
C.
D.
三、實驗題：本大題共2小題，共12分。
9.某小組同學(xué)在研究小車做勻變速直線運動的實驗中，利用重物牽引小車，用頻率為50Hz的電火花計時器打點，得到一條清晰的紙帶，取其中的O、A、B、C……七個點(每兩個點中間還有9個點未畫出)進行研究。
(1)電火花計時器使用220V的______(填“交流”或“直流”)電源，小車向_____運動(相對圖中方位填“左”或“右”)。
(2)該小組同學(xué)根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運動，由紙帶可求得打下E點時小車的瞬時速度大小為_____m/s，小車運動的加速度大小為______m/s2。((結(jié)果保留2位小數(shù))
10.某實驗小組的同學(xué)欲測量一組廢舊電池組的電動勢和內(nèi)阻，實驗室提供的器材如下：
A.廢舊電池組：電動勢E約為5V，內(nèi)阻約為7Ω
B.電壓表V：量程為0?3V，內(nèi)阻r1為9kΩ
C.電流表A：量程為0?0.6A，內(nèi)阻r2約為10Ω
D.滑動變阻器R：最大阻值30Ω
E.電阻箱R′：阻值0?9999.9Ω
F.開關(guān)S，導(dǎo)線若干
(1)由于電壓表量程太小，實驗小組利用電壓表V和電阻箱改裝了一個0?5V的電壓表(表盤刻度未改)，則電阻箱接入電路的阻值應(yīng)為__________kΩ；
(2)為了比較精確地測量電池組的電動勢與內(nèi)阻，請在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖，并標明所用器材的代號；( )
(3)該實驗小組的同學(xué)利用設(shè)計的合理電路測出的數(shù)據(jù)繪出的U?I圖線(U為電壓表V的示數(shù)，I為電流表A的示數(shù))，則電源的電動勢E=__________V，內(nèi)阻r=__________Ω(結(jié)果保留兩位小數(shù))。
四、計算題：本大題共3小題，共48分。
11.某小組研究的一部分連鎖機械游戲裝置如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一固定的光滑斜面軌道AB，斜面軌道底端圓滑連接長為L、動摩擦因數(shù)為μ的粗糙水平軌道BC，軌道右端與固定的半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道最高點平滑連接于C點，C點剛好與圓心O1在同一豎直線上。圓弧軌道CD下方有一水平軌道，直立多米諾骨牌，它們的頂端恰好位于經(jīng)過圓心O1的水平線O1x上。質(zhì)量為m的滑塊P，從斜面上某點靜止開始下滑，與質(zhì)量也為m靜置于C點的滑塊Q正碰，碰撞時系統(tǒng)損失的動能為P碰前動能的14。已知重力加速度g和L、μ、R、m，不計滑塊大小、骨牌厚度和空氣阻力，結(jié)果可保留根式。
(1)求滑塊P從h高滑到斜面底端B時速度大小；
(2)當1號骨牌離O1的水平距離x1= 2R，滑塊P從h1高處靜止開始下滑，滑塊Q被P正碰后滑出剛好能擊中1號骨牌頂端，求h1；
(3)若讓滑塊Q從C點靜止開始下滑，始終緊貼軌道滑入另一光滑圓弧軌道(如虛線所示，上端與圓弧軌道CD相切、下端與O1x相切)，水平擊中1號骨牌頂端。求1號骨牌離O1的最小距離x2。
12.如圖所示，在y>0的空間中存在勻強電場，場強沿y軸負方向；在yU3，B項錯誤；
D.由II4=n4n3得通過用戶的電流I4=200A，用戶消耗的功率P4=I4U4=44kW，D項正確；
C.發(fā)電機的輸出功率P1=P4+ΔP=44.04kW，C項錯誤。
故選D。
3.【答案】B
【解析】【分析】
本題主要考查了熱力學(xué)第一定律的相關(guān)應(yīng)用，理解圖像的物理意義，能根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)方程分析出氣體狀態(tài)參量的變化，結(jié)合熱力學(xué)第一定律即可完成分析。
【解答】A.c→b過程，氣體體積不變，即等容變化過程，氣體壓強變小，溫度降低，故內(nèi)能減小。該過程氣體對外不做功，故氣體向外界放熱，A錯誤；
B.由微元法可得p?V圖像與橫坐標圍成的面積表示為氣體做功的多少，由圖像可知，a→c→b過程比a→b過程氣體對外界所做的功多，B正確；
C.a→b過程為絕熱過程，氣體體積變大對外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體內(nèi)能減小，溫度降低。溫度是分子平均動能的標志，故氣體在狀態(tài)a時比在狀態(tài)b時的分子平均動能大，C錯誤；
D.a→c過程，氣體的壓強相等，體積變大溫度變大，分子的平均動能變大，由氣體壓強的微觀解釋可知，在狀態(tài)a時比在狀態(tài)c時單位時間內(nèi)撞擊在單位面積上的分子數(shù)多，D錯誤。
故選B。
4.【答案】B
【解析】A.根據(jù)開普勒第二定律可知探測器繞火星運行時在同一軌道上與火星的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等，但在不同軌道上與火星的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積不相等，故A錯誤;
BD.探測器從Ⅰ進入Ⅱ需在P點減速，做近心運動，機械能減小，故 B正確、D錯誤。
C.根據(jù)開普勒第三定律a3T2=定值，知探測器在Ⅰ軌道上運行周期比在Ⅱ軌道上大，故C錯誤。
5.【答案】C
【解析】A. M 質(zhì)點 t=1.0s 后開始向y軸負方向運動，根據(jù)同側(cè)法可知簡諧波在向x軸負方向傳播，故A錯誤；
B.根據(jù)圖甲可知道簡諧橫波的波長為
λ=4m
同時根據(jù)圖乙可知周期
T=1s
波速
v=λT=41m/s=4m/s
故B錯誤；
C.若質(zhì)點Q平衡位置坐標為 xQ=3.5m ，根據(jù)簡諧橫波在 t=1.0s 時刻的波形圖，可知此時Q的y軸位置為其初始振動位置，可得振動方程為
y=?Asin2πTt+78T(m)=?0.2sin2πt+78(m)=?0.2sin(2πt?π4)(m)
故C正確；
D. t=1.0s 時，質(zhì)點 P 在最大位移處，再經(jīng)過 136s 即 2T+T6 ，P點經(jīng)過的路程大于 8A=1.6m ，故D錯誤。
故選C。
6.【答案】BD
【解析】A.在這段時間內(nèi)處于失重狀態(tài)，是由于他對體重計的壓力變小了，而他的重力沒有改變，故A錯誤；
B.人處于失重狀態(tài)，加速度向下，運動方向可能向上減速，也可能向下加速，故B正確；
C.該同學(xué)對體重計的壓力與體重計對該同學(xué)的支持力是作用力與反作用力的關(guān)系，大小相等，故C錯誤；
D.由題意可知該同學(xué)的質(zhì)量為50kg，現(xiàn)在讀數(shù)為40kg，則可知此時該同學(xué)對體重計的壓力大小為F=40×10N=400N，根據(jù)牛頓第三定律可知體重計對該同學(xué)的支持力大小為400n，以豎直向下為正方向，根據(jù)牛頓第二定律有：mg?F=ma，解得a=2m/s2，方向豎直向下，故D正確。
故選BD。
7.【答案】CD
【解析】A.甲圖是圓板衍射的圖樣，也被稱作“泊松亮斑”，選項A錯誤；
B.乙圖是利用薄膜干涉來檢測玻璃板的平整程度，觀測到的條紋是光在被檢測玻璃板的上表面反射與標準樣板的下表面反射后疊加的結(jié)果，選項B錯誤；
C.丙圖是雙縫干涉原理圖，若 P 到 S1、S2 的光程差是波長的奇數(shù)倍，則 P 處是亮紋，選項C正確；
D.當M固定不動，以光的傳播方向為軸在豎直面內(nèi)將N順時針轉(zhuǎn)動90°，兩偏振片透振方向垂直，P處光亮度明顯變暗，故D正確。
故選CD。
8.【答案】BD
【解析】AB.過程①為 bc 邊切割向里的磁場，電流逆時針， 0～t1 時間內(nèi)，線框做勻加速直線運動，則切割磁場的速度
v=at
電動勢
E=BLat
電流
i=ER=BLaRt
過程②為 ad 邊和 bc 邊同向切割反向的磁場，而雙電源串聯(lián)，電流方向為順時針， t1～t2 時間內(nèi)，電動勢
E=2BLat ( t1≤t≤t2 )
電流
i=ER=2BLaRt ( t1≤t≤t2 )
過程③為 ad 邊切割向外的磁場，電流為逆時針， t2～t3 時間內(nèi)，電動勢
E=BLat ( t2≤t≤t3 )
電流
i=ER=BLaRt ( t2≤t≤t3 )
故A錯誤B正確；
C.在 0～L 內(nèi)，由勻加速直線運動的速度位移關(guān)系可知
v= 2ax
則
i=ER=BLvR=BL 2aR? x
則電流關(guān)于位移 x 不是線性函數(shù)，故C錯誤；
D.在 0～L 內(nèi)，線框的電功率
P=I2R=BL 2aR? x2R=2B2L2aRx
在 L～2L 內(nèi)，線框的電功率
P=I2R=2BL 2aR? x2R=8B2L2aRx ( L≤x≤2L )
在 2L～3L 內(nèi)，線框的電功率
P=I2R=BL 2aR? x2R=2B2L2aRx ( 2L≤x≤3L )
故D正確。
故選BD。
9.【答案】(1) 交流 左
(2)

【解析】(1)[1][2]電火花計時器使用220V的交流電源，小車向左運動。
(2)[1][2]每兩個點中間還有9個點未畫出可知T=0.2s
由紙帶可求得打下E點時小車的瞬時速度大小為 vE=xDF2T=(41.84?19.88)×10?22×0.2m/s=0.55m/s
小車運動的加速度大小為 a=xCF?xOC9T2=(0.4184?0.1192?0.1192)9×0.22m/s2=0.50m/s2
10.【答案】 (1)6；(2) ；(3)5.00 ；6.67。
【解析】【分析】
本題考查伏安法測電源電動勢和內(nèi)阻的實驗，重點是確定實驗電路，明確分壓和限流、內(nèi)接和外接的正確選擇，并能根據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律及閉合電路的歐姆定律結(jié)合圖像進行分析求解。
【解答】
(1)改裝大量程電壓表，需要串聯(lián)一個電阻，串聯(lián)的電阻為R=U改I?r1，I=UVr1=13×10?3A，聯(lián)立解得R=6kΩ ;
(2)為了比較精確測量電池組的電動勢與內(nèi)阻，電流表采用相對電源外接法，滑動變阻器采用限流式接法，畫出實驗電路圖如下：
；
(3)由閉合電路的歐姆定律可得，電源的電動勢：E=53U+Ir，整理可得：U=35E?35Ir，由圖乙可得U?I圖線的斜率為4.0，當I=0時，U=3.00V，代入可得電源的電動勢：E=5.00V，內(nèi)阻：r=6.67Ω。
11.【答案】解：(1)滑塊P從h高滑到底端，根據(jù)機械能守恒有：mgh=12mv2
解得：v= 2gh。
(2)假設(shè)Q從圓頂點飛出作平拋運動，則有：R=12gt2，x1= 2R=vQ′t
解得：vQ′= gR
此時Q在四分之一圓弧最高點有：mvQ′2R=mg
可知假設(shè)正確，Q恰好從圓弧頂點開始做平拋運動，則滑塊P從滑下到與Q碰撞前，根據(jù)動能定理有：mgh1?μmgL=12mvP2
P、Q碰撞過程有：mvP=mvP′+mvQ′，12mvP21?14=12mvP′2+12mvQ′2
解得：vP1′=(4?2 2) gR，vP2′=(4+2 2) gR(舍去)
解得：h1=(12?8 2)R+μL。
(3)Q從圓弧頂點靜止開始下滑，下滑圓心角α?xí)r對CD圓軌壓力恰為零，再滑入半徑為的圓弧軌道，作圖如圖所示：
則有：mgR(1?csα)=12mvα2，mgcsα=mvα2R
解得：α=arccs23
根據(jù)題干所述有：x2=Rsinα+rsinα，Rcsα=r?rcsα
解得：r=2R，x2= 5R。

【解析】本題考查了利用動量守恒及能量守恒解決碰撞問題；本題要求熟練掌握機械能守恒定律、動能定理、圓周運動、動量守恒定律等規(guī)律，包含知識點多，難度較大，屬于難題。
(1)滑塊P從h高滑到底端，根據(jù)機械能守恒求出滑塊P從h高滑到斜面底端B時速度大?。?br>(2)假設(shè)Q從圓頂點飛出作平拋運動，根據(jù)平拋運動規(guī)律，結(jié)合向心力、動能定理、動量守恒定律求出h1；
(3)根據(jù)動能定理、向心力，結(jié)合幾何關(guān)系求解。
12.【答案】(1)粒子在電場、磁場中運動的軌跡如圖所示。
設(shè)粒子從p1到p2的時間為t，電場強度的大小為E，粒子在電場中的加速度為a，由牛頓第二定律及運動學(xué)公式有
qE = ma ①
v0t =2h ②
12at2=h ③
由①、②、③式解得
E=mv022qh ④
解得：E=mv022qh
(2)粒子到達P2時速度沿x方向的分量仍為v0，以v1表示速度沿y方向分量的大小，v表示速度的大小，θ表示速度和x軸的夾角，則有
v12=2ah；
v= v12+v02；
tanθ=v1v0
由上式得
v1=v0
得
v= 2v0
θ=45°
(3)設(shè)磁場的磁感應(yīng)強度為B，在洛侖茲力作用下粒子做勻速圓周運動，由牛頓第二定律
qvB=mv2r
r是圓周的半徑。此圓周與x軸和y軸的交點分別為p2、p3。因為Op2=Op3，
θ=45°，由幾何關(guān)系可知，連線p2p3為圓軌道的直徑，由此可求得
r= 2h
可得
B=mv0qh

【解析】本題主要考查了帶電粒子在復(fù)合場中的運動規(guī)律。
(1)粒子在電場中做類平拋運動，由牛頓第二定律及運動學(xué)公式即可求出電場強度。
(2)粒子到達P2時速度方向決定粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌跡，由x方向的速度分量和沿y方向的速度分量可得方向角，根據(jù)運動學(xué)公式即可求解。
(3)粒子在洛侖茲力作用下做勻速圓周運動的半徑根據(jù)幾何關(guān)系可以求出，再由牛頓第二定律即可求出磁感應(yīng)強度。
帶電粒子從電場進入磁場時的速度方向是解題關(guān)鍵。
13.【答案】解：(1)導(dǎo)體棒垂直切割磁感線產(chǎn)生的電動勢為E=BLv
閉合電路的電流為I=ER+r
導(dǎo)體棒所受安培力為F安=BIL
聯(lián)立可得F安=BIL=BBLv(R+r)L
由牛頓第二定律可知mgsin?37°?F安=ma
代入數(shù)據(jù)得a=2m/s2。
(2)當 a=0 時，桿速度達到最大，有mgsin37°=BImL
而最大電流為Im=BLvmR+r
聯(lián)立可得vm=mgsin37°R+rB2L2=3m/s。
(3)由能量守恒可得mgdsin37°=Q+12mv2
解得Q=3.75J
電阻R和內(nèi)阻串聯(lián)，熱量之比等于電阻之比，有QR=12Q=1.875J。

【解析】本題是電磁感應(yīng)過程中的動力學(xué)問題和能量問題的綜合，常見題目。
(1)根據(jù)導(dǎo)體切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和閉合電路歐姆定律得出電流大小，再結(jié)合牛頓第二定律求解加速度；
(2)根據(jù)桿速度達到最大時，受力平衡，結(jié)合電磁感應(yīng)定律、歐姆定律求出最大速度；
(3)功能關(guān)系解得電路產(chǎn)生的總熱量，再由電路結(jié)構(gòu)確定電阻R產(chǎn)生的熱量。

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