2016届江苏省扬州中学高三上学期12月月考物理试题（解析版）
一．单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．每小题给出的四个选项中只有一个选项正确．选对的得3分，选错或不答的得0分．请在答题卡相应的位置作答． 1．下列关于物理学史和物理研究方法的叙述中，正确的是（ ） A．用点电荷来代替带电体的研究方法叫微元法
B．伽利略借助实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律
C．利用v﹣t图象推导匀变速直线运动位移公式的方法是理想模型法
D．法拉第发现电流的磁效应与他坚信电和磁之间一定存在联系的哲学思想是分不开的
2．如图所示，小球B放在真空正方体容器A内，球B的直径恰好等于A的内边长，现将它们以初速度v0竖直向上抛出，下列说法中正确的是（ ）
A．若不计空气阻力，下落过程中，B对A没有弹力 B．若考虑空气阻力，上升过程中，A对B的弹力向下 C．若考虑空气阻力，下落过程中，B对A的弹力向上 D．若不计空气阻力，上升过程中，A对B有向上的弹力
3．如图所示，内壁光滑的半球形碗固定不动，其轴线垂直于水平面，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在如图所示的水平面内做匀速圆周运动，则（ ）
A．球A的角速度小于球B的角速度 B．球A的线速度等小于球B的线速度
C．球A对碗壁的压力等于球B对碗壁的压力 D．球A的向心加速度大于球B的向心加速度
4．如图所示的电路中，AB是两金属板构成的平行板电容器，P为其中的一个定点．将开关K闭合，电路稳定后将滑动变阻器R2的滑片P向上移动一小段距离，再将A板向上缓缓平移一小段距离，则下列说法中正确的是（ ）
A．再次稳定后电源的总功率较原来变大了 B．再次稳定后电源的路端电压较原来变大了 C．P点电势升高
D．电阻R中有向下的电流
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5．如图所示，在正方形ABCD区域内有平行于AB边的匀强电场，E、F、H是对应边的中点，P点是EH的中点．一个带正电的粒子（不计重力）从F点沿FH方向射入电场后恰好从D点射出．下列说法中正确的是（ ）
A．粒子的运动轨迹经过P点
B．粒子的运动轨迹经过PH之间某点
C．若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子恰好由E点从AD边射出 D．若增大粒子的初速度可使粒子垂直穿过EH
6．如图所示，实线为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形，虚线是该波在t=0.20s时刻的波形，则此列波的周期可能（ ）
A．0.16s B．0.20s C．0.32s D．0.40s
7．下列说法正确的是（ ）
A．用标准平面检查光学平面的平整程度利用了光的全反射原理 B．在高速运动飞船中的人看到地面任意两点距离均变短 C．红光在水中传播的速度大于紫光在水中传播的速度
D．一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分解为各种单色光是光的衍射现象
8．关于下列四幅图的说法，正确的是（ ）
A．甲图中，一条张紧的绳子上挂四个摆，A、C的摆长相等，C摆振动驱动其余三个摆，当它们起振后，可发现A、B、D三个摆中，A摆的振幅最小
B．乙图为两列水波在水槽中产生的干涉图样，这两列水波的频率一定相同 C．丙图是两种光现象图案，上方为光的干涉条纹、下方为光的衍射条纹
D．丁图中，一列火车飞快地匀速行驶，车厢中央有一光源发出一闪光，站在地面上的观测者认为光同时到达该车厢前、后壁
9．下列说法中正确的是（ ）
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A．麦克斯韦首先通过实验证实了电磁波的存在 B．电磁波的接收要经过调谐和调制两个过程 C．电磁波是横波能够发生干涉和衍射现象
D．激光全息照相利用了激光的方向性好的特点 10．下列说法不正确的是（ ）
A．物体吸收一定频率的电磁波，可能辐射不同频率的电磁波 B．放射性元素的半衰期与原子所处的物理、化学状态无关 C．结合能越大，原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定 D．铀裂变反应中，如果铀块体积不够大，链式反应不能继续
二．多项选择题：本题共9小题，每小题3分，共27分．每小题给出的四个选项中有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得1分，有多选、错选或不答的得0分．请在答题卡相应的位置作答． 11．火星是太阳系内地球外侧的一颗行星，人类正计划用飞船载人登陆火星，探索火星移民的可能．下列说法中正确的是（ ）
A．火星上的“一年”时间比地球上的一年时间长
B．发射飞船的速度必须大于第三宇宙速度16.7km/s C．火星和地球相邻两次距离最近的时间间隔大于一年 D．不管飞船何时起飞，到达火星通过的路程都相同
12．三角形传送带以1m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2m且与水平方向的夹角均为37°．现有两个小物块A、B从传送带顶端都以1m/s的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的
2
动摩擦因数都是0.5，（g取10m/s，sin37°=0.6，cos37°=0.8）下列说法正确的是 （ ）
A．物块A先到达传送带底端
B．物块A、B同时到达传送带底端 C．传送带对物块A、B均做负功
D．物块A、B在传送带上的划痕长度之比为1：3
13．如图所示为改进后的回旋加速器的示意图，其中距离很小的盒缝间的加速电场的场强大小恒定，且被限制在A、C板间，带电粒子从P0处静止释放，并沿电场线方向进入加速电场，经加速后进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，对于这种回旋加速器，下列说法正确的是（ ）
A．带电粒子每运动一周被加速一次
B．P1P2=P2P3
C．粒子能达到的最大速度与D形盒的尺寸无关 D．加速电场的方向需要做周期性的变化
14．如图所示，有一范围足够大的水平匀强磁场，磁感应强度为B，一个质量为m、电荷量为+q的带电小圆环套在一根固定的绝缘竖直长杆上，环与杆间的动摩擦因数为μ．现使圆环以初速度v0向上运动，经时间t0圆环回到出发点，不计空气阻力，取竖直向上为正方向，下列描述该过程中圆环
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的速度v随时间t、摩擦力f随时间t、动能Ek最随位移x、机械能E随位移x变化规律的图象中，可能正确的是（ ）
A． B． C．
D．
15．列车上安装一个声源，发出一定频率的乐音．当列车与观察者都静止时，观察者记住了这个乐音的音调．在以下情况中，观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是（ ）
A．观察者静止，列车向他驶来 B．观察者静止，列车离他驶去 C．列车静止，观察者靠近声源 D．列车静止，观察者远离声源 16．下列四幅图中关于机械振动和机械波的说法正确的是（ ）
A．粗糙斜面上的金属球M在弹簧的作用下运动，该运动是简谐运动 B．单摆的摆长为l，摆球的质量为m、位移为x，此时回复力为F=﹣
x
C．质点A、C之间的距离就是简谐波的一个波长
D．实线为某时刻的波形图，此时质点M向下运动，经极短时间后波形图如虚线所示
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17．如图所示，电路中所有元件完好，当光照射到光电管上时，灵敏电流计中没有电流通过，可能的原因是（ ）
A．入射光强度较弱 B．入射光波长太长 C．电源正负极接反 D．光照射时间太短
18．下列说法正确的是（ ）
A．α粒子散射实验能揭示原子具有核式结构
B．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律 C．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关 D．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子
19．下列四幅图的有关说法中正确的是（ ）
A．甲图中，球m1以速度v碰静止球m2，若两球质量相等，碰后m2的速度一定为v B．乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大 C．丙图中，射线甲由电子组成，射线乙为电磁波，射线丙由α粒子组成 D．链式反应属于重核的裂变
三．简答题：本题共4小题，每空2分，共计32分．请将解答填写在答题卡相应的位置．
20．如图甲所示，跨过定滑轮的细线两端系着质量均为M的物块A、B，A下端与通过打点计时器的纸带相连，B上放置一质量为m的金属片C，固定的金属圆环D处在B的正下方．系统静止时C、D间的高度差为h．先接通电磁打点计时器，再由静止释放B，系统开始运动，当B穿过圆环D时C被D阻挡而停止．（重力加速度为g）
（1）整个运动过程中纸带上计数点的间距如图乙所示，其中每相邻两个点之间还有4个点未画出，已知打点计时器的工作频率为50Hz．由此可计算出C被阻挡前B的加速度大小a= m/s；B刚穿过D时的速度大小v= m/s（结果保留三位有效数字）．
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（2）若用该装置验证机械能守恒定律，则需要验证等式 是否成立．还可运用图象法加以验证：改变物块B的释放位置，重复上述实验，记录每次C、D间的高度差h，并求出B刚穿过
2
D时的速度v，做出v﹣h图线如图丙所示，根据图线得出重力加速度的表达式g= ，代入数据再与当地重力加速度大小比较，判断系统机械能是否守恒（均用题中物理量的字母表示）． （3）在不增加实验器材的情况下，请提出减小实验误差的一个办法． ．
21．图甲中游标卡尺读数为 mm，图乙中螺旋测微器读数为 mm．
22．小明同学想测量一节旧干电池的电动势和内电阻，身边仅有下列器材：一个多用电表、一个定值电阻R1、一个滑动变阻器R2（0～20Ω）、一个开关S、导线若干．小明设计了实验原理图（如图甲所示），并进行了如下实验：
①根据原理图，连接实验器材，且S断开；
②多用电表选择“R×1”挡，先 ，后用红表笔接a端，黑表笔接b端，记录下R1示数（如图乙所示）；
③S闭合，多用电表选择“直流电压2.5V”挡， 表笔接a端， 表笔接b端（选填“红”或“黑”），记录下示数U1；然后再测出b、c间的电压，记录下示数U2； ④调节滑动变阻器，重复步骤③，得到如下表所示的6组数据；
0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 U1/V 1.05 0.90 0.75 0.70 0.45 0.30 U2/V （1）请你完成上述操作步骤中的三处填空； （2）由图乙可知R1测量值为 Ω；
（3）请在如图丙所示的坐标纸中画出U2﹣U1关系图；
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（4）该电池的内电阻为 Ω．（保留两位有效数字）
23．某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时，电阻值与长度的关系．选取一根乳胶管，里面灌满了盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱．进行了如下实验：
（1）该小组将盐水柱作为纯电阻，粗测其电阻约为几千欧．现采用伏安法测盐水柱的电阻，有如下实验器材供供选择：
A．直流电源：电动势12V，内阻很小，额定电流1A；
B．电流表A1：量程0～10mA，内阻约10W； C．电流表A2：量程0～600mA，内阻约0.5W； D．电压表V：量程0～15V，内阻约15kW； E．滑动变阻器R1：最大阻值10Ω； F．滑动变阻器R2：最大阻值5kW； G．开关．导线等
在可供选择的器材中，应选用的电流表是 （填“A1”或“A2”），应该选用的滑动变阻器是 （填“R1”或“R2”）；
（2）根据所选的器材画出实验的电路图
（3）握住乳胶管两端把它均匀拉长，多次实验测得盐水柱长度L．电阻R的数据如下表：
1 2 3 4 5 6 实验次数 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 长度L（cm） 20.0 2.1 3.0 4.1 5.3 6.7 电阻R（kW） 1.3 为了研究电阻R与长度L的关系，该小组用纵坐标表示电阻R，作出了如图所示的图线，你认为横坐标表示的物理量是 ．
四．计算或论述题：本题共3小题，共31分．解答时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．请将解答填写在答题卡相应的位置．
24．如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，一劲度系数为K=200N/m的轻质弹簧一端连接固定挡板C上，另一端连接一质量为m=4Kg的物体A，一轻细绳通过定滑轮，一端系在物体A上，另一端与
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质量也为m的物体B相连，细绳与斜面平行，斜面足够长，用手托住物体B使绳子刚好没有拉力，然后由静止释放，求：
（1）弹簧恢复原长时细绳上的拉力；
（2）物体A沿斜面向上运动多远时获得最大速度； （3）物体A的最大速度大小．
25．如图所示，一对带电平行金属板A、B与竖直方向成30°角放置．B板中心有一小孔正好位于平
5
面直角坐标系 xOy上的O点，y轴沿竖直方向．一比荷为1.0×10C/kg的带正电粒子P从A板中心
4
O′处静止释放后沿O′O做匀加速直线运动，以速度vo=10m/s，方向与x轴正方向夹30°角从O点进入匀强电场，电场仅分布在x轴的下方，场强大E=×10V/m，方向与x轴正方向成60°角斜向上，粒子的重力不计．试求：
（1）AB两板间的电势差UAB； （2）粒子P离开电场时的坐标；
（3）若在P进入电场的同时，在电场中适当的位置由静止释放另一与P完全相同的带电粒子Q，可使两粒子在离开电场前相遇．求所有满足条件的释放点的集合（不计两粒子之间的相互作用力）．
3
26．如图所示，竖直平面内有一直角坐标系，在y轴的右侧存在无限大的、场强大小为E、水平向左的匀强电场，在y轴的左侧同时存在一个垂直纸面向外、磁感应强度大小为B、水平宽度为a的匀强磁场Ⅰ．有一不计重力、带正电、比荷为的粒子由+x轴上某一位置无初速度释放． （1）若其恰好经过磁场Ⅰ左边界上P点（﹣a，），求粒子射出磁场Ⅰ的速度v1的大小； （2）若其恰好经过y轴上的Q点（，0），求粒子从释放开始第一次到达Q所用的时间； （3）若匀强磁场Ⅰ左侧同时存在一个垂直纸面向里、磁感应强度大小也为B的无限大匀强磁场Ⅱ，要使粒子第二次沿+x方向运动时恰经过y轴上的M点（0，﹣4a），试求其在+x轴上无初速度释放时的位置坐标．
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江苏省扬州中学2015-2016学年高三（上）月考物理试卷（12月份）
参考答案与试题解析
一．单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．每小题给出的四个选项中只有一个选项正确．选对的得3分，选错或不答的得0分．请在答题卡相应的位置作答． 1．下列关于物理学史和物理研究方法的叙述中，正确的是（ ） A．用点电荷来代替带电体的研究方法叫微元法
B．伽利略借助实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律
C．利用v﹣t图象推导匀变速直线运动位移公式的方法是理想模型法
D．法拉第发现电流的磁效应与他坚信电和磁之间一定存在联系的哲学思想是分不开的 【考点】物理学史．
【专题】定性思想；推理法；电场力与电势的性质专题．
【分析】物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题；每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法；它是科学探究中的重要思想方法，控制变量法是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一．
等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中，因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制，不可以或很难直接揭示物理本质，而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法．
【解答】解：A、用质点代替实际物体是采用了理想模型的方法，质点实际不存在，故A错误； B、伽利略在研究自由落体运动时采用了推理的方法，故B正确；
C、在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故C错误；
D、法拉第发现电磁感应现象，和他坚信电与磁之间一定存在着联系的哲学思想分不开，故D错误； 故选：B
【点评】解决此题要知道常用的物理学研究方法：控制变量法、等效替代法、模型法、比较法、分类法、类比法、转换法等．
2．如图所示，小球B放在真空正方体容器A内，球B的直径恰好等于A的内边长，现将它们以初速度v0竖直向上抛出，下列说法中正确的是（ ）
A．若不计空气阻力，下落过程中，B对A没有弹力 B．若考虑空气阻力，上升过程中，A对B的弹力向下 C．若考虑空气阻力，下落过程中，B对A的弹力向上 D．若不计空气阻力，上升过程中，A对B有向上的弹力 【考点】牛顿运动定律的应用-超重和失重． 【专题】牛顿运动定律综合专题．
【分析】将容器以初速度V0竖直向上抛出后，若不计空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到加速度为g，再以容器A为研究对象，其合力为重力，A、B间无相互作用力．若考虑空气
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阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到加速度大于g，再以球B为研究对象，根据牛顿第二定律分析B所受压力方向．
【解答】解：A、D、将容器以初速度V0竖直向上抛出后，若不计空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到加速度为g，再以容器A为研究对象，上升和下落过程其合力等于其重力，则B对A没有压力，A对B也没有支持力．故A正确，D错误．
B、若考虑空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到：上升过程加速度大于g，再以球B为研究对象，根据牛顿第二定律分析：B受到的合力大于重力，B除受到重力外，还应受到向下的压力．A对B的压力向下．故B正确．
C、若考虑空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到：下落过程加速度小于g，再以B为研究对象，根据牛顿第二定律分析：A受到的合力小于重力，B除受到重力外，还应受到向上的力，即A对B的支持力向上，B对A的压力向下，故C错误． 故选：AB
【点评】本题采用整体法和隔离法，由牛顿定律分析物体的受力情况，考查灵活选择研究对象的能力．
3．如图所示，内壁光滑的半球形碗固定不动，其轴线垂直于水平面，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在如图所示的水平面内做匀速圆周运动，则（ ）
A．球A的角速度小于球B的角速度 B．球A的线速度等小于球B的线速度
C．球A对碗壁的压力等于球B对碗壁的压力 D．球A的向心加速度大于球B的向心加速度
【考点】线速度、角速度和周期、转速；匀速圆周运动． 【专题】定量思想；方程法；匀速圆周运动专题．
【分析】球受重力和支持力，靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力，根据F合=ma=
2
═
mrω，比较线速度、角速度和向心加速度的大小．并比较支持力的大小，从而能比较压力的大小． 【解答】解：ABD、对于任意一球，设其轨道处半球形碗的半径与竖直方向的夹角为θ，半球形碗的半径为R．根据重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力，得： F合=mgtanθ=ma=又 r=Rsinθ 联立得：v=
，a=gtanθ，
=mrω
2
R一定，可知θ越大，线速度v越大、角速度ω越大、向心加速度a越大，所以球A的线速度大于球B的线速度，球A的角速度大于球B的角速度，球A的向心加速度大于球B的向心加速度．故AB错误，D正确．
C、受力分析可知：球所受的支持力FN=
，θ越大，FN越大，则碗对A球的支持力较大，由
牛顿第三定律知球A对碗壁的压力大于球B对碗壁的压力，C错误． 故选：D
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【点评】解决本题的关键知道小球做匀速圆周运动，靠重力和支持力的合力提供向心力，能灵活选择向心力的公式，由牛顿运动定律列式分析．
4．如图所示的电路中，AB是两金属板构成的平行板电容器，P为其中的一个定点．将开关K闭合，电路稳定后将滑动变阻器R2的滑片P向上移动一小段距离，再将A板向上缓缓平移一小段距离，则下列说法中正确的是（ ）
A．再次稳定后电源的总功率较原来变大了 B．再次稳定后电源的路端电压较原来变大了 C．P点电势升高
D．电阻R中有向下的电流
【考点】闭合电路的欧姆定律；电容．
【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题．
【分析】电路稳定后将滑动变阻器R2的滑片P向上移动一小段距离，则R2的阻值变小，电路总电流增大，根据P=EI分析电源总功率，根据闭合电路欧姆定律分析路端电压及R2的阻电压变化，结合电容器电容的变化分析P点电势以及电阻R中的电流方向．
【解答】解：A、电路稳定后将滑动变阻器R2的滑片P向上移动一小段距离，则R2的阻值变小，电路总电流增大，根据P=EI可知，电源的总功率较原来变大了，故A正确； B、总电流增大，则内阻所占电压增大，所以路端电压减小，故B错误；
C、总电流增大，则内阻和R1所占电压之和增大，则滑动变阻器的电压减小，所以电容器电压减小，再将A板向上缓缓平移一小段距离，则d变大，根据E=可知，电容器的电场强度减小，电势为零，根据UPB=EdPB可知，UPB减小，则P点电势减小，故C错误； D、根据C=小，依据
，当A板向上缓缓平移一小段距离，间距d增大，其它条件不变，则导致电容变可知，由于U变小，C减小，故Q减小，可知电容器放电，故R有向上的电流，故D
错误． 故选：A
【点评】做好电容器的题目要把电容的定义式、决定式结合应用，尤其在分析P点电势变化的时候，要特别注意B点电势始终为零，难度适中．
5．如图所示，在正方形ABCD区域内有平行于AB边的匀强电场，E、F、H是对应边的中点，P点是EH的中点．一个带正电的粒子（不计重力）从F点沿FH方向射入电场后恰好从D点射出．下列说法中正确的是（ ）
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A．粒子的运动轨迹经过P点
B．粒子的运动轨迹经过PH之间某点
C．若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子恰好由E点从AD边射出 D．若增大粒子的初速度可使粒子垂直穿过EH 【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度．
【专题】定性思想；推理法；电场力与电势的性质专题．
【分析】由题意可知电场方向在竖直方向，粒子做的是类平抛运动，和平抛运动的规律类似，只不过平抛时受到重力，这个题受的是电场力．仿照平抛运动的分析方法，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速为零的匀加速直线运动，根据平抛运动的规律分析即可．
【解答】解：AB、粒子从F点沿FH方向射入电场后恰好从D点射出，其轨迹是抛物线，根据推论知，过D点做速度的反向延长线一定经过P点与水平位移交于FH的中点，所以粒子轨迹一定经过PE之间某点，故A、B错误；
C、由平抛知识类比可知，当竖直位移一定时，水平速度变为原来的一半，则水平位移也变为原来的一半，粒子恰好由E点射出AD．故C正确；
D、由上知，粒子从D点射出时速度反向延长线与EH垂直．若增大初速度，粒子轨迹可能经过PH之间某点，根据速度的反向延长线交水平位移中点，可知粒子不可能垂直穿过EH．故D错误． 故选：C．
【点评】本题运用类比的方法分析比较简单，也可以运用运动的分解法研究类平抛运动，根据运动学公式和推论，分析时间和竖直关系进行求解．
6．如图所示，实线为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形，虚线是该波在t=0.20s时刻的波形，则此列波的周期可能（ ）
A．0.16s B．0.20s C．0.32s D．0.40s
【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．
【分析】波沿x轴正方向传播，传播的最短距离为1m，根据波的周期性：相隔整数倍周期的时间，波形相同，根据时间与周期关系的通项，求出周期． 【解答】解：设波的周期为T．
波沿x轴正方向传播，则t=（n+）T，得到T=
=
s （n=0，1，2，…）
当n=1时，T=0.16s
由于n是整数，T不可能等于0.20s、0.32s、0.40s．故A正确，BCD错误． 故选：A
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【点评】本题是波动图象中典型的问题，要根据波的周期性研究时间与周期的关系．若波的传播方向未知，还要考虑波的双向性．
7．下列说法正确的是（ ）
A．用标准平面检查光学平面的平整程度利用了光的全反射原理 B．在高速运动飞船中的人看到地面任意两点距离均变短 C．红光在水中传播的速度大于紫光在水中传播的速度
D．一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分解为各种单色光是光的衍射现象 【考点】光的干涉；光的衍射；* 长度的相对性．
【专题】定性思想；推理法；光的衍射、偏振和电磁本性专题．
【分析】检查光学平面的平整程度是光的干涉现象；白光通过玻璃三棱镜折射后是光的折射现象；高速运动飞船中的人看到沿着速度方向的距离才变短；
根据c=nv，结合折射率大小，可知它们的传播速度的大小，从而即可求解．
【解答】解：A、标准平面检查光学平面的平整程度，是利用标准平面与检查平面所形成的空气薄层，根据光的干涉原理，从而进行检查是否平整，故A错误；
B、高速运动飞船中的人，看到地面沿着速度的方向两点距离才变短，故B错误；
C、根据c=nv，且红光水中的折射率小于紫光，则在水中传播的速度大于紫光在水中传播的速度，故C正确；
D、白光通过玻璃三棱镜折射后，因折射率的不同，则分解为各种单色光，是光的折射现象，故D错误； 故选：C．
【点评】考查光的干涉原理的应用，掌握光的折射色散与干涉色散的区别，注意沿着速度的方向距离才变短，光在不同介质中的频率总是不变的．
8．关于下列四幅图的说法，正确的是（ ）
A．甲图中，一条张紧的绳子上挂四个摆，A、C的摆长相等，C摆振动驱动其余三个摆，当它们起振后，可发现A、B、D三个摆中，A摆的振幅最小
B．乙图为两列水波在水槽中产生的干涉图样，这两列水波的频率一定相同 C．丙图是两种光现象图案，上方为光的干涉条纹、下方为光的衍射条纹
D．丁图中，一列火车飞快地匀速行驶，车厢中央有一光源发出一闪光，站在地面上的观测者认为光同时到达该车厢前、后壁
【考点】波的干涉和衍射现象；* 长度的相对性．
【分析】A、当振动频率与固有频率相等时，出现共振现象； B、当频率相同时，干涉图样是稳定的；
C、干涉条纹间距相等，而衍射条纹中间宽，外侧窄；
D、地面上的人、车厢中的人选择的惯性系不一样，但是光向前传播和向后传播的速度相同，从而发现传播到前后壁的快慢不一样．
第14页（共31页）
【解答】解：A、当它们起振后，可发现A、B、D三个摆中，A摆出现共振，所以其振幅最大，故A错误；
B、在水槽中产生的干涉图样，这两列水波的频率一定相同，故B正确；
C、上方是等间距的，为光的干涉条纹、下方是不等间距，则为光的衍射条纹，故C正确；
D、车厢中的人认为，车厢是个惯性系，光向前向后传播的速度相等，光源在车厢中央，闪光同时到达前后两壁．地面上人以地面是一个惯性系，光向前向后传播的速度相等，向前传播的路程长些，到达前壁的时刻晚些，故D错误． 故选：BC．
【点评】本题考查了选修3﹣4中的内容，难度不大，关键要熟悉教材，牢记基本概念和基本规律，即能轻松解决．
9．下列说法中正确的是（ ）
A．麦克斯韦首先通过实验证实了电磁波的存在 B．电磁波的接收要经过调谐和调制两个过程 C．电磁波是横波能够发生干涉和衍射现象
D．激光全息照相利用了激光的方向性好的特点
【考点】电磁波的发射、传播和接收；激光的特性和应用． 【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波．
【分析】麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在．电磁波是横波且能够发生干涉和衍射现象．电磁波的接收要经过调谐和解调两个过程，调制属于发射电磁波的阶段．利用激光相干性好的性质可以进行全息照相．
【解答】解：A、麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹首先通过实验证实了电磁波的存在．故A错误．
B、电磁波的接收要经过调谐和解调两个过程，调谐是指让接收到的电磁波达到电谐振；故B错误． C、电磁波能发生偏转现象，电磁波是横波，干涉和衍射是波特有的现象，故C正确． D、激光全息照相利用了激光的相干性好的特点；故D错误； 故选：C．
【点评】本题考查了电磁波的产生、发射、传播等多个方面的知识，考查的知识点较多，都是一些记忆型的，难度不大，在平时学习中注意多积累．
10．下列说法不正确的是（ ）
A．物体吸收一定频率的电磁波，可能辐射不同频率的电磁波 B．放射性元素的半衰期与原子所处的物理、化学状态无关 C．结合能越大，原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定 D．铀裂变反应中，如果铀块体积不够大，链式反应不能继续
【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；氢原子的能级公式和跃迁；原子核的结合能． 【专题】定性思想；推理法；原子的能级结构专题．
【分析】根据跃迁可知，吸收频率与辐射频率可以不相同；放射性元素的半衰期是由核内自身的因素决定的，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定；裂变反应中，体积必须满足临界条件． 【解答】解：A、当原子吸收能量后，从基态跃迁到3轨迹，由于不稳定，从3轨迹向基态跃迁时，会有不同频率的电磁波，故A错误；
B、放射性元素的半衰期与原子所处的物理、化学状态无关，故B正确； C、比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故C错误； D、裂变反应中，必须达到临界体积时，链式反应才能继续，故D正确；
第15页（共31页）
本题选择不正确的，故选：AC．
【点评】考查电子跃迁的辐射不同频率，理解半衰期的定义等，区别结合能与比结合能的不同，注意链式反应的条件．
二．多项选择题：本题共9小题，每小题3分，共27分．每小题给出的四个选项中有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得1分，有多选、错选或不答的得0分．请在答题卡相应的位置作答． 11．火星是太阳系内地球外侧的一颗行星，人类正计划用飞船载人登陆火星，探索火星移民的可能．下列说法中正确的是（ ）
A．火星上的“一年”时间比地球上的一年时间长
B．发射飞船的速度必须大于第三宇宙速度16.7km/s C．火星和地球相邻两次距离最近的时间间隔大于一年 D．不管飞船何时起飞，到达火星通过的路程都相同 【考点】万有引力定律及其应用．
【专题】定量思想；方程法；万有引力定律的应用专题． 【分析】根据开普勒第三定律
=k，到太阳的距离r越大，周期越大．
发生飞船的速度达到第三宇宙速度16.7km/s时，飞船不仅脱离地球束缚，也要脱离太阳束缚． 由于地球和火星绕太阳运动的周期不一样，运动过程中，相对位置会不停的变化． 两星转过的角度之差△θ=2π时，火星与地球相邻再次相距最近，从而求出时间． 【解答】解：A、根据开普勒第三定律
=k，火星的距离太阳比地球距离太阳远，故火星的公转周
期比地球大，即火星上的“一年“时间比地球上的一年时间长，故A正确．
B、发生飞船的速度达到第三宇宙速度16.7km/s时，飞船不仅脱离地球束缚，也要脱离太阳束缚，要到达火星的发射速度必须小于16.7km/s，故B错误．
C、设地球绕太阳匀速圆周运动的周期为T，火星绕太阳匀速圆周运动的周期为T火． 根据圆周运动的规律，地球再一次与火星相距最近的条件是（
﹣
）t=2π，解得
t==，由于T火＞T，所以t＞T，即火星和地球相邻两次距离最近的时间间隔大于一
年，故C正确．
D、由于地球和火星绕太阳运动的周期不一样，运动过程中，有时越来越近，有时越来越远，故不同时间发射飞船，到达火星通过的路程不同，故D错误． 故选：AC．
【点评】本题考查万有引力定律的应用及天体的运行规律；关于天文学中的问题，要注意对题意的掌握，通过审题可以得出有用的信息，比如“火星是太阳系内地球外侧的一颗行星”说明火星距离太阳比地球距离太阳远．
12．三角形传送带以1m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2m且与水平方向的夹角均为37°．现有两个小物块A、B从传送带顶端都以1m/s的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的
2
动摩擦因数都是0.5，（g取10m/s，sin37°=0.6，cos37°=0.8）下列说法正确的是 （ ）
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A．物块A先到达传送带底端
B．物块A、B同时到达传送带底端 C．传送带对物块A、B均做负功
D．物块A、B在传送带上的划痕长度之比为1：3
【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；动能定理的应用． 【专题】牛顿运动定律综合专题．
【分析】分析A重力沿斜面向下的分力与摩擦力的关系，判断A物体的运动规律，B所受的摩擦力沿斜面向上，向下做匀变速直线运动，结合运动学公式分析求解．
【解答】解：A、对A，因为mgsin37°＞μmgcos37°，则A物体所受摩擦力沿斜面向上，向下做匀加速直线运动，B所受摩擦力沿斜面向上，向下做匀加速直线运动，两物体匀加速直线运动的加速度相等，位移相等，则运动的时间相等．故A错误，B正确．
C、传送带对A、B的摩擦力方向与速度方向相反，都做负功．故C正确． D、对A，划痕的长度等于A的位移减为传送带的位移， 以A为研究对象，由牛顿第二定律得：a=2m/s 由运动学公式得运动时间分别为：t=1s． 所以皮带运动的位移为x=vt=1m．
所以A对皮带的划痕为：△x1=2m﹣1m=1m
对B，划痕的长度等于B的位移加上传送带的位移，
同理得出B对皮带 的划痕为△x2=3m．所以划痕之比为1：3，故D正确． 故选：BCD．
【点评】解决本题的关键能正确对其受力分析，判断A、B在传送带上的运动规律，结合运动学公式分析求解；特别分析划痕时，找出物理量间的关系是解据划痕的关键．
13．如图所示为改进后的回旋加速器的示意图，其中距离很小的盒缝间的加速电场的场强大小恒定，且被限制在A、C板间，带电粒子从P0处静止释放，并沿电场线方向进入加速电场，经加速后进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，对于这种回旋加速器，下列说法正确的是（ ）
2
A．带电粒子每运动一周被加速一次
B．P1P2=P2P3
C．粒子能达到的最大速度与D形盒的尺寸无关 D．加速电场的方向需要做周期性的变化 【考点】质谱仪和回旋加速器的工作原理．
【分析】带电粒子经加速电场加速后，进入磁场发生偏转，电场被限制在A、C板间，只有经过AC板间时被加速，所以运动一周加速一次，电场的方向不需改变．当带电粒子离开回旋加速器时，速度最大．
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【解答】解：AD、带电粒子只有经过AC板间时被加速，即带电粒子每运动一周被加速一次．电场的方向没有改变，则在AC间加速．故A正确，D错误． B、根据r=
，则P1P2=2（r2﹣r1）=
，因为每转一圈被加速一次，根据v﹣v1=2ad，知每转
2
2
一圈，速度的变化量不等，且v3﹣v2＜v2﹣v1， 则P1P2＞P2P3．故B错误．
C、当粒子从D形盒中出来时，速度最大，根据r=
，得，v=
．知加速粒子的最大速度与D形
盒的半径有关．故C错误． 故选：A．
【点评】解决本题的关键知道该回旋加速器的原理，知道粒子每转一圈，加速一次，且都在AC间加速，加速的电场不需改变．
14．如图所示，有一范围足够大的水平匀强磁场，磁感应强度为B，一个质量为m、电荷量为+q的带电小圆环套在一根固定的绝缘竖直长杆上，环与杆间的动摩擦因数为μ．现使圆环以初速度v0向上运动，经时间t0圆环回到出发点，不计空气阻力，取竖直向上为正方向，下列描述该过程中圆环的速度v随时间t、摩擦力f随时间t、动能Ek最随位移x、机械能E随位移x变化规律的图象中，可能正确的是（ ）
A． B． C．
D．
【考点】带电粒子在混合场中的运动． 【专题】带电粒子在磁场中的运动专题．
【分析】小球受重力、洛伦兹力、支持力和滑动摩擦力，然后根据牛顿第二定律列式分析求解． 【解答】解：小球向上运动的过程中受重力、洛伦兹力、支持力和向下的滑动摩擦力，向上运动，重力和摩擦力做负功，速度不断减小，洛伦兹力不断减小，支持力减小，故滑动摩擦力减小，合力减小，物体做加速度不断减小的加速运动，当速度减为零时，向上的位移最大，摩擦力等于0，而加速度等于重力加速度；
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小球达到最高点后向下运动的过程中受重力、洛伦兹力、支持力和向上的滑动摩擦力，由于速度不断变大，洛伦兹力不断变大，支持力变大，故滑动摩擦力变大，合力减小，物体做加速度不断减小的加速运动，当加速度减为零时，速度最大；
A、由以上的分析可知，小球先向上运动，加速度逐渐减小；后小球向下运动，加速度仍然继续减小．负号表示速度的方向前后相反．故A正确；
B、由以上的分析可知，小球先向上运动，摩擦力的方向向下，逐渐减小；后小球向下运动，摩擦力的方向向上，逐渐增大．故B正确；
C、小球向上运动的过程中：Ek=Ek0﹣WG﹣Wf=Ek0﹣mgx﹣fx，由于f逐渐减小，所以动能的变化率逐渐减小．故C错误；
D、小球运动的过程中摩擦力做功使小球的机械能减小，向上运动的过程中：△E=﹣f△x，由于向上运动的过程中f逐渐减小，所以机械能的变化率逐渐减小；而向下运动的过程中摩擦力之间增大，所以机械能的变化率逐渐增大．故D正确． 故选：ABD
【点评】本题关键分析清楚带电小球的运动情况，明确：向上运动的过程中摩擦力逐渐减小，向下运动的过程中摩擦力逐渐增大，加速度、速度和动能、机械能都随之发生 变化．
15．列车上安装一个声源，发出一定频率的乐音．当列车与观察者都静止时，观察者记住了这个乐音的音调．在以下情况中，观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是（ ）
A．观察者静止，列车向他驶来 B．观察者静止，列车离他驶去 C．列车静止，观察者靠近声源 D．列车静止，观察者远离声源 【考点】多普勒效应． 【分析】根据多普勒效应可知，当波源和观察者间距变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高．当波源和观察者距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低．
【解答】解：根据多普勒效应可知，当波源和观察者间距变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高．当波源和观察者距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低．
观察者听到这个乐音的音调比原来降低，即接收到的声波频率降低．说明观察者和火车之间的距离在变大．所以A、C均不正确，B、D正确． 故选：BD．
【点评】多普勒效应是波特有的现象，要熟知多普勒效应产生的原因和特点，注意接收的频率在变化，而发出频率不变．
16．下列四幅图中关于机械振动和机械波的说法正确的是（ ）
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A．粗糙斜面上的金属球M在弹簧的作用下运动，该运动是简谐运动 B．单摆的摆长为l，摆球的质量为m、位移为x，此时回复力为F=﹣
x
C．质点A、C之间的距离就是简谐波的一个波长
D．实线为某时刻的波形图，此时质点M向下运动，经极短时间后波形图如虚线所示
【考点】机械波；简谐运动的振幅、周期和频率；横波的图象；波长、频率和波速的关系．
【分析】机械波形成要有两个条件：一是机械振动，二是传播振动的介质；有机械振动才有可能有机械波，波的传播速度与质点振动速度没有直接关系．横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定．用简谐运动的条件和机械波的特点分析即可．
【解答】解：A、在粗糙斜面上金属球运动过程中，要不断克服摩擦力做功，系统的机械能减小，金属球最终静止，所以该运动不是简谐运动，故A错误．
B、单摆模型中摆球的回复力等于重力沿运动方向上的分力，即F=mgsinθ，因为θ较小，sin=，考虑到回复力的方向与位移x的方向相反，所以F=﹣
x，故B正确．
C、相邻波峰或波谷之间的距离等于一个波长，而选项中质点A、C的平衡位置之间的距离只是简谐波的半个波长，故C错误．
D、据质点振动方向和传播方向的关系﹣﹣上下坡法，根据质点M向下运动可知，波正向x轴正方向传播，经很短时间，波形图如虚线所示，故D正确． 故选：BD．
【点评】明确机械振动和机械波的关系和特点是解题的关键，灵活应用简谐运动的特点和传播方向与振动方向关系求解．
17．如图所示，电路中所有元件完好，当光照射到光电管上时，灵敏电流计中没有电流通过，可能的原因是（ ）
A．入射光强度较弱 B．入射光波长太长 C．电源正负极接反 D．光照射时间太短 【考点】光电效应．
【专题】定性思想；推理法；光电效应专题．
【分析】当入射光波长小于金属的极限波长时，金属能产生光电效应．当光电管上加上反向电压时，灵敏电流计中可能没有电流通过． 【解答】解：
A、光电管能否产生光电效应与入射光的强度没有关系．故A错误．
B、若入射光波长太长，大于金属的极限波长时，金属不能产生光电效应，灵敏电流计中没有电流通过．故B正确．
C、电源正负极接反时，光电管加上反向电压，光电子做减速运动，可能不能到达阳极，电路中不能形成电流．故C正确．
D、光电管能否产生光电效应与光照时间没有关系．故D错误．
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故选：BC．
【点评】本题考查对光电效应产生的条件理解和应用能力．光电效应产生的条件是取决于入射光的频率或波长，与入射光的强度、光照时间没有关系．
18．下列说法正确的是（ ）
A．α粒子散射实验能揭示原子具有核式结构
B．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律 C．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关 D．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子
【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；氢原子的能级公式和跃迁．
【分析】原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量数守恒的规律，质量有亏损，α粒子散射实验能揭示原子具有核式结构，发生光电效应时光电子的动能只与入射光的频率有关． 【解答】解：A、α粒子散射实验能揭示原子具有核式结构，故A正确；
B、原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量数守恒的规律，质量有亏损，故B错误；
C、发生光电效应时光电子的动能只与入射光的频率有关，与入射光的强度有关无关．故C错误； D、因基态是不连续的，氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子，故D正确； 故选：AD
【点评】掌握衰变的实质和规律，知道原子核式结构模型的内容，会解释光电效应现象．
19．下列四幅图的有关说法中正确的是（ ）
A．甲图中，球m1以速度v碰静止球m2，若两球质量相等，碰后m2的速度一定为v B．乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大 C．丙图中，射线甲由电子组成，射线乙为电磁波，射线丙由α粒子组成 D．链式反应属于重核的裂变
【考点】光电效应；裂变反应和聚变反应． 【专题】定性思想；推理法；光电效应专题． 【分析】由动量守恒定律分析答题；
入射光的频率增大，光电子的最初动能增大，遏止电压增大，光电效应现象中，遏制电压与光照强度无关；
由左手定则判断出粒子的电性，然后答题； 重核变为轻核的核反应是裂变．
【解答】解：A、甲图中，两球碰撞过程动量守恒，碰撞过程机械能不增加，如果两球质量相等，则碰撞后m2的速度不大于v，故A错误；
B、乙图中，图中光的颜色保持不变的情况下，光照越强，光电子数目越多，则饱和光电流越大，故B正确；
C、丙图中，由左手定则可知，甲带正电，则甲射线由α粒子组成，乙不带电，射线乙是γ射线，丙射线粒子带负电，则丙射线由电子组成，故C错误；
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D、图4中链式反应属于重核裂变，故D正确； 故选：BD．
【点评】本题考查了选修内容，掌握基础知识即可正确解题，对选修内容要熟练掌握基础知识；入射光的频率增大，光电子的最初动能增大，遏止电压增大，光电效应现象中，遏制电压与光照强度无关．
三．简答题：本题共4小题，每空2分，共计32分．请将解答填写在答题卡相应的位置．
20．如图甲所示，跨过定滑轮的细线两端系着质量均为M的物块A、B，A下端与通过打点计时器的纸带相连，B上放置一质量为m的金属片C，固定的金属圆环D处在B的正下方．系统静止时C、D间的高度差为h．先接通电磁打点计时器，再由静止释放B，系统开始运动，当B穿过圆环D时C被D阻挡而停止．（重力加速度为g）
（1）整个运动过程中纸带上计数点的间距如图乙所示，其中每相邻两个点之间还有4个点未画出，已知打点计时器的工作频率为50Hz．由此可计算出C被阻挡前B的加速度大小a= 4.80 m/s；B刚穿过D时的速度大小v= 2.64 m/s（结果保留三位有效数字）．
2
（2）若用该装置验证机械能守恒定律，则需要验证等式 mgh=
是否成立．还可运
用图象法加以验证：改变物块B的释放位置，重复上述实验，记录每次C、D间的高度差h，并求
2
出B刚穿过D时的速度v，做出v﹣h图线如图丙所示，根据图线得出重力加速度的表达式g=
，代入数据再与当地重力加速度大小比较，判断系统机械能是否守恒（均用题中物
理量的字母表示）． （3）在不增加实验器材的情况下，请提出减小实验误差的一个办法． 适当增加C、D间的高度差 ． 【考点】验证机械能守恒定律；测定匀变速直线运动的加速度． 【专题】实验题；实验分析法；机械能守恒定律应用专题．
2
【分析】（1）根据纸带数据，代入匀变速直线运动的推论△x=aT，求出加速度，根据纸带可以发现后来重物做匀速运动，根据
，计算出B刚穿过D时的速度大小；
（2）根据机械能守恒定律的表达式，将给出的数据代入即能得出需要验证的等式，根据丙图读出数据代入需要验证的等式，计算出重力加速度g；
（3）根据实验误差分析，要减小实验误差可以增大金属片质量，增大下落高度或者减小实验中的摩擦；
【解答】解：（1）由已知可得纸带中两点间的时间T=0.1s； 由△x=aT，得a=
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2
从纸带可知，后来B做匀速直线运动，则B的速度
（2）整个运动过程中，重物B和A质量相等，则重物B减小的重力势能等于A增加的重力势能， 因此整个过程减小的重力势能就是金属片C减少的重力势能△Ep=mgh 而动能的增加量是整个系统包括重物A和重物B、金属片C增加的动能若用该装置验证机械能守恒定律，则需要验证等式就是△Ep=mgh=从丙图可知，下落高度h1时，对应
，将数据代入上面等式可得
g=；
（3）在不增加实验器材的情况下，减小实验误差方法有适当增加C、D间的高度差；适当增加金属片C的质量；保证打点计时器的限位孔在同一竖直线上； 故答案为：（1）4.80，2.64 （2）
（3）适当增加C、D间的高度差
【点评】本题是一道验证机械能守恒定律的创新变形题，其实解法是相通的，只是要注意找出这时重物势能的减少量和动能的增加量即可．
21．图甲中游标卡尺读数为 242.15 mm，图乙中螺旋测微器读数为 5.695 mm．
【考点】刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用． 【专题】实验题；解题思想；定量思想；基本实验仪器．
【分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．
【解答】解：1、游标卡尺的主尺读数为242mm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为3×0.05mm=0.15mm，所以最终读数为：242mm+0.15mm=242.15mm．
2、螺旋测微器的固定刻度为5.5mm，可动刻度为19.5×0.01mm=0.195mm，所以最终读数为5.5mm+0.195mm=5.695mm． 故答案为：242.15 5.695
【点评】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量．
第23页（共31页）
22．小明同学想测量一节旧干电池的电动势和内电阻，身边仅有下列器材：一个多用电表、一个定值电阻R1、一个滑动变阻器R2（0～20Ω）、一个开关S、导线若干．小明设计了实验原理图（如图甲所示），并进行了如下实验：
①根据原理图，连接实验器材，且S断开； ②多用电表选择“R×1”挡，先 欧姆调零 ，后用红表笔接a端，黑表笔接b端，记录下R1示数（如图乙所示）； ③S闭合，多用电表选择“直流电压2.5V”挡， 红 表笔接a端， 黑 表笔接b端（选填“红”或“黑”），记录下示数U1；然后再测出b、c间的电压，记录下示数U2； ④调节滑动变阻器，重复步骤③，得到如下表所示的6组数据；
0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 U1/V 1.05 0.90 0.75 0.70 0.45 0.30 U2/V （1）请你完成上述操作步骤中的三处填空；
（2）由图乙可知R1测量值为 8 Ω；
（3）请在如图丙所示的坐标纸中画出U2﹣U1关系图； （4）该电池的内电阻为 3.7 Ω．（保留两位有效数字）
【考点】测定电源的电动势和内阻． 【专题】实验题． 【分析】（1）多用电表在测量电阻时每次换档都要进行欧姆调零；在用电压表测电压时，应保证红进黑出；
（2）欧姆档读数时读最上方刻度；注意要乘以倍率； （3）由表格中数据利用描点法作出图象；
（4）由电路图及闭合电路欧姆定律列出关于两电压示数的表达式，再结合图象求出内电阻． 【解答】解：（1）选择档位后，应进行欧姆调零；在采用电压表测量时，电流应保证红进黑出，故红表笔接a端；黑表笔接b端；
（2）由指针示数可知，电阻为8×1=8Ω； （3）采用描点法作出图象，如下图所示； （4）由闭合电路欧姆定律可知，E=（U1+U2）+
；
则有：U2=E﹣U1﹣由图可知，k=
；
=1.46=（1+）
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解得：r=3.7Ω； 故答案为：（1）欧姆调零；a；b；（2）8；（3）如下图；（4）3.7
【点评】本题考查闭合电路欧姆定律及多用电表的使用方法，在解答时要注意分析题意，正确得出欧姆定律表达式，才能够应用数学规律求解．
23．某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时，电阻值与长度的关系．选取一根乳胶管，里面灌满了盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱．进行了如下实验：
（1）该小组将盐水柱作为纯电阻，粗测其电阻约为几千欧．现采用伏安法测盐水柱的电阻，有如下实验器材供供选择：
A．直流电源：电动势12V，内阻很小，额定电流1A； B．电流表A1：量程0～10mA，内阻约10W； C．电流表A2：量程0～600mA，内阻约0.5W； D．电压表V：量程0～15V，内阻约15kW；
E．滑动变阻器R1：最大阻值10Ω； F．滑动变阻器R2：最大阻值5kW； G．开关．导线等
在可供选择的器材中，应选用的电流表是 A1 （填“A1”或“A2”），应该选用的滑动变阻器是 R1 （填“R1”或“R2”）；
（2）根据所选的器材画出实验的电路图
（3）握住乳胶管两端把它均匀拉长，多次实验测得盐水柱长度L．电阻R的数据如下表：
1 2 3 4 5 6 实验次数 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 长度L（cm） 20.0 2.1 3.0 4.1 5.3 6.7 电阻R（kW） 1.3 为了研究电阻R与长度L的关系，该小组用纵坐标表示电阻R，作出了如图所示的图线，你认为横2
坐标表示的物理量是 L ．
【考点】测定金属的电阻率．
【专题】实验题；定性思想；图析法；恒定电流专题． 【分析】（1）根据电源电压、盐水的电阻求出通过盐水的最大电流，然后根据该电流选取电流表；根据滑动变阻器阻值与盐水阻值间的关系选择滑动变阻器；
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（2）根据盐水电阻与滑动变阻器间的关系确定滑动变阻器的接法，根据盐水电阻与电表间的关系选择电流表的内外接法，然后作出实验电路图；
（3）在正确实验过程中，盐水的体积不变，由电阻公式求出电阻的表达式，然后根据该表达式确定坐标轴表示什么物理量．
【解答】解：（1）通过盐水的最大电流约为I==
=0.012A=12mA，
则电流表可选：A1：量程0～10mA，内阻约10Ω； 由于电源电压为12V，盐水电阻约为几千欧姆，
为了实现多次测量，实验中应采用滑动变阻器的分压接法， 为了便于操作，滑动变阻器应选：R1：最大阻值10Ω； （2）为了实现多次测量，滑动变阻器应采用分压接法， 电压表内阻约15kΩ，待测盐水电阻约为几千欧姆， 则应采用电流表的内接法，实验电路图如图所示：
（3）在实验过程中，盐水的体积V保持不变， 体积：V=SL，盐水的横截面积S=， 盐水的电阻R=ρ=ρ=ρ
2
，
由此可知，电阻R与L成正比，
2
横坐标表示的物理量是L．
2
故答案为：（1）A1；R1；（2）电路图如图所示；（3）L．
【点评】本题考查了实验器材的选择、设计实验电路、实验数据处理；实验器材的选取与实验电路的设计是本题的难点，要掌握实验器材的选取原则；根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法是设计实验电路的关键．
四．计算或论述题：本题共3小题，共31分．解答时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．请将解答填写在答题卡相应的位置．
24．如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，一劲度系数为K=200N/m的轻质弹簧一端连接固定挡板C上，另一端连接一质量为m=4Kg的物体A，一轻细绳通过定滑轮，一端系在物体A上，另一端与质量也为m的物体B相连，细绳与斜面平行，斜面足够长，用手托住物体B使绳子刚好没有拉力，然后由静止释放，求：
（1）弹簧恢复原长时细绳上的拉力；
（2）物体A沿斜面向上运动多远时获得最大速度； （3）物体A的最大速度大小．
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【考点】机械能守恒定律；牛顿第二定律． 【专题】机械能守恒定律应用专题． 【分析】（1）回复原长时，分别对A和B应用牛顿第二定律列式即可求解绳子的拉力，
（2、3）没有释放时，对于物体A由平衡条件求出此时弹簧的压缩量，释放后A沿斜面向上做加速度减小的加速运动，当A加速度为0时，A速度最大，对AB分别根据平衡条件求出此时弹簧的伸长量，进而判断在此过程中弹簧弹性势能改变量，设最大速度为υ，对于A、B及弹簧组成的系统由机械能守恒即可求出A的最大速度值； 【解答】解：（1）回复原长时， 对B：mg﹣T=ma
对A：T﹣mgsin30°=ma 代入数据解得：T=30N
（2）初始位置，弹簧的压缩量为：
，
当A速度最大时，有：mg=kx2+mgsin30° 弹簧的伸长量为：
所以A沿斜面上升的距离为：x=x1+x2=20cm
（3）因为x1=x2，所以弹簧的弹性势能没有改变，由系统机械能守恒得： mg（x1+x2）﹣mg（x1+x2）sin30°=解得：v=g
答：（1）弹簧恢复原长时细绳上的拉力为30N；
（2）物体A沿斜面向上运动20cm时获得最大速度； （3）物体A的最大速度大小为1m/s．
【点评】本题解题的关键是根据两个物体的受力分析判断运动情况，知道当A加速度为0时，A速度最大，此时AB受力都平衡，运动过程中A、B及弹簧组成的系统机械能守恒，难度适中．
25．如图所示，一对带电平行金属板A、B与竖直方向成30°角放置．B板中心有一小孔正好位于平面直角坐标系 xOy上的O点，y轴沿竖直方向．一比荷为1.0×10C/kg的带正电粒子P从A板中心
4
O′处静止释放后沿O′O做匀加速直线运动，以速度vo=10m/s，方向与x轴正方向夹30°角从O点进入匀强电场，电场仅分布在x轴的下方，场强大E=×10V/m，方向与x轴正方向成60°角斜向上，粒子的重力不计．试求：
（1）AB两板间的电势差UAB； （2）粒子P离开电场时的坐标；
3
5
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（3）若在P进入电场的同时，在电场中适当的位置由静止释放另一与P完全相同的带电粒子Q，可使两粒子在离开电场前相遇．求所有满足条件的释放点的集合（不计两粒子之间的相互作用力）．
【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；动能定理． 【专题】电场力与电势的性质专题． 【分析】（1）对于粒子P在AB间运动的过程，运用动能定理列式，即可求得UAB．
（2）粒子A垂直于电场的方向进入电场，在电场中做类平抛运动，沿电场方向做匀加速直线运动，沿垂直于电场的方向做匀速直线运动；根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解．
（3）粒子Q沿电场的方向做匀加速直线运动，由于粒子Q与P完全相同，而且运动的时间相等，所以需要在P离开电场时速度的方向上一定的范围内释放粒子Q，可保证两个粒子在离开电场前相碰．
【解答】解：（1）对于粒子在AB间加速过程，由动能定理得： qUAB=mv0
2
可得：UAB=
=V=500V
（2）粒子P在进入电场后做类平抛运动，设离开电场时距O距离为L，如图所示，则有： Lcos30°=v0t Lsin30°=
t
2
代入数据得：L=1m
所以P离开电场时的坐标为（1，0）
（3）由于粒子Q与P完全相同，所以只需在P进入电场时速度方向的直线上的OM范围内任一点释放粒子Q，可保证两者在离开电场前相碰，所在的直线方程为： y=﹣
x
m
OM=Lcos30°=
故M的横坐标为：xm=OM•cos30°=0.75m 所以所有满足条件的释放点的集合为：y=﹣
x，且0≤x≤0.75m
答：（1）AB两板间的电势差UAB为500V． （2）粒子P离开电场时的坐标为（1，0）；
（3）若在P进入电场的同时，在电场中适当的位置由静止释放另一与P完全相同的带电粒子Q，可使两粒子在离开电场前相遇．所有满足条件的释放点的集合为y=﹣
x，且0≤x≤0.75m．
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【点评】解决本题的关键是加速过程的研究方法：动能定理，类平抛运动的研究方法：运动的分解法，由牛顿第二定律和运动学公式结合求解．
26．如图所示，竖直平面内有一直角坐标系，在y轴的右侧存在无限大的、场强大小为E、水平向左的匀强电场，在y轴的左侧同时存在一个垂直纸面向外、磁感应强度大小为B、水平宽度为a的匀强磁场Ⅰ．有一不计重力、带正电、比荷为的粒子由+x轴上某一位置无初速度释放． （1）若其恰好经过磁场Ⅰ左边界上P点（﹣a，），求粒子射出磁场Ⅰ的速度v1的大小； （2）若其恰好经过y轴上的Q点（，0），求粒子从释放开始第一次到达Q所用的时间； （3）若匀强磁场Ⅰ左侧同时存在一个垂直纸面向里、磁感应强度大小也为B的无限大匀强磁场Ⅱ，要使粒子第二次沿+x方向运动时恰经过y轴上的M点（0，﹣4a），试求其在+x轴上无初速度释放时的位置坐标．
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动． 【专题】带电粒子在磁场中的运动专题． 【分析】（1）带正电的粒子垂直进入磁场后做匀速圆周运动，画出粒子运动的轨迹，求出粒子运动的半径，然后根据洛伦兹力提供向心力即可求解带电粒子在磁场中运动的速率；
（2）先求出在电场中运动的时间，再求出在磁场中运动的时间，二者之和即可带电粒子从O点开始运动到第一次回到Q点所用时间．
（3）要使粒子第二次沿+x方向运动时恰经过y轴上的M点（0，﹣4a），画出运动的轨迹，结合几何关系求出半径，然后由动能定理与牛顿第二定律即可求出． 【解答】解：（1）如右图所示，由几何关系可知
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可知粒子在磁场中的轨迹半径
由牛顿第二定律得：射出磁场的速度
（2）粒子从释放开始到第一次到达Q点，可能轨迹如右图所示，
由几何关系可知：
，其中n=1，2，3，…
粒子在磁场中，
粒子在电场中做匀加速直线运动，
解得
粒子在磁场中做匀速圆周运动，通过一个半圆的时间为 从释放开始一直第一次到达Q所用的时间
解得
其中n=1，2，3，…
（3）要使粒子第二次沿+x方向运动时恰经过y轴上的M点（0，﹣第30页（共31页）
4a），轨迹如右图．
如右图所示，在△O1O2D中 O1O2=2r3，O2D=2a，O1D=r3+a 由几何关系可知解得
又，粒子在电场中做匀加速直线运动
在+x轴上无初速度释放时的位置坐标
；
答：（1）若其恰好经过磁场Ⅰ左边界上P点（﹣a，），粒子射出磁场Ⅰ的速度v1的大小是（2）若其恰好经过y轴上的Q点（，0），粒子从释放开始第一次到达Q所用的时间是
其中n=1，2，3，…；
（3）其在+x轴上无初速度释放时的位置坐标是
．
【点评】本题是带电粒子在组合场中运动的问题，解题关键是画出粒子的运动轨迹，运用几何知识
求解轨迹半径．
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