二、选择题：共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
1. 用图甲所示的电路研究光电效应中电子发射的情况与照射光的强弱、光的颜色（频率）等物理量间的关系，电流计G测得的光电流I随光电管两端电压U的变化如图乙所示，则
A. 通过电流计G的电流方向由d到c B. 电压U增大，光电流I一定增大
C. 用同频率的光照射K极，光电子的最大初动能与光的强弱无关 D. 光电管两端电压U为零时一定不发生光电效应 【答案】C
A、电流方向与逃逸出来的电子运动方向相反，【解析】所以通过电流计G的电流方向由c到d，故A错误； B、光电流的大小与光的强弱有关，遏止电压与光的频率有关，光电流的大小与光的频率无关，故B错误； C、用同频率的光照射K极，根据爱因斯坦光电效应方程与光的强弱无关，故C正确；
D、光电管两端电压U为零时，光电效应照样发生，打出来的电子沿各个方向飞去，故D错误； 故选C。
2. 科学家预测在银河系里可能有一个“与地球相似”的行星，这个行星存在孕育生命的可能性，若质量可视为均匀分布的球形“与地球相似”的行星的密度为ρ，半径为R，自转周期为，万有引力常量为G，则 A. 该“与地球相似”的行星的同步卫星的运行速率为
，光电子的最大初动能与光的频率有关，
B. 该“与地球相似”的行星的同步卫星的轨道半径为
1
C. 该“与地球相似”的行星表面重力加速度在两极的大小为
D. 该“与地球相似”的行星的卫星在星球表面附近做圆周运动的速率为【答案】C
【解析】根据匀速圆周运动线速度公式以及行星的同步卫星周期，知其运行速率为，r是行星的同
步卫星的轨道半径，并不是R，A错误；行星对其同步卫星的万有引力提供向心力，设同步卫星轨道半径为r，则有
，且
，解得
，B错误；由
，且
，解得
，C正确；星球表面附近圆周运动的速度为，D错误．
【点睛】利用行星两极物体所受的万有引力等于重力求出重力加速度，根据万有引力提供向心力结合行星密度可以求出行星的卫星在星球表面圆周运动的速度，行星同步卫星的周期等于行星自转周期，根据万有引力提供向心力得到轨道半径，行星运行速率根据
求解．
3. 如图所示，B、C两个小球运动细线悬挂于竖直墙面上的A、D两点，两球均保持静止，已知两球的重力均为G，细线AB与竖直墙面之间的夹角为30°，细线CD与竖直墙面之间的夹角为60°，则
A. AB绳中的拉力为B. CD绳中拉力为2G C. BC绳中拉力为
，与竖直方向的夹角为30°
D. BC绳中拉力为G，与竖直方向的夹角为60°【答案】D
【解析】对两个小球构成的整体受力分析：根据平衡条件：x轴
，得：
，y轴
，y轴
，对C球受力分析，根据平衡条件：x轴，得
，
，D正确．
2
4. 某质点在同一直线上运动的位移-时间（x-t）图像为一抛物线，这条抛物线关于物线的顶点，下列说法正确的是
对称，点为抛
A. 该质点在0-3t0的时间内运动方向保持不变 B. 在t0时刻，质点的加速度为零 C. 在0-3t0的时间内，速度先减小后增大
D. 质点在0-t0、t0-2t0、2t0-3t0三个相等时间段内通过的位移大小之比为1：1：4 【答案】C
【解析】x-t图像斜率的正负表示运动方向，由图可知，图像的斜率先为负后为正，故开始时质点运动的方向与选取的正方向相反，后运动的方向与选取的正方向相同，斜率的大小表示速度的大小，故速度先减小后增大，A错误C正确；由于质点的位移-时间（x-t）图象为一抛物线，对比
可知质点的加速度
保持不变，所以在时刻，质点的加速度不为零，但在时刻斜率为零，即速度为零，B错误；由于质点的位移-时间（x-t）图象为一抛物线，结合图象 的特点可得：在
时刻
；在
点在
，在
时刻：
，在
，在t=0时刻
，在
时刻
，
，所以质点在0-t0时间内的位移大小时间内的位移：
，所以质
时间内的位移
三个相等时间段内通过的位移大小之比为1：1：3，D错误．
3
【点睛】位移-时间图象表示物体的位置随时间的变化，图象上的任意一点表示该时刻的位置，图象的斜率表示该时刻的速度，斜率的正负表示速度的方向．
5. 电动机的内电阻r=2Ω，与R=8Ω的电阻串联接在线圈上，如图所示，已知线圈面积为线圈的电阻为2Ω，线圈在
的匀强磁场中绕
，共100匝，
以转速n=600r/min匀速转动时，在合上开关S后电动机
正常工作时，电压表的示数为100V，则下列说法正确的是
A. 电路中电流的最大值为B. 电路中电流的最大值为
C. 电动机正常工作时的输出功率为1000W D. 电动机正常工作时的输出功率为【答案】B
6. 如图所示，半径为r的光滑水平转盘到水平地面的高度为H，质量为m的小物块被一个电子锁定装置锁定在转盘边缘，转盘绕过转盘中心的竖直轴以
（k>0且是恒量）的角速度转动，从t=0开始，在不同的
时刻t将小物块解锁，小物块经过一段时间后落到地面上，假设在t时刻解锁的物块落到地面上时重力的瞬时功率为P，落地点到转盘中心的水平距离为d，则图中P-t图像、
图像分别正确的是
4
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】A、时刻t将小物块解锁后物块做平抛运动，初速度为：物块落地时竖直分速度为：
，可知P与t无关，故A正确，B错误；
物块落到地面上时重力的瞬时功率为：C、物块做平抛运动的时间为：水平位移大小为：
根据几何知识可得落地点到转盘中心的水平距离为：D错误。
，故C正确，
点睛：小物块解锁后做平抛运动，根据平抛运动的规律和功率公式得到P与t的关系式，d2与t2的关系式，即可选择图象。
7. 如图所示，空间分布着匀强电场，场中有与电场方向平行的四边形ABCD，其中M为AD的中点，N为BC的中点，将电荷量为+q的粒子，从A点移到B点，电势能减小，将该粒子从D点移动到C点，电势能减小，下列说法正确的是
A. D点的电势一定比A点的电势高 B. 匀强电场的电场强度方向必须沿DC方向
5
C. 若A、B之间的距离为d，则该电场的电场强度的最小值为 D. 若将该粒子从M点移到N点，电场力做功【答案】CD
【解析】将电荷量为+q的粒子，从A点移动到B点，电势能减小E1，则A点的电势比B点高理D点电势比C点高
；同
；AD两点电势关系无法确定，匀强电场的电场强度方向不一定沿DC方向，
，
选项AB错误；若A、B之间的距离为d，则该电场的电场强度取最小值时必沿AB方向，此时则
，选项C正确；M点的电势
，同理
，则若将该粒子从M点移动到N点，，选项D正确；故选CD.
电场力做功
点睛：此题关键要知道在匀强电场中两点连线中点的电势等于两点电势的平均值；电场力做功等于电势能的变化量.沿电场线方向电势降落最快.
8. 如图所示，第一象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场，电荷量相等的a、b两粒子，分别从A、B两点沿x轴正方向同时射入磁场，两粒子同时到达C点，此时a粒子速度恰好沿y轴负方向，粒子间作用力，重力忽略不计，则a、b粒子
A. a带正电，b带负电 B. 运动周期之比为2：3 C. 半径之比为D. 质量之比为【答案】BC
a带负电，b带正电，a运动的半径【解析】试题分析：由左手定则可知，选项A错误；由轨迹图可知，运动的时间为周期，而b运动的半径满足
，
，解得rb=2，故转过的圆弧为600，运动了周期，
6
则因为两粒子同时到达C点，则，解得：，选项B正确；两粒子的半径比为选项 C
正确；根据可得，则质量之比为2：3，选项D错误；故选BC．
考点：带电粒子在匀强磁场中的运动
【名师点睛】此题是带电粒子在匀强磁场中的运动问题；解题的关键是能画出粒子运动的轨迹图，结合几何关系找到粒子运动的圆心角和半径，在根据周期关系及半径关系求解其他的物理量．
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分
9. 某实验小组利用如图所示的装置进行实验，钩码A和B（均可视为质点）分别系在一条跨过轻质定滑轮的软绳两端，在A的上面套一个比它大一点的环形金属块C（也可视为质点）在距地面为h处有一宽度略大于B的狭缝，钩码B能通过狭缝，在狭缝上放有一个外径略大于缝宽的环形金属块D（也可视为质点），B与D碰撞后粘在一起，摩擦忽略不计。开始时B距离狭缝的高度为h1，放手后，A、B、C从静止开始运动，A、B、C、D的质量相等。（B、D碰撞过程时间很短，忽略不计）
（1）利用计时仪器测得钩码B通过狭缝后上升h2用时t1，则钩码B碰撞后糨间的速虔为________（用题中字母表示）；
（2）若通过此装置验证机槭能守恒定律，当地重力加速度为g，若碰前系统的机械能守恒，则需满足的等式为________（用题中字母表示）。 【答案】 (1).
(2).
【解析】（1）由于四个质量相等，所以钩码B通过狭缝后做匀速运动，所以钩码B碰撞后瞬间的速度为
；
7
（2）碰撞过程，依据动量守恒证明机械能守恒了。
，碰撞前，若机械能守恒，则有，得，就
10. 某物理兴趣小组设计了如图a所示的欧姆表电路，通过控制电键S和调节电阻箱，可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率，所用器材如下：
A．干电池：电动势E=1.5V，内阻r=0.5Ω B．电流表G：满偏电流Ig=1mA，内阻Rg=150Ω C．定值电阻R1=1200Ω
D．电阻箱R2和R3：最大阻值999.99Ω E．电阻箱R4：最大阻值9999Ω
F．电键一个，红、黑表笔各1支，导线若干
（1）该实验小组按图a正确连接好电路．当电键S断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱R2=_______Ω，使电流表达到满偏，此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻R内，则R内=_______Ω，欧姆表的倍率是_______（选填“×1”、“×10”）． （2）闭合电键S：
第一步：调节电阻箱R2和R3，当R2=_______Ω且R3=_______Ω时，将红、黑表笔短接，电流表再次满偏； 第二步：在红、黑表笔间接入电阻箱R4，调节R4，当电流表指针指向图b所示的位置时，对应的欧姆表的刻度值为_______Ω．
【答案】 (1). 149.5 (2). 1500 (3). 【解析】（1）由闭合电路欧姆定律可知： 欧姆表的内阻为：
，
(4). 14.5 (5). 150 (6). 100
8
则R2=R丙-R1-Rg-r=1500-1200-150-1=149Ω，
中值电阻应为1500Ω，根据多用电表的刻度设置可知，表盘上只有两种档位，若为×1，则中性电阻太大，不符合实际，故欧姆表倍率应为“×10”．
（2）为了得到“×1”倍率，应让满偏时对应的电阻为150Ω； 电流为：
；
此时表头中电流应为0.001A；则与之并联电阻R3电流应为：0.01-0.001=0.009A， 并联电阻为：故R2=15-1=14Ω； 图示电流为0.60mA； 则总电阻为：
；
故待测电阻为：R测=2500-1500=1000Ω； 故对应的刻度应为100．
点睛：本题考查多用电表的原理，要注意明确多用电表的基本原理为闭合电路欧姆定律，同时注意串并联电路的规律的正确应用。
11. 如图所示，一竖直光滑绝缘的管内有一劲度系数为k的绝缘弹簧，其下端固定于地面，上端与一质量为m，带电量为+q的小球相连，整个空间存在一竖直向上的匀强电场，，小球A静止时弹簧恰为原长。另一质量也为m的不带电的绝缘小球B从距A为x0的P点由静止开始下落，与A发生碰撞后一起向下运动（全过程中小球A的电量不发生变化，重力加速度为g）。
（1）若x0已知，试求B与A碰撞过程中损失的机械能；
（2）若x0未知，且B与A在最高点恰未分离，试求A、B运动到最高点时弹簧的形变量； （3）在满足第（2）问的情况下，试求A、B运动过程中的最大速度。 【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】解：(1)设匀强电场的场强为E，在碰撞前A静止时有qE=mg ①
9
解得：
②
在与A碰撞前B的速度为v0，由机械能守恒定律得
B与A碰撞后共同速度为v1，由动量守恒定律得mv0=2mv1 ③
B与A碰撞过程中损失的机械能△E为
；
(2) A，B在最高点恰不分离，此时A，B加速度相等，且它们间的弹力为零，设此时弹簧的伸长量为x1，则
对B：mg=ma ⑤ 对A：mg+kx1-qE=ma ⑥ 所以弹簧的伸长量为
；
(3) A，B一起运动过程中合外力为零时，具有最大速度vm，设此时弹簧的压缩量为x2，则 2mg-(qE+kx2)=0 ⑦
由于x1=x2，说明A，B在最高点处与合外力为零处弹簧的弹性势能相等，对此过程由能量守恒定律得
解得：。
12. 如图（a）超级高铁（Hyperloop）是一种以“真空管道运输”为理论核心设计的交通工具，它具有超高速、低能耗、无噪声、零污染的特点。如图（b），已知管道中固定着两根平行金属导轨MN、PQ，两导轨间距为
；运输车的质量为m，横截面是半径为r的圆。运输车上固定着间距为D、与导轨垂直的两根导体棒1
和2，每根导体棒的电阻为R，每段长度为D的导轨的电阻也为R．其他电阻忽略不计，重力加速度为g。
10
（1）如图（c），当管道中的导轨平面与水平面成θ=30°时，运输车恰好能无动力地匀速下滑。求运输车与导轨间的动摩擦因数μ；
（2）在水平导轨上进行实验，不考虑摩擦及空气阻力。
①当运输车由静止离站时，在导体棒2后间距为D处接通固定在导轨上电动势为E的直流电源，此时导体棒1、2均处于磁感应强度为B，垂直导轨平向下的匀强磁场中，如图（d）。求刚接通电源时运输车的加速度的大小；（电源内阻不计，不考虑电磁感应现象）
②当运输车进站时，管道内依次分布磁感应强度为B，宽度为D的匀强磁场，且相邻的匀强磁场的方向相反。求运输车以速度v0从如图（e）通过距离D后的速度v。 【答案】（1） （2）a.
b.
【解析】（1）分析运输车的受力，将运输车的重力分解，如图a，轨道对运输车的支持力为N1、N2，如图b.
11
由几何关系，
又
，
运输车匀速运动mgsinθ=f1+f2 解得：
（2）①运输车到站时，电路图如图（c），
由闭合电路的欧姆定律
又
，
导体棒所受的安培力： ；
运输车的加速度
解得
②运输车进站时，电路如图d，
当车速为v时，由法拉第电磁感应定律：；由闭合电路的欧姆定律 导体棒所受的安培力： ；
运输车所受的合力：
12
选取一小段时间∆t，运输车速度的变化量为∆v，由动量定律：即两边求和：解得
，
四、选考题
13. 关于分子间相互作用力与分子间势能，下列说法正确的是______________（选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分，没选错一个扣3分，最低得分为0）
A．在10r0（r0为分子间作用力为零的间距，其值为10-10m，）距离范围内，分子间总存在着相互作用的引力
B．分子间作用力为零时，分子间的势能一定是零
C．当分子间作用力表现为引力时，分子间的距离越大，分子势能越小 D．分子间距离越大，分子间的斥力越小
E．两个分子间的距离变大的过程中，分子间引力变化总是比斥力变化慢 【答案】ADE
【解析】分子间同时存在引力和斥力，在平衡距离以内表现为斥力，在平衡距离以外表现为引力，在离范围内，分子间总存在着相互作用的引力，A正确；设分子平衡距离为，分子距离为r。当力表现为引力，分子距离越大，分子势能越大；当大；故当
距
，分子
，分子力表现为斥力，分子距离越小，分子势能越
，分子力为0，分子势能最小；由于分子势能是相对的，其值与零势能点的选择有关，所以分
子距离为平衡距离时分子势能最小，但不一定为零，BC错误；分子间同时存在引力和斥力，两个分子间的距离变大的过程中，分子斥力与分子引力都减小，分子间引力变化总是比斥力变化慢，DE正确． 14. 如图所示，导热的圆柱形气缸固定在水平桌面上，横截面积为S，质量为m1的活塞封闭着一定质量的气体（可视为理想气体），活塞与气缸间无摩擦且不漏气．总质量为m2的砝码盘（含砝码）通过左侧竖直的细绳与活塞相连．当环境温度为T时，活塞离缸底的高度为h．求：
13
（1）当活塞离缸底的高度为时，环境温度度是多少？
（2）保持（1）中的环境温度不变，在砝码盘中添加质量为△m的砝码时，活塞返回到高度为处，求大气压强． 【答案】(1)
(2)
，体积为
； ，解得
；
【解析】（1）由题可知，初始时温度为变化后温度为，体积为
，根据盖吕萨克定律可得
（2）设大气压强为，初始时体积活塞受力平衡变化后体积末态活塞受力平衡
；
，
，
，
根据玻意耳定律可得，解得．
【点睛】此类问题关键是挖掘气体做何种变化，选择合适的气体实验定律求解即可，其中活塞类问题，往往对活塞受力分析利用平衡求解气体压强．
15. 如图所示，一简谐横波在某区域沿x轴传播，实线a为t=0时刻的波形图线，虚线b为
时刻的波形
图线，已知该简谐横波波源振动的频率为f=2.5Hz，虚线b与x轴交点P的坐标xp=1m，下列说法中正确的是_______（选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分，没选错一个扣3分，最低得分为0）
A．这列波的传播速度大小一定为20m/s B．这列波一定沿x轴负向传播 C．可能有D．可能有
14
E．若该列波遇到宽度为6m的障碍物能发射明显的衍射现象 【答案】ADE 【解析】根据题意可知
，波长
，故波速
，A正确；题中未给波的传播方向，
，当n=2时
，
可能沿x轴正方向，也可能沿x轴负方向，当沿x轴正向时，当沿x轴负方向时，正确；因为E正确．
，无论n为何值以及向哪传播，都不等于1.45s，BC错误D
，遇到宽度为6m的障碍物（障碍物的尺寸与波长大小相近），故能发生明显的衍射现象，
16. 如图所示，AOB为扇形玻璃砖，一细光束射到AO面上的C点，入射光线与AO面的夹角为37°，折射光线平行于BO边，圆弧的半径为R，C点到BO面的距离为传播速度为c，求
，AD⊥BO，∠DAO=30°，光在空气中的
（i）璃砖的折射率及光线在圆弧面上出射时的折射角； （ii）光在玻璃砖中传播的时间。 【答案】300
【解析】【分析】作出光路图，根据几何知识求出光线在AB圆弧面上的入射角和C点的折射角，即可由折射定律求出玻璃砖的折射率，并由折射定律求出光线在圆弧面上出射时的折射角；由几何关系求出光在玻璃砖中传播的距离，由
求出光在玻璃砖中传播的速度，即可求得传播的时间；
，
解：①光路如图所示，由于折射光线CE平行于BO，因此光线在圆弧面上的入射点E到BO的距离也为则光线在E点的入射角α满足
，得：α=37°
由几何关系可知，∠COE=90°，因此光线在C点的折射角为：r=37°由折射定律知，玻璃砖的折射率为
15
由于光线在E点的入射角为37°，根据折射定律可知，光线在E点的折射角为53°②由几何关系可知 光在玻璃砖中传播的速度为
因此光在玻璃砖中传播的时间为：
16
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