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浙江省平阳中学 3 月份月考高三物理测试题
本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分 100 分，考试时间90 分钟。
考生注意：
1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时，请按照答题纸上“注意事项” 的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用 2B 铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4.可能用到的相关参数：重力加速度 g 取 10m/s
5.考试范围：必修三、选修一、选修二
一、单选题（每小题 3 分，共 30 分）
1．我国著名物理学家杨振宁先生指出“学习，尤其是创造性的学习，不是吞吃知识，而是要学会提出问题和思考问题”。了解物理学发展历史，领略建立物理概念的思想方法至关重要，以下关于物理学史与物理研究的核心思想方法正确的是( )
A ．质点、点电荷、元电荷都是理想化模型
B ．安培首次发现了电流的磁效应，并提出分子环流假说，解释了磁现象的电本质
C ．库仑发现了库仑定律，并通过油滴实验测定了元电荷的数值
D ．法拉第不仅提出了场的概念，而且引入电场线和磁感线形象地描述电场和磁场
2 ．“谁将春晚作冬看，添着绵衣减却难。”人们一年四季穿着的变化与热传递过程密切相关。热传递是一种热能的转移过程，与自然界中其他转移过程（如电荷量的转移）有类似之处，
它们的共性可归结为“ 过程中单位时间的转移量= ”，在电学中体现为欧姆定律，即
I ，在热能的转移过程中，动力量表现为温度差，与电阻对应的物理量称为热阻。如图所示，某长方体导热板，侧面 1 、2 的面积均为 A，温度分别为 T1 、T2。坐标轴 x 与侧面垂直，坐标原点在侧面 1 上，导热板各处的温度 T 仅随 x 线性变化。科学家发现单位时间从侧面 1 传递到侧面 2 的热量Q = A，其中 λ 是常量，仅与导热材料有关， Δx 为两侧面的间距。下列说法错误的是( )
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(
Δ
x
λ
A
)A ．该导热物体的热阻为
B．λ 的单位可表示为kg.m/(K.s2)
C ．热量先后通过多层不同材料的总热阻等于各层热阻之和
D ．在导热板垂直于 x 轴的任意截面上，单位时间传递的热量都相等
3 ．如图所示是我国首个空间实验室“天宫一号” 的发射及运行示意图。长征运载火箭将飞船送入近地点为 A、远地点为 B 的椭圆轨道上，B 点距离地面高度为 h，地球的中心位于椭圆的一个焦点上，“天宫一号”飞行几周后变轨进入预定圆轨道。已知“天宫一号”在预定圆轨道上飞行 n 圈所用时间为 t，引力常量为 G，地球半径为 R，则下列说法正确的是( )
A ．“天宫一号”在椭圆轨道的 B 点的加速度大于在预定圆轨道的 B 点的加速度
B ．“天宫一号”从 A 点开始沿椭圆轨道向 B 点运行的过程中，动能先减小后增大
C ．“天宫一号”沿椭圆轨道运行的周期大于沿预定圆轨道运行的周期
D ．由题中给出的信息可以计算出地球的质量 M
4 ．现阶段我国在光学和量子通信领域处于世界领先水平，下列有关说法正确的是( )
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A ．图 1 中，用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏依然发亮
B ．图 2 为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率小
C ．图 3 所示的雷达测速利用了康普顿效应
D ．图 4 所示的照相机镜头上呈现的淡紫色是由薄膜干涉现象引起的
5 ．图为分拣苹果的装置示意图。该装置按照一定质量标准自动分拣大苹果和小苹果，托盘秤压在一个以O1 为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在压力传感器R1 上，已知压力越大，R1 阻值越小。若R2 两端的电压较小，分拣开关在弹簧向上的弹力作用下处于水平状态，小苹果进入通道 1；当R2 两端的电压超过某一值 U 时，可使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，此时大于一定标准质量的大苹果进入通道 2。已知电源的电动势E1 、内阻不计。下列说法正确的是( )
A ．托盘秤上的苹果质量越小，R2 两端的电压越大
B ．若只增大R2 的阻值，则能进入通道 2 的苹果的标准质量变小
C ．分拣苹果的质量标准与电动势E1 大小无关
D ．若仅改变电磁铁线圈的绕向，则分拣苹果的质量标准将发生改变
6 ．如图所示，在光滑的绝缘水平面上，三条相互平行、间距为 d 的虚线间存在图示方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为 B ，一直角三角形导体框放在水平面上，AB 边与虚线平行， BC 边长度为 d，刚开始导体框的 C 点刚好在最左侧的虚线上。现给导体框施加一水平向右的外力 F，使导体框向右做匀速直线运动。关于运动过程中产生的感应电流 I 的大小、感应电动势 E 的大小、外力 F 的大小以及外力功率 P 的大小随位移的变化规律正确的是( )
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A．
C．
B．
D．
7 ．某发电机原理如图甲所示，金属线框匝数为N ，阻值为R ，在匀强磁场中绕与磁场垂直的OO9 轴匀速转动。阻值为R 的电阻两端的电压如图乙所示，其周期为T 。则线框转动一周的过程中( )
A ．线框内电流方向不变 B ．线框电动势的最大值为Um
2TU 4TU
C ．流过电阻的电荷量为 m D ．流过电阻的电荷量为 m
π R π R
8 ．如图所示，在某种均匀弹性介质中的 x 轴上坐标分别为x = -0.4m 和x = 0.6m 的 Q 、P 两点有两波源，t = 0 时两波源同时开始沿y 轴方向振动，产生的两列简谐横波沿 x 轴相向传播， t = 4s 时的波形如图所示。质点 M 的平衡位置坐标为xM = 0.2m ，下列说法正确的是( )
A．P 点发出的乙波波速较大
B ．两列波不会产生稳定的干涉现象
C．M 点为振动减弱点，振幅为A = 10cm
D ．0~10s 内质点 M 通过的路程为160cm
9．分别带正负电荷的A 、B 两个粒子，比荷之比为2 :1，从匀强磁场的直线边界上的M 、N点分别以60° 和30° （与边界的夹角）入射方向射入磁场，又从M 、N 两点之间的P 点射出，已知MP 与 PN 长度之比为3 : 2，如下图所示。设边界上方的磁场方向垂直纸面向外且范围足够大，不计两带电粒子相互作用，则 A 、B 两粒子的速率之比为( )
A ．2 :1 B ．3 : 2 C ．2 : 3 D ．1:1
10．如图所示，在竖直平面内的 Oxy 直角坐标系中，x 轴上方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。在第二象限内，垂直纸面且平行于 x 轴放置足够长的探测薄板 MN， MN 到 x 轴的距离为 d，上、下表面均能接收粒子。位于原点 O 的粒子源，沿 Oxy 平面向 x轴上方各个方向均匀发射相同的带正电粒子。已知粒子所带电荷量为 q、质量为 m、速度大
(
2
qBd
)小均为 ，不计粒子的重力、空气阻力及粒子间的相互作用，则( )
m
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3π m
A ．薄板接收到的粒子在磁场中运动的最长时间为
2qB
B ．薄板的上表面接收到粒子的区域长度为 15d
2
C ．薄板接收到的粒子数占总粒子数量的
3
π m
D ．薄板接收到的粒子在磁场中运动的最短时间为
6qB
二、多选题（每小题 4 分，共 12 分）
11．如图甲所示，用某种型号的光线发射器的光照射光电管。图乙为氢原子能级图， 光线发射器内大量处于n = 3 激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光只有 a、b 两种可以使该光电管阴极逸出光电子，图丙所示为 a 、b 光单独照射光电管时产生的光电流 I 与光电管两端电压 U 的关系图线。已知光电管阴极材料的逸出功为 2.09eV，下列说法正确的是( )
A ．丙图中Uc1 和Uc2 对应的是甲图中电源的正极接在左端
B ．用动能为 13eV 的电子轰击一群基态氢原子，可使原子跃迁到n = 3 能级
C ．用 b 光照射光电管时，阴极飞出的光电子最大初动能为1.6 10-18 J
D ．若将电源的正极接在左端，将滑动变阻器滑片从左向右滑动过程中，电流表示数从 0 开始先增大后保持不变
12 ．一列简谐波某时刻的波形如图中实线所示，经过 0.5s 后的波形如图中的虚线所示，已知波的周期为 T，且 0.25s < T < 0.5s ，则( )
A ．若波沿 x 轴不同方向传播，则在这 0.5s 内，x = 1m 处的质点 M 通过的路程不相等
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B ．当波沿+x 方向传播时，x = 1m 处的质点 M 和x = 2.5m 处的质点 N 在这 0.5s 内通过的路程不相等
C ．当波向+x 方向传播时，波速等于 10m/s
D ．当波沿-x 方向传播时，经过 0. 1s 时，质点 M 的位移一定为零
13．反射式光纤位移传感器通过检测反射光信号的强度变化来测量物体位移，精度可达纳米级甚至更小。如图所示为一实验小组设计的双光纤结构的原理图。发射光纤和接收光纤均为直径为 d 的竖直圆柱状玻璃丝，下端面均与被测物体表面平行，两光纤的距离 D=2d。激光在光纤内发生全反射，从光纤下端面射出时与竖直方向夹角为a ，出射光线经被测物体反射后，射向接收光纤。当被测物体上下发生微小位移时， 接收到的激光强度将发生变化，从而测量位移 x。若光纤的折射率为 n，不考虑光线在被测物体表面的多次反射，出射光线的能量均匀分布，被测物体不吸收光的能量。则( )
A ．a 的最大值sin am
B．若被测物体与光纤下端面间距为x0 ，激光可以从各个角度入射，则出射光线能照到被测
(
物体的区域面积为
2
π
x
)n2 -1
2 - n
C ．若a 为最大值，当接收到的光强度为出射光强度的一半时，被测物体与光纤下端面间距
D ．若a 为最大值，从刚接收到反射光至接收到的反射光最强过程中，被测物体的位移为
三、实验题（共 14 分）
14 ．图甲为“探究做功与物体速度变化的关系” 的实验装置。以质量为 0.2kg 的小车为研究对象，小车运动的位移和速度可以由打点纸带测出，功的具体数值可以不测量，由此探究小车
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合外力所做的功与速度变化的关系。
(1)实验中 （选填“ 需要”或“不需要”）补偿小车受到阻力的影响。
(2)如图乙所示，在某次实验中纸带上打出的第一个点取为计数点 O，每隔 4 个点取 1 个计数点，则打计数点 5 时，小车的速度大小为 m/s（结果保留两位有效数字）。
(3)取计数点到 0 点的距离为x ，以 v2 为横坐标，x 为纵坐标，作出x - v2 图像，除计数点 5外，其余各点已经标在图丙中，请在答题卷的坐标纸上标出计数点 5，画出图线 。由图像可知小车所受合力大小为 N（结果保留两位有效数字）。
15 ．(1)某实验小组设计了如图甲所示的电路测量电压表V2 的内阻及电源电动势。已知电压表V1 量程为 3V，内阻RV1 = 6000Ω ,电压表V2 量程也为 3V，内阻RV2 几千欧（待测），电源电动势约为 5V，电源内阻可忽略。按以下步骤进行操作：
①按图甲所示原理图完成电路连接；
②把R1 、R2 均调至最大阻值；
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③闭合开关 S，调节R1、R2 ，使V1 、V2 均有合适示数，分别为U1 、U2 。调至U1 、U2 满足UU1的关系，此时电阻箱R2 的阻值为 1500Ω,则可知电压表的内阻RV2 为 Ω;
④将R1 调至 4000Ω 并保持不变，调节R2 ，记录多组对应的U1 、U2 值，以U1 为纵坐标，U2为横坐标描点作图，在实验误差允许范围内得到一条倾斜直线，直线的纵截距为 b，则电源的电动势为 （用已知量和已测得量计算出结果）。该测量结果 （填“有”或“没有”）系统误差。
(2)用伏安法测电阻时，使用如图乙所示的电路。该实验的第一步是：闭合电键S1 ，将电键S2接 2，调节滑动变阻器Rp 和Rp,，使电压表读数尽量接近量程，读出此时电压表和电流表的示数U1 、I1 ；接着让两滑动变阻器的滑片保持位置不动，将电键S2 接 1，读出这时电压表
和电流表的示数U2 、I2 。由以上记录数据计算被测电阻Rx 的表达式是Rx = 。若用图丙所示的电路按同样方法测量，测量结果 （填“偏大”或“偏小”或“不变”）。
16 ．物理实验一般涉及实验目的、实验原理、实验操作和实验分析等。
(1)图为“研究两个互成角度的力的合成规律”实验的示意图。
①下列实验操作中必要的是( )
A、实验中应保证两弹簧测力计外壳与木板平行，以保证细绳套的方向与木板平行
B、实验中应保证两个分力大小都小于合力大小
C、两个弹簧测力计拉动圆环静止在位置 O，通过连点成线的方式标记出两细线的方向，表示分力的方向
D、两个弹簧测力计拉动圆环静止在位置 O，测量出两细线的长度，表示分力的大小
②在作图时，你认为 （填“ 甲”或“ 乙”）是正确的。
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(2)用如图所示的装置探究影响向心力大小的因素。已知小球在槽中A、B 、C 位置做圆周运动的半径之比为1: 2 :1。某同学实验时，将两个等质量的小球放在 A 、C 位置，皮带套在第二层塔轮上，该层左、右塔轮的半径之比为2 :1。该同学此次实验是为了探究小球的向心力大小与 （选填“质量” 、“角速度”或“半径”）的关系。若匀速转动手柄，左右标尺露出长度的比值应等于 。
(3)在“利用双缝干涉测光的波长” 的实验中，双缝间距d = 0.40mm ，双缝到光屏间的距离
l = 500mm 。用某种单色光照射双缝得到的干涉条纹如图 2 所示，分划板的“十”字在图中 A、 B 位置时，游标卡尺的读数分别为xA = 11.1mm ，xB = mm ，如图 3 所示。则该单色光的波长 λ = m 。
(4)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，将体积为V1 的纯油酸加入酒精中，制成总体
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积为V2 的油酸酒精溶液，测得 1 滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积为 S。已知 1 滴该油酸酒精溶液的体积为V0 ，则油酸分子的直径 d = 。（用 V1 、V2 、V0 和 S 表示）
(5)某同学利用单摆测量重力加速度的大小。测得多组摆长 L 及对应的周期 T，作出T2 - L图像如图所示，利用图线的斜率计算重力加速度，计算结果在误差允许的范围内与当地的重力加速度相等，图线没有过原点的原因可能是 。
A ．测周期时多数了一个周期 B ．测周期时少数了一个周期
C ．直接将摆线长作为摆长 D ．将摆线长加上摆球直径作为摆长
四、解答题（共 44 分）
17．如图所示，两汽缸 A、B 厚度均匀，等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通， A 上端封闭，B 上端与大气连通。两汽缸除 A 顶部导热外，其余部分均绝热，两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热活塞a、b ，活塞下方充有氮气，活塞 a 上方充有氧气，连接活塞 b的细绳绕过光滑的定滑轮与重物连接。当大气压为p0 、外界和汽缸内气体温度均为7。C 系
(
1
)统平衡时，活塞 a 离汽缸顶的距离是汽缸高度的 ，活塞 b 在汽缸正中间。重物与活塞 a 质
4
量均为m ，活塞 a 的横截面积为 4S，b 为轻活塞且横截面积为 S，b 缸体积为 V，活塞a、b 可在汽缸内无摩擦滑动，细绳不可伸长，整个过程不漏气且缸内气体可视为理想气体。
（1）现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞 b 恰好升至顶部时，求氮气的温度；
1
（2）继续缓慢加热，使活塞 a 上升，当活塞 a 上升的距离是汽缸高度 时，求氧气压强； 16
（3）已知汽缸中氮气的内能为U = aT （T 为氮气温度，a 为常数），求第（1）问过程中电
阻丝的发热量 Q。
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18 ．如图所示，在两根足够长、间距为L = 1m 的水平导轨上垂直放置导体棒 a 与绝缘棒 b，导轨间有磁感应强度B = 1T 的竖直向下的匀强磁场，导轨左端接有C = 1F 的电容器。已知 a 棒光滑，b 棒与导轨间的动摩擦因数为μ = 0.05 ，质量分别为 ma = 1kg 和mb = 3kg ，初始时 刻两棒之间距离为x = 4m 。现用与导轨平行的恒力F0 作用在 a 棒上，速度为v1 = 2m/s 时与 b 碰撞，碰撞瞬间撤去F0 ，不计导轨及 a 棒的电阻，所有碰撞均为弹性碰撞。
(1)求第一次碰撞后 a 棒与 b 棒的速度大小；
(2)求恒力F0 的大小；
(3)若每次碰前 b 棒已静止且 a 棒已匀速运动，求足够多次碰撞后 b 棒的总位移。
19 ．半径为R = 1.2m 、质量为M1 = 4kg 的四分之一光滑圆弧槽静止在光滑水平面上，圆弧槽末端与水平面相切。圆弧槽左侧有一质量为M2 = 4kg 、倾角为θ = 37° 的光滑斜面处于静止且末端与水平面平滑接触，斜面总长度L = 5.85m 。连接轻弹簧的质量为mA = 2kg 的 A 物块锁定在斜面上 P 处，P 距离斜面顶端 Q 的距离s = 0.53m ，轻弹簧处于原长且末端刚好处于斜面底端，弹簧劲度系数k = 90N / m 。现将一质量mB = 2kg 的物块 B 从圆弧槽的顶端静止释放，物块 B 从圆弧槽末端滑到水平面上，一段时间后冲上斜面。当弹簧被压缩到最短时物块 B 被锁定在斜面上，同时物块 A 被解除锁定。当弹簧恢复原长时，A 与弹簧断开连
接，最终 A 从斜面顶端飞出。忽略各接触面的摩擦，不考虑物块的大小，圆弧槽和斜面均
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不固定，g = 10m / s2 ，弹簧弹性势能表达式 EP kx2 ，x 为形变量。求：
(1)物块 B 滑到圆弧槽底端时，物块 B 和圆弧槽的速度及圆弧槽的位移
(2)当弹簧被压缩到最短时，弹簧的压缩量
(3)物块 A 从斜面顶端飞出时，物块 A 和斜面的速度大小
(4)物块 A 落地时距离斜面左端的水平距离。
20．如图所示，在 xOy 直角坐标系中，在 x 轴负半轴区域内有沿y 轴负方向的匀强电场，电场强度大小为 E1（未知）。一质量为 m、电荷量为 q 的带正电粒子，从 A 点（到 x 轴的距离是 d）以一定的初速度沿 x 轴正方向开始运动，粒子恰好以速度 v0 经过原点进入y 轴右侧区域，v0 的方向与 x 轴正方向的夹角 θ=30°。在第一、四象限内， 距y 轴为 L 的 MN 左侧区域内存在磁感应强度大小均为 B（未知）的匀强磁场，第一象限的匀强磁场方向垂直纸面向外，第四象限的匀强磁场方向垂直纸面向里。MN 右侧区域内存在正交分布的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度方向垂直纸面向里，大小也为 B，电场强度沿 x 轴正方向，大小为 E2。若带电粒子恰好从 MN 与 x 轴的交点 P 进入 MN 右侧区域。不计粒子的重力，不计空气阻力。
(1)求 A 点到y 轴的距离 x 和 E1 的大小；
(2)求 B 的大小；
(3)若B ，E ，求粒子在 MN 右侧区域运动时，距y 轴最远时的位置坐标。
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1 ．D
A ．质点、点电荷是忽略次要因素建立的理想化模型， 元电荷是最小的电荷量，属于物理常量，不是理想化模型，故 A 错误；
B．奥斯特首次发现电流的磁效应，安培提出分子环流假说解释了磁现象的电本质，故 B 错误；
C ．库仑发现了库仑定律，密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值，故 C 错误；
D ．法拉第首先提出了场的概念，并且引入电场线、磁感线来形象直观地描述电场和磁场，故 D 正确。
故选 D。
2 ．B
A ．题目给出单位时间传热量Q = A 对比规律Q
可得热阻R热
与选项相符，故 A 错误；
B ．推导 λ 的单位：单位时间热量Q 的单位为J/s = kg . m2 /s3 ，A 单位m2 ， Δx 单位m ，温度差单位K 。 由
代入单位得 λ 的单位为 与选项不符，故 B 正确；
C ．多层材料串联导热时，稳定导热下各层单位时间传热量Q 相同，总温差为各层温差之和ΔT总 = ΔT1 + ΔT2 = QR1 + QR2 = Q(R1 + R2)
因此总热阻R总 = R1 + R2
和串联电阻规律一致，与选项相符，故 C 错误；
D ．本题导热过程为稳定导热（温度分布不随时间变化），不会在中间截面积累热量，因此任意垂直 x 轴的截面上，单位时间传递的热量相等，与选项相符，故 D 错误。
故选 B。
3 ．D
答案第 1 页，共 20 页
A ．根据牛顿第二定律和万有引力定律，卫星在B 点受到的万有引力
加速度a
无论是在椭圆轨道还是圆轨道，卫星在B 点距离地心的距离相同，受到的万有引力相同，因此加速度相同，故 A 错误；
B ．“天宫一号”从A 点（近地点）向B 点（远地点）运行的过程中，万有引力做负功，根据动能定理，动能一直减小，故 B 错误；
C ．根据开普勒第三定律 k
椭圆轨道的半长轴小于预定圆轨道的半径（因为椭圆轨道在圆轨道内部，且相切于B 点），所以“天宫一号”沿椭圆轨道运行的周期小于沿预定圆轨道运行的周期，故 C 错误；
D ．“天宫一号”在预定圆轨道上飞行n 圈所用时间为t ，则周期T 轨道半径r = R + h
根据万有引力提供向心力G
解得地球质量M 故 D 正确。
故选 D。
4 ．D
A．自然光经第一个偏振片后成为线偏振光，第二个偏振片透振方向与第一个垂直，线偏振光无法通过，光屏不发亮，故 A 错误；
B ．光导纤维利用全反射传输光，全反射要求光从光密介质射向光疏介质，因此内芯折射率大于外套折射率，故 B 错误；
C ．雷达测速通过发射电磁波，接收运动车辆反射的电磁波，根据多普勒效应（反射波频率变化）计算车速，故 C 错误；
D ．镜头表面的增透膜发生薄膜干涉，抵消大部分可见光反射，剩余紫光反射形成淡紫色，属于光的干涉现象，故 D 正确。
故选 D。
5 ．B
答案第 2 页，共 20 页
A ．托盘秤上的苹果质量越小，则压力越小，R1 阻值越大，电路电流越小，R2 两端的电压越小，故 A 错误；
B ．当R2 两端的电压超过某一值 U 时，可使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，此时大于一定标准质量的大苹果进入通道 2。若只增大R2 的阻值，则R2 两端电压达到临界值 U时对应的R1 增大，对应的压力减小，则能进入通道 2 的苹果的标准质量变小，故 B 正确；
C ．根据串联规律可知R2 分到的电压为UE1
可知R2 两端电压达到临界值 U 时对应的R1 与电动势E1 大小有关，所以分拣苹果的质量标准与电动势E1 大小有关，故 C 错误；
D ．若仅改变电磁铁线圈的绕向，对电路电流大小没有影响，不改变电路电阻的比例关系，所以分拣苹果的质量标准不发生改变，故 D 错误。
故选 B。
6 ．B
设 7C = a ，磁感应强度为 B ，导体框的速度为 v。
A ．导体框向右运动的位移在 0~d 的过程中，导体框中的感应电流为I 可知I 与x 成正比，I - x 图像是一条过原点的倾斜直线；当x = d 时感应电流的最大值为
当导体框向右运动的位移在 d-2d 的过程中，导体框中的感应电流为I 可知I 与x 成正比，I - x 图像是一条倾斜的直线；当x = d 时感应电流的最大值为
导体框向右运动的位移在 2d~3d 的过程中，导体框中的感应电流为I 可知I 与x 成正比，I - x 图像是一条倾斜直线；当x = d 时感应电流的最大值为
I I0 ，故 A 错误；
B ．导体框向右运动的位移在 0~d 的过程中，从 0 开始向右移动的位移为x ，根据几何关系可得有效长度L = x tan a
导体框产生的感应电动势为E = BLv = Bxv tan a
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可知E 与x 成正比，E - x 图像是一条过原点的倾斜直线；当x = d 时感应电动势的最大值为E0 =Bdvtan a
导体框向右运动的位移在 d-2d 的过程中，从 d 开始向右移动的位移为x ，根据几何关系可得线框在左边磁场的有效长度为L1 = x tan a
产生的感应电动势大小为E1 = BL1v = Bxv tan a
根据几何关系，可得线框在右边磁场的有效长度为L2 = x tan a
产生的感应电动势大小为E2 = BL2v = Bxv tan a
根据右手定则可知，两个电源产生的电流方向相同，两个电源相互叠加增强，则总的电动势为E = E1 + E2 = 2Bxv tan a
可知E 与x 成正比，E - x 图像是一条的倾斜直线；当x = d 时感应电动势的最大值为E0, =2Bdvtan a = 2E0
导体框向右运动的位移在 2d~3d 的过程中，从 2d 开始向右移动的位移x ，根据几何关系可得线框的有效长度为L3 = x tan a
导体框产生的感应电动势为E = BL3v = Bxv tan a
可知E 与x 成正比，E - x 图像是一条倾斜的直线；当x = d 时感应电动势的最大值为
E=Bdvtan a = E0 ，故 B 正确；
C ．导体框向右运动的位移在 0~d 的过程中，导体框所受的安培力大小为
由力的平衡条件得外力的大小为F = FA
可知F 与x 2 成正比，F - x 图像是一条过原点的开口向上的曲线；当x = d 时外力的最大值为
当导体框向右运动的位移在 d-2d 的过程中，导体框所受的安培力大小为
由力的平衡条件得外力的大小为F = FA
可知F 与x 2 成正比，F - x 图像是一条过开口向上的曲线；当x = d 时外力的最大值为
答案第 4 页，共 20 页
导体框向右运动的位移在 2d~3d 的过程中，导体框所受的安培力大小为
由力的平衡条件得外力的大小为F = FA
可知F 与x 2 成正比，F - x 图像是一条曲线；当x = d 时外力的最大值为 故 C 错误；
D ．导体框向右运动的位移在 0~d 的过程中，外力 F 的功率为P = Fv x2 可知P 与x 2 成正比，P - x 图像是一条过原点的抛物线；当x = d 时外力的功率最大值为
当导体框向右运动的位移在 d-2d 的过程中，力 F 的功率为P = Fv x2可知P 与x 2 成正比，P - x 图像是一条抛物线；当x = d 时外力的功率最大值为
导体框向右运动的位移在 2d~3d 的过程中，外力 F 的功率为P = Fv
可知P 与x 2 成正比，P - x 图像是一条过原点的抛物线；当x = d 时外力的功率最大值为 ,故 D 错误。
故选 B。
7 ．C
A ．当线框转动时，框内电流方向每经过中性面一次都要变化一次，而线圈和外电路接点处通过换向器，保证流过电阻的电流方向不发生变化，故 A 错误；
B ．依题意，电阻的阻值与金属框的阻值相等，且电阻两端的电压的最大值为Um ，根据闭合电路欧姆定律，金属框中电动势的最大值为2Um ，故 B 错误；
CD ．线圈转过半周，则流过电阻的电荷量为q = It
其中
平均电动势
答案第 5 页，共 20 页
由交流电的最大值可得2Um = N
则金属框转过一周流过电阻的电荷量为q, = 2q ，故 C 正确,D 错误；
故选 C。
8 ．D
A ．波速由介质决定，故两列波的波速相等，故 A 错误；
B ．由波形图知两列波的波长均为 λ = 0.4m ，又 v n
故两波源的频率相同，相位差恒定，是相干波，故两列波相遇会产生稳定的干涉现象，故 B错误；
C ．两波源的振动步调相反，又波程差 MP - MQ = 0.2m 故 M 点为振动加强点，振幅为A = A1 + A2 = 30cm ，故 C 错误；
D ．由题意知T = 4s ，P 波源产生的波先经t1 = T = 4s 传至 M 点，而 Q 波源产生的波传至
M 点需要时间为ts
在Δt = t t1 = 2s 时间内，P 波源产生的波引起 M 点通过的路程为2A1 = 40cm在最后10s - t1, = 4s=T ，两列波叠加共同引起 M 点通过的路程为4A = 120cm
故 0~10s 内质点 M 通过的路程共为40cm+120cm=160cm ，故 D 正确。
故选 D。
9 ．D
由题意，两粒子在磁场中均做匀速圆周运动，轨迹如图
MP PN
(
A
2
B
2
)由几何关系可得r sin 60° = ，r sin 30° =
又
答案第 6 页，共 20 页
根据两粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力可得qAvAB = mA
联立解得
则 A 、B 两粒子的速率之比为 1 ：1，故选 D。
10 ．C
A ．由洛伦兹力提供向心力qvB 解得r = 2d
运动周期T
最长时间对应圆心角
则最长时间t ，故 A 错误；
B ．薄板的上表面接收到粒子最远点对应轨迹为半圆，最远点距N点为
最近点距N 点为xd
则薄板的上表面接收到粒子的区域长度为( 15 - 3 )d ，故 B 错误；
C ．如图与MN 相切的轨迹为临界情况，对应的圆心角，则速度偏向角等于
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从O 点出发时与x 轴正向夹角为 ，则薄板接收到的粒子数占总粒子数量的 ，故 C正确；
D ．最短时间为粒子刚好到达N点，对应圆心角为θ2 ，由几何关系可得sin 则最短时间t ，不等于 ，故 D 错误。
故选 C。
11 ．BC
A．丙图中Uc1 和Uc2 是遏止电压，对应的是甲图中电源的正极接在右端，故 A 错误；
B ．用动能为 13eV 的电子轰击一群基态氢原子，氢原子可能吸收其中
-1.51- (-13.6)eV = 12.09eV 能量，可使原子跃迁到n = 3 能级，故 B 正确；
C ．光线发射器内大量处于n = 3 激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光只有 a 、b 两种可以使该光电管阴极逸出光电子，两种光子能量分别为 -1.51- (-13.6)eV = 12.09eV 和 -3.4 - (-13.6)eV = 10.2eV ，b 光照射光电管时遏止电压更大，所以 b 光光子能量为
12.09eV
由Ekm = hn -W ，用 b 光照射光电管时，阴极飞出的光电子最大初动能为Ekm = (12.09 - 2.09)eV = 10eV = 1.6 10-18 J ，故 C 正确；
D ．正极接左端时加的是正向电压，滑片在最左端时光电管两端电压为 0，但逸出的光电子本身有初动能，已经可以到达阳极形成光电流，因此电流不是从 0 开始，故 D 错误。
故选 BC。
12 ．ABC
A ．机械波的振幅为 A，当波向 x 轴正方向传播，结合图像所用时间满足
根据周期的范围可知，n=1 时，T1 = 0.4s 符合题意，在 0.5s 内质点 M 振动的路程为
当波向 x 轴负方向传播，结合图像所用时间满足0.5s = nT T
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根据周期的范围可知，n=1 时，Ts 符合题意，在 0.5s 内质点 M 振动的路程为，
所以质点 M 通过的路程都不相等，A 正确；
B ．当波向 x 轴正方向传播时，质点 M 经过的路程为 5A，质点 M、N 经过 0.4s 的路程为 4A，两质点均回到初始位置，再经过 0. 1s 过程中，因为质点 N 的平均速度大于质点 M 的平均速度，所以质点 N 经过的路程大于 M，所以质点 N 的路程大于 M 点的路程，B 正确；
C ．当波向 x 轴正方向传播时，根据图像可知波长λ = 4m ，波速为
vm / s = 10m / s ，C 正确；
D ．由 A 选项中可知，当波向 x 轴负方向传播，波的周期为Ts ，则经过 0.1s，M 点随波振动时间介于 T2 和 T2 之间，即 M 点未返回最高点处，位移不为零，D 错误。
故选 ABC。
13 ．AD
A ．在 A 点的入射角 β 越小，反射角β 越小，在 B 点的入射角i 越大，a 越大。当β 小于全反射临界角 C 时，在 A 点不能发生全反射，射出光纤端面的光的强度急剧减小，达不到设计要求，所以 β 不能小于临界角 C。当 β = C 时，在 A 点恰好发生全反射，光线在B 点射出时强度最大，a 最大，如图所示
在 A 点根据全反射公式sin C
在 B 点根据折射定律n
在直角三角形中，根据几何关系有C + i = 90o
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联立解得sin am ，故 A 正确；
B ．出射光线照到被测物体的区域是个圆，a 越大，圆的半径 Δr越大，当a 角最大时，圆的半径 Δr最大。因为sin am = n2-1
所以tan am
(
n
2
-
1
2
-
n
2
)
圆的最大半径为 Δr = x0 tan am = x0
圆的最大面积为Sm ，故 B 错误；
C ．当x 时，出射光线经过被测物体反射后照射到接收光纤下端面的最远距离为l = 2x tan am d
反射光线最远照射到接收光纤下端面的圆心处；被测物体上圆的半径为
当x 时，接收光纤下端面接收到的光强度小于出射光强度的一半，如图所示
故 C 错误；
D ．接收光纤刚接收到反射光时，接收光纤的端面到被测物体之间的距离 x1 为2x1 tan am = D
解得x1 = d
接收光纤接收到反射光最强时，接收光纤的端面到被测物体之间的距离 x2 为
答案第 10 页，共 20 页
2x2 tan am = D + d
解得x
被测物体的位移为 Δx = x2 - x ，故 D 正确。故选 AD。
14 ．(1)不需要
答案第 11 页，共 20 页
(2)0.93
(3)
0.31
（1）功的具体数值可以不测量，只需要保证合外力不变，故实验中不需要补偿小车受到阻力的影响。
（2）每隔 4 个点取 1 个计数点，则相邻计数点的时间间隔为T = 5 0.02s = 0. 1s则打计数点 5 时，小车的速度大小为vm / s ≈ 0.93m / s
（3）[ 1]将计数点 5 描出，尽量让更多的点落在图线上，画出图线如图所示
[2]运动过程由动能定理得FxMv2
可得x v2
可知x - v2 图像的斜率为k kg / N
其中M = 0.2kg，代入数据解得小车所受合力大小为 F ≈ 0.31N
5
15 ．(1) 3000 b 没有
3
(2) 偏大
（1）[ 1]根据并联电路规律可知U1 = UR2 2
由题意可知U2 = U1 ，R2 = 1500Ω
3
解得RV2 = 3000Ω
[2]根据闭合电路欧姆定律可得E = UR1整理得UU2
即UU2
U1 -U2 图像纵轴截距为b 电源电动势为Eb
[3]按图甲所示电路进行实验，消除了电压表分流对实验的影响，电压与电流的测量值等于真实值，该实验没有系统误差。
（2）[ 1]根据实验步骤，由欧姆定律得U1 = I1 (RA + Rp + Rx) U2 = I2 (RA + Rp)，解得
[2]若采用图丙，实际测得为RA + Rx ，测量值偏大
16 ．(1) AC 甲
(2) 角速度 1 ∶4
(3) 15.6 6.0×10-7
(5)C
（1）[ 1]A ．保证弹簧测力计与木板平行，可让拉力在纸面内，减小实验误差，操作必要，故 A 正确；
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B ．两分力夹角较大时，分力大小可以大于合力，故 B 错误;
C ．标记分力方向只需在细绳方向标记两个点，连接 O 点得到方向。故 C 正确；
D ．分力大小由弹簧测力计读数得到，不是细线长度，故 D 错误。
故选 AC。
[2] F3 是实验测得的实际合力，方向一定与橡皮条共线；平行四边形定则得到的是理论合力，因实验误差会略有偏差，因此甲符合实验事实。
（2）[ 1]实验控制了小球质量相等、圆周运动半径相等， 只有角速度不同，因此探究向心力与角速度的关系。
1
[2] 皮带传动的塔轮线速度相等，由v = wR 得w ,左、右塔轮半径比 2 :1 R
因此角速度比 wA : wC = 1: 2 ；
由F = mw2r ，m、r 相等，得向心力比FA : FC = w : w = 1: 4 ，标尺露出长度反映向心力大小，因此比值为1: 4 。
（3）[ 1] 10 分度游标卡尺精度为0. 1mm ，主尺读数15mm ，游标第 6 格对齐，得xB = 15mm + 6 0.1mm = 15.6mm 。
[2]A 、B 间共 6 个相邻条纹间隔，得相邻间距mm = 7.5 10-4 m ，由 ,代入 d = 4 10-4 m 、l = 0.5m
得 m 。
（4）1 滴溶液中纯油酸体积为VV0 ，单分子油膜的分子直径等于油膜厚度，因此
（5） 单摆周期公式为 T ，平方得 T L真
AB．测量周期时，多数了 1 个周期或者少数了一个周期，所有测量点的 T,2 都会与真实T2产生偏差，会影响图线的斜率，但图线都会经过原点，故 AB 错误；
C ．若直接将摆线长作为摆长，测量摆长L = L真 - r （r 为摆球半径），整理得T L真 ，因此L = 0 时，T2 > 0，会导致截距为正，故 C 正确；
D ．若将摆线长加上摆球直径作为摆长，测量摆长L = L真 + r （r 为摆球半径），整理得
答案第 13 页，共 20 页
T L真 ，因此L = 0 时，T2 < 0 ，会导致截距为负，故 D 错误。
故选 C。
11 3
17 ．（1）320K；（2） p0 ；（3）40a + p0 V
12 8
（1）汽缸 A 的横截面积为 B 的 4 倍，所以 A 的体积为 4V。初始温度
T0 = 7 + 273K = 280K
在活塞 b 升至顶部的过程中，氮气压强不变，根据盖-吕萨克定律得到
解得
T1 = 320K
（2）设初始时氮气气压为 p1 ，氧气气压为 p2 ，最终到题中状态下，氧气气压为 p3 。对加热前活塞 b 进行受力分析，拉力等于重物重力，处于平衡状态，可得
解得
再对这时的活塞 a 进行受力分析，处于平衡状态，可得
p2 . 4S + mg = p1 . 4S
代入数据得到
在加热的过程中，因为 A 顶部导热，所以氧气温度不变，根据波意耳定律，可得
解得
（3）根据热力学第一定律有
ΔU = Q +W在该过程中，气体对外做功有
答案第 14 页，共 20 页
所以
18 ．(1) -1m / s ，1m/s
(2)1N
（1）a 棒与 b 棒发生弹性碰撞，设碰后速度为va1 与vb1 ，根据动量守恒，有
ma v1 = mava1 + mbvb1
根据能量守恒，有 ma v ma v mbv 联立解得va1 = -1m / s ，vb1 = 1m / s
（2）F0 作用下对 a 棒，根据牛顿第二定律，有F0 - BIL = ma又I
电量的变化量为Δq = CΔU
电压的变化量为 ΔU = CBLΔv
加速为a
a 棒做匀加速直线运动，撤去F0 时速度为v1 ，有 v = 2ax联立解得F0 = 1N
（3）a 棒与 b 棒碰前电容器所带电荷量为Q1 = CBLv1
碰后 a 棒速度反向，电容器放电使 a 棒减速到 0 并反向加速至匀速再与 b 棒碰撞，重复上述过程。a 棒与 b 棒发生第 n 次碰撞，设碰前 a 棒速度为vn ，碰后速度为van 与vbn
根据动量守恒，有mavn = ma van + mbvbn
根据能量守恒，有 ma v ma v mbvn
a 棒与 b 棒第 n 次碰前电容器所带电荷量为Qn = CBLvn
之后 a 棒速度反向，电容器放电使 a 棒减速到 0 并反向加速至vn+1 时匀速
答案第 15 页，共 20 页
对 a 棒分析，由动量定理得 LBt = mavn+1 - ma van
其中Int = Δqn
又有CBLvn+1 = Qn - Δqn
联立解得：vn vn ，vbn vn即
又每次 b 棒运动xn 停下，有xn
足够多次碰撞后，有xb = x1 + x2 + x3 + … + xn + …解得xb m
19 ．(1) 4m/s ，2m/s ， 0.4m
(2) 0.4m
(4) 0.72m
（1）物块 B 下滑到底端过程水平动量守恒mBv1 = M1v2
机械能守恒mBgR mBvM1v 解得v1 = 4m / s ，v2 = 2m / s
由水平动量守恒（人船模型）即mBx1 = M1x2
又x1 + x2 = R
解得x2 = 0.4m
（2）物块 B 冲上斜面，至弹簧压缩量最大时，A 、B 和斜面共速，速度为v水平方向动量守恒mBv1 = (mB + mA + M2)v
系统能量守恒 mBvkx2 + mBgxsinθ联立解得x = 0.4m 。
（3）解法一
答案第 16 页，共 20 页
设物块 A 从斜面顶端 Q 飞出时，A 的对地速度水平、竖直速度分别为vx 和vy ，斜面速度v3
水平动量守恒mBv1 = mA vx + (mB + M2)v3
系统能量守恒 mBv mA mBgxsin θ + mAgssin θ相对运动关系tan
联立解得vx = 1.6m / s ，vy = 0.6m/s , v3 = 0.8m/s则 A 的速度vA m / s
解法二
设 A 从斜面顶端 Q 飞出时其相对斜面速度为 Δv ,斜面对地速度为v3水平方向动量守恒mBv1 = mA (v3 + Δvcos37° ) + (mB + M2)v3
系统能量守恒
联立解得v3 = 0.8m / s ， Δv = 1m / s
则 A 的速度vA m/s
（4）物块 A 离开斜面后斜抛运动竖直方向Lsinθ = -vy t gt2
水平方向Δx = (vx - v3)t联立解得 Δx = 0.72m
（1）粒子在第二象限做类平抛运动，水平方向上有 x = v0 cos θ . t
答案第 17 页，共 20 页
竖直方向上有d t2 ，v0 sin t解得x = 23d ，E
（2）带电粒子恰好从 MN 与 x 轴的交点 P 进入 MN 右侧区域，作出最简单的运动轨迹，如图所示
由于粒子可以多次经过 x 轴最后恰好从交点 P 进入 MN 右侧区域，根据几何关系有L = n . 2r sin θ
L解得r =
n
粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有qv0B = m 解得B
（3）当B时，结合上述，粒子在中间磁场中运动轨迹如图所示
进入右边复合场中的速度大小仍为 v0，方向如图所示与 x 轴正方向的夹角也为 θ。将粒子在右边复合场的速度沿 x 轴方向和垂直于 x 轴方向正交分解，x 轴方向有v1 = v0 cos v0 x 轴垂直方向有v2 = v0 sin
答案第 18 页，共 20 页
分速度 v2 使粒子受到的洛伦兹力F洛2 = qv2B = q
方向沿 x 轴负方向。粒子受到的电场力F电 = qE2 = q
方向沿 x 轴正方向，F 洛2 与 F 电平衡，则粒子沿 v2 方向做匀速直线运动。分速度 v1 使粒子做匀速圆周运动，轨道半径设为 r1，则有qv1B = m
解得 L ，T
粒子在 MN 右侧运动过程中，每一次离y 轴最远时，x 坐标为x = L L
y 坐标分 MN 左右两边来分析，作出粒子运动轨迹如图所示
粒子在 MN 右边离y 轴最远时，由于存在分速度 v1，每一次都做匀速圆周运动，轨道半径均为 L
(
1
)又由于存在分速度 v2，沿 NM 方向做匀速直线运动，每转 4 圈的时间内，y 方向位移
在 MN 左边运动过程中，粒子从右向左穿过 MN 时速度大小仍为 v0，方向与 x 轴负方向所成夹角仍为 θ=30°
在 MN 左边磁场中运动的轨道半径L r2 在 MN 上的分量 cos L
综合上述可知，粒子在 MN 右侧离y 轴最远时的y 坐标y = 2kΔy2 + (2k +1)Δy1 （k=0 ，1 ，2， 3…）
答案第 19 页，共 20 页
解得y
即在 MN 右侧粒子离y 轴最远时坐标为L ， k=0 ，1， 2 ，3 ）
答案第 20 页，共 20 页

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