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2018年高考理综物理真题试卷（北京卷）
一、选择题
1．（2018·北京）在核反应方程 中，X表示的是（　　）
A．质子 B．中子 C．电子 D．α粒子
【答案】A
【知识点】原子核的人工转变
【解析】【解答】根据核反应方程的特点，质量数守恒2+7=8+1，电荷守恒4+14=17+1，得知X粒子的质量数为1，电荷数也为1，应为质子，
故答案为：A。
【分析】本题考查核反应方程的有关知识，根据核反应方程的特点质量数守恒与电荷守恒即可得到答案。
2．（2018·北京）关于分子动理论，下列说法正确的是（　　）
A．气体扩散的快慢与温度无关
B．布朗运动是液体分子的无规则运动
C．分子间同时存在着引力和斥力
D．分子间的引力总是随分子间距增大而增大
【答案】C
【知识点】分子动理论的基本内容
【解析】【解答】温度越高，分子无规则运动越剧烈，扩散越快，A不符合题意；布朗运动是固体小颗粒在液体或气体里的无规则运动，是液体或气体分子无规则运动的反应，B不符合题意；分子间同时存在着引力和斥力，C符合题意；分子间同时存在引力和斥力，引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】本题主要考查分子的热运动与分子间引力与斥力的相关知识，熟悉掌握分子动理论内容不难得出答案。
3．（2018·北京）用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹，在光源与单缝之间加上红色滤光片后（　　）
A．干涉条纹消失 B．彩色条纹中的红色条纹消失
C．中央条纹变成暗条纹 D．中央条纹变成红色
【答案】D
【知识点】光的干涉
【解析】【解答】滤光片的作用是使入射光变成单色光，在光源与单缝之间加上红色滤光片后，能从单缝透过的光线为红色，光屏上出现红色的干涉条纹，中央条纹变成红色。
故答案为：D
【分析】本题主要考查光的干涉的实验，学生需要理解光的干涉的实验原理和过程。
4．（2018·北京）如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15m。当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是（　　）
A．0.60m B．0.30m C．0.20m D．0.15m
【答案】B
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【解答】根据题意，当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，说明PQ之间是半个波长或加上n个整波长，即 ，n=0，1，2，3……..当n=0时， ，
故答案为：B。
【分析】本题考查机械波的传播，P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，说明PQ之间至少是半个波长，理解题意即可解答。
5．（2018·北京）若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证（　　）
A．地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的1/602
B．月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的1/602
C．自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的1/6
D．苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的1/60
【答案】B
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】该题考查了月地检验的知识，地球吸引苹果的力 =mg，地球吸引月球的力 ，由于从不清楚苹果的质量与月球的质量关系，因此不能得出AD答案，故AD错误；根据牛顿第二定律可以得出正确答案是B，
故答案为：B。
【分析】本题结合牛顿第二定律与万有引力定律，可以得出月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的1/602.
6．（2018·北京）某空间存在匀强磁场和匀强电场。一个带电粒子(不计重力)以一定初速度射入该空间后，做匀速直线运动；若仅撤除电场，则该粒子做匀速圆周运动，下列因素与完成上述两类运动无关的是（　　）
A．磁场和电场的方向 B．磁场和电场的强弱
C．粒子的电性和电量 D．粒子入射时的速度
【答案】C
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【解答】根据题意，空间存在匀强磁场和匀强电场。一个带电粒子(不计重力)以一定初速度射入该空间后，做匀速直线运动，所以粒子所受的洛伦兹力与电场力相等，即qvB=qE，从此表达式可以看出粒子运动的速度与粒子的电性和电量无关，
故答案为：C。
【分析】在平常的学习过程，学生一定学过速度选择器，本题其实就是速度选择器，粒子所受的洛伦兹力与电场力平衡。
7．（2018·北京）研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电
B．实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小
C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大
D．实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大
【答案】A
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】用带电玻璃棒与电容器a板接触，能够使a板接触带电，a板带电可以使b板感应带电，故能使电容器带电，A符合题意；实验中，只将电容器b板向上平移，使得电容器的正对面积减小，所以电容C减小，根据 可得，U增大，所以静电计指针的张角变大，B不符合题意；实验中，只在极板间插入有机玻璃板，使得电容C增大，根据 可得，U减小，所以静电计指针的张角变小，C不符合题意；实验中，只增加极板带电量，不会改变电容的大小，电容大小只有自身决定与带电量多少，是否带电无关，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】本题考查物体的带电方式，物体的带电方式有接触带电、摩擦起电、感应带电；电容器的动态分析，结合电容大小的决定式与定义式，具体分析；另外还要掌握电容大小与电容器是否带电以及带电多少无关.
8．（2018·北京）根据高中所学知识可知，做自由落体运动的小球，将落在正下方位置。但实际上，赤道上方200m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6cm处，这一现象可解释为，除重力外，由于地球自转，下落过程小球还受到一个水平向东的“力”，该“力”与竖直方向的速度大小成正比，现将小球从赤道地面竖直上抛，考虑对称性，上升过程该“力”水平向西，则小球（　　）
A．到最高点时，水平方向的加速度和速度均为零
B．到最高点时，水平方向的加速度和速度均不为零
C．落地点在抛出点东侧
D．落地点在抛出点西侧
【答案】D
【知识点】运动的合成与分解
【解析】【解答】根据题意，将小球从赤道地面竖直上抛，水平方向受到一个与竖直方向的速度大小成正比的力，小球从地面竖直上抛，速度越来越小，故水平方向的力越来越小，到达最高点时，竖直方向的速度为零，故水平方向的加速度为零，水平方向小球做加速度减小的加速运动，故到达最高点时，小球的速度不为零，故AB错误；小球在下落的过程中，竖直方向做匀加速直线运动，所以水平方向加速度逐渐增大；水平方向加速度向东，所以向西做加速度增大的减速运动，再根据运动学规律得出落地点在抛出点西侧，故C错误；
故答案为：D。
【分析】本题属于新颖的题型，这样的水平力，学生平时应该都没有见过，但是仔细分析题干就会得出其实这就是运动的合成与分解，小球参与了水平和竖直两个方向的运动，结合牛顿运动定律即可得出答案。
二、非选择题
9．（2018·北京）用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。
主要实验步骤如下：
a.安装好实验器材。接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。
b.选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O(t=0)，然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点，如图2中A、B、C、D、E、F……所示。
c.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度，分别记作D1、D2、D3、D4、D5……
d.以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐系，在坐标纸上描点，如图3所示
结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
（1）在下列仪器和器材中，还需要使用的有 和 (填选项前的字母)。
A．电压合适的50Hz交流电源
B．电压可调的直流电源
C．刻度尺
D．秒表
E．天平(含砝码)
（2）在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点，请在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出v-t图像。
（3）观察v-t图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是　 　。v-t图像斜率的物理意义是　 　。
（4）描绘v-t图像前，还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度 表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对△t的要求是　 　（选填“越小越好”或“与大小无关”)：从实验的角度看，选取的△x大小与速度测量的误差　 　(选填“有关”或“无关”)。
（5）早在16世纪末，伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的。当时只能靠滴水计时，为此他设计了如图4所示的“斜面实验”，反复做了上百次，验证了他的猜想。请你结合匀变速直线运动的知识，分析说明如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时间均匀变化的。
【答案】（1）A；C
（2）
（3）速度随时间均匀变化；加速度
（4）越小越好；有关
（5）如果小球的初速度为0，其速度 ，那么它通过的位移x∝t2。因此，只要测量小球通过不同位移所用的时间，就可以检验小球的速度是否随时间均匀变化。
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】（1）结合本题实验的目的，打点计时器应该使用的是交流电源；另外纸带上点与点之间的距离应该要刻度尺测量；打点计时器本身就可以计时，因此不用秒表；本题是研究小车速度随时间变化的规律，因此不需要测小车或重物的质量；故选AC（2）如图所示，从图像可知，当t=3T时，速度为V3
；（3）分析图像可知速度随时间均匀变化，由此可判断为匀变速，斜率表示加速度．（4）△t越小，计算出的速度越接近瞬时速度；从实验的角度看，选取的 △x大小与速度测量的误差有关．
【分析】本题主要考查研究小车速度随时间变化的规律，这个也是我们教材单列为一节的实验，要求学生必须做的一个实验，该实验在学生学习了打点计时器的使用之后，具有巩固打点计时器的使用的效果；图像法是我们处理物理实验数据的形象直观的方法，从图像上可以直观地看出物理量之间的变化关系；平均速度与瞬时速度的关系，我们在定义中的速度是位移和时间的比值，实际是平均速度，但是当时间取很很小的时候的平均速度就等于瞬时速度了，所以时间间隔取得越短，瞬时速度计算就越精确；只要测量小球通过不同位移所用的时间，就可以检验小球的速度是否随时间均匀变化。
10．（2018·北京）2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。某滑道示意图如下，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高h=10m，C是半径R=20m圆弧的最低点，质量m=60kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度a=4.5m/s2，到达B点时速度vB=30m/s，取重力加速度g=10m/s2。
（1）求长直助滑道AB的长度L；
（2）求运动员在AB段所受合外力的冲量的i大小；
（3）若不计BC段的阻力，画出运动员经过C点时的受力图，并求其所受支持力FN的大小。
【答案】（1）由匀变速直线运动规律： ，所以
（2）根据动量定理，有
（3）运动员经C点时的受力分析如图
根据动能定理，运动员在BC段运动的过程中，有
根据牛顿第二定律，有
得FN=3 900 N
【知识点】动能定理的综合应用；动量定理；匀变速直线运动导出公式应用
【解析】【分析】本题属于基本题，根据匀变速直线运动规律即可解答第一小题；根据动量定理即可解答第二小题；第三小题需要运用动能定理求出C点的速度，再由圆周运动的支持力与重力的合力提供向心力即可解答。
11．（2018·北京）如图1所示，用电动势为E、内阻为r的电源，向滑动变阻器R供电。改变变阻器R的阻值，路端电压U与电流I均随之变化。
（1）以U为纵坐标，I为横坐标，在图2中画出变阻器阻值R变化过程中U-I图像的示意图，并说明U-I图像与两坐标轴交点的物理意义。
（2）a.请在图2画好的U-I关系图线上任取一点，画出带网格的图形，以其面积表示此时电源的输出功率；
b.请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件。
（3）请写出电源电动势定义式，并结合能量守恒定律证明：电源电动势在数值上等于内、外电路电势降落之和。
【答案】（1）U–I图象如图所示，图像与纵轴交点的坐标值为电源电动势，与横轴交点的坐标值为短路电流
（2）a．如图所示
b．电源输出的电功率
当外电路电阻R=r时，电源输出的电功率最大，为
（3）电动势定义式
根据能量守恒，在图1所示电路中，非静电力做功W产生的电能等于在外电路和内电路产生的电热，
即：
【知识点】电功率和电功；能量守恒定律
【解析】【分析】（1）本题考查测电源电动势与内电阻实验中，U–I图象与纵轴交点的坐标、与横轴交点的坐标的含义，与纵坐标（U轴）交点的意义：电源电动势（即外电源断路时的路端电压），与横轴（I轴）交点的意义：短路电流 （即外电路电阻为零时的电流）；（2）考查电源输出的电功率的最大值的判断，写出电源的输出功率的公式，结合数学知识将公式变形，可以得出当外电路电阻R=r时，电源输出的电功率最大，为 ；（3）根据能量守恒，非静电力做功W产生的电能等于在外电路和内电路产生的电热。
12．（2018·北京）（1）静电场可以用电场线和等势面形象描述。
a.请根据电场强度的定义和库仑定律推导出点电荷Q的场强表达式；
b.点电荷的电场线和等势面分布如图所示，等势面S 、S 到点电荷的距离分别为r 、r 。我们知道，电场线的疏密反映了空间区域电场强度的大小。请计算S 、S 上单位面积通过的电场线条数之比N1 /N2 。
（2）观测宇宙中辐射电磁波的天体，距离越远单位面积接收的电磁波功率越小，观测越困难。为了收集足够强的来自天体的电磁波，增大望远镜口径是提高天文观测能力的一条重要路径。2016年9月25日，世界上最大的单口径球面射电望远镜FAST在我国贵州落成启用，被誉为“中国天眼”。FAST直径为500m，有效提高了人类观测宇宙的精度和范围。
a.设直径为100m的望远镜能够接收到的来自某天体的电磁波功率为P ，计算FAST能够接收到的来自该天体的电磁波功率P ；
b.在宇宙大尺度上，天体的空间分布是均匀的，仅以辐射功率为P的同类天体为观测对象，设直径为100m望远镜能够观测到的此类天体数目是N0，计算FAST能够观测到的此类天体数目N。
【答案】（1）a．在距Q为r的位置放一电荷量为q的检验电荷。
根据库仑定律检验电荷受到的电场力
根据电场强度的定义
得
b．穿过两等势面单位面积上的电场线条数之比
（2）a．地球上不同望远镜观测同一天体，单位面积上接收的功率应该相同，因此b．在宇宙大尺度上，天体的空间分布是均匀的。因此一个望远镜能观测到的此类天体数目正比于以望远镜为球心、以最远观测距离为半径的球体体积。设地面上望远镜能观测到此类天体需收集到的电磁波的总功率的最小值为P0，直径为100 m望远镜和FAST能观测到的最远距离分别为L0和L，则
可得L=5L0
则
【知识点】电场强度和电场线；功率及其计算
【解析】【分析】（1）推导孤立点电荷的电场表达式，根据场强的定义式即可推导；（2）根据题意，等势面S1、S2到点电荷的距离分别为r1、r2。我们知道，电场线的疏密反映了空间区域电场强度的大小，可知列出等式；（3）a.地球上不同望远镜观测同一天体，单位面积上接收的功率应相同，b. 在宇宙大尺度上，天体的空间分布是均匀的。因此一个望远镜能观测到的此类天体数目正比于以望远镜为球心、以最远观测距离为半径的球体体积。
1 / 12018年高考理综物理真题试卷（北京卷）
一、选择题
1．（2018·北京）在核反应方程 中，X表示的是（　　）
A．质子 B．中子 C．电子 D．α粒子
2．（2018·北京）关于分子动理论，下列说法正确的是（　　）
A．气体扩散的快慢与温度无关
B．布朗运动是液体分子的无规则运动
C．分子间同时存在着引力和斥力
D．分子间的引力总是随分子间距增大而增大
3．（2018·北京）用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹，在光源与单缝之间加上红色滤光片后（　　）
A．干涉条纹消失 B．彩色条纹中的红色条纹消失
C．中央条纹变成暗条纹 D．中央条纹变成红色
4．（2018·北京）如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15m。当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是（　　）
A．0.60m B．0.30m C．0.20m D．0.15m
5．（2018·北京）若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证（　　）
A．地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的1/602
B．月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的1/602
C．自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的1/6
D．苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的1/60
6．（2018·北京）某空间存在匀强磁场和匀强电场。一个带电粒子(不计重力)以一定初速度射入该空间后，做匀速直线运动；若仅撤除电场，则该粒子做匀速圆周运动，下列因素与完成上述两类运动无关的是（　　）
A．磁场和电场的方向 B．磁场和电场的强弱
C．粒子的电性和电量 D．粒子入射时的速度
7．（2018·北京）研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电
B．实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小
C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大
D．实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大
8．（2018·北京）根据高中所学知识可知，做自由落体运动的小球，将落在正下方位置。但实际上，赤道上方200m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6cm处，这一现象可解释为，除重力外，由于地球自转，下落过程小球还受到一个水平向东的“力”，该“力”与竖直方向的速度大小成正比，现将小球从赤道地面竖直上抛，考虑对称性，上升过程该“力”水平向西，则小球（　　）
A．到最高点时，水平方向的加速度和速度均为零
B．到最高点时，水平方向的加速度和速度均不为零
C．落地点在抛出点东侧
D．落地点在抛出点西侧
二、非选择题
9．（2018·北京）用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。
主要实验步骤如下：
a.安装好实验器材。接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。
b.选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O(t=0)，然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点，如图2中A、B、C、D、E、F……所示。
c.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度，分别记作D1、D2、D3、D4、D5……
d.以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐系，在坐标纸上描点，如图3所示
结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
（1）在下列仪器和器材中，还需要使用的有 和 (填选项前的字母)。
A．电压合适的50Hz交流电源
B．电压可调的直流电源
C．刻度尺
D．秒表
E．天平(含砝码)
（2）在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点，请在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出v-t图像。
（3）观察v-t图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是　 　。v-t图像斜率的物理意义是　 　。
（4）描绘v-t图像前，还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度 表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对△t的要求是　 　（选填“越小越好”或“与大小无关”)：从实验的角度看，选取的△x大小与速度测量的误差　 　(选填“有关”或“无关”)。
（5）早在16世纪末，伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的。当时只能靠滴水计时，为此他设计了如图4所示的“斜面实验”，反复做了上百次，验证了他的猜想。请你结合匀变速直线运动的知识，分析说明如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时间均匀变化的。
10．（2018·北京）2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。某滑道示意图如下，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高h=10m，C是半径R=20m圆弧的最低点，质量m=60kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度a=4.5m/s2，到达B点时速度vB=30m/s，取重力加速度g=10m/s2。
（1）求长直助滑道AB的长度L；
（2）求运动员在AB段所受合外力的冲量的i大小；
（3）若不计BC段的阻力，画出运动员经过C点时的受力图，并求其所受支持力FN的大小。
11．（2018·北京）如图1所示，用电动势为E、内阻为r的电源，向滑动变阻器R供电。改变变阻器R的阻值，路端电压U与电流I均随之变化。
（1）以U为纵坐标，I为横坐标，在图2中画出变阻器阻值R变化过程中U-I图像的示意图，并说明U-I图像与两坐标轴交点的物理意义。
（2）a.请在图2画好的U-I关系图线上任取一点，画出带网格的图形，以其面积表示此时电源的输出功率；
b.请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件。
（3）请写出电源电动势定义式，并结合能量守恒定律证明：电源电动势在数值上等于内、外电路电势降落之和。
12．（2018·北京）（1）静电场可以用电场线和等势面形象描述。
a.请根据电场强度的定义和库仑定律推导出点电荷Q的场强表达式；
b.点电荷的电场线和等势面分布如图所示，等势面S 、S 到点电荷的距离分别为r 、r 。我们知道，电场线的疏密反映了空间区域电场强度的大小。请计算S 、S 上单位面积通过的电场线条数之比N1 /N2 。
（2）观测宇宙中辐射电磁波的天体，距离越远单位面积接收的电磁波功率越小，观测越困难。为了收集足够强的来自天体的电磁波，增大望远镜口径是提高天文观测能力的一条重要路径。2016年9月25日，世界上最大的单口径球面射电望远镜FAST在我国贵州落成启用，被誉为“中国天眼”。FAST直径为500m，有效提高了人类观测宇宙的精度和范围。
a.设直径为100m的望远镜能够接收到的来自某天体的电磁波功率为P ，计算FAST能够接收到的来自该天体的电磁波功率P ；
b.在宇宙大尺度上，天体的空间分布是均匀的，仅以辐射功率为P的同类天体为观测对象，设直径为100m望远镜能够观测到的此类天体数目是N0，计算FAST能够观测到的此类天体数目N。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】原子核的人工转变
【解析】【解答】根据核反应方程的特点，质量数守恒2+7=8+1，电荷守恒4+14=17+1，得知X粒子的质量数为1，电荷数也为1，应为质子，
故答案为：A。
【分析】本题考查核反应方程的有关知识，根据核反应方程的特点质量数守恒与电荷守恒即可得到答案。
2．【答案】C
【知识点】分子动理论的基本内容
【解析】【解答】温度越高，分子无规则运动越剧烈，扩散越快，A不符合题意；布朗运动是固体小颗粒在液体或气体里的无规则运动，是液体或气体分子无规则运动的反应，B不符合题意；分子间同时存在着引力和斥力，C符合题意；分子间同时存在引力和斥力，引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】本题主要考查分子的热运动与分子间引力与斥力的相关知识，熟悉掌握分子动理论内容不难得出答案。
3．【答案】D
【知识点】光的干涉
【解析】【解答】滤光片的作用是使入射光变成单色光，在光源与单缝之间加上红色滤光片后，能从单缝透过的光线为红色，光屏上出现红色的干涉条纹，中央条纹变成红色。
故答案为：D
【分析】本题主要考查光的干涉的实验，学生需要理解光的干涉的实验原理和过程。
4．【答案】B
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【解答】根据题意，当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，说明PQ之间是半个波长或加上n个整波长，即 ，n=0，1，2，3……..当n=0时， ，
故答案为：B。
【分析】本题考查机械波的传播，P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，说明PQ之间至少是半个波长，理解题意即可解答。
5．【答案】B
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】该题考查了月地检验的知识，地球吸引苹果的力 =mg，地球吸引月球的力 ，由于从不清楚苹果的质量与月球的质量关系，因此不能得出AD答案，故AD错误；根据牛顿第二定律可以得出正确答案是B，
故答案为：B。
【分析】本题结合牛顿第二定律与万有引力定律，可以得出月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的1/602.
6．【答案】C
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【解答】根据题意，空间存在匀强磁场和匀强电场。一个带电粒子(不计重力)以一定初速度射入该空间后，做匀速直线运动，所以粒子所受的洛伦兹力与电场力相等，即qvB=qE，从此表达式可以看出粒子运动的速度与粒子的电性和电量无关，
故答案为：C。
【分析】在平常的学习过程，学生一定学过速度选择器，本题其实就是速度选择器，粒子所受的洛伦兹力与电场力平衡。
7．【答案】A
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】用带电玻璃棒与电容器a板接触，能够使a板接触带电，a板带电可以使b板感应带电，故能使电容器带电，A符合题意；实验中，只将电容器b板向上平移，使得电容器的正对面积减小，所以电容C减小，根据 可得，U增大，所以静电计指针的张角变大，B不符合题意；实验中，只在极板间插入有机玻璃板，使得电容C增大，根据 可得，U减小，所以静电计指针的张角变小，C不符合题意；实验中，只增加极板带电量，不会改变电容的大小，电容大小只有自身决定与带电量多少，是否带电无关，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】本题考查物体的带电方式，物体的带电方式有接触带电、摩擦起电、感应带电；电容器的动态分析，结合电容大小的决定式与定义式，具体分析；另外还要掌握电容大小与电容器是否带电以及带电多少无关.
8．【答案】D
【知识点】运动的合成与分解
【解析】【解答】根据题意，将小球从赤道地面竖直上抛，水平方向受到一个与竖直方向的速度大小成正比的力，小球从地面竖直上抛，速度越来越小，故水平方向的力越来越小，到达最高点时，竖直方向的速度为零，故水平方向的加速度为零，水平方向小球做加速度减小的加速运动，故到达最高点时，小球的速度不为零，故AB错误；小球在下落的过程中，竖直方向做匀加速直线运动，所以水平方向加速度逐渐增大；水平方向加速度向东，所以向西做加速度增大的减速运动，再根据运动学规律得出落地点在抛出点西侧，故C错误；
故答案为：D。
【分析】本题属于新颖的题型，这样的水平力，学生平时应该都没有见过，但是仔细分析题干就会得出其实这就是运动的合成与分解，小球参与了水平和竖直两个方向的运动，结合牛顿运动定律即可得出答案。
9．【答案】（1）A；C
（2）
（3）速度随时间均匀变化；加速度
（4）越小越好；有关
（5）如果小球的初速度为0，其速度 ，那么它通过的位移x∝t2。因此，只要测量小球通过不同位移所用的时间，就可以检验小球的速度是否随时间均匀变化。
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】（1）结合本题实验的目的，打点计时器应该使用的是交流电源；另外纸带上点与点之间的距离应该要刻度尺测量；打点计时器本身就可以计时，因此不用秒表；本题是研究小车速度随时间变化的规律，因此不需要测小车或重物的质量；故选AC（2）如图所示，从图像可知，当t=3T时，速度为V3
；（3）分析图像可知速度随时间均匀变化，由此可判断为匀变速，斜率表示加速度．（4）△t越小，计算出的速度越接近瞬时速度；从实验的角度看，选取的 △x大小与速度测量的误差有关．
【分析】本题主要考查研究小车速度随时间变化的规律，这个也是我们教材单列为一节的实验，要求学生必须做的一个实验，该实验在学生学习了打点计时器的使用之后，具有巩固打点计时器的使用的效果；图像法是我们处理物理实验数据的形象直观的方法，从图像上可以直观地看出物理量之间的变化关系；平均速度与瞬时速度的关系，我们在定义中的速度是位移和时间的比值，实际是平均速度，但是当时间取很很小的时候的平均速度就等于瞬时速度了，所以时间间隔取得越短，瞬时速度计算就越精确；只要测量小球通过不同位移所用的时间，就可以检验小球的速度是否随时间均匀变化。
10．【答案】（1）由匀变速直线运动规律： ，所以
（2）根据动量定理，有
（3）运动员经C点时的受力分析如图
根据动能定理，运动员在BC段运动的过程中，有
根据牛顿第二定律，有
得FN=3 900 N
【知识点】动能定理的综合应用；动量定理；匀变速直线运动导出公式应用
【解析】【分析】本题属于基本题，根据匀变速直线运动规律即可解答第一小题；根据动量定理即可解答第二小题；第三小题需要运用动能定理求出C点的速度，再由圆周运动的支持力与重力的合力提供向心力即可解答。
11．【答案】（1）U–I图象如图所示，图像与纵轴交点的坐标值为电源电动势，与横轴交点的坐标值为短路电流
（2）a．如图所示
b．电源输出的电功率
当外电路电阻R=r时，电源输出的电功率最大，为
（3）电动势定义式
根据能量守恒，在图1所示电路中，非静电力做功W产生的电能等于在外电路和内电路产生的电热，
即：
【知识点】电功率和电功；能量守恒定律
【解析】【分析】（1）本题考查测电源电动势与内电阻实验中，U–I图象与纵轴交点的坐标、与横轴交点的坐标的含义，与纵坐标（U轴）交点的意义：电源电动势（即外电源断路时的路端电压），与横轴（I轴）交点的意义：短路电流 （即外电路电阻为零时的电流）；（2）考查电源输出的电功率的最大值的判断，写出电源的输出功率的公式，结合数学知识将公式变形，可以得出当外电路电阻R=r时，电源输出的电功率最大，为 ；（3）根据能量守恒，非静电力做功W产生的电能等于在外电路和内电路产生的电热。
12．【答案】（1）a．在距Q为r的位置放一电荷量为q的检验电荷。
根据库仑定律检验电荷受到的电场力
根据电场强度的定义
得
b．穿过两等势面单位面积上的电场线条数之比
（2）a．地球上不同望远镜观测同一天体，单位面积上接收的功率应该相同，因此b．在宇宙大尺度上，天体的空间分布是均匀的。因此一个望远镜能观测到的此类天体数目正比于以望远镜为球心、以最远观测距离为半径的球体体积。设地面上望远镜能观测到此类天体需收集到的电磁波的总功率的最小值为P0，直径为100 m望远镜和FAST能观测到的最远距离分别为L0和L，则
可得L=5L0
则
【知识点】电场强度和电场线；功率及其计算
【解析】【分析】（1）推导孤立点电荷的电场表达式，根据场强的定义式即可推导；（2）根据题意，等势面S1、S2到点电荷的距离分别为r1、r2。我们知道，电场线的疏密反映了空间区域电场强度的大小，可知列出等式；（3）a.地球上不同望远镜观测同一天体，单位面积上接收的功率应相同，b. 在宇宙大尺度上，天体的空间分布是均匀的。因此一个望远镜能观测到的此类天体数目正比于以望远镜为球心、以最远观测距离为半径的球体体积。
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