浙江省十校联盟2020届高三下学期寒假返校考试物理试题（解析版）

1 绝密★考试结束前 浙江省十校联盟 2020 届高三寒假返校联考 物理试题卷 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共 8 页，满分 100 分，考试时间 90 分钟。 考生须知∶ 1.本卷满分 100 分，考试时间 90 分钟； 2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字； 3.本卷中 g 取 10m/s2∶ 4.所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效；考试结束后，只需上交答题卷。 选择题部分 一、选择题 I （本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题 目 要求的，不选、多选、错选均不得分） 1.下列描述物质特性的量或物理学常量中，对应单位表示正确的是（　　） A.万有引力常量 G：N•m/kg2 B. 劲度系数 k：N•m C. 普朗克常量 h：J•s D. 电阻率ρ：Ω/m 2.在离地高 h 处，沿竖直方向向上和向下抛出两个小球，它们的初速度大小均为 v，不计空 气阻力，两球落地的时间差为（　　） 3.某自行车爱好者在水平面上以如图姿势保持静止时，下列说法正确的是（　　） A. 地面对自行车有向右的摩擦力 B. 地面对自行车作用力大于自行车对地面的作用力 C. 地面对自行车的支持力小于人和自行车重力之和 D. 人对自行车的作用力竖直向下 4.如图所示，游乐园中的摩天轮由 24 个观光球舱组成，每个座舱的质量为 m，在竖直面内 以角速度为ω做匀速圆周运动，运动半径为 R，重力加速度为 g，则（　　） A. 每个座舱的线速度都相同 B. 坐在最高处座舱里的人处于超重状态 C. 坐在圆心等高处座舱里的人处于平衡状态D. 相邻两个座舱经过同一位置的最小时间间隔为 t= 5.月球和太阳对地球引力作用产生的潮汐，就像是一个小小的“刹车片”，使地球自转缓慢 变慢，还导致月球以每年 3.8cm 的速度远离地球，若不考虑其它因素，则在遥远的未来（　　） A. 地球同步卫星的线速度变大 B. 地球近地卫星的周期变大 C. 地球赤道处的重力加速度变小 D. 月球绕地球做圆周运动的角速度变小 6.人的眼球可简化为如图所示的模型。折射率相同、半径不同的两个球体共轴。平行光束宽 度为 D，对称地沿轴线方向射入半径为 R 的小球，会聚在轴线上的 P 点。取球体的折射率为 ，且 D= ．则光线的会聚角α为（　　） A. 30° B. 45° C. 60° D. 75° 7.某同学在做如图所示的自感实验中，灯泡两端并联了自感系数 L 很大的自感线圈，其直流 电阻大于灯泡电阻。关于该实验，下列说法正确的是（　　） A. S 接通瞬间，灯泡会逐渐变亮 B. S 接通稳定时，灯泡会熄灭 C. S 断开后的瞬间，灯泡的电流从右向左 D. S 断开后，灯泡会闪亮一下再熄灭 8.如图甲所示，小物体和轻弹簧均套在竖直光滑的杆上，弹簧下端固定在地面上。让小物体 从离地高 h 处由静止释放，其速度平方 v2 与离地高度 h 的关系如图乙所示。其中高度大于 0.30m 时的图线为直线，其余部分为曲线，忽略空气阻力，弹簧形变在弹性限度内，下列说 法正确的是（　　） A. 当 h=0.10m 时，物体刚好接触弹簧 B. 当 h=0.10m 时，物体的加速度大小大于 g C. 当 h=0.22m 时，物体的加速度大小等于 gD. 在运动过程中弹簧最大压缩量为 0.22m 9.某品牌洗衣机的铭牌上所列的主要技术参数如图所示。在某次洗衣过程中，洗涤时间为 24min，脱水时间为 12min，烘干时间为 30min。结合图中数据，下列说法正确的是（　　）A. 洗涤过程中的电流为 1.1A B. 脱水过程中电路的总电阻为 121Ω C. 洗涤过程中消耗的电能为 0.8kW• h D. 这次洗衣过程消耗的总电能为 1.16kW• h 10.半径为 R，均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场，场强 E 沿半径方向分布的示 意图如图所示，图中 E0 已知，E-r 曲线下 O-R 部分的面积等于 R-2R 部分的面积，则下列说 法正确的是（　　） A. r=2R 处的电场强度大小为 E= B. 球体带总电荷量为 Q= C. 球心与球表面间的电势差 U=E0R D. 质量为 m、电荷量为-q 的负电荷在 2R 处静止释放，到达球面时的速度大小 v= 11.如图所示，有一圆弧形的槽 ABC，槽底 B 放在水平地面上，槽的两侧 A、C 与光滑斜坡 aa'、bb'分别相切，相切处 a、b 位于同一水平面内，距水平地面高度为 h。一质量为 m 的 小物块从斜坡 aa'上距水平面 ab 的高度为 2h 处沿斜坡自由滑下，并自 a 处进入槽内，到达 b 处后沿斜坡 bb'向上滑行，到达的最高处距水平面 ab 的高度为 h，若槽内的动摩擦因数处 处相同，不考虑空气阻力，且重力加速度为 g，则（　　） A. 小物块第一次从 a 处运动到 b 处的过程中克服摩擦力做功 mgh B. 小物块第一次经过 B 点时的动能等于 2.5mgh C. 小物块第二次运动到 a 处时速度为零 D. 经过足够长的时间后，小物块最终一定停在 B 处 12. 12.某同学利用传感器和计算机研究做平抛运动的物体的轨迹，其原理如图所示。物体 A 从 O 点以一定水平速度抛出后，它能够每隔相同时间向各个方向同时发射超声波脉冲。在 O 点 的正下方安放着超声波接收装置 P．P 盒装有 P1、P2 两个超声波接收器，并与计算机相联。已知 P1、P2 间距为 10cm，OP1=10cm，物体 A 运动到某一位置时发射超声波到 P1 和 P2 的时间 分别为 t1= ×10-3s 和 t2= ×10-3s，已知超声波的速度为 340m/s，由此可以确定平抛 物体 A 的初速度为（　　） 13.空间有两平行的长直导线 A、B，电流均为 I，方向如图所示，经测量可得长直导线 B 所 受的安培力大小为 F；如果在空间平行地放置另一通电长直导线 C，且三条导线正好是一正 方体的三条棱，空间关系如图所示，经测量可得长直导线 B 所受的安培力大小为 F．已 知通有电流 i 的长直导线在距其 r 处产生的磁感应强度大小为 B= （其中 k 为一常量）， 下列说法中正确的是（　　） A. 长直导线 C 的电流大小为 I B. 长直导线 A 对 C 的安培力大小为 C. 长直导线 C 所受的安培力大小为 D. 长直导线 C 所受的安培力方向垂直于 BC 连线 二、选择题Ⅱ（每题 3 分，至少有一项正确，全对得 2 分，选对不全得 1 分，错选不得分） 14.下列说法正确的是（　　） A. 金属的逸出功是指电子从金属中逸出需要克服阻力做功的最大值 B. α粒子散射实验中，绝大多数α粒子基本上仍沿原方向前进，只有少数发生了大角度偏 转 C. 放射性元素的半衰期是这种放射性元素大量原子核半数发生衰变所需要的时间，与物理 和化学状态无关 D. 热核反应时要将轻核加热到很高的温度，使它们具有足够的动能来克服核力，碰撞时十 分接近而发生聚变15.两列简谐横波在同种介质中沿 x 轴相向传播，如图所示是两列波在 t=0 时的各自波形图， 实线波 A 向右传播，周期为 TA=2s，虚线波 B 向左传播。已知实线波的振幅为 10cm，虚线波 的振幅为 5cm。则下列说法正确的是（　　） A. 两列波在相遇区域内会发生干涉现象 B. 虚线波 B 的波速为 3m/s C. x=5m 处的质点起振方向向下 D. t=TA 时，x=5m 处的质点的位移等于 10cm 16.如图所示，理想变压器的原副线圈匝数比为 1：2，原线圈与光滑水平导轨相连，轨道间 距 L=0.5m，匀强磁场 B=0.2T 垂直于轨道，若电阻不计的金属棒 ab 以速度 v=12.5 sin200 πt（m/s）在导轨上运动，副线圈上连接规格”2.5V，5W”小灯泡 L、电容器 C．则下列说 法正确的是（　　） A. 小灯泡恰好能正常发光 B. 电容器的支路没有电流 C. 若金属棒 v=12.5 sin100πt（m/s），小灯泡亮度不变 D. 若金属棒向右匀加速运动，电容器上极板带正电 三、非选择题（本题 6 大题，共 55 分） 17.（1）利用如图所示的实验装置探究相关的力学实验，下列说法错误的是（　　） A. “探究速度随时间变化规律”的实验中，不需要平衡摩擦力 B. 探究“功和速度变化关系”的实验中，只打出一条纸带不能进行探究 C. 探究”加速度和力、质量的关系”实验中，物块的质量应远小于小车和砝码的总质量 D. 利用该实验装置，只要平衡摩擦力，就可以用来“探究机械能守恒定律”实验（2）在探究”加速度和力、质量的关系”实验中，打出了一条纸带，如图所示，已知打点 计时器的频率为 50Hz，则小车的加速度为______m/s2（结果保留两位有效数字）。 （3）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图丙所示。 ①小李同学从放大镜中观察到条纹不够清晰，他通过左右调节拨杆，改变______（选填“滤 镜”、“单缝”或“双缝”）的方向，成功观察到实验现象。 ②上述仪器对应的截面图如图丁所示，小李同学已经测量出其中 3 个距离 L1、L2、L3，又测 出第 1 条亮条纹中心到第 n 条亮条纹中心间的距离为 a，已知双缝间的距离 d，则产生干涉 条纹的光的波长为______（用题中所给字母表示）。 18..小明同学在实验室里发现了一种新型电池，他想要测量该电池的电动势和内阻。 （1）他先用多用电表粗测电池的电动势，将选择开关调到直流电压挡量程为 10V 的挡位， 将______（填”红”或“黑”）表笔接电池的正极，另一表笔接电池的负极，多用电表的指 针示数如图甲所示，则粗测的电动势大小为______V。 （2）为了精确测量电池的电动势和内阻，小明在实验室找到了开关、电阻箱、电流表（内阻不计）和定值电阻（R0=5Ω），电路连接如图乙所示。然后闭合开关，调节电阻箱，测得 多组电阻箱接入电路的阻值 R 及对应的电流表示数 I，作出 图象（如图丙）。根据图象 求出电池的内阻为______Ω．（结果保留 2 位有效数字） 19..在大型商场的螺旋滑梯是小孩喜欢游玩的设施，该设施由三段轨道组成，小孩从第一段 OA 轨道进入后，从第二段轨道 A 处由静止开始加速下滑到 B 处，AB 段总长为 16m，小孩在 该段通过的路程 s 随时间 t 变化规律为 s=0.125t2（m），小孩在第三段 BC 看作匀减速直线 运动，BC 长度为 x=2m，高度差 h=0.4m，小孩最终刚好停在 C 点处。小孩可视为质点，求： （1）小孩在 BC 段的加速度大小； （2）小孩与 BC 轨道的动摩擦因数μ； 20.学校科技小组设计了“e”字型轨道竖直放置在水平面上，该轨道由两个光滑半圆形轨道 ABC、CDE 和粗糙的水平直轨道 EF 组成，末端与竖直的弹性挡板 OF 连接，轨道 CDE 半径 r=0.1m，轨道 ABC 半径为 2r，A 端与地面相切。现将质量 m=0.2kg 小滑块从水平地面 P 点以 速度 v0=2 m/s 沿轨道上滑，运动到 F 点与挡板发生完全弹性相碰。已知直线轨道 EF 长为 L=0.5m，小滑块与轨道 EF 的动摩擦因数μ=0.5，其余阻力均不计，小滑块可视为质点。求： （1）小滑块在 ABC 圆轨道运动时对轨道 C 点的压力： （2）小滑块最终停止的位置离 F 点的距离； （3）若改变小滑块的初速度，使小滑块能停在 EF 轨道上，且运动过程中不脱离轨道，则小 滑块的初速度满足什么条件。 21.如图所示，两条相距 d 的平行光滑金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为 R 的 电阻。质量为 m，电阻为 r 的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域 MNPQ 的磁 感应强度大小为 B、方向竖直向下。当该磁场区域以速度 v0 匀速地向右扫过金属杆后，金属 杆的速度变为 v。已知磁场扫过金属杆所经历的时间为 t，导轨足够长且电阻不计，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。求： （1）MN 刚扫过金属杆时，杆的加速度大小 a； （2）PQ 刚要到达金属杆时，电阻 R 消耗的电功率 P； （3）磁场扫过金属杆过程中金属杆的位移 x。 22.飞行时间质谱仪通过探测不同离子到达探测头时间，可以测得离子比荷。如图甲所示， 探测头在探测器左端中点。脉冲阀 P 喷出微量气体，经激光 S 照射产生不同价位的离子，假 设正离子在 A 极板处初速度为零，AB 极板间的加速电压为 U0，离子加速后从 B 板小孔射出， 沿中心线方向进入 C、D 板间的偏转控制区。已知加速电场 AB 间距为 d，偏转极板 CD 的长 度及宽度均为 L．设加速电场和偏转电场均为匀强电场，不计离子重力和离子间相互作用。 （1）若偏转电压 UCD=0，某比荷为 k 的离子沿中心线到达探测头，求该离子飞行总时间； （2）若偏转电压 UCD=0，在 C、D 板间加上垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B， 要使所有离子均能通过控制区域并从右侧飞出，求这些离子比荷的取值范围； （3）若偏转电压 UCD 与时间 t 的关系如图乙所示，最大值 Um=4U0，周期 ，假设离子 比荷为 k，并且在 t=0 时刻开始连续均匀地射入偏转电场。以 D 极板的右端点为坐标原点， 竖直向上为 y 轴正方向，探测头可在 y 轴上自由移动，在 t=T 到 时间内，要使探测头 能收集到所有粒子，求探测头坐标 y 随时间 t 变化的关系。 解析版 1. 【答案】C 【解析】 以电阻率的单位是Ω•m，故 D 错误。 故选：C。 结合万有引力定律、胡克定律、电阻定律等与各公式中各物理量的单位分析即可。 本题考查了几个常用物理量的符号、单位等的了解，是我们学习物理学的基础，要注意积累。 2. 【答案】 A 【解析】 【分析】 小球都作匀变速直线运动，机械能守恒，可得到落地时速度大小相等，根据运动学公式表示 运动时间，得到落地时间差。 本题关键要明确两球运动中机械能守恒，要理清过程中的速度关系，写出相应的公式，分析 运动的关系。 【解答】 由于不计空气阻力，两球运动过程中机械能都守恒，设落地时速度为 v′，则由机械能守恒 定律得： mgh+ 则得： ，所以落地时两球的速度大小相等。 对于竖直上抛的小球，将其运动看成一种匀减速直线运动，取竖直向上为正方向，加速度为 -g，则运动时间为：t1= 对于竖直下抛的小球，运动时间为： 故两球落地的时间差为：△t=t1-t2= 故 A 正确，BCD 错误。 故选 A。 3. 【答案】 D 【解析】解：A、整体法分析，人和自行车，只受重力和地面的支持力，不受地面的摩擦力，故 A 错 误； B、地面对自行车作用力与自行车对地面的作用力是一对作用力与反作用力，大小相等，方 向相反，故 B 错误； C、人和自行车，只受重力和地面的支持力处于平衡状态，所以地面对自行车向上的支持力 等于人和自行车重力之和，故 C 错误； D、选取人为研究对象，人受到重力和自行车的力平衡，所以人对自行车的作用力竖直向下， 故 D 正确。 故选：D。 依据整体法与隔离法，结合平衡条件，及受力分析，从而即可求解；作用力与反作用力大小 相等，方向相反。 考查受力分析的内容，掌握平衡的条件的应用，理解整体法与隔离法的分析方法。 4. 【答案】 D 【解析】 解：A、每个座舱的角速度都是相等的，但是它们的半径不同，所以线速度不同，故 A 错误； B、坐在最高处座舱里的人具有竖直向下的加速度，处于失重状态，故 B 错误； C、坐在圆心等高处座舱里的人做的是圆周运动，其合力方向指向圆心，具有向心加速度， 处于非平衡状态，故 C 错误； D、因为摩天轮是由 24 个座舱组成的，所以相邻两个座舱之间对应的圆心角为： ， 所以相邻两个座舱经过同一位置的最小时间间隔为： ，故 D 正确。 故选：D。 每个座舱相对圆心的距离不同，即半径不等；在最高处的座舱里的人处于失重状态；坐在座 舱里的人做的是圆周运动，所受合力不等于零；因为摩天轮是做的匀速圆周运动，先计算出 相邻两个座舱之间所对应的圆心角，然后根据角速度的定义式即可计算出座舱经过同一位置 所用的时间。 座舱是随着摩天轮一起做圆周运动的，所以不管座舱处于什么位置，都不可能处于平衡状态。 再者一共有 24 个座舱组成一个大圆周，所以相邻两个座舱之间对应的圆心角应该为 。 5. 【答案】 D 【解析】 解：A、地球自转缓慢变慢，则地球自转周期增加，同步卫星的周期变大，根据万有引力提 供向心力做圆周运动的角速度将变小，故 D 正确。 故选：D。 同步卫星绕地球做匀速圆周运动，周期与地球自转周期相等，据此分析同步卫星的轨道半径， 进一步分析线速度。 近地卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径不变。 分析赤道上物体的受力情况，确定万有引力、重力的关系。 月球绕地球做匀速圆周运动，地月间距增加，角速度变化。 此题考查了人造卫星的相关知识，解题的关键是明确卫星的动力学原理，根据牛顿第二定律 列式得到周期和线速度的表达式进行分析。 6. 【答案】 A 【解析】 解：设入射角为 i，折射角为 r，由几何关系得：sini= 解得：i=45° 由折射定律有：n= 解得折射角为：r=30° 且由几何关系有：i=r+ 解得：α=30°，故 A 正确，BCD 错误。 故选：A。 先根据几何关系求出入射角，由折射定律求得折射角，再由几何知识求光线的会聚角α。 解决该题的关键是正确找到发生折射的界面，从而正确分析入射角和折射角，熟记折射定律 的表达式，掌握相关求解角度的几何能力。 7. 【答案】 C 【解析】 解：AB、闭合开关的瞬间，电压直接加到灯泡两端，所以灯泡立即亮；由于线圈中自感电动 势的阻碍，流过 L 的电流逐渐增大，闭合开关稳定后，自感作用消失，通过 b 灯泡的电流比 开始时略小，但灯泡不会熄灭，故 A 错误，B 错误； CD、闭合开关，待电路稳定后断开开关，线圈 L 产生自感电动势维持自身的电流逐渐减小，线圈与灯泡构成自感回路，电流的方向从右向左流过灯泡，灯逐渐熄灭；由于线圈的直流电 阻大于灯泡电阻，则电路中的电流稳定时灯泡中的电流大于线圈中的电流，线圈 L 产生自感 电动势维持自身的电流逐渐减小，所以灯泡逐渐熄灭，不会闪亮一下，故 C 正确，D 错误。 故选：C。 当开关接通和断开的瞬间，流过线圈的电流发生变化，产生自感电动势，阻碍原来电流的变 化，根据自感现象的规律来分析。 对于线圈要抓住双重特性：当电流不变时，它是电阻不计的导线；当电流变化时，产生自感 电动势，相当于电源。 8. 【答案】 B 【解析】 解：分析图乙可知，小物体离地高度大于 0.30m 时，小物体做自由落体运动，在 0.30m 时， 接触弹簧，在 0.22m 时，速度最大，重力和弹簧弹力平衡，在 0.10m 时，运动到最低点。 A、当 h=0.30m 时，物体刚好接触弹簧，故 A 错误； B、当 h=0.10m 时，物体处于最低点，弹簧压缩量最大，根据简谐运动的对称性可知，物体 刚与弹簧接触时，加速度为 g，则物体处于最低点时，加速度大小大于 g，故 B 正确； C、当 h=0.22m 时，物体速度最大，处于受力平衡状态，重力和弹簧的弹力等大反向，加速 度为零，故 C 错误； D、分析图乙可知，0.30m 处接触弹簧，0.10m 处弹簧压缩最短，则运动过程中弹簧的最大压 缩量为 0.30m-0.10m=0.20m，故 D 错误。 故选：B。 分析物体整个运动的过程，明确几个关键点，比如：在 0.30m 时，物体接触弹簧，在 0.22m 时，物体速度最大，重力和弹簧弹力平衡，在 0.10m 时，物体运动到最低点。 根据简谐运动的对称性分析物体在最低点的加速度。 此题考查了弹簧弹力的相关知识，解题的关键是在物体压缩弹簧的过程，分析力与运动的关 系，注意弹簧弹力是个变力，加速度是变化的，当速度等于零时，弹簧被压缩到最短。 9. 【答案】 D 【解析】 解：A、有铭牌标识可以知道洗涤输入功率为 P1=200W=0.2kW，额定电压 U=220V，所以洗涤 过程的电流 故选：D。 洗涤过程的电流等于洗涤功率与额定电压的比值；脱水过程中的电路是含电动机电路，欧姆定律不适用；洗涤过程消耗的功率等于洗涤功率与洗涤时间的乘积；洗衣过程消耗的总电能 等于洗涤过程、脱水过程和烘干过程消耗的电能之和。 洗涤和脱水过程都是由电动机工作完成的，所以是非纯电阻电路，欧姆定律不适用，所以无 法计算脱水过程中电路的总电阻。 10. 【答案】 B 【解析】 解：A、球外电场可等效于电荷量集中在球心的点电荷产生，则 ，故 A 错误； 故选：B。 根据点电荷的场强公式 E= 求 r=2R 处的电场强度大小。根据 E0，求球体带总电荷量。通 过图线围成的面积求出球心与球表面积的电势差。根据动能定理求出负电荷到达球面时的速 度大小 v。 解决本题的关键要知道 E-r 围成的面积表示的含义：E-r 曲线与 r 轴围成的面积表示电势差， 可以类比于速度时间图线围成的面积表示位移进行分析。 11. 【答案】 A 【解析】 解：A、在第一次运动过程中，克服摩擦力做功，根据动能定理可知：mgh-Wf=0-0，解得 Wf=mgh，故 A 正确； B、因为小物块从右侧到最低点的过程中对轨道的压力较大，所受的摩擦力较大，所以小物 块从右侧到最低点的过程中克服摩擦力做的功 。 设金属小球第 1 次通过最低点的速度为 v，从 A 到最低点的过程，由动能定理得 3mgh-Wf1=Ek，解得 Ek＜2.5mgh，故 B 错误； C、由于在 AC 段，小物块与轨道间有摩擦力，故小物块的速度大小减小，与轨道间的摩擦力 减小，第二次在 AC 运动时克服摩擦力做功比第一次要少，故第二次到达 A 点时，还有速度， 故 C 错误； D、由于在 AC 段存在摩擦力，故小物块在 B 点两侧某一位置可能处于静止状态，故 D 错误； 故选：A。 研究小物块第一次从右向左运动过程中，根据动能定理求得摩擦力做功，由于在 AC 阶段， 做圆周运动，小物块与轨道间的弹力与速度大小有关，即可判断出摩擦力的大小变化，从而 判断出摩擦力做功的变化，在运动过程中，根据受力平衡即可判断出小物块最终所处的可能 位置。本题的关键是明确小物块的运动规律，选择恰当的研究过程，运用动能定理和功能关系列式 分析。 12. 【答案】 A 故选：A。 根据超声波的速度和传播时间求出 AP1 和 AP2，根据几何关系求出物体平抛的水平位移和竖 直位移，从而求出平抛物体 A 的初速度。 解决本题的关键要理清题意，根据几何关系求出平抛的水平位移和竖直位移，再根据平抛运 动的规律进行处理。 13. 【答案】 C 【解析】 解：A、根据题意，导线 B 受到导线 A 的安培力为 F，放置导线 C 后，导线 B 的安培力为 F，根据力的平行四边形定则可知，导线 B 受到导线 C 的安培力 也为 F，所以 C 导线中电流与 A 导线中电流大小相等，均为 I，故 A 错误； 对导线 B 受力分析如图：A 导线对 B 导线的安培力为 F，C 导线对 B 导线的安培力为 2F，根 据平行四边形定则合成，故 A 错误、B 正确；对导线 C 受力分析如图：A 导线对 C 的引力为 F，B 导线对 C 导线的安培力 2F，根据平行四 边形定则合成，故 C 错误、D 错误； 故选：C。 由左手定则先判断出 A 受到 B 的安培力的方向，利用牛顿第三定律得知 B 受到 A 的安培力的 大小和方向，加入 C 后通过对 A 的受力情况的分析，得知 C 对 A 的安培力的大小和方向，利 用安培力的大小与电流成正比的规律可知 B 受到 C 的安培力大小，再利用左手定则判知其方 向作图画出 B 受到安培力的示意图，通过余弦定理即可求得 B 受到的磁场力大小；同理求出 导线 C 受到的安培力 该题考查了安培力的大小和方向的分析，涉及到的安培力较多，这就要求在解答的过程中要 细心，要有一定的条理性；要知道在磁场强度相同的情况下，安培力的大小与电流的大小成 正比；同时要注意数学知识在物理学中的应用，像该题就用到了余弦定理。 14. 【答案】 BC 【解析】 解：A、金属的逸出功是每个电子从这种金属中飞出过程中，克服金属中正电荷引力所做的 功的最小值，故 A 错误； B、卢瑟福做α粒子散射实验时发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进， 只有少数α粒子发生大角度偏转，卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型， 故 B 正确； C、元素的半衰期与原子的数量以及所处的温度、压力以及原子所处的化学状态无关，故 C 正确； D、要使轻核发生聚变，必须使它们的距离达到 10-15m 以内，核力才能起作用，那么热核反 应时要将轻核加热到很高的温度，使它们具有足够的动能来克服核力，碰撞时十分接近也不 会发生，故 D 错误； 故选：BC。 逸出功是指电子从金属中逸出需要克服阻力做功的最小值； 卢瑟福通过α粒子散射实验推翻了汤姆孙的枣糕模型，建立了原子核式结构模型； 放射元素的半衰期与外界环境无关； 要使轻核发生聚变，必须使它们的距离达到 10-15m 以内。 考查金属的逸出功的概念，理解原子核式结构模型，及影响元素的半衰期的因素，注意核聚 变发生条件，并与核裂变区分开来。 15. 【答案】 CD 【解析】 解：A、两列简谐横波在同种介质中沿 x 轴相向传播，则波速相等，实线波的波长为λ1=4m， 虚线波的波长为λ2=6m，由波速公式 v=λf 得：实线波和虚线波的频率不相等，不能发生干 涉现象，故 A 错误； B、A 的波速为 v= m/s=2m/s，两列简谐横波在同种介质中沿 x 轴相向传播，则波速相 等，所以虚线波 B 的波速为 2m/s，故 B 错误； C、两列波相遇后，x=5m 处的振动方向恰好相反，由于实线波的振幅大，所以 x=5m 处的质 点起振方向向下，故 C 正确；D、依据λ=vT，则有 TB=2TA，在 t=TA 时间内，实线波 A 向右传播一个周期，而虚线波 B 向 左传播半个周期，因此根据波形的平移法， 结合波的叠加原理可知 t=TA 时，x=5m 处的质点位移|y|=y1+y2=10cm，故 D 正确。 故选：CD。 两列波能发生干涉的条件是频率相同，由波速公式 v=λf 分析频率关系来确定能否发生干涉； 由 x=vt，结合波长，求出波速； 根据振动情况判断 x=5m 处的质点起振方向向下； 由波形平移法和叠加原理分析分析 x=5m 处质点的位移。 解决该题需明确知道干涉现象和明显的衍射现象的条件，熟记波速和波长的关系，知道同种 介质中机械波的波速相等。 16. 【答案】 AC 【解析】 解：A、金属棒切割磁感应线产生的感应电动势 E=BLv=1.25 sin200πtV，所以产生 的感应电动势的有效值为 E= =1.25V，所以原线圈的输入电压为 U1=E=1.25V，根据 变压器原理可得副线圈两端电压为 U2= =2.5V，所以小灯泡恰好能正常发光，故 A 正确； B、电容器能够“通交流”，由于原线圈产生的电流为正弦交流电，故有电流通过电容器， 故 B 错误； C、若金属棒 v=12.5 sin100πt（m/s），小灯泡两端电压有效值不变，则小灯泡亮度不 变，故 C 正确； D、若金属棒向右匀加速运动，根据右手定则可知金属棒中的感应电流方向由 b 向 a 增加， 如图所示，原线圈中的磁场方向向下，副线圈中的磁场方向向上增加，根据楞次定律可知副 线圈中感应电流的磁场方向向下，则副线圈的感应电流方向如图所示，电容器下极板带正电， 故 D 错误。 故选：AC。 求出金属棒切割磁感应线产生的感应电动势的有效值，根据变压器原理求解副线圈两端电压 进行判断；根据电容器能够“通交流”的特点进行判断；小灯泡两端电压有效值不变；根据 右手定则可知金属棒中的感应电流方向，根据楞次定律可知副线圈中感应电流的磁场方向。 本题主要是考查电磁感应现象与理想变压器的综合，关键是知道变压器的原理，知道灯泡两 端电压是有效值，会根据楞次定律判断电流方向。 17. （1）【答案】BD 【解析】 解：A、此装置可以用来研究匀变速直线运动，但不需要平衡摩擦力，故 A 正确； B、探究“功和速度变化关系”的实验中，实验操作正确，打出一条纸带就能进行探究，故 B 错误； C、探究”加速度和力、质量的关系”实验中，物块的质量应远小于小车和砝码的总质量， 才能保证小车受到的拉力等于物块的重力，故 C 正确； D、利用该实验装置，需要平衡摩擦力，还需要调整滑轮高度，让细线与木板平行，才能保证小车受到的拉力等于物体的重力，故 D 错误。 因选错误的 故选：BD。 利用图示小车纸带装置可以完成很多实验，在研究匀变速直线运动时不需要平衡摩擦力，在 探究“小车的加速度与质量的关系”和探究“功与速度变化的关系”实验时，需要平衡摩擦 力，且需要调整滑轮的高度，保证绳与木板平行。 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，然后 熟练应用物理规律来解决实验问题。 （2）【答案】 0.80 【解析】 解：打点计时器的交变电源的频率为 50Hz，相邻两计数点之间还有四个点计时点，故相邻 两个计数点之间的时间间隔为 T=5×0.02s=0.1s； 由公式 x2-x1=aT2，及逐差法求加速度： 。 故答案为：0.80。 先求出相邻两个计数点之间的时间间隔，再根据逐差法求加速度。 本题考查了探究加速度与物体质量、物体受力的关系的实验。在探究”加速度和力、质量的 关系”实验中，求加速度的方法有多种，例如逐差法、图象法等，但是不能够直接利用匀变 速直线运动公式求加速度。 （3）【解析】 解：①小李同学从放大镜中观察到条纹不够清晰，他通过左右调节拨杆，改变单缝的方向 邻条纹间距的求解，及注意公式中 L 的含义。 18. 【解析】 解：（1）电流应从多用电表的红表笔流入多用电表，应将红表笔接电池的正极，另一表笔 接电池的负极； 多用电压表选择直流电压挡量程为 10V 的挡位，由甲所示可知，其分度值为 0.2V，示数为 9.8V，即粗测的电动势大小为 9.8V。 （2）由图乙所示电路图可知，电源电动势：E=I（r+R+R0）， 解得：r=5.0Ω； 故答案为：（1）红；9.8；（2）5.0。（1）根据多用电表表笔“红进黑出”判断哪一只笔接电池正极；根据电压表量程确定其分 度值，然后根据指针位置读出其示数。 （2）根据图乙所示电路图应用闭合电路欧姆定律求出图象的函数表达式，然后根据图示图 象求出电源内阻。 要掌握多用电表的使用方法、注意事项与读数方法；根据图示电路图应用闭合电路欧姆定律 求出图象的函数表达式是求电源内阻的前提与关键，要掌握应用图象法处理实验数据的方法。 19. 【答案】 解：（1）螺旋滑梯可看做斜面模型，小孩可看成沿轨道切线做匀加速运动 答： （1）小孩在 BC 段的加速度大小是 2m/s2； （2）小孩与 BC 轨道的动摩擦因数μ为 。 【解析】 （1）螺旋滑梯可看做斜面模型，小孩可看成沿轨道切线做匀加速运动，由 求出小孩 在 AB 段的加速度大小，由 v2=2as 求出小孩到达 B 点时的速度，再研究 BC 段运动过程，由 速度位移公式求加速度大小。 （2）根据数学知识求出第三段斜面与水平面的夹角，再由牛顿第二定律求解小孩与 BC 轨道 的动摩擦因数μ。 本题要对实际问题进行简化，建立模型，搞清小孩的运动过程，结合运动学公式灵活求解， 要能根据已知条件选择合适的公式。 20. 【答案】 解：（1）小球从 P 到 C 的过程中，根据动能定理可得：解得：v2=4m/s 所以小球的初速度范围为： 答：（1）小滑块在 ABC 圆轨道运动时对轨道 C 点的压力为 2N： （2）小滑块最终停止的位置离 F 点的距离为 0.3m； （3）若改变小滑块的初速度，使小滑块能停在 EF 轨道上，且运动过程中不脱离轨道，则小 滑块的初速度满足条件为 。 【解析】（1）小滑块从 P 到 C 根据动能定理求得到达 C 点的速度，在 C 点根据牛顿第二定 律求得相互作用力； （2）在整个过程中，根据动能定理求得在 EF 段通过的总路程，即可求得最终所停在的位置； （3）使小滑块能停在 EF 轨道上，且运动过程中不脱离轨道，当速度最小时，小滑块必须恰 能通过 C 点，求得最小速度，当速度增大时，小球在 F 点反弹后，最高只能到达 D 点，根据 动能定理即可求得。 本题主要考查了动能定理和物体做匀速圆周运动的临界速度，明确物体的运动过程，及受力， 关键时运动过程的选取。 21. 【答案】 解：（1）MN 刚扫过金属杆时，杆上产生的感应电动势为：E=Bdv0，【解析】 （1）根据电磁感应定律的公式可得知产生的电动势，结合闭合电路的欧姆定律，求解杆中 感应电流的大小，结合牛顿第二定律，即可求得 MN 刚扫过金属杆时，杆的加速度大小 a； （2）首先要得知，PQ 刚要离开金属杆时，杆切割磁场的速度，即为两者的相对速度，然后 结合感应电动势的公式以及功率的公式即可得知感应电流的功率 P； （3）根据动量定理结合电荷量的计算公式求解。 本题主要是考查电磁感应中力学问题与能量问题的综合，涉及力学问题常根据牛顿第二定律 或平衡条件列出方程；涉及能量问题，要知道电磁感应现象中的能量转化情况，根据动能定 理、功能关系。焦耳定律等列方程求解。 22. （2）若离子从 C 极板边缘飞出，此时离子做圆周运动的半径是最小的， 其运动轨迹如图 【解析】 （1）分别求解出离子在电场中加速以及在 CD 中匀速运动的时间，两段时间时间相加即为该 离子飞行总时间； （2）当离子从 C 板边缘飞出磁场时，离子做圆周运动的半径最小，根据洛伦兹力提供向心 力求解这些离子比荷的取值范围； （3）分析粒子射出时的两个极限位置，再分析探测头坐标 y 随时间 t 变化的关系。 解决该题的关键是明确知道离子在各种情况下的运动情况，做出离子做圆周运动的轨迹，能 根据几何知识求解离子做圆周运动的半径。