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二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48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。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
14.如图所示为氢原子的能级图，一群氢原子处于n=4的激发态，在向低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为1.90eV的金属铯，下列说法正确的是
A.这群氢原子能发出6种频率不同的光，其中从n=4跃迁到n=3所发出的光波长最短
B.这群氢原子能发出3种频率不同的光，其中从n=4跃迁到n=1所发出的光频率最高
C.金属铯表面所逸出的光电子的初动能最大值为12.75eV
D.金属铯表面所逸出的光电子的初动能最大值为10.85eV
15.如图所示，在天花板下用细线悬挂一半径为R的金属圆环，圆环处于静止状态，圆环一部分处在垂直于环面的磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，环与磁场边界交点A、B与圆心O连线的夹角为120°，此时悬线的张力为F.若圆环通电，使悬线的张力刚好为零，则环中电流大小和方向是
A.电流大小为，电流方向沿顺时针方向
B.电流大小为，电流方向沿逆时针方向
C.电流大小为，电流方向沿顺时针方向
D.电流大小为，电流方向沿逆时针方向
16.用同样的交流电分别用甲、乙两个电路给同样的灯泡供电，结果两个电路中的灯泡均能正常发光，乙图中理想变压器原、副线圈的匝数比为5：3，则甲、乙两个电路中的电功率之比为
A.1:1 B.5:2 C. 5:3 D. 25:9
17.如图所示为某电场中x轴上电势φ随x变化的图象，一个带电粒子仅受电场力作用在x=0处由静止释放沿x轴正向运动，且以一定的速度通过x=x2处，则下列说法正确的是
A.x1和x2处的电场强度均为零
B.x1和x2之间的场强方向不变
C.粒子从x=0到x=x2过程中，电势能先增大后减小
D.粒子从x=0到x=x2过程中，加速度先减小后增大
18.有一个竖直固定放置的四分之一光滑圆弧轨道，轨道圆心O到地面的高度为h，小球从轨道最高点A由静止开始沿着圆弧轨道滑下，从轨道最低点B离开轨道，然后做平抛运动落到水平地面上的C点，C点与A点的水平距离也等于h，则下列说法正确的是
A.当小球运动到轨道最低点B时，轨道对它的支持力等于重力的4倍
B.小球在圆弧轨道上运动的过程中，重力对小球的冲量在数值上大于圆弧的支持力对小球的冲量
C.根据已知条件可以求出该四分之一圆弧轨道的轨道半径为0.2h
D.小球做平抛运动落到地面时的速度与水平方向夹角θ的正切值tanθ=0.5
19.某天文爱好者想计算地球表面到月球表面的距离，他通过查阅，知道了地球：质量M、半径R、表面重力加速度g1，月球半径r、表面重力加速度g2、月球绕地球运动的线速度v、月球绕地球运动的周期T，光的传播速度c，引力常量G.用激光器向位于头顶正上方的月球表面发射出激光光束，经过t时间接收到从月球表面反射回来的激光信号，该天文爱好者利用以上数据得出了多个计算地球表面与月球表面之间的距离s的表达式，其中正确的是
A. B.
C. D.
20.质量为M的足够长的木板B放在光滑水平地面上，一个质量为m的滑块A(可视为质点）放在木板上，设木块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，如图甲所示.木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出木板B的加速度a，得到如图乙所示的a-F图象，取g=10m/s2，则
A.滑块A的质量m=1.5kg
B.木板B的质量M=1.5kg
C.当F=5N时，木板B的加速度a=4m/s2
D.滑块A与木板B间的动摩擦因数为μ=0.1
21.如图甲所示，螺线管内有一平行于轴线的磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向，螺线管与U形导线框cdef相连，导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环面积为S，圆环与导线框cdef在同一平面内.当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时，下列说法中正确的是
A.在t1时刻，金属圆环L内的磁通量最大，最大值Φm=B0S
B.在t2时刻，金属圆环L内的磁通量最大
C.在t1~ t2时间内，金属圆环L有扩张的趋势
D.在t1~ t2时间内，金属圆环L内有顺时针方向的感应电流
三、非选择题：共174分。第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共129分。
22.（6分）某同学利用如图甲所示的实验装置探究“物体的加速度与合外力的关系”，具体实验步骤如下：
A.按图示装置安装器材；
B.调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车沿长木板向下运动，且使小车上的挡光板通过两个光电门的时间相等；
C.取下细绳和砂桶，测量砂桶和砂子的总质量m并记录；
D.把小车置于靠近滑轮的位置，由静止释放小车，记录小车先后通过光电门1和光电门2时显示的时间；
E.重新挂上细绳和砂桶，改变砂桶中砂子的质量，重复B～D步骤。
（1）如图乙所示，用游标卡尺测量挡光片的宽度d=_______。
（2）下列有关本实验的说法正确的是_______。
A.砂桶和砂子的总质量必须远小于小车的质量
B.小车的质量必须远小于砂桶和砂子的总质量
C.平衡摩擦力时要取下细绳和砂桶
D.平衡摩擦力时不需要取下细绳和砂桶
（3）若挡光片的宽度为d，光电门1、光电门2之间的距离为l，显示的时间分别为t1、t2，则小车的加速
度为______________
23.（9分）某同学设计如图所示的电路测电源的电动势和内阻，图中两个电流表相同，定值电阻阻值为R0.
（1）电路中R0的作用为___________。
（2）闭合电键S1之前，先将电阻箱接入电路的阻值调到________（填“最大”或“最小”，闭合电键S1，再闭合电键S2，调节电阻箱的阻值，使电流表A2的指针偏转较大（接近满偏），读出电流值I0，读出这时电阻箱的阻值R1；断开电键S2，调节电阻箱的阻值，使电流表A2的示数再次为I0，读出这时电阻箱的阻值R2，则电流表A1的阻值为_______。
（3）闭合电键S3，依次调______（填“大”或“小”电阻箱的阻值，记录每次调节后电阻箱的阻值R，并
记录每次调节后电流表A1的示数I，根据记录的R、I，作出IR-I图象，则图象可能是______.
（4）若根据记录的R、I，作出-R图象，通过对图象的处理，得到图象与纵轴的截距为a，图象的斜率为b，则电源的电动势E=______，电源的内阻r=______。
24.（14分）如图所示，长木板AB和光滑四分之一圆弧轨道在B点平滑连接成一个整体，放置在光滑的水平面上，长木板和圆弧轨道的总质量为M=3kg，一个质量为m=0.98kg的物块放在木板AB的中点，一颗质量为m0=20g的子弹以初速度v0=100m/s射入物块并留在物块中（子弹射入物块时间极短，可忽略不计)，木板的长度L=1m，重力加速度取g=10m/s2.
（1）要使物块能滑上圆弧轨道，物块与长木板间的动摩擦因数应该满足什么条件?
（2）若物块与长木板间的动摩擦因数为μ=0.15，物块从子弹击中后到运动至B点，需要多长时间?
25.（18分）如图所示为一种粒子加速器的原理图.图中M、N为带有小孔的水平平行板，板上接有恒定电压U，板间距离为h，以M、N板所在平面为界，上方和下方有垂直于纸面向里的范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小相等.质量为m、电荷量为q的带正电粒子在M板小孔处由静止释放，在板间电压的加速下从N板小孔O射入磁场。为了测量磁场磁感应强度的大小，在板的右侧放置一竖直的荧光屏，当荧光屏在靠近板的右端位置时，粒子能打到荧光屏上，向右缓慢移动荧光屏，且不断释放粒子，结果发现荧光屏离O点距离为d时，粒子打在荧光屏上的位置第一次达到最低.荧光屏足够大，不计粒子的重力，不考虑相对论效应、两金属板间电场的边际效应以及电场变化对于外部磁场和粒子运动的影响.求：
（1）磁场的磁感应强度大小；
（2）将荧光屏拿走，粒子将多次运动到N板所在的平面，求粒子运动轨迹与N板所在平面的交点到O点的距离；
（3）若粒子经过4次加速后回到M板小孔处，求粒子运动的总时间.
（二）选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题，如果多做，则每学科按所做的第一题计分。
33.[物理——选修3-3]（15分）
（1）（5分）关于生活中的热学现象，下列说法正确的是___________（填正确答案标号.选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分.每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A.夏天和冬天相比，夏天的气温较高，水的饱和汽压较大，在相对湿度相同的情况下，夏天的绝对湿度较大
B.民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是用镊子夹一棉球，沾一些酒精，点燃，在罐内迅速旋转一下再抽出，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上，其原因是，当火罐内的气体体积不变时，温度降低，压强增大
C.盛有氧气的钢瓶，在27℃的室内测得其压强是9.0×106Pa，将其搬到一3℃的工地上时，测得瓶内氧气的压强变为7.2×106Pa，通过计算可判断出钢瓶漏气
D.热量能够自发地从内能多的物体传递到内能少的物体
E.一辆空载的卡车停在水平地面上，在缓慢装沙过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，若把车胎内气体看成理想气体，则胎内气体向外界放热
（2）（10分）如图所示，开口向上竖直放置的横截面积为10cm2
的汽缸内有a、b两个质量忽略不计的活塞，两个活塞把汽缸内的气体分割为两个独立的部分A和B，A的长度为30cm，B的长度是A长度的一半，汽缸和b活塞都是绝热的，活塞a导热性能良好，与活塞b和汽缸底部相连的轻弹簧劲度系数为100N/m，B部分下端有与电源相连的电热丝.初始状态A、B两部分气体的温度均为27℃，弹簧处于原长，活塞a刚好与汽缸口相齐平，电键K断开.若在活塞a上放上一个2kg的重物，则活塞a下降一段距离后静止（已知外界大气压强为p0=1×105Pa，重力加速度取g=10m/s2).求：
①稳定后A部分气柱的长度。
②合上电键K，对气体B进行加热，可以使a上升再次与汽缸口齐平，则此时气体B的温度为多少?
34.[物理——选修3-4]（15分）
（1）（5分）在x=5cm处有一质点做简谐运动，产生一列沿x轴负方向传播的简谐横波，波长为λ=4cm，经过一段时间x=1cm处的质点C刚开始振动，振动方向沿y轴正方向，将该时刻作为计时起点t=0，经0.3s时x=3cm处的质点B第一次处在波峰，则下列正确说法正确的是_______（填正确答案标号.选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分.每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A.该简谐波的波速大小为0.1m/s
B.t=0时质点B振动方向沿y轴正方向
C.在t=0.3时x=4cm处的质点A位于平衡位置且运动方向沿y轴正方
D.在t=0.4s时x=4cm处的质点A的加速度最大且沿y轴正方向
E.在t=0.5s时位于x=-3cm处的质点D第一次处在波峰
（2）（10分）如图所示，某玻璃砖的截面由半圆和正三角形组成，半圆的直径为d，正三角形的边长也为d，一束单色光从AB边的中点D垂直于BC射入玻璃砖中，结果折射光线刚好通过半圆的圆心O，光在真空中的传播速度为c，求：
①光在玻璃砖中传播的时间（不考虑光的反射）.
②人射光线的方向不变，将光在AB面上的入射点下移，使折射光线刚好能照射到圆的底部，入射点沿AB移动的距离为多少？这时光束在圆的底部经玻璃砖折射后的折射角为多少？
答案
14.D从n=4跃迁到n=3所发用的光的频率最小，波长最长，选项A错误；这群氢原子能发出第=6种频率的光子，从n=4跃迁到n=1所发出的光的频率最高，选项B错误；光电子的最大初动能对应入射光子的频率最高时，最大入射光能量对应的入射光子的频率最高，即ΔE=E4-E1=-0.85eV-（-13.6eV)=12.75eV,由光电效应方程知Ek=ΔE-W0=10.85eV，选项C错误，D正确。
15.A要使悬线拉力为零，则圆环通电后受到的安培力方向向上，根据左手定则可以判断，电流方向应沿顺时针方向，根据力的平衡F=BI·R，求得I=，A项正确。
16.C设灯泡的额定电流为I，则甲图中电路的功率为P1=UI，根据变流比可知，乙图中原线圈中电流为，乙图中的功率为P2=U，因此甲、乙两个电路中的功率之比为5：3，C项正确。
17.D φ-x图象的切线斜率越大，则场强越大，因此A项错误；由切线斜率的正负可知，x1和x2之间的场强方向先沿正方向后沿负方向，B项错误；粒子由x=0处由静止沿x轴正向运动，表明粒子运动方向与电场力方向同向，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，C项错误；由图线的切线斜率可知，从x=0到x=x2过程中电场强度先减小后增大，因此粒子的加速度先减小后增大，D项正确。
18.C在最低点，FB-mg=，解得FB =3mg，A错误；小球从A运动到B，合外力冲量水平向右，则支持力的冲量在竖直方向的分量与重力的冲量大小相等，故支持力冲量在数值上大于重力的冲量，B错误，小球做平抛运动时，h-R=，h-R=vt，解得R=0.2h，C正确；设小球做平抛运动位移与水平方向夹角为α，则tanα=1，因为tanθ =2tanα，所以tanθ=2,D错误.
19.ABC根据激光测距，由运动学公式可知s=c·，A项正确；由月球绕地球运动的线速度、周期的关系有v=，求得.B项正确；由万有引力公式可知.，，
，C项正
确，D项错误
20.AC由图乙知，当F=4N时，加速度为a=2m/s2，对整体分析：F=（m+M)a，解得m+M=2kg,当F>4N时，A、B发生相对滑动，对B有：a=，由图示图象可知，图线的斜率：k==2，解得M=0.5kg，滑块A的质量为：m=1.5kg，故A正确，B错误；当a=0时，F=3N，代入解得μ=0.2，故D错误；根据F=5N>4N时，滑块与木块相对滑动，B的加速度为aB==4m/s2，故C正确.
21.BD当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时，在导线框cdef内产生感应电动势和感应电流，在t1时刻，感应电流为零，金属圆环L内的磁通量为零，选项A错误；在t2时刻，感应电流最大，金属圆环L内的磁通量最大，选项B正确；在t1~ t2时间内，金属圆环L有收缩的趋势，选项C错误；由楞次定律，在t1~ t2时间内，导线框cdef内产生逆时针方向感应电流，感应电流逐渐增大，金属圆环L内磁通量增大，根据楞次定律，金属圆环L内有顺时针方向的感应电流，选项D正确。
22.（1）0.675cm(2分） （2）D（2分） （3）（2分）
解：（1）主尺读数为0.6cm，游尺读数为0.075cm，故挡光片宽度为0.675cm.
（2）小车做加速运动时合外力等于砂桶和砂子的重力，选项A、B错误；平衡摩擦力时不需要取下细绳和砂桶，选项C错误，D正确。
（4）由，可知。
23.（1)保护电路元件（或保护电路）（1分） （2）最大（1分） R1一R2 (1分） （3）大（1分）D(1分）
（4）（2分） +R2-R0-R1（2分）
解：（1）电路中R0作为保护电阻，起到保护电路元件的作用。
（2）为了防止电路中的电流过大，闭合电键S1之前，应将电阻箱接入电路的电阻调到最大，根据等效替代可知，电流表A1的内阻为R1-R2.
（3）由于开始时电流表接近满偏，因此调节电阻箱使电流表的示数逐渐减小，即电阻箱的阻值逐渐调大。由闭合电路欧姆定律得E=I（R+RA1+R0+r)，得到IR=E-l（r+ R0+ RA1)，可见D项正确.
（4）由E= I（R+ RA1+R0+r）得=R+（r+ R0+ RA1)，根据题意有=b，得E=，由（r+ R0+ RA1)=a，得r= -R0-（R1-R2)= +R2-R0-R1.
24.解：（1）子弹射入物块过程，根据动量守恒定律有
m0v0=（m0+m）v1 (1分）
求得v1=2m/s(1分）
若物块刚好滑到B点时与木板有共同速度，则
（m0+m）v1=( m0+m +M) v2 (1分）
求得v2=0.5m/s（1分）
根据功能关系μ(m0+m)g·L=（m0+m) v12- (m0+m+M) v22 (2分）
求得μ=0.3（1分）
因此，要使物块能滑上圆弧轨道，物块与长木板间的动摩擦因数应小于0.3.（1分）
（2）设物块到达B点时，物块和木板与圆弧轨道组成的整体各自的速度分别是va、vb，需要的时间为t.
对物块，由动量定理得
-μ(m+m0）gt=m(m+m0) va-(m+m0) v1 (1分）
对木板和圆弧轨道，由动量定理得
μ(m+m0）gt=M vb (1分）
物块滑到B点时，有
（1分）
可解得t=s（2分）
因木板和圆弧轨道在物块上升到最高点时的速度为0.5m/s，另一解不符合题意，舍去。（1分）
说明：此问也可用牛顿运动定律结合运动学公式解答。
25.解：（1）粒子经加速电场加速 (1分）
(1分）
由题意可知，粒子在磁场中做圆周运动的半径r1=d(1分）
由（2分）
求得 (1分）
（2）粒子经过n次加速，则 (2分）
(1分）
（1分）
求得x=2rn=2d(n=1，2，3…）(1分）
（3）粒子经过4次加速后回到M板小孔处，则在磁场中运动的时间
t1=4T==（1分）
设在电场中运动的时间为t2，则4h=at22(1分）
a=（1分）
求得t2=（1分）
设粒子在无场区域运动的时间为t3，则t3 =h（）（1分）
求得t2=h（）=（1分）
因此运动的总时间
t=（1分）
33.（1)ACE夏天和冬天相比，夏天的气温较高，水的饱和汽压较大，在相对湿度相同的情况下，夏天的绝对湿度较大，A正确；把罐扣在皮肤上，罐内空气的体积等于火罐的容积，体积不变，气体经过热传递，温度不断降低，气体发生等容变化，由查理定律可知，气体压强减小，火罐内气体压强小于外界大气压，大气压就将罐紧紧地压在皮肤上，B错误；若不漏气，则气体做等容变化，由，=8.1×106Pa，由于p2>7.2×106Pa，所以钢瓶在搬运过程中漏气，C正确；热量只能自发地从温度高的物体传递到温度低的物体，而内能多的物体温度不一定高，故D错误；汽车在缓慢装沙的过程中，压强增大，而气体温度不变，所以体积变小，外界对气体做功，内能不变，放出热量，E正确.
（2）解：①对于A部分气体，初态pA=1×105Pa,VA=L1S
末态p'A==1.2×105Pa(1分）
根据玻意耳定律pAL1S=p'AL'1S(1分）
解得L'1=25cm（2分）
即A部分气柱长度变为25cm.
②若使活塞a返回原处，B部分气体末状态时气柱长为L'2=20cm，此时弹簧要伸长5cm
对活塞b有p'AS+kΔl=p'BS(1分）
解得p'B =p'A+=1.25×105Pa(1分）
对于B部分气体，初态pB=105Pa,VB=L2S,TB=300K
末态p'B=1.25×105Pa,V' B = L '2S
根据理想气体状态方程 (2分）
解得T' B =500K=227℃(2分）
34.（1）ADE该简谐波向左传播，t=0时质点C沿y轴正方向，则由振动和波动的关系可知，x=3cm处的质点B振动方向沿y轴负方向，B错误；当质点B第一次出现在波峰时，则满足T=0.3s，解得T=0.4s，因此波速v==0.1m/s，A正确；t=0.3s为T，此时刻质点A位于平衡位置且运动方向沿y轴负方向，C错误；在t=0.4s时x=4cm处的质点A位于波谷，位移为负方向最大，此时的加速度沿y轴正方向最大，D正确；由题意可知t=0时，x=2cm处的质点位于波峰，当该振动形式第一次传到x=-3cm处的质点D时，所需的时间为t==0.5s，则该点在0.5s时第一次出现在波峰，E正确。
（2）解：①由几何关系可知，光在AB面上的入射角为60°，折射角为30°(1分）
根据折射率公式有n=（2分）
由几何关系可知，光在玻璃砖中传播的路程s=d(1分）
光在玻璃砖中传播的时间t= (1分）
②由几何关系可知（1分）
求得 (1分）
因此入射点没AB移动的距离Δs=AE-AD=（1分）
由几何关系可知，光线在玻璃砖底部的入射角为30°，根据光路可逆可知，光线在玻璃砖底部的折射角为60°（2分）
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