2020年海南省高中物理学业水平选择性考试（解析版）
文档属性
| 名称 | 2020年海南省高中物理学业水平选择性考试（解析版） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 648.5KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-10-28 10:15:00 | ||
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文档简介
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海南省2020年普通高中学业水平选择性考试
物 理
─、单项选择题
1. 100年前，卢瑟福猜想在原子核内除质子外还存在着另一种粒子X，后来科学家用粒子轰击铍核证实了这一猜想，该核反应方程为：，则（ ）
A. m=1 ， n=0，X是中子
B. m=1 ， n=0，X是电子
C. m=0 ， n=1，X是中子
D. m=0 ， n=1， X是电子
答案：A
解析：根据电荷数和质量数守恒，则有 4+9=12+m， 2+4=6+n
解得m=1，n=0，故X是中子， 故选A。
2. 如图，上网课时小明把手机放在斜面 上，手机处于静止状态。则斜面对手机的（ ）
A. 支持力竖直向上
B. 支持力小于手机所受的重力
C. 摩擦力沿斜面向下
D. 摩擦力大于手机所受的重力沿斜面向下的分力
答案：B
解析：设手机的质量为m，斜面倾角为θ。对手机进行受力分析，如图所示
由图可知支持力方向垂直斜面向上，摩擦力方向沿斜面向上，根据平衡条件则有
，
因，故，且摩擦力等于手机所受的重力沿斜面向下的分力
故选B。
3. 图甲、乙分别表示两种电流的波形，其中图乙所示电流按正弦规律变化，分别用和I2表示甲和乙两电流的有效值，则（ ）
A. B.
C. D.
答案：D
解析：对图甲的交流电分析，可知一个周期内交流电的电流方向变化，而电流的大小不变，故图甲的电流有效值为；对图乙的交流电分析可知，其为正弦式交流电，故其有效值为，故，故选D。
4. 一车载加热器（额定电压为24V）发热部分的电路如图所示，a、b、c是三个接线端点，设ab、ac、bc间的功率分别为Pab、Pac、Pbc，则（ ）
A. Pab>Pbc B. Pab=Pac
C Pac=Pbc D. Pab答案：D
解析：接ab时，则电路的总电阻为
接ac时，则电路的总电阻为
接bc时，则电路的总电阻为
由题知，不管接那两个点，电压不变，为U=24V，根据
可知Pab=Pbc故选D。
5. 下列说法正确的是（ ）
A. 单色光在介质中传播时，介质的折射率越大，光的传播速度越小
B. 观察者靠近声波波源的过程中，接收到的声波频率小于波源频率
C. 同一个双缝干涉实验中，蓝光产生的干涉条纹间距比红光的大
D. 两束频率不同的光，可以产生干涉现象
答案：A
解析：A．根据，可知单色光在介质中传播时，介质的折射率越大，光的传播速度越小，故A正确；
B．根据多普勒效应，若声波波源向观察者靠近，则观察者接收到的声波频率大于波源频率，故B错误；
C．根据，同一个双缝干涉实验中，蓝光的波长小于红光的波长，故蓝光产生的干涉条纹间距比红光的小，故C错误；
D．根据光的干涉的条件可知，两束频率不同的光不能产生干涉现象，故D错误。
故选A。
6. 如图，在一个蹄形电磁铁的两个磁极的正中间放置一根长直导线，当导线中通有垂直于纸面向里的电流I时，导线所受安培力的方向为（ ）
A. 向上 B. 向下
C. 向左 D. 向右
答案：B
解析：根据安培定则，可知蹄形电磁铁的磁感应线分布情况，如图示
故导线所处位置的磁感应线的切线方向为水平向右，根据左手定则，可以判断导线所受安培力的方向为向下。
故选B。
7. 2020年5月5日，长征五号B运载火箭在中国文昌航天发射场成功首飞，将新一代载人飞船试验船送入太空，若试验船绕地球做匀速圆周运动，周期为T，离地高度为h，已知地球半径为R，万有引力常量为G，则（ ）
A. 试验船的运行速度为
B. 地球的第一宇宙速度为
C. 地球的质量为
D. 地球表面的重力加速度为
答案：B
解析：A．试验船的运行速度为，故A错误；
B．近地轨道卫星的速度等于第一宇宙速度，根据万有引力提供向心力有
根据试验船受到的万有引力提供向心力有
联立两式解得第一宇宙速度，故B正确；
C．根据试验船受到的万有引力提供向心力有
解得，故C错误；
D．地球重力加速度等于近地轨道卫星向心加速度，根据万有引力提供向心力有
根据试验船受到的万有引力提供向心力有
联立两式解得重力加速度，故D错误。
故选B。
8. 太空探测器常装配离子发动机，其基本原理是将被电离的原子从发动机尾部高速喷出，从而为探测器提供推力，若某探测器质量为490kg，离子以30km/s的速率（远大于探测器的飞行速率）向后喷出，流量为3.0×10-3g/s，则探测器获得的平均推力大小为（ ）
A. 1.47N B. 0.147N C. 0.09N D. 0.009N
答案：C
解析：对离子，根据动量定理有
而△m =3.0×10-3×10-3△t
解得F=0.09N，故探测器获得的平均推力大小为0.09N，故选C。
二、多项选择题
9. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，波的周期为0.2s，某时刻的波形如图所示。则（ ）
A. 该波的波长为8m
B. 该波的波速为50m/s
C. 该时刻质点P向y轴负方向运动
D. 该时刻质点Q向y轴负方向运动
答案：AC
解析：A．由波形图可知，波长为8m，故A正确；
B．根据公式，代入数据解得v=40m/s，故B错误；
CD．由题知，沿x轴正方向传播，根据“上下坡法”，可知该时刻质点P向y轴负方向运动，该时刻质点Q向y轴正方向运动，故C正确，D错误。
故选AC。
10. 空间存在如图所示的静电场，a、b、c、d为电场中的四个点，则（ ）
A. a点的场强比b点的大
B. d点的电势比c点的低
C. 质子在d点的电势能比在c点的小
D. 将电子从a点移动到b点，电场力做正功
答案：AD
解析：A．根据电场线的疏密程度表示电场强度的大小，可知a点的电场线比b点的电场线更密，故a点的场强比b点的场强大，故A正确；
B．根据沿着电场线方向电势不断降低，可知d点的电势比c点的电势高，故B错误；
C．根据正电荷在电势越高的点，电势能越大，可知质子在d点的电势能比在c点的电势能大，故C错误；
D．由图可知，a点的电势低于b点的电势，而负电荷在电势越低的点电势能越大，故电子在a点的电势能高于在b点的电势能，所以将电子从a点移动到b点，电势能减小，故电场力做正功，故D正确。
故选AD。
11. 小朋友玩水枪游戏时，若水从枪口沿水平方向射出的速度大小为10m/s，水射出后落到水平地面上。已知枪口离地高度为1.25m，g=10m/s2，忽略空气阻力，则射出的水（ ）
A. 在空中的运动时间为0.25s
B. 水平射程为5m
C. 落地时的速度大小为15m/s
D. 落地时竖直方向的速度大小为5m/s
答案：BD
解析： A．根据得， 运动时间，故A错误；
B．水平射程为，故B正确；
CD．竖直方向分速度为，水平分速度为
落地速度为
故C错误，D正确。
故选BD。
12. 如图，在倾角为θ的光滑斜面上，有两个物块P和Q，质量分别为m1和m2，用与斜面平行的轻质弹簧相连接，在沿斜面向上的恒力F作用下，两物块一起向上做匀加速直线运动，则（ ）
A. 两物块一起运动的加速度大小为
B. 弹簧的弹力大小为
C. 若只增大m2，两物块一起向上匀加速运动时，它们的间距变大
D. 若只增大θ，两物块一起向上匀加速运动时，它们的间距变大
答案：BC
解析：A．对整体受力分析，根据牛顿第二定律有
解得，故A错误；
B．对m2受力分析，根据牛顿第二定律有
解得，故B正确；
C．根据，可知若只增大m2，两物块一起向上匀加速运动时，弹力变大，根据胡克定律，可知伸长量变大，故它们的间距变大，故C正确；
D．根据，可知只增大θ，两物块一起向上匀加速运动时，弹力不变，根据胡克定律，可知伸长量不变，故它们的间距不变，故D错误。
故选BC。
13. 如图，足够长的间距d=1m的平行光滑金属导轨MN、PQ固定在水平面内，导轨间存在一个宽度L=1m的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B=0.5T，方向如图所示．一根质量ma=0.1kg，阻值R=0.5Ω的金属棒a以初速度v0=4m/s从左端开始沿导轨滑动，穿过磁场区域后，与另一根质量mb=0.2kg，阻值R=0.5Ω的原来静置在导轨上的金属棒b发生弹性碰撞，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，则（ ）
A. 金属棒a第一次穿过磁场时做匀减速直线运动
B. 金属棒a第一次穿过磁场时回路中有逆时针方向的感应电流
C. 金属棒a第一次穿过磁场区域的过程中，金属棒b上产生的焦耳热为0.25J
D. 金属棒a最终停在距磁场左边界0.8m处
答案：BD
解析：A．金属棒a第一次穿过磁场时受到安培力的作用，做减速运动，由于速度减小，感应电流减小，安培力减小，加速度减小，故金属棒a做加速度减小的减速直线运动，故A错误；
B．根据右手定则可知，金属棒a第一次穿过磁场时回路中有逆时针方向的感应电流，故B正确；
C．电路中产生的平均电动势为，平均电流为
金属棒a受到的安培力为
规定向右为正方向，对金属棒a，根据动量定理得
解得对金属棒第一次离开磁场时速度
金属棒a第一次穿过磁场区域的过程中，电路中产生的总热量等于金属棒a机械能的减少量，即
联立并代入数据得
由于两棒电阻相同，两棒产生的焦耳热相同，则金属棒b上产生的焦耳热
故C错误；
D．规定向右为正方向，两金属棒碰撞过程根据动量守恒和机械能守恒得
联立并代入数据解得金属棒a反弹的速度为
设金属棒a最终停在距磁场左边界x处，则从反弹进入磁场到停下来的过程，电路中产生的平均电动势为 ，平均电流为 ，金属棒a受到的安培力为
规定向右为正方向，对金属棒a，根据动量定理得
联立并代入数据解得 x=0.8m，故D正确。
故选BD。
三、实验题
14. （1）滑板运动场地有一种常见的圆弧形轨道，其截面如图，某同学用一辆滑板车和手机估测轨道半径R（滑板车的长度远小于轨道半径）。
主要实验过程如下：
①用手机查得当地的重力加速度g；
②找出轨道的最低点O，把滑板车从O点移开一小段距离至P点，由静止释放，用手机测出它完成n次全振动的时间t，算出滑板车做往复运动的周期T=________；
③将滑板车的运动视为简谐运动，则可将以上测量结果代入公式R=________（用T﹑g表示）计算出轨道半径。
（2）某同学用如图（a）所示的装置测量重力加速度．
实验器材：有机玻璃条（白色是透光部分，黑色是宽度均为d=1.00cm的挡光片），铁架台，数字计时器（含光电门），刻度尺．
主要实验过程如下：
①将光电门安装在铁架台上，下方放置承接玻璃条下落的缓冲物；
②用刻度尺测量两挡光片间的距离，刻度尺的示数如图（b）所示，读出两挡光片间的距离L=________cm；
③手提玻璃条上端使它静止在________方向上，让光电门的光束从玻璃条下端的透光部分通过；
④让玻璃条自由下落，测得两次挡光的时间分别为t1=10.003ms和t2=5.000ms；
⑤根据以上测量的数据计算出重力加速度g=________m/s2（结果保留三位有效数字）。
答案： (1) ② ③ (2) ②15.40 ③竖直 ⑤9.74
解析：(1) ②滑板车做往复运动的周期为
③根据单摆的周期公式 ， 得
(2) ②两挡光片间的距离
③手提玻璃条上端使它静止在竖直方向上，让光电门的光束从玻璃条下端的透光部分通过。
⑤玻璃条下部挡光条通过光电门时玻璃条的速度为
玻璃条上部挡光条通过光电门时玻璃条的速度为
根据速度位移公式有
代入数据解得加速度
15. 在测量定值电阻阻值的实验中，提供的实验器材如下：电压表V1（量程3V，内阻r1=3.0kΩ），电压表V2（量程5V，内阻r2=5.0kΩ），滑动变阻器R（额定电流1.5A，最大阻值100Ω），待测定值电阻Rx，电源E（电动势6.0V，内阻不计），单刀开关S，导线若干：
回答下列问题：
（I）实验中滑动变阻器应采用________接法（填“限流”或“分压”）；
（2）将虚线框中的电路原理图补充完整_____________；
（3）根据下表中的实验数据（U1、U2分别为电压表V1﹑V2的示数），在图（a）给出的坐标纸上补齐数据点，并绘制U2-U1图像__________；
测量次数 1 2 3 4 5
U1/V 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00
U2/V 1.61 2.41 3.21 4.02 4.82
（4）由U2-U1图像得到待测定值电阻的阻值Rx=________Ω（结果保留三位有效数字）；
（5）完成上述实验后，若要继续采用该实验原理测定另一个定值电阻Ry（阻值约为700Ω）的阻值，在不额外增加器材的前提下，要求实验精度尽可能高，请在图（b）的虚线框内画出你改进的电路图______。
答案： (1). 分压 (2). 见答图1 (3). 见答图2 (4). (5). 见答图3
解析：（1）由于各电压表的电阻值比较大，为让待测电阻分得较大电压，所以要选择分压接法；
（2）完整的电路图，如答图1所示
（3）根据下表中的实验数据，绘制的U2-U1图像，如答图2所示
（4）根据实验电路图，则有 ， 变形得
则U2-U1图线的斜率为
根据U2-U1图像可得斜率
则有
代入，解得
（5）因待测电阻Ry（阻值约为700Ω）的阻值较小，若仍与电压表V1串联，则所分得的电压过小，不利于测量，故待测电阻Ry与其中一个电压表并联，由于电源电动势只有6V，为让待测电阻分得较大电压，故待测电阻Ry应与电压表V2并联，再与电压表V1串联，故改进后的电路图，如答图3所示
四、计算题 庞留根dyszplg
16. 如图，圆柱形导热气缸长L0=60cm，缸内用活塞（质量和厚度均不计）密闭了一定质量的理想气体，缸底装有一个触发器D，当缸内压强达到p=1.5×105Pa时，D被触发，不计活塞与缸壁的摩擦。初始时，活塞位于缸口处，环境温度t0=27℃，压强p0=1.0×105Pa。
(1)若环境温度不变，缓慢向下推活塞，求D刚好被触发时，活塞到缸底的距离；
(2)若活塞固定在缸口位置，缓慢升高环境温度，求D刚好被触发时的环境温度。
答案：(1)0.4m； (2)450K
解析：(1) 设气缸横截面积为S；D刚好被触发时，到缸底的距离为L，根据玻意耳定律得
代入数据解得
(2)此过程为等容变化，根据查理定律得
代入数据解得
17. 如图，光滑的四分之一圆弧轨道PQ竖直放置，底端与一水平传送带相切，一质量ma=1kg的小物块a从圆弧轨道最高点P由静止释放，到最低点Q时与另一质量mb=3kg小物块b发生弹性正碰（碰撞时间极短）。已知圆弧轨道半径R=0.8m，传送带的长度L=1.25m，传送带以速度v=1m/s顺时针匀速转动，小物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，g=10m/s2。求
（1）碰撞前瞬间小物块a对圆弧轨道的压力大小；
（2）碰后小物块a能上升的最大高度；
（3）小物块b从传送带的左端运动到右端所需要的时间。
答案：（1）30N；（2）0.2m；（3）1s
解析：（1）设小物块a下到圆弧最低点未与小物块b相碰时的速度为va，根据机械能守恒定律有
代入数据解得va=4m/s
小物块a在最低点，根据牛顿第二定律有
代入数据解得FN=30N
根据牛顿第三定律，可知小物块a对圆弧轨道的压力大小为30N。
（2）小物块a与小物块b发生弹性碰撞，
根据动量守恒有
根据能量守恒有
联立解得 ，
小物块a反弹，根据机械能守恒有
解得h=0.2m
（3）小物块b滑上传送带，因，故小物块b先做匀减速运动，
根据牛顿第二定律有
解得 a=2m/s2
则小物块b由2m/s减至1m/s，所走过的位移为
代入数据解得 x1=0.75m
运动的时间为
代入数据解得t1 =0.5s
因x1=0.75m<1.25m，故小物块b之后将做匀速运动至右端，则匀速运动的时间为
故小物块b从传送带的左端运动到右端所需要的时间
庞留根dyszplg
18. 如图，虚线MN左侧有一个正三角形ABC，C点在MN上，AB与MN平行，该三角形区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场；MN右侧的整个区域存在垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带正电的离子（重力不计）以初速度v0从AB的中点O沿OC方向射入三角形区域，偏转60°后从MN上的Р点（图中未画出）进入MN右侧区域，偏转后恰能回到O点。已知离子的质量为m，电荷量为q，正三角形的边长为d：
(1)求三角形区域内磁场的磁感应强度；
(2)求离子从O点射入到返回O点所需要的时间；
(3)若原三角形区域存在的是一磁感应强度大小与原来相等的恒磁场，将MN右侧磁场变为一个与MN相切于P点的圆形匀强磁场，让离子从P点射入圆形磁场，速度大小仍为v0，方向垂直于BC，始终在纸面内运动，到达О点时的速度方向与OC成120°角，求圆形磁场的磁感应强度。
答案：(1)； (2)； (3)见解析
解析：(1)画出粒子运动轨迹如图
粒子在三角形ABC中运动时，有
又粒子出三角形磁场时偏转60°，由几何关系可知
联立解得，
(2)粒子从D运动到P，由几何关系可知
运动时间
粒子在MN右侧运动的半径为
则有 ，
运动时间
故粒子从O点射入到返回O点所需要的时间
(3)若三角形ABC区域磁场方向向里，则粒子运动轨迹如图中①所示，有
解得
此时根据 有
若三角形ABC区域磁场方向向外，则粒子运动轨迹如图中②所示，有
解得
此时根据， 有
庞留根dyszplg
庞留根dyszplg
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海南省2020年普通高中学业水平选择性考试
物 理
─、单项选择题
1. 100年前，卢瑟福猜想在原子核内除质子外还存在着另一种粒子X，后来科学家用粒子轰击铍核证实了这一猜想，该核反应方程为：，则（ ）
A. m=1 ， n=0，X是中子
B. m=1 ， n=0，X是电子
C. m=0 ， n=1，X是中子
D. m=0 ， n=1， X是电子
答案：A
解析：根据电荷数和质量数守恒，则有 4+9=12+m， 2+4=6+n
解得m=1，n=0，故X是中子， 故选A。
2. 如图，上网课时小明把手机放在斜面 上，手机处于静止状态。则斜面对手机的（ ）
A. 支持力竖直向上
B. 支持力小于手机所受的重力
C. 摩擦力沿斜面向下
D. 摩擦力大于手机所受的重力沿斜面向下的分力
答案：B
解析：设手机的质量为m，斜面倾角为θ。对手机进行受力分析，如图所示
由图可知支持力方向垂直斜面向上，摩擦力方向沿斜面向上，根据平衡条件则有
，
因，故，且摩擦力等于手机所受的重力沿斜面向下的分力
故选B。
3. 图甲、乙分别表示两种电流的波形，其中图乙所示电流按正弦规律变化，分别用和I2表示甲和乙两电流的有效值，则（ ）
A. B.
C. D.
答案：D
解析：对图甲的交流电分析，可知一个周期内交流电的电流方向变化，而电流的大小不变，故图甲的电流有效值为；对图乙的交流电分析可知，其为正弦式交流电，故其有效值为，故，故选D。
4. 一车载加热器（额定电压为24V）发热部分的电路如图所示，a、b、c是三个接线端点，设ab、ac、bc间的功率分别为Pab、Pac、Pbc，则（ ）
A. Pab>Pbc B. Pab=Pac
C Pac=Pbc D. Pab
解析：接ab时，则电路的总电阻为
接ac时，则电路的总电阻为
接bc时，则电路的总电阻为
由题知，不管接那两个点，电压不变，为U=24V，根据
可知Pab=Pbc
5. 下列说法正确的是（ ）
A. 单色光在介质中传播时，介质的折射率越大，光的传播速度越小
B. 观察者靠近声波波源的过程中，接收到的声波频率小于波源频率
C. 同一个双缝干涉实验中，蓝光产生的干涉条纹间距比红光的大
D. 两束频率不同的光，可以产生干涉现象
答案：A
解析：A．根据，可知单色光在介质中传播时，介质的折射率越大，光的传播速度越小，故A正确；
B．根据多普勒效应，若声波波源向观察者靠近，则观察者接收到的声波频率大于波源频率，故B错误；
C．根据，同一个双缝干涉实验中，蓝光的波长小于红光的波长，故蓝光产生的干涉条纹间距比红光的小，故C错误；
D．根据光的干涉的条件可知，两束频率不同的光不能产生干涉现象，故D错误。
故选A。
6. 如图，在一个蹄形电磁铁的两个磁极的正中间放置一根长直导线，当导线中通有垂直于纸面向里的电流I时，导线所受安培力的方向为（ ）
A. 向上 B. 向下
C. 向左 D. 向右
答案：B
解析：根据安培定则，可知蹄形电磁铁的磁感应线分布情况，如图示
故导线所处位置的磁感应线的切线方向为水平向右，根据左手定则，可以判断导线所受安培力的方向为向下。
故选B。
7. 2020年5月5日，长征五号B运载火箭在中国文昌航天发射场成功首飞，将新一代载人飞船试验船送入太空，若试验船绕地球做匀速圆周运动，周期为T，离地高度为h，已知地球半径为R，万有引力常量为G，则（ ）
A. 试验船的运行速度为
B. 地球的第一宇宙速度为
C. 地球的质量为
D. 地球表面的重力加速度为
答案：B
解析：A．试验船的运行速度为，故A错误；
B．近地轨道卫星的速度等于第一宇宙速度，根据万有引力提供向心力有
根据试验船受到的万有引力提供向心力有
联立两式解得第一宇宙速度，故B正确；
C．根据试验船受到的万有引力提供向心力有
解得，故C错误；
D．地球重力加速度等于近地轨道卫星向心加速度，根据万有引力提供向心力有
根据试验船受到的万有引力提供向心力有
联立两式解得重力加速度，故D错误。
故选B。
8. 太空探测器常装配离子发动机，其基本原理是将被电离的原子从发动机尾部高速喷出，从而为探测器提供推力，若某探测器质量为490kg，离子以30km/s的速率（远大于探测器的飞行速率）向后喷出，流量为3.0×10-3g/s，则探测器获得的平均推力大小为（ ）
A. 1.47N B. 0.147N C. 0.09N D. 0.009N
答案：C
解析：对离子，根据动量定理有
而△m =3.0×10-3×10-3△t
解得F=0.09N，故探测器获得的平均推力大小为0.09N，故选C。
二、多项选择题
9. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，波的周期为0.2s，某时刻的波形如图所示。则（ ）
A. 该波的波长为8m
B. 该波的波速为50m/s
C. 该时刻质点P向y轴负方向运动
D. 该时刻质点Q向y轴负方向运动
答案：AC
解析：A．由波形图可知，波长为8m，故A正确；
B．根据公式，代入数据解得v=40m/s，故B错误；
CD．由题知，沿x轴正方向传播，根据“上下坡法”，可知该时刻质点P向y轴负方向运动，该时刻质点Q向y轴正方向运动，故C正确，D错误。
故选AC。
10. 空间存在如图所示的静电场，a、b、c、d为电场中的四个点，则（ ）
A. a点的场强比b点的大
B. d点的电势比c点的低
C. 质子在d点的电势能比在c点的小
D. 将电子从a点移动到b点，电场力做正功
答案：AD
解析：A．根据电场线的疏密程度表示电场强度的大小，可知a点的电场线比b点的电场线更密，故a点的场强比b点的场强大，故A正确；
B．根据沿着电场线方向电势不断降低，可知d点的电势比c点的电势高，故B错误；
C．根据正电荷在电势越高的点，电势能越大，可知质子在d点的电势能比在c点的电势能大，故C错误；
D．由图可知，a点的电势低于b点的电势，而负电荷在电势越低的点电势能越大，故电子在a点的电势能高于在b点的电势能，所以将电子从a点移动到b点，电势能减小，故电场力做正功，故D正确。
故选AD。
11. 小朋友玩水枪游戏时，若水从枪口沿水平方向射出的速度大小为10m/s，水射出后落到水平地面上。已知枪口离地高度为1.25m，g=10m/s2，忽略空气阻力，则射出的水（ ）
A. 在空中的运动时间为0.25s
B. 水平射程为5m
C. 落地时的速度大小为15m/s
D. 落地时竖直方向的速度大小为5m/s
答案：BD
解析： A．根据得， 运动时间，故A错误；
B．水平射程为，故B正确；
CD．竖直方向分速度为，水平分速度为
落地速度为
故C错误，D正确。
故选BD。
12. 如图，在倾角为θ的光滑斜面上，有两个物块P和Q，质量分别为m1和m2，用与斜面平行的轻质弹簧相连接，在沿斜面向上的恒力F作用下，两物块一起向上做匀加速直线运动，则（ ）
A. 两物块一起运动的加速度大小为
B. 弹簧的弹力大小为
C. 若只增大m2，两物块一起向上匀加速运动时，它们的间距变大
D. 若只增大θ，两物块一起向上匀加速运动时，它们的间距变大
答案：BC
解析：A．对整体受力分析，根据牛顿第二定律有
解得，故A错误；
B．对m2受力分析，根据牛顿第二定律有
解得，故B正确；
C．根据，可知若只增大m2，两物块一起向上匀加速运动时，弹力变大，根据胡克定律，可知伸长量变大，故它们的间距变大，故C正确；
D．根据，可知只增大θ，两物块一起向上匀加速运动时，弹力不变，根据胡克定律，可知伸长量不变，故它们的间距不变，故D错误。
故选BC。
13. 如图，足够长的间距d=1m的平行光滑金属导轨MN、PQ固定在水平面内，导轨间存在一个宽度L=1m的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B=0.5T，方向如图所示．一根质量ma=0.1kg，阻值R=0.5Ω的金属棒a以初速度v0=4m/s从左端开始沿导轨滑动，穿过磁场区域后，与另一根质量mb=0.2kg，阻值R=0.5Ω的原来静置在导轨上的金属棒b发生弹性碰撞，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，则（ ）
A. 金属棒a第一次穿过磁场时做匀减速直线运动
B. 金属棒a第一次穿过磁场时回路中有逆时针方向的感应电流
C. 金属棒a第一次穿过磁场区域的过程中，金属棒b上产生的焦耳热为0.25J
D. 金属棒a最终停在距磁场左边界0.8m处
答案：BD
解析：A．金属棒a第一次穿过磁场时受到安培力的作用，做减速运动，由于速度减小，感应电流减小，安培力减小，加速度减小，故金属棒a做加速度减小的减速直线运动，故A错误；
B．根据右手定则可知，金属棒a第一次穿过磁场时回路中有逆时针方向的感应电流，故B正确；
C．电路中产生的平均电动势为，平均电流为
金属棒a受到的安培力为
规定向右为正方向，对金属棒a，根据动量定理得
解得对金属棒第一次离开磁场时速度
金属棒a第一次穿过磁场区域的过程中，电路中产生的总热量等于金属棒a机械能的减少量，即
联立并代入数据得
由于两棒电阻相同，两棒产生的焦耳热相同，则金属棒b上产生的焦耳热
故C错误；
D．规定向右为正方向，两金属棒碰撞过程根据动量守恒和机械能守恒得
联立并代入数据解得金属棒a反弹的速度为
设金属棒a最终停在距磁场左边界x处，则从反弹进入磁场到停下来的过程，电路中产生的平均电动势为 ，平均电流为 ，金属棒a受到的安培力为
规定向右为正方向，对金属棒a，根据动量定理得
联立并代入数据解得 x=0.8m，故D正确。
故选BD。
三、实验题
14. （1）滑板运动场地有一种常见的圆弧形轨道，其截面如图，某同学用一辆滑板车和手机估测轨道半径R（滑板车的长度远小于轨道半径）。
主要实验过程如下：
①用手机查得当地的重力加速度g；
②找出轨道的最低点O，把滑板车从O点移开一小段距离至P点，由静止释放，用手机测出它完成n次全振动的时间t，算出滑板车做往复运动的周期T=________；
③将滑板车的运动视为简谐运动，则可将以上测量结果代入公式R=________（用T﹑g表示）计算出轨道半径。
（2）某同学用如图（a）所示的装置测量重力加速度．
实验器材：有机玻璃条（白色是透光部分，黑色是宽度均为d=1.00cm的挡光片），铁架台，数字计时器（含光电门），刻度尺．
主要实验过程如下：
①将光电门安装在铁架台上，下方放置承接玻璃条下落的缓冲物；
②用刻度尺测量两挡光片间的距离，刻度尺的示数如图（b）所示，读出两挡光片间的距离L=________cm；
③手提玻璃条上端使它静止在________方向上，让光电门的光束从玻璃条下端的透光部分通过；
④让玻璃条自由下落，测得两次挡光的时间分别为t1=10.003ms和t2=5.000ms；
⑤根据以上测量的数据计算出重力加速度g=________m/s2（结果保留三位有效数字）。
答案： (1) ② ③ (2) ②15.40 ③竖直 ⑤9.74
解析：(1) ②滑板车做往复运动的周期为
③根据单摆的周期公式 ， 得
(2) ②两挡光片间的距离
③手提玻璃条上端使它静止在竖直方向上，让光电门的光束从玻璃条下端的透光部分通过。
⑤玻璃条下部挡光条通过光电门时玻璃条的速度为
玻璃条上部挡光条通过光电门时玻璃条的速度为
根据速度位移公式有
代入数据解得加速度
15. 在测量定值电阻阻值的实验中，提供的实验器材如下：电压表V1（量程3V，内阻r1=3.0kΩ），电压表V2（量程5V，内阻r2=5.0kΩ），滑动变阻器R（额定电流1.5A，最大阻值100Ω），待测定值电阻Rx，电源E（电动势6.0V，内阻不计），单刀开关S，导线若干：
回答下列问题：
（I）实验中滑动变阻器应采用________接法（填“限流”或“分压”）；
（2）将虚线框中的电路原理图补充完整_____________；
（3）根据下表中的实验数据（U1、U2分别为电压表V1﹑V2的示数），在图（a）给出的坐标纸上补齐数据点，并绘制U2-U1图像__________；
测量次数 1 2 3 4 5
U1/V 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00
U2/V 1.61 2.41 3.21 4.02 4.82
（4）由U2-U1图像得到待测定值电阻的阻值Rx=________Ω（结果保留三位有效数字）；
（5）完成上述实验后，若要继续采用该实验原理测定另一个定值电阻Ry（阻值约为700Ω）的阻值，在不额外增加器材的前提下，要求实验精度尽可能高，请在图（b）的虚线框内画出你改进的电路图______。
答案： (1). 分压 (2). 见答图1 (3). 见答图2 (4). (5). 见答图3
解析：（1）由于各电压表的电阻值比较大，为让待测电阻分得较大电压，所以要选择分压接法；
（2）完整的电路图，如答图1所示
（3）根据下表中的实验数据，绘制的U2-U1图像，如答图2所示
（4）根据实验电路图，则有 ， 变形得
则U2-U1图线的斜率为
根据U2-U1图像可得斜率
则有
代入，解得
（5）因待测电阻Ry（阻值约为700Ω）的阻值较小，若仍与电压表V1串联，则所分得的电压过小，不利于测量，故待测电阻Ry与其中一个电压表并联，由于电源电动势只有6V，为让待测电阻分得较大电压，故待测电阻Ry应与电压表V2并联，再与电压表V1串联，故改进后的电路图，如答图3所示
四、计算题 庞留根dyszplg
16. 如图，圆柱形导热气缸长L0=60cm，缸内用活塞（质量和厚度均不计）密闭了一定质量的理想气体，缸底装有一个触发器D，当缸内压强达到p=1.5×105Pa时，D被触发，不计活塞与缸壁的摩擦。初始时，活塞位于缸口处，环境温度t0=27℃，压强p0=1.0×105Pa。
(1)若环境温度不变，缓慢向下推活塞，求D刚好被触发时，活塞到缸底的距离；
(2)若活塞固定在缸口位置，缓慢升高环境温度，求D刚好被触发时的环境温度。
答案：(1)0.4m； (2)450K
解析：(1) 设气缸横截面积为S；D刚好被触发时，到缸底的距离为L，根据玻意耳定律得
代入数据解得
(2)此过程为等容变化，根据查理定律得
代入数据解得
17. 如图，光滑的四分之一圆弧轨道PQ竖直放置，底端与一水平传送带相切，一质量ma=1kg的小物块a从圆弧轨道最高点P由静止释放，到最低点Q时与另一质量mb=3kg小物块b发生弹性正碰（碰撞时间极短）。已知圆弧轨道半径R=0.8m，传送带的长度L=1.25m，传送带以速度v=1m/s顺时针匀速转动，小物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，g=10m/s2。求
（1）碰撞前瞬间小物块a对圆弧轨道的压力大小；
（2）碰后小物块a能上升的最大高度；
（3）小物块b从传送带的左端运动到右端所需要的时间。
答案：（1）30N；（2）0.2m；（3）1s
解析：（1）设小物块a下到圆弧最低点未与小物块b相碰时的速度为va，根据机械能守恒定律有
代入数据解得va=4m/s
小物块a在最低点，根据牛顿第二定律有
代入数据解得FN=30N
根据牛顿第三定律，可知小物块a对圆弧轨道的压力大小为30N。
（2）小物块a与小物块b发生弹性碰撞，
根据动量守恒有
根据能量守恒有
联立解得 ，
小物块a反弹，根据机械能守恒有
解得h=0.2m
（3）小物块b滑上传送带，因，故小物块b先做匀减速运动，
根据牛顿第二定律有
解得 a=2m/s2
则小物块b由2m/s减至1m/s，所走过的位移为
代入数据解得 x1=0.75m
运动的时间为
代入数据解得t1 =0.5s
因x1=0.75m<1.25m，故小物块b之后将做匀速运动至右端，则匀速运动的时间为
故小物块b从传送带的左端运动到右端所需要的时间
庞留根dyszplg
18. 如图，虚线MN左侧有一个正三角形ABC，C点在MN上，AB与MN平行，该三角形区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场；MN右侧的整个区域存在垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带正电的离子（重力不计）以初速度v0从AB的中点O沿OC方向射入三角形区域，偏转60°后从MN上的Р点（图中未画出）进入MN右侧区域，偏转后恰能回到O点。已知离子的质量为m，电荷量为q，正三角形的边长为d：
(1)求三角形区域内磁场的磁感应强度；
(2)求离子从O点射入到返回O点所需要的时间；
(3)若原三角形区域存在的是一磁感应强度大小与原来相等的恒磁场，将MN右侧磁场变为一个与MN相切于P点的圆形匀强磁场，让离子从P点射入圆形磁场，速度大小仍为v0，方向垂直于BC，始终在纸面内运动，到达О点时的速度方向与OC成120°角，求圆形磁场的磁感应强度。
答案：(1)； (2)； (3)见解析
解析：(1)画出粒子运动轨迹如图
粒子在三角形ABC中运动时，有
又粒子出三角形磁场时偏转60°，由几何关系可知
联立解得，
(2)粒子从D运动到P，由几何关系可知
运动时间
粒子在MN右侧运动的半径为
则有 ，
运动时间
故粒子从O点射入到返回O点所需要的时间
(3)若三角形ABC区域磁场方向向里，则粒子运动轨迹如图中①所示，有
解得
此时根据 有
若三角形ABC区域磁场方向向外，则粒子运动轨迹如图中②所示，有
解得
此时根据， 有
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