2016年高考理综真题试卷（物理部分）（北京卷）
一、选择题
1．（2016·北京）处于n=3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有（ ）
A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
2．（2016·北京）下列说法正确的是（ ）
A．电磁波在真空中以光速c传播 B．在空气中传播的声波是横波
C．声波只能在空气中传播 D．光需要介质才能传播
3．（2016·北京）如图所示，弹簧振子在M、N之间做简谐运动。以平衡位置O为原点，建立Ox轴。向右为x的轴的正方向。若振子位于N点时开始计时，则其振动图像为（ ）
A． B．
C． D．
4．（2016·北京）如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度B随时间均匀增大。两圆坏半径之比为2:1，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb，不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是（ ）
A．Ea:Eb=4:1，感应电流均沿逆时针方向
B．Ea:Eb=4:1，感应电流均沿顺时针方向
C．Ea:Eb=2:1，感应电流均沿逆时针方向
D．Ea:Eb=2:1，感应电流均沿顺时针方向
5．（2016·北京）中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料，下列说法不正确的是（ ）
A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合
B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近
C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D．地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用
6．（2016·北京）如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P变轨后进入轨道2做匀速圆周运动下列说法正确的是（ ）
A．不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的速度都相同
B．不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同
C．卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度
D．卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量
7．（2016·北京）某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是（ ）
A．一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器
B．一个伏特表和多个定值电阻
C．一个安排表和一个电阻箱
D．两个安培表和一个滑动变阻器
8．（2016·北京）雾霾天气对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直径不同的球体，并用PM10、PM2.5分别表示直径小于或等于10μm、2.5μm的颗粒物（PM是颗粒物的英文缩写）。某科研机构对北京地区的检测结果表明，在静稳的雾霾天气中，近地面高度百米的范围内，PM10的浓度随高度的增加略有减小，大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化。据此材料，以下叙述正确的是（ ）
A．PM10表示直径小于或等于1.0×10-6 m的悬浮颗粒物
B．PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力
C．PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动
D．PM2.5浓度随高度的增加逐渐增大
二、填空题
9．（2016·北京）（1）热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。图为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t变化的示意图。由图可知，这种热敏电阻在温度上升时导电能力 （选填“增强”或“减弱”）；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的影响更 （选填“敏感”或“不敏感”）。
（2）利用图2装置做“验证机械能守恒定律”实验。
①为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的 。
A．动能变化量与势能变化量
B．速度变化量和势能变化量
C．速度变化量和高度变化量
②除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是 。
A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码）
③实验中，先接通电源，再释放重物，得到图3所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。
已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打Ｏ点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量 ＝ ，动能变化量 ＝ 。
④大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是 。
A．利用公式 v=gt 计算中午速度
B．利用公式计算重物速度
C．存在空气阻力和摩擦力阻力的影响
D．没有采用多次试验去平均值的方法
⑤某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘 图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，请你分析论证该同学的判断是否正确。
三、计算题
10．（2016·北京）如图所示，质量为m，电荷量为q的带电粒子，以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动。不计带电粒子所受重力。
①求粒子做匀速圆周运动的半径R和周期T；
②为使该粒子做匀速直线运动，还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场，求电场强度E的大小。
四、简答题
11．（2016·北京）如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于版面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为 ，偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d。
（1）忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时初速度v0和从电场射出时沿垂直版面方向的偏转距离Δy；
（2）分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法。在解决（1）问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因。已知 ， ， ， ， 。
（3）极板间既有电场也有重力场。电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势 的定义式。类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”的 概念，并简要说明电势和“重力势”的共同特点。
12．（2016·北京）（1）动量定理可以表示为Δp=FΔt，其中动量p和力F都是矢量。在运用动量定理处理二维问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究。例如，质量为m的小球斜射到木板上，入射的角度是θ，碰撞后弹出的角度也是θ，碰撞前后的速度大小都是υ，如图1所示。碰撞过程中忽略小球所受重力。
a．分别求出碰撞前后x、y方向小球的动量变化Δpx、Δpy；
b．分析说明小球对木板的作用力的方向。
（2）激光束可以看作是粒子流，其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动。激光照射到物体上，在发生反射、折射和吸收现象的同时，也会对物体产生作用。光镊效应就是一个实例，激光束可以像镊子一样抓住细胞等微小颗粒。
一束激光经S点后被分成若干细光束，若不考虑光的反射和吸收，其中光束①和②穿过介质小球的光路如图②所示，图中O点是介质小球的球心，入射时光束①和②与SO的夹角均为θ，出射时光束均与SO平行。请在下面两种情况下，分析说明两光束因折射对小球产生的合力的方向。
a．光束①和②强度相同；
b．光束①比②强度大。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】氢原子光谱
【解析】【解答】因为是大量氢原子，所以根据 可得有3种可能，故C正确；
【分析】本题考查了波尔原子理论，所有的激发态都是不稳定的，都会继续向基态跃迁，故辐射光子的种类为 ．
2．【答案】A
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】【解答】电磁波在真空中的传播速度等于光速，A正确；在空气中传播的声波是纵波，B错误；声波的传播需要介质，可以在空气，液体，和固定中传播，C错误；光属于电磁波，其传播不需要介质，可以在真空中传播，D错误
【分析】电磁波在真空中的传播速度与光在真空中的传播速度相同，机械波传播的是振动形式，离不开介质；波速由介质决定．
3．【答案】A
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象
【解析】【解答】由于向右为正方向，振子位于N点时开始计时，所以0时刻位移为正，在正向最大位移处，将向左运动，即负方向运动，故A正确；
【分析】当振子运动到N点时开始计时，分析此时振子的位置，即确定出t=0时刻质点的位置，即可确定位移时间的图象．
4．【答案】B
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件
【解析】【解答】根据法拉第电磁感应定律可得 ，根据题意可得 ，故 ，感应电流产生的磁场要阻碍原磁场的变大，即产生向里的感应磁场，根据楞次定律可得，感应电流均沿顺时针方向
【分析】根据法拉第电磁感应定律 计算感应电动势的大小，根据楞次定律判断感应电流的方向．
5．【答案】C
【知识点】磁现象和磁场、磁感线
【解析】【解答】根据题意可得，地理南北极与地磁场存在一个夹角，为磁偏角，故两者不重合，A正确；地磁南极在地理的北极附近，地磁北极在地理南极附近，B正确；由于地磁场磁场方向沿磁感线切线方向，故只有赤道处才与地面平行，C错误；在赤道处磁场方向水平，而射线是带电的粒子，运动方向垂直磁场方向，根据左手定则可得射向赤道的粒子受到的洛伦兹力作用，D正确；
【分析】根据课本中有关地磁场的基础知识，同时明在确磁场及磁通量的性质；即可确定此题的答案．
6．【答案】B
【知识点】万有引力定律及其应用；卫星问题
【解析】【解答】从轨道1变轨到2，需要加速逃逸，故A错误；根据公式 可得 ，故只要半径相同，加速度则相同，由于卫星在轨道1做椭圆运动，运动半径在变化，所以过程的加速度在变，B正确C错误；卫星在轨道2做匀速圆周运动，过程中的速度方向时刻在变，所以动量方向不同，D错误；
【分析】卫星变轨，做离心运动要加速；万有引力提供向心力；加速度和动量都是矢量．
7．【答案】D
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】A中根据闭合回路欧姆定律可得 ，可测量多组数据列式求解，A正确；B中根据欧姆定律可得 ，测量多组数据可求解，B正确；C中根据欧姆定律可得 ，可测量多组数据列式求解，C正确；D中两个安培表和一个滑动变阻器，由于不知道滑动变阻器电阻，故无法测量，D错误；
【分析】根据U-I图象与坐标轴的交点求解电动势和内阻．
8．【答案】C
【知识点】布朗运动
【解析】【解答】根据信息可知 ，A错误；由于微粒处于静止状态，受到空气分子作用力的合力与重力等大反向，故B错误；PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动，C正确；大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，D错误。
【分析】由题意知：PM10表示直径小于或等于的10μm； PM10、PM2.5是直径小于或等于10μm、2.5μm的颗粒物，在空气分子作用力的合力作用下做无规则运动，合力不可能始终大于其受到的重力；布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，是空气分子无规则运动的反映．
9．【答案】（1）增强；敏感
（2）A；AB；；；C；该同学的判断依据不正确
【知识点】机械能守恒及其条件；电阻定律
【解析】【解答】（1）由于温度越高，热敏电阻阻值越小，即对电流的阻碍作用越小，则导电能力越强，根据图像可知热敏电阻在相同的温度范围变化时，阻值变化越大，则越敏感（2）①根据机械能守恒定律可得 ，故需要比较动能变化量与势能变化量，A正确；②电磁打点计时器使用的是交流电源，故A正确；因为在计算重力势能变化量时，需要用到纸带上两点之间的距离，所以还需要刻度尺，故B正确；根据 可得等式两边的质量抵消，故不需要天平，C错误；③重力势能改变两为 ，由于下落过程中是匀变速直线运动，所以根据中间时刻规律可得B点的速度为 ，所以 ④实验过程中存在空气阻力，纸带运动过程中存在摩擦力，C正确；⑤该同学的判断依据不正确，在重物下落h的过程中，若阻力f恒定，根据 可知， 图像就是过原点的一条直线。要向通过 图像的方法验证机械能是否守恒，还必须看图像的斜率是否接近2g
【分析】（1）图中横轴表示温度，纵轴表示电阻，图象反映了电阻随着温度的变化情况．（2）根据验证机械能守恒定律原理可判断；根据实验的原理确定需要测量的物理量，从而确定所需的测量器材；根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度，从而得出动能的增加量；根据功能关系可判断；如果v2-h图象为直线，仅表示合力恒定，与机械能是否守恒无关，比如：阻力恒定，合外力一定，加速度一定，v2-h图象也可能是一条过原点的倾斜的直线．
10．【答案】解：①洛伦兹力提供向心力，有
带电粒子做匀速圆周运动的半径
匀速圆周运动的周期
②粒子受电场力 ，洛伦兹力 ，粒子做匀速直线运动，则
电场强度E的大小
【知识点】牛顿第二定律；线速度、角速度和周期、转速；匀速圆周运动；洛伦兹力的计算；带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【分析】①粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律求出轨道半径，然后求出周期．②粒子在电磁场中做匀速直线运动，电场力和洛伦兹力二力平衡，即可求出电场强度E的大小
11．【答案】（1）解：根据功能关系，可得 ，电子射入偏转电场的初速度 在偏转电场中，电子的运动时间
偏转距离
（2）解：考虑电子所受重力和电场力的数量级，有重力 电场力
由于 ，因此不需要考虑电子所受的重力
（3）解：电场中某点电势 定义为电荷在该点的电势能 与其电荷量q的比值即 由于重力做功与路径无关，可以类比静电场电势的定义，将重力场中物体在某点的重力势能 与其质量m的比值，叫做重力势，即
电势 和重力势 都是反映场的能的性质的物理量，仅仅由场自身的因素决定
【知识点】带电粒子在电场中的偏转
【解析】【分析】（1）根据动能定理，即可求得加速的速度大小，再依据类平抛运动处理规律，结合运动学公式，及运动的合成与分解，从而即可求解；（2）依据提供的数据，从而计算出重力与电场力，并求得它们的比值，即可求解；（3）根据电势是电势能与电荷量的比值，故重力势等于重力势能与质量的比值，再根据两者的联系，从而确定共同点．
12．【答案】（1）解：a、在沿x方向，动量变化为
在沿y方向上，动量变化为
方向沿y轴正方向
b、根据动量定理可知，木板对小球作用力沿y轴正方向，根据牛顿第三定律可得小球对木板作用力的方向沿y轴负方向
（2）a、仅考虑光的折射，设 时间内没束光穿过小球的例子数为n，每个例子动量的大小为p。这些粒子进入小球前的总动量为
从小球出射时的总动量为
、 的方向均沿SO向右根据动量定理可得 可知，小球对这些粒子的作用力F的方向沿SO向右；根据牛顿第三定律，两光束对小球的合力的方向沿SO向左b、建立如图所示的Oxy直角坐标系X方向：根据（2）a同理可知，两光束对小球的作用力沿x轴负方向。
Y方向：设 时间内，光束①穿过小球的粒子数为 ，光束②穿过小球的粒子数为 ，
这些粒子进入小球前的总动量为 从小球出射时的总动量为 根据动量定理：
可知，小球对这些粒子的作用力 的方向沿y轴负方向，根据牛顿第三定律，两光束对小球的作用力沿y轴正方向，所以两光束对小球的合力的方向指向左上方
【知识点】牛顿第三定律；动量守恒定律
【解析】【分析】（1）（a）把小球入射速度和反射速度沿x方向和y方向进行分解，再根据动量的变化量等于末动量减初动量求解即可；（b）对小球分析，根据△p=F△t分别求出x方向和y方向的作用力，从而求出合力，再结合牛顿第三定律分析即可．（2）分竖直和水平两个方向，分别运用动量定理列式，求出球对光子的作用力的两个分力，再合成求球对光子的作用力，由牛顿第三定律得到光对球的合力．
1 / 12016年高考理综真题试卷（物理部分）（北京卷）
一、选择题
1．（2016·北京）处于n=3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有（ ）
A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
【答案】C
【知识点】氢原子光谱
【解析】【解答】因为是大量氢原子，所以根据 可得有3种可能，故C正确；
【分析】本题考查了波尔原子理论，所有的激发态都是不稳定的，都会继续向基态跃迁，故辐射光子的种类为 ．
2．（2016·北京）下列说法正确的是（ ）
A．电磁波在真空中以光速c传播 B．在空气中传播的声波是横波
C．声波只能在空气中传播 D．光需要介质才能传播
【答案】A
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】【解答】电磁波在真空中的传播速度等于光速，A正确；在空气中传播的声波是纵波，B错误；声波的传播需要介质，可以在空气，液体，和固定中传播，C错误；光属于电磁波，其传播不需要介质，可以在真空中传播，D错误
【分析】电磁波在真空中的传播速度与光在真空中的传播速度相同，机械波传播的是振动形式，离不开介质；波速由介质决定．
3．（2016·北京）如图所示，弹簧振子在M、N之间做简谐运动。以平衡位置O为原点，建立Ox轴。向右为x的轴的正方向。若振子位于N点时开始计时，则其振动图像为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象
【解析】【解答】由于向右为正方向，振子位于N点时开始计时，所以0时刻位移为正，在正向最大位移处，将向左运动，即负方向运动，故A正确；
【分析】当振子运动到N点时开始计时，分析此时振子的位置，即确定出t=0时刻质点的位置，即可确定位移时间的图象．
4．（2016·北京）如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度B随时间均匀增大。两圆坏半径之比为2:1，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb，不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是（ ）
A．Ea:Eb=4:1，感应电流均沿逆时针方向
B．Ea:Eb=4:1，感应电流均沿顺时针方向
C．Ea:Eb=2:1，感应电流均沿逆时针方向
D．Ea:Eb=2:1，感应电流均沿顺时针方向
【答案】B
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件
【解析】【解答】根据法拉第电磁感应定律可得 ，根据题意可得 ，故 ，感应电流产生的磁场要阻碍原磁场的变大，即产生向里的感应磁场，根据楞次定律可得，感应电流均沿顺时针方向
【分析】根据法拉第电磁感应定律 计算感应电动势的大小，根据楞次定律判断感应电流的方向．
5．（2016·北京）中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料，下列说法不正确的是（ ）
A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合
B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近
C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D．地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用
【答案】C
【知识点】磁现象和磁场、磁感线
【解析】【解答】根据题意可得，地理南北极与地磁场存在一个夹角，为磁偏角，故两者不重合，A正确；地磁南极在地理的北极附近，地磁北极在地理南极附近，B正确；由于地磁场磁场方向沿磁感线切线方向，故只有赤道处才与地面平行，C错误；在赤道处磁场方向水平，而射线是带电的粒子，运动方向垂直磁场方向，根据左手定则可得射向赤道的粒子受到的洛伦兹力作用，D正确；
【分析】根据课本中有关地磁场的基础知识，同时明在确磁场及磁通量的性质；即可确定此题的答案．
6．（2016·北京）如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P变轨后进入轨道2做匀速圆周运动下列说法正确的是（ ）
A．不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的速度都相同
B．不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同
C．卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度
D．卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量
【答案】B
【知识点】万有引力定律及其应用；卫星问题
【解析】【解答】从轨道1变轨到2，需要加速逃逸，故A错误；根据公式 可得 ，故只要半径相同，加速度则相同，由于卫星在轨道1做椭圆运动，运动半径在变化，所以过程的加速度在变，B正确C错误；卫星在轨道2做匀速圆周运动，过程中的速度方向时刻在变，所以动量方向不同，D错误；
【分析】卫星变轨，做离心运动要加速；万有引力提供向心力；加速度和动量都是矢量．
7．（2016·北京）某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是（ ）
A．一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器
B．一个伏特表和多个定值电阻
C．一个安排表和一个电阻箱
D．两个安培表和一个滑动变阻器
【答案】D
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】A中根据闭合回路欧姆定律可得 ，可测量多组数据列式求解，A正确；B中根据欧姆定律可得 ，测量多组数据可求解，B正确；C中根据欧姆定律可得 ，可测量多组数据列式求解，C正确；D中两个安培表和一个滑动变阻器，由于不知道滑动变阻器电阻，故无法测量，D错误；
【分析】根据U-I图象与坐标轴的交点求解电动势和内阻．
8．（2016·北京）雾霾天气对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直径不同的球体，并用PM10、PM2.5分别表示直径小于或等于10μm、2.5μm的颗粒物（PM是颗粒物的英文缩写）。某科研机构对北京地区的检测结果表明，在静稳的雾霾天气中，近地面高度百米的范围内，PM10的浓度随高度的增加略有减小，大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化。据此材料，以下叙述正确的是（ ）
A．PM10表示直径小于或等于1.0×10-6 m的悬浮颗粒物
B．PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力
C．PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动
D．PM2.5浓度随高度的增加逐渐增大
【答案】C
【知识点】布朗运动
【解析】【解答】根据信息可知 ，A错误；由于微粒处于静止状态，受到空气分子作用力的合力与重力等大反向，故B错误；PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动，C正确；大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，D错误。
【分析】由题意知：PM10表示直径小于或等于的10μm； PM10、PM2.5是直径小于或等于10μm、2.5μm的颗粒物，在空气分子作用力的合力作用下做无规则运动，合力不可能始终大于其受到的重力；布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，是空气分子无规则运动的反映．
二、填空题
9．（2016·北京）（1）热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。图为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t变化的示意图。由图可知，这种热敏电阻在温度上升时导电能力 （选填“增强”或“减弱”）；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的影响更 （选填“敏感”或“不敏感”）。
（2）利用图2装置做“验证机械能守恒定律”实验。
①为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的 。
A．动能变化量与势能变化量
B．速度变化量和势能变化量
C．速度变化量和高度变化量
②除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是 。
A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码）
③实验中，先接通电源，再释放重物，得到图3所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。
已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打Ｏ点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量 ＝ ，动能变化量 ＝ 。
④大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是 。
A．利用公式 v=gt 计算中午速度
B．利用公式计算重物速度
C．存在空气阻力和摩擦力阻力的影响
D．没有采用多次试验去平均值的方法
⑤某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘 图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，请你分析论证该同学的判断是否正确。
【答案】（1）增强；敏感
（2）A；AB；；；C；该同学的判断依据不正确
【知识点】机械能守恒及其条件；电阻定律
【解析】【解答】（1）由于温度越高，热敏电阻阻值越小，即对电流的阻碍作用越小，则导电能力越强，根据图像可知热敏电阻在相同的温度范围变化时，阻值变化越大，则越敏感（2）①根据机械能守恒定律可得 ，故需要比较动能变化量与势能变化量，A正确；②电磁打点计时器使用的是交流电源，故A正确；因为在计算重力势能变化量时，需要用到纸带上两点之间的距离，所以还需要刻度尺，故B正确；根据 可得等式两边的质量抵消，故不需要天平，C错误；③重力势能改变两为 ，由于下落过程中是匀变速直线运动，所以根据中间时刻规律可得B点的速度为 ，所以 ④实验过程中存在空气阻力，纸带运动过程中存在摩擦力，C正确；⑤该同学的判断依据不正确，在重物下落h的过程中，若阻力f恒定，根据 可知， 图像就是过原点的一条直线。要向通过 图像的方法验证机械能是否守恒，还必须看图像的斜率是否接近2g
【分析】（1）图中横轴表示温度，纵轴表示电阻，图象反映了电阻随着温度的变化情况．（2）根据验证机械能守恒定律原理可判断；根据实验的原理确定需要测量的物理量，从而确定所需的测量器材；根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度，从而得出动能的增加量；根据功能关系可判断；如果v2-h图象为直线，仅表示合力恒定，与机械能是否守恒无关，比如：阻力恒定，合外力一定，加速度一定，v2-h图象也可能是一条过原点的倾斜的直线．
三、计算题
10．（2016·北京）如图所示，质量为m，电荷量为q的带电粒子，以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动。不计带电粒子所受重力。
①求粒子做匀速圆周运动的半径R和周期T；
②为使该粒子做匀速直线运动，还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场，求电场强度E的大小。
【答案】解：①洛伦兹力提供向心力，有
带电粒子做匀速圆周运动的半径
匀速圆周运动的周期
②粒子受电场力 ，洛伦兹力 ，粒子做匀速直线运动，则
电场强度E的大小
【知识点】牛顿第二定律；线速度、角速度和周期、转速；匀速圆周运动；洛伦兹力的计算；带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【分析】①粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律求出轨道半径，然后求出周期．②粒子在电磁场中做匀速直线运动，电场力和洛伦兹力二力平衡，即可求出电场强度E的大小
四、简答题
11．（2016·北京）如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于版面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为 ，偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d。
（1）忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时初速度v0和从电场射出时沿垂直版面方向的偏转距离Δy；
（2）分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法。在解决（1）问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因。已知 ， ， ， ， 。
（3）极板间既有电场也有重力场。电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势 的定义式。类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”的 概念，并简要说明电势和“重力势”的共同特点。
【答案】（1）解：根据功能关系，可得 ，电子射入偏转电场的初速度 在偏转电场中，电子的运动时间
偏转距离
（2）解：考虑电子所受重力和电场力的数量级，有重力 电场力
由于 ，因此不需要考虑电子所受的重力
（3）解：电场中某点电势 定义为电荷在该点的电势能 与其电荷量q的比值即 由于重力做功与路径无关，可以类比静电场电势的定义，将重力场中物体在某点的重力势能 与其质量m的比值，叫做重力势，即
电势 和重力势 都是反映场的能的性质的物理量，仅仅由场自身的因素决定
【知识点】带电粒子在电场中的偏转
【解析】【分析】（1）根据动能定理，即可求得加速的速度大小，再依据类平抛运动处理规律，结合运动学公式，及运动的合成与分解，从而即可求解；（2）依据提供的数据，从而计算出重力与电场力，并求得它们的比值，即可求解；（3）根据电势是电势能与电荷量的比值，故重力势等于重力势能与质量的比值，再根据两者的联系，从而确定共同点．
12．（2016·北京）（1）动量定理可以表示为Δp=FΔt，其中动量p和力F都是矢量。在运用动量定理处理二维问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究。例如，质量为m的小球斜射到木板上，入射的角度是θ，碰撞后弹出的角度也是θ，碰撞前后的速度大小都是υ，如图1所示。碰撞过程中忽略小球所受重力。
a．分别求出碰撞前后x、y方向小球的动量变化Δpx、Δpy；
b．分析说明小球对木板的作用力的方向。
（2）激光束可以看作是粒子流，其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动。激光照射到物体上，在发生反射、折射和吸收现象的同时，也会对物体产生作用。光镊效应就是一个实例，激光束可以像镊子一样抓住细胞等微小颗粒。
一束激光经S点后被分成若干细光束，若不考虑光的反射和吸收，其中光束①和②穿过介质小球的光路如图②所示，图中O点是介质小球的球心，入射时光束①和②与SO的夹角均为θ，出射时光束均与SO平行。请在下面两种情况下，分析说明两光束因折射对小球产生的合力的方向。
a．光束①和②强度相同；
b．光束①比②强度大。
【答案】（1）解：a、在沿x方向，动量变化为
在沿y方向上，动量变化为
方向沿y轴正方向
b、根据动量定理可知，木板对小球作用力沿y轴正方向，根据牛顿第三定律可得小球对木板作用力的方向沿y轴负方向
（2）a、仅考虑光的折射，设 时间内没束光穿过小球的例子数为n，每个例子动量的大小为p。这些粒子进入小球前的总动量为
从小球出射时的总动量为
、 的方向均沿SO向右根据动量定理可得 可知，小球对这些粒子的作用力F的方向沿SO向右；根据牛顿第三定律，两光束对小球的合力的方向沿SO向左b、建立如图所示的Oxy直角坐标系X方向：根据（2）a同理可知，两光束对小球的作用力沿x轴负方向。
Y方向：设 时间内，光束①穿过小球的粒子数为 ，光束②穿过小球的粒子数为 ，
这些粒子进入小球前的总动量为 从小球出射时的总动量为 根据动量定理：
可知，小球对这些粒子的作用力 的方向沿y轴负方向，根据牛顿第三定律，两光束对小球的作用力沿y轴正方向，所以两光束对小球的合力的方向指向左上方
【知识点】牛顿第三定律；动量守恒定律
【解析】【分析】（1）（a）把小球入射速度和反射速度沿x方向和y方向进行分解，再根据动量的变化量等于末动量减初动量求解即可；（b）对小球分析，根据△p=F△t分别求出x方向和y方向的作用力，从而求出合力，再结合牛顿第三定律分析即可．（2）分竖直和水平两个方向，分别运用动量定理列式，求出球对光子的作用力的两个分力，再合成求球对光子的作用力，由牛顿第三定律得到光对球的合力．
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