浙江省金华十校2021届高三下学期物理4月模拟考试试卷

这是一份浙江省金华十校2021届高三下学期物理4月模拟考试试卷，共21页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

1.下列物理量的单位用国际单位制的基本单位表示正确的是（ ）
A. 力的单位 B. 电量的单位 C. 功率的单位 D. 磁感应强度的单位T
2.2020年诺贝尔物理学奖授予了三名科学家：英国科学家罗杰·彭罗斯因证明黑洞是爱因斯坦广义相对论的直接结果而获奖；德国科学家赖因哈德·根策尔和美国科学家安德烈娅·盖兹因在银河系中央发现超大质量天体而获奖。下列有关物理学史的说法正确的是（ ）
A. 汤姆孙发现了电子并提出了原子的核式结构模型
B. 法拉第发现了电磁感应现象，并得出了法拉第电磁感应定律
C. 普朗克把能量子引人物理学，破除了“能量连续变化”的观念
D. 玻尔原子理论的成功之处是它保留了经典粒子的概念
3.以下关于电炉、微波炉、电磁炉和真空冶炼炉说法正确的是（ ）
A. 电炉必须使用交流电才能工作
B. 微波炉发出的微波在金属容器中产生涡流，从而实现加热食物的目的
C. 电磁炉工作时既可以通交变电流，也可以通恒定电流
D. 真空冶炼炉通以高频交变电流产生交变磁场，在金属中产生涡流使金属发热熔化
4.某飞机（见图a）起落架结构如简图b所示。当驱动杆甲转动时，通过杆上螺纹带动连杆乙，实现轮子的收放。忽略空气对轮子的阻力。不考虑地球自转。下述说法正确的是（ ）
A. 飞机在着陆瞬间，连杆乙、丙对轮轴的合力竖直向下
B. 飞机在着陆瞬间，连杆乙、丙对轮轴的合力竖直向上
C. 飞机沿直线匀速飞行时，连杆乙、丙对轮轴的合力竖直向上
D. 轮子受到的重力与连杆乙、丙对轮轴的合力是一对作用力与反作用力
5.如图所示为儿童蹦床时的情景，若儿童每次与弹性床相碰后都能回到相同的高度，并重复上述运动。以每次与弹性床刚接触的点为原点建立坐标系，竖直向上为正方向，不计空气阻力，下列速度v和儿童位置（即坐标x）的关系图像中，能描述 段运动过程的图像是（ ）
A. B. C. D.
6.图甲是消防车正在机场进行水柱灭火演练的情景，小刘模拟消防水柱的示意图如图乙所示。水在空中运动，A，B为其运动轨迹上的两点，已知水在A点时的速度大小为 ，速度方向与竖直方向的夹角为 ，它运动到B点时，速度方向与竖直方向的夹角为 （ ），不计空气阻力，重力加速度g取 则（ ）
A. 图中A点是水在空中运动过程的最高点 B. 水在空中运动过程为变加速曲线运动
C. 水在B点时的速度大小为 D. A，B两点间的高度差为
7.一束复色光沿AO方向射向半圆形玻璃砖的圆心O，AO与界面的夹角为30{^\circ 。两条出射光OB光、OC光与法线的夹角分别为30°和45°，半圆形玻璃砖的半径为R，真空中光速为C。则下列说法正确的是（ ）
A. 玻璃砖对OC光的折射率大于对OB光的折射率
B. 在玻璃砖中OC光的速度小于OB光的速度
C. 在玻璃砖中OC光光子的动量大于OB光光子的动量
D. OB光与OC光在玻璃砖中传播的时间差为
8.如图甲所示是街头常见的变压器，图乙是街头变压器给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压基本不变。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用 表示，电阻器R代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R的值减小。不考虑变压器的能量损耗，下列说法正确的是（ ）
A. 变压器原线圈的导线应该比副线圈的粗 B. 用电器增加时，输电线损耗的功率减小
C. 用电器增加时，变压器的输出功率增大 D. 用电器增加时，用电器两端的电压保持不变
9.如图所示，电动牙刷充电时将牙刷插人充电座内，充电座中的线圈接入220V交流电，牙刷内的线圈两端获得4.5V的电压，再通过控制电路对牙刷内部的直流充电电池充电，电池的电动势为2.4V，内阻为0.1Ω，容量为800mAh，10小时即可充满。充满电后用户平均每天使用4分钟，可以连续使用60天。关于此电动牙刷的说法正确的是（ ）
A. 充电座和牙刷内线圈的匝数比为110∶9 B. 充电时，直流充电电池中的平均电流是800mA
C. 使用时电池的平均输出功率为0.48W D. 电池最多能提供的电能为6912J
10.2020年6月23日，我国在西昌卫星发射中心成功发射北斗卫星导航系统第55颗导航卫星，至此北斗卫星导航系统星座部署全面完成。北斗卫星导航系统由不同轨道卫星构成，其中北斗卫星导航系统第41颗卫星为地球同步轨道卫星，它的轨道半径约为 。第44颗卫星为倾斜地球同步轨道卫星，运行周期等于地球的自转周期 。两种同步卫星的绕行轨道都为圆轨道。倾斜地球同步轨道平面与地球赤道平面成一定夹角，如图所示。已知引力常量 。下列说法中正确的是（ ）
A. 两种同步卫星都可能经过北京上空
B. 根据题目数据可估算出地球的质量
C. 倾斜地球同步轨道卫星经过赤道正上方同一位置，一天内只可能有1次
D. 任意12小时内，万有引力对第41颗卫星冲量的大小与对第44颗卫星冲量的大小相等
11.如图是匀强电场遇到空腔导体后的部分电场线分布图，电场线的方向如图所示，M、N、O是以直电场线上一点O为圆心的同一圆周上的三点，OQ连线垂直于MN。以下说法正确的是（ ）
A. O点电势与Q点电势相等
B. 将一正电荷由M点移到Q点，电荷的电势能减少
C. MO间的电势差等于ON间的电势差
D. 在Q点释放一个正电荷，正电荷所受电场力将沿与OQ垂直的方向竖直向上
12.目前，许多停车场门口都设置车辆识别系统，在自动栏杆前、后的地面各自铺设相同的传感器线圈A，B，两线圈各自接入相同的电路，电路A，B端与电压有效值恒定的交变电源连接，如图所示。工作过程回路中流过交变电流，当以金属材质为主体的汽车接近或远离线圈时，线圈的自感系数会发生变化，导致线圈对交变电流的阻碍作用发生变化，使得定值电阻R的c、d两端电压就会有所变化，这一变化的电压输入控制系统，控制系统就能做出抬杆或落杆的动作。下列说法正确的是（ ）
A. 汽车接近线圈A时，该线圈的自感系数减少 B. 汽车离开线圈B时，回路电流将减少
C. 汽车接近线圈B时，c、d两端电压升高 D. 汽车离开线圈A时，c、d两端电压升高
13.如图所示，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，上端O点与管口A的距离为 ，一质量为m的小球从管口由静止下落，将弹簧压缩至最低点B，压缩量为 ，速度传感器描绘小球速度随时间变化如图，其中 时间内图线是直线， 时间内图线是正弦曲线一部分，不计空气阻力，重力加速度为g，则（ ）
A. 小球运动的最大速度为
B. 小球运动到O点下方 处的速度最大
C. 弹簧的劲度系数
D. 小球从管口A至速度最大所用时间等于从速度最大至最低点B所用时间的2倍
二、多选题
14.5G是“第五代移动通信网络”的简称，目前世界各国正大力发展5G网络。5G网络使用的无线电波通信频率在 以上的超高频段和极高频段，比目前4G及以下网络（通信频率在 间的特高频段）拥有更大的带宽和更快的传输速率。未来5G网络的传输速率（指单位时间传送的数据量大小）可达 （ 为bits per secnd的英文缩写，即比特率、比特/秒），是4G网络的50-100倍。关于5G网络使用的无线电波相比4G网络，下列说法正确的是（ ）
A. 在真空中的传播速度更快 B. 在真空中的波长更长
C. 衍射的本领更弱 D. 频率更高，相同时间传递的信息量更大
15.2020年11月27日00时41分，华龙一号全球首堆中核集团福清核电5号机组首次并网成功。如图所示是原子核的比结合能与质量数的关系图，下列说法正确的是（ ）
A. 核反应中，质量数守恒，电荷数守恒 B. 华龙一号的原理是热核反应
C. 原子核结合能越大，原子核越稳定 D. 核裂变反应发生后，核子的平均质量减小
16.如图甲所示，同一介质中两个波源M和N相距 ，起振后的振动图像分别如图乙和图丙所示，位于M、N之间的质点P到波源M的距离 ，已知波源M产生的简谐横波的速度为 ，则以下判断正确的是（ ）
A. 波源M产生的波的波长比波源N产生的波的波长长
B. 波源M产生的波刚传播到P点时，质点P向y轴正方向运动的
C. 两列波叠加后，P点的振幅是
D. 两列波叠加后，M、N连线的中点处的振幅是
三、实验题
17.
（1）在探究小车加速度与力关系的实验中，小刘和他的同学设计了如图甲所示的实验方案。将一端带有定滑轮的长木板置于水平桌面上，小车前端也安装有定滑轮，细绳一端系有砂桶，另一端通过两个滑轮与一拉力传感器相连，拉力传感器固定并可显示绳中拉力F的大小，改变桶中砂的质量进行多次实验。完成下列问题：
①实验时，下列操作或说法正确的是________。
A.需要用天平测出砂和砂桶的总质量
B．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数
C．选用电磁打点计时器比选用电火花计时器实验误差小
D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
②实验中得到一条纸带，相邻计数点间有四个点未标出，各计数点到A点的距离如图乙所示。电源的频率为 ，则打点计时器打B点时砂桶的速度大小为________ 。
③以拉力传感器的示数F为横坐标，以加速度a为纵坐标，画出的 图像可能是________。
A． B． C． D．
④若作出 图线，求出其“斜率”为k，则小车的质量为________。
（2）如图甲在做“验证碰撞中动量守恒定律”的实验时，小明在地上铺一张白纸，再在白纸上覆盖一张复写纸。先让入射球m1多次从斜轨上的S位置静止释放，入射球m1落地后通过复写纸在白纸的P位置附近留下标识为1-5号的印迹（如图乙）。然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上的S位置由静止释放，与被碰球m2相碰，并多次重复，分别在白纸的M、N位置附近留下多个印记，其中入射球m1落地后反弹又在白纸的P位置附近留下标识为6-10号的印迹，如图所示。如果利用画圆法确定入射球碰撞前的落点，下列画出的四个圆最为合理的是_________。
A.A
B.B
C.C
D.D
18.
（1）在“练习使用多用电表”的实验中，小强用欧姆挡去测量“ 、 ”的白炽灯不发光时的灯丝电阻，在拍照的时候未把多用电表的选择挡位旋钮拍进去，如图1所示，那么你认为此挡位是________（填“ ”、“ ”、“ ”）。
（2）由于欧姆表自带电源，可将某档位下的欧姆表等效为一直流电源。为了测量该直流电源的电动势和内阻，小芳又从实验室拿到一个毫安表（内阻约 ）、一个滑动变阻器 以及电键和导线。利用上述器材，请在答题卷虚线框内设计测量电路。
（3）若某次测量时毫安表示数如图2所示，则电流 ________ 。
（4）某同学调节滑动变阻器得到多组欧姆表与毫安表的示数R与I，并建立 与I的坐标系，将测得的数据描点连线，如图3所示。由图像可知该档位下欧姆表内部电源的电动势为________V，内阻为________Ω（结果均保留两位小数）。
四、解答题
19.潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域，浮力顿减，潜艇如同汽车掉下悬崖，称之为“掉深”，曾有一些潜艇因此沉没。某潜艇总质量为 ，在高密度海水区域水下 沿水平方向缓慢潜航，如图所示。当该潜艇驶入海水低密度区域时，浮力突然降为 ； 后，潜艇官兵迅速对潜艇减重（排水），此后潜艇以大小为 的加速度匀减速下沉，速度减为零后开始上浮。取重力加速度为 ，不计潜艇加重和减重的时间和水的粘滞阻力。求
（1）潜艇“掉深”而下沉达到的最大深度（自海平面算起）；
（2）对潜艇减重排出多少 的水，此后潜艇以大小为 的加速度匀减速下沉。
20.如图所示，竖直放置的半径为 的螺旋圆形轨道 与水平直轨道 和 平滑连接，倾角为 的斜面 在C处与直轨道 平滑连接。水平传送带 以 的速度顺时针方向运动，传送带与水平地面的高度差为 ， 间的距离为 ，小滑块P与传送带和 段轨道间的摩擦因数 ，轨道其他部分均光滑。直轨道 长 ，小滑块P质量为 。
（1）若滑块P第一次到达圆轨道圆心O等高的F点时，对轨道的压力刚好为零，求滑块P从斜面静止下滑处与 轨道高度差H；
（2）若滑块P从斜面高度差 处静止下滑，求滑块从N点平抛后到落地过程的水平位移；
（3）滑块P在运动过程中能二次经过圆轨道最高点E点，求滑块P从斜面静止下滑的高度差H范围。
21.如图甲所示，两足够长的光滑平行导轨固定在水平面内，处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，导轨间距为L，一端连接阻值为R的电阻。一金属棒垂直导轨放置，质量为m，接入电路的电阻为r。在金属棒中点对棒施加一个水平向右、平行于导轨的拉力，棒与导轨始终接触良好，导轨电阻不计，重力加速度为g。
（1）若金属棒以速度 做匀速运动，求棒受到的拉力大小 ；
（2）若金属棒在水平拉力 作用下，速度v随时间t按余弦规律变化，如图乙所示，取水平向右为正方向，求 到 的过程中，整个回路产生的热量Q以及拉力 做的功W；
（3）在(2)的情况下，求 到 的过程中，通过电阻R的电荷量q及拉力 的冲量I。
22.如图为某种质谱仪的截面示意图，该质谱仪由加速电场、电磁分析器、偏转磁场以及收集板组成。离子源O不断地逸出初速为零的负离子束，经加速电场加速后沿电磁分析器的两平行金属板中线飞入电磁分析器，负离子束包含电荷量大小均为q，质量分别为 、 的两种离子，加速电场和电磁分析器的两平行金属板间电压分别为 、 ，金属板间电场视为匀强电场，电磁分析器的两平行金属板竖直放置，板长 ，板间距离 ，且右板电势较高。偏转磁场区域足够大，磁感应强度 ，方向垂直纸面向里，其下边界紧靠电磁分析器的金属板上端，下边界处水平放置足够大的收集板 ，左端P紧靠电磁分析器的右板上端。已知负离子 的比荷为 ，粒子间的相互作用和重力忽略不计。
（1）为了能让质量为 的负离子沿直线穿过电磁分析器，需在电磁分析器中加上匀强磁场 ，求 的大小和方向；
（2）若可以调节电磁分析器中的磁场 的大小，质量为 的粒子将从电磁分析器的左板上端M点飞入偏转磁场，求其飞入偏转磁场的速度大小（保留两位有效数字）；
（3）若撤去电磁分析器中的磁场，发现质量分别为 、 的两负离子束击中收集板的位置离开P点的距离之比为10∶11，求两负离子质量 与 的比值（保留两位有效数字）。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
【解析】【解答】A. 力的单位是N，即 ，A不符合题意；
B. 电量的单位C，即 ，B不符合题意；
C. 功率的单位是W，即 ，C符合题意；
D. 磁感应强度的单位T，即 ，D不符合题意。
故答案为：C。

【分析】 本题考查国际单位制的基本单位。
2.【答案】 C
【解析】【解答】A．卢瑟福提出了原子的核式结构模型，A不符合题意；
B．法拉第发现了电磁感应现象，纽曼和韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后得出法拉第电磁感应定律，B不符合题意；
C．普朗克把能量子引入物理学，说明能量是不连续的，C符合题意；
D．玻尔的原子理论成功解释了氢原子光谱的实验规律，但不足之处是保留了经典粒子的概念，D不符合题意。
故答案为：C。

【分析】根据物理学史分析答题。
3.【答案】 D
【解析】【解答】A．电炉也可以使用直流电源工作，A不符合题意；
B．微波炉利用磁控管将电能转化为微波辐射能，微波辐射引起食物内部的水分子振动摩擦，从而产生热量，B不符合题意；
C．电磁炉是采用磁场感应涡流加热原理，利用电流通过线圈产生磁场，当磁场内的磁力线通过含铁质锅底部时，即会产生无数的小涡流，使锅体本身自行高速发热，然后再加热锅内食物，所以不可以使用直流电源，C不符合题意；
D．真空冶炼炉通以高频交变电流产生交变磁场，炉内的金属中产生涡流，涡流产生的热量使金属熔化，D符合题意。
故答案为：D。

【分析】电炉是同通过电阻发热工作的；微波炉是通过微波辐射，引起食物分子振动，产生热量；电磁炉是采用磁场感应涡流加热原理。
4.【答案】 C
【解析】【解答】AB．飞机着陆瞬间，飞机水平方向做减速运动，因此合力方向水平方向，因此连杆的合力一方面与重力平衡，一方面提供水平方向的加速度，因此合力不在竖直方向，AB不符合题意；
C．飞机匀速运动时，连杆的合力与轮轴的重力相平衡，因此竖直向上；
D．作用力与反作用力是同一种性质的力，重力和连杆的弹力为不同性质的力，D不符合题意。
故答案为：C。

【分析】飞机着陆阶段加速度不为零，从而分析轮子的合力，而当轮子匀速飞行时轮子受到的合力为零，进一步分析连杆乙和丙对轮子的合力。
5.【答案】 A
【解析】【解答】当儿童回到x=0位置且向上运动，令此时的速度大小为v0 ， 儿童向上做匀减速直线运动，则速度和位置的关系为
得到
到达最高点后速度为零，之后将做自由落体运动，则速度大小和位置的关系为
解得速度大小随位置变化的关系为
考虑速度方向，则
故答案为：A。

【分析】根据匀变速直线运动公式和自由落体运动从而求出速度与位置变化的关系，从而进一步判断出速度与位置的关系。
6.【答案】 D
【解析】【解答】A．图中A点速度方向不是水平的，则不是水在空中运动过程的最高点，A不符合题意；
B．水在空中运动过程中，加速度恒定为g，则为匀加速曲线运动，B不符合题意；
C．水在AB两点时水平速度相同，则
解得B点时的速度大小为
C不符合题意；
D．A，B两点间的高度差为
D符合题意。
故答案为：D。

【分析】水在空中运动最高点处速度方向沿水平方向，结合速度的合成与分解从而求出B点的速度大小及A、B两点间的高度差。
7.【答案】 D
【解析】【解答】A．OB光的折射率为
OC光的折射率为
故玻璃砖对OC光的折射率小于对OB光的折射率，A不符合题意；
B．根据公式
折射率大的，速度小。所以在玻璃砖中OC光的速度大于OB光的速度，B不符合题意；
C．由于玻璃砖对OC光的折射率小于对OB光的折射率，所以OB光对应的频率大，波长小。而根据公式
可知在玻璃砖中OC光光子的动量小于OB光光子的动量，C不符合题意；
D．OB光在玻璃砖中传播的时间为
OC光在玻璃砖中传播的时间为
所以时间差为
D符合题意。
故答案为：D。

【分析】根据折射角判断出玻璃砖对两束光的折射率大小，由判断出两束光在玻璃砖中传播的速度；根据动量与波长的关系比较光子动量的关系。
8.【答案】 C
【解析】【解答】A．街头常见的变压器是常见的降压变压器，副线圈的电流比原线圈的电流大，为了安全副线圈的导线更粗一些，A不符合题意；
B．变压器的匝数比没变，原线圈两端的电压没变，则副线圈的电压 不变，当用电器增加时，相当于R的值减小，则副线圈的电流 增大，输电线的消耗的功率增大，B不符合题意；
C．副线圈的电压 不变，副线圈的电流 增大，根据
则变压器的输出功率增大，C符合题意；
D．副线圈的电压 不变，副线圈的电流 增大，根据
知用电器增加时，用电器两端的电压减小，D不符合题意。
故答案为：C。

【分析】对本体电路图进行动态分析，根据R的变化确定整个电路电阻的变化，进而根据闭合电路欧姆定律可以确定电路中电流的变化，从而判断出其他元件电流和电压的变化情况。
9.【答案】 D
【解析】【解答】A．原副线圈的电压之比等于匝数之比，原线圈的电压为220V，副线圈两端的电压为4.5V，故匝数之比为
A不符合题意；
B．充电时，电池的容量为q=800mAh，10小时即可充满，根据q=It得，充电电流
B不符合题意；
CD．若不考虑电池的内阻，则电池输出的电能最大，为W=EIt=2.4×0.08×10×3600J=6912J
使用时电池的平均输出功率
实际电池有内阻，故实际的平均输出功率小于0.48W，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。

【分析】根据理想变压器原副线圈匝数比电压比的关系从而求出匝数比，根据电流的定义式求出平均电流的大小，从而求出平均输出功率。
10.【答案】 B
【解析】【解答】A．倾斜地球同步轨道卫星可能经过北京上空，而地球同步轨道卫星不能经过北京上空，A不符合题意；
B．由于两种卫星的周期相等，都是24h，根据万有引力提供向心力
可得
代入数据可知只可求出地球质量，B符合题意；
C．倾斜地球同步轨道卫星周期为24h，如果开始时位于南半球上方，则一天之内倾斜地球同步轨道卫星会跨过赤道某点上方到达北半球上方，然后再次跨过赤道上同一点上方回到南半球上方，故2次经过赤道正上方同一位置，C不符合题意；
D．两卫星的线速度大小相等，设为v0 ， 相等任意12小时内，万有引力使两颗卫星的速度改变180°，速度变化量大小为2v0 ， 根据动量定理可知I=m△v
虽然速度变化量大小相等，但两星质量不一定相等，故地球对第41颗卫星冲量的大小和对第44颗卫星冲量的大小不一定相等，D不符合题意。
故答案为：B。

【分析】地球同步卫星的轨道在赤道平面，结合万有引力提供向心力估算出地球的质量两星质量不一定相等，故无法判断两星的冲量大小关系。
11.【答案】 B
【解析】【解答】A. 过O点和Q点做电场的等势面，如下图：
由图可知，O、Q两点的电势不相等，A不符合题意；
B. 将一正电荷由M点移到Q点，电场力对电荷做正功，故电荷的电势能减少，B符合题意；
C. MO与ON相等，但由于电场不是匀强电场，且MO间的平均场强大于ON间的平均场强，因此由 可推得，MO间的电势差大于ON间的电势差，C不符合题意；
D. 在Q点释放一个正电荷，正电荷所受电场力将沿Q点电场线的切线方向斜向上，D不符合题意。
故答案为：B。

【分析】O点和Q两点不在同一等势面上，故电势不相等，电场力对电荷做正功，电势能减少；正电荷所受电场力的方向沿着电场线。
12.【答案】 D
【解析】【解答】AC．汽车上有很多钢铁，当汽车接近线圈时，相对于给线圈增加了铁芯，所以线圈的自感系数增大，感抗也增大，在电压不变的情况下，交流回路的电流将减小，所以R两端电压将减小，即c、d两端得电压将减小，AC不符合题意；
BD．汽车远离线圈时，线圈的感抗减小，交流回路的电流增大，R两端电压将变大，c、d两端得电压将增大，D符合题意，B不符合题意。
故答案为：D。

【分析】当自感线圈增加铁芯时自感系数增大，感抗同样增大，再结合电路的动态分析进行判断分析。
13.【答案】 C
【解析】【解答】A．设小球刚运动到O点时的速度为v，则有
解得
小球接触弹簧后先做加速运动，所以小球运动的最大速度大于 ，A不符合题意；
B．小球在平衡位置处速度最大；若小球从O点开始由静止释放，设弹簧的最大压缩量为x，小球做简谐运动，根据简谐运动的对称性可知，小球运动到O点下方 处的速度最大；现在因为小球从O点上方下落，弹簧的压缩量
速度最大时，弹簧的弹力与重力大小相等，则小球仍在
速度最大，B不符合题意；
C．小球刚接触弹簧时的加速度大小为g，方向竖直向下，当小球运动到关于平衡位置对称点时，加速度大小也等于g，方向竖直向上，而此时小球还有向下的速度，还没有到达最低点，当小球到达最低点时加速度将大于g，根据牛顿第二定律知
则
C符合题意；
D．由以上分析可知小球从管口A至速度最大的位移是从速度最大至最低点B位移的2倍多，而由v-t图像可知小球从管口A至速度最大的平均速度比从速度最大至最低点B的小，由
可知小球从管口A至速度最大所用时间等于从速度最大至最低点B所用时间的2倍多，D不符合题意。
故答案为：C。

【分析】小球运动到O点时根据动能定理从而求出O点的速度大小，小球在平衡位置处速度最大，根据牛顿第二定律判断k的大小，结合平均速度求法判断所用时间大小。
二、多选题
14.【答案】 C,D
【解析】【解答】A．无线电波（电磁波）在真空的传播速度与光速相同，保持不变，其速度与频率没有关系，A不符合题意；
BC．由公式
可知
频率变大，波长变短，衍射本领变弱，B不符合题意，C符合题意；
D．无线电波（电磁波）频率越高，周期越小，相同时间内可传递的信息量越大，D符合题意．
故答案为：CD。

【分析】无线电波在真空中传播的速度为光速；由判断真空中的波长及衍射本领；电磁波频率越高，周期越小，相同时间内可传递的信息量越大。
15.【答案】 A,D
【解析】【解答】A. 核反应遵守质量数守恒和电荷数守恒 ，A符合题意；
B. 华龙一号的原理是重核的裂变反应，B不符合题意；
C. 原子核的比结合能越大，原子核越稳定，C不符合题意；
D. 核裂变反应发生后，会释放能量，所以核子的平均质量减小，D符合题意。
故答案为：AD。

【分析】核反应遵守质量数守恒和电荷数守恒 ；原子核的比结合能越大，原子核越稳定；核裂变反应发生后，会释放能量，所以核子的平均质量减小。
16.【答案】 B,C
【解析】【解答】A．介质决定波速，两波波速相等，v=50m/s，分析图象可知，周期T=0.02s，则波长均为λ=vT=1m
A不符合题意；
B．分析图乙可知，波源起振方向向上，则波传播到P点时，起振方向和波源一样，也是向上；B符合题意；
C．分析图丙可知，两波起振方向相反，P点到两波源的波程差为 为半波长的奇数倍，P点为振动加强点，振幅为两波振幅之和，A=9cm；C符合题意；
D．同理，MN连线的中点，为振动减弱点，振幅为两波振幅之差，A'=1cm；D不符合题意。
故答案为：BC。

【分析】根据波长、波速和周期的关系求出两列波的波长；根据各质点起振方向和振源的起振方向判断P点的振动方向；两列波出现稳定干涉现象时频率相等；结合起振方向和波程差判断加强点和减弱点。
三、实验题
17.【答案】 （1）B；0.416；A；
（2）B
【解析】【解答】（1）①AD．由于拉力传感器可显示绳中拉力大小，所以不需要用天平测出砂和砂桶的总质量，也不需要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，A不符合题意，D不符合题意；

B．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数，B符合题意；
C．电火花计时器与纸带之间的摩擦力较小，所以选用电火花计时器比选用电磁打点计时器实验误差小，C不符合题意。
故答案为：B。
②纸带上相邻计数点间的时间间隔为
所以打点计时器打B点时砂桶的速度大小为
③]由于实验没有平衡摩擦力，所以对小车有
解得
故答案为：A。
④根据
得到
解得
（2）入射球碰撞前的落点为标识1-5号的印迹，落点位置确定的方法是用圆轨画尽可能小的圆把所有落点都圈在里面，该小圆的圆心就是入射球碰撞前的落点。
故答案为：B。
【分析】 (1) 根据实验原理和注意事项判断正确选项；根据平均速度等于瞬时速度从而求出B点的速度大小；
(2) 根据牛顿第二定律求出加速度的表达式，从而判断a和力F的关系图像。

18.【答案】 （1）
（2）
（3）32.0
（4）；11.22（10.00-11.30）
【解析】【解答】(1)灯泡正常发光时的电阻

灯泡电阻随温度升高而增大，灯泡在常温下的电阻远小于灯泡正常发光时的阻值，灯泡在常温下的阻值远小于484Ω，约为几十欧姆，由图1所示表盘可知，指针示数为6，欧姆表挡位应是“×10”。
(2)用毫安表能测量出电路中的电流，欧姆表能得到外电路的电阻，则电路如图
(3)由图2所示表盘可知，毫安表量程是50mA，分度值是1mA，毫安表示数是32.0mA；
(4)由闭合电路的欧姆定律可知，电源电动势E=I（r+R)=Ir+IR
则IR=E-Ir
由图示IR-I图象可知，电源电动势E=1.45V
电源内阻
【分析】根据额定功率的表达式求出灯泡正常发光时的电阻；根据实验原理进行连接电路图；根据 与I图像求出电源的电动势和内阻。

四、解答题
19.【答案】 （1）解：由牛顿第二定律，潜艇刚掉阱时的加速度为
解得
掉深 时，潜艇下落的高度为
此时潜艇速度为
潜艇减重后以 的加速度匀减速下沉，直到速度为0，潜艇下落的高度为
潜艇“掉深”达到的最大深度
（2）解：潜艇减重后以 的加速度匀减速下沉过程中，由牛顿第二定律
解得
“掉深”过程中排出水的质量
【解析】【分析】(1)根据牛顿第二定律和自由落体运动以及匀变速直线运动的公式求出下沉到的最大高度；
（2）根据牛顿第二定律求出排出水的质量。
20.【答案】 （1）解：滑块P在圆轨道F点的压力刚好为零，则
解得
（2）解： ，滑块运动到N点时的速度为 ，从开始到N点应用动能定理
解得
从N点滑块做平抛运动，水平位移为
（3）解：滑块P在运动过程中恰好能第一次经过E点必须具有的高度为 ，从开始到E点应用动能定理
在E点时有
解得
滑块滑上传送带时的速度为
滑块做减速运动的位移为
因此滑块返回M点时的速度也为 ，因此第二次过E点。
设高度为 时，滑块从传送带返回M点时的最大速度为
从开始到M点应用动能定理
解得
二次经过E点后，当滑块再次返回圆轨道B点时速度为
所以不会第三次过E点，能二次经过E点的高度H范围是
【解析】【分析】（1）根据动能定理从而求出滑块P从斜面静止下滑处与 轨道高度差H；
（2）从开始到N点应用动能定理求出N点的速度大小，结合平抛运动规律求出水平位移；
（3）根据动能定理和匀速圆周运动进行分析 滑块P从斜面静止下滑的高度差H范围。
21.【答案】 （1）解：棒匀速运动时产生的感应电动势
形成的感应电流
受到的安培力
由平衡条件有
解得
（2）解：速度随时间的变化关系为
电路中产生正弦式电流，电动势的峰值
动势的有效值
产生的热量
解得
安培力做的功
由动能定理有
解得
（3）解：单匝线圈在匀强磁场中转动产生交变电流的模型中，从平行磁感线位置开始转动后的四分之一周期内，流过线圈的电量为
（其中 ）
将本题由于速度变化产生交变电流的情景与单匝线圈在匀强磁场中转动产生交变电流的模型类比，可得
根据动量定理
又
【解析】【分析】（1）根据导体切割磁感线和闭合电路欧姆定律以及平衡关系从而 求出棒受到的拉力大小；
（2）根据 速度随时间的变化关系 从而得出电动势的峰值，进一步求出有效值和产生的热量和 拉力 做的功W；
（3）根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电流的定义式计算通过R的电荷量；再根据动量定理计算拉力 的冲量I。

22.【答案】 （1）解：粒子在加速电场中加速，根据动能定理
解得
粒子沿直线穿过电磁分析器，得
解得 方向垂直纸面向外
（2）解：粒子从M点飞入偏转磁场，根据动能定理
解得
（3）解：粒子由加速电场加速，进入电磁分析器受电场力发生偏转，其偏移量为y，
由位移与时间的关系
电场力提供粒子的合外力，可得加速度为
同时，由粒子水平方向的位移，可得粒子运动的时间为
联立可得
可以分析两束负离子束进入电磁分析器发生偏转的轨迹重合，且都从P点飞入；
根据动能定理
两束负离子束进入偏转磁场时的动能相等；根据粒子在磁场中的运动轨迹可以分析得两种负离子运动半径之比为10∶11；根据
可以得出半径为
由半径可以可得
【解析】【分析】（1）根据动能定理以及粒子在磁场中的运动从而求出磁场的大小和方向；
（2）根据动能定理求出飞入偏转磁场的速度；
（3）根据类平抛运动和动能定理求出两负离子质量 与 的比值。