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2022年北京市石景山区高考物理一模试卷
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这是一份2022年北京市石景山区高考物理一模试卷，共22页。试卷主要包含了5mA，内阻为30Ω，【答案】C，【答案】B，【答案】D等内容，欢迎下载使用。
2022年北京市石景山区高考物理一模试卷
1. 做功和热传递都可以改变物体的内能。下列说法正确的是( )
A. 物体吸收热量，内能一定增加
B. 物体对外做功，内能一定减少
C. 物体放出热量，同时对外做功，内能一定减少
D. 物体吸收热量，同时对外做功，内能一定增加
2. 分子势能的大小是由分子间的相对位置决定的。分子势能Ep与分子间距离r的关系如图所示，r0为分子间的平衡位置。下列说法正确的是( )
A. 当r=r0时，分子势能最小 B. 当r=r1时，分子势能最小
C. 当r=r0时，分子力最大 D. 当r=r1时，分子力为0
3. 图1是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图。图2是某轧钢厂的热轧机上安装的射线测厚仪装置示意图，让射线穿过钢板，探测器探测到的射线强度与钢板的厚度有关，将射线强度的信号输入计算机，可对钢板的厚度进行自动控制。射线测厚仪所利用的射线最适合的是( )
A. α射线 B. β射线
C. γ射线 D. 三种射线都可以
4. 已知钠原子从b、c、d几个能级向a能级跃迁时辐射的光的波长分别为：589nm(b→a)，330nm(c→a)，285nm(d→a)。设最高能级为0，下列关于钠原子在这几个能量范围的能级图，可能正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 如图所示，一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b两束单色光。比较a、b两束光，可知( )
A. 玻璃对光束a的折射率较大
B. 光束a在玻璃中的传播速度较小
C. 从玻璃射向空气，光束a发生全反射的临界角较小
D. 光束a的频率较小
6. 2021年2月10日，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。若“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动的轨道半径为r，引力常量为G，火星的质量为M，则“天问一号”环绕火星运动的线速度大小为( )
A. GMr2 B. GMr2 C. GMr D. GMr
7. “天问一号”计划在火星表面悬停以寻找最佳着陆点。不考虑空气阻力，当它在空中沿水平方向匀速直线运动时，喷气方向为( )
A. 竖直向上 B. 竖直向下 C. 斜向上 D. 斜向下
8. 1966年曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验．实验时，用宇宙飞船(质量为m)去接触正在轨道上运行的火箭(质量为mx，发动机已熄火)，如图所示．接触以后，开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭共同加速，推进器的平均推力为F，开动时间Δt，测出飞船和火箭的速度变化是Δv，下列说法正确的是( )
A. 火箭质量mx应为FΔtΔv
B. 宇宙飞船的质量m应为FΔtΔv
C. 推力F越大，ΔvΔt就越大，且ΔvΔt与F成正比
D. 推力F通过飞船传递给火箭，所以飞船对火箭的弹力大小应为F
9. 一列沿x轴传播的简谐横波，在t=0时的波形如图甲所示，P、Q是波上的两个质点，此时质点P沿y轴负方向运动。图乙是波上某一质点的振动图像。下列说法中正确的是( )
A. 该波沿x轴负方向传播
B. 图2乙可能为Q点的振动图像
C. t=0.10s时，质点P沿y轴正方向运动
D. 该波的波速为80m/s
10. 如图所示，正电荷Q均匀分布在半径为r的金属球面上，沿x轴上各点的电场强度大小和电势分别用E和ϕ表示。选取无穷远处电势为零，下列关于x轴上各点电场强度的大小E或电势ϕ随位置x的变化关系图，正确的是( )
A. B.
C. D.
11. 安培曾做过如图所示的实验：把绝缘导线绕制成线圈，在线圈内部悬挂一个用薄铜片做成的圆环，圆环所在平面与线圈轴线垂直，取一条形磁铁置于铜环的右侧，条形磁铁的右端为N极。闭合开关，电路稳定后，发现铜环静止不动，安培由此错失发现电磁感应现象的机会。实际上，在电路闭合的瞬间( )
A. 从右侧看，铜环中有逆时针的感应电流
B. 从右侧看，铜环中有顺时针的感应电流
C. 铜环仍保持不动
D. 铜环会远离磁铁
12. 如图所示，“⊗”表示直导线中电流方向垂直纸面向里，“⊙”表示电流方向垂直纸面向外，三根长直导线a、b、c平行且水平放置，图中abc正好构成一个等边三角形。当c中没有电流，a、b中的电流分别为I和2I时，a受到的磁场力大小为F；保持a、b中的电流不变，当c中通有电流时，发现a受到的磁场力大小仍为F。由此可以推知( )
A. c中电流为I
B. c中电流的方向垂直纸面向外
C. c中电流为2I
D. 当c中通有电流时，b受到的磁场力大小也为F
13. 角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度，其结构如图所示．当系统绕轴OO′转动时，元件A发生位移并输出相应的电压信号，成为飞机、卫星等的制导系统的信息源．已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、自然长度为l，电源的电动势为E、内阻不计．滑动变阻器总长也为l，电阻分布均匀，系统静止时P在B点，当系统以角速度ω转动时，则( )
A. 电路中电流随角速度的增大而增大
B. 电路中电流随角速度的减小而减小
C. 弹簧的伸长量为x=mωLk−mω2
D. 输出电压U与ω的函数式为U=Emω2k−mω2
14. 抽油烟机可将厨房内产生的废气排出到室外，以保持室内空气清新。如图所示为常用的一种抽油烟机的示意图。若使抽油烟机在单位时间内排出的气体增加到原来的2倍，则抽油烟机所提供的功率P至少要提高到原来的( )
A. 2倍 B. 4倍 C. 6倍 D. 8倍
15. 某实验小组的同学用如图1所示的装置做“用单摆测量重力加速度”实验。
(1)实验时除用到秒表、刻度尺外，还应该用到下列器材中的______(选填选项前的字母)。
A.长约1m的细线
B.长约1m的橡皮绳
C.直径约1cm的匀质铁球
D.直径约10cm的匀质木球
(2)组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图2所示。这样做的目的是______。
A.保证摆动过程中摆长不变
B.可使周期测量更加准确
C.需要改变摆长时便于调节
D.保证摆球在同一竖直平面内摆动
(3)某同学做实验时，测量摆线长l后，忘记测量摆球直径，画出了T2−l图像，该图像对应下列图中的______图。
16. 材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”，利用这种效应可以测量压力大小。某同学计划利用压敏电阻测量物体的质量，他先测量压敏电阻处于不同压力F时的电阻值RF。利用以下器材设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路，要求误差较小，提供的器材如下：
A.压敏电阻RF，无压力时阻值R0=600Ω
B.滑动变阻器R1，最大阻值约为20Ω
C.滑动变阻器R2，最大阻值约为200Ω
D.灵敏电流计G，量程0∼2.5mA，内阻为30Ω
E.电压表V，量程0∼3V，内阻约为3kΩ
F.直流电源E，电动势为3V，内阻很小
G.开关S，导线若干
(1)滑动变阻器应选用______(选填“R1”或“R2”)，实验电路图应选用______(选填“图1”或“图2”)。
(2)实验中发现灵敏电流计量程不够，若要将其改装为量程30mA的电流表，需要______(选填“串联”或“并联”)一个电阻R′，R′=______Ω。
(3)多次改变压力F，在室温下测出对应电阻值RF，可得到如图3所示压敏电阻的R0/RF−F图线，其中RF表示压力为F时压敏电阻的阻值，R0表示无压力时压敏电阻的阻值。由图线可知，压力越大，压敏电阻的阻值______(选填“越大”或“越小”)。
(4)若利用图4所示电路测量静置于压敏电阻上物体的质量，需要将电压表表盘刻度值改为对应的物体质量。若m1>m2，则m1应标在电压值______(选填“较大”或“较小”)的刻度上。请分析表示物体质量的示数是否随刻度均匀变化，并说明理由。
17. 导体棒在磁场中切割磁感线可以产生感应电动势。
(1)如图1所示，一长为l的导体棒ab在磁感应强度为B的匀强磁场中绕其一端b以角速度ω在垂直于磁场的平面内匀速转动，求导体棒产生的感应电动势。
(2)如图2所示，匀强磁场的磁感应强度为B，磁感线方向竖直向下，将一长为l、水平放置的金属棒以水平速度v0抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平，不计空气阻力。求金属棒在运动过程中产生的感应电动势。
(3)如图3所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动。从图示位置开始计时，求感应电动势随时间变化的规律。
18. 首钢滑雪大跳台(如图甲所示)又称“雪飞天”，是北京2022年冬奥会自由式滑雪和单板滑雪比赛场地，谷爱凌和苏翊鸣在此圆梦冠军。为研究滑雪运动员的运动情况，建立如图乙所示的模型。跳台滑雪运动员从滑道上的A点由静止滑下，从跳台O点沿水平方向飞出。已知O点是斜坡的起点，A点与O点在竖直方向的距离为h，斜坡的倾角为θ，运动员的质量为m。重力加速度为g。不计一切摩擦和空气阻力。求：
(1)运动员经过跳台O时的速度大小v；
(2)从离开O点到落在斜坡上，运动员在空中运动的时间t；
(3)从离开O点到落在斜坡上，运动员在空中运动的过程中动量的变化量。
19. 如图是研究光电效应的实验装置，某同学进行了如下操作。
用频率为ν1的光照射光电管，此时电流表中有电流。调节滑动变阻器，使微安表示数恰好变为0，记下此时电压表的示数U1；用频率为ν2的光照射光电管，重复上述操作，记下电压表的示数U2。
(1)实验中滑动变阻器的滑片P应该向a端移动还是向b端移动？
(2)已知电子的电荷量为e，请根据以上实验，推导普朗克常量实验测定值的计算式。
(3)大功率微波对人和其他生物有一定的杀伤作用。实验表明，当人体单位面积接收的微波功率达到250W/m2时会引起神经混乱。有一微波武器，其发射功率P为3×107W。若发射的微波可视为球面波，请估算引起神经混乱的有效攻击的最远距离。(估算中取π≈3)
20. 示波管的结构如图甲所示，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空，两对偏转电极XX΄、YY΄相互垂直。如图乙所示，荧光屏上有xOy直角坐标系，坐标原点位于荧光屏的中心，x轴与电极XX΄的金属板垂直，其正方向由X΄指向X，y轴与电极YY΄的金属板垂直，其正方向由Y΄指向Y。
电子枪中的金属丝加热后可以逸出电子，电子经加速电极间的电场加速后进入偏转电极间，两对偏转电极分别使电子在两个相互垂直的方向发生偏转，最终打在荧光屏上，产生一个亮斑。
已知两对偏转电极极板都是边长为l的正方形金属板，每对电极的两个极板间距都为d，加速电极间电压为U0，电子的电荷量为e，质量为m。忽略电子刚离开金属丝时的速度，不计电子之间相互作用力及电子所受重力的影响。下列各情形中，电子均能打到荧光屏上。
(1)若两个偏转电极都不加电压时，电子束将沿直线运动，且电子运动的轨迹平行每块偏转极板，最终打在xOy坐标系的坐标原点。求电子到达坐标原点前瞬间速度的大小v0。
(2)若在偏转电极YY΄之间加恒定电压U1，而偏转电极XX΄之间不加电压，已知电极YY΄的右端与荧光屏之间的距离为L1。求电子打在荧光屏上的位置坐标。
(3)若电极XX΄的右端与荧光屏之间的距离为L2，偏转电极XX΄之间加如图丙所示的扫描电压。当偏转电压发生变化时，可利用下述模型分析：由于被加速后电子的速度较大，它们都能从偏转极板右端穿出极板，且时间极短，此过程中可认为偏转极板间的电压不变。
(i)在偏转电极YY΄之间不加电压时，请说明电子打在荧光屏上，形成亮斑的位置随时间变化的关系；
(ii)在偏转电极YY΄之间加电压Uy=Umsinπt1t时，请在图丁中定性画出在荧光屏上看到的图形。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：A、物体吸收热量，若物体对外界做更多的功，则内能减小，故A错误；
B、物体对外做功，如同时从外界吸收更多的热量，则内能增加，故B错误；
C、物体放出热量，Q<0，同时对外做功，W<0，则△U<0，故内能减少，故C正确；
D、物体吸收热量，同时对外做功，如二者相等，则内能可能不变，若Q>W，则内能增加，若W>Q，则内能减少，故D 错误；
故选：C。
做功和热传递都能改变内能；物体内能的增量赠与外界对物体做的功和物体吸收热量的和，即：ΔU=Q+W
本题考查热力学第一定律，知道做功和热传递都能改变内能，基础题。
2.【答案】A
【解析】解：A、根据分子势能Ep与分子间距离r的关系如图所示，可知当r=r0时，分子势能最小，故A正确；
B、根据分子势能Ep与分子间距离r的关系如图所示，可知当r=r1时，分子势能为零，但是分子势能不是最小，故B错误；
C、当r=r0时，当分子势能最小，分子间的引力等于斥力，分子间作用力为零，故C错误；
D、当r=r1时，r1
从分子势能图象可知，当分子势能最小时，但是分子势能不为零，即r=r0时分子间的引力等于斥力，分子间作用力为零；当r
3.【答案】C
【解析】解：根据α、β、γ三种射线特点可知，γ射线穿透能力最强，电离能力最弱，α射线电离能量最强，穿透能力最弱，为了能够准确测量钢板的厚度，探测射线应该用γ射线；随着轧出的钢板越厚，透过的射线越弱，而轧出的钢板越薄，透过的射线越强，故ABD错误，C正确；
故选：C。
根据α、β、γ三种射线的特点，及各自穿透能力高低，即可求解。
本题考查α、β、γ三种射线的特点以及应用，并理解控制装置厚度控制装置和控制原理。
4.【答案】B
【解析】解：根据光子能量E=hv=hcλ可知：波长为285nm(d→a)的光子能量最大，则其对应的量子数为d的能级最高，波长为589nm(b→a)的光子能量最小，则其对应的量子数为b的能级为激发态中的最低能级，故B正确，ACD错误。
故选：B。
根据光子能量E=hv=hcλ分析其光子能量大小，进而确定各能级的高低。
本题考查光子能量与波长的关系，明确能级差与辐射的光子能量的关系。
5.【答案】D
【解析】解：AB、根据图像可知，b光的偏折程度最大，所以b光的折射率最大，根据n=cv可知，b光的速度小，故AB错误；
C、根据n=1sinC可知，从玻璃射向空气中，要发生全反射的临界角C应该是a光最大，故C错误；
D、根据c=λf，可知a的频率较小，故D正确；
故选：D。
根据光的偏折程度可以判断出两束单色光在介质中的折射率大小，从而判断出两束光的频率大小、波长和在介质中的全反射临界角大小。
本题考查了光的折射和全反射问题，解决本题的关键知道各种色光折射率、频率、波长、临界角、在介质中的速度关系，熟练掌握折射率计算公式。
6.【答案】D
【解析】解：“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得
GMmr2=mv2r
整理可得“天问一号”环绕火星运动的线速度大小v=GMr
故ABC错误，D正确。
故选：D。
根据万有引力提供向心力，结合题意求出“天问一号”环绕火星运动的线速度大小。
本题考查了万有引力定律的应用，在利用万有引力提供向心力解决问题时，要熟记几种常用的向心力的表达式。
7.【答案】B
【解析】解：当“天宫一号”水平匀速运动时，它处于平衡状态，此时它受到竖直向下的重力，根据二力平衡可判断出通过喷气使它受到的反作用力应竖直向上，故“天宫一号”的喷气方向为竖直向下，故B正确，ACD错误。
故选：B。
“天宫一号”水平匀速运动时，它处于平衡状态，根据平衡条件可判断它的喷气方向。
本题主要考查二力平衡的条件，解题关键是理解不管速度方向如何，只要是匀速就是受力平衡。
8.【答案】C
【解析】
【分析】
对整体由动量定理可得出速度变化、质量及力之间的关系，分析各项即可得出正确结论．
本题也可以通过牛顿第二定律得出正确结果，但很明显动量定理更便捷一些，可以在一些和时间有关的动力学题目中应用动量定理求解．
【解答】
对整体由动量定理可得：FΔt=(m+mx)Δv；
A、火箭的质量FΔtΔv−m.整体的质量为FΔtΔv，故A、B错误。
C、由公式可得，F=(m+mx)ΔvΔt可知，推力F越大，ΔvΔt就越大，且ΔvΔt与F成正比，故C正确。
D、隔离对mx分析，根据牛顿第二定律有：N=mxΔvΔt
9.【答案】C
【解析】解：A、已知条件知道P点沿y轴负方向运动，根据同侧法可知波向x轴正方向传播。故A错误；
B、根据同测法可知，Q点在0时刻沿y轴正方向运动，所以乙图不是Q点的振动图像，故B错误；
C、根据振动图可知周期是0.2s，所以0.1s是经历了半个周期，P点在平衡位置下方沿y轴正方向运动，故C正确；
D、根据图像可以找到波长是8m，周期是0.2s，所以波速v=λT=80.2m/s=40m/s，故D错误。
故选：C。
已知质点P的振动方向，利用同侧法可以判断波的传播方向，由波动图象读出波长，由振动图象读出周期，可求出波速，分析波动过程，根据时间与周期的关系，分析P质点的运动方向。
波的图象往往先判断质点的振动方向和波的传播方向间的关系，同时要分析波动形成的过程，分析物理量的变化情况。
10.【答案】C
【解析】解：A、B：金属球是一个等势体，等势体内部的场强处处为0，故A错误，B错误；
C、D：金属球是一个等势体，等势体内部的电势处处相等，故C正确，D错误。
故选：C。
该题中正电荷Q均匀分布在半径为r的金属球面上，金属球是一个等势体。从金属球到无穷远处的电势降低。
该题考查带正电荷的金属球周围的场强分布与电势的特点，除了上述的方法，还可以使用积分法求它的场强和电势。属于简单题。
11.【答案】A
【解析】解：AB、根据楞次定律，当接通开关瞬间时，导致穿过线圈的磁通量向左增大，则从右侧看，线圈的感应电流为逆时针方向，故A正确，B错误；
CD、当线圈中有逆时针方向的电流时，根据左手定则可知感应电流产生的磁场的方向向右，铜环会靠近磁铁，故CD错误。
故选：A。
根据S接通瞬间，导致穿过线圈的磁通量发生变化，根据楞次定律，来判定感应电流方向，再依据左手定则，来确定安培力的方向，从而即可求解．
考查楞次定律与左手定则的应用，掌握右手螺旋定则内容，注意左手定则与右手定则的区别，同时注意磁通量的概念．
12.【答案】C
【解析】解：ABC、由题意可知，当c中没有电流时，由安培定则可知，b中的电流在c处产生的磁感应强度为B1，方向竖直向下，a受到的磁场力大小为F1，由左手定则可知，方向水平向左，当c中通有电流时，a受到的磁场力的合力大小仍为F，则知a受到c的磁场力方向应是斜向右上，由此可知c在a处产生的磁场方向B2方向应是斜向左上，则知c中电流的方向垂直纸面向里，如图所示：
由此可知c在a处产生的磁感强强度大小B2与b中的电流在a处产生的磁感应强度为B1，大小相等，所以c中电流为2I，故AB错误，C正确；
D、当c中通有电流时，b受到的磁场力大小如图所示，
由力合成的计算公式则有
Fb=F2+(2F)2+2F×2Fcos60∘=7N，故D错误；
故选：C。
根据安培定则分析出电流在不同位置的磁场方向，再结合左手定则分析出安培力的方向，同时理解力合成时遵循平行四边形定则。
本题主要考查了平行通电直导线间的作用，根据安培定则得出磁场的方向，再结合左手定则分析出安培力的方向即可。
13.【答案】D
【解析】解：A、B系统在水平面内以角速度ω转动时，无论角速度增大还是减小，BC的电阻不变，根据闭合电路欧姆定律得知，电路中电流保持不变，与角速度无关．故AB错误．
C、D设系统在水平面内以角速度ω转动时，弹簧伸长的长度为x，则对元件A，根据牛顿第二定律得
kx=mω2(L+x)又输出电压U=RBPRBCE=xLE
联立两式得U=mω2Ek−mω2.故C错误，D正确．
故选D
当系统在水平面内以角速度ω转动时，电路中电阻保持不变，根据闭合电路欧姆定律分析电路中电流的变化情况．系统匀速转动时，由弹簧的弹力提供元件A的向心力，根据牛顿第二定律得到角速度ω与弹簧伸长的长度x的关系式．根据串联电路电压与电阻成正比和电阻定律，得到电压U与x的关系式，再联立解得电压U与ω的函数关系式．
本题考查学生理论联系实际的能力．对于力电综合题，关键要寻找力电联系的桥梁和纽带．常规题．
14.【答案】D
【解析】解：根据空气流量Q=Sv，通风面积不变，要在单位时间内抽出的气体增加到原来的2倍，即气体的体积增加为原来的2倍，就要使空气流动的速度增加到原来的2倍，
空气密度不变，由m=ρV可知，空气质量变为原来的2倍，根据Ek=12mv2，空气的动能为原来的8倍，这个动能是由风扇提供的，所以风扇的功率要增大到原来的8倍。故ABC错误，D正确。
故选：D。
为了使抽油烟机在单位时间内排出的气体增加到原来的2倍，则空气流动的速度增加到原来的2倍，根据动能的变化分析抽油烟机所提供的功率P的变化。
本题的关键是理解单位时间内所抽走的气体增加到原来的2倍的意义，知道空气流量与流速的关系Q=Sv，要注意动能既与速度有关，也与质量有关。
15.【答案】AC AC C
【解析】解：(1)AB.为减小实验误差，实验时摆线的长度不能变化，所以需要长约1 m的细线，故A正确，B错误；
CD.为减小空气阻力，摆球的密度要大，体积要小，所以需要直径约1 cm的匀质铁球，故C正确，D错误。
故选：AC。
(2)AC.实验中防止摆线的长度改变；在需要改变摆长的长度时，方便调节摆长，故AC正确；
B.周期测量是否更加准确主要取决于计时仪器，故B错误；
D.摆球在同一竖直平面内摆动，而不是做圆锥摆运动，与实验仪器无关，故D错误。
故选：AC。
(3)某同学做实验时，测量摆线长l后，忘记测量摆球直径，由单摆的周期公可知 T=2πlg
由上式可知，T2−l图像应是经原点的倾斜的直线，因测量摆长比实际摆长偏小，所以C图像应符合实验结论，故ABD错误，C正确。
故选：C。
故答案为：(1)AC；(2)AC；(3)C。
(1)在摆角很小的情况下，单摆的振动才是简谐运动；为减小空气阻力的影响，摆球的直径应远小于摆线的长度，选择密度较大的实心金属小球作为摆球．
(2)实验中防止摆线的长度改变，要摆线上端固定；在需要改变摆长的长度时，方便调节摆长。
(3)根据单摆的周期公式得出T2−L的关系式．
本题考查了用单摆测重力加速度实验的实验原理、实验误差分析与实验数据处理，掌握基础知识即可解题；根据单摆周期公式求出图象的函数表达式是解题的关键。
16.【答案】R1 图1 并联 2.7越小 较小
【解析】解：(1)为方便实验操作，滑动变阻器应选用R1；由于待测电阻阻值远大于滑动变阻器的最大阻值，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，因此实验电路图应选用图1。
(2)把电流计改装为量程30mA的电流表，需要并联一个分流电阻R′，并联电阻阻值R′=IgRgI−Ig=2.5×10−3×3030×10−3−2.5×10−3Ω≈2.7Ω。
(3)由图3所示图象可知，随压力F增大，R0RF增大而R0不变，则RF变小，即压力越大，压敏电阻的阻值越小。
(4)若m1>m2，则压敏电阻受到的压力F1>F2，压敏电阻阻值R1
(1)为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器；根据题意确定滑动变阻器的接法，然后选择实验电路图。
(2)扩大电流表量程需要并联分流电阻，应用并联电路特点与欧姆定律求出并联电阻阻值。
(3)根据图示图象分析答题。
(4)根据题意与图示电路图分析答题。
理解实验原理、分析清楚电路结构与图示图象是解题的前提；知道电流表的改装原理，应用并联电路特点与欧姆定律即可解题。
17.【答案】解：(1)根据法拉第电磁感应定律，有
E=ΔΦΔt
在Δt时间内磁通量的变化量为ΔΦ=B⋅12ω⋅Δtl2
整理可得E=12Bl2ω
(2)金属棒切割磁感线过程中，没有感应电流，故金属棒做平抛运动，运动过程中切割磁感线的速度为水平速度v0，根据法拉第电磁感应定律可得
E=Blv0
(3)从图示位置开始计时，线圈的磁通量的变化规律为Φ=BSsinωt，故线圈中感应电动势随时间变化的规律为
e=NBSωcosωt
答：(1)导体棒产生的感应电动势为12Bl2ω；
(2)金属棒在运动过程中产生的感应电动势为Blv0；
(3)感应电动势随时间变化的规律为e=NBSωcosωt。
【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律，结合题意可得导体棒产生的感应电动势；
(2)根据平抛运动的特点，结合法拉第电磁感应定律求出金属棒在运动过程中产生的感应电动势；
(3)结合磁通量变化的规律，进而可知感应电动势随时间变化的规律。
在利用法拉第电磁感应定律时，要注意导体棒中没有感应电流，但是可以产生感应电动势，这是易错点。
18.【答案】解：(1)从A到O根据动能定理可知mgh=12mv2，解得v=2gh；
(2)离开O点，运动员做平抛运动，根据平抛运动规律有：x=vt，y=12gt2
根据几何关系有：tanθ=yx
联立解得：t=22ghtanθg；
(3)根据平抛运动规律可知平抛运动速度的变化Δv=gt
则动量的变化ΔP=mΔv=mg⋅22ghtanθg=2m2ghtanθ；
答：(1)运动员经过跳台O时的速度大小为2gh；
(2)从离开O点到落在斜坡上，运动员在空中运动的时间为22ghtanθg；
(3)从离开O点到落在斜坡上，运动员在空中运动的过程中动量的变化量为2m2ghtanθ。
【解析】(1)根据动能定理解得O点速度；
(2)根据平抛运动规律解得时间；
(3)根据动量的计算公式解得。
本题考查了动量定理与平抛运动的综合，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道合力的冲量等于动量的变化量。
19.【答案】解：(1)根据电路图，结合逸出电子受到电场阻力时，微安表示数才可能为零，因只有K的电势高于A点，即触头P向a端滑动，才能实现微安表示数恰好变为零；
(2)根据光电效应方程得，Ek1=hν1−W0=eU1。
Ek2=hν2−W0=eU2
联立两式解得：h=e(U1−U2)ν1−ν2
(3)引起神经混乱时，单位面积接收的微波功率达到250W/m2，则接触面积：
s=P250=3×107250m2=1.2×105m2，
因为发射的微波可视为球面波，所以接触面积：s=4πR2，
代入数据解得：R=100m；
答：(1)实验中滑动变阻器的滑片P应该向a端移动；
(2)已知电子的电荷量为e，请根据以上实验，推导普朗克常量实验测定值的计算式为h=e(U1−U2)ν1−ν2；
(3)大引起神经混乱的有效攻击的最远距离为100m。
【解析】(1)根据电路图，当电子受到电场阻力运动时，则微安表示数才可能为零，从而可确定a、b电势高低；再根据光电效应方程，结合遏止电压和最大初动能的关系求出普朗克常量。
(2)当入射光子的频率大于金属的逸出功时，会发生光电效应，根据光电效应方程判断光电子最大初动能与什么因素有关，而光子数目越多，则产生光电流越大。
(3)根据单位面积接收的微波功率求出接触的面积，抓住发射的微波为球面波，结合球面面积公式求出球的半径，即有效的攻击距离ν
解决本题的关键掌握光电效应方程，以及知道遏止电压与最大初动能的关系，注意理解遏止电压的含义。
解决本题的关键掌握光电效应的条件，以及掌握光电效应方程，知道光的强度影响单位时间内发出光电子的数目。
20.【答案】解：(1)电子出加速电场后做匀速直线运动，设速度为v，在加速电场中，根据动能定理得：eU0=12mv2
解得：v=2eU0m
(2)设电子在偏转电极YY΄中的运动时间为t1，做类平抛运动。
沿垂直电场方向电子做匀速直线运动，则：l=vt1
沿平行电场方向电子做初速度为0的匀加速直线运动，则：y1=12at12
此过程中电子的加速度大小：a=eU1dm
电子在y方向的速度：vy=at1
电子在偏转电场外做匀速直线运动，设经时间t2到达荧光屏。则
L=vt2，y2=vy t2
电子打在荧光屏上的位置与坐标原点之间的距离 y=y1+y2
解得：y=U1l(l+2L)4dU0
(3)(i)如图所示
(ii)从表达式看出可以：减小U0或 增大Uy
答：(1)电子到达坐标原点前瞬间速度的大小为2eU0m；
(2)电子打在荧光屏上的位置与坐标原点之间的距离为U1l(l+2L)4dU0；
(3)(i)如解析图所示，(ii)减小U0或 增大Uy。
【解析】运用动能定理研究加速电场中的运动，求出速度。
进入电极YY′之间，电子要发生偏转，做类平抛运动，对运动进行分解，利用各自的运动规律进行求解。
电子在偏转电场外做匀速直线运动。
示波管是带电粒子在电场中加速和偏转的实际应用。偏转电极YY′：使电子束竖直偏转(加信号电压)；XX′：使电子束水平偏转(加扫描电压)。
对于一个量的求解可能有多种途径，我们要选择适合条件的并且简便的。对于类平抛运动问题，我们的思路就是分解。要处理好几何关系。
2022年北京市石景山区高考物理一模试卷
1. 做功和热传递都可以改变物体的内能。下列说法正确的是( )
A. 物体吸收热量，内能一定增加
B. 物体对外做功，内能一定减少
C. 物体放出热量，同时对外做功，内能一定减少
D. 物体吸收热量，同时对外做功，内能一定增加
2. 分子势能的大小是由分子间的相对位置决定的。分子势能Ep与分子间距离r的关系如图所示，r0为分子间的平衡位置。下列说法正确的是( )
A. 当r=r0时，分子势能最小 B. 当r=r1时，分子势能最小
C. 当r=r0时，分子力最大 D. 当r=r1时，分子力为0
3. 图1是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图。图2是某轧钢厂的热轧机上安装的射线测厚仪装置示意图，让射线穿过钢板，探测器探测到的射线强度与钢板的厚度有关，将射线强度的信号输入计算机，可对钢板的厚度进行自动控制。射线测厚仪所利用的射线最适合的是( )
A. α射线 B. β射线
C. γ射线 D. 三种射线都可以
4. 已知钠原子从b、c、d几个能级向a能级跃迁时辐射的光的波长分别为：589nm(b→a)，330nm(c→a)，285nm(d→a)。设最高能级为0，下列关于钠原子在这几个能量范围的能级图，可能正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 如图所示，一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b两束单色光。比较a、b两束光，可知( )
A. 玻璃对光束a的折射率较大
B. 光束a在玻璃中的传播速度较小
C. 从玻璃射向空气，光束a发生全反射的临界角较小
D. 光束a的频率较小
6. 2021年2月10日，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。若“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动的轨道半径为r，引力常量为G，火星的质量为M，则“天问一号”环绕火星运动的线速度大小为( )
A. GMr2 B. GMr2 C. GMr D. GMr
7. “天问一号”计划在火星表面悬停以寻找最佳着陆点。不考虑空气阻力，当它在空中沿水平方向匀速直线运动时，喷气方向为( )
A. 竖直向上 B. 竖直向下 C. 斜向上 D. 斜向下
8. 1966年曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验．实验时，用宇宙飞船(质量为m)去接触正在轨道上运行的火箭(质量为mx，发动机已熄火)，如图所示．接触以后，开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭共同加速，推进器的平均推力为F，开动时间Δt，测出飞船和火箭的速度变化是Δv，下列说法正确的是( )
A. 火箭质量mx应为FΔtΔv
B. 宇宙飞船的质量m应为FΔtΔv
C. 推力F越大，ΔvΔt就越大，且ΔvΔt与F成正比
D. 推力F通过飞船传递给火箭，所以飞船对火箭的弹力大小应为F
9. 一列沿x轴传播的简谐横波，在t=0时的波形如图甲所示，P、Q是波上的两个质点，此时质点P沿y轴负方向运动。图乙是波上某一质点的振动图像。下列说法中正确的是( )
A. 该波沿x轴负方向传播
B. 图2乙可能为Q点的振动图像
C. t=0.10s时，质点P沿y轴正方向运动
D. 该波的波速为80m/s
10. 如图所示，正电荷Q均匀分布在半径为r的金属球面上，沿x轴上各点的电场强度大小和电势分别用E和ϕ表示。选取无穷远处电势为零，下列关于x轴上各点电场强度的大小E或电势ϕ随位置x的变化关系图，正确的是( )
A. B.
C. D.
11. 安培曾做过如图所示的实验：把绝缘导线绕制成线圈，在线圈内部悬挂一个用薄铜片做成的圆环，圆环所在平面与线圈轴线垂直，取一条形磁铁置于铜环的右侧，条形磁铁的右端为N极。闭合开关，电路稳定后，发现铜环静止不动，安培由此错失发现电磁感应现象的机会。实际上，在电路闭合的瞬间( )
A. 从右侧看，铜环中有逆时针的感应电流
B. 从右侧看，铜环中有顺时针的感应电流
C. 铜环仍保持不动
D. 铜环会远离磁铁
12. 如图所示，“⊗”表示直导线中电流方向垂直纸面向里，“⊙”表示电流方向垂直纸面向外，三根长直导线a、b、c平行且水平放置，图中abc正好构成一个等边三角形。当c中没有电流，a、b中的电流分别为I和2I时，a受到的磁场力大小为F；保持a、b中的电流不变，当c中通有电流时，发现a受到的磁场力大小仍为F。由此可以推知( )
A. c中电流为I
B. c中电流的方向垂直纸面向外
C. c中电流为2I
D. 当c中通有电流时，b受到的磁场力大小也为F
13. 角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度，其结构如图所示．当系统绕轴OO′转动时，元件A发生位移并输出相应的电压信号，成为飞机、卫星等的制导系统的信息源．已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、自然长度为l，电源的电动势为E、内阻不计．滑动变阻器总长也为l，电阻分布均匀，系统静止时P在B点，当系统以角速度ω转动时，则( )
A. 电路中电流随角速度的增大而增大
B. 电路中电流随角速度的减小而减小
C. 弹簧的伸长量为x=mωLk−mω2
D. 输出电压U与ω的函数式为U=Emω2k−mω2
14. 抽油烟机可将厨房内产生的废气排出到室外，以保持室内空气清新。如图所示为常用的一种抽油烟机的示意图。若使抽油烟机在单位时间内排出的气体增加到原来的2倍，则抽油烟机所提供的功率P至少要提高到原来的( )
A. 2倍 B. 4倍 C. 6倍 D. 8倍
15. 某实验小组的同学用如图1所示的装置做“用单摆测量重力加速度”实验。
(1)实验时除用到秒表、刻度尺外，还应该用到下列器材中的______(选填选项前的字母)。
A.长约1m的细线
B.长约1m的橡皮绳
C.直径约1cm的匀质铁球
D.直径约10cm的匀质木球
(2)组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图2所示。这样做的目的是______。
A.保证摆动过程中摆长不变
B.可使周期测量更加准确
C.需要改变摆长时便于调节
D.保证摆球在同一竖直平面内摆动
(3)某同学做实验时，测量摆线长l后，忘记测量摆球直径，画出了T2−l图像，该图像对应下列图中的______图。
16. 材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”，利用这种效应可以测量压力大小。某同学计划利用压敏电阻测量物体的质量，他先测量压敏电阻处于不同压力F时的电阻值RF。利用以下器材设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路，要求误差较小，提供的器材如下：
A.压敏电阻RF，无压力时阻值R0=600Ω
B.滑动变阻器R1，最大阻值约为20Ω
C.滑动变阻器R2，最大阻值约为200Ω
D.灵敏电流计G，量程0∼2.5mA，内阻为30Ω
E.电压表V，量程0∼3V，内阻约为3kΩ
F.直流电源E，电动势为3V，内阻很小
G.开关S，导线若干
(1)滑动变阻器应选用______(选填“R1”或“R2”)，实验电路图应选用______(选填“图1”或“图2”)。
(2)实验中发现灵敏电流计量程不够，若要将其改装为量程30mA的电流表，需要______(选填“串联”或“并联”)一个电阻R′，R′=______Ω。
(3)多次改变压力F，在室温下测出对应电阻值RF，可得到如图3所示压敏电阻的R0/RF−F图线，其中RF表示压力为F时压敏电阻的阻值，R0表示无压力时压敏电阻的阻值。由图线可知，压力越大，压敏电阻的阻值______(选填“越大”或“越小”)。
(4)若利用图4所示电路测量静置于压敏电阻上物体的质量，需要将电压表表盘刻度值改为对应的物体质量。若m1>m2，则m1应标在电压值______(选填“较大”或“较小”)的刻度上。请分析表示物体质量的示数是否随刻度均匀变化，并说明理由。
17. 导体棒在磁场中切割磁感线可以产生感应电动势。
(1)如图1所示，一长为l的导体棒ab在磁感应强度为B的匀强磁场中绕其一端b以角速度ω在垂直于磁场的平面内匀速转动，求导体棒产生的感应电动势。
(2)如图2所示，匀强磁场的磁感应强度为B，磁感线方向竖直向下，将一长为l、水平放置的金属棒以水平速度v0抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平，不计空气阻力。求金属棒在运动过程中产生的感应电动势。
(3)如图3所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动。从图示位置开始计时，求感应电动势随时间变化的规律。
18. 首钢滑雪大跳台(如图甲所示)又称“雪飞天”，是北京2022年冬奥会自由式滑雪和单板滑雪比赛场地，谷爱凌和苏翊鸣在此圆梦冠军。为研究滑雪运动员的运动情况，建立如图乙所示的模型。跳台滑雪运动员从滑道上的A点由静止滑下，从跳台O点沿水平方向飞出。已知O点是斜坡的起点，A点与O点在竖直方向的距离为h，斜坡的倾角为θ，运动员的质量为m。重力加速度为g。不计一切摩擦和空气阻力。求：
(1)运动员经过跳台O时的速度大小v；
(2)从离开O点到落在斜坡上，运动员在空中运动的时间t；
(3)从离开O点到落在斜坡上，运动员在空中运动的过程中动量的变化量。
19. 如图是研究光电效应的实验装置，某同学进行了如下操作。
用频率为ν1的光照射光电管，此时电流表中有电流。调节滑动变阻器，使微安表示数恰好变为0，记下此时电压表的示数U1；用频率为ν2的光照射光电管，重复上述操作，记下电压表的示数U2。
(1)实验中滑动变阻器的滑片P应该向a端移动还是向b端移动？
(2)已知电子的电荷量为e，请根据以上实验，推导普朗克常量实验测定值的计算式。
(3)大功率微波对人和其他生物有一定的杀伤作用。实验表明，当人体单位面积接收的微波功率达到250W/m2时会引起神经混乱。有一微波武器，其发射功率P为3×107W。若发射的微波可视为球面波，请估算引起神经混乱的有效攻击的最远距离。(估算中取π≈3)
20. 示波管的结构如图甲所示，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空，两对偏转电极XX΄、YY΄相互垂直。如图乙所示，荧光屏上有xOy直角坐标系，坐标原点位于荧光屏的中心，x轴与电极XX΄的金属板垂直，其正方向由X΄指向X，y轴与电极YY΄的金属板垂直，其正方向由Y΄指向Y。
电子枪中的金属丝加热后可以逸出电子，电子经加速电极间的电场加速后进入偏转电极间，两对偏转电极分别使电子在两个相互垂直的方向发生偏转，最终打在荧光屏上，产生一个亮斑。
已知两对偏转电极极板都是边长为l的正方形金属板，每对电极的两个极板间距都为d，加速电极间电压为U0，电子的电荷量为e，质量为m。忽略电子刚离开金属丝时的速度，不计电子之间相互作用力及电子所受重力的影响。下列各情形中，电子均能打到荧光屏上。
(1)若两个偏转电极都不加电压时，电子束将沿直线运动，且电子运动的轨迹平行每块偏转极板，最终打在xOy坐标系的坐标原点。求电子到达坐标原点前瞬间速度的大小v0。
(2)若在偏转电极YY΄之间加恒定电压U1，而偏转电极XX΄之间不加电压，已知电极YY΄的右端与荧光屏之间的距离为L1。求电子打在荧光屏上的位置坐标。
(3)若电极XX΄的右端与荧光屏之间的距离为L2，偏转电极XX΄之间加如图丙所示的扫描电压。当偏转电压发生变化时，可利用下述模型分析：由于被加速后电子的速度较大，它们都能从偏转极板右端穿出极板，且时间极短，此过程中可认为偏转极板间的电压不变。
(i)在偏转电极YY΄之间不加电压时，请说明电子打在荧光屏上，形成亮斑的位置随时间变化的关系；
(ii)在偏转电极YY΄之间加电压Uy=Umsinπt1t时，请在图丁中定性画出在荧光屏上看到的图形。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：A、物体吸收热量，若物体对外界做更多的功，则内能减小，故A错误；
B、物体对外做功，如同时从外界吸收更多的热量，则内能增加，故B错误；
C、物体放出热量，Q<0，同时对外做功，W<0，则△U<0，故内能减少，故C正确；
D、物体吸收热量，同时对外做功，如二者相等，则内能可能不变，若Q>W，则内能增加，若W>Q，则内能减少，故D 错误；
故选：C。
做功和热传递都能改变内能；物体内能的增量赠与外界对物体做的功和物体吸收热量的和，即：ΔU=Q+W
本题考查热力学第一定律，知道做功和热传递都能改变内能，基础题。
2.【答案】A
【解析】解：A、根据分子势能Ep与分子间距离r的关系如图所示，可知当r=r0时，分子势能最小，故A正确；
B、根据分子势能Ep与分子间距离r的关系如图所示，可知当r=r1时，分子势能为零，但是分子势能不是最小，故B错误；
C、当r=r0时，当分子势能最小，分子间的引力等于斥力，分子间作用力为零，故C错误；
D、当r=r1时，r1
从分子势能图象可知，当分子势能最小时，但是分子势能不为零，即r=r0时分子间的引力等于斥力，分子间作用力为零；当r
3.【答案】C
【解析】解：根据α、β、γ三种射线特点可知，γ射线穿透能力最强，电离能力最弱，α射线电离能量最强，穿透能力最弱，为了能够准确测量钢板的厚度，探测射线应该用γ射线；随着轧出的钢板越厚，透过的射线越弱，而轧出的钢板越薄，透过的射线越强，故ABD错误，C正确；
故选：C。
根据α、β、γ三种射线的特点，及各自穿透能力高低，即可求解。
本题考查α、β、γ三种射线的特点以及应用，并理解控制装置厚度控制装置和控制原理。
4.【答案】B
【解析】解：根据光子能量E=hv=hcλ可知：波长为285nm(d→a)的光子能量最大，则其对应的量子数为d的能级最高，波长为589nm(b→a)的光子能量最小，则其对应的量子数为b的能级为激发态中的最低能级，故B正确，ACD错误。
故选：B。
根据光子能量E=hv=hcλ分析其光子能量大小，进而确定各能级的高低。
本题考查光子能量与波长的关系，明确能级差与辐射的光子能量的关系。
5.【答案】D
【解析】解：AB、根据图像可知，b光的偏折程度最大，所以b光的折射率最大，根据n=cv可知，b光的速度小，故AB错误；
C、根据n=1sinC可知，从玻璃射向空气中，要发生全反射的临界角C应该是a光最大，故C错误；
D、根据c=λf，可知a的频率较小，故D正确；
故选：D。
根据光的偏折程度可以判断出两束单色光在介质中的折射率大小，从而判断出两束光的频率大小、波长和在介质中的全反射临界角大小。
本题考查了光的折射和全反射问题，解决本题的关键知道各种色光折射率、频率、波长、临界角、在介质中的速度关系，熟练掌握折射率计算公式。
6.【答案】D
【解析】解：“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得
GMmr2=mv2r
整理可得“天问一号”环绕火星运动的线速度大小v=GMr
故ABC错误，D正确。
故选：D。
根据万有引力提供向心力，结合题意求出“天问一号”环绕火星运动的线速度大小。
本题考查了万有引力定律的应用，在利用万有引力提供向心力解决问题时，要熟记几种常用的向心力的表达式。
7.【答案】B
【解析】解：当“天宫一号”水平匀速运动时，它处于平衡状态，此时它受到竖直向下的重力，根据二力平衡可判断出通过喷气使它受到的反作用力应竖直向上，故“天宫一号”的喷气方向为竖直向下，故B正确，ACD错误。
故选：B。
“天宫一号”水平匀速运动时，它处于平衡状态，根据平衡条件可判断它的喷气方向。
本题主要考查二力平衡的条件，解题关键是理解不管速度方向如何，只要是匀速就是受力平衡。
8.【答案】C
【解析】
【分析】
对整体由动量定理可得出速度变化、质量及力之间的关系，分析各项即可得出正确结论．
本题也可以通过牛顿第二定律得出正确结果，但很明显动量定理更便捷一些，可以在一些和时间有关的动力学题目中应用动量定理求解．
【解答】
对整体由动量定理可得：FΔt=(m+mx)Δv；
A、火箭的质量FΔtΔv−m.整体的质量为FΔtΔv，故A、B错误。
C、由公式可得，F=(m+mx)ΔvΔt可知，推力F越大，ΔvΔt就越大，且ΔvΔt与F成正比，故C正确。
D、隔离对mx分析，根据牛顿第二定律有：N=mxΔvΔt
9.【答案】C
【解析】解：A、已知条件知道P点沿y轴负方向运动，根据同侧法可知波向x轴正方向传播。故A错误；
B、根据同测法可知，Q点在0时刻沿y轴正方向运动，所以乙图不是Q点的振动图像，故B错误；
C、根据振动图可知周期是0.2s，所以0.1s是经历了半个周期，P点在平衡位置下方沿y轴正方向运动，故C正确；
D、根据图像可以找到波长是8m，周期是0.2s，所以波速v=λT=80.2m/s=40m/s，故D错误。
故选：C。
已知质点P的振动方向，利用同侧法可以判断波的传播方向，由波动图象读出波长，由振动图象读出周期，可求出波速，分析波动过程，根据时间与周期的关系，分析P质点的运动方向。
波的图象往往先判断质点的振动方向和波的传播方向间的关系，同时要分析波动形成的过程，分析物理量的变化情况。
10.【答案】C
【解析】解：A、B：金属球是一个等势体，等势体内部的场强处处为0，故A错误，B错误；
C、D：金属球是一个等势体，等势体内部的电势处处相等，故C正确，D错误。
故选：C。
该题中正电荷Q均匀分布在半径为r的金属球面上，金属球是一个等势体。从金属球到无穷远处的电势降低。
该题考查带正电荷的金属球周围的场强分布与电势的特点，除了上述的方法，还可以使用积分法求它的场强和电势。属于简单题。
11.【答案】A
【解析】解：AB、根据楞次定律，当接通开关瞬间时，导致穿过线圈的磁通量向左增大，则从右侧看，线圈的感应电流为逆时针方向，故A正确，B错误；
CD、当线圈中有逆时针方向的电流时，根据左手定则可知感应电流产生的磁场的方向向右，铜环会靠近磁铁，故CD错误。
故选：A。
根据S接通瞬间，导致穿过线圈的磁通量发生变化，根据楞次定律，来判定感应电流方向，再依据左手定则，来确定安培力的方向，从而即可求解．
考查楞次定律与左手定则的应用，掌握右手螺旋定则内容，注意左手定则与右手定则的区别，同时注意磁通量的概念．
12.【答案】C
【解析】解：ABC、由题意可知，当c中没有电流时，由安培定则可知，b中的电流在c处产生的磁感应强度为B1，方向竖直向下，a受到的磁场力大小为F1，由左手定则可知，方向水平向左，当c中通有电流时，a受到的磁场力的合力大小仍为F，则知a受到c的磁场力方向应是斜向右上，由此可知c在a处产生的磁场方向B2方向应是斜向左上，则知c中电流的方向垂直纸面向里，如图所示：
由此可知c在a处产生的磁感强强度大小B2与b中的电流在a处产生的磁感应强度为B1，大小相等，所以c中电流为2I，故AB错误，C正确；
D、当c中通有电流时，b受到的磁场力大小如图所示，
由力合成的计算公式则有
Fb=F2+(2F)2+2F×2Fcos60∘=7N，故D错误；
故选：C。
根据安培定则分析出电流在不同位置的磁场方向，再结合左手定则分析出安培力的方向，同时理解力合成时遵循平行四边形定则。
本题主要考查了平行通电直导线间的作用，根据安培定则得出磁场的方向，再结合左手定则分析出安培力的方向即可。
13.【答案】D
【解析】解：A、B系统在水平面内以角速度ω转动时，无论角速度增大还是减小，BC的电阻不变，根据闭合电路欧姆定律得知，电路中电流保持不变，与角速度无关．故AB错误．
C、D设系统在水平面内以角速度ω转动时，弹簧伸长的长度为x，则对元件A，根据牛顿第二定律得
kx=mω2(L+x)又输出电压U=RBPRBCE=xLE
联立两式得U=mω2Ek−mω2.故C错误，D正确．
故选D
当系统在水平面内以角速度ω转动时，电路中电阻保持不变，根据闭合电路欧姆定律分析电路中电流的变化情况．系统匀速转动时，由弹簧的弹力提供元件A的向心力，根据牛顿第二定律得到角速度ω与弹簧伸长的长度x的关系式．根据串联电路电压与电阻成正比和电阻定律，得到电压U与x的关系式，再联立解得电压U与ω的函数关系式．
本题考查学生理论联系实际的能力．对于力电综合题，关键要寻找力电联系的桥梁和纽带．常规题．
14.【答案】D
【解析】解：根据空气流量Q=Sv，通风面积不变，要在单位时间内抽出的气体增加到原来的2倍，即气体的体积增加为原来的2倍，就要使空气流动的速度增加到原来的2倍，
空气密度不变，由m=ρV可知，空气质量变为原来的2倍，根据Ek=12mv2，空气的动能为原来的8倍，这个动能是由风扇提供的，所以风扇的功率要增大到原来的8倍。故ABC错误，D正确。
故选：D。
为了使抽油烟机在单位时间内排出的气体增加到原来的2倍，则空气流动的速度增加到原来的2倍，根据动能的变化分析抽油烟机所提供的功率P的变化。
本题的关键是理解单位时间内所抽走的气体增加到原来的2倍的意义，知道空气流量与流速的关系Q=Sv，要注意动能既与速度有关，也与质量有关。
15.【答案】AC AC C
【解析】解：(1)AB.为减小实验误差，实验时摆线的长度不能变化，所以需要长约1 m的细线，故A正确，B错误；
CD.为减小空气阻力，摆球的密度要大，体积要小，所以需要直径约1 cm的匀质铁球，故C正确，D错误。
故选：AC。
(2)AC.实验中防止摆线的长度改变；在需要改变摆长的长度时，方便调节摆长，故AC正确；
B.周期测量是否更加准确主要取决于计时仪器，故B错误；
D.摆球在同一竖直平面内摆动，而不是做圆锥摆运动，与实验仪器无关，故D错误。
故选：AC。
(3)某同学做实验时，测量摆线长l后，忘记测量摆球直径，由单摆的周期公可知 T=2πlg
由上式可知，T2−l图像应是经原点的倾斜的直线，因测量摆长比实际摆长偏小，所以C图像应符合实验结论，故ABD错误，C正确。
故选：C。
故答案为：(1)AC；(2)AC；(3)C。
(1)在摆角很小的情况下，单摆的振动才是简谐运动；为减小空气阻力的影响，摆球的直径应远小于摆线的长度，选择密度较大的实心金属小球作为摆球．
(2)实验中防止摆线的长度改变，要摆线上端固定；在需要改变摆长的长度时，方便调节摆长。
(3)根据单摆的周期公式得出T2−L的关系式．
本题考查了用单摆测重力加速度实验的实验原理、实验误差分析与实验数据处理，掌握基础知识即可解题；根据单摆周期公式求出图象的函数表达式是解题的关键。
16.【答案】R1 图1 并联 2.7越小 较小
【解析】解：(1)为方便实验操作，滑动变阻器应选用R1；由于待测电阻阻值远大于滑动变阻器的最大阻值，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，因此实验电路图应选用图1。
(2)把电流计改装为量程30mA的电流表，需要并联一个分流电阻R′，并联电阻阻值R′=IgRgI−Ig=2.5×10−3×3030×10−3−2.5×10−3Ω≈2.7Ω。
(3)由图3所示图象可知，随压力F增大，R0RF增大而R0不变，则RF变小，即压力越大，压敏电阻的阻值越小。
(4)若m1>m2，则压敏电阻受到的压力F1>F2，压敏电阻阻值R1
(1)为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器；根据题意确定滑动变阻器的接法，然后选择实验电路图。
(2)扩大电流表量程需要并联分流电阻，应用并联电路特点与欧姆定律求出并联电阻阻值。
(3)根据图示图象分析答题。
(4)根据题意与图示电路图分析答题。
理解实验原理、分析清楚电路结构与图示图象是解题的前提；知道电流表的改装原理，应用并联电路特点与欧姆定律即可解题。
17.【答案】解：(1)根据法拉第电磁感应定律，有
E=ΔΦΔt
在Δt时间内磁通量的变化量为ΔΦ=B⋅12ω⋅Δtl2
整理可得E=12Bl2ω
(2)金属棒切割磁感线过程中，没有感应电流，故金属棒做平抛运动，运动过程中切割磁感线的速度为水平速度v0，根据法拉第电磁感应定律可得
E=Blv0
(3)从图示位置开始计时，线圈的磁通量的变化规律为Φ=BSsinωt，故线圈中感应电动势随时间变化的规律为
e=NBSωcosωt
答：(1)导体棒产生的感应电动势为12Bl2ω；
(2)金属棒在运动过程中产生的感应电动势为Blv0；
(3)感应电动势随时间变化的规律为e=NBSωcosωt。
【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律，结合题意可得导体棒产生的感应电动势；
(2)根据平抛运动的特点，结合法拉第电磁感应定律求出金属棒在运动过程中产生的感应电动势；
(3)结合磁通量变化的规律，进而可知感应电动势随时间变化的规律。
在利用法拉第电磁感应定律时，要注意导体棒中没有感应电流，但是可以产生感应电动势，这是易错点。
18.【答案】解：(1)从A到O根据动能定理可知mgh=12mv2，解得v=2gh；
(2)离开O点，运动员做平抛运动，根据平抛运动规律有：x=vt，y=12gt2
根据几何关系有：tanθ=yx
联立解得：t=22ghtanθg；
(3)根据平抛运动规律可知平抛运动速度的变化Δv=gt
则动量的变化ΔP=mΔv=mg⋅22ghtanθg=2m2ghtanθ；
答：(1)运动员经过跳台O时的速度大小为2gh；
(2)从离开O点到落在斜坡上，运动员在空中运动的时间为22ghtanθg；
(3)从离开O点到落在斜坡上，运动员在空中运动的过程中动量的变化量为2m2ghtanθ。
【解析】(1)根据动能定理解得O点速度；
(2)根据平抛运动规律解得时间；
(3)根据动量的计算公式解得。
本题考查了动量定理与平抛运动的综合，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道合力的冲量等于动量的变化量。
19.【答案】解：(1)根据电路图，结合逸出电子受到电场阻力时，微安表示数才可能为零，因只有K的电势高于A点，即触头P向a端滑动，才能实现微安表示数恰好变为零；
(2)根据光电效应方程得，Ek1=hν1−W0=eU1。
Ek2=hν2−W0=eU2
联立两式解得：h=e(U1−U2)ν1−ν2
(3)引起神经混乱时，单位面积接收的微波功率达到250W/m2，则接触面积：
s=P250=3×107250m2=1.2×105m2，
因为发射的微波可视为球面波，所以接触面积：s=4πR2，
代入数据解得：R=100m；
答：(1)实验中滑动变阻器的滑片P应该向a端移动；
(2)已知电子的电荷量为e，请根据以上实验，推导普朗克常量实验测定值的计算式为h=e(U1−U2)ν1−ν2；
(3)大引起神经混乱的有效攻击的最远距离为100m。
【解析】(1)根据电路图，当电子受到电场阻力运动时，则微安表示数才可能为零，从而可确定a、b电势高低；再根据光电效应方程，结合遏止电压和最大初动能的关系求出普朗克常量。
(2)当入射光子的频率大于金属的逸出功时，会发生光电效应，根据光电效应方程判断光电子最大初动能与什么因素有关，而光子数目越多，则产生光电流越大。
(3)根据单位面积接收的微波功率求出接触的面积，抓住发射的微波为球面波，结合球面面积公式求出球的半径，即有效的攻击距离ν
解决本题的关键掌握光电效应方程，以及知道遏止电压与最大初动能的关系，注意理解遏止电压的含义。
解决本题的关键掌握光电效应的条件，以及掌握光电效应方程，知道光的强度影响单位时间内发出光电子的数目。
20.【答案】解：(1)电子出加速电场后做匀速直线运动，设速度为v，在加速电场中，根据动能定理得：eU0=12mv2
解得：v=2eU0m
(2)设电子在偏转电极YY΄中的运动时间为t1，做类平抛运动。
沿垂直电场方向电子做匀速直线运动，则：l=vt1
沿平行电场方向电子做初速度为0的匀加速直线运动，则：y1=12at12
此过程中电子的加速度大小：a=eU1dm
电子在y方向的速度：vy=at1
电子在偏转电场外做匀速直线运动，设经时间t2到达荧光屏。则
L=vt2，y2=vy t2
电子打在荧光屏上的位置与坐标原点之间的距离 y=y1+y2
解得：y=U1l(l+2L)4dU0
(3)(i)如图所示
(ii)从表达式看出可以：减小U0或 增大Uy
答：(1)电子到达坐标原点前瞬间速度的大小为2eU0m；
(2)电子打在荧光屏上的位置与坐标原点之间的距离为U1l(l+2L)4dU0；
(3)(i)如解析图所示，(ii)减小U0或 增大Uy。
【解析】运用动能定理研究加速电场中的运动，求出速度。
进入电极YY′之间，电子要发生偏转，做类平抛运动，对运动进行分解，利用各自的运动规律进行求解。
电子在偏转电场外做匀速直线运动。
示波管是带电粒子在电场中加速和偏转的实际应用。偏转电极YY′：使电子束竖直偏转(加信号电压)；XX′：使电子束水平偏转(加扫描电压)。
对于一个量的求解可能有多种途径，我们要选择适合条件的并且简便的。对于类平抛运动问题，我们的思路就是分解。要处理好几何关系。
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