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2021-2022学年广东省广州大学附属中学高二（下）5月月考 物理试题 解析版
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这是一份2021-2022学年广东省广州大学附属中学高二（下）5月月考 物理试题 解析版，共16页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 三束单色光1、2和3波长分别为1、2和3（1＞2＞3），分别用这三束光照射同一种金属，已知用光束2照射时，恰能产生光电子，下列说法正确的是（ ）
A. 用光束1照射时，能产生光电子
B. 用光束3照射时，不能产生光电子
C. 用光束2照射时，光越强，产生的光电子的最大初动能越大
D. 用光束2照射时，光越强，单位时间内产生的光电子数目越多
【答案】D
【解析】
【详解】AB．依据波长与频率的关系
=
因1＞2＞3，所以单色光的频率
1＜2＜3
由于用光束2照射金属时，恰能产生光电子，因此用光束1照射时，不能产生光电子，而用光束3照射时，一定能产生光电子，故AB错误；
CD．用光束2照射时，光越强，单位时间内产生的光电子数目越多，而由光电效应方程
Ekm=h﹣W
可知，光电子的最大初动能与光的强弱无关，故C错误，D正确。
故选D。
2. 北斗问天，国之夙愿。我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星，其轨道半径约为地球半径的7倍。与近地轨道卫星相比，地球静止轨道卫星（ ）
A. 周期大B. 线速度大C. 角速度大D. 加速度大
【答案】A
【解析】
【详解】卫星有万有引力提供向心力有
可解得
可知半径越大线速度，角速度，加速度都越小，周期越大；故与近地卫星相比，地球静止轨道卫星周期大，故A正确，BCD错误。
故选A。
3. 贝克勒尔在120年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用。下列属于放射性衰变的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A．是衰变，A正确；
B．是重核裂变反应，B错误；
C．是轻核聚变反应，C错误；
D．是人工核反应，D错误；
故选A。
4. 如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间．设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置．不计摩擦，在此过程中
A. N1始终减小，N2始终增大
B. N1始终减小，N2始终减小
C N1先增大后减小，N2始终减小
D N1先增大后减小，N2先减小后增大
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析：对小球进行受力分析如图所示，
设：板与竖直方向夹角为，则：，，随着板顺时针方向转动，越来越大，因此N2越来越小，同样也越来越小，答案B正确．
考点：共点力作用下物体的平衡，力的合力与分解
5. 假设摩托艇受到阻力的大小正比于它的速率．如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的（）
A. 4倍B. 2倍C. 倍D. 倍
【答案】D
【解析】
【详解】设阻力为f，由题知：f=kv；
速度最大时，牵引力等于阻力，则有 P=Fv=fv=kv2．
所以摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的倍．
故选D．
6. 雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是
A. 紫光、黄光、蓝光和红光
B. 紫光、蓝光、黄光和红光
C. 红光、蓝光、黄光和紫光
D. 红光、黄光、蓝光和紫光
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析：由折射图象可知a光的偏折程度最大，说明水滴对a的折射率最大，故a的频率最大，由可知，a的波长最小，abcd偏折程度依次减小，故为紫光、蓝光、黄光和红光，B正确；
考点：考查了光的折射
名师点睛：根据折射图象可得出各光的偏折程度，即可得出折射率的大小，则可得频率、波长等的大小时关系，即可判断各光可能的顺序．
7. 图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，A.b两质点的横坐标分别为和，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象，下列说法正确的是
A. 该波沿+x方向传播，波速为1m/s
B. 质点a经过4s振动的路程为4m
C. 此时刻质点a的速度沿+y方向
D. 质点a在t=2s时速度为零
【答案】D
【解析】
【详解】根据b点在该时刻向上运动可以确定波沿-x传播，A错．由乙图可知周期为8秒，4秒内a质点振动的路程为1m，B错．波沿-x传播可以判定a沿-y方向运动，C错．经过2秒质点振动四分之一周期，a质点刚好运动到最大位移处速度为零，D正确．
考点：机械振动与机械波
8. 一中子与一质量数为A（A＞1）的原子核发生弹性正碰．若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设中子的质量为m，因为发生的是弹性正碰，动量守恒，机械能守恒，规定初速度的方向为正方向，有：mv1=mv2+Amv，mv12＝mv22+•Amv2
联立两式解得：．故A正确，BCD错误．故选A．
点睛：解决本题的关键知道弹性碰撞的过程中动量守恒、机械能守恒，与非弹性碰撞不同，非弹性碰撞机械能不守恒.
二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分：
9. 理想变压器的原线圈连接一只理想电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图所示，在副线圈上连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑片，原线圈两端接在电压为U的交流电源上。则（ ）
A. 保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小
B. 保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大
C. 保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大
D. 保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】AB．在原、副线圈匝数比一定的情况下，变压器的输出电压由输入电压决定，因此保持Q的位置不动，变压器输出电压不变。将P向上滑动时，副线圈电路总电阻增大，则变压器输出电流减小，变压器输入电流也减小，电流表的读数变小，故A正确，B错误；
CD．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，变压器输出电压变大，变压器输出电流变大，变压器输出功率变大；变压器的输入功率等于输出功率，变压器输入电压不变，则变压器输入电流变大，电流表的读数变大，故C正确，D错误。
故选AC。
10. 如图，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置一时间（x一t）图线，由图可知
A. 在时刻t1，a车追上b车
B. 在时刻t2，a、b两车运动方向相反
C. 在t1到t2这段时间内，b车的速率先减少后增加
D. 在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a车大
【答案】BC
【解析】
【详解】由x—t图象可知，在0-t1时间内，b追a，t1时刻相遇，所以A错误；在时刻t2，b的斜率为负，则b的速度与x方向相反，所以B正确；b图象在最高点的斜率为零，所以速度为零，故b的速度先减小为零，再反向增大，所以C正确，D错误．
11. 将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等．a、b为电场中的两点，则
A. a点的电场强度比b点的大
B. a点的电势比b点的高
C. 检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大
D. 将检验电荷-q从a点移到b点的过程中，电场力做负功
【答案】ABD
【解析】
【详解】A项：电场线越密集的地方电场强度就越大，从上图中可以看出a处的电场线比b处的电场线密集，所以a点的场强大于b点的场强，故A项正确；
B项：a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止,所以a点的电势高于金属球的电势,而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远,所以金属球的电势高于b点的电势,即a点的电势比b点的高.故B正确;
C项：电势越高的地方,负电荷具有的电势能越小,即负电荷在a点的电势能较b点小,故C错误;
D项：由上知,-q在a点的电势能较b点小,则把-q电荷从电势能小的a点移动到电势能大的b点,电势能增大,电场力做负功.所以D选项是正确的.
综上所述：本题答案为：ABD
12. 公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则在该弯道处（ ）
A. 路面外侧高、内侧低
B. 车速只要高于，车辆便会向内侧滑动
C. 车速虽然高于，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动
D. 当路面结冰时，与未结冰时相比，的值变小
【答案】AC
【解析】
【详解】A．汽车刚好没有向两侧滑动的趋势，说明汽车做圆周运动的向心力恰好由重力和路面的支持力的合力提供，且合力指向弯道内侧，所以路面外侧高、内侧低，故A正确；
BC．当车速大于v0时，重力和支持力的合力将不足以提供向心力，若此时车速不超出某一最高限度，使得汽车受到重力、支持力和摩擦力的合力满足可以提供向心力时，车辆便不会向外侧滑动；若此时车速超过该最高限度，则汽车将向外侧滑动，不可能向内侧滑动，故B错误，C正确；
D．设弯道圆弧半径为R，路面倾角为θ，根据力的合成与分解和牛顿第二定律有
解得
由上式可知，v0的值与路面是否结冰无关，故D错误。
故选AC。
13. 两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直．边长为、总电阻为的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图（a）所示．已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于时刻进入磁场．线框中感应电动势随时间变化的图线如图（b）所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)．下列说法正确的是（ ）
A. 磁感应强度的大小为 T
B. 导线框运动速度的大小为
C. 磁感应强度的方向垂直于纸面向外
D. 在至这段时间内，导线框所受的安培力大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】由E–t图象可知，线框经过0.2 s全部进入磁场，则速度，选项B正确；E=0.01 V，根据E=BLv可知，B=0.2 T，选项A错误；线框进磁场过程中，感应为电流顺时针，根据右手定则可知，原磁场的磁感应强度的方向垂直于纸面向外，选项C正确；在t=0.4 s至t=0.6 s这段时间内，导线框中的感应电流，所受的安培力大小为F=BIL=0.04 N，选项D错误．
三、实验题：本题共2小愿，共20分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
14. 在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为________mm（该值接近多次测量的平均值）。
（2）用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为：电池组（电动势3V，内阻约1）、电流表（内阻约0.1）、电压表（内阻约3k）、滑动变阻器R（0~2，额定电流2A）、开关、导线若干。
某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：
由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图2中的_______（填“甲”或“乙”）。
（3）如图3是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据（2）中所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不致被烧坏。（ ）
（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标，如图4所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U－I图线（ ）。由图线得到金属丝的阻值Rx＝_______。（保留2位有效数字）
（5）任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准。下列关于误差的说法中正确的选项是___________（有多个正确选项）。
A.用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差
B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C.若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差
D.用U-I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
【答案】 ①. 0.397 ②. 甲 ③. ④. ⑤. 4.4 ⑥. CD##DC
【解析】
【详解】（1）[1]螺旋测微器的固定刻度是0mm，可动刻度读数是0.397mm，最终读数是固定刻度加上可动刻度，是0.397mm。
（2）[2]由表中数据可看出，被测电阻阻值大约为5，如果采用乙图中的电路图，则电路中最小电流大约为
I＝＝0.375A
与表格中数据不符，故采用的是分压式接法，故选甲图。
（3）[3]由以上分析可知，采用的是分压式接法，如图所示
（4）[4][5]由表格可知第2、4、6次的数据是U2＝0.30V，I2＝0.060A，U4＝1.00V，I4＝0.220A，U6＝1.70V，I6＝0.460A，故描绘出的U-I图线如图所示
第6次的数据误差太大，舍去不要；
Rx＝
由图线可求得
Rx＝4.4Ω
（5）[6] AB．读数引起的误差为偶然误差，电流表、电压表内阻引起的误差为系统误差，故AB错误；
C．计算时，将电流表、电压表的内阻考虑在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差，故C正确；
D．采用图像法，可以减小偶然误差，故D正确。
故选CD。
15. 现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律．给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面（如图）、小车、计时器一个、米尺．
（1）填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤（不考虑摩擦力的影响）：
①小车自斜面上方一固定点Ａ1从静止开始下滑至斜面底端Ａ2，记下所用时间t
②用米尺测量Ａ1与Ａ2之间的距离s，则小车的加速度a=____________．
③用米尺Ａ1相对于Ａ2的高h．设小车所受重力为mg，则小车所受的合外力Ｆ＝________．④改变_________________，重复上述测量．
⑤以h为横坐标，1/t2为纵坐标，根据实验数据作用作图．如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律．
（2）在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中，某同学设计的方案是：
①调节斜面倾角，使小车在斜面上匀速下滑．测量此时Ａ1点相对于斜面底端Ａ2的高度h．②进行（1）中的各项淐．
③计算与作图时用（h－h）代替h．
对此方案有以下几种评论意见：
A．方案正确可行
B．方案的理论依据正确，但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动．
C．方案的理论依据有问题，小车所受摩擦力与斜面倾角有关．
其中合理的意见是________．
【答案】 ①. ②. ③. 斜面倾角（或填h的数值） ④. Ｃ
【解析】
【详解】试题分析：⑴由初速为0的匀加速运动有，，联立两式可得；小车所受的合外力大小为重力沿斜面方向的分量大小，设斜面倾角为，故有；通过改变斜面倾角可以使小车获得不同大小的合外力，以便获取不同加速度下的实验数据； (2) 设小车所受摩擦力为f，小车与斜面间摩擦系数为，则，故小车所受摩擦力会随着斜面倾角的增大而减小，故C合理．
考点：本题考查了探究物体运动的加速度与它所受的合外力规律的实验
四、计算题：本题共3小题，共36分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
16. 如图所示，汽缸内封闭一定质量的某种理想气体，活塞通过滑轮和一重物连接并保持平衡，已知活塞距缸口h＝50cm，活塞面积S＝10cm2，封闭气体的体积为V1＝1 500cm3，温度0℃，大气压强p0＝1.0×105 Pa，物体重G＝50N，活塞重力及一切摩擦不计．缓慢升高环境温度，封闭气体吸收了Q＝60J的热量，使活塞刚好升到缸口．求：
(1)活塞刚好升到缸口时，气体的温度是多少？
(2)汽缸内气体对外界做多少功？
(3)气体内能的变化？
【答案】（1）364K（2）25J（3）35J
【解析】
【详解】（1）封闭气体初态：，
末态：．
缓慢升高环境温度，封闭气体做等压变化．由
解出T2=364K
（2）设封闭气体做等压变化的压强为p，
对活塞：
汽缸内气体对外界做功
联立解得
（3）由热力学第一定律得，汽缸内气体内能的变化
解得，故汽缸内的气体内能增加了35J．
17. 如图所示，二块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上。两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。将喷墨打印机的喷口靠近上板下表面，从喷口连续不断喷出质量均为m、水平速度均为v0、带相等电荷量的墨滴。调节电源电压至U，墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动，进入电场、磁场共存区域后，最终垂直打在下板的M点。
(1)判断墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量；
(2)求磁感应强度B的值；
(3)现保持喷口方向不变，使其竖直下移到两板中间位置。为了使墨滴仍能到达下板M点应将磁感应强度调至B´，则B´的大小为多少？
【答案】(1)墨滴带负电(2)(3)
【解析】
【详解】(1)墨滴在电场区域做匀速直线运动，有：①
由①式得，q=。 ②
由于电场方向向下，电荷所受的电场力方向向上，可知墨滴带负电荷。 ③
(2)墨滴垂直进入电磁场共存区域，重力仍与电场力平衡，合力等于洛伦兹力，墨滴做匀速圆周运动，有：
④
考虑墨滴进入磁场和撞板的几何关系，可知墨滴在该区域恰好完成四分之一圆周运动，则半径R=d ⑤
由②④⑤式得，B=。⑥
(3)根据题设，墨滴的运动轨迹如图，设圆周运动的半径为R′，有：
⑦
由图示可得，⑧
得，⑨
联立②⑦⑨式可得，。
答：(1)墨滴带负电，电量为；(2)磁感应强度B=；(3)B´的大小为
【点睛】本题考查粒子在复合场中的运动，知道粒子在电场和重力场区域做匀速直线运动，进入电场、磁场和重力场区域，做匀速圆周运动。结合牛顿第二定律和共点力平衡进行求解。
18. 一长木板在水平地面上运动，在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度－时间图像如图所示，已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上．取重力加速度的大小g=10ｍ/s2.求：
（1）物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数；
（2）从t=0时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小。
【答案】（1）0.20 ， 0.30 （2）s=1.125m
【解析】
【详解】试题分析：（1）设物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为μ1和μ2，木板与物块的质量均为m．
v-t的斜率等于物体的加速度，则得：
在0-0．5s时间内，木板的加速度大小为．
对木板：地面给它的滑动摩擦力方向与速度相反，物块对它的滑动摩擦力也与速度相反，则由牛顿第二定律得μ1mg+μ2•2mg=ma1，①
对物块：0-0．5s内，物块初速度为零的做匀加速直线运动，加速度大小为 a2=μ1g
t=0．5s时速度为v=1m/s，则 v=a2t ②
由①②解得μ1=0．20，μ2=0．30
（2）0．5s后两个物体都做匀减速运动，假设两者相对静止，一起做匀减速运动，加速度大小为a=μ2g
由于物块的最大静摩擦力μ1mg＜μ2mg，所以物块与木板不能相对静止．
根据牛顿第二定律可知，物块匀减速运动的加速度大小等于a2=μ1g=2m/s2．
0．5s后物块对木板的滑动摩擦力方向与速度方向相同，则木板的加速度大小为
故整个过程中木板的位移大小为
物块的位移大小为
所以物块相对于木板的位移的大小为s=x1-x2=1．125m
考点：牛顿第二定律的应用
【名师点睛】本题首先要掌握v-t图象的物理意义，由斜率求出物体的加速度，其次要根据牛顿第二定律判断速度相等后两物体的运动情况，再由运动学公式求解相对位移．
次数
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0.10
0.30
0.70
1.00
1.50
1.70
2.30
I/A
0.020
0.060
0.160
0.220
0.340
0.460
0.520
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 三束单色光1、2和3波长分别为1、2和3（1＞2＞3），分别用这三束光照射同一种金属，已知用光束2照射时，恰能产生光电子，下列说法正确的是（ ）
A. 用光束1照射时，能产生光电子
B. 用光束3照射时，不能产生光电子
C. 用光束2照射时，光越强，产生的光电子的最大初动能越大
D. 用光束2照射时，光越强，单位时间内产生的光电子数目越多
【答案】D
【解析】
【详解】AB．依据波长与频率的关系
=
因1＞2＞3，所以单色光的频率
1＜2＜3
由于用光束2照射金属时，恰能产生光电子，因此用光束1照射时，不能产生光电子，而用光束3照射时，一定能产生光电子，故AB错误；
CD．用光束2照射时，光越强，单位时间内产生的光电子数目越多，而由光电效应方程
Ekm=h﹣W
可知，光电子的最大初动能与光的强弱无关，故C错误，D正确。
故选D。
2. 北斗问天，国之夙愿。我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星，其轨道半径约为地球半径的7倍。与近地轨道卫星相比，地球静止轨道卫星（ ）
A. 周期大B. 线速度大C. 角速度大D. 加速度大
【答案】A
【解析】
【详解】卫星有万有引力提供向心力有
可解得
可知半径越大线速度，角速度，加速度都越小，周期越大；故与近地卫星相比，地球静止轨道卫星周期大，故A正确，BCD错误。
故选A。
3. 贝克勒尔在120年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用。下列属于放射性衰变的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A．是衰变，A正确；
B．是重核裂变反应，B错误；
C．是轻核聚变反应，C错误；
D．是人工核反应，D错误；
故选A。
4. 如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间．设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置．不计摩擦，在此过程中
A. N1始终减小，N2始终增大
B. N1始终减小，N2始终减小
C N1先增大后减小，N2始终减小
D N1先增大后减小，N2先减小后增大
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析：对小球进行受力分析如图所示，
设：板与竖直方向夹角为，则：，，随着板顺时针方向转动，越来越大，因此N2越来越小，同样也越来越小，答案B正确．
考点：共点力作用下物体的平衡，力的合力与分解
5. 假设摩托艇受到阻力的大小正比于它的速率．如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的（）
A. 4倍B. 2倍C. 倍D. 倍
【答案】D
【解析】
【详解】设阻力为f，由题知：f=kv；
速度最大时，牵引力等于阻力，则有 P=Fv=fv=kv2．
所以摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的倍．
故选D．
6. 雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是
A. 紫光、黄光、蓝光和红光
B. 紫光、蓝光、黄光和红光
C. 红光、蓝光、黄光和紫光
D. 红光、黄光、蓝光和紫光
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析：由折射图象可知a光的偏折程度最大，说明水滴对a的折射率最大，故a的频率最大，由可知，a的波长最小，abcd偏折程度依次减小，故为紫光、蓝光、黄光和红光，B正确；
考点：考查了光的折射
名师点睛：根据折射图象可得出各光的偏折程度，即可得出折射率的大小，则可得频率、波长等的大小时关系，即可判断各光可能的顺序．
7. 图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，A.b两质点的横坐标分别为和，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象，下列说法正确的是
A. 该波沿+x方向传播，波速为1m/s
B. 质点a经过4s振动的路程为4m
C. 此时刻质点a的速度沿+y方向
D. 质点a在t=2s时速度为零
【答案】D
【解析】
【详解】根据b点在该时刻向上运动可以确定波沿-x传播，A错．由乙图可知周期为8秒，4秒内a质点振动的路程为1m，B错．波沿-x传播可以判定a沿-y方向运动，C错．经过2秒质点振动四分之一周期，a质点刚好运动到最大位移处速度为零，D正确．
考点：机械振动与机械波
8. 一中子与一质量数为A（A＞1）的原子核发生弹性正碰．若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设中子的质量为m，因为发生的是弹性正碰，动量守恒，机械能守恒，规定初速度的方向为正方向，有：mv1=mv2+Amv，mv12＝mv22+•Amv2
联立两式解得：．故A正确，BCD错误．故选A．
点睛：解决本题的关键知道弹性碰撞的过程中动量守恒、机械能守恒，与非弹性碰撞不同，非弹性碰撞机械能不守恒.
二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分：
9. 理想变压器的原线圈连接一只理想电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图所示，在副线圈上连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑片，原线圈两端接在电压为U的交流电源上。则（ ）
A. 保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小
B. 保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大
C. 保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大
D. 保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】AB．在原、副线圈匝数比一定的情况下，变压器的输出电压由输入电压决定，因此保持Q的位置不动，变压器输出电压不变。将P向上滑动时，副线圈电路总电阻增大，则变压器输出电流减小，变压器输入电流也减小，电流表的读数变小，故A正确，B错误；
CD．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，变压器输出电压变大，变压器输出电流变大，变压器输出功率变大；变压器的输入功率等于输出功率，变压器输入电压不变，则变压器输入电流变大，电流表的读数变大，故C正确，D错误。
故选AC。
10. 如图，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置一时间（x一t）图线，由图可知
A. 在时刻t1，a车追上b车
B. 在时刻t2，a、b两车运动方向相反
C. 在t1到t2这段时间内，b车的速率先减少后增加
D. 在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a车大
【答案】BC
【解析】
【详解】由x—t图象可知，在0-t1时间内，b追a，t1时刻相遇，所以A错误；在时刻t2，b的斜率为负，则b的速度与x方向相反，所以B正确；b图象在最高点的斜率为零，所以速度为零，故b的速度先减小为零，再反向增大，所以C正确，D错误．
11. 将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等．a、b为电场中的两点，则
A. a点的电场强度比b点的大
B. a点的电势比b点的高
C. 检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大
D. 将检验电荷-q从a点移到b点的过程中，电场力做负功
【答案】ABD
【解析】
【详解】A项：电场线越密集的地方电场强度就越大，从上图中可以看出a处的电场线比b处的电场线密集，所以a点的场强大于b点的场强，故A项正确；
B项：a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止,所以a点的电势高于金属球的电势,而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远,所以金属球的电势高于b点的电势,即a点的电势比b点的高.故B正确;
C项：电势越高的地方,负电荷具有的电势能越小,即负电荷在a点的电势能较b点小,故C错误;
D项：由上知,-q在a点的电势能较b点小,则把-q电荷从电势能小的a点移动到电势能大的b点,电势能增大,电场力做负功.所以D选项是正确的.
综上所述：本题答案为：ABD
12. 公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则在该弯道处（ ）
A. 路面外侧高、内侧低
B. 车速只要高于，车辆便会向内侧滑动
C. 车速虽然高于，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动
D. 当路面结冰时，与未结冰时相比，的值变小
【答案】AC
【解析】
【详解】A．汽车刚好没有向两侧滑动的趋势，说明汽车做圆周运动的向心力恰好由重力和路面的支持力的合力提供，且合力指向弯道内侧，所以路面外侧高、内侧低，故A正确；
BC．当车速大于v0时，重力和支持力的合力将不足以提供向心力，若此时车速不超出某一最高限度，使得汽车受到重力、支持力和摩擦力的合力满足可以提供向心力时，车辆便不会向外侧滑动；若此时车速超过该最高限度，则汽车将向外侧滑动，不可能向内侧滑动，故B错误，C正确；
D．设弯道圆弧半径为R，路面倾角为θ，根据力的合成与分解和牛顿第二定律有
解得
由上式可知，v0的值与路面是否结冰无关，故D错误。
故选AC。
13. 两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直．边长为、总电阻为的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图（a）所示．已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于时刻进入磁场．线框中感应电动势随时间变化的图线如图（b）所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)．下列说法正确的是（ ）
A. 磁感应强度的大小为 T
B. 导线框运动速度的大小为
C. 磁感应强度的方向垂直于纸面向外
D. 在至这段时间内，导线框所受的安培力大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】由E–t图象可知，线框经过0.2 s全部进入磁场，则速度，选项B正确；E=0.01 V，根据E=BLv可知，B=0.2 T，选项A错误；线框进磁场过程中，感应为电流顺时针，根据右手定则可知，原磁场的磁感应强度的方向垂直于纸面向外，选项C正确；在t=0.4 s至t=0.6 s这段时间内，导线框中的感应电流，所受的安培力大小为F=BIL=0.04 N，选项D错误．
三、实验题：本题共2小愿，共20分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
14. 在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为________mm（该值接近多次测量的平均值）。
（2）用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为：电池组（电动势3V，内阻约1）、电流表（内阻约0.1）、电压表（内阻约3k）、滑动变阻器R（0~2，额定电流2A）、开关、导线若干。
某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：
由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图2中的_______（填“甲”或“乙”）。
（3）如图3是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据（2）中所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不致被烧坏。（ ）
（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标，如图4所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U－I图线（ ）。由图线得到金属丝的阻值Rx＝_______。（保留2位有效数字）
（5）任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准。下列关于误差的说法中正确的选项是___________（有多个正确选项）。
A.用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差
B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C.若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差
D.用U-I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
【答案】 ①. 0.397 ②. 甲 ③. ④. ⑤. 4.4 ⑥. CD##DC
【解析】
【详解】（1）[1]螺旋测微器的固定刻度是0mm，可动刻度读数是0.397mm，最终读数是固定刻度加上可动刻度，是0.397mm。
（2）[2]由表中数据可看出，被测电阻阻值大约为5，如果采用乙图中的电路图，则电路中最小电流大约为
I＝＝0.375A
与表格中数据不符，故采用的是分压式接法，故选甲图。
（3）[3]由以上分析可知，采用的是分压式接法，如图所示
（4）[4][5]由表格可知第2、4、6次的数据是U2＝0.30V，I2＝0.060A，U4＝1.00V，I4＝0.220A，U6＝1.70V，I6＝0.460A，故描绘出的U-I图线如图所示
第6次的数据误差太大，舍去不要；
Rx＝
由图线可求得
Rx＝4.4Ω
（5）[6] AB．读数引起的误差为偶然误差，电流表、电压表内阻引起的误差为系统误差，故AB错误；
C．计算时，将电流表、电压表的内阻考虑在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差，故C正确；
D．采用图像法，可以减小偶然误差，故D正确。
故选CD。
15. 现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律．给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面（如图）、小车、计时器一个、米尺．
（1）填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤（不考虑摩擦力的影响）：
①小车自斜面上方一固定点Ａ1从静止开始下滑至斜面底端Ａ2，记下所用时间t
②用米尺测量Ａ1与Ａ2之间的距离s，则小车的加速度a=____________．
③用米尺Ａ1相对于Ａ2的高h．设小车所受重力为mg，则小车所受的合外力Ｆ＝________．④改变_________________，重复上述测量．
⑤以h为横坐标，1/t2为纵坐标，根据实验数据作用作图．如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律．
（2）在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中，某同学设计的方案是：
①调节斜面倾角，使小车在斜面上匀速下滑．测量此时Ａ1点相对于斜面底端Ａ2的高度h．②进行（1）中的各项淐．
③计算与作图时用（h－h）代替h．
对此方案有以下几种评论意见：
A．方案正确可行
B．方案的理论依据正确，但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动．
C．方案的理论依据有问题，小车所受摩擦力与斜面倾角有关．
其中合理的意见是________．
【答案】 ①. ②. ③. 斜面倾角（或填h的数值） ④. Ｃ
【解析】
【详解】试题分析：⑴由初速为0的匀加速运动有，，联立两式可得；小车所受的合外力大小为重力沿斜面方向的分量大小，设斜面倾角为，故有；通过改变斜面倾角可以使小车获得不同大小的合外力，以便获取不同加速度下的实验数据； (2) 设小车所受摩擦力为f，小车与斜面间摩擦系数为，则，故小车所受摩擦力会随着斜面倾角的增大而减小，故C合理．
考点：本题考查了探究物体运动的加速度与它所受的合外力规律的实验
四、计算题：本题共3小题，共36分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
16. 如图所示，汽缸内封闭一定质量的某种理想气体，活塞通过滑轮和一重物连接并保持平衡，已知活塞距缸口h＝50cm，活塞面积S＝10cm2，封闭气体的体积为V1＝1 500cm3，温度0℃，大气压强p0＝1.0×105 Pa，物体重G＝50N，活塞重力及一切摩擦不计．缓慢升高环境温度，封闭气体吸收了Q＝60J的热量，使活塞刚好升到缸口．求：
(1)活塞刚好升到缸口时，气体的温度是多少？
(2)汽缸内气体对外界做多少功？
(3)气体内能的变化？
【答案】（1）364K（2）25J（3）35J
【解析】
【详解】（1）封闭气体初态：，
末态：．
缓慢升高环境温度，封闭气体做等压变化．由
解出T2=364K
（2）设封闭气体做等压变化的压强为p，
对活塞：
汽缸内气体对外界做功
联立解得
（3）由热力学第一定律得，汽缸内气体内能的变化
解得，故汽缸内的气体内能增加了35J．
17. 如图所示，二块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上。两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。将喷墨打印机的喷口靠近上板下表面，从喷口连续不断喷出质量均为m、水平速度均为v0、带相等电荷量的墨滴。调节电源电压至U，墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动，进入电场、磁场共存区域后，最终垂直打在下板的M点。
(1)判断墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量；
(2)求磁感应强度B的值；
(3)现保持喷口方向不变，使其竖直下移到两板中间位置。为了使墨滴仍能到达下板M点应将磁感应强度调至B´，则B´的大小为多少？
【答案】(1)墨滴带负电(2)(3)
【解析】
【详解】(1)墨滴在电场区域做匀速直线运动，有：①
由①式得，q=。 ②
由于电场方向向下，电荷所受的电场力方向向上，可知墨滴带负电荷。 ③
(2)墨滴垂直进入电磁场共存区域，重力仍与电场力平衡，合力等于洛伦兹力，墨滴做匀速圆周运动，有：
④
考虑墨滴进入磁场和撞板的几何关系，可知墨滴在该区域恰好完成四分之一圆周运动，则半径R=d ⑤
由②④⑤式得，B=。⑥
(3)根据题设，墨滴的运动轨迹如图，设圆周运动的半径为R′，有：
⑦
由图示可得，⑧
得，⑨
联立②⑦⑨式可得，。
答：(1)墨滴带负电，电量为；(2)磁感应强度B=；(3)B´的大小为
【点睛】本题考查粒子在复合场中的运动，知道粒子在电场和重力场区域做匀速直线运动，进入电场、磁场和重力场区域，做匀速圆周运动。结合牛顿第二定律和共点力平衡进行求解。
18. 一长木板在水平地面上运动，在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度－时间图像如图所示，已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上．取重力加速度的大小g=10ｍ/s2.求：
（1）物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数；
（2）从t=0时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小。
【答案】（1）0.20 ， 0.30 （2）s=1.125m
【解析】
【详解】试题分析：（1）设物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为μ1和μ2，木板与物块的质量均为m．
v-t的斜率等于物体的加速度，则得：
在0-0．5s时间内，木板的加速度大小为．
对木板：地面给它的滑动摩擦力方向与速度相反，物块对它的滑动摩擦力也与速度相反，则由牛顿第二定律得μ1mg+μ2•2mg=ma1，①
对物块：0-0．5s内，物块初速度为零的做匀加速直线运动，加速度大小为 a2=μ1g
t=0．5s时速度为v=1m/s，则 v=a2t ②
由①②解得μ1=0．20，μ2=0．30
（2）0．5s后两个物体都做匀减速运动，假设两者相对静止，一起做匀减速运动，加速度大小为a=μ2g
由于物块的最大静摩擦力μ1mg＜μ2mg，所以物块与木板不能相对静止．
根据牛顿第二定律可知，物块匀减速运动的加速度大小等于a2=μ1g=2m/s2．
0．5s后物块对木板的滑动摩擦力方向与速度方向相同，则木板的加速度大小为
故整个过程中木板的位移大小为
物块的位移大小为
所以物块相对于木板的位移的大小为s=x1-x2=1．125m
考点：牛顿第二定律的应用
【名师点睛】本题首先要掌握v-t图象的物理意义，由斜率求出物体的加速度，其次要根据牛顿第二定律判断速度相等后两物体的运动情况，再由运动学公式求解相对位移．
次数
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0.10
0.30
0.70
1.00
1.50
1.70
2.30
I/A
0.020
0.060
0.160
0.220
0.340
0.460
0.520
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