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上海市2022年普通高中学业水平等级性考试物理模拟测试题 十二 解析版
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这是一份上海市2022年普通高中学业水平等级性考试物理模拟测试题 十二 解析版，共12页。试卷主要包含了本考试分设试卷和答题纸，功率为10W的发光二极管等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1．试卷满分100分，考试时间60分钟。
2．本考试分设试卷和答题纸。试卷包括三部分，第一部分为选择题，第二部分为填空题，第三部分为综合题。
3．答题前，务必在答题纸上填写姓名、报名号、考场号和座位号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。第一部分的作答必须涂在答题纸上相应的区域，第二、三部分的作答必须写在答题纸上与试卷题号对应的位置。
一、选择题（共40分。第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。每小题只有一个正确答案。）
1．下列说法正确的是（）
A. 电磁波只能在真空中传播
B. 电场变化时一定产生电磁波
C. 做变速运动的电荷会在空间产生电磁波
D. 麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
2．如图1，放射性元素镭衰变过程中释放出、、三种射线，分别进入匀强电场中，下列说法正确的是（）
A. ①表示射线， ③表示射线
B. ①可能是射线，③可能是射线
C. ①一定是射线，③一定是射线
图1
D. ①一定是射线，③一定是射线
3．某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到图2甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图2乙所示，他改变的条件可能是（）
A. 减小光源到单缝的距离
B. 换用频率更高的单色光源
C. 减小双缝到光屏间的距离
D. 减小双缝之间的距离的单色光源
4．在卢瑟福粒子散射实验中，金箔中的原子核被看成静止不动，图3各图画出的是其中一个粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是（）
图3
5．图4横坐标v表示分子速率，纵坐标f（v）表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比，图中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的是（）
A. 曲线①
B. 曲线
C. 曲线③
D. 曲线④
图4
6．图5为伽利略于1604年做斜面实验时的一页手稿纸片，纸片在右上角的三列数据如下表。表中第二列是时间，第三列是物体沿斜面运动的距离，第一列是伽利略在分析实验数据时添加的。根据表中的数据，伽利略可以得出的推论是（）
A. 物体具有惯性
B. 斜面倾角一定时，加速度与质量无关
C. 物体运动的距离与时间的平方成正比
D. 物体运动的加速度与重力加速度成正比
图5
7．某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动（ ）
A. 半径越大，加速度越大 B. 半径越小，周期越大
C. 半径越大，角速度越小 D. 半径越小，线速度越小
8．图6所示电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线，两电子分别从a、b两点运动到c点，设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb，a、b两点的电场强度大小分别为Ea和Eb，则 （）
A. Wa＝Wb，Ea＞Eb
B. Wa≠Wb，Ea＞Eb
C. Wa＝Wb，Ea＜Eb
D. Wa≠Wb，Ea＜Eb
图6
9．一汽车从静止开始做匀加速直线运动，然后刹车做匀减速直线运动，直到停止。下列速度和位移的关系图像7中，能描述该过程的是（ ）
图7
10．功率为10W的发光二极管（LED灯）的亮度与功率为60W的白炽灯相当。假设每户家庭有2只60W的白炽灯，均用10W的LED灯替代，估算全国一年节省的电能最接近（）
A. 8108kWh B. 81010kWh C. 81012kWh D. 81014kWh
11．图8中，导电物质为电子的元件位于两串联线圈之间，线圈中的电流为I，线圈间产生匀强磁场，磁感应强度大小B与I成正比，方向垂直于元件的两侧面，此时通过元件的电流为IH。与其前后表面连接的电压表测出电压UH满足：UH＝k EQ \F(IHB,d)，式中k为其系数，d为元件两侧面间的距离，电阻R远大于RL，元件的电阻可以忽略，则（ ）
A. 若电源的正负极对调电压表不会反偏
B. 若电源的正负极对调电压表将反偏
C. IH与I成反比
D. 电压表的示数与IH成正比
图8
12．图9是一竖直放置开口向上的均匀玻璃管，内用水银柱封有一定质量的理想气体，水银与玻璃管间摩擦力不计，开始时手拿玻璃管处于平衡状态，后松开手，玻璃管沿竖直方向运动，最后达到稳定状态的过程中，下列说法中正确的是 （ ）
A. 刚开始瞬间，玻璃管的加速度一定大于重力加速度g
B. 刚开始短时间内，试管内的气体压强一定在逐渐变小
C. 刚开始短时间内，玻璃管的加速度在逐渐变小
图9
D. 以上情况一定均会发生
二、填空题（共20分）
图10
13．如图10所示，放在粗糙水平面上的物体，同时受到两个方向相反的水平力F1＝6N和F2＝2N作用下处于静止状态。则所受摩擦力方向是_______；若撤去力F1，则物体所受的合力大小为________N。
14．一竖直悬挂的弹簧振子，下端装有一记录笔在竖直面内放置有一记录纸，当振子上下振动时，以速度v水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸了留下如图12所示的图像，y1、y2、x0、2x0为纸上印迹的位置坐标。则振动的周期为，振幅为。
图11
15．物体作匀加速直线运动先后经过A、B、C三点，经过AB段所需时间为t，经过BC段所用时间为t/2。若AB＝BC＝S，则物体运动全过程的平均速度为，运动的加速度大小为。
t=0时刻 t=1/4T时刻 t=1/2T时刻 t=3/4T时刻 t= T时刻
16．振幅不同，波速相同的两列波相向传播，它们的周期都为T，相遇的过程如图12所示，从这个过程中能总结出波的叠加的规律是：
图12
（1）_________________________________________________________；
（2）_________________________________________________________。
O
A
θ
图13（b）
θ1
θ2
a0
a/m•s-2
θ
图13（a）
17．如图13（a）所示，木板OA可绕轴O在竖直平面内转动，用此装置探索物块在方向始终平行于斜面、大小为F＝8N的力作用下加速度与斜面倾角的关系。已知物块的质量m＝1kg，通过DIS实验，得到如图13（b）所示的加速度与斜面倾角的关系图线。若物块与木板间的动摩擦因数为0.2，假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力，g取10m/s2。图13（b）中图线与纵坐标交点a0为，图13（b）中图线与θ轴交点坐标分别为θ1和θ2，木板处于该两个角度时的摩擦力指向和物块的运状态为 。
三、综合题（共40分）
注意：第19、20题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
图14
18．（10分）用DIS测定某电源内阻r和一段电阻线单位长度的电阻R0，设计如图14所示的电路。ab是一段粗细均匀的电阻线，R是阻值为2Ω的保护电阻，电源电动势为9V，内阻未知。DIS电流传感器的内阻不计，示数用I表示，滑动片P与电阻丝有良好接触， aP长度用Lx表示，其它连接导线的电阻不计。实验时闭合电键，调节P的位置，将Lx和与之对应的I数据记录在下表。
0
0.10
Lx（m）
（1/A）
0.20
0.30
0.40
1.0
0.50
（1）填出表格中最后一行的数据（保留小数点后2位）；
（2）根据你算得的数据，画出图象；
（3）根据图15中相关数据，可以求出：该电源内阻r为_________Ω；该电阻线单位长度的电阻R0为____________Ω。
图15
19．（14分）如图16，质量为m，边长为L的正方形线框，在有界匀强磁场上方h高处由静止自由下落，线框的总电阻为R，磁感应强度为B的匀强磁场宽度为2L．线框下落过程中，ab边始终与磁场边界平行且处于水平方向．已知ab边刚穿出磁场时线框恰好做匀速运动．求：
（1）线框穿过磁场的过程中，产生的焦耳热；
图16
（2）若磁场区域足够大，将线框由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻。线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线平行，线框平面与磁场方向垂直。不计空气阻力，线框下落竖直过程中，描述它在不同的时间段的运动情况和性质。
A
B
r
D
C
v0
θ
θ
O2
O1
R
P
Q
图17
20．（16分）如图17所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置，滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成，其中水平直轨AB与倾斜直轨CD长均为L＝6m，圆弧形轨道AQC和BPD均光滑，AQC的半径为r＝1m，AB、CD与两圆弧形轨道相切，O2D、O1C与竖直方向的夹角均为＝37°。现有一质量为m＝1kg的小球穿在滑轨上，以Ek0＝24J的初动能从B点开始水平向左运动，小球与两段直轨道间的动摩擦因数均为μ＝ EQ \F(1,6)，设小球经过轨道连接处均无能量损失。（g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8）求：
（1）小球第一次到D点时的速度大小；
（2）小球第一次从D点到达C点时的时间和速度大小；
（3）小球第一次回到B点时还剩6J的动能，继续运动，分析小球可否第二次到达C点，无论是否达到，都分析接下来的运动情况。
参考答案
答案C。
A选项，电磁波既可以在真空中传播，也可在其它介质中传播，故A项错误。B选项，电场和磁场必须交替产生，而均匀变化的电场无法形成交替的电磁场，不能形成电磁波，故B项错误。C项，变速运动的电荷对应变化的电场，激发磁场，相当于变化的电流，产生变化的磁场，产生电磁波，故C项正确。D项，电磁波的存在首先由赫兹实验证实，故D项错误。
2．答案D。
α射线实质为氦核，带正电，β射线为电子流，带负电，γ射线为高频电磁波，根据各电荷所受电场力特点以及质量大小关系可知为β射线，为γ射线，为α射线，.故D正确
3．答案D。
根据双缝干涉的条纹间距特点，乙图中条纹的间距比甲图大，可得乙图中可能是光的波长较长，即频率f较低，可能缝与屏间距L增大，也可能双缝间距d减小，故D项正确。
4．答案C。
在卢瑟福α粒子散射实验中，大多数粒子沿直线前进，少数粒子辐射较大角度偏转，极少数粒子甚至被弹回。α粒子受到原子核的斥力作用而发生散射，离原子核越近的粒子，受到的斥力越大，散射角度越大，选项C正确。
答案D。
根据气体的分子的运动的规律：中间多,两头少的规律，可以知道，在某一温度下，大多数的分子的速率是比较接近的，但不是说速率大的和速率小的就没有了，也是同时存在的，但是分子的个数要少很多，温度是分子平均动能的标志，并不是说所以分子的速率都相同，速率大的和速率小的都有，所以形成的图象应该是中间多，两边少的情况，所以曲线4能正确反映，故ABC错误，所以D选项是正确的。
答案C。
伽利略的理想斜面实验。分析表中数据，第一列数据是第二列数据（时间）的平方，第三列数据（位移）近似与第二列数据（时间）的平方成正比，由此可直观的看出运动的位移近似与时间的平方成正比，故C选项正确。伽利略理想斜面实验证明了物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，但他并没有提出惯性、加速度等概念，表中数据只出现位移和时间，从表中数据无法看出加速度、质量和重力加速度之间的关系，所以无法得出A、B和D选项的结论。故C项正确。
7．答案C。
电子绕原子核做匀速圆周运动，库仑力充当向心力。由公式向心力可知，半径越大，库仑力越小， 加速度越小，周期越大，线速度越小，角速度越小；半径越小，库仑力越大，加速度越大，周期越小，线速度越大，角速度越大，故C项正确。
8．答案A。
因为、两点位于等势面上，运动到点，两电子的电压降相等，依据电场力做功表达式，可知，由于处电场线较为密集，该处场强大，即，故A项正确。
答案A。
根据V=at和x=1/2at2，得 v= v-x图像是v随x的增大而增大，且变化逐渐减慢，同理，后半段v随x的增大而减小且变化逐渐渐快，所以A正确。
答案B。
全国的户数约为：n=每个家庭一天电灯5小时，则节约的电能为：E=2×(60-10)×10-3kW×5h=0.5kW·h。全国一年节省的电能最接近W=365nE=365×4.3×108×0.5kW·h≈7.8×1010kW·h，B正确。
11．答案A。
若电源的正负极对调，磁场方向与图示方向相反，同时由电路结构可知，流经电子元件上下面的电流也将反向，因此电子的受力方向不变，即前后表面电势高低情况不变，故选项B错误，A正确；由电路结构可知，R L与R并联后与线圈串联，因此有：I＝ ，故成正比,所以C错误；电压表的示数U H＝ ，则U H与 成正比，所以D 错误，故选项A正确。
12．答案 D
一开始玻璃管处于平衡状态，放手后，玻璃管可能速度向上，或者向下，或者为零。刚开始运动时，玻璃管的内部气体的压强大于外部，所以玻璃管的加速度大于重力加速度g；最初水银所受合力为零，当玻璃管向下或向下运动后，内部气体压强减小，内外气体压强差减少，所以最初的短时间内，水银的加速度在逐渐变大，璃管的加速度逐渐变逐渐变小。故选项D正确。
13．答案 水平向右，0
物体处于平衡状态，合力为零，判断所受摩擦力方向是水平向右，若撤去力F1，静摩擦力至少在0N到4N范围内，则物体依然处于平衡状态，所受的合力大小0N。
14．答案 ；
弹簧振子的振动与记录纸同时运动,由匀速运动的速度公式，求出周期.振幅是振子离开平衡位置的最大距离，等于振子在最高点与最低点间距离的一半，记录纸匀速运动,振子振动的周期等于记录纸运动位移，所用的时间,则周期。 根据图象可以知道,振幅为。因此，本题正确答案是：；。
答案 4s/3t ，4s/3t2
平均速度：，第一阶段的平均速度：，第二阶段的平均速度：，之间的时间是
加速度是，解得，.
16．答案 （1）当波相遇时，振动方向相同的部分振动加强，振动方向相反的部分振动减弱 （2）波相互穿过，互不干扰
当左列波和右列波相遇时，叠加时的振动方向相同的，则相互加强；当振动方向相反时，则相互抵消。两列波相遇时几个特殊点：波谷和波谷，波峰和波谷，波峰和波峰，分别画出叠加后的波形图。当两列波的波峰或波谷相遇时,则振幅变为两者之和，当相遇后，波相互不影响，各自向前传播。
17．答案 6m/s2 当斜面倾角为θ1时，摩擦力沿斜面向下且加速度为零；当斜面倾角为θ2时，摩擦力沿斜面向上且加速度为零；当斜面倾角在θ1和θ2之间时，物块处于静止状态。
θ=00时，木板水平放置，m/s2； 当斜面倾角为θ1时，摩擦力沿斜面向下且加速度为零；当斜面倾角为θ2时，摩擦力沿斜面向上且加速度为零；当斜面倾角在θ1和θ2之间时，物块处于静止状态。
答案（10分）（1）0.44，0.56，0.67，0.78，0.89 （2分）（2）图见分析 （2分）（3）0.85～1.15，（3分） 9.5～10.5 （3分）
(1)对应的i数据记录,计算出,填入表格.
（2）如图，应用描点法作图,根据表中实验数据,在坐标系中描出对应的点,然后根据各点作出图象.画出图象；
(3)由图象求出电源内阻及单位长度上的电阻，电阻线接入电路的阻值RX=R0L,由闭合电路的欧姆定律可得电路电流：
则：
由图象可得：,所以：
，所以.
因此，本题正确答案是：(1)0.44，0.56，0.67，0.78，0.89 (2)如图 (3)（3）0.85～1.15 9.5～10.5
19．（14分）答案 (1)mg（3L+h）-m3g2R2/2B4L4 (8分)（2）线框下落后可能的状态有三种。(6分)
（1）ab边刚穿出磁场时线框恰好做匀速运动，安培力与重力平衡，由平衡条件和安培力公式F=B2L2V/R,可求出此时线框的速度V2=mgR/B2L2 ，cd边进入磁场后到ab边刚穿出磁场过程，线框的磁通量不变，没有感应电流产生，从线框开始下落到整个线框全部穿出磁场的过程，线框的重力势能减小转化为线框的动能和电路的内能，由能量守恒定律得
Q=mg（3L+h）-1/2mv22=mg（3L+h）-m3g2R2/2B4L4
（2）线框下落后可能的状态有三种。
一：ab进入磁场前，线框只受重力，做匀加速直线运动。ab进入磁场后，切割磁感线，产生感应电动势，产生电流，受到安培力。若安培力小于重力，则线框做加速度逐渐减小的加速运动，安培力逐渐增大。若cd进入磁场前安培力增大到等于重力，则运动状态变成匀速直线运动。cd进入磁场后，无感应电流，线框又开始做匀加速直线运动。
二：ab进入磁场前，线框做匀加速直线运动。ab进入磁场后，安培力大于重力，线框做加速度逐渐减少的减速运动，安培力逐渐减小。若cd进入磁场前安培力减小到等于重力，则运动状态变成匀速直线运动。cd进入磁场后，线框又开始做匀加速直线运动。
三：ab进入磁场前，线框做匀加速直线运动。ab进入磁场后，安培力等于重力，线框做匀速直线运动。cd进入磁场后，线框又开始做匀加速直线运动。
画出过程图如图三种情况
20．答案（1）12.49m/s (6分)（2）8.25m/s 0.58s (6分)（3）可以（1分）分析（3分）分析如下。
（1）以AB水平面为零势能面，依据机械能守恒得：Ek0＝－mghD+1/2mv12（3分）代入 解得v1＝m/s≈12.49m/s（3分）
（2）对物体沿斜面进行受力分析，有mgcs＝FN， ,-mg’sinθ-mgcs＝ma，Ff=N ,＝37，解得a＝-22/3，依据匀加速运动公式得：v22-v12=-2as带入，得v2＝m/s≈8.25m/s（4分）依据公式，t=(v2-v1)/a=0.58s（2分）
（3) 可以（1分）小球第二次到达C点后还剩16J的能量，继续上升还需克服重力18J才能到达A点，（2分）
因此小球无法继续上升，滑到AQC某处后开始下滑，之后受摩擦力作用，上升高度越来越低。（1分）
小球最终只能在圆弧形轨道BPD上做往复运动，即到达D点速度为零。（1分）
1
1
32
4
2
130
9
3
298
16
4
526
25
5
824
36
6
1192
49
7
1600
64
8
2104
实验次数
1
2
3
4
5
Lx（m）
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
I（A）
2.25
1.80
1.5
1.29
1.12
（A-1）
实验次数
1
2
3
4
5
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
1.96
1.45
1.20
1.02
0.88
0.44
0.56
0.67
0.78
0.89
考生注意：
1．试卷满分100分，考试时间60分钟。
2．本考试分设试卷和答题纸。试卷包括三部分，第一部分为选择题，第二部分为填空题，第三部分为综合题。
3．答题前，务必在答题纸上填写姓名、报名号、考场号和座位号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。第一部分的作答必须涂在答题纸上相应的区域，第二、三部分的作答必须写在答题纸上与试卷题号对应的位置。
一、选择题（共40分。第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。每小题只有一个正确答案。）
1．下列说法正确的是（）
A. 电磁波只能在真空中传播
B. 电场变化时一定产生电磁波
C. 做变速运动的电荷会在空间产生电磁波
D. 麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
2．如图1，放射性元素镭衰变过程中释放出、、三种射线，分别进入匀强电场中，下列说法正确的是（）
A. ①表示射线， ③表示射线
B. ①可能是射线，③可能是射线
C. ①一定是射线，③一定是射线
图1
D. ①一定是射线，③一定是射线
3．某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到图2甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图2乙所示，他改变的条件可能是（）
A. 减小光源到单缝的距离
B. 换用频率更高的单色光源
C. 减小双缝到光屏间的距离
D. 减小双缝之间的距离的单色光源
4．在卢瑟福粒子散射实验中，金箔中的原子核被看成静止不动，图3各图画出的是其中一个粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是（）
图3
5．图4横坐标v表示分子速率，纵坐标f（v）表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比，图中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的是（）
A. 曲线①
B. 曲线
C. 曲线③
D. 曲线④
图4
6．图5为伽利略于1604年做斜面实验时的一页手稿纸片，纸片在右上角的三列数据如下表。表中第二列是时间，第三列是物体沿斜面运动的距离，第一列是伽利略在分析实验数据时添加的。根据表中的数据，伽利略可以得出的推论是（）
A. 物体具有惯性
B. 斜面倾角一定时，加速度与质量无关
C. 物体运动的距离与时间的平方成正比
D. 物体运动的加速度与重力加速度成正比
图5
7．某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动（ ）
A. 半径越大，加速度越大 B. 半径越小，周期越大
C. 半径越大，角速度越小 D. 半径越小，线速度越小
8．图6所示电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线，两电子分别从a、b两点运动到c点，设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb，a、b两点的电场强度大小分别为Ea和Eb，则 （）
A. Wa＝Wb，Ea＞Eb
B. Wa≠Wb，Ea＞Eb
C. Wa＝Wb，Ea＜Eb
D. Wa≠Wb，Ea＜Eb
图6
9．一汽车从静止开始做匀加速直线运动，然后刹车做匀减速直线运动，直到停止。下列速度和位移的关系图像7中，能描述该过程的是（ ）
图7
10．功率为10W的发光二极管（LED灯）的亮度与功率为60W的白炽灯相当。假设每户家庭有2只60W的白炽灯，均用10W的LED灯替代，估算全国一年节省的电能最接近（）
A. 8108kWh B. 81010kWh C. 81012kWh D. 81014kWh
11．图8中，导电物质为电子的元件位于两串联线圈之间，线圈中的电流为I，线圈间产生匀强磁场，磁感应强度大小B与I成正比，方向垂直于元件的两侧面，此时通过元件的电流为IH。与其前后表面连接的电压表测出电压UH满足：UH＝k EQ \F(IHB,d)，式中k为其系数，d为元件两侧面间的距离，电阻R远大于RL，元件的电阻可以忽略，则（ ）
A. 若电源的正负极对调电压表不会反偏
B. 若电源的正负极对调电压表将反偏
C. IH与I成反比
D. 电压表的示数与IH成正比
图8
12．图9是一竖直放置开口向上的均匀玻璃管，内用水银柱封有一定质量的理想气体，水银与玻璃管间摩擦力不计，开始时手拿玻璃管处于平衡状态，后松开手，玻璃管沿竖直方向运动，最后达到稳定状态的过程中，下列说法中正确的是 （ ）
A. 刚开始瞬间，玻璃管的加速度一定大于重力加速度g
B. 刚开始短时间内，试管内的气体压强一定在逐渐变小
C. 刚开始短时间内，玻璃管的加速度在逐渐变小
图9
D. 以上情况一定均会发生
二、填空题（共20分）
图10
13．如图10所示，放在粗糙水平面上的物体，同时受到两个方向相反的水平力F1＝6N和F2＝2N作用下处于静止状态。则所受摩擦力方向是_______；若撤去力F1，则物体所受的合力大小为________N。
14．一竖直悬挂的弹簧振子，下端装有一记录笔在竖直面内放置有一记录纸，当振子上下振动时，以速度v水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸了留下如图12所示的图像，y1、y2、x0、2x0为纸上印迹的位置坐标。则振动的周期为，振幅为。
图11
15．物体作匀加速直线运动先后经过A、B、C三点，经过AB段所需时间为t，经过BC段所用时间为t/2。若AB＝BC＝S，则物体运动全过程的平均速度为，运动的加速度大小为。
t=0时刻 t=1/4T时刻 t=1/2T时刻 t=3/4T时刻 t= T时刻
16．振幅不同，波速相同的两列波相向传播，它们的周期都为T，相遇的过程如图12所示，从这个过程中能总结出波的叠加的规律是：
图12
（1）_________________________________________________________；
（2）_________________________________________________________。
O
A
θ
图13（b）
θ1
θ2
a0
a/m•s-2
θ
图13（a）
17．如图13（a）所示，木板OA可绕轴O在竖直平面内转动，用此装置探索物块在方向始终平行于斜面、大小为F＝8N的力作用下加速度与斜面倾角的关系。已知物块的质量m＝1kg，通过DIS实验，得到如图13（b）所示的加速度与斜面倾角的关系图线。若物块与木板间的动摩擦因数为0.2，假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力，g取10m/s2。图13（b）中图线与纵坐标交点a0为，图13（b）中图线与θ轴交点坐标分别为θ1和θ2，木板处于该两个角度时的摩擦力指向和物块的运状态为 。
三、综合题（共40分）
注意：第19、20题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
图14
18．（10分）用DIS测定某电源内阻r和一段电阻线单位长度的电阻R0，设计如图14所示的电路。ab是一段粗细均匀的电阻线，R是阻值为2Ω的保护电阻，电源电动势为9V，内阻未知。DIS电流传感器的内阻不计，示数用I表示，滑动片P与电阻丝有良好接触， aP长度用Lx表示，其它连接导线的电阻不计。实验时闭合电键，调节P的位置，将Lx和与之对应的I数据记录在下表。
0
0.10
Lx（m）
（1/A）
0.20
0.30
0.40
1.0
0.50
（1）填出表格中最后一行的数据（保留小数点后2位）；
（2）根据你算得的数据，画出图象；
（3）根据图15中相关数据，可以求出：该电源内阻r为_________Ω；该电阻线单位长度的电阻R0为____________Ω。
图15
19．（14分）如图16，质量为m，边长为L的正方形线框，在有界匀强磁场上方h高处由静止自由下落，线框的总电阻为R，磁感应强度为B的匀强磁场宽度为2L．线框下落过程中，ab边始终与磁场边界平行且处于水平方向．已知ab边刚穿出磁场时线框恰好做匀速运动．求：
（1）线框穿过磁场的过程中，产生的焦耳热；
图16
（2）若磁场区域足够大，将线框由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻。线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线平行，线框平面与磁场方向垂直。不计空气阻力，线框下落竖直过程中，描述它在不同的时间段的运动情况和性质。
A
B
r
D
C
v0
θ
θ
O2
O1
R
P
Q
图17
20．（16分）如图17所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置，滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成，其中水平直轨AB与倾斜直轨CD长均为L＝6m，圆弧形轨道AQC和BPD均光滑，AQC的半径为r＝1m，AB、CD与两圆弧形轨道相切，O2D、O1C与竖直方向的夹角均为＝37°。现有一质量为m＝1kg的小球穿在滑轨上，以Ek0＝24J的初动能从B点开始水平向左运动，小球与两段直轨道间的动摩擦因数均为μ＝ EQ \F(1,6)，设小球经过轨道连接处均无能量损失。（g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8）求：
（1）小球第一次到D点时的速度大小；
（2）小球第一次从D点到达C点时的时间和速度大小；
（3）小球第一次回到B点时还剩6J的动能，继续运动，分析小球可否第二次到达C点，无论是否达到，都分析接下来的运动情况。
参考答案
答案C。
A选项，电磁波既可以在真空中传播，也可在其它介质中传播，故A项错误。B选项，电场和磁场必须交替产生，而均匀变化的电场无法形成交替的电磁场，不能形成电磁波，故B项错误。C项，变速运动的电荷对应变化的电场，激发磁场，相当于变化的电流，产生变化的磁场，产生电磁波，故C项正确。D项，电磁波的存在首先由赫兹实验证实，故D项错误。
2．答案D。
α射线实质为氦核，带正电，β射线为电子流，带负电，γ射线为高频电磁波，根据各电荷所受电场力特点以及质量大小关系可知为β射线，为γ射线，为α射线，.故D正确
3．答案D。
根据双缝干涉的条纹间距特点，乙图中条纹的间距比甲图大，可得乙图中可能是光的波长较长，即频率f较低，可能缝与屏间距L增大，也可能双缝间距d减小，故D项正确。
4．答案C。
在卢瑟福α粒子散射实验中，大多数粒子沿直线前进，少数粒子辐射较大角度偏转，极少数粒子甚至被弹回。α粒子受到原子核的斥力作用而发生散射，离原子核越近的粒子，受到的斥力越大，散射角度越大，选项C正确。
答案D。
根据气体的分子的运动的规律：中间多,两头少的规律，可以知道，在某一温度下，大多数的分子的速率是比较接近的，但不是说速率大的和速率小的就没有了，也是同时存在的，但是分子的个数要少很多，温度是分子平均动能的标志，并不是说所以分子的速率都相同，速率大的和速率小的都有，所以形成的图象应该是中间多，两边少的情况，所以曲线4能正确反映，故ABC错误，所以D选项是正确的。
答案C。
伽利略的理想斜面实验。分析表中数据，第一列数据是第二列数据（时间）的平方，第三列数据（位移）近似与第二列数据（时间）的平方成正比，由此可直观的看出运动的位移近似与时间的平方成正比，故C选项正确。伽利略理想斜面实验证明了物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，但他并没有提出惯性、加速度等概念，表中数据只出现位移和时间，从表中数据无法看出加速度、质量和重力加速度之间的关系，所以无法得出A、B和D选项的结论。故C项正确。
7．答案C。
电子绕原子核做匀速圆周运动，库仑力充当向心力。由公式向心力可知，半径越大，库仑力越小， 加速度越小，周期越大，线速度越小，角速度越小；半径越小，库仑力越大，加速度越大，周期越小，线速度越大，角速度越大，故C项正确。
8．答案A。
因为、两点位于等势面上，运动到点，两电子的电压降相等，依据电场力做功表达式，可知，由于处电场线较为密集，该处场强大，即，故A项正确。
答案A。
根据V=at和x=1/2at2，得 v= v-x图像是v随x的增大而增大，且变化逐渐减慢，同理，后半段v随x的增大而减小且变化逐渐渐快，所以A正确。
答案B。
全国的户数约为：n=每个家庭一天电灯5小时，则节约的电能为：E=2×(60-10)×10-3kW×5h=0.5kW·h。全国一年节省的电能最接近W=365nE=365×4.3×108×0.5kW·h≈7.8×1010kW·h，B正确。
11．答案A。
若电源的正负极对调，磁场方向与图示方向相反，同时由电路结构可知，流经电子元件上下面的电流也将反向，因此电子的受力方向不变，即前后表面电势高低情况不变，故选项B错误，A正确；由电路结构可知，R L与R并联后与线圈串联，因此有：I＝ ，故成正比,所以C错误；电压表的示数U H＝ ，则U H与 成正比，所以D 错误，故选项A正确。
12．答案 D
一开始玻璃管处于平衡状态，放手后，玻璃管可能速度向上，或者向下，或者为零。刚开始运动时，玻璃管的内部气体的压强大于外部，所以玻璃管的加速度大于重力加速度g；最初水银所受合力为零，当玻璃管向下或向下运动后，内部气体压强减小，内外气体压强差减少，所以最初的短时间内，水银的加速度在逐渐变大，璃管的加速度逐渐变逐渐变小。故选项D正确。
13．答案 水平向右，0
物体处于平衡状态，合力为零，判断所受摩擦力方向是水平向右，若撤去力F1，静摩擦力至少在0N到4N范围内，则物体依然处于平衡状态，所受的合力大小0N。
14．答案 ；
弹簧振子的振动与记录纸同时运动,由匀速运动的速度公式，求出周期.振幅是振子离开平衡位置的最大距离，等于振子在最高点与最低点间距离的一半，记录纸匀速运动,振子振动的周期等于记录纸运动位移，所用的时间,则周期。 根据图象可以知道,振幅为。因此，本题正确答案是：；。
答案 4s/3t ，4s/3t2
平均速度：，第一阶段的平均速度：，第二阶段的平均速度：，之间的时间是
加速度是，解得，.
16．答案 （1）当波相遇时，振动方向相同的部分振动加强，振动方向相反的部分振动减弱 （2）波相互穿过，互不干扰
当左列波和右列波相遇时，叠加时的振动方向相同的，则相互加强；当振动方向相反时，则相互抵消。两列波相遇时几个特殊点：波谷和波谷，波峰和波谷，波峰和波峰，分别画出叠加后的波形图。当两列波的波峰或波谷相遇时,则振幅变为两者之和，当相遇后，波相互不影响，各自向前传播。
17．答案 6m/s2 当斜面倾角为θ1时，摩擦力沿斜面向下且加速度为零；当斜面倾角为θ2时，摩擦力沿斜面向上且加速度为零；当斜面倾角在θ1和θ2之间时，物块处于静止状态。
θ=00时，木板水平放置，m/s2； 当斜面倾角为θ1时，摩擦力沿斜面向下且加速度为零；当斜面倾角为θ2时，摩擦力沿斜面向上且加速度为零；当斜面倾角在θ1和θ2之间时，物块处于静止状态。
答案（10分）（1）0.44，0.56，0.67，0.78，0.89 （2分）（2）图见分析 （2分）（3）0.85～1.15，（3分） 9.5～10.5 （3分）
(1)对应的i数据记录,计算出,填入表格.
（2）如图，应用描点法作图,根据表中实验数据,在坐标系中描出对应的点,然后根据各点作出图象.画出图象；
(3)由图象求出电源内阻及单位长度上的电阻，电阻线接入电路的阻值RX=R0L,由闭合电路的欧姆定律可得电路电流：
则：
由图象可得：,所以：
，所以.
因此，本题正确答案是：(1)0.44，0.56，0.67，0.78，0.89 (2)如图 (3)（3）0.85～1.15 9.5～10.5
19．（14分）答案 (1)mg（3L+h）-m3g2R2/2B4L4 (8分)（2）线框下落后可能的状态有三种。(6分)
（1）ab边刚穿出磁场时线框恰好做匀速运动，安培力与重力平衡，由平衡条件和安培力公式F=B2L2V/R,可求出此时线框的速度V2=mgR/B2L2 ，cd边进入磁场后到ab边刚穿出磁场过程，线框的磁通量不变，没有感应电流产生，从线框开始下落到整个线框全部穿出磁场的过程，线框的重力势能减小转化为线框的动能和电路的内能，由能量守恒定律得
Q=mg（3L+h）-1/2mv22=mg（3L+h）-m3g2R2/2B4L4
（2）线框下落后可能的状态有三种。
一：ab进入磁场前，线框只受重力，做匀加速直线运动。ab进入磁场后，切割磁感线，产生感应电动势，产生电流，受到安培力。若安培力小于重力，则线框做加速度逐渐减小的加速运动，安培力逐渐增大。若cd进入磁场前安培力增大到等于重力，则运动状态变成匀速直线运动。cd进入磁场后，无感应电流，线框又开始做匀加速直线运动。
二：ab进入磁场前，线框做匀加速直线运动。ab进入磁场后，安培力大于重力，线框做加速度逐渐减少的减速运动，安培力逐渐减小。若cd进入磁场前安培力减小到等于重力，则运动状态变成匀速直线运动。cd进入磁场后，线框又开始做匀加速直线运动。
三：ab进入磁场前，线框做匀加速直线运动。ab进入磁场后，安培力等于重力，线框做匀速直线运动。cd进入磁场后，线框又开始做匀加速直线运动。
画出过程图如图三种情况
20．答案（1）12.49m/s (6分)（2）8.25m/s 0.58s (6分)（3）可以（1分）分析（3分）分析如下。
（1）以AB水平面为零势能面，依据机械能守恒得：Ek0＝－mghD+1/2mv12（3分）代入 解得v1＝m/s≈12.49m/s（3分）
（2）对物体沿斜面进行受力分析，有mgcs＝FN， ,-mg’sinθ-mgcs＝ma，Ff=N ,＝37，解得a＝-22/3，依据匀加速运动公式得：v22-v12=-2as带入，得v2＝m/s≈8.25m/s（4分）依据公式，t=(v2-v1)/a=0.58s（2分）
（3) 可以（1分）小球第二次到达C点后还剩16J的能量，继续上升还需克服重力18J才能到达A点，（2分）
因此小球无法继续上升，滑到AQC某处后开始下滑，之后受摩擦力作用，上升高度越来越低。（1分）
小球最终只能在圆弧形轨道BPD上做往复运动，即到达D点速度为零。（1分）
1
1
32
4
2
130
9
3
298
16
4
526
25
5
824
36
6
1192
49
7
1600
64
8
2104
实验次数
1
2
3
4
5
Lx（m）
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
I（A）
2.25
1.80
1.5
1.29
1.12
（A-1）
实验次数
1
2
3
4
5
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
1.96
1.45
1.20
1.02
0.88
0.44
0.56
0.67
0.78
0.89
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