2020年山东省青岛市高考物理一模试卷_(带答案解析).docx

这是一份2020年山东省青岛市高考物理一模试卷_(带答案解析).docx，共23页。试卷主要包含了答题前填写好自己的姓名，请将答案正确填写在答题卡上等内容，欢迎下载使用。
试卷副标题
考试范围：xxx；考试时间：120分钟；命题人：xxx
注意事项：
1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2、请将答案正确填写在答题卡上
1. 常言道，万物生长靠太阳，追根溯源，地球上消耗的能量绝大部分是来自太阳内部持续不断地发生核反应释放出的核能。在太阳内部发生的典型核反应方程是4H→He+2X，这个核反应释放出的能量为△E，光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（ ）
A.该核反应属于裂变反应
B.方程中的X为电子（e）
C.该核反应前后质量数守恒，因而反应前后总质量保持不变
D.该核反应过程产生的质量亏损为△m=
2. 如图，在研究功与内能改变的关系时，将一小块易燃物放在厚玻璃筒底部，用力向下压活塞，可以将易燃物点燃。关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A.筒内气体，在被压缩的同时从外界迅速吸收热量，导致气体温度升高
B.只要最终筒内气体压强足够大，筒内易燃物就会被点燃
C.若实验中易燃物被点燃，是活塞与筒壁间摩擦生热导致的
D.该实验成功的关键是向下压活塞的力要大，速度要快
3. 在某种介质中，一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图如图（a）所示，此时质点A在波峰位置，质点D刚要开始振动，质点C的振动图象如图（b）所示；t=0时刻在D点有一台机械波信号接收器（图中未画出），正以2m/s的速度沿x轴正向匀速运动。下列说法正确的是（ ）
A.质点D的起振方向沿y轴负方向
B.t=0.05s时质点B回到平衡位置
C.信号接收器接收到该机械波的频率为2Hz
D.若改变振源的振动频率，则形成的机械波在该介质中的传播速度也将发生改变
4. 某实验小组要测量金属铝的逸出功，经讨论设计出如图所示实验装置，实验方法是：把铝板平放在桌面上，刻度尺紧挨着铝板垂直桌面放置，灵敏度足够高的荧光板与铝板平行，并使整个装置处于垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中；让波长为λ的单色光持续照射铝板表面，将荧光板向下移动，发现荧光板与铝板距离为d时，荧光板上刚好出现辉光。已知普朗克常量为h，光在真空中传播速度为c，电子电量为e，质量为m。下列说法正确的是（ ）
A.金属铝的逸出功为h
B.从铝板逸出的光电子最大初动能为
C.将荧光板继续向下移动，移动过程中荧光板上的辉光强度可能保持不变
D.将荧光板继续向下移动到某一位置，并增大入射光波长，板上的辉光强度一定增强
5. 如图，直线AB为某电场的一条电场线，a、b、c是电场线上等间距的三个点。一个带电粒子仅在电场力作用下沿电场线由a点运动到c点的过程中，粒子动能增加，且a、b段动能增量大于b、c段动能增量，a、b、c三点的电势分别为φa、φb、φc，场强大小分别为Ea、Eb、Ec，粒子在a、b、c三点的电势能分别为Epa、Epb、Epc．下列说法正确的是（ ）
A.电场方向由A指向B
B.φa＞φb＞φc
C.Epa＞Epb＞Epc
D.Ea＞Eb＞Ec
6. 如图，一小孩在河水清澈的河面上以1m/s的速度游泳，t=0时刻他看到自己正下方的河底有一小石块，t=3s时他恰好看不到小石块了，河水的折射率n=，下列说法正确的是（ ）
A.3s后，小孩会再次看到河底的石块
B.前3s内，小孩看到的石块越来越明亮
C.这条河的深度为m
D.t=0时小孩看到的石块深度为m
7. 如图，容量足够大的圆筒竖直放置，水面高度为h，在圆筒侧壁开一个小孔P，筒内的水从小孔水平射出，设水到达地面时的落点距小孔的水平距离为x，小孔P到水面的距离为y。短时间内可认为筒内水位不变，重力加速度为g，不计空气阻力，在这段时间内下列说法正确的是（ ）
A.水从小孔P射出的速度大小为
B.y越小，则x越大
C.x与小孔的位置无关
D.当y=，时，x最大，最大值为h
8. 2018年12月8日，在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭将嫦娥四号发射；2019年1月3日，嫦娥四号成功登陆月球背面，人类首次实现了月球背面软着陆。如图，嫦娥四号在绕月球椭圆轨道上无动力飞向月球，到达近月轨道上P点时的速度为v0，经过短暂“太空刹车”，进入近月轨道绕月球运动。已知月球半径为R，嫦娥四号的质量为m，在近月轨道上运行周期为T，引力常量为G，不计嫦娥四号的质量变化，下列说法正确的是（ ）
A.嫦娥四号在椭圆轨道上运行时的机械能与在近月轨道上运行时的机械能相等
B.月球的平均密度ρ=
C.嫦娥四号着陆后在月面上受到的重力大小为
D.“太空刹车”过程中火箭发动机对嫦娥四号做的功为
9. 如图，理想变压器的a、b两端接在U=220V交流电源上，定值电阻R0=40Ω，R为光敏电阻，其阻值R随光照强度E变化的经验公式为R=Ω，光照强度E的单位为勒克斯（lx）。开始时理想电流表A2的示数为0.2A，增大光照强度E，发现理想电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，下列说法正确的是（ ）
A.变压器原副线圈匝数比
B.理想电压表V2、V3的示数都减小
C.光照强度的增加量约为7.5lx
D.在增大光照强度过程中，变压器的输入功率逐渐减小
10. 如图，条形磁铁在固定的水平闭合导体圆环正上方，从离地面高h处由静止开始下落，下落过程中始终保持竖直方向，并从圆环中心穿过，最后落在水平地面上。条形磁铁A、B两端经过线圈平面时的速度分别为v1、v2，线圈中的感应电流分别为I1、I2，电流的瞬时功率分别为P1、P2．不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A.从上往下看，I2的方向为顺时针
B.I1：I2=v1：v2
C.P1：P2=v1：v2
D.磁铁落地时的速率为
11. 如图（a），质量M=4kg、倾角为θ的斜面体置于粗糙水平面上，质量m=1kg的小物块置于斜面顶端，物块与斜面间的动摩擦因数μ=tanθ．t=0时刻对物块施加一平行于斜面向下的推力F，推力F的大小随时间t变化的图象如图（b）所示，t=2s时物块到达斜面底端。斜面体始终保持静止，重力加速度g=10m/s2，在物块沿斜面下滑过程中，下列说法正确的是（ ）
A.物块到达斜面底端时的动能为32J
B.斜面的长度为8m
C.斜面体对水平面的压力大小始终为50N
D.水平面对斜面体的摩擦力水平向右且逐渐增大
12. 如图，内壁光滑圆筒竖直固定在地面上，筒内有质量分别为3m、m的刚性小球a、b，两球直径略小于圆筒内径，销子离地面的高度为h。拔掉销子，两球自由下落。若a球与地面间及a、b两球之间均为弹性碰撞，碰撞时间极短，下列说法正确的是（ ）
A.两球下落过程中，b对a有竖直向下的压力
B.a与b碰后，a的速度为0
C.落地弹起后，a能上升的最大高度为h
D.落地弹起后，b能上升的最大高度为4h
13. 某实验小组在用双缝干涉测光的波长的实验中，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，如图甲所示。双缝间距d=0.20mm，测得屏与双缝间的距离L=500mm。然后，接通电源使光源正常工作。
（1）某同学在测量时，转动手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准亮条纹A的中心，如图乙所示，则游标卡尺的读数为______cm；然后他继续转动手轮，使分划板中心刻线对准亮条纹B的中心，若游标卡尺的读数为1.67cm，此时主尺上的______cm刻度与游标尺上某条刻度线对齐；入射光的波长λ=______m；
（2）若实验中发现条纹太密，可采取的改善办法有______（至少写一条）。
14. 某同学用如图甲所示的电路测量一段总阻值约为10Ω的均匀电阻丝的电阻率ρ．在刻度尺两端的接线柱a和b之间接入该电阻丝，金属夹P夹在电阻丝上，沿电阻丝移动金属夹，从而可改变接入电路的电阻丝长度。实验提供的器材有：
电池组E（电动势为3.0V，内阻约1Ω）；
电流表A1（量程0～0.6A）；
电流表A2（量程0～100mA）；
电阻箱R（0～99.99Ω）；
开关、导线若干。
实验操作步骤如下：
①用螺旋测微器测出电阻丝的直径D；
②根据所提供的实验器材，设计如图甲所示的实验电路；
③调节电阻箱使其接入电路中的电阻值最大，将金属夹夹在电阻丝某位置上；
④闭合开关，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；
⑤改变P的位置，调整______，使电流表再次满偏；
⑥重复多次，记录每一次的R和L数据。
（1）电流表应选择______（选填“A1”或“A2”）；
（2）步骤⑤中应完善的内容是______；
（3）用记录的多组R和L的数据，绘出了如图乙所示图线，截距分别为r和l，则电阻丝的电阻率表达式ρ=______（用给定的字母表示）。
（4）电流表的内阻对本实验结果______（填“有”或“无”）影响。
15. 在防控新冠肺炎疫情期间，青岛市教育局积极落实教育部“停课不停学”的有关通知要求，号召全市中小学校注重生命教育，鼓励学生锻炼身体。我市某同学在某次短跑训练中，由静止开始运动的位移一时间图象如图所示，已知0～t0是抛物线的一部分，t0～5s是直线，两部分平滑相连，求：
（1）t0的数值；
（2）该同学在0～t0时间内的加速度大小。
16. 我国是世界上开发利用地下水资源最早的国家之一，浙江余姚河姆渡古文化遗址水井，其年代距今约5700年。压水井可以将地下水引到地面上，如图所示，活塞和阀门都只能单向打开，提压把手可使活塞上下移动，使得空气只能往上走而不往下走。活塞往上移动时，阀门开启，可将直管中的空气抽到阀门上面；活塞向下移动时，阀门关闭，空气从活塞处溢出，如此循环，地下水就在大气压的作用下通过直管被抽上来了。阀门下方的直管末端在地下水位线之下，地下水位线距离阀门的高度h=8m，直管截面积S=0.002m2．现通过提压把手，使直管中水位缓慢上升4m。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，外界大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2，直管中的气体可视为理想气体。
（1）若该装置的机械效率η=0.4，求人对把手做的功；
（2）求直管中剩余空气质量△m与直管中原空气质量m0之比。
17. 游乐场投掷游戏的简化装置如图所示，质量为2kg的球a放在高度h=1.8m的平台上，长木板c放在水平地面上，带凹槽的容器b放在c的最左端。a、b可视为质点，b、c质量均为1kg，b、c间的动摩擦因数μ1=0.4，c与地面间的动摩擦因数μ2=0.6．在某次投掷中，球a以v0=6m/s的速度水平抛出，同时给木板c施加一水平向左、大小为24N的恒力，使球a恰好落入b的凹槽内并瞬间与b合为一体。取g=10m/s2．求：
（1）球a抛出时，凹槽b与球a之间的水平距离x0；
（2）a、b合为一体时的速度大小；
（3）要使ab不脱离木板c，木板长度L的最小值。
18. 如图甲，足够大平行板MN、PQ水平放置，MN板上方空间存在叠加的匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B0，电场方向与水平成30°角斜向左上方（图中未画出），电场强度大小E0=．有一质量为m、电量为q的带正电小球，在该电磁场中沿直线运动，并能通过MN板上的小孔进入平行板间。小球通过小孔时记为t=0时刻，给两板间加上如图乙所示的电场E和磁场B，电场强度大小为E0，方向竖直向上；磁感应强度大小为B0，方向垂直纸面向外，重力加速度为g。（坐标系中t1=、t2=+、t3=+t4=+、t5=+…）
（1）求小球刚进入平行板时的速度v0；
（2）求t2时刻小球的速度v1的大小；
（3）若小球经历加速后，运动轨迹能与PQ板相切，试分析平行板间距离d满足的条件。
参考答案及解析
一、 单选题
1. 【答案】D
【解析】解：A、该核反应属于核聚变反应，故A错误。
B、根据质量守恒定律和核电荷数守恒，该反应方程式为4H→He+2e，方程中的X为正电子e，故B错误。
C、该核反应前后质量数守恒，但这个核反应释放出的能量，有质量亏损，反应前后总质量不相等，故C错误。
D、根据爱因斯坦质能方程：△E=△mc2，得△m=，故D正确。
故选：D。
太阳内部发生的典型核反应为核聚变反应；根据质量守恒定律和核电荷数守恒，写出核反应方程式，可以判断X是何种粒子；由于存在质量亏损，反应后的质量小于反应前的质量；根据质能方程求解。
本题考查了核聚变反应、爱因斯坦质能方程等知识点。B为易错项，解题时要理解裂变和聚变的特点，会应用质量数守恒和电荷数守恒判断生成物的类别。
2. 【答案】D
【解析】解：ABC、在用力向下压活塞的过程中，对筒内气体做功，把机械能转化为内能，筒内气体温度升高，达到易燃物的燃点，易燃物被点燃，故ABC错误；
D、该实验成功的关键是向下压活塞的力要大，速度要快，因为速度慢了的话，会使筒内气体与外界发生热交换，从而使筒内温度达不到易燃物的燃点，故D正确。
故选：D。
用力向下压活塞的过程，是外界对筒内气体做功的过程，把机械能转化为内能，使筒内的气体温度升高。
改变物体内能的方式有做功和热传递两种，它们在改变内能上是等效的。
3. 【答案】C
【解析】解：A、简谐横波沿x轴正方向传播，根据同侧法可知t=0时刻D点起振方向沿y轴正方向，故A错误；
B、由图（a）读出波长为4m，由图（b）读出周期为0.4s，则波速为v==10m/s，0.05s波传播的距离为：x=v•△t=0.5m，根据平移法可知，B点左边最近的波峰坐标传播到B点，所以t=0.05s时质点B回到波峰，故B错误。
C、波源的频率为f=2.5Hz，接收器以2m/s的速度向x轴正方向运动，单位时间内接收到的波的个数为：N=，所以信号接收器接收到该机械波的频率为2Hz，故C正确；
D、因为影响机械波的传播速度的因素是介质，改变振源的频率，不会影响机械波在介质中的传播速度，故D错误。
故选：C。
由图（a）读出波长，由图（b）读出周期，即可求出波速；
根据波形平移法分析D点起振方向以及t=0时刻B点的振动方向，根据时间与周期的关系分析t=0.05s时B点的位置；
根据接收器与波源间距离的变化分析接收器接收到的波的频率与波源振动频率的大小关系。
解决该题需要掌握用同侧法分析质点的振动方向，熟记波速与周期、频率的关系式，知道影响机械波传播速度的因素是介质。
4. 【答案】A
【解析】解：AB、电子在磁场做匀速圆周运动，当电子平行铝板表面向左以最大速度飞出时，运动半径为，如图所示：
根据洛伦兹力提供向心力，qvmB=m，电子的最大初动能：=，根据爱因斯坦光电效应方程可知，=hv-W，其中v=，联立解得金属铝的逸出功：W=h，故A正确，B错误；
C、将荧光板继续向下移动，到达荧光板上的光电子增加，辉光强度增强，故C错误；
D、增大入射光波长，则减小了入射光的频率，根据光电效应的产生条件可知，如果入射光的频率小于金属铝极限频率，则不能发生光电效应现象，板上的辉光消失，故D错误。
故选：A。
分析电子在磁场做匀速圆周运动的最大半径，根据洛伦兹力提供向心力，确定最大动能，根据爱因斯坦光电效应方程求解金属铝的逸出功。
根据光电效应的产生条件分析D选项。
此题考查了爱因斯坦光电效应的相关知识，电子逸出后，在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，结合爱因斯坦光电效应方程分析求解。
5. 【答案】C
【解析】解：AB、粒子的电性不确定，则不能确定电场的方向，也不能判断各点的电势关系，故AB错误；
C、带电粒子仅在电场力作用下，则动能增加量等于电势能减小量；由a点运动到c点点过程中，粒子动能增加，则电势能减小，所以：Epa＞Epb＞Epc，故C正确；
D、因a、b段动能增量大于b、c段动能增量，可知a、b段电势差大于b、c段电势差，根据：U=Ed，可知a、b段的电场线比b、c段的密集，但是不能比较三点场强大小关系，故D错误。
故选：C。
粒子的电性不确定，则无法确定电场的方向，也不能判断各点的电势关系；带电粒子仅在电场力作用下，则动能增加量等于电势能减小量；电场线的疏密表示场强的相对大小，一条电场线不能反映电场线的疏密。顺着电场线电势逐渐降低。根据公式U=Ed定性分析电势差的关系。
本题考查的是一条电场线问题，解决此问题必须进行分情况讨论，再结合有关电场强度及电势差的公式去求解。
6. 【答案】C
【解析】解：A、t=3s时他恰好看不到小石块，则知光线恰好发生了全反射，入射角等于临界角C，3s后，入射角大于临界角，光线仍发生全反射，所以，小孩不会看到河底的石块，故A错误；
B、前3s内，入射角越来越大，反射光增强，折射光减弱，所以小孩看到的石块越来越暗，故B错误；
C、3s内小孩通过的位移为S=vt=1×3m=3m。根据全反射临界角公式得sinC==
可得tanC===
如图所示，这条河的深度为h==m=m，故C正确；
D、t=0时小孩看到的石块深度为h视==m，故D错误。
故选：C。
t=3s时他恰好看不到小石块，说明光线恰好发生了全反射，入射角等于临界角C，根据sinC=求出临界角，再根据几何关系求这条河的深度。根据h视=求t=0时小孩看到的石块深度。
解决本题的关键要理解全反射现象，明确恰好发生全反射时，入射角等于临界角，结合几何知识帮助解答。
7. 【答案】D
【解析】解：A、取水面上质量为m的水滴研究，从小孔P射出的速度为v，该过程中，根据动能定理可知，
mgy=
解得水从小孔P射出的速度：v=，故A错误；
BCD、根据平抛运动的规律可得：
竖直方向：h-y=
水平方向：x=vt
联立解得：x=v=2，可知x与小孔的位置有关，
根据数学知识可知，当y=h-y，即y=时，x最大，最大值为h，并不是y越小，x越大，故D正确，BC错误。
故选：D。
取水面上的水滴为研究对象，根据动能定理求解射出速度。
水流做平抛运动，由平抛运动的规律可得出水平射程x与y、h的关系，利用数学知识分析求解。
此题考查了平抛运动的规律，注意水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，联立得到物理量间的关系进行分析。
二、 多选题
8. 【答案】BD
【解析】解：A、嫦娥四号在椭圆轨道上P点时要刹车，机械能减小，则嫦娥四号在椭圆轨道上运行时的机械能比在近月轨道上运行时的机械能大，故A错误；
B、由于：=，，联立解得：，故B正确；
C、嫦娥四号成功登陆月球表面时受到的重力大小为：G′=mg′，而：，=，联立解得：，故C错误；
D、根据动能定理，“太空刹车”过程中火箭发动机对嫦娥四号做的功为：==，故D正确
故选：BD。
嫦娥四号在椭圆轨道上P点时要刹车，机械能减小；根据万有引力提供向心力可以求出月球的质量，然后利用密度公式求出月球的平均密度；根据月球表面上重力等于月球对物体的万有引力大小得嫦娥四号着陆后在月面上受到的重力大小；由动能定理求太空刹车”过程中火箭发动机对嫦娥四号做的功。
本题以嫦娥四号成功登陆月球背面，人类首次实现了月球背面软着陆为背景命制试题，反映了我国在航天领域的巨大成就，有助于培养学生热爱科学、为科学而奋斗的积极性；本题主要考查了嫦娥四号变轨原理、利用万有引力定律求密度和重力以及做功问题，需要学生多加练习以求到达熟练应用。
9. 【答案】AC
【解析】解：A、设开始时变压器初级电流为I1，根据变流比可知，==，故A正确；
B、因为变压器的初级电压不变，匝数比不变，则次级电压不变，即电压表V2的示数不变，电流表A2的示数增大，则电阻R0两端电压增大，并联部分电压减小，电压表V3的示数减小，故B错误；
C、根据变压比可知，变压器次级电压：U2==55V，开始时，光敏电阻：-R0=235Ω，后来，光敏电阻：R2=-R0=15Ω，由E=（lx）可知，△E=（）lx=7.5lx，故C正确；
D、在增大光照强度的过程中，变压器次级线圈的电阻减小，消耗的功率变大，根据变压器的输入功率等于输出功率可知，变压器的输入功率逐渐变大，故D错误。
故选：AC。
根据变流比确定匝数比。
变压器的初级电压决定次级电压，初级电压不变，匝数不变，则次级电压不变。
根据变压比得到次级电压，根据欧姆定律结合题干信息计算光照强度的增加量。
增大光照强度，则变压器消耗功率变大。
此题考查了变压器的构造和原理，解题的关键是明确电路结构，根据闭合电路欧姆定律、变压器变压公式和变流公式、串并联电路的电压电流关系列式分析。
10. 【答案】AB
【解析】解：A、条形磁铁B端经过线圈平面时，磁场方向向下，穿过线圈的磁通量减下，根据楞次定律可知，从上往下看，I2的方向为顺时针，故A正确；
B、条形磁铁A、B两端经过线圈平面时磁感应强度相同，根据E=BLv以及可知：I1：I2=v1：v2，故B正确；
C、根据P=I2R可知电流的瞬时功率之比为：P1：P2==，故C错误；
D、磁铁做自由落体运动时有：v2=2gh，磁铁落地时的速度v=，而由于磁铁下落时能量有损失，磁铁落地速度小于，故D错误；
故选：AB。
由楞次定律可以判断出感应电流的方向；由电动势公式及欧姆定律得出电流之比；由功率公式可求功率之比；假设磁铁做自由落体运动，求出磁铁落地时的速度，然后判断磁铁落地时速度大小。
本题考查了楞次定律、法拉第电磁感应定律、欧姆定律的综合应用，解题的关键是正确理解各物理量的含义。
11. 【答案】AC
【解析】解：A、因为μ=tanθ，则有：mgsinθ=μmgcsθ，所以物块受到的滑动摩擦力的与支持力的合力与小物块的重力大小相等，方向相反，
因为F-t图象的面积表示F的冲量，根据动量定理有：Ft=mv
则小物块达到斜面底端时的速度为：
则物块到达斜面底端时的动能为：Ek=，故A正确
B、如物块做匀加速直线运动，则物块整段过程发生的位移为：
但根据外力逐渐增大可知，物块做加速度增大的加速运动，所以物块发生的位移不等于8m，故B错误；
C、斜面的受力如图所示：
改变外力F，不会影响小物块受到的滑动摩擦力以及支持力的大小，所以小物块受到的滑动摩擦力和支持力的合力一直竖直向上，大小等于小物块的重力，
根据牛顿第三定律可知，斜面受到的小物块对它的滑动摩擦力f以及压力N1的合力竖直向下，大小等于mg，则斜面体在水平方向上无相对运动趋势，不受到斜面对它的静摩擦力作用，根据平衡条件有，水平面对斜面体的支持力为：N=Mg+mg=50N，故C正确，D错误。
故选：AC。
物块与斜面间的动摩擦因数μ=tanθ，则mgsinθ=μmgcsθ，所以外力F为小物块受到的合力，F-t图象的面积表示外力的冲量，根据动量定理分析物块到达底端时的速度，再分析其动能；
小物块做加速度增大的加速运动，其位移小于匀加速直线运动的位移；
因为μ=tanθ，则mgsinθ=μmgcsθ，所以物块受到的滑动摩擦力的与支持力的合力与小物块的重力大小相等，方向相反，
根据牛顿第三定律可知，斜面受到的小物块对它的滑动摩擦力以及压力的合力竖直向下，大小等于mg，以此分析水平面对斜面的支持力和摩擦力。
解决该题的关键是明确知道小物块在云端过程中，外力F为小物块受到的合力，知道小物块受到的摩擦力和支持力的合力和它的重力大小相等，方向相反。
12. 【答案】BD
【解析】解：A、两球自由下落做自由落体运动，两球处于完全失重状态，两球下落过程b对a没有压力作用，故A错误；
B、球做自由落体运动，球落地时的速度：v0=，a与地面发生弹性碰撞，碰撞后a速度大小不变，a反弹后的速度大小为v0，
a、b两球碰撞过程系统内力远大于外力，系统动量守恒，以向上为正方向，由动量守恒定律得：3mv0-mv0=3mva+mvb，
a、b发生弹性碰撞，碰撞过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：，
解得：va=0，vb=2v0（va=v0，vb=-v0 不符合实际，舍去），故B正确；
C、落地弹起后a、b发生碰撞，碰撞后a的速度为零，a静止在地面上，故C错误；
D、落地弹起后a、b发生碰撞，碰撞后b的速度为2v0，b做竖直上抛运动，上升的最大高度：h==4h，故D正确。
故选：BD。
两球自由下落做自由落体运动，两球处于完全失重状态；应用运动学公式可以求出两球落地时的速度；所有碰撞均为弹性碰撞，碰撞过程机械能守恒，两球碰撞过程内力远大于外力，系统动量守恒，应用动量守恒定律与机械能守恒定律分析答题。
本题考查了动量守恒定律的应用，根据题意分析清楚球的运动过程是解题的前提，应用动量守恒定律与机械能守恒定律可以解题。
三、 实验题
13. 【答案】1.11 23 3.2×10-7 增大双缝到屏的距离，或增大波长，或减小双缝间距来增大条纹间距
【解析】解：（1）10刻度的游标卡尺的最小分度为0.1mm，
条纹A读数：读出主尺的刻度为11mm，游标尺上的第一刻度与上面对齐，所以读数为：0.1×1=0.1mm。总读数为：11mm+0.1mm=11.1mm=1.11cm；
条纹B读数为1.67cm=16.7mm，根据游标卡尺的读数原理，由图可知，主尺的刻度为16mm=1.6cm，则游标尺的读数为0.70mm，
所以可推知这时游标尺上的第=7条刻度线与主尺上的刻度线对齐，对齐处为：16.7mm+7×mm=23mm；
A与B之间的间隔是7个条纹，所以干涉条纹的宽度：
△x==m=8×10-4m
根据公式△x=λ代入数据得：λ==m=3.2×10-7m
（2）根据公式：△x=λ，实验中发现条纹太密，可以通过增大双缝到屏的距离，或增大波长，或减小双缝间距来增大条纹间距。
故答案为：（1）1.11，23，3.2×10-7；（2）增大双缝到屏的距离，或增大波长，或减小双缝间距来增大条纹间距。
（1）10刻度的游标卡尺的最小分度为0.1mm，读数时先读出主尺的刻度，然后看游标尺上的哪一个刻度与主尺对齐，最后得出总读数；根据公式：△x=λ计算出光的波长；
（2）实验中发现条纹太密，难以测量，可以根据公式：△x=λ进行分析。
本题考查了双缝干涉实验的原理图，影响条纹间距的因素，记住公式，难度不大，同时掌握干涉条纹间距公式的应用，注意游标卡尺读数没有估计值。
14. 【答案】电阻箱接入电路的阻值 A2 电阻箱接入电路的阻值 无
【解析】解：（1）实验过程要求电流表满偏，如果电流表选择A1，则电路总电阻为：R=Ω=5Ω，
由于电源内阻约为1Ω，电阻丝总电阻约为10Ω，显然电路总电阻不能为5Ω，因此电流表不能选择A1，电流表应选择A2。
（2）实验过程要使电流表满偏，电路总电阻不变，改变P的位置时电阻丝接入电路的阻值变化，
要控制电路总电阻不变，应调节电阻箱接入电路的阻值使电路总电阻不变。
（3）电阻丝阻值：R电阻丝=，
实验过程电流表满偏，电路电流I保持不变，根据图示电路图由闭合电路欧姆定律得：E=I（r+R+R电阻丝）=I（r+R+ρ），
整理得：R=-L-r+，由图示R-L图象可知，图象的斜率：k=-=，
解得：ρ=；
（4）考虑电流表内阻，图象的函数表达式为：R=-L-r-RA+，
图象的斜率不变，所测电阻率不变，即电流表内阻对实验结果没有影响。
故答案为：⑤电阻箱接入电路的阻值；（1）A2；（2）电阻箱接入电路的阻值；（3）；（4）无。
（1）根据所给实验器材估算电路最小总电阻，然后选择电流表。
（2）根据实验步骤与实验原理完善实验步骤。
（3）根据图示电路图与实验步骤应用欧姆定律求出图象的函数表达式，然后根据图示图象求出电阻丝电阻率表达式。
（4）根据实验电路图与实验原理分析电流表内阻对实验结果是否有影响。
本题考查了实验步骤、实验器材的选择与实验数据处理；应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法；根据图示电路图应用欧姆定律求出图象的函数表达式是解题的关键。
四、 计算题
15. 【答案】解：0～t0是抛物线的一部分，物体做匀加速直线运动，
～5s做匀速直线运动，
根据位移公式得： ①
匀加速直线运动的末速度 ②
匀速运动的速度= ③
联立解得 ；
答：（1）t0的数值为2s；
（2）该同学在0～t0时间内的加速度大小为。
【解析】
由位移时间图象知0～t0是抛物线的一部分，物体做匀加速直线运动，图线的斜率表示速度，根据运动学公式求解。
本题是为位移--时间图象的应用，要明确斜率的含义，并能根据图象的信息解出物体运动的速度大小和方向。
16. 【答案】解：（1）直管中水位缓慢上升4m时，管内水的质量为：m=ρh′S=1.0×103×4×0.002kg=8kg
此部分水重力势能增加量
该装置的机械效率η=0.4，则，解得W=400J
（2）以原水管内的气体为研究对象，初态：p1=p0，V1=hS
末态：，V2=HS
根据玻意耳定律可得p1V1=p2V2，解得
故直管中剩余空气质量△m与直管中原空气质量m0之比
答：（1）若该装置的机械效率η=0.4，人对把手做的功为400J；
（2）直管中剩余空气质量△m与直管中原空气质量m0之比为。
【解析】
（1）管内水位上升，计算出水的重力势能增加量，根据该装置的机械效率即可求得人做功；
（2）以管内原气体为研究对象，气体的温度不变，找出初末状态参量，计算出压强减小后的体积，即可求得直管中剩余空气质量△m与直管中原空气质量m0之比。
本题主要考查了玻意耳定律，关键是把变质量问题转化为质量不变的气体，在第一问中，知道把能量的转化即可。
17. 【答案】解：（1）a球抛出后做平抛运动，
竖直方向：h=，
水平方向：xa=v0t，
代入数据解得：xa=3.6m，t=0.6s，
对b槽，由牛顿第二定律得：μ1mbg=mbab，
对c，由牛顿第二定律得：F-μ1mbg-μ2（mb+mc）g=mcac，
代入数据解得：ab=4m/s2，ac=8m/s2，
a做平抛运动时间内b的位移大小：xb=，
该时间内c的位移大小：xc=，
代入数据解得：xb=0.72m，xc=1.44m，
b与a间的水平距离：x0=xa+xb=4.32m；
（2）a、b碰撞前b的速度：vb=abt=4×0.6m/s=2.4m/s，
a、b碰撞瞬间c的速度：vc=act=8×0.6m/s=4.8m/s，
球a落入b槽后竖直方向速度变为零，
球a落入b的凹槽内过程，a、b组成的系统在水平方向所受内力远大于外力，
a、b系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，
由动量守恒定律得：mav0-mbvb=（ma+mb）v，
代入数据解得：v=3.2m/s；
（3）a落入b后a、b一起向右做减速运动，
对a、b由牛顿第二定律得：μ1（ma+mb）g=（ma+mb）aab，
对c，由牛顿第二定律得：F-μ1（ma+mb）g-μ2（ma+mb+mc）g=mcac1，
代入数据解得：aab=4m/s2，ac1=-12m/s2，
负号表示加速度方向向右，说明a、b向右做减速运动过程，c向左做减速运动，
a、b速度减为零需要的时间：t1=s=0.8s，
c减速到零需要的时间：tc==s=0.4s，
a、b向右做减速运动的位移大小：x1=m=1.28m，
c向左做减速运动的位移大小：xc′=m=0.96m，
要使ab不脱离木板c，木板长度L的最小值：
Lmin=xc-xb+x1+xc′=1.44m-0.72m+1.28m+0.96m=2.96m；
答：（1）球a抛出时，凹槽b与球a之间的水平距离x0为4.32m；
（2）a、b合为一体时的速度大小为3.2m/s；
（3）要使ab不脱离木板c，木板长度L的最小值为2.96m。
【解析】
（1）a抛出后做平抛运动，应用平抛运动规律、牛顿第二定律与运动学公式求出a做平抛运动的水平位移与该时间内b向右运动的位移大小，然后求出x0。
（2）a落入b过程，a、b系统在水平方向动量守恒，应用动量守恒定律可以求出a落入b后的共同速度。
（3）根据a、b、c的运动过程，应用牛顿第二定律与运动学公式求出其位移大小，然后求出c的最小长度。
本题是多体多过程问题，物体运动过程复杂，本题难度较大，分析清楚物体运动过程是解题的前提与关键，应用牛顿第二定律、运动学公式与动量守恒定律可以解题。
18. 【答案】解：（1）如右图，对小球受力知电场力、重力、洛伦兹力三力平衡，夹角为120°，三力大小相等，即：qv0B0=mg，所以v0=，方向与水平成 60°角斜向右下方。
（2）进入平行板后的有电磁场时，重力和电场力平衡，洛伦兹力提供向心力，无电磁场时，以加速度g做匀加速直线运动，运动分析如图
小球进入平行板的t1时间里电场力与重力平衡，
小球做圆周运动：qv0B0=m，即
小球做圆周运动的周期T=，小球做圆周运动后速度竖直向下，t2时刻即小球第一次加速后：
v1=v0+g△t=2v0=2；
（3）小球做圆周运动，在竖直方向上的位移△y1=R0sin30°=
第一次加速后再做圆周运动的半径：R1=2R0，小球第 n次加速后：vn=v0+ng△t=（n+1）v0
第 n次加速后再做圆周运动的半径：Rn=（n+1）R0
小球加速总位移：△y2=（v0+vn）n△t=（n=1、2、3…），要使运动轨迹能够与PQ 板相切，
需要满足：d=△y1+△y2+Rn，
整理得：d=（n=1、2、3…）
答：（1）小球刚进入平行板时的速度v0为；
（2）t2时刻小球的速度v1的大小为2；
（3）若小球经历加速后，运动轨迹能与PQ板相切，试分析平行板间距离d满足的条件为（n=1、2、3…）。
【解析】
（1）对小球受力知电场力、重力、洛伦兹力三力平衡，夹角为120°，三力大小相等，根据qv0B0=mg求解速度v0的大小，根据左手定则知速度方向；
（2）进入平行板后的有电磁场时，重力和电场力平衡，洛伦兹力提供向心力，无电磁场时，以加速度g做匀加速直线运动，画出运动轨迹图，根据圆周运动和匀变速直线运动规律列式求解速度v1的大小；
（3）小球做圆周运动，在竖直方向上的位移△y1=R0sin30°，第一次加速后再做圆周运动的半径：R1=2R0，小球第 n次加速后：vn=v0+ng△t=（n+1）v0，第 n次加速后再做圆周运动的半径：Rn=（n+1）R0，小球加速总位移：△y2=（v0+vn）n△t，要使运动轨迹能够与PQ板相切，需要满足：d=△y1+△y2+Rn。
本题是带电粒子在复合场中运动的问题，一定正确的受力分析和运动过程分析，能画出粒子运动的轨迹，结合几何关系求解，还要知道半径公式及周期公式。题号
一
二
三
四
总分
得分
评卷人
得分
一、 单选题（共7题）
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得分
二、 多选题（共5题）
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得分
三、 实验题（共2题）
评卷人
得分
四、 计算题（共4题）