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统考版2024高考物理二轮专题复习第三编高考夺分许标准练许标准练38+2实验
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这是一份统考版2024高考物理二轮专题复习第三编高考夺分许标准练许标准练38+2实验，共7页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
14．[2023·联考华中师大一附中命题]如图所示为物体做直线运动的图象，下列四幅图中表示物体做匀变速直线运动的图象是( )
A．甲图 B．乙图
C．丙图 D．丁图
15.
[2023·重庆高三质检]在某学校秋季运动会的跳高比赛中，小阳决定采用背越式跳高完成比赛．如图所示是小阳采用背越式跳高的频闪拍照示意图．若小阳起跳后的重心轨迹与同速度的小球(不计阻力)做斜上抛运动的轨迹重合，D位置时小阳恰好到达最高点．小阳从D位置处水平飞出后，在落地前的过程中，他在任意相等的时间间隔内( )
A.动能变化量不相同
B．动能变化量相同
C．动量变化率不相同
D．动量变化率保持为零
16．[2023·广东佛山4月质检]家用燃气灶意外熄火断气保护装置的原理示意图如图所示，其核心部件是热电偶，当热电偶热端受热时，冷、热两端产生温度差，则A、B两电极间产生电势差，使得热电偶成为一个电源，让与其连接的电磁铁吸住衔铁，保持弹簧处于压缩、燃气进气口被打开的状态，若炉火意外熄灭，热电偶无温度差后停止供电，电磁铁失去磁性，活塞在弹簧作用下关闭进气口，防止燃气外泄．如果热电偶供电时电极A的电势比电极B的高，则下列说法正确的是( )
A．热电偶内部电流方向由A流向B
B．电子在热电偶内部由A向B运动，其电势能增加
C．电磁铁内部磁场方向由C指向D
D．热电偶供电时将机械能转化为电能
17．[2023·河北省张家口市三模]如图所示，两颗卫星A、B均绕地球做匀速圆周运动，P是纬度为θ的地球表面上一点，若卫星A运行的轨道半径为r，且能过P点正上方，卫星B在赤道正上方．某时刻P、A、B、地心O在同一平面内，其中O、P、A在一条直线上，OA＝AB且OB>OA，则卫星A绕地球运行一周的时间内，卫星B经过的路程为( )
A．eq \r(\f(2πr,sinθ))B．eq \r(\f(2πr,sin2θ))
C．eq \r(\f(2π2r2,csθ))D．eq \r(\f(π2r2,csθ))
18．[2023·安徽省、云南省、吉林省、黑龙江省适应性测试]如图，空间存在方向垂直纸面(竖直面)向里的足够大的磁场，以竖直向下为z轴正方向，磁感应强度的大小为B＝B0＋kz，式中B0、k为常量，纸面内一质量为m、边长为a、总电阻为R的正方形导线框在磁场中由静止开始下落，初始时导线框底边水平，最终线框将匀速下落，重力加速度大小为g，则线框匀速下落时的速度大小为( )
A．eq \f(mgR,2k2a4)B．eq \f(mgR,k2a4)
C．eq \f(2mgR,k2a4)D．eq \f(4mgR,k2a4)
19.
如图所示是某种火灾报警装置的工作电路图，它的核心部件为紫外线光电管，其中A为阳极，K为阴极，发生火灾时c、d端有输出电压实施报警．已知地表附近太阳光中紫外线光子能量介于3.1～3.9eV之间，明火中的紫外线光子能量介于4.4～6.2eV之间．几种金属单质的逸出功如表所示，若光电管阴极材料K选用金属铝，则下列说法不正确的是( )
A.太阳光照射时c、d端有输出电压
B．明火照射时c、d端有输出电压
C．若阴极K材料选用金属锌，能实现有效报警
D．明火中紫外线波长越长，光电子的最大初动能越大
20．[2023·全国冲刺卷]如图甲所示，长为2L的竖直细杆下端固定在位于地面上的水平转盘上，一质量为m的小球接上长度均为L不可伸长的两相同的轻质细线a、b，细线能承受的最大拉力为6mg，a细线的另一端结在竖直细杆顶点A，细线b的另一端结在杆的中点B.当杆随水平转盘绕竖直中心轴匀速转动时，将带动小球在水平面内做匀速圆周运动，如图乙．不计空气阻力，重力加速度为g.则( )
A.当细线b刚好拉直时，杆转动的角速度ω＝eq \r(\f(g,L))
B．当细线b刚好拉直时，杆转动的角速度ω＝eq \r(\f(2g,L))
C．当细线b刚好拉直时，细线a的拉力Fa＝2mg
D．当细线断开时，杆转动的角速度ω＝eq \r(\f(10g,L))
21．如图甲所示，倾角为α＝37°的足够长绝缘斜面体固定在水平面上，在两平行于斜面底边的虚线之间存在垂直斜面向上的匀强磁场，两平行虚线间的距离为d＝0.1m，质量为m＝0.01kg、阻值为r＝1Ω的正方形导体框由虚线1上侧无初速释放，经过一段时间导体框穿过磁场，整个过程中导体框的ab边始终与虚线平行，导体框由释放到离开磁场的过程，其速度随时间的变化规律如图乙所示，已知磁感应强度大小为B＝1T，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8.则下列说法正确的是( )
A.导体框与斜面体之间的动摩擦因数为0.5
B．导体框的边长为0.2m
C．导体框由释放到cd边离开虚线2的时间为1s
D．整个过程，导体框中产生的焦耳热为4×10－3J
二、非选择题(第22题、23题为必考实验题，共15分)
22．(5分)[2023·山东临沂4月模拟]把普通的化学干电池制作成长方形的小块，多个叠加串联在一起组成一个叠层电池，叠层电池具有体积小、输出电压高的特点．生活中最常见的叠层电池是用在遥控玩具车和万用表上的叠层电池．某实验小组要测量某叠层电池(电动势E约为9V、内阻r在0～15Ω范围内、允许通过的最大电流为0.9A)的电动势和内阻．可供选择的器材如下：
A．叠层电池一节
B．电压表V(量程为6V，内阻为3kΩ)
C．电阻箱R1(0～9999.9Ω)
D．电阻箱R2(0～999.9Ω)
E．定值电阻R3
F．开关S、导线若干
(1)小组同学根据提供的实验器材，设计了如图甲所示的电路，需要把量程为6V的电压表改装成量程为9V的新电压表，则电阻箱RA应选________(填写器材前面的字母标号).
(2)可备选用的定值电阻有以下几种规格，则R3宜选用________(填正确答案标号).
A．5Ω，2.5W
B．10Ω，10W
C．10Ω，1.0W
D．150Ω，5.0W
(3)处理数据有多种方法可选，该小组利用如图甲所示的电路测量该电池的电动势和内阻，调节电阻箱RB，读出若干RB的阻值，算出R3上相应的电压U1，用描点的方法绘出如图乙所示的图象．依据图象，可以测出电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω(结果均保留2位有效数字).
23．(10分)[2023·广东惠州5月调研]某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系．
(1)如图(a)，将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测得相应的弹簧长度，部分数据如下表，由数据算出劲度系数k＝________N/m(g取9.8m/s2)
(2)取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图(b)所示；调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小________．
(3)用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为________．
(4)重复(3)中的操作，得到v与x的关系如图(c).由图可知，v与x成________关系，由上述实验可得出结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的________成正比．
小卷标准练3 （8＋2实验）
14．解析：vt图象中，图线为倾斜的直线时表示物体做匀变速直线运动，则物体做匀变速直线运动时v2t图象和vx图象不为直线，因此A、B错误；丙图中物体的加速度逐渐增大，C错误；由匀变速直线运动位移公式x＝v0t＋eq \f(1,2)at2，整理得eq \f(x,t)＝v0＋eq \f(1,2)at，eq \f(x,t)关于t为一次函数关系，则图线为倾斜直线时表示物体做匀变速直线运动，当初速度为零时图线为过原点的倾斜直线，D正确．
答案：D
15．解析：小阳从D位置处水平飞出后，在落地前的过程中做平抛运动，竖直方向上做自由落体运动，由Δh＝v0t＋eq \f(1,2)gt2，可知在任意相等的时间间隔内，下落的竖直位移并不相同，根据动能定理可知mgΔh＝ΔEk，所以动能变化量不相同，故A正确，B错误；由动量定理可知mgt＝Δp，则在任意相等的时间间隔内动量变化率为eq \f(Δp,t)＝mg，不变，故C、D错误．
答案：A
16．解析：在电源内部，电流方向从低电势B到高电势A，电子在热电偶内部由A向B运动，其电势能增加，选项A错误，B正确；根据右手螺旋定则，可知电磁铁内部磁场方向由D指向C，选项C错误；热电偶供电时将内能转化为电能，选项D错误．
答案：B
17．解析：由几何关系得rB＝2rcsθ，再由eq \f(GMmA,r2)＝mAeq \f(4π2r,T eq \\al(2,A) )，eq \f(GMmB,r eq \\al(2,B) )＝mBeq \f(4π2rB,T eq \\al(2,B) )，解得eq \f(TA,TB)＝eq \r(\f(1,8cs3θ))，当卫星A绕地球运行一周时，卫星B经过的路程x＝TA·eq \f(2πrB,TB)＝2π·2rcsθeq \r(\f(1,8cs3θ))＝eq \r(\f(2π2r2,csθ))，C正确．
答案：C
18．解析：线框中电动势为E＝B下av－B上av＝（B下－B上）av，由题意可得B下－B上＝ka，由闭合电路欧姆定律得I＝eq \f(E,R)，联立可得I＝eq \f(ka2v,R)，当线框匀速下落时有mg＝（B下－B上）Ia，解得v＝eq \f(mgR,k2a4)，B正确．
答案：B
19．解析：因为太阳光中紫外线光子能量介于3.1～3.9eV之间，小于金属铝的逸出功4.21eV，不发生光电效应，c、d端没有输出电压，选项A错误；明火中的紫外线光子能量介于4.4～6.2eV之间，大于金属铝的逸出功，能发生光电效应，c、d端有输出电压，选项B正确；若阴极K材料选用金属锌，3.9eV大于金属锌的逸出功3.38eV，能发生光电效应，也能报警，但不能实现有效报警，选项C错误；根据E＝heq \f(c,λ)，明火中紫外线波长越长，能量越小，根据Ekm＝hν－W0，则光电子的最大初动能越小，选项D错误．
答案：ACD
20．解析：
当细线b刚好拉直时，小球受合力提供向心力，如图所示．由几何关系及牛顿第二定律可知mgtan60°＝mω2Lcs30°，解得ω＝eq \r(\f(2g,L))，故A错误，B正确；当细线b刚好拉直时，细线a的拉力Fa＝eq \f(mg,sin30°)＝2mg，故C正确；a、b绳都有拉力时，根据牛顿第二定律可知Tacs30°＋Tbcs30°＝mω′2Lcs30°，竖直方向Tasin30°－Tbsin30°－mg＝0，可知当a绳达到最大拉力时，即Ta＝6mg时，可得Tb＝4mg，联立解得此时的角速度为ω＝eq \r(\f(10g,L))，故D正确．
答案：BCD
21．解析：方法一 由图乙分析可知，导体框穿过磁场的过程速度不变，则正方形导体框的边长等于两虚线之间的距离，为0.1m，导体框的ab边刚进入磁场的瞬间导体框沿斜面方向合力为零，即F安＋μmgcsα＝mgsinα，又F安＝BId、I＝eq \f(Bdv,r)，代入数据解得μ＝0.5，A正确，B错误；导体框进入磁场前，由牛顿第二定律得mgsinα－μmgcsα＝ma，解得a＝2m/s2，则导体框进入磁场前的运动时间为t1＝eq \f(v,a)＝1s，导体框从进入磁场到离开磁场的运动时间为t2＝eq \f(2d,v)＝0.1s，导体框由释放到cd边离开虚线2的时间为t＝t1＋t2＝1.1s，C错误；导体框从进入磁场到离开磁场的过程中，由功能关系得Q＝－W安，又W安＝－F安·2d＝－4×10－3J，则整个过程导体框中产生的焦耳热为4×10－3J，D正确．
方法二 导体框从进入磁场到离开磁场的过程中，由能量守恒定律得Q＝mg·2dsinα－μmgcsα·2d＝4×10－3J，D正确．
答案：AD
22．解析：（1）根据串联电路的特点有IV＝eq \f(U,R)＝eq \f(U′,RA)则RA＝eq \f(U′,\f(U,R))＝eq \f(U′R,U)＝1.5kΩ，电阻箱应选C.
（2）电路允许的最大电流为0.9A，则最小电阻为Rmin＝eq \f(E,Imax)＝10Ω，R的额定功率要大于P＝I eq \\al(2,max) Rmin＝8.1W，故A、C、D错误，B正确．
（3）由闭合电路欧姆定律得E＝U1＋eq \f(U1,R3)（RB＋r）可得eq \f(1,U1)＝eq \f(1,E)＋eq \f(1,ER3)RB＋eq \f(1,ER3)r.
图线截距为eq \f(1,E)＋eq \f(1,ER3)r＝0.2V－1，图线斜率为eq \f(1,ER3)＝eq \f(0.2,15)V－1·Ω－1，可得E＝7.5V，r＝5.0Ω.
答案：（1）C （2）B （3）7.5 5.0
23．解析：（1）设弹簧的原长为x0，托盘的质量为m0，根据胡克定律有（m＋m0）g＝kΔx，则将（1）中部分数据代入有（0.05＋m0）×9.8＝k（x0－0.0862），（0.15＋m0）×9.8＝k（x0－0.0662），解得k＝49N/m.
（2）通过光电门来测量瞬时速度，从而获得释放压缩的弹簧后滑块的速度，为使弹性势能完全转化为动能，则导轨必须水平，因此滑块自由滑动时，其通过两个光电门的速度大小须相等．
（3）用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v，故可知释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为滑块的动能．
（4）根据如图（c）所示的v与x的关系图知，图线经过原点，且是斜倾直线，则v与x成正比，即v＝k1x；根据能量守恒定律，可知弹性势能Ep＝Ek，又Ek＝eq \f(1,2)mv2，可得Ep＝eq \f(1,2)mk eq \\al(2,1) x2，即弹簧的弹性势能与弹簧的压缩量的二次方成正比．
答案：（1）49 （2）相等 （3）滑块的动能 （4）正比 压缩量的二次方金属单质
钾
钠
锌
铝
逸出功/eV
2.25
2.29
3.38
4.21
砝码质量(g)
50
100
150
弹簧长度(cm)
8.62
7.63
6.62
一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
14．[2023·联考华中师大一附中命题]如图所示为物体做直线运动的图象，下列四幅图中表示物体做匀变速直线运动的图象是( )
A．甲图 B．乙图
C．丙图 D．丁图
15.
[2023·重庆高三质检]在某学校秋季运动会的跳高比赛中，小阳决定采用背越式跳高完成比赛．如图所示是小阳采用背越式跳高的频闪拍照示意图．若小阳起跳后的重心轨迹与同速度的小球(不计阻力)做斜上抛运动的轨迹重合，D位置时小阳恰好到达最高点．小阳从D位置处水平飞出后，在落地前的过程中，他在任意相等的时间间隔内( )
A.动能变化量不相同
B．动能变化量相同
C．动量变化率不相同
D．动量变化率保持为零
16．[2023·广东佛山4月质检]家用燃气灶意外熄火断气保护装置的原理示意图如图所示，其核心部件是热电偶，当热电偶热端受热时，冷、热两端产生温度差，则A、B两电极间产生电势差，使得热电偶成为一个电源，让与其连接的电磁铁吸住衔铁，保持弹簧处于压缩、燃气进气口被打开的状态，若炉火意外熄灭，热电偶无温度差后停止供电，电磁铁失去磁性，活塞在弹簧作用下关闭进气口，防止燃气外泄．如果热电偶供电时电极A的电势比电极B的高，则下列说法正确的是( )
A．热电偶内部电流方向由A流向B
B．电子在热电偶内部由A向B运动，其电势能增加
C．电磁铁内部磁场方向由C指向D
D．热电偶供电时将机械能转化为电能
17．[2023·河北省张家口市三模]如图所示，两颗卫星A、B均绕地球做匀速圆周运动，P是纬度为θ的地球表面上一点，若卫星A运行的轨道半径为r，且能过P点正上方，卫星B在赤道正上方．某时刻P、A、B、地心O在同一平面内，其中O、P、A在一条直线上，OA＝AB且OB>OA，则卫星A绕地球运行一周的时间内，卫星B经过的路程为( )
A．eq \r(\f(2πr,sinθ))B．eq \r(\f(2πr,sin2θ))
C．eq \r(\f(2π2r2,csθ))D．eq \r(\f(π2r2,csθ))
18．[2023·安徽省、云南省、吉林省、黑龙江省适应性测试]如图，空间存在方向垂直纸面(竖直面)向里的足够大的磁场，以竖直向下为z轴正方向，磁感应强度的大小为B＝B0＋kz，式中B0、k为常量，纸面内一质量为m、边长为a、总电阻为R的正方形导线框在磁场中由静止开始下落，初始时导线框底边水平，最终线框将匀速下落，重力加速度大小为g，则线框匀速下落时的速度大小为( )
A．eq \f(mgR,2k2a4)B．eq \f(mgR,k2a4)
C．eq \f(2mgR,k2a4)D．eq \f(4mgR,k2a4)
19.
如图所示是某种火灾报警装置的工作电路图，它的核心部件为紫外线光电管，其中A为阳极，K为阴极，发生火灾时c、d端有输出电压实施报警．已知地表附近太阳光中紫外线光子能量介于3.1～3.9eV之间，明火中的紫外线光子能量介于4.4～6.2eV之间．几种金属单质的逸出功如表所示，若光电管阴极材料K选用金属铝，则下列说法不正确的是( )
A.太阳光照射时c、d端有输出电压
B．明火照射时c、d端有输出电压
C．若阴极K材料选用金属锌，能实现有效报警
D．明火中紫外线波长越长，光电子的最大初动能越大
20．[2023·全国冲刺卷]如图甲所示，长为2L的竖直细杆下端固定在位于地面上的水平转盘上，一质量为m的小球接上长度均为L不可伸长的两相同的轻质细线a、b，细线能承受的最大拉力为6mg，a细线的另一端结在竖直细杆顶点A，细线b的另一端结在杆的中点B.当杆随水平转盘绕竖直中心轴匀速转动时，将带动小球在水平面内做匀速圆周运动，如图乙．不计空气阻力，重力加速度为g.则( )
A.当细线b刚好拉直时，杆转动的角速度ω＝eq \r(\f(g,L))
B．当细线b刚好拉直时，杆转动的角速度ω＝eq \r(\f(2g,L))
C．当细线b刚好拉直时，细线a的拉力Fa＝2mg
D．当细线断开时，杆转动的角速度ω＝eq \r(\f(10g,L))
21．如图甲所示，倾角为α＝37°的足够长绝缘斜面体固定在水平面上，在两平行于斜面底边的虚线之间存在垂直斜面向上的匀强磁场，两平行虚线间的距离为d＝0.1m，质量为m＝0.01kg、阻值为r＝1Ω的正方形导体框由虚线1上侧无初速释放，经过一段时间导体框穿过磁场，整个过程中导体框的ab边始终与虚线平行，导体框由释放到离开磁场的过程，其速度随时间的变化规律如图乙所示，已知磁感应强度大小为B＝1T，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8.则下列说法正确的是( )
A.导体框与斜面体之间的动摩擦因数为0.5
B．导体框的边长为0.2m
C．导体框由释放到cd边离开虚线2的时间为1s
D．整个过程，导体框中产生的焦耳热为4×10－3J
二、非选择题(第22题、23题为必考实验题，共15分)
22．(5分)[2023·山东临沂4月模拟]把普通的化学干电池制作成长方形的小块，多个叠加串联在一起组成一个叠层电池，叠层电池具有体积小、输出电压高的特点．生活中最常见的叠层电池是用在遥控玩具车和万用表上的叠层电池．某实验小组要测量某叠层电池(电动势E约为9V、内阻r在0～15Ω范围内、允许通过的最大电流为0.9A)的电动势和内阻．可供选择的器材如下：
A．叠层电池一节
B．电压表V(量程为6V，内阻为3kΩ)
C．电阻箱R1(0～9999.9Ω)
D．电阻箱R2(0～999.9Ω)
E．定值电阻R3
F．开关S、导线若干
(1)小组同学根据提供的实验器材，设计了如图甲所示的电路，需要把量程为6V的电压表改装成量程为9V的新电压表，则电阻箱RA应选________(填写器材前面的字母标号).
(2)可备选用的定值电阻有以下几种规格，则R3宜选用________(填正确答案标号).
A．5Ω，2.5W
B．10Ω，10W
C．10Ω，1.0W
D．150Ω，5.0W
(3)处理数据有多种方法可选，该小组利用如图甲所示的电路测量该电池的电动势和内阻，调节电阻箱RB，读出若干RB的阻值，算出R3上相应的电压U1，用描点的方法绘出如图乙所示的图象．依据图象，可以测出电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω(结果均保留2位有效数字).
23．(10分)[2023·广东惠州5月调研]某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系．
(1)如图(a)，将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测得相应的弹簧长度，部分数据如下表，由数据算出劲度系数k＝________N/m(g取9.8m/s2)
(2)取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图(b)所示；调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小________．
(3)用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为________．
(4)重复(3)中的操作，得到v与x的关系如图(c).由图可知，v与x成________关系，由上述实验可得出结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的________成正比．
小卷标准练3 （8＋2实验）
14．解析：vt图象中，图线为倾斜的直线时表示物体做匀变速直线运动，则物体做匀变速直线运动时v2t图象和vx图象不为直线，因此A、B错误；丙图中物体的加速度逐渐增大，C错误；由匀变速直线运动位移公式x＝v0t＋eq \f(1,2)at2，整理得eq \f(x,t)＝v0＋eq \f(1,2)at，eq \f(x,t)关于t为一次函数关系，则图线为倾斜直线时表示物体做匀变速直线运动，当初速度为零时图线为过原点的倾斜直线，D正确．
答案：D
15．解析：小阳从D位置处水平飞出后，在落地前的过程中做平抛运动，竖直方向上做自由落体运动，由Δh＝v0t＋eq \f(1,2)gt2，可知在任意相等的时间间隔内，下落的竖直位移并不相同，根据动能定理可知mgΔh＝ΔEk，所以动能变化量不相同，故A正确，B错误；由动量定理可知mgt＝Δp，则在任意相等的时间间隔内动量变化率为eq \f(Δp,t)＝mg，不变，故C、D错误．
答案：A
16．解析：在电源内部，电流方向从低电势B到高电势A，电子在热电偶内部由A向B运动，其电势能增加，选项A错误，B正确；根据右手螺旋定则，可知电磁铁内部磁场方向由D指向C，选项C错误；热电偶供电时将内能转化为电能，选项D错误．
答案：B
17．解析：由几何关系得rB＝2rcsθ，再由eq \f(GMmA,r2)＝mAeq \f(4π2r,T eq \\al(2,A) )，eq \f(GMmB,r eq \\al(2,B) )＝mBeq \f(4π2rB,T eq \\al(2,B) )，解得eq \f(TA,TB)＝eq \r(\f(1,8cs3θ))，当卫星A绕地球运行一周时，卫星B经过的路程x＝TA·eq \f(2πrB,TB)＝2π·2rcsθeq \r(\f(1,8cs3θ))＝eq \r(\f(2π2r2,csθ))，C正确．
答案：C
18．解析：线框中电动势为E＝B下av－B上av＝（B下－B上）av，由题意可得B下－B上＝ka，由闭合电路欧姆定律得I＝eq \f(E,R)，联立可得I＝eq \f(ka2v,R)，当线框匀速下落时有mg＝（B下－B上）Ia，解得v＝eq \f(mgR,k2a4)，B正确．
答案：B
19．解析：因为太阳光中紫外线光子能量介于3.1～3.9eV之间，小于金属铝的逸出功4.21eV，不发生光电效应，c、d端没有输出电压，选项A错误；明火中的紫外线光子能量介于4.4～6.2eV之间，大于金属铝的逸出功，能发生光电效应，c、d端有输出电压，选项B正确；若阴极K材料选用金属锌，3.9eV大于金属锌的逸出功3.38eV，能发生光电效应，也能报警，但不能实现有效报警，选项C错误；根据E＝heq \f(c,λ)，明火中紫外线波长越长，能量越小，根据Ekm＝hν－W0，则光电子的最大初动能越小，选项D错误．
答案：ACD
20．解析：
当细线b刚好拉直时，小球受合力提供向心力，如图所示．由几何关系及牛顿第二定律可知mgtan60°＝mω2Lcs30°，解得ω＝eq \r(\f(2g,L))，故A错误，B正确；当细线b刚好拉直时，细线a的拉力Fa＝eq \f(mg,sin30°)＝2mg，故C正确；a、b绳都有拉力时，根据牛顿第二定律可知Tacs30°＋Tbcs30°＝mω′2Lcs30°，竖直方向Tasin30°－Tbsin30°－mg＝0，可知当a绳达到最大拉力时，即Ta＝6mg时，可得Tb＝4mg，联立解得此时的角速度为ω＝eq \r(\f(10g,L))，故D正确．
答案：BCD
21．解析：方法一 由图乙分析可知，导体框穿过磁场的过程速度不变，则正方形导体框的边长等于两虚线之间的距离，为0.1m，导体框的ab边刚进入磁场的瞬间导体框沿斜面方向合力为零，即F安＋μmgcsα＝mgsinα，又F安＝BId、I＝eq \f(Bdv,r)，代入数据解得μ＝0.5，A正确，B错误；导体框进入磁场前，由牛顿第二定律得mgsinα－μmgcsα＝ma，解得a＝2m/s2，则导体框进入磁场前的运动时间为t1＝eq \f(v,a)＝1s，导体框从进入磁场到离开磁场的运动时间为t2＝eq \f(2d,v)＝0.1s，导体框由释放到cd边离开虚线2的时间为t＝t1＋t2＝1.1s，C错误；导体框从进入磁场到离开磁场的过程中，由功能关系得Q＝－W安，又W安＝－F安·2d＝－4×10－3J，则整个过程导体框中产生的焦耳热为4×10－3J，D正确．
方法二 导体框从进入磁场到离开磁场的过程中，由能量守恒定律得Q＝mg·2dsinα－μmgcsα·2d＝4×10－3J，D正确．
答案：AD
22．解析：（1）根据串联电路的特点有IV＝eq \f(U,R)＝eq \f(U′,RA)则RA＝eq \f(U′,\f(U,R))＝eq \f(U′R,U)＝1.5kΩ，电阻箱应选C.
（2）电路允许的最大电流为0.9A，则最小电阻为Rmin＝eq \f(E,Imax)＝10Ω，R的额定功率要大于P＝I eq \\al(2,max) Rmin＝8.1W，故A、C、D错误，B正确．
（3）由闭合电路欧姆定律得E＝U1＋eq \f(U1,R3)（RB＋r）可得eq \f(1,U1)＝eq \f(1,E)＋eq \f(1,ER3)RB＋eq \f(1,ER3)r.
图线截距为eq \f(1,E)＋eq \f(1,ER3)r＝0.2V－1，图线斜率为eq \f(1,ER3)＝eq \f(0.2,15)V－1·Ω－1，可得E＝7.5V，r＝5.0Ω.
答案：（1）C （2）B （3）7.5 5.0
23．解析：（1）设弹簧的原长为x0，托盘的质量为m0，根据胡克定律有（m＋m0）g＝kΔx，则将（1）中部分数据代入有（0.05＋m0）×9.8＝k（x0－0.0862），（0.15＋m0）×9.8＝k（x0－0.0662），解得k＝49N/m.
（2）通过光电门来测量瞬时速度，从而获得释放压缩的弹簧后滑块的速度，为使弹性势能完全转化为动能，则导轨必须水平，因此滑块自由滑动时，其通过两个光电门的速度大小须相等．
（3）用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v，故可知释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为滑块的动能．
（4）根据如图（c）所示的v与x的关系图知，图线经过原点，且是斜倾直线，则v与x成正比，即v＝k1x；根据能量守恒定律，可知弹性势能Ep＝Ek，又Ek＝eq \f(1,2)mv2，可得Ep＝eq \f(1,2)mk eq \\al(2,1) x2，即弹簧的弹性势能与弹簧的压缩量的二次方成正比．
答案：（1）49 （2）相等 （3）滑块的动能 （4）正比 压缩量的二次方金属单质
钾
钠
锌
铝
逸出功/eV
2.25
2.29
3.38
4.21
砝码质量(g)
50
100
150
弹簧长度(cm)
8.62
7.63
6.62
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