陶漢斌

中圖分類號：G632文獻標識碼：A文章編號：1008-0333（2024）11-0118-10

考生須知：

1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分，滿分100分，考試時間90分鐘.

2.考生答題前，務必將自己的姓名、準考證號用黑色字跡的簽字筆或鋼筆填寫在答題卡上.

3.選擇題的答案須用2B鉛筆將答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如要改動，須將原填涂處用橡皮擦凈.

4.非選擇題的答案須用黑色字跡的簽字筆或鋼筆寫在答題卡上相應區域內，作圖時可先使用2B鉛筆，確定后須用黑色字跡的簽字筆或鋼筆描黑，答案寫在本試卷上無效.

5.本卷中涉及數值計算的，重力加速度g均取10 m/s2.

一、選擇題Ⅰ（本題共13小題，每小題3分，共39分.每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）

1.下列哪些物理量表達式是比值定義式（）.

A.a=FmB.B=FILC.I=URD.n=cv

2.每年的端午節各地的龍舟比賽熱鬧非凡，如圖1是某地龍舟在進行500 m的直道比賽，下列說法正確的是（）.

A.研究隊員的劃槳動作，可將隊員看成質點

B.以龍舟為參考系，岸上站立的觀眾是靜止的

C.獲得第一名的龍舟，撞線時的速度一定很大

D.獲得最后一名的龍舟，平均速度一定最小

3.如圖2，把質量為0.5 kg的石塊從10 m高處以30°角斜向上方拋出，初速度是v0＝6 m/s.不計空氣阻力，g＝10 m/s2，以拋出點所在水平面為參考平面，則（）.

A.石塊落地時速度的大小與仰角大小有關

B.石塊落地時的重力勢能為50 J

C.石塊在最高點的重力勢能為2.25 J

D.人在拋出石塊過程中做功為59 J

4.如圖3所示，一位同學把一個充氣到直徑約1 m的乳膠氣球以某一速度水平向前投擲，前方同學因胸部被碰，竟然向后退了一大步，把氣放掉后氣球變得很小，再把氣球以相同的速度投在前方同學的胸部，同學幾乎沒有什么反應.關于這兩次氣球碰撞實驗原理理解的解釋，下列說法正確的是（）.

A.充氣氣球內是氣體，碰撞時動量不守恒

B.充氣氣球與未充氣氣球比，動量大很多

C.充氣氣球有較大彈性，碰撞時氣球對人的作用力大于人對氣球的作用力

D.充氣氣球受較大浮力，碰撞時產生很大沖力

5.關于下列四幅圖，說法正確的是（）.

A.圖4（a）中，核子分開時吸收的能量稱為比結合能

B.圖4（b）中，鎘棒插入深一些，核反應速度會變慢

C.圖4（c）中，電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣說明電子具有粒子性

D.圖4（d）中，入射光子與靜止電子碰撞后，光子波長變短

6.如圖5所示，一架直梯斜靠光滑的豎直墻壁上，下端放在粗糙的水平地面上，直梯處于靜止狀態.從側面觀察時，下列直梯的受力分析圖（如圖6）中正確的是（）.

7.如圖7（a）所示是一種推動宇宙飛船前進的動力裝置即霍爾推進器，可以讓帶電粒子在輻射狀的磁場中做勻速圓周運動，工作原理可簡化為如圖7（b）所示的運動模型.圓形虛線邊界1、2（共圓心O）之間存在均勻分布的輻射狀（沿徑向）磁場，同時在垂直虛線圓面方向加場強大小為E的勻強電場（未畫出），磁感應強度為B的勻強磁場（方向向里）.一質量為m、帶電量為q（q>0）的粒子（不計重力）在圓形虛線邊界之間以速率v繞圓心O做勻速圓周運動，運動軌跡如圖7（b）中的實線所示，下列說法正確的是（）.

A.洛倫茲力Bqv和電場力充當粒子做勻速圓周運動的向心力

B.帶電粒子運動軌跡上各點輻射狀磁場的磁感應強度的大小為Ev

C.粒子做勻速圓周運動的半徑為mv2qE

D.粒子形成的等效電流為Bq22πm

8.在電磁波發射技術中，使電磁波隨各種信號而改變的技術叫調制，調制分調幅和調頻兩種.如圖8（a）所示有A、B兩幅圖，在收音機電路中天線接收下來的電信號既有高頻成分又有低頻成分，經放大后送到下一級，需要把高頻成分和低頻成分分開，只讓低頻成分輸入下一級，如果采用如圖8（b）所示的電路，圖中虛線框a和b內只用一個電容器或電感器.以下關于電磁波的發射和接收的說法中，正確的是（）.

A.在電磁波的發射技術中，圖8（a）中A是調幅波

B.在電磁波的發射技術中，圖8（a）中B是調幅波

C.圖8（b）中a是電容器，用來通低頻，阻高頻，b是電感器，用來通高頻，阻低頻

D.圖8（b）中a是電感器，用來阻交流，通直流，b是電容器，用來通高頻，阻低頻

9.科幻電影《流浪地球2》中的“太空電梯”給觀眾帶來了強烈的視覺沖擊，標志我國科幻電影工業能力的進步.如圖9所示，“太空電梯”由地面基站、纜繩、箱體、同步軌道上的空間站、配重組成，纜繩相對地面靜止，箱體可以沿纜繩將人和貨物從地面運送到空間站.下列說法正確的是（）.

A.地面基站可以選址建在佛山

B.箱體在上升過程中受到地球的引力越來越小

C.配重的線速度小于同步空間站的線速度

D.若同步空間站和配重間的繩斷開，配重將靠近地球

10.為探討磁場對腦部神經組織的影響及臨床醫學應用，某小組查閱資料得知：將金屬線圈放置在頭部上方幾厘米處，給線圈通以上千安培、歷時約幾毫秒的脈沖電流，電流流經線圈產生瞬間的高強度脈沖磁場，磁場穿過頭顱對腦部特定區域產生感應電場及感應電流，而對腦神經產生電刺激作用，其裝置如圖10所示.同學們討論得出的下列結論正確的是（）.

A.脈沖電流流經線圈會產生高強度的磁場是電磁感應現象

B.脈沖磁場在線圈周圍空間產生感應電場是電流的磁效應

C.若將脈沖電流改為恒定電流，則不可持續對腦神經產生電刺激作用

D.若脈沖電流最大強度不變，但縮短脈沖電流時間，則在腦部產生的感應電場及感應電流會減小

11.（改編）如表1是某品牌排煙風機的相關參數，若已知空氣密度為1.3 kg/m3，則下列表述判斷正確的是（）.

A.風機的轉動的角速度為314 rad/s

B.排風扇的內電阻約為8.8 Ω

C.空氣排出的速度約為15 m/s

D.出風口半徑約為0.26 m

12.如圖11所示，絕緣中空軌道豎直固定，圓弧段COD光滑，對應圓心角為120°，C、D兩端等高，O為最低點，圓弧圓心為O′，半徑為R；直線段AC、HD粗糙，與圓弧段分別在C、D端相切；整個裝置處于方向垂直于軌道所在平面向里、磁感應強度為B的勻強磁場中，在豎直虛線MC左側和ND右側還分別存在著場強大小相等、方向水平向右和向左的勻強電場.現有一質量為m、電荷量恒為q、直徑略小于軌道內徑、可視為質點的帶正電小球，從軌道內距C點足夠遠的P點由靜止釋放.若PC=L，小球所受電場力等于其重力的33倍，重力加速度為g.則（）.

A.小球第一次沿AC下滑的過程中，剛開始做勻加速度直線運動

B.小球在軌道內受到的摩擦力可能大于233mg

C.經足夠長時間，小球克服摩擦力做的總功是433mgl

D.經足夠長時間，小球經過O點時軌道的彈力為2mg-qBgR

13.單反照相機取景器的原理示意圖如圖12所示，ABCDE為取景器中五棱鏡的一截面，AB⊥BC，長度均為L，有a、b兩種單色光組成的細光束從空氣垂直于AB射入棱鏡，入射點距B點距離s，經兩次反射后光線垂直于BC射出，且在CD、AE邊有a光射出，b光恰好發生全反射，則（sin22.5°=2-22，cos22.5°=2+22，tan22.5°=2-1，光速為c）

A.五棱鏡對b光的折射率為2-22

B.b光在五角棱鏡中傳播的時間為2（2+2）L（2-2）c

C.做雙縫干涉實驗時，相同條件下用b光比a光形成的條紋寬度大

D.將a、b光以相同的入射角從空氣斜射入水中，a光的折射角較小

二、選擇題Ⅱ（本題共2小題，每小題3分，共6分.每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的.全部選對的得3分，選對但不選全的得2分，有選錯的得0分）

14.下列說法正確的是（）.

A.晶體熔化時吸收熱量，其分子平均動能在增加

B.空調的工作說明了熱量可以從低溫物體傳到高溫物體

C.第二類永動機違反了能量守恒定律

D.擴散現象在氣體、液體和固體中都能發生

15.一個有固定轉動軸的豎直圓盤如圖13（a）所示，圓盤轉動時，固定在圓盤上的小圓柱帶動一個T形支架在豎直方向振動，T形支架的下面系著一個由彈簧和小球組成的振動系統，小球做受迫振動，圓盤靜止時，讓小球做簡諧運動，其振動圖像如圖13（b）所示（以豎直向上為正方向），下列說法正確的是（）.

A.t=1 s到t=2 s小球所受的回復減小，且方向為x軸正向

B.t=2 s到t=3 s彈簧彈性勢能一定減小

C.若圓盤正以30 r/min勻速轉動，小球振動達到穩定時其振動的周期為2 s

D.若圓盤正以30 r/min勻速轉動，欲使小球振幅增加則可使圓盤轉速適當增大

非選擇題部分

三、非選擇題（本題共5小題，共55分）

16.實驗題（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三題共14分）

Ⅰ.（6分） （1）趙同學用如圖14（a）所示的裝置做“探究加速度與力的關系”實驗.正確補償阻力后，掛上裝有砂的砂桶，得到如圖14（b）所示的紙帶，通過紙帶可算出B點的速度 m/s，小車的加速度為 m/s2（均保留兩位有效數字），由此可判斷砂桶質量（選填“滿足”或“不滿足”）本實驗要求.錢同學仍用圖14（a）裝置做“探究小車速度隨時間變化的規律”實驗.重新調整實驗裝置后，獲取了一條新的紙帶，利用實驗數據繪制成如圖14（c）所示的“v﹣t”圖像，發現其圖線末端發生了彎曲，以下四個操作中，你認為最可能是（單選）.

A.實驗前沒有補償阻力

B.實驗前補償阻力時板墊起得太高

C.砂桶質量不滿足實驗要求

D.沒有調節好定滑輪的高度

Ⅱ.（6分）（1）某實驗室現有的電學器材如下：

干電池E（電動勢3.0 V，內阻未知），電流表A（量程10 mA，內阻為90 Ω），定值電阻R0（阻值為400 Ω），滑動變阻器R（最大阻值為200 Ω），單刀雙擲開關 S，導線若干.某同學利用該現有器材，設計了一個測量未知定值電阻的實驗，測量電路圖如圖15（a）所示.

①用筆畫線代替導線，請在答題卡上按照電路圖15（a），將實物圖15（b）連接成完整電路.

②實驗時，先斷開開關，連接好電路，將滑動變阻器R的滑片調到阻值最大一端.單刀雙擲開關K擲到2，閉合開關，調節滑片到某位置此時電流表指針如圖15（c）所示，讀數為mA；斷開開關，保持滑片的位置不變.單刀雙擲開關K擲到1，閉合開關后，電流表指針指在滿刻度處，若不考慮電池內阻，則Rx的測量值為Ω.

③本實驗中若考慮電池內阻，Rx的測量值與不考慮電池內阻時的測量值相比將.

A.變大B.變小C.不變D.無法比較

（2）在做“練習使用多用電表”的實驗中

在測量電阻時，下列說法正確的有；

A.每次更換倍率不同的擋位，不必重新進行歐姆調零

B.如果阻值未知，必須先選擇倍率最大的擋位進行試測

C.進行歐姆調零時，用一只手捏緊短接的紅黑表筆，另一只手細心調節歐姆調零旋鈕

D.測量時如果指針偏轉過大，應將選擇開關撥至倍率更大的擋位重新測量

Ⅲ.（2分）以下實驗中，說法正確的是

（多選）.

A.油膜法估測分子直徑的大小是一種通過測量宏觀量來測量微觀量的方法

B.金屬的電阻隨著溫度的升高而增大

C.在探究氣體發生等溫變化遵循的規律時一定要保證封閉的氣體不漏氣

D.“探究電磁感應的產生條件”實驗中的電表是交流電壓表

17.（8分）一導熱汽缸內用活塞封閉著一定質量的理想氣體.如圖16（a）所示，汽缸水平橫放時，缸內空氣柱長為l0.已知大氣壓強為p0，環境溫度為T0，活塞橫截面積為S，汽缸的質量m=P0S20g，不計活塞與汽缸之間的摩擦.現將汽缸懸掛于空中，如圖16（b）所示.求：

（1）穩定后，汽缸內空氣柱長度；

（2）汽缸懸在空中時，大氣壓強不變，環境溫度緩慢地降至多少時能讓活塞回到初始位置；

（3）第（2）小題過程中，若氣體內能減少了ΔU，此氣體釋放了多少熱量.

18.（11分）如圖17所示，在水平面上靜置一質量M=450 g的滑塊，滑塊上表面是一個半徑R=0.2 m的四分之一圓弧，圓弧最低點A與水平地面相切.現給質量m=50 g的小球一個大小v0=4 m/s的水平初速度，小球經B點離開滑塊時，隨即撤去滑塊.小球于C點第一次著地，小球每次與地面碰撞前后，水平速度保持不變，豎直速度大小減半，方向反向.A點始終與地面接觸，忽略小球通過各軌道連接處的能量損失，不計一切摩擦和空氣阻力，求：

（1）小球剛運動到滑塊最低點A時，對滑塊的壓力；

（2）小球離開滑塊后所能到達的最大高度；

（3）要使小球能水平進入接收器最低點P，P與C間的最小距離為多大.

19.（11分）如圖18，平行導軌ac、bd置于水平桌面上，導軌左端接有電阻R=8 Ω，導體棒質量為m=0.5 kg，長為0.5 m，導體棒單位長度電阻為r=5 Ω/m，開始時靜止于導軌的ab位置，在F=F0+kt的力作用下，棒做加速度為a=2 m/s2的勻加速直線運動，2.5 s末導體棒到達導軌最右端cd位置.導體棒離開cd位置后可視為平拋運動，平行導軌fh、eg置于水平地面上且足夠長，導軌左端與電容C=12.5 F的大電容器連接，電容器初始帶電量q=35 C，導體棒下落到地面平行導軌后，豎直速度立即變為零，水平速度不變，電容器放電進一步加速導體棒向前運動，導軌電阻、導體棒與導軌摩擦不計，導體棒與導軌接觸過程中始終與導軌垂直，ac、bd導軌與fh、eg導軌間距均為0.4 m，且均處于磁感應強度B=0.5 T，方向豎直向上的勻強磁場中.求

（1）導體棒即將離開cd位置時，導體棒兩端的電壓U；

（2）題中F0和k的值；

（3）導體棒從ab運動到cd過程中，導體棒受安培力的沖量；

（4）導體棒在地面平行導軌上加速后的最終速度.

20.（11分）范德格拉夫靜電加速器由兩部分組成，一部分是產生高電壓的裝置，叫作范德格拉夫起電機，其示意圖略，加速罩（金屬球殼）是半徑a=0.5 m的一個鋁球，由寬度w=10 cm、運動速度v=20 m/s的一條橡膠帶對它充電，從而使金屬殼與大地之間形成500 kV的高電壓.另一部分是加速管和偏轉電磁鐵，再加上待加速的質子源就構成了一臺質子靜電加速器，如圖19所示.抽成真空的加速管由20個金屬環及電阻組成（圖中僅畫出電阻中的6個），金屬環之間由玻璃隔開，各環與500 MΩ的電阻串聯.從質子源引出的質子進入加速管加速，然后通過由電磁鐵產生的一個半徑b=10 cm的圓形勻強磁場區域引出打擊靶核.已知質子束的等效電流為25 μA，質子的比荷qm≈108 C/kg.

（1）若不考慮傳送帶和質子源的影響，求加速罩內的電場強度E和電勢φ；

（2）要維持加速罩上500 kV的穩定電壓，求噴射到充電帶表面上的面電荷密度σ；

（3）質子束進入電磁鐵，并做角度θ=60°的偏轉，求磁感應強度B的大??；

（4）已知電量為q的點電荷在距離r處產生的電勢為φ=kqr.若偏轉后的質子向氟原子（Z=9）組成的一個靶上發射，求質子與氟原子核中心最接近的距離（假設氟保持靜止，k=9.0×109 N·m2/C2）.

參考答案

1. 答案：B

解析比值定義的物理量是由其本身的性質決定的，與外界因素無關，不能說成正比與反比的關系，它反應了物理量的某個性質，選項B正確.

2.答案：D

解析研究劃槳動作時形狀不能忽略，因此A錯；以龍舟為參考系，岸上的觀眾是向后運動的，因此B錯；獲得第一名的龍舟，平均速度大而沖刺速度不一定，因此C錯，D對.

3.答案：C

解析從拋出到落地，根據機械能守恒定律有：mgh=12mv2-12mv20，求出石塊落地速度為：v=v20+2gh，從公式中可看出，物體落地時的速度與物體拋出時的初速度以及石塊的高度有關，與物體的質量和初速度的仰角無關，故A錯誤；石塊落地時的重力勢能為Ep＝-mgh＝-50 J，故B錯誤；拋出時，豎直方向的分速度為vy＝v0sin30°＝3 m/s，根據機械能守恒可知到達最高點的重力勢EP=12mv2y=2.25 J，故C正確；人在拋出石塊過程中做功為，E=12mv20=

9 J，故D錯誤.本題正確選項為C.

4.答案：B

解析兩次氣球碰撞實驗中，主要原因是充氣氣球的質量大、動量大，導致碰撞時產生很大的沖力.C選項中根據牛頓第三定律，作用力與反作用力大小一定是相等的.本題正確選項是B.

5.答案：B

解析A.核子分開時吸收的能量稱為結合能，結合能除以核子數為比結合能，故A錯誤；B.鎘棒能夠吸收中子，鎘棒插入深一些，會導致參與核反應的中子數減少，核反應速度變慢，故B正確；C.衍射現象是波動性的體現，電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣說明電子具有波動性，故C錯誤；D.由動量守恒定律可知，與靜止電子碰撞后，入射光子的動量減小，由p=hλ可知，波長變長，故D錯誤.故選B.

6.答案：B

解析梯子在豎直方向上受重力、地面的支持力，因為墻光滑，所以豎直墻對梯子沒有摩擦力；在水平方向上，受到豎直墻的水平向右彈力，因為平衡，所以地面對梯子有靜摩擦力，與墻對梯子的彈力方向相反，為水平向左.故B正確，ACD錯誤.本題正確答案為B.

7答案：D

解析由題可知，垂直紙面向里的勻強磁場產生指向圓心方向的洛倫茲力提供向心力，洛倫茲力為F=Bqv，故A錯誤；B.受力分析可得，粒子運動過程中還受到垂直紙面的洛倫茲力和電場力，垂直紙面方向受力平衡，設帶電粒子運動軌跡上各點輻射狀磁場的磁感應強度的大小為B1，則有Eq=qvB1，解得B1=Ev，故B錯誤；C.由向心力公式可得，qvB=mv2r，則粒子做勻速圓周運動的半徑為r=mvqB，由于B和B1關系未知，故C錯誤；D.帶點粒子做圓周運動的周期為T=2πrv=2πmqB，粒子形成的等效電流為I=qt=q2πmqB=Bq22πm，故D正確.本題正確選項為D.

8.答案：A

解析調幅，即通過改變電磁波的振幅來實現信號加載，故題圖A、B中A為調幅波，B為調頻波，故A正確，B錯誤；CD.根據交流電路中電容器的通高頻阻低頻和電感線圈的通低頻阻高頻作用可知，元件a要讓高頻信號通過，阻止低頻信號通過，故元件a是電容較小的電容器，元件b要讓低頻信號通過.本題正確選項為A.

9.答案：B

解析A.根據題意可知，纜繩相對地面靜止，則整個同步軌道一定在赤道正上方，所以地面基站不可能選址建在佛山，故A錯誤；B.箱體在上升過程中受到地球的引力為F=GMmr2，萬有引力隨著箱體與地球距離的增加而減小，故B正確；C.根據“太空電梯”結構，由公式v=ωr可知，配重和同步空間站的角速度相同，空間站的環繞半徑小于配重的環繞半徑，所以配重的線速度大于同步空間站的線速度，故C錯誤；D.根據題意可知，配重在萬有引力和纜繩拉力合力作用下做圓周運動，若同步空間站和配重間的繩斷開，拉力消失，配重與地球之間的萬有引力小于配重做圓周運動的向心力，配重會做離心運動，故D錯誤.故選B.

10答案：C

解析A.脈沖電流流經線圈會產生高強度的磁場是電流的磁效應，故A錯誤；B.脈沖磁場在線圈周圍空間產生感應電場是電磁感應現象，故B錯誤；C.若將脈沖電流改為恒定電流，線圈將產生恒定磁場，故不會產生持續的感應電場及感應電流對腦神經產生電刺激作用，故C正確；D.若脈沖電流最大強度不變，但縮短脈沖電流時間，則腦部特定區域的磁通量改變量大小不變，但磁通量改變的時間變小，根據法拉第電磁感應定律，有E=ΔΔt，所以在腦部產生的感應電場及感應電流會增加，故D錯誤.故選C.

11.答案：D

解析解：A.風機轉速n，風機轉動的角速度為ω=2πn=145π3rad/s，故A錯誤；B.由表格得，風機的工作電壓U＝220 V，電功率為P電＝5.5 kW＝

5 500 W.由P電＝UI得，電流I＝25 A，風機的輸出功率P出＝ηP電＝65%×5 500 W＝3 575 W.熱功率為P熱＝P電-P出＝5 500W-3 575 W＝1 925 W，由P熱＝I2R得，排風扇的內電阻R=1 925252 Ω=3.08 Ω，故B錯誤；C.設空氣排出的速度為v，時間t內，由能量守恒定律的：Pt=12Qtρv2，代入數據解得：v＝30 m/s，故C錯誤；D.風機的流量Q＝vπr2代入數據解得，出風口半徑r≈0.26 m，故D正確.

12.答案：D

解析小球第一次沿軌道AC下滑的過程中，由題意可知，電場力與重力的合力方向恰好沿著斜面AC，則剛開始小球與管壁無作用力，當從靜止運動后，由左手定則可知，洛倫茲力導致球對管壁有作用力，從而導致滑動摩擦力增大，而重力與電場力的合力大小為F=（mg）2+（33mg）2=233mg不變，故根據牛頓第二定律可知，小球做加速度減小的加速運動，當摩擦力等于兩個力的合力時，做勻速運動，小球在軌道內受到的摩擦力最大，則為233mg，不可能大于233mg，故A、B選項均錯誤；經足夠長時間，小球在CD間往復運動，根據動能定理，可知，取從靜止開始到C的速度為0，則摩擦力做功與重力及電場力做功之和為0，則摩擦力總功為233mgL，故C項錯誤；對小球在O點受力分析，且由C向D運動，由牛頓第二定律，則有：N-mg+Bqv=m

v2R；由C到O點，機械能守恒定律，則有：mgR（1-sin30°）=12mv2；解得N=2mg-qBgR，即當小球由C向D運動時，對軌道的彈力為2mg-qBgR，故D項正確.

13.答案：B

解析根據題意，有θ1=θ2=θ3=θ4=C，根據幾何關系θ1+θ2+θ3+θ4=90°所以C=22.5°，所以n=1sinC=22-2，故A錯誤；B.b光在五角棱鏡中傳播的速度為v=cn=2-2c2，根據幾何關系可得x=（2+2）L，所以傳播時間為t=xv=2（2+2）L（2-2）c，故B正確；C.根據題意，a光的臨界角大于b光的臨界角，所以a光的折射率小于b光的折射率，a光的波長大于b光的波長，根據公式Δx=Ldλ，可得，相同條件下用a光比b光形成的條紋寬度大，故C不正確；D.根據折射定律n=sinisinr可知，以相同的入射角從空氣斜射入水中時，a光的折射角較大，故D錯誤.本題正確選項為B.

14.答案：BD

解析晶體熔化時吸收熱量，溫度不變，其分子平均動能不變.空調的工作說明了熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，但是它消耗了電能.第二類永動機違反了能量轉化的不可逆性，也就是違反了熱力學第二定律，擴散現象在氣體、液體和固體中都能發生.本題正確選項為BD.

15.答案：AC

解析以豎直向上為正方向，t=1 s到t=2 s小球從最低點向平衡位置振動，偏離平衡位置位移方向為負，大小正在減小，由F回=-kx，可知所受的回復力減小，方向為x軸正向，故A正確；B.t=2 s到t=3 s小球從平衡位置向最高點振動，小球可能會經過彈簧的原長，則彈簧彈性勢能可能先減小后增大，故B錯誤；C.若圓盤以30 r/min勻速轉動，其周期為T驅=1n=130min=2 s.小球振動達到穩定時其振動的周期等于驅動的周期為2 s，故C正確； D.由圖13（b）可知，小球振動的固有周期為T固=4 s，若圓盤正以30 r/min勻速轉動時，有T驅

16.I

答案：0.42 （1分）2.0（2分）、不滿足（1分） D（2分）

解析求B點速度時，利用AC的平均速度等于B點的瞬時速度，vB=3.32×10-20.08 m/s=0.42 m/s，同理可利用a=ΔxT2解出加速度為2.0 m/s2，這個加速度太大了，不滿足本實驗中懸掛物的質量遠小于小車質量這一要求.錢同學是探究小車速度隨時間變化的規律，就不需要滿足物體質量遠小于車的質量這一要求，是由于定滑輪的高度沒有調節好，使細繩方向一長木板不平行，水平方向的分力越來越小，導致小車運動過程加速度越來越小，選項D是正確的.

Ⅱ.（6分）答案：（1）①如圖20所示（2分）

② 5.0（1分）100（1分） ③C（1分）

（2） C （1分）每次更換倍率不同的擋位，必重新進行歐姆調零；如果阻值未知，必須先選擇中等倍率的擋位進行試測；進行歐姆調零時，可以用一只手捏緊短接的紅黑表筆，因為手的電阻很大而表筆是短接的.測量時如果指針偏轉過大，說明讀數很小，應將選擇開關撥至倍率小的擋位重新測量.選項C是正確的.

Ⅲ.答案：ABC

17.答案：（1）2019l0；（2）1920T0；（3）ΔU+p0l0S20

解析（1）設氣缸豎直懸掛時，內部氣體壓強為p1，空氣柱長度為l1，由玻意耳定律可知p0l0=p1l1

對氣缸受力分析，由平衡條件

p1S+mg=p0S1分

聯立可得，穩定后，汽缸內空氣柱長度為l1=2019l01分

（2）由蓋—呂薩克定律可知Sl1T0=Sl0T11分

得T1=1920T01分

（3）由熱力學第一定律可知-ΔU=Q+W1分

其中W=p1Sl1-l01分

得Q=-（ΔU+p0l0S20）1分

則氣體釋放的熱量為Q=ΔU+p0l0S201分

18.答案：（1）FN′=4.5 N，方向豎直向下；（2）h=0.72 m；（3）1212510 m

解析（1）小球剛運動到滑塊最低點A時，對小球FN-mg=mv20R1分

得FN=4.5 N1分

由牛頓第三定律可知，小球對滑塊的壓力FN′=4.5 N方向豎直向下1分

（2）小球滑上滑塊到運動至最高點的過程中，小球和滑塊組成的系統水平方向動量守恒，設小球運動到最高點h時，滑塊和小球水平方向的速度大小相等，設為v共

mv0=（M+m）v共1分

mv202=（M+m）v2共2+mgh1分

得h=0.72 m2分

（3）設小球第一次著地前瞬間，豎直方向的速度大小設為vy1，初次著地后經t時間，小球與地面發生第n+1次碰撞時與C點的距離為x，則

v2y1=2ghx=v共t1分

解得

t=vy1g［1+12+122+123+…+12n］1分

當n→

SymboleB@

時t=2vy1g1分

此時x=1212510 m

即要使小球能水平進入接收器最低點P，P與C間的最小距離為1212510 m1分

19.答案：（1）1.05 V；（2）F0=1 N，k=8×10-3 N/s；（3）0.025 N·s；（4）9.5 m/s

解析（1）導體棒到達導軌最右端cd位置時

v=at0=5 m/s1分

設導體棒在電路中的有效電阻為R1，導軌寬度為l1，導體棒在導軌外的長度為l2，此時，導體棒兩端的電壓

U=RR1+RBl1v+Bl2v1分

由于導體棒的有效電阻為R1=2 Ω，代入可得

U=1.05 V1分

（2）導體棒在水平桌面上加速過程，由牛頓第二定律有

F0+kt-F安？=ma1分

又F安=B2l21v1R+R11分v1=at

代入數據解得F0=1 N，k=8×10-3 N/s1分

（3）導體棒從ab運動到cd過程中，導體棒受安培力的沖量

I=F-安t0=B2l21v2R+R1t01分

代入數據得I=0.025 N·s1分

（4）導體棒在地面平行導軌運動的最終速度為vt，由動量定理得

Bl1Δq=mvt-mv1分

Δq=q-CBl1vt1分

代入數據解得vt=9.5 m/s1分

20.答案：（1）E=0，φ=500 kV；

（2）37.5 μC/m2；（3）0.58 T；（4）2.59×10-14 m

詳解（1）導體球靜電平衡E=01分

由題意得φ=500 kV1分

（2）罩通過電阻和質子束放電.通過電阻放電電流

IR=φ-0R=5×10520×500×106μA=50 μA1分

需要供給罩的總電流I=IR+Ip=75 μA1分

這個電流被噴到橡膠帶，而I=σwv

則σ=Ivw=37.5 μC/m21分

（3）加速度過程，由動能定理得12mv2=qφ1分

在磁場中有B=mvqr1分

粒子在磁場中軌跡如圖21.

由幾何關系得r=btan（θ/2）1分

聯立解得B=tan（θ/2）b2mφq≈0.58 T

（4）由能量守恒，有qφ=kZq2r1分

解得r=kZqφ≈2.59×10-14 m1分

［責任編輯：李璟］