2022年北京市昌平区高考物理二模试卷（含答案解析）

这是一份2022年北京市昌平区高考物理二模试卷（含答案解析），共20页。试卷主要包含了0141u， 13H的质量为3，5倍，【答案】B，【答案】C，【答案】A，【答案】D等内容，欢迎下载使用。

2022年北京市昌平区高考物理二模试卷

1. 某核反应方程为 12H+13H→24He+X，已知 12H的质量为2.0141u， 13H的质量为3.0160u， 24He的质量为4.0026u，X的质量为1.0087u。下列说法正确的是( )
A. X是质子，该核反应方程释放能量 B. X是中子，该核反应方程释放能量
C. X是质子，该核反应方程吸收能量 D. X是中子，该核反应方程吸收能量
2. 以下现象能显著表现出光的波动性的是( )
A. 单色光经过杨氏双缝后在屏上得到明暗相间的图样
B. 紫外线照射锌板，使电子从锌板表面逸出
C. 光在同一种均匀介质中沿直线传播
D. 光经过三棱镜后发生偏折
3. 下列说法正确的是( )
A. 水流速度越大，水分子的热运动越剧烈
B. 水凝结成冰后，水分子的热运动停止
C. 水的温度越高，水分子热运动的平均动能越大
D. 水的温度升高，每个水分子的运动速率都会增大
4. 伽利略设计的一种测温装置如图所示，细玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定质量的理想气体。实验时，外界大玻璃泡气压强保持不变，若观察到玻璃管中的水柱上升，下列判断正确的是( )
A. 外界大气的温度降低 B. 外界大气的温度升高
C. 玻璃泡内气体的压强增大 D. 玻璃泡内气体的压强不变
5. 一列简谐横波某时刻的波形图如图甲所示，由该时刻开始计时，质点a的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是( )

A. 该波的波长为2cm
B. 该波的波速为1m/s
C. 波沿x轴负方向传播
D. 经过1周期，质点a沿x轴运动了4cm
6. 一质点做竖直上抛运动，其位移x与时间t的关系图像如图所示，下列说法正确的是( )
A. t=0时，质点的速度为零
B. t=3s时，质点的速度和加速度均为零
C. 在t=0至t=3s间，质点的速度与加速度同向
D. 在t=3s至t=6s间，质点的速度与加速度同向
7. 如图所示，包含红、蓝两种颜色的一束复色光沿半径方向射入一块半圆形玻璃砖，在玻璃砖底面的入射角为i，经过折射后射出到空气中，下列说法正确的是( )
A. a光为红光，b光为蓝光
B. 玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率
C. 在玻璃砖中，a光的传播速度小于b光的传播速度
D. 若入射角i逐渐增大，则b光的折射光首先消失
8. 如图所示，正方形abcd内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，一束电子以大小不同的速度从a点沿ab方向射入磁场。不计电子的重力和电子间的相互作用。对于从c点和d点射出的电子，下列说法正确的是( )

A. 轨道半径之比为1：2 B. 线速度大小之比为1：2
C. 向心力大小之比为1：2 D. 在磁场中运动时间之比为1：2
9. 电子束焊接是利用加速和会聚的高速电子流轰击工件接缝处，使金属熔合的一种焊接方法。电子束焊接机中的电场线如图中虚线所示。K为阴极，A为阳极，电子束从阴极逸出后经电场加速到达阳极，不考虑电子重力及电子间的相互作用，下列说法正确的是( )
A. 电子束焊接原理是将电子流的动能转化为内能
B. K点电势高于A点电势
C. 电子由K运动到A，电势能增加
D. 电子由K运动到A，加速度不变
10. 甲、乙两种亮度可调的台灯内部电路示意图如图所示，其中甲台灯通过变阻器调节灯泡亮度，乙台灯通过改变理想变压器副线圈的匝数调节灯泡亮度，两台灯所用电源和灯泡均相同，下列说法正确的是( )

A. 两台灯均可使用直流电源
B. 甲台灯的旋转开关从1调到4的过程中，灯泡逐渐变暗
C. 乙台灯的旋转开关从1调到4的过程中，灯泡逐渐变亮
D. 当两台灯亮度相同时，电源的输出功率相同
11. 2022年2月5日，北京冬奥会短道速滑比赛在首都体育馆举行，中国队以2分37秒348夺得混合团体接力冠军。比赛中“接棒”运动员在前面滑行，“交棒”运动员从后面用力推前方“接棒”运动员完成接力过程，如图所示，假设交接棒过程中两运动员的速度方向均在同一直线上，忽略运动员与冰面之间的摩擦，对于两运动员交接棒的过程，下列说法正确的是( )
A. 两运动员的动量变化一定相同
B. 两运动员相互作用力的冲量之和一定等于零
C. 两运动员相互作用力的功之和一定等于零
D. 两运动员组成的系统动量和机械能均守恒
12. 如图甲所示是磁电式电表内部结构示意图，蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯，铁芯外面套有一个可以绕轴转动的铝框，在铝框上绕有铜线圈。电表指针固定铁芯在线圈上，可与线圈一起转动，线圈的两端分别接在两个螺旋弹簧上，被测电流经过这两个弹簧流入线圈。蹄形磁铁与铁芯间的磁场可看作是均匀辐射分布的，如图乙所示，无论线圈转到什么位置，线圈平面总与线圈所在磁场甲的方向平行。关于磁电式电表，下列说法不正确的是( )

A. 磁电式电表的原理是通电线圈在磁场中因受安培力而转动
B. 改变线圈中电流的方向，指针会反向偏转
C. 增加线圈的匝数可以提高电表的灵敏度
D. 用塑料框代替铝框，在使用电表时可以使指针更迅速稳定在示数位置上
13. 与静止点电荷的电场类似，地球周围也存在引力场，引力做功与路径无关，所以可定义引力场强度和引力势。设地球的质量为M，地球半径为R，引力常量为G，质量为m的质点距地心距离为r(r>R)时，引力势能为EP=−GmMr(取无穷远处为势能零点)。下列说法正确的是( )
A. 距地心r处，地球的引力场强度大小为Gmr2
B. 距地心r处，地球的引力势为−GMr
C. r增大，引力场强度和引力势均增大
D. r增大，引力场强度和引力势均减小
14. 激光是20世纪60年代发明的一种新型光源，它有很多特点，其中之一是光束截面上光强分布不均匀，中心强，向外依次减弱，也可以这样理解：如图甲中的一束激光，经焦点F会聚后向下照射，光线①由单个光子hv构成，光线②由双光子2hv构成，光线③由三光子3hv构成，能量最大。如图乙所示，一透明微粒处于向下照射的激光束中，微粒中心O位于激光束中心轴MN左侧，激光束穿过微粒时发生了折射(图中只画出两条光线，且强度②>①)，微粒的折射率大于周围介质的折射率，不考虑光的反射和吸收。入射光束由光子组成，光子在与微粒作用时速度方向发生了改变，说明微粒对光子施加了作用力。下列说法正确的是( )

A. 光线①对微粒的作用力方向为向右偏上
B. 光线②对微粒的作用力方向为向左偏上
C. 光线①和光线②对微粒的作用力大小相等
D. 光线①和光线②对微粒作用力的合力会将微粒推向光束中心
15. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据处理、误差分析等，例如：
(1)实验仪器，用螺旋测微器测量电阻丝的直径，示数如图1所示，则该电阻丝的直径为______ mm；

(2)误差分析，某同学用图2所示的电路测量一段金属丝的电阻。不考虑偶然误差，测量值与真实值相比较将______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)，误差主要是由______(选填“电流表”或“电压表”)的内阻引起的；
(3)实验原理，图3为指针式多用电表电路简图。某同学用指针式多用电表测量电学中的物理量时，发现直流电流、电压表盘刻度线是均匀的，而电阻表盘刻度线是不均匀的，结合图简要分析电阻表盘刻度线不均匀的原因。______。
16. 用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”实验，即研究小球在斜槽末端碰撞时动量是否守恒。
(1)在实验中可以不测量速度的具体数值，仅通过测量______(选填选项前的字母)间接地解决这个问题。
A.小球开始释放的高度h
B.小球做平抛运动的射程OP、OM、ON
C.小球抛出点距地面的高度H
(2)下列关于本实验条件的叙述，正确的是______。(选填选项前的字母)
A.同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放
B.入射小球的质量必须大于被碰小球的质量
C.轨道倾斜部分必须光滑
D.轨道末端必须水平
(3)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射小球多次从斜槽上位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P，测出平抛射程OP。然后，把半径相同的被碰小球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射小球从斜轨上位置S由静止释放，与被碰小球发生正碰，并多次重复该操作，两小球平均落地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的物理量有______。(选填选项前的字母)
A.入射小球和被碰小球的质量m1、m2B.入射小球开始的释放高度h
C.小球抛出点距地面的高度HD.两球相碰后的平抛射程OM、ON
(4)在实验误差允许范围内，若满足关系式______(用所测物理量的字母表示)，则可以认为两球碰撞前后的动量守恒；若满足关系式______(用所测物理量的字母表示)，则可以认为两球发生的是弹性碰撞。

17. 首钢滑雪大跳台(图甲)承担2022年北京冬奥会“跳台滑雪”比赛项目，跳台滑雪线路由助滑道、起跳区、着陆坡和停止区构成。其中助滑道可简化如图乙所示：由长为L、倾角为θ的斜坡AB和弧形BCD构成，AB和BCD在B处相切，A与D的高度差为h，质量为m的运动员(可视为质点)着滑雪板从A端无初速度下滑，沿助滑道滑至D端起跳。假设滑雪板与AB间的动摩擦因数为μ，运动员在BCD段克服摩擦力做的功是在AB段克服摩擦力做功的0.5倍。不计空气阻力，重力加速度为g。

(1)请画出运动员在斜坡AB上运动时的受力示意图；
(2)求运动员在斜坡AB上运动的加速度大小a。
(3)求运动员清到D端时的动能Ek。







18. 如图甲所示，两根相互平行、相距为L的长直金属导轨MN，PQ固定在水平面内，质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好，整个装置处于竖直向下匀强磁场中，磁感应强度大小为B。不计导轨的电阻及导体棒与导轨之间的摩擦。

(1)若轨道端点M、P间接有阻值为R的电阻，对导体棒ab施一水平向右的恒力F，使导体棒由静止开始沿导轨向右运动，求导体棒ab能达到的最大速度vm；并在图乙所示的坐标系中定性画出导体棒ab的速度v随时间t变化的图像；
(2)若轨道端点M、P间接一电动势为E、内阻不计的电源，接通电路后，导体棒由静止开始沿导轨向右运动，求导体棒ab能达到的最大速度vm；
(3)上述两种情形中，都发生了电能与机械能间的相互转化，请简要说明两种情形中能量转化有何不同。







19. 回旋加速器的工作原理如图甲所示。D形盒的半径为R，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向与盒面垂直。A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的带电粒子。加在两盒狭缝间的交变电压UMN随时间t的变化规律如图乙所示，电压的峰值为U，周期T=2πmBq。一束粒子在t=0∼T2时间内均匀的飘入两盒间狭缝，初速度忽略不计。不计带电粒子所受重力和粒子间的相互作用。

(1)若忽略带电粒子通过两盒间狭缝的时间。求：
a.带电粒子经过1次加速后的速度大小v1；
b.带电粒子获得的最大动能Ekm。
(2)若带电粒子通过两盒间狭缝的时间不可忽略，且能够射出的粒子每次经过狭缝均做匀加速运动。现要求飘入狭缝的带电粒子中至少有99%可以射出，则狭缝的间距d最大应该为多少？







20. 类比是研究问题的常用方法
(1)情境1：如图甲所示，将一弹簧振子放置在光滑的水平面上，以弹簧处于原长时物块所处位置为坐标原点O、水平向右为正方向建立x轴。当振子偏离平衡位置的位移为x时，其回复力为F=−kx；而F=ma、a=ΔvΔt、v=ΔxΔt，可以得到振子位移x随时间t变化的方程为mΔ(ΔxΔt)Δt+kx=0(①式)。将物块从O点右侧某一位置由静止释放并开始计时，在图乙所示的坐标系中定性画出弹簧振子的位移x随时间t变化的图像。
(2)情境2：如图甲所示，电源的电动势为E，内阻不计；电容器的电容为C，自感线圈的自感系数为L，电阻不计，开关S先接1，给电容器充电；然后将开关接2，发现电容器极板的电荷量q随时间t的变化规律与情境1中振子位移x随时间t的变化规律类似。
a.类比①式，写出电荷量q随时间t的变化方程；
b.从开关S接2瞬间开始计时，在图乙所示的坐标系中定性画出电容器上极板的电荷量q随时间t变化的图像。
(3)质量是物体做机械运动时惯性大小的量度，在电磁现象中也存在“惯性”。在情境2中，哪个物理量可用来度量电磁“惯性”的大小？








答案和解析

1.【答案】B

【解析】解：根据电荷数守恒、质量数守恒得X的质量数：A=2+3−4=1，电荷数：z=1+1−2=0，可知X为中子；
 12H的质量为2.0141u， 13H的质量为3.0160u， 24He的质量为4.0026u，X的质量为1.0087u，假设该核反应的过程中亏损的质量：Δm=(2.0141+3.0160−4.0026−1.0087)u=0.0188u，可知假设正确，该核反应的过程中有质量亏损，根据爱因斯坦质能方程可知该核反应释放能量。故B正确，ACD错误。
故选：B。
根据电荷数守恒、质量数守恒判断X；根据质量的变化，结合爱因斯坦质能方程判断出核反应释放能量。
解决本题的关键知道在核反应过程中电荷数守恒、质量数守恒，以及掌握爱因斯坦质能方程．

2.【答案】A

【解析】解：A、单色光经过杨氏双缝后在屏上得到明暗相间的图样是光的干涉现象，干涉是波特有的现象，所以单色光经过杨氏双缝后在屏上得到明暗相间的图样能显著表现出光的波动性，故A正确；
B、紫外线照射锌板，使电子从锌板表面逸出是光电效应现象，它说明光具有粒子性，故B错误；
C、光在同一种均匀介质中沿直线传播可以用粒子沿直线运动解释，不能说明光具有波动性，故C错误；
D、光经过三棱镜后发生偏折也不能说明光具有波动性，故D错误。
故选：A。
干涉和衍射都说明光具有波动性，光电效应与康普顿相应说明光具有粒子性，光沿直线传播、经过三棱镜后发生偏折都不能说明光具有波动性。
解决本题的关键知道干涉和衍射都说明光具有波动性，知道光具有波粒二象性。

3.【答案】C

【解析】解：A、分子的热运动是内部分子的运动，与宏观物体的机械运动无关，剧烈程度只与温度有关，故A错误；
B、分子在永不停息地做无规则运动，与物体的状态无关，故B错误；
CD、根据温度是分子平均动能的标志，可知水的温度越高，水分子热运动的平均动能越大，并非每一个水分子的运动速率都增大，故C正确，D错误。
故选：C。
分子热运动与宏观物体的机械运动无关；分子在永不停息地做无规则运动；温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大。
本题考查分子无规则的热运动，注意温度是分子平均动能的标志，物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大，同时要理解分子平均动能是统计学规律。

4.【答案】A

【解析】解：设玻璃泡中气体压强为p，外界大气压强为p′，则有
p′=p+ρgh
且玻璃泡中气体与外界大气温度相同，液柱上升，气体体积V减小，由理想气体的状态方程PV=CT可知，V减小，气泡内压强减小，则T减小，即外界大气的温度降低，故BCD错误，A正确；
故选：A。
先分析出玻璃泡内的气体压强，因为水柱上升，导致体积减小，结合一定质量的理想气体的状态方程PV=CT分析出气体状态参量的变化。
本题主要考查了一定质量的理想气体的状态方程，解题的关键点是分析出气体变化前后的状态参量的变化，结合公式PV=CT即可完成解答。

5.【答案】B

【解析】解：A.根据图甲可知，该波的波长为4cm，故A错误；
B.根据图乙可知该波的周期为0.04s，则该波的波速为v=λT=0.040.04m/s=1m/s，故B正确；
C.根据图乙，由该时刻开始计时，质点a从平衡位置开始向上振动，再结合图甲可知波向x轴正方向传播，故C错误；
D.质点a只会在平衡位置附近上下振动，而不会沿着x轴运动，故D错误。
故选：B。
由甲图读出波长，由乙图周期，求出波速；根据平移法判断波的传播方向；根据时间与周期的倍数关系，结合一个周期内质点通过的路程是4倍振幅。
本题既要理解振动图象和波动图象各自的物理意义，由振动图象能判断出质点的速度方向，同时要把握两种图象的联系，由质点的速度方向，判断出波的传播方向。

6.【答案】D

【解析】解：A、x−t图的斜率表示速度，t=0时斜率不为0，故A错误；
B、t=3s时，质点的速度为零，但随后速度即发生变化，说明加速度不为零，故B错误；
C、在t=0至t=3s间，图像斜率在减小，物体在做减速运动，速度与加速度反向，故C错误；
D、在t=3s至t=6s间，图像斜率在增大，质点的速度与加速度同向，故D正确。
故选：D。
在位移-时间图象表示物体的位置随时间的变化，图象上的任意一点表示该时刻的位置，图象的斜率表示该时刻的速度，斜率的正负表示速度的方向。
理解位移-时间图象上点和斜率的物理意义；能根据位移的表达式判断物体的初速度、加速度。

7.【答案】C

【解析】解：ABC.光线a的偏折程度大，根据光路可逆结合折射定律公式可得
n=sinγsini
其中γ是折射角，可知a光的折射率大；再根据公式
v=cn
可知a光在玻璃中的传播速度小。
而a光的折射率大，说明a光的频率高，根据
c=λf
a光在真空中的波长较短，故C正确、AB错误；
D.若改变光束的入射方向使i角逐渐变大，则折射光线a的折射角先达到90∘，故a光先发生全反射，折射光线先消失，故D错误。
故选：C。
根据折射定律公式n=sinγsini判断折射率大小，从而得出频率和波长的大小．根据v=cn判断在玻璃中的光速大小；根据折射角的关系分析哪条光线先发生全反射．
本题综合考查了光的折射和全反射，关键是记住几个公式：折射率定义公式n=sinγsini、光速公式v=cn.要注意公式n=sinγsini的条件条件是光从真空射入介质折射．

8.【答案】D

【解析】解：A.设正方形边长为L，根据图像可知从c点射出的电子轨道半径为L，从d点射出的电子轨道半径为L2，则轨道半径之比为2：1，故A错误；
B.根据洛伦兹力提供向心力得
qvB=mv2R
可得：v=qBRm
因轨道半径之比为2：1，则线速度大小之比为2：1，故B错误；
C.电子所受洛伦兹力充当向心力，即，因线速度大小之比为2：1，则向心力大小之比为2：1，故C错误；
D.电子在磁场中的运动周期为
T=2πRv=2πmqB
则从c点射出的电子在磁场中的运动时间为
t1=π22π⋅T=T4
从d点射出的电子在磁场中的运动时间为
t2=π2π⋅T=T2
则在磁场中运动时间之比为1：2，故D正确。
故选：D。
带电粒子在磁场中做圆周运动，由几何知识可分别求得从c点和d点飞出的粒子的半径和偏转角，则由向心力公式可求得线速度之比和向心力之比；由转动的角度可知运动时间之比。
本题属于带电粒子在磁场中的偏转中典型题目，此类题的关键在于正确画出粒子运动的轨迹，确定圆心及由几何关系求出半径。

9.【答案】A

【解析】解：A.电子束焊接原理是将电子流的动能转化为内能，故A正确；
B.沿着电场线方向电势降低，所以K点电势低于A点电势，故B错误；
C.电子由K运动到A，电场力做正功，电势能减小，故C错误；
D.靠近阳极A的地方电场线密集，电场强度大，电子从K运动到A，加速度逐渐增大，故D错误。
故选：A。
电子束焊接原理是将电子流的动能转化为内能，根据电场线的方向分析电势的变化；由能量守恒定律分析电子电势能的变化情况，根据牛顿第二定律分析加速度。
本题只要抓住电场线的疏密表示场强的大小，电场力做正功时，电荷的电势能减少．

10.【答案】C

【解析】解：A.由于乙灯是使用的变压器，因此必须用交流电源，故A错误；
B.甲灯旋转开关从1调到4的过程中，接入的电阻阻值减小，电路电流增大，灯泡逐渐变亮，故B错误；
C.乙台灯的旋转开关从1调到4的过程中，副线圈的匝数增大。根据变压器原理，原副线圈的匝数比与原副线圈的电压比相等，因此副线圈电压将增大，故C正确；
D.当两台灯亮度相同时，甲图电源功率为EI，而乙图电源功率为1kEI，其中k为原副线圈匝数比，故D错误；
故选：C。
甲台灯通过变阻器调节灯泡亮度，乙台灯通过改变理想变压器副线圈的匝数调节灯泡亮度，当流过灯泡电流变小时灯泡变暗，根据电路结构分析灯泡的调节原理。
本题考查物理知识在生活中的应用，分析清楚题干电路是解题关键，熟练掌握变压器电流、电压与匝数之间的关系。

11.【答案】B

【解析】解：A.两运动员组成的系统动量守恒，且两运动员的动量变化大小相等，方向相反，故A错误；
B.根据牛顿第三定律可知，两运动员之间的相互作用力大小相等，方向相反，且作用时间相等，根据I=Ft
可知两运动员相互作用力的冲量大小相等，方向相反，冲量之和一定为零，故B正确；
C.两运动员相互作用时，相对地面的位移不一定相同，因此相互作用力的功之和不一定等于零，故C错误；
D.两运动员组成的系统动量守恒，但“交棒”运动员从后面用力推前方“接棒”运动员的过程中要消耗人体的化学能，转化为系统的机械能，则机械能不守恒，故D错误。
故选：B。
将两个运动员当做一个系统，根据动量守恒定律分析出两运动员的动量变化大小相等，方向相反；
根据相互作用力的特点结合冲量的计算公式分析出两运动员的冲量之和的关系；
根据做功的公式结合位移的关系分析出做功之和的大小关系；
根据能量守恒定律分析出系统机械能的变化。
本题主要考查了动量守恒定律，要注意区分做功和动量的计算公式，结合相互作用力的特点，分析过程中要注意物理量的标矢性。

12.【答案】D

【解析】解：A.磁电式电流表的内部，在蹄形磁铁的两极间有一个可以绕轴转动的线圈，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，当电流通过线圈时，线圈在安培力的作用下转动，故A正确；
B.改变线圈中电流的方向，线圈受力方向相反，指针会反向偏转，故B正确；
C.线圈匝数越多，受到的安培力合力越大，越容易转动，可以提高电流表的灵敏度；故C正确；
D.用铝框做骨架，当线圈在磁场中转动时，导致铝框的磁通量变化，从而产生感应电流，出现安培阻力，使其很快停止摆动。而塑料做骨架达不到此作用，故D错误。
本题选择不正确选项，
故选：D。
利用图示的装置分析出其制成原理，通过图不难发现磁感线与线圈平面并不垂直，通电线圈在磁场中受力转动，线圈的转动可以带动指针的偏转；同时由左手定则来确定安培力的方向。
在学过的测量工具或设备中，每个工具或设备都有自己的制成原理；对不同测量工具的制成原理，是一个热点题型，需要重点掌握。

13.【答案】B

【解析】解：A、由于点电荷电场强度大小关系为kQr2，对应到引力场应为GMr2，故A错误；
B、根据电势能与电势对应关系EP=φq可推断引力势能与引力势的对应关系EP=φm，可知φ=−GMr，故B正确；
CD、根据以上分析可知，随着r增大，引力场强度减小，但由于引力势是负数，因此将增大，故CD错误。
故选：B。
引力场与电场之间有许多相似的性质，通过与电场强度定义式类比，得出反映该点引力场强弱的引力场强度。
此题考查了万有引力定律及其应用，解题的关键是题干信息的提取，从电场的定义出发，得到引力场的相关物理量。

14.【答案】D

【解析】解：A.光线①对微粒的作用力方向为向左偏下，故A错误；
B.光线②对微粒的作用力方向为向右偏下，故B错误；
C.光线①和光线②的能量不等，则对微拉的作用力大小不等，故C错误；
D.虽然图中只画出两条光线，但实际上光束中心左侧的光线会多于光束中心右侧的光线，光线①和光线②对微粒作用力的合力会将微粒推向光束中心，故D正确。
故选：D。
光子在与微粒作用时速度方向发生了改变，微粒对光子施加了作用力，根据作用力与反作用力关系判断光子对微粒的作用力方向。
本题以光在介质中的传播为背景，考查力的相互作用和作用大小的比较，解题关键要分析清楚光线在介质中的受力情况。

15.【答案】0.183偏小  电压表  当用指针式多用电表测量未知电阻Rx时，通过表头的电流I与待测电阻Rx的关系为非线性关系，因此电阻表盘的刻度线是不均匀的

【解析】解：(1)螺旋测微器读数为0mm+18.3×0.01mm=0.183mm(估读值可以是0.002∼0.005)；
(2)电压表测得的电压为待测电阻两端电压，但电流表测得的电流为通过电压表和电阻的总电流，根据R=UI，可知测量值与真实值相比较将偏小，这是由于电压表内阻分流引起的。
(3)根据闭合电路欧姆定律得通过表头的电流为，当用指针式多用电表测量未知电阻Rx时，通过表头的电流I与待测电阻Rx的关系为非线性关系，因此电阻表盘的刻度线是不均匀的。
故答案为：(1)0.183(0.182∼0.185)；(2)偏小，电压表；(3)当用指针式多用电表测量未知电阻Rx时，通过表头的电流I与待测电阻Rx的关系为非线性关系，因此电阻表盘的刻度线是不均匀的。
螺旋测微器主尺分度值为0.5mm，螺旋尺分度值为0.01mm，螺旋尺要估读到0.001mm；由于电压表内阻的分流导致被测电阻的实际电路小于测量值，故测量值偏小；欧姆表电流与被测电阻不是线性关系，故表盘刻度不均匀。
本题考查基本仪器读数和误差分析，欧姆表刻度盘不均匀分析，是学习物理的基本要求，关键是理解读数规则和工作原理并进行分析。

16.【答案】BABDADm1OP=m1OM+m2ONm1OP2=m1OM2+m2ON2

【解析】解：(1)两球碰撞过程，根据动量守恒
m1v0=m1v1+m2v2
抛出后各自做平抛运动，则
水平方向x=vt
竖直方向H=12gt2
联立代入具体射程可得：m1OP=m1OM+m2ON
故仅需测量小球做平抛运动的射程OP、OM、ON，故选B。
(2)A.从同一位置静止释放以保证入射小球的初速度一致，故A正确；
B.入射小球质量必须更大，以免撞后弹回，导致再次从轨道射出时速度与碰后速度不一致，故B正确；
C.轨道无需光滑，保证入射小球运动轨迹每次都一样即可，故C错误；
D.轨道末端必须水平以保证平抛，故D正确。
故选：ABD。
(3)根据(1)可知，仅需要测量入射小球和被碰小球的质量m1、m2以及两球相碰后的平抛射程OM、ON，故选：AD。
(4)根据(1)可知，动量守恒表达式为
m1OP=m1OM+m2ON，
再结合碰前碰后总动能不变
12m1v02=12m1v12+12m2v22
与(1)中式子联立可得
m1OP2=m1OM2+m2ON2。
故答案为：(1)B(2)ABD(3)AD(4)m1OP=m1OM+m2ON，m1OP2=m1OM2+m2ON2
(1)要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平抛运动，速度可以用水平位移代替。
(2)根据实验原理判断实验操作必要性；
(3)根据动量守恒定律以及平抛运动的规律可分析对应的表达式；
(4)分析实验中碰撞前后的小球运动情况，根据平抛运动和守恒规律，明确实验中能验证动量守恒和机械能守恒的表达式。
本题考查验证动量守恒定律实验，实验中常用相同高度下，利用水平射程来间接测出速度的方法，掌握两球平抛的水平射程和水平速度之间的关系，是解决本题的关键。

17.【答案】解：(1)运动员在斜坡上受到的摩擦力f，支持力为N。运动员在斜坡AB上运动时的受力示意图如答图所示

(2)根据受力分析可得
mgsinθ−f=ma
又f=μN=μmgcosθ
解得：a=g(sinθ−μcosθ)
(3)运动员从A运动到D过程，根据动能定理可得
mgh−fL−0.5fL=Ek
解得：Ek=mg(h−1.5μLcosθ)。
答：(1)画出运动员在斜坡AB上运动时的受力示意图见解析；
(2)运动员在斜坡AB上运动的加速度大小a为g(sinθ−μcosθ)。
(3)运动员清到D端时的动能Ek为mg(h−1.5μLcosθ)。

【解析】(1)分析运动员受力情况并作出力的示意图；
(2)根据牛顿第二定律求运动员在斜坡上的加速度；
(3)运动员从A运动到D过程，根据动能定理列式可解。
本题考查动能定理的应用，对于运动过程中某一作用力做的功或某一位置的速度的求解，尤其是非匀变速运动，或做功的力较少或做功较易得到表达式的情况，常根据动能定理来求解。

18.【答案】解：(1)由导体棒运动产生的电动势为E=BLv
回路中的电流为I=ER+r
导体棒受到安培力为
根据牛顿运动定律有
当导体棒加速度为0时，速度最大
解得：vm=F(R+r)B2L2
开始时，F大于导体棒所受安培力，但随着速度的增大，安培力也在增大，则导体棒的加速度会减小，当F等于导体棒所受安培力时，速度达到最大，导体棒ab的速度v随时间t变化的图像如下图所示：

(2)回路中的电流为I=E−BLvr
导体棒受到安培力为
根据牛顿运动定律
当导体棒加速度为0时，速度最大，解得vm=EBL
故导体棒ab能达到的最大速度为EBL。
(3)情形(1)为机械能转化为电能，情形(2)为电能转化为机械能。
答：(1)体棒ab能达到的最大速度为F(R+r)B2L2，导体棒ab的速度v随时间t变化的图像如上图所示；
(2)导体棒ab能达到的最大速度为EBL；
(3)情形(1)为机械能转化为电能，情形(2)为电能转化为机械能。

【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律分析出感应电动势的大小，结合安培力公式和导体棒的平衡状态分析出最大速度，并由此定性地画出v−t图像；
(2)当速度最大时，电路中的电流为零，由此可知，导体棒产生的感应电动势等于电源的电动势，由此计算出导体棒达到的最大速度；
(3)理解在不同的电磁感应现象中的能量转化关系。
本题主要考查了电磁感应的相关应用，解题的关键点是理解最终导体棒稳定状态的速度关系，同时理解在整个过程中的能量转化特点。

19.【答案】解：(1)a.根据动能定理可得：qU=12mv12
解得：v1=2qUm；
b.设带电粒子获得最大速度为vm，粒子所受洛伦兹力提供向心力：qvmB=mvm2R
解得：Ekm=12mvm2=q2B2R22m
(2)带电粒子在狭缝运动的运动过程中，根据牛顿第二定律可得：Udq=ma
则带电粒子的加速度为：a=qUmd
带电粒子射出之前n次经过狭缝，且经过狭缝的总时间为t，则有：Ekm=nqU，nd=12at2
只有在0∼(T2−t)时间内飘入的带电粒子才能每次均被加速，则：T2−tT2≥99%
解得：d≤πmU100qB2R
即狭缝的间距d最大为πmU100qB2R。
答：(1)a.带电粒子经过1次加速后的速度大小为2qUm；
b.带电粒子获得的最大动能为q2B2R22m；
(2)狭缝的间距d最大应该为πmU100qB2R。

【解析】(1)a.根据动能定理求解速度大小；
b.粒子所受洛伦兹力提供向心力，结合动能的计算公式求解；
(2)求出带电粒子在狭缝运动的运动过程中的加速度，根据运动学公式求解加速的时间，只有在0∼(T2−t)时间内飘入的带电粒子才能每次均被加速，由此得到狭缝的最大间距。
本题主要是考查回旋加速器的工作原理，关键是弄清楚粒子的运动情况，能够根据动能定理、牛顿第二定律等进行解答。

20.【答案】解：(1)弹簧振子的位移x随时间t变化的图像如答图所示

(2)a.自感线圈两端电压UL，电容器两端电压UC，在回路中有
UL=−UC
UC=qC
UL=LΔiΔt
i=ΔqΔt
类比可得LΔ(ΔqΔt)Δt+1Cq=0
b.电容器上极板的电荷量q随时间t变化的图像如答图所示

(3)在电磁现象中，物理量自感系数L可用来度量电磁“惯性”的大小。‍

【解析】将物块从O点右侧某一位置由静止释放并开始计时，结合简谐运动规律得到图像，由电容公式等推导电荷量q随时间t的变化方程，并进一步得到图像，对比机械运动，可知度量电磁“惯性”的物理量。
本题考查电磁感应，学生需深刻理解电磁感应原理，结合电容电感及简谐运动知识，综合答题。