北京市五年（2017-2021）高考物理真题知识点分类汇编-选择题（52题，含答案）

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北京市五年（2017-2021）高考物理真题知识点分类汇编-选择题（52题，含答案）

一．摩擦力的判断与计算（共1小题）
1．（2020•北京）某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的F﹣t图象如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．实验中必须让木板保持匀速运动
B．图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线
C．最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10：7
D．只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
二．牛顿第二定律（共2小题）
2．（2021•北京）某同学使用轻弹簧、直尺、钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图所示，弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺40cm刻度处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上，就可用此装置直接测量竖直方向的加速度。取竖直向上为正方向，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　）

A．30cm刻度对应的加速度为﹣0.5g
B．40cm刻度对应的加速度为g
C．50cm刻度对应的加速度为2g
D．各刻度对应加速度的值是不均匀的
3．（2020•北京）在无风的环境里，某人在高处释放静止的篮球，篮球竖直下落：如果先让篮球以一定的角速度绕过球心的水平轴转动（如图）再释放，则篮球在向下掉落过程中偏离竖直方向做曲线运动。其原因是，转动的篮球在运动过程中除受重力外，还受到空气施加的阻力f1和偏转力f2．这两个力与篮球速度v的关系大致为：f1＝k1v2，方向与篮球运动方向相反；f2＝k2v，方向与篮球运动方向垂直。下列说法正确的是（　　）

A．k1、k2是与篮球转动角速度无关的常量
B．篮球可回到原高度且角速度与释放时的角速度相同
C．人站得足够高，落地前篮球有可能向上运动
D．释放条件合适，篮球有可能在空中持续一段水平直线运动
三．单位制（共1小题）
4．（2019•北京）国际单位制（缩写SI）定义了米（m）、秒（s）等7个基本单位，其他单位均可由物理关系导出。例如，由m和s可以导出速度单位m•s﹣1．历史上，曾用“米原器”定义米，用平均太阳日定义秒。但是，以实物或其运动来定义基本单位会受到环境和测量方式等因素的影响，而采用物理常量来定义则可避免这种困扰。1967年用铯﹣133原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的频率△v＝9192631770Hz定义s；1983年用真空中的光速c＝299792458m•s﹣1定义m。2018年第26届国际计量大会决定，7个基本单位全部用基本物理常量来定义（对应关系如图，例如，s对应△v，m对应c）。新SI自2019年5月20日（国际计量日）正式实施，这将对科学和技术发展产生深远影响。下列选项不正确的是（　　）

A．7个基本单位全部用物理常量定义，保证了基本单位的稳定性
B．用真空中的光速c（m•s﹣1）定义m，因为长度l与速度v存在l＝vt，而s已定义
C．用基本电荷e（C）定义安培（A），因为电荷量q与电流I存在I＝q/t，而s已定义
D．因为普朗克常量h（J•s）的单位中没有kg，所以无法用它来定义质量单位
四．运动的合成和分解（共1小题）
5．（2018•北京）根据高中所学知识可知，做自由落体运动的小球，将落在正下方位置。但实际上，赤道上方200m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6cm处。这一现象可解释为，除重力外，由于地球自转，下落过程小球还受到一个水平向东的“力”，该“力”与竖直方向的速度大小成正比。现将小球从赤道地面竖直上抛，考虑对称性，上升过程该“力”水平向西，则小球（　　）
A．到最高点时，水平方向的加速度和速度均为零
B．到最高点时，水平方向的加速度和速度均不为零
C．落地点在抛出点东侧
D．落地点在抛出点西侧
五．万有引力定律及其应用（共4小题）
6．（2021•北京）2021年5月，“天问一号”探测器成功在火星软着陆，我国成为世界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国家。“天问一号”在火星停泊轨道运行时，近火点距离火星表面2.8×102km、远火点距离火星表面5.9×105km，则“天问一号”（　　）
A．在近火点的加速度比远火点的小
B．在近火点的运行速度比远火点的小
C．在近火点的机械能比远火点的小
D．在近火点通过减速可实现绕火星做圆周运动
7．（2020•北京）我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”。已知火星质量约为地球质量的10%，半径约为地球半径的50%，下列说法正确的是（　　）
A．火星探测器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度
B．火星探测器的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间
C．火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度
D．火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度
8．（2018•北京）若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证（　　）
A．地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的
B．月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的
C．自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的
D．苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的
9．（2017•北京）利用引力常量G和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是（　　）
A．地球的半径及地球表面附近的重力加速度（不考虑地球自转的影响）
B．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期
C．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离
D．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离
六．同步卫星（共1小题）
10．（2019•北京）2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星（同步卫星）。该卫星（　　）
A．入轨后可以位于北京正上方
B．入轨后的速度大于第一宇宙速度
C．发射速度大于第二宇宙速度
D．若发射到近地圆轨道所需能量较少
七．动量 冲量（共1小题）
11．（2021•北京）如图所示，圆盘在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动，小物体由P点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是（　　）

A．圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向
B．圆盘停止转动前，小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为2mωr
C．圆盘停止转动后，小物体沿圆盘半径方向运动
D．圆盘停止转动后，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为mωr
八．功率、平均功率和瞬时功率（共1小题）
12．（2021•北京）如图所示，高速公路上汽车定速巡航（即保持汽车的速率不变）通过路面abcd，其中ab段为平直上坡路面，bc段为水平路面，cd段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是（　　）

A．在ab段汽车的输出功率逐渐减小
B．汽车在ab段的输出功率比bc段的大
C．在cd段汽车的输出功率逐渐减小
D．汽车在cd段的输出功率比bc段的大
九．简谐运动的振动图象（共1小题）
13．（2017•北京）某弹簧振子沿x轴的简谐振动图象如图所示，下列描述正确的是（　　）

A．t＝1s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值
B．t＝2s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值
C．t＝3s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零
D．t＝4s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值
一十．分子的热运动（共2小题）
14．（2021•北京）比较45℃的热水和100℃的水蒸气，下列说法正确的是（　　）
A．热水分子的平均动能比水蒸气的大
B．热水的内能比相同质量的水蒸气的小
C．热水分子的速率都比水蒸气的小
D．热水分子的热运动比水蒸气的剧烈
15．（2017•北京）以下关于热运动的说法正确的是（　　）
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，水分子的热运动越剧烈
D．水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大
一十一．分子间的相互作用力（共1小题）
16．（2018•北京）关于分子动理论，下列说法正确的是（　　）
A．气体扩散的快慢与温度无关
B．布朗运动是液体分子的无规则运动
C．分子间同时存在着引力和斥力
D．分子间的引力总是随分子间距增大而增大
一十二．分子势能（共1小题）
17．（2020•北京）分子力F随分子间距离r的变化如图所示。将两分子从相距r＝r2处释放，仅考虑这两个分子间的作用，下列说法正确的是（　　）

A．从r＝r2到r＝r0分子间引力、斥力都在减小
B．从r＝r2到r＝r1分子力的大小先减小后增大
C．从r＝r2到r＝r0分子势能先减小后增大
D．从r＝r2到r＝r1分子动能先增大后减小
一十三．物体的内能（共1小题）
18．（2019•北京）下列说法正确的是（　　）
A．温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度
B．内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和
C．气体压强仅与气体分子的平均动能有关
D．气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变
一十四．理想气体的状态方程（共1小题）
19．（2020•北京）如图所示，一定量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态B和C．有关A、B和C三个状态温度TA、TB和TC的关系，正确的是（　　）

A．TA＝TB，TB＝TC B．TA＜TB，TB＜TC
C．TA＝TC，TB＞TC D．TA＝TC，TB＜TC
一十五．点电荷的电场（共1小题）
20．（2021•北京）如图所示的平面内，有静止的等量异号点电荷，M、N两点关于两电荷连线对称，M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是（　　）

A．M点的场强比P点的场强大
B．M点的电势比N点的电势高
C．N点的场强与P点的场强相同
D．电子在M点的电势能比在P点的电势能大
一十六．电势（共1小题）
21．（2019•北京）如图所示，a、b两点位于以负点电荷﹣Q（Q＞0）为球心的球面上，c点在球面外，则（　　）

A．a点场强的大小比b点大 B．b点场强的大小比c点小
C．a点电势比b点高 D．b点电势比c点低
一十七．电势能与电场力做功（共1小题）
22．（2020•北京）真空中某点电荷的等势面示意如图，图中相邻等势面间电势差相等。下列说法正确的是（　　）

A．该点电荷一定为正电荷
B．P点的场强一定比Q点的场强大
C．P点电势一定比Q点电势低
D．正检验电荷在P点比在Q点的电势能大
一十八．电容器的动态分析（共1小题）
23．（2018•北京）研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电
B．实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小
C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大
D．实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大
一十九．闭合电路的欧姆定律（共1小题）
24．（2020•北京）图甲表示某金属丝的电阻R随摄氏温度t变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来（图乙），用这段金属丝做测温探头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是（　　）

A．tA应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系
B．tA应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系
C．tB应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系
D．tB应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系
二十．通电直导线和通电线圈周围磁场的方向（共1小题）
25．（2020•北京）如图所示，在带负电荷的橡胶圆盘附近悬挂一个小磁针。现驱动圆盘绕中心轴高速旋转，小磁针发生偏转。下列说法正确的是（　　）

A．偏转原因是圆盘周围存在电场
B．偏转原因是圆盘周围产生了磁场
C．仅改变圆盘的转动方向，偏转方向不变
D．仅改变圆盘所带电荷的电性，偏转方向不变
二十一．带电粒子在匀强磁场中的运动（共2小题）
26．（2021•北京）如图所示，在xOy坐标系的第一象限内存在匀强磁场。一带电粒子在P点以与x轴正方向成60°的方向垂直磁场射入，并恰好垂直于y轴射出磁场。已知带电粒子质量为m、电荷量为q，OP＝a。不计重力。根据上述信息可以得出（　　）

A．带电粒子在磁场中运动的轨迹方程
B．带电粒子在磁场中运动的速率
C．带电粒子在磁场中运动的时间
D．该匀强磁场的磁感应强度
27．（2019•北京）如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一带电粒子（重力不计）垂直磁场边界从a点射入，从b点射出。下列说法正确的是（　　）

A．粒子带正电
B．粒子在b点速率大于在a点速率
C．若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点右侧射出
D．若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短
二十二．带电粒子在混合场中的运动（共1小题）
28．（2018•北京）某空间存在匀强磁场和匀强电场。一个带电粒子（不计重力）以一定初速度射入该空间后，做匀速直线运动；若仅撤除电场，则该粒子做匀速圆周运动。下列因素与完成上述两类运动无关的是（　　）
A．磁场和电场的方向 B．磁场和电场的强弱
C．粒子的电性和电量 D．粒子入射时的速度
二十三．感应电动势的产生条件（共1小题）
29．（2021•北京）某同学搬运如图所示的磁电式电流表时，发现表针晃动剧烈且不易停止。按照老师建议，该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运，发现表针晃动明显减弱且能很快停止。下列说法正确的是（　　）

A．未接导线时，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
B．未接导线时，表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用
C．接上导线后，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
D．接上导线后，表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用
二十四．导体切割磁感线时的感应电动势（共1小题）
30．（2021•北京）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U形导体框左端连接一阻值为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒ab置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。ab以水平向右的初速度v0开始运动，最终停在导体框上。在此过程中（　　）

A．导体棒做匀减速直线运动
B．导体棒中感应电流的方向为a→b
C．电阻R消耗的总电能为
D．导体棒克服安培力做的总功小于mv02
二十五．自感现象和自感系数（共1小题）
31．（2017•北京）图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是（　　）

A．图1中，A1与L1的电阻值相同
B．图1中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流
C．图2中，变阻器R与L2的电阻值相同
D．图2中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等
二十六．交流的峰值、有效值以及它们的关系（共1小题）
32．（2021•北京）一正弦式交变电流的i﹣t图像如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．在t＝0.4s时电流改变方向
B．该交变电流的周期为0.5s
C．该交变电流的表达式为i＝2cos5πtA
D．该交变电流的有效值为A
二十七．变压器的构造和原理（共2小题）
33．（2020•北京）如图所示，理想变压器原线圈接在u＝Umsin（ωt+φ）的交流电源上，副线圈接三个阻值相同的电阻R，不计电表内电阻影响。闭合开关S后（　　）

A．电流表A2的示数减小 B．电压表V1的示数减小
C．电压表V2的示数不变 D．电流表A1的示数不变
34．（2017•北京）如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝220sin100πt（V）的交流电源上，副线圈接有R＝55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2：1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（　　）

A．原线圈的输入功率为220W
B．电流表的读数为1A
C．电压表的读数为110V
D．副线圈输出交流电的周期为50s
二十八．横波的图象（共2小题）
35．（2021•北京）一列简谐横波某时刻的波形图如图所示。此后K质点比L质点先回到平衡位置。下列判断正确的是（　　）

A．该简谐横波沿x轴负方向传播
B．此时K质点沿y轴正方向运动
C．此时K质点的速度比L质点的小
D．此时K质点的加速度比L质点的小
36．（2020•北京）一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时，质点L的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．该横波沿x轴负方向传播
B．质点N该时刻向y轴负方向运动
C．质点L经半个周期将沿x轴正方向移动到N点
D．该时刻质点K与M的速度、加速度都相同
二十九．波长、频率和波速的关系（共2小题）
37．（2019•北京）一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个质点a、b、c，则（　　）

A．此刻a的加速度最小
B．此刻b的速度最小
C．若波沿x轴正方向传播，此刻b向y轴正方向运动
D．若波沿x轴负方向传播，a比c先回到平衡位置
38．（2018•北京）如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15m。当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是（　　）

A．0.60m B．0.30m C．0.20m D．0.15m
三十．电磁波在日常生活和生产中的广泛应用（共1小题）
39．（2020•北京）随着通信技术的更新换代，无线通信使用的电磁波频率更高，频率资源更丰富，在相同时间内能够传输的信息量更大。第5代移动通信技术（简称5G）意味着更快的网速和更大的网络容载能力，“4G改变生活，5G改变社会”。与4G相比，5G使用的电磁波（　　）
A．光子能量更大 B．衍射更明显
C．传播速度更大 D．波长更长
三十一．光的折射定律（共2小题）
40．（2021•北京）如图所示的平面内，光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖，出射光为b、c两束单色光。下列说法正确的是（　　）

A．这是光的干涉现象
B．在真空中光束b的波长大于光束c的波长
C．玻璃砖对光束b的折射率大于对光束c的折射率
D．在玻璃砖中光束b的传播速度大于光束c的传播速度
41．（2017•北京）如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光。如果光束b是蓝光，则光束a可能是（　　）

A．红光 B．黄光 C．绿光 D．紫光
三十二．光的干涉（共3小题）
42．（2020•北京）以下现象不属于干涉的是（　　）
A．白光经过杨氏双缝得到彩色图样
B．白光照射肥皂膜呈现彩色图样
C．白光经过三棱镜得到彩色图样
D．白光照射水面油膜呈现彩色图样
43．（2019•北京）利用图1所示的装置（示意图），观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图2中甲和乙两种图样。下列关于P处放置的光学元件说法正确的是（　　）

A．甲对应单缝，乙对应双缝
B．甲对应双缝，乙对应单缝
C．都是单缝，甲对应的缝宽较大
D．都是双缝，甲对应的双缝间距较大
44．（2018•北京）用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹，在光源与单缝之间加上红色滤光片后（　　）
A．干涉条纹消失
B．彩色条纹中的红色条纹消失
C．中央条纹变成暗条纹
D．中央条纹变成红色
三十三．影响双缝干涉的条纹间距的因素（共1小题）
45．（2017•北京）物理学原理在现代科技中有许多重要应用。例如，利用波的干涉，可将无线电波的干涉信号用于飞机降落的导航。如图所示，两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧，它们类似于杨氏干涉实验中的双缝。两天线同时都发出波长为λ1和λ2的无线电波。飞机降落过程中，当接收到λ1和λ2的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道。下列说法正确的是（　　）

A．天线发出的两种无线电波必须一样强
B．导航利用了λ1与λ2两种无线电波之间的干涉
C．两种无线电波在空间的强弱分布稳定
D．两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合
三十四．光电效应（共1小题）
46．（2019•北京）光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流。表中给出了6次实验的结果。
组
次
入射光子的能量/eV
相对光强
光电流大小/mA
逸出光电子的最大动能/eV
第一组
1
2
3
4.0
4.0
4.0
弱
中
强
29
43
60
0.9
0.9
0.9
第二组
4
5
6
6.0
6.0
6.0
弱
中
强
27
40
55
2.9
2.9
2.9
由表中数据得出的论断中不正确的是（　　）
A．两组实验采用了不同频率的入射光
B．两组实验所用的金属板材质不同
C．若入射光子的能量为5.0eV，逸出光电子的最大动能为1.9eV
D．若入射光子的能量为5.0eV，相对光强越强，光电流越大
三十五．光的波粒二象性（共1小题）
47．（2017•北京）2017年年初，我国研制的“大连光源”﹣﹣极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100nm（1nm＝10﹣9m）附近连续可调的世界上首个最强的极紫外激光脉冲，大连光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用。一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎。据此判断，能够电离一个分子的能量约为（取普朗克常量h＝6.6×10﹣34J•s，真空光速c＝3×108m/s）（　　）
A．10﹣21J B．10﹣18J C．10﹣15J D．10﹣12J
三十六．氢原子的能级公式和跃迁（共2小题）
48．（2021•北京）北京高能光源是我国首个第四代同步辐射光源，计划于2025年建成。同步辐射光具有光谱范围宽（从远红外到X光波段，波长范围约为10﹣5m～10﹣11m，对应能量范围约为10﹣1eV～105eV）、光源亮度高、偏振性好等诸多特点，在基础科学研究、应用科学和工艺学等领域已得到广泛应用。速度接近光速的电子在磁场中偏转时，会沿圆弧轨道切线发出电磁辐射，这个现象最初是在同步加速器上观察到的，称为“同步辐射”。以接近光速运动的单个电子能量约为109eV，回旋一圈辐射的总能量约为104eV。下列说法正确的是（　　）
A．同步辐射的机理与氢原子发光的机理一样
B．用同步辐射光照射氢原子，不能使氢原子电离
C．蛋白质分子的线度约为10﹣8m，不能用同步辐射光得到其衍射图样
D．尽管向外辐射能量，但电子回旋一圈后能量不会明显减小
49．（2020•北京）氢原子能级示意如图。现有大量氢原子处于n＝3能级上，下列说法正确的是（　　）

A．这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子
B．从n＝3能级跃迁到n＝1能级比跃迁到n＝2能级辐射的光子频率低
C．从n＝3能级跃迁到n＝4能级需吸收0.66eV的能量
D．n＝3能级的氢原子电离至少需要吸收13.6eV的能量
三十七．原子核的人工转变（共1小题）
50．（2018•北京）在核反应方程He+N→O+X中，X表示的是（　　）
A．质子 B．中子 C．电子 D．α粒子
三十八．爱因斯坦质能方程（共1小题）
51．（2021•北京）硼（B）中子俘获治疗是目前最先进的癌症治疗手段之一。治疗时先给病人注射一种含硼的药物，随后用中子照射，硼俘获中子后，产生高杀伤力的α粒子和锂（Li）离子。这个核反应的方程是（　　）
A．B+n→Li+He
B．B+He→N+n
C．N+He→O+H
D．N+n→C+H
三十九．验证动量守恒定律（共1小题）
52．（2020•北京）在同一竖直平面内，3个完全相同的小钢球（1号、2号、3号）悬挂于同一高度，静止时小球恰能接触且悬线平行，如图所示。在下列实验中，悬线始终保持绷紧状态，碰撞均为对心正碰。以下分析正确的是（　　）

A．将1号移至高度h释放，碰撞后，观察到2号静止、3号摆至高度h。若2号换成质量不同的小钢球，重复上述实验，3号仍能摆至高度h
B．将1、2号一起移至高度h释放，碰撞后，观察到1号静止，2、3号一起摆至高度h，释放后整个过程机械能和动量都守恒
C．将右侧涂胶的1号移至高度h释放，1、2号碰撞后粘在一起，根据机械能守恒，3号仍能摆至高度h
D．将1号和右侧涂胶的2号一起移至高度h释放，碰撞后，2、3号粘在一起向右运动，未能摆至高度h，释放后整个过程机械能和动量都不守恒

参考答案与试题解析
一．摩擦力的判断与计算（共1小题）
1．（2020•北京）某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的F﹣t图象如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．实验中必须让木板保持匀速运动
B．图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线
C．最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10：7
D．只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
【答案】C。
【解析】解：A、动摩擦力大小与是否匀速直线运动无关，故A错误；
B、图乙曲线是拉力F随时间的变化曲线，故B错误；
C、由图乙可知，开始物块受到棉线拉力和长木板给的静摩擦力平衡，一直到拉力峰值10N左右，此时最大静摩擦力约为10N；之后物块与长木板相对滑动，物块受动摩擦力和棉线拉力平衡，由图乙知动摩擦力大小7N左右，最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10：7，故C正确；
D、图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦力大小，f＝μFN＝μmg，m未知，故求不出动摩擦因数，故D错误。
二．牛顿第二定律（共2小题）
2．（2021•北京）某同学使用轻弹簧、直尺、钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图所示，弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺40cm刻度处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上，就可用此装置直接测量竖直方向的加速度。取竖直向上为正方向，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　）

A．30cm刻度对应的加速度为﹣0.5g
B．40cm刻度对应的加速度为g
C．50cm刻度对应的加速度为2g
D．各刻度对应加速度的值是不均匀的
【答案】A。
【解析】解：设弹簧的劲度系数为k，钢球质量为m，下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺40cm刻度处，则mg＝k（40﹣20）×10﹣2＝0.2k
A、30cm刻度时根据牛顿第二定律有：k（30﹣20）×10﹣2﹣mg＝ma，解得a＝﹣0.5g，故A正确；
B、40cm刻度时钢球处于平衡状态，故a＝0，故B错误；
C、50cm刻度时根据牛顿第二定律有：k（50﹣20）×10﹣2﹣mg＝ma，解得a＝0.5g，故C错误；
D、根据牛顿第二定律有k（l﹣20）×10﹣2﹣mg＝ma，可得a＝，则各刻度对应加速度的值是均匀的，故D错误；
3．（2020•北京）在无风的环境里，某人在高处释放静止的篮球，篮球竖直下落：如果先让篮球以一定的角速度绕过球心的水平轴转动（如图）再释放，则篮球在向下掉落过程中偏离竖直方向做曲线运动。其原因是，转动的篮球在运动过程中除受重力外，还受到空气施加的阻力f1和偏转力f2．这两个力与篮球速度v的关系大致为：f1＝k1v2，方向与篮球运动方向相反；f2＝k2v，方向与篮球运动方向垂直。下列说法正确的是（　　）

A．k1、k2是与篮球转动角速度无关的常量
B．篮球可回到原高度且角速度与释放时的角速度相同
C．人站得足够高，落地前篮球有可能向上运动
D．释放条件合适，篮球有可能在空中持续一段水平直线运动
【答案】C。
【解析】解：A、篮球未转动时，篮球竖直下落，没有受到偏转力f2的作用，而篮球转动时，将受到偏转力f2的作用，所以偏转力f2＝k2v中的k2与篮球转动角速度有关，故A错误；
B、空气阻力一直对篮球做负功，篮球的机械能将减小，篮球的角速度也将减小，所以篮球没有足够的能量回到原高度，故B错误；
C、篮球下落过程中，其受力情况如下图所示：

篮球下落过程中，由受力分析可知，随着速度不断增大，篮球受到f1和f2的合力沿竖直方向的分力可能比重力大，可使篮球竖直方向的分速度减小为零或变成竖直向上，所以篮球可能向上运动，故C正确；
D、如果篮球的速度变成水平方向，则空气阻力的作用会使篮球速度减小，则篮球受到的偏转力f2将变小，不能保持f2与重力持续等大反向，所以不可能在空中持续一段水平直线运动，故D错误。
三．单位制（共1小题）
4．（2019•北京）国际单位制（缩写SI）定义了米（m）、秒（s）等7个基本单位，其他单位均可由物理关系导出。例如，由m和s可以导出速度单位m•s﹣1．历史上，曾用“米原器”定义米，用平均太阳日定义秒。但是，以实物或其运动来定义基本单位会受到环境和测量方式等因素的影响，而采用物理常量来定义则可避免这种困扰。1967年用铯﹣133原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的频率△v＝9192631770Hz定义s；1983年用真空中的光速c＝299792458m•s﹣1定义m。2018年第26届国际计量大会决定，7个基本单位全部用基本物理常量来定义（对应关系如图，例如，s对应△v，m对应c）。新SI自2019年5月20日（国际计量日）正式实施，这将对科学和技术发展产生深远影响。下列选项不正确的是（　　）

A．7个基本单位全部用物理常量定义，保证了基本单位的稳定性
B．用真空中的光速c（m•s﹣1）定义m，因为长度l与速度v存在l＝vt，而s已定义
C．用基本电荷e（C）定义安培（A），因为电荷量q与电流I存在I＝q/t，而s已定义
D．因为普朗克常量h（J•s）的单位中没有kg，所以无法用它来定义质量单位
【答案】D。
【解析】解：A、为了保证了基本单位的稳定性，基本单位全部采用物理常量定义，故A正确；
B、真空中光速恒定，而时间单位已确定，因此可以利用速度公式确定长度，故B正确；
C、根据I＝，电量单位为C，而时间单位s已确定，故可以确定电流的单位，故C正确；
D、根据E＝mc2以及E＝hv即可确定出质量的单位，故D错误。
本题选错误的，
四．运动的合成和分解（共1小题）
5．（2018•北京）根据高中所学知识可知，做自由落体运动的小球，将落在正下方位置。但实际上，赤道上方200m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6cm处。这一现象可解释为，除重力外，由于地球自转，下落过程小球还受到一个水平向东的“力”，该“力”与竖直方向的速度大小成正比。现将小球从赤道地面竖直上抛，考虑对称性，上升过程该“力”水平向西，则小球（　　）
A．到最高点时，水平方向的加速度和速度均为零
B．到最高点时，水平方向的加速度和速度均不为零
C．落地点在抛出点东侧
D．落地点在抛出点西侧
【答案】D。
【解析】解：AB、在刚竖直上抛时，因竖直方向有速度，则受到水平向西的一个力，导致物体水平向西有个加速度，虽然加速度会随着竖直方向速度减小而减小，但是加速运动，因此物体到最高点时，水平方向有速度，而水平方向加速度却为零，原因是最高点，竖直方向速度为零，故AB错误；
CD、将此物体的运动分解成水平方向与竖直方向，在上抛过程中，水平方向速度不断增大，当下降时，因加速度方向与水平速度方向相反，做减速运动，但在落回到抛出点时，水平方向有向西的位移，因此落地点在抛出点西侧，故C错误，D正确；
五．万有引力定律及其应用（共4小题）
6．（2021•北京）2021年5月，“天问一号”探测器成功在火星软着陆，我国成为世界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国家。“天问一号”在火星停泊轨道运行时，近火点距离火星表面2.8×102km、远火点距离火星表面5.9×105km，则“天问一号”（　　）
A．在近火点的加速度比远火点的小
B．在近火点的运行速度比远火点的小
C．在近火点的机械能比远火点的小
D．在近火点通过减速可实现绕火星做圆周运动
【答案】D。
【解析】解：A、设火星的质量为M，“天问一号”的质量为m，到火星中心的距离为r，根据牛顿第二定律得：
G＝ma，得a＝，
所以“天问一号”在近火点的加速度比远火点的大，故A错误；
B、根据开普勒第二定律知“天问一号”在近火点的运行速度比远火点的大，故B错误；
C、“天问一号”在火星停泊轨道运行时，只有万有引力做功，其机械能守恒，故C错误；
D、“天问一号”在近火点时其所需向心力大于万有引力，在此处减速使所需要的向心力减小，而火星对它的万有引力不变，当万有引力大于向心力，则“天问一号”做近心运动，当万有引力恰好等于绕火星做圆周运动所需向心力时，就实现了绕火星做圆周运动，故D正确。
7．（2020•北京）我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”。已知火星质量约为地球质量的10%，半径约为地球半径的50%，下列说法正确的是（　　）
A．火星探测器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度
B．火星探测器的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间
C．火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度
D．火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度
【答案】A。
【解析】解：A、当发射速度大于第二宇宙速度时，探测器将脱离地球的引力在太阳系的范围内运动，火星在太阳系内，所以火星探测器的发射速度应大于第二宇宙速度，故A正确；
B、第二宇宙速度是探测器脱离地球的引力到太阳系中的临界条件，当发射速度介于地球的第一和第二宇宙速度之间时，探测器将围绕地球运动，故B错误；
C、万有引力提供向心力，则有：
解得第一宇宙速度为：v1＝
所以火星的第一宇宙速度为：v火＝v地＝v地，因此火星的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度，故C错误；
D、万有引力近似等于重力，则有：
解得：火星表面的重力加速度，g火＝＝＝，所以火星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，故D错误。
8．（2018•北京）若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证（　　）
A．地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的
B．月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的
C．自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的
D．苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的
【答案】B。
【解析】解：设物体质量为m，地球质量为M，地球半径为R，月球轨道半径r＝60R，
物体在月球轨道上运动时的加速度为a，
由牛顿第二定律：G＝ma…①；
地球表面物体重力等于万有引力：G＝mg…②；
联立①②得：＝，故B正确；ACD错误；
9．（2017•北京）利用引力常量G和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是（　　）
A．地球的半径及地球表面附近的重力加速度（不考虑地球自转的影响）
B．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期
C．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离
D．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离
【答案】D。
【解析】解：A、根据地球表面物体重力等于万有引力可得：＝mg，所以，地球质量M＝，故A可计算；
B、由万有引力做向心力可得：＝m＝m（）2R，故可根据v，T求得R，进而求得地球质量，故B可计算；
CD、根据万有引力做向心力可得：＝m（）2R，故可根据T，r求得中心天体的质量M，运动天体的质量m的质量无法求解，故C可求解，D无法求解；
本题选不能计算出的，
六．同步卫星（共1小题）
10．（2019•北京）2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星（同步卫星）。该卫星（　　）
A．入轨后可以位于北京正上方
B．入轨后的速度大于第一宇宙速度
C．发射速度大于第二宇宙速度
D．若发射到近地圆轨道所需能量较少
【答案】D。
【解析】解：A、同步卫星只能在赤道上空，故A错误；
B、所有卫星的运行速度都不大于第一宇宙速度，故B错误；
C、同步卫星的发射速度都要大于第一宇宙速度，故C错误；
D、依据能量守恒定律可知，将卫星发射到越高的轨道需要克服引力所做的功越大，所以发射到近地圆轨道，所需能量较小，故D正确；
七．动量 冲量（共1小题）
11．（2021•北京）如图所示，圆盘在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动，小物体由P点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是（　　）

A．圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向
B．圆盘停止转动前，小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为2mωr
C．圆盘停止转动后，小物体沿圆盘半径方向运动
D．圆盘停止转动后，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为mωr
【答案】D。
【解析】解：A、圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力提供向心力，所以摩擦力方向沿半径方向指向圆心，故A错误；
B、圆盘停止转动前，根据动量定理I＝Δp，小物体转动一圈回到原点，速度不变，所以动量变化量为0，摩擦力的冲量为0，故B错误；
C、圆盘停止转动后，小物体将沿停止前的速度方向做匀减速运动，故C错误；
D、圆盘停止转动后，小物体将沿停止前的速度方向做匀减速运动，停止转动瞬间的速度v＝ωr，最终停止运动速度为0，根据动量定理I＝Δp，可知动量变化量为mωr，所以摩擦力的冲量为mωr，故D正确。
八．功率、平均功率和瞬时功率（共1小题）
12．（2021•北京）如图所示，高速公路上汽车定速巡航（即保持汽车的速率不变）通过路面abcd，其中ab段为平直上坡路面，bc段为水平路面，cd段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是（　　）

A．在ab段汽车的输出功率逐渐减小
B．汽车在ab段的输出功率比bc段的大
C．在cd段汽车的输出功率逐渐减小
D．汽车在cd段的输出功率比bc段的大
【答案】B。
【解析】解：汽车做匀速率运动，受力平衡，
设上下坡的夹角为θ，汽车受到的摩擦力为f，
在ab段，根据受力平衡可得，F1＝f+mgsinθ，此时的功率为P1＝F1v＝（f+mgsinθ）v，
在bc段，根据受力平衡可得，F2＝f，此时的功率为P2＝F2v＝fv，
在cd段，根据受力平衡可得，F3＝f﹣mgsinθ，此时的功率为P3＝F3v＝（f﹣mgsinθ）v，
所以P1＞P2＞P3，故B正确，ACD错误；
九．简谐运动的振动图象（共1小题）
13．（2017•北京）某弹簧振子沿x轴的简谐振动图象如图所示，下列描述正确的是（　　）

A．t＝1s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值
B．t＝2s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值
C．t＝3s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零
D．t＝4s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值
【答案】A。
【解析】解：A、t＝1s时，振子位于正向最大位移处，振子的速度为零，加速度的方向指向平衡位置，所以加速度为负的最大值，故A正确；
B、t＝2s时，振子位于平衡位置正在向下运动，振子的速度最大，方向向下，加速度为0，故B错误；
C、t＝3s时，振子位于负向最大位移处，振子的速度为零，加速度最大，故C错误；
D、t＝4s时，振子位于平衡位置正在向上运动，振子的速度为正，加速度为0，故D错误。
一十．分子的热运动（共2小题）
14．（2021•北京）比较45℃的热水和100℃的水蒸气，下列说法正确的是（　　）
A．热水分子的平均动能比水蒸气的大
B．热水的内能比相同质量的水蒸气的小
C．热水分子的速率都比水蒸气的小
D．热水分子的热运动比水蒸气的剧烈
【答案】B。
【解析】解：A：分子的平均动能只和温度有关，温度越高分子的平均动能越大，热水温度小于水蒸气，所以热水分子的平均动能小于水蒸气分子的平均动能，故A错误；
B：热水变成水蒸气需要吸热内能变大，所以热水内能要小于同质量水蒸气的内能，故B正确；
C：无论什么温度的物体所含有的分子都有速率快的和慢的，只是温度越高速率高的分子所占的比例比较高，故C错误；
D：温度越高分子运动的越剧烈，热水温度小于水蒸气温度，水蒸气分子运动的比较剧烈，故D错误；
15．（2017•北京）以下关于热运动的说法正确的是（　　）
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，水分子的热运动越剧烈
D．水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大
【答案】C。
【解析】解：A、分子的热运动是内部分子的运动，只与温度有关，与水流速度无关，故A错误；
B、水凝结成冰后，水分子仍然在进行无规则运动，故B错误；
C、分子热运动与温度有关，水的温度越高，水分子的热运动越剧烈，故C正确；
D、水的温度升高，分子的平均动能增大，但是并不是每个分子的运动速率都增大，可能有些分子运动速率减小，故D错误。
一十一．分子间的相互作用力（共1小题）
16．（2018•北京）关于分子动理论，下列说法正确的是（　　）
A．气体扩散的快慢与温度无关
B．布朗运动是液体分子的无规则运动
C．分子间同时存在着引力和斥力
D．分子间的引力总是随分子间距增大而增大
【答案】C。
【解析】解：A、扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，故A错误；
B、布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动，它是液体分子的不规则运动的反映，故B错误；
C、分子间同时存在相互作用的引力和斥力，故C正确；
D、分子间同时存在引力和斥力，引力和斥力均随着分子间距离的增大而减小，故D错误；
一十二．分子势能（共1小题）
17．（2020•北京）分子力F随分子间距离r的变化如图所示。将两分子从相距r＝r2处释放，仅考虑这两个分子间的作用，下列说法正确的是（　　）

A．从r＝r2到r＝r0分子间引力、斥力都在减小
B．从r＝r2到r＝r1分子力的大小先减小后增大
C．从r＝r2到r＝r0分子势能先减小后增大
D．从r＝r2到r＝r1分子动能先增大后减小
【答案】D。
【解析】解：A、从r＝r2到r＝r0分子间引力、斥力都在增加，但斥力增加得更快，故A错误；
B、由图可知，在r＝r0时分子力为零，故从r＝r2到r＝r1分子力的大小先增大后减小再增大，故B错误；
C、分子势能在r＝r0时最小，故从r＝r2到r＝r0分子势能一直在减小，故C错误；
D、从r＝r2到r＝r1分子力先做正功后做负功，故分子动能先增大后减小，故D正确；
一十三．物体的内能（共1小题）
18．（2019•北京）下列说法正确的是（　　）
A．温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度
B．内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和
C．气体压强仅与气体分子的平均动能有关
D．气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变
【答案】A。
【解析】解：A、温度是分子平均动能的标志，标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度，故A正确。
B、内能是物体中所有分子热运动所具有的动能和势能总和，故B错误。
C、气体压强由温度、体积决定，即与气体分子的平均动能和分子密集程度有关，故C错误。
D、气体膨胀对外做功且温度降低，则分子的平均动能减小，故D错误。
一十四．理想气体的状态方程（共1小题）
19．（2020•北京）如图所示，一定量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态B和C．有关A、B和C三个状态温度TA、TB和TC的关系，正确的是（　　）

A．TA＝TB，TB＝TC B．TA＜TB，TB＜TC
C．TA＝TC，TB＞TC D．TA＝TC，TB＜TC
【答案】C。
【解析】解：由图可知，状态A到状态B是一个等压过程，根据，因为VB＞VA，则有：TB＞TA，
而状态B到状态C是一个等容过程，则有：，因为pB＞pC，则有：TB＞TC，
对状态A和C，依据理想气体状态参量方程，则有：，解得：TA＝TC，
综上分析，可知，故C正确，ABD错误。
一十五．点电荷的电场（共1小题）
20．（2021•北京）如图所示的平面内，有静止的等量异号点电荷，M、N两点关于两电荷连线对称，M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是（　　）

A．M点的场强比P点的场强大
B．M点的电势比N点的电势高
C．N点的场强与P点的场强相同
D．电子在M点的电势能比在P点的电势能大
【答案】C。

【解析】解：A：如图所示M点和P点电场线的疏密程度相同，M和P点电场强度大小相同，故A错误；

B：M点和N点到正负电荷的距离都相同，它们位于同一个等势面上，电势相同，故B错误；
C：如上图所示MNP三点电场线疏密程度，场强大小相同，其中N点和P点的方向相同，故C正确；
D：沿电场线方向电势逐渐减小，M点电势大于P点电势，电子带负电，负电荷在电势越低的地方电势能越大，故电子在P点电势能大于M点电势能；故D错误；
一十六．电势（共1小题）
21．（2019•北京）如图所示，a、b两点位于以负点电荷﹣Q（Q＞0）为球心的球面上，c点在球面外，则（　　）

A．a点场强的大小比b点大 B．b点场强的大小比c点小
C．a点电势比b点高 D．b点电势比c点低
【答案】D。
【解析】解：AB、根据点电荷电场强度的计算公式E＝可知，a点场强的大小和b点电场强度大小相等，b点场强的大小比c点大，故AB错误；
CD、a、b在以负点电荷为球心的同一球面上，即在同一等势面上，故a点电势和b点电势相等，根据沿电场线方向电势降低可得b点电势比c点低，故C错误、D正确。
一十七．电势能与电场力做功（共1小题）
22．（2020•北京）真空中某点电荷的等势面示意如图，图中相邻等势面间电势差相等。下列说法正确的是（　　）

A．该点电荷一定为正电荷
B．P点的场强一定比Q点的场强大
C．P点电势一定比Q点电势低
D．正检验电荷在P点比在Q点的电势能大
【答案】B。
【解析】解：ACD、由于题中P、Q两点的电势的大小关系不确定，所以无法确定电场线的方向，则没有办法确定点电荷的电性，正检验电荷在P、Q两点的电势能的大小也无法确定，故ACD错误；
B、根据等势面的疏密程度可知，P点的电场强度大于Q点的电场强度，故B正确。
一十八．电容器的动态分析（共1小题）
23．（2018•北京）研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电
B．实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小
C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大
D．实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大
【答案】A。
【解析】解：A、由电容器带电量是某一极板的电量，再结合静电感应原理，可知，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，即能使电容器带电，故A正确；
B、将b板向上平移，正对面积减小，根据C＝，电容减小，根据U＝，Q不变，则电势差增大，张角变大，故B错误。
C、在极板之间插入有机玻璃板，根据C＝，电容增大，根据U＝，Q不变，则电势差减小，张角变小，故C错误。
D、在实验中，只增加极板带电量，根据C＝，电容C不变，根据U＝，则电势差增大，张角变大，故D错误。
一十九．闭合电路的欧姆定律（共1小题）
24．（2020•北京）图甲表示某金属丝的电阻R随摄氏温度t变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来（图乙），用这段金属丝做测温探头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是（　　）

A．tA应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系
B．tA应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系
C．tB应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系
D．tB应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系
【答案】B。
【解析】解：AB、由甲图可知，tA点对应的电阻阻值较小，由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较大，由图甲得：
R＝R0+kt
由闭合电路欧姆定律得：I＝
联立解得：t＝﹣，可知，温度与电流是非线性关系，故A错误，B正确；
CD、同理，tB应标在电流较小的刻度上，且温度与电流是非线性关系，故CD错误。
二十．通电直导线和通电线圈周围磁场的方向（共1小题）
25．（2020•北京）如图所示，在带负电荷的橡胶圆盘附近悬挂一个小磁针。现驱动圆盘绕中心轴高速旋转，小磁针发生偏转。下列说法正确的是（　　）

A．偏转原因是圆盘周围存在电场
B．偏转原因是圆盘周围产生了磁场
C．仅改变圆盘的转动方向，偏转方向不变
D．仅改变圆盘所带电荷的电性，偏转方向不变
【答案】B。
【解析】解：AB、由题意可知，磁针受到磁场力的作用，原因是由于电荷的定向移动，从而形成电流，而电流周围会产生磁场，故B正确，A错误；
C、只改变圆盘的转动方向，那么电流产生磁场方向与之前的相反，则小磁针的偏转方向也与之前的相反，故C错误；
D、如果使圆盘带上正电，圆盘的转动方向不变，那么电流产生磁场方向与之前的相反，则小磁针的偏转方向也与之前的相反，小磁针的偏转方向发生变化，故D错误。
二十一．带电粒子在匀强磁场中的运动（共2小题）
26．（2021•北京）如图所示，在xOy坐标系的第一象限内存在匀强磁场。一带电粒子在P点以与x轴正方向成60°的方向垂直磁场射入，并恰好垂直于y轴射出磁场。已知带电粒子质量为m、电荷量为q，OP＝a。不计重力。根据上述信息可以得出（　　）

A．带电粒子在磁场中运动的轨迹方程
B．带电粒子在磁场中运动的速率
C．带电粒子在磁场中运动的时间
D．该匀强磁场的磁感应强度
【答案】A。
【解析】解：利用左手定则画出初末位置的洛伦兹力的方向，由此判断出圆心的所在位置：

根据几何关系可得：，所以。
在磁场中，由洛伦兹力提供向心力，即：，同时：，化简得：，T＝。
由此可知，带电粒子在磁场中的运动轨迹是唯一确定且可求的，故A正确；
因为v和B都未知，所以带电粒子在磁场中的运动时间也无法确定，故BCD错误。
27．（2019•北京）如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一带电粒子（重力不计）垂直磁场边界从a点射入，从b点射出。下列说法正确的是（　　）

A．粒子带正电
B．粒子在b点速率大于在a点速率
C．若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点右侧射出
D．若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短
【答案】C。
【解析】解：A、粒子向下偏转，根据左手定则可得粒子带负电，故A错误；
B、粒子在磁场中运动时洛伦兹力不做功，粒子在b点速率等于在a点速率，故B错误；
C、根据R＝可知，若仅减小磁感应强度，则粒子运动的半径增大，粒子可能从b点右侧射出，故C正确；
D、若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动半径减小，粒子轨迹对应的圆心角有可能增大，根据t＝可知粒子运动时间可能增加，故D错误。
二十二．带电粒子在混合场中的运动（共1小题）
28．（2018•北京）某空间存在匀强磁场和匀强电场。一个带电粒子（不计重力）以一定初速度射入该空间后，做匀速直线运动；若仅撤除电场，则该粒子做匀速圆周运动。下列因素与完成上述两类运动无关的是（　　）
A．磁场和电场的方向 B．磁场和电场的强弱
C．粒子的电性和电量 D．粒子入射时的速度
【答案】C。
【解析】解：带电粒子在电场中一定会受到电场力的作用；一个带电粒子进入电场、磁场共存的区域后做匀速圆周运动，所以带电粒子受到的洛伦兹力与电场力大小相等，方向相反，即：qvB＝qE
可知粒子的速度大小：v＝是必须的条件，同时磁场的强弱与电场的强弱必须满足v＝；
同时，由左手定则可知，洛伦兹力的方向与粒子速度的方向、磁场的方向垂直，而电场力的方向与电场的方向平行，所以磁场的方向必定与电场的方向垂直；
由于带电粒子在磁场中做匀速直线运动，结合洛伦兹力产生的条件可知，速度的方向必须与磁场的方向垂直，同时由平衡条件可知，洛伦兹力的方向与电场力的方向相反，则二者的方向必定也要满足特定的条件；
而且由公式v＝可知，粒子满足前面的两个条件时，与粒子的带电量以及粒子的电性都无关。
故C符合题意，ABD不符合题意。
本题选择与完成上述两类运动无关的，
二十三．感应电动势的产生条件（共1小题）
29．（2021•北京）某同学搬运如图所示的磁电式电流表时，发现表针晃动剧烈且不易停止。按照老师建议，该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运，发现表针晃动明显减弱且能很快停止。下列说法正确的是（　　）

A．未接导线时，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
B．未接导线时，表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用
C．接上导线后，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
D．接上导线后，表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用
【答案】D。
【解析】解：A、未接导线时，表针晃动过程中表内线圈要切割磁感线，会产生感应电动势，故A错误；
B、未接导线时，表针晃动过程中表内线圈产生感应电动势，由于电路未闭合，则线圈没有感应电流，线圈不受安培力的作用，故B错误；
CD、接上导线后形成闭合回路，表针晃动过程中表内线圈产生感应电流，线圈会受到安培力作用阻碍线圈的转动，表针晃动减弱，故C错误，D正确。
二十四．导体切割磁感线时的感应电动势（共1小题）
30．（2021•北京）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U形导体框左端连接一阻值为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒ab置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。ab以水平向右的初速度v0开始运动，最终停在导体框上。在此过程中（　　）

A．导体棒做匀减速直线运动
B．导体棒中感应电流的方向为a→b
C．电阻R消耗的总电能为
D．导体棒克服安培力做的总功小于mv02
【答案】C。
【解析】解：A、设磁感应强度为B，导轨的宽度为L，当速度为v时的安培力为FA＝BIL＝，根据牛顿第二定律可得：FA＝ma，解得：a＝，当速度减小时加速度减小、导体棒做加速度减小的减速运动，故A错误；
B、根据右手定则可知导体棒中感应电流的方向为b→a，故B错误；
C、整个过程中电路中消耗的总电能为：E＝，根据焦耳定律可得电阻R消耗的总电能为ER＝＝，故C正确；
D、根据动能定理可知导体棒克服安培力做的总功等于mv02，故D错误。
二十五．自感现象和自感系数（共1小题）
31．（2017•北京）图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是（　　）

A．图1中，A1与L1的电阻值相同
B．图1中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流
C．图2中，变阻器R与L2的电阻值相同
D．图2中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等
【答案】C。
【解析】解：A、图1中，断开S1的瞬间，A1灯闪亮，是因为电路稳定时，A1的电流小于L的电流，则可知L的电阻小于A1的电阻，故A错误；
B、图1中，闭合S1，电路稳定后，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，说明灯泡中的电流小于线圈中的电流，故B错误；
C、图2中，因为要观察两只灯泡发光的亮度变化，两个支路的总电阻相同，因两个灯泡电阻相同，所以变阻器R与L2的电阻值相同，故C正确；
D、图2中，闭合S2瞬间，L2对电流有阻碍作用，所以L2中电流与变阻器R中电流不相等，故D错误。
二十六．交流的峰值、有效值以及它们的关系（共1小题）
32．（2021•北京）一正弦式交变电流的i﹣t图像如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．在t＝0.4s时电流改变方向
B．该交变电流的周期为0.5s
C．该交变电流的表达式为i＝2cos5πtA
D．该交变电流的有效值为A
【答案】C。
【解析】解：A、根据图可知，在t＝0.4s时电流方向不变，故A错误；
B、根据图可知，交流电的周期T＝0.4s，故B错误；
C、根据图像可知交流电电流的最大值为Im＝2A，角速度，故该交变电流的表达式为i＝2cos5πtA，故C正确；
D、电流的有效值为I＝，故D错误；
二十七．变压器的构造和原理（共2小题）
33．（2020•北京）如图所示，理想变压器原线圈接在u＝Umsin（ωt+φ）的交流电源上，副线圈接三个阻值相同的电阻R，不计电表内电阻影响。闭合开关S后（　　）

A．电流表A2的示数减小 B．电压表V1的示数减小
C．电压表V2的示数不变 D．电流表A1的示数不变
【答案】A。
【解析】解：ABC、因开关S闭合时，副线圈电路的总的电阻减小，由于变压器的匝数比和输入的电压都不变，所以输出的电压也不变，即V1示数不变，但因总电阻减小，则电流增大，因干路中电阻R分压增大，所以电压表V2示数变小，电流表的示数为：IA2＝，故电流表A2的示数减小，故A正确，BC错误；
D、开关S闭合时，总的电阻减小，所以电路的总电流I2要变大，根据＝，可知IA1变大，电流表A1示数要变大，故D错误；
34．（2017•北京）如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝220sin100πt（V）的交流电源上，副线圈接有R＝55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2：1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（　　）

A．原线圈的输入功率为220W
B．电流表的读数为1A
C．电压表的读数为110V
D．副线圈输出交流电的周期为50s
【答案】B。
【解析】解：A、由题意知，原线圈电压有效值为220V，原、副线圈匝数之比为2：1，由＝可得，U2＝110V，输入功率和输出功率相等可得原线圈中的输入功率为P入＝P出＝W＝220W，故A错误；
B、副线圈的电流为I2＝＝A＝2A，由n1I1＝n2I2可得，I1＝1A，即电流表的读数为1A，故B正确；
C、电压表的读数为有效值，即U＝110V，故C错误；
D、由u＝220sin100πt（V）可知，ω＝100π，又由ω＝，解得：T＝0.02s，理想变压器不改变周期，故D错误。
二十八．横波的图象（共2小题）
35．（2021•北京）一列简谐横波某时刻的波形图如图所示。此后K质点比L质点先回到平衡位置。下列判断正确的是（　　）

A．该简谐横波沿x轴负方向传播
B．此时K质点沿y轴正方向运动
C．此时K质点的速度比L质点的小
D．此时K质点的加速度比L质点的小
【答案】D。
【解析】解：AB、质点K比质点L先回到平衡位置，而质点L的运动方向沿y轴正方向，K沿y轴负方向运动，所以波沿x轴正方向传播，故AB错误；
C、L处于最大位移，所以此时质点L的速度为零，而K正向下运动，所以K的速度大于L的速度，故C错误；
D、根据a＝可知，加速度与位移成正比，L此时位移最大，则L的加速度最大，故D正确。
36．（2020•北京）一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时，质点L的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．该横波沿x轴负方向传播
B．质点N该时刻向y轴负方向运动
C．质点L经半个周期将沿x轴正方向移动到N点
D．该时刻质点K与M的速度、加速度都相同
【答案】B。
【解析】解：A．由图乙可知，质点L在该时刻，向y轴正方向振动，依据微平移法，可知，该横波沿x轴正方向传播，故A错误；
B．由上分析，结合微平移法，可知，质点N该时刻向y轴负方向运动，故B正确；
C．依据机械波在传播过程中质点并不随波一起迁移，因此质点L经半个周期不会沿x轴正方向移动到N点，故C错误；
D．因K、M之间间隔半个波长，K、M的步调始终相反，因此该时刻质点K与M的速度、加速度大小都相同，但它们的方向不同，故D错误；
二十九．波长、频率和波速的关系（共2小题）
37．（2019•北京）一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个质点a、b、c，则（　　）

A．此刻a的加速度最小
B．此刻b的速度最小
C．若波沿x轴正方向传播，此刻b向y轴正方向运动
D．若波沿x轴负方向传播，a比c先回到平衡位置
【答案】C。
【解析】解：AB．由图可知，质点a的位移大小最大，等于振幅，质点b在平衡位置，位移最小为0，则可知质点a的加速度最大，速度最小，质点b的加速度最小，速度最大；故AB错误；
C．若波沿x轴正方向传播，根据同侧法可知质点b向y轴正方向振动，故C正确；
D．若波沿x轴负方向传播，此时质点c向上振动，偏离平衡位置的位移小于振幅，则可知质点c回到平衡位置的时间小于四分之一个周期，而质点a要回到平衡位置的时间需要四分之一个周期，故质点c比质点a先回到平衡位置，故D错误。
38．（2018•北京）如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15m。当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是（　　）

A．0.60m B．0.30m C．0.20m D．0.15m
【答案】B。
【解析】解：P、Q两质点平衡位置相距0.15m。当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则有：
（n+）λ＝0.15
解得： （n＝0、1、2、3…）
当n＝0时，λ＝0.30m，
当n＝1时，λ＝0.10m，故B正确、ACD错误。
三十．电磁波在日常生活和生产中的广泛应用（共1小题）
39．（2020•北京）随着通信技术的更新换代，无线通信使用的电磁波频率更高，频率资源更丰富，在相同时间内能够传输的信息量更大。第5代移动通信技术（简称5G）意味着更快的网速和更大的网络容载能力，“4G改变生活，5G改变社会”。与4G相比，5G使用的电磁波（　　）
A．光子能量更大 B．衍射更明显
C．传播速度更大 D．波长更长
【答案】A。
【解析】解：A．因为5G使用的电磁波频率比4G高，根据E＝hv可知，5G使用的电磁波比4G光子能量更大，故A正确；
B．发生明显衍射的条件是障碍物（或孔）的尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还小；因5G使用的电磁波频率更高，即波长更短，故5G越不容易发生明显衍射，故B错误；
C．光在真空中的传播速度都是相同的；光在介质中的传播速度为v＝，5G的频率比4G高，而频率越大折射率越大光在介质中的传播速度越小，故C错误；
D．因5G使用的电磁波频率更高，根据v＝可知，波长更短，故D错误。
三十一．光的折射定律（共2小题）
40．（2021•北京）如图所示的平面内，光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖，出射光为b、c两束单色光。下列说法正确的是（　　）

A．这是光的干涉现象
B．在真空中光束b的波长大于光束c的波长
C．玻璃砖对光束b的折射率大于对光束c的折射率
D．在玻璃砖中光束b的传播速度大于光束c的传播速度
【答案】C。
【解析】解：A、这是光的折射现象，故A错误；
BC、由题图可知，玻璃砖对b光的折射程度大，则nb＞na，故b光的频率较大，根据λ＝可知b光波长较小，故B错误，C正确；
D、由v＝知，在玻璃砖中，nb＞na，所以vb＜va，故D错误
41．（2017•北京）如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光。如果光束b是蓝光，则光束a可能是（　　）

A．红光 B．黄光 C．绿光 D．紫光
【答案】D。
【解析】解：光从空气斜射到玻璃，因为玻璃上下表面平行，当第二次折射时折射光线与第一次折射入射光线平行。由于折射率不同，a光偏折较大，b光偏折较小。所以此玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率，所以a的频率大于b的频率，给出的各色光中频率大于蓝光的只有紫光，故D正确，ABC错误。
三十二．光的干涉（共3小题）
42．（2020•北京）以下现象不属于干涉的是（　　）
A．白光经过杨氏双缝得到彩色图样
B．白光照射肥皂膜呈现彩色图样
C．白光经过三棱镜得到彩色图样
D．白光照射水面油膜呈现彩色图样
【答案】C。
【解析】解：A、用白光做光源，根据双缝干涉条纹的间距公式△x＝λ 知，不同波长的，条纹宽度不一，则得到彩色的干涉条纹，
B、肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的，是由于光线在肥皂膜的表面发生干涉造成的，
C、阳光通过三棱镜形成彩色光带，是光的色散现象，不属于干涉现象，
D、水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象，属于薄膜干涉，
本题选现象不属于干涉的，
43．（2019•北京）利用图1所示的装置（示意图），观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图2中甲和乙两种图样。下列关于P处放置的光学元件说法正确的是（　　）

A．甲对应单缝，乙对应双缝
B．甲对应双缝，乙对应单缝
C．都是单缝，甲对应的缝宽较大
D．都是双缝，甲对应的双缝间距较大
【答案】A。
【解析】解：干涉条纹在光屏上观察到的图案是间距相等的条纹图象，而衍射条纹中，中间的亮纹的宽度最大，向两边渐渐减小，
因此甲对应单缝，乙对应双缝，故A正确，BCD错误。
44．（2018•北京）用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹，在光源与单缝之间加上红色滤光片后（　　）
A．干涉条纹消失
B．彩色条纹中的红色条纹消失
C．中央条纹变成暗条纹
D．中央条纹变成红色
【答案】D。
【解析】解：A、在双缝中，仍是频率相同的红光，因此能发生干涉现象，故A错误；
B、由于只有红光干涉条纹，因此不会出现彩色条纹，也没有彩色条纹中的红色条纹消失现象，故B错误；
C、在中央条纹，满足光程差为零，则是明条纹，并不变成暗条纹，故C错误；
D、得到白光的干涉条纹后，在光源与单缝之间加上红色滤光片，在双缝中的，由于红光的频率相同，则能发生干涉，但不是彩色条纹，而是明暗相间的红色条纹，故D正确。
三十三．影响双缝干涉的条纹间距的因素（共1小题）
45．（2017•北京）物理学原理在现代科技中有许多重要应用。例如，利用波的干涉，可将无线电波的干涉信号用于飞机降落的导航。如图所示，两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧，它们类似于杨氏干涉实验中的双缝。两天线同时都发出波长为λ1和λ2的无线电波。飞机降落过程中，当接收到λ1和λ2的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道。下列说法正确的是（　　）

A．天线发出的两种无线电波必须一样强
B．导航利用了λ1与λ2两种无线电波之间的干涉
C．两种无线电波在空间的强弱分布稳定
D．两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合
【答案】C。
【解析】解：A、干涉要求两波源的频率相同，而强度没有要求，故A错误。
B、由于无线电波以光速传播，根据知，波长不同，频率不同，所以两种无线电波之间不会发生干涉，故B错误。
C、空间中某点加强与减弱取决于到两波源的距离差为半波长的奇、偶数倍。所以两种电波的波峰与波峰叠加最强分布是固定的，而且λ1≠λ2，所以无线电波各自在空间的强弱分布不重合，不过中垂线都是加强点，故C正确，D错误。
三十四．光电效应（共1小题）
46．（2019•北京）光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流。表中给出了6次实验的结果。
组
次
入射光子的能量/eV
相对光强
光电流大小/mA
逸出光电子的最大动能/eV
第一组
1
2
3
4.0
4.0
4.0
弱
中
强
29
43
60
0.9
0.9
0.9
第二组
4
5
6
6.0
6.0
6.0
弱
中
强
27
40
55
2.9
2.9
2.9
由表中数据得出的论断中不正确的是（　　）
A．两组实验采用了不同频率的入射光
B．两组实验所用的金属板材质不同
C．若入射光子的能量为5.0eV，逸出光电子的最大动能为1.9eV
D．若入射光子的能量为5.0eV，相对光强越强，光电流越大
【答案】B。
【解析】解：A．第一组实验时，光子能量为4.0eV，第二组实验时，光子能量为6.0eV，可知两组实验采用了不同频率的入射光，故A正确；
B．根据光电效应方程Ek＝hv﹣W，可得第一组实验对应金属板的逸出功为W＝4.0eV﹣0.9eV＝3.1eV，第二实验对应金属板的逸出功为W'＝6.0eV﹣2.9eV＝3.1eV，有W＝W'，则可知两组实验所用的金属板材质相同，故B错误；
C．若入射光子的能量为5.0eV，根据光电效应方程Ek＝hv﹣W，可得逸出光电子的最大动能为Ek＝5.0eV﹣3.1eV＝1.9eV，故C正确；
D．由表格中的数据可知，在产生光电效应的前提下，对同种频率的入射光而言，入射光的强度越大，光电流越大，所以若入射光子的能量为5.0eV，相对光强越强，光电流越大，故D正确。
三十五．光的波粒二象性（共1小题）
47．（2017•北京）2017年年初，我国研制的“大连光源”﹣﹣极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100nm（1nm＝10﹣9m）附近连续可调的世界上首个最强的极紫外激光脉冲，大连光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用。一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎。据此判断，能够电离一个分子的能量约为（取普朗克常量h＝6.6×10﹣34J•s，真空光速c＝3×108m/s）（　　）
A．10﹣21J B．10﹣18J C．10﹣15J D．10﹣12J
【答案】B。
【解析】解：能够电离一个分子的能量为E＝＝J＝1.98×10﹣18J，故B正确，A、C、D错误。
三十六．氢原子的能级公式和跃迁（共2小题）
48．（2021•北京）北京高能光源是我国首个第四代同步辐射光源，计划于2025年建成。同步辐射光具有光谱范围宽（从远红外到X光波段，波长范围约为10﹣5m～10﹣11m，对应能量范围约为10﹣1eV～105eV）、光源亮度高、偏振性好等诸多特点，在基础科学研究、应用科学和工艺学等领域已得到广泛应用。速度接近光速的电子在磁场中偏转时，会沿圆弧轨道切线发出电磁辐射，这个现象最初是在同步加速器上观察到的，称为“同步辐射”。以接近光速运动的单个电子能量约为109eV，回旋一圈辐射的总能量约为104eV。下列说法正确的是（　　）
A．同步辐射的机理与氢原子发光的机理一样
B．用同步辐射光照射氢原子，不能使氢原子电离
C．蛋白质分子的线度约为10﹣8m，不能用同步辐射光得到其衍射图样
D．尽管向外辐射能量，但电子回旋一圈后能量不会明显减小
【答案】D。
【解析】解：A、速度接近光速的电子在磁场中偏转时，会沿圆弧轨道切线发出电磁辐射，这是“同步辐射”。处于激发态的原子是不稳定的，会自发地向能量较低的能级跃迁，放出光子，这是原子发光的机理，二者发光的机理不同，故A错误；
B、使基态的氢原子电离需要的能量是13.6eV，单个电子回旋一圈辐射的总能量约为104eV＞13.6eV，所以用同步辐射光照射氢原子，能使氢原子电离，故B错误；
C、同步辐射光具有光谱范围宽（从远红外到X光波段，波长范围约为10﹣5m～10﹣11m，蛋白质分子的线度约为10﹣8m，可以用同步辐射光得到其衍射图样，故C错误；
D、回旋一圈辐射的总能量约为104eV，占单个电子能量的十万分之一，所以电子回旋一圈后能量不会明显减小，故D正确。
49．（2020•北京）氢原子能级示意如图。现有大量氢原子处于n＝3能级上，下列说法正确的是（　　）

A．这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子
B．从n＝3能级跃迁到n＝1能级比跃迁到n＝2能级辐射的光子频率低
C．从n＝3能级跃迁到n＝4能级需吸收0.66eV的能量
D．n＝3能级的氢原子电离至少需要吸收13.6eV的能量
【答案】C。
【解析】解：A．大量氢原子处于n＝3能级跃迁到n＝1最多可辐射出C＝3种不同频率的光子，故A错误；
B．根据能级图可知从n＝3能级跃迁到n＝1能级辐射的光子能量为：hv1＝13.6eV﹣1.51eV＝12.09eV
从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射的光子能量为：hv2＝3.4eV﹣1.51eV＝1.89eV
比较可知从n＝3能级跃迁到n＝1能级比跃迁到n＝2能级辐射的光子频率高，故B错误；
C．根据能级图可知从n＝3能级跃迁到n＝4能级，需要吸收的能量为：E＝1.51eV﹣0.85eV＝0.66eV，故C正确；
D．根据能级图可知氢原子处于n＝3能级的能量为﹣1.51eV，故要使其电离至少需要吸收1.51eV的能量，故D错误。
三十七．原子核的人工转变（共1小题）
50．（2018•北京）在核反应方程He+N→O+X中，X表示的是（　　）
A．质子 B．中子 C．电子 D．α粒子
【答案】A。
【解析】解：根据质量数和电荷数守恒，He+N→O+X，X表示的是质子，故A正确，BCD错误。
三十八．爱因斯坦质能方程（共1小题）
51．（2021•北京）硼（B）中子俘获治疗是目前最先进的癌症治疗手段之一。治疗时先给病人注射一种含硼的药物，随后用中子照射，硼俘获中子后，产生高杀伤力的α粒子和锂（Li）离子。这个核反应的方程是（　　）
A．B+n→Li+He
B．B+He→N+n
C．N+He→O+H
D．N+n→C+H
【答案】A。
【解析】解：根据题意可知，硼俘获中子后，产生高杀伤力的α粒子和锂（Li）离子，核反应过程中满足质量数守恒和电荷数守恒，所以该核反应方程为：B+n→Li+He，故A正确、BCD错误。
三十九．验证动量守恒定律（共1小题）
52．（2020•北京）在同一竖直平面内，3个完全相同的小钢球（1号、2号、3号）悬挂于同一高度，静止时小球恰能接触且悬线平行，如图所示。在下列实验中，悬线始终保持绷紧状态，碰撞均为对心正碰。以下分析正确的是（　　）

A．将1号移至高度h释放，碰撞后，观察到2号静止、3号摆至高度h。若2号换成质量不同的小钢球，重复上述实验，3号仍能摆至高度h
B．将1、2号一起移至高度h释放，碰撞后，观察到1号静止，2、3号一起摆至高度h，释放后整个过程机械能和动量都守恒
C．将右侧涂胶的1号移至高度h释放，1、2号碰撞后粘在一起，根据机械能守恒，3号仍能摆至高度h
D．将1号和右侧涂胶的2号一起移至高度h释放，碰撞后，2、3号粘在一起向右运动，未能摆至高度h，释放后整个过程机械能和动量都不守恒
【答案】D。
【解析】解：A、将1号移至高度h释放，碰撞后，观察到2号静止、3号摆至高度h，可知，小球1、2间，2、3间发生了弹性碰撞，且碰后交换速度。若2号换成质量不同的小钢球，1、2间，2、3间碰后并不交换速度，则3号上摆的高度不等于h，故A错误；
B、将1、2号一起移至高度h释放，碰撞后，观察到1号静止，2、3号一起摆至高度h，三小球之间的碰撞为弹性碰撞，且三小球组成的系统只有重力做功，所以系统的机械能守恒，但整个过程中，系统所受合外力不为零，所以系统动量不守恒，故B错误；
C、将右侧涂胶的1号移至高度h释放，1、2号碰撞后粘在一起，发生完全非弹性碰撞，机械能有损失，再与3球碰撞后，3获得的速度小于1与2碰撞前瞬间的速度，则3号上升的高度小于h，故C错误；
D、小球1、2间，2、3间发生完全非弹性碰撞，机械能有损失，释放后整个过程机械能和动量都不守恒，故D正确。