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2019届北京市海淀区高三下学期查缺补漏物理试卷（解析版）
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2019届北京市海淀区高三下学期查缺补漏物理试卷（解析版）
说明：
1.查漏补缺试题是在海淀区高三期中、期末、零模、一模、二模五次统练基础上对于某些知识、能力点的补充和再设计。该份试题没有猜题、押题的意思，是在正常高考复习过程中，要求学生落实的、前五次统一练习中又涉及较少的知识或者能力考点。
2.试题选取有的侧重学生可能遗忘的物理知识点、有的侧重学生做题中的易错点、有的侧重典型试题或者思想方法。考虑到各学校学生程度略有不同，查漏补缺题目给出的较多，大家可以根据自己学校学生的情况选用。
感谢大家的支持和辛勤付出，预祝高考取得好成绩！
力学部分
知识点：运动和力
1.质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，如图所示，那么 （ ）
A. 因为速率不变，所以石块的加速度为零
B. 石块下滑过程中受的合外力越来越大
C. 石块下滑过程中,加速度大小不变，方向在变化
D. 石块下滑过程中，摩擦力大小不变，方向时刻在变化
【答案】C
【解析】
【详解】石块的速率不变，做匀速圆周运动，根据可知，加速度大小恒定，方向时刻变化，A错误，C正确；石块做匀速圆周运动，合力，可知合外力大小不变，B错误；物块在运动过程中受重力、支持力及摩擦力作用，如图所示：
支持力与重力沿半径方向的分力，一起充当向心力，在物块下滑过程中，速度大小不变，则在切向上摩擦力与重力沿切线方向的分力大小相等，方向相反，因重力沿切线方向的分力变小，故摩擦力也会越来越小，D错误。
知识点：失重、超重
2.某同学为了研究超重和失重现象，将重为50N的物体带上电梯，并将它放在电梯中的力传感器上。若电梯由静止开始运动，并测得重物对传感器的压力F随时间t变化的图象，如图所示。设电梯在第 1s末、第4s末和第8s末的速度大小分别为v1、 v4和v8，以下判断中正确的是
A. 电梯在上升，且v1> v4 >v8
B. 电梯在下降，且v1> v4
D. 电梯对重物的支持力在第1s内和第9s内的功率相等
【答案】BC
【解析】
本题考查功率、动量定理
A、B，根据牛顿第二定律分析可知，电梯的运动情况是：0-2s内向下做匀加速运动，在2-7s内做匀速直线运动，7-9s内做匀减速运动，而且0-2s内和7-9s内电梯的加速度大小相等，说明电梯在第 1s末和第8s末速度相同，小于第4s末的速度．故A错误，B正确．
C、重物从1s到2s，向下做匀加速运动，重物的动量变化量为正值，说明动量变化量的方向向下；从7s到8s向下做匀减速运动，动量的变化量是负值，说明动量变化量的方向向上，所以重物从1s到2s和从7s到8s动量的变化不相同．故C正确．
D、电梯对重物的支持力在第1s内和第9s内的平均速度相等，支持力大小不等，功率不等．故D错误．故选BC
知识点：运动的合成与分解
3.如图所示，一个小球从斜面上被抛出，抛出时初速度v0的方向与斜面垂直，它最后落到斜面上的某点。不计空气阻力，关于小球在空中的运动下列说法中正确的是( )
A. 小球的运动可以看作是沿水平方向的匀速运动和竖直向下的自由落体运动的叠加
B. 小球的运动可以看作是沿垂直斜面方向的匀速运动和平行斜面向下的自由落体运动的叠加
C. 小球的运动可以看作是沿垂直斜面方向的匀速运动和沿斜面向下的匀加速运动的叠加
D. 小球的运动可以看作是沿水平方向的匀速运动和沿竖直方向的匀变速运动的叠加
【答案】D
【解析】
小球不是平抛运动，A错误；小球沿垂直斜面方向和平行斜面方向均有重力加速度的分量，BC错误；小球只有竖直方向的加速度，D正确。
知识点：第一、二、三宇宙速度
4.2009年3月7日（北京时间）世界首个用于探测太阳系外类地行星的“开普勒”号太空望远镜发射升空，在银河僻远处寻找宇宙生命。假设该望远镜沿半径为R的圆轨道环绕太阳运行，运行的周期为T，万有引力恒量为G。仅由这些信息可知
A. “开普勒”号太空望远镜的发射速度要大于第三宇宙速度
B. “开普勒”号太空望远镜的发射速度要大于第二宇宙速度
C. 太阳的平均密度
D. “开普勒”号太空望远镜的质量
【答案】B
【解析】
【详解】“开普勒”号太空望远镜绕太阳运行，发射的速度需挣脱地球的引力，所以发射的速度需大于第二宇宙速度，B正确，A错误；根据，得，太阳的质量，由于太阳的半径未知，无法得出太阳的体积，则无法得出太阳的平均密度，C错误；根据万有引力提供向心力只能求出中心天体的质量，无法求出环绕天体的质量，所以不能求出太空望远镜的质量，D错误。
知识点：动量
5.质量为M的小车静止于光滑的水平面上，小车的上表面和圆弧的轨道均光滑。如图所示，一个质量为m的小球以速度v0水平冲向小车，当小球返回左端脱离小车时，下列说法中正确的是( )
A. 小球一定沿水平方向向左做平抛运动
B. 小球可能沿水平方向向左做平抛运动
C. 小球可能沿水平方向向右做平抛运动
D. 小球可能做自由落体运动
【答案】BCD
【解析】
【详解】小球滑上小车，又返回到离开小车的整个过程，取水平向右为正方向，根据系统水平方向动量守恒有：，再根据系统机械能守恒有：，联立解得：，如果，与方向相反，小球离开小车后向左做平抛运动；如果，，小球离开小车后做自由落体运动；如果，与方向相同，小球离开小车向右做平抛运动，BCD正确。
知识点：反冲
6.总质量为M的火箭正以速度v水平飞行,若以相对自身的速度u向相反方向喷出质量为m的气体,火箭的速度变为____,在此过程中,系统的机械能增加了____。
【答案】 (1). v'=v+u (2). ΔE=mu2
【解析】
【详解】以火箭和喷出的气体为研究对象，以火箭飞行的方向为正方向，由动量守恒定律得：，得：；机械能增加了：，代入得：。
知识点：受迫振动、共振及其常见的应用
7. 如图两个弹簧振子悬挂在同一支架上，已知甲弹簧振子的固有频率为8 Hz，乙弹簧振子的固有频率为72 Hz，当支架在受到竖直方向且频率为9 Hz的驱动力作用做受迫振动时，则两个弹簧振子的振动情况是（ ）
A. 甲的振幅较大，且振动频率为8 Hz
B. 甲的振幅较大，且振动频率为9 Hz
C. 乙的振幅较大，且振动频率为9 Hz
D. 乙的振幅较大，且振动频率为72 Hz
【答案】B
【解析】
试题分析：物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，与固有频率无关．当驱动力的频率接近于物体的固有频率时，物体发生共振，振幅最大
解：支架在受到竖直方向且频率为9Hz的驱动力作用下做受迫振动时，甲乙两个弹簧振子都做受迫振动，它们振动的频率都等于驱动力的频率9Hz，由于甲的频率接近于驱动力的频率，所以甲的振幅较大．故B正确，A、C、D错误．
故选：B
知识点：横波和纵波
8. 某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/s.一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成（题20图）.在一次地震中，震源地地震仪下方，观察到两振子相差5s开始振动，则
A. P先开始振动，震源距地震仪约36km
B. P先开始振动，震源距地震仪约25km
C. H先开始振动，震源距地震仪约36km
D. H先开始振动，震源距地震仪约25km
【答案】A
【解析】
试题分析：纵波的速度快，纵波先到．根据求出震源距地震仪的距离．
解：纵波的速度快，纵波先到，所以P先开始振动，根据，x=36km．故A正确，B、C、D错误．
故选A．
【点评】解决本题的关键运用运动学公式判断哪个波先到．属于容易题．
【此处有视频，请去附件查看】
知识点：波的叠加、波的衍射现象
9.如图是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源。图中已画出波源所在区域的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长；关于波经过孔之后的传播情况，下列描述中不正确的是
A. 此时能明显观察到波的衍射现象
B. 挡板前后波纹间距离相等
C. 如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象
D. 如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显观察到衍射现象
【答案】D
【解析】
【详解】因为波长与孔的尺寸差不多，所以能够观察到明显的衍射现象，A正确；波通过孔后，波速、频率、波长不变，则挡板前后波纹间的距离相等，B正确；如果将孔AB扩大，孔的尺寸大于波的波长，可能观察不到明显的衍射现象，C正确；如果孔的大小不变，使波源频率增大，因为波速不变，根据知，波长减小，可能观察不到明显的衍射现象，D错误。
知识点：多普勒效应
10.关于多普勒效应，下列说法正确的是( )
A. 多普勒效应是由于波的衍射引起的
B. 多普勒效应说明波源的频率发生改变
C. 只有声波才可以产生多普勒效应
D. 多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的
【答案】D
【解析】
【详解】普勒效应是由于观察者和波源间位置的变化而产生的，当观察者与波源有相对运动时，接收到的波频率会发生变化，但波源的频率不变，AB错误，D正确；多普勒效应不仅适用于声波，它也适用于所有类型的波，包括电磁波，C错误。
知识点：波的衍射
11.如图，挡板M是固定的，挡板 N 可以上下移动。现在把M、 N两块挡板中的空隙当做一个“小孔”做水波的衍射实验，出现了图示的图样， P点的水没有振动起来。为了使挡板左边的振动传到P点，可以采用的办法有
A. 挡板M向上移动
B. 挡板 N 向下移动
C. 增大波的频率
D. 减小波的频率
【答案】D
【解析】
P处质点没有振动，说明P点波没有明显衍射过去，原因是MN间的缝太宽或波长太小，因此若使P处质点振动，可采用N板上移或M下移减小小孔的间距或增大波的波长，即减小频率，D正确．
【点睛】发生明显衍射的条件是当缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或比波长更小．
知识点：波的叠加
12.图表示两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情况， 实线表示波峰，虚线表示波谷。M是该时刻波峰与波峰相遇的点，是凸起最高的位置之一。以下说法中错误的是
A. 质点M的振动始终是加强的
B. 质点M的振幅最大
C. 质点M的位移始终最大
D. 质点M的位移有时为0
【答案】C
【解析】
【详解】M点是波峰与波峰叠加，是振动加强点，振幅最大，但是加强点不是始终处于波峰位置，位移不是始终最大，位移会随时间的变化而变化，有时为0，ABD正确，C错误。
电场、恒定电流部分
知识点：带电粒子在电场中的运动、等势面、电势、电势能、能量守恒和转化等问题考查
13.如下图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab＝Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（ ）
A. 三个等势面中，a的电势最高
B. 带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大
C. 带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大
D. 带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大
【答案】ABD
【解析】
【详解】电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，故a等势线的电势最高，c点的电势最低，故A正确；根据质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，故P点的电势能大于Q点的电势能，故B正确；从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故P点的动能小于Q点的动能，故C错误；根据电场线的疏密来确定电场强度的强弱，可知，质点在P点时的电场力比通过Q点时大，那么P点时的加速度比通过Q点时大，故D正确。
知识点：静电平衡状态导体的电场强度分布特点
14.如图所示，一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放一个电荷量为+Q的点电荷，点电荷到金属球的球心距离为3r。达到静电平衡后，下列说法正确的是
A. 金属球的左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷
B. 点电荷Q在金属球内产生的电场的场强处处为零
C. 金属球最左侧表面的电势高于最右侧表面的电势
D. 感应电荷在金属球球心处产生的电场场强大小为
【答案】D
【解析】
【分析】
金属球在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布，整个导体是一个等势体。在金属球内部出现感应电荷的电场，正好与点电荷的电场叠加，只有叠加后电场为零时，电荷才不会移动。由于静电平衡，金属球内部各点的合场强为零，即电荷Q和球面上感应电荷在球内部某点产生的场强大小相等，方向相反，最后依据真空中点电荷间的库仑定律才适用。
【详解】静电感应导致金属球的电荷重新分布，左侧带正电荷，右侧带负电荷，故A错误。金属球内各点的场强均为零，即感应电荷在金属球内某点激发的电场场强与点电荷在该点处产生的电场强度大小，方向相反，故B错误。由于静电感应，金属球的右侧带负电，左侧带正电，但金属球是等势体。故C错误；感应电荷在金属球球心处产生的电场场强与+Q的点电荷在此处的电场场强大小相等，方向相反，合电场强度为零，因此感应电荷在金属球球心处产生的电场场强大小为，故D正确。故选D。
【点睛】考查静电平衡的内容，掌握点电荷的电场强度公式，关键要掌握静电平衡状态的特点：处于静电感应现象的导体，内部电场强度处处为零，并能理解场强为零的原因，注意库仑定律的成立条件。
知识点：密立根油滴实验
15.美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴，比较准确地测定了电子的电荷量．如图，平行板电容器两极板M、N相距d，两极板分别与电压为U的恒定电源两极连接，极板M带正电．现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，则（ ）
A. 油滴带负电
B. 此时两极板间的电场强度E=Ud
C. 油滴带电荷量为mg/Ud
D. 减小极板间的电压，油滴将加速下落
【答案】AD
【解析】
【详解】由题知，油滴静止不动，受到向上的电场力，平行板电容器板间场强方向竖直向下，则油滴带负电，A正确；此时两极板间的电压为U，板间距离为d，则板间的电场强度，B错误；由平衡条件得：，得油滴带电荷量为：，C错误；减小极板间的电压时，由，知板间场强E减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将加速下落，D正确。
4. 知识点：“场”概念的理解
16.地球表面附近存在一个竖直向下的电场，其大小约为100V/m。在该电场的作用下，大气中正离子向下运动，负离子向上运动，从而形成较为稳定的电流，这叫做晴天地空电流。地表附近某处地空电流虽然微弱，但全球地空电流的总电流强度很大，约为1800A。以下分析问题时假设地空电流在全球各处均匀分布。
（1）请问地表附近从高处到低处电势升高还是降低？
（2）如果认为此电场是由地球表面均匀分布的负电荷产生的，且已知电荷均匀分布的带电球面在球面外某处产生的场强相当于电荷全部集中在球心所产生的场强；地表附近电场的大小用E表示，地球半径用R表示，静电力常量用k表示，请写出地表所带电荷量的大小Q的表达式；
（3）取地球表面积S=5.1×1014m2，试计算地表附近空气的电阻率ρ0的大小；
（4）我们知道电流的周围会有磁场，那么全球均匀分布的地空电流是否会在地球表面形成磁场？如果会，说明方向；如果不会，说明理由。
【答案】（1）降低 （2） （3）2.8×1013Ω·m （4）因为电流关于地心分布是球面对称的，所以磁场分布也必将关于地心球面对称，这就要求磁感线只能沿半径方向；但是磁感线又是闭合曲线。以上两条互相矛盾，所以地空电流不会产生磁场
【解析】
试题分析：（1）沿着电场线方向，电势不断降低；（2）根据点电荷的电场强度定义式进行求解电量；（3）利用微元法求一小段空气层为研究对象，根据电阻定律和欧姆定律进行求解电阻率；（4）根据地球磁场的特点进行分析。
（1）由题意知，电场方向竖直向下，故表附近从高处到低处电势降低。
（2）由，得电荷量的大小
（3）如图从地表开始向上取一小段高度为Δh的空气层（Δh远小于地球半径R）
则从空气层上表面到下表面之间的电势差为
这段空气层的电阻，且
三式联立得：
代入数据解：
（4）方法一：如图，为了研究地球表面附近A点的磁场情况
可以考虑关于过A点的地球半径对称的两处电流和，根据右手螺旋定则可以判断，这两处电流在A点产生的磁场的磁感应强度刚好方向相反，大小相等，所以和产生的磁场在A点的合磁感应强度为零。同理，地球上各处的地空电流在A点的合磁感应强度都为零，即地空电流不会在A点产生磁场。同理，地空电流不会在地球附近任何地方产生磁场。
方法二：因为电流关于地心分布是球面对称的，所以磁场分布也必将关于地心球面对称，这就要求磁感线只能沿半径方向；但是磁感线又是闭合曲线。以上两条互相矛盾，所以地空电流不会产生磁场。
【点睛】根据电场的性质确定电势的变化情况，根据点电荷的电场强度公式求解电量，取一小段空气层为研究对象，根据电阻定律和欧姆定律求解电阻率， 根据地球磁场的特点进行分析即可。
知识点：恒定电场
17. 一根长为L，横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ。棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流、自由电子定向运动的平均速率为v。则金属棒内的电场强度大小为
A. B. C. ρnev D.
【答案】C
【解析】
，I=neSv，，，联立得E=ρnev，故选C。
【考点定位】考查电路和电场知识
此处有视频，请去附件查看】
知识点：电动机总功率、机械功率、热功率
18.如图,所示的电路,电源电动势为E=14V,内阻为r=1Ω,电灯L为”2V,4W”电动机D的内阻为R/=0.5 Ω,当可变电阻的阻值为R=1 Ω时,电灯和电动机都正常工作,则电动机的额定电压为多少?电动机输出的机械功率为多少?全电路工作1min放出的焦耳热Q为多少?
【答案】8V；14W；840J
【解析】
【详解】解：灯泡正常发光，是电路的电流为A
电源的内电压为V
可变电阻的电压为V
所以电动机的电压为V
电动机的总功率为W
电动机的发热功率为W
所以电动机输出的机械功率为W
电源的发热的功率为W
电阻的发热的功率为W
所以全电路的发热功率为W
故全电路工作1min放出的焦耳热为J
知识点：电流、电阻率
19.对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。一段横截面积为S、长为l的直导线，单位体积内有n个自由电子，一个电子电量为e。该导线通有恒定电流时，导线两端的电势差为U，假设自由电子定向移动的速率均为v。
（1）求导线中的电流I；
（2）所谓电流做功，实质上是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功。为了求解在时间t内电流做功W为多少，小红和小明给出了不同的想法：
小红记得老师上课讲过，W=UIt，因此将第（1）问求出的I的结果代入，就可以得到W的表达式。但是小红不记得老师是怎样得出W=UIt这个公式的。小明提出，既然电流做功是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功，那么应该先求出导线中的恒定电场的场强，即，设导体中全部电荷为q后，再求出电场力做的功，将q代换之后，小明没有得出W=UIt的结果。
请问你认为小红和小明谁说的对？若是小红说的对，请给出公式的推导过程；若是小明说的对，请补充完善这个问题中电流做功的求解过程。
（3）为了更好地描述某个小区域的电流分布情况，物理学家引入了电流密度这一物理量，定义其大小为单位时间内通过单位面积的电量。若已知该导线中的电流密度为j，导线的电阻率为ρ，试证明：。
【答案】（1）（2）见解析（3）见解析
【解析】
（1）电流定义式，在t时间内，流过横截面的电荷量，因此；
（2）小红和小明说的都有一定道理
a.小红说的对。由于，在t时间内通过某一横截面的电量Q=It，对于一段导线来说，每个横截面通过的电量均为Q，则从两端来看，相当于Q的电荷电势降低了U，则
b.小明说的对。恒定电场的场强，导体中全部电荷为，
电场力做的功；
又因为，则。
（3）由欧姆定律：、，、由电阻定律：；
则，则；
由电流密度的定义：；
故；
磁场、电磁感应部分
知识点：地磁场
20.中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角： “以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也．”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。结合上述材料，下列说法正确的是
A. 地理南、北极与地磁场的南、北极完全重合
B. 地球内部不存在磁场，地磁南极在地理北极附近
C. 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D. 地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用
【答案】D
【解析】
【分析】
地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近，且地球内部也存在磁场，由于赤道附近有磁场存在，所以对运动电荷有力作用。
【详解】A、B项，地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近，且地球内部也存在磁场，由地磁场的南极指向地磁场的北极，故AB错误；
C项，只有在赤道表面，地磁场方向与地面平行，即C项错误，
D项，赤道表面处的地磁场与表面平行，射向地球赤道的带电宇宙射线粒子受到磁场力，即D项正确
故选D
知识点：磁感应强度的理解和认识
21.关于电场强度和磁感应强度，下列说法错误的是（ ）
A. 电荷在某处不受电场力作用，则该处电场强度一定为零
B. 某点的电场强度的方向，与该检验正电荷受到的电场力方向一致
C. 一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零
D. 某点磁感应强度的方向，与该点一小段通电导线受到的磁场力方向不一致。
【答案】C
【解析】
【详解】电荷在某处不受电场力作用，则该处电场强度一定为零，选项A正确；某点的电场强度的方向，与该检验正电荷受到的电场力方向一致，选项B正确；一小段通电导线在某处不受磁场力作用，可能是导线放置方向与磁场方向平行，该处磁感应强度不一定为零，选项C错误；某点磁感应强度的方向，与该点一小段通电导线受到的磁场力方向垂直，选项D正确；此题选择错误的选项，故选C。
知识点：安培分子假说
22.安培对物质具有磁性的解释可以用如图所示的情景来表示，那么（ ）
A. 甲图代表了被磁化的铁棒的内部情况
B. 乙图代表了被磁化的铁棒的内部情况
C. 磁体在高温环境下磁性会减弱
D. 磁体在高温环境下磁性会加强
【答案】BC
【解析】
【详解】根据“分子电流”的假说，未被磁化的物体，分子电流的方向非常紊乱，对外不显磁性，A错误；根据“分子电流”的假说，未被磁化的物体，分子电流的方向大致相同，于是对外界显示出磁性，B正确；根据磁化与退磁的特性可知，磁体在高温环境下磁性会减弱，C正确，D错误。
知识点：磁电式电流表
23. 实验室经常使用的电流表是磁电式仪表．这种电流表的构造如图甲所示．蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的．当线圈通以如图乙所示的电流，下列说法正确的是( )
A. 线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行
B. 线圈转动时，螺旋弹簧被扭动阻碍线圈转动
C. 当线圈转到图乙所示的位置时，b端受到的安培力方向向上
D. 当线圈转到图乙所示的位置时，安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动
【答案】ABD
【解析】
试题分析：A、均匀辐向磁场的特点是大小相等，方向指向圆心或方向延长线过圆心，线圈到任意位置，其平面与磁感线平行；正确
B、线圈转动时，螺旋弹簧被扭动产生弹力，弹力方向与扭动方向相反，阻碍线圈转动；正确
CD、由左手定则可知a端受安培力向上，b端受安培力向下所以，C错误，D正确
故选ABD
考点：电流表的工作原理
点评：,容易题。掌握均匀辐向磁场分布特点及电流表的工作原理是解决本题的关键．
知识点：磁通量
24.如图所示，矩形线圈abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成角, sinα=0.8，cosα=0.6；回路面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为( )
A. BS B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
线圈在匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量Φ=BS，B是磁感应强度，S是线圈的面积．当线圈平面与磁场方向平行时，穿过线圈的磁通量Φ=0．当存在一定夹角时，则将磁感应强度沿垂直平面方向与平行平面方向分解，从而求出磁通量．
【详解】矩形线圈abcd水平放置，匀强磁场方向与水平方向成α角向上，因此可将磁感应强度沿水平方向与竖直方向分解，所以B⊥=Bsinα=0.8B，则穿过矩形线圈的磁通量是Φ=B⊥S=0.8BS，因此ABD错误；C正确；故选C。
【点睛】对于匀强磁场中磁通量的求解，可以根据一般的计算公式Φ=BSsinθ（θ是线圈平面与磁场方向的夹角）来分析线圈平面与磁场方向垂直、平行两个特殊情况．
知识点：用DIS研究通电螺线管的磁感应强度
25.如图所示，在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，M，N是通电螺线管轴线上的两点，且这两点到螺线管中心的距离相等．用磁传感器测量轴线上M、N之间各点的磁感应强度B的大小，并将磁传感器顶端与M点的距离记作x．
（1）采用的电源是稳压直流电源，用_____________传感器测量磁场
（2）如果实验操作正确，得到的B-x图象应为图中的_________．
【答案】 (1). 磁 (2). B
【解析】
（1）用磁传感器测量螺线管的轴线上各点的磁感应强度．
（2）从外部逐渐靠近螺线管两端时，磁场逐渐增强，在螺线管内部，磁场基本上是匀强磁场，磁感应强度大于螺线管端点的磁感应强度，螺线管的磁场关于中点对称，由图示可知，图象B正确，ACD错误。
知识点：阴极射线在磁场中的偏转
26.如图（甲）所示为一阴极射线管，接通电源后，电子射线由阴极向右射出，在荧光屏上会到一条亮线。要使荧光屏上亮线向上偏转，如图（乙）所示。在下列措施中可采用的（ ）
A. 加一电场，电场方向竖直向上
B. 加一磁场，磁场方向竖直向上
C. 加一磁场，磁场方向垂直荧光屏向外
D. 加一磁场，磁场方向垂直荧光屏向里
【答案】C
【解析】
【详解】A、若加一电场，电场方向竖直向上，电子受到的电场力方向向下，电子束向下偏转，故A错误；
B、若加一方向向上的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向向里，则电子束不会向上偏转，故B错误。
C、若加一方向向外的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向向上，亮线向上偏转，故C正确。
D、若加一方向向里的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向向下，亮线向下偏转，故D错误。
知识点：安培力——旋转的液体
27.在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，紧贴边缘内壁放一个圆环形电极，并把它们与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水．如果把玻璃皿放在磁场中，如图所示，通过所学的知识可知，当接通电源后从上向下看( )
A. 液体将顺时针旋转
B. 液体将逆时针旋转
C. 若仅调换N、S 极位置，液体旋转方向不变
D. 若仅调换电源正、负极位置，液体旋转方向不变
【答案】B
【解析】
【详解】AB．根据电势的高低可知电流由边缘流向中心，器皿所在处的磁场竖直向上，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿逆时针方向，因此液体沿逆时针方向旋转，故A错误，B正确；
CD．仅仅调换N、S极位置或仅仅调换电源的正负极位置，安培力方向肯定改变，故CD均错误
知识点：电流的磁效应
28.如图所示，一轻弹簧悬于O点，下端恰好与水银面接触，在弹簧和水银间接上电源，闭合开关K后，发现（ ）
A. 弹簧上下振动
B. 弹簧伸长
C. 弹簧收缩后离开水银面静止
D. 什么现象也没有
【答案】A
【解析】
【详解】当有电流通过弹簧时，构成弹簧的每一圈导线周围都产生了磁场，根据安培定则可知，各圈导线之间都产生了相互的吸引作用，弹簧就缩短了，当弹簧的下端离开水银后，电路断开，弹簧中没有了电流，各圈导线之间失去了相互吸引力，弹簧又恢复原长，使得弹簧下端又与水银接触，弹簧中又有了电流，开始重复上述过程，所以弹簧上下振动，故A正确，BCD错误。
知识点：电磁流量计
29.电磁流量计广泛应用于测量可导电液体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）．为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道．其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c．流量计的两端与输送流体的管道相连接（图中虚线）．图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料．现于流量计所在处加磁感应强度B的匀强磁场，磁场方向垂直前后两面．当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值．已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为 （ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】最终稳定时有：，则，根据电阻定律，则总电阻，所以，解得，所以流量，ACD错误，B正确
知识点：带电粒子在磁场中的运动
30.“气泡室”是早期研究带电粒子轨迹的重要实验仪器，如图为一些不同的带电粒子在气泡室里运动的轨迹照片。现选择A、B两粒子进行分析，它们的轨迹如图。测量发现初始时B粒子的运动半径大于A，若该区域所加的匀强磁场方向垂直于纸面，则（ ）
A. 洛伦兹力对A做正功
B. 粒子B在做逆时针的转动
C. 粒子A、B的电性相同
D. B粒子的速度一定大于A
【答案】B
【解析】
【详解】洛伦兹力与速度方向垂直，故不做功，故A错误；由图可知，下方的运动轨迹半径较大，根据题意，下方的运动轨迹为B的运动轨迹，运动方向逆时针，故B正确；由图可知，A顺时针，B逆时针，所以电性不同，故C错误；根据可知，无法比较粒子速度大小，故D错误。所以B正确，ACD错误。
知识点：洛伦兹力演示仪
31. 如图为洛伦兹力演示仪的结构示意图。由电子枪产生电子束，玻璃泡内充有稀薄的气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹。前后两个励磁线圈之间产生匀强磁场，磁场方向与两个线圈中心的连线平行。电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压U和励磁线圈的电流I来调节。适当调节U和I，玻璃泡中就会出现电子束的圆形径迹。下列调节方式中，一定能让圆形径迹半径增大的是（ ）
A. 增大U，减小I
B. 减小U，增大I
C. 同时增大U和I
D. 同时减小U和I
【答案】A
【解析】
试题分析：根据电子所受洛伦兹力的方向结合安培定则判断出励磁线圈中电流方向是顺时针方向，电子在加速电场中加速，由动能定理有：，电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，有：，解得：，增大电子枪的加速电压，减小励磁线圈中的电流，电流产生的磁场减小，都可以使电子束的轨道半径变大，故BCD错误，A正确。
考点：带电粒子在匀强磁场中的运动、洛仑兹力
【名师点睛】根据动能定理表示出加速后获得的速度，然后根据洛伦兹力提供向心力推导出半径的表达式，从而明确能增大轨迹的方法；本题考查了粒子在电场中的加速和磁场中的偏转运动在实际生活中的应用，正确分析出仪器的原理是关键。
知识点：场的概念理解
32.静电场、磁场和重力场在某些特点上具有一定的相似性，结合有关“场”的知识，并进行合理的类比和猜想，判断以下说法中可能正确的是（ ）
A. 电场和磁场的概念分别是奥斯特和楞次建立的
B. 重力场与静电场相类比，重力场的“场强”相等于重力加速度，其“场强”大小的决定式为g=G/m，即重力G越大，g越大；质量m越大，g越小。
C. 静电场与磁场相类比，如果在静电场中定义“电通量”这个物理量，则该物理量表示穿过静电场中某一（平或曲）面的电场线的多少
D. 如果把地球抽象为一个孤立质点，用于形象描述它所产生的重力场的所谓“重力场线”的分布类似于真空中一个孤立的正电荷所产生的静电场的电场线分布
【答案】C
【解析】
【详解】电场和磁场的概念是法拉第建立的。故A错误；重力场与静电场相类比，重力场的“场强”相等于重力加速度，其“场强”大小的定义式为，其中g的大小与G和m无关；故B错误；静电场与磁场相类比，如果在静电场中定义“电通量”这个物理量，则该物理量表示穿过静电场中某一（平或曲）面的电场线的多少。故C正确；如果把地球抽象为一个孤质点，用于形象描述它所产生的重力场的所谓“重力场线”的分布，重力场的方向指向地球，类似于真空中一个孤立的负电荷所产生的静电场的电场线分布。故D错误。
交流电部分
知识点：用楞次定律判定感应电流的方向
33.法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示．软铁环上绕有M、N两个线圈，当M线圈电路中的开关断开的瞬间，以下说法正确的是（ ）
A. 线圈N中的磁通量正在增加
B. 线圈N中的磁通量正在减少
C. 通过电流表G的电流方向为a→b
D. 通过电流表G的电流方向为b→a
【答案】BC
【解析】
【详解】根据安培定则可知，原线圈产生的磁场是按顺时针方向通过原副线圈的，当M线圈电路中的开关断开的瞬间，M线圈磁通量减少，而变压器原副线圈的磁通量的变化是相同的，则线圈N中的磁通量也在向下减少，根据楞次定律知N中产生感应电流，感应电流磁场的方向向下，所以通过电流表G的电流方向为a→b，BC正确。
知识点：电磁感应现象
34.某一实验装置如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈A和B，如果线圈A中电流I和时间t的关系如图所示的A、B、C、D四种情况．在t1～t2这段时间内，能在线圈B中观察到感应电流的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】ACD
【解析】
【详解】由图示可知，通过P的电流发生变化，电流产生的磁感应强度发生变化，穿过Q的磁通量发生变化，产生感应电流，故ACD正确；由图示可知，P中电流不变，电流产生的磁场不变，穿过Q的磁通量不变，不产生感应电流，故B错误.
知识点：电磁阻尼
35.如图所示，使一个水平铜盘绕过其圆心的竖直轴OO’转动，且假设摩擦等阻力不计，转动是匀速的.现把一个蹄形磁铁移近铜盘，则（）
A. 铜盘转动将变慢
B. 铜盘转动将变快
C. 铜盘仍以原来的转速转动
D. 铜盘的转动速度如何变化要由磁铁的上、下两端的极性来决定
【答案】A
【解析】
【详解】当一个蹄形磁铁移近铜盘时，铜盘转动，切割磁感线，产生感应电流，由楞次定律可知，安培力阻碍其相对运动，所以铜盘的转动将变慢.本题也可以从能量守恒的角度去分析，因为铜盘转动切割磁感线，产生感应电流，铜盘的机械能不断转化成电能，铜盘转动会逐渐变慢，选项A正确.BCD错误
故选A
知识点：电磁驱动
36.在一蹄形磁铁两极之间放一个矩形线框.磁铁和线框都可以绕竖直轴自由转动.若使蹄形磁铁以某角速度转动时,线框的情况将是
A. 静止 B. 随磁铁同方向转动
C. 与磁铁反方向转动 D. 由磁铁的极性来决定
【答案】B
【解析】
【详解】根据楞次定律可知，为阻碍磁通量增加，则导致线圈与磁铁转动方向相同，但快慢不一，线圈的转速一定比磁铁转速小，与磁铁的极性无关，B正确。
知识点：法拉第圆盘发电机的原理
37.法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别于圆盘的边缘和铜轴接触，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是
A. 若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定
B. 若从上往下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动
C. 若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化
D. 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍
【答案】AB
【解析】
【详解】A．由电磁感应定律得：，，故一定时，电流大小恒定， A正确；
B．由右手定则知圆盘中心为等效电源正级，圆盘边缘为负极，电流经外电路从a经过R流到b， B正确；
C．圆盘转动方向不变时，等效电源正负极不变，电流方向不变， C错误；
D．，角速度加倍时功率变成4倍，D错误。
知识点：交流发电机的发电原理
38.如图所示，（a）→（b）→（c）→（d）→（e）过程是交流发电机`发电的示意图，线圈的ab边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上，用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接．下列说法正确的是
A. 图（a）中，线圈平面与磁感线垂直，磁通量变化率最大
B. 从图（b）开始计时，线圈中电流i随时间t变化的关系是
C. 当线圈转到图（c）位置时，感应电流最小，且感应电流方向改变
D. 当线圈转到图（d）位置时，感应电动势最小，ab边感应电流方向为b→a
【答案】C
【解析】
图（a）中，线圈在中性面位置，故穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为0，故A错误；从线圈在中性面位置开始计时的表达式才是，故B错误；当线圈转到图（c）位置时，线圈在中性面位置，故穿过线圈的磁通量最大，产生的感应电流最小为零，电流方向将改变，故C正确；当线圈转到图（d）位置时，磁通量最小，磁通量的变化率最大，故感应电动势最大，ab边感应电流方向为b→a，故D错误；故选C.
【点睛】要解决此题，需要掌握发电机的制作原理，知道发电机是根据电磁感应原理制成的，感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线的方向有关。
知识点：远距离输电的电路原理图
39.如图为远距离输电的电路原理图，变压器均为理想变压器并标示了电压和电流，其中输电线总电阻为R，则
A. I2=
B. 输电效率为×100%
C. 用户的用电器的数量增多时，U3将减小
D. 用户得到的电功率可能等于电厂输出的电功率
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据欧姆定律可知，故选项A错误；
B．输电效率，故选项B错误；
C．用户用电器的数量增多时，降压器的输出电流增大，根据变压器原理可知降压器的输入电流增大，降压器的输入电压将减小，故选项C正确；
D．根据能量守恒可知电厂输出的电功率等于用户得到的电功率与线损耗功率之和，故选项D错误。
知识点：电流有效值计算
40.如图所示，表示一交流电电流随时间的变化图象，其中电流正值为正弦曲线的正半周，则该交流电的有效值为多少？
【答案】该交流电的有效值为A。
【解析】
【详解】设电流的有效值为I．通过阻值为R的电阻，取一个周期时间，由焦耳定律得：
I2R×0.2=×R×0.1+（10）2×R×0.1
解得：I=A
热、光、原子部分
知识点：分子动理论
41.若以μ表示水的摩尔质量，v 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，N表示质量为M的水中所含的分子个数，NA为阿伏加德罗常数，m 、Δ分别表示每个水分子的质量和体积，下面是五个关系式①②③④⑤，其中
A. 只有①和③是正确的 B. 只有①③和⑤是正确的
C. 只有②④和⑤是正确的 D. ①②③④和⑤都是正确的
【答案】C
【解析】
【详解】对一摩尔的任何物质包含的分子数都是阿伏加德罗常数，所以，则变形可得，所以②④正确；对水蒸气，由于分子间距的存在，并不等于摩尔体积v，即，则，所以①③错误；质量为M时水中所含分子个数为，所以⑤正确，综上分析可知只有②④和⑤是正确的，则C正确。
知识点：分子力和分子势能
42.如图所示．设有一分子位于图中的坐标原点O处不动，另一分子可位于x轴上不同位置处．图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小，两条曲线分别表示斥力和引力的大小随两分子间距离变化的关系，e为两曲线的交点．则
A. ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为10-15 m
B. ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10-10 m
C. 若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子间作用力的合力表现为斥力
D. 若两个分子间距离越来越大，则分子势能一定越来越大
【答案】B
【解析】
【详解】在f-x图象中，随着距离的增大斥力比引力变化的快，所以ab为引力曲线，cd为斥力曲线，当分子间的距离等于分子直径数量级时，引力等于斥力。所以e点的横坐标可能为m，A错误，B正确；若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子间作用力的合力表现为引力，C错误；当分子力表现为斥力时，两个分子间距离越来越大，分子势能就越来越小，D错误。
知识点：光的偏振
43.如图，P是一偏振片，P的透振方向（用带箭头的实线表示）为竖直方向。下列四种入射光束中哪种照射P时，不能在P的另一侧观察到透射光
A. 太阳光
B. 沿竖直方向振动的光
C. 沿水平方向振动的光
D. 沿与竖直方向成45°角振动的光
【答案】C
【解析】
【详解】太阳光包含垂直传播方向向各个方向振动的光，当太阳光照射P时能在P的另一侧观察到偏振光，A不符合；沿竖直方向振动的光能通过偏振片，B不符合；沿水平方向振动的光不能通过偏振片，因为它们已经相互垂直，C符合；沿与竖直方向成45°角振动的光也能通过偏振片，D不符合。
知识点：光纤、折射、全反射
44.光纤主要由折射率较大的纤芯与折射率较小的外套组成。在光纤中传输的信号是脉冲光信号。当一个光脉冲从光纤中输入，经过一段长度的光纤传输之后，其输出端的光脉冲会变宽，这种情况较严重（脉冲变宽到一定程度）时会导致信号不能被正确传输。引起这一差别的主要原因之一是光通过光纤纤芯时路径长短的不同（如图），沿光纤轴线传输的光纤用时最短，在两种介质界面多次全反射的光线用时最长。为简化起见，我们研究一根长直光纤，设其内芯折射率为n1，外套折射率为n2。在入射端，光脉冲宽度（即光持续时间）为Δt，在接收端光脉冲宽度（即光持续时间）为Δt’, Δt’>Δt
A. 为了保证光脉冲不从外套“漏”出，内芯和包套材料折射率的关系应满足：n1
C. 为了尽可能减小Δt’和Δt的差值，应该选用波长更短的光
D. 为了尽可能减小Δt’和Δt的差值，应该减小光纤的直径
【答案】B
【解析】
【详解】发生全反射的必要条件是：光必须从光密介质射入光疏介质，即从折射率大的介质射入折射率小的介质，所以当内芯的折射率比外套的大时，光在内芯与外套的界面上才能发生全反射，故，A错误；根据,可知内芯材料的折射率越大，全反射的临界角C越小，越容易发生全反射，则光脉冲将越不容易从外套“漏”出，B正确；设光纤的长度为L，则光通过光纤轴线传输用时最短，光在光纤中的速度，则最短时间有； 设光从左端面的A点以入射，折射角为，在B点全反射时的入射角和反射角为，如图所示：
如果就是光在光导纤维全反射的临界角C，则光在介质中的传播时间为最长，，所以光通过光导纤维所用的最长时间为：，故，所以选用波长更短的光时，频率越大，折射率越大，越大，而的表达式与光纤的直径无关，CD错误。
知识点：天然放射现象，衰变，半衰期
45.重元素的放射性衰变共有四个系列，分别是U238系列(从开始到稳定的为止)、Th232系列、U235系列及Np237系列(从开始到稳定的为止)，其中，前三个系列都已在自然界找到，而第四个系列在自然界一直没有被发现，只是在人工制造出Np237后才发现的，下面的说法正确的是
A. 的中子数比中子数少20个
B. 从到，共发生7次α衰变和4次β衰变
C. Np237系列中所有放射性元素的半衰期随温度的变化而变化
D. 与是不同的元素
【答案】B
【解析】
【详解】的中子数为238-92=146个，的中子数为209-83=126个，则的子数比的中子数多20个，A错误；根据质量数守恒有：237-209=4×7，知发生了7次衰变，根据电荷数守恒有：93-83=2×7-4，知发生了4次衰变，B正确；放射性物质的半衰期不受外界因素的影响，C错误；与的质子数相同，中子数不同，它们是相同的元素，D错误。
知识点：核反应方程、聚变、裂变、质能方程
46.据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置（又称“人造太阳”）已完成了首次工程调试。下列关于“人造太阳”的说法正确的是
A. “人造太阳”的核反应方程式可能为：
B. “人造太阳”的核反应方程式可能为
C. “人造太阳”释放的能量大小的计算公式是：
D. 根据公式可知，核燃料的质量相同时，聚变反应释放的能量与裂变反应释放的能量相同
【答案】A
【解析】
【详解】人造太阳的核聚变是氘核和氚核进行的核聚变反应，其方程为： ，A正确，B错误；核聚变过程中出现质量亏损，根据爱因斯坦质能方程可求出核反应释放的能量，C错误；当相同质量的核燃料，发生核聚变反应所释放出的核能比发生核裂变反应所释放的能量更多，比如：氢弹的释放能量远多于原子弹，D错误。
知识点：电磁波谱、电磁波的应用
47.下列说法不正确的是（ ）
A. 红外线、紫外线、伦琴射线和γ射线在真空中传播的速度均为3.0×108m/s
B. 红外线应用在遥感技术中，是利用它穿透本领强的特性
C. 紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度
D. 日光灯是紫外线的荧光效应的应用
【答案】B
【解析】
【详解】红外线、紫外线、伦琴射线和射线在真空中传播的速度均为3.0×108m/s，A正确；红外线用于遥感技术，是因为其波长很长，衍射能力强，不容易被云雾里的小分子散射掉，穿过云雾的能力比较好，B不正确；紫外线的折射率大于红外线的折射率，根据知紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度，C正确；日光灯是紫外线的荧光效应的应用，D正确。
48.关于电磁波的应用，下列说法不正确的是( )
A. 医院里常用X射线对病房和手术室进行消毒
B. 工业上利用γ射线检查金属部件内部有无砂眼或裂缝
C. 刑侦上用紫外线拍摄指纹照片，因为紫外线波长短、分辨率高
D. 卫星用红外遥感技术拍摄云图照片，因为红外线衍射能力较强
【答案】A
【解析】
【详解】医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒，A不正确；射线具有较强的穿透性；故工业上利用射线检查金属内部有无沙眼，B正确；刑侦上用紫外线拍摄指纹照片，因为紫外线波长短，衍射条纹间距小，分辨率高，C正确；红外线的波长，衍射能力较强，D正确。
49.过量接收电磁辐射有害人体健康.按照有关规定，工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过某个临界值W，若某无线电通讯装置的电磁辐射功率为P，则符合规定的安全区域到该通讯装置的距离至少为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设规定的安全区域距离为R，则球的面积为S=4πR2． 则在1秒内球面获得的能量为E=Pt；在球面上单位面积的电磁辐射能量E0=E/S；由于工作场所受到的电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不得超过W，所以故选项D正确，选项ABC错误。故选D。
【点睛】无线通讯装置的电磁辐射是以装置为球心向四周发射，因此构建以装置为球心，规定的安全区域为半径的球面的模型．
知识点：激光
50.下列应用激光的实例中，不正确的是（ ）
A. 因为激光的相干性好，所以可以用激光光源直接照射双缝做干涉实验
B. 激光的亮度高，因此我们可以用激光束来切割物体，焊接金属，在硬质难熔材料上打孔，医学上用激光“刀”做切除肿瘤等外科手术．
C. 激光是很好的单色光，它产生的干涉现象最清晰．利用干涉现象可以精确测定物体的长度．
D. 激光的亮度高，可以用来照明
【答案】D
【解析】
【详解】在做双缝做干涉实验时，一般要在双缝前加一个单缝，目的是产生两列频率相同的相干波，才能观察到双缝干涉现象，而激光的相干性好，故可以用激光光源直接照射双缝做干涉实验，A正确；激光具有平行度好，亮度高等特点，医学上用激光作“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点，但不能用来照明，B正确， D错误；激光是很好的单色光，它产生的干涉现象最清晰；利用干涉现象可以精确测定物体的长度，并且精确度高，C正确。
知识点：光谱
51.下列说法正确的是( )
A. 烧红的煤块和白炽灯发出的都是连续光谱
B. 生活中试电笔内氖管和霓红灯发光都连续是光谱
C. 用光谱管观察酒精灯火焰上钠盐的光谱可以看到钠的吸收光谱
D. 神舟七号三名宇航员在绕着地球飞行中能够观察到太阳的连续光谱
【答案】A
【解析】
【详解】连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱叫做连续光谱，如烧红的煤块和白炽灯出的都是连续光谱，A正确；生活中试电笔内氖管和霓虹灯发光光谱属于明线光谱，属于线状谱，B错误；在燃烧的酒精灯芯上放上少许食盐，用光谱管观察得到的光谱是钠的发射光谱，也是钠的线状光谱，C错误；太阳光谱是吸收光谱，其中的暗线，说明太阳表面的气体中存在与这些暗线相对应的元素，D错误。
知识点：能量量子化、氢原子光谱、玻尔模型、光电效应方程等
52.在玻尔的原子结构理论中，氢原子由高能态向低能态跃迁时能发出一系列不同频率的光，波长可以用巴耳末—里德伯公式来计算，式中λ为波长，R为里德伯常量，n、k分别表示氢原子跃迁前和跃迁后所处状态的量子数，对于每一个k，有n=k+1、k+2、k+3…。其中，赖曼系谱线是电子由n>1的轨道跃迁到k=1的轨道时向外辐射光子形成的，巴耳末系谱线是电子由n>2的轨道跃迁到k=2的轨道时向外辐射光子形成的。
（1）如图所示的装置中，K为一金属板，A为金属电极，都密封在真空的玻璃管中，S为石英片封盖的窗口，单色光可通过石英片射到金属板K上。实验中：当滑动变阻器的滑片位于最左端，用某种频率的单色光照射K时，电流计G指针发生偏转；向右滑动滑片，当A比K的电势低到某一值Uc（遏止电压）时，电流计G指针恰好指向零。
现用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验。若用赖曼系中波长最长的光照射时，遏止电压的大小为U1；若用巴耳末系中n=4的光照射金属时，遏止电压的大小为U2。
金属表面层内存在一种力，阻碍电子的逃逸。电子要从金属中挣脱出来，必须克服这种阻碍做功。使电子脱离某种金属所做功的最小值，叫做这种金属的逸出功。
已知电子电荷量的大小为e，真空中的光速为c，里德伯常量为R。试求：
a．赖曼系中波长最长的光对应的频率ν1；
b．普朗克常量h和该金属的逸出功W0。
（2）光子除了有能量，还有动量，动量的表达式为p=（h为普朗克常量）。
a．请你推导光子动量的表达式p=；
b．处于n=2激发态的某氢原子以速度v0运动，当它向k=1的基态跃迁时，沿与v0相反的方向辐射一个光子。辐射光子前后，可认为氢原子的质量为M不变。求辐射光子后氢原子的速度v（用h、R、M和v0表示）。
【答案】（1） , (2) ,
【解析】
(1) a、在赖曼系中，氢原子由n=2跃到k=1，对应的波长最长，波长，则
所以：
所以：
b、在巴耳末系中，氢原子由n=4跃迁到k=2，对应的波长为，频率，则：
，
设、对应的最大动能分别为、，根据光电效应方程有：
，
根据动能定理有：，
联立解得：，；
(2) a、根据质能方程有：，又因为：，p=mc，所以
B、光子的动量：
根据动量守恒定律有：
解得： 。
说明：
1.查漏补缺试题是在海淀区高三期中、期末、零模、一模、二模五次统练基础上对于某些知识、能力点的补充和再设计。该份试题没有猜题、押题的意思，是在正常高考复习过程中，要求学生落实的、前五次统一练习中又涉及较少的知识或者能力考点。
2.试题选取有的侧重学生可能遗忘的物理知识点、有的侧重学生做题中的易错点、有的侧重典型试题或者思想方法。考虑到各学校学生程度略有不同，查漏补缺题目给出的较多，大家可以根据自己学校学生的情况选用。
感谢大家的支持和辛勤付出，预祝高考取得好成绩！
力学部分
知识点：运动和力
1.质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，如图所示，那么 （ ）
A. 因为速率不变，所以石块的加速度为零
B. 石块下滑过程中受的合外力越来越大
C. 石块下滑过程中,加速度大小不变，方向在变化
D. 石块下滑过程中，摩擦力大小不变，方向时刻在变化
【答案】C
【解析】
【详解】石块的速率不变，做匀速圆周运动，根据可知，加速度大小恒定，方向时刻变化，A错误，C正确；石块做匀速圆周运动，合力，可知合外力大小不变，B错误；物块在运动过程中受重力、支持力及摩擦力作用，如图所示：
支持力与重力沿半径方向的分力，一起充当向心力，在物块下滑过程中，速度大小不变，则在切向上摩擦力与重力沿切线方向的分力大小相等，方向相反，因重力沿切线方向的分力变小，故摩擦力也会越来越小，D错误。
知识点：失重、超重
2.某同学为了研究超重和失重现象，将重为50N的物体带上电梯，并将它放在电梯中的力传感器上。若电梯由静止开始运动，并测得重物对传感器的压力F随时间t变化的图象，如图所示。设电梯在第 1s末、第4s末和第8s末的速度大小分别为v1、 v4和v8，以下判断中正确的是
A. 电梯在上升，且v1> v4 >v8
B. 电梯在下降，且v1> v4
D. 电梯对重物的支持力在第1s内和第9s内的功率相等
【答案】BC
【解析】
本题考查功率、动量定理
A、B，根据牛顿第二定律分析可知，电梯的运动情况是：0-2s内向下做匀加速运动，在2-7s内做匀速直线运动，7-9s内做匀减速运动，而且0-2s内和7-9s内电梯的加速度大小相等，说明电梯在第 1s末和第8s末速度相同，小于第4s末的速度．故A错误，B正确．
C、重物从1s到2s，向下做匀加速运动，重物的动量变化量为正值，说明动量变化量的方向向下；从7s到8s向下做匀减速运动，动量的变化量是负值，说明动量变化量的方向向上，所以重物从1s到2s和从7s到8s动量的变化不相同．故C正确．
D、电梯对重物的支持力在第1s内和第9s内的平均速度相等，支持力大小不等，功率不等．故D错误．故选BC
知识点：运动的合成与分解
3.如图所示，一个小球从斜面上被抛出，抛出时初速度v0的方向与斜面垂直，它最后落到斜面上的某点。不计空气阻力，关于小球在空中的运动下列说法中正确的是( )
A. 小球的运动可以看作是沿水平方向的匀速运动和竖直向下的自由落体运动的叠加
B. 小球的运动可以看作是沿垂直斜面方向的匀速运动和平行斜面向下的自由落体运动的叠加
C. 小球的运动可以看作是沿垂直斜面方向的匀速运动和沿斜面向下的匀加速运动的叠加
D. 小球的运动可以看作是沿水平方向的匀速运动和沿竖直方向的匀变速运动的叠加
【答案】D
【解析】
小球不是平抛运动，A错误；小球沿垂直斜面方向和平行斜面方向均有重力加速度的分量，BC错误；小球只有竖直方向的加速度，D正确。
知识点：第一、二、三宇宙速度
4.2009年3月7日（北京时间）世界首个用于探测太阳系外类地行星的“开普勒”号太空望远镜发射升空，在银河僻远处寻找宇宙生命。假设该望远镜沿半径为R的圆轨道环绕太阳运行，运行的周期为T，万有引力恒量为G。仅由这些信息可知
A. “开普勒”号太空望远镜的发射速度要大于第三宇宙速度
B. “开普勒”号太空望远镜的发射速度要大于第二宇宙速度
C. 太阳的平均密度
D. “开普勒”号太空望远镜的质量
【答案】B
【解析】
【详解】“开普勒”号太空望远镜绕太阳运行，发射的速度需挣脱地球的引力，所以发射的速度需大于第二宇宙速度，B正确，A错误；根据，得，太阳的质量，由于太阳的半径未知，无法得出太阳的体积，则无法得出太阳的平均密度，C错误；根据万有引力提供向心力只能求出中心天体的质量，无法求出环绕天体的质量，所以不能求出太空望远镜的质量，D错误。
知识点：动量
5.质量为M的小车静止于光滑的水平面上，小车的上表面和圆弧的轨道均光滑。如图所示，一个质量为m的小球以速度v0水平冲向小车，当小球返回左端脱离小车时，下列说法中正确的是( )
A. 小球一定沿水平方向向左做平抛运动
B. 小球可能沿水平方向向左做平抛运动
C. 小球可能沿水平方向向右做平抛运动
D. 小球可能做自由落体运动
【答案】BCD
【解析】
【详解】小球滑上小车，又返回到离开小车的整个过程，取水平向右为正方向，根据系统水平方向动量守恒有：，再根据系统机械能守恒有：，联立解得：，如果，与方向相反，小球离开小车后向左做平抛运动；如果，，小球离开小车后做自由落体运动；如果，与方向相同，小球离开小车向右做平抛运动，BCD正确。
知识点：反冲
6.总质量为M的火箭正以速度v水平飞行,若以相对自身的速度u向相反方向喷出质量为m的气体,火箭的速度变为____,在此过程中,系统的机械能增加了____。
【答案】 (1). v'=v+u (2). ΔE=mu2
【解析】
【详解】以火箭和喷出的气体为研究对象，以火箭飞行的方向为正方向，由动量守恒定律得：，得：；机械能增加了：，代入得：。
知识点：受迫振动、共振及其常见的应用
7. 如图两个弹簧振子悬挂在同一支架上，已知甲弹簧振子的固有频率为8 Hz，乙弹簧振子的固有频率为72 Hz，当支架在受到竖直方向且频率为9 Hz的驱动力作用做受迫振动时，则两个弹簧振子的振动情况是（ ）
A. 甲的振幅较大，且振动频率为8 Hz
B. 甲的振幅较大，且振动频率为9 Hz
C. 乙的振幅较大，且振动频率为9 Hz
D. 乙的振幅较大，且振动频率为72 Hz
【答案】B
【解析】
试题分析：物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，与固有频率无关．当驱动力的频率接近于物体的固有频率时，物体发生共振，振幅最大
解：支架在受到竖直方向且频率为9Hz的驱动力作用下做受迫振动时，甲乙两个弹簧振子都做受迫振动，它们振动的频率都等于驱动力的频率9Hz，由于甲的频率接近于驱动力的频率，所以甲的振幅较大．故B正确，A、C、D错误．
故选：B
知识点：横波和纵波
8. 某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/s.一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成（题20图）.在一次地震中，震源地地震仪下方，观察到两振子相差5s开始振动，则
A. P先开始振动，震源距地震仪约36km
B. P先开始振动，震源距地震仪约25km
C. H先开始振动，震源距地震仪约36km
D. H先开始振动，震源距地震仪约25km
【答案】A
【解析】
试题分析：纵波的速度快，纵波先到．根据求出震源距地震仪的距离．
解：纵波的速度快，纵波先到，所以P先开始振动，根据，x=36km．故A正确，B、C、D错误．
故选A．
【点评】解决本题的关键运用运动学公式判断哪个波先到．属于容易题．
【此处有视频，请去附件查看】
知识点：波的叠加、波的衍射现象
9.如图是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源。图中已画出波源所在区域的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长；关于波经过孔之后的传播情况，下列描述中不正确的是
A. 此时能明显观察到波的衍射现象
B. 挡板前后波纹间距离相等
C. 如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象
D. 如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显观察到衍射现象
【答案】D
【解析】
【详解】因为波长与孔的尺寸差不多，所以能够观察到明显的衍射现象，A正确；波通过孔后，波速、频率、波长不变，则挡板前后波纹间的距离相等，B正确；如果将孔AB扩大，孔的尺寸大于波的波长，可能观察不到明显的衍射现象，C正确；如果孔的大小不变，使波源频率增大，因为波速不变，根据知，波长减小，可能观察不到明显的衍射现象，D错误。
知识点：多普勒效应
10.关于多普勒效应，下列说法正确的是( )
A. 多普勒效应是由于波的衍射引起的
B. 多普勒效应说明波源的频率发生改变
C. 只有声波才可以产生多普勒效应
D. 多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的
【答案】D
【解析】
【详解】普勒效应是由于观察者和波源间位置的变化而产生的，当观察者与波源有相对运动时，接收到的波频率会发生变化，但波源的频率不变，AB错误，D正确；多普勒效应不仅适用于声波，它也适用于所有类型的波，包括电磁波，C错误。
知识点：波的衍射
11.如图，挡板M是固定的，挡板 N 可以上下移动。现在把M、 N两块挡板中的空隙当做一个“小孔”做水波的衍射实验，出现了图示的图样， P点的水没有振动起来。为了使挡板左边的振动传到P点，可以采用的办法有
A. 挡板M向上移动
B. 挡板 N 向下移动
C. 增大波的频率
D. 减小波的频率
【答案】D
【解析】
P处质点没有振动，说明P点波没有明显衍射过去，原因是MN间的缝太宽或波长太小，因此若使P处质点振动，可采用N板上移或M下移减小小孔的间距或增大波的波长，即减小频率，D正确．
【点睛】发生明显衍射的条件是当缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或比波长更小．
知识点：波的叠加
12.图表示两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情况， 实线表示波峰，虚线表示波谷。M是该时刻波峰与波峰相遇的点，是凸起最高的位置之一。以下说法中错误的是
A. 质点M的振动始终是加强的
B. 质点M的振幅最大
C. 质点M的位移始终最大
D. 质点M的位移有时为0
【答案】C
【解析】
【详解】M点是波峰与波峰叠加，是振动加强点，振幅最大，但是加强点不是始终处于波峰位置，位移不是始终最大，位移会随时间的变化而变化，有时为0，ABD正确，C错误。
电场、恒定电流部分
知识点：带电粒子在电场中的运动、等势面、电势、电势能、能量守恒和转化等问题考查
13.如下图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab＝Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（ ）
A. 三个等势面中，a的电势最高
B. 带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大
C. 带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大
D. 带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大
【答案】ABD
【解析】
【详解】电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，故a等势线的电势最高，c点的电势最低，故A正确；根据质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，故P点的电势能大于Q点的电势能，故B正确；从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故P点的动能小于Q点的动能，故C错误；根据电场线的疏密来确定电场强度的强弱，可知，质点在P点时的电场力比通过Q点时大，那么P点时的加速度比通过Q点时大，故D正确。
知识点：静电平衡状态导体的电场强度分布特点
14.如图所示，一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放一个电荷量为+Q的点电荷，点电荷到金属球的球心距离为3r。达到静电平衡后，下列说法正确的是
A. 金属球的左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷
B. 点电荷Q在金属球内产生的电场的场强处处为零
C. 金属球最左侧表面的电势高于最右侧表面的电势
D. 感应电荷在金属球球心处产生的电场场强大小为
【答案】D
【解析】
【分析】
金属球在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布，整个导体是一个等势体。在金属球内部出现感应电荷的电场，正好与点电荷的电场叠加，只有叠加后电场为零时，电荷才不会移动。由于静电平衡，金属球内部各点的合场强为零，即电荷Q和球面上感应电荷在球内部某点产生的场强大小相等，方向相反，最后依据真空中点电荷间的库仑定律才适用。
【详解】静电感应导致金属球的电荷重新分布，左侧带正电荷，右侧带负电荷，故A错误。金属球内各点的场强均为零，即感应电荷在金属球内某点激发的电场场强与点电荷在该点处产生的电场强度大小，方向相反，故B错误。由于静电感应，金属球的右侧带负电，左侧带正电，但金属球是等势体。故C错误；感应电荷在金属球球心处产生的电场场强与+Q的点电荷在此处的电场场强大小相等，方向相反，合电场强度为零，因此感应电荷在金属球球心处产生的电场场强大小为，故D正确。故选D。
【点睛】考查静电平衡的内容，掌握点电荷的电场强度公式，关键要掌握静电平衡状态的特点：处于静电感应现象的导体，内部电场强度处处为零，并能理解场强为零的原因，注意库仑定律的成立条件。
知识点：密立根油滴实验
15.美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴，比较准确地测定了电子的电荷量．如图，平行板电容器两极板M、N相距d，两极板分别与电压为U的恒定电源两极连接，极板M带正电．现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，则（ ）
A. 油滴带负电
B. 此时两极板间的电场强度E=Ud
C. 油滴带电荷量为mg/Ud
D. 减小极板间的电压，油滴将加速下落
【答案】AD
【解析】
【详解】由题知，油滴静止不动，受到向上的电场力，平行板电容器板间场强方向竖直向下，则油滴带负电，A正确；此时两极板间的电压为U，板间距离为d，则板间的电场强度，B错误；由平衡条件得：，得油滴带电荷量为：，C错误；减小极板间的电压时，由，知板间场强E减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将加速下落，D正确。
4. 知识点：“场”概念的理解
16.地球表面附近存在一个竖直向下的电场，其大小约为100V/m。在该电场的作用下，大气中正离子向下运动，负离子向上运动，从而形成较为稳定的电流，这叫做晴天地空电流。地表附近某处地空电流虽然微弱，但全球地空电流的总电流强度很大，约为1800A。以下分析问题时假设地空电流在全球各处均匀分布。
（1）请问地表附近从高处到低处电势升高还是降低？
（2）如果认为此电场是由地球表面均匀分布的负电荷产生的，且已知电荷均匀分布的带电球面在球面外某处产生的场强相当于电荷全部集中在球心所产生的场强；地表附近电场的大小用E表示，地球半径用R表示，静电力常量用k表示，请写出地表所带电荷量的大小Q的表达式；
（3）取地球表面积S=5.1×1014m2，试计算地表附近空气的电阻率ρ0的大小；
（4）我们知道电流的周围会有磁场，那么全球均匀分布的地空电流是否会在地球表面形成磁场？如果会，说明方向；如果不会，说明理由。
【答案】（1）降低 （2） （3）2.8×1013Ω·m （4）因为电流关于地心分布是球面对称的，所以磁场分布也必将关于地心球面对称，这就要求磁感线只能沿半径方向；但是磁感线又是闭合曲线。以上两条互相矛盾，所以地空电流不会产生磁场
【解析】
试题分析：（1）沿着电场线方向，电势不断降低；（2）根据点电荷的电场强度定义式进行求解电量；（3）利用微元法求一小段空气层为研究对象，根据电阻定律和欧姆定律进行求解电阻率；（4）根据地球磁场的特点进行分析。
（1）由题意知，电场方向竖直向下，故表附近从高处到低处电势降低。
（2）由，得电荷量的大小
（3）如图从地表开始向上取一小段高度为Δh的空气层（Δh远小于地球半径R）
则从空气层上表面到下表面之间的电势差为
这段空气层的电阻，且
三式联立得：
代入数据解：
（4）方法一：如图，为了研究地球表面附近A点的磁场情况
可以考虑关于过A点的地球半径对称的两处电流和，根据右手螺旋定则可以判断，这两处电流在A点产生的磁场的磁感应强度刚好方向相反，大小相等，所以和产生的磁场在A点的合磁感应强度为零。同理，地球上各处的地空电流在A点的合磁感应强度都为零，即地空电流不会在A点产生磁场。同理，地空电流不会在地球附近任何地方产生磁场。
方法二：因为电流关于地心分布是球面对称的，所以磁场分布也必将关于地心球面对称，这就要求磁感线只能沿半径方向；但是磁感线又是闭合曲线。以上两条互相矛盾，所以地空电流不会产生磁场。
【点睛】根据电场的性质确定电势的变化情况，根据点电荷的电场强度公式求解电量，取一小段空气层为研究对象，根据电阻定律和欧姆定律求解电阻率， 根据地球磁场的特点进行分析即可。
知识点：恒定电场
17. 一根长为L，横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ。棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流、自由电子定向运动的平均速率为v。则金属棒内的电场强度大小为
A. B. C. ρnev D.
【答案】C
【解析】
，I=neSv，，，联立得E=ρnev，故选C。
【考点定位】考查电路和电场知识
此处有视频，请去附件查看】
知识点：电动机总功率、机械功率、热功率
18.如图,所示的电路,电源电动势为E=14V,内阻为r=1Ω,电灯L为”2V,4W”电动机D的内阻为R/=0.5 Ω,当可变电阻的阻值为R=1 Ω时,电灯和电动机都正常工作,则电动机的额定电压为多少?电动机输出的机械功率为多少?全电路工作1min放出的焦耳热Q为多少?
【答案】8V；14W；840J
【解析】
【详解】解：灯泡正常发光，是电路的电流为A
电源的内电压为V
可变电阻的电压为V
所以电动机的电压为V
电动机的总功率为W
电动机的发热功率为W
所以电动机输出的机械功率为W
电源的发热的功率为W
电阻的发热的功率为W
所以全电路的发热功率为W
故全电路工作1min放出的焦耳热为J
知识点：电流、电阻率
19.对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。一段横截面积为S、长为l的直导线，单位体积内有n个自由电子，一个电子电量为e。该导线通有恒定电流时，导线两端的电势差为U，假设自由电子定向移动的速率均为v。
（1）求导线中的电流I；
（2）所谓电流做功，实质上是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功。为了求解在时间t内电流做功W为多少，小红和小明给出了不同的想法：
小红记得老师上课讲过，W=UIt，因此将第（1）问求出的I的结果代入，就可以得到W的表达式。但是小红不记得老师是怎样得出W=UIt这个公式的。小明提出，既然电流做功是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功，那么应该先求出导线中的恒定电场的场强，即，设导体中全部电荷为q后，再求出电场力做的功，将q代换之后，小明没有得出W=UIt的结果。
请问你认为小红和小明谁说的对？若是小红说的对，请给出公式的推导过程；若是小明说的对，请补充完善这个问题中电流做功的求解过程。
（3）为了更好地描述某个小区域的电流分布情况，物理学家引入了电流密度这一物理量，定义其大小为单位时间内通过单位面积的电量。若已知该导线中的电流密度为j，导线的电阻率为ρ，试证明：。
【答案】（1）（2）见解析（3）见解析
【解析】
（1）电流定义式，在t时间内，流过横截面的电荷量，因此；
（2）小红和小明说的都有一定道理
a.小红说的对。由于，在t时间内通过某一横截面的电量Q=It，对于一段导线来说，每个横截面通过的电量均为Q，则从两端来看，相当于Q的电荷电势降低了U，则
b.小明说的对。恒定电场的场强，导体中全部电荷为，
电场力做的功；
又因为，则。
（3）由欧姆定律：、，、由电阻定律：；
则，则；
由电流密度的定义：；
故；
磁场、电磁感应部分
知识点：地磁场
20.中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角： “以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也．”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。结合上述材料，下列说法正确的是
A. 地理南、北极与地磁场的南、北极完全重合
B. 地球内部不存在磁场，地磁南极在地理北极附近
C. 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D. 地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用
【答案】D
【解析】
【分析】
地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近，且地球内部也存在磁场，由于赤道附近有磁场存在，所以对运动电荷有力作用。
【详解】A、B项，地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近，且地球内部也存在磁场，由地磁场的南极指向地磁场的北极，故AB错误；
C项，只有在赤道表面，地磁场方向与地面平行，即C项错误，
D项，赤道表面处的地磁场与表面平行，射向地球赤道的带电宇宙射线粒子受到磁场力，即D项正确
故选D
知识点：磁感应强度的理解和认识
21.关于电场强度和磁感应强度，下列说法错误的是（ ）
A. 电荷在某处不受电场力作用，则该处电场强度一定为零
B. 某点的电场强度的方向，与该检验正电荷受到的电场力方向一致
C. 一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零
D. 某点磁感应强度的方向，与该点一小段通电导线受到的磁场力方向不一致。
【答案】C
【解析】
【详解】电荷在某处不受电场力作用，则该处电场强度一定为零，选项A正确；某点的电场强度的方向，与该检验正电荷受到的电场力方向一致，选项B正确；一小段通电导线在某处不受磁场力作用，可能是导线放置方向与磁场方向平行，该处磁感应强度不一定为零，选项C错误；某点磁感应强度的方向，与该点一小段通电导线受到的磁场力方向垂直，选项D正确；此题选择错误的选项，故选C。
知识点：安培分子假说
22.安培对物质具有磁性的解释可以用如图所示的情景来表示，那么（ ）
A. 甲图代表了被磁化的铁棒的内部情况
B. 乙图代表了被磁化的铁棒的内部情况
C. 磁体在高温环境下磁性会减弱
D. 磁体在高温环境下磁性会加强
【答案】BC
【解析】
【详解】根据“分子电流”的假说，未被磁化的物体，分子电流的方向非常紊乱，对外不显磁性，A错误；根据“分子电流”的假说，未被磁化的物体，分子电流的方向大致相同，于是对外界显示出磁性，B正确；根据磁化与退磁的特性可知，磁体在高温环境下磁性会减弱，C正确，D错误。
知识点：磁电式电流表
23. 实验室经常使用的电流表是磁电式仪表．这种电流表的构造如图甲所示．蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的．当线圈通以如图乙所示的电流，下列说法正确的是( )
A. 线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行
B. 线圈转动时，螺旋弹簧被扭动阻碍线圈转动
C. 当线圈转到图乙所示的位置时，b端受到的安培力方向向上
D. 当线圈转到图乙所示的位置时，安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动
【答案】ABD
【解析】
试题分析：A、均匀辐向磁场的特点是大小相等，方向指向圆心或方向延长线过圆心，线圈到任意位置，其平面与磁感线平行；正确
B、线圈转动时，螺旋弹簧被扭动产生弹力，弹力方向与扭动方向相反，阻碍线圈转动；正确
CD、由左手定则可知a端受安培力向上，b端受安培力向下所以，C错误，D正确
故选ABD
考点：电流表的工作原理
点评：,容易题。掌握均匀辐向磁场分布特点及电流表的工作原理是解决本题的关键．
知识点：磁通量
24.如图所示，矩形线圈abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成角, sinα=0.8，cosα=0.6；回路面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为( )
A. BS B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
线圈在匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量Φ=BS，B是磁感应强度，S是线圈的面积．当线圈平面与磁场方向平行时，穿过线圈的磁通量Φ=0．当存在一定夹角时，则将磁感应强度沿垂直平面方向与平行平面方向分解，从而求出磁通量．
【详解】矩形线圈abcd水平放置，匀强磁场方向与水平方向成α角向上，因此可将磁感应强度沿水平方向与竖直方向分解，所以B⊥=Bsinα=0.8B，则穿过矩形线圈的磁通量是Φ=B⊥S=0.8BS，因此ABD错误；C正确；故选C。
【点睛】对于匀强磁场中磁通量的求解，可以根据一般的计算公式Φ=BSsinθ（θ是线圈平面与磁场方向的夹角）来分析线圈平面与磁场方向垂直、平行两个特殊情况．
知识点：用DIS研究通电螺线管的磁感应强度
25.如图所示，在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，M，N是通电螺线管轴线上的两点，且这两点到螺线管中心的距离相等．用磁传感器测量轴线上M、N之间各点的磁感应强度B的大小，并将磁传感器顶端与M点的距离记作x．
（1）采用的电源是稳压直流电源，用_____________传感器测量磁场
（2）如果实验操作正确，得到的B-x图象应为图中的_________．
【答案】 (1). 磁 (2). B
【解析】
（1）用磁传感器测量螺线管的轴线上各点的磁感应强度．
（2）从外部逐渐靠近螺线管两端时，磁场逐渐增强，在螺线管内部，磁场基本上是匀强磁场，磁感应强度大于螺线管端点的磁感应强度，螺线管的磁场关于中点对称，由图示可知，图象B正确，ACD错误。
知识点：阴极射线在磁场中的偏转
26.如图（甲）所示为一阴极射线管，接通电源后，电子射线由阴极向右射出，在荧光屏上会到一条亮线。要使荧光屏上亮线向上偏转，如图（乙）所示。在下列措施中可采用的（ ）
A. 加一电场，电场方向竖直向上
B. 加一磁场，磁场方向竖直向上
C. 加一磁场，磁场方向垂直荧光屏向外
D. 加一磁场，磁场方向垂直荧光屏向里
【答案】C
【解析】
【详解】A、若加一电场，电场方向竖直向上，电子受到的电场力方向向下，电子束向下偏转，故A错误；
B、若加一方向向上的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向向里，则电子束不会向上偏转，故B错误。
C、若加一方向向外的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向向上，亮线向上偏转，故C正确。
D、若加一方向向里的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向向下，亮线向下偏转，故D错误。
知识点：安培力——旋转的液体
27.在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，紧贴边缘内壁放一个圆环形电极，并把它们与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水．如果把玻璃皿放在磁场中，如图所示，通过所学的知识可知，当接通电源后从上向下看( )
A. 液体将顺时针旋转
B. 液体将逆时针旋转
C. 若仅调换N、S 极位置，液体旋转方向不变
D. 若仅调换电源正、负极位置，液体旋转方向不变
【答案】B
【解析】
【详解】AB．根据电势的高低可知电流由边缘流向中心，器皿所在处的磁场竖直向上，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿逆时针方向，因此液体沿逆时针方向旋转，故A错误，B正确；
CD．仅仅调换N、S极位置或仅仅调换电源的正负极位置，安培力方向肯定改变，故CD均错误
知识点：电流的磁效应
28.如图所示，一轻弹簧悬于O点，下端恰好与水银面接触，在弹簧和水银间接上电源，闭合开关K后，发现（ ）
A. 弹簧上下振动
B. 弹簧伸长
C. 弹簧收缩后离开水银面静止
D. 什么现象也没有
【答案】A
【解析】
【详解】当有电流通过弹簧时，构成弹簧的每一圈导线周围都产生了磁场，根据安培定则可知，各圈导线之间都产生了相互的吸引作用，弹簧就缩短了，当弹簧的下端离开水银后，电路断开，弹簧中没有了电流，各圈导线之间失去了相互吸引力，弹簧又恢复原长，使得弹簧下端又与水银接触，弹簧中又有了电流，开始重复上述过程，所以弹簧上下振动，故A正确，BCD错误。
知识点：电磁流量计
29.电磁流量计广泛应用于测量可导电液体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）．为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道．其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c．流量计的两端与输送流体的管道相连接（图中虚线）．图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料．现于流量计所在处加磁感应强度B的匀强磁场，磁场方向垂直前后两面．当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值．已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为 （ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】最终稳定时有：，则，根据电阻定律，则总电阻，所以，解得，所以流量，ACD错误，B正确
知识点：带电粒子在磁场中的运动
30.“气泡室”是早期研究带电粒子轨迹的重要实验仪器，如图为一些不同的带电粒子在气泡室里运动的轨迹照片。现选择A、B两粒子进行分析，它们的轨迹如图。测量发现初始时B粒子的运动半径大于A，若该区域所加的匀强磁场方向垂直于纸面，则（ ）
A. 洛伦兹力对A做正功
B. 粒子B在做逆时针的转动
C. 粒子A、B的电性相同
D. B粒子的速度一定大于A
【答案】B
【解析】
【详解】洛伦兹力与速度方向垂直，故不做功，故A错误；由图可知，下方的运动轨迹半径较大，根据题意，下方的运动轨迹为B的运动轨迹，运动方向逆时针，故B正确；由图可知，A顺时针，B逆时针，所以电性不同，故C错误；根据可知，无法比较粒子速度大小，故D错误。所以B正确，ACD错误。
知识点：洛伦兹力演示仪
31. 如图为洛伦兹力演示仪的结构示意图。由电子枪产生电子束，玻璃泡内充有稀薄的气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹。前后两个励磁线圈之间产生匀强磁场，磁场方向与两个线圈中心的连线平行。电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压U和励磁线圈的电流I来调节。适当调节U和I，玻璃泡中就会出现电子束的圆形径迹。下列调节方式中，一定能让圆形径迹半径增大的是（ ）
A. 增大U，减小I
B. 减小U，增大I
C. 同时增大U和I
D. 同时减小U和I
【答案】A
【解析】
试题分析：根据电子所受洛伦兹力的方向结合安培定则判断出励磁线圈中电流方向是顺时针方向，电子在加速电场中加速，由动能定理有：，电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，有：，解得：，增大电子枪的加速电压，减小励磁线圈中的电流，电流产生的磁场减小，都可以使电子束的轨道半径变大，故BCD错误，A正确。
考点：带电粒子在匀强磁场中的运动、洛仑兹力
【名师点睛】根据动能定理表示出加速后获得的速度，然后根据洛伦兹力提供向心力推导出半径的表达式，从而明确能增大轨迹的方法；本题考查了粒子在电场中的加速和磁场中的偏转运动在实际生活中的应用，正确分析出仪器的原理是关键。
知识点：场的概念理解
32.静电场、磁场和重力场在某些特点上具有一定的相似性，结合有关“场”的知识，并进行合理的类比和猜想，判断以下说法中可能正确的是（ ）
A. 电场和磁场的概念分别是奥斯特和楞次建立的
B. 重力场与静电场相类比，重力场的“场强”相等于重力加速度，其“场强”大小的决定式为g=G/m，即重力G越大，g越大；质量m越大，g越小。
C. 静电场与磁场相类比，如果在静电场中定义“电通量”这个物理量，则该物理量表示穿过静电场中某一（平或曲）面的电场线的多少
D. 如果把地球抽象为一个孤立质点，用于形象描述它所产生的重力场的所谓“重力场线”的分布类似于真空中一个孤立的正电荷所产生的静电场的电场线分布
【答案】C
【解析】
【详解】电场和磁场的概念是法拉第建立的。故A错误；重力场与静电场相类比，重力场的“场强”相等于重力加速度，其“场强”大小的定义式为，其中g的大小与G和m无关；故B错误；静电场与磁场相类比，如果在静电场中定义“电通量”这个物理量，则该物理量表示穿过静电场中某一（平或曲）面的电场线的多少。故C正确；如果把地球抽象为一个孤质点，用于形象描述它所产生的重力场的所谓“重力场线”的分布，重力场的方向指向地球，类似于真空中一个孤立的负电荷所产生的静电场的电场线分布。故D错误。
交流电部分
知识点：用楞次定律判定感应电流的方向
33.法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示．软铁环上绕有M、N两个线圈，当M线圈电路中的开关断开的瞬间，以下说法正确的是（ ）
A. 线圈N中的磁通量正在增加
B. 线圈N中的磁通量正在减少
C. 通过电流表G的电流方向为a→b
D. 通过电流表G的电流方向为b→a
【答案】BC
【解析】
【详解】根据安培定则可知，原线圈产生的磁场是按顺时针方向通过原副线圈的，当M线圈电路中的开关断开的瞬间，M线圈磁通量减少，而变压器原副线圈的磁通量的变化是相同的，则线圈N中的磁通量也在向下减少，根据楞次定律知N中产生感应电流，感应电流磁场的方向向下，所以通过电流表G的电流方向为a→b，BC正确。
知识点：电磁感应现象
34.某一实验装置如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈A和B，如果线圈A中电流I和时间t的关系如图所示的A、B、C、D四种情况．在t1～t2这段时间内，能在线圈B中观察到感应电流的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】ACD
【解析】
【详解】由图示可知，通过P的电流发生变化，电流产生的磁感应强度发生变化，穿过Q的磁通量发生变化，产生感应电流，故ACD正确；由图示可知，P中电流不变，电流产生的磁场不变，穿过Q的磁通量不变，不产生感应电流，故B错误.
知识点：电磁阻尼
35.如图所示，使一个水平铜盘绕过其圆心的竖直轴OO’转动，且假设摩擦等阻力不计，转动是匀速的.现把一个蹄形磁铁移近铜盘，则（）
A. 铜盘转动将变慢
B. 铜盘转动将变快
C. 铜盘仍以原来的转速转动
D. 铜盘的转动速度如何变化要由磁铁的上、下两端的极性来决定
【答案】A
【解析】
【详解】当一个蹄形磁铁移近铜盘时，铜盘转动，切割磁感线，产生感应电流，由楞次定律可知，安培力阻碍其相对运动，所以铜盘的转动将变慢.本题也可以从能量守恒的角度去分析，因为铜盘转动切割磁感线，产生感应电流，铜盘的机械能不断转化成电能，铜盘转动会逐渐变慢，选项A正确.BCD错误
故选A
知识点：电磁驱动
36.在一蹄形磁铁两极之间放一个矩形线框.磁铁和线框都可以绕竖直轴自由转动.若使蹄形磁铁以某角速度转动时,线框的情况将是
A. 静止 B. 随磁铁同方向转动
C. 与磁铁反方向转动 D. 由磁铁的极性来决定
【答案】B
【解析】
【详解】根据楞次定律可知，为阻碍磁通量增加，则导致线圈与磁铁转动方向相同，但快慢不一，线圈的转速一定比磁铁转速小，与磁铁的极性无关，B正确。
知识点：法拉第圆盘发电机的原理
37.法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别于圆盘的边缘和铜轴接触，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是
A. 若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定
B. 若从上往下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动
C. 若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化
D. 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍
【答案】AB
【解析】
【详解】A．由电磁感应定律得：，，故一定时，电流大小恒定， A正确；
B．由右手定则知圆盘中心为等效电源正级，圆盘边缘为负极，电流经外电路从a经过R流到b， B正确；
C．圆盘转动方向不变时，等效电源正负极不变，电流方向不变， C错误；
D．，角速度加倍时功率变成4倍，D错误。
知识点：交流发电机的发电原理
38.如图所示，（a）→（b）→（c）→（d）→（e）过程是交流发电机`发电的示意图，线圈的ab边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上，用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接．下列说法正确的是
A. 图（a）中，线圈平面与磁感线垂直，磁通量变化率最大
B. 从图（b）开始计时，线圈中电流i随时间t变化的关系是
C. 当线圈转到图（c）位置时，感应电流最小，且感应电流方向改变
D. 当线圈转到图（d）位置时，感应电动势最小，ab边感应电流方向为b→a
【答案】C
【解析】
图（a）中，线圈在中性面位置，故穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为0，故A错误；从线圈在中性面位置开始计时的表达式才是，故B错误；当线圈转到图（c）位置时，线圈在中性面位置，故穿过线圈的磁通量最大，产生的感应电流最小为零，电流方向将改变，故C正确；当线圈转到图（d）位置时，磁通量最小，磁通量的变化率最大，故感应电动势最大，ab边感应电流方向为b→a，故D错误；故选C.
【点睛】要解决此题，需要掌握发电机的制作原理，知道发电机是根据电磁感应原理制成的，感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线的方向有关。
知识点：远距离输电的电路原理图
39.如图为远距离输电的电路原理图，变压器均为理想变压器并标示了电压和电流，其中输电线总电阻为R，则
A. I2=
B. 输电效率为×100%
C. 用户的用电器的数量增多时，U3将减小
D. 用户得到的电功率可能等于电厂输出的电功率
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据欧姆定律可知，故选项A错误；
B．输电效率，故选项B错误；
C．用户用电器的数量增多时，降压器的输出电流增大，根据变压器原理可知降压器的输入电流增大，降压器的输入电压将减小，故选项C正确；
D．根据能量守恒可知电厂输出的电功率等于用户得到的电功率与线损耗功率之和，故选项D错误。
知识点：电流有效值计算
40.如图所示，表示一交流电电流随时间的变化图象，其中电流正值为正弦曲线的正半周，则该交流电的有效值为多少？
【答案】该交流电的有效值为A。
【解析】
【详解】设电流的有效值为I．通过阻值为R的电阻，取一个周期时间，由焦耳定律得：
I2R×0.2=×R×0.1+（10）2×R×0.1
解得：I=A
热、光、原子部分
知识点：分子动理论
41.若以μ表示水的摩尔质量，v 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，N表示质量为M的水中所含的分子个数，NA为阿伏加德罗常数，m 、Δ分别表示每个水分子的质量和体积，下面是五个关系式①②③④⑤，其中
A. 只有①和③是正确的 B. 只有①③和⑤是正确的
C. 只有②④和⑤是正确的 D. ①②③④和⑤都是正确的
【答案】C
【解析】
【详解】对一摩尔的任何物质包含的分子数都是阿伏加德罗常数，所以，则变形可得，所以②④正确；对水蒸气，由于分子间距的存在，并不等于摩尔体积v，即，则，所以①③错误；质量为M时水中所含分子个数为，所以⑤正确，综上分析可知只有②④和⑤是正确的，则C正确。
知识点：分子力和分子势能
42.如图所示．设有一分子位于图中的坐标原点O处不动，另一分子可位于x轴上不同位置处．图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小，两条曲线分别表示斥力和引力的大小随两分子间距离变化的关系，e为两曲线的交点．则
A. ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为10-15 m
B. ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10-10 m
C. 若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子间作用力的合力表现为斥力
D. 若两个分子间距离越来越大，则分子势能一定越来越大
【答案】B
【解析】
【详解】在f-x图象中，随着距离的增大斥力比引力变化的快，所以ab为引力曲线，cd为斥力曲线，当分子间的距离等于分子直径数量级时，引力等于斥力。所以e点的横坐标可能为m，A错误，B正确；若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子间作用力的合力表现为引力，C错误；当分子力表现为斥力时，两个分子间距离越来越大，分子势能就越来越小，D错误。
知识点：光的偏振
43.如图，P是一偏振片，P的透振方向（用带箭头的实线表示）为竖直方向。下列四种入射光束中哪种照射P时，不能在P的另一侧观察到透射光
A. 太阳光
B. 沿竖直方向振动的光
C. 沿水平方向振动的光
D. 沿与竖直方向成45°角振动的光
【答案】C
【解析】
【详解】太阳光包含垂直传播方向向各个方向振动的光，当太阳光照射P时能在P的另一侧观察到偏振光，A不符合；沿竖直方向振动的光能通过偏振片，B不符合；沿水平方向振动的光不能通过偏振片，因为它们已经相互垂直，C符合；沿与竖直方向成45°角振动的光也能通过偏振片，D不符合。
知识点：光纤、折射、全反射
44.光纤主要由折射率较大的纤芯与折射率较小的外套组成。在光纤中传输的信号是脉冲光信号。当一个光脉冲从光纤中输入，经过一段长度的光纤传输之后，其输出端的光脉冲会变宽，这种情况较严重（脉冲变宽到一定程度）时会导致信号不能被正确传输。引起这一差别的主要原因之一是光通过光纤纤芯时路径长短的不同（如图），沿光纤轴线传输的光纤用时最短，在两种介质界面多次全反射的光线用时最长。为简化起见，我们研究一根长直光纤，设其内芯折射率为n1，外套折射率为n2。在入射端，光脉冲宽度（即光持续时间）为Δt，在接收端光脉冲宽度（即光持续时间）为Δt’, Δt’>Δt
A. 为了保证光脉冲不从外套“漏”出，内芯和包套材料折射率的关系应满足：n1
C. 为了尽可能减小Δt’和Δt的差值，应该选用波长更短的光
D. 为了尽可能减小Δt’和Δt的差值，应该减小光纤的直径
【答案】B
【解析】
【详解】发生全反射的必要条件是：光必须从光密介质射入光疏介质，即从折射率大的介质射入折射率小的介质，所以当内芯的折射率比外套的大时，光在内芯与外套的界面上才能发生全反射，故，A错误；根据,可知内芯材料的折射率越大，全反射的临界角C越小，越容易发生全反射，则光脉冲将越不容易从外套“漏”出，B正确；设光纤的长度为L，则光通过光纤轴线传输用时最短，光在光纤中的速度，则最短时间有； 设光从左端面的A点以入射，折射角为，在B点全反射时的入射角和反射角为，如图所示：
如果就是光在光导纤维全反射的临界角C，则光在介质中的传播时间为最长，，所以光通过光导纤维所用的最长时间为：，故，所以选用波长更短的光时，频率越大，折射率越大，越大，而的表达式与光纤的直径无关，CD错误。
知识点：天然放射现象，衰变，半衰期
45.重元素的放射性衰变共有四个系列，分别是U238系列(从开始到稳定的为止)、Th232系列、U235系列及Np237系列(从开始到稳定的为止)，其中，前三个系列都已在自然界找到，而第四个系列在自然界一直没有被发现，只是在人工制造出Np237后才发现的，下面的说法正确的是
A. 的中子数比中子数少20个
B. 从到，共发生7次α衰变和4次β衰变
C. Np237系列中所有放射性元素的半衰期随温度的变化而变化
D. 与是不同的元素
【答案】B
【解析】
【详解】的中子数为238-92=146个，的中子数为209-83=126个，则的子数比的中子数多20个，A错误；根据质量数守恒有：237-209=4×7，知发生了7次衰变，根据电荷数守恒有：93-83=2×7-4，知发生了4次衰变，B正确；放射性物质的半衰期不受外界因素的影响，C错误；与的质子数相同，中子数不同，它们是相同的元素，D错误。
知识点：核反应方程、聚变、裂变、质能方程
46.据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置（又称“人造太阳”）已完成了首次工程调试。下列关于“人造太阳”的说法正确的是
A. “人造太阳”的核反应方程式可能为：
B. “人造太阳”的核反应方程式可能为
C. “人造太阳”释放的能量大小的计算公式是：
D. 根据公式可知，核燃料的质量相同时，聚变反应释放的能量与裂变反应释放的能量相同
【答案】A
【解析】
【详解】人造太阳的核聚变是氘核和氚核进行的核聚变反应，其方程为： ，A正确，B错误；核聚变过程中出现质量亏损，根据爱因斯坦质能方程可求出核反应释放的能量，C错误；当相同质量的核燃料，发生核聚变反应所释放出的核能比发生核裂变反应所释放的能量更多，比如：氢弹的释放能量远多于原子弹，D错误。
知识点：电磁波谱、电磁波的应用
47.下列说法不正确的是（ ）
A. 红外线、紫外线、伦琴射线和γ射线在真空中传播的速度均为3.0×108m/s
B. 红外线应用在遥感技术中，是利用它穿透本领强的特性
C. 紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度
D. 日光灯是紫外线的荧光效应的应用
【答案】B
【解析】
【详解】红外线、紫外线、伦琴射线和射线在真空中传播的速度均为3.0×108m/s，A正确；红外线用于遥感技术，是因为其波长很长，衍射能力强，不容易被云雾里的小分子散射掉，穿过云雾的能力比较好，B不正确；紫外线的折射率大于红外线的折射率，根据知紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度，C正确；日光灯是紫外线的荧光效应的应用，D正确。
48.关于电磁波的应用，下列说法不正确的是( )
A. 医院里常用X射线对病房和手术室进行消毒
B. 工业上利用γ射线检查金属部件内部有无砂眼或裂缝
C. 刑侦上用紫外线拍摄指纹照片，因为紫外线波长短、分辨率高
D. 卫星用红外遥感技术拍摄云图照片，因为红外线衍射能力较强
【答案】A
【解析】
【详解】医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒，A不正确；射线具有较强的穿透性；故工业上利用射线检查金属内部有无沙眼，B正确；刑侦上用紫外线拍摄指纹照片，因为紫外线波长短，衍射条纹间距小，分辨率高，C正确；红外线的波长，衍射能力较强，D正确。
49.过量接收电磁辐射有害人体健康.按照有关规定，工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过某个临界值W，若某无线电通讯装置的电磁辐射功率为P，则符合规定的安全区域到该通讯装置的距离至少为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设规定的安全区域距离为R，则球的面积为S=4πR2． 则在1秒内球面获得的能量为E=Pt；在球面上单位面积的电磁辐射能量E0=E/S；由于工作场所受到的电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不得超过W，所以故选项D正确，选项ABC错误。故选D。
【点睛】无线通讯装置的电磁辐射是以装置为球心向四周发射，因此构建以装置为球心，规定的安全区域为半径的球面的模型．
知识点：激光
50.下列应用激光的实例中，不正确的是（ ）
A. 因为激光的相干性好，所以可以用激光光源直接照射双缝做干涉实验
B. 激光的亮度高，因此我们可以用激光束来切割物体，焊接金属，在硬质难熔材料上打孔，医学上用激光“刀”做切除肿瘤等外科手术．
C. 激光是很好的单色光，它产生的干涉现象最清晰．利用干涉现象可以精确测定物体的长度．
D. 激光的亮度高，可以用来照明
【答案】D
【解析】
【详解】在做双缝做干涉实验时，一般要在双缝前加一个单缝，目的是产生两列频率相同的相干波，才能观察到双缝干涉现象，而激光的相干性好，故可以用激光光源直接照射双缝做干涉实验，A正确；激光具有平行度好，亮度高等特点，医学上用激光作“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点，但不能用来照明，B正确， D错误；激光是很好的单色光，它产生的干涉现象最清晰；利用干涉现象可以精确测定物体的长度，并且精确度高，C正确。
知识点：光谱
51.下列说法正确的是( )
A. 烧红的煤块和白炽灯发出的都是连续光谱
B. 生活中试电笔内氖管和霓红灯发光都连续是光谱
C. 用光谱管观察酒精灯火焰上钠盐的光谱可以看到钠的吸收光谱
D. 神舟七号三名宇航员在绕着地球飞行中能够观察到太阳的连续光谱
【答案】A
【解析】
【详解】连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱叫做连续光谱，如烧红的煤块和白炽灯出的都是连续光谱，A正确；生活中试电笔内氖管和霓虹灯发光光谱属于明线光谱，属于线状谱，B错误；在燃烧的酒精灯芯上放上少许食盐，用光谱管观察得到的光谱是钠的发射光谱，也是钠的线状光谱，C错误；太阳光谱是吸收光谱，其中的暗线，说明太阳表面的气体中存在与这些暗线相对应的元素，D错误。
知识点：能量量子化、氢原子光谱、玻尔模型、光电效应方程等
52.在玻尔的原子结构理论中，氢原子由高能态向低能态跃迁时能发出一系列不同频率的光，波长可以用巴耳末—里德伯公式来计算，式中λ为波长，R为里德伯常量，n、k分别表示氢原子跃迁前和跃迁后所处状态的量子数，对于每一个k，有n=k+1、k+2、k+3…。其中，赖曼系谱线是电子由n>1的轨道跃迁到k=1的轨道时向外辐射光子形成的，巴耳末系谱线是电子由n>2的轨道跃迁到k=2的轨道时向外辐射光子形成的。
（1）如图所示的装置中，K为一金属板，A为金属电极，都密封在真空的玻璃管中，S为石英片封盖的窗口，单色光可通过石英片射到金属板K上。实验中：当滑动变阻器的滑片位于最左端，用某种频率的单色光照射K时，电流计G指针发生偏转；向右滑动滑片，当A比K的电势低到某一值Uc（遏止电压）时，电流计G指针恰好指向零。
现用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验。若用赖曼系中波长最长的光照射时，遏止电压的大小为U1；若用巴耳末系中n=4的光照射金属时，遏止电压的大小为U2。
金属表面层内存在一种力，阻碍电子的逃逸。电子要从金属中挣脱出来，必须克服这种阻碍做功。使电子脱离某种金属所做功的最小值，叫做这种金属的逸出功。
已知电子电荷量的大小为e，真空中的光速为c，里德伯常量为R。试求：
a．赖曼系中波长最长的光对应的频率ν1；
b．普朗克常量h和该金属的逸出功W0。
（2）光子除了有能量，还有动量，动量的表达式为p=（h为普朗克常量）。
a．请你推导光子动量的表达式p=；
b．处于n=2激发态的某氢原子以速度v0运动，当它向k=1的基态跃迁时，沿与v0相反的方向辐射一个光子。辐射光子前后，可认为氢原子的质量为M不变。求辐射光子后氢原子的速度v（用h、R、M和v0表示）。
【答案】（1） , (2) ,
【解析】
(1) a、在赖曼系中，氢原子由n=2跃到k=1，对应的波长最长，波长，则
所以：
所以：
b、在巴耳末系中，氢原子由n=4跃迁到k=2，对应的波长为，频率，则：
，
设、对应的最大动能分别为、，根据光电效应方程有：
，
根据动能定理有：，
联立解得：，；
(2) a、根据质能方程有：，又因为：，p=mc，所以
B、光子的动量：
根据动量守恒定律有：
解得： 。
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