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2018版高考物理仿真模拟试卷（一） Word版含解析
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这是一份2018版高考物理仿真模拟试卷（一） Word版含解析，共12页。试卷主要包含了选择题Ⅰ，选择题Ⅱ，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题Ⅰ(本题共13小题，每小题3分，共39分．每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1．从科学方法而言，物理学中“用一个力代替几个力且效果相同”，所运用的方法是( )
A．控制变量 B．等效替代
C．理想实验 D．建立模型
答案 B
解析 一个力(合力)之所以能取代几个力(分力)，是由于这个力的作用效果与那几个力共同的作用效果相同，运用的是等效替代法，B对．
2．(温州市2015～2016学年学考适应性测试)刻舟求剑的故事家喻户晓，如图1所示，“舟已行矣，而剑不行”这句话所选用的参考系是( )
图1
A．舟
B．舟上的人
C．地面
D．流动的水
答案 C
解析 船对地运动，剑对地静止．所以这句话所选的参考系为地面，C正确．
3．(2015·台州书生中学月考)下列图象均能正确反映物体在直线上的运动，则在t＝2 s内物体位移最大的是( )
答案 B
4．(2015～2016学年高二第二学期期中杭州地区七校联考)如图2所示，在农村有一种常见的平板车，车上放着一袋化肥．若平板车在水平面向左加速运动且加速度逐渐增大．在运动过程中，这袋化肥始终和平板车保持相对静止，则( )
图2
A．化肥对平板车的压力逐渐增大
B．化肥对平板车的摩擦力逐渐减小
C．平板车对化肥的作用力逐渐增大
D．平板车对化肥的作用力方向竖直向上
答案 C
5．如图3所示，质量为m的物体A放在倾角为θ的传送带上，如果传送带将物体从低处匀速送往高处，物体在传送带上不打滑．设物体A受到的摩擦力大小为Ff，则下列说法中正确的是( )
图3
A．FfB．Ff＝mgsin θ，方向沿斜面向上
C．Ff＝mgcs θ，方向沿斜面向下
D．Ff＝mgcs θ，方向沿斜面向上
答案 B
6．(2016·台州一中高二第二学期期中)A、B两个质点分别做匀速圆周运动，在相等时间内通过的弧长之比sA∶sB＝4∶3，转过的圆心角之比θA∶θB＝3∶2，则下列说法中正确的是( )
A．它们的线速度大小之比vA∶vB＝4∶3
B．它们的角速度大小之比ωA∶ωB＝2∶3
C．它们的周期之比TA∶TB＝3∶2
D．它们的向心加速度之比aA∶aB＝3∶2
答案 A
解析 A、B两质点分别做匀速圆周运动，若在相等时间内它们通过的弧长之比为sA∶sB＝4∶3，根据公式v＝eq \f(s,t)，线速度之比为vA∶vB＝4∶3，A正确；通过的圆心角之比θA∶θB＝3∶2，根据公式ω＝eq \f(θ,t)，角速度之比为3∶2，B错误；根据公式T＝eq \f(2π,ω)，周期之比为TA∶TB＝2∶3，C错误；根据an＝ωv，可知aA∶aB＝2∶1，D错误．
7．(2016·遵义模拟)如图4所示，小物块位于放于地面的半径为R的半球的顶端，若给小物块一水平的初速度v时物块对半球刚好无压力，则下列说法正确的是( )
图4
A．小物块立即离开球面做平抛运动
B．小物块落地时水平位移为2R
C．小物块沿球面运动
D．小物块落地时速度的方向与地面成45°角
答案 A
8．(温州市2015～2016学年学考适应性测试)“北斗卫星”导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，“北斗卫星”导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成．对于5颗位于赤道上空的地球同步卫星，下列说法正确的是( )
A．动能相等，受到地球的万有引力不相等
B．角速度相等，周期不相等
C．线速度、加速度的大小均相等
D．周期相等，轨道半径不相等
答案 C
解析 同步卫星的周期、轨道半径相同，则根据万有引力定律可知，线速度、加速度大小相等，由于质量关系未知，动能大小关系不确定，C正确，A、B、D错误．
9．如图5所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上，其正上方A位置有一个小球，小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零．小球下降阶段，下列说法中不正确的是( )
图5
A．在C位置小球动能最大
B．在B位置小球动能最大
C．从A→C位置小球重力势能的减少大于小球动能的增加
D．从A→D位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加
答案 B
解析 因为小球在C位置时重力等于弹力，故此时小球的速度最大，此时的动能最大，而B处的速度不是最大，故B处的动能也不是最大，A正确，B错误；小球从A→C位置，重力势能减小，动能增大，弹簧的弹性势能也增大，减少的重力势能等于动能与弹性势能的增加量之和，C正确；而在A与D位置时小球动能都是0，从A→D位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加，D正确，该题是让选不正确的，故B符合题意．
10．某电场的电场线分布如图6所示，电场中有A、B两点，以下判断正确的是( )
图6
A．若将一个电荷由A点移动到B点，电荷克服电场力做功，则该电荷一定为负电荷
B．A点的场强大于B点的场强，B点的电势高于A点的电势
C．一个负电荷处于B点的电势能大于它处于A点的电势能
D．若将一个正电荷由A点释放，该电荷将在电场中做加速度减小的加速运动
答案 B
解析 由电场线的疏密可知A点场强大于B点，沿电场线方向电势降低，故B点电势高于A点电势．
11．(2016·怀化模拟)一台电动机，额定电压是100 V，电阻是1 Ω.正常工作时，通过的电流为5 A，则电动机因发热损失的功率为( )
A．500 W B．25 W
C．2 000 W D．475 W
答案 B
12．在图7所示的电路中，电阻R1、R2、R3的阻值相等，电池的内阻不计．开关S闭合后流过R2的电流是S闭合前的( )
图7
A.eq \f(1,2) B.eq \f(2,3)
C.eq \f(1,3) D.eq \f(1,4)
答案 B
解析 设电源电动势为E，R1＝R2＝R3＝R，当S闭合时，流过R2的电流I2＝eq \f(E,R＋\f(R,2))×eq \f(1,2)＝eq \f(E,3R)；当S断开时，流过R2的电流I2′＝eq \f(E,2R)，所以eq \f(I2,I2′)＝eq \f(2,3)，故选项B正确．
13．将长为L的导线弯成六分之一的圆弧(O点为圆心)，固定于垂直纸面向外、大小为B的匀强磁场中，两端点A、C连线竖直，如图8所示．若给导线通以由A到C、大小为I的恒定电流，则导线所受安培力的大小和方向是( )
图8
A．ILB，水平向左 B．ILB，水平向右
C.eq \f(3ILB,π)，水平向右 D.eq \f(3ILB,π)，水平向左
答案 D
解析 弧长为L，圆心角为60°，则弦长：AC＝eq \f(3L,π)，导线受到的安培力：F＝BI·AC＝eq \f(3BIL,π)，由左手定则可知，导线受到的安培力方向水平向左；故D正确．
二、选择题Ⅱ(本题共3小题，每小题2分，共6分．每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的．全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分)
14．[加试题]关于光的本性，下列说法中正确的是( )
A．光电效应反映了光的粒子性
B．光电子的最大初动能和照射光的频率成正比
C．光子的能量与光的频率成正比
D．光在空间传播时，是不连续的，是一份一份的，每一份光叫做一个光子
答案 ACD
解析 光电效应反映了光的粒子性，故A正确；根据光电效应方程Ek＝hν－W0可知，光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，不是正比关系，故B错误；根据E＝hν，可知：光子的能量与光的频率成正比，故C正确；由爱因斯坦的光子说：光在空间传播时，是不连续的，是一份一份的，每一份光叫做一个光子，故D正确．
15．[加试题]一列简谐横波在某一时刻的波形图如图9甲所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x＝1.5 m和x＝4.5 m．P点的振动图象如图乙所示．则Q点的振动图象可能是( )
图9
答案 BC
解析 P、Q两质点间沿波的传播方向的距离为Δs＝xQ－xP＝3 m＝eq \f(3,4)λ，波从P传到Q或者从Q传到P需用时间eq \f(3,4)T，若波沿x轴正方向传播，则Q点落后于P点，即Q点经Δt＝eq \f(3,4)T后与P点的振动情况相同，B项正确；若波沿x轴负方向传播，则P点落后于Q点，即P点经Δt＝eq \f(3,4)T后与Q点的振动情况相同，C项正确．
16．[加试题]一粒钢珠从静止状态开始自由下落，然后陷入泥潭中．若把其在空中下落的过程称为过程Ⅰ，进入泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ，则( )
A．过程Ⅰ中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量
B．过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程Ⅰ中重力的冲量的大小
C．Ⅰ、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等于零
D．过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量等于零
答案 AC
解析 对过程Ⅰ，钢珠只受重力，据动量定理，A正确；对过程Ⅱ，由动量定理得：Gt2－
F阻t2＝0－mv，则B、D错；全过程Δp＝0，则C正确．
第Ⅱ卷
三、非选择题(本题共7小题，共55分)
17．(5分)如图10所示，是利用闪光照相研究平抛运动的示意图．小球A由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌边缘时，小球B也同时下落，闪光频率为10 Hz的闪光器拍摄的照片中B球有四个像，像间距离已在图中标出，两球恰在位置4相碰．则A球从离开桌面到和B球碰撞时经过的时间为________ s，A球离开桌面的速度为________ m/s.
图10
答案 0.3 1
解析 根据T＝eq \f(1,f)＝0.1 s．则A球从离开桌面到和B球碰撞时经过的时间为0.3 s.
A球离开桌面的速度v0＝eq \f(x,t)＝eq \f(0.3,0.3) m/s＝1 m/s.
18．(5分)在做“练习使用多用电表”实验时，某同学将红、黑表笔正确插入对应插孔．
(1)用该多用电表测量图11电路中小灯泡两端的电压时，红表笔应接在电路的________(填“A”或“B”)处；
(2)测量电阻时将选择开关打到“×10”挡，指针位置如图12所示，其读数为________ Ω.
(3)实验结束后，甲、乙两位同学分别把选择开关打到如图13所示的位置，你认为操作合理的是________(填“甲”或“乙”)同学．
图11
图12
图13
答案 (1)A (2)220 (3)甲
解析 (3)为防止损坏电表，测量完毕，应将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡，故甲的操作是合理的．
19．(9分)(嘉兴市2015～2016学年期末考试)如图14甲所示为某校2015学年秋季运动会开幕式时采用无人机拍摄的照片，图乙为正在高空进行拍摄的无人机．已知无人机质量m＝1 kg，动力系统能提供的最大升力F＝16 N，无人机上升过程中最大速度v＝6 m/s.若无人机从地面以最大升力竖直起飞，达到最大速度所用时间为3 s，假设无人机竖直飞行时所受阻力大小不变，g取10 m/s2.求：
图14
(1)无人机以最大升力起飞的加速度大小；
(2)无人机在竖直上升过程中所受阻力Ff的大小；
(3)无人机从地面起飞竖直上升至离地高度h＝30 m的高空所需的最短时间．
答案 (1)2 m/s2 (2)4 N (3)6.5 s
解析 (1)由无人机起飞的过程是匀加速直线运动可得，加速度的大小为：a＝eq \f(Δv,Δt)，
代入数据后可得a＝2 m/s2.
(2)由牛顿第二定律得：
F－mg－Ff＝ma
得Ff＝4 N.
(3)在匀加速直线运动阶段
h1＝eq \f(1,2)ateq \\al( 2,1)＝9 m无人机将继续做匀速直线运动，t2＝eq \f(h－h1,v)＝3.5 s，
可得t＝t1＋t2＝6.5 s.
20．(12分)如图15所示，某人乘滑板水平离开平台边缘A点时的速度vA＝4.0 m/s，恰能无碰撞地沿圆弧切线从B点进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道滑行．C为轨道的最低点，B、D为轨道与水平地面的连接点．已知人和滑板可视为质点，其总质量m＝60.0 kg，空气阻力忽略不计，轨道半径R＝2.0 m，轨道BCD对应的圆心角θ＝74°，g取10 m/s2，cs 37°＝0.8，sin 37°＝0.6.求：
图15
(1)人与滑板在B点的速度大小；
(2)运动到圆弧轨道最低点C时轨道对人支持力的大小．
答案 (1)5 m/s (2)1 590 N
解析 (1)人和滑板恰能无碰撞地沿圆弧切线从B点进入光滑竖直圆弧轨道，由几何关系知此时人的速度方向与水平方向夹角α＝37°.则人与滑板在B点的速度大小
vB＝eq \f(vA,cs α)＝eq \f(4,cs 37°) m/s＝5 m/s
(2)人和滑板在光滑圆弧轨道运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，则
mgR(1－cs 37°)＋eq \f(1,2)mvB2＝eq \f(1,2)mvC2
在C点，由牛顿第二定律得：FN－mg＝meq \f(v\\al( 2,C),R)
解得FN＝1 590 N.
21．[加试题](4分)如图16所示，ABC为由玻璃制成的三棱镜，某同学运用“插针法”来测量此三棱镜的折射率，在AB左边插入P1、P2两枚大头针，在AC右侧插入P3、P4两枚大头针，结果P1 、P2的像被P3挡住，P1、P2的像及P3被P4挡住．现给你一把量角器，要求回答以下问题：
图16
(1)请作出光路图，并用所测量物理量(须在答题卷图中标明)表示三棱镜的折射率n＝__________.
(2)若某同学在画玻璃界面时，把玻璃右侧界面画成AC′(真实界面为AC)，则此同学测量的三棱镜折射率比真实值________(填“大”“小”或“相等”)．
答案 (1)如图所示 eq \f(sin θ1,sin θ2) (2)小
22．(10分)[加试题]如图17所示，半径R＝0.2 m的圆形金属导轨固定在水平面上，一根长也为R的金属棒一端与导轨接触良好，另一端固定在圆心处的导电转轴上．在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B＝2 T．一对长为L＝0.2 m的金属板A、B水平放置，两板间距d＝0.1 m．从导轨引出导线与A板连接，通过电刷从转轴引出导线与B板连接．有一质量m＝1.0×10－5 kg，电荷量大小q＝5.0×10－6 C的带负电微粒，以v0＝2 m/s的速度从两板正中间水平射入，g取10 m/s2.求：
图17
(1)金属棒转动角速度ω多大时，微粒能做匀速直线运动；
(2)金属棒转动角速度ω至少多大时，微粒会碰到上极板A.
答案 (1)50 rad/s (2)100 rad/s
解析 (1)根据法拉第电磁感应定律可得U＝eq \f(1,2)BωR2
根据平衡条件可得mg＝qE
因为E＝eq \f(U,d)
所以mg＝qeq \f(U,d)＝eq \f(q,2d)BωR2
解得ω＝eq \f(2dmg,qBR2)＝50 rad/s.
(2)微粒恰好碰到上极板左边缘时，设微粒向上的加速度大小为a，由运动学规律得eq \f(d,2)＝eq \f(1,2)a(eq \f(L,v0))2
a＝eq \f(dv\\al( 2,0),L2)＝10 m/s2
eq \f(q,2d)Bω1R2－mg＝ma
解得ω1＝eq \f(2mg＋ad,qBR2)＝100 rad/s.
故金属棒转动角速度至少为100 rad/s时，微粒会碰到上极板．
23．(10分)[加试题]如图18，边长L＝0.2 m的正方形abcd区域(含边界)内，存在着垂直于区域的横截面(纸面)向外的匀强磁场，磁感应强度B＝5.0×10－2 T．带电平行金属板MN、PQ间形成了竖直向上的匀强电场E(图中未画出，不考虑金属板在其他区域形成的电场)，MN放在ad边上，两板左端M、P恰在ab边上，两板右端N、Q间有一绝缘挡板EF.EF中间有一小孔O，金属板长度、板间距、挡板长度均为l＝0.1 m．在M和P的中间位置有一离子源S，能够正对孔O不断发射出各种速率的带正电离子，离子的电荷量均为q＝3.2×10－19 C，质量均为m＝6.4×10－26 kg.不计离子的重力，忽略离子之间的相互作用及离子打到金属板或挡板上后的反弹．
图18
(1)当电场强度E＝104 N/C时，求能够沿SO连线穿过孔O的离子的速率；
(2)电场强度取值在一定范围时，可使沿SO连线穿过O并进入磁场区域的离子直接从bc边射出，求满足条件的电场强度的范围．
答案 (1)2.0×105 m/s
(2)9.375×102 N/C解析 (1)能够沿SO连线穿过孔O的离子在金属板间需满足
qv0B＝Eq
代入数据得v0＝2.0×105 m/s
(2)穿过孔O的离子在金属板间仍需满足qvB＝Eq
离子穿过孔O后在磁场中做匀速圆周运动，有
qvB＝meq \f(v2,r)
由以上两式得E＝eq \f(qB2r,m)
从bc边射出的离子，其临界轨迹如图线①时，对应轨迹半径最大，对应的电场强度最大，由几何关系可得
r1＝0.1 m
由此可得E1＝1.25×103 N/C
从bc边射出的离子，轨迹半径最小时，其临界轨迹如图线②，此时对应的电场强度最小，由几何关系可得
2r2＋eq \f(l,2)＝L
所以r2＝0.075 m
由此可得E2＝9.375×102 N/C
所以满足条件的电场强度的范围为：9.375×102 N/C
一、选择题Ⅰ(本题共13小题，每小题3分，共39分．每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1．从科学方法而言，物理学中“用一个力代替几个力且效果相同”，所运用的方法是( )
A．控制变量 B．等效替代
C．理想实验 D．建立模型
答案 B
解析 一个力(合力)之所以能取代几个力(分力)，是由于这个力的作用效果与那几个力共同的作用效果相同，运用的是等效替代法，B对．
2．(温州市2015～2016学年学考适应性测试)刻舟求剑的故事家喻户晓，如图1所示，“舟已行矣，而剑不行”这句话所选用的参考系是( )
图1
A．舟
B．舟上的人
C．地面
D．流动的水
答案 C
解析 船对地运动，剑对地静止．所以这句话所选的参考系为地面，C正确．
3．(2015·台州书生中学月考)下列图象均能正确反映物体在直线上的运动，则在t＝2 s内物体位移最大的是( )
答案 B
4．(2015～2016学年高二第二学期期中杭州地区七校联考)如图2所示，在农村有一种常见的平板车，车上放着一袋化肥．若平板车在水平面向左加速运动且加速度逐渐增大．在运动过程中，这袋化肥始终和平板车保持相对静止，则( )
图2
A．化肥对平板车的压力逐渐增大
B．化肥对平板车的摩擦力逐渐减小
C．平板车对化肥的作用力逐渐增大
D．平板车对化肥的作用力方向竖直向上
答案 C
5．如图3所示，质量为m的物体A放在倾角为θ的传送带上，如果传送带将物体从低处匀速送往高处，物体在传送带上不打滑．设物体A受到的摩擦力大小为Ff，则下列说法中正确的是( )
图3
A．Ff
C．Ff＝mgcs θ，方向沿斜面向下
D．Ff＝mgcs θ，方向沿斜面向上
答案 B
6．(2016·台州一中高二第二学期期中)A、B两个质点分别做匀速圆周运动，在相等时间内通过的弧长之比sA∶sB＝4∶3，转过的圆心角之比θA∶θB＝3∶2，则下列说法中正确的是( )
A．它们的线速度大小之比vA∶vB＝4∶3
B．它们的角速度大小之比ωA∶ωB＝2∶3
C．它们的周期之比TA∶TB＝3∶2
D．它们的向心加速度之比aA∶aB＝3∶2
答案 A
解析 A、B两质点分别做匀速圆周运动，若在相等时间内它们通过的弧长之比为sA∶sB＝4∶3，根据公式v＝eq \f(s,t)，线速度之比为vA∶vB＝4∶3，A正确；通过的圆心角之比θA∶θB＝3∶2，根据公式ω＝eq \f(θ,t)，角速度之比为3∶2，B错误；根据公式T＝eq \f(2π,ω)，周期之比为TA∶TB＝2∶3，C错误；根据an＝ωv，可知aA∶aB＝2∶1，D错误．
7．(2016·遵义模拟)如图4所示，小物块位于放于地面的半径为R的半球的顶端，若给小物块一水平的初速度v时物块对半球刚好无压力，则下列说法正确的是( )
图4
A．小物块立即离开球面做平抛运动
B．小物块落地时水平位移为2R
C．小物块沿球面运动
D．小物块落地时速度的方向与地面成45°角
答案 A
8．(温州市2015～2016学年学考适应性测试)“北斗卫星”导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，“北斗卫星”导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成．对于5颗位于赤道上空的地球同步卫星，下列说法正确的是( )
A．动能相等，受到地球的万有引力不相等
B．角速度相等，周期不相等
C．线速度、加速度的大小均相等
D．周期相等，轨道半径不相等
答案 C
解析 同步卫星的周期、轨道半径相同，则根据万有引力定律可知，线速度、加速度大小相等，由于质量关系未知，动能大小关系不确定，C正确，A、B、D错误．
9．如图5所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上，其正上方A位置有一个小球，小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零．小球下降阶段，下列说法中不正确的是( )
图5
A．在C位置小球动能最大
B．在B位置小球动能最大
C．从A→C位置小球重力势能的减少大于小球动能的增加
D．从A→D位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加
答案 B
解析 因为小球在C位置时重力等于弹力，故此时小球的速度最大，此时的动能最大，而B处的速度不是最大，故B处的动能也不是最大，A正确，B错误；小球从A→C位置，重力势能减小，动能增大，弹簧的弹性势能也增大，减少的重力势能等于动能与弹性势能的增加量之和，C正确；而在A与D位置时小球动能都是0，从A→D位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加，D正确，该题是让选不正确的，故B符合题意．
10．某电场的电场线分布如图6所示，电场中有A、B两点，以下判断正确的是( )
图6
A．若将一个电荷由A点移动到B点，电荷克服电场力做功，则该电荷一定为负电荷
B．A点的场强大于B点的场强，B点的电势高于A点的电势
C．一个负电荷处于B点的电势能大于它处于A点的电势能
D．若将一个正电荷由A点释放，该电荷将在电场中做加速度减小的加速运动
答案 B
解析 由电场线的疏密可知A点场强大于B点，沿电场线方向电势降低，故B点电势高于A点电势．
11．(2016·怀化模拟)一台电动机，额定电压是100 V，电阻是1 Ω.正常工作时，通过的电流为5 A，则电动机因发热损失的功率为( )
A．500 W B．25 W
C．2 000 W D．475 W
答案 B
12．在图7所示的电路中，电阻R1、R2、R3的阻值相等，电池的内阻不计．开关S闭合后流过R2的电流是S闭合前的( )
图7
A.eq \f(1,2) B.eq \f(2,3)
C.eq \f(1,3) D.eq \f(1,4)
答案 B
解析 设电源电动势为E，R1＝R2＝R3＝R，当S闭合时，流过R2的电流I2＝eq \f(E,R＋\f(R,2))×eq \f(1,2)＝eq \f(E,3R)；当S断开时，流过R2的电流I2′＝eq \f(E,2R)，所以eq \f(I2,I2′)＝eq \f(2,3)，故选项B正确．
13．将长为L的导线弯成六分之一的圆弧(O点为圆心)，固定于垂直纸面向外、大小为B的匀强磁场中，两端点A、C连线竖直，如图8所示．若给导线通以由A到C、大小为I的恒定电流，则导线所受安培力的大小和方向是( )
图8
A．ILB，水平向左 B．ILB，水平向右
C.eq \f(3ILB,π)，水平向右 D.eq \f(3ILB,π)，水平向左
答案 D
解析 弧长为L，圆心角为60°，则弦长：AC＝eq \f(3L,π)，导线受到的安培力：F＝BI·AC＝eq \f(3BIL,π)，由左手定则可知，导线受到的安培力方向水平向左；故D正确．
二、选择题Ⅱ(本题共3小题，每小题2分，共6分．每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的．全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分)
14．[加试题]关于光的本性，下列说法中正确的是( )
A．光电效应反映了光的粒子性
B．光电子的最大初动能和照射光的频率成正比
C．光子的能量与光的频率成正比
D．光在空间传播时，是不连续的，是一份一份的，每一份光叫做一个光子
答案 ACD
解析 光电效应反映了光的粒子性，故A正确；根据光电效应方程Ek＝hν－W0可知，光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，不是正比关系，故B错误；根据E＝hν，可知：光子的能量与光的频率成正比，故C正确；由爱因斯坦的光子说：光在空间传播时，是不连续的，是一份一份的，每一份光叫做一个光子，故D正确．
15．[加试题]一列简谐横波在某一时刻的波形图如图9甲所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x＝1.5 m和x＝4.5 m．P点的振动图象如图乙所示．则Q点的振动图象可能是( )
图9
答案 BC
解析 P、Q两质点间沿波的传播方向的距离为Δs＝xQ－xP＝3 m＝eq \f(3,4)λ，波从P传到Q或者从Q传到P需用时间eq \f(3,4)T，若波沿x轴正方向传播，则Q点落后于P点，即Q点经Δt＝eq \f(3,4)T后与P点的振动情况相同，B项正确；若波沿x轴负方向传播，则P点落后于Q点，即P点经Δt＝eq \f(3,4)T后与Q点的振动情况相同，C项正确．
16．[加试题]一粒钢珠从静止状态开始自由下落，然后陷入泥潭中．若把其在空中下落的过程称为过程Ⅰ，进入泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ，则( )
A．过程Ⅰ中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量
B．过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程Ⅰ中重力的冲量的大小
C．Ⅰ、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等于零
D．过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量等于零
答案 AC
解析 对过程Ⅰ，钢珠只受重力，据动量定理，A正确；对过程Ⅱ，由动量定理得：Gt2－
F阻t2＝0－mv，则B、D错；全过程Δp＝0，则C正确．
第Ⅱ卷
三、非选择题(本题共7小题，共55分)
17．(5分)如图10所示，是利用闪光照相研究平抛运动的示意图．小球A由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌边缘时，小球B也同时下落，闪光频率为10 Hz的闪光器拍摄的照片中B球有四个像，像间距离已在图中标出，两球恰在位置4相碰．则A球从离开桌面到和B球碰撞时经过的时间为________ s，A球离开桌面的速度为________ m/s.
图10
答案 0.3 1
解析 根据T＝eq \f(1,f)＝0.1 s．则A球从离开桌面到和B球碰撞时经过的时间为0.3 s.
A球离开桌面的速度v0＝eq \f(x,t)＝eq \f(0.3,0.3) m/s＝1 m/s.
18．(5分)在做“练习使用多用电表”实验时，某同学将红、黑表笔正确插入对应插孔．
(1)用该多用电表测量图11电路中小灯泡两端的电压时，红表笔应接在电路的________(填“A”或“B”)处；
(2)测量电阻时将选择开关打到“×10”挡，指针位置如图12所示，其读数为________ Ω.
(3)实验结束后，甲、乙两位同学分别把选择开关打到如图13所示的位置，你认为操作合理的是________(填“甲”或“乙”)同学．
图11
图12
图13
答案 (1)A (2)220 (3)甲
解析 (3)为防止损坏电表，测量完毕，应将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡，故甲的操作是合理的．
19．(9分)(嘉兴市2015～2016学年期末考试)如图14甲所示为某校2015学年秋季运动会开幕式时采用无人机拍摄的照片，图乙为正在高空进行拍摄的无人机．已知无人机质量m＝1 kg，动力系统能提供的最大升力F＝16 N，无人机上升过程中最大速度v＝6 m/s.若无人机从地面以最大升力竖直起飞，达到最大速度所用时间为3 s，假设无人机竖直飞行时所受阻力大小不变，g取10 m/s2.求：
图14
(1)无人机以最大升力起飞的加速度大小；
(2)无人机在竖直上升过程中所受阻力Ff的大小；
(3)无人机从地面起飞竖直上升至离地高度h＝30 m的高空所需的最短时间．
答案 (1)2 m/s2 (2)4 N (3)6.5 s
解析 (1)由无人机起飞的过程是匀加速直线运动可得，加速度的大小为：a＝eq \f(Δv,Δt)，
代入数据后可得a＝2 m/s2.
(2)由牛顿第二定律得：
F－mg－Ff＝ma
得Ff＝4 N.
(3)在匀加速直线运动阶段
h1＝eq \f(1,2)ateq \\al( 2,1)＝9 m
可得t＝t1＋t2＝6.5 s.
20．(12分)如图15所示，某人乘滑板水平离开平台边缘A点时的速度vA＝4.0 m/s，恰能无碰撞地沿圆弧切线从B点进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道滑行．C为轨道的最低点，B、D为轨道与水平地面的连接点．已知人和滑板可视为质点，其总质量m＝60.0 kg，空气阻力忽略不计，轨道半径R＝2.0 m，轨道BCD对应的圆心角θ＝74°，g取10 m/s2，cs 37°＝0.8，sin 37°＝0.6.求：
图15
(1)人与滑板在B点的速度大小；
(2)运动到圆弧轨道最低点C时轨道对人支持力的大小．
答案 (1)5 m/s (2)1 590 N
解析 (1)人和滑板恰能无碰撞地沿圆弧切线从B点进入光滑竖直圆弧轨道，由几何关系知此时人的速度方向与水平方向夹角α＝37°.则人与滑板在B点的速度大小
vB＝eq \f(vA,cs α)＝eq \f(4,cs 37°) m/s＝5 m/s
(2)人和滑板在光滑圆弧轨道运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，则
mgR(1－cs 37°)＋eq \f(1,2)mvB2＝eq \f(1,2)mvC2
在C点，由牛顿第二定律得：FN－mg＝meq \f(v\\al( 2,C),R)
解得FN＝1 590 N.
21．[加试题](4分)如图16所示，ABC为由玻璃制成的三棱镜，某同学运用“插针法”来测量此三棱镜的折射率，在AB左边插入P1、P2两枚大头针，在AC右侧插入P3、P4两枚大头针，结果P1 、P2的像被P3挡住，P1、P2的像及P3被P4挡住．现给你一把量角器，要求回答以下问题：
图16
(1)请作出光路图，并用所测量物理量(须在答题卷图中标明)表示三棱镜的折射率n＝__________.
(2)若某同学在画玻璃界面时，把玻璃右侧界面画成AC′(真实界面为AC)，则此同学测量的三棱镜折射率比真实值________(填“大”“小”或“相等”)．
答案 (1)如图所示 eq \f(sin θ1,sin θ2) (2)小
22．(10分)[加试题]如图17所示，半径R＝0.2 m的圆形金属导轨固定在水平面上，一根长也为R的金属棒一端与导轨接触良好，另一端固定在圆心处的导电转轴上．在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B＝2 T．一对长为L＝0.2 m的金属板A、B水平放置，两板间距d＝0.1 m．从导轨引出导线与A板连接，通过电刷从转轴引出导线与B板连接．有一质量m＝1.0×10－5 kg，电荷量大小q＝5.0×10－6 C的带负电微粒，以v0＝2 m/s的速度从两板正中间水平射入，g取10 m/s2.求：
图17
(1)金属棒转动角速度ω多大时，微粒能做匀速直线运动；
(2)金属棒转动角速度ω至少多大时，微粒会碰到上极板A.
答案 (1)50 rad/s (2)100 rad/s
解析 (1)根据法拉第电磁感应定律可得U＝eq \f(1,2)BωR2
根据平衡条件可得mg＝qE
因为E＝eq \f(U,d)
所以mg＝qeq \f(U,d)＝eq \f(q,2d)BωR2
解得ω＝eq \f(2dmg,qBR2)＝50 rad/s.
(2)微粒恰好碰到上极板左边缘时，设微粒向上的加速度大小为a，由运动学规律得eq \f(d,2)＝eq \f(1,2)a(eq \f(L,v0))2
a＝eq \f(dv\\al( 2,0),L2)＝10 m/s2
eq \f(q,2d)Bω1R2－mg＝ma
解得ω1＝eq \f(2mg＋ad,qBR2)＝100 rad/s.
故金属棒转动角速度至少为100 rad/s时，微粒会碰到上极板．
23．(10分)[加试题]如图18，边长L＝0.2 m的正方形abcd区域(含边界)内，存在着垂直于区域的横截面(纸面)向外的匀强磁场，磁感应强度B＝5.0×10－2 T．带电平行金属板MN、PQ间形成了竖直向上的匀强电场E(图中未画出，不考虑金属板在其他区域形成的电场)，MN放在ad边上，两板左端M、P恰在ab边上，两板右端N、Q间有一绝缘挡板EF.EF中间有一小孔O，金属板长度、板间距、挡板长度均为l＝0.1 m．在M和P的中间位置有一离子源S，能够正对孔O不断发射出各种速率的带正电离子，离子的电荷量均为q＝3.2×10－19 C，质量均为m＝6.4×10－26 kg.不计离子的重力，忽略离子之间的相互作用及离子打到金属板或挡板上后的反弹．
图18
(1)当电场强度E＝104 N/C时，求能够沿SO连线穿过孔O的离子的速率；
(2)电场强度取值在一定范围时，可使沿SO连线穿过O并进入磁场区域的离子直接从bc边射出，求满足条件的电场强度的范围．
答案 (1)2.0×105 m/s
(2)9.375×102 N/C
qv0B＝Eq
代入数据得v0＝2.0×105 m/s
(2)穿过孔O的离子在金属板间仍需满足qvB＝Eq
离子穿过孔O后在磁场中做匀速圆周运动，有
qvB＝meq \f(v2,r)
由以上两式得E＝eq \f(qB2r,m)
从bc边射出的离子，其临界轨迹如图线①时，对应轨迹半径最大，对应的电场强度最大，由几何关系可得
r1＝0.1 m
由此可得E1＝1.25×103 N/C
从bc边射出的离子，轨迹半径最小时，其临界轨迹如图线②，此时对应的电场强度最小，由几何关系可得
2r2＋eq \f(l,2)＝L
所以r2＝0.075 m
由此可得E2＝9.375×102 N/C
所以满足条件的电场强度的范围为：9.375×102 N/C
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