2018年江苏省高考物理试卷

一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分.每小题只有一个选项符合题意.

1．（3分）我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高。今年5月9日发射的“高分五号”轨道高度约为705km，之前已运行的“高分四号”轨道高度约为36000km，它们都绕地球做圆周运动。与“高分四号”相比，下列物理量中“高分五号”较小的是（　　）

A．周期    B．角速度    C．线速度    D．向心加速度

2．（3分）采用220kV高压向远方的城市输电。当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为（　　）

A．55kV    B．110kV    C．440kV    D．880kV

3．（3分）某弹射管每次弹出的小球速度相等。在沿光滑竖直轨道自由下落过程中，该弹射管保持水平，先后弹出两只小球。忽略空气阻力，两只小球落到水平地面的（　　）

A．时刻相同，地点相同    B．时刻相同，地点不同

C．时刻不同，地点相同    D．时刻不同，地点不同

4．（3分）从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面。忽略空气阻力，该过程中小球的动能Ek与时间t的关系图象是（　　）

A．    B．    C．    D．

5．（3分）如图所示，水平金属板A、B分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态。现将B板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴（　　）

A．仍然保持静止    B．竖直向下运动    C．向左下方运动    D．向右下方运动

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分。每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。

6．（4分）火车以60m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了约10°．在此10s时间内，火车（　　）

A．运动路程为600m    B．加速度为零

C．角速度约为1rad/s    D．转弯半径约为3.4km

7．（4分）如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置。物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点。在从A到B的过程中，物块（　　）

A．加速度先减小后增大

B．经过O点时的速度最大

C．所受弹簧弹力始终做正功

D．所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功

8．（4分）如图所示，电源E对电容器C充电，当C两端电压达到80V时，闪光灯瞬间导通并发光，C放电。放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对C充电。这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地发光。该电路（　　）

A．充电时，通过R的电流不变

B．若R增大，则充电时间变长

C．若C增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大

D．若E减小为85V，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变

9．（4分）如图所示，竖直放置的“Π”形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B．质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g。金属杆（　　）

A．刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下

B．穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间

C．穿过两磁场产生的总热量为4mgd

D．释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于

三、简答题：本题分必做题（第10、11题）和选做题（第12题）两部分，共计42分.请将解答填写在答题卡相应的位置.【必做题】

10．（8分）一同学测量某干电池的电动势和内阻。

（1）图1所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处。

（2）实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的数据见下表：

根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出R﹣关系图象。

由图象可计算出该干电池的电动势为　   　V；内阻为　   　Ω。

（3）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100mV的电压表并联在电流表的两端。调节电阻箱，当电流表的示数为0.33A时，电压表的指针位置如图2所示，则该干电池的电动势应为　   　V；内阻应为　   　Ω。

11．（10分）某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度g。细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮，两端各悬挂一只质量为M的重锤。实验操作如下：

①用米尺量出重锤1底端距地面的高度H；

②在重锤1上加上质量为m的小钩码；

③左手将重锤2压在地面上，保持系统静止。释放重锤2，同时右手开启秒表，在重锤1落地时停止计时，记录下落时间；

④重复测量3次下落时间，取其平均值作为测量值t。

请回答下列问题：

（1）步骤④可以减小对下落时间t测量的　   　（选填“偶然”或“系统”）误差。

（2）实验要求小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多，主要是为了　   　。

（A）使H测得更准确

（B）使重锤1下落的时间长一些

（C）使系统的总质量近似等于2M

（D）使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等

（3）滑轮的摩擦阻力会引起实验误差。现提供一些橡皮泥用于减小该误差，可以怎么做？

（4）使用橡皮泥改进实验后，重新进行实验测量，并测出所用橡皮泥的质量为m0．用实验中的测量量和已知量表示g，得g=　   　。

【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内作答.若多做，则按A、B两小题评分.A.[选修3-3]（12分）

12．（3分）如图所示，一支温度计的玻璃泡外包着纱布，纱布的下端浸在水中。纱布中的水在蒸发时带走热量，使温度计示数低于周围空气温度。当空气温度不变，若一段时间后发现该温度计示数减小，则（　　）

A．空气的相对湿度减小    B．空气中水蒸汽的压强增大

C．空气中水的饱和气压减小    D．空气中水的饱和气压增大

13．（4分）一定量的氧气贮存在密封容器中，在T1和T2温度下其分子速率分布的情况见表。则T1　   　（选填“大于”“小于”或“等于”）T2．若约10%的氧气从容器中泄漏，泄漏前后容器内温度均为T1，则在泄漏后的容器中，速率处于400～500m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比　   　（选填“大于”“小于”或“等于”）18.6%。

B.[选修3-4]（12分）

15．（3分）梳子在梳头后带上电荷，摇动这把梳子在空中产生电磁波。该电磁波（　　）

A．是横波

B．不能在真空中传播

C．只能沿着梳子摇动的方向传播

D．在空气中的传播速度约为3×108m/s

16．（4分）两束单色光A、B的波长分别为λA、λB，且λA＞λB，则　   　（选填“A”或“B”）在水中发生全反射时的临界角较大。用同一装置进行杨氏双缝干涉实验时，可以观察到　   　（选填“A”或“B”）产生的条纹间距较大。

17．（5分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x=0和x=0.6m处的两个质点A、B的振动图象如图所示。已知该波的波长大于0.6m，求其波速和波长。

C.[选修3-5]（12分）

18．已知A和B两种放射性元素的半衰期分别为T和2T，则相同质量的A和B经过2T后，剩有的A和B质量之比为（　　）

A．1：4    B．1：2    C．2：1    D．4：1

19．光电效应实验中，用波长为λ0的单色光A照射某金属板时，刚好有光电子从金属表面逸出。当波长为的单色光B照射该金属板时，光电子的最大初动能为　   　，A、B两种光子的动量之比为　   　。（已知普朗克常量为h、光速为c）

20．如图所示，悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m，运动速度的大小为v，方向向下。经过时间t，小球的速度大小为v，方向变为向上。忽略空气阻力，重力加速度为g，求该运动过程中，小球所受弹簧弹力冲量的大小。

四、计算题：本题共3小题，共计47分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.

21．（15分）如图所示，两条平行的光滑金属导轨所在平面与水平面的夹角为θ，间距为d。导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直。质量为m的金属棒被固定在导轨上，距底端的距离为s，导轨与外接电源相连，使金属棒通有电流。金属棒被松开后，以加速度a沿导轨匀加速下滑，金属棒中的电流始终保持恒定，重力加速度为g。求下滑到底端的过程中，金属棒

（1）末速度的大小v；

（2）通过的电流大小I；

（3）通过的电荷量Q。

22．（16分）如图所示，钉子A、B相距5l，处于同一高度。细线的一端系有质量为M的小物块，另一端绕过A固定于B．质量为m的小球固定在细线上C点，B、C间的线长为3l。用手竖直向下拉住小球，使小球和物块都静止，此时BC与水平方向的夹角为53°．松手后，小球运动到与A、B相同高度时的速度恰好为零，然后向下运动。忽略一切摩擦，重力加速度为g，取sin53°=0.8，cos53°=0.6．求：

（1）小球受到手的拉力大小F；

（2）物块和小球的质量之比M：m；

（3）小球向下运动到最低点时，物块M所受的拉力大小T。

23．（16分）如图所示，真空中四个相同的矩形匀强磁场区域，高为4d，宽为d，中间两个磁场区域间隔为2d，中轴线与磁场区域两侧相交于O、O′点，各区域磁感应强度大小相等。某粒子质量为m、电荷量为+q，从O沿轴线射入磁场。当入射速度为v0时，粒子从O上方处射出磁场。取sin53°=0.8，cos53°=0.6。

（1）求磁感应强度大小B；

（2）入射速度为5v0时，求粒子从O运动到O′的时间t；

（3）入射速度仍为5v0，通过沿轴线OO′平移中间两个磁场（磁场不重叠），可使粒子从O运动到O′的时间增加△t，求△t的最大值。

2018年江苏省高考物理试卷

参与试题解析

一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分.每小题只有一个选项符合题意.

1．（3分）我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高。今年5月9日发射的“高分五号”轨道高度约为705km，之前已运行的“高分四号”轨道高度约为36000km，它们都绕地球做圆周运动。与“高分四号”相比，下列物理量中“高分五号”较小的是（　　）

A．周期    B．角速度    C．线速度    D．向心加速度

【解答】解：设卫星的质量为m，轨道半径为r，地球的质量为M，卫星绕地球匀速做圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，则得：

G=mr=mω2r=m=ma

得：T=2π，ω=，v=，a=

可知，卫星的轨道半径越小，周期越小，而角速度、线速度和向心加速度越大，“高分五号”的轨道半径比“高分四号”的小，所以“高分五号”较小的是周期，故A正确，BCD错误。

故选：A。

2．（3分）采用220kV高压向远方的城市输电。当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为（　　）

A．55kV    B．110kV    C．440kV    D．880kV

【解答】解：输送电流I=，输电线上损失的功率△P=I2R=（）2R；可知输电线损失的功率与输送电压的平方成反比，所以为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变原来的2倍，即输电电压增大为440kV．故C正确，ABD错误；

故选：C。

3．（3分）某弹射管每次弹出的小球速度相等。在沿光滑竖直轨道自由下落过程中，该弹射管保持水平，先后弹出两只小球。忽略空气阻力，两只小球落到水平地面的（　　）

A．时刻相同，地点相同    B．时刻相同，地点不同

C．时刻不同，地点相同    D．时刻不同，地点不同

【解答】解：根据题意可知，弹射器沿光滑竖直轨道在竖直方向自由下落且管口水平，不同时刻弹射出的小球在水平方向具有相同的初速度，在竖直方向的运动情况与管的运动情况相同，故先后弹出两只小球和弹射器同时落地；

水平方向速度相同，而小球水平方向运动的时间不同，所以落地点不同，运动情况如图所示。

故ACD错误、B正确。

故选：B。

4．（3分）从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面。忽略空气阻力，该过程中小球的动能Ek与时间t的关系图象是（　　）

A．    B．    C．    D．

【解答】解：竖直向上过程，设初速为v0，则速度时间关系为：v=v0﹣gt

此过程动能为：=

即此过程EK与t成二次函数关系，且开口向上，故BC错误；

下落过程做自由落体运动，

此过程动能为：

即此过程EK与t也成二次函数关系，且开口向上，故A正确，D错误；

故选：A。

5．（3分）如图所示，水平金属板A、B分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态。现将B板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴（　　）

A．仍然保持静止    B．竖直向下运动    C．向左下方运动    D．向右下方运动

【解答】解：B板右端向下移动一小段距离，两板间的平均距离增大，根据E=可知液滴所在处电场强度减小，油滴竖直方向将向下运动；

由于两金属板表面仍均为等势面，电场线应该与等势面垂直，所以油滴靠近B板时，电场线方向斜向右上方，如图所示，故水平方向油滴向右运动；

所以油滴向右下方运动，故D正确、ABC 错误。

故选：D。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分。每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。

6．（4分）火车以60m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了约10°．在此10s时间内，火车（　　）

A．运动路程为600m    B．加速度为零

C．角速度约为1rad/s    D．转弯半径约为3.4km

【解答】解：A、由于火车的运动可看做匀速圆周运动，则可求得火车在此10s时间内的路程为s=vt=600m。故A正确；

      B、因为火车的运动可看做匀速圆周运动，其所受到的合外力提供向心力，根据牛顿第二定律可知加速度不等于零。故B错误；

      C、利用指南针在10s内匀速转过了约10°，可推广出在30s内匀速转过了约30°，再根据角速度的定义式，解得角速度的大小为．故C错误；

      D、已知火车在此30s时间内通过的路程为1800m，由数学知识可知，火车转过的弧长为l=θR，可解得：．故D正确。

故选：AD。

7．（4分）如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置。物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点。在从A到B的过程中，物块（　　）

A．加速度先减小后增大

B．经过O点时的速度最大

C．所受弹簧弹力始终做正功

D．所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功

【解答】解：A、由于水平面粗糙且O点为弹簧在原长时物块的位置，所以弹力与摩擦力平衡的位置在OA之间，加速度为零时弹力和摩擦力平衡，所以物块在从A到B的过程中加速度先减小后反向增大，故A正确；

B、物体在平衡位置处速度最大，所以物块速度最大的位置在AO之间某一位置，故B错误；

C、从A到O过程中弹力方向与位移方向相同，弹力做正功，从O到B过程中弹力方向与位移方向相反，弹力做负功，故C错误；

D、从A到O过程中根据动能定理可得W弹﹣W克f=0，即W弹=W克f，即弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功，故D正确。

故选：AD。

8．（4分）如图所示，电源E对电容器C充电，当C两端电压达到80V时，闪光灯瞬间导通并发光，C放电。放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对C充电。这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地发光。该电路（　　）

A．充电时，通过R的电流不变

B．若R增大，则充电时间变长

C．若C增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大

D．若E减小为85V，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变

【解答】解：A、充电时，电容器电荷量增加、电压增加，根据闭合电路的欧姆定律可得R两端电压减小，通过R的电流减小，故A错误；

B、若R增大，充电过程中平均电流I减小，根据Q=It可知充电时间变长，故B正确；

C、电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等，当电源给电容器充电，达到闪光灯击穿电压U时，闪光灯瞬间导通并发光，所以闪光灯发光电压U一定；

若C增大，根据Q=CU可知闪光灯闪光一次通过的电荷量增大，故C正确；

D、若E减小为85V，当电源给电容器充电，达到闪光灯击穿电压U=80V时，闪光灯瞬间导通并发光，根据Q=CU可知闪光灯闪光一次通过的电荷量不变，故D正确；

故选：BCD。

9．（4分）如图所示，竖直放置的“Π”形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B．质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g。金属杆（　　）

A．刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下

B．穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间

C．穿过两磁场产生的总热量为4mgd

D．释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于

【解答】解：A、金属杆在无场区做匀加速运动，而金属杆进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等，所以金属杆刚进入磁场Ⅰ时做减速运动，加速度方向竖直向上，故A错误。

B、金属杆在磁场Ⅰ运动时，随着速度减小，产生的感应电流减小，受到的安培力减小，合力减小，加速度减小，所以金属杆做加速度逐渐减小的变减速运动，在两个磁场之间做匀加速运动，由题知，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等，所以金属杆在磁场Ⅰ中运动时平均速度小于在两磁场之间运动的平均速度，两个过程位移相等，所以金属杆穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间，故B正确。

C、金属杆从刚进入磁场Ⅰ到刚进入磁场Ⅱ的过程，由能量守恒定律得：2mgd=Q，金属杆通过磁场Ⅱ时产生的热量与通过磁场Ⅰ时产生的热量相同，所以总热量为 Q总=2Q=4mgd。故C正确。

D、设金属杆释放时距磁场Ⅰ上边界的高度为H时进入磁场Ⅰ时刚好匀速运动，则有 mg=BIL=B=，又 v=

联立解得 H=

由于金属杆进入磁场Ⅰ时做减速运动，所以h一定大于H=．故D错误。

故选：BC。

三、简答题：本题分必做题（第10、11题）和选做题（第12题）两部分，共计42分.请将解答填写在答题卡相应的位置.【必做题】

10．（8分）一同学测量某干电池的电动势和内阻。

（1）图1所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处。

（2）实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的数据见下表：

根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出R﹣关系图象。

由图象可计算出该干电池的电动势为　1.43　V；内阻为　1.2　Ω。

（3）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100mV的电压表并联在电流表的两端。调节电阻箱，当电流表的示数为0.33A时，电压表的指针位置如图2所示，则该干电池的电动势应为　1.43　V；内阻应为　1.0　Ω。

【解答】解：（1）由图可知，该同学将连接最后一根线，此时电路将接法，但由于开关没有断开，则电路中存在电流，可能损坏电表；同时电阻箱也不能为零，应使其阻值调至最大；

（2）根据描点法可得出对应的图象如图所示；

根据闭合电路欧姆定律可知，I=，变形可得：R=﹣r；

由图可知，E=k=≈1.4V，

r=1.2Ω

（3）本实验相当于采用的是相对电源的电流表内接法，故测量结果中电动势是准确的，故电动势 1.43V，而内电阻的结果中包含电流表内阻；由图可知，电压表示数为65mV，由欧姆定律可知，电流表内阻RA==0.2A，故电源内阻为1.2﹣0.2=1.0Ω；

故答案为：（1）①开关未断开；②电阻箱阻值为零；（2）如图所示；1.4（1.30至1.44）；1.2（1.0至1.4）；（3）1.43（1.30至1.44）；1.0（0.8至1.2）。

11．（10分）某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度g。细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮，两端各悬挂一只质量为M的重锤。实验操作如下：

①用米尺量出重锤1底端距地面的高度H；

②在重锤1上加上质量为m的小钩码；

③左手将重锤2压在地面上，保持系统静止。释放重锤2，同时右手开启秒表，在重锤1落地时停止计时，记录下落时间；

④重复测量3次下落时间，取其平均值作为测量值t。

请回答下列问题：

（1）步骤④可以减小对下落时间t测量的　偶然　（选填“偶然”或“系统”）误差。

（2）实验要求小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多，主要是为了　B　。

（A）使H测得更准确

（B）使重锤1下落的时间长一些

（C）使系统的总质量近似等于2M

（D）使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等

（3）滑轮的摩擦阻力会引起实验误差。现提供一些橡皮泥用于减小该误差，可以怎么做？

（4）使用橡皮泥改进实验后，重新进行实验测量，并测出所用橡皮泥的质量为m0．用实验中的测量量和已知量表示g，得g=　　。

【解答】解：（1）在数据测量的过程中会存在偶然误差，使用多次测量的方法可以减小测量的偶然误差；

（2）当两侧的重锤的质量不同时，质量大的重锤向下运动，质量小的重锤向上运动，运动的加速度的大小是相等的，由牛顿第二定律可得：

（M+M+m）a=（M+m）g﹣Mg

所以加速度：a=

可知，m相比于重锤的质量越小，则加速度越小，运动的时间：t=就越大，测量的相对误差就越小。

A、由以上的分析可知，小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多，与H的测量无关。故A错误；

B、由以上的分析可知，小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多，可以增大运动的时间。故B正确；

C、由以上的分析可知，系统的总质量近似等于2M与小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多没有关系。故C错误；

D、绳子对重锤2的拉力：T=Mg+Ma=Mg+

当小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多时，细绳的拉力与重锤的重力近似相等。故D错误。

故选：B

（3）滑轮的摩擦阻力会引起实验误差，减小该误差，可以采用平衡摩擦力的方法，如：

在重锤1上粘上橡皮泥，调整橡皮泥的质量，直至轻拉重锤1时，能观察到重锤匀速下落，这时即可平衡摩擦力。

（4）使用橡皮泥改进实验后，重新进行实验测量，并测出所用橡皮泥的质量为m0。

此时由牛顿第二定律可得：（M+M+m+m0）a=（M+m+m0）g﹣Mg﹣f

其中：f=m0g

联立得：a=

落的过程做匀加速直线运动，则：H=

所以：g=

故答案为：（1）偶然；（2）B；（3）可以在重锤1上粘上橡皮泥，调整橡皮泥的质量，直至轻拉重锤1时，能观察到重锤匀速下落，这时即可平衡摩擦力；（4）

【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内作答.若多做，则按A、B两小题评分.A.[选修3-3]（12分）

12．（3分）如图所示，一支温度计的玻璃泡外包着纱布，纱布的下端浸在水中。纱布中的水在蒸发时带走热量，使温度计示数低于周围空气温度。当空气温度不变，若一段时间后发现该温度计示数减小，则（　　）

A．空气的相对湿度减小    B．空气中水蒸汽的压强增大

C．空气中水的饱和气压减小    D．空气中水的饱和气压增大

【解答】解：空气温度不变，但温度计示数减小，说明纱布中的水蒸发时带走部分热量，从而使温度减小，故说明空气中的绝对温度减小，而由于温度不变，故饱和气压不变，相对温度减小；故A正确，BCD错误。

故选：A。

13．（4分）一定量的氧气贮存在密封容器中，在T1和T2温度下其分子速率分布的情况见表。则T1　大于　（选填“大于”“小于”或“等于”）T2．若约10%的氧气从容器中泄漏，泄漏前后容器内温度均为T1，则在泄漏后的容器中，速率处于400～500m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比　等于　（选填“大于”“小于”或“等于”）18.6%。

故答案为：大于；等于。

14．（5分）如图所示，一定质量的理想气体在状态A时压强为2.0×105Pa，经历A→B→C→A的过程，整个过程中对外界放出61.4J热量。求该气体在A→B过程中对外界所做的功。

【解答】解：整个过程中，外界对气体做功 W=WAB+WCA。

CA段发生等压变化，有 WCA=pA（VC﹣VA）

整个过程，由热力学第一定律得△U=Q+W=0，得 WAB=﹣（Q+WCA）

将pA=2.0×105Pa，VC=2×10﹣3 m3，VA=1×10﹣3 m3，Q=﹣61.4J代入上式解得 WAB=﹣138.6J

即气体在A→B过程中对外界所做的功是138.6J。

答：气体在A→B过程中对外界所做的功是138.6J。

B.[选修3-4]（12分）

15．（3分）梳子在梳头后带上电荷，摇动这把梳子在空中产生电磁波。该电磁波（　　）

A．是横波

B．不能在真空中传播

C．只能沿着梳子摇动的方向传播

D．在空气中的传播速度约为3×108m/s

【解答】解：A、根据电磁波的特点可知，电磁波为横波。故A正确；

B、电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。故B错误；

C、电磁波产生后，可以在任意方向传播。故C错误；

D、电磁波传播的速度在真空中等于光速，在空气中的传播速度约为3×108m/s。故D正确。

故选：AD。

16．（4分）两束单色光A、B的波长分别为λA、λB，且λA＞λB，则　A　（选填“A”或“B”）在水中发生全反射时的临界角较大。用同一装置进行杨氏双缝干涉实验时，可以观察到　A　（选填“A”或“B”）产生的条纹间距较大。

【解答】解：束单色光A、B的波长分别为λA、λB，且λA＞λB，则根据知，A光的频率小，由折射率与频率的关系可知A的折射率小；根据sinC=可知折射率越大，全反射临界角越小，所以A在水中发生全反射时的临界角较大。用同一装置进行杨氏双缝干涉实验时，根据公式可知A光的条纹间距大，可以观察到A产生的条纹间距较大。

故答案为：A，A

17．（5分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x=0和x=0.6m处的两个质点A、B的振动图象如图所示。已知该波的波长大于0.6m，求其波速和波长。

【解答】解：从y﹣t图象可知，周期为：T=0.4s；

由于该波的波长大于0.6m，由图象可知，波从A传到B的传播时间为：△t=0.3s

波速为：v===2m/s

波长为：λ=vT=2×0.4m=0.8m

答：其波速是2m/s，波长是0.8m。

C.[选修3-5]（12分）

18．已知A和B两种放射性元素的半衰期分别为T和2T，则相同质量的A和B经过2T后，剩有的A和B质量之比为（　　）

A．1：4    B．1：2    C．2：1    D．4：1

【解答】解：设开始时它们的质量都是m0，根据半衰期的定义，经过时间2T后，A经历了两个半衰期，剩下的放射性元素的质量：，

经过时间2T后，B经历了一个半衰期，剩下的放射性元素的质量：

故mA：mB=1：2．故ACD错误，B正确

故选：B。

19．光电效应实验中，用波长为λ0的单色光A照射某金属板时，刚好有光电子从金属表面逸出。当波长为的单色光B照射该金属板时，光电子的最大初动能为　　，A、B两种光子的动量之比为　1：2　。（已知普朗克常量为h、光速为c）

【解答】解：由题知，金属板的逸出功为为：

W0=hγ0=

当波长为的单色光B照射该金属板时，根据爱因斯坦光电效应方程得：

Ek=h﹣W0=

根据p=得A、B两种光子的动量之比为：

pA：pB=：λ0=1：2

故答案为：，1：2。

20．如图所示，悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m，运动速度的大小为v，方向向下。经过时间t，小球的速度大小为v，方向变为向上。忽略空气阻力，重力加速度为g，求该运动过程中，小球所受弹簧弹力冲量的大小。

【解答】解：以小球为研究对象，取向上为正方向，整个过程中根据动量定理可得：

I﹣mgt=mv﹣（﹣mv）

解得小球所受弹簧弹力冲量的大小为：

I=2mv+mgt。

答：小球所受弹簧弹力冲量的大小为2mv+mgt。

四、计算题：本题共3小题，共计47分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.

21．（15分）如图所示，两条平行的光滑金属导轨所在平面与水平面的夹角为θ，间距为d。导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直。质量为m的金属棒被固定在导轨上，距底端的距离为s，导轨与外接电源相连，使金属棒通有电流。金属棒被松开后，以加速度a沿导轨匀加速下滑，金属棒中的电流始终保持恒定，重力加速度为g。求下滑到底端的过程中，金属棒

（1）末速度的大小v；

（2）通过的电流大小I；

（3）通过的电荷量Q。

【解答】解：（1）金属棒沿导轨做匀加速运动，则有 v2=2as

解得  v=

（2）金属棒受到的安培力大小 F安=BId

金属棒所受的合力 F=mgsinθ﹣F安

根据牛顿第二定律得 F=ma

联立解得 I=

（3）金属棒运动时间 t=

通过金属棒的电荷量 Q=It

结合 v=，I=，解得 Q=

答：

（1）末速度的大小v是；

（2）通过的电流大小I是；

（3）通过的电荷量Q是。

22．（16分）如图所示，钉子A、B相距5l，处于同一高度。细线的一端系有质量为M的小物块，另一端绕过A固定于B．质量为m的小球固定在细线上C点，B、C间的线长为3l。用手竖直向下拉住小球，使小球和物块都静止，此时BC与水平方向的夹角为53°．松手后，小球运动到与A、B相同高度时的速度恰好为零，然后向下运动。忽略一切摩擦，重力加速度为g，取sin53°=0.8，cos53°=0.6．求：

（1）小球受到手的拉力大小F；

（2）物块和小球的质量之比M：m；

（3）小球向下运动到最低点时，物块M所受的拉力大小T。

【解答】解：（1）松手前小球受力分析如图所示，由平衡得：

T1sin53°=T2cos53°

F+mg=T1cos53°+T2sin53°

且T1=Mg

联立解得：

（2）小球运动到与A、B相同高度过程中，

小球上升高度为：h1=3lsin53°

物块下降高度为：h2=2l

整个过程系统机械能守恒，则有：mgh1=Mgh2

联立解得：

（3）根据机械能守恒定律可知，小球向下运动到最低点即为小球回到起始点，设此时AC方向拉力为T，由牛顿第二定律得：

对物块：Mg﹣T=Ma

对小球：T′﹣mgcos53°=ma

根据牛顿第三定律可知：T′=T

解得：

答：（1）小球受到手的拉力大小F为；

（2）物块和小球的质量之比为6：5；

（3）小球向下运动到最低点时，物块M所受的拉力大小T为。

23．（16分）如图所示，真空中四个相同的矩形匀强磁场区域，高为4d，宽为d，中间两个磁场区域间隔为2d，中轴线与磁场区域两侧相交于O、O′点，各区域磁感应强度大小相等。某粒子质量为m、电荷量为+q，从O沿轴线射入磁场。当入射速度为v0时，粒子从O上方处射出磁场。取sin53°=0.8，cos53°=0.6。

（1）求磁感应强度大小B；

（2）入射速度为5v0时，求粒子从O运动到O′的时间t；

（3）入射速度仍为5v0，通过沿轴线OO′平移中间两个磁场（磁场不重叠），可使粒子从O运动到O′的时间增加△t，求△t的最大值。

【解答】解：（1）根据左手定则可知，粒子进入第一个磁场后受到的洛伦兹力的方向向上，粒子从O上方处射出磁场，可知粒子的半径：r0=

粒子受到的洛伦兹力提供向心力，则：

所以：B=

（2）当入射速度为5v0时，粒子的半径：r==5r0=

设粒子在矩形磁场中偏转的角度为α，则：d=r•sinα

所以：

则：α=53°

粒子从第一个矩形磁场区域出来进入第二个磁场区域后，受到的洛伦兹力的方向相反，由运动的对称性可知，粒子出第二个磁场时，运动的方向与初速度的方向相同；粒子在没有磁场的区域内做匀速直线运动，最后在后两个磁场区域的情况与前两个磁场区域的情况相同。

粒子在磁场中运动的周期：T===

粒子在一个矩形磁场中运动的时间：t1==

粒子在没有磁场的区域内运动的时间：

所以粒子运动的总时间：t=4t1+t2=

（3）将中间的两个磁场向中间移动距离x后，粒子出第一个磁场区域后，速度的方向与OO′之间的夹角为α，由几何关系可知，粒子向上的偏移量：

y=2r（1﹣cosα）+x•tanα

由于：y≤2d

联立解得：

即：时，粒子在没有磁场的区域内运动的时间最长，则粒子整个运动的过程中运动的时间最长。粒子直线运动路程的最大值：

则逐渐的路程的最大值：△sm=sm﹣2d

代入数据可得：△sm=

所以增加的时间的最大值：

答：（1）磁感应强度大小为；

（2）入射速度为5v0时，粒子从O运动到O′的时间为；

（3）入射速度仍为5v0，通过沿轴线OO′平移中间两个磁场（磁场不重叠），可使粒子从O运动到O′的时间增加△t，△t的最大值为。