2018年江苏省高考物理试卷及答案

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C ．时刻不同，地点相同

B ．时刻相同，地点不同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E k 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

形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的9．（4分）如图所示，竖直放置的“Π”

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：R/ΩI/A

/A 1﹣

8.00.156.7

7.00.176.0

6.0 5.0 4.00.190.220.265.3

4.5

3.8

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m

．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33]（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

D ．空气中水的饱和气压增大

C ．空气中水的饱和气压减小

13．（4分）一定量的氧气贮存在密封容器中，在T 1和T 2温度下其分子速率分布的情况见表。则T 1

（选填“大于”“小于”或“等于”）T 2．若约10%的氧气从

容器中泄漏，泄漏前后容器内温度均为T 1，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%。

速率区间（m•s ﹣

1）各速率区间的分子数占总分子数的百分比/%温度T 1

100以下100～200200～300300～400400～500

0.75.411.917.418.6

温度T 21.48.117.021.420.4

500～600600～700700～800800～900900以上

16.712.97.94.63.9

15.19.24.52.00.9

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。

B.[选修34]（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35]（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．1：4B．1：2C．2：1D．4：1

19．光电效应实验中，用波长为λ

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v

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；

时，求粒子从O运动到O′的时间t；

（2）入射速度为5v

（3）入射速度仍为5v

，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=m r=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C ．时刻不同，地点相同

B ．时刻相同，地点不同

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E k 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v 0，则速度时间关系为：v=v 0﹣gt 此过程动能为：=

即此过程E K 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：

与t也成二次函数关系，且开口向上，故A正确，D错误；

K

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。

形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的9．（4分）如图所示，竖直放置的“Π”

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

联立解得H==，又v=

由于金属杆进入磁场Ⅰ时做减速运动，所以h 一定大于H=

故选：BC 。．故D 错误。

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：R/Ω

I/A

/A ﹣18.00.156.77.00.176.0 6.0 5.0 4.00.190.220.265.3 4.5

3.8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 1.43V ；内阻为 1.2Ω。

（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

1.43V ；内阻应为

1.0Ω。【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=

由图可知，E=k=

r=1.2Ω≈1.4V ，变形可得：R=﹣r ；

（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=

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）。=0.2A ，故电源内阻为

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

m 0．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=

测量的相对误差就越小。

就越大，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m

。

此时由牛顿第二定律可得：（M+M+m+m

0）a=（M+m+m

）g﹣Mg﹣f

其中：f=m

g

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33]（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

D．空气中水的饱和气压增大

C．空气中水的饱和气压减小

【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T

1和T

2

温度下其分子速率分布

的情况见表。则T 1

大于

（选填“大于”“小于”或“等于”）T 2．若约10%的氧气

从容器中泄漏，泄漏前后容器内温度均为T 1，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%。

速率区间（m•s 1）各速率区间的分子数占总分子数的百分比/%﹣

温度T 1

100以下100～200200～300300～400400～500500～600600～700700～800800～900900以上

0.75.411.917.418.616.712.97.94.63.9

温度T 21.48.117.021.420.415.19.24.52.00.9

【解答】解：两种温度下气体分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点。由于T 1时速率较高的气体分子占比例较大，则说明T 1大于T 2．相同温度下，各速率占比是不变的，因此速率处于400～500m/s 区间的氧气分子数占总分子数仍为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=W AB +W CA 。

CA 段发生等压变化，有W CA =p A （V C ﹣V A ）

整个过程，由热力学第一定律得△U=Q +W=0，得W AB =﹣（Q +W CA ）

将p A =2.0×105Pa ，V C =2×10﹣3 m 3，V A =1×10﹣3 m 3，Q=﹣61.4J 代入上式解得W AB =﹣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34]（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，根据公式可以观察到A 产生的条纹间距较大。故答案为：A ，A

可知A 光的条纹间距大，

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。

【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35]（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m 0，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m A ：m B =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。当波长为能为光速为c ）

【解答】解：由题知，金属板的逸出功为为：

的单色光B 照射该金属板时，光电子的最大初动

，

，A 、B 两种光子的动量之比为

1：2

。（已知普朗克常量为h 、

W 0=hγ0=当波长为E k =h 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：

﹣W 0=

根据p=p A ：p B =得A 、B 两种光子的动量之比为：：λ0=1：2

，1：2。

故答案为：

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v 2=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=m gsinθ﹣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=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，

；

；

。

，I=

，解得Q=

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：

T 1sin53°=T 2cos53°

F +mg=T 1cos53°+T 2sin53°

且T 1=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：h 1=3lsin53°

物块下降高度为：h 2=2l

整个过程系统机械能守恒，则有：mgh 1=Mgh 2

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；；

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。当时，粒子从O上方处射出磁场。取sin53°=0.8，cos53°=0.6。

入射速度为v

（1）求磁感应强度大小B；

时，求粒子从O运动到O′的时间t；

（2）入射速度为5v

（3）入射速度仍为5v

，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：r

=

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5v 0时，粒子的半径：r==5r 0=

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：t 1=

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=4t 1+t 2=

（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：△s m =s m ﹣2d

代入数据可得：△s m =

所以增加的时间的最大值：

答：（1）磁感应强度大小为；

时，粒子从O运动到O′的时间为；

（3）入射速度仍为5v

，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。