1、二、选择题（本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 14-18题只有一项符合题目要求，第 19-21 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错或不选的得 0 分。请选出符合题目要求的一项或多项填入答题卷中） 。14.如图所示为氢原子的部分能级图，以下判断正确的是（ ）A.处于 n=3 能级的氢原子可以吸收任意频率的光子B.欲使处于基态的氢原子被激发，可用 12.09eV 的光子照射C.一个氢原子从 n=4 的状态跃迁到基态时，最多可以辐射出 6 种不同频率的光子D.用 n=2 能级跃迁到 n=1 能级辐射出的光照射金属铂（
2、逸出功为 6.34eV）时不能发生光电效应15.滑草，是如今一些度假村推出的一项前卫运动，和滑雪一样能给运动者带来动感和刺激。特别对少雪地区的人们来说，滑草更新鲜了，因为它比滑雪更具有娱乐休闲性，更能体验人与大自然的和谐。 “双人滑草”项目可以简化为如下模型：如图所示，A、B 物块紧靠在倾角为 粗糙斜面上一起从静止开始加速下滑，斜面与 A 之间的动摩擦因数为 ，与 B 之间的 3动摩擦因数为 ，A 物块的质量为 m，B 物块的质量为 3m，已知重力加速度为 g。则在下滑过程中，物块 A、B 之间作用力的大小等于（ ）A. B. C. D. 1sin2mg3sin2mg1cos2mg3cos2m
3、g16.图甲所示为远距离办电示意图，变压器均为理想变压器，升压变压器原、副线圈匝数比为 1：100，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为 。降压变压器右侧部分50为火灾报警系统原理图，其中 为一定值电阻， 为用半导体热敏材料制成的传感器，当1R2R温度升高时其阻值变小，电压表 V 可以显示加在报警器两端的电压（报警器未画出） 。未出现火警时，升压变压器的输入功率为 660kW。下列说法中正确的是（ ）A.0.01s 时刻，电压表的示数是 0VB.未出现火警时，远距离输电线损耗的功率为 45kWC.当传感器 所在处出现火警时，电压表 V 的示数变大2RD.当传感器 所在处出现火警时，输电
4、线上的电流变小17.如图甲所示，一长木板在水平地面上运动，在某时刻（t=0）将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，已知物块与木块的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。在物块放到木板上之后，木板运动的速度-时间图象可能是图乙中的（ ）18.在某空间有一匀强电场，在电场中建立如图所示的直角坐标系 O-xyz，M、N、P 为电场中的三个点，M 点的坐标 ，N 点的坐标为 ，P 点坐标为 ，Q 点的坐0,3L4,0L0,4L标为 ，Q 点图中未画出。已知 M、N 和 P 点电势分别为 0V、25V 和 9V，则下列说4L,7法正确
5、的是（ ）A.该匀强电场的电场强度等于 2.25V/nB.Q 点的电势为 22VC.电子在 O 点的电势能小于在 N 点的电势能D.将电子沿 y 轴、z 轴从 M 点经过 O 点移动到 P 点，电场力先做负功，再做正功19.如图所示，两根轻质细线的一端拴在 O 点、另一端分别固定在楼道内的倾斜天花板上的a 点和 b 点，一质量为 m 的重物 P 通过长度为 L 的轻质细线固定在 O 点，系统静止，Oa 水平、Ob 与竖直方向成一定夹角。现在对重物施加一个水平向右的拉力 F，使重物 P 缓慢移动，至OP 间细线转动 60，此过程中拉力做功 W，则下列判断正确的是（ ）A.Oa 上的拉力 可能不变
6、，Ob 上的拉力 可能增大1F2FB.Oa 上的拉力 不断增大，Ob 上的拉力 一定不变C. 2WmgLD. 3F20.2018 年 4 月 2 日 8 时 15 分左右，中国第一个目标飞行器“天宫一号”再入大气层，落到南太平洋中部区域，绝大部分器件在再入大气层过程中由于空气阻力的作用烧蚀销毁，对航空活动以及地面造成危害的可能性极小。如图所示，a 是“天宫一号”飞行器，b、c 是地球同步卫星，此时 a、b 恰好相距最近。已知地球质量为 M，半径为 R，地球自转的角速度为 ，“天宫一号”飞行器 a 的轨道半径为 r，引力常量为 G，则（ ）A.“天宫一号”飞行器 a 的周期小于 24 小时B.卫
7、星 b 的机械能一定等于卫星 c 的机械能C.若“天宫一号”飞行器 a 在下落的过程中质量保持不变，则“天宫一号”飞行器 a 的机械能将增加D.若“天宫一号”飞行器 a 和卫星 b 均逆时针方向转动，则到下一次相距最近，还需经过时间 32tGmr21.如图所示，在边长 L=8cm 的正方形区域 ABCD 内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度 B=0.1T。P 是正方形内一点，它与 AD 和 DC 的距离均为 d=1cm。在 P 点有一个发射正离子的装置，能够连续不断地向纸面内的各个方向发射出速率不同的正离子，离子的质量，电荷量 ，离子的重力不计，不考虑离子之间的相互作用，14.0mkg51
8、.0qC则（ ）A.速率为 的离子在磁场中运动的半径是 5cm6510/msB.能在正方形区域内做完整的圆周运动的离子的最大速率是 5610/msC.速率为 的离子从 BC 边上射出磁场的长度为6/s 2cD.离子从 BC 边上射出正方形区域的最小速度为 684/s第 II 卷（共 174 分）三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第 22 题-第 32 题为必考题，每个试题考生都必须做答。第 33 题-第 38 题为选考题，考生根据要求做答。（一）必考题（共 129 分）22.（5 分）如图 1 所示，某同学设计一个气垫导轨装置验证动量守恒定律的实验：（1）用游标卡尺测得遮光条的宽度 d
9、如图 2 所示，则 d=_mm；（2）质量为 的滑块 2 静止放在水平气垫导轨上光电门的右侧，质量为 的滑块从光电2m 1m门的右侧向左运动，穿过光电门与滑块 2 发生碰撞，随后两个滑块分离并依次穿过光电门，滑块 2 与导轨左端相碰并被粘接条粘住，待滑块 1 穿过光电门后用手将它停住，两个滑块固定的遮光条宽度相同，数字计时器分别记录下滑块 1 通过光电门的时间 、滑块t2 和滑块 1 依次通过光电门的时间 和 。本实验中两个滑块的质量大小关系应为2t_。若等式_成立，则证明两滑块碰撞过程中系统的动量守恒（用题中的所给的字母表示） 。23.（10 分）某实验小组设计如图 1 所示电路图来测量电源
10、的电动势及内阻，其中待测电源电动势约为 2V、内阻较小；所用电压表量程为 3V，内阻非常大，可看作理想电压表。（1）按实验电路图在图 2 中补充完成实物连线；（2）先将电阻籍电阻调至如图 3 所示，则其电阻读数为_ 。闭合开关 S，将 打1到 b 端，读出电压表的读数为 1.10V；然后将 打到 a 端，此时电压表读数如图 4 所示，则1S其读数为_V。（3）将 打到 b 端，读出电阻箱读数 R 以及相应的电压表读数 U、不断调节电阻箱电阻，得1S到多组 R 值与相应的 U 值，作出 图如图 5 所示，则通过图象可以得到该电源的电动势1E=_V，内阻 r=_ 。 （计算结果保留三位有效数字）2
11、4.（12 分）如图甲所示，空间存在 、方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ 是处于同0.5BT一水平面内相互平行的粗糙长直导轨，间距 L=0.2m，在导轨一端连接着阻值为 的0.4R定值电阻，ab 是跨接在导轨上质量为 m=0.1kg 的导体棒。从零时刻开始，通过一小型电动机对 ab 棒施加一个牵引力，方向水平向左，使其从静止开始沿导轨做加速运动，此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好。图乙是拉力 F 与导体棒 ab 速率倒数关系图象（ 未知） 。1F已知导体棒 ab 与导轨的动摩擦因数 ，除 R 外，其余部分电阻均不计，不计定滑轮的0.2质量和摩擦 。210/gms（1）求电动机的额定功率；
12、（2）若导体棒 ab 在 16s 内运动了 90m 并恰好达到最大速度，求在 0-16s 内电阻 R 上产生的焦耳热。25.（20 分）如图所示，光滑轨道 CDEF 是一“过山车”的简化模型，最低点 D 处入、出口不重合，E 点是半径为 R=0.32m 的竖直圆轨道的最高点，DF 部分水平，末端 F 点与其右侧的水平传送带平滑连接，传送带以速率 v=1m/s 逆时针匀速转动，水平部分长度 L=1m。物块 B 静止在水平面的最右端 F 处。质量为 的物块 A 从轨道上某点由静止释放，恰好通过竖1Amkg直圆轨道最高点 E，然后与 B 发生碰撞并粘在一起。若 B 的质量是 A 的 k 倍，A、B
13、与传送带的动摩擦因数都为 ，物块均可视为质点，物块 A 与物块 B 的碰撞时间极短，取0.2。210/gms（1）求 k=3 时物块 A、B 碰撞过程中产生的内能和物块 A、B 在传送带上向右滑行的最远距离；（2）讨论 k 在不同数值范围时，A、B 碰撞后传送带对它们所做的功 W 的表达式。参考答案14.B【解析】A.要使 n=3 能级的氢原子发生跃迁，吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差，或大于 1.51eV 能量的任意频率的光子，故 A 错误；B 根据玻尔理论用 12.09eV 的光照射时，吸收光子后氢原子的能量：12.09+（-13.6）=-1.51eV，所以能从基态发生跃迁，跃迁到第
14、 3 能级，故 B 正确；C.一个氢原子从 n=4 的状态跃迁的基态时，最多可辐射出 3 种频率不同的光子，故 C 错误；D.从 n=2 能级跃迁到 n=1 能级辐射出的光子的能量，而使金属发生光电效应的条件是21.413.60.26.34EeVeVe光子的能量大于电子的逸出功，故可以发生光电效应，故 D 错误；故选：B15.D 【解析】取整体：由牛顿第二定律得： 3sincos3cos3mgmggma2a取 A 物块：由牛顿第二定律得： sincsF3cosFmg故：D 正确16.B【解析】电压表的示数指的是交流电的有效值，故 A 错误；升压变压器输入端电压有效值为 220V，根据电压与匝数
15、成正比知，副线圈两端电压为 22000V，所以输电线中的电流，输电线损失的电压 ，输电线路损耗功率30PIAU3051UIRV，故 B 正确；当传感器 所在处出现火警时其阻值减小，副线圈中电流45kW2增大，定值电阻的分压增大，所以电压表 V 的示数减小，故 C 错误；当副线圈电流增大时，根据电流与匝数成反比知输电线上的电流增大，故 D 错误；故选 B。17.A【解析】由于物块刚放到木板上时，运动的木板会对它施加一个水平向右的滑动摩擦力，则物块对木板就会有一个水平向左的摩擦力，此时木板还受到地面给它的水平向左的摩擦力，木板在这两个阻力的作用下做匀减速直线运动；当物块的速度与木板的速度相等时，物
16、块与木板保持相对静止，一起做匀减速运动，此时物块对木板的摩擦力水平向右，地面仍对木板施加水平向左的摩擦力，即木板所受合力变小，故木板的加速度变小。故选：A18.B【解析】如图甲所示，连接 MN，在 MN 上取一点 H，使 H 点电势 ，则 ，连9V:9:16MHN接 PH，由数学知识可知 MN 垂直面 垂直 MN。又 ，电场由 N 指向PO、 PM，所以，电场强度 ，故 A 错误；如图乙所示，将 Q 点投影在5/NHEMmLxOy 平面，作出 M、N、G 三点在 xOy 平面的相对位置， 。MN 间的距离为 5L，cos0.6， ，则 点电势 22V，故 B 正确；因为2cos0.6OL2:3
17、:22C，电子带负电，由 可知， ，故 C 错误；由于从 M 到 O 点电势升高，0xpEqPxEO、P 两点位于等于势面上，故电场力先做正功，后不做功，故 D 错误。19.BC【解析】开始时重物受到重力和绳子的拉力，所以绳子的拉力等于重物的重力，设对重物施加一个水平向右的拉力后，绳 OP 与竖直方向之间的夹角为 ，重物 P 受力如图 a 所示，根据平衡条件，则有： ，选择结点 O 点为研究对象，则 O 点受到一个力的作用处cospmgF于平衡状态，受力如图 b 所示，由图 b 可知，在竖直方向； 沿竖直方向的分力始终等于 ，而且 的方向始2FcospFmg2F终不变，所以 始终不变；沿水平方
18、向； 的大小等于 沿水平方向的分力与 沿水平方2 12P向分力的和，由于 沿水平方向分力随 的增大而增大，所以 逐渐增大。故 A 错误；B 正P1确；CD.根据动能定理可知 ，故 C 正确、D 错误；故选：BC0cos6WmgL20.AD【解析】A.根据万有引力提供卫星向心力有 可得卫星周期22mMGrT，由此可知卫星轨道半径越小卫星周期越小，而卫星 b 为同步卫星，故“天宫234rTG一号”飞行器 a 的周期小于同步卫星的周期即 24h，故 A 正确；B.卫星的机械能等于其动能与势能之和，因不知道卫星的质量，故不能确定卫星的机械能大小关系，故 B 错误；C.由于空气阻力做负功， “天宫一号”
19、飞行器 a 的机械能减小，故 C 错误；D.根据万有引力提供向心力有 ，可得“天宫一号”飞行器 a 的角速度 ，根据卫星由相距22mMGr 3GMr最近至再次相距最近时，圆周运动转过的角度差为 ，可得经历的时间 ，故32trD 正确；故选 AD。21.ACD【解析】A.离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得，代入数据解得： ；故 A 正确；211vqBmr10.5rmcB.P 点与 AD 和 DC 的距离均为 1cm，离子轨道半径 的离子不可能射出正方形区域，12r由牛顿第二定律得： ，代入数据解得： ，速度 离2vqBr50/vms510/vms子不能射出磁场区域；
20、故 B 错误；C.速度大小为 的粒子运动的轨道半径 ，6150/vms15rc如图 1 所示，当粒子运动沿轨迹 II 与 CD 边相切于 E 点时，粒子将从 BC 边 F 点出射，为最低出射点，过 P 点做 的垂线，交于 H 点，由几何关系得： ，1OE221rdPH解得： 3Hc由几何关系得，F 与 C 点距离为 ，2Fcm当粒子沿轨迹 III 与 BC 边相切于 C 点时，粒子将从 BC 边 C 点出射，为最高出射点。由几何关系得： ，22rLdx解得： ，则出射点 C 距 C 点的距离为： ，1xcm/21Gxdcm综上，速率为 的离子从 BC 边上射出磁场的长度为：50/s，故 C 正
21、确；221GCFccmD.离子运动轨迹与 CD 相切又与 BC 相切是所有射出 BC 的轨迹中半径最小的，如图 2 所示，由几何知识可知， ，该轨道半径： ，根据222111/rLdr184rcm得， ，故 D 正确；2vqBmr5840/ms故选：ACD22.（1）13.80 （2） 1212tt【解析】由图 1 所示游标卡尺可知，卡尺示数为 13mm，游标尺示数为，游标卡尺示数 ；60.5.80m130.813.0mm（2）由题意可知，碰后要求两物体均沿 A 的原来运动方向运动，因此必须要求 A 的质量大于 B 的质量，即 ；根据平均速度公式可知，A 的初速度 ，碰后 AB 的速度分121
22、dvt别为 ；根据动量守恒定律可知，应满足的表达式为：12,dvtt，将速度代入化简可知，只要满足： 。1212mvv 12mtt23.（1）如下图所示（2）11.0 1.50 4.0（3） 1.67 1.00【解析】按实验电路图在图 2 中连接实物图；先将电阻箱电阻调至如图 3 所示，则其电阻读数为 ，101.0闭合开关 ，将 打到 b 端，读出电压表的读数为 1.10V；1S电流 ，.0IA然后将 打到 端，此时电压表读数如图 4 所示，则其读数为 1.50V。1a根据以上测量数据可得电阻 ；01.5.0R出闭合电路欧姆定律得： ，UEr变形得： ，01rU有图像可知： ， ，.26HR1
23、0.解得： 1.67V,r.0E24.【解析】 （1）由图象知导体棒 ab 的最大速度为 10/vms此时，导体棒中感应电动势为 1EBLv感应电流 IR导体棒受到的安培力 AFI此时电动机牵引力为 1PFv由牛顿第二定律得： 10Amg联立，代入数据解得： 4.5PW（2）由能量守恒得： 21tQsv代入数据解得 R 上产生的热量 9J25.【解析】 （1）设物块 A 在 E 的速度为 ，由向心力公式得： 0v20AVmgR设碰撞前 A 的速度为 ，由机械能守恒定律得：1v2202AmgR得： 14/vs设碰撞后 A、B 速度为 ，且设向右为正方向，由动量守恒定律得：2v1mv得： 214/
24、3ABvms由能量转化与守恒定律可得： 221AABQvv解得： 6QJ设物块 AB 在传送带上向右滑行的最远距离为 x，由动能定理得：212ABABmgsmv解得： 0.5（2）由式可知： 214/ABvvsk如果 AB 能从传送带右侧离开，必须满足：212ABABmvmgL11得：k1传送带对它们所做的功率为： ；21ABWmgLkj（I）当 时有： ，即 AB 返回到传送带左端时速度仍为 ；2v3k2v故这个过程传送带对 AB 所做的功为： 013（II）当 时，AB 沿传送带向右减速到速度为零，再向左加速，当速度与传送带速度1相等时与传送带一起匀速运动到传送带的左端。在这个过程中传送带
25、对 AB 所做的功为： 22112ABABWmvmv14解得： 215kWJ1533. ACE【解析】 （1）因为气体温度升高，分子的平均动能增加，气体分子的速率分布曲线发生变化，故 A 正确；温度升高会导致压强增大，而 B 状态的压强小于 A 状态的压强，故单位体积内的气体分子数相应减小，故 B 错误；由于没有限制自状态 A 变化到状态 B 的过程，所以可先减小气体的体积再增大气体的体积到 B 状态，故 C 正确；因为气体体积增大，所以是气体对外做功，故 D 错误；因为气体对外界做功，而气体的温度升高，内能增大，根据热力学第一定律，气体一定从外界吸热，故 E 正确。（2）假设水银柱不动，由查
26、理定律得： ， ，显然在12PT1PT相同情况下，初始压强 越大，升高相同温度时，压强的增量越大，而初始状态时，1T、 1，所以 ，则 A 中水银上升，水银面高度差增大。ABPABP设 23C 时，B 中气体压强为 ，玻璃管的横截面积为 S，对 A 中理想气体有a，AAVT即 460406253BBPSPS对 B 中气体有 BAT由得 140PcmHg34.ABE【解析】 （1）由波动图象可知波长 ，根据 可知 ，故 A 正确；8mTv4s与质点 a 平衡位置的距离为 ，正好是一个波长，振动情况总相同，故 B0.5xmx正确；质点 a 的位移比质点 b 的大，质点 a 速度小，故 C 错误；质
27、点 a 从图示时刻开始在经过 个周期的时间内，通过的路程小于 2cm，故 D 错误；发生明显衍射的条件，为障碍物尺14寸小于波长或相差不大，故 E 正确。（2）根据全反射定律： ，得： ，1sinCa045即临界角为 45，如图：出几何知识得： ，2Rd则入射光束在 AB 上的最大宽度为 ；2dR设光线在距离 O 点 的 C 点射入后，在上表面的入射角为 ，由几何关系和已知条件32R得： 06C光线在玻璃砖内会发生三次全反射，最后由 C 点射出，如图所示：由反射定律和几何关系得： ，32OCGR射到 G 点的光有一部分被反射，沿原路返回到达 C 点射出，故光线从玻璃砖射出点的位置在 O 点左侧或者右侧 处，32B答：一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束 AB 上的最大宽度为 ；2R一细束光线在 O 点左侧与 O 相距 处垂直于 AB 从下方入射，此光线从玻璃砖射出点的3位置在 O 点左侧或者右侧 处。2R
