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．
6.2017年9月25日，微信启动页“变脸”：
由此前美国卫星拍摄地球的静态图换成了我国“风云四号”卫星拍摄地球的动态图，如图所示．“风云四号”是一颗静止轨道卫星，关于“风云四号”，下列说法正确的有（ ）
A.能全天候监测同一地区
B.运行速度大于第一宇宙速度
C.在相同时间内该卫星与地心连线扫过的面积相等
D.向心加速度大于地球表面的重力加速度
7.如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为2∶1，原线圈接交流电u＝20
sin100πt（V），保险丝的电阻为1Ω，熔断电流为2A，电表均为理想电表．下列说法正确的有（ ）
A.电压表V的示数为14.1V
B.电流表A1、A2的示数之比为2∶1
C.为了安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为4Ω
D.将滑动变阻器滑片向上移动，电流表A1的示数减小
8.在一个很小的矩形半导体薄片上，制作四个电极E、F、M、N，做成了一个霍尔元件．在E、F间通入恒定电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，M、N间的电压为UH.已知半导体薄片中的载流子为正电荷，电流与磁场的方向如图所示，下列说法正确的有（ ）
A.N板电势高于M板电势
B.磁感应强度越大，MN间电势差越大
C.将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行，UH不变
D.将磁场和电流分别反向，N板电势低于M板电势
9.如图所示，质量为M的长木板静止在光滑水平面上，上表面OA段光滑，AB段粗糙且长为l，左端O处固定轻质弹簧，右侧用不可伸长的轻绳连接于竖直墙上，轻绳所能承受的最大拉力为F.质量为m的小滑块以速度v从A点向左滑动压缩弹簧，弹簧的压缩量达最大时细绳恰好被拉断，再过一段时间后长木板停止运动，小滑块恰未掉落．则（ ）
A.细绳被拉断瞬间木板的加速度大小为
B.细绳被拉断瞬间弹簧的弹性势能为
mv2
C.弹簧恢复原长时滑块的动能为
mv2
D.滑块与木板AB间的动摩擦因数为
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．
【必做题】
10.（8分）如图甲所示是研究小车加速度与力关系的实验装置．木板置于水平桌面上，一端系有砂桶的细绳通过滑轮与拉力传感器相连，拉力传感器可显示所受的拉力大小F，改变桶中砂的质量多次实验．完成下列问题：
甲
（1）实验中需要________．
A.测量砂和砂桶的总质量
B.保持细线与长木板平行
C.保持小车的质量不变
D.满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
（2）实验中得到一条纸带，相邻计数点间有四个点未标出，各计数点到A点的距离如图乙所示．电源的频率为50Hz，则打B点时小车速度大小为________m/s，小车的加速度大小为________m/s2.
乙丙
（3）实验中描绘出aF图象如图丙所示，图象不过坐标原点的原因是________________________________________________________________________．
11.（10分）测定一节电池的电动势和内阻，电路如图甲所示，MN为一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，定值电阻R0＝1.0Ω.调节滑片P，记录电压表示数U、电流表示数I及对应的PN长度x，绘制了UI图象如图乙所示．
（1）由图乙求得电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.
（2）实验中由于电表内阻的影响，电动势测量值________（选填“大于”“等于”或“小于”）其真实值．
（3）根据实验数据可绘出
x图象，如图丙所示．图象斜率为k，电阻丝横截面积为S，可求得电阻丝的电阻率ρ＝________， 电表内阻对电阻率的测量________（选填“有”或“没有”）影响．
甲乙丙
12.【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两小题，并作答．若多做，则按A、B两小题评分．
A.[选修3－3]（12分）
（1）对于下列实验，说法正确的有________．
甲乙丙丁
A.甲图是用油膜法测分子直径的示意图，认为油酸薄膜厚度等于油酸分子直径
B.乙图是溴蒸气的扩散实验，若温度升高，则扩散的速度加快
C.丙图是模拟气体压强产生机理的实验，说明气体压强是由气体重力引起的
D.丁图是蜂蜡涂在单层云母片上融化实验，说明云母晶体的导热性能各向同性
（2）一定质量的理想气体，其状态变化的pV图象如图所示．已知气体在状态A时的温度为260K，则气体在状态B时的温度为________K，从状态A到状态C，气体与外界交换的热量为________J.
（3）2017年5月，我国成为全球首个海域可燃冰试采获得连续稳定气流的国家．可燃冰是一种白色固体物质，1L可燃冰在常温常压下释放160L的甲烷气体，常温常压下甲烷的密度为0.66g/L，甲烷的摩尔质量为16g/mol，阿伏加德罗常数取6.0×1023mol－1.请计算1L可燃冰在常温常压下释放出甲烷气体的分子数目（计算结果保留一位有效数字）．
B.[选修3－4]（12分）
（1）下列说法正确的有________．
A.观察者接近恒定频率波源时，接收到波的频率变小
B.物体做受迫振动，当驱动力频率等于固有频率时，振幅最大
C.雨后美丽的彩虹是光的干涉现象
D.相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关
（2）图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0.1s时刻的波形图，图乙是这列波中质点B的振动图象．则波速的大小为________m/s；再经过0.05s，质点________（选填“A”“B”“C”或“D”）到达波峰．
甲乙
（3）如图所示，水深为H的池底有一半径为r的圆形光源，在水面上形成圆形光斑．已知水的折射率为n，真空中的光速为c.求：
①光到达水面的最短时间t：
②光斑的半径R.
C.[选修3－5]（12分）
（1）下列说法正确的有________．
A.比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时要吸收能量
B.用紫光照射某金属表面时发生光电效应，改用红光照射时也一定能发生光电效应
C.黑体辐射的强度随温度的升高而变大，且最大值向波长较短的方向移动
D.改变压强、温度可改变放射性元素的半衰期
（2）如图所示为氢原子的能级图，莱曼线系是氢原子从n＝2，3，4，5…激发态跃迁到基态时辐射的光谱线系，辐射出光子的最小频率为________；若该光子被某种金属吸收后，逸出的光电子最大初动能为Ek，则该金属的逸出功为________．已知普朗克常量为h，氢原子处于基态时的能级为E1.
（3）如图所示，光滑水平面上小球A、B分别以1.2m/s、2.0m/s的速率相向运动，碰撞后B球静止．已知碰撞时间为0.05s，A、B的质量均为0.2kg.求：
①碰撞后A球的速度大小；
②碰撞过程A对B平均作用力的大小．
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．
13.（15分）如图甲所示，单匝正方形线框abed的电阻R＝0.5Ω，边长L＝20cm，匀强磁场垂直于线框平面，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示．求：
（1）0～2s内通过ab边横截面的电荷量q；
（2）3s时ab边所受安培力的大小F：
（3）0～4s内线框中产生的焦耳热Q.
甲 乙
14.（16分）如图所示，水平光滑细杆上P点套一小环，小环通过长L＝1m的轻绳悬挂一夹子，夹子内夹有质量m＝1kg的物块，物块两竖直侧面与夹子间的最大静摩擦力均为fm＝7N．现对物块施加F＝8N的水平恒力作用，物块和小环一起沿水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，小环碰到杆上的钉子Q时立即停止运动，物块恰好相对夹子滑动，此时夹子立即锁定物块，锁定后物块仍受恒力F的作用．小环和夹子的大小及质量均不计，物块可看成质点，重力加速度g＝10m/s2.求：
（1）物块做匀加速运动的加速度大小a；
（2）P、Q两点间的距离s：
（3）物块向右摆动的最大高度h.
15.（16分）如图所示的xOy平面内，以O1（0，R）为圆心、R为半径的圆形区域内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场（用B1表示，大小未知）；x轴下方有一直线MN，MN与x轴相距为Δy（未知），x轴与直线MN间区域有平行于y轴的匀强电场，电场强度大小为E：
在MN的下方有矩形区域的匀强磁场，磁感应强度大小为B2，磁场方向垂直于xOy平面向外．电子a、b以平行于x轴的速度v0分别正对O1点、A（0，2R）点射入圆形磁场，偏转后都经过原点O进入x轴下方的电场．已知电子质量为m，电荷量为e，E＝
，B2＝
，不计电子重力．
（1）求磁感应强度B1的大小；
（2）若电场沿y轴负方向，欲使电子a不能到达MN，求Δy的最小值；
（3）若电场沿y轴正方向，Δy＝
R，欲使电子b能到达x轴上且距原点O距离最远，求矩形磁场区域的最小面积．
参考答案
1.A 2.C 3.D 4.D 5.B
6.AC 7.CD 8.AB 9.ABD
10.
（1）BC（2分）
（2）0.416或0.42（2分） 1.48（2分）
（3）平衡摩擦力过度（2分）
11.
（1）1.49（2分） 0.45（2分）
（2）小于（2分）
（3）kS（2分） 没有（2分）
12.A.AB（4分） 780（2分） 600（2分）
（3）n＝
NA（2分）
解得n＝4×1024.（2分）
B.
（1）BD（4分）
（2）20（2分） D（2分）
（3）①光在水中传播的速度v＝
（1分）
当光竖直向上传播，时间最短t＝
＝
.（1分）
②发生全反射的临界角为c，有sinC＝
（1分）
则水面光斑的半径
R＝r＋HtanC＝r＋
.（1分）
C.
（1）AC（4分）
（2）－
（2分） －
－Ek（2分）
（3）①A、B系统动量守恒，设B的运动方向为正方向
由动量守恒定律得mvB－mvA＝0＋mv′A（1分）
解得v′A＝0.8m/s.（1分）
②对B，由动量定理得－FΔt＝ΔpB（1分）
解得F＝8N.（1分）
13.
（1）由法拉第电磁感应定律得电动势E＝S
（2分）
感应电流I＝
（1分）
电量q＝IΔt（1分）
解得q＝4.8×10－2C．（2分）
（2）安培力F＝BIL（2分）
由图得3s时的B＝0.3T（1分）
代入数值得F＝1.44×10－3N．（2分）
（3）由焦耳定律得Q＝I2Rt（2分）
代入数值得Q＝1.152×10－3J．（2分）
14.
（1）由牛顿第二定律F＝ma（2分）
解得a＝8m/s2.（1分）
（2）环到达Q，刚达到最大静摩擦力
由牛顿第二定律2fm－mg＝
解得vm＝2m/s（3分）
根据动能定理Fs＝
mv
（3分）
解得s＝0.25m．（1分）
（3）设物块上升的最大高度为h，水平距离为x，由动能定理得
F（x＋s）－mgh＝0（3分）
由几何关系得
（L－h）2＋x2＝L2或（h－L）2＋x2＝L2（2分）
解得h＝1m或h＝
m（舍去）．（1分）
15.
（1）电子射入圆形区域后做圆周运动，轨道半径大小相等，设为r，当电子a射入，经过O点进入x轴下方，则r＝R（2分）
ev0B＝m
，解得B1＝
.（2分）
（2）匀强电场沿y轴负方向，电子a从O点沿y轴负方向进入电场做减速运动，由动能定理eEΔy＝
mv
（2分）
可求出Δy＝
＝
R.（2分）
（3）匀强电场沿y轴正方向，电子b从O点进入电场做类平抛运动，设电子b经电场加速后到达MN时速度大小为v，电子b在MN下方磁场做匀速圆周运动，轨道半径为r1，电子b离开电场进入磁场时速度方向与水平方向成θ角，如图所示．
由动能定理eEΔy′＝
mv2－
mv
解得v＝2v0（1分）
在电场中a＝
＝
（1分）
t1＝
＝
x＝v0t1＝2R（1分）
由牛顿第二定律evB2＝
代入得r1＝
R（1分）
cosθ＝
＝
，θ＝
（1分）
由几何关系可知，在下方磁场中运动的圆心O2在y轴上，当粒子从矩形磁场右边界射出，且射出方向与水平向右夹角为θ＝
时，粒子能够到达x轴，距离原点O距离最远．
由几何关系得，最小矩形磁场的水平边长为
l1＝（r1＋r1sinθ）（1分）
竖直边长为l2＝（r1＋r1cosθ）（1分）
最小面积为S＝l1l2＝r
（1＋sinθ）（1＋cosθ）＝4（2＋
）R2.（1分）
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