>
C.
＝
D.
<
答案 D
解析 因为二者串联接入电路，所以I1＝I2，A错误；小电珠为纯电阻用电器，即U1I1＝I
R1，即U1＝I1R1，电动机为非纯电阻用电器，U2I2＝I
R2＋P动，即U2I2>I
R2，即U2>I2R2，综上所述
<
，B、C错误，D正确．
5．（2019·金丽衢十二校联考）火星是太阳的类地行星，直径约为地球的53%，质量为地球的11%.地球绕太阳运动的半长轴记作1天文单位，火星绕太阳运动的半长轴为1.52天文单位．“火卫一”是火星的天然卫星．下列说法正确的是（ ）
A．月球绕地球做圆周运动的线速度比地球同步卫星的线速度大
B．在地球表面附近绕行的卫星的向心加速度是在火星表面附近绕行的卫星的向心加速度的5倍
C．火星绕太阳公转一周约为地球公转时间的两倍
D．月球绕地球做圆周运动的半径为R1，周期为T1.“火卫一”绕火星做圆周运动的半径为R2，周期为T2，则
＝
答案 C
解析 对月球和地球的同步卫星而言，因同步卫星绕地球运动的半径小于月球绕地球运动的半径，根据v＝
可知，月球绕地球做圆周运动的线速度比地球同步卫星的线速度小，选项A错误；根据a＝
可知在地球表面附近绕行的卫星的向心加速度与在火星表面附近绕行的卫星的向心加速度的关系是：
＝
·
＝
×
2≈2.6倍，选项B错误；根据开普勒第三定律可知：
＝
＝
3，解得
＝
≈2倍，选项C正确；月球绕地球做圆周运动的中心天体是地球，而“火卫一”绕火星做圆周运动的中心天体是火星，两者中心天体不同，则
≠
，选项D错误．
6．（2019·四川省综合能力提升卷）质量为1kg的弹性小球以9m/s的速度垂直砸向地面，然后以同样大小的速度反弹回来，关于小球与地面的碰撞过程，下列说法正确的是（ ）
A．小球动量的变化量为0
B．地面对小球的冲量大小为18N·s
C．合外力的冲量大小为18N·s
D．小球的加速度为0
答案 C
解析 从砸向地面到最后原速反弹的过程中机械能守恒，以小球初速度方向为正方向，则小球在撞地面过程中速度的变化量为：
Δv＝v2－v1＝（－9－9）m/s＝－18m/s，小球动量的变化量为ΔI＝mΔv＝－18N·s，则小球的加速度为：
a＝
＝
，所以加速度不为0，A、D错误；碰撞过程中小球受阻力和重力的作用，则由动量定理：
IG－If＝mΔv＝－18×1N·s，其合外力冲量大小为18N·s；地面对小球的冲量大于18N·s，C正确，B错误．
7.（2019·安徽宣城市期末调研测试）边界MN的一侧区域内，存在着磁感应强度大小为B，方向垂直于光滑水平桌面的匀强磁场．边长为l的正三角形金属线框abc粗细均匀，三边阻值相等，a顶点刚好位于边界MN上，现使线框围绕过a点且垂直于桌面的转轴匀速转动，转动角速度为ω，如图所示，则在ab边开始转入磁场的瞬间ab两端的电势差Uab为（ ）
A.
Bl2ωB．－
Bl2ω
C．－
Bl2ωD.
Bl2ω
答案 A
解析 当ab边刚进入磁场时，ab部分在切割磁感线，切割长度为两个端点间的距离，即a、b间的距离为l，E＝Bl
＝Bl·
＝
Bl2ω；设每个边的电阻为R，a、b两点间的电压为：
Uab＝I·2R＝
·2R，故Uab＝
Bωl2，故A正确，B、C、D错误．
8．（2019·福建龙岩市期末质量检查）如图所示，边长为l、质量为m的等边三角形导线框abc用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通一逆时针方向的电流，图中虚线CD过ab边中点和ac边中点．只在CDFE区域加一垂直于导线框向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导线框处于静止状态时，细线中的拉力为F1；只在ABDC区域中加与上述相同的磁场，导线框处于静止状态时，细线中的拉力为F2.则导线框中的电流大小为（ ）
A.
B.
C.
D.
答案 A
解析 当磁场在虚线下方时，通电导线的等效长度为
l，电流方向向右，受到的安培力方向竖直向上，根据平衡条件可知：
F1＋
BIl＝mg，当磁场在虚线上方时，通电导线的等效长度为
l，受到的安培力方向竖直向下，故F2＝mg＋
BIl，联立可得I＝
，故A正确，B、C、D错误．
二、选择题Ⅱ（本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
9.（2019·山西晋中市适应性调研）如图所示，一条红色光线和一条紫色光线，以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块横截面为半圆形的玻璃柱体，其透射光线都是由圆心O点沿OC方向射出，则下列说法正确的是（ ）
A．AO光线是紫光，BO光线是红光
B．AO光线比BO光线穿过玻璃柱体所需时间长
C．将AO光线顺时针转动到BO光线与其重合，则O点的透射光线一定会变为两条
D．在双缝干涉实验中，若仅将入射光由AO光线变为BO光线，则相邻干涉亮条纹间距变大
答案 ABD
解析 由题图可知，AO的折射率大于BO，而紫光的折射率大于红光，即AO光线是紫光，BO光线是红光，A正确；在玻璃柱体中紫光AO的光速小于红光OB，所以传播时间长，B正确；将AO光线顺时针转动到BO光线与其重合，AO光线的入射角增大，有可能发生全反射，所以出射光线可能只有一条，C错误；波长越长相邻干涉条纹间距越大，BO的波长大于AO，则在双缝干涉实验中，若仅将入射光由AO光线变为BO光线，则相邻干涉亮条纹间距变大，则D正确．
10．（2019·湖北武汉市二月调研）据悉我国第四代反应堆—钍基熔盐堆能源系统（TMSR）研究已获重要突破．该反应堆以钍为核燃料，钍俘获一个中子后经过若干次β衰变转化成铀；铀的一种典型裂变产物是钡和氪，同时释放巨大能量．下列说法正确的是（ ）
A．钍核
Th有90个中子，142个质子
B．铀核裂变的核反应方程为
U＋
n→
Ba＋
Kr＋3
n
C．放射性元素衰变的快慢与核内部自身因素无关，由原子所处的化学状态和外部条件决定
D．重核分裂成中等大小的核，核子的比结合能增加
答案 BD
解析 钍核
Th有90个质子，142个中子，故A错误；根据反应前后质量数守恒、电荷数守恒可知，故B正确；根据半衰期的特点可知，放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系，故C错误；较重的核分裂成中等质量大小的核或较轻的核合并成中等质量大小的核的过程中会释放一定的能量，所以核子的比结合能会增加，故D正确．
11.（2019·山东枣庄市上学期期末）如图所示，纸面内间距均为L的A、B、C三点位于平行于纸面的匀强电场中，电荷量为q＝－1.0×10－5C的负电荷由A点移动到C点电场力做功为W1＝4.0×10－5J，该电荷由C点移动到B点克服电场力做功为W2＝2.0×10－5J．若B点电势为零，以下说法正确的是（ ）
A．A点的电势为2V
B．A点的电势为－2V
C．匀强电场的方向为由C点指向A点
D．匀强电场的方向为垂直于AC指向B点
答案 BC
解析 对于C、B间电势差为：
UCB＝
＝
V＝2V，若B点电势为零，UCB＝φC－φB，则C点电势φC＝2V．而A与C间的电势差为：
UAC＝
＝
V＝－4V，因UAC＝φA－φC，则A点电势φA＝－2V，故A错误，B正确；因φC＝2V，φA＝－2V，可知，AC连线的中点M电势为0，M与B点的连线即为等势线，且电场线垂直于等势线，三角形ABC为等边三角形，BM⊥AC，根据沿着电场线方向电势降低，则有匀强电场的方向由C到A，故C正确，D错误．
12．（2019·新高考研究联盟二次联考）电磁流量计广泛应用于测量可导电液体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积），为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c，流量计的两端与输送流体的管道相连接（图中虚线）．图中流量计的上、下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料，现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面，当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的电路连接，I表示测得的电流值，已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得（ ）
A．流量为
B．流量为
C．若污水浓度变大，流体的电阻率变小，则上下两极板间电势差将变大
D．若污水浓度变大，流体的电阻率变小，则上下两极板间电势差将变小
答案 AC
解析 最终稳定时有：
qvB＝q
，则v＝
，
根据电阻定律R′＝ρ
，则总电阻R总＝R′＋R
所以U＝IR总＝I（ρ
＋R）
解得v＝
，
所以流量Q＝vS＝vbc＝
，
故A正确，B错误；由以上分析可知，那么上下两极板间的电势差U＝
R，电阻率ρ变小，电势差变大，
故C正确，D错误．
三、非选择题（本题共5小题，共52分）
13．（6分）（2019·新高考研究联盟第二次联考）
（1）在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验时，为了减小测量周期的误差，摆球应在经过最________（填“高”或“低”）点的位置时开始计时，并计数为1，摆球每次通过该位置时计数加1.当计数为61时，所用的时间为t秒，则单摆周期为________秒．
（2）如图甲所示，某同学按实验装置安装好仪器后，来做测量光的波长的实验，屏幕上可以看到绿色干涉条纹，则下列说法中正确的是________．
A．屏幕上的干涉条纹与双缝相互垂直
B．仅使测量头绕图中虚线转轴旋转，干涉条纹会消失
C．若屏上看不到干涉条纹，其原因可能为单缝宽度过大
D．若屏上看不到干涉条纹，其原因可能为单缝和双缝没有平行
（3）如图乙所示是教材中做“探究橡皮筋做功和物体速度变化的关系”的实验装置．
①下列说法中正确的是________（单选）；
A．实验需要用到重锤
B．实验需要测量橡皮筋做功具体值
C．实验需要平衡小车受到的摩擦力
D．实验中小车做匀加速直线运动
②某一次实验时打出的纸带如图丙所示，图中每两个点之间还有4个点未画出，打点计时器的工作频率为50Hz，则小车在橡皮筋弹力做功后获得的速度为________m/s.（结果保留两位有效数字）
答案
（1）低
（2）CD
（3）①C ②0.19±0.01
14．（9分）（2019·金华十校高三期末）现有一材料未知的电学元件，为了研究元件的伏安特性，采用了如图甲所示的实验电路．
（1）请补充完成图甲的实物连线．
（2）根据图甲测得元件的伏安特性曲线如图乙所示，表示该元件为线性元件，其阻值为________Ω.
（3）现将图甲的电路改装成测电源电动势和内阻的电路，如图丙所示．除了要改变电压表并联的位置外，还需要拆除与滑动变阻器相连的________号导线（填“①”“②”或“③”）．
（4）根据丙电路图测量电压随电流变化的关系如图丁所示，则可以求得电源的电动势E＝________V，r＝________Ω.（电流表的内阻忽略不计）
答案
（1）实物连线如图所示
（2）2 （3）①
（4）4.0 1
15．（10分）（2019·福建泉州市期末质量检查）如图甲所示，将两根足够长、间距为L的平行光滑金属导轨固定在同一水平面内，左端接一阻值为R的电阻，与导轨垂直的虚线ef右边区域存在方向竖直向下的匀强磁场，质量为m的金属杆PQ静止在导轨上．现对杆施加一水平向右的恒定拉力，经过时间t杆进入磁场，并开始做匀速直线运动，杆始终与导轨垂直并接触良好，导轨和杆的电阻均不计．
（1）求匀强磁场的磁感应强度大小B；
（2）若杆进入磁场后的某时刻撤去拉力，杆运动的速度与此后的位移关系图象如图乙所示，求0～x0与x0～3x0两个过程中电阻R产生的热量之比
.
答案
（1）
（2）
解析
（1）设拉力大小为F，杆的加速度为a，进入磁场时的速度为v0，则F＝ma；
杆做匀加速直线运动，则v0＝at，
杆在磁场中做匀速直线运动，则F＝F安＝BIL
I＝
E＝BLv0
联立解得：
B＝
（2）撤去拉力后，由题图乙可知，杆在x＝x0处的速度大小为v＝
，由能量关系，在0～x0过程中，电阻R产生的热量Q1＝
mv
－
mv2
在x0～3x0过程中，电阻R产生的热量Q2＝
mv2
解得
＝
.
16.（12分）（2019·杭州市高三期末）如图甲所示是某游乐场的过山车，现将其简化为如图乙所示的模型：
倾角θ＝37°、长L＝60cm的直轨道AB与半径R＝10cm的光滑圆弧轨道BCDEF在B处平滑连接，C、F为圆轨道最低点，D点与圆心等高，E为圆轨道最高点；圆轨道在F点与水平轨道FG平滑连接，整条轨道宽度不计．现将一质量m＝50g的滑块（可视为质点）从A端由静止释放．已知滑块与AB段间的动摩擦因数μ1＝0.25，与FG段间的动摩擦因数μ2＝0.5，g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.
（1）求滑块到达B点时的动能Ek；
（2）求滑块到达E点时对轨道的压力FN；
（3）若要滑块能在水平轨道FG上停下，求FG长度的最小值x；
（4）若改变释放滑块的位置，使滑块第一次运动到D点时速度刚好为零，求滑块从释放到它第5次返回轨道AB上离B点最远时，它在AB轨道上运动的总路程．
答案 见解析
解析
（1）A→B过程：
mgL·sinθ－μ1mgL·cosθ＝EkB－0
解得EkB＝0.12J.
（2）B→E过程
－mgR（1＋cosθ）＝
mv
－EkB
在E点，由牛顿第二定律知：
FN＋mg＝
解得FN＝
－mg＝0.10N
由牛顿第三定律知：
小球对轨道压力为0.10N，方向竖直向上．
（3）从B点开始，直到停在FG过程中有：
mgR（1－cosθ）－μ2mgL′＝0－EkB
解得：
L′＝
＝0.52m＝52cm.
（4）若从距B点L0处释放，则从释放到刚好运动到D点过程有：
mgL0·sinθ－μ1mgL0·cosθ－mgR·cosθ＝0－0
求得：
L0＝0.2m.
从释放到第一次返回最高点过程，若在AB轨道上上升位移为L1，则：
mg（L0－L1）sinθ－μ1mg（L0＋L1）·cosθ＝0－0
求得：
L1＝
L0＝
L0.
同理，第二次返回最高点过程，若在AB轨道上上升位移为L2，有：
L2＝
L1＝
L1＝
2L0
故第5次返回最高点过程，若在AB轨道上上升位移为L5，
有：
L5＝
5L0
所以第5次返回轨道AB上离B点最远时，它在AB轨道上运动的总路程
L总＝L0＋L1＋L1＋L2＋L2＋L3＋L3＋L4＋L4＋L5＝
m.
17．（15分）（2019·金丽衢十二校联考）如图甲所示是某质谱仪的模型简化图，P为质子源，初速度不计的质子经电压加速后从O点垂直磁场边界射入，在边界OS的上方有足够大的垂直纸面的匀强磁场区域，B＝0.2T．a、b间放有一个宽度为Lab＝0.1cm的粒子接收器S，Oa长度为LOa＝2cm.质子的比荷
＝1.0×108C/kg，质子经电场、磁场后正好打在接收器上．
（1）磁场的方向是垂直纸面向里还是向外？
（2）质子进入磁场的角度范围如图乙所示，向左向右最大偏角α＝8°，所有的质子要打在接收器上，求加速电压的范围（结果保留三位有效数字，取cos8°＝0.99，
＝1.01）．
（3）将质子源P换成气态的碳12与碳14原子单体，气体在P点电离后均带一个单位正电荷（初速度不计），碳12的比荷
＝
×108C/kg，碳14的比荷
＝
×108C/kg，保持磁感应强度不变，从O点入射的角度范围α＝8°不变，加速电压可以在足够大的范围内改变，要使在任一电压下接收器上最多只能接收一种粒子，求Oa的最小值（结果保留三位有效数字，取
＝1.08）．
（4）第（3）问中的电离体经电压加速后，单位时间内从O点进入的粒子数保持不变，其中碳12占80%、碳14占20%.通过控制加速电压，使碳14在磁场中做圆周运动的半径与时间的关系R14＝0.9＋0.1t（cm）．请在图丙中描绘出接收器上的亮度随时间的变化的图象（每毫秒内接收到的粒子越多越亮，1表示在这一过程中最亮的亮度）．
答案 见解析
解析
（1）垂直纸面向外
（2）qU＝
mv2
qvB＝
≤R≤
204V≤U≤221V
（3）
＝
当2R12＝LOa时
2R14cos8°－2R12>Lab
LOa>1.45cm
（4）
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