8.图甲为一列简谐横波在t=0.1s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1cm处的质点，Q是平衡位置在x=4cm处的质点，图乙为质点Q的振动图象。
则
A.波的传播速度为20m/s
B.波的传播方向沿x轴负方向
C.t=0.4s时刻，质点P的速度大小最大，方向y轴正方向
D.t=0.7s时刻，质点Q的速度大小最大，方向y轴负方向
【答案】D
【解析】
【分析】
根据波形图和Q点的振动图像读出波长和周期，求解波的速度；根据Q点t=0.1s的振动方向判断波的传播方向；根据波的传播规律判断在t=0.4s时刻质点P的振动情况以及t=0.7s时刻质点Q的振动情况.
【详解】由图读出波长λ=8cm，周期T=0.4s，则波速
，选项A错误；由振动图像可知，t=0.1s时，Q点向上振动，由波形图可知波的传播方向沿x轴正方向，选项B错误；t=0.4s时刻，波向x正向传播
，此时质点P与t=0时刻位置相同，但是向上振动，速度不是最大，选项C错误；t=0.7s时刻，质点Q从t=0.1s时刻起经过了1.5T回到平衡位置，此时的速度大小最大，方向y轴负方向，选项D正确，故选D.
【点睛】本题的关键是把握两种图象之间的内在联系，会根据振动情况来判定波的传播方向．结合波形图判断质点的振动情况．
9.带负电的点电荷Q固定在正方形顶点d，带电粒子P仅在该电荷的电场力作用下运动，恰好能沿图中实线经过正方形的另三个顶点a、b、c，则
A.粒子P带负电
B.电场中a、c两点的电势高低关系是φa＞φc
C.粒子P由a到b过程中电势能减少
D.粒子P在a、b、c三点的加速度大小之比是2﹕1﹕2
【答案】D
【解析】
【分析】
根据轨迹弯曲方向判断出粒子与点电荷Q是异种电荷，它们之间存在引力。
根据电场线的方向分析电势关系。
根据粒子与点电荷间距离的变化分析电场力做功正负。
根据点电荷场强公式E=kQ/r2求电场强度大小之比，从而求解加速度大小之比。
【详解】根据粒子P轨迹的弯曲方向可知该粒子P与Q之间存在引力，两者是异种电荷，故P粒子应带正电荷，故A错误；根据点电荷的电场线的特点，Q与a、c距离相等，a、c两点的电势相等，即有：
φa=φc，故B错误；粒子P从a到b，电势升高，电场力做负功，电势能就增加；故C错误；由几何关系可知Q到a、b、c三点的距离之比为：
ra：
rb：
rc=1：
：
1，根据点电荷场强公式E=kQ/r2知a、b、c的电场强度大小之比是2：
1：
2，根据a=qE/m可知，粒子P在a、b、c三点的加速度大小之比是2﹕1﹕2，故D正确。
故选D。
【点睛】题属于电场中轨迹问题，关键要明确粒子P所受的电场力指向轨迹的弯曲方向，要掌握点电荷电场线的分布特点。
10.如图所示，虚线框中存在垂直纸面向外的匀强磁场B和平行纸面斜向下与竖直方向夹角为45°的匀强电场E。
质量为m、电荷量为q的带负电的小球在高为h处的P点从静止开始自由下落，在虚线框中刚好做直线运动，则
A.电场强度
B.磁感应强度
C.小球在虚线框中可能做匀加速直线运动
D.不同比荷的小球从不同高度下落，在虚线框中仍可能做直线运动
【答案】A
【解析】
【分析】
小球进入复合场受重力、电场力和洛伦兹力作用，因为洛伦兹力的大小与速度大小有关，由题意可知该直线运动为匀速直线运动，通过共点力平衡求出磁感应强度和电场强度的大小．通过小球的受力判断若小球带正电能否做直线运动．
【详解】小球在复合场中受到竖直向下的重力、与电场强度方向相反的电场力和水平向右的洛伦兹力的作用，如图所示。
其中电场力和重力是恒力，而洛伦兹力的大小与小球的速度大小成正比，若小球做的是变速运动，那么洛伦兹力也是变力，小球的合外力方向也要改变，这与题意不符，所以小球在复合场中一定做匀速直线运动。
故C错误。
根据小球的平衡条件可得，qvB=mg，qE=
mg，又v2=2gh，联立各式解得磁感应强度
，电场强度E=
．故A正确，B错误。
若要使小球沿直线通过复合场，小球的合力一定为零，所以一定要满足
和E=
，若同时改变小球的比荷与初始下落的高度h，以上两个式子不能同时满足，故D错误。
故选A。
【点睛】题主要是考查了带电粒子在复合场中运动情况分析；对于此类问题，要掌握粒子的受力特点，如果粒子在电场、磁场和重力场中做匀速圆周运动，则一定是电场力和重力平衡；如果粒子受三种力做的是直线运动，则一定是匀速直线运动．
11.为监测化工厂的污水排放量，环保部门在化工厂的排污管末端安装了如图所示的圆管状电磁流量计，该装置由非磁性的绝缘材料制成，圆管内径为d，a、b是圆管内同一条直径上的两端点，外加磁感应强度为B、方向垂直圆管直径的匀强磁场，当充满管口的含有大量带电离子的污水从左向右流经圆管时，测得a、b两点间的电势差为u，若用Q表示污水流量（单位时间内流出的污水体积），则Q与u的关系式为
A.
B.
C.
D.Q=u
【答案】A
【解析】
【分析】
污水充满管口从左向右流经排污管，根据左手定则知道正负电荷分别偏向ab两端，在ab之间形成电势差，最终电荷受洛伦兹力和电场力处于平衡．
【详解】正负电荷从左向右移动，根据左手定则，正负电荷所受的洛伦兹力指向ab两端从而形成电势差。
最终稳定时，电荷受洛伦兹力和电场力平衡，有：
qvB=q
，解得：
u=Bdv；污水的流量：
Q=vS=
，故BCD错误，A正确；故选A。
【点睛】解决本题的关键根据左手定则判断运动电荷的洛伦兹力的方向，知道最终稳定时，电荷受洛伦兹力和电场力平衡．
12.如图所示，已知某匀强电场方向平行正六边形ABCDEF所在平面，若规定D点电势为零，则A、B、C点的电势分别为8V、6V、2V，初动能为16eV、电荷量大小为3e（e为元电荷）的带电粒子从A沿AC方向射入正六边形区域，恰好经过BC的中点G。
不计粒子的重力。
则
A.粒子一定带正电
B.粒子达到G点时的动能为4eV
C.若粒子在A点以不同速度方向射入正六边形区域，可能经过C点
D.若粒子在A点以不同初动能沿AC方向射入正六边形区域，可能垂直经过BF
【答案】B
【解析】
【分析】
根据匀强电场中平行等距离的两点电势差相等可得E和F两点的电势然后确定电场线方向，根据粒子受力方向确定电性；根据动能和电势能之和不变确定粒子在G点和C点的动能，由此作出判断；根据运动的合成和分解分析粒子能否垂直BF方向。
【详解】根据匀强电场中平行等距离的两点电势差相等可得E和F两点的电势分别为2V和6V，
则EC为等势线，匀强电场的电场线方向和粒子运动轨迹如图所示；该粒子沿AC方向进入，从G点射出，粒子受力方向与电场线方向相反，该粒子一定带负电，故A错误；粒子在A点初动能为16eV、电势能EPA=-3e×8V=-24eV，所以总能量为E=16eV-24eV=-8eV，由于UBG=UGC，所以G点的电势为4V，该粒子达到G点时的动能为EKG=E-（-4×3eV）=4eV，故B正确；只改变粒子在A点初速度的方向，若该粒子能经过C点，则经过C点的动能EKC=E-（-2×3eV）=-2eV，动能为负，不可能出现这种情况，所以只改变粒子在A点初速度的方向，该粒子不可能经过C点，故C错误。
若该粒子以不同初动能从A点沿AC方向入射，其速度可以分解为沿电场线方向和垂直于电场线方向，而平行于电场线方向的速度不可能为零，所以该粒子不可能垂直经过BE，故D错误；故选B。
【点睛】有关带电粒子在匀强电场中的运动，此种类型的题目从两条线索展开：
其一，力和运动的关系。
根据带电粒子受力情况，用牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的速度和位移等解答。
其二，功和能的关系。
根据电场力对带电粒子做功，利用动能定理、能量守恒定律等研究全过程中能的转化。
二．多选题
13.下列关于光学知识及应用的叙述，正确的有
A.泊松亮斑是光的干涉现象
B.天空的彩虹是不同色光在水汽中折射率不同造成的
C.照相机镜头的增透膜利用了光的偏振
D.医学上的内窥镜是利用光在光纤的两层玻璃界面发生全反射
【答案】BD
【解析】
【详解】泊松亮斑是光的衍射现象，选项A错误；天空的彩虹是不同色光在水汽中折射率不同造成的，选项B正确；照相机镜头的增透膜利用了光的干涉现象，选项C错误；医学上的内窥镜是利用光在光纤的两层玻璃界面发生全反射，选项D正确；故选BD.
14.指纹传感器为在一块半导体基板上阵列了10万金属颗粒，每一颗粒充当电容器的一个极，外表面绝缘，手指在其上构成电容器的另外一个极。
当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，由于指纹深浅不同，对应的峪（本义：
山谷）和嵴（本义：
山脊）与半导体基板上的金属颗粒间形成一个个电容值不同的电容器，若金属颗粒与手指间组成的每个电容电压保持不变，则：
（）
A.指纹的嵴处与半导体上对应的金属颗粒距离近时，电容小
B.指纹的嵴处与半导体上对应的金属颗粒距离远时，电容小
C.在手指挤压绝缘表面时，电容电极间的距离减小，金属颗粒电极电量增大
D.在手指挤压绝缘表面时，电容电极间的距离减小，金属颗粒电极电量减小
【答案】BC
【解析】
【分析】
手指的嵴和峪与金属电极的距离不同，根据电容的决定式分析电容的大小．由电容的定义式分析电容的电压一定时，电量的变化.
【详解】A、指纹的嵴处与半导体基板上对应的金属颗粒距离近时，根据电容的决定式
得知，电容大．故A错误．
B、指纹的峪处与半导体基板上对应的金属颗粒距离远时，根据电容的决定式
得知，电容小．故B正确．
C、在手指挤压绝缘表面时，手指与对应的金属颗粒距离靠近，电容增大，而电压一定，则由Q=CU可知，各金属颗粒电极电量增大，故C正确，D错误.
故选：
B、C.
15.如图所示，一列简谐横波在介质中沿水平方向传播，实线是在t1=0时刻的波形图，虚线是在t2=0.5s时刻的波形图，已知介质中质点P在0～0.5s的时间内通过的路程为25cm。
则
A.简谐横波的波长为4m
B.波的传播方向沿x轴正方向
C.波的传播速度为10m/s
D.波的频率为0.4Hz
【答案】AC
【解析】
【分析】
由波形图可知简谐横波的波长；由介质中质点P在0～0.5s的时间内通过的路程为25cm，可知振动的时间、周期和频率；根据
求解波速.
【详解】由波形图可知，简谐横波的波长为4m，选项A正确；介质中质点P在0～0.5s的时间内通过的路程为25cm，可知振动的时间为
s，可得T=0.4s，f=1/T=2.5Hz，且波沿x轴负向传播；波速为
，故选项AC正确，BD错误；故选AC.
16.“电流天平”是根据通电导线在磁场中受安培力作用制成的一种灵敏测量仪器。
利用“电流天平”可以测量磁感应强度B的大小，把匝数为n的矩形导线框吊在等臂天平的一臂，另一臂挂空砝码盘，使天平平衡；再在天平砝码盘加重为mg的砝码，矩形导线框通电流强度为I的电流，长度为L的ab边在磁场中，天平再次平衡。
则
A.导线框中电流的方向为a→b
B.导线框中电流的方向为b→a
C.磁感应强度B的大小为mg/IL
D.磁感应强度B的大小mg/nIL
【答案】BD
【解析】
【分析】
根据左手定则判断电流方向；由安培力和重力平衡求解B.
【详解】导线框受安培力向下，由左手定则可知，ab中的电流的方向为b→a，选项A错误，B正确；由平衡知识可知：
mg=nBIL可知
，选项C错误，D正确；故选BD.
17.如图所示，△ABC竖直放置，AB边水平，AB=5cm，BC=3cm，AC=4cm。
带电小球a固定在顶点A，带电小球b固定在顶点B，另一个带电小球c在库仑力和重力的作用下静止在顶点C。
设小球a、b所带电荷量比值的绝对值为k。
则
A.a、b带同种电荷
B.a、b带异种电荷
C.k=16/9
D.k=4/3
【答案】AD
【解析】
【分析】
当a、b带同种电荷时，对放在C点的电荷的电场力才有可能在竖直方向与重力平衡；若c能平衡，由几何关系可得a、b对c的库仑力的关系，从而求解两电荷的电量之比.
【详解】当a、b带同种电荷时，对放在C点的电荷的电场力才有可能在竖直方向与重力平衡，故选项A正确，B错误；根据几何关系，若a、b对c的库仑力的合力沿竖直向上的方向，则满足
，即
，解得
，选项D正确，C错误；故选AD.
18.如图所示，等腰直角三角形abc区域内存在方向垂直三角形所在平面向外的匀强磁场，直角边bc长度为L。
三个完全相同的带正电的粒子1、2、3，分别从b点沿bc方向以速率v1、v2、v3射入磁场，在磁场中运动的时间分别为t1、t2、t3，且t1﹕t2﹕t3=3﹕3﹕2，做匀速圆周运动的轨道半径分别为r1、r2、r3。
不计粒子的重力及粒子间的相互作用。
下列关系式一定成立的是
A.v1=v2B.v2＜v3C.
D.
【答案】BD
【解析】
【分析】
三个相同的带电粒子以不同速度沿同一方向进入三角形磁场区域，由半径公式
，则速度较大的带电粒子进入磁场时做匀速圆周运动的半径大，而再由带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的时间t=
T，可知第一、二两种粒子在磁场中偏转角度相同为90°，而第三个粒子偏转60°，打在ac边上，画出其运动轨迹，由偏转角度求出半径。
【详解】根据题设条件，三个相同的带电粒子从b点沿bc方向以不同速度进入三角形磁场区域，粒子在磁场中做匀速圆周运动洛仑兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：
qvB=m
，解得：
，粒子轨道半径与速度成正比，又因为三个粒子在磁场中运动的时间之比为t1：
t2：
t3=3：
3：
2，显然它们在磁场中的偏转角度之比为3：
3：
2．即粒子1、2打在ab上，而粒子3打在ac上，轨迹如图所示：
粒子1、2打在ab上，而粒子3打在ac上，粒子3的速度比1、2的速度大，粒子2的速度大于粒子1的速度，故A错误，B正确；对速度为v1和v2的粒子，其偏转角度均为90°，由几何关系可知r1r3×sin60°=L，解得：
，故C错误，D正确；故选BD。
【点睛】三个相同的粒子以不同速度沿相同方向进入三角形磁场区域，由于半径不同，再加上在磁场中的时间之比就能确定三个粒子偏转角之比，再综合磁场区域与粒子通过直线边界的对称性，从而确定三个粒子打在磁场边界的位置，从而可以比较速度大小，也能求出半径关系。
三．填空题
19.在解锁智能手机的过程中，可以采用输入已经验证过的指纹，也可以输入正确的密码，则要完成解锁手机，上述两种方式的逻辑关系是______。
A．“与”关系B．“或”关系C．“非”关系D．不存在逻辑关系
【答案】B
【解析】
【详解】因上述两只解锁方式中，只要其中的一种方式单独就可以完成，则两种方式的逻辑关系是“或”关系，故选B.
20.如图甲所示，为了观察双缝干涉图样，在暗室中做光的干涉实验，打开激光器，让一束黄色的激光通过双缝。
（1）在光屏上观察到的图案应该是图乙中的______（选填“a”或“b”）；
（2）为了让光屏上观察到的条纹间距变大，下列做法可行的是______。
A．其它条件不变，只将光源换为红色激光光源
B．其它条件不变，只将光源换为蓝色激光光源
C．其它条件不变，只换一个双缝间距较小的双缝
D．其它条件不变，只减小双缝与光屏的距离
【答案】
（1）.
（1）b
（2）.
（2）AC
【解析】
【分析】
（1）根据双缝干涉条纹的特点确定哪个图案是双缝干涉条纹．
（2）根据△x＝
λ判断使条纹间距变大的方案．
【详解】
（1）双缝干涉条纹等间距、等宽，可知在光屏上观察到的图案应该是图乙中的b．
（2）双缝干涉条纹的间距△x＝
λ，只将光源换为红色激光光源，光的波长变大，则条纹间距变大，故A正确．只将光源换为蓝色激光光源，光的波长变小，则条纹间距变小，故B错误．只换一个双缝间距较小的双缝，即d变小，则条纹间距变大，故C正确．只减小双缝与光屏的距离，即L减小，则条纹间距变小，故D错误．故选AC．
【点睛】解决本题的关键知道双缝干涉条纹的特点，掌握双缝干涉条纹间距公式，知道影响条纹间距的因素．
21.根据单摆周期公式
测量当地的重力加速度。
将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，做成单摆。
（1）用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图所示，读数为______mm。
（2）有同学测得的g值偏小，可能原因是______。
A．测摆线时摆线拉得过紧
B．摆线上
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