，故B错误；拉力的瞬时功率P＝Fv，故C错误；根据功能关系，弹簧弹性势能的增加量等于拉力做的功减去系统动能和重力势能的增加量，即为Fd－m1gdsinθ－
m1v2，故D正确。
【答案】D
19．下列说法正确的是
A．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子核内有中子存在
B．核泄漏事故污染物137Cs能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为
Cs→
Ba＋x，可以判断x为电子
C．若氢原子从n＝6能级向n＝1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n＝6能级向n＝2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应
D．质子、中子、α粒子的质量分别是m1、m2、m3，质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是（2m1＋2m2－m3）c2
【解析】卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子的核式结构模型，没有提出原子核内有中子存在，故A错误；根据137Cs的核反应方程式1
Cs→
Ba＋x，可知x的质量数为137－137＝0，电荷数为55－56＝－1，故x为电子，故B正确；氢原子从n＝6能级向n＝1能级跃迁时辐射出的光子的频率大于从n＝6能级向n＝2能级跃迁时辐射出的光子的频率，故若从n＝6能级向n＝1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n＝6能级向n＝2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应，故C正确；质子和中子结合成一个α粒子，需要两个质子和两个中子，质量亏损Δm＝2m1＋2m2－m3，由质能方程可知，释放的能量ΔE＝Δmc2＝（2m1＋2m2－m3）c2，故D正确。
【答案】BCD
20．如图甲所示电路中的理想变压器原线圈a匝数n1＝500，副线圈b匝数n2＝100，线圈a接在如图乙所示的交变电压的交流电源上，“3V,6W”的灯泡恰好正常发光，电阻R2＝18.5Ω，电压表为理想电表。
下列推断正确的是
A．交流电源的频率为100Hz
B．穿过铁芯的磁通量的最大变化率为
Wb/s
C．电压表的示数为44V
D．R1消耗的功率为8W
【解析】由题图乙可知，f＝
＝50Hz，故A错误；在副线圈中，灯泡正常发光，知副线圈中的电流为
A＝2A，R2两端的电压为2×18.5V＝37V，故副线圈两端的电压为40V，即电压表的示数为40V，故C错误；副线圈两端电压的最大值为40
V，由法拉第电磁感应定律知：
n2
＝40
V，可得磁通量的最大变化率：
＝
Wb/s，故B正确；由
＝
，
＝
，可知：
原线圈两端的电压为200V，电流为0.4A，故加在R1两端的电压为（220－200）V＝20V，R1消耗的功率为20×0.4W＝8W，故D正确。
【答案】BD
21．如图甲所示，质量m＝3.0×10－3kg的金属细框竖直放置在两水银槽中，细框的水平细杆CD长l＝0.20m，处于磁感应强度大小B1＝1.0T、方向水平向右的匀强磁场中。
有一匝数n＝300、面积S＝0.01m2的线圈通过开关K与两水银槽相连。
线圈处于与线圈平面垂直、沿竖直方向的匀强磁场中，其磁感应强度B2随时间t变化的关系如图乙所示。
t＝0.22s时闭合开关K，细框瞬间跳起（细框跳起瞬间安培力远大于重力），跳起的最大高度h＝0.20m。
不计空气阻力，重力加速度g＝10m/s2，下列说法正确的是
A．0～0.10s内线圈中的感应电动势大小为3V
B．开关K闭合瞬间，CD中的电流方向为由C到D
C．磁感应强度B2的方向竖直向下
D．开关K闭合瞬间，通过CD的电荷量为0.03C
【解析】由题图乙可知，0～0.10s内，ΔΦ＝ΔBS＝（1.0－0）×0.01Wb＝0.01Wb，线圈中的感应电动势大小：
E＝n
＝300×
V＝30V，故选项A错误；由题意可知开关K闭合瞬间，CD所受安培力方向竖直向上，由左手定则可知，电流方向为由C到D，由安培定则可知感应电流在线圈中产生的磁场方向竖直向上，由题图乙可知，在t＝0.22s内穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律可知，磁感应强度B2方向竖直向上，故选项B正确，C错误；对细框，由动量定理得：
B1IlΔt＝mv－0，细框向上做竖直上抛运动，则v2＝2gh，电荷量：
Q＝IΔt，解得：
Q＝
＝
C＝0.03C，故选项D正确。
【答案】BD
第II卷
三、非选择题：
本卷包括必考题和选考题两部分。
第22-32题为必考题，每个试题考生都必须作答。
第33-38题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题（共129分）
22．（6分）
“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中，甲、乙两位同学实验时都先正确平衡摩擦力。
实验装置如图甲、乙所示，甲同学在实验时用细线一端连接小车、另一端连接钩码，钩码的重力作为细线的拉力；乙同学利用钩码和小车之间连接的力传感器测出细线上的拉力，两位同学通过改变钩码的个数，确定加速度与细线拉力F的关系。
已知甲图中小车的质量等于乙图中力传感器与小车的质量之和。
（1）为减小实验误差，甲同学在实验过程中，小车的质量要________（选填“≫”或“≪”）钩码的质量。
乙同学在实验过程中，_______（选填“需要”或“不需要”）满足这个条件。
（2）甲、乙两位同学在实验中采用相同质量的小车，用甲、乙两位同学得到的实验数据在同一坐标中作出图象aF，如图丙所示图线①②，其中图线①是_______同学所作出的图象，图线②是_______同学所作出的图象。
图象中随着F的增大，图线_______将发生弯曲。
【解析】
（1）甲同学的实验中，小车实际受到的合外力为细线的拉力，为减小实验误差，则要使细线的拉力近似等于钩码的重力，由F＝Ma＝
mg＝
mg，当M≫m时，满足F≈mg。
乙同学实验方案中，力传感器测得的拉力就是小车所受的合外力，故对小车和钩码质量的大小关系没有要求，即不需要满足前述条件。
（2）由小车的质量相同，当甲、乙两实验中小车的加速度相同时，细线的拉力相等，对乙，细线的拉力为合外力，传感器测出的就是细线的拉力；对甲，钩码的重力大于细线的拉力，即当加速度相同时，甲的F值大于乙的F值，故图线②是甲同学所作出的图象，图线①是乙同学所作出的图象。
当F较大时，M≫m这个条件将不满足，图线②将发生弯曲。
【答案】
（1）≫ 不需要
（2）乙 甲 ②
23．（9分）
某同学在“测定金属丝的电阻率”的实验中：
（1）为了精确地测出金属丝的电阻，需用欧姆表对金属丝的电阻粗测，用多用电表“×1”欧姆挡粗测其电阻示数如图甲，则阻值为________Ω。
（2）用螺旋测微器测量金属丝的直径，从图乙中可以读出该金属丝的直径d＝________mm。
（3）除刻度尺、金属丝Rx、螺旋测微器外，实验室还提供如下器材，为使测量尽量精确，电流表应选___________（选填“A1”或“A2”），电压表应选________（选填“V1”或“V2”）。
电源E（电动势为3V、内阻约为0.5Ω）
滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）
电流表A1（量程0.6A、内阻约为2Ω）
电流表A2（量程1A、内阻约为1Ω）
电压表V1（量程15V、内阻约为3000Ω）
电压表V2（量程3.0V、内阻约为1000Ω）
开关一只、导线若干
（4）在测量金属丝Rx阻值时，要求电压从零开始调节，并且多次测量，请在图丙中画完整测量金属丝Rx阻值的电路图（图中务必标出选用的电表、电阻和滑动变阻器的符号）。
（5）若用刻度尺测得金属丝的长度为L，用螺旋测微器测得金属丝的直径为d，电流表的读数为I，电压表的读数为U，则该金属丝的电阻率表达式为ρ＝________（用L、d、I、U表示）。
【解析】
（1）题图甲中多用电表的读数为5.0×1Ω＝5.0Ω。
（2）由螺旋测微器的读数规则可知，该金属丝的直径d＝1.5mm＋20.0×0.01mm＝1.700mm。
（3）因电源的电动势为3V，所以电压表应选V2，因待测金属丝的电阻约为5Ω，所以流过电流表的最大电流约为I＝
＝
A＝0.6A，所以电流表应选A1。
（4）在测量金属丝Rx阻值时，要求电压从零开始调节，并且多次测量，滑动变阻器应采用分压式接法，因为金属丝的电阻约为5Ω，与电流表A1的内阻相差不多，因此应采用电流表外接法，电路图如图所示
。
（5）由R＝
，R＝ρ
，S＝
，解得ρ＝
。
【答案】
（1）5.0
（2）1.700 （3）A1 V2 （4）见解析图 （5）
24．（12分）
如图所示，足够长的光滑水平面与半径为R的四分之一光滑圆弧轨道平滑连接，质量为m的小球A从圆弧最高点M由静止释放，在水平面上与静止的小球B发生弹性正碰。
已知重力加速度为g，两小球均可视为质点，求：
（1）小球A刚好到达圆弧轨道最低点N时，对轨道的压力大小；
（2）若要求两球发生二次碰撞，小球B的质量mB应满足的条件。
【解析】
（1）设小球A到达N点时的速度为v，根据机械能守恒定律得：
mgR＝
mv2
在N点处：
F－mg＝m
联立解得F＝3mg
由牛顿第三定律得，对轨道的压力为F′＝F＝3mg。
（2）小球A与B发生弹性碰撞，设碰撞后速度为vA、vB
由动量守恒有：
mv＝mvA＋mBvB
由机械能守恒有：
mv2＝
mvA2＋
mBvB2
解得：
vA＝
v，vB＝
v
要使两球发生二次碰撞，则有vA<0，vB<－vA
联立解得：
mB>3m。
【答案】
（1）3mg
（2）mB>3m
25．（20分）
如图所示，M、N为两平行金属板，其间电压为U。
质量为m、电荷量为＋q的粒子，从M板由静止开始经电场加速后，从N板上的小孔射出，并沿与ab垂直的方向由d点进入△abc区域，不计粒子重力，已知bc＝l，∠c＝60°，∠b＝90°，ad＝
l。
（1）求粒子从N板射出时的速度v0；
（2）若△abc区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，要使粒子不从ac边界射出，则磁感应强度最小为多大？
（3）若△abc区域内存在平行纸面且垂直bc方向向下的匀强电场，要使粒子不从ac边界射出，电场强度最小为多大？
【解析】
（1）粒子在MN间加速：
qU＝
mv02
解得v0＝
。
（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，由r＝
知，磁感应强度越大，半径越小；当磁感应强度最小时，恰不从ac边界射出，粒子到达ac边界时，速度方向沿ac方向。
设轨迹圆的最小半径为r，根据Bqv0＝m
由几何关系知：
r＝
tan60°
解得B＝
。
（3）粒子在电场中做类平抛运动，电场强度最小时，恰不从ac边界射出，粒子运动到ac边界时，速度方向沿ac方向。
设此时bc和ab方向的位移大小分别为x、y，到达边界时沿ab方向分速度大小为vy，
x＝v0t
y＝
vyt
由几何关系知：
vy＝v0tan60°
xtan60°－
l＝y
解得y＝
l
设粒子到达ac边界的速度大小为v
v＝
由动能定理得qE0y＝
mv2－
mv02
解得E0＝
U。
【答案】
（1）
（2）
（3）
U
（二）选考题：
共45分。
请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。
如果多做，则每科按所做的第一题计分。
33．[物理——选修3–3]（15分）
（1）（5分）下列说法正确的是_______。
（填正确答案标号。
选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。
每选错1个扣3分，最低得分为0分。
）
A．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增大
B．已知阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可算出该气体分子间的平均距离
C．空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律
D．附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时，液体与固体间表现为浸润
E．若分子间的距离减小，则分子间的引力和斥力均增大
（2）（10分）如图1所示，水平放置的汽缸内用活塞封闭一定质量的理想气体，气体的温度为17℃，活塞与汽缸底的距离L1＝12cm，离汽缸口的距离L2＝3cm，将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，待稳定后对缸内气体逐渐加热，使活塞上表面刚好与汽缸口相平为止，如图2所示。
已知g＝10m/s2，大气压强为1.0×105Pa，活塞的横截面积S＝100cm2，质量m＝20kg，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气，求：
（ⅰ）活塞上表面刚好与汽缸口相平时气体的温度为多少；
（ⅱ）在对汽缸内气体逐渐加热的过程中，若气体吸收340J的热量，气体增加的内能为多少。
【解析】
（1）温度是分子平均动能的标志，气体温度升高，分子的平均动能增加，分子的平均速率增大，不是每个气体分子运动的速率都增大，故A错误；知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可求出气体的摩尔体积，即每个气体分子占据的空间大小，从而能求出气体分子间的平均距离，故B正确；空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，产生了其他影响，即消耗了电能，所以不违背热力学第二定律，故C错误；附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时，附着层内分子间作用表现为斥力，附着层有扩展趋势，液体与固体间表现为浸润，故D正确；若分子间的距离减小，则分子间的引力和斥力均增大，故E正确。
（2）（ⅰ）当汽缸水平放置时，理想气体状态：
p0＝1.0×105Pa，V0＝L1S，T0＝（273＋17）K
当汽缸口朝上，活塞到达汽缸口时，对活塞受力分析可得，p1S＝p0S＋mg
则理想气体状态：
p1＝p0＋
，V1＝（L1＋L2）S
由理想气体状态方程得
＝
解得T1＝435K。
（ⅱ）当汽缸口开口向上，稳定但未加热时，由玻意耳定律得p0L1S＝p1LS
解得L＝10cm
加热后，气体做等压变化，外界对气体做功为
W＝－p0（L1＋L2－L）S－mg（L1＋L2－L）＝－60J
根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q
得ΔU＝280J。
【答案】
（1）BDE
（2）（ⅰ）435K （ⅱ）280J
34．[物理——选修3–4]（15分）
（1）（5分）关于光现象及其应用，下列说法正确的是________。
（填正确答案标号。
选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。
每选错1个扣3分，最低得分为0分。
）
A．全息照片用激光来拍摄，主要是利用了激光与物光的相干性高的特点
B．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的偏振现象
C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减小玻璃表面反射光的强度
D．当观察者向静止的声源运动时，观察者接收到的声波频率低于声源的频率
E．一束单色光由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，波长变短
（2）（10分）一列简谐横波，沿波的传播方向依次有P、Q两点，平衡位置相距5.5m，其振动图象如图所示，实线为P点的振动图象，虚线为Q点的振动图象。
求：
（ⅰ）该波的波长；
（ⅱ）该波的最大传播速度。
【解析】
（1）全息照片用激光来拍摄，主要是利用了激光与物光的相干性高的特点，选项A正确；通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象，选项B错误；拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减小玻璃表面反射光的强度，选项C正确；当观察者向静止的声源运动时，观察者接收到的声波频率高于声源的频率，选项D错误；一束单色光由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，但频率不变，故波长变短，选项E正确。
（2）（ⅰ）根据题图可知，该波的周期T＝1.0s，
所以ω＝
＝2πrad/s
t＝0时，P点位于坐标原点，坐标为（0,0），且向上振动，Q点处于一半振幅处且向上振动，根据y＝Asin2πt，又P点比Q点先振动，
可知对Q点有，2πt＝
πs，解得t＝
s＝
T，
则Q点的横坐标为x＝
λ；
由P、Q的振动图象可知，P、Q之间的距离为
λ＝5.5m，
解得λ＝
m，n＝0,1,2,3，……
（ⅱ）当n＝0时，波长最大，λm＝6m，T＝1.0s
则最大波速v＝
＝
m/s＝6m/s。
【答案】
（1）ACE
（2）（ⅰ）
m，n＝0,1,2,3，……
（ⅱ）6m/s
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