4.如图所示，正方形虚线框ABCD边长为a，内有垂直于线框平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，一带电荷量为q、质量为m的带正电粒子从AB边中点P垂直AB边以初速度v0射入匀强磁场，不计粒子重力，则下列判断正确的是
A.若v0的大小合适，粒子能从CD边中点F射出磁场
B.当
时，粒子正好从AD边中点E射出磁场
C.当
时，粒子将从CD边射出磁场
D.粒子在磁场中运动的最长时间为
【答案】C
【解析】
带正电的粒子进入磁场后，受到向上的洛伦兹力，则粒子不可能从CD边中点F射出磁场，选项A错误；粒子正好从AD边中点E射出磁场时，此时r=
a，根据
可知，
，选项B错误；当粒子恰好从D点射出时，则
，解得
，则此时
，则当
时，粒子将从CD边射出磁场，选项C正确；粒子从PA间射出磁场时，运动的时间最长，此时
，选项错误；故选C.
点睛：
本题考查粒子在有边界磁场中运动的问题，除掌握粒子的轨道半径公式及周期公式的同时，关键是采用图示法画出临界轨迹进行分析，作图是关键．
5.如图所示，两个等量异种点电荷分别位于P、Q两点，P、Q两点在同一竖直线上，水平面内有一正三角形ABC，且PQ连线的中点O为三角形ABC的中心，M、N为PQ连线上关于口点对称的两点，则下列说法中正确的是
A.A、B、C三点的场强大小相等但方向不同
B.A、C两点的电势相等且大于B点的电势
C.M点场强小于A点场强
D.将一正点电荷从N点移到B点，电场力做正功
【答案】B
【解析】
设AC与PQ连线的交点为D，B点关于O点的对称点为B′，则根据等量异种电荷电场线的分布可知，B点的场强等于B′点的场强，B′点的场强大于D点的场强，而D点的场强大于AC两点的场强，则B点的场强大于AC两点的场强，故选项A错误；AC两点的电势为正且相等，而B点的电势为负，则A、C点的电势相等且大于B点的电势，选项B正确；M点场强大于AC中点的场强，而AC中点的场强大于A点的场强，则M点场强大于A点场强，选项C错误；NB间的电场线从B指向N，则将一正点电荷从N点移到B点，电场力做负功，选项D错误，故选B.
6.卫星A、B在不同高度绕同一密度均匀的行星做匀速圆周运动，己知两卫星距行星表面的高度及两卫星绕行星运动的周期，万有引力常最G己知，由此可求山
A.该行星的半径
B.两卫星的动能之比
C.该行星的自转周期
D.该行星的密度
【答案】AD
【解析】
设行星的半径为R，质量为M，则
；
两式相除可求解R，选项A正确；由于两卫星的质量关系不确定，则不能求解两卫星的动能之比，选项B错误；由题设条件不能求解该行星的自转周期，选项C错误；求得行星的半径R之后，可通过
求解行星的质量M，从而求解行星的密度，选项D正确；故选AD.
7.如图所示，水平面上固定一倾角为θ=30°的斜面，一轻质弹簧下端固定在斜面底端的挡板上，上端连接一质量m=2kg的物块（视为质点），开始时物块静止在斜面上A点，此时物块与斜面的摩擦力恰好为零，现用一沿斜面问上的恒力F=20N作用在物块上，使其沿科面向上运动，当物块从A点运动到B点时，力F做的功W=4J，己知弹簧的劲度系数k=100N/m，物块与斜面的动摩擦因数
，g=10m/s²，则下列结论正确的是
A.物块从A点运动到B点的过程中，重力势能增加了4J
B.物块从A点运动到B点的过程中，产生的内能为1.2J
C.物块经过B点时的速度大小为
D.物块从A点运动到B点的过程中，弹簧弹性势能的变化量为0.5J
【答案】BC
【解析】
当物块从A点运动到B点时，力F做的功W=4J，则AB的距离
，此时重力势能增加了
，选项A错误；物块从A点运动到B点的过程中，产生的内能为
，选项B正确；物体在A点时摩擦力为零，则
，解得
，即在A点时弹簧被压缩了0.1m，可知当物块到达B点时，弹簧伸长0.1m，那么在AB两点弹簧的弹性势能相等，则从A到B由动能定理：
，解得
，选项C正确，D错误；故选BC.
点睛：
此题关键是要分析弹簧在AB两个位置所处的状态，要知道弹簧的形变量相等时，弹性势能相等；结合动能定理列式解答.
8.如图所示，有水平方向的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，在与磁场垂直的竖直平面内有一如图所示的金属导轨框架ABCD，AB、CD边与BC边的夹角均为53°，BC边水平，且长度L=0.8m，电阻R=4Ω，其余两边电阻不计。
现有一长也为L=0.8m，电阻不计的金属棒，在外力作用下从紧贴导轨BC处以某一初速度
沿框架竖直向上运动，运动过程中栋不脱离导轨，且BC边消耗的电功率保持P=0.16W不变，则下列说法中正确的是
A.该过程中金属棒做匀速直线运动
B.金属棒的初速度v0=2m/s
C.金属棒从BC开始向上运动到0.2m时，金属棒的速度v=4m/s
D.金属棒从BC开始向上运动0.2m的过程中，BC中产生的焦耳热Q=0.013J
【答案】BD
【解析】
因BC边消耗的电功率保持不变，可知回路的电流不变，感应电动势不变，根据E=BLv，因向上运动时L减小，可知v变大，即选项A错误；开始时E0=BLv0，则
，解得v0=2m/s，选项B正确；金属棒从BC开始向上运动到0.2m时，由几何关系可知，此时导体的有效长度变为0.5m，则由
解得v=3.2m/s，选项C错误；由上述可知，回路中的电流为
，导体棒的有效长度从0.8m减到了0.5m，则克服安培力的功
，即BC中产生的焦耳热Q=0.013J，选项D正确；故选BD.
点睛：
此题关键要抓住定值电阻上的功率不变的条件进行分析，得出电流不变，电动势不变的结论，然后结合电动势的公式及功率表达式讨论.
三、非选择题：
共174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。
9.某同学欲采用课本上介绍的气垫导轨和光电计时器等器材进行“验证动量守恒定律”的实验。
实验装置如图所示，下面是实验的主要步骤：
①安装好气垫导轨和光电门，调节气垫导轨
调节旋钮，使导轨水平
②测得A和B两滑块上遮光片的宽度均为d
③得到A、B两滑块（包含遮光片）的质量m1、m2
④向气垫导轨通入压缩空气
⑤利用气垫导轨左右的弹射装置，使滑块A、B分别向右和向左运动，测出滑块A、B在碰撞前经过光电门过程中挡光时间分别为Δt1和Δt2
⑥观察发现滑块A、B碰撞后通过粘胶粘合在一起，运动方向与滑块B碰撞前运动方向相同，此后滑块A再次经过光电门时挡光时间为Δt
试解答下列问题：
（1）碰撞前A滑块的速度大小为________，碰撞前B滑块的速度大小为________．
（2）为了验证碰撞中动量守恒，需要验证
关系式是：
____________________________（用题中物理量表示）．
（3）有同学认为利用此实验装置还能计算碰撞过程中损失的机械能．请用上述实验过程测出的相关物理量，表示出A、B系统在碰撞过程中损失的机械能ΔE＝______________________.
【答案】
（1）.
（2）.
（3）.
（4）.
【解析】
（1）碰撞前A滑块的速度大小为
，碰撞前B滑块的速度大小为
；
（2）为了验证碰撞中动量守恒，需要验证的关系式
，其中碰后的共同速度
，带入可得：
；
（3）A、B系统在碰撞过程中损失的机械能
带入可得：
10.某待测电阻Rx的阻值约为60Ω，现要精确测量其电阻，实验室提供以下器材：
A.电源E（电动势约为4.5V，内阻很小）
B.电压表V1（量程3V，内阻约为5kΩ）
C.电压表V2（量程15V，内阻约为15kΩ）
D.电流表A（量程0.6A，内阻约为1Ω）
E.滑动变阻器R（最大阻值10Ω，额定电流2A）
F.定值电阻R1=12
G.定值电阻R2=62
H.开关S及导线若干
为了精确测量该待测电阻的阻值，要求电表读数不少于量程的
.
（1）在可供选择的器材中，电压表应选________（填序号），定值电阻应选_______（填序号）.
（2）请在虚线框中将实验电路图补充完整____________.
（3）若在某次
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