2024届浙江省湖州市浙江工业大学附属德清高级中学高三下学期适应考试物理试卷
1．（2024高三下·湖州模拟）以下各物理量的单位用国际单位制基本单位表示正确，且该物理量是矢量的是（ ）
A．加速度 B．磁感应强度
C．电势 D．电流
【答案】B
【知识点】磁感应强度；力学单位制
【解析】【解答】A：加速度的单位是米每二次方秒（m/s2），它是速度（矢量）的变化率，所以也是矢量，单不是基本单位，故A错误。
B：磁感应强度的单位是特斯拉（T），1T=1kg/(A·s2)，它是矢量，故B正确。
C：电势的单位是伏特（V），1V=1kg·m2/(A·s3)，它是标量，只有大小，没有方向，故C错误。
D：电流的单位是安培（A），它是标量，只有大小，没有方向，故D错误。
故选B。
【分析】考查的是物理量的单位和矢量的概念。在国际单位制中，基本单位包括米（m）、千克（kg）、秒（s）、安培（A）、开尔文（K）、摩尔（mol）和坎德拉（cd）。矢量是既有大小又有方向的物理量。
2．（2024高三下·湖州模拟）物理学中常运用“比值定义法”、“理想模型法”、“等效替代法”、“控制变量法”等科学方法建立概念，下列概念建立中用到“等效替代法”的是（ ）
A．加速度 B．合力与分力 C．质点 D．电场强度
【答案】B
【知识点】质点；加速度；力的合成；电场强度
【解析】【解答】A、加速度是通过比值定义法建立的，即速度的变化量与时间的比值，故选项A错误。
B、合力与分力的概念是通过等效替代法建立的。在物理学中，一个物体受到的多个力可以等效为一个合力，这个合力的大小和方向等于所有力的矢量和。这就是等效替代法的应用，故选项B正确。
C、质点的概念是通过理想模型法建立的。在物理学中，我们常常将物体简化为质点，即忽略物体的大小和形状，只考虑其质量。这是理想模型法的应用，故选项C错误。
D、电场强度的概念是通过比值定义法建立的，即电场力与电荷的比值，故选项D错误
故选B。
【分析】1、在物理学中，"等效替代法"是一种科学方法，它指的是用一个等效的、更简单的系统或概念来代替复杂的系统或概念，以便于分析和计算。这种方法在建立物理概念时非常有用。
2、比值定义法是一种科学定义方法，它通过两个物理量的比值来定义一个新的物理量。这种方法在物理学中非常常见，因为它能够简洁地表达物理量之间的关系，并且往往能够揭示物理现象的本质。
例如，速度就是通过比值定义法来定义的，它是位移（一个物理量）与时间（另一个物理量）的比值，即速度 = 位移 / 时间。同样，加速度是速度的变化量与时间的比值，即加速度 = Δ速度 / 时间。电场强度是电场力与电荷的比值，即电场强度 = 电场力 / 电荷。
3．（2024高三下·湖州模拟）在一次运动会上某运动员在铅球比赛中成绩是，图示为他在比赛中的某个瞬间，不考虑空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．刚被推出的铅球只受到重力
B．是铅球的位移
C．铅球推出去后速度变化越来越快
D．该运动员两次成绩一样，则铅球位移一定相同
【答案】A
【知识点】位移与路程；受力分析的应用；斜抛运动
【解析】【解答】A、当铅球被推出后，它在空中的运动只受到重力的影响，因为题目中已经明确指出不考虑空气阻力。所以，铅球的运动轨迹是由重力决定的抛物线，故A正确。
BD．铅球比赛的成绩是指铅球的落地点到投掷圈外周的位移，并不是铅球的位移，两次成绩一样，但铅球位移不一定相同，选项BD错误
C：铅球推出去后速度变化越来越快。这个选项是错误的。铅球被推出后，由于受到重力的影响，它的垂直速度会逐渐减小，直到达到最高点，然后开始下落，速度逐渐增大。所以，铅球的速度并不是越来越快，故选项C错误。
故选A。
【分析】1、在忽略空气阻力的情况下，铅球一旦离开运动员的手，就只有重力作用在它上面，导致它做加速度为g（重力加速度）的匀加速直线运动。
2、位移是物体从初始位置到最终位置的直线距离，是一个矢量量，有大小和方向。在抛体运动中，铅球的位移取决于初速度的大小和方向，以及飞行时间。
3、在铅球上升阶段，铅球的速度会逐渐减小，因为重力在减速它；在下降阶段，铅球的速度会逐渐增大，因为重力在加速它。所以，铅球的速度并不是一直越来越快，而是先减小后增大。
4、该运动员两次成绩一样，则铅球位移一定相同。即使两次投掷的距离相同，但如果初速度或抛出角度不同，铅球的飞行轨迹和位移也可能不同。位移是矢量，需要考虑方向，而成绩通常只考虑水平距离。
4．（2024高三下·湖州模拟）如图所示，一只壁虎在一块竖直的玻璃上由P点沿直线运动到Q点，关于壁虎在竖直面内受到的力，结合运动情况下列受力分析图可能正确的是（ ）
A． 缓慢爬行 B． 缓慢爬行
C． 加速爬行 D． 加速爬行
【答案】C
【知识点】共点力的平衡；牛顿第二定律
【解析】【解答】AB．壁虎缓慢爬行时，壁虎受重力和墙壁的作用力而处于平衡状态，重力竖直向下，墙壁对其作用力为竖直向上，故AB错误；CD．壁虎加速爬行时，壁虎受重力和墙壁的摩擦力，合外力沿运动方向，故C正确，D错误。
故选C。
【分析】1、涉及到了力的平衡概念。当物体处于静止或匀速直线运动状态时，作用在物体上的合外力为零，这就是力的平衡状态。壁虎缓慢爬行时，可以近似看作是匀速运动，因此它受到的重力和墙壁对它的支持力（或摩擦力）应该是大小相等、方向相反，以保持力的平衡。
2、涉及到了牛顿第二定律，即力等于质量乘以加速度（F=ma）。当壁虎加速爬行时，它受到的合外力不为零，且合外力的方向与加速度的方向相同。壁虎在垂直方向上受到重力和墙壁的摩擦力，这两个力的合力提供了壁虎沿墙壁表面加速爬行所需的力。
总结：此题涉及了力的平衡、牛顿运动定律以及摩擦力的应用。在分析物体运动时，需要考虑到所有作用在物体上的力，并根据物体的运动状态（静止、匀速或加速）来正确应用物理定律。
5．（2024高三下·湖州模拟）下列说法中正确的是（ ）
A．粒子散射实验证明原子内部的正电荷是均匀分布的
B．氢原子的发射光谱是连续谱
C．在电子的单缝衍射实验中，狭缝变窄，电子动量的不确定量变小
D．镉棒在反应堆中的作用是控制链式反应的速度
【答案】D
【知识点】氢原子光谱；α粒子的散射；不确定性关系；核聚变
【解析】【解答】A、粒子散射实验，特别是著名的卢瑟福金箔实验，证明了原子内部的正电荷并不是均匀分布的，而是集中在原子核中，故选项A错误。
B、氢原子的发射光谱是线状谱，而不是连续谱。这是因为氢原子的电子只能在特定的能级上存在，当电子从高能级跃迁到低能级时，会发射出特定能量的光子，形成特定波长的光谱线，故选项B错误。
C、根据量子力学的海森堡不确定性原理，粒子的位置和动量不能同时被精确测量。在单缝衍射实验中，如果狭缝变窄，电子的位置的不确定量会变小，但动量的不确定量会变大，故选项C错误。
D、在核反应堆中，镉棒被用作控制棒，通过吸收中子来控制链式反应的速度，从而控制反应堆的功率输出，故选项D正确。
故选D。【分析】1、粒子散射实验中绝大多数粒子几乎不发生偏转，可以推测使粒子受到排斥力的核体积极小，所以带正电的物质只占整个原子的很小空间，并不是均匀分布的，
2、氢原子发射的光子能量值是不连续的，只能是一些特殊频率的谱线，故不是连续谱.
3、在电子的单缝衍射实验中，根据不确定关系知，狭缝变窄，电子动量的不确定量变大，
4、镉棒能够吸收中子，在反应堆中的作用是控制链式反应的速度。
6．（2024高三下·湖州模拟）车让行人是汽车驾驶员必备的素质。汽车以一定速度在马路上匀速行驶，驾驶员发现正前方处的斑马线上有行人，于是刹车礼让，汽车恰好停在斑马线前，假设驾驶员反应时间为，汽车刹车的加速度大小为，则汽车刹车前的速度为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】设匀减速直线运动所用的时间为t，匀速运动的速度为v，匀速运动的时间为t1，则可列
其中计算得
故ABD错误，C正确。
故选C。
【分析】汽车在驾驶员反应时间内仍做匀速直线运动，刹车后做匀减速运动，根据总位移等于15m列式，利用数学计算公式联立即可求出结果。
7．（2024高三下·湖州模拟）如图所示，水平地面上放置一滚筒洗衣机，滚筒的内径为40cm，滚筒壁上有漏水孔；洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴转动。某次脱水过程中毛毯紧贴在筒壁，与滚筒一起做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．毛毯在滚筒最高点的速度约为
B．毛毯在滚筒最低点时处于超重状态
C．毛毯上的水在最高点更容易被甩出
D．毛毯上的水因为受到的向心力太大而被甩出
【答案】B
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】A．毛毯恰好能过最高点时，滚筒的内径为40cm，那么滚筒的半径为20cm，重力恰好能够提供向心力
代入数据解得速度为，但脱水时线速度远大于，故A错误；
B．毛毯在滚筒最低点时加速度指向圆心，即加速度竖直向上，处于超重状态，故B正确；
C．根据牛顿第二定律，在最低点
在最高点
则
说明水在最低点需要更大的支持力，如果水的附着力不够，就容易被甩出，故C错误；
D．毛毯上的水因为和毛毯之间的附着力不足以提供向心力而被甩出，故D错误。
故选B。
【分析】1、毛毯恰好能过最高点时，在这个位置，重力恰好能够提供向心力，毛毯不会从滚筒中掉出的最小速度。如果脱水时的线速度远大于这个临界速度，毛毯将能够顺利通过最高点而不会掉出。
2、毛毯在滚筒最低点时，加速度指向圆心，即加速度竖直向上。在这种情况下，毛毯处于超重状态，因为除了重力外，还有向心力作用于毛毯，使其加速度大于重力加速度。因此，B选项的说法是正确的
3、根据牛顿第二定律，在最低点，毛毯需要更大的支持力来提供向心力，以保持其圆周运动。如果水的附着力不足以提供这个额外的支持力，水就会被甩出。
4、因为当毛毯在滚筒中旋转时，水需要向心力来保持与毛毯一起旋转。如果附着力不足以提供这个向心力，水就会被甩出。
8．（2024高三下·湖州模拟）关于下列四幅图的说法正确的是（ ）
A．如图甲，若小磁针处于静止状态，则可判定电源右端为正极
B．如图乙，若电源左端为正极，则螺线管内部小磁针静止时N极指向左端
C．如图丙，将一闭合线圈套住通电螺线管，增大线圈面积，通过线圈的磁通量减少
D．如图丁，将一段通电导线放在螺线管内部，导线受到向上的安培力
【答案】C
【知识点】磁现象和磁场、磁感线；左手定则—磁场对带电粒子的作用
【解析】【解答】A．图甲中先通过小磁针判断螺线管的磁极方向，再通过安培定则判断电流的方向确定电源正负极。根据安培定则可判断电源左端为正极，故A错误；
B．左端为电源的正极，右端为电源的负极，电流在螺线管中的方向从左到右，根据右手螺旋定则知，知螺线管内部的磁场方向向右，内部小磁针的N极水平向右，故B错误；
C．由于磁感线是闭合曲线，螺线管内部的磁感线条数等于电磁铁外部磁感线的总条数，而电磁铁外部磁感线分布在无限大的空间，所以穿过线圈的螺线管外部的磁感线将螺线管内部的磁感线抵消一部分，线圈的面积小，抵消较小，则磁通量较大，所以将线圈面积增大些，则穿过线圈的磁通量减小。故C正确；
D．将一段通电导体放在螺旋管内部，其电流方向与磁场方向平行，不受安培力，故D错误；
故选C。
【分析】A：通过小磁针的指向可以判断螺线管的N极位置，再根据安培定则（也称为右手定则）可以判断电源的极性。如果小磁针的N极指向螺线管的右侧，那么根据安培定则，电流的方向应该是从电源的左端流入螺线管，因此电源的左端应该是正极。
B：根据右手螺旋定则，螺线管内部的磁场方向应该是向右，因此内部小磁针的N极应该水平向右。
C：由于外部磁感线分布在无限大的空间中，实际上穿过线圈的螺线管外部的磁感线会抵消一部分内部的磁感线。如果线圈的面积增大，那么穿过线圈的磁感线数量会增加，但是由于外部磁感线的抵消作用，实际上穿过线圈的净磁通量会减小。
D：如果一段通电导体放在螺线管内部，且其电流方向与磁场方向平行，那么根据安培力的定义，导体不会受到安培力的作用。
9．（2024高三下·湖州模拟）如图所示，两个带电小球被系在一根轻绳的两端，质量分别为，电量分别为，轻绳跨过光滑的圆柱形挂钉，系统处于平衡状态，此时两小球与竖直方向的夹角分别为和，则下列说法中正确的是（ ）
A．A、B两小球带异种电荷
B．若，则
C．若，则
D．不论两球质量，电量如何，始终等于
【答案】D
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】A、对两球受力分析如图，可知两球带同种电荷，故A错误；
BCD、由于是同一根绳子，所以绳子对两个小球的拉力大小是相等的，设为T；两个小球之间的库仑力是一对作用力与反作用力，所以也是大小相等，与两球电量大小无关，设为F1和F2，则F1=F2
由于F1和F2在同一条直线上，设该连线的方向与竖直方向之间的夹角为γ，则
F1sinγ=T sinα
同理
F2sinγ=T sinβ
联立可得
α=β
与两球带电量关系和质量关系无关，故BC错误，D正确。
故选D。
【分析】这道题目考察的是带电小球在静电力、重力和绳子张力作用下的平衡问题。需要通过受力分析来判断各选项的正确性。
1. 系统受力分析：两个小球通过轻绳连接，绳跨过光滑的圆柱形挂钉，系统处于平衡状态。
每个小球受到以下力的作用：重力：大小为 mg，方向竖直向下。
静电力：两个小球之间的库仑力，大小为 方向沿两小球连线。
绳的张力：大小为 T，方向沿绳的方向。由于系统处于平衡状态，每个小球的受力在水平和竖直方向上的合力均为零。
2. 判断电荷性质
如果两小球带同种电荷（同为正或同为负），它们之间的静电力是排斥力，会导致两小球分开，夹角
会增大。如果两小球带异种电荷（一正一负），它们之间的静电力是吸引力，会导致两小球靠近，夹角会减小。
3. 分析夹角与质量的关系：两小球的质量和电量，对每个小球进行受力分析，列等式，联立求解可得出α=β。
10．（2024高三下·湖州模拟）从足够长斜面的顶端A点以不同的初速度沿水平方向抛出一小球落到斜面上B点（未标出），关于小球飞行的时间t、落点与抛出点A、B之间的距离L、落点处的动能、落点处速度与斜面夹角等物理量与初速度的关系，下列说法正确的是（不计空气阻力）（ ）
A．飞行的时间t与的平方成正比
B．A、B之间的距离L与成正比
C．落点处的动能与的平方成正比
D．落点处速度与斜面夹角的正切值与初速度成正比
【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A．设斜面倾角为θ，则位移的与水平方向之间的夹角为θ，而由平抛运动的规律可知
可求得时间为
飞行的时间t与成正比，故选项A错误；
B．A、B之间的距离
可知A、B之间的距离L与的平方成正比，故选项B错误；
C．由
可求得竖直分速度，由速度的合成与分解可求得最后末速度的大小
落点处的动能
落点处的动能与的平方成正比，故选项C正确；
D．落点处速度与水平方向夹角
斜面倾角为θ是固定的，可知α为一常数，由几何关系可知落点处速度与斜面的夹角为α-θ，所以落点处速度与斜面夹角的正切值与初速度无关，故选项D错误。
故选C。
【分析】1. 斜面倾角θ：斜面与水平面的夹角为θ。位移与水平方向的夹角：物体在斜面上做平抛运动，位移的方向与水平方向的夹角也是θ。飞行时间t：根据平抛运动的规律，飞行时间t与初速度v0和斜面倾角θ有关。具体来说，飞行时间t与v0成正比，即t ∝ v0。
2. A、B之间的距离L：A、B之间的距离L是物体在斜面上运动的水平位移。根据平抛运动的规律，水平位移L与初速度v0的平方成正比，即L ∝ v02。
3.竖直分速度：物体在竖直方向上的分速度v_y可以通过平抛运动的规律求得，v_y = gt，其中g是重力加速度，t是飞行时间。
末速度的大小：末速度v可以通过速度的合成与分解求得，v = √(v02 + v_y2)。
落点处的动能：动能E_k =1/2mv2，其中m是物体的质量。由于v2 = v02 + v_y2，且v_y = gt，所以E_k ∝ v02。
4. 落点处速度与水平方向的夹角α：落点处速度v与水平方向的夹角α可以通过几何关系求得，tanα = v_y / v0。斜面倾角θ：斜面倾角θ是固定的。落点处速度与斜面的夹角：落点处速度与斜面的夹角为α - θ。
11．（2024高三下·湖州模拟）如图所示，圆心为O的半圆形某透明玻璃砖置于水平桌面上，一束复色光从P点入射玻璃砖（法线如图虚线所示），在玻璃砖中分为两束单色光a、b，其中a光与法线夹角为，且在A处恰好发生全反射，b光入射到B点。则下列说法正确的是（ ）
A．a光的光子能量小于b光的光子能量
B．玻璃砖对b光的折射率大于
C．a光从P到A的传播时间小于b光从P到B的传播时间
D．a光从P到A的传播时间等于b光从P到B的传播时间
【答案】D
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射；光子及其动量
【解析】【解答】A．由图可知，a光的折射率更大，所以a光的频率更大，即a光的光子能量大于b光的光子能量，故A错误；
B．由下图可知，a光的临界角为 ，由几何关系可得
设复色光的入射角为i，由折射率关系及折射定律得
，故B错误；
CD．设半圆形某透明玻璃的半径为R，则有
光线在玻璃里运动的时间为
，
所以传播时间相等，故C错误，D正确。
故选D。
【分析】1、光的折射与全反射：复色光入射到玻璃砖后，由于折射率与光的波长（或频率）有关，不同波长的光会分开，形成a光和b光。a光在A处发生全反射，说明a光的折射率较大，且入射角大于临界角。b光没有发生全反射，说明b光的折射率较小。
2、光子能量与折射率的关系：光子能量 E=hν，其中 h 是普朗克常数，ν 是光的频率。折射率 n 与光的频率有关，频率越高（光子能量越大），折射率越大。
因此，a光的折射率大于b光的折射率，a光的光子能量大于b光的光子能量。
3、传播时间分析：光在介质中的传播速度 v= nc其中 c 是真空中的光速，n 是折射率。
折射率越大，光速越慢。a光的折射率大于b光，因此a光在玻璃砖中的传播速度小于b光。
传播时间 =路径长度除以光速。
12．（2024高三下·湖州模拟）磁流体发电的原理如图所示，将一束速度为的等离子体垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中，在面积为、间距为d的两平行金属板间便产生电压。将上下极板与阻值为R的定值电阻和电容为C的电容器相连，间距为L的电容器极板间有一带电微粒处于静止状态，不计其它电阻，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．磁流体发电机的电动势为BLv B．电容器所带电荷量为
C．通过电阻的电流为 D．微粒的比荷为
【答案】C
【知识点】磁流体发电机
【解析】【解答】A．最终电荷所受电场力等于洛伦兹力，所以
又因为
所以
故A错误；
B．根据
可知
故B错误；
C．由于不计其他电阻，根据欧姆定律可知
故C正确；
D．由于带电微粒处于静止状态
又因为
可得
故D错误。
故选C。
【分析】题目描述的是磁流体发电的原理，涉及到电磁学和电路的基本知识。
1、根据法拉第电磁感应定律，当导体在磁场中运动时，会在导体两端产生电动势。对于磁流体发电机，等离子体以速度 v 垂直于磁场 B 运动，产生的电动势 E 可以通过公式 E=BLv 计算，其中L 是导体在磁场中的有效长度。
2、电容器所带电荷量为Q 可以通过公式 Q=CV 计算，其中 C 是电容，V 是电容器两端的电压。由于
3、通过电阻的电流 I 可以通过欧姆定律 计算。
4、微粒的比荷：电容器极板间有一带电微粒处于静止状态，这意味着微粒受到的电力和重力平衡。微粒的比荷（即电荷与质量的比值 q ）可以通过平衡条件计算。
13．（2024高三下·湖州模拟）如图所示为某实验室研究远距离输电的模拟装置。理想变压器的匝数比，交变电源的电动势，r为输电线的电阻，则（ ）
A．闭合开关后，灯泡两端的电压为50V
B．闭合开关后，通过灯泡电流的频率为10Hz
C．依次闭合开关、、，输电线消耗的电功率越来越大
D．依次闭合开关、、，在此过程中灯泡越来越亮
【答案】C
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】A．升压变压器的输出电压为
降压变压器的输入电压为
降压变压器的输出电压为
解得
而
故A错误；
B．交变电源的频率为
故B错误；
CD．设灯泡总电阻为R，流过灯泡的总电流为I，流过输电线的电流为，根据电流关系有
根据选项A的推导有
即
化简为
依次闭合开关、、，则灯泡的总电阻R减小，则流过灯泡的总电流I增大，根据电流关系可知流过输电线的电流也增大，则输电线消耗的电功率在增大。在输电线路上，输电线损耗的电压升高，则降压变压器的输入电压减小，输出电压也减小，所以灯泡电压降低，亮度降低。C正确，D错误。
故选C。
【分析】本题涉及的主要知识点包括：1、变压器的电压与匝数关系；
2、输电线路中的功率损耗与电流的关系；
3、负载变化对电流、电压降和输出电压的影响；
4、交变电源的频率特性。
14．（2024高三下·湖州模拟）下列说法正确的是（ ）
A．若用E表示光子的能量，p表示光子的动量，则光速c可表示为
B．某原子核经过一次衰变后变为核，则
C．光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光频率有关，与入射光强度无关
D．让光子逐个通过单缝，光屏上最终会出现衍射条纹，说明光的波动性是光子相互作用的结果
【答案】A,C
【知识点】光的衍射；光电效应；α、β、γ射线及特点
【解析】【解答】A．用E和p分别表示光子的能量和动量，则
根据德布罗意波波长公式
可知
故A正确；
B．某原子核经过一次衰变后，电荷数少2，质量数少4，则
故B错误；
C．光电效应实验，根据光的电效应
可知，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，所以C正确；
D．在光的单缝衍射实验中，假设减弱照射光的强度，只让光子一个一个地通过单缝，长时间后屏上也会出现明暗相间条纹，光的波动性并不是光子相互作用的结果，故D错误。
故选AC。
【分析】1、光子的能量和动量，则。根据德布罗意波波长公式，可知
2、光电效应实验，根据光的电效应，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关。
3、光子一个一个地通过单缝，长时间后屏上也会出现明暗相间条纹，光的波动性并不是光子相互作用的结果。
15．（2024高三下·湖州模拟）在同种均匀介质中，A、B两波源分别位于、处，时刻起两波源开始振动，振动图像如图所示，A波的波长，下列说法正确的是（ ）
A．两列波能发生干涉
B．两列波的波长之比
C．时处质点的位移
D．时第一次有质点位于处
【答案】B,C,D
【知识点】波长、波速与频率的关系；波的干涉现象；波的叠加
【解析】【解答】A．两个波在同种均匀介质中，波速相等，两列波的波长不相等，所以两列波的频率不相等，所以两列波不能发生干涉，故A错误；
B．由振动图像可知，A波的周期TA=4s，B波的周期是TB=8s，两列波的波长之比
故B正确；
C．波在介质中传播速度
t0=5s时两列波同时传播到处质点，t=7s时A波单独传播到该点时产生的位移为0，A波单独传播到该点时产生的位移为6cm，所以时处质点的位移，故C正确；
D．t0=5s时两列波相遇，A波单独传播到该点时向下振动，B波单独传播到该点时向上振动，此时，两列波最近的两波峰相距5m，两列波最近的波谷相距7m，所以第一次有质点位于处出现在两列波的波峰相遇，所用时间
第一次有质点位于处的时间
所以时第一次有质点位于处，故D正确。
故选BCD。
【分析】1、两列波的频率不相等，所以两列波不能发生干涉。
2、已知波的周期TA=4s，B波的周期是TB，可求两列波的波长之比。
3、波在介质中传播速度，可求单独传播到该点时产生的位移。
16．（2024高三下·湖州模拟）如图所示为氢原子的能级图，a、b、c对应三次跃迁（已知可见光光子的能量范围为1.62eV~3.11eV），则（ ）
A．a跃迁过程中氢原子辐射出可见光子
B．用b跃迁过程中放出的光子照射金属铂（逸出功为6.34eV），光电子的动能均为5.75eV
C．经历c跃迁后，氢原子系统电势能增大，核外电子动能减小
D．一个氢原子处于能级时，最多可辐射出3种不同频率的光子
【答案】C,D
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁
【解析】【解答】A．经历a跃迁，氢原子辐射出的光子的能量为0.97eV，则该光子不是可见光光子，故A错误；
B．用b跃迁过程中放出的光子照射金属铂（逸出功为6.34eV），光电子的最大初动能为5.75eV，故B错误；
C．经历c跃迁，氢原子吸收能量，氢原子系统电势能增大，轨道半径增大，库仑力提供向心力，可得动能的表达式为
则可知核外电子的动能会减小，故C正确；
D．一个氢原子处于能级时，最多可辐射出3种不同频率的光子，而一群氢原子处于n=4的激发态，最多激发出6种不同频率的光子，故D正确。
故选CD。
【分析】1、氢原子辐射出的光子能量为0.97eV，由于该能量低于可见光光子的能量范围，
2、在b跃迁过程中，氢原子释放的光子照射到金属铂（逸出功为6.34eV）时，光电子的最大初动能为5.75eV，
3、跃迁时，氢原子吸收能量，导致其系统电势能增加，轨道半径增大。由于库仑力提供向心力，根据动能表达式可知，核外电子的动能会减小，
4、单个氢原子处于n=4能级时，最多可辐射出3种不同频率的光子。然而，当一群氢原子处于n=4的激发态时，它们可以激发出最多6种不同频率的光子。
17．（2024高三下·湖州模拟）利用如图所示装置，可以完成实验一“探究小车速度随时间变化规律”，实验二“探究加速度与力、质量的关系”，实验三“探究功与速度变化的关系”。
（1）三个实验中
A．都必须平衡摩擦力
B．都需要用天平来称小车质量
C．都需要调节滑轮高度使细线水平
D．都不需要使用学生电源
（2）在图中的（a）（b）（c）分别为三个实验中所作的图象，下列说法正确的是
A．图（a）：轴的截距就是小车开始运动时的速率
B．图（b）：由图线可知小车的加速度与其质量成反比
C．图（c）：仅通过一条纸带上的数据就可以作出该图线
（3）如图所示是实验二中打出的一条纸带，O、A、B、C、D是纸带上所选的计数点，量出相邻计数点之间的距离分别为：，，，。由此可得小车运动的加速度 ；（结果保留两位有效数字）
（4）在图所示的装置中，平衡摩擦力后，能否可用于“验证机械能守恒定律”？ （填“能”或“否”）
【答案】D；C；；否
【知识点】探究加速度与力、质量的关系；探究功与物体速度变化的关系；验证机械能守恒定律；探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】（1）A．“探究小车速度随时间变化规律”不用平衡摩擦力，故A错误；
B．“探究小车速度随时间变化规律”和 “探究功与速度变化的关系”不要用天平来称小车质量，故B错误；
C．都需要调节滑轮高度使细线与长木板平行，如果要平衡摩擦力，长木板不是水平的，此时，细张也不水平，故C错误；
D．本实验打点计时器用的是电火花打点计时器，工作电压是220V，所以都不需要使用学生电源，故D正确。
故选D。
（2）A．图（a）：轴的截距是打计数点“0”时的速率，不是小车开始运动时的速率，故A错误；
B．图（b）：由图线无法判断小车的加速度与其质量成反比，故B错误；
C．拉力恒定，根据动能定理可知， 是一条过原点的倾斜直线，所以图（c）：仅通过一条纸带上的数据就可以作出该图线，故C正确；
故选C。
（3）据逐差法可知，小车运动的加速度
（4） 在图甲所示的装置中，平衡摩擦力后，不可能用于“验证机械能守恒定律”，因为尽管平衡摩擦力，但摩擦力也要做功，一部分机械能会转化内能。
【分析】1、实验设计：探究小车速度随时间变化规律、功与速度变化关系的实验设计。
2、摩擦力平衡：平衡摩擦力的条件及其对实验结果的影响。
3、动能定理：功与动能变化的关系。
4、逐差法：利用纸带数据计算加速度的方法。
5、机械能守恒：机械能守恒的条件及摩擦力对机械能的影响
18．（2024高三下·湖州模拟）(1)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中：
图甲 图乙
①为完成实验，在图甲提供的实验器材中，除了①②⑥⑨以外，还需要 （填图中序号），共需要 根导线；
②小灯泡的规格是“2.5V，0.75W”，某次测量时电流表和电压表的示数如图乙所示，则电流 A，电压 V；
(2)在学习了伏安法测电阻后，小明用电流表内接法和外接法分别测量了同一个定值电阻的电流、电压，并将得到的数据描绘到图上，如图丙所示：
图丙
①其中“×”组数据对应滑动变阻器的 接法；（填“分压”或“限流”）
②在图中，由电流表外接法得到的数据点是用 （填“·”或“×”）表示的；
【答案】④⑦⑧；8；；；分压；×
【知识点】描绘小灯泡的伏安特性曲线
【解析】【解答】描绘小灯泡的伏安持性曲线实验中要注意实验中的原理及接法： ①依实验要达到的目的，判断滑动变阻器是作限流用还是作分压用，从方便操作的角度，确定选哪个滑动变阻器。
②依用电器的规格及实验的进行过程，从“安全、精确”的角度，确定选哪个电流表、电压表。(1)本实验需要测量电压和电流，需要电流表和电压表；同时本实验需要从零开始测量灯泡的电压和电流，滑动变阻器采用分压式接法，为了调解方便，滑动变阻器应该选择小阻值的，故选④⑦⑧。
电路图如下
可知，需要8根导线。根据可知，灯泡的最大电流0.3A，故电流表选用小量程，电流表示数为0.20A。电压表选用小量程，电压值为1.52V。
(2)“×”组数据从零开始，对应滑动变阻器的分压式接法。
电流表采用内接法，电流表读数为灯泡的实际电流，电压测量值包含了电流表的分压，电压值偏大。相同电流值，“×”数据的电压值较小，故电流表外接法得到的数据点是用 “×”表示的。
【分析】（1） 根据灯泡的额定电压及功率可得出通过灯泡的电流，则可选择电流表；根据实验的接法及滑动变阻器的应用可选出滑动变阻器；根据实验的原理可选了正确的滑动变阻器及电流表的接法。
（2）数据从零开始，对应滑动变阻器的分压式接法，电流表外接法得到的数据得到的电压较小。
19．（2024高三下·湖州模拟）如图所示，ACB是一条足够长的绝缘水平轨道，轨道CB处在方向水平向右、大小E=1.0 ×106N/C的匀强电场中，一质量m=0.25kg、电荷量q=-2.0×10-6C的可视为质点的小物体，从距离C点L0=6.0m的A点处，在拉力F=4.0N的作用下由静止开始向右运动，当小物体到达C点时撤去拉力，小物体滑入电场中。已知小物体与轨道间的动摩擦因数μ=0.4，g取10m/s2。求：
(1)小物体到达C点时的速度大小；
(2)小物体在电场中运动的时间。
【答案】解：(1)对小物体在拉力F的作用下由静止开始从A点运动到C点过程，应用动能定理得
解得：小物体到达C点时的速度大小
(2)小物体进入电场向右减速的过程中，加速度大小
小物体向右减速的时间
小物体在电场中向右运动的距离
由于，所以小物体减速至0后反向向左加速，直到滑出电场，小物体向左加速的加速度大小
小物体在电场中向左加速的时间
小物体在电场中运动的时间
【知识点】牛顿运动定律的综合应用；动能定理的综合应用；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【分析】(1)小物体在拉力F的作用下由静止开始从A点运动到C点过程，应用动能定理可求得小物体到达C点时的速度大小。
(2)小物体进入电场向右减速的过程中，加速度大小，求小物体向右减速的时间，
求小物体在电场中向右运动的距离，由于，所以小物体减速至0后反向向左加速，直到滑出电场，根据可求小物体向左加速的加速度大小，则小物体在电场中运动的时间。
20．（2024高三下·湖州模拟）一个梯形木块固定在水平面上，木块内有半径为R的圆形轨道，圆弧底端距地面，ab缺口为四分之一的圆周，bd斜面的倾角。今将质量为m的小球在b点的正上方处由静止释放，小球恰好能从a点飞出，出射后落在斜面的c点上。由于小球与圆轨道间是滚动摩擦，故可以认为圆轨内以不同速度从b运动到a过程中摩擦阻力做的功均相同。
(1)求bc两点间的距离；
(2)若将小球从a点飞出后恰好落在斜面底端d点，求小球到达a点时对轨道的压力；
(3)试求小球从a点飞出后在斜面上的落点与a点的水平距离关于释放高度h的函数关系。
【答案】解：(1)由
得
设c点与a点的水平距离为x，则c、a竖直距离
，
解得
bc两点间的距离为
(2) 设小球从a点射出时速度为v1
，
解得
在a点
解得
由牛顿第三定律，球对轨道的压力为
，竖直向上。
(3) 小球在b点的正上方处由静止释放，小球恰好能从a点飞出，由动能定理得
从下落到a点抛出
①落在斜面上时
，，
解得
，
②落在水平面上时
x=vat，y=gt2=4R
得
，
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【分析】(1)由得则c、a竖直距离，
可求，bc两点间的距离为
(2) 小球从a点射出时速度为v1，
可求，在a点
由牛顿第三定律，球对轨道的压力为，竖直向上。
(3) 小球在b点的正上方处由静止释放，小球恰好能从a点飞出，由动能定理列等式
从下落到a点抛出由动能定理列等式
联立几个等式可求释放高度h的函数关系。
21．（2024高三下·湖州模拟）磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具，某研究所制成如图所示的车和轨道模型来定量模拟其涡流制动过程。车厢下端有电磁铁系统固定在车厢上，能在长、宽的矩形区域内产生沿竖直方向的匀强磁场，磁感应强度B可随车速的变化而自动变化（由车内速度传感器控制），但最大不超过2T；长、宽的单匝矩形线圈间隔铺设在轨道正中央，其间隔也为，每个线圈的电阻，导线粗细忽略不计。在某次实验中，当模型车的速度时启动电磁铁制动系统，车立即以加速度做匀减速直线运动；当磁感应强度达到2T后保持不变，直到模型车停止运动。已知模型车的总质量，不计空气阻力，不考虑磁场边缘效应的影响，求：
（1）匀减速过程中B是增大还是减小？说明理由；
（2）匀减速过程中模型车的位移；
（3）变加速运动过程中通过的线圈个数。
【答案】解：(1)匀减速过程中，根据牛顿第二定律
又
由此可知因L1、R、m、a不变，当减小，故B增大；
(2)设匀减速结束时车速为v，由(1)知
解得
根据
解得
(3)变加速过程中，根据动量定理
又
解得
通过线圈的个数
个
【知识点】电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】(1)匀减速过程中，根据牛顿第二定律
又，由此可知因L1、R、m、a不变，当减小，故B增大。
(2)匀减速结束时，由(1)知，根据，可求
(3)变加速过程中，根据动量定理，又
可求解，通过线圈的个数
22．（2024高三下·湖州模拟）如图所示，在无重力场的宇宙空间里有一xOy直角坐标系，其Ⅰ、Ⅳ象限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度。有一轻质绝缘光滑细杆处于y轴上，其下端在O点处，细杆长度，细杆的顶部套有一带负电的小球可以在细杆上自由滑动，其质量，电荷量。在x轴下方有一平行于y轴的挡板PQ（足够长），P点处于x轴上，其坐标为。若不计一切摩擦，求
(1)细杆在水平外力F作用下以速度沿x轴正向匀速运动时，小球脱离细杆前的运动性质及脱离细杆所用的时间；
(2)在(1)问中，水平外力F做的功W；
(3)要使小球能击中挡板左侧，细杆向右匀速运动的速度范围。
【答案】解：(1)由于小球任意时刻洛伦兹力的竖直分力恒为qv0B，所以小球做初速度为v0，加速度大小
方向沿y轴正向的类平抛运动。
y方向由运动学公式
及牛顿第二定律
解得
(2)小球脱离细杆时y方向的分速度
合速度大小
由动能定理得
(3)第一个临界态为小球脱离细杆后做如图所示的匀速圆周运动，轨迹恰好与挡板相切，如图
设细杆的速度为v01，分析小球圆周运动圆心位置O1距离脱离点的水平位移
由
及，
解得
所以圆心位置O1恰好在y轴上。由几何关系可知
由牛顿第二定律
速度关系
y方向上的速度位移关系
解得或－2m/s（舍弃）
第二个临界状态为小球恰好打在P点，设此时细杆的速度为v02，由水平位移
竖直位移
牛顿第二定律
解得
细杆的速度范围1m/s
速度关系
由牛顿第二定律
由
及
联立解得
或－2m/s（舍弃）
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【分析】(1)由于小球任意时刻洛伦兹力的竖直分力恒为qv0B，所以小球做初速度为v0，加速度大小
，方向沿y轴正向的类平抛运动。y方向由运动学公式及牛顿第二定律，可求解
(2)小球脱离细杆时y方向的分速度，合速度大小
由动能定理得，可求水平外力F做的功W。
(3)第一个临界态为小球脱离细杆后做如图所示的匀速圆周运动，轨迹恰好与挡板相切，画出轨迹图
分析小球圆周运动圆心位置O1距离脱离点的水平位移
由及，
所以圆心位置O1恰好在y轴上。由几何关系可知
由牛顿第二定律，速度关系
y方向上的速度位移关系，可求使小球能击中挡板左侧，细杆向右匀速运动的速度范围。
2024届浙江省湖州市浙江工业大学附属德清高级中学高三下学期适应考试物理试卷
1．（2024高三下·湖州模拟）以下各物理量的单位用国际单位制基本单位表示正确，且该物理量是矢量的是（ ）
A．加速度 B．磁感应强度
C．电势 D．电流
2．（2024高三下·湖州模拟）物理学中常运用“比值定义法”、“理想模型法”、“等效替代法”、“控制变量法”等科学方法建立概念，下列概念建立中用到“等效替代法”的是（ ）
A．加速度 B．合力与分力 C．质点 D．电场强度
3．（2024高三下·湖州模拟）在一次运动会上某运动员在铅球比赛中成绩是，图示为他在比赛中的某个瞬间，不考虑空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．刚被推出的铅球只受到重力
B．是铅球的位移
C．铅球推出去后速度变化越来越快
D．该运动员两次成绩一样，则铅球位移一定相同
4．（2024高三下·湖州模拟）如图所示，一只壁虎在一块竖直的玻璃上由P点沿直线运动到Q点，关于壁虎在竖直面内受到的力，结合运动情况下列受力分析图可能正确的是（ ）
A． 缓慢爬行 B． 缓慢爬行
C． 加速爬行 D． 加速爬行
5．（2024高三下·湖州模拟）下列说法中正确的是（ ）
A．粒子散射实验证明原子内部的正电荷是均匀分布的
B．氢原子的发射光谱是连续谱
C．在电子的单缝衍射实验中，狭缝变窄，电子动量的不确定量变小
D．镉棒在反应堆中的作用是控制链式反应的速度
6．（2024高三下·湖州模拟）车让行人是汽车驾驶员必备的素质。汽车以一定速度在马路上匀速行驶，驾驶员发现正前方处的斑马线上有行人，于是刹车礼让，汽车恰好停在斑马线前，假设驾驶员反应时间为，汽车刹车的加速度大小为，则汽车刹车前的速度为（ ）
A． B． C． D．
7．（2024高三下·湖州模拟）如图所示，水平地面上放置一滚筒洗衣机，滚筒的内径为40cm，滚筒壁上有漏水孔；洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴转动。某次脱水过程中毛毯紧贴在筒壁，与滚筒一起做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．毛毯在滚筒最高点的速度约为
B．毛毯在滚筒最低点时处于超重状态
C．毛毯上的水在最高点更容易被甩出
D．毛毯上的水因为受到的向心力太大而被甩出
8．（2024高三下·湖州模拟）关于下列四幅图的说法正确的是（ ）
A．如图甲，若小磁针处于静止状态，则可判定电源右端为正极
B．如图乙，若电源左端为正极，则螺线管内部小磁针静止时N极指向左端
C．如图丙，将一闭合线圈套住通电螺线管，增大线圈面积，通过线圈的磁通量减少
D．如图丁，将一段通电导线放在螺线管内部，导线受到向上的安培力
9．（2024高三下·湖州模拟）如图所示，两个带电小球被系在一根轻绳的两端，质量分别为，电量分别为，轻绳跨过光滑的圆柱形挂钉，系统处于平衡状态，此时两小球与竖直方向的夹角分别为和，则下列说法中正确的是（ ）
A．A、B两小球带异种电荷
B．若，则
C．若，则
D．不论两球质量，电量如何，始终等于
10．（2024高三下·湖州模拟）从足够长斜面的顶端A点以不同的初速度沿水平方向抛出一小球落到斜面上B点（未标出），关于小球飞行的时间t、落点与抛出点A、B之间的距离L、落点处的动能、落点处速度与斜面夹角等物理量与初速度的关系，下列说法正确的是（不计空气阻力）（ ）
A．飞行的时间t与的平方成正比
B．A、B之间的距离L与成正比
C．落点处的动能与的平方成正比
D．落点处速度与斜面夹角的正切值与初速度成正比
11．（2024高三下·湖州模拟）如图所示，圆心为O的半圆形某透明玻璃砖置于水平桌面上，一束复色光从P点入射玻璃砖（法线如图虚线所示），在玻璃砖中分为两束单色光a、b，其中a光与法线夹角为，且在A处恰好发生全反射，b光入射到B点。则下列说法正确的是（ ）
A．a光的光子能量小于b光的光子能量
B．玻璃砖对b光的折射率大于
C．a光从P到A的传播时间小于b光从P到B的传播时间
D．a光从P到A的传播时间等于b光从P到B的传播时间
12．（2024高三下·湖州模拟）磁流体发电的原理如图所示，将一束速度为的等离子体垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中，在面积为、间距为d的两平行金属板间便产生电压。将上下极板与阻值为R的定值电阻和电容为C的电容器相连，间距为L的电容器极板间有一带电微粒处于静止状态，不计其它电阻，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．磁流体发电机的电动势为BLv B．电容器所带电荷量为
C．通过电阻的电流为 D．微粒的比荷为
13．（2024高三下·湖州模拟）如图所示为某实验室研究远距离输电的模拟装置。理想变压器的匝数比，交变电源的电动势，r为输电线的电阻，则（ ）
A．闭合开关后，灯泡两端的电压为50V
B．闭合开关后，通过灯泡电流的频率为10Hz
C．依次闭合开关、、，输电线消耗的电功率越来越大
D．依次闭合开关、、，在此过程中灯泡越来越亮
14．（2024高三下·湖州模拟）下列说法正确的是（ ）
A．若用E表示光子的能量，p表示光子的动量，则光速c可表示为
B．某原子核经过一次衰变后变为核，则
C．光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光频率有关，与入射光强度无关
D．让光子逐个通过单缝，光屏上最终会出现衍射条纹，说明光的波动性是光子相互作用的结果
15．（2024高三下·湖州模拟）在同种均匀介质中，A、B两波源分别位于、处，时刻起两波源开始振动，振动图像如图所示，A波的波长，下列说法正确的是（ ）
A．两列波能发生干涉
B．两列波的波长之比
C．时处质点的位移
D．时第一次有质点位于处
16．（2024高三下·湖州模拟）如图所示为氢原子的能级图，a、b、c对应三次跃迁（已知可见光光子的能量范围为1.62eV~3.11eV），则（ ）
A．a跃迁过程中氢原子辐射出可见光子
B．用b跃迁过程中放出的光子照射金属铂（逸出功为6.34eV），光电子的动能均为5.75eV
C．经历c跃迁后，氢原子系统电势能增大，核外电子动能减小
D．一个氢原子处于能级时，最多可辐射出3种不同频率的光子
17．（2024高三下·湖州模拟）利用如图所示装置，可以完成实验一“探究小车速度随时间变化规律”，实验二“探究加速度与力、质量的关系”，实验三“探究功与速度变化的关系”。
（1）三个实验中
A．都必须平衡摩擦力
B．都需要用天平来称小车质量
C．都需要调节滑轮高度使细线水平
D．都不需要使用学生电源
（2）在图中的（a）（b）（c）分别为三个实验中所作的图象，下列说法正确的是
A．图（a）：轴的截距就是小车开始运动时的速率
B．图（b）：由图线可知小车的加速度与其质量成反比
C．图（c）：仅通过一条纸带上的数据就可以作出该图线
（3）如图所示是实验二中打出的一条纸带，O、A、B、C、D是纸带上所选的计数点，量出相邻计数点之间的距离分别为：，，，。由此可得小车运动的加速度 ；（结果保留两位有效数字）
（4）在图所示的装置中，平衡摩擦力后，能否可用于“验证机械能守恒定律”？ （填“能”或“否”）
18．（2024高三下·湖州模拟）(1)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中：
图甲 图乙
①为完成实验，在图甲提供的实验器材中，除了①②⑥⑨以外，还需要 （填图中序号），共需要 根导线；
②小灯泡的规格是“2.5V，0.75W”，某次测量时电流表和电压表的示数如图乙所示，则电流 A，电压 V；
(2)在学习了伏安法测电阻后，小明用电流表内接法和外接法分别测量了同一个定值电阻的电流、电压，并将得到的数据描绘到图上，如图丙所示：
图丙
①其中“×”组数据对应滑动变阻器的 接法；（填“分压”或“限流”）
②在图中，由电流表外接法得到的数据点是用 （填“·”或“×”）表示的；
19．（2024高三下·湖州模拟）如图所示，ACB是一条足够长的绝缘水平轨道，轨道CB处在方向水平向右、大小E=1.0 ×106N/C的匀强电场中，一质量m=0.25kg、电荷量q=-2.0×10-6C的可视为质点的小物体，从距离C点L0=6.0m的A点处，在拉力F=4.0N的作用下由静止开始向右运动，当小物体到达C点时撤去拉力，小物体滑入电场中。已知小物体与轨道间的动摩擦因数μ=0.4，g取10m/s2。求：
(1)小物体到达C点时的速度大小；
(2)小物体在电场中运动的时间。
20．（2024高三下·湖州模拟）一个梯形木块固定在水平面上，木块内有半径为R的圆形轨道，圆弧底端距地面，ab缺口为四分之一的圆周，bd斜面的倾角。今将质量为m的小球在b点的正上方处由静止释放，小球恰好能从a点飞出，出射后落在斜面的c点上。由于小球与圆轨道间是滚动摩擦，故可以认为圆轨内以不同速度从b运动到a过程中摩擦阻力做的功均相同。
(1)求bc两点间的距离；
(2)若将小球从a点飞出后恰好落在斜面底端d点，求小球到达a点时对轨道的压力；
(3)试求小球从a点飞出后在斜面上的落点与a点的水平距离关于释放高度h的函数关系。
21．（2024高三下·湖州模拟）磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具，某研究所制成如图所示的车和轨道模型来定量模拟其涡流制动过程。车厢下端有电磁铁系统固定在车厢上，能在长、宽的矩形区域内产生沿竖直方向的匀强磁场，磁感应强度B可随车速的变化而自动变化（由车内速度传感器控制），但最大不超过2T；长、宽的单匝矩形线圈间隔铺设在轨道正中央，其间隔也为，每个线圈的电阻，导线粗细忽略不计。在某次实验中，当模型车的速度时启动电磁铁制动系统，车立即以加速度做匀减速直线运动；当磁感应强度达到2T后保持不变，直到模型车停止运动。已知模型车的总质量，不计空气阻力，不考虑磁场边缘效应的影响，求：
（1）匀减速过程中B是增大还是减小？说明理由；
（2）匀减速过程中模型车的位移；
（3）变加速运动过程中通过的线圈个数。
22．（2024高三下·湖州模拟）如图所示，在无重力场的宇宙空间里有一xOy直角坐标系，其Ⅰ、Ⅳ象限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度。有一轻质绝缘光滑细杆处于y轴上，其下端在O点处，细杆长度，细杆的顶部套有一带负电的小球可以在细杆上自由滑动，其质量，电荷量。在x轴下方有一平行于y轴的挡板PQ（足够长），P点处于x轴上，其坐标为。若不计一切摩擦，求
(1)细杆在水平外力F作用下以速度沿x轴正向匀速运动时，小球脱离细杆前的运动性质及脱离细杆所用的时间；
(2)在(1)问中，水平外力F做的功W；
(3)要使小球能击中挡板左侧，细杆向右匀速运动的速度范围。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】磁感应强度；力学单位制
【解析】【解答】A：加速度的单位是米每二次方秒（m/s2），它是速度（矢量）的变化率，所以也是矢量，单不是基本单位，故A错误。
B：磁感应强度的单位是特斯拉（T），1T=1kg/(A·s2)，它是矢量，故B正确。
C：电势的单位是伏特（V），1V=1kg·m2/(A·s3)，它是标量，只有大小，没有方向，故C错误。
D：电流的单位是安培（A），它是标量，只有大小，没有方向，故D错误。
故选B。
【分析】考查的是物理量的单位和矢量的概念。在国际单位制中，基本单位包括米（m）、千克（kg）、秒（s）、安培（A）、开尔文（K）、摩尔（mol）和坎德拉（cd）。矢量是既有大小又有方向的物理量。
2．【答案】B
【知识点】质点；加速度；力的合成；电场强度
【解析】【解答】A、加速度是通过比值定义法建立的，即速度的变化量与时间的比值，故选项A错误。
B、合力与分力的概念是通过等效替代法建立的。在物理学中，一个物体受到的多个力可以等效为一个合力，这个合力的大小和方向等于所有力的矢量和。这就是等效替代法的应用，故选项B正确。
C、质点的概念是通过理想模型法建立的。在物理学中，我们常常将物体简化为质点，即忽略物体的大小和形状，只考虑其质量。这是理想模型法的应用，故选项C错误。
D、电场强度的概念是通过比值定义法建立的，即电场力与电荷的比值，故选项D错误
故选B。
【分析】1、在物理学中，"等效替代法"是一种科学方法，它指的是用一个等效的、更简单的系统或概念来代替复杂的系统或概念，以便于分析和计算。这种方法在建立物理概念时非常有用。
2、比值定义法是一种科学定义方法，它通过两个物理量的比值来定义一个新的物理量。这种方法在物理学中非常常见，因为它能够简洁地表达物理量之间的关系，并且往往能够揭示物理现象的本质。
例如，速度就是通过比值定义法来定义的，它是位移（一个物理量）与时间（另一个物理量）的比值，即速度 = 位移 / 时间。同样，加速度是速度的变化量与时间的比值，即加速度 = Δ速度 / 时间。电场强度是电场力与电荷的比值，即电场强度 = 电场力 / 电荷。
3．【答案】A
【知识点】位移与路程；受力分析的应用；斜抛运动
【解析】【解答】A、当铅球被推出后，它在空中的运动只受到重力的影响，因为题目中已经明确指出不考虑空气阻力。所以，铅球的运动轨迹是由重力决定的抛物线，故A正确。
BD．铅球比赛的成绩是指铅球的落地点到投掷圈外周的位移，并不是铅球的位移，两次成绩一样，但铅球位移不一定相同，选项BD错误
C：铅球推出去后速度变化越来越快。这个选项是错误的。铅球被推出后，由于受到重力的影响，它的垂直速度会逐渐减小，直到达到最高点，然后开始下落，速度逐渐增大。所以，铅球的速度并不是越来越快，故选项C错误。
故选A。
【分析】1、在忽略空气阻力的情况下，铅球一旦离开运动员的手，就只有重力作用在它上面，导致它做加速度为g（重力加速度）的匀加速直线运动。
2、位移是物体从初始位置到最终位置的直线距离，是一个矢量量，有大小和方向。在抛体运动中，铅球的位移取决于初速度的大小和方向，以及飞行时间。
3、在铅球上升阶段，铅球的速度会逐渐减小，因为重力在减速它；在下降阶段，铅球的速度会逐渐增大，因为重力在加速它。所以，铅球的速度并不是一直越来越快，而是先减小后增大。
4、该运动员两次成绩一样，则铅球位移一定相同。即使两次投掷的距离相同，但如果初速度或抛出角度不同，铅球的飞行轨迹和位移也可能不同。位移是矢量，需要考虑方向，而成绩通常只考虑水平距离。
4．【答案】C
【知识点】共点力的平衡；牛顿第二定律
【解析】【解答】AB．壁虎缓慢爬行时，壁虎受重力和墙壁的作用力而处于平衡状态，重力竖直向下，墙壁对其作用力为竖直向上，故AB错误；CD．壁虎加速爬行时，壁虎受重力和墙壁的摩擦力，合外力沿运动方向，故C正确，D错误。
故选C。
【分析】1、涉及到了力的平衡概念。当物体处于静止或匀速直线运动状态时，作用在物体上的合外力为零，这就是力的平衡状态。壁虎缓慢爬行时，可以近似看作是匀速运动，因此它受到的重力和墙壁对它的支持力（或摩擦力）应该是大小相等、方向相反，以保持力的平衡。
2、涉及到了牛顿第二定律，即力等于质量乘以加速度（F=ma）。当壁虎加速爬行时，它受到的合外力不为零，且合外力的方向与加速度的方向相同。壁虎在垂直方向上受到重力和墙壁的摩擦力，这两个力的合力提供了壁虎沿墙壁表面加速爬行所需的力。
总结：此题涉及了力的平衡、牛顿运动定律以及摩擦力的应用。在分析物体运动时，需要考虑到所有作用在物体上的力，并根据物体的运动状态（静止、匀速或加速）来正确应用物理定律。
5．【答案】D
【知识点】氢原子光谱；α粒子的散射；不确定性关系；核聚变
【解析】【解答】A、粒子散射实验，特别是著名的卢瑟福金箔实验，证明了原子内部的正电荷并不是均匀分布的，而是集中在原子核中，故选项A错误。
B、氢原子的发射光谱是线状谱，而不是连续谱。这是因为氢原子的电子只能在特定的能级上存在，当电子从高能级跃迁到低能级时，会发射出特定能量的光子，形成特定波长的光谱线，故选项B错误。
C、根据量子力学的海森堡不确定性原理，粒子的位置和动量不能同时被精确测量。在单缝衍射实验中，如果狭缝变窄，电子的位置的不确定量会变小，但动量的不确定量会变大，故选项C错误。
D、在核反应堆中，镉棒被用作控制棒，通过吸收中子来控制链式反应的速度，从而控制反应堆的功率输出，故选项D正确。
故选D。【分析】1、粒子散射实验中绝大多数粒子几乎不发生偏转，可以推测使粒子受到排斥力的核体积极小，所以带正电的物质只占整个原子的很小空间，并不是均匀分布的，
2、氢原子发射的光子能量值是不连续的，只能是一些特殊频率的谱线，故不是连续谱.
3、在电子的单缝衍射实验中，根据不确定关系知，狭缝变窄，电子动量的不确定量变大，
4、镉棒能够吸收中子，在反应堆中的作用是控制链式反应的速度。
6．【答案】C
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】设匀减速直线运动所用的时间为t，匀速运动的速度为v，匀速运动的时间为t1，则可列
其中计算得
故ABD错误，C正确。
故选C。
【分析】汽车在驾驶员反应时间内仍做匀速直线运动，刹车后做匀减速运动，根据总位移等于15m列式，利用数学计算公式联立即可求出结果。
7．【答案】B
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】A．毛毯恰好能过最高点时，滚筒的内径为40cm，那么滚筒的半径为20cm，重力恰好能够提供向心力
代入数据解得速度为，但脱水时线速度远大于，故A错误；
B．毛毯在滚筒最低点时加速度指向圆心，即加速度竖直向上，处于超重状态，故B正确；
C．根据牛顿第二定律，在最低点
在最高点
则
说明水在最低点需要更大的支持力，如果水的附着力不够，就容易被甩出，故C错误；
D．毛毯上的水因为和毛毯之间的附着力不足以提供向心力而被甩出，故D错误。
故选B。
【分析】1、毛毯恰好能过最高点时，在这个位置，重力恰好能够提供向心力，毛毯不会从滚筒中掉出的最小速度。如果脱水时的线速度远大于这个临界速度，毛毯将能够顺利通过最高点而不会掉出。
2、毛毯在滚筒最低点时，加速度指向圆心，即加速度竖直向上。在这种情况下，毛毯处于超重状态，因为除了重力外，还有向心力作用于毛毯，使其加速度大于重力加速度。因此，B选项的说法是正确的
3、根据牛顿第二定律，在最低点，毛毯需要更大的支持力来提供向心力，以保持其圆周运动。如果水的附着力不足以提供这个额外的支持力，水就会被甩出。
4、因为当毛毯在滚筒中旋转时，水需要向心力来保持与毛毯一起旋转。如果附着力不足以提供这个向心力，水就会被甩出。
8．【答案】C
【知识点】磁现象和磁场、磁感线；左手定则—磁场对带电粒子的作用
【解析】【解答】A．图甲中先通过小磁针判断螺线管的磁极方向，再通过安培定则判断电流的方向确定电源正负极。根据安培定则可判断电源左端为正极，故A错误；
B．左端为电源的正极，右端为电源的负极，电流在螺线管中的方向从左到右，根据右手螺旋定则知，知螺线管内部的磁场方向向右，内部小磁针的N极水平向右，故B错误；
C．由于磁感线是闭合曲线，螺线管内部的磁感线条数等于电磁铁外部磁感线的总条数，而电磁铁外部磁感线分布在无限大的空间，所以穿过线圈的螺线管外部的磁感线将螺线管内部的磁感线抵消一部分，线圈的面积小，抵消较小，则磁通量较大，所以将线圈面积增大些，则穿过线圈的磁通量减小。故C正确；
D．将一段通电导体放在螺旋管内部，其电流方向与磁场方向平行，不受安培力，故D错误；
故选C。
【分析】A：通过小磁针的指向可以判断螺线管的N极位置，再根据安培定则（也称为右手定则）可以判断电源的极性。如果小磁针的N极指向螺线管的右侧，那么根据安培定则，电流的方向应该是从电源的左端流入螺线管，因此电源的左端应该是正极。
B：根据右手螺旋定则，螺线管内部的磁场方向应该是向右，因此内部小磁针的N极应该水平向右。
C：由于外部磁感线分布在无限大的空间中，实际上穿过线圈的螺线管外部的磁感线会抵消一部分内部的磁感线。如果线圈的面积增大，那么穿过线圈的磁感线数量会增加，但是由于外部磁感线的抵消作用，实际上穿过线圈的净磁通量会减小。
D：如果一段通电导体放在螺线管内部，且其电流方向与磁场方向平行，那么根据安培力的定义，导体不会受到安培力的作用。
9．【答案】D
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】A、对两球受力分析如图，可知两球带同种电荷，故A错误；
BCD、由于是同一根绳子，所以绳子对两个小球的拉力大小是相等的，设为T；两个小球之间的库仑力是一对作用力与反作用力，所以也是大小相等，与两球电量大小无关，设为F1和F2，则F1=F2
由于F1和F2在同一条直线上，设该连线的方向与竖直方向之间的夹角为γ，则
F1sinγ=T sinα
同理
F2sinγ=T sinβ
联立可得
α=β
与两球带电量关系和质量关系无关，故BC错误，D正确。
故选D。
【分析】这道题目考察的是带电小球在静电力、重力和绳子张力作用下的平衡问题。需要通过受力分析来判断各选项的正确性。
1. 系统受力分析：两个小球通过轻绳连接，绳跨过光滑的圆柱形挂钉，系统处于平衡状态。
每个小球受到以下力的作用：重力：大小为 mg，方向竖直向下。
静电力：两个小球之间的库仑力，大小为 方向沿两小球连线。
绳的张力：大小为 T，方向沿绳的方向。由于系统处于平衡状态，每个小球的受力在水平和竖直方向上的合力均为零。
2. 判断电荷性质
如果两小球带同种电荷（同为正或同为负），它们之间的静电力是排斥力，会导致两小球分开，夹角
会增大。如果两小球带异种电荷（一正一负），它们之间的静电力是吸引力，会导致两小球靠近，夹角会减小。
3. 分析夹角与质量的关系：两小球的质量和电量，对每个小球进行受力分析，列等式，联立求解可得出α=β。
10．【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A．设斜面倾角为θ，则位移的与水平方向之间的夹角为θ，而由平抛运动的规律可知
可求得时间为
飞行的时间t与成正比，故选项A错误；
B．A、B之间的距离
可知A、B之间的距离L与的平方成正比，故选项B错误；
C．由
可求得竖直分速度，由速度的合成与分解可求得最后末速度的大小
落点处的动能
落点处的动能与的平方成正比，故选项C正确；
D．落点处速度与水平方向夹角
斜面倾角为θ是固定的，可知α为一常数，由几何关系可知落点处速度与斜面的夹角为α-θ，所以落点处速度与斜面夹角的正切值与初速度无关，故选项D错误。
故选C。
【分析】1. 斜面倾角θ：斜面与水平面的夹角为θ。位移与水平方向的夹角：物体在斜面上做平抛运动，位移的方向与水平方向的夹角也是θ。飞行时间t：根据平抛运动的规律，飞行时间t与初速度v0和斜面倾角θ有关。具体来说，飞行时间t与v0成正比，即t ∝ v0。
2. A、B之间的距离L：A、B之间的距离L是物体在斜面上运动的水平位移。根据平抛运动的规律，水平位移L与初速度v0的平方成正比，即L ∝ v02。
3.竖直分速度：物体在竖直方向上的分速度v_y可以通过平抛运动的规律求得，v_y = gt，其中g是重力加速度，t是飞行时间。
末速度的大小：末速度v可以通过速度的合成与分解求得，v = √(v02 + v_y2)。
落点处的动能：动能E_k =1/2mv2，其中m是物体的质量。由于v2 = v02 + v_y2，且v_y = gt，所以E_k ∝ v02。
4. 落点处速度与水平方向的夹角α：落点处速度v与水平方向的夹角α可以通过几何关系求得，tanα = v_y / v0。斜面倾角θ：斜面倾角θ是固定的。落点处速度与斜面的夹角：落点处速度与斜面的夹角为α - θ。
11．【答案】D
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射；光子及其动量
【解析】【解答】A．由图可知，a光的折射率更大，所以a光的频率更大，即a光的光子能量大于b光的光子能量，故A错误；
B．由下图可知，a光的临界角为 ，由几何关系可得
设复色光的入射角为i，由折射率关系及折射定律得
，故B错误；
CD．设半圆形某透明玻璃的半径为R，则有
光线在玻璃里运动的时间为
，
所以传播时间相等，故C错误，D正确。
故选D。
【分析】1、光的折射与全反射：复色光入射到玻璃砖后，由于折射率与光的波长（或频率）有关，不同波长的光会分开，形成a光和b光。a光在A处发生全反射，说明a光的折射率较大，且入射角大于临界角。b光没有发生全反射，说明b光的折射率较小。
2、光子能量与折射率的关系：光子能量 E=hν，其中 h 是普朗克常数，ν 是光的频率。折射率 n 与光的频率有关，频率越高（光子能量越大），折射率越大。
因此，a光的折射率大于b光的折射率，a光的光子能量大于b光的光子能量。
3、传播时间分析：光在介质中的传播速度 v= nc其中 c 是真空中的光速，n 是折射率。
折射率越大，光速越慢。a光的折射率大于b光，因此a光在玻璃砖中的传播速度小于b光。
传播时间 =路径长度除以光速。
12．【答案】C
【知识点】磁流体发电机
【解析】【解答】A．最终电荷所受电场力等于洛伦兹力，所以
又因为
所以
故A错误；
B．根据
可知
故B错误；
C．由于不计其他电阻，根据欧姆定律可知
故C正确；
D．由于带电微粒处于静止状态
又因为
可得
故D错误。
故选C。
【分析】题目描述的是磁流体发电的原理，涉及到电磁学和电路的基本知识。
1、根据法拉第电磁感应定律，当导体在磁场中运动时，会在导体两端产生电动势。对于磁流体发电机，等离子体以速度 v 垂直于磁场 B 运动，产生的电动势 E 可以通过公式 E=BLv 计算，其中L 是导体在磁场中的有效长度。
2、电容器所带电荷量为Q 可以通过公式 Q=CV 计算，其中 C 是电容，V 是电容器两端的电压。由于
3、通过电阻的电流 I 可以通过欧姆定律 计算。
4、微粒的比荷：电容器极板间有一带电微粒处于静止状态，这意味着微粒受到的电力和重力平衡。微粒的比荷（即电荷与质量的比值 q ）可以通过平衡条件计算。
13．【答案】C
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】A．升压变压器的输出电压为
降压变压器的输入电压为
降压变压器的输出电压为
解得
而
故A错误；
B．交变电源的频率为
故B错误；
CD．设灯泡总电阻为R，流过灯泡的总电流为I，流过输电线的电流为，根据电流关系有
根据选项A的推导有
即
化简为
依次闭合开关、、，则灯泡的总电阻R减小，则流过灯泡的总电流I增大，根据电流关系可知流过输电线的电流也增大，则输电线消耗的电功率在增大。在输电线路上，输电线损耗的电压升高，则降压变压器的输入电压减小，输出电压也减小，所以灯泡电压降低，亮度降低。C正确，D错误。
故选C。
【分析】本题涉及的主要知识点包括：1、变压器的电压与匝数关系；
2、输电线路中的功率损耗与电流的关系；
3、负载变化对电流、电压降和输出电压的影响；
4、交变电源的频率特性。
14．【答案】A,C
【知识点】光的衍射；光电效应；α、β、γ射线及特点
【解析】【解答】A．用E和p分别表示光子的能量和动量，则
根据德布罗意波波长公式
可知
故A正确；
B．某原子核经过一次衰变后，电荷数少2，质量数少4，则
故B错误；
C．光电效应实验，根据光的电效应
可知，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，所以C正确；
D．在光的单缝衍射实验中，假设减弱照射光的强度，只让光子一个一个地通过单缝，长时间后屏上也会出现明暗相间条纹，光的波动性并不是光子相互作用的结果，故D错误。
故选AC。
【分析】1、光子的能量和动量，则。根据德布罗意波波长公式，可知
2、光电效应实验，根据光的电效应，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关。
3、光子一个一个地通过单缝，长时间后屏上也会出现明暗相间条纹，光的波动性并不是光子相互作用的结果。
15．【答案】B,C,D
【知识点】波长、波速与频率的关系；波的干涉现象；波的叠加
【解析】【解答】A．两个波在同种均匀介质中，波速相等，两列波的波长不相等，所以两列波的频率不相等，所以两列波不能发生干涉，故A错误；
B．由振动图像可知，A波的周期TA=4s，B波的周期是TB=8s，两列波的波长之比
故B正确；
C．波在介质中传播速度
t0=5s时两列波同时传播到处质点，t=7s时A波单独传播到该点时产生的位移为0，A波单独传播到该点时产生的位移为6cm，所以时处质点的位移，故C正确；
D．t0=5s时两列波相遇，A波单独传播到该点时向下振动，B波单独传播到该点时向上振动，此时，两列波最近的两波峰相距5m，两列波最近的波谷相距7m，所以第一次有质点位于处出现在两列波的波峰相遇，所用时间
第一次有质点位于处的时间
所以时第一次有质点位于处，故D正确。
故选BCD。
【分析】1、两列波的频率不相等，所以两列波不能发生干涉。
2、已知波的周期TA=4s，B波的周期是TB，可求两列波的波长之比。
3、波在介质中传播速度，可求单独传播到该点时产生的位移。
16．【答案】C,D
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁
【解析】【解答】A．经历a跃迁，氢原子辐射出的光子的能量为0.97eV，则该光子不是可见光光子，故A错误；
B．用b跃迁过程中放出的光子照射金属铂（逸出功为6.34eV），光电子的最大初动能为5.75eV，故B错误；
C．经历c跃迁，氢原子吸收能量，氢原子系统电势能增大，轨道半径增大，库仑力提供向心力，可得动能的表达式为
则可知核外电子的动能会减小，故C正确；
D．一个氢原子处于能级时，最多可辐射出3种不同频率的光子，而一群氢原子处于n=4的激发态，最多激发出6种不同频率的光子，故D正确。
故选CD。
【分析】1、氢原子辐射出的光子能量为0.97eV，由于该能量低于可见光光子的能量范围，
2、在b跃迁过程中，氢原子释放的光子照射到金属铂（逸出功为6.34eV）时，光电子的最大初动能为5.75eV，
3、跃迁时，氢原子吸收能量，导致其系统电势能增加，轨道半径增大。由于库仑力提供向心力，根据动能表达式可知，核外电子的动能会减小，
4、单个氢原子处于n=4能级时，最多可辐射出3种不同频率的光子。然而，当一群氢原子处于n=4的激发态时，它们可以激发出最多6种不同频率的光子。
17．【答案】D；C；；否
【知识点】探究加速度与力、质量的关系；探究功与物体速度变化的关系；验证机械能守恒定律；探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】（1）A．“探究小车速度随时间变化规律”不用平衡摩擦力，故A错误；
B．“探究小车速度随时间变化规律”和 “探究功与速度变化的关系”不要用天平来称小车质量，故B错误；
C．都需要调节滑轮高度使细线与长木板平行，如果要平衡摩擦力，长木板不是水平的，此时，细张也不水平，故C错误；
D．本实验打点计时器用的是电火花打点计时器，工作电压是220V，所以都不需要使用学生电源，故D正确。
故选D。
（2）A．图（a）：轴的截距是打计数点“0”时的速率，不是小车开始运动时的速率，故A错误；
B．图（b）：由图线无法判断小车的加速度与其质量成反比，故B错误；
C．拉力恒定，根据动能定理可知， 是一条过原点的倾斜直线，所以图（c）：仅通过一条纸带上的数据就可以作出该图线，故C正确；
故选C。
（3）据逐差法可知，小车运动的加速度
（4） 在图甲所示的装置中，平衡摩擦力后，不可能用于“验证机械能守恒定律”，因为尽管平衡摩擦力，但摩擦力也要做功，一部分机械能会转化内能。
【分析】1、实验设计：探究小车速度随时间变化规律、功与速度变化关系的实验设计。
2、摩擦力平衡：平衡摩擦力的条件及其对实验结果的影响。
3、动能定理：功与动能变化的关系。
4、逐差法：利用纸带数据计算加速度的方法。
5、机械能守恒：机械能守恒的条件及摩擦力对机械能的影响
18．【答案】④⑦⑧；8；；；分压；×
【知识点】描绘小灯泡的伏安特性曲线
【解析】【解答】描绘小灯泡的伏安持性曲线实验中要注意实验中的原理及接法： ①依实验要达到的目的，判断滑动变阻器是作限流用还是作分压用，从方便操作的角度，确定选哪个滑动变阻器。
②依用电器的规格及实验的进行过程，从“安全、精确”的角度，确定选哪个电流表、电压表。(1)本实验需要测量电压和电流，需要电流表和电压表；同时本实验需要从零开始测量灯泡的电压和电流，滑动变阻器采用分压式接法，为了调解方便，滑动变阻器应该选择小阻值的，故选④⑦⑧。
电路图如下
可知，需要8根导线。根据可知，灯泡的最大电流0.3A，故电流表选用小量程，电流表示数为0.20A。电压表选用小量程，电压值为1.52V。
(2)“×”组数据从零开始，对应滑动变阻器的分压式接法。
电流表采用内接法，电流表读数为灯泡的实际电流，电压测量值包含了电流表的分压，电压值偏大。相同电流值，“×”数据的电压值较小，故电流表外接法得到的数据点是用 “×”表示的。
【分析】（1） 根据灯泡的额定电压及功率可得出通过灯泡的电流，则可选择电流表；根据实验的接法及滑动变阻器的应用可选出滑动变阻器；根据实验的原理可选了正确的滑动变阻器及电流表的接法。
（2）数据从零开始，对应滑动变阻器的分压式接法，电流表外接法得到的数据得到的电压较小。
19．【答案】解：(1)对小物体在拉力F的作用下由静止开始从A点运动到C点过程，应用动能定理得
解得：小物体到达C点时的速度大小
(2)小物体进入电场向右减速的过程中，加速度大小
小物体向右减速的时间
小物体在电场中向右运动的距离
由于，所以小物体减速至0后反向向左加速，直到滑出电场，小物体向左加速的加速度大小
小物体在电场中向左加速的时间
小物体在电场中运动的时间
【知识点】牛顿运动定律的综合应用；动能定理的综合应用；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【分析】(1)小物体在拉力F的作用下由静止开始从A点运动到C点过程，应用动能定理可求得小物体到达C点时的速度大小。
(2)小物体进入电场向右减速的过程中，加速度大小，求小物体向右减速的时间，
求小物体在电场中向右运动的距离，由于，所以小物体减速至0后反向向左加速，直到滑出电场，根据可求小物体向左加速的加速度大小，则小物体在电场中运动的时间。
20．【答案】解：(1)由
得
设c点与a点的水平距离为x，则c、a竖直距离
，
解得
bc两点间的距离为
(2) 设小球从a点射出时速度为v1
，
解得
在a点
解得
由牛顿第三定律，球对轨道的压力为
，竖直向上。
(3) 小球在b点的正上方处由静止释放，小球恰好能从a点飞出，由动能定理得
从下落到a点抛出
①落在斜面上时
，，
解得
，
②落在水平面上时
x=vat，y=gt2=4R
得
，
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【分析】(1)由得则c、a竖直距离，
可求，bc两点间的距离为
(2) 小球从a点射出时速度为v1，
可求，在a点
由牛顿第三定律，球对轨道的压力为，竖直向上。
(3) 小球在b点的正上方处由静止释放，小球恰好能从a点飞出，由动能定理列等式
从下落到a点抛出由动能定理列等式
联立几个等式可求释放高度h的函数关系。
21．【答案】解：(1)匀减速过程中，根据牛顿第二定律
又
由此可知因L1、R、m、a不变，当减小，故B增大；
(2)设匀减速结束时车速为v，由(1)知
解得
根据
解得
(3)变加速过程中，根据动量定理
又
解得
通过线圈的个数
个
【知识点】电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】(1)匀减速过程中，根据牛顿第二定律
又，由此可知因L1、R、m、a不变，当减小，故B增大。
(2)匀减速结束时，由(1)知，根据，可求
(3)变加速过程中，根据动量定理，又
可求解，通过线圈的个数
22．【答案】解：(1)由于小球任意时刻洛伦兹力的竖直分力恒为qv0B，所以小球做初速度为v0，加速度大小
方向沿y轴正向的类平抛运动。
y方向由运动学公式
及牛顿第二定律
解得
(2)小球脱离细杆时y方向的分速度
合速度大小
由动能定理得
(3)第一个临界态为小球脱离细杆后做如图所示的匀速圆周运动，轨迹恰好与挡板相切，如图
设细杆的速度为v01，分析小球圆周运动圆心位置O1距离脱离点的水平位移
由
及，
解得
所以圆心位置O1恰好在y轴上。由几何关系可知
由牛顿第二定律
速度关系
y方向上的速度位移关系
解得或－2m/s（舍弃）
第二个临界状态为小球恰好打在P点，设此时细杆的速度为v02，由水平位移
竖直位移
牛顿第二定律
解得
细杆的速度范围1m/s
速度关系
由牛顿第二定律
由
及
联立解得
或－2m/s（舍弃）
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【分析】(1)由于小球任意时刻洛伦兹力的竖直分力恒为qv0B，所以小球做初速度为v0，加速度大小
，方向沿y轴正向的类平抛运动。y方向由运动学公式及牛顿第二定律，可求解
(2)小球脱离细杆时y方向的分速度，合速度大小
由动能定理得，可求水平外力F做的功W。
(3)第一个临界态为小球脱离细杆后做如图所示的匀速圆周运动，轨迹恰好与挡板相切，画出轨迹图
分析小球圆周运动圆心位置O1距离脱离点的水平位移
由及，
所以圆心位置O1恰好在y轴上。由几何关系可知
由牛顿第二定律，速度关系
y方向上的速度位移关系，可求使小球能击中挡板左侧，细杆向右匀速运动的速度范围。
