2020届山东省青岛市高三上学期期末考试物理试题(解析版)

物理试题

2020．01

本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，将第I卷选择题的正确答案选项填涂在答题卡相应位置上，考试结束，将答题卡上交，考试时间90分钟，满分100分。 注意事项：

1．答卷前，考生务必用2B铅笔和0.5毫米黑色签字笔(中性笔)将姓名、准考证号、考试科目、试卷类型填涂在答题卡规定的位置上。

2．第I卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，答案不能答在试题卷上。

3．第Ⅱ卷必须用0．5毫米黑色签字笔(中性笔)作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置，不能写在试题卷上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。

第I卷(选择题 共40分)

一．单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1．家庭装修中释放的甲醛和射线是白血病的重要诱因。家庭装修中的射线来源往往是不合格的瓷砖、洁具等，瓷砖、洁具释放的氡气(

22286Rn)具有放射性，氡222衰变为钋218(21884Po)的半衰期为3.8天，则氡

222衰变释放出的粒子和密闭房间中氡气浓度减小87．5％需要的时间分别为 A．电子，11.4天B．质子，7.6天 C．中子，19天 D．粒子，11.4天

2．如图，为LC振荡电路中电容器极板上所带电量随时间变化的q—t图象，下面判断正确的是 A．t1时刻，振荡电路中的电流最大 B．t2时刻，电容器C两极板间电势差最大 C．t3时刻电感线圈三中磁场的磁感应强度正在减小 D．从t4到t5过程中，磁场能逐渐转化为电场能

3．如图，为氢原子能级图；金属钾的逸出功为2.25eV，则下面有关说法正确的是 A．处于基态的氢原子能吸收13.0eV的光子后跃迁至n=3能级

B．大量处n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出5种不同频率的光

C．用处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁所辐射出的各种色光照射金属钾，都能发生光电效应

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D．用大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁所辐射出的光照射金属钾，所产生光电子的最大初动能为10.5eV

4．2019年8月11日超强台风“利奇马”登陆青岛，导致部分高层建筑顶部的广告牌损毁。台风“利奇马”登陆时的最大风力为11级，最大风速为30m／s。某高层建筑顶部广告牌的尺寸为：高5m、宽20m，空气密度=1.2kg／m3，空气吹到广告牌上后速度瞬间减为0，则该广告牌受到的最大风力约为 A．3.9×103N B．1.2×105N C．1.0×104N D．9.0×l04N

5．如图，实线为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形，虚线是该波在t=0.20s时刻的波形，则此列波的波速可能为 A．25m／s B．20m／s C．35m／s D．55m／s

6．雨后太阳光射入空气中的水滴，先折射一次，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再折射一次就形成了彩虹。如图，太阳光从左侧射入球形水滴，a、b是其中的两条出射光线，在这两条出射光线中，一条是红光，另一条是紫光。下面说法正确的是

A．a光线是红光，b光线是紫光

B．当光线在水滴背面发生全反射时，我们看到的彩虹最为鲜艳明亮 C．a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长 D．遇到同样的障碍物，a光比b光更容易发生明显衍射

7．如图，垂直纸面放置的金属棒用绝缘丝线悬挂在O点，金属棒的质量m=0.1Kg、长度L=0.5m，棒中通有垂直纸面向里的电流。在竖直面内加上匀强磁场，金属棒平衡时丝线与竖直方向间

0夹角30，棒中电流强度I=2A，重力加速度g=10m／s2。关于所加磁场，下面判断

正确的是

A．磁场的方向可能垂直丝线向右上方

B．若所加磁场的磁感应强度大小B=0.8T，那么磁场的方向是唯一确定的 C．若所加磁场的方向与丝线平行，那么磁场的磁感应强度数值最小

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D．只要所加磁场的磁感应强度大小确定，丝线上的拉力大小也就唯一确定

8．在地球同步轨道上等间距布置三颗地球同步通讯卫星，就可以让地球赤道上任意两位置间实现无线电通讯，现在地球同步卫星的轨道半径为地球半径的6．6倍。假设将来地球的自转周期变小，但仍要仅用三颗地球同步卫星实现上述目的，则地球自转的最小周期约为 A．5小时

B．4小时

C．6小时

D．3小时

二．多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但环全的得2分，选错或不选得0分。

9．如图(a)，为家用燃气灶点火装置的电路原理图，转换器将直流电压转换为图(b)所示的正弦交流电压，并加在理想变压器的原线圈上，电压表为交流电表，设变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。当变压器副线圈输出电压的瞬时值大于5000V时，就会在点火针两端间引发火花进而点燃燃气，则

A．闭合S，加在变压器原线圈上正弦交流电压的有效值为50V B．某交流发电机要产生与图(b)相同频率的交流电，其线圈在磁场中的转速为100转／秒

C．闭合开关S，电压表的示数为252V D．变压器原、副线圈的匝数n1、n2须满足n2>100n1时，才能实现点火

10.如图，匀强电场中等腰直角三角形ABC，ABBC2cm，D为AB边中点，电场方向与△ABC所在平面平行，规定B点的电势为0。将电荷量q=—6×10-6C的点电荷从A点移到B点，电场力做了—2.4×10-5J的功，再将电荷从B点移到C点，电场力又做了1.2×10-5J的功，则 A．点电荷q在D点具有的电势能为—1.0×10-5J B．A点的电势为4V

C．该匀强电场的场强大小为1005V/m，方向垂直于CD连线指向B点

D．将△ABC绕B点顺时针旋转，无论转过多大的角度，A、C两点电势都不会相等 11．第24届冬季奥林匹克运动会，将于2022年2月4日在北京和张家口联合举行，北京也将成为奥运史上首个举办过夏季奥林匹克运动会和冬季奥林匹克运动会的城市。跳台滑雪是冬奥会中最具观赏性的项目之一，如图，跳台滑雪赛道由助滑道AB、着陆坡BC、停止区CD三部分组成；比赛中，质量为m的运动员从A处由静止下滑，运动到B处后水平飞出，落在了着陆坡末端的C点，滑入停止区后，在与C等高的D处速度减为零。B、C间的高度差为h，着陆坡的倾角为，重力加速度为g，不计运动员在助滑道AB受到的摩擦阻力及空气阻力，则

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A．A、B间的高度差为hABh

4tan2B．适当调节助滑道AB和着陆坡BC，运动员可以沿与BC相切的方向着陆 C．运动员在停止区CD上克服摩擦力所做的功为mgh11tan2 D．当运动员飞出后，瞬时速度方向与水平方向间的夹角为时，其离着陆坡BC最远

12．如图，MN和PQ是两根互相平行、竖直放置的光滑金属导轨，导轨足够长，电阻不计，匀强磁场垂直导轨平面向里。金属杆ab垂直导轨放置，与导轨始终良好接触，金属杆具有一定的质量和电阻。开始时，将开关S断开，让金属杆ab由静止开始自由下落，经过一段时间，再将开关S闭合，从闭合开关S开始计时，取竖直向下为正方向，则金属杆运动的动能EK、加速度a、所受到的安培力，及电流表的示数，随时间t变化的图象可能是

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第II卷(非选择题，共60分)

三．实验题：本题共2小题，共14分。

13．(6分)如图，为探究“加速度与物体受力关系”的实验装置，图中一端带有定滑轮的平直长木板放在水平桌面上，实验前用铅笔在木板上两个适当位置画上两条与木板垂直的平行刻线a、b，并用刻度尺测出两条线间距离d。开始时将小车(其质量标记为M)置于长木板上，然后向轻质砂桶内缓慢加入砂子，直到小车将要开始运动；再将小车移到a处，使小车前端与刻线a对齐，然后用天平称量出质量为m的砂子，继续添加到砂桶内，释放小车，用停表记录小车前端到达b刻线所用的时间，查知当地的重力加速度为g。请回答下面问题：

(1)小车运动加速度的计算式为a=__________，小车受到的合力大小F可以用__________表示。(用实验中的测量量表示)

(2)为提高实验准确度，减小误差，实验中要保证____________________。

(3)本实验用添加砂子的方法改变拉力大小与挂钩码的方法比较，其优点是__________________。(至少列举一条)

14．(8分)在学校社团活动中，某实验小组先将一只量程为300μA的微安表头G改装为量程为0.3A的电流表，然后用改装的电流表测量未知电阻的阻值。可供选择的实验器材有： 微安表头G(量程300A，内阻约为几百欧姆) 滑动变阻器R1(0～10k) 滑动变阻器R2(0～50k) 电阻箱R(0~9999) 电源E1(电动势约为1.5V) 电源E2(电动势约为9V) 开关、导线若干

(1)实验小组先用如图(a)所示电路测量表头G的内阻Rg，实验方法是： A．按图(a)连接好电路，将滑动变阻器的滑片调至图中最右端； B．断开S2，闭合S1，调节滑动变阻器的滑片位置，使G满偏；

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C．闭合S2，并保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使表头G的示数为200A，记录此时电阻箱的阻值R0，

①实验中电源应选用_____________，滑动变阻器应选用_________(选填仪器字母代号)；

②测得表头G的内阻Rg=_______，表头内阻的测量值较其真实值______(选填“偏大”或“偏小”)； (2)实验测得G的内阻Rg=500，要将表头G改装成量程为0.3A的电流表，应选用阻值为______的电阻与表头G并联；

(3)实验小组利用改装后的电流表A，用图(b)所示电路测量未知电阻Rx的阻值。测量时电压表V的示数为1.20V，表头G的指针指在原电流刻度的250处，则Rx=______。

四．计算题：本题共4小题，共46分，解答时要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。

15．(8分)如图，劲度系数为k的轻质弹簧的下端固定在水平面上，弹簧上端与质量为m的物块相连，开始时物块在O处保持静止。现用竖直向下的外力压物块，弹簧始终在弹性限度内，然后撤去外力，物块开始运动，试证明撤去外力后物块的运动是筒谐振动。

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16．(8分)在靶场用如图所示的简易装置测量某型号步子弹的出膛速度。在平坦靶场的地面上竖直固定一根高h=1.25m的直杆，在杆的顶端放置质量m1=0.2kg的实心橡皮球，测试人员水平端，尽量靠近并正对着橡皮球扣动扳机，子弹穿过球心，其他测试人员用皮尺测得橡皮球和子弹的着地点离杆下端的距离分别为x1=20m、x2=100m。子弹质量m2=0.01kg，重力加速度g=10m／s2，求该型号步子弹的出膛速度大小。

17．(14分)如图，物流转运中心的水平地面上有一辆质量M=4kg、长L=1.4m的平板小车，在平板车的右端放有质量m=1kg的快件(可视为质点)，快件与平板车间的动摩擦因数0.4。物流中心的工作人员要将快件卸到地面上，他采用了用水平力F拉小车的方式，重力加速度g=10m／s2，不计小车与地面间的摩擦阻力，求：

(1)要让快件能相对平板车滑动，需要施加的最小水平力F0；

(2)若用F=28N的水平恒力拉小车，要将快件卸到地面上，拉力F作用的最短时间t为多少。

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18．(16分)如图，x轴上方有电场强度为E的匀强电场，方向沿y轴正向，x轴下方有垂直纸面向里的匀强磁场。少轴正半轴上距O点h处的A点置有一粒子源，能沿x轴正向一个一个地先后射出质量均为m、电荷量各不相同的带负电粒子，且各个粒子射出的初速度相同均为v0。已知从粒子源射出的第一个粒子经过x轴上的C点进入磁场，并通过O点第一次离开磁场，O、C两点间距离为2h，不计粒子重力，求： (1)第一个粒子的电荷量q1；

(2)第一个粒子在磁场中的运动时间△t；

(3)匀强磁场的磁感应强度是否存在某个值，使后面射出的各个粒子从x轴上不同位置进入磁场后都能回到A点，若存在，这个磁感应强度的大小多大?

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高三物理参及评分标准 2020.01

一、单项选择题：（本题共8小题，每小题3分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 题号 答案 1 D 2 C 3 D 4 B 5 A 6 C 7 C 8 B 二、多项选择题：（本题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的，全部选对得4分，选对但不全得2分，选错或不选得0分）

题号 答案 9 CD 10 BC 11 AD 12 BC 三、实验题（共2小题，共14分） 13．（6分）（1）

2d（1分）、mg（1分）（2）M?m（2分）（3）可以比较精确地平衡摩擦力、可以更t2方便地获取多组数据、可以更好地保证满足M?m（2分） 14．（8分）（1）① E2（1分）、R2（1分）②（3）4.3（2分）

四．计算题（本题共4小题，共46分，解答时要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。） 15．（8分）参及评分标准：

取竖直向下方向为正方向，以O点为原点竖直向下建立Ox坐标系，如图示 设物块在平衡位置O点，弹簧的压缩量为x0，有

mgkx0 （2分）

O R0（1分）、偏小（1分）（2）0.5（2分） 2当物块向下离开O点位移为x时，有

F回mgk(x0x) （3分）

x 解得： F回kx （2分）

满足简谐振动的回复力特征，所以物块的运动为简谐振动 （1分） 16．（8分）参及评分标准：

设步子弹的出膛速度大小为v0，子弹穿过球后瞬间，橡皮球的速度为v1，子弹的速度为v2，有

m2v0m1v1m2v2 （3分）

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h12gt （2分） 2x1v1t （1分）

x2v2t （1分）

解得： v01000m/s （1分） 17．（14分）参及评分标准：

（1）当快件刚要相对小车滑动时，拉力F最小，有

对快件： mgma0 （1分） 对快件及小车整体：F0(Mm)a0 （2分） 解得： F020N （1分）

（2）当撤去拉力F后快件刚好能到达小车左端时，拉力F作用时间最短，设F的最短作用时间为tm，F作用时间内，快件在小车上滑动距离为L1，撤去拉力F时，快件的速度为v1，小车的速度为v2，有 对快件： mgma1 （1分） v1a1tm （1分） 对小车： FmgMa2 （1分）

v2a2tm （1分）

另有 L11212a2tma1tm （1分） 22撤去F后，有 mv1Mv2(Mm)V （2分） mg(LL1)12112mv1Mv2(Mm)V2 （2分） 222解得： tm1s （1分）

18．（16分）参及评分标准：

（1）设第一个粒子在电场中运动上的时间为t1，有

h1q1E2t1 （1分） 2m2hv0t1 （1分）

2mv0解得： q1 （1分）

2hE 10页

（2）设第一个粒子到达C点时的速度为v1，速度方向与x轴夹角为，在磁场中做圆周运动的半径为R1，匀强磁场的磁感应强度为B1，轨迹如图，有

v2y12q1Eh （1分） mtan2120vy1v0 （1分）

E A y C 2y1vvv （1分） v12 （1分）

q1v1B1mR12R1sin2h （1分）

B O O1 ） v1 x T12m （1分）

q1B122T1 （1分） 2解得： t3h （1分）

2v0t（3）根据运动的对称性，只要后面射出的粒子在磁场中做匀速圆周 运动的圆心在y轴上，粒子就能回到A点。设后面射出粒子电量为q2， 在磁场中运动半径为R2，在电场中运动时间为t2，磁感应强度为B2， 射入磁场时速度方向与x轴夹角为，轨迹如图，有

E A O ) y v2 x h1q2E2t2 （1分） 2mq2Eh （1分） mB v2y222v2q2v2B2m （1分）

R2R2sinv0t2 （1分）

解得： B2E （1分）

v0B2与粒子电荷量q无关，所以匀强磁场的磁感应强度B存在这个特定值。

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解析版

1.【答案】D

【解析】氡222衰变为钋218的过程，质量数减少4，质子数减少2，可判断发生了α衰变，放出的粒子为α粒子；

根据半衰期公式方程，氡气浓度减小87.5%时有，解得：t=3T=11.4天，故ABC

错误，D正确； 故选：D。

根据衰变过程的质量数变化和质子数变化判断衰变过程释放的粒子，根据半衰期公式判断衰变所需的时间；

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本题考查了半衰期的定义以及有关半衰期运算，对于基本概念要深刻理解其含义，同时理解有关半衰期公式中各个物理量的含义。

2. 【答案】C 【解析】A、在t1时刻，电路中的q最大，说明还没放电，所以电路中无电流，则磁场能最小，故A错误； B、在t1到t2时刻电路中的q不断减小，说明电容器在不断放电，在t2时刻，电容器C电量刚好为零，则两极板间电势差最小，故B错误；

C、在t2到t3时刻电路中的q不断增加，说明电容器在不断充电，磁场能减小，电场能增加，则t3时刻电感线圈中磁场的磁感应强度正在减小，故C正确；

D、从t4到t5过程中，电场能逐渐转化为磁场能，故D错误； 故选：C。

电路中由L与C构成的振荡电路，在电容器充放电过程就是电场能与磁场能相化过程。q体现电场能，i体现磁场能，从而即可求解。

考查L与C构成的振荡电路，掌握电容器充放电过程中，电量，电压，电流，电场与磁场变化情况。 3. 【答案】D

【解析】A、用能量为13.0eV的光子照射，基态的氢原子若吸收13eV的能量，则能量值为-0.6eV，氢原子没有该能级。所以不能使处于基态的氢原子跃迁，故A错误。 B、大量处于n=4能级的氢原子，最多可以辐射出

=6种不同频率的光，故B错误。

=3，知该群氢原子可能发射3种不同频率的

C、现有一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁，根据

光子，但是n=3能级跃迁到n=2能级的光子能量小于2eV，所以能使该金属发生光电效应的频率共有2种，故C错误。

D、n=4能级的氢原子跃迁到基态时，释放光子的能量E=E4-E1=12.75eV，再根据光电效应方程式得光电子的最大初动能为Ek=E-W0=12.75eV-2.25eV=10.5eV，故D正确。 故选：D。

根据数学组合公式得出辐射的不同频率的光子种数；

根据辐射光子的能量等于两能级间的能级差求出光子能量，通过辐射的光子能量与逸出功比较，判断能否发生光电效应，并根据光电效应方程EK=hv-W，即可求解。

解决本题的关键知道能级间跃迁时辐射的光子能量等于两能级间的能级差，以及掌握光电效应方程。 4. 【答案】B 【解析】

解：广告牌的面积S=5×20m2=100m2

设t时间内吹到广告牌上的空气质量为m，则有：m=ρSvt 根据动量定理有：-Ft=0-mv=0-ρSv2t 得：F=ρSv2

代入数据解得，F≈1.2×105N，故B正确，ACD错误。 故选：B。

设t时间内吹到广告牌上的空气质量为m，根据动量定理的公式Ft=△mv，即可求解。

本题主要考查动量定理的直接应用，只要确定好物理模型即可轻松解题，难度不大，属于基础题。 5. 【答案】A 【解析】

解：设波的周期为T；

波沿x轴正方向传播，则

T，得到

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当n=0时，T1=0.80s 当n=1时，T2=0.16s； n=2时，T3=0.08s；

再依据v=，那么当n=0时，v1=5m/s；

当n=1时，v2=25m/s；

n=2时，v3=50m/s；故A正确，BCD错误。 故选：A。

波沿x轴正方向传播，传播的最短距离为1m，即为，根据波的周期性：相隔整数倍周期的时间，波形

相同，根据时间与周期关系的通项，从而求出周期的通项式，得出可能的值，再依据v=，即可求解。

本题是波动图象中典型的问题，要根据波的周期性研究时间与周期的关系，并掌握v= 的应用；若波的

传播方向未知，还要考虑波的双向性。

6. 【答案】 C

【解析】

解：AD、a、b两种光在水滴表面发生折射现象，入射角相同，a光的折射角小于b光，根据折射定律可知，a光的折射率大于b光，所以a是紫光，b是红光，a光的波长小于b光，水滴背面发生全反射时b光更容易发生明显的衍射现象，故AD错误；

B、光在水滴背面发生全反射时，仍然有些不同颜色的光要相交重合，所以此时看到的彩虹并不鲜艳，故B错误；

C、令太阳光在水滴表面发生折射现象时，a光的折射角为α，b光的折射角为β，则球形水滴的半径为R，所以a光在水滴中的传播路径长为xa=4R•cosα，

b光在水滴中传播的路径长为xb=4Rcosβ，因为α＜β，所以xa＞xb，又因为光在介质中的传播速度为，

因为na＞nb，所以va＜vb，光在水滴中的传播时间为，所以a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中

的传播时间长，故C正确。 故选：C。

太阳光在水滴表面发生折射现象，入射角相同，根据折射角以及折射定律分析a、b两中光的折射率以及两种光的波长大小关系。当复合光发生色散现象时看到的彩虹最鲜艳；分析两种色光在水滴中传播的路径大小关系以及传播速度的大小关系，根据x=vt分析两种光的传播时间。

解决该题的关键是能根据图象分析两种色光的折射角的大小关系，知道红光与紫光的折射率以及波长的大小关系，掌握明显的衍射现象的条件。

7. 【答案】C 【解析】

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解：金属棒受重力、绳子拉力和安培力，三力平衡，受力分析如图所示，故安培力一定与拉力和重力的合力大小相等，如图所示弧形区域的反方向，故安培力一定与拉力和重力的合力大小相等，如图所示弧形区域的反方向。

A、根据上图可知，磁场方向应该指向斜下方，故A错误；

B、若所加磁场的磁感应强度大小B=0.8T，只要安培力大小与拉力和重力的合力大小相等，反向相反即可，故磁场方向不确定，故B错误；

C、根据上图可知，当安培力与绳子拉力垂直时，安培力最小，磁感应强度最小，根据左手定则可判，此时所加磁场的方向与丝线平行，故C正确；

D、所加磁场的磁感应强度大小确定，由于磁场方向不确定，故安培力不确定，绳子拉力则不确定，只要满足三力合力为零即可，故D错误； 故选：C。

根据金属棒受力平衡分析安培力方向，然后根据左手定则判断磁场方向和计算磁感应强度大小。根据三力平衡的推论：三个共点力平衡时三个力的首尾相连构成闭合矢量三角形，且垂直时力最小分析磁感应强度的最小值。

本题考查共点力平衡，关键是掌握左手定则来判定安培力的方向，并运用力的平行四边形定则来得出安培力最小值的方向。

8. 【答案】 B

【解析】

解：设地球的半径为R，则地球同步卫星的轨道半径为r=6.6R 已知地球的自转周期T=24h，

地球同步卫星的转动周期与地球的自转周期一致，若地球的自转周期变小，则同步卫星的转动周期变小。 由公式可知，做圆周运动的半径越小，则运动周期越小。

由于需要三颗卫星使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，所以由几何关系可知三颗同步卫星的连线

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构成等边三角形并且三边与地球相切，如图。

由几何关系可知地球同步卫星的轨道半径为r′=2R。

，故B正确，ACD错误。

故选：B。

明确同步卫星的性质，知道其转动周期等于地球的自转周期，从而明确地球自转周期减小时，地球同步卫星的运动周期减小，当运动轨迹半径最小时，周期最小。由三颗同步卫星需要使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯可求得最小半径，再结合开普勒第三定律可求周期。

本题考查开普勒第三定律以及同步卫星的性质，要注意明确题目中隐含的信息的判断是本题解题的关键。

9. 【答案】CD 【解析】

解：AC、根据图（b）得到原线圈电压的最大值为50V，加在变压器原线圈上正弦交流电压的有效值为

V，电压表的示数为：U=25V，故A错误，C正确。

B、根据图（b）得到原线圈电流周期为0.02s，转速n==50转/秒，某交流发电机要产生与图（b）相同频率的交流电，其线圈在磁场中的转速为50转/秒，故B错误。

D、瞬时电压大于5000V即火花放电；根据，且U1=50V，U2≥5000V得到实现点火的条件是：变压

器原、副线圈的匝数n1、n2须满足n2＞100n1，故D正确。 故选：CD。

根据图（b）得到原线圈电压的最大值，根据有效值与最大值的关系求出电压表的示数。

当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会点火，根据电压与线圈匝数比的关系即可求解。 掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，知道电压表的示数为有效值，本题即可得到解决。

10. 【答案】 BC

【解析】

解：根据公式

故点电荷q在D点具有的电势能为：EPD=φDq=2×（-6×10-6）=-1.2×10-5J，故A错误，B正确；

C、规定B点的电势为0，则φC=-UBC=2V，故连接CD则为一条等势面，过B做CD垂线则为一条电场线，如

16页

图所示：

根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知，电场方向为垂直于CD连线指向B点，故C正确； D、将△ABC绕B点顺时针旋转，当转到AC与电场线垂直时则AC两点电势会相等，故D错误； 故选：BC。

根据电场力做功与电势差的关系求出AB间的电势差、BC间的电势差；根据电势差等于电势之差，结合B点电势为零，求出A、C点的电势；找出等势线，结合电场线与等势线垂直，由高电势指向低电势，作出电场线，并根据E=求出电场强度。

解决本题的关键知道电场力做功与电势差的关系，电势差与电势的关系。知道电场线与等势线垂直，由高电势指向低电势。

11. 【答案】 AD

【解析】

解：A、设运动员在空中飞行的时间为t，根据平抛运动的规律有 水平方向有：x=vBt 由几何关系可得：=tanθ

代入数据解得运动员经过B点时速度为vB=

从A到B由动能定理得：mghAB=mvB2-0

解得：，故A正确。

B、设运动员着陆时速度方向与水平方向的夹角为α，

可得tanα=2tanθ，α≠θ，与vB无关，所以，

调节助滑道AB和着陆坡BC，运动员不可能沿与BC相切的方向着陆，故B错误。

C、设运动员在停止区CD上克服摩擦力所做的功为Wf．从B到D的过程由动能定理得：

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，

可得，故C错误。

D、运动员飞出后做平抛运动，瞬时速度方向与着陆坡BC平行时，即瞬时速度方向与水平方向间的夹角为θ时，其离着陆坡BC最远，故D正确。 故选：AD。

先研究运动员离开B点做平抛运动的过程，根据分位移公式求出运动员经过B点时的速度，再研究A到B的过程，由动能定理求A、B间的高度差。根据分速度规律分析运动员着陆时速度方向。从B到D，根据动能定理求克服摩擦力所做的功。当运动员飞出后，瞬时速度方向与着陆坡BC平行时，其离着陆坡BC最远。 本题考查平抛运动的规律、动能定理的应用，要明确运动员落在着陆坡时竖直位移与水平位移的关系，弄清运动过程的运动规律即可正确求解。 12. 【答案】 BC

【解析】

解：闭合开关时，金属棒受到向下的重力以及向上的安培力，

若重力与安培力相等，即mg=BIL=，金属杆做匀速直线运动。速度不变，则动能、安培力、感应电

流都不变，加速度为零。

若安培力小于重力，则加速度的方向向下，做加速运动，加速运动的过程中，安培力增大，则加速度减小，做加速度逐渐减小的加速运动，当重力与安培力相等时，做匀速直线运动，则a-t图象是斜率逐渐减小的

曲线，因为，所以Ek-t图象是一条斜率减小的曲线。安培力为，F-t图线先

是一条斜率逐渐减小的曲线，之后恒定不变，因为，所以I-t图象先是一条斜率逐渐减小的的曲线，

当金属杆匀速时，电流恒定不变，但t=0时金属杆有速度，所以t=0时电流不等于零。

若安培力大于重力，则加速度的方向向上，做减速运动，减速运动的过程中，安培力减小，做加速度逐渐

减小的减速运动，当重力与安培力相等时，做匀速直线运动。安培力为，所以F-t图象是斜率逐

渐减小的曲线，当匀速运动时，安培力不再减小，此时安培力等于重力， 故AD错误，BC正确。 故选：BC。

s闭合后，金属杆在下滑过程中，受到重力和安培力作用，分析安培力与重力大小关系，根据安培力大小与速度大小成正比，分析金属杆的加速度变化，确定金属杆的运动情况。根据动能的定义式分析动能岁时间的变化图象，根据牛顿第二定律分析加速度的变化情况，根据安培力的公式分析安培力的变化情况，根据E=Blv以及欧姆定律分析感应电流随时间的变化情况。

解决该题需要明确知道闭合开关后金属杆受到乡下重力以及向上的安培力，知道将重力和安培力的大小分为三种情况来讨论。

13. 【答案】

mg M≫m 可以比较精确地平衡摩擦力、可以更方便地获取多组数据、可以更好地保证满足M≫m。 【解析】

18页

解：（1）小车做初速度为零的匀变速直线运动，根据位移时间关系知at2，所以加速度；

小车所受的合力等于小车将要运动后所加的沙子的重力，为mg。

（2）用沙子的重力代替小车受到的作用力，由牛顿第二定律知道：只有当M≫m时，该结论才成立。 （3）可以比较精确地平衡摩擦力、可以更方便地获取多组数据、可以更好地保证满足M≫m。

故答案为：（1）、mg（2）M≫m（3）可以比较精确地平衡摩擦力、可以更方便地获取多组数据、可以

更好地保证满足M≫m。

（1）小车做初速度为零的匀变速直线运动，根据位移时间关系知

，求解加速度a；小车所受的合

力等于小车将要运动后所加的沙子的重力，为mg。

（2）用沙子的重力代替小车受到的作用力，只有当M≫m时，该结论才成立。

（3）可以比较精确地平衡摩擦力、可以更方便地获取多组数据、可以更好地保证满足M≫m。

教科书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚，要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。

14. 【答案】 E2 R2

R0 偏小 0.5 4.3

【解析】

解：（1）①闭合S2开关时认为电路电流不变，实际上闭合开关S2时电路总电阻变小，电路电流增大，电源电动势越大、滑动变阻器阻值越大，闭合开关S2时微安表两端电压变化越小，实验误差越小，为减小实验误差，电源应选择E2，滑动变阻器应选择R2；

②闭合开关S2时认为电路电流不变，流过微安表电流为满偏电流的，则流过电阻箱的电流为满偏电流的

，微安表与电阻箱并联，流过并联电路的电流与阻值成反比，则：

闭合开关S2时整个电路电阻变小，电路电流变大，大于300μA，当表头G示数为200μA时，

流过电阻箱的电流大于100μA，电阻箱阻值小于表头G电阻的一半，实验认为电流表内阻等于电阻箱阻值的一半，因此表头G内阻测量值偏小；

（2）把微安表改装成0.3A的电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值为：

（3）改装后电流表内阻为：微安表量程为300μA，改装后电流表

量程为0.3A，量程扩大了1000倍，微安表示数为250μA时，流过电流表的电流为：250×10-6×1000=0.25A 由图乙所示电路图可知，待测电阻阻值为：

19页

故答案为：（1）①E2；R2；②R0；偏小；（2）0.5；（3）4.3。

（1）根据实验步骤与实验原理从减小实验误差的角度选择实验器材；分压电路分压不变，应用欧姆定律求出电阻箱与电流表内阻的关系。

（2）扩大电流表量程应给电流表并联一个分流电阻，应用并联电路特点与欧姆定律求出并联电阻阻值。 （3）根据题意求出流过待测电阻的电流，应用欧姆定律求出待测电阻阻值。

本题考查了测微安表内阻、电流表改装与测电阻问题，理解测微安表内阻的实验原理与减小实验误差的方法是选择实验器材的关键；应用串联电路特点与欧姆定律即可解题。

15. 【答案】

解：取竖直向下方向为正方向，以O点为原点竖直向下建立Ox坐标系，设物块在平衡位置O点，弹簧的压缩量为x0，有： mg=kx0

当物块向下离开O点位移为x时，有F回=mg-k（x0+x） 解得：F回=-kx

满足简谐振动的回复力特征，所以物块的运动为简谐振动 证毕

【解析】对物块进行受力分析，然后由胡克定律结合简谐振动的特点证明即可。 解答该题关键要把握合外力与位置变化的关系、以及弹力的关系。

16. 【答案】

设步子弹的出膛速度大小为v0，子弹穿过球后瞬间，橡皮球的速度为v1，子弹的速度为v2，有

m2v0m1v1m2v2 （3分）

h12gt （2分） 2x1v1t （1分） x2v2t （1分）

解得： v01000m/s （1分）

【解析】

子弹和橡皮球抛出后做平抛运动，根据平抛运动的规律可求出其初速度，再结合动量守恒定律求解该型号步子弹的出膛速度大小。

解决该题的关键是知道子弹和橡皮球相互作用过程其动量守恒，掌握动量守恒定律的表达式，知道子弹和橡皮球作用后两者的运动情况。

17 【答案】17．（14分）参及评分标准： （1）当快件刚要相对小车滑动时，拉力F最小，有

对快件： mgma0 （1分） 对快件及小车整体：F0(Mm)a0 （2分）

20页

解得： F020N （1分）

（2）当撤去拉力F后快件刚好能到达小车左端时，拉力F作用时间最短，设F的最短作用时间为tm，F作用时间内，快件在小车上滑动距离为L1，撤去拉力F时，快件的速度为v1，小车的速度为v2，有 对快件： mgma1 （1分） v1a1tm （1分） 对小车： FmgMa2 （1分）

v2a2tm （1分）

另有 L11212a2tma1tm （1分） 22撤去F后，有 mv1Mv2(Mm)V （2分） mg(LL1)12112mv1Mv2(Mm)V2 （2分） 222解得： tm1s （1分）

【解析】

（1）当快件和小车的摩擦力刚好达到最大时，外力最小，对快件根据牛顿第二定律求解加速度，整体求解外力。

（2）当撤去拉力F后快件刚好能到达小车左端时，拉力F作用时间最短，根据运动学公式结合动量守恒以及能量守恒定律分析求解拉力F作用的最短时间。

明确知道在快件和小车的摩擦力刚好达到最大时需要施加的水平力最小，知道撤去外力后快件和小车组成的系统动量守恒，知道动量守恒的表达式。

18.【答案】

18．（16分）参及评分标准：

（1）设第一个粒子在电场中运动上的时间为t1，有

h1q1E2t1 （1分） 2m2hv0t1 （1分）

2mv0解得： q1 （1分）

2hE（2）设第一个粒子到达C点时的速度为v1，速度方向与x轴夹角为，在磁场中做圆周运动的半径为R1，匀强磁场的磁感应强度为B1，轨迹如图，有

E A C O O1 ） y v2y12

q1Eh （1分） m21页

v1 x B tanvy1v0 （1分）

2 （1分） v12v0v2y1v12 （1分）

q1v1B1mR12R1sin2h （1分）

T12m （1分） q1B122T1 （1分） 2解得： t3h （1分）

2v0t（3）根据运动的对称性，只要后面射出的粒子在磁场中做匀速圆周 运动的圆心在y轴上，粒子就能回到A点。设后面射出粒子电量为q2， 在磁场中运动半径为R2，在电场中运动时间为t2，磁感应强度为B2， 射入磁场时速度方向与x轴夹角为，轨迹如图，有

E A O ) y v2 x h1q2E2t2 （1分） 2mq2Eh （1分） mB v2y222v2q2v2B2m （1分）

R2R2sinv0t2 （1分）

解得： B2E （1分）

v0B2与粒子电荷量q无关，所以匀强磁场的磁感应强度B存在这个特定值。

【解析】

（1）根据类平抛运动的规律求解；

（2）根据运动的合成与分解求解速度大小，再根据几何关系求解半径，根据周期公式求解时间； （3）根据运动的对称性，只要后面射出的粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心在y轴上，粒子就能回到A点，根据类平抛运动的规律求解速度，再根据洛伦兹力提供向心力进行解答。

对于带电粒子在磁场中的运动情况分析，一般是确定圆心位置，根据几何关系求半径，结合洛伦兹力提供向心力求解未知量；根据周期公式结合轨迹对应的圆心角求时间；对于带电粒子在电场中运动时，一般是按类平抛运动的规律进行解答。

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