二、选择题：（本题共8小题，每小题6分，其中14、15、16、21题有多项符合题目要求，其余各题的四个选项中只有一项符合题目要求；全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

14．在物理学发展的过程中，有许多伟大的科学家做出了突出贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是(　　)

A．法拉第提出可以用电场线描绘电场的分布，极大地促进了人们对电磁现象的研究

B．安培坚信电和磁之间一定存在着联系，发现了电流的磁效应，突破了对电与磁认识的局限性

C．英国物理学家卡文迪许利用扭秤首先较准确地测定了静电力常量

D．亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，伽利略通过理想实验证实了这一说法

15．如图3所示是用粉刷墙壁的涂料滚的示意图。使用时，用撑竿推着涂料滚沿墙壁上下滚动，把涂料均匀地粉刷到墙壁上。撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计，而且撑竿足够长。粉刷工人站在离墙壁某一距离处缓缓上推涂料滚，使撑竿与墙壁间的夹角越越小。该过程中撑竿对涂料滚的推力为F1，墙壁对涂料滚的支持力为F2，下列说法正确的是(　　)

A．F1、F2均减小　　　　 　

B．F1、F2均增大

C．F1减小，F2增大

D．F1增大，F2减小

16．如图所示为一种自动跳闸的闸刀开关示意图，O是转动轴，A是

绝缘手柄，C是闸刀卡口，M、N 接电线，闸刀处于垂直纸面

向里、B＝1 T的匀强磁场中，CO间距离10 cm。当磁场力为0.2 N

时，闸刀开关会自动跳开。则要使闸刀开关能跳开，CO中通过的电流的大小和方向为(　　) A．电流方向C→O B．电流方向O→C

C．电流大小为1 A D．电流大小为0.5 A

17．如图所示的电路中，电的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值。在t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开S。下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中，正确的是(　　)

18．如图所示，一种β射线管由平行金属板A、B和平行于金属板的细管C组成。放射O在A极板左端，可以向各个方向发射不同速度、质量为m的β粒子。若极板长为L，间距为d。当A、B板加上电压U时，只有某一速度的β粒子能从细管C水平射出，细管C离两板等距。已知元电荷为e，则从放射O发射出的β粒子的这一速度为(　　)

A. B. 

C.  D. 

19．小钢球从空中某处从静止开始自由下落，与水平地面碰撞后上

升到空中某一高度处，此过程中小球速度随时间变化的关系

如图所示，则(　　)

A．在下落和上升两个过程中，小球的加速度不同

B．小球开始下落处离地面的高度为0.8 m

C．整个过程中小球的位移为1.0 m

D．整个过程中小球的平均速度大小为1 m/s

20．超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力的新型交通工具．其推进原理可以简化为如图所示的模型：在水平面上相距L的两根平行直导轨间，有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2，且B1＝B2＝B.每个磁场的宽度都是L，相同排列，所有这些磁场都以相同速度向右匀速运动，这时跨在两导轨间的长为L、宽为L的金属框abcd(悬浮在导轨上方)在磁场力作用下也将会向右运动．设金属框的总电阻为R，运动中所受到的阻力恒为F。当金属框的最大速度为vm时，磁场向右匀速运动的速度为v，则下列说法正确的是(　　)

金属框达到最大速度vm时，回路中产生的电动势为E＝2BLv

B．金属框达到最大速度vm时，回路中电流为：I＝2BL(v－vm)/R，

C．金属框达到最大速度vm时，金属框受到合安培力为B2L2vm/R

D．金属框达到最大速度vm时，磁场向右匀速运动的速度为(4B2L2vm＋FR)/4B2L2

21．物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能。若取两物体相距无穷远时的引力势能为零，一个质量为m0的质点距质量为M0的引力中心为r0时，其万有引力势能
（式中G为引力常数）。一颗质量为m的人造地球卫星以半径为r1圆形轨道环绕地球飞行，已知地球的质量为M，要使此卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径增大为r2，则在此过程中( )

卫星势能增加了
B．卫星动能减少了

C． 卫星机械能增加了
D．卫星上的发动机所消耗的最小能量为

22．（6分）某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计 A 挂于固定点 P，下端用细线挂一重物 M。弹簧测力计 B 的一端用细线系于 O 点，手持另一端向左拉，使结点 O 静止在某位置。分别读出弹簧测力计 A 和 B 的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录 O点的位置和拉线的方向。

(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为________N。

(2)下列不必要的实验要求是 。(请填写选项前对应的字母)

A．应测量重物 M 所受的重力

B．弹簧测力计应在使用前校零

C．拉线方向应与木板平面平行

D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使 O 点静止在同一位置

(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计 A 的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决办法。

23．（9分）某同学设计了一个加速度计，如图所示．较重的滑块2可以在

光滑的框架1中平移，滑块两侧用弹簧3拉着；R为滑动变阻器，4是

滑动片，它与电阻器任一端间的电阻值都与它到这端的距离成正比．这

个装置实际上是一个加速度传感器．工作时将框架固定在被测物体上，

使弹簧及电阻R均与物体的运动方向平行。当被测物体加速运动时，滑

块将在弹簧的作用下，以同样的加速度运动。通过电路中仪表的读数，

可以得知加速度的大小。

已知两个电池E的电动势相同，均为9V，内阻可以忽略不计；滑块的质量为0.6kg，两弹簧的劲度系数均为
，电阻器的全长9.0cm，被测物体可能达到的最大加速度为
（此时弹簧仍为弹性形变），电压表为指针式直流电压表（可视为理想电压表），零刻度在表盘中央（即可显示正负电压），当P端的电势高于Q端时，指针向零点右侧偏转。当被测物体的加速度为零时，电压表的示数为零；当被测物体的加速度达到最大时，电压表的示数为满偏量程。（1）当加速度为零时，应将滑动片调到距电阻器左端 cm处；（2）当物体具有图示方向的加速度a时，电压表的指针将向零点 （填“左”、“右”）侧偏转。（3）所给电压表量程为 V（4）若将电压表的表盘换成直接表示加速度大小及方向的刻度盘，则表盘的刻度 （填“均匀”、“非均匀”）分布。

24．（14分）如图所示，小木箱ABCD的质量M=180g，高L=0.2m，其顶部挡板E的竖直距离h=0.8m，在木箱内放有一个质量为m=20g的小物块P(可视为质点).通过细轻绳对静止木箱施加一个竖直向上的恒力T，为使木箱能向上运动，并且当AD与挡板E相碰木箱停止运动后，P物体不会和木箱顶AD相碰，求拉力T的取值范围. (g=10m/s2)

25．（18分）如图所示，
为绝缘板，CD为板上两个小孔， AO为CD的中垂线，在
的下方有匀强磁场，方向垂直纸面向外（图中未画出），质量为
电荷量为
的粒子（不计重力）以某一速度从A点平行于MN的方向进入静电分析器，静电分析器内有均匀辐向分布的电场（电场方向指向O点），已知图中虚线圆弧的半径为R，其所在处场强大小为，若离子恰好沿图中虚线做圆周运动后从小孔垂直于
进入下方磁场。

（1）求粒子运动的速度大小；

（2）粒子在磁场中运动，与
板碰撞，碰后以原速率反弹，且碰撞时无电荷的转移，之后恰好从小孔进入
上方的一个三角形匀强磁场，从A点平行MN射出磁场，则三角形磁场区域最小面积为多少？
上下两区域磁场的磁感应强度大小之比为多少？

（二）选考题：

33．[物理——选修3-４] (15分）（1）（6分）下列说法正确的是（选对一个得3分，选对两个得4分，选对3个得6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）（　　）

Ａ．伽利略发现了单摆的等时性，并通过实验确定了单摆做简谐运动的周期公式

Ｂ．单摆的回复力是重力沿摆球运动轨迹切线方向的分力

Ｃ．麦克斯韦预言了电磁波的存在并通过实验进行了验证

Ｄ．根据狭义相对论，地面上的人看到高速运行的列车比静止时短

Ｅ．为了司机在夜间安全行驶，汽车前窗玻璃通常采用偏振玻璃

（2）（9分）如图所示，用折射率
的玻璃做成内径为、外径为
的半球形空心球壳，一束平行光射向此半球的外表面，与中心对称轴
平行，试求：

①入射角满足什么条件的光线可以射出内球面（不考虑多次反射）；

②如果要使球壳内表面没有光线射出，在球壳左边至少用多大的遮光板，如何放置才行？

34．(1)　（6分）根据玻尔原子结构理论，氦离子(He＋ )的能级图如图8-3所示。 电子处在n＝3轨道上比处在n＝5轨道上离氦核的距离________(填“近”或“远”)。 当大量He＋处在n＝4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有________条。

（2）（9分）如图所示，小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上（冰面足够大），现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱。推出木箱后人和车速度大小为2m/s箱与竖直固定挡墙碰撞反弹后恰好不能追上小车。已知人和车的总质量为100kg。木箱的质量为50kg

求：①人推木箱过程中人所做的功。

②木箱与挡墙碰撞过程中墙对木箱的冲量。

解析：设所求的速度为v0，与上板A成θ角。在垂直于极板的方向上，β粒子做匀减速直线运动，当竖直分速度恰好减为零时，有＝at2，即d＝at2，水平位移L＝vxt，两式相除得＝＝，又vy＝at＝ ，所以vx＝vy＝ 。所以v0＝＝ 。选项正确19.BD　

20．BD【解析】　导体棒ad和bc各以相对磁场的速度(v－vm)切割磁感线运动，由右手定则可知回路中产生的电流的方向为abcda，回路中产生的电动势为E＝2BL(v－vm)，回路中电流为：I＝2BL(v－vm)/R，由于左右两边ad和bc均受到安培力，则合安培力为F合＝2×BLI＝4B2L2(v－vm)/R，依题意金属框达到最大速度时受到的阻力与安培力平衡，则F＝F合，解得磁场向右匀速运动的速度v＝(4B2L2vm＋FR)/4B2L2，B对．

21．AC

22.

解析：(1)弹簧秤读数为3.00 N。

(2)验证力的平行四边形定则，需要分别测量各个力的大小和方向，所以A选项是必要的；根据仪器使用常识，弹簧在使用前需校零，B选项是必要的；实验中力必须在同一平面内的，C选项也是必要的；实验是验证三个力的关系，只要测出三个力就可以了，所以不需要固定O点位置，D选项不必要，本题应该选D。

25．（1）粒子进入静电分析器做圆周运动，故
(2分)

(2分)

（2）粒子从D到A匀速圆周运动，故由图示三角形区域面积最小值为
(4分)

在磁场中洛伦兹力提供向心力，，
(2分)

设MN下方的磁感应强度为B1，上方的磁感应强度为B2，

若只碰撞一次，则
，
，故
， (4分)

由功能关系有
（2分）

木箱与挡墙碰撞过程中，由能的动量定理有

（2分）

墙对木箱的冲量方向水平向左 （1分）

33．（1）BDE

（2）解①设光线
射入外球面，沿
方向射向内球面，刚好发生全反射，则

（1分）

在

（1分）

即

则
（1分）

又
（1分）

得

（1分）

当射向外球面的入射光线的入射角
时，这些光线都会射出内球面。（1分）

②由图中可知，
（2分）

即至少用一个半径为R的遮光板，圆心过
轴，并垂直该轴放置，才可以挡住能够射出球壳的全部光线，这时，球壳内表面将没有光线射出。 （1分）