2019年吉林省长春市高中高考物理二模试卷解析版
高考物理二模试卷
题号一二三四总分
得分
一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）
1. 引力波是根据爱因斯坦的广义相对论作出的奇特预言之一，三位美国科学家因在引力
波的研究中有决定性贡献而荣获诺贝尔奖，对于引力波概念的提出，可以通过这样的方法来理解：麦克斯韦认为，电荷周围有电场，当电荷加速运动时，会产生电磁波；
爱因斯坦认为，物体周围存在引力波，当物体加速运动时，会辐射出引力波，爱因斯坦的观点的提出，采取了哪种研究方法（）
A.控制变量法
B.对比法
C.类比法
D.观察法
2.厦门地铁1号线被称作“最美海景地铁”，列车跨海飞驰，乘客在车厢内可观赏窗
外美丽的海景。设列车从高崎站至集美学村站做直线运动，运动的υ-t图象如图所示，总位移为s，总时间为t，最大速度为v，加速过程与减速过程的加速度大小相等，则下列说法正确的是（）
A. B. C. D.加速运动时间大于减速运动时间
从高崎站至集美学村站的平均速度为匀速运动时间为-t
加速运动时间为-t
3.用洛伦兹力演示仪可以观察电子在磁场中的运动径迹，图（甲）是洛伦兹力演示仪的
实物图，图（乙）是结构示意图。励磁线圈通电后可以产生垂直纸面的匀强磁场，励磁线圈中的电流越大，产生的磁场越强。图（乙）中电子经电子枪中的加速电场加速后水平向左垂直磁感线方向射入磁场。下列关于实验现象和分析正确的是（）
A. B. C. D.仅增大励磁线圈中的电流，电子束径迹的半径变大
仅升高电子枪加速电场的电压，电子束径迹的半径变小
仅升高电子枪加速电场的电压，电子做圆周运动的周期不变
要使电子形成如图（乙）中的运动径迹，励磁线圈应通以逆时针方向的电流
0m
4.氢原子能级图如图所示，用大量处于n=2能级的氢原子跃迁
到基态时，发射出的光照射光电管阴极K，测得光电管电流的遏止电压为7.6V，已知普朗克常量h=6.63×10-34J?s，电子电量e=-1.6×10-19C，下列判断正确的是（）
A. B. C. D.电子从阴极K表面逸出的最大初动能为2.6eV
阴极K材料的逸出功为7.6eV
阴极K材料的极限频率为6.27×1014Hz
氢原子从n=4跃迁到n=2能级，发射出的光照射该光电管阴极K时能发生光电
5.效应
电风扇的挡位变换器电路如图所示，把它视为一个可调压的理想变压器，总匝数为2400匝的原线圈输入电压u=220sin100πt （V），挡位1、2、3、4对应的线圈匝数分别为240匝、600匝、1200匝、2400匝。电动机M的内阻r=8Ω，额定电压为U=220V，额定功率P=110W．下列判断正确的是（）
A.
B.
C.
D.
该交变电源的频率为100Hz
当选择3挡位后，电动机两端电压的最大值为110V
当挡位由3变为2后，原线圈的电流变大
当选择挡位4后，电动机的输出功率为108W
二、多选题（本大题共5小题，共27.0分）
6. 物体静止在水平地面上，在竖直向上的拉力F作用下向上运动。不计空气阻力，物
体的机械能E与上升高度h的大小关系如图所示，其中曲线上点A处的切线斜率最大，h～h的图线为平行于横轴的直线。则下列判断正确的是（）
A. C.在h处物体所受的拉力最大
h～h过程中合外力做功为零
B.
D.
在h处物体的动能最大0～h
过程中拉力F始终做正功
7.电荷量不等的两点电荷固定在x轴上坐标为－3L和3L
的两点处，其中坐标为－3L处的点电荷带电量的绝
对值为Q，两点电荷连线上各点的电势随x变化的
关系图象如图所示，其中x=L处的电势最低，x轴上M、N两点的坐标分别为－2L和2L，已知静电力常量为k，则下列说法正确的是（）
A. B. C. D.两点电荷一定均为正电荷
原点O处的场强大小为
正检验电荷在原点O处受到向左的电场力
负检验电荷由M点运动到N点的过程中，电势能先减小后增大23
1
23
2
2
8.
如图所示，宽为 L 的竖直障碍物上开有间距 d ＝0.6 m 的矩 形孔，其下沿离地高 h ＝1.2 m ，离地高 H ＝2 m 的质点与 障碍物相距为 x ，在障碍物以 v ＝4 m /s 匀速向左运动的同 时，质点自由下落．忽略空气阻力，g ＝10 m /s 2，则以下 正确的是（ ）
A. B. C. D.
L ＝1 m ，x ＝1 m 时小球可以穿过矩形孔 L ＝0.8 m ，x ＝0.8 m 时小球可以穿过矩形孔 L ＝0.6 m ，x ＝1 m 时小球可以穿过矩形孔 L ＝0.6 m ，x ＝1.2 m 时小球可以穿过矩形孔 9.
下列说法中正确的是（ ）
A. B. C. 气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子间存在斥力的缘故 液晶显示屏就是用液晶的光学各向异性制成的
如果气体分子总数不变而温度升高，则气体分子的平均动能增大，因而气体压
强必然增大
D. E. 液体的温度越高，表面张力越小
不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化
10. 一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，t 时刻的波形图如图中的实线所示，此时波刚好
传到 P 点，t +0.6s 时刻，这列波刚好传到 Q 点，波形图如图中的虚线所示，a 、b 、 c 、P 、Q 为介质中的质点，则下列说法正确的是（ ）
A. B. C.
这列波的波长为 40m
这列波的波速为 16.7m/s
质点 c 在这段时间内通过的路程一定为 30cm
D. 从 t
时刻起，t + s 时刻，质点 a 恰好第一次到达平衡位置
E.
t +0.5s 时刻，质点 b 、P 的位移相同
三、实验题（本大题共 2 小题，共 15.0 分）
11. 欲测量某种材料的电阻率 ρ．现提供以下实验器材
A ．20 分度的游标卡尺；
B ．螺旋测微器；
C ．电流表 A （量程 50mA ，内阻 r =100Ω）；
D ．电流表 A （量程 100mA ，内阻 r 约为 40Ω）；
E ．滑动变阻器 R （0～10Ω，额定电流 2A ）；
F ．直流电源 E （电动势为 3V ，内阻很小）；
G ．导电材料 R （长约为 5cm ，电阻约为 100Ω）；
H ．开关一只，导线若干。 回答下列问题：
0 1 1 2 2 1
2
（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图甲所示，其示数 L =______cm ，用螺旋测微 器测得该样品的外直径如图乙所示，其示数 D =______mm 。
（2）为尽可能精确地测量该样品电阻率 ρ，某小组设计了如图丙、丁两种实验方 案的电路中应选图______。
（3）某次实验中电流表 A 和电流表 A 的示数分别为 I 和 I ，用所测得的物理量符 号和已知的物理量的符号表示这种材料的电阻率为 ρ=______。
12. 某同学设计出如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”，让小球从 A 点自 由
下落，下落过程中经过 A 点正下方的光电门 B 时，光电计时器记录下小球通过光 电门时间 t ，当地的重力加速度为 g 。
（1）为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量______ A ．小球的质量 m
B ．AB 之间的距离 H
C ．小球从 A 到 B 的下落时间 t
D ．小球的直径 d
（2）小球通过光电门时的瞬时速度 v =______（用题中所给的物理量表示）。
（3）调整 AB 之间距离 H ，多次重复上述过程，作出 随 H 的变化图象如图乙所示， 当小球下落过程中机械能守恒时，该直线斜率 k =______。
（4）在实验中根据数据实际绘出 -H 图象的直线斜率为 k （k ＜k ），则实验过程
中所受的平均阻力 f
与小球重力 mg 的比值 =______（用 k 、k 表示）
四、计算题（本大题共 4 小题，共 52.0 分）
13. 如图所示，t =0 时一质量 m =1kg 的滑块 A 在大小为 10N 、方向与水平向右方向成 θ=37°
的恒力 F 作用下由静止开始在粗糙水平地面上做匀加速直线运动，t =2s 时撤去力
1 2 1 2
AB 0
0 0 1
F ；t=0 时在 A 右方 x =7m 处有一滑块 B 正以 v =7m/s 的初速度水平向右运动。已知 A 与地面间的动摩擦因数 μ =0.5，B 与地面间的动摩擦因数 μ =0.1，取重力加速度
大小 g =10m /s 2 ，sin37°=0.6，cos37°=0.8．两滑块均视为质点，求：
（1）两滑块在运动过程中速度相等的时刻；
（2）两滑块间的最小距离。
14. 如图所示，竖直面内有一圆形小线圈，与绝缘均匀带正电圆环同心放置。带电圆环
的带电量为 Q ，绕圆心作圆周运动，其角速度 ω 随时间 t 的变化关系如图乙所示（图 中 ω 、t 、t 为已知量）。线圈通过绝缘导线连接两根竖直的间距为 l 的光滑平行 金属长导轨，两导轨间的矩形区域内存在垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁场的上 下边界间距为 h ，磁感应强度大小恒为 B ．“工”字形构架由绝缘杆固连间距为 H （H ＞h ）的水平金属棒 AB 、CD 组成，并与导轨紧密接触。初始时锁定“工”字
形构架，使 AB 棒位于磁场内的上边沿，t 时刻解除锁定，t 时刻开始运动。已知 “工”字形构架的质量为 m ，AB 棒和 CD 棒离开磁场下边沿时的速度大小均为 v ， 金属棒 AB 、CD 和圆形线圈的电阻均为 R ，其余电阻不计，不考虑线圈的自感。求： （1）0-t （2）t -t 时间内，带电圆环的等效电流；
时间内，圆形线圈磁通量变化率的大小，并判断带电圆环圆周运动方向 （顺时针还是逆时针方向？）；
（3）从 0 时刻到 CD 棒离开磁场的全过程 AB 棒上产生的焦耳热。
0 0 1 2 0 1 2 1 2 1 1 2
15. 如图所示，一定量的理想气体最初处于状态A，之后经历
从状态A→状态B→状态C的系列变化。已知状态A时气
体的温度为200K，体积为40L，压强为8×104Pa，状态B
时气体的温度升高至400K。
（i）求状态B时气体的压强及状态C时气体的体积；（ii）从状态B到状态C的过程，定性分析气体与外界热传递
的情况并求出外界对气体做功的大小。
16. 如图所示，固定在水平地面上的透明球体的折射率
n=、半径为R．O为透明球体的球心，其底部P
点有一点光源（可向各个方向发射光线），过透明
球体的顶点Q有一足够大的水平光屏，已知真空中
的光速为c。
（i）求光从P点传播到Q点的最短时间；
（ii）若不考虑光在透明球体中的反射，求光屏上光照面积S。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：爱因斯坦根据麦克斯韦的观点：电荷周围有电场，当电荷加速运动时，会 产生电磁波，提出了物体周围存在引力波，当物体加速运动时，会辐射出引力波的观点， 采用了类比法。故 C 正确，ABD 错误。
故选：C 。
常用的物理学研究方法有：控制变量法、等效替代法、模型法、比较法、类比法、转换 法等，是科学探究中的重要思想方法。根据物理方法和常识解答，记住著名物理学家的 主要贡献即可。
在高中物理学习中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有 很大的帮助；故在理解概念和规律的基础上，更要注意科学方法的积累与学习。 2.【答案】C
【解析】解：A 、加速过程与减速过程的加速度大小相等，则根据a = 相等，速度变化相等，则时间相等，故 A 错误；
知，加速度大小
B 、从高崎站至集美学村站的平均速度=
，故 B 错误；
CD 、设匀速运动时间为 t ，因为 s = （t +t ）v ，所以 t = -t
，故 C 正确，D 错误；
故选：C 。
速度图象与时间轴围成的面积等于物体在该段时间内通过的位移，速度的正负表示速度 的方向，只要图象在时间轴同一侧物体运动的方向就没有改变。
本题的解题关键是抓住两个数学意义来分析和理解图象的物理意义，速度-时间图象的 斜率等于加速度。
3.【答案】C
【解析】解：AB 、电子在加速电场中加速，由动能定理有：eU = mv 2…①
电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，有：eBv =m ②
解得：r =
…③
可见保持加速电压不变，增加励磁电流，B 增大，电子束形成圆周的半径减小； 仅升高电子枪加速电场的电压，电子束形成圆周的半径增大。故 A B 错误；
C 、电子在磁场中运动的周期：T =
，与电子的速度无关，与加速电场的大小无关，故
仅升高电子枪加速电场的电压，电子做圆周运动的周期不变，故 C 正确；
D 、若励磁线圈通以逆时针方向的电流，由安培定则知，产生的磁场向外，根据左手定 则判断知，电子进入磁场时所受的洛伦兹力向下，电子的运动轨迹不可能是图中所示， 同理，可得励磁线圈通以顺时针方向的电流，则能形成结构示意图中的电子运动径迹， 故 D 错误。
故选：C 。
根据动能定理表示出加速后获得的速度，然后根据洛伦兹力提供向心力推导出半径的表 达式。即可进行分析。根据安培定则和左手定则结合判断电子的运动轨迹。
0 m 0
本题考查了粒子在电、磁场中运动在实际生活中的应用，正确分析出仪器的原理，写出 带电粒子在磁场中运动的半径公式与周期公式是关键。
4.【答案】C
【解析】解：A 、因遏止电压为 U =7.6V ，根据动能定理可知，光电子的最大初动能 E =eU ，光电子的最大初动能为 7.6eV ，故 A 错误； B 、根据光电效应方程，可知，W =h γ-E ，而 h γ=E -E ；因此 W =13.6-3.4-7.6=2.6 eV ， 故 B 错误；
C 、因逸出功 W 等于 h γ ，则材料的极限频率 γ = =
=6.27×1014
Hz ，故 C 正
确。
D 、从 n =4 跃迁到 n =2 能级，释放能量 △为
E =3.4-0.85=2.55eV ＜2.6 eV ，因此发射出的光 照射该光电管阴极 K 时，不能发生光电效应，故 D 错误。
故选：C 。
根据光电效应方程，结合 E =eU ，即可求解最大初动能，与逸出功，再由逸出功 W 等于 h γ ，求出材料的极限频率，最后依据光电效应发生条件，即可求解。
解决本题的关键理解遏止电压的含义，掌握光电效应方程以及光电效应发生条件，并能 灵活运用。
5.【答案】D
【解析】解：A 、根据原线圈输入电压的瞬时值表达式知 ω=100π，交变电源的频率 =
=50Hz ，故 A 错误；
B 、当选择 3 档位后，副线圈的匝数为 1200 匝，根据电压与匝数成正比得
，即
，解得
，所以电动机两端电压的最大值为 110
，故 B 错误；
C 、当档位由 3 变为 2 后，根据电压与匝数成正比知，副线圈两端的电压减小，输出功 率变小，输入功率变小，根据 知原线圈电流变小，故 C 错误；
D 、当选择档位 4，副线圈匝数等于 2400 匝，根据电压比规律得副线圈两端的电压为
220V ，电动机正常工作，流过电动机的电流
，电动机的发热功率
=
故选：D 。
，电动机的输出功率为
，故 D 正确；
根据原线圈输入电压的瞬时值表达式即可知角速度 ω，结合 ω=2πf 得交变电源的频率； 当选择 3 档位后，根据变压比规律求出副线圈两端电压的有效值，最大值为有效值的 倍；当档位由 3 变为 2 后，根据变压比规律判断副线圈的电压，分析输出功率的变化， 根据输入功率等于输出功率，由 P =UI 判断原线圈电流的变化；当选择档位 4 后，根据 变压比规律求出副线圈电压，根据能量守恒求电动机的输出功率。
本题考查变压器原理，要注意明确变压器的规律，能用线圈匝数之比求解电压及电流； 同时注意注意明确对于非纯电阻电路欧姆定律不能使用，在解题时要注意正确选择功率 公式。
6.【答案】AD
【解析】解：A 、由图可知，h 处物体图象的斜率最大，则说明此时机械能变化最快， 由 E =Fh 可知此时所受的拉力最大；故 A 正确；
B 、h ～h 过程中，图象的斜率越来越小，则说明拉力越来越小；h 时刻图象的斜率为
0 km 0
km 0 2 1 0 0 0 0 km 0
1 1
2
2
零，则说明此时拉力为零；在这一过程中物体应先加速后减速，则说明最大速度一定不 在 h 处；故 B 错误；
C 、h ～h 过程中机械能保持不变，故说明拉力一定为零；合外力等于重力，做功不为 零；故 C 错误；
D 、由图象可知，0～h 过程中物体的机械能增大，拉力 F 始终做正功；故 D 正确； 故选：AD 。
根据功能关系：除重力以外其它力所做的功等于机械能的增量，0--h 过程中物体机械能 在增加，知拉力在做正功，机械能与位移图线的斜率表示拉力。当机械能守恒时，拉力 等于零，通过拉力的变化判断其动能的变化。
本题画出了我们平时所陌生的机械能与高度的变化图象；要求我们从图象中分析物体的 运动过程。要求我们能明确机械能与外力做功的关系；明确重力做功与重力势能的关系； 并正确结合图象进行分析求解。
7.【答案】AB
【解析】【分析】
根据 L 点场强为 0，知两电荷是同种电荷，根据电势的变化，判断电荷的电性；
因为电势 φ 随 x 变化的关系图线上每点切线的斜率为 （Δx →0），表示电场强度 E ， 所以可知 L 点的场强为 0，从而知道 O 点的场强；
根据 P 点的场强为 0 可知两电荷的电量大小，根据电场力做功判断电势能的变化。
解决本题的关键掌握电势 φ 随 x 变化的关系图线上每点切线的斜率为 （Δx →0），表 示电场强度 E ．以 L 点场强为 0 作为突破口，展开分析。
【解答】
A 、由 φ-x 图象特点可知 L 处合场强为零，且电势均为正，则两点电荷均为正电荷，故 A 正确；
BC 、设坐标为 3L 处的点电荷带电量的绝对值为 Q '，x =L 处电势最低，此处图线的斜率
为 0，即该点的合场强为 0，
- =0，得 ，故原点处的场强大小为
E =
- =
，方向向右，正检验电荷在原点 O 处受到的电场力向右，故 B 正确，C
错误；
D 、由 M 点到 N 点电势先降低后升高，所以负检验电荷由 M 点运动到 N 点的过程，电 势能先增大后减小，故 D 错误。 故选：AB 。 8.【答案】BC
【解析】解：A 、小球做自由落体运动到矩形孔的上沿的时间为：
t =
= =0.2s
小球做自由落体运动到矩形孔下沿的时间为：t =
= =0.4s
则小球通过矩形孔的时间为 △：t =t -t =0.2s ， A 、根据等时性知，L 的最大值为：L =v △t =4×0.2m =0.8m ，故 A 错误； B 、若 L =0.8m ，x 的最小值为：x =v t =4×0.2m =0.8m ，x 的最大值为： x =v t -L =4×0.4-0.8m =0.8m ，x 的取值范围是 x =0.8m ，故 B 正确。 CD 、若 L =0.6m ，x 的最小值为：x =v t =4×0.2m =0.8m ，x 的最大值为： x =v t -L =4×0.4-0.6m =1m ，所以 0.8m ≤x ≤1m ，故 C 正确，D 错误；
2
2 3
2 1
O 1 2
2 1 m 0 min 0 1 max 0 2
min 0 1 max 0 2
故选：BC。
根据自由落体运动的公式求出小球通过矩形孔的时间，从而通过等时性求出L的最大值．结合小球运动到矩形孔上沿的时间和下沿的时间，结合障碍物的速度求出x的最小值和最大值．
解决本题的关键抓住临界状态，运用运动学公式进行求解．知道小球通过矩形孔的时间
和障碍物移动L的最大值时间相等．
9.【答案】BDE
【解析】解：A、气体如果失去了容器的约束就会散开，是因为分子间距较大，相互的作用力很微弱，而且分子永不停息地做无规则运动，所以气体分子可以自由扩散。故A错误。
B、液晶具有某些晶体的特性，如其光学性质具有各向异性，液晶显示屏就是用液晶的光学各向异性制成的。故B正确。
C、对于一定量的气体，如果温度升高，同时体积增大，根据理想状态的状态方程可知其压强不一定增大。故C错误。
D、温度的高低反应分子运动的激烈程度，温度升高分子运动的激烈程度增强，液体的表面张力将减小。故D正确；
E、根据热力学第二定律，不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响。故E
正确。
故选：BDE。
本题可根据分子间作用力分析气体会散开的原因。温度升高分子运动的激烈程度增强；热力学第二定律有不同的表述：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响。
本题考查分子动理论的基本内容、气态方程、热力学第二定律等，关键熟悉热力学第二定律的各种表述，能够明确热力学第二定律的本质。
10.【答案】ADE
【解析】解：AB、由图可知，该波的波长为λ=40m；波从P传到Q的距离为x
=90m-60m=30m，所用时间t=0.6s，则波速为v==m/s=50m/s，故A正确，B错误。
C、这列波的周期T==s=0.8s，波从P传到c的时间为T=0.2s，在0.6s时间内质点c
振动了半个周期，通过的路程等于2A=20cm，故C错误。
D、从t时刻开始计时，质点a的振动方程为y=A sin（t+）=10sin（2.5πt+）cm
当y=0时，2.5πt+=π时，t=s，故在t+s这个时刻质点a第一次到达平衡位置，故D正
确。
E、在t时刻，因波沿x轴正方向传播，故此时质点P是向上振动的，经0.5s=T后，P
正在向下振动（负位移），是经过平衡位置后向下运动0.1s；质点b是正在向上振动的（负位移），是在到达最低点后向上运动0.1s，可见，此时a、b两个质点的位移相同。故E正确。
故选：ADE。
由图直接读出波长，由两列波的波形图可得波传播的距离，可得出波速；由波速可知周期，根据时间与周期的关系可得出质点的路程及位移。写出从t时刻开始计时，质点a
的振动方程，再求t+s时刻的位移。根据时间0.5s与周期的关系分析t+0.5s时刻质点b、
第10 页，共14 页
P 的位移关系。
本题的关键要理解波的多解性以及振动的性质，要注意理解 E 项中简谐运动的对称性， P 和 b 正好处在了同一点，但是方向恰好相反。
11.【答案】（1）5.015；4.700；（2）丁；（3）
【解析】【分析】
（1）游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数；螺旋测微器固定刻度与可动刻 度示数之和是螺旋测微器的示数；
（2）根据实验目的与实验所给器材选择实验器材，然后选择实验电路图； （3）根据欧姆定律与电阻定律求出电阻率的表达式。
本题考查了游标卡尺与螺旋测微器读数、设计电路图、求电阻率表达式，要掌握常用器 材的使用及读数方法；游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数，游标卡尺不需 要估读；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数，螺旋测微器需要 估读。 【解答】
解：（1）由图示游标卡尺可知，其读数为：50mm +3×0.05mm =50.15mm =5.015cm ； 由图示螺旋测微器可知，其读数为：4.5mm +20.0×0.01mm =4.700mm 。
（2）电压表的量程远大于电源的电动势，所以电压表不适用，两个电流表中， 电流表 A 的满偏电流大于电流表 A 的满偏电流，又电流表 A 的内阻为定值， 根据欧姆定律与串并联知识，应将电流表 A 与样品并联后再与电流表 A 串联， 滑动变阻器阻值较小，应用分压式接法，应选择图丁所示电路图；
（3）根据图丁所示电路图可知，实验中应记录的物理量有：电流表A 的示数 I 、电流
表 A 的示数 I ，
根据电阻定律有：R =ρ
样品横截面积：S = πD 2
根据欧姆定律可得：R =
解得：ρ=
；
故答案为：（1）5.015；4.700；（2）丁；（3）
。
12.【答案】BD
【解析】解：（1）A 、根据机械能守恒的表达式可知，方程两边可以约掉质量，因此不 需要测量质量，故 A 错误；
B 、根据实验原理可知，需要测量的是 A 点到光电门 B 的距离，故 B 正确；
C 、利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需要测量下落时间，故 C 错误；
D 、利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度时，需要知道挡光物体的尺寸，因 此需要测量小球的直径，故 D 正确。
故选：BD 。
（2）已知经过光电门时的时间小球的直径；则可以由平均速度表示经过光电门时的速 度；
故 v = ；
2 1 1 1 2 1 1
2 2
2
（3）若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒；则有： mgH = mv 2；
即：2gH =（ ）2
解得： = ?H ，
那么该直线斜率 k = 。
（4）乙图线 =kH ，
因存在阻力，则有：mgH -fH = mv 2；
所以重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为 =
；
故答案为：（1）BD ；（2） ；（3） ；（4）
。
该题利用自由落体运动来验证机械能守恒，因此需要测量物体自由下落的高度 h ，以 及物体通过 B 点的速度大小，在测量速度时我们利用小球通过光电门的平均速度来代替 瞬时速度，因此明白了实验原理即可知道需要测量的数据；
由题意可知，本实验采用光电门利用平均速度法求解落地时的速度；则根据机械能守恒 定律可知，当减小的机械能应等于增大的动能；由原理即可明确注意事项及数据的处理 等内容。
考查求瞬时速度的方法，理解机械能守恒的条件，掌握分析的思维，同时本题为创新型 实验，要注意通过分析题意明确实验的基本原理才能正确求解。
13.【答案】解：（1）对物块 A ，由牛顿第二定律：F cos θ-μ （mg -F sin θ）=ma ；
对物体 A 撤去外力后：
；
对物体 B ：a =μ g ，
A 撤去外力之前两物体速度相等时：a t =v -a t ， 解得：t =1s
A 撤去外力之后两物体速度相等时：
，
代入数据解得：t ′=3.75s
（2）第一次共速时两物块距离最大，第二次共速时两物块距离最小，则 △：x =x +x -x ；
代入数据解得 △：x =0.875m ；
答：（1）两滑块在运动过程中速度相等的时刻为 3.75s ； （2）两滑块间的最小距离为 0.875m 。
【解析】（1）根据牛顿第二定律先求解撤去外力 F 前后时 A 的加速度以及 B 的加速度； 根据撤去 F 之前时速度相等和撤去 F 之后时速度相等列式求解；
（2）第一次共速时两物块距离最大，第二次共速时两物块距离最小；根据位移公式求 解最小值。
本题考查了牛顿第二定律的应用，分析清楚物体的运动过程是解题的前提与关键，应用
0 AB 1 1
2 2 1 0 2 0 2 1
牛顿第二定律与运动学公式即可解题。 14.【答案】解：（1）由电流的定义式可知，
；
（2）t -t
时间内，“工”字形构架处于平衡状态， 由平衡条件可知，mg =BIL
解得：
由欧姆定律可知，
解得：
由 AB 棒处于平衡可知，AB 棒中的电流方向由 A 到 B ，小圆形线圈中的电流方向为逆时 针方向，
由“楞次定律”中的增反减同可知，带电圆环圆周运动方向为逆时针方向；
（3）由功能关系可知，
金属棒 AB 、CD 和圆形线圈的电阻均为 R ，且棒 AB 与 CD 并联，
由电路特点可知，Q =
由以上两式解得：Q =
答：（1）0-t
时间内，带电圆环的等效电流是
；
（2）t -t
方向；
时间内，圆形线圈磁通量变化率的大小
，带电圆环圆周运动方向为逆时针
（3）从 0 时刻到 CD 棒离开磁场的全过程 AB 棒上产生的焦耳热是
。
【解析】（1）根据电流的定义式 I = ，即可求解；
（2）依重力与安培力平衡，结合安培力表达式，及闭合电路欧姆定律，从而求解磁通 量变化率的大小；再根据楞次定律，确定电流方向；
（3）根据功能关系，注意 AB 棒上产生的焦耳热与整个电路的焦耳热的关系，即可求解。 考查电流的定义式，掌握安培力表达式，及闭合电路欧姆定律的内容，理解功能关系的 应用，注意楞次定律的作用，及第三个问的 AB 棒上产生的焦耳热与整个电路的焦耳热 的关系。
15.【答案】解：
（i ）状态 A 到状态 B 的过程为等容过程：
状态 B 到状态 C 的过程为等压过程：
，解得 p =1.6×105Pa ； ，
解得 V =20L ；
（ii ）状态 B 到状态 C 的过程为等压过程，气体体积减小，外界对气体做功：W =p △B V =p B
（V -V ）=3.2×103 J ；
状态 B 到状态 C 的过程为等压过程，气体温度降低，内能减小 △，U ＜0，W ＞0， 由热力学第一定 △律U =W +Q ，Q ＜0，气体放热 答：
1 2 AB AB 1 1 2 B
C
B C
（i）状态B时气体的压强为1.6×105Pa，状态C时气体的体积为20L；
（ii）从状态B到状态C的过程，气体向外界放热，外界对气体做功3.2×103J。
【解析】（i）状态A到状态B的过程为等容过程，可解得状态B时气体的压强；
状态B到状态C的过程为等压过程，可解得状态C时气体的体积。
（ii）状态B到状态C的过程为等压过程，气体体积V减小至V，可求得外界对气体
B C
做功；
状态B到状态C的过程为等压过程，气体温度降低，内能减小△，U＜0，W＞0，由热
力学第一定△律U=W+Q，可知气体放热
本题考查理想气体状态变化V-T图象，涉及等容变化、等压变化、对气体做功、热力学第一定律，图象比较抽象，难度稍大，容易出错的就是不容易通过图象还原出气体的等容、等压变化过程，从而无法解题。
16.【答案】解：（1）光在透明球体内传播速度v=①
光从P→Q的时间t=②
联立①②得t=③
（2）设透明球体介质的临界角为C，则sin C==得A
=60°④
光屏上光照面为以Q为圆心，QM为半径的圆。
光线恰好在球体内发生全反射时的入射角等于临界角A，如图所示，由几何知识得，其半
径r=R⑤
光屏上光照面积S=πr2=3πR2⑥
答：（1）光从P点到Q点的传播时间t是。
（2）光屏上光照面积S的大小是3πR2
【解析】（1）由公式v=求得光在透明球体内的传播速度，再由t=求光从P点到Q
点的传播时间t
（2）设透明球体介质的临界角为A，由sin A=求得A．光线恰好在球体内发生全反射
时的入射角等于临界角A，结合几何关系求解即可
本题的关键是要掌握全反射条件和临界角公式。作出光路图是解题的基础，运用几何知
识求圆的半径，这都是常用的方法，要熟练掌握。