【题目】如图1所示，在2010上海世博会上，拉脱维亚馆的风洞飞行表演，令参观者大开眼界，最吸引眼球的就是正中心那个高为H=10m，直径D=4m的透明“垂直风洞”。风洞是人工产生和控制的气流，以模拟飞行器或物体周围气体的流动。在风力作用的正对面积不变时，风力F=0.06v2（v为风速）。在本次风洞飞行上升表演中，表演者的质量m=60kg，为提高表演的观赏性，控制风速v与表演者上升的高度h间的关系如图2所示。g=10 m/s2。求：

⑴设想：表演者开始静卧于h=0处，再打开气流，请描述表演者从最低点到最高点的运动状态；

⑵表演者上升达最大速度时的高度h1；

⑶表演者上升的最大高度h2；

⑷为防止停电停风事故，风洞备有应急电源，若在本次表演中表演者在最大高度h2时突然停电，为保证表演者的人身安全，则留给风洞自动接通应急电源滞后的最长时间tm。（设接通应急电源后风洞一直以最大风速运行）

【答案】⑴略(2)4m(3)8m(4) 0.52s

【解析】

试题分析：⑴由图2可知，（1分）

即风力 （1分）

当表演者在上升过程中的最大速度vm时有 （1分）

代入数据得m. （1分）

⑵对表演者列动能定理得 （2分）

因与h成线性关系，风力做功 （1分）

代入数据化简得m （2分）

⑶当应急电源接通后以风洞以最大风速运行时滞后时间最长，表演者减速的加速度为

m/s2 （2分）

表演者从最高处到落地过程有 （2分）

代入数据化简得 s≈0.52s。（2分）

考点：考查功能关系

点评：本题难度中等，首先应根据图像得到v2与h的关系式，当F与重力相等时速度最大，由F、速度和h的关系可知F随着h的变化线性变化，由此可以把变力F转变为恒力，再利用功能关系求解

【题型】解答题
【结束】
20

（1）小物块运动到C点时对轨道的压力的大小；

（2）小物块从C点抛出到击中斜面的时间；

（3）改变小物体从轨道上释放的初位置，求小物体击中斜面时动能的最小值．

【题目】某同学查阅电动车使用说明书知道自家电动车的电源是铅蓄电池，他通过以下操作测量该电池的电动势和内阻。

(1)先用多用电表粗测电池的电动势。把电表的选择开关拨到直流电压50V档，将两只表笔与电池两极接触，此时多用电表的指针位置如图甲所示，读出该电池的电动势为________V

(2)再用图乙所示装置进一步测量。多用电表的选择开关拨向合适的直流电流档，与黑表笔连接的是电池的________极(选填“正”或“负”)。闭合开关，改变电阻箱的阻值R，得到不同的电流值I，根据实验数据作出 —R图象如图丙所示。已知图中直线的斜率为k，纵轴截距为b，则此电池的电动势E=_______，内阻r=_____。(结果用字母k、b表示)

(3)不同小组的同学分别用不同的电池组（均由同一规格的两节干电池串联而成）完成了上述的实验后，发现不同组的电池组的电动势基本相同，只是内电阻差异较大.同学们选择了内电阻差异较大的甲、乙两个电池组进一步探究，对电池组的输出功率P随外电阻R变化的关系，以及电池组的输出功率P随路端电压U变化的关系进行了猜想，并分别画出了如图3所示的P-R和P-U图象.若已知甲电池组的内电阻较大，则下列各图中可能正确的是_______（选填选项的字母）.

【答案】 12.0 负 BC

【解析】（1）电压档量程为50V，则最小分度为1V，则指针对应的读数为12.0V。

（2）作为电流表使用时，应保证电流由红表笔流进，黑表笔流出，故黑表笔连接的是电池的负极；根据闭合电路欧姆定律： ，变形得： ，因此图象的纵轴截距，电动势，解得： ， 。

（3）根据电源的输出功率规律可知，当内外电阻相等时输出功率最大，如果外电阻大于内电阻时，随着电阻的增大，输出功率将越来越小，由可知，电动势相同，内阻越小的乙输出功率越大，故B正确，A错误；当内阻和外阻相等时，输出功率最大；此时输出电压为电动势的一半．由A的分析可知，乙输出的功率比甲的大；而当外电路断开时，路端电压等于电源的电动势，此时输出功率为零，故C正确，D错误。所以BC正确，AD错误。

【题型】实验题
【结束】
19

⑴设想：表演者开始静卧于h=0处，再打开气流，请描述表演者从最低点到最高点的运动状态；

⑵表演者上升达最大速度时的高度h1；

⑶表演者上升的最大高度h2；

⑷为防止停电停风事故，风洞备有应急电源，若在本次表演中表演者在最大高度h2时突然停电，为保证表演者的人身安全，则留给风洞自动接通应急电源滞后的最长时间tm。（设接通应急电源后风洞一直以最大风速运行）

（1）设加速电压U= U0，求电子进入磁场中的速度大小

（2）如果加速电压控制在一定范围内，能保证在这个电压范围内加速的电子进入磁场后在磁场中运动时间都相同，求这个加速电压U的范围．

（3）调节加速电压，使电子落在挡板上表面，求电子落在挡板上表面的最大宽度ΔL.

【题目】涡流制动是一种利用电磁感应原理工作的新型制动方式，它的基本原理如图甲所示，水平面上固定一块铝板，当一竖直方向的条形磁铁在铝板上方几毫米高度上水平经过时，铝板内感应出的涡流会对磁铁的运动产生阻碍作用，涡流制动是磁悬浮列车在高速运行时进行制动的一种方式。某研究所制成如图乙所示的车和轨道模型来定量模拟磁悬浮列车的涡流制动过程，车厢下端安装有电磁铁系统，能在长为=0．6m，宽=0．2m的矩形区域内产生竖直方向的匀强磁场，磁感应强度可随车速的减小而自动增大（由车内速度传感器控制），但最大不超过=2T，将铝板简化为长大于，宽也为的单匝矩形线圈，间隔铺设在轨道正中央，其间隔也为，每个线圈的电阻为=0．1Ω，导线粗细忽略不计，在某次实验中，模型车速度为v=20m/s时，启动电磁铁系统开始制动，车立即以加速度=2做匀减速直线运动，当磁感应强度增加到时就保持不变，知道模型车停止运动，已知模型车的总质量为=36kg，空气阻力不计，不考虑磁感应强度的变化引起的电磁感应现象以及线圈激发的磁场对电磁铁产生磁场的影响

（1）电磁铁的磁感应强度达到最大时，模型车的速度为多大？

（2）模型车的制动距离为多大？

（3）为了节约能源，将电磁铁换成若干个并在一起的永磁铁组，两个相邻的磁铁磁极的极性相反，且将线圈改为连续铺放，如图丙所示，已知模型车质量减为=20kg，永磁铁激发的磁感应强度恒为=0．1T，每个线圈匝数为N=10，电阻为=1Ω，相邻线圈紧密接触但彼此绝缘，模型车仍以v=20m/s的初速度开始减速，为保证制动距离不大于80cm，至少安装几个永磁铁？

【题目】如图为固定在竖直平面内的轨道，直轨道AB与光滑圆弧轨道 BC相切，圆弧轨道的圆心角为37°，半径为r=0.25m，C端水平, AB段的动摩擦因数为0.5．竖直墙壁CD高H=0.2m,紧靠墙壁在地面上固定一个和CD等高，底边长L=0.3m的斜面．一个质量m=0.1kg的小物块(视为质点)在倾斜轨道上从距离B点l=0.5m处由静止释放，从C点水平抛出．重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）小物块运动到C点时对轨道的压力的大小；

（2）小物块从C点抛出到击中斜面的时间；

（3）改变小物体从轨道上释放的初位置，求小物体击中斜面时动能的最小值．

【答案】（1）2.2N （2） （3）当y=0.12m， J

【解析】试题分析：小物块从A到C的过程，由动能定理求出C点的速度．在C点，由牛顿第二定律求轨道对小物块的支持力，再由牛顿第三定律得到小物块对轨道的压力．（2）小物块离开C点后做平抛运动，由平抛运动的规律和几何关系列式，联立求解平抛运动的时间．（3）根据数学知识得到小物体击中斜面时动能与释放的初位置坐标的关系式，由数学知识求解动能的最小值．

（1）小物块从A到C的过程，由动能定理得：

代入数据解得

在C点，由牛顿第二定律得：

代入数据解得：=2.2N
由牛顿第三定律得，小物块运动到C点时对轨道的压力的大小为2.2N．

（2）如图，设物体落到斜面上时水平位移为x，竖直位移为y，

代入得：，由平抛运动的规律得：，

联立得 ，代入数据解得：

（3）由上知

可得：

小物体击中斜面时动能为：

解得当

【题型】解答题
【结束】
21

（1）请在图中完成测量玻璃砖折射率的有关光路图，并标出入射角α和折射角β______________；

（2）用α和β写出计算折射率的公式n=_________

（3）若所画的cd线比实际界面向外平移了一些，则测得的折射率将______（填“偏小”“不变”或“偏大”）．

【题目】某同学用如图甲所示的实验装置探究动能定理。他通过测量小车所受合外力(近似等于悬挂钩码的重力)做的功和小车动能的增量进行探究，所用小车质量为M，重力加速度为g。实验操作如下：

①用游标卡尺测出遮光片的宽度d；

②安装好实验器材，调整垫块位置使木板的倾角合适．将小车放在木板上某一位置A，用刻度尺量出小车上的遮光片到光电门的距离L；

③在细线左端挂一个质量为m0的钩码，将小车从A位置由静止释放，记录下遮光片通过光电门的时间t；

④保持小车质量不变，逐次增加悬挂钩码个数，重复步骤③，并将各次实验中遮光片通过光电门的时间记录到下表中：

回答下列问题：

⑴关于实验操作，下列说法错误的是____

A．要将小车从同一位置由静止释放

B．改变悬挂钩码的数量后，要重新平衡摩擦力

C．实验中需保证悬挂钩码的质量远小于小车的质量

D．实验前应该调整滑轮的高度，使细线与木板平行

⑵用游标卡尺测量遮光条宽度如图乙所示，则遮光条的宽度d=____mm；

⑶请根据表中测量数据，以悬挂钩码的个数n为横轴，以为纵轴，在坐标纸上作出图象；

⑷能否仅依据“图象是一条过原点的直线”就得出“合外力对小车做的功等于小车动能增量”的结论？

____(选填“能”或“不能”)， 理由是____。

【答案】 B 10.0 如图所示:

不能 只有当所作出的图线斜率等于时，才可得出这个结论

【解析】（1）每次都要从同一位置由静止释放这样过程中拉力做功相同，故A正确；由于平衡摩擦力之后有，故．所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量即改变拉小车拉力，不需要重新平衡摩擦力，故B错误；为了使得小车受到的合外力等于悬挂钩码的重力，所以需要保证悬挂钩码的质量远小于小车的质量，C正确；细线的拉力为小车的合力，所以细线与木板平行，则应调节定滑轮的高度使细线与木板平行，故D正确．

（2）游标卡尺的读数为

（3）根据描点法可得

（4）根据，解得，故只有当所作出的图线斜率等于时，才可得出这个结论

【题型】实验题
【结束】
18

(1)先用多用电表粗测电池的电动势。把电表的选择开关拨到直流电压50V档，将两只表笔与电池两极接触，此时多用电表的指针位置如图甲所示，读出该电池的电动势为________V

(2)再用图乙所示装置进一步测量。多用电表的选择开关拨向合适的直流电流档，与黑表笔连接的是电池的________极(选填“正”或“负”)。闭合开关，改变电阻箱的阻值R，得到不同的电流值I，根据实验数据作出 —R图象如图丙所示。已知图中直线的斜率为k，纵轴截距为b，则此电池的电动势E=_______，内阻r=_____。(结果用字母k、b表示)

(3)不同小组的同学分别用不同的电池组（均由同一规格的两节干电池串联而成）完成了上述的实验后，发现不同组的电池组的电动势基本相同，只是内电阻差异较大.同学们选择了内电阻差异较大的甲、乙两个电池组进一步探究，对电池组的输出功率P随外电阻R变化的关系，以及电池组的输出功率P随路端电压U变化的关系进行了猜想，并分别画出了如图3所示的P-R和P-U图象.若已知甲电池组的内电阻较大，则下列各图中可能正确的是_______（选填选项的字母）.

①用游标卡尺测出遮光片的宽度d；

②安装好实验器材，调整垫块位置使木板的倾角合适．将小车放在木板上某一位置A，用刻度尺量出小车上的遮光片到光电门的距离L；

③在细线左端挂一个质量为m0的钩码，将小车从A位置由静止释放，记录下遮光片通过光电门的时间t；

④保持小车质量不变，逐次增加悬挂钩码个数，重复步骤③，并将各次实验中遮光片通过光电门的时间记录到下表中：

回答下列问题：

⑴关于实验操作，下列说法错误的是____

A．要将小车从同一位置由静止释放

B．改变悬挂钩码的数量后，要重新平衡摩擦力

C．实验中需保证悬挂钩码的质量远小于小车的质量

D．实验前应该调整滑轮的高度，使细线与木板平行

⑵用游标卡尺测量遮光条宽度如图乙所示，则遮光条的宽度d=____mm；

⑶请根据表中测量数据，以悬挂钩码的个数n为横轴，以为纵轴，在坐标纸上作出图象；

⑷能否仅依据“图象是一条过原点的直线”就得出“合外力对小车做的功等于小车动能增量”的结论？

____(选填“能”或“不能”)， 理由是____。

【题目】以下有关物理学史的说法正确的有（ ）

A. 爱因斯坦首先发现了光电效应，并做出了解释。

B. 法拉第第一个提出了场的概念，并用电场线来描述场的强弱和方向

C. 玻尔提出的原子理论认为原子处在具有一定能量的定态中，虽然电子做变速运动，但不向外辐射能量。

D. 根据玻尔理论，一个处于n=4能级的氢原子回到n=1的状态过程中，最多可放出6种频率不同的光子。

【答案】BC

【解析】赫兹发现了光电效应现象，爱因斯坦成功解释了光电效应现象，故A错误；法拉第第一个提出了场的概念，并用电场线来描述场的强弱和方向，故B正确；玻尔提出的原子理论认为原子处在具有一定能量的定态中，虽然电子做变速运动，但不向外辐射能量，故C正确；根据玻尔理论，一个处于n=4能级的氢原子回到n=1的状态过程中，最多可放出3种频率不同的光子，故D错误。所以BC正确，AD错误。

【题型】多选题
【结束】
16

A. 牛顿环 B. 泊松亮斑 C. 阳光下五彩的肥皂泡 D. 海市蜃楼

【题目】图（甲）为手机及无线充电板,图（乙）为充电原理示意图。充电板接交流电源，对充电板供电，充电板内的送电线圈可产生交变磁场，从而使手机内的受电线圈产生交变电流，再经整流电路转变成直流电后对手机电池充电。为方便研究，现将问题做如下简化：设受电线圈的匝数为n，面积为S，总电阻（含所接元件）为R，若在t1到t2时间内，磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度由B1增加到B2。下列说法正确的是（ ）

A. 在t1到t2时间内，c点的电势高于d点的电势

B. 在t1到t2时间内，受电线圈通过的电量为

C. 若只增加送电线圈匝数，可使c、d之间的电压减小

D. 受电线圈中的电流大小与交流电的频率无关

【答案】BC

【解析】根据楞次定律可知，受电线圈内部产生的感应电流方向俯视为顺时针，受电线圈中感应电流方向由c到d，所以c点的电势低于d点的电势，故A错误；根据法拉第电磁感应定律可得： ，根据欧姆定律可得： ，通过的电荷量为： ，联立可得： ，故B正确；若只增加送电线圈匝数，相当于增大变压器的原线圈匝数，所以c、d之间的电压减小，故C正确；受电线圈是通过电磁感应获得能量的，所以受电线圈中的电流大小与交流电的频率无关，故D错误。所以BC正确，AD错误。

【题型】多选题
【结束】
15

A. 爱因斯坦首先发现了光电效应，并做出了解释。

B. 法拉第第一个提出了场的概念，并用电场线来描述场的强弱和方向

C. 玻尔提出的原子理论认为原子处在具有一定能量的定态中，虽然电子做变速运动，但不向外辐射能量。

D. 根据玻尔理论，一个处于n=4能级的氢原子回到n=1的状态过程中，最多可放出6种频率不同的光子。

【题目】某品牌电动汽车电池储能为60KWh,充电电压为400V，充电电流为35A,充电效率为95%，以108km/h的速度匀速行驶时，机械能转化效率为90%，可匀速行驶388.8km，则（ ）

A. 充电时间约4.5h

B. 匀速行驶时汽车输出的功率越10KW

C. 匀速行驶时每秒消耗的电能为1.5×104J

D. 匀速行驶所受的阻力300N

【答案】A

【解析】根据，代入数据充电时间为： ，故A正确；匀速行驶的时间为： ，匀速行驶时的功率为： ，故B错误；匀速行驶时每秒消耗的电能为： ，故C错误；匀速行驶时v=108km/h=30m/s，F=f，由P=Fv=fv可得： ，故D错误。所以A正确，BCD错误。

【题型】单选题
【结束】
14

A. 在t1到t2时间内，c点的电势高于d点的电势

B. 在t1到t2时间内，受电线圈通过的电量为

C. 若只增加送电线圈匝数，可使c、d之间的电压减小

D. 受电线圈中的电流大小与交流电的频率无关