高中物理人教版教学案：第十七章 第3节 粒子的波动性

第3节粒壬的波动性

/\

1.光的干涉、衍射、偏振现象说明光具有波动性，光电效应和

康普顿效应说明光具有粒子性；即光具有波粒二象性。

O2.光子的能量e=hv和动量p=4■是描述物质的泣子性的重要

ZA

A

i物理量，揭示了光的粒子性和波动性之间的密切关系。

3.德布罗意波又叫物质波，其波长和频率分别为：v=

ws

M

W

,

课前自主学习，基稳才能楼高

L懿如叫

一、光的波粒二象性

i.光的波粒二象性

光既具有波动拄，又具有粒子性,即光具有波粒二象性。

2.光子的能量和动量

(1)能量：e=hv。

(2)动量：p=y-o

(3)意义：能量e和动量p是描述物质的粒壬性的重要物理量；波长X和频率v是描述物质的波动

性的典型物理量。因此e=hv和p=4■揭示了光的粒子性和波动性之间的密切关系，普朗克常量h架起

了粒子性与波动性之间的桥梁。

二、粒子的波动性及实验验证

1.粒子的波动性

(1)德布罗意波：

每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系，这种与实物粒壬相联系的波称为德布罗意波，也叫物质

波。

(2)物质波的波长、频率关系式:

波长：x=-频率：v=1。

2.物质波的实验验证

(1)实验探究思路：

干涉、衍射是波特有的现象，如果实物粒子具有波动性，则在一定条件下，也应该发生干涉或衍射现

象。

(2)实验验证：

1927年戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了蚯羽衍射实验，得到了蚯的衍射图样，证实了电子的

波动性。

(3)说明：

①人们陆续证实了质子、中子以及原子、分子的波动性,对于这些粒子，德布罗意给出的v=(■和

入="关系同样正确。

P

②宏观物体的质量比微观粒子的质量大得多，运动时的动量很大，对应的德布罗意波的波长很小，根

本无法观察到它的波动性。

1.自主思考——判一判

(1)德布罗意认为实数粒子也具有波动性。(J)

(2)光的波粒二象性彻底推翻了麦克斯韦电磁理论。(X)

(3)波长较长的光只有波动性，没有粒子性。(X)

(4)向前飞行的子弹具有波动性。(J)

2.合作探究——议一议

(1)光的波动性与粒子性跟光波频率高低、波长的长短有怎样的关系？

提示：光波频率越低，波长越长，光的波动性越明显；光波频率越高，波长越短，光的粒子性越明显。

(2)每一个运动的物体都有一个对应的波，为什么观察不到一粒飞行着的子弹的波动性？

提示：宏观物体在运动时，我们观察不到它们的波动性，但也有一个波与之对应，只是对应飞行的子

弹的波的波长太小了，所以观察不到子弹的波动性，但一粒飞行着的子弹的波动性还是存在的。

字课堂讲练设计，举一能通类题

考点一”对光的波粒二象性的理解

7

◎通知识

1.对光的本性认识史

人类对光的认识经历了漫长的历程，从牛顿的光的微粒说、托马斯•杨和菲涅耳的波动说，从麦克斯

韦的光的电磁说到爱因斯坦的光子说。直到二十世纪初，对于光的本性的认识才提升到一个更高层次，即

光具有波粒二象性。对于光的本性认识史，列表如下:

学说名称微粒说波动说电磁说光子说波粒二

象性

爱因斯

代表人物牛顿惠更斯麦克斯韦

坦X

能在真空

光既有

中传播，光电效

波动现

光的直线传光的干是横波，应、康

实验依据象，又有

播、光的反射涉、衍射光速等于普顿效

粒子特

电磁波的应

征

速度

光是具

有电磁

光是由

光是一本性的

光是一群弹光是一种一份一

内容要点种机械物质，既

性粒子电磁波份光子

波有波动

组成的

性又有

粒子性

2.对光的波粒二象性的理解

基础实验表现说明

(1)光子在空间各点出现的(1)光的波动性是光子本

可能性大小可用波动规律身的一种属性，不是光子

光的波动性干涉和衍射来描述之间相互作用产生的

(2)足够能量的光在传播(2)光的波动性不同于宏

时，表现出波的性质观观念的波

(1)当光同物质发生作用

时，这种作用是“一份一(1)粒子的含义是“不连

光电效应、康普份”进行的，表现出粒子的续”“一份一份”的

光的粒子性

顿效应性质(2)光子不同于宏观观念

(2)少量或个别光子容易显的粒子

示出光的粒子性

。通方法

［典例］(多选)下列说法正确的是()

A.有的光是波，有的光是粒子

B.光子与电子是同样的一种粒子

C.光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著

D.光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性

［思路点拨］解答本题应注意以下三个方面:

（1）光子与实物粒子的区别。

（2）光的波粒二象性是光的本性。

（3）光显示波动性或粒子性是有条件对应的。

［解析］一切光都具有波粒二象性，光的有些行为（如干涉、衍射）表现出波动性，光的有些行为（如

光电效应）表现出粒子性，所以不能说有的光是波，有的光是粒子，A错误；虽然光子和电子都是微观粒

子，都具有波粒二象性，但电子是实物粒子，有静止质量，光子不是实物粒子，没有静止质量，电子是以

实物形式存在的物质，光子是以场形式存在的物质，所以不能说光子和电子是同样的一种粒子，B错误；

波长长，容易发生干涉、衍射，波动性强，反之，波长短，光子能量大，粒子性强，C正确；干涉、衍射

是波特有的现象，光电效应说明光具有粒子性，D正确。

［答案］CD

。通题组

1.光具有波粒二象粒，那么能够证明光具有波粒二象性的现象是（）

A.光的反射及小孔成像

B.光的干涉、光的衍射、光的色散

C.光的折射及透镜成像

D.光的干涉、光的衍射和光电效应

解析：选D中学阶段表明光具有波动性的典型现象是光的干涉和衍射现象，表明光具有粒子性的典

型现象是光电效应和康普顿效应。

2.（多选）关于光的波动性与粒子性，以下说法正确的是（）

A.爱因斯坦的光子说否定了光的电磁说

B.光电效应现象说明了光的粒子性

C.光波不同于机械波，它具有物质性

D.光的波动性和粒子性是相互矛盾的，无法统一

解析：选BC爱因斯坦的光子说和光的电磁说在微观世界中是统一的。

3.（多选）下列说法中正确的是（）

A.光的干涉和衍射现象说明光具有波动性

B.光的频率越大，波长越长

C.光的波长越长，光子的能量越大

D.光在真空中的传播速度为3.0X10'm/s

解析：选AD光既具有波动性又具有粒子性，A正确。由丫=入v知B错。由爱因斯坦光子理论e

=hv,v=Xv,知波长越长，光频率越小，光子能量越小，C错。任何光在真空中传播速度均为3.OXI。®

m/s,D正确。

考点二"对物质波的理解

7

4通知识

1.任何物体，小到电子、质子，大到行星、太阳都存在波动性，我们之所以观察不到宏观物体的波

动性，是因为宏观物体对应的波长太小的缘故。

2.粒子在空间各处出现的概率受波动规律支配，不要以宏观观念中的波来理解德布罗意波。

3.德布罗意假说是光子的波粒二象性的一种推广，使之包括了所有的物质粒子，即光子与实物粒子

都具有粒子性，又都具有波动性，与光子对应的波是电磁波，与实物粒子对应的波是物质波。

0通万图

［典例］如果一个中子和一个质量为10g的子弹都以m/s的速度运动，则它们的德布罗意波的

波长分别是多大？(中子的质量为1.67X105kg)

［思路点拨］

(1)子弹的动量P可用P=mv求解。

(2)德布罗意波长人与物体的动量p的关系：入=也

［解析］中子的动量为：pi=nhv,子弹的动量为：p2=nkv,

据X=3知中子和子弹的德布罗意波长分别为：X1=-,X2=-

PPlP2

联立以上各式解得：X—,x=—

1=niiv2m2V

将3=1.67X10-2,kg;

v=lX103m/s,h=6.63X10-MJ•s,

mz=l.OXI。-?kg

代入上面两式可解得：

Ai=4.OXm,入2=6.63X10+m。

［答案］4.OXIO-10m6.63XIO-35m

有关德布罗意波计算的一般方法

(1)计算物体的速度，再计算其动量。如果知道物体动能也可以直接用p=4莅计算其动量。

(2)根据入=，算德布罗意波长。

(3)需要注意的是：德布罗意波长一般都很短，比一般的光波波长还要短，可以根据结果的数量级大

致判断结果是否合理。

(4)宏观物体的波长小到可以忽略，其波动性很不明显。

0通题姐i

1.下列说法中正确的是()

A.质量大的物体，其德布罗意波长短

B.速度大的物体，其德布罗意波长短

C.动量大的物体，其德布罗意波长短

D.动能大的物体，其德布罗意波长短

解析：选C由入=£可知，德布罗意波长与其动量成反比。

2.(多选)根据物质波理论，以下说法中正确的是()

A.微观粒子有波动性，宏观物体没有波动性

B.宏观物体和微观粒子都具有波动性

C.宏观物体的波动性不易被人观察到是因为它的波长太长

D.速度相同的质子和电子相比，电子的波动性更为明显

解析：选BD一切运动的物体都有一种物质波与它对应，所以宏观物体和微观粒子都具有波动性，A

选项错误，B选项正确；宏观物体的物质波波长很短，不易观察到它的波动性，所以C选项错误；速度相

同的质子与电子相比，电子质量小，物质波波长更长，所以电子波动性更明显，D选项正确。

3.2002年诺贝尔物理学奖中的一项是奖励美国科学家贾科尼和日本科学家小柴昌俊发现了宇宙X射

线源。X射线是一种高频电磁波，若X射线在真空中的波长为X,以h表示普朗克常量，c表示真空中的

光速，以E和p分别表示X射线每个光子的能量和动量，贝!!（）

heheh

C.E=-^-,p=0D.E=-^-,p=-^-

解析：选D根据E=hv,且'=&c=Av可得X射线每个光子的能量为£=中，每个光子的动

P入

量为P=TO

课后层级训练，步步提升能力

一、基础题金熟

1.下列说法正确的是（）

A.光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点

B.光不具有波动性

C.由于光既具有波动性，又具有粒子性，无法只用其中一种去说明光的一切行为，只能认为光具有

波粒二象性

D.实物粒子和光子一样都具有波粒二象性，所以实物粒子与光子是相同本质的物质

解析：选C光的波动性和光的粒子性不同于宏观的机械波和粒子，属于微观世界，A错误；光既具

有波动性又具有粒子性，B错误；光的波动性和粒子性是光的行为，即光具有波粒二象性，C正确；实物

粒子虽然与光子具有某些相同的现象，但粒子是实物，而光则是传播着的电磁波，其本质不同，D错误。

2.（多选）关于光的波粒二象性，下列说法正确的是（）

A.光的频率越高，光的能量越大，粒子性越明显

B.光的波长越长，光的能量越小，波动性越明显

C.频率高的光只具有粒子性，不具有波动性

D.无线电波只具有波动性，不具有粒子性

解析：选AB光的频率越高，由e=hv知光子的能量越大，光的波长越短，粒子性越明显，A对；

光的波长越长，则频率越小，由e=hv知光子的能量越小，则光的波动性越明显，B对；频率高的光粒

子性明显，但也具有波动性，C错；无线电波是电磁波，既具有波动性也具有粒子性，D错。

3.质量为m的粒子原来的速度为v,现将粒子的速度增大为2v,则该粒子的物质波的波长将（粒子的

质量保持不变）（）

A.保持不变

B.变为原来波长的两倍

C.变为原来波长的一半

D.变为原来波长的季倍

解析：选C由题知，粒子速度为v时，X,=—;粒子速度为2V时，X2=1xlo可知C

mvZmvI

正确，A,B、D错。

4.电子显微镜的最高分辨率高达0.2nm,如果有人制造出质子显微镜，在加速到相同的速度情况下,

质子显微镜的最高分辨率将（）

A.小于0.2nmB.大于0.2nm

C.等于0.2nmD.以上说法均不正确

解析：选A显微镜的分辨能力与波长有关，波长越短其分辨率越高，由入=£知，如果把质子加速

到与电子相同的速度，质子的波长更短，分辨能力更高。

5.如图1所示，当弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，同时与锌板相连的

验电器铝箔有张角，则该实验（）

A.只能证明光具有波动性

B.只能证明光具有粒子性

C.只能证明光能够发生衍射

D.证明光具有波粒二象性

解析：选D弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，这是光的衍射，证明了光

具有波动性，验电器铝箔有张角，说明锌板发生了光电效应，则证明了光具有粒子性，所以该实验证明了

光具有波粒二象性，D正确。

6.（多选）下表列出了几种不同物体在某种速度下的德布罗意波长和频率为1MHz的无线电波的波长,

由表中数据可知（）

速度

质量/kg波长/m

/(m•s-1)

弹子球2.0X10-21.0X10-23.3X1O-30

电子(100eV)9.1X10-315.0X1061.2X1O-10

无线电波（1

3.OX10s3.3X102

MHz）

A.要检测弹子球的波动性几乎不可能

B.无线电波通常情况下只能表现出波动性

C.电子照射到金属晶体上能观察到它的波动性

D.只有可见光才有波动性

解析：选ABC由于弹子球德布罗意波长极短，故很难观察其波动性，而无线电波波长为3.0X10、,

所以通常表现出波动性，很容易发生衍射，而金属晶体的晶格线度大约是10-"m数量级，所以波长为

1.2X10-"m的电子可以观察到明显的衍射现象，故选A、B、C«

二、能力题号通

7.如图2所示为证实电子波存在的实验装置，从F上漂出的热电子可认为初速度为零，所加加速电

压U=10"V,电子质量为muO.MXlO-30kg。电子被加速后通过小孔及和及后入射到薄的金膜上，发生

衍射，结果在照相底片上形成同心圆明暗条纹。试计算电子的德布罗意波长。

I—

图2

2

解析：电子加速后的动能Ek=1mv=eU,电子的动量p=mv=^/2mEk=^/2meUo

由入="知，X=-T=,代入数据得入七L23X10—Umo

P*\J2meU

答案：1.23X10-11m

8.任何一个运动着的物体，小到电子、质子、大到行星、太阳，都有一种波与之对应，波长是入=

告式中p是运动物体的动量，h是普朗克常量，人们把这种波叫做德布罗意波。现有一个德布罗意波长

为L的物体1和一个德布罗意波长为L的物体2,二者相向正撞后粘在一起，已知|p」＜bl，则粘在一

起的物体的德布罗意波长为多少？

解析：由动量守恒定律有P2—pi=(nh+ni2)v及p=["

A

过hhh

所以x=x'X\

Ai——A2

2

答案:

入1-X2

高考理综物理模拟试卷

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清

楚。

3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答

题无效。

4.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题

1.暗物质是二十一世纪物理学之谜，对该问题的研究可能带来一场物理学革命.为了探测暗物质,我国在

2015年12月17日成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星.已知“悟空”在低于同步卫星的

轨道上绕地球做匀速圆周运动,经过时间t（t小于其运动周期），运动的弧长为s,与地球中心连线扫过的角

度为B（rad）,引力常量为G,则下列说法正确的是（）

A.“悟空”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度

B.“悟空”的线速度大于第一宇宙速度

C.“悟空”的环绕周期为二

S

D.“悟空”的质量为面

2.如图所示，物体A、B的质量分别为m、2m,物体B置于水平面上，B物体上部半圆型槽的半径为R,

将物体A从圆槽的右侧最顶端由静止释放，一切摩擦均不计。则下列选项正确的是

A.A不能到达B圆槽的左侧最高点

B.A运动到圆槽的最低点速度为J或

C.B向右匀速运动

2

D.B向右运动的最大位移大小为-五

3

3.关于速度、速度的变化量、加速度的关系，下列说法中正确的是（）

A.物体的加速度增大时，速度一定增大

B.物体的速度变化越大，加速度越大

C.物体的速度变化越快，加速度越大

D.物体的加速度不变，速度也不变

4.如图所示，倾角为e的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮

与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行。在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状

A.b对c的摩擦力可能始终增加B.滑轮对绳的作用力方向始终不变

C.地面对c的支撑力始终变小D.c对地面的摩擦力方向始终向右

5.如图所示，边长为L的正六边形ABCDEF的5条边上分别放置5根长度也为L的相同绝缘细棒。每根细

棒均匀带上正电。现将电荷量为+Q的点电荷置于BC中点，此时正六边形几何中心0点的场强为零。若移

走+Q及AB边上的细棒，则0点强度大小为（k为静电力常量）（不考虑绝缘棒及+Q之间的相互影响）（）

6.嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示。假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月

球的万有引力。则（）

A.嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段桶圆轨道时，应让发动机点火使其加速

B.嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度

C.嫦娥三号在环月段椭圆轨道上Q点的速度大于月段圆轨道的速度

D.若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量，则可算出月球的密度

二、多项选择题

7.下列说法正南的是

A.零摄氏度的物体的内能为零

B,不论单晶体还是多晶体，在熔化时，要吸热但温度保持不变

C,温度相同的氧气和臭氧气体，分子平均动能相同

D.一定质量的气体温度由先升高到T”在这个过程中，如果气体积膨胀并对外界做功，则气体分子平均

动能可能减少

E.浸润现象是分子间作用力引起的

8.在粗糙水平面上，有一质量未知的物体做直线运动，在£=0时刻受一与运动方向相反的恒力F=4葡

的作用，经一段时间后撒去力F,物体运动的丫-£图象，如图所示，已知g=IOM/S?,据图可知下列说

法正确的是（）

y/m,J

A.物体与水平面的动摩擦因数〃为0.2

B.物体最后回到£=0时刻的位置

C.F的作用时间为1s

D.物体的质量为1kg

9.如图所示，为轿车中的手动变速杆，若保持发动机输出功率不变，将变速杆推至不同挡位，可获得不

同的运行速度，从“1"〜“6"挡速度增大，R是倒车挡。某型号轿车发动机的额定功率为60kW,在水平

路面上行驶的最大速度可达180km/ho假设该轿车在水平路面上行驶时所受阻力恒定，则该轿车（）

A.以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“1”挡

B.以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“6”挡

C.以额定功率在水平路面上以最大速度行驶时，其牵引力为1200N

D.以54km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的输出功率为60kW

10.如图，在水平光滑桌面上，两相同的矩形刚性小线圈分别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上,

且每个小线圈都各有一半面积在金属框内，在金属框接通逆时针方向电流的瞬间

A.两小线圈会有相互靠拢的趋势

B.两小线圈会有相互远离的趋势

C.两小线圈中感应电流都沿顺时针方向

D.左边小线圈中感应电流沿顺时针方向，右边小线圈中感应电流沿逆时针方向

三、实验题

11.某高速公路的一个出口路段如图所示，情景简化：轿车从出口A进入匝道，先匀减速直线通过下坡路

段至B点（通过B点前后速率不变），再匀速率通过水平圆弧路段至C点，最后从C点沿平直路段匀减速

到D点停下。已知轿车在A点的速度v°=72km/h,AB长L=150m；BC为四分之一水平圆弧段，限速（允许

通过的最大速度）v=36km/h,轮胎与BC段路面间的动摩擦因P=0.5,最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦

力，CD段为平直路段长L2=50m,重力加速度g取lOm/s：

（1）若轿车到达B点速度刚好为v=36km/h,求轿车在AB下坡段加速度的大小；

（2）为保证行车安全，车轮不打滑，求水平圆弧段BC半径R的最小值及轿车A点到D点全程的最短时间。

12.某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了几条较为理想的纸带.他已在每条纸带上按每5个

点取好一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为0.1s,依打点先后编为0、1、2、3、4、5.由于不小

心，几条纸带都被撕断了，如图所示.请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答：

4KImm

（1）B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是:

（2）打A纸带时，物体的加速度大小是m/s2.

（3）打计数点4时，对应的物体速度大小为m/s.

四、解答题

13.如图所示，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部由一细管连通（忽略细管的容积）。两气缸各有

一个活塞，质量分别为亚和mz,活塞与气缸无摩擦。活塞的下方为理想气体，上方为真空。当气体处于平

衡状态时，两活塞位于同一高度h.（已知m=3m,m2=2m）

（1）在两活塞上同时各放一质量为m的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差（假定环境温度始

终保持为T。）；

（2）在达到上一问的终态后，环境温度由T。缓慢上升到1.25T。，试问在这个过程中，气体对活塞做了多

少功？（假定在气体状态变化过程中，两物块均不会碰到气缸顶部）。

h

14.如图，足够长的平行金属导轨弯折成图示的形状，分为I、n、ni三个区域。I区域导轨与水平面的

夹角a=37。，存在与导轨平面垂直的匀强磁场；II区域导轨水平，长度x=0.8m,无磁场；ID区域导轨与

水平面夹角6=53°,存在与导轨平面平行的匀强磁场。金属细杆a在区域I内沿导轨以速度V。匀速向下

滑动，当a杆滑至距水平导轨高度为卜=0.6m时，金属细杆b在区域HI从距水平导轨高度为h2=l.6m处由

静止释放，进入水平导轨与金属杆a发生碰撞，碰撞后两根金属细杆粘合在一起继续运动。已知a、b杆

的质量均为m=0.1kg,电阻均为R=O.1Q,与导轨各部分的滑动摩擦因数均为N=0.5,导轨间距1=0.2m,

I、HI区域磁场的磁感应强度均为B=1T。不考虑导轨的电阻，倾斜导轨与水平导轨平滑连接，整个过程

中杆与导轨接触良好且垂直于金属导轨，sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取lOm/s?。求

(1)金属细杆a的初始速度v。的大小；

(2)金属细杆a、b碰撞后两杆共同速度的大小;

(3)a、b杆最终的位置。

【参考答案】

一、单项选择题

题号123456

答案ADCCDC

二、多项选择题

7.BCE

8.AD

9.AC

10.BC

三、实验题

2

11.(l)lm/s；⑵R1nm—Gm.『-2314s

12.C段0.60m/s2.0.51m/s

四、解答题

13.(1)x=h(2)0.75mgh

14.(1)v0-lm.s(2)v(-I5m/s(3)Ax=0025m

高考理综物理模拟试卷

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清

楚。

3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答

题无效。

4.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题

1.如图所示，边长为L、匝数为N,电阻不计的正方形线圈abed在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速

度3绕转轴00'匀速转动，轴00'垂直于磁感线且位于线圈平面内，在线圈外接一含有理想变压器的电

路，变压器原、副线圈的匝数分别为m和m,保持线圈以恒定角速度3转动，下列判断正确的是（）

A.交流电压表片的示数等于NB31；

B.变压器的输入功率与输出功率之比为m：&

C.交流电压表％的示数为副线圈两端电压的有效值

D.在图示位置时线圈中磁通量为零，感应电动势最小

2.小型发电站为某村寨110户家庭供电，输电原理如图所示，图中的变压器均为理想变压器，其中降压

变压器的匝数比m：n4=50：1,输电线的总电阻R=10。。某时段全村平均每户用电的功率为200W,该

时段降压变压器的输出电压为220V。则此时段（）

A.发电机的输出功率为22kW

B.降压变压器的输入电压为UkV

C.输电线的电流为1100A

D.输电线上损失的功率约为8.26W

3.研究光电效应的实验规律的电路如图所示，加正向电压时，图中光电管的A极接电源正极，K极接电

源负极时，加反向电压时，反之。当有光照射K极时，下列说法正确的是

A.K极中有无光电子射出与入射光频率无关

B.光电子的最大初动能与入射光频率有关

C.只有光电管加正向电压时，才会有光电流

D.光电管加正向电压越大，光电流强度一定越大

4.某质点做直线运动，其位移x与时间t的关系图象如图所示。贝！）（）

A.在12s时刻质点开始做反向的直线运动

B.在0〜20s内质点的速度不断增加

C.在。〜20s内质点的平均速度大小为0.8m/s

D.在0〜20s内质点的瞬时速度等于它在这段时间内平均速度的时刻只有一处

5.中国航天局秘书长田玉龙2015年3月6日证实，将在2015年年底发射高分四号卫星，这是中国首颗

地球同步轨道高时间分辨率对地观测卫星。如图所示，A是静止在赤道上随地球自转的物体；B、C是同在

赤道平面内的两颗人造卫星，B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是高分四号卫星。则下列关

系正确的是

A.物体A随地球自转的角速度大于卫星B的角速度

B.卫星B的线速度大于卫星C的线速度

C.物体A随地球自转的加速度大于卫星C的加速度

D.物体A随地球自转的周期大于卫星C的周期

6.如图所示，水平金属板A、B分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态.现将B板右端向下移动一

小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴（）

A

r

U・油滴

i~~=但I

*******•••••^53

A.仍然保持静止

B.竖直向下运动

C.向左下方运动

D.向右下方运动

二、多项选择题

7.如图是两列频率相同的横波在某时刻的叠加情况，以波源8、S?为圆心的两组同心圆弧分别表示同一

时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线），设&在图中各点的振幅Ai=4cm,8在图中各点的振幅A2=3Cm,

则下列说法正确的是。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分.选对3个得5分。每

选错1个扣3分，最低得分为0分）

A.质点D是振动减弱点

B.质点A的振幅是7cm

C.再过半个周期，质点B是振动加强点

D.质点C的振幅为1cm

D.质点A此刻振动的速度最小

8.下列说法正确的是.

A.一定量气体膨胀对外做功100J,同时从外界吸收120J的热量，则它的内能增大20J

B.在使两个分子间的距离由很远（r>10-9m）减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大，

分子势能不断增大

C.由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，故液体表面存在张力

D.单晶体和多晶体的物理性质都是各向异性，非晶体是各向同性

E.空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度下水的饱和汽压，水蒸发得就越慢

9.如图所示，间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左右两端均有一阻值为R

的电阻相连，导轨上横跨一根长为L、质量为m、电阻也为R的金属棒，金属棒与导轨接触良好，整个装

置处于竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，现给棒一瞬时冲量，让它以初速度均向右运动，则直到

棒停止的过程中有:

A.金属棒在导轨上做匀减速运动

B.整个过程中通过金属棒的电量为竺L

BL

C.整个过程中金属棒克服安培力做功为—1y)阀)(竺切+^6-M)=6

222

D.整个过程中金属棒上产生的焦耳热为1礴

10.如图甲所示，用一水平外力F推着一个静止在倾角为日的光滑斜面上的物体，逐渐增大F,物体做变

加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示，若重力加速度g取10m/s。。根据图乙中所提供

的信息可以计算出(sin37°=0.6)

A.物体的质量

B.物体能静止在斜面上所施加的外力

C.斜面的倾角

D.加速度为6m/s,时物体的速度

三、实验题

11.某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是:

B.将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车.

C.在质量为10g、30g、50g的三种钩码中，他挑选了一个质量