答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：A、??衰变的实质是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，形成??射线，故A错误；
B、汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，密立根测出了电子的电荷量，故B错误； C、天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构，故C正确；
D、玻尔的原子模型认为核外电子运行的轨道半径是量子化的，故D错误。 故选：C。
本题是原子物理学史，根据相关科学家的物理学成就进行解答。
对于物理学史，要与其他物理知识一起学习，要加强识记，注意积累。 2.【答案】D
【解析】解：小球沿圆环缓慢上移可看做匀速运动，对小球进行受力分析，小球受重力G，F，????，三个力，满足受力平衡。作出受力分析图如下： 由图可知△??????∽△?????? 即：??=????=解得：
????
??=2???????????=2???????????? ??
????=??=????
故D正确，ABC错误； 故选：D。
对小球受力分析，作出力的平行四边形，同时作出AB与半径组成的图象；则可知两三角形相似，故由相似三角形知识可求得拉力及支持力．
相似三角形法在处理共点力的动态平衡时较为常见，当无法找到直角时，应考虑应用此法．
3.【答案】D
【解析】解：A、“嫦娥四号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的过程万有引力提供向心力，所以处于失重状态，故A错误；
B、在“嫦娥四号”着陆前的一小段时间内“嫦娥四号”需要做减速运动，处于超重状态，故B错误；
C、“嫦娥四号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的时，重力提供向心力，即：????=
??=
??
4??2??2??
??
??????
；
??，解得：??=2??√??，故C错误；
????????2
??
????=D、月球表面的重力近似等于万有引力，则：联立解得月球的密度：??=4??????，故D正确。
3??
，解得：??=
????2??
，又??=???3????3，
4
故选：D。
根据运动的特点判断超重与失重，加速度向上为超重，加速度向下为失重。 根据万有引力提供向心力和重力与万有引力的关系，判断周期与月球的密度。
此题考查了人造卫星的相关知识，解题的关键是分析“嫦娥四号”的运动情况，掌握万有引力提供向心力这一重要理论，并能灵活运用。
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4.【答案】B
【解析】解：A、线圈绕垂直磁场的虚线轴匀速转动，产生正弦式交流电，交变电动势最大值：????=????????=50×0.2×0.1×0.2×200??=40??，图示位置为与中性面垂直的位置，感应电动势为最大，则从此时开始计时，线圈中产生的电动势随时间变化的关系式为??=40??????200??(??)，故A错误；
??=B、线圈内阻不计，则电压表示数为交变电动势的有效值，
??
????√2=20√2??，故B正确；
2
C、根据变压比可知，副线圈输出电压：??=????=60√2??，电阻R上消耗的功率：??=
1
??2??
=1440??，故C错误；
D、变压器不会改变交流电的频率，故D错误。 故选：B。
根据正弦式交流电的产生规律书写瞬时值表达式，交流电压表的示数即原线圈两端电压的有效值，等于线圈匀速转动产生的感应电动势的有效值，根据变压比求变压器副线圈的输出电压，计算电阻消耗功率，变压器不会改变交流电的频率。 此题考查了交变电流的产生规律和变压器的工作原理，首先要能够求出闭合线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的感应电动势的瞬时值和有效值，知道变压器的变压比和变流比规律，输入功率等于输出功率等关系。 5.【答案】C
【解析】解：A、当杆匀速运动时速度最大，由平衡条件得：??=??????+大速度为????=
(?????????)(??+??)
??2??2
??2??2??????+??
，得最
，故A错误．
(?????????)(??+??)
????
B、当杆的速度达到最大时，杆产生的感应电动势为：??=????????=两端的电压为：??=??+????=
??
(?????????)??
????
，a、b
，故B错误．
C、根据功能关系知，安倍力做功的绝对值等于回路中产生的焦耳热，故C正确． D、根据动能定理知，恒力F做的功、摩擦力做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量，故D错误． 故选：C．
杆在恒力作用下先做加速运动，后做匀速运动，此时速度达到最大．根据平衡条件求出最大速度．由欧姆定律求速度最大时、b两端的电压．安倍力做功的绝对值等于回路中产生的焦耳热．根据动能定理分析杆的动能变化量与哪些功有关．
导体棒在切割磁感线后产生感应电流，从而出现安培力，要知道安培力是与速度有关的特殊力．本题中棒是做加速度在减小的加速运动直到匀速运动． 6.【答案】BD
【解析】解：B、在未施加电场时，A物体处于平衡状态，当施加上电场力瞬间，A物体受到的合力为施加的电场力，故????=????，解得??=4??，方向向上，故B正确； A、B刚要离开地面时，弹簧处于伸长状态，拉力为mg，
弹簧恢复原长前，A物体受到向下的重力mg，向上的弹力F以及向上的电场力qE， 根据牛顿第二定律有????+???????=????，由于向上运动过程中弹力逐渐减小，所以加速度逐渐减小，
当弹簧开始伸长时，A物体受到向下的重力mg，向下的弹力F以及向上的电场力qE，
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根据牛顿第二定律有????????????=????′，由于弹力逐渐增大，所以A物体的加速度逐渐减小，所以从开始到B刚要离开地面过程，A物体做加速度逐渐变小的加速运动，即A物体速度一直增大，故A错误；
C、从开始到弹簧恢复原长的过程，A物体的机械能增量等于电势能与弹性势能的减少量的和，从弹簧恢复原长到B刚要离开地面的过程，A物体的机械能增量等于电势能的减少量与弹性势能的增加量的差值，故C错误；
D、当B离开地面时，此时B受到弹簧的弹力等于B的重力，从施加电场力到B离开地面，弹簧的弹力做功为零，A上升的距离为：??=根据功能关系可知：?????????????=2????2， 解得：??=2??√
3????
1
2??????
，
，故D正确；
故选：BD。
在电场力作用下，对A分析，当A向上运动时，弹力减小，故A做变加速运动，当B脱离地面时，此时弹簧的伸长量与AB静止时的压缩量相同，故整个过程弹簧弹力做功为零，根据动能定理即可分析。
解决该题的关键是明确知道未施加电场力时弹簧的压缩量以及施加电场后B刚要离开地面时，弹簧的弹力情况，正确分析A物体整个运动过程的受力情况。 7.【答案】AC
【解析】解：由题，带电粒子以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间??0刚好从c点射出磁场，则知带电粒子的运动周期为??=2??0。
A、若该带电粒子在磁场中经历的时间是??0=??，则粒子轨迹的圆心角为??=×2??=
3
6
6
5
5
5
5
??，速度的偏向角也为3，根据几何知识得知，粒子射出磁场时与磁场边界的夹角为30°，3
必定从cd射出磁场，故A正确。
B、当带电粒子的轨迹与ad边相切时，轨迹的圆心角为60°，粒子运动的时间为??=6??=
13
1
5??
??0，在所有从ad边射出的粒子中最长时间为??0，故若该带电粒子在磁场中经历的时
3
2
1
间是3??0??0，一定不是从ad边射出磁场。故B错误。
C、若该带电粒子在磁场中经历的时间是??0=??，则得到轨迹的圆心角为??，由于??>
4
8
4
3
54
5
5
5
5
??>??，则它一定从bc边射出磁场，故C正确。
1
D、若该带电粒子在磁场中经历的时间是??0=2??，则得到轨迹的圆心角为??，而粒子从ab边射出磁场时最大的偏向角等于60°+90°=150°=??
6磁场。故D错误。 故选：AC。
根据几何关系确定带电粒子在磁场中的运动轨迹并确定其圆心角，根据其从各边穿出时的角度及时间确定能否从各边穿出．
本题是带电粒子在磁场中圆周运动类型，抓住粒子的周期一定，根据速度的偏向角等于轨迹的圆心角，由圆心角确定粒子在磁场中的运动时间．
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5
8.【答案】AC
【解析】解：A、导体棒为电源，两个电阻并联，并联电阻??并=2??，由安培力计算公式????=??????及??=
??????0??并
1
，得安培力大小为????=
2??2??2??0
??
，故A正确；
B、由题可知，MN棒第一次运动至最右端的过程中AB间电阻R上产生的焦耳热Q，所以回路中产生的总焦耳热为2Q；
由于安培力始终对MN做负功，产生焦耳热，棒第一次达到最左端的过程中，棒平均速度最大，平均安培力最大，位移也最大，棒克服安培力做功最大，整个回路中产生的焦耳热应大于3?2??=
1
2??3
??，故B错误；
C、设棒再次回到初始位置时速度为v，从初始时刻至棒再次回到初始位置的过程，整个回路产生焦耳热为：??′>3?2??=3??
2
=????2+??′ 根据能量守恒定律有：2????0
2
1
12
4
棒再次回到初始位置时，棒产生的感应电动势为：??′=?????? AB间电阻R的功率为：??=联立解得：??<
2???2??2(??0
8??
)3????2??2??2
??
??
，故C正确；
D、由能量守恒得知，当棒第一次达到最右端时，物体的机械能全部转化为整个回路中的焦耳热和甲乙弹簧的弹性势能，又甲乙两弹簧的弹性势能相等，所以甲具有的弹性势
22?2??)=????0???，故D错误。 能为????=2×(2????0
4
1
1
1
故选：AC。
由??=??????0、??=??、??=??????三个公式结合求解初始时刻棒受到的安培力大小；
总
??
MN棒从开始到第一次运动至最右端，电阻R上产生的焦耳热为Q，整个回路产生的焦耳热为2Q，根据能量转化和守恒定律分析整个回路中产生的焦耳热，并求棒第一次到达最右端时甲弹簧具有的弹性势能；
当棒再次回到初始位置时速度减小，结合??=??????分析棒产生的感应电动势，由功率公式分析AB间电阻R的功率。
本题分析系统中能量如何转化是难点，也是关键点，根据导体棒克服安培力做功等于产生的焦耳热，分析电阻R上产生的热量。 9.【答案】ABD
【解析】解：A、水中的花粉颗粒在不停地做无规则运动，反映了液体分子运动的无规则性。故A正确； B、两分子间距离大于平衡距离时，分子间的距离减小，分子力做正功，分子势能减小。故B正确；
C、用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，是由于云母片具有各向异性的原因，说明云母片是晶体。故C错误；
D、根据能量转化与守恒以及热力学第二定律可知，用浅层海水和深层海水间的温度差造出一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，是可行的。故D正确；
E、一定质量的理想气体，温度保持不变(△??=0)而吸收热量(??>0)，根据热力学第
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一定律，气体对外做功(??<0)，体积减小；在根据气体状态方程??=??，得气体的压强减小。故E错误。 故选：ABD。
水中的花粉颗粒在不停地做无规则运动，反映了液体分子运动的无规则性；两分子间距离大于平衡距离时，分子间的距离减小，分子力做正功，分子势能减小；用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，是由于云母片具有各向异性的原因，说明云母片是晶体；根据能量转化与守恒以及热力学第二定律可知，用浅层海水和深层海水间的温度差造出一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，是可行的；一定质量的理想气体，温度保持不变(△??=0)而吸收热量(??>0)，根据热力学第一定律，气体对外做功(??<0)，体积减小；在根据气体状态方程??=??，得气体的压强减小。
本题考查了布朗运动、分子势能、热力学第二定律、晶体和非晶体、气体压强的微观意义等知识点。这种题型属于基础题，只要善于积累，难度不大。 10.【答案】CDE
【解析】解：A、波发生明显衍射的条件是：孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或者比波长小得多，但如果孔、缝的宽度或障碍物的尺寸，比波长大得多时，就不能发生明显的衍射现象，故A错误；
B、当声源与接收者间距减小时，接收的频率变大；当声源与接收者间距增大时，接收的频率变小，属于多普勒效应现象，故B错误；
C、频率相同的两列波相遇，当波谷和波谷相遇处，则为振动方向相同，即为振动加强点，故C正确；
D、根据??=，结合??=2??√，当增大单摆的摆长，单摆摆动的频率将减小，故D正
????确；
E、根据??=，结合??=2??√，振动频率与振幅无关，故E正确； ????
故选：CDE。
波发生衍射的条件是：孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或者比波长小得多，
依据多普勒效应现象，判定求解；
当振动方向相同时，即为振动加强，当振动方向相反时，即为振动减弱； 根据??=??，结合??=2??√??，即可判定。
考查明显的衍射条件，掌握单摆的振动周期公式，理解振动加强与减弱的原理，同时知道多普勒效应的现象。
1
??
1
??
1
??
????
????
11.【答案】mg 6.75 ??????=2??(??2)2?2??(??1)2
【解析】解：(1)探究“小车的加速度与所受合外力的关系”中小车所受的合外力等于沙桶和沙子的总重力，则步骤D中小车加速下滑时所受合力大小为mg；
(2)主尺读数为6mm，副尺第13刻度和主尺对齐，故副尺读数为：15×0.05????=0.75????，故遮光板的宽度为6.75????；
(3)遮光片通过两个光电门1、2的速度分别为：
????1= ??1
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1??1??
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