1 导体中的电场和电流
问题探究
导体中没有电场时，导体中自由电荷也在不停地移动，为什么没有形成电流呢?为什么在导体两端加上电源，导体中有了电场后就可形成电流?
当你合上开关时，电灯会立即亮起来；当你打长途电话时，你的声音马上就传到遥远的对方，电流的速度有多大你知道吗? 自学导引 1.电源：
(1)带有正负电荷的两个导体，若用一条导线连接，导线中的自由电子在______的作用下定向移动，在导线中形成________电流，两导体的_________很快消失，两导体成为___________.
(2)为使连接两导体的导线中有持续的电流，需保持两导体之间维持一定的___________，能提供这种差值的装置叫电源.
(3)形成电流的条件：
①导体中有___________；
②导体两端存在电势差，要想形成持续的电流，必须有产生这种差值的_________. 答案：(1)静电力 瞬时 电势差 等势体 (2)电势差
(3)自由电荷 电源 2.导线中的电场：
（1）导线中的电场是由___________和导线等电器元件所积累的电荷共同形成的电场的___________，其方向保持和导线___________.
（2）由稳定分布的电荷所产生的电场称为___________，这种电场的分布不随___________变化，其性质与___________性质相同.
答案：(1)电源 合电场 平行 (2)恒定电场 时间 静电场 3.电流：
(1)定义：通过导体某一横截面的电荷量跟通过这些电荷量所用时间的___________称为电流，它描述电流的强弱，是___________，但是有___________.
(2)电荷的___________移动形成电流，在电场中正、负电荷定向移动的方向不同，电流的方向规定为与___________定向移动的方向相同，与___________的定向移动的方向相反.我们把大小、方向都不随时间变化的电流称为___________. (3)定义式：___________________.单位：安培，简称安.国际符号A ，它是国际单位制中的七个___________之一.
注意：①国际单位制中有七个基本单位，其中力学有三个：米(m)、千克(kg)、秒(s)；热学有两个：开尔文(K)、摩尔(mol)；电学有一个:安培(A)；光学有一个：坎德拉(发光强度)(cd)(高中不要求).
②在电解质溶液中，正、负离子定向移动的方向__________，但形成的电流的方向是___________的，所以公式I=
t
q
中的q 是指正、负离子的绝对值___________. 答案：(1)比值 标量 方向
(2)定向 正电荷 负电荷 恒定电流 (3)I=
t
q
基本单位 相反 相同 之和 4.直流电：
（1）电流的___________不随时间而改变的电流(方向不变，但大小可以变化)，称为直流电. （2）恒定电流：电流的___________、___________都不随时间改变的电流.
5.三种速率
(1)自由电子热运动平均速率约为105
m/s;
(2)自由电子定向移动的速率约为10-5
m/s;
(3)电流的传导速率为：3×108
m/s. 疑难剖析
一、电流的形成
金属中存在着大量的自由电子和正离子，在导体两端无电势差的情况下，自由电子在导体内做无规则
的热运动.自由电子热运动的速率非常大，其数量级为105
m/s.但由于自由电子的运动杂乱无章，因而导体中没有电流.当导体两端存在电势差时，导体内由电源和导线上的堆积电荷共同形成了电场，其电场线与导线平行，这时，自由电子受到电场力的作用，沿着电场的反方向定向移动，形成了电流.
如果导体两端的电势差是短暂的，则导体中形成短暂的电流.要想形成持续的电流，导体两端应保持一定的电势差，因而可以把电源接到导体的两端，提供持续的电压，转移电路中的电荷，使电路中保持持续的电流.
二、导体中电流I 的微观表达式
从微观上看，电流取决于导体的哪些因素呢?如图2-1-1所示，AD 表示粗细均匀的一段导体l ，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v ，设导体的横截面积为S ，导体每单位体积内的自由电荷数为n ，每个自由电荷所带的电荷量为q.
图2-1-1
AD 导体中的自由电荷总数：N=nlS 总电荷量Q ：Nq=nlSq
所有这些电荷都通过导体的横截面所需要的时间：t=v
l 所以，导体AD 上的电流：I=
t
nlSq
t Q
=nqSv 由此可见，从微观上看，电流取决于导体中自由电荷的密度、电荷量、定向移动速度，还与导体的横
截面积有关.
三、区分电荷定向移动的速率与电流传导的速率
电荷定向移动的速率极小而电流传导的速率极大，这是因为电流的传导速率实质是电场的传导速率.当接通电路时，电场便以光速传递到电路中，使电路中每处的自由电荷都受到静电力作用而定向运动，形成电流.虽然各处的自由电荷定向移动的速率小，但由于电路中各处的电荷几乎同时受力而定向移动，故电流的传导速率很快.
例如，一根很长的水管，若里面是空的，从一端缓缓地注水，另一端需很长时间才有水流出，若里面已经注满了水，从一端再注入一点水，另一端马上会有水流出.电路中各处都存在自由电子，就像水管中已注满了水，一旦施加外力，它们将会同时运动，从另一端流出. 【例1】关于电流的说法中正确的是（ ） A.根据I=
t
q
，可知I 与q 成正比 B.如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流 C.电流有方向，电流是矢量
D.电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位
思路分析：依据电流的定义式可知，电流与q 、t 皆无关，显然选项A 是错误的.虽然电流是标量，但是却有方向，因此在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量虽然相等，但如果方向变化，电流也不是恒定电流，所以，选项B 也是错误的.电流是标量，故选项C 也不对.
温馨提示：本题考查电流、恒定电流的定义、方向、单位等概念，应掌握牢固.
【例2】 在电解液中，(1)若5 s 内沿相反方向通过面积为0.5 m 2
的横截面的正、负离子的电荷量均为5 C ，则电解液中的电流为多大？(2)若 5 s 内到达阳极的负离子和到达阴极的正离子均为5 C ，则电流为多大？ 思路分析：(1)因I=
t
q
中的q 是时间t 内通过整个横截面的电荷量，并非通过单位面积的电荷量，所以0.5 m 2
是干扰条件.又因正、负离子沿相反方向定向移动形成的电流方向是相同的，所以q 应为正、负离子电荷量绝对值之和，故I=
t q =5
52? A=2 A. (2)根据电解液导电原理可知到达阳极的电荷只有负离子，5 s 内到达阳极的负离子的电荷量也就是这段时间内电路中流过的电荷量，所以有I=t q =5
5
A=1 A. 答案：(1)2 A (2)1 A 温馨提示：(1)用I=
t
q
计算时，先要选定横截面，弄清是一种电荷还是两种电荷定向移动形成电流，从而确定q 的大小是关键.
(2)对于电解液导电，横截面的位置选择不同，通过它的正负电荷的电荷量是否相同?有什么规律?
【例3】 已知电子的电荷量为e ，质量为m ，氢原子的电子在原子核的静电力吸引下做半径为r 的匀速圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少?
思路分析：所谓等效电流，就是把电子绕核运动单位时间段的电荷量通过圆周上各处看成是持续运动时所形成的电流，根据电流的定义即可算出等效电流的大小.截取电子运动轨道的任一截面，在电子运动一周的时间T 内，通过这个截面的电荷量q=e. 则有：I=
t q =t
e
① 再由库仑力提供向心力有：k 22
224T
m r e π=r ，得T=
k
mr
e r π2 ② 联立得，I=
kmr m r e 22
2π. 答案：kmr m
r e 2
2
2π 思维陷阱：本题属于用电流定义计算题型.解此题的关键是找在某一截面经过时间t 所通过的电荷量q.注意不要把电流错误地理解为单位时间、单位横截面积上通过的电荷量，以防在求电流时还除以它的横截面积.
拓展迁移
1.一硫酸铜电解槽的横截面积为2 m 2
，在0.04 s 内若相向通过同一横截面的铜离子和硫酸根离子分别为
5.625×1018个和4.375×1018
个，则电解槽中的电流是多大?方向如何?
答案：电解槽中的电流是铜离子和硫酸根离子分别向相反的方向运动形成的.所以电流的方向与铜离子定
向移动的方向相同.铜离子和硫酸根离子都是二价离子，每个离子的电荷量为q 1=q 2=2×1.6×10-19
C,所以，I=
t
q n q n t q 2
211+=，代入数据得I=83 A. 2.铜的原子量为m ，密度为ρ，每摩尔铜原子有n 个自由电子.今有一根横截面积为S 的铜导线，当通过的电流为I 时，电子平均定向移动的速率为多大？
答案：设时间为t ，则在这段时间内通过的自由电子个数为N=
m
vtS
ρ×n ，通过的电流可以表示为
I=
m
vSne
t Ne ρ=
，所以，电子的平均定向移动速率为v=neS mI ρ. 3.半径为R 的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q ，现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度
ω匀速转动，则由环产生的等效电流应有（ ）
A.若ω不变而使电荷量Q 变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍
B.若电荷量Q 不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍
C.若使ω、Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大
D.若使ω、Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小
答案：截取圆环的任一截面S ，如图所示，在橡胶圆环运动一周的时间T 内，通过这个截面的电荷量为Q ，则有：I=
T Q t q =，又有T=
ωπ2，所以I=π
ω
2Q ，可知选项AB 正确.
答案:AB
2019-2020学年高考物理模拟试卷
一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．有人做过这样一个实验∶将一锡块和一个磁性很强的小永久磁铁叠放在一起，放入一个浅平的塑料容器中。往塑料容器中倒入液态氮，降低温度，使锡出现超导性。这时可以看到，小磁铁竟然离开锡块表面，飘然升起，与锡块保持一定距离后，便悬空不动了。产生该现象的原因是∶磁场中的超导体能将磁场完全排斥在超导体外，即超导体内部没有磁通量（迈斯纳效应）。如果外界有一个磁场要通过超导体内部，那么在磁场作用下，超导体表面就会产生一个无损耗感应电流。这个电流产生的磁场恰恰与外加磁场大小相等、方向相反，这就形成了一个斥力。当磁铁受到的向上的斥力大小刚好等于它重力大小的时候，磁铁就可以悬浮在空中。根据以上材料可知（ ）
A ．超导体处在恒定的磁场中时它的表面不会产生感应电流
B ．超导体处在均匀变化的磁场中时它的表面将产生恒定的感应电流
C ．将磁铁靠近超导体，超导体表面的感应电流增大，超导体和磁铁间的斥力就会增大
D ．将悬空在超导体上面的磁铁翻转180?，超导体和磁铁间的作用力将变成引力
2．如图甲所示，质量为0.5kg 的物块和质量为1kg 的长木板，置于倾角为37足够长的固定斜面上，0t =时刻对长木板施加沿斜面向上的拉力F ，使长木板和物块开始沿斜面上滑，作用一段时间t 后撤去拉力F 。已知长木板和物块始终保持相对静止，上滑时速度的平方与位移之间的关系如图乙所示，sin 370.6=，
cos370.8=，2
10m/s g =。则下列说法正确的是（ ）
A ．长木板与斜面之间的动摩擦因数为0.35μ=
B．拉力F作用的时间为2s
t=
C．拉力F的大小为13N
D．物块与长木板之间的动摩擦因数μ2可能为0.88
3．如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一根不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为T F，现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是（）
A．质量为2m的木块受到四个力的作用
B．当F逐渐增大到T F时，轻绳刚好被拉断
C．当F逐渐增大到1.5T F时，轻绳还不会被拉断
D．轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为2
3T F
4．下列关于电磁感应现象的认识，正确的是()
A．它最先是由奥斯特通过实验发现的
B．它说明了电能生磁
C．它是指变化的磁场产生电流的现象
D．它揭示了电流受到安培力的原因
5．图为氢原子的能级示意图。处于n=4能级的一群氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光子再照射列逸出功为2.29eV的某金属板上，下列说法正确的是（）
A．共有10种不同频率的光子辐射出来
B．共有6种不同频率的光子能使该金属发生光电效应现象
C．入射光子的频率越高，逸出光电子的最大初动能越大
D．从金属板中逸出的光电子就是α粒子
6．如图，圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点．有无数带有同样电荷、具有同样质量的粒子在纸面内沿各个方向以同样的速率通过P点进入磁场．这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的1/1．将磁感应强度的大小从原来的1B变为2B，结果相应的弧长
变为原来的一半，则2B ：1B 等于
A ．2
B ．3
C ．2
D ．1
7．如图，将a 、b 两小球以不同的初速度同时水平抛出，它们均落在水平地面上的P 点，a 球抛出时的高度较b 球的高，P 点到两球起抛点的水平距离相等，不计空气阻力．与b 球相比，a 球
A ．初速度较大
B ．速度变化率较大
C ．落地时速度一定较大
D ．落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大
8．如图所示，“娃娃机”是指将商品陈列在一个透明的箱内，其上有一个可控制的抓取玩具的机器手臂的机器，使用者要凭自己的技术操控手臂，以取到自己想要的玩具。不计空气阻力，关于“娃娃机”，下列说法正确的是（ ）
A ．玩具从机械爪处自由下落时，玩具的机械能守恒
B ．机械爪抓到玩具匀速水平移动时，玩具的动能增加
C ．机械爪抓到玩具匀速上升时，玩具的机械能守恒
D ．机械爪抓到玩具加速上升时，机械爪做的功等于玩具重力势能的变化量
9．如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L 供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则( )
A ．小灯泡变亮
B ．小灯泡变暗
C ．原、副线圈两端电压的比值不变
D ．通过原、副线圈电流的比值不变
10．如图所示为某大桥，图中桥墩之间的四段距离均为110m 。可视为质点的一辆汽车从a 点由静止开始做加速度恒定的加速直线运动。已知该车通过bc 段的时间为t ，则通过ce 段的时间为（ ）
A ．2t
B ．(21)t -
C ．(21)t +
D ．t
二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
11．如图为竖直放置的上粗下细的玻璃管，水银柱将气体分隔成A 、B 两部分，初始温度相同，使A 、B 升高相同温度达到稳定后，体积变化量为A B V V ??、 ，压强变化量为A B p p ??、，对液面压力的变化量为
A B F F 、??，则（ ）
A ．水银柱向下移动了一段距离
B ．A B V V ?
C ．A B p p ?
D ．
F F
12．a、b两束单色光从水中射向空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角，下列说法正确的是（）
A．以相同的入射角从空气斜射入水中，a光的折射角小
B．分别通过同一双缝干涉装置，a光形成的相邻亮条纹间距大
C．若a光照射某金属表面能发生光电效应，b光也一定能
D．通过同一玻璃三棱镜，a光的偏折程度大
E.分别通过同一单缝衍射装置，b光形成的中央亮条纹窄
13．一列横波沿x轴传播，某时刻的波形图如图所示，质点A的平衡位置与坐标原点O相距1m，此时质点A沿y轴正方向运动，经过0.5s第一次到达最大位移处。由此可知
A．这列波沿x轴负方向传播
B．这列波的波长为2m
C．这列波的传播速度为1m/s
D．这列波的频率为2Hz
E.该时刻起1.5s内质点A走过的路程为0.03m
14．一列周期为0.8 s的简谐波在均匀介质中沿x轴传播，该波在某一时刻的波形如图所示；A、B、C是介质中的三个质点，平衡位置分别位于2 m、3 m、6 m 处．此时B质点的速度方向为－y方向，下列说法正确的是( )
A．该波沿x轴正方向传播，波速为10 m/s
B．A质点比B质点晚振动0.1 s
C．B质点此时的位移为1 cm
D．由图示时刻经0.2 s，B质点的运动路程为2 cm
E.该列波在传播过程中遇到宽度为d＝4 m的障碍物时不会发生明显的衍射现象
15．如图所示，质量为M的木板静止在光滑水平面上，木板左端固定一轻质挡板，一根轻弹簧左端固定在挡板上，质量为m的小物块从木板最右端以速度v0滑上木板，压缩弹簧，然后被弹回，运动到木板最右端时与木板相对静止。已知物块与木板之间的动摩擦因数为 ，整个过程中弹簧的形变均在弹性限度内，
则（ ）
A ．木板先加速再减速，最终做匀速运动
B ．整个过程中弹簧弹性势能的最大值为2
4()
Mmv M m +
C ．整个过程中木板和弹簧对物块的冲量大小为
Mmv M m
+
D ．弹簧压缩到最短时，物块到木板最右端的距离为2
02()Mv M m g
μ+
三、实验题：共2小题
16．某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行验证动量守恒定律及平台上A 点左侧与滑块a 之间的动摩擦因数的实验．在足够大的水平平台上的A 点放置一个光电门，水平平台上A 点右侧摩擦很小，可忽略不计，左侧为粗糙水平面，当地重力加速度大小为g ．采用的实验步骤如下： A ．在小滑块a 上固定一个宽度为d 的窄挡光片；
B ．用天平分别测出小滑块a （含挡光片）和小球b 的质量m a 、m b ：
C ．在a 和b 间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻短弹簧，静止放置在平台上：
D ．烧断细线后，a 、b 瞬间被弹开，向相反方向运动：
E ．记录滑块a 通过光电门时挡光片的遮光时间△t ：
F ．滑块a 最终停在C 点（图中未画出），用刻度尺测出AC 之间的距离S a
G ．小球b 从平台边缘飞出后，落在水平地面的B 点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h 及平台边缘铅垂线与B 点之间的水平距离s b ； H ．改变弹簧压缩量，进行多次测量．
（1）用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，则挡光片的宽度为________mm ；
（2）该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证两物体a 、b 弹开后的动量大小相等，即a 的动量大小____________等于b 的动量大小___________；（用上述实验所涉及物理量的字母表示）
（3）改变弹簧压缩量，多次测量后，该实验小组得到小滑块a的S a与关系图象如图丙所示，图象的
斜率为k，则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为____________．（用上述实验数据字母表示）17．为测得某圆柱形金属导体的电阻率，某同学设计了如下实验。
(1)用螺旋测微器测它的直径，如图甲所示，为___________mm，用游标卡尺测它的长度，如图乙所示，为___________cm。
(2)用伏安法测得该金属导体的伏安特性曲线如图丙所示，则该金属导体材料的电阻率与________有关，并且电阻率随该物理量的增大而___________（填“增大”或“减小”）。
(3)若把该金属导体与一阻值为4.0Ω的定值电阻串联后接在电源电动势为3.0V、内阻为1.0Ω的电源两端，该金属导体的热功率为___________W。（保留两位有效数字）
四、解答题：本题共3题
18．如图所示，在高为的光滑水平平台的边缘放一质量为的木块P，一颗子弹以的速度从左向右水平射穿木块P后，与P离开平台落到水平地面上。测得子弹和木块的落地点到平台边缘的水平距离分别为和。若不计空气阻力，木块和子弹均可看成质点，子弹射穿木块过程的时间很短，g取，求：
（1）子弹的质量m；
（2）子弹对木块的冲击力的冲量I。
有阻值为0.5R =Ω的定值电阻，在导轨平面上的abdc 、cdfe 区域内分别有垂直导轨平面向上和向下的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ，磁感应强度大小分别为11T B =和22T B =，两磁场的宽度均为L 。一长为L ，阻值为
0.5r =Ω的导体棒从导轨某位置由静止释放，导体棒在滑动过程中始终垂直于导轨且与导轨接触良好，导
体棒在磁场中运动的速度一时间图像如图乙所示。不计导轨的电阻，取210m/s g =，求： (1)导体棒的质量；
(2)导体棒穿过整个磁场过程中电阻R 上产生的焦耳热； (3)导体棒穿过磁场Ⅱ的时间。
20．（6分）如图甲所示，A 、B 为两平行金属板，S 为B 板上的小孔，半径3
m R =
的圆与B 板相切于S 处，C 在圆周上，且120SOC ?∠=。圆内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场；两板间有分布均匀的电场，电场强度随时间的变化规律如图乙所示。当0t =时，一靠近S 处的带电粒子由静止释放后，向A 板运动，当6910s t -=?时返回S 处，进入磁场后，从C 点离开磁场。已知粒子的比荷8110C/kg q
m
=?，不计粒子重力，粒子不会碰到A 板。求： (1)664.510910s --?~?内的场强大小2E ；
(2)磁感应强度大小B 以及粒子在磁场中运动的时间0t （=3.14π，时间保留两位有效数字）。
参考答案
一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的 1．C 【解析】 【分析】 【详解】
A ．由题意可知，超导体处在磁场中，磁场要通过超导体内部，超导体表面就会产生一个无损耗感应电流，故A 错误；
B ．超导体处在均匀变化的磁场中时，超导体表面就会产生感应电流，但由材料无法确定感应电流是否恒定，故B 错误；
C ．由材料可知，将磁铁靠近超导体，磁场要通过超导体的磁通量增大，超导体表面的感应电流增大，电流产生的磁场增大，则超导体和磁铁间的斥力就会增大，故C 正确；
D ．由材料可知，超导体在外界磁场作用下，磁铁和超导体之间相互排斥，则将悬空在超导体上面的磁铁翻转180?，超导体和磁铁间的作用力仍为斥力，故D 错误。 故选C 。 2．D 【解析】 【详解】
A ．撤去力F 后长木板的加速度
222188m/s 220.5
v a x ==?=
由牛顿第二定律
12()sin ()cos ()M m g M m g M m a θμθ+++=+
解得 μ1=0.25 选项A 错误；
B ．有拉力作用时的加速度
221181m/s 224
v a x ==?=
拉力撤掉时的速度为
v =
拉力作用的时间为
111
v t a =
= 选项B 错误； C ．由牛顿第二定律
11()sin ()cos ()F M m g M m g M m a θμθ-+-+=+
解得 F=13.5N 选项C 错误；
D ．物块与长木板之间无相对滑动，可知物块与长木板之间的动摩擦因数大于0.25，选项D 正确。 故选D 。 3．C 【解析】 【详解】
A ．质量为2m 的木块受重力、支持力、m 对它的压力以及摩擦力，还有轻绳对它的拉力，总共五个力的作用，故A 错误；
BC ．当轻绳对质量为2m 的木块的拉力为T F 时，根据牛顿第二定律质量为m 和2m 的木块的加速度：
T
3a F m
=
对整体进行受力分析，有：
T 62F ma F ==
可知当拉力为2T F 时，轻绳恰好被拉断，故B 错误，C 正确；
D ．以质量为m 的木块为研究对象，当轻绳刚要被拉断时，由牛顿第二定律有：
1
3
f T F ma F ==
故D 错误。 故选C 。
【解析】
【分析】
【详解】
电磁感应现象最先是由法拉第通过实验发现的，它说明了磁能生电的问题，它是指变化的磁场产生电流的现象，故选项C正确．
5．C
【解析】
【分析】
【详解】
A. 共有2
46
C=种不同频率的光子辐射出来，选项A错误；
B. 其中能级差大于2.29eV的跃迁有：4→1、3→1、2→1、4→2，即共有4种不同频率的光子能使该金属发生光电效应现象，选项B错误；
C. 根据光电效应规律可知，入射光子的频率越高，逸出光电子的最大初动能越大，选项C正确；
D. 从金属板中逸出的光电子是0
1e
-
，不是α粒子，选项D错误。
故选C。
6．B
【解析】
【分析】
画出导电粒子的运动轨迹，找出临界条件好角度关系，利用圆周运动由洛仑兹力充当向心力，分别表示出圆周运动的半径，进行比较即可．
【详解】
磁感应强度为B1时，从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为M，最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点，∠POM=120°，如图所示：
所以粒子做圆周运动的半径R为：sin60°=R
r
，得：
3
R=
磁感应强度为B 2时，从P 点射入的粒子与磁场边界的最远交点为N ，最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点，∠PON=60°，如图所示：
所以粒子做圆周运动的半径R′为：sin10°='R r
，得：'
2r R =
由带电粒子做圆周运动的半径：mv
R qB
=
得： 13mv mv R qB qB =
== '21
2
mv mv R r qB qB =
== 联立解得：2
1
3B B = 故选B ． 【点睛】
带电粒子在电磁场中的运动一般有直线运动、圆周运动和一般的曲线运动；直线运动一般由动力学公式求解，圆周运动由洛仑兹力充当向心力，一般的曲线运动一般由动能定理求解． 7．D 【解析】 【详解】 A.由2
12
h gt =
可得，高度越高，下落时间越大，由x υt =可知，两球水平位移相同，但是b 求运动时间短，故b 球初速度较大，A 错误；
B.速度变化率即表示加速度，两球加速度相同，故速度变化率相同，B 错误；
C.a 球的水平速度小于b 球，故落地时虽然竖直分速度大于b 球，但是合速度不一定大于b 球，C 错误；
D.由tan gt
θυ
=
，a 球落地时间t 大，但是υ小，故a 球的tan θ一定大于b 球，即a 球落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大，D 正确；
故选D 。 8．A 【解析】 【分析】 【详解】
A ．在没有空气阻力的情况下，玩具从机器手臂处自由落下时，重力势能转化为动能，没有能量的损失，即玩具的机械能守恒，故A 正确；
B ．机器手臂抓到玩具水平匀速运动时，玩具的质量和速度均不变，则动能不变，故B 错误；
C ．机器手臂抓到玩具匀速上升时，动能不变，重力势能增大，所以玩具的机械能变大，故C 错误；
D ．机器手臂抓玩具加速上升时，动能和重力势能均变大，所以手臂做的功等于玩具重力势能与动能的增大量之和，故D 错误。 故选A 。 9．B 【解析】 【分析】
因变压器为降压变压器，原线圈匝数大于副线圈匝数；而当同时减小相同匝数时，匝数之比一定变大；再根据变压器原理进行分析即可． 【详解】
由变压器相关知识得：1122U n U n =，原、副线圈减去相同的匝数n 后：()()
'1211'22220n n n n n n n n n n ---=<- ，则说明变压器原、副线圈的匝数比变大，则可得出C 、D 错误．由于原线圈电压恒定不变，则副线圈电压减小，小灯泡实际功率减小，小灯泡变暗，A 错误，B 正确． 【点睛】
本题考查理想变压器的基本原理，要注意明确电压之比等于匝数之比；而电流之比等于匝数的反比；同时还要注意数学知识的正确应用． 10．A 【解析】 【详解】
汽车从a 点由静止开始做加速度恒定的加速直线运动，四段大小相同的位移所需要的时间之比为
1:1)::(2
设通过ce 段的时间为t '，则
:1):(2t t '=-
解得
t '=
故A 正确，BCD 错误。 故选A 。
二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分 11．CD 【解析】 【详解】
AC ．首先假设液柱不动，则A 、B 两部分气体发生等容变化，由查理定律，对气体A ：
''A A A
p p p T T T
?==? 得
A A T
p p T
??=
① 对气体B ：
''B B B
p p p T T T
?==? 得
B B T
p p T
??=
② 又设初始状态时两液面的高度差为h （水银柱的长度为h ），初始状态满足
A B p h p +=③
联立①②③得
B A p p ?>?
水银柱向上移动了一段距离，故A 错误C 正确；
B ．由于气体的总体积不变，因此A B V V ?=?，故B 错误； D ．因为B A p p ?
A B F F
故D 正确。
【解析】 【分析】 【详解】
A ．由题知a 光的临界角大于b 光的临界角，根据
1sin C n
=
可知a 光的折射率较小，波长较大，光以相同的入射角从空气斜射入水中，根据
sin sin i
n r
=
可知a 光的折射角较大，故A 错误； B ．根据双缝干涉条纹间距公式 L x d
λ?=
因a 光的波长较大，所以a 光形成的相邻亮条纹间距大，故B 正确；
C ．a 光的频率小，照射某金属表面能发生光电效应，所以b 光频率大，也一定能发生光电效应，故C 正确；
D ．a 光的折射率较小，通过玻璃三棱镜后，偏折程度小，故D 错误；
E ．a 光的频率小，波长长，通过单缝发生衍射，中央亮条纹宽，故E 正确。 故选BCE 。 13．BCE 【解析】 【详解】
A ．题图中质点A 正由平衡位置向正向最大位移处运动，根据“上下坡法”可知，波沿x 轴正方向传播，故A 错误；
B ．由波形图可知
1m 2
OA λ
=
=
解得
2m λ=
故B 正确；
CD ．由题知，质点A 经0.5s 第一次到达最大位移处，则有
0.5s 4
T
= 解得
1
0.5Hz f T
=
= 根据
1m/s v T
λ
=
=
故C 正确，D 错误； E ．因
31.54
T =s
故质点A 走过的路程为0.03m ，故E 正确。 故选BCE 。 14．BCD 【解析】 【分析】 【详解】
由题图知，波长λ＝8 m ，则波速为v ＝
8
0.8
T
λ
=
m/s ＝10 m/s ．此时B 质点的速度方向为－y 方向，由波形的平移法知，该波沿x 轴负方向传播，故A 错误；A 质点与B 质点平衡位置相距x ＝1 m ，则波从B 质点传
到A 质点的时间t ＝
1
10x v =s ＝0.1 s ，故B 正确；B 质点此时的位移为y sin 34
π cm ＝1 cm ，故C 正确；由题图所示时刻经 0.2 s ＝
1
4
T ，由波形平移法可知，x ＝5 m 处质点的状态传到B 质点，B 质点的运动路程为s ＝2y ＝2 cm ，故D 正确；因该列波的波长为8 m ，则该列波在传播过程中遇到宽度为d ＝4 m 的障碍物时会发生明显的衍射现象，故E 错误． 15．AB 【解析】 【分析】 【详解】
A ．物块接触弹簧之前，物块减速运动，木板加速运动；当弹簧被压缩到最短时，摩擦力反向，直到弹簧再次恢复原长，物块继续减速，木板继续加速；当物块与弹簧分离后，物块水平方向只受向左的摩擦力，所以物块加速，木板减速；最终，当物块滑到木板最右端时，物块与木板共速，一起向左匀速运动。所以木板先加速再减速，最终做匀速运动，所以A 正确；
B ．当弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大，此时物块与木板第一次共速，将物块，弹簧和木板看