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2．氢原子能级如图所示，有大量氢原子处于基态，现用光子能量为E的一束单
A最容易发生衍射现象的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的
B所有光子的能量不可能大于E
C频率最小的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的
D在真空中波长最大的光，波长是
正确答案
解析
用光子能量为E的一束单色光照射处于基态的一群氢原子，发出6种不同频率的光，知氢原子从基态跃迁到n=4的激发态，
A、波长越长的，越容易发生衍射现象，而由n=2能级跃迁到n=1能级，不是最低，则波长不是最长．故A错误．
B、用光子能量为E的一束单色光照射这群氢原子，氢原子吸收光子后能向外辐射出6种不同频率的光，那么所有光子的能量不可能大于E，故B正确；
C、频率最小，则辐射的光能量也最小，应该是由n=4能级跃迁到n=3能级产生的．故C错误．
D、由题意可知氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级发出的光子能量最小，所以频率最小，那么波长最长，而氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级发出的光子能量最大，所以频率最大，那么波长
考查方向
解题思路
用光子能量为E的一束单色光照射处于基态的一群氢原子，发出6种不同频率的光，知氢原子从基态跃迁到n=4的激发态，根据hγ=Em﹣En去进行判断．
易错点
关键知道能级间跃迁吸收或发出光子的能量满足hγ=Em﹣En，并掌握跃迁光的波长最长与最短对应的辐射能量高低的关系
3．如图所示，有一台理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，用理想电压表和理想电流表测量副线圈的电压和电流，R为副线圈的负载电阻，现在原线圈两端加上交变电压u，其随时间变化的规律为
A副线圈中产生的交变电流频率为10Hz
B电压表的示数的最大值为
C若电流表示数为0.lA，则原线圈中的电流为0.5A
D若电流表示数为0. 1A，则1分钟内电阻R上产生
正确答案
解析
A、由表达式知道周期
B、根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为220
C、电流与匝数成反比，所以若电流表示数为0.1A，则原线圈中的电流为0.02A，所以C错误．
D、副线圈消耗的电能全部转化为焦耳热，所以Q=UIt=44×0.1×60=264J，所以D正确
考查方向
解题思路
根据图象可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，即可求得结论
易错点
掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题
5．美国在2016年2月11日宣布“探测到引力波的存在”。天文学家通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在，证实了GW150914是一个36倍太阳质量的黑洞和一个29倍太阳质量的黑洞并合事件。假设这两个黑洞绕它们连线上的某点做圆周运动，且这两个黑洞的间距缓慢减小。若该黑洞系统在运动过程中各自质量不变且不受其它星系的影响，则关于这两个黑洞的运动，下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
A、这两个黑洞共轴转动，角速度相等，根据v=ωr可以，由于不知道两个黑洞的转动半径关系，所以线速度大小不一定相等，故A错误；
B、根据a=ω2r可知，由于不知道两个黑洞的转动半径关系，所以向心加速度大小不一定相等，故B错误；
C、根据万有引力提供向心力可知，
D、根据
根据
所以
当M1+M2不变时，L增大，则T增大，即双星系统运行周期会随间距减小而减小，故D正确．
考查方向
解题思路
双星做匀速圆周运动具有相同的角速度，靠相互间的万有引力提供向心力，根据万有引力提供向心力公式以及线速度、向心加速度、角速度直接的关系判断即可．
易错点
关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，应用万有引力定律与牛顿第二定律即可正确解题
1．在同一双缝干涉装置上分别用a、b两束单色光进行干涉实验，在距双缝恒定距离的屏上得到图示的干涉图样，其中甲图是a光形成的，乙图是b光形成的。则关于a、b两束单色光，下述正确的是（ ）
Ab
B在真空中b光传播的速度较大
C若用b光照射某金属不能逸出光电子，则用a光照射该金属一定不能逸出光电子
D若a光和b光以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角大
正确答案
解析
由△x=
A、根据sinC=
B、根据v=
C、若用b光照射某金属没有光电子逸出，因为a光的频率小于b光，所以a光照射该金属时也一定没有光电子逸出．故C正确．
D、因a光的折射率小于b光的折射率，则以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角小．故D错误．
考查方向
解题思路
根据双缝干涉条纹的间距公式比较出两束光的波长大小关系，从而得出频率关系和折射率关系，根据sinC=
易错点
本题的关键知道双缝干涉条纹的间距公式△x=
4．如图是在两个不同介质中传播的两列波的波形图。图中的实线分别表示横波甲和横波乙在t时刻的波形图，经过0.5s后，甲、乙的波形分别变成如图中虚线所示。已知两列波的周期均大于0.3s，则下列说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
横波甲和横波乙在t时刻的波形图，经过0.5s后，甲、乙的波形分别变成如图中虚线所示，且周期均大于0.3s，甲的周期公式为：
同理乙的周期也可能为1s或者0.33s，因此CD均错。
由图可知，横波甲的波长比横波乙波长大．根据
考查方向
解题思路
根据题意可知，横波甲和横波乙的周期相等，从而可确定频率的关系；由波形图可知，两波的波长关系；根据
易错点
确定波的周期，要注意周期性
7．如图所示，竖直平面内有水平向左的匀强电场E，M点与P点的连线垂直于电场线，M点与N在同一电场线上。两个完全相同的带等量正电荷的粒子，以相同大小的初速度v0分别从M点和N点沿竖直平面进入电场，M点的粒子与电场线成一定的夹角进入，N点的粒子垂直电场线进入，两粒子恰好都能经过
正确答案
解析
根据动能定理知N点的粒子到达P点时的速度增大，而M点的粒子到达P点时的速度大小不变，它们的初速度大小相等，所以两粒子达到P点的速度大小不等，故A错误．由于MP间的电势差为零，NP间的电势差大于零，则由W=qU知，电场力对M点的粒子不做功，对N点的粒子做正功，故B正确．M点的粒子到达P点时电势能不变，N点的粒子到达P点时电势能减少，故C错误；在垂直于电场线方向，两个粒子都做匀速直线运动，设PM=L，设M点的粒子与电场线的夹角为α．则M点的粒子到达P点的时间 tM=
考查方向
解题思路
分析初末位置的电势差，判断电场力做功的关系．由动能定理分析速度大小关系．运用运动的分解法和运动学公式分析运动时间的关系．
易错点
带电粒子在电场中运动时，根据电势差研究电场力做功，进而分析电势能和动能的关系是常用的方法．粒子在电场中做匀变速曲线运动时，常用运动的分解法研究其运动规律．
6．质量相等的甲乙两物体从离地面相同高度同时由静止开始下落，由于两物体的形状不同，运动中受到的空气阻力不同，将释放时刻作为t=0时刻，两物体的速度随时间变化的图像如图所示，则下列判断正的是（ ）
正确答案
解析
由图可以看出0﹣t0时间内甲的位移小于乙的位移，故甲的平均速度小于乙的平均速度，A错；
由图可知，t0时刻之前，甲物体的加速度恒定，而乙物体先做加速度增大的加速运动，再做加速度减小的加速度运动；很明显可以看出，乙的加速度先大于甲，再小于甲，而两物体均只受重力和阻力，故说明乙的阻力先小于甲，后大于甲，故B错误C对。
在这段时间内，由于物体动能变化量相同，但是乙物下落的高度要大于甲，所以甲物体机械能的减小量小于乙物体机械能的减小量，D说法正确。
考查方向
解题思路
根据图线的斜率比较出加速度的大小，根据图线与时间轴所围成的面积比较位移的大小，从而比较平均速度．由牛顿第二定律可分析阻力的大小情况．
易错点
图线的斜率表示加速度，图线与时间轴所围成的面积表示位移．再结合牛顿第二定律进可进行分析，机械能变化量的判断上要注意两物体的下落高度不同。
8．如图所示，足够长的水平传送带以恒定速率v运动，现将质量均为m的甲、乙两小物体先后轻放在传送带的最左端，两物体速率达到v时通过的位移分别为S甲、S乙，且S甲 >S乙，不计空气阻力，则在两物体加速运动过程中，下列说法正确的是 （ ）
正确答案
解析
物体放上去之后，先靠滑动摩擦力提供加速度，即
考查方向
解题思路
根据匀变速直线运动规律可以判断加速度，通过功能关系判断能量的转化
易错点
考查传送带问题的分析，要注意明确物体在传送带上的运动过程，明确动能定理及牛顿第二定律的应用．
9.英国物体学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场，如图所示，一个半径为r的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场，环上套一带电荷量为+q的小球，已知磁感强度B随时间均匀增加，其变化率为k，则
正确答案
解析
磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，故感应电动势为：
U=S
根据楞次定律，感应电动势的方向为顺时针方向；
小球带正电，小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是：
W=qU=πr2qk
考查方向
解题思路
根据法拉第电磁感应定律求解感应电动势，根据楞次定律判断感应电动势的方向，然后根据W=qU求解电功
易错点
明确感应电动势的大小求解方法和方向的判断方法，会求解电功，基础问题．
10.如图甲所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动
实验时，该同学进行了如下操作：
①第一步：将质量均为M （A的含挡光片、B的含挂钩）的重物A、B用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，测量出______________（填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”）到光电门中心的竖直距离h
第二步：在B的下端挂上质量为m的物块C，让系统（重物A、B以及物块C）中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为t
第三步：测出挡光片的宽度d，计算有关物理量，验证机械能守恒定律．
②如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒（已知重力加速度为g），各物理量应满足的关系式为______________（用题中所给字母表示）
③该实验存在系统误差，产生误差的原因是______________（写出两条即可）
④验证实验结束后，该同学突发奇想：如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，不断增大物块C的质量m，重物B的加速度a也将不断增大，那么a与m之间有怎样的定量关系？已知重力加速度为g，请你帮该同学写出a与m、M之间的关系式：_____________________
正确答案
①挡光片中心 ② 
解析
（1、2）需要测量系统重力势能的变化量，则应该测量出挡光片中心到光电门中心的距离，系统的末速度为：v=
则系统重力势能的减小量△Ep=mgh，系统动能的增加量为：
若系统机械能守恒，则有：mgh=
（3）系统机械能守恒的条件是只有重力做功，引起实验误差的原因可能有：绳子有一定的质量、滑轮与绳子之间有摩擦、重物运动受到空气阻力等．
（4）根据牛顿第二定律得，系统所受的合力为mg，则系统加速度为：a=
考查方向
解题思路
根据系统机械能守恒，得出系统重力势能的减小量和系统动能的增加量，根据极短时间内的平均速度表示瞬时速度求出系统末动能．
对系统研究，根据牛顿第二定律求出加速度与m的关系式，通过关系式分析，m增大，a趋向于何值．
易错点
本题的关键知道实验的原理，知道误差产生的原因；明确验证机械能守恒定律的实验方法；正确应用牛顿第二定律的进行分析求解．
11．实验室有一灵敏电流计G的量程为1mA，现要精确测量G的内阻rg。实验室中可供选择的器材有：
待测灵敏电流计G；
电流表A1：量程为3mA，内阻约为200Ω；
电流表A2：量程为0.6A
电压表V：量程15V，内阻约为2KΩ
定值电阻R1：阻值为10Ω；
定值电阻R2：阻值为300Ω；
滑动变阻器R
直流电源：电动势1.5V，内阻0.5Ω；开关，导线若干。
①先用多用电表粗测G的内阻：正确的操作中应该使多用电表的红表笔接灵敏电流计G的
接线柱（填“正”或“负”），黑表笔接另一个接线柱。
②粗测G的内阻rg约为300Ω，为了精确测量G的内阻，实验小组的同学选择了如图所示的电路，则电表1为 ，电表2为 （以上两空填“G、A1、A2、V”等电表符号），定值电阻Rx为 （填“R1”或“R2”）。
③按照上述设计的电路进行实验，测得电表1的示数为a1，电表2的示数为a2，则电流表G的内阻的表达式为rg = 。（用“a1、a2、Rx”表达）
正确答案
①负；②G A1 R2； ③
解析
（1）多用电表测电阻时，黑表笔接电源正极，所以红笔节电势低的负极
（2）待测电流表G量程是1mA，因此可以选电流表A1：量程为3mA，内阻约为200Ω；当通过电流表A1的电流等于其量程3mA时，电路最小电阻约为R=
则定值电阻最小应为R定=R﹣RA1﹣RG=500Ω﹣200Ω﹣100Ω=200Ω，为保证电路安全，定值电阻阻值应大一点，定值电阻应选R2
（3）根据伏安法测电阻则：
考查方向
解题思路
没有电压表，可以把待测电流表与定值电阻并联，然后由电流表测出并联电流，然后由并联电路特点及欧姆定律求出待测电流表内阻；为了多次测量，可以使用滑动变阻器的分压接法；据此设计实验电路．
易错点
考查了实验器材的选取、实验电路的设计、求电阻等问题；选择实验器材时，首先要保证电路安全，在保证安全的情况下，为使读数准确，电表量程及电阻阻值应选小的．实验电路的设计是本题的难点，没有电压表，利用并联电路特点求出待测电流表两端电压是常用的方法．
如图所示，半径R=0.5m的金属圆筒a内同轴放置
14.求带电粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径r
15.若粒子从小孔射出的同时，圆筒a、b以相同的角速度沿逆时针方向绕轴线高速旋转。为使粒子在不碰到圆筒a的情况下，还能返回到出发点M，
正确答案
带电粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为0.866m．
解析
设粒子从两圆筒间电场中飞出时速度为v，根据动能定理得：
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为r，
解得：
考查方向
解题思路
粒子先加速后进入磁场做圆周运动，先由动能定理求得加速获得的速度，再由牛顿第二定律求解轨道半径．
易错点
考查粒子在磁场中做匀速圆周运动，要掌握牛顿第二定律的应用，注意几何关系的巧用，同时理解运动的周期性．
正确答案
圆筒a旋转的角速度应满足的条件是：ω=（24n+8）×102rad/s（n=0，1，2，3…）．
解析
粒子从A点进入磁场，可做出其运动其如图中虚线所示。利用几何关系可算得：
设圆筒角速度为ω为使粒子每次都能从圆筒上的小孔进入电场，则应满足：
由以上各式解得：
考查方向
解题思路
粒子从A点进入磁场，画出其运动轨迹，由几何关系求出轨迹所的对圆心角，根据周期性求解角速度．
易错点
考查粒子在磁场中做匀速圆周运动，要掌握牛顿第二定律的应用，注意几何关系的巧用，同时理解运动的周期性．
如图，质量为m的b球用长h的细绳悬挂于水平轨道BC的出口C处，质量也为m的小球a，从距BC高h的A处由静止释放，沿ABC光滑轨道滑下，在C处与b球正碰并与b粘在一起，已知BC轨道距地面的高度为0.5h，悬挂b球的细绳能承受的最大拉力为2.8mg，试问：
12.a与b球碰前瞬间的速度多大？
13．a、b两球碰后，细绳是否会断裂？若细绳断裂，小球在DE水平面上的落点距C的水平距离是多少？若细绳不断裂，小球最高将摆多高？
正确答案
解析
设a球经C点时速度为vc，则由机械能守恒定律
解得:
考查方向
解题思路
以a球为研究对象，由动能定理可以求出a与b两球碰撞前a球的速度．
易错点
本题考查了求速度，判断绳子是否断裂、求水平位移问题，应用动能定理、动量守恒定律、牛顿第二定律、平抛运动规律即可解题，本题难度不大；第一问也可以应用机械能守恒定律解题．
正确答案
会断裂，
解析
设b球碰后的共同速度为v，由动量守恒得：
mvc=（m+m）v
小球被细绳悬挂绕O摆动
解得T=3mg
T＞2.8mg，细绳会断裂，小球做平抛运动．
设平抛的时间为t，则
故落点距C的水平距离为
可得
考查方向
解题思路
a与b碰撞过程中动量守恒，由动量守恒定律求出碰后的速度，然后它们做圆周运动，由牛顿第二定律列方程，求出绳子的拉力，然后判断绳子是否会断裂．如果绳子断裂，小球做平抛运动，应用平抛运动规律即可正确解题．
易错点
本题考查了求速度，判断绳子是否断裂、求水平位移问题，应用动能定理、动量守恒定律、牛顿第二定律、平抛运动规律即可解题，本题难度不大；第一问也可以应用机械能守恒定律解题．
如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为θ=30°，导轨电阻不计，导轨处在垂直导轨平面斜向上的有界匀强磁场中，两根电阻都为R=2Ω、质量都为m=0.2kg的完全相同的细金属棒ab和cd垂直导轨并排靠紧的放置在导轨上，与磁场上边界距离为
16.金属棒ab刚进入磁场时棒中电流I
17.金属棒cd在磁场中运动的过程中通过回路某一截面的电量q
18.两根金属棒全部通过磁场的过程中回路产生的焦耳热Q
正确答案
1A；
解析
考查方向
解题思路
（1）对导体棒进入磁场前过程运用动能定理列式求解，得到进入磁场的速度；然后根据平衡条件、安培力公式、切割公式、欧姆定律列式求解；
易错点
关键是明确两个棒的运动过程，然后运用运动学公式、动能定理、法拉第电磁感应定律等列式求解
正确答案
0.8C；
解析
考查方向
解题思路
金属棒cd加速下滑过程，ab棒匀速运动，cd棒刚进入磁场时，两根棒速度相同，故无感应电流，不受安培力，一起加速；ab棒出磁场后，cd棒先减速后匀速，也可能一直减速；
易错点
关键是明确两个棒的运动过程，然后运用运动学公式、动能定理、法拉第电磁感应定律等列式求解
正确答案
8J
解析
ab 在磁场中运动的过程有：
考查方向
解题思路
分第一根导体棒穿过磁场和第二个根导体棒穿过磁场过程（两个导体棒都在磁场中时，两个棒的速度相同，无感应电流，无电热）进行讨论，第二根离开磁场过程根据动能定理列式求解．
易错点
关键是明确两个棒的运动过程，然后运用运动学公式、动能定理、法拉第电磁感应定律等列式求解