高中物理第二章恒定电流第十一节简单的逻辑电路学案新人教选修

第十一节 简单的逻辑电路
【学习目标】
1通过基本门电路（与门、或门和非门）的实验，观察并了解门电路的基本作用 2初步了解逻辑电路的基本原理以及它在自动控制中的应用。

【新知预习】
1.
电子电路中的信号可以分为 信号和 信号。

数字信号的两个工作状态可以用“ ”和“ ”来表示，在数字电路中分别代表 电压和 电压。

2.数字电路中基本的逻辑电路是 门、 门、 门。

⑴“与”门
①逻辑关系：一个事情的几个条件 时事件才能发生。

②符号：
③真值表：“有”用“1”表示，“没有”用“0”表示 ⑵“或”门
①逻辑关系：某事件发生有几个条件，但只要有 满足事件就能发生。

②符号：
③真值表：“有”用“1”表示，“没有”用“0”表示 ⑶“非”门
①逻辑关系：输出状态和输入状态 。

②符号：
③真值表：
【导析探究】
导析一：简单逻辑电路的应用
例1.如图是一个火警报警装置的逻辑电路图。

R t 是热敏电阻，低温时电阻值很大，高温时电阻值很小，R 是阻值较小的可调电阻。

⑴要想平时电铃不响，而火警时电铃响起。

在图中虚线圆内应该接入怎样的元件？ ⑵为什么温度高时电铃会被接通？
⑶为了提高电路的灵敏度，即要把报警温度调得较低，R 的值应大一些还是小一些？
导析二：复杂逻辑电路
例2.在如图所示的逻辑电路中，当A 端输入电信号“1”、B 端输入电信号“0”时，则在C 和D 端输出的电信号分别为( ) A ．1和0 B ．0和1 C ．1和1 D ．0和0
例3.如图所示是一个三输入端复合门电路，当C 端输入“0”时，A 、B 端输入为
输入
输出 A B Y O O 0 1 1
1 1
输入 输出 A B Y O O 0 1 1 0 1
1
输入 输出
A
Y
0 1
1
何时输出端Y 输出“1”( )
A ．0、0
B ．0、1
C ．1、0
D ．1、1 导析三：复合门电路
例4.如图甲，一个与门的输出端和一个非门的输入端相连，形成一个组合的门电路。

与门的输入端A 1、B 1就是这个组合电路的总输入端，非门的输出端Y 2就是它的总输出端。

为了应用方便，实际中把这两个基本门电路在制作时便复合在一起，做成一个复合门电路，称为“与非”门。

图乙就是与非门的符号。

同样的道理，由一个或门和一个非门可以构成一个或非门。

图丁是或非门的符号。

请在表中填写与非门和或非门的真值表。

【当堂检测】
1．走廊里有一盏
电灯，
在走廊两端各有一个开关，
我们希望不论哪一
个开关接通都能
使电灯点亮，那么
设计的电路为( )
A ．“与”门电路
B ．“非”门电路
C ．“或”门电路
D ．上述答案都有可能 2．如图是一个三输入端三个门电路组成的复合门电路，当C 端输入“0”时，A 、B 两端输入为何值时输出端Y 输出为“0” ( )
A ．0、0
B ．0、1
C ．1、0
D ．1、1
3.某同学设计了一个路灯自动控制门电路如图，天黑了，让路灯自动接通，天亮了，让路灯自动熄灭。

图中RG 是光敏电阻，有光线照射时，光敏电阻的阻值会显著地减小，R 是可调电阻。

J 为路灯开关控制继电器（图中未画路灯电路）。

⑴请在虚线框内填入需要的门电路符号。

⑵如果路灯开关自动接通时天色还比较亮，需要调节自动控制装置，使得它在天色更暗时才会自动接通开关，应如何调节R ？说明道理。

输入 输出 A B Y O O 0 1 1 0
1 1 输入 输出 A B Y O O 0 1 1 0 1 1
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．某理想变压器原、副线圈的匝数之比为10∶1，当原线圈两端输入如图所示(图示中的图线为正弦曲线的正值部分)的电压时，副线圈的输出电压为（）
A．222V B．22 V C．112V D．11 V
2．如图所示，质量为M的小车的表面由光滑水平面和光滑斜面连接而成，其上放一质量为m的球，球与水平面的接触点为a，与斜面的接触点为b，斜面倾角为θ。

当小车和球一起在水平桌面上做直线运动时，下列说法正确的是（）
A．若小车匀速运动，则球对斜面上b点的压力大小为mgcosθ
B．若小车匀速运动，则球对水平面上a点的压力大小为mgsinθ
C．若小车向左以加速度gtanθ加速运动，则球对水平面上a点无压力
D．若小车向左以加速度gtanθ加速运动，则小车对地面的压力小于（M+m）g
3．如图所示，木箱置于水平地面上，一轻质弹簧一端固定在木箱顶部，另一端系一小球，小球下端用细线拉紧固定在木箱底部。

剪断细线，小球上下运动过程中木箱刚好不能离开地面。

已知小球和木箱的质量相同，重力加速度大小为g，若0t时刻木箱刚好不能离开地面，下面说法正确的是
A．0t时刻小球速度最大
B．0t时刻小球加速度为零
C．0t时刻就是刚剪断细线的时刻
D ．0t 时刻小球的加速度为2g
4．如图所示是杂技团表演猴子爬杆的节目，质量为8kg m =的猴子以初速度10.5v =m/s 沿竖直杆从杆底
部向上匀加速运动的同时，杂技演员顶着直杆以初速度21m/s v =，加速度2
2s 2m/a =沿水平方向向左做
匀加速直线运动，3s t =末猴子到达杆的顶部。

已知竖直杆的长度为6m =L ，重力加速度210m/s g =，将猴子看作一个质点，关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是（ ）
A ．猴子沿杆运动的加速度大小为20.5m/s
B ．猴子相对地面做匀加速的曲线运动
C ．猴子运动的轨迹方程12
y x =
D ．杆给猴子的作用力大小为88N
5．在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从A 点竖直向上抛出，其运动的轨迹如图所示，小球运动的轨迹上A 、B 两点在同一水平线上，M 为轨迹的最高点，小球抛出时的动能为8.0J ，在M 点的动能为6.0J ，不计空气的阻力，则（ ）
A ．从A 点运动到M 点电势能增加 2J
B ．小球水平位移 x 1与 x 2 的比值 1：4
C ．小球落到B 点时的动能 24J
D ．小球从A 点运动到B 点的过程中动能有可能小于 6J
6．两行星A 和B 各有一颗卫星a 和b ，卫星的圆轨道接近各自的行星表面，如果两行星质量之比
:2:1A B M M =，两行星半径之比:1:2A B R R =则两个卫星周期之比a b :T T 为（ ）
A ．1:4
B ．4:1
C ．1:2
D ．2:1
7．如图所示，ABCD 为等腰梯形，∠A=∠B=60º，AB=2CD ，在底角A 、B 分别放上一个点电荷，电荷量分别为q A 和q B ，在C 点的电场强度方向沿DC 向右，A 点的点电荷在C 点产生的场强大小为E A ，B 点的点电荷在C 点产生的场强大小为E B ，则下列说法正确的是
A ．放在A 点的点电荷可能带负电
B ．在D 点的电场强度方向沿D
C 向右 C ．E A ＞E B
D ．A B q q =
8．对于一定质量的理想气体，下列叙述中正确的是（ ） A ．当分子间的平均距离变大时，气体压强一定变小 B ．当分子热运动变剧烈时，气体压强一定变大
C ．当分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时，气体压强一定变大
D ．当分子热运动变剧烈且分子平均距离变大时，气体压强一定变大
9．如图所示，质量为m 的物体A 静止在质量为M 的斜面B 上，斜面B 的倾角θ＝30°。

现用水平力F 推物体A ，在F 由零逐渐增加至3
2
mg 再逐渐减为零的过程中，A 和B 始终保持静止。

对此过程下列说法正确的是（ ）
A ．地面对
B 的支持力随着力F 的变化而变化 B ．A 所受摩擦力方向始终沿斜面向上
C ．A 所受摩擦力的最小值为
4mg 3
D ．A 对B 3
3310．用α粒子(4
2He)轰击氮核(14
7N)，生成氧核(17
8O)并放出一个粒子，该粒子是（ ） A ．质子
B ．电子
C ．中子
D ．光子
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．下面是有关地球和月球的一些信息：(1)月球轨道半径约为地球半径的60倍；(2)月球密度约为地球密度的
3
5；(3)月球半径约为地球半径的311。

地球和月球均可视为质量均匀分布的球体且忽略自转，根据以上信息可得（ ）
A ．月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的
1
3600 B ．月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的9
55
C ．月球绕地球运行的加速度约为地球表面重力加速度的1
3600
D ．月球绕地球运行的速率约为第一宇宙速度的1
60
12．如图所示，光滑、平行的金属轨道分水平段(左端接有阻值为R 的定值电阻)和半圆弧段两部分，两段轨道相切于N 和N′点，圆弧的半径为r ，两金属轨道间的宽度为d ，整个轨道处于磁感应强度为B ，方向竖直向上的匀强磁场中．质量为m 、长为d 、电阻为R 的金属细杆置于框架上的MM′处，MN=r.在t=0时刻，给金属细杆一个垂直金属细杆、水平向右的初速度v 0，之后金属细杆沿轨道运动，在t=t 1时刻，金属细杆以速度v 通过与圆心等高的P 和P′；在t=t 2时刻，金属细杆恰好通过圆弧轨道的最高点，金属细杆与轨道始终接触良好，轨道的电阻和空气阻力均不计，重力加速度为g.以下说法正确的是( )
A ．t=0时刻，金属细杆两端的电压为Bdv 0
B ．t=t 1时刻，金属细杆所受的安培力为222B d v
R
C ．从t=0到t=t 1时刻，通过金属细杆横截面的电量为Bdr
R
D ．从t=0到t=t 2时刻，定值电阻R 产生的焦耳热为
2015
44
mv mgr 13．在一个很小的矩形半导体薄片上，制作四个电极E 、F 、M 、N ，做成了一个霍尔元件，在E 、F 间通入恒定电流I ，同时外加与薄片垂直的磁场B ，M 、N 间的电压为U H ．已知半导体薄片中的载流子为正电荷，电流与磁场的方向如图所示，下列说法正确的有（ ）
A ．N 板电势高于M 板电势
B ．磁感应强度越大，MN 间电势差越大
C ．将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行，U H 不变
D ．将磁场和电流分别反向，N 板电势低于M 板电势 14．下列说法中正确的是（ ）
A ．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故
B ．物体温度升高时，速率小的分子数目减小，速率大的分子数目增多
C ．一定量的100C 的水变成100C 的水蒸气，其分子平均动能增加
D ．物体从外界吸收热量，其内能不一定增加 E.液晶的光学性质具有各向异性
15．牛顿在发现万有引力定律时曾用月球的运动来检验，物理学史上称为著名的“月地检验”。

已经知道地球的半径为R ，地球表面的重力加速度为g ，月球中心与地球中心距离是地球半径k 倍，根据万有引力定律，可以求得月球受到万有引力产生的加速度为a 1。

又根据月球绕地球运动周期为T ，可求得月球的向心加速度为a 2，两者数据代入后结果相等，定律得到验证。

以下说法正确的是( ) A ．1g a k
=
B ．12g a k
=
C ．2
22
4Rk a T π=
D ．222
4kR
a T π=
三、实验题：共2小题
16．某同学用如图甲所示的装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：轻质弹簧水平放置在光滑水平面上，左端固定，右端与一小球接触而不固连。

弹簧处于原长时，小球在A 点，向左推小球压缩弹簧至C 点，由静止释放。

用频闪照相机得到小球从C 点到B 点的照片如图乙所示。

已知频闪照相机频闪时间间隔为T ，重力加速度大小为g 。

回答下列问题：
(1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能p E 与小球离开弹簧时的动能k E 相等。

为测得k E ，除已知物理量外，至少还需测量下列物理量中的____________（填正确答案标号）。

A ．小球的质量m
B ．
C 、A 间距离CA s C ．C 、B 间距离CB s
D ．A 、B 间距离AB s E.弹簧的压缩量x ∆ F.弹簧原长0l
(2)用所选取的测量量和已知量表示k E ，得k E =___________。

(3)由于水平面不是绝对光滑，测得的弹性势能p E 与真实值相比___________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。

17．如图所示，为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F 及质量m 的关系”实验装置简图.
（1）本实验采用的实验方法是____．
A ．控制变量法
B ．假设法
C ．理想实验法
D ．等效替代法
（2）在保持小车受力相同时，探究加速度与质量关系的实验屮，以下故法正确的是______． A ．平衡摩擦力时，应将装有砝码的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上 B ．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力 C ．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源 D ．为得出加速度a 与与质量m 的关系而作出1
a m
-
图象 （3）下图是实验中获取的一条纸带的一部分，其中O 、A 、B 、C 、D 是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图，打“B”计数点时小车的速度大小为___________________m/s.由纸带求出小车的加速度的大小为_____________m/s 2.(计算结果均保留2位有效数字）
（4）如图所示是某同学在探究加速度与力的关系时，根据测量数据作出的a 〜F 图线.其中图线不过原点的原因是______，图线在末端弯曲的原因是______.
四、解答题：本题共3题
18．如图所示，在xOy 坐标平面的第一象限内有一沿y 轴负方向的匀强电场，在第四象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场，现有一质量为m 、电量为+q 的粒子（重力不计）从坐标原点O 射入磁场，其入射方向与x 的正方向成45°角。

当粒子运动到电场中坐标为（3L ，L ）的P 点处时速度大小为v 0，方向与x 轴正
方向相同。

求
(1)粒子从O 点射入磁场时的速度v ；
(2)匀强电场的场强E 和匀强磁场的磁感应强度B ； (3)粒子从O 点运动到P 点所用的时间。

19．（6分）一导热性能良好的圆柱形气缸固定在水平面上，气缸上端开口，内壁光滑，截面积为S 。

A 是距底端H 高处的小卡环。

质量为m 的活塞静止在卡环上，活塞下密封质量为0m 的氢气，C 为侧壁上的单向导管。

大气压强恒定为0p 。

环境温度为0T 时，从C 处注入水，当水深为
2
H
时，关闭C ，卡环恰对活塞无作用力。

接下来又从C 处缓慢导入一定量氢气，稳定后再缓慢提升环境温度到01.6T ，稳定时活塞静止在距缸底2.7H 处，设注水过程中不漏气，不考虑水的蒸发，氢气不溶于水。

求： ①最初被封闭的氢气的压强1p ； ②导入氢气的质量M 。

20．（6分）如图所示，两根竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨间距为l ，导轨上端接有电阻R 和一个理想电流表，导轨电阻忽略不计。

导轨下部的匀强磁场区域有虚线所示的水平上边界，磁场方向垂直于金属导轨平面向外。

质量为m 、电阻为r 的金属杆MN ，从距磁场上边界h 处由静止开始沿着金属导轨下落，金属杆进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I 。

金属杆下落过程中始终与导轨垂直且接触良好。

已知重力加速度为g ，不计空气阻力。

求： (1)磁感应强度B 的大小；
(2)电流稳定后金属杆运动速度的大小；
(3)金属杆刚进入磁场时，M 、N 两端的电压大小。

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】 由公式
11
22
n U n U = 其中
12
U =
V 解得
2112U =故ABD 错误，C 正确。

故选C 。

2．C 【解析】 【分析】 【详解】
AB ．小车和球一起匀速运动时，小球受到竖直向下的重力和水平面对小球竖直向上的支持力，二力平衡，所以小球对b 点无压力，根据牛顿第三定律可知小球对a 点的压力大小为mg ，AB 错误；
C ．若小车向左以加速度gtanθ加速运动，假设小球对a 点无压力，根据牛顿第二定律
tan mg ma θ=
解得
tan a g θ=
假设成立，所以小球对a 点无压力，C 正确；
D ．对小车和球构成的系统整体受力分析可知，系统在竖直方向上加速度为0，竖直方向受到重力和支持力，二者等大反向，根据牛顿第三定律可知小车对地面的压力等于（M+m ）g ，D 错误。

故选C 。

3．D
【解析】
【详解】
小球运动到最高点时木箱恰好不能离开地面，此时小球速度为零，对木箱受力分析有: F Mg =，对小球受力分析有:
mg F ma '+=
又F F '=，M m =，解得:
2m M a g g m
+== A.A 项与 上述分析结论不相符，故A 错误；
B.B 项与 上述分析结论不相符，故B 错误；
C.C 项与 上述分析结论不相符，故C 错误；
D.D 项与 上述分析结论相符，故D 正确。

4．C
【解析】
【详解】
A.猴子在竖直方向做匀加速直线运动，由
21112
L v t a t =+ 得
211m/s a =，
故A 错误；
B.根据分运动与合运动的关系：
1
212
v v ， 1212
a a =， 速度与加速度始终同向，可知合运动为匀加速直线运动，故B 错误； C.猴子在竖直方向的分运动：
2211110.522
y v t a t t t +=+=， 水平方向：
222212
x v t a t t t =+=+， 联立可得：
12
y x =， 故C 正确；
D.杆在竖直方向和水平方向都对猴子有作用力，竖直方向根据牛顿运动定律得：
1y F mg ma -=，
得：
88y F N =，
水平方向：
216x F ma N ==，
则杆对猴子的作用力：
88F N =>，
故D 错误。

故选：C 。

5．D
【解析】
【详解】
将小球的运动沿水平和竖直方向正交分解，水平分运动为初速度为零的匀加速直线运动，竖直分运动为匀变速直线运动；
A ．从A 点运动到M 点过程中，电场力做正功，电势能减小，故A 错误；
B ．对于初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等的时间间隔内位移之比为1：3，故B 错误；
C ．设物体在B 动能为E kB ，水平分速度为V Bx ，竖直分速度为V By 。

由竖直方向运动对称性知 12mV By 2=8J 对于水平分运动 Fx 1=12mV Mx 2-12mV AX 2
F （x 1+x 2）=12mV Bx 2-12mV AX 2
x 1：x 2=1：3
解得：
Fx 1=6J ；
F （x 1+x 2）=24J
故
E kB =12m （V By 2+V Bx 2）=32J
故C 错误；
D ．由于合运动与分运动具有等时性，设小球所受的电场力为F ，重力为G ，则有：
Fx 1=6J
2
262 J 1
F t m ⋅⋅=
Gh=8J
2
21 8J 2G t m ⋅⋅=
所以：
3
2F G =
由右图可得：
tan F
G θ=
所以 3sin 7θ= 则小球从 A 运动到
B 的过程中速度最小时速度一定与等效G’垂直，即图中的 P 点，故
2201124sin J 6J 227
kmin min E mv m v θ===（）＜ 故D 正确。

故选D 。

6．A
【解析】
【分析】
【详解】
卫星做圆周运动时，万有引力提供圆周运动的向心力，有
2
224Mm G m R R T
π＝ 得
3
2R T GM
π＝ 所以两卫星运行周期之比为
33111 824
a a
b b b a T R M T R M ⋅=⨯＝＝ 故A 正确、BCD 错误。

故选A 。

7．C
【解析】
【详解】
ACD ．由于两点电荷在C 点产生的合场强方向沿DC 向右，根据矢量合成法，利用平行四边形定则可知，可知两点电荷在C 点产生的场强方向如图所示，由图中几何关系可知E B ＜E A ，A 点所放点电荷为正电荷，B 点所放点电荷为负电荷，且A 点所放点电荷的电荷量的绝对值大于B 点所放点电荷的电荷量的绝对值，选项C 正确，A 、D 错误；
B ．对两点电荷在D 点产生的场强进行合成，由几何关系，可知其合场强方向为向右偏上，不沿D
C 方向，故B 错误。

8．C
【解析】
【分析】
【详解】
气体压强在微观上与分子的平均动能和分子密集程度有关。

当分子热运动变剧烈且分子平均距离变大时，气体压强可能变大、可能不变、也可能变小；当分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时，气体压强一定变大。

故选C 。

9．D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．对A
B 组成的整体受力分析，整体受力平衡，竖直方向受到重力和地面对B 的支持力，所以地面对B 的支持力等于()M m g +，保持不变，A 错误；
B ．拉力F 最大时沿斜面向上的分力为
cos300.75F mg ︒=
重力沿斜面向下的分力为
sin300.5mg mg ︒=
故此时摩擦力沿斜面向下，B 错误；
C ．对A 受力分析，受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用，当拉力沿斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力时，摩擦力为零，所以摩擦力最小为零，当0F =时，f 最大，
max sin 300.5f mg mg =︒=
C 错误；
D ．垂直于斜面方向有
cos30sin 30N F mg F ︒=︒+
当0F =时，N F 最小，最小为
min cos302N F mg mg =︒=
当2
F mg =时，N F 最大，最大为
max 1cos302N F mg =︒⨯= D 正确。

故选D 。

10．A
【解析】
【详解】
核反应方程
41417278 He+N O+X →
根据电荷数守恒、质量数守恒知，该粒子的电荷数为1，质量数为1，为质子，故A 正确，BCD 错误； 故选A 。

【点睛】
解决本题的关键知道在核反应中电荷数守恒、质量数守恒．以及知道常见的粒子的电荷数和质量数。

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．BC
【解析】
【分析】
【详解】
AB ．天体质量
343M V R ρρπ==
根据2Mm G mg R
=可知 22955
g M R R g MR R ρρ===月月月月月 故A 错误B 正确；
C ． 根据2Mm G ma r
=可知，月球绕地球运行的加速度 2
M a G r = 且2M g G R =，因为60r R = ，所以
13600
a g = 故C 正确；
D ． 根据2
2Mm v G m r r
=可知，月球绕地球运行的速率
v = 第一宇宙速度
0v =
所以
0v v = 故D 错误。

故选BC 。

12．CD
【解析】
【详解】
A ．t=0时刻，金属细杆产生的感应电动势
0E Bdv =
金属细杆两端的电压
0122
E U R Bdv R =⋅= 故A 错误；
B ．t=t 1时刻，金属细杆的速度与磁场平行，不切割磁感线，不产生感应电流，所以此时，金属细杆不受安培力，故B 错误；
C ．从t=0到t=t 1时刻，电路中的平均电动势
1
Φ2Bd r E t t ∆⨯==∆ 回路中的电流
2E I R =
在这段时间内通过金属细杆横截面的电量
1q I t =⋅
解得
Bdr q R
= 故C 正确；
D ．设杆通过最高点速度为2v ，金属细杆恰好通过圆弧轨道的最高点，对杆受力分析，由牛顿第二定律可得
22v mg m r
= 解得
2v =从t=0到t=t 2时刻，据功能关系可得，回路中的总电热
220211222
Q mv mv mg r =--⋅ 定值电阻R 产生的焦耳热
12
R Q Q = 解得
201544
R Q mv mgr =- 故D 正确
故选CD 。

【点睛】 感应电量ΦΦE t q I t t n n R t R R ∆∆∆=⋅∆=
⋅∆=⋅=∆总总总，这个规律要能熟练推导并应用． 13．AB
【解析】
A 、根据左手定则，电流的方向向里，自由电荷受力的方向指向N 端，向N 端偏转，则N 点电势高，故A 正确；
B 、设左右两个表面相距为d ，电子所受的电场力等于洛仑兹力，即：
设材料单位体积内电子的个数为n ，材料截面积为s ，则
H eU evB d = ①;I=nesv ②; s=dL ③;由①②③得：H BI U ned =
,令1k ne =，则 H BI BI U k ned d == ④;所以若保持电流I 恒定，则M 、N 间的电压与磁感虑
强度B 成正比，故B 正确；C 、将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行，则带电粒子不会受到洛伦兹力，因此不存在电势差，故C 错误；D 、若磁场和电流分别反向，依据左手定则，则N 板电势仍高于M 板电势，故D 错误．故选AB.
【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道最终电子在电场力和洛伦兹力作用下平衡．
14．BDE
【解析】
【详解】
A. 气体如果失去了容器的约束就会散开，是因为分子间距较大，相互的作用力很微弱，而且分子永不停息地做无规则运动，所以气体分子可以自由扩散；故A 错误.
B. 温度从微观角度看表示了大量分子无规则运动的剧烈程度，物体温度升高时，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多；故B 正确.
C. 一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，因温度不变则分子平均动能不变，由于吸热，内能增大，则其分子之间的势能增大；C 错误.
D. 物体从外界吸收热量，若同时对外做功，根据热力学第一定律可知其内能不一定增加；故D 正确.
E. 液晶的光学性质具有晶体的各向异性；故E 正确.
故选BDE.
【点睛】
解决本题的关键要掌握分子动理论、热力学第一定律等热力学知识，要对气体分子间距离的大小要了解，气体分子间距大约是分子直径的10倍，分子间作用力很小．
15．BD
【解析】
【分析】
【详解】
根据万有引力等于重力得
2 GMm mg R
= 则有
2GM g R
= 地球表面附近重力加速度为g ，月球中心到地球中心的距离是地球半径的k 倍，所以月球的引力加速度为 122()GM g a R k k =
=
月球绕地球运动周期T ，根据圆周运动向心加速度公式得
222224()k R a kR T T
ππ=⋅= 故选BD 。

三、实验题：共2小题
16．AD 2218AB ms T
偏小 【解析】
【详解】
(1)[1]小球的动能2k 12
E mv =，因此需要测量小球的质量m ，小球离开弹簧时的速度大小v 可以通过测得A 、B 间的距离AB s 结合经过该段的时间求出，所以AD 项的物理量需要测量，故选AD 。

(2)[2]小球的动能为
2k 12
E mv = 由桌面光滑，则小球从A 到B 做匀速直线运动，则离开弹簧时的速度大小
3AB s v T
= 联立解得动能的表达式
2k 218AB ms E T
= (3)[3]由于水平面不是绝对光滑，小球在过程中克服摩擦力做功转化为内能，导致弹簧减少的弹性势能没有全部转化为小球的动能，所以测得的弹性势能小于其真实值。

17．A BD 0.54 1.5 未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力 未满足小车的质量远远大于小桶和砝码的总质量
【解析】
【分析】
【详解】
（1）本实验采用的实验方法是控制变量法；
（2）平衡摩擦力时，应不挂小桶，让小车拖着纸带在木板上做匀速运动，选项A 错误；每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，选项B 正确；实验时要先接通电源后放小车，选项C 错误；因为1a m - 为正比关系，故为得出加速度a 与与质量m 的关系而作出1a m
-图象，选项D 正确；故选BD ． （3）计数点间的时间间隔T=0.02s×5=0.1s ，打B 计数点时小车的速度大小为
0.54m/s 2AC B x v T
==； 根据逐差法得2
x a T ∆=，小车的加速度22 1.5m/s (2)BD OA x x a T -== （4）由图线可知，当力F 到达一定的值时才有加速度，故图线不过原点的原因是未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力；图线在末端弯曲的原因是未满足小车的质量远远大于小桶和砝码的总质量； 四、解答题：本题共3题
18． (1) 02v v =；(2) 202mv E qL
=；02mv B qL =； (3) 0(8)4L v π+ 【解析】
【分析】
【详解】
(1)若粒子第一次在电场中到达最高点P ，则其运动轨迹如图所示
粒子在O 点时的速度大小为v ，OQ 段为圆周，QP 段为抛物线，根据对称性可知，粒子在Q 点时的速度大小也为v ，方向与x 轴正方向成45︒角，可得
0cos 45v v =︒
解得
02v v =
(2)在粒子从Q 运动到P 的过程中，由动能定理得
2201122
qEL mv mv -=
- 解得 202mv E qL
= 在匀强电场由从Q 运动到P 的过程中，水平方向的位移为
01x v t =。