2.試題總分100分
3.試卷頁數(shù)8頁
一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每個(gè)小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1．物理學(xué)家通過艱苦的實(shí)驗(yàn)來探究自然的物理規(guī)律，為人類的科學(xué)事業(yè)做出了巨大貢獻(xiàn)。下列描述中符合物理學(xué)史實(shí)及物理思想方法的是（ ）
A．安培經(jīng)過多年的潛心鉆研發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)
B．富蘭克林提出了用電場線形象直觀的描繪抽象的電場
C．磁感應(yīng)強(qiáng)度（）是用比值法定義的物理量
D．法拉第受到通電導(dǎo)線和磁體磁場相似性的啟發(fā)，提出了分子電流假說
2．某款小米手機(jī)說明書標(biāo)明該手機(jī)電池電動(dòng)勢為3.6V，容量為4000mA·h，待機(jī)時(shí)間為20天；該說明書還標(biāo)明，用該手機(jī)播放視頻的時(shí)間是16h。由此下列說法正確的是（ ）
A．該電池能給手機(jī)提供4.0V電壓
B．4000mA·h表示該電池能提供的電能
C．若給此手機(jī)充電電流為2A，則1h可充滿
D．該手機(jī)播放視頻時(shí)的電流為待機(jī)時(shí)電流的30倍
3．一只豎直向上的避雷針發(fā)生尖端放電時(shí)在空間形成的電場如圖，在空間取一條水平線abc和一條圓弧線adc，bd連線為ac連線的中垂線，圖中所畫電場線關(guān)于直線bd對稱，以下說法正確的是（ ）
A．a(chǎn)dc是一條等勢線
B．沿abc移動(dòng)與沿adc移動(dòng)點(diǎn)電荷電場力做的功均為零
C．a(chǎn)、c兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同
D．正點(diǎn)電荷在b點(diǎn)比在d點(diǎn)受到的電場力大，且在b點(diǎn)比在d點(diǎn)的電勢能大
4．如圖，紙面內(nèi)有兩條相互垂直的長直絕緣導(dǎo)線、，中的電流方向豎直向上，中的電流方向水平向右；的右邊有關(guān)于、兩點(diǎn)。整個(gè)系統(tǒng)處于某勻強(qiáng)磁場中，該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直于紙面向外。已知、兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為和，方向垂直于紙面向里。則（ ）
A．流經(jīng)的電流在點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直紙面向內(nèi)
B．流經(jīng)的電流在點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直紙面向外
C．流經(jīng)的電流在點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直紙面向內(nèi)
D．流經(jīng)的電流在點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直紙面向外
5．如圖所示，在一固定水平放置的閉合導(dǎo)體圓環(huán)上方，有一條形磁鐵，從離地面高h(yuǎn)處，由靜止開始下落，最后落在水平地面上。磁鐵下落過程中始終保持豎直方向，并從圓環(huán)中心穿過圓環(huán)，而不與圓環(huán)接觸。若不計(jì)空氣阻力，重力加速度為，下列說法中正確的是（ ）
A．磁鐵在整個(gè)下落過程中，它的機(jī)械能不變
B．磁鐵落地時(shí)的速率一定等于
C．磁鐵在整個(gè)下落過程中，所受線圈對它的作用力先豎直向上后豎直向下
D．在磁鐵下落的整個(gè)過程中，圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針（從上向下看圓環(huán)）
6．智能手環(huán)可以通過其內(nèi)部的電容式加速度傳感器來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)步數(shù)的測量。某手環(huán)中電容式加速度傳感器簡化示意圖如下，其中M極板固定，當(dāng)手環(huán)的加速度變化時(shí)，N極板只能按圖中標(biāo)識(shí)的“前后”方向運(yùn)動(dòng)，R為定值電阻。下列對傳感器描述正確的是（ ）
A．靜止時(shí)，電流表示數(shù)為零，電容器兩極板不帶電
B．由靜止突然向前加速時(shí)，兩極板間距變大，電容器的電容增大
C．向前運(yùn)動(dòng)過程中突然減速時(shí)，電流由a向b流過電流表
D．保持向前勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電阻R以恒定功率發(fā)熱
7．如圖所示，寬度為d的兩條平行虛線之間存在一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一直徑小于d的圓形導(dǎo)線環(huán)沿著水平方向勻速穿過磁場區(qū)域，規(guī)定逆時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向，由圓形導(dǎo)線環(huán)剛進(jìn)入磁場開始計(jì)時(shí)，則關(guān)于導(dǎo)線環(huán)中的感應(yīng)電流隨時(shí)間t的變化關(guān)系，下列圖像中可能的是（ ）
8．如圖所示，圓形區(qū)域的圓心為，區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，為圓的直徑，從圓上的點(diǎn)沿方向，以相同的速度先后射入甲、乙兩個(gè)粒子，甲從點(diǎn)離開磁場，乙從點(diǎn)離開磁場。已知，不計(jì)粒子受到的重力，下列說法正確的是（ ）
A．乙粒子帶正電荷
B．甲粒子與乙粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為1：3
C．甲粒子與乙粒子的比荷之比為3：1
D．甲粒子與乙粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為3：2
二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每個(gè)小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)是符合題目要求的，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。
9．如圖所示，螺線管匝數(shù)n=2000匝，橫截面積S=10cm2，螺線管導(dǎo)線電阻r=1Ω，電阻R=3Ω，管內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的B-t圖像如圖所示（以向右為正方向），下列說法正確的是（ ）
A．通過電阻R的電流方向是從C到A
B．感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為6V
C．電阻R兩端的電壓為1V
D．感應(yīng)電流的大小為1A
10.某電路如圖所示，電源電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為r，定值電阻R1、R2，電位器(滑動(dòng)變阻器)為R，L1是小燈泡，電壓表和電流表均為理想電表。當(dāng)電位器的觸片滑向b端時(shí)，下列說法正確的是 ( )
A．小燈泡L1將變暗
B．電流表A2示數(shù)將變大
C．電壓表示數(shù)與電流表A1示數(shù)的比值將變小
D．電源的總功率將變小
11．有一勻強(qiáng)電場的方向平行于平面，平面內(nèi)、、、四點(diǎn)的位置如圖所示，、分別垂直于軸、軸，其中、、三點(diǎn)電勢分別為、、，將一電荷量為的正點(diǎn)電荷從點(diǎn)開始沿路線移動(dòng)，則下列判斷正確的是（ ）
A．坐標(biāo)原點(diǎn)的電勢為
B．電場強(qiáng)度的大小為5
C．該點(diǎn)電荷在點(diǎn)的電勢能為
D．該點(diǎn)電荷從點(diǎn)移到點(diǎn)過程中，電場力做功為
12．實(shí)驗(yàn)小組用圖甲所示裝置研究電子在平行金屬板間的運(yùn)動(dòng)。將放射源P靠近速度選擇器，速度選擇器中磁感應(yīng)強(qiáng)度為B（垂直紙面向里），電場強(qiáng)度為E（豎直向下）、P能沿水平方向發(fā)出不同速率的電子。某速率電子能沿直線通過速度選擇器，再沿平行金屬板A、B的中軸線O1O2射出板間。已知水平金屬板長為L、間距為d，兩板間加有圖乙所示的交變電壓，電子的電量為e，質(zhì)量為m（電子重力及相互間作用力忽略），以下說法正確的是（ ）
A．沿直線穿過速度選擇器的電子的速率為
B．只減小速度選擇器中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，沿中軸線射入的電子穿過板間的時(shí)間變長
C．若時(shí)刻進(jìn)入A、B板間的電子恰能水平飛出金屬板的位置一定在O2點(diǎn)
D．若t=0時(shí)刻進(jìn)入金屬板間A、B的電子恰能水平飛出，則（n=1，2，3…）的電子也能水平飛出
三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，13題6分，14題8分，共14分。請將正確的答案填寫在答題卡對應(yīng)的位置上。
13．為了測量某金屬絲的電阻率：
(1)如圖（a）所示，先用多用電表“”擋粗測量其電阻為 ，然后用圖（b）的螺旋測微器測量其直徑為 mm。
(2)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，需進(jìn)一步測量其電阻，除待測金屬絲外，實(shí)驗(yàn)室還備有的實(shí)驗(yàn)器材如下：
A．電壓表（量程，內(nèi)阻約為；量程，內(nèi)阻約為）
B．電流表（量程，內(nèi)阻約為；量程，內(nèi)阻約為）
C．滑動(dòng)變阻器
D．的干電池兩節(jié)，內(nèi)阻不計(jì)
E．開關(guān)S，導(dǎo)線若干
在實(shí)驗(yàn)過程中，若想實(shí)現(xiàn)待測金屬絲兩端電壓在較大范圍內(nèi)變化，結(jié)合所給器材，完成圖(c)中的實(shí)物連線。
14．某同學(xué)測量電動(dòng)玩具電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。
（1）如圖甲所示，將導(dǎo)線一端與O連接，另一端分別在a、b兩處試觸，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)幾乎不變，電壓表的示數(shù)變化比較明顯，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)測量時(shí)應(yīng)選擇連接______（選填“a”或“b”）點(diǎn)的電路。
（2）圖甲中，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于______（選填“最左端”、“最右端”、“中間位置”）。
（3）圖乙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的圖線，根據(jù)圖線求得被測玩具電池的電動(dòng)勢______（保留三位有效數(shù)字），
內(nèi)阻______（保留三位有效數(shù)字）。
四、計(jì)算題：本題有4個(gè)小題，共38分。
15．（6分）如圖所示，在傾角為θ＝的斜面上，固定一寬L＝0.2m的平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動(dòng)變阻器R。電源電動(dòng)勢E＝15V，內(nèi)阻r＝3Ω，一質(zhì)量
m＝25g的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.6T、垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場中（導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì)）。取＝10m/s2，不計(jì)一切阻力，要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止。（，）求：
(1)金屬棒所受到的安培力；
(2)滑動(dòng)變阻器R接入電路中的阻值。
16．（7分）如圖所示，電荷量為，質(zhì)量為m的電子從A點(diǎn)沿與電場線垂直的方向以某一初速度進(jìn)入勻強(qiáng)電場，已知AB間水平距離為L，當(dāng)它通過電場B點(diǎn)時(shí)，速度與場強(qiáng)方向夾角為143°，大小為，不計(jì)電子的重力。
（，）求：
（1）電子從A點(diǎn)入射的初速度的大小；
（2）電子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間；
（3）A、B兩點(diǎn)間的電勢差。
17．（11分）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m=0.025kg，長為L=0.4m、寬為d=0.1m，電阻R=0.1的粗細(xì)均勻的矩形線框，從h1=5m的高度由靜止自由下落，然后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，磁場方向與線框平面垂直，?。?0m/s2，不計(jì)一切阻力。求：
（1）剛進(jìn)入磁場時(shí)線框的電流大??；
（2）請通過計(jì)算判斷，在進(jìn)入磁場過程中線框做什么運(yùn)動(dòng)？以及該過程中線框的下邊ab邊產(chǎn)生的熱量；
（3）若ab邊通過磁場區(qū)域的時(shí)間t=0.24s，求磁場區(qū)域的高度h2。
18．（14分）如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球A靜止在光滑水平桌面上，其質(zhì)量為m，電量為q。某一時(shí)刻，小球A以速度從桌面水平飛出，恰好沿C點(diǎn)的切線方向進(jìn)入豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑圓弧形軌道CDF，圓弧形軌道CDF處在垂直紙面向外，大小為B的勻強(qiáng)磁場中（圖中已標(biāo)出）。在F點(diǎn)右側(cè)存在方向豎直向上，大小為的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向外，大小未知的勻強(qiáng)磁場（圖中未標(biāo)出），電磁場中豎直平面內(nèi)有一半徑也為R的圓形區(qū)域，其圓心O到F點(diǎn)的距離為2R，與水平線CF等高，重力加速度為g。求：
（1）桌面離水平線CF的高度h；
（2）小球A經(jīng)過軌道最低點(diǎn)D時(shí)對軌道的壓力大小FN；
（3）欲使小球A進(jìn)入電磁場圓形區(qū)域，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值。
物理參考答案
一、選擇題：(每小題4分，共48分。1-8題為單選，9-12題每小題有多個(gè)正確選項(xiàng)，全部選對的每題得4分，未選全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）
二、非選擇題（共計(jì)6道小題，共52分）
13．（6分）
（1）8 （2分） 0.267（均可）（2分）
（2） （2分） (分壓接法正確1分，內(nèi)外接正確1分)
14．（8分）
（1）b （2分）
（2）最右端 （2分）
（3）3.00 （2分） 4.26（均可）（2分）
15. （6分）
【答案】(1) ,方向沿斜面向上；(2)
（1）金屬棒靜止在金屬導(dǎo)軌上受到重力、支持力和沿斜面向上的安培力，由受力平衡 （1分）
代入數(shù)據(jù)得 （1分） 方向沿斜面向上（1分）
（2） 由 （1分）
設(shè)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為R，根據(jù)閉合電路歐姆定律得
（1分）
解得 （1分）
16.（7分）
【答案】（1）；（2）；（3）
（1）電子從A點(diǎn)入射的初速度大小為
（2分）
（2）電子進(jìn)入勻強(qiáng)電場后做類平拋運(yùn)動(dòng)，電子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間為
（2分）
（3）對電子從A到B的過程，由動(dòng)能定理得
（2分）
解得 （1分）
17.(11分)
【答案】（1）；（2）在進(jìn)入磁場過程中線框做勻速直線運(yùn)動(dòng)， J ；
（3）h2=2.6m
（1）線框剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度
由v2=2gh1 得v=10m/s （1分）
產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為
E=Bdv=0.5V （1分）
感應(yīng)電流為
（1分）
（2）線框所受的安培力為
F=BId=0.25N （1分）
又有 G=mg=0.25N 故在進(jìn)入磁場過程中線框做勻速直線運(yùn)動(dòng) （1分）
Q=mgL=0.1J （1分）
J （1分）
（3）線框ab邊剛進(jìn)入磁場到線框全部進(jìn)入磁場所用的時(shí)間
（1分）
由題意得
v（t-t1）+（t-t1）2=h2-L（2分）
代入數(shù)據(jù)解得
h2=2.6m （1分）
18.（14分）
【答案】（1）；（2）；
（3）
(1)對C點(diǎn)速度分解
（1分）
（1分）
聯(lián)立解得
（1分）
（2）據(jù)分析，小球A從開始運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，洛倫茲力始終不做功，根據(jù)動(dòng)能定理得
（2分）
在D點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得
（1分）
根據(jù)牛頓第三定律，小球A經(jīng)過軌道最低點(diǎn)D時(shí)對軌道的壓力
（1分）
解得
（1分）
（3）小球進(jìn)入電磁場的速度大小為
又有 故小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng) （1分）
如圖
設(shè)最小半徑為r，由余弦定理可得
（2分）
可求出
（1分）
由洛倫茲力提供向心力
（1分）
解得
（1分）題號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
C
D
B
C
D
C
A
D
AD
BC
AC
AD

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