物 理
考試時(shí)間75分鐘，滿分100分
注意事項(xiàng)：
1．答題前，考生務(wù)必在答題卡上將自己的姓名、座位號(hào)、準(zhǔn)考證號(hào)用0.5毫米的黑色簽字筆填寫清楚，考生考試條形碼由監(jiān)考老師粘貼在答題卡上的“貼條形碼”。
2．選擇題使用2B鉛筆填涂在答題卡上對(duì)應(yīng)題目標(biāo)號(hào)的位置上，如需改動(dòng)用橡皮擦擦干凈后再填涂其它答案；非選擇題用0.5毫米的黑色簽字筆在答題卡的對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域答題的答案無(wú)效；在草稿紙上、試卷上答題無(wú)效。
3．考試結(jié)束后由監(jiān)考老師將答題卡收回。
一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1．現(xiàn)代生活離不開電磁波。關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（ ）
A．只有高溫的物體才能發(fā)射紅外線B．赫茲首先用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在
C．電磁波和機(jī)械波一樣依賴于介質(zhì)傳播D．在電磁波譜中，最容易發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的是射線
2．某靜電場(chǎng)分布如圖所示，圖中實(shí)線為電場(chǎng)線，方向如箭頭所示，虛線為某帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，a，b，c是軌跡上的三個(gè)點(diǎn)，粒子只受電場(chǎng)力。下列說法正確的是（ ）
A．粒子一定從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)
B．粒子帶負(fù)電
C．粒子在c點(diǎn)的加速度大于在b點(diǎn)的加速度
D．粒子在c點(diǎn)的電勢(shì)能小于在a點(diǎn)的電勢(shì)能
3．如圖，一束由紅、紫兩種單色光組成的復(fù)色光從水中斜射向上方的空氣中，并分成a、b兩束折射光線。下列說法正確的是（ ）
A．a(chǎn)光為紫光
B．分別用a光、b光通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰條紋間距比b光的相鄰條紋間距寬
C．b光在水中傳播的速度大于a光在水中傳播的速度
D．若增大水中復(fù)色光的入射角，則a光先發(fā)生全反射
4．某矩形金屬線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t變化的情況如圖中正弦曲線所示。下列說法正確的是（ ）
A．該電動(dòng)勢(shì)的有效值為B．該交變電流的頻率為
C．內(nèi)線圈產(chǎn)生的電流方向改變5次D．時(shí)，穿過線圈的磁通量為零
5．質(zhì)譜儀在物理研究中起著非常重要的作用。如圖為質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，粒子源產(chǎn)生的帶電粒子經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器，速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為B和E。平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片，平板S下方有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，不計(jì)粒子重力和粒子間作用力。下列說法正確的是（ ）
A．該粒子帶負(fù)電
B．速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里
C．能通過狹縫P的粒子的速率為
D．粒子打在膠片上的位置離狹縫P越遠(yuǎn)，粒子的比荷越大
6．一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播，時(shí)刻的波形圖如圖所示，此時(shí)該波恰好傳到處。時(shí)，處的質(zhì)點(diǎn)P第3次位于波峰。下列說法正確的是（ ）
A．時(shí)刻，處的質(zhì)點(diǎn)正沿y軸負(fù)方向振動(dòng)
B．該波的周期為
C．質(zhì)點(diǎn)P在0到內(nèi)通過的路程為
D．該波的傳播速度為
7．某閉合鐵芯繞有兩組線圈，線圈的繞向如圖所示，、均為理想二極管，導(dǎo)體棒ef可在兩條平行的金屬導(dǎo)軌上沿導(dǎo)軌滑行，導(dǎo)軌間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里。當(dāng)導(dǎo)體棒ef在導(dǎo)軌上做某種運(yùn)動(dòng)時(shí)，使回路中只有紅燈發(fā)光，則導(dǎo)體棒ef在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)情況是（ ）
A．減速向左或加速向右B．減速向右或加速向左
C．勻速向左D．勻速向右
8．如圖，某理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4∶1，原線圈與定值電阻、交流電源構(gòu)成回路，滑動(dòng)變阻器與副線圈連接。交流電源的輸出電壓有效值恒定，回路中的電表均為理想電表，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值可調(diào)范圍足夠大，且能保證電路、電表安全。下列說法正確的是（ ）
A．若將滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)，則電壓表和電流表示數(shù)均增大
B．若將滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)，則電源的輸出功率減小
C．若將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)，則該過程中電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的比值的絕對(duì)值減小
D．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)消耗的功率最大時(shí)，
二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求；全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。
9．如圖，間距為L(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌水平固定放置，導(dǎo)軌間始終存在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌左端連接電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的恒定直流電源。一帶有炮彈的金屬棒垂直放在導(dǎo)軌上，金屬棒的電阻為R，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。通電后帶有炮彈的金屬棒將沿圖示方向發(fā)射，不考慮回路中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好。下列說法正確的是（ ）
A．閉合開關(guān)瞬間，回路中的電流為
B．磁場(chǎng)方向豎直向上
C．若回路中電流和磁場(chǎng)方向同時(shí)反向，則帶有炮彈的金屬棒的發(fā)射方向也反向
D．閉合開關(guān)瞬間，帶有炮彈的金屬棒所受安培力大小為
10．某風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率為，輸出電壓為，用戶得到的電壓為，輸電線的總電阻為，輸電線路的示意圖如圖所示。若輸電線因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的，變壓器均視為理想變壓器，則下列說法正確的是（ ）
A．用戶得到的功率為
B．通過輸電線的電流為
C．升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1∶10
D．降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為20∶1
11．如圖甲，真空中有一平行板電容器水平放置，極板長(zhǎng)為L(zhǎng)，極板間距為d，兩極板間存在周期為T的交變電壓（如圖乙）。一帶正電的粒子M在時(shí)從極板左側(cè)緊貼上極板以大小為的水平速度射入極板，運(yùn)動(dòng)中粒子M恰好不會(huì)打在下極板上。與粒子M完全相同的另一粒子N在某時(shí)刻也從極板左側(cè)緊貼上極板以大小為的水平速度射入極板，最終粒子N恰好從上極板右側(cè)邊緣飛離極板。已知，粒子M、N均可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)粒子重力，若粒子打到極板上，則會(huì)被吸收，粒子M、N同時(shí)在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩者互不影響。下列說法正確的是（ ）
A．粒子M、N在極板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為2∶1
B．粒子M飛離極板時(shí)與上極板的距離為
C．粒子N射入極板的時(shí)刻可能為
D．若粒子N在內(nèi)的某時(shí)刻射入極板，則在時(shí)粒子N的動(dòng)能最大
三、實(shí)驗(yàn)探究題：本題共2小題，共15分。
12．（6分）
某同學(xué)做測(cè)定玻璃的折射率實(shí)驗(yàn)，所用器材有：玻璃磚、大頭針、刻度尺、圓規(guī)、筆、白紙。
（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是__________（填標(biāo)號(hào)）。
A．實(shí)驗(yàn)時(shí)可以把玻璃磚界面當(dāng)尺子畫界線
B．選用兩光學(xué)表面間距大的玻璃磚，有利于提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度
C．在界面的入射角越大，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度越高
D．實(shí)驗(yàn)時(shí)用細(xì)大頭針比用粗大頭針更有利于提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度
（2）該同學(xué)實(shí)驗(yàn)后在白紙上畫出光線的徑跡如圖甲所示，以入射點(diǎn)O為圓心作圓，與入射光線、折射光線分別交于P、Q兩點(diǎn)，再過P、Q兩點(diǎn)分別作法線的垂線，垂足分別為A、B兩點(diǎn)，則玻璃的折射率為__________（用圖中線段的字母表示）。
（3）若某次實(shí)驗(yàn)時(shí)該同學(xué)在紙上畫出的界面、與玻璃磚位置的關(guān)系如圖乙所示，其他實(shí)驗(yàn)操作均正確，則該同學(xué)測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比__________（填“偏大”或“偏小”）。
13．（9分）
某同學(xué)探究一個(gè)工作電壓在之間的LED燈珠的伏安特性，可用器材有：電源（電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻不計(jì)）；電流表A（量程為，內(nèi)阻約為）；電壓表V（量程為，內(nèi)阻為）；滑動(dòng)變阻器R（最大阻值可選或）；定值電阻（阻值可選或）；開關(guān)S及導(dǎo)線若干。
（1）為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果盡可能準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)電路的原理圖應(yīng)選擇下圖中的__________（填“甲”或“乙”），圖中R應(yīng)選最大阻值為__________（填“”或“”）的滑動(dòng)變阻器，應(yīng)選阻值為__________（填“”或“”）的定值電阻。
（2）記錄多組電壓表V的示數(shù)U和電流表A的示數(shù)I，描繪出圖像如圖丙所示，由實(shí)驗(yàn)曲線可知，當(dāng)電流表示數(shù)為時(shí)，小燈珠的實(shí)際功率約為__________W（計(jì)算時(shí)可忽略電表內(nèi)阻對(duì)電路的影響，保留2位有效數(shù)字）。
（3）若將這個(gè)小燈珠與電動(dòng)勢(shì)為、內(nèi)阻為的電源和阻值為的定值電阻串聯(lián)構(gòu)成閉合回路，則小燈珠的實(shí)際功率約為__________W（保留2位有效數(shù)字）。
四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。解答應(yīng)當(dāng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的，不能得分。
14．（8分）
如圖為用折射率為的材料制作的三棱鏡，其橫截面為直角三角形ABC，，，。一平行于BC邊的細(xì)光束從AB邊上的P點(diǎn)射入棱鏡，，從N點(diǎn)（圖中未畫出）第一次射出棱鏡。不計(jì)光束在棱鏡內(nèi)的多次反射，已知光在真空中的速度為c。求：
（1）光束在AB界面的折射角并判斷光束在BC邊是否發(fā)生全反射（說明理由）；
（2）光束在棱鏡中的傳播時(shí)間。
15．（12分）
如圖，兩條足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定，間距為，所在平面與水平面的夾角為，兩導(dǎo)軌M、P之間接入的定值電阻，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。虛線ab、cd、ef、gh均與導(dǎo)軌垂直，在ab與cd之間的區(qū)域和ef與gh之間的區(qū)域均存在垂直于導(dǎo)軌所在平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其中，?，F(xiàn)將一質(zhì)量為、長(zhǎng)度為、電阻為的金屬棒從導(dǎo)軌上距ab上方處由靜止釋放，金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好。已知金屬棒經(jīng)過兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域過程中的平均速度相同，重力加速度大小取。求：
（1）金屬棒到達(dá)ab時(shí)的速度大??；
（2）金屬棒經(jīng)過abcd區(qū)域的過程中通過電阻R的電荷量；
（3）金屬棒從釋放到離開gh的過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。
16．（18分）
如圖，紙面內(nèi)的四個(gè)平行且足夠長(zhǎng)的條狀區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)或勻強(qiáng)磁場(chǎng)，區(qū)域Ⅰ和Ⅳ的寬度均為L(zhǎng)，區(qū)域Ⅱ和Ⅲ的寬度均為d。區(qū)域Ⅰ中存在著平行于邊界向下的電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，區(qū)域Ⅳ中存在的電場(chǎng)與區(qū)域Ⅰ中存在的電場(chǎng)僅方向相反。區(qū)域Ⅱ中存在著垂直于紙面向里的磁場(chǎng)，區(qū)域Ⅲ中存在的磁場(chǎng)與區(qū)域Ⅱ中存在的磁場(chǎng)僅方向相反。一帶正電的粒子（不計(jì)重力）以大小為的初速度從A點(diǎn)垂直于邊界射入?yún)^(qū)域Ⅰ，恰好可以垂直于邊界離開區(qū)域Ⅱ。
（1）若粒子離開區(qū)域Ⅰ時(shí)速度與初速度方向的夾角為，求粒子在區(qū)域Ⅱ中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑，并定性畫出該粒子在四個(gè)條狀區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡；
（2）求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?br>（3）若帶電粒子的比荷為，求該粒子通過四個(gè)區(qū)域的總時(shí)間和離開區(qū)域Ⅳ邊界時(shí)偏離A點(diǎn)的豎直距離（時(shí)間的計(jì)算結(jié)果可用和根號(hào)表示）。

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