一、單選題：本大題共10小題，共40分。
1. 下列各組物理量中，全部是矢量的是（ ）
A. 電勢能、位移、平均速度、電量
B. 位移、電場強度、加速度、速度變化量
C. 位移、電勢、功、加速度
D. 電流、瞬時速度、速度、加速度
【答案】B
【解析】A．電勢能和電量只有大小，沒有方向，是標量，故A錯誤；
B．位移、電場強度、加速度、速度變化量均是既有大小又有方向的矢量，故B正確；
C．功和電勢是只有大小沒有方向的標量，故C錯誤；
D．電流的運算法則不符合平行四邊形定則，是標量，故D錯誤。
故選B。
2. 某導體中的電流隨其兩端電壓的變化如圖所示，圖線上過 A 點的切線交 I 軸于 C 點， 則下列說法中正確的是（ ）

A. 加5V電壓時，導體的電阻約是0.2Ω
B. 加12V電壓時，導體的電阻約是24Ω
C. 由圖可知，隨著電壓的增大，導體的電阻不斷增大
D. 由圖可知，隨著電壓的增大，導體的電阻不斷減小
【答案】C
【解析】根據(jù)電阻的定義式
＝
A錯誤；
根據(jù)電阻的定義式
＝
B錯誤；
CD．由圖可知Ｉ－Ｕ圖像上任一點與原點連線的斜率逐漸減小，根據(jù)電阻的定義可知，導體的電阻不斷增大，C正確，D錯誤。
故選Ｃ。
3. 某同學設想駕駛一輛由火箭提供動力的陸地太空兩用汽車，沿赤道行駛且汽車相對于地球的速度可以任意增加，不計空氣阻力。當汽車速度增加到某一值時，汽車將脫離地面成為繞地球做圓周運動的“航天汽車”。下列相關說法正確的是（已知地球半徑R=6400km，g?。? ）
A. 汽車速度達到7.9km/s時，將脫離地面
B. 汽車在地面上速度增加時，對地面的壓力增大
C. 此“航天汽車”環(huán)繞地球做勻速圓周運動的最小周期為24h
D. 此“航天汽車”內(nèi)可用天平稱質(zhì)量
【答案】A
【解析】A．當速度增大到某一值時，支持力恰好為零，重力全部提供向心力
汽車將離開地面繞地球做圓周運動，成為近地衛(wèi)星，故A正確；
B．“航天汽車”繞地心做圓周運動，其重力、地面支持力的合力提供向心力，速度越大，支持力越小，對“航天汽車”的壓力越小，故B錯誤；
C．當“航天汽車”圍繞地球表面做勻速圓周運動時周期最小，根據(jù)
解得
故C錯誤；
D．天平實際上是等臂杠桿，根據(jù)杠桿平衡原理，被測物體的質(zhì)量就等于砝碼的質(zhì)量，“航天汽車”完全失重，物體和砝碼對天平兩臂上的托盤的壓力為零，天平始終平衡，無法測量物體的質(zhì)量，故D錯誤。
故選A。
4. 某同學利用圖甲所示的電路演示電容器的充、放電過程，先使開關S與1端相連，然后把開關S擲向2端，傳感器將電流信息傳入計算機，屏幕上顯示出電流隨時間變化的圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（ ）
A. 圖像中兩陰影面積一定相等
B. 放電過程中，電容器下極板帶正電
C. 減小R可以增大圖像中兩陰影面積
D. 減小R可以延長充放電的時間
【答案】A
【解析】A．圖像面積表示電荷量，所以兩陰影面積分別表示充放電電荷總量，一定相等，故A正確；
B．電容器下極板與電源負極相連，所以下極板帶負電，故B錯誤；
C．電容器所帶的電荷量Q = CU，由于電源電動勢不變，電容不變，所以減小電阻，只是增大了充電的電流，但電容器的電荷量不變，故C錯誤；
D．充電過程中，減小R可縮短充電時間，放電過程中，電阻是負載，減小R可縮短放電時間，故D錯誤。
故選A。
5. 小華同學利用如圖所示的裝置“驗證機械能守恒定律”。下列說法正確的是（ ）

A. 打點計時器工作時使用直流電源
B. 實驗中必須用天平測出重物的質(zhì)量
C. 實驗中所測重物動能的增加量通常比其重力勢能的減少量稍小
D. 實驗中求重物在某點的速度可以根據(jù)v=gt或求解
【答案】C
【解析】A．電火花打點計時器工作電壓為交流220V，電磁打點計時器工作電壓約為交流8V，都是使用交流電，故A錯誤；
B．根據(jù)機械能守恒定律有
即驗證
即可，故不用測量重物的質(zhì)量，故B錯誤；
C．重物帶動紙帶下落過程中，除了受到重力還受到阻力，從能量轉(zhuǎn)化的角度，由于阻力對重物做功，重物減少的重力勢能部分轉(zhuǎn)化為重物與空氣摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，因此實驗中所測重物動能的增加量通常比其重力勢能的減少量稍小，故C正確；
D．因為實驗中求重物在某點的速度和對應的重物下落的高度都是由紙帶上打點的數(shù)據(jù)而得，而v=gt或是根據(jù)機械能守恒定律直接或間接推導得到的，而實驗的目的是驗證機械能守恒定律，故不能據(jù)v=gt或求某點的速度，故D錯誤。
故選C。
6. 如圖所示甲、乙、丙、丁是游樂場中比較常見的過山車，甲、乙兩圖的軌道車在軌道的外側(cè)做圓周運動，丙、丁兩圖的軌道車在軌道的內(nèi)側(cè)做圓周運動，兩種過山車都有安全鎖（由上、下、側(cè)三個輪子組成）把軌道車套在了軌道上，車中座椅是指底座、靠背以及安全卡扣組成的整體，四個圖中軌道的半徑都為R，下列說法正確的是（ ）
A. 甲圖中，當軌道車以一定的速度通過軌道最高點時，座椅一定給人向上的力
B. 乙圖中，軌道車過最底點的最大速度為
C. 丙圖中，當軌道車以一定的速度通過軌道最低點時，座椅一定給人向上的力
D. 丁圖中，軌道車過最高點的最小速度為
【答案】C
【解析】A．由重力提供向心力可得
軌道車通過最高點的臨界速度為
若通過最高點速度大于臨界速度，座椅給人的力向下，若通過最高點速度小于臨界速度，座椅給人的力向上，故A錯誤；
B．乙圖中軌道車合力向上，可得
由于不知軌道車和軌道彈力最大值，所以不能求出速度最大值，故B錯誤；
C．丙圖中人合力向上提供向心力，所以座椅給人向上的力，故C正確；
D．丁圖中，軌道可以提供軌道車向上彈力，屬于圓周運動有支撐模型，所以最高點速度大于零即可，故D錯誤。
故選C。
7. 靜電透鏡被廣泛應用于電子器件中，如圖所示，陰極射線示波管的聚焦電場由四個電極構成，其中實線為電場線，虛線為等勢線，任意兩條相鄰等勢線間電勢差相等，z軸為該電場的中心軸線，一電子從其左側(cè)進入聚焦電場，為其軌跡上的三點。已知點所在等勢線的電勢為零，電子僅在電場力作用下從點運動到R點的過程中，電場力做功為下列說法正確的是（ ）
A. 點的電勢高于
B. 從P至R的運動過程中，電子的電勢能減小
C. 電子在點的加速度小于在R點的加速度
D. 從P至R的運動過程中，電子的動能先減小后增大
【答案】B
【解析】A．設相鄰等差等勢線電壓為，由公式
可得，電子從點運動到點的過程中，電場力做功為
所以點電勢大于小于，故A錯誤；
BD．根據(jù)能量守恒，電子從至的運動過程中，電場力做正功，則電勢能減小，動能增大，故B正確，D錯誤；
C．由圖，根據(jù)電場線越密電場強度越大可知，點的電場強度大于點的電場強度，由牛頓第二定律可知，電子在點的加速度大于在點的加速度，故C錯誤；
故選B。
8. 如圖所示，在軸上的M、N兩點分別固定電荷量為和的點電荷，軸上M、N之間各點對應的電勢如圖中曲線所示，點為曲線最低點，點位于PN之間，間距離大于PN間距離。以下說法中正確的是（ ）

A. 大于，且和均帶負電
B. 點的左側(cè)不存在與點場強相同的點
C. 點的電場強度最大
D. 點的左側(cè)一定有與點電勢相同的點
【答案】D
【解析】A．從坐標M到N電勢先減小后增大，根據(jù)點電荷場強公式
得的電荷量一定大于的電荷量，根據(jù)場強方向得出兩電荷一定是正電荷，故A錯誤；
B．根據(jù)點電荷形成的場強的特點，M點的左側(cè)到無窮遠處電場為0，且M點左側(cè)與Q點電場方向均向左，則一定存在與Q點場強相同的點，故B錯誤；
C．圖線的切線斜率表示電場強度的大小，可知P處場強為零，故C錯誤；
D．M點的左側(cè)到無窮遠處電勢為0，故一定有與P點電勢相同的點，故D正確。
故選D。
9. 如圖所示，將絕緣細線的一端O點固定，另一端拴一帶電的小球P，空間存在著方向水平向右的勻強電場E。剛開始小球靜止于P處，與豎直方向的夾角為45°，給小球一個沿圓弧切線左下方的瞬時速度，讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為r的圓周運動，下列分析正確的是（ ）

A. 小球可能帶負電
B. 小球在右半圈從d運動到c的過程中其速度先減小后增大
C. 當小球運動到最高點a的速度v≥時，小球才能做完整的圓周運動
D. 當小球運動到最高點a時，小球電勢能與動能之和最小
【答案】D
【解析】A．小球受重力、繩子的拉力和電場力三個力的作用，剛開始小球靜止于P處，由受力平衡可知電場力方向水平向右，與電場方向相同，所以小球帶正電，A錯誤；
B．小球靜止于P處，與豎直方向的夾角為45°，可知電場力和重力的合力方向斜向右下方45°角，大小為
小球從d運動到c的過程中，繩子拉力不做功，合力做功即F做功，可以判斷F先做正功再做負功，故小球的速度先增大后減小，B錯誤；
C．當小球運動到弧ab中點，且細線彈力為零時，有
小球能做完整的圓周運動，在該點的速度為
小球從該點運動到a點，由動能定理得
解得
因此，當小球運動到最高點a的速度時，小球才能做完整的圓周運動，C錯誤；
D．小球運動過程中，重力勢能、電勢能、動能的總和保持不變，最高點a時小球的重力勢能最大，則電勢能與動能之和最小，D正確；
故選D。
10. 如圖所示，a、b兩個小球穿在一根與水平面成角的光滑固定桿上，并用一細繩跨過光滑定滑輪相連。初始時兩球靜止，Oa繩與桿的夾角也為，Ob繩沿豎直方向?，F(xiàn)沿桿緩慢向上拉動b球，至Ob與桿垂直后靜止釋放，則（ ）

A. a球質(zhì)量是b球的2倍
B. b球返回到初始位置時，其速度是a球速度的倍
C. b球返回到初始位置時，其動能是a球動能的倍
D. 從釋放至b球返回到初始位置，b球重力勢能減小量小于b球返回初始位置時的動能
【答案】C
【解析】分別對a、b小球受力分析，如圖所示
A．根據(jù)共點力平衡條件可得
，
解得
即
故A錯誤；
D．b球回到初始位置時，對b
由于繩子拉力對b球做負功
所以
即
D錯誤；
BC．b球回到初始位置時，連接a、b兩個小球的繩子與桿的夾角分別為
，
此時兩球的動能為
，
又
代入計算可得
B錯誤，C正確。
故選C。
二、實驗題：本大題共1小題，共2分。
11. 用螺旋測微器測圓柱體的直徑時，示數(shù)如圖所示，此示數(shù)為_______mm。
【答案】6.124##6.125##6.126
【解析】螺旋測微器的固定刻度為6mm，可動刻度為12.5×0.01mm=0.125mm，所以最終讀數(shù)為
6mm+0.125mm=6.125mm（6.124或6.126）
三、簡答題：本大題共4小題，共46分。
12. 欲用伏安法測定一段阻值約為5Ω左右的金屬導線的電阻，要求測量結(jié)果盡量準確，測量范圍盡可能大?，F(xiàn)備有以下器材：
A．電池組（3 V，內(nèi)阻1Ω）
B．電流表（0～3 A，內(nèi)阻0.0125Ω）
C．電流表（0～0.6 A，內(nèi)阻0.125Ω）
D．電壓表（0～3 V，內(nèi)阻3 kΩ）
E．電壓表（0～15 V，內(nèi)阻15 kΩ）
F．滑動變阻器（0～20Ω，額定電流1 A）
G．開關、導線
（1）上述器材中，電流表應選___________；電壓表應選___________。（填寫各器材的字母代號）
（2）設實驗中，電流表、電壓表的某組示數(shù)如下圖所示，圖示中I=___________A，U=___________V。
（3）為使通過待測金屬導線的電流能在0～0.5 A范圍內(nèi)改變，請按要求將下圖中給定的器材連成實驗電路___________。
【答案】（1）C D （2）0.48 2.20 （3）
【解析】（1）因電源電動勢為3V，故電壓表應選擇D；電流中的最大電流不超過
故電流表應選C；
（2）電流表最小刻度為0.02A，則讀數(shù)為0.48A，電壓表的最小刻度為0.1V，則示數(shù)2.20V。
（3）電路如圖所示；
13. 如圖是勻強電場中的一組等勢面，相鄰等勢面間的距離都是25 cm，則：
（1） 求勻強電場的電場強度的大小和方向；
（2） 將電荷量q = 8 ×10 -19 C的正電荷放入電場中，該電荷受到的電場力大??；
【答案】（1），方向水平向右；（2）
【解析】（1）電場強度大小
方向水平向右；
（2）電場力
解得
14. 如圖所示，讓擺球從C位置由靜止開始擺下，擺到最低點D處，擺線剛好被拉斷，小球在粗糙的水平面上由D點向右做勻減速運動，到達A孔進入半徑R＝0.3m的豎直放置的光滑圓弧軌道，當擺球進入圓軌道立即關閉A孔。已知擺線長L＝2m，θ＝53°，小球質(zhì)量為m＝0.5kg，D點與A孔的水平距離s＝2m，g取10m/s2。（cs 53°＝0.6）
（1） 小球從C運動到D的過程中重力做的功；
（2） 擺線能承受的最大拉力；
（3） 要使擺球能做完整的圓周運動，擺球與平面間的動摩擦因數(shù)μ需要滿足的條件。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）擺球由到過程
解得
（2）當擺球由到運動，根據(jù)動能定理有
在點，由牛頓第二定律可得
解得
（3）若擺球能過圓軌道的最高點則不會脫離軌道，當擺球恰好到達最高點時，在圓周的最高點，由牛頓第二定律可得
由動能定理可得
解得
綜上所述，動摩擦因數(shù)的范圍
15. 如圖所示，第一象限中有沿x軸正方向勻強電場，第二象限中有沿y軸負方向的勻強電場，兩電場的電場強度大小相等。一個質(zhì)量為m，電荷量為 - q的帶電小球以初速度v0從x軸上P （ - L，0 ）點經(jīng)過y軸上的同一個點Q（未畫出）射入第二象限，已知小球在第一和第二象限中都做直線運動，重力加速度g為已知量。則：
（1） 初速度v0與x軸正方向的夾角；
（2） 求P、Q兩點間的電勢差UPQ；
（3） 若將第一象限的電場方向調(diào)為水平向左，其他條件不變，則小球從P點飛出至再次回到x軸所用時間。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）帶電質(zhì)點在第二象限做勻速直線運動，有
且由帶電質(zhì)點在第一象限中做直線運動，有
解得
（2）到的過程，由動能定理有
解得
（3）帶電質(zhì)點在第二象限做勻速直線運動的時間
若將第一象限的電場方向調(diào)為水平向左，則在第一象限類平拋運動
即
由幾何關系知
解得
另一解舍去；
從點至再次到軸的總時間為
四、計算題：本大題共1小題，共12分。
16. 兩個正點電荷Q1＝＋Q和Q2＝＋4Q分別固定在光滑絕緣水平面上的A、B兩點，A、B兩點相距L，如圖所示．
（1） 在A、B連線上，由A點到B點，電勢如何變化？
（2） 將一正檢驗電荷置于A、B連線上靠近A處由靜止釋放，求它在A、B連線上運動的過程中能達到最大速度的位置離A點的距離。
【答案】（1）電勢先降低后升高；（2）
【解析】（1）連線上電勢先降低后升高。
（2）設檢驗電荷在連線上運動過程中能達到最大速度的位置離A點的距離為，它在連線上速度最大處所受合力應該為零，即
解得
在A、B連線上運動的過程中能達到最大速度的位置離A點的距離是。

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