本試卷分為第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題兩部分）。滿分120分，考試時(shí)間120分鐘。第Ⅰ卷和第Ⅱ卷都答在答題卷上。
第Ⅰ卷（選擇題共52分）
一、單項(xiàng)選擇題。本題共9個(gè)小題，每題3分，共27分。下列各題四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意，請(qǐng)選出。不選、多選或錯(cuò)選均不得分。
1.下列有關(guān)電動(dòng)勢(shì)的說法正確的是（ ）
A.用伏特表連接電源，電表的示數(shù)就是電源的電動(dòng)勢(shì)
B.電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功
C.電動(dòng)勢(shì)和電勢(shì)差的單位相同，所以這兩個(gè)物理量沒有什么區(qū)別
D.電動(dòng)勢(shì)與流經(jīng)電源的電流成正比，與電源內(nèi)阻成反比
2.下列有關(guān)磁場的說法正確的是（ ）
A.通電直導(dǎo)線在磁場中受到的安培力為零，說明此處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零
B.安培力的方向可以用右手螺旋定則判斷
C.磁感線和電場線都是閉合曲線
D.磁感線可以形象地描述磁場，磁感線上某點(diǎn)的切線方向即頭小磁針在該位置時(shí)N極所受磁場力的方向
3.下列各圖中已標(biāo)出的電流及電流的磁場方向，其中正確的是（ ）
A.B.C.D.
4.如圖所示電路中，當(dāng)閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光。現(xiàn)用電壓表對(duì)故障電路進(jìn)行檢測。測得，，.由此可判斷電路的故障位置是（ ）
A.BF間斷路B.DF間斷路C.CD間斷路D.AD間斷路
5.一平行板電容器與靜電計(jì)相連，如圖所示。下面關(guān)于電容器的說法正確的是（ ）
A.靜電器的指針張角變大，表明電容器的帶電量增大
B.將電容器a板向上平移，電容器的電容變大
C.在電容器兩極板間插入有機(jī)玻璃板，靜電計(jì)指針的張角變小
D.將b板向左平移一小段距離，電容器極板間的電場強(qiáng)度變小
6.如圖所示，三根相互平行的固定長直導(dǎo)線、和兩兩等距，均通有電流I，中電流方向與中的相同，與中的相反.則直導(dǎo)線受到的安培力合力方向是（ ）
A.向上B.向下C.向左D.向右
7.真空中有一電場，其在x軸上的電勢(shì)與位置x的關(guān)系曲線如圖所示。設(shè)無窮遠(yuǎn)處為零。下列說法正確的是（ ）
A.O點(diǎn)的，電場強(qiáng)度也為零
B.、位置的場強(qiáng)方向不同
C.到位置，電場強(qiáng)度先變大后變小
D.將一電子從位置靜止釋放，電子的動(dòng)能先增大后減小，且一定能通過位置
8.如圖所示的正六邊形線框ABCDEF由6根相同的導(dǎo)體棒連接而成，線框平面垂直于勻強(qiáng)磁場。線框頂點(diǎn)A、B與直流電源兩端相連，已知導(dǎo)體棒AB受到的安培力大小為，則正六邊形線框受到的安培力的大小為（ ）
A.B.C.D.
9.在空間中存在著垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，一傾角為的固定絕緣桿上套有質(zhì)量為m、電荷量為＋q的帶電小球，小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為g。小球由靜止開始滑動(dòng)，假設(shè)磁場區(qū)域足夠大，桿足夠長，則下列說法正確的是（ ）
A.小球做加速度逐漸增大的加速運(yùn)動(dòng)，緊接著做勻速運(yùn)動(dòng)
B.小球做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，最終勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.小球最終速度大小為
D.當(dāng)小球速度大小為，小球一定處于加速度減小階段
二、多項(xiàng)選擇題。本題共5個(gè)小題，每題5分，共25分。下列各題四個(gè)選項(xiàng)中有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，請(qǐng)選出。全選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，不選、多選、錯(cuò)選的不得分。
10.下列關(guān)于靜電的利用與防護(hù)的說法中正確的是（ ）
A.高壓輸電線上方有兩條與之平行的接地導(dǎo)線，目的是把高壓線屏蔽起來以防止雷擊
B.達(dá)到靜電平衡的導(dǎo)體，感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)為零
C.靜電噴涂利用靜電場對(duì)電荷的作用，噴涂過程相比人工手噴效率高、浪費(fèi)少
D.雷雨時(shí)可以在大樹下躲雨
11.如圖所示的電路中電源電動(dòng)勢(shì)E＝12V，內(nèi)阻，，，電容器的電容C＝40μF.下列關(guān)于電路的說法正確的是（ ）
A.閉合開關(guān)S達(dá)到穩(wěn)定后，通過的電流為24A
B.閉合開關(guān)S達(dá)到穩(wěn)定后，電容器兩端的電壓為4V
C.將開關(guān)S斷開后，電容器兩端的電壓為12V
D.開關(guān)從閉合到斷開的過程中，電容器的電荷量減少了
12.兩個(gè)帶電量大小相同的帶電粒子a、b，從圓上A點(diǎn)沿AO方向進(jìn)入垂直于紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，兩粒子離開磁場區(qū)域的出射點(diǎn)連線過圓心O，與AO的夾角為60°，已知兩粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等。不計(jì)粒子的重力，則（ ）
A.a粒子帶正電，b粒子帶負(fù)電B.a、b兩粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為
C.a、b兩粒子的速度大小之比為2:3D.a、b兩粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期之比為1:2
13.如圖所示，在xy平面內(nèi)，存在以O(shè)為圓心、半徑為a的圓形勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，在處有一平行于y軸放置的足夠長的豎直擋板。在圓心O處有一粒子源，在平面內(nèi)朝第二象限90°范圍內(nèi)的各個(gè)方向發(fā)射速度大小相等的同種帶電粒子，粒子電荷量為q，質(zhì)量為m。不計(jì)帶電粒子重力，忽略粒子間的相互作用。若粒子均能擊中擋板且不反彈，沿x負(fù)方向發(fā)射的粒子恰好不飛出磁場。則下列說法正確的是（ ）
A.粒子帶正電
B.粒子的速度大小為
C.擋板上有粒子打中的區(qū)域長度為
D.打到擋板上的粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間范圍是
14.如圖所示電路中，電源的內(nèi)電阻為r，、、均為定值電阻，電表均為理想電表。閉合電鍵S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向左滑動(dòng)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)變化量的大小分別為△I、△U，則下列說法中正確的是（ ）
A.B.電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大
C.電源的功率一定是先增大后減小D.電源的效率增大
第Ⅱ卷（非選擇題共68分）
三、實(shí)驗(yàn)題：本題共3小題，15題6分，16題6分，17題8分，共20分）
15.小南在實(shí)驗(yàn)室做測量一段金屬絲的電阻率的實(shí)驗(yàn)，他進(jìn)行了如下操作
（1）用刻度尺測出這段導(dǎo)線的長度為L，用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，如圖15所示，則金屬絲直徑D＝ mm
圖15
（2）用伏安法測金屬絲的電阻，考慮到金屬絲的電阻比較小，測量電路應(yīng)該用 （選填“內(nèi)接法”、“外接法”）
（3）若測出金屬絲的電阻為R，則金屬絲的電阻率為 （用字母L、D、R等表示）
16.小開同學(xué)利用銅片、鋅片和家鄉(xiāng)盛產(chǎn)的橙子制作了橙汁電池，再利用圖16-1所示的實(shí)驗(yàn)電路圖測量該電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。
圖16-1
（1）根據(jù)圖16-1的電路圖在圖16-2中進(jìn)行實(shí)物連線
圖16-2
（2）小開在調(diào)節(jié)電阻箱的阻值時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)很快就接近滿偏，為了測得更多的數(shù)據(jù)，他在實(shí)驗(yàn)室找到了一個(gè)阻值為R的定值電阻，將這個(gè)定值電阻并聯(lián)在電流表兩端后再次實(shí)驗(yàn)，已知電流表內(nèi)阻為3R。電流表的讀數(shù)為I，電阻箱的示數(shù)為，小開利用測得的數(shù)據(jù)作出-圖像，已知圖像的斜率為k，截距的絕對(duì)值為b，則電源電動(dòng)勢(shì)E＝ ，內(nèi)阻r＝ （均用題中的字母表示）
17.南開中學(xué)某科學(xué)興趣小組根據(jù)所學(xué)知識(shí)制作了一個(gè)簡易的歐姆表，用來測量電阻。其電路圖如圖17-1所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)E＝1.5V，靈敏電流計(jì)滿偏電流，內(nèi)阻。
圖17-1
（1）如果這個(gè)歐姆表的表盤如圖17-2所示，則該歐姆表的倍率為 （選填“×1”、“×10”、“×100”、“×1000”）；
圖17-2
（2）在用這個(gè)歐姆表測量電阻之前，應(yīng)該進(jìn)行的操作是 ；
（3）在進(jìn)行了第2步操作后，將待測電阻接在紅黑表筆之間發(fā)現(xiàn)指針偏角很大，讀數(shù)很小，同學(xué)們根據(jù)所學(xué)知識(shí)判斷，由此測出來的結(jié)果誤差可能較大，于是采取了改進(jìn)措施。小南在實(shí)驗(yàn)室找到了一個(gè)定值電阻，阻值，他將和待測電阻串聯(lián)后接入紅黑表筆之間，指針如圖17-3所示，小南由此得到待測電阻 ；
圖17-3
而小開同學(xué)則找到了另外一個(gè)定值電阻，阻值，他按照電路圖17-4所示將并聯(lián)在靈敏電流計(jì)兩端，然后將紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使靈敏電流計(jì)指針滿偏，然后將待測電阻接入紅黑表筆之間，發(fā)現(xiàn)指針?biāo)肝恢米x數(shù)為12，請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)知識(shí)計(jì)算出 （保留三位有效數(shù)字）
圖17-4
四、計(jì)算題：本題共4小題，18題8分，19題8分，20題14分，21題18分，共48分）
18.如圖18所示，矩形ACDE的AC邊長為，AE邊長為l，矩形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場。一不計(jì)重力的帶電粒子從A點(diǎn)沿AC方向進(jìn)入磁場，初速度大小為，恰好從D點(diǎn)離開磁場。已知帶電粒子質(zhì)量為m，帶電量大小為q，則：
圖18
（1）判斷帶電粒子的電性；
（2）求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。
19.如圖19所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E＝9V，內(nèi)阻，定值電阻，其余的電阻阻值相同，均為，可以選擇閉合任意個(gè)數(shù)的開關(guān)。則：
圖19
（1）如果閉合四個(gè)開關(guān)，求電路中的干路電流；
（2）閉合幾個(gè)開關(guān)，電源輸出功率最大，最大值為多少？
20.如圖20所示，豎直平面內(nèi)有一個(gè)半徑為R的光滑圓軌道，圓心為O，AB為水平直徑，CD為豎直直徑，空間還存在水平向左的勻強(qiáng)電場。將質(zhì)量為m，帶電量為＋q的帶電小球從A點(diǎn)自軌道內(nèi)側(cè)由靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)時(shí)速度達(dá)到最大。已知∠DOE＝37°，重力加速度為g，小球可視為質(zhì)點(diǎn)。求：
圖20
（1）電場強(qiáng)度的大小；
（2）小球運(yùn)動(dòng)過程中受到的軌道的最大支持力；
（3）若在A點(diǎn)給小球一個(gè)切線方向的初速度，要保證小球在運(yùn)動(dòng)過程中不脫離軌道，則初速度的取值范圍.
21.如圖所示，平行金屬板PQ豎直放置，其間有一水平向左的勻強(qiáng)電場。平行金屬板MN水平放置（下板N固定，上板M可上下調(diào)節(jié)），其間有一豎直向下的勻強(qiáng)電場。金屬板N的右端點(diǎn)b上方有一豎直放置的擋板ab，其板長為，MN的右側(cè)存在一垂直紙面向里的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B?，F(xiàn)將一帶負(fù)電、不計(jì)重力的可視為質(zhì)點(diǎn)的介質(zhì)小球由PQ間虛線上的某點(diǎn)由靜止釋放，小球經(jīng)電場沿直線加速后自O(shè)點(diǎn)進(jìn)入MN，待小球飛出MN區(qū)域后，再經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后打在ab擋板上某點(diǎn)。
已知，PQ間距足夠大，極板M、N在初始時(shí)與OO′的距離均為d，MN長為4d，PQ、MN間電場強(qiáng)度大小始終均為E，小球的比荷為（q、m未知）。小球若與MN極板發(fā)生碰撞，則碰撞前后小球的電性及電量均不變，且其速度的水平分量不變、豎直分量等大反向。忽略電場、磁場的邊緣效應(yīng)。
（1）若MN間不加電場，要使小球經(jīng)過O′點(diǎn)后能垂直打到b點(diǎn)，求小球在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑和速度大??；
（2）仍使小球自（1）問中的位置由靜止釋放，同時(shí)適當(dāng)上下調(diào)節(jié)M板，球在經(jīng)過MN間電場和右側(cè)磁場區(qū)域后，以與豎直方向成45°且斜向下打在擋板上的c點(diǎn)（圖中未畫出），求c點(diǎn)與小球飛入磁場點(diǎn)之間的距離及小球從靜止釋放到打在c點(diǎn)的總時(shí)間；
（3）改變小球在PQ間的釋放位置，同時(shí)向下調(diào)節(jié)M極板，要使小球在經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后以與豎直方向成45°打在擋板的最下方b點(diǎn)，求滿足該條件時(shí)M極板下移的距離。
命題人：李娟石承宏
審題人：劉東劉海斌
參考答案
15題（1）0.207（0.206-0.209都對(duì)），（2）外接法，（3）
16題（1）（2）E＝4k，
17題（1）×1000，（2）將紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使靈敏電流計(jì)滿偏（或者直接回答歐姆調(diào)零），（3）1，（4）1.09
18解：
（1）負(fù)電
（2）根據(jù)幾何關(guān)系可知
根據(jù)半徑公式可知
則有
19.解：
（1）閉合四個(gè)開關(guān)時(shí)，電路中的總電阻
則干路電流
（2）略
20.解：
（1）在E點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大，則電場力和重力的合力即等效重力的方向沿OE方向
則有
可得
（2）在E點(diǎn)小球所受支持力最大，等效重力
從A到E有：
可得
在E點(diǎn)有，
可得
（3）如果初速度較小，則不能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，最多運(yùn)動(dòng)到與圓心等效水平高度的G點(diǎn)速度變?yōu)?
可得
如果初速度較大，可以做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)F點(diǎn)時(shí)剛好等效重力提供向心力
對(duì)F點(diǎn)有：，
可得
從A到F由動(dòng)能定理得
可得
則初速度范圍為或者
圖20
21.解：
（1）由牛頓第二定律得
由題意小球在磁場中的運(yùn)動(dòng)半徑為，
（2）設(shè)帶電小球在磁場中的速度為，圓周運(yùn)動(dòng)半徑為r，帶點(diǎn)小球軌跡與磁場左側(cè)邊界兩交點(diǎn)間距離為
其中為小球水平方向速度，即只與小球水平速度有關(guān)
則滿足題意的
帶電小球在PQ間的加速度為
PQ間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
MN間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間
小球運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為
（3）略
1
2
3
4
5
6
7
8
9
B
D
A
B
C
A
D
C
D
10
11
12
13
14
AC
BC
CD
CD
AB

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