物理
考試時(shí)間：75分鐘 試卷總分：100分
注意事項(xiàng)：
本試卷由兩部分組成。第Ⅰ部分為選擇題部分，一律用2B鉛筆按題號(hào)依次填涂在答題卡上；第Ⅱ部分為非選擇題部分，按要求答在答題卡相應(yīng)位置上。
第Ⅰ卷 選擇題（共46分）
一、選擇題（本題共10小題，第1~7題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；8~10題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全得3分。）
1．下列關(guān)于物理學(xué)思想方法的闡述，錯(cuò)誤的是：（ ）
A．追尋守恒量是物理學(xué)研究物質(zhì)世界的重要方法之一，電荷守恒定律是這一思想的又一具體體現(xiàn)
B．點(diǎn)電荷概念的建立是運(yùn)用了等效替代法
C．在人們研究電荷之間的作用力的過程中，曾經(jīng)猜測(cè)電荷間的作用力與萬有引力一樣遵循與距離平方成反比的規(guī)律，這是運(yùn)用了類比的思想方法
D．電場(chǎng)強(qiáng)度是通過兩個(gè)基本物理量之比定義的新物理量，這種定義方法叫比值法
2．如圖所示，不帶電的金屬導(dǎo)體A和B放在絕緣支柱上并相互接觸，帶正電的小球C靠近A（不接觸），以下說法中正確的是（ ）
A．A．B帶等量同種電荷
B．A帶正電，B帶負(fù)電
C．若先將A．B分開，再把C移走，A帶負(fù)電，B帶正電
D．若先將C移走，再把A．B分開，B帶正電，A帶負(fù)電
3．如圖所示，O為半徑為R的正六邊形外接圓的圓心，在正六邊形的一個(gè)頂點(diǎn)放置一帶電荷量為的點(diǎn)電荷，其余頂點(diǎn)分別放置帶電荷量均為的點(diǎn)電荷。則圓心O處的場(chǎng)強(qiáng)大小為（ ）
A．B．C．D．0
4．如圖所示，實(shí)線表示某電場(chǎng)的電場(chǎng)線（方向未標(biāo)出），虛線是一帶負(fù)電的粒子只在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，設(shè)M點(diǎn)和N點(diǎn)的電勢(shì)分別為、，粒子在M和N時(shí)加速度大小分別為、，速度大小分別為、，電勢(shì)能分別為、。下列判斷正確的是（ ）
A．，B．，
C．，D．，
5．一塊智能手機(jī)電池外殼上的部分?jǐn)?shù)據(jù)如圖所示，電池的容量為“”，即“2000毫安時(shí)”，這里的“毫安時(shí)”是（ ）
A．電流的單位B．電荷量的單位C．能量的單位D．電容的單位
6．某同學(xué)測(cè)得某白熾燈的圖像如圖所示。圖像上A點(diǎn)與原點(diǎn)的連線與橫軸成角，A點(diǎn)的切線與橫軸成β角，則（ ）
A．白熾燈的電阻隨電壓的增大而減小
B．在A點(diǎn)，白熾燈的電阻可表示為
C．在A點(diǎn)，白熾燈的電功率可表示為
D．在A點(diǎn)，白熾燈的電阻為
7．如圖所示為雙量程電流表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，由表頭和定值電阻、組成，表頭的滿偏電流，內(nèi)阻，定值電阻，。則A接線柱對(duì)應(yīng)的量程為（ ）
A．4mAB．6mAC．13mAD．15mA
8．如圖所示，M．N是平行板電容器的兩個(gè)極板，R為滑動(dòng)變阻器。用絕緣細(xì)線將一帶負(fù)電的小球懸于電容器內(nèi)部。閉合開關(guān)S，給電容器充電后，懸線偏離豎直方向的夾角為。下列說法正確的是（ ）
A．保持S閉合，將滑動(dòng)變阻器的滑片向a端滑動(dòng)，則增大
B．保持S閉合，將N板向M板靠近，則增大
C．?dāng)嚅_S，將N板向M板靠近，則增大
D．?dāng)嚅_S，將N板向下移動(dòng)少許，則增大
9．如圖所示，有一示波器原理圖，電子被電壓為的加速電場(chǎng)加速后射入電壓為的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的極板長(zhǎng)度與極板間的距離分別為L(zhǎng)和d，y是離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)發(fā)生的偏轉(zhuǎn)距離，為了減小偏轉(zhuǎn)距離。下列措施可行的是（ ）
A．增大加速電壓B．減小d
C．增大偏轉(zhuǎn)電壓D．減小L
10．在如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)時(shí)，四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生了變化。若電表的示數(shù)分別用I、、和表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用、、和表示，下列說法正確的是（ ）
A．不變，不變B．變小，變小
C．變小，不變D．變小，不變
第Ⅱ卷 非選擇題（共54分）
二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，第11．12題，每空2分，共計(jì)16分。）
11．（6分）某實(shí)驗(yàn)小組使用圖甲的裝置測(cè)量某紅色激光的波長(zhǎng)。用光具座固定激光筆和刻有雙縫的黑色紙板，雙縫間的寬度。激光經(jīng)過雙縫后投射到光屏中的條紋如圖乙所示，由刻度尺讀出A、B兩亮紋間的距離______mm。通過激光測(cè)距儀測(cè)量出雙縫到投影屏間的距離，已知（為相鄰兩亮條紋間的距離），則該激光的波長(zhǎng)______m。如果用綠色激光重新實(shí)驗(yàn)，相鄰亮紋間距會(huì)_____填“變大”、“變小”或“不變”）。
甲
乙
12．（10分）在做《測(cè)定金屬的電阻率》的實(shí)驗(yàn)中，若待測(cè)電阻絲的電阻約為，要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，備有以下器材：
A．電池組（3V、內(nèi)阻）
B．電流表（0~3A，內(nèi)阻）
C．電流表（0~0.6A，內(nèi)阻）
D．電壓表（0~3V，內(nèi)阻）
E．電壓表（0~15V，內(nèi)阻）
F．滑動(dòng)變阻器（，允許最大電流1A）
G．滑動(dòng)變阻器（，允許最大電流0.3A）
H．開關(guān)、導(dǎo)線
（1）上述器材中應(yīng)選用的是______（只填寫字母代號(hào)）
（2）某同學(xué)采用了如圖所示的部分電路測(cè)量電阻，則測(cè)量值比真實(shí)值______（選填“偏大”或“偏小”）。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)得到的伏安特性曲線如圖所示，圖中MN段向上彎曲的主要原因是______。
（3）在本實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)該電阻絲的長(zhǎng)度和直徑如圖所示，則其長(zhǎng)度為______cm，直徑為______mm。
三、計(jì)算題（第13題8分，第14題12分，第15題18分，按要求答在答題卡相應(yīng)位置上）
13．（8分）如圖所示，一半徑為R的玻璃半球，O點(diǎn)是半球的球心，虛線過球心O與半球截面垂直的直線。有一束單色光平行于從A點(diǎn)射入玻璃，從B點(diǎn)射出玻璃后交于C點(diǎn)，已知，，光在真空中的傳播速度為c。不考慮被半球的內(nèi)表面反射后的光線，求：（結(jié)果保留根號(hào)）
（1）玻璃的折射率；
（2）若不改變光的入射方向，僅將入射點(diǎn)A向左平移，移到點(diǎn)（圖中未畫出）時(shí)，在圓弧面上剛好沒有光線射出，求的長(zhǎng)度是多少？
14．（12分）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)需要內(nèi)部的電動(dòng)機(jī)工作帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，如果在開燈的情況下，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)車燈會(huì)瞬時(shí)變暗、汽車的電源、電流表、車燈、電動(dòng)機(jī)連接的簡(jiǎn)化電路如圖所示，車燈電阻不變。已知汽車電源電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻為，電流表內(nèi)阻為。車燈接通電動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)為；電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的瞬間，電流表示數(shù)達(dá)到，電動(dòng)機(jī)正常工作。求：
（1）車燈接通電動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)時(shí)，車燈兩端的電壓是多少？車燈的阻值為多少？
（2）電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前后，車燈的功率變化了多少？
15．（18分）在豎直平面內(nèi)有水平向右、場(chǎng)強(qiáng)為的勻強(qiáng)電場(chǎng)。電場(chǎng)中有一根長(zhǎng)的絕緣細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端系所景為1kg的帶電小球，小球靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向成37°角．如圖所示。給小球一個(gè)初速度讓小球繞O點(diǎn)在豎在平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，取小球靜止時(shí)的位置為電勢(shì)能和重力勢(shì)能的零點(diǎn)（，，，），小球視為質(zhì)點(diǎn)，如果小球恰好能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，求：（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）
（1）小球所帶電量；
（2）小球運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)能的最小值；
（3）小球運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能的最小值；
（4）如果從原來靜止的位置把小球沿圓弧拉開一小段距離后無初速度釋放，讓小球在該位置附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，求簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期。
高二物理答案解析與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
1．【答案】B
2．【答案】C
【解析】ABC．帶正電的小球C靠近A端，由于感應(yīng)起電，等量異種電荷，A端帶負(fù)電，B端帶正電，將A、B分開，再移走C，則A整體帶負(fù)電，B整體帶正電，故AB錯(cuò)誤，C正確；
D．將C移走，A、B上的電荷又馬上中和，不再帶電，再把A、B分開，A、B都不帶電，故D錯(cuò)誤。
故選C。
3．【答案】A
【解析】根據(jù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式得，點(diǎn)電荷2.5在O點(diǎn)的合電場(chǎng)強(qiáng)度等于零，點(diǎn)電荷3.6在O點(diǎn)的合電場(chǎng)強(qiáng)度等于零，點(diǎn)電荷1.4在O點(diǎn)的合電場(chǎng)強(qiáng)度為
則圓心O處的場(chǎng)強(qiáng)大小為。故選A。
4．【答案】B
【解析】由粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡知粒子所受靜電力的方向向右偏，因粒子帶負(fù)電，故電場(chǎng)線方向向左，由沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，可知，；N點(diǎn)附近電場(chǎng)線比M點(diǎn)密，故電場(chǎng)強(qiáng)度，知，粒子若從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，靜電力做正功，電勢(shì)能減少，動(dòng)能增加，故，粒子若從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)同樣可得。綜上所述，選項(xiàng)B正確。
5．【答案】B
【解析】根據(jù)，可知“毫安時(shí)”是電荷量的單位。故選B。
6．【答案】C
【解析】由圖示可知，隨電壓增大，通過燈泡的電流增大，且電壓和電流的比值增大，故燈泡的電阻變大，故A錯(cuò)誤；
由歐姆定律可知，在A點(diǎn)白熾燈的電阻，由于縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的標(biāo)度可能不同，所以不能用計(jì)算電阻值，故BD錯(cuò)誤；
在A點(diǎn)，白熾燈的電功率可表示為，故C正確。故選C。
7．【答案】D
【解析】當(dāng)接A接線柱時(shí)表頭與串聯(lián)再與并聯(lián)，故的電流與表頭的電流關(guān)系為
，代入數(shù)據(jù)解得，A接線柱對(duì)應(yīng)的量程為，故選D。
8．【答案】BD
【解析】根據(jù)對(duì)小球的受力分析可知，懸線偏離豎直方向的夾角符合
因此兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)越大，越大。
A．保持S閉合，極板間的電壓大小等于電源電動(dòng)勢(shì)?；瑒?dòng)變阻器的滑片位置不會(huì)影響極板上的電壓大小，則場(chǎng)強(qiáng)大小不變，不變。故A錯(cuò)誤；
B．保持S閉合，極板間電壓不變時(shí)，將N板向M板靠近，則板間距離d減小，根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)可知場(chǎng)強(qiáng)大小增大，則增大。故B正確；
C．?dāng)嚅_S，則極板上的電荷量Q不變，將N板向M板靠近，則根據(jù)
，
可得
極板間的場(chǎng)強(qiáng)
極板間距離d增大或減小不影響場(chǎng)強(qiáng)大小，其余物理量均不變，則場(chǎng)強(qiáng)大小不變，不變。故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)上述分析，斷開S，將N板向下移動(dòng)少許，則極板間的正對(duì)面積S減小，則場(chǎng)強(qiáng)E增大，則增大。故D正確。
故選BD。
9．【答案】AD
【解析】電子在加速電場(chǎng)中加速，根據(jù)動(dòng)能定理可得，所以電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度的大小為，電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后的偏轉(zhuǎn)的位移為，為了減小偏轉(zhuǎn)距離，可以減小、增大、增大d或者減小L。
10．【答案】ACD
【解析】根據(jù)歐姆定律可得，為定值，選項(xiàng)A正確；
P向下滑動(dòng)，接入電路的阻值變小，且，又因?yàn)椴蛔?，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；
因?yàn)榍覝p小，所以變小，而不變，選項(xiàng)D正確。
11．【答案】65.0變小
【解析】[1]刻度尺的最小刻度值為1mm，由刻度尺讀出A、B兩亮紋間的距離為65.0mm。
[2]由圖乙可知
由可得
[3]如果用綠色激光重新實(shí)驗(yàn)，由于綠色激光的波長(zhǎng)較小，由可知，d．L不變，則相鄰亮紋間距會(huì)變小。
12．【答案】（1）ACDFH
（2）偏小 電流增大，電阻絲溫度升高，阻值變大
（3）10.025
【解析】（1）由題圖可知，測(cè)量電阻需要電池組．電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線，由于電路中的最大電流約為，因此電流表應(yīng)選C，由于電池組的電動(dòng)勢(shì)為3V，因此電壓表應(yīng)選D，由于電路中的電壓從零開始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式接入電路，所以應(yīng)選阻值較小的便于操作，即選F，則器材中應(yīng)選用的是ACDFH。
（2）由題圖的測(cè)量電路可知，由于電壓表的分流作用，使電流表的測(cè)量值比真實(shí)值偏大，由可得，電阻的測(cè)量值比真實(shí)值偏小。由測(cè)量數(shù)據(jù)得到的伏安特性曲線如圖所示，圖中MN段向上彎曲的主要原因是：隨電阻絲中的電流增大，溫度升高，電阻率增大，電阻值增大。
（3）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為10cm，游標(biāo)尺的第5個(gè)刻度線與主尺的某刻度線對(duì)齊，游標(biāo)尺是20分度，因此游標(biāo)尺的讀數(shù)為，則電阻絲的長(zhǎng)度為，螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為4mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為，直徑為
13．【答案】（1）；（2）
【解析】（1）作出過B點(diǎn)的法線，如圖所示。
則，解得，
由于，則，
由幾何關(guān)系，得，
由折射定律，得玻璃的折射率
（2）當(dāng)移到時(shí)，在圓弧面恰好發(fā)生全反射，有，
又由幾何關(guān)系可知，，
聯(lián)立解得：
14．【答案】（1）：（2）64W
【詳解】（1）電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前，斷開，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得車燈兩端電壓為
代入數(shù)據(jù)解得
根據(jù)歐姆定律可得車燈電阻為）
解得
（2）電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前，車燈的功率為
解得
閉合，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，路端電壓為
解得
所以車燈的功率為
所以車燈功率減少了
15．【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
【解析】（1）小球靜止時(shí)（假設(shè)位置為M，如圖甲所示），對(duì)小球進(jìn)行受力分析，如圖乙所示，可得
解得小球所帶電量為
甲乙
（2）如果小球恰能做圓周運(yùn)動(dòng)，在等效最高點(diǎn)N（N點(diǎn)與M點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱）時(shí)動(dòng)能最小，該位置在平衡位置的反向延長(zhǎng)線上，重力和電場(chǎng)力的合力大小為
（或等同給分）
則在N點(diǎn)，有
小球運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)能最小值
聯(lián)立，解得
（3）由于總能量保持不變，所以小球在圓上最左側(cè)的C點(diǎn)時(shí)，電勢(shì)能最大，機(jī)械能最小。小球在N點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能
所以小球在N點(diǎn)的機(jī)械能
小球從N運(yùn)動(dòng)到C，電場(chǎng)力做功
小球恰能做圓周運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能最小值
聯(lián)立，解得
（本小題用動(dòng)能定理求解出C點(diǎn)動(dòng)能再加上C點(diǎn)的重力勢(shì)能，即等同給分）
（4）等效重力場(chǎng)的等效重力加速度：
解得
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
C
A
B
B
C
D
BD
AD
ACD

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