一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28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. 生活環(huán)境中處處存在電磁波。微波、X射線、射線、紅外線都屬于電磁波，其中頻率最大的是（ ）
A. 微波B. X射線C. 射線D. 紅外線
【答案】C
【解析】由頻率知頻率最大的是γ射線。
故選C。
2. 如圖所示，一邊長(zhǎng)為的匝正方形閉合線框內(nèi)部，有一半徑為的圓形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，且。則穿過該線框的磁通量為（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】穿過該線框的磁通量
3. 如圖所示，一根長(zhǎng)為且通有恒定電流的直導(dǎo)線固定在紙面內(nèi)，與水平方向的夾角為，并處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，則該通電直導(dǎo)線所受磁場(chǎng)的作用力大小為（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】根據(jù)可知，該通電直導(dǎo)線所受磁場(chǎng)的作用力
故選A。
4. 如圖所示，真空中，、、三處分別固定電荷量為、、的三個(gè)點(diǎn)電荷。已知靜電力常量為，，。則處點(diǎn)電荷受到、兩處點(diǎn)電荷的庫(kù)侖力的合力大小為（ ）

A. B. C. D.
【答案】A
【解析】處點(diǎn)電荷受到、兩處點(diǎn)電荷的庫(kù)侖力大小均為
又由可知，兩庫(kù)侖力的合力大小
故選A。
5. 如圖所示，一長(zhǎng)為且粗細(xì)均勻的導(dǎo)體棒原來(lái)不帶電，現(xiàn)將一電荷量為的點(diǎn)電荷放在其中軸線上距其左端處，靜電力常量為，當(dāng)該導(dǎo)體棒達(dá)到靜電平衡后，棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中心處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為（ ）
A 0B. C. D.
【答案】B
【解析】處于靜電平衡的導(dǎo)體，其內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零。因此，棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中心處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小與點(diǎn)電荷在該處的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，即
故選B。
6. 一質(zhì)量為的小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)速率為。則在該小球運(yùn)動(dòng)四分之一圓弧過程中，其所受合外力的沖量為（ ）
A. 0B. C. D.
【答案】C
【解析】如圖所示在該小球運(yùn)動(dòng)四分之一圓弧過程中，
速度的變化量
動(dòng)量的變化量
由動(dòng)量定理，其所受合外力的沖量
7. 如圖所示電路中，直流電源的內(nèi)阻，定值電阻、，滑動(dòng)變阻器的總電阻?；瑒?dòng)變阻器的滑片由端滑到端過程中，電壓表始終未超出量程，則電壓表的示數(shù)變化情況是（ ）

A. 一直增大B. 一直減小
C. 先減小后增大D. 先增大后減小
【答案】D
【解析】設(shè)滑動(dòng)變阻器在所在支路的部分電阻為，則滑動(dòng)變阻器在所在支路的部分電阻為，則電源外電路電阻為
（其中）
由分析知，當(dāng)時(shí)，取最大值，因此，滑動(dòng)變阻器的滑片由端滑到端過程中，電源外電路電阻先增大后減小，則干路電流I先減小后增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律有
可知電壓表的示數(shù)U先增大后減小。
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。
8. 如圖所示，在垂直紙面且范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)平行紙面放置的矩形閉合線圈，和都是該線圈的對(duì)稱軸。下列運(yùn)動(dòng)能使該線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（ ）

A. 該線圈在紙面內(nèi)水平向右平動(dòng)B. 該線圈在紙面內(nèi)向上平動(dòng)
C. 該線圈繞轉(zhuǎn)動(dòng)D. 該線圈繞轉(zhuǎn)動(dòng)
【答案】CD
【解析】A．該線圈在紙面內(nèi)水平向右平動(dòng)，穿過線圈的磁通量不發(fā)生變化，無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A錯(cuò)誤；
B．該線圈在紙面內(nèi)水平向上平動(dòng)，穿過線圈的磁通量不發(fā)生變化，無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，故B錯(cuò)誤；
C．當(dāng)線圈沿O1O2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過線圈磁通量會(huì)發(fā)生變化，故有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故C正確；
D．該線圈繞轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過線圈的磁通量會(huì)發(fā)生變化，故有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故D正確。
故選CD。
9. 圖是電池與某平行板電容器組成的串聯(lián)電路。電路穩(wěn)定后，下列操作能使該電容器的電荷量增大的是（ ）
A. 僅減小兩極板之間的距離
B. 僅減小兩極板的正對(duì)面積
C. 僅在兩極板之間插入玻璃板
D. 僅在兩極板之間插入金屬板
【答案】ACD
【解析】A．平行板電容器的電容
由題知，U不變。僅減小兩極板之間的距離d，該電容器的電容C增大，電荷量Q增大，故A正確；
B．僅減小兩極板的正對(duì)面積S，該電容器的電容C減小，電荷量Q減小，故B錯(cuò)誤；
C．僅在兩極板之間插入玻璃板，ε增大，該電容器的電容C增大，電荷量Q增大，故C正確；
D．僅在兩極板之間插入金屬板，相當(dāng)于減小兩極板之間的距離d，該電容器的電容C增大，電荷量Q增大，故D正確。
故選ACD。
10. 如圖所示，真空中，豎直平行金屬板間有恒壓加速電場(chǎng)，水平平行金屬板間有恒壓偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，P為豎直固定且足夠大的熒光屏，和分別是板和熒光屏的中心，且與的連線水平。將質(zhì)子和粒子先后從處由靜止釋放，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，沿垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，最后均打在熒光屏上。已知質(zhì)子質(zhì)量為、電荷量為，粒子質(zhì)量為、電荷量為，不計(jì)粒子間的相互作用力。則（ ）
A. 兩粒子從板運(yùn)動(dòng)到熒光屏經(jīng)過的時(shí)間相同
B. 質(zhì)子從板運(yùn)動(dòng)到熒光屏經(jīng)過的時(shí)間較短
C. 兩粒子打到熒光屏上的位置相同
D. 質(zhì)子打到熒光屏上的位置距離熒光屏中心較遠(yuǎn)
【答案】BC
【解析】AB．設(shè)恒壓加速電場(chǎng)電壓為，粒子離開加速電場(chǎng)時(shí)速度大小為，由動(dòng)能定理有
可得
設(shè)板間距離為，板長(zhǎng)為，板右端到熒光屏的距離為，粒子從板運(yùn)動(dòng)到熒光屏經(jīng)過的時(shí)為
聯(lián)立可得
故質(zhì)子從板運(yùn)動(dòng)到熒光屏經(jīng)過的時(shí)間較短，故A錯(cuò)誤，B正確；
CD．設(shè)恒壓偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)電壓為，板間距離為，粒子飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)距離
聯(lián)立可得
可知粒子的偏轉(zhuǎn)距離與粒子的比荷無(wú)關(guān)，故
粒子飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)，在豎直方向的速度
粒子從離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)到打在熒光屏上的過程中，在豎直方向的位移
聯(lián)立可得
故
由此可知，兩粒子打到熒光屏上的位置相同，故C正確，D錯(cuò)誤。
三、非選擇題：本題共5小題，共57分。
11. 某同學(xué)利用圖所示裝置“探究動(dòng)量守恒定律”。已知滑塊（含遮光條）A、B的質(zhì)量分別為、，兩遮光條的寬度均為，氣墊導(dǎo)軌水平。開始時(shí)，滑塊B靜置于兩光電門間適當(dāng)位置；現(xiàn)給滑塊A一個(gè)適當(dāng)?shù)乃匠跛俣?，測(cè)得滑塊A的遮光條通過光電門1的時(shí)間為；滑塊A與滑塊B碰撞后，滑塊B的遮光條與滑塊A的遮光條先后通過光電門2的時(shí)間分別為和。忽略一切摩擦阻力。
（1）碰撞前，滑塊A的速度大小__________；碰撞后，滑塊A的速度大小__________，滑塊B的速度大小__________。
（2）在誤差允許范圍內(nèi)，若滿足表達(dá)式_______________（用題給物理量符號(hào)表示），則說(shuō)明碰撞過程中滑塊A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。
（3）在誤差允許范圍內(nèi)，若滿足表達(dá)式_______________（用題給物理量符號(hào)表示），則說(shuō)明滑塊A、B之間的碰撞為彈性碰撞。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】解析：（1）[1][2][3]由題知
，，
（2）[4]要使碰撞過程中滑塊A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，需要滿足
可得
（3）[5]要使滑塊A、B之間的碰撞為彈性碰撞，需要同時(shí)滿足
，
聯(lián)立可得
12. 某學(xué)習(xí)小組在描繪規(guī)格為“3V 0.9W”的小燈泡的伏安特性曲線時(shí)，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：
A.電流表：量程0～50mA，內(nèi)阻約為；
B.電流表：量程0～300mA，內(nèi)阻約為；
C.電壓表：量程0～3V，內(nèi)阻約為；
D.電壓表：量程0～15V，內(nèi)阻約為；
E.滑動(dòng)變阻器：阻值范圍，允許通過的最大電流為1A；
F.滑動(dòng)變阻器：阻值范圍，允許通過的最大電流為100mA；
G.直流電源：電動(dòng)勢(shì)為4V，內(nèi)阻不計(jì)；
H.開關(guān)及導(dǎo)線若干。
（1）為了提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，電流表應(yīng)選用__________，電壓表應(yīng)選用__________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用__________。（選填器材前的序號(hào)）
（2）實(shí)驗(yàn)要求小燈泡L兩端的電壓從零開始調(diào)節(jié)，請(qǐng)?jiān)谌鐖D1所示的虛線框內(nèi)，畫出正確的實(shí)驗(yàn)電路原理圖，并標(biāo)明所用器材的代號(hào)。（ ）
（3）通過正確的實(shí)驗(yàn)測(cè)量，作出小燈泡L的圖像如圖2所示。若將該小燈泡直接接到電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻的直流電源兩端，則該小燈泡實(shí)際消耗的電功率__________W。（保留兩位有效數(shù)字）
【答案】（1）B C E （2）見解析 （3）0.080
【解析】（1）[1][2][3]小燈泡L的額定電流
因此電流表應(yīng)選0～300mA量程的，故選B；直流電源電動(dòng)勢(shì)為4V，小燈泡L的額定電壓為3V，因此電壓表應(yīng)選0～3V量程的，故選C；為保證電路安全且方便操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選，故選E。
（2）[4]為使小燈泡L兩端的電壓從零開始調(diào)節(jié)，并減小實(shí)驗(yàn)誤差，采取分壓電路，因?yàn)闊襞蓦娮韬苄?，采用外接法，電路圖如下
（3）[5]將該小燈泡直接接到電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻的直流電源兩端時(shí)，由
可得
在圖2所示坐標(biāo)系中作出相應(yīng)的圖線，如圖所示，兩條圖線的交點(diǎn)即為小燈泡L兩端的實(shí)際電壓和實(shí)際電流，由圖可知
，
因此，該小燈泡實(shí)際消耗的電功率
13. 如圖所示，直流電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻，電動(dòng)機(jī)M的規(guī)格為“6V 12W”，為定值電阻。開關(guān)S閉合且電路穩(wěn)定后，電動(dòng)機(jī)M恰好能正常工作。求：
（1）定值電阻的阻值；
（2）該直流電源的輸出功率。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）由題知，電路中的電流
由閉合電路歐姆定律，有
解得
（2）該直流電源的輸出功率
解得
14. 如圖1所示，一根長(zhǎng)為的絕緣輕繩上端固定，下端連接一質(zhì)量為的帶電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），整個(gè)空間有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，當(dāng)輕繩與豎直方向的夾角時(shí)，該小球靜止于位置。現(xiàn)將該小球拉至位置，如圖2所示，此時(shí)輕繩伸直并且與豎直方向的夾角也為，然后將該小球由靜止開始無(wú)初速度釋放。不計(jì)空氣阻力，輕繩不可伸長(zhǎng)，重力加速度為，，。求：
（1）該小球的電荷量；
（2）從位置運(yùn)動(dòng)到位置時(shí)，該小球的速度大小及輕繩彈力大小。
【答案】（1）；（2），
【解析】（1）小球靜止于位置時(shí)，對(duì)小球進(jìn)行受力分析可知，小球帶正電有
解得
（2）設(shè)小球從位置運(yùn)動(dòng)到位置時(shí)的速度大小為，該過程中，由動(dòng)能定理有
解得
此時(shí)輕繩彈力大小，則
聯(lián)立解得
15. 如圖所示，質(zhì)量分別為、、的三個(gè)物塊A、B、C靜置在足夠長(zhǎng)的水平地面的同一直線上，A、B兩物塊相距，三個(gè)物塊與水平地面間動(dòng)摩擦因數(shù)均為?，F(xiàn)給物塊A一瞬時(shí)沖量，使其水平向右運(yùn)動(dòng)并與物塊B發(fā)生碰撞；最終三個(gè)物塊均靜止時(shí)，A、B兩物塊間的距離仍為，此時(shí)物塊B到其初始位置的距離為。所有碰撞均為彈性碰撞，碰撞時(shí)間極短可不計(jì)，三個(gè)物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為。求：

（1）物塊A、B第一次碰撞后瞬時(shí)，物塊A的速度大?。?br>（2）最初給物塊A的瞬時(shí)沖量大??；
（3）最終物塊B、C之間的距離。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）由分析知，從物塊A、B碰撞后到物塊A停止運(yùn)動(dòng)過程中，物塊A的位移
設(shè)物塊A與物塊B碰撞后瞬時(shí)，物塊A速度大小為，由動(dòng)能定理有
解得
（2）設(shè)物塊A、B碰撞前瞬時(shí)，物塊A的速度大小為；碰撞后瞬時(shí)，物塊B的速度大小為，以水平向右為正方向，由彈性碰撞有：
聯(lián)立解得
，
設(shè)最初給物塊A的瞬時(shí)沖量大小為，物塊A剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)速度大小為，物塊A從開始運(yùn)動(dòng)到與物塊B第一次碰撞前的過程中，由動(dòng)能定理有：
解得
由動(dòng)量定理有
（3）由牛頓第二定律，對(duì)任一物塊有
可知物塊A、B、C運(yùn)動(dòng)的加速度大小均為
設(shè)物塊B、C碰撞前瞬時(shí)，物塊B速度大小為；碰撞后瞬時(shí)，物塊B的速度大小為，物塊C的速度大小為。物塊B、C碰撞過程中，有
聯(lián)立解得
，
設(shè)物塊B、C的初始距離為，最終物塊C的位移大小為，物塊B、C之間的距離為。從物塊A、B碰撞后瞬時(shí)到物塊B、C碰撞前瞬時(shí)的過程中，對(duì)物塊B有
物塊B、C碰撞后到三個(gè)物塊都靜止的過程中：對(duì)物塊B有
對(duì)物塊C有
最終物塊B、C之間的距離
聯(lián)立以上各式，解得

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