一、單選題：本大題共7小題，共28分。
1.下列說(shuō)法正確的是( )
A. 在簡(jiǎn)諧橫波傳播的過(guò)程中，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期、起振方向均相同
B. 醫(yī)院對(duì)病人進(jìn)行“超聲波彩超”檢查，利用了波的衍射
C. 任意兩列波相遇都將產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象
D. 同一聲源發(fā)出的聲波在空氣和水中傳播的波長(zhǎng)相同
2.關(guān)于磁鐵和電流的磁感線分布，下列四幅圖中正確的是( )
A. B.
C. D.
3.一粗細(xì)均勻的金屬絲長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R，其材料的電阻率為ρ。當(dāng)在其兩端加上電壓U后，通過(guò)的電流為I，消耗的熱功率為P。現(xiàn)將該金屬絲均勻拉長(zhǎng)為2L后仍在其兩端加上電壓U。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 電阻率將變?yōu)?ρB. 電阻將變?yōu)?R
C. 通過(guò)的電流將變?yōu)镮4D. 消耗的熱功率將變?yōu)镻2
4.如圖，虛線為某靜電場(chǎng)中的一簇等差等勢(shì)面。一電荷量為q、帶負(fù)電的試探電荷僅在電場(chǎng)力作用下，從電場(chǎng)中的M點(diǎn)沿實(shí)線運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，其動(dòng)能變化量的大小為ΔEk。下列說(shuō)法正確的是( )
A. M點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)的電勢(shì)
B. 電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能
C. 電荷在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力
D. 相鄰兩等勢(shì)面間的電勢(shì)差大小為ΔEk3q
5.如圖甲為一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0.1s時(shí)的波形圖，圖乙為該波傳播方向上質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法正確的是( )
A. t=0.2s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的速度方向沿y軸負(fù)方向
B. 該波的波速為1m/s，方向沿x軸負(fù)方向
C. t=0.2s到t=0.3s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)Q沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)了1.0cm
D. 該波遇到尺寸大小為1m的障礙物時(shí)會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象
6.如圖，傾角為θ=37°的光滑絕緣斜面體固定在水平面上，為了使質(zhì)量為m=0.2kg、電荷量為q=0.02C的帶負(fù)電小球靜止在斜面上，可加一平行于紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng)。重力加速度大小取g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。若要使所加電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度最小，則其最小值和方向?yàn)? )
A. 100N/C，豎直向上B. 60N/C，沿斜面向下
C. 75N/C，水平向左D. 80N/C，垂直于斜面向下
7.如圖所示電路中，電表均為理想電表，定值電阻R=4Ω，滑動(dòng)變阻器RP的最大阻值為9Ω。閉合開關(guān)前，先將滑動(dòng)變阻器RP的滑片移至最左端，只閉合開關(guān)S1時(shí)，電壓表V的示數(shù)為3V；同時(shí)閉合開關(guān)S1和S2時(shí)，電流表A的示數(shù)為0.2A。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 電源的電動(dòng)勢(shì)為E=3V，內(nèi)阻為r=1Ω
B. 將滑動(dòng)變阻器RP的滑片從最左端向右滑至最右端的過(guò)程中，其消耗的電功率一直增大
C. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器RP接入電路的阻值為5Ω時(shí)，定值電阻R消耗的電功率最大
D. 將滑動(dòng)變阻器RP的滑片從最左端向右滑至最右端的過(guò)程中，滑至最右端時(shí)電源的輸出功率最大，且最大值為Pm=1W
二、多選題：本大題共3小題，共18分。
8.下列說(shuō)法正確的是( )
A. 做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子，其速度增大時(shí)，加速度一定減小
B. 同一彈簧振子振動(dòng)的振幅越大，其振動(dòng)的能量和周期越大
C. 做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的單擺，擺球的回復(fù)力由其所受合力提供
D. 做受迫振動(dòng)的物體，振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率
9.長(zhǎng)度為L(zhǎng)、通有電流I的直導(dǎo)線按甲、乙、丙、丁四種方式放入四個(gè)不同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，所受的磁場(chǎng)力大小均為F。關(guān)于各磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B，下列說(shuō)法正確的是( )
A. 圖甲中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1=FILcsθ
B. 圖乙中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2=FILcsθ
C. 圖丙中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B3=FIL
D. 圖丁中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B4=FILcsθ
10.如圖，電容為C的平行板電容器兩極板水平放置，極板長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩極板間的距離為d，距極板右端L2處有一豎直屏M，電容器充電后與電源斷開。一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以初速度v0沿中線水平向右射入兩極板間，最后垂直打在豎直屏M上，已知重力加速度大小為g。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 電容器的上極板帶正電，電荷量為Cmgdq
B. 小球在整個(gè)過(guò)程中豎直向上偏轉(zhuǎn)的位移大小為3gL24v02
C. 整個(gè)過(guò)程中小球減少的電勢(shì)能和增加的重力勢(shì)能均為3mg2L28v02
D. 若僅增大兩極板間的距離，該小球仍垂直打在豎直屏M上
第II卷（非選擇題）
三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共14分。
11.某同學(xué)為測(cè)量成都當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，橫桿AB水平放置，懸掛小鋼球的兩根輕質(zhì)細(xì)線的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，且系于小鋼球上同一點(diǎn)，兩細(xì)線之間的夾角為θ。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

(1)用50分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量小鋼球的直徑d。游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖乙所示，則小鋼球的直徑d= ______mm。
(2)使小鋼球在垂直于橫桿AB的豎直平面內(nèi)做小角度(小于5°)擺動(dòng)。小鋼球擺動(dòng)穩(wěn)定后，以小鋼球經(jīng)過(guò)最低位置處開始計(jì)時(shí)并計(jì)數(shù)為“1”，以后小鋼球每經(jīng)過(guò)最低位置，計(jì)數(shù)一次，到小鋼球第n次經(jīng)過(guò)最低位置時(shí)總共用時(shí)為t，則小鋼球擺動(dòng)的周期T= ______(用n、t表示)。
(3)根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，可得成都當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮= ______(用n、t、d、L、θ表示)。
12.某同學(xué)為研究小燈泡的伏安特性曲線，利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。器材如下：
電池組(電動(dòng)勢(shì)為E=3V，內(nèi)阻為r=2Ω)；
多用電表(可測(cè)電壓、電流和電阻)；
電流表A(量程為0～0.3A，內(nèi)阻極小)；
電壓表V(量程為0～0.3V，內(nèi)阻未知)；
電阻箱R(阻值范圍為0～9999.9Ω)；
滑動(dòng)變阻器R′(阻值范圍為0～10Ω)；
開關(guān)S，導(dǎo)線若干。
實(shí)驗(yàn)步驟如下：

(1)用多用電表的歐姆擋測(cè)定電壓表V的內(nèi)阻。若將選擇倍率的旋鈕撥至“×100Ω”擋，測(cè)量時(shí)指針如圖甲所示，則電壓表V的內(nèi)阻為______Ω。
(2)將電壓表V(精確測(cè)量其內(nèi)阻即為步驟(1)中所測(cè)數(shù)據(jù))改裝成量程為0～3V的電壓表。具體操作為：將電阻箱R與電壓表V ______(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)，調(diào)節(jié)電阻箱R使其阻值為______Ω。
(3)利用如圖乙所示電路，測(cè)得多組數(shù)據(jù)，作出U?I圖像(電壓表V的表盤沒(méi)有改變，示數(shù)為U；電流表A的示數(shù)為I)如圖丙所示。
(4)將兩個(gè)完全相同的上述小燈泡串聯(lián)后連接到實(shí)驗(yàn)所用電池組兩端，每個(gè)小燈泡消耗的電功率為______W(保留3位有效數(shù)字)。
四、計(jì)算題：本大題共3小題，共40分。
13.隨著無(wú)人機(jī)應(yīng)用的普及，低空經(jīng)濟(jì)走進(jìn)大眾視野。如圖甲為一款新型航拍無(wú)人機(jī)，它的一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓為U=3.8V，額定電流為I=0.5A，內(nèi)阻為R=2Ω。如圖乙，將電動(dòng)機(jī)接在電動(dòng)勢(shì)為E=4.2V的電源兩端，閉合開關(guān)S，電動(dòng)機(jī)恰好能正常工作。求：

(1)電源的內(nèi)阻r；
(2)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率P出。
14.如圖為一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波，圖中實(shí)線和虛線分別表示t0=0和t1=2s時(shí)的波形圖。

(1)若該波沿x軸正方向傳播，求0～2s內(nèi)，該波傳播的距離；
(2)若該波沿x軸負(fù)方向傳播，求該波的波速；
(3)若該波的波速為1.5m/s，求平衡位置位于x=?3m處的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程。
15.如圖，豎直平面內(nèi)有一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E。距水平地面高h(yuǎn)處有一懸點(diǎn)A，長(zhǎng)為L(zhǎng)(h>L)的絕緣輕質(zhì)細(xì)繩懸掛著質(zhì)量為m的帶電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，小球靜止時(shí)，細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ=37°?，F(xiàn)將小球拉至與A點(diǎn)等高的B點(diǎn)，細(xì)繩恰好繃直且細(xì)繩與電場(chǎng)平行，由靜止釋放小球，當(dāng)小球第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩恰好斷裂。重力加速度大小為g，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求：
(1)小球帶電的電性及所帶電荷量；
(2)細(xì)繩斷裂前瞬間小球?qū)?xì)繩的拉力大??；
(3)h為多大時(shí)，小球落地前瞬間的動(dòng)能最小。
1.【答案】A
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】D
5.【答案】B
6.【答案】B
7.【答案】D
8.【答案】AD
9.【答案】AC
10.【答案】CD
11.【答案】19.20 2tn?1 π2(n?1)2t2(Lcsθ2+d2)
12.【答案】1100 串聯(lián) 9900.0 0.260
13.【答案】解：(1)由閉合電路歐姆定律得
E=U+Ir
解得
r=0.8Ω
(2)電動(dòng)機(jī)的輸入功率為
P入=UI
電動(dòng)機(jī)的熱功率為
P熱=I2R
電動(dòng)機(jī)的輸出功率為
P出=P入?P熱
聯(lián)立解得
P出=1.4W
答：(1)電源的內(nèi)阻r為0.8Ω；
(2)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率P出為1.4W。
14.【答案】解：(1)由圖知該波的波長(zhǎng)λ=4m，若該波沿x軸正方向傳播，0～2s內(nèi)，該波傳播的距離Δx=14λ+nλ(n=0,1,2?)
解得Δx=14×4m+n×4m=(4n+1)m(n=0,1,2?)；
(2)若該波沿x軸負(fù)方向傳播，0～2s內(nèi)，該波傳播的距離Δx′=34λ+nλ(n=0,1,2?)
該波的波速v=Δx′t1?t0
解得v=34×4+n×42?0m/s=(2n+1.5)m/s(n=0,1,2?)；
(3)該波的振幅即質(zhì)點(diǎn)P的振幅A=5cm，由上問(wèn)可知，此時(shí)該波沿x軸負(fù)方向傳播，由同側(cè)法可知，質(zhì)點(diǎn)P在t0=0時(shí)刻由平衡位置向y軸負(fù)方向振動(dòng)，故初相位φ0=?π
該波的周期即質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)周期T=λv′=41.5s=83s，
質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程y=Asin(2πTt+φ0)，解得y=5sin(0.75πt?π)cm。
答：(1)若該波沿x軸正方向傳播，求0～2s內(nèi)，該波傳播的距離為(4n+1)m(n=0,1,2?)；
(2)若該波沿x軸負(fù)方向傳播，求該波的波速為(2n+1.5)m/s(n=0,1,2?)；
(3)若該波的波速為1.5m/s，平衡位置位于x=?3m處的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程為y=5sin(0.75πt?π)cm。
15.【答案】解：(1)小球靜止時(shí)，對(duì)小球受力分析，如圖所示

小球所受電場(chǎng)力沿場(chǎng)強(qiáng)方向，故小球帶正電。由平衡條件得
qE=mgtanθ
解得小球所帶電荷量為
q=3mg4E
(2)小球從B點(diǎn)開始至第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)，由動(dòng)能定理得
mgL?qEL=12mv2?0
細(xì)繩斷裂前瞬間，由向心力公式得
T?mg=mv2L
由牛頓第三定律得，細(xì)繩斷裂前瞬間小球?qū)?xì)繩的拉力大小
T′=T
解得
T′=32mg
(3)細(xì)繩斷裂前瞬間，將小球的速度沿合力F的方向與垂直于合力F的方向分解，如圖所示

則有
v1=vcsθ
由力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系可知，小球沿合力F的方向先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)再做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，垂直于合力F的方向以速度v1做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若沿合力F的方向速度剛減到零時(shí)，小球恰好落地，則v1小球落地前瞬間的動(dòng)能最小，即小球落地前的瞬間速度為v1。再將v1沿水平與豎直方向分解，如圖所示

則有
vy=v1sinθ
小球從細(xì)繩剛斷裂到以速度v1落地這一過(guò)程，豎直方向，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得
vy2=2gh′
又
h=h′+L
聯(lián)立解得
h=661625L
答：(1)小球帶正電，所帶電荷量為3mg4E；
(2)細(xì)繩斷裂前瞬間小球?qū)?xì)繩的拉力大小為32mg；
(3)h為661625L時(shí)，小球落地前瞬間的動(dòng)能最小。

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