物 理 試 題
命題人： 審題人：
注意事項：
1.答卷前， 考生務(wù)必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡和試卷指定位置。
2.回答選擇題時， 選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后， 再選涂其他答案標(biāo)號。回答非選擇題時， 將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
一、單項選擇題： 本題共8小題， 每小題3分， 共24分。每小題只有一個選項符合題目要求。
1. 下列說法正確的是（ ）
A. 如圖甲所示，ABC構(gòu)成等邊三角形，若兩通電導(dǎo)線A、B在C處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B0，則C處磁場的合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小是
B. 圖乙中地磁場的垂直于地面磁感應(yīng)強(qiáng)度分量在南半球豎直向上，北半球豎直向下
C. 圖丙中通過兩金屬圓環(huán)的磁通量
D. 圖丁中與通電導(dǎo)線（無限長）在同一平面內(nèi)的金屬線框沿平行直導(dǎo)線方向運動，線框中會產(chǎn)生感應(yīng)電流
2. 如圖所示，質(zhì)量為的物塊靜止于水平面上，時刻施加一水平拉力，拉力隨時間變化的關(guān)系如圖所示，物塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)為0.6，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取。下列選項正確的是（ ）
A. 內(nèi)重力的沖量為零B. 時物塊的動量為零
C. 時物塊動量的大小為D. 內(nèi)摩擦力沖量的大小為
3. 在如圖所示的電路中，電源電動勢 E=12 V，電源內(nèi)阻：r=1.0Ω，電路中的電阻R0為1.5Ω，小型直流電動機(jī)M的內(nèi)阻r0=0.5Ω，電流表內(nèi)阻不計。閉合開關(guān)S后，電動機(jī)轉(zhuǎn)動，電流表的示數(shù)I=2.0A，則以下判斷正確的是（ ）
A. 電動機(jī)兩端的電壓為7.0 VB. 電動機(jī)的輸出功率為14 W
C. 電動機(jī)的熱功率為3.0 WD. 電源輸出的電功率為25 W
4. 如圖為某交流電電流隨時間變化的圖像， 其有效值為（ ）
A. B. C. D.
5. 如圖所示，質(zhì)量為m、帶電荷量為-q的三個相同帶電小球a、b、c，從同一高度以初速度水平拋出，小球a只在重力作用下運動，小球b在重力和洛倫茲力作用下運動，小球c在重力和電場力作用下運動，它們落地的時間分別為ta、tb、tc，落地過程中重力的沖量分別為Ia、Ib、Ic，落地時的動能分別為Ea、Eb、Ec，落地時重力的瞬時功率分別為Pa、Pb、Pc，則以下判斷中正確的是（ ）
A. ta＝tb＜tcB. Ia＝Ib＝IcC. Ea＜Eb＜EcD. Pa＝Pb＞Pc
6. 如圖甲、乙兩個電路，是利用一個靈敏電流表和一個電阻箱R改裝成電壓表或電流表，若電壓表量程為，電流表量程為，則（ ）
A. 甲表是電壓表，乙表是電流表
B. 甲表中，乙表中
C. 若使用中發(fā)現(xiàn)甲表的示數(shù)總比準(zhǔn)確值稍小一些，則可適當(dāng)減小電阻箱R的阻值
D. 若使用中發(fā)現(xiàn)乙表的示數(shù)總比準(zhǔn)確值稍小一些，則可適當(dāng)增大電阻箱R的阻值
7. 如圖所示，電源電動勢為，內(nèi)阻恒為，是定值電阻，熱敏電阻的阻值隨溫度的降低而增大，是平行板電容器，電路中的電表均為理想電表。閉合開關(guān)S，帶電液滴剛好靜止在內(nèi)。在溫度降低的過程中，分別用和表示電流表A、電壓表、電壓表和電壓表的示數(shù)，用和表示電流表A、電壓表、電壓表和電壓表的示數(shù)變化量的絕對值。溫度降低時，關(guān)于該電路工作狀態(tài)的變化，下列說法正確的是（ ）

A. 帶電液滴一定向下加速運動B.
C. 不變D. 不變
8. 如圖所示，半徑為R、質(zhì)量為3m的圓槽AB靜止放在水平地面上，圓槽底端B點與地面相切，B點右側(cè)有一理想輕彈簧，固定在豎直擋板上?，F(xiàn)將質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點）從左側(cè)圓槽上端距A點高度為R處由靜止釋放，恰好進(jìn)入圓槽。重力加速度為g，不計一切摩擦，則下列說法正確的是（ ）
A. 小球下滑過程中，小球和圓槽AB組成的系統(tǒng)動量守恒
B. 彈簧彈性勢能的最大值為mgR
C. 小球最終的速度大小為0
D. 如果改變小球的釋放高度，小球可能飛越圓槽AB，在圓槽左側(cè)落地
二、多項選擇題： 本題共4小題， 每小題4分， 共16分。每小題有多個選項符合題目要求， 全部選對得4分， 選對但不全的得2分， 有選錯的得0分。
9. 回旋加速器工作原理如圖所示，和是兩個中空的半圓金屬盒，它們之間接交流電源。A處的粒子源產(chǎn)生的α粒子（）在兩盒之間被電場加速，兩個半圓盒處于垂直于盒面的勻強(qiáng)磁場中，α粒子進(jìn)入半圓金屬盒內(nèi)做勻速圓周運動。若忽略α粒子在電場中的加速時間且不考慮相對論效應(yīng)，則下列說法正確的是（ ）
A. α粒子在磁場中運動一周的時間是外接交流電源周期的2倍
B. 僅增大金屬盒的半徑，α粒子離開加速器時的動能增大
C. 僅增大兩盒間的電壓，α粒子離開加速器時的動能增大
D. 若使用該加速器對質(zhì)子（）加速，要使得質(zhì)子和α粒子離開加速器時的動能相等，只需將交流電源周期變?yōu)樵瓉淼囊话爰纯?br>10. 演示自感現(xiàn)象的實驗電路圖如圖所示，線圈的自感系數(shù)較大，且使滑動變阻器接入電路中的阻值大于線
圈直流電阻，A1、A2為兩個完全相同的燈泡，下列判斷正確的是（ ）
A. 接通開關(guān)S，燈A1、A2立即變亮
B. 接通開關(guān)S，燈A1逐漸變亮，燈A2立即變亮
C. 接通開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)S，燈A1、A2逐漸熄滅
D. 接通開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)S，燈A1逐漸熄滅，燈A2閃一下后逐漸熄滅
11. 某一具有速度選擇器的質(zhì)譜儀原理如圖所示，A為粒子加速器，加速電壓為；C為偏轉(zhuǎn)分離器，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，偏轉(zhuǎn)分離器的入口和出口之間的距離確定；D為速度選擇器，磁場與電場正交，兩極板間的距離為，磁感應(yīng)強(qiáng)度為。今有一質(zhì)子[質(zhì)量為m，電荷量為e的帶正電粒子（不計重力）]，由靜止經(jīng)A加速后由入口垂直進(jìn)入C，然后恰好由出口垂直進(jìn)入速度選擇器，然后沿豎直直線飛出。則（ ）
A. 質(zhì)子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)分離器C時速度
B. 質(zhì)子恰好通過偏轉(zhuǎn)分離器，其磁場上下邊界的最小間距
C. 速度選擇器兩板間電壓
D. 若將質(zhì)子更換為氘核，氘核粒子可以穿過C偏轉(zhuǎn)分離器進(jìn)入D速度選擇器。
12. 如圖所示，半徑為r的粗糙四分之一圓弧導(dǎo)軌與光滑水平導(dǎo)軌平滑相連，四分之一圓弧導(dǎo)軌區(qū)域沒有磁場，水平導(dǎo)軌區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場，導(dǎo)軌間距為d，ab、cd是質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒，導(dǎo)軌電阻忽略不計。cd靜止在平滑軌道上，ab從四分之一圓弧軌道頂端由靜
止釋放，在圓弧軌道上克服阻力做功，水平導(dǎo)軌足夠長，ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，且不會相撞，重力加速度為g。從ab棒進(jìn)入水平軌道開始，下列說法正確的是（ ）
A. ab棒先做勻減速運動，最后做勻速運動
B. cd棒先做勻加速直線運動，最后和ab以相同的速度做勻速運動
C. ab棒剛進(jìn)入磁場時，cd棒電流為
D. ab棒的最終速度大小為
三、非選擇題： 本題共6小題， 共60分。
13. 某同學(xué)要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率。步驟如下：
（1）用20分度的游標(biāo)卡尺測量其長度如圖甲所示，由圖可知其長度為__________mm；
（2）用螺旋測微器測量其直徑如圖乙所示，由圖可知其直徑__________mm；
（3）現(xiàn)已知圓柱體的電阻大約是200Ω，該同學(xué)用伏安法精確測量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：
A.待測圓柱體電阻R
B.電流表（量程0~10mA，內(nèi)阻約50Ω）
C.電流表（量程0~20mA，內(nèi)阻約30Ω）
D電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻約10kΩ）
E.電壓表（量程0~15V，內(nèi)阻約25kΩ）
F.直流電源E（電動勢4V，內(nèi)阻不計）
G.滑動變阻器（阻值范圍0~15Ω，允許通過的最大電流2.0A）
H.滑動變阻器（阻值范圍0~2kΩ，允許通過的最大電流0.5A）
I.開關(guān)S，導(dǎo)線若干
為使實驗誤差較小，要求測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，實驗中滑動變阻器應(yīng)該選擇________（選填“”或“”），并采用________（選填“分壓”或“限流”）式接法；電壓表選擇；電流表應(yīng)選________（選填“”或“”），并采用________（選填“內(nèi)”或“外”）接法。
（4）通過分析，在本實驗中電阻率的測量值________真實值（選填“大于”“等于”或“小于”）。
14. 電流天平可以用來測量勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，其工作原理如圖所示，在普通天平的右臂掛著若干匝矩形線圈，線圈的下半部分處于勻強(qiáng)磁場內(nèi)，磁場方向與矩形線圈平面垂直。
（1）若矩形線圈位于紙面內(nèi)，勻強(qiáng)磁場垂直于紙面向里，當(dāng)線圈中通過圖示方向的電流時，矩形線圈受到的安培力方向___________（填“豎直向上”或“豎直向下”）；調(diào)節(jié)砝碼使天平達(dá)到平衡。若線圈自重可忽略，則此時左盤中的砝碼質(zhì)量___________（填“大于”“小于”或“等于”）右盤中的砝碼質(zhì)量。
（2）接著使線圈中的電流反向，大小保持不變，保持右盤中的砝碼質(zhì)量不變，增加或減少左盤中的砝碼使天平再次達(dá)到平衡。若左盤中砝碼的質(zhì)量變化了，重力加速度大小為g，矩形線圈的匝數(shù)為n，通過線圈中的電流大小為I，線圈的水平邊長為L，則勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小___________。（用本題中出現(xiàn)的物理量符號表示）
15. 如圖所示，電源電動勢，內(nèi)阻，定值電阻的阻值分別為，，，，電容器電容，求：
（1）閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，路端電壓；
（2）閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，電容器的帶電量；
（3）斷開開關(guān)S后，通過的電荷量。
16. 如圖甲所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距L = 1.0 m，左端連接阻值R = 4.0 Ω的電阻，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 0.5 T方向豎直向下。質(zhì)量m = 0.2 kg、長度L = 1.0 m、電阻r = 1.0 Ω的金屬桿置于導(dǎo)軌上，向右運動并與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好，從t = 0時刻開始對桿施加一平行于導(dǎo)軌方向的外力F，桿運動的v ? t圖像如圖乙所示，其余電阻不計。求：
（1）在t = 2.0 s時，電路中的電流I和金屬桿PQ兩端的電壓UPQ；
（2）在t = 2.0 s時，外力F的大?。?br>（3）若0 ~ 3.0 s內(nèi)克服外力F做功1.8 J，求此過程流過電阻R的電荷量和電阻R產(chǎn)生的焦耳熱。
17. 如圖所示，在x軸及其上方存在垂直平面向外的勻強(qiáng)磁場，坐標(biāo)原點O處有一粒子源，可在平面內(nèi)向x軸和x軸上方的各個方向均勻不斷地發(fā)射速度大小均為，質(zhì)量為，帶電量為的同種帶電正離子.在x軸上距離原點1m處垂直于x軸放置一個長度為1m，厚度不計且能接收帶電離子的薄金屬板P（粒子一旦打在金屬板P上立即被接收）.現(xiàn)觀察到沿x軸負(fù)方向射出的離子恰好打在薄金屬板P的頂端.不計帶電粒子的重力和離子間相互作用力（取
）.求：
（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；
（2）被薄金屬板P接收離子在磁場中運動的最短時間；
（3）被薄金屬板P接收的離子數(shù)占離子源發(fā)射的總離子數(shù)百分比.
18. 如圖所示，質(zhì)量為3m、半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道放在光滑水平地面上，下端與水平地面相切，可視為質(zhì)點的質(zhì)量為5m的物塊B靜止在光滑的水平地面上，其左端固定有水平輕彈簧，可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m的物塊A從圓弧軌道的頂端由靜止滑下，之后物塊A與彈簧發(fā)生作用，并沖上圓弧軌道，不計空氣阻力，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度大小為g。求：
（1）彈簧被壓縮的最大彈性勢能。
（2）物塊A沿圓弧軌道上升的最大高度h；
（3）圓弧軌道的最大速度。
答案
1-5【答案】B
【答案】C
【答案】A
【答案】A
【答案】B
6-10【答案】B
【答案】D
【答案】C
【答案】BD
【答案】BD
11-12【答案】AC
【答案】CD
13【答案】（1）50.80
（2）3.775 （3） ①. ②. 分壓 ③. ④. 外
（4）小于
14【答案】（1） ①. 豎直向上 ②. 小于
（2）
15【答案】（1）
（2）
（3）
16【答案】（1）0.2 A，0.8 V
（2）0.3 N （3）0.9 C，1.44 J
【小問1解析】
根據(jù)乙圖可知t = 2.0 s時，v = 2 m/s，則此時電動勢
電路中的電流
金屬桿PQ兩端的電壓為外電壓，即
【小問2解析】
由乙圖可知v ? t圖像斜率表示加速度
對金屬桿PQ進(jìn)行受力分析，則由牛頓第二定律得
解得
方向與運動方向相反。
【小問3解析】
根據(jù)電荷量表達(dá)式可知
v ? t圖像與橫軸圍成的面積表示位移大小，則
解得
根據(jù)能量守恒定律可知
解得
電阻R產(chǎn)生的焦耳熱
17【答案】（1）1T；（2）；（3）50%
解析：（1）由觀察到沿x軸負(fù)方向射出的粒子恰好打在薄金屬板的上端，可知粒子做圓周運動的半徑為1m，結(jié)合
可知磁感應(yīng)強(qiáng)度
（2）打在P左側(cè)下端的粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)的角度是，此時運動時間最短，如圖1所示虛線，可得被薄金屬板接收的粒子在磁場運動的最短時間（被P左側(cè)接收到的粒子在磁場中運動的最短時間）
（3）被P左側(cè)接收到的粒子在磁場中運動最長時間粒子軌跡對應(yīng)的圓心角為90°，根據(jù)幾何關(guān)系，則被P左側(cè)接收到的粒子的發(fā)射方向范圍為60°；
被P右側(cè)接收到的粒子在磁場中運動最短時間粒子軌跡對應(yīng)的圓心角為270°，打在P右側(cè)下端的粒子在磁場中運動的時間最長，此時粒子軌跡對應(yīng)的圓心角為300°，根據(jù)幾何關(guān)系，則被P右側(cè)接收到的粒子的發(fā)射方向范圍為30°；
則被薄金屬板P接收的離子數(shù)占離子源發(fā)射的總離子數(shù)百分比為

18【答案】（1）
（2）
（3）
【小問1解析】
以水平向右為正方向，設(shè)物塊A第一次離開圓弧軌道時，物塊A的速度大小為，圓弧軌道的速度大小為，彈簧被壓縮至最短時，物塊A、B的速度大小為，則有
解得
【小問2解析】
設(shè)物塊A與彈簧分離時，物塊A的速度大小為，物塊B的速度大小為，物塊A與圓弧軌道上升到最大高度時，兩者的速度大小為，有
解得
【小問3解析】
設(shè)物塊A與圓弧軌道再次分離時，物塊A的速度為，有
解得

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