第1卷選擇題
一、單選題，每小題4分，共32分。
1. 如圖是一個點電荷電場中一條方向水平向右的電場線，a、b、c為該電場線上的三個點，下面說法正確的是（ ）
A. a點場強方向與b點場強方向相同B. a點場強一定大于b點場強
C. a點電勢一定小于b點電勢D. 該點電荷一定帶正電
【答案】A
【解析】
【詳解】A．電場線的切線方向為場強的方向，由圖可知，a點場強方向與b點場強方向相同，故A正確；
B．電場線密集的地方場強大，電場強度稀疏的地方場強小，由于只有一條電場線，所以無法判斷a點和b點的場強大小關系，故B錯誤；
C．沿著電場線方向，電勢降低，故a點電勢一定大于b點電勢，故C錯誤；
D．只有一條電場線不能判斷該電荷的情況，所以無法判斷是不是正電荷，故D錯誤。
故選A。
2. 如圖所示，兩根固定的通電長直導線a、b相互垂直，a平行于紙面，電流方向向右，b垂直于紙面，電流方向向里，則導線a所受安培力方向（ ）
A. 平行于紙面向上
B. 平行于紙面向下
C. 左半部分垂直紙面向外，右半部分垂直紙面向里
D. 左半部分垂直紙面向里，右半部分垂直紙面向外
【答案】C
【解析】
【詳解】根據安培定則，可判斷出導線a左側部分的空間磁場方向斜向右上，右側部分的磁場方向斜向下方，根據左手定則可判斷出左半部分垂直紙面向外，右半部分垂直紙面向里。
故選C。
3. 如圖所示，R1=R2=R3=R4=R，開關S閉合時，間距為d的平行板電容器C的正中間有一質量為m、電荷量為q的小球恰好處于靜止狀態(tài)，則開關S斷開時，小球的運動情況為（ ）
A. 向下運動B. 向上運動C. 保持靜止D. 不能確定
【答案】A
【解析】
【詳解】電容器極板間電壓為R4兩端電壓，開關斷開后，外電路電阻增加，致使干路電流減小，由
易知，極板間電壓減小，小球所受電場力減小，即向下運動。故A正確；BCD錯誤。
故選A。
4. 如圖所示的電路由電源、電阻箱、電壓表與開關連接而成。閉合開關S后，電阻箱接入電路的阻值，電壓表示數為2.00V。已知電源的電動勢，內阻r一定，則內阻消耗的電功率P為（ ）
A. 1.0WB. 1.5W
C. 2.0WD. 3W
【答案】A
【解析】
【詳解】根據歐姆定律可得電路電流為
根據閉合歐姆定律可得
可得內阻為
則內阻消耗的電功率為
故選A。
5. 圖為粒子穿過某一原子核附近時的示意圖，A、B、C三點分別位于兩個等勢面上，則以下說法正確的是（ ）
A. 粒子在A點的加速度比在B點的加速度大
B. 粒子在A點的動能比在B點的動能大
C. 粒子在B點的電勢能比在C點的電勢能小
D. 粒子在從A到B點的過程中所受電場力做正功
【答案】B
【解析】
【詳解】A．設粒子電荷量為q，質量為m，原子核電量為Q，對粒子，由牛頓第二定律得
解得加速度
可知距離越小加速度越大，故粒子在A點的加速度比在B點的加速度小，故A錯誤；
B．由于原子核帶正電，故越靠近原子核電勢越高，即B點電勢大于A點電勢，根據
由于粒子帶正電，所以粒子在B點電勢能大于A點電勢能，根據功能關系，粒子從A點到B點過程電場力做了負功，所以粒子在A點的動能比在B點的動能大，故B正確；
C．結合以上分析易判斷，B點電勢大于C點電勢，故粒子在B點的電勢能比在C點的電勢能大，故C錯誤；
D．由B選項分析可知，粒子在從A到B點的過程中所受電場力做負功，故D錯誤。
故選B。
6. 學校科技活動節(jié)中一位同學手持較長軟繩端點O以周期T在豎直方向上做簡諧運動實驗，形成沿水平方向傳播的繩波，O開始振動時刻記為t=0，經過t=3s后該波傳播到x=6m處，如圖所示，則（ ）
A. 該簡諧波傳播頻率f為0.2Hz
B. 如果提高振動頻率，該簡諧波在繩中的傳播速度不變
C. 再經過0.5s后，繩上質點P經過路程等于2cm
D. 當質點P運動到波谷時，質點Q向y軸負方向運動
【答案】B
【解析】
【詳解】A．經過3s該列波傳播到x=6m，則
所以
故A錯誤；
B．波傳播的速度只與介質有關，與頻率無關，故B正確；
C．0.5s為，因為P點沿著y軸正方向運動速率越來越小，故路程小于振幅A，即小于2cm，故C錯誤；
D．根據波傳播和質點的振動特點可知，當質點P運動到波谷時，質點Q運動到y(tǒng)=-1cm處，且沿y軸正方向運動，故D錯誤。
故選B。
7. 如圖，氕、氘、氚和氦的原子核由靜止開始經同一加速電場加速后，又經同一勻強電場偏轉，最后打在熒光屏上。下列說法正確的是（ ）
A. 熒光屏上有3個亮點
B. 四種原子核全程運動時間相同
C. 四種原子核在偏轉電場中的偏移距離y不同
D. 氕、氘、氚3種原子核飛出偏轉電場時的動能相同
【答案】D
【解析】
【詳解】C．原子核在偏轉電場中設偏轉電場兩極板的電壓為，極板的長度為，在偏轉電場中的運動時間為
聯(lián)立四式可得
所以偏轉距離y與原子核的質量、電荷量無關，四種原子核在偏轉電場中的偏轉距離y相同，故C錯誤；
B．設加速電場兩極板間的距離為，偏轉電場右側極板到熒光屏的距離為，則經加速電場加速后
得粒子離開加速電場的速度
設粒子在加速電場的運動時間為，則
得
離開加速電場到打到熒光屏上的時間為，則
得
全程運動時間
與粒子的比荷有關。四種原子核全程運動時間不全相同。故B錯誤；
A．原子核離開偏轉電場時速度偏轉角設為，則
又
得
設熒光屏上亮點與中心的距離為，則
該距離與原子核的比荷無關。故熒光屏上有1個亮。故A錯誤；
D．設偏轉電場兩極板間電勢差大小為，由靜止開始進入加速電場到飛出偏轉電場的過程中，偏轉距離y相同，根據動能定理有
所以原子核飛出偏轉電場時的動能與原子核的電荷量有關，氕、氘、氚3種原子核的電荷量相同。因此，氕、氘、氚3種原子核飛出偏轉電場時的動能相同。故D正確；
故選D。
8. 圖甲所示兩水平金屬板間距為d，兩板間電場強度的變化規(guī)律如圖乙所示。t＝0時刻，質量為m的帶電微粒以初速度沿中線射入兩板間，時間內微粒勻速運動，T時刻微粒恰好經金屬板邊緣飛出。微粒運動過程中未與金屬板接觸。重力加速度的大小為g。關于微粒在0～T時間內運動的描述正確的是（ ）
A. 末速度大小為B. 微粒帶正電
C. 重力勢能減少了mgdD. 微粒的電勢能增加了
【答案】D
【解析】
【詳解】AB．0～T時間內微粒勻速運動，說明重力和電場力平衡，則有
qE0=mg
時間內，微粒只受到重力，微粒做平拋運動，下降的位移
時間內，微粒的加速度大小
方向豎直向上，微粒在豎直方向上向下做勻減速運動，結合T時刻微粒恰好經金屬板邊緣飛出，所以T時刻豎直分速度為零，在水平方向上仍做勻速直線運動，所以末速度的方向沿水平方向，大小為v0，但不能確定粒子電性，故AB錯誤；
CD．T時刻微粒恰好經金屬板邊緣飛出，則重力勢能減少量為
粒子的動能不變，可知粒子的電勢能增加，故C錯誤，D正確。
故選D。
二、多選題，每小題6分，共18分。
9. 如圖所示，a，b、c，d是勻強電場中的四個點，它們正好是一個矩形的四個頂點，電場線與矩形所在的平面平行。已知a點的電勢是20V，b點的電勢是24V，d點的電勢是8V。下列說法正確的是（ ）
A. c點的電勢為12VB. ad中點的電勢為14V
C. bc中點的電勢為20VD. 電場線方向沿bd連線由b指向d
【答案】AB
【解析】
【詳解】A．根據勻強電場的特點，ab與cd是相互平行的直線且間距相等，根據U=Ed，有
即

代入題中數據可得c點的電勢為12V，A正確；
B．根據U=Ed，知ad中點的電勢等于
B正確；
C．同理可知bc中點的電勢為
C錯誤；
D．取ad邊右三分之一等分點e，根據U=Ed可知e點的電勢為12V，則ce為等勢線，由于矩形長寬關系未知，所以無法確定bd連線是否垂直于ce，即無法確定電場線具體的方向，D錯誤。
故選AB。
10. 浙江在國內率先啟用可出租的微公交，該微公交由蓄電池對車上電動機供電，電動機為車提供動力。該車的主要技術參數如表，下列說法正確的是（ ）
A. 蓄電池的參數指的是蓄電池的工作電流為1.20A
B. 電動機在額定電壓下工作時，額定電流為250A
C. 蓄電池充滿電后最多能供電動機正常工作4.8h
D. 電動機在額定電壓下工作，汽車以最高速度運行時的牽引力約為72N
【答案】CD
【解析】
【詳解】A．蓄電池的參數指的是蓄電池的工作電流為時可以供電，這一參數指的是電量，A錯誤；
B．電動機在額定電壓下工作時，額定電流為
整車質量
600kg
鉛酸蓄電池
電壓
48V
最高車速
60km/h
容量
承載人數
2人
電動機
額定電壓
48V
最大承載質量
200kg
額定功率
1.2kW
B錯誤；
C．蓄電池充滿電后最多能供電動機正常工作時間
C正確；
D．電動機在額定電壓下工作，汽車以最高速度運行時的牽引力約為
D正確。
故選CD。
11. 電荷量為和的兩點電荷分別固定在x軸上的O、C兩點，規(guī)定無窮遠處電勢為零，x軸上各點電勢隨x的變化關系如圖所示。則（ ）

A. Q1帶負電，Q2帶正電
B. G點處電場強度的方向沿x軸負方向
C. 將帶負電試探電荷自G點靜止釋放，僅在電場力作用下一定不能到D點
D. 將帶負電的試探電荷從D點沿x軸正方向移到J點，電場力先做負功后做正功
【答案】BC
【解析】
【詳解】A．由圖知無窮遠處的電勢為0，B點的電勢為0，由于沿著電場線電勢降低，所以O點的電荷Q1帶正電，C點電荷Q2帶負電，故A錯誤；
B．沿著電場線電勢逐漸降低，可知G點的電場強度沿x軸負方向，故B正確；
C．帶負電的試探電荷在G點受x正方向的電場力，故沿x正向加速運動，不能到達D點，故C正確；
D．負電荷從D點到J點的電場力先沿x正向后沿x負向，故電場力先做正功后做負功，故D錯誤；
故選BC。
第II卷非選擇題
三、實驗題，2小題，共16分。
12. 圖為某物理興趣小組組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池，R1、R2是定值電阻，R3是可調電阻，表頭G的滿偏電流為1mA，內阻為180Ω。虛線方框內為換擋開關，A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有3個擋位，分別為：直流電流10mA擋，直流電壓2.5V擋，歐姆擋。
（1）圖中的A端與_____（填“紅”或“黑”）色表筆相連接。
（2）根據已知條件可求得電阻R1的阻值為_____Ω，電阻R2的阻值為_____Ω。
（3）圖中R3的作用是_____
【答案】（1）紅 （2） ①. 20 ②. 232
（3）歐姆調零
【解析】
【小問1詳解】
歐姆表的內部電流從黑表筆流出，紅表筆流入，因此圖中的A端與紅色表筆相連接；
【小問2詳解】
[1]題意可知G表滿偏電流和內阻分別為，改裝表量程，則有
代入題中數據，解得
[2]表頭G與并聯(lián)后的電阻
題意可知改裝電壓表量程為，則有
代入數據聯(lián)立解得
【小問3詳解】
題意可知接2位置為歐姆擋，故是用來歐姆調零的。
13. 某興趣小組欲利用伏安法測量一電阻絲電阻（阻值在0.4～0.6Ω之間），實驗室提供兩塊相同的電壓表及如下器材：
A．電壓表（量程0～3V，內阻3kΩ）；
B．電壓表（量程0～3V，內阻3kΩ）；
C．定值電阻（阻值4.5Ω）；
D．電阻箱R（調節(jié)范圍0～999.9Ω）；
E．滑動變阻器（最大阻值10Ω）；
F．電源E（電動勢5V，內阻約1Ω）；
G．開關一個；
H．導線若干
（1）該小組成員在實驗過程中，正確操作用螺旋測微器（如圖甲所示）測得金屬絲的直徑d為________mm；
（2）欲將電壓表改裝成量程為0.6A的電流表，需將電阻箱R調節(jié)至________Ω后與表并聯(lián)（結果保留2位有效數字）。
（3）為了較準確的測量電阻絲的阻值，請你根據提供的器材設計一個合理的電路圖，并畫在虛線框中。
（4）若通過實驗測量獲得了數據：金屬絲的電阻，金屬絲的長度l，以及金屬絲的直徑d。那么本次實驗得到金屬絲電阻率ρ＝________（用本題給出的字母表達）。
【答案】（1）0530
（2）5.0 （3）
（4）
【解析】
【小問1詳解】
測得金屬絲的直徑
d=0.5mm+0.01mm×3.0=0.530mm
【小問2詳解】
欲將電壓表改裝成量程為0.6A的電流表，需將電阻箱R與表并聯(lián)，電阻箱的阻值調節(jié)至
【小問3詳解】
由于待測電阻阻值過小，為減小誤差，保證電表讀數總能在量程的一半以上，需將定值電阻R0與待測電阻串聯(lián)，并通過電壓表V1測量定值電阻R0與待測電阻兩端的電壓；為了測量較多的實驗數據，滑動變阻器采用分壓式接法。電路圖如圖
【小問4詳解】
根據
整理得
四、解答題，共34分。
14. 一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時刻的波形如圖甲所示，M、N是介質中的兩個質點，質點M的振動圖像如圖乙所示。求：
（1）該簡諧橫波的傳播速度大小v；
（2）0~3s內質點N通過的路程s。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【詳解】（1）如圖甲所示知波長為
如圖乙所示知周期為
得傳播速度大小為
（2）根據題意可知振幅
時間與周期關系為
得0~3s內質點N通過的路程
15. 如圖所示，PQ和EF為水平放置的平行金屬導軌，間距為l=1.0m，導體棒ab跨放在導軌上，棒的質量為m=20g，將棒的中點用細繩跨過輕滑輪與物體c相連，物體c的質量M=30g。在垂直導軌平面方向存在磁感應強度B=0.2T的勻強磁場，磁場方向豎直向上，重力加速度g取10m/s2。
(1)若導軌是光滑的，則要保持物體c靜止不動，應該在棒中通入多大的電流?電流的方向如何?
(2)若導軌是粗糙的，且導體棒與導軌間的最大靜摩擦力為導體棒ab重力的0.5倍，則要保持物體c靜止不動，應該在棒中通入多大的電流?電流的方向如何?
【答案】(1)1.5A，方向由a到b (2)，方向由a到b
【解析】
【詳解】(1)當導軌光滑時，設此時電流為I0，對棒由共點力平衡可知：
Mg=BI0l
解得：
根據左手定則判斷，棒中的電流方向由a到b；
(2)當軌道粗糙時，設棒與導軌之間的最大靜摩擦力為f，大小為：
若，則靜摩擦力的方向與細繩的拉力方向相同，
設此時電流I1，即有：
解得：
若，則靜摩擦力的方向與細繩的拉力方向相反，
設此時電流為I2，即有：
解得：
故ab棒中的電流范圍為：
根據左手定則判斷，棒中的電流方向由a到b。
16. 如圖所示，帶電量、質量的滑塊|以m/s的速度滑上靜置在光滑水平面上的質量kg的絕緣木板，滑塊與木板間的動摩擦因數，一段時間后滑塊與木板以共同速度進入方向水平向左的電場區(qū)域，以水平面為x軸、電場區(qū)域左側豎直邊界為y軸建立直角坐標系，不同位置的電場強度大小E隨x變化的規(guī)律為，其中V/m2?；瑝K可視為質點，電量保持不變，且始終未脫離木板；最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度m/s2。求：
（1）滑塊與木板進入電場前因摩擦產生的熱量；
（2）滑塊進入電場后即將與木板產生相對滑動時的橫坐標x1與此時滑塊的速度大??；
（3）已知滑塊與木板在電場中未再次達到共同速度，則滑塊從進入電場到向左運動到速度最大的過程中，電場力對其做的功和滑塊向左運動過程中的最大速度大小。
【答案】（1）6J （2）3m；m/s
（3）；m/s
【解析】
【小問1詳解】
進入電場前，滑塊與木板組成的系統(tǒng)動量守恒，有
解得
由能量守恒有
解得
【小問2詳解】
即將發(fā)生相對滑動時，由牛頓第二定律有
，
解得
由動能定理有
解得
【小問3詳解】
滑塊向左運動到速度最大時，有
解得
電場力對其做的功
解得
當滑塊向左運動至速度大小與相同時，由于對稱性，此時所處位置橫坐標仍為m，從此處運動至速度最大m處，由動能定理有
解得

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