秘密★启用前
物理试卷
注意事项：
1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时120分钟。
一、单项选择题（本大题共6小题，每小题3分，共18分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求）
1．下列说法正确的是（ ）
A．有些晶体沿不同方向光学性质不同，这类现象叫做各向异性
B．元电荷的数值，是由美国科学家库伦最早测得的
C．英国科学家卡文迪许，通过实验得到了万有引力定律
D．开尔文通过对第谷的行星观测记录的研究，得出了行星运动的规律
2．将一小球以某一初速度竖直向上抛出，其运动到最高点用时为，从最高点落回至抛出点用时为，小球运动过程中空气阻力大小恒定，。则小球所受空气阻力和重力的比为（ ）
A．2∶5 B．1∶2 C．3∶5 D．3∶4
3．如图1所示，理想变压器原、副线圈各接一个电阻和，原线圈中接有交流电源，此时两只电阻上的电压都是。设变压器原、副线圈的匝数比为，电阻和消耗的功率之比为龙，则（ ）
A． B． C． D．
4．如图2，一倾斜均质圆盘，绕垂直于盘面过圆心的轴以角速度做匀速圆周运动，盘面上距离轴d处有一小物块与圆盘始终保持相对静止，物块与盘面的动摩擦因数为，盘面与水平面夹角为，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则的最大值为（ ）
A． B． C． D．
5．截面半径为R的圆柱形螺线管通如图3所示的恒定电流，在螺线管内产生磁感应强度为B的匀强磁场，带正电的粒子（不计重力）以速度v沿半径（垂直螺线管轴）从螺线管线圈间飞进去，经过一段时间后飞出螺线管，离开螺线管时速度方向相对进入人螺线管的速度方向偏转了，则下列说法正确的是（ ）
A．粒子往纸面外偏转 B．粒子的比荷为
C．粒子的比荷为 D．粒子在线圈中的运动时间为
6．如图4，圆心为O的半圆形光滑杆上穿着两个小球A、B。两小球上的孔径略大于杆截面直径。两小球用轻绳相连，在沿切线的两力和的作用下，两小球处于静止状态，且与杆之间的弹力都为零。此时过两小球的半径与竖直方向的夹角分别为和，两小球重力分别为和。下列说法正确的是（ ）
A． B． C． D．
二、多项选择题（本大题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
7．已知火星半径为，火星自转周期为24小时37分钟，一个的宇航员分别站在火星北极点和赤道上，考虑火星自转的影响，则下列说法正确的是（ ）
A．该宇航员在北极点受重力更大 B．该宇航员在赤道处受重力更大
C．宇航员在两处重力差值约为 D．宇航员在两处重力差值约为
8．如图5，水平面上放置一绝热气缸，质量为m的绝热活塞在缸内封闭一定质量的理想气体，活塞通过劲度系数为k的轻弹簧与天花板相连，开始时活塞静止，弹簧处于原长。现通过电热丝对缸内气体缓慢加热，活塞缓慢向上移动距离d后静止。重力加速度为g，大气压强为，活塞面积为S；不考虑活塞与气缸壁之间的摩擦。关于上述过程，下列说法正确的是（ ）
A．缸内气体对外做功，内能减小 B．缸内气体吸热，内能增加
C．缸内气体吸热量小于 D．缸内气体吸热量大于
9．如图6，空间中有等量异种点电荷产生的电场，O点是两点电荷连线的中点。一个带负电的粒子（不计重力）在某除电场力以外的力F的作用下沿过O点的直线做匀速运动，先后经过A、B两点，。则在粒子从A往B运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．粒子电势能增加 B．力F对粒子做正功0
C．力F是恒力 D．力F在A、B两点等大反向
10．如图7，“L”形木板放置在水平面上，木块压缩弹簧后用细线系住，木块与木板，木板与地面间均不光滑，开始时系统处于静止状态，烧断细线，弹簧恢复到原长的过程中板保持静止。则此过程中，下列说法错误的是（ ）
A．木块一直做加速运动 B．木块先加速运动后减速运动
C．木板与地面间摩擦力为零 D．地面对木板的摩擦力向右
11．如图8，某透明液体中有一平面镜可绕过O点的垂直纸面的轴转动，一束光线从液体中水平射向平面镜上的O点。当平面镜与入射光线的夹角时，光线恰好不能从液体上表面射出，不考虑光线在平面镜上的二次反射，下列说法正确的是（ ）
A．这种液体的临界角是
B．这种液体的临界角是
C．若平面镜与入射光线的夹角，光线一定不能从液体上表面射出
D．若平面镜与入射光线的夹角，光线一定能从液体上表面射出
12．如图9所示，两相距为的足够长平行光滑导轨倾斜放置，与水平面之间的夹角均为，导轨上端接有电容为的电容器，整个装置处于垂直导轨平面向下（未画出）、磁感应强度大小为的强磁场中，一质量为的导体棒垂直导轨放置。现让该导体棒由静止释放并开始计时，导轨、导体棒电阻不计，电容器的充电时间可忽略且整个过程中未被击穿，重力加速度为，则在时（ ）
A．导体棒b端电势高于a端电势 B．导体棒产生的感应电动势为
C．电容器所带电荷量为 D．电容器储存的能量为
三、填空、实验题页（本大题共2小题，共17分）
13．（8分）某同学利用如图10甲所示的装置探究小车加速度与其所受合外力之间的关系。
（1）请补充完整下列实验步骤的相关内容：
①用天平测量祛码盘的质量、小车（含遮光片）的质量M并记录，用游标卡尺测量遮光片的宽度d并记录，游标卡尺的示数如图乙所示，则______________；按图甲所示安装好实验装置，用刻度尺测量两光电门之间的距离s；
②在码盘中放入适量的码，适当调节长木板的倾角，直到轻推小车后遮光片先后经过光电门A和光电门B的时间相等；
③取下细线和码盘，记下______________（填写相应物理量及其符号）；
④使小车从靠近滑轮处由静止释放，分别记录遮光片遮挡光电门A和B的时间和；
⑤重新挂上细线和硅码盘，改变长木板倾角和码盘中码的质量，重复②~④步骤。
（2）若每次实验记录的数据在误差范围内都满足____________________________【用（1）问中记录的物理量符号表示，已知重力加速度为g】，则牛顿第二定律得到验证。
（3）本实验的误差可能来源于下列哪些情况？______________。
A．与小车端相连的细绳和轨道不平行 B．轨道不光滑
C．两光电门间的距离过近 D．祛码盘的质量未能远大于小车的质量
14．（9分）从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表的内阻，要求方法简捷，尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。
器材（代号）
规格
电流表（）
量程： 内阻待测 （约为）
电流表（）
量程： 内阻
电压表（V）
量程： 内阻
定值电阻（）
滑动变阻器（）
最大阻值为
电池（E）
电动势为，内阻不计
开关、导线若干
（1）在图11所示虚线框中画出电路图，并标明所用器材代号。
（2）若选测量数据中的一组来计算，则所用的表达式为______________，式中各符号的意义是__________________________________________。
四、计算题（本大题共5小题，共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分）
15．（8分）在十字路口，汽车以的加速度从停车线启动做匀加速直线运动时，恰有一辆电动自行车以的速度匀速驶过停车线与汽车同方向行驶，求：
（1）汽车什么时候追上电动自行车？
（2）在汽车追上电动自行车之前，什么时候它们相距最远？最大距离为多少？
16．（8分）如图12所示，光滑的半圆形轨道竖直放置，是其直径且竖直，粗糙的水平轨道在B点与半圆轨道相连。小滑块a从与圆心O等高的C点无初速度地释放，滑到水平轨道上的D点时速度减为零，此时恰好与向右运动的小滑块b发生弹性碰撞，此后滑块a恰能运动到半圆轨道的最高点A点。已知半圆形轨道半径，间距离，重力加速度，b的质量是a的5倍，a、b均可视为质点。
（1）求滑块a与水平轨道间的动摩擦因数；
（2）求滑块b与滑块a碰前的瞬时速度大小。
17．（8分）如图13，光滑水平面上有一固定金属线圈，线圈用导电金属轻杆与两相同轻弹簧相连，弹簧另一端连接金属杆，位于竖直向下的匀强磁场中，磁场区域是一个正方形。开始时两弹簧处于原长，从某时刻起，线圈中出现与其轴线平行的磁场，磁感应强度随时间变化的关系为，开始在方形磁场区域内做简谐运动。已知线圈横截面积为，匝数为，整个回路电阻为，的振幅为，正方形磁场区域边长为，磁感应强度为。不计切割磁感线产生的感应电动势。求：
（1）回路中的电流大小；
（2）弹簧的劲度系数。
18．（8分）如图14所示，长为l的轻绳一端固定在O点，另一端连接一质量为m的带正电的小球，空间中有与水平方向成的斜向下的匀强电场，场强大小等于小球重力和小球带电量的比值。将小球拉至与O点等高处（此时轻绳被拉直且处于水平方向）由静止释放，已知重力加速度为g。求：
（1）小球运动到最低点时，轻绳上的拉力大小；
（2）小球运动过程中与初位置的最远距离。
19．（9分）如图15所示，在平面直角坐标系的第二象限内有垂直纸面向外的匀强磁场（未画出），在y轴与虚线之间有沿y轴负方向的宽度为的匀强电场（未画出）。一比荷为k的带正电粒子从x轴上的P点以一定的初速度射入磁场，并从y轴上的Q点沿x轴正方向进入电场区域，最终粒子从x轴的点离开第一象限。已知磁场的磁感应强度大小为B，P、Q、三点到坐标原点O的距离分别为、、，不计粒子重力。
（1）求粒子从P点射入磁场时的初速度的大小；
（2）求匀强电场的大小及粒子在磁场和电场中运动的时间之比；
（3）若将电场方向改为沿y轴正方向，并在右边加一强磁场，其他条件不变，粒子仍能到达点，则新加磁场的磁感应强度为多少？
物理参考答案
一、单项选择题（本大题共6小题，每小题3分，共18分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求）
题号
1
2
3
4
5
6
答案
A
C
A
B
C
D
【解析】
1．各向异性是单晶体的特点，故A正确。
2．上升：；下落：；联立可知C正确。
3．原、副线圈匝数比等于原、副线圈电压比，为。功率比等于原、副线圈电流比，为。
4．小物块在最低点时能获得的最大向心力是最小的，。
5．由上向下观察，根据截面图可知a 错误。如图1，,
得，故C正确。，故D错误。
6．如图2，整体研究两个小球，得，故A、B错误。由几何关系可得，故C错误，D正确。
二、多项选择题页（本大题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
题号
7
8
9
10
11
12
答案
AC
BD
AB
ACD
AC
AD
【解析】
7．火星极点处的人不需要向心力，万有引力全部充当重力，，故A正确，B错误。
人在火星赤道处需要的向心力为，故C正确，D错误。
8．，气体p、V都增加，所以T也增加，气体内能增大。由，因为气体对外做功，，故，气体吸热，故A错误，B正确。，，故，故C错误，D正确。
9．由于负电荷往低电势运动，电势能增加，电场力做负功，故A正确。匀速运动，动能不变，则F做正功，故B正确。合外力始终为零，电场力是变力，则F也是变力，故C错误。
由对称性，两处力应等大同向，故D错误。
10．以木块为研究对象，烧断细线后，弹簧弹力减小，弹力大于摩擦力时，木块做加速度减小的加速运动，弹力小于摩擦力时，木块做加速度增大的减速运动，故B正确，A错误。
整体分析，木块加速度方向向右时，地面对木板的摩擦力向右；当木块加速度方向向左时，地面对木板的摩擦力向左，故C、D错误。
11．，得，故A正确，B错误。如图3，时光线可以射出液面，故C正确，D错误。
12．由右手定则，可知A正确。对棒，有；对电容器，有，联立，，，故B错误。，故C错误。，故D正确。
三、填空、实验题（本大题共2小题，共17分）
13．（每空2分，共8分）
（1）0.445 砝码的质量m
（2）
（3）AC
14．（每空3分，共9分）
（1）如图4所示
（2） U为电压表的读数、I为电流表的读数
四、计算题（本大题共5小题，共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分）
15．（8分）
解：（1） ①
②
解得 ③
（2） ④
解得 ⑤
⑥
解得 ⑦
评分标准：本题共8分。正确得出⑥式给2分，其余各式各给1分。
16．（8分）
解：（1） ①
解得 ②
（2） ③
④
⑤
⑥
解得 ⑦
评分标准：本题共8分。正确得出⑦式给2分，其余各式各给1分。
17．（8分）
解：（1） ①
即 ②
解得 ③
④
解得 ⑤
（2） ⑥
解得 ⑦
评分标准：本题共8分。正确得出⑥式给2分，其余各式各给1分。
18．（8分）
解：（1）如图5， ①
②
③
解得 ④
（2）由对称性得 ⑤
⑥
⑦
评分标准：本题共8分。正确得出⑦式给2分，其余各式各给1分。
19．（9分）
解：（1）如图6
①
解得
②
解得 ③
（2）如图6，由题意及几何关系得 ④
解得 ⑤
解得 ⑥
（3）如图7
由几何关系可得 ⑦
解得 ⑧
评分标准：本题共9分。正确得出⑦式给2分，其余各式各给1分。
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