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物理试题
一、选择题（本题有12小题，共48分。1-8小题，每小题只有一个选项符合题目要求，每题4分。9-12小题，每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选得0分）。
1．下列粒子从静止状态经过电压为U的电场加速后，速度最小的是（ ）
A．质子 B．氘核 C．粒子 D．钠离子
2．将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图所示，由此可知（ ）
A．电源最大输出功率小于45W
B．电源内阻等于
C．电源电动势为30V
D．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率约等于67%
3．在如图所示的电路中，小量程电流表G的内阻，满偏电流，，，下列说法正确的是（ ）
A．当和均断开时，改装成的表是电流表
B．当和均闭合时，改装成的是量程为100mA的电流表
C．和均闭合时，改装成的表是电压表
D．和均断开时，改装成的是量程为10V的电压表
4．如图所示，直角梯形ABCD所在的平面内存在匀强电场，其中，，，在D点有一粒子源，可以沿平面向各个方向发射动能为6eV的电子，电子经过A点、C点时的动能分别为12eV和10eV，不考虑电子间的相互作用．该匀强电场的电场强度大小为（ ）
A．50V/m B．200V/m C．100V/m D．75V/m
5．如图所示电路，电源电动势为E，内阻为r，在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中，电压表示数的变化量为、电流表示数的变化量为（电压表电流表均为理想电表）则下列说法正确的是（ ）
A．两电表示数都增大
B．电压表示数减小，电流表示数增大
C．
D．
6．某静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正方向为场强正方向，一个带正电的点电荷只在电场力的作用下沿x轴运动，、、、四点间隔相等，则（ ）
A．点电荷在和处电势能相等
B．点电荷由运动到的过程中电势能增加
C．、两点之间的电势差大于、两点之间的电势差
D．该点电荷由运动到的过程中电场力一直做正功
7．两个等量同种正点电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个电荷量为、质量为的小物块（可视为质点）从C点静止释放，其运动的图像如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）。则下列说法正确的是（ ）
A．由C点到A点电势逐渐升高
B．由C到A的过程中物块的电势能先减小后增大
C．B点为中垂线上电场强度最大的点，电场强度大小
D．A、B两点间的电势差
8．如图所示，平行板电容器两极板长度均为L，一个电荷量为q、质量为m的带正电粒子以大小为的初速度紧贴上板垂直电场线射入电场，并恰好从下板边缘射出，射出时速度方向与下板的夹角为。粒子重力不计，。下列判断正确的是（ ）
A．上极板带负电
B．粒子射出下板边缘时的速度大小为
C．上、下两极板的电势差为
D．两极板间的距离为
9．（多选）用伏安法测量导体的电阻的实验中，由于电流表和电压表的电阻未知，将可动触头由位置a移到位置b，如图所示，同时观察电流表和电压表示数的变化．（ ）
A．若发现电压表V的示数变化显著，宜将可动触头P接a，且的测量值小于真实值
B．若发现电流表A的示数变化显著，宜将可动触头P接b，且的测量值大于真实值
C．若发现电流表A的示数变化显著，宜将可动触头P接a，且的测量值小于真实值
D．若发现电压表V的示数变化显著，宜将可动触头P接b，且的测量值大于真实值
10．（多选）一平行板电容器的两块金属板A，B正对竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球（可视为点电荷）。两块金属板接在如图所示的电路中，电路中的为光敏电阻（其阻值随所受光照强度的增大而减小），为滑动变阻器，为定值电阻。当的滑动触头P在中间时闭合开关S，此时电流表和电压表的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为。电源电动势E和内阻r一定，下列说法中正确的是（ ）
A．若将的滑动触头P向a端移动，则变小
B．若将的滑动触头P向b端移动，则I减小，U增大
C．保持滑动触头P不动，用较强的光照射，则小球重新达到稳定后不变
D．保持滑动触头P不动，用较强的光照射，则平行板电容器的电量变小
11．（多选）四个电荷量大小相同的点电荷位于正方形四个角上，电性与各点电荷附近的电场线分布如图所示．ab、cd分别是正方形两组对边的中垂线，O为中垂线的交点，P、Q分别为ab、cd上的两点，，下列说法中正确的是（ ）
A．P、Q两点电势相等，场强也相同
B．P点的电势比M点的高
C．PM两点间的电势差等于QM间的电势差
D．带负电的试探电荷在Q点时比在M点时电势能大
12．（多选）如图所示，一个内壁光滑的绝缘细直管与水平面成角放置。在管子的底部固定一电荷量为Q的带正电小球，在距离底部小球为的管口A处，有一电荷量为q、质量为m的带正电小球自静止释放。在距离底部小球为的B处速度恰好为零。现换成一个电荷量为q。质量为2m的带正电小球仍在A处自静止释放，已知静电力常量为k，重力加速度为g，两小球始终不相碰。则该小球（ ）
A．运动到B处的速度为零
B．在下落过程中加速度大小一直变小
C．向下运动了位移时速度最大
D．向下运动到B点时的速度为
二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分）
13．为测定小滑块与木板间的动摩擦因数，某研究小组设计了如图甲所示的实验装置。高为H的桌面左侧紧靠竖直墙面，桌面上放置一块木板，木板上端靠在竖直墙上，下端可以放在桌面上不同位置固定，木板下端与桌面平滑相连。小滑块与木板及桌面间的动摩擦因数均相同。将小滑块从木板上端紧靠墙处由静止释放，滑块滑离桌面后做平抛运动落到水平地面上，测出滑块释放点距桌面的高度h及落地点与桌面右边缘的水平距离x；改变木板下端在桌面上的位置重复上述实验过程，测出多组h、x数值，小滑块可视为质点。根据上述实验过程，回答下列问题：
（1）为了测定，除测得H、h、x外，还需要测量的一个物理量是________；（要求明确写出物理量的名称和对应的符号）
（2）要利用图像法处理数据，更准确的测量出，需要建立的坐标系是________；
A． B． C． D．
（3）在第（2）问选择了正确的坐标系并得到对应图像如图乙，图线的斜率为k，纵截距为b，利用题中所给及测量的物理量字母来表示，计算动摩擦因数的表达式为________。
14．某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率．步骤如下：
图1 图2
（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度________cm；
（2）用螺旋测微器测量其直径如图2所示，由图可知其直径________mm；
（3）用多用电表的电阻“”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘示数如图3所示，则该电阻的阻值约为________
图3
（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R；
电流表（量程0~5mA，内阻约）;
电流表（量程0~15mA，内阻约）;
电压表（量程0~3V，内阻约）;
电压表（量程0~15V，内阻约）;
直流电源E（电动势4V，内阻不计）;
滑动变阻器（阻值范围，允许通过的最大电流）;
滑动变阻器（阻值范围，允许通过的最大电流）；
开关S；导线若干
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在下面框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．
（5）若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，若已知伏安法测电阻电路中电压表和电流表示数分别用U和I表示，则用此法测出该圆柱体材料的电阻率________．（不要求计算，用题中所给字母表示）
三、计算题（本题共3小题，36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15．（8分）如图所示，直线A为某电源的图像，曲线B为某小灯泡的图像的一部分，用该电源和小灯泡串联起来组成闭合回路时小灯泡恰能正常发光，求
（1）电源的电动势和内阻；
（2）此时小灯泡的电阻及额定功率；
（3）电源内阻消耗的热功率；
（4）把小灯泡换成阻值恒为的纯电阻，电源的输出功率。
16．（12分）P、Q为竖直放置的平行金属板，将如图所示电压U加在两板上，且U为正时P板电势高。一质量，电量的带正电粒子从时刻开始由静止从P板向Q板运动。已知PQ两板间距，不计粒子重力。则
（1）粒子从时刻开始经电场变化一个周期的位移；
（2）粒子由P板出发后，将以多大的动能撞击Q板。
17．（16分）如图所示，空间有电场强度竖直向下的匀强电场，长不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系一质量带正电的小球，拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放，当小球运动至O点的正下方B点时，绳恰好断裂，小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成，无限大的挡板MN上的C点，不计阻力，重力加速度，试求：
（1）绳子能承受的最大拉力；
（2）A、C两点的电势差;
（3）当小球刚要运动至C点时，突然施加一恒力作用在小球上，同时把挡板迅速水平向右平移，若小球仍能垂直打在挡板上，所加恒力的方向与竖直向上方向的夹角的取值范围。
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物理答案
一、选择题（本题有12小题，共48分。1-8小题，每小题只有一个选项符合题目要求，每题4分。9-12小题，每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选得0分）。
1．D 2．C 3．B 4．B
5．C 6．D 7．C 8．C
9．AB 10．BD 11．BC 12．CD
二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分）
13．释放点到水平轨道末端的水平距离L，D，
14．， ， 220，
三、计算题（本题共3小题，36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15．（8分）（1）4V，;
（2），6W
（3）2W;（4）8W
【详解】（1）直线A的纵截距表示电源电动势，斜率的绝对值表示电源内阻，根据图像可得
，
（2）电源的图线与小灯泡的图线的交点为小灯泡接在电源两端的工作电压，所以小灯泡的电阻为
，
（3）电源内阻消耗的热功率为
（4）输出功率为
，
16．（12分）（1），（2）
【详解】在这段时间内，粒子向右做匀加速直线运动，在这段时间内，粒子向右做匀减速直线运动，在时刻速度最大，时刻速度为零
在这段时间内位移为
在这段时间内，粒子向左做匀加速直线运动，在这段时间内向左做匀减速直线运动，在时刻速度最大，在时刻速度为零
在这段时间内位移为
在一个周期内粒子向右运动的位移为
15个周期的位移为
此时距离Q点
粒子在运动的过程中，先加速
再减速
根据动能定理
17．（16分）（1）30N;（2）1600V（3）
【详解】（1）小球由A运动到B的过程中，根据动能定理及圆周运动知识有
代入数据可解得
由牛顿第三定律，可知绳子能承受的最大拉力为30N。
（2）小球离开B点后做类平抛运动，小球垂直撞在斜面上，故满足
小球由A运动到C的过程中，有
从A到C，根据动能定理有
可解得
（3）挡板向右移动，小球沿速度方向运动距离为
若小球做匀减速运动并垂直打到挡板，则
所以要求
设恒力F与竖直方向的夹角为，作出小球的受力矢量三角形如图所示
小球做匀减速运动并垂直打到挡板时（斜向左上部分），由几何关系可知
若小球做匀速直线运动垂直打到挡板上，则F与电场力和重力的合力等大反向，与竖直方向的夹角为零；若小球做匀加速直线运动垂直打到挡板上，设恒力F与竖直向上方向的夹角为，作出小球的受力矢量三角形如上图（斜向右下部分），由几何关系可知
综上可知，恒力与竖直向上方向的夹角（以顺时针为正）范围为
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