高級中學名校試卷PAGEPAGE1物理（考試時間75分鐘，滿分100分）一、選擇題：本題共7小題，每題4分，共28分.在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求。1.導軌與水平面間夾角為θ，質(zhì)量為m、長為L的金屬棒中通有自a到b大小為I的恒定電流，當磁場方向水平向左時，金屬棒與磁場方向垂直且恰好可以靜止在光滑的絕緣導軌上。當磁場方向由水平向左逐漸變?yōu)樨Q直向上時（已知電流大小保持不變，磁感應(yīng)強度大小可以調(diào)整），要保持金屬棒靜止不動，重力加速度為g，下列判斷正確的是（）A.磁感應(yīng)強度逐漸變大 B.安培力逐漸變小C.支持力逐漸變大 D.磁感應(yīng)強度最小值為〖答案〗CD〖解析〗BC．當磁場方向由水平向左逐漸變?yōu)樨Q直向上時，根據(jù)平行四邊形定則作圖，平行四邊形由小變大，支持力逐漸變大，安培力先減小后增大，B錯誤，C正確；A．根據(jù)，當磁場方向由水平向左逐漸變?yōu)樨Q直向上時，安培力先減小后增大，磁感應(yīng)強度先變小后變大，A錯誤；D．當安培力沿斜面向上時，安培力最小，磁感應(yīng)強度最小，根據(jù)平衡條件得解得D正確。故選CD。2.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有水平向左的勻強電場，在勻強電場中有一根長為L的絕緣細線，細線一端固定在O點，另一端系一質(zhì)量為m的帶電小球。小球靜止時細線與豎直方向成θ角，此時讓小球獲得初速度且恰能繞O點在豎直平面內(nèi)沿逆時針方向做圓周運動，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.勻強電場的電場強度B.小球動能的最大值為C.小球運動至圓周軌跡的最高點時機械能最小D.小球從初始位置開始，在豎直平面內(nèi)運動一周的過程中，其電勢能先減小后增大再減小〖答案〗ABD〖解析〗A．小球靜止時細線與豎直方向成角，對小球受力分析如圖小球受重力、拉力和電場力，三力平衡，根據(jù)平衡條件，有解得故A正確；B．小球恰能繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動，在等效最高點A由重力和電場力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有則小球從A點運動到B點的過程中，由功能關(guān)系可知小球在等效最低點B的動能最大，故由功能關(guān)系可得聯(lián)立解得故B正確；C．小球的機械能和電勢能之和守恒，則小球運動至電勢能最大的位置機械能最小，小球帶負電，則小球運動到圓周軌跡的最左端點與圓心等高處時機械能最小，故C錯誤；D．小球從初始位置開始，在豎直平面內(nèi)運動一周的過程中，電場力先做正功，后做負功，再做正功，則其電勢能先減小后增大再減小，故D正確。故選ABD。3.在如圖所示的電路中，為定值電阻，為可變電阻，E為電源電動勢，r為電源內(nèi)阻（，）。則以下說法中正確的是（）A.當時，上獲得最大功率B.當時，上獲得最大功率C.當時，上獲得最大功率D.當時，電源的效率最大〖答案〗AC〖解析〗A．根據(jù)題意，由公式可得，上的電功率為由數(shù)學知識可知，當即時，上獲得最大功率，故A正確；BC．根據(jù)題意，由公式可得，上的電功率為由于為定值電阻，則當最大時，即上獲得最大功率，故B錯誤，C正確；D．根據(jù)題意可知，電源的效率為可知，電流越小，電源效率越高，則當最大時，電源的效率最大，故D錯誤。故選AC。4.如圖，兩根相互平行的光滑長直金屬導軌固定在水平絕緣桌面上，在導軌的左端接入電容為的電容器和阻值為的電阻.質(zhì)量為、阻值也為的導體棒MN靜止于導軌上，與導軌垂直，且接觸良好，導軌電阻忽略不計，整個系統(tǒng)處于方向豎直向下的勻強磁場中.開始時，電容器所帶的電荷量為，合上并關(guān)后（）A.通過導體棒電流的最大值為B.導體棒MN向右先加速、后勻速運動C.導體棒MN速度最大時所受的安培力不為0D.電阻上產(chǎn)生的焦耳熱等于導體棒MN上產(chǎn)生的焦耳熱〖答案〗A〖解析〗A．電容器兩板間的電壓為當開始合上S時通過導體棒MN電流最大，最大值為選項A正確；B．隨著放電，Q減小，I減小，并且導體棒隨著切割磁感線，也會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢來減小電流，根據(jù)F=BIL，則棒MN受到的安培力也減小，而摩擦力為0，所以棒MN會向右加速，當I=0時，棒MN會繼續(xù)向右運動，產(chǎn)生反向的感應(yīng)電流，產(chǎn)生反向的安培力，棒MN開始減速運動，當棒MN減速為0時，安培力為0，物體靜止，所以物體向右先加速后減速，最后靜止，故B錯誤；C．當導體棒MN速度最大時流過導體棒MN的電流為0，所受的安培力為0，故C錯誤；D．由于導體棒切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，所以通過導體棒的電流始終小于通過電阻的電流，由焦耳定律Q=I2Rt可知，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱大于導體棒MN上產(chǎn)生的焦耳熱。故D錯誤。5.如圖所示，與軸的夾角為的直線將平面的第一象限分成兩個區(qū)域Ⅰ、Ⅱ，Ⅰ區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小為、方向垂直坐標平面向里的勻強磁場，Ⅱ區(qū)域為真空。在時刻，一質(zhì)量為、電荷量為的粒子，以速度從點沿軸正方向垂直磁場進入Ⅰ區(qū)域；在時刻，撤去磁場，最終粒子恰好沿兩個區(qū)域的分界線運動且通過點。不計粒子的重力及空氣阻力，則下列說法正確的是（）A.帶電粒子在磁場中運動的半徑為B.在時刻，撤去磁場C.帶電粒子在第一象限運動的時間為D.帶電粒子通過點時的速度大小為〖答案〗C〖解析〗A．設(shè)帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑為r，其運動軌跡如圖所示根據(jù)幾何知識有解得故A錯誤；B．帶電粒子在磁場中做圓周運動周期撤去磁場的時刻故B錯誤；C．帶電粒子在第一象限運動的時間故C正確；D．由于洛倫茲力不做功，故帶電粒子通過O點時的速度大小為v，故D錯誤。故選C。6.圖甲為某電源的圖線，圖乙為某小燈泡的圖線的一部分，則下列說法中正確的是（）A.電源的內(nèi)阻為B.當小燈泡兩端的電壓為時，它的電阻約為C.把電源和小燈泡組成閉合回路，小燈泡的兩端的電壓約為D.把電源和小燈泡組成閉合回路，小燈泡的功率約為〖答案〗D〖解析〗A．由電源的U-I圖像可知，電源的內(nèi)阻為選項A錯誤；選項B錯誤；CD．把電源和小燈泡組成閉合回路，則將電源的U-I圖像畫在燈泡的U-I圖像上，則交點為電路的工作點，由圖可知小燈泡的兩端的電壓約為U=1.3V，電流I=0.37A小燈泡的功率約為選項C錯誤，D正確。故選D。7.如圖甲所示，MN、PO兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ=30°角固定，間距為L=1m，質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上，其阻值忽略不計。空間存在勻強磁場，磁場方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強度為B=0.5T。P、M間接有阻值為R1的定值電阻，Q、N間接電阻箱R。現(xiàn)從靜止釋放ab，改變電阻箱的阻值R，測得最大速度為vm，得到與的關(guān)系如圖乙所示，軌道足夠長且電阻不計，g取10m/s2，下列說法正確的是（）A.金屬桿中感應(yīng)電流方向為b指向aB.金屬桿所受的安培力沿軌道向下C.定值電阻的阻值為1ΩD.金屬桿的質(zhì)量為0.1kg〖答案〗ACD〖解析〗A．金屬桿沿軌道向下滑動，磁場垂直于軌道向上，由右手定則可知，金屬桿中感應(yīng)電流方向為b指向a，故A正確；B．磁場垂直于軌道平面向上，金屬桿中的電流由b流向a，由左手定則可知，金屬桿所受安培力沿導軌向上，故B錯誤；CD．金屬桿下滑速度為v時切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv電路總電阻由閉合電路的歐姆定律得，通過金屬桿ab的電流金屬桿受到安培力當達到最大速度時金屬棒受力平衡，由平衡條件得整理得由圖乙圖像可知，圖像的斜率縱軸截距代入數(shù)據(jù)解得m=0.1kg，R1=1Ω故CD正確。二、選擇題：本題共3小題，每題6分，共18分.在每小題給出的四個選項中，有多項是符合題目要求.全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.如圖所示，在直線邊界的右側(cè)分布著范圍足夠大、方向垂直于紙面向里的勻強磁場，在磁場中到的距離為d的點有一放射源，放射源能沿紙面內(nèi)向各個方向不斷地放射出質(zhì)量為、電荷量為、速率為的帶正電荷的粒子。已知磁場的磁感應(yīng)強度大小為，不計粒子的重力及粒子間的相互作用，則（）A.粒子從邊界上射出的范圍的長度為B.如果磁場的磁感應(yīng)強度增大為原來的2倍，粒子從邊界上射出范圍的長度也變?yōu)樵瓉淼?倍C.如果磁場的磁感應(yīng)強度減小，粒子從邊界上射出范圍也減小D.同一時刻放射出的粒子到達邊界的時間差最大為〖答案〗AD〖解析〗A．粒子剛好射出邊界的運動軌跡如甲圖所示，上端最遠點為直徑與的交點，下端最遠點為粒子的運動軌跡與相切的位置，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得解得根據(jù)幾何關(guān)系知，帶電粒子從磁場邊界射出的范圍的長度選項正確；B．如果磁場的磁感應(yīng)強度增大為原來的2倍，軌道半徑變?yōu)樵瓉淼囊话耄Ｗ忧『貌荒軓倪吔缟涑觯x項B錯誤；C．如果磁場的磁感應(yīng)強度減小，軌跡半徑增大，邊界MN上有粒子射出的范圍長度也增大，選項C錯誤；D．如圖乙所示，粒子在磁場中運動最短時間時，粒子在磁場中運動的時間為個周期，粒子打在點的正左方，粒子在磁場中運動的最長時間為個周期，因此同一時刻放射出的粒子到邊界的時間差最大為選項D正確。9.如圖所示，水平光滑導軌間距分別為、，寬、窄導軌區(qū)域磁感應(yīng)強度分別為B1、B2，A、B兩導桿質(zhì)量分別為、、桿B右端通過一條輕繩受質(zhì)量為的重物牽連。并由靜止開始運動。設(shè)回路中總電阻為R。假設(shè)各導軌無限長。則下列說法正確的是（）A.桿A做加速度減小的加速運動，桿B做加速度減小的減速運動B.A產(chǎn)生的電動勢與桿B產(chǎn)生的電動勢之比為二者速度之比C.桿A和桿B經(jīng)足夠長時間后的加速度之比為D.若開始到某時刻過程生熱為Q，此時兩桿的速度分別為和，則重物機械能損失量為〖答案〗CD〖解析〗B．桿A產(chǎn)生的電動勢為桿B產(chǎn)生的電動勢可見電動勢之比并不是速度之比，故B錯誤；A．電路中感應(yīng)電動勢由牛頓第二定律得剛開始B的加速度大于A的加速度，因此B的速度增量大于A的速度增量，電路中電流變大，可得桿A做加速度變大的加速運動，桿B做加速度減小的加速運動，最后電路中電流恒定，做勻加速運動，故A錯誤；C．根據(jù)題意，經(jīng)足夠長時間后回路中電流恒定，則(恒定值)則有則所以桿A和桿B最終的加速度之比為故C正確；D．若開始到某時刻過程生熱為Q，由能量守恒定律可得重物機械能損失量為故D正確。10.如圖所示為某靜電場中x軸上各點電勢分布圖，一個帶電粒子從坐標原點O由靜止釋放，僅在電場力作用下沿x軸正向由處運動到處，則下列說法正確的是（）A.粒子一定帶負電 B.粒子運動在處速度最大C.粒子電勢能先增大再減小 D.粒子加速度先減小后增大〖答案〗AD〖解析〗A．由于從坐標原點沿x軸正向電勢先升高后降低，因此電場方向先向左后向右；由于帶電粒子在坐標原點由靜止沿x軸正向運動，因此可知粒子帶負電，故A正確；B．根據(jù)粒子受力方向可知，粒子從O到做加速運動，從向右做減速運動，因此粒子運動到坐標軸上處速度最大，故B錯誤；C．由于電場力先做正功后做負功，故電勢能先減小后增大，故C錯誤；D．由電場強度與電勢差關(guān)系可知由斜率可知，坐標軸上從到處，電場強度一直減小；從到處，電場強度在增大；又由于可知，粒子的加速度先減小后增大，故D正確。故選AD。三、非選擇題：5小題，共54分。11.多用電表的原理及使用。（1）如圖是多用電表內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，通過選擇開關(guān)分別與1、2、3、4、5、6相連，以改變電路結(jié)構(gòu)，分別成為電流表、電壓表和歐姆表，下列說法正確的是___________A.選擇開關(guān)接2時量程比接1時量程小，選擇開關(guān)接6時量程比接5時量程大B.測量某二極管的正向電阻時，應(yīng)使表筆A接二極管的正極C.用多用電表的歐姆擋測導體的電阻時，如果兩手同時分別接觸兩表筆的金屬桿，則測量值偏小D.用多用電表的歐姆擋測電阻時，若指針偏轉(zhuǎn)角度很小，則應(yīng)換倍率更大的擋進行測量（2）某同學發(fā)現(xiàn)如圖1所示的實驗電路不能正常工作，為排查電路故障，閉合開關(guān)S后，他用多用電表測量各點間的電壓，。得到已知只有一處故障。為進一步判斷電路故障的性質(zhì)，他斷開開關(guān)S后，將選擇開關(guān)置于電阻擋的擋，分別將紅黑表筆接ce端時，指針指在如圖2所示的位置，則該電阻為___________，他將紅黑表筆接ef端時，指針___________（填“幾乎不偏轉(zhuǎn)”或“偏轉(zhuǎn)很大”），因此電路故障為___________。〖答案〗（1）ACD（2）18幾乎不偏轉(zhuǎn)R斷路〖解析〗（1）[1]A．作電流表時分流電阻越小量程越大，故選擇開關(guān)接2時的量程比接1時量程小，作電壓表時分壓電阻越大量程越大，故選擇開關(guān)接6時量程比接5時量程大，故A正確；B．由多用電表內(nèi)部結(jié)構(gòu)可知，B表筆接電表內(nèi)部電源的正極，故電流由B表筆流出，A表筆流入，因此測量某二極管的正向電阻時，應(yīng)使表筆B接二極管的正極，故B錯誤；C．用多用電表的歐姆擋測導體的電阻時，如果兩手同時分別接觸兩表筆的金屬桿，測量的是導體和人體并聯(lián)后的電阻，則測量值偏小，故C正確；D．用多用電表的歐姆擋測電阻時，若指針偏轉(zhuǎn)角度很小，說明待測電阻較大，應(yīng)則應(yīng)換倍率更大的擋進行測量，故D正確。（2）[2]開關(guān)置于電阻擋的擋，根據(jù)圖2可知，該電阻為18；[3][4]他用多用電表測量各點間的電壓，，則初步斷定為電阻R斷路，則他將紅黑表筆接ef端時，指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，因此電路故障為R斷路。12.某物理興趣小組將一個量程的毫安表改裝成量程的電壓表。（1）先利用歐姆表測量了毫安表的內(nèi)阻，然后將合適的電阻與該毫安表串聯(lián)，從而改裝成量程的電壓表，請寫出電阻的字母表達式_________（用表示）；此后利用一只同量程的標準電壓表，連接成圖甲所示電路，對改裝后的電壓表進行校對，但在滑動變阻器從左到右調(diào)節(jié)時，發(fā)現(xiàn)改裝后的電壓表示數(shù)總是比同量程的標準電壓表的示數(shù)大，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的可能原因是：_________（回答一條即可）；（2）為更進一步準確測量毫安表的內(nèi)阻，利用圖乙所示的電路進行了毫安表內(nèi)阻的測量，具體步驟如下：①閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器、電阻箱，分別記錄毫安表示數(shù)、電流表的示數(shù)及電阻箱的數(shù)值；②重復①的操作，記錄多組不同，作出圖像，如圖丙所示，則毫安表的內(nèi)阻為______。〖答案〗（1）測量毫安表內(nèi)阻時，測得內(nèi)阻偏大，或者定值電阻偏小（2）100〖解析〗（1）[1]根據(jù)歐姆定律可知解得（2）[3]由電路可知即由圖像可得13.如圖所示，平面直角坐標系xOy中，在（的范圍內(nèi)存在沿-y方向的勻強電場，一帶正電微粒以一定的初速度沿與x軸夾角的方向從坐標原點射入第Ⅰ象限電場，當微粒速度最小時，其在x軸方向的位移為4m。不計重力。求：（1）微粒射出電場的點的坐標；（2）微粒穿過電場區(qū)域的過程中速度偏轉(zhuǎn)角度的正切值。〖答案〗（1）（6m，1.5m）；（2）3〖解析〗（1）當微粒速度最小時，微粒到達最高點P，如圖所示設(shè)粒子射入電場的速度為，水平方向和豎直方向的分速度粒子從射入到運動到最高點，水平方向有豎直方向有聯(lián)立可得設(shè)微粒射出電場的點為Q，粒子從最高點P到穿出點Q，水平方向有豎直方向有，，聯(lián)立解得射出點的縱坐標可知微粒射出電場的點的坐標為（6m，1.5m）。（2）射入到最高點P有解得設(shè)粒子穿過電場與水平方向的夾角為α，則有粒子射入電場和水平方向的夾角為則微粒穿過電場區(qū)域的過程中速度偏轉(zhuǎn)角度的正切值14.如圖所示，長為、寬為的長方形區(qū)域內(nèi)充滿垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為，在時刻，一位于長方形區(qū)域中心的粒子