物理試題

一、單項選擇題：本大題包含8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中,

只有一項符合題目要求。

1.關于物理知識在科技和生活中的應用，下列說法正確的是（）

甲乙丙T

A.甲圖中照相機鏡頭呈現藍紫色是光的衍射現象

B.乙圖中戴3D眼鏡觀看立體電影是利用光的全反射

C.丙圖中交警所用雷達測速儀測速是利用波的多普勒效應

D.丁圖中海市蜃樓是光在空氣中發生色散形成的光學幻景

【答案】C

【解析】

分析】

【詳解】A.照相機的鏡頭呈現淡紫色是光的干涉現象，因為可見光有“紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫”

七種顏色，而膜的厚度是唯一的，所以只能照顧到一種顏色的光讓它完全進入鏡頭，一般情況下都是讓綠

光全部進入的，這種情況下，你在可見光中看到的鏡頭反光其顏色就是藍紫色，因為這反射光中已經沒有

了綠光，A錯誤；

B.立體電影是應用了光的偏振現象，所以戴3D眼鏡觀看立體電影是利用光的偏振，B錯誤；

C.雷達測速主要是利用多普勒效應原理：當目標向雷達天線靠近時，反射信號頻率將高于發射的頻率；

反之，當目標遠離天線而去時，反射信號頻率將低于發射的頻率。如此即可借由頻率的改變數值，計算出

目標與雷達的相對速度，C正確；

D.海市蜃樓是由光在經過密度不均勻的空氣時發生折射形成的，D錯誤。

故選C。

2.如圖所示，甲中金屬線框平面與磁感線始終垂直;乙中通電導線中的電流恒定，金屬線框的轉軸九W與

通電直導線平行;丙圖中金屬框架水平，磁場豎直向下.以下幾種情況中，對于感應電流分析正確的是

X

X

X

A.甲圖中金屬線框勻加速向右運動，線框中一定有感應電流

B乙圖中金屬線框繞勻速轉動，線框中一定有感應電流

C.丙圖中磁感應強度逐漸減弱（未減至0）的過程中，金屬棒在水平金屬框架上向右勻速運動，回路

中一定有感應電流產生

D.甲、乙、丙中都不會產生感應電流

【答案】B

【解析】

【詳解】A.甲圖中電路閉合，但磁通量不變，沒有感應電流產生，故A錯誤；

B.乙圖中金屬線框繞勻速轉動，磁通量時刻變化，能產生感應電流，故B正確；

C.丙圖中電路閉合，面積增大，磁感應強度減弱，無法判斷磁通量的變化，故無法判斷是否有感應電流

產生，故C錯誤；

D.由以上分析可知，D錯誤。

故選B。

3.如圖所示，螺線管、蹄形鐵芯，環形導線三者相距較遠，當開關閉合后關于小磁針N極（黑色的一端）的

指向錯誤的是（）

A.小磁針aN極的指向

B.小磁針6N極的指向

C.小磁針cN極的指向

D.小磁針i/N極的指向

【答案】A

【解析】

【詳解】小磁針靜止時N極的指向為該處的磁場方向，即磁感線的切線方向.根據安培定則，蹄形鐵芯被

磁化后右端為N極，左端為S極，小磁針c指向正確；通電螺線管的磁場分布和條形磁鐵相似，內部磁場

向左，外部磁場向右，所以小磁針6指向正確，小磁針。指向錯誤；環形電流形成的磁場左側應為S極，故

d的指向正確，故A正確.

【點睛】在運用安培定則判定直線電流和環形電流的磁場時應分清“因”和“果”，在判定直線電流的磁場方向

時，大拇指指“原因”——電流方向，四指指“結果”——磁場繞向；在判定環形電流磁場方向時，四指指“原

因”——電流繞向，大拇指指“結果”——環內沿中心軸線的磁感線方向.

4.如圖所示是兩個等量異種點電荷，周圍有1、2、3、4、5、6各點，其中1、2之間距離與2、3之間距

離相等，2、5之間距離與2、6之間距離相等，兩條虛線互相垂直且平分，那么關于各點電場強度和電勢

的敘述錯誤的是（）

f5

?■……丁…#…;……@

12：3

?6

tI

A.1、3兩點電場強度相同B.5、6兩點電場強度相同

C.4、5兩點電勢相同D.1、3兩點電勢相同

【答案】D

【解析】

【詳解】A.等量異種點電荷電場線的分布具有對稱性，1和3兩點電場強度大小，方向均向左，即電場強

度相同，故A正確；

B.根據對稱性，5和6兩點處電場線疏密程度相同，電場強度大小相等，方向都與此虛線垂直向左，則5

和6兩點電場強度相同，故B正確；

C.等量異種點電荷連線中垂線是一條等勢線，所以4、5兩點電勢相等，故C正確；

D.兩點電荷連線上電場線方向從3指向1,則3的電勢高于1的電勢，故D錯誤。

本題選錯誤的，故選D。

5.如圖所示，實線為某一點電荷所形成的一簇電場線，〃、b,。三條虛線為三個帶電粒子以相同的速度

從。點射入電場的運動軌跡，其中虛線b為一垂直電場線的圓弧，AB=BC,且三個粒子的電荷量大小

相等，不計粒子重力及相互作用力。以下說法正確的是（）

B.。對應粒子的速度在減小，電勢能在增大

C.b,C對應粒子的動能都在增大，電勢能都在減小

D.。對應粒子的加速度越來越小，c對應粒子的加速度越來越大，力對應粒子的加速度大小不變

【答案】D

【解析】

【詳解】A.根據公式

U=Ed

又因為=且間場強較小，故

UAB<UBC

故A錯誤；

B.。對應粒子，電場力做正功，動能在增大，電勢能在減小，故B錯誤；

C.b對應粒子，做圓周運動，電場力不做功，動能和電勢能均不變，故C錯誤；

D.。對應粒子，場強逐漸減小電場力減小加速度減小，c對應粒子，場強逐漸增大電場力增大加速度增

大，沙對應粒子，場強大小逐漸不變電場力大小不變加速度大小不變，故D正確。

故選D。

6.一周期為7、向右傳播的簡諧橫波在/=0時恰好傳到。點，波形如圖所示。在f=7T時，。、6兩點間的

b

【答案】A

【解析】

【詳解】由題圖可知，其波長為0.4m,該波的波速為

v=2—=0.-4

TT

f=7T時傳播距離為

s=v/=2.8m

此時該波剛好傳播至b點右側0.1m處，故其ab間的波形如選項A所示。

故選Ao

7.如圖所示，直線OAC為某一直流電源的總功率隨電流I變化的圖線，曲線OBC表示同一直流電源內部

的熱功率隨電流I變化的圖線.若A、B點的橫坐標均為1A,那么AB線段表示的功率為（）

A.1WB.6WC.2WD,2.5W

【答案】C

【解析】

【詳解】電源的總功率尸=皿，C點表示/=3A,P=9W,則電源的電動勢石=3V，由圖看出，C點表

示外電路短路，電源內部熱功率等于電源的總功率，則有尸=/2/，代入解得，r=in,所以AB段表示的

功率為與B=E/'—/'2r=3x1—yxlW=2W,故C正確，ABD錯誤.

8.如圖所示，物塊M與加疊放在一起，以。為平衡位置，在ab之間做簡諧振動，兩者始終保持相對靜

止，取向右為正方向，其振動的位移x隨時間r的變化圖像如圖，則下列說法正確的是（）

A.在4?工時間內，物塊根的速度和所受摩擦力都沿負方向，且都在增大

2

B.從彳時刻開始計時，接下來一內，兩物塊通過的路程為A

4

C.在某段時間內，兩物塊速度增大時，加速度可能增大，也可能減小

D.兩物塊運動到最大位移處時，若輕輕取走形,則M的振幅不變

【答案】D

【解析】

【分析】

【詳解】A.在時間％工內，由圖像的斜率為負且增大可知，物塊用的速度沿負方向在增大，受摩擦力

2

方向沿負方向，據/=-"可知，位移x在減小，加速度在減小，所以摩擦力在減小，A錯誤；

B.由圖像知，兩物塊在平衡位置速度最大，因此兩物塊從3f0的平均速率要小于從4開始經工時間內

4

的平均速率，所以從4開始經工通過的路程大于A,B錯誤；

4

C.速度增大時，物塊向平衡位置運動，則物塊的位移減小，據簡諧振動的受力特點尸=-丘，加速度減

小，故c錯誤；

D.簡諧運動是一種無能量損失的振動，它只是動能和勢能間的轉化，總機械能守恒。其能量只有振幅決

定，即振幅不變，振動系統能量不變。當將根在最大位移處輕輕取走，說明加取走時動能為零，加取走

前后/振幅沒有改變，振動系統機械能總量不變，D正確。

故選D。

二、多項選擇題：本大題包含4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，

有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。

9.如圖所示是簡化的多用電表的電路圖。轉換開關S與不同接點連接，就組成不同的電表，已知凡＜R4,

下面是幾位同學對這一問題的議論，請你判斷下列說法正確的是（）

A.S與1或2連接時，多用電表就成了電流表，且前者量程較大

B.S與3或4連接時，多用電表就成了電流表，且前者量程較大

C.S與3或4連接時，多用電表就成了電壓表，且前者量程較大

D.S與5連接時，多用電表就成了歐姆表

【答案】AD

【解析】

【詳解】A.S與1連接時，Ri起到分流作用，多用電表為電流表；與2連接時，島與&串聯之后起到分

流的作用，也為電流表，由于員的分流作用較大，因此量程較大，A正確；

BC.S與3或4連接時，&、&起到分壓的作用，多用電表就成了電壓表，由于可知S與4連接

時，量程較大，B、C錯誤；

D.S與5連接時，電表內部有電池，多用電表就成了歐姆表，D正確。

故選AD。

10.如圖所示，。是一只理想二極管，平行板電容器的A、8兩極板間有一電荷，在尸點處于靜止狀態。以

。表示電容器儲存的電荷量，。表示兩極板間的電壓，或表示電荷在P點的電勢能。若保持極板8不動,

將極板A稍向上平移，則下列說法中正確的是（）

A.。不變B.。不變

C.綜不變D.電荷仍保持靜止

【答案】BCD

【解析】

詳解】AB.將極板A稍向上平移，極板間距d增大，由電容器電容決定式

c=-^—

471kd

可知，電容C減小，若電容器兩端電壓U不變，電容器所帶電量。將減小，由于二極管具有單向導電

性，電容器的電荷不能回到電源，所以電容器的電量Q不變；由于電容C減小，由電容的定義式

C=F

可知，。變大，A錯誤，B正確;

CD.根據

C=-^~,C旦E上

4?比?Ud

可得

E―4k7Q

'3s

可知板間的場強E不變，板間的電荷所受電場力不變，電荷仍保持靜止；P點與8板間的電勢差

UPB—EdpB

因力8不變，UPB不變，又8板接地，電勢為零，所以尸點的電勢不變，根據

Ep=q(p

可知電荷在P點的電勢能Ep不變，CD正確。

故選BCD。

11.示波器是一種多功能電學儀器，它是由加速電場和偏轉電場組成的。如圖，不同的帶電粒子在電壓為

Ui的電場中由靜止開始加速，從M孔射出，然后射入電壓為U2的平行金屬板間的電場中，入射方向與極

板平行，若帶電粒子能射出平行板電場區域，則下列說法正確的是（）

A.若電荷量q相等，則帶電粒子在板間的加速度大小相等

B.若比荷包相等，則不同帶電粒子從M孔射出的動能相等

m

C.若電荷量q相等，則不同帶電粒子在偏轉電場中電場力做功相同

D.若不同比荷幺的帶電粒子由O點開始加速，偏轉角度9相同

m

【答案】CD

【解析】

【詳解】A.設加速電場的板間距離為d,由牛頓第二定律得

a3

md

由于粒子質量未知，所以無法確定帶電粒子在板間的加速度大小關系，故A錯誤;

B.由動能定理得

〃12

=-mv0

可得

vo=

所以當帶電粒子的比荷2相等時，它們從M孔射出的速度相等，動能不同，故B錯誤;

m

C.電荷量相同，電場力相同，在偏轉電場中

乃

y=——

-4媽

相同，電場力做功相同，故C正確；

D.如圖，設偏轉電場的板間距離為心極板長度為L在偏轉電場中有

cVatUL

tan6=qy=—=^7—

%%2U[d

偏轉角度。與粒子的比荷無關，故D正確。

故選CD?

12.如圖所示，紙面內有一直角三角形ABC,ZC=30°,。是的中點。電流分別為人、上的無限長通

電直導線垂直紙面放置在A點、C點，方向如圖所示。已知通有電流/的長直導線在距其廠處產生磁場的

磁感應強度大小為3=（其中左為常量），下列說法正確的是（）

r

\

\

\

會二\3H…….■...\B

CD

A,電流/1在。點的磁場與電流/2在。點的磁場方向夾角為60°

B.電流/i在8點的磁場方向與AB垂直，平行于AC斜向上

C.若2點的磁場方向由B指向C,則l、上的比值為1：2

D.若8點的磁場方向由8指向A,則/卜"的比值為1：4

【答案】AD

【解析】

【詳解】A.根據右手螺旋定則，D點的場強如圖，根據幾何關系可知兩個磁場方向夾角為60°；A正

確；

B.根據右手螺旋定則，電流/i在2點的磁場方向與AB垂直，平行于AC斜向下，B錯誤；

CD.若B點的磁場方向由B指向C,如圖，根據磁場的疊加可知在垂直于BC方向上合場強為零

710^4

4sin30°=約

而

B=k-

r

根據幾何關系可知

6：A=1：1

同理若B點的磁場方向由2指向4則在垂直于BA方向的合場強為零

與sin300=4

可解得

A:4=1：4

C錯誤，D正確。

故選AD。

三、實驗題：本大題包含2小題，每空2分，共16分。

13.某同學測量電阻約為2Q的一段圓柱形合金材料的電阻率，步驟如下：

(1)用螺旋測微器測量其直徑如圖所示，圓柱形合金材料直徑為mm；

-

三

一

三40

柜

一_

三

一3O

一

OE三

一

『

（2）用伏安法測合金材料的電阻時，除待測合金材料外，實驗室還備有如下器材，為了準確測量其電

阻，電壓表應選；電流表應選o（填寫器材前對應的序號字母）

A.電壓表V],量程0~3V,內阻約31g

B.電壓表V2，量程0~15V,內阻約151dl

C.電流表A「量程0.6A,內阻約2Q

D.電流表A2,量程0~100mA,內阻約10。

E.滑動變阻器R（0-5Q）

F.電動勢為3V的電源，內阻不計

G.開關S,導線若干

（3）該同學設計測量尺的電路圖如圖甲所示，請根據所設計的電路圖，補充完成圖乙中實物圖的連線

【解析】

【詳解】（1）口]用螺旋測微器測量其直徑為1.5mm+0.01mmx34.4=1.844mm；

（2）[2]⑶因電源電動勢為3V,則電壓表應選A；若電流表用C,則電路可能達到的最大電流為

E3

I=--------=——A=0.75A

R+2+2

則電流表應選c。

(3)[4]電路連線如圖

14.我們用如圖甲所示的裝置來做“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗。

(1)將實驗儀器按要求安裝在光具座上，則在圖甲中A、8處分別應該安裝的器材和濾光片的位置分別是

A.A處為雙縫、B處為單縫，濾光片在光源和凸透鏡之間

B.A處為單縫、B處為雙縫，濾光片在A和B之間

C.A處為雙縫、B處為單縫，濾光片在遮光筒內

D.A處為單縫、8處為雙縫，濾光片在凸透鏡和A之間

(2)若在實驗當中，某同學觀察到圖乙所示圖像，即測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方

向上，若繼續移動目鏡觀察，將會使測量結果出現偏差，所以需要對儀器進行調整，使干涉條紋與分劃板

中心刻線在同一方向上，下面操作中可行的有o

A.調節撥桿方向

B.其他不動，測量頭旋轉一個較小角度

C.其他不動，僅轉動手輪

(3)已知雙縫間距離d=0.20mm,雙縫到毛玻璃屏間的距離為/=75.0cm,如圖丙所示，實驗時先轉動測量

頭上的手輪，使與游標卡尺相連的分劃線對準圖丁所示的第1條亮條紋，此時游標卡尺的主尺和游標尺的

位置如圖戊所示，然后再轉動手輪，使與游標卡尺相連的分劃線向右邊移動，直到對準圖丁所示第5條亮

條紋，此時游標卡尺的主尺和游標尺的位置如圖己所示，圖己中該游標卡尺的讀數&=mm。由以上

己知數據和測量數據，則該單色光的波長是1

0cm2cm

llllllllllII1111111III

IliIfIlli11111Illi

05100510

戊己

6.21x107

【解析】

【詳解】(1)"]做“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，儀器擺放的順序為：光源，凸透鏡，濾光片,

單縫，雙縫，遮光筒。

故選D。

(2)[2]干涉條紋已經調出來，分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上時，將測量頭旋轉一個較小角

度，使分劃板中心刻線與干涉條紋平行即可，其他無需調節。

故選B。

(3)[3][4]圖戊中游標卡尺的讀數

xi=0.3mm

圖己中游標卡尺的讀數

X2=9.6mm

可知相鄰亮紋間距離

Ax=----L=2.33mm

5-1

根據

I,

AAx=-A

d

可得單色光的波長

2=6.21x107m

四、解答題：本大題包含3小題，共36分。要求必須寫出必要的文字說明、主要的計算步驟

和明確的答案。

15.圖示為一款能自動上水的電熱壺,某同學得知其“上水”功能是由一電動機和傳感器來實現的。經查詢,

電動機的內阻為4。，其兩端所加電壓恒為12V時，電動機能帶動負載正常運轉，電流為0.5A。求:

(1)電動機正常運轉時的輸出功率；

(2)若電動機卡住，其發熱功率為多少。

【答案】(1)5W；(2)36W

【解析】

【詳解】(1)電動機正常運轉時消耗的電功率為

P=L7=12XO.5W=6W

電動機正常運轉時因電阻發熱而損耗的功率

扁=八尺=Q5)2x4W=lW

所以電動機正常運轉時的輸出功率

煽=「一場=5W

(2)若電動機卡住，電動機相當于純電阻用電器，則其發熱功率為

/122

P我=——=——W=36W

熱R4

16.半徑為R的半球形透明介質截面如圖所示，底面AOB與￡。尸夾角為60°,。為OB的中點。一束平行

光垂直底面AOB射入介質，由D點入射的光線沿著與E。尸平行的方向射出介質。現將一不透光的圓形擋

板貼在底面A08上，使所有光線都不能由球面射出。求：

(1)透明介質的折射率；

(2)不透光圓形擋板的最小面積。

A

【答案】（1）百；（2）——

3

【解析】

【分析】

【詳解】（1）光路如圖所示:

由幾何知識可知

r=30°

z=60°

由折射定律

sinz

n=———

sinr

可得

幾=6

（2）剛好發生全反射時

sinC=-

n

擋板的半徑

r=RsmC

擋板的面積

3

17.如圖所示，豎直平面內有坐標系my,在第二象限有平行于坐標平面的勻強電場Ei