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2020届浙江省杭州建人高复高三下学期4月模拟测试 物理
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杭州建人高复2020届第二学期模拟测试物理试卷
一、选择题Ⅰ(本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1. 在科学的发展历程中，许多科学家做出了杰出的贡献。下列叙述符合物理学史的是( )
A. 法拉第提出了场的概念，并发现了电流的磁效应
B. 伽利略首先将实验事实和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来
C. 牛顿提出了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量
D. 自然界中的电荷只有两种，库仑将它们命名为正电荷和负电荷
2. 如图所示，一辆长为14 m的公交车出站后做加速度大小为1.5 m/s2的匀加速直线运动，公交车先后通过地面上的两条标线A、B，所用时间分别为4 s和2 s，则两条标线A、B之间的距离为( )
A.30 m B.20 m C.12.25 m D.10 m
3. 如图为汽车的机械式手刹(驻车器)系统的结构示意图，结构对称。当向上拉动手刹拉杆时，手刹拉索(不可伸缩)就会拉紧，拉索OD、OC分别作用于两边轮子的制动器，从而实现驻车的目的。则以下说法正确的是( )
A. 当OD、OC两拉索夹角为60°时，三根拉索的拉力大小相等
B. 拉动手刹拉杆时，拉索AO上拉力总比拉索OD和OC中任何一个拉力大
C. 若在AO上施加一恒力，OD、OC两拉索夹角越小，拉索OD、OC拉力越大
D. 若保持OD、OC两拉索拉力不变，OD、OC两拉索越短，拉动拉索AO越省力
4. 在杯底固定一个弹簧，上端系一密度小于水的木球，然后在杯中装水，使木球全部浸入水中，如图所示。现让杯子从高处自由下落，不计空气阻力，则在下落瞬间，有关木球相对于烧杯的运动趋势和对地的加速度a大小的说法正确的是( )
A. 向上运动，加速度a大于重力加速度g
B. 向上运动，加速度a等于重力加速度g
C. 向下运动，加速度a大于重力加速度g
D. 向下运动，加速度a等于重力加速度g
5. 如图所示，一热气球在匀加速竖直向上运动的同时随着水平气流向右匀速运动，若设竖直向上为y轴正方向，水平向右为x轴正方向，则热气球实际运动的轨迹可能是( )
6. 电影《流浪地球》深受观众喜爱，地球最后找到了新家园——一颗质量比太阳大一倍的恒星。假设地球绕该恒星做匀速圆周运动，地球中心到这颗恒星中心的距离是地球中心到太阳中心的距离的2倍。则现在地球绕新的恒星运动与原来绕太阳运动相比，说法正确的是( )
A. 万有引力是原来的1/4 B. 线速度是原来的21/2/2
C. 向心加速度是原来的2倍 D. 周期是原来的2倍
7. 如图所示，虚线为电场中一簇水平的等间距的等差等势面，实线为一带正电的质点通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点。说法正确的是( )
A. 轨迹上P点电势比Q点电势高
B. 带电质点通过该电场区域时加速度不变
C. 带电质点通过Q点时动能较小
D. 带电质点运动过程中,电场力做正功
8. 如图所示，某同学在玻璃皿中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极做“旋转的液体”的实验，若蹄形磁铁两极正对部分的磁场可视为匀强磁场，电源的电动势为E=3 V，内阻r=0.1 Ω，限流电阻R0=4.9 Ω，玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为R=1 Ω，闭合开关后当液体旋转时电压表的示数恒为1.5 V，则( )
A. 由上往下看,液体做顺时针旋转
B. 液体旋转是因为电磁感应
C. 流过液体中的电流是1.5 A
D. 若把直流电源换成50 Hz的交流电源，液体便不能旋转起来
9. 如图为一台直流电动机的简化示意图。已知转子绕有n匝、长L、宽d的矩形线圈，匀强磁场的磁感应强度为B。当线圈中通有恒定电流I，转子绕轴由图示位置(线圈平面与磁场方向平行)顺时针(从a看向b)转过θ角时，转子的ab边受到的安培力大小为( )
A. nBILsinθ B. nBILcosθ C. nBId D. nBIL
10. 小宇同学为探究变压器的工作原理，设计了如图所示的实验装置，学生电源的交流稳压输出端串联一定值电阻R后与理想变压器原线圈相连，副线圈两端接有灯泡、滑动变阻器等。原、副线圈匝数比一定。先将开关S2闭合、S3断开，当闭合S1时灯泡刚好正常发光。调节变阻器滑片至中间位置，则下列关于此后操作中说法正确的是( )
A. 当闭合开关S3时，灯泡亮度变暗
B. 当闭合开关S3时，原线圈输入电压不变
C. 闭合开关S3以后，增大滑动变阻器连入电路的阻值，则通过定值电阻的电流增大
D. 闭合开关S3以后，当滑动变阻器连入电路的阻值减小时，变压器输出功率减小
11. 如图所示,两个完全相同的斜面倾角均为45°，高度均为h，A、B为两斜面的顶端、O为斜面的底端。现从左侧斜面顶端A以一定初速度v0水平抛出一个小球，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A. 当小球下落到斜面上高度为h/2处时,初速度v0为(gh)1/2/2
B. 若小球均落在左侧斜面上，则v0越大,落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大
C. 若小球初速度v0足够大，则小球能落在右侧斜面的顶端B
D. 若小球恰能垂直打在右侧斜面上的C点,则OC=21/2h/3
12. 如图所示，一束红光和一束蓝光，沿AO方向从O点射入上下表面平行的玻璃砖，其折射光线a、b分别从玻璃砖的下表面M、N两点射出,已知α=45°、β=60°,光速c=3×108 m/s。则下列说法不正确的是( )
A. 玻璃砖对b光束的折射率可能为1.66
B. a、b光束分别从下表面M、N两点射出后，两束光相互平行
C. 若分别用a光和b光照射同一双缝，则a光产生的条纹间距小
D. 若将a光从N点沿着NO的方向射入，则不会发生全反射现象
13. 一内壁光滑、半径为R的光滑圆轨道竖直固定在桌面上，整个装置处在匀强电场中，电场方向竖直向下，大小E=mg/q（E未知），一个质量为m，带电荷量为+q的小球静止在轨道底部A点，现用小锤沿水平方向快速击打小球，击打后迅速移开，使小球沿轨道在竖直面内运动，当小球回到A点时，再次用小锤沿运动方向击打小球，经过两次击打，小球才能运动到圆轨道的最高点，已知小球在运动过程中始终未脱离轨道，第一次击打过程中小锤对小球做功W，第二次击打过程中小锤对小球做功4W，设两次击打过程中小锤对小球做的功全部用来增加小球的动能，则W的值可能是( )
A. 3mgR B. 3mgR/2 C. 3mgR/4 D. 5mgR/2
二、选择题Ⅱ(本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分)
14. 下列四幅图涉及光的粒子性和波动性，其中说法正确的是( )
A. 甲图的光电效应实验说明光具有波粒二象性
B. 乙图说明,在光电效应中，同一单色入射光越强,饱和电流越大
C. 丙图的“泊松亮斑”说明光具有波动性，是光通过小圆孔时发生衍射形成的
D. 丁图的康普顿效应表明光子具有动量，揭示了光的粒子性的一面
15. 将绳的一端与簧片相连，绳可随簧片振动。当簧片振动形成稳定绳波后，给装置拍照，部分照片如图甲所示，绳波的波动图像如图乙所示。从某时刻开始计时，绳上P点的振动图像如图丙所示。则下列说法正确的是( )
A. 图甲中质点P正向下运动 B. 开始计时0.5 s后将再一次出现图甲波形
C. 这列波的传播速度为2.0 m/s D. 提高振动簧片的每秒振动次数，波长将会减小
16. 如图所示，可看作质点的物体从光滑固定斜面的顶端a点以某初速度水平抛出，落在斜面底端b点，运动时间为t，合外力做功为W1，合外力的冲量大小为I1。若物体从a点由静止释放，沿斜面下滑，物体经过时间2t到达b点，合外力做功为W2，合外力的冲量大小为I2。不计空气阻力，判断正确的是 ( )
A. W1：W2=1：1
B. I1：I2=1：2
C. 斜面与水平面的夹角为30°
D. 物体水平抛出到达b点时速度方向与水平方向的夹角为60°
三、非选择题(本题共6小题，共55分)
17.(8分) 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图甲所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带上打的点计算出。
(1) 下列做法正确的是 (填字母代号)。
A. 打点计时器使用的电源是交流电源
B. 在平衡摩擦力和其他阻力时，应将长木板右端垫高
C. 每次改变小车质量时，需要重新调节木板倾斜角度
D. 作出a-M的图像就可得到加速度a与质量M的关系
(2) 本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，实验应满足的条件是 。
(3) 图乙为实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带，纸带上A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔是0.1 s，距离如图所示，小车的加速度大小是
m/s2(保留2位有效数字)。
(4) 甲、乙两同学用同一装置做实验，各自画出了得到的a-F图线，如图丙所示，则两个同学做实验时哪一个物理量的取值不同: 。
(5) 甲、乙两同学又在实验室用插针法对如图甲所示的同一玻璃砖做“测量玻璃折射率”的实验。图乙是甲画的光路示意图，图丙是乙两同学画的光路示意图。以下是甲、乙两同学对于实验的讨论，其中正确的是( )
A. 图乙光路恰好经过玻璃砖圆心，因此光沿P1P2从空气进入玻璃时没有发生任何变化
B. 图乙中，P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可减小实验误差
C. 图丙中沿着P8P7方向看P6、P5像时发现大头针像边上有七彩颜色，那是因为光经过玻璃砖时发生了衍射现象
D. 图乙中玻璃的折射率可表示为n=sinr2/sinr1
18.(6分)在实验室某同学想测出某种金属材料的电阻率。他选用一卷用该材料制成的粗细均匀的金属丝进行测量,该金属丝长L=40.0 m、电阻约为20 Ω。实验室还备有以下实验器材:学生电源(稳压输出12 V)、电流表A(内阻约几欧)、电压表V(内阻约几千欧)、滑动变阻器(可供选择:R1,0~20 Ω,允许通过的最大电流2 A;R2,0~2 000 Ω,允许通过的最大电流1 mA)、导线和开关。
(1) 为精确测量金属丝电阻,请选择合适的器材和量程，用笔画线代替导线连好实物图(图甲)。
(2) 用10分度的游标卡尺测定金属丝直径结果如图乙所示，则金属丝直径d= cm;若选用合适量程后，如图丙，电压表和电流表的读数分别为U= V、I= A，由以上实验数据得出这种材料的电阻率ρ= Ω·m(结果保留2位有效数字)。
19．(9分)如图所示，底座A上装有L=0.5m长的直立杆，底座和杆的总质量M=1.0kg，底座高度不计，杆上套有质量为m=0.2kg的小环B，小环与杆之间有大小恒定的摩擦力。当小环从底座上以v0=4.0m/s的初速度向上飞起时，恰好能到达杆顶，然后沿杆下降，g取10m/s2，求：
(1) 在环飞起过程中，底座对水平面的压力；
(2) 此环下降过程需要多长时间。
20. (12分) 如图所示，在悬点O用长L=0.8 m的轻质细线悬挂一质量m=1 kg的小物块，悬点右侧放置有一粗糙斜面AB，斜面长l=2 m，其下端与光滑的圆弧轨道BCDE相切于B点，整个装置与O点处于同一个竖直平面内，O' 点为圆弧轨道圆心，C点为圆弧轨道最低点，θ=37°，E点在圆心正上方。将细线水平拉直由静止释放物块，物块摆到悬点O正下方P点时,细线刚好被拉断。拉断后小物块从P点飞出且恰能无碰撞地从A点沿着斜面AB下滑，沿着圆弧轨道刚好能到达E点。已知物块与斜面AB间的动摩擦因数为μ=0.25，g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。试求:
(1) 该细线能承受的最大拉力;
(2) 悬点O与A点的水平距离x;
(3) 圆弧轨道半径R。
21. (10分)如图所示，在第Ⅱ象限内存在电场强度为E、沿y轴负方向的匀强电场;磁感应强度为B1、垂直纸面向里的匀强磁场。在复合场中放置一线形、长为2R的带电粒子发生器，它沿x轴正方向不断地发射出速度相同的带正电粒子(已知粒子质量均为m、电荷量均为q)，这些粒子能在0
(1) 求第Ⅰ象限圆形磁场区域内的磁感应强度大小和方向。
(2) 求通过圆形磁场区域的带电粒子第二次通过x轴的区域范围。
(3) 若调整粒子发生器和复合场，使粒子发射速度增大一倍，且粒子仍能垂直y轴进入第Ⅰ象限。求从a点射入的粒子第二次通过x轴时点的坐标。
22．(10分) 间距为l=0.5 m两平行金属导轨由倾斜部分和水平部分平滑连接而成，如图所示，倾斜部分导轨的倾角θ =30°，导轨上端连有阻值R=0.5 Ω的定值电阻且倾斜导轨处于大小为B1=0.5T、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。水平部分导轨足够长，图示矩形虚线框区域存在大小为B2=1T、方向竖直向上的匀强磁场，磁场区域的宽度d=3m。现将质量m=0.1kg、总电阻r0=0.6Ω、长L0=0.6m的导体棒ab从倾斜导轨上端释放（导体棒电阻均匀分布），达到稳定速度v0后进入水平导轨，当恰好穿过B2磁场时速度v=2m/s，已知导体棒穿过B2磁场的过程中速度变化量与在磁场中通过的距离满足（比例系数k未知），运动过程中导体棒始终与导轨垂直并接触良好，不计摩擦阻力和导轨电阻。求：
（1）导体棒ab的速度v0；
（2）导体棒ab穿过B2磁场过程中通过R的电荷量及导体棒ab产生的焦耳热；
（3）若磁场B1大小可以调节，其他条件不变，为了使导体棒ab停留在B2磁场区域，B1需满足什么条件。
物理答案
一、 选择题Ⅰ(本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
B
D
D
C
B
D
B
D
D
A
D
C
B
二、选择题Ⅱ(本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分)
14
15
16
BD
CD
AC
三、非选择题 (本题共6小题，共55分)
17. (8分) (1) AB(1分) ，
(2) m≪M(1分) ，(3) 0.20(2分) ，
(4)小车及车上砝码的总质量不同(2分)，
(5) BD(2分) 。
18. (6分) (1) 右图上连好实物图(2分)
(2) 0.12(1分) ， 10.0(1分) ，
0.46(1分) ， 6.1×10-7(1分) 。
19．(9分)
①对环进行受力分析，环受重力及杆给环向下的摩擦力，上升阶段加速度大小为．
由牛顿第二定律，得： (1分)
由运动学公式： (1分) 解得： (1分) (1分)
对底座进行受力分析，由平衡条件得： 解得：
又由牛顿第三定律知，底座对水平面压力为；(1分)
②对环受力分析，设环下降过程的时间是t，下降阶段加速度为，
则有： (1分) (1分) 解得： (1分) 。(1分)
20. (12分)
(1)mgL=mvp2/2(1分) FT-mg=mvp2/L(1分) FT=3mg=30 N(1分)
(2)由(1)得vP=4 m/s (1分) 由几何关系可得斜面AB与水平方向夹角为37°,则有 tan 37°=vAy/vp(1分)
得vAy=3 m/s,vA=(vAy2+vp2)1/2=5 m/s, (1分)物块从P到A的运动时间t=vAy/g=0.3 s(1分) 所以x=vPt=1.2 m(1分)
(3)A到B过程:mgl sin 37°-μmgl cos 37°=mvB2/2-mvA2/2(1分) 在E点:mg=mvE2/R(1分)
B到E过程:-mgR(1+cos 37°)=mvE2/2-mvB2/2(1分) 解得R= 41/46m(1分)
21. (10分)
(1)根据qE=qvB1知,从a点射入的粒子速度v=E/B1(1分)
根据几何关系得粒子在圆形磁场区域内的轨道半径为R, 由qvB=mv2/R,得B=mE/qB1R(1分)
由左手定则知方向垂直xOy平面向外(1分)
(2)从任一点P沿x轴正方向进入圆形磁场区域中的粒子做半径为R的匀速圆周运动,其圆心位于P的正下方O″,如图1所示。因此粒子进入圆形磁场区域后的圆心的轨迹为如图1所示的虚线半圆
,此半圆的圆心在b点(1分)
所以垂直y轴进入的粒子,通过圆形磁场区域后第一次均通过x轴上b点进入第Ⅳ象限,并且沿各个方向的粒子都有,则第二次通过x轴的区域范围为R
所以bF=R tan(90°-θ)=3R/4,F点坐标为(7R/4,0)(1分)
粒子在第Ⅳ象限的轨道半径R″=2mv/qB2=2mE/qB1B2
xQ=7R/4+2R″ sin θ=7R/4+16mE/5qB1B2,所以Q点坐标为(7R/4+16mE/5qB1B2,0) (2分)
22．(10分)
（1）当导体棒ab运动稳定后，做匀速运动，由平衡条件知，
(1分) 感应电流 (1分)
联立得 (1分)
（2） （导体杆接入回路的电阻r=0.5Ω） 穿过B2磁场过程中的平均电流：
联立得=1.5C (1分)
设穿过B2磁场过程中产生的总焦耳热为Q，则由能量守恒定律知 (1分)
导体棒ab产生的焦耳热 联立得Qr=1.5 J (1分)
（3） 根据题意有， ，(1分)
则若导体棒ab以速度v′通过B2磁场时与在磁场中通过的距离x′满足
导体棒ab在B1磁场中达到稳定速度时，由平衡条件知
又 联立得 (2分)
根据题意， 联立以上二式并代入数据得T。 (1分)
一、选择题Ⅰ(本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1. 在科学的发展历程中，许多科学家做出了杰出的贡献。下列叙述符合物理学史的是( )
A. 法拉第提出了场的概念，并发现了电流的磁效应
B. 伽利略首先将实验事实和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来
C. 牛顿提出了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量
D. 自然界中的电荷只有两种，库仑将它们命名为正电荷和负电荷
2. 如图所示，一辆长为14 m的公交车出站后做加速度大小为1.5 m/s2的匀加速直线运动，公交车先后通过地面上的两条标线A、B，所用时间分别为4 s和2 s，则两条标线A、B之间的距离为( )
A.30 m B.20 m C.12.25 m D.10 m
3. 如图为汽车的机械式手刹(驻车器)系统的结构示意图，结构对称。当向上拉动手刹拉杆时，手刹拉索(不可伸缩)就会拉紧，拉索OD、OC分别作用于两边轮子的制动器，从而实现驻车的目的。则以下说法正确的是( )
A. 当OD、OC两拉索夹角为60°时，三根拉索的拉力大小相等
B. 拉动手刹拉杆时，拉索AO上拉力总比拉索OD和OC中任何一个拉力大
C. 若在AO上施加一恒力，OD、OC两拉索夹角越小，拉索OD、OC拉力越大
D. 若保持OD、OC两拉索拉力不变，OD、OC两拉索越短，拉动拉索AO越省力
4. 在杯底固定一个弹簧，上端系一密度小于水的木球，然后在杯中装水，使木球全部浸入水中，如图所示。现让杯子从高处自由下落，不计空气阻力，则在下落瞬间，有关木球相对于烧杯的运动趋势和对地的加速度a大小的说法正确的是( )
A. 向上运动，加速度a大于重力加速度g
B. 向上运动，加速度a等于重力加速度g
C. 向下运动，加速度a大于重力加速度g
D. 向下运动，加速度a等于重力加速度g
5. 如图所示，一热气球在匀加速竖直向上运动的同时随着水平气流向右匀速运动，若设竖直向上为y轴正方向，水平向右为x轴正方向，则热气球实际运动的轨迹可能是( )
6. 电影《流浪地球》深受观众喜爱，地球最后找到了新家园——一颗质量比太阳大一倍的恒星。假设地球绕该恒星做匀速圆周运动，地球中心到这颗恒星中心的距离是地球中心到太阳中心的距离的2倍。则现在地球绕新的恒星运动与原来绕太阳运动相比，说法正确的是( )
A. 万有引力是原来的1/4 B. 线速度是原来的21/2/2
C. 向心加速度是原来的2倍 D. 周期是原来的2倍
7. 如图所示，虚线为电场中一簇水平的等间距的等差等势面，实线为一带正电的质点通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点。说法正确的是( )
A. 轨迹上P点电势比Q点电势高
B. 带电质点通过该电场区域时加速度不变
C. 带电质点通过Q点时动能较小
D. 带电质点运动过程中,电场力做正功
8. 如图所示，某同学在玻璃皿中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极做“旋转的液体”的实验，若蹄形磁铁两极正对部分的磁场可视为匀强磁场，电源的电动势为E=3 V，内阻r=0.1 Ω，限流电阻R0=4.9 Ω，玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为R=1 Ω，闭合开关后当液体旋转时电压表的示数恒为1.5 V，则( )
A. 由上往下看,液体做顺时针旋转
B. 液体旋转是因为电磁感应
C. 流过液体中的电流是1.5 A
D. 若把直流电源换成50 Hz的交流电源，液体便不能旋转起来
9. 如图为一台直流电动机的简化示意图。已知转子绕有n匝、长L、宽d的矩形线圈，匀强磁场的磁感应强度为B。当线圈中通有恒定电流I，转子绕轴由图示位置(线圈平面与磁场方向平行)顺时针(从a看向b)转过θ角时，转子的ab边受到的安培力大小为( )
A. nBILsinθ B. nBILcosθ C. nBId D. nBIL
10. 小宇同学为探究变压器的工作原理，设计了如图所示的实验装置，学生电源的交流稳压输出端串联一定值电阻R后与理想变压器原线圈相连，副线圈两端接有灯泡、滑动变阻器等。原、副线圈匝数比一定。先将开关S2闭合、S3断开，当闭合S1时灯泡刚好正常发光。调节变阻器滑片至中间位置，则下列关于此后操作中说法正确的是( )
A. 当闭合开关S3时，灯泡亮度变暗
B. 当闭合开关S3时，原线圈输入电压不变
C. 闭合开关S3以后，增大滑动变阻器连入电路的阻值，则通过定值电阻的电流增大
D. 闭合开关S3以后，当滑动变阻器连入电路的阻值减小时，变压器输出功率减小
11. 如图所示,两个完全相同的斜面倾角均为45°，高度均为h，A、B为两斜面的顶端、O为斜面的底端。现从左侧斜面顶端A以一定初速度v0水平抛出一个小球，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A. 当小球下落到斜面上高度为h/2处时,初速度v0为(gh)1/2/2
B. 若小球均落在左侧斜面上，则v0越大,落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大
C. 若小球初速度v0足够大，则小球能落在右侧斜面的顶端B
D. 若小球恰能垂直打在右侧斜面上的C点,则OC=21/2h/3
12. 如图所示，一束红光和一束蓝光，沿AO方向从O点射入上下表面平行的玻璃砖，其折射光线a、b分别从玻璃砖的下表面M、N两点射出,已知α=45°、β=60°,光速c=3×108 m/s。则下列说法不正确的是( )
A. 玻璃砖对b光束的折射率可能为1.66
B. a、b光束分别从下表面M、N两点射出后，两束光相互平行
C. 若分别用a光和b光照射同一双缝，则a光产生的条纹间距小
D. 若将a光从N点沿着NO的方向射入，则不会发生全反射现象
13. 一内壁光滑、半径为R的光滑圆轨道竖直固定在桌面上，整个装置处在匀强电场中，电场方向竖直向下，大小E=mg/q（E未知），一个质量为m，带电荷量为+q的小球静止在轨道底部A点，现用小锤沿水平方向快速击打小球，击打后迅速移开，使小球沿轨道在竖直面内运动，当小球回到A点时，再次用小锤沿运动方向击打小球，经过两次击打，小球才能运动到圆轨道的最高点，已知小球在运动过程中始终未脱离轨道，第一次击打过程中小锤对小球做功W，第二次击打过程中小锤对小球做功4W，设两次击打过程中小锤对小球做的功全部用来增加小球的动能，则W的值可能是( )
A. 3mgR B. 3mgR/2 C. 3mgR/4 D. 5mgR/2
二、选择题Ⅱ(本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分)
14. 下列四幅图涉及光的粒子性和波动性，其中说法正确的是( )
A. 甲图的光电效应实验说明光具有波粒二象性
B. 乙图说明,在光电效应中，同一单色入射光越强,饱和电流越大
C. 丙图的“泊松亮斑”说明光具有波动性，是光通过小圆孔时发生衍射形成的
D. 丁图的康普顿效应表明光子具有动量，揭示了光的粒子性的一面
15. 将绳的一端与簧片相连，绳可随簧片振动。当簧片振动形成稳定绳波后，给装置拍照，部分照片如图甲所示，绳波的波动图像如图乙所示。从某时刻开始计时，绳上P点的振动图像如图丙所示。则下列说法正确的是( )
A. 图甲中质点P正向下运动 B. 开始计时0.5 s后将再一次出现图甲波形
C. 这列波的传播速度为2.0 m/s D. 提高振动簧片的每秒振动次数，波长将会减小
16. 如图所示，可看作质点的物体从光滑固定斜面的顶端a点以某初速度水平抛出，落在斜面底端b点，运动时间为t，合外力做功为W1，合外力的冲量大小为I1。若物体从a点由静止释放，沿斜面下滑，物体经过时间2t到达b点，合外力做功为W2，合外力的冲量大小为I2。不计空气阻力，判断正确的是 ( )
A. W1：W2=1：1
B. I1：I2=1：2
C. 斜面与水平面的夹角为30°
D. 物体水平抛出到达b点时速度方向与水平方向的夹角为60°
三、非选择题(本题共6小题，共55分)
17.(8分) 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图甲所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带上打的点计算出。
(1) 下列做法正确的是 (填字母代号)。
A. 打点计时器使用的电源是交流电源
B. 在平衡摩擦力和其他阻力时，应将长木板右端垫高
C. 每次改变小车质量时，需要重新调节木板倾斜角度
D. 作出a-M的图像就可得到加速度a与质量M的关系
(2) 本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，实验应满足的条件是 。
(3) 图乙为实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带，纸带上A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔是0.1 s，距离如图所示，小车的加速度大小是
m/s2(保留2位有效数字)。
(4) 甲、乙两同学用同一装置做实验，各自画出了得到的a-F图线，如图丙所示，则两个同学做实验时哪一个物理量的取值不同: 。
(5) 甲、乙两同学又在实验室用插针法对如图甲所示的同一玻璃砖做“测量玻璃折射率”的实验。图乙是甲画的光路示意图，图丙是乙两同学画的光路示意图。以下是甲、乙两同学对于实验的讨论，其中正确的是( )
A. 图乙光路恰好经过玻璃砖圆心，因此光沿P1P2从空气进入玻璃时没有发生任何变化
B. 图乙中，P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可减小实验误差
C. 图丙中沿着P8P7方向看P6、P5像时发现大头针像边上有七彩颜色，那是因为光经过玻璃砖时发生了衍射现象
D. 图乙中玻璃的折射率可表示为n=sinr2/sinr1
18.(6分)在实验室某同学想测出某种金属材料的电阻率。他选用一卷用该材料制成的粗细均匀的金属丝进行测量,该金属丝长L=40.0 m、电阻约为20 Ω。实验室还备有以下实验器材:学生电源(稳压输出12 V)、电流表A(内阻约几欧)、电压表V(内阻约几千欧)、滑动变阻器(可供选择:R1,0~20 Ω,允许通过的最大电流2 A;R2,0~2 000 Ω,允许通过的最大电流1 mA)、导线和开关。
(1) 为精确测量金属丝电阻,请选择合适的器材和量程，用笔画线代替导线连好实物图(图甲)。
(2) 用10分度的游标卡尺测定金属丝直径结果如图乙所示，则金属丝直径d= cm;若选用合适量程后，如图丙，电压表和电流表的读数分别为U= V、I= A，由以上实验数据得出这种材料的电阻率ρ= Ω·m(结果保留2位有效数字)。
19．(9分)如图所示，底座A上装有L=0.5m长的直立杆，底座和杆的总质量M=1.0kg，底座高度不计，杆上套有质量为m=0.2kg的小环B，小环与杆之间有大小恒定的摩擦力。当小环从底座上以v0=4.0m/s的初速度向上飞起时，恰好能到达杆顶，然后沿杆下降，g取10m/s2，求：
(1) 在环飞起过程中，底座对水平面的压力；
(2) 此环下降过程需要多长时间。
20. (12分) 如图所示，在悬点O用长L=0.8 m的轻质细线悬挂一质量m=1 kg的小物块，悬点右侧放置有一粗糙斜面AB，斜面长l=2 m，其下端与光滑的圆弧轨道BCDE相切于B点，整个装置与O点处于同一个竖直平面内，O' 点为圆弧轨道圆心，C点为圆弧轨道最低点，θ=37°，E点在圆心正上方。将细线水平拉直由静止释放物块，物块摆到悬点O正下方P点时,细线刚好被拉断。拉断后小物块从P点飞出且恰能无碰撞地从A点沿着斜面AB下滑，沿着圆弧轨道刚好能到达E点。已知物块与斜面AB间的动摩擦因数为μ=0.25，g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。试求:
(1) 该细线能承受的最大拉力;
(2) 悬点O与A点的水平距离x;
(3) 圆弧轨道半径R。
21. (10分)如图所示，在第Ⅱ象限内存在电场强度为E、沿y轴负方向的匀强电场;磁感应强度为B1、垂直纸面向里的匀强磁场。在复合场中放置一线形、长为2R的带电粒子发生器，它沿x轴正方向不断地发射出速度相同的带正电粒子(已知粒子质量均为m、电荷量均为q)，这些粒子能在0
(1) 求第Ⅰ象限圆形磁场区域内的磁感应强度大小和方向。
(2) 求通过圆形磁场区域的带电粒子第二次通过x轴的区域范围。
(3) 若调整粒子发生器和复合场，使粒子发射速度增大一倍，且粒子仍能垂直y轴进入第Ⅰ象限。求从a点射入的粒子第二次通过x轴时点的坐标。
22．(10分) 间距为l=0.5 m两平行金属导轨由倾斜部分和水平部分平滑连接而成，如图所示，倾斜部分导轨的倾角θ =30°，导轨上端连有阻值R=0.5 Ω的定值电阻且倾斜导轨处于大小为B1=0.5T、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。水平部分导轨足够长，图示矩形虚线框区域存在大小为B2=1T、方向竖直向上的匀强磁场，磁场区域的宽度d=3m。现将质量m=0.1kg、总电阻r0=0.6Ω、长L0=0.6m的导体棒ab从倾斜导轨上端释放（导体棒电阻均匀分布），达到稳定速度v0后进入水平导轨，当恰好穿过B2磁场时速度v=2m/s，已知导体棒穿过B2磁场的过程中速度变化量与在磁场中通过的距离满足（比例系数k未知），运动过程中导体棒始终与导轨垂直并接触良好，不计摩擦阻力和导轨电阻。求：
（1）导体棒ab的速度v0；
（2）导体棒ab穿过B2磁场过程中通过R的电荷量及导体棒ab产生的焦耳热；
（3）若磁场B1大小可以调节，其他条件不变，为了使导体棒ab停留在B2磁场区域，B1需满足什么条件。
物理答案
一、 选择题Ⅰ(本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
B
D
D
C
B
D
B
D
D
A
D
C
B
二、选择题Ⅱ(本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分)
14
15
16
BD
CD
AC
三、非选择题 (本题共6小题，共55分)
17. (8分) (1) AB(1分) ，
(2) m≪M(1分) ，(3) 0.20(2分) ，
(4)小车及车上砝码的总质量不同(2分)，
(5) BD(2分) 。
18. (6分) (1) 右图上连好实物图(2分)
(2) 0.12(1分) ， 10.0(1分) ，
0.46(1分) ， 6.1×10-7(1分) 。
19．(9分)
①对环进行受力分析，环受重力及杆给环向下的摩擦力，上升阶段加速度大小为．
由牛顿第二定律，得： (1分)
由运动学公式： (1分) 解得： (1分) (1分)
对底座进行受力分析，由平衡条件得： 解得：
又由牛顿第三定律知，底座对水平面压力为；(1分)
②对环受力分析，设环下降过程的时间是t，下降阶段加速度为，
则有： (1分) (1分) 解得： (1分) 。(1分)
20. (12分)
(1)mgL=mvp2/2(1分) FT-mg=mvp2/L(1分) FT=3mg=30 N(1分)
(2)由(1)得vP=4 m/s (1分) 由几何关系可得斜面AB与水平方向夹角为37°,则有 tan 37°=vAy/vp(1分)
得vAy=3 m/s,vA=(vAy2+vp2)1/2=5 m/s, (1分)物块从P到A的运动时间t=vAy/g=0.3 s(1分) 所以x=vPt=1.2 m(1分)
(3)A到B过程:mgl sin 37°-μmgl cos 37°=mvB2/2-mvA2/2(1分) 在E点:mg=mvE2/R(1分)
B到E过程:-mgR(1+cos 37°)=mvE2/2-mvB2/2(1分) 解得R= 41/46m(1分)
21. (10分)
(1)根据qE=qvB1知,从a点射入的粒子速度v=E/B1(1分)
根据几何关系得粒子在圆形磁场区域内的轨道半径为R, 由qvB=mv2/R,得B=mE/qB1R(1分)
由左手定则知方向垂直xOy平面向外(1分)
(2)从任一点P沿x轴正方向进入圆形磁场区域中的粒子做半径为R的匀速圆周运动,其圆心位于P的正下方O″,如图1所示。因此粒子进入圆形磁场区域后的圆心的轨迹为如图1所示的虚线半圆
,此半圆的圆心在b点(1分)
所以垂直y轴进入的粒子,通过圆形磁场区域后第一次均通过x轴上b点进入第Ⅳ象限,并且沿各个方向的粒子都有,则第二次通过x轴的区域范围为R
所以bF=R tan(90°-θ)=3R/4,F点坐标为(7R/4,0)(1分)
粒子在第Ⅳ象限的轨道半径R″=2mv/qB2=2mE/qB1B2
xQ=7R/4+2R″ sin θ=7R/4+16mE/5qB1B2,所以Q点坐标为(7R/4+16mE/5qB1B2,0) (2分)
22．(10分)
（1）当导体棒ab运动稳定后，做匀速运动，由平衡条件知，
(1分) 感应电流 (1分)
联立得 (1分)
（2） （导体杆接入回路的电阻r=0.5Ω） 穿过B2磁场过程中的平均电流：
联立得=1.5C (1分)
设穿过B2磁场过程中产生的总焦耳热为Q，则由能量守恒定律知 (1分)
导体棒ab产生的焦耳热 联立得Qr=1.5 J (1分)
（3） 根据题意有， ，(1分)
则若导体棒ab以速度v′通过B2磁场时与在磁场中通过的距离x′满足
导体棒ab在B1磁场中达到稳定速度时，由平衡条件知
又 联立得 (2分)
根据题意， 联立以上二式并代入数据得T。 (1分)
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