2024-2025学年高二物理竞赛考试模拟试卷（一）

2024-2025学年物理竞赛考试模拟试卷（一） （高二） 一、单选题 1．关于高斯定理的理解有以下几种说法，其中正确的是（　　） A．如果高斯面上E处处为零，则面内必无电荷 B．如果高斯面上E处处不为零，则高斯面内必有电荷 C．如果高斯面内电荷的代数和不为零，则通过高斯面的电通量必不为零 D．如果高斯面内无电荷，则高斯面上E处处为零 【答案】C 【详解】A．由高斯定理可知，如果高斯面上E处处为零，则有 所以该面内净电荷为0,即面内无电荷，或有等量的正负电荷，故A错误；BD．高斯面内无电荷，面外有电时，如图所示  由图可知，进入闭合曲面的电场线数与穿出闭合曲面的电场线数相等，但高斯面上的E不为0，故BD错误；C．由高斯定理可知，高斯面内有净电荷时，有则通过高斯面的电场强度通量必不为零，故C正确。故选C。 2．如图所示，在真空中光滑绝缘的水平面上有三个相同的不带电的小球，小球之间由三根完全相同的轻弹簧连接构成等边三角形，弹簧处于原长l0，若让每个小球带上相同的电荷量q，小球可沿所在角的角平分线运动，当三角形的面积增大到原来的4倍时小球的加速度均为零，弹簧是绝缘体且劲度系数相同，真空中的静电力常量为k，则弹簧的劲度系数为（   ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】设弹簧的劲度系数为k′，三角形的面积增大为原来的四倍，则三角形每边边长增大为原来的两倍，即每根弹簧伸长量均为l0，此位置每个带电小球受力平衡，有得故选D。 3．C1和C2两空气电容器串联以后接电源充电。在电源保持联接的情况下，在C2中插入一电介质板，则（　　） A．C1极板上电荷增加，C2极板上电荷增加 B．C1极板上电荷减少，C2极板上电荷增加 C．C1极板上电荷增加，C2极板上电荷减少 D．C1极板上电荷减少，C2极板上电荷减少 【答案】A 【详解】C1和C2两空气电容器串联以后接电源充电，稳定后两电容器所带电荷量相同；在C2中插入一电介质板，由可知，C2电容量增大，在电源保持联接的情况下，电势差不变，由 可知，C2极板上电荷增加，稳定后两电容器所带电荷量相同，C1极板上电荷增加。故选A。 4．如图所示是有两个量程的电流表。已知表头的内阻Rg=1000Ω，满偏电流Ig=1mA，电阻R1=50Ω，R2=200Ω，则下列说法正确的是（　　） A．接A、C两点，量程为0～8mA B．接A、B两点，量程0～50mA C．接A、C两点，量程为0～12mA D．接A、B两点，量程为0～25mA 【答案】D 【详解】AC．接A、C两点，当电流表达到满偏时，电路中的总电流为量程为0～5mA，故AC错误；BD．接A、B两点，当电流表达到满偏时，电路中的总电流为故B错误，D正确。故选D。 5．如图所示，在光滑水平面上，甲、乙、丙三个半径相等的匀质小球处在同一直线上、开始时小球甲、丙静止，现给小球乙一向右的速度v，分别与丙、甲碰撞一次后速度恰好减为0。关于甲、乙、丙三个小球质量m甲、m乙、m丙的关系，可能正确的是（　　） A．m乙>m丙；m乙<m甲 B．m乙>m丙；m乙>m甲 C．m乙<m丙；m乙<m甲 D．m乙<m丙；m乙>m甲 【答案】C 【详解】质量为的小球以速度与质量为的静止小球发生正碰，设碰后速度分别为，，若碰撞过程不损失动能，由动量守恒有由能量守恒有联立解得，若碰撞过程中损失动能最多，即碰后物体的速度相同，根据动量守恒定律可得：可得 若碰撞过程损失的动能在0和最大值之间，入射小球碰后速度范围为 本题中乙与丙碰后乙要反弹，所以，乙与甲碰后要停下，若碰撞过程动能不减少，乙与甲动量相等，设为p，则有可得综上，C正确，ABD错误。故选C。 6．两个同周期简谐振动曲线如图所示。的相位比的相位（　　） A．落后 B．超前 C．落后 D．超前 【答案】B 【详解】由图可知的振动比的振动早四分之一周期，相应的，它的相位比超前 故选B。 7．如图所示，、是两个固定的点电荷，O点位于两电荷的中点，A、B是连线上的两点，且。在A点静止释放点电荷q，它在A、B两点间往复运动，已知带正电，点电荷q的重力不计，则（    ） A．可能带负电 B．q可能带负电 C．q在A、B两点的电势能相等 D．q经过O点时动能最大 【答案】C 【详解】A．q在A、B两点间往复运动，在A点受合力向右，B点受合力向左，A、B两点电场方向必然相反，因此一定带正电，故A错误；B．若q带负电，在A点向B点运动过程中，对q的引力越来越大，对q的引力越来越小，q会加速通过B点，而不是在A、B两点间往复运动，故B错误；C．q在A、B两点速度均为零，动能相等，所以电势能相等，故C正确；D．因为，所以，O点加速度不为零，所以经过O点时速度不是最大，故D错误。故选C。 二、多选题 8．如图所示电路中，A为理想电流表，均为固定电阻，为滑动变阻器且其总电阻大于，C为平行板电容器，M为电动机，其内阻，干电池电源电动势，内阻不计，当滑片P从a点滑到b点过程中，下列说法正确的是（　　） A．电流表的示数先增大后减小 B．电容器带电量一直减小 C．电源消耗化学能的功率先减小后增大 D．电动机消耗的功率为 【答案】BC 【详解】A．滑动变阻器段与串联后，再和滑动变阻器段并联，再与串联，最后与电动机并联。当滑片P从a点滑到b点的过程中，支路的电阻总值为，滑动变阻器b端支路电阻为，因为所以当即两条支路电阻相等时，两支路并联电阻最大，所以当滑片P从a向b滑动时，并联电阻先增大后减小，由于先增大后减小，而电源内阻不计，则路端电压等于电源电动势，恒定不变，根据并联电路的特点可知，上方支路中电流先减小后增大，电流表的示数先减小后增大，故A错误；B．电流表示数先减小后增大，所以两端的电压先减小后增大，两端电压先增大后减小，当电流表示数减小、两端电压增大时，滑动变阻器b端支路电阻减小，则b端支路电流增大，由于可知滑动变阻器a端支路电流减小，则电阻两端电压减小；当电流表示数增大、两端电压减小时，滑动变阻器a端支路电阻增大，则a端支路电流减小，则测电阻两端电压减小，因此两端电压一直减小，由此可知电容器带电量一直减小，故B正确；C．先增大后减小，则电路中的总电流I先减小后增大，电源消耗化学能转化为电能的功率先减小后增大，故C正确；D．若电动机为纯电阻用电器，则功率为但是电动机为非纯电阻用电器，其正常工作时欧姆定律不成立，故其正常工作时功率不等于，故D错误。故选BC。 9．如图甲所示，粗糙水平轨道与半径为R的竖直光滑、绝缘的半圆轨道在B点平滑连接，过半圆轨道圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右范围足够大的匀强电场E，质量为m的带正电小滑块从水平轨道上A点由静止释放，运动中由于摩擦起电滑块电荷量会增加，过B点后电荷量保持不变，小滑块在AB段加速度随位移变化图象如图乙所示。已知A、B间距离为4R，滑块与轨道间动摩擦因数为，重力加速度为g。则（　　） A．小滑块运动到B点时速度大小为 B．小滑块在圆弧轨道上运动时，过小滑块对半圆轨道压力最大处半径与OB夹角的正切值为2 C．小滑块从圆弧轨道最高点C离开的同时，保持电场强度大小不变，方向变为水平向左，则从C离开到再次回到水平轨道的运动过程中小滑块一直做曲线运动 D．在满足（C）选项的条件下小滑块再次到达水平轨道时，速度大小为 【答案】BD 【详解】A．从A到B由动能定理可得由图象可得，小滑块从A到B运动过程中，合力做的功为则小滑块运动到B点时速度大小为 所以A错误；B．对滑块受力分析，有重力和电场力以及轨道对滑块的支持力，当滑块运动到半圆轨道上时，重力与电场力的合力与轨道对滑块的支持力共线时，滑块对半圆轨道压力最大，所以此处半径与OB夹角的正切值为由图象可知，在B点时，滑块所受电场力为 其中则所以B正确；C．由B选项分析可知，B点时滑块的电荷量为从B到C的过程中，由动能定理得小滑块从圆弧轨道最高点C离开时，先做平抛运动，则，，设滑块速度的偏转角为，则从C点出去后，电场方向与水平方向的夹角为，则所以 即滑块再次进入电场时，将做匀加速直线运动，所以C错误；D．由C选项分析可知，当滑块再次进入电场时的速度为从再次进入电场到再次到达水平轨道，由动能定理得其中得所以D正确。故选BD。 10．如图所示，所有的接触面全部光滑，初始时系统静止．小球质量为m，小车（连同半径为R的半圆形凹槽）质量为M，静止释放小球．以下说法正确的是（    ） A．小球滑到最低点时小球的速度为 B．小球在最低处受到的支持力 C．小球的轨迹是椭圆 D．小球的轨迹在最低点处的曲率半径为 【答案】AC 【详解】A．水平方向动量守恒，系统机械能守恒，有，联立解得，故A正确；B．以M为参考系，因为此时M相对地面刚好没有加速度，即M此时为惯性参考系，所以不用引入惯性力，针对最低点建立向心力方程，有得故B错误；C．此轨迹是“椭圆”，轨迹方程是故C正确；D．在地面系下针对最低点建立向心力方程，有 得故D错误。故选AC。 三、填空题 11．人眼的瞳孔直径约为3mm，若视觉感受最灵敏的光波长为550nm，则人眼最小分辨角是 ，在教室的黑板上，画一等号，其两横线相距2mm，坐在离黑板10m处的同学 分辨这两条横线（填能或不能） 【答案】 2.24×10-4rad 不能 【详解】[1]根据瑞利判据，当两个点光源分开的角度能使得两个光源衍射后的艾里斑中心最大值错开到对方的一级暗纹的时候，认为可以分辨，此角度为[2]又根据弧度制以及一级近似可以知道，两物点的距离除以他到人眼的距离，可以近似认为是此张角的弧度，所以故恰能分辨这两条横线时，人离黑板的距离为在离黑板10m处的同学不能分辨这两条横线。 12．光栅由许多 的狭逢构成的，两透光狭逢间距称为 ，当入射光垂直入射到光栅上时，衍射角k，衍射级次K满足的关系式是 ，用此式可通过实验测定 和 。 【答案】 等间距 光栅常数 光的波长 光栅常数 【详解】[1]由大量等宽等间距的平行狭缝构成的光学器件称为光栅；[2]光栅常数是光栅两刻线之间的距离，即两透光狭逢间距；[3][4][5]当入射光垂直入射到光栅上时，衍射角k，衍射级次K满足其中是光栅常数，为光的波长，则可通过此式测定光的波长与光栅常数。 13．在如图所示的电路中，定值电阻R1的阻值大于电源内阻r，闭合开关S，在滑动变阻器滑片P向下滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生了变化。当滑片向下移动时，电流表A的示数 （选填“变大”、“变小”、“不变”），示数减小的电压表 （选填“V1”、“V2”、“V3”），电源的输出功率 （选填“变大”“变小”“不变”）。 【答案】 变小 V2 变小 【详解】[1][2]当滑片P向下移动时，R2接入电路的阻值增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可得，回路中电流减小，则电流表示数变小，内电压减小，路端电压变大，则V1示数变大，R1两端的电压变小，电压表V2示数变小，则电压表V3示数变大；[3]由于定值电阻R1的阻值大于电源内阻r，根据电源输出功率与外电阻变化的关系，如图所示 由图可知，当外电路总电阻增大时，电源的输出功率变小。 14．如图所示，左图是干涉法检查平面示意图，右图是得到的干涉图样，则干涉图中条纹弯曲处的凹凸情况是 。（填“上凸”或“下凹”） 【答案】上凸 【详解】[1]检验工件平整度的操作中，明条纹处空气膜的厚度相同，从弯曲的条纹可知，检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，则检查出上凸。 15．传统的雷达天线依靠转动天线来搜索空中各个方向的目标，这严重影响了搜索的速度。现代的“雷达”是“相位控制阵列雷达”，它是由数以万计的只有几厘米或更小的小天线按一定的顺序排列成的天线阵，小天线发出相干的电磁波，其初相位可通过电子计算机调节，从而可改变空间干涉极强的方位，这就起了快速扫描搜索空中各个方向目标的作用对下的简单模型的研究，有助于了解改变相干波的初相位差对空间干涉级强方位的影响。图中a、b为相邻两个小天线，间距为d，发出波长为的相干电磁波。轴通过a、b的中点且垂直于a、b的连线。若已知当a、b发出的电磁波在a、b处的初相位相同即相位差为0时，将在与x轴成角（很小）方向的远处形成干涉级强，现设法改变a、b发出的电磁波的初相位，使b的初相位比a的落后一个小量，结果，原来相干极强的方向将从变为，则等于 。 【答案】 【详解】因为θ很小，所以有   ①则干涉级强位置到两天线的波程差为   ②当a、b发出的电磁波在a、b处的相位差为时，干涉级强位置的两列电磁波的相位差为   ③当b的初相位比a的落后一个小量时，干涉级强位置的两列电磁波的相位差为   ④联立③④可得   ⑤ 四、实验题（共23分） 16．某研究性学习小组在进行“用单摆测量重力加速度”的实验中（实验装置如图甲所示），已知单摆在摆动过程中的最大偏角小于。在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第次经过最低点所用的时间为。在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为，再用螺旋测微器测得摆球的直径为d（读数如图乙所示）。 （1）从图乙可知，摆球的直径为 。 （2）小组某同学认为单摆周期为，你认为是否正确 。（A．正确；B．不正确） （3）用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式 。 【答案】 B 【详解】（1）[1]从图乙可知，摆球的直径为 （2）[2]由题意可知，从单摆运动到最低点开始计时且计数为1，到第次经过最低点所用的时间为，则单摆全振动的次数为则单摆的周期为故选B。（3）[3]根据单摆的周期公式可得由题意可知，单摆的摆长为整理得 17．某实验小组用如图a所示的装置验证碰撞中的动量守恒。 (1)实验时，为测量碰撞前入射小球的速度大小，先将斜槽固定在贴有复写纸和白纸的木板边缘，调节槽口水平并使木板竖直；把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O，建立xOy坐标系。然后从斜槽上固定的位置释放小球，小球落到挡板上并在白纸上留下印迹。上下调节挡板进行多次实验，测量各印迹中心点的坐标，并绘制“”图线如图b所示。由图线求得斜率，小球平抛运动的初速度表达式为 （用斜率k和重力加速度g表示），带入图b中的数值，可得 （重力加速度，结果保留两位有效数字）。 (2)把被碰小球静置于斜槽轨道末端，让入射小球仍从斜槽同一位置静止释放，两球在斜槽末端碰撞﹐碰后两小球从斜槽末端水平抛出，用与（1）同样的方法绘制出两球平抛过程的“”图线如图c所示，图中直线的斜率分别为、，已知。验证碰撞中两球组成的系统动量守恒的表达式为 。（用入射小球质量，被碰小球质量和、、表示） 【答案】(1) 0.80 (2) 【详解】（1）[1][2]根据平抛运动规律可得，联立可得可知图像的斜率为解得小球平抛运动的初速度为代入数据，得 （2）动量守恒得表达式化简得 18．智能手机中都配有气压传感器，传感器的电阻会随所处环境气压变化而变化。某实验小组在室温下用以下可供选择的器材探究：气压传感器的电阻值随气压变化规律： A．阻值随气压而变化的气压传感器一个（阻值变化范围从几十欧到几百欧）； B．直流电源，电动势6V，内阻不计； C．电压表，量程为，内阻为； D．电压表，量程为，内阻为； E．电流表，量程为，内阻忽略不计； F．电流表，量程为，内阻忽略不计； G．定值电阻； H．定值电阻； I．滑动变阻器，最大电阻值约为； J．开关与导线若干    （1）小明设计了如图甲所示的实验电路原理图，其中电压表应选择 ，电流表应选择 ，定值电阻应选择 。（选填实验器材代号）。 （2）当气压传感器所处环境压强为时，闭合开关，测得两个电表的读数分别为和，则气压传感器阻值 。（计算结果保留3位有效数字） （3）当环境压强改变时，测得不同的值，绘成图像如图丙所示，由图可得和压强的关系表达式为 。 【答案】 C F G 【详解】（1）[1]根据题意可知，电源电动势为，电压表读数时要在表盘中间三分之一更准确，而且串联定值电阻可以扩大量程，故电压表选C。[2]气压传感器阻值变化范围从几十欧到几百欧，流经电流表的电流大概在几十毫安，故电流表选F；[3]串联定值电阻，相当于扩大电压表量程，扩大到即可，电压表内阻为，定值电阻选G。（3）[4]根据题意，由欧姆定律有 （4）[5]根据图像，假设代入数据可得 19．某学校的物理实验兴趣小组利用单摆和一个深度未知的小筒设计了如下实验来测量当地的重力加速度及小筒深度，将组装好的单摆竖直悬挂于开口向下的小筒中（单摆的下部分露于筒外），如图甲所示，用毫米刻度尺测出筒外悬线的长度l，然后将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，单摆振动过程中悬线不能碰到筒壁，并通过改变l而测出对应的摆动周期T，再以T2为纵轴，l为横轴作出函数关系图像，那么就可以通过此图像得出小筒的深度h和当地的重力加速度g。 （1）在这个实验中，应该选用下列哪些材料组成单摆( ) A．长约1米的细线 B．长约1米的细铁丝 C．长约1米的橡皮条 D．长约0.2米的细丝线 E．直径约为5厘米的钢球 F．直径约为5厘米的泡沫塑料球 G．直径约为1厘米的钢球 H．直径约为1厘米的塑料球 （2）如果实验中所得到的T2—l关系图像如图乙所示，那么真正的图象应该是a、b、c中的 ； （3）由图像可知，小筒的深度h ＝ m；当地g ＝ m / s2。(g值保留3位有效数字) （4）请你帮助该实验小组分析一下，g值偏小的主要原因是 。 【答案】 AG a 0.3 9.86 l的测量应该是筒外悬线到小球中心的距离 【详解】（1）[1]在选择摆线时要选择细、轻、无弹性的细线，长度大约1m左右，故选AG。 （2）[2]在实验过程中摆长应该为摆线的长度与小球半径之和，由单摆运动的周期公式解得可知当时周期不为零，图像为a。（3）[3][4]由（2）的分析可以确定，筒的深度为0.30m，a图像的斜率为所以当地的重力加速度为9.86m/s2。（4）[5]实验过程中摆线的真实摆长为筒外悬线到小球中心的距离，所以实验中的摆长偏大，所测量出来的重力加速度偏小。 五、计算题 20．如图所示，两根平行长直线间距为2a，一端用半圆形线连起来，全线上均匀带电。 试证明在圆心O处的电场强度为零。 【答案】见解析所示 【详解】以表示线上的线电荷密度。如图所示，考虑对顶的所对应的电荷和在O点的场强，在O点的场强为方向由指向O。 在O点的场强为方向由指向O。由于，且方向相反，所以其合电场为零。又由于此结果与无关，所以任一对与对顶的相应的电荷元在O点的电场都为零，所以全线电荷在O点的总场强也等于零。 21．有一静电场，其电势U随坐标x的改变而变化，变化的图线如图1所示，试在图2中画出该静电场的场强E随x变化的图线（设场强沿x轴正方向时取正值，场强沿x轴负方向时取负值）。 【答案】 【详解】势U随坐标x的变化图，其斜率为E，设场强沿x轴正方向时取正值，场强沿x轴负方向时取负值、 故其静电场的场强E随x变化的如图所示 22．图示电路是没有画完的功率放大电路，已知输入电压为正弦波，运算放大电路为理想运放。 （1）标出三极管VT1和VT2的发射极箭头，并合理连接输入信号和反馈电阻Rf，使电路具有输入电阻大、输出电压稳定的特点； （2）设三极管VT1和VT2的饱和管压降可忽略不计，计算VT1和VT2的极限参数、、大体应满足什么条件？ （3）电路最大的输出功率有多大？（Pomax=?）    【答案】（1）见解析,1接3,2接地，4接运放反向输入端，5接输出端（2），，；（3）1.4W 【详解】(1) 三极管VT1和VT2的发射极箭头如图中所标，当1接3,2接地，4接运放反向输入端，5接输出端时电路输入电阻大，输出电压稳定；    （2） 据题可知 (3) 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！8 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年物理竞赛考试模拟试卷（一） （高二） 一、单选题 1．关于高斯定理的理解有以下几种说法，其中正确的是（　　） A．如果高斯面上E处处为零，则面内必无电荷 B．如果高斯面上E处处不为零，则高斯面内必有电荷 C．如果高斯面内电荷的代数和不为零，则通过高斯面的电通量必不为零 D．如果高斯面内无电荷，则高斯面上E处处为零 2．如图所示，在真空中光滑绝缘的水平面上有三个相同的不带电的小球，小球之间由三根完全相同的轻弹簧连接构成等边三角形，弹簧处于原长l0，若让每个小球带上相同的电荷量q，小球可沿所在角的角平分线运动，当三角形的面积增大到原来的4倍时小球的加速度均为零，弹簧是绝缘体且劲度系数相同，真空中的静电力常量为k，则弹簧的劲度系数为（   ） A． B． C． D． 3．C1和C2两空气电容器串联以后接电源充电。在电源保持联接的情况下，在C2中插入一电介质板，则（　　） A．C1极板上电荷增加，C2极板上电荷增加 B．C1极板上电荷减少，C2极板上电荷增加 C．C1极板上电荷增加，C2极板上电荷减少 D．C1极板上电荷减少，C2极板上电荷减少 4．如图所示是有两个量程的电流表。已知表头的内阻Rg=1000Ω，满偏电流Ig=1mA，电阻R1=50Ω，R2=200Ω，则下列说法正确的是（　　） A．接A、C两点，量程为0～8mA B．接A、B两点，量程0～50mA C．接A、C两点，量程为0～12mA D．接A、B两点，量程为0～25mA 5．如图所示，在光滑水平面上，甲、乙、丙三个半径相等的匀质小球处在同一直线上、开始时小球甲、丙静止，现给小球乙一向右的速度v，分别与丙、甲碰撞一次后速度恰好减为0。关于甲、乙、丙三个小球质量m甲、m乙、m丙的关系，可能正确的是（　　） A．m乙>m丙；m乙<m甲 B．m乙>m丙；m乙>m甲 C．m乙<m丙；m乙<m甲 D．m乙<m丙；m乙>m甲 6．两个同周期简谐振动曲线如图所示。的相位比的相位（　　） A．落后 B．超前 C．落后 D．超前 7．如图所示，、是两个固定的点电荷，O点位于两电荷的中点，A、B是连线上的两点，且。在A点静止释放点电荷q，它在A、B两点间往复运动，已知带正电，点电荷q的重力不计，则（    ） A．可能带负电 B．q可能带负电 C．q在A、B两点的电势能相等 D．q经过O点时动能最大 二、多选题 8．如图所示电路中，A为理想电流表，均为固定电阻，为滑动变阻器且其总电阻大于，C为平行板电容器，M为电动机，其内阻，干电池电源电动势，内阻不计，当滑片P从a点滑到b点过程中，下列说法正确的是（　　） A．电流表的示数先增大后减小 B．电容器带电量一直减小 C．电源消耗化学能的功率先减小后增大 D．电动机消耗的功率为 9．如图甲所示，粗糙水平轨道与半径为R的竖直光滑、绝缘的半圆轨道在B点平滑连接，过半圆轨道圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右范围足够大的匀强电场E，质量为m的带正电小滑块从水平轨道上A点由静止释放，运动中由于摩擦起电滑块电荷量会增加，过B点后电荷量保持不变，小滑块在AB段加速度随位移变化图象如图乙所示。已知A、B间距离为4R，滑块与轨道间动摩擦因数为，重力加速度为g。则（　　） A．小滑块运动到B点时速度大小为 B．小滑块在圆弧轨道上运动时，过小滑块对半圆轨道压力最大处半径与OB夹角的正切值为2 C．小滑块从圆弧轨道最高点C离开的同时，保持电场强度大小不变，方向变为水平向左，则从C离开到再次回到水平轨道的运动过程中小滑块一直做曲线运动 D．在满足（C）选项的条件下小滑块再次到达水平轨道时，速度大小为 10．如图所示，所有的接触面全部光滑，初始时系统静止．小球质量为m，小车（连同半径为R的半圆形凹槽）质量为M，静止释放小球．以下说法正确的是（    ） A．小球滑到最低点时小球的速度为 B．小球在最低处受到的支持力 C．小球的轨迹是椭圆 D．小球的轨迹在最低点处的曲率半径为 三、填空题 11．人眼的瞳孔直径约为3mm，若视觉感受最灵敏的光波长为550nm，则人眼最小分辨角是 ，在教室的黑板上，画一等号，其两横线相距2mm，坐在离黑板10m处的同学 分辨这两条横线（填能或不能） 12．光栅由许多 的狭逢构成的，两透光狭逢间距称为 ，当入射光垂直入射到光栅上时，衍射角k，衍射级次K满足的关系式是 ，用此式可通过实验测定 和 。 13．在如图所示的电路中，定值电阻R1的阻值大于电源内阻r，闭合开关S，在滑动变阻器滑片P向下滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生了变化。当滑片向下移动时，电流表A的示数 （选填“变大”、“变小”、“不变”），示数减小的电压表 （选填“V1”、“V2”、“V3”），电源的输出功率 （选填“变大”“变小”“不变”）。 14．如图所示，左图是干涉法检查平面示意图，右图是得到的干涉图样，则干涉图中条纹弯曲处的凹凸情况是 。（填“上凸”或“下凹”） 15．传统的雷达天线依靠转动天线来搜索空中各个方向的目标，这严重影响了搜索的速度。现代的“雷达”是“相位控制阵列雷达”，它是由数以万计的只有几厘米或更小的小天线按一定的顺序排列成的天线阵，小天线发出相干的电磁波，其初相位可通过电子计算机调节，从而可改变空间干涉极强的方位，这就起了快速扫描搜索空中各个方向目标的作用对下的简单模型的研究，有助于了解改变相干波的初相位差对空间干涉级强方位的影响。图中a、b为相邻两个小天线，间距为d，发出波长为的相干电磁波。轴通过a、b的中点且垂直于a、b的连线。若已知当a、b发出的电磁波在a、b处的初相位相同即相位差为0时，将在与x轴成角（很小）方向的远处形成干涉级强，现设法改变a、b发出的电磁波的初相位，使b的初相位比a的落后一个小量，结果，原来相干极强的方向将从变为，则等于 。 四、实验题 16．某研究性学习小组在进行“用单摆测量重力加速度”的实验中（实验装置如图甲所示），已知单摆在摆动过程中的最大偏角小于。在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第次经过最低点所用的时间为。在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为，再用螺旋测微器测得摆球的直径为d（读数如图乙所示）。 （1）从图乙可知，摆球的直径为 。 （2）小组某同学认为单摆周期为，你认为是否正确 。（A．正确；B．不正确） （3）用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式 。 17．某实验小组用如图a所示的装置验证碰撞中的动量守恒。 (1)实验时，为测量碰撞前入射小球的速度大小，先将斜槽固定在贴有复写纸和白纸的木板边缘，调节槽口水平并使木板竖直；把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O，建立xOy坐标系。然后从斜槽上固定的位置释放小球，小球落到挡板上并在白纸上留下印迹。上下调节挡板进行多次实验，测量各印迹中心点的坐标，并绘制“”图线如图b所示。由图线求得斜率，小球平抛运动的初速度表达式为 （用斜率k和重力加速度g表示），带入图b中的数值，可得 （重力加速度，结果保留两位有效数字）。 (2)把被碰小球静置于斜槽轨道末端，让入射小球仍从斜槽同一位置静止释放，两球在斜槽末端碰撞﹐碰后两小球从斜槽末端水平抛出，用与（1）同样的方法绘制出两球平抛过程的“”图线如图c所示，图中直线的斜率分别为、，已知。验证碰撞中两球组成的系统动量守恒的表达式为 。（用入射小球质量，被碰小球质量和、、表示） 18．智能手机中都配有气压传感器，传感器的电阻会随所处环境气压变化而变化。某实验小组在室温下用以下可供选择的器材探究：气压传感器的电阻值随气压变化规律： A．阻值随气压而变化的气压传感器一个（阻值变化范围从几十欧到几百欧）； B．直流电源，电动势6V，内阻不计； C．电压表，量程为，内阻为； D．电压表，量程为，内阻为； E．电流表，量程为，内阻忽略不计； F．电流表，量程为，内阻忽略不计； G．定值电阻； H．定值电阻； I．滑动变阻器，最大电阻值约为； J．开关与导线若干    （1）小明设计了如图甲所示的实验电路原理图，其中电压表应选择 ，电流表应选择 ，定值电阻应选择 。（选填实验器材代号）。 （2）当气压传感器所处环境压强为时，闭合开关，测得两个电表的读数分别为和，则气压传感器阻值 。（计算结果保留3位有效数字） （3）当环境压强改变时，测得不同的值，绘成图像如图丙所示，由图可得和压强的关系表达式为 。 19．某学校的物理实验兴趣小组利用单摆和一个深度未知的小筒设计了如下实验来测量当地的重力加速度及小筒深度，将组装好的单摆竖直悬挂于开口向下的小筒中（单摆的下部分露于筒外），如图甲所示，用毫米刻度尺测出筒外悬线的长度l，然后将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，单摆振动过程中悬线不能碰到筒壁，并通过改变l而测出对应的摆动周期T，再以T2为纵轴，l为横轴作出函数关系图像，那么就可以通过此图像得出小筒的深度h和当地的重力加速度g。 （1）在这个实验中，应该选用下列哪些材料组成单摆( ) A．长约1米的细线 B．长约1米的细铁丝 C．长约1米的橡皮条 D．长约0.2米的细丝线 E．直径约为5厘米的钢球 F．直径约为5厘米的泡沫塑料球 G．直径约为1厘米的钢球 H．直径约为1厘米的塑料球 （2）如果实验中所得到的T2—l关系图像如图乙所示，那么真正的图象应该是a、b、c中的 ； （3）由图像可知，小筒的深度h ＝ m；当地g ＝ m / s2。(g值保留3位有效数字) （4）请你帮助该实验小组分析一下，g值偏小的主要原因是 。 五、计算题 20．如图所示，两根平行长直线间距为2a，一端用半圆形线连起来，全线上均匀带电。 试证明在圆心O处的电场强度为零。 21．有一静电场，其电势U随坐标x的改变而变化，变化的图线如图1所示，试在图2中画出该静电场的场强E随x变化的图线（设场强沿x轴正方向时取正值，场强沿x轴负方向时取负值）。 22．图示电路是没有画完的功率放大电路，已知输入电压为正弦波，运算放大电路为理想运放。 （1）标出三极管VT1和VT2的发射极箭头，并合理连接输入信号和反馈电阻Rf，使电路具有输入电阻大、输出电压稳定的特点； （2）设三极管VT1和VT2的饱和管压降可忽略不计，计算VT1和VT2的极限参数、、大体应满足什么条件？ （3）电路最大的输出功率有多大？（Pomax=?）    试卷第1页，共3页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！8 学科网（北京）股份有限公司 答案第12页，共16页 学科网（北京）股份有限公司 $$