内容正文:
物理
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦
干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目
要求的。
1.下列说法正确的是
A.金属导体的电阻与温度无关
B.金属导体两端的电压越小,金属导体的电阻越小
C.通过金属导体的电荷量越多,说明通过金属导体的电流越大
D.金属导体的电阻与它两端的电压以及通过的电流无关
2.真空中存在沿x轴方向的电场,x轴上各点的电势如图所示,一个二价正离子某时刻仅在静电力的作用
下从原点以初动能4eV沿x轴正方向运动。在离子从原点运动至x=6cm的过程中,下列说法正确的是
A.离子在0<x<6cm范围内运动过程中的动能最小值为2eV
↑p/W
B.0<x<2cm范围内,电场方向沿x轴正方向,电场强度大小E=
1 V/cm
6 x/cm
C.离子在从x=2cm运动到x=6cm的过程中,加速度先减小后增大
D.离子在x=4cm处的速度小于在x=6cm处的速度
3.一根粗细均匀的直线绝缘管道中含大量正一价、负二价离子的污水正以速度在管内流动。污水管的横
截面积为S,单位长度污水中含正一价、负二价离子的个数均为,电子的带电量为e,则由于污水流动而
形成的等效电流的大小和方向为
A零,方向与同向
B.g,方向与反向
C.nem,方向与v反向
D.3new,方向与v同向
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4.电通量是表征电场线分布情况的物理量,符号是Φ。已知在电场强度为E的匀强电场中,有一个与电场
方向垂直的、面积为S的平面,则通过这个面的电通量中:=E·S。如图所示是一个孤立正点电荷所产生
电场的电场线和等势面分布平面图。已知点电荷电量是Q,静电力常量是k,等
势面S,到点电荷的距离是,1,球面的面积S=4π2,则S,面的电通量是
A.4TkQr
B.4πkQ
C.4uko
D.4πkg
r
5.两完全相同的长方体容器分别注满同种溶液(导电良好)后按如图所示方式接人电压为U的电路中,干
路中的电流为1。已知容器的长、宽、高分别是21,1、1,则溶液的电阻率为
A.
B华
高
c
n
宽
6.如图所示,真空中等边三角形ABC的边长为d,顶点B、C上分别固定有电荷量为4q、2q的正点电荷,0为
三角形ABC的中心。已知静电力常量为k,则O点的电场强度大小为
A.h
d
B.k 123g
d2
0
c.69
D.k18
7.如图所示,虚线为某竖直平面内静电场的一组等势线,一带电小球从M点沿水平方向进人电场,沿实线
运动到N,小球在N点的速度方向竖直向下。不计空气阻力,下列说法正确的是
A.小球受到的静电力垂直虚线斜向下
M
B.小球的加速度越来越大
C.小球从M运动到N的过程中,动能一直增大
D.小球从M运动到N的过程中,静电力一直做负功
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8.图1为显像管显示器的内部原理图,K为电子发射器,能够持续不断地发射初速度为0的电子,电子的质
量为m、电荷量为-©,电子经加速电场U,后从小孔S进入偏转电场,小孔S正对偏转电场的中线,偏转电
场极板的长度为2L,两板间距为1,两板间所加电压如图2所示。已知加速电场的电压大小山,-2m,
e7,
不计电子的重力,要使所有电子均能射出偏转电场,则图2中U,的最大值为
荧光屏
+U
加速电场
偏转电场
0
3T。
2T。
5T。
2L
图1
图2
A.8md
5eTg
B.Am
5e78
C.8md
D.Amd
3e7
3e7%
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.数据记录在实验中至关重要。下列关于各仪器记录的数据正确的是
2
UL2>3
10
0.20
10
11
(cm)
0
A
0.6
w咖
15
45
-0.63
0510
图1
图2
图3
图4
A.图1中,游标卡尺的读数为10.15cm
B.图2中,螺旋测微器的读数为2.488mm
C.图3中,按照图示接法,读数为0.44A
D.图4中,若选用的是0-3V量程,则读数为2.5V
10.如图所示,A、B两处固定有等量异种点电荷,O是电荷连线的中点,、∫是连线中垂线上关于O点对称的
两点,b、c和a、d为电荷连线上关于O点对称的点。下列说法正确的是
e
+
A
B
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A.b、c两点场强相同,b点电势高于c点电势
B.a、d两点场强相同,电势也相同
C.ef两点场强相同,e点电势高于∫点电势
D.e点场强小于c点场强,e点电势高于c点电势
11.电容器C、二极管、定值电阻和电源按照如图所示连接,其中下极板接地。两极板间有一带电液滴恰好
静止在A点。下列说法正确的是
A.上极板不动,下极板下移,两板之间的电势差保持不变
二极管
B.上极板不动,下极板下移,液滴保持静止状态
C.上极板不动,下极板左移,A点的电势升高
D.上极板不动,下极板左移,自由电子由左向右经过R回到电源
12.如图所示,半径为R的光滑半圆绝缘轨道竖直固定,在圆心0正下方轨道上的b点固定电荷量为Q的
点电荷,某时刻,将带电量为g的带电小球置于a点,小球恰好可以静止。后来由于小球漏电,置于a点
的小球沿轨道缓慢移动,在移动至b点之前,下列判断正确的是(已知静电力常量为k,重力加速度为g,
小球可视为质点)
A.小球的质量为24
2R'g
B.小球对轨道的压力大小保持不变
C.小球和固定点电荷之间的库仑力逐渐增大
D,小球与固定点电荷间的距离为d时,其带电量为②心
4R3
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13.(6分)某物理实验小组探究电容器的充、放电规律。
图1
图2
(1)按照图1所示电路连接器材,已知电源提供的电压恒为8V。将开关S连接到“1”时,经过电流表A
(内阻不计)的电流方向为
(选填“从右向左”或“从左向右”)。
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(2)当A中没有电流的时候,再把开关S连接到“2”,电阻箱选择不同的阻值,得到不同的I-1图像,在
图2中,图线
(选填“α”或“b”)对应电阻箱的阻值较大。
(3)某次实验中,把电阻箱的阻值调到200Ω,把开关S连接到“2"得到的1-t图像如图3所示,则根据
图像可知,2s前图线和横轴围成的面积与2s后图线和横轴围成的面积之比S,:S2=
↑IlmA
20
0
2468/s
0
图3
图4
(4)请在图4中画出充电过程中,电容器两极板间电势差U与极板所带电荷量9之间的关系图像。
14.(8分)某同学在实验室测量一导体的电阻(约5Ω)。为了精确测得导体的电阻R,他在实验室找到了
以下实验器材:
①电源E(电压恒为3V)
②电流表A(0-0.6A,内阻r=2Ω)》
③电压表V,(0-3V,内阻1≈12k2)
④电压表V2(0-15V,内阻r2≈60k2)
⑤滑动变阻器R,(0~1.5Ω,允许通过的最大电流I=2A)
⑥滑动变阻器R2(0-20,允许通过的最大电流1=1A)
⑦开关、导线若干
(1)为了使测量值准确且操作方便,实验中,电压表应选
,滑动变阻器应选
(均
填写各器材前的序号)
(2)实验中导体两端电压明显变化,并且测量结果准确。用笔画线代替导线将电压表接人电路。
(3)电路连好后,闭合开关,无论如何移动滑动变阻器的滑片,发现电压表有示数且几乎不变,电流表始
终没有示数。若电路中仅有一处故障,则可能的故障是
A.滑动变阻器短路
B.滑动变阻器断路
C.待测导体R与电流表A之间的导线断路
(4)故障解决后,正确操作实验,记录相应数据,根据实验中电压表和电流表的示数U、I,作U-1图像,
图像的斜率为k,则导体的电阻R=
0
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架
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15.(8分)如图所示,现有三个完全相同的带电小球A、B、C,其中B、C置于绝缘桶底部的直径两端,A在B、
C中间正上方,三者构成一个正三角形,且都处于静止状态。已知小球的质量均为m,带电量均为+9,
静电力常量为k,重力加速度为g,求:
(1)三角形的边长:
(2)绝缘桶对小球B的作用力大小。
16.(8分)如图是一种多用电表的原理示意图,其中G是量程为3mA的电流表,其内阻R。=190D,R,、R2
为定值电阻,R2=40.5Ω。已知当开关S拨至触点“1"时,能够测量的最大电流为60mA,求:
(1)电阻R,的阻值:
(2)开关S拨至触点“2”时,能够测量的最大电压。
©
R
R
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器
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17.(14分)如图所示,竖直面内直角坐标系0,第一象限内存在竖直向上的匀强电场E,=m,第四象限存
在水平向左的匀强电场E,=坚,第四象限内有一个绝缘圆弧轨道与x轴交于B点,圆弧轨道在B点的切
线与x轴正方向的夹角日=30°,圆弧轨道与y轴相切于C点。某时刻将一质量为m、带电量为-q(g>0)
的小球从y轴上的A点以水平速度抛出,小球恰好在B点沿切线方向进入轨道,已知小球进人轨道后
不脱离轨道,重力加速度为8。求:
(1)小球释放点A到O的距离;
(2)轨道圆心所在的位置坐标;
(3)小球在轨道上运动时的最大动能。
E
0
E
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器
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18.(16分)随着科技的发展,机器人不再局限于工厂,开始进人我们的日常生活。图1为某公司的配送机
器人,机器人自身的质量m=50kg,机器人行进过程中所受的阻力大小恒为其总重力大小的0。图2为
其内部简化的电路图,定值电阻R=1Ω、电源提供U=48V的恒定电压,电动机的内阻R,=1,电动
机提供的牵引力与电流的关系满足F=k/(k为常数但未知)。某次,机器人载着30kg的货物以2m/s
的速度匀速前行(此时电路中的电流小于5A),重力加速度g取10/s2,不计其他能量损耗。求:
(1)这次行驶过程中的牵引力大小及电流/;
(2)本次运输过程中,电动机的效率;
(3)机器人所载货物的质量不能超过多少。
①R
U
图1
图2
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器
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物理(A)答案
选择题:共12小题,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一个选项符合题目要求,每小题3分,
共24分。第9~12题有多个选项符合题目要求,每小题4分,共16分,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,
有选错的得0分。
1.答案D
命题透析本题考查电流和电阻的概念,考查学生的物理观念。
思路点拨金属导体的电阻由导体本身的材料、长度、横截面积和温度决定,与导体两端的电压及通过的电流
无关,公式R-号仅为电阻的定义式,不能理解为电阻与电压成正比、与电流成反比,温度改变,金属丝的电阻
率会改变,故电阻会变,A、B错误,D正确;通过金属导体的电荷量多,可能是因为通电时间长,C错误。
2.答案C
命题透析本题以一x图像为情景,考查能量守恒定律、电场强度与电势差的关系,考查学生处理图像问题的
能力。
思路点拨只在静电力作用下,离子的电势能和动能之和保持不变,初始时刻,离子的电势能是0,动能为4εV,
二者之和为4eV,电势能最大值为E。=4eV,此时动能最小,E.=0,离子动能的最小值为0,A错误;在0<x<2cm
范围内,电场强度E=A9=1V/cm,电势逐渐升高,逆着电场线,所以0-2cm范围内,电场沿x轴负方向,B错
△x
误;离子在从x=2cm运动到x=6cm的过程中,图像的斜率先减小后增大,所以离子所受静电力先减小后增
大,加速度先减小后增大,C正确;离子以初动能4V从原点减速运动到x=2cm位置,速度刚好为零,电场反
向,离子再加速运动到x=4cm位置,之后减速运动到x=6cm位置,速度减小到零,故离子在x=4cm处的速
度大于在x=6cm处的速度,D错误。
3.答案C
命题透析本题以污水中带电离子的定向移动形成等效电流为情景,考查电流的方向、电流大小的计算、电流
的微观表达式,考查学生对概念的理解能力。
思路点拨设直线管的长度为l,由题意可知,定向移动的正一价离子的电荷量Q,=ln,离子定向移动的时间
:=,正离子定向移动形成的等效电流为,一-=,正离子形成的电流方向与D同向:同时,负二价离
子的电荷量Q.=2e,离子定向移动的时间1=,负离子定向移动形成的等效电流为,-2_2e=2nc,负
离子形成的电流方向与v反向,所以管中的等效电流为I=12-I1=nw,方向与v反向,C正确。
4.答案B
命题透析本题以,点电荷的电场为背景,考查物理量的新定义电通量,考查考生的知识迁移能力。
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向只
思路点拨等势面S,到点电荷的距离是1,此处的电场强度大小E,=k9,等势面S,的面积S,=4,电通量
中=E,S,=4kQ,选项A、B、D错误,B正确。
5.答案C
命题透析
本题以并联溶液导电为情景,考查并联电路中电流、电阻的关系、电阻定律,考查学生的理解应用
能力。
2
思路点拔根据电阻定律分别有:R。=p一,R。=p2,将两“导体”并联接人电路,根据并联电路规律和欧姆定
律有行-京定+定联立解得兴c正确。
6.答案A
命题透析本题考查点电荷电场强度的叠加,考查学生的推理和运算能力。
思路点
发由于三角形的边长为d,则0到A,A.C的距离均为停4,+9在0点的场强大小E,=
4血=k24
542
d
3
西0向,+2在0的强天小B。孟》方向沿00方狗,由平行四边形定则知0点的合
3
场强为B,=k,A正确。
7.答案D
命题透析本题以带电小球在电场中的运动为情景,考查等势线与轨迹的结合、组合场的处理,考查学生的分
析、应用能力。
思路点拨虚线为等势线,电场线垂直于等势线,带电小球在重力和静电力的作用下做曲线运动,合力指向轨
迹的凹侧,故静电力沿垂直虚线斜向上,A错误;小球受恒定的静电力和重力,所受合力恒定,加速度恒定,B错
误;小球从M运动到N的过程中,初始时刻合力与速度方向夹角为钝角,后为锐角,即合力先做负功,再做正
功,动能先减小后增大,C错误;小球从M到N的过程中,小球所受静电力方向与小球速度方向的夹角始终为
钝角,静电力一直做负功,D正确。
8.答案A
命题透析本题考查动能定理、带电粒子在周期性变化的偏转电场中的运动、临界极值问题,考查学生的综合
分析问题的能力。
思路点拨电子经加速电场加速后获得速度,由动能定理可得c山,=分m,解得%-光,要使所有电子均射
T。
出偏转电场,则电子在偏转电场中运动的时间1=2头=。,由题图2可知,偏转电场周期也是不,取电子在U二
,时所受静电力的方向为正方向,电压为U,和一号时的加速度分别为二和一,分析可知,1:0时刻进人
的粒了偏移最大,即=子总受+治受·至安·票受-
+md22-22md2
16md
,要使所有电子均能射
出偏转电场,则
号悠得
_8md2
5e究,A正确。
一2
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9.答案AC
命题透析本题考查游标卡尺、螺旋测微器、电流表、电压表的读数,考查常规仪器的读数规则及记录规范,考
查学生的科学态度与责任。
思路点拨游标卡尺为10分度,读数为101mm+0.1×5mm=101.5mm=10.15cm,A正确;螺旋测微器的读
数为2.5m+0.01×48.8mm=2.988m,B错误:电流表所达量程为0-0.6A,精确度为号0A=0.02A,数
据记录时估读至本位,所以读数为0.44A,C正确;电压表所选量程为0~3V,精确度为0.1V,需要估读至下
一位,则电压表读数为2.50V,D错误。
10.答案AD
命题透析本题考查点电荷电场强度、场强的叠加、电场线、等势面,考查考生的推理论证能力。
思路点拔由等量异种点电荷的电场线分布规律可知,b、c两点场强大小相等,方向都水平向右,沿电场线方
向电势降低可知b点电势高于c点电势,A正确;a、d场强大小相等,方向均向左,电势不同,α点电势高于0电
势,d点电势低于0电势,B借误;、∫两点场强相同,处在等量异种电荷的连线中垂线上,该线上各点电势相
同,C错误:由电场线分布可知e点场强小于c点场强,e点电势高于c点电势,D正确。
11.答案BC
命题透析本题以电容器为情景,考查二极管的单向导电性及电容器的动态分析,考查学生的推理和应用
能力。
思路点拔二极管具有单向导电性,所以电容器只能充电,不能放电,当上极板不动,下极板下移时,两极板之
间的距离d增加,根据C=可知,电容器的电容减小,电容器应该放电,由于二极管的阻码,电容器极板的
电荷量保持不变,根据U-号可知,两极板之间的电势差增大,极板正对面积不变,由B=4如可知,极板间电
场强度不变,带电液滴所受静电力不变,液滴保持不动,A错误,B正确;上极板不动,下极板左移,两极板正对
面积减小,根据C=可知,电容器的电容减小,电荷量保持不变,两极板之间的电势差增大,电场强度增
加,A点到下极板距离不变,根据U=Ed可知,A点的电势升高,C正确;根据C项分析可知,下极板左移,电容
减小,电荷量保持不变,D错误。
12.答案BD
命题透析本题以带电小球在圆孤轨道运动为情景,考查库仑定律的理解、静电力下的平衡,考查学生综合分
析问题的能力。
思路点拨初始时刻,小球与固定点电荷的距离1=2R,对置于a点的小球进行受力分析,可知k9n45°=
3
mg,解得m=4=4,A借误;设某时刻小球与圆,心0的连线与竖直方向的夹角为,根据几何关系可
2Fg 4R'g
知小球与固定点电荷的距离为d=2Rsn号,小球受重力、支持力P、和库仑力F作用,在切线方向和法线方
向,根据平衡条件分别有Feos-号=mgsin0,R、-Fin号=mgcos0,联立解得F=2 mgsin号、F=mg,所以小
球移动过程中,受到轨道的支持力大小F、始终等于其重力大小,保持不变,B正确;当其向b点移动过程中,夹
—3
回
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角0从90减小到0°,根据上面的分析,库仑力的表达式F=2 mgsin号可知,库仑力逐渐减小,C错误:当小球
与图定点电荷的距离为心时,设其电待量9,根据F-婴,结合B选项分析中的表达式,代入血号-品解
得装D正确。
13.答案(1)从右向左(1分)》
(2)b(2分)
(3)3:1(2分)
(4)如图所示(1分)
命题透析本题以研究电容器的充、放电过程为情景,考查电容器充、放电过程中的电流变化特点、电势差随
电荷量变化的关系等,考查学生的实验探究能力。
思路点拨(1)开关S连接“1”时,电源给电容器充电,负电荷经A到达电容器的上极板,因电流方向是正电
荷定向移动的方向,故流经A的电流从右向左。
(2)开关S连接"2”时,电容器经电阻箱尺放电,放电初始电流,=只,R越大,电流越小,图2中图线6的电流
1o小于图线a,故电阻较大的是图线b对应的电阻。
(3)由电流的定义可知,I-1图线与横轴围成的面积表示放电过程中通过电阻箱的电荷量。由电容定义式C=
号得,电容器的初始电荷量Q。=CU,在1=2s时,由欧姆定律得=R=10×103×200V=2V,4=2s时剩
余电荷量为Q2=CU2,因此前2s与后续放电过程对应的面积之比为S,:S,=(Q。-Q):Q2=(U。-U2):U2=
(8-2):2=3:1。
(4)根据电容C=号,可得U=冬,因此U-9图像为一正比例函数图像,如图所示。
14.答案(1)③(1分)⑥(1分)
(2)如图所示(2分)
(3)C(2分)》
(4)k-2(或k-r,2分)
4
器
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命题透析本题以伏安法测导体电阻为情景,考查电压表、滑动变阻器的选取,电流表的接法及数据处理,考
查学生的实验探究能力。
思路点拨(1)电源电压E=3V,所以电压表选取量程为3V的V,故选③,待测导体的阻值大约为52,电
路采用的是限流式接法,R,电阻太小,对于调节电路变化效果不明显,应该选择R2,故滑动变阻器选择⑥。
(2)因电流表的内阻为准确值,故选择电流表内接法可测出准确值,连线如图所示。
(3)如果滑动变阻器短路,则电流表应该有示数,与题意不符,A错误;如果滑动变阻器断路,则不管是电压表
还是电流表都没有示数,与题意不符,B错误;待测导体R与电流表A之间的导线断路,则会出现电压表有示
数且不变,电流表没有示数,与题意相符,C正确。
(4)U-1图像的斜率为待测导体与电流表串联后的总电阻,所以待测导体的阻值R,=k-2。
15.命题透析本题考查静电力下的平衡问题,考查学生的应用能力。
思路点拨(1)设三角形的边长为α,根据平衡条件,对小球A受力分析
mg=2k2,9cos30°
(2分)
k
解得a=q√mg
(1分)
(2)对B小球的受力分析,如图所示
Fx
B
mg
e
竖直方向上=mg+6i加609
(1分)
又mg=2k号cos300
解得F=3
m唱”
(1分)
a+h
水平方向F=k
7C0s60°.
(1分)
解得F=尽m
唱4
(1分)
绝缘桶对小球B的作用力大小F=√F+F=√3mg
(1分)
16.命题透析本题以灵敏电流计串、并联电阻为情景,考查电流表、电压表量程的扩大,考查学生对电表改装原
理的理解。
思路点拨(1)开关S连接触点“1"时,灵敏电流计与R并联
最大电流/m=1。十1
(2分)
a餐
(2分)
两式联立解得R,=102
(1分)
-5
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(2)开关S连接触点“2”时,定值电阻R,并联灵敏电流计后再串联R2
由串并联知识有Un=IR。+1nR2
(2分)
联立解得Um=3V…
(1分)
17.命题透析本题以带电小球在叠加场中的运动为情景,考查类平抛运动的处理、等效重力场的处理、动能定理
等,考查学生的综合能力。
思路点拔(1)带电小球在A点以速度水平抛出后,在电场力和重力作用下做类平抛运动
竖直方向加速度a=6+m坚=2g
(2分)
m
设小球从A点运动到B点,需要的时间为
由题意可知2L=an300
(1分)
解得1=%
2√5g
1
则A到O的距离yA=
2=12g
………
(2分)
(2)设轨道半径为R,圆心坐标为(%),如图所示
由几何关系可得o=R,x,+Rsin0=Lom=ol
(1分)
解得x=
5哈
9g
(1分)
圆心在第四象限(y。<0),可知y0=-Rcos0=-
(1分)
6g
故轨道圆心的坐标为(码,-号
…(1分)
9g
6g
(3)设重力和电场力的合力与竖直方向的夹角为,则有ma=?
…(1分)
mg
解得α=45°
则当小球在第四象限圆弧轨道BC上运动到等效最低点D时,小球的速度最大,从B到D的过程
根据动能定理可得mg(Rcos+Rcos)+E,R(sin&-sin0)=之m(%-房)…(2分)
—6
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结合=6。=2
…(1分)
cos0√3
联立解得E=之m2-15+26-5
mw%…
18
(1分)
18.命题透析本题以机器人运货为情景,考查非纯电阻电路中电流、功率、效率的计算,考查学生分析问题的
能力。
思路点拨(1)载货30kg匀速前进时,牵引力F=∫=0.1G=80N
(2分)
根据能量守恒定律UI=P(R+R,)+Fm
…(2分)》
代人数据解得11=4A,12=20A(舍去)
(1分)
(2)电动机两端电压U=U-R=44V…
(1分)
电动机消耗的总功率P=U,I=176W
(1分)
电动机的输出功率Ph=Fv=160W
(1分)
电动机的效率7=》×100%=90.9%
(2分)
说明:写91%也不扣分。
(3)根据(1)可知k=号-20NA
(1分)
若机器人可以载货匀速前进,则U=U”+'R
(1分)
U'I'=kI'w'+I'2Ry…
(1分)
联立解得U=km'+2
由于v'>0,所以U>21',1'<24A
(1分)
F'=k三0mg+mg)
(1分)
故m'<430kg
(1分)
—7
器
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