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四川省自贡市第一中学2023-2024学年高二下学期开学考试物理试卷（Word版附解析）
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这是一份四川省自贡市第一中学2023-2024学年高二下学期开学考试物理试卷（Word版附解析），文件包含四川省自贡市第一中学2023-2024学年高二下学期开学考试物理试卷Word版含解析docx、四川省自贡市第一中学2023-2024学年高二下学期开学考试物理试卷Word版无答案docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共24页， 欢迎下载使用。
注意事项：
1.答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。
2.每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再涂选其它答案，不准答在试题卷上。
3.考试结束后，将答题卡交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，下列说法正确的是（ ）
A. 库仑研究电荷间的相互作用力与距离、电荷量的关系时，应用了控制变量法
B. 法拉第发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系
C. 欧姆在前人工作的基础上通过实验研究总结出了电流通过导体时产生的热量跟电流的关系
D. 卡文迪许最早通过油滴实验比较准确地测出电子的电荷量
【答案】A
【解析】
【详解】A．库仑通过实验研究电荷间的相互作用力与距离、电荷量的关系时，先保持电荷量不变，寻找作用力与电荷间距离的关系；再保持距离不变，寻找作用力与电荷量的关系，这种研究方法被称为“控制变量法”，A正确；
B．奥斯特首先发现了电流的磁效应，B错误；
C．焦耳在前人工作的基础上通过实验研究总结出了电流通过导体时产生的热量跟电流的关系—焦耳定律，C错误；
D．密立根根据油滴实验测得了元电荷电量，D错误；
故选A。
2. 如图所示，甲、乙两个电路图都是由一个灵敏电流表G和一个电阻箱R组成的，丙电路图是由一个灵敏电流表G和电源、滑动变阻器组成，已知这三个灵敏电流表规格相同，满偏电流Ig=2mA，内电阻Rg=300Ω，则下列说法正确的是（ ）
A. 甲电路图表示电流表，R增大时量程增大
B. 乙电路图表示电压表，R增大时量程减小
C. 丙电路图表示欧姆表，插孔l是“+”插孔，表笔A是黑表笔
D. 在乙图中，若改装成的电压表的量程为3V，则R=1200Ω
【答案】D
【解析】
【详解】A．甲电路图由一个灵敏电流表G和一个电阻箱R并联，利用并联电阻的分流，改装成电流表。电流表的量程为
可知当R增大时，量程减小，故A错误；
B．乙电路图由一个灵敏电流表G和一个电阻箱R串联，利用串联电阻的分压，改装成电压表。电压表的量程为
可知当R增大时，量程增大，故B错误；
C．丙电路图表示欧姆表，为保证电流从红表笔流入欧姆表，表笔A是红表笔，黑表笔与“”插孔连接，则插孔2是“”插孔，故C错误；
D．根据电压表改装原理
若改装成的电压表的量程为3V，分压电阻为
故D正确。
故选D。
3. 如图所示，探究电解质溶液导电性实验时，电解液的横截面积为，若每秒内有的正离子和的负离子沿相反方向通过此横截面，则此时电解质溶液中电流强度为（ ）
A 0B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】电解液中电流是由正负离子同时向相反方向定向移动形成的，通过横截面的总电量是两种离子电量绝对值之和，根据电流强度的定义式可知
故选D。
4. 如图所示，是单色光通过偏振片P、Q的实验情境，最右边是光屏，P固定不动，缓慢转动Q，光屏上的光亮度将明暗交替变化。此现象（ ）
A. 是光的干涉现象B. 是光的衍射现象
C. 说明光是纵波D. 说明光是横波
【答案】D
【解析】
【详解】图中P固定不动，缓慢转动Q，光屏上的光亮度将明暗交替变化，此现象是光的偏振现象，表明光是横波。
故选D。
5. 如图甲所示，是某型号干电池的路端电压与电流的关系图线。将2节该型号干电池串联后接入如图乙所示的电路，已知R1=1Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，R4=2Ω，则理想电压表的示数为（ ）
A. 0.25VB. 0.75VC. 1.25VD. 1.75V
【答案】B
【解析】
【详解】根据闭合电路欧姆定律有
结合图甲有
，
可知，2节该型号干电池串联后总电动势与总电阻分别为为
，
图乙中，电阻与串联后与电阻并联，再整体与串联，图乙电路的干路电流
解得
电阻与所在支路的电压
则理想电压表的示数
故选B。
6. 如图所示，一电子枪发射出的电子（初速度很小，可视为零）进入加速电场加速后，垂直射入偏转电场，射出后偏转位移为y，要使偏转位移增大，下列哪些措施是可行的（不考虑电子射出时碰到偏转电极板的情况）（ ）
A. 减小加速电压U0
B. 减小偏转电压U
C. 增大偏转极板间距离d
D. 减小偏转电场板长L
【答案】A
【解析】
【详解】设电子进入偏转电场的速度为v0，偏转电场极板的长度为L，极板间距为d，则在加速电场中，有
解得
电子在偏转电场中，做类平抛运动，有
联立以上各式可得
由此可知，要使偏转位移增大，可以增大偏转电压U，减小加速电压U0，减小偏转电场的极板间距d，增大偏转电场的板长L。
故选A。
7. 如图所示，是一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，质点P、Q的平衡位置坐标分别为x=1m和x=4m，质点Q的振动方程。则下列分析正确的是（ ）
A. 该波沿x轴正方向传播
B. 从t=0.10s时刻起，质点Q比P先回到平衡位置
C. 从t=0.10s时刻起，质点P经过0.075s再次回到平衡位置
D. 从t=0.10s到0.20s内，质点Q沿x轴方向运动4m
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据质点Q的振动方程可知，周期
根据质点Q的振动方程对应的波形可知，t=0.10s时刻，质点Q沿y轴负方向运动，根据波形图，利用同侧法可知，该波沿x轴负方向传播，故A错误；
B．根据上述，t=0.10s时刻，质点Q沿y轴负方向运动，质点Q再次回到平衡位置至少经历时间为半个周期，根据同侧法可知，t=0.10s时刻，质点P沿y轴正方向运动，质点P再次回到平衡位置至少经历的时间小于半个周期，即从t=0.10s时刻起，质点P比Q先回到平衡位置，故B错误；
C．波长为8m，则波传播速度为
t=0.10s时刻，质点Q恰好位于回到平衡位置，其波形传播到P的距离为
4m-1m=3m
则需要的时间
即从t=0.10s时刻起，质点P经过0.075s再次回到平衡位置，故C正确；
D．质点只在平衡位置上下振动，并不随波迁移，即从t=0.10s到0.20s内，质点Q并没有沿x轴方向运动，故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
8. 一固定绝缘斜面体处在如图所示的磁场中，现将一根通电直导体棒轻放在光滑斜面上，棒中电流方向垂直纸面向外，导体棒可能静止的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】A．由左手定则判定导体棒受到的安培力竖直向上，当安培力恰恰等于重力时就能静止在斜面上，故A正确；
B．由左手定则判定导体棒受到的安培力竖直向下，而斜面是光滑的，所以导体棒不能静止在斜面上，故B错误；
C．由左手定则判定导体棒受到的安培力沿斜面向上，还有竖直向下的重力和垂直斜面向上的支持力，三力可能平衡，故C正确；
D．由左手定则判定导体棒受到的安培力沿斜面向下，三力不能平衡，故D错误。
故选AC。
9. 在水平面上静置有质量相等的a、b两个物体，水平推力、分别作用在a、b上，一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下，a、b在运动过程中未相撞，a、b的v-t图像如图所示，图中平行于，整个过程中a、b的最大速度相等，运动时间之比。则在整个运动过程中下列说法正确的是（ ）
A. 物体a、b受到的摩擦力大小相等
B. 两水平推力对物体的冲量之比为
C. 两水平推力对物体的做功之比为
D. 两水平推力的大小之比为
【答案】ABC
【解析】
【详解】AD．由题图知，平行于，说明撤去推力后两物体的加速度相同，而撤去推力后物
体的合力等于摩擦力，根据牛顿第二定律可知
解得
根据图像可知
，
解得
故A正确，D错误；
B．根据动量定理有
，
解得
故B正确；
C．根据动能定理可得
，
，
解得
故C正确。
故选ABC。
10. 如图所示，水平放置的平行板电容器，极板间所加电压为U。带电粒子紧靠下极板边缘以初速度v0射入极板，入射时速度方向与极板夹角为45°，粒子运动轨迹的最高点恰好在上极板边缘，忽略边缘效应，不计粒子重力。下列说法正确的是（ ）
A. 粒子电荷量q与质量m之比为
B. 粒子的电荷量q与质量m之比为
C. 保持入射方向不变，仅将粒子初速度大小变为原来的，粒子将打在下极板上
D. 保持入射方向不变，仅将粒子初速度大小变为原来的，粒子仍从极板之间飞出
【答案】AC
【解析】
【详解】
AB．如图所示，粒子在电场中做斜上抛运动，根据运动规律知
水平方向
竖直方向
由动能定理知
代入得
A正确、B错误；
CD．设当初速度是时运动时间为，初速度是时运动时间为，电场产生加速度为，极板长度为，则
当初速度是时
则可知
当初速度是时，由斜上抛运动对称性知，水平位移
则可知
保持入射方向不变，仅将粒子初速度大小变为原来的，粒子将打在下极板上，C正确、D错误；
故选AC。
三、实验题：本题共2小题，每空2分，共14分。
11. 如图所示，用“碰撞实验器材”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道末端碰撞前后的动量关系：先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置。接下来的实验步骤如下：
步骤1：不放小球B，让小球A从斜槽上点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；
步骤2：把小球B放在斜槽前端边缘位置，让小球A从点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；
步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置、、离点的距离，即线段、、的长度。
上述实验除需测量线段、、的长度外，还需要测量两小球的质量、。
（1）请由图乙读出碰撞前A球的水平射程为___________。
（2）若两个小球在轨道末端碰撞过程动量守恒，则需验证的关系式为___________。
（3）实验中造成误差的可能原因有___________。
A．用刻度尺测量线段、、的长度值 B．轨道不光滑
C．轨道末端不水平 D．轨道末端到地面的高度未测量
（4）若测得各落点痕迹到点的距离：，，使用（2）中数据，并知小球的质量比为，则系统碰撞前总动量与碰撞后总动量的百分误差___________（结果保留一位有效数字）。
【答案】 ①. 8.60（8.55～8.60） ②. ③. AC##CA ④. 2
【解析】
【详解】（1）[1]用尽量小的圆将各个落点圈起来，圆心即为平均落地点，则由图乙读出碰撞前A球的水平射程OP为8.60cm。
（2）[2]由于两球从同一高度开始下落，且下落到同一水平面上，故两球下落的时间相同；根据动量守恒定律可得
则有
可得若两个小球在轨道末端碰撞过程动量守恒，则需验证的关系式为
（3）[3]
A．用刻度尺测量线段OM、OP、ON的长度值会造成偶然误差，故A正确；
B．轨道不光滑对实验无影响，只要到达底端时的速度相同即可，故B错误；
C．轨道末端不水平，则小球不能做平抛运动，则对实验会造成误差，故C正确；
D．两球从同一高度开始下落，则下落的时间相等，即轨道末端到地面的高度未测量对实验不会造成误差，故D错误。
故选AC。
（4）[4]设A、B两球的质量分别为2m和m，则
12. 在“测定金属丝电阻率”实验中。
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径如图1所示，其读数为________mm；
（2）测量金属丝电阻时，实验室提供了以下器材：
A．电流表A1，量程为0~300μA，内阻r1=100Ω
B．电流表A2，量程为0~0.6A，内阻r2约为0.1Ω
C．电压表V1，量程为0~15V，内阻约为10kΩ
D．定值电阻R1，阻值900Ω
E．定值电阻R2，阻值9900Ω
F．滑动变阻器R0，最大阻值为10Ω
G．待测金属丝R，电阻约为10Ω
H．电动势为4V的直流电源E（内阻可忽略）
I．开关一只，导线若干
为精确测量金属丝电阻，实验过程中要求电流示数从零开始记录多组数据，选择适当器材将图2虚线框中的电路图补充完整_______（需要标注器材符号）
（3）实验中若长时间保持开关闭合，则金属丝电阻率的测量结果__________。（选填“偏大”“不变”或“偏小”）
【答案】 ①. 1.748##1.749##1.750##1.751##1.752 ②. ③. 偏大
【解析】
【详解】（1）[1]螺旋测微器的读数为
（2）[2]本实验采用伏安法测电阻，需要改装一个量程为3V电压表，此时电流表A1需要串联一个电阻，串联电阻的阻值为
故，将电流表A1与电阻串联改装成电压表；因为可以通过电流表A1直接读出等效电压表的电流，即可避免电压表分流对实验结果的影响，故使用电流表的外接法，所以电路图如下图
（3）[3]电路保持闭合，若测量时间较长，金属丝发热，温度升高，会使金属丝的电阻率增大，所以测量结果将偏大。
四、计算题：本题共3小题，共43分。计算题要求写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13. 如图所示，长l=1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向左的匀强电场中，此时绳与竖直方向的夹角。已知小球质量，所带电荷量大小为，sin37°=0.6，cs37°=0.8，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）判断小球的电性；
（2）电场强度E的大小；
（3）突然把电场方向反向，E的大小保持不变，随后的运动过程中细线始终绷直，则小球摆到最低点时对轻绳的拉力F。
【答案】（1）带正电；（2）；（3），方向竖直向下
【解析】
【详解】（1）由图知，小球受到的电场力方向沿着电场线方向，则可知小球带正电。
（2）如图所示
由小球静止时的受力分析可得
（3）由题意可得，电场反向后，小球在竖直平面内摆动，从最高点到最低点的过程中
由动能定理可得
由小球在最低点竖直方向的受力分析可得
由牛顿第三定律可得，最低点时小球对轻绳的拉力大小为
方向竖直向下。
14. 如图甲所示，两小球a、b在足够长的光滑水平面上发生正碰，碰撞时间不计，小球a、b质量分别为m1和m2，且。两小球碰撞前后位移随时间变化的图像如图乙所示。
（1）求解b小球质量m2；
（2）通过计算判断改碰撞为弹性还是非弹性碰撞。
【答案】（1）0.6kg；（2）为弹性碰撞
【解析】
【详解】（1）根据图像可知，碰撞前a、b的速度分别为
，
碰撞后a、b的速度分别为
，
根据动量守恒可得
解得b小球的质量为
（2）碰撞前a、b系统的动能为
碰撞后a、b系统的动能为
由于
可知碰撞为弹性碰撞。
15. 如图所示，间距为、足够长的两条平行金属导轨与水平面成夹角固定放置，导轨上端电阻箱与电动势、内阻不计的电源串联，电阻箱阻值R的调节范围足够大，磁感应强度为的匀强磁场垂直导轨所在的平面向下，开关闭合，质量为、电阻为的导体棒垂直导轨放置，始终处于静止状态，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导线、导轨的电阻均忽略不计，重力加速度，、。求：
（1）当电阻箱阻值为时，导体棒所受安培力的大小；
（2）电阻箱的阻值范围。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）当电阻箱阻值为时，电路中的电流为
根据左手定则可知导体棒所受安培力方向沿斜面向上，大小为
（2）导体棒在斜面上的最大静摩擦力，即滑动摩擦力大小为
对导轨进行受力分析，导轨始终处于静止状态，则安培力的极大值和极小值分别在导轨沿斜面向上和向下的滑动临界状态时取得，有
又根据
，
代入数据，解得
，
电阻箱的阻值范围
注意事项：
1.答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。
2.每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再涂选其它答案，不准答在试题卷上。
3.考试结束后，将答题卡交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，下列说法正确的是（ ）
A. 库仑研究电荷间的相互作用力与距离、电荷量的关系时，应用了控制变量法
B. 法拉第发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系
C. 欧姆在前人工作的基础上通过实验研究总结出了电流通过导体时产生的热量跟电流的关系
D. 卡文迪许最早通过油滴实验比较准确地测出电子的电荷量
【答案】A
【解析】
【详解】A．库仑通过实验研究电荷间的相互作用力与距离、电荷量的关系时，先保持电荷量不变，寻找作用力与电荷间距离的关系；再保持距离不变，寻找作用力与电荷量的关系，这种研究方法被称为“控制变量法”，A正确；
B．奥斯特首先发现了电流的磁效应，B错误；
C．焦耳在前人工作的基础上通过实验研究总结出了电流通过导体时产生的热量跟电流的关系—焦耳定律，C错误；
D．密立根根据油滴实验测得了元电荷电量，D错误；
故选A。
2. 如图所示，甲、乙两个电路图都是由一个灵敏电流表G和一个电阻箱R组成的，丙电路图是由一个灵敏电流表G和电源、滑动变阻器组成，已知这三个灵敏电流表规格相同，满偏电流Ig=2mA，内电阻Rg=300Ω，则下列说法正确的是（ ）
A. 甲电路图表示电流表，R增大时量程增大
B. 乙电路图表示电压表，R增大时量程减小
C. 丙电路图表示欧姆表，插孔l是“+”插孔，表笔A是黑表笔
D. 在乙图中，若改装成的电压表的量程为3V，则R=1200Ω
【答案】D
【解析】
【详解】A．甲电路图由一个灵敏电流表G和一个电阻箱R并联，利用并联电阻的分流，改装成电流表。电流表的量程为
可知当R增大时，量程减小，故A错误；
B．乙电路图由一个灵敏电流表G和一个电阻箱R串联，利用串联电阻的分压，改装成电压表。电压表的量程为
可知当R增大时，量程增大，故B错误；
C．丙电路图表示欧姆表，为保证电流从红表笔流入欧姆表，表笔A是红表笔，黑表笔与“”插孔连接，则插孔2是“”插孔，故C错误；
D．根据电压表改装原理
若改装成的电压表的量程为3V，分压电阻为
故D正确。
故选D。
3. 如图所示，探究电解质溶液导电性实验时，电解液的横截面积为，若每秒内有的正离子和的负离子沿相反方向通过此横截面，则此时电解质溶液中电流强度为（ ）
A 0B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】电解液中电流是由正负离子同时向相反方向定向移动形成的，通过横截面的总电量是两种离子电量绝对值之和，根据电流强度的定义式可知
故选D。
4. 如图所示，是单色光通过偏振片P、Q的实验情境，最右边是光屏，P固定不动，缓慢转动Q，光屏上的光亮度将明暗交替变化。此现象（ ）
A. 是光的干涉现象B. 是光的衍射现象
C. 说明光是纵波D. 说明光是横波
【答案】D
【解析】
【详解】图中P固定不动，缓慢转动Q，光屏上的光亮度将明暗交替变化，此现象是光的偏振现象，表明光是横波。
故选D。
5. 如图甲所示，是某型号干电池的路端电压与电流的关系图线。将2节该型号干电池串联后接入如图乙所示的电路，已知R1=1Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，R4=2Ω，则理想电压表的示数为（ ）
A. 0.25VB. 0.75VC. 1.25VD. 1.75V
【答案】B
【解析】
【详解】根据闭合电路欧姆定律有
结合图甲有
，
可知，2节该型号干电池串联后总电动势与总电阻分别为为
，
图乙中，电阻与串联后与电阻并联，再整体与串联，图乙电路的干路电流
解得
电阻与所在支路的电压
则理想电压表的示数
故选B。
6. 如图所示，一电子枪发射出的电子（初速度很小，可视为零）进入加速电场加速后，垂直射入偏转电场，射出后偏转位移为y，要使偏转位移增大，下列哪些措施是可行的（不考虑电子射出时碰到偏转电极板的情况）（ ）
A. 减小加速电压U0
B. 减小偏转电压U
C. 增大偏转极板间距离d
D. 减小偏转电场板长L
【答案】A
【解析】
【详解】设电子进入偏转电场的速度为v0，偏转电场极板的长度为L，极板间距为d，则在加速电场中，有
解得
电子在偏转电场中，做类平抛运动，有
联立以上各式可得
由此可知，要使偏转位移增大，可以增大偏转电压U，减小加速电压U0，减小偏转电场的极板间距d，增大偏转电场的板长L。
故选A。
7. 如图所示，是一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，质点P、Q的平衡位置坐标分别为x=1m和x=4m，质点Q的振动方程。则下列分析正确的是（ ）
A. 该波沿x轴正方向传播
B. 从t=0.10s时刻起，质点Q比P先回到平衡位置
C. 从t=0.10s时刻起，质点P经过0.075s再次回到平衡位置
D. 从t=0.10s到0.20s内，质点Q沿x轴方向运动4m
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据质点Q的振动方程可知，周期
根据质点Q的振动方程对应的波形可知，t=0.10s时刻，质点Q沿y轴负方向运动，根据波形图，利用同侧法可知，该波沿x轴负方向传播，故A错误；
B．根据上述，t=0.10s时刻，质点Q沿y轴负方向运动，质点Q再次回到平衡位置至少经历时间为半个周期，根据同侧法可知，t=0.10s时刻，质点P沿y轴正方向运动，质点P再次回到平衡位置至少经历的时间小于半个周期，即从t=0.10s时刻起，质点P比Q先回到平衡位置，故B错误；
C．波长为8m，则波传播速度为
t=0.10s时刻，质点Q恰好位于回到平衡位置，其波形传播到P的距离为
4m-1m=3m
则需要的时间
即从t=0.10s时刻起，质点P经过0.075s再次回到平衡位置，故C正确；
D．质点只在平衡位置上下振动，并不随波迁移，即从t=0.10s到0.20s内，质点Q并没有沿x轴方向运动，故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
8. 一固定绝缘斜面体处在如图所示的磁场中，现将一根通电直导体棒轻放在光滑斜面上，棒中电流方向垂直纸面向外，导体棒可能静止的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】A．由左手定则判定导体棒受到的安培力竖直向上，当安培力恰恰等于重力时就能静止在斜面上，故A正确；
B．由左手定则判定导体棒受到的安培力竖直向下，而斜面是光滑的，所以导体棒不能静止在斜面上，故B错误；
C．由左手定则判定导体棒受到的安培力沿斜面向上，还有竖直向下的重力和垂直斜面向上的支持力，三力可能平衡，故C正确；
D．由左手定则判定导体棒受到的安培力沿斜面向下，三力不能平衡，故D错误。
故选AC。
9. 在水平面上静置有质量相等的a、b两个物体，水平推力、分别作用在a、b上，一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下，a、b在运动过程中未相撞，a、b的v-t图像如图所示，图中平行于，整个过程中a、b的最大速度相等，运动时间之比。则在整个运动过程中下列说法正确的是（ ）
A. 物体a、b受到的摩擦力大小相等
B. 两水平推力对物体的冲量之比为
C. 两水平推力对物体的做功之比为
D. 两水平推力的大小之比为
【答案】ABC
【解析】
【详解】AD．由题图知，平行于，说明撤去推力后两物体的加速度相同，而撤去推力后物
体的合力等于摩擦力，根据牛顿第二定律可知
解得
根据图像可知
，
解得
故A正确，D错误；
B．根据动量定理有
，
解得
故B正确；
C．根据动能定理可得
，
，
解得
故C正确。
故选ABC。
10. 如图所示，水平放置的平行板电容器，极板间所加电压为U。带电粒子紧靠下极板边缘以初速度v0射入极板，入射时速度方向与极板夹角为45°，粒子运动轨迹的最高点恰好在上极板边缘，忽略边缘效应，不计粒子重力。下列说法正确的是（ ）
A. 粒子电荷量q与质量m之比为
B. 粒子的电荷量q与质量m之比为
C. 保持入射方向不变，仅将粒子初速度大小变为原来的，粒子将打在下极板上
D. 保持入射方向不变，仅将粒子初速度大小变为原来的，粒子仍从极板之间飞出
【答案】AC
【解析】
【详解】
AB．如图所示，粒子在电场中做斜上抛运动，根据运动规律知
水平方向
竖直方向
由动能定理知
代入得
A正确、B错误；
CD．设当初速度是时运动时间为，初速度是时运动时间为，电场产生加速度为，极板长度为，则
当初速度是时
则可知
当初速度是时，由斜上抛运动对称性知，水平位移
则可知
保持入射方向不变，仅将粒子初速度大小变为原来的，粒子将打在下极板上，C正确、D错误；
故选AC。
三、实验题：本题共2小题，每空2分，共14分。
11. 如图所示，用“碰撞实验器材”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道末端碰撞前后的动量关系：先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置。接下来的实验步骤如下：
步骤1：不放小球B，让小球A从斜槽上点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；
步骤2：把小球B放在斜槽前端边缘位置，让小球A从点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；
步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置、、离点的距离，即线段、、的长度。
上述实验除需测量线段、、的长度外，还需要测量两小球的质量、。
（1）请由图乙读出碰撞前A球的水平射程为___________。
（2）若两个小球在轨道末端碰撞过程动量守恒，则需验证的关系式为___________。
（3）实验中造成误差的可能原因有___________。
A．用刻度尺测量线段、、的长度值 B．轨道不光滑
C．轨道末端不水平 D．轨道末端到地面的高度未测量
（4）若测得各落点痕迹到点的距离：，，使用（2）中数据，并知小球的质量比为，则系统碰撞前总动量与碰撞后总动量的百分误差___________（结果保留一位有效数字）。
【答案】 ①. 8.60（8.55～8.60） ②. ③. AC##CA ④. 2
【解析】
【详解】（1）[1]用尽量小的圆将各个落点圈起来，圆心即为平均落地点，则由图乙读出碰撞前A球的水平射程OP为8.60cm。
（2）[2]由于两球从同一高度开始下落，且下落到同一水平面上，故两球下落的时间相同；根据动量守恒定律可得
则有
可得若两个小球在轨道末端碰撞过程动量守恒，则需验证的关系式为
（3）[3]
A．用刻度尺测量线段OM、OP、ON的长度值会造成偶然误差，故A正确；
B．轨道不光滑对实验无影响，只要到达底端时的速度相同即可，故B错误；
C．轨道末端不水平，则小球不能做平抛运动，则对实验会造成误差，故C正确；
D．两球从同一高度开始下落，则下落的时间相等，即轨道末端到地面的高度未测量对实验不会造成误差，故D错误。
故选AC。
（4）[4]设A、B两球的质量分别为2m和m，则
12. 在“测定金属丝电阻率”实验中。
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径如图1所示，其读数为________mm；
（2）测量金属丝电阻时，实验室提供了以下器材：
A．电流表A1，量程为0~300μA，内阻r1=100Ω
B．电流表A2，量程为0~0.6A，内阻r2约为0.1Ω
C．电压表V1，量程为0~15V，内阻约为10kΩ
D．定值电阻R1，阻值900Ω
E．定值电阻R2，阻值9900Ω
F．滑动变阻器R0，最大阻值为10Ω
G．待测金属丝R，电阻约为10Ω
H．电动势为4V的直流电源E（内阻可忽略）
I．开关一只，导线若干
为精确测量金属丝电阻，实验过程中要求电流示数从零开始记录多组数据，选择适当器材将图2虚线框中的电路图补充完整_______（需要标注器材符号）
（3）实验中若长时间保持开关闭合，则金属丝电阻率的测量结果__________。（选填“偏大”“不变”或“偏小”）
【答案】 ①. 1.748##1.749##1.750##1.751##1.752 ②. ③. 偏大
【解析】
【详解】（1）[1]螺旋测微器的读数为
（2）[2]本实验采用伏安法测电阻，需要改装一个量程为3V电压表，此时电流表A1需要串联一个电阻，串联电阻的阻值为
故，将电流表A1与电阻串联改装成电压表；因为可以通过电流表A1直接读出等效电压表的电流，即可避免电压表分流对实验结果的影响，故使用电流表的外接法，所以电路图如下图
（3）[3]电路保持闭合，若测量时间较长，金属丝发热，温度升高，会使金属丝的电阻率增大，所以测量结果将偏大。
四、计算题：本题共3小题，共43分。计算题要求写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13. 如图所示，长l=1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向左的匀强电场中，此时绳与竖直方向的夹角。已知小球质量，所带电荷量大小为，sin37°=0.6，cs37°=0.8，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）判断小球的电性；
（2）电场强度E的大小；
（3）突然把电场方向反向，E的大小保持不变，随后的运动过程中细线始终绷直，则小球摆到最低点时对轻绳的拉力F。
【答案】（1）带正电；（2）；（3），方向竖直向下
【解析】
【详解】（1）由图知，小球受到的电场力方向沿着电场线方向，则可知小球带正电。
（2）如图所示
由小球静止时的受力分析可得
（3）由题意可得，电场反向后，小球在竖直平面内摆动，从最高点到最低点的过程中
由动能定理可得
由小球在最低点竖直方向的受力分析可得
由牛顿第三定律可得，最低点时小球对轻绳的拉力大小为
方向竖直向下。
14. 如图甲所示，两小球a、b在足够长的光滑水平面上发生正碰，碰撞时间不计，小球a、b质量分别为m1和m2，且。两小球碰撞前后位移随时间变化的图像如图乙所示。
（1）求解b小球质量m2；
（2）通过计算判断改碰撞为弹性还是非弹性碰撞。
【答案】（1）0.6kg；（2）为弹性碰撞
【解析】
【详解】（1）根据图像可知，碰撞前a、b的速度分别为
，
碰撞后a、b的速度分别为
，
根据动量守恒可得
解得b小球的质量为
（2）碰撞前a、b系统的动能为
碰撞后a、b系统的动能为
由于
可知碰撞为弹性碰撞。
15. 如图所示，间距为、足够长的两条平行金属导轨与水平面成夹角固定放置，导轨上端电阻箱与电动势、内阻不计的电源串联，电阻箱阻值R的调节范围足够大，磁感应强度为的匀强磁场垂直导轨所在的平面向下，开关闭合，质量为、电阻为的导体棒垂直导轨放置，始终处于静止状态，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导线、导轨的电阻均忽略不计，重力加速度，、。求：
（1）当电阻箱阻值为时，导体棒所受安培力的大小；
（2）电阻箱的阻值范围。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）当电阻箱阻值为时，电路中的电流为
根据左手定则可知导体棒所受安培力方向沿斜面向上，大小为
（2）导体棒在斜面上的最大静摩擦力，即滑动摩擦力大小为
对导轨进行受力分析，导轨始终处于静止状态，则安培力的极大值和极小值分别在导轨沿斜面向上和向下的滑动临界状态时取得，有
又根据
，
代入数据，解得
，
电阻箱的阻值范围
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