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一、选择题（本题共10小题，每题4分，共40分.其中第7、8、9、10题为多项选择题，其余为多项选择题.选修3-3和选修3-4请选做一题.）
1．对于静电场中的两点，下列说法正确的是（ ）
A．点电荷在电场中某点受力的方向一定是该点电场强度的方向
B．电势差的公式，说明两点间的电势差与静电力做功成正比，与移动电荷的电荷量成反比
C．根据，电场强度与电场中两点间的距离成反比
D．若将一正电荷从点移到点电场力做正功，则点的电势高于点的电势
2．某同学用图示的电路测绘小灯泡的伏安特性图线，连好电路后闭合开关，由端向端调节滑动变阻器的滑片，发现电流表的示数为零，电压表的示数逐渐增大，则电路的可能故障为（ ）
A．小灯泡短路 B．小灯泡断路
C．电流表断路 D．滑动变阻器断路
3．如图所示，倾角为的粗糙绝缘斜面固定于水平向左的匀强磁场中，将通电指导线垂直于斜面水平放置，导线中电流方向垂直于纸面向里.如果导线能静止于斜面上，则下列说法正确的是（ ）
A．导线一定受到斜面弹力，但不一定受斜面摩擦力
B．导线一定受到斜面摩擦力，但不一定受斜面弹力
C．如果导线受弹力作用，那么也一定会受摩擦力的作用，且弹力和摩擦力合力一定竖直向上
D．如果导线受弹力作用，那么也一定会受摩擦力的作用，但弹力和摩擦力合力不一定竖直向上
4．如图所示，和是以为直径的半圆弧上的三点，为半圆弧的圆心，在点存在的垂直纸面向里运动的匀速电子束.，在处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时点的电子受到的洛伦兹力大小为.若将处长直导线移至处，则点的电子受到的洛伦兹力大小为.那么与之比为（ ）
A． B． C． D．
5．现有三束单束光，其波长关系为.当用光束照射某种金属板时能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为，若改用光束照射该金属板，飞出的光电子最大动能为，当改用光束照射该金属板时（ ）
A．能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为
B．能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为
C．能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为
D．由于光束光子能量最小，该金属板不会发生光电效应
6．如图在轴上方存在垂直于纸面向里的磁感应强度为的匀强磁场，轴下方存在垂直于纸面向外的磁感应强度为的匀强磁场.一带负电的粒子质量为，电荷量为，从原点以与轴成角斜向上射入磁场，且在轴上方运动半径为（不计重力），则下列结论错误的是（ ）
A．粒子经偏转一定能回到原点
B．粒子完成一次周期性运动的时间为
C．粒子在轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为
D．粒子第二次射入轴上方磁场时，沿轴方向前进了
7．一静止的铝原子核俘获一速度为的质子后，变为处于激发态的硅原子核.下列说法正确的是（ ）
A．核反应方程为
B．核反应过程中系统动量守恒
C．核反应过程中系统能量不守恒
D．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和
8．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，接线柱接在电压的正弦交流电源上，为定值电阻，其阻值为，为用半导体材料制成的热敏电阻（阻值随温度升高而减小）.下列说法中正确的是（ ）
A．时，两点间电压的瞬时值为
B．时，电压表读数为
C．在内电阻上产生的热量为
D．当的温度升高时，电压表示数变大，电流表示数变大
9．如图所示，在Ⅰ、Ⅲ区域内分布有磁感应强度大小均为、方向相反的匀墙磁场，两区域中间为宽为的无磁场区Ⅱ，有一边长为、电阻为的均匀正方形金属线框置于区域Ⅰ，边与磁场边界平行，线框平面与磁场方向垂直，金属线框在水平向右的拉力作用下，以速度向右匀速运动，则（ ）
A．当边刚进入中央无磁场区域Ⅱ时，两点间电压大小为
B．边刚进入磁场区域Ⅲ时，通过边的电流大小为，方向为
C．把金属线框从区域Ⅰ完全拉入区域Ⅲ的过程中，拉力所做的功为
D．在边刚出区域Ⅰ到刚进入区域Ⅲ的过程中，回路中产生的焦耳热为
10．（选修3-3）下列说法正确的是（ ）
A．气体放出热量，其分子的平均动能一定减小
B．布朗运动不是液体分子的运动，但它可以说明分子在永不停息地做无规则运动
C．第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定律
D．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
10．（选修3-4）如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，下列说法中正确的是（ ）
A．甲、乙两单摆的摆长不相等
B．甲摆的振幅比乙摆大
C．甲摆的机械能比乙摆大
D．在时有正向最大加速度的是乙摆
二、实验题（本题共2小题，共14分.）
11．如图是一个电流表、电压表两用电表的电路，电流表的量程是，内阻是，电阻，，当双刀双掷开关接到上时，可作为 表，其量程是 ，当双刀双掷开关接到上时，可作为 表，其量程是 .
12．用实验测一电池的内阻和一待测电阻的阻值.已知电池的电动势约，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧.可选用的实验器材有：
电流表（量程）；
电流表（量程）；
电压表（量程）；
滑动变阻器（阻值）；
滑动变阻器（阻值）；
开关一个，导线若干条.
某同学的实验过程如下：
Ⅰ.设计如图甲所示的电路图，正确连接电路.
Ⅱ.将的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小的阻值，测出多组和的值，并记录.以为纵轴，为横轴，得到如图乙所示的图线.
Ⅲ.断开开关，将改接在之间，与直接相连，其他部分保持不变.重复Ⅱ的步骤，得到另一条图线，图线与横轴的交点坐标为，与纵轴的交点坐标为.
回答下列问题：
（1）电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 .
（2）由图乙的图线，得电源内阻 .
（3）用和表示待测电阻的关系式 ，代入数值可得.
（4）若电表为理想电表，接在之间与接在之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围 ，电压表示数变化范围 .
（选填“相同”或“不同”）
三、计算题（本题共4小题，共46分.16题为选考题，请在给出的两道试题中选做一道，并在答题卡上将对应的选考模块后的方框涂黑.）
13.如图所示，在光滑桌面上置有长木板和物块，在长木板的右侧置有物块，一开始处于静止状态.与之间的动摩擦因数为0.2，足够长，的质量为，的质量为，的质量为，以的初速度向右运动，与碰撞后两者黏在一起.重力加速度取，求：
（1）与碰撞过程中，损失的机械能；
（2）最终的速度大小和相对于运动的距离.
14.如图所示，竖直固定的足够长的光滑金属导轨，相距，其电阻不计，完全相同的两根金属棒垂直导轨放置，每根金属棒两端都与导轨始终良好接触.已知两棒的质量均为，电阻均为，棒放置在水平绝缘平台上，整个装置处于垂直于导轨平面向里的匀强磁场中，磁感应强度.棒在竖直向上的恒定拉力作用下由静止开始向上运动，当棒运动时达到最大速度，此时棒对绝缘平台的压力恰好为零（取）.求：
（1）棒的最大速度；
（2）棒由静止到最大速度过程中通过棒的电荷量；
（3）棒由静止到最大速度过程中回路产生的焦耳热.
15.如图所示，在平面的第Ⅱ象限内存在沿轴负方向的匀强电场，电场强度为.第Ⅰ和第Ⅳ象限内有一个半径为的圆，其圆心坐标为，圆内存在垂直于平面向里的匀强磁场，一带正电的粒子（重力不计）以速度从第Ⅱ象限的点平行于轴进入电场后，恰好从坐标原点进入磁场，速度方向与轴成60°角，最后从点平行于轴射出磁场.点所在处的横坐标.求：
（1）带电粒子的比荷；
（2）磁场的磁感应强度大小；
（3）粒子从点进入电场到从点射出磁场的总时间.
16.（3-3）如图，一粗细均匀的形管竖直放置，侧上端封闭，侧上端与大气相通，下端开口处开关关闭，侧空气柱的长度为，侧水银面比侧的高，现将开关打开，从形管中放出部分水银，当两侧的高度差为时，将开关关闭，已知大气压强.
（1）求放出部分水银后侧空气柱的长度；
（2）此后再向侧注入水银，使两侧的水银达到同一高度，求注入水银在管内的长度.
16.（3-4）如图，将半径为的透明半球体放在水平桌面上方，为球心，直径恰好水平，轴线垂直于水平桌面.位于点正上方某一高度处的点光源发出一束与的夹角的单色光射向半球体上的点，光线通过半球体后刚好垂直射到桌面上的点，已知，光在真空中传播速度为，不考虑半球体内光的反射，求：
（1）透明半球对该单色光的折射率；
（2）该光在半球体内传播的时间.
高二物理参考答案
一、单项选择题
1-6:DBCBBA 7.AB 8.AC 9.AC 10.BD
三、实验题
11．电流 电压
12．（1）
（2）25
（3）
（4）相同 不同
三、计算题
13．解：（1）设碰撞后的瞬间速度为，
根据动量守恒定律得
碰撞过程中，损失的机械能为
解得
（2）对整体，根据动量守恒定律得
解得
根据功能关系：
解得
14．解：（1）棒达到最大速度时，对棒有：
由闭合电路欧姆定律知：
棒切割磁感线产生的感应电动势：
代入数据解得：
（2）棒由静止到最大速度过程中通过棒的电荷量：
（3）棒由静止到最大速度过程中，由能量守恒定律得：
根据棒达到最大速度时受力平衡，可知：
代入数据解得：
15．解：（1）粒子在电场中做类平抛运动，则
根据牛顿第二定律有
水平方向有
联立解得，
（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图所示：
由几何关系，图中轨迹圆与磁场圆的两个交点、轨迹圆圆心、磁场圆圆心构成四边形，
由于，故四边形是菱形，故
根据牛顿第二定律有
其中
联立解得
（3）粒子在电场中做类平抛运动，有
在磁场中做匀速圆周运动，时间
总时间为
16．（3-3）
（1）以为压强单位.设侧空气柱长度时压强为，
当两侧水银面的高度差为时，
空气柱的长度为，压强为，由波意耳定律，有
①
由力学平衡条件，有②
打开开关放出水银的过程中，侧水银面处的压强始终为，
而侧水银面处的压强随空气柱长度的增加逐渐减小，两侧水银面的高度差也随着减小，直至侧水银面低于侧水银面为止，由力学平衡条件，有
③
联立①②③，并代入题目数据，有
④
（2）当两侧的水银面达到同一高度时，
设侧空气柱的长度为，压强为，由玻意耳定律，有
⑤
由力学平衡条件有
⑥
联立②⑤⑥式，并代入题目数据，有
⑦
设注入的水银在管内的长度为，依题意，有
⑧
联立④⑦⑧式，并代入题目数据，有
16．（3-4）
解：（1）光从光源射出经半球体到达水平桌面的光路如图．
光由空气射向半球体，由折射定律，有
在中，，则
光由半球体射向空气，由折射定律，有
故
由几何知识得
故
因此
（2）光在半球体中传播的速度为
由几何知识得，得
光在半球体中传播的时间为
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