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河南省安阳三十六中2023年高三下学期第三次诊断考试物理试题试卷
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这是一份河南省安阳三十六中2023年高三下学期第三次诊断考试物理试题试卷，共18页。
河南省安阳三十六中2023年高三下学期第三次诊断考试物理试题试卷
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4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、如图所示，A、B、C、D、E、F、G、H是圆O上的8个点，图中虚线均过圆心O点，B和H关于直径AE对称，且∠HOB = 90°，AE⊥CG，M、N关于O点对称．现在M、N两点放置等量异种点电荷，则下列各点中电势和电场强度均相同的是( )
A．B点和H点 B．B点和F点
C．H点和D点 D．C点和G点
2、如图所示，实线表示某电场的电场线，虚线表示一带正电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设A和B点的电势分别为和粒子在A、B两点加速度大小分别为和，速度大小为和，电势能分别为和，下列判断正确的是（ ）
A． B． C． D．
3、在一大雾天，一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上，突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵。如图所示a、b分别为小汽车和大卡车的v－t图像，以下说法正确的是（ ）
A．因刹车失灵前小汽车已减速，不会追尾
B．在t＝5s时追尾
C．在t＝2s时追尾
D．若刹车不失灵不会追尾
4、如图，理想变压器原、副线圈匝数之比为1：2，原线圈与定值电阻R1串联后，接入输出电压有效值恒定的正弦交流电源。副线圈电路中负载电阻为可变电阻R2，A、V是理想电表。当R2=2R1时，电流表的读数为1A，电压表的读数为4V，则（ ）
A．电源输出电压为8V
B．电源输出功率为4W
C．当R2=8Ω时，电压表的读数为3V
D．当R2=8Ω时，变压器输出功率最大
5、惯性制导系统的原理如图所示。沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一个质量为的滑块，滑块的两侧分别与劲度系数均为的弹簧相连，两弹簧的另一端与固定壁相连。滑块原来静止，弹簧处于自然长度。滑块上有指针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导。设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离点的距离为，则这段时间内导弹的加速度（ ）
A．方向向左，大小为
B．方向向右，大小为
C．方向向右，大小为
D．方向向左，大小为
6、如图所示，变压器为理想变压器，电压变化规律为的交流电压接在a、b两端，L为灯泡，R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，则下列正确的是（ ）
A．电压表V2示数不变，V3示数增大
B．变阻器滑片是沿d→c的方向滑动
C．该变压器起降压作用
D．灯泡发光每秒闪50次
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图，MN和PQ是两根互相平行、竖直放置的光滑金属导轨，导轨足够长，电阻不计，匀强磁场垂直导轨平面向里。金属杆ab垂直导轨放置，与导轨始终良好接触，金属杆具有一定的质量和电阻。开始时，将开关S断开，让金属杆ab由静止开始自由下落，经过一段时间，再将开关S闭合，从闭合开关S开始计时，取竖直向下为正方向，则金属杆运动的动能EK、加速度a、所受到的安培力，及电流表的示数，随时间t变化的图象可能是
A． B． C． D．
8、如图所示，一个小型旋转式交流发电机，其矩形线圈的面积为S，共有n匝，总电阻为r，外电路上接有一个阻值为R的定值电阻和一个理想交流电流表A．线圈以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴匀速运动，图中线圈平面平行于磁场方向，由此位置开始计时，下列说法正确的是（ ）
A．发电机所产生电动势的最大值为
B．从初始位置开始，在四分之一个周期内通过的电荷量为
C．R两端电压的有效值
D．交流电流表的示数一直在变化
9、如图（a），质量m1=0.1kg的足够长平板小车静置在光滑水平地面上，质量m1=0.1kg的小物块静止于小车上，t=0时刻小物块以速度v0=11m/s向右滑动，同时对物块施加一水平向左、大小恒定的外力F，图（b）显示物块与小车第1秒内运动的v-t图象。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g =10m/s1．则下列说法正确的是（ ）
A．物块与平板小车间的动摩擦因数μ=0.4
B．恒力F=0.5N
C．物块与小车间的相对位移
D．小物块向右滑动的最大位移是
10、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，其输入端通过灯泡L1与输出电压有效值恒定的交流电源u＝Umsin（ωt）（V）相连，副线圈电路中接有灯泡L2和最大阻值为R的滑动变阻器，已知两个灯泡的额定电压均为U，且两者规格完全相同，电压表为理想电表，导线电阻不计。开始时滑动变阻器的滑片P位于最下端，调节滑动变阻器的滑片可使两个小灯泡同时正常发光（忽略灯丝电阻变化），下列说法正确的是（ ）
A．在R的滑片P向上滑动的过程中，电源的输出功率将会变大
B．在R的滑片P向上滑动的过程中，L1的亮度会变暗
C．若小灯泡L2突然烧坏，电压表示数会减小
D．交流电源的最大值为
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）某同学利用多用表测量分压电路电阻的变化范围，按如下步骤测量：
（1）选用欧姆档×10倍率，先将表笔短接调零，再如图甲所示，将表笔接到分压电路两端，从滑片移动到最右端开始进行测量，如图乙所示，根据指针位置，电阻读数为______Ω。
（2）将滑片逐渐滑动到最左端而不做其他变动，移动过程中读数变化情况是____
A．增大 B．减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大
（3）记录下整个过程中读数的最小值为 24Ω，得到电阻的变化范围。这样测量的最小值的方法是否合理？若合理，写出电阻变化范围；若不合理，说明应如何改正____。
12．（12分）图甲为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池，R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻，表头电流表G的量程为0~1mA，内阻，B为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，分别为直流电压3V挡和15V挡，直流电流5mA挡和1A挡，欧姆“”挡。
(1)图甲中A端与________（填“红”或“黑”）色表笔相连接
(2)开关S接位置_________（填“1”或“2”）时是电流挡的大量程，根据题给条件可得。______Ω，_______Ω，_______Ω。
(3)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示，若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为_______；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________。
(4)多用电表长时间使用后会造成电源的电动势减小和内阻增大，若继续使用时还能进行欧姆调零，则用该多用电表测量电阻时，所测得的电阻值将_________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）了测量所采集的某种植物种子的密度，一位同学进行了如下实验：
①取适量的种子，用天平测出其质量，然后将几粒种子装入注射器内；
②将注射器和压强传感器相连，然后缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的刻度V，压强传感器自动记录此时气体的压强p；
③重复上述步骤，分别记录活塞在其它位置的刻度V和记录相应的气体的压强p；
④根据记录的数据，作出﹣V图线，并推算出种子的密度。
（1）根据图线，可求得种子的总体积约为_____ml（即cm3）。
（2）如果测得这些种子的质量为7.86×10﹣3kg，则种子的密度为_____kg/m3。
（3）如果在上述实验过程中，由于操作不规范，使注射器内气体的温度升高，其错误的操作可能是_____、_____。这样操作会造成所测种子的密度值_____（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
14．（16分）如图所示，在光滑绝缘的水平面上有两个质量均为m的滑块A、B，带电量分别为+ q、+Q，滑块A以某一初速度v从远处沿AB连线向静止的B运动，A、B不会相碰。求：运动过程中，A、B组成的系统动能的最小值Ek。
15．（12分）如图所示，真空中有以O1为圆心，R为半径的圆形匀强磁场区域，圆的最左端与y轴相切于坐标原点D，圆的最上端与平行于x轴的虚线MN相切于P点，磁场方向垂直纸面向里，第一象限内在虚线MN上方沿v轴负方向有平行于y轴的有界匀强电场（上边界平行于x轴，图中未画出）。现从坐标原点O在纸面内向坐标系的第一象限和第四象限内的不同方向发射速率均为v0的质子。己知沿x轴正方向发射的质子恰好从P点离开磁场进入电场，能到达电场的上边界，最后也能返回磁场，电场强度E和磁感应强度B大小未知，但满足关系，不计质子的重力、质子对电场和磁场的影响及质子间的相互作用。
(1)求匀强电场上边界与虚线MN的间距d；
(2)在第四象限内沿与x轴正方向成角的方向发射一质子，最终离开磁场，求从发射到最终离开磁场区域的过程质子运动的时间t；
(3)若电场方向改为沿x轴的负方向，场强大小不变，如图所示，电场上边界位置也不变，y0=4R处有一平行于x轴的荧光屏，与y轴相交于Q点，由O点发射的所有质子最终均能打在荧光屏上，求荧光屏的最小长度。
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4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、D
【解析】
等量异种点电荷的电场线分布情况如图所示，电场线的切线代表电场的方向，疏密程度代表场强的大小，可知电势和电场强度相同的点为C点和G点，选项D正确，ABC错误．
点睛：解决本题的关键知道等量异种电荷之间的电场线和等势面分布，分析要抓住对称性，以及电场线的切线代表电场的方向，疏密程度代表场强的大小来进行判断即可．
2、C
【解析】
AD．带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，若粒子从A到B过程，电场力做负功，动能减小，电势能增加，故带电粒子通过A点时的速度比通过B点时的速度大，即，，选项AD错误；
B．根据电场线疏密可知，，根据F=Eq和牛顿第二定律可知，，选项B错误；
C．根据沿着电场线方向，电势逐渐降低，故，选项C正确。
故选C。
3、D
【解析】
ABC．根据速度-时间图像所时间轴所围“面积”大小等于位移，由图知，t=3s时，b车的位移为
a车的位移为
则
所以在t=3s时追尾，故ABC错误；
D．若刹车不失灵，由图线可知在t=2s时两车速度相等，小汽车相对于大卡车的位移
所以刹车不失灵，不会发生追尾，故D正确。
故选D。
4、D
【解析】
A．当时，电流表的读数为1A，电压表的读数为4V，根据欧姆定律
，理想变压器原、副线圈匝数之比为1：2，根据电压与匝数成正比得原线圈电压是
根据单相变压器中电流与匝数成反比得原线圈电流是
所以电源输出电压为
A错误；
B．电源输出功率为
B错误；
D．根据欧姆定律得副线圈电流为，所以原线圈电流是，所以
当时，，即电压表的读数为6V；变压器输出的功率
所以满足
时变压器输入功率最大，解得
变压器输出的功率最大为，C错误，D正确。
故选D。
5、C
【解析】
导弹的速度与制导系统的速度始终相等，则其加速度相等。滑块受到左、右两侧弹簧的弹力方向均向右，大小均为。则合力方向向右，加速度方向向右。由牛顿第二定律得
解得
故ABD错误，C正确。
故选C。
6、C
【解析】
AB．观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，即副线圈电流增大，由于a、b接在电压有效值不变的交流电流两端，匝数比不变，所以副线圈电压不变，即V1，V2示数不变，V3示数减小根据欧姆定律得负载电阻减小，所以变阻器滑片是沿c→d的方向滑动，故AB错误，
C．观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，即原线圈电流增大量小于副线圈电流增大量，根据电流与匝数成反比，所以该变压器起降压作用，故C正确；
D．由可知，交流电的频率为
由于交变电流一个周期内电流方向发生100次变化，所以灯泡发光每秒闪100次，故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BC
【解析】
闭合开关时，金属棒受到向下的重力以及向上的安培力，若重力与安培力相等，即
mg=BIL=
金属杆做匀速直线运动。速度不变，则动能、安培力、感应电流都不变，加速度为零。若安培力小于重力，则加速度的方向向下，做加速运动，加速运动的过程中，安培力增大，则加速度减小，做加速度逐渐减小的加速运动，当重力与安培力相等时，做匀速直线运动，则a－t图象是斜率逐渐减小的曲线，因为
所以Ek－t图象是一条斜率减小的曲线。安培力为
F－t图线先是一条斜率逐渐减小的曲线，之后恒定不变，因为
所以I－t图象先是一条斜率逐渐减小的的曲线，当金属杆匀速时，电流恒定不变，但t=0时金属杆有速度，所以t=0时电流不等于零。若安培力大于重力，则加速度的方向向上，做减速运动，减速运动的过程中，安培力减小，做加速度逐渐减小的减速运动，当重力与安培力相等时，做匀速直线运动。安培力为
所以F－t图象是斜率逐渐减小的曲线，当匀速运动时，安培力不再减小，此时安培力等于重力，故AD错误，BC正确。
故选BC。
8、AC
【解析】
A．在初始位置线圈产生的电动势最大，且
故A正确；
B．从初始位置开始，在四分之一个周期内通过R的电荷量为
故B错误；
C．电动势的有效值为
电阻R两端电压的有效值为
故C正确；
D．交流电流表测的是有效值，其示数不会变化，故D错误。
故选：AC。
9、ABD
【解析】
AB．根据图像可知，在前1s内小车向右做匀加速直线运动，小物体向右做匀减速直线运动，小车和小物块的加速度分别为
对小车根据牛顿第二定律有
对小物块根据牛顿第二定律有
代入数据联立解得
故AB正确；
C．根据图像可知，在t=1s时小车和小物块的速度相同，两者不再发生相对运动，在前1s内小车发生的位移为
小物块发生的位移为
则物块与小车间的相对位移
故C错误；
D．当小车与小物块的速度相等后，在外力的作用下一起向右减速运动，其加速度为
当速度减小到0时，整体发生的位移为
所以小物块向右滑动的最大位移是
故D正确。
故选ABD。
10、AD
【解析】
A．在R的滑片P向上滑动的过程中，副线圈电阻减小，则副线圈的输出功率变大，根据输入功率等于输出功率可知，变压器的输入功率变大，电源的输出功率变大，故A正确；
B．在R的滑片P向上滑动的过程中，副线圈电阻减小，则副线圈的输出电流变大，根据变流比可知，原线圈的输入电流变大，流过灯泡L1的电流变大，亮度会变亮，故B错误；
C．若小灯泡L2突然烧坏，副线圈电阻增大，根据欧姆定律可知，副线圈输出电流减小，根据变流比可知，原线圈输入电流减小，流过灯泡L1的电流变小，灯泡L1两端电压变小，则原线圈输入电压变大，根据变压比可知，副线圈输出电压变大，电压表示数会增大，故C错误；
D．两小灯泡正常发光，则副线圈输出电压为U，根据变压比可知，原线圈输入电压
则交流电源的有效值
U有效=U'+U=3U
根据正弦式交变电流最大值和有效值的关系可知，交流电源的最大值为
故D正确。
故选AD。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、200 B 不合理，理由见解析
【解析】
(1)[1]欧姆表表盘示数为20.0，倍率为10，则最后读数为：
20.0×10=200Ω，
(2)[2]根据串并联电路的特点可知，将滑片逐渐滑动到最左端而不做其他变动，电路的电阻减小，则移动过程中读数减小，B正确；
故选B。
(3)[3]不合理，读数为24Ω时采用×10时指针太偏右，倍率偏大，应换×1倍率重新调零后再测量。
12、黑 1 50 560 2400 0.52A 1400Ω 偏大
【解析】
(1)[1]由题中所示电路图可知，B与欧姆表内置电源的负极相连，B为红表笔，A为黑表笔。
(2)[2]由题中所示电路图可知，开关S接位置1时，分流电阻较小，此时电流挡的大量程；
[3]根据题中所示电路图，由欧姆定律可知
[4][5]5mA电流挡的内阻为
则
(3)[6]B端是与“1”相连的，电流表量程为1A，分度值是0.02A，多用电表读数为
[7]此时B端是与“3”相连，多用电表测电阻，由图示可知，指针指在14的位置，则读数为
(4)[8]当电池电动势变小、内阻变大时，需要重新欧姆调零，由于满偏电流Ig不变，欧姆表内阻
变小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，可知当R内变小时，有
由于Ig不变、R内变小，指针跟原来的位置相比偏左，欧姆表的示数变大，导致测量阻值偏大。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、5.6 （±0.2） 1.40×103（±0.2×103） 手握住了注射器内的封闭气体部分 没有缓慢推动活塞 偏小
【解析】
考查理想气体的等温变化。
【详解】
（1）[1]．根据玻意耳定律：
PV＝C
当趋向于0，则气体体积趋向于0，从﹣V图象知，横轴截距表示种子的体积为：5.6 （±0.2）ml。
（2）[2]．密度为：
（3）[3][4][5]．注射器内气体的温度升高，其错误的操作可能是：手握住了注射器内的封闭气体部分、没有缓慢推动活塞；当气体温度升高，气体的体积趋于膨胀，更难被压缩，所作的﹣V图线与横轴的交点将向右平移，所测种子体积偏大，密度偏小。
14、
【解析】
两滑块相距最近时，速度相同，系统总动能最小， 由动量守恒定律有：
mv=2mv共
所以系统的最小动能为：
Ek=
15、（1）3R;（2） ;（3）
【解析】
(1)经分析，质子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹半径为R，进入电场后做匀减速直线运动，到达上边界时速度刚好减为零，在电场中，根据动能定理有
在磁场中，根据洛伦兹力提供向心力有
又，联立解得
(2)质子在磁场和电场中的运动轨迹如图1所示，由几何知识知，质子第一次在磁场中运动的轨迹对应的圆心角为，质子第二次在磁场中运动的轨迹对应的圆心角为，则
质子在磁场中运动的总时间
质子在电场中运动的总时间
质子在无场区运动的总时间
故质子运动的总时间为
(3)经分析，所有质子经过磁场偏转后均沿平行于y轴的方向进入电场，轨迹如图2，质子做类平抛运动，质子刚好打在Q点时，有
联立解得
故沿y轴负方向发射的质子打在荧光屏上的位置离y轴最远，最远距离
出磁场时横坐标x在范围内的质子将打在y轴左侧的荧光屏上，有
联立解得
当时，即时，有最大值，最大值为
故质子打在荧光屏上发光的区域长度为
河南省安阳三十六中2023年高三下学期第三次诊断考试物理试题试卷
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4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、如图所示，A、B、C、D、E、F、G、H是圆O上的8个点，图中虚线均过圆心O点，B和H关于直径AE对称，且∠HOB = 90°，AE⊥CG，M、N关于O点对称．现在M、N两点放置等量异种点电荷，则下列各点中电势和电场强度均相同的是( )
A．B点和H点 B．B点和F点
C．H点和D点 D．C点和G点
2、如图所示，实线表示某电场的电场线，虚线表示一带正电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设A和B点的电势分别为和粒子在A、B两点加速度大小分别为和，速度大小为和，电势能分别为和，下列判断正确的是（ ）
A． B． C． D．
3、在一大雾天，一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上，突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵。如图所示a、b分别为小汽车和大卡车的v－t图像，以下说法正确的是（ ）
A．因刹车失灵前小汽车已减速，不会追尾
B．在t＝5s时追尾
C．在t＝2s时追尾
D．若刹车不失灵不会追尾
4、如图，理想变压器原、副线圈匝数之比为1：2，原线圈与定值电阻R1串联后，接入输出电压有效值恒定的正弦交流电源。副线圈电路中负载电阻为可变电阻R2，A、V是理想电表。当R2=2R1时，电流表的读数为1A，电压表的读数为4V，则（ ）
A．电源输出电压为8V
B．电源输出功率为4W
C．当R2=8Ω时，电压表的读数为3V
D．当R2=8Ω时，变压器输出功率最大
5、惯性制导系统的原理如图所示。沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一个质量为的滑块，滑块的两侧分别与劲度系数均为的弹簧相连，两弹簧的另一端与固定壁相连。滑块原来静止，弹簧处于自然长度。滑块上有指针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导。设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离点的距离为，则这段时间内导弹的加速度（ ）
A．方向向左，大小为
B．方向向右，大小为
C．方向向右，大小为
D．方向向左，大小为
6、如图所示，变压器为理想变压器，电压变化规律为的交流电压接在a、b两端，L为灯泡，R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，则下列正确的是（ ）
A．电压表V2示数不变，V3示数增大
B．变阻器滑片是沿d→c的方向滑动
C．该变压器起降压作用
D．灯泡发光每秒闪50次
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图，MN和PQ是两根互相平行、竖直放置的光滑金属导轨，导轨足够长，电阻不计，匀强磁场垂直导轨平面向里。金属杆ab垂直导轨放置，与导轨始终良好接触，金属杆具有一定的质量和电阻。开始时，将开关S断开，让金属杆ab由静止开始自由下落，经过一段时间，再将开关S闭合，从闭合开关S开始计时，取竖直向下为正方向，则金属杆运动的动能EK、加速度a、所受到的安培力，及电流表的示数，随时间t变化的图象可能是
A． B． C． D．
8、如图所示，一个小型旋转式交流发电机，其矩形线圈的面积为S，共有n匝，总电阻为r，外电路上接有一个阻值为R的定值电阻和一个理想交流电流表A．线圈以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴匀速运动，图中线圈平面平行于磁场方向，由此位置开始计时，下列说法正确的是（ ）
A．发电机所产生电动势的最大值为
B．从初始位置开始，在四分之一个周期内通过的电荷量为
C．R两端电压的有效值
D．交流电流表的示数一直在变化
9、如图（a），质量m1=0.1kg的足够长平板小车静置在光滑水平地面上，质量m1=0.1kg的小物块静止于小车上，t=0时刻小物块以速度v0=11m/s向右滑动，同时对物块施加一水平向左、大小恒定的外力F，图（b）显示物块与小车第1秒内运动的v-t图象。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g =10m/s1．则下列说法正确的是（ ）
A．物块与平板小车间的动摩擦因数μ=0.4
B．恒力F=0.5N
C．物块与小车间的相对位移
D．小物块向右滑动的最大位移是
10、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，其输入端通过灯泡L1与输出电压有效值恒定的交流电源u＝Umsin（ωt）（V）相连，副线圈电路中接有灯泡L2和最大阻值为R的滑动变阻器，已知两个灯泡的额定电压均为U，且两者规格完全相同，电压表为理想电表，导线电阻不计。开始时滑动变阻器的滑片P位于最下端，调节滑动变阻器的滑片可使两个小灯泡同时正常发光（忽略灯丝电阻变化），下列说法正确的是（ ）
A．在R的滑片P向上滑动的过程中，电源的输出功率将会变大
B．在R的滑片P向上滑动的过程中，L1的亮度会变暗
C．若小灯泡L2突然烧坏，电压表示数会减小
D．交流电源的最大值为
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）某同学利用多用表测量分压电路电阻的变化范围，按如下步骤测量：
（1）选用欧姆档×10倍率，先将表笔短接调零，再如图甲所示，将表笔接到分压电路两端，从滑片移动到最右端开始进行测量，如图乙所示，根据指针位置，电阻读数为______Ω。
（2）将滑片逐渐滑动到最左端而不做其他变动，移动过程中读数变化情况是____
A．增大 B．减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大
（3）记录下整个过程中读数的最小值为 24Ω，得到电阻的变化范围。这样测量的最小值的方法是否合理？若合理，写出电阻变化范围；若不合理，说明应如何改正____。
12．（12分）图甲为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池，R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻，表头电流表G的量程为0~1mA，内阻，B为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，分别为直流电压3V挡和15V挡，直流电流5mA挡和1A挡，欧姆“”挡。
(1)图甲中A端与________（填“红”或“黑”）色表笔相连接
(2)开关S接位置_________（填“1”或“2”）时是电流挡的大量程，根据题给条件可得。______Ω，_______Ω，_______Ω。
(3)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示，若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为_______；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________。
(4)多用电表长时间使用后会造成电源的电动势减小和内阻增大，若继续使用时还能进行欧姆调零，则用该多用电表测量电阻时，所测得的电阻值将_________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）了测量所采集的某种植物种子的密度，一位同学进行了如下实验：
①取适量的种子，用天平测出其质量，然后将几粒种子装入注射器内；
②将注射器和压强传感器相连，然后缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的刻度V，压强传感器自动记录此时气体的压强p；
③重复上述步骤，分别记录活塞在其它位置的刻度V和记录相应的气体的压强p；
④根据记录的数据，作出﹣V图线，并推算出种子的密度。
（1）根据图线，可求得种子的总体积约为_____ml（即cm3）。
（2）如果测得这些种子的质量为7.86×10﹣3kg，则种子的密度为_____kg/m3。
（3）如果在上述实验过程中，由于操作不规范，使注射器内气体的温度升高，其错误的操作可能是_____、_____。这样操作会造成所测种子的密度值_____（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
14．（16分）如图所示，在光滑绝缘的水平面上有两个质量均为m的滑块A、B，带电量分别为+ q、+Q，滑块A以某一初速度v从远处沿AB连线向静止的B运动，A、B不会相碰。求：运动过程中，A、B组成的系统动能的最小值Ek。
15．（12分）如图所示，真空中有以O1为圆心，R为半径的圆形匀强磁场区域，圆的最左端与y轴相切于坐标原点D，圆的最上端与平行于x轴的虚线MN相切于P点，磁场方向垂直纸面向里，第一象限内在虚线MN上方沿v轴负方向有平行于y轴的有界匀强电场（上边界平行于x轴，图中未画出）。现从坐标原点O在纸面内向坐标系的第一象限和第四象限内的不同方向发射速率均为v0的质子。己知沿x轴正方向发射的质子恰好从P点离开磁场进入电场，能到达电场的上边界，最后也能返回磁场，电场强度E和磁感应强度B大小未知，但满足关系，不计质子的重力、质子对电场和磁场的影响及质子间的相互作用。
(1)求匀强电场上边界与虚线MN的间距d；
(2)在第四象限内沿与x轴正方向成角的方向发射一质子，最终离开磁场，求从发射到最终离开磁场区域的过程质子运动的时间t；
(3)若电场方向改为沿x轴的负方向，场强大小不变，如图所示，电场上边界位置也不变，y0=4R处有一平行于x轴的荧光屏，与y轴相交于Q点，由O点发射的所有质子最终均能打在荧光屏上，求荧光屏的最小长度。
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4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、D
【解析】
等量异种点电荷的电场线分布情况如图所示，电场线的切线代表电场的方向，疏密程度代表场强的大小，可知电势和电场强度相同的点为C点和G点，选项D正确，ABC错误．
点睛：解决本题的关键知道等量异种电荷之间的电场线和等势面分布，分析要抓住对称性，以及电场线的切线代表电场的方向，疏密程度代表场强的大小来进行判断即可．
2、C
【解析】
AD．带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，若粒子从A到B过程，电场力做负功，动能减小，电势能增加，故带电粒子通过A点时的速度比通过B点时的速度大，即，，选项AD错误；
B．根据电场线疏密可知，，根据F=Eq和牛顿第二定律可知，，选项B错误；
C．根据沿着电场线方向，电势逐渐降低，故，选项C正确。
故选C。
3、D
【解析】
ABC．根据速度-时间图像所时间轴所围“面积”大小等于位移，由图知，t=3s时，b车的位移为
a车的位移为
则
所以在t=3s时追尾，故ABC错误；
D．若刹车不失灵，由图线可知在t=2s时两车速度相等，小汽车相对于大卡车的位移
所以刹车不失灵，不会发生追尾，故D正确。
故选D。
4、D
【解析】
A．当时，电流表的读数为1A，电压表的读数为4V，根据欧姆定律
，理想变压器原、副线圈匝数之比为1：2，根据电压与匝数成正比得原线圈电压是
根据单相变压器中电流与匝数成反比得原线圈电流是
所以电源输出电压为
A错误；
B．电源输出功率为
B错误；
D．根据欧姆定律得副线圈电流为，所以原线圈电流是，所以
当时，，即电压表的读数为6V；变压器输出的功率
所以满足
时变压器输入功率最大，解得
变压器输出的功率最大为，C错误，D正确。
故选D。
5、C
【解析】
导弹的速度与制导系统的速度始终相等，则其加速度相等。滑块受到左、右两侧弹簧的弹力方向均向右，大小均为。则合力方向向右，加速度方向向右。由牛顿第二定律得
解得
故ABD错误，C正确。
故选C。
6、C
【解析】
AB．观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，即副线圈电流增大，由于a、b接在电压有效值不变的交流电流两端，匝数比不变，所以副线圈电压不变，即V1，V2示数不变，V3示数减小根据欧姆定律得负载电阻减小，所以变阻器滑片是沿c→d的方向滑动，故AB错误，
C．观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，即原线圈电流增大量小于副线圈电流增大量，根据电流与匝数成反比，所以该变压器起降压作用，故C正确；
D．由可知，交流电的频率为
由于交变电流一个周期内电流方向发生100次变化，所以灯泡发光每秒闪100次，故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BC
【解析】
闭合开关时，金属棒受到向下的重力以及向上的安培力，若重力与安培力相等，即
mg=BIL=
金属杆做匀速直线运动。速度不变，则动能、安培力、感应电流都不变，加速度为零。若安培力小于重力，则加速度的方向向下，做加速运动，加速运动的过程中，安培力增大，则加速度减小，做加速度逐渐减小的加速运动，当重力与安培力相等时，做匀速直线运动，则a－t图象是斜率逐渐减小的曲线，因为
所以Ek－t图象是一条斜率减小的曲线。安培力为
F－t图线先是一条斜率逐渐减小的曲线，之后恒定不变，因为
所以I－t图象先是一条斜率逐渐减小的的曲线，当金属杆匀速时，电流恒定不变，但t=0时金属杆有速度，所以t=0时电流不等于零。若安培力大于重力，则加速度的方向向上，做减速运动，减速运动的过程中，安培力减小，做加速度逐渐减小的减速运动，当重力与安培力相等时，做匀速直线运动。安培力为
所以F－t图象是斜率逐渐减小的曲线，当匀速运动时，安培力不再减小，此时安培力等于重力，故AD错误，BC正确。
故选BC。
8、AC
【解析】
A．在初始位置线圈产生的电动势最大，且
故A正确；
B．从初始位置开始，在四分之一个周期内通过R的电荷量为
故B错误；
C．电动势的有效值为
电阻R两端电压的有效值为
故C正确；
D．交流电流表测的是有效值，其示数不会变化，故D错误。
故选：AC。
9、ABD
【解析】
AB．根据图像可知，在前1s内小车向右做匀加速直线运动，小物体向右做匀减速直线运动，小车和小物块的加速度分别为
对小车根据牛顿第二定律有
对小物块根据牛顿第二定律有
代入数据联立解得
故AB正确；
C．根据图像可知，在t=1s时小车和小物块的速度相同，两者不再发生相对运动，在前1s内小车发生的位移为
小物块发生的位移为
则物块与小车间的相对位移
故C错误；
D．当小车与小物块的速度相等后，在外力的作用下一起向右减速运动，其加速度为
当速度减小到0时，整体发生的位移为
所以小物块向右滑动的最大位移是
故D正确。
故选ABD。
10、AD
【解析】
A．在R的滑片P向上滑动的过程中，副线圈电阻减小，则副线圈的输出功率变大，根据输入功率等于输出功率可知，变压器的输入功率变大，电源的输出功率变大，故A正确；
B．在R的滑片P向上滑动的过程中，副线圈电阻减小，则副线圈的输出电流变大，根据变流比可知，原线圈的输入电流变大，流过灯泡L1的电流变大，亮度会变亮，故B错误；
C．若小灯泡L2突然烧坏，副线圈电阻增大，根据欧姆定律可知，副线圈输出电流减小，根据变流比可知，原线圈输入电流减小，流过灯泡L1的电流变小，灯泡L1两端电压变小，则原线圈输入电压变大，根据变压比可知，副线圈输出电压变大，电压表示数会增大，故C错误；
D．两小灯泡正常发光，则副线圈输出电压为U，根据变压比可知，原线圈输入电压
则交流电源的有效值
U有效=U'+U=3U
根据正弦式交变电流最大值和有效值的关系可知，交流电源的最大值为
故D正确。
故选AD。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、200 B 不合理，理由见解析
【解析】
(1)[1]欧姆表表盘示数为20.0，倍率为10，则最后读数为：
20.0×10=200Ω，
(2)[2]根据串并联电路的特点可知，将滑片逐渐滑动到最左端而不做其他变动，电路的电阻减小，则移动过程中读数减小，B正确；
故选B。
(3)[3]不合理，读数为24Ω时采用×10时指针太偏右，倍率偏大，应换×1倍率重新调零后再测量。
12、黑 1 50 560 2400 0.52A 1400Ω 偏大
【解析】
(1)[1]由题中所示电路图可知，B与欧姆表内置电源的负极相连，B为红表笔，A为黑表笔。
(2)[2]由题中所示电路图可知，开关S接位置1时，分流电阻较小，此时电流挡的大量程；
[3]根据题中所示电路图，由欧姆定律可知
[4][5]5mA电流挡的内阻为
则
(3)[6]B端是与“1”相连的，电流表量程为1A，分度值是0.02A，多用电表读数为
[7]此时B端是与“3”相连，多用电表测电阻，由图示可知，指针指在14的位置，则读数为
(4)[8]当电池电动势变小、内阻变大时，需要重新欧姆调零，由于满偏电流Ig不变，欧姆表内阻
变小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，可知当R内变小时，有
由于Ig不变、R内变小，指针跟原来的位置相比偏左，欧姆表的示数变大，导致测量阻值偏大。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、5.6 （±0.2） 1.40×103（±0.2×103） 手握住了注射器内的封闭气体部分 没有缓慢推动活塞 偏小
【解析】
考查理想气体的等温变化。
【详解】
（1）[1]．根据玻意耳定律：
PV＝C
当趋向于0，则气体体积趋向于0，从﹣V图象知，横轴截距表示种子的体积为：5.6 （±0.2）ml。
（2）[2]．密度为：
（3）[3][4][5]．注射器内气体的温度升高，其错误的操作可能是：手握住了注射器内的封闭气体部分、没有缓慢推动活塞；当气体温度升高，气体的体积趋于膨胀，更难被压缩，所作的﹣V图线与横轴的交点将向右平移，所测种子体积偏大，密度偏小。
14、
【解析】
两滑块相距最近时，速度相同，系统总动能最小， 由动量守恒定律有：
mv=2mv共
所以系统的最小动能为：
Ek=
15、（1）3R;（2） ;（3）
【解析】
(1)经分析，质子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹半径为R，进入电场后做匀减速直线运动，到达上边界时速度刚好减为零，在电场中，根据动能定理有
在磁场中，根据洛伦兹力提供向心力有
又，联立解得
(2)质子在磁场和电场中的运动轨迹如图1所示，由几何知识知，质子第一次在磁场中运动的轨迹对应的圆心角为，质子第二次在磁场中运动的轨迹对应的圆心角为，则
质子在磁场中运动的总时间
质子在电场中运动的总时间
质子在无场区运动的总时间
故质子运动的总时间为
(3)经分析，所有质子经过磁场偏转后均沿平行于y轴的方向进入电场，轨迹如图2，质子做类平抛运动，质子刚好打在Q点时，有
联立解得
故沿y轴负方向发射的质子打在荧光屏上的位置离y轴最远，最远距离
出磁场时横坐标x在范围内的质子将打在y轴左侧的荧光屏上，有
联立解得
当时，即时，有最大值，最大值为
故质子打在荧光屏上发光的区域长度为
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