文档内容
物理试卷
注意事项：
1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填
写清楚。
2．每小题选出答案后，用2B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
擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时120分钟。
一、单项选择题（本大题共6小题，每小题3分，共18分。在每小题给出的四个选项中，只
有一个选项符合题目要求）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 有些晶体沿不同方向光学性质不同，这类现象叫做各向异性
B. 元电荷的数值，是由美国科学家库伦最早测得的
C. 英国科学家卡文迪许，通过实验得到了万有引力定律
D. 开尔文通过对第谷的行星观测记录的研究，得出了行星运动的规律
【答案】A
【解析】
【详解】A．有些晶体沿不同方向光学性质不同，这类现象叫做各向异性，故A正确；
B．美国物理学家密立根最早测得元电荷的数值，故B错误；
C．牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了引力常量，故C错误；
D．开普勒通过研究第谷的行星观测记录，分析总结出了行星运动的三条规律，故D错误。
故选A。
2. 将一小球以某一初速度竖直向上抛出，其运动到最高点用时为 ，从最高点落回至抛出点用时为 ，小
球运动过程中空气阻力大小恒定， 。则小球所受空气阻力和重力的比为（ ）
A. 2：5 B. 1：2 C. 3：5 D. 3：4
【答案】C
【解析】
【详解】小球上升过程有下落过程有
又
联立解得
故选C。
3. 如图所示，理想变压器原、副线圈各接一个电阻 和 ，原线圈中接有220V交流电源，此时两只电
阻上的电压都是20V。设变压器原、副线圈的匝数比为 ，电阻 和 消耗的功率之比为 ，则（
）
A. ， B. ，
C. ， D. ，
【答案】A
【解析】
【详解】原线圈接220V的电压，而 两端的电压为20V，所以理想变压器输入端的电压为 ，
输出端的电压为 ，根据原副线圈电压比等于匝数比可得解得
电阻 和 消耗的功率之比为 ，即
因为
，
联立解得
故A正确，BCD错误。
故选A。
4. 如图，一倾斜均质圆盘，绕垂直于盘面过圆心的轴以角速度 做匀速圆周运动，盘面上距离轴d处有一
小物块与圆盘始终保持相对静止，物块与盘面的动摩擦因数为 ，盘面与水平面夹角为 ，重力加速度为
g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则 的最大值为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】当转速最大时，当小物块在最低点时恰好不产生相对滑动，则由牛顿第二定律可知解得
故选B。
5. 截面半径为R的圆柱形螺线管通如图所示的恒定电流，在螺线管内产生磁感应强度为B的匀强磁场，带
正电的粒子（不计重力）以速度v沿半径（垂直螺线管轴）从螺线管线圈间飞进去，经过一段时间后飞出
螺线管，离开螺线管时速度方向相对进入螺线管的速度方向偏转了60°，则下列说法正确的是（ ）
A. 粒子往纸面外偏转 B. 粒子的比荷为
C. 粒子的比荷为 D. 粒子在线圈中的运动时间为
【答案】C
【解析】
【详解】A．由上向下观察，根据左手定则可知粒子往纸面内偏转。A错误；
BC．如图
由几何关系得又
联立解得
故B错误，C正确；
D．由于
粒子在线圈中的运动时间为
故D错误。
故选C。
6. 如图，圆心为O的半圆形光滑杆上穿着两个小球A、B。两小球上的孔径略大于杆截面直径。两小球用
轻绳相连，在沿切线的两力 和 的作用下，两小球处于静止状态，且与杆之间的弹力都为零。此时过
两小球的半径OA、OB与竖直方向的夹角分别为 和 ，两小球重力分别为 和 。下列说法正确
的是（ ）
A. B. C. D.【答案】D
【解析】
【详解】AB．如图所示
以两个小球为整体，则有
故AB错误。
CD．如图
由几何关系可得
，
又
可得
故C错误，D正确。
故选D。
二、多项选择题（本大题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，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）7. 已知火星半径为3395km，火星自转周期为24小时37分钟，一个60kg的宇航员分别站在火星北极点和
赤道上，考虑火星自转的影响，则下列说法正确的是（ ）
A. 该宇航员在北极点受重力更大 B. 该宇航员在赤道处受重力更大
C. 宇航员在两处重力差值约为1.0N D. 宇航员在两处重力差值约为2.0N
【答案】AC
【解析】
【详解】火星极点处的人不需要向心力，万有引力全部充当重力
人在火星赤道处需要 的向心力为
可得
则
故AC正确，BD错误。
故选AC。
8. 如图，水平面上放置一绝热气缸，质量为m的绝热活塞在缸内封闭一定质量的理想气体，活塞通过劲度
系数为k的轻弹簧与天花板相连，开始时活塞静止，弹簧处于原长，现通过电热丝对缸内气体缓慢加热，
活塞缓慢向上移动距离d后静止，重力加速度为g，大气压强为 ，活塞面积为S；不考虑活塞与气缸壁
之间的摩擦，关于上述过程，下列说法正确的是（ ）
A. 缸内气体对外做功，内能减小B. 缸内气体吸热，内能增加
.
C 缸内气体吸热量小于
D. 缸内气体吸热量大于
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据题意，设封闭气体初状态的压强为 ，由平衡条件有
为
通过电热丝对缸内气体缓慢加热，活塞缓慢向上移动距离d后静止，此时气体压强 ，由平衡条件有
可知，气体的压强变大了，根据气体状态方程 可知，由于气体体积也变大，则气体的温度升高，
内能增加，故A错误；
B．气体体积变大，气体对外界做功，由热力学第一定律
由于气体内能增加，则 ，气体对外界做功，则 ，可得 ，即气体吸热，内能增加，故
B正确；
C．根据题意可知，活塞移动过程中，弹簧做功为
重力做功为
外界气体做功为设封闭气体做功为 ，由动能定律有
可得
由B分析可知， ，即缸内气体吸热量
故C错误D正确。
故选BD。
9. 如图，空间中有等量异种点电荷产生的电场，O点是两点电荷连线的中点。一个带负电的粒子（不计重
力）在某除电场力以外的力F的作用下沿过O点的直线做匀速运动，先后经过A、B两点， 。则
在粒子从A往B运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 粒子电势能增加 B. 力F对粒子做正功
C. 力F是恒力 D. 力F在A、B两点等大反向
【答案】AB
【解析】
【详解】A．在粒子从A往B运动的过程中，由于粒子为负电荷往低电势运动，电势能增加，选项A正确；
B．粒子电势能增加，则电场力做负功，又粒子做匀速运动，动能不变，则F做正功，选项B正确；
C．粒子做匀速运动，合外力始终为零，而电场力是变力，则F也是变力，选项C错误；
D．由对称性可知两处电场力大小相同，方向相同，而拉力与电场力等大反向，所以两处力应等大同向，
选项D错误。
故选AB。
10. 如图，“L”形木板放置在水平面上，木块压缩弹簧后用细线系住，木块与木板，木板与地面间均不光
滑，开始时系统处于静止状态，烧断细线，弹簧恢复到原长的过程中木板保持静止。则此过程中，下列说法错误的是（ ）
A. 木块一直做加速运动 B. 木块先加速运动后减速运动
C. 木板与地面间摩擦力为零 D. 地面对木板的摩擦力向右
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB．以木块为研究对象，烧断细线后，弹簧弹力减小，弹力大于摩擦力时，木块做加速度减小的
加速运动，弹力小于摩擦力时，木块做加速度增大的减速运动，故B正确，不符合题意；A错误，符合题
意；
CD．整体分析，木块加速度方向向右时，地面对木板的摩擦力向右；当木块加速度方向向左时，地面对木
板的摩擦力向左，故CD错误，符合题意。
故选ACD。
11. 如图，某透明液体中有一平面镜可绕过O点的垂直纸面的轴转动，一束光线从液体中水平射向平面镜
上的O点。当平面镜与入射光线的夹角 时，光线恰好不能从液体上表面射出，不考虑光线在平
面镜上的二次反射，下列说法正确的是（ ）
A. 这种液体的临界角是45°
B. 这种液体的临界角是60°
C. 若平面镜与入射光线的夹角 ，光线一定不能从液体上表面射出
D. 若平面镜与入射光线的夹角 ，光线一定能从液体上表面射出
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．由几何分析可知故A正确，B错误。
CD．如图：当 时光线可以射出液面，故C正确，D错误。
故选AC。
12. 如图所示，两相距为 的足够长平行光滑导轨倾斜放置，与水平面之间的夹角均为 ，导
轨上端接有电容为 的电容器，整个装置处于垂直导轨平面向下（未画出）、磁感应强度大小为
的匀强磁场中，一质量为 的导体棒垂直导轨放置，现让该导体棒由静止释放并开始计
时，导轨、导体棒电阻不计，电容器的充电时间可忽略且整个过程中未被击穿，重力加速度为
，则在 时（ ）
A. 导体棒b端电势高于a端电势 B. 导体棒产生的感应电动势为9V
C. 电容器所带电荷量为2.4C D. 电容器储存的能量为5.4J
【答案】AD【解析】
【详解】A．由右手定则，可知流过导体棒的电流从 到 ，导体棒作为电源，则导体棒b端电势高于a端
电势，故A正确；
BC．对棒，有
对电容器，有
联立得
可得
故BC错误
D．根据能量守恒可得
故D正确。
故选AD。
三、填空、实验题页（本大题共2小题，共17分）
13. 某同学利用如图甲所示的装置探究小车加速度与其所受合外力之间的关系。
（1）请补充完整下列实验步骤的相关内容：①用天平测量砝码盘的质量 、小车（含遮光片）的质量M并记录，用游标卡尺测量遮光片的宽度d并
记录，游标卡尺的示数如图乙所示，则 ________cm；按图甲所示安装好实验装置，用刻度尺测量两光
电门之间的距离s；
②在砝码盘中放入适量的砝码，适当调节长木板的倾角，直到轻推小车后遮光片先后经过光电门A和光电
门B的时间相等；
③取下细线和砝码盘，记下________（填写相应物理量及其符号）；
④使小车从靠近滑轮处由静止释放，分别记录遮光片遮挡光电门A和B的时间 和 ；
⑤重新挂上细线和砝码盘，改变长木板倾角和砝码盘中砝码的质量，重复②~④步骤。
（2）若每次实验记录的数据在误差范围内都满足________（用（1）问中记录的物理量符号表示，已知重
力加速度为g），则牛顿第二定律得到验证。
（3）本实验的误差可能来源于下列哪些情况？________。
A．与小车端相连的细线和轨道不平行 B．轨道不光滑
C．两光电门间的距离过近 D．砝码盘的质量未能远大于小车的质量
【答案】 ①. 0.445 ②. 砝码的质量m ③. ④. AC##CA
【解析】
【详解】（1）①[1]游标卡尺的分度值为0.005cm，游标卡尺的读数由两部分组成，为
③[2]在步骤②中，小车先后经过光电门A和光电门B的时间相等，此时小车受力平衡，砝码和盘总重力等
于小车所受拉力，当取下砝码和盘，小车受合力为砝码和盘总重力，所以应该记下此时砝码的质量m；
（2）[3] 在遮光片随滑块从A运动到B的过程中，由于遮光片宽带很小，所以可以用经过光电门的平均速
度代替滑块经过A、B两点的瞬时速度，即小车从A到B过程，根据运动学公式求得加速度为
由牛顿第二定律
即
移项得
即满足上式，则牛顿第二定律得到验证；
（3）[4]
A．与小车端相连的细线和轨道不平行，使得小车系上细线和砝码盘时，小车受到合力发生变化，撤去细
线后，小车受到的重力分力与摩擦力的合力不等于 ，对实验产生误差，A正确；
C．两光电门间的距离过近，将会增大长度测量的相对误差，C正确；
BD．当小车系上细线和砝码盘时，小车处于平衡状态，细线对小车的拉力为 ，撤去细线后，小
车受到的重力分力与摩擦力的合力等于 ，没有误差，所以轨道是否光滑，砝码盘的质量与小车
的质量关系对实验没有影响，BD错误。
故选AC。
14. 从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表 的内阻 ，要求方法简捷，尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。
器材（代号） 规格
电流表 量程：20mA 内阻待测 （约为50Ω）
电流表 量程：100μA 内阻
电压表（V） 量程：3V 内阻
定值电阻
滑动变阻器
最大阻值为
电池（E） 电动势为3V，内阻不计
开关、导线若干
（1）在图所示虚线框中画出电路图，并标明所用器材代号______。
（2）若选测量数据中的一组来计算 ，则所用的表达式为 ________，式中各符号的意义是________。
【答案】 ①. ②. ③. 为电压表 读数、 为电流表 的
的
读数、 为定值电阻的阻值
【解析】
【详解】（1）[1]电流表A 量程20mA，内阻约为50Ω，则其两端的电压最大约为
1由于电压表量程3V较大，故本实验中可以将电流表与R 串联进行分压。同时电流表A 可显示通过的电流
1 1
值，故不需要额外的电流表。由于滑动变阻器总阻值较小，本着可多次变换测量值的原则，应采用分压接
法。故电路如图所示：
（2）[2][3]根据欧姆定律得
解得
式中 为电压表的读数、 为电流表 的读数、 为定值电阻的阻值。
四、计算题（本大题共5小题，共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算
步骤，只写出最后结果的不能得分）
的
15. 在十字路口，汽车以 加速度从停车线启动做匀加速直线运动时，恰有一辆电动自行车以
18km/h的速度匀速驶过停车线与汽车同方向行驶，求：
（1）汽车什么时候追上电动自行车？
（2）在汽车追上电动自行车之前，什么时候它们相距最远？最大距离为多少？
【答案】（1） ；（2） ，
【解析】
【详解】（1）电动自行车的速度
汽车追上电动自行车则有
解得（2）经分析知在汽车追上电动自行车之前，当它们速度相同时相距最远，则有
解得
此时相距
解得
16. 如图所示，光滑的半圆形轨道ACB竖直放置，AB是其直径且竖直，粗糙的水平轨道在B点与半圆轨
道相连，小滑块a从与圆心O等高的C点无初速度地释放，滑到水平轨道上的D点时速度减为零，此时恰
好与向右运动的小滑块b发生弹性碰撞，此后滑块a恰能运动到半圆轨道的最高点A点，已知半圆形轨道
半径 ，BD间距离 ，重力加速度 ，b的质量是a的5倍，a、b均可视为质点．
（1）求滑块a与水平轨道间的动摩擦因数；
（2）求滑块b与滑块a碰前的瞬时速度大小．
【答案】（1） ；（2）
【解析】
【详解】（1）滑块a从C到D由能量关系可知
解得（2）滑块a在圆弧最高点时
滑块a从碰撞完了后到圆弧最高点的过程由动能定理
碰撞过程由动量守恒定律和能量关系
解得
17. 如图，光滑水平面上有一固定金属线圈，线圈用导电金属轻杆与两相同轻弹簧相连，弹簧另一端连接
金属杆AB，AB位于竖直向下的匀强磁场中，磁场区域是一个正方形，开始时两弹簧处于原长，从某时刻
起，线圈中出现与其轴线CD平行的磁场，磁感应强度随时间变化的关系为 ，AB开始在方形磁
场区域内做简谐运动。已知线圈横截面积为 ，匝数为 ，整个回路电阻为 ，AB
的振幅为 ，正方形磁场区域边长为 ，磁感应强度为 ，不计AB切割磁感线产
生的感应电动势。求：
（1）回路中的电流大小；
（2）弹簧的劲度系数。【答案】（1） ；（2）
【解析】
【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律有
即
解得
感应电流为
（2）根据题意可知，开始时两弹簧处于原长，从某时刻起，AB开始在方形磁场区域内做简谐运动，则回
复力为
则在最低点有
解得
18. 如图所示，长为l的轻绳一端固定在O点，另一端连接一质量为m的带正电的小球，空间中有与水平
方向成30°的斜向下的匀强电场，场强大小等于小球重力和小球带电量的比值。将小球拉至与O点等高处
（此时轻绳被拉直且处于水平方向）由静止释放，已知重力加速度为g。求：
（1）小球运动到最低点时，轻绳上的拉力大小；
（2）小球运动过程中与初位置的最远距离。【答案】（1） ；（2）
【解析】
【分析】类比于重力场中的轻绳模型，根据圆周运动的相关规律能够迅速解题。
【详解】（1）由于场强大小等于小球重力和小球带电量的比值，则有
电场力Eq方向与水平方向夹角为30°，如图所示
由分析可知等效重力F方向与竖直方向夹角为30°，其大小
将小球拉至与O点等高处（图中A位置）静止释放后，小球体将沿圆弧摆动至D位置速度为0，小球体由
A运动到最低点C过程中，由动能定理有
小球体在C点，径向的合力提供向心力
解得
（2）由对称性得
则小球运动过程中与初位置的最远距离
解得【点睛】等效重力场方法，结合轻绳模型求解小球运动到最低点时上的拉力大小，根据圆周运动的规律的
对称性求解小球运动过程中与初位置的最远距离。
19. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第二象限内有垂直纸面向外的匀强磁场（未画出），在y轴与虚
线MN之间有沿y轴负方向的宽度为2d的匀强电场（末画出）。一比荷为k的带正电粒子从x轴上的P点
以一定的初速度射入磁场，并从y轴上的Q点沿x轴正方向进入电场区域，最终粒子从x轴的 点离开第
一象限。已知磁场的磁感应强度大小为B，P、Q、 三点到坐标原点O的距离分别为 、2d、3d，
不计粒子重力。
（1）求粒子从P点射入磁场时的初速度 的大小；
（2）求匀强电场的大小及粒子在磁场和电场中运动的时间之比；
（3）若将电场方向改为沿y轴正方向，并在MN右边加一匀强磁场，其他条件不变，粒子仍能到达 点，
则新加磁场的磁感应强度为多少？
【答案】（1） ；（2） ， ；（3）
【解析】
【详解】（1）如图由几何关系得
解得
有
解得
（2）如图
由题意及几何关系得
则联立解得
而
，
联立解得
（3）如图
经过电场后粒子速度为
由于
， ，
由几何关系可得
又
联立解得
