第Ⅰ卷选择题（满分共42分）

一、单项选择题（本题包括6个小题，每小题3分，共18分）

1、以下说法正确的是（　　）

A．奥斯特发现了电流的磁效应和电磁感应现象

B．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生变化的磁场

C．电场强度是用比值法定义，因而电场强度与电场力成正比，与试探电荷的电量成反比

D．法拉第通过实验发现了在磁场中产生电流的条件

2、关于物理原理在技术上的应用，下列说法中正确的是（　　）

A.利用回旋加速器加速粒子时，通过增大半径，可以使粒子的速度超过光速

B.激光全息照相是利用了激光相干性好的特性

C.用双缝干涉测光波的波长时，若减小双缝间的距离，则同种光波的相邻明条纹间距将减小

D.摄影机镜头镀膜增透是利用了光的衍射特性

3、一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y=0.1sin（2.5πt），位移y的单位为m，时间t的单位为s．则（　　）

A．弹簧振子的振幅为0.2m B．弹簧振子的周期为1.25s

C．在t=0.2s时，振子的运动速度为零 D．在任意0.2s时间内，振子的位移均为0.1m

4、如图所示，直线A为某电源的U－I图线，曲线B为某小灯泡D1的U－I图线的一部分，用该电源和小灯泡D1组成闭合电路时，灯泡D1恰好能正常发光，则下列说法中正确的是 (　　)

A．此电源的内阻为2/3 Ω

B．灯泡D1的额定电压为3V，功率为6W

C．把灯泡D1换成 “3V，20W”的灯泡D2，电源的输出功率将变小

D．由于小灯泡B的U－I图线是一条曲线，所以灯泡发光过程，

欧姆定律不适用

5、一列沿x正方向传播的简谐波t=0时刻的波形如图所示，t=0.2s时C点开始振动，则（　　）

A．t=0.15s时，质点B的加速度方向沿y轴负方向

B．t=0.3s时，质点B将到达质点C的位置

C．t=0到t=0.6s时间内，B质点的平均速度大小

为10m/s

D．t=0.15s时，质点A的速度方向沿y轴正方向

6、一半径为R的半球面均匀带有正电荷Q，电荷Q在球心O处产生物的场强大小EO=
，方向如图所示．把半球面分为表面积相等的上、下两部分，如图甲所示，上、下两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小分别为El、E2；把半球面分为表面积相等的左、右两部分，如图乙所示，左、右两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小分别为E3、E4．则（　　）

A．E1>
B ．E2=
C．E3<
D．E4=

二、不定项选择题（本题包括6个小题，每小题4分，共24分）

7、某电场的电场线分布如图所示，电场中有A、B两点，则以下判断正确的是（　　）

A．A点的场强大于B点的场强，B点的电势高于A点的电势

B．若将一个电荷由A点移到B点，电荷克服电场力做功，

则该电荷一定为负电荷

C．一个负电荷处于B点的电势能大于它处于A点的电势能

D．若将一个正电荷由A点释放，该电荷将在电场中做加速度减小的加速运动

8、固定的半圆形玻璃砖的横截面如图．O点为圆心，OO′为直径MN的垂线．足够大的光屏PQ紧靠玻瑞砖右侧且垂直于MN．由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点，入射光线与OO′夹角θ较小时，光屏NQ区域出现两个光斑。逐渐增大θ角，当θ=α时，光屏NQ区城A光的光斑消失，继续增大θ角，当θ=β时，光屏NQ区域B光的光斑消失，则．

A．玻璃砖对A光的折射率比对B光的小

B．A光在玻璃砖中传播速度比B光的大

C．α＜θ＜β时，光屏上只有1个光斑

D．β＜θ＜
时，光屏上只有1个光斑

9、如图所示，面积为S、匝数为N、内阻不计的矩形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中，从水平位置开始计时，绕水平轴OO′以角速度ω匀速转动．矩形线圈通过滑环连接理想变压器．理想变压器原线圈上的滑动触头P上下移动时，可改变副线圈的输出电压；副线圈接有可变电阻R．电表均为理想交流电表．下列判断正确的是（　　）

A矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式e=NBSωcosωt

B矩形线圈产生的感应电动势的有效值为NBSω/2

C当P位置不动，R增大时，电压表示数也增大

D当P位置向上移动、R不变时，电流表示数将增大

10、如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成．当调节开关S1、S2的通断，可使电动机驱动风叶旋转，将冷空气从进风口吸入，从出风口吹出冷风或热风。已知电吹风的额定电压为220 V，吹冷风时的功率为120 W，吹热风时的功率为1 000 W．关于该电吹风，下列说法正确的是(　　)

A．电热丝的电阻为55 Ω

B．当开关S2闭合、S1断开时，电吹风吹出冷风

C．当电吹风吹冷风时，电热丝每秒钟消耗的电能为1 000 J

D．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为1 120 J

11．如图甲所示，电阻不计且间距为L=1m的光滑平行金属导轨竖直放置，上端连接阻值为R=1Ω的电阻，虚线OO′下方有垂直予导辘平面向垂的匀强磁场．现将质量为m=0.3kg、电阻Rab=1Ω的金属杆ab从OO′上方某处以一定初速释放，下落过程中与导轨保持良好接触且始终水平．在金属杆ab下落0.3m的过程中，其加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示．已知ab进入磁场时的速度v0=3.0m/s，取g=10m/s2．则下列说法正确的是（　　）

A．进入磁场后，金属杆ab中电流的方向由b到a

B．匀强磁场的磁感应强度为2.0T

C．金属杆ab下落0.3?m的过程中，通过R的电荷量0.24C

D．金属杆ab下落0.3?m的过程中，R上产生的热量为0.45J

12．如图所示，长均为d的两正对平行金属板MN、PQ水平放置，板间距离为2d，板间有正交的匀强电场和匀强磁场，一带电粒子从MP的中点O垂直于电场和磁场方向以v0射入，恰沿直线从NQ的中点A射出；若撤去电场，则粒子从M点射出（粒子重力不计）．以下说法正确的是（　　）

A．该粒子带正电

B．该粒子带正电、负电均可

C．若撤去磁场，则粒子射出时的速度大小为2v0

D．若撤去磁场，则粒子射出时的速度大小为
v0

第Ⅱ卷非选择题（共58分）

三、实验题（本题包括2个小题，13题6分，14题10分）

13、某实验小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中，已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°；在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间内为t；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为L，再用游标卡尺测得摆球的直径为d．

（1）该单摆在摆动过程中的周期为__________________；

（2）用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g= ______________________

（3）实验结束后，某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大，其原因可能是下述原因中的

A．单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了

B．把n次摆动的时间误记为（n+1）次摆动的时间

C．以摆线长作为摆长来计算

D．以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算

14、实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联．测量实际电流表G1内阻r1的电路如图1所示．供选择的仪器如下：

①待测电流表G1（0～5mA，内阻约300Ω），②电流表G2（0～10mA，内阻约100Ω），③定值电阻R1（300Ω），④定值电阻R2（10Ω），⑤滑动变阻器R3（0～1000Ω），⑥滑动变阻器R4（0～20Ω），⑦干电池（1.5V），⑧电键S及导线若干．

（1）定值电阻应选，滑动变阻器应选（在空格内填写序号）

（2）用连线连接实物图2．

（3）补全实验步骤：

①按电路图连接电路，?；

②闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录G1，G2的读数I1，I2；

③；

④以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图3所示．

四、计算题(本题包括4小题，共42分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

15、（8分）质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示．离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看作为零)，经加速电场(加速电场极板间的距离为d、电势差为U)加速，然后垂直进入磁感应强度为B的有界匀强磁场中做匀速圆周运动，最后到达记录它的照相底片P上．设离子在P上的位置与入口处S1之间的距离为x。

(1)求该离子的荷质比
．

(2)若离子源产生的是带电量为q、质量为m1和m2的同位素离子(m1>m2)，它们分别到达照相底片上的P1、P2位置(图中末画出)，求P1、P2间的距离△x。

16、（10分）如图所示，在竖直面内有两平行金属导轨AB、CD．导轨间距为L，电阻不计．一根电阻不计的金属棒ab可在导轨上无摩擦地滑动．棒与导轨垂直，并接触良好．导轨之间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感强度为B．导轨右边与电路连接．电路中的三个定值电阻阻值分别为2R、R和R．在BD间接有一水平放置的电容为C的平行板电容器，板间距离为d．

（1）当ab以速度v0匀速向左运动时，电容器中质量为m的带电微粒恰好静止．试判断微粒的带电性质和电容器的电量q

（2）ab棒由静止开始，以恒定的加速度a向左运动．讨论电容器中带电微粒的加速度如何变化．（设带电微粒始终未与极板接触．）

17、(12分)如图所示，在倾角θ＝37°的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的匀强磁场区域MNPQ，磁感应强度B的大小为5T，磁场宽度d＝0.55m，有一边长L＝0.4m、质量m1＝0.6kg、电阻R＝2Ω的正方形均匀导体线框abcd通过一轻质细线跨过光滑的定滑轮与一质量为m2＝0.4kg的物体相连，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4，将线框从图示位置由静止释放，物体到定滑轮的距离足够长．(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：

(1)线框abcd还未进入磁场的运动过程中，细线中的拉力为多少？

(2)当ab边刚进入磁场时，线框恰好做匀速直线运动，求线框刚释放时ab边距磁场MN边界的距离x多大？

18、（14分）如图所示，在同一平面内边长均为l的正方形区域abcd和cdef中．分别存在平行于ab方向的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场．质量为m电荷量为q的带电粒子，以速度υ0沿ad方向从a点射入电场，并从dc边的中点O射出，不计重力．

（1）求电场强度的大小；

（2）若粒子垂直于ef边界射出磁场，求它在电、磁场中运动的总时间；

（3）磁场的磁感应强度大小在什么范围内时，粒子才能从de边界射出磁场？

物理零诊模拟试题答案

1D 2B 3C 4B 5A 6A

7A 8D 9AD 10AB 11BC 12AD

13答案(每空2分)

（1）2t/(n-1)；（2）(n-1)2(2l+d)π2/(2t2)；（3）BD；

14解：(每空2分)

（1）器材选择：定值电阻要和待测电流表内阻接近，因为电流表G2的量程是待测电流表G1的2倍；滑动变阻器的电阻不要太大．故定值电阻选③，滑动变阻器选⑥．

?? （2）连接实物图如图所示．

?? （3）补充实验步骤见

将滑动触头移至最左端；

? ③多次移动滑动触头，记录相应的G1，G2读数I1，I2；?

本题答案是：

（1）③，⑥

（2）见上图

（3）①将滑动触头移至最左端．③多次移动滑动触头，记录相应的G1，G2读数I1，I2

15解(1)离子在电场中加速，由动能定理得
①（1分）

离子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：
②（1分）

由①②式可得：
④（2分）

(2)由①②式可得粒子m1在磁场中的运动半径是r1，则：
⑤（1分）

对离子m2，同理得
⑥（1分）

∴照相底片上P1、P2间的距离
⑦（2分）

【答案】

（1）

(2)

16解：ab棒匀速向左运动时，棒中产生的感应电流方向为a→b，则电容器上板带正电，下板带负电，场强方向向下．

∵微粒受力平衡，电场力方向向上，∴微粒带负电………..(2分)

UC=E/3=BLv0/3， q=CUC=CBLv0/3…………(2分)

（2）设经过时间t0，微粒受力平衡，则 mg=qUC/d；UC=E/3=BLat/3；

解得，t=3mgd/(BLaq)………..(3分)

当t＜t0时，根据牛顿第二定律得：a1=g-BLaqt/(3md)，越来越小，加速度方向向下；..(1分)

当t=t0时，a2=0；…....(1分)

当t＞t0时，根据牛顿第二定律得：a3= BLaqt/(3md)-g，越来越大，加速度方向向上；..(1分)

17解析　(1)m1、m2运动过程中，以整体法有

m1gsin θ－μm2g＝(m1＋m2)a

a＝2 m/s2……..(2分)

以m2为研究对象有T－μm2g＝m2a(或以m1为研究对象有m1gsin θ－T＝m1a)

T＝2.4 N……..(2分)

(2)线框进入磁场恰好做匀速直线运动，以整体法有

m1gsin θ－μm2g－＝0

v＝1 m/s……..(2分)

ab到MN前线框做匀加速运动，有

v2＝2axx＝0.25 m……..(2分)

(3)线框从开始运动到cd边恰离开磁场边界PQ时：

m1gsin θ(x＋d＋L)－μm2g(x＋d＋L)＝(m1＋m2)v＋Q……..(2分)

解得：Q＝0.4 J

所以Qab＝Q＝0.1 J……..(2分)

答案　(1)2.4 N　(2)0.25 m　(3)0.1 J

18解：（1）粒子在偏转电场中仅受竖直向下的电场力，做类平抛运动，

水平方向做匀速直线运动：L=v0t1……..(1分)

竖直方向做初速度为零匀加速直线运动：
＝
a
；a＝
……..(1分)

整理得：E＝
，……..(2分)t＝

（2）粒子离开电场时的末速度可以分解为水平分速度v0与竖直分速度vy，设v与v0之间的夹角为θ则：tanθ＝
＝
;v＝
解得：θ＝
……..(2分)

粒子进入磁场后做匀速圆周运动，垂直于ef边界射出磁场是的丶轨迹如图．由几何关系知：rsinθ=l

粒子经过磁场区域的时间：t2＝

粒子通过电磁场的总时间：t＝t1+t2＝(1+
)
……..(2分)

（3）档粒子运动的轨迹与ef相切时，根据几何关系得： r1sinθ+r1=l……..(1分)

根据牛顿第二定律得：qvB1＝

解得：B1＝(1+
)
……..(2分)

当粒子与边界de相切时，根据几何关系得：r1sinθ+r1=
l……..(1分)