2018-2019学年辽宁省大连市甘井子区阳光学校高三（上）期末物理试卷Word版含解析

2018-2019学年辽宁省大连市甘井子区阳光学校高三（上）期末物理试卷
一、选择题：共10小题，每小题4分．在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题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．
1．（4分）在一列以4m/s的速度匀速行进的队伍中，队尾的同学突然加速，加速度为2m/s2，达到8m/s的最大速度后匀速。已知队伍长度为100m，该同学到队首需经（　　）
A．25s B．26s C．30s D．50s
2．（4分）如图所示，A、B两个光滑斜面体倾角分别为30°、60°，甲、乙两个小球分别放置在斜面体上，用轻杆相连，结果轻杆刚好处于水平状态，则甲、乙两球的质量之比为（　　）
A．3：1 B． C．1：3 D．
3．（4分）在匀强磁场里有一个原来静止的放射性碳14原子核，它所放射的粒子与反冲核的径迹是两个相切的圆。圆的直径比为7：1，则（　　）
A．两圆内切，衰变方程是C→e+N
B．两圆内切，衰变方程是C→H+B
C．两圆外切，衰变方程是C→e+N
D．两圆外切，衰变方程是C→H+B
4．（4分）如图所示，用a、b两种不同频率的光分别照射同一金属板，发现当a光照射时验电器的指针偏转，b光照射时指针未偏转，以下说法正确的是（　　）
A．增大a光的强度，验电器的指针偏角一定减小
B．a光照射金属板时验电器的金属小球带负电
C．增大b光的强度，验电器指针偏转
D．若a光是氢原子从n＝4的能级向n＝1的能级跃迁时产生的，则b光可能是氢原子从n＝5的能级向n＝2的能级跃迁时产生的
5．（4分）如图所示，质量为m的小球以初速度v0从倾角θ的斜面顶端水平抛出，不计空气阻力，当小球落在斜面上时重力的瞬时功率为（　　）
A．mgv0tanθ B．2mgv0tanθ C．mgv0tan2θ D．2mgv0tan2θ
6．（4分）在绝缘粗糙的斜面上A点处固定一点电荷甲，将一带电小物块乙从斜面上B点处由静止释放，乙沿斜面运动到C点时静止。则（　　）
A．甲、乙一定带异种电荷
B．B点的电势一定高于C点的电势
C．从B到C的过程中，乙的电势能一定减少
D．从B到C的过程中，乙的机械能的损失量一定等于克服摩擦力做的功
7．（4分）在光滑的水平桌面上有质量为m的木块，通过轻绳与质量为3m的钩码相连。不计轻绳与滑轮之间的摩擦，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　）
A．木块的加速度大小为
B．轻绳的拉力大小为
C．滑轮对轻绳的作用力竖直向上
D．轻绳对滑轮的作用力大小为
8．（4分）随着人类宇航事业的发展，探索开发其他星球已不再是梦想。假设宇航员登陆了某个星球，在该星球表面以初速度v0竖直向上抛出一个物体，只考虑物体受到该星球的引力，测得从抛出到落地的时间为t，已知该星球的半径为R，万有引力常量为G，忽略此星球的自转。则下列说法正确的是（　　）
A．该星球表面的重力加速度为
B．该星球的质量为
C．该星球第一宇宙速度为
D．该星球的平均密度为
9．（4分）如图所示的电路中，变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数之比为1：2，在a、b端输入u＝100sin100πt（V）的正弦交流电压，电阻R1消耗的功率是R2消耗的功率的一半，电流表的示数为2A，则（　　）
A．t＝1 s 时刻，电压表示数为100V
B．通过电阻R1的电流为4A
C．电阻R1的阻值为50Ω
D．a、b端输入的电功率为600W
10．（4分）如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一档板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感强度大小为B，方向垂直纸面向里，在a、b两板间还存在着匀强电场E．从两板左侧中点C处射入一束正离子（不计重力），这些正离子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分成3束．则下列判断正确的是（　　）
A．这三束正离子的速度一定不相同
B．这三束正离子的比荷一定不相同
C．a、b两板间的匀强电场方向一定由a指向b
D．若这三束粒子改为带负电而其它条件不变则仍能从d孔射出
二、必考题：本题共5小题，共47分．把答案填在答题纸相应的横线上，或在答题纸上指定的区域按题目要求作答．解答题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．
11．（5分）一双量程电流表的刻度盘及其指针所在位置如图甲所示，当量程为0.6A时，其示数为　 　A；当量程为3A时，其示数为　 　A．图乙为该电流表的内部简化电路原理图，其中G为灵敏电流计，表头内阻Rg，满偏电流Ig，若接在“﹣”和　 　（选填“a”或“b”）接线柱间，电流表的量程较大，其量程为　 　（用Rg、Ig、R1、R2表示）
12．（8分）某同学利用如图1所示的装置探究“小车的加速度与所受合外力的关系”，具体实验步骤如下：
A．按照图示安装好实验装置，挂上沙桶（含少量沙子）；
B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车沿长木板向下运动，且通过两个光电门的时间相等；
C．取下细线和沙桶，测量沙子和桶的总质量为m，并记下；
D．保持长木板的倾角不变，不挂沙桶，将小车置于靠近滑轮的位置，由静止释放小车，记录小车先后通过光电门甲和乙时显示的时间；
E．重新挂上细绳和沙桶，改变沙桶中沙子的质量，重复B、C、D步骤．
（1）若沙桶和沙子的总质量为m，小车的质量为M，重力加速度为g，则步骤D中小车加速下滑时所受合力大小为　 　；（忽略空气阻力）
（2）如图2所示，用游标卡尺测得小车上遮光板的宽度为　 　mm；
（3）若遮光板的宽度为d，光电门甲、乙之间的距离为l，通过光电门甲和乙时显示的时间分别为t1、t2，则小车的加速度a＝　 　；
（4）有关本实验的说法正确的是　 　．
A．沙桶和沙子的总质量必须等于小车的质量
B．沙桶和沙子的总质量必须大于小车的质量
C．沙桶和沙子的总质量必须远小于小车的质量
D．沙桶和沙子的总质量必须远大于小车的质量．
13．（10分）如图所示，一条带有圆轨道的长轨道水平固定，圆轨道竖直，底端分别与两侧的直轨道相切，半径R＝0.5m。物块A以v0＝6m/s的速度滑入圆轨道，滑过最高点Q，再沿圆轨道滑出后，与直轨上P处静止的物块B碰撞，碰后粘在一起运动，P点左侧轨道光滑，右侧轨道呈粗糙段，光滑段交替排列，每段长度都为L＝0.1m。物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为μ＝0.1，A、B的质量均为m＝1kg（重力加速度g取10m/s2，A、B视为质点，碰撞时间极短）。
（1）求A滑过Q点时的速度大小v和受到的弹力大小F；
（2）若碰后AB最终停止在第k个粗糙段上，求k的数值。
14．（12分）如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为L＝0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒的质量均为0.02kg，电阻均为R＝0.1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B＝0.2T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能保持静止。取g＝10m/s2，问：
（1）通过cd棒的电流I是多少，方向如何？
（2）棒ab受到的力F多大？
（3）棒cd每产生Q＝0.1J的热量，力F的功率P是多少？
15．（12分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限和第二象限内有沿x轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E；x轴下方区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m的带电粒子（重力不计）从y轴上的A（0，l）点，以速度v0沿y轴负方向射入电场，从x轴上C（，0）点进入磁场中，粒子离开磁场后并能返回至A点。求：
（1）定性画出粒子运动轨迹；
（2）粒子所带电荷量q及粒子进入磁场时的速度v；
（3）磁感应强度B及上述过程运动的时间t。
三、模块选考题：每组题中的选择题填正确答案的标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错一个扣3分，最低得分为0分．[物理--选修3-4]
16．（5分）光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（　　）
A．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
B．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象
C．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象
D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
E．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄
17．（8分）如图所示，某透明介质的截面为直角三角形ABC，其中∠A＝30°，AC边长为L．一束单色光从AC面上距A为的D点垂直于AC边射入，恰好在AB面发生全反射．一直光速为c，求：
（1）该介质的折射率n；
（2）该光束从射入介质到第一次穿出所经历的时间．

2018-2019学年辽宁省大连市甘井子区阳光学校高三（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题：共10小题，每小题4分．在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题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．
1．（4分）在一列以4m/s的速度匀速行进的队伍中，队尾的同学突然加速，加速度为2m/s2，达到8m/s的最大速度后匀速。已知队伍长度为100m，该同学到队首需经（　　）
A．25s B．26s C．30s D．50s
【分析】根据速度时间公式求出加速到最大速度经历的时间。根据通讯员达到最大速度时，结合通讯员的位移和队伍的位移判断是否追上排头兵，若未追上，以最大速度匀速追赶，结合位移关系求出追及的时间。
【解答】解：由t＝得通信员加速到最大速度的时间为：t1＝2s。
在这段加速时间内，通信员位移为：
x1＝v0t+at＝4×2mm＝12m，
队伍前进位移为x2＝v0t1＝4×2m＝8m，
x1﹣x2＝12﹣8m＝4m＜100m，所以尚未追上排头兵。
设还需以最大速度vm＝8m/s经过t2时间才能赶到队首，则有：x1+vmt2﹣（x2+v0t2）＝150m
代入数据求得：t2＝24s
所以有：t＝t1+t2＝2s+24s＝26s，则通信员总共需用时26s才能赶到队首。故B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了运动学中的追及问题，关键抓住位移关系，结合运动学公式灵活求解。
2．（4分）如图所示，A、B两个光滑斜面体倾角分别为30°、60°，甲、乙两个小球分别放置在斜面体上，用轻杆相连，结果轻杆刚好处于水平状态，则甲、乙两球的质量之比为（　　）
A．3：1 B． C．1：3 D．
【分析】分别以甲和乙为研究对象进行受力分析如图所示，其中同一个杆承受的力T是大小相等的，根据平衡条件列方程求解。
【解答】解：分别以甲和乙为研究对象进行受力分析如图所示，其中同一个杆承受的力T是大小相等的，根据平衡条件可得：
对甲：T＝m甲gtan30°
对乙：T＝m乙gtan60°
所以有：m甲gtan30°m乙gtan60°
解得：＝3：1，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。
3．（4分）在匀强磁场里有一个原来静止的放射性碳14原子核，它所放射的粒子与反冲核的径迹是两个相切的圆。圆的直径比为7：1，则（　　）
A．两圆内切，衰变方程是C→e+N
B．两圆内切，衰变方程是C→H+B
C．两圆外切，衰变方程是C→e+N
D．两圆外切，衰变方程是C→H+B
【分析】根据洛伦兹力提供向心力列式求解出电荷之比确定出电性的正负后再确定内切还量外切。
【解答】解：原来静止的放射性碳14，它所放射的粒子与反冲核的总动量守恒，故放射的粒子与反冲核的动量等大、反向；
根据洛伦兹力提供向心力，得到轨道半径r＝，动量和磁感应强度相同，故半径与电量成反比，故电量之比为7：1；所给选项中AC电量大小关系满足7：1，而电性相反，运动方向相反，则其受洛仑兹力方向相同，即为内切，则A正确，BCD错误
故选：A。
【点评】本题要根据动量守恒定律列式求解，其中第还要结合洛伦兹力提供向心力列式求解。
4．（4分）如图所示，用a、b两种不同频率的光分别照射同一金属板，发现当a光照射时验电器的指针偏转，b光照射时指针未偏转，以下说法正确的是（　　）
A．增大a光的强度，验电器的指针偏角一定减小
B．a光照射金属板时验电器的金属小球带负电
C．增大b光的强度，验电器指针偏转
D．若a光是氢原子从n＝4的能级向n＝1的能级跃迁时产生的，则b光可能是氢原子从n＝5的能级向n＝2的能级跃迁时产生的
【分析】发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，根据光电效应的条件比较出a、b两光的频率大小，从而比较波长的大小．能级间跃迁辐射的光子能量等于 两能级间的能级差．
【解答】解：A、增大a光的强度，单位时间内发出的光电子数目增多，则验电器的指针偏角增大。故A错误。
B、a光照射金属板时，发生光电效应，有光电子逸出，金属板带正电，所以验电器金属小球带正电。故B错误。
C、用a、b两种不同频率的光分别照射同一金属板，发现b光照射时指针未偏转，根据发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率可知b的频率小于该金属的极限频率，增大b光的强度，或增大b光的照射时间都不能使金属发生光电效应，验电器的指针偏角一定不偏转，故C错误；
D、因为a光的频率大于b光的频率，则辐射a光的两能级差大于辐射b光的两能级差，因为n＝4和n＝1间的能级差，n＝5和n＝2间的能级差，△E＞△E′，则从n＝5的能级向n＝2的能级跃迁时产生的，可能是b光。故D正确。
故选：D。
【点评】解决本题的关键掌握光电效应的条件，以及知道光的强度影响单位时间内发出光电子的数目，知道能级间跃迁所满足的规律．
5．（4分）如图所示，质量为m的小球以初速度v0从倾角θ的斜面顶端水平抛出，不计空气阻力，当小球落在斜面上时重力的瞬时功率为（　　）
A．mgv0tanθ B．2mgv0tanθ C．mgv0tan2θ D．2mgv0tan2θ
【分析】小球垂直撞在斜面上，速度与斜面垂直，将该速度进行分解，根据水平分速度和角度关系求出竖直分速度，再根据vy＝gt求出小球在空中的飞行时间。根据P＝mgvy求解小球与斜面相碰时重力的瞬时功率。
【解答】解：由平抛运动得：
vx＝v0
vy＝gt
根据平行四边形定则知：
tanθ＝
则：t＝
故重力的瞬时功率为：P＝mg2t＝2mgv0tanθ
故选：B。
【点评】该题是平抛运动基本规律的应用，主要抓住撞到斜面上时水平速度和竖直方向速度的关系，难度不大。
6．（4分）在绝缘粗糙的斜面上A点处固定一点电荷甲，将一带电小物块乙从斜面上B点处由静止释放，乙沿斜面运动到C点时静止。则（　　）
A．甲、乙一定带异种电荷
B．B点的电势一定高于C点的电势
C．从B到C的过程中，乙的电势能一定减少
D．从B到C的过程中，乙的机械能的损失量一定等于克服摩擦力做的功
【分析】根据乙沿斜面运动到C点时静止，甲乙间的距离增大，库仑力减小，即可判断它们电性的关系。根据电场线的方向判断B、C间电势关系；根据库仑力做功的正负判断电势能的变化。根据功能关系分析能量如何转化。
【解答】解：
A、甲、乙之间的距离增大，而电量都不变，根据库仑定律可知乙所受的库仑力逐渐减小。若两者是异种电荷，乙下滑的加速度将增大，不可能到C处静止，所以得知甲一定带同种电荷。故A错误。
B、由于电荷甲的电性未知，电场线方向未知，无法判断B、C电势的高低。故B错误。
C、由于电场力对物块乙做正功，乙的电势能一定减小。故C正确。
D、从B到C的过程中，库仑力对乙做正功，摩擦力做负功，重力做正功，根据功能关系可知：乙的机械能的损失量与系统电势能的损失量之和等于克服摩擦力做的功。
故D错误。
故选：C。
【点评】本题关键能运用假设法确定出甲乙电性的关系，再根据由电场力做功正负判断电势能的变化，由功能分析各力做功的关系。
7．（4分）在光滑的水平桌面上有质量为m的木块，通过轻绳与质量为3m的钩码相连。不计轻绳与滑轮之间的摩擦，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　）
A．木块的加速度大小为
B．轻绳的拉力大小为
C．滑轮对轻绳的作用力竖直向上
D．轻绳对滑轮的作用力大小为
【分析】分别对滑块和钩码运用牛顿第二定律列式，可求得轻绳的拉力和加速度大小。将绳的拉力合成可求得对滑轮的作用力。
【解答】解：AB、设加速度大小为a，轻绳的拉力大小为F，根据牛顿第二定律 有
对木块有：F＝ma
对钩码有：3mg﹣F＝3ma
联立解得：a＝，F＝mg，故A正确B错误；
CD、同一根绳的张力处处相等，所以轻绳对滑轮的作用力的方向在绳的拉力的角平分线上，即指向右下方，
由牛顿第三定律知滑轮对轻绳的作用力指向左上方，大小为F＝，故C错误D正确。
故选：AD。
【点评】本题是连接体问题，由于两个物体的加速度不同（加速度方向不同），所以采用隔离法研究比较简便。解答时，要抓住两个物体加速度的大小相同，分别应用牛顿第二定律列式。
8．（4分）随着人类宇航事业的发展，探索开发其他星球已不再是梦想。假设宇航员登陆了某个星球，在该星球表面以初速度v0竖直向上抛出一个物体，只考虑物体受到该星球的引力，测得从抛出到落地的时间为t，已知该星球的半径为R，万有引力常量为G，忽略此星球的自转。则下列说法正确的是（　　）
A．该星球表面的重力加速度为
B．该星球的质量为
C．该星球第一宇宙速度为
D．该星球的平均密度为
【分析】小球在星球表面做平抛运动，其加速度等于该星球表面的重力加速度g，根据平抛运动的规律列式求g，根据物体的重力等于万有引力，列式求该星球的质量。
第一宇宙速度就是卫星贴近该星球表面飞行的速度，根据万有引力提供向心力G＝m，得v＝，代入数据化简即可。
【解答】解：A、物体运动过程只受重力作用，故做匀变速运动，所以，物体落回手中时速度和初速度大小相等、方向相反，那么重力加速度为：g＝a＝，故A错误；
B、星球表面的物体受到的重力等于万有引力mg＝G，得M＝＝．故B正确；
C、第一宇宙速度就是卫星贴近该星球表面飞行的速度，根据万有引力提供向心力G＝m，得v＝，
由上一小题可知，GM＝R2g，所以v＝＝．故C正确；
D、该星球的密度为：＝．故D错误；
故选：BC。
【点评】本题是万有引力与平抛运动的综合，要抓住平抛运动的加速度就等于重力加速度，能熟练运用运动的分解法处理平抛运动，根据万有引力等于重力求天体的质量。
9．（4分）如图所示的电路中，变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数之比为1：2，在a、b端输入u＝100sin100πt（V）的正弦交流电压，电阻R1消耗的功率是R2消耗的功率的一半，电流表的示数为2A，则（　　）
A．t＝1 s 时刻，电压表示数为100V
B．通过电阻R1的电流为4A
C．电阻R1的阻值为50Ω
D．a、b端输入的电功率为600W
【分析】电压表测量交流电压的有效值，根据U＝求解电压表的示数。根据变压规律求得R2的电压。结合电阻R1消耗的功率是R2消耗的功率的一半，求出电阻R1的阻值，再由欧姆定律求通过电阻R1的电流。a、b端输入的电功率等于R1的功率与R2的功率之和。
【解答】解：A、电压表测量交流电压的有效值，由u＝100sin100πt（V）输入电压的最大值为 U1m＝100V，有效值为 U1＝U1m＝100V，则电压表示数为100V，故A错误。
BC、根据U1：U2＝n1：n2＝1：2，得 U2＝200V，由题意得 ＝?U2I2，式中 I2＝2A，可得 R1＝50Ω
通过电阻R1的电流 IR1＝＝＝2A．故B错误，C正确。
D、a、b端输入的电功率等于R1的功率与R2的功率之和，为 P＝+U2I2＝+200×2＝600W，故D正确。
故选：CD。
【点评】本题考查变压器原理，要注意明确变压器的基本规律，明确匝数之比和电压之比的关系，并能正确分析电路结构，搞清能量分配关系。
10．（4分）如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一档板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感强度大小为B，方向垂直纸面向里，在a、b两板间还存在着匀强电场E．从两板左侧中点C处射入一束正离子（不计重力），这些正离子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分成3束．则下列判断正确的是（　　）
A．这三束正离子的速度一定不相同
B．这三束正离子的比荷一定不相同
C．a、b两板间的匀强电场方向一定由a指向b
D．若这三束粒子改为带负电而其它条件不变则仍能从d孔射出
【分析】离子在复合场中沿水平方向直线通过故有qE＝qvB，所以v＝，电性改变后合力仍为0，仍沿直线运动到右侧；三束正离子的在磁场中圆周运动的轨道半径不同，根据r＝＝×可知比荷一定不相同．根据洛伦兹力的方向可以判定电场力的方向从而判定电场的方向．
【解答】解：A、3束离子在复合场中运动情况相同，即沿水平方向直线通过故有qE＝qvB，所以v＝，故三束正离子的速度一定相同。故A错误。
B、3束离子在磁场中有qvb＝m，故r＝＝×，由于三束正离子的在磁场中圆周运动的轨道半径不同，故比荷一定不相同，故B正确。
C、由于在复合场中洛伦兹力竖直向上，则电场力一定竖直向下，故匀强电场方向一定竖直向下，即由a指向b，故C正确。
D、若这三束粒子改为带负电后电场力和洛伦兹力方向都发生改变，由于其它条件不变故合力仍为0，所以仍能从d孔射出，故D正确。
故选：BCD。
【点评】速度选择器是利用电场力等于洛伦兹力的原理进行工作的，故速度选择器只能选择速度而不能选择电性．
二、必考题：本题共5小题，共47分．把答案填在答题纸相应的横线上，或在答题纸上指定的区域按题目要求作答．解答题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．
11．（5分）一双量程电流表的刻度盘及其指针所在位置如图甲所示，当量程为0.6A时，其示数为　0.42　A；当量程为3A时，其示数为　2.10　A．图乙为该电流表的内部简化电路原理图，其中G为灵敏电流计，表头内阻Rg，满偏电流Ig，若接在“﹣”和　a　（选填“a”或“b”）接线柱间，电流表的量程较大，其量程为　　（用Rg、Ig、R1、R2表示）
【分析】根据电流表量程由图示表盘确定其分度值，然后根据指针位置读出其示数；
表头与分流电阻并联可以把表头改装成电流表，分流电阻越小，电流表量程越大，根据图示电路图应用串并联电路特点与欧姆定律求出电流表量程。
【解答】解：当量程为0.6A时，由图示表盘可知，其分度值为0.02A，则其示数为0.42A；
当量程为3A时，由图示表盘可知，其分度值为0.1A，则其示数为2.10A；
由图示电路图可知，接在“﹣”和“a”接线柱时，分流电阻阻值较小，此时电流表量程较大；
由图示电路图可知，其量程：I1＝Ig+＝；
故答案为：0.42；2.10；a；。
【点评】本题考查了电流表的读数和改装，解题的关键是明确电表改装的原理，改装成大量程电流表要并联小电阻进行分流，改装成大量程电压表要串联大电阻进行分压，再根据串并联关系结合欧姆定律求出量程。
12．（8分）某同学利用如图1所示的装置探究“小车的加速度与所受合外力的关系”，具体实验步骤如下：
A．按照图示安装好实验装置，挂上沙桶（含少量沙子）；
B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车沿长木板向下运动，且通过两个光电门的时间相等；
C．取下细线和沙桶，测量沙子和桶的总质量为m，并记下；
D．保持长木板的倾角不变，不挂沙桶，将小车置于靠近滑轮的位置，由静止释放小车，记录小车先后通过光电门甲和乙时显示的时间；
E．重新挂上细绳和沙桶，改变沙桶中沙子的质量，重复B、C、D步骤．
（1）若沙桶和沙子的总质量为m，小车的质量为M，重力加速度为g，则步骤D中小车加速下滑时所受合力大小为　mg　；（忽略空气阻力）
（2）如图2所示，用游标卡尺测得小车上遮光板的宽度为　8.65　mm；
（3）若遮光板的宽度为d，光电门甲、乙之间的距离为l，通过光电门甲和乙时显示的时间分别为t1、t2，则小车的加速度a＝　　；
（4）有关本实验的说法正确的是　A　．
A．沙桶和沙子的总质量必须等于小车的质量
B．沙桶和沙子的总质量必须大于小车的质量
C．沙桶和沙子的总质量必须远小于小车的质量
D．沙桶和沙子的总质量必须远大于小车的质量．
【分析】（1）探究“小车的加速度与所受合外力的关系”中小车所受的合外力等于沙桶和沙子的总重力；
（2）先读主尺，再读副尺，相加得最终结果；
（3）依据可计算加速度；
（4）用沙和沙桶的总质量表示小车受到的拉力，必必须满足沙桶和沙子的总质量必须远小于小车的质量．
【解答】解：
（1）探究“小车的加速度与所受合外力的关系”中小车所受的合外力等于沙桶和沙子的总重力，则步骤D中小车加速下滑时所受合力大小为mg．
（2）主尺读数为8mm，副尺第13刻度和主尺对齐，故副尺读数为：13×0.05mm＝0.65mm，故小车上遮光板的宽度为8.65mm；
（3）小车的速度等于遮光板的宽度除以所有的时间，依据可得加速度为：
，
（4）由题意可知，挂小绳的情况是匀速，因为通过两个光电门的时间相等；
若不挂小绳的情况是匀加速，由小车的自身重力与支持力提供加速度，故A正确，BCD错误，
故选：A．
故答案为：
（1）mg；
（2）8.65；
（3）；
（4）A．
【点评】该题重点是要知道通过光电门甲和乙时可以认为速度是不变的，以此才能来表示小车的加速度．
13．（10分）如图所示，一条带有圆轨道的长轨道水平固定，圆轨道竖直，底端分别与两侧的直轨道相切，半径R＝0.5m。物块A以v0＝6m/s的速度滑入圆轨道，滑过最高点Q，再沿圆轨道滑出后，与直轨上P处静止的物块B碰撞，碰后粘在一起运动，P点左侧轨道光滑，右侧轨道呈粗糙段，光滑段交替排列，每段长度都为L＝0.1m。物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为μ＝0.1，A、B的质量均为m＝1kg（重力加速度g取10m/s2，A、B视为质点，碰撞时间极短）。
（1）求A滑过Q点时的速度大小v和受到的弹力大小F；
（2）若碰后AB最终停止在第k个粗糙段上，求k的数值。
【分析】（1）由机械能守恒定律可求得A滑过Q点的速度，由向心力公式可求得弹力大小；
（2）由机械能守恒定律可求得AB碰撞前A的速度，再对碰撞过程由动量守恒定律可求得碰后的速度；则可求得总动能，再由摩擦力做功求出每段上消耗的机械能；即可求得比值。
【解答】解：（1）物块A滑入圆轨道到达Q的过程中机械能守恒，根据机械能守恒得：
…①
物块A在做圆周运动，由牛顿第二定律得：
…②
代入数据由①②解得：v＝4m/s，FN＝22N，方向：向下…③
（2）在与B碰撞前，系统机械能守恒，所以与B碰前A的速度为6m/s，
A和B在碰撞过程中动量守恒，以向右为正方向，
由动量守恒定律得：mAv0＝（mA+mB）v1… ④
AB碰后向右滑动，由动能定理得：
＝5…⑤
代入数据由④⑤联立得：s＝4.5m；
答：（1）A滑过Q点时的速度大小v为4m/s，受到的弹力F大小为22N；
（2）若碰后AB最终停止在第k个粗糙段上，k的数值为45。
【点评】本题考查动量守恒定律、机械能守恒定律及向心力等内容，要求我们能正确分析物理过程，做好受力分析及能量分析；要注意能量的转化与守恒的灵活应用。
14．（12分）如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为L＝0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒的质量均为0.02kg，电阻均为R＝0.1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B＝0.2T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能保持静止。取g＝10m/s2，问：
（1）通过cd棒的电流I是多少，方向如何？
（2）棒ab受到的力F多大？
（3）棒cd每产生Q＝0.1J的热量，力F的功率P是多少？
【分析】（1）cd棒静止处于平衡状态，由平衡条件可以求出通过cd棒的电流大小，由右手定则或楞次定律判断出感应电流的方向。
（2）ab棒做匀速直线运动，由平衡条件列方程可以求出拉力F的大小。
（3）根据功率公式、E＝BLv、欧姆定律列方程求出导体棒的速度。由公式P＝Fv求解F的功率。
【解答】解：（1）棒cd受到的安培力 Fcd＝BIL ①
棒cd在共点力作用下平衡，则 Fcd＝mgsin30° ②
由①②式代入数据解得 I＝1A
方向由右手定则可知由d到c。
（2）棒ab与棒cd受到的安培力大小相等 Fab＝Fcd
对棒ab由共点力平衡有 F＝mgsin30°+Fab＝0.02×10×0.5+0.1＝0.2N； ③
（3）设ab棒匀速运动的速度大小为v，则产生的感应电动势 E＝BLv ④
由闭合电路欧姆定律知 I＝⑤
则 v＝＝＝2m/s；⑥
力F做的功率P＝Fv＝0.2×2W＝0.4W ⑦
答：（1）通过cd棒的电流I是1A，方向由d到c。
（2）棒ab受到的力F为0.2N。
（3）力F做的功率是0.4W。
【点评】本题考查了其余感应电流、判断感应电流的方向、求拉力大小、求金属棒的速度，应用平衡条件、E＝BLv、楞次定律、欧姆定律、电功率公式即可正确解题；要注意基础知识的学习与运用。
15．（12分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限和第二象限内有沿x轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E；x轴下方区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m的带电粒子（重力不计）从y轴上的A（0，l）点，以速度v0沿y轴负方向射入电场，从x轴上C（，0）点进入磁场中，粒子离开磁场后并能返回至A点。求：
（1）定性画出粒子运动轨迹；
（2）粒子所带电荷量q及粒子进入磁场时的速度v；
（3）磁感应强度B及上述过程运动的时间t。
【分析】（1）明确粒子的运动情况，从而确定运动轨迹图；
（2）粒子在电场中做类平抛运动，根据运动的合成和分解规律确定进入磁场时的速度，再根据
【解答】解：（1）根据题意可知，粒子在电场中做平抛运动，进入磁场后做匀速圆周运动，从左侧离开磁场后做类平抛回到A点，运动轨迹如图所示；
（2）粒子A到C过程中做类平抛运动，在竖直方向：l＝v0t
在水平方向：
粒子进入磁场时的速度：
计算得：，
vx＝v0，
故解得：，
因，，
α＝45°
故子进入磁场时的速度v为v0；方向与竖直方向成45°；
（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，粒子的运动轨迹如图所示，由几何关系得：
洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：
计算得：
粒子做圆周运动的周期：，
粒子运动的时间：
粒子离开磁场后回到A点的时间：
粒子运动的总时间：
答：（1）定性画出粒子运动轨迹如图；
（2）粒子所带电荷量q为及粒子进入磁场时的速度v为v0；
（3）磁感应强度B及上述过程运动的时间t为+。
【点评】本题考查带电粒子在电场和磁场中的运动过程分析，要注意明确电场中做类平抛运动，而在磁场中做匀速圆周运动，根据两种曲线运动的性质进行分析求解即可。
三、模块选考题：每组题中的选择题填正确答案的标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错一个扣3分，最低得分为0分．[物理--选修3-4]
16．（5分）光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（　　）
A．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
B．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象
C．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象
D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
E．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄
【分析】光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，根据光的特性判断现象在应用中是否正确；光的双缝干涉实验中，则干涉条纹间距随着波长越长而变宽．
【解答】解：A、用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象。故A错误。
B、用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光折射现象。故B错误。
C、在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象。故C正确。
D、光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象。故D正确。
E、光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，由于波长变长，根据公式△x＝λ，则干涉条纹间距变宽，故E正确；
故选：CDE。
【点评】本题属于基础题，要了解光的各种现象，以及各种现象在生产和生活中的运用．考查光的干涉与衍射的区别，理解光的全反射的应用，及注意其条件，掌握干涉条纹间距与波长的关系．
17．（8分）如图所示，某透明介质的截面为直角三角形ABC，其中∠A＝30°，AC边长为L．一束单色光从AC面上距A为的D点垂直于AC边射入，恰好在AB面发生全反射．一直光速为c，求：
（1）该介质的折射率n；
（2）该光束从射入介质到第一次穿出所经历的时间．
【分析】（1）据题意，光线恰好在AB面发生全反射，入射角等于临界角．根据几何关系求出临界角C，由sinC＝求出折射率．
（2）作出光路图，运用几何知识求出光线在介质中通过的路程s，由v＝求出光在介质中的速度，由t＝求解时间．
【解答】解：
（1）由于光线垂直于AC面射入，故光线在AB面上的入射角为30°，由题意知，光线恰好在AB面上发生全反射，所以入射角等于临界角，则全反射临界角 C＝θ＝30°．
由全反射条件可求得：n＝＝＝2
（2）由右图可知，DF＝ADtan30°＝，FE＝2DF＝，EG＝ECsin30°＝
故光在介质中的传播距离为：s＝DF+FE+EG＝
光在介质中的传播速度：v＝＝
光在介质中的传播时间：t＝＝
答：
（1）该介质的折射率n为2；
（2）该光束从射入介质到第一次穿出所经历的时间为．
【点评】本题关键要理解全反射现象及其产生的条件，知道临界角其实是入射角，能灵活几何关系求解入射角和折射角．