2022北京順義高三（上）期末物理（教師版）

2022北京順義高三（上）期末

物理

第一部分

本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。

1.關(guān)于元電荷和點電荷，下列說法正確的是（）

A.元電荷就是電子B.元電荷就是質(zhì)子

C.點電荷是一種理想化模型D.體積很小的帶電體就是點電荷

2.如圖所示，小球在光滑水平面上以。為平衡位置，在A、B之間做簡諧運動，下列說法正確的是（）

z

z

y/

z

z

A,0/

A.小球在。點速度最大B.小球在A點速度最大

C.小球在3點加速度最小D.小球在B點回復(fù)力最小

3.下列說法正確的是（）

A.牛頓第一定律可以通過實驗直接驗證

B.隨著科技的發(fā)展，電荷是可以被消滅的

C.勢能與相互作用的物體的相對位置有關(guān)

D.某款手表，不用上發(fā)條、也不用電池，這說明能量是可以不守恒的

4.唐代《耒幫經(jīng)》記載了曲轅犁相對直轅犁的優(yōu)勢之一是起土省力，設(shè)牛用大小相等的拉力尸通過耕索分別拉兩種

犁，F(xiàn)與豎直方向的夾角分別為a和尸，a<p,如圖所示，忽略耕索質(zhì)量，耕地過程中，下列說法正確的是

（）

A.耕索對曲轅犁拉力的水平分力比對直轅犁的大

B.耕索對曲轅犁拉力的豎直分力比對宜轅犁的大

C.曲轅犁勻速前進時，耕索對犁的拉力小于犁對耕索的拉力

D.直轅犁加速前進時，耕索對犁的拉力大于犁對耕索的拉力

5.北京時間2021年10月16日6時56分，“神舟十三號”成功與“天和核心艙”完成對接，對接前“天和核心艙”的運

行軌道高度約為390km,“神舟十三號”的運行軌道高度約為373km。它們的運行軌道均可視為圓周，對接前在各自

軌道運行時，下列說法正確的是（）

A.“天和核心艙”比“神舟十三號”周期長

B.“天和核心艙”比“神舟十三號”線速度大

C.“天和核心艙”比“神舟十三號”角速度大

D.“天和核心艙”比“神舟十三號”加速度大

6.如圖所示，在勻強磁場中，矩形金屬導(dǎo)線框繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢e隨時間/變化的圖像

如圖所示，下列說法正確的是（）

A.線框產(chǎn)生的電動勢最大值為220V

B.線框產(chǎn)生的電動勢有效值為220V

C.線框平面與中性面重合時磁通量最小

D.此交流電的電動勢e隨時間r變化的規(guī)律是e=220Qsin50m（V）

7.一雨滴從空中由靜止開始沿豎直方向下落，雨滴下落過程中所受重力保持不變，其速度一時間圖像如圖所示，關(guān)

于雨滴在加速階段，下列判斷正確的是（）

A.雨滴下落過程中只受重力

B.雨滴下落過程中加速度恒定不變

C.重力的沖量大小等于空氣阻力的沖量大小

D.重力的沖量大小大于空氣阻力的沖量大小

8.小球從某一高度由靜止自由落下，與地面發(fā)生彈性碰撞，碰撞時間極短，碰撞后彈起。不計空氣阻力和碰撞中機

械能的損失，小球從高處落下到第一次彈起至最高處過程中，小球的動量P與時間f關(guān)系圖像正確的是（）

pp

9.如圖為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)圖.勵磁線圈產(chǎn)生的勻強磁場方向垂直紙面向外，電子束由電子槍產(chǎn)生，其速度方

向與磁場方向垂直.電子速度大小可通過電子槍的加速電壓來控制，磁場強弱可通過勵磁線圈的電流來調(diào)節(jié).下列

說法正確的是（）

A.僅增大勵磁線圈的電流，電子束徑跡的半徑變大

B.僅提高電子槍的加速電壓，電子束徑跡的半徑變大

C.僅增大勵磁線圈的電流，電子做圓周運動的周期將變大

D.僅提高電子槍的加速電壓，電子做圓周運動的周期將變大

10.用如圖所示的電路，測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)做出如圖所示的U-/圖像，下列說法正確

的是（）

A.電池的內(nèi)阻為2.9Q

B.電源的電動勢為1.50V

C.外電路短路時的電流為0.50A

D.當減小滑動變阻器阻值時，電源效率變小

11.如圖所示，用小錘打擊彈性金屬片后，A球沿水平方向拋出，同時8球被松開，自由下落。改變小球距地面的

高度和打擊的力度，重復(fù)這個實驗，發(fā)現(xiàn)4B兩球總是同時落地。若A、8兩球質(zhì)量相等，且將平拋運動沿水平

和豎直兩個方向分解。下列說法不無颼的是（）

wxxVwxwxw^^w

A.在同一次實驗中，兩球落地時重力的功率相等

B.在同一次實驗中，兩球落地時動量的大小相等

C.本實驗可驗證平拋運動在豎直方向上是自由落體運動

D.在同一次實驗中，兩球在空中運動的過程中重力做功相等

12.用電阻率為p、橫截面積為S的硬質(zhì)導(dǎo)線，做成邊長為2R的正方形導(dǎo)線框，垂直導(dǎo)線框所在平面的磁場充滿其

內(nèi)接圓形區(qū)域。1=（）時磁感應(yīng)強度的方向如圖甲所示，磁感應(yīng)強度5隨時間r的變化關(guān)系如圖乙所示，則在/=（）

到，=2%的時間內(nèi)（）

A.t0時刻磁通量大小為4綜心

AR?R3q

B.導(dǎo)線框中產(chǎn)生的熱量為空

hp

c.導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流大小為苧F

D.導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流方向先沿順時針方向后沿逆時針方向

13.如圖，足夠長的絕緣豎直桿處于正交的勻強電磁場中，電場方向水平向左、場強大小為E,磁場方向水平向

里，磁感應(yīng)強度大小為B。一質(zhì)量為“，電荷量為刃（q>0）的小圓環(huán)套在桿上（環(huán)內(nèi)徑略大于桿的直徑）無初速下

滑。若重力加速度大小為g,圓環(huán)與桿之間的動摩擦因數(shù)為〃QNqEvng）,圓環(huán)電荷量不變，則能反映圓環(huán)下滑

過程中速度丫隨時間，變化關(guān)系的圖象是（）

<----------

XXXX

XXXX

七x(沏X

XXXX

XXXX

XXXX

?-----------

14.建筑工地將樁料打入泥土中以加固地基的打夯機示意圖如圖甲所示，打夯前先將樁料扶正立于地基上，樁料進

入泥土的深度忽略不計。已知夯錘的質(zhì)量為450kg,樁料的質(zhì)量為m=5()kg。如果每次打夯都通過卷揚機牽

引將夯錘提升到距離樁頂％=5m處再釋放，讓夯錘自由下落，夯錘砸在樁料上后立刻隨樁料一起向下運動。樁料

進入泥土后所受阻力大小隨打入深度的變化關(guān)系如圖乙所示，直線斜率％=5.05xl()4N/m。g取lOm/s?,下列

說法正確的是()

A.夯錘與樁料碰撞后瞬間的速度為10m/s

B.因夯錘與樁料碰撞損失的機械能為20475J

C.若樁料進入泥土的深度超過1.5m,至少需打夯三次

D.若樁料進入泥土的深度超過1.5m,至少需打夯兩次

第二部分

本部分共6題，共58分。

15.（1）某同學(xué)利用多用電表測電阻時，把選擇開關(guān)置于“xl0”檔，指針位于如圖所示位置，被測電阻的測量值為

（2）在完成（1）實驗后，需要繼續(xù)測量一個阻值約20。的電阻。在用紅、黑表筆接觸這個電阻兩端進行測量之

前，請選擇以下必須的步驟，并按操作順序逐一寫出步驟的序號：。

A.將紅表筆和黑表筆接觸

B.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“xl”位置

C.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“xl0”位置

D.調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點

16.在“利用單擺測重力加速度”實驗中：

（1）某同學(xué)嘗試用DIS測量周期。如圖所示，用一個磁性小球代替原先的擺球，在單擺下方放置一個磁傳感器，

其軸線恰好位于單擺懸掛點正下方。圖中磁傳感器的引出端A接到數(shù)據(jù)采集器上。使單擺做小角度擺動，當磁感應(yīng)

強度測量值最大時，磁性小球位于最低點。若測得連續(xù)N（N從“0”開始計數(shù)）個磁感應(yīng)強度最大值之間的時間間隔

為f,則單擺周期的測量值為（地磁場和磁傳感器的影響可忽略）。

//////

（2）由于器材所限，無法測量磁性小球的直徑，對實驗進行了如下調(diào)整：讓單擺在不同擺線長度的情況下做簡諧

運動，測量其中兩次實驗時擺線的長度4、4和對應(yīng)的周期1、通過計算也能得到重力加速度大小的測量值。

請你寫出該測量值的表達式g=o

（3）通過實驗獲得以下數(shù)據(jù)：

擺線長/（cm）48.00580078.00108.00

周期72(52)2.002.403.204.40

當T2=4.2s2時，/=m；重力加速度g=m/s2(小數(shù)點后保留兩位)。

(4)實驗后同學(xué)們進行了反思，他們發(fā)現(xiàn)由單擺周期公式可知周期與擺角無關(guān)，而實驗中卻要求擺角較小。請你

簡要說明其中的原因：。

17.某款兒童滑梯示意圖如圖所示，其滑面可視為與水平地面夾角8=37。平直斜面，滑面頂端距離地面高度

/i=3m?一質(zhì)量〃?=20kg的兒童從滑面頂端由靜止開始下滑至底端，已知兒童與滑面間的動摩擦因數(shù)

〃=0.30,兒童沿滑梯下滑的過程，可以看做質(zhì)點沿斜面做直線運動。已知sin37。=0.6,cos37°=0.8,重力

加速度g取10m/s2,忽略空氣阻力的影響。求：

(1)兒童下滑過程中，所受摩擦力的大小/；

(2)兒童下滑的整個過程中，重力對其做的功W；

(3)兒童下滑至底端時的速度大小心

18.如圖所示，電子從。點由靜止開始經(jīng)加速電場加速后，沿平行于板面的方向射入偏轉(zhuǎn)電場，并從另一側(cè)射出。

已知電子質(zhì)量為，"，電荷量為e,加速電場電壓為偏轉(zhuǎn)電場可看作勻強電場，極板間電壓為U,極板長度為

L,板間距為d,忽略電子所受重力及相互間的影響。求：

(1)電子進入偏轉(zhuǎn)電場時的初速度%;

(2)電子進入偏轉(zhuǎn)電場后的加速度a；

(3)電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時沿垂直板面方向的偏轉(zhuǎn)距離與。

19.類比是科學(xué)思維中的重要方法。

(1)某同學(xué)做“探究彈力與彈簧形變量的關(guān)系''的實驗，如圖甲所示，實驗操作規(guī)范，正確畫出了彈簧彈力F和形

變量x的圖像，如圖乙所示。他根據(jù)圖像斜率求出彈簧的勁度系數(shù)為上之后他思考該實驗過程克服彈力做功等于

彈性勢能增量，并求出彈性勢易隨*變化的表達式，因為這一過程彈力是變力做功，所以他類比了勻變速直線運

動回圖像求位移的微元求和法。請你利用這一方法寫出彈性勢能弓隨x變化的表達式，取原長為彈性勢能零勢能

點。

（2）當平行板電容器兩極板間是真空時，電容C與極板的正對面積S、極板間距離d的關(guān)系為。=-----,k為

4兀kd

靜電力常量。對給定的平行板電容器充電，當該電容器極板所帶電荷量。變化時，兩極板間的電勢差U也隨之變

化。

①在如圖丙所示的坐標系中畫出電容器極板間電勢差U與帶電量。的關(guān)系圖像。電容器儲存的電能等于電源搬運

電荷從一個極板到另一個極板過程中，克服電場力所做的功。這一過程與克服彈力做功等于彈性勢能增量類似，與

之類比，推導(dǎo)電容器儲存的電能與表達式。

②若保持平行板電容器帶電量Q、極板正對面積S不變，兩極板間為真空，將板間距離由4增大到乙，需要克服

電場力做多少功？

③如果我們把單位體積內(nèi)的電場能定義為電場能量密度，用We表示。試證明真空中平行板電容器的電場能量密度

和兩板間的電場強度平方成正比。（忽略兩板外的電場）

20.為實現(xiàn)火箭回收再利用，有效節(jié)約太空飛行成本，設(shè)計師在返回火箭的底盤安裝了4臺電磁緩沖裝置，工作原

理是利用電磁阻尼作用減緩地面對火箭的反沖力。電磁緩沖裝置的主要部件有兩部分：①緩沖滑塊，外部由高強度

絕緣材料制成，其內(nèi)部邊緣繞有閉合單匝矩形線圈出心/;②火箭主體，包括絕緣光滑緩沖軌道MN、PQ,緩沖軌道

內(nèi)存在穩(wěn)定勻強磁場，方向垂直于整個緩沖軌道平面。當緩沖滑塊接觸地面時，滑塊立即停止運動，此后線圈與火

箭主體中的磁場相互作用，火箭主體一直做減速運動直至達到軟著陸要求的速度，從而實現(xiàn)緩沖。現(xiàn)已知緩沖滑塊

豎直向下撞向地面時，火箭主體的速度大小為%,軟著陸要求的速度不能超過v；4臺電磁緩沖裝置結(jié)構(gòu)相同，如

圖所示，為其中一臺電磁緩沖裝置的結(jié)構(gòu)簡圖，線圈的他邊和〃邊電阻均為R；ad邊和秘邊電阻忽略不計；ab

邊長為L火箭主體質(zhì)量為如磁感應(yīng)強度大小為8,重力加速度為g,一切摩擦阻力不計。求：

（1）緩沖滑塊剛停止運動時，流過線圈ah邊的電流；

（2）為了著陸速度不超過v,磁感強度B的最小值（假設(shè)緩沖軌道足夠長，線圈足夠高）；

（3）若火箭主體的速度大小從%減到v的過程中，經(jīng)歷的時間為h求該過程中每臺電磁緩沖裝置中產(chǎn)生的焦耳

熱。

;巴塞寺空E

/XXXXX：/,絕緣光滑

/XXXX；/緩沖軌道

；XXXXX//

/axxxb，?

7矩形線圈

/地面

參考答案

1.關(guān)于元電荷和點電荷，下列說法正確的是（）

A.元電荷就是電子B.元電荷就是質(zhì)子

C.點電荷是一種理想化模型D.體積很小的帶電體就是點電荷

【答案】C

【解析】

【詳解】AB.元電荷是自然界中最小的電荷量，不是帶電粒子，故AB錯誤；

CD.點電荷實際生活并不存在，是一種理想化模型，且只有當帶電體的大小形狀不影響研究的問題時才可以把帶

電體當成點電荷，并不是體積很小的帶電體就是點電荷，故C正確，D錯誤。

故選C。

2.如圖所示，小球在光滑水平面上以。為平衡位置，在4、B之間做簡諧運動，下列說法正確的是（）

/wy6~1-^

aAb》R

A.小球在。點速度最大B.小球在A點速度最大

C.小球在B點加速度最小D.小球在B點回復(fù)力最小

【答案】A

【解析】

【詳解】由題意小球在光滑水平面上以0為平衡位置，在A、3之間做簡諧運動，則0點處小球速度最大，加速度

和回復(fù)力為零，A、8兩點處小球速度為零，加速度和回復(fù)力最大。

故選Ao

3.下列說法正確的是（）

A.牛頓第一定律可以通過實驗直接驗證

B.隨著科技的發(fā)展，電荷是可以被消滅的

C.勢能與相互作用的物體的相對位置有關(guān)

D.某款手表，不用上發(fā)條、也不用電池，這說明能量是可以不守恒的

【答案】C

【解析】

【詳解】A.牛頓第一定律是牛頓在前人實驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)邏輯推理得出的，是不能用實驗直接驗證的，故A錯

誤；

B.根據(jù)電荷守恒定律可知電荷不能被創(chuàng)造和消滅，只能發(fā)生轉(zhuǎn)移或得失，故B錯誤；

C.根據(jù)勢能的定義相互作用物體的相對位置有關(guān)的能量叫做勢能知勢能與相互作用的物體的相對位置有關(guān)，故C

正確；

D.能量守恒定律是自然界普遍的基本定律之一。一般表述為：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只會從

一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到其它物體，而能量的總量保持不變，某款手表，不用上發(fā)條、

也不用電池，必定有其他形式的能轉(zhuǎn)化為手表的機械能，故D錯誤。

故選C。

4.唐代《耒耙經(jīng)》記載了曲轅犁相對直轅犁的優(yōu)勢之一是起土省力，設(shè)牛用大小相等的拉力尸通過耕索分別拉兩種

犁，產(chǎn)與豎直方向的夾角分別為a和4，a<f3,如圖所示，忽略耕索質(zhì)量，耕地過程中，下列說法正確的是

()

牛的拉力廠

直轅犁

A.耕索對曲轅犁拉力的水平分力比對直轅犁的大

B.耕索對曲轅犁拉力的豎直分力比對直轅犁的大

C.曲轅犁勻速前進時，耕索對犁的拉力小于犁對耕索的拉力

D.直轅犁加速前進時，耕索對犁的拉力大于犁對耕索的拉力

【答案】B

【解析】

【分析】

【詳解】A.將拉力/正交分解如下圖所示

則在x方向可得出

巳曲=Fsina

Fxa=Fsin/i

在y方向可得出

Fyin,=Fcosa

Fy直=Fcos/i

由題知av夕則

sina<sin//

cosa>cos￡

則可得到

Fxtt\<fj：fi

fytt]>PyS.

A錯誤、B正確;

CD.耕索對犁的拉力與犁對耕索的拉力是一對相互作用力，它們大小相等，方向相反，無論是加速還是勻速，則

CD錯誤。

故選Bo

【點睛】

5.北京時間2021年10月16日6時56分，“神舟十三號”成功與“天和核心艙”完成對接，對接前“天和核心艙”的運

行軌道高度約為390km，“神舟十三號”的運行軌道高度約為373km。它們的運行軌道均可視為圓周，對接前在各自

軌道運行時，下列說法正確的是（）

A.“天和核心艙”比“神舟十三號”周期長

B.“天和核心艙”比“神舟十三號”線速度大

C“天和核心艙”比“神舟十三號”角速度大

D.“天和核心艙”比“神舟十三號”加速度大

【答案】A

【解析】

【詳解】由萬有引力提供向心力得

「Mm4萬2r

Mmmv"2

Gk

G粵…2

—Mm

GM

%=下

所以可以看出軌道半徑越大，周期越大，線速度、角速度、向心加速度越小。

故選Ao

6.如圖所示，在勻強磁場中，矩形金屬導(dǎo)線框繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢e隨時間，變化的圖像

如圖所示，下列說法正確的是（）

A.線框產(chǎn)生的電動勢最大值為220V

B.線框產(chǎn)生的電動勢有效值為220V

C.線框平面與中性面重合時磁通量最小

D.此交流電的電動勢e隨時間t變化的規(guī)律是e=220V2sin50加（V）

【答案】B

【解析】

【詳解】A.由圖像可得電動勢最大值為22O0V，故A錯誤;

B.由圖像知這是正弦式交流電，所以電動勢有效值為

p

E右=3=220V

有V2

故B正確;

C.線框平面與中性面重合時磁通量最大，故C錯誤;

D.由圖像知

3哼=100萬

所以此交流電的電動勢e隨時間f變化的規(guī)律是

e=220夜sin100加（V）

故D錯誤。

故選B

7.一雨滴從空中由靜止開始沿豎直方向下落，雨滴下落過程中所受重力保持不變，其速度一時間圖像如圖所示，關(guān)

于雨滴在加速階段，下列判斷正確的是（）

V.

O7

A.雨滴下落過程中只受重力

B.雨滴下落過程中加速度恒定不變

C.重力的沖量大小等于空氣阻力的沖量大小

D.重力的沖量大小大于空氣阻力的沖量大小

【答案】D

【解析】

【詳解】AB.由圖像可得雨滴做加速度減小的加速運動，故雨滴受到阻力作用，故AB錯誤：

CD.對雨滴下落過程由動量定理得

/G-/f=mv-0

可得重力的沖量大小大于空氣阻力的沖量大小，故C錯誤，D正確。

故選D。

8.小球從某一高度由靜止自由落下，與地面發(fā)生彈性碰撞，碰撞時間極短，碰撞后彈起。不計空氣阻力和碰撞中機

械能的損失，小球從高處落下到第一次彈起至最高處過程中，小球的動量P與時間f關(guān)系圖像正確的是（）

【答案】C

【解析】

【詳解】因為不計空氣阻力和碰撞中機械能的損失，作用小球從高處落下到第一次彈起至最高處過程中，先自由落

體運動然后原速率反彈做豎直上拋運動，即速度先向下增大后向上減小，因為動量

P=mv

即動量方向與速度方向相同，即動量也是先向下增大后向上減小。

故選C。

9.如圖為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)圖.勵磁線圈產(chǎn)生的勻強磁場方向垂直紙面向外，電子束由電子槍產(chǎn)生，其速度方

向與磁場方向垂直.電子速度大小可通過電子槍的加速電壓來控制，磁場強弱可通過勵磁線圈的電流來調(diào)節(jié).下列

說法正確的是（）

勵磁線隹

玻璃泡

電子槍

A.僅增大勵磁線圈的電流，電子束徑跡的半徑變大

B.僅提高電子槍的加速電壓，電子束徑跡的半徑變大

C.僅增大勵磁線圈電流，電子做圓周運動的周期將變大

D.僅提高電子槍的加速電壓，電子做圓周運動的周期將變大

【答案】B

【解析】

【分析】本題主要考查了洛倫茲力、動能定理、圓周運動.根據(jù)動能定理表示出加速后獲得的速度，然后根據(jù)洛倫

茲力提供向心力推導(dǎo)出半徑的表達式，利用速度公式推導(dǎo)出周期表達式，增大勵磁線圈中的電流，電流產(chǎn)生的磁場

增強，當提高電子槍加速電壓，速度增大，并結(jié)合以上公式即可解題.

【詳解】電子在加速電場中加速，由動能定理有：eU=-mv2,電子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提

2

供向心力，有：解得：r=貯=_13也，那么周期為：T=2型,當增大勵磁線圈中的電流，

reBB\eeB

電流產(chǎn)生的磁場增強，半徑在減小，周期變小，故AC錯誤；當提高電子槍加速電壓，速度增大，電子束的軌道半

徑變大、周期不變，故B正確，D錯誤.

10.用如圖所示的電路，測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)做出如圖所示的S/圖像，下列說法正確

的是（）

A.電池的內(nèi)阻為2.9C

B.電源的電動勢為1.50V

C.外電路短路時的電流為0.50A

D.當減小滑動變阻器阻值時，電源效率變小

【答案】D

【解析】

【詳解】AB.由閉合電路歐姆定律知

E^U+lr

整理得

U=-rI+E

所以U-/圖像的斜率為

k--r

縱軸的截距為

b=E

由圖像得

1.00—1.45

k--r-。=—0.9。

0.50

即r=0.9Q

b=E=\A5N

故AB錯誤；

C.短路電流為

E

/短丁1.61A

故C錯誤；

D.當減小滑動變阻器阻值時，路端電壓減小，由"=￡知電源效率變小，故D正確。

故選D。

11.如圖所示，用小錘打擊彈性金屬片后，A球沿水平方向拋出，同時B球被松開，自由下落。改變小球距地面的

高度和打擊的力度，重復(fù)這個實驗，發(fā)現(xiàn)A、B兩球總是同時落地。若A、B兩球質(zhì)量相等，且將平拋運動沿水平

和豎直兩個方向分解。下列說法不正理的是（）

W\\\\\\W\\\\<\\

A.在同一次實驗中，兩球落地時重力功率相等

B.在同一次實驗中，兩球落地時動量的大小相等

C.本實驗可驗證平拋運動在豎直方向上是自由落體運動

D.在同一次實驗中，兩球在空中運動的過程中重力做功相等

【答案】B

【解析】

【詳解】AC.在同一次實驗中，質(zhì)量相同的A、B球在豎直方向都做自由落體運動，落地時豎直速度相同，所以兩

球落地時重力的功率相等，故AC正確，不符合題意；

B.在同一次實驗中，B球做自由落體運動，A球做平拋運動，兩球落地時速度不同，所以動量的大小不相等，故B

錯誤，符合題意；

D.在同一次實驗中，質(zhì)量相同兩球在空中運動的過程中，下落高度相同，所以重力做功相等，故D正確，不符

合題意。

故選B。

12.用電阻率為八橫截面積為S的硬質(zhì)導(dǎo)線，做成邊長為2R的正方形導(dǎo)線框，垂直導(dǎo)線框所在平面的磁場充滿其

內(nèi)接圓形區(qū)域。r=0時磁感應(yīng)強度的方向如圖甲所示，磁感應(yīng)強度B隨時間f的變化關(guān)系如圖乙所示，則在/=()

到￡=2%的時間內(nèi)()

A.t0時刻磁通量大小為4幾后

AD2R3q

B.導(dǎo)線框中產(chǎn)生的熱量為。

c.導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流大小為單學(xué)

D.導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流方向先沿順時針方向后沿逆時針方向

【答案】C

【解析】

【詳解】A.%時刻磁通量大小為

2

①=BS闕=B兀R

故A錯誤；

BC.由法拉第電磁感應(yīng)定律，矩形線框中的感應(yīng)電動勢大小為

o

感應(yīng)電流大小為

Bo萬R?

[_E_tn__兀B（、RS

plp8RtQp8R8pt。

~S~S~

導(dǎo)線框中產(chǎn)生的熱量為

。飛人（*像2“箸

故B錯誤，C正確；

D.O~to時間內(nèi)穿過圓環(huán)的磁感應(yīng)強度向里減小，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)磁場的方向也向里，所以感應(yīng)電流的方

向為順時針，同理，to~2to時間內(nèi)由楞次定律可知，感應(yīng)電流的方向為順時針，故圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向始終為順

時針，故D錯誤。

故選Co

13.如圖，足夠長的絕緣豎直桿處于正交的勻強電磁場中，電場方向水平向左、場強大小為E,磁場方向水平向

里，磁感應(yīng)強度大小為8。一質(zhì)量為〃?，電荷量為-夕（<7>0）的小圓環(huán)套在桿上（環(huán)內(nèi)徑略大于桿的直徑）無初速下

滑。若重力加速度大小為g,圓環(huán)與桿之間的動摩擦因數(shù)為〃（NqE<mg）,圓環(huán)電荷量不變，則能反映圓環(huán)下滑

過程中速度v隨時間f變化關(guān)系的圖象是（）

【答案】D

【解析】

【詳解】速度較小時，對圓環(huán)受力分析有

mg-n{Eq-qvB)-ma

隨著速度增大，加速度逐漸增大，當

Eq=qvB

加速度重力加速度，之后，洛倫茲力大于電場力，有

mg-/J(qvB-Eq)=ma

隨著速度增大，加速度逐漸減小，速度增大，直到加速度為零時，速度最大，最終做勻速運動。

故選D。

14.建筑工地將樁料打入泥土中以加固地基的打夯機示意圖如圖甲所示，打夯前先將樁料扶正立于地基上，樁料進

入泥土的深度忽略不計。已知夯錘的質(zhì)量為450kg,樁料的質(zhì)量為m=50kg。如果每次打夯都通過卷揚機牽

引將夯錘提升到距離樁頂%=5m處再釋放，讓夯錘自由下落，夯錘砸在樁料上后立刻隨樁料一起向下運動。樁料

進入泥土后所受阻力大小隨打入深度力的變化關(guān)系如圖乙所示，直線斜率％=5.05xl()4N/m。g取10m/s2,下列

說法正確的是()

甲乙

A.夯錘與樁料碰撞后瞬間的速度為10m/s

B.因夯錘與樁料碰撞損失的機械能為20475J

C.若樁料進入泥土的深度超過1.5m,至少需打夯三次

D.若樁料進入泥土的深度超過1.5m,至少需打夯兩次

【答案】C

【解析】

【詳解】A.設(shè)夯錘與樁料碰撞前瞬間的速度為均，則

*=2g%

解得

%==10m/s

取向下為正方向，設(shè)夯錘與樁料碰撞后瞬間的速度為u,由動量守恒定律得

=(M+m)v

代入數(shù)據(jù)解得

u=9m/s

故A錯誤；

B.因夯錘與樁料碰撞損失的機械能

1,12

AE=—A/VQ——(Af+m)v

帶入數(shù)據(jù)可得

AE=2250J

故B錯誤；

CD.由于每次提升重錘距樁帽的高度均為例,每次碰撞后瞬間的速度均為v,設(shè)兩次打擊后共下降也，則由圖像可

知，克服阻力做功

1,

W=-kx,2

2-

由能量守恒定律得

2

(M+m)gx2+2x^(M+m)v=；如？

解得

x2=1.37m

設(shè)三次打擊后共下降X3,則

2

(A7+m)gx3+3xg(M+rn)v=gkx；

解得

七=1.65m

故C正確，D錯誤。

故選C。

第二部分

本部分共6題，共58分。

15.（1）某同學(xué)利用多用電表測電阻時，把選擇開關(guān)置于“x10”檔，指針位于如圖所示位置，被測電阻的測量值為

__________

（2）在完成（1）實驗后，需要繼續(xù)測量一個阻值約20。的電阻。在用紅、黑表筆接觸這個電阻兩端進行測量之

前，請選擇以下必須的步驟，并按操作順序逐一寫出步驟的序號：。

A.將紅表筆和黑表筆接觸

B.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“*1”位置

C.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“x10”位置

D.調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點

【答案】①.130（2）.BAD

【解析】

【詳解】（1）口］由圖可得被測電阻的測量值為

/?=13xl0Q=13OQ

（2）［2］因為要讓指針指在中間附近，所以測量一個阻值約20。的電阻時應(yīng)該選擇“X1”倍率，然后還需重新歐姆調(diào)

零，即先將紅表筆和黑表筆接觸，然后調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點，所以順序為BAD。

16.在“利用單擺測重力加速度”的實驗中：

（1）某同學(xué)嘗試用DIS測量周期。如圖所示，用一個磁性小球代替原先的擺球，在單擺下方放置一個磁傳感器，

其軸線恰好位于單擺懸掛點正下方。圖中磁傳感器的引出端A接到數(shù)據(jù)采集器上。使單擺做小角度擺動，當磁感應(yīng)

強度測量值最大時，磁性小球位于最低點。若測得連續(xù)N（N從“0”開始計數(shù)）個磁感應(yīng)強度最大值之間的時間間隔

為t,則單擺周期的測量值為（地磁場和磁傳感器的影響可忽略）。

//////

（2）由于器材所限，無法測量磁性小球的直徑，對實驗進行了如下調(diào)整：讓單擺在不同擺線長度的情況下做筒諧

運動，測量其中兩次實驗時擺線的長度4、4和對應(yīng)的周期工、丁2,通過計算也能得到重力加速度大小的測量值。

請你寫出該測量值的表達式g=

（3）通過實驗獲得以下數(shù)據(jù)：

擺線長/（cm）48.0058.0078.00108.00

周期72($2)2.002.403.204.40

當72=4.2s2時，1=m：重力加速度gm/s2（小數(shù)點后保留兩位）。

（4）實驗后同學(xué)們進行了反思，他們發(fā)現(xiàn)由單擺周期公式可知周期與擺角無關(guān)，而實驗中卻要求擺角較小。請你

簡要說明其中的原因：。

c2t4）

【答案】①.萬③.1.039.87⑤.因為擺角太大就不可以看作簡諧運動，所以實驗中要

（邛一打）

求擺角在5°以內(nèi)

【解析】

【詳解】（1）［11由題意N（N從“0”開始計數(shù)）個磁感應(yīng)強度最大值之間的時間間隔為f,即

TT=t

所以單擺周期的測量值為

(2)[2]由單擺周期公式得

設(shè)小球半徑為r則

工=2行

整理得

(邛-4)

(3)[3][4]由圖表可得

g=3TQm/s2=0.25m/s2

AT20.4''

所以當72=4.252時，擺線長為

/-0.78

m/s2=0.25m/s2

4.2-3.2

解得

/=1.03m

g=4萬2-0.25m/s2?9.87m/s2

(4)[5]因為擺角太大就不可以看作簡諧運動，所以實驗中要求擺角在5°以內(nèi)。

17.某款兒童滑梯示意圖如圖所示，其滑面可視為與水平地面夾角6=37。的平直斜面，滑面頂端距離地面高度

/?=3m?一質(zhì)量m=20kg的兒童從滑面頂端由靜止開始下滑至底端，已知兒童與滑面間的動摩擦因數(shù)

4=0.30,兒童沿滑梯下滑的過程，可以看做質(zhì)點沿斜面做直線運動。已知sin37。=0.6,cos37°=0.8.重力

加速度g取lOm/s?,忽略空氣阻力的影響。求：

(1)兒童下滑過程中，所受摩擦力的大小/；

(2)兒童下滑的整個過程中，重力對其做的功W；

(3)兒童下滑至底端時的速度大小八

【答案】（1）48N；（2）600J；（3）6m/s

【解析】

【詳解】（1）兒童下滑過程所受摩擦力為

f=/JN=/jmgcos0=48N

（2）兒童下滑的整個過程重力對其做的功為

WG=mgh=600J

（3）對下滑過程，由動能定理有

2

Wc-f--^—=-mv-0

Gsin。2

解得

v=6m/s

18.如圖所示，電子從0點由靜止開始經(jīng)加速電場加速后，沿平行于板面的方向射入偏轉(zhuǎn)電場，并從另一側(cè)射出。

已知電子質(zhì)量為，冷電荷量為e,加速電場電壓為U0，偏轉(zhuǎn)電場可看作勻強電場，極板間電壓為U,極板長度為

L,板間距為“，忽略電子所受重力及相互間的影響。求:

（1）電子進入偏轉(zhuǎn)電場時的初速度%;

（2）電子進入偏轉(zhuǎn)電場后的加速度”；

（3）電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時沿垂直板面方向的偏轉(zhuǎn)距離均。

【解析】

【詳解】（1）電子在加速電場中加速過程，根據(jù)動能定理有

e"o=5,叫一。

解得

l2eU.

(2)電子在偏轉(zhuǎn)電場中，做類平拋運動，電子在偏轉(zhuǎn)電場中的加速度大小為

eEeU

(3)電子在偏轉(zhuǎn)電場中，做類平拋運動，電子在偏轉(zhuǎn)電場中運動的時間為

L

t=——

%

電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時沿垂直板面方向的偏轉(zhuǎn)距離為

Ay=

聯(lián)立可得

19.類比是科學(xué)思維中的重要方法。

(1)某同學(xué)做“探究彈力與彈簧形變量的關(guān)系”的實驗，如圖甲所示，實驗操作規(guī)范，正確畫出了彈簧彈力F和形

變量x的圖像，如圖乙所示。他根據(jù)圖像斜率求出彈簧的勁度系數(shù)為h之后他思考該實驗過程克服彈力做功等于

彈性勢能增量，并求出彈性勢與隨x變化的表達式，因為這一過程彈力是變力做功，所以他類比了勻變速直線運

動回圖像求位移的微元求和法。請你利用這一方法寫出彈性勢能禺隨x變化的表達式，取原長為彈性勢能零勢能

點。

(2)當平行板電容器的兩極板間是真空時，電容C與極板的正對面積S、極板間距離4的關(guān)系為C=——,k為

4兀kd

靜電力常量。對給定的平行板電容器充電，當該電容器極板所帶電荷量Q變化時，兩極板間的電勢差U也隨之變

化。

①在如圖丙所示的坐標系中畫出電容器極板間電勢差。與帶電量。的關(guān)系圖像。電容器儲存的電能等于電源搬運

電荷從一個極板到另一個極板過程中，克服電場力所做的功。這一過程與克服彈力做功等于彈性勢能增量類似，與

之類比，推導(dǎo)電容器儲存的電能心表達式。

②若保持平行板電容器帶電量Q、極板正對面積S不變，兩極板間為真空，將板間距離由4增大到刈，需要克服

電場力做多少功？

③如果我們把單位體積內(nèi)的電場能定義為電場能量密度，用明表示。試證明真空中平行板電容器的電場能量密度

和兩板間的電場強度平方成正比。(忽略兩板外的電場)

Q

2；②網(wǎng)團（4—4）；③證明見解析

【答案】（1）E=-kx2；

P2s

【解析】

【詳解】（1）由類比勻變速直線運動回圖像求位移的微元求和法可知，彈簧