一、選擇題（第1～8題為單選題，第9～14題為多選題）
1．圖甲所示的機器人在巡視中沿醫(yī)院走廊做直線運動，圖乙是該機器人在某段時間內(nèi)的位移－時間圖像（后10 s的圖線為曲線，其余為直線）。則（ ）
A．0～10 s內(nèi)，機器人做勻加速直線運動
B．10～30 s內(nèi)，機器人的平均速度大小為0.35 m/s
C．機器人在5s末的速度與15 s末的速度相同
D．機器人在0～30 s內(nèi)的位移大小為12 m
2．在光滑水平面上，一質(zhì)量為m的物塊在水平拉力F作用下由靜止開始運動，拉力F隨時間t變化的圖像如圖所示，則物塊的v－t圖像正確的是（ ）。
3．甲、乙兩物體從同一地點開始沿同一方向運動，用某測速儀描繪的兩物體的v－t圖像如圖所示，已知甲物體的圖像是兩段半徑相同的圓弧，乙物體的圖像是一傾斜直線，t4＝2t2，甲的初速度、末速度均等于乙的末速度。下列說法正確的是（ ）
A．0～t1時間內(nèi)，甲、乙兩物體距離越來越小
B．t3～t4時間內(nèi)，乙車在甲車后方
C．t1～t3時間內(nèi)，甲、乙兩物體發(fā)生過相遇
D．0～t4時間內(nèi)，甲的平均速度小于乙的平均速度
4．一只皮球從離地面一定高度由靜止釋放，其受到空氣阻力的大小與速度平方成正比。下列描寫皮球在下落過程中速度v、加速度a與下落時間t的關(guān)系圖像，皮球克服空氣阻力做功、皮球動能E與下落高度h的關(guān)系圖像，可能正確的是（ ）
5．設(shè)想在赤道上建造如圖甲所示的“太空電梯”，字航員可通過豎直的電梯直通太空站，圖乙中r為宇航員到地心的距離，R為地球半徑，曲線A為地球引力對宇航員產(chǎn)生的加速度大小與r的關(guān)系；直線B為宇航員由于地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的向心加速度大小與r的關(guān)系。關(guān)于相對地面靜止在不同高度的宇航員，下列說法正確的有（ ）
A．隨著r增大，宇航員的線速度減小
B．宇航員在r＝R處的線速度等于第一宇宙速度
C．圖中r0作為地球同步衛(wèi)星的軌道半徑
D．隨著r增大，宇航員感受到“重力”也增大
6．某汽車在平直公路上以恒定功率勻速行駛時，牽引力大小為F0。在t1時刻，司機迅速減小油門，使功率減為原來的一半，此后保持該功率不變繼續(xù)行駛，t2時刻，汽車又恢復(fù)到勻速運動狀態(tài)。假設(shè)汽車受到的阻力保持不變，則關(guān)于汽車牽引力F大小在此過程中隨時間t變化的圖象，可能正確的是（ ）
7．如圖甲所示，有一豎直放置的絕緣圓環(huán)，圓環(huán)上均勻分布著正電荷，一絕緣 光滑細(xì)桿過圓心沿垂直圓環(huán)平面方向穿過圓環(huán)，細(xì)桿上套有一個質(zhì)量為m＝10 g的帶正電的小球，小球所帶電荷量q＝5.0×10－4 C。小球從C點由靜止釋放，其沿細(xì)桿由C經(jīng)B向A運動的v－t圖像如圖乙所示。小球運動到B點時，速度圖像的切線斜率最大（圖中標(biāo)出了該切線）。下列說法正確的是（ ）
A．在圓環(huán)形成的電場中，O點右側(cè)桿上B點場強最大，場強大小為12 V/m
B．在圓環(huán)形成的電場中，由C到A電勢逐漸升高
C．小球在由C到A的過程中電勢能先減小后增大
D．在圓環(huán)形成的電場中，C、B兩點間的電勢差UCB＝0.9 V
8．圖甲所示的電路中，所用電源內(nèi)電阻r＝0.5 Ω，定值電阻R2＝4 Ω。實驗時調(diào)節(jié)電阻R1，的阻值，得到多組電壓和電流的數(shù)據(jù)，用這些數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點，并做出U－I圖如圖乙所示。將R1連入電路的阻值調(diào)至最大時，對應(yīng)圖乙中的A點。下列說法正確的是（ ）
A．A點對應(yīng)外電路的總電阻為20 Ω
B．電源電動勢為3 V
C．B點對應(yīng)外電路的總功率為0.3 W
D．R1＝5 Ω時，R1消耗的功率最大
9．如圖甲所示，平行導(dǎo)軌PQ、MN的傾角為θ，兩導(dǎo)軌間的距離為L，NQ之間接入一個阻值為R的電阻，質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒置于與導(dǎo)軌底端距離為2L處，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，兩導(dǎo)軌之間存在方向與導(dǎo)軌平面垂直的勻強磁場（圖中未畫出，且方向也未知），磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，其中B0、t0均為已知量，如果在t＝0時刻開始由靜止釋放導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒恰好不上滑，t＝t0時刻導(dǎo)體棒恰好不下滑，導(dǎo)軌電阻不計，則下列說法中正確的是（ ）
A．不管磁場方向是垂直導(dǎo)軌平面向上還是向下，導(dǎo)體棒所受安培力的方向都是沿導(dǎo)軌向上
B．在0～t0時間內(nèi)，導(dǎo)體棒上電流的方向一定是由P指向M
C．在0～t0時間內(nèi)，整個電路產(chǎn)生的熱量為
D．在0～t0時間內(nèi)，通過電阻R的電荷量為
10．圖甲所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率v1運行，初速度大小為v2的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶。若從小物塊滑上傳送帶開始計時，小物塊在傳送帶上運動的v－t圖像（以地面為參考系）如圖乙所示，已知v2＞v1，則（ ）
A．t2時刻，小物塊離A處的距離達(dá)到最大
B．t2時刻，小物塊相對傳送帶滑動的距離達(dá)到最大
C．0～t2時間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向一直向右
D．0～t3時間內(nèi)，小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用
11．在拉力F的作用下，一輛玩具汽車從斜面底端由靜止開始沿斜面運動，它的動能Ek與位移x的關(guān)系如圖所示（AB段為曲線），各處的摩擦忽略不計，下列說法正確的是（ ）
A．0～x1過程中，車所受拉力逐漸增大
B．0～x1過程中，拉力的功率逐漸增大
C．0～x2過程與x2～x3過程，車的平均速度相等
D．x2～x3過程中，車的機械能可能不變
12．如圖甲所示，空間內(nèi)存在著四個沿豎直方向的帶狀勻強電場區(qū)，電場區(qū)的高度均為d，水平方向足夠長，沿豎直向下的方向電勢的變化圖線如圖乙所示，一個質(zhì)量為m、電荷量為＋q的小球以初速度v0在電場區(qū)1的左上角處水平拋出，不計空氣阻力，重力加速度為g，小球從上到下在四個電場區(qū)運動的時間分別為t1、t2、t3、t4，則（ ）
A．小球在1、3區(qū)域運動的加速度是在2、4區(qū)域運動的加速度的2.5倍
B．小球在1、3區(qū)域做曲線運動，在2、4區(qū)域做直線運動
C．t1＞t2＞t3＞t4
D．t1＜t2＜t3＜t4
13．如圖所示：兩條光滑平行金屬導(dǎo)軌水平固定，導(dǎo)軌電阻忽略不計，虛線ab、cd均與導(dǎo)軌垂直，在ab與cd之間存在有垂直于軌道所在平面向里的勻強磁場。將兩根相同的導(dǎo)體棒PQ，MN平行于ab放置在導(dǎo)軌上，兩者始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好?，F(xiàn)在對PQ、MN施加相同的恒力F作用，先后自導(dǎo)軌上同一位置由靜止開始運動。已知PQ進人磁場時加速度恰好為零。從PQ進入磁場開始計時，到MN離開磁場區(qū)域為止，PQ的運動速度v、流過PQ的電流I隨時間t變化的圖象可能正確的是（ ）
14．如圖甲所示，平行金屬板P、Q上有兩個正對小孔，Q板接地，P板的電勢φP隨時間變化的情況如圖乙所示，一束電子以相同的初速度v0陸續(xù)均勻地從P板小孔飛向Q板小孔，t＝0時刻從P板小孔飛入的電子在t＝eq \f(1,2)T時刻到達(dá)Q板小孔且速度剛好減小到零（未返回）。不計電子重力、小孔對板間電場的影響以及電子間的相互作用，下列說法正確的是（ ）
A．只有滿足t＝nT（n＝0，1、2，3…）時刻飛入P板小孔的電子在板間運動的時間才最長
B．t＝eq \f(1,4)T時刻飛入P板小孔的電子到達(dá)Q板小孔的時刻為t′＝eq \f(5,8)T
C．若僅將電子從P板小孔飛人的初速度變成eq \f(2,3)v0，則有12.5%的電子到達(dá)Q板小孔時的速度仍為eq \f(2,3)v0
D．若僅將兩板距離變成原來的兩倍，則t＝0時刻從P板小孔飛入的電子到達(dá)Q板時的速度仍為零
答案與解析
一、選擇題（第1～8題為單選題，第9～14題為多選題）
1．【答案】B
【解析】位移時間圖線的斜率可反映速度，0～10 s內(nèi)，圖線的斜率不變，機器人做勻速運動，A錯誤；10～30 s內(nèi)，平均速度為m/s＝0.35m/s。B正確；0～10 s內(nèi)圖線的斜率與10～20 s內(nèi)圖線的斜率關(guān)系為k1＝－k2，所以機器人在5s末的速度與15s末的速度等大反向，因速度是矢量，C錯誤；機器人在0～30 s內(nèi)的位移大小為2 m，D錯誤。
2．【答案】A
【解析】根據(jù)F－t圖像可以看出，0~1s時間內(nèi)，F(xiàn)＝0，物體原來靜止，這段時間繼續(xù)保持靜止；1~2s時間內(nèi)，F(xiàn)逐漸增大，由牛頓第二定律，物體加速度也逐漸增大，做加速度增大的加速運動，v－t圖像的斜率（表示加速度）逐漸增大，2~3s時間內(nèi)，F(xiàn)恒定，物體做勻加速運動；3~5s時間內(nèi)，F(xiàn)逐漸減小，加速度也減小，但方向和速度仍然同向，物體做加速度減小的加速運動，所以A正確，B錯誤；1~2s時間內(nèi)，做加速度增大的加速運動，v－t圖像的斜率（表示加速度）應(yīng)逐漸增大，故C、D錯誤。
3．【答案】C
【解析】由圖可知時間內(nèi)，甲的速度一直大于乙的速度，甲乙同向運動，則甲、乙兩物體距離越來越大，故A錯誤；根據(jù)“面積”表示位移，結(jié)合幾何知識可知，時間內(nèi)，兩物體的位移相等，時刻兩車相遇，而在時間內(nèi)，甲車的位移比乙車的位移大，則知在時間內(nèi)，乙車在甲車前方，故B錯誤；由A、B選項分析時間內(nèi)甲在乙前方，在時間內(nèi)，乙車在甲車前方，可知：時間內(nèi)，甲、乙兩物體發(fā)生過相遇，故C正確；由B選項可知，時間內(nèi)，兩物體的位移相等，則時間內(nèi)，甲的平均速度等于乙的平均速度，故D錯誤。
4．【答案】C
【解析】由于受到空氣阻力的大小與速度平方成正比，由牛頓第二定律可得，所以下落過程中先是加速度減小的加速運動，當(dāng)時，以后做勻速運動，故AB錯誤；皮球在下落過程中，皮球克服空氣阻力做功，故C正確；皮球在下落過程中，由動能定理，所以，由于f增大，故減小，即斜率減小，故D錯誤。
5．【答案】C
【解析】宇航員的線速度，地球自轉(zhuǎn)角速度不變，隨著r增大線速度v增大，A錯誤；宇航員在地面上并非衛(wèi)星，除了受到萬有引力還受到地面的支持力，故速度遠(yuǎn)小于第一宇宙速度，B錯誤；當(dāng)時，引力加速度正好等于宇航員做圓周運動的向心加速度，即萬有引力提供做圓周運動的向心力，所以宇航員相當(dāng)于衛(wèi)星，此時宇航員的角速度跟地球的自轉(zhuǎn)角速度一致，可以看做是地球的同步衛(wèi)星，C正確；根據(jù)重力和萬有引力相等可得，隨著r增大，其重力mg′越來越小，D錯誤。
6．【答案】D
【解析】汽車以功率P、速率v勻速行駛時牽引力與阻力平衡，阻力大小，，當(dāng)司機減小油門，使汽車的功率減為時，由得汽車的牽引力突然減小為，由于此時，汽車開始做減速運動，由于功率保持為，隨著速度的減小，牽引力逐漸增大，根據(jù)牛頓第二定律，得知汽車的加速度逐漸減小，即汽車做初速率為v、加速度減小的減速運動，當(dāng)牽引力與阻力再次平衡時，汽車再次勻速運動，得，由以上分析可知：a逐漸減小到零，意味著速度v減小得越來越慢，由，可知F增加得越來越慢，逐漸增大到。
7．【答案】D
【解析】由v－t圖象可知，小球在B點的加速度最大，故所受的電場力最大，加速度由電場力產(chǎn)生，故B點的電場強度最大，小球的加速度為，又因為qE＝ma，解得E＝1.2 V/m，A錯誤。從C到A小球的動能一直增大，則電場力一直做正功，故電勢能一直減小，又因為小球帶正電，故從C到A電勢逐漸降低，BC錯誤；由C到B電場力做功，CB間的電勢差為，D正確；
8．【答案】D
【解析】由閉合電路歐姆定律，可得，電路中電壓表示數(shù)R1兩端電壓，RA是電流表內(nèi)阻，帶入數(shù)據(jù)可得，電源工作狀態(tài)是A點時，由，外電路總電阻為R1+R2+rA＝24.5Ω，故A錯誤；由＝2.5V，故B錯誤；B點時，此時外電路總功率，故C錯誤；由，知當(dāng)電路外電阻等于電源內(nèi)阻 ，輸出功率有最大值；將R2、電流表都等效串聯(lián)到電源內(nèi)部，則R1成了等效后的外電阻，當(dāng)R1＝＝5Ω時，R1消耗的功率最大，故D正確。
9．【答案】ACD
【解析】如果磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強度減小，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向由P指向M，則根據(jù)左手定則可知導(dǎo)體棒受到的安培力方向沿導(dǎo)軌平面向上，當(dāng)磁場方向變?yōu)榇怪睂?dǎo)軌平面向下時，感應(yīng)電流方向反向，導(dǎo)體棒受到的安培力的方向不變，故A正確，B錯誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得回路中的感應(yīng)電動勢（負(fù)號表示只影響感應(yīng)電流的方向），根據(jù)閉合電路歐姆定律可得感應(yīng)電流的大小，整個電路產(chǎn)生的熱量，故C正確；通過電阻R的電荷量，故D正確。
10．【答案】BC
【解析】相對地面而言，小物塊在小時間內(nèi)，向左做勻減速運動，之后反向向右向右運動，故小物塊在時刻離A處距離最大，A錯誤；小物塊在小時間內(nèi)，向左做勻減速運動，相對傳送帶也是向左運動；時間內(nèi)，反向向右做勻加速運動，但速度小于傳送帶向右速度，仍是相對傳送帶向左運動，時刻兩者同速，在時間內(nèi)，小物塊相對于傳送帶靜止一起向右勻速運動，所以t2時刻小物塊相對傳送帶滑動的距離達(dá)到最大值，B正確；由B中分析可知，時間內(nèi)，小物塊相對傳送帶一直向左運動，所以受到的摩擦力方向一直向右，C正確；在時間內(nèi)，小物塊相對傳送帶一直向左運動，故小物塊一直受向右的滑動摩擦力，在時間內(nèi)，小物塊相對于傳送帶靜止；小物塊不受摩擦力作用，故D錯誤。
11．【答案】BD
【解析】Ek－x圖線的斜率表示車所受的合外力，0～x1過程中，車所受合外力不變，則所受拉力不變，故A錯誤；0～x1過程中，拉力不變，而車的速度逐漸增大，所以拉力的功率逐漸增大，故B正確；根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律的推論可知，只有當(dāng)兩個過程車都做勻變速運動時，其平均速度才相等，而0～x2過程中，車先做勻加速運動，然后做變加速運動；x2～x3過程，車做勻減速運動，所以0～x2過程與x2～x3過程，車的平均速度不相等，故C錯誤；x2～x3過程中，車做勻減速運動，此時拉力可能為零，車的機械能可能守恒，故D正確。
12．【答案】AC
【解析】根據(jù)沿著電場線的方向電勢降低，可判斷場區(qū)1的電場方向向下，場區(qū)2的電場方向向上，依次交替變化，而在場區(qū)1，由，可得，故，根據(jù)牛頓第二定律有，解得，進入場區(qū)2后，電場方向向上，由則，負(fù)號表示電場力方向向上，由，解得，則，故A正確；在四個場區(qū)小球的加速度的方向都不會與速度方向相同，故小球的整個運動過程是非勻變速曲線運動，故B錯誤；在各場區(qū)的運動過程中，運動的時間與水平速度無關(guān)，而豎直方向一直加速，故越到下面的場區(qū)平均速度越大，故小球經(jīng)歷每個場區(qū)的時間越來越少，有，故C正確，D錯誤。
13．【答案】ACD
【解析】當(dāng)PQ離開磁場時，MN還未進入磁場，PQ進人磁場時加速度恰好為零，則，PQ在磁場內(nèi)做勻速運動，由于PQ離開磁場時，MN還未進入磁場，PQ上的安培力消失，PQ將在外力F的作用下做勻加速；當(dāng)PQ未離開磁場時，MN已進入磁場，根據(jù)題意可知MN進入磁場時與PQ速度相等，則兩棒產(chǎn)生的電動勢等大反向，故電流為零，則兩棒在外力F的作用下做勻加速運動，PQ棒離開磁場，繼續(xù)做勻加速，故B錯誤，A正確；PQ進人磁場時加速度恰好為零，則，可知，PQ在磁場內(nèi)做勻速運動，則電流不變，當(dāng)PQ離開磁場時，MN還未進入磁場，則電流為零，當(dāng)MN進入磁場，根據(jù)題意可知MN進入磁場時與PQ速度相等，且做勻速運動，則流過PQ的電流大小不變，根據(jù)右手定則可知，流過PQ的電流變成反向，故C正確；PQ進人磁場時加速度恰好為零，則，可知，PQ在磁場內(nèi)做勻速運動，則電流不變，當(dāng)PQ未離開磁場時，MN已進入磁場，根據(jù)題意可知MN進入磁場時與PQ速度相等，則兩棒產(chǎn)生的電動勢等大反向，故電流為零，則兩棒在外力F的作用下做勻加速運動，PQ棒離開磁場時，對于MN有安培力大于外力F，則，MN減速，且a減小，則電流非勻減小，據(jù)右手定則可知，流過PQ的電流變成反向，故D正確。
14．【答案】ABC
【解析】兩板間存在電壓時，電子做減速運動，若要使電子在板間運動的時間最短，應(yīng)使電子做勻減速運動的時間最長，即滿足t＝nT（n＝0，1、2，3…）時刻飛入P板小孔，故A正確；設(shè)電子初速度大小為v0，由題意可知電子做勻減速運動的加速度大小為，極板間距，時刻飛入P板小孔的電子先做勻減速運動，此階段的位移大小，末速度大小，電子后做勻速直線運動，此階段的運動時間，所以時刻飛入P板小孔的電子到達(dá)Q板小孔的時刻為，故B正確；由題意，電子從P板小孔飛入和到達(dá)Q板小孔的速度相同，說明電子一直做勻速直線運動，在板間運動的時間，所以電子從P板小孔飛入的時刻范圍是，這些電子所占電子總數(shù)的百分比為，故C正確；若僅將兩板距離變成原來的兩倍，則電子做勻減速運動的加速度大小變?yōu)椋瑃＝0時刻從P板小孔飛入的電子在時刻的速度大小為，電子做勻減速運動的位移大小，電子之后做勻速直線運動的位移大小，所以電子到達(dá)Q板時的速度大小為，故D錯誤。

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