?寧波市2022學(xué)年第一學(xué)期選考模擬考試
物理試卷
一、選擇題Ⅰ（本題共12小題，每小題3分，共36分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，不選、多選、錯(cuò)選均不得分）
1. 下列物理量的單位用國際單位制中的基本單位表示正確的是（　?。?br /> A. 功W，
B. 靜電力常量k，
C. 磁通量，
D. 電場(chǎng)強(qiáng)度E，V/m
【答案】C
【解析】
【詳解】A．根據(jù)式子可知，功單位為

故A錯(cuò)誤；
B．選項(xiàng)中庫侖非國際單位制中的基本單位，故B錯(cuò)誤；
C．由公式和可知，磁通量的單位

故C正確；
D．單位中伏特V非國際單位制中的基本單位，故D錯(cuò)誤。
故選C。
2. 2022年6月5日10時(shí)44分，搭載神舟十四號(hào)載人飛船的長征二號(hào)F遙十四運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射，約577秒后，載人飛船與火箭成功分離，歷時(shí)約7小時(shí)后與天和核心艙成功對(duì)接。下列說法正確的是（　?。?br />
A. 577秒指的是時(shí)刻
B. 在研究載人飛船和核心艙對(duì)接問題時(shí)，不能把載人飛船看成質(zhì)點(diǎn)
C. 核心艙繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其速度保持不變
D. 宇航員從火箭點(diǎn)火發(fā)射到進(jìn)入核心艙的整個(gè)過程中始終處于失重狀態(tài)
【答案】B
【解析】
【詳解】A．577秒指的是時(shí)間，故A錯(cuò)誤；
B．在研究載人飛船和核心艙對(duì)接問題時(shí)，要考慮形狀和大小，不能把載人飛船看成質(zhì)點(diǎn)，故B正確；
C．核心艙繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其速度大小保持不變，而速度的方向時(shí)刻改變，故C錯(cuò)誤；
D．宇航員從火箭點(diǎn)火發(fā)射時(shí)向上加速處于超重，進(jìn)入核心艙的過程處于失重狀態(tài)，故D錯(cuò)誤。
故選B。
3. 如圖所示，戰(zhàn)士在水平地面上進(jìn)行拉輪胎的負(fù)荷訓(xùn)練。設(shè)戰(zhàn)士拉著輪胎勻速向前，運(yùn)動(dòng)過程中雙肩與繩的接觸點(diǎn)A、B等高，兩繩間的夾角為，所構(gòu)成的平面與水平面間的夾角為，如圖所示。下列說法正確的是（　　）

A. 若保持不變，越小兩繩上的拉力越大
B. 若保持不變，越小兩繩上的拉力越小
C. 無論、取何值，地面對(duì)輪胎的支持力始終不變
D. 無論、取何值，輪胎對(duì)地面的壓力不可能為0
【答案】D
【解析】
【詳解】AB．設(shè)繩子拉力為，輪胎與地面的摩擦因數(shù)為，兩繩上的拉力的合力為

以輪胎對(duì)對(duì)象，根據(jù)受力平衡可得


又

聯(lián)立可得

若保持不變，越小，越大，則繩子拉力越??；
若保持不變，由于存在最大值，即繩子拉力存在最小值，所以越小時(shí)，兩繩上的拉力并不是越小，故AB錯(cuò)誤；
CD．地面對(duì)輪胎的支持力為

可知地面對(duì)輪胎的支持力與角有關(guān)，且地面對(duì)輪胎的支持力不可能為零，即輪胎對(duì)地面的壓力不可能為零，故C錯(cuò)誤，D正確。
故選D。
4. 如圖所示，有3根光滑桿AC、BC和BD，其端點(diǎn)正好在同一個(gè)豎直的圓周上，A為最高點(diǎn)，D為最低點(diǎn)?，F(xiàn)有一穿孔的小球，分別穿過3根桿從桿的頂端靜止滑下，從A到C、B到C、B到D的時(shí)間分別計(jì)為、、。下列判斷正確的是（　?。?br />
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】如圖所示連接AD兩點(diǎn)，設(shè)AC與AD的夾角為，則




根據(jù)，得

時(shí)間與角度無關(guān)，BD與AC的情形類似，故，這類為等時(shí)圓問題，利用上述結(jié)論以點(diǎn)B為最高點(diǎn)畫圓，如圖

圖中小球沿桿分別下滑到D、F的時(shí)間相等，而BC比BF長，下滑時(shí)間會(huì)長一點(diǎn)，故；
故選C．
5. 下面是教材中的四幅插圖，下列說法正確的是（ ）

A. 圖甲是顯微鏡下三顆小炭粒的運(yùn)動(dòng)位置連線圖，連線表示小炭粒的運(yùn)動(dòng)軌跡
B. 圖乙是封閉在容器中的一定質(zhì)量的理想氣體，若溫度升高，其內(nèi)能一定增大
C. 圖丙是一定質(zhì)量的理想氣體在不同溫度下的兩條等溫線，則T2 < T1
D. 圖丁中一只水黽能停在水面上，主要是靠水對(duì)水黽的浮力作用
【答案】B
【解析】
【詳解】A．每隔一段時(shí)間把觀察到的炭粒的位置記錄下來，然后用直線把這些位置依次連接成折線，所以布朗運(yùn)動(dòng)圖像反映每隔一段時(shí)間固體微粒的位置，而不是運(yùn)動(dòng)軌跡，A錯(cuò)誤；
B．理想氣體不計(jì)分子勢(shì)能，所以溫度升高時(shí)，分子平均動(dòng)能增大，則內(nèi)能一定增大，B正確；
C．由理想氣體狀態(tài)方程可判斷，一定質(zhì)量的理想氣體，不同溫度下對(duì)應(yīng)的等溫線是不同的，且越靠近原點(diǎn)等溫線所表示的溫度就越低，即T1 < T2，但同一等溫線上氣體壓強(qiáng)與體積的乘積是不變的，C錯(cuò)誤；
D．水黽停在水面上的原因是水黽受到了水的表面張力的作用，D錯(cuò)誤。
故選B。
6. 為了安全，在家庭電路中一般都會(huì)在電能表后面的電路中安裝一個(gè)漏電保護(hù)器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。原線圈是由進(jìn)戶線的火線和零線并在一起雙線繞成，當(dāng)漏電保護(hù)器的a、b兩端沒有電壓時(shí)，脫扣開關(guān)S能始終保持接通；當(dāng)a、b兩端一旦有電壓時(shí)，脫扣開關(guān)立即斷開，切斷電路以起保護(hù)作用。下列說法正確的是（　?。?br />
A. 用戶正常用電時(shí)，a、b之間有電流通過
B. 用戶正常用電時(shí)，通過原線圈的磁通量與線路中的電流大小有關(guān)
C. 若人站在地面上，手誤觸火線而觸電時(shí)，通過原線圈的磁通量不為0
D. 若此裝置用于直流電路，則不能起到保護(hù)作用
【答案】C
【解析】
【詳解】AB．由于火線和零線采用雙線繞法，當(dāng)用戶用電正常時(shí)，磁通量始終為零，所以通過原線圈的磁通量與線路中的電流大小無，P線圈內(nèi)部的磁通量變化率為零，在ab線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所以ab線圈兩端沒有電壓，脫扣開關(guān)閉合，故AB錯(cuò)誤；
CD．如果有人站在地面上，手誤觸火線而觸電，零線或者火線中有一根電流為零，此時(shí)只有一根線有電流，P中磁通量不為零且會(huì)有磁通量的變化，導(dǎo)致穿過線圈ab的磁通量變化，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，使ab間有電壓，開關(guān)立即斷開，故C正確，D錯(cuò)誤。
故選C。
7. 如圖所示，有一個(gè)長為12cm的線光源AB，其表面可以朝各個(gè)方向發(fā)光，現(xiàn)將AB封裝在一個(gè)半球形透明介質(zhì)的底部，AB中點(diǎn)與球心O重合。半球形介質(zhì)的折射率為1.5，為使AB發(fā)出的所有光都能射出球面，不考慮二次反射，則球半徑R至少為（　?。?br />
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】如圖所示

在半球面上任選一點(diǎn)P，根據(jù)幾何關(guān)系可知，若此時(shí)線狀光源B點(diǎn)發(fā)出的光能夠射出P點(diǎn)，則線狀光源其他點(diǎn)發(fā)出的光也一定能夠射出P點(diǎn)，所以只要B點(diǎn)發(fā)出的所有光線能夠射出球面，則光源發(fā)出的所有光均能射出球面，在中，根據(jù)正弦定理有

解得

當(dāng)時(shí)，有最大值

為使光線一定能從P點(diǎn)射出，根據(jù)全反射應(yīng)有

所以

故選C。
8. 人造衛(wèi)星的發(fā)射過程通常要經(jīng)過多次變軌方可到達(dá)預(yù)定軌道。假設(shè)圖示三個(gè)軌道是某衛(wèi)星繞地球飛行的軌道，其中軌道Ⅰ、Ⅲ均為圓，軌道Ⅱ?yàn)闄E圓，三個(gè)軌道在同一平面內(nèi)，軌道Ⅱ與軌道Ⅰ相切于A點(diǎn)，與軌道Ⅲ相切于B點(diǎn)，不計(jì)阻力和衛(wèi)星在變軌過程中的質(zhì)量變化，下列說法正確的是（　?。?br />
A. 衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)，速度一定小于7.9km/s
B. 衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過A點(diǎn)的加速度小于經(jīng)過B點(diǎn)的
C. 分別在軌道Ⅰ和Ⅲ上運(yùn)動(dòng)時(shí)，相等時(shí)間內(nèi)衛(wèi)星與地心的連線掃過的面積相等
D. 衛(wèi)星在軌道Ⅰ上的機(jī)械能小于在軌道Ⅲ上的機(jī)械能
【答案】D
【解析】
【詳解】A．軌道Ⅰ為近地軌道，衛(wèi)星在軌道Ⅰ運(yùn)行時(shí)的速度等于第一宇宙速度7.9km/s，衛(wèi)星從軌道Ⅰ變至軌道Ⅱ時(shí)需要在A點(diǎn)加速，所以衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)，速度一定大于7.9km/s，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律有

所以衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過A點(diǎn)的加速度大于經(jīng)過B點(diǎn)的，故B錯(cuò)誤；
C．設(shè)衛(wèi)星的軌道半徑為r，角速度為ω，根據(jù)牛頓第二定律有

解得

衛(wèi)星與地心連線在單位時(shí)間內(nèi)掃過的面積為

所以分別在軌道Ⅰ和Ⅲ上運(yùn)動(dòng)時(shí)，相等時(shí)間內(nèi)衛(wèi)星與地心的連線掃過的面積不等，故C錯(cuò)誤；
D．衛(wèi)星從軌道I到軌道Ⅲ需要經(jīng)歷兩次加速變軌過程，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)衛(wèi)星做正功，機(jī)械能會(huì)增大，所以衛(wèi)星在軌道Ⅰ上的機(jī)械能小于在軌道Ⅲ上的機(jī)械能，故D正確。
故選D。
9. 如圖所示，小明分別在籃筐正前方的a、b位置投擲籃球，出手時(shí)籃球的高度相同，最終都垂直擊中籃板上的同一點(diǎn)。不考慮籃球旋轉(zhuǎn)且不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（　　）

A. 在a處投擲時(shí)，籃球從出手到擊中籃筐的時(shí)間更長
B. 在b處投擲時(shí)，籃球擊中籃框的速度更大
C. 在a處和b處投擲籃球過程中，人對(duì)籃球做的功相同
D. 在a處和b處籃球出手后到垂直擊中籃板的過程中，籃球的動(dòng)量變化量相同
【答案】D
【解析】
【詳解】A．將籃球的運(yùn)動(dòng)反過來看即為平拋運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間只取決于高度，由于高度相同，則兩次球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，故A錯(cuò)誤；
B．由于b處離籃框更近，即平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移更小，由于運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，則水平速度在b處的更小，即在b處投擲時(shí)，籃球擊中籃框的速度更小，故B錯(cuò)誤；
C．將籃球的運(yùn)動(dòng)反過來看即為平拋運(yùn)動(dòng)，則籃球拋出時(shí)豎直方向的速度相等，但水平速度不相同，所以籃球出手時(shí)的速度大小不同，即籃球出手時(shí)的動(dòng)能不同，由能量守恒可知，在a處和b處投擲籃球過程中，人對(duì)籃球做的功不相同，故C錯(cuò)誤；
D．由動(dòng)量定理可知，在a處和b處籃球出手后到垂直擊中籃板的過程中，籃球的動(dòng)量變化量為

則兩次球的動(dòng)量變化相同，故D正確。
故選D
10. 電荷量為Q的點(diǎn)電荷位于水平坐標(biāo)軸的位置，電荷量為q的點(diǎn)電荷位于軸上的位置，且，已知在x軸上的電場(chǎng)強(qiáng)度E的分布如圖所示（方向指向x軸正方向?yàn)檎Ｈ粢?guī)定x＝0處電勢(shì)。下列判斷正確的是（　　）

A. Q帶負(fù)電，q帶正電，且
B. 沿著x軸從到，電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小先增加后減小
C. 沿著x軸從到，電勢(shì)先增加后減小
D. 帶負(fù)電的試探電荷，從起向x軸正方向運(yùn)動(dòng)到無窮遠(yuǎn)，其電勢(shì)能先增加后減小
【答案】D
【解析】
【詳解】A．根據(jù)圖中電場(chǎng)強(qiáng)度分布，且方向指向x軸正方向?yàn)檎猀帶負(fù)電，q帶正電，又x＝0處電勢(shì)

根據(jù)點(diǎn)電荷電勢(shì)公式

則有

故A錯(cuò)誤；
B．沿著x軸從到，電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小先減小后增加，故B錯(cuò)誤；
C．沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，沿著x軸從到，電勢(shì)增加，故C錯(cuò)誤；
D．帶負(fù)電的試探電荷，從起向x軸正方向運(yùn)動(dòng)到無窮遠(yuǎn)，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，其電勢(shì)能先增加后減小，故D正確。
故選D。
11. 如圖所示，質(zhì)量為m的子彈，以初速度射入靜止在光滑水平面上的木塊，并留在其中。木塊質(zhì)量為M，長度為L，子彈射入木塊的深度為d，在子彈射入木塊的過程中木塊移動(dòng)距離為s。假設(shè)木塊對(duì)子彈的阻力始終保持不變，下列說法正確的是（　?。?br />
A. d可能大于s，也可能小于s
B. s可能大于L，也可能小于L
C. s一定小于d，s一定小于L
D. 若子彈質(zhì)量減小，d和s不一定同時(shí)變小
【答案】C
【解析】
【詳解】木塊和子彈組成的系統(tǒng)合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，有

解得

木塊增加的動(dòng)能等于阻力與木塊的位移乘積

系統(tǒng)損失的機(jī)械能等于阻力與兩個(gè)物體相對(duì)位移的乘積

由此計(jì)算可得，s一定小于d，而d小于L，所以s一定小于L，若子彈質(zhì)量減小，d一定變小，s一定變大。
故選C。
12. 磁流體發(fā)電機(jī)的原理如左圖所示，燃燒室在3000K的高溫下將氣體全部電離成高溫等離子體。等離子體經(jīng)噴管提速后以速度v進(jìn)入矩形發(fā)電通道，發(fā)電通道中有垂直于噴射速度方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，簡化后的原理圖如右圖所示。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，發(fā)電通道長為l，寬為b，高為a，高溫等離子體的電阻率，外部電路的總電阻為R。當(dāng)開關(guān)S閉合后，下列說法正確的是（　　）

A. 發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)
B. 回路電流
C. 發(fā)電機(jī)的輸出功率
D. 為維持等離子勻速流動(dòng)，矩形發(fā)電通道左右端的壓強(qiáng)差
【答案】C
【解析】
【詳解】A．由左手定則可知，發(fā)電通道的上極板為電源的正極，下極板為負(fù)極，穩(wěn)定時(shí)，洛倫茲力等于電場(chǎng)力，即

所以發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)為

故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)閉合電路歐姆定律可得回路中的電流為

故B錯(cuò)誤；
C．發(fā)電機(jī)的輸出功率為

故C正確；
D．矩形發(fā)電通道左右端的壓強(qiáng)為

故D錯(cuò)誤。
故選C。
二、選擇題Ⅱ（本題共3小題，每小題3分，共9分。每小題列出四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得1分，有選錯(cuò)的得0分）
13. 下列說法正確的是（　　）

A. 如圖甲肥皂膜上出現(xiàn)的干涉條紋是燈焰直接發(fā)出的光與肥皂膜上的反射光產(chǎn)生干涉的結(jié)果
B. 如圖乙為了拍出更清晰的汽車內(nèi)景照片，可在相機(jī)鏡頭上加偏振片以減弱汽車擋風(fēng)玻璃表面反射光的影響
C. 如圖丙是電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣，說明實(shí)物粒子具有波動(dòng)性
D. 如圖丁是紫外線消毒燈，紫外線燈消毒的工作原理利用了光電效應(yīng)
【答案】BC
【解析】
【詳解】A．肥皂膜上出現(xiàn)的干涉條紋的產(chǎn)生是由于光線在膜前后表面反射形成的兩列光波的疊加形成的，故A錯(cuò)誤；
B．可在相機(jī)鏡頭上加偏振片可以減弱汽車擋風(fēng)玻璃表面反射光的影響，故B正確；
C．衍射是波特有的現(xiàn)象，電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣，說明實(shí)物粒子具有波動(dòng)性，故C正確；
D．紫外線消毒是利用了紫外線可以殺菌的特性，故D錯(cuò)誤。
故選BC。
14. 下列說法正確的是（　　）
A. X射線是原子外層電子躍遷時(shí)發(fā)射的波長很短的電磁波
B. 粒子散射實(shí)驗(yàn)中用金箔而沒有用鋁箔，主要原因是金的延展性比鋁好
C. 湯姆孫求出了陰極射線的比荷，并粗略測(cè)到了該種粒子的電荷量，發(fā)現(xiàn)了電子
D. 核子結(jié)合成原子核釋放的能量叫作結(jié)合能，結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定
【答案】BC
【解析】
【詳解】A．X射線是原子內(nèi)層電子躍遷時(shí)發(fā)射的波長很短的電磁波，故A錯(cuò)誤；
B．α粒子散射實(shí)驗(yàn)中用金箔而沒有用鋁箔，主要原因是金的延展性比鋁好，且金的原子核質(zhì)量較大，可以使α粒子發(fā)生散射，故B正確；
C．湯姆孫通過陰極射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)，確定了陰極射線的本質(zhì)是帶負(fù)電的粒子流，并測(cè)到了該種粒子的電荷量，發(fā)現(xiàn)了電子，故C正確；
D．比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，故D錯(cuò)誤。
故選BC。
15. 波源S自t＝0時(shí)刻起開始振動(dòng)，每隔1s做兩種不同頻率的簡諧運(yùn)動(dòng)，振幅均為2cm，4s后波源S停止振動(dòng)，其振動(dòng)圖像如圖所示。產(chǎn)生的簡諧波沿SP方向傳播，波速為4m/s，P、Q是介質(zhì)中兩質(zhì)點(diǎn)，已知SP＝8m，SQ＝10m，如圖所示。下列說法正確的是（　?。?br />
A. t＝7.0s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P點(diǎn)振動(dòng)方向沿y軸正方向
B. t＝3.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P、Q的振動(dòng)方向相反
C. 在前4s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過路程為24cm
D. 在前4s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P、Q經(jīng)過的路程相差最大的時(shí)刻出現(xiàn)在
【答案】ACD
【解析】
【詳解】A．由圖可知，兩種波的周期分別為


其波長分別為


由振動(dòng)圖可知，每完成一個(gè)波長為的完整波，接著再完成波長為的2個(gè)完整波，已知SP＝8m，波的振動(dòng)情況經(jīng)過2s才傳到P點(diǎn)，由振動(dòng)圖可知，起振方向沿y軸正方向，所以t＝7.0s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P點(diǎn)只振動(dòng)5s，其方向沿y軸正方向，故A正確；
B．波傳到質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過2s，波傳到質(zhì)點(diǎn)Q經(jīng)過2.5s，在t＝3.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)了1.5s，質(zhì)點(diǎn)Q振動(dòng)了1s，可知此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P、Q振動(dòng)方向相同，故B錯(cuò)誤；
C．波傳到質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過2s，所以在前4s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)了波長為的完整波，接著振動(dòng)了波長為的2個(gè)完整波，路程為

故C正確；
D．在前4s內(nèi)，波傳到質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過2s，波傳到質(zhì)點(diǎn)Q經(jīng)過2.5s，波長為的波在質(zhì)點(diǎn)P、Q間傳播時(shí)，各自經(jīng)過的路程相差為4A最大，所以時(shí)刻出現(xiàn)在，故D正確。
故選ACD。
非選擇題部分
三、非選擇題（本題共6小題，共55分）
16. （1）以下三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，用到“控制變量”實(shí)驗(yàn)方法的是______（單選）；

A．“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”

B．“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”
C．“研究自由下落物體機(jī)械能”
（2）下列器材中，上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)都需要用到的是______（單選）；
A． B．
C． D．
（3）如圖所示，某同學(xué)做“探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)，關(guān)于該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作，下列改進(jìn)建議合理的是______（多選）。

A．適當(dāng)增加細(xì)繩的長度 B．適當(dāng)增大兩細(xì)繩間的夾角
C．適當(dāng)增大彈簧測(cè)力計(jì)的拉力 D．盡量減少彈簧測(cè)力計(jì)外殼與桌面間的摩擦
【答案】 ①. A ②. B ③. ABC
【解析】
【詳解】（1）[1]A．探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中使用了控制變量法，故A正確；
B．探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)利用的是等效替代法，故B錯(cuò)誤；
C．研究自由下落物體的機(jī)械能不需要控制變量，故C錯(cuò)誤。
故選A。
（2）[2]A．秒表三個(gè)實(shí)驗(yàn)都不需要用到，故A錯(cuò)誤；
B．直尺三個(gè)實(shí)驗(yàn)都需要用到，故B正確；
C．天平第二個(gè)實(shí)驗(yàn)和第三個(gè)實(shí)驗(yàn)不需要，故C錯(cuò)誤；
D．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器第二個(gè)實(shí)驗(yàn)不需要用到，故D錯(cuò)誤。
故選B。
（3）[3]AB．該實(shí)驗(yàn)中，細(xì)繩的長度太短了；同時(shí)兩個(gè)細(xì)繩間的夾角過小，故AB正確；
C．增大測(cè)力計(jì)的拉力，可以更準(zhǔn)確的讀出拉力的數(shù)值，同時(shí)還可以使實(shí)驗(yàn)效果更明顯，故C正確；
D．該實(shí)驗(yàn)沒有涉及到測(cè)力計(jì)外殼與桌面間的摩擦力，故D錯(cuò)誤。
故選ABC。
17. 某同學(xué)研究小風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的電學(xué)特征進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。
①如圖所示，甲為其通電后正常轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，乙為其通電后被卡住不轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)，丙與丁分別為兩種狀態(tài)下相同量程的電流表測(cè)得的通過電動(dòng)機(jī)的電流。請(qǐng)問丙對(duì)應(yīng)電動(dòng)機(jī)的哪一種狀態(tài)？______（填“甲”或“乙”）；

②上述實(shí)驗(yàn)中，電流表的量程是0.6A，丙中電流表的讀數(shù)______A；
【答案】 ①. 乙 ②. 0.30
【解析】
【詳解】①[1]電機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有一個(gè)反電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)被卡住停下來時(shí)，反電動(dòng)勢(shì)為0，電流相當(dāng)于流過一個(gè)電阻線圈，則電流會(huì)突然增大許多.故圖中的大電流為電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)的電流對(duì)應(yīng)乙圖中手按住電動(dòng)機(jī)。
②[2]電流表量程是0.6A，則由圖丙可知電流表的讀數(shù)0.30A。
18. 某同學(xué)在畫有小方格的坐標(biāo)紙上用“插針法”測(cè)量某玻璃磚的折射率，大頭針、和、的位置如圖所示。

①請(qǐng)畫出光路圖______；
②根據(jù)光路圖，測(cè)得玻璃磚的折射率為______。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【詳解】①[1]設(shè)圖中方格的邊長為l，根據(jù)幾何關(guān)系可知玻璃磚截面為等腰梯形，且兩底角均為45°，因?yàn)椴ＡТu左腰界面的入射光線與右腰界面的出射光線平行，所以
，
假設(shè)光線在AB面的O點(diǎn)發(fā)生反射，所以△AMO與△BNO相似，則

而

解得

由此可以確定O點(diǎn)的位置，連接MO和NO即可得到光路圖。

②[2]在△AMO中，根據(jù)余弦定理可得

根據(jù)正弦定理可得

根據(jù)三角函數(shù)知識(shí)有

根據(jù)折射定律有

聯(lián)立以上各式解得

19. 肺活量是指在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，人一次盡力吸氣后，再盡力呼出的氣體體積。某同學(xué)用“吹氣球法”粗測(cè)自己的肺活量。如圖所示，該同學(xué)盡力吸氣后，通過一個(gè)粗細(xì)均勻的管子，將全部氣體吹入氣球內(nèi)并封住出氣口（吹氣前氣球內(nèi)部的空氣可忽略不計(jì)）。若吹氣后氣球可看作半徑r＝10cm的球形，球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p＝1.1atm，環(huán)境溫度。（取，，）
（1）求該同學(xué)的肺活量；
（2）估算該同學(xué)吹氣球過程中吹氣所做的功；
（3）已知在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（，），1mol空氣的體積，求該同學(xué)一口氣吹出的空氣分子數(shù)。（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）由題可知，對(duì)吹出的一定的氣體根據(jù)玻意耳定律得

由題意知

p＝1.1atm
代入得該同學(xué)的肺活量為

（2）人吹氣時(shí)，把體內(nèi)的氣體壓到氣球中，根據(jù)功的定義可得

其中

吹氣結(jié)束時(shí)氣球內(nèi)的壓強(qiáng)大小為1.1atm，作為估算，壓強(qiáng)p取

均可。則代入數(shù)據(jù)可得

（3）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下


摩爾體積

空氣分子數(shù)

20. 五行八卦在中國傳統(tǒng)文化中較為神秘，用來推演空間時(shí)間各類事物之間的關(guān)系。有一興趣小組制作了一個(gè)“八卦”軌道游戲裝置，如圖所示，ABC和CDE是半徑r＝0.3m的光滑半圓磁性軌道，AFE是半徑R＝0.6m的光滑半圓塑料細(xì)管道，兩軌道在最高點(diǎn)A處前后略有錯(cuò)開（圖中未畫出）。左側(cè)有一與水平面夾角，長度L＝1.25m的斜面MN，斜面底端M和軌道最低點(diǎn)E在同一水平面上，在斜面底端有一彈射器用于發(fā)射質(zhì)量m＝0.3kg的小滑塊P，在斜面頂端N處有一被插銷鎖定的相同質(zhì)量的小鋼球Q。某次試驗(yàn)時(shí)，將小滑塊以初動(dòng)能發(fā)射，到達(dá)斜面頂端后與小鋼球發(fā)生對(duì)心彈性撞擊，同時(shí)小鋼球解除鎖定，小鋼球恰能無碰撞進(jìn)入塑料細(xì)管道的A點(diǎn)，經(jīng)塑料管道和“八卦”軌道后返回。設(shè)小鋼球和磁性軌道間的磁力大小恒為F，方向始終與接觸面垂直，不考慮小鋼球脫離磁性軌道后的磁力。小滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力大小恒定，小滑塊P、小球Q在運(yùn)動(dòng)中均可視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力。（，）求：
（1）Q恰能無碰撞進(jìn)入細(xì)管道時(shí)在A點(diǎn)的速度大??；
（2）要使Q不脫離磁性軌道，求所需磁力F的最小值；
（3）P從發(fā)射到與Q發(fā)生碰撞過程中，斜面摩擦力對(duì)P做的功；
（4）通過調(diào)節(jié)斜面長度L和ME間水平距離x，使Q始終能無碰撞地從A點(diǎn)進(jìn)入細(xì)管道，求發(fā)射P的初動(dòng)能與x之間的關(guān)系。

【答案】（1）4m/s；（2）31N；（3）-0.5J；（4）
【解析】
【詳解】（1）Q恰能無碰撞進(jìn)入細(xì)管道時(shí)，則從A點(diǎn)反向平拋，恰好N點(diǎn)進(jìn)入斜面軌道，根據(jù)平拋規(guī)律可知，小球A點(diǎn)的速度大小

其中

可解得

（2）分析可得，小鋼球在磁性軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，從下向上剛過C點(diǎn)時(shí)最容易脫離磁性軌道，滿足

從A點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒

解得

（3）因滑塊與鋼球發(fā)生對(duì)心彈性撞擊，滑塊碰撞前的速度與鋼球碰撞后的速度相等（交換速度），則

分析滑塊在斜面向上運(yùn)動(dòng)的過程，根據(jù)動(dòng)能定理得

解得

（4）Q從N點(diǎn)飛出的方向恒定，根據(jù)平拋速度和位移關(guān)系可知

得

要使得Q能恰好無碰撞進(jìn)入A，其速度大小為

斜面上滑塊重力和摩擦力做功都與斜面長度成正比，根據(jù)動(dòng)能定理

綜合上述式子解得

“八卦”軌道需在斜面右側(cè)，且L＞0，可得x的范圍：
【點(diǎn)睛】理解物體在運(yùn)動(dòng)過程中分為幾個(gè)階段，每個(gè)階段中物體的運(yùn)動(dòng)類型。當(dāng)物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，往往需要用到牛頓第二定律及功能關(guān)系進(jìn)行解答。明確物體在每個(gè)運(yùn)動(dòng)階段的受力情況，當(dāng)使用功能關(guān)系進(jìn)行解答時(shí)，需明確哪些力做功。
21. 電磁減震器是利用電磁感應(yīng)原理的一種新型智能化汽車獨(dú)立懸架系統(tǒng)。某同學(xué)也設(shè)計(jì)了一個(gè)電磁阻尼減震器，圖為其簡化的原理圖。該減震器由絕緣滑動(dòng)桿及固定在桿上的多個(gè)相互緊靠的相同矩形線圈組成，滑動(dòng)桿及線圈的總質(zhì)量m＝1.0kg。每個(gè)矩形線圈abcd匝數(shù)n＝100匝，電阻值，ab邊長L＝20cm，bc邊長d＝10cm，該減震器在光滑水平面上以初速度向右進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.1T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。求：
（1）剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)減震器的加速度大??；
（2）第二個(gè)線圈恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，減震器的速度大小；
（3）若減震器的初速度v＝5.0m/s，則滑動(dòng)桿上需安裝多少個(gè)線圈才能使其完全停下來？求第1個(gè)線圈和最后1個(gè)線圈產(chǎn)生的熱量比k？不考慮線圈個(gè)數(shù)變化對(duì)減震器總質(zhì)量的影響。

【答案】（1）；（2）0.2m/s；（3）96
【解析】
【詳解】（1）減震器受到的安培力為

剛進(jìn)入磁場(chǎng)減速瞬間減震器的加速度為

（2）設(shè)向右為正方向，對(duì)減震器進(jìn)行分析，由動(dòng)量定理可得

解得

（3）由上述小題得，每一個(gè)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，減震器速度減小量

線圈的個(gè)數(shù)為
個(gè)
則需要13個(gè)線圈，只有進(jìn)入磁場(chǎng)的線圈產(chǎn)生熱量，線圈產(chǎn)生的熱量等于動(dòng)能的減少量。
第一個(gè)線圈恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)

最后一個(gè)線圈剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)

因此

22. 中性粒子分析器是核聚變研究中的重要設(shè)備，通過對(duì)高能中性原子能量或動(dòng)量的測(cè)量，可診斷曾與這些中性原子充分碰撞過的離子的性質(zhì)。如圖所示，為了測(cè)量某中性原子的動(dòng)能，首先讓中性原子電離，然后讓電荷量為的離子經(jīng)孔A與下邊界成角入射到間距為d、電勢(shì)差為U的平行有界勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域中，經(jīng)過電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后離開電場(chǎng)區(qū)域。不計(jì)離子的重力，不考慮相對(duì)論效應(yīng)及場(chǎng)的邊界效應(yīng)。
（1）為保證離子不碰到上邊界，入射離子的最大動(dòng)能是多少？
（2）若該離子離開電場(chǎng)后，經(jīng)無場(chǎng)區(qū)沿直線運(yùn)動(dòng)至孔P出射，已知孔P與下邊界的垂直距離為h，孔A和孔P間平行于下邊界的距離為l，試確定該離子剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能；
（3）若在測(cè)量中發(fā)現(xiàn)，有動(dòng)能均為、電荷量均為而質(zhì)量分別為、、的三種離子均能從孔P出射，且。三種離子從孔P出射后自C點(diǎn)垂直CD邊射入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)CDEF，CD、DE、EF邊上均裝有不同的離子收集板（每塊板只收集一種離子）。設(shè)CD邊長為a，DE邊長為b，且，現(xiàn)要區(qū)分并收集這三種離子，則a、b還應(yīng)分別滿足什么條件？

【答案】（1）；（2）；（3） ，
【解析】
【詳解】（1）離子恰好能運(yùn)動(dòng)到上邊界，離子在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用，其加速度為

由豎直方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)可得

入射離子的最大動(dòng)能為

（2）根據(jù)水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中平行于下邊界的位移

另由幾何關(guān)系可得

代入得

（3）動(dòng)能為的離子在磁場(chǎng)區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛侖茲力提供向心力

可知其半徑

因，有，經(jīng)分析CD邊、DE邊、EF的收集板分別收集質(zhì)量為、、的離子。
如圖所示

要CD邊收集質(zhì)量為離子，需滿足且；DE邊收集質(zhì)量為離子，需滿足，因，離子圓周運(yùn)動(dòng)的圓心在CD上，需滿足離子不碰到EF邊，要求；EF邊收集質(zhì)量為離子，需滿足。
綜上可得



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