一、單選題（每題4分，共52分）
1. 圖甲為一列簡諧橫波在時(shí)刻的波形圖，是平衡位置為處的質(zhì)點(diǎn)。是平衡位置為處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則（ ）
A. 時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速度方向向上
B. 該波沿軸負(fù)方向傳播，傳播速度為
C. 再經(jīng)過，質(zhì)點(diǎn)沿波的傳播方向移動(dòng)
D. ，質(zhì)點(diǎn)的加速度沿軸的正方向
【答案】D
【解析】
【詳解】A．從乙圖可以看出，時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的速度方向向下，故A錯(cuò)誤；
B． t=0.10s時(shí)刻Q沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，所以甲圖中的波形向左傳播，波速為
故B錯(cuò)誤；
C．質(zhì)點(diǎn)在平衡位置往復(fù)運(yùn)動(dòng)，不隨波移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；
D．在時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P沿y軸正向振動(dòng)，在時(shí)，即經(jīng)過0.15s= 質(zhì)點(diǎn)P在x軸下方，則此時(shí)質(zhì)點(diǎn)的加速度沿軸的正方向，選項(xiàng)D正確。
故選D。
2. 如圖所示，在均勻介質(zhì)中，A、B是振動(dòng)情況完全相同的兩個(gè)波源，其簡諧運(yùn)動(dòng)表達(dá)式均為，形成的機(jī)械波的波速都是10m/s。介質(zhì)中P點(diǎn)與A、B兩波源間的距離分別為4m和5m。則（ ）
A. 波的波長為2mB. 波的周期為10s
C. P點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)D. P點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)
【答案】C
【解析】
【詳解】B．由簡諧運(yùn)動(dòng)表達(dá)式可知波源振動(dòng)的角頻率為，根據(jù)
解得波的周期
T=0.1s
B錯(cuò)誤；
A．根據(jù)波速與周期的關(guān)系有
解得波的波長
A錯(cuò)誤；
CD．由于介質(zhì)中P點(diǎn)與A、B兩波源間的距離分別為4m和5m，則有
即P點(diǎn)與A、B兩波源間的距離差為一個(gè)波長，由于A、B是振動(dòng)情況完全相同的兩個(gè)波源，可知P點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，C正確，D錯(cuò)誤。
故選C。
3. 甲、乙兩車同時(shí)同地出發(fā)，在同一平直公路上行駛。其中甲車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，乙車由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，兩車運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間變化關(guān)系如圖。則乙車追上甲車前兩車間的最大距離是（ ）
A. B. C. D. 以上都不對(duì)
【答案】B
【解析】
【詳解】根據(jù)題意，由圖可知，甲做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度為
當(dāng)，甲乙的位移相等，把圖像轉(zhuǎn)換成圖像，如圖所示
當(dāng)甲乙速度相等時(shí)，兩車間的距離最大，由圖像中，面積表位移可知，圖中陰影部分的面積即為最大距離，最大距離為
故選B。
4. 如圖所示，一木塊受到一水平力F作用靜止于斜面上，且力F的方向與斜面平行。如果將力F撤掉，下列對(duì)木塊的描述正確的是（ ）
A. 木塊將沿斜面下滑B. 木塊受到的摩擦力變大
C. 木塊立即獲得加速度D. 木塊所受的摩擦力方向改變
【答案】D
【解析】
【詳解】設(shè)木塊的重力為G，將木塊所受的重力沿垂直于斜面方向和沿斜面向下方向分解，沿斜面向下的分力大小為Gsinθ，在斜面平面內(nèi)受力如圖甲所示
力F未被撤掉時(shí)，由圖根據(jù)平衡條件得，靜摩擦力大小
力F被撤掉時(shí)，重力分力
所以木塊仍保持靜止，受力如圖乙所示
根據(jù)平衡條件得
Ff2=Gsinθ
所以木塊受到的摩擦力變小，方向變?yōu)檠匦泵嫦蛏?，ABC錯(cuò)誤，D正確。
故選D。
5. 某學(xué)校門口的車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)如圖所示，閘桿水平時(shí)距水平地面高為，可繞轉(zhuǎn)軸O在豎直面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，自動(dòng)識(shí)別區(qū)到的距離為，汽車勻速駛?cè)胱詣?dòng)識(shí)別區(qū)，自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別的反應(yīng)時(shí)間為，閘桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為。若汽車可看成高的長方體，閘桿轉(zhuǎn)軸O與汽車左側(cè)面的水平距離為，要使汽車順利通過閘桿（車頭到達(dá)閘桿處視為通過閘桿），則汽車勻速行駛的最大允許速度為（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】根據(jù)題意，設(shè)汽車恰好通過道閘時(shí)直桿轉(zhuǎn)過的角度為，由幾何知識(shí)可得
解得
則直桿的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間為
則汽車的行駛時(shí)間為
則汽車勻速行駛的最大允許速度為
故選B。
6. 帶式傳送機(jī)是在一定的線路上連續(xù)輸送物料的搬運(yùn)機(jī)械，又稱連續(xù)輸送機(jī)。如圖所示，一條足夠長的淺色水平傳送帶自左向右勻速運(yùn)行?，F(xiàn)將一個(gè)木炭包無初速度地放在傳送帶上，木炭包在傳送帶上將會(huì)留下一段黑色的痕跡。下列說法正確的是（ ）
A. 黑色的痕跡將出現(xiàn)在木炭包的左側(cè)
B. 傳送帶速度一定時(shí)，木炭包與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)越大，痕跡的長度越長
C. 木炭包與傳動(dòng)帶間動(dòng)摩擦因數(shù)一定時(shí)，傳送帶運(yùn)動(dòng)速度越大，痕跡的長度越大
D. 黑色痕跡越長系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量越多
【答案】C
【解析】
【詳解】A．在木炭與傳送帶速度達(dá)到相等之前，二者保持相對(duì)滑動(dòng)，傳送帶的位移大于木炭的位移，木炭相對(duì)于傳送帶向左運(yùn)動(dòng)，所以黑色的痕跡出現(xiàn)在木炭的右端，故A錯(cuò)誤；
BC．設(shè)傳送帶的速度為v，木炭和傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，痕跡的長度為
所以
由此可知，μ越大，L越小，與木炭的質(zhì)量無關(guān)，傳送帶速度v越大，L越大，故B錯(cuò)誤、C正確；
D．系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量
系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量與木炭包的質(zhì)量和傳送帶的速度有關(guān)，D錯(cuò)誤。
故選C
7. 甲、乙兩鐵球質(zhì)量分別是、，在光滑平面上沿同一直線運(yùn)動(dòng)，速度分別是、。甲追上乙發(fā)生正碰后兩物體的速度有可能是（ ）
A. 、B. 、
C. 、D. 、
【答案】B
【解析】
【詳解】以甲初速度方向?yàn)檎较?，碰撞前總?dòng)量為
碰撞前的總動(dòng)能為
A．如果、，可得碰撞后總動(dòng)量為
碰撞后的總動(dòng)能為
可知碰撞后的總動(dòng)能大于碰撞前的總動(dòng)能，這是不可能的，故A錯(cuò)誤；
B．如果、，可得碰撞后總動(dòng)量為
碰撞后的總動(dòng)能為
可知碰撞后的總動(dòng)能小于碰撞前的總動(dòng)能，碰撞過程滿足動(dòng)量守恒，這是可能的，故B正確；
C．如果、，可得碰撞后總動(dòng)量為
碰撞后的總動(dòng)能為
可知碰撞后的總動(dòng)能小于碰撞前的總動(dòng)能，但碰撞過程不滿足動(dòng)量守恒，這是不可能的，故C錯(cuò)誤；
D．如果、，可得碰撞后總動(dòng)量為
碰撞后的總動(dòng)能為
可知碰撞后的總動(dòng)能大于碰撞前的總動(dòng)能，這是不可能的，且碰后甲的速度依然大于乙的速度，不滿足速度合理性，故D錯(cuò)誤。
故選B。
8. 北京時(shí)間2021年2月4日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，成功將通信技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星六號(hào)發(fā)射升空，衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定軌道，通信技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星主要用于衛(wèi)星通信、廣播電視、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葮I(yè)務(wù)，并開展相關(guān)技術(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證。如圖所示，是在地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)行的四顆人造衛(wèi)星，其中的軌道相交于，在同一個(gè)圓軌道上，軌道在同一平面上，某時(shí)刻四顆衛(wèi)星的位置及運(yùn)行方向如圖所示，下列說法中正確的是（ ）
A. 受地球引力大小相等B. 加速不可追上前方衛(wèi)星
C. 兩衛(wèi)星的線速度相同D. 可能在軌道相交點(diǎn)相撞
【答案】B
【解析】
詳解】A．根據(jù)，a、c運(yùn)動(dòng)半徑相同，質(zhì)量未知，無法判斷引力大小，A錯(cuò)誤；
B．d加速做離心運(yùn)動(dòng)，會(huì)上到高軌道，無法追上前方衛(wèi)星b，B正確；
C．b、d兩衛(wèi)星的線速度方向不同，C錯(cuò)誤；
D．a(chǎn)、c運(yùn)動(dòng)半徑相同，周期也相同，由圖中初始位置可知，a、c不可能在P點(diǎn)相撞，故D錯(cuò)誤。
故選B。
9. 一質(zhì)量為m的小球，用長為L的輕繩懸掛于O點(diǎn)。小球在水平力F作用下，從平衡位置P點(diǎn)很緩慢地移動(dòng)到Q點(diǎn)，則力F做功為（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】由動(dòng)能定理得
得
故選B。
10. 如圖所示，某次訓(xùn)練時(shí)將乒乓球發(fā)球機(jī)置于地面上方某一合適位置，正對(duì)豎直墻面水平發(fā)射乒乓球。現(xiàn)有兩個(gè)質(zhì)量相同的乒乓球a和b以不同速度水平射出，碰到墻面時(shí)下落的高度之比為，不計(jì)阻力，則乒乓球a和b（ ）
A. 碰墻前運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為
B. 重力對(duì)兩乒乓球的沖量大小之比為
C. 重力對(duì)兩乒乓球的平均功率之比為
D. 初速度之比為
【答案】B
【解析】
詳解】A．乒乓球做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)
碰到墻面時(shí)下落的高度之比為，則乒乓球碰墻前運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)沖量的定義I＝Ft可得重力對(duì)兩乒乓球的沖量大小之比為，故B正確；
C．根據(jù)重力做功
可知重力對(duì)兩乒乓球做功之比為，重力的平均功率
故重力對(duì)兩乒乓球的平均功率之比為，故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)水平方向
可得，兩乒乓球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度之比為，故D錯(cuò)誤。
故選B。
11. 如圖所示，平行板電容器經(jīng)開關(guān)S與電源連接，C點(diǎn)所在位置的空間坐標(biāo)不變且始終處于由帶電平板所激發(fā)的勻強(qiáng)電場中，B板接地，閉合開關(guān)，將A板上移一小段距離，以下說法正確的是（ ）
A. 極板間電壓增大B. 極板間電場強(qiáng)度不變
C. 極板所帶電荷量增大D. C點(diǎn)電勢(shì)降低
【答案】D
【解析】
【詳解】A．開關(guān)S閉合，板間電勢(shì)差不變，故A錯(cuò)誤；
B．將A板上移一小段距離，d變大，則由
可知，極板間電場強(qiáng)度變小，故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)
可知距離增大，電容器的電容減小。而兩極板間的電勢(shì)差不變，由
可知極板所帶電荷量減小，故C錯(cuò)誤；
D．由于兩極板間的場強(qiáng)減小，故C相對(duì)于B板的電勢(shì)差減小，而B板電勢(shì)不變，所以C點(diǎn)電勢(shì)降低，故D正確。
故選D。
12. 兩個(gè)完全相同的正四棱錐疊放在一起，構(gòu)成如圖所示的形狀，其中a點(diǎn)固定點(diǎn)電荷，c點(diǎn)固定點(diǎn)電荷，O點(diǎn)為兩棱錐公共正方形底面的中心，且，規(guī)定無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，則下列說法正確的是（ ）
A. b點(diǎn)的電勢(shì)比e點(diǎn)的電勢(shì)高
B. b、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度不同
C. 負(fù)電荷沿棱由移動(dòng)的過程中，電場力一直做正功
D. 若將由a點(diǎn)放到e點(diǎn)，則O點(diǎn)的電勢(shì)不變
【答案】D
【解析】
【詳解】A．等量異種電荷的電場線和等勢(shì)線分別是關(guān)于連線和中垂線對(duì)稱的，由等量異種電荷的電場特點(diǎn)，結(jié)合題圖可知，兩點(diǎn)在等量異種電荷的中垂面上，因此兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；
B．由于b、d兩點(diǎn)到O點(diǎn)的距離相等，由對(duì)稱性可知，b、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，方向相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；
C．由于為連線的中垂面，則該面上所有點(diǎn)的電勢(shì)相同，因此負(fù)電荷沿棱由移動(dòng)的過程中，在同一個(gè)等勢(shì)面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，電場力一直不做功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；
D．將從a點(diǎn)移動(dòng)到e點(diǎn)，由幾何關(guān)系可知O點(diǎn)位于連線的中垂線上，則O點(diǎn)的電勢(shì)仍為零，因此O點(diǎn)的電勢(shì)不變，選項(xiàng)D正確。
故選D。
13. 如圖甲所示，水平輕質(zhì)彈簧一端與物塊A左側(cè)相連，一起靜止在光滑水平面上，物塊B從左側(cè)以大小為的初速度向彈簧和物塊A運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)過程中兩物塊的圖像如圖乙所示，則下列說法正確的是（ ）
A. 物塊A的質(zhì)量大于物塊B的質(zhì)量
B. 時(shí)刻物塊A的加速度大于物塊B的加速度
C. 時(shí)刻彈簧的彈性勢(shì)能最大
D. 若，兩物體在時(shí)刻的總動(dòng)能小于時(shí)刻的總動(dòng)能
【答案】C
【解析】
【詳解】A．根據(jù)題意可知，物塊A、B及彈簧組成的系統(tǒng)所受合外力為零，由圖乙可知，在時(shí)刻，物塊A、B的速度相等為，設(shè)物塊A的質(zhì)量為，物塊B的質(zhì)量為，由動(dòng)量守恒定律有
可得
故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)題意可知，時(shí)刻彈簧對(duì)物塊A、B的彈力大小相等，由A分析可知，物塊A、B的質(zhì)量相等，由牛頓第二定律可知，物塊A的加速度大小等于物塊B的加速度大小，故B錯(cuò)誤；
C．由圖乙可知，時(shí)刻前，物塊B的速度大于物塊A的速度，彈簧被壓縮，彈性勢(shì)能增大，時(shí)刻后，物塊B的速度小于物塊A的速度，物塊A、B遠(yuǎn)離，彈簧的彈性勢(shì)能減小，則時(shí)刻彈簧的彈性勢(shì)能最大，故C正確；
D．根據(jù)題意，由圖可知，圖像中面積表示位移，由于，則從到物塊A、B的相對(duì)位移小于從到，即在時(shí)彈簧的形變量小于在時(shí)，由于整個(gè)過程物塊A、B和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則兩物體在時(shí)刻的總動(dòng)能大于時(shí)刻的總動(dòng)能，故D錯(cuò)誤、
故選C。
二、實(shí)驗(yàn)題（共21分）
14. 在“用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取钡膶?shí)驗(yàn)中：
（1）擺線質(zhì)量和擺球質(zhì)量分別為m線和m球，擺線長為l，擺球直徑為d，則_______；
A．m線>>m球，lm球，l>>d
C．m線

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