1、工地上甲、乙兩人用如圖所示的方法將帶掛鉤的重物抬起。不可伸長的輕繩兩端分別固定于剛性直桿上的A、B兩點，輕繩長度大于A、B兩點間的距離?，F(xiàn)將掛鉤掛在輕繩上，乙站直后將桿的一端搭在肩上并保持不動，甲蹲下后將桿的另一端搭在肩上，此時物體剛要離開地面，然后甲緩慢站起至站直。已知甲的身高比乙高，不計掛鉤與繩之間的摩擦。在甲緩慢站起至站直的過程中，下列說法正確的是( )
A．輕繩的張力大小一直不變B．輕繩的張力先變大后變小
C．輕繩的張力先變小后變大D．輕繩對掛鉤的作用力先變大后變小
2、中國的面食種類繁多，其中“刀削面”堪稱天下一絕。如圖所示，廚師將小面圈沿鍋的某條半徑方向水平削出，小面圈距鍋的高度，與鍋沿的最近水平距離，鍋可視為半徑的半球殼（不計鍋的厚度），水面到鍋底的距離。不計一切阻力，小面圈的運動可視為平拋運動，重力加速度大小取，則直接落入水中的小面圈被削出的最大初速度是( )
A．3m/sB．4m/sC．5m/sD．6m/s
3、蕩秋千是一項古老的休閑體育運動。某秋千簡化模型如圖所示，長度為L的兩根細繩下端栓一質量為m的小球，上端固定在水平橫梁上，小球靜止時，細繩與豎直方向的夾角均為θ。保持兩繩處于伸直狀態(tài)，將小球拉高H后由靜止釋放，已知重力加速度為g，忽略阻力，以下判斷正確的是( )
A．小球釋放瞬間處于平衡狀態(tài)
B．小球釋放瞬間，每根細繩的拉力大小均為
C．小球擺到最低點時，每根細繩的拉力大小均為
D．小球擺到最低點時，每根細繩的拉力大小均為
4、如圖甲所示，某多級直線加速器由n個橫截面積相同的金屬圓筒依次排列，其中心軸線在同一直線上，各金屬圓筒依序接在交變電源的兩極M、N上，序號為C的金屬圓板中央有一個質子源，質子逸出的速度不計，M、N兩極加上如圖乙所示的電壓，一段時間后加速器穩(wěn)定輸出質子流。已知質子質量為m、電荷量為e，質子通過圓筒間隙的時間不計，且忽略相對論效應，則( )
A．質子在各圓筒中做勻加速直線運動
B．質子進入第n個圓筒瞬間速度為
C．各金屬筒的長度之比為
D．質子在各圓筒中的運動時間之比為
5、如圖甲所示為沿x軸傳播的一列簡諧橫波在時刻的波形圖，兩質點P、Q的平衡位置分別位于、處，質點Q的振動圖像如圖乙所示。下列說法正確的是( )
A．該波沿x軸正方向傳播
B．時刻，質點P正沿y軸負方向運動
C．質點P的振動方程為
D．當質點Q在波峰時，質點P的位移為
6、如圖所示，水平放置足夠長的光滑金屬導軌abc和de，ab與de平行并相距為是以O為圓心、半徑為r的圓弧導軌，圓弧be左側和扇形Obc內有方向如圖的勻強磁場，磁感應強度均為B，兩端接有一個電容為C的電容器，金屬桿OP的O端與e點用導線相接，P端與圓弧bc接觸良好，初始時，可滑動的金屬桿MN靜止在平行導軌上，金屬桿MN質量為m，金屬桿MN和OP電阻均為R，其余電阻不計，若桿OP繞O點在勻強磁場區(qū)域內以角速度ω從b到c勻速轉動時，回路中始終有電流，則此過程中，下列說法正確的有( )
A．桿OP產生的感應電動勢恒為
B．電容器帶電荷量恒為
C．桿MN中的電流逐漸減小
D．桿MN向左做勻加速直線運動，加速度大小為
7、汽車自動控制剎車系統(tǒng)（ABS）的原理如圖所示．鐵質齒輪P與車輪同步轉動，右端有一個繞有線圈的磁體（極性如圖），M是一個電流檢測器．當車輪帶動齒輪P轉動時，靠近線圈的鐵齒被磁化，使通過線圈的磁通量增大，鐵齒離開線圈時又使磁通量減小，從而能使線圈中產生感應電流，感應電流經電子裝置放大后即能實現(xiàn)自動控制剎車．齒輪從圖示位置開始轉到下一個鐵齒正對線圈的過程中，通過M的感應電流的方向是( )
A．總是從左向右B．總是從右向左
C．先從右向左，然后從左向右D．先從左向右，然后從右向左
8、在抗擊疫情期間，很多熱心市民、企業(yè)等紛紛為湖北抗疫一線捐贈抗疫物資。以下是運送物資車輛送達抗疫現(xiàn)場后的一個場景簡化圖：車廂在液壓機的作用下改變與水平面的夾角，用以卸下車廂中的貨物。卸貨車始終靜止在水平地面上，當傾角增大到θ時，質量為M的木箱A與裝在箱內的質量為m的抗疫物資B一起以共同的速度v沿車廂底勻速滑下，則下列說法正確的是( )
A．A、B間沒有靜摩擦力
B．B受到A的靜摩擦力方向平行木箱底面向上
C．A受到車廂底面的滑動摩擦力大小為
D．B與木箱底面間的動摩擦因數(shù)
9、如圖所示，粗糙絕緣的水平面附近存在一平行于水平面的電場，其中某一區(qū)域的電場線與x軸平行，x軸上的電勢φ與坐標x的關系如圖中曲線所示，圖中虛線為該曲線過點（0．15，3）的切線，現(xiàn)有一質量為0．20kg、電荷量為的滑塊P（可視為質點），從處由靜止釋放，其與水平面的動摩擦因數(shù)為0．02，取重力加速度，則下列說法中正確的是( )
A．滑塊P運動過程中的加速度先減小后增大
B．處的電場強度大小為
C．滑塊P運動的最大速度為0．2m/s
D．滑塊最終停在0．15m到0．3m之間某位置
10、如圖所示，電源電動勢為E，內電阻為r，C為電容器，為定值電阻，電表均為理想電表，R為滑動變阻器，閉合開關后燈泡正常發(fā)光，當滑動變阻器的滑片P向右移動時，下列判斷正確的是( )
A．電壓表、電流表示數(shù)均變大，燈泡L將變暗
B．定值電阻中將有從右向左的電流
C．電壓表示數(shù)改變量與電流表示數(shù)改變量之比不變
D．電源輸出功率一定變小
二、非選擇題：本題共6小題，共70分。
11．（6分）某學校新進了一批傳感器，小明在老師指導下，在實驗室利用傳感器探究物體做圓周運動的向心力與物體質量、軌道半徑及轉速的關系。實驗裝置如圖甲所示。帶孔的小清塊套在光滑的水平細桿上。通過細桿與固定在轉軸上的拉力傳感器相連。小滑塊上固定有轉速傳感器。細桿可繞轉軸做勻速圓周運動小明先保持滑塊質量和軌道半徑不變來探究向心力與轉速的關系。
（1）小明采用的實驗方法主要是________。（填正確答案標號）
A．理想模型法B．控制變量法C．等效替代法
（2）若拉力傳感器的示數(shù)為F，轉速傳感器的示數(shù)為n，小明通過改變轉速測量出多組數(shù)據(jù)，作出了如圖乙所示的圖像，則小明選取的橫坐標可能是______________________。
A．nB．C．D．
（3）小明測得滑塊做圓周運動的半徑為r，若F、r、n均取國際單位，圖乙中圖線的斜率為k，則滑塊的質量可表示為_________。
12、（8分）如圖甲所示是觀察電容器的充、放電現(xiàn)象實驗裝置的電路圖。電源輸出電壓恒為8V，S是單刀擲開關，G為靈敏電流計，C為平行板電容器。（已知電流）

（1）當開關S接_______時（選填“1”或“2”），平行板電容器充電，在充電開始時電路中的電流比較_______（選填“大”或“小”）。電容器放電時，流經G表的電流方向與充電時_______（選填“相同”或“相反”）。
（2）將G表換成電流傳感器（可顯示電流I的大?。?，電容器充電完畢后，將開關S扳到2，讓電容器再放電，其放電電流I隨時間t變化的圖象如圖乙所示，已知圖線與橫軸所圍的面積約為41個方格，則電容器釋放的電荷量Q為_______，可算出電容器的電容C為_______。
（3）在電容器放電實驗中，接不同的電阻放電，圖丙中a、b、c三條曲線中對應電阻最大的一條是_______（選填“a”“b”或“c”）。
13、（10分）一定質量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過程的圖象如圖所示。已知該氣體在狀態(tài)A時的溫度為27°C。攝氏溫度與熱力學溫度的關系為：，則：
（1）該氣體在狀態(tài)B，C時的溫度分別為多少攝氏度？
（2）該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中是吸熱還是放熱？傳遞的熱量是多少？
14、（12分）如圖所示，輕質彈簧的勁度系數(shù)，用其拉著一個重力為的物體在水平面上運動，當彈簧的伸長量為時，物體恰在水平面上做勻速直線運動，求：
（1）物體與水平面間的動摩擦因數(shù)；
（2）當彈簧的伸長量為時，物體受到的水平拉力為多大？這時物體受到的摩擦力為多大？
（3）當彈簧的伸長量為時，物體受到的水平拉力為多大？這時物體受到的摩擦力為多大？
15、（16分）如圖所示，傾角為的斜面體固定在水平面上，質量為m（已知量）的物塊A放在斜面上，一根細繩繞過固定在斜面頂端的定滑輪和懸掛重物B的動滑輪，連接在豎直桿EF上的D點，此時整個裝置靜止，連接物塊A的細繩段與斜面平行，連接豎直桿的細繩段與豎直方向的夾角，物塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)為，定滑輪C與D點之間的細繩段的長度為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，不計滑輪摩擦，重力加速度為g。（，）
（1）求重物B的質量的大小范圍；
（2）若重物B的質量為m，將豎直桿向右平移一小段距離，使物塊A剛好不上滑，則豎直桿向右平移的距離為多少？
16、（18分）我國神舟十七號載人飛船已于2023年10月26日成功發(fā)射，中國空間站迎來新一批宇航員。如圖（a）是一種防止宇宙射線危害宇航員的裝置，在航天器內建立半徑分別為R和的同心圓柱，圓柱之間加上沿軸線方向的磁場，其橫截面如圖（b）所示。宇宙射線中含有大量的質子，若質子沿各個方向運動的速率均為，質子的電荷量為e、質量為m。
（1）若設置磁感應強度大小使得正對防護區(qū)圓心入射的質子恰好無法進入防護區(qū)，求這種情況下磁感應強度的大小及質子在磁場中運動的時間t。
（2）假如入射質子的速度與磁場方向垂直，那么要使沿各個方向入射的質子都無法進入防護區(qū)，則磁感應強度B應滿足的條件。
答案以及解析
1、答案：B
解析：如圖
設輕繩的夾角為θ，則輕繩上的拉力
當甲緩慢站起至站直的過程中輕繩間的夾角θ先變大，當桿水平時輕繩間夾角最大，然后變小，輕繩的張力先變大后變小，故B正確，ACD錯誤。
故選B。
2、答案：A
解析：設鍋沿到水面的高度為，則
所以鍋內水面的半徑為
對恰好以最大速度落入水中的小面圈，水平方向，有
豎直方向，有
聯(lián)立解得
，
故選A。
3、答案：B
解析：AB．設每根繩的拉力大小為T，小球釋放瞬間，受力分析如圖1，所受合力不為0，不是平衡狀態(tài)，由于速度為0，則有
如圖2，由幾何關系有
聯(lián)立得
A錯誤，B正確；
CD．小球擺到最低點時，圖1中的，此時速度滿足
由向心力公式得
其中
聯(lián)立解得
CD錯誤。
故選B。
4、答案：C
解析：A．金屬圓筒中電場為零，質子不受電場力，做勻速運動，故A錯誤；
B．質子進入第n個圓筒時，經過n次加速，根據(jù)動能定理
解得
故B錯誤；
D．只有質子在每個圓筒中勻速運動時間為時，才能保證每次在縫隙中被電場加速，故D錯誤；
C．第n個圓筒長度
則各金屬筒的長度之比，故C正確。
故選C。
5、答案：D
解析：由圖乙可知，時刻質點Q在平衡位置沿y軸正方向運動，由此判斷波沿x軸負方向傳播，A項錯誤；波動周期為0．2s，因此時刻，質點P正沿y軸正方向運動，B項錯誤；質點P的振動方程為，C項錯誤；當質點Q在波峰時，需要經歷，代入質點P的振動方程可得，此時，質點P的位移為，D項正確。
6、答案：C
解析：桿OP產生的感應電動勢恒為，A錯誤；由右手定則知OP產生的感應電流方由O到P，則MN桿中電流方向為由M到N，由左手定則知MN桿受到向左的安培力，MN桿向左做加速運動，也產生感應電動勢，與OP產生的電動勢方向相反，根據(jù)，隨著MN的速度增加，回路中電動勢的和逐漸減小，電流減小，電容器的電壓減小，則電容器帶電荷量逐漸減小，B錯誤，C正確；回路中電流逐漸減小，桿MN受到的安培力逐漸減小，則桿MN向左做加速度逐漸減小的加速直線運動，D錯誤。
7、答案：C
解析：由圖可得，線圈中磁場方向從右向左，有題可得當車輪帶動齒輪P轉動時，靠近線圈的鐵齒被磁化，使得通過線圈的磁通量增大，由楞次定律得到，線圈中感應電流產生的磁場抵抗磁場的增大，電流產生的磁場從左向右，通過右手螺旋定律可得，通過M的感應電流從左向右。同理可分析，鐵齒離開線圈時又使磁通量減小，線圈中的感應電流產生的磁場從右向左，則通過M的感應電流從右向左．從圖示位置開始轉到下一個鐵齒正對線圈的過程中是鐵齒先離開線圈，下一個鐵磁靠近線圈，則通過M的電流方向先從右向左，再從左向右。
A．總是從左向右，與分析結論不符，故A錯誤；
B．總是從右向左，與分析結論不符，故B錯誤；
C．先從右向左，然后從左向右，與分析結論相符，故C正確；
D．先從左向右，然后從右向左，與分析結論不符，故D錯誤。
8、答案：BD
解析：AB．對B沿斜面方向有
f方向沿斜面向上，即B受到A的靜摩擦力方向沿斜面向上，故A錯誤，B正確；
C．A受到車廂底面的滑動摩擦力大小為，故C錯誤；
D．根據(jù)平衡條件有
得
故D正確。
故選BD。
9、答案：ABD
解析：AB．圖線切線的斜率的絕對值表示電場強度的大小，則處的場強大小為
滑塊P在此處的電場力大小為
滑動摩擦力大小為
在前電場力大于摩擦力，做加速運動，加速度逐漸減小，在后電場力小于摩擦力，做減速運動，加速度逐漸增大，故AB正確；
C．在處，電場力等于摩擦力，速度最大，根據(jù)動能定理得
因為和處的電勢差為，代入求解可得最大速度為0．1m/s，故C錯誤；
D．假滑塊最終在0．3m處停下，到克服摩擦力做功大于電場力做功，所以滑塊最終停在0．15m到0．3m之間某位置，故D正確。
故選ABD。
10、答案：BC
解析：電路穩(wěn)定時，與電容器串聯(lián)的電路沒有電流，兩端的電壓為零．當滑動變阻器的滑片向右移動時，變阻器電阻減小，外電阻減小，電路中總電流變大，則燈L將變亮，電流表示數(shù)變大，電源的內電壓變大，則路端電壓減小，電壓表讀數(shù)減小，選項A錯誤．而電容器的電壓等于路端電壓，所以電容器的電壓減小，由分析可知其電荷量將減小．電容器放電，則定值電阻中將有從右向左的電流出現(xiàn)，選項B正確．根據(jù)閉合電路歐姆定律知，得，可得電壓表示數(shù)改變量與電流表示數(shù)改變量之比保持不變．故C正確．因不清楚外電路電阻與電源內阻的大小關系，則不能確定電源輸出功率的變化，選項D錯誤；故選BC．
11．答案：（1）B（2）D（3）
解析：（1）由題意可知，該實驗是先保持小滑塊質量和半徑不變去測量向心力和轉速的關系，是先控制一些變量，在研究其中兩個物理量之間的關系，是控制變量法，故B正確，AC錯誤；
故選B。
（2）根據(jù)向心力與轉速的關系有
可知小明選取的橫坐標可能是，故選D。
（3）根據(jù)題意有
結合向心力與轉速的關系可得
12、答案：（1）1；大；相反（2）；（3）c
解析：（1）電容器充電要與電源相連，所以當開關S接1時平行板電容器充電，由于極板上無電荷，剛開始在充電開始時電路中的電流比較大。電容器充電時電源正極接電容器上極板，放電時正電荷從上極板流出，所以電容器放電時，流經G表的電流方向與充電時相反。
（2）根據(jù)，可知放電電流隨時間變化曲線與x軸所圍面積即為通過的電荷量，每個小格的電荷量為，由此可知，電容器的電容。
（3）剛開始放電時，電容器極板上的電壓與電源電壓相同為8V，放電的最大電流為，所以最大電流較小對應的電阻較大，故c曲線符合要求。
13、答案：（1）27°C；（2）吸熱；200J
解析：（1）氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B是等容過程，根據(jù)蓋—呂薩克定律，有
解得
即
氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C，是等壓過程，根據(jù)查理定律，有
解得
即
（2）氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C體積增大，對外做功，即；，所以，A到狀態(tài)C的過程中內能變化量為0，由熱力學第一定律得，所以的過程中是吸熱。從A到B過程，體積不變，氣體不對外做功，外界也不對氣體做功，只有B到C過程氣體對外做功，故吸收的熱量為
14、答案：（1）0．4（2），（3），
解析：（1）物體恰在水平面上做勻速直線運動，根據(jù)平衡條件可知，豎直方向
水平方向
根據(jù)
解得
（2）由于物體的最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力，則物體的最大靜摩擦力
當彈簧的伸長量為時，拉力
此時物體沒有被拉動，這時物體受靜摩擦力，根據(jù)平衡條件
（3）當彈簧的伸長量為時，拉力
此時物體被拉動，這時物體受滑動摩擦力，則
15、
（1）答案：
解析：當物塊A剛好不下滑時，設細繩中的張力大小為，重物B的質量為
對物塊A研究：
對重物B研究：
求得
當物塊A剛好不上滑時，設細繩中的張力大小為，重物B的質量為
對物塊A研究：
對重物B研究：
求得
因此重物B的質量的大小范圍為
（2）答案：
解析：由（1）問可知，當物塊A剛好不上滑時，細繩中的張力大小為
豎直桿平移后，設連接豎直桿的細繩段與豎直方向的夾角為θ，對重物B研究，有
求得
根據(jù)幾何關系，豎直桿沒有移動時，定滑輪C到桿的水平距離
當豎直桿移動后，定滑輪C到桿的水平距離
因此豎直桿向右平移的距離
16、答案：（1）；；（2）
解析：（1）若正對防護區(qū)圓心入射的質子，恰好無法進入防護區(qū)，設帶電粒子的軌跡半徑為r，粒子運動軌跡如圖
由幾何關系得，解得。
由洛倫茲力提供向心力得，解得磁感應強度的大小。
由，解得。
帶電粒子在磁場中的軌跡對應的圓心角為，質子在磁場中運動的時間。
（2）為使所有速度為的粒子都不進入防護區(qū)，半徑最大的粒子軌跡如圖
則粒子的半徑最大為，
由洛倫茲力提供向心力，解得磁感應強度最大值。
則磁感應強度的大小應該滿足的條件為。

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