一、單項選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）
1. 小滑塊在一恒定拉力作用下沿水平面由靜止開始做勻加速直線運動，2s末撤去恒定拉力，小滑塊繼續(xù)勻減速滑行4s時間停下，其圖像如圖所示。小滑塊加速階段的位移與減速階段的位移大小之比是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
2. 如圖所示，某同學用地理學中的“等高線”來類比物理學中的“等勢線”，并繪制了一座“小山峰”來反映點電荷產(chǎn)生的電場在xOy平面內(nèi)各點電勢關(guān)系的圖像。距點電荷無窮遠處電勢為零，則下列判斷正確的是（ ）
A. 該圖像描述的是放在O點的負點電荷產(chǎn)生的電場
B. 圖中M點對應(yīng)位置的場強比N點對應(yīng)位置的場強大
C. 圖中M點對應(yīng)位置的場強方向沿M點所在曲線的切線方向斜向下
D. 點電荷在M點所對應(yīng)位置的電勢能一定比在N點所對應(yīng)位置的電勢能大
【答案】B
3. 建筑裝修中，工人用質(zhì)量為m的磨石對傾角為θ的斜壁進行打磨（如圖所示），當對磨石施加豎直向上大小為F的推力時，磨石恰好沿斜壁向上勻速運動，已知磨石與斜壁之間的動摩擦因數(shù)為μ，則磨石受到的摩擦力大小是（ ）

A. （F-mg）csθB. （F-mg）sinθ
C. μ（F-mg）csθD. μ（F-mg）tanθ
【答案】A
4. 如圖所示為“天問一號”探測器經(jīng)過多次變軌后登陸火星前的部分軌跡圖，軌道Ⅰ、軌道Ⅱ、軌道Ⅲ相切于P點，軌道Ⅲ為環(huán)繞火星的圓形軌道，P、S兩點分別是橢圓軌道Ⅱ的近火星點和遠火星點，P、S、Q三點與火星中心在同一直線上，下列說法正確的是（ ）
A. 探測器在P點由軌道Ⅰ進入軌道Ⅱ需要點火加速
B. 探測器在軌道Ⅲ上Q點的速度大于在軌道Ⅱ上S點的速度
C. 探測器在軌道Ⅰ上經(jīng)過P點時的加速度大于在軌道Ⅱ上經(jīng)過P點時的加速度
D. 探測器在軌道Ⅱ上由P點運動到S點的時間小于在軌道Ⅲ上由P點運動到Q點的時間
【答案】B
5. 桶裝純凈水及壓水裝置原理如圖所示。柱形水桶直徑為24cm，高為35cm；柱形壓水氣囊直徑為6cm，高為8cm；水桶頸部的長度為10cm。當人用力向下壓氣囊時，氣囊中的空氣被壓入桶內(nèi)，桶內(nèi)氣體的壓強增大，水通過細出水管流出。已知水桶所在處大氣壓強相當于10m高水柱產(chǎn)生的壓強，當桶內(nèi)的水還剩5cm高時，桶內(nèi)氣體的壓強等于大氣壓強，忽略水桶頸部的體積。至少需要把氣囊完全壓下幾次，才能有水從細出水管流出？（不考慮溫度的變化）（ ）
A. 1次B. 2次C. 3次D. 4次
【答案】C
6. 如圖所示，疊放在水平轉(zhuǎn)臺上的物體A、B隨轉(zhuǎn)臺一起以角速度勻速轉(zhuǎn)動，A、B的質(zhì)量分別為、，A與B、B與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)都為，A和B離轉(zhuǎn)臺中心的距離都為r，重力加速度為g，設(shè)本題中的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。下列說法正確的是（ ）
A. A對B的摩擦力沿水平方向指向圓心O點
B. 物塊B對物塊A的摩擦力一定為
C. 轉(zhuǎn)臺對物塊B的摩擦力的大小一定為
D. 轉(zhuǎn)臺的角速度一定滿足：
【答案】C
7. 如圖甲所示，某同學利用橡皮筋懸掛手機的方法模擬蹦極運動，并利用手機的加速度傳感器研究加速度隨時間變化的圖像，如圖乙所示。手機保持靜止時，圖像顯示的加速度值為0，自由下落時，圖像顯示的加速度值約為-10m/s2，忽略空氣阻力，下列說法正確的是（ ）
A. 時，手機已下降了約1.8m
B. 時，手機正向上加速運動
C. 加速度約為70m/s2時，手機速度為0
D. 時間內(nèi)，橡皮筋的拉力逐漸減小
【答案】C
二、多項選擇題（本題共3小題，每小題6分，共18分．在每小題給出的四個選項中，有兩個或兩個以上選項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）
8. 如圖所示，四個點電荷a、b、c和d構(gòu)成一個長方形。電荷a、b帶電量均為，電荷c、d帶電量均為-q。規(guī)定無窮遠處電勢為零，下列說法正確的是（ ）
A. O點電勢大于零B. O點電場方向垂直指向線段cd
C. 移走電荷a后，O點電勢一定減小D. 移走電荷b后，O點電場強度一定減小
【答案】BC
9. 如圖所示，傾角為37°的固定斜面上，有一原長為0.2m的輕彈簧一端固定在斜面底端C處，另一端位于斜面B點，彈簧處于自然狀態(tài)，斜面長。質(zhì)量為m=1kg的小球自A點由靜止釋放，到達最低點E（未畫出）后，沿斜面被彈回，恰能到達最高點D。已知m，小球與斜面間的動摩擦因數(shù)，（取，，），則下列選項正確的是（ ）
A. 小球第一次到達B點時速度大小為2m/s
B. 小球第一次運動到B點所用時間為1s
C. E點距C點的距離為0.15m
D. 小球運動到E點時彈簧的彈性勢能為2.4J
【答案】AD
10. 如圖所示，在直角坐標系xOy的第一象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場，在y軸上S處有一粒子源，它可向右側(cè)紙面內(nèi)各個方向射出速率相等的質(zhì)量均為m、電荷量均為q的同種帶電粒子，所有粒子射出磁場時離S最遠的位置是x軸上的P點。已知，粒子帶負電，粒子所受重力及粒子間的相互作用均不計，則（ ）
A. 粒子的速度大小為
B. 從x軸上射出磁場的粒子在磁場中運動的最長時間與最短時間之比為
C. 沿平行x軸正方向射入的粒子離開磁場時的位置到O點的距離為
D. 從O點射出的粒子在磁場中的運動時間為
【答案】AD
三、非選擇題（本題共5小題，共54分）
11. 小王利用如圖甲所示的裝置探究彈簧的彈性勢能。在粗糙水平桌面上固定好輕質(zhì)彈簧和光電門，將光電門與數(shù)字計時器（圖甲中未畫出）連接。實驗開始時，彈簧在光電門的左側(cè)，且處于原長狀態(tài)。小滑塊與彈簧不拴接，不計空氣阻力。
（1）用外力將滑塊向左緩慢推至滑塊上的遮光條（寬度為d）距離光電門為x處，撤去外力，數(shù)字計時器記錄的遮光條通過光電門的時間為t?；瑝K通過光電門時的速度大小為_________。
（2）多次改變滑塊的質(zhì)量m，重復（1）中操作，得出多組m與t的值，以為橫坐標、為縱坐標作出的圖像如圖乙所示（圖中的a、b均為已知量），則撤去外力瞬間彈簧的彈性勢能_________；已知當?shù)氐闹亓铀俣却笮間，則滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)_________。
【答案】 ①. ②. ③.
【詳解】（1）[1]由于通過光電門的時間極短，可以將通過光電門的平均速度看做瞬時速度，為
（2）[2][3]根據(jù)動能定理得
代入速度得
整理得
則結(jié)合圖像得
圖像的斜率
解得
12. 某實驗小組用圖甲所示的電路探究某燈泡的電阻和功率隨電壓變化的規(guī)律，該燈泡在25℃時的電阻約為2.5Ω，所加電壓為3V時的電阻約為6.5Ω。圖甲中其它部分器材的參數(shù)如下：
電源（電動勢為4V，內(nèi)阻不計）；
電壓表（量程為3V時內(nèi)阻約為3KΩ，量程為15V時內(nèi)阻約為15KΩ）；
電流表（量程為0.6A時內(nèi)阻約為0.1Ω，量程為3A時內(nèi)阻約為0.02Ω）。
（1）將圖甲所示的實驗電路補充完整，要求燈泡兩端的電壓自零開始調(diào)節(jié)________；
（2）閉合開關(guān)之前，圖甲中滑動變阻器的滑片應(yīng)處于最__________（選填“左”或“右”）端；
（3）電壓表示數(shù)用U表示，電流表示數(shù)用I表示，調(diào)整滑動變阻器滑片位置，得到多組U、I數(shù)據(jù)，根據(jù)得到的U、I數(shù)據(jù)畫出的圖像如圖乙所示，由圖像可得燈泡在時的電阻為__________Ω，由于實驗存在系統(tǒng)誤差，該測量值比真實值__________（選填“偏大”、“偏小”或“相等”）；
（4）如圖丙所示，將該燈泡與另一電源、開關(guān)、定值電阻連成電路，其中電源的電動勢為3V，內(nèi)阻為1Ω；定值電阻的阻值為1.5Ω，則燈泡消耗的功率為__________W。
【答案】 ①. ②. 左 ③. 5 ④. 偏小 ⑤. 0.8
【詳解】（1）[1]燈泡兩端的電壓自零開始調(diào)節(jié)，滑動變阻器采用分壓式接法；電源電動勢4V，電壓表采用3V量程，則
所以電流表采用外接法，實驗電路為
（2）[2]閉合開關(guān)之前，圖甲中滑動變阻器的滑片應(yīng)處于最左端，當開關(guān)閉合時，燈泡兩端的電壓為零。
（3）[3]由圖像可得燈泡在時的電流為
則燈泡的電阻為
[4]由于電壓表的分流，電流表的測量值偏大，實驗存在系統(tǒng)誤差，該測量值比真實值偏小。
（4）[5]由閉合電路的歐姆定律可得
則
在圖乙中作出其圖像，如圖
由圖可知，燈泡兩端的電壓為
燈泡中電流
則燈泡消耗的功率為
13. 如圖所示，在操場平面內(nèi)建立平面直角坐標系，平面內(nèi)有一半徑為R=10m的圓形軌道，圓心在O處，A、B分別為圓上兩點?，F(xiàn)于A（-10m，0）、B（10m，0）兩點分別安裝了兩個揚聲器。兩個揚聲器連續(xù)振動發(fā)出簡諧聲波，其振動圖像如下圖所示。已知聲波在空氣中的傳播速率為v=340m/s，兩波頻率均為f=85Hz，振幅相等。試求：
（1）一同學從B點沿直線運動到A點（不含A、B點），該同學有幾次聽不到聲音；
（2）一同學從B點沿圓軌道逆時針運動半周到A點（不含A、B點），該同學聽不見聲音的點的位置坐標方程。
【答案】（1）9次；（2）；且（n=0，±1，±2，±3…）
【詳解】(1)波長為
因為振源反向振動，故當波程差
時，聽不到聲音，設(shè)該同學到O點的距離為x，則
（n=0，±1，±2，±3…）
即
（n=0，±1，±2，±3…）
滿足上式時，聽不到聲音，當n=0時，x=0；當n=±1時，x=±2m；當n=±2時，x=±4m；當n=±3時，x=±6m；當n=±4時，x=±8m；共9次聽不到聲音；
(2)設(shè)聽不到聲音的坐標為（x，y），則有
即
且
（n=0，±1，±2，±3…）
14. 如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的軌道由傾角可調(diào)的傾斜軌道、足夠長的水平軌道和半徑為的豎直圓軌道構(gòu)成，P為圓軌道的最高點，段軌道粗糙，其余軌道光滑，各段軌道均平滑連接．當傾角時，質(zhì)量為的物塊a恰好能沿軌道勻速下滑?，F(xiàn)將傾角調(diào)為，讓物塊a從距水平面高度為處靜止滑下，過一段時間后與靜止在水平軌道上的物塊b發(fā)生彈性碰撞．若物塊a、b均可視為質(zhì)點，物塊a始終不會脫離軌道，取重力加速度．求：
（1）物塊a與軌道間的動摩擦因數(shù)；
（2）物塊a第一次經(jīng)過圓軌道最高點P時對軌道的壓力大??；
（3）若物塊a只經(jīng)過一次P點且能與物塊b發(fā)生兩次碰撞，求物塊b質(zhì)量范圍．
【答案】（1）；（2）2N；（3）
詳解】（1）當傾角時，物塊a恰好能沿軌道勻速下滑，則
解得

（2）物塊a第一次經(jīng)過圓軌道最高點P時，由動能定理

解得
vP=2m/s
在P點時

解得
FNP=2N
（3）物塊a與物塊b碰前的速度

解得
v0=4m/s
根據(jù)動量守恒和能量守恒，可得

解得

因物塊a只經(jīng)過一次P點，則
物塊a能與物塊b發(fā)生兩次碰撞則

聯(lián)立解得
15. 如圖，兩根足夠長的平行光滑導軌固定在絕緣水平面上，兩平行傾斜絕緣軌道固定在斜面上，水平導軌與傾斜軌道在傾斜軌道的底部bc處平滑連接，軌道間距為L=1m，傾斜軌道的傾角為。在水平導軌的右側(cè)abcd區(qū)域內(nèi)存在方向向上、磁感應(yīng)強度大小為B=2T的勻強磁場?，F(xiàn)有多根長度也為L=1m的相同金屬棒依次從傾斜軌道上高為的MN處由靜止釋放，前一根金屬棒剛好離開磁場時釋放后一根金屬棒，發(fā)現(xiàn)第1根金屬棒穿越磁場區(qū)域的時間為t=1s。已知每根金屬棒的質(zhì)量為m=2kg，電阻為，且與軌道垂直，不計水平導軌的電阻，金屬棒與水平導軌接觸良好，金屬棒與傾斜軌道的動摩擦因數(shù)為，重力加速度g取，。求：
（1）磁場區(qū)域的長度；
（2）第2根金屬棒剛進入磁場時的加速度大小；
（3）第4根金屬棒剛出磁場時，第2、3兩根金屬棒速度大小之比；
（4）第n根金屬棒在磁場中運動的過程，第1根金屬棒上產(chǎn)生的熱量。
【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
【詳解】（1）第一根金屬棒在傾斜軌道上運動，根據(jù)動能定理有
解得
v=5m/s
第一根金屬棒在磁場中做勻速直線運動，磁場區(qū)域的長度
解得
（2）由題意可知每根金屬棒進入磁場時的速度均為v=5m/s，當?shù)?根金屬棒剛進入磁場時，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有
E=BLv
此時回路中電流
第2根金屬棒受到的安培力
F=BLI
此時第2根金屬棒加速度
聯(lián)立解得
（3）金屬棒出磁場后做勻速直線運動，第n根金屬棒在磁場中運動時，根據(jù)動量定理有
聯(lián)立解得
第4根金屬棒剛出磁場時，第2、3兩根金屬棒的速度大小為
，
第4根金屬棒剛出磁場時，第2、3兩根金屬棒的速度大小之比為
（4）第n根金屬棒在磁場中運動的過程，根據(jù)能量守恒定律有
設(shè)第一根金屬棒中電流為I，則第n根金屬棒中電流為（n-1）I，總的焦耳熱
解得第1根金屬棒上產(chǎn)生的熱量

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