一、單選題（每小題4分，共28分）
1.如圖所示是某一帶電導體周圍的電場線與等勢面，、是同一等勢面上的兩點，是另一等勢面上的一點。下列說法正確的是（ ）
A.導體內(nèi)部的場強左端大于右端
B.、兩點的電勢均低于點的電勢
C.點的電場強度大于點的電場強度
D.正電荷從點沿虛線移到點的過程中電場力做正功，電勢能減小
2.原子處于磁場中，某些能級會發(fā)生劈裂。某種原子能級劈裂前后的部分能級圖如圖所示，相應能級躍遷放出的光子分別設(shè)為①②③④。若用①照射某金屬表面時能發(fā)生光電效應，且逸出光電子的最大初動能為，則（ ）
A.①和③的能量相等
B.②的頻率大于④的頻率
C.用②照射該金屬一定能發(fā)生光電效應
D.用④照射該金屬逸出光電子的最大初動能小于
3.如圖，用筷子夾起一塊重為的小球靜止在空中，球心與兩根筷子在同一豎直面內(nèi)，且筷子根部（較粗且緊靠的一端）與球心連線在豎直方向，筷子張角為。若已知每根筷子對小球的壓力大小為，則每根筷子對小球的摩擦力大小為（ ）
A.B.
C.D.
4.高速公路的ETC通道長度是指從識別區(qū)起點到自動欄桿的水平距離。如圖所示，某汽車以的速度勻速進入識別區(qū)，ETC天線用了的時間識別車載電子標簽，識別完成后發(fā)出“滴”的一聲，司機發(fā)現(xiàn)自動欄桿沒有抬起，于是采取制動剎車，汽車剛好沒有撞桿。已知該ETC通道的長度為，車載電子標簽到汽車前車牌的水平距離約為，剎車加速度大小為，由此可知司機的反應時間約為（ ）
A.B.C.D.
5.由于衛(wèi)星的發(fā)射場不在赤道上，同步衛(wèi)星發(fā)射后需要從轉(zhuǎn)移軌道經(jīng)過調(diào)整再進入地球同步軌道。發(fā)射過程簡化為如圖所示：火箭先把衛(wèi)星送至橢圓軌道1，該軌道的近地點為，遠地點為；衛(wèi)星在點時變軌，使衛(wèi)星沿圓軌道2運行；當衛(wèi)星在軌道2上飛經(jīng)赤道上空時再進行變軌，使衛(wèi)星沿同步軌道3運行，軌道1、2相切與點，軌道2、3相交于、兩點，忽略衛(wèi)星質(zhì)量變化，下列說法正確的是（ ）
A.衛(wèi)星在點由軌道1進入軌道2前后機械能守恒
B.軌道1在點的線速度小于軌道3的線速度
C.衛(wèi)星在軌道1經(jīng)過點時的加速度大于在軌道2經(jīng)過點時的加速度
D.衛(wèi)星一旦進入軌道2，其最終定位于赤道的經(jīng)度就已經(jīng)確定了
6.一列簡諧橫波沿軸正向傳播，波長為，振幅為。介質(zhì)中有和兩個質(zhì)點，其平衡位置分別位于和處。某時刻質(zhì)點的位移為，且向軸正方向運動。從該時刻開始計時，質(zhì)點的振動圖像為（ ）
A.B.
C.D.
7.無線充電寶可通過磁吸力吸附在手機背面，利用電磁感應實現(xiàn)無線充電技術(shù)。劣質(zhì)的無線充電寶使用過程中可能因吸力不足發(fā)生切線滑落造成安全隱患。圖（a）為科創(chuàng)小組某同學手握手機（手不接觸充電寶），利用手機軟件記錄豎直放置的手機及吸附的充電寶從靜止開始在豎直方向上的一次變速運動過程（手機與充電寶始終相對靜止），記錄的加速度隨時間變化的圖像如圖（b）所示（規(guī)定向上為正方向），且圖像上下部分分別與時間軸圍成的面積相等，已知無線充電寶質(zhì)量為，手機與充電寶之間最大靜摩擦因數(shù)，重力加速度取，則在該過程中（ ）
圖（a） 圖（b）
A.手機與充電寶全程向下運動，最終處于靜止狀態(tài)
B.充電寶在與時刻所受的摩擦力方向相同
C.充電寶與手機之間的摩擦力最小值為2N
D.充電寶與手機之間的吸引力大小至少為12N
二、多選題（每小題6分，共18分。全部選對得6分，有漏選得3分）
8.水車是我國勞動人民利用水能的一項重要發(fā)明。下圖為某水車模型，從槽口水平流出的水初速度大小為，垂直落在與水平面成30°角的水輪葉面上，落點到輪軸間的距離為。在水流不斷沖擊下，輪葉受沖擊點的線速度大小接近沖擊前瞬間水流速度大小，忽略空氣阻力，重力加速度為。有關(guān)水車及從槽口流出的水，以下說法正確的是（ ）
A.水流在空中運動時間為B.水流在空中運動時間為
C.水車最大角速度接近D.水車最大角速度接近
二、多選題（每小題6分，共18分。全部選對得6分，有漏選得3分）
9.圖示電路中，電源的電動勢為、內(nèi)阻為，電容器的電容為，小燈泡的電阻為，小型直流電動機的線圈內(nèi)阻為、額定電流為，當開關(guān)分別接1、2、3時，它們都能正常工作。則（ ）
A.接1且電路穩(wěn)定后，電容器所帶電荷量為
B.接2且電路穩(wěn)定后，小燈泡的熱功率為
C.接3且電路穩(wěn)定后，電動機的輸出功率為
D.接3且電路穩(wěn)定后，電動機兩端的電壓是
10.如圖甲所示，一足夠長的水平傳送帶以某一恒定速度順時針轉(zhuǎn)動，一根輕彈簧一端與豎直墻面連接，另一端與工件不拴接。工件將彈簧壓縮一段距離后置于傳送帶最左端無初速度釋放，工件向右運動受到的摩擦力隨位移變化的關(guān)系如圖乙所示，、為已知量，則下列說法正確的是（工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)處處相等）（ ）
甲 乙
A.工件在傳送帶上先做加速運動，后做減速運動
B.工件向右運動后與彈簧分離
C.彈簧的勁度系數(shù)為
D.整個運動過程中摩擦力對工件做功為
三、實驗題（每空2分，共16分）
11.某興趣小組的同學為了驗證“兩個互成角度的力的合成規(guī)律”，設(shè)計了一個實驗方案，在圓形桌子桌面上平鋪一張白紙，在桌子邊緣安裝三個光滑的滑輪（滑輪上側(cè)所在平面與桌面平行），滑輪固定，滑輪、可沿桌邊移動，如圖所示?？晒┻x擇的實驗器材有：刻度尺、三角板、鉛筆、白紙、一根橡皮筋、三根細線、質(zhì)量相同的鉤碼若干。
部分實驗操作步驟如下：
①將橡皮筋中央處和兩端點分別與三根細線相連：
②將連在橡皮筋中央的細線跨過固定滑輪，連接橡皮筋兩端點的細線跨過可動滑輪、；
②在三根細線的下端分別掛上一定數(shù)量的鉤碼，使連在橡皮筋中央的細線與橡皮筋的結(jié)點靜止。
（1）為完成本實驗，下列物理量必須測量或記錄的是__________。（單選）
A.橡皮筋的原長B.兩端橡皮筋伸長后的長度
C.鉤碼的質(zhì)量D.三根細線所掛鉤碼的個數(shù)
（2）在完成本實驗的過程中，下列操作或描述正確的是__________。（多選）
A.連接橡皮筋兩端點的細線長度必須相同
B.細線必須在與夾角的角平分線上
C.記錄圖中點的位置和、、的方向
D.不改變所掛鉤碼的個數(shù)和的方向，改變與的夾角重復實驗，點不用在桌面上同一位置
（3）實驗中，若桌面不水平__________（填“會”或“不會”）影響實驗的結(jié)論。
12.某興趣小組為了測量電動車上電池的電動勢（約為）和內(nèi)阻（約為），需要將一個量程為的電壓表（內(nèi)阻約為）改裝成量程為的電壓表，然后再測量電池的電動勢和內(nèi)阻。以下是該實驗的操作過程。
（1）由于不知道該電壓表內(nèi)阻的確切值，該興趣小組將一個最大阻值為的電位器（視為可變電阻）與電壓表串聯(lián)后，利用如圖甲所示的電路進行改裝，請完成③的填空
①將總阻值較小的滑動變阻器的滑片移至最右端，同時將電位器的阻值調(diào)為零；
②閉合開關(guān)，將滑片向左移動，使電壓表的示數(shù)為；
③保持滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電位器，使電壓表的示數(shù)為__________；
④不再改變電位器的阻值，保持電壓表和電位器串聯(lián)，撤去其他電路就得到改裝后的電壓表。
（2）用改裝后的電壓表接入電路測量已知電壓時，其示數(shù)總是__________（選填“大于”、“等于”或“小于”）真實值。
（3）通過調(diào)整使改裝后的電壓表準確。該興趣小組利用一個電阻箱和改裝后的電壓表（電壓表的表盤沒有改變，讀數(shù)記為）連接成如圖乙所示的電路來測量該電池的電動勢和內(nèi)阻。
該小組首先得出了與的關(guān)系式為__________（用、和表示），然后根據(jù)測得的電阻值和電壓表的讀數(shù)作出圖像如圖丙所示，則該電池的電動勢__________、內(nèi)阻__________。
甲 乙 丙
四、解答題
13.（10分）在駐波聲場作用下，水中小氣泡周圍液體的壓強會發(fā)生周期性變化，使小氣泡周期性膨脹和收縮，氣泡內(nèi)氣體可視為質(zhì)量不變的理想氣體，其膨脹和收縮過程可簡化為如圖所示的圖像，氣泡內(nèi)氣體先從壓強為、體積為、溫度為的狀態(tài)等溫膨脹到體積為、壓強為的狀態(tài)，然后從狀態(tài)絕熱收縮到體積為、壓強為、溫度為的狀態(tài)，到過程中外界對氣體做功為。已知、、和。求：
（1）的表達式；
（2）的表達式：
（3）到過程，氣泡內(nèi)氣體的內(nèi)能變化了多少？
14.（12分）如圖所示，半徑為的光滑絕緣環(huán)形軌道豎直放置，在圓軌道的最低點處固定一帶電小球，另有質(zhì)量為的帶電小球（圖中未畫出）穿在圓環(huán)上，從點（水平最右端）處無初速釋放。若小球運動到點時獲得最大速度，其大小為，且，重力加速度為。求：
（1）小球從點運動到點的過程中電場力所做的功；
（2）小球通過點時對軌道的壓力大小；
（3）小球在點的加速度。
15.（16分）如圖所示，質(zhì)量為的“”形木板靜止放置在光滑的水平地面上，其左端擋板與放在板上的質(zhì)量為的小物塊之間夾著一小塊炸藥，炸藥爆炸時，有的化學能全部轉(zhuǎn)化為、的動能。爆炸結(jié)束瞬間，一質(zhì)量為的物塊以水平向左，大小為的速度從板右端滑上木板，最終物塊、恰好沒有發(fā)生碰撞，且木板與兩物塊間的動摩擦因數(shù)均為0.2，取，求：
（1）炸藥爆炸結(jié)束瞬間、的速度大小及方向；
（2）木板的長度為多少；
（3）整個過程中摩擦力對做的功。
參考答案
單選題：1. D 2. A 3. D 4. B 5. D 6. A 7. D
【詳解】A.手機與充電寶從靜止開始，向下先做加速度增大的加速運動，從時刻向下做加速度減小的加速運動，加速度減小到零時，速度達到最大；再向下做加速度增大的減速運動，時刻速度減小到零，此后做向上的加速度減小的加速運動，加速度減小到零時向上運動的速度達到最大，此后先向上做加速度增大的減速運動，從時刻再向上做加速度減小的減速運動，最后速度為零，故A錯誤；
B.充電寶在時刻加速度方向向上，所受的摩擦力方向向上；
充電寶在時刻加速度方向向下，由，，
可知加速度方向向下，故B錯誤；
C.在時刻充電寶向下的加速度為，充電寶與手機之間的摩擦力最小，值為零，故C錯誤；
D.在時刻充電寶向上的加速度最大，充電寶與手機之間的摩擦力最大，
由牛頓第二定律可得
又
解得充電寶與手機之間的吸引力大小至少為，故D正確。
多選題：8. BC 9. AC 10. BD
【詳解】A.從圖乙可知，摩擦力在處方向發(fā)生變化，在區(qū)間工件的摩擦力大小發(fā)生變化，說明工件與傳送帶相對靜止，故工件先做加速運動后做勻速運動，故A錯誤；
B.在區(qū)間摩擦力大小等于彈簧彈力大小，位置摩擦力為零，所以彈力為零，
所以工件運動后與彈簧分離，故B正確；
C.由胡克定律得，解得彈簧的勁度系數(shù)，故C錯誤；
D.摩擦力對工件先做正功后做負功，圖乙圖像與軸圍成的面積在數(shù)值上等于摩擦力對工件做的功，
即，故D正確。
實驗題：11.D CD/DC 不會
【詳解】（1）[1]橡皮筋伸長后的拉力大小等于所掛鉤碼的重力，所以鉤碼的個數(shù)必須測量，
又鉤碼質(zhì)量相同，則不用測量鉤碼的質(zhì)量，橡皮筋的原長和伸長后的長度不用測量。故選D。
（2）[2]A.連接橡皮筋兩端點的細線長度不影響橡皮筋的拉力大小，故長度不用相同，A錯誤；
B.細線上力的方向與細線、上兩力的合力方向相反，由于、上兩力的合力方向是任意的，故不需要在角平分線上，B錯誤；
C.實驗中，需要測量、和上力的大小和方向，故必須記錄圖中點的位置和、、的方向以及結(jié)點靜止時三根細線所掛鉤碼的個數(shù)，C正確；
D.不改變所掛鉤碼的個數(shù)和方向，改變與的夾角重復實驗，上的力大小保持不變，另兩個力的合力只要跟它等大反向即可保持點平衡，故點的位置可以改變，D正確。故選CD。
（3）[3]若桌面不水平，三根線上的拉力大小也為各自所掛鉤碼重力大小，不會影響實驗結(jié)論。
12.（1）4 （2）小于 （3） 36 8
【詳解】（1）[1]由于電壓表的內(nèi)阻不確定，所以不能采用教材提供的方法進行改裝。但由于電壓表的量程為，所以要想將電壓表改裝成量程為的電壓表，電位器承擔的電壓應該是電壓表電壓的兩倍，由于二者之間是串聯(lián)關(guān)系，所以電位器的阻值應調(diào)節(jié)為電壓表內(nèi)阻的兩倍因此，當電壓表的示數(shù)為時，只需調(diào)節(jié)電位器，使電壓表的示數(shù)變?yōu)榧纯伞?br>[2]電位器接入電路時，電壓表的支路的電阻增大，和滑動變阻器并聯(lián)部分阻值增大，分壓變大，則電壓表支路的電壓變大，電位器接入電路的阻值實際大于電壓表內(nèi)阻的兩倍，則改裝的電壓表的內(nèi)阻實際比理論值大，則改裝的電壓表量程實際大于，故按讀數(shù)時，每次測量的示數(shù)小于真實值。
[3]由閉合電路歐姆定律可知
整理可得
[4][5]由圖像可得，圖線的縱截距為
圖線的斜率為
解得，
13.（1）；（2）；（3）
【詳解】（1）由題可知，根據(jù)玻意耳定律可得
解得
（2）根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知
解得
（3）根據(jù)熱力學第一定律可知
其中，故氣體內(nèi)能增加
14.（1）；（2）；（3），方向向下
【詳解】（1）設(shè)小球從點運動到點的過程中，電場力做功為，
由動能定理可得
解得
（2）小球在點速度最大，即此時沿速度方向（切線方向）合力為零，設(shè)此時的庫侖力為，
則有切線方向
法線方向
解得
由牛頓第三定律可知，此時小球?qū)壍赖膲毫Υ笮?br>方向沿延長線；
（3）由幾何關(guān)系可知
設(shè)小球在點時庫侖力大小為，由可知
即
小球在點時速度為零，因此向心加速度為零即
沿切線方向
又小球在的加速度為
解得
方向豎直向下。
15.（1），方向向左：，方向向右；（2）；（3）
【詳解】（1）爆炸過程，以為研究對象：
，
得，方向向左；
，方向向右；
（2）爆炸后一段時間對，
得，方向向右；
對，
得，方向向左；
對，
得
設(shè)時刻、共速，則滿足
解得
此時
此后、相對靜止一起減速、整體的加速度
的加速度不變
得，
作出如圖
由圖像可知板長
（3）由圖像可知對，時間內(nèi)
，
時間內(nèi)
，
得總功

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