1.某研究小組利用所學(xué)物理知識，研究籃球鞋的防滑性能。同學(xué)將球鞋置于斜面上，逐漸增大斜面與水平面之間夾角，當(dāng)夾角等于37°時，籃球鞋恰好開始滑動，設(shè)籃球鞋滑動摩擦力等于其最大靜摩擦力，下列說法正確的是( )
A. 需測量籃球鞋質(zhì)量后，才能求得籃球鞋與斜面間動摩擦因數(shù)
B. 鞋子與斜面間動摩擦因數(shù)為0.6
C. 人穿上鞋子踩在相同材料板上時，壓力增大，動摩擦因數(shù)也會變大
D. 籃球鞋開始滑動前，摩擦力隨夾角增大而變大
2.每逢節(jié)日舞臺上曼妙的舞姿讓人賞心悅目，配合著悠揚(yáng)的音樂展示著當(dāng)前人民的精神文明生活的富足，如圖所示。某次舞蹈收尾的高難度動作中由甲、乙兩人托起丙同時丙做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動組合成“奔騰與展望”寓意，贏得滿堂掌聲。下列關(guān)于動作解析說明正確的是( )
A. 正在表演的三位舞蹈演員，臺下的觀眾可以將她們視為質(zhì)點
B. “奔騰與展望”組合中的三人均不受摩擦力作用
C. 若三人的質(zhì)量均為m，則甲受地面的支持力大小為32mg
D. 若將三人組合動作移至我國的空間站內(nèi)表演，則甲對丙的作用力大小為12mg
3.電子顯微鏡通過“靜電透鏡”實現(xiàn)對電子會聚或發(fā)散使微小物體成像。電子槍發(fā)射的電子僅在電場力作用下的運(yùn)動軌跡如圖中實線所示，a、b、c是軌跡上的三點，虛線為電子透鏡電場中的等差等勢面，下列說法正確的是( )
A. 電子在b點時受到的電場力方向垂直于等勢面斜向上
B. 電子在a點的加速度比在c點的加速度大
C. b點的電勢小于c點的電勢
D. 電子在c點的速度比在b點的速度大
4.如圖所示，一顆在某中地圓軌道上運(yùn)行的質(zhì)量為m的衛(wèi)星，通過M、N兩位置的變軌，經(jīng)橢圓轉(zhuǎn)移軌道進(jìn)入近地圓軌道運(yùn)行，然后調(diào)整好姿態(tài)再伺機(jī)進(jìn)入大氣層，返回地面。已知近地圓軌道的半徑可認(rèn)為等于地球半徑，中地圓軌道與近地圓軌道共平面且軌道半徑為地球半徑的3倍，地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，下列說法中正確的是( )
A. 衛(wèi)星在M、N兩點處需要加速才能實現(xiàn)題設(shè)條件中的變軌
B. 該衛(wèi)星在近地圓軌道上運(yùn)行的動能為32mgR
C. 該衛(wèi)星在中地圓軌道上運(yùn)行的速度 gR3
D. 該衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上從M點運(yùn)行至N點(M、N與地心在同一直線上)所需的時間 2Rg
5.將一支圓珠筆的按壓式小帽朝下按在桌面上，放手后筆會向上彈起一定高度。某次實驗中測得圓珠筆彈起的最大高度為h，重力加速度為g，不計空氣阻力。下列說法正確的是( )
A. 彈簧恢復(fù)原長的過程，圓珠筆所受合力的沖量為零
B. 圓珠筆離開桌面瞬間的初速度大小為 gh
C. 彈簧恢復(fù)原長時，圓珠筆的動量最大
D. 上升過程中，圓珠筆(含彈簧)的機(jī)械能守恒
6.相同的電燈A1，A2和自感系數(shù)較大的電感線圈L接入如圖甲所示的電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻不計。閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后開始計時，t1時刻斷開開關(guān)S，t2時刻整個電路的電流均為零。t1時刻前后通過電燈A2的電流-時間iA2-t圖像如圖乙所示，用I1和I2分別表示開關(guān)S斷開瞬間前后通過電燈A2的電流大小。下列說法正確的是( )
A. 電感線圈的直流電阻可忽略不計
B. 斷開開關(guān)S后，電燈A1，A2電流大小始終相等
C. 斷開開關(guān)S后，流過電燈A2的電流方向向左
D. 線圈的自感系數(shù)是由線圈本身決定的，與是否有鐵芯無關(guān)
7.某同學(xué)研究遠(yuǎn)距離輸電的電路如圖所示，a、b端接入電壓為U0的交流電源，升壓變壓器T1和降壓變壓器T2均為理想變壓器，且兩變壓器的匝數(shù)比n1n2=n4n3。已知R1、R2的阻值均為R0，R3的阻值為R02，電阻R1、R2消耗的功率相同，電表均為理想交流電表，下列說法正確的是( )
A. 升壓變壓器T1的匝數(shù)比n1n2=12B. 電壓表的示數(shù)為23U0
C. 電流表的示數(shù)為3U04R0D. 若R3斷路，電流表示數(shù)將增大
8.一傾角為α的絕緣光滑斜面處在與斜面平行的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。質(zhì)量為m，電荷量為-q的小球，以初速度v0從N點沿NM邊水平射入磁場。已知斜面的高度為h且足夠?qū)挘∏蚴冀K未脫離斜面。則下列說法正確的是( )
A. 小球在斜面上做變加速曲線運(yùn)動
B. 小球到達(dá)底邊的時間為 2hgsin2α
C. 小球到達(dá)底邊的動能為mgh
D. 勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的取值范圍B≤mgsinαqv0
二、多選題：本大題共2小題，共12分。
9.當(dāng)上、下抖動長長的輕繩時，輕繩則呈正弦波形狀。如圖甲，是某輕繩產(chǎn)生的橫波在介質(zhì)中沿x軸傳播，在t=0.25s時的波形圖，圖乙為橫坐標(biāo)在1.5m處P點的振動圖像。則下列說法中正確的是( )
A. 該波向左傳播，波速為2m/s
B. 再經(jīng)過3.5s質(zhì)點P通過的路程為140cm
C. L質(zhì)點比N質(zhì)點先到達(dá)波峰
D. 人若加快抖動輕繩，兩個相鄰波峰之間的距離變小
10.如圖所示，用金屬制作的曲線導(dǎo)軌與水平導(dǎo)軌平滑連接，水平導(dǎo)軌固定于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，窄軌的間距為L3，寬軌的間距為L，兩根完全相同的導(dǎo)體棒MN和PQ，其中PQ垂直于導(dǎo)軌靜止放置并與導(dǎo)軌接觸良好，兩導(dǎo)體棒的長度均為L.現(xiàn)將金屬棒MN自曲線導(dǎo)軌上h高度處靜止釋放，到達(dá)水平軌道立即進(jìn)入磁場區(qū)域，已知導(dǎo)體棒MN在到達(dá)寬窄導(dǎo)軌的連接處之前就已經(jīng)勻速運(yùn)動，經(jīng)過足夠長的時間，兩根導(dǎo)體棒都在寬軌上勻速運(yùn)動，運(yùn)動過程中兩導(dǎo)體棒未發(fā)生碰撞，不考慮導(dǎo)體棒MN經(jīng)過寬窄導(dǎo)軌的連接處時速度的變化，不計一切摩擦．下列說法中正確的是( )
A. 導(dǎo)體棒PQ第一次勻速運(yùn)動的速率為910 2gh
B. 導(dǎo)體棒MN前后兩次勻速運(yùn)動的速率之比為3:2
C. 導(dǎo)體棒MN寬軌上運(yùn)動的過程中，通過回路的電荷量為3m 2gh10BL
D. 導(dǎo)體棒MN分別在窄軌上和寬軌上運(yùn)動的過程中，回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比為1:3
三、實驗題：本大題共2小題，共14分。
11.用如圖甲所示的裝置探究影響向心力大小的因素。已知小球在槽中A、B、C位置做圓周運(yùn)動的軌跡半徑之比為1：2：1，變速塔輪自上而下按如圖乙所示三種方式進(jìn)行組合，每層半徑之比由上至下分別為1：1、2：1和3：1．
(1)在探究向心力大小與半徑的關(guān)系時，為了控制角速度相同需要將傳動皮帶調(diào)至第_____(填“一”“二”或“三”)層塔輪，然后將兩個質(zhì)量相等的鋼球分別放在_____(填“A和B”“A和C”或“B和C”)位置，勻速轉(zhuǎn)動手柄，左側(cè)標(biāo)尺露出4格，右側(cè)標(biāo)尺露出2格，則左右兩球所受向心力大小之比為_____；
(2)在探究向心力大小與角速度的關(guān)系時，若將傳動皮帶調(diào)至圖乙中的第三層，轉(zhuǎn)動手柄，則左右兩小球的角速度之比為_____。為了更精確探究向心力大小F與角速度ω的關(guān)系，采用接有傳感器的自制向心力實驗儀進(jìn)行實驗，測得多組數(shù)據(jù)經(jīng)擬合后得到F-ω圖像如圖丙所示，由此可得的實驗結(jié)論是______。
12.某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路，用來測量水果電池的電動勢E和內(nèi)阻r，以及一未知電阻R?的阻值，圖中電流表內(nèi)阻極小，可忽略。實驗過程如下：
i.斷開開關(guān)S1,閉合開關(guān)S2,改變電阻箱R阻值，記錄不同阻值對應(yīng)的電流表示數(shù)；
ii.將開關(guān)S1、S2都閉合，改變電阻箱R阻值，再記錄不同阻值對應(yīng)的電流表示數(shù)；
iii.根據(jù)步驟i、ii記錄的數(shù)據(jù)，作出對應(yīng)的1I-R的圖線，如圖乙所示，A、B兩條傾斜直線的縱截距均為b，斜率分別為k1、k2。
根據(jù)以上實驗步驟及數(shù)據(jù)，回答下列問題：
(1)根據(jù)步驟ii中記錄的數(shù)據(jù)，作出的1I-R圖線是圖乙中的_______(填“A”、“B”)；
(2)根據(jù)圖乙中圖線的斜率和截距，可以表示出電源電動勢E= _______，電源內(nèi)阻r=________，電阻Rx=__________ (用k1、k2和b表示)
(3)若電流表內(nèi)阻較大不可忽略，圖線A、B的截距__________(選填“相同”、“不同”)，內(nèi)阻r測量值__________(選填“偏大”、 “偏小”、 “不變”)。
四、計算題：本大題共3小題，共40分。
13.旅游旺季，我省多地迎來大量游客。一名游客拉著行李箱在水平地面行走行李箱的運(yùn)動可看成在地面上滑行，行李箱的質(zhì)量為22kg，取重力加速度g=10m/s2，cs37°=0.8，sin37°=0.6。
(1)若該游客用如圖甲所示的力拉行李箱勻速行走，拉力大小為100N，求行李箱與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ；
(2)若行李箱拉桿器件損壞，該游客停下來，改用如圖乙所示的力推行李箱勻加速追趕前方的朋友，10s內(nèi)跑了25m才追上，求該推力的大小。
14.如圖所示，水平傳送帶以v0=2m/s的速度做逆時針運(yùn)動，傳送帶左端與水平地面平滑連接，傳送帶右端與一固定的四分之一光滑圓弧軌道相切，物塊a從圓弧軌道最高點由靜止下滑后滑過傳送帶，與靜止在水平地面右端的物塊b發(fā)生彈性碰撞。已知物塊a的質(zhì)量m=0.1kg，物塊b的質(zhì)量M=0.3kg，兩物塊均可視為質(zhì)點，圓弧軌道半徑r=1.25m，傳送帶左、右兩端的距離d=4.5m，物塊a與傳送帶和水平地面間的動摩擦因數(shù)均為μ1=0.1，物塊b與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.5，重力加速度g=10m/s2，碰撞時間極短。求：
(1)物塊a滑到圓弧軌道最低點時對軌道的壓力大??；
(2)物塊a第一次與物塊b碰撞后瞬間，物塊b的速度大小。
15.如圖所示，正方形區(qū)域abcd的邊長為L，右側(cè)cd邊處裝有彈性擋板，粒子碰到彈性擋板時，垂直于擋板的速度反向但大小不變，平行于擋板的速度不變。其他三邊無阻擋，粒子能自由離開。一粒子從a點沿ac方向以初速度v0進(jìn)入矩形區(qū)域。如圖1，當(dāng)矩形內(nèi)部為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場時，粒子能擊中cd中點處；如圖2，當(dāng)矩形區(qū)域內(nèi)換成豎直向上的勻強(qiáng)電場時，粒子也能擊中cd中點處。不計粒子重力。求：
(1)粒子的電性及比荷；
(2)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度；
(3)求區(qū)域內(nèi)存在磁場和電場這兩種情況下粒子離開矩形區(qū)域的位置之間的距離。
答案和解析
1.【答案】D
【解析AB.設(shè)鞋子與斜面間動摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)籃球鞋恰好開始下滑時，對籃球鞋，由平衡條件：mgsin37°=μmgcs37°，解得：μ=tan37°=34，與籃球鞋的質(zhì)量無關(guān)，故AB錯誤；
C.動摩擦因數(shù)取決于材料表面的粗糙程度，與壓力大小無關(guān)，故C錯誤；
D.籃球鞋開始滑動前，對籃球鞋，由平衡條件知，摩擦力大小為f=mgsinθ，可見摩擦力f隨夾角θ的增大而變大，故D正確。
故選D。
2.【答案】C
【解析】A.舞蹈演員做不同舞蹈動作，吸引觀眾眼球，舞蹈演員的形態(tài)影響視覺效果，故舞蹈演員不能視為質(zhì)點，故A錯誤；
B.丙繞豎直軸做圓周運(yùn)動，丙不受摩擦力，甲和乙各自平衡，由于甲與乙手拉手，甲和乙可能受摩擦力也可能不受摩擦力，故B錯誤；
C.丙在豎直軸上繞水平內(nèi)做圓周運(yùn)動，三人系統(tǒng)在豎直方向上受力平衡，由整體法有甲、乙受地面作用力大小均為 32mg ，故C正確；
D.將三人組合系統(tǒng)移至空間站內(nèi)時，處于完全失重狀態(tài)，丙對甲、乙沒有壓力，故D錯誤。
故選C。
3.【答案】A
【解析】A.根據(jù)曲線運(yùn)動的條件可知，電子在 b 點時受到的電場力方向垂直于等勢面斜向上，故A正確；
B.等差等勢面的疏密表示電場的強(qiáng)弱，則 a 點的電場強(qiáng)度小于 c 點的電場強(qiáng)度，電子在 a 點的加速度比在 c 點的加速度小，故B錯誤；
C.根據(jù)電場線的方向與等勢面垂直，且電子帶負(fù)電可知，題圖中電場線的方向大體沿右下方，沿著電場線的方向電勢越來越低，所以 b 點的電勢大于 c 點的電勢，故C錯誤；
D.電子從 b 點運(yùn)動到 c 點的過程中，電場力做負(fù)功，電子在 c 點的速度比在 b 點的速度小，故D錯誤。
故選A。
4.【答案】C
【解析】
A.由題設(shè)條件知，衛(wèi)星在向低軌道變軌，故需要減小速度，使衛(wèi)星做向心運(yùn)動，故A錯誤；
B.在近地圓軌道上，有GMmR2=mg可得GM=gR2
根據(jù)萬有引力提供向心力有GMmR2=mv12R，解得v1= GR
則該衛(wèi)星在近地圓軌道上運(yùn)行的動能為Ek1=12mv12=12mgR，故B錯誤；
C.在中地圓軌道上，根據(jù)萬有引力提供向心力有GMm(3R)2=mv223R
結(jié)合GM=gR2，可得v2= gR3，故C正確；
D.在近地圓軌道上，衛(wèi)星運(yùn)行的周期T1，則有GMmR2=m4π2T12R
轉(zhuǎn)移軌道是橢圓軌道，其半長軸r=R+3R2=2R
根據(jù)開普勒第三定律可得r3T2=R3T12
聯(lián)立得T=4π 2Rg，則該衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上從M點運(yùn)行至N點所需的時間t=T2=2π 2Rg，故D錯誤。
5.【答案】D
【解析】A.彈簧恢復(fù)原長的過程，圓珠筆所受合力不為0，故圓珠筆所受合力的沖量不為零，故A錯誤；
B.圓珠筆彈起的最大高度為h，根據(jù)機(jī)械能守恒得mgh=12mv2，解得v= 2gh，所以圓珠筆離開桌面瞬間的初速度大小為v= 2gh，故B錯誤；
C.當(dāng)彈簧恢復(fù)到彈簧彈力等于重力時，此時速度最大，圓珠筆的動量最大，故C錯誤；
D.上升過程中，圓珠筆(含彈簧)只受到重力作用，所以圓珠筆(含彈簧)的機(jī)械能守恒，故D正確。
故選：D。
6.【答案】B
【解析】A.因為相同的電燈 A1 、 A2 ，電路穩(wěn)定由圖像可知通過電感線圈L支路的電流小于通過電燈 A2 支路的電流，所以電感線圈的直流電阻不可忽略，A錯誤；
BC.穩(wěn)定后當(dāng)開關(guān)S斷開瞬間，由于線圈的自感現(xiàn)象，線圈中的電流只能逐漸減小，線圈L、電燈 A1 、 A2 構(gòu)成閉合回路，兩燈都過一會兒再熄滅，電燈 A1 、 A2 電流大小始終相等，且流過燈 A2 的電流方向向右，故B正確，C錯誤；
D.有鐵芯時線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時要大得多，D錯誤。
故選B。
7.【答案】C
【解析】A.已知 R1、R2 的阻值相等，消耗的功率相同，可知電流相同，設(shè)為I2，因 R3 的阻值為 R02 ，則 R3 的電流為2I2，則降壓變壓器T2的次級電流為3I2，由匝數(shù)和電流關(guān)系可知n4n3=I23I2=13
則n1n2=13，故A錯誤；
B.變壓器T1的初級電流I1=n2n1I2=3I2，
由能量關(guān)系可知U0I1=2U4I2+U4?2I2，
解得U4=34U0，即電壓表示數(shù) 34U0 ，故B錯誤；
C.電流表的示數(shù)等于I2，等于通過R1的電流，則為I2=U4R0=3U04R0，故C正確；
D.若 R3 斷路，則T2次級電阻變大，相當(dāng)于電網(wǎng)用電設(shè)備減少，總功率減少，電流減小，則初級電流減小，則電流表示數(shù)將減小，故D錯誤。
故選C。
8.【答案】B
【解析】A、由于小球在下滑過程中，洛倫茲力垂直于斜面，不會影響重力與支持力的合力，因此小球受力恒定，故小球做勻變速曲線運(yùn)動，故A錯誤；
B、小球做類平拋運(yùn)動，則在斜面.上，沿著斜面方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律有mgsinα=ma
再由運(yùn)動學(xué)公式可得
hsinα=12at2
所以球到達(dá)底邊MN的時間t= 2hgsin2α
故B正確；
C、洛倫茲力不做功，根據(jù)動能定理有
mgh=Ek-12mv02
解得Ek=mgh+12mv02
故C錯誤；
D、帶電荷量為-q(q>0)的小球以初速度為v0平行于NM方向運(yùn)動，根據(jù)左手定則可知，小球受到的洛倫茲力的方向垂直于斜面向上；小球能夠沿斜面到達(dá)底邊MN，說明洛倫茲力小于重力垂直于斜面向下的分力，即0≤qv0B≤mgcsα
解得磁感應(yīng)強(qiáng)度的取值范圍為0≤B≤mgcsαqv0
故D錯誤；故選：B。
9.【答案】CD
【解析】A.由圖乙可知，在 t=0.25s 時，質(zhì)點P向上振動，根據(jù)“同側(cè)法”可知，波向右傳播；由圖甲可知，波的波長為 λ=4m ，由圖乙可知，波的周期為 T=2s ，所以波速為
v=λT=2m/s
故A錯誤；
B.再經(jīng)過3.5s，則前3s
Δt1=3s=32T
質(zhì)點P通過的路程為
s1=32×4A=120cm
后0.5s
Δt2=0.5s=14T
由于質(zhì)點P向位移為負(fù)向最大位移處振動，則通過的路程
s2

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