1.等效替代法是物理學(xué)中常用的方法，下列哪個物理名詞與該方法有關(guān)( )
A. 電場強(qiáng)度B. 力的合成C. 瞬時速度D. 卡文迪什扭秤實驗
2.為保護(hù)中國天眼(FAST)的反射面板，巡檢維護(hù)工作需采用“微重力蜘蛛人”系統(tǒng)，如圖所示，“微重力”是通過氦氣球的浮力“減輕人的重量”實現(xiàn)的。某次作業(yè)過程中工作人員處于靜止?fàn)顟B(tài)，其與氦氣球連接的輕繩保持豎直，下列說法正確的是( )
A. 人對面板的壓力和面板對人的支持力是一對平衡力
B. 繩對氣球的力和繩對人的力是一對相互作用力
C. 人對面板的作用力大小等于面板對人的作用力大小
D. 氣球?qū)θ说淖饔昧Υ笮〉扔谌说闹亓Υ笮?br>3.我國第一顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號已經(jīng)運行了50多年。如圖所示，軌道為橢圓，A、B是東方紅一號繞地球運動的遠(yuǎn)地點和近地點，則東方紅一號( )
A. 在A點的速度大于B點的速度
B. 在A點的加速度大于B點的加速度
C. 由A運動到B的過程中引力做正功
D. 由A運動到B的過程中引力的功率一直增大
4.在油電混合小轎車上有一種裝置，剎車時能將車的動能轉(zhuǎn)化為電能，啟動時再將電能轉(zhuǎn)化為動能，從而實現(xiàn)節(jié)能減排，如圖中，甲、乙磁場方向與輪子的轉(zhuǎn)軸平行，丙、丁磁場方向與輪子的轉(zhuǎn)軸垂直，輪子是絕緣體，則采取下列哪個措施，能有效地借助磁場的作用，讓轉(zhuǎn)動的輪子停下( )
A. 如圖甲，在輪上固定如圖繞制的線圈
B. 如圖乙，在輪上固定如圖繞制的閉合線圈
C. 如圖丙，在輪上固定一些細(xì)金屬棒，金屬棒與輪子轉(zhuǎn)軸平行
D. 如圖丁，在輪上固定一些閉合金屬線框，線框長邊與輪子轉(zhuǎn)軸平行
5.如圖，靜止水面同一直線上的A、S、B為三個質(zhì)點的平衡位置，它們的間距為AS=SB=3a。一滴水落在S處，形成一列向四周傳播的水波(可視為簡諧波)，當(dāng)水波的同一波峰經(jīng)過A、B處時，S處的質(zhì)點剛好經(jīng)過平衡位置，且S、A(或B)之間只有一個波谷。已知波的周期為T，則( )
A. A、B兩處質(zhì)點的起振方向相反B. 此時S處質(zhì)點向下振動
C. 水波的波長為6aD. 水波的速度為4aT
6.如圖，在豎直分界線ab左側(cè)有豎直向下的勻強(qiáng)電場，右側(cè)有水平向里的勻強(qiáng)磁場。帶正電、可視為質(zhì)點的橡膠小物塊用一根絕緣細(xì)線懸掛于O′處。t=0時，小物塊經(jīng)過最低點向右運動，且在豎直面內(nèi)擺動的最大擺角小于5°。用v表示小物塊的速度，規(guī)定向右為正方向，忽略空氣阻力，下列圖像可能正確的是( )
A.
B.
C.
D.
7.圖為汽車在水平路面上勻速行駛時車輪邊緣上M點的運動軌跡(車輪不打滑)。已知t=0時刻M點與坐標(biāo)原點O重合，車輪半徑R=0.3m，汽車的速度v=2.0m/s，則( )
A. M點運動到最高點A時的速度為零
B. M點在圓心等高點處的速度大小為2 2m/s
C. 最高點A的坐標(biāo)為(0.6πm,0.6m)
D. M點從O運動到B的時間為0.3s
二、多選題：本大題共3小題，共18分。
8.如圖所示，虛線為以坐標(biāo)原點O為圓心、半徑為L的圓弧，坐標(biāo)為(?L,0)的點固定一帶電量為Q的正點電荷，將帶電量為Q的負(fù)點電荷沿圓弧從坐標(biāo)為(L,0)的M點緩慢移動到坐標(biāo)為(0,?L)的N點，關(guān)于此過程中O點的場強(qiáng)和O點的電勢下列說法正確的是( )
A. O點的場強(qiáng)大小逐漸減小
B. O點的場強(qiáng)大小不變
C. O點的電勢逐漸增大
D. O點的電勢不變
9.人們有時用“打夯”的方式把松散的地面夯實。如圖，兩人同時通過繩子對質(zhì)量為m的重物分別施加大小均為F=mg、方向都與豎直方向成37°的力，重物離開地面0.5米后人停止施力，最后重物自由下落陷入地面，與地面碰撞時間為0.1s，不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。則( )
A. 重物在空中上升的時間一定大于在空中下落的時間
B. 重物克服地面阻力做的功等于人對重物做的功
C. 重物剛落地時的速度大小為4m/s
D. 地面對重物的平均阻力大小為4mg
10.如圖，在傾角為θ=30°的固定光滑斜面上，有兩個用輕質(zhì)彈簧相連的物體A和B，它們的質(zhì)量均為m=4kg，彈簧的勁度系數(shù)為k=100N/m，C為一固定擋板?，F(xiàn)讓一質(zhì)量為M=8kg的物體D在A上方某處由靜止釋放，D和A相碰后立即粘為一體，此后做簡諧運動，運動過程中，物體B恰好不能離開擋板C，彈簧始終在彈性限度范圍內(nèi)，物體A、B、D均可視為質(zhì)點，重力加速度g取10m/s2。下列說法正確的是( )
A. 從開始做簡諧運動到物體A第一次回到初始位置的時間為簡諧運動周期的一半
B. 簡諧運動的振幅為0.8m
C. 物體D與物體A碰后瞬間的速度大小為2m/s
D. 簡諧運動過程中彈簧的最大彈力為160N
三、實驗題：本大題共2小題，共14分。
11.某同學(xué)用教學(xué)用的大號量角器驗證碰撞過程中動量守恒。如圖所示，先將量角器固定在豎直黑板上(90°刻線沿豎直方向)，再用兩根長度相同的細(xì)繩，分別懸掛兩個大小相同、質(zhì)量分別為m1、m2的金屬小球A、B(小球半徑遠(yuǎn)小于細(xì)線長度)，且兩球并排放置。已知重力加速度大小為g。
i.將A拉到細(xì)繩處于水平位置，由靜止釋放；
ⅱ.A在最低點與B碰撞后，A向左側(cè)彈起、B向右側(cè)彈起；
ⅲ.多次測量，記錄下A彈起的最高點對應(yīng)的角度平均值為α，記錄下B彈起的最高點對應(yīng)的角度平均值為β。
(1)為實現(xiàn)實驗?zāi)康?，兩個小球的質(zhì)量關(guān)系m1______m2(選填“”)；
(2)若表達(dá)式______成立，則可以驗證動量守恒定律；
(3)在利用該裝置驗證兩小球的碰撞是否為彈性碰撞時______(選填“需要”或“不需要”)測出繩長和小球半徑。
12.甲、乙、丙三位同學(xué)協(xié)作測定某電池的電動勢和內(nèi)阻。他們設(shè)計的電路原理如圖1，其中R為電阻箱，R0為保護(hù)電阻，阻值R0=5.0Ω。他們改變R的阻值，記下多組R和電流表示數(shù)I。甲同學(xué)以IR為縱坐標(biāo)，以I為橫坐標(biāo)作圖處理數(shù)據(jù)；乙同學(xué)以I(R+R0)為縱坐標(biāo)，以I為橫坐標(biāo)處理數(shù)據(jù)，他們在同一張坐標(biāo)紙上畫出的圖像如圖2所示。
(1)由圖2可知，乙同學(xué)繪制的是圖線______。(填“a”或“b”)
(2)由甲同學(xué)繪制圖線得到的電源電動勢為______ V，電源內(nèi)阻為______Ω。因未考慮電流表阻值對實驗的影響，導(dǎo)致電源內(nèi)阻的測量值與真實值比______(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
(3)丙同學(xué)打算以1I為縱坐標(biāo)，以R為橫坐標(biāo)處理數(shù)據(jù)，請根據(jù)(2)中計算的結(jié)果將丙所作圖線在圖3中畫出。
四、計算題：本大題共3小題，共40分。
13.分揀機(jī)器人在快遞行業(yè)的推廣大大提高了工作效率，派件員在分揀處將包裹放在靜止機(jī)器人的水平托盤上，機(jī)器人可沿直線將包裹送至指定投遞口，停止運動后緩慢翻轉(zhuǎn)托盤，當(dāng)托盤傾角增大到θ時，包裹恰好開始下滑，如圖甲所示?，F(xiàn)機(jī)器人要把包裹從分揀處運至相距L=45m的投遞口處，為了運輸安全，包裹需與水平托盤保持相對靜止。已知包裹與水平托盤的動摩擦因數(shù)μ=0.75，最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力，重力加速度g取10m/s2，求：
(1)機(jī)器人在卸下包裹時托盤的最小傾角θ及運輸包裹的過程中允許的最大加速度a；
(2)若機(jī)器人運行的最大速度為vm=3m/s，則機(jī)器人從分揀處運行至投遞口(恰好靜止)所需的最短時間t。
14.如圖，在直角坐標(biāo)系第一象限內(nèi)有平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(圖中未畫出)，在第二象限內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場。一個質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的帶電粒子，在M點沿y軸正方向以速度v0進(jìn)入磁場，在y軸上N點以與y軸正方向60°的速度進(jìn)入電場，運動軌跡與x軸交于P點，并且過P點時速度大小仍為v0。已知M、N、P三點到O點的距離分別為L、 3L和3L，不計粒子重力，求：
(1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；
(2)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大小。
15.粗糙絕緣的水平面上方有一寬度s=1.8m、離地高度h=0.1m的勻強(qiáng)磁場區(qū)域MNQP，磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1=1T。在距MN左側(cè)s0=1.25m處豎直放置一個邊長為L=0.2m的正方形線框abcd，質(zhì)量m1=1kg、匝數(shù)n1=5匝、電阻R1=5Ω、與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5。PQ右側(cè)存在方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2=1+10x(T)的磁場(x為PQ右側(cè)的位置到PQ的水平距離)，水平面上緊靠PQ豎直放置一個邊長也為L=0.2m、下表面光滑的正方形線框efhj，質(zhì)量m2=2kg、匝數(shù)n2=10匝、電阻R2=10Ω，現(xiàn)將一方向水平向右、大小F=15N的恒定外力作用在線框abcd上，直到線框abcd的cd邊剛到達(dá)MN時，僅改變外力F的大小使線框以到達(dá)MN時的速度勻速進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域MNQP，當(dāng)ab邊剛到達(dá)MN時，撤去外力F。已知兩線框運動過程中所發(fā)生的碰撞為彈性碰撞，重力加速度g=10m/s2。求：
(1)線框abcd剛進(jìn)入磁場區(qū)域MNQP時的電流大?。?br>(2)線框abcd進(jìn)入磁場區(qū)域MNQP的過程中，外力F做功的大小；
(3)線框abcd與線框efhj碰撞后，直到線框efhj靜止的過程中，通過線框efhj截面的電荷量是多少。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、電場強(qiáng)度的得出利用的是比值定義法，故A錯誤；
B、“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實驗用到了等效替代法，即合力與分力的作用效果相同，故B正確；
C、瞬時速度的得出利用了極限思想，故C錯誤；
D、卡文迪什利用扭秤測量引力常量用到了放大的思想，故D錯誤。
故選：B。
電場強(qiáng)度的得出利用的是比值定義法；
“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”的原理是利用合力與分力的作用效果相同，即該實驗用到了等效替代法；
瞬時速度的得出利用了極限思想；
卡文迪什利用扭秤測量引力常量用到了放大的思想；
解題關(guān)鍵是掌握基本的物理方法，注重日常學(xué)習(xí)的積累、歸納、總結(jié)。
2.【答案】C
【解析】解：A、人對面板的壓力和面板對人的支持力是相互作用力，而非平衡力，故A錯誤；
B、繩對氣球的力和氣球?qū)K的力是相互作用力，故B錯誤；
C、根據(jù)牛頓第三定律，人對面板的作用力大小等于面板對人的作用力大小，故C正確；
D、氣球?qū)θ说淖饔昧由厦姘鍖θ说闹С至Σ诺扔谌说闹亓Γμ幱谄胶鉅顟B(tài)，故D錯誤。
故選：C。
相互作用力是指一個物體對另一個物體施加力的同時，也會受到后者對它的反作用力，這種力的作用是相互的，兩個物體之間的作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上，但作用在不同的物體上；平衡力是指作用在一個物體上的兩個或多個力，它們的合力為零，使得物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。
考查對平衡力和相互作用力的理解，熟悉其定義。
3.【答案】C
【解析】解：A.根據(jù)開普勒第二定律可得，在A點的速度小于B點的速度，故A錯誤；
B.根據(jù)GMmr2=ma，A點衛(wèi)星到地心距離更遠(yuǎn)，則在A點的加速度小于B點的加速度，故B錯誤；
C.由A運動到B的過程中，速度方向和萬有引力方向的夾角是銳角，則引力做正功，故C正確；
D.由A運動到B的過程中，根據(jù)引力和速度的夾角變化情況可知，引力的功率先增大后減小，故D錯誤。
故選：C。
根據(jù)開普勒第二定律，牛頓第二定律以及引力和速度的夾角的變化情況判斷做功和功率的變化情況。
考查牛頓第二定律和開普勒第二定律等應(yīng)用，會根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。
4.【答案】D
【解析】解：圖甲和圖圖乙中，車輪轉(zhuǎn)動時線圈內(nèi)的磁通量不發(fā)生變化，回路中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，動能和電能之間不存在轉(zhuǎn)化情況；丙圖中雖然金屬棒切割磁感應(yīng)線運動，但沒有構(gòu)成閉合回路，動能和電能之間不存在轉(zhuǎn)化情況；圖丁中，車輪轉(zhuǎn)動時線圈內(nèi)的磁通量發(fā)生變化，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，能有效地借助磁場的作用，讓轉(zhuǎn)動的輪子停下，故D正確、ABC錯誤。
故選：D。
根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，分析所給的圖像中電路中是否有感應(yīng)電流，是否存在動能和電能的轉(zhuǎn)化，由此得解。
本題主要是考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象，關(guān)鍵是掌握感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，即：閉合電路的磁通量發(fā)生變化，或閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感應(yīng)線運動。
5.【答案】D
【解析】解：A.A、B兩處質(zhì)點的起振方向均與S點起振方向相同，故A錯誤；
B.當(dāng)水波的同一波峰經(jīng)過A、B處時，S處的質(zhì)點剛好經(jīng)過平衡位置，且S、A(或B)之間只有一個波谷，S與B之間的波形可能如下圖所示，根據(jù)同側(cè)法可得：此時S處質(zhì)點可能向上振動，也可能向下振動，故B錯誤；
C.由題意可知：A與S之間相差34λ，故有：
3a=34λ
可得水波的波長為：λ=4a
故C錯誤；
D.根據(jù)v=λT可得：水波的速度為：
v=λT=4aT
故D正確。
故選：D。
根據(jù)圖中AS或者SB的位置關(guān)系來求波長，AS之間相距個34λ，從而判斷求解。
本題考查了波的基本性質(zhì)以及v=λT公式，通過振動狀態(tài)理解不同質(zhì)點間的位置與波長關(guān)系是解決此類問題的關(guān)鍵。
6.【答案】A
【解析】解：小物塊在磁場中擺動時，洛倫茲力對小物塊的擺動周期沒有影響，依然用
T=2π Lg
進(jìn)行計算，小物塊在電場中擺動時，電場力與重力的合力為等效重力，等效重力加速度為g′，則有
g

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