注意事項(xiàng):
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)等填寫(xiě)在答題卡和試卷指定位置。
2.回答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?;卮鸱沁x擇題時(shí),將答案寫(xiě)在答題卡上。寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。
3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。
一、單項(xiàng)選擇題:本題共8小題,每小題3分,共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1. 如圖,光滑絕緣直桿上自由懸掛兩個(gè)閉合金屬環(huán)a、b。將條形磁鐵的N極由靠近金屬環(huán)b的位置,沿金屬環(huán)軸線(xiàn)向右快速移動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法正確的是( )
A. 金屬環(huán)a、b同時(shí)向右移動(dòng),間距不變
B. 金屬環(huán)a向左移動(dòng),金屬環(huán)b向右移動(dòng)
C. 金屬環(huán)a、b同時(shí)向右移動(dòng),間距增大
D. 金屬環(huán)a、b同時(shí)向左移動(dòng),間距減小
【1題答案】
【答案】C
【解析】
【詳解】條形磁鐵向右運(yùn)動(dòng),由圖可知,兩金屬環(huán)的磁通量都減小,由“阻礙”思想可知,兩金屬環(huán)均向右運(yùn)動(dòng),以阻礙磁通量的減小。金屬環(huán)b更靠近磁鐵,故磁通量的變化更快,運(yùn)動(dòng)的加速度和速度都更大,故兩金屬環(huán)間距變大。故C正確,ABD錯(cuò)誤。
故選C
2. 如圖甲,2022北京冬奧會(huì)主場(chǎng)館“雪如意”美輪美奐,充分展示了中國(guó)元素。“雪如意”的旁邊修建著世界上運(yùn)行長(zhǎng)度最大的變角度斜行電梯。斜行電梯在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)行,箱內(nèi)地板始終保持水平。電梯軌道的上段是傾角為22.56°的斜直軌道,下段是傾角為39.56°的斜直軌道,中間通過(guò)一段圓弧形軌道平滑連接,如圖乙所示。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員站立在電梯內(nèi)隨著電梯一起運(yùn)動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法正確的是( )
A. 電梯沿斜直軌道勻速下行時(shí),運(yùn)動(dòng)員處于失重狀態(tài)
B. 電梯剛啟動(dòng)時(shí),運(yùn)動(dòng)員受兩個(gè)力作用
C. 電梯勻速率下行時(shí)運(yùn)動(dòng)員在上段斜直軌道受到的支持力小于在下段受到的支持力
D. 電梯勻速率上行通過(guò)圓弧軌道的過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員受到地板的彈力小于他的重力
【2題答案】
【答案】D
【解析】
【詳解】A.電梯沿斜直軌道勻速下行時(shí),運(yùn)動(dòng)員處于平衡狀態(tài),故運(yùn)動(dòng)員不是處于失重狀態(tài),A錯(cuò)誤;
B.剛啟動(dòng)時(shí),有斜向下的加速度,那合力方向斜向下,而只有重力和支持力時(shí),合力只可能在豎直方向,故必有摩擦力存在,故電梯剛啟動(dòng)時(shí),運(yùn)動(dòng)員不止受兩個(gè)力作用,B錯(cuò)誤;
C.電梯勻速率下行時(shí),斜直軌道上,人受力平衡,重力等于支持力,C錯(cuò)誤;
D.通過(guò)圓弧軌道時(shí),由牛頓第二定律可得
故可得運(yùn)動(dòng)員受到地板的彈力小于他的重力,D正確。
故選D。
3. 2021年11月8日,神舟十三號(hào)載人航天飛船上的三名航天員經(jīng)過(guò)6.5個(gè)小時(shí)的努力,順利完成所有艙外航天任務(wù)。王亞平就此成為中國(guó)歷史上首位執(zhí)行出艙任務(wù)的女宇航員,創(chuàng)造了太空探索新紀(jì)錄。已知空間站在離地高度約為400km的圓形軌道飛行,引力常量為G,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 與同步衛(wèi)星相比,空間站做圓周運(yùn)動(dòng)加速度更大
B. 與同步衛(wèi)星相比,空間站做圓周運(yùn)動(dòng)的周期更長(zhǎng)
C. 只要查到空間站的運(yùn)行周期即可計(jì)算出地球的平均密度
D. 王亞平在空間站外面檢修時(shí)若手中的工具不小心掉落,工具將會(huì)落向地面
【3題答案】
【答案】A
【解析】
【詳解】A.根據(jù)
由于空間站軌道半徑比同步衛(wèi)星的小,因此加速度更大,A正確;
B.根據(jù)開(kāi)普勒第三定律
由于空間站軌道半徑比同步衛(wèi)星的小,因此做圓周運(yùn)動(dòng)的周期更短,B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)
解得
只要知道空間站的運(yùn)行周期,但若不知道地球半徑,也無(wú)法算出地球的平均密度,C錯(cuò)誤;
D.王亞平在空間站外面檢修時(shí)若手中的工具不小心掉落,則工具就像空間站一樣繞地球做勻速度圓周運(yùn)動(dòng),不會(huì)落向地面,D錯(cuò)誤。
故選A。
4. 從1907年起,美國(guó)物理學(xué)家密立根用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量光電效應(yīng)中幾個(gè)重要的物理量。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,若先后用頻率為v1、v2的單色光照射陰極K均可產(chǎn)生光電流。調(diào)節(jié)滑片P,當(dāng)電壓表示數(shù)分別為U1、U2時(shí),v1、v2的光電流恰減小到零。已知U1>U2,電子電荷量為e,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 兩種單色光光子的動(dòng)量p1<p2B. 光電子的最大初動(dòng)能Ek1<Ek2
C. 普朗克恒量為D. 逸出功為
【4題答案】
【答案】C
【解析】
【詳解】A.B.根據(jù)公式
因?yàn)?br>U1>U2
所以
光子動(dòng)量

光子最大初動(dòng)能

故AB錯(cuò)誤;
C.D.根據(jù)光電效應(yīng)方程得
,
解得
,
故C正確,D錯(cuò)誤。
故選C。
5. 我國(guó)的新疆棉以絨長(zhǎng)、品質(zhì)好、產(chǎn)量高著稱(chēng)于世,目前新疆地區(qū)的棉田大部分是通過(guò)如圖甲所示的自動(dòng)采棉機(jī)采收。自動(dòng)采棉機(jī)在采摘棉花的同時(shí)將棉花打包成圓柱形棉包,通過(guò)采棉機(jī)后側(cè)可以旋轉(zhuǎn)的支架平穩(wěn)將其放下,這個(gè)過(guò)程可以簡(jiǎn)化為如圖乙所示模型:質(zhì)量為m的棉包放在“V”型擋板上,兩板間夾角為120°固定不變,“V”型擋板可繞O軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。在使OB板由水平位置順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置過(guò)程中,忽略“V”型擋板對(duì)棉包的摩擦力,已知重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 棉包對(duì)OA板的壓力逐漸增大
B. 棉包對(duì)OB板的壓力先增大后減小
C. 當(dāng)OB板轉(zhuǎn)過(guò)30°時(shí),棉包對(duì)OB板的作用力大小為mg
D. 當(dāng)OB板轉(zhuǎn)過(guò)60°時(shí),棉包對(duì)OA板的作用力大小為mg
【5題答案】
【答案】D
【解析】
【詳解】AB.對(duì)物體受力分析如圖
由正弦定理可得
物體在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中從120度逐漸變大,從180度逐漸減小,因此OB板由水平位置緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)60°過(guò)程中,,棉包對(duì)OA板壓力逐漸增大,對(duì)OB板壓力逐漸減??;OB板繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)直至豎直的過(guò)程中,棉包脫離OB板并沿OA板滑下,棉包對(duì)OA板壓力隨板轉(zhuǎn)動(dòng)逐漸減小,故AB錯(cuò)誤;
C.當(dāng)OB板轉(zhuǎn)過(guò)30°時(shí),兩板與水平方向夾角均為30°,兩板支持力大小相等,與豎直方向夾角為30°,可得
故C錯(cuò)誤;
D.當(dāng)OB板轉(zhuǎn)過(guò)60°時(shí),OA板處于水平位置,棉包只受到受力和OA板的支持力,有二力平衡得
故D正確。
故選D。
6. 隨著汽車(chē)在我國(guó)居民生活中的日漸普及,對(duì)汽車(chē)的安全性能的要求不斷提高。為檢測(cè)某新型汽車(chē)的剎車(chē)性能,現(xiàn)在平直公路上做剎車(chē)實(shí)驗(yàn),測(cè)得汽車(chē)在某次剎車(chē)過(guò)程中速度v與位移x的關(guān)系如圖所示,設(shè)剎車(chē)過(guò)程中汽車(chē)做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),已知t=0時(shí)刻汽車(chē)速度為40m/s,重力加速度g取10m/s2。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 剎車(chē)過(guò)程汽車(chē)的加速度大小為6m/s2B. 路面與輪胎之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5
C. t=5s時(shí),汽車(chē)的速度大小為22m/sD. 0~10s內(nèi),汽車(chē)的位移大小為150m
【6題答案】
【答案】B
【解析】
【詳解】A.汽車(chē)做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),速度位移關(guān)系式為
則有
帶入圖中數(shù)據(jù)可得
加速度大小為5m/s2,故A錯(cuò)誤;
B.剎車(chē)過(guò)程受到摩擦力
則可得
故B正確;
C.t=5s時(shí),汽車(chē)的速度大小為
故C錯(cuò)誤;
D.汽車(chē)剎車(chē)所用時(shí)間為
即8s時(shí)停車(chē),則由圖像可知0~10s內(nèi),汽車(chē)的位移大小為160m,故D錯(cuò)誤。
故選B。
7. 如圖,一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b變化到狀態(tài)c,已知?dú)怏w由從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b的過(guò)程中外界對(duì)氣體做功為W1,與外界的熱交換量為Q1;從狀態(tài)b變化到狀態(tài)c過(guò)程中外界對(duì)氣體做功為W2,與外界的熱交換量為Q2,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 氣體在狀態(tài)a、狀態(tài)b、狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能相等B. W2=3W1
C. Q1+Q2=2p0V0D. W1+W2=Q1+Q2
【7題答案】
【答案】D
【解析】
【詳解】A.根據(jù)可得,狀態(tài)a、狀態(tài)c等溫,內(nèi)能相等,狀態(tài)b的溫度大于a,c的溫度,狀態(tài)b內(nèi)能大于狀態(tài)a、狀態(tài)c的內(nèi)能,A錯(cuò)誤;
B.p-V圖像壓強(qiáng)與體積圍成圖形的面積表示外界對(duì)氣體所做的功,因此狀態(tài)a變化到狀態(tài)b的過(guò)程中
狀態(tài)b變化到狀態(tài)c過(guò)程中
因此可知
W2=W1
B錯(cuò)誤;
C.狀態(tài)a、狀態(tài)c等溫,內(nèi)能相等,根據(jù)得

解得
Q1+Q2=4p0V0
C錯(cuò)誤;
D. 狀態(tài)a、狀態(tài)c等溫,內(nèi)能相等,根據(jù)得
題目中沒(méi)有給出Q1Q2的正負(fù),可以取絕對(duì)值解得
W1+W2=Q1+Q2
D正確.
故選D。
8. 如圖,相同的物塊a、b用沿半徑方向的細(xì)線(xiàn)相連放置在水平圓盤(pán)上。當(dāng)圓盤(pán)繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),物塊a、b始終相對(duì)圓盤(pán)靜止。下列關(guān)于物塊a所受的摩擦力隨圓盤(pán)角速度的平方(ω2)的變化關(guān)系正確的是( )
A. B.
C. D.
【8題答案】
【答案】D
【解析】
【詳解】轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中ab角速度相同。當(dāng)圓盤(pán)角速度較小時(shí),ab由靜摩擦力充當(dāng)向心力,繩子拉力為零,此過(guò)程中ab所需要的摩擦力分別為
,
因?yàn)?,故,又因?yàn)閍b與平臺(tái)的最大靜摩擦力相同,所以隨著角速度增大,b先達(dá)到最大靜摩擦力,當(dāng)b達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)繩子開(kāi)始出現(xiàn)拉力,此時(shí)對(duì)于ab有
,
聯(lián)立可得
由上述分析可知,繩子拉力出現(xiàn)之前圖像的斜率為,繩子拉力出現(xiàn)之后圖線(xiàn)的斜率為,所以繩子有拉力時(shí)圖線(xiàn)斜率變大。
故選D。
二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分。
9. A、B為兩等量異種點(diǎn)電荷,圖中水平線(xiàn)為AB連線(xiàn)的中垂線(xiàn)?,F(xiàn)將另兩個(gè)等量異種試探電荷a、b用絕緣細(xì)桿連接后,從離A、B無(wú)窮遠(yuǎn)處沿中垂線(xiàn)平移到A、B的連線(xiàn)上,平移過(guò)程中兩檢驗(yàn)電荷始終關(guān)于中垂線(xiàn)對(duì)稱(chēng)。若規(guī)定離A、B無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 電荷a向左平移的過(guò)程中電勢(shì)能始終小于零
B. a、b整體在A、B連線(xiàn)上具有的電勢(shì)能為零
C. 整個(gè)移動(dòng)過(guò)程中,靜電力對(duì)a做負(fù)功
D. 整個(gè)移動(dòng)過(guò)程中,靜電力對(duì)b做負(fù)功
【9題答案】
【答案】CD
【解析】
【詳解】A.根據(jù)等量異種電荷的特點(diǎn)可知,無(wú)窮遠(yuǎn)及中垂線(xiàn)上電勢(shì)為零,沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)逐漸降低;設(shè)AB連線(xiàn)的中點(diǎn)為O,由于AB連線(xiàn)的垂直平分線(xiàn)是一條等勢(shì)線(xiàn),且一直延伸到無(wú)窮遠(yuǎn)處,所以O(shè)點(diǎn)的電勢(shì)為零;AO間的電場(chǎng)線(xiàn)方向由A→O,而順著電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)逐漸降低,可知a所處的位置電勢(shì),A錯(cuò)誤;
B.a(chǎn)所處的位置電勢(shì),b所處的位置電勢(shì),由知,a、b在A、B處的電勢(shì)能均大于零,所以整體的電勢(shì)能,B錯(cuò)誤;
C.原來(lái)a電勢(shì)能為0,在A、B連線(xiàn)上,a電勢(shì)能為正值,在平移過(guò)程中,a電勢(shì)能增大,則靜電力對(duì)a做負(fù)功,C正確;
D.原來(lái)b電勢(shì)能為零,在A、B連線(xiàn)上,b電勢(shì)能為正值,整個(gè)移動(dòng)過(guò)程中,b電勢(shì)能增大,所以靜電力對(duì)b做負(fù)功,D正確。
故選CD。
10. 如圖甲所示電路中,變壓器為理想變壓器,電壓表和電流表均為理想電表,a、b接如圖乙所示電壓,R0、R1均為定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器。現(xiàn)將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),觀察到電流表A1的示數(shù)減小了0.1A,電流表A2的示數(shù)減小了0.5A,則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 變壓器原副線(xiàn)圈匝數(shù)之比5∶1
B. 電壓表V2的示數(shù)為40V
C. 電壓表V3示數(shù)變化量的大小與電流表A1示數(shù)變化量的大小的比值不變
D. 若再將滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng),則電壓表V3與V1的比值變小
【10題答案】
【答案】C
【解析】
【詳解】A.B.由公式


由圖乙可知
解得
故A正確,B錯(cuò)誤;
C.電壓表V3示數(shù)變化量的大小 與電流表A2示數(shù)變化量的大小的比值
保持不變,又
所以
保持不變,故C正確;
D.若將滑動(dòng)變阻器的滑片向上移動(dòng),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大,總電阻變大,所以副線(xiàn)圈電流變小,定值電阻的分壓變小,故電壓表V3的示數(shù)變小,而電壓表V1的示數(shù)不變,電壓表V3的示數(shù)與電壓表V1的示數(shù)的比值變大,故D錯(cuò)誤。
故選C。
11. 如圖,兩列簡(jiǎn)諧橫波a、b在同一種均勻介質(zhì)中沿x軸傳播。某時(shí)刻,兩列波波峰正好在xP=1.5m處的P點(diǎn)重合。該時(shí)刻,離P點(diǎn)最近的波峰重疊點(diǎn)的平衡位置坐標(biāo)是( )
A. 7.5mB. 13.5mC. -4.5mD. -10.5m
【11題答案】
【答案】BD
【解析】
【詳解】由圖可知,a得波長(zhǎng)是,b得波長(zhǎng)是,這兩個(gè)波長(zhǎng)得最小公約數(shù)為12m,則該時(shí)刻,離P點(diǎn)最近的波峰重疊點(diǎn)的平衡位置坐標(biāo)是
或者
故AC錯(cuò)誤,BD正確。
故選BD。
12. 如圖甲所示,將一勁度系數(shù)為k的輕彈簧壓縮后鎖定,在彈簧上放置一質(zhì)量為m的小物塊,小物塊距離地面高度為h1。將彈簧的鎖定解除后,小物塊被彈起,其動(dòng)能Ek與離地高度h的關(guān)系如圖乙所示,其中h4到h5間的圖像為直線(xiàn),其余部分均為曲線(xiàn),h3對(duì)應(yīng)圖像的最高點(diǎn),重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 小物塊上升至高度h3時(shí),彈簧形變量為0
B. 小物塊上升至高度h5時(shí),加速度為g
C. 解除鎖定前,彈簧的彈性勢(shì)能為mgh5
D. 小物塊從高度h2上升到h4,彈簧的彈性勢(shì)能減少了
【12題答案】
【答案】BD
【解析】
【詳解】A.小物塊上升至高度h3時(shí),動(dòng)能最大,則此時(shí)彈簧彈力與重力平衡,所以彈簧形變量不為0,故A錯(cuò)誤;
B.因?yàn)閔4到h5間的圖像為直線(xiàn),即小物塊做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),所以小物塊上升至高度h4時(shí),彈簧形變量為零,彈簧恢復(fù)原長(zhǎng),小物塊只受重力,加速度為g ,故B正確;
C.由圖像看推出,解除鎖定前,彈簧的彈性勢(shì)能為
故C錯(cuò)誤;
D.小物塊在h4時(shí),加速度為g,在h2和h4處的動(dòng)能相同,根據(jù)彈簧振子運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性可知,在h2處的加速度也為g,則有牛頓第二定律

所以小物塊從高度h2上升到h4,上升高度為
彈簧的彈性勢(shì)能減少了
故D正確。
故選BD。
三、非選擇題:本題共6小題,共60分。
13. 某同學(xué)用圖甲所示裝置探究質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系,保持木板水平,調(diào)節(jié)小桶和小桶內(nèi)沙的總質(zhì)量m,使小車(chē)沿木板運(yùn)動(dòng)。小車(chē)上遮光條寬度為d,木板上AB兩點(diǎn)間的距離為l,每次操作都將小車(chē)從A點(diǎn)由靜止釋放,小車(chē)通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為t,已知重力加速度為g,設(shè)小車(chē)質(zhì)量為M,在滿(mǎn)足m

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