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- 2024-02-22 发布
2016-2017学年江苏省扬州市高二（上）期末物理试卷（必修）
一．单项选择题：每小题只有一个选项符合题意（本大题23小题，每小题3分，共69分）
1．关于速度的描述，下列说法中正确的是（ ）
A．
京沪高速铁路测试时的列车最高时速可达484km/h，指的是瞬时速度
B．
电动自行车限速20 km/h，指的是平均速度
C．
子弹射出枪口时的速度为500m/s，指的是平均速度
D．
某运动员百米跑的成绩是10s，则他冲刺时的速度一定为10m/s
2．冰壶是冬奥会的正式比赛项目．运动员将冰壶推出后，冰壶在滑行途中水平方向受到的力有（ ）
A．推力 B．阻力 C．向前的惯性力 D．推力和阻力
3．如图所示，小明用与水平方向成θ角的轻绳拉木箱，沿水平面做匀速直线运动，此时绳中拉力为F，则木箱所受合力大小为（ ）
A．0 B．F C．Fcosθ D．Fsinθ
4．如图所示，质量相同的P、Q两球均处于静止状态，现用小锤打击弹性金属片，使P球沿水平方向抛出，Q球同时被松开而自由下落．则下列说法中正确的是（ ）
A．P球先落地
B．Q球先落地
C．两球下落过程中重力势能变化相等
D．P球下落过程中重力势能变化大
5．某同学为了体验伽利略对自由落体运动的研究过程，将一重为10N的铅球从教学楼上自由释放，1s末速度大小为10m/s，则此时重力的功率为（ ）
A．10W B．20W C．50W D．100W
6．如图所示，在做“验证机械能守恒定律”的实验时，关于重物的选取，下列说法中正确的是（ ）
A．选取重物时，体积大些好
B．选取重物时，质量小点好
C．选取重物时，应选质量大、体积小的物体较好
D．选定重物后，一定要称出它的质量
7．关于摩擦力的描述，下列说法中正确的是（ ）
A．摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
B．摩擦力的方向一定与物体的运动方向相同
C．两物体之间有压力就一定有摩擦力
D．两物体之间有摩擦力就一定有压力
8．“力的合成的平行四边形定则”实验中体现的物理思想方法是（ ）
A．等效替代的方法 B．控制变量的方法
C．建立物理模型的方法 D．取微元的方法
请阅读下列材料，回答第9～12小题
“神舟十一号”载人飞船，于 2016年10月19日3时31分，与“天宫二号”空间实验室成功实现自动交会对接，为我国未来空间站建设进行科学的技术验证，为实现我国从航天大国走向航天强国的中国梦典定了坚实的基础．
9．“天宫二号”围绕地球做圆周运动，是由于受到万有引力作用，我国罗俊院士团队的引力实验室因其算出世界最精确的万有引力常数而被外国专家称为世界“引力中心”，关于万有引力定律的公式，下列正确的是（ ）
A．F=kx B．F=G C．F=ma D．F=k
10．分析下列物体的运动时，可将物体看作质点的是（ ）
A．研究航天员生活工作时的“天宫二号”太空仓
B．对航天员姿势和动作进行分析时的航天员
C．研究“天宫二号”和“神舟十一号”实现交会对接时的“神舟十一号”飞船
D．计算围绕地球做圆周运动的轨道半径时的“神舟十一号”飞船
11．假设“天宫二号”与“神州十一号”都围绕地球做匀速圆周运动，用A代表“神舟十一号”，B代表“天宫二号”，它们对接前做圆周运动的情形如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．A的运行速度小于B的运行速度
B．A的运行速度大于B的运行速度
C．A的向心加速度小于B的向心加速度
D．A的向心加速度等于B的向心加速度
12．关于在轨运行的“天宫二号”，下列说法中正确的是（ ）
A．“天宫二号”的运行速度一定大于7.9km/s
B．“天宫二号”的运行速度一定大于7.9km/s且小于11.2km/s
C．“天宫二号”运行时，其处于失重状态
D．“天宫二号”运行时，其处于平衡状态
13．关于曲线运动的描述，下列说法中正确的是（ ）
A．做曲线运动的物体，它的速度一定改变
B．做曲线运动的物体，它的速度不一定改变
C．做曲线运动的物体，它不一定受到力的作用
D．做曲线运动的物体，它一定受恒力作用
14．如图所示，某人由A点划船渡河，船头指向始终与河岸垂直，则下列说法中正确的是（ ）
A．小船能到达正对岸的B点
B．小船能到达正对岸B点的左侧
C．小船能到达正对岸B点的右侧
D．小船到达对岸的位置与水流速度无关
15．如图所示，质量相等的A、B两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上，随圆筒一起做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（ ）
A．线速度vA=vB B．线速度vA＞vB C．周期TA＜TB D．周期TA＞TB
16．关于机械能守恒，下列说法正确的是（ ）
A．做自由落体运动的物体，机械能一定守恒
B．人乘电梯加速上升的过程，机械能守恒
C．物体必须在只受重力作用的情况下，机械能才守恒
D．合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒
17．在如图所示的电场中，a、b两点的电场强度相同的是（ ）
A． B． C． D．
18．如图所示，一带正电的物体位于M处，用绝缘丝线系上带正电的小球，分别挂在P1、P2、P3的位置，可观察到小球在不同位置时丝线偏离竖直方向的角度不同．则下面关于此实验得出的结论中正确的是（ ）
A．电荷之间作用力的大小与两电荷间的距离有关
B．电荷之间作用力的大小与两电荷的性质有关
C．电荷之间作用力的大小与两电荷所带的电量有关
D．电荷之间作用力的大小与丝线的长度有关
19．首先发现电流磁效应的科学家是（ ）
A．
牛顿 B．
爱因斯坦 C．
居里夫人 D．
奥斯特
20．如图所示，为两个同心圆环，当一有界匀强磁场恰好完全垂直穿过A环面时，A环面磁通量为φ1，此时B环磁通量为φ2，有关磁通量的大小说法正确的是（ ）
A．φ1＜φ2 B．φ1=φ2 C．φ1＞φ2 D．不确定
21．如图所示，通电导线均置于匀强磁场中，其中导线不受安培力作用的是（ ）
A． B． C．
D．
22．一物体做平抛运动，下列四幅图中能正确反映物体水平速度（甲）和竖直速度（乙）随时间变化关系的是（ ）
A． B． C． D．
23．如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端接连着一轻弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去力F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的弹性势能逐渐减少
B．物体的机械能不变
C．物体的动能逐渐增大
D．弹簧的弹性势能先减少后增加
二．填空题：把答案填在答题卡相应的横线上（本大题2小题，其中24小题4分，25小题6分，共10分）24-25题为选做题，考生只选择其中一题作答【本题供使用选修1-1教材的考生作答．】
24．有一台使用交流电的洗衣机上标有额定电压为“220V”的字样，这“220V”指交流电电压的 （填“瞬时值”、“有效值”、“最大值”），洗衣机工作时消耗的电能 洗衣机发热产生的内能．（填“大于”、“等于”、“小于”）
【本题供使用选修3-1教材的考生作答．】
25．如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，带电粒子每次通过两盒窄缝间匀强电场时做 ．（填“匀速”、“加速”、“圆周”）运动，带电粒子每次通过盒中的匀强磁场时做 运动．（填“匀速”、“加速”、“圆周”）
26．如图所示为某同学研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”的实验装置示意图．
（1）实验中，需要补偿打点计时器对小车的阻力及其它阻力：小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器．把木板一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做 运动．
（2）实验中，为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力，砂和砂桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是 ．这样，在改变小车上砝码的质量时，只要砂和砂桶质量不变，就可以认为小车所受拉力几乎不变．
（3）我们根据日常经验和观察到的事实，首先猜想物体的加速度a与它的质量M有最简单的关系：a∝．如果这个猜想是正确的，那么，根据实验数据以a为纵坐标、为横坐标作出的图象，应该是 ．
四、解答题（共3小题，满分21分）
27．滑雪运动是2022年北京冬季奥运会运动项目之一，受到众多年轻人的喜爱．如图所示，质量为60kg的滑雪运动员，在倾角为30°的斜坡顶端，从静止开始匀加速下滑90m到达坡底，用时10s．若g取10m/s2，求运动员：
（1）下滑过程中的加速度大小；
（2）到达坡底时的速度大小；
（3）下滑过程中所受的阻力大小．
28．一轰炸机在海面上方h=500m高处沿水平直线飞行，以v1=100m/s的速度追赶一艘位于正前下方以v2=20m/s的速度逃跑的敌舰，如图所示．要准确击中敌舰，飞机应在离敌舰水平距离为s处释放炸弹，释放炸弹时，炸弹与飞机的相对速度为零，空气阻力不计，重力加速度g=10m/s2．求：
（1）炸弹从被投出到落到水面的时间；
（2）炸弹刚落到水面时的速度大小；
（3）要能准确击中敌舰，s应为多大？
29．如图甲所示，一长为l=1m的轻绳，一端穿在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量为m=0.2kg的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动．给系统输入能量，使小球通过最高点的速度不断加快，通过测量作出小球通过最高点时，绳对小球的拉力F与小球在最高点动能Ek的关系如图乙所示，重力加速度g=10m/s2，不考虑摩擦和空气阻力，请分析并回答以下问题：
（1）若要小球能做完整的圆周运动，对小球过最高点的速度有何要求？（用题中给出的字母表示）
（2）请根据题目及图象中的条件，求出图乙中b点所示状态小球的动能；
（3）当小球达到图乙中b点所示状态时，立刻停止能量输入．之后的运动过程中，在绳中拉力达到最大值的位置时轻绳绷断，求绷断瞬间绳中拉力的大小．
2016-2017学年江苏省扬州市高二（上）期末物理试卷（必修）
参考答案与试题解析
一．单项选择题：每小题只有一个选项符合题意（本大题23小题，每小题3分，共69分）
1．关于速度的描述，下列说法中正确的是（ ）
A．
京沪高速铁路测试时的列车最高时速可达484km/h，指的是瞬时速度
B．
电动自行车限速20 km/h，指的是平均速度
C．
子弹射出枪口时的速度为500m/s，指的是平均速度
D．
某运动员百米跑的成绩是10s，则他冲刺时的速度一定为10m/s
【考点】瞬时速度；速度．
【分析】明确平均速度和瞬时速度的概念，知道它们的区别解答本题关键．平均速度与一段位移或一段时间对应，而瞬间速度和某一位置或某一时刻对应，这是它们的根本区别．
【解答】解：A、列车的最高时速指的是在安全情况下所达到的最大速度，为瞬时速度，故A正确；
B、电动自行车限速20 km/h，限制的瞬时速度，不是平均速度，故B错误；
C、子弹射出枪口时的速度与枪口这一位置点对应，因此为瞬时速度，故C错误；
D、根据运动员的百米跑成绩是10s可知，可求得其平均速度为10m/s，而其冲刺速度不一定为10m/s．故D错误．
故选：A．
2．冰壶是冬奥会的正式比赛项目．运动员将冰壶推出后，冰壶在滑行途中水平方向受到的力有（ ）
A．推力 B．阻力 C．向前的惯性力 D．推力和阻力
【考点】物体的弹性和弹力；牛顿第一定律．
【分析】冰壶被推出后不再受到推力，重力不变与支持力大小相等，在冰面上受到冰面与空气的阻力，从而即可求解．
【解答】解：冰壶被推出后不再受推力，竖直方向重力与支持力平衡，水平方向受到空气阻力与冰面的阻力，没有推力可言；而惯性是物体的一种固有属性，不是力；故B正确，ACD错误．
故选：B．
3．如图所示，小明用与水平方向成θ角的轻绳拉木箱，沿水平面做匀速直线运动，此时绳中拉力为F，则木箱所受合力大小为（ ）
A．0 B．F C．Fcosθ D．Fsinθ
【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．
【分析】木箱沿水平面做匀速直线运动，处于平衡状态，合外力为零．
【解答】解：根据题意可知，木箱沿水平面做匀速直线运动，受力平衡，合外力为零，故A正确．
故选：A
4．如图所示，质量相同的P、Q两球均处于静止状态，现用小锤打击弹性金属片，使P球沿水平方向抛出，Q球同时被松开而自由下落．则下列说法中正确的是（ ）
A．P球先落地
B．Q球先落地
C．两球下落过程中重力势能变化相等
D．P球下落过程中重力势能变化大
【考点】研究平抛物体的运动．
【分析】本题图源自课本中的演示实验，通过该装置可以判断两球同时落地，可以验证做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动；另外根据重力做功情况可以判断重力势能的变化．
【解答】解：AB、根据装置图可知，两球由相同高度同时运动，P做平抛运动，Q做自由落体运动，因此将同时落地，故AB错误；
CD、由于两球质量相等，下落高度相等，故重力做功相同，重力势能变化相等，故C正确；D错误；
故选：C
5．某同学为了体验伽利略对自由落体运动的研究过程，将一重为10N的铅球从教学楼上自由释放，1s末速度大小为10m/s，则此时重力的功率为（ ）
A．10W B．20W C．50W D．100W
【考点】功率、平均功率和瞬时功率．
【分析】根据P=mgv求出重力的瞬时功率大小
【解答】解：重力的瞬时功率为：P=mgv=10×10W=100W．故D正确，A、B、C错误．
故选：D
6．如图所示，在做“验证机械能守恒定律”的实验时，关于重物的选取，下列说法中正确的是（ ）
A．选取重物时，体积大些好
B．选取重物时，质量小点好
C．选取重物时，应选质量大、体积小的物体较好
D．选定重物后，一定要称出它的质量
【考点】验证机械能守恒定律．
【分析】在验证机械能守恒定律中重物应选择质量较大、体积较小的物体，质量可以不测．
【解答】解：实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，使得重物所受的重力远大于所受的空气阻力和纸带受到打点计时器的阻力，这样能减少摩擦阻力的影响，
因为我们是比较mgh、的大小关系，故m可约去比较，不需要测出它的质量．故C正确．ABD错误
故选：C
7．关于摩擦力的描述，下列说法中正确的是（ ）
A．摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
B．摩擦力的方向一定与物体的运动方向相同
C．两物体之间有压力就一定有摩擦力
D．两物体之间有摩擦力就一定有压力
【考点】摩擦力的判断与计算．
【分析】通过对摩擦力方向的判定，可得知摩擦力的方向与实际运动方向之间的关系，由此可得知选项AB的正误．
结合摩擦力产生的条件之一压力的存在可得知选项CD的正误．
【解答】解：AB、摩擦力的方向总是与相对运动的方向或是相对运动趋势的方向相反，与物体的运动方向有时相同（当摩擦力为动力时），有时与运动方向相反（摩擦力为阻力时），故AB错误．
CD、摩擦力产生的条件是相互接触、相互挤压（有正压力）、接触面粗糙和有相对运动或相对运动趋势，所以只有压力，不一定有摩擦力；但有摩擦力，就一定有压力，故C错误，D正确．
故选：D
8．“力的合成的平行四边形定则”实验中体现的物理思想方法是（ ）
A．等效替代的方法 B．控制变量的方法
C．建立物理模型的方法 D．取微元的方法
【考点】验证力的平行四边形定则．
【分析】正确理解“等效替代”科学思想方法的应用，明确实验原理，理解“理论值”和“实验值”的区别．
【解答】解：该实验中，两个力拉绳套和一个力拉绳套时，节点要到同一位置，即要求作用效果相同，故采用了“等效替代”的科学思想方法，本实验采用了“等效法”，故A正确，BCD错误．
故选：A
请阅读下列材料，回答第9～12小题
“神舟十一号”载人飞船，于
2016年10月19日3时31分，与“天宫二号”空间实验室成功实现自动交会对接，为我国未来空间站建设进行科学的技术验证，为实现我国从航天大国走向航天强国的中国梦典定了坚实的基础．
9．“天宫二号”围绕地球做圆周运动，是由于受到万有引力作用，我国罗俊院士团队的引力实验室因其算出世界最精确的万有引力常数而被外国专家称为世界“引力中心”，关于万有引力定律的公式，下列正确的是（ ）
A．F=kx B．F=G C．F=ma D．F=k
【考点】万有引力定律及其应用．
【分析】万有引力定律是牛顿发现的，它适用于自然界中的任何两个物体之间．万有引力的表达式：F=G．引力常量G有单位，其单位根据公式推导．
【解答】解：根据万有引力定律，两个物体之间的万有引力大小与两个物体质量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，表达式：F=G．故B正确，ACD错误
故选：B
10．分析下列物体的运动时，可将物体看作质点的是（ ）
A．研究航天员生活工作时的“天宫二号”太空仓
B．对航天员姿势和动作进行分析时的航天员
C．研究“天宫二号”和“神舟十一号”实现交会对接时的“神舟十一号”飞船
D．计算围绕地球做圆周运动的轨道半径时的“神舟十一号”飞船
【考点】质点的认识．
【分析】当物体的大小和形状在研究的问题中能忽略，物体可以看成质点
【解答】解：A、研究航天员生活工作时的“天宫二号”太空仓时，太空仓的大小不能忽略，不能看成质点．故A错误．
B、对航天员姿势和动作进行分析时的航天员的大小和形状不能忽略，不能看成质点．故B错误．
C、研究“天宫二号”和“神舟十一号”实现交会对接时的“神舟十一号”飞船，它们的大小和形状不能忽略，不能看成质点．故C错误．
D、计算围绕地球做圆周运动的轨道半径时的“神舟十一号”飞船时，飞船的大小和形状能忽略，能看成质点．故D正确．
故选：D
11．假设“天宫二号”与“神州十一号”都围绕地球做匀速圆周运动，用A代表“神舟十一号”，B代表“天宫二号”，它们对接前做圆周运动的情形如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．A的运行速度小于B的运行速度
B．A的运行速度大于B的运行速度
C．A的向心加速度小于B的向心加速度
D．A的向心加速度等于B的向心加速度
【考点】万有引力定律及其应用．
【分析】根据万有引力提供向心力，列式得到速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系，进行分析即可．
【解答】解：由万有引力提供向心力得，G=m=ma
则得v=，a=
AB、根据v=可知，轨道半径越大，运行速率越小，所以A的运行速度大于B的运行速度．故A错误，B正确；
CD、根据a=可知，轨道半径越大，向心加速度越小，A的向心加速度大于B的向心加速度．故C错误，D错误．
故选：B
12．关于在轨运行的“天宫二号”，下列说法中正确的是（ ）
A．“天宫二号”的运行速度一定大于7.9km/s
B．“天宫二号”的运行速度一定大于7.9km/s且小于11.2km/s
C．“天宫二号”运行时，其处于失重状态
D．“天宫二号”运行时，其处于平衡状态
【考点】万有引力定律及其应用．
【分析】万有引力提供圆周运动的向心力，可知，第一宇宙速度是围绕地球圆周运动的最大速度；根据运动的特点判断出失重或超重．
【解答】解：A、B、根据万有引力提供向心力有：G=m，解得v=得轨道高度越高，卫星的线速度越小，第一宇宙速度为最大环绕速度，天宫二号的线速度一定小于第一宇宙速度．故A错误，B错误．
C、D、“天宫二号”运行时，其受到的万有引力全部提供向心加速度，所以处于失重状态．故C正确，D错误
故选：C
13．关于曲线运动的描述，下列说法中正确的是（ ）
A．做曲线运动的物体，它的速度一定改变
B．做曲线运动的物体，它的速度不一定改变
C．做曲线运动的物体，它不一定受到力的作用
D．做曲线运动的物体，它一定受恒力作用
【考点】曲线运动．
【分析】曲线运动的条件是物体的速度方向与合力方向不共线；曲线运动的合力可以是变力，也可以是恒力，如平抛运动合力恒定，匀速圆周运动合力是变力．
【解答】解：A、曲线运动的速度方向不断改变，一定是变速运动，故A正确；
B、曲线运动的速度方向不断改变，一定是变速运动，故B错误；
C、曲线运动的条件是物体的速度方向与合力方向不共线，故C错误；
D、曲线运动的条件是物体的速度方向与合力方向不共线，但不一定是恒力，如匀速圆周运动受到的力是变力，故D错误；
故选：A
14．如图所示，某人由A点划船渡河，船头指向始终与河岸垂直，则下列说法中正确的是（ ）
A．小船能到达正对岸的B点
B．小船能到达正对岸B点的左侧
C．小船能到达正对岸B点的右侧
D．小船到达对岸的位置与水流速度无关
【考点】运动的合成和分解．
【分析】将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向两个分运动，在两个方向上都有位移，根据运动的合成，确定小船到达对岸的位置，并得知此时过河时间最短，水流速度变化时，不会影响过河时间，从而即可求解．
【解答】解：ABC、小船在垂直于河岸方向和沿河岸方向都有位移，根据运动的合成，合位移的方向指向下游方向，所以小船到达对岸的位置是正对岸B点的右侧．故AB错误，C正确．
D、根据运动的合成法则，可知，到达对岸的位置与水流速度有关，故D错误；
故选：C．
15．如图所示，质量相等的A、B两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上，随圆筒一起做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（ ）
A．线速度vA=vB B．线速度vA＞vB C．周期TA＜TB D．周期TA＞TB
【考点】线速度、角速度和周期、转速．
【分析】A、B两个物体共轴转动，角速度相等，周期相等，由v=ωr分析线速度的关系．
【解答】解：A、由题分析可知，A、B两物体的角速度相同，由v=ωr知，ω相同，则线速度与半径成正比，A的半径大，则其线速度大，故A错误，B正确．
C、由图可知，A、B两物体的角速度相同，周期相同．故C错误，D错误．
故选：B
16．关于机械能守恒，下列说法正确的是（ ）
A．做自由落体运动的物体，机械能一定守恒
B．人乘电梯加速上升的过程，机械能守恒
C．物体必须在只受重力作用的情况下，机械能才守恒
D．合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒
【考点】机械能守恒定律．
【分析】根据机械能守恒的条件分析答题，只有重力或只有弹力做功，机械能守恒．
【解答】解：A、做自由落体运动的物体只有重力做功，机械能守恒，故A正确；
B、人乘电梯加速上升过程，动能与重力势能都增加，机械能增加，机械能不守恒，故B错误；
C、只有重力或只有弹力做功机械能守恒，除重力外物体还受其他力，物体机械能也可能守恒，如沿光滑斜面下滑的物体除受重力外还是支持力，但物体机械能守恒，故C错误；
D、合力对物体做功为零，机械能不一定守恒，如在竖直方向匀速下落的物体合外力做功为零，但机械能减少，机械能不守恒，故D错误；
故选：A．
17．在如图所示的电场中，a、b两点的电场强度相同的是（ ）
A． B． C． D．
【考点】电势差与电场强度的关系；电场线．
【分析】电场强度是矢量，只有两点的场强大小和方向都相同时，电场强度才相同．根据这个条件进行判断．
【解答】解：A、ab是同一圆上的两点，场强大小相等，但方向不同，则电场强度不同．故A错误．
B、ab场强大小不等，但方向相同，则电场强度不同．故B错误．
C、ab是匀强电场中的两点，电场强度相同，故C正确
D、ab电场线的疏密表示场强的大小，所以ab场强不等，故D错误
故选：C．
18．如图所示，一带正电的物体位于M处，用绝缘丝线系上带正电的小球，分别挂在P1、P2、P3的位置，可观察到小球在不同位置时丝线偏离竖直方向的角度不同．则下面关于此实验得出的结论中正确的是（ ）
A．电荷之间作用力的大小与两电荷间的距离有关
B．电荷之间作用力的大小与两电荷的性质有关
C．电荷之间作用力的大小与两电荷所带的电量有关
D．电荷之间作用力的大小与丝线的长度有关
【考点】库仑定律．
【分析】
解答本题要了解库仑力的推导过程，由于决定电荷之间作用力大小的因素很多，因此需要采用控制变量的方法进行研究．虽然学生现在都知道库仑力的决定因素，但是该实验只是研究了库仑力和距离之间的关系．
【解答】解：在研究电荷之间作用力大小的决定因素时，采用控制变量的方法进行，如本实验，根据小球的摆角可以看出小球所受作用力逐渐减小，由于没有改变电性和电量，不能研究电荷之间作用力和电性、电量关系，故BCD错误，A正确．
故选A．
19．首先发现电流磁效应的科学家是（ ）
A．
牛顿 B．
爱因斯坦 C．
居里夫人 D．
奥斯特
【考点】电磁感应现象的发现过程．
【分析】奥斯特首先发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现电现象和磁现象之间有联系的人．
【解答】解：1820年，奥斯特意外地发现载流导线的电流会作用于磁针，使磁针改变方向，也就是通电导体周围产生磁场．
故选：D
20．如图所示，为两个同心圆环，当一有界匀强磁场恰好完全垂直穿过A环面时，A环面磁通量为φ1，此时B环磁通量为φ2，有关磁通量的大小说法正确的是（ ）
A．φ1＜φ2 B．φ1=φ2 C．φ1＞φ2 D．不确定
【考点】磁通量．
【分析】当磁场与面垂直时，磁感应强度与面的面积的乘积是该面的磁通量．求出面的面积，然后求出磁通量；
【解答】解：只有S1内有磁场，由S1与S2构成的环内没有磁场，所以环1和2 的磁通量是相等的，即Φ1=Φ2；
故选：B．
21．如图所示，通电导线均置于匀强磁场中，其中导线不受安培力作用的是（ ）
A． B． C． D．
【考点】左手定则．
【分析】当电流的方向与磁场方向平行时，导线不受安培力作用；当电流的方向与磁场的方向不平行时，受安培力作用．
【解答】解：A、电流的方向与磁场方向垂直，受安培力作用．故A错误．
B、电流的方向与磁场方向垂直，受安培力作用．故B错误．
C、电流的方向与磁场的方向平行，导线不受安培力作用．故C正确．
D、电流的方向与磁场方向垂直，导线受安培力作用．故D错误．
故选C．
22．一物体做平抛运动，下列四幅图中能正确反映物体水平速度（甲）和竖直速度（乙）随时间变化关系的是（ ）
A． B． C． D．
【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．
【分析】物体做平抛运动，我们可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，根据两个方向分速度与时间分析图象形状．
【解答】解：平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动竖直方向上的自由落体运动，水平速度保持不变，v﹣t图象是平行于t轴的直线．
竖直速度为 v=gt，v﹣t图象是过原点的直线，故ACD错误，B正确．
故选：B
23．如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端接连着一轻弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去力F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的弹性势能逐渐减少
B．物体的机械能不变
C．物体的动能逐渐增大
D．弹簧的弹性势能先减少后增加
【考点】功能关系．
【分析】弹簧的弹性势能与弹簧的形变量大小有关，形变量越大，弹性势能越大，题中弹簧先压缩后伸长，根据形变量的变化，分析弹性势能的变化．根据物体的受力情况，分析其运动情况，再分析物体的机械能和动能的变化情况．
【解答】解；AD、当撤去F后，物体向右运动的过程中，弹簧先由压缩状态变到原长，再到伸长状态，所以形变量先减小后增大，则弹簧的弹性势能先减少再增加．故A错误，D正确．
BC、撤去拉力F后，物块在弹簧的弹力作用下先向右做加速运动，后向右做减速运动，所以动能先增大后减小，而重力势能不变，则机械能先增大后减小．故BC错误
故选：D
二．填空题：把答案填在答题卡相应的横线上（本大题2小题，其中24小题4分，25小题6分，共10分）24-25题为选做题，考生只选择其中一题作答【本题供使用选修1-1教材的考生作答．】
24．有一台使用交流电的洗衣机上标有额定电压为“220V”的字样，这“220V”指交流电电压的 有效值 （填“瞬时值”、“有效值”、“最大值”），洗衣机工作时消耗的电能 大于 洗衣机发热产生的内能．（填“大于”、“等于”、“小于”）
【考点】正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率；电功、电功率．
【分析】用电器上标注的额定值，都指的是有效值；洗衣机为非纯电阻电路，消耗的电能只有小部分转化为内能
【解答】解：一台使用交流电的电洗衣机上标有额定电压为“220V”的字样，电器额定值，都是指有效值，故这“220V”是指交流电压的有效值，
由于洗衣机为非纯电阻电路，消耗的电能只有小部分转化为内能，故洗衣机工作时消耗的电能大于洗衣机发热产生的内能
故答案为：有效值，小于
【本题供使用选修3-1教材的考生作答．】
25．如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，带电粒子每次通过两盒窄缝间匀强电场时做 加速
．（填“匀速”、“加速”、“圆周”）运动，带电粒子每次通过盒中的匀强磁场时做 圆周 运动．（填“匀速”、“加速”、“圆周”）
【考点】质谱仪和回旋加速器的工作原理．
【分析】回旋加速器利用电场加速和磁场偏转来加速粒子，根据粒子的受力情况分析运动情况即可．
【解答】解：带电粒子每次通过两盒窄缝间匀强电场时受到电场力的方向与运动方向一致，做加速直线运动，垂直进入磁场后，只收到洛伦兹力作用，做匀速圆周运动．
故答案为：加速；圆周
26．如图所示为某同学研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”的实验装置示意图．
（1）实验中，需要补偿打点计时器对小车的阻力及其它阻力：小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器．把木板一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做 匀速 运动．
（2）实验中，为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力，砂和砂桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是 M＞＞m ．这样，在改变小车上砝码的质量时，只要砂和砂桶质量不变，就可以认为小车所受拉力几乎不变．
（3）我们根据日常经验和观察到的事实，首先猜想物体的加速度a与它的质量M有最简单的关系：a∝．如果这个猜想是正确的，那么，根据实验数据以a为纵坐标、为横坐标作出的图象，应该是 过原点的倾斜直线 ．
【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．
【分析】（1）本实验中要求用沙和沙桶的拉力等效代替绳子的拉力，故应保证小车受到的摩擦力为零，根据平衡摩擦力的方法求解；
（2）在砂桶质量远小于小车质量的情况下，可以近似认为小车受到的拉力等于砂桶受到的重力；
（3）物体的加速度a与物体质量m的关系图线是曲线，不能确定它们的关系，而加速度a与质量倒数的关系图线是直线．
【解答】解：（1）平衡摩擦力时，把木板一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动即可；
（2）假设小车的加速度为a，拉力为F
对砂和砂桶：mg﹣F=ma；对小车：F=Ma；
联立得：F=，故只有在M＞＞m的情况下近似认为拉力等于mg．
（3）如果a∝，则a﹣图象为一条过原点的倾斜直线．
故答案为：（1）匀速； （2）M＞＞m；（3）过原点的倾斜直线
四、解答题（共3小题，满分21分）
27．滑雪运动是2022年北京冬季奥运会运动项目之一，受到众多年轻人的喜爱．如图所示，质量为60kg的滑雪运动员，在倾角为30°的斜坡顶端，从静止开始匀加速下滑90m到达坡底，用时10s．若g取10m/s2，求运动员：
（1）下滑过程中的加速度大小；
（2）到达坡底时的速度大小；
（3）下滑过程中所受的阻力大小．
【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．
【分析】（1）根据位移时间公式求加速度；
（2）根据速度时间公式求末速度；
（3）根据牛顿第二定律求出摩擦力．
【解答】解：（1）由位移时间公式得：x=at2，
解得：a===1.8m/s2，
即运动员下滑过程中的加速度大小为1.8m/s2．
（2）由速度公式得：v=at=1.8×10=18m/s；
即运动员到达坡底时的速度大小为18m/s．
（3）由牛顿第二定律得：mgsin30°﹣f=ma，
解得：f=mgsin30°﹣ma=60×10×0.5﹣60×1.8=192N；
答：（1）运动员下滑过程中的加速度大小为1.8m/s2；
（2）运动员到达坡底时的速度大小为18m/s；
（3）运动员受到的摩擦力大为192N．
28．一轰炸机在海面上方h=500m高处沿水平直线飞行，以v1=100m/s的速度追赶一艘位于正前下方以v2=20m/s的速度逃跑的敌舰，如图所示．要准确击中敌舰，飞机应在离敌舰水平距离为s处释放炸弹，释放炸弹时，炸弹与飞机的相对速度为零，空气阻力不计，重力加速度g=10m/s2．求：
（1）炸弹从被投出到落到水面的时间；
（2）炸弹刚落到水面时的速度大小；
（3）要能准确击中敌舰，s应为多大？
【考点】平抛运动．
【分析】（1）投下的炸弹做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度求出运动的时间．
（2）炸弹刚落到水面时，先求出竖直分速度，再与水平速度合成求速度．
（3）炸弹击中敌舰时，炸弹平抛的水平位移与敌舰的位移之差等于s，由此列式求解s．
【解答】解：（1）投下的炸弹做平抛运动，竖直方向有 h=，得：
t==s=10s
（2）炸弹刚落到水面时竖直方向的速度大小为：
vy=gt=10×10=100m/s
则炸弹刚落到水面时的速度大小为：
v==m/s=200m/s
（3）炸弹从被投出到落到水面时的水平位移为：
x1=v1t=100×10m=1000m
在这段时间内敌舰前进的位移为：
x2=v2t=20×10m=200m
所以飞机投弹时与敌舰在水平方向上距离为：
s=x1﹣x2=1000m﹣200m≈1532m
答：（1）炸弹从被投出到落到水面的时间是10s；
（2）炸弹刚落到水面时的速度大小是200m/s；
（3）要能准确击中敌舰，s应为1532m．
29．如图甲所示，一长为l=1m的轻绳，一端穿在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量为m=0.2kg的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动．给系统输入能量，使小球通过最高点的速度不断加快，通过测量作出小球通过最高点时，绳对小球的拉力F与小球在最高点动能Ek的关系如图乙所示，重力加速度g=10m/s2，不考虑摩擦和空气阻力，请分析并回答以下问题：
（1）若要小球能做完整的圆周运动，对小球过最高点的速度有何要求？（用题中给出的字母表示）
（2）请根据题目及图象中的条件，求出图乙中b点所示状态小球的动能；
（3）当小球达到图乙中b点所示状态时，立刻停止能量输入．之后的运动过程中，在绳中拉力达到最大值的位置时轻绳绷断，求绷断瞬间绳中拉力的大小．
【考点】机械能守恒定律；向心力．
【分析】（1）在最高点，由牛顿第二定律可求小球能做完整的圆周运动满足的条件；
（2）在最高点，由牛顿第二定律并结合图象信息可求小球质量和摆线长度；由图象得斜率，根据动能定理求外界对系统做的功；
（3）应用机械能守恒定律和牛顿第二定律求绷断瞬间绳中拉力的大小．
【解答】解：（1）小球刚好通过最高点做完整圆运动要求在最高点受力满足：mg=m，
因此小球过最高点的速度要满足：v≥．
（2）小球在最高点时有：mg+F=m 又因为：EK=mv2，
所以绳对小球的拉力F与小球在最高点动能Ek的关系式为：F=﹣mg，
由图象知，当EK=1.0J时，F=0，代入上式得到：mgl=2.0J；又已知l=1m，则小球的质量m=0.2kg．
由F=﹣mg知：图线的斜率值为： =2N/J，因此对应状态b，Fb=4.0N，可求出小球在最高点的动能： =，
于是得到：EKb=3.0J
（3）在停止能量输入之后，小球在重力和轻绳拉力作用下在竖直面内做圆周运动，运动过程中机械能守恒．当小球运动到最低点时，绳中拉力达到最大值．
设小球在最低点的速度为v，对从b状态开始至达到最低点的过程应用机械能守恒定律，有：mg•2l=mv2﹣EKb；
设在最低点绳中拉力为Fm，由牛顿第二定律有：Fm﹣mg=m，
两式联立解得：Fm=16N，
即：绷断瞬间绳中拉力的大小为16N．
答：（1）若要小球能做完整的圆周运动，对小球过最高点的速度满足：v≥；
（2）外界对此系统做的功为3.0J；
（3）绷断瞬间绳中拉力的大小为16N．