精品解析：浙江省浙南名校联盟2024-2025学年高二上学期返校联考物理试题

绝密★考试结束前 2024学年第一学期浙南名校联盟返校联考 高二年级物理学科试题 考生须知： 1．本试题卷分选择题和非选择题两部分，共6页，满分100分，考试时间90分钟。 2．考生答题前，务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题卷上。 3．选择题的答案须用2B铅笔将答题卷上对应题目的答案标号涂黑，如要改动，须将原填涂处用橡皮擦净。 4．非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卷上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后须用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑，答案写在本试题卷上无效。 5．可能用到的相关公式或参数：重力加速度g取 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列单位属于国际单位制中基本单位的是（ ） A. 焦耳 B. 安培 C. 牛顿 D. 千米 2. 对研究对象或研究过程建立理想化模型，突出问题的主要方面忽略次要因素，对实际问题进行理想化处理从而有效地解决问题，是物理学研究的常用方法。下列各组均属于理想化模型的是（ ） A. 元电荷、点电荷 B. 自由落体运动、重心 C. 元电荷、重心 D. 质点、匀强电场 3. 在物理学的发展过程中，许多物理学家做出了杰出贡献。下列说法符合事实的是（ ） A. 富兰克林通过实验发现并命名了正负电荷 B. 库仑利用扭秤实验得出了库仑定律，并测量出了静电力常量k C. 开普勒对他导师第谷观测行星数据进行多年研究，发现了万有引力定律 D. 古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢由他们的重量决定，牛顿利用逻辑推理，推翻了亚里士多德关于物体下落快慢的理论 4. 如图是某次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为，充电至9.0kV电压。下列说法正确的是（ ） A. 电容器的额定电压就是击穿电压 B. 充电完毕后，电容器存储的电量为0.135C C. 该电容器的电容与两板间的电势差成正比 D. 放电之后，该电容器的两极板电荷量为零，电容也为零 5. 某跳水运动员在踏板上起跳，我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态，其中A为无人时踏板静止点，B为人站在踏板上静止时的平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，则下列说法正确的是（ ） A. 人在A点受到的合外力最小 B. 人和踏板由C到B的过程中，人向上做加速度减小的加速运动 C. 人和踏板由C到B的过程中，先超重后失重 D. 人和踏板由C到A的过程中，人对踏板的压力不变 6. 华为卫星通话是华为推出的一项创新技术，该技术可以通过部署在地球静止卫星轨道上的多颗“天通一号”系列卫星与外界进行联系。“天通一号”系列卫星均位于36000公里的地球同步轨道，单颗卫星可以覆盖地球的面积三分之一，其离地高度约为地球半径的5倍。关于该系列卫星，下列说法正确的是（ ） A. “天通一号”系列卫星速率大于7.9km/s B. “天通一号”系列卫星质量越大速率越小 C. 了实现全球通信，至少需要部署三颗卫星 D. “天通一号”系列卫星的向心加速度约为地表重力加速度 7. 如图所示，一个金属杆原来不带电。现在沿着杆的轴线方向放置一个正点电荷Q，金属杆达到静电平衡状态后，下列说法正确的是（ ） A. d点电势高于b点 B. b点场强的方向由c指向a C. 杆上感应电荷产生的电场在轴线上a、b、c三点的场强大小 D. 将导体棒右端接地后再断开，最后移走点电荷，导体棒最终带正电 8. 消防员滑竿是一种用于快速下楼的设备，它使得消防员能够迅速从上层滑到下层，以节省时间并迅速应对紧急情况。在某次训练中，消防员在滑竿上加速下滑，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A. 消防员只受到重力和滑竿摩擦力作用 B. 消防员对滑竿力小于滑竿对消防员的力 C. 滑竿对人做功的大小等于消防员机械能改变的大小 D. 合力对人做功的大小等于动能变化的大小减掉重力势能变化的大小 9. 一带电粒子只在电场力的作用下的运动轨迹如图中虚线所示，实线为电场线，方向未画出，下列说法正确的是（ ） A. M点的电势大于N点的电势 B. 粒子在M点的动能小于在N点的动能 C. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能 D. 粒子在M点的加速度大于在N点的加速度 10. 射水鱼因独特的捕食方式而闻名，它能够通过喷射水柱来捕捉水面上方的果实。若射水鱼瞄准果实后，以一定的初速度沿虚线方向吐水的一瞬间果实刚好落下，并在空中击中果实，不计空气阻力和水面的折射，下列说法正确的是（ ） A. 水在空中的轨迹是一条直线 B. 水在空中的加速度大于下落果实的加速度 C. 若其它条件不变，增大初速度，则水一定可以击中果实 D. 若其它条件不变，减小初速度，则水一定可以击中果实 11. 如图所示，用某种金属材料制成长为a，宽为b，厚为c的长方体，已知，关于该导体的电阻下列说法正确的是（ ） A. 电流沿AB方向电阻最小 B. 电流沿CD方向电阻最小 C. 电流沿EF方向电阻最小 D. 电流沿任何方向电阻都是一样 12. 如图所示，直角坐标系中三个可以看成点电荷的导体球固定在坐标轴上，，A、B、C的带电量分别为、、，三个电荷距离足够远互不影响，另一个一样但不带电的导体球D分别跟A、B、C接触后拿走，已知静电常量为k，则关于A受到的电场力说法正确的是（ ） A. 大小为，方向沿第四象限 B. 大小为，方向沿第三象限 C. 大小为，向沿第四象限 D. 大小为，方向沿第三象限 13. 如图甲所示，为机场、火车站和地铁站等场所的安全检查仪，其传送装置可简化为如图乙所示模型：绷紧的传送带始终保持的恒定速率运行。旅客把质量为10kg的行李无初速度地放在A处，行李可视为质点，与传送带之间的动摩擦因数，AB间的距离为，g取。则（ ） A. 从A到B的运动时间是3s B. 摩擦产生的内能是10J C. 摩擦力对行李做的功是40J D. 电动机运输行李多输出的能量为40J 二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个符合题目要求，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的0分） 14. 如图所示，在温州市的某十字路口，设置有右转弯专用车道。现有一辆汽车正在水平右转弯车道上行驶，其运动可视做圆周运动，行驶过程中车辆未发生打滑。司机和副驾驶座上的乘客分别坐在左右边，且始终与汽车保持相对静止。当汽车在水平的右转弯车道上减速行驶时，下列说法正确的是（ ） A. 司机和乘客具有相同的角速度 B. 汽车的合力一定指向圆心 C. 汽车对乘客的作用力大于乘客所受的重力 D. 汽车对乘客的作用力小于汽车对司机的作用力 15. 一电子仅在静电力作用下从坐标原点由静止出发沿x轴运动，其所在位置处的电势随位置x变化的关系如图中抛物线所示，抛物线与x轴相切于，下列说法正确的是（ ） A. 与处的电场方向相同 B. 电子在处的加速度为零 C. 电子从运动到，电势能逐渐增大 D. 电子从运动到，电场力先减小再增大 非选择题部分 三、实验题（每空1分，共14分） 16. 小明同学设计了“探究加速度与力、质量的关系”实验方案，如图甲。小车后面固定一条纸带，穿过电火花打点计时器，细线一端连着小车，另一端通过定滑轮与竖直悬挂的弹测力计相连，动滑轮下端悬挂一个装有细沙的沙桶，不计滑轮和细线的质量以及滑轮与细线间的摩擦阻力。 （1）对本实验的操作，下列说法中正确的是______。 A. 实验中不需要测量沙和沙桶的质量m B. 实验中需要调节定滑轮的高度，使细线与长木板平行 C. 实验中为减小误差，一定要保证沙和沙桶的质量m远小于小车的质量M D. 平衡摩擦力时，先悬挂沙桶，再调整长木板的倾角使小车拖着纸带沿长木板匀速下滑 （2）实验过程中，打出了一条纸带，如图乙所示。打点计时器使用50Hz交流电源，纸带上标注的0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出。测出。则沙桶下落的加速度______。（结果保留3位有效数字） （3）实验中，若平衡摩擦力时木板倾角过高，用F表示弹簧测力计的示数，M表示小车质量，则小车加速度a与F及的关系图像正确的是（ ） A. B. C D. （4）小李同学设计了与小明同学类似的方案如图丙，弹簧测力计轴线不在竖直方向上，沙桶由静止开始下落。小张同学设计的方案如图丁所示，用手将弹簧测力计向下拉，使小车由静止开始运动，假设两位同学都经过了补偿阻力的操作，关于这两种方案是否可行的说法正确的是（ ） A. 只有图丙方案可行 B. 只有图丁方案可行 C. 图丙和图丁方案都可行 D. 图丙和图丁方案都不可行 17. 两位同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动的特点”实验。 （1）小吴同学用如图甲所示的装置探究平抛运动竖直分运动的特点，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时B球被释放，做自由落体运动。分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次实验观察发现两球始终同时落地，这说明（ ） A. 平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动 B. 平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动 C. 平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动，在竖直方向上的分运动是自由落体运动 （2）小马同学用如图乙所示的装置来获取平抛运动的轨迹，用夹子将白纸固定在竖直背板上，当小球落到挡板N上时，用铅笔把小球上端的对应位置描绘在白纸上。然后利用平抛运动的轨迹探究平抛运动水平分运动的特点。在白纸上建立直角坐标系时，坐标原点应建立在（ ） A. 斜槽末端 B. 小球停留在斜槽末端时球心在白纸上的水平投影 C. 小球停留在斜槽末端时球的上端在白纸上的水平投影 D. 小球刚到达斜槽底部时的球心位置 （3）为了能较准确地描绘平抛运动的轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为正确的是（ ） A. 每次从斜槽轨道上同一位置静止释放钢球 B. 斜槽轨道需要尽量光滑 C. 钢球运动时要紧贴装置的背板 D. 记录钢球位置的挡板N每次必须等距离移动 18. 为研究某金属导线材料的电阻率，实验器材如下： 待测金属导线一根：电压表一个，量程3V，内阻约为3kΩ；电流表一个，量程0.6A，内阻约为0.1Ω； 滑动变阻器（阻值范围0~100Ω，允许通过的最大电流为0.1A）； 滑动变阻器（阻值范围0~20Ω，允许通过的最大电流为1A）； 干电池两节，开关一个，导线若干，螺旋测微器一只，刻度尺一个。 （1）如图甲，用螺旋测微器测金属导线的直径时，将金属导线轻轻地放在测砧与测微螺杆之间，先旋动____________（选填“A”或“B”）使它们距离减小，再旋动微调旋钮，夹住导线，直到听到“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。 （2）用此螺旋测微器测得该金属导线的直径d，如图乙所示，则______mm。 （3）用如图丙所示电路进行实验，图丁为实物图，调节金属导线上可动接线柱Q的位置（金属导线的总阻值约10Ω），可以改变导线接入电路的长度，可动接线柱Q有一定的电阻，但阻值未知。滑动变阻器应该选______（选填“”或“”）。要把实物图连线连接完整，还需从电池负极接线柱引线连接到图中的______接线柱。（选填“①”、“②”、“③”、“④”）。图丙中，开关S闭合之前，应将滑动变阻器的滑片P置于______端（选填“A”或“B”）。 （4）多次改变导线接入电路的长度L，测量不同长度时的电阻，作图像如图戊所示，测得图像中直线的斜率为k，纵坐标截距为b，则该金属材料的电阻率为______，可动接线柱Q处的电阻为______（用k、b和d表示）。 四、计算题（本题共4小题，共41分。要求画出必要的图形，写出必要的文字说明、重要的方程式和演算步骤，有数值计算的必须明确写出数值和单位） 19. 钢架雪车是北京冬奥会上观赏性强、危险性高的比赛项目。钢架雪车比赛的一段赛道简化为如图甲所示，长16m的水平直道AB与长80m的倾斜直道BC在B点平滑连接，斜道与水平面的夹角为6°。运动员从A点由静止出发，推着雪车以的加速度匀加速运动到B点后，紧接着快速俯卧到车上沿BC匀加速下滑（图乙所示），到达C点时的速度大小为12m/s。已知车及运动员的总质量为110kg，运动员可视为质点，取重力加速度大小，，求雪车（包括运动员） （1）经过B点时的速度大小； （2）从A点运动到C点的时间t； （3）在斜道BC上运动时受到的阻力大小F。 20. 如图示“雪地转转”是北方小朋友在冬季经常玩的一种游戏，乘坐雪圈绕轴在水平雪地上匀速转动，如图所示。“南方小土豆”小张寒假去东北旅游时乘坐了“雪地转转”，他发现当转速为时，绳子与水平杆垂直，绳子张力为150N，已知他和雪圈总质量为60kg，水平杆长为3m，离地高为3m，绳长为5m，取求： （1）小张绕转轴转动的角速度大小； （2）小张和雪圈对地面的压力大小； （3）绕转轴旋转一周，绳子拉力对小张和雪圈做功大小。 21. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗如图甲所示。在这种疗法中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死其中的恶性细胞。如图乙所示来自质子源的质子初速度为零，经加速电压U加速后，形成细柱形的质子流，细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；其中一些质子沿图中四分之一圆弧虚线通过辐向电场，再从P点竖直向上进入存在水平向右的匀强电场的圆形区域，最终轰击处在圆上Q点的肿瘤细胞。已知四分之一圆弧虚线处的场强大小恒定，方向沿半径指向圆心O，圆与OP相切于P点，，圆形区域的半径为R，Q点位于OP上方处，已知质子质量为m、电量为e。质子的重力和相互间的作用均忽略不计，求： （1）质子在加速电场中获得的最大速度v； （2）加速后这束质子流内单位体积的质子数n； （3）四分之一圆弧虚线处的场强大小和圆形区域中匀强电场的场强大小E。 22. 如图所示，水平面上固定有一动摩擦因数为0.22的轨道，其中AB段倾斜、BC段水平（两者间用一极小圆弧连接）。AC段在水平方向的投影长度，AB段在竖直方向的高度差。轨道右侧另有一光滑竖直圆弧轨道DEF轨道半径为，水平面和圆弧轨道的交点为D，D和圆心O的连线与竖直方向的夹角为53°。F与圆心O的连线与竖直方向的夹角为60°。F点右侧有一实验风洞，风洞能提供大小为10N、方向与水平成的恒定风。现让质量的滑块从A点由静止释放，自C点飞离轨道后由D点无碰撞的切入圆弧轨道DEF，并自F点离开圆弧轨道进入风洞。重力加速度试求： （1）滑块到达C点的速度的大小； （2）CD间的水平距离： （3）滑块经过E点时对轨道的压力： （4）滑块在风洞中运动的过程中经过与F点等高的P点，求P点到F点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 绝密★考试结束前 2024学年第一学期浙南名校联盟返校联考 高二年级物理学科试题 考生须知： 1．本试题卷分选择题和非选择题两部分，共6页，满分100分，考试时间90分钟。 2．考生答题前，务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题卷上。 3．选择题的答案须用2B铅笔将答题卷上对应题目的答案标号涂黑，如要改动，须将原填涂处用橡皮擦净。 4．非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卷上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后须用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑，答案写在本试题卷上无效。 5．可能用到的相关公式或参数：重力加速度g取 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列单位属于国际单位制中基本单位的是（ ） A. 焦耳 B. 安培 C. 牛顿 D. 千米 【答案】B 【解析】 【详解】国际单位制的基本物理量有长度、时间、质量、热力学温度、物质的量、电流强度、光强度。对应的基本单位：m、s、kg；K；mol；A；cd。 故选B。 2. 对研究对象或研究过程建立理想化模型，突出问题的主要方面忽略次要因素，对实际问题进行理想化处理从而有效地解决问题，是物理学研究的常用方法。下列各组均属于理想化模型的是（ ） A. 元电荷、点电荷 B. 自由落体运动、重心 C. 元电荷、重心 D. 质点、匀强电场 【答案】D 【解析】 【详解】元电荷是物体带电量的最小值，不是理想模型；重心是重力在物体上的等效作用点，不是理想化模型；点电荷、自由落体运动、质点和匀强电场均为理想模型。 故选D。 3. 在物理学的发展过程中，许多物理学家做出了杰出贡献。下列说法符合事实的是（ ） A. 富兰克林通过实验发现并命名了正负电荷 B. 库仑利用扭秤实验得出了库仑定律，并测量出了静电力常量k C. 开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行多年研究，发现了万有引力定律 D. 古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢由他们的重量决定，牛顿利用逻辑推理，推翻了亚里士多德关于物体下落快慢的理论 【答案】A 【解析】 【详解】A．富兰克林通过实验发现并命名了正负电荷，故A正确； B．库仑利用扭秤实验得出了库仑定律，但没有测量出了静电力常量k，故B错误； C．开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行多年研究，发现了开普勒三大定律，牛顿发现了万有引力定律，故C错误； D．古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢由他们的重量决定，伽利略利用逻辑推理，推翻了亚里士多德关于物体下落快慢的理论，故D错误。 故选A。 4. 如图是某次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为，充电至9.0kV电压。下列说法正确的是（ ） A. 电容器的额定电压就是击穿电压 B. 充电完毕后，电容器存储的电量为0.135C C. 该电容器的电容与两板间的电势差成正比 D. 放电之后，该电容器的两极板电荷量为零，电容也为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．电容器的额定电压不是击穿电压，额定电压小于击穿电压，故A错误； B．充电完毕后，电容器存储的电量为 故B正确； CD．电容器的电容只有电容器自身决定，与所带电荷量和两板间的电势差均无关，故CD错误。 故选B。 5. 某跳水运动员在踏板上起跳，我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态，其中A为无人时踏板静止点，B为人站在踏板上静止时的平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，则下列说法正确的是（ ） A. 人在A点受到的合外力最小 B. 人和踏板由C到B的过程中，人向上做加速度减小的加速运动 C. 人和踏板由C到B的过程中，先超重后失重 D. 人和踏板由C到A的过程中，人对踏板的压力不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．B为人站在踏板上静止时的平衡点，可知人在B点受到的合外力最小，故A错误； BC．B为人站在踏板上静止时的平衡点，此时弹力等于人的重力；则人和踏板由C到B的过程中，弹力一直大于人的重力，随着弹力的逐渐减小，人向上做加速度减小的加速运动，人一直处于超重状态，故B正确，C错误； D．人和踏板由C到A的过程中，踏板对人的弹力大小逐渐减小，则人对踏板的压力逐渐减小，故D错误。 故选B。 6. 华为卫星通话是华为推出的一项创新技术，该技术可以通过部署在地球静止卫星轨道上的多颗“天通一号”系列卫星与外界进行联系。“天通一号”系列卫星均位于36000公里的地球同步轨道，单颗卫星可以覆盖地球的面积三分之一，其离地高度约为地球半径的5倍。关于该系列卫星，下列说法正确的是（ ） A. “天通一号”系列卫星速率大于7.9km/s B. “天通一号”系列卫星质量越大速率越小 C. 为了实现全球通信，至少需要部署三颗卫星 D. “天通一号”系列卫星的向心加速度约为地表重力加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 解得 7.9km/s是近地卫星的线速度，也是卫星最大的环绕速度，可知“天通一号”系列卫星速率小于7.9km/s。故A错误； B．由A选项分析，可知“天通一号”系列卫星速率与轨道的高度有关，与其质量无关。故B错误； C．依题意，单颗卫星可以覆盖地球的面积三分之一，为了实现全球通信，至少需要部署三颗卫星。故C正确； D．根据 ， 可得 即“天通一号”系列卫星的向心加速度约为地表重力加速度。故D错误。 故选C。 7. 如图所示，一个金属杆原来不带电。现在沿着杆的轴线方向放置一个正点电荷Q，金属杆达到静电平衡状态后，下列说法正确的是（ ） A. d点电势高于b点 B. b点场强的方向由c指向a C. 杆上感应电荷产生的电场在轴线上a、b、c三点的场强大小 D. 将导体棒右端接地后再断开，最后移走点电荷，导体棒最终带正电 【答案】A 【解析】 详解】A．由于点电荷带正电，所以电场方向由点电荷指向金属杆，根据沿电场方向电势降低，可知，d点电势高于b点，故A正确； B．金属杆达到静电平衡状态后，内部场强为0，故B错误； C．金属杆达到静电平衡状态后，内部场强为0，则感应电荷在内部某点产生的场强与点电荷在该点产生的场强大小相等，方向相反，则杆上感应电荷产生的电场在轴线上a、b、c三点的场强大小关系为 故C错误； D．将导体棒右端接地后再断开，则导体棒靠近点电荷的右端带负电，最后移走点电荷，导体棒最终带负电，故D错误。 故选A。 8. 消防员滑竿是一种用于快速下楼的设备，它使得消防员能够迅速从上层滑到下层，以节省时间并迅速应对紧急情况。在某次训练中，消防员在滑竿上加速下滑，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A. 消防员只受到重力和滑竿摩擦力的作用 B. 消防员对滑竿的力小于滑竿对消防员的力 C. 滑竿对人做功的大小等于消防员机械能改变的大小 D. 合力对人做功的大小等于动能变化的大小减掉重力势能变化的大小 【答案】C 【解析】 【详解】A．消防员受到重力、滑杆的弹力和滑竿摩擦力的作用。故A错误； B．根据牛顿第三定律可知，消防员对滑竿的力等于滑竿对消防员的力。故B错误； C．根据 可知滑竿对人做功的大小等于消防员机械能改变的大小。故C正确； D．由动能定理可知，合力对人做功的大小等于动能变化的大小。故D错误。 故选C。 9. 一带电粒子只在电场力的作用下的运动轨迹如图中虚线所示，实线为电场线，方向未画出，下列说法正确的是（ ） A. M点的电势大于N点的电势 B. 粒子在M点的动能小于在N点的动能 C. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能 D. 粒子在M点的加速度大于在N点的加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．因为带电粒子的电性未知，无法判断电场线的方向，故无法判断M点的电势与N点的电势的大小关系，故A错误； BC．由于电场力指向轨迹的内侧，若从M到N，电场力做正功，动能增大；同理若从N到M，电场力做负功，动能减小，故粒子在M点的动能小于在N点的动能；带电粒子的动能和电势能总和不变，故粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，故B正确，C错误； D．电场线的疏密表示场强大小，由图知粒子在M点的场强小于N点的场强，由知在M点的加速度小于N点的加速度，故D错误。 故选B。 10. 射水鱼因独特的捕食方式而闻名，它能够通过喷射水柱来捕捉水面上方的果实。若射水鱼瞄准果实后，以一定的初速度沿虚线方向吐水的一瞬间果实刚好落下，并在空中击中果实，不计空气阻力和水面的折射，下列说法正确的是（ ） A. 水在空中的轨迹是一条直线 B. 水在空中的加速度大于下落果实的加速度 C. 若其它条件不变，增大初速度，则水一定可以击中果实 D. 若其它条件不变，减小初速度，则水一定可以击中果实 【答案】C 【解析】 【详解】A．水中可知受到的重力与初速度方向不在同一直线上，所以水在空中的轨迹是一条曲线，故A错误； B．由于不计空气阻力，所以水在空中的加速度等于下落果实的加速度，均为重力加速度，故B错误； CD．由于水在空中的加速度和下落果实的加速度均为重力加速度，所以水相对于果实以吐水时的初速度做匀速直线运动，若其它条件不变，增大初速度，则水一定可以击中果实；若其它条件不变，减小初速度，如果水还没有击中果实时，果实已经落入水中，则不能击中果实，故C正确，D错误。 故选C。 11. 如图所示，用某种金属材料制成长为a，宽为b，厚为c的长方体，已知，关于该导体的电阻下列说法正确的是（ ） A. 电流沿AB方向电阻最小 B. 电流沿CD方向电阻最小 C. 电流沿EF方向电阻最小 D. 电流沿任何方向电阻都是一样 【答案】B 【解析】 【详解】设金属材料的电阻率为，根据电阻定律可知电流沿AB方向时电阻为 电流沿CD方向时电阻为 电流沿EF方向时电阻为 由于，则有 故选B。 12. 如图所示，直角坐标系中三个可以看成点电荷的导体球固定在坐标轴上，，A、B、C的带电量分别为、、，三个电荷距离足够远互不影响，另一个一样但不带电的导体球D分别跟A、B、C接触后拿走，已知静电常量为k，则关于A受到的电场力说法正确的是（ ） A. 大小为，方向沿第四象限 B. 大小为，方向沿第三象限 C. 大小为，向沿第四象限 D. 大小为，方向沿第三象限 【答案】A 【解析】 【详解】一个一样但不带电的导体球D分别跟A、B、C接触后拿走，则最终A、B、C的电荷量分别为 B对A的库仑斥力方向沿轴负方向，大小为 C对A的库仑引力方向沿轴正方向，大小为 则A受到的电场力方向沿第四象限，大小为 故选A。 13. 如图甲所示，为机场、火车站和地铁站等场所的安全检查仪，其传送装置可简化为如图乙所示模型：绷紧的传送带始终保持的恒定速率运行。旅客把质量为10kg的行李无初速度地放在A处，行李可视为质点，与传送带之间的动摩擦因数，AB间的距离为，g取。则（ ） A. 从A到B的运动时间是3s B. 摩擦产生的内能是10J C. 摩擦力对行李做的功是40J D. 电动机运输行李多输出的能量为40J 【答案】D 【解析】 【详解】A．行李先做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得 则行李匀加速过程所需时间为 联立，解得 该过程行李的位移为 行李匀速阶段时间为 则从A到B的运动时间是 故A错误； B．摩擦产生的内能是 故B错误； C．摩擦力对行李做的功是 故C错误； D．电动机运输行李多输出的能量为 故D正确。 故选D。 二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个符合题目要求，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的0分） 14. 如图所示，在温州市的某十字路口，设置有右转弯专用车道。现有一辆汽车正在水平右转弯车道上行驶，其运动可视做圆周运动，行驶过程中车辆未发生打滑。司机和副驾驶座上的乘客分别坐在左右边，且始终与汽车保持相对静止。当汽车在水平的右转弯车道上减速行驶时，下列说法正确的是（ ） A. 司机和乘客具有相同的角速度 B. 汽车的合力一定指向圆心 C. 汽车对乘客的作用力大于乘客所受的重力 D. 汽车对乘客的作用力小于汽车对司机的作用力 【答案】AC 【解析】 【详解】A．司机和副驾驶座上的乘客始终与汽车保持相对静止，司机和乘客具有相同的角速度。故A正确； B．因汽车做减速圆周运动，汽车所受的合力分解为指向圆心的向心力和与运动方向相反使速率减小的切向力，故合力的方向一定不指向圆心。故B错误； C．乘汽车对乘客的作用力有竖直方向的支持力和水平方向使乘客做减速圆周运动合力，竖直方向的支持力与乘客所受的重力平衡，则汽车对乘客两个方向的力的合力一定大于乘客所受的重力。故C正确； D．乘客和司机角速度相同，由牛顿第二定律有 右转弯时乘客的半径小，但因不确定乘客和司机的质量大小关系，故汽车对乘客的作用力和对司机的作用力大小关系无法确定。故D错误。 故选AC。 15. 一电子仅在静电力作用下从坐标原点由静止出发沿x轴运动，其所在位置处的电势随位置x变化的关系如图中抛物线所示，抛物线与x轴相切于，下列说法正确的是（ ） A. 与处的电场方向相同 B. 电子在处的加速度为零 C. 电子从运动到，电势能逐渐增大 D. 电子从运动到，电场力先减小再增大 【答案】BCD 【解析】 【详解】ABD．在图像中，其斜率表示的是电场强度的大小和方向，由图像可知与处的电场方向不相同，从运动到，其斜率先减小，处的斜率为零，电场强度为零，从到，斜率由逐渐增大，故A错误，BD正确； C．由图可知，电子从运动到，电场力做负功，电势能增大，C正确。 故选BCD。 非选择题部分 三、实验题（每空1分，共14分） 16. 小明同学设计了“探究加速度与力、质量的关系”实验方案，如图甲。小车后面固定一条纸带，穿过电火花打点计时器，细线一端连着小车，另一端通过定滑轮与竖直悬挂的弹测力计相连，动滑轮下端悬挂一个装有细沙的沙桶，不计滑轮和细线的质量以及滑轮与细线间的摩擦阻力。 （1）对本实验的操作，下列说法中正确的是______。 A. 实验中不需要测量沙和沙桶的质量m B. 实验中需要调节定滑轮的高度，使细线与长木板平行 C. 实验中为减小误差，一定要保证沙和沙桶的质量m远小于小车的质量M D. 平衡摩擦力时，先悬挂沙桶，再调整长木板的倾角使小车拖着纸带沿长木板匀速下滑 （2）实验过程中，打出了一条纸带，如图乙所示。打点计时器使用50Hz交流电源，纸带上标注的0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出。测出。则沙桶下落的加速度______。（结果保留3位有效数字） （3）实验中，若平衡摩擦力时木板倾角过高，用F表示弹簧测力计的示数，M表示小车质量，则小车加速度a与F及的关系图像正确的是（ ） A. B. C. D. （4）小李同学设计了与小明同学类似的方案如图丙，弹簧测力计轴线不在竖直方向上，沙桶由静止开始下落。小张同学设计的方案如图丁所示，用手将弹簧测力计向下拉，使小车由静止开始运动，假设两位同学都经过了补偿阻力的操作，关于这两种方案是否可行的说法正确的是（ ） A. 只有图丙方案可行 B. 只有图丁方案可行 C. 图丙和图丁方案都可行 D. 图丙和图丁方案都不可行 【答案】（1）AB （2）0.750 （3）B （4）D 【解析】 【小问1详解】 AC．实验中细线的拉力由弹簧测力计直接测量，所以不需要测量沙和沙桶的质量m。不需要保证沙和沙桶的质量m远小于小车的质量M。故A正确；C错误； B．实验中为了减小误差，需要调节定滑轮的高度，使细线与长木板平行。故B正确； D．平衡摩擦力时，不需要悬挂沙桶，只需调整长木板的倾角使小车拖着纸带沿长木板匀速下滑即可。故D错误。 故选AB。 【小问2详解】 相邻两计数点的时间间隔为 由逐差法可得小车的加速度大小为 则沙桶下落加速度为 【小问3详解】 实验中，若平衡摩擦力时木板倾角过高，则不挂沙桶时，小车的合力沿木板向下，设为f，根据牛顿第二定律可得 整理，可得 ， 可知a-F图像中截距为正值，图像中图线为过原点的直线。 故选B。 【小问4详解】 图丙方案中，随着小车的运动，细线与竖直方向夹角逐渐变小，会导致其张力发生变化，纸带上记录的小车的运动不在是匀变速直线运动，不可行。图丁方案中，用手将弹簧测力计向下拉，很难保证小车做匀加速直线运动，不可行。 故选D。 17. 两位同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动的特点”实验。 （1）小吴同学用如图甲所示的装置探究平抛运动竖直分运动的特点，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时B球被释放，做自由落体运动。分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次实验观察发现两球始终同时落地，这说明（ ） A. 平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动 B. 平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动 C. 平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动，在竖直方向上的分运动是自由落体运动 （2）小马同学用如图乙所示的装置来获取平抛运动的轨迹，用夹子将白纸固定在竖直背板上，当小球落到挡板N上时，用铅笔把小球上端的对应位置描绘在白纸上。然后利用平抛运动的轨迹探究平抛运动水平分运动的特点。在白纸上建立直角坐标系时，坐标原点应建立在（ ） A. 斜槽末端 B. 小球停留在斜槽末端时球心在白纸上的水平投影 C. 小球停留在斜槽末端时球的上端在白纸上的水平投影 D. 小球刚到达斜槽底部时的球心位置 （3）为了能较准确地描绘平抛运动的轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为正确的是（ ） A. 每次从斜槽轨道上同一位置静止释放钢球 B. 斜槽轨道需要尽量光滑 C. 钢球运动时要紧贴装置的背板 D. 记录钢球位置的挡板N每次必须等距离移动 【答案】（1）B （2）C （3）A 【解析】 【小问1详解】 分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次实验观察发现两球始终同时落地，这说明两小球在竖直方向的具有相同的运动情况，而B球做自由落体运动，所以平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。 故选B。 【小问2详解】 当小球落到挡板N上时，用铅笔把小球上端的对应位置描绘在白纸上。则在白纸上建立直角坐标系时，坐标原点应建立在小球停留在斜槽末端时球的上端在白纸上的水平投影。 故选C。 【小问3详解】 AB．为了保证每次小球抛出的速度相同，每次应从斜槽轨道上同一位置静止释放钢球，但斜槽轨道不需要光滑，故A正确，B错误； C．为了减小误差，钢球运动时不能紧贴装置的背板，故C错误； D．记录钢球位置的挡板N每次不需要等距离移动，故D错误。 故选A。 18. 为研究某金属导线材料的电阻率，实验器材如下： 待测金属导线一根：电压表一个，量程3V，内阻约为3kΩ；电流表一个，量程0.6A，内阻约为0.1Ω； 滑动变阻器（阻值范围0~100Ω，允许通过的最大电流为0.1A）； 滑动变阻器（阻值范围0~20Ω，允许通过的最大电流为1A）； 干电池两节，开关一个，导线若干，螺旋测微器一只，刻度尺一个。 （1）如图甲，用螺旋测微器测金属导线的直径时，将金属导线轻轻地放在测砧与测微螺杆之间，先旋动____________（选填“A”或“B”）使它们距离减小，再旋动微调旋钮，夹住导线，直到听到“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。 （2）用此螺旋测微器测得该金属导线的直径d，如图乙所示，则______mm。 （3）用如图丙所示电路进行实验，图丁为实物图，调节金属导线上可动接线柱Q的位置（金属导线的总阻值约10Ω），可以改变导线接入电路的长度，可动接线柱Q有一定的电阻，但阻值未知。滑动变阻器应该选______（选填“”或“”）。要把实物图连线连接完整，还需从电池负极接线柱引线连接到图中的______接线柱。（选填“①”、“②”、“③”、“④”）。图丙中，开关S闭合之前，应将滑动变阻器的滑片P置于______端（选填“A”或“B”）。 （4）多次改变导线接入电路的长度L，测量不同长度时的电阻，作图像如图戊所示，测得图像中直线的斜率为k，纵坐标截距为b，则该金属材料的电阻率为______，可动接线柱Q处的电阻为______（用k、b和d表示）。 【答案】（1）A （2）1.200 （3） ①. ②. ③ ③. A （4） ①. ②. b 【解析】 【小问1详解】 用螺旋测微器测金属导线的直径时，将金属导线轻轻地放在测砧与测微螺杆之间，先旋动A使它们距离减小，再旋动微调旋钮，夹住导线，直到听到“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。 【小问2详解】 用此螺旋测微器测得该金属导线的直径d，如图乙所示，则 1mm+200×0.01mm=1.200mm 【小问3详解】 [1]由实验原理图可知，滑动变阻器采用分压式接法，为了便于调节，应该选最大阻值较小的。 [2]要把实物图连线连接完整，还需从电池负极接线柱引线连接到图中的③接线柱。 [3]图丙中，开关S闭合之前，为了保护电路中的电学元件，应将滑动变阻器的滑片P置于A端。 【小问4详解】 [1][2]依题意，可得 整理，可得 结合图戊可知 ， 四、计算题（本题共4小题，共41分。要求画出必要的图形，写出必要的文字说明、重要的方程式和演算步骤，有数值计算的必须明确写出数值和单位） 19. 钢架雪车是北京冬奥会上观赏性强、危险性高的比赛项目。钢架雪车比赛的一段赛道简化为如图甲所示，长16m的水平直道AB与长80m的倾斜直道BC在B点平滑连接，斜道与水平面的夹角为6°。运动员从A点由静止出发，推着雪车以的加速度匀加速运动到B点后，紧接着快速俯卧到车上沿BC匀加速下滑（图乙所示），到达C点时的速度大小为12m/s。已知车及运动员的总质量为110kg，运动员可视为质点，取重力加速度大小，，求雪车（包括运动员） （1）经过B点时速度大小； （2）从A点运动到C点的时间t； （3）在斜道BC上运动时受到的阻力大小F。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当运动员在水平直道上运动时 解得 【小问2详解】 当运动员在水平直道上运动时 解得 当运动员在倾斜直道上运动时 解得 总时间为 【小问3详解】 当运动员在倾斜直道上运动时 解得 由牛顿第二定律可知 解得 20. 如图示“雪地转转”是北方小朋友在冬季经常玩的一种游戏，乘坐雪圈绕轴在水平雪地上匀速转动，如图所示。“南方小土豆”小张寒假去东北旅游时乘坐了“雪地转转”，他发现当转速为时，绳子与水平杆垂直，绳子张力为150N，已知他和雪圈总质量为60kg，水平杆长为3m，离地高为3m，绳长为5m，取求： （1）小张绕转轴转动的角速度大小； （2）小张和雪圈对地面的压力大小； （3）绕转轴旋转一周，绳子拉力对小张和雪圈做功大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小张绕转轴转动的角速度大小为 【小问2详解】 设绳子与水平面夹角为，根据几何关系，可得 竖直方向受力平衡，可得 解得 根据牛顿第三定律可知，小张和雪圈对地面的压力大小为 【小问3详解】 画出俯视图如图 由几何关系，可得 ，， 地面对雪圈的摩擦力方向与运动方向相反，即与轨道半径垂直，可得 又 联立，解得 绕转轴旋转一周，绳子拉力对小张和雪圈做功满足 解得 21. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗如图甲所示。在这种疗法中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死其中的恶性细胞。如图乙所示来自质子源的质子初速度为零，经加速电压U加速后，形成细柱形的质子流，细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；其中一些质子沿图中四分之一圆弧虚线通过辐向电场，再从P点竖直向上进入存在水平向右的匀强电场的圆形区域，最终轰击处在圆上Q点的肿瘤细胞。已知四分之一圆弧虚线处的场强大小恒定，方向沿半径指向圆心O，圆与OP相切于P点，，圆形区域的半径为R，Q点位于OP上方处，已知质子质量为m、电量为e。质子的重力和相互间的作用均忽略不计，求： （1）质子在加速电场中获得的最大速度v； （2）加速后这束质子流内单位体积的质子数n； （3）四分之一圆弧虚线处的场强大小和圆形区域中匀强电场的场强大小E。 【答案】（1） （2） （3）； 【解析】 【小问1详解】 根据动能定理 质子在加速电场中获得的最大速度 【小问2详解】 根据 得加速后这束质子流内单位体积的质子数 【小问3详解】 质子在辐向电场中做匀速圆周运动 解得 在匀强电场中做匀变速曲线运动，有 又 联立，解得 22. 如图所示，水平面上固定有一动摩擦因数为0.22的轨道，其中AB段倾斜、BC段水平（两者间用一极小圆弧连接）。AC段在水平方向的投影长度，AB段在竖直方向的高度差。轨道右侧另有一光滑竖直圆弧轨道DEF轨道半径为，水平面和圆弧轨道的交点为D，D和圆心O的连线与竖直方向的夹角为53°。F与圆心O的连线与竖直方向的夹角为60°。F点右侧有一实验风洞，风洞能提供大小为10N、方向与水平成的恒定风。现让质量的滑块从A点由静止释放，自C点飞离轨道后由D点无碰撞的切入圆弧轨道DEF，并自F点离开圆弧轨道进入风洞。重力加速度试求： （1）滑块到达C点的速度的大小； （2）CD间的水平距离： （3）滑块经过E点时对轨道的压力： （4）滑块在风洞中运动的过程中经过与F点等高的P点，求P点到F点的距离。 【答案】（1） （2）1.2m （3），方向竖直向下 （4） 【解析】 小问1详解】 对滑块从A到C由动能定理 解得 【小问2详解】 从到为平抛运动，设时间为，竖直速度为，对于点进行分析，得知速度的偏转角为53°，则 解得 所以的水平位移 【小问3详解】 点速度 则对滑块从D到E由动能定理 对E点由牛顿第二定律 解得 由牛顿第三定律可知，滑块经过E点时对轨道的压力大小为 方向竖直向下。 【小问4详解】 从E到F由动能定理得 解得 对点进行受力分析，如图所示 ， 两个力合成发现 方向与垂直，故滑块会做一个类平抛运动，设加速度为，运动到点的时间为的距离为，则 沿着的方向有 沿着方向有 解得 则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$