西城區(qū)高三統(tǒng)一測(cè)試試卷物理

第一部分

一、本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求

的一項(xiàng)。

1.關(guān)于分子動(dòng)理論，下列說法正確是（）

A.溫度越高，分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈

B.布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)

C.分子間的作用力總是隨分子間距增大而減小

D.分子間的作用力總是隨分子間距增大而增大

2.如圖所示，光束沿A。方向從空氣射向某種介質(zhì)，折射光線沿03方向。下列說法正確的是（）

B.這束光從空氣進(jìn)入介質(zhì)后波長會(huì)增大

C.這束光在該介質(zhì)中的傳播速度小于在空氣中的傳播速度

D.若這束光沿20方向從介質(zhì)射向空氣，可能會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象

3.氫原子能級(jí)示意如圖。現(xiàn)有大量氫原子處于〃=3能級(jí)上，下列說法正確的是（）

n￡/eV

00------------------0

5=-0.54

4--------------------0.85

’3--------------------1J51A.這些原子躍遷過程中最多可輻射出2種頻率的光子B.從〃=3能級(jí)躍遷

2--------------------3.40

1--------------------13.6

到n=\能級(jí)輻射出的光子能量為1.51eV

C.從〃=3能級(jí)躍遷到"=4能級(jí)需吸收1.5leV的能量

D."=3能級(jí)的氫原子電離至少需要吸收1.51eV的能量

4.一列橫波某時(shí)刻的波形如圖1所示，圖2表示介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)心此后一段時(shí)間內(nèi)的振動(dòng)圖像。由此可判斷出

)

該列波沿x軸負(fù)方向傳播

圖1圖2

T

B.從該時(shí)刻起經(jīng)一，質(zhì)點(diǎn)N運(yùn)動(dòng)到最大負(fù)位移處

4

T

C.從該時(shí)刻起經(jīng)一，質(zhì)點(diǎn)L運(yùn)動(dòng)到M所在位置

4

T

D.從該時(shí)刻起的一內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)L的加速度逐漸減小

4

5.如圖所示，理想變壓器的原線圈接在〃=2200sinlOO乃N的交流電源上，副線圈接有R=11。的負(fù)載電

阻，原、副線圈匝數(shù)之比為2:1,電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是（）

A.電壓表的讀數(shù)約為156V

B.電流表的讀數(shù)為20.0A

C.原線圈的輸入功率為1100W

D.副線圈輸出交流電的周期為0.01s

6.ETC是高速公路上不停車電子收費(fèi)系統(tǒng)的簡稱。汽車在進(jìn)入ETC通道感應(yīng)識(shí)別區(qū)前需要減速至5m/s,

然后勻速通過感應(yīng)識(shí)別區(qū)。甲、乙兩輛以15m/s的速度行駛的汽車在進(jìn)入ETC通道感應(yīng)識(shí)別區(qū)前都恰好減

速至5m/s,減速過程的M圖像如圖所示，則（

A./,時(shí)刻甲車的速度大于乙車的速度

B.0?人時(shí)間內(nèi)甲、乙兩車的平均速度相同

co?八時(shí)間內(nèi)甲、乙兩車的速度變化量相同

D.”時(shí)刻甲、乙兩車距感應(yīng)識(shí)別區(qū)的距離相同

7.中國自行研制、具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“神舟”飛船，目前已經(jīng)達(dá)到國際第三代載人飛船技術(shù)水平。如圖

所示，其發(fā)射過程簡化如下：飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，由“長征”運(yùn)載火箭送入近地點(diǎn)為A、遠(yuǎn)地

點(diǎn)為8的橢圓軌道上，通過變軌進(jìn)入預(yù)定圓軌道。則（）

預(yù)定圓軌道

BA.飛船在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)，在A點(diǎn)的加速度比B點(diǎn)的小

橢圓軌道

B.飛船在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)，在A點(diǎn)的速度比B點(diǎn)的小

C.飛船在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)，在4點(diǎn)的機(jī)械能比B點(diǎn)的小

D.飛船在B點(diǎn)通過加速從橢圓軌道進(jìn)入預(yù)定圓軌道

8.某同學(xué)想測(cè)量地鐵啟動(dòng)過程中的加速度，他把一根細(xì)繩的下端系上一支圓珠筆，細(xì)繩的上端用膠布臨時(shí)

固定在地鐵的豎直扶手上。在地鐵啟動(dòng)后的某段穩(wěn)定加速過程中，細(xì)繩偏離了豎直方向，他用手機(jī)拍攝了

當(dāng)時(shí)情景的照片，如圖所示，拍攝方向跟地鐵前進(jìn)方向垂直。若要根據(jù)這張照片估算此時(shí)地鐵的加速度，

A.圓珠筆的質(zhì)量

B.繩子的長度

C.繩子和豎直方向的夾角

D.繩子下端到豎直扶手的距離

9.兩個(gè)帶等量正電點(diǎn)電荷Qi和。2的等勢(shì)面分布如圖所示，。、b、c、d為電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，其中6、c

兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線對(duì)稱，八d兩點(diǎn)在兩電荷連線上，且4點(diǎn)到Q的距離和4點(diǎn)到。2的距離相等。則

6點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同

B.。點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比d點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大

C.。點(diǎn)的電勢(shì)比人點(diǎn)的電勢(shì)高

D.電子在〃點(diǎn)的電勢(shì)能比在c點(diǎn)的電勢(shì)能大

10.如圖1所示，100匝的線圈（圖中只畫了2匝）兩端A、B與一個(gè)R=40Q的電阻相連。線圈內(nèi)有指向

紙內(nèi)方向的磁場(chǎng)，線圈中的磁通量按圖2所示規(guī)律變化。已知線圈的電阻是10。，則（）

圖1圖2

A.線圈內(nèi)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向?yàn)橹赶蚣埻?/p>

B.A點(diǎn)電勢(shì)比8點(diǎn)電勢(shì)高

C.A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為20V

D.0.2s內(nèi)電路產(chǎn)生的電能為L6J

11.如圖所示，光滑的水平絕緣桌面上有一個(gè)鋁制圓環(huán)，圓心的正上方有一個(gè)豎直的條形磁鐵。若條形磁

鐵沿水平方向向右勻速運(yùn)動(dòng)，則（）

N

SA.圓環(huán)和磁鐵以相同的速度一起向右運(yùn)動(dòng)

B.圓環(huán)對(duì)桌面的壓力可能為零

C.圓環(huán)對(duì)桌面的壓力大于它的重力

D.磁鐵對(duì)圓環(huán)做的功等于圓環(huán)中增加的內(nèi)能

12.2022年2月5日，中國短道速滑運(yùn)動(dòng)員在混合團(tuán)體接力決賽中為中國隊(duì)拿下北京冬奧會(huì)首金，這也是

這一新增項(xiàng)目的奧運(yùn)歷史首金。短道速滑接力比賽中運(yùn)動(dòng)員在直道上采用推接方式進(jìn)行替換（如圖）。若

忽略推接過程中冰面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的摩擦力，則在甲運(yùn)動(dòng)員用力將乙運(yùn)動(dòng)員推出的過程中，以下說法一定正確

的是（）

A.甲對(duì)乙的作用力大于乙對(duì)甲的作用力

B.甲的速度變化量的大小等于乙的速度變化量的大小

C.甲、乙運(yùn)動(dòng)員組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

D.甲、乙運(yùn)動(dòng)員組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

13.很多智能手機(jī)都有加速度傳感器，能通過圖像顯示加速度情況。用手掌托著手機(jī)，打開加速度傳感

器，手掌從靜止開始迅速上下運(yùn)動(dòng)，得到如圖所示的豎直方向上加速度隨時(shí)間變化的圖像，該圖像以豎直

向上為正方向。由此可判斷出（）

a(m/s2)

手機(jī)可能離開過手掌

B.手機(jī)在工時(shí)刻運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)

C.手機(jī)在G時(shí)刻改變運(yùn)動(dòng)方向

D.手機(jī)在乙?與時(shí)間內(nèi)，受到的支持力先減小再增大

14.從外太空來到地球的宇宙線，以原子核為主，還包括少量的正、負(fù)電子和y射線，它們傳遞了來自宇

宙深處的信息。2021年，我國高海拔宇宙線觀測(cè)站“拉索”（LHAASO）記錄到1.4拍電子伏（1拍

=1015）的y射線。這是迄今為止，人類發(fā)現(xiàn)的最高能量的y射線。從此打開了探索極端宇宙秘密的新窗

口，直接開啟了“超高能y天文學(xué)”的新時(shí)代。y射線在天文探測(cè)方面有著獨(dú)特優(yōu)勢(shì)和特殊意義，但由于

數(shù)量極少，很難直接測(cè)量。當(dāng)高能y射線進(jìn)入大氣后，立即和大氣層中的氣體作用而產(chǎn)生各種次級(jí)粒子。

這些次級(jí)粒子又繼續(xù)與空氣作用，使次級(jí)粒子數(shù)目呈幾何級(jí)數(shù)增加，這個(gè)過程稱為“空氣簇射”。隨著

“空氣簇射”向地面發(fā)展，空氣對(duì)次級(jí)粒子的吸收會(huì)逐漸增多。觀測(cè)站的粒子探測(cè)器需要將更多的次級(jí)粒

子記錄下來，進(jìn)而反推y射線進(jìn)入大氣層頂部時(shí)的信息。結(jié)合所學(xué)知識(shí)，判斷下列說法正確的是()

A.觀測(cè)站的粒子探測(cè)器直接探測(cè)到來自宇宙的y射線

B.觀測(cè)站建在海拔低處比在海拔高處能記錄到更多的次級(jí)粒子

C.y射線是高頻電磁波，能量越高，傳播速度越大

I),y射線在星系間傳播時(shí)，運(yùn)動(dòng)不受星系磁場(chǎng)的影響，可以方便追溯到源頭

第二部分

二、本部分共6題，共58分。

15.實(shí)驗(yàn)測(cè)量、數(shù)據(jù)分析和誤差分析是物理實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)

(1)實(shí)驗(yàn)測(cè)量。用螺旋測(cè)微器測(cè)量某金屬絲的直徑，示數(shù)如圖1所示。則該金屬絲的直徑為

(2)圖2為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)中,先接通電源，再釋放重

圖1

物，得到圖3所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C,測(cè)得它們到起始點(diǎn)。的距離分

別為自、加、he。

已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

打點(diǎn)的周期為兀設(shè)重物的質(zhì)量為，從打。點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢(shì)能變化量△5=

，動(dòng)能變化量A5=o(3)誤差分析。某同學(xué)用圖所示的裝置做“用單擺測(cè)量重

力加速度”實(shí)驗(yàn)，他在某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，測(cè)量50次全振動(dòng)的時(shí)間r偏大，這一誤差會(huì)導(dǎo)致重力加速度的測(cè)量結(jié)

果比真實(shí)值偏大還是偏小?請(qǐng)分析說明。

16.測(cè)量一節(jié)舊干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。

（1）電路圖如圖1所示，除干電池、電壓表（量程3V）、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有:

A.電流表（量程0.6A）

圖1

B.電流表（量程3A）

C.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0?50C）

D.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍。?200。）

實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用o（選填選項(xiàng)前的字母）

（2）某同學(xué)記錄了7組數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)點(diǎn)已標(biāo)在圖2中的坐標(biāo)紙上，其中U是電壓表的讀數(shù)，/是電流表的讀

數(shù)。請(qǐng)繪制出U-/圖像，由圖像可知干電池的電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)電阻尸。。（結(jié)果均

u/v

1.5

1.4

1.3

保留兩位小數(shù)）L2

圖2

（3）該同學(xué)用圖1所示電路和（1）中選定的器材繼續(xù)研究水果電池。實(shí)驗(yàn)過程中他發(fā)現(xiàn)，無論怎樣調(diào)節(jié)

滑動(dòng)變阻器的滑片，電流表和電壓表的指針幾乎都不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。他斷開開關(guān)，用多用電表電壓擋直接測(cè)量

水果電池兩端的電壓，示數(shù)為2.03V；用多用電表進(jìn)一步檢查電路，電路沒有故障。請(qǐng)你分析實(shí)驗(yàn)中電流

表和電壓表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)的原因。

17.冰壺是冬奧會(huì)上極具觀賞性的項(xiàng)目之一。比賽中，運(yùn)動(dòng)員把冰壺沿水平冰面投出，讓冰壺在冰面上自

由滑行，在不與其他冰壺碰撞的情況下，最終停在遠(yuǎn)處的某個(gè)位置。已知冰壺的質(zhì)量為19kg,初速度為

3m/s,最初冰壺和冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02,g取lOm/s?。

(1)求冰壺滑行過程中加速度的大小〃；

(2)求冰壺整個(gè)滑行過程中摩擦力做的功W；

(3)按比賽規(guī)則，投擲冰壺運(yùn)動(dòng)員的隊(duì)友，可以用毛刷在冰壺滑行前方來回摩擦冰面，減小冰面的動(dòng)摩

擦因數(shù)以調(diào)節(jié)冰壺的運(yùn)動(dòng)。若冰壺速度減為2.4m/s時(shí)距離目標(biāo)位置還需滑行18m,需要隊(duì)友通過在其滑行

前方持續(xù)摩擦冰面，將冰壺和冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)變?yōu)槎嗌伲?/p>

18.如圖所示，在xOy坐標(biāo)系第一象限的矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一帶正電的粒子在M點(diǎn)

以垂直于y軸的方向射入磁場(chǎng)，并從另一側(cè)邊界的N點(diǎn)射出。已知帶電粒子質(zhì)量為粗，電荷量為q,入射

速度為力矩形區(qū)域的長度為L沿y軸方向上的距離為不計(jì)重力。

(1)畫出帶電粒子在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌跡，并求軌跡的半徑，；

(2)判斷磁場(chǎng)方向，并求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B：

(3)將矩形區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)換為平行于)，軸方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，使該粒子以相同的速度從M點(diǎn)入射后仍能從

N點(diǎn)射出。通過計(jì)算說明，該粒子由N點(diǎn)射出磁場(chǎng)和電場(chǎng)時(shí)的速度方向是否相同。

19.(1)一個(gè)帶電金屬球達(dá)到靜電平衡時(shí)，球內(nèi)部沒有凈剩電荷，電荷均勻分布在外表面，球內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處

處為0,其在球外部產(chǎn)生的電場(chǎng)，與一個(gè)位于球心、電荷量相等的點(diǎn)電荷在同一點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)相同。已

知靜電力常量為葭

a.根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式和庫侖定律，推導(dǎo)一個(gè)電荷量為Q的點(diǎn)電荷，在與之相距r處的電場(chǎng)強(qiáng)度的表

達(dá)式?

b.若將金屬球內(nèi)部挖空，使其成為一個(gè)均勻球殼，如圖1所示。金屬球殼的電荷量為。，A、B是到球心

的距離分別為八和八2的兩點(diǎn)，則A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E尸,3點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)6=。

(2)萬有引力定律與庫侖定律有相似的形式，因此質(zhì)點(diǎn)的引力場(chǎng)與點(diǎn)電荷的電場(chǎng)也有很多相似的規(guī)律。

己知引力常量為G。

a.類比點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式，寫出一個(gè)質(zhì)量為機(jī)的質(zhì)點(diǎn)在與之相距r處的引力場(chǎng)強(qiáng)度EG的表達(dá)式

。.假設(shè)沿地軸的方向鑿?fù)ㄒ粭l貫穿地球兩極的隧道，隧道極窄，地球仍可看作一個(gè)半徑為R、質(zhì)量分布均

勻的球體。如圖2所示，以地心為原點(diǎn)，向北為正方向建立x軸，請(qǐng)?jiān)趫D3中作圖描述隧道中地球引力場(chǎng)

強(qiáng)度隨x變化的規(guī)律，并說明作圖依據(jù)

OG-20.19世紀(jì)末、20世紀(jì)初，通

lxX

圖1圖3

過對(duì)光電效應(yīng)的研究，加深了對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)。科學(xué)家利用如圖所示的電路研究光電效應(yīng)，圖中K、A

是密封在真空玻璃管中的兩個(gè)電極，K極受到光照時(shí)可能發(fā)射電子。已知電子電荷量為e,普朗克常量為

h?

(1)當(dāng)有光照射K極，電流表的示數(shù)為/,求經(jīng)過時(shí)間r到達(dá)A極的電子數(shù)〃。

(2)使用普通光源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，電子在極短時(shí)間內(nèi)只能吸收一個(gè)光子的能量。用頻率為%的普通光源照

射K極，可以發(fā)生光電效應(yīng)。此時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為U時(shí)，電流表的示數(shù)減小為

0。

隨著科技發(fā)展，強(qiáng)激光的出現(xiàn)豐富了人們對(duì)光電效應(yīng)的認(rèn)識(shí)，用強(qiáng)激光照射金屬，一個(gè)電子在極短時(shí)間

內(nèi)吸收到多個(gè)光子成為可能。若用強(qiáng)激光照射K極時(shí)，一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)能吸收“個(gè)光子，求能使K

極發(fā)生光電效應(yīng)的強(qiáng)激光的最低頻率V。

(3)某同學(xué)為了解為什么使用普通光源進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)不能吸收多個(gè)光子,

他查閱資料獲得以下信息：原子半徑大小數(shù)量級(jí)為10T°m；若普通光源的發(fā)光頻率為6X10*HZ,其在1s內(nèi)

垂直照射到Im?面積上的光的能量約為1()6人若電子吸收第一個(gè)光子能量不足以脫離金屬表面時(shí)，在不超

過10文的時(shí)間內(nèi)電子將該能量釋放給周圍原子而恢復(fù)到原狀態(tài)。為了進(jìn)一步分析，他建構(gòu)了簡單模型：假

定原子間沒有縫隙，一個(gè)原子范圍內(nèi)只有一個(gè)電子，且電子可以吸收一個(gè)原子范圍內(nèi)的光子。請(qǐng)利用以上

資料，解決以下問題。

a.普朗克常量h取6.6xl(y34js,估算1s內(nèi)照射到一個(gè)原子范圍的光子個(gè)數(shù);

b.分析一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)不能吸收多個(gè)光子的原因。

西城區(qū)高三統(tǒng)一測(cè)試試卷物理

第一部分

一、本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求

的一項(xiàng)。

1.關(guān)于分子動(dòng)理論，下列說法正確的是（）

A.溫度越高，分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈

B.布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)

C.分子間的作用力總是隨分子間距增大而減小

D.分子間的作用力總是隨分子間距增大而增大

【1題答案】

【答案】A

【解析】

【詳解】A.溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高，分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，平均動(dòng)能越大，A正確；

B.布朗運(yùn)動(dòng)是固體顆粒在液體分子撞擊下的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；

CD.當(dāng)分子間的距離等于ro時(shí)，分子間的作用力恰好為零，當(dāng)分子間距離無窮遠(yuǎn)時(shí)，分子間的作用力也

為零。當(dāng)分子間距離從非?？拷綗o窮遠(yuǎn)時(shí)，分子間的作用力先減小到零再增大，最后再減小到零。由于

不知道原來兩個(gè)分子間距離，因此無法判斷分子間的作用力隨分子間距離的變化情況，C、D錯(cuò)誤。

故選Ao

2.如圖所示，光束沿AO方向從空氣射向某種介質(zhì)，折射光線沿08方向。下列說法正確的是（）

B.這束光從空氣進(jìn)入介質(zhì)后波長會(huì)增大

C.這束光在該介質(zhì)中的傳播速度小于在空氣中的傳播速度

D.若這束光沿8。方向從介質(zhì)射向空氣，可能會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象

【2題答案】【答案】C

【解析】

【詳解】A.這束光從空氣進(jìn)入介質(zhì)后頻率不變，故A錯(cuò)誤;

BC.根據(jù)〃=一可知這束光在該介質(zhì)中的傳播速度小于在空氣中的傳播速度，這束光從空氣進(jìn)入介質(zhì)后速

v

度減小，根據(jù)u=可知這束光從空氣進(jìn)入介質(zhì)后波長會(huì)減小，故C正確，B錯(cuò)誤；

D.由光路可逆性可知，這束光沿8。方向從介質(zhì)射向空氣時(shí)，折射光線將沿0A射出，不會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)

象，故D錯(cuò)誤。

故選C。

3.氫原子能級(jí)示意如圖?，F(xiàn)有大量氫原子處于〃=3能級(jí)上，下列說法正確的是（）

n￡/eV

00------------------0

5=-0.54

4--------------------0.85

3----------------151

'A.這些原子躍遷過程中最多可輻射出2種頻率的光子

2--------------------3.40

1--------------------13.6

B.從〃=3能級(jí)躍遷到〃=1能級(jí)輻射出的光子能量為1.5leV

C.從〃=3能級(jí)躍遷到"=4能級(jí)需吸收1.51eV的能量

D.〃=3能級(jí)的氫原子電離至少需要吸收L51eV的能量

【3題答案】

【答案】D

【解析】

【詳解】A.這些原子躍遷過程中最多可輻射出

乂=皿二8=3種頻率的光子，故A錯(cuò)誤；

2

B.從〃二3能級(jí)躍遷到n=\能級(jí)需放出的能量

A￡=￡3-E,=12.09eV故B錯(cuò)誤；C.從片3能級(jí)躍遷到k4能級(jí)吸收的能量

△￡=￡4-=0-66eV故C錯(cuò)誤；

D.〃二3能級(jí)的氫原子電離至少需要吸收的能量

Af"=o—E3=l.51eV故D正確。

故選Do

4.一列橫波某時(shí)刻的波形如圖1所示，圖2表示介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)L此后一段時(shí)間內(nèi)的振動(dòng)圖像。由此可判斷出

hK

°rz±7A.該列波沿x軸負(fù)方向傳播

M

圖1圖2

T

B.從該時(shí)刻起經(jīng)一，質(zhì)點(diǎn)N運(yùn)動(dòng)到最大負(fù)位移處

4

T

C.從該時(shí)刻起經(jīng)一，質(zhì)點(diǎn)L運(yùn)動(dòng)到M所在位置

4

T

D.從該時(shí)刻起的一內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)心的加速度逐漸減小

4

【4題答案】

【答案】B

【解析】

【詳解】A.初時(shí)刻，L點(diǎn)向上振動(dòng)，結(jié)合波形圖可知，波沿x軸正方向傳播。故A錯(cuò)誤；

T

B.由圖1可知，從該時(shí)刻起經(jīng)一，質(zhì)點(diǎn)N運(yùn)動(dòng)到最大負(fù)位移處。故B正確；

4

C.質(zhì)點(diǎn)不隨波移動(dòng)，只在平衡位置上下振動(dòng)。故C錯(cuò)誤；

T

D.從該時(shí)刻起的一內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)L遠(yuǎn)離平衡位置，回復(fù)力增大，加速度逐漸增大。故D錯(cuò)誤。

4

故選Bo

5.如圖所示，理想變壓器的原線圈接在“220&sinlOOTT/V的交流電源上，副線圈接有R=11。的負(fù)載電

阻，原、副線圈匝數(shù)之比為2:1,電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是（）

A.電壓表的讀數(shù)約為156V

B.電流表讀數(shù)為20.0A

C.原線圈的輸入功率為1100W

D.副線圈輸出交流電的周期為0.01s

【5題答案】

【答案】c

【解析】

【詳解】A.交流電源的有效值

收導(dǎo)220V根臉就求得

電壓表的讀數(shù)

t/2=H0VA.錯(cuò)誤；

B.R的電流

I2=*=10A由1四=，2〃2可求得

原線圈電流

/i=5A

B錯(cuò)誤；

C.原副線圈上的功率相等，副線圈的輸出功率

4=。2/2=11。0亞原線圈的輸入功率為1100亞，C正確；D.副線圈輸出交流電的周期與原線圈的輸入

端的電流周期相等為

T=2￡=N_s=o（）2sD錯(cuò)誤.

co100萬

故選C。

6.ETC是高速公路上不停車電子收費(fèi)系統(tǒng)的簡稱。汽車在進(jìn)入ETC通道感應(yīng)識(shí)別區(qū)前需要減速至5m/s,

然后勻速通過感應(yīng)識(shí)別區(qū)。甲、乙兩輛以15m/s的速度行駛的汽車在進(jìn)入ETC通道感應(yīng)識(shí)別區(qū)前都恰好減

速至5m/s,減速過程的v-f圖像如圖所示，則（）

。時(shí)刻甲車的速度大于乙車的速度

B.0?”時(shí)間內(nèi)甲、乙兩車的平均速度相同

C.0?力時(shí)間內(nèi)甲、乙兩車的速度變化量相同

D.力時(shí)刻甲、乙兩車距感應(yīng)識(shí)別區(qū)的距離相同

【6題答案】

【答案】C

【解析】

【詳解】A.由圖可知，”時(shí)刻甲車的速度等于乙車的速度，故A錯(cuò)誤；

B.v-f圖像與時(shí)間軸圍成的面積表示位移，由圖知，0?八時(shí)間內(nèi)甲車的位移大于乙車，則。?九時(shí)間內(nèi)甲

車的平均速度大于乙車，故B錯(cuò)誤；

C.0時(shí)刻兩車速度相同，”時(shí)刻甲車的速度與乙車的速度也相同，則0?八時(shí)間內(nèi)甲、乙兩車的速度變化

量相同，故c正確；

D.v-f圖像與時(shí)間軸圍成面積表示位移，由圖知，甲車在與時(shí)刻到達(dá)識(shí)別區(qū)，乙車在4時(shí)刻到達(dá)識(shí)別

區(qū)，而甲車在4內(nèi)位移小于乙車在4~’3內(nèi)位移，說明力時(shí)刻甲車更靠近識(shí)別區(qū)，故D錯(cuò)誤。

故選C。

7.中國自行研制、具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“神舟”飛船，目前已經(jīng)達(dá)到國際第三代載人飛船技術(shù)水平。如圖

所示，其發(fā)射過程簡化如下：飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，由“長征”運(yùn)載火箭送入近地點(diǎn)為A、遠(yuǎn)地

點(diǎn)為B的橢圓軌道上，通過變軌進(jìn)入預(yù)定圓軌道。則（）

預(yù)定圓軌道、_、

橢圓軌道

B.飛船在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)，在A點(diǎn)的速度比B點(diǎn)的小

C.飛船在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)，在A點(diǎn)的機(jī)械能比8點(diǎn)的小

D.飛船在B點(diǎn)通過加速從橢圓軌道進(jìn)入預(yù)定圓軌道

【7題答案】

【答案】D

【解析】

【詳解】A.根據(jù)牛頓第二定律得

Mm

6：1=相。解得

a=”飛船到地心的距離，?越小，加速度。越大，飛船在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)，在4點(diǎn)的加速度比8點(diǎn)的

廣

大，A錯(cuò)誤；

B.飛船在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)，根據(jù)開普勒第二定律，在A點(diǎn)的速度比3點(diǎn)的大，B錯(cuò)誤;

C.飛船在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，在A點(diǎn)的機(jī)械能等于B點(diǎn)的機(jī)械能，C錯(cuò)誤；

D.飛船在8點(diǎn)通過加速做離心運(yùn)動(dòng)，從橢圓軌道進(jìn)入預(yù)定圓軌道，D正確。

故選D。

8.某同學(xué)想測(cè)量地鐵啟動(dòng)過程中的加速度，他把一根細(xì)繩的下端系上一支圓珠筆，細(xì)繩的上端用膠布臨時(shí)

固定在地鐵的豎直扶手上。在地鐵啟動(dòng)后的某段穩(wěn)定加速過程中，細(xì)繩偏離了豎直方向，他用手機(jī)拍攝了

當(dāng)時(shí)情景的照片，如圖所示，拍攝方向跟地鐵前進(jìn)方向垂直。若要根據(jù)這張照片估算此時(shí)地鐵的加速度，

A.圓珠筆的質(zhì)量

B.繩子的長度

C.繩子和豎直方向的夾角

D.繩子下端到豎直扶手的距離

【8題答案】

【答案】C

【解析】

【詳解】對(duì)筆受力分析，設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為仇由牛頓第二定律得

mgtan0=ma即

a=glan。則若要根據(jù)這張照片估算此時(shí)地鐵的加速度，只需要測(cè)量繩子和豎直方向的夾角。

故選C。

9.兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷Q和。2的等勢(shì)面分布如圖所示，。、氏c、”為電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，其中6、c

兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線對(duì)稱，d兩點(diǎn)在兩電荷連線上，且〃點(diǎn)到Q的距離和1點(diǎn)到Q2的距離相等。則

6點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同

B.。點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比d點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大

C.。點(diǎn)的電勢(shì)比〃點(diǎn)的電勢(shì)高

D.電子在。點(diǎn)的電勢(shì)能比在c點(diǎn)的電勢(shì)能大

【9題答案】

【答案】C

【解析】

【詳解】A.根據(jù)等量正電點(diǎn)電荷電場(chǎng)分布可知，6點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相同，方向相反，故A錯(cuò)誤;

B.等勢(shì)面越密集電場(chǎng)強(qiáng)度越大，故a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比”點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小，故B錯(cuò)誤；

C.越靠近正電點(diǎn)電荷電勢(shì)越高，由圖中等勢(shì)面可知，a點(diǎn)的電勢(shì)比人點(diǎn)的電勢(shì)高，故C正確：

D.同理，。點(diǎn)的電勢(shì)比c點(diǎn)的電勢(shì)高，電子在。點(diǎn)的電勢(shì)能比在。點(diǎn)的電勢(shì)能小，故D錯(cuò)誤。

故選C。

10.如圖1所示，100匝的線圈（圖中只畫了2匝）兩端A、B與一個(gè)R=40Q的電阻相連。線圈內(nèi)有指向

紙內(nèi)方向的磁場(chǎng)，線圈中的磁通量按圖2所示規(guī)律變化。已知線圈的電阻是10Q,則（）

A.線圈內(nèi)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向?yàn)橹赶蚣埻?/p>

C.A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為20V

D.0.2s內(nèi)電路產(chǎn)生的電能為1.6J

【10題答案】

【答案】D

【解析】

【詳解】A.由圖2知，線圈的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同，指向

紙內(nèi)，故A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)安培定則可知，線圈中的電流為順時(shí)針，所以A點(diǎn)電勢(shì)比8點(diǎn)電勢(shì)低，故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)法拉

第電磁感應(yīng)定律可知

△①008-004

￡=〃笆=100x"v?！?20V根據(jù)閉合電路歐姆定律

△t0.2

E20V

1=——=-^—=0.4AA、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為

R+r50c

UAB=-IR=-0.4Ax40。=一16V故C錯(cuò)誤；

D.0.2s內(nèi)電路產(chǎn)生的電能為

W=EIt=20Vx0.4Ax0.2s=1.6J故D正確。

故選D。

11.如圖所示，光滑的水平絕緣桌面上有一個(gè)鋁制圓環(huán)，圓心的正上方有一個(gè)豎直的條形磁鐵。若條形磁

鐵沿水平方向向右勻速運(yùn)動(dòng)，則（）

N

SA.圓環(huán)和磁鐵以相同的速度一起向右運(yùn)動(dòng)

B.圓環(huán)對(duì)桌面的壓力可能為零

C.圓環(huán)對(duì)桌面的壓力大于它的重力

D.磁鐵對(duì)圓環(huán)做的功等于圓環(huán)中增加的內(nèi)能

[11題答案】

【答案】B

【解析】

【詳解】A.根據(jù)楞次定律，來拒去留，條形磁鐵向右移動(dòng)時(shí)，閉合圓環(huán)將跟隨磁鐵向右運(yùn)動(dòng)，但圓環(huán)的速

度一定與磁鐵的速度不相等，A錯(cuò)誤；

BC.根據(jù)楞次定律，來拒去留，金屬圓環(huán)受安培力向右上方，則圓環(huán)對(duì)桌面的壓力小于其重力，圓環(huán)對(duì)桌

面的壓力可能為零，B正確，C錯(cuò)誤：D.根據(jù)功能關(guān)系，磁鐵對(duì)圓環(huán)做的功等于圓環(huán)中增加的內(nèi)能和圓

環(huán)增加的動(dòng)能，D錯(cuò)誤。

故選Bo

12.2022年2月5日，中國短道速滑運(yùn)動(dòng)員在混合團(tuán)體接力決賽中為中國隊(duì)拿下北京冬奧會(huì)首金，這也是

這一新增項(xiàng)目的奧運(yùn)歷史首金。短道速滑接力比賽中運(yùn)動(dòng)員在直道上采用推接方式進(jìn)行替換（如圖）。若

忽略推接過程中冰面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的摩擦力，則在甲運(yùn)動(dòng)員用力將乙運(yùn)動(dòng)員推出的過程中，以下說法一定正確

的是（)

|A.甲對(duì)乙的作用力大于乙對(duì)甲的作用力

B.甲的速度變化量的大小等于乙的速度變化量的大小

C.甲、乙運(yùn)動(dòng)員組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

D.甲、乙運(yùn)動(dòng)員組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

【12題答案】

【答案】D

【解析】

【詳解】A.甲對(duì)乙的作用力與乙對(duì)甲的作用力是一對(duì)相互作用力，大小相等，故A錯(cuò)誤；

BD.甲、乙運(yùn)動(dòng)員組成的系統(tǒng)所受合外力為0,動(dòng)量守恒，由

△丫=包=,可知，甲乙的質(zhì)量未知，二者速度的變化量大小無法比較，故B錯(cuò)誤，D正確;

mm

C.在乙推甲的過程中，乙的肌肉對(duì)系統(tǒng)做功，甲、乙運(yùn)動(dòng)員組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故C錯(cuò)誤。

故選D。

13.很多智能手機(jī)都有加速度傳感器，能通過圖像顯示加速度情況。用手掌托著手機(jī)，打開加速度傳感

器，手掌從靜止開始迅速上下運(yùn)動(dòng)，得到如圖所示的豎直方向上加速度隨時(shí)間變化的圖像，該圖像以豎直

a(m/s2)

向上為正方向。由此可判斷出（

手機(jī)可能離開過手掌

手機(jī)在4時(shí)刻運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)

c.手機(jī)在與時(shí)刻改變運(yùn)動(dòng)方向

D.手機(jī)在。?％時(shí)間內(nèi)，受到的支持力先減小再增大

【13題答案】

【答案】A

【解析】

【詳解】B.根據(jù)Au=出立可知。一，圖象與坐標(biāo)軸圍成面積表示速度變化量，可知手機(jī)在％時(shí)刻速度為正，

還沒有到最高點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)八丫二。?？芍狦—f圖象與坐標(biāo)軸圍成面積表示速度變化量，可知手機(jī)在與時(shí)刻前后速度均

正，運(yùn)動(dòng)方向沒有發(fā)生改變，故C錯(cuò)誤；

D.由圖可知4?時(shí)間加速度向上不斷減小，根據(jù)牛頓第二定律得

N-mg=ma都

N=〃?a+mg可知。?L時(shí)刻支持力不斷減小，右?4時(shí)間內(nèi)加速度向下，不斷增大，根據(jù)牛頓第二定律

得

mg-N=ma得

N=〃陪-加〃可得支持力還是不斷減小，故D錯(cuò)誤；

A.由圖可知，手機(jī)的加速度某一段時(shí)間內(nèi)等于重力加速度，則手機(jī)與手掌沒有力的作用，手機(jī)可能離開

過手掌，故A正確。

故選A

14.從外太空來到地球的宇宙線，以原子核為主，還包括少量的正、負(fù)電子和y射線，它們傳遞了來自宇

宙深處的信息。2021年，我國高海拔宇宙線觀測(cè)站“拉索”（LHAASO）記錄到1.4拍電子伏（1拍

=106）的》射線。這是迄今為止，人類發(fā)現(xiàn)的最高能量的y射線。從此打開了探索極端宇宙秘密的新窗

口，直接開啟了“超高能y天文學(xué)”的新時(shí)代。y射線在天文探測(cè)方面有著獨(dú)特優(yōu)勢(shì)和特殊意義，但由于

數(shù)量極少，很難直接測(cè)量。當(dāng)高能y射線進(jìn)入大氣后，立即和大氣層中的氣體作用而產(chǎn)生各種次級(jí)粒子。

這些次級(jí)粒子又繼續(xù)與空氣作用，使次級(jí)粒子數(shù)目呈幾何級(jí)數(shù)增加，這個(gè)過程稱為“空氣簇射”。隨著

“空氣簇射”向地面發(fā)展，空氣對(duì)次級(jí)粒子的吸收會(huì)逐漸增多。觀測(cè)站的粒子探測(cè)器需要將更多的次級(jí)粒

子記錄下來，進(jìn)而反推y射線進(jìn)入大氣層頂部時(shí)的信息。結(jié)合所學(xué)知識(shí)，判斷下列說法正確的是（）

A.觀測(cè)站的粒子探測(cè)器直接探測(cè)到來自宇宙的y射線

B.觀測(cè)站建在海拔低處比在海拔高處能記錄到更多的次級(jí)粒子

C.y射線是高頻電磁波，能量越高，傳播速度越大

D.y射線在星系間傳播時(shí)，運(yùn)動(dòng)不受星系磁場(chǎng)的影響，可以方便追溯到源頭

【14題答案】

【答案】D

【解析】

【詳解】A.y射線由于數(shù)量極少，很難直接測(cè)量，A錯(cuò)誤；

B.隨著“空氣簇射”向地面發(fā)展，空氣對(duì)次級(jí)粒子的吸收會(huì)逐漸增多，觀測(cè)站建在海拔低處比在海拔高

處能記錄到更少的次級(jí)粒子，B錯(cuò)誤；

C.傳播速度只與介質(zhì)有關(guān)，C錯(cuò)誤；

D.觀測(cè)站的粒子探測(cè)器需要將更多的次級(jí)粒子記錄下來，進(jìn)而反推y射線進(jìn)入大氣層頂部時(shí)的信息，D

正確。

故選D。

第二部分

二、本部分共6題，共58分。

15.實(shí)驗(yàn)測(cè)量、數(shù)據(jù)分析和誤差分析是物理實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)

（1）實(shí)驗(yàn)測(cè)量。用螺旋測(cè)微器測(cè)量某金屬絲的直徑，示數(shù)如圖1所示。則該金屬絲的直徑為

（2）圖2為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)中，先接通電源，再釋放重

圖1

物，得到圖3所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、8、C,測(cè)得它們到起始點(diǎn)。的距離分

別為仙、加、hc<>

已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

打點(diǎn)的周期為7。設(shè)重物的質(zhì)量為“。從打。點(diǎn)到打8點(diǎn)的過程中，重物的重力勢(shì)能變化量△1=

,動(dòng)能變化量八紜=。

（3）誤差分析。某同學(xué)用圖所示的裝置做“用單擺測(cè)量重力加速度”實(shí)驗(yàn)，他在某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，測(cè)量50次全

振動(dòng)的時(shí)間f偏大，這一誤差會(huì)導(dǎo)致重力加速度的測(cè)量結(jié)果比真實(shí)值偏大還是偏小______?請(qǐng)分析說明

偏?、?見說明

【解析】【詳解】（1）[1]螺旋測(cè)微器測(cè)量某金屬絲的直徑

=0.5mm+20.4x0.01mm=0.704mm（2）[2]從打。點(diǎn)到打8點(diǎn)的過程中，重物的重力勢(shì)能變化量

△Ep=點(diǎn)的瞬時(shí)速度

生也則動(dòng)能增加量

2T

AE=。訝=網(wǎng)加—%）（3）[4][5]由7=,得，偏大，單擺周期變大，又由T=2再（得重力加速

卜28T2n，g

度的測(cè)量結(jié)果比真實(shí)值偏小

16.測(cè)量一節(jié)舊干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。

（1）電路圖如圖1所示，除干電池、電壓表（量程3V）、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：

A.電流表（量程0.6A）

圖1

B.電流表（量程3A）

C.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍。?50。）

D.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0?200C）

實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用。（選填選項(xiàng)前的字母）

（2）某同學(xué)記錄了7組數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)點(diǎn)已標(biāo)在圖2中的坐標(biāo)紙上，其中U是電壓表的讀數(shù)，/是電流表的讀

數(shù)。請(qǐng)繪制出U-/圖像，由圖像可知干電池的電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)電阻『Q。（結(jié)果均

（3）該同學(xué)用圖1所示電路和（1）中選定的器材繼續(xù)研究水果電池。實(shí)驗(yàn)過程中他發(fā)現(xiàn)，無論怎樣調(diào)節(jié)

滑動(dòng)變阻器的滑片，電流表和電壓表的指針幾乎都不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。他斷開開關(guān)，用多用電表電壓擋直接測(cè)量

水果電池兩端的電壓，示數(shù)為2.03V；用多用電表進(jìn)一步檢查電路，電路沒有故障。請(qǐng)你分析實(shí)驗(yàn)中電流

表和電壓表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)的原因。

【16題答案】

【答案】?,A②.C1.450.70⑤.）水果電池的內(nèi)阻較大（kC量級(jí)），電動(dòng)勢(shì)僅

2.03V,導(dǎo)致外電路幾乎沒有電流，所以電流表指針幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；因?yàn)橥怆娐房傠娮枳畲蠹s為50C,所

以路端電壓也幾乎為零，電壓表指針也幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn)

【解析】

【詳解】（1）［1北2］由于干電池的電壓較小，為了方便調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)較小，即選C,同時(shí)電路

的電流較小，故電流表選小量程，即選A,

（2）［3］根據(jù)數(shù)據(jù)，可繪制出U-/圖像如下圖所示

U=E—〃可知，由圖像可得

E=1.45V又

r=——==------Q=0.75Q(3)[4]水果電池的內(nèi)阻較大(kC量級(jí))，電動(dòng)勢(shì)僅2.03V,導(dǎo)致外電路

△10.6

幾乎沒有電流，所以電流表指針幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；因?yàn)橥怆娐房傠娮枳畲蠹s為50C,所以路端電壓也幾乎

為零，電壓表指針也幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn)

17.冰壺是冬奧會(huì)上極具觀賞性的項(xiàng)目之一。比賽中，運(yùn)動(dòng)員把冰壺沿水平冰面投出，讓冰壺在冰面上自

由滑行，在不與其他冰壺碰撞的情況下，最終停在遠(yuǎn)處的某個(gè)位置。已知冰壺的質(zhì)量為19kg,初速度為

3m/s,最初冰壺和冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02,g取10m/s2。

(1)求冰壺滑行過程中加速度的大小m

(2)求冰壺整個(gè)滑行過程中摩擦力做的功W；

(3)按比賽規(guī)則，投擲冰壺運(yùn)動(dòng)員的隊(duì)友，可以用毛刷在冰壺滑行前方來回摩擦冰面，減小冰面的動(dòng)摩

擦因數(shù)以調(diào)節(jié)冰壺的運(yùn)動(dòng)。若冰壺速度減為2.4m/s時(shí)距離目標(biāo)位置還需滑行18m,需要隊(duì)友通過在其滑行

前方持續(xù)摩擦冰面，將冰壺和冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)變?yōu)槎嗌伲?/p>

【17題答案】

【答案】(1)0.2m/s2;(2)-85.8J；(3)0.016

【解析】

【詳解】(1)冰壺滑行過程中水平方向只受到摩擦力作用，根據(jù)牛頓第二定律可得

〃啾=〃也解得，冰壺滑行過程中的加速度大小為

?=0.2m/s2(2)根據(jù)動(dòng)能定理可得

W=0—；加詔則冰壺整個(gè)滑行過程中摩擦力做的功為

W=-85.8J(3)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律有

v2=2a'x解得，此時(shí)冰壺滑行的加速度大小應(yīng)為

a'=0.16m/s2則根據(jù)牛頓第二定律有

g=加〃解得，此時(shí)冰壺和冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)變?yōu)椤?=0.016

18.如圖所示，在xOy坐標(biāo)系第一象限的矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶正電的粒子在用點(diǎn)

以垂直于)，軸的方向射入磁場(chǎng)，并從另一側(cè)邊界的N點(diǎn)射出?已知帶電粒子質(zhì)量為相，電荷量為q,入射

速度為%矩形區(qū)域的長度為LMN沿y軸方向上的距離為人。不計(jì)重力。

2

(1)畫出帶電粒子在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌跡，并求軌跡的半徑r；

(2)判斷磁場(chǎng)的方向，并求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B；

(3)將矩形區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)換為平行于y軸方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，使該粒子以相同的速度從M點(diǎn)入射后仍能從

N點(diǎn)射出。通過計(jì)算說明，該粒子由N點(diǎn)射出磁場(chǎng)和電場(chǎng)時(shí)的速度方向是否相同。

4/7?v

=-L；(2)垂直紙面向外，B=而；⑶不相同

4

01

【解析】

【詳解】(1)帶電粒子在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示

Ox

根據(jù)幾何關(guān)系

(1、2

r2=r--L+Z?軌跡的半徑

2；

r=，L(2)根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知，在M點(diǎn)，所受洛倫茲力指向)，軸負(fù)方向，根據(jù)左手定則可知，磁

4

場(chǎng)方向垂直于紙面向外，粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有

qvB-m—得

nmv4mv

B=-=--(3)該粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)。

qr5qL

粒子由N點(diǎn)射出磁場(chǎng)和電場(chǎng)時(shí)的速度方向與x軸夾角分別為a、p,則

.L4L

r--3，tan尸=2x1=1

所以

。工，即該粒子由N點(diǎn)射出磁場(chǎng)和電場(chǎng)時(shí)的速度方向不相同。

19.(1)一個(gè)帶電金屬球達(dá)到靜電平衡時(shí)，球內(nèi)部沒有凈剩電荷，電荷均勻分布在外表面，球內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處

處為0,其在球的外部產(chǎn)生的電場(chǎng)，與一個(gè)位于球心、電荷量相等的點(diǎn)電荷在同一點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)相同。已

知靜電力常量為k。

a.根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式和庫侖定律，推導(dǎo)一個(gè)電荷量為Q的點(diǎn)電荷，在與之相距r處的電場(chǎng)強(qiáng)度的表

達(dá)式?

b.若將金屬球內(nèi)部挖空，使其成為一個(gè)均勻球殼，如圖1所示。金屬球殼的電荷量為。，A、B是到球心

的距離分別為八和-2的兩點(diǎn)，則A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E尸，8點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)及=_一。

(2)萬有引力定律與庫侖定律有相似的形式，因此質(zhì)點(diǎn)的引力場(chǎng)與點(diǎn)電荷的電場(chǎng)也有很多相似的規(guī)律。

已知引力常量為G。

?.類比點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式，寫出一個(gè)質(zhì)量為，"的質(zhì)點(diǎn)在與之相距r處的引力場(chǎng)強(qiáng)度員的表達(dá)式

從假設(shè)沿地軸的方向鑿?fù)ㄒ粭l貫穿地球兩極的隧道，隧道極窄，地球仍可看作一個(gè)半徑為R質(zhì)量分布均

勻的球體。如圖2所示，以地心為原點(diǎn)，向北為正方向建立x軸，請(qǐng)?jiān)趫D3中作圖描述隧道中地球引力場(chǎng)

強(qiáng)度隨x