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浙江省宁波市九校2022-2023学年高一物理下学期期末联考试题（Word版附解析）
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这是一份浙江省宁波市九校2022-2023学年高一物理下学期期末联考试题（Word版附解析），共21页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
宁波市2022学年度第二学期九校联考高一物理试题
本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分祌。
选择题部分
一、单项选择题（本题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得3分，错选或不答的得0分）
1. 电阻是描述导体对电流的阻碍作用大小的物理量，电阻的倒数称为电导，电导的单位为西门子，西门子可用国际单位制的基本单位表示为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】电导用国际单位制的基本单位表示为
故ABC错误，D正确。
故选D。
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. 质点、点电荷 B. 点电荷、元电荷
C. 元电荷、重心 D. 质点、重心
【答案】A
【解析】
【详解】质点是忽略大小、体积、形状而有质量的点，点电荷是本身大小比相互之间的距离小得多的带电体，点电荷、质点都是实际不存在的理想化模型，元电荷是最小的电荷量，重心是重力在物体上的等效作用点，不是理想化模型。
故选A。
3. 下列说法中，符合物理学史实的是（ ）
A. 法国科学家笛卡儿认为须有力作用在物体上，物体才能运动
B. 牛顿得出了万有引力定律，并测定了引力常量
C. 元电荷最早由美国物理学家密立根测得并因此获得诺贝尔物理学奖
D. 卡文迪许用扭秤实验建立了库仑定律，并测定了静电力常量
【答案】C
【解析】
【详解】A．亚里士多德认为须有力作用在物体上，物体才能运动，故A错误；
B．牛顿得出了万有引力定律，英国的卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，故B错误；
C．元电荷最早由美国物理学家密立根测得并因此获得诺贝尔物理学奖，故C正确；
D．库仑利用扭秤实验建立了库仑定律，并测定了静电力常量，故D错误。
故选C。
4. 截至2022年5月5曰，“祝融号”火星车在火星表面工作347个火星日，累计行驶1921米，下列关于火星车运动的说法中，正确的是（ ）
A. 347个火星日是指时刻
B. 1921米是指位移大小
C. 火星车匀速行驶时，路面对火星车的作用力等于反作用力大小
D. 火星车加速行驶时，路面对火星车的作用力大于反作用力大小
【答案】C
【解析】
【详解】A．347个火星日是指时间间隔，故A错误；
B．1921米是指路程大小，故B错误；
C．火星车匀速行驶时，根据牛顿第三定律可知路面对火星车的作用力等于反作用力大小，故C正确；
D．火星车加速行驶时，根据牛顿第三定律可知路面对火星车的作用力等于反作用力大小，故D错误。
故选C。
5. 如图所示，实线表示在空中运动的足球（可视作质点）的一条非抛物线轨迹，其中一条虚线是轨迹的切线，两条虚线互相垂直，下列表示足球所受合力的示意图中，正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】做曲线运动的足球的速度方向应为曲线上该点的切线方向，由图可知，两虚线应相互垂直，由于足球做曲线运动，则合力应指向曲线的内侧，且由于足球向上运动过程中速度减小，所以合力与速度方向应与钝角。
故选A。
6. 如图所示，P、Q为固定在自行车后轮上的两个传动齿轮，与车后轮同角速度转动，通过链条与脚踏轮M连接，P轮的半径比Q轮的大。保持M以恒定角速度转动，将链条由Q轮换到P轮，下列说法正确的是（ ）
A. 车后轮的转速变大
B. 车后轮转动的角速度变小
C. 车后轮转动的周期不变
D. 车子前进的速度变大
【答案】B
【解析】
【详解】B．车后轮通过链条与脚踏轮M连接，线速度相等，根据
可知将链条由Q轮换到P轮，车后轮转动的角速度变小，故B正确；
A．根据
可知将链条由Q轮换到P轮，车后轮的转速变小，故A错误；
C．根据
可知将链条由Q轮换到P轮，车后轮转动的周期变大，故C错误；
D．根据
可知将链条由Q轮换到P轮，车子前进的速度变小，故D错误。
故选B。
7. 某人从O点由静止开始做无动力翼装飞行，运动到A点后速度斜向下且保持不变，一段时间后运动到B点，运动轨迹如图乙所示，此人从O点到B点的过程中（ ）
A. 加速度一直减小
B. 一直处于失重状态
C. 机械能一直在减小
D. 重力势能先减小后不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．由运动轨迹图可知，此人先做加速度减小的加速运动，然后做匀速直线运动，故A错误；
B．从O到A过程中有竖直向下的加速度分量，故此时人处于失重状态，从A到B过程中人做匀速直线运动，故人不失重也不超重，故B错误；
C．由于除重力外还有空气阻力做负功，故人的机械一直在减小，故C正确；
D．人一直下降，故重力一直做正功，则重力势能一直减小，故D错误。
故选C。
8. 如图所示，在竖直平面内，离地一定高度的树上挂有一个苹果，地面上玩具手枪的枪口对准苹果。某时刻苹果从O点自由下落，同时玩具子弹也从枪口P以一定初速度射出，子弹运动一段时间后到达最高点Q，而苹果也下落到M点，最后子弹在N点“击中”苹果。若子弹和苹果都看成质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 子弹到达最高点的速度为0
B. PQ的竖直高度等于OM的距离
C. 子弹“击中”苹果时竖直方向的分速度大于苹果下落的速度
D. 子弹从P运动到Q的过程中速度变化量的方向始终竖直向上
【答案】B
【解析】
【详解】A．子弹做斜抛运动，在最高点速度为水平分速度不为零，故A错误；
B．某时刻苹果从O点自由下落，同时玩具子弹也从枪口P以一定初速度射出，所以运动时间相同，而苹果竖直方向初速度为零，自由落体，子弹竖直方向逆运动也是初速度为零，自由落体，所以PQ的竖直高度等于OM的距离，故B正确；
C．子弹“击中”苹果时竖直方向的分速度小于苹果下落的速度，因为在M、Q处，苹果竖直分速度大，而两者加速度相同，故C错误；
D．根据
可知，子弹从P运动到Q的过程中速度变化量的方向始终竖直向下，故D错误。
故选B。
9. 假如你在地球赤道上，看到天空中一颗卫星P从你头顶正上方由西向东飞过，另一颗卫星Q从东向西经过头顶正上方，恰好经过12h两颗卫星都再次经过头顶的正上方。假设两颗卫星的运动可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A. 卫星Q比卫星P的周期要大 B. 卫星Q比卫星P的线速度要大
C. 卫星Q比卫星P的加速度要大 D. 卫星Q比卫星P距地球要更近
【答案】A
【解析】
【详解】人随地球自西向东自转，经过12h自转半圈，两颗卫星都再次经过头顶的正上方，所以卫星P转过的角度比地球的自转角度多，卫星Q转过的角度与地球的自转角度之和等于，所以卫星Q比卫星P的角速度要小。根据
可知卫星Q比卫星P的周期要大，线速度要小，加速度要小，距地球要更远。
故选A。
10. 如图所示，高速公路上一辆速度为90km/h的汽车紧贴超车道的路基行驶。驾驶员在A点发现刹车失灵，短暂反应后，控制汽车通过图中两段弧长相等的圆弧从B点紧贴避险车道左侧驶入。已知汽车速率不变，A、B两点沿道路方向距离为120m，超车道和行车道宽度均为3.75m，应急车道宽度为2.5m，路面提供的最大静摩擦力是车重的0.5倍，汽车转弯时恰好不与路面发生相对滑动，重力加速度，估算驾驶员反应时间为（ ）
A. 2s B. 1.5s C. 1.0s D. 0.75s
【答案】A
【解析】
【详解】汽车做圆周运动由摩擦力提供向心力
汽车运动的半径为
A、B两点间垂直道路方向的距离为，由几何关系得两端 沿道路方向的距离为
驾驶员反应时间为
故A正确，BCD错误。
故选A。
【点睛】，
11. 一辆小汽车在水平路面上由静止沿直线启动，在时间内做匀加速直线运动，时刻达到速度，并达到额定功率，之后保持以额定功率运动。汽车的质量为m，汽车受到地面的阻力为车重力的k倍，重力加速度g及上述物理量均已知，若想要知道该汽车从静止加速到最大速度经过的位移，还需要知道以下哪个物理量（ ）
A. 汽车在时间内的牵引力F
B. 汽车的额定功率P
C. 汽车的最大速度
D. 汽车加速到最大速度的时刻
【答案】D
【解析】
【详解】在时间内汽车的位移
根据牛顿第二定律
汽车的最大速度
汽车速度从加速至，根据动能定理有
汽车从静止加速到最大速度经过的位移
可知还需要知道汽车加速到最大速度的时刻，故ABC错误，D正确。
故选D。
12. 如图所示，空间中有三个带电量相同的点电荷处于同一直线上，且相邻点电荷的间距相等。实线为周围的电场线分布且电场线关于直线MN对称，虚线为仅受电场力作用的某试探电荷从a点运动到b点的轨迹，且a点与b点也关于直线MN对称。则下列说法正确的是（ ）
A. 试探电荷在a点与b点的加速度相同
B. 三个点电荷一定都带负电，试探电荷一定带正电
C. 试探电荷在a点与b点的电势能相同
D. 试探电荷一直受到电场力的作用，因此速度一直增大
【答案】C
【解析】
【详解】A．电场线关于直线MN对称，根据对称性可知试探电荷在a点与b点的加速度大小相同，方向不同，故A错误；
B．根据电场力方向指向曲线凹处，三个点电荷若带负电，试探电荷带正电，三个点电荷若带正电，试探电荷带负电，故B错误；
C．电场线关于直线MN对称，根据对称性可知a点与b点的电势相同，故试探电荷在a点与b点的电势能相同，故C正确；
D．试探电荷从a点运动到b点的过程中，存在区域电场力与速度的夹角大于，此时电场力做负功，试探电荷动能减小，速度减小，故D错误。
故选C。
13. 如图，在光滑的定滑轮下方处固定一个带电小球A。绝缘细线绕过定滑轮与另一带电小球B连接。开始时A、B两球间距为d，在同一水平面上处于静止状态。现有一力F缓慢向左拉动细线，在A、B连线转至与水平面成45°的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 细线上的拉力先减小后增大
B. B球受到的库仑力大小不变
C. B球受到库仑力对对B球做负功
D. 细线与竖直方向的夹角不变
【答案】B
【解析】
【详解】设A、B两小球所带电荷量分别为qA、qB，B球的质量为m，OA=h，当小球B被拉至某位置时，受力如图所示
设此时OB=l，AB=r，两球的库仑力大小为
根据相似三角形可知
解得
、
由于l一直在减小，故F一直减小，由可知，r保持不变，因此B球的运动轨迹是以A为圆心的一段圆弧，B球受到的库仑力对对B球不做功，细线与竖直方向的夹角会发生变化，且
r保持不变，h保持不变，库仑力大小不变。
故选B。
二、多项选择题（本题共2小题。在每小题给出的四个选项中，有两个或多个选项正确，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，选错或不选得0分，共6分）
14. 我国新能源汽车发展迅速，部分新能源汽车使用磷酸铁锂电池供电。某磷酸铁锂电池的电池容量为，平均工作电压3.2V，平均工作电流为2A，则下列说法正确的是（ ）
A. 该电池的平均输出功率为6.4W
B. 该电池可以正常工作41.6h
C. 该电池最多可以储存的电能为93600J
D. 该电池最多可以储存的电荷量为93600C
【答案】AD
【解析】
【详解】A．该电池的平均输出功率为
故A正确；
B．该电池可以正常工作
故B错误；
C．该电池最多可以储存的电能为
故C错误；
D．该电池最多可以储存的电荷量为
故D正确。
故选AD。
15. 传送带在工业生产中有着巨大的作用，例如可以利用传送带分拣鱼虾，其原理如图所示。传送带倾角为，长度为2l，以速度顺时针匀速转动。该装置工作时，将混合的鱼虾无初速放到传送带中点。为研究方便，仅研究一只虾与一条鱼，已知鱼和虾的质量分别为、，动摩擦因数分别为、，且鱼和虾均可视为质点。混合的鱼虾放到传送带上后，鱼会沿传送带往上运动，且到达传送带最高点前已达到速度；虾会沿传送带往下运动。鱼虾在传送带上的整个过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 传送带与鱼之间摩擦产生的热量为
B. 传送带对鱼做功为
C. 传送带对虾做功为
D. 传送带与虾之间摩擦产生的热量为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由于鱼达传送带最高点前已达到速度v0，则鱼与传送带间的相对位移小于l，所以传送带与鱼之间摩擦产生的热量
故A错误；
B．传送带对鱼做功为
故B正确；
C．虾沿传送带往下运动，摩擦力方向向上，则传送带对虾做功为
故C正确；
D．传送带与虾相向运动，虾运动的位移大小为l，则传送带与虾的相对位移大于l，所以传送带与虾之间摩擦产生的热量
故D错误。
故选BC。
非选择题部分
三、实验题（本题共3小题，共14分）
16. 某同学利用如图甲所示的装置探究“加速度与力、质量的关系”的实验。
（1）实验中，在保持小车的质量不变情况下，探究加速度a与合力的关系；在保持槽码质量不变即拉力不变的情况下，探究加速度a小车纸带与小车质量的关系，这主要应用了什么实验方法______（单选）
A.转换放大法 B.等效替代法 C.控制变量 D.理想模型法
（2）实验室用50Hz交流电源给电火花打点计时器供电，如图乙所示是打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的7个计数点0、1、2、3、4、5、6，相邻两个计数点之间还有四个真实的点，现测出各计数点到0计数点之间的距离（如图乙所示）。根据纸带可求得此次实验中小车运动的加速度的值______.（结果保留两位有效数字）
【答案】 ①. C ②. 0.44
【解析】
【详解】（1）[1]实验中，在保持小车的质量不变情况下，探究加速度a与合力的关系；在保持槽码质量不变即拉力不变的情况下，探究加速度a小车纸带与小车质量的关系，这主要应用控制变量法。
故选C。
（2）[2]根据逐差法求得此次实验中小车运动的加速度的值为
17. 在“研究平抛运动的特点”实验中，以小钢球离开轨道末端时球心位置为坐标原点O，建立水平与竖直坐标轴。让小球从斜槽上离水平桌面相同高度处静止释放，使其水平抛出，通过多次描点可绘出小球做平抛运动时球心的轨迹，如图1所示。
（1）下列说法正确的是______（单选）
A.实验所用的小钢球可以用乒乓球替代
B.斜槽的上表面可以不光滑
C.画轨迹时应把所有描出的点用平滑的曲线连接起来
（2）若实验时忘记记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据求算初速度：如图2所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为，测得AB和BC的竖直间距分别是和。可求得钢球平抛的初速度大小______（重力加速度g取，结果保留两位有效数字）.
【答案】 ①. B ②. 0.70
【解析】
【详解】（1）[1] A．乒乓球质量轻且体积较大，受到的空气阻力大，实验误差大，故A错误；
B．在“研究平抛运动的特点”实验中，要求每次实验的小球从斜槽水平飞出，且速度相同，不需要斜槽光滑，故B正确；
C．画轨迹时应舍弃误差较大的点，把误差较小的点用平滑的曲线连接起来，故C错误；
故选B。
（2）[2]根据匀变速直线运动规律有
可得BC间运行的时间
钢球平抛的初速度大小
18. 为测量一节干电池的电动势和内阻，张同学和李同学提出了多种方案。在其中的一种方案中，他们认为可以先测量电阻丝的阻值，再设计电路测量干电池的电动势和内阻。
（1）张同学准备用图甲所示器材精确测量一粗细均匀的电阻丝的电阻，其中部分器材的参数及量程选择如下：
电源：电动势为2V；
待测电阻丝：阻值约为；
电压表：选择3V量程，内阻约为；
电流表：选择0.6A量程，内阻约为；
要求电阻丝两端的电压调节范围尽量大，请将甲图中的电路补充完整______。
（2）李同学在阅读说明书后得知该电阻材料的电阻率，他用刻度尺测量该电阻丝的长度为50.00cm，用螺旋测微器测该电阻丝的直径如图乙所示，则直径为______mm；
（3）两位同学测得电阻丝的电阻均为，为利用该电阻丝进一步测量一节干电池的电动势和内阻，他们合作设计了如图丙所示的电路，其中的电池即为待测电池，定值电阻。使金属滑片接触电阻丝的不同位置，分别记录电阻丝连入电路的有效长度x及对应的电压表示数U，作出图像如图丁所示，电压表看做理想电压表，则该电池的电动势为______V，内阻为______（结果均保留两位有效数字）。
【答案】 ①. ②. 1.130 ③. 1.4 ④. 1.0
【解析】
【详解】（1）[1]电阻丝两端的电压调节范围尽量大，滑动变阻器应采用分压式，待测电阻丝阻值与电流表阻值接近，应采用外接法，电路如图所示
（2）[2]用螺旋测微器测该电阻丝的直径为
（3）[3]根据闭合电路得欧姆定律
整理得
截距有
该电池的电动势为
[4]斜率
内阻为
四、解答题（本题共4小题，共41分）
19. 如图甲所示是2023年河北杂技《龙跃神州：中幡》舞上春晚。表演者用身体各个部位不断晃动、抛起、接住中幡，始终不让幡杆落地，十分精彩。某次动作中，表演者将中幡竖直向上抛起，又在原地接住中幡。若中幡在被抛出和接住时，幡底离地高度均为，从抛出到接住经历时间1.6s.不计空气阻力，重力加速度g取。
（1）求这次动作中，幡底离地的最大高度；
（2）在另一动作中，一名持幡者将幡竖直向上抛出时，另一名表演者迅速爬上他肩头，在幡底离地时将幡接住，运动简化示意图如图乙所示。若幡抛出时幡底离地仍为，两人配合完成这套动作用时2s，则将中幡竖直抛出时的速度是多少？接幡时幡的速度大小是多少？
【答案】（1）；（2），
【解析】
【详解】（1）幡底竖直向上抛起后运动的距离
幡底离地的最大高度
（2）两人配合完成这套动作有
中幡竖直抛出时的速度
接幡时幡的速度
接幡时幡的速度大小为
20. 水平转盘可以绕竖直轴转动，半径，转盘中心处有一个光滑小孔，用一根长细线穿过小孔将质量分别为、的小球A和小物块B连接，小物块B放在水平转盘的边缘且与转盘保持相对静止，如图所示。现让小球A在水平面做角速度的匀速圆周运动，小物块B与水平转盘间的动摩擦因数（取），求：
（1）与竖直方向的夹角及细线上的拉力大小；
（2）小球A运动速度大小不变，现使水平转盘转动起来，要使小物块B与水平转盘间保持相对静止，求水平转盘角速度的取值范围。（假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
【答案】（1），；（2）
【解析】
详解】（1）对A受力分析，可知
由牛顿第二定律得
其中
解得
，，
（2）当物体B受到的最大静摩擦力指向圆心时，转盘最大，有
解得
当物体B受到的最大静摩擦力背离圆心时，转盘最小，有
解得
综上所述角速度的范围
21. 如图所示，倾斜轨道AB与水平面的夹角为，BCD段为水平面，圆轨道最低点C稍有分开，E为最高点，圆轨道半径，CD段长，D端与一足够长的传送带相连接。质量的小物块从斜面顶点A以的速度水平向右抛出落到斜面上的P点，假设小物块落到斜面上前后，平行斜面方向速度不变，垂直斜面方向速度立即变为零。已知小物块过圆轨道最高点E时的速度为，小物块与CD段和传送带的摩擦系数均为，轨道其余部分均光滑，小物块可视为质点，经过轨道连接处均无能量损失。（，，），求：
（1）小物块运动到圆心等高处Q点时，对轨道的压力；
（2）小物块在斜面上的落点P离开水平面的高度h；
（3）若传动带逆时针匀速转动，要使小物块在整个运动过程中都不脱离轨道，试分析传送带速度v应满足什么条件。
【答案】（1）6N，垂直轨道向右；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）有
对Q点受力分析
联立可得
根据牛顿第三定律可知在Q点对轨道压力大小为6N，方向垂直轨道向右；
（2）设从抛出到落到斜面P点的时间为t，有
可得
设小物块落到斜面上时平行斜面方向的速度为
有
可得
（3）设小物块第一次从圆轨道滑到D点时的速度大小为，则有
可得
若传送带逆时针匀速转动，要使小物块返回时刚好能到达圆轨道最高点，则小物块从传送带返回并离开传送带速度为，有
可得
故无论传送带速度多大，小物块返回时到不了圆轨道最高点，不脱离轨道，临界只能是返回时恰好至圆心等高点以下，设速度为，有
可得
故传送带速度v应满足
22. 如图甲所示，间距为d的两平行金属板AB，板间电压，A板上一点粒子源能随时间均匀发射质量为m，电荷量为的带电粒子，放出的带电粒子（初速度可视为零）经AB间电场加速后恰好从金属板M左端的下边缘沿水平方向进入水平放置的平行金属板MN间，MN间距也为d，板长、在MN间加如图乙所示的电压，，距金属板MN右端d处有一接收屏（屏足够大），以M板延长线与屏的交点为坐标原点O，取向下为y轴正方向，忽略粒子所受重力。求：
（1）粒子刚进入MN时的速度；
（2）在时刻进入MN的粒子打在接收屏上的位置坐标y；
（3）若发射时间足够长（远大于的变化周期），则能够被接收屏接收的粒子占粒子源发射总数的比例。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）在加速电场中，由动能定理有
得
（2）由题意可知，粒子在偏转电场中运动时间为
粒子的加速度为
设离开MN时偏移距离为，则
得
（3）设时刻进入MN的粒子恰好能从M板右端离开，到的时间间隔为，则
得
则
一个周期内，时刻进入的粒子能被屏接收，占比
宁波市2022学年度第二学期九校联考高一物理试题
本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分祌。
选择题部分
一、单项选择题（本题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得3分，错选或不答的得0分）
1. 电阻是描述导体对电流的阻碍作用大小的物理量，电阻的倒数称为电导，电导的单位为西门子，西门子可用国际单位制的基本单位表示为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】电导用国际单位制的基本单位表示为
故ABC错误，D正确。
故选D。
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. 质点、点电荷 B. 点电荷、元电荷
C. 元电荷、重心 D. 质点、重心
【答案】A
【解析】
【详解】质点是忽略大小、体积、形状而有质量的点，点电荷是本身大小比相互之间的距离小得多的带电体，点电荷、质点都是实际不存在的理想化模型，元电荷是最小的电荷量，重心是重力在物体上的等效作用点，不是理想化模型。
故选A。
3. 下列说法中，符合物理学史实的是（ ）
A. 法国科学家笛卡儿认为须有力作用在物体上，物体才能运动
B. 牛顿得出了万有引力定律，并测定了引力常量
C. 元电荷最早由美国物理学家密立根测得并因此获得诺贝尔物理学奖
D. 卡文迪许用扭秤实验建立了库仑定律，并测定了静电力常量
【答案】C
【解析】
【详解】A．亚里士多德认为须有力作用在物体上，物体才能运动，故A错误；
B．牛顿得出了万有引力定律，英国的卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，故B错误；
C．元电荷最早由美国物理学家密立根测得并因此获得诺贝尔物理学奖，故C正确；
D．库仑利用扭秤实验建立了库仑定律，并测定了静电力常量，故D错误。
故选C。
4. 截至2022年5月5曰，“祝融号”火星车在火星表面工作347个火星日，累计行驶1921米，下列关于火星车运动的说法中，正确的是（ ）
A. 347个火星日是指时刻
B. 1921米是指位移大小
C. 火星车匀速行驶时，路面对火星车的作用力等于反作用力大小
D. 火星车加速行驶时，路面对火星车的作用力大于反作用力大小
【答案】C
【解析】
【详解】A．347个火星日是指时间间隔，故A错误；
B．1921米是指路程大小，故B错误；
C．火星车匀速行驶时，根据牛顿第三定律可知路面对火星车的作用力等于反作用力大小，故C正确；
D．火星车加速行驶时，根据牛顿第三定律可知路面对火星车的作用力等于反作用力大小，故D错误。
故选C。
5. 如图所示，实线表示在空中运动的足球（可视作质点）的一条非抛物线轨迹，其中一条虚线是轨迹的切线，两条虚线互相垂直，下列表示足球所受合力的示意图中，正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】做曲线运动的足球的速度方向应为曲线上该点的切线方向，由图可知，两虚线应相互垂直，由于足球做曲线运动，则合力应指向曲线的内侧，且由于足球向上运动过程中速度减小，所以合力与速度方向应与钝角。
故选A。
6. 如图所示，P、Q为固定在自行车后轮上的两个传动齿轮，与车后轮同角速度转动，通过链条与脚踏轮M连接，P轮的半径比Q轮的大。保持M以恒定角速度转动，将链条由Q轮换到P轮，下列说法正确的是（ ）
A. 车后轮的转速变大
B. 车后轮转动的角速度变小
C. 车后轮转动的周期不变
D. 车子前进的速度变大
【答案】B
【解析】
【详解】B．车后轮通过链条与脚踏轮M连接，线速度相等，根据
可知将链条由Q轮换到P轮，车后轮转动的角速度变小，故B正确；
A．根据
可知将链条由Q轮换到P轮，车后轮的转速变小，故A错误；
C．根据
可知将链条由Q轮换到P轮，车后轮转动的周期变大，故C错误；
D．根据
可知将链条由Q轮换到P轮，车子前进的速度变小，故D错误。
故选B。
7. 某人从O点由静止开始做无动力翼装飞行，运动到A点后速度斜向下且保持不变，一段时间后运动到B点，运动轨迹如图乙所示，此人从O点到B点的过程中（ ）
A. 加速度一直减小
B. 一直处于失重状态
C. 机械能一直在减小
D. 重力势能先减小后不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．由运动轨迹图可知，此人先做加速度减小的加速运动，然后做匀速直线运动，故A错误；
B．从O到A过程中有竖直向下的加速度分量，故此时人处于失重状态，从A到B过程中人做匀速直线运动，故人不失重也不超重，故B错误；
C．由于除重力外还有空气阻力做负功，故人的机械一直在减小，故C正确；
D．人一直下降，故重力一直做正功，则重力势能一直减小，故D错误。
故选C。
8. 如图所示，在竖直平面内，离地一定高度的树上挂有一个苹果，地面上玩具手枪的枪口对准苹果。某时刻苹果从O点自由下落，同时玩具子弹也从枪口P以一定初速度射出，子弹运动一段时间后到达最高点Q，而苹果也下落到M点，最后子弹在N点“击中”苹果。若子弹和苹果都看成质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 子弹到达最高点的速度为0
B. PQ的竖直高度等于OM的距离
C. 子弹“击中”苹果时竖直方向的分速度大于苹果下落的速度
D. 子弹从P运动到Q的过程中速度变化量的方向始终竖直向上
【答案】B
【解析】
【详解】A．子弹做斜抛运动，在最高点速度为水平分速度不为零，故A错误；
B．某时刻苹果从O点自由下落，同时玩具子弹也从枪口P以一定初速度射出，所以运动时间相同，而苹果竖直方向初速度为零，自由落体，子弹竖直方向逆运动也是初速度为零，自由落体，所以PQ的竖直高度等于OM的距离，故B正确；
C．子弹“击中”苹果时竖直方向的分速度小于苹果下落的速度，因为在M、Q处，苹果竖直分速度大，而两者加速度相同，故C错误；
D．根据
可知，子弹从P运动到Q的过程中速度变化量的方向始终竖直向下，故D错误。
故选B。
9. 假如你在地球赤道上，看到天空中一颗卫星P从你头顶正上方由西向东飞过，另一颗卫星Q从东向西经过头顶正上方，恰好经过12h两颗卫星都再次经过头顶的正上方。假设两颗卫星的运动可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A. 卫星Q比卫星P的周期要大 B. 卫星Q比卫星P的线速度要大
C. 卫星Q比卫星P的加速度要大 D. 卫星Q比卫星P距地球要更近
【答案】A
【解析】
【详解】人随地球自西向东自转，经过12h自转半圈，两颗卫星都再次经过头顶的正上方，所以卫星P转过的角度比地球的自转角度多，卫星Q转过的角度与地球的自转角度之和等于，所以卫星Q比卫星P的角速度要小。根据
可知卫星Q比卫星P的周期要大，线速度要小，加速度要小，距地球要更远。
故选A。
10. 如图所示，高速公路上一辆速度为90km/h的汽车紧贴超车道的路基行驶。驾驶员在A点发现刹车失灵，短暂反应后，控制汽车通过图中两段弧长相等的圆弧从B点紧贴避险车道左侧驶入。已知汽车速率不变，A、B两点沿道路方向距离为120m，超车道和行车道宽度均为3.75m，应急车道宽度为2.5m，路面提供的最大静摩擦力是车重的0.5倍，汽车转弯时恰好不与路面发生相对滑动，重力加速度，估算驾驶员反应时间为（ ）
A. 2s B. 1.5s C. 1.0s D. 0.75s
【答案】A
【解析】
【详解】汽车做圆周运动由摩擦力提供向心力
汽车运动的半径为
A、B两点间垂直道路方向的距离为，由几何关系得两端 沿道路方向的距离为
驾驶员反应时间为
故A正确，BCD错误。
故选A。
【点睛】，
11. 一辆小汽车在水平路面上由静止沿直线启动，在时间内做匀加速直线运动，时刻达到速度，并达到额定功率，之后保持以额定功率运动。汽车的质量为m，汽车受到地面的阻力为车重力的k倍，重力加速度g及上述物理量均已知，若想要知道该汽车从静止加速到最大速度经过的位移，还需要知道以下哪个物理量（ ）
A. 汽车在时间内的牵引力F
B. 汽车的额定功率P
C. 汽车的最大速度
D. 汽车加速到最大速度的时刻
【答案】D
【解析】
【详解】在时间内汽车的位移
根据牛顿第二定律
汽车的最大速度
汽车速度从加速至，根据动能定理有
汽车从静止加速到最大速度经过的位移
可知还需要知道汽车加速到最大速度的时刻，故ABC错误，D正确。
故选D。
12. 如图所示，空间中有三个带电量相同的点电荷处于同一直线上，且相邻点电荷的间距相等。实线为周围的电场线分布且电场线关于直线MN对称，虚线为仅受电场力作用的某试探电荷从a点运动到b点的轨迹，且a点与b点也关于直线MN对称。则下列说法正确的是（ ）
A. 试探电荷在a点与b点的加速度相同
B. 三个点电荷一定都带负电，试探电荷一定带正电
C. 试探电荷在a点与b点的电势能相同
D. 试探电荷一直受到电场力的作用，因此速度一直增大
【答案】C
【解析】
【详解】A．电场线关于直线MN对称，根据对称性可知试探电荷在a点与b点的加速度大小相同，方向不同，故A错误；
B．根据电场力方向指向曲线凹处，三个点电荷若带负电，试探电荷带正电，三个点电荷若带正电，试探电荷带负电，故B错误；
C．电场线关于直线MN对称，根据对称性可知a点与b点的电势相同，故试探电荷在a点与b点的电势能相同，故C正确；
D．试探电荷从a点运动到b点的过程中，存在区域电场力与速度的夹角大于，此时电场力做负功，试探电荷动能减小，速度减小，故D错误。
故选C。
13. 如图，在光滑的定滑轮下方处固定一个带电小球A。绝缘细线绕过定滑轮与另一带电小球B连接。开始时A、B两球间距为d，在同一水平面上处于静止状态。现有一力F缓慢向左拉动细线，在A、B连线转至与水平面成45°的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 细线上的拉力先减小后增大
B. B球受到的库仑力大小不变
C. B球受到库仑力对对B球做负功
D. 细线与竖直方向的夹角不变
【答案】B
【解析】
【详解】设A、B两小球所带电荷量分别为qA、qB，B球的质量为m，OA=h，当小球B被拉至某位置时，受力如图所示
设此时OB=l，AB=r，两球的库仑力大小为
根据相似三角形可知
解得
、
由于l一直在减小，故F一直减小，由可知，r保持不变，因此B球的运动轨迹是以A为圆心的一段圆弧，B球受到的库仑力对对B球不做功，细线与竖直方向的夹角会发生变化，且
r保持不变，h保持不变，库仑力大小不变。
故选B。
二、多项选择题（本题共2小题。在每小题给出的四个选项中，有两个或多个选项正确，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，选错或不选得0分，共6分）
14. 我国新能源汽车发展迅速，部分新能源汽车使用磷酸铁锂电池供电。某磷酸铁锂电池的电池容量为，平均工作电压3.2V，平均工作电流为2A，则下列说法正确的是（ ）
A. 该电池的平均输出功率为6.4W
B. 该电池可以正常工作41.6h
C. 该电池最多可以储存的电能为93600J
D. 该电池最多可以储存的电荷量为93600C
【答案】AD
【解析】
【详解】A．该电池的平均输出功率为
故A正确；
B．该电池可以正常工作
故B错误；
C．该电池最多可以储存的电能为
故C错误；
D．该电池最多可以储存的电荷量为
故D正确。
故选AD。
15. 传送带在工业生产中有着巨大的作用，例如可以利用传送带分拣鱼虾，其原理如图所示。传送带倾角为，长度为2l，以速度顺时针匀速转动。该装置工作时，将混合的鱼虾无初速放到传送带中点。为研究方便，仅研究一只虾与一条鱼，已知鱼和虾的质量分别为、，动摩擦因数分别为、，且鱼和虾均可视为质点。混合的鱼虾放到传送带上后，鱼会沿传送带往上运动，且到达传送带最高点前已达到速度；虾会沿传送带往下运动。鱼虾在传送带上的整个过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 传送带与鱼之间摩擦产生的热量为
B. 传送带对鱼做功为
C. 传送带对虾做功为
D. 传送带与虾之间摩擦产生的热量为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由于鱼达传送带最高点前已达到速度v0，则鱼与传送带间的相对位移小于l，所以传送带与鱼之间摩擦产生的热量
故A错误；
B．传送带对鱼做功为
故B正确；
C．虾沿传送带往下运动，摩擦力方向向上，则传送带对虾做功为
故C正确；
D．传送带与虾相向运动，虾运动的位移大小为l，则传送带与虾的相对位移大于l，所以传送带与虾之间摩擦产生的热量
故D错误。
故选BC。
非选择题部分
三、实验题（本题共3小题，共14分）
16. 某同学利用如图甲所示的装置探究“加速度与力、质量的关系”的实验。
（1）实验中，在保持小车的质量不变情况下，探究加速度a与合力的关系；在保持槽码质量不变即拉力不变的情况下，探究加速度a小车纸带与小车质量的关系，这主要应用了什么实验方法______（单选）
A.转换放大法 B.等效替代法 C.控制变量 D.理想模型法
（2）实验室用50Hz交流电源给电火花打点计时器供电，如图乙所示是打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的7个计数点0、1、2、3、4、5、6，相邻两个计数点之间还有四个真实的点，现测出各计数点到0计数点之间的距离（如图乙所示）。根据纸带可求得此次实验中小车运动的加速度的值______.（结果保留两位有效数字）
【答案】 ①. C ②. 0.44
【解析】
【详解】（1）[1]实验中，在保持小车的质量不变情况下，探究加速度a与合力的关系；在保持槽码质量不变即拉力不变的情况下，探究加速度a小车纸带与小车质量的关系，这主要应用控制变量法。
故选C。
（2）[2]根据逐差法求得此次实验中小车运动的加速度的值为
17. 在“研究平抛运动的特点”实验中，以小钢球离开轨道末端时球心位置为坐标原点O，建立水平与竖直坐标轴。让小球从斜槽上离水平桌面相同高度处静止释放，使其水平抛出，通过多次描点可绘出小球做平抛运动时球心的轨迹，如图1所示。
（1）下列说法正确的是______（单选）
A.实验所用的小钢球可以用乒乓球替代
B.斜槽的上表面可以不光滑
C.画轨迹时应把所有描出的点用平滑的曲线连接起来
（2）若实验时忘记记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据求算初速度：如图2所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为，测得AB和BC的竖直间距分别是和。可求得钢球平抛的初速度大小______（重力加速度g取，结果保留两位有效数字）.
【答案】 ①. B ②. 0.70
【解析】
【详解】（1）[1] A．乒乓球质量轻且体积较大，受到的空气阻力大，实验误差大，故A错误；
B．在“研究平抛运动的特点”实验中，要求每次实验的小球从斜槽水平飞出，且速度相同，不需要斜槽光滑，故B正确；
C．画轨迹时应舍弃误差较大的点，把误差较小的点用平滑的曲线连接起来，故C错误；
故选B。
（2）[2]根据匀变速直线运动规律有
可得BC间运行的时间
钢球平抛的初速度大小
18. 为测量一节干电池的电动势和内阻，张同学和李同学提出了多种方案。在其中的一种方案中，他们认为可以先测量电阻丝的阻值，再设计电路测量干电池的电动势和内阻。
（1）张同学准备用图甲所示器材精确测量一粗细均匀的电阻丝的电阻，其中部分器材的参数及量程选择如下：
电源：电动势为2V；
待测电阻丝：阻值约为；
电压表：选择3V量程，内阻约为；
电流表：选择0.6A量程，内阻约为；
要求电阻丝两端的电压调节范围尽量大，请将甲图中的电路补充完整______。
（2）李同学在阅读说明书后得知该电阻材料的电阻率，他用刻度尺测量该电阻丝的长度为50.00cm，用螺旋测微器测该电阻丝的直径如图乙所示，则直径为______mm；
（3）两位同学测得电阻丝的电阻均为，为利用该电阻丝进一步测量一节干电池的电动势和内阻，他们合作设计了如图丙所示的电路，其中的电池即为待测电池，定值电阻。使金属滑片接触电阻丝的不同位置，分别记录电阻丝连入电路的有效长度x及对应的电压表示数U，作出图像如图丁所示，电压表看做理想电压表，则该电池的电动势为______V，内阻为______（结果均保留两位有效数字）。
【答案】 ①. ②. 1.130 ③. 1.4 ④. 1.0
【解析】
【详解】（1）[1]电阻丝两端的电压调节范围尽量大，滑动变阻器应采用分压式，待测电阻丝阻值与电流表阻值接近，应采用外接法，电路如图所示
（2）[2]用螺旋测微器测该电阻丝的直径为
（3）[3]根据闭合电路得欧姆定律
整理得
截距有
该电池的电动势为
[4]斜率
内阻为
四、解答题（本题共4小题，共41分）
19. 如图甲所示是2023年河北杂技《龙跃神州：中幡》舞上春晚。表演者用身体各个部位不断晃动、抛起、接住中幡，始终不让幡杆落地，十分精彩。某次动作中，表演者将中幡竖直向上抛起，又在原地接住中幡。若中幡在被抛出和接住时，幡底离地高度均为，从抛出到接住经历时间1.6s.不计空气阻力，重力加速度g取。
（1）求这次动作中，幡底离地的最大高度；
（2）在另一动作中，一名持幡者将幡竖直向上抛出时，另一名表演者迅速爬上他肩头，在幡底离地时将幡接住，运动简化示意图如图乙所示。若幡抛出时幡底离地仍为，两人配合完成这套动作用时2s，则将中幡竖直抛出时的速度是多少？接幡时幡的速度大小是多少？
【答案】（1）；（2），
【解析】
【详解】（1）幡底竖直向上抛起后运动的距离
幡底离地的最大高度
（2）两人配合完成这套动作有
中幡竖直抛出时的速度
接幡时幡的速度
接幡时幡的速度大小为
20. 水平转盘可以绕竖直轴转动，半径，转盘中心处有一个光滑小孔，用一根长细线穿过小孔将质量分别为、的小球A和小物块B连接，小物块B放在水平转盘的边缘且与转盘保持相对静止，如图所示。现让小球A在水平面做角速度的匀速圆周运动，小物块B与水平转盘间的动摩擦因数（取），求：
（1）与竖直方向的夹角及细线上的拉力大小；
（2）小球A运动速度大小不变，现使水平转盘转动起来，要使小物块B与水平转盘间保持相对静止，求水平转盘角速度的取值范围。（假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
【答案】（1），；（2）
【解析】
详解】（1）对A受力分析，可知
由牛顿第二定律得
其中
解得
，，
（2）当物体B受到的最大静摩擦力指向圆心时，转盘最大，有
解得
当物体B受到的最大静摩擦力背离圆心时，转盘最小，有
解得
综上所述角速度的范围
21. 如图所示，倾斜轨道AB与水平面的夹角为，BCD段为水平面，圆轨道最低点C稍有分开，E为最高点，圆轨道半径，CD段长，D端与一足够长的传送带相连接。质量的小物块从斜面顶点A以的速度水平向右抛出落到斜面上的P点，假设小物块落到斜面上前后，平行斜面方向速度不变，垂直斜面方向速度立即变为零。已知小物块过圆轨道最高点E时的速度为，小物块与CD段和传送带的摩擦系数均为，轨道其余部分均光滑，小物块可视为质点，经过轨道连接处均无能量损失。（，，），求：
（1）小物块运动到圆心等高处Q点时，对轨道的压力；
（2）小物块在斜面上的落点P离开水平面的高度h；
（3）若传动带逆时针匀速转动，要使小物块在整个运动过程中都不脱离轨道，试分析传送带速度v应满足什么条件。
【答案】（1）6N，垂直轨道向右；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）有
对Q点受力分析
联立可得
根据牛顿第三定律可知在Q点对轨道压力大小为6N，方向垂直轨道向右；
（2）设从抛出到落到斜面P点的时间为t，有
可得
设小物块落到斜面上时平行斜面方向的速度为
有
可得
（3）设小物块第一次从圆轨道滑到D点时的速度大小为，则有
可得
若传送带逆时针匀速转动，要使小物块返回时刚好能到达圆轨道最高点，则小物块从传送带返回并离开传送带速度为，有
可得
故无论传送带速度多大，小物块返回时到不了圆轨道最高点，不脱离轨道，临界只能是返回时恰好至圆心等高点以下，设速度为，有
可得
故传送带速度v应满足
22. 如图甲所示，间距为d的两平行金属板AB，板间电压，A板上一点粒子源能随时间均匀发射质量为m，电荷量为的带电粒子，放出的带电粒子（初速度可视为零）经AB间电场加速后恰好从金属板M左端的下边缘沿水平方向进入水平放置的平行金属板MN间，MN间距也为d，板长、在MN间加如图乙所示的电压，，距金属板MN右端d处有一接收屏（屏足够大），以M板延长线与屏的交点为坐标原点O，取向下为y轴正方向，忽略粒子所受重力。求：
（1）粒子刚进入MN时的速度；
（2）在时刻进入MN的粒子打在接收屏上的位置坐标y；
（3）若发射时间足够长（远大于的变化周期），则能够被接收屏接收的粒子占粒子源发射总数的比例。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）在加速电场中，由动能定理有
得
（2）由题意可知，粒子在偏转电场中运动时间为
粒子的加速度为
设离开MN时偏移距离为，则
得
（3）设时刻进入MN的粒子恰好能从M板右端离开，到的时间间隔为，则
得
则
一个周期内，时刻进入的粒子能被屏接收，占比
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