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2021届上海市闵行区高三上学期一模物理试卷（期末)含答案
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这是一份2021届上海市闵行区高三上学期一模物理试卷（期末)含答案，共12页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，填空题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
高三上学期一模物理试卷〔期末)
一、单项选择题
1.功和能的单位都是焦耳，如果全部用力学单位制的根本单位来表示，焦耳可写成〔 〕
A. B. C. D.
2.真空中两个点电荷 、 ，距离为R，当 和 电量都增大到原来2倍时，距离也增大到原来的2倍，那么两电荷之间相互作用的静电力将增大到原来〔 〕
A. 1倍 B. 2倍 C. 4倍 D. 8倍
3.下面四种常用电器中哪一个应用的物理规律与其他三个不同〔 〕
A. 动圈式麦克风 B. 动圈式扬声器 C. 家用电磁炉 D. 无线充电器
4.以下哪组物理量的正负号表示的涵义一致〔 〕
A. 某物体速度变化 ，某力对物体做功
B. 某力对物体做功 ，某电荷在电场中电势能为
C. 某物体加速度为 ，某电荷在电场中受力
D. 某物体的重力势能为 ，某力对物体做功
5.如图，一机械臂铁夹夹起质量为 的小球，机械臂与小球沿水平方向做加速度为 的匀加速直线运动，那么铁夹对球的作用力〔 〕
A. 大小为 ，方向竖直向上 B. 大小为 ，方向水平向右
C. 大小与小球的加速度大小无关 D. 方向与小球的加速度大小有关
6.如图为一列沿 轴正方向传播的简谐横波在 时刻的波形图〔振动刚传到 处〕，该波的周期为 ， 、 、 为沿波传播方向上的质点，那么以下说法中正确的选项是〔 〕
A. 质点 比质点 先回到平衡位置
B. 在 时，质点 的速度方向为 轴负方向
C. 在 时，质点 的速度到达最大值
D. 在 时，质点d的加速度到达 轴负向最大值
7.如图为一由干电池、铜线圈和钕磁铁组成的简易电动机，此装置中的铜线圈能从静止开始绕虚线 轴转动起来，那么〔 〕
A. 假设磁铁上方为 极，从上往下看，线圈将顺时针旋转
B. 假设磁铁上方为 极，从上往下看，线圈将顺时针旋转
C. 线圈匀速转动过程电池的化学能全部转化为线圈的动能
D. 线圈加速转动过程电池的化学能全部转化为线圈的动能
8.太空舱里测物体质量的原理如下：先对标准物体施加一水平推力 ，测得其加速度为 ，然后将标准物体与待测物体紧靠在一起，施加同一水平推力 ，测得共同加速度为 。标准物体质量 ，那么待测物体质量 为〔 〕
A. B. C. D.
9.如图，悬挂物体甲的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；轻绳的一端固定在墙上，另一端跨过光滑的定滑轮后悬挂乙物体。甲、乙质量相等，系统平衡时O点两侧的绳与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2。假设θ1=65°，那么θ2等于〔 〕
A. 30° B. 50° C. 60° D. 65°
10.如图， 是锐角三角形 最大的内角，一正点电荷固定在 点。以下说法正确的选项是〔 〕
A. 沿 边，从 点到 点，电场强度逐渐减小
B. 沿 边，从 点到 点，电势先增大后减小
C. 负检验电荷在 点的电势能比其在 点的电势能大
D. 将正检验电荷从 点移动到 点，电场力所做的总功为负
11.“北斗〞卫星导航定位系统由地球静止轨道卫星(同步卫星)、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成．地球静止轨道卫星和中轨道卫星都在圆轨道上运行，它们距地面的高度分别约为地球半径的6倍和3.4倍．以下说法正确的选项是( )
A. 静止轨道卫星的周期约为中轨道卫星的2倍
B. 静止轨道卫星的线速度大小约为中轨道卫星的2倍
C. 静止轨道卫星的角速度大小约为中轨道卫星的
D. 静止轨道卫星的向心加速度大小约为中轨道卫星的
二、多项选择题
12.如图，电路中定值电阻阻值 大于电源内阻阻值 。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表 、 、 示数变化量的绝对值分别为 、 、 ，理想电流表示数变化量的绝对值为 ，那么〔 〕
A. 的示数减小 B. 的示数增大 C. 与 的比值大于 D. 大于
三、填空题
13.电源的电动势是反映电源________的本领的物理量，这个转化过程是通过________做功来实现。
14.如下列图，光滑轨道 固定在竖直平面内形成一重力势阱，两侧高分别为 和 。可视为质点的小物块 质量为 ，静置于水平轨道 处。设重力加速度为 ；假设以 处所在平面为重力势能零势能面，物块 在 处机械能为________，一质量为 的小球 从 处静止落下，在 处与滑块 相撞后小球 将动能全部传给滑块 ，随后滑块 从陷阱右侧滑出，其到达 处的速度 大小为________。
15.如图，逆时针环形电流 外有一被扩张的软金属弹簧圈，当其由环形电流外侧收缩到内侧虚线位置过程中，弹簧圈 内的磁通量大小变化情况为________；弹簧圈 所受安培力的方向沿半径________。
16.一物块在高 、长 的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，取 。那么物块开始下滑 过程中，机械能损失________ ；物块沿斜面下滑的加速度 ________ 。
四、实验题
17.在“用 研究机械能守恒定律〞的实验中，利用如下列图的器材进行实验。图中的①是________，②是________。〔填器材名称〕从右侧某一高度由静止释放摆钢，可以观察到摆摆到左侧的最高位置与释放点根本在同一高度，改变①在固定杆上的位置，重复屡次实验，仍能观察到上述结果，由此可以得出的实验结论是________。
18.在“ 描绘电场等势线〞的实验中，
〔1〕给出以下器材，电源应选用________，传感器应选用________〔用字母表示〕。
A． 的交流电源 B． 的直流电源 C．电流传感器 D．电压传感器
〔2〕按图示连接电路。在电极A、 的连线上等距离的取 、 、 、 、 共5个基准点。
〔a〕传感器正接线柱的电势高于负接线柱时，计算机读数显示为正。假设在图中连接传感器正接线柱的红探针接触 点，连接负接线柱的黑探针接触 点时，读数为正，那么可以判断电极A接在电源的________极上〔选填“正〞或“负〞〕。
〔b〕在寻找基准点 的等势点时，将红探针固定于 点，黑探针在纸上移动，当移动到某点时读数为负，为了找到到基准点 的等势点，那么黑探针应平行于 、 连线向________〔选填“A〞或“B〞〕端移动。
〔3〕如果将红探针固定在电极 上，黑探针沿 连线移动，每移动一小段相等距离记录一次传感器读数，以到 的距离 为横坐标，传感器读数 为纵坐标，作出的图可能为以下列图中的________。
A.
B.
C.
D.
五、解答题
19.我国自主研制的新一代航空母舰正在建造中。设航母中舰载飞机获得的升力大小 可用 表示，其中 为比例常数； 是飞机在平直跑道上的滑行速度， 与飞机所受重力相等时的 称为飞机的起飞离地速度，舰载飞机空载质量为 时，起飞离地速度为 ，装载弹药后质量为 。
〔1〕求飞机装载弹药后的起飞离地速度；
〔2〕假设该航母有电磁弹射装置，飞机装载弹药后，从静止开始在水平甲板上匀加速滑行 后起飞，求飞机在滑行过程中所用的时间和飞机所获得的平均推力大小〔不计所有阻力〕。
20.如图，两根电阻不计、互相平行的光滑金属导轨竖直放置，相距 ；在水平虚线间有与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度 ，磁场区域的高度 ，导体棒 的质量 未知、电阻 ；导体棒 的质量 、电阻 ，它们分别从图中 、 处同时由静止开始在导轨上向下滑动， 匀速穿过磁场区域，且当 刚穿出磁场时 正好进入磁场并匀速穿过，取 ，不计 、 棒之间的相互作用，导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好，求：
〔1〕棒穿过磁场区域过程所用的时间；
〔2〕棒刚进入磁场时两端的电势差；
〔3〕棒 的质量；
〔4〕从静止释放到 棒刚好出磁场过程中 棒产生的焦耳热。
答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】功和能的单位都是焦耳，由功的定义： ，所以
因此单位焦耳可写成kg∙m2/s2 ， 又因N、W、 都不是根本单位，所以ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用做功的表达式结合牛顿第二定律可以利用根本单位表示焦耳。
2.【解析】【解答】根据库仑定律可知 ，真空中有两个固定点电荷，当Q1 ， Q2电量都增大到原来2倍时，距离R增大到原来的2倍时，那么库仑力
因此电荷间的库仑力变为原来的1倍
故答案为：A。
【分析】利用库仑定律结合电荷量和距离的变化可以判别库仑力的大小。
3.【解析】【解答】动圈式麦克风、家用电磁炉以及无线充电器都是利用电磁感应原理工作的；而动圈式扬声器是根据通电导体在磁场中受力工作的，与前三个应用的物理规律不同。
故答案为：B。
【分析】动圈式麦克风、家用电磁炉、无线充电器都是利用电磁感应原理工作，动圈式扬声器是利用通电导体在磁场中受到安培力的原理工作。
4.【解析】【解答】A．物体速度变化是−3m/s，负值表示速度变化方向与正方向相反，某力对物体做功是−3J，表示该力对物体做−3J的功，两者正负号的涵义不一致，A不符合题意；
B．某力对物体做功是−3J，负值表示该力对物体做负功，某电荷在电场中电势能是−3J，表示该电荷相对于零电势能位置所具有的能量是−3J，两者正负号的涵义不一致，B不符合题意；
C．某物体加速度是−3m/s2 ， 加速度是负值表示加速度方向与正方向相反，某电荷在电场中受力是−3N，力是负值表示该力方向与正方向相反，两者正负号的涵义一致，C符合题意；
D．某物体的重力势能是−3J，负值表示物体在零势能面的下方，某力对物体做功是−3J，负值表示该力对物体做负功，两者正负号的涵义不一致，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】速度变化量的符号代表方向，其功的正负代表力对物体做功的效果；电势能的正负代表比0电势能的上下；加速度和力的正负都代表方向。
5.【解析】【解答】对小球，竖直方向
水平方向
铁夹对球的作用力
与水平方向的夹角
即大小和方向都与小球的加速度大小有关。
故答案为：D。
【分析】利用水平方向的牛顿第二定律结合竖直方向的平衡方程可以求出铁夹对球的作用力大小；利用两个分力可以求出作用力的方向，其作用力的大小与方向都与加速度的大小有关。
6.【解析】【解答】A．波沿 轴正方向传播，那么质点ab均向y轴正向运动，那么质点b比质点a先回到平衡位置，A不符合题意；
B．在 时，质点回到原来的位置，即 的速度方向为 轴正方向，B不符合题意；
C．在 时，质点 到达最高点，速度为零，C不符合题意；
D．在 时，在t=0时刻的x=0.05m处的波峰恰传到d点，此时质点d在波峰位置，此时它的加速度到达 轴负向最大值，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用质点的振动方向可以判别波的传播方向可以判别b质点比a质点先回到平衡位置；利用振动的时间结合周期可以判别质点的位置和速度的方向及大小；利用传播的距离可以判别质点d的位置及加速度的方向。
7.【解析】【解答】A．假设磁铁上方为 极,线圈左边的电流是向下的，磁场是向左的，根据左手定那么可知安培力是向内的。同理，线圈右边的电流也是向下的，磁场是向右的，根据左手定那么可知安培力是向外的，故从上往下看，线圈将顺时针旋转。A符合题意；
B．假设磁铁上方为 极，根据A项的分析，易知，从上往下看，线圈将逆时针旋转。B不符合题意；
C．线圈匀速转动过程电池的化学能全部转化为线圈的动能和电路的焦耳热。C不符合题意；
D．线圈加速转动过程电池的化学能全部转化为线圈的动能和电路的焦耳热。D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】利用磁铁的方向结合电流的方向可以判别安培力的方向进而判别线圈的转动方向；利用能量守恒定律可以判别电池的化学能转化为线圈的动能和电路的焦耳热。
8.【解析】【解答】对标准物体，由牛顿第二定律得
对标准物体和待测物体整体，由牛顿第二定律可得
代入数据，解得 。
故答案为：A。
【分析】利用标准物体的加速度和质量可以求出合力的大小，结合整体的牛顿第二定律可以求出待测物体的质量大小。
9.【解析】【解答】由于T2和mg相等，故两者的合力沿这两个力夹角的角平分线，又T2和mg合力和T1大小相等方向相反，故T2和mg的夹角为 ，故
故答案为：B。
【分析】利用甲乙的平衡可以判别两段绳子的拉力相等；结合平行四边形定那么可以求出对应角度的大小。
10.【解析】【解答】A．根据点电荷场强公式，有
根据几何知识，大角对大边，有
那么
A不符合题意；
B．沿 边，从 点到 点，距P点的距离先减小后增大，由于P点时正电荷，越靠近正电荷，电势越大，所以沿 边，从 点到 点，电势先增大后减小。
B符合题意；
C．过P点做MN的垂线，M点到垂点的距离更近，所以M点的电势大于N点，所以负检验电荷在 点的电势能比其在 点的电势能小。
C不符合题意；
D．根据C项可知，正检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能，所以从 点移动到 点，电场力所做的总功为正，电势能减小。D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用距离的变化结合点电荷的场强公式可以判别电场强度及电势的变化；利用电势的大小结合电性可以比较电势能的大小；利用电场力的变化可以判别电场力做功的情况。
11.【解析】【解答】由万有引力提供向心力可知 ，整理可得周期 ，线速度 ，角速度 ，向心加速度 ，设地球的半径为R，由题意知静止轨道卫星的运行半径是 =7R，中轨道卫星的运行半径是 =4.4R，由比例关系可得静止轨道卫星的周期约为中轨道卫星的 倍，A符合题意；同理可判断出BCD均错误．
故答案为：A
【分析】利用引力提供向心力结合半径的大小可以求出周期的比值、线速度、角速度和向心加速度的比值。
二、多项选择题
12.【解析】【解答】AB．闭合电键后，将滑动变阻器滑片向下滑动，其有效电阻减小，电路中总电阻减小，电路中总电流增大， 的示数变大，由闭合电路欧姆定律
可知，路端电压减小即 的示数减小，AB不符合题意；
C．根据闭合电路欧姆定律得
那么有
即 与 的比值大于r，C符合题意；
D．由于总电流增大，那么电压表V1的示数增大
由于路端电压减小，所以电压表V2示数减小
定值电阻阻值 大于电源内阻阻值 ，所以有 大于 ，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】利用动态电路的串反并同结合滑动变阻器的阻值变化可以判别电表的读数变化；利用欧姆定律可以判别电压表变化量和电流表变化量的比值大小；利用电阻的大小比较可以判别电压表变化量的大小。
三、填空题
13.【解析】【解答】电动势表征电源把其它形式的能转化为电能的本领大小的物理量；电动势的转化过程是通过非静电力做功来实现。
【分析】电动势反映电源把其他能量转化为电能的本领大小；其转化过程是利用非静电力做功实现的。
14.【解析】【解答】以 处所在平面为重力势能零势能面，那么物块 在 处的重力势能为
又因为物块 质量为 ，静置于水平轨道 处，那么物块 在 处的动能为
因此物块 在 处机械能为 由题可知，整个过程满足机械能守恒，那么有
解得，物块 到达 处的速度 大小为
【分析】利用距离0势能面的高度可以求出物块在b处机械能的大小；利用机械能守恒定律可以求出物块Q到达c点的速度大小。
15.【解析】【解答】奥斯特实验说明电流周围存在磁场，磁场强度的大小与电流的距离有关，距离越近，磁场强度越大，故软金属弹簧圈由环形电流外侧收缩到内侧虚线位置过程中磁通量大小变化情况为先变大后变小；弹簧圈p所受安培力的方向可根据左手定那么判别，故为沿半径向外。
【分析】利用环状电流的方向结合安培定那么可以判别弹簧圈中磁感应强度的方向，结合磁通量的叠加可以判别磁通量的大小变化；由于楞次定律中安培力阻碍磁通量的变化可以判别弹簧圈受到的安培力沿半径方向向外。
16.【解析】【解答】由图像可知，物块下滑2m过程中，重力势能减少量为
动能的增加量为
故此过程中，机械能的损失为 物块机械能的减少量等于克服阻力所做的功，故物块下滑2m过程中，克服阻力做功8J，动能增加量等于合力所做的功，故此过程中，合力做功为4J，由此可知
解得
其中
由牛顿第二定律，有
解得
【分析】利用重力势能的变化及动能的变化量可以求出机械能的损失大小；利用动能和位移的图线斜率可以求出合力的大小；结合牛顿第二定律可以求出加速度的大小。
四、实验题
17.【解析】【解答】图中①是定位挡片。图中②是光电门传感器。改变定位挡片的位置，虽然小球运动路径改变，但在小球摆动过程中只有重力做功，都可以观察到摆摆到左侧的最高位置与释放点根本在同一高度，那么得到的结论是：定性说明只有重力做功条件下，沿不同轨迹的运动过程中物体机械能均守恒。
【分析】图1代表定位挡片，其图2代表光电门传感器；利用运动过程的最高点相同可以判别只有重力做功的条件下机械能守恒。
18.【解析】【解答】(1)实验是采用电流场去模拟电场的实验，模拟的电场是一个恒定电场，所以需要用到的电源应该是直流电源，这样才能产生恒定电场，故答案为：B；要描绘电场等势线，要寻找等势点，即电势差为零的点，而电势差就是电压，所以传感器应选用电压传感器，故答案为：D；(2)由题意可知，电压传感器读数为正时，正接线柱的电势高于负接线柱；读数为正，那 点的电势高于 点的电势，电场线从电极A到电极 ，所以电极A接电源正极，故答案为：填“正〞；读数为零时为等势点，此时读数为负，说明此点的电势高于 点的电势，那么需要往低电势方向移动，电场线从电极A到电极 ，沿电场线方向电势降低，那么应该往电极B移动，故答案为：填“B〞；(3) A．传感器的读数即为两点间的电势差，根据
可知，图像的斜率表示场强，根据等量异种电荷连线上的电势逐渐减小，那么读数会增大，A不符合题意；
BCD．根据等量异种电荷连线上的场强先减小后增大，且中点处场强最小但不为零，那么图像斜率先减小后增大，CD不符合题意， B符合题意。
故答案为：B。
【分析】〔1〕描述电场线需要使用直流电及电压传感器；要描述等电势的位置需要使用电压传感器；
〔2〕由于a点电势大于b点所以A接电源的正极；利用电表的读数可以判别黑探针的电势大于e点所以要向B点移动；
〔3〕由于等量异种电荷沿电场线电势不断降低所以电势差不断变大，利用其电场线的疏密可以判别其图线斜率的变化。
五、解答题
19.【解析】【分析】〔1〕飞机离地起飞时重力和升力相等，利用平衡方程可以求出装载起飞的速度大小；
〔2〕飞机做匀加速直线运动，利用最大速度和位移的大小可以求出运动的时间，结合速度公式可以求出加速度的大小，结合牛顿第二定律可以求出平均推力的大小。
20.【解析】【分析】〔1〕由于导体棒b匀速穿过磁场，利用重力和安培力平衡可以求出感应电流的大小，结合欧姆定律及动生电动势的表达式可以求出b棒运动的速度，结合匀速直线运动的位移公式可以求出运动的时间；
〔2〕b棒刚开始做自由落体运动，利用自由落体运动的位移公式结合匀速运动的位移公式可以求出b运动的时间及a自由落体运动的时间，利用a的速度公式可以求出a进入磁场的速度大小，结合动生电动势的表达式及欧姆定律可以求出a两端的电势差大小；
〔3〕由于a棒进入磁场做匀速直线运动，利用重力和安培力相等可以求出a棒的质量大小；
〔4〕由于每根棒在磁场中做匀速直线运动；利用能量守恒定律结合电阻的大小可以求出a棒产生的焦耳热大小。
高三上学期一模物理试卷〔期末)
一、单项选择题
1.功和能的单位都是焦耳，如果全部用力学单位制的根本单位来表示，焦耳可写成〔 〕
A. B. C. D.
2.真空中两个点电荷 、 ，距离为R，当 和 电量都增大到原来2倍时，距离也增大到原来的2倍，那么两电荷之间相互作用的静电力将增大到原来〔 〕
A. 1倍 B. 2倍 C. 4倍 D. 8倍
3.下面四种常用电器中哪一个应用的物理规律与其他三个不同〔 〕
A. 动圈式麦克风 B. 动圈式扬声器 C. 家用电磁炉 D. 无线充电器
4.以下哪组物理量的正负号表示的涵义一致〔 〕
A. 某物体速度变化 ，某力对物体做功
B. 某力对物体做功 ，某电荷在电场中电势能为
C. 某物体加速度为 ，某电荷在电场中受力
D. 某物体的重力势能为 ，某力对物体做功
5.如图，一机械臂铁夹夹起质量为 的小球，机械臂与小球沿水平方向做加速度为 的匀加速直线运动，那么铁夹对球的作用力〔 〕
A. 大小为 ，方向竖直向上 B. 大小为 ，方向水平向右
C. 大小与小球的加速度大小无关 D. 方向与小球的加速度大小有关
6.如图为一列沿 轴正方向传播的简谐横波在 时刻的波形图〔振动刚传到 处〕，该波的周期为 ， 、 、 为沿波传播方向上的质点，那么以下说法中正确的选项是〔 〕
A. 质点 比质点 先回到平衡位置
B. 在 时，质点 的速度方向为 轴负方向
C. 在 时，质点 的速度到达最大值
D. 在 时，质点d的加速度到达 轴负向最大值
7.如图为一由干电池、铜线圈和钕磁铁组成的简易电动机，此装置中的铜线圈能从静止开始绕虚线 轴转动起来，那么〔 〕
A. 假设磁铁上方为 极，从上往下看，线圈将顺时针旋转
B. 假设磁铁上方为 极，从上往下看，线圈将顺时针旋转
C. 线圈匀速转动过程电池的化学能全部转化为线圈的动能
D. 线圈加速转动过程电池的化学能全部转化为线圈的动能
8.太空舱里测物体质量的原理如下：先对标准物体施加一水平推力 ，测得其加速度为 ，然后将标准物体与待测物体紧靠在一起，施加同一水平推力 ，测得共同加速度为 。标准物体质量 ，那么待测物体质量 为〔 〕
A. B. C. D.
9.如图，悬挂物体甲的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；轻绳的一端固定在墙上，另一端跨过光滑的定滑轮后悬挂乙物体。甲、乙质量相等，系统平衡时O点两侧的绳与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2。假设θ1=65°，那么θ2等于〔 〕
A. 30° B. 50° C. 60° D. 65°
10.如图， 是锐角三角形 最大的内角，一正点电荷固定在 点。以下说法正确的选项是〔 〕
A. 沿 边，从 点到 点，电场强度逐渐减小
B. 沿 边，从 点到 点，电势先增大后减小
C. 负检验电荷在 点的电势能比其在 点的电势能大
D. 将正检验电荷从 点移动到 点，电场力所做的总功为负
11.“北斗〞卫星导航定位系统由地球静止轨道卫星(同步卫星)、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成．地球静止轨道卫星和中轨道卫星都在圆轨道上运行，它们距地面的高度分别约为地球半径的6倍和3.4倍．以下说法正确的选项是( )
A. 静止轨道卫星的周期约为中轨道卫星的2倍
B. 静止轨道卫星的线速度大小约为中轨道卫星的2倍
C. 静止轨道卫星的角速度大小约为中轨道卫星的
D. 静止轨道卫星的向心加速度大小约为中轨道卫星的
二、多项选择题
12.如图，电路中定值电阻阻值 大于电源内阻阻值 。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表 、 、 示数变化量的绝对值分别为 、 、 ，理想电流表示数变化量的绝对值为 ，那么〔 〕
A. 的示数减小 B. 的示数增大 C. 与 的比值大于 D. 大于
三、填空题
13.电源的电动势是反映电源________的本领的物理量，这个转化过程是通过________做功来实现。
14.如下列图，光滑轨道 固定在竖直平面内形成一重力势阱，两侧高分别为 和 。可视为质点的小物块 质量为 ，静置于水平轨道 处。设重力加速度为 ；假设以 处所在平面为重力势能零势能面，物块 在 处机械能为________，一质量为 的小球 从 处静止落下，在 处与滑块 相撞后小球 将动能全部传给滑块 ，随后滑块 从陷阱右侧滑出，其到达 处的速度 大小为________。
15.如图，逆时针环形电流 外有一被扩张的软金属弹簧圈，当其由环形电流外侧收缩到内侧虚线位置过程中，弹簧圈 内的磁通量大小变化情况为________；弹簧圈 所受安培力的方向沿半径________。
16.一物块在高 、长 的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，取 。那么物块开始下滑 过程中，机械能损失________ ；物块沿斜面下滑的加速度 ________ 。
四、实验题
17.在“用 研究机械能守恒定律〞的实验中，利用如下列图的器材进行实验。图中的①是________，②是________。〔填器材名称〕从右侧某一高度由静止释放摆钢，可以观察到摆摆到左侧的最高位置与释放点根本在同一高度，改变①在固定杆上的位置，重复屡次实验，仍能观察到上述结果，由此可以得出的实验结论是________。
18.在“ 描绘电场等势线〞的实验中，
〔1〕给出以下器材，电源应选用________，传感器应选用________〔用字母表示〕。
A． 的交流电源 B． 的直流电源 C．电流传感器 D．电压传感器
〔2〕按图示连接电路。在电极A、 的连线上等距离的取 、 、 、 、 共5个基准点。
〔a〕传感器正接线柱的电势高于负接线柱时，计算机读数显示为正。假设在图中连接传感器正接线柱的红探针接触 点，连接负接线柱的黑探针接触 点时，读数为正，那么可以判断电极A接在电源的________极上〔选填“正〞或“负〞〕。
〔b〕在寻找基准点 的等势点时，将红探针固定于 点，黑探针在纸上移动，当移动到某点时读数为负，为了找到到基准点 的等势点，那么黑探针应平行于 、 连线向________〔选填“A〞或“B〞〕端移动。
〔3〕如果将红探针固定在电极 上，黑探针沿 连线移动，每移动一小段相等距离记录一次传感器读数，以到 的距离 为横坐标，传感器读数 为纵坐标，作出的图可能为以下列图中的________。
A.
B.
C.
D.
五、解答题
19.我国自主研制的新一代航空母舰正在建造中。设航母中舰载飞机获得的升力大小 可用 表示，其中 为比例常数； 是飞机在平直跑道上的滑行速度， 与飞机所受重力相等时的 称为飞机的起飞离地速度，舰载飞机空载质量为 时，起飞离地速度为 ，装载弹药后质量为 。
〔1〕求飞机装载弹药后的起飞离地速度；
〔2〕假设该航母有电磁弹射装置，飞机装载弹药后，从静止开始在水平甲板上匀加速滑行 后起飞，求飞机在滑行过程中所用的时间和飞机所获得的平均推力大小〔不计所有阻力〕。
20.如图，两根电阻不计、互相平行的光滑金属导轨竖直放置，相距 ；在水平虚线间有与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度 ，磁场区域的高度 ，导体棒 的质量 未知、电阻 ；导体棒 的质量 、电阻 ，它们分别从图中 、 处同时由静止开始在导轨上向下滑动， 匀速穿过磁场区域，且当 刚穿出磁场时 正好进入磁场并匀速穿过，取 ，不计 、 棒之间的相互作用，导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好，求：
〔1〕棒穿过磁场区域过程所用的时间；
〔2〕棒刚进入磁场时两端的电势差；
〔3〕棒 的质量；
〔4〕从静止释放到 棒刚好出磁场过程中 棒产生的焦耳热。
答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】功和能的单位都是焦耳，由功的定义： ，所以
因此单位焦耳可写成kg∙m2/s2 ， 又因N、W、 都不是根本单位，所以ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用做功的表达式结合牛顿第二定律可以利用根本单位表示焦耳。
2.【解析】【解答】根据库仑定律可知 ，真空中有两个固定点电荷，当Q1 ， Q2电量都增大到原来2倍时，距离R增大到原来的2倍时，那么库仑力
因此电荷间的库仑力变为原来的1倍
故答案为：A。
【分析】利用库仑定律结合电荷量和距离的变化可以判别库仑力的大小。
3.【解析】【解答】动圈式麦克风、家用电磁炉以及无线充电器都是利用电磁感应原理工作的；而动圈式扬声器是根据通电导体在磁场中受力工作的，与前三个应用的物理规律不同。
故答案为：B。
【分析】动圈式麦克风、家用电磁炉、无线充电器都是利用电磁感应原理工作，动圈式扬声器是利用通电导体在磁场中受到安培力的原理工作。
4.【解析】【解答】A．物体速度变化是−3m/s，负值表示速度变化方向与正方向相反，某力对物体做功是−3J，表示该力对物体做−3J的功，两者正负号的涵义不一致，A不符合题意；
B．某力对物体做功是−3J，负值表示该力对物体做负功，某电荷在电场中电势能是−3J，表示该电荷相对于零电势能位置所具有的能量是−3J，两者正负号的涵义不一致，B不符合题意；
C．某物体加速度是−3m/s2 ， 加速度是负值表示加速度方向与正方向相反，某电荷在电场中受力是−3N，力是负值表示该力方向与正方向相反，两者正负号的涵义一致，C符合题意；
D．某物体的重力势能是−3J，负值表示物体在零势能面的下方，某力对物体做功是−3J，负值表示该力对物体做负功，两者正负号的涵义不一致，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】速度变化量的符号代表方向，其功的正负代表力对物体做功的效果；电势能的正负代表比0电势能的上下；加速度和力的正负都代表方向。
5.【解析】【解答】对小球，竖直方向
水平方向
铁夹对球的作用力
与水平方向的夹角
即大小和方向都与小球的加速度大小有关。
故答案为：D。
【分析】利用水平方向的牛顿第二定律结合竖直方向的平衡方程可以求出铁夹对球的作用力大小；利用两个分力可以求出作用力的方向，其作用力的大小与方向都与加速度的大小有关。
6.【解析】【解答】A．波沿 轴正方向传播，那么质点ab均向y轴正向运动，那么质点b比质点a先回到平衡位置，A不符合题意；
B．在 时，质点回到原来的位置，即 的速度方向为 轴正方向，B不符合题意；
C．在 时，质点 到达最高点，速度为零，C不符合题意；
D．在 时，在t=0时刻的x=0.05m处的波峰恰传到d点，此时质点d在波峰位置，此时它的加速度到达 轴负向最大值，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用质点的振动方向可以判别波的传播方向可以判别b质点比a质点先回到平衡位置；利用振动的时间结合周期可以判别质点的位置和速度的方向及大小；利用传播的距离可以判别质点d的位置及加速度的方向。
7.【解析】【解答】A．假设磁铁上方为 极,线圈左边的电流是向下的，磁场是向左的，根据左手定那么可知安培力是向内的。同理，线圈右边的电流也是向下的，磁场是向右的，根据左手定那么可知安培力是向外的，故从上往下看，线圈将顺时针旋转。A符合题意；
B．假设磁铁上方为 极，根据A项的分析，易知，从上往下看，线圈将逆时针旋转。B不符合题意；
C．线圈匀速转动过程电池的化学能全部转化为线圈的动能和电路的焦耳热。C不符合题意；
D．线圈加速转动过程电池的化学能全部转化为线圈的动能和电路的焦耳热。D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】利用磁铁的方向结合电流的方向可以判别安培力的方向进而判别线圈的转动方向；利用能量守恒定律可以判别电池的化学能转化为线圈的动能和电路的焦耳热。
8.【解析】【解答】对标准物体，由牛顿第二定律得
对标准物体和待测物体整体，由牛顿第二定律可得
代入数据，解得 。
故答案为：A。
【分析】利用标准物体的加速度和质量可以求出合力的大小，结合整体的牛顿第二定律可以求出待测物体的质量大小。
9.【解析】【解答】由于T2和mg相等，故两者的合力沿这两个力夹角的角平分线，又T2和mg合力和T1大小相等方向相反，故T2和mg的夹角为 ，故
故答案为：B。
【分析】利用甲乙的平衡可以判别两段绳子的拉力相等；结合平行四边形定那么可以求出对应角度的大小。
10.【解析】【解答】A．根据点电荷场强公式，有
根据几何知识，大角对大边，有
那么
A不符合题意；
B．沿 边，从 点到 点，距P点的距离先减小后增大，由于P点时正电荷，越靠近正电荷，电势越大，所以沿 边，从 点到 点，电势先增大后减小。
B符合题意；
C．过P点做MN的垂线，M点到垂点的距离更近，所以M点的电势大于N点，所以负检验电荷在 点的电势能比其在 点的电势能小。
C不符合题意；
D．根据C项可知，正检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能，所以从 点移动到 点，电场力所做的总功为正，电势能减小。D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用距离的变化结合点电荷的场强公式可以判别电场强度及电势的变化；利用电势的大小结合电性可以比较电势能的大小；利用电场力的变化可以判别电场力做功的情况。
11.【解析】【解答】由万有引力提供向心力可知 ，整理可得周期 ，线速度 ，角速度 ，向心加速度 ，设地球的半径为R，由题意知静止轨道卫星的运行半径是 =7R，中轨道卫星的运行半径是 =4.4R，由比例关系可得静止轨道卫星的周期约为中轨道卫星的 倍，A符合题意；同理可判断出BCD均错误．
故答案为：A
【分析】利用引力提供向心力结合半径的大小可以求出周期的比值、线速度、角速度和向心加速度的比值。
二、多项选择题
12.【解析】【解答】AB．闭合电键后，将滑动变阻器滑片向下滑动，其有效电阻减小，电路中总电阻减小，电路中总电流增大， 的示数变大，由闭合电路欧姆定律
可知，路端电压减小即 的示数减小，AB不符合题意；
C．根据闭合电路欧姆定律得
那么有
即 与 的比值大于r，C符合题意；
D．由于总电流增大，那么电压表V1的示数增大
由于路端电压减小，所以电压表V2示数减小
定值电阻阻值 大于电源内阻阻值 ，所以有 大于 ，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】利用动态电路的串反并同结合滑动变阻器的阻值变化可以判别电表的读数变化；利用欧姆定律可以判别电压表变化量和电流表变化量的比值大小；利用电阻的大小比较可以判别电压表变化量的大小。
三、填空题
13.【解析】【解答】电动势表征电源把其它形式的能转化为电能的本领大小的物理量；电动势的转化过程是通过非静电力做功来实现。
【分析】电动势反映电源把其他能量转化为电能的本领大小；其转化过程是利用非静电力做功实现的。
14.【解析】【解答】以 处所在平面为重力势能零势能面，那么物块 在 处的重力势能为
又因为物块 质量为 ，静置于水平轨道 处，那么物块 在 处的动能为
因此物块 在 处机械能为 由题可知，整个过程满足机械能守恒，那么有
解得，物块 到达 处的速度 大小为
【分析】利用距离0势能面的高度可以求出物块在b处机械能的大小；利用机械能守恒定律可以求出物块Q到达c点的速度大小。
15.【解析】【解答】奥斯特实验说明电流周围存在磁场，磁场强度的大小与电流的距离有关，距离越近，磁场强度越大，故软金属弹簧圈由环形电流外侧收缩到内侧虚线位置过程中磁通量大小变化情况为先变大后变小；弹簧圈p所受安培力的方向可根据左手定那么判别，故为沿半径向外。
【分析】利用环状电流的方向结合安培定那么可以判别弹簧圈中磁感应强度的方向，结合磁通量的叠加可以判别磁通量的大小变化；由于楞次定律中安培力阻碍磁通量的变化可以判别弹簧圈受到的安培力沿半径方向向外。
16.【解析】【解答】由图像可知，物块下滑2m过程中，重力势能减少量为
动能的增加量为
故此过程中，机械能的损失为 物块机械能的减少量等于克服阻力所做的功，故物块下滑2m过程中，克服阻力做功8J，动能增加量等于合力所做的功，故此过程中，合力做功为4J，由此可知
解得
其中
由牛顿第二定律，有
解得
【分析】利用重力势能的变化及动能的变化量可以求出机械能的损失大小；利用动能和位移的图线斜率可以求出合力的大小；结合牛顿第二定律可以求出加速度的大小。
四、实验题
17.【解析】【解答】图中①是定位挡片。图中②是光电门传感器。改变定位挡片的位置，虽然小球运动路径改变，但在小球摆动过程中只有重力做功，都可以观察到摆摆到左侧的最高位置与释放点根本在同一高度，那么得到的结论是：定性说明只有重力做功条件下，沿不同轨迹的运动过程中物体机械能均守恒。
【分析】图1代表定位挡片，其图2代表光电门传感器；利用运动过程的最高点相同可以判别只有重力做功的条件下机械能守恒。
18.【解析】【解答】(1)实验是采用电流场去模拟电场的实验，模拟的电场是一个恒定电场，所以需要用到的电源应该是直流电源，这样才能产生恒定电场，故答案为：B；要描绘电场等势线，要寻找等势点，即电势差为零的点，而电势差就是电压，所以传感器应选用电压传感器，故答案为：D；(2)由题意可知，电压传感器读数为正时，正接线柱的电势高于负接线柱；读数为正，那 点的电势高于 点的电势，电场线从电极A到电极 ，所以电极A接电源正极，故答案为：填“正〞；读数为零时为等势点，此时读数为负，说明此点的电势高于 点的电势，那么需要往低电势方向移动，电场线从电极A到电极 ，沿电场线方向电势降低，那么应该往电极B移动，故答案为：填“B〞；(3) A．传感器的读数即为两点间的电势差，根据
可知，图像的斜率表示场强，根据等量异种电荷连线上的电势逐渐减小，那么读数会增大，A不符合题意；
BCD．根据等量异种电荷连线上的场强先减小后增大，且中点处场强最小但不为零，那么图像斜率先减小后增大，CD不符合题意， B符合题意。
故答案为：B。
【分析】〔1〕描述电场线需要使用直流电及电压传感器；要描述等电势的位置需要使用电压传感器；
〔2〕由于a点电势大于b点所以A接电源的正极；利用电表的读数可以判别黑探针的电势大于e点所以要向B点移动；
〔3〕由于等量异种电荷沿电场线电势不断降低所以电势差不断变大，利用其电场线的疏密可以判别其图线斜率的变化。
五、解答题
19.【解析】【分析】〔1〕飞机离地起飞时重力和升力相等，利用平衡方程可以求出装载起飞的速度大小；
〔2〕飞机做匀加速直线运动，利用最大速度和位移的大小可以求出运动的时间，结合速度公式可以求出加速度的大小，结合牛顿第二定律可以求出平均推力的大小。
20.【解析】【分析】〔1〕由于导体棒b匀速穿过磁场，利用重力和安培力平衡可以求出感应电流的大小，结合欧姆定律及动生电动势的表达式可以求出b棒运动的速度，结合匀速直线运动的位移公式可以求出运动的时间；
〔2〕b棒刚开始做自由落体运动，利用自由落体运动的位移公式结合匀速运动的位移公式可以求出b运动的时间及a自由落体运动的时间，利用a的速度公式可以求出a进入磁场的速度大小，结合动生电动势的表达式及欧姆定律可以求出a两端的电势差大小；
〔3〕由于a棒进入磁场做匀速直线运动，利用重力和安培力相等可以求出a棒的质量大小；
〔4〕由于每根棒在磁场中做匀速直线运动；利用能量守恒定律结合电阻的大小可以求出a棒产生的焦耳热大小。
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