2022年河北普通高中学业水平选择性考试物理真题及答案.pdf

2 0 2 2 年 河 北 普 通 高 中 学 业 水 平 选 择 性 考 试 物 理 真 题 及 答 案本 试 卷 满 分 1 0 0 分，考 试 时 间 9 0 分 钟。一、单 项 选 择 题：本 题 共 7 小 题，每 小 题 4 分，共 2 8 分。在 每 小 题 给 出 的 四 个 选 项 中，只有 一 项 是 符 合 题 目 要 求 的。1.科 学 训 练 可 以 提 升 运 动 成 绩，某 短 跑 运 动 员 科 学 训 练 前 后 百 米 全 程 测 试 中，速 度 v 与 时间 t 的 关 系 图 像 如 图 所 示。由 图 像 可 知（）A.10 t 时 间 内，训 练 后 运 动 员 的 平 均 加 速 度 大B.20 t 时 间 内，训 练 前、后 运 动 员 跑 过 的 距 离 相 等C.2 3 t t 时 间 内，训 练 后 运 动 员 的 平 均 速 度 小D.3t 时 刻 后，运 动 员 训 练 前 做 减 速 运 动，训 练 后 做 加 速 运 动【答 案】D【详 解】A 根 据 v t 图 像 的 斜 率 表 示 加 速 度，由 题 图 可 知10 t 时 间 内，训 练 后 运 动 员 的平 均 加 速 度 比 训 练 前 的 小，故 A 错 误；B 根 据 v t 图 像 围 成 的 面 积 表 示 位 移，由 题 图 可 知20 t 时 间 内，训 练 前 运 动 员 跑 过 的 距离 比 训 练 后 的 大，故 B 错 误；C 根 据 v t 图 像 围 成 的 面 积 表 示 位 移，由 题 图 可 知2 3 t t 时 间 内，训 练 后 运 动 员 的 位 移 比训 练 前 的 位 移 大，根 据 平 均 速 度 等 于 位 移 与 时 间 的 比 值，可 知 训 练 后 运 动 员 的 平 均 速 度 大，故 C 错 误；D 根 据 v t 图 像 可 直 接 判 断 知，3t 时 刻 后，运 动 员 训 练 前 速 度 减 小，做 减 速 运 动；3t 时 刻后，运 动 员 训 练 后 速 度 增 加，做 加 速 运 动，故 D 正 确。故 选 D。2.2 0 0 8 年，我 国 天 文 学 家 利 用 国 家 天 文 台 兴 隆 观 测 基 地 的 2.1 6 米 望 远 镜，发 现 了 一 颗 绕恒 星 H D 1 7 3 4 1 6 运 动 的 系 外 行 星 H D 1 7 3 4 1 6 b，2 0 1 9 年，该 恒 星 和 行 星 被 国 际 天 文 学 联 合 会 分别 命 名 为“羲 和”和“和“望 舒”，天 文 观 测 得 到 恒 星 羲 和 的 质 量 是 太 阳 质 量 的 2 倍，若 将望 舒 与 地 球 的 公 转 均 视 为 匀 速 圆 周 运 动，且 公 转 的 轨 道 半 径 相 等。则 望 舒 与 地 球 公 转 速 度 大小 的 比 值 为（）A.2 2B.2 C.2D.22【答 案】C【详 解】地 球 绕 太 阳 公 转 和 行 星 望 舒 绕 恒 星 羲 和 的 匀 速 圆 周 运 动 都 是 由 万 有 引 力 提 供 向 心力，有22M m vG mr r解 得 公 转 的 线 速 度 大 小 为G Mvr其 中 中 心 天 体 的 质 量 之 比 为 2:1，公 转 的 轨 道 半 径 相 等，则 望 舒 与 地 球 公 转 速 度 大 小 的 比 值为2，故 选 C。3.张 家 口 市 坝 上 地 区 的 风 力 发 电 场 是 北 京 冬 奥 会 绿 色 电 能 的 主 要 供 应 地 之 一，其 发 电、输电 简 易 模 型 如 图 所 示，已 知 风 轮 机 叶 片 转 速 为 每 秒 z 转，通 过 转 速 比 为 1:n 的 升 速 齿 轮 箱 带动 发 电 机 线 圈 高 速 转 动，发 电 机 线 圈 面 积 为 S，匝 数 为 N，匀 强 磁 场 的 磁 感 应 强 度 为 B，0 t时 刻，线 圈 所 在 平 面 与 磁 场 方 向 垂 直，发 电 机 产 生 的 交 变 电 流 经 过 理 想 变 压 器 升 压 后。输 出电 压 为 U。忽 略 线 圈 电 阻，下 列 说 法 正 确 的 是（）A.发 电 机 输 出 的 电 压 为2 N B S z B.发 电 机 输 出 交 变 电 流 的 频 率 为 2 n z C.变 压 器 原、副 线 圈 的 匝 数 比 为2:N B S n z U D.发 电 机 产 生 的 瞬 时 电 动 势 2 s i n(2)e N B S n z n z【答 案】C【详 解】B 发 电 机 线 圈 的 转 速 为 n z，输 出 交 变 电 流 的 频 率 为2f n z B 错 误；A 线 圈 绕 垂 直 于 磁 场 的 轴 匀 速 转 动，产 生 的 为 正 弦 交 流 电，最 大 值 为m2 E N B S nz 输 出 电 压 的 有 效 值 为m22EE N B Snz A 错 误；C 变 压 器 原、副 线 圈 的 匝 数 比 为122 n E N B S n zn U U C 正 确；D 发 电 机 产 生 的 瞬 时 电 动 势 为ms i n 2 s i n(2)e E t N B Snz nz t D 错 误。故 选 C。4.如 图 是 密 立 根 于 1 9 1 6 年 发 表 的 纳 金 属 光 电 效 应 的 遏 止 电 压cU与 入 射 光 频 率的 实 验 曲线，该 实 验 直 接 证 明 了 爱 因 斯 坦 光 电 效 应 方 程，并 且 第 一 次 利 用 光 电 效 应 实 验 测 定 了 普 朗 克常 量 h。由 图 像 可 知（）A.钠 的 逸 出 功 为ch B.钠 的 截 止 频 率 为1 48.5 1 0 H z C.图 中 直 线 的 斜 率 为 普 朗 克 常 量 h D.遏 止 电 压cU与 入 射 光 频 率成 正比【答 案】A【详 解】A 根 据 遏 止 电 压 与 最 大 初 动 能 的 关 系 有k m a x ce U E 根 据 电 效 应 方 程 有k m a x 0=E h W 当 结 合 图 像 可 知，当cU为 0 时，解 得0 cW h A 正 确；B 钠 的 截 止 频 率 为c，根 据 图 像 可 知，截 止 频 率 小 于1 48.5 1 0 H z，B 错 误；C 结 合 遏 止 电 压 与 光 电 效 应 方 程 可 解 得0cW hUe e 可 知，图 中 直 线 的 斜 率 表 示he，C 错 误；D 根 据 遏 止 电 压 与 入 射 光 的 频 率 关 系 式 可 知，遏 止 电 压cU与 入 射 光 频 率成 线 性 关 系，不是 成 正 比，D 错 误。故 选 A。5.将 一 根 绝 缘 硬 质 细 导 线 顺 次 绕 成 如 图 所 示 的 线 圈，其 中 大 圆 面 积 为1S，小 圆 面 积 均 为2S，垂 直 线 圈 平 面 方 向 有 一 随 时 间 t 变 化 的 磁 场，磁 感 应 强 度 大 小0B B k t，0B 和 k 均 为 常量，则 线 圈 中 总 的 感 应 电 动 势 大 小 为（）A.1k S B.25 k S C.1 2()5 S k S D.1 2(5)k S S【答 案】D【详 解】由 法 拉 第 电 磁 感 应 定 律 可 得 大 圆 线 圈 产 生 的 感 应 电 动 势1 11 1B SE k St t 每 个 小 圆 线 圈 产 生 的 感 应 电 动 势22 22E k St t 由 线 圈 的 绕 线 方 式 和 楞 次 定 律 可 得 大、小 圆 线 圈 产 生 的 感 应 电 动 势 方 向 相 同，故 线 圈 中 总 的感 应 电 动 势 大 小 为1 2 1 24(5)E E E k S S 故 D 正 确，A B C 错 误。故 选 D。6.如 图，真 空 中 电 荷 量 为 2 q 和(0)q q 的 两 个 点 电 荷 分 别 位 于 M 点 与 N 点，形 成 一 个以 M N 延 长 线 上 O 点 为 球 心，电 势 为 零 的 等 势 面（取 无 穷 处 电 势 为 零），P 为 M N 连 线 上的 一 点，S 为 等 势 面 与 直 线 M N 的 交 点，T 为 等 势 面 上 的 一 点，下 列 说 法 正 确 的 是（）A.P 点 电 势 低 于 S 点 电 势 B.T 点 电 场 强 度 方 向 指 向 O 点C.除 无 穷 远 处 外，M N 直 线 上 还 存 在 两 个 电 场 强 度 为 零 的 点 D.将 正 试 探 电 荷0q 从 T 点 移 到P 点，静 电 力 做 正 功【答 案】B【详 解】A 在 直 线 M N 上，左 边 正 电 荷 在 M 右 侧 电 场 强 度 水 平 向 右，右 边 负 电 荷 在 直 线 M N上 电 场 强 度 水 平 向 右，根 据 电 场 的 叠 加 可 知 M N 间 的 电 场 强 度 水 平 向 右，沿 着 电 场 线 电 势逐 渐 降 低，可 知 P 点 电 势 高 于 等 势 面 与 M N 交 点 处 电 势，则 P 点 电 势 高 于 S 点 电 势，故 A错 误；C 由 于 正 电 荷 的 电 荷 量 大 于 负 电 荷 电 荷 量，可 知 在 N 左 侧 电 场 强 度 不 可 能 为 零，则 N 右 侧，设 M N 距 离 为 L，根 据2 22()()k q k qL d d 可 知 除 无 穷 远 处 外，直 线 M N 电 场 强 度 为 零 的 点 只 有 一 个，故 C 错 误；D 由 A 选 项 分 析 可 知：T 点 电 势 低 于 P 电 势，则 正 电 荷 在 T 点 的 电 势 能 低 于 在 P 电 势 的 电势 能，将 正 试 探 电 荷0q 从 T 点 移 到 P 点，电 势 能 增 大，静 电 力 做 负 功，故 D 错 误；B 设 等 势 圆 的 半 径 为 R，A N 距 离 为x，M N 距 离 为 L，如 图 所 示根 据k qx 结 合 电 势 的 叠 加 原 理 A、S 满 足2 k q k qL x x22 2k q k qL R x R x 解 得3Lx 23LR 由 于 电 场 强 度 方 向 垂 直 等 势 面，可 知 T 点 的 场 强 方 向 必 过 等 势 面 的 圆 心，O 点 电 势2 323 3Ok q k q k qL LLL 可 知T O 可 知 T 点 电 场 方 向 指 向 O 点，故 B 正 确。故 选 B。7.如 图，用 两 根 等 长 的 细 绳 将 一 匀 质 圆 柱 体 悬 挂 在 竖 直 木 板 的 P 点，将 木 板 以 底 边 M N 为轴 向 后 方 缓 慢 转 动 直 至 水 平，绳 与 木 板 之 间 的 夹 角 保 持 不 变，忽 略 圆 柱 体 与 木 板 之 间 的 摩 擦，在 转 动 过 程 中（）A.圆 柱 体 对 木 板 的 压 力 逐 渐 增 大B.圆 柱 体 对 木 板 的 压 力 先 增 大 后 减 小C.两 根 细 绳 上 的 拉 力 均 先 增 大 后 减 小D.两 根 细 绳 对 圆 柱 体 拉 力 的 合 力 保 持 不 变【答 案】B【详 解】设 两 绳 子 对 圆 柱 体 的 拉 力 的 合 力 为 T，木 板 对 圆 柱 体 的 支 持 力 为 N，绳 子 与 木 板夹 角 为，从 右 向 左 看 如 图 所 示在 矢 量 三 角 形 中，根 据 正 弦 定 理s i n s i n s i nm g N T 在 木 板 以 直 线 M N 为 轴 向 后 方 缓 慢 转 动 直 至 水 平 过 程 中，不 变，从 9 0 逐 渐 减 小 到 0，又1 8 0 且9 0 可 知9 0 1 8 0 则0 1 8 0 可 知 从 锐 角 逐 渐 增 大 到 钝 角，根 据s i n s i n s i nm g N T 由 于 s i n 不 断 减 小，可 知 T 不 断 减 小，s i n 先 增 大 后 减 小，可 知 N 先 增 大 后 减 小，结 合牛 顿 第 三 定 律 可 知，圆 柱 体 对 木 板 的 压 力 先 增 大 后 减 小，设 两 绳 子 之 间 的 夹 角 为 2，绳 子拉 力 为T，则2 c o s T T 可 得2 c o sTT 不 变，T 逐 渐 减 小，可 知 绳 子 拉 力 不 断 减 小，故 B 正 确，A C D 错 误。故 选 B。二、多 项 选 择 题：本 题 共 3 小 题，每 小 题 6 分，共 1 8 分。在 每 小 题 给 出 的 四 个 选 项 中，有两 个 或 两 个 以 上 选 项 符 合 题 目 要 求，全 部 选 对 的 得 6 分，选 对 但 不 全 的 得 3 分，有 选 错 的得 0 分。8.如 图，两 光 滑 导 轨 水 平 放 置 在 竖 直 向 下 的 匀 强 磁 场 中，一 根 导 轨 位 于x轴 上，另 一 根 由a b、b c、c d 三 段 直 导 轨 组 成，其 中 b c 段 与x轴 平 行，导 轨 左 端 接 入 一 电 阻 R。导 轨 上 一金 属 棒 M N 沿x轴 正 向 以 速 度0v 保 持 匀 速 运 动，0 t 时 刻 通 过 坐 标 原 点 O，金 属 棒 始 终 与x轴 垂 直。设 运 动 过 程 中 通 过 电 阻 的 电 流 强 度 为 i，金 属 棒 受 到 安 培 力 的 大 小 为 F，金 属 棒克 服 安 培 力 做 功 的 功 率 为 P，电 阻 两 端 的 电 压 为 U，导 轨 与 金 属 棒 接 触 良 好，忽 略 导 轨 与金 属 棒 的 电 阻。下 列 图 像 可 能 正 确 的 是（）A.B.C.D.【答 案】A C【详 解】当 导 体 棒 从 O 点 向 右 运 动 L 时，即 在00Lv时 间 内，在 某 时 刻 导 体 棒 切 割 磁 感 线的 长 度0 0t a n L l v t（为 a b 与 a d 的 夹 角）则 根 据E=B L v00 00 0=(t a n)B L v B vI l v tR R 可 知 回 路 电 流 均 匀 增 加；安 培 力2 2 22 0 00 0=(t a n)B L v B vF l v tR R 则 F-t 关 系 为 抛 物 线，但 是 不 过 原 点；安 培 力 做 功 的 功 率2 2 2 2 22 0 00 0 0=(t a n)B L v B vP F v l v tR R 则 P-t 关 系 为 抛 物 线，但 是 不 过 原 点；电 阻 两 端 的 电 压 等 于 导 体 棒 产 生 的 感 应 电 动 势，即0 0 0 0=(t a n)U E B L v B v l v t 即 图 像 是 不 过 原 点 的 直 线；根 据 以 上 分 析，可 大 致 排 除 B D 选 项；当 在0 02 L Lv v时 间 内，导 体 棒 切 割 磁 感 线 的 长 度 不 变，感 应 电 动 势 E 不 变，感 应 电 流 I 不变，安 培 力 F 大 小 不 变，安 培 力 的 功 率 P 不 变，电 阻 两 端 电 压 U 保 持 不 变；同 理 可 判 断，在0 02 3 L Lv v时 间 内，导 体 棒 切 割 磁 感 线 长 度 逐 渐 减 小，导 体 棒 切 割 磁 感 线 的 感应 电 动 势 E 均 匀 减 小，感 应 电 流 I 均 匀 减 小，安 培 力 F 大 小 按 照 二 次 函 数 关 系 减 小，但 是 不能 减 小 到 零，与00Lv内 是 对 称 的 关 系，安 培 力 的 功 率 P 按 照 二 次 函 数 关 系 减 小，但 是 不能 减 小 到 零，与00Lv内 是 对 称 的 关 系，电 阻 两 端 电 压 U 按 线 性 均 匀 减 小；综 上 所 述 选 项A C 正 确，B D 错 误。故 选 A C。9.如 图，轻 质 定 滑 轮 固 定 在 天 花 板 上，物 体 P 和 Q 用 不 可 伸 长 的 轻 绳 相 连，悬 挂 在 定 滑 轮上，质 量Q Pm m，0 t 时 刻 将 两 物 体 由 静 止 释 放，物 体 Q 的 加 速 度 大 小 为3g。T 时 刻 轻绳 突 然 断 开，物 体 P 能 够 达 到 的 最 高 点 恰 与 物 体 Q 释 放 位 置 处 于 同 一 高 度，取 0 t 时 刻 物体 P 所 在 水 平 面 为 零 势 能 面，此 时 物 体 Q 的 机 械 能 为 E。重 力 加 速 度 大 小 为g，不 计 摩 擦和 空 气 阻 力，两 物 体 均 可 视 为 质 点。下 列 说 法 正 确 的 是（）A.物 体 P 和 Q 的 质 量 之 比 为 1:3 B.2 T 时 刻 物 体 Q 的 机 械 能 为2EC.2 T 时 刻 物 体 P 重 力 的 功 率 为32ETD.2 T 时 刻 物 体 P 的 速 度 大 小23g T【答 案】B C D【详 解】A 开 始 释 放 时 物 体 Q 的 加 速 度 为3g，则3Q T Qgm g F m 3T P PgF m g m 解 得23T QF m g 12PQmm选 项 A 错 误；B 在 T 时 刻，两 物 体 的 速 度13g Tv P 上 升 的 距 离22112 3 6g gTh T 细 线 断 后 P 能 上 升 的 高 度2 2122 1 8v g Thg 可 知 开 始 时 P Q 距 离 为21 229gTh h h 若 设 开 始 时 P 所 处 的 位 置 为 零 势 能 面，则 开 始 时 Q 的 机 械 能 为2 229QQm g TE m g h 从 开 始 到 绳 子 断 裂，绳 子 的 拉 力 对 Q 做 负 功，大 小 为2 219QF Tm g TW F h 则 此 时 物 体 Q 的 机 械 能2 29 2QFm g TEE E W 此 后 物 块 Q 的 机 械 能 守 恒，则 在 2 T 时 刻 物 块 Q 的 机 械 能 仍 为2E，选 项 B 正 确；C D 在 2 T 时 刻，重 物 P 的 速 度2 123g Tv v g T 方 向 向 下；此 时 物 体 P 重 力 的 瞬 时 功 率222 32 3 3 2Q QG Pm g m g Tg T EP m g vT 选 项 C D 正 确。故 选 B C D。1 0.如 图，广 场 水 平 地 面 上 同 种 盆 栽 紧 密 排 列 在 以 O 为 圆 心、1R 和2R 为 半 径 的 同 心 圆 上，圆 心 处 装 有 竖 直 细 水 管，其 上 端 水 平 喷 水 嘴 的 高 度、出 水 速 度 及 转 动 的 角 速 度 均 可 调 节，以保 障 喷 出 的 水 全 部 落 入 相 应 的 花 盆 中。依 次 给 内 圈 和 外 圈 上 的 盆 栽 浇 水 时，喷 水 嘴 的 高 度、出 水 速 度 及 转 动 的 角 速 度 分 别 用1h、1v、1 和2h、2v、2 表 示。花 盆 大 小 相 同，半 径 远小 于 同 心 圆 半 径，出 水 口 截 面 积 保 持 不 变，忽 略 喷 水 嘴 水 平 长 度 和 空 气 阻 力。下 列 说 法 正 确的 是（）A.若1 2h h，则1 2 2 1:v v R R B.若1 2v v，则2 21 2 1 2:h h R R C.若1 2，1 2v v，喷 水 嘴 各 转 动 一 周，则 落 入 每 个 花 盆 的 水 量 相 同D.若1 2h h，喷 水 嘴 各 转 动 一 周 且 落 入 每 个 花 盆 的 水 量 相 同，则1 2【答 案】B D【详 解】A B 根 据 平 抛 运 动 的 规 律212h gt R v t 解 得2 hR vg可 知 若 h1=h2，则v1:v2=R1:R2若 v1=v2，则2 21 2 1 2:h h R R 选 项 A 错 误，B 正 确；C 若1 2=，则 喷 水 嘴 各 转 动 一 周 的 时 间 相 同，因 v1=v2，出 水 口 的 截 面 积 相 同，可 知 单 位时 间 喷 出 水 的 质 量 相 同，喷 水 嘴 转 动 一 周 喷 出 的 水 量 相 同，但 因 内 圈 上 的 花 盆 总 数 量 较 小，可 知 得 到 的 水 量 较 多，选 项 C 错 误；D 设 出 水 口 横 截 面 积 为 S0，喷 水 速 度 为 v，若1 2=，则 喷 水 管 转 动 一 周 的 时 间 相 等，因h 相 等，则 水 落 地 的 时 间 相 等，则Rtv相 等；在 圆 周 上 单 位 时 间 内 单 位 长 度 的 水 量 为0 0 0 002v t S R S S SQR t R t t hg 相 等，即 一 周 中 每 个 花 盆 中 的 水 量 相 同，选 项 D 正 确。故 选 B D。三、非 选 择 题：共 5 4 分。第 1 1 1 4 题 为 必 考 题，每 个 试 题 考 生 必 须 作 答。第 1 5 1 6 题 为 选考 题，考 生 根 据 要 求 作 答。（一）必 考 题：共 4 2 分。1 1.某 实 验 小 组 利 用 铁 架 台、弹 簧、钩 码、打 点 计 时 器、刻 度 尺 等 器 材 验 证 系 统 机 械 能 守 恒定 律，实 验 装 置 如 图 1 所 示。弹 簧 的 劲 度 系 数 为 k，原 长 为 L0，钩 码 的 质 量 为 m。已 知 弹 簧的 弹 性 势 能 表 达 式 为212E k x，其 中 k 为 弹 簧 的 劲 度 系 数，x 为 弹 簧 的 形 变 量，当 地 的 重力 加 速 度 大 小 为 g。（1）在 弹 性 限 度 内 将 钩 码 缓 慢 下 拉 至 某 一 位 置，测 得 此 时 弹 簧 的 长 度 为 L。接 通 打 点 计 时器 电 源。从 静 止 释 放 钩 码，弹 簧 收 缩，得 到 了 一 条 点 迹 清 晰 的 纸 带。钩 码 加 速 上 升 阶 段 的 部分 纸 带 如 图 2 所 示，纸 带 上 相 邻 两 点 之 间 的 时 间 间 隔 均 为 T（在 误 差 允 许 范 围 内，认 为 释 放钩 码 的 同 时 打 出 A 点）。从 打 出 A 点 到 打 出 F 点 时 间 内，弹 簧 的 弹 性 势 能 减 少 量 为 _ _ _ _ _ _，钩 码 的 动 能 增 加 量 为 _ _ _ _ _ _，钩 码 的 重 力 势 能 增 加 量 为 _ _ _ _ _ _。（2）利 用 计 算 机 软 件 对 实 验 数 据 进 行 处 理，得 到 弹 簧 弹 性 势 能 减 少 量、钩 码 的 机 械 能 增 加量 分 别 与 钩 码 上 升 高 度 h 的 关 系，如 图 3 所 示。由 图 3 可 知，随 着 h 增 加，两 条 曲 线 在 纵 向的 间 隔 逐 渐 变 大，主 要 原 因 是 _ _ _ _ _ _。【答 案】.20 5 51()2k L L h k h.25 328m h hT.m g h5.见 解 析【详 解】（1）1 从 打 出 A 点 到 打 出 F 点 时 间 内，弹 簧 的 弹 性 势 能 减 少 量 为2 20 0 5 p1 1=()()2 2E k L L k L L h 弹整 理 有20 5 5 p1()2E k L L h k h 弹 2 打 F 点 时 钩 码 的 速 度 为5 32Fh hvT由 于 在 误 差 允 许 的 范 围 内，认 为 释 放 钩 码 的 同 时 打 出 A 点，则 钩 码 动 能 的 增 加 量 为 25 3 2k 21 02 8Fm h hE m vT 3 钩 码 的 重 力 势 能 增 加 量 为Ep 重=m g h5（2）4 钩 码 机 械 能 的 增 加 量，即 钩 码 动 能 和 重 力 势 能 增 加 量 的 总 和，若 无 阻 力 做 功 则 弹 簧弹 性 势 能 的 减 少 量 等 于 钩 码 机 械 能 的 增 加 量。现 在 随 着 h 增 加，两 条 曲 线 在 纵 向 的 间 隔 逐 渐变 大，而 两 条 曲 线 在 纵 向 的 间 隔 即 阻 力 做 的 功，则 产 生 这 个 问 题 的 主 要 原 因 是 钩 码 和 纸 带 运动 的 速 度 逐 渐 增 大，导 致 空 气 阻 力 逐 渐 增 大，以 至 于 空 气 阻 力 做 的 功 也 逐 渐 增 大。1 2.某 物 理 兴 趣 小 组 利 用 废 弃 电 饭 煲 的 部 分 器 材 自 制 简 易 电 饭 煲，设 计 电 路 如 图 1 所 示。选用 的 器 材 有：限 温 开 关 S1（手 动 将 其 按 下，开 始 持 续 加 热 煮 饭，当 锅 内 温 度 高 于 1 0 3 时 自动 断 开，之 后 不 能 自 动 闭 合）；保 温 开 关 S2（当 锅 内 温 度 高 于 8 0 时 自 动 断 开，温 度 低 于 7 0 时 自 动 闭 合）；电 饭 煲 的 框 架（结 构 如 图 2 所 示）。自 备 元 件 有：加 热 电 阻 丝 R（阻 值 为 6 0，用 于 加 热 煮 饭）；限 流 电 阻 R1和 R2，（阻 值 均 为 1 k）：指 示 灯 L1和 L2（2.5 V，0.6 W，当 电 流低 于 3 0 m A 时 可 视 为 熄 灭）；保 险 丝 T。（1）按 照 兴 趣 小 组 设 计 的 电 路，下 列 说 法 正 确 的 是 _ _ _ _ _ _（多 选）。A 按 下 S1，L1和 L2均 发 光B 当 锅 内 温 度 高 于 1 0 3 时，S1自 动 断 开，L1和 L2均 发 光C 保 温 过 程 中，S2自 动 在 闭 合、断 开 状 态 之 间 交 替 切 换D 当 锅 内 温 度 低 于 7 0 时，S2自 动 闭 合，L1发 光，L2熄 灭（2）简 易 电 饭 煲 制 作 完 成 后，试 用 时 L1始 终 不 亮，但 加 热 和 保 温 功 能 均 正 常。在 不 增 加 元件 的 前 提 下，断 开 电 源，使 用 多 用 电 表 判 断 发 生 故 障 的 元 件。下 列 操 作 步 骤 的 正 确 顺 序 是_ _ _ _ _ _（填 写 各 步 骤 前 的 字 母）。A 将 选 择 开 关 旋 转 到“1 0 0”位 置B 将 两 支 表 笔 直 接 接 触，调 节“欧 姆 调 零 旋 钮”，使 指 针 指 向 欧 姆 零 点C 调 整“指 针 定 位 螺 丝”，使 指 针 指 到 零 刻 度D 测 量 指 示 灯 L1两 端 的 阻 值E 将 选 择 开 关 置 于 O F F 位 置 或 交 流 电 压 最 高 挡操 作 时，将 多 用 电 表 两 表 笔 与 L1两 端 接 触，若 指 针 如 图 3 所 示，可 判 断 是 _ _ _ _ _ _ 断 路 损 坏；若 指 针 如 图 4 所 示，可 判 断 是 _ _ _ _ _ _ 断 路 损 坏。（用 电 路 中 的 元 件 符 号 表 示）【答 案】.C D#D C.C A B D E.L1.R1【详 解】1 A 按 下 S1后 L2支 路 被 短 路，则 L2不 会 发 光，A 错 误；B 当 锅 内 温 度 高 于 1 0 3 时，S1断 开，而 要 温 度 降 到 7 0 以 下 时 S2才 会 闭 合，则 此 时 L2可能 发 光，此 时 电 路 中 R 与 R1和 L1的 串 联 部 分 并 联，并 联 的 整 体 再 和 L2、R2串 联，则 回 路 中并 联 的 整 体 电 阻RL=1 0.4 2 R并=5 6.6 4 则 回 路 总 电 阻R总=1 0 6 7.0 6 则 回 路 总 电 流2 2 00.2 1 A IR 总总则 L2一 定 发 光，此 时 并 联 的 整 体 的 电 压 为U并=I总R并=1 1.8 9 V则 流 过 L1的 电 流 为L 1L 1 11 1.8 9A 0.0 1 2 A1 0 0 0 1 0.4 2UIR R 并则 流 过 L1的 电 流 小 于 3 0 m A，则 L1熄 灭，B 错 误；C 由 题 知，S2在 锅 内 温 度 高 于 8 0 时 自 动 断 开，锅 内 温 度 降 到 7 0 以 下 时 S2自 动 闭 合，C正 确；D 当 锅 内 迢 度 低 于 7 0 时，S2自 动 闭 合，L2支 路 被 短 路，则 L2不 会 发 光，此 时 电 路 中 R 与R1和 L1的 串 联 部 分 并 联，则 此 时 流 过 L1的 电 流 为L 1L 1 12 2 0A 0.2 1 8 A1 0 0 0 1 0.4 2EIR R 则 此 时 流 过 L1的 电 流 大 于 3 0 m A，则 L1发 光，D 正 确。故 选 C D。（2）2 多 用 电 表 的 操 作 步 骤 为：调 整“指 针 定 位 螺 丝”，使 指 什 指 到 零 刻 度 机 械 调 零；将 选 择 开 关 旋 转 到“1 0 0”位 置 选 档；将 两 支 表 笔 直 接 接 触，调 节“欧 姆 调 零 旋 钮”，使 指 计 指 向 欧 姆 零 点 欧 姆 调 零；测 量 指 示 灯 L1两 端 的 阻 值 测 量；将 选 择 开 关 置 于O F F 位 置 或 交 流 电 压 最 高 挡 关 闭 多 用 电 表。故 正 确 顺 序 为 C A B D E。3 由 于 使 用 时 L1始 终 不 亮，但 加 热 和 保 温 功 能 均 正 常，则 说 明 R、L2、R2、T 均 正 常，如 图3 可 看 出 L1两 端 有 1 0 9 0 左 右 的 电 阻，则 说 明 L1始 终 不 亮 的 原 因 是 L1断 路 损 坏。4 由 于 使 用 时 L1始 终 不 亮，但 加 热 和 保 温 功 能 均 正 常，则 说 明 R、L2、R2、T 均 正 常，如 图3 可 看 出 欧 姆 表 的 示 数 几 乎 为 零，但 由 于 RL=1 0.4 2 此 时 选 用 的 是“1 0 0”档 则 说 明 灯泡 L1正 常，则 说 明 L1始 终 不 亮 的 原 因 是 R1断 路 损 坏。1 3.如 图，光 滑 水 平 面 上 有 两 个 等 高 的 滑 板 A 和 B，质 量 分 别 为 1 k g 和 2 k g，A 右 端 和 B 左端 分 别 放 置 物 块 C、D，物 块 质 量 均 为 1 k g，A 和 C 以 相 同 速 度01 0 m/s v 向 右 运 动，B 和 D以 相 同 速 度0k v向 左 运 动，在 某 时 刻 发 生 碰 撞，作 用 时 间 极 短，碰 撞 后 C 与 D 粘 在 一 起 形 成一 个 新 滑 块，A 与 B 粘 在 一 起 形 成 一 个 新 滑 板，物 块 与 滑 板 之 间 的 动 摩 擦 因 数 均 为0.1。重 力 加 速 度 大 小 取210 m/s g。（1）若 0 0.5 k，求 碰 撞 后 瞬 间 新 物 块 和 新 滑 板 各 自 速 度 的 大 小 和 方 向；（2）若 0.5 k，从 碰 撞 后 到 新 滑 块 与 新 滑 板 相 对 静 止 时，求 两 者 相 对 位 移 的 大 小。【答 案】（1）5(1)m/s v k 物，1 0 2 0m/s3kv滑，方 向 均 向 右；（2）1.8 7 5 m【详 解】（1）物 块 C、D 碰 撞 过 程 中 满 足 动 量 守 恒，设 碰 撞 后 物 块 C、D 形 成 的 新 物 块 的 速 度为v物，C、D 的 质 量 均 为 1 k g m，以 向 右 方 向 为 正 方 向，则 有0 0()m v m k v m v m 物解 得015(1)m/s 02vkv k 物可 知 碰 撞 后 滑 块 C、D 形 成 的 新 滑 块 的 速 度 大 小 为 5(1)m/s k，方 向 向 右。滑 板 A、B 碰 撞 过 程 中 满 足 动 量 守 恒，设 碰 撞 后 滑 板 A、B 形 成 的 新 滑 板 的 速 度 为 v滑，滑 板A 和 B 质 量 分 别 为 1 k g 和 2 k g，则 由0 02(2)M v M k v M M v 滑解 得01 2 1 0 2 0m/s 03 3vk kv 滑则 新 滑 板 速 度 方 向 也 向 右。（2）若 0.5 k，可 知 碰 后 瞬 间 物 块 C、D 形 成 的 新 物 块 的 速 度 为 5(1)m/s 5(1 0.5)m/s 2.5 m/s v k 物碰 后 瞬 间 滑 板 A、B 形 成 的 新 滑 板 的 速 度 为1 0 2 0 m/s 0 m/s3kv 滑可 知 碰 后 新 物 块 相 对 于 新 滑 板 向 右 运 动，新 物 块 向 右 做 匀 减 速 运 动，新 滑 板 向 右 做 匀 加 速 运动，设 新 物 块 的 质 量 为 2 k g m，新 滑 板 的 质 量 为 3 k g M，相 对 静 止 时 的 共 同 速 度 为v共，根 据 动 量 守 恒 可 得()m v m M v 物 共解 得1 m/s v 共根 据 能 量 守 恒 可 得2 21 1()2 2m g x m v m M v 相 共解 得1.8 7 5 m x 相1 4.两 块 面 积 和 间 距 均 足 够 大 的 金 属 板 水 平 放 置，如 图 1 所 示，金 属 板 与 可 调 电 源 相 连 形 成电 场，方 向 沿 y 轴 正 方 向。在 两 板 之 间 施 加 磁 场，方 向 垂 直 x O y 平 面 向 外。电 场 强 度 和 磁感 应 强 度 随 时 间 的 变 化 规 律 如 图 2 所 示。板 间 O 点 放 置 一 粒 子 源，可 连 续 释 放 质 量 为 m、电荷 量 为(0)q q、初 速 度 为 零 的 粒 子，不 计 重 力 及 粒 子 间 的 相 互 作 用，图 中 物 理 量 均 为 已知 量。求：（1）0 t 时 刻 释 放 的 粒 子，在02 mtq B时 刻 的 位 置 坐 标；（2）在06 0 mq B时 间 内，静 电 力 对 0 t 时 刻 释 放 的 粒 子 所 做 的 功；（3）在20 02 20 04 4E m E mMq B q B 点 放 置 一 粒 接 收 器，在06 0 mq B时 间 内 什 么 时 刻 释 放 的 粒 子在 电 场 存 在 期 间 被 捕 获。【答 案】（1）20 02 20 02(,)2E m E mqB qB；（2）2 20202 E mB；（3）02mq B，01 33mq B【详 解】（1）在00 mq B时 间 内，电 场 强 度 为0E，带 电 粒 子 在 电 场 中 加 速 度，根 据 动 量 定理 可 知0 10mq E m vq B 解 得 粒 子 在0mq B时 刻 的 速 度 大 小 为010EvB方 向 竖 直 向 上，粒 子 竖 直 向 上 运 动 的 距 离201 1 20 012 2E m my vqB qB 在0 02m mq B q B 时 间 内，根 据 粒 子 在 磁 场 运 动 的 周 期2 mTqB可 知 粒 子 偏 转 1 8 0，速 度 反向，根 据2vqv B mr 可 知 粒 子 水 平 向 右 运 动 的 距 离 为0 12 2 20 022 2E m m vx rq B q B 粒 子 运 动 轨 迹 如 图所 以 粒 子 在02 mtq B