2023年廣東省廣州市天河區(qū)高考物理一模試卷

2023年廣東省廣州市天河區(qū)高考物理一模試卷試題數(shù)：16，滿分：1001.（單選題，4分）2021年7月28日，在東京奧運會男子雙人跳板決賽中，中國選手謝思埸、王宗源獲得冠軍。如圖1所示是他們踏板起跳的精彩瞬間，從離開跳板開始計時，跳水過程中運動員重心的v-t圖像如圖2所示，不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。則下列說法正確的是（）A.運動員在入水前做的是自由落體運動B.運動員在t=2s時已浮出水面C.運動員在水中的加速度逐漸增大D.運動員雙腳離開跳板后重心上升的高度為m2.（單選題，4分）如圖所示，人游泳時若某時刻手掌對水的作用力大小為F，該力與水平方向的夾角為30°，則該力在水平方向的分力大小為（）A.FB.C.D.2F3.（單選題，4分）嫦娥一號衛(wèi)星環(huán)月工作軌道為圓軌道，軌道高度200km,運行周期：127min.若還知道引力常量G和月球平均半徑r,僅利用以上條件不能求出的是（）A.月球?qū)πl(wèi)星的吸引力B.月球表面的重力加速度C.衛(wèi)星繞月球運行的速度D.衛(wèi)星繞月運行的加速度4.（單選題，4分）滑板運動是年輕人喜愛的一種新興極限運動，如圖，某同學騰空向左飛越障礙物，若不計空氣阻力，并將該同學及滑板看著是質(zhì)點，則該同學及板在空中運動的過程中（）A.做勻變速運動B.先超重后失重C.在最高點時速度為零D.在向上和向下運動通過空中同一高度時速度相同5.（單選題，4分）人體的細胞膜模型圖如圖所示，由磷脂雙分子層組成，雙分子層之間存在電壓（醫(yī)學上稱為膜電位）。現(xiàn)研究某小塊均勻的細胞膜，厚度為d,膜內(nèi)的電場可看作勻強電場，簡化模型如圖所示。初速度可視為零的正一價鈉離子僅在電場力的作用下，從圖中的A點運動到B點，下列說法正確的是（）

A.A點電勢低于B點電勢B.鈉離子的電勢能減小C.鈉離子的加速度變大D.若膜電位不變，當d越大時，鈉離子進入細胞內(nèi)的速度越大6.（單選題，4分）一列簡諧橫波某時刻的波形圖如圖所示。此后K質(zhì)點比L質(zhì)點先回到平衡位置。下列判斷正確的是（）A.該簡諧橫波沿x軸負方向傳播B.此時K質(zhì)點沿y軸正方向運動C.此時K質(zhì)點的速度比L質(zhì)點的小D.此時K質(zhì)點的加速度比L質(zhì)點的小7.（單選題，4分）如圖所示，圓心為O、半徑為R的半圓形玻璃磚置于水平桌面上，光線從P點垂直界面入射后，恰好在玻璃磚圓形表面發(fā)生全反射；當入射角θ=60°時，光線從玻璃磚圓形表面出射后恰好與入射光平行。已知真空中的光速為c，則（）A.玻璃磚的折射率為1.5B.OP之間的距離為RC.光在玻璃磚內(nèi)的傳播速度為cD.光從玻璃到空氣的臨界角為30°8.（單選題，4分）如圖，足夠長的磁鐵在空隙產(chǎn)生一個徑向輻射狀磁場，一個圓形細金屬環(huán)與磁鐵中心圓柱同軸，由靜止開始下落，經(jīng)過時間t,速度達最大值v,此過程中環(huán)面始終水平。已知金屬環(huán)質(zhì)量為m、半徑為r、電阻為R，金屬環(huán)下落過程中所經(jīng)過位置的磁感應(yīng)強度大小均為B，重力加速度大小為g,不計空氣阻力，則（）A.在俯視圖中，環(huán)中感應(yīng)電流沿逆時針方向B.環(huán)中最大的感應(yīng)電流大小為C.環(huán)下落過程中所受重力的沖量等于其動量變化D.t時間內(nèi)通過金屬環(huán)橫截面的電荷量為9.（多選題，6分）兩個核反應(yīng)方程：①H+H→He+x1②P→Si+x2，其中x1x2各表示某種粒子，則下列說法正確的是（）A.①是聚變反應(yīng)B.②是裂變反應(yīng)C.X1是HD.X2是e10.（多選題，6分）我國風洞技術(shù)世界領(lǐng)先。如圖所示，在模擬風洞管中的光滑斜面上，一個小物塊受到沿斜面方向的恒定風力作用，沿斜面加速向上運動，則從物塊接觸彈簧至到達最高點的過程中（）A.物塊的動能先增大后減小B.物塊加速度一直減小到零C.彈簧彈性勢能一直增大D.物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能先增大后減小11.（多選題，6分）據(jù)報道，我國空間站安裝了現(xiàn)代最先進的霍爾推進器用以空間站的軌道維持。如圖乙，在很窄的圓環(huán)空間內(nèi)有沿半徑向外的磁場1，其磁感應(yīng)強度大小可近似認為處處相等；垂直圓環(huán)平面同時加有勻強磁場2和勻強電場（圖中沒畫出），磁場1與磁場2的磁感應(yīng)強度大小相等、已知電子電量為e,質(zhì)量為m。若電子恰好可以在圓環(huán)內(nèi)沿順時針方向做半徑為R、速率為v的勻速圓周運動，則以下說法正確的是（）A.電場方向垂直環(huán)平面向外B.電子運動周期為C.垂直環(huán)平面的磁感應(yīng)強度大小為D.電場強度大小為12.（問答題，6分）如圖1所示是可用輕桿、小球和硬紙板等制作一個簡易加速度計，粗略測量運動物體的加速度。在輕桿上端裝上轉(zhuǎn)軸，固定于豎直紙板上的O點，輕桿下端固定一小球，桿可在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。將此裝置固定于運動物體上，當物體向右加速（減速）運動時，桿便向左（向右）擺動。為了制作加速度計的刻度盤，同學們進行了如下操作：

（1）讓重錘做自由落體運動，利用打點計時器打出的紙帶測量當?shù)氐闹亓铀俣龋瑢嶒炛械玫揭粭l較理想的紙帶，在紙帶上取7個計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為0.02。

根據(jù)數(shù)據(jù)求出重力加速度g=___m/s2（保留三位有效數(shù)字）。

（2）測量當?shù)刂亓铀俣群筮€應(yīng)測量的物理量是___（填入所選物理量前的字母）；

A.小球的質(zhì)量m

B.輕桿的長度L

C.小球的直徑d

D.輕桿與豎直方向的夾角θ

（3）寫出加速度與被測物理量之間的關(guān)系式___（用被測物理量的字母表示）。13.（問答題，10分）力敏電阻器是一種能將機械力轉(zhuǎn)換為電信號的特殊元件，其電阻值可隨外加壓力大小而改變．某同學為研究一個力量電阻器Rx（阻值變化范圍為幾歐姆到幾十歐姆）的特性．設(shè)計了如圖a所示的電路，所用電源的電動勢為3V，內(nèi)阻忽略不計，滑動變阻器的調(diào)節(jié)范圍為0～20Ω．除圖a中的器材外，還有如下器材可供選擇：

電流表A1（量程為0～0.6A，內(nèi)阻r1=1.5Ω）

電流表A2（量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為2Ω）

電壓表V（量程為0～15V，內(nèi)阻約為20kΩ）

（1）為使測量更準確，圖a中P處選用電表___，Q處選用電表___（均填選用電表的符號）；

（2）閉合開關(guān)S，多次改變對力敏電阻的壓力F，記錄下電表讀數(shù)，得到Rx不同的值，描繪出Rx-F圖像如圖b所示，由圖像可得Rx與F的函數(shù)關(guān)系表達式Rx=___；

（3）該同學用力敏電阻和所提供的器材，把電流表A1改成一個壓力表（即在電流表A1表盤的對應(yīng)刻度位置處標上壓力大?。?，請在圖c虛線框內(nèi)畫出設(shè)計電路圖；

（4）若將電流表A1表盤的0.15A刻度處標為壓力表的0刻度，則滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)調(diào)為___Ω，該壓力表能測量壓力的最大值是___N．14.（問答題，8分）負壓救護車在轉(zhuǎn)運傳染病人過程中發(fā)揮了巨大作用，所謂負壓，就是利用技術(shù)手段，使負壓艙內(nèi)氣壓低于外界大氣壓，所以空氣只能由艙外流向艙內(nèi)，而且負壓還能將艙內(nèi)的空氣進行無害化處理后排出。某負壓救護車負壓艙沒有啟動時，設(shè)艙內(nèi)的大氣壓強為p0、溫度為T0、體積為V0，啟動負壓艙后，要求負壓艙外和艙內(nèi)的壓強差為。

①若不啟動負壓艙，艙內(nèi)氣體與外界沒有循環(huán)交換，負壓艙內(nèi)溫度升高到T0時，求艙內(nèi)氣體壓強是多少。

②若啟動負壓艙，艙內(nèi)溫度保持T0不變，達到要求的負壓值，求需要抽出壓強為p0狀態(tài)下多少體積的氣體。15.（問答題，11分）某冰壺隊為了迎接冬奧會，積極開展訓練。某次訓練中使用的紅色冰壺A和藍色冰壺B的質(zhì)量均為20kg,初始時兩冰壺之間的距離s=7.5m,運動員以v0=2m/s的初速度將紅色冰壺A水平擲出后，與靜止的藍色冰壺B碰撞，碰后紅色冰壺A的速度大小變?yōu)関A=0.2m/s,方向不變，碰撞時間極短。已知兩冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.02，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）紅色冰壺A從開始運動到停下所需的時間；

（2）兩冰壺碰撞過程中損失的機械能。

16.（問答題，15分）如圖所示，無限大的xOy平面內(nèi)，在y軸左側(cè)有沿x軸正方向的勻強電場，在y軸右側(cè)有垂直于xOy平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。y軸上S（-d,0）處有一粒子源，在坐標平面內(nèi)先后向磁場中與+y方向夾角為30°～150°范圍內(nèi)發(fā)射粒子，粒子的質(zhì)量為m、電荷量為+q,所有粒子第一次經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后均可同時從O點進入電場。不計粒子重力及粒子間相互作用。

（1）求從S發(fā)出粒子的最小速度v；

（2）若最先從粒子源射出的粒子，經(jīng)過一次電場偏轉(zhuǎn)，恰好運動到S點。求電場強度的大小E0；

（3）若電場強度E為（2）中E0的4倍，最小速度的粒子從粒子源射出后第三次經(jīng)過y軸的位置為P點，最先射出的粒子從粒子源射出后第三次經(jīng)過y軸的位置為Q點，求PQ之間的距離。

2023年廣東省廣州市天河區(qū)高考物理一模試卷參考答案與試題解析試題數(shù)：16，滿分：1001.（單選題，4分）2021年7月28日，在東京奧運會男子雙人跳板決賽中，中國選手謝思埸、王宗源獲得冠軍。如圖1所示是他們踏板起跳的精彩瞬間，從離開跳板開始計時，跳水過程中運動員重心的v-t圖像如圖2所示，不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。則下列說法正確的是（）A.運動員在入水前做的是自由落體運動B.運動員在t=2s時已浮出水面C.運動員在水中的加速度逐漸增大D.運動員雙腳離開跳板后重心上升的高度為m【正確答案】：D【解析】：根據(jù)v-t圖像分析運動員在入水前的運動情況，判斷運動員在t=2s時的運動狀態(tài)，根據(jù)圖像的斜率分析加速度變化情況。根據(jù)圖像與時間軸所圍的面積表示位移，來求解運動員雙腳離開跳板后重心上升的高度。

【解答】：解：A、運動員離開跳板時有向上的初速度，在入水前做的不是自由落體運動，故A錯誤；

B、運動員在t=2s時速度減為零，此時人處于水下的最深處，沒有浮出水面，故B錯誤；

C、1-2s運動員向下減速，圖線的斜率逐漸減小，運動員在水中的加速度逐漸減小，故C錯誤；

D、在s運動員向上運動，由可知運動員雙腳離開跳板后上升的高度為h=m=m,故D正確。

故選：D。

【點評】：本題以男子雙人跳板決賽為情景，考查v-t圖像，考查考生的物理觀念。關(guān)鍵要知道v-t圖像的斜率表示加速度，圖像與時間軸所圍的面積表示位移。2.（單選題，4分）如圖所示，人游泳時若某時刻手掌對水的作用力大小為F，該力與水平方向的夾角為30°，則該力在水平方向的分力大小為（）A.FB.C.D.2F【正確答案】：C【解析】：以F為對角線，分別沿水平和豎直方向為鄰邊做平行四邊，求水平分力。

【解答】：解：根據(jù)平行四邊形定則，可知沿水平方向和豎直方向?qū)⑹终茖λ淖饔昧Ψ纸猓鐖D所示：

則該力在水平方向的分力大小為：Fx=Fcos30°=F

故ABD錯誤，C正確。

故選：C。

【點評】：合力與分力共同作用效果相同，是等效替代的關(guān)系，滿足平行四邊形定則。3.（單選題，4分）嫦娥一號衛(wèi)星環(huán)月工作軌道為圓軌道，軌道高度200km,運行周期：127min.若還知道引力常量G和月球平均半徑r,僅利用以上條件不能求出的是（）A.月球?qū)πl(wèi)星的吸引力B.月球表面的重力加速度C.衛(wèi)星繞月球運行的速度D.衛(wèi)星繞月運行的加速度【正確答案】：A【解析】：本題關(guān)鍵根據(jù)萬有引力提供繞月衛(wèi)星做圓周運動的向心力，以及月球表面重力加速度的表達式，列式求解分析。

【解答】：解：A、由于衛(wèi)星的質(zhì)量未知，故月球?qū)πl(wèi)星的吸引力無法求出；

B、繞月衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、月球質(zhì)量為M，有：

=m（）2（r+h）…①

根據(jù)萬有引力等于重力，可得月球表面重力加速度為：

g月=…②

聯(lián)立①②可以求解出月球表面的重力加速度；

C、由v=，可以求出衛(wèi)星繞月球運行的速度；

D、由a=，可以求出衛(wèi)星繞月運行的加速度。

本題選不能的，故選：A。

【點評】：本題關(guān)鍵根據(jù)繞月衛(wèi)星的引力提供向心力列式，再結(jié)合月球表面重力等于萬有引力列式求解。向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應(yīng)用。4.（單選題，4分）滑板運動是年輕人喜愛的一種新興極限運動，如圖，某同學騰空向左飛越障礙物，若不計空氣阻力，并將該同學及滑板看著是質(zhì)點，則該同學及板在空中運動的過程中（）A.做勻變速運動B.先超重后失重C.在最高點時速度為零D.在向上和向下運動通過空中同一高度時速度相同【正確答案】：A【解析】：忽略空氣阻力，該同學做斜拋運動，只受重力，加速度恒為重力加速度，為勻變速運動，根據(jù)機械能守恒定律知速度大小，但方向為運動軌跡的切線方向。

【解答】：解：AB、忽略空氣阻力，只受重力，加速度恒為g,豎直向下，該同學做勻變速直線運動，始終處于完全失重狀態(tài)，故A正確，B錯誤；

C、在最高點時，豎直方向的速度為零，水平方向速度不為零，故C錯誤；

D、根據(jù)機械能守恒定律知在向上和向下運動通過空中同一高度時速度大小相同，但方向不同，故D錯誤。

故選：A。

【點評】：明確各種概念即可解題：勻變速運動是加速度保持不變的運動；失重時加速度方向向下，超重時加速度方向向上；斜拋運動，同一高度速度大小相等，方向不同。5.（單選題，4分）人體的細胞膜模型圖如圖所示，由磷脂雙分子層組成，雙分子層之間存在電壓（醫(yī)學上稱為膜電位）?，F(xiàn)研究某小塊均勻的細胞膜，厚度為d,膜內(nèi)的電場可看作勻強電場，簡化模型如圖所示。初速度可視為零的正一價鈉離子僅在電場力的作用下，從圖中的A點運動到B點，下列說法正確的是（）

A.A點電勢低于B點電勢B.鈉離子的電勢能減小C.鈉離子的加速度變大D.若膜電位不變，當d越大時，鈉離子進入細胞內(nèi)的速度越大【正確答案】：B【解析】：根據(jù)題意可知電場線方向，沿電場線方向電勢逐漸降低，電場力做正功，電勢能減小，根據(jù)動能定理可知qU=，可知速度關(guān)系。

【解答】：解：A、初速度可視為零的正一價鈉離子僅在電場力的作用下，從圖中的A點運動到B點，則電場線有A到B，沿電場線方向電勢逐漸降低，所以A點電勢大于B點電勢，故A錯誤；

B、鈉離子運動過程中電場力做正功，電勢能減小，故B正確；

C、膜內(nèi)的電場可看作勻強電場，所以加速度不變，故C錯誤；

D、根據(jù)動能定理可知qU=，則電壓不變時，速度不變，故D錯誤；

故選：B。

【點評】：本題考查電勢能與電場力做功，解題關(guān)鍵掌握電場線的特點，注意沿電場線方向電勢逐漸降低。6.（單選題，4分）一列簡諧橫波某時刻的波形圖如圖所示。此后K質(zhì)點比L質(zhì)點先回到平衡位置。下列判斷正確的是（）A.該簡諧橫波沿x軸負方向傳播B.此時K質(zhì)點沿y軸正方向運動C.此時K質(zhì)點的速度比L質(zhì)點的小D.此時K質(zhì)點的加速度比L質(zhì)點的小【正確答案】：D【解析】：根據(jù)同側(cè)法判斷由質(zhì)點L、K的振動方向判斷波沿x軸正方向傳播；根據(jù)L處于最大位移，由此判斷K、L的速度大??；根據(jù)a=判斷質(zhì)點K、L的加速度大小。

【解答】：解：AB、質(zhì)點K比質(zhì)點L先回到平衡位置，而質(zhì)點L的運動方向沿y軸正方向，K沿y軸負方向運動，所以波沿x軸正方向傳播，故AB錯誤；

C、L處于最大位移，所以此時質(zhì)點L的速度為零，而K正向下運動，所以K的速度大于L的速度，故C錯誤；

D、根據(jù)a=可知，加速度與位移成正比，L此時位移最大，則L的加速度最大，故D正確。

故選：D。

【點評】：本題主要是考查了波的圖象；解答本題的關(guān)鍵是根據(jù)質(zhì)點的振動方向判斷出波的傳播方向；一般的判斷方法是根據(jù)“平移法”或“同側(cè)法”來判斷；知道同一波峰或波谷兩側(cè)附近的各點振動方向相反。7.（單選題，4分）如圖所示，圓心為O、半徑為R的半圓形玻璃磚置于水平桌面上，光線從P點垂直界面入射后，恰好在玻璃磚圓形表面發(fā)生全反射；當入射角θ=60°時，光線從玻璃磚圓形表面出射后恰好與入射光平行。已知真空中的光速為c，則（）A.玻璃磚的折射率為1.5B.OP之間的距離為RC.光在玻璃磚內(nèi)的傳播速度為cD.光從玻璃到空氣的臨界角為30°【正確答案】：C【解析】：根據(jù)題意畫出兩種情況下的光路圖，根據(jù)全反射條件結(jié)合折射定律求解OP、折射率和臨界角C，根據(jù)v=求解光在玻璃磚內(nèi)的傳播速度。

【解答】：解：ABD、根據(jù)題意可知，當光線從P點垂直界面入射后，恰好在玻璃磚圓形表面發(fā)生全反射，如圖甲所示；

當入射角θ=60°時，光線從玻璃磚圓形表面出射后恰好與入射光平行，則光線折射光線與垂直于OP的夾角相等，故光路如圖乙所示。

對圖甲根據(jù)全反射的條件可得：sinC==

對圖乙根據(jù)折射定律可得：n=

其中sinα=

聯(lián)立解得：OP=，n=，臨界角為：C=arcsin，故ABD錯誤；

C、光在玻璃磚內(nèi)的傳播速度為：v==c，故C正確。

故選：C。

【點評】：本題主要是考查了光的折射和光的全反射；解答此類題目的關(guān)鍵是弄清楚光的傳播情況，畫出光路圖，根據(jù)圖中的幾何關(guān)系求出折射角或入射角，然后根據(jù)光的折射定律或全反射的條件列方程求解。8.（單選題，4分）如圖，足夠長的磁鐵在空隙產(chǎn)生一個徑向輻射狀磁場，一個圓形細金屬環(huán)與磁鐵中心圓柱同軸，由靜止開始下落，經(jīng)過時間t,速度達最大值v,此過程中環(huán)面始終水平。已知金屬環(huán)質(zhì)量為m、半徑為r、電阻為R，金屬環(huán)下落過程中所經(jīng)過位置的磁感應(yīng)強度大小均為B，重力加速度大小為g,不計空氣阻力，則（）A.在俯視圖中，環(huán)中感應(yīng)電流沿逆時針方向B.環(huán)中最大的感應(yīng)電流大小為C.環(huán)下落過程中所受重力的沖量等于其動量變化D.t時間內(nèi)通過金屬環(huán)橫截面的電荷量為【正確答案】：B【解析】：根據(jù)右手定則分析感應(yīng)電流方向，當重力等于安培力時，環(huán)下落的速度最大，由功能關(guān)系求解感應(yīng)電流；根據(jù)電荷量定義式分析電荷量大小。

【解答】：解：A、根據(jù)右手定則，在圓環(huán)上取一段分析可知環(huán)中感應(yīng)電流沿順時針方向，故A錯誤；

B、當重力等于安培力時，環(huán)下落的速度最大，此時感應(yīng)電流最大，根據(jù)

mgv=I2R，

解得：I=，

故B正確；

C、環(huán)下落過程中受重力和安培力作用，根據(jù)動量定理可知，重力的沖量小于其動量變化，故C錯誤；

D、設(shè)t時間內(nèi)通過金屬環(huán)橫截面的電荷量為q。環(huán)下落速度為v時的感應(yīng)電流大小為

I=，

由于環(huán)中感應(yīng)電流不斷增大，則

q＜It=，

故D錯誤。

故選：B。

【點評】：解決本題時，要知道環(huán)的有效切割長度等于周長2πr,要能根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和安培力公式推導(dǎo)出安培力與速度的關(guān)系。9.（多選題，6分）兩個核反應(yīng)方程：①H+H→He+x1②P→Si+x2，其中x1x2各表示某種粒子，則下列說法正確的是（）A.①是聚變反應(yīng)B.②是裂變反應(yīng)C.X1是HD.X2是e【正確答案】：AD【解析】：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒確定未知粒子的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，從而知道未知粒子為何種粒子．

【解答】：解：H+H→He+x1，知x1的電荷數(shù)為0，質(zhì)量數(shù)為1，為中子，該反應(yīng)為聚變反應(yīng)。P→Si+x2，知x2的電荷數(shù)為1，質(zhì)量數(shù)為0，為正電子。該反應(yīng)不是裂變反應(yīng)。故A、D正確。B、C錯誤。

故選：AD。

【點評】：解決本題的關(guān)鍵知道核反應(yīng)過程中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒．10.（多選題，6分）我國風洞技術(shù)世界領(lǐng)先。如圖所示，在模擬風洞管中的光滑斜面上，一個小物塊受到沿斜面方向的恒定風力作用，沿斜面加速向上運動，則從物塊接觸彈簧至到達最高點的過程中（）A.物塊的動能先增大后減小B.物塊加速度一直減小到零C.彈簧彈性勢能一直增大D.物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能先增大后減小【正確答案】：AC【解析】：物塊接觸彈簧后，根據(jù)彈簧彈力的變化，分析物塊的合力變化，判斷加速度和速度的變化。根據(jù)形變量的變化判斷彈簧彈性勢能的變化。根據(jù)風力做功情況判斷機械能的變化情況。

【解答】：解：AB、物塊接觸彈簧前沿斜面向上做加速運動，可知風力大于物塊的重力沿斜面向下的分力，物塊所受合力沿斜面向上。物塊與彈簧接觸后將受到彈簧沿斜面向下的彈力，開始時彈力較小，風力大于彈力和物塊的重力沿斜面向下的分力之和，物塊的合力沿斜面向上，物塊做加速運動，隨物塊向上運動，彈簧的壓縮量增大，彈簧彈力增大，物塊所受合力減小，加速度減小，物塊向上做加速度減小的加速運動，當物塊合力為零時速度最大，然后物塊繼續(xù)向上運動過程物塊所受合力向下，加速度向下，物塊向上做加速度增大的減速運動，直到速度為零，物塊上升到最高點，由此可知，從物塊接觸彈簧至到達最高點的過程中，物塊的速度先增大后減小，加速度先減小到零然后反向增大，則物塊的動能先增大后減小，故A正確，B錯誤；

C、從物塊接觸彈簧至到達最高點的過程中，彈簧的壓縮量一直增大，則彈簧的彈性勢能一直增大，故C正確；

D、從物塊接觸彈簧至到達最高點的過程中，風力對物塊與彈簧組成的系統(tǒng)一直做正功，由功能關(guān)系可知，物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能一直增大，故D錯誤。

故選：AC。

【點評】：本題分析時，要抓住彈簧彈力的可變性，來分析物塊合力的變化情況，從而判斷加速度的變化情況。11.（多選題，6分）據(jù)報道，我國空間站安裝了現(xiàn)代最先進的霍爾推進器用以空間站的軌道維持。如圖乙，在很窄的圓環(huán)空間內(nèi)有沿半徑向外的磁場1，其磁感應(yīng)強度大小可近似認為處處相等；垂直圓環(huán)平面同時加有勻強磁場2和勻強電場（圖中沒畫出），磁場1與磁場2的磁感應(yīng)強度大小相等、已知電子電量為e,質(zhì)量為m。若電子恰好可以在圓環(huán)內(nèi)沿順時針方向做半徑為R、速率為v的勻速圓周運動，則以下說法正確的是（）A.電場方向垂直環(huán)平面向外B.電子運動周期為C.垂直環(huán)平面的磁感應(yīng)強度大小為D.電場強度大小為【正確答案】：BCD【解析】：電子在圓環(huán)內(nèi)沿順時針方向做半徑為R、速率為v的勻速圓周運動，電場力需要與磁場1產(chǎn)生的洛倫茲力平衡，磁場2的洛倫茲力提供電子做圓周運動的向心力，根據(jù)平衡條件判斷電場方向和大小，根據(jù)洛倫茲力提供向心力列式可求磁感應(yīng)強度大小。

【解答】：解：A.根據(jù)左手定則可知電子在圓環(huán)內(nèi)受到沿半徑向外的磁場1的洛倫茲力方向垂直環(huán)平面向里，電場力需要與該洛倫茲力平衡，電場力方向應(yīng)垂直環(huán)平面向外，由于電子帶負電，故電場方向垂直環(huán)平面向里，故A錯誤；

B.電子在圓環(huán)內(nèi)沿順時針方向做半徑為R、速率為v的勻速圓周運動，則電子運動周期為

T=

故B正確；

C.電子在圓環(huán)內(nèi)受到磁場2的洛倫茲力提供電子做圓周運動的向心力，則有

evB=m

解得：B=

故C正確；

D.電子在垂直環(huán)平面方向受力平衡，則有

eE=evB

解得：E=

故D正確；

故選：BCD。

【點評】：本題考查帶電粒子在混合場中的圓周運動，知道磁場1洛倫茲力與電場力平衡，磁場2洛倫茲力提供向心力是解題關(guān)鍵，難度不大。12.（問答題，6分）如圖1所示是可用輕桿、小球和硬紙板等制作一個簡易加速度計，粗略測量運動物體的加速度。在輕桿上端裝上轉(zhuǎn)軸，固定于豎直紙板上的O點，輕桿下端固定一小球，桿可在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。將此裝置固定于運動物體上，當物體向右加速（減速）運動時，桿便向左（向右）擺動。為了制作加速度計的刻度盤，同學們進行了如下操作：

（1）讓重錘做自由落體運動，利用打點計時器打出的紙帶測量當?shù)氐闹亓铀俣?，實驗中得到一條較理想的紙帶，在紙帶上取7個計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為0.02。

根據(jù)數(shù)據(jù)求出重力加速度g=___m/s2（保留三位有效數(shù)字）。

（2）測量當?shù)刂亓铀俣群筮€應(yīng)測量的物理量是___（填入所選物理量前的字母）；

A.小球的質(zhì)量m

B.輕桿的長度L

C.小球的直徑d

D.輕桿與豎直方向的夾角θ

（3）寫出加速度與被測物理量之間的關(guān)系式___（用被測物理量的字母表示）?！菊_答案】：9.72;D;a=gtanθ【解析】：（1）根據(jù)逐差法即可求出加速度的大?。?/p>

（2）（3）根據(jù)牛頓第二定律及受力情況，列出等式求出加速度，然后判斷正確的選項。

【解答】：解：（1）根據(jù)逐差法，自由落體運動的加速度：g===9.72m/s2

（2）由加速度原理可知，小車加速度沿水平方向，當輕桿與豎直方向夾角為θ時，小球受力分析如圖所示：

由平衡條件可知，沿豎直方向合力為0，則有：=tanθ

由牛頓第二定律可知：F=ma

聯(lián)立解得：a=gtanθ

可知測量當?shù)刂亓铀俣群筮€應(yīng)測量的物理量輕桿與豎直方向的夾角θ，與其他的物理量無關(guān)，故ABC錯誤，D正確。

故選：D

（3）由（2）的分析可知，加速度與被測物理量之間的關(guān)系式為a=gtanθ。

故答案為：（1）9.72；（2）D；（3）a=gtanθ

【點評】：本題考查了牛頓第二定律的應(yīng)用，解題的關(guān)鍵是熟練掌握受力分析和力的合成，結(jié)合牛頓第二定律F=ma計算出加速度。13.（問答題，10分）力敏電阻器是一種能將機械力轉(zhuǎn)換為電信號的特殊元件，其電阻值可隨外加壓力大小而改變．某同學為研究一個力量電阻器Rx（阻值變化范圍為幾歐姆到幾十歐姆）的特性．設(shè)計了如圖a所示的電路，所用電源的電動勢為3V，內(nèi)阻忽略不計，滑動變阻器的調(diào)節(jié)范圍為0～20Ω．除圖a中的器材外，還有如下器材可供選擇：

電流表A1（量程為0～0.6A，內(nèi)阻r1=1.5Ω）

電流表A2（量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為2Ω）

電壓表V（量程為0～15V，內(nèi)阻約為20kΩ）

（1）為使測量更準確，圖a中P處選用電表___，Q處選用電表___（均填選用電表的符號）；

（2）閉合開關(guān)S，多次改變對力敏電阻的壓力F，記錄下電表讀數(shù)，得到Rx不同的值，描繪出Rx-F圖像如圖b所示，由圖像可得Rx與F的函數(shù)關(guān)系表達式Rx=___；

（3）該同學用力敏電阻和所提供的器材，把電流表A1改成一個壓力表（即在電流表A1表盤的對應(yīng)刻度位置處標上壓力大?。?，請在圖c虛線框內(nèi)畫出設(shè)計電路圖；

（4）若將電流表A1表盤的0.15A刻度處標為壓力表的0刻度，則滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)調(diào)為___Ω，該壓力表能測量壓力的最大值是___N．【正確答案】：A2;A1;18.0-2F;0.5;7.5【解析】：（1）對照電源的電動勢，電壓表V的量程過大，故不可選。選擇內(nèi)阻已知的電流表A1來間接的測量電壓；

（2）由圖b所示圖像可知Rx與F成線性關(guān)系，由數(shù)學方法求解；

（3）電流表A1應(yīng)與力敏電阻器串聯(lián)組成電路；

（4）依題意當F=0時，電路電流為I1=0.15A，由閉合電路歐姆定律求得滑動變阻器的阻值；電流表A1的滿偏時，對應(yīng)壓力最大，由閉合電路歐姆定律求解。

【解答】：解：（1）所用電源的電動勢為3V，而電壓表V的量程為0～15V，可知電壓表V的量程過大，故不可選；

電壓的測量選擇內(nèi)阻已知的電流表A1來間接的測量（即用其示數(shù)乘以其內(nèi)阻得到電壓值），取Q處選用電流表A1，那么干路中P處選用電流表A2。

（2）由圖b所示圖像可知Rx與F成線性關(guān)系，設(shè)Rx與F的函數(shù)關(guān)系為：Rx=kF+b

當F=0時，Rx=18.0Ω，則有：18.0Ω=b

當F=4.0N時，Rx=10.0Ω，則有：10.0=4.0k+b,解得：k=-2Ω/N

可得Rx與F的函數(shù)關(guān)系表達式Rx=18.0-2F；

（3）把電流表A1改成一個壓力表，電流表A1應(yīng)與力敏電阻器串聯(lián)，電路圖如下圖所示：

（4）將電流表A1表盤的0.15A刻度處標為壓力表的0刻度，即當F=0時，電路電流為I1=0.15A，此時Rx=18.0Ω，由閉合電路歐姆定律可得：

E=I1（Rx+R0+r1），代入數(shù)據(jù)得：3=0.15×（18.0+R0+1.5），解得：R0=0.5Ω

故滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)調(diào)為0.5Ω

電流表A1的滿偏電流為Ig=0.6A，設(shè)力敏電阻的最小值為Rmin，壓力的最大值為Fmax，由閉合電路歐姆定律可得：

E=Ig（Rmin+R0+r1），代入數(shù)據(jù)得：3=0.6×（Rmin+0.5+1.5），解得：Rmin=3.0Ω

由Rx與F的函數(shù)關(guān)系表達式可得：Rmin=18.0-2Fmax

代入數(shù)據(jù)解得：Fmax=7.5．

故該壓力表能測量壓力的最大值是7.5N。

故答案為：（1）A2，A1；（2）18.0-2F；（3）見解答；（4）0.5；7.5

【點評】：本題考查了電路測量電表的選擇以及電路設(shè)計問題，解析實驗的原理是關(guān)鍵。要知道已知內(nèi)阻的電流表可以間接測量電壓，若量程不滿足時可以進行改裝。14.（問答題，8分）負壓救護車在轉(zhuǎn)運傳染病人過程中發(fā)揮了巨大作用，所謂負壓，就是利用技術(shù)手段，使負壓艙內(nèi)氣壓低于外界大氣壓，所以空氣只能由艙外流向艙內(nèi)，而且負壓還能將艙內(nèi)的空氣進行無害化處理后排出。某負壓救護車負壓艙沒有啟動時，設(shè)艙內(nèi)的大氣壓強為p0、溫度為T0、體積為V0，啟動負壓艙后，要求負壓艙外和艙內(nèi)的壓強差為。

①若不啟動負壓艙，艙內(nèi)氣體與外界沒有循環(huán)交換，負壓艙內(nèi)溫度升高到T0時，求艙內(nèi)氣體壓強是多少。

②若啟動負壓艙，艙內(nèi)溫度保持T0不變，達到要求的負壓值，求需要抽出壓強為p0狀態(tài)下多少體積的氣體?！菊_答案】：

【解析】：①艙內(nèi)氣體做等容變化，根據(jù)查理定律求得艙內(nèi)壓強；

②艙內(nèi)的氣體做等溫變化，根據(jù)玻意耳定律求得達到負壓時的體積，把抽出的體積作為研究對象，根據(jù)玻意耳定律即可求得。

【解答】：解：①由于艙內(nèi)氣體與外界沒有循環(huán)交換，負壓艙內(nèi)溫度升高后壓強為p1，由查理定律可得

解得

②啟動負壓艙，設(shè)艙內(nèi)氣體體積變?yōu)閂0+ΔV，壓強為p2，由負壓艙特點可得

由玻意耳定律可得p0V0=p2（V0+ΔV）

設(shè)抽出氣體在壓強p0狀態(tài)下的體積為V1，由玻意耳定律可得p2ΔV=p0V1

解得

答：①若不啟動負壓艙，艙內(nèi)氣體與外界沒有循環(huán)交換，負壓艙內(nèi)溫度升高到T0時，艙內(nèi)氣體壓強是。

②若啟動負壓艙，艙內(nèi)溫度保持T0不變，達到要求的負壓值，需要抽出壓強為p0狀態(tài)下的體積的氣體為。

【點評】：本題主要考查了玻意耳定律和查理定律，關(guān)鍵是找出初末狀態(tài)參量，把變質(zhì)量問題轉(zhuǎn)化為恒質(zhì)量問題。15.（問答題，11分）某冰壺隊為了迎接冬奧會，積極開展訓練。某次訓練中使用的紅色冰壺A和藍色冰壺B的質(zhì)量均為20kg,初始時兩冰壺之間的距離s=7.5m,運動員以v0=2m/s的初速度將紅色冰壺A水平擲出后，與靜止的藍色冰壺B碰撞，碰后紅色冰壺A的速度大小變?yōu)関A=0.2m/s,方向不變，碰撞時間極短。已知兩冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.02，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）紅色冰壺A從開始運動到停下所需的時間；

（2）兩冰壺碰撞過程中損失的機械能。

【正確答案】：

【解析】：（1）研究碰撞前紅色冰壺A的運動過程，根據(jù)動能定理求出紅壺A與藍壺B碰撞前瞬間的速度。由運動學公式求此過程紅壺運動的時間。由動量定理求碰后紅壺A的滑行時間，從而求得紅色冰壺A從開始運動到停下所需的時間；

（2）根據(jù)動量守恒定律求出紅壺與藍壺碰撞后瞬間藍壺的速度。由能量守恒定律求兩冰壺碰撞過程中損失的機械能。

【解答】：解：（1）設(shè)紅壺A與藍壺B碰撞前瞬間的速度為v1，碰撞后瞬間藍壺的速度為v2。

碰撞前紅色冰壺A的運動過程，根據(jù)動能定理得

-μmgs=-

代入數(shù)據(jù)解得：v1=1m/s

由運動學公式有：s=

代入數(shù)據(jù)解得：t1=5s

碰撞后紅色冰壺A的運動過程，取向右為正方向，根據(jù)動量定理得

-μmgt2=0-mvA

代入數(shù)據(jù)解得：t2=1s

故紅色冰壺A從開始運動到停下所需的時間t=t1+t2=5s+1s=6s

（2）紅壺與藍壺碰撞過程，取向右為正方向，由動量守恒定律得

mv1=mvA+mv2

兩冰碰撞過程中損失的機械能ΔE=--

聯(lián)立解得：ΔE=3.2J

答：（1）紅色冰壺A從開始運動到停下所需的時間是6s；

（2）兩冰壺碰撞過程中損失的機械能是3.2J。

【點評】：本題中，涉及力在空間上的積累效果，可根據(jù)動能定理求速度。涉及力在時間上的積累效果，可運用動量