2022年浙江学考物理仿真测试卷（二）（word版含答案）

2022年浙江学考物理仿真测试卷（二）
一、选择题(本题共18小题，每小题3分，共54分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1．下图能储存电荷最多的电容器是(　　)
A.　　　　　B.　　　　C.　　　　　　D.
2．货车自动过磅管理系统常用于司机和监管部门对车辆及装卸货物重量的测量。如图所示，货车停在电子地秤的支撑面上过磅，下列说法正确的是(　　)
A．货车所受的重力和秤面所受的弹力是一对平衡力
B．货车所受的弹力和秤面所受的弹力是一对平衡力
C．货车受向上的弹力，是因为秤面发生了弹性形变
D．货车受向上的弹力，是因为货车发生了形变
3．中新社北京2020年12月22日电，记者从中国国家航天局探月与航天工程中心获悉，截至目前，“嫦娥四号”着陆器和“玉兔二号”月球车已在月面工作719天，月球车累计行驶600.55米。下列说法正确的是(　　)
A．“2020年12月22日”“月面工作719天”指的都是时刻
B．“月球车累计行驶600.55米”指的是通过的路程
C．任何情况下都可以将“玉兔二号”月球车看作质点
D．在降落过程中，以“嫦娥四号”探测器为参考系，月球静止不动
4．超级高铁是一种以“真空钢管运输”为理论核心的交通工具，因其胶囊形外表，被称为胶囊高铁。2017年8月30日，中国航天科工集团公司在武汉宣布，已启动时速1 000公里“高速飞行列车”的研发项目。如果我国的“高速飞行列车”研制成功，最高时速1 080 km/h，其加速与减速时加速度大小恒为2 m/s2，据此可以推测(　　)
A．“高速飞行列车”加速时间为540 s
B．“高速飞行列车”的加速位移为22.5 km
C．“高速飞行列车”的速度很大，所以拐弯时轨道半径可以小一些
D．北京到上海的距离为1 080 km，假设轨道为直线，“高速飞行列车”一个小时即可到达
5．跳水运动员训练时从10 m跳台双脚朝下自由落下，某同学利用手机的连拍功能，连拍了多张照片。从其中两张连续的照片中可知，运动员双脚离水面的实际高度分别为5.0 m和2.8 m。由此估算手机连拍时间间隔最接近以下数值中的(　　)
A．1×10－1 s B．2×10－1 s C．1×10－2 s D．2×10－2 s
6．“水火箭”是一项深受学生喜欢的科技活动，如图甲所示是某学习小组利用饮料瓶制作的水火箭，其发射原理是通过打气使瓶内空气压力增大，当瓶口与橡皮塞脱离时，瓶内水向后喷出，水火箭获得推力向上射出。图乙是某次竖直发射时测绘的水火箭速度v与时间t的图像，其中t0时刻为水火箭起飞时刻，DE段是斜率绝对值为g的直线，忽略空气阻力。关于水火箭的运动，下列说法正确的是(　　)
A．在t1时刻加速度最小
B．在t2时刻改变运动方向
C．在t3时刻失去推力
D．t3～t4时间内“水火箭”做自由落体运动
7．如图所示为建筑工地上搬运石板用的“夹钳”，工人夹住石板沿直线匀速前进过程中，下列判断正确的是(　　)
A. 石板受到 4 个力的作用
B. 夹钳对石板的作用力的合力竖直向上
C. 夹钳夹得越紧，石板受到的摩擦力越大
D. 前进的速度越快，石板受到的摩擦力越大
8．如图所示是起吊重物的吊车，某次操作过程中，液压杆长度收缩，吊臂绕固定转轴O逆时针转动，吊臂上的A、B两点做圆周运动，此时A点的角速度为ω，液压杆的长度为r，OB＝2OA＝2l，则(　　)
A．A点的速度方向垂直于液压杆
B．B点的角速度为2ω
C．A、B两点的线速度大小关系：vB＝2vA
D．B点的向心加速度为ω2l
9．2020年12月1日，我国探月工程“嫦娥五号”探测器成功着陆月球正面的预选着陆区。在着陆之前，“嫦娥五号”探测器在距月球表面高度约为262 km的圆形停泊轨道上，绕月飞行一周的时间约为8 000 s，已知月球半径约为1 738 km，引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，由此可计算出月球的质量约为(　　)
A．7.4×1022 kg B．6×1024 kg C．6.4×1023 kg D．2×1030 kg
10．如图所示，某次模拟演练中直升机将一名重伤的村民接送到治疗点。为节省时间，直升机匀速收拢缆绳提升伤员，同时沿水平方向匀速飞向治疗点。则伤员被接至机舱前的运动轨迹是(　　)
A.　　　　　B.　　　　C.　　　　　　D.
11．下列图示中，正方形闭合线圈始终在匀强磁场中运动，线圈中能产生感应电流的是(　　)
　　　　　　　　　
　A．水平方向匀速运动　　B．水平方向匀加速运动
　　　　　　　　
C．绕O点在纸面内转动　　　D．绕轴OO′转动
12．飞盘运动由于本身的新奇、没有场地限制等特点，深受大众的喜爱。如图是某一玩家从离水平地面1.25 m的高处将飞盘水平投出的情景，则飞盘在空中飞行的时间可能是(　　)
A．0.1 s B．0.3 s C．0.5 s D．3.0 s
13．一真空中孤立的带电体，其周围的电场线及等势面如图所示，则下列说法正确的是(　　)
A. A点的电势比B点的电势高
B. A点的场强比B点的场强大
C. 一微小的带电体从A点移动到B点电场力做负功
D. 一微小的带电体从A点移动到B点电场力做正功
14．两个完全相同的质量都为m、带等量异种电荷的小球A、B，分别用长为l的绝缘细线悬挂在同一水平面上相距为2.2l的M、N两点，平衡时小球A、B的位置如图甲所示，线与竖直方向夹角α＝37°，当外加水平向左的匀强电场时，两小球平衡位置如图乙所示，线与竖直方向夹角也为α＝37°，则(　　)
A. A球带负电，B球带正电
B．甲图中细线的拉力大小均为0.6mg
C．A球带电荷量为
D．乙图中A球所受匀强电场的力大小为0.75mg
15．在如图所示的电路中电源有内阻，“6 V　2 W”的灯泡恰好能正常发光，若换成“6 V　3 W”的灯泡，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则该灯泡实际消耗的功率可能是(　　)
A．1 W B．1.2 W
C．2 W D．3 W
16．厄瓜多尔巴诺什地区的悬崖边，有一座叫La Casa del árbol(意为“树屋”)的地震监测站，设有一架无任何保护的“世界末日”秋千。据说当对面的通古拉瓦火山云遮雾绕的时候，在树屋荡末日秋千真的让人有神仙般的感觉。假设“末日秋千”总共有两根长度均为10 m的绳子固定在悬崖边的监测站上。某次体验中，将质量为60 kg的体验者拉至A处(未标出)释放，已知A处相对“末日秋千”最低处的高度差为2 m，不计空气阻力。则(　　)
A．体验者摆动到最低处时的速度为5 m/s
B．释放点越高，在秋千最低处人对凳子的压力越小
C．若体验者从A位置静止释放，则人在最低处时处于失重状态
D．若体验者以3 m/s的初速度从A位置开始运动，则在最低处单根绳子的拉力为447 N
17．如图所示为某公司生产的新款无绳吸尘器，该吸尘器强大的吸力有助于吸附并锁定99.97%的微尘，有效消除家中的过敏源。该无绳吸尘器的锂电池电源参数如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．标签中电池电压21.6 V指的是路端电压
B．电池容量5 500 mA·h指的是储存的电能
C．该电池储存的电能约为4.3×105 J
D．若充电器充电电流为3 A，则充满该电池至少需要1.5 h
18．如图所示，在竖直平面内有一光滑直杆MN，杆与水平方向夹角为α，一质量为m的带电小球套在直杆上，小球带电荷量为＋q，杆所在的空间有一匀强电场，场强方向平行于杆所在的竖直平面，将小球从杆的顶端由静止释放，小球在直杆上运动的时间与α(0°≤α≤90°)角的大小有关，当α＝60°时，时间最短，重力加速度为g，则下列说法错误的是(　　)
A．电场方向可能与水平方向成60°角指向左下方
B．小球受到的电场力和重力的合力与水平方向成60°角指向左下方
C．电场强度大小可能为
D．小球沿杆下滑的过程中电场力可能不做功
二、非选择题(本题共5小题，共46分)
19．(8分)(1)下列实验中，需要平衡摩擦力的是____(多选)。
A．探究小车速度随时间变化的规律
B．验证机械能守恒定律
C．探究功与速度变化的关系
D．探究加速度与力、质量的关系
(2)某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中得到一条纸带，在打出的点中依次选取连续的点A、B、C、D、E、F，所用交流电源的频率为50 Hz。利用图中刻度尺读取数据并计算出打E点时小车的速度为__5 __m/s(结果保留三位有效数字)。
(3)在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列说法正确的是____。
A．电磁打点计时器接220 V交流电源
B．需要用刻度尺测量重物下落的高度
C．需要用秒表测量重物下落的时间
(3)电磁打点计时器需要接约8 V交流电源，选项A错误；通过测量下落高度，并计算相应点的速度，以验证机械能是否守恒，选项B正确；打点计时器通过打点记录时间，选项C错误。
20．(8分)在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，电源为旧干电池，电路如图1所示。
(1)按实验电路连接实物电路，开关接入电路时应处于断开状态，则在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的____(填“最左端”或“最右端”)。
(2)改变滑动变阻器阻值，读出电流表和电压表的示数，多次重复操作，得到多组数据，将得到的数据描在如图2所示的坐标纸上。这七个数据点中有一个肯定不是实验所得的数据，这个数据点是____(填数据点对应的字母)；测量数据点e时滑动变阻器的阻值为____ Ω。
(3)由图2的U－I图线，求出干电池的电动势E＝____V，r＝____ Ω。根据E＝U＋Ir，电压表测量路端电压，电流表测量总电流，哪只电表的测量存在系统误差____(填“电压表”或“电流表”)。
21．(8分)如图所示，质量为m的小球穿在绝缘细杆上，细杆的倾角为α，小球带正电，电荷量为q。在细杆上B点处固定一个电荷量为Q的正电荷。将小球由距B点竖直高度为H的A点处无初速度释放，运动到C点时速率最大，运动到P点时高度变为原来的一半且速率为零，小球下滑过程中电荷量不变。不计小球与细杆间的摩擦，整个装置处在真空中，已知静电力常量为k，重力加速度为g。求：
(1)A球刚释放时的加速度大小。
(2)C点与B点的距离。
(3)AP间的电势差。
22．(10分)如图所示，为迎接2022年北京冬奥会，一位滑雪运动员在练习滑板滑雪，人与装备的总质量为70 kg，在离坡底60 m处以2 m/s的初速度沿山坡滑下，山坡倾角为30°，经过5 s的时间滑到坡底。在坡底有一水平赛道与坡面平滑连接，滑雪者滑到坡底后在水平赛道上做匀减速直线运动，滑行了22 m后停下。求滑雪者：(重力加速度g取10 m/s2)
(1)在坡面上下滑时的加速度大小。
(2)在坡面上下滑时受到的阻力大小。
(3)在水平赛道上滑行的时间。
23. (12分)滑雪俱乐部内的U形池轨道如图甲所示，图乙为示意图，由两个完全相同的圆弧滑道AB、CD和水平滑道BC构成，圆弧滑道的半径R＝4 m，B、C分别为圆弧滑道的最低点，B、C间的距离x＝14.5 m。假设一滑雪爱好者经过水平滑道B点时水平向右的速度v0＝15 m/s，从B点匀减速运动到C点，所用的时间t＝1.0 s，从D点跃起时的速度vD＝8 m/s。设滑雪者(连同滑板)的质量m＝50 kg，忽略空气阻力的影响，已知圆弧上A、D两点的切线沿竖直方向。重力加速度g取10 m/s2。求：
(1)滑雪者在C点时速度的大小。
(2)滑雪者在C点对圆弧轨道的压力大小。
(3)滑雪者从D点跃起后在空中上升的最大高度。
(4)滑雪者从C点到D点运动的过程中克服摩擦阻力所做的功。
2022年浙江学考物理仿真测试卷（二）
一、选择题(本题共18小题，每小题3分，共54分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1．下图能储存电荷最多的电容器是(　B　)
A.　　　　　B.　　　　C.　　　　　　D.
2．货车自动过磅管理系统常用于司机和监管部门对车辆及装卸货物重量的测量。如图所示，货车停在电子地秤的支撑面上过磅，下列说法正确的是(　C　)
A．货车所受的重力和秤面所受的弹力是一对平衡力
B．货车所受的弹力和秤面所受的弹力是一对平衡力
C．货车受向上的弹力，是因为秤面发生了弹性形变
D．货车受向上的弹力，是因为货车发生了形变
【解析】 货车所受的重力和秤面所受的弹力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故A错误；货车所受的弹力和秤面所受的弹力是一对作用力与反作用力，故B错误；货车受向上的弹力是因为秤面发生了弹性形变，故C正确，D错误。故选C。
3．中新社北京2020年12月22日电，记者从中国国家航天局探月与航天工程中心获悉，截至目前，“嫦娥四号”着陆器和“玉兔二号”月球车已在月面工作719天，月球车累计行驶600.55米。下列说法正确的是(　B　)
A．“2020年12月22日”“月面工作719天”指的都是时刻
B．“月球车累计行驶600.55米”指的是通过的路程
C．任何情况下都可以将“玉兔二号”月球车看作质点
D．在降落过程中，以“嫦娥四号”探测器为参考系，月球静止不动
【解析】 “2020年12月22日”是指时刻，“月面工作719天”指的是时间间隔，故A错误；“月球车累计行驶600.55米”指的是通过的路程，故B正确；当探究“玉兔二号”月球车的姿态、转动等情况时，不能将其看作质点，故C错误；在降落过程中，以“嫦娥四号”探测器为参考系，月球做直线运动，故D错误。
4．超级高铁是一种以“真空钢管运输”为理论核心的交通工具，因其胶囊形外表，被称为胶囊高铁。2017年8月30日，中国航天科工集团公司在武汉宣布，已启动时速1 000公里“高速飞行列车”的研发项目。如果我国的“高速飞行列车”研制成功，最高时速1 080 km/h，其加速与减速时加速度大小恒为2 m/s2，据此可以推测(　B　)
A．“高速飞行列车”加速时间为540 s
B．“高速飞行列车”的加速位移为22.5 km
C．“高速飞行列车”的速度很大，所以拐弯时轨道半径可以小一些
D．北京到上海的距离为1 080 km，假设轨道为直线，“高速飞行列车”一个小时即可到达
【解析】 最高速度为300 m/s，加速度为2 m/s2，所以加速时间为150 s，选项A错误；根据匀变速直线运动推论可知x＝t＝22 500 m＝22.5 km，选项B正确；由于速度很大，所以拐弯半径也需要很大，即需要的向心力较小，减少对轨道的作用力，选项C错误；超级高铁加速或减速阶段需要5分钟，如果中间还有停靠站，则1小时不能从北京到上海，选项D错误。
5．跳水运动员训练时从10 m跳台双脚朝下自由落下，某同学利用手机的连拍功能，连拍了多张照片。从其中两张连续的照片中可知，运动员双脚离水面的实际高度分别为5.0 m和2.8 m。由此估算手机连拍时间间隔最接近以下数值中的(　B　)
A．1×10－1 s B．2×10－1 s C．1×10－2 s D．2×10－2 s
【解析】 运动员做自由落体运动，下落到距水面为5 m时所需时间为t，则H－h＝gt2，下落到距水面为2.8 m时，下落的时间为t＋T，则H－h′＝g(t＋T)2，联立解得T＝2×10－1s，故A、C、D错误，B正确。故选B。
6．“水火箭”是一项深受学生喜欢的科技活动，如图甲所示是某学习小组利用饮料瓶制作的水火箭，其发射原理是通过打气使瓶内空气压力增大，当瓶口与橡皮塞脱离时，瓶内水向后喷出，水火箭获得推力向上射出。图乙是某次竖直发射时测绘的水火箭速度v与时间t的图像，其中t0时刻为水火箭起飞时刻，DE段是斜率绝对值为g的直线，忽略空气阻力。关于水火箭的运动，下列说法正确的是(　C　)
A．在t1时刻加速度最小
B．在t2时刻改变运动方向
C．在t3时刻失去推力
D．t3～t4时间内“水火箭”做自由落体运动
【解析】 在t1时刻图线的斜率最大，加速度最大，A错误；速度始终朝正方向(竖直向上)，在t2时刻没有改变运动方向，B错误；在t3时刻之后，火箭以g向上做匀减速运动，故在t3时刻失去推力，C正确，D错误。故选C。
7．如图所示为建筑工地上搬运石板用的“夹钳”，工人夹住石板沿直线匀速前进过程中，下列判断正确的是(　B　)
A. 石板受到 4 个力的作用
B. 夹钳对石板的作用力的合力竖直向上
C. 夹钳夹得越紧，石板受到的摩擦力越大
D. 前进的速度越快，石板受到的摩擦力越大
【解析】 夹钳夹住石板沿直线匀速前进过程中，石板受重力、两个摩擦力、夹钳的两个压力五个力的作用，故A错误；夹钳夹住石板沿直线匀速前进过程中，受重力和夹钳的作用力，重力方向竖直向下，根据平衡条件可知夹钳对石板的作用力的合力竖直向上，故B正确；石板受到的重力和摩擦力等大反向，所以石板受到的摩擦力不变，与夹钳的松紧程度和运动速度无关，故C、D错误。
8．如图所示是起吊重物的吊车，某次操作过程中，液压杆长度收缩，吊臂绕固定转轴O逆时针转动，吊臂上的A、B两点做圆周运动，此时A点的角速度为ω，液压杆的长度为r，OB＝2OA＝2l，则(　C　)
A．A点的速度方向垂直于液压杆
B．B点的角速度为2ω
C．A、B两点的线速度大小关系：vB＝2vA
D．B点的向心加速度为ω2l
【解析】 吊臂绕固定转轴O旋转，因此有vA＝lω，方向垂直于吊臂，因此选项A错误；B点的角速度应该等于A点的角速度，因此选项B错误；根据v＝rω可知，vB＝2vA，选项C正确；根据a＝rω2可知，B点的向心加速度为a＝2ω2l，选项D错误。
9．2020年12月1日，我国探月工程“嫦娥五号”探测器成功着陆月球正面的预选着陆区。在着陆之前，“嫦娥五号”探测器在距月球表面高度约为262 km的圆形停泊轨道上，绕月飞行一周的时间约为8 000 s，已知月球半径约为1 738 km，引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，由此可计算出月球的质量约为(　A　)
A．7.4×1022 kg B．6×1024 kg C．6.4×1023 kg D．2×1030 kg
【解析】 根据G＝m(R＋h)，
解得M＝，
代入数据M＝ Kg
≈7.4×1022 kg，故选A。
10．如图所示，某次模拟演练中直升机将一名重伤的村民接送到治疗点。为节省时间，直升机匀速收拢缆绳提升伤员，同时沿水平方向匀速飞向治疗点。则伤员被接至机舱前的运动轨迹是(　C　)
A.　　　　　B.　　　　C.　　　　　　D.
【解析】 伤员同时参与两个运动，水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀速直线运动，水平方向和竖直方向分别有x＝v1t，y＝v2t，所以y＝·x，即y和x成正比。故选C。
11．下列图示中，正方形闭合线圈始终在匀强磁场中运动，线圈中能产生感应电流的是(　D　)
　　　　　　　　　
　A．水平方向匀速运动　　B．水平方向匀加速运动
　　　　　　　　
C．绕O点在纸面内转动　　　D．绕轴OO′转动
【解析】 要想产生感应电流的条件有两个，一个是闭合的回路，另一个是回路中的磁通量发生变化。A图中穿过线圈的磁通量为0，在水平方向匀速运动过程中，磁通量不变，还是0，所以没有产生感应电流，所以A错误；同理，B、C图中的线圈在运动的过程中，磁通量不发生变化，所以没有产生感应电流，所以B、C错误；同理，D图中线圈在转动过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，所以会产生感应电流，所以D正确。故选D。
12．飞盘运动由于本身的新奇、没有场地限制等特点，深受大众的喜爱。如图是某一玩家从离水平地面1.25 m的高处将飞盘水平投出的情景，则飞盘在空中飞行的时间可能是(　C　)
A．0.1 s B．0.3 s C．0.5 s D．3.0 s
【解析】 飞盘水平投出后做平抛运动，竖直方向上有
h＝gt2，解得t＝0.5 s，C正确。故选C。
13．一真空中孤立的带电体，其周围的电场线及等势面如图所示，则下列说法正确的是(　A　)
A. A点的电势比B点的电势高
B. A点的场强比B点的场强大
C. 一微小的带电体从A点移动到B点电场力做负功
D. 一微小的带电体从A点移动到B点电场力做正功
【解析】 沿电场线方向电势逐渐降低，可知A点所处的等势面高于B点所处的等势面，则A点的电势比B点的电势高，选项A正确；A点所处的位置电场线较B点稀疏，可知A点的场强比B点的场强小，选项B错误；因不知道微小带电体的电性，不能确定微小的带电体从A点移动到B点电场力做功的正负，选项C、D错误，故选A。
14．两个完全相同的质量都为m、带等量异种电荷的小球A、B，分别用长为l的绝缘细线悬挂在同一水平面上相距为2.2l的M、N两点，平衡时小球A、B的位置如图甲所示，线与竖直方向夹角α＝37°，当外加水平向左的匀强电场时，两小球平衡位置如图乙所示，线与竖直方向夹角也为α＝37°，则(　C　)
A. A球带负电，B球带正电
B．甲图中细线的拉力大小均为0.6mg
C．A球带电荷量为
D．乙图中A球所受匀强电场的力大小为0.75mg
【解析】 由乙图可知，A球带正电，B球带负电，选项A错误；甲图中细线的拉力大小均为FT＝＝1.25mg，选项B错误；甲图中两球相距d＝2.2l－2l sin 37°＝l，由A球受力平衡可得mg tan 37°＝，解得Q＝，选项C正确；乙图中若没有B球且其他条件不变，A球保持平衡，则A球所受的匀强电场的力大小为F＝mg tan 37°＝0.75mg，由于电荷B的存在，则A球所受的匀强电场的电场力大于0.75mg，选项D错误。故选C。
15．在如图所示的电路中电源有内阻，“6 V　2 W”的灯泡恰好能正常发光，若换成“6 V　3 W”的灯泡，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则该灯泡实际消耗的功率可能是(　C　)
A．1 W B．1.2 W
C．2 W D．3 W
【解析】 “6 V　2 W”的小灯泡的电阻为18 Ω，“6 V　3 W”的小灯泡的电阻为12 Ω，根据闭合电路欧姆定律可知，外电阻变小，则电流变大，因此路端电压变小，所以小灯泡的实际输出功率小于3 W，选项D错误；设电源电动势为E，电源内阻为r，则 A＝，当更换小灯泡之后，P＝()2·12 Ω，联立得P＝(1＋)2，根据不等式知识可知 W16．厄瓜多尔巴诺什地区的悬崖边，有一座叫La Casa del árbol(意为“树屋”)的地震监测站，设有一架无任何保护的“世界末日”秋千。据说当对面的通古拉瓦火山云遮雾绕的时候，在树屋荡末日秋千真的让人有神仙般的感觉。假设“末日秋千”总共有两根长度均为10 m的绳子固定在悬崖边的监测站上。某次体验中，将质量为60 kg的体验者拉至A处(未标出)释放，已知A处相对“末日秋千”最低处的高度差为2 m，不计空气阻力。则(　D　)
A．体验者摆动到最低处时的速度为5 m/s
B．释放点越高，在秋千最低处人对凳子的压力越小
C．若体验者从A位置静止释放，则人在最低处时处于失重状态
D．若体验者以3 m/s的初速度从A位置开始运动，则在最低处单根绳子的拉力为447 N
【解析】 由于不计空气阻力，则体验者摆动过程中可看作机械能守恒，mv2＝mgh，化简得v＝＝ m/s，因此选项A错误；释放点高度越高，则到最低处的速度越大，根据向心力公式F－mg＝m，结合牛顿第三定律，可知，在最低处人对凳子的压力越大，选项B错误；若体验者从A位置静止释放，则人在最低处时向心加速度向上，因此处于超重状态，选项C错误；根据机械能守恒定律mv2＝mgh＋mv，2F－mg＝m，可以求得单根绳子拉力为F＝447 N，选项D正确。
17．如图所示为某公司生产的新款无绳吸尘器，该吸尘器强大的吸力有助于吸附并锁定99.97%的微尘，有效消除家中的过敏源。该无绳吸尘器的锂电池电源参数如图所示，下列说法正确的是(　C　)
A．标签中电池电压21.6 V指的是路端电压
B．电池容量5 500 mA·h指的是储存的电能
C．该电池储存的电能约为4.3×105 J
D．若充电器充电电流为3 A，则充满该电池至少需要1.5 h
【解析】 21.6 V指的是该电池的电动势，选项A错误；5 500 mA·h是电池储存的电荷量，选项B错误；电池储存的电能W＝ItU＝5.5×3 600×21.6 J＝427 680 J，选项C正确；设充电时间为t，由It＝Q可知t＝≈1.83 h，如果考虑能量转化效率，充电时间应该比1.83 h要长，选项D错误。
18．如图所示，在竖直平面内有一光滑直杆MN，杆与水平方向夹角为α，一质量为m的带电小球套在直杆上，小球带电荷量为＋q，杆所在的空间有一匀强电场，场强方向平行于杆所在的竖直平面，将小球从杆的顶端由静止释放，小球在直杆上运动的时间与α(0°≤α≤90°)角的大小有关，当α＝60°时，时间最短，重力加速度为g，则下列说法错误的是(　A　)
A．电场方向可能与水平方向成60°角指向左下方
B．小球受到的电场力和重力的合力与水平方向成60°角指向左下方
C．电场强度大小可能为
D．小球沿杆下滑的过程中电场力可能不做功
【解析】
由题意可知当α＝60°时，小球所受电场力与重力的合力沿杆向下，如图所示，则电场方向不可能与水平方向成60°角指向左下方，A错误，B正确；设电场方向与垂直杆方向的夹角为θ，qE cos θ＝mg cos 60°，当θ＝60°时，qE＝mg，即电场强度E＝，C正确；当θ＝0°即场强方向与杆垂直时，电场力不做功，D正确。故选A。
二、非选择题(本题共5小题，共46分)
19．(8分)(1)下列实验中，需要平衡摩擦力的是__CD__(多选)。
A．探究小车速度随时间变化的规律
B．验证机械能守恒定律
C．探究功与速度变化的关系
D．探究加速度与力、质量的关系
(2)某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中得到一条纸带，在打出的点中依次选取连续的点A、B、C、D、E、F，所用交流电源的频率为50 Hz。利用图中刻度尺读取数据并计算出打E点时小车的速度为__0.925 __m/s(结果保留三位有效数字)。
(3)在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列说法正确的是__B__。
A．电磁打点计时器接220 V交流电源
B．需要用刻度尺测量重物下落的高度
C．需要用秒表测量重物下落的时间
【解析】 (1)探究小车速度随时间变化的规律时不需要平衡摩擦力；验证机械能守恒定律的实验中也不用平衡摩擦力；在探究功与速度变化关系的实验中，需要平衡摩擦力，以方便用增加橡皮筋根数来使得做功成倍增加；探究加速度与力、质量的关系实验中，需要平衡摩擦力，并且需要使槽码的质量远小于小车质量，选项C、D正确。
(2)由题图可知，D点读数为164.0 mm，F点读数
为201.0 mm，因此vE＝＝0.925 m/s。
(3)电磁打点计时器需要接约8 V交流电源，选项A错误；通过测量下落高度，并计算相应点的速度，以验证机械能是否守恒，选项B正确；打点计时器通过打点记录时间，选项C错误。
20．(8分)在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，电源为旧干电池，电路如图1所示。
(1)按实验电路连接实物电路，开关接入电路时应处于断开状态，则在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的__最右端__(填“最左端”或“最右端”)。
(2)改变滑动变阻器阻值，读出电流表和电压表的示数，多次重复操作，得到多组数据，将得到的数据描在如图2所示的坐标纸上。这七个数据点中有一个肯定不是实验所得的数据，这个数据点是__a__(填数据点对应的字母)；测量数据点e时滑动变阻器的阻值为__4.4__ Ω。
(3)由图2的U－I图线，求出干电池的电动势E＝__1.47__V，r＝__1.5__ Ω。根据E＝U＋Ir，电压表测量路端电压，电流表测量总电流，哪只电表的测量存在系统误差__电流表__(填“电压表”或“电流表”)。
【解析】 (1)开关闭合前，为了保护电路，滑动变阻器接入电路的电阻最大，所以滑动变阻器的滑片应置于变阻器的最右端。
(2)正常测量时，电路中电流不可能是零，所以a点不是实验数据；测量数据点e时，电路中的电流是0.25 A，滑动变阻器两端的电压是1.1 V，则滑动变阻器的阻值R＝＝ Ω＝4.4 Ω。
(3)图2的U－I图线与纵轴的交点对应的横坐标是零，所以交点的纵坐标就是电动势，故电动势为1.47 V；图线斜率的大小即为电源内阻，r＝ Ω≈1.5 Ω，电流表测量通过滑动变阻器的电流而非干路电流，电压表测量路端电压，所以系统误差是电流表的测量造成的。
21．(8分)如图所示，质量为m的小球穿在绝缘细杆上，细杆的倾角为α，小球带正电，电荷量为q。在细杆上B点处固定一个电荷量为Q的正电荷。将小球由距B点竖直高度为H的A点处无初速度释放，运动到C点时速率最大，运动到P点时高度变为原来的一半且速率为零，小球下滑过程中电荷量不变。不计小球与细杆间的摩擦，整个装置处在真空中，已知静电力常量为k，重力加速度为g。求：
(1)A球刚释放时的加速度大小。
(2)C点与B点的距离。
(3)AP间的电势差。
【答案】 (1)g sin α－　(2)　(3)－
【解析】 (1)A球刚释放时，由牛顿第二定律可知：mg sin α－F＝ma
根据库仑定律有：F＝k 又知r＝
联立解得：a＝g sin α－
(2)当小球受到合力为零，即加速度为零时，速率最大，
设此时小球与B点间的距离为d，则有：mg sinα＝k
解得：d＝
(3)小球运动到P点时速率为零，由动能定理得：
mg＋qUAP＝0
解得：UAP＝－
22．(10分)如图所示，为迎接2022年北京冬奥会，一位滑雪运动员在练习滑板滑雪，人与装备的总质量为70 kg，在离坡底60 m处以2 m/s的初速度沿山坡滑下，山坡倾角为30°，经过5 s的时间滑到坡底。在坡底有一水平赛道与坡面平滑连接，滑雪者滑到坡底后在水平赛道上做匀减速直线运动，滑行了22 m后停下。求滑雪者：(重力加速度g取10 m/s2)
(1)在坡面上下滑时的加速度大小。
(2)在坡面上下滑时受到的阻力大小。
(3)在水平赛道上滑行的时间。
【答案】 (1)4 m/s2　(2)70 N　(3)2 s
【解析】 (1)由位移公式x＝v0t＋at2代入数据
60 m＝2×5 m＋a
解得a＝4 m/s2
(2)由牛顿第二定律有mg sin θ－Ff＝ma
得Ff＝mg sin θ－ma＝700×0.5 N－70×4 N＝70 N
(3)由速度公式可得vt＝v0＋at＝2 m/s＋4×5 m/s＝22 m/s
则t′＝＝＝2 s
23. (12分)滑雪俱乐部内的U形池轨道如图甲所示，图乙为示意图，由两个完全相同的圆弧滑道AB、CD和水平滑道BC构成，圆弧滑道的半径R＝4 m，B、C分别为圆弧滑道的最低点，B、C间的距离x＝14.5 m。假设一滑雪爱好者经过水平滑道B点时水平向右的速度v0＝15 m/s，从B点匀减速运动到C点，所用的时间t＝1.0 s，从D点跃起时的速度vD＝8 m/s。设滑雪者(连同滑板)的质量m＝50 kg，忽略空气阻力的影响，已知圆弧上A、D两点的切线沿竖直方向。重力加速度g取10 m/s2。求：
(1)滑雪者在C点时速度的大小。
(2)滑雪者在C点对圆弧轨道的压力大小。
(3)滑雪者从D点跃起后在空中上升的最大高度。
(4)滑雪者从C点到D点运动的过程中克服摩擦阻力所做的功。
【答案】 (1)14 m/s　(2)2 950 N　(3)3.2 m　(4)1 300 J
【解析】 (1)B、C间的距离x＝14.5 m，从B点匀减速运动
到C点，所用的时间t＝1.0 s，根据平均速度公式
有＝＝
代入数据解得vC＝14 m/s
(2)根据牛顿第三定律，滑雪者在C点对圆弧轨道的压力
大小与支持力大小相等F－mg＝m
解得F＝2 950 N
(3)从D点跃起时的速度vD＝8 m/s。滑雪者从D点跃起
后在空中上升的最大高度h＝＝3.2 m
(4)根据动能定理，滑雪者从C点到D点运动的过程中
mv－mv＝－mgR－Wf
解得Wf＝1 300 J