北京市第二次普通高中2021年学业水平合格性考试物理试卷
一、选择题共20小题，每小题3分，共60分.
（2021·北京市会考）高空抛物被称为“悬在城市上方的痛”，是一种极不文明的行为，由于落地速度很大，可能造成很大的危害。若一个鸡蛋从15层楼的高处无初速下落，大约经过3s落到地面，不计空气阻力。
1．下列描述鸡蛋运动的物理量中，属于矢量的是（ ）
A．质量 B．路程 C．时间 D．位移
2．鸡蛋下落过程中速度的大小（ ）
A．保持不变 B．先变大后变小
C．越来越小 D．越来越大
3．鸡蛋下落过程中加速度的大小（ ）
A．越来越小 B．越来越大
C．保持不变 D．先变大后变小
（2021·北京市会考）我国的科技发展日新月异，在许多重要领域取得了令人瞩目的成就。如图所示，世界上第一条商业运行的磁悬浮列车（“上海磁浮”）线路，已于2003年10月1日正式运营，列车运行的最高速度可达430km/h。
4．在列车以最高速度匀速行驶的过程中，置于车内水平桌面上的书本（ ）
A．只受重力 B．只受重力和支持力
C．只受重力和摩擦力 D．受重力、支持力和摩擦力
5．在减速进站的过程中，列车的动能（ ）
A．保持不变 B．逐渐增大
C．逐渐减小 D．先减小后增大
6．在列车行驶的过程中，车内乘客对座椅的压力和座椅对乘客的支持力（ ）
A．大小相等，方向相同 B．大小相等，方向相反
C．大小不等，方向相同 D．大小不等，方向相反
（2021·北京市会考）刀削面是人们喜欢的面食之一，全凭刀削得名。如图1所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用刀片飞快地削下一片片很薄的面片，使面片飞向旁边的锅里。若一面片获得了水平方向的初速度，飞出时离锅内水面的竖直距离约0.80m，如图2所示。不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。
7．以地面为参考系，沿水平方向飞出的面片做（ ）
A．匀速直线运动 B．自由落体运动
C．平抛运动 D．匀减速直线运动
8．面片在空中运动的时间约为（ ）
A．0.10s B．0.40s C．8.0s D．16s
9．在空中运动的过程中，面片的重力势能（ ）
A．先增大后减小 B．逐渐增大
C．保持不变 D．逐渐减小
（2021·北京市会考）如图为描述某静电场的电场线，a、b、c是同一条电场线上的三个点，其电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec，电势分别为φa、φb、φc。
10．关于Ea、Eb、Ec的比较，下列说法正确的是（ ）
A． B．
C． D．，
11．把带正电的点电荷沿电场线由a点移至c点的过程中，该点电荷所受的静电力（ ）
A．越来越大 B．越来越小
C．保持不变 D．先变大后变小
12．关于、、的比较，下列说法正确的是（ ）
A．， B．
C． D．
（2021·北京市会考）电源、电阻、电流表与开关连接成如图所示的电路。已知电阻R=2.0Ω，电源的内阻r=1.0Ω，闭合开关S后，电流表示数I=0.50A。
13．电阻R两端的电压U为（ ）
A．2.0V B．1.5V C．1.0V D．0.5V
14．电源的电动势E为（ ）
A．1.5V B．1.0V C．0.5V D．0.1V
15．电阻R产生的热功率P为（ ）
A．0.25W B．0.50W C．0.75W D．1.0W
（2021·北京市会考）电容器是一种重要的电学元件，它能储存电荷，电容器储存电荷的特性用电容C来表征。可用如图所示的电路对电容器进行充电。
16．在对电容器充电的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电容器所带的电荷量逐渐增大 B．电容器所带的电荷量保持不变
C．电容器两极间的电压保持不变 D．电容器两极间的电压逐渐减小
17．某电容器在充电过程中，其电压U与所带电荷量Q之间的关系是（ ）
A． B．
C． D．
（2021·北京市会考）2020年11月24日，长征五号运载火箭将嫦娥五号探测器成功送入预定轨道，开启了中国首次地外天体采样之旅。经过约112h的奔月飞行，嫦娥五号探测器在距离月面约400km处成功实施发动机点火制动，顺利进入环绕月球的椭圆轨道。11月29日20时23分，嫦娥五号探测器在近月点再次“刹车”，从椭圆轨道变为近似的圆形轨道（如图所示），为顺利落月做好了准备。
18．探测器在圆形轨道运动过程中，下列物理量保持不变的是（ ）
A．周期 B．向心力 C．向心加速度 D．线速度
19．探测器进入椭圆轨道后，在由近月点向远月点运动的过程中，始终受到月球的引力作用，这个引力的大小（ ）
A．保持不变 B．越来越大
C．越来越小 D．先变大后变小
20．引力场的强弱可以用引力场强度来描述，类比电场强度定义式可以得到月球引力场强度表达式。已知月球质量为M，物体质量为m，当物体到月球中心的距离为r时，受到月球的引力为F，则物体所在处的月球引力场强度为（ ）
A． B． C． D．
二、实验题
21．（2021·北京市会考）如图所示，为研究气垫导轨上滑块的运动规律，在滑块上安装宽度为d的遮光条。启动气泵后，滑块在牵引力作用下由静止开始先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1的时间Δt1，通过光电门2的时间Δt2，根据以上信息，可以推断滑块经过光电门1时的速度大小为 （选填“”或“”）。滑块经过光电门2时的速度大小 （选填“大于”或“小于”）经过光电门1时的速度大小。
22．（2021·北京市会考）某同学利用如图1所示的装置验证机械能守恒定律。实验中，得到如图2所示的一条点迹清晰的纸带。在纸带上选取连续打出的三个点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知重物的质量为m，重力加速度为g，打点计时器打下两个相邻点迹的时间间隔为T。根据纸带上的点迹可以判断纸带 （选填“左”或“右”）端与重物相连。为了验证机械能守恒定律，需要对比重物自由下落过程中重力势能的减少量与动能的增加量。在打点计时器打下B点时，重物的动能 （选填“”或“”）
三、填空题
23．（2021·北京市会考）图为某同学用电流表和电压表测量电阻的部分实验电路图。在某次测量中，电压表的示数为14.0V，电流表的示数为0.20A，根据测量数据，可计算出电阻Rx= Ω。若仅考虑电流表内阻的影响，实验中电压表的测量值 （选填“大于”或“小于”）电阻Rx两端的电压。
四、解答题
24．（2021·北京市会考）如图所示，用F=4.0N的水平拉力，使质量m=1.0kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。求：
（1）物体运动的加速度大小a；
（2）物体在前2.0s内运动的位移大小x。
25．（2021·北京市会考）如图所示，在某电场中的A点，电荷量q=+1.0×10-8C的试探电荷受到静电力的大小F=2.0×10-4N。
（1）求A点的电场强度大小E；
（2）若将该试探电荷取走，A点的电场强度是否发生变化？请说明理由。
26．（2021·北京市会考）公路在通过小型水库泄洪闸的下游时常常要修建凹形路面，也叫“过水路面”。如图所示，一辆汽车经过凹形路面时的运动可近似看作半径为R的圆周运动，汽车到达路面最低处时的速度大小为v。已知汽车质量为m，重力加速度为g。
（1）求这辆汽车经过凹形路面最低处时，路面对汽车的支持力大小F；
（2）小明认为，汽车通过凹形路面最低处时的速度越大，其对路面的压力越大。你认为小明的说法是否正确？请说明理由。
27．（2021·北京市会考）在现代科学实验和技术设备中，常常利用电场来控制带电粒子的运动。利用电场使带电粒子加速，就是其中的一种情况。可利用图中的装置使带电粒子加速。已知真空中平行金属板M、N间的电场为匀强电场，两板间电压为U，带电粒子的质量为m，电荷量为+q。
（1）求带电粒子从M板由静止开始运动到达N板时的速度大小v；
（2）改变M、N两板的形状，两板之间的电场不再均匀，其他条件保持不变，那么带电粒子从M板由静止开始运动到达N板时的速度大小是否改变？请说明理由。
28．（2021·北京市会考）如图所示，一位滑雪者沿倾角θ=30°的山坡滑下，将他的运动看作匀加速直线运动。已知滑雪者的初速度v0=1m/s，在t=5s时间内滑下的距离x=55m，滑雪者与装备的总质量m=80kg，取重力加速度g=10m/s2。
（1）求滑雪者在5s末速度的大小v；
（2）求滑雪者在下滑过程中所受阻力的大小Ff；
（3）力在空间上的累积效应可以用功表示。力在时间上也有累积效应，可以用冲量I表示。冲量是矢量，恒力F在时间Δt内的冲量I=FΔt，其方向与恒力F的方向相同。求滑雪者在下滑5s的过程中，所受合力的冲量大小I合。
答案解析部分
【答案】1．D
2．D
3．C
【知识点】位移与路程；加速度；矢量与标量；速度与速率
【解析】【分析】矢量是既有大小又有方向的物理量；标量是只有大小的物理量；根据自由落体运动的特点判断鸡蛋下落过程中速度的变化情况以及加速度的变化情况。
1．质量、路程和时间都是标量，位移是矢量，故答案为：D。
2．鸡蛋下落过程中做自由落体运动，根据可知鸡蛋速度的大小越来越大，故答案为：D。
3．由题意可知鸡蛋做自由落体运动，所以鸡蛋下落过程中加速度的大小始终等于重力加速度的大小，即加速度的大小保持不变，
故答案为：C。
【答案】4．B
5．C
6．B
【知识点】牛顿第三定律；受力分析的应用；动能
【解析】【分析】根据受力分析的顺序判断车内桌面上书本的受力情况；利用动能的表达式得出列车动能的变化情况；结合牛顿第三定律得出车内乘客对座椅的压力和座椅对乘客的支持力大小关系。
4．置于车内水平桌面上的书本与列车一起做匀速直线运动，二者之间没有相对运动或相对运动趋势，所以书本不受摩擦力，只受重力和支持力，故答案为：B。
5．根据动能的表达式可知列车在减速进站的过程中动能逐渐减小，故答案为：C。
6．乘客对座椅的压力和座椅对乘客的支持力为一对相互作用力，大小相等、方向相反。故答案为：B。
【答案】7．C
8．B
9．D
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】根据平抛运动的定义得出面片的运动情况；利用自由落体运动的规律得出面片在空中运动的时间；利用重力势能的表达式判断重力势能的变化情况。
7．由题意可知，面片只受重力作用，且初速度沿水平方向，所以面片做平抛运动，故答案为：C。
8．面块在竖直方向做自由落体运动，根据解得。故答案为：B。
9．在空中运动的过程中，重力对面片做正功，面片的重力势能逐渐减小，故答案为：D。
【答案】10．A
11．B
12．D
【知识点】电场及电场力；电场强度；电场线；电势
【解析】【分析】电场线的疏密表示电场的强弱；利用电场强度的定义式得出电场力的表达式，从而得出 点电荷所受的静电力 变化情况；沿着电场线电势逐渐降低，从而判断各点电势的高低。
10．根据电场线的特点可知，电场线越密电场强度越大，则Ea＞Eb＞Ec，故答案为：A。
11．因为a点的电场线比c点密集，可知从a到c场强逐渐减小，根据F=Eq
可知把带正电的点电荷沿电场线由a点移至c点的过程中，该点电荷所受的静电力越来越小。故答案为：B。
12．题目给出负点电荷产生电场的电场线分布图象，沿电场线方向电势降低，电场线依次经、、指向负点电荷，故点电势最低，点最高，故有，故答案为：D。
【答案】13．C
14．A
15．B
【知识点】电功率和电功；电路动态分析
【解析】【分析】根据欧姆定律得出电阻R两端的电压；利用闭合电路欧姆定律得出得出电源的电动势；利用热功率的表达式得出电阻R产生的热功率。
13．根据部分电路欧姆定律可知电阻R两端的电压为U = IR=1.0V，故答案为：C。
14．根据闭合电路的欧姆定律有：E=I(R＋r)=0.50×(2.0+1.0)=1.5V，故答案为：A
15．根据焦耳定律可得电阻R产生的热功率为，故答案为：B。
【答案】16．A
17．B
【知识点】电容器及其应用
【解析】【分析】根据电容器的定义式判断电容器所带电荷量的变化情况；利用电容器的定义式得出U-Q的图像。
16．AB．在对电容器充电的过程中，电容器所带的电荷量逐渐增大，A符合题意，B不符合题意；CD．根据电容的定义式变形可知电容器两极间的电压为 ，在对电容器充电的过程中，Q逐渐增大，则U逐渐增大，CD不符合题意。故答案为：A。
17．根据电容的定义式变形可得，所以某电容器在充电过程中，U与Q成正比，即像为过原点的倾斜直线.故答案为：B。
【答案】18．A
19．C
20．C
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【分析】根据探测器的运动情况以及万有引力的表达式得出探测器由近月点向远月点运动的过程中引力的变化情况；类比电场强度定义式得出物体所在处的月球引力场强度。
18．探测器在圆形轨道运动过程中，周期不变，线速度大小不变，方向总是不断不变化，所以线速度不断变化，向心力方向总是和线速度方向垂直，所以向心力总是在变化，由牛顿第二定律知向心加速度的方向也不断变化，所以向心加速度也在不断变化，A符合题意，BCD不符合题意。故答案为：A。
19．根据万有引力定律可知探测器所受月球引力的大小为，探测器在由近月点向远月点运动的过程中，它到月心的距离r越来越大，所以F越来越小，故答案为：C。
20．由题意知引力场的强弱可以用引力场强度来描述，类比电场强度定义式可以得到月球引力场强度表达式，可得物体所在处的月球引力场强度为，C符合题意，ABD不符合题意。故答案为：C。
21．【答案】；大于
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】由于通过光电门的时间极短，所以通过光电门的平均速度等于瞬时速度为
由题意知滑块在牵引力作用下做加速运动，则滑块经过光电门2时的速度大小大于经过光电门1时的速度大小。
【分析】根据短时间内的平均速度等于瞬时速度，从而得出通过光电门的速度，同时得出通过光电门1和光电门2的速度大小。
22．【答案】左；
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】由图可知，从左向右相等时间内位移越来越大，所以纸带左端与重物相连；
由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度得
动能表达式为
联立可得
【分析】利用匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于全过程的平均速度得出B点的速度表达式，结合动能的表达式得出重物在B点的动能。
23．【答案】70；大于
【知识点】电路动态分析
【解析】【解答】由欧姆定律可得
由于电流表的分压作用，实验中电压表的测量值大于电阻Rx两端的电压。
【分析】利用欧姆定律得出电阻的阻值，利用电路的分析得出电压表的测量值与电阻两端电压的大小关系。
24．【答案】（1）解：根据牛顿第二定律
（2）解：前2.0s内物体位移的大小
【知识点】对单物体(质点)的应用；匀速直线运动
【解析】【分析】（1）利用牛顿第二定律得出物体加速度的大小；
（2）利用匀变速直线运动的位移与时间的关系得出物体在前2.0s内运动的位移。
25．【答案】（1）解：根据电场强度的定义式可知A点的电场强度大小为
（2）解：若将该试探电荷取走，A点的电场强度不变，因为空间某点的电场强度只和场源电荷有关，与试探电荷无关。
【知识点】电场强度
【解析】【分析】（1）根据电场强度的定义式得出A点的电场强度；
（2）电场强度与试探电荷无关，只与场源电荷有关。
26．【答案】（1）解：汽车经过凹形路面最低处时，根据牛顿第二定律有
解得
（2）解：由（1）题结论可知，汽车通过凹形路面最低处时的速度越大，凹形路面对汽车的支持力越大，根据牛顿第三定律可知汽车对凹形路面的压力越大。所以小明的说法正确。
【知识点】牛顿第二定律；竖直平面的圆周运动
【解析】【分析】（1）根据牛顿第二定律得出合力提供向心力，从而得出 路面对汽车的支持力 ；
（2）根据（1）中路面对汽车支持力的表达式判断汽车通过凹形路面最低处时的速度越大 ；路面对汽车支持力的变化情况。
27．【答案】（1）解：带电粒子从M到N的运动过程中，根据动能定理有
解得
（2）解：即使M、N改变为其他形状，中间的电场不再均匀，M、N两板间的电势差仍为U，带电粒子从M到N的运动过程中，电场力做功不变，所以带电粒子到达N板时的速度大小不变。
【知识点】带电粒子在电场中的加速；带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【分析】（1）粒子在加速电场中根据动能定理得出带电粒子从M板由静止开始运动到达N板时的速度；
（2）粒子从M到N的过程中根据电场力做功和动能定理得出到达N板速度的变化情况。
28．【答案】（1）解：根据匀变速直线运动的规律
解得
（2）解：根据牛顿第二定律
解得
（3）解：设滑雪者所受重力、支持力、阻力的合力为F合。F合的冲量大小为
解得
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；冲量
【解析】【分析】（1）利用匀变速直线运动的规律得出滑雪者在5s末的速度；
（2）利用滑雪者在下滑过程中所受的阻力 ；
（3）滑雪者在运动的过程中根据冲量的表达式以及牛顿第二定律得出合力的冲量。
1 / 1北京市第二次普通高中2021年学业水平合格性考试物理试卷
一、选择题共20小题，每小题3分，共60分.
（2021·北京市会考）高空抛物被称为“悬在城市上方的痛”，是一种极不文明的行为，由于落地速度很大，可能造成很大的危害。若一个鸡蛋从15层楼的高处无初速下落，大约经过3s落到地面，不计空气阻力。
1．下列描述鸡蛋运动的物理量中，属于矢量的是（ ）
A．质量 B．路程 C．时间 D．位移
2．鸡蛋下落过程中速度的大小（ ）
A．保持不变 B．先变大后变小
C．越来越小 D．越来越大
3．鸡蛋下落过程中加速度的大小（ ）
A．越来越小 B．越来越大
C．保持不变 D．先变大后变小
【答案】1．D
2．D
3．C
【知识点】位移与路程；加速度；矢量与标量；速度与速率
【解析】【分析】矢量是既有大小又有方向的物理量；标量是只有大小的物理量；根据自由落体运动的特点判断鸡蛋下落过程中速度的变化情况以及加速度的变化情况。
1．质量、路程和时间都是标量，位移是矢量，故答案为：D。
2．鸡蛋下落过程中做自由落体运动，根据可知鸡蛋速度的大小越来越大，故答案为：D。
3．由题意可知鸡蛋做自由落体运动，所以鸡蛋下落过程中加速度的大小始终等于重力加速度的大小，即加速度的大小保持不变，
故答案为：C。
（2021·北京市会考）我国的科技发展日新月异，在许多重要领域取得了令人瞩目的成就。如图所示，世界上第一条商业运行的磁悬浮列车（“上海磁浮”）线路，已于2003年10月1日正式运营，列车运行的最高速度可达430km/h。
4．在列车以最高速度匀速行驶的过程中，置于车内水平桌面上的书本（ ）
A．只受重力 B．只受重力和支持力
C．只受重力和摩擦力 D．受重力、支持力和摩擦力
5．在减速进站的过程中，列车的动能（ ）
A．保持不变 B．逐渐增大
C．逐渐减小 D．先减小后增大
6．在列车行驶的过程中，车内乘客对座椅的压力和座椅对乘客的支持力（ ）
A．大小相等，方向相同 B．大小相等，方向相反
C．大小不等，方向相同 D．大小不等，方向相反
【答案】4．B
5．C
6．B
【知识点】牛顿第三定律；受力分析的应用；动能
【解析】【分析】根据受力分析的顺序判断车内桌面上书本的受力情况；利用动能的表达式得出列车动能的变化情况；结合牛顿第三定律得出车内乘客对座椅的压力和座椅对乘客的支持力大小关系。
4．置于车内水平桌面上的书本与列车一起做匀速直线运动，二者之间没有相对运动或相对运动趋势，所以书本不受摩擦力，只受重力和支持力，故答案为：B。
5．根据动能的表达式可知列车在减速进站的过程中动能逐渐减小，故答案为：C。
6．乘客对座椅的压力和座椅对乘客的支持力为一对相互作用力，大小相等、方向相反。故答案为：B。
（2021·北京市会考）刀削面是人们喜欢的面食之一，全凭刀削得名。如图1所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用刀片飞快地削下一片片很薄的面片，使面片飞向旁边的锅里。若一面片获得了水平方向的初速度，飞出时离锅内水面的竖直距离约0.80m，如图2所示。不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。
7．以地面为参考系，沿水平方向飞出的面片做（ ）
A．匀速直线运动 B．自由落体运动
C．平抛运动 D．匀减速直线运动
8．面片在空中运动的时间约为（ ）
A．0.10s B．0.40s C．8.0s D．16s
9．在空中运动的过程中，面片的重力势能（ ）
A．先增大后减小 B．逐渐增大
C．保持不变 D．逐渐减小
【答案】7．C
8．B
9．D
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】根据平抛运动的定义得出面片的运动情况；利用自由落体运动的规律得出面片在空中运动的时间；利用重力势能的表达式判断重力势能的变化情况。
7．由题意可知，面片只受重力作用，且初速度沿水平方向，所以面片做平抛运动，故答案为：C。
8．面块在竖直方向做自由落体运动，根据解得。故答案为：B。
9．在空中运动的过程中，重力对面片做正功，面片的重力势能逐渐减小，故答案为：D。
（2021·北京市会考）如图为描述某静电场的电场线，a、b、c是同一条电场线上的三个点，其电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec，电势分别为φa、φb、φc。
10．关于Ea、Eb、Ec的比较，下列说法正确的是（ ）
A． B．
C． D．，
11．把带正电的点电荷沿电场线由a点移至c点的过程中，该点电荷所受的静电力（ ）
A．越来越大 B．越来越小
C．保持不变 D．先变大后变小
12．关于、、的比较，下列说法正确的是（ ）
A．， B．
C． D．
【答案】10．A
11．B
12．D
【知识点】电场及电场力；电场强度；电场线；电势
【解析】【分析】电场线的疏密表示电场的强弱；利用电场强度的定义式得出电场力的表达式，从而得出 点电荷所受的静电力 变化情况；沿着电场线电势逐渐降低，从而判断各点电势的高低。
10．根据电场线的特点可知，电场线越密电场强度越大，则Ea＞Eb＞Ec，故答案为：A。
11．因为a点的电场线比c点密集，可知从a到c场强逐渐减小，根据F=Eq
可知把带正电的点电荷沿电场线由a点移至c点的过程中，该点电荷所受的静电力越来越小。故答案为：B。
12．题目给出负点电荷产生电场的电场线分布图象，沿电场线方向电势降低，电场线依次经、、指向负点电荷，故点电势最低，点最高，故有，故答案为：D。
（2021·北京市会考）电源、电阻、电流表与开关连接成如图所示的电路。已知电阻R=2.0Ω，电源的内阻r=1.0Ω，闭合开关S后，电流表示数I=0.50A。
13．电阻R两端的电压U为（ ）
A．2.0V B．1.5V C．1.0V D．0.5V
14．电源的电动势E为（ ）
A．1.5V B．1.0V C．0.5V D．0.1V
15．电阻R产生的热功率P为（ ）
A．0.25W B．0.50W C．0.75W D．1.0W
【答案】13．C
14．A
15．B
【知识点】电功率和电功；电路动态分析
【解析】【分析】根据欧姆定律得出电阻R两端的电压；利用闭合电路欧姆定律得出得出电源的电动势；利用热功率的表达式得出电阻R产生的热功率。
13．根据部分电路欧姆定律可知电阻R两端的电压为U = IR=1.0V，故答案为：C。
14．根据闭合电路的欧姆定律有：E=I(R＋r)=0.50×(2.0+1.0)=1.5V，故答案为：A
15．根据焦耳定律可得电阻R产生的热功率为，故答案为：B。
（2021·北京市会考）电容器是一种重要的电学元件，它能储存电荷，电容器储存电荷的特性用电容C来表征。可用如图所示的电路对电容器进行充电。
16．在对电容器充电的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电容器所带的电荷量逐渐增大 B．电容器所带的电荷量保持不变
C．电容器两极间的电压保持不变 D．电容器两极间的电压逐渐减小
17．某电容器在充电过程中，其电压U与所带电荷量Q之间的关系是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】16．A
17．B
【知识点】电容器及其应用
【解析】【分析】根据电容器的定义式判断电容器所带电荷量的变化情况；利用电容器的定义式得出U-Q的图像。
16．AB．在对电容器充电的过程中，电容器所带的电荷量逐渐增大，A符合题意，B不符合题意；CD．根据电容的定义式变形可知电容器两极间的电压为 ，在对电容器充电的过程中，Q逐渐增大，则U逐渐增大，CD不符合题意。故答案为：A。
17．根据电容的定义式变形可得，所以某电容器在充电过程中，U与Q成正比，即像为过原点的倾斜直线.故答案为：B。
（2021·北京市会考）2020年11月24日，长征五号运载火箭将嫦娥五号探测器成功送入预定轨道，开启了中国首次地外天体采样之旅。经过约112h的奔月飞行，嫦娥五号探测器在距离月面约400km处成功实施发动机点火制动，顺利进入环绕月球的椭圆轨道。11月29日20时23分，嫦娥五号探测器在近月点再次“刹车”，从椭圆轨道变为近似的圆形轨道（如图所示），为顺利落月做好了准备。
18．探测器在圆形轨道运动过程中，下列物理量保持不变的是（ ）
A．周期 B．向心力 C．向心加速度 D．线速度
19．探测器进入椭圆轨道后，在由近月点向远月点运动的过程中，始终受到月球的引力作用，这个引力的大小（ ）
A．保持不变 B．越来越大
C．越来越小 D．先变大后变小
20．引力场的强弱可以用引力场强度来描述，类比电场强度定义式可以得到月球引力场强度表达式。已知月球质量为M，物体质量为m，当物体到月球中心的距离为r时，受到月球的引力为F，则物体所在处的月球引力场强度为（ ）
A． B． C． D．
【答案】18．A
19．C
20．C
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【分析】根据探测器的运动情况以及万有引力的表达式得出探测器由近月点向远月点运动的过程中引力的变化情况；类比电场强度定义式得出物体所在处的月球引力场强度。
18．探测器在圆形轨道运动过程中，周期不变，线速度大小不变，方向总是不断不变化，所以线速度不断变化，向心力方向总是和线速度方向垂直，所以向心力总是在变化，由牛顿第二定律知向心加速度的方向也不断变化，所以向心加速度也在不断变化，A符合题意，BCD不符合题意。故答案为：A。
19．根据万有引力定律可知探测器所受月球引力的大小为，探测器在由近月点向远月点运动的过程中，它到月心的距离r越来越大，所以F越来越小，故答案为：C。
20．由题意知引力场的强弱可以用引力场强度来描述，类比电场强度定义式可以得到月球引力场强度表达式，可得物体所在处的月球引力场强度为，C符合题意，ABD不符合题意。故答案为：C。
二、实验题
21．（2021·北京市会考）如图所示，为研究气垫导轨上滑块的运动规律，在滑块上安装宽度为d的遮光条。启动气泵后，滑块在牵引力作用下由静止开始先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1的时间Δt1，通过光电门2的时间Δt2，根据以上信息，可以推断滑块经过光电门1时的速度大小为 （选填“”或“”）。滑块经过光电门2时的速度大小 （选填“大于”或“小于”）经过光电门1时的速度大小。
【答案】；大于
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】由于通过光电门的时间极短，所以通过光电门的平均速度等于瞬时速度为
由题意知滑块在牵引力作用下做加速运动，则滑块经过光电门2时的速度大小大于经过光电门1时的速度大小。
【分析】根据短时间内的平均速度等于瞬时速度，从而得出通过光电门的速度，同时得出通过光电门1和光电门2的速度大小。
22．（2021·北京市会考）某同学利用如图1所示的装置验证机械能守恒定律。实验中，得到如图2所示的一条点迹清晰的纸带。在纸带上选取连续打出的三个点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知重物的质量为m，重力加速度为g，打点计时器打下两个相邻点迹的时间间隔为T。根据纸带上的点迹可以判断纸带 （选填“左”或“右”）端与重物相连。为了验证机械能守恒定律，需要对比重物自由下落过程中重力势能的减少量与动能的增加量。在打点计时器打下B点时，重物的动能 （选填“”或“”）
【答案】左；
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】由图可知，从左向右相等时间内位移越来越大，所以纸带左端与重物相连；
由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度得
动能表达式为
联立可得
【分析】利用匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于全过程的平均速度得出B点的速度表达式，结合动能的表达式得出重物在B点的动能。
三、填空题
23．（2021·北京市会考）图为某同学用电流表和电压表测量电阻的部分实验电路图。在某次测量中，电压表的示数为14.0V，电流表的示数为0.20A，根据测量数据，可计算出电阻Rx= Ω。若仅考虑电流表内阻的影响，实验中电压表的测量值 （选填“大于”或“小于”）电阻Rx两端的电压。
【答案】70；大于
【知识点】电路动态分析
【解析】【解答】由欧姆定律可得
由于电流表的分压作用，实验中电压表的测量值大于电阻Rx两端的电压。
【分析】利用欧姆定律得出电阻的阻值，利用电路的分析得出电压表的测量值与电阻两端电压的大小关系。
四、解答题
24．（2021·北京市会考）如图所示，用F=4.0N的水平拉力，使质量m=1.0kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。求：
（1）物体运动的加速度大小a；
（2）物体在前2.0s内运动的位移大小x。
【答案】（1）解：根据牛顿第二定律
（2）解：前2.0s内物体位移的大小
【知识点】对单物体(质点)的应用；匀速直线运动
【解析】【分析】（1）利用牛顿第二定律得出物体加速度的大小；
（2）利用匀变速直线运动的位移与时间的关系得出物体在前2.0s内运动的位移。
25．（2021·北京市会考）如图所示，在某电场中的A点，电荷量q=+1.0×10-8C的试探电荷受到静电力的大小F=2.0×10-4N。
（1）求A点的电场强度大小E；
（2）若将该试探电荷取走，A点的电场强度是否发生变化？请说明理由。
【答案】（1）解：根据电场强度的定义式可知A点的电场强度大小为
（2）解：若将该试探电荷取走，A点的电场强度不变，因为空间某点的电场强度只和场源电荷有关，与试探电荷无关。
【知识点】电场强度
【解析】【分析】（1）根据电场强度的定义式得出A点的电场强度；
（2）电场强度与试探电荷无关，只与场源电荷有关。
26．（2021·北京市会考）公路在通过小型水库泄洪闸的下游时常常要修建凹形路面，也叫“过水路面”。如图所示，一辆汽车经过凹形路面时的运动可近似看作半径为R的圆周运动，汽车到达路面最低处时的速度大小为v。已知汽车质量为m，重力加速度为g。
（1）求这辆汽车经过凹形路面最低处时，路面对汽车的支持力大小F；
（2）小明认为，汽车通过凹形路面最低处时的速度越大，其对路面的压力越大。你认为小明的说法是否正确？请说明理由。
【答案】（1）解：汽车经过凹形路面最低处时，根据牛顿第二定律有
解得
（2）解：由（1）题结论可知，汽车通过凹形路面最低处时的速度越大，凹形路面对汽车的支持力越大，根据牛顿第三定律可知汽车对凹形路面的压力越大。所以小明的说法正确。
【知识点】牛顿第二定律；竖直平面的圆周运动
【解析】【分析】（1）根据牛顿第二定律得出合力提供向心力，从而得出 路面对汽车的支持力 ；
（2）根据（1）中路面对汽车支持力的表达式判断汽车通过凹形路面最低处时的速度越大 ；路面对汽车支持力的变化情况。
27．（2021·北京市会考）在现代科学实验和技术设备中，常常利用电场来控制带电粒子的运动。利用电场使带电粒子加速，就是其中的一种情况。可利用图中的装置使带电粒子加速。已知真空中平行金属板M、N间的电场为匀强电场，两板间电压为U，带电粒子的质量为m，电荷量为+q。
（1）求带电粒子从M板由静止开始运动到达N板时的速度大小v；
（2）改变M、N两板的形状，两板之间的电场不再均匀，其他条件保持不变，那么带电粒子从M板由静止开始运动到达N板时的速度大小是否改变？请说明理由。
【答案】（1）解：带电粒子从M到N的运动过程中，根据动能定理有
解得
（2）解：即使M、N改变为其他形状，中间的电场不再均匀，M、N两板间的电势差仍为U，带电粒子从M到N的运动过程中，电场力做功不变，所以带电粒子到达N板时的速度大小不变。
【知识点】带电粒子在电场中的加速；带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【分析】（1）粒子在加速电场中根据动能定理得出带电粒子从M板由静止开始运动到达N板时的速度；
（2）粒子从M到N的过程中根据电场力做功和动能定理得出到达N板速度的变化情况。
28．（2021·北京市会考）如图所示，一位滑雪者沿倾角θ=30°的山坡滑下，将他的运动看作匀加速直线运动。已知滑雪者的初速度v0=1m/s，在t=5s时间内滑下的距离x=55m，滑雪者与装备的总质量m=80kg，取重力加速度g=10m/s2。
（1）求滑雪者在5s末速度的大小v；
（2）求滑雪者在下滑过程中所受阻力的大小Ff；
（3）力在空间上的累积效应可以用功表示。力在时间上也有累积效应，可以用冲量I表示。冲量是矢量，恒力F在时间Δt内的冲量I=FΔt，其方向与恒力F的方向相同。求滑雪者在下滑5s的过程中，所受合力的冲量大小I合。
【答案】（1）解：根据匀变速直线运动的规律
解得
（2）解：根据牛顿第二定律
解得
（3）解：设滑雪者所受重力、支持力、阻力的合力为F合。F合的冲量大小为
解得
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；冲量
【解析】【分析】（1）利用匀变速直线运动的规律得出滑雪者在5s末的速度；
（2）利用滑雪者在下滑过程中所受的阻力 ；
（3）滑雪者在运动的过程中根据冲量的表达式以及牛顿第二定律得出合力的冲量。
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