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广东省汕头市2022届高三上学期物理期末教学质量监测试卷
一、单选题
1．（2022高三上·汕头期末）我国《道路交通安全法》第六十七条规定：高速公路最高时速不得超过120km/h。汽车限速主要原因是速度越大时，汽车（ ）
A．惯性越大，越不容易停下来
B．刹车距离越大，容易发生交通事故
C．对地面的压强越大，容易压坏路基
D．轮胎与地面间摩擦力越大，容易磨损路面
2．（2022高三上·汕头期末）北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，如图所示某时该系统中两颗工作卫星a、b均绕地心O顺时针做匀速圆周运动.下列说法正确的是（ ）
A．卫星a、b运行的角速度一定相同
B．卫星a、b所受的向心力大小一定相等
C．如果要使卫星b追上卫星a，可以让卫星a在原轨道上减速
D．如果要使卫星b追上卫星a，可以让卫星b在原轨道上加速
3．（2022高三上·汕头期末）明代徐光启《农政全书》记载了戽斗[hùdou]是一种小型的人力提水灌田农具，如图所示，两人双手执绳牵斗取水，忽略绳子质量，戽斗平衡时，则（ ）
A．绳子越短、绳子对人的作用力越大
B．绳子越长，绳子对人的作用力越大
C．绳子越短，绳子对戽斗的作用力越大
D．绳子越长，绳子对戽斗的作用力越大
4．（2022高三上·汕头期末）如图所示，公园中的一位爷爷把秋千拉到A后静止释放，秋千和小孩一起沿虚线向右摆动，B为最高点，忽略空气阻力影响、摆绳视为轻绳、则秋千从A摆到B的过程（ ）
A．小孩先失重后超重
B．摆绳拉力的功率始终为零
C．小孩的向心加速度先减小后增大
D．总重力和摆绳拉力的合力总是指向轨迹圆心
5．（2022高三上·汕头期末）图示为兴趣小组同学制作的“静电除烟仪”原理图，金属片P、Q分别接静电起电机的正、负极，金属片间产生强电场，实线为电场线。已知一不计重力的烟尘颗粒从a点沿直线abc加速运动，且ab=bc，下列说法正确的是（ ）
A．a点的电势比b点的高
B．b点的电场强度比c点的小
C．该颗粒在a、b间的动能增加量比在b、c间要小
D．该颗粒在a、b间的动量增加量比在b、c间要大
6．（2022高三上·汕头期末）图示为某电吹风的电路图，扇形金属触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风、吹冷风三种工作状态。变压器为理想变压器，当P接触bc时，标有“60V 60W”的小风扇正常工作，则此时（ ）
A．小风扇两端电压最大值为60V
B．流过小风扇的电流强度小于1A
C．变压器原、副线圈匝数比n1：n2=11：3
D．变压器的输入功率等于小风扇的输出功率
7．（2022高三上·汕头期末）如图所示，三根长直细导线L1、L2和L3相互平行，垂直穿过矩形abcd平面、与平面交于e、f、g三点，其中g为ab的中点，且∠egf=120°，三根导线通等大电流、L1和L2同向、L3反向。现仅改变L3中电流方向、则（ ）
A．L1所受安培力大小不变、方向改变
B．L2所受安培力大小改变、方向不变
C．L3所受安培力大小不变、方向改变
D．L3所受安培力大小改变、方向不变
二、多选题
8．（2022高三上·汕头期末）如图所示，足够长水平传送带以恒速顺时针转动，在其左侧轻放一小滑块，下列描述小滑块在传送带上运动的v-t（速度-时间）、a-t（加速度-时间）图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
9．（2022高三上·汕头期末）如图所示，我国h-6轰炸机正在某高空进行实弹演练，它沿图中虚线水平匀速飞行过程中投下两枚炸弹①、②，分别击中山脚A处和山顶B处。已知A、B与虚线在同一竖直面内，忽略空气阻力影响，则（ ）
A．轰炸机可能同时投下炸弹①②
B．炸弹①②不可能同时击中A、B处
C．炸弹击中目标时轰炸机一定在其正上方
D．炸弹下落过程相对轰炸机做匀变速曲线运动
10．（2022高三上·汕头期末）如图所示，两平行光滑导轨MN、M′N′左端通过导线与电源和不带电电容相连，导轨平面处于匀强磁场中，有一定阻值的导体棒ab垂直导轨处于静止状态。现将开关S与1闭合，当棒达到稳定速度v后S与2闭合，导轨足够长，电源内阻不计。则（ ）
A．S与1闭合后，棒ab做匀加速直线运动
B．S与2闭合后，棒ab中的电流不断减小
C．从S与1闭合到棒ab达到速度v，电源消耗的电能等于棒获得的动能
D．从S与2闭合到棒ab达到稳定状态，棒减少的动能部分转化为电容器的电场能
三、实验题
11．（2022高三上·汕头期末）某实验小组自制了如图甲所示的装置，探究物体间相对速度对摩擦因数的影响，弹簧秤连接着木块，用同步电动机匀速拖动木块前进。
（1）在保持粗糙程度等其他因素不变的前提下，调节变频器的输出频率，以不同速度拉动木块，待弹簧秤示数稳定时，观察并记录示数。实验小组做了5次实验，得到了表中5组数据，其中在第3次实验时，弹簧秤的示数如图乙所示，请你读出弹簧秤的示数并填入相应的位置。
次数 调节器输出频率（Hz） 测力计的读数（N）
1 10 1.95
2 20 2.02
3 40
4 50 2.04
5 60 1.83
（2）对表格中调节器输出频率和测力计读数进行分析可知，物体间动摩擦因数与其相对速度大小 （选填“无关”或“有关”）。
（3）考虑到绳圈半径的变化、绳子收缩速度会随着绕线轮转动而逐渐 （选填“变大”或“变小”），这可能导致弹簧秤读数稍微 （选填“大于”或“小于”）木块所受滑动摩擦力。
12．（2022高三上·汕头期末）电学黑箱是指含有多种未知电学元件的系统通常可以使用多用电表，在不打开和不损坏其结构的情况下来探究其内部结构。如图甲所示的箱中有个电学元件，小羽同学使用多用电表对其进行探测。
（1）首先将多用电表调至电压挡、将红黑表笔分别点触A、B、C点任意两端，若发现指针都不偏转、说明黑箱不含 （选填“电阻”“电容”“二极管”或“电源”）。
（2）然后把多用电表调至欧姆挡，将选择开关旋至“×1k”挡，先进行 ，之后将红黑表笔依次接入AB、BC，CA端，情况如下：
a.红表笔接A，黑表笔接B时，指针几乎没有偏转，黑表笔接A，红表笔接B时，多用电表偏转如图乙所示、可知其阻值为 ，由此判断AB间为 ；
b.红表笔接B，黑表笔接C时，指针首先向右摆动，然后又慢慢地向左回归至∞位置的附近，接着把多用电表调至电压挡，将红表笔接在 ，黑表笔接在 ，电压表有示数，并且慢慢地偏向零，由此可以断定BC间为 ；
c.将红黑表笔分别接在AC和CA两点，指针均指向无穷大的位置。
（3）根据以上信息，在答题卡的黑箱图中画出一种可能的电路。
四、解答题
13．（2022高三上·汕头期末）《汪汪队立大功》是一部小朋友们喜欢的动画片，如图左侧建筑为汪汪队的总部大厦，其简化示意图如右图所示。行动时，狗狗们会从图中A点无初速度下滑，由底端水平槽口B点（B为半径R的圆弧形口的最低点）水平飞出并跳入距B点水平距离d=的工具车中的座椅（C点），开始驾车执行任务。假设AB之间的竖直高度差为H=2R，B点距地面的高度为h1=R，重力加速度为g。
（1）若狗狗滑到B点时对轨道的压力为其重力的3倍，试求狗狗在B点时的速度大小和在轨道运动过程中克服阻力做了多少功？
（2）根据第（1）问的条件、为了狗狗能顺利跳入工具车中，工具车座椅距地面高度为多少？
14．（2022高三上·汕头期末）如图所示，质量 的薄木板静置在光滑水平地面上，质量 的小滑块（可视为质点）以速度 从木板的左端冲上木板，恰好不滑离木板．已知滑块与木板间的动摩擦因数 ，重力加速度 取 ．求
（1）分别求出小滑块和薄木板的加速度大小；
（2） 薄木板的长度。
15．（2022·吉林模拟）2021年7月24日，杨倩在女子10米气步枪比赛中夺得东京奥运会首枚金牌。某玩具气枪的动力部分由活塞、气缸和弹簧等组成，其简化示意图如图所示，使用时通过压动装置使弹簧压缩，扣动扳机时压缩后的弹簧被释放。已知弹簧压缩后，气缸中气体和枪膛中气体压强均为p0，气缸体积为V0，弹丸与阀门间枪膛形成另一封闭空间，其体积为 V0。弹簧释放后，气缸中气体体积被压缩至 V0，此时阀门才被打开，被压缩后的气体迅速进入枪膛，推动弹丸前进。已知整个过程气体温度保持不变，求：阀门打开前瞬间和阀门打开后瞬间气缸中气体压强p1和p2。
16．（2022高三上·汕头期末）某有线制导导弹发射时，在导弹发射基地和导弹间连一根细如蛛丝的特制光纤，它双向传输信号，能达到有线制导作用。光纤由纤芯和包层组成，其剖面如所示，其中纤芯材料的折射率n1=2，包层折射率n2=，光纤长度为6km.已知当光从折射率为n1的介质射入折射率为n2的介质时，入射角θ1、折射角θ2间满足：n1sinθ1=n2sinθ1）。求包层分界面上全反射临界角C。
五、填空题
17．（2022高三上·汕头期末）新买的冰箱在第一次通电后一段时间，首次打开冰箱门会发现门比较紧，产生这种现象的原因是：冰箱工作后，随着温度下降，腔体内气体压强 （选填“大于”、“小于”或“等于”）外界压强；腔体内气体的分子平均动能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
18．（2022高三上·汕头期末）图中实线为一列简谱横波在某一时刻的波形曲线，经过0.3s后，其波形曲线如图中虚线所示。已知该波的周期T大于0.3s。若波是沿x轴正方向传播的，则该波的速度大小为 m/s，周期为 s。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【解答】A．影响惯性的唯一因素是质量，与速度无关，A不符合题意；
B．刹车过程最大加速度一定，则速度越大刹车距离越大，容易发生交通事故，B符合题意；
C．对地面的压强与车的质量和与地接触面积有关，与速度无关，C不符合题意；
D．轮胎与地面间摩擦力与重力和动摩擦因数有关，与速度无关，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】惯性的大小只与物体的质量有关，与速度大小无关；刹车距离越大，更容易发生交通事故；压强的大小与汽车速度的大小无关；轮胎与地面的摩擦力大小与速度的大小无关。
2．【答案】A
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】A．根据万有引力提供向心力，即有
由于卫星a、b运行在同一轨道，故卫星a、b运行的角速度一定相同，A符合题意；
B．根据万有引力提供向心力，即有
由于卫星a、b的质量未知，故卫星a、b所受的向心力大小不一定相等，B不符合题意；
CD．由于两卫星在同一轨道上，所以卫星a在原轨道上减速，由于万有引力大于向心力，做近心运动，离开原轨道，故不能追上，卫星b在原轨道上加速，由于万有引力小于向心力，做离心运动，离开原轨道，故不能追上，CD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】利用引力提供向心力可以比较角速度的大小；由于未知卫星质量不能比较向心力的大小；当卫星加速或减速会离开原来的轨道不能实现对接。
3．【答案】A
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】AB．对于戽斗，根据平衡条件
绳子越短，则绳子与竖直方向夹角越大， 则绳子拉力越大，则绳子对人的作用力越大，绳子越长，绳子对人的作用力越小，A符合题意，B不符合题意；
CD．对于戽斗，其处于平衡状态，绳子对戽斗的作用力与重力等大反向，大小不变，CD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】利用竖直方向的平衡方程可以判别绳子与竖直方向夹角的大小对绳子拉力的大小影响。
4．【答案】B
【知识点】超重与失重；向心加速度
【解析】【解答】从A摆到B的过程，小孩先有向下的加速度后有向上的加速度再有向下的加速度，故小孩先失重后超重再失重，A不符合题意；
B．摆绳拉力始终垂直于运动方向，拉力不做功，功率始终为零，B符合题意；
C．小孩的向心加速度
因轨迹半径不变，速度先增大后减小，故向心加速度先增大后减小，C不符合题意；
D．小孩做变速圆周运动，沿轨迹切线方向速度大小总是改变，故总重力和摆绳拉力的合力必定有沿轨迹切线方向的分力，不可能总是指向轨迹圆心，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用拉力方向与速度方向垂直可以判别拉力不做功；利用加速度的方向可以判别超重与失重；利用线速度的变化结合向心加速度的表达式可以判别加速度的大小变化；利用小孩做变速圆周运动可以判别合力不是时刻指向圆心。
5．【答案】D
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】A．由沿电场线方向电势降低可知，a点的电势比b点的低，A不符合题意；
B．由图可知，b点电场线比c点密集，因此b点的场强大于c点的场强，B不符合题意；
CD．由图可知，场强关系为
又
根据功能关系可得
故该颗粒在a、b间的速度比在b、c间要大，则该颗粒在a、b间的动能增加量比在b、c间要大，该颗粒在a、b间的动量增加量比在b、c间要大，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用电场线的方向可以比较电势的高低；利用电场线的疏密可以比较电场强度的大小；利用电场力的大小结合动能定理可以比较动能增量或动量增量的大小。
6．【答案】C
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】A．标有“60V 60W”的小风扇正常工作，小风扇两端电压有效值为60V，最大值为，A不符合题意；
B． 根据
可得流过小风扇的电流强度等于1A，B不符合题意；
C．变压器原、副线圈电压比为
根据
得n1：n2=11：3
C符合题意；
D．变压器的输入功率等于小风扇的总功率，因小风扇会因电流热效应而损失能量，则变压器的输入功率大于小风扇的输出功率，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用风扇的参数可以求出风扇电压的有效值，结合有效值可以求出峰值的大小；利用电功率的表达式可以求出流过风扇的电流大小；利用电压之比可以求出匝数之比；利用能量守恒定律可以判别变压器的输入功率大于风扇的输出功率。
7．【答案】C
【知识点】安培力；安培定则
【解析】【解答】A．根据右手螺旋定则可以判断初始时L3在L1产生的磁场方向与L2在L1处产生的磁场方向夹角为钝角，改变L3中电流方向后，L3在L1产生的磁场方向与L2在L1处产生的磁场方向夹角为锐角，L3在L1产生的磁场大小不变，故L1所在处的磁场强度大小方向均改变，故L1所受安培力大小改变、方向改变，A不符合题意；
B．同理可判断得知L2所受安培力大小改变、方向改变，B不符合题意；
CD．仅改变L3中电流方向，L3所在处的磁场强度大小方向均不改变，根据左手定则，L3所受安培力大小不变，但L3中电流方向改变，安培力方向改变，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用右手定则可以判别通电导线周围磁感应强度的方向，结合矢量的叠加可以判别磁感应强度的大小及方向，再利用安培力的表达式可以判别安培力的大小变化。
8．【答案】A,B,D
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【解答】AB．若传送带速度足够大，滑块可能一直在传送带上做匀加速直线运动，v-t图像为过原点的倾斜直线，若传送带速度较小，滑块可能先在传送带上做匀加速直线运动，与传送带共速后，做匀速直线运动，AB符合题意；
CD．若传送带速度较小，滑块可能先在传送带上做匀加速直线运动，加速度不变，与传送带共速后，做匀速直线运动，加速度为零。若传送带速度足够大，滑块可能一直在传送带上做匀加速直线运动，加速度始终不变，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】当传送带的速度足够大时，物块可能做匀加速直线运动，或者先加速后做匀速直线运动；所以物块可能加速度保持不变或者先不变后等于0.
9．【答案】B,C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A．如果同时投下两枚炸弹，它们应该落在同一点，不可能击中A、B，A不符合题意；
B．投出来的炸弹水平方向与飞机一样匀速，即炸弹击中目标时飞机一定在其正方向，故击中A时在A上方，击中B时飞机在B上方，所以不可能同时击中A、B，如果同时击中A、B，则飞机某一时刻出现在两个位置不可能，B符合题意；
C．击中目标的飞机一定在炸弹正上方，因为飞机和炸弹水平方向都是匀速运动且速度相等，C符合题意；
D．炸弹落下后做平抛运动，这是相对地面上物体来说的，而相对飞机来看，飞机始终在其正上方，炸弹应该做直线运动且是匀加速直线运动，加速度等于重力加速度，即自由落体运动，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】假如同时投下两枚炸弹应该落在同一个点处；利用水平方向的速度相同可以判别飞机抛出的炸弹不能同时击中AB两点；且击中目标时飞机一定在目标的正上方；炸弹下落相对于飞机做自由落体运动。
10．【答案】B,D
【知识点】电容器及其应用；电磁感应的发现及产生感应电流的条件
【解析】【解答】A．S与1闭合后，棒加速运动，棒切割磁感线产生感应电动势，从而导致棒两端电势差减小，则棒的电流减小，受到的安培力减小，则棒的加速度减小，直到感应电动势等于电源电动势，棒最后匀速运动，A不符合题意；
B．S与2闭合后，棒ab相当于电源给电容器充电，充电过程，根据左手定则可以判断，棒受到的安培力水平向左，棒减速运动，则电动势减小，棒ab中的电流不断减小，B符合题意；
C．从S与1闭合到棒ab达到速度v，电源消耗的电能等于棒获得的动能和因为热效应而产生的内能之和，C不符合题意；
D．从S与2闭合到棒ab达到稳定状态，根据能量守恒，棒减少的动能部分转化为电容器的电场能，部分转化为内能，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】当开关与1闭合后，棒切割磁感线导致产生感应电动势，会使棒电流减小所以受到的安培力减小则加速度不断减小；当S与2闭合时，利用棒给电容器充电可以判别棒受到的安培力方向与速度的大小变化；从开关接触1到棒到达速度v时，电能转化为内能和动能。
11．【答案】（1）1.90
（2）无关
（3）变大；大于
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【解答】（1）由图可读出示数为1.90N。
（2）通过表格数据发现，随着频率的增加，摩擦力几乎不变或变化微小且没有规律，故物体间动摩擦因数与其相对速度大小无关。
（3） 绳圈半径会一直增大，根据
则绳子收缩速度会增大。
绳子收缩速度会增大，由此说明物体在做加速运动，加速度大于零，根据牛顿第二定律
弹簧秤读数会大于物体受到的摩擦力。
【分析】（1）利用弹簧测力计的分度值可以读出对应的读数；
（2）利用频率的变化可以判别摩擦力几乎不变，则动摩擦因数与相对速度大小无关；利用角速度不变，线圈半径不断增大则线速度不断增大；结合牛顿第二定律可以判别弹力大小物体受到的摩擦力大小。
12．【答案】（1）电源
（2）欧姆调零；6kΩ；二极管；C；B；电容
（3）如图所示：
【知识点】练习使用多用电表
【解析】【解答】（1）若发现指针都不偏转、说明黑箱里面不存在电源。
（2）把多用电表调至欧姆挡，将选择开关旋至“×1k”挡，要先进行欧姆调零。
由图读出阻值为6kΩ。
根据题意可知，流过元件电流方向不同时，元件电阻不同，且初始电阻较小，换方向后电阻较大，由此可知该元件为二极管。
红表笔接B，黑表笔接C时，指针首先向右摆动，然后又慢慢地向左回归至∞位置的附近，可初步判断该元件为电容器，此过程为充电过程。接着把多用电表调至电压挡，测量该元件电压，若元件是电容器，根据“红进黑出”原则，此时C端应为电容器正极板，因此将红表笔接在C，黑表笔接B，电压表有示数，并且慢慢地偏向零，由此可以断定BC间为电容器。
（3）将红黑表笔分别接在AC和CA两点，指针均指向无穷大的位置，说明AC间可能为断路，故可作图如下
【分析】（1）当指针不发生偏转则黑箱中不存在电源；
（2）使用多用电表测量电阻应该先进行欧姆调零；利用示数和挡位可以读出电阻的大小；进而判别AB之间为二极管；利用电容器充电可以判别对应的极性，进而判别表笔的接法；当电压表读数慢慢转向0则BC之间为电容器；
（3）AB之间为二极管，BC之间为电容器。
13．【答案】（1）解：狗由A到B过程，根据动能定理有
在B点时，根据牛顿第二定律
解得，
（2）解：根据平抛运动规律
解得
【知识点】牛顿第二定律；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）小狗到达B点时，利用牛顿第二定律可以求出经过B点速度的大小，结合从A到B的动能定理可以求出克服阻力做功的大小；
（2）当小狗经过B点做平抛运动，利用平抛运动的位移公式可以求出工具车座椅离地面的高度。
14．【答案】（1）解：取滑块为研究对象，由牛顿第二定律得
取薄木板为研究对象，由牛顿第二定律得
（2）解：滑块恰好不滑离木板，由运动学公式可得
由速度时间关系可得
联立解得
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）当滑块在木板上运动时，利用牛顿第二定律可以求出滑块和木板加速度的大小；
（2）当滑块恰好不离开木板时，利用位移公式结合速度公式可以求出木板的长度。
15．【答案】解：弹簧压缩后到阀门打开前瞬间，根据玻意耳定律有
解得
阀门打开后瞬间，根据玻意耳定律有
解得
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【分析】弹簧压缩到阀门打开时，其气体发生等温变化，利用其理想气体的状态方程可以求出气体末状态的压强，当阀门打开后，气体发生等温变化，结合理想气体的状态方程可以求出气体的压强。
16．【答案】解：由题意知在纤芯和包层分界面上全反射的临界角C满足
解得
【知识点】光的全反射
【解析】【分析】由于光在光纤中发生全反射，利用全反射定律可以求出临界角的大小。
17．【答案】小于；变小
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【解答】根据气体的气态方程
故随着温度下降，腔体内气体压强小于外界的压强；
由于温度下降，故腔体内气体的分子平均动能变小。
【分析】利用理想气体的状态方程可以判别温度降低时冰箱内部的压强比较小；由于温度降低则气体分子的平均动能比较小。
18．【答案】0.5；0.4
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】根据题图可知，0.3s内传播的距离为
整理得
因为T大于0.3s，则可得
【分析】已知波长与传播的距离结合位移公式可以求出周期的表达式，利用周期的表达式可以求出周期的大小，结合波长的大小可以求出波速的大小。
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广东省汕头市2022届高三上学期物理期末教学质量监测试卷
一、单选题
1．（2022高三上·汕头期末）我国《道路交通安全法》第六十七条规定：高速公路最高时速不得超过120km/h。汽车限速主要原因是速度越大时，汽车（ ）
A．惯性越大，越不容易停下来
B．刹车距离越大，容易发生交通事故
C．对地面的压强越大，容易压坏路基
D．轮胎与地面间摩擦力越大，容易磨损路面
【答案】B
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【解答】A．影响惯性的唯一因素是质量，与速度无关，A不符合题意；
B．刹车过程最大加速度一定，则速度越大刹车距离越大，容易发生交通事故，B符合题意；
C．对地面的压强与车的质量和与地接触面积有关，与速度无关，C不符合题意；
D．轮胎与地面间摩擦力与重力和动摩擦因数有关，与速度无关，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】惯性的大小只与物体的质量有关，与速度大小无关；刹车距离越大，更容易发生交通事故；压强的大小与汽车速度的大小无关；轮胎与地面的摩擦力大小与速度的大小无关。
2．（2022高三上·汕头期末）北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，如图所示某时该系统中两颗工作卫星a、b均绕地心O顺时针做匀速圆周运动.下列说法正确的是（ ）
A．卫星a、b运行的角速度一定相同
B．卫星a、b所受的向心力大小一定相等
C．如果要使卫星b追上卫星a，可以让卫星a在原轨道上减速
D．如果要使卫星b追上卫星a，可以让卫星b在原轨道上加速
【答案】A
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】A．根据万有引力提供向心力，即有
由于卫星a、b运行在同一轨道，故卫星a、b运行的角速度一定相同，A符合题意；
B．根据万有引力提供向心力，即有
由于卫星a、b的质量未知，故卫星a、b所受的向心力大小不一定相等，B不符合题意；
CD．由于两卫星在同一轨道上，所以卫星a在原轨道上减速，由于万有引力大于向心力，做近心运动，离开原轨道，故不能追上，卫星b在原轨道上加速，由于万有引力小于向心力，做离心运动，离开原轨道，故不能追上，CD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】利用引力提供向心力可以比较角速度的大小；由于未知卫星质量不能比较向心力的大小；当卫星加速或减速会离开原来的轨道不能实现对接。
3．（2022高三上·汕头期末）明代徐光启《农政全书》记载了戽斗[hùdou]是一种小型的人力提水灌田农具，如图所示，两人双手执绳牵斗取水，忽略绳子质量，戽斗平衡时，则（ ）
A．绳子越短、绳子对人的作用力越大
B．绳子越长，绳子对人的作用力越大
C．绳子越短，绳子对戽斗的作用力越大
D．绳子越长，绳子对戽斗的作用力越大
【答案】A
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】AB．对于戽斗，根据平衡条件
绳子越短，则绳子与竖直方向夹角越大， 则绳子拉力越大，则绳子对人的作用力越大，绳子越长，绳子对人的作用力越小，A符合题意，B不符合题意；
CD．对于戽斗，其处于平衡状态，绳子对戽斗的作用力与重力等大反向，大小不变，CD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】利用竖直方向的平衡方程可以判别绳子与竖直方向夹角的大小对绳子拉力的大小影响。
4．（2022高三上·汕头期末）如图所示，公园中的一位爷爷把秋千拉到A后静止释放，秋千和小孩一起沿虚线向右摆动，B为最高点，忽略空气阻力影响、摆绳视为轻绳、则秋千从A摆到B的过程（ ）
A．小孩先失重后超重
B．摆绳拉力的功率始终为零
C．小孩的向心加速度先减小后增大
D．总重力和摆绳拉力的合力总是指向轨迹圆心
【答案】B
【知识点】超重与失重；向心加速度
【解析】【解答】从A摆到B的过程，小孩先有向下的加速度后有向上的加速度再有向下的加速度，故小孩先失重后超重再失重，A不符合题意；
B．摆绳拉力始终垂直于运动方向，拉力不做功，功率始终为零，B符合题意；
C．小孩的向心加速度
因轨迹半径不变，速度先增大后减小，故向心加速度先增大后减小，C不符合题意；
D．小孩做变速圆周运动，沿轨迹切线方向速度大小总是改变，故总重力和摆绳拉力的合力必定有沿轨迹切线方向的分力，不可能总是指向轨迹圆心，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用拉力方向与速度方向垂直可以判别拉力不做功；利用加速度的方向可以判别超重与失重；利用线速度的变化结合向心加速度的表达式可以判别加速度的大小变化；利用小孩做变速圆周运动可以判别合力不是时刻指向圆心。
5．（2022高三上·汕头期末）图示为兴趣小组同学制作的“静电除烟仪”原理图，金属片P、Q分别接静电起电机的正、负极，金属片间产生强电场，实线为电场线。已知一不计重力的烟尘颗粒从a点沿直线abc加速运动，且ab=bc，下列说法正确的是（ ）
A．a点的电势比b点的高
B．b点的电场强度比c点的小
C．该颗粒在a、b间的动能增加量比在b、c间要小
D．该颗粒在a、b间的动量增加量比在b、c间要大
【答案】D
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】A．由沿电场线方向电势降低可知，a点的电势比b点的低，A不符合题意；
B．由图可知，b点电场线比c点密集，因此b点的场强大于c点的场强，B不符合题意；
CD．由图可知，场强关系为
又
根据功能关系可得
故该颗粒在a、b间的速度比在b、c间要大，则该颗粒在a、b间的动能增加量比在b、c间要大，该颗粒在a、b间的动量增加量比在b、c间要大，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用电场线的方向可以比较电势的高低；利用电场线的疏密可以比较电场强度的大小；利用电场力的大小结合动能定理可以比较动能增量或动量增量的大小。
6．（2022高三上·汕头期末）图示为某电吹风的电路图，扇形金属触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风、吹冷风三种工作状态。变压器为理想变压器，当P接触bc时，标有“60V 60W”的小风扇正常工作，则此时（ ）
A．小风扇两端电压最大值为60V
B．流过小风扇的电流强度小于1A
C．变压器原、副线圈匝数比n1：n2=11：3
D．变压器的输入功率等于小风扇的输出功率
【答案】C
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】A．标有“60V 60W”的小风扇正常工作，小风扇两端电压有效值为60V，最大值为，A不符合题意；
B． 根据
可得流过小风扇的电流强度等于1A，B不符合题意；
C．变压器原、副线圈电压比为
根据
得n1：n2=11：3
C符合题意；
D．变压器的输入功率等于小风扇的总功率，因小风扇会因电流热效应而损失能量，则变压器的输入功率大于小风扇的输出功率，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用风扇的参数可以求出风扇电压的有效值，结合有效值可以求出峰值的大小；利用电功率的表达式可以求出流过风扇的电流大小；利用电压之比可以求出匝数之比；利用能量守恒定律可以判别变压器的输入功率大于风扇的输出功率。
7．（2022高三上·汕头期末）如图所示，三根长直细导线L1、L2和L3相互平行，垂直穿过矩形abcd平面、与平面交于e、f、g三点，其中g为ab的中点，且∠egf=120°，三根导线通等大电流、L1和L2同向、L3反向。现仅改变L3中电流方向、则（ ）
A．L1所受安培力大小不变、方向改变
B．L2所受安培力大小改变、方向不变
C．L3所受安培力大小不变、方向改变
D．L3所受安培力大小改变、方向不变
【答案】C
【知识点】安培力；安培定则
【解析】【解答】A．根据右手螺旋定则可以判断初始时L3在L1产生的磁场方向与L2在L1处产生的磁场方向夹角为钝角，改变L3中电流方向后，L3在L1产生的磁场方向与L2在L1处产生的磁场方向夹角为锐角，L3在L1产生的磁场大小不变，故L1所在处的磁场强度大小方向均改变，故L1所受安培力大小改变、方向改变，A不符合题意；
B．同理可判断得知L2所受安培力大小改变、方向改变，B不符合题意；
CD．仅改变L3中电流方向，L3所在处的磁场强度大小方向均不改变，根据左手定则，L3所受安培力大小不变，但L3中电流方向改变，安培力方向改变，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用右手定则可以判别通电导线周围磁感应强度的方向，结合矢量的叠加可以判别磁感应强度的大小及方向，再利用安培力的表达式可以判别安培力的大小变化。
二、多选题
8．（2022高三上·汕头期末）如图所示，足够长水平传送带以恒速顺时针转动，在其左侧轻放一小滑块，下列描述小滑块在传送带上运动的v-t（速度-时间）、a-t（加速度-时间）图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A,B,D
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【解答】AB．若传送带速度足够大，滑块可能一直在传送带上做匀加速直线运动，v-t图像为过原点的倾斜直线，若传送带速度较小，滑块可能先在传送带上做匀加速直线运动，与传送带共速后，做匀速直线运动，AB符合题意；
CD．若传送带速度较小，滑块可能先在传送带上做匀加速直线运动，加速度不变，与传送带共速后，做匀速直线运动，加速度为零。若传送带速度足够大，滑块可能一直在传送带上做匀加速直线运动，加速度始终不变，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】当传送带的速度足够大时，物块可能做匀加速直线运动，或者先加速后做匀速直线运动；所以物块可能加速度保持不变或者先不变后等于0.
9．（2022高三上·汕头期末）如图所示，我国h-6轰炸机正在某高空进行实弹演练，它沿图中虚线水平匀速飞行过程中投下两枚炸弹①、②，分别击中山脚A处和山顶B处。已知A、B与虚线在同一竖直面内，忽略空气阻力影响，则（ ）
A．轰炸机可能同时投下炸弹①②
B．炸弹①②不可能同时击中A、B处
C．炸弹击中目标时轰炸机一定在其正上方
D．炸弹下落过程相对轰炸机做匀变速曲线运动
【答案】B,C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A．如果同时投下两枚炸弹，它们应该落在同一点，不可能击中A、B，A不符合题意；
B．投出来的炸弹水平方向与飞机一样匀速，即炸弹击中目标时飞机一定在其正方向，故击中A时在A上方，击中B时飞机在B上方，所以不可能同时击中A、B，如果同时击中A、B，则飞机某一时刻出现在两个位置不可能，B符合题意；
C．击中目标的飞机一定在炸弹正上方，因为飞机和炸弹水平方向都是匀速运动且速度相等，C符合题意；
D．炸弹落下后做平抛运动，这是相对地面上物体来说的，而相对飞机来看，飞机始终在其正上方，炸弹应该做直线运动且是匀加速直线运动，加速度等于重力加速度，即自由落体运动，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】假如同时投下两枚炸弹应该落在同一个点处；利用水平方向的速度相同可以判别飞机抛出的炸弹不能同时击中AB两点；且击中目标时飞机一定在目标的正上方；炸弹下落相对于飞机做自由落体运动。
10．（2022高三上·汕头期末）如图所示，两平行光滑导轨MN、M′N′左端通过导线与电源和不带电电容相连，导轨平面处于匀强磁场中，有一定阻值的导体棒ab垂直导轨处于静止状态。现将开关S与1闭合，当棒达到稳定速度v后S与2闭合，导轨足够长，电源内阻不计。则（ ）
A．S与1闭合后，棒ab做匀加速直线运动
B．S与2闭合后，棒ab中的电流不断减小
C．从S与1闭合到棒ab达到速度v，电源消耗的电能等于棒获得的动能
D．从S与2闭合到棒ab达到稳定状态，棒减少的动能部分转化为电容器的电场能
【答案】B,D
【知识点】电容器及其应用；电磁感应的发现及产生感应电流的条件
【解析】【解答】A．S与1闭合后，棒加速运动，棒切割磁感线产生感应电动势，从而导致棒两端电势差减小，则棒的电流减小，受到的安培力减小，则棒的加速度减小，直到感应电动势等于电源电动势，棒最后匀速运动，A不符合题意；
B．S与2闭合后，棒ab相当于电源给电容器充电，充电过程，根据左手定则可以判断，棒受到的安培力水平向左，棒减速运动，则电动势减小，棒ab中的电流不断减小，B符合题意；
C．从S与1闭合到棒ab达到速度v，电源消耗的电能等于棒获得的动能和因为热效应而产生的内能之和，C不符合题意；
D．从S与2闭合到棒ab达到稳定状态，根据能量守恒，棒减少的动能部分转化为电容器的电场能，部分转化为内能，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】当开关与1闭合后，棒切割磁感线导致产生感应电动势，会使棒电流减小所以受到的安培力减小则加速度不断减小；当S与2闭合时，利用棒给电容器充电可以判别棒受到的安培力方向与速度的大小变化；从开关接触1到棒到达速度v时，电能转化为内能和动能。
三、实验题
11．（2022高三上·汕头期末）某实验小组自制了如图甲所示的装置，探究物体间相对速度对摩擦因数的影响，弹簧秤连接着木块，用同步电动机匀速拖动木块前进。
（1）在保持粗糙程度等其他因素不变的前提下，调节变频器的输出频率，以不同速度拉动木块，待弹簧秤示数稳定时，观察并记录示数。实验小组做了5次实验，得到了表中5组数据，其中在第3次实验时，弹簧秤的示数如图乙所示，请你读出弹簧秤的示数并填入相应的位置。
次数 调节器输出频率（Hz） 测力计的读数（N）
1 10 1.95
2 20 2.02
3 40
4 50 2.04
5 60 1.83
（2）对表格中调节器输出频率和测力计读数进行分析可知，物体间动摩擦因数与其相对速度大小 （选填“无关”或“有关”）。
（3）考虑到绳圈半径的变化、绳子收缩速度会随着绕线轮转动而逐渐 （选填“变大”或“变小”），这可能导致弹簧秤读数稍微 （选填“大于”或“小于”）木块所受滑动摩擦力。
【答案】（1）1.90
（2）无关
（3）变大；大于
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【解答】（1）由图可读出示数为1.90N。
（2）通过表格数据发现，随着频率的增加，摩擦力几乎不变或变化微小且没有规律，故物体间动摩擦因数与其相对速度大小无关。
（3） 绳圈半径会一直增大，根据
则绳子收缩速度会增大。
绳子收缩速度会增大，由此说明物体在做加速运动，加速度大于零，根据牛顿第二定律
弹簧秤读数会大于物体受到的摩擦力。
【分析】（1）利用弹簧测力计的分度值可以读出对应的读数；
（2）利用频率的变化可以判别摩擦力几乎不变，则动摩擦因数与相对速度大小无关；利用角速度不变，线圈半径不断增大则线速度不断增大；结合牛顿第二定律可以判别弹力大小物体受到的摩擦力大小。
12．（2022高三上·汕头期末）电学黑箱是指含有多种未知电学元件的系统通常可以使用多用电表，在不打开和不损坏其结构的情况下来探究其内部结构。如图甲所示的箱中有个电学元件，小羽同学使用多用电表对其进行探测。
（1）首先将多用电表调至电压挡、将红黑表笔分别点触A、B、C点任意两端，若发现指针都不偏转、说明黑箱不含 （选填“电阻”“电容”“二极管”或“电源”）。
（2）然后把多用电表调至欧姆挡，将选择开关旋至“×1k”挡，先进行 ，之后将红黑表笔依次接入AB、BC，CA端，情况如下：
a.红表笔接A，黑表笔接B时，指针几乎没有偏转，黑表笔接A，红表笔接B时，多用电表偏转如图乙所示、可知其阻值为 ，由此判断AB间为 ；
b.红表笔接B，黑表笔接C时，指针首先向右摆动，然后又慢慢地向左回归至∞位置的附近，接着把多用电表调至电压挡，将红表笔接在 ，黑表笔接在 ，电压表有示数，并且慢慢地偏向零，由此可以断定BC间为 ；
c.将红黑表笔分别接在AC和CA两点，指针均指向无穷大的位置。
（3）根据以上信息，在答题卡的黑箱图中画出一种可能的电路。
【答案】（1）电源
（2）欧姆调零；6kΩ；二极管；C；B；电容
（3）如图所示：
【知识点】练习使用多用电表
【解析】【解答】（1）若发现指针都不偏转、说明黑箱里面不存在电源。
（2）把多用电表调至欧姆挡，将选择开关旋至“×1k”挡，要先进行欧姆调零。
由图读出阻值为6kΩ。
根据题意可知，流过元件电流方向不同时，元件电阻不同，且初始电阻较小，换方向后电阻较大，由此可知该元件为二极管。
红表笔接B，黑表笔接C时，指针首先向右摆动，然后又慢慢地向左回归至∞位置的附近，可初步判断该元件为电容器，此过程为充电过程。接着把多用电表调至电压挡，测量该元件电压，若元件是电容器，根据“红进黑出”原则，此时C端应为电容器正极板，因此将红表笔接在C，黑表笔接B，电压表有示数，并且慢慢地偏向零，由此可以断定BC间为电容器。
（3）将红黑表笔分别接在AC和CA两点，指针均指向无穷大的位置，说明AC间可能为断路，故可作图如下
【分析】（1）当指针不发生偏转则黑箱中不存在电源；
（2）使用多用电表测量电阻应该先进行欧姆调零；利用示数和挡位可以读出电阻的大小；进而判别AB之间为二极管；利用电容器充电可以判别对应的极性，进而判别表笔的接法；当电压表读数慢慢转向0则BC之间为电容器；
（3）AB之间为二极管，BC之间为电容器。
四、解答题
13．（2022高三上·汕头期末）《汪汪队立大功》是一部小朋友们喜欢的动画片，如图左侧建筑为汪汪队的总部大厦，其简化示意图如右图所示。行动时，狗狗们会从图中A点无初速度下滑，由底端水平槽口B点（B为半径R的圆弧形口的最低点）水平飞出并跳入距B点水平距离d=的工具车中的座椅（C点），开始驾车执行任务。假设AB之间的竖直高度差为H=2R，B点距地面的高度为h1=R，重力加速度为g。
（1）若狗狗滑到B点时对轨道的压力为其重力的3倍，试求狗狗在B点时的速度大小和在轨道运动过程中克服阻力做了多少功？
（2）根据第（1）问的条件、为了狗狗能顺利跳入工具车中，工具车座椅距地面高度为多少？
【答案】（1）解：狗由A到B过程，根据动能定理有
在B点时，根据牛顿第二定律
解得，
（2）解：根据平抛运动规律
解得
【知识点】牛顿第二定律；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）小狗到达B点时，利用牛顿第二定律可以求出经过B点速度的大小，结合从A到B的动能定理可以求出克服阻力做功的大小；
（2）当小狗经过B点做平抛运动，利用平抛运动的位移公式可以求出工具车座椅离地面的高度。
14．（2022高三上·汕头期末）如图所示，质量 的薄木板静置在光滑水平地面上，质量 的小滑块（可视为质点）以速度 从木板的左端冲上木板，恰好不滑离木板．已知滑块与木板间的动摩擦因数 ，重力加速度 取 ．求
（1）分别求出小滑块和薄木板的加速度大小；
（2） 薄木板的长度。
【答案】（1）解：取滑块为研究对象，由牛顿第二定律得
取薄木板为研究对象，由牛顿第二定律得
（2）解：滑块恰好不滑离木板，由运动学公式可得
由速度时间关系可得
联立解得
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）当滑块在木板上运动时，利用牛顿第二定律可以求出滑块和木板加速度的大小；
（2）当滑块恰好不离开木板时，利用位移公式结合速度公式可以求出木板的长度。
15．（2022·吉林模拟）2021年7月24日，杨倩在女子10米气步枪比赛中夺得东京奥运会首枚金牌。某玩具气枪的动力部分由活塞、气缸和弹簧等组成，其简化示意图如图所示，使用时通过压动装置使弹簧压缩，扣动扳机时压缩后的弹簧被释放。已知弹簧压缩后，气缸中气体和枪膛中气体压强均为p0，气缸体积为V0，弹丸与阀门间枪膛形成另一封闭空间，其体积为 V0。弹簧释放后，气缸中气体体积被压缩至 V0，此时阀门才被打开，被压缩后的气体迅速进入枪膛，推动弹丸前进。已知整个过程气体温度保持不变，求：阀门打开前瞬间和阀门打开后瞬间气缸中气体压强p1和p2。
【答案】解：弹簧压缩后到阀门打开前瞬间，根据玻意耳定律有
解得
阀门打开后瞬间，根据玻意耳定律有
解得
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【分析】弹簧压缩到阀门打开时，其气体发生等温变化，利用其理想气体的状态方程可以求出气体末状态的压强，当阀门打开后，气体发生等温变化，结合理想气体的状态方程可以求出气体的压强。
16．（2022高三上·汕头期末）某有线制导导弹发射时，在导弹发射基地和导弹间连一根细如蛛丝的特制光纤，它双向传输信号，能达到有线制导作用。光纤由纤芯和包层组成，其剖面如所示，其中纤芯材料的折射率n1=2，包层折射率n2=，光纤长度为6km.已知当光从折射率为n1的介质射入折射率为n2的介质时，入射角θ1、折射角θ2间满足：n1sinθ1=n2sinθ1）。求包层分界面上全反射临界角C。
【答案】解：由题意知在纤芯和包层分界面上全反射的临界角C满足
解得
【知识点】光的全反射
【解析】【分析】由于光在光纤中发生全反射，利用全反射定律可以求出临界角的大小。
五、填空题
17．（2022高三上·汕头期末）新买的冰箱在第一次通电后一段时间，首次打开冰箱门会发现门比较紧，产生这种现象的原因是：冰箱工作后，随着温度下降，腔体内气体压强 （选填“大于”、“小于”或“等于”）外界压强；腔体内气体的分子平均动能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】小于；变小
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【解答】根据气体的气态方程
故随着温度下降，腔体内气体压强小于外界的压强；
由于温度下降，故腔体内气体的分子平均动能变小。
【分析】利用理想气体的状态方程可以判别温度降低时冰箱内部的压强比较小；由于温度降低则气体分子的平均动能比较小。
18．（2022高三上·汕头期末）图中实线为一列简谱横波在某一时刻的波形曲线，经过0.3s后，其波形曲线如图中虚线所示。已知该波的周期T大于0.3s。若波是沿x轴正方向传播的，则该波的速度大小为 m/s，周期为 s。
【答案】0.5；0.4
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】根据题图可知，0.3s内传播的距离为
整理得
因为T大于0.3s，则可得
【分析】已知波长与传播的距离结合位移公式可以求出周期的表达式，利用周期的表达式可以求出周期的大小，结合波长的大小可以求出波速的大小。
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