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贵州省贵阳市2022届高三上学期物理期末监测考试试卷
一、单选题
1．（2022高三上·贵阳期末）一物体在恒力作用下运动，则下列说法正确的是（ ）
A．该物体一定做直线运动
B．该物体一定做曲线运动
C．在任意相等的时间内，该物体速度变化一定相等
D．在任意相等的时间内，该物体速率变化一定相等
2．（2022高三上·贵阳期末）甲、乙两质点在两条平行直线上运动，某时刻二者刚好相遇。若以该时刻为计时起点，得到两车继续运动的位置x随时间t变化的图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．甲做匀速直线运动，乙先做加速运动后做减速运动
B．时刻两车的瞬时速度相同
C．0到时间内两车的平均速度相等
D．0到时间内，两车通过的路程相等
3．（2022高三上·贵阳期末）如图所示，导线框abcd与通电直导线固定在同一平面内，直导线中通有图示方向的电流I，当电流I增大时，下列说法中正确的是（ ）
A．线框中将产生逆时针方向的感应电流，线框将受到水平向右的安培力
B．线框中将产生逆时针方向的感应电流，线框将受到水平向左的安培力
C．线框中将产生顺时针方向的感应电流，线框将受到水平向左的安培力
D．线框中将产生顺时针方向的感应电流，线框将受到水平向右的安培力
4．（2022高三上·贵阳期末）如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的P点，另一端与质量为m的小物块相连，弹簧处于自然长度时物块位于O点（图中未标出）。现用水平向左的外力把物块压至A点，撤去外力后物块由静止向右运动，经过O点到达B点时速度恰好为零，已知物块与水平地面间的动摩擦因数恒定。在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物块经过O点时所受合外力为零
B．物块经过O点时速度最大
C．物块在A、B点时，弹簧的弹性势能相等
D．物块从A到O速度先增加后减小，从O到B加速度一直增大
5．（2022高三上·贵阳期末）某电场中的一条电场线与x轴重合，OA是电场线上的两点，一正电荷在电场力作用下沿电场线从O到A运动过程中的电势能Ep随位置x的变化图像如图所示，则电场中O、A两点的电势高低、和场强大小、关系正确的是（ ）
A．， B．，
C．， D．，
6．（2022高三上·贵阳期末）2021年8月20日，神舟十二号三名航天员再次执行空间站出舱任务，如图所示，聂海胜、刘伯明出舱作业，汤洪波留在舱内执行指挥与协作任务。在长达6小时的时间内，完成了安装舱外的热控扩展泵组、抬升舱外全景摄像机、以及组装舱外工具箱等工作。如果空间站绕地球运行的圆轨道半径为，同步卫星绕地球运行的圆轨道半径为，且近似认为，则在出舱时间内，空间站绕地球运行了大约（ ）
A．一周 B．两周 C．四周 D．六周
7．（2022高三上·贵阳期末）如图所示，正方体物块A、B、C质量分别为m、2m、3m，物块C置于水平地面上，其右上角固定有一轻质定滑轮P，一轻绳跨过定滑轮后两端分别与A、B相连，绳与A相连的部分竖直，与B相连的部分水平，为使ABC不发生相对滑动，现对C施一水平力F，不计所有摩擦，重力加速度为g，则F的大小应为（ ）
A．mg B．2mg C．3mg D．4mg
8．（2022高三上·贵阳期末）质量相等的A、B两物体放在同一水平面上，t=0时刻，分别受到水平拉力F1、F2的作用从静止开始运动。经过时间t0和3t0，分别撤去F1和F2。两物体速度随时间变化的图线如图所示。设F1和F2对物体的冲量大小分别为I1和I2，对物体做的功分别为W1和W2（ ）
A．I1：I2=4：5，W1：W2=9：4 B．I1：I2=4：5，W1：W2=6：5
C．I1：I2=3：2，W1：W2=6：5 D．I1：I2=3：2，W1：W2=9：4
二、多选题
9．（2022高三上·贵阳期末）电容为C间距为d的平行板电容器充电后与电源断开，带电荷量为Q，两极板的电势差为U，板间电场强度为E。现用绝缘工具设法使两板间距离沿垂直于板的方向增大为2d，则板间距离增大后，该电容器（ ）
A．所带电荷量变为2Q B．电容仍为C
C．两极板的电势差变为2U D．板间电场强度仍为E
10．（2022高三上·贵阳期末）如图所示，置于水平地面上的斜面体A顶端固定一轻质光滑定滑轮，一轻质细绳跨过定滑轮，两端分别与物块B和圆环C相连，圆环C穿在竖直光滑杆D上，物块B置于斜面上。当D固定在P点时，ABC均处于平衡状态。现将竖直光滑杆D向右缓慢平移一小段距离到P’，平移过程中AB均未移动，则当ABC再次平衡时，相对D平移前，下列说法中正确的是（ ）
A．细绳的拉力一定减小 B．A对B的摩擦力一定减小
C．地面对A的摩擦力一定减小 D．地面对A的支持力一定减小
11．（2022高三上·贵阳期末）如图所示，理想变压器的原、副线圈分别接有电阻R1和R2，已知R1=9R2，当原线圈一侧接在电压为180V的正弦交流电源上时，两电阻消耗的功率相等，则有（ ）
A．原、副线圈的匝数比为2：1 B．原、副线圈的匝数比为3：1
C．电阻R1上的电压为90V D．电阻R2上的电压为30V
12．（2022高三上·贵阳期末）一物块从倾角为30°的斜面底端以一定的初速度沿斜面上滑到顶端，其机械能Eo和动能Ek随上滑距离s的变化如图所示，重力加速度g取10m/s2。由图中数据可得（ ）
A．物块的质量为1.2kg
B．物块上滑的加速度大小为10m/s2
C．物块从斜面底端上滑到顶端的时间为2s
D．物块与斜面的动摩擦因数为
三、实验题
13．（2022高三上·贵阳期末）某同学用如图所示的实验装置测量小物块与斜面的动摩擦因数。在小物块沿固定斜面向下运动的过程中，采用频闪相机拍摄不同时刻物块的位置如图所示，已知拍摄时频闪频率为10Hz。测得5个连续影像间的距离依次x1=8.76cm，x2=11.20cm，x3=13.66cm，x4=16.14cm。完成下列填空：
（1）物块下滑时的加速度大小是 m/s2；
（2）打D点时物块的速度大小是 m/s；（结果均保留3位有效数字）
（3）已知重力加速度大小为g，为求出动摩擦因数，还需要测量下列哪一组物理量____。（选正确答案标号）
A．斜面的高度h和物块的质量m
B．斜面的高度h和斜面底边边长d
C．物块的质量m和斜面底边边长d
14．（2022高三上·贵阳期末）某学习小组要测绘标有“3.0V，0.5A”小灯泡的伏安特性曲线，现有下列实验器材可供选用：
小灯泡L（额定电压3.0V，额定电流0.5A）；
电流表G（量程1mA，内阻30Ω）；
电流表A（量程0.6A，内阻约为0.5Ω）；
电阻箱Ro（阻值0~9999Ω）；
滑动变阻器R（阻值0~5.0Ω）；
电源E（电动势4V，内阻不计）；
开关S；导线若干，
（1）由于没有电压表，学习小组利用电流表G和电阻箱改装成一个量程为3V的电压表，则可将电流表G与电阻箱串联，并将电阻箱的阻值调到 Ω；
（2）实验要求能够实现在0~3.0V的范围内对小灯泡的电压进行准确测量，按要求在如图甲实物图上补齐连线。
（3）学习小组经过正确的实验操作和数据记录，描绘出了小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，由此推断小灯泡的电阻值随工作电压的增大而 （选填“增大”或“减小”或“不变”）：
（4）该学习小组完成实验后又进行了以下探究：把两只这样规格的小灯泡并联后直接接在电动势为3V、内阻为2.5Ω的电源上组成闭合回路。
请你根据上述信息估算此时每只小灯泡的功率约为 W（结果保留2位有效数字）。
四、解答题
15．（2022高三上·贵阳期末）2021年北京时间8月1日，东京奥运会上中国选手苏炳添在100m半决赛中跑出了9.83秒的成绩，并在半决赛中排名第一，这个成绩是目前的亚洲记录。如果将这次赛跑的过程简化为匀加速运动和匀速运动两个阶段，且近似认为加速阶段的时间为3.66s。求：
（1）苏炳添赛跑过程中的最大速度的大小；
（2）苏炳添在加速阶段的加速度大小。（以上结果均保留3位有效数字）
16．（2022高三上·贵阳期末）如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距为L，左端接一电阻R，一质量为m电阻不计的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B。棒在水平向右的恒定外力作用下，由静止开始加速运动，当速度达到v时，其加速度恰好为零，此时立即撤去外力，棒继续运动一段距离后停下。已知撤去外力前电阻R上产生的焦耳热Q1。导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。求：
（1）撤去外力后电阻R上产生的焦耳热Q2；
（2）棒在加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q。
17．（2022高三上·贵阳期末）如图所示，固定在竖直平面内的光滑轨道abc由直轨道ab和半径为R=0.5m圆弧轨道bc平滑连接组成，圆弧轨道与光滑水平桌面相切，切点为c。可视为质点的小物块A、B的质量分别为mA=0.1kg和mB=0.3kg，B置于桌面最右端，桌面离地高度为h2=0.8m。现将A从轨道上距桌面高h1=3.2m处由静止释放，A与B发生正撞，碰后两物块粘在一起水平抛出。不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。求：
（1）物块A经过圆弧上c点时对轨道的压力大小FN；
（2）两物块碰撞过程中损失的机械能；
（3）两物块落地点距离桌面右端的水平距离x。
18．（2022高三上·贵阳期末）如图所示，M、N为两块带等量异号电荷的平行金属板，S1、S2为板上正对的小孔，N板右侧有个宽度为d的区域CD，其左右边界均与N板平行，右边界D上有一足够长的荧光屏，区域CD内存在匀强磁场和匀强电场，磁感应强度大小为B，方向垂直向里，大量质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从小孔S1进入（初速可忽略）平行金属板间，并以速度v从S2射出后，从P点进入区域CD中沿直线运动击中荧光屏中心O。不计带电粒子的重力。求：
（1）MN两板的电势差U0以及区域CD中电场强度E的大小和方向；
（2）若只撤去区域CD中的磁场，带电粒子将击中荧光屏上的A点，AO间的距离yAO；
（3）若只撤去区域CD中的电场，带电粒子将击中荧光屏上的B点，BO间的距离yBO。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】曲线运动的条件
【解析】【解答】A．物体在恒力作用下，若物体受到的恒力与速度不在同一条直线上，可以是匀变速曲线运动，如平抛运动，A不符合题意；
B．物体在恒力作用下，若物体受到的恒力与速度在同一条直线上，可以是匀变速直线运动， B不符合题意；
C．根据牛顿第二定律，若物体在恒力作用下，则物体的加速度也是恒定不变的，结合
可知，在任意相等的时间内，该物体速度变化一定相等，C符合题意；
D．若物体做匀变速曲线运动，如平抛运动，在任意相等的时间内，该物体速率变化一定不相等，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】物体受到的恒力与速度不在同一条直线上，可以是匀变速曲线运动。恒力与速度在同一条直线上，可以是匀变速直线运动。
2．【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A .图像的斜率为速度，故甲做匀速直线运动，乙先做减速再做反向加速，A不符合题意。
B .交点瞬间斜率不相等，速度不相等，B不符合题意。
CD .交点代表相遇，故两车通过的位移相等，但是路程却不相等，相同时间内平均速度相等，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】x-t图像的斜率为速度，交点瞬间斜率不相等，速度不相等，交点代表相遇，故两车通过的位移相等，相同时间内平均速度相等。
3．【答案】A
【知识点】磁感应强度；安培力
【解析】【解答】根据安培定则可知，直导线右侧磁场方向垂直直面向里，当导线中电流增大时，穿过线框的向里的磁感线条数增多，由楞次定律可知，线圈会产生逆时针的感应电流。根据左手定则对线框受力分析可知线框ab边受到的安培力方向水平向右，cd边受到的安培力方向水平向左，因为ab处的磁感应强度大于cd处的磁感应强度，由安培力表达式可知ab边受到的安培力大于cd边，故线框合力向右，A符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据“来拒去留，增反减同”的规则，可以判断线框将受到水平向右的安培力。根据楞次定律，可以判断线框中将产生逆时针方向的感应电流。
4．【答案】D
【知识点】弹性势能；动能定理的综合应用
【解析】【解答】ABD．撤去外力后物块向右运动受弹簧弹力和地面的摩擦力作用，开始的时候弹力大于摩擦力，物块加速运动，当二力平衡时，速度达到最大，加速度为零即合外力为零，此时弹簧仍处于压缩状态且位于O点的左边，然后弹力将小于摩擦力，物块做减速运动，到达O点后弹力方向改变，并且开始增大，由牛顿第二定律可得
易知物块加速度一直增大。AB不符合题意；D符合题意；
C．设物块到达O点时动能为，由能量守恒定律可知物块从A到O过程
物块从O到B过程有
联立可得
C不符合题意。
故答案为：D。
【分析】，开始的时候弹力大于摩擦力，物块加速运动，当二力平衡时，速度达到最大。到达O点后弹力方向改变，并且开始增大，物块加速度一直增大。
5．【答案】B
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】根据电势能与电势的关系式，有
由图可知，正电荷从O到A电势能减小，则O点电势高于A点电势，即
根据电场力做功与电势能变化的关系式，有
易知图线的斜率的绝对值表示电荷所受电场力的大小，由图可知电荷在O处的电场力小于在A处的电场力，即
解得
ACD不符合题意；B符合题意。
故答案为：B。
【分析】正电荷从O到A电势能减小，则O点电势高于A点电势。图线的斜率的绝对值表示电荷所受电场力的大小，电荷在O处的电场力小于在A处的电场力。
6．【答案】C
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】设空间站公转周期为，同步卫星公转周期为，。根据开普勒第三定律
解得
则在出舱6小时时间内，空间站绕地球运行了大约4周，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】同步卫星公转周期与地球自转周期一致，为24h。根据开普勒第三定律求出空间站公转周期，从而求出空间站运动了多少周。
7．【答案】C
【知识点】连接体问题；牛顿第二定律
【解析】【解答】对A受力分析，设绳中拉力为F1，有
对B受力分析，根据牛顿第二定律可得
对ABC整体进行受力分析，由牛顿第二定律可得
联立，可得
故答案为：C。
【分析】对ABC整体进行受力分析，由牛顿第二定律可得整体移动的加速度。对A受力分析求出A的加速度，对B受力分析，求出B运动的加速度。
8．【答案】B
【知识点】功的计算；动量；冲量
【解析】【解答】设两物体质量为m，由图像可知减速时AB加速度相同。对减速过程应用牛顿第二定律
所以AB与地面摩擦力相同，对A应用动量定理可得
解得
对B应用动量定理可得
解得
故
由图像可知全过程A的位移为
B的位移为
对A应用动能定理可得
解得
对B应用动能定理可得
解得
故
B符合题意。
故答案为：B。
【分析】图像可知减速时AB加速度相同，AB与地面摩擦力相同。对 A、B两物体分别用动量定理求出冲量的变化。利用动能定理求出力对物体做的功。
9．【答案】C,D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A．平行板电容器充电后与电源断开，带电荷量为Q，将保持为Q，A不符合题意；
B．根据电容的决定式
板间距离增大后，电容将减小，使两板间距离沿垂直于板的方向增大为2d，电容将变为为，B不符合题意；
C．两极板的电势差
C符合题意；
D．板间距离增大后，板间电场强度
D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】平行板电容器充电后与电源断开，带电荷量为Q，将保持为Q，根据电容决定式，板间距离增大后，电容将减小。板间距离增大后，板间电场强度不变。
10．【答案】A,C
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】A．对C受力分析如图所示
设C的重力为G，绳子拉力为T，绳子与竖直方向的夹角为，则有
竖直杆向右移动时逐渐减小，故绳子拉力逐渐减小，A符合题意；
B．因为无法判断AB间静摩擦力方向，故摩擦力变化情况不唯一，B不符合题意；
CD．设AB整体的重力为，地面对A的支持力为，地面对A的摩擦力为f，对AB整体受力分析如图
则有
又因为
所以，地面对A的支持力不变。又因为T与均减小，故地面对A的摩擦力减小，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】对C受力分析如图所示，竖直杆向右移动时逐渐减小，绳子拉力逐渐减小。无法判断AB间静摩擦力方向，故摩擦力变化情况不唯一。
11．【答案】B,C,D
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】AB．设原线圈电流为，副线圈电流为，由题意可知
故
A不符合题意，B符合题意；
CD．设原线圈输入电压为，副线圈输出电压为，故
解得
设分压为，则
联立可得
又因为
解得，
CD符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】根据原副线圈功率关系，匝数比关系，原副线圈电阻关系，从而求出原、副线圈的匝数比。根据欧姆定律相关公式求出各个电阻上的电压。
12．【答案】B,D
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数；牛顿第二定律；重力势能
【解析】【解答】A．由图可知，s=5m时，物块的重力势能为
解得
A不符合题意；
B．设s=0时物块速度为，则物块从斜面底端滑到顶端过程由运动学公式有
解得
所以物块上滑的加速度大小为10m/s2，B符合题意；
C．同理，物块从斜面底端上滑到顶端的时间为
C不符合题意；
D．物块上滑时，由牛顿第二定律可得
解得
D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】由图可知s=5m时物块的重力势能，从而求出物块的质量。物块从斜面底端滑到顶端过程由运动学公式求出物块上滑的加速度大小。
13．【答案】（1）2.46
（2）1.49
（3）B
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】（1） 利用逐差法求加速度
（2）D点时物块的速度大小
（3）斜面粗糙，根据牛顿第二定律求加速度可得
已知重力加速度大小为g，为求出动摩擦因数，需要测得斜面的高度h和斜面底边边长d，故答案为：B。
【分析】（1） 利用逐差法求加速度大小。
（2）物块做匀变速运动，中间时刻瞬时速度等于全程平均速度，求出D点时物块的速度大小。
（3）斜面粗糙，根据牛顿第二定律求加速度可得动摩擦因数。
14．【答案】（1）2970
（2）实物图连线如图
（3）增大
（4）0.44
【知识点】描绘小灯泡的伏安特性曲线
【解析】【解答】（1）由欧姆定律可知
解得
（2）实物图连线如图
（3）图像上各点与原点的连线的斜率与电阻成反比，因为图像上各点与原点连线斜率逐渐减小，所以小灯泡电阻逐渐增大。
（4）当把两只这样规格的小灯泡并联后直接接在电动势为3V、内阻为2.5Ω的电源上组成闭合回路时，设小灯泡的电压为U，电流为I，由闭合电路欧姆定律可得
在图像上画出电源的伏安特性曲线如图
故每只小灯泡的功率约为
【分析】（1）由电压表量程，结合欧姆定律可得 电阻箱 。
（2）根据电流流向，以及要求补齐甲实物图上连线 。
（3）图像上各点与原点的连线的斜率的倒数即为电阻，连线斜率逐渐减小，所以小灯泡电阻逐渐增大。
15．【答案】（1）解：设苏炳添加速阶段时间为t1，加速度为a，最大速度为vm，依题意可得
解得
（2）解：同理，苏炳添加速阶段速度与时间的关系式为
解得
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【分析】（1）由匀变速运动规律求出苏炳添赛跑过程中的最大速度的大小。
（2）利用苏炳添加速阶段速度与时间的关系式 ，求出苏炳添在加速阶段的加速度大小。
16．【答案】（1）解：由能量关系可知，撤去外力后电阻R上产生的焦耳热
（2）解：当棒的加速度为零时，则
其中
由能量关系可得
此过程中通过电阻的电量为
解得
最终解得
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；电磁感应中的电路类问题
【解析】【分析】（1）撤去外力后 ，导体棒动能转化为电阻R上产生的焦耳热。
（2）由动能定理和法拉第电磁感应定律，结合欧姆定律以及电流定义式求出通过电阻R的电荷量q 。
17．【答案】（1）解：物块A从a到c过程，由机械能守恒可得
物块A在c点受轨道的支持力和自身重力作用，根据牛顿第二定律有
联立，可得
根据牛顿第三定律可知物块A对轨道的压力大小为
（2）解：物块A与B碰撞过程，系统动量守恒，可得
损失的机械能即减少的动能，有
（3）解：碰后两物块粘在一起水平抛出，根据平抛运动公式可得
解得
【知识点】动量守恒定律；机械能守恒定律
【解析】【分析】（1） 物块A从a到c过程，由机械能守恒可得物块经过C点时速度大小。根据牛顿第二定律和第三定律求出物块A对轨道的压力大小。
（2）物块A与B碰撞过程，系统动量守恒 ， 损失的机械能即减少的动能 。
（3） 碰后两物块粘在一起水平抛出 ，做平抛运动，由 平抛运动公式可得两物块落地点距离桌面右端的水平距离x。
18．【答案】（1）解：在MN区间对粒子应用动能定理可得
解得
在CD区域，由平衡方程可得
解得
方向平行C边界向下。
（2）解：撤去磁场后，粒子在CD区域做类平抛运动
联立可得
（3）解：撤去电场后粒子在磁场中做匀速圆周运动
由几何关系可得
联立解得
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1） 在MN区间对粒子应用动能定理可得MN两板的电势差U0 。 在CD区域，由平衡方程可得电场强度E的大小和方向。
（2）撤去磁场后，粒子在CD区域做类平抛运动 ，利用平抛运动规律求出AO间的距离 。
（3） 撤去电场后粒子在磁场中做匀速圆周运动 ， 由几何关系可得BO间的距离 。
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贵州省贵阳市2022届高三上学期物理期末监测考试试卷
一、单选题
1．（2022高三上·贵阳期末）一物体在恒力作用下运动，则下列说法正确的是（ ）
A．该物体一定做直线运动
B．该物体一定做曲线运动
C．在任意相等的时间内，该物体速度变化一定相等
D．在任意相等的时间内，该物体速率变化一定相等
【答案】C
【知识点】曲线运动的条件
【解析】【解答】A．物体在恒力作用下，若物体受到的恒力与速度不在同一条直线上，可以是匀变速曲线运动，如平抛运动，A不符合题意；
B．物体在恒力作用下，若物体受到的恒力与速度在同一条直线上，可以是匀变速直线运动， B不符合题意；
C．根据牛顿第二定律，若物体在恒力作用下，则物体的加速度也是恒定不变的，结合
可知，在任意相等的时间内，该物体速度变化一定相等，C符合题意；
D．若物体做匀变速曲线运动，如平抛运动，在任意相等的时间内，该物体速率变化一定不相等，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】物体受到的恒力与速度不在同一条直线上，可以是匀变速曲线运动。恒力与速度在同一条直线上，可以是匀变速直线运动。
2．（2022高三上·贵阳期末）甲、乙两质点在两条平行直线上运动，某时刻二者刚好相遇。若以该时刻为计时起点，得到两车继续运动的位置x随时间t变化的图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．甲做匀速直线运动，乙先做加速运动后做减速运动
B．时刻两车的瞬时速度相同
C．0到时间内两车的平均速度相等
D．0到时间内，两车通过的路程相等
【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A .图像的斜率为速度，故甲做匀速直线运动，乙先做减速再做反向加速，A不符合题意。
B .交点瞬间斜率不相等，速度不相等，B不符合题意。
CD .交点代表相遇，故两车通过的位移相等，但是路程却不相等，相同时间内平均速度相等，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】x-t图像的斜率为速度，交点瞬间斜率不相等，速度不相等，交点代表相遇，故两车通过的位移相等，相同时间内平均速度相等。
3．（2022高三上·贵阳期末）如图所示，导线框abcd与通电直导线固定在同一平面内，直导线中通有图示方向的电流I，当电流I增大时，下列说法中正确的是（ ）
A．线框中将产生逆时针方向的感应电流，线框将受到水平向右的安培力
B．线框中将产生逆时针方向的感应电流，线框将受到水平向左的安培力
C．线框中将产生顺时针方向的感应电流，线框将受到水平向左的安培力
D．线框中将产生顺时针方向的感应电流，线框将受到水平向右的安培力
【答案】A
【知识点】磁感应强度；安培力
【解析】【解答】根据安培定则可知，直导线右侧磁场方向垂直直面向里，当导线中电流增大时，穿过线框的向里的磁感线条数增多，由楞次定律可知，线圈会产生逆时针的感应电流。根据左手定则对线框受力分析可知线框ab边受到的安培力方向水平向右，cd边受到的安培力方向水平向左，因为ab处的磁感应强度大于cd处的磁感应强度，由安培力表达式可知ab边受到的安培力大于cd边，故线框合力向右，A符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据“来拒去留，增反减同”的规则，可以判断线框将受到水平向右的安培力。根据楞次定律，可以判断线框中将产生逆时针方向的感应电流。
4．（2022高三上·贵阳期末）如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的P点，另一端与质量为m的小物块相连，弹簧处于自然长度时物块位于O点（图中未标出）。现用水平向左的外力把物块压至A点，撤去外力后物块由静止向右运动，经过O点到达B点时速度恰好为零，已知物块与水平地面间的动摩擦因数恒定。在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物块经过O点时所受合外力为零
B．物块经过O点时速度最大
C．物块在A、B点时，弹簧的弹性势能相等
D．物块从A到O速度先增加后减小，从O到B加速度一直增大
【答案】D
【知识点】弹性势能；动能定理的综合应用
【解析】【解答】ABD．撤去外力后物块向右运动受弹簧弹力和地面的摩擦力作用，开始的时候弹力大于摩擦力，物块加速运动，当二力平衡时，速度达到最大，加速度为零即合外力为零，此时弹簧仍处于压缩状态且位于O点的左边，然后弹力将小于摩擦力，物块做减速运动，到达O点后弹力方向改变，并且开始增大，由牛顿第二定律可得
易知物块加速度一直增大。AB不符合题意；D符合题意；
C．设物块到达O点时动能为，由能量守恒定律可知物块从A到O过程
物块从O到B过程有
联立可得
C不符合题意。
故答案为：D。
【分析】，开始的时候弹力大于摩擦力，物块加速运动，当二力平衡时，速度达到最大。到达O点后弹力方向改变，并且开始增大，物块加速度一直增大。
5．（2022高三上·贵阳期末）某电场中的一条电场线与x轴重合，OA是电场线上的两点，一正电荷在电场力作用下沿电场线从O到A运动过程中的电势能Ep随位置x的变化图像如图所示，则电场中O、A两点的电势高低、和场强大小、关系正确的是（ ）
A．， B．，
C．， D．，
【答案】B
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】根据电势能与电势的关系式，有
由图可知，正电荷从O到A电势能减小，则O点电势高于A点电势，即
根据电场力做功与电势能变化的关系式，有
易知图线的斜率的绝对值表示电荷所受电场力的大小，由图可知电荷在O处的电场力小于在A处的电场力，即
解得
ACD不符合题意；B符合题意。
故答案为：B。
【分析】正电荷从O到A电势能减小，则O点电势高于A点电势。图线的斜率的绝对值表示电荷所受电场力的大小，电荷在O处的电场力小于在A处的电场力。
6．（2022高三上·贵阳期末）2021年8月20日，神舟十二号三名航天员再次执行空间站出舱任务，如图所示，聂海胜、刘伯明出舱作业，汤洪波留在舱内执行指挥与协作任务。在长达6小时的时间内，完成了安装舱外的热控扩展泵组、抬升舱外全景摄像机、以及组装舱外工具箱等工作。如果空间站绕地球运行的圆轨道半径为，同步卫星绕地球运行的圆轨道半径为，且近似认为，则在出舱时间内，空间站绕地球运行了大约（ ）
A．一周 B．两周 C．四周 D．六周
【答案】C
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】设空间站公转周期为，同步卫星公转周期为，。根据开普勒第三定律
解得
则在出舱6小时时间内，空间站绕地球运行了大约4周，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】同步卫星公转周期与地球自转周期一致，为24h。根据开普勒第三定律求出空间站公转周期，从而求出空间站运动了多少周。
7．（2022高三上·贵阳期末）如图所示，正方体物块A、B、C质量分别为m、2m、3m，物块C置于水平地面上，其右上角固定有一轻质定滑轮P，一轻绳跨过定滑轮后两端分别与A、B相连，绳与A相连的部分竖直，与B相连的部分水平，为使ABC不发生相对滑动，现对C施一水平力F，不计所有摩擦，重力加速度为g，则F的大小应为（ ）
A．mg B．2mg C．3mg D．4mg
【答案】C
【知识点】连接体问题；牛顿第二定律
【解析】【解答】对A受力分析，设绳中拉力为F1，有
对B受力分析，根据牛顿第二定律可得
对ABC整体进行受力分析，由牛顿第二定律可得
联立，可得
故答案为：C。
【分析】对ABC整体进行受力分析，由牛顿第二定律可得整体移动的加速度。对A受力分析求出A的加速度，对B受力分析，求出B运动的加速度。
8．（2022高三上·贵阳期末）质量相等的A、B两物体放在同一水平面上，t=0时刻，分别受到水平拉力F1、F2的作用从静止开始运动。经过时间t0和3t0，分别撤去F1和F2。两物体速度随时间变化的图线如图所示。设F1和F2对物体的冲量大小分别为I1和I2，对物体做的功分别为W1和W2（ ）
A．I1：I2=4：5，W1：W2=9：4 B．I1：I2=4：5，W1：W2=6：5
C．I1：I2=3：2，W1：W2=6：5 D．I1：I2=3：2，W1：W2=9：4
【答案】B
【知识点】功的计算；动量；冲量
【解析】【解答】设两物体质量为m，由图像可知减速时AB加速度相同。对减速过程应用牛顿第二定律
所以AB与地面摩擦力相同，对A应用动量定理可得
解得
对B应用动量定理可得
解得
故
由图像可知全过程A的位移为
B的位移为
对A应用动能定理可得
解得
对B应用动能定理可得
解得
故
B符合题意。
故答案为：B。
【分析】图像可知减速时AB加速度相同，AB与地面摩擦力相同。对 A、B两物体分别用动量定理求出冲量的变化。利用动能定理求出力对物体做的功。
二、多选题
9．（2022高三上·贵阳期末）电容为C间距为d的平行板电容器充电后与电源断开，带电荷量为Q，两极板的电势差为U，板间电场强度为E。现用绝缘工具设法使两板间距离沿垂直于板的方向增大为2d，则板间距离增大后，该电容器（ ）
A．所带电荷量变为2Q B．电容仍为C
C．两极板的电势差变为2U D．板间电场强度仍为E
【答案】C,D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A．平行板电容器充电后与电源断开，带电荷量为Q，将保持为Q，A不符合题意；
B．根据电容的决定式
板间距离增大后，电容将减小，使两板间距离沿垂直于板的方向增大为2d，电容将变为为，B不符合题意；
C．两极板的电势差
C符合题意；
D．板间距离增大后，板间电场强度
D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】平行板电容器充电后与电源断开，带电荷量为Q，将保持为Q，根据电容决定式，板间距离增大后，电容将减小。板间距离增大后，板间电场强度不变。
10．（2022高三上·贵阳期末）如图所示，置于水平地面上的斜面体A顶端固定一轻质光滑定滑轮，一轻质细绳跨过定滑轮，两端分别与物块B和圆环C相连，圆环C穿在竖直光滑杆D上，物块B置于斜面上。当D固定在P点时，ABC均处于平衡状态。现将竖直光滑杆D向右缓慢平移一小段距离到P’，平移过程中AB均未移动，则当ABC再次平衡时，相对D平移前，下列说法中正确的是（ ）
A．细绳的拉力一定减小 B．A对B的摩擦力一定减小
C．地面对A的摩擦力一定减小 D．地面对A的支持力一定减小
【答案】A,C
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】A．对C受力分析如图所示
设C的重力为G，绳子拉力为T，绳子与竖直方向的夹角为，则有
竖直杆向右移动时逐渐减小，故绳子拉力逐渐减小，A符合题意；
B．因为无法判断AB间静摩擦力方向，故摩擦力变化情况不唯一，B不符合题意；
CD．设AB整体的重力为，地面对A的支持力为，地面对A的摩擦力为f，对AB整体受力分析如图
则有
又因为
所以，地面对A的支持力不变。又因为T与均减小，故地面对A的摩擦力减小，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】对C受力分析如图所示，竖直杆向右移动时逐渐减小，绳子拉力逐渐减小。无法判断AB间静摩擦力方向，故摩擦力变化情况不唯一。
11．（2022高三上·贵阳期末）如图所示，理想变压器的原、副线圈分别接有电阻R1和R2，已知R1=9R2，当原线圈一侧接在电压为180V的正弦交流电源上时，两电阻消耗的功率相等，则有（ ）
A．原、副线圈的匝数比为2：1 B．原、副线圈的匝数比为3：1
C．电阻R1上的电压为90V D．电阻R2上的电压为30V
【答案】B,C,D
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】AB．设原线圈电流为，副线圈电流为，由题意可知
故
A不符合题意，B符合题意；
CD．设原线圈输入电压为，副线圈输出电压为，故
解得
设分压为，则
联立可得
又因为
解得，
CD符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】根据原副线圈功率关系，匝数比关系，原副线圈电阻关系，从而求出原、副线圈的匝数比。根据欧姆定律相关公式求出各个电阻上的电压。
12．（2022高三上·贵阳期末）一物块从倾角为30°的斜面底端以一定的初速度沿斜面上滑到顶端，其机械能Eo和动能Ek随上滑距离s的变化如图所示，重力加速度g取10m/s2。由图中数据可得（ ）
A．物块的质量为1.2kg
B．物块上滑的加速度大小为10m/s2
C．物块从斜面底端上滑到顶端的时间为2s
D．物块与斜面的动摩擦因数为
【答案】B,D
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数；牛顿第二定律；重力势能
【解析】【解答】A．由图可知，s=5m时，物块的重力势能为
解得
A不符合题意；
B．设s=0时物块速度为，则物块从斜面底端滑到顶端过程由运动学公式有
解得
所以物块上滑的加速度大小为10m/s2，B符合题意；
C．同理，物块从斜面底端上滑到顶端的时间为
C不符合题意；
D．物块上滑时，由牛顿第二定律可得
解得
D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】由图可知s=5m时物块的重力势能，从而求出物块的质量。物块从斜面底端滑到顶端过程由运动学公式求出物块上滑的加速度大小。
三、实验题
13．（2022高三上·贵阳期末）某同学用如图所示的实验装置测量小物块与斜面的动摩擦因数。在小物块沿固定斜面向下运动的过程中，采用频闪相机拍摄不同时刻物块的位置如图所示，已知拍摄时频闪频率为10Hz。测得5个连续影像间的距离依次x1=8.76cm，x2=11.20cm，x3=13.66cm，x4=16.14cm。完成下列填空：
（1）物块下滑时的加速度大小是 m/s2；
（2）打D点时物块的速度大小是 m/s；（结果均保留3位有效数字）
（3）已知重力加速度大小为g，为求出动摩擦因数，还需要测量下列哪一组物理量____。（选正确答案标号）
A．斜面的高度h和物块的质量m
B．斜面的高度h和斜面底边边长d
C．物块的质量m和斜面底边边长d
【答案】（1）2.46
（2）1.49
（3）B
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】（1） 利用逐差法求加速度
（2）D点时物块的速度大小
（3）斜面粗糙，根据牛顿第二定律求加速度可得
已知重力加速度大小为g，为求出动摩擦因数，需要测得斜面的高度h和斜面底边边长d，故答案为：B。
【分析】（1） 利用逐差法求加速度大小。
（2）物块做匀变速运动，中间时刻瞬时速度等于全程平均速度，求出D点时物块的速度大小。
（3）斜面粗糙，根据牛顿第二定律求加速度可得动摩擦因数。
14．（2022高三上·贵阳期末）某学习小组要测绘标有“3.0V，0.5A”小灯泡的伏安特性曲线，现有下列实验器材可供选用：
小灯泡L（额定电压3.0V，额定电流0.5A）；
电流表G（量程1mA，内阻30Ω）；
电流表A（量程0.6A，内阻约为0.5Ω）；
电阻箱Ro（阻值0~9999Ω）；
滑动变阻器R（阻值0~5.0Ω）；
电源E（电动势4V，内阻不计）；
开关S；导线若干，
（1）由于没有电压表，学习小组利用电流表G和电阻箱改装成一个量程为3V的电压表，则可将电流表G与电阻箱串联，并将电阻箱的阻值调到 Ω；
（2）实验要求能够实现在0~3.0V的范围内对小灯泡的电压进行准确测量，按要求在如图甲实物图上补齐连线。
（3）学习小组经过正确的实验操作和数据记录，描绘出了小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，由此推断小灯泡的电阻值随工作电压的增大而 （选填“增大”或“减小”或“不变”）：
（4）该学习小组完成实验后又进行了以下探究：把两只这样规格的小灯泡并联后直接接在电动势为3V、内阻为2.5Ω的电源上组成闭合回路。
请你根据上述信息估算此时每只小灯泡的功率约为 W（结果保留2位有效数字）。
【答案】（1）2970
（2）实物图连线如图
（3）增大
（4）0.44
【知识点】描绘小灯泡的伏安特性曲线
【解析】【解答】（1）由欧姆定律可知
解得
（2）实物图连线如图
（3）图像上各点与原点的连线的斜率与电阻成反比，因为图像上各点与原点连线斜率逐渐减小，所以小灯泡电阻逐渐增大。
（4）当把两只这样规格的小灯泡并联后直接接在电动势为3V、内阻为2.5Ω的电源上组成闭合回路时，设小灯泡的电压为U，电流为I，由闭合电路欧姆定律可得
在图像上画出电源的伏安特性曲线如图
故每只小灯泡的功率约为
【分析】（1）由电压表量程，结合欧姆定律可得 电阻箱 。
（2）根据电流流向，以及要求补齐甲实物图上连线 。
（3）图像上各点与原点的连线的斜率的倒数即为电阻，连线斜率逐渐减小，所以小灯泡电阻逐渐增大。
四、解答题
15．（2022高三上·贵阳期末）2021年北京时间8月1日，东京奥运会上中国选手苏炳添在100m半决赛中跑出了9.83秒的成绩，并在半决赛中排名第一，这个成绩是目前的亚洲记录。如果将这次赛跑的过程简化为匀加速运动和匀速运动两个阶段，且近似认为加速阶段的时间为3.66s。求：
（1）苏炳添赛跑过程中的最大速度的大小；
（2）苏炳添在加速阶段的加速度大小。（以上结果均保留3位有效数字）
【答案】（1）解：设苏炳添加速阶段时间为t1，加速度为a，最大速度为vm，依题意可得
解得
（2）解：同理，苏炳添加速阶段速度与时间的关系式为
解得
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【分析】（1）由匀变速运动规律求出苏炳添赛跑过程中的最大速度的大小。
（2）利用苏炳添加速阶段速度与时间的关系式 ，求出苏炳添在加速阶段的加速度大小。
16．（2022高三上·贵阳期末）如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距为L，左端接一电阻R，一质量为m电阻不计的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B。棒在水平向右的恒定外力作用下，由静止开始加速运动，当速度达到v时，其加速度恰好为零，此时立即撤去外力，棒继续运动一段距离后停下。已知撤去外力前电阻R上产生的焦耳热Q1。导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。求：
（1）撤去外力后电阻R上产生的焦耳热Q2；
（2）棒在加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q。
【答案】（1）解：由能量关系可知，撤去外力后电阻R上产生的焦耳热
（2）解：当棒的加速度为零时，则
其中
由能量关系可得
此过程中通过电阻的电量为
解得
最终解得
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；电磁感应中的电路类问题
【解析】【分析】（1）撤去外力后 ，导体棒动能转化为电阻R上产生的焦耳热。
（2）由动能定理和法拉第电磁感应定律，结合欧姆定律以及电流定义式求出通过电阻R的电荷量q 。
17．（2022高三上·贵阳期末）如图所示，固定在竖直平面内的光滑轨道abc由直轨道ab和半径为R=0.5m圆弧轨道bc平滑连接组成，圆弧轨道与光滑水平桌面相切，切点为c。可视为质点的小物块A、B的质量分别为mA=0.1kg和mB=0.3kg，B置于桌面最右端，桌面离地高度为h2=0.8m。现将A从轨道上距桌面高h1=3.2m处由静止释放，A与B发生正撞，碰后两物块粘在一起水平抛出。不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。求：
（1）物块A经过圆弧上c点时对轨道的压力大小FN；
（2）两物块碰撞过程中损失的机械能；
（3）两物块落地点距离桌面右端的水平距离x。
【答案】（1）解：物块A从a到c过程，由机械能守恒可得
物块A在c点受轨道的支持力和自身重力作用，根据牛顿第二定律有
联立，可得
根据牛顿第三定律可知物块A对轨道的压力大小为
（2）解：物块A与B碰撞过程，系统动量守恒，可得
损失的机械能即减少的动能，有
（3）解：碰后两物块粘在一起水平抛出，根据平抛运动公式可得
解得
【知识点】动量守恒定律；机械能守恒定律
【解析】【分析】（1） 物块A从a到c过程，由机械能守恒可得物块经过C点时速度大小。根据牛顿第二定律和第三定律求出物块A对轨道的压力大小。
（2）物块A与B碰撞过程，系统动量守恒 ， 损失的机械能即减少的动能 。
（3） 碰后两物块粘在一起水平抛出 ，做平抛运动，由 平抛运动公式可得两物块落地点距离桌面右端的水平距离x。
18．（2022高三上·贵阳期末）如图所示，M、N为两块带等量异号电荷的平行金属板，S1、S2为板上正对的小孔，N板右侧有个宽度为d的区域CD，其左右边界均与N板平行，右边界D上有一足够长的荧光屏，区域CD内存在匀强磁场和匀强电场，磁感应强度大小为B，方向垂直向里，大量质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从小孔S1进入（初速可忽略）平行金属板间，并以速度v从S2射出后，从P点进入区域CD中沿直线运动击中荧光屏中心O。不计带电粒子的重力。求：
（1）MN两板的电势差U0以及区域CD中电场强度E的大小和方向；
（2）若只撤去区域CD中的磁场，带电粒子将击中荧光屏上的A点，AO间的距离yAO；
（3）若只撤去区域CD中的电场，带电粒子将击中荧光屏上的B点，BO间的距离yBO。
【答案】（1）解：在MN区间对粒子应用动能定理可得
解得
在CD区域，由平衡方程可得
解得
方向平行C边界向下。
（2）解：撤去磁场后，粒子在CD区域做类平抛运动
联立可得
（3）解：撤去电场后粒子在磁场中做匀速圆周运动
由几何关系可得
联立解得
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1） 在MN区间对粒子应用动能定理可得MN两板的电势差U0 。 在CD区域，由平衡方程可得电场强度E的大小和方向。
（2）撤去磁场后，粒子在CD区域做类平抛运动 ，利用平抛运动规律求出AO间的距离 。
（3） 撤去电场后粒子在磁场中做匀速圆周运动 ， 由几何关系可得BO间的距离 。
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