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上海市长宁区2022-2023学年高三上学期期末教学质量调研（一模）物理试卷
一、单项选择题（第1-8小题，每小题3分；第9-12小题，每小题4分，共40分）
1．（2022高三上·长宁期末）下列各组能源中，均属于一次能源的是（ ）
A．水能、天然气、太阳能 B．风能、煤气、太阳能
C．水能、电能、天然气 D．风能、电能、煤气
2．（2022高三上·长宁期末）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，估测的物理量是（ ）
A．水分子的直径 B．油酸分子的直径
C．水分子的体积 D．油酸分子的体积
3．（2022高三上·长宁期末）右图为甲、乙两物体沿同一直线运动的位移 s 随时间 t 变化的图像。下列说法中正确的是（ ）
A．两物体的运动方向始终相同
B．乙物体做匀加速直线运动
C．t1 时刻两物体速度相等
D．t1 ~ t2 时间内两物体平均速度相等
4．（2022高三上·长宁期末）声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为（ ）
A．声波穿透力比光波强 B．声波是纵波，光波是横波
C．声波波长较长，光波波长很短 D．声波波速较小，光波波速很大
5．（2022高三上·长宁期末）用电动势为 E、内阻为 r 的电源对外电路供电，则（ ）
A．电源短路时，路端电压为最大值
B．外电路断开时，路端电压为零
C．路端电压增大时，流过电源的电流一定减小
D．路端电压增大时，外电路消耗的功率一定增大
6．（2022高三上·长宁期末）两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速 v1、v2 （v1 > v2）离开平衡位置，在竖直平面内做小角度摆动，它们的周期与振幅分别为 T1、T2 和 A1、A2、，则（ ）
A．T1 = T2，A1 > A2 B．T1 < T2，A1 = A2
C．T1 = T2，A1 < A2 D．T1 > T2，A1 = A2
7．（2022高三上·长宁期末）雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时，在避雷针周围形成电场。该电场的等势面 a、b、c、d 分布情况如图所示，在等势面上有 A、B、C 三点。下列说法中正确的是（ ）
A．避雷针附近形成了匀强电场
B．A，B，C 三点中，B 点场强最大
C．A，B，C 三点中，C 点电势最高
D．一带负电的雨点从乌云中下落，电场力做正功
8．（2022高三上·长宁期末）物体做自由落体运动，Ek 为动能，Ep 为势能，s 为下落的距离，v 为速度，t 为时间。以水平地面为零势能面，下列图像中，正确反映各物理量之间关系的是（ ）
A． B．
C． D．
9．（2022高三上·长宁期末）如图所示，将长为2L的直导线折成边长相等、夹角为60°的“V”形，并置于与其所在平面垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中。若“V”形导线所受的安培力大小为F，则该直导线中通过的电流大小为（ ）
A． B． C． D．
10．（2022高三上·长宁期末）某人骑自行车沿平直坡道向下滑行，其车把上挂有一只水壶，壶内装有半瓶水。若滑行过程中悬挂壶的细绳始终保持竖直，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．自行车可能做匀加速运动
B．壶内水面与坡面平行
C．坡道对自行车的作用力垂直坡面向上
D．水壶及水整体的重心一定在悬绳正下方
11．（2022高三上·长宁期末）如图所示，两端开口、内径均匀的玻璃弯管固定在竖直平面内，两段水银柱 A 和 C 将空气柱 B 封闭在左侧竖直段玻璃管，平衡时 A 段水银有一部分在水平管中，竖直部分高度为 h2，C 段水银两侧液面高度差为 h1。若保持温度不变，向右管缓缓注入少量水银，则再次平衡后（ ）
A．空气柱 B 的长度减小 B．左侧水银面高度差 h2 减小
C．空气柱 B 的压强增大 D．右侧水银面高度差 h1 增大
12．（2022高三上·长宁期末）一列波长大于3m的横波沿着x轴正方向传播，处在x1=1.5m和x2=4.5m的两质点A、B，当B点的位移为正的最大值时，A点的位移恰为零，且向上运动。以该时刻为计时起点，t=1.0s时，A点处于波峰。则（ ）
A．波长为12m
B．波速可能为5m/s
C．1s末A，B两点的位移相同
D．2s末A点的运动速度小于B点的运动速度
二、填空题（共20分）
13．（2022高三上·长宁期末）内能是物体内部具有的能量，它包括物体内所有分子的 ，它与物体的 、状态都有关系。
14．（2022高三上·长宁期末）在“用
DIS 研究通电螺线管的磁感应强度”实验中，在螺线管通电前，要先对磁传感器进行 。实验中得到如图所示的 B – d 图线，若螺线管匝数为
100 匝，其内径（直径）为 4 × 10 2 m，根据图线估算螺线管中心的磁通量约为 Wb。
15．（2022高三上·长宁期末）甲、乙两个物体在水平面内做半径之比为 8∶9 的匀速圆周运动。在相同时间内，它们通过的路程之比为 4∶3，运动方向改变的角度之比为 3∶2。则它们的周期之比为 ，向心加速度之比为 。
16．（2022高三上·长宁期末）物体从静止开始沿光滑的固定斜面加速下滑，以 t 为时间间隔，在第一个 t 内物体获得动能为 Ek，在第 3 个 t 内，物体动能的增量为 ；在这 3t 时间内，重力对物体做功的平均功率为 。
17．（2022高三上·长宁期末）如图，倾角为 θ 的斜面粗糙且绝缘，在虚平面下方区域有一垂直斜面向上的匀强电场。一质量为
m、电荷量为 q 的带负电的小物块（可视为质点），从斜面上 A 点以速度 v0 沿斜面匀速下滑，进入电场区域滑行距离 L 后停止，则匀强电场场强 E = 。在电场中滑行 L 的过程中，带电小物块电势能的变化量 Ep = 。
三、综合题（第18题10分，第19题14分，第20题16分，共40分）
18．（2022高三上·长宁期末）“用 DIS 描绘电场的等势线”的实验示意图如图所示。图中 A、B 是连接电源的两个电极，基准点 c 位于 A、B 连线的中点，f、d 连线和 A、B 连线垂直。
（1）安装实验装置时，正确的做法是（ ）
A．平整的木板上依次铺放白纸、导电纸、复写纸
B．导电纸有导电物质的一面向上
C．电源电压为交流 4 ~ 6 V
D．电极 A，B 必须与导电物质保持绝缘
（2）实验中如果忘记传感器调零，则描绘得到的等势线形状与原来的 。（选填“相同”或“不同”）
（3）实验中得到的曲线实际上是（ ）
A．一对等量同种电荷的静电场的等势线
B．稳恒电流场中的等势线
C．一对等量异种电荷的静电场的等势线
D．变化电流场中的等势线
（4）若电压传感器的红、黑色探针分别接触图中的 d、f 两点时，示数小于零，则可以判断电极
A 接在电源的 极上（选填“正”或“负”）；为使传感器示数为零，应保持红色探针与 d
点接触，将黑色探针 （选填“向左”或“向右”）移动。
19．（2022高三上·长宁期末）如图所示，电阻 R3 = 4 Ω，电表均为理想表。开始时 R1、R3 均有电流通过，电压表示数为 2 V，电流表示数为 0.75 A。若某个电阻发生断路，使电压表示数变为 3.2 V，电流表示数变为 0.8 A。
（1）分析判断发生断路的是哪个电阻。
（2）R1、R2 的阻值各为多少？
（3）电源的电动势E和内阻r各为多少？
20．（2022高三上·长宁期末）如图所示，倾角 θ = 30° 的光滑斜面上，放置了一装有挡光片的滑块 A，其质量 m = 0.2 kg。A 在恒力 F 作用下以一定初速度沿斜面向上做匀减速直线运动，速度减为零后又继续沿斜面下滑。当 A 滑到粗糙水平面 O 点时撤去 F，此时完全相同的滑块 B 以一定初速度沿水平面向右滑行。a、b、c、d、e 是五个光电门，测量滑块通过所在位置的速率。忽略滑块 A 过 O 点时的能量损失，以滑块 A 向上经过光电门 a 的瞬间为 t1 = 0 时刻，每个光电门在各个时刻测得的速率记录在下表（其中 v3 数据不详），g 取 10 m/s2。
光电门编号
速度（m/s）
时刻（s） a b c d e
t1 = 0.0 v1 = 2
t2 = 0.8 v2 = 2
t3 = 1.0 v3 =
t4 = 1.2 v4 = 1 v5 = 2
t5 = 2.4 v6 = 0.5
（1）计算滑块A在斜面上运动时的加速度。
（2）t3=1.0时，v3的数值是多少？
（3）以光电门b的位置为零势能面，计算滑块A通过光电门a的机械能，分析说明滑块A在斜面上运动时机械能是否守恒。
（4）光电门e、c间距L=2m，若A、B两滑块在t5时刻前还未相遇，通过分析判断光电门d测得的是哪个滑块的速度。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】能源的分类与应用
【解析】【解答】煤气、电能属于二次能源，A符合题意，B、C、D不符合题意。
故答案为：A
【分析】一次能源指以天然形式存在，没有经过加工和转换的能源资源，如原煤、原油、天然气、水能、核能、风能、太阳能，等等。二次能源指以人类活动的特定需求为目的，经由加工转换装置所生产的能源产品，如电力、煤气、焦炭、蒸汽及各种石油制品等。
2．【答案】B
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】 “用油膜法估测分子的大小”实验中 ，是将滴在水面上的油酸近似看成单分子油膜，再通过油膜体积及面积，计算出油酸分子直径。
故答案为：B
【分析】通过“用油膜法估测分子的大小”实验原理即可解答。
3．【答案】D
【知识点】运动学 S-t 图像
【解析】【解答】s-t图像的斜率大小表速度大小，斜率正负表速度方向；
A.物体运动方向即物体速度方向，由图可知，甲物体先向正向运动，后向反方向运动，乙物体全程向正向运动，A不符合题意；
B.乙物体斜率不变，即速度不变，做匀速直线运动，B不符合题意；
C.由图可知，t1时刻，甲、乙两物体运动图像的斜率大小不等，故速度不等，C不符合题意；
D.由图可知，t1-t2时间内，甲乙两物体，运动位移相同，时间相同，故甲乙两物体平均速度相等，D符合题意。
故答案为：D
【分析】利用s-t图像特点：斜率大小表速度大小，斜率正负表速度方向进行解题。
4．【答案】C
【知识点】波的衍射现象
【解析】【解答】一列波绕过障碍物继续传播的现象叫波的衍射。波发生明显衍射的条件是：孔缝宽度或障碍物尺寸，与波长相差不大，或比波长更短。因此声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，是因为声波波长较长，光波波长较短。
故答案为：C
【分析】根据波发生明显衍射的条件进行解题
5．【答案】C
【知识点】闭合电路的欧姆定律；电路动态分析
【解析】【解答】闭合电路的欧姆定律的表达式为E=I（r+R），即E=U内+U外，U外即路端电压
A.电源短路时，路端电阻R为0，故路端电压为0，A不符合题意；
B.外电路断开时，电流为0，此时可将路端电阻R视为无穷大，路端电压为电动势，B不符合题意；
C.电动势E、电源内阻r为电源本身属性，均大小不变，路端电压U外增大时，则U内减小，故流过电源的电流减小，C符合题意；
D.外电路消耗的功率 P外=U外I，根据C项的分析，U外增大，I减小，二者相乘，结果可能增大，可能减小，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】利用闭合电阻的欧姆定律相关知识点，进行解答。
6．【答案】A
【知识点】单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】单摆运动的周期公式为， 因两个单摆相同，故周期相同，即T1=T2；
根据能量守恒定律，水平初速度大的摆球，上升高度更高，即摆球摆动角度大，振幅大 A1 ＞A2
故答案为：A
【分析】根据单摆周期公式求两次摆动的周期，根据能量守恒定律判断振幅大小。
7．【答案】D
【知识点】电场强度；电势
【解析】【解答】A.匀强电场的等势线是平行线，A不符合题意；
B.等势线与电场线垂直，A点等势线密集，对应的电场线密集，则A点场强最大，B不符合题意；
C.乌云带负电，则电场线指向乌云，根据沿电场线方向电势降低，有C点电势最低，C不符合题意；
D.带负电的雨点，受到乌云的库仑力方向向下，雨点下落，速度方向向下，与库仑力方向夹锐角，故电场力做正功，D符合题意。
故答案为：D
【分析】根据电场线疏密，判断电场强度大小；根据沿电场线方向电势降低，判断电势高低；根据力的方向与速度方向夹角，判断力做功正负。
8．【答案】A
【知识点】重力势能；动能和势能的相互转化；机械能守恒定律
【解析】【解答】A.设物体下落时距地面高为h，物体的重力势能，因此，该物体的Ep-s图像应是斜率为-mg，纵截距为mgh的直线，A符合题意；
B.物体做自由落体运动 ，只有重力做功，机械能守恒，有，即，因此，该物体的Ep-EK图像应是斜率为-1，纵截距为E的直线，B不符合题意；
C.根据动能定理，有，因此，该物体的Ek-t2图像，应是斜率为，过坐标原点的直线，C不符合题意；
D.根据B项的分析，，即，因此，该物体的Ep-v图像，应 是开口朝下的抛物线，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】根据重力势能、动能的定义，动能定理、机械能守恒知识点，找到各物理量间的函数关系，进而判断图像
9．【答案】C
【知识点】安培力的计算
【解析】【解答】被折后的直导线放入磁场中，有效长度为L，F=BIL，解得
故答案为：C
【分析】根据不规则导线的有效长度求解安培力，推出通电电流大小。
10．【答案】D
【知识点】重力与重心；共点力的平衡
【解析】【解答】A.水杯受重力、细绳拉力， 因“滑行过程中悬挂壶的细绳始终保持竖直” ，则绳的拉力与重力一定等大反向（拉力小于重力，绳会断；拉力大于重力，绳不会保持竖直），即水杯所受合力为0，则自行车做匀速直线运动，A不符合题意；
B. 根据A项的分析，壶中的水同样做匀速直线运动，则水面保持水平 ，不与坡面平行，B不符合题意；
C.自行车受重力、坡道对自行车的支持力、坡道对自行车的摩擦力，三个力合力为0，则坡道对自行车的力的合力与重力等大反向，即 坡道对自行车的作用力竖直向上，C不符合题意；
D.根据A项 的分析，绳的拉力与重力等大反向，则水壶和水的重心一定在悬绳正下方。
故答案为：D
【分析】通过对物体进行受力分析，根据合力判断物体运动状态。
11．【答案】B
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律；压强及封闭气体压强的计算
【解析】【解答】设大气压强为P0，则空气柱B的压强为；
右管注入水银后，右管压强增大，因玻璃弯管两端均开口，则气柱B会将左管水银向外挤压，h2减小，则PB减小，右管h1减小；
设气柱B注入水银前、后的长度分别为L1，L2，根据波义耳定律有，因PB减小，则L2增加。
故答案为：B
【分析】根据受力情况，计算气柱压强，根据波义耳定律，计算并比较前后气柱长度。
12．【答案】B
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】做出波的图像 ，并根据题意，利用上下坡法，找到A点，因波长大于3m，A、B两点相聚4.5-1.5=3m，所以B点的位置有唯一解
A.由图可知，，解得，A不符合题意；
B.A点由此位置振动到波峰所用时间，可以是、、…，即=1s，解得s，则波速 m/s，当n=1时，v=5m/s，B符合题意；
C.1s末，A点在正向位移最大处，B点在平衡位置，C不符合题意；
D.2s末，A点在平衡位置，振动速度达到最大；B点在负向位移最大处，速度为0，故2s末A点速度大于B点速度，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】做出波形图，并利用波形图找到A、B位置，根据波传播的相关知识点进行答题，同时，一定要注意波的多解性。
13．【答案】动能和势能；温度和体积
【知识点】物体的内能
【解析】【解答】内能是物体内部具有的能量，它包括物体内所有分子的动能和势能，它与物体的温度和体积、状态都有关系。
【分析】内能包括分子动能和势能，与温度和体积有关
14．【答案】调零；5×10 6
【知识点】磁通量
【解析】【解答】做该实验时，应 先对磁传感器进行调零；
根据图线估算螺线管中心的磁通量约为 Wb
【分析】根据图像确定螺线管中心磁感应强度大小，再根据求出磁通量。
15．【答案】2∶3；2∶1
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；向心加速度
【解析】【解答】根据题意，甲、乙在相同时间内运动方向改变的角度之比为 3∶2 ，则甲、乙两物体的角速度之比，根据，；
向心加速度，则
【分析】根据圆周运动相关公式进行解答。可通过题干中“路程之比”，找到甲、乙两物体线速度之比，进行解答；也可通过“运动方向改变的角度之比”，找到甲、乙两物体角速度之比，进行解答。
16．【答案】5 Ek；
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；动能定理的综合应用
【解析】【解答】根据从静止开始的匀变速直线运动的比例关系，有；
动能 ，则动能之比为：；
在第一个 t 内物体获得动能 Ek =，则第 3 个t内，物体动能的增量为 Ek
物体下滑过程中，只有重力做功， 在这 3t 时间内 ，根据动能定理， Ek，则重力 对物体做功的平均功率为
【分析】根据从静止开始的匀变速直线运动的比例关系，推出速度之比，进而推出动能之比，即可求出动能增量；利用动能定理可计算出重力做功，从而求出 重力对物体做功的平均功率
17．【答案】；0
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数；动能定理的综合应用；电势能与电场力做功的关系
【解析】【解答】物块进入电场前，匀速下滑，有mgsin=mgcos；
进入电场后，滑行位移及初、末速度已知，根据动能定理有
联立解得；
物块电场力方向与速度方向垂直，电场力不做功，则电势能变化量
【分析】根据匀速运动，推出受力平衡关系，根据滑行位移及初、末速度已知，可使用动能定理，推出场强大小；根据电场力做功等于电势能的减少量，推出电势能变化量。
18．【答案】（1）B
（2）不同
（3）B
（4）正；向右
【知识点】电势
【解析】【解答】 (1) A．等势线在白纸上描绘，白纸应放在最底层，等势点在导电纸上寻找，导电纸放在最顶层，所以平整的木板上依次铺放白纸、复写纸、导电纸，A项不符合题意；
B．因为要在导电纸上确定等势点，所以导电纸有导电物质的一面必须向上，B符合题意；
C．本实验采用恒定电流场模拟静电场，所以电源采用直流电源，C项不符合题意；
D．电极A、B必须与导电物质保持良好接触，否则电路中没有电流，D项不符合题意。
故答案为：B。
(2) 实验中如果忘记传感器调零，零电势点的位置不同，基准点a、b、c、d、e的电势与传感器调零时不同，则描绘得到的等势线形状与原来的不同。
(3) 用DIS描绘电场的等势线的实验原理是用恒定电流场模拟静电场，所以得到的曲线实际上是稳恒电流场中的等势线。故答案为：B
(4) 若电压传感器的红、黑色探针分别接触图中的d、f两点时，示数小于零，说明d点电势低，则可以判断电极A接在电源的正极。
为使传感器示数为零，应保持红色探针与d点接触，将黑色探针接触点的电势要降低，所以黑色探针要向右移动。
【分析】根据“用 DIS 描绘电场的等势线”实验原理：采用直流电源，用恒定电流场模拟静电场，并在导电纸上寻找等势点，因此导电纸应放在最上层，即可答题。
19．【答案】（1）解：假如R1断路，则电流表示数为0，不符合；假如R3断路，则电压表示数为0，也不符合，所以R2断路。
（2）解：R2断路时，电压表与R3串联，相R3当于导线，等效电路如图，电压表读数为R1的电压值，故R1= = Ω=4Ω
R2发生断路前，通过R3的电流为： ，
故R2= = Ω=8Ω
（3）解：由全电路欧姆定律E=U+Ir得
联立方程，解得E=4V，r=1Ω
【知识点】电路故障分析；闭合电路的欧姆定律；欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【分析】（1）根据电路的动态分析以及电路的故障分析得出发生断路的电阻；
（2）利用欧姆定律以及闭合电路欧姆定律得出R1、R2 的阻值 ；
（3）利用闭合电路欧姆定律得出电源的内阻和电源的电动势。
20．【答案】（1）解：滑块A在斜面上运动时所受合力不变，做匀减速直线运动，加速度沿斜面向下。从表格中前两组数据可知，滑块A从斜面最高点滑至光电门a的时间间隔为Δt=0.4s，
a= = = =5m/s2方向沿斜面向下
（2）解：v3是滑块A滑至光电门b的速度，v3=v2+at=2+5×(1.0–0.8)m/s=3m/s
（3）解： 斜面倾角θ=30°得
滑块A在光电门a位置：Ea=mgh+ mv2=(0.2×10×0.25+ ×0.2×22)J=0.9J
滑块A在光电门b位置：Eb=mgh+ mv2=(0+ ×0.2×32)J=0.9J
滑块A在斜面上受到重力G、弹力FN和外力F的作用，由加速度a=5m/s2，可知F的方向垂直于斜面，与运动方向垂直，不做功，弹力FN方向垂直于斜面，也不做功，仅重力做功，机械能守恒。
（4）解：A、B两相同滑块在水平面上受力相同，由牛顿第二定律，加速度大小相同。
解法一：若d传感器测得的是A滑块的速度，由光电门c、d数据知
在1.2s-2.4s时间内，A滑块位移为
B滑块位移为
位移之和 ，假设不成立。
所以d传感器测到的是B滑块速率。
解法二：若d传感器测得的是B的速度，由光电门e、d数据知：
在1.2s-2.4s之间，A滑块经 停下
位移为
B滑块位移为
位移之和 ，假设成立。
所以d传感器测到的是B滑块速率。
【知识点】加速度；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速度的关系
【解析】【分析】（1）利用加速度的定义式得出加速度的代销和方向；
（2）结合匀变速直线运动的速度与时间的关系得出v3的数值 ；
（3）结合匀变速直线运动的位移与速度的关系以及功能关系判断机械能是否守恒；
（4）根据加速度的定义式以及速度与位移的关系得出B滑块的位移，所以判断 d传感器测到的是B滑块速率。
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上海市长宁区2022-2023学年高三上学期期末教学质量调研（一模）物理试卷
一、单项选择题（第1-8小题，每小题3分；第9-12小题，每小题4分，共40分）
1．（2022高三上·长宁期末）下列各组能源中，均属于一次能源的是（ ）
A．水能、天然气、太阳能 B．风能、煤气、太阳能
C．水能、电能、天然气 D．风能、电能、煤气
【答案】A
【知识点】能源的分类与应用
【解析】【解答】煤气、电能属于二次能源，A符合题意，B、C、D不符合题意。
故答案为：A
【分析】一次能源指以天然形式存在，没有经过加工和转换的能源资源，如原煤、原油、天然气、水能、核能、风能、太阳能，等等。二次能源指以人类活动的特定需求为目的，经由加工转换装置所生产的能源产品，如电力、煤气、焦炭、蒸汽及各种石油制品等。
2．（2022高三上·长宁期末）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，估测的物理量是（ ）
A．水分子的直径 B．油酸分子的直径
C．水分子的体积 D．油酸分子的体积
【答案】B
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】 “用油膜法估测分子的大小”实验中 ，是将滴在水面上的油酸近似看成单分子油膜，再通过油膜体积及面积，计算出油酸分子直径。
故答案为：B
【分析】通过“用油膜法估测分子的大小”实验原理即可解答。
3．（2022高三上·长宁期末）右图为甲、乙两物体沿同一直线运动的位移 s 随时间 t 变化的图像。下列说法中正确的是（ ）
A．两物体的运动方向始终相同
B．乙物体做匀加速直线运动
C．t1 时刻两物体速度相等
D．t1 ~ t2 时间内两物体平均速度相等
【答案】D
【知识点】运动学 S-t 图像
【解析】【解答】s-t图像的斜率大小表速度大小，斜率正负表速度方向；
A.物体运动方向即物体速度方向，由图可知，甲物体先向正向运动，后向反方向运动，乙物体全程向正向运动，A不符合题意；
B.乙物体斜率不变，即速度不变，做匀速直线运动，B不符合题意；
C.由图可知，t1时刻，甲、乙两物体运动图像的斜率大小不等，故速度不等，C不符合题意；
D.由图可知，t1-t2时间内，甲乙两物体，运动位移相同，时间相同，故甲乙两物体平均速度相等，D符合题意。
故答案为：D
【分析】利用s-t图像特点：斜率大小表速度大小，斜率正负表速度方向进行解题。
4．（2022高三上·长宁期末）声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为（ ）
A．声波穿透力比光波强 B．声波是纵波，光波是横波
C．声波波长较长，光波波长很短 D．声波波速较小，光波波速很大
【答案】C
【知识点】波的衍射现象
【解析】【解答】一列波绕过障碍物继续传播的现象叫波的衍射。波发生明显衍射的条件是：孔缝宽度或障碍物尺寸，与波长相差不大，或比波长更短。因此声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，是因为声波波长较长，光波波长较短。
故答案为：C
【分析】根据波发生明显衍射的条件进行解题
5．（2022高三上·长宁期末）用电动势为 E、内阻为 r 的电源对外电路供电，则（ ）
A．电源短路时，路端电压为最大值
B．外电路断开时，路端电压为零
C．路端电压增大时，流过电源的电流一定减小
D．路端电压增大时，外电路消耗的功率一定增大
【答案】C
【知识点】闭合电路的欧姆定律；电路动态分析
【解析】【解答】闭合电路的欧姆定律的表达式为E=I（r+R），即E=U内+U外，U外即路端电压
A.电源短路时，路端电阻R为0，故路端电压为0，A不符合题意；
B.外电路断开时，电流为0，此时可将路端电阻R视为无穷大，路端电压为电动势，B不符合题意；
C.电动势E、电源内阻r为电源本身属性，均大小不变，路端电压U外增大时，则U内减小，故流过电源的电流减小，C符合题意；
D.外电路消耗的功率 P外=U外I，根据C项的分析，U外增大，I减小，二者相乘，结果可能增大，可能减小，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】利用闭合电阻的欧姆定律相关知识点，进行解答。
6．（2022高三上·长宁期末）两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速 v1、v2 （v1 > v2）离开平衡位置，在竖直平面内做小角度摆动，它们的周期与振幅分别为 T1、T2 和 A1、A2、，则（ ）
A．T1 = T2，A1 > A2 B．T1 < T2，A1 = A2
C．T1 = T2，A1 < A2 D．T1 > T2，A1 = A2
【答案】A
【知识点】单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】单摆运动的周期公式为， 因两个单摆相同，故周期相同，即T1=T2；
根据能量守恒定律，水平初速度大的摆球，上升高度更高，即摆球摆动角度大，振幅大 A1 ＞A2
故答案为：A
【分析】根据单摆周期公式求两次摆动的周期，根据能量守恒定律判断振幅大小。
7．（2022高三上·长宁期末）雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时，在避雷针周围形成电场。该电场的等势面 a、b、c、d 分布情况如图所示，在等势面上有 A、B、C 三点。下列说法中正确的是（ ）
A．避雷针附近形成了匀强电场
B．A，B，C 三点中，B 点场强最大
C．A，B，C 三点中，C 点电势最高
D．一带负电的雨点从乌云中下落，电场力做正功
【答案】D
【知识点】电场强度；电势
【解析】【解答】A.匀强电场的等势线是平行线，A不符合题意；
B.等势线与电场线垂直，A点等势线密集，对应的电场线密集，则A点场强最大，B不符合题意；
C.乌云带负电，则电场线指向乌云，根据沿电场线方向电势降低，有C点电势最低，C不符合题意；
D.带负电的雨点，受到乌云的库仑力方向向下，雨点下落，速度方向向下，与库仑力方向夹锐角，故电场力做正功，D符合题意。
故答案为：D
【分析】根据电场线疏密，判断电场强度大小；根据沿电场线方向电势降低，判断电势高低；根据力的方向与速度方向夹角，判断力做功正负。
8．（2022高三上·长宁期末）物体做自由落体运动，Ek 为动能，Ep 为势能，s 为下落的距离，v 为速度，t 为时间。以水平地面为零势能面，下列图像中，正确反映各物理量之间关系的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】重力势能；动能和势能的相互转化；机械能守恒定律
【解析】【解答】A.设物体下落时距地面高为h，物体的重力势能，因此，该物体的Ep-s图像应是斜率为-mg，纵截距为mgh的直线，A符合题意；
B.物体做自由落体运动 ，只有重力做功，机械能守恒，有，即，因此，该物体的Ep-EK图像应是斜率为-1，纵截距为E的直线，B不符合题意；
C.根据动能定理，有，因此，该物体的Ek-t2图像，应是斜率为，过坐标原点的直线，C不符合题意；
D.根据B项的分析，，即，因此，该物体的Ep-v图像，应 是开口朝下的抛物线，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】根据重力势能、动能的定义，动能定理、机械能守恒知识点，找到各物理量间的函数关系，进而判断图像
9．（2022高三上·长宁期末）如图所示，将长为2L的直导线折成边长相等、夹角为60°的“V”形，并置于与其所在平面垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中。若“V”形导线所受的安培力大小为F，则该直导线中通过的电流大小为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】安培力的计算
【解析】【解答】被折后的直导线放入磁场中，有效长度为L，F=BIL，解得
故答案为：C
【分析】根据不规则导线的有效长度求解安培力，推出通电电流大小。
10．（2022高三上·长宁期末）某人骑自行车沿平直坡道向下滑行，其车把上挂有一只水壶，壶内装有半瓶水。若滑行过程中悬挂壶的细绳始终保持竖直，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．自行车可能做匀加速运动
B．壶内水面与坡面平行
C．坡道对自行车的作用力垂直坡面向上
D．水壶及水整体的重心一定在悬绳正下方
【答案】D
【知识点】重力与重心；共点力的平衡
【解析】【解答】A.水杯受重力、细绳拉力， 因“滑行过程中悬挂壶的细绳始终保持竖直” ，则绳的拉力与重力一定等大反向（拉力小于重力，绳会断；拉力大于重力，绳不会保持竖直），即水杯所受合力为0，则自行车做匀速直线运动，A不符合题意；
B. 根据A项的分析，壶中的水同样做匀速直线运动，则水面保持水平 ，不与坡面平行，B不符合题意；
C.自行车受重力、坡道对自行车的支持力、坡道对自行车的摩擦力，三个力合力为0，则坡道对自行车的力的合力与重力等大反向，即 坡道对自行车的作用力竖直向上，C不符合题意；
D.根据A项 的分析，绳的拉力与重力等大反向，则水壶和水的重心一定在悬绳正下方。
故答案为：D
【分析】通过对物体进行受力分析，根据合力判断物体运动状态。
11．（2022高三上·长宁期末）如图所示，两端开口、内径均匀的玻璃弯管固定在竖直平面内，两段水银柱 A 和 C 将空气柱 B 封闭在左侧竖直段玻璃管，平衡时 A 段水银有一部分在水平管中，竖直部分高度为 h2，C 段水银两侧液面高度差为 h1。若保持温度不变，向右管缓缓注入少量水银，则再次平衡后（ ）
A．空气柱 B 的长度减小 B．左侧水银面高度差 h2 减小
C．空气柱 B 的压强增大 D．右侧水银面高度差 h1 增大
【答案】B
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律；压强及封闭气体压强的计算
【解析】【解答】设大气压强为P0，则空气柱B的压强为；
右管注入水银后，右管压强增大，因玻璃弯管两端均开口，则气柱B会将左管水银向外挤压，h2减小，则PB减小，右管h1减小；
设气柱B注入水银前、后的长度分别为L1，L2，根据波义耳定律有，因PB减小，则L2增加。
故答案为：B
【分析】根据受力情况，计算气柱压强，根据波义耳定律，计算并比较前后气柱长度。
12．（2022高三上·长宁期末）一列波长大于3m的横波沿着x轴正方向传播，处在x1=1.5m和x2=4.5m的两质点A、B，当B点的位移为正的最大值时，A点的位移恰为零，且向上运动。以该时刻为计时起点，t=1.0s时，A点处于波峰。则（ ）
A．波长为12m
B．波速可能为5m/s
C．1s末A，B两点的位移相同
D．2s末A点的运动速度小于B点的运动速度
【答案】B
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】做出波的图像 ，并根据题意，利用上下坡法，找到A点，因波长大于3m，A、B两点相聚4.5-1.5=3m，所以B点的位置有唯一解
A.由图可知，，解得，A不符合题意；
B.A点由此位置振动到波峰所用时间，可以是、、…，即=1s，解得s，则波速 m/s，当n=1时，v=5m/s，B符合题意；
C.1s末，A点在正向位移最大处，B点在平衡位置，C不符合题意；
D.2s末，A点在平衡位置，振动速度达到最大；B点在负向位移最大处，速度为0，故2s末A点速度大于B点速度，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】做出波形图，并利用波形图找到A、B位置，根据波传播的相关知识点进行答题，同时，一定要注意波的多解性。
二、填空题（共20分）
13．（2022高三上·长宁期末）内能是物体内部具有的能量，它包括物体内所有分子的 ，它与物体的 、状态都有关系。
【答案】动能和势能；温度和体积
【知识点】物体的内能
【解析】【解答】内能是物体内部具有的能量，它包括物体内所有分子的动能和势能，它与物体的温度和体积、状态都有关系。
【分析】内能包括分子动能和势能，与温度和体积有关
14．（2022高三上·长宁期末）在“用
DIS 研究通电螺线管的磁感应强度”实验中，在螺线管通电前，要先对磁传感器进行 。实验中得到如图所示的 B – d 图线，若螺线管匝数为
100 匝，其内径（直径）为 4 × 10 2 m，根据图线估算螺线管中心的磁通量约为 Wb。
【答案】调零；5×10 6
【知识点】磁通量
【解析】【解答】做该实验时，应 先对磁传感器进行调零；
根据图线估算螺线管中心的磁通量约为 Wb
【分析】根据图像确定螺线管中心磁感应强度大小，再根据求出磁通量。
15．（2022高三上·长宁期末）甲、乙两个物体在水平面内做半径之比为 8∶9 的匀速圆周运动。在相同时间内，它们通过的路程之比为 4∶3，运动方向改变的角度之比为 3∶2。则它们的周期之比为 ，向心加速度之比为 。
【答案】2∶3；2∶1
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；向心加速度
【解析】【解答】根据题意，甲、乙在相同时间内运动方向改变的角度之比为 3∶2 ，则甲、乙两物体的角速度之比，根据，；
向心加速度，则
【分析】根据圆周运动相关公式进行解答。可通过题干中“路程之比”，找到甲、乙两物体线速度之比，进行解答；也可通过“运动方向改变的角度之比”，找到甲、乙两物体角速度之比，进行解答。
16．（2022高三上·长宁期末）物体从静止开始沿光滑的固定斜面加速下滑，以 t 为时间间隔，在第一个 t 内物体获得动能为 Ek，在第 3 个 t 内，物体动能的增量为 ；在这 3t 时间内，重力对物体做功的平均功率为 。
【答案】5 Ek；
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；动能定理的综合应用
【解析】【解答】根据从静止开始的匀变速直线运动的比例关系，有；
动能 ，则动能之比为：；
在第一个 t 内物体获得动能 Ek =，则第 3 个t内，物体动能的增量为 Ek
物体下滑过程中，只有重力做功， 在这 3t 时间内 ，根据动能定理， Ek，则重力 对物体做功的平均功率为
【分析】根据从静止开始的匀变速直线运动的比例关系，推出速度之比，进而推出动能之比，即可求出动能增量；利用动能定理可计算出重力做功，从而求出 重力对物体做功的平均功率
17．（2022高三上·长宁期末）如图，倾角为 θ 的斜面粗糙且绝缘，在虚平面下方区域有一垂直斜面向上的匀强电场。一质量为
m、电荷量为 q 的带负电的小物块（可视为质点），从斜面上 A 点以速度 v0 沿斜面匀速下滑，进入电场区域滑行距离 L 后停止，则匀强电场场强 E = 。在电场中滑行 L 的过程中，带电小物块电势能的变化量 Ep = 。
【答案】；0
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数；动能定理的综合应用；电势能与电场力做功的关系
【解析】【解答】物块进入电场前，匀速下滑，有mgsin=mgcos；
进入电场后，滑行位移及初、末速度已知，根据动能定理有
联立解得；
物块电场力方向与速度方向垂直，电场力不做功，则电势能变化量
【分析】根据匀速运动，推出受力平衡关系，根据滑行位移及初、末速度已知，可使用动能定理，推出场强大小；根据电场力做功等于电势能的减少量，推出电势能变化量。
三、综合题（第18题10分，第19题14分，第20题16分，共40分）
18．（2022高三上·长宁期末）“用 DIS 描绘电场的等势线”的实验示意图如图所示。图中 A、B 是连接电源的两个电极，基准点 c 位于 A、B 连线的中点，f、d 连线和 A、B 连线垂直。
（1）安装实验装置时，正确的做法是（ ）
A．平整的木板上依次铺放白纸、导电纸、复写纸
B．导电纸有导电物质的一面向上
C．电源电压为交流 4 ~ 6 V
D．电极 A，B 必须与导电物质保持绝缘
（2）实验中如果忘记传感器调零，则描绘得到的等势线形状与原来的 。（选填“相同”或“不同”）
（3）实验中得到的曲线实际上是（ ）
A．一对等量同种电荷的静电场的等势线
B．稳恒电流场中的等势线
C．一对等量异种电荷的静电场的等势线
D．变化电流场中的等势线
（4）若电压传感器的红、黑色探针分别接触图中的 d、f 两点时，示数小于零，则可以判断电极
A 接在电源的 极上（选填“正”或“负”）；为使传感器示数为零，应保持红色探针与 d
点接触，将黑色探针 （选填“向左”或“向右”）移动。
【答案】（1）B
（2）不同
（3）B
（4）正；向右
【知识点】电势
【解析】【解答】 (1) A．等势线在白纸上描绘，白纸应放在最底层，等势点在导电纸上寻找，导电纸放在最顶层，所以平整的木板上依次铺放白纸、复写纸、导电纸，A项不符合题意；
B．因为要在导电纸上确定等势点，所以导电纸有导电物质的一面必须向上，B符合题意；
C．本实验采用恒定电流场模拟静电场，所以电源采用直流电源，C项不符合题意；
D．电极A、B必须与导电物质保持良好接触，否则电路中没有电流，D项不符合题意。
故答案为：B。
(2) 实验中如果忘记传感器调零，零电势点的位置不同，基准点a、b、c、d、e的电势与传感器调零时不同，则描绘得到的等势线形状与原来的不同。
(3) 用DIS描绘电场的等势线的实验原理是用恒定电流场模拟静电场，所以得到的曲线实际上是稳恒电流场中的等势线。故答案为：B
(4) 若电压传感器的红、黑色探针分别接触图中的d、f两点时，示数小于零，说明d点电势低，则可以判断电极A接在电源的正极。
为使传感器示数为零，应保持红色探针与d点接触，将黑色探针接触点的电势要降低，所以黑色探针要向右移动。
【分析】根据“用 DIS 描绘电场的等势线”实验原理：采用直流电源，用恒定电流场模拟静电场，并在导电纸上寻找等势点，因此导电纸应放在最上层，即可答题。
19．（2022高三上·长宁期末）如图所示，电阻 R3 = 4 Ω，电表均为理想表。开始时 R1、R3 均有电流通过，电压表示数为 2 V，电流表示数为 0.75 A。若某个电阻发生断路，使电压表示数变为 3.2 V，电流表示数变为 0.8 A。
（1）分析判断发生断路的是哪个电阻。
（2）R1、R2 的阻值各为多少？
（3）电源的电动势E和内阻r各为多少？
【答案】（1）解：假如R1断路，则电流表示数为0，不符合；假如R3断路，则电压表示数为0，也不符合，所以R2断路。
（2）解：R2断路时，电压表与R3串联，相R3当于导线，等效电路如图，电压表读数为R1的电压值，故R1= = Ω=4Ω
R2发生断路前，通过R3的电流为： ，
故R2= = Ω=8Ω
（3）解：由全电路欧姆定律E=U+Ir得
联立方程，解得E=4V，r=1Ω
【知识点】电路故障分析；闭合电路的欧姆定律；欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【分析】（1）根据电路的动态分析以及电路的故障分析得出发生断路的电阻；
（2）利用欧姆定律以及闭合电路欧姆定律得出R1、R2 的阻值 ；
（3）利用闭合电路欧姆定律得出电源的内阻和电源的电动势。
20．（2022高三上·长宁期末）如图所示，倾角 θ = 30° 的光滑斜面上，放置了一装有挡光片的滑块 A，其质量 m = 0.2 kg。A 在恒力 F 作用下以一定初速度沿斜面向上做匀减速直线运动，速度减为零后又继续沿斜面下滑。当 A 滑到粗糙水平面 O 点时撤去 F，此时完全相同的滑块 B 以一定初速度沿水平面向右滑行。a、b、c、d、e 是五个光电门，测量滑块通过所在位置的速率。忽略滑块 A 过 O 点时的能量损失，以滑块 A 向上经过光电门 a 的瞬间为 t1 = 0 时刻，每个光电门在各个时刻测得的速率记录在下表（其中 v3 数据不详），g 取 10 m/s2。
光电门编号
速度（m/s）
时刻（s） a b c d e
t1 = 0.0 v1 = 2
t2 = 0.8 v2 = 2
t3 = 1.0 v3 =
t4 = 1.2 v4 = 1 v5 = 2
t5 = 2.4 v6 = 0.5
（1）计算滑块A在斜面上运动时的加速度。
（2）t3=1.0时，v3的数值是多少？
（3）以光电门b的位置为零势能面，计算滑块A通过光电门a的机械能，分析说明滑块A在斜面上运动时机械能是否守恒。
（4）光电门e、c间距L=2m，若A、B两滑块在t5时刻前还未相遇，通过分析判断光电门d测得的是哪个滑块的速度。
【答案】（1）解：滑块A在斜面上运动时所受合力不变，做匀减速直线运动，加速度沿斜面向下。从表格中前两组数据可知，滑块A从斜面最高点滑至光电门a的时间间隔为Δt=0.4s，
a= = = =5m/s2方向沿斜面向下
（2）解：v3是滑块A滑至光电门b的速度，v3=v2+at=2+5×(1.0–0.8)m/s=3m/s
（3）解： 斜面倾角θ=30°得
滑块A在光电门a位置：Ea=mgh+ mv2=(0.2×10×0.25+ ×0.2×22)J=0.9J
滑块A在光电门b位置：Eb=mgh+ mv2=(0+ ×0.2×32)J=0.9J
滑块A在斜面上受到重力G、弹力FN和外力F的作用，由加速度a=5m/s2，可知F的方向垂直于斜面，与运动方向垂直，不做功，弹力FN方向垂直于斜面，也不做功，仅重力做功，机械能守恒。
（4）解：A、B两相同滑块在水平面上受力相同，由牛顿第二定律，加速度大小相同。
解法一：若d传感器测得的是A滑块的速度，由光电门c、d数据知
在1.2s-2.4s时间内，A滑块位移为
B滑块位移为
位移之和 ，假设不成立。
所以d传感器测到的是B滑块速率。
解法二：若d传感器测得的是B的速度，由光电门e、d数据知：
在1.2s-2.4s之间，A滑块经 停下
位移为
B滑块位移为
位移之和 ，假设成立。
所以d传感器测到的是B滑块速率。
【知识点】加速度；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速度的关系
【解析】【分析】（1）利用加速度的定义式得出加速度的代销和方向；
（2）结合匀变速直线运动的速度与时间的关系得出v3的数值 ；
（3）结合匀变速直线运动的位移与速度的关系以及功能关系判断机械能是否守恒；
（4）根据加速度的定义式以及速度与位移的关系得出B滑块的位移，所以判断 d传感器测到的是B滑块速率。
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