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贵州省贵阳市普通中学2022-2023学年高三上学期物理期末监测考试试卷
一、单选题
1．（2023高三上·贵阳期末）一质点做匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为x，速度增为原来的两倍，方向不变，则该质点的加速度为（ ）
A． B． C． D．
2．（2023高三上·贵阳期末）如图，粗糙绝缘水平桌面上有一铜质圆环。当一竖直放置的条形磁铁从圆环直径正上方等高快速向右通过AB的过程中，圆环始终不动，则可知圆环受到的摩擦力方向（ ）
A．始终向左 B．始终向右
C．先向左后向右 D．先向右后向左
3．（2023高三上·贵阳期末）一根细线系着一个质量为m的小球，细线上端固定在天花板上。给小球施加力F，小球平衡后细线跟竖直方向的夹角，现改变F的方向，但仍然可使小球在图中位置保持平衡。重力加速度为g，则F的最小值应为（ ）
A．mg B． C． D．2mg
4．（2023高三上·贵阳期末）质量为m的物体在升降机中，随升降机竖直向上以大小为（g为重力加速度）的加速度做匀减速运动，上升高度为h，在此过程中，物体的机械能（ ）
A．增加 B．减少 C．增加 D．减少
5．（2023高三上·贵阳期末）1932年，美国物理学家安德森在宇宙线实验中发现了正电子，从而证明了反物质的存在。如图是科学史上一张著名的实验照片，显示一个正电子在云室中穿过某种金属板运动的径迹。云室放置在匀强磁场中，磁场方向与照片垂直。云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用。分析此径迹可知（ ）
A．磁场方向向里，正电子由下往上运动
B．磁场方向向里，正电子由上往下运动
C．磁场方向向外，正电子由下往上运动
D．磁场方向向外，正电子由上往下运动
6．（2023高三上·贵阳期末）竖直平面内有一半圆形槽，O为圆心，直径AB水平，甲、乙两小球分别从A点和O点以大小为和的速度水平抛出，甲球刚好落在半圆最低点P，乙球落在Q点，Q点距O点的竖直高度正好为圆形槽半径的二分之一，则等于（ ）
A． B． C． D．
7．（2023高三上·贵阳期末）北京时间2022年10月12日15点45分，“天宫课堂”再次开启，神舟十四号飞行乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲通过“天地连线”在距地面约400km的中国空间站面向广大青少年进行了太空授课，演示了微重力环境下的相关实验。已知空间站大约90min绕地球转一圈，地球半径为6400km，引力常量。则（ ）
A．所谓“微重力环境”是指空间站里面的任何物体所受合力近似为零
B．宇航员在空间站中每天大约能看到8次太阳升起
C．由以上数据可以近似求出地球的平均密度
D．由以上数据可以近似求出空间站所受到的向心力
8．（2023高三上·贵阳期末）如图所示是一个充电电路装置，图甲和图乙是其发电机的两个截面示意图。推动手柄使线圈a沿轴线往复运动，线圈a中产生的感应电动势随时间按如图丙所示的正弦规律变化。线圈a连接一原、副线圈匝数比为1：10的理想变压器，其输出端接充电设备。线圈a及导线的电阻不计。则（ ）
A．变压器输出电流的频率为10Hz
B．充电电路两端的电压有效值为5V
C．其他条件不变，仅增大线圈a往复运动的频率，充电电路两端的电压最大值不变
D．其他条件不变，对不同规格的充电设备充电，变压器输入功率可能不同
二、多选题
9．（2023高三上·贵阳期末）如图所示，虚线ac和bd分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异种点电荷分别固定在椭圆的两个焦点M、N上。g、c两点关于N点对称。下列说法正确的是（ ）
A．a、c两点场强相同，电势不相同
B．b、d两点场强不相同，电势相同
C．同一带负电的试探电荷在g点具有的电势能小于在c点具有的电势能
D．将一带正电的试探电荷沿椭圆顺时针从a点经b点移到c点，电场力始终做正功
10．（2023高三上·贵阳期末）中国汽车工业协会日前公布的最新数据显示，2022年前10个月，我国新能源汽车产销量均超500万辆，持续保持高增长态势。为了测试某品牌新能源汽车的性能，某实验小组对一辆新能源汽车在同一平直轨道上进行了①②两次实验，其速度大小v随时间t的变化关系如图所示，第②次实验中变速阶段加速度的大小相同；两次实验中汽车所受阻力大小相等且恒定，汽车运动距离相等。对于第①次和第②次实验（ ）
A．汽车最大牵引力之比为2：1
B．汽车运动时间之比为2：3
C．汽车输出的最大功率之比为4：1
D．汽车牵引力所做的功之比为1：1
11．（2023高三上·贵阳期末）如图所示，垂直纸面内的三根相互平行的长直通电导线、和，固定放置在一等边三角形的三个顶点上，它们通有的电流恒定且方向均垂直纸面向外。O为三角形的中点，P为、连线的中点，已知、中电流大小相等。则（ ）
A．O点磁感应强度的大小可能为零 B．P点磁感应强度的大小可能为零
C．O点磁感应强度的方向可能向左 D．P点磁感应强度的方向可能向左
12．（2023高三上·贵阳期末）一质量为2kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，已知物块与地面间的动摩擦因数为0.1，重力加速度g取。则（ ）
A．时物块的动量大小为
B．时物块的速度大小为1m/s，方向向右
C．0~4s时间内F对物块的冲量大小为
D．0~4s时间内物体的位移为3m
三、实验题
13．（2023高三上·贵阳期末）在“研究匀变速直线运动”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，实验中得到与小车相连的一条点迹清晰的纸带。图中的点为计数点（每两个相邻的计数点间还有4个点未画出），测得A、B、C、D各点到O点的距离如图所示。根据以上数据，求：
（1）打点计时器打下AD两点的时间间隔内，小车的平均速度大小 m/s；
（2）打点计时器打下B时小车的瞬时速度大小 m/s；
（3）小车运动的加速度大小 。（以上结果均保留三位有效数字）
14．（2023高三上·贵阳期末）为了测量一段金属丝的电阻率，某同学进行了下列实验操作：
（1）先用米尺和螺旋测微器分别准确测出金属丝的长度L和直径d；
（2）接着该同学用如图所示的电路测量金属丝的电阻，图中为标准定值电阻（）；、为理想电流表，S为单刀开关，E为电源，R为滑动变阻器，为待测金属丝。采用如下步骤完成实验：
①按照实验原理线路图甲，将图乙中实物完整连线 ；
②将滑动变阻器滑动触头置于 （选填“左”或“右”）端，闭合开关S；
③改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电流表、的示数、；
④重复步骤③，得到如下数据：
1 2 3 4 5
0.10 0.21 0.30 0.42 0.51
0.51 1.02 1.49 2.03 2.52
利用上述5次测量数据，请在图丙的坐标纸上画出图线；
⑤根据图线求得金属丝电阻值为 ；（结果保留两位有数字）
（3）最后由以上测得的物理量，可以求出该金属丝的电阻率，计算电阻率的公式为： （用L、d、表示）。
四、解答题
15．（2023高三上·贵阳期末）如图所示为车站使用的水平传送带模型，其A、B两端的距离，它与水平台面平滑连接，传送带以4m/s的恒定速率顺时针匀速转动。一物块以的初速度从A端水平地滑上传送带，已知物块与传送带间的动摩擦因数为。重力加速度g取。求：
（1）物块刚滑上传送带时的加速度大小和方向；
（2）物块从A端运动到B端的时间。
16．（2023高三上·贵阳期末）如图所示，电阻不计的两平行金属导轨MN、PQ水平放置，MP之间接有一电阻，两导轨间距离，质量的金属棒ab垂直MN、PQ放置在导轨上。已知金属棒ab接入电路的电阻，与导轨间的动摩擦因数，整个装置处在方向竖直向下、磁感应强度的匀强磁场中。现施加一向右的水平恒力F，使金属棒以的速度向右匀速运动，且与导轨始终良好接触。求：
（1）感应电动势E的大小；
（2）电阻R上消耗的功率；
（3）水平恒力F的大小。
17．（2023高三上·贵阳期末）如图所示，倾角的粗糙斜面轨道与一半径竖直光滑圆弧轨道在B点平滑连接。一质量小物块Q（可视为质点）静置于圆弧轨道最低点B处。现将另一与物块Q完全相同的小物块P从斜面上高处的A点由静止释放，运动到最低点与Q发生正碰，碰撞后两物块立即粘合在一起，已知小物块P与斜面间的动摩擦因数，重力加速度g取。求：
（1）小物块P与Q碰撞前的速度大小v；
（2）小物块P与Q碰撞过程中系统损失的机械能；
（3）物块运动到圆弧轨道最高点D时所受轨道的压力。
18．（2023高三上·贵阳期末）如图所示，平面直角坐标系xOy中，在第Ⅰ象限内有垂直xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B；在第Ⅱ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴负方向。在x轴上的P点有一粒子源，能发射大量质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，它们的速度大小相同，速度方向均在xOy平面内，与x轴正方向的夹角分布在0~180°范围内。已知的粒子经过y轴上的点（图中未画出）且垂直于y轴进入匀强电场中，并最终从点（图中未画出）飞出电场。不计粒子所受的重力以及粒子间的相互作用。求：
（1）刚从粒子源发射出来的粒子速度大小v；
（2） 的粒子从P点运动到M点所用的时间t；
（3） 的粒子刚飞出电场时的动能。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】设这段时间的初速度为 ，则末速度为 ，根据运动学公式可 ，
联立解得该质点的加速度为
故答案为：C。
【分析】由运动学公式，包括匀变速运动平均速度公式。联立解得该质点的加速度。
2．【答案】A
【知识点】楞次定律
【解析】【解答】根据楞次定律，由于磁体的运动，在闭合回路中产生感应电流，感应电流激发出的磁场对原磁体有磁场力的作用，该磁场力的效果总是阻碍原磁体的相对运动，可知，圆环中激发出的磁场对条形磁体有磁场力的作用，该磁场力的效果总是阻碍条形磁体的相对运动，即该磁场力的方向整体向左，根据牛顿第三定律可知，条形磁体对圆环中感应电流的磁场力方向整体向右，圆环静止，则地面对圆环的摩擦力方向始终向左。
故答案为：A。
【分析】根据楞次定律的推论：来拒去留，增反减同很容易求解。
3．【答案】B
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】对小球进行分析，作出动态受力图如图所示
根据图形可知，F的最小值应为
故答案为：B。
【分析】重力大小方向都不变，拉力方向不变，平移后三力构成封闭矢量三角形。拉力与F垂直，F最小。
4．【答案】C
【知识点】功能关系
【解析】【解答】物体减速上升，加速度方向向下，由牛顿第二定律可得
解得
除重力外的其它力所做的功等于机械能的变化量，力F做正功，机械能增加，增加量为
故答案为：C。
【分析】物体减速上升，加速度方向向下，除重力外的其它力所做的功等于机械能的变化量，力F做正功，机械能增加。
5．【答案】B
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【解答】从图像上可以看出上侧半径大，下侧半径小，当正电子在云室中穿过某种金属板时动能损失，速度变小，由 可知运动半径减小，所以正电子由上往下运动，根据左手定则可知磁场方向向里。
故答案为：B.
【分析】图像上可以看出上侧半径大，下侧半径小，半径大，对应运动速度大，正电子由上往下运动，当正电子在云室中穿过某种金属板时动能损失。
6．【答案】D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】依题意，根据平抛运动规律可得，对于甲小球 ，
对于乙小球，有 ，
联立以上式子求得
故答案为：D。
【分析】根据平抛运动规律，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，结合几何关系求解。
7．【答案】C
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】A．空间站里面的物体所受合力为地球的万有引力，并不为零，A不符合题意；
B．根据
可知宇航员在空间站中每天大约能看到16次太阳升起，B不符合题意；
C．根据万有引力提供向心力
可得
根据
解得地球的平均密度为
C符合题意；
D．由于空间站的质量不知道，由以上数据不可以近似求出空间站所受到的向心力，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】空间站里面的物体所受合力为地球的万有引力，并不为零。万有引力提供空间站做圆周运动的向心力，由于空间站的质量不知道，由以上数据不可以近似求出空间站所受到的向心力。
8．【答案】D
【知识点】交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值；变压器的应用
【解析】【解答】A．根据图丙可知，输出电流的频率
A不符合题意；
B．原线圈两端电压的有效值
根据电压与匝数的关系有
解得
B不符合题意；
C．根据
可知，仅增大线圈a往复运动的频率时，穿过线圈的磁通量的变化率增大，则原线圈两端电压的最大值增大，根据电压匝数关系，充电电路两端的电压最大值，C不符合题意；
D．其他条件不变时，根据上述，可知变压器原副线圈两端电压的有效值均一定，对不同规格的充电设备充电，通过设备的额定电流可能不同，则变压器输出功率可能不同，而输出功率决定输入功率，即其他条件不变，对不同规格的充电设备充电，变压器输入功率可能不同，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】频率与周期互为倒数关系。原副线圈匝数之比等于电压之比。仅增大线圈a往复运动的频率时，穿过线圈的磁通量的变化率增大，则原线圈两端电压的最大值增大。
9．【答案】A,C,D
【知识点】电场强度；电势
【解析】【解答】A．根据等量异种点电荷的电场线的分布规律可知，关于中心O对称点所在位置，电场线方向与分布的疏密程度均相同，即a、c两点场强相同，由于沿电场线电势降低，可知a点电势高于c点电势，A符合题意；
B．b、d两点关于中心O对称，根据上述可知，b、d两点场强相同，根据等量异种点电荷的等势线分布规律，b、d两点连线为一条等势线，则b、d两点电势相同，B不符合题意；
C．根据点电荷电势公式，g、c两点电势分别为 ，
可知
根据
可知，同一带负电的试探电荷在g点具有的电势能小于在c点具有的电势能，C符合题意；
D．根据等量异种点电荷的等势线分布规律可知，沿椭圆顺时针从a点经b点移到c点，电势逐渐减小，根据
可知，电场力始终做正功，即将一带正电的试探电荷沿椭圆顺时针从a点经b点移到c点，电场力始终做正功，D符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】由对称性可知，a、c两点场强相同，由于沿电场线电势降低，可知a点电势高于c点电势。
10．【答案】B,D
【知识点】机车启动
【解析】【解答】A． 图像的斜率的绝对值表示加速度想，对实验①②有 ，
解得
A不符合题意；
C．根据 ，
解得
C不符合题意；
B．由于第②次实验中变速阶段加速度的大小相同，可知加速与减速过程的时间均为 ，令匀速运动的时间为 ，由于 图像的面积表示位移，则有
解得
则第①次和第②次实验汽车运动时间之比
B符合题意；
D．根据图像可知，汽车初速度与末速度均为0，根据动能定理有
由于阻力大小相等，运动的总位移相等，可知两次实验克服阻力做功相等，可知汽车牵引力所做的功，即汽车牵引力所做的功之比为1：1，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】 图像的斜率的绝对值表示加速度， 图像的面积表示位移，由于阻力大小相等，运动的总位移相等，可知两次实验克服阻力做功相等。
11．【答案】A,C
【知识点】通电导线及通电线圈周围的磁场
【解析】【解答】BD．由于 、 中电流大小相等，根据右手螺旋定则可知， 、 在P点的磁感应强度大小相等，方向相反， 在P点的磁感应强度方向水平向右；则P点磁感应强度的大小不为零，方向水平向右，BD不符合题意；
AC．根据右手螺旋定则， 、 与 在O点的磁感应强度方向如图所示
可知 、 在O点的合磁感应强度 方向水平向左，而 在O点的磁感应强度 方向水平向右；当 时，O点磁感应强度的大小为零；当 时，O点磁感应强度方向水平向左；当 时，O点磁感应强度方向水平向右；AC符合题意。
故答案为：AC。
【分析】 、 中电流大小相等，根据右手螺旋定则可知， 、 在P点的磁感应强度大小相等，方向相反。根据平行四边形法则求解合场强大小。
12．【答案】A,D
【知识点】动量；冲量
【解析】【解答】A．物块与地面间的滑动摩擦力为
则 前，物块开始滑动，受到滑动摩擦力作用， 时根据动量定理
A符合题意；
B． 时物块速度
2s-3s过程，加速度大小为
方向为负，则 时物块的速度大小为零，B不符合题意；
C.0~4s时间内F对物块的冲量大小为
C不符合题意；
D． 时物块的速度大小为零，之后拉力与摩擦力平衡，不再运动，则0~4s时间内物体的位移为
D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】根据动量定理求解时物块的动量大小。加速度方向与合力方向相同。利用冲量表达式求解0~4s时间内F对物块的冲量大小。
13．【答案】（1）0.800
（2）0.690
（3）2.23
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】（1）由题可知，相邻两点间的时间间
根据平均速度的定义可知
（2）B为AC的中间时刻，因此打B点的瞬时速度等于AC间的平均速度
（3）根据
可知
【分析】（1）根据平均速度的定义求解速度大小。
（2）B为AC的中间时刻，因此打B点的瞬时速度等于AC间的平均速度 。
（3）根据逐差法求解加速度大小。
14．【答案】（1）
（2）左；；2.0
（3）
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】（2）① 根据电路图连接实物图如下
② 闭合开关前，为保护电路，应使滑动变阻器滑动触头置于左端；
④ 在图丙的坐标纸上画出 图线
⑤根据并联电路电压相等，有 ，
结合图像可得
解得
（3）根据电阻定律
可得
【分析】（2）①根据电路图依次连接实物图。② 闭合开关前，为保护电路，使电路电阻最大，电流最小，应使滑动变阻器滑动触头置于左端。④根据描点法求解函数图象。⑤并联电路电压相等。
（3）根据电阻定律代入数据求解电阻率。
15．【答案】（1）由于摩擦力的方向与相对运动的方向相反，刚滑上传送带时，物块的速度大于传送带的速度，所受摩擦力的方向水平向左，因此加速度的方向水平向左，根据牛顿第二定律可知
解得加速度大小
（2）与传送带达到速度相同所用时间为t1，根据
解得
这段时间内物块的位移
接下来物块与传送带一起匀速运动，所用时间为t2，则
物块从A端运动到B端的时间
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型；牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】（1）刚上传送带，物体相对传送带向右运动， 所受摩擦力的方向水平向左 。
（2）物体先在传送带上做加速运动后做匀速运动，分别求出运动时间，从而求出物块从A端运动到B端的时间。
16．【答案】（1）感应电动势为
（2）感应电流
电阻R上消耗的功率
解得P=0.375W
（3）由于金属棒匀速运动，则有
解得F=0.3N
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【分析】（1）利用动生电动势表达式求解感应电动势E的大小。
（2）利用闭合回路欧姆定律求解电流大小，根据功率求解公式求解电阻R上的功率大小。
（3）由于金属棒匀速运动 ，物体处于平衡状态。
17．【答案】（1）物块P下滑过程，由牛顿第二定律得
得
由位移公式可得
解得v=5m/s
（2）P、Q碰撞过程根据动量守恒有
损失的机械能为
（3）整体从B到D过程，根据机械能守恒有
在最高点D根据牛顿第二定律有
解得FN=5N
【知识点】动量守恒定律；机械能守恒定律
【解析】【分析】（1）由牛顿第二定律求解加速度大小，利用匀变速速度位移关系求解速度大小。
（2） P、Q碰撞过程根据动量守恒 ，机械能等于动能和势能之和。
（3） 整体从B到D过程，根据机械能守恒求出物块运动到圆弧轨道最高点D时速度大小，在最高点D根据牛顿第二定律求出物块运动到圆弧轨道最高点D时所受轨道的压力。
18．【答案】（1）在磁场中运动过程，根据几何关系
解得
根据洛伦兹力提供向心力
解得
（2）粒子在磁场中转过的圆心角为60°，用时
粒子从N到M点的过程中，做类平抛运动，有 ， ，
解得 ，
粒子从P点运动到M点所用的时间
（3）根据几何关系
当 时，轨迹圆心与P点连线与x轴负方向夹角为30°，此时轨迹圆心与P点距离为2d，根据几何关系可知圆心在y轴上且到原点的距离为d即圆心在M点，则粒子将会从y轴沿x轴负方向进入电场，抛出点的纵坐标为
飞出电场过程，根据动能定理
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） 在磁场中运动过程，根据几何关系求解半径大小，洛伦兹力提供向心力 。
（2） 粒子在磁场中转过的圆心角为60°， 结合粒子在磁场中运动周期求出 粒子在磁场中运动时间。 粒子从N到M点的过程中，做类平抛运动 。
（3） 根据几何关系可知运动轨迹圆心在y轴上且到原点的距离为d即圆心在M点，飞出电场过程，根据动能定理求解粒子刚飞出电场时的动能。
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贵州省贵阳市普通中学2022-2023学年高三上学期物理期末监测考试试卷
一、单选题
1．（2023高三上·贵阳期末）一质点做匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为x，速度增为原来的两倍，方向不变，则该质点的加速度为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】设这段时间的初速度为 ，则末速度为 ，根据运动学公式可 ，
联立解得该质点的加速度为
故答案为：C。
【分析】由运动学公式，包括匀变速运动平均速度公式。联立解得该质点的加速度。
2．（2023高三上·贵阳期末）如图，粗糙绝缘水平桌面上有一铜质圆环。当一竖直放置的条形磁铁从圆环直径正上方等高快速向右通过AB的过程中，圆环始终不动，则可知圆环受到的摩擦力方向（ ）
A．始终向左 B．始终向右
C．先向左后向右 D．先向右后向左
【答案】A
【知识点】楞次定律
【解析】【解答】根据楞次定律，由于磁体的运动，在闭合回路中产生感应电流，感应电流激发出的磁场对原磁体有磁场力的作用，该磁场力的效果总是阻碍原磁体的相对运动，可知，圆环中激发出的磁场对条形磁体有磁场力的作用，该磁场力的效果总是阻碍条形磁体的相对运动，即该磁场力的方向整体向左，根据牛顿第三定律可知，条形磁体对圆环中感应电流的磁场力方向整体向右，圆环静止，则地面对圆环的摩擦力方向始终向左。
故答案为：A。
【分析】根据楞次定律的推论：来拒去留，增反减同很容易求解。
3．（2023高三上·贵阳期末）一根细线系着一个质量为m的小球，细线上端固定在天花板上。给小球施加力F，小球平衡后细线跟竖直方向的夹角，现改变F的方向，但仍然可使小球在图中位置保持平衡。重力加速度为g，则F的最小值应为（ ）
A．mg B． C． D．2mg
【答案】B
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】对小球进行分析，作出动态受力图如图所示
根据图形可知，F的最小值应为
故答案为：B。
【分析】重力大小方向都不变，拉力方向不变，平移后三力构成封闭矢量三角形。拉力与F垂直，F最小。
4．（2023高三上·贵阳期末）质量为m的物体在升降机中，随升降机竖直向上以大小为（g为重力加速度）的加速度做匀减速运动，上升高度为h，在此过程中，物体的机械能（ ）
A．增加 B．减少 C．增加 D．减少
【答案】C
【知识点】功能关系
【解析】【解答】物体减速上升，加速度方向向下，由牛顿第二定律可得
解得
除重力外的其它力所做的功等于机械能的变化量，力F做正功，机械能增加，增加量为
故答案为：C。
【分析】物体减速上升，加速度方向向下，除重力外的其它力所做的功等于机械能的变化量，力F做正功，机械能增加。
5．（2023高三上·贵阳期末）1932年，美国物理学家安德森在宇宙线实验中发现了正电子，从而证明了反物质的存在。如图是科学史上一张著名的实验照片，显示一个正电子在云室中穿过某种金属板运动的径迹。云室放置在匀强磁场中，磁场方向与照片垂直。云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用。分析此径迹可知（ ）
A．磁场方向向里，正电子由下往上运动
B．磁场方向向里，正电子由上往下运动
C．磁场方向向外，正电子由下往上运动
D．磁场方向向外，正电子由上往下运动
【答案】B
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【解答】从图像上可以看出上侧半径大，下侧半径小，当正电子在云室中穿过某种金属板时动能损失，速度变小，由 可知运动半径减小，所以正电子由上往下运动，根据左手定则可知磁场方向向里。
故答案为：B.
【分析】图像上可以看出上侧半径大，下侧半径小，半径大，对应运动速度大，正电子由上往下运动，当正电子在云室中穿过某种金属板时动能损失。
6．（2023高三上·贵阳期末）竖直平面内有一半圆形槽，O为圆心，直径AB水平，甲、乙两小球分别从A点和O点以大小为和的速度水平抛出，甲球刚好落在半圆最低点P，乙球落在Q点，Q点距O点的竖直高度正好为圆形槽半径的二分之一，则等于（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】依题意，根据平抛运动规律可得，对于甲小球 ，
对于乙小球，有 ，
联立以上式子求得
故答案为：D。
【分析】根据平抛运动规律，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，结合几何关系求解。
7．（2023高三上·贵阳期末）北京时间2022年10月12日15点45分，“天宫课堂”再次开启，神舟十四号飞行乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲通过“天地连线”在距地面约400km的中国空间站面向广大青少年进行了太空授课，演示了微重力环境下的相关实验。已知空间站大约90min绕地球转一圈，地球半径为6400km，引力常量。则（ ）
A．所谓“微重力环境”是指空间站里面的任何物体所受合力近似为零
B．宇航员在空间站中每天大约能看到8次太阳升起
C．由以上数据可以近似求出地球的平均密度
D．由以上数据可以近似求出空间站所受到的向心力
【答案】C
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】A．空间站里面的物体所受合力为地球的万有引力，并不为零，A不符合题意；
B．根据
可知宇航员在空间站中每天大约能看到16次太阳升起，B不符合题意；
C．根据万有引力提供向心力
可得
根据
解得地球的平均密度为
C符合题意；
D．由于空间站的质量不知道，由以上数据不可以近似求出空间站所受到的向心力，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】空间站里面的物体所受合力为地球的万有引力，并不为零。万有引力提供空间站做圆周运动的向心力，由于空间站的质量不知道，由以上数据不可以近似求出空间站所受到的向心力。
8．（2023高三上·贵阳期末）如图所示是一个充电电路装置，图甲和图乙是其发电机的两个截面示意图。推动手柄使线圈a沿轴线往复运动，线圈a中产生的感应电动势随时间按如图丙所示的正弦规律变化。线圈a连接一原、副线圈匝数比为1：10的理想变压器，其输出端接充电设备。线圈a及导线的电阻不计。则（ ）
A．变压器输出电流的频率为10Hz
B．充电电路两端的电压有效值为5V
C．其他条件不变，仅增大线圈a往复运动的频率，充电电路两端的电压最大值不变
D．其他条件不变，对不同规格的充电设备充电，变压器输入功率可能不同
【答案】D
【知识点】交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值；变压器的应用
【解析】【解答】A．根据图丙可知，输出电流的频率
A不符合题意；
B．原线圈两端电压的有效值
根据电压与匝数的关系有
解得
B不符合题意；
C．根据
可知，仅增大线圈a往复运动的频率时，穿过线圈的磁通量的变化率增大，则原线圈两端电压的最大值增大，根据电压匝数关系，充电电路两端的电压最大值，C不符合题意；
D．其他条件不变时，根据上述，可知变压器原副线圈两端电压的有效值均一定，对不同规格的充电设备充电，通过设备的额定电流可能不同，则变压器输出功率可能不同，而输出功率决定输入功率，即其他条件不变，对不同规格的充电设备充电，变压器输入功率可能不同，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】频率与周期互为倒数关系。原副线圈匝数之比等于电压之比。仅增大线圈a往复运动的频率时，穿过线圈的磁通量的变化率增大，则原线圈两端电压的最大值增大。
二、多选题
9．（2023高三上·贵阳期末）如图所示，虚线ac和bd分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异种点电荷分别固定在椭圆的两个焦点M、N上。g、c两点关于N点对称。下列说法正确的是（ ）
A．a、c两点场强相同，电势不相同
B．b、d两点场强不相同，电势相同
C．同一带负电的试探电荷在g点具有的电势能小于在c点具有的电势能
D．将一带正电的试探电荷沿椭圆顺时针从a点经b点移到c点，电场力始终做正功
【答案】A,C,D
【知识点】电场强度；电势
【解析】【解答】A．根据等量异种点电荷的电场线的分布规律可知，关于中心O对称点所在位置，电场线方向与分布的疏密程度均相同，即a、c两点场强相同，由于沿电场线电势降低，可知a点电势高于c点电势，A符合题意；
B．b、d两点关于中心O对称，根据上述可知，b、d两点场强相同，根据等量异种点电荷的等势线分布规律，b、d两点连线为一条等势线，则b、d两点电势相同，B不符合题意；
C．根据点电荷电势公式，g、c两点电势分别为 ，
可知
根据
可知，同一带负电的试探电荷在g点具有的电势能小于在c点具有的电势能，C符合题意；
D．根据等量异种点电荷的等势线分布规律可知，沿椭圆顺时针从a点经b点移到c点，电势逐渐减小，根据
可知，电场力始终做正功，即将一带正电的试探电荷沿椭圆顺时针从a点经b点移到c点，电场力始终做正功，D符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】由对称性可知，a、c两点场强相同，由于沿电场线电势降低，可知a点电势高于c点电势。
10．（2023高三上·贵阳期末）中国汽车工业协会日前公布的最新数据显示，2022年前10个月，我国新能源汽车产销量均超500万辆，持续保持高增长态势。为了测试某品牌新能源汽车的性能，某实验小组对一辆新能源汽车在同一平直轨道上进行了①②两次实验，其速度大小v随时间t的变化关系如图所示，第②次实验中变速阶段加速度的大小相同；两次实验中汽车所受阻力大小相等且恒定，汽车运动距离相等。对于第①次和第②次实验（ ）
A．汽车最大牵引力之比为2：1
B．汽车运动时间之比为2：3
C．汽车输出的最大功率之比为4：1
D．汽车牵引力所做的功之比为1：1
【答案】B,D
【知识点】机车启动
【解析】【解答】A． 图像的斜率的绝对值表示加速度想，对实验①②有 ，
解得
A不符合题意；
C．根据 ，
解得
C不符合题意；
B．由于第②次实验中变速阶段加速度的大小相同，可知加速与减速过程的时间均为 ，令匀速运动的时间为 ，由于 图像的面积表示位移，则有
解得
则第①次和第②次实验汽车运动时间之比
B符合题意；
D．根据图像可知，汽车初速度与末速度均为0，根据动能定理有
由于阻力大小相等，运动的总位移相等，可知两次实验克服阻力做功相等，可知汽车牵引力所做的功，即汽车牵引力所做的功之比为1：1，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】 图像的斜率的绝对值表示加速度， 图像的面积表示位移，由于阻力大小相等，运动的总位移相等，可知两次实验克服阻力做功相等。
11．（2023高三上·贵阳期末）如图所示，垂直纸面内的三根相互平行的长直通电导线、和，固定放置在一等边三角形的三个顶点上，它们通有的电流恒定且方向均垂直纸面向外。O为三角形的中点，P为、连线的中点，已知、中电流大小相等。则（ ）
A．O点磁感应强度的大小可能为零 B．P点磁感应强度的大小可能为零
C．O点磁感应强度的方向可能向左 D．P点磁感应强度的方向可能向左
【答案】A,C
【知识点】通电导线及通电线圈周围的磁场
【解析】【解答】BD．由于 、 中电流大小相等，根据右手螺旋定则可知， 、 在P点的磁感应强度大小相等，方向相反， 在P点的磁感应强度方向水平向右；则P点磁感应强度的大小不为零，方向水平向右，BD不符合题意；
AC．根据右手螺旋定则， 、 与 在O点的磁感应强度方向如图所示
可知 、 在O点的合磁感应强度 方向水平向左，而 在O点的磁感应强度 方向水平向右；当 时，O点磁感应强度的大小为零；当 时，O点磁感应强度方向水平向左；当 时，O点磁感应强度方向水平向右；AC符合题意。
故答案为：AC。
【分析】 、 中电流大小相等，根据右手螺旋定则可知， 、 在P点的磁感应强度大小相等，方向相反。根据平行四边形法则求解合场强大小。
12．（2023高三上·贵阳期末）一质量为2kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，已知物块与地面间的动摩擦因数为0.1，重力加速度g取。则（ ）
A．时物块的动量大小为
B．时物块的速度大小为1m/s，方向向右
C．0~4s时间内F对物块的冲量大小为
D．0~4s时间内物体的位移为3m
【答案】A,D
【知识点】动量；冲量
【解析】【解答】A．物块与地面间的滑动摩擦力为
则 前，物块开始滑动，受到滑动摩擦力作用， 时根据动量定理
A符合题意；
B． 时物块速度
2s-3s过程，加速度大小为
方向为负，则 时物块的速度大小为零，B不符合题意；
C.0~4s时间内F对物块的冲量大小为
C不符合题意；
D． 时物块的速度大小为零，之后拉力与摩擦力平衡，不再运动，则0~4s时间内物体的位移为
D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】根据动量定理求解时物块的动量大小。加速度方向与合力方向相同。利用冲量表达式求解0~4s时间内F对物块的冲量大小。
三、实验题
13．（2023高三上·贵阳期末）在“研究匀变速直线运动”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，实验中得到与小车相连的一条点迹清晰的纸带。图中的点为计数点（每两个相邻的计数点间还有4个点未画出），测得A、B、C、D各点到O点的距离如图所示。根据以上数据，求：
（1）打点计时器打下AD两点的时间间隔内，小车的平均速度大小 m/s；
（2）打点计时器打下B时小车的瞬时速度大小 m/s；
（3）小车运动的加速度大小 。（以上结果均保留三位有效数字）
【答案】（1）0.800
（2）0.690
（3）2.23
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】（1）由题可知，相邻两点间的时间间
根据平均速度的定义可知
（2）B为AC的中间时刻，因此打B点的瞬时速度等于AC间的平均速度
（3）根据
可知
【分析】（1）根据平均速度的定义求解速度大小。
（2）B为AC的中间时刻，因此打B点的瞬时速度等于AC间的平均速度 。
（3）根据逐差法求解加速度大小。
14．（2023高三上·贵阳期末）为了测量一段金属丝的电阻率，某同学进行了下列实验操作：
（1）先用米尺和螺旋测微器分别准确测出金属丝的长度L和直径d；
（2）接着该同学用如图所示的电路测量金属丝的电阻，图中为标准定值电阻（）；、为理想电流表，S为单刀开关，E为电源，R为滑动变阻器，为待测金属丝。采用如下步骤完成实验：
①按照实验原理线路图甲，将图乙中实物完整连线 ；
②将滑动变阻器滑动触头置于 （选填“左”或“右”）端，闭合开关S；
③改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电流表、的示数、；
④重复步骤③，得到如下数据：
1 2 3 4 5
0.10 0.21 0.30 0.42 0.51
0.51 1.02 1.49 2.03 2.52
利用上述5次测量数据，请在图丙的坐标纸上画出图线；
⑤根据图线求得金属丝电阻值为 ；（结果保留两位有数字）
（3）最后由以上测得的物理量，可以求出该金属丝的电阻率，计算电阻率的公式为： （用L、d、表示）。
【答案】（1）
（2）左；；2.0
（3）
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】（2）① 根据电路图连接实物图如下
② 闭合开关前，为保护电路，应使滑动变阻器滑动触头置于左端；
④ 在图丙的坐标纸上画出 图线
⑤根据并联电路电压相等，有 ，
结合图像可得
解得
（3）根据电阻定律
可得
【分析】（2）①根据电路图依次连接实物图。② 闭合开关前，为保护电路，使电路电阻最大，电流最小，应使滑动变阻器滑动触头置于左端。④根据描点法求解函数图象。⑤并联电路电压相等。
（3）根据电阻定律代入数据求解电阻率。
四、解答题
15．（2023高三上·贵阳期末）如图所示为车站使用的水平传送带模型，其A、B两端的距离，它与水平台面平滑连接，传送带以4m/s的恒定速率顺时针匀速转动。一物块以的初速度从A端水平地滑上传送带，已知物块与传送带间的动摩擦因数为。重力加速度g取。求：
（1）物块刚滑上传送带时的加速度大小和方向；
（2）物块从A端运动到B端的时间。
【答案】（1）由于摩擦力的方向与相对运动的方向相反，刚滑上传送带时，物块的速度大于传送带的速度，所受摩擦力的方向水平向左，因此加速度的方向水平向左，根据牛顿第二定律可知
解得加速度大小
（2）与传送带达到速度相同所用时间为t1，根据
解得
这段时间内物块的位移
接下来物块与传送带一起匀速运动，所用时间为t2，则
物块从A端运动到B端的时间
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型；牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】（1）刚上传送带，物体相对传送带向右运动， 所受摩擦力的方向水平向左 。
（2）物体先在传送带上做加速运动后做匀速运动，分别求出运动时间，从而求出物块从A端运动到B端的时间。
16．（2023高三上·贵阳期末）如图所示，电阻不计的两平行金属导轨MN、PQ水平放置，MP之间接有一电阻，两导轨间距离，质量的金属棒ab垂直MN、PQ放置在导轨上。已知金属棒ab接入电路的电阻，与导轨间的动摩擦因数，整个装置处在方向竖直向下、磁感应强度的匀强磁场中。现施加一向右的水平恒力F，使金属棒以的速度向右匀速运动，且与导轨始终良好接触。求：
（1）感应电动势E的大小；
（2）电阻R上消耗的功率；
（3）水平恒力F的大小。
【答案】（1）感应电动势为
（2）感应电流
电阻R上消耗的功率
解得P=0.375W
（3）由于金属棒匀速运动，则有
解得F=0.3N
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【分析】（1）利用动生电动势表达式求解感应电动势E的大小。
（2）利用闭合回路欧姆定律求解电流大小，根据功率求解公式求解电阻R上的功率大小。
（3）由于金属棒匀速运动 ，物体处于平衡状态。
17．（2023高三上·贵阳期末）如图所示，倾角的粗糙斜面轨道与一半径竖直光滑圆弧轨道在B点平滑连接。一质量小物块Q（可视为质点）静置于圆弧轨道最低点B处。现将另一与物块Q完全相同的小物块P从斜面上高处的A点由静止释放，运动到最低点与Q发生正碰，碰撞后两物块立即粘合在一起，已知小物块P与斜面间的动摩擦因数，重力加速度g取。求：
（1）小物块P与Q碰撞前的速度大小v；
（2）小物块P与Q碰撞过程中系统损失的机械能；
（3）物块运动到圆弧轨道最高点D时所受轨道的压力。
【答案】（1）物块P下滑过程，由牛顿第二定律得
得
由位移公式可得
解得v=5m/s
（2）P、Q碰撞过程根据动量守恒有
损失的机械能为
（3）整体从B到D过程，根据机械能守恒有
在最高点D根据牛顿第二定律有
解得FN=5N
【知识点】动量守恒定律；机械能守恒定律
【解析】【分析】（1）由牛顿第二定律求解加速度大小，利用匀变速速度位移关系求解速度大小。
（2） P、Q碰撞过程根据动量守恒 ，机械能等于动能和势能之和。
（3） 整体从B到D过程，根据机械能守恒求出物块运动到圆弧轨道最高点D时速度大小，在最高点D根据牛顿第二定律求出物块运动到圆弧轨道最高点D时所受轨道的压力。
18．（2023高三上·贵阳期末）如图所示，平面直角坐标系xOy中，在第Ⅰ象限内有垂直xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B；在第Ⅱ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴负方向。在x轴上的P点有一粒子源，能发射大量质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，它们的速度大小相同，速度方向均在xOy平面内，与x轴正方向的夹角分布在0~180°范围内。已知的粒子经过y轴上的点（图中未画出）且垂直于y轴进入匀强电场中，并最终从点（图中未画出）飞出电场。不计粒子所受的重力以及粒子间的相互作用。求：
（1）刚从粒子源发射出来的粒子速度大小v；
（2） 的粒子从P点运动到M点所用的时间t；
（3） 的粒子刚飞出电场时的动能。
【答案】（1）在磁场中运动过程，根据几何关系
解得
根据洛伦兹力提供向心力
解得
（2）粒子在磁场中转过的圆心角为60°，用时
粒子从N到M点的过程中，做类平抛运动，有 ， ，
解得 ，
粒子从P点运动到M点所用的时间
（3）根据几何关系
当 时，轨迹圆心与P点连线与x轴负方向夹角为30°，此时轨迹圆心与P点距离为2d，根据几何关系可知圆心在y轴上且到原点的距离为d即圆心在M点，则粒子将会从y轴沿x轴负方向进入电场，抛出点的纵坐标为
飞出电场过程，根据动能定理
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） 在磁场中运动过程，根据几何关系求解半径大小，洛伦兹力提供向心力 。
（2） 粒子在磁场中转过的圆心角为60°， 结合粒子在磁场中运动周期求出 粒子在磁场中运动时间。 粒子从N到M点的过程中，做类平抛运动 。
（3） 根据几何关系可知运动轨迹圆心在y轴上且到原点的距离为d即圆心在M点，飞出电场过程，根据动能定理求解粒子刚飞出电场时的动能。
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