2023年3月份第1周 物理好题推荐 (含解析）

2023年3月份第1周 物理好题推荐
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1、一定质量的理想气体经历了如图所示的循环，各状态参数如图所示，M与E的连线垂直于横坐标轴.下列说法中正确的是( )
A.从状态E到状态F，气体分子的平均动能减小
B.从状态N到状态E，气体吸收热量
C.从状态M经状态N到状态E，整个过程中气体吸收热量
D.从状态M到状态N，气体的内能增大
2、两极板水平放置的平行板电容器间形成匀强电场，三个相同的带电粒子从同一位置O，同时垂直于电场方向射入平行板电容器间，它们的轨迹如图所示，其中N恰好飞出电场，不考虑带电粒子的重力和带电粒子间的相互作用，下列判断正确的是( )
A.在电场中，M的加速度最大，P的加速度最小
B.N和P两个粒子同时飞离电场
C.进入电场时，P的速度最大，M的速度最小
D.在电场中运动过程中，M的动能增加量最小，P的动能增加量最大
3、如图所示，一小球套在竖直平面内光滑圆环上，小球从圆环顶端P点由静止开始自由下滑，不计下滑过程中的一切阻力，小球依次经过圆环上两点，已知，设小球在A点速度大小为v，则小球在B点的速度大小为( )
A. B. C. D.
4、如图所示，质量分别为，的三个物体叠放在倾角为的斜面上，已知间动摩擦因数为间动摩擦因数为与斜面间动摩擦因数为，与斜面平行的外力作用在B物体上，三个物体均静止在斜面上，则下列判断正确的是( )
A.间的摩擦力大小为，方向沿斜面向上
B.间的摩擦力大小为15 N，方向沿斜面向下
C.间的摩擦力大小为零
D.C与斜面间的摩擦力大小为15 N，方向沿斜面向下
5、如图所示，边长为正方形区域ABCD内无磁场，正方形中线PQ将区域外左右两侧分成两个磁感应强度均为的匀强磁场区域，PQ右侧磁场方向垂直于纸面向外，PQ左侧磁场方向垂直于纸面向里.现将一质量为，电荷量为的正粒子从AB中点以某一速率垂直于AB射入磁场，不计粒子的重力，则关于粒子的运动，下列说法正确的是( )
A.若粒子能垂直于BC射入正方形区域内，则粒子的最大速度为12 m/s
B.若粒子能垂直于BC射入正方形区域内，则粒子的速度可能为10 m/s
C.若粒子能垂直于BC射入正方形区域内，则粒子的速度可能为
D.若粒子能垂直于BC射入正方形区域内，则粒子的速度可能为2 m/s
6、如图所示，粗糙地面上固定一个横截面为正三角形ABC的物体.一个质量分布均匀的长木杆搭在正三角形ABC上，发现木杆下端放在D点时，木杆恰好静止，且.已知长木杆与地面之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，长木杆与三角形物体之间的摩擦不计，则木杆对地面和正三角形物体的压力大小之比为( )
A. B. C. D.
7、如图甲所示，宽度为、足够长的边界间存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场.现有一个质量为m、边长为L、电阻为R的正方形金属框从ab上方L处以初速度开始向下运动，经过图甲中5个位置所对应的时刻分别为时刻线框下边与ab边界重合，线框速度刚好达到时刻线框刚好完全进入磁场区域，速度刚好减为时刻线框下边界刚好到达cd边界，速度再次变为时刻线框刚好离开磁场.线框的速度随时间变化的图像如图乙所示，线框始终在一条竖直线上运动，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A.时间内，线框所受安培力小于重力
B.
C.时间内，通过线框横截面的电荷量为
D.时间内，线框产生的焦耳热为
8、如图所示，质量为M的半圆柱凹槽静止在粗糙水平面上，半圆柱凹槽内壁光滑，凹槽内有一质量为m的小滑块.现施加推力F推动小滑块由A点缓慢移动到B点，已知在此过程中凹槽始终静止不动.下列说法正确的是( )
A.若推力F始终沿着水平方向，则推力F先增大再减小
B.若推力F始终沿着水平方向，则地面对凹槽的支持力先增大再减小
C.若推力F始终沿着凹槽切线方向，则凹槽对滑块的支持力先增大再减小
D.若推力F始终沿着凹槽切线方向，则地面对凹槽的静摩擦力先增大再减小
9、高速公路上标志牌使用的“回归反光膜”有两种.如图所示，一种是用球形的反射元a制成，入射光线以入射角射入玻璃珠a，此后光线在球内发生反射，再次折射回空气的光线恰好和入射光线平行.另一种是用截面为等腰直角三角形的反射元b制成，入射光线垂直射入三角形反射元b，此后光线刚好在三角形内发生全反射，两次全反射后射回空气的光线恰好和入射光线平行.则反射元a与反射元b的折射率之比为( )
A. B. C. D.
二、多选题
10、如图所示，ABCD是一块横截面为正方形的透明玻璃砖，其边长为a，折射率为.一平行激光束从玻璃砖的AB面射入，入射光线与AB面间夹角为45°.激光在真空中的传播速度为c.不考虑激光在每个面上的多次反射.则( )
A.从A点射入的激光射到CD面经过的时间为
B.从A点射入的激光射到CD面经过的时间为
C.CD面上透光的宽度为
D.CD面上透光的宽度为
11、如图甲所示，理想变压器原线圈匝数，副线圈的匝数为为定值电阻，为滑动变阻器，所有电表均为理想交流电表，输入端所接的正弦式交变电压u随时间t的变化关系如图乙所示.下列判断正确的有( )
A.原线圈接交变电压的表达式为
B.电压表的示数为11 V
C.若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，电压表的示数变大
D.若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，电流表A的示数将减小
12、如图甲所示，两根足够长、电阻不计且相距的平行金属导轨固定在倾角的绝缘斜面上，两导轨间存在磁感应强度大小、垂直斜面向上的匀强磁场，现将两根质量均为、电阻均为、长度均为的金属棒放置在导轨顶端附近，两金属棒与导轨接触良好，金属棒ab与导轨间的摩擦忽略不计，金属棒cd与导轨间的动摩擦因数为.在时将金属棒ab由静止释放，此时金属棒cd锁定在斜面上，若在时间内，金属棒ab沿着斜面下滑的距离为时将金属棒cd由静止释放，金属棒ab中的电流随时间变化的关系如图乙所示，重力加速度大小为，则( )
A.时，金属棒ab的加速度大小为
B.时，金属棒cd的加速度大小为
C.时，金属棒ab的速度大小为2 m/s
D.在时间内，金属棒ab产生的焦耳热为2 J
13、如图所示，图甲为一列简谐横波在时刻的波形，其中质点P坐标为（0，0.2 m），质点Q坐标为，图乙为质点Q的振动图像，图中M点坐标为（0.5 s，0），则关于波的传播和质点的振动，下列判断正确的是( )
A.该简谐横波的传播方向沿x轴负方向
B.由波动图像可得该简谐横波的波长为
C.结合波动图像和振动图像可得该简谐横波的传播速度为
D.结合波动图像和振动图像可得质点P的振动方程为
14、课外小组设计了一个碰撞游戏，大小相同、质量相等的三个物块甲、乙、丙处在碰撞轨道同一条直线ABCD上，已知AC间的距离为，物块与轨道间的动摩擦因数均为，游戏中某同学将物块甲从A点以初速度推出，物块甲沿AB滑行并在B点和静止的物块乙发生弹性正碰，碰后物块乙沿BC滑行并与静止在C点的物块丙再次发生弹性正碰，最终物块丙停在D点.该过程中所有物块可视为质点，不计空气阻力，不考虑物块间的二次碰撞，则该过程中判断正确的是( )
A.物块丙停止运动的位置离C的距离为
B.物块丙停止运动的位置离C的距离为
C.若将物块乙的位置从B点向左移动少许，则物块丙停止运动的位置在D点左侧
D.若将物块乙的位置从B点向右移动少许，则物块丙停止运动的位置仍然在D点
15、如图所示地面上有两堵厚度不计的竖直墙壁，某小球从左侧墙壁的最高点O以初速度水平抛出，撞到右侧墙壁之后，水平方向的分速度大小不变但方向相反，竖直方向的分速度不变.经时间t，小球与墙壁两次碰撞后恰好落到右侧墙的最低点C.若小球的运动过程中不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A.两堵墙之间的水平距离为
B.B点距离地面的高度为墙壁总高的一半
C.竖直高度之比为1：3：5
D.若变为原来的2倍，则小球落地的时间变大
16、如图所示，质量为的物块A叠放在质量为m的长木板B上，二者一起放在倾角为30°的粗糙斜面上，长木板B受到沿斜面向上的拉力F.间的动摩擦因数与斜面间的动摩擦因数，最大静摩擦力近似看作滑动摩擦力，重力加速度为g.下列说法正确的是( )
A.为使不沿斜面下滑，F的大小至少为
B.A沿斜面向上运动的最大加速度为
C.若间的摩擦力大小为
D.若的加速度大小为
17、如图所示，正四棱雉的底边边长，棱长为MC的中点，O为底面的中心.现在M点固定一个电荷量为的正点电荷，两点固定两个电荷量均为Q的负点电荷.已知真空中点电荷在外部距离为r处某点电势大小为（Q需代入正负号），且电势的叠加符合代数和，下列说法正确的是( )
A.N处电场强度的大小为
B.O点的电势为零
C.将一个试探电荷从B点沿BD连线移动到D点，试探电荷的电势能始终为零
D.将一个试探电荷从A点沿AC连线移动到C点，静电力对试探电荷先做正功再做负功
18、如图所示，在倾角的斜面上，将小球A、小球B以大小为的初速度同时水平抛出，小球A从斜面顶端向右水平抛出，小球B在斜面底端P点正上方向左水平抛出，两小球先后落在斜面上的Q点（未画出），且小球B刚好垂直落在斜面上的Q点.已知重力加速度.则下列说法正确的是( )
A.小球B先落在斜面上的Q点
B.小球A和小球B平抛的水平位移之比为4：9
C.小球A和小球B平抛的竖直位移之比为4：9
D.小球A和小球B平抛的时间之差为
19、如图所示，质量分别为m和的两个物块置于粗糙固定的斜面上，且固定在一轻质弹簧两端，已知弹簧的原长为L，劲度系数为k，两物块与斜面间的动摩擦因数均为μ，斜面的倾角为θ.现沿斜面向上在物块B上施加一拉力F，使两物块一起做匀加速运动，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A.弹簧的总长为
B.改变斜面的倾角，保持拉力F方向仍然沿斜面向上，大小不变，则弹簧的总长将随倾角的变化而变化
C.如果两物块运动过程中突然撤去拉力F，撤去F瞬间物块A的加速度大小为
D.如果两物块运动过程中突然撤去拉力F，撤去F瞬间物块B的加速度大小为
20、蹦极运动紧张刺激，深受现在年轻人的喜爱.一质量的人由静止下落且仅在竖直方向上运动，刚下落时开始计时，弹性绳对人的弹力F随时间的变化如图所示.人可看成质点，空气阻力忽略不计，重力加速度，则下面说法正确的是( )
A.弹性绳刚好拉直的瞬间，人的速度为
B.在的瞬间，人具有竖直向下的最大速度
C.弹性绳的最大拉力为1500 N
D.从3 s到4 s的过程中，重力势能增大，弹性势能减小，动能先增大后减小
三、实验题
21、在“用DIS测定电源的电动势和内阻”实验中，器材如下：待测电池组（两节完全相同电池组成），电压传感器（量程），电流传感器，滑动变阻器（，额定电流1 A），开关及若干导线.
（1）连接的实物电路图如图甲所示，检查发现电路中有一条导线连接不当，这条导线的编号是______，改正这条导线的连接后开始实验，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的______（填“a”或“b”）端.
（2）实验后该同学用所测得的数据，已在坐标中描好了数据点，如图乙所示，请在图乙中画出图线.
（3）由图乙可求得每节电池的电动势______V，每节电池的内阻______Ω（结果均保留一位小数）.
四、计算题
22、由直角三角形和半圆形拼接而成的玻璃砖的截面如图所示，O为AC的中点，为半圆的直径.a光从D点垂直射入玻璃砖，b光从O点竖直射入玻璃砖，入射角为60°.已知a光的折射率光的折射率，光在真空中的速度为c，求：
（1）两束光第一次由玻璃砖射出时光线的偏折角；
（2）两束光在玻璃砖中传播时间之比（不考虑光线从玻璃砖中射出时的反射光，结果可以保留根号）.
23、如图所示，某人站在水平地面上，以大小为、与水平方向夹角为α的初速度斜向右上方抛出一个质量为的弹性小球，小球离开手的高度为，小球刚好水平击中位于高度为水平平台上的小车A，小车A的质量为，小球和小车均可视为质点.平台上右侧有一个质量为的小车B，其左侧接有一个轻弹簧，当小车A压缩弹簧到最短时，将小车A与弹簧小车B锁定在一起，二者继续运动，撞到右侧一个粘性挡板，粘住两小车，两小车静止.已知平台水平面光滑，重力加速度，求：
（1）α角的大小；
（2）小车A被小球击中后的速度；
（3）两小车撞到右侧粘性挡板后静止，若突然撤去挡板，再解除弹簧锁定，AB分离时的速度分别为多少？
24、如图所示，在第一、二象限存在一水平向右的匀强电场，大小为，在第三、四象限存在竖直向上的匀强电场，大小为，且，在第三、四象限还存在垂直于纸面向外的匀强磁场.一带电微粒从A点以初速度竖直向上射入电场，刚好垂直于y轴射入D点，此后经过x轴上的C点，经过D点的速度.已知微粒的质量为m，电荷量为，重力加速度为g.
（1）求带电微粒从A点到D点过程中，电势能的变化量；
（2）求带电微粒经过x轴上的C点时的速度；
（3）带电微粒射入第三、四象限后，做匀速圆周运动且刚好回到A点，求匀强磁场的磁感应强度大小.
25、如图所示，半圆玻璃砖的半径，折射率为，直径EF与屏幕垂直并接触于F点.平行玻璃砖和半圆形玻璃砖材料相同，AB面与直径EF平行，EF与AB间距为，平行玻璃砖宽度为面和屏幕接触，不考虑AB面和CD面对激光的反射，一细束激光a以入射角射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在屏幕MN上出现两个光斑.求两个光斑之间的距离L.
参考答案
1、答案：B
解析：根据理想气体状态方程可知，从状态E到状态F，的乘积增大，气体温度升高，气体分子的平均动能增大，选项A错误；从状态N到状态E，气体压强不变，体积增大，气体对外做功，根据理想气体状态方程可知，气体温度升高，内能增大，根据热力学第一定律可知，气体吸收热量，选项B正确；从状态M经状态N到状态E，M与E的连线垂直于横坐标轴，初末状态体积相等，气体压强减小，根据理想气体状态方程可知，温度降低，气体内能减小，又外界对气体做功（的面积），根据热力学第一定律可知，气体放出热量，选项C错误；根据理想气体状态方程可知，从状态M到状态N的过程，的乘积变小，气体温度降低，内能减小，选项D错误.
2、答案：C
解析：三个粒子相同，进入电场后，受到的电场力相等，则加速度相等，选项A错误；粒子在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，偏移量，所以，即P先飞离电场，选项B错误；粒子在水平方向上做匀速直线运动，有，因为，，所以，选项C正确；根据动能定理得，由题图可知，，则P的动能增加量最小，的动能增加量相同，选项D错误.
3、答案：B
解析：设小球从大圆环顶端P点由静止开始自由下滑到Q，如图所示，设小球下降的高度为h，小球的半径为R，它到P点的距离为L，根据机械能守恒定律得，由几何关系可得，联立可得，解得，即小球的速度大小正比于它到P点的距离L，由题知，则，B正确，ACD错误.
4、答案：C
解析：三个物体均静止在斜面上，对A受力分析可得间摩擦力大小为，方向沿斜面向上，A错误；对整体受力分析，有可得C正确，B错误，由牛顿第三定律可知，B对C的摩擦力为零，对C受力分析可得C与斜面间的摩擦力，方向沿斜面向上，故D错误.
5、答案：C
解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动由洛伦兹力提供向心力有，解得，若粒子能垂直于BC射入正方形区域内，则粒子可能的运动轨迹如图所示，由几何关系可得，解得，当时，速度最大，为AB错误；当时，C正确；当时，，则粒子的速度不可能为，D错误.
6、答案：A
解析：由及其几何关系可得，木杆与地面的倾角为30°.对木杆受力分析如图甲、乙所示，由平衡条件可得，，联立以上各式可解得地面和正三角形物体对木杆的支持力大小之比为，由牛顿第三定律可知，A正确，BCD错误.
7、答案：C
解析：时间内，线框进入磁场，所受安培力向上，线框做减速运动，安培力大于重力，A错误；由于与时间内，线框的位移都为L，所以图像图线与时间轴所围成的面积相等，因此时间必小于时间，即，B错误；时间内，通过线框横截面的电荷量，线框中电流，感应电动势，磁通量的变化，联立解得，C正确；时间内，初末位置动能相等，重力势能的减少量转化为线框产生的焦耳热，，D错误.
8、答案：D
解析：小滑块由A点缓慢移动到B点，在此过程中，小滑块始终保持平衡状态，受到重力、推力F、支持力三个力，这三个力构成一个封闭的矢量三角形.若推力F始终沿着水平方向，由矢量三角形可知，推力F逐渐增大，凹槽对滑块的支持力逐渐增大，故A选项错误；以凹槽和小滑块整体为研究对象，整体在整体的重力、推力、地面对凹槽的支持力、地面对凹槽的静摩擦力4个力的共同作用下处于平衡状态，地面对凹槽的支持力始终等于整体的重力，不会变化，故B选项错误；若推力F始终沿着凹槽切线方向，由于重力不变，推力F与凹槽对滑块的支持力始终相互垂直，其动态变化如图甲所示，由图甲可知，推力F一直增大，推力F在水平方向的分力先增大后减少，推力F在竖直方向的分力一直增大，由图甲可知，凹槽对滑块的支持力一直减小，故选项C错误；以凹槽和小滑块整体为研究对象，整体在整体的重力、推力、地面对凹槽的支持力、地面对凹槽的静摩擦力4个力的共同作用下处于平衡状态，分别为推力F在水平方向和竖直方向的分力，受力分析正交分解如图乙所示，水平方向，竖直方向，由图甲可知，一直增大，则地面对凹槽的支持力一直减小，由图甲可知，先增大后减少，则地面对凹槽的静摩擦力先增大再减小，故D选项正确。
9、答案：A
解析：由题意分析，光线照射在反射元a上，最终能沿与原方向相反的方向射出，说明入射光路与出射光路平行对称，作出光路如图所示，则由折射定律和几何知识可知，光线照射在反射元b上，由刚好发生全反射可知，，则，故选A.
10、答案：AC
解析：设光从A点经AB面折射直接射到CD面的E点，如图所示，入射角是45°，折射角为θ，玻璃折射率，则，解得，选项A正确，B错误；设玻璃的临界角为，则，解得，由前面分析可得，E点以下都透光，则，解得，，经AB面折射射到BC面光线的入射角都是60°，即都要发生全反射，反射到CD面的入射角为，可以透光，设过B点的光折射后经BC面反射到DC面的位置是F，F是最高点，F点以下都透光，则，因为，所以CD面可能透光的宽度为，选项C正确，D错误.
11、答案：AD
解析：根据题图乙可知，原线圈所接交变电压的最大值为，则原线圈接交变电压u的表达式，选项A正确；因原线圈电压的有效值为，又原、副线圈匝数比为2：1，根据理想变压器电压规律，可得副线圈两端电压为11 V，电压表测的是两端电压，所以其示数小于11 V，选项B错误；若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，接入电路的阻值减小，阻值不变，分得的电压变小，则电压表的示数减小，选项C错误；若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，接入电路的阻值增大，副线圈接入电路的总电阻增大，则通过副线圈的电流减小，根据理想变压器的电流规律可知，原线圈中电流减小，则电流表A的示数减小，选项D正确.
12、答案：AC
解析：在时，对ab棒，由牛顿第二定律有，则金属棒ab的加速度大小，选项A正确；对cd棒，由牛顿第二定律有，则金属棒cd的加速度大小，选项B错误；时，设金属棒ab的速度为，此时回路中的电流，解得，选项C正确；由能量守恒定律得，可得在时间内，金属棒ab产生的焦耳热为，选项D错误.
13、答案：ABC
解析：根据质点Q的振动图像可知，在时刻Q向上振动，根据同侧法可知该简谐波沿x轴负方向传播，A正确；设该简谐横波的波动方程为，将代入，解得，B正确；设质点Q的振动方程为，将代入，解得，，因此该简谐横波的传播速度为，C正确；同理，质点P的振动方程为D错误.
14、答案：BD
解析：以甲为研究对象，设从推出到与乙碰撞位移为，与乙碰撞前速度大小为，根据动能定理有，甲、乙发生弹性碰撞，速度交换即，甲静止，以物块乙为研究对象，从碰后到与丙碰撞位移为，与丙碰撞前速度大小为，根据动能定理有，乙、丙发生弹性碰撞，碰后丙的速度大小为，同理，以丙为研究对象，从碰后到停止，根据动能定理有，联立得，解得B正确，A错误；移动物块乙的位置，物块乙与物块丙碰撞的位置仍为C点，故物块丙停止的位置均在D点，D正确，C错误.
15、答案：AC
解析：小球在水平方向做匀速直线运动，因此三段运动时间相等，每段时间均为，两堵墙壁之间的水平距离A正确；小球在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，从开始，连续相等时间内小球下落的高度之比为1：3：5，C正确，B错误；小球下落的时间取决于高度，故初速度变为原来的2倍，下落时间不变，D错误.
16、答案：ABD
解析：对整体分析，由平衡条件可得，解得，即时不下滑，A正确；对A由牛顿第二定律得，，解得，B正确；假设不发生相对滑动，对整体由牛顿第二定律得，，又，解得，若，则不发生相对滑动，之间为静摩擦力，但小于，C错误；若相对滑动，对B分析，由牛顿第二定律得，，解得，D正确.
17、答案：BC
解析：M处在N处产生的场强大小为处在N处产生的场强大小为，则N点在MC方向的场强大小为，通过几何关系可知，则A处在N处产生的场强大小为，由几何关系可得，N处的合场强大小为，A错误；O处的电势大小为B正确；由于BD连线上各点到三点的距离均相等，因此BD连线上各点与O点电势相等，均为零，所以试探电荷的电势能始终为零，C正确；两点无限靠近负电荷，因此处的电势为负无穷，因此从A点到C点，电势先变大再变小，由电势能公式可知，试探电荷的电势能先变大再变小，因此静电力对试探电荷先做负功再做正功，D错误.
18、答案：CD
解析：对于小球A，由平抛运动规律可知，，解得，对于小球B，由垂直打在斜面上可知，解得，即小球A先落在斜面上的Q点，故A选项错误；由平抛运动水平位移可知，小球A和小球B做平抛运动的水平位移之比为时间之比，即，故B选项错误；由竖直位移可知，故C选项正确；，故D选项正确.
19、答案：AD
解析：由牛顿第二定律，对整体有①，对物块A有②，联立①②式解得④，根据胡克定律有⑤，联立④⑤式解得弹簧变化量⑥，弹簧的总长为⑦，A正确；由⑦式知弹簧的总长与斜面的倾角和动摩擦因数均无关，B错误；撤去拉力F瞬间，物块A的加速度不变为，方向沿斜面向上，C错误；物块B加速度瞬间改变，为，方向沿斜面向下，D正确.
20、答案：AD
解析：由题图像可知，在前2 s，人做自由落体运动，在时，弹性绳刚好拉直，人的速度为，故A选项正确；内，人向下做减速运动，且第3 s末弹力最大，人运动到最低点速度为零，此后人反向加速，在瞬间，再次满足时，人具有竖直向上的最大速度，故B选项错误；在0~3 s的过程中，由动量定理可知，，解得弹性绳的拉力的平均值，则弹性绳的最大拉力必定大于1500 N，故C选项错误；在3~4 s的过程中，人从最低点向上运动，重力势能增大，又因为弹性绳逐渐恢复原长，故弹性势能减小，当合外力为零时，人的加速度为零，速度具有最大值，故动能先增大后减小，故D选项正确.
21、答案：（1）3；a
（2）如图所示
（3）5.9（5.8~6.0均可）；2.0（1.9~2.1均可）
解析：（1）检查发现电路中有一条导线连接不当，这条导线的编号是3，理由是：电压传感器不受开关控制，当开关断开时，电压传感器仍然有示数，导线3应该接在开关的左接线柱上.闭合开关前，为了防止烧毁电流传感器，滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的a端，使滑动变阻器接入电路的阻值最大，回路中的电流最小.
（2）画出图线如答图所示.
（3）由题图乙可求得每节电池的电动势，每节电池的内阻.
22、答案：（1）180°；60°
（2）
解析：解：（1）a光垂直AC射入玻璃砖，由几何关系可知刚好可以到达B点，在B点处的入射角为60°，设a光的临界角为，解得，所以a光在B点发生全反射
光线继续入射到圆弧上，再发生两次全反射，刚好从C点射出，光路图如图所示.
对b光，入射角为，折射角为β，
由折射定律得
解得
光线刚好到达B点，设b光发生全反射的临界角为，
则，得，故b光能从B点射出
由几何关系可知，
，解得
由几何关系可知，a光偏折角为光偏折角为60°
（2）设半圆弧半径为R，a光的光路长
b光的光路长
则
23、答案：（1）53°
（2）
（3）；
解析：解：（1）小球做斜抛运动，竖直方向有
联立解得
（2）小球到达最高点时水平分速度记为，由运动的分解有
小球与小车A发生弹性碰撞，设小球碰后速度为，小车A速度为
由动量守恒定律，机械能守恒定律可得
联立解得
（3）小车A继续向右运动，压缩弹簧，当共速时，弹簧最短
由动量守恒定律可得
由机械能守恒定律，弹簧最大弹性势能为
撞到粘性挡板，二者均静止，撤去挡板后，弹簧伸长，反冲
设AB分离时的速度分别为
由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
联立各式解得
24、答案：（1）
（2）见解析
（3）
解析：解：（1）带电微粒从A点到D点，在竖直方向，有①
由A点到D点，据动能定理有②
解得③
又因为
解得④
即电势能减少了
（2）设微粒由A点到D点所用时间为t
在水平方向⑤
微粒由D点到C点所用时间同样为t，在C点，微粒的水平速度⑥
解得⑦
在竖直方向，带电微粒做竖直上抛运动，回到x轴时竖直速度大小仍为，方向竖直向下
微粒的合速度⑧
且与水平方向的夹角
（3）带电微粒射入第三、四象限后，由做匀速圆周运动可知⑨
⑩
则
代入③式计算可知
带电微粒在第二象限的水平位移
即AC两点间距
由几何知识可知，圆周运动的半径
联立⑧⑩ 三式解得
25、答案：
解析：解：由题意知光路图如图所示，EF面的反射光线射在光屏P点，EF面的折射角设为α
根据折射定律
解得
折射光线射入平行玻璃砖AB面，入射角为
根据折射定律
解得
同理CD界面的入射角为，折射角为
两光斑之间距离