1．以下物理量为矢量，且单位是国际单位制基本单位的是（    ）

A．质量、kg        B．位移、m         C．力、N             D．时间、s

【答案】

B

 

2．下列不属于理想物理模型的是（    ）

A．元电荷            B．点电荷            C．质点        D．单摆

【答案】

A

 

3．一物体从静止开始运动，下面四张图表示它做单向直线运动的是（    ）

【答案】

D

 

4．某人身系弹性绳自高空P点自由下落，a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止悬吊时的平衡位置，空气阻力不计，则人从P点落下到最低点c的过程中（    ）

A．从P点到c点人的动能一直增加

B．从a点开始人的动能开始减少

C．从a点开始人的机械能开始减少

D．从P点到c点人的机械能保持不变

【答案】

C

 

5．如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮在水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动。为使水波能带动叶片振动，可用的方法是（    ）

A．增大波源振幅

B．减小波源振幅

C．减小波源距桥墩的距离

D．降低波源频率

【答案】

D

 

6．磁单极子是物理学家设想的一种仅带有单一磁极（N极或S极）的粒子，它们的磁感线分布类似于点电荷的电场线分布，目前科学家还没有证实磁单极子的存在。若自然界中存在磁单极子，以其为球心画出两个球面1和2，如图所示，a点位于球面1上，b点位于球面2上，则下列说法正确的是（    ）

A．球面1和球面2的磁通量相同

B．球面1比球面2的磁通量小

C．a点和b点的磁感应强度相同

D．a点比b点的磁感应强度小

【答案】

A

 

7．小电珠与电动机并联接入电路，两者均正常工作时，小电珠的电阻为R₁，两端电压为U₁，流过的电流为I₁；电动机的内电阻为R₂，两端电压为U₂，流过的电流为I₂。则（    ）

A．U₁＜U₂           B．\(\frac{{{I_1}}}{{{I_2}}}\)＞\(\frac{{{R_2}}}{{{R_1}}}\)          C．\(\frac{{{I_1}}}{{{I_2}}}\)= \(\frac{{{R_2}}}{{{R_1}}}\)          D．\(\frac{{{I_1}}}{{{I_2}}}\)＜\(\frac{{{R_2}}}{{{R_1}}}\)

【答案】

B

 

8．一列沿x轴负方向传播的简谐横波，t = 2 s时的波形如图（a）所示，x = 3 m处质点的振动图像如图（b）所示，则波速可能是（    ）

A．\(\frac{1}{2}\)m/s              B．\(\frac{1}{3}\)m/s              C．\(\frac{1}{4}\)m/s              D．\(\frac{1}{5}\)m/s

【答案】

A

 

9．如图所示，解放军战士在水平地面上拉着轮胎做匀速直线运动进行负荷训练，运动过程中保持双肩及两绳的端点A、B等高．两绳间的夹角为θ = 60°，所构成的平面与水平面间的夹角恒为α = 53°，轮胎重为G，地面对轮胎的摩擦阻力大小恒为F_f，则每根绳的拉力大小为（    ）

A．\(\frac{{2\sqrt 3 }}{9}\)F_f           B．\(\frac{{\sqrt 3 }}{2}\)F_f             C．\(\frac{{5\sqrt 3 }}{9}\)F_f            D．\(\frac{{2\sqrt 3 }}{3}\)F_f

【答案】

C

 

10．扫描隧道显微镜（STM）可用来探测样品表面原子尺度上的形貌，为了隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加恒定磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是（    ）

【答案】

D

 

11．图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2 V。一电子经过a时的动能为10 eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV。则（    ）

A．平面a电势最低，平面f电势最高

B．该电子可能到达不了平面f

C．该电子经过平面b时，电势能和动能之和为10 eV

D．该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍

【答案】

B

 

12．动车组由多节动力车厢提供动力，从而到达提速的目的．设质量为 m 的动车组通过轨道 abcd，若整个过程中所受阻力与速率成正比，有四节动力车厢，每节动力车厢发动机的额定功率均为 P，动车组在 bc 段到达的最大速度为 v_m。下列说法正确的是（    ）

A．动车组在 bc 段匀加速启动的过程中，牵引力恒定不变

B．若动车组在 abcd 段保持速率不变行驶，则在 bc 段输出功率最大

C．若四节动力车厢输出的总功率为 2P，动车组在bc段的最大速度为 0.5v_m

D．动车组在 cd 段能到达的最大速度最大

【答案】

D

【解析】

A．动车组在 bc 段匀加速启动的过程中，速度逐渐增大，所受阻力与速率成正比，所以牵引力逐渐增大，故 A 错误；

B．动车组在 abcd 段保持速率不变行驶，则阻力不变，在 ab 段不仅需要克服阻力，还需要克服重力做功，所以 ab 段输出功率最大，故 B 错误；

C．根据题意，在 bc 段有 4P = fv_m = kv_m²，若输出总功率变为 2P，则有 2P = kv_m′²

联立解得 v_m′ = \(\frac{{\sqrt 2 }}{2}\) v_m。故 C 错误；

D．动车组在 cd 段除了动车自身做功外，重力也会做正功，故动车组在 cd 段能到达的最大速度最大，故 D 正确。

故选 D。

 

13．如图是伏打电池原理示意图，a、b表示电极A、B和电解液接触层中的点，在图中用数字①②③表示的三个区域中，自由电荷依靠非静电力移动的区域为______________（填入数字序号），B极和b点中电势较高的点是_________。

【答案】

①③，b点

 

14．如图，两个电荷量均为Q的正点电荷固定于x轴A、B两点，其坐标分别为（−a，0）、（a，0），电量为q的负点电荷在y轴坐标为（0，a）处的C点受到的电场力大小为_______（静电力恒量为k）；由静止释放负点电荷，若其由C首次运动至O点的时间为0.2 s，求0.6 s内负点电荷运动的路程是_________。

【答案】

\(\frac{{\sqrt 2 kQq}}{{2{a^2}}}\)，3a

 

15．如图，匀强磁场垂直于软导线回路平面向外，由于磁场发生变化，回路变为圆形，在此过程中，该磁场_____________（选填“逐渐增强”或“逐渐减弱”），回路中感应电流的方向__________（选填“顺时针”或“逆时针”）。

【答案】

逐渐减弱，逆时针

 

16．2021年5月，“天问一号”着陆巡视器带着“祝融号”火星车软着陆火星时，在“降落伞减速”阶段，垂直火星表面速度由 396 m/s减至 61 m/s，用时 168 s，此阶段减速的平均加速度大小为_______m/s²；地球质量约为火星质量的 9.3 倍，地球半径约为火星半径的 1.9 倍，“天问一号”质量约为 5.3 吨，“天问一号”在“降落伞减速”阶段受到的平均空气阻力约为_______N。（本题答案保留一位有效数字） 

【答案】

2，3×10⁴

 

17．在如图（a）所示的电路中，电源电动势为3 V，内阻不计，L₁、L₂为相同规格的小灯泡，这种小灯泡的U-I曲线如图（b）所示，R为定值电阻，阻值为10 Ω当开关S闭合后，L₁消耗的电功率为______W，电路消耗的总功率_______W。

【答案】

0.75，1.35

 

18．（1）如图（a）所示为“用DIS测变速直线运动的瞬时速度”实验装置，图（b）为实验软件界面．实验中选择不同宽度的挡光片，由宽变窄逐次实验，每次实验中应使小车从轨道的__________（选填“同一位置”或“不同位置”）由静止释放。

（2）通过计算平均速度的大小可得随着挡光片宽度减小，小车的平均速度将_________（选填“增大”、“不变”或“减小”）。

（3）如图（c）所示，相隔一定距离增加一个光电门传感器，可探究“物体质量一定，加速度a与物体受力F的定量关系”．若挡光片宽度为d，两光电门沿导轨方向的距离为L，某次实验测定小车经过两个光电门的挡光时间为t₁、t₂，则小车的加速度的表达为________。

（4）甲乙两位同学分别实验根据实验数据作图得到图（d）所示图线①②，两位同学实验中使用的小车质量，________（选填“甲”或“乙”）质量更大一些，分析两位同学实验误差的最可能原因及应如何调整_________________________________________。

【答案】

（1）同一位置

（2）减小

（3）\(\frac{{\frac{{{d^2}}}{{t_2^2}} - \frac{{{d^2}}}{{t_1^2}}}}{{2L}}\)

（4）乙；导轨倾角过大，应调整导轨倾角使小车在不受拉力时可在轨道上匀速运动。

 

19．2022年北京冬奥会将于2月4日至2月20日举行，跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一，如图为一简化的跳台滑雪的雪道示意图。助滑坡由AB和BC组成，AB是倾角为37°的斜坡，长度为L = 100 m，BC为半径R = 20 m的圆弧面，二者相切于B点，与水平面相切于C，∠BOC = 37°，雪橇与滑道间的动摩擦因数为μ = 0.4处处相等，CD为竖直跳台。运动员连同滑雪装备总质量为70 kg，从A点由静止滑下，通过C点水平飞出，飞行一段时间落到着陆坡DE上的E点．运动员运动到C点时的速度是20 m/s，CE间的竖直高度h_CE = 41.25 m。不计空气阻力。全程不考虑运动员使用滑雪杖助力，试求：

（1）运动员在E点着陆前瞬时速度大小；

（2）运动员到达滑道上的C点时受到的支持力大小和加速度大小；

（3）运动员从A点滑到C点过程中克服阻力做的功。

【答案】

（1）v_E = 35 m/s

（2）N = 2100 N

a = \(\sqrt {544} \)m/s²≈23.3 m/s²

（3）W_f克 = 30800 J

 

20．如图（a）所示，两根不计电阻、间距L = 0.5 m的足够长平行光滑金属导轨，竖直固定在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向里，磁感应强度大小为B = 0.4 T。导轨上端串联非线性电子元件Z和阻值为R = 4 Ω的电阻．元件Z的U-I图像如图（b）所示，当流过元件Z的电流大于或等于I₀时，电压稳定为U_m．其中I₀ = 0.25 A，U_m = 2.0 V。质量为m、不计电阻的金属棒可沿导轨运动，运动中金属棒始终水平且与导轨保持良好接触。忽略空气阻力及回路中的电流对原磁场的影响。

（1）闭合开关S，由静止释放金属棒，测得金属棒下落的最大速度v₁ = 20 m/s，试确定金属棒中此时的电流大小和方向；

（2）试确定金属棒质量m；

（3）断开开关S，由静止释放同一根金属棒，求金属棒下落的最大速度v₂；

（4）先闭合开关S，由静止释放同一金属棒，金属棒达到最大速度后，再断开开关S。忽略回路中电流突变的时间，求S断开瞬间金属棒的加速度大小a。

【答案】

（1）I₁ = 1 A，从a到b

（2）m = 0.02 kg

（3）v₂ = 30 m/s

（4）a = 5 m/s²