1．随着能源危机的不断加剧，我们不但要合理节约常规能源，还要大力开发新能源，下列能源中属于新能源的是（    ）

（A）石油                   （B）天然气               （C）太阳能               （D）煤炭

【答案】

C

【解析】

 

 

2．在物理学的发展史中，有一位科学家开创了实验与逻辑推理相结合的研究方法，研究了落体运动的规律，这位科学家是

（A）伽利略        （B）牛顿            （C）亚里士多德        （D）法拉第

【答案】

A202

 

3．如图，在上端有活塞的玻璃管底部放置一小块硝化棉，用手快速向下压活塞，可观察到硝化棉被点燃，在此过程中（    ）

（A）气体对外界做功，气体内能增加     （B）外界对气体做功，气体内能增加

（C）气体对外界做功，气体内能减少     （D）外界对气体做功，气体内能减少

【答案】

B

【解析】

做功和热传递可以改变物体的内能。在这个情景中，手压缩气体是外界对气体做功，使气体内能增加。

正确选项为B。

 

4．如图是小球在水平桌面上做直线运动的频闪照片，由此可以断定小球的运动情况可能是

（A）向右加速            （B）向右匀速

（C）向右减速            （D）向左减速

【答案】

C

 

5．2021年12月9日15点40分，“天宫课堂”第一课正式开讲，这是时隔 8 年之后，中国航天员再次在太空授课。若已知地球质量为 M，半径为 R，引力常量为 G，在距地面高度为 h 的空间站内有一质量为 m 水球，其引力加速度大小为

（A）0          （B）\(\frac{{GM}}{{{{(R + h)}^2}}}\)             （C）\(\frac{{Gm}}{{{{(R + h)}^2}}}\)             （D）\(\frac{{GM}}{{{h^2}}}\)

【答案】

B

 

6．如图所示为一个外电阻 R 和电源组成的闭合电路。在正常工作时，若 1 C 正电荷从负极 B 移到正极 A 的过程中，非静电力做功，将 3 J 的其他形式的能转化为电能，同时静电力做功 0.5 J。则此时该电路中电源电动势 E，电源内电压 U_内，电源端电压 U_外 大小分别为

（A）E = 2.5 V，U_外 = 0.5 V            （B）E = 3 V，U_外 = 0.5 V

（C）E = 2.5 V，U_内 = 0.5 V            （D）E = 3 V，U_外 = 2.5 V

【答案】

D

 

7．如图所示，木板 P 下端通过光滑铰链固定于水平地面上的 O 点，物体 A、B 叠放在木板上且处于静止状态，此时物体 B 的上表面水平。现使木板 P 绕 O 点缓慢逆时针旋转到虚线位置， A、B、P 之间均保持相对静止，则在此过程中

（A）B 对 A 的支持力减小            （B）B 对 A 的作用力减小

（C）P 对 B 的作用力增大             （D）P 对 B 的摩擦力增大

【答案】

A

【解析】

AB．以 A 为研究对象，A 原来只受到重力和支持力而处于平衡状态，所以 B 对 A 的作用力与 A 的重力大小相等，方向相反；当将P绕 O 点缓慢旋转到虚线所示位置，B的上表面不再水平，A 受到重力和 B 的支持力、摩擦力三个力的作用，其中 B 对 A 的支持力、摩擦力的合力仍然与A的重力大小相等，方向相反，则B对A的作用力保持不变。选项B错误；

开始时 B 对 A 的支持力大小与重力相等；后来时设 B 的上表面与水平方向之间的夹角是 β，根据平衡条件可知 N = G_Acosβ，所以A受到的支持力一定减小了。选项 A 正确；

C．以AB整体为研究对象，由平衡条件分析可知，板 P 对 AB 整体的作用力大小与其总重力大小相等，保持不变。选项 C 错误；

D．以AB整体为研究对象，设 P 板与水平面间的夹角为 α，则 P 对 B 的摩擦力为 f = G_ABsinα，α 减小，f₂ 减小。选项 D 错误。

正确选项为 A 。

 

8．如图所示的平面内，有静止的等量异号点电荷，M、N 两点关于两电荷连线对称，M、P 两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是（    ）

A．M 点的场强比 P 点的场强大

B．M 点的电势比 N 点的电势高

C．N 点的场强与 P 点的场强相同

D．电子在 M 点的电势能比在 P 点的电势能大

【答案】

C

 

9．一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波，传播速度 v = 10 m/s，t = 0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿 y 轴正方向运动，下列图形中哪个是 t = 0.6 s 时的波形（    ）

【答案】

B

【解析】

由图中可以看出该波的波长为 λ = 4 m，根据 v = \(\frac{\lambda }{T}\)可知该列波的周期为 T = 0.4 s。又因为t = 0 时位于坐标原点的质点从平衡位置沿 y 轴正方向运动，当 t = 0.6 s 时经历了 1.5T，所以此时位于坐标原点的质点从平衡位置沿 y轴负方向运动，结合图像可知 B 选项正确。

故选 B。

 

10．在光滑水平桌面上有 A、C 两个绝缘钉子，相距 2L，一根长度为 πL 的软导线固定在两个钉子之间，并通有大小为 I 的稳定电流。当桌面上加上一个磁感强度为 B 的匀强磁场后，稳定时，钉子 A 上受到导线的拉力大小为

（A）BIL             （B）2BIL

（C）πBIL            （D）2πBIL

【答案】

A

【解析】

导线在安培力作用下张紧成半圆，其有效长度等于 2L，导线受到两个钉子的弹力和安培力，对导线根据平衡条件：2F = BI·2L，解得 F = BIL。

故选A。

 

11．一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率 P 随时间 t 的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小 f 恒定不变。下列描述该汽车的速度 v 随时间 t 变化的图像中，可能正确的是

【答案】

B

【解析】

在 0～t₁ 时间内，如果匀速，则 v−t 图象是与时间轴平行的直线，如果是加速，根据P = Fv，牵引力减小；根据 F – f = ma，加速度减小，是加速度减小的加速运动，当加速度为 0 时，即 F₁ = f，汽车开始做匀速直线运动，此时速度 v₁ = \(\frac{{{P_1}}}{f}\)。所以 0～t₁时间内，v−t图象先是平滑的曲线，后是平行于横轴的直线；

在 t₁～t₂ 时间内，功率突然增加，故牵引力突然增加，是加速运动，根据 P = Fv，牵引力减小；再根据 F – f = ma，加速度减小，是加速度减小的加速运动，当加速度为 0 时，即 F₂ = f，汽车开始做匀速直线运动，此时速度 v₂ = \(\frac{{{P_2}}}{f}\)。所以在 t₁～t₂ 时间内，即 v−t图象也先是平滑的曲线，后是平行于横轴的直线，选项 B 正确。

 

12．如图甲所示，水平桌面上固定着一根绝缘的长直导线，矩形导线框 abcd 靠近长直导线静止放在桌面上．当长直导线中的电流按图乙所示的规律变化时（图甲中电流所示的方向为正方向），则

（A）t₁ 到 t₂ 时间内，线框内电流的方向为 abcda，线框受力向右

（B）t₂ 到 t₃ 时间内，线框内电流的方向为 abcda，线框受力向左

（C）0 到 t₂ 时间内，线框内感应电流方向不变，线框受力方向也不变

（D）t₁ 到 t₃ 时间内，线框内感应电流方向不变，线框受力方向改变

【答案】

D

【解析】

A．t₁ 到 t₂ 时间内，根据右手螺旋定则可知导线框所在处的磁场方向垂直纸面向里，直导线中的电流减小，所以穿过线框的磁通量减小，根据楞次定律，可得线框中感应电流方向为abcda，根据左手定则可知导线框所受安培力向左，故 A 错误；

B．同理 t₂ 到 t₃ 时间内，长直导线中的电流向下且增大，根据右手螺旋定则可知导线框所在处的磁场方向垂直纸面向外，直导线中的电流增大，所以穿过线框的磁通量增大，根据楞次定律，可得线框中感应电流方向为abcda，根据左手定则可知导线框所受安培力向右，故 B 错误；

C．同理0到 t₁ 时间内，根据右手螺旋定则可知导线框所在处的磁场方向垂直纸面向里，直导线中的电流增大，所以穿过线框的磁通量增加，根据楞次定律，可得线框中感应电流方向为adcba，故0到 t₂ 时间内，线框内感应电流方向改变，故 C 错误；

D．t₁ 到 t₂ 时间内线框中感应电流方向为abcda，根据左手定则可知导线框所受安培力向左，t₂到 t₃ 时间内线框中感应电流方向为abcda，根据左手定则可知导线框所受安培力向右，故 t₁ 到 t₃ 时间内，线框内感应电流方向不变，线框受力方向改变，故 D 正确。

故选D。

 

13．现有以下一些物理量和单位，A．特斯拉       B．米/秒       C．牛顿       D．焦耳       E．电功率       F．秒       G．厘米       H．库仑等。其中属于物理量的有____________；在国际单位制中被选定为基本单位的有_____________。

【答案】

E，F

 

14．两波源 Ⅰ、Ⅱ 在水槽中形成的两个波形如图所示，其中实线为波峰，虚线为波谷，则此时图中a点的振动__________，b点的振动________（选填“加强”、“削弱”或“不强不弱”）

【答案】

加强，加强

 

15．已知地球半径 R = 6.37×10³ km，假设地球是一个标准的圆球体，位于北纬 30° 附近的某地有一质点 A，其随地球自转的线速度为________m/s，A 的向心加速度方向沿________方向（选填 AO、AB、AC ）

【答案】

400.9，AB

 

16．如图所示，在一水平向右匀强电场中。有两质量均为 m、带等量异号电荷的小球 M 和 N，通过两根长度均为 L 的绝缘轻绳悬挂在电场中 O 点，平衡后两轻绳与竖直方向的夹角均为θ = 45°。若仅将两小球的电荷量同时变为原来的 2 倍，两小球仍能平衡在原位置。已知静电力常量为 k，重力加速度大小为 g，则球 M 带______电荷（填“正”或“负”），其原来带电量大小为__________。

【答案】

负，L\(\sqrt {\frac{{mg}}{k}} \)

【解析】

（1）对小球 M 受力分析如图

小球M受电场力水平向左，与电场线方向相反，故小球 M 带负电。

（2）由几何关系，小球 M 和 N 之间距离为 L，当两球带电量都为q时，由平衡条件：

mgtan45° = qE − k\(\frac{{{q^2}}}{{{{(\sqrt 2 L)}^2}}}\)           （1）

当两球带电量都为2q时，由平衡条件：

mgtan45° = 2qE − k\(\frac{{{{(2q)}^2}}}{{{{(\sqrt 2 L)}^2}}}\)          （2）

（1）（2）联立可得：

q = L\(\sqrt {\frac{{mg}}{k}} \)

 

17．一内壁光滑、粗细均匀的 U 形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一轻活塞。初始时，管内水银柱及空气柱长度如图所示。已知大气压强 p₀ = 75 cmHg，环境温度不变。右侧封闭气体的压强 p_右 = _______cmHg；为使管内两边水银柱高度相等并达到稳定，需要用力向下缓慢推活塞________cm。

【答案】

90，9.42

【解析】

（1）p_右 = p₀ + ρgh = 75 + (20 − 5) cmHg = 90 cmHg

（2）两边水银柱一样高，则左边下降右边上升各7.5cm。所以右边被封气体高度变为12.5 cm。

对右边气体，p₁ = 90 cmHg，V₁ = 20S，V₂ = 12.5S。由玻意耳定律：

p₁V₁ = p₂V₂，90×20 S = p₂×12.5S，p₂ = 144 cmHg

此时左侧气体压强也为 p₂。

对于左侧气体，p₁ = p₀ = 75 cmHg，V₁ = 4S，p₂ = 144 cmHg。由玻意耳定律：

p₁V₁ = p₂V₂，75×4 S = 144×l₂S

l₂ = 2.083 cm

所以活塞下降距离为：

x = 4 + 7.5 – 2.083 = 9.417 cm

 

18．在“用 DIS 测电源的电动势和内阻”实验中。

（1）下图中，A 代表电流传感器，B 代表电压传感器，R 为变阻器，R₁ 为定值电阻。则下面各电路图中，图_______是合理正确实验电路图。

（2）某次实验得到的电源的 U – I图线如图（1）所示，由实验图线的拟合方程 y = − 1..03x + 2.82 可得，该电源的电动势 E = ______V，内阻 r = _______Ω。

（3）根据实验测得的该电源的 U、I 数据，若令 y = UI，x = U / I，则通过计算机拟合得出y-x图线如图（2）所示，则图线最高点A点的坐标 x = _______Ω，y =______W（结果保留2位小数）。

（4）若该电池组电池用旧了，电池内电阻会明显增加，如果用这个旧电池组重做该实验，请在图（2）中定性画出旧电池组的y-x图线。

【答案】

（1）c

（2）2.82，1.03

（3）1.03，1.93

（4）图略

基本形成相似于原图1分，峰值低于原来的峰值得1分，峰值偏右得1分，两个图像相交不得分。

 

19．如图，长 s = 2 m 的粗糙水平面 BC 与光滑曲面 AB 平滑连接，一质量 m = 2 kg 的小物块静止于曲面上的 A 点，A 点离水平面高 h = 1.5 m，静止释放小物块，当小物块到达曲面底端 B 点后沿 BC 滑动，C 点有个弹性墙面，物块撞到弹性墙后将被反向弹回，每次碰撞，物块将损失 20% 的能量。小物块与水平面间的动摩擦因数为 0.25，g 取 10 m/s²。求：

（1）小物块第一次到达 B 点时的速度 v₁ 和在 BC 上运动时的加速度 a 的大小；

（2）小物块第一次被弹性墙弹出时的速度 v₂；

（3）小物块最终停止时的位置离开 C 点的距离 x。

【答案】

（1）v₁ = \(\sqrt {30} \) m/s = 5.47 m/s

a = 2.5 m/s²

（2）v₂ = 4 m/s

（3）x = 0.8 m

【解析】

（1）A 到 B 机械能守恒

mgh + \(\frac{1}{2}\)mv₀² = \(\frac{1}{2}\)mv₁²

v₁ = \(\sqrt {30} \) m/s = 5.47 m/s

在 BC 上，物体只受摩擦力作用

µmg = ma    a = µg = 2.5 m/s²

（2）B 到 C 做匀减速运动

v_C = \(\sqrt {v_1^2 - 2as} \)           E_k = \(\frac{1}{2}\)mv_C² = 20 J

弹回后动能   E'_k = 0.8E_k = 16 J = \(\frac{1}{2}\)mv₂²

v₂ = 4 m/s

（3）由于沿AB运动机械能守恒，无能量损失，假设物体在 BC 面上运动路程 l 停下来

v₂² – 2al = 0           l = 3.2 m

由于l < 4 m，说明小物体没有第二次和弹性墙面碰撞。所以小物体将停在离C点x = 4 − 3.2 = 0.8 m处 

 

20．如图所示，两根足够长的光滑金属导轨竖直放置，导轨间距 L = 0.5 m，导轨电阻不计，上端与一阻值为 R = 0.2 Ω 电阻连接。在虚线以下有一足够大匀强磁场，磁感强度 B = 0.1 T，磁场方向垂直于导轨平面。一质量 m = 0.025 kg，电阻 r = 0.1 Ω 导体棒水平置于导轨上，离磁场上边界的距离 h = 0.45 m。静止释放导体棒，求：（重力加速度 g 取 10 m/s²，导体棒与导轨始终良好接触。）

（1）导体棒进入磁场后电阻 R 上的电流方向__________；（选填“向左”、“向右”）

（2）导体棒刚进入磁场时的速度 v₁ 大小和加速度 a₁ 大小与方向；

（3）简要描述金属棒进入磁场后，速度如何变化和加速度变化情况。

①速度变化情况：_________________________________；

②加速度如何变化：_______________________________。

（4）下滑过程中电阻 R 上的最大功率 P_m。

【答案】

（1）方向向左

（2）v₁ = 3 m/s

a = 9 m/s²，方向向下

（3）①速度：增大，增大的越来越慢，最后达到一个稳定的速度。

②加速度减小，最后变成0

（4）P_m = 5 W

【解析】

（1）方向向左

（2）机械能守恒  v₁ = \(\sqrt {2gh} \) = 3 m/s

进入磁场后，切割磁感线产生感应电流，感应电流受到磁场力

根据电磁感应 有E = BLv          I = \(\frac{{BLv}}{{R + r}}\)             F_A = BIL

Mg − F_A = ma      a = 9 m/s²，方向向下

（3）①速度：增大，增大的越来越慢，最后达到一个稳定的速度。

②加速度减小，最后变成0。

（4）在磁场力等于重力时，切割速度最大，电流最大

mg = BI_mL     I_m = 5 A   P_m = I²R = 5 W