1．下列属于国际单位制中基本单位符号的是（    ）

A．s                B．N               C．Wb            D．C

【答案】

A

 

2．万有引力定律表达式为（    ）

A．F = G \(\frac{{{m_1}{m_2}}}{r}\)           B．F = G \(\frac{{{m_1}{m_2}}}{r^2}\)           C．F = G \(\frac{{{m_1}{m_2}}}{r^3}\)           D．F = G \(\frac{r^2}{{{m_1}{m_2}}}\) 

【答案】

B

 

3．如图所示，在水平桌面铺上白纸，白纸上摆一条弧形弯道。表面沾有红色印泥的小钢球从弯道 A 端滚入，它从出口 B 离开后在纸上留下的痕迹是（     ）

A．a                B．b                C．c                D．d

【答案】

B

【解析】

小球在弯道内做曲线运动，它从出口 B 离开后沿着切线飞出，在纸上留下的痕迹是 b。

故选 B。

 

4．下列说法正确的是（     ）

A．电磁波具有能量                               B．能级越高的原子越稳定

C．赫兹建立了经典电磁场理论          D．爱因斯坦提出了能量子的假说

【答案】

A

【解析】

A．电磁波具有能量，故 A 正确；

B．原子核的能量是不连续的，能级越高，越不稳定，故 B 错误；

C．麦克斯韦建立了经典电磁场理论，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故 C 错误；

D．普朗克提出的能量子假说，爱因斯坦提出的光子说，故 D 错误。

故选 A。

 

5．“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后，在轨运行如图所示，则（    ）

A．选地球为参考系，“天和”是静止的

B．选地球为参考系，“神舟十五号”是静止的

C．选“天和”为参考系，“神舟十五号”是静止的

D．选“神舟十五号”为参考系，“天和”是运动的

【答案】

C

【解析】

AB．“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后，在轨绕地球做圆周运动，选地球为参考系，二者都是运动的，AB 错误；

CD．“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后，二者相对静止，C 正确，D 错误。

故选 C。

 

6．如图所示，足球运动员正在踢球，此时足球对脚的弹力（    ）

A．方向向上                          B．方向沿球飞出方向

C．由脚的形变所产生         D．由球的形变所产生

【答案】

D

【解析】

AB．脚运动状态不能确定，则足球对脚的弹力方向也不能确定，AB 错误；

CD．足球对脚的弹力是由球的形变产生的，C 错误，D 正确。

故选D。

 

7．如图所示，在 2022 年北京冬奥会单板大跳台比赛中，一位运动员从跳台上腾空而起。运动员和单板在空中时，受到的力有（    ）

A．重力、冲力                              B．重力、空气阻力

C．重力、空气阻力、冲力         D．空气阻力、冲力

【答案】

B

【解析】

运动员和单板在空中时，受到重力和空气阻力，没有冲力。

故选 B。

 

8．如图所示，车停在水平地面上，桶放在车上，则下列属于一对作用力与反作用力的是（    ）

A．车所受重力与车对地面的压力

B．桶对车的压力与车对地面的压力

C．桶所受重力与车对桶的支持力

D．桶对车的压力与车对桶的支持力

【答案】

D

 

9．如图所示，A、B 是电风扇叶片上的两点。电风扇工作时 A、B 两点的角速度大小分别为 ω_A、ω_B，线速度大小分别为 v_A、v_B，则（    ）

A．ω_A > ω_B                     B．ω_A < ω_B

C．v_A > v_B                       D．v_A < v_B

【答案】

C

【解析】

由图可知 A、B 是电风扇叶片上的两点，同轴转动，则角速度相等，即 ω_A = ω_B。

根据 v = rω，r_A > r_B，可知 v_A > v_B

故选 C。

 

10．如图所示，用无人机投送小型急救包。无人机以 5 m/s 的速度向目标位置匀速水平飞行，投送时急救包离目标位置高度为 20 m，不计空气阻力，则（    ）

A．急救包落到目标位置的速度为 10 m/s

B．急救包落到目标位置的速度为 20 m/s

C．无人机离目标位置水平距离还有 10 m 时投送

D．无人机离目标位置水平距离还有 20 m 时投送

【答案】

C

 

11．某一区域的电场线分布如图所示，A、B、C 是电场中的三个点，则（    ）

A．C 点的电场强度最大

B．A 点电势比 B 点电势高

C．负电荷在 A 点由静止释放后沿电场线运动

D．负电荷从 B 点移到 C 点过程中克服电场力做功

【答案】

D

【解析】

A．电场线越密处场强越大，因此 B 点电场强度最大，故 A 错误；

B．沿电场线方向电势降低，A 点电势比 B 点电势低，故 B 错误；

C．带电粒子在电场中沿电场线运动应具备的两个条件即电场线为直线和粒子的初速度方向与电场强度方向在同一直线上，由图可知，一电子在 A 点由静止释放，不会沿电场线运动，故 C 错误；

D．从 B 到 C 电势降低，由于是负电荷，电势能增加，克服电场力做功，故 D 正确。

故选 D。

 

12．一位游客正在体验蹦极，绑上蹦极专用的橡皮绳后从跳台纵身而下。游客从跳台下落直到最低点过程中（    ）

A．弹性势能减小                          B．重力势能减小

C．机械能保持不变                       D．绳一绷紧动能就开始减小

【答案】

B

【解析】

游客从跳台下落，开始阶段橡皮绳未拉直，只受重力作用做匀加速运动，下落到一定高度时橡皮绳开始绷紧，游客受重力和向上的弹力作用，弹力从零逐渐增大，游客所受合力先向下减小后向上增大，速度先增大后减小，到最低点时速度减小到零，弹力达到最大值。

A．橡皮绳绷紧后弹性势能一直增大，A 错误；

B．游客高度一直降低，重力一直做正功，重力势能一直减小，B 正确；

C．下落阶段橡皮绳对游客做负功，游客机械能减少，转化为弹性势能，C 错误；

D．绳刚绷紧开始一段时间内，弹力小于重力，合力向下做正功，游客动能在增加；当弹力大于重力后，合力向上对游客做负功，游客动能逐渐减小，D 错误。

故选 B。

 

13．如图，是小明家的太阳能电池，因户外使用时间较久，厂家标记的参数已模糊不清。为了解相关参数，小明测量了此电池不接负载时两极间电压为 22.0 V，接上 10 Ω 的电阻时两极间电压为 16.1 V。则此电池的电动势和内阻分别为（    ）

A．22.0 V 和 3.7 Ω              B．16.1 V 和 3.7 Ω

C．22.0 V和 10 Ω                D．16.1 V 和 10 Ω

【答案】

A

【解析】

不接负载时两极间电压为 22.0 V，则电池的电动势为 22.0 V；根据闭合电路欧姆定律有

E = U + \(\frac{U}{R}\) r

代入数据解得 r ≈ 3.7 Ω

故选 A。

 

14．如图，是位于运载火箭顶部的逃逸塔，塔身外侧对称分布四个喷口朝向斜下方的逃逸主发动机。每个主发动机产生的推力大小为 F，其方向与逃逸塔身夹角为 θ。四个主发动机同时工作时，逃逸塔获得的推力大小为（    ）

A．4F             B．4Fsinθ              C．4Fcosθ              D．Fsinθ

【答案】

C

【解析】

发动机产生的推力分解如图所示：

四个主发动机同时工作时，逃逸塔获得的推力大小为

F_推 = 4Fcosθ

故选 C。

 

15．小明同学在“观察电容器的充、放电现象”实验中给一个固定电容器充电。下列描述电容器电荷量 Q、电压 U、电容 C 之间关系的图像中，正确的是（    ）

【答案】

A

【解析】

ABC．由电容定义式 C = \(\frac{Q}{U}\)，固定电容器的电容 C 是确定的，与电荷量 Q 和电压 U 无关。A 正确，BC 错误；

D．由 Q = CU，电荷量 Q 与电压 U 成正比，D 错误。

故选 A。

 

16．一个矩形闭合导线框在匀强磁场内运动，导线框回路中能产生感应电流的是（    ）

【答案】

C

【解析】

A．保持闭合矩形导线框平面始终与磁感线垂直，闭合矩形导线框在磁场中沿着磁感线运动，磁通量不变，没有感应电流，A 错误；

B．保持线框平面始终与磁感线垂直，闭合矩形导线框在磁场中向右运动，磁通量不变，无感应电流，B 错误；

C．闭合矩形导线框在磁场中转动，使其磁通量变化，则会产生感应电流，C 正确；

D．保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中向左运动，磁通量一直为零，故磁通量不变，无感应电流，D 错误。

故选 C。

 

17．图甲是示波管的原理图，图乙是电子在偏转电极 YYʹ 间运动的示意图，电子以 v₀ 的速度沿两极板 YYʹ 的中心线进入，并射到荧光屏。图乙中极板 YYʹ 的长度为 l，间距为 d，板间电压为 U。已知电子电荷量为 e，质量为 m，则电子在偏转电极 YYʹ 间运动的（    ）

A．加速度 a = \(\frac{{2eU}}{{md}}\)                    B．加速度 a = \(\frac{{eU}}{{2md}}\)

C．偏移距离 y = \(\frac{{eU{l^2}}}{{mdv_0^2}}\)             D．偏移距离 y = \(\frac{{eU{l^2}}}{{2mdv_0^2}}\)

【答案】

D

 

18．如图所示，我国东海大桥两侧将建成海上风力发电场。每台风力发电机的叶片转动时可形成半径为r的圆面，当地风向可视为与叶片转动的圆面垂直，发电机将此圆面内气流动能转化为输出电能的效率为 η = 20%。风速在 15 ~ 20 m/s 范围内，η 可视为不变。已知风速 v = 15 m/s 时每台发电机输出电功率为 3 000 kW，空气的密度为 ρ = 1.3 kg/m³，则（    ）

A．单位时间内经过每台发电机叶片圆面的气流动能为 \(\frac{1}{2}\)ρπr²v³

B．当风速为 20 m/s 时每台发电机的输出电功率约为 7 100 kW

C．每台发电机叶片转动时形成的圆面半径 r 约为 21 m

D．若每年有 4 000 h 风速在 15 ~ 20 m/s，则每台发电机年发电量至少为 1.2×10⁶ kW·h

【答案】

B

【解析】

A．单位时间内经过每台发电机叶片圆面的气流动能为

E_k = \(\frac{1}{2}\)mv² = \(\frac{1}{2}\)ρVv³ = \(\frac{1}{2}\)ρπr²v³t

故 A 错误；

B．风速 v = 15 m/s 时每台发电机输出电功率为 3 000 kW，当风速为 20 m/s 时每台发电机的输出电功率约为 Pʹ = \(\frac{{{{20}^3}}}{{{{15}^3}}}\) ×3 000 kW = 7 100 kW

故 B 正确；

C．由 E_k = \(\frac{1}{2}\)ρπr²v³t 可得发电机输出电功率为 P = \(\frac{1}{2}\)ρπr²v³η

则 r = \(\sqrt {\frac{{2P}}{{\rho \pi {v^3}\eta }}} \)

代入数据可得 r ≈ 47 m。

故 C 错误；

D．每年有 4 000 h 风速在 15 ~ 20 m/s，则每台发电机年发电量至少为

E = Pt = 1.2×10⁷ kW·h

故 D 错误。

故选 B。

 

19．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，实验装置如图甲所示。

（1）需要的实验操作有____________

A．调节滑轮使细线与轨道平行

B．倾斜轨道以补偿阻力

C．小车靠近打点计时器静止释放

D．先接通电源再释放小车

（2）经正确操作后打出一条纸带，截取其中一段如图乙所示。选取连续打出的点 0、1、2，3、4 为计数点，则计数点 1 的读数为____________cm。已知打点计时器所用交流电源的频率为 50 Hz，则打计数点 2 时小车的速度大小为____________m/s（结果保留 3 位有效数字）。

（3）用图甲所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验，实验中细线拉力大小近似等于重物所受重力大小，则实验中重物应选用下图中的__________（选填“A”、“B”或“C”）。

【答案】

（1）ACD

（2）2.75，1.48

（3）C

 

20．小明同学在学校实验室开放期间，进入电学实验室自主探究。

（1）他先练习使用多用电表测量电阻。测量电阻前他把红黑表笔短接，调整图甲中的______（选填“A”、“B”或“C”），使指针指向电阻“0”刻度。然后用两支表笔分别接触电阻两端后，指针和各旋钮位置如图甲所示，则此电阻阻值为______Ω。

（2）接着他开始做“测量金属丝的电阻率”实验：

① 测量一段镍铬合金丝电阻所用器材及部分电路连线如图乙所示，图中的导线 a 端应与______（选填“−”、“0.6”或“3”）接线柱连接，b 端应与______（选填“−”、“0.6”或“3”）接线柱连接。开关闭合前，图乙中滑动变阻器滑片应置于______（选填“左”或“右”）端。

② 闭合开关，移动滑动变阻器滑片，获得六组 U、I 数据，在 U – I 坐标系中描点并拟合。为从 U – I 图像中求得金属丝电阻，下列三个图像应该选用______（选填“A”、“B”或“C”）。由图像可得金属丝电阻 R = ______Ω（结果保留 2 位有效数字）。

【答案】

（1）B，2 600

（2）① 0.6，0.6，左

② C，3.2

【解析】

（1）测量电阻前把红黑表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指到“0 Ω”；故选 B。

由图示表盘可知，所测电阻的阻值为 R = 26×100 Ω = 2 600 Ω

（2）① 实验中用两节干电池供电，则图中的导线 a 端应与“0.6”接线柱连接，电压表测电阻两端的电压，则 b 端应与“0.6”接线柱连接。为了保护电表，开关闭合前，图中滑动变阻器滑片应置于左端。

② 金属丝的电阻为定值，其 U – I 图像应该是一条直线，故选 C；图像斜率为其阻值，则 Rʹ = \(\frac{{\Delta U}}{{\Delta I}}\) = 3.2 Ω。

 

21．如图所示，真空中电荷量分别为 + Q 和 – Q 的两个点电荷相距为 r，A、B 为它们水平连线上两点（其中 B 为中点），C 为连线中垂线上的一点。已知静电力常量为 k，这两个点电荷间的库仑力大小为____________，+Q 在 B 点产生的电场强度大小为____________。它们在 A 点的合场强方向为____________（选填“水平向左”、“水平向右”、“竖直向上”或“竖直向下”）。将一个正检验电荷自 B 沿中垂线移到 C，其电势能____________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

【答案】

k \(\frac{{{Q^2}}}{{{r^2}}}\)，4k \(\frac{{{Q}}}{{{r^2}}}\)，水平向右，不变

【解析】

（1）根据库仑定律可知两个点电荷间的库仑力大小为 F = k \(\frac{{{Q^2}}}{{{r^2}}}\)

（2）两个点电荷相距为 r，B 为中点，+ Q 与 B 之间的距离为 ，根据点电荷的场强公式可知 E_B = 4k \(\frac{{{Q}}}{{{r^2}}}\)

（3）由于 + Q 和 – Q 两个点电荷在 A 点产生的场强均水平向右，故它们在 A 点的合场强方向为水平向右；

（4）根据等量异种点电荷的电场线分布可知中垂线是一个等势面，故将一个正检验电荷自 B 沿中垂线移到 C，其电势能不变。

 

22．如图所示，运动员以 v₀ = 3 m/s 的速度将冰壶沿水平冰面投出，冰壶在冰面上沿直线滑行 x₁ = 20 m 后，其队友开始在冰壶滑行前方摩擦冰面，使冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的 90%，以延长冰壶的滑行距离。已知运动员不摩擦冰面时，冰壶和冰面间的动摩擦因数 μ = 0.02。求此冰壶：

（1）滑行 20 m 过程中的加速度大小 a₁；

（2）滑至 20 m 处的速度大小 v₁；

（3）投出后在冰面上滑行的距离 x。

【答案】

（1）a₁ = 0.2 m/s²

（2）v₁ = 1 m/s

（3）x = 22.78 m

 

23．如图所示的游戏装置由同一竖直面内的两个轨道组成。轨道 Ⅰ 光滑且固定在水平地面上，依次由足够长的倾斜直轨道 ABC、圆心为 O₁ 的圆弧形轨道 CDE、倾斜直轨道 EF 组成。O₁C 与 BC 垂直，BCD 段与 DEF 段关于 O₁D 对称。轨道 Ⅱ 形状与轨道 Ⅰ 的BCDEF 段完全相同，C、E、I、K 在同一水平线上，J 是最低点，B、O₁、F 与 H、O₂、L 在同一水平线上。轨道 Ⅱ 可按需要沿水平地面平移，HI 和 KL 段粗糙，IJK 段光滑。AC 的倾角 θ = 37°，圆弧段半径 R = 1 m。游戏时，质量 m = 0.1 kg 的滑块从 AC 上高为 h 的某处静止释放，调节 F、H 的间距 x，使滑块从 F 滑出后恰能从 H 沿 HI 向切入轨道 Ⅱ，且不从 L 端滑出，则游戏成功。滑块（可视为质点）与 HI 和 KL 段的动摩擦因数 μ = \(\frac{{15}}{{16}}\)，空气阻力可不计，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。

（1）当 h = 1.5 m 时：

① 求滑块经过 D 的速度大小 v_D 及所受支持力大小 F_D；

② 求游戏成功时的 x，以及滑块经过 J 时的动能 E_k；

（2）求游戏成功且滑块经过 J 时，滑块所受支持力大小 F_J 与 h 的关系式。

【答案】

（1）① v_D = \(\sqrt {30} \) m/s，F_D = 4 N

② x = 0.96 m，E_k = 0.5 J

（2）F_J = 2h – 1（1.2 m < h ≤ 3 m）