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湖北省武汉市2021-2022学年高三下学期2月调研考试物理试题含答案
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这是一份湖北省武汉市2021-2022学年高三下学期2月调研考试物理试题含答案，共30页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答， 如图所示，水平面等内容，欢迎下载使用。
武汉市2022届高中毕业生二月调研考试物理试卷
2022.2.23
本试题卷共8页，16题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
★祝考试顺利★
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1. 2022年2月4日，第24届冬季奥林匹克运动会在北京开幕，至此，北京成为全世界唯一一个既举办过夏季奥运会又举办过冬季奥运会的城市。如图所示，某次训练中，短道速滑运动员在水平冰面上做匀速圆周运动，则运动员（ ）
A. 受到冰面的作用力大小恒定，做匀加速运动
B. 受到冰面的作用力大小恒定，做变加速运动
C. 受到冰面的作用力大小变化，做匀加速运动
D. 受到冰面的作用力大小变化，做变加速运动
2. 2021年12月20日，16项国家科技重大专项之一—石岛湾高温气冷堆核电站示范工程首次并网发电（如图），这是全球首个并网发电的第四代高温气冷堆核电项目。核电站铀核裂变的产物是多样的，一种典型的铀核裂变是生成钡和氪，核反应方程是，已知铀核质量为m1，钡核质量为m2，氪核质量为m3，中子质量为m4，则该核反应释放的核能是（ ）
A. B.
C. D.
3. 某同学骑行共享单车，在距离十字路口停车线20m处看到信号灯变红时，立即停止蹬车，此后该车依惯性匀减速直线滑行8s，恰好停在距离停车线4m处（未越过停车线）。该车滑行的加速度大小是（ ）
A. B. C. D.
4. 某简谐运动的振动图像如图所示，a、b、c、d是曲线上的四个点。下列选项中，表示振子动能最大的是（ ）
A. a B. b C. c D. d
5. 真空中有一个透明圆柱体，其横截面的半径为R，如图所示，现有两束平行且相距为d=R的同种单色光相对于圆心O对称地照射到圆上，两束光线分别经一次折射后相交于圆周上同一点，则圆柱体对单色光的折射率是（ ）
A. B. C. D.
6. 如图所示，水平面（纸面）内固定有光滑金属导轨ACD和OE，CD和OE平行且足够长，AC是以O为圆心圆弧导轨，扇形OAC内有垂直纸面向里的匀强磁场，金属杆OP的P端与圆弧AC接触良好，金属杆MN处在垂直纸面向外的匀强磁场中，且与平行导轨接触良好。初始时杆MN静止在平行导轨上，若杆OP绕O点从C到A匀速转动时，回路中始终有电流，则此过程中（ ）
A. 杆MN的加速度逐渐减小 B. 杆MN中的电流逐渐增大
C. 杆MN受到的安培力逐渐增大 D. 杆MN产生的感应电动势不变
7. 如图所示，电阻为4R的金属圆环固定于匀强磁场中，圆环所在平面与磁场方向垂直，a、b、c、d是圆环的四等分点。直流电源（图中未画出）的电动势为E，内阻为R。将a、c两点与直流电源相接，圆环受到的安培力大小为F1；将a、b两点与直流电源相接，圆环受到的安培力大小为F2.不考虑连接电源与圆环的导线的电阻，不考虑圆环的形变，下列判断正确的是（ ）
A. B. C. D.
8. 若一个带负电荷的小球只受到电场力作用，则小球（ ）
A 可能沿电场线运动 B. 一定沿电场线运动
C. 可能由低电势处向高电势处运动 D. 一定由低电势处向高电势处运动
9. 如图所示，手摇发电机产生的正弦交流电经理想变压器给灯泡L供电，当线圈以角速度ω匀速转动时，灯泡L正常发光，电压表示数为U。已知理想变压器原线圈与副线圈的匝数之比为k，发电机线圈的电阻为r，灯泡L正常发光时的电阻为R，其他电阻忽略不计，则（ ）
A. 灯泡L的额定功率为
B. 一个周期内通过P处导线横截面的电荷量为
C. 若减小转速，则灯泡L不能正常发光
D. 若在灯泡L两端并联一个相同的灯泡，则灯泡L的亮度不变
10. 木星在我国古代被称为“岁星”，有79颗卫星。伽利略在1610年发现了木星的四颗卫星，其中木卫一、木卫二、木卫三绕木星做匀速圆周运动的周期之比为1：2：4.已知木星的质量为1.9×1027kg，木星的自转周期为10h，木卫三绕木星运动的轨道半径为1.1×109m，万有引力常量为6.67×10-11N·m2/kg2，根据上述信息可以求出（ ）
A. 木星表面的重力加速度大小 B. 木星同步卫星的线速度大小
C. 木卫一绕木星运动的周期 D. 木卫二绕木星运动的轨道半径
11. 如图所示，V型光滑挡板AOB之间放置有一质量均匀的球体，初始时系统处于静止状态，现将整个装置以O点为轴顺时针缓慢转动（∠AOB保持不变），在AO由水平转动90°到竖直的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 挡板AO的弹力逐渐增大 B. 挡板AO的弹力先增大后减小
C. 挡板BO的弹力逐渐增大 D. 挡板BO的弹力先增大后减小
二、非选择题：本题共5小题，共56分。
12. 某实验小组用如图（a）所示的装置“探究加速度与力的关系”。请完成下列填空：
（1）同学甲保持长木板水平，将纸带固定在小车后端，纸带穿过打点计时器的限位孔。实验中，为消除摩擦力的影响，在砝码盘中慢慢加入沙子，直到小车开始运动，同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除。同学乙认为还应从盘中取出适量沙子，直至轻推小车观察到小车做匀速运动。看法正确的同学是________（选填“甲”或“乙”）；
（2）同学丙进行如下实验：
i.取下图（a）中的砝码盘，将长木板的右端垫高，轻推小车，小车刚好能________运动，即平衡了摩擦力；
ii.重新挂上砝码盘，在砝码盘中加入砝码，接通电源，松开小车，小车运动，打点计时器打出的纸带一部分如图（b）所示。已知打点计时器的工作频率为50Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出，则小车的加速度大小是___________m/s2（结果保留2位有效数字）；
iii.以小车为研究对象，以轻绳拉力F为横轴、小车加速度a为纵轴，在图（c）中画出的a-F图像是一条过原点的直线，若直线斜率为k，则测得小车的质量是___________。
13. 某同学利用图（a）所示的电路测量一待测电阻Rx（约）的大小，图中的充电宝是直流电源，其电动势E约为5V、内阻不计，电压表量程为4V、内阻大于，电阻箱R的最大阻值为。请完成下列填空：
（1）如图（a）所示，充电宝的正极与开关的左接线柱连接，负极与待测电阻的左接线柱连接，充电宝与开关、电阻箱、待测电阻串接，电压表并接在待测电阻的两个接线柱上。为保护电压表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选___________（选填“1”“10”或“100”）；
（2）闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R和电压表的相应读数U，如图（b）所示：
（3）根据图（a）所示电路，用R、Rx、E表示，得=___________；
（4）利用测量数据，做图线，如图（c）所示；
R（单位：）
U（单位：V）
（单位：V-1）
20
3.57
028
30
3.12
032
40
2.77
0.36
50
2.50
0.40
60
2.27
0.44
70
2.08
0.48
80
1.92
0.52
90
1.79
0.56
（5）通过图（c）可得电动势___________V，待测电阻___________；（结果均保留1位小数）
（6）将这种方法测出的待测电阻记为R测，与其真实值R真相比，R测___________R真（选填“>”“=”“<”）。
14. 寒假期间的一天早晨，某同学将一开口竖直向上的气缸置于水平面上，竖直轻弹簧的下端与气缸底部连接，上端与活塞（不计重力）连接，如图所示。当气缸与活塞均静止时，他测出气缸周围环境温度为T1，气缸内弹簧长度为L1；不移动装置，中午时分，他再次测出气缸周围环境温度为T2，气缸内弹簧长度为L2（仍在弹性限度内）。已知弹簧劲度系数为k，原长为L0，且L0
15. 如图所示，两竖直虚线MN和M′N′间的距离AC=d，P、Q点在直线M′N′上。一质量为m、电荷量为q的粒子（不计重力）以某一速度从A点垂直于MN射入；若两竖直虚线间的区域内只存在场强大小为E、沿竖直方向的匀强电场，则该粒子将从P点离开场区，射出方向与AC的夹角叫做电偏转角，记为；若两竖直虚线间的区域内只存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面的匀强磁场，则该粒子将从Q点离开场区，射出方向与AC的夹角叫做磁偏转角，记为。
（1）若两竖直虚线间的区域内同时存在上述电场和磁场，且该粒子沿直线运动从C点离开场区；
i.该粒子从A点入射的速度是多大？
ii.证明电偏转角与磁偏转角满足tan=sin；
（2）若，求该粒子从A点入射速度多大时，电偏转角等于磁偏转角，即？
16. 如图所示，竖直平面内固定有轨道ABCD，水平放置的AB段长度为L=3m，BC段是半径R=1m、圆心角θ=37°的光滑圆弧，CD段（足够长）的倾角为37°，各段轨道均平滑连接，在圆弧最低处B点下方安装有压力传感器，在A点右侧放置有弹簧发射器。一质量为m=2kg的滑块P（视为质点）被弹簧发射器发射后，沿水平轨道AB向左滑行，第一次经过B点时，压力传感器的示数为滑块P的重力的11倍。已知滑块P与AB段、CD段的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
（1）求滑块P被发射后经过A点的动能；
（2）将滑块P冲上BCD段后返回AB段停止时的位置记为E，求E与B的距离；
（3）若将一质量为M=3kg的滑块Q（视为质点，与AB段、CD段的动摩擦因数也为μ=0.5）置于B点，弹簧发射器重复上一次发射过程，P与Q在B点发生弹性正碰，Q沿BCD轨道向上运动，当Q的速度减为0时，使Q与DC段、BA段的动摩擦因数变为μ′，Q滑下后恰好能与P相遇，求μ′的值。
武汉市2022届高中毕业生二月调研考试物理试卷
2022.2.23
本试题卷共8页，16题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
★祝考试顺利★
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1. 2022年2月4日，第24届冬季奥林匹克运动会在北京开幕，至此，北京成为全世界唯一一个既举办过夏季奥运会又举办过冬季奥运会的城市。如图所示，某次训练中，短道速滑运动员在水平冰面上做匀速圆周运动，则运动员（ ）
A. 受到冰面的作用力大小恒定，做匀加速运动
B. 受到冰面的作用力大小恒定，做变加速运动
C. 受到冰面的作用力大小变化，做匀加速运动
D. 受到冰面的作用力大小变化，做变加速运动
【答案】B
【解析】
【详解】速滑运动员在水平冰面上做匀速圆周远动，则合力全部提供向心力，所以运动员受到冰面的作用力大小不变，方向时刻发生变化，所以运动员做变加速运动，故B正确，ACD 错误。
故选B。
2. 2021年12月20日，16项国家科技重大专项之一—石岛湾高温气冷堆核电站示范工程首次并网发电（如图），这是全球首个并网发电的第四代高温气冷堆核电项目。核电站铀核裂变的产物是多样的，一种典型的铀核裂变是生成钡和氪，核反应方程是，已知铀核质量为m1，钡核质量为m2，氪核质量为m3，中子质量为m4，则该核反应释放的核能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】核反应中质量亏损为
由质能方程
故选D。
3. 某同学骑行共享单车，在距离十字路口停车线20m处看到信号灯变红时，立即停止蹬车，此后该车依惯性匀减速直线滑行8s，恰好停在距离停车线4m处（未越过停车线）。该车滑行的加速度大小是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由运动学公式
可得
故加速度为
故选B。
4. 某简谐运动的振动图像如图所示，a、b、c、d是曲线上的四个点。下列选项中，表示振子动能最大的是（ ）
A. a B. b C. c D. d
【答案】C
【解析】
【详解】振子在平衡位置速度最大、动能最大，C正确。
故选C。
5. 真空中有一个透明圆柱体，其横截面的半径为R，如图所示，现有两束平行且相距为d=R的同种单色光相对于圆心O对称地照射到圆上，两束光线分别经一次折射后相交于圆周上同一点，则圆柱体对单色光的折射率是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】光路图如图
由几何关系
故
又因为
故
所以折射率为
故选B。
6. 如图所示，水平面（纸面）内固定有光滑金属导轨ACD和OE，CD和OE平行且足够长，AC是以O为圆心的圆弧导轨，扇形OAC内有垂直纸面向里的匀强磁场，金属杆OP的P端与圆弧AC接触良好，金属杆MN处在垂直纸面向外的匀强磁场中，且与平行导轨接触良好。初始时杆MN静止在平行导轨上，若杆OP绕O点从C到A匀速转动时，回路中始终有电流，则此过程中（ ）
A. 杆MN的加速度逐渐减小 B. 杆MN中的电流逐渐增大
C. 杆MN受到的安培力逐渐增大 D. 杆MN产生的感应电动势不变
【答案】A
【解析】
【详解】如图
OP顺时针转动时切割磁感线产生逆时针方向的感应电流。MN受到向右的安培力，开始向右运动，设设OP长为l，角速度为，MN的速度为v，则回路中的感应电动势为
感应电流为
由牛顿第二定律
故金属杆向右加速过程中，速度不断增大，感应电动势逐渐减小，感应电流逐渐减小，加速度逐渐减小，所以金属杆MN做加速度逐渐减小的加速运动。
故选A。
7. 如图所示，电阻为4R的金属圆环固定于匀强磁场中，圆环所在平面与磁场方向垂直，a、b、c、d是圆环的四等分点。直流电源（图中未画出）的电动势为E，内阻为R。将a、c两点与直流电源相接，圆环受到的安培力大小为F1；将a、b两点与直流电源相接，圆环受到的安培力大小为F2.不考虑连接电源与圆环的导线的电阻，不考虑圆环的形变，下列判断正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设金属圆环的半径为r，当ac两点与直流电源相连时
金属环adc与abc两个部分并联，并联电阻为
电流为
故安培力为
a、b两点与直流电源相接相连时，金属环ab部分与adcb部分并联，并联电阻为
电流为
故安培力为
所以
故
故选D。
8. 若一个带负电荷的小球只受到电场力作用，则小球（ ）
A. 可能沿电场线运动 B. 一定沿电场线运动
C. 可能由低电势处向高电势处运动 D. 一定由低电势处向高电势处运动
【答案】AD
【解析】
【详解】物体的运动情况取决于合力和初始条件：小球只受到电场力的作用，是否沿电场线运动，还要看电场线是直线还是曲线，及初速度的方向：若为直线，且初速度为零，由于小球带负电，将可能沿电场线从低电势向高电势处运动，
若电场线是曲线，且初速度为零，不会沿电场线运动，但是仍然从低电势向高电势处运动，故AD正确，BC错误。
故选AD。
9. 如图所示，手摇发电机产生正弦交流电经理想变压器给灯泡L供电，当线圈以角速度ω匀速转动时，灯泡L正常发光，电压表示数为U。已知理想变压器原线圈与副线圈的匝数之比为k，发电机线圈的电阻为r，灯泡L正常发光时的电阻为R，其他电阻忽略不计，则（ ）
A. 灯泡L的额定功率为
B. 一个周期内通过P处导线横截面电荷量为
C. 若减小转速，则灯泡L不能正常发光
D. 若在灯泡L两端并联一个相同的灯泡，则灯泡L的亮度不变
【答案】AC
【解析】
【详解】A．变压器电压与匝数成正比
灯泡L的额定功率为
A正确；
B．由
可得
因为一个周期内磁通量变化量为零，故一个周期内通过P处导线横截面的电荷量为零。B错误；
C．若减小转速，由感应电动势瞬时值表达式
可知若减小转速，则感应电动势最大值减小，所以其有效值也变小，灯泡两端电压减小，灯泡不能正常发光。C正确；
D．若在灯泡L两端并联一个相同的灯泡，副线圈总电阻减小，电流变大，故原线圈电流变大，电源内阻分压变大，变压器输入电压减小，副线圈输出电压减小，灯泡亮度变暗。D错误。
故选AC。
10. 木星在我国古代被称为“岁星”，有79颗卫星。伽利略在1610年发现了木星的四颗卫星，其中木卫一、木卫二、木卫三绕木星做匀速圆周运动的周期之比为1：2：4.已知木星的质量为1.9×1027kg，木星的自转周期为10h，木卫三绕木星运动的轨道半径为1.1×109m，万有引力常量为6.67×10-11N·m2/kg2，根据上述信息可以求出（ ）
A. 木星表面的重力加速度大小 B. 木星同步卫星的线速度大小
C. 木卫一绕木星运动的周期 D. 木卫二绕木星运动的轨道半径
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．不计星球自转，木星表面重力加速度由万有引力提供，根据
木星半径未知，所以无法求出木星表面的重力加速度大小，故A错误；
B．木星同步卫星的周期为10h，根据
可求出同步卫星的轨道半径，再根据
可求出木星同步卫星的线速度大小，故B正确；
C．设木卫三绕木星运动的周期为，则
已知、、，可求出，由题意可知
故可以求出木卫一绕木星运动的周期，故C正确；
D．设木卫二绕木星运动的轨道半径为，由题意可知
则可以求出木卫二的周期，根据
已知、、，可以求出木卫二绕木星运动的轨道半径，故D正确。
故选BCD。
11. 如图所示，V型光滑挡板AOB之间放置有一质量均匀的球体，初始时系统处于静止状态，现将整个装置以O点为轴顺时针缓慢转动（∠AOB保持不变），在AO由水平转动90°到竖直的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 挡板AO的弹力逐渐增大 B. 挡板AO的弹力先增大后减小
C. 挡板BO的弹力逐渐增大 D. 挡板BO的弹力先增大后减小
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.支架转动过程中，对小球受力分析及各个力的夹角如图
由拉密定理
因为整个装置以O点为轴顺时针缓慢转动（∠AOB保持不变），故保持不变。在AO由水平转动90°到竖直的过程中，从锐角增大到钝角，先增大后减小，故挡板AO的弹力先增大后减小，B正确，A错误；
CD.从180°减小到90°，一直增大，故挡板BO的弹力一直增大，D错误，C正确。
故选BC。
二、非选择题：本题共5小题，共56分。
12. 某实验小组用如图（a）所示的装置“探究加速度与力的关系”。请完成下列填空：
（1）同学甲保持长木板水平，将纸带固定在小车后端，纸带穿过打点计时器的限位孔。实验中，为消除摩擦力的影响，在砝码盘中慢慢加入沙子，直到小车开始运动，同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除。同学乙认为还应从盘中取出适量沙子，直至轻推小车观察到小车做匀速运动。看法正确的同学是________（选填“甲”或“乙”）；
（2）同学丙进行如下实验：
i.取下图（a）中的砝码盘，将长木板的右端垫高，轻推小车，小车刚好能________运动，即平衡了摩擦力；
ii.重新挂上砝码盘，在砝码盘中加入砝码，接通电源，松开小车，小车运动，打点计时器打出的纸带一部分如图（b）所示。已知打点计时器的工作频率为50Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出，则小车的加速度大小是___________m/s2（结果保留2位有效数字）；
iii.以小车为研究对象，以轻绳拉力F为横轴、小车加速度a为纵轴，在图（c）中画出的a-F图像是一条过原点的直线，若直线斜率为k，则测得小车的质量是___________。
【答案】 ①. 乙 ②. 匀速运动 ③. 0.75##0.74##0.76 ④.
【解析】
【详解】（1）[1]同学乙的做法正确。只有让小车匀速运动，才能够判断摩擦力与沙子和盘的重力大小相等，才能够消除摩擦力的影响。对于甲同学，小车开始运动时，沙子和盘的重力等于最大静摩擦力，而最大静摩擦力要略大于滑动摩擦力；
（2）[2]当小车重力沿斜面向下的分力恰好与滑动摩擦力平衡时小车恰好做匀速运动；
[3]由逐差法，小车加速度为
[4]由牛顿第二定律
故
所以斜率为
所以小车质量为
13. 某同学利用图（a）所示的电路测量一待测电阻Rx（约）的大小，图中的充电宝是直流电源，其电动势E约为5V、内阻不计，电压表量程为4V、内阻大于，电阻箱R的最大阻值为。请完成下列填空：
（1）如图（a）所示，充电宝的正极与开关的左接线柱连接，负极与待测电阻的左接线柱连接，充电宝与开关、电阻箱、待测电阻串接，电压表并接在待测电阻的两个接线柱上。为保护电压表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选___________（选填“1”“10”或“100”）；
（2）闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R和电压表的相应读数U，如图（b）所示：
（3）根据图（a）所示电路，用R、Rx、E表示，得=___________；
（4）利用测量数据，做图线，如图（c）所示；
R（单位：）
U（单位：V）
（单位：V-1）
20
3.57
0.28
30
3.12
0.32
40
2.77
0.36
50
2.50
0.40
60
2.27
0.44
70
2.08
0.48
80
1.92
0.52
90
1.79
0.56
（5）通过图（c）可得电动势___________V，待测电阻___________；（结果均保留1位小数）
（6）将这种方法测出的待测电阻记为R测，与其真实值R真相比，R测___________R真（选填“>”“=”“<”）。
【答案】 ①. 100 ②. ③. 5.0 ④. 50.0 ⑤. <
【解析】
【详解】（1）[1]充电宝电动势，而电压表的量程为，故不能超过4V，，当电压表电压为4V时，可知电阻箱分压为1V，根据
可知
故不能小于，故应调节到100；
（3）[2]根据闭合电路欧姆定律
整理得
（5）[3][4]结合图像可得
联立解得
（6）[5]若考虑电压表内阻，则闭合电路欧姆定律表达式为
整理得
斜率实际应表示为，故
所以
可得
14. 寒假期间的一天早晨，某同学将一开口竖直向上的气缸置于水平面上，竖直轻弹簧的下端与气缸底部连接，上端与活塞（不计重力）连接，如图所示。当气缸与活塞均静止时，他测出气缸周围环境温度为T1，气缸内弹簧长度为L1；不移动装置，中午时分，他再次测出气缸周围环境温度为T2，气缸内弹簧长度为L2（仍在弹性限度内）。已知弹簧劲度系数为k，原长为L0，且L0
【答案】
【解析】
【详解】对于缸内气体，初状态
中午时
由理想气体状态方程
联立解得
15. 如图所示，两竖直虚线MN和M′N′间的距离AC=d，P、Q点在直线M′N′上。一质量为m、电荷量为q的粒子（不计重力）以某一速度从A点垂直于MN射入；若两竖直虚线间的区域内只存在场强大小为E、沿竖直方向的匀强电场，则该粒子将从P点离开场区，射出方向与AC的夹角叫做电偏转角，记为；若两竖直虚线间的区域内只存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面的匀强磁场，则该粒子将从Q点离开场区，射出方向与AC的夹角叫做磁偏转角，记为。
（1）若两竖直虚线间区域内同时存在上述电场和磁场，且该粒子沿直线运动从C点离开场区；
i.该粒子从A点入射速度是多大？
ii.证明电偏转角与磁偏转角满足tan=sin；
（2）若，求该粒子从A点入射的速度多大时，电偏转角等于磁偏转角，即？
【答案】（1）i.；ii.见解析；（2）或
【解析】
【详解】（1）i.若两竖直虚线间的区域内同时存在上述电场和磁场，且该粒子沿直线运动从C点离开场区,则粒子做运动直线运动
解得
故该粒子从A点入射的速度为
ii.
在电场中
联立可得
在磁场中
联立可得
又因为
故
（2）设，在电场中
磁场中
故
又因为
即
整理得
解得
或
16. 如图所示，竖直平面内固定有轨道ABCD，水平放置的AB段长度为L=3m，BC段是半径R=1m、圆心角θ=37°的光滑圆弧，CD段（足够长）的倾角为37°，各段轨道均平滑连接，在圆弧最低处B点下方安装有压力传感器，在A点右侧放置有弹簧发射器。一质量为m=2kg的滑块P（视为质点）被弹簧发射器发射后，沿水平轨道AB向左滑行，第一次经过B点时，压力传感器的示数为滑块P的重力的11倍。已知滑块P与AB段、CD段的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
（1）求滑块P被发射后经过A点的动能；
（2）将滑块P冲上BCD段后返回AB段停止时的位置记为E，求E与B的距离；
（3）若将一质量为M=3kg的滑块Q（视为质点，与AB段、CD段的动摩擦因数也为μ=0.5）置于B点，弹簧发射器重复上一次发射过程，P与Q在B点发生弹性正碰，Q沿BCD轨道向上运动，当Q的速度减为0时，使Q与DC段、BA段的动摩擦因数变为μ′，Q滑下后恰好能与P相遇，求μ′的值。
【答案】（1）130J；（2）2.32m；（3）
【解析】
【详解】（1）设滑块P第一次经过B点时的速度大小为vB，由题意并根据牛顿第二、第三定律可知
①
设滑块P被发射后经过A点的动能为EkA，对滑块P从A到B的过程，根据动能定理有
②
联立①②解得
③
（2）设滑块P在CD段上运动的最高点为F，对滑块P从B到F的运动过程，根据动能定理有
④
对滑块P从B冲上BCD段后再返回AB段停止在E的过程，根据动能定理有
⑤
联立①④⑤解得
⑥
（3）因为滑块P的质量小于滑块Q的质量，所以滑块P、Q碰撞后P将反弹，设碰撞后滑块P、Q的速度大小分别为vP、vQ，根据动量守恒定律有
⑦
根据能量守恒定律有
⑧
设滑块Q在CD段上运动的最高点为G，且此次滑块P最终停止的位置为H，对滑块P从B到H的运动过程，根据动能定理有
⑨
对滑块Q从B到G的运动过程，根据动能定理有
⑩
由题意可知滑块Q能够恰好运动至H点，则对Q从G到H的运动过程，根据动能定理有
⑪
联立①⑦⑧⑨⑩⑪解得
⑫
武汉市2022届高中毕业生二月调研考试物理试卷
2022.2.23
本试题卷共8页，16题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
★祝考试顺利★
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1. 2022年2月4日，第24届冬季奥林匹克运动会在北京开幕，至此，北京成为全世界唯一一个既举办过夏季奥运会又举办过冬季奥运会的城市。如图所示，某次训练中，短道速滑运动员在水平冰面上做匀速圆周运动，则运动员（ ）
A. 受到冰面的作用力大小恒定，做匀加速运动
B. 受到冰面的作用力大小恒定，做变加速运动
C. 受到冰面的作用力大小变化，做匀加速运动
D. 受到冰面的作用力大小变化，做变加速运动
2. 2021年12月20日，16项国家科技重大专项之一—石岛湾高温气冷堆核电站示范工程首次并网发电（如图），这是全球首个并网发电的第四代高温气冷堆核电项目。核电站铀核裂变的产物是多样的，一种典型的铀核裂变是生成钡和氪，核反应方程是，已知铀核质量为m1，钡核质量为m2，氪核质量为m3，中子质量为m4，则该核反应释放的核能是（ ）
A. B.
C. D.
3. 某同学骑行共享单车，在距离十字路口停车线20m处看到信号灯变红时，立即停止蹬车，此后该车依惯性匀减速直线滑行8s，恰好停在距离停车线4m处（未越过停车线）。该车滑行的加速度大小是（ ）
A. B. C. D.
4. 某简谐运动的振动图像如图所示，a、b、c、d是曲线上的四个点。下列选项中，表示振子动能最大的是（ ）
A. a B. b C. c D. d
5. 真空中有一个透明圆柱体，其横截面的半径为R，如图所示，现有两束平行且相距为d=R的同种单色光相对于圆心O对称地照射到圆上，两束光线分别经一次折射后相交于圆周上同一点，则圆柱体对单色光的折射率是（ ）
A. B. C. D.
6. 如图所示，水平面（纸面）内固定有光滑金属导轨ACD和OE，CD和OE平行且足够长，AC是以O为圆心圆弧导轨，扇形OAC内有垂直纸面向里的匀强磁场，金属杆OP的P端与圆弧AC接触良好，金属杆MN处在垂直纸面向外的匀强磁场中，且与平行导轨接触良好。初始时杆MN静止在平行导轨上，若杆OP绕O点从C到A匀速转动时，回路中始终有电流，则此过程中（ ）
A. 杆MN的加速度逐渐减小 B. 杆MN中的电流逐渐增大
C. 杆MN受到的安培力逐渐增大 D. 杆MN产生的感应电动势不变
7. 如图所示，电阻为4R的金属圆环固定于匀强磁场中，圆环所在平面与磁场方向垂直，a、b、c、d是圆环的四等分点。直流电源（图中未画出）的电动势为E，内阻为R。将a、c两点与直流电源相接，圆环受到的安培力大小为F1；将a、b两点与直流电源相接，圆环受到的安培力大小为F2.不考虑连接电源与圆环的导线的电阻，不考虑圆环的形变，下列判断正确的是（ ）
A. B. C. D.
8. 若一个带负电荷的小球只受到电场力作用，则小球（ ）
A 可能沿电场线运动 B. 一定沿电场线运动
C. 可能由低电势处向高电势处运动 D. 一定由低电势处向高电势处运动
9. 如图所示，手摇发电机产生的正弦交流电经理想变压器给灯泡L供电，当线圈以角速度ω匀速转动时，灯泡L正常发光，电压表示数为U。已知理想变压器原线圈与副线圈的匝数之比为k，发电机线圈的电阻为r，灯泡L正常发光时的电阻为R，其他电阻忽略不计，则（ ）
A. 灯泡L的额定功率为
B. 一个周期内通过P处导线横截面的电荷量为
C. 若减小转速，则灯泡L不能正常发光
D. 若在灯泡L两端并联一个相同的灯泡，则灯泡L的亮度不变
10. 木星在我国古代被称为“岁星”，有79颗卫星。伽利略在1610年发现了木星的四颗卫星，其中木卫一、木卫二、木卫三绕木星做匀速圆周运动的周期之比为1：2：4.已知木星的质量为1.9×1027kg，木星的自转周期为10h，木卫三绕木星运动的轨道半径为1.1×109m，万有引力常量为6.67×10-11N·m2/kg2，根据上述信息可以求出（ ）
A. 木星表面的重力加速度大小 B. 木星同步卫星的线速度大小
C. 木卫一绕木星运动的周期 D. 木卫二绕木星运动的轨道半径
11. 如图所示，V型光滑挡板AOB之间放置有一质量均匀的球体，初始时系统处于静止状态，现将整个装置以O点为轴顺时针缓慢转动（∠AOB保持不变），在AO由水平转动90°到竖直的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 挡板AO的弹力逐渐增大 B. 挡板AO的弹力先增大后减小
C. 挡板BO的弹力逐渐增大 D. 挡板BO的弹力先增大后减小
二、非选择题：本题共5小题，共56分。
12. 某实验小组用如图（a）所示的装置“探究加速度与力的关系”。请完成下列填空：
（1）同学甲保持长木板水平，将纸带固定在小车后端，纸带穿过打点计时器的限位孔。实验中，为消除摩擦力的影响，在砝码盘中慢慢加入沙子，直到小车开始运动，同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除。同学乙认为还应从盘中取出适量沙子，直至轻推小车观察到小车做匀速运动。看法正确的同学是________（选填“甲”或“乙”）；
（2）同学丙进行如下实验：
i.取下图（a）中的砝码盘，将长木板的右端垫高，轻推小车，小车刚好能________运动，即平衡了摩擦力；
ii.重新挂上砝码盘，在砝码盘中加入砝码，接通电源，松开小车，小车运动，打点计时器打出的纸带一部分如图（b）所示。已知打点计时器的工作频率为50Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出，则小车的加速度大小是___________m/s2（结果保留2位有效数字）；
iii.以小车为研究对象，以轻绳拉力F为横轴、小车加速度a为纵轴，在图（c）中画出的a-F图像是一条过原点的直线，若直线斜率为k，则测得小车的质量是___________。
13. 某同学利用图（a）所示的电路测量一待测电阻Rx（约）的大小，图中的充电宝是直流电源，其电动势E约为5V、内阻不计，电压表量程为4V、内阻大于，电阻箱R的最大阻值为。请完成下列填空：
（1）如图（a）所示，充电宝的正极与开关的左接线柱连接，负极与待测电阻的左接线柱连接，充电宝与开关、电阻箱、待测电阻串接，电压表并接在待测电阻的两个接线柱上。为保护电压表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选___________（选填“1”“10”或“100”）；
（2）闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R和电压表的相应读数U，如图（b）所示：
（3）根据图（a）所示电路，用R、Rx、E表示，得=___________；
（4）利用测量数据，做图线，如图（c）所示；
R（单位：）
U（单位：V）
（单位：V-1）
20
3.57
028
30
3.12
032
40
2.77
0.36
50
2.50
0.40
60
2.27
0.44
70
2.08
0.48
80
1.92
0.52
90
1.79
0.56
（5）通过图（c）可得电动势___________V，待测电阻___________；（结果均保留1位小数）
（6）将这种方法测出的待测电阻记为R测，与其真实值R真相比，R测___________R真（选填“>”“=”“<”）。
14. 寒假期间的一天早晨，某同学将一开口竖直向上的气缸置于水平面上，竖直轻弹簧的下端与气缸底部连接，上端与活塞（不计重力）连接，如图所示。当气缸与活塞均静止时，他测出气缸周围环境温度为T1，气缸内弹簧长度为L1；不移动装置，中午时分，他再次测出气缸周围环境温度为T2，气缸内弹簧长度为L2（仍在弹性限度内）。已知弹簧劲度系数为k，原长为L0，且L0
15. 如图所示，两竖直虚线MN和M′N′间的距离AC=d，P、Q点在直线M′N′上。一质量为m、电荷量为q的粒子（不计重力）以某一速度从A点垂直于MN射入；若两竖直虚线间的区域内只存在场强大小为E、沿竖直方向的匀强电场，则该粒子将从P点离开场区，射出方向与AC的夹角叫做电偏转角，记为；若两竖直虚线间的区域内只存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面的匀强磁场，则该粒子将从Q点离开场区，射出方向与AC的夹角叫做磁偏转角，记为。
（1）若两竖直虚线间的区域内同时存在上述电场和磁场，且该粒子沿直线运动从C点离开场区；
i.该粒子从A点入射的速度是多大？
ii.证明电偏转角与磁偏转角满足tan=sin；
（2）若，求该粒子从A点入射速度多大时，电偏转角等于磁偏转角，即？
16. 如图所示，竖直平面内固定有轨道ABCD，水平放置的AB段长度为L=3m，BC段是半径R=1m、圆心角θ=37°的光滑圆弧，CD段（足够长）的倾角为37°，各段轨道均平滑连接，在圆弧最低处B点下方安装有压力传感器，在A点右侧放置有弹簧发射器。一质量为m=2kg的滑块P（视为质点）被弹簧发射器发射后，沿水平轨道AB向左滑行，第一次经过B点时，压力传感器的示数为滑块P的重力的11倍。已知滑块P与AB段、CD段的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
（1）求滑块P被发射后经过A点的动能；
（2）将滑块P冲上BCD段后返回AB段停止时的位置记为E，求E与B的距离；
（3）若将一质量为M=3kg的滑块Q（视为质点，与AB段、CD段的动摩擦因数也为μ=0.5）置于B点，弹簧发射器重复上一次发射过程，P与Q在B点发生弹性正碰，Q沿BCD轨道向上运动，当Q的速度减为0时，使Q与DC段、BA段的动摩擦因数变为μ′，Q滑下后恰好能与P相遇，求μ′的值。
武汉市2022届高中毕业生二月调研考试物理试卷
2022.2.23
本试题卷共8页，16题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
★祝考试顺利★
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1. 2022年2月4日，第24届冬季奥林匹克运动会在北京开幕，至此，北京成为全世界唯一一个既举办过夏季奥运会又举办过冬季奥运会的城市。如图所示，某次训练中，短道速滑运动员在水平冰面上做匀速圆周运动，则运动员（ ）
A. 受到冰面的作用力大小恒定，做匀加速运动
B. 受到冰面的作用力大小恒定，做变加速运动
C. 受到冰面的作用力大小变化，做匀加速运动
D. 受到冰面的作用力大小变化，做变加速运动
【答案】B
【解析】
【详解】速滑运动员在水平冰面上做匀速圆周远动，则合力全部提供向心力，所以运动员受到冰面的作用力大小不变，方向时刻发生变化，所以运动员做变加速运动，故B正确，ACD 错误。
故选B。
2. 2021年12月20日，16项国家科技重大专项之一—石岛湾高温气冷堆核电站示范工程首次并网发电（如图），这是全球首个并网发电的第四代高温气冷堆核电项目。核电站铀核裂变的产物是多样的，一种典型的铀核裂变是生成钡和氪，核反应方程是，已知铀核质量为m1，钡核质量为m2，氪核质量为m3，中子质量为m4，则该核反应释放的核能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】核反应中质量亏损为
由质能方程
故选D。
3. 某同学骑行共享单车，在距离十字路口停车线20m处看到信号灯变红时，立即停止蹬车，此后该车依惯性匀减速直线滑行8s，恰好停在距离停车线4m处（未越过停车线）。该车滑行的加速度大小是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由运动学公式
可得
故加速度为
故选B。
4. 某简谐运动的振动图像如图所示，a、b、c、d是曲线上的四个点。下列选项中，表示振子动能最大的是（ ）
A. a B. b C. c D. d
【答案】C
【解析】
【详解】振子在平衡位置速度最大、动能最大，C正确。
故选C。
5. 真空中有一个透明圆柱体，其横截面的半径为R，如图所示，现有两束平行且相距为d=R的同种单色光相对于圆心O对称地照射到圆上，两束光线分别经一次折射后相交于圆周上同一点，则圆柱体对单色光的折射率是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】光路图如图
由几何关系
故
又因为
故
所以折射率为
故选B。
6. 如图所示，水平面（纸面）内固定有光滑金属导轨ACD和OE，CD和OE平行且足够长，AC是以O为圆心的圆弧导轨，扇形OAC内有垂直纸面向里的匀强磁场，金属杆OP的P端与圆弧AC接触良好，金属杆MN处在垂直纸面向外的匀强磁场中，且与平行导轨接触良好。初始时杆MN静止在平行导轨上，若杆OP绕O点从C到A匀速转动时，回路中始终有电流，则此过程中（ ）
A. 杆MN的加速度逐渐减小 B. 杆MN中的电流逐渐增大
C. 杆MN受到的安培力逐渐增大 D. 杆MN产生的感应电动势不变
【答案】A
【解析】
【详解】如图
OP顺时针转动时切割磁感线产生逆时针方向的感应电流。MN受到向右的安培力，开始向右运动，设设OP长为l，角速度为，MN的速度为v，则回路中的感应电动势为
感应电流为
由牛顿第二定律
故金属杆向右加速过程中，速度不断增大，感应电动势逐渐减小，感应电流逐渐减小，加速度逐渐减小，所以金属杆MN做加速度逐渐减小的加速运动。
故选A。
7. 如图所示，电阻为4R的金属圆环固定于匀强磁场中，圆环所在平面与磁场方向垂直，a、b、c、d是圆环的四等分点。直流电源（图中未画出）的电动势为E，内阻为R。将a、c两点与直流电源相接，圆环受到的安培力大小为F1；将a、b两点与直流电源相接，圆环受到的安培力大小为F2.不考虑连接电源与圆环的导线的电阻，不考虑圆环的形变，下列判断正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设金属圆环的半径为r，当ac两点与直流电源相连时
金属环adc与abc两个部分并联，并联电阻为
电流为
故安培力为
a、b两点与直流电源相接相连时，金属环ab部分与adcb部分并联，并联电阻为
电流为
故安培力为
所以
故
故选D。
8. 若一个带负电荷的小球只受到电场力作用，则小球（ ）
A. 可能沿电场线运动 B. 一定沿电场线运动
C. 可能由低电势处向高电势处运动 D. 一定由低电势处向高电势处运动
【答案】AD
【解析】
【详解】物体的运动情况取决于合力和初始条件：小球只受到电场力的作用，是否沿电场线运动，还要看电场线是直线还是曲线，及初速度的方向：若为直线，且初速度为零，由于小球带负电，将可能沿电场线从低电势向高电势处运动，
若电场线是曲线，且初速度为零，不会沿电场线运动，但是仍然从低电势向高电势处运动，故AD正确，BC错误。
故选AD。
9. 如图所示，手摇发电机产生正弦交流电经理想变压器给灯泡L供电，当线圈以角速度ω匀速转动时，灯泡L正常发光，电压表示数为U。已知理想变压器原线圈与副线圈的匝数之比为k，发电机线圈的电阻为r，灯泡L正常发光时的电阻为R，其他电阻忽略不计，则（ ）
A. 灯泡L的额定功率为
B. 一个周期内通过P处导线横截面电荷量为
C. 若减小转速，则灯泡L不能正常发光
D. 若在灯泡L两端并联一个相同的灯泡，则灯泡L的亮度不变
【答案】AC
【解析】
【详解】A．变压器电压与匝数成正比
灯泡L的额定功率为
A正确；
B．由
可得
因为一个周期内磁通量变化量为零，故一个周期内通过P处导线横截面的电荷量为零。B错误；
C．若减小转速，由感应电动势瞬时值表达式
可知若减小转速，则感应电动势最大值减小，所以其有效值也变小，灯泡两端电压减小，灯泡不能正常发光。C正确；
D．若在灯泡L两端并联一个相同的灯泡，副线圈总电阻减小，电流变大，故原线圈电流变大，电源内阻分压变大，变压器输入电压减小，副线圈输出电压减小，灯泡亮度变暗。D错误。
故选AC。
10. 木星在我国古代被称为“岁星”，有79颗卫星。伽利略在1610年发现了木星的四颗卫星，其中木卫一、木卫二、木卫三绕木星做匀速圆周运动的周期之比为1：2：4.已知木星的质量为1.9×1027kg，木星的自转周期为10h，木卫三绕木星运动的轨道半径为1.1×109m，万有引力常量为6.67×10-11N·m2/kg2，根据上述信息可以求出（ ）
A. 木星表面的重力加速度大小 B. 木星同步卫星的线速度大小
C. 木卫一绕木星运动的周期 D. 木卫二绕木星运动的轨道半径
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．不计星球自转，木星表面重力加速度由万有引力提供，根据
木星半径未知，所以无法求出木星表面的重力加速度大小，故A错误；
B．木星同步卫星的周期为10h，根据
可求出同步卫星的轨道半径，再根据
可求出木星同步卫星的线速度大小，故B正确；
C．设木卫三绕木星运动的周期为，则
已知、、，可求出，由题意可知
故可以求出木卫一绕木星运动的周期，故C正确；
D．设木卫二绕木星运动的轨道半径为，由题意可知
则可以求出木卫二的周期，根据
已知、、，可以求出木卫二绕木星运动的轨道半径，故D正确。
故选BCD。
11. 如图所示，V型光滑挡板AOB之间放置有一质量均匀的球体，初始时系统处于静止状态，现将整个装置以O点为轴顺时针缓慢转动（∠AOB保持不变），在AO由水平转动90°到竖直的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 挡板AO的弹力逐渐增大 B. 挡板AO的弹力先增大后减小
C. 挡板BO的弹力逐渐增大 D. 挡板BO的弹力先增大后减小
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.支架转动过程中，对小球受力分析及各个力的夹角如图
由拉密定理
因为整个装置以O点为轴顺时针缓慢转动（∠AOB保持不变），故保持不变。在AO由水平转动90°到竖直的过程中，从锐角增大到钝角，先增大后减小，故挡板AO的弹力先增大后减小，B正确，A错误；
CD.从180°减小到90°，一直增大，故挡板BO的弹力一直增大，D错误，C正确。
故选BC。
二、非选择题：本题共5小题，共56分。
12. 某实验小组用如图（a）所示的装置“探究加速度与力的关系”。请完成下列填空：
（1）同学甲保持长木板水平，将纸带固定在小车后端，纸带穿过打点计时器的限位孔。实验中，为消除摩擦力的影响，在砝码盘中慢慢加入沙子，直到小车开始运动，同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除。同学乙认为还应从盘中取出适量沙子，直至轻推小车观察到小车做匀速运动。看法正确的同学是________（选填“甲”或“乙”）；
（2）同学丙进行如下实验：
i.取下图（a）中的砝码盘，将长木板的右端垫高，轻推小车，小车刚好能________运动，即平衡了摩擦力；
ii.重新挂上砝码盘，在砝码盘中加入砝码，接通电源，松开小车，小车运动，打点计时器打出的纸带一部分如图（b）所示。已知打点计时器的工作频率为50Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出，则小车的加速度大小是___________m/s2（结果保留2位有效数字）；
iii.以小车为研究对象，以轻绳拉力F为横轴、小车加速度a为纵轴，在图（c）中画出的a-F图像是一条过原点的直线，若直线斜率为k，则测得小车的质量是___________。
【答案】 ①. 乙 ②. 匀速运动 ③. 0.75##0.74##0.76 ④.
【解析】
【详解】（1）[1]同学乙的做法正确。只有让小车匀速运动，才能够判断摩擦力与沙子和盘的重力大小相等，才能够消除摩擦力的影响。对于甲同学，小车开始运动时，沙子和盘的重力等于最大静摩擦力，而最大静摩擦力要略大于滑动摩擦力；
（2）[2]当小车重力沿斜面向下的分力恰好与滑动摩擦力平衡时小车恰好做匀速运动；
[3]由逐差法，小车加速度为
[4]由牛顿第二定律
故
所以斜率为
所以小车质量为
13. 某同学利用图（a）所示的电路测量一待测电阻Rx（约）的大小，图中的充电宝是直流电源，其电动势E约为5V、内阻不计，电压表量程为4V、内阻大于，电阻箱R的最大阻值为。请完成下列填空：
（1）如图（a）所示，充电宝的正极与开关的左接线柱连接，负极与待测电阻的左接线柱连接，充电宝与开关、电阻箱、待测电阻串接，电压表并接在待测电阻的两个接线柱上。为保护电压表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选___________（选填“1”“10”或“100”）；
（2）闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R和电压表的相应读数U，如图（b）所示：
（3）根据图（a）所示电路，用R、Rx、E表示，得=___________；
（4）利用测量数据，做图线，如图（c）所示；
R（单位：）
U（单位：V）
（单位：V-1）
20
3.57
0.28
30
3.12
0.32
40
2.77
0.36
50
2.50
0.40
60
2.27
0.44
70
2.08
0.48
80
1.92
0.52
90
1.79
0.56
（5）通过图（c）可得电动势___________V，待测电阻___________；（结果均保留1位小数）
（6）将这种方法测出的待测电阻记为R测，与其真实值R真相比，R测___________R真（选填“>”“=”“<”）。
【答案】 ①. 100 ②. ③. 5.0 ④. 50.0 ⑤. <
【解析】
【详解】（1）[1]充电宝电动势，而电压表的量程为，故不能超过4V，，当电压表电压为4V时，可知电阻箱分压为1V，根据
可知
故不能小于，故应调节到100；
（3）[2]根据闭合电路欧姆定律
整理得
（5）[3][4]结合图像可得
联立解得
（6）[5]若考虑电压表内阻，则闭合电路欧姆定律表达式为
整理得
斜率实际应表示为，故
所以
可得
14. 寒假期间的一天早晨，某同学将一开口竖直向上的气缸置于水平面上，竖直轻弹簧的下端与气缸底部连接，上端与活塞（不计重力）连接，如图所示。当气缸与活塞均静止时，他测出气缸周围环境温度为T1，气缸内弹簧长度为L1；不移动装置，中午时分，他再次测出气缸周围环境温度为T2，气缸内弹簧长度为L2（仍在弹性限度内）。已知弹簧劲度系数为k，原长为L0，且L0
【答案】
【解析】
【详解】对于缸内气体，初状态
中午时
由理想气体状态方程
联立解得
15. 如图所示，两竖直虚线MN和M′N′间的距离AC=d，P、Q点在直线M′N′上。一质量为m、电荷量为q的粒子（不计重力）以某一速度从A点垂直于MN射入；若两竖直虚线间的区域内只存在场强大小为E、沿竖直方向的匀强电场，则该粒子将从P点离开场区，射出方向与AC的夹角叫做电偏转角，记为；若两竖直虚线间的区域内只存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面的匀强磁场，则该粒子将从Q点离开场区，射出方向与AC的夹角叫做磁偏转角，记为。
（1）若两竖直虚线间区域内同时存在上述电场和磁场，且该粒子沿直线运动从C点离开场区；
i.该粒子从A点入射速度是多大？
ii.证明电偏转角与磁偏转角满足tan=sin；
（2）若，求该粒子从A点入射的速度多大时，电偏转角等于磁偏转角，即？
【答案】（1）i.；ii.见解析；（2）或
【解析】
【详解】（1）i.若两竖直虚线间的区域内同时存在上述电场和磁场，且该粒子沿直线运动从C点离开场区,则粒子做运动直线运动
解得
故该粒子从A点入射的速度为
ii.
在电场中
联立可得
在磁场中
联立可得
又因为
故
（2）设，在电场中
磁场中
故
又因为
即
整理得
解得
或
16. 如图所示，竖直平面内固定有轨道ABCD，水平放置的AB段长度为L=3m，BC段是半径R=1m、圆心角θ=37°的光滑圆弧，CD段（足够长）的倾角为37°，各段轨道均平滑连接，在圆弧最低处B点下方安装有压力传感器，在A点右侧放置有弹簧发射器。一质量为m=2kg的滑块P（视为质点）被弹簧发射器发射后，沿水平轨道AB向左滑行，第一次经过B点时，压力传感器的示数为滑块P的重力的11倍。已知滑块P与AB段、CD段的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
（1）求滑块P被发射后经过A点的动能；
（2）将滑块P冲上BCD段后返回AB段停止时的位置记为E，求E与B的距离；
（3）若将一质量为M=3kg的滑块Q（视为质点，与AB段、CD段的动摩擦因数也为μ=0.5）置于B点，弹簧发射器重复上一次发射过程，P与Q在B点发生弹性正碰，Q沿BCD轨道向上运动，当Q的速度减为0时，使Q与DC段、BA段的动摩擦因数变为μ′，Q滑下后恰好能与P相遇，求μ′的值。
【答案】（1）130J；（2）2.32m；（3）
【解析】
【详解】（1）设滑块P第一次经过B点时的速度大小为vB，由题意并根据牛顿第二、第三定律可知
①
设滑块P被发射后经过A点的动能为EkA，对滑块P从A到B的过程，根据动能定理有
②
联立①②解得
③
（2）设滑块P在CD段上运动的最高点为F，对滑块P从B到F的运动过程，根据动能定理有
④
对滑块P从B冲上BCD段后再返回AB段停止在E的过程，根据动能定理有
⑤
联立①④⑤解得
⑥
（3）因为滑块P的质量小于滑块Q的质量，所以滑块P、Q碰撞后P将反弹，设碰撞后滑块P、Q的速度大小分别为vP、vQ，根据动量守恒定律有
⑦
根据能量守恒定律有
⑧
设滑块Q在CD段上运动的最高点为G，且此次滑块P最终停止的位置为H，对滑块P从B到H的运动过程，根据动能定理有
⑨
对滑块Q从B到G的运动过程，根据动能定理有
⑩
由题意可知滑块Q能够恰好运动至H点，则对Q从G到H的运动过程，根据动能定理有
⑪
联立①⑦⑧⑨⑩⑪解得
⑫
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