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山东省济南市历城二中2022届高三学业水平测试11月物理试题 解析版
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这是一份山东省济南市历城二中2022届高三学业水平测试11月物理试题 解析版，共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（每题只有1个正确选项，共8题，每题3分，共24分）
1．2019年，我国运动员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女子单人10米跳台冠军。某轮比赛中，陈芋汐在跳台上倒立静止，然后下落，前5 m完成技术动作，随后5 m完成姿态调整。假设整个下落过程近似为自由落体运动，重力加速度大小取10 m/s2，则她用于姿态调整的时间约为（ ）
A．0.2 sB．0.4sC．1.0 sD．1.4s
2．质量为的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，为半圆的最低点，为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为的小滑块。用推力推动小滑块由A点向点缓慢移动，力的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是（ ）
A．推力先增大后减小
B．凹槽对滑块的支持力先减小后增大
C．墙面对凹槽的压力先增大后减小
D．水平地面对凹槽的支持力先减小后增大
3．“天问一号”探测器需要通过霍曼转移轨道从地球发送到火星，地球轨道和火星轨道看成圆形轨道，此时霍曼转移轨道是一个近日点M和远日点P都与地球轨道、火星轨道相切的椭圆轨道（如图所示）。在近日点短暂点火后“天问一号”进入霍曼转移轨道，接着“天问一号”沿着这个轨道直至抵达远日点，然后再次点火进入火星轨道。已知万有引力常量为G，太阳质量为m，地球轨道和火星轨道半径分别为r和R，地球、火星、“天问一号”运行方向都为逆时针方向。下列说法正确的是（ ）
A．两次点火时喷气方向都与运动方向相同
B．两次点火之间的时间为
C．“天问一号”与太阳连线单位时间在地球轨道上扫过的面积等于在火星轨道上扫过的面积
D．“天问一号”在转移轨道上近日点的速度大小v1比远日点的速度大小v2大，且满足
4．将过山车经过两端弯曲轨道过程等效简化成如图所示两个圆周的一部分，A、B分别为轨道的最低点和最高点，过山车与轨道的动摩擦因数处处相等，则过山车（ ）
A．在A点时合外力方向竖直向上
B．在B点时合外力方向竖直向下
C．在A点时所受摩擦力较大
D．在B点时所受向心力较大
5．有同学发现，计算斜抛物体的水平射程时，可以将初速度矢量和末速度矢量移到起点相同，然后将两者末端连起来形成一个三角形，然后过共同起点向竖直底边作一条高线，则高线的长度就是初速度的水平分量，而竖直底边长度正比于斜抛物体运动的时间，因此斜抛物体的水平射程就正比于这个三角形的面积。现请你根据这个发现，分析如图所示情形：在高度为的平台边缘沿不同方向以相同大小的初速度斜向右上抛出一个石块，已知重力加速度为，则（ ）
A．水平抛出石块时，石块落地时离抛出点的水平距离最大
B．与水平方向成角时，石块落地时离抛出点的水平距离最大
C．石块落到地面上时离抛出点的最大水平距离为6.5m
D．石块落到地面上时离抛出点的最大水平距离为13m
6．喷墨打印机的结构原理如图所示，其中墨盒可以发出半径为的墨汁微粒。此微粒经过带电室时被带上负电，带电的多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制。带电后的微粒以一定的初速度进入偏转电场，经过偏转电场发生偏转后，打到纸上，显示出字体。无信号输入时，墨汁微粒不带电，沿直线通过偏转电场而注入回流槽流回墨盒。设偏转极板长，两板间的距离，偏转板的右端到纸的距离。若一个墨汁微粒的质量为，所带电荷量为，以的初速度垂直于电场方向进入偏转电场，打到纸上的点距原射入方向的距离是（不计空气阻力和墨汁微粒的重力，可以认为偏转电场只局限在平行板电容器内部，忽略边缘电场的不均匀性）（ ）
A．墨汁从进入偏转电场到打在纸上，做类平抛运动
B．两偏转板间的电压是
C．两偏转板间的电压是
D．为了使纸上的字体放大10％，可以把偏转电压降低10％
7．如图所示，在水平地面上有一斜面，质量均为m的A、B两物块放在斜面的等高处，A、B之间连接着一个轻质弹簧，其劲度系数为k，弹簧处于压缩状态，且物块与斜面均能保持静止。已知斜面的倾角为，两物块和斜面间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（ ）A．斜面对A、B组成系统的静摩擦力的合力为0
B．斜面和水平地面间有静摩擦力
C．若将弹簧拿掉，物块有可能发生滑动
D．弹簧的最大压缩量为
8．在真空中M、N两点分别放有异种点电荷＋2Q和－Q，以MN连线中点O为中心作一圆形路径abcd，a、O、c三点恰好将MN四等分，b、d为MN的中垂线与圆的交点，如图所示，则下列说法正确的（ ）
A．a、b、c、d四点电场强度的大小关系是Ea＞Ec，Eb＝Ed
B．a、b、c、d四点电势的关系是φa＜φc，φb＝φd
C．在MN的连线上，O点的电场强度最小
D．将带负电的试探电荷由b沿直线移动到d的过程中，其电势能始终不变
二、多选题（每题有多个选项正确，每题4分，漏选得2分，共4题，16分）
9．2022年冬奥会将在北京举行，其中跳台滑雪项目是一项勇敢者的运动。如图所示为某跳台滑雪运动员从助滑道滑下，然后从跳台a处沿水平方向飞出，在斜坡b处着陆的示意图，其中Ek-t图像是运动员从a到b飞行时的动能随飞行时间变化的关系图像，不计空气阻力的作用，重力加速度g取10m/s2，则下列说法中正确的是（ ）
A．运动员在a处的速度大小为20m/s
B．斜坡的倾角为30°
C．运动员运动到b处时，重力的瞬时功率为1.2×104W
D．t=1s时，运动员在空中离坡面的距离最大
10．如图所示，处在匀强电场中的正三棱锥ABCD，O点为其底面ABC的中心，F为BC棱的中点，G点和F点关于O点对称，在三棱锥的A点固定一正点电荷，则O点场强变为零，则关于各点场强大小和电势高低，下列判断正确的是（ ）
A．EG=EFB．EB=ED
C．φB>φDD．φG>φF
11．如图所示，平行金属板中带电质点处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器的滑片向端移动时，则（ ）
A．电压表读数减小B．电流表读数增大
C．质点将向上运动D．上消耗的功率逐渐增大
12．物块a、b中间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，物体a的质量为1.2kg，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长，t=0时对物块a施加水平向右的恒力F，t=1s时撤去，在0~1s内两物体的加速度随时间变化的情况如图乙所专示。弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程中以下分析正确的是（ ）
A．t=1s时a的速度大小为0.8m/s
B．t=1s时弹簧伸长量最大
C．b物体的质量为0.8kg
D．弹簧伸长量最大时，a的速度大小为0.6m/s
三、实验题（13题6分，14题8分，共14分）
13．某同学阅读教材中的“科学漫步”栏目，对“流体的阻力（f）跟物体相对于流体的速度（v）有关”这一说法产生了兴趣，通过查阅资料得知：对于球形物体，二者间存在定量关系f=kv，k为比例系数。该同学为探究这一关系利用如图（a）所示装置测量k。具体操作如下：在柱状玻璃容器中注入某透明液体，将小球在液面处由静止释放，当小球运动到0刻度线处开始计时，每下落10cm记录一次时间，得到多组下落高度h与时间t的数据，作出h-t图像如图（b）中实线所示。
（1）由h-t图像可知，从计时开始小球近似做___________运动。
（2）已知液体密度ρ=8.0×102kg/m3，小球体积V=5.0×10-10m3、质量m=4.0×10-6kg，结合h-t图像可得k=___________kg/s（浮力不能忽略，取重力加速度g=9.8m/s2）。
（3）若再用一个体积相同、密度较大的球，重复上述实验，所得h-t图像也是一条直线，则该直线可能是图（b）中的___________虚线。
14．在伏安法测电阻的实验中，提供以下实验器材：电源E（电动势约，内阻约），待测电阻（阻值小于），电压表V（量程，内阻约），电流表A（量程，内阻约），滑动变阻器（最大阻值），单刀开关，单刀双掷开关，导线若干。某同学利用上述实验器材设计如图所示的测量电路。
回答下列问题：
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到___________（填“a”或“b”）端；
（2）实验时，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将拨向___________（填“c”或“d”）；在上述操作正确的情况下，引起实验误差的主要原因是___________（填正确选项前的标号）；
A．电流表分压 B．电压表分流 C．电源内阻分压
（3）实验时，若已知电流表的内阻为，在此情况下，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将拨向___________（填“c”或“d”）；读得电压表的示数为，电流表的示数为，则___________（结果保留两位有效数字）。
四、解答题（15题8分，16题10分，17题12分，18题16分，共46分）
15．如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在C点.每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据.(重力加速度g =10 m/s2)求:
(1)斜面的倾角落 α
(2)物体与水平面之间的动摩擦因数μ
(3) t =0.6 s 时的瞬时速度 v
16．图中滑块和小球的质量均为m，滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动，小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连，轻绳长为l1．开始时，轻绳处于水平拉直状态，小球和滑块均静止．现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，滑块刚好被一表面涂有粘住物质的固定挡板粘住，在极短的时间内速度减为零，小球继续向左摆动，当轻绳与竖直方向的夹角θ＝60°时小球达到最高点．求：
（1）从滑块与挡板接触到速度刚好变为零的过程中，挡板阻力对滑块的冲量；
（2）小球从释放到第一次到达最低点的过程中，绳的拉力对小球做功的大小．
17．如图所示，真空中分布着大小未知、方向水平的匀强电场，在电场区域的竖直平面内有一圆心为O，半径为R的圆，直径AB位于水平方向且与电场方向平行、直径CD位于竖直方向。某时刻，两个完全相同的带电小球a、b在竖直面内自A点以相同的速率同时进入圆内，速度方向与AB的夹角相等，此后a经过O点时b恰好经过D点，且的过O、D两点时a、b的动能之比为1∶5。已知∶带电小球的质量为m、电量q（q>0），重力加速度为g，不计小球之间的库仑力，求：
（1）小球a、b经过O、D两点时的竖直速度大小v1和v2的比；
（2）小球a经过O点的动能大小；
（3）匀强电场的电场强度E的大小。
18．如图所示，右端带有挡板的绝缘滑板B静止在粗糙水平面上，带电物块A静止在滑板B的上表面距离挡板L=0.8m处，A的质量mA=0.2kg、带电量为q=+1.0×10-6C，B不带电，其质量mB=0.6kg，与地面之间的动摩擦因数为。在该空间加上电场强度为E=2.0×106V/m、水平向右的匀强电场，物块A从静止开始运动，A和B之间无摩擦。若运动过程中A的带电量保持不变，A与B上挡板的碰撞均为弹性碰撞，A始终未滑离B且始终处于电场中，取重力加速度g=10m/s2。求
(1)A与B发生第一次碰撞前瞬间，A的速度大小v0；
(2)第一次碰撞结束后，经过多长时间A、B发生第二次碰撞；
(3)从A开始运动到A与B刚要发生第5次碰撞的过程中，电场力对A做的功。
历城二中高三学业水平测试物理试题
参考答案
1．B
【详解】下落的整个过程所用的时间为1.4s下落前5 m的过程所用的时间为则陈芋汐用于姿态调整的时间约为故B正确，ACD错误。故选B。
2．C
【详解】AB ．对滑块受力分析，由平衡条件有
滑块从A缓慢移动B点时，越来越大，则推力F越来越大，支持力N越来越小，所以AB错误；
C．对凹槽与滑块整体分析，有墙面对凹槽的压力为
则越来越大时，墙面对凹槽的压力先增大后减小，所以C正确；
D．水平地面对凹槽的支持力为
则越来越大时，水平地面对凹槽的支持力越来越小，所以D错误；故选C。
3．B
【详解】A．两次点火都是从低轨道向高轨道转移，需要加速，所以时喷气方向都与运动方向相反，故A错误；
B．由得由开普勒第三定律得两次点火之间的时间为
联立可得故B正确；
C．根据开普勒第二定律可知“天问一号”与太阳连线单位时间内在同一个轨道上扫过的面积相等，故C错误；
D．由开普勒第二定律可知，“天问一号”在转移轨道上近日点的速度大小v1比远日点的速度大小v2大，“天问一号”在椭圆轨道上运动，则
所以故D错误。故选B。
4．C
【详解】AB．过山车在经过A、B过程不是匀速圆周运动，则其合外力并不指向圆心，则A、B均错误；
C．由于A点速度大于B点速度，在A点有则A点对轨道压力为同理可得在B点对轨道压力为则则由摩擦力故C正确；
D．半径，则由向心力可得，A点向心力较大，则D错误。故选C。
5．C
【详解】由矢量减法知识可知，初速度矢量和末速度矢量移末端连线，就是斜抛过程中物体速度的变化量，即故这个三角形的面积为而
由机械能守恒可算出石块落地速度大小为，由几何知识可知，这个三角形的面积最大时，是初速度矢量和末速度矢量垂直的时候，即故故C正确，ABD错误。故选C。
6．C
【详解】A．墨汁在偏转电场中做类平抛运动，出偏转电场后做匀速直线运动，选项A错误；
BC．墨汁出偏转电场后做匀速直线运动，且反向延长线平分水平位移，如图所示：
由图可知
又
联立解得两偏转板间的电压是选项B错误，C正确；
D．由以上式子整理得为了使纸上的字体放大10％，可以把偏转电压提高10％，选项D错误。故选C。
7．D
【详解】A．选A、B组成的系统为研究对象，摩擦力等于重力沿斜面的分力，即
选项A错误;
B．以A、B两物块和轻质弹簧、斜面组成的整体为研究对象进行受力分析知，整体只在竖直方向上受重力及地面的支持力，没有沿水平面的相对运动趋势，故斜面与水平地面间没有摩擦力作用，选项B错误；
C．以A为研究对象进行受力分析，在斜面内的力如图1，fA与弹力F弹和mgsinθ的合力大小相等、方向相反 ；当撤去弹簧，A在斜面内的受力如图2所示，则fA' =mgsinθ
fA'D．由于，则得选项D正确。故选D。
8．A
【详解】A．设Ma=aO=R则a、c点的场强分别为 ，
因此Ea＞Ec
由于b、d两点关于MN对称，因此可得Eb＝Ed A正确；
B．由于沿着电场线，电势降低，因此φc＜φa又由于对称性，可知φb＝φdB错误；
C．电场线的疏密表示电场强度的相对大小，由电场线疏密程度可知，AB连线上电场强度最小值应出现在O点的右侧，C错误；
D．负点电荷沿直线由b运动到d的过程中，电场力对负电荷先做正功后做负功，负电荷的电势能先减小后增加，只是初、末位置的电势能相等，运动过程中电势能在变化，D错误。故选A。
9．CD
【详解】A．由图可知t=0时的动能
t=2s时的动能
t=2s时的竖直分速度根据运动的合成与分解有
联立解得 选项A错误；
B．2s内的水平位移竖直位移由几何关系知则斜面倾角选项B错误；
C．运动员运动到b处时，重力的瞬时功率为选项C正确；
D．t=1s时竖直速度
可见t=1s时的速度与斜面平行，此时运动员在空中离坡面的距离最大，选项D正确。故选CD。
10．CD
【详解】AB．在三棱锥的A点固定一正点电荷，则O点场强变为零。所以匀强电场的方向沿FA方向。根据几何关系可知
令，则根据点电荷场强公式可知故，所以
点电荷在D点的场强大小和在B点的场强大小相等，但由于点电荷在D点的场强和匀强场的夹角与点电荷在B点的场强和匀强场的夹角不相等，所以B和D点的场强大小不相等。A错误，B错误；
C．B和D点处在点电荷的同一等势面上，而在匀强场中，由于场强方向是由F指向A，所以在匀强场中，根据电势的叠加原则可知。C正确；
D．令O点的电势为零，则根据点电荷电势公式可知正点电荷在O点产生的电势为
所以匀强电场在O点对应的电势为而故匀强电场在F和G点的电势为，而正点电荷在F和G点的电势为，由电势的叠加原则可知F点的电势低于G点的电势。D正确。故选CD。
11．CD
【详解】AB．由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再由R1串联接在电源两端；电容器与R3并联；当R4的滑片向a移动时，滑动变阻器接入电阻增大，则电路中总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流减小，路端电压增大，则R1两端的电压减小，可知并联部分的电压增大，由欧姆定律可知流过R3的电流增大，根据并联电路的特点可知：流过R2的电流减小，R2两端的电压减小，则电流表示数减小，电压表读数增大，故AB错误；
C．因电容器两端电压增大，板间场强增大，质点受到的向上电场力增大，故质点P将向上运动，故C正确；
D．因R3两端的电压增大，由可知，R3上消耗的功率增大，故D正确。故选CD。
12．CD
【详解】A．若物体的加速度从1.0均匀减小到0.6，图像的面积为
而a的初速度为零，可知1s时的速度为0.8m/s，但实际是物体a的图像的面积偏小，即速度变化量小于0.8m/s，则t=1s时a的速度大小小于0.8m/s，故A错误；
B．撤去F时，两者的加速度相等，但a加速的加速度在1s前始终大于b加速的加速度，则a的速度大于b的速度，此后a相对b继续远离，则弹簧继续拉长，当两者速度相等时弹簧的伸长量最大，故B错误；
C．恒力F拉动a的瞬间，由图像a的加速度为，有
1s时两者的加速度相等，对a、b由牛顿第二定律有 解得故C正确；
D．F拉动1s的过程，由系统的动量定理可知
撤去F后直至共速时，系统的动量守恒，有解得
即弹簧伸长量最大时，a和b的速度大小都为0.6m/s，故D正确；故选CD。
13．匀速直线 ①
【详解】（1）[1]根据图象可知，下落的距离随时间均匀变化，所以小球近似做匀速直线运动
（2）[2]根据图象可知小球下落的速度为
小球下落过程中受到竖直向下的重力，竖直向上的浮力和阻力，小球做匀速直线运动，受力平衡
式中表示液体对小球的浮力，代入数据可得比例系数
（3）[3]若选择一个密度更大，体积相同的小球，浮力不变，根据可知小球的质量增大，根据平衡方程可知小球的速度增大，所以在相同的时间内小球下落的高度增大，所以该直线可能是图象中的①虚线。
14． B
【详解】（1）[1]滑动变阻器采用限流式接入电路，开关闭合前，滑片应滑到端，使滑动变阻器接入电路阻值最大，保护电路；
（2）[2]根据题意可知待测电阻的阻值满足
所以电流表的分压比较明显，电流表应采用外接法，所以开关应拨向端；
[3]外接法的测量误差主要来源于电压表的分流，故选B；
（3）[4]若电流表内阻，则电流表的分压可以准确计算，所以电流表采用内接法，所以开关应拨向端；
[5]电压表测量电流表和待测电阻的总电压，电流表分压为
根据欧姆定律可知待测电阻阻值为
15．(1)α=30° (2)μ=0.2 (3)2.3 m/s
【详解】试题分析：（1）物体在斜面上下滑时的加速度a1＝＝5m/s2,；mgsinα＝ma1可以得出α=30. ………
（2）从后两列数据可以知物体在水平面上滑行的加速度大小a2，a2=＝2m/s2；μmg＝ma2,
可得μ＝0.2.
（3）设从0.4s开始经过t时间物体滑动斜面底部，则在斜面底部的速度为vm，则在斜面上，
在平面上
解得t＝0.1s
在斜面底部时的最大速度为vm＝2.5m/s，物体在0.6s时在水平面上，其速度为v＝2.5m/s－2m/s2×0.1s＝2.3m/s．
考点：考查了牛顿第二定律的应用
点评：根据图表中的数据可知：前0.4s物体还在斜面上，可以求出此时加速度，1.2s到1.4s时，物体在水平面，可以求出此时的加速度，要想求0.6s时的速度，应当明确此时物体在斜面上还是在水平面上．
16．（1）；（2）
【详解】（1）小球第一次到达最低点时，滑块和小球速度的大小分别为v1、v2，根据机械能守恒有：
小球由最低点向左摆动到最高点时，根据机械能守恒定律有：
解得：
挡板阻力对滑块的冲量为I，根据动量定理有：
（2）小球从开始释放到第一次到达最低点的过程中，绳拉力对小球做功为W，根据动能定理有：
解得： 绳拉力对小球做功大小为
17．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据题意，对a球竖直方向有
对b球竖直方向有
解得
则有
可得小球a、b经过O、D两点时的竖直速度大小v1和v2的比为
（2）由于过O、D两点时a、b的动能之比为1∶5，即有
解得
所以可得小球a经过O点的动能大小为
（3）由于过O、D两点时a、b的动能之比为1∶5，即有
解得
可得匀强电场的电场强度E的大小为
18．(1)4m/s；(2)0.6s；(3)6.4J
【详解】(1)第一次碰前，对A
解得v0=4m/s
(2)A、B发生弹性碰撞，动量守恒、机械能守恒
解得vA=－2m/s，vB=2m/s
碰后，B做匀减速运动，对B
碰后，对A
从第一次碰撞结束到第二次刚要碰撞，有
解得t=0.6s
设碰后B停止运动所用时间为，有：
解得tB=0.6s
可知B速度减为零时A、B发生第二次碰撞，故t=0.6s
(3)设第二次刚要碰前A的速度大小为vA1，则
解得vA1=4m/s
此后的运动重复前面的过程。从第一次碰撞结束到第二次刚要碰撞的过程
从A开始运动到A与B刚要发生第5次碰撞的过程中，电场力对A做的功
解得W=6.4Jt ( s )
0.0
0.2
0.4
…
1.2
1.4
…
v( m/s )
0.0
1.0
2.0
…
1.1
0.7
…
一、单选题（每题只有1个正确选项，共8题，每题3分，共24分）
1．2019年，我国运动员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女子单人10米跳台冠军。某轮比赛中，陈芋汐在跳台上倒立静止，然后下落，前5 m完成技术动作，随后5 m完成姿态调整。假设整个下落过程近似为自由落体运动，重力加速度大小取10 m/s2，则她用于姿态调整的时间约为（ ）
A．0.2 sB．0.4sC．1.0 sD．1.4s
2．质量为的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，为半圆的最低点，为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为的小滑块。用推力推动小滑块由A点向点缓慢移动，力的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是（ ）
A．推力先增大后减小
B．凹槽对滑块的支持力先减小后增大
C．墙面对凹槽的压力先增大后减小
D．水平地面对凹槽的支持力先减小后增大
3．“天问一号”探测器需要通过霍曼转移轨道从地球发送到火星，地球轨道和火星轨道看成圆形轨道，此时霍曼转移轨道是一个近日点M和远日点P都与地球轨道、火星轨道相切的椭圆轨道（如图所示）。在近日点短暂点火后“天问一号”进入霍曼转移轨道，接着“天问一号”沿着这个轨道直至抵达远日点，然后再次点火进入火星轨道。已知万有引力常量为G，太阳质量为m，地球轨道和火星轨道半径分别为r和R，地球、火星、“天问一号”运行方向都为逆时针方向。下列说法正确的是（ ）
A．两次点火时喷气方向都与运动方向相同
B．两次点火之间的时间为
C．“天问一号”与太阳连线单位时间在地球轨道上扫过的面积等于在火星轨道上扫过的面积
D．“天问一号”在转移轨道上近日点的速度大小v1比远日点的速度大小v2大，且满足
4．将过山车经过两端弯曲轨道过程等效简化成如图所示两个圆周的一部分，A、B分别为轨道的最低点和最高点，过山车与轨道的动摩擦因数处处相等，则过山车（ ）
A．在A点时合外力方向竖直向上
B．在B点时合外力方向竖直向下
C．在A点时所受摩擦力较大
D．在B点时所受向心力较大
5．有同学发现，计算斜抛物体的水平射程时，可以将初速度矢量和末速度矢量移到起点相同，然后将两者末端连起来形成一个三角形，然后过共同起点向竖直底边作一条高线，则高线的长度就是初速度的水平分量，而竖直底边长度正比于斜抛物体运动的时间，因此斜抛物体的水平射程就正比于这个三角形的面积。现请你根据这个发现，分析如图所示情形：在高度为的平台边缘沿不同方向以相同大小的初速度斜向右上抛出一个石块，已知重力加速度为，则（ ）
A．水平抛出石块时，石块落地时离抛出点的水平距离最大
B．与水平方向成角时，石块落地时离抛出点的水平距离最大
C．石块落到地面上时离抛出点的最大水平距离为6.5m
D．石块落到地面上时离抛出点的最大水平距离为13m
6．喷墨打印机的结构原理如图所示，其中墨盒可以发出半径为的墨汁微粒。此微粒经过带电室时被带上负电，带电的多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制。带电后的微粒以一定的初速度进入偏转电场，经过偏转电场发生偏转后，打到纸上，显示出字体。无信号输入时，墨汁微粒不带电，沿直线通过偏转电场而注入回流槽流回墨盒。设偏转极板长，两板间的距离，偏转板的右端到纸的距离。若一个墨汁微粒的质量为，所带电荷量为，以的初速度垂直于电场方向进入偏转电场，打到纸上的点距原射入方向的距离是（不计空气阻力和墨汁微粒的重力，可以认为偏转电场只局限在平行板电容器内部，忽略边缘电场的不均匀性）（ ）
A．墨汁从进入偏转电场到打在纸上，做类平抛运动
B．两偏转板间的电压是
C．两偏转板间的电压是
D．为了使纸上的字体放大10％，可以把偏转电压降低10％
7．如图所示，在水平地面上有一斜面，质量均为m的A、B两物块放在斜面的等高处，A、B之间连接着一个轻质弹簧，其劲度系数为k，弹簧处于压缩状态，且物块与斜面均能保持静止。已知斜面的倾角为，两物块和斜面间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（ ）A．斜面对A、B组成系统的静摩擦力的合力为0
B．斜面和水平地面间有静摩擦力
C．若将弹簧拿掉，物块有可能发生滑动
D．弹簧的最大压缩量为
8．在真空中M、N两点分别放有异种点电荷＋2Q和－Q，以MN连线中点O为中心作一圆形路径abcd，a、O、c三点恰好将MN四等分，b、d为MN的中垂线与圆的交点，如图所示，则下列说法正确的（ ）
A．a、b、c、d四点电场强度的大小关系是Ea＞Ec，Eb＝Ed
B．a、b、c、d四点电势的关系是φa＜φc，φb＝φd
C．在MN的连线上，O点的电场强度最小
D．将带负电的试探电荷由b沿直线移动到d的过程中，其电势能始终不变
二、多选题（每题有多个选项正确，每题4分，漏选得2分，共4题，16分）
9．2022年冬奥会将在北京举行，其中跳台滑雪项目是一项勇敢者的运动。如图所示为某跳台滑雪运动员从助滑道滑下，然后从跳台a处沿水平方向飞出，在斜坡b处着陆的示意图，其中Ek-t图像是运动员从a到b飞行时的动能随飞行时间变化的关系图像，不计空气阻力的作用，重力加速度g取10m/s2，则下列说法中正确的是（ ）
A．运动员在a处的速度大小为20m/s
B．斜坡的倾角为30°
C．运动员运动到b处时，重力的瞬时功率为1.2×104W
D．t=1s时，运动员在空中离坡面的距离最大
10．如图所示，处在匀强电场中的正三棱锥ABCD，O点为其底面ABC的中心，F为BC棱的中点，G点和F点关于O点对称，在三棱锥的A点固定一正点电荷，则O点场强变为零，则关于各点场强大小和电势高低，下列判断正确的是（ ）
A．EG=EFB．EB=ED
C．φB>φDD．φG>φF
11．如图所示，平行金属板中带电质点处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器的滑片向端移动时，则（ ）
A．电压表读数减小B．电流表读数增大
C．质点将向上运动D．上消耗的功率逐渐增大
12．物块a、b中间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，物体a的质量为1.2kg，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长，t=0时对物块a施加水平向右的恒力F，t=1s时撤去，在0~1s内两物体的加速度随时间变化的情况如图乙所专示。弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程中以下分析正确的是（ ）
A．t=1s时a的速度大小为0.8m/s
B．t=1s时弹簧伸长量最大
C．b物体的质量为0.8kg
D．弹簧伸长量最大时，a的速度大小为0.6m/s
三、实验题（13题6分，14题8分，共14分）
13．某同学阅读教材中的“科学漫步”栏目，对“流体的阻力（f）跟物体相对于流体的速度（v）有关”这一说法产生了兴趣，通过查阅资料得知：对于球形物体，二者间存在定量关系f=kv，k为比例系数。该同学为探究这一关系利用如图（a）所示装置测量k。具体操作如下：在柱状玻璃容器中注入某透明液体，将小球在液面处由静止释放，当小球运动到0刻度线处开始计时，每下落10cm记录一次时间，得到多组下落高度h与时间t的数据，作出h-t图像如图（b）中实线所示。
（1）由h-t图像可知，从计时开始小球近似做___________运动。
（2）已知液体密度ρ=8.0×102kg/m3，小球体积V=5.0×10-10m3、质量m=4.0×10-6kg，结合h-t图像可得k=___________kg/s（浮力不能忽略，取重力加速度g=9.8m/s2）。
（3）若再用一个体积相同、密度较大的球，重复上述实验，所得h-t图像也是一条直线，则该直线可能是图（b）中的___________虚线。
14．在伏安法测电阻的实验中，提供以下实验器材：电源E（电动势约，内阻约），待测电阻（阻值小于），电压表V（量程，内阻约），电流表A（量程，内阻约），滑动变阻器（最大阻值），单刀开关，单刀双掷开关，导线若干。某同学利用上述实验器材设计如图所示的测量电路。
回答下列问题：
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到___________（填“a”或“b”）端；
（2）实验时，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将拨向___________（填“c”或“d”）；在上述操作正确的情况下，引起实验误差的主要原因是___________（填正确选项前的标号）；
A．电流表分压 B．电压表分流 C．电源内阻分压
（3）实验时，若已知电流表的内阻为，在此情况下，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将拨向___________（填“c”或“d”）；读得电压表的示数为，电流表的示数为，则___________（结果保留两位有效数字）。
四、解答题（15题8分，16题10分，17题12分，18题16分，共46分）
15．如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在C点.每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据.(重力加速度g =10 m/s2)求:
(1)斜面的倾角落 α
(2)物体与水平面之间的动摩擦因数μ
(3) t =0.6 s 时的瞬时速度 v
16．图中滑块和小球的质量均为m，滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动，小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连，轻绳长为l1．开始时，轻绳处于水平拉直状态，小球和滑块均静止．现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，滑块刚好被一表面涂有粘住物质的固定挡板粘住，在极短的时间内速度减为零，小球继续向左摆动，当轻绳与竖直方向的夹角θ＝60°时小球达到最高点．求：
（1）从滑块与挡板接触到速度刚好变为零的过程中，挡板阻力对滑块的冲量；
（2）小球从释放到第一次到达最低点的过程中，绳的拉力对小球做功的大小．
17．如图所示，真空中分布着大小未知、方向水平的匀强电场，在电场区域的竖直平面内有一圆心为O，半径为R的圆，直径AB位于水平方向且与电场方向平行、直径CD位于竖直方向。某时刻，两个完全相同的带电小球a、b在竖直面内自A点以相同的速率同时进入圆内，速度方向与AB的夹角相等，此后a经过O点时b恰好经过D点，且的过O、D两点时a、b的动能之比为1∶5。已知∶带电小球的质量为m、电量q（q>0），重力加速度为g，不计小球之间的库仑力，求：
（1）小球a、b经过O、D两点时的竖直速度大小v1和v2的比；
（2）小球a经过O点的动能大小；
（3）匀强电场的电场强度E的大小。
18．如图所示，右端带有挡板的绝缘滑板B静止在粗糙水平面上，带电物块A静止在滑板B的上表面距离挡板L=0.8m处，A的质量mA=0.2kg、带电量为q=+1.0×10-6C，B不带电，其质量mB=0.6kg，与地面之间的动摩擦因数为。在该空间加上电场强度为E=2.0×106V/m、水平向右的匀强电场，物块A从静止开始运动，A和B之间无摩擦。若运动过程中A的带电量保持不变，A与B上挡板的碰撞均为弹性碰撞，A始终未滑离B且始终处于电场中，取重力加速度g=10m/s2。求
(1)A与B发生第一次碰撞前瞬间，A的速度大小v0；
(2)第一次碰撞结束后，经过多长时间A、B发生第二次碰撞；
(3)从A开始运动到A与B刚要发生第5次碰撞的过程中，电场力对A做的功。
历城二中高三学业水平测试物理试题
参考答案
1．B
【详解】下落的整个过程所用的时间为1.4s下落前5 m的过程所用的时间为则陈芋汐用于姿态调整的时间约为故B正确，ACD错误。故选B。
2．C
【详解】AB ．对滑块受力分析，由平衡条件有
滑块从A缓慢移动B点时，越来越大，则推力F越来越大，支持力N越来越小，所以AB错误；
C．对凹槽与滑块整体分析，有墙面对凹槽的压力为
则越来越大时，墙面对凹槽的压力先增大后减小，所以C正确；
D．水平地面对凹槽的支持力为
则越来越大时，水平地面对凹槽的支持力越来越小，所以D错误；故选C。
3．B
【详解】A．两次点火都是从低轨道向高轨道转移，需要加速，所以时喷气方向都与运动方向相反，故A错误；
B．由得由开普勒第三定律得两次点火之间的时间为
联立可得故B正确；
C．根据开普勒第二定律可知“天问一号”与太阳连线单位时间内在同一个轨道上扫过的面积相等，故C错误；
D．由开普勒第二定律可知，“天问一号”在转移轨道上近日点的速度大小v1比远日点的速度大小v2大，“天问一号”在椭圆轨道上运动，则
所以故D错误。故选B。
4．C
【详解】AB．过山车在经过A、B过程不是匀速圆周运动，则其合外力并不指向圆心，则A、B均错误；
C．由于A点速度大于B点速度，在A点有则A点对轨道压力为同理可得在B点对轨道压力为则则由摩擦力故C正确；
D．半径，则由向心力可得，A点向心力较大，则D错误。故选C。
5．C
【详解】由矢量减法知识可知，初速度矢量和末速度矢量移末端连线，就是斜抛过程中物体速度的变化量，即故这个三角形的面积为而
由机械能守恒可算出石块落地速度大小为，由几何知识可知，这个三角形的面积最大时，是初速度矢量和末速度矢量垂直的时候，即故故C正确，ABD错误。故选C。
6．C
【详解】A．墨汁在偏转电场中做类平抛运动，出偏转电场后做匀速直线运动，选项A错误；
BC．墨汁出偏转电场后做匀速直线运动，且反向延长线平分水平位移，如图所示：
由图可知
又
联立解得两偏转板间的电压是选项B错误，C正确；
D．由以上式子整理得为了使纸上的字体放大10％，可以把偏转电压提高10％，选项D错误。故选C。
7．D
【详解】A．选A、B组成的系统为研究对象，摩擦力等于重力沿斜面的分力，即
选项A错误;
B．以A、B两物块和轻质弹簧、斜面组成的整体为研究对象进行受力分析知，整体只在竖直方向上受重力及地面的支持力，没有沿水平面的相对运动趋势，故斜面与水平地面间没有摩擦力作用，选项B错误；
C．以A为研究对象进行受力分析，在斜面内的力如图1，fA与弹力F弹和mgsinθ的合力大小相等、方向相反 ；当撤去弹簧，A在斜面内的受力如图2所示，则fA' =mgsinθ
fA'
8．A
【详解】A．设Ma=aO=R则a、c点的场强分别为 ，
因此Ea＞Ec
由于b、d两点关于MN对称，因此可得Eb＝Ed A正确；
B．由于沿着电场线，电势降低，因此φc＜φa又由于对称性，可知φb＝φdB错误；
C．电场线的疏密表示电场强度的相对大小，由电场线疏密程度可知，AB连线上电场强度最小值应出现在O点的右侧，C错误；
D．负点电荷沿直线由b运动到d的过程中，电场力对负电荷先做正功后做负功，负电荷的电势能先减小后增加，只是初、末位置的电势能相等，运动过程中电势能在变化，D错误。故选A。
9．CD
【详解】A．由图可知t=0时的动能
t=2s时的动能
t=2s时的竖直分速度根据运动的合成与分解有
联立解得 选项A错误；
B．2s内的水平位移竖直位移由几何关系知则斜面倾角选项B错误；
C．运动员运动到b处时，重力的瞬时功率为选项C正确；
D．t=1s时竖直速度
可见t=1s时的速度与斜面平行，此时运动员在空中离坡面的距离最大，选项D正确。故选CD。
10．CD
【详解】AB．在三棱锥的A点固定一正点电荷，则O点场强变为零。所以匀强电场的方向沿FA方向。根据几何关系可知
令，则根据点电荷场强公式可知故，所以
点电荷在D点的场强大小和在B点的场强大小相等，但由于点电荷在D点的场强和匀强场的夹角与点电荷在B点的场强和匀强场的夹角不相等，所以B和D点的场强大小不相等。A错误，B错误；
C．B和D点处在点电荷的同一等势面上，而在匀强场中，由于场强方向是由F指向A，所以在匀强场中，根据电势的叠加原则可知。C正确；
D．令O点的电势为零，则根据点电荷电势公式可知正点电荷在O点产生的电势为
所以匀强电场在O点对应的电势为而故匀强电场在F和G点的电势为，而正点电荷在F和G点的电势为，由电势的叠加原则可知F点的电势低于G点的电势。D正确。故选CD。
11．CD
【详解】AB．由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再由R1串联接在电源两端；电容器与R3并联；当R4的滑片向a移动时，滑动变阻器接入电阻增大，则电路中总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流减小，路端电压增大，则R1两端的电压减小，可知并联部分的电压增大，由欧姆定律可知流过R3的电流增大，根据并联电路的特点可知：流过R2的电流减小，R2两端的电压减小，则电流表示数减小，电压表读数增大，故AB错误；
C．因电容器两端电压增大，板间场强增大，质点受到的向上电场力增大，故质点P将向上运动，故C正确；
D．因R3两端的电压增大，由可知，R3上消耗的功率增大，故D正确。故选CD。
12．CD
【详解】A．若物体的加速度从1.0均匀减小到0.6，图像的面积为
而a的初速度为零，可知1s时的速度为0.8m/s，但实际是物体a的图像的面积偏小，即速度变化量小于0.8m/s，则t=1s时a的速度大小小于0.8m/s，故A错误；
B．撤去F时，两者的加速度相等，但a加速的加速度在1s前始终大于b加速的加速度，则a的速度大于b的速度，此后a相对b继续远离，则弹簧继续拉长，当两者速度相等时弹簧的伸长量最大，故B错误；
C．恒力F拉动a的瞬间，由图像a的加速度为，有
1s时两者的加速度相等，对a、b由牛顿第二定律有 解得故C正确；
D．F拉动1s的过程，由系统的动量定理可知
撤去F后直至共速时，系统的动量守恒，有解得
即弹簧伸长量最大时，a和b的速度大小都为0.6m/s，故D正确；故选CD。
13．匀速直线 ①
【详解】（1）[1]根据图象可知，下落的距离随时间均匀变化，所以小球近似做匀速直线运动
（2）[2]根据图象可知小球下落的速度为
小球下落过程中受到竖直向下的重力，竖直向上的浮力和阻力，小球做匀速直线运动，受力平衡
式中表示液体对小球的浮力，代入数据可得比例系数
（3）[3]若选择一个密度更大，体积相同的小球，浮力不变，根据可知小球的质量增大，根据平衡方程可知小球的速度增大，所以在相同的时间内小球下落的高度增大，所以该直线可能是图象中的①虚线。
14． B
【详解】（1）[1]滑动变阻器采用限流式接入电路，开关闭合前，滑片应滑到端，使滑动变阻器接入电路阻值最大，保护电路；
（2）[2]根据题意可知待测电阻的阻值满足
所以电流表的分压比较明显，电流表应采用外接法，所以开关应拨向端；
[3]外接法的测量误差主要来源于电压表的分流，故选B；
（3）[4]若电流表内阻，则电流表的分压可以准确计算，所以电流表采用内接法，所以开关应拨向端；
[5]电压表测量电流表和待测电阻的总电压，电流表分压为
根据欧姆定律可知待测电阻阻值为
15．(1)α=30° (2)μ=0.2 (3)2.3 m/s
【详解】试题分析：（1）物体在斜面上下滑时的加速度a1＝＝5m/s2,；mgsinα＝ma1可以得出α=30. ………
（2）从后两列数据可以知物体在水平面上滑行的加速度大小a2，a2=＝2m/s2；μmg＝ma2,
可得μ＝0.2.
（3）设从0.4s开始经过t时间物体滑动斜面底部，则在斜面底部的速度为vm，则在斜面上，
在平面上
解得t＝0.1s
在斜面底部时的最大速度为vm＝2.5m/s，物体在0.6s时在水平面上，其速度为v＝2.5m/s－2m/s2×0.1s＝2.3m/s．
考点：考查了牛顿第二定律的应用
点评：根据图表中的数据可知：前0.4s物体还在斜面上，可以求出此时加速度，1.2s到1.4s时，物体在水平面，可以求出此时的加速度，要想求0.6s时的速度，应当明确此时物体在斜面上还是在水平面上．
16．（1）；（2）
【详解】（1）小球第一次到达最低点时，滑块和小球速度的大小分别为v1、v2，根据机械能守恒有：
小球由最低点向左摆动到最高点时，根据机械能守恒定律有：
解得：
挡板阻力对滑块的冲量为I，根据动量定理有：
（2）小球从开始释放到第一次到达最低点的过程中，绳拉力对小球做功为W，根据动能定理有：
解得： 绳拉力对小球做功大小为
17．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据题意，对a球竖直方向有
对b球竖直方向有
解得
则有
可得小球a、b经过O、D两点时的竖直速度大小v1和v2的比为
（2）由于过O、D两点时a、b的动能之比为1∶5，即有
解得
所以可得小球a经过O点的动能大小为
（3）由于过O、D两点时a、b的动能之比为1∶5，即有
解得
可得匀强电场的电场强度E的大小为
18．(1)4m/s；(2)0.6s；(3)6.4J
【详解】(1)第一次碰前，对A
解得v0=4m/s
(2)A、B发生弹性碰撞，动量守恒、机械能守恒
解得vA=－2m/s，vB=2m/s
碰后，B做匀减速运动，对B
碰后，对A
从第一次碰撞结束到第二次刚要碰撞，有
解得t=0.6s
设碰后B停止运动所用时间为，有：
解得tB=0.6s
可知B速度减为零时A、B发生第二次碰撞，故t=0.6s
(3)设第二次刚要碰前A的速度大小为vA1，则
解得vA1=4m/s
此后的运动重复前面的过程。从第一次碰撞结束到第二次刚要碰撞的过程
从A开始运动到A与B刚要发生第5次碰撞的过程中，电场力对A做的功
解得W=6.4Jt ( s )
0.0
0.2
0.4
…
1.2
1.4
…
v( m/s )
0.0
1.0
2.0
…
1.1
0.7
…
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