2023届变式题：湖北省七市（州）教科研协作2022届高三下学期物理 Word版含解析

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2022届湖北省七市（州）教科研协作高三下学期物理变式题
【原卷 1 题】 知识点 爱因斯坦光电效应方程

【正确答案】
B
【试题解析】


1-1（基础） 某金属在一束单色光的照射下发生光电效应，光电子的最大初动能为，已知该金属的逸出功为，普朗克常量为h。根据爱因斯坦的光电效应理论，该单色光的频率为（　　）
A. B. C. D.
【正确答案】 D

1-2（基础） 在研究光电效应实验中，某金属的逸出功为W，用波长为的单色光照射该金属发生了光电效应。已知普朗克常量为h，真空中光速为c下列说法正确的是（　　）
A.光电子的最大初动能为
B.该金属的截止频率为
C.若用波长为的单色光照射该金属，则光电子的最大初动能变为原来的2倍
D.若用波长为的单色光照射该金属，一定可以发生光电效应
【正确答案】 A

1-3（巩固） 如图所示，用导线将锌板与验电器相连，用紫外线灯照射锌板，验电器金属箔片开始张开。锌、钠的极限频率和逸出功如下表所示，普朗克常量。下列说法正确的是（ ）
金属
锌
钠


5.53

3.34
2.29

A.验电器的金属箔片带负电
B.从锌板逸出电子的动能都相等
C.用该紫外线灯照射金属钠，一定能使钠发生光电效应
D.锌的极限频率为
【正确答案】 C

1-4（巩固） 如图所示，为某金属在单色光的照射下产生的光电子最大初动能与入射光频率的关系图像。由图像可知（　　）

A.该金属的逸出功大于
B.该金属的逸出功等于
C.入射光的频率为时，光电子的最大初动能为
D.入射光的频率为时，光电子的最大初动能为
【正确答案】 D

1-5（巩固） A、B两种光子的能量之比为4∶3，他们都能使某种金属发生光电效应，且产生的光电子最大初动能分别为，关于A、B两种光子的动量之比和该金属的逸出功，下列关系式成立的是（  ）
A. B. C. D.
【正确答案】 D

1-6（巩固） 某同学用频率不同的甲、乙两电磁波照射锌板，当该同学用甲电磁波照射锌板时，从锌板上逸出的光电子的最大初动能为。若甲、乙两电磁波的波长之比为3：1，则当该同学用乙电磁波照射锌板时，下列说法正确的是（　　）
A.没有光电子从锌板表面逸出
B.有光电子从锌板表面逸出，逸出的光电子的最大初动能大于
C.有光电子从锌板表面逸出，逸出的光电子的最大初动能为
D.有光电子从锌板表面逸出，逸出的光电子的最大初动能小于
【正确答案】 B

1-7（巩固） 真空中有一平行板电容器，两极板分别由铂和钾（其极限波长分别为和）制成，板面积为S，间距为d。现用波长为（）的单色光持续照射两板内表面，则最终电容器的内表面带电量Q正比于（　　）
A. B. C. D.
【正确答案】 D

1-8（提升） 某同学采用如图甲所示的实验装置来研究光电效应现象。当用某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象。电源的极性可以改变，当在阳极A和阴极K之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此时电压表的电压值U称为遏止电压。现分别用频率为和的单色光照射阴极（），测量到遏止电压分别为和，设电子质量为m、电荷量为e。图乙为频率为的单色光的实验图象。则下列选项正确的是（　　）

A.加正向电压时，将滑片P向右滑动，可增大光电子的最大初动能，电流表的示数增大
B.若改用频率为的单色光照射光电管，乙图象与横轴交点在光照射时的左侧
C.分别用频率为和的单色光照射阴极，测量到遏止电压分别为和，阴极K金属的极限频率
D.若用频率更高的光照射光电管，则饱和光电流一定增大
【正确答案】 B

1-9（提升） A、B两种光子的能量之比为2∶1，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为EA、EB，则下列说法正确的是（　　）
A.A、B两种光子的频率之比为1∶2
B.A、B两种光子的动量之比为1∶2
C.该金属的逸出功W0＝EA－2EB
D.该金属的极限频率νc＝
【正确答案】 C

【原卷 2 题】 知识点 牛顿第二定律与图象结合

【正确答案】
D
【试题解析】


2-1（基础） 将一小球以一定的初速度竖直向上抛出并开始计时，小球所受空气阻力的大小与小球的速率成正比，已知时刻小球落回抛出点，其运动的v–t图象如图所示，则在此过程中（ ）

A.时，小球的加速度最大
B.当小球运动到最高点时，小球的加速度为0
C.
D.小球的速度大小先减小后增大，加速度大小先增大后减小
【正确答案】 A

2-2（基础） 某物体由静止开始运动，它所受到的合外力方向不变，大小随时间变化的规律如图所示，则在0～t0这段时间（ ）

A.物体做匀加速直线运动
B.物体在t0时刻速度最小
C.物体在t0时刻加速度最大
D.物体作变加速运动，运动速度越越大
【正确答案】 D

2-3（巩固） 小闫老师用玩具手枪以初速度竖直向上发射了一颗质量为橡胶弹丸，若弹丸在运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比，弹丸运动的速率随时间变化的规律如图所示，时刻到达最高点，再次回落到发射点时，速率为，已知重力加速度为。下列说法正确的是（　　）

A.常数
B.弹丸在空中运动的加速度先增大后减小
C.弹丸在空中运动的最大加速度为
D.弹丸在空中的最大加速度为
【正确答案】 C

2-4（巩固） 若在某次军事演习中，某空降兵从悬停在空中的直升机上跳下，从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的图像如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A.0~10s内空降兵运动的加速度越来越大
B.0~10s内空降兵和降落伞整体所受重力大于空气阻力
C.0~15s内空降兵和降落伞整体所受的空气阻力越来越大
D.0~15s内空降兵处于失重状态
【正确答案】 B

2-5（巩固） 某马戏团演员做滑杆表演，已知竖直滑杆上端固定，下端悬空，滑杆的重力为200 N，在杆的顶部装有一拉力传感器，可以显示杆顶端所受拉力的大小。从演员在滑杆上端做完动作开始计时，演员先在杆上静止了0.5 s，然后沿杆下滑，3.5 s末刚好滑到杆底端，并且速度恰好为零，整个过程演员的v-t图像和传感器显示的拉力随时间的变化情况分别如图甲、乙所示，g=10 m/s2，则下列说法正确的是（　　）

A.演员的体重为800 N
B.演员在最后2 s内一直处于超重状态
C.传感器显示的最小拉力为600 N
D.滑杆长7.5 m
【正确答案】 B

2-6（巩固） 利用智能手机的加速度传感器可直观显示手机的加速度情况。用手掌托着手机，打开加速度传感器后，手掌从静止开始上下运动。以竖直向上为正方向，测得手机在竖直方向的加速度随时间变化的图像如右图所示，则手机（　　）

A.时刻开始减速上升 时间内所受的支持力先减小后增大
B.时刻开始减速上升 时间内所受的支持力逐渐减小
C.时刻开始减速上升 时间内所受的支持力先减小后增大
D.时刻开始减速上升 时间内所受的支持力逐渐减小
【正确答案】 D

2-7（巩固） 如图（a），一物块在t=0时刻滑上一固定斜面，其运动的v-t图线如图（b）所示。若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则不可求出（　　）

A.斜面的倾角 B.物块的质量
C.物块与斜面间的动摩擦因数 D.物块沿斜面向上滑行的最大高度
【正确答案】 B

2-8（提升） 某物体质量为m，放在光滑的水平面上，在水平向右的拉力F作用下以初速度水平向右运动，测得它的速度v与位移x的关系如图所示。那么以下结论正确的是（　　）

A.物体的加速度a保持不变 B.物体的加速度a越来越大
C.当位移为，物体的速度为 D.拉力F与速度平方成正比
【正确答案】 B

2-9（提升） 如图（a）所示，某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处。滑轮的质量和摩擦均不计，货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力T之间的函数关系如图（b）所。由图可以判断

①图线与纵轴的交点M的值
②图线与横轴的交点N的值TN=mg
③图线的斜率等于物体的质量m
④图线的斜率等于物体质量的倒数
以上判断正确的是 （ ）
A.④ B.②③ C.①②③ D.①②④
【正确答案】 D

【原卷 3 题】 知识点 α衰变的特点、本质及其方程的写法,半衰期的概念,半衰期相关的计算

【正确答案】
C
【试题解析】


3-1（基础） 2022年7月5日和7月6日，嫦娥四号任务“玉兔二号”月球车和着陆器分别完成休眠设置，完成第44月昼工作，进入第44月夜休眠。月球车采用同位素电池为其保暖供电，是人工放射性元素，可用吸收一个中子得到。衰变时只放出射线，其半衰期为88年，则下列说法正确的是（　　）
A.吸收一个中子得到时，还要释放一个电子
B.衰变时放出射线的衰变方程为
C.100个原子核经过88年后剩余50个
D.月球昼夜温差是左右，在白天衰变速度比夜晚快
【正确答案】 A

3-2（基础） 我国的火星探测车用放射性材料作为燃料，中的元素是，已知发生衰变的核反应方程为，的半衰期为87.7年。下列说法正确的是（　　）
A.衰变过程一定释放能量
B.方程中，是
C.100个原子核经过87.7年后还有50个未衰变
D.放出的射线是高速氦核流，它的贯穿能力很强
【正确答案】 A

3-3（巩固） 花岗岩、砖砂、水泥及深层地下水等物质会释放氡气。氡气被吸入人体后会形成内照射，对人体的危害仅次于吸烟。氡的同位素中对人体危害最大的是氡及其衰变产物，氡的衰变链为：，其中氡的半衰期为3.8天。关于氡的衰变，下列说法正确的是（ ）
A.将抽取的深层地下水煮沸后，氡会更快地衰变掉
B.衰变④过程只发生了衰变
C.每经过3.8天，将有半数的氡衰变为铅
D.一个氡核每经过一个衰变链，共发生了3次衰变、2次衰变
【正确答案】 D

3-4（巩固） 下列说法正确的是（　　）
A.研制核武器的钚239（Pu） 由铀239（U）经过2次β衰变而产生
B.太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变
C.20g的U经过两个半衰期后，质量变为15g
D.U在中子轰击下，生成Sr和Xe的核反应前后，原子核的核子总数减少
【正确答案】 A

3-5（巩固） 14C测年是考古中常用的一种方法。活的有机体中14C和12C的质量比与大气中相同，比值为1.3 × 10－12，有机体死亡后与大气的碳交换停止，由于14C衰变，其体内14C与12C的比值不断减小，通过测量出土的动、植物遗存物中现有的14C与12C的比值可以推测其年代，今测得某出土物中14C与12C的比值为6.4 × 10－13，已知14C的半衰期为5730年，则该出土物距今的时间约为（ ）
A.3000年 B.6000年 C.9000年 D.12000年
【正确答案】 B

3-6（巩固） 下列说法正确的是（ ）
A.光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象
B.天然放射性现象说明原子核具有复杂的结构
C.一个氘核的质量等于一个质子和一个中子的质量和
D.已知钴60的半衰期为年，则每一个钴60原子核都将在年内发生衰变
【正确答案】 B

3-7（巩固） 考古学家利用放射性元素的半衰期可以确定文物的年代。生命体中没有，生命体死亡后碳元素自发地衰变为，衰变方程为，其半衰期约为5730年，经检测该文物中数量约为数量的3倍，则下列说法正确的是（　　）
A.文物经历的时间约为11460年 B.衰变方程说明原子核中有电子
C.环境温度越高，衰变的半衰期越短 D.碳元素衰变过程中吸收能量
【正确答案】 A

3-8（提升） 某放射性元素经过6天后，只剩下没有衰变，为了估算某水库的库容，将瓶无毒的该放射性元素的水溶液倒入水库，倒入之前，测得瓶内溶液每分钟衰变次，8天后在水库中取水样（可以认为溶液已均匀分布于水库），测得水样中每分钟衰变20次。则估算出该水库中水的体积是（　　）
A. B. C. D.
【正确答案】 C

3-9（提升） （铀核）经过一系列的α衰变和β衰变变为（氡核），已知的比结合能为E1，的比结合能为E2，α粒子的比结合能为E3，每次β衰变释放的能量为E4（计算结果不计E4），则（铀核）衰变为（氡核）共释放的能量为（　　）
A.E1－E2－E3
B.E2＋E3－2E1
C.238E1－222E2－16E3
D.222E2＋16E3－238E1
【正确答案】 D
【原卷 4 题】 知识点 动量定理的内容和表达式,冲量

【正确答案】
D
【试题解析】


4-1（基础） 质量为m的木箱放置在粗糙的水平地面上，在与水平方向成θ角的恒定拉力F作用下由静止开始在地面上运动，经过时间t速度变为v，则在这段时间内( 　)
A.重力对物体的冲量为零
B.拉力F对物体的冲量大小为Ft
C.拉力F对物体的冲量大小为Ft cosθ
D.由已知条件不可能得出合外力对物体的冲量
【正确答案】 B

4-2（基础） 如图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图，运动员从最高点到入水前的运动过程记为Ⅰ，运动员入水后到最低点的运动过程记为Ⅱ，忽略空气阻力，则运动员（　　）

A.过程Ⅰ的动量变化量等于零
B.过程Ⅱ的合力冲量等于零
C.过程Ⅰ的动量变化量等于重力的冲量
D.过程Ⅱ的动量变化量等于重力的冲量
【正确答案】 C

4-3（巩固） 今年夏天，高温、暴雨、冰雹等极端天气频发。高速下落的冰雹砸坏不少露天停着的车辆。假设冰雹为球形，所受空气阻力与半径及下落的速度的关系为，k为比例系数。在空气阻力和重力共同作用下，冰雹下落至接近地面时已经做匀速运动。冰雹砸到车时，可认为冰雹与车相互作用的时间都相同，反弹速度与初速度方向相反，大小变为初速度的一半，则下列说法正确的是（　　）
A.在接近地面时，重力的功率正比于冰雹的重力
B.在接近地面时，半径加倍的冰雹，下落的速度也加倍
C.冰雹砸到车上时，对车产生的作用力正比于冰雹的质量
D.冰雹砸到车上时，对车产生的作用力正比于冰雹的半径
【正确答案】 B

4-4（巩固） 如图所示，一段内壁光滑的钢管，上端吊起，下端位于水平地面上，钢管的倾角为。将一枚小钢球从钢管上端口由静止释放（小钢球的直径小于钢管的内直径），最后小钢球从钢管的下端口离开。小钢球在钢管内运动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A.钢管的倾角越大，小钢球重力的冲量越大
B.钢管的倾角越大，钢管对小钢球弹力的冲量越大
C.钢管的倾角越大，小钢球所受合力的冲量越大
D.小钢球所受合力的冲量与钢管的倾角无关
【正确答案】 C

4-5（巩固） 如图甲所示，一质量为120kg的沙发静置于水平面上，沙发与地面的动摩擦因数为0.5，t=0时刻用一水平向右的力F作用在沙发上，F随时间t的变化关系如乙图所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确的是（　　）

A.t=3s沙发的动量为400kgm/s
B.0~1s内重力的冲量为0
C.0~2s内摩擦力的冲量为-1200Ns
D.0~3s内合外力的总冲量为200Ns
【正确答案】 A

4-6（巩固） 一质量为的物块，在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间t的关系如图所示，已知物块与地间的动摩擦因数为0.2，重力加速度g取，下列选项正确的是（　　）

A.物体在末的动量大小 B.水平力F在前内的冲量大小为
C.物体在末的速度大小为 D.末动量大小为
【正确答案】 C

4-7（巩固） 随着科技信息电子产品的快速发展，人们对手机的依赖性越来越强，据有关方面不完全统计，人们一天平均看手机的次数在150次以上。许多人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况。如图所示，若手机质量为，从离人眼睛约的高度无初速度跌落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到的手机的冲击时间约为，重力加速度，下列分析正确的是（　　）

A.手机接触眼睛之前的速度约为
B.手机对眼睛的冲量大小约为0.56
C.手机对眼睛的作用力大小约为
D.手机与眼睛作用过程中手机的动量变化量约为0.24
【正确答案】 D

4-8（提升） 如图甲所示，质量m=0.2kg弹性小球从地面上方某一高度由静止开始下落，弹起后上升到某一高度，小球与地面碰撞的时间忽略不计，规定竖直向下为正方向，此过程的v-t图像如图乙所示，空气对小球的阻力大小恒为重力的0.5倍，下降的时间是上升时间的4倍，下降与上升的整个过程的平均速度为13m/s，重力加速度g取10m/s2，地面对小球的弹力远大于重力，下列说法正确的是（　　）

A.小球上升过程的运动时间4s B.地面对小球冲量-14N·s
C.小球落地时的速度-40m/s D.小球离地时的速度30m/s
【正确答案】 B

4-9（提升） 如图，质量相同的甲、乙两名滑雪运动员在水平U型赛道上训练，甲、乙先后从赛道边缘上的P点滑出、腾空，在空中完成技巧动作后，最后都从赛道边缘上的Q点再次滑入赛道，观察发现甲的滞空时间比乙长。不计空气阻力，甲、乙在从P到Q的运动过程中，下列说法正确的是（　　）

A.甲从P点滑出时的初速度大小必定大于乙从P点滑出时的初速度大小
B.甲、乙从P点滑出时的初速度方向相同
C.甲的动量变化量大于乙的动量变化量
D.甲、乙的最大腾空高度相同
【正确答案】 C

【原卷 5 题】 知识点 利用局部→整体→局部的方法分析动态电路

【正确答案】
D
【试题解析】


5-1（基础） 如图所示的电路中，是光敏电阻，当光照强度增大时，它的阻值减小。当外界的光照强度减弱时，下列说法正确的是（　　）

A.灯泡L变亮 B.电压表的示数减小
C.电源内阻的发热功率增大 D.电源的总功率减小
【正确答案】 D

5-2（基础） 在如图所示的电路中，电源电动势为，内阻为，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片从端滑向端时，灯泡、的亮度变化情况为（ ）

A.、均变暗 B.交暗、变亮
C.变亮、变暗 D.、均变亮
【正确答案】 C

5-3（巩固） 装修房屋时检测甲醛污染指数非常重要，某物理兴趣小组的同学们设计了甲醛监测装置，原理如图甲所示，电源电动势为3V，内阻不计，R0为10Ω的定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，其阻值随甲醛污染指数的变化规律如图乙所示，已知污染指数在50以下为轻度污染，50~100之间为中度污染，100以上为重度污染，以下分析正确的是（　　）

A.污染指数越小，电压表示数越大
B.污染指数越大，电路消耗的总功率越小
C.污染指数为50时，电压表示数为2.5V
D.电压表示数为1V时，属于重度污染
【正确答案】 D

5-4（巩固） 图甲是一台某型号脂肪测量仪，可用来测量人体脂肪率。体液中含有钠离子、钾离子等金属离子而呈现低电阻，而体内脂肪几乎不导电。脂肪测量仪根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关S，测试者两手分别握两手柄A、B，则（　　）

A.体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电流表示数较大，电压表示数较大
B.体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电流表示数较小，电压表示数较小
C.体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电源效率高
D.体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电源输出功率大
【正确答案】 C

5-5（巩固） 智能手机有自动调节屏幕亮度的功能，光照强度变大时屏幕变亮，反之变暗。图中电路元件R1、R2中一个为定值电阻，另一个为光敏电阻（其有“阻值随光照强度的减小而增大”这一特性）。该电路可实现“有光照射光敏电阻时小灯泡变亮，反之变暗”这一功能。由分析可得下列说法正确的是（ ）

A.R1为定值电阻，R2为光敏电阻
B.有光照射时电源的总功率一定减小
C.有光照射时电源的输出功率不一定增大
D.没有光照射时电源的效率比有光照射时电源的效率低
【正确答案】 C

5-6（巩固） 小红同学家里有一盏“智能”台灯，它能根据环境的光照强度自动调节亮度，也可以手动调节台灯的亮度。小红查阅资料后，猜想台灯内部的电路结构可能如图，已知光敏电阻在光 照强度增大时，电阻会减小。则当闭合开关后，小红的分析正确的是（　　）

A.光照强度增大时，小灯泡变亮
B.光照强度增大时，光敏电阻当中的电流减小
C.光照强度增大时，滑动变阻器两端电压增大
D.在光照条件不变时，滑动变阻器的滑片向右滑，电源的输出功率一定增加
【正确答案】 C

5-7（巩固） 合肥工业大学科研团队成功研制出兼具自修复性和高导电性的弹性导体，其阻值会随着机械形变而发生变化。如图所示，电压表和电流表是理想电表，a、b两点之间连接一弹性导体。在中间悬挂重物后，下列说法不正确的是（　　）

A.弹性导体电阻变大
B.定值电阻R的功率变小
C.电压表示数变大
D.弹性导体消耗的功率一定变大
【正确答案】 D

5-8（提升） 如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表示数变化量的绝对值分别为，理想电流表A示数变化量的绝对值为，正确的是：（　　）

A.的示数增大 B.电源输出功率在减小
C.与的比值在减小 D.大于
【正确答案】 D

5-9（提升） 如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，在滑动变阻器的滑片由a向b移动的过程中，下列各物理量变化情况为（　　）

A.电流表的读数逐渐减小
B.的功率逐渐增大
C.电源的输出功率可能先减小后增大
D.电压表与电流表读数的改变量的比值先增大后减小
【正确答案】 C

【原卷 6 题】 知识点 同步卫星、近地卫星与赤道上物体的比较,物体动能的比较

【正确答案】
A
【试题解析】


6-1（基础） 2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，载人飞行任务取得圆满成功。下列关于神舟十三号飞船及天和核心舱等相关说法正确的是（　　）
A.神舟十三号的发射速度应大于地球的第二宇宙速度
B.天和核心舱绕地球做圆周运动的运行速度大于
C.天和核心舱绕地球做圆周运动的加速度大于地球表面重力加速度
D.天和核心舱绕地球做圆周运动时，宇航员站在地板上时对地板的压力为零
【正确答案】 D

6-2（基础） 我国的“北斗”卫星导航定位系统由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，30颗非静止轨道卫星中有27颗是中轨道卫星，中轨道卫星轨道高度约为21500km，静止轨道卫星的轨道高度约为36000km，下列说法中正确的是（　　）
A.静止轨道卫星的向心加速度比中轨道卫星的向心加速度大
B.静止轨道卫星和中轨道卫星的线速度均大于地球的第一宇宙速度
C.静止轨道卫星的向心加速度比月球的向心加速度大
D.地球赤道上随地球自转的物体的向心加速度比静止轨道卫星的向心加速度大
【正确答案】 C

6-3（巩固） 我国自行研制的北斗导航系统，已全面服务交通运输、公共安全、救灾减灾、农林牧渔、城市治理等行业，是国之重器，利国利民。已知北斗导航卫星中有一颗同步卫星，关于该同步卫星，下列说法中正确的是（　　）

A.为了方便导航，该同步卫星可定点在北京正上方
B.该同步卫星的动能一定小于另一颗近地卫星的动能
C.该同步卫星处于完全失重状态，地球对该同步卫星没有引力作用
D.同一颗卫星在近地轨道的机械能小于其在同步轨道上的机械能
【正确答案】 D

6-4（巩固） 如图所示，a为放在地球赤道上相对地面静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径约等于地球半径），c为地球的同步卫星。下列关于a、b、c的说法中正确的是（　　）

A.a、b、c做匀速圆周运动的角速度大小关系为
B.a、b、c做匀速圆周运刚的线速度大小关系为
C.a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为
D.a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为
【正确答案】 B

6-5（巩固） 2021年1月20日，我国在西昌卫星发射中心成功发射地球同步卫星天通一号03星，标志着我国首个卫星移动通信系统建设取得重要进展，关于该卫星下列说法正确的是（　　）

A.相对地心运行速度大小在7.9km/s至11.2km/s之间
B.相对地心运行速度大小与赤道上物体相对地心运动速度大小相等
C.绕地心运行角速度比月球绕地心运行的角速度小
D.绕地心运行向心加速度比赤道上物体绕地心运行的向心加速度大
【正确答案】 D

6-6（巩固） 北斗问天，国之夙愿，我国北斗导航定位系统的卫星轨道示意图如图所示。北斗系统55颗，卫星运行的轨道高度普遍高于我国GPS导航系统卫星的高度，其中5颗地球静止同步轨道卫星属于高轨道卫星，其轨道半径约为地球半径的7倍。下列关于地球静止同步轨道卫星的说法正确的是（　　）

A.线速度比地球的第一宇宙速度小
B.周期比地球的自转周期短
C.角速度比GPS系统的卫星大
D.向心加速度比赤道上随地球自转的物体小
【正确答案】 A

6-7（巩固） 赤道上方的“风云四号”是我国新一代地球同步气象卫星，大幅提升了我国对台风、暴雨等灾害天气监测识别时效和预报准确率。关于“风云四号”的运动情况，下列说法正确的是（　　）
A.“风云四号”的向心加速度小于地球表面的重力加速度
B.“风云四号”的角速度小于地球自转的角速度
C.与“风云四号”同轨道运行的所有卫星的动能都相等
D.“风云四号”的运行速度大于
【正确答案】 A

6-8（提升） 设想在赤道上建造如图甲所示的“太空电梯”，站在太空舱里的宇航员可通过竖直的电梯缓慢直通太空站。图乙中r为宇航员到地心的距离，R为地球半径，曲线A为地球引力对宇航员产生的加速度大小与r的关系；直线B为宇航员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系。关于相对地面静止在不同高度的宇航员，下列说法正确的有（　　）

A.随着r增大，宇航员的角速度增大 B.图中r0为地球同步卫星的轨道半径
C.宇航员在r=R处的线速度等于第一宇宙速度 D.随着r增大，宇航员对太空舱的压力增大
【正确答案】 B

6-9（提升） 如图所示，有a、b、c、d四颗卫星，a未发射在地球赤道上随地球一起转动，b为近地轨道卫星，c为地球同步卫星，d为高空探测卫星，所有卫星的运动均视为匀速圆周运动，重力加速度为g，则下列关于四颗卫星的说法正确的是（　　）

A.a卫星的向心加速度等于重力加速度g
B.b卫星与地心连线在单位时间扫过的面积等于c卫星与地心连线在单位时间扫过的面积
C.b、c卫星轨道半径的三次方与周期平方之比相等
D.a卫星的运行周期大于d卫星的运行周期
【正确答案】 C

【原卷 7 题】 知识点 带电物体（计重力）在匀强电场中的圆周运动

【正确答案】
D
【试题解析】


7-1（基础） 如题图所示，在场强大小为E的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点。把小球拉到使细线水平的位置A，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平成θ＝60°的位置B时速度为零。以下说法正确的是（　　）

A.小球重力与电场力的关系是
B.小球重力与电场力的关系是
C.小球在B点时，细线拉力为
D.小球在B点时，细线拉力为
【正确答案】 B

7-2（基础） 如图所示，竖直向上的匀强电场中固定一点电荷，一带电小球（可视为质点）可绕该点电荷在竖直面内做匀速圆周运动，a、b是运动轨迹上的最高点与最低点，两点电场强度分别为、，则（　　）

A.小球带正电，
B.小球带正电，
C.小球带负电，
D.小球带负电，
【正确答案】 B

7-3（巩固） 如图所示，竖直向下的匀强电场中，用绝缘细线拴住的带电小球在竖直平面内绕O做圆周运动，A、B分别是轨迹的最高点和最低点，已知小球的质量为m，重力加速度为g。以下说法中正确的是（　　）

A.小球在A、B两点时，细线的拉力差可能是12mg
B.小球不可能做匀速圆周运动
C.小球通过A点时，细线拉力一定最小
D.小球通过B点时，细线拉力不可能为零
【正确答案】 A

7-4（巩固） 如图所示，在某一空间存在着竖直向下的匀强电场E，在该空间中的A点存在一电荷量为Q的正点电荷，现有一带负电的物体以速度v从B点水平飞入电场，已知两点之间的距离为r，下列关于物体运动的描述正确的是（　　）

A.若带负电物体的比荷满足，物体一定做匀速圆周运动
B.若带负电物体的比荷满足，物体一定做匀速直线运动
C.若带负电物体满足，物体一定做匀速圆周运动
D.若带负电物体满足，物体一定做匀速圆周运动
【正确答案】 D

7-5（巩固） 如图所示，甲图实验只在重力场中进行、乙图实验在重力场和竖直向上的匀强电场中进行且带正电的小球所受的电场力与重力大小相等，两个实验装置中小球的质量和绳子的长度均相等。实验时分别在最高点时给小球大小相等的初速度，小球均在竖直面内做圆周运动，A点和C点分别为轨迹最高点，B点和D点分别为轨迹最低点，忽略空气阻力，则下列预判正确的是（ ）

A.小球在A、C两点时绳子的拉力大小相等
B.小球在B、D两点时向心力的大小相等
C.小球在B点时绳子的拉力大小大于在D点时绳子的拉力大小
D.小球自A点到B点过程中绳子的拉力做正功
【正确答案】 C

7-6（巩固） 如图所示，质量为m、带电荷量为的小球（可视为质点）与长为L的绝缘轻绳相连，轻绳另一端固定在O点，整个系统处在与竖直方向夹角为的匀强电场中。已知A、B、C、D、E、F为圆周上的点，为水平直径，为竖直直径，过O点且与的夹角为，当小球绕O点在竖直平面内做半径为L的圆周运动时，小球运动到A点时的速度最小，最小速度为，g为重力加速度的大小，则下列说法正确的是（　　）

A.匀强电场的电场强度大小为
B.小球从A点运动到B点时，合力做的功为
C.小球运动到B点时轻绳拉力的大小为
D.小球运动到F点时的机械能最大
【正确答案】 D

7-7（巩固） 如图所示，在竖直平面内有一个光滑绝缘固定轨道，半径为R，A为轨道的最低点，B是轨道最高点，C、D为圆心的等高点，竖直面内有一匀强电场，方向水平向右，，将一个带正电且可看成质点的小球，从C点出发，小球质量m，带电量q，下列说法中正确的是（　　）

A.若由静止出发，小球一定不能经过A点
B.若由静止出发，小球一定能经过D点
C.若向下出发且初速度，小球能经过D点
D.若向下出发且小球能经过D点，则一定能经过B点
【正确答案】 C

7-8（提升） 如图所示，竖直放置的光滑绝缘半圆轨道半径为R，最低点B与水平面平滑相接，C为最高点，A为与圆心O等高点，轨道处于水平向左的匀强电场中，电场强度大小为，方向与轨道平面平行。现有一质量为m、电荷量为的小球在电场中运动，关于小球在电场中的运动说法正确的是（　　）

A.若小球沿轨道运动，则小球在A处的电势能最大
B.小球从A静止释放，刚到水平面时动能为
C.如果在B处给小球一个合适的初速度，小球沿轨道到达A的速度可能为零
D.如果在B处给小球一个合适的初速度，小球沿轨道到达C的速度可能为
【正确答案】 A
7-9（提升） 如图所示，匀强电场中有一半径为R的圆形区域，匀强电场方向平行于圆所在平面（图中未画出），圆形区域处在竖直平面内，圆周上有八个点等间距排列。一重力不可忽略的带正电小球从A点以相同的初动能在该平面内抛出，抛出方向不同时，小球会经过圆周上不同的点，在这些所有的点中，到达D点时小球的动能最大。已知小球质量为m，电荷量为q，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A.小球到达D点时动能最大，说明到达D点的过程电场力做功最多
B.选取合适的抛出方向，小球一定能到达H点
C.电场强度的最小值为
D.若电场强度大小，则电场强度方向水平向右
【正确答案】 C

【原卷 8 题】 知识点 用户端功率改变判断输电线路中物理量变化,远距离输电

【正确答案】
B C
【试题解析】


8-1（基础） 远距离输电示意图如图所示，发电机的输出电压和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变，且。当用户用电器的总电阻减小时（　　）

A.
B.用户的电压减小
C.用户消耗的功率等于发电机的输出功率
D.输电线上损失的功率增大
【正确答案】 BD

8-2（基础） 照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的。可是我们在晚上七、八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些。这是因为用电高峰时（　　）
A.总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，每盏灯两端的电压较低
B.总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，通过每盏灯的电流较小
C.总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，输电线上损失的电压较大
D.总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，每盏灯两端的电压较低
【正确答案】 CD

8-3（巩固） 如图甲所示为某发电站远距离输电的原理图，图中的变压器均为理想变压器，输电线的总电阻为，降压变压器所接用户可等效为图中的滑动变阻器，用户增加时相当于滑动触头向下滑动。已知用户端正常工作的额定电压为，降压变压器原副线圈的匝数比为，升压变压器原线圈所接交变电流如图乙所示，当用户端正常工作消耗的总功率为时，下列说法正确的是（　　）

A.发电厂的输出功率为120kW
B.升压变压器原副线圈的匝数比为
C.用户增加时，用户得到的电压升高
D.用户增加时，输电线消耗功率增加
【正确答案】 BD

8-4（巩固） 如图所示，为一输电线路示意图。变压器视为理想变压器，输入电压不变，变压比可通过P调节，输电线的电阻为。则（　　）

A.用户增多时，电流表A的示数减小
B.用户增多时，为使用户获得的电压不变应将P适当上调
C.用户减少时，用户获得的电压会有所降低
D.用户减少时，变压器的输入功率会减小
【正确答案】 BD

8-5（巩固） 某村庄通过如图所示的降压变压器给用户供电，变压器输入电压是市电网的电压，不会有很大的波动，但变压器到村庄的距离较远，输电线的电阻不可忽略，其电阻用定值电阻表示，图中R表示后面并联的用户用电器的总电阻。当用户用电器增多时，下列说法正确的是（　　）

A.用电器两端的电压保持不变
B.电压表V2的示数保持不变
C.电流变A1的示数减小、电流表A2的示数增大
D.变压器的输入功率增大
【正确答案】 BD

8-6（巩固） 万州二中高二某学习小组为模拟远距离输电，用一台内阻为r=1的交流发电机给4个小灯泡供电，如图所示，取实验室理想升压变压器的匝数比为，理想降压变压器的匝数比为，用电阻较大铁导线为输电线，总电阻R=16。若4个“10V，2.5W”的小灯泡均正常发光，假设小灯泡电阻不变，则（　　）

A.输电线上损失的电功率为1W
B.发电机的电动势为11V
C.若两盏灯由于质量问题发生断路故障，则I1变为
D.若两盏灯由于质量问题发生断路故障，则I1变为是
【正确答案】 AC

8-7（巩固） 我国的特高压输电技术居世界第一，如图，发电站输出电压稳定，经升压变压器升至特高压进行远距离运输，再经过降压变压器降压后供用户端使用，用户端电阻可分为持续用电用户电阻（设为定值电阻）和灵活用电用户电阻（设为可变电阻），输电线电阻r不可忽略，下列说法正确的是（　　）

A.用电高峰期时，相当于变大
B.用电高峰期时，两端电压变小
C.在不改变输送电能总功率的前提下，对比普通的高压输电，使用特高压输电可以使两端电压更稳定
D.在不改变输送电能总功率的前提下，对比普通的高压输电，使用特高压输电可以使输电线上电能损耗降低
【正确答案】 BCD

8-8（提升） 在炎热酷暑的时候，大量的电器高负荷工作，一些没有更新升级输电设备的老旧社区，由于输电线老化，线损提高，入户电压降低，远达不到电器正常工作的需要，因此出现了一种“稳压源”的家用升压设备，其原理就是根据入户电压与电器工作电压，智能调节变压器原副线圈匝数比的机器，现某用户工作情况如图所示。下列说法正确的是（忽略变压器电阻）（　　）

A.现入户电压，若要稳压源输出电压，则需调节
B.空调制冷启动时，热水器实际功率降低
C.空调制冷停止时，导线电阻耗能升高
D.在用电器正常工作时，若入户电压减小，则需要更大的入户电流，从而输电线路损耗更大
【正确答案】 ABD

8-9（提升） 为了解决用电高峰电压不足的问题，某同学设计了如下输电线路。交流发电机的线圈电阻忽略不计，输出电压，T1、T2均为理想变压器，R1和R2为纯电阻用电器。输电线的等效总电阻为r=20Ω，n1：n2=1：10，n4可调，R1和R2的额定电压均为220V，阻值均为11Ω，其余电阻不计。S断开时对应用电低谷，调节n3：n4=10：1，此时用电器R1正常工作，输电线上损耗的功率为△P；S闭合时对应用电高峰，调节变压器T2的副线圈，当其匝数比为N：1时，用电器R1又能正常工作，此时变压器T2原线圈的电压为U3、输电线上损耗的功率为△P′。则（　　）

A. B.U3=2200V
C.N4△P
【正确答案】 CD

【原卷 9 题】 知识点 弹簧类问题机械能转化的问题

【正确答案】
B D
【试题解析】


9-1（基础） 如图所示，将一轻弹簧固定在倾角为30°的斜面底端，现用一质量为m的物体将弹簧压缩锁定在A点，解除锁定后，物体将沿斜面上滑，物体在运动过程中所能到达的最高点B距A点的竖直高度为h，物体离开弹簧后沿斜面向上运动的加速度大小等于重力加速度g，则下列说法正确的是（ ）

A.弹簧的最大弹性势能为mgh
B.物体从A点运动到B点的过程中系统损失的机械能为mgh
C.物体的最大动能等于弹簧的最大弹性势能
D.物体最终静止在B点
【正确答案】 BD

9-2（基础） 如图所示，小球从a点由静止自由下落，到b点与竖直放置的轻弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短且未超过弹性限度，不计空气阻力，则小球在下落过程中（　　）

A.弹簧和小球组成的系统机械能不断减小
B.从b到c，小球所受重力的功率先变大后变小
C.小球在b点动能最大
D.从b到c，弹簧的弹性势能一直增大
【正确答案】 BD

9-3（巩固） 如图，水平传送带以恒定速率v逆时针转动，传送带左端有一挡板，一根水平轻弹簧左端固定在挡板上。现将质量为m的小物块P轻放在传送带右端，P随传送带向左运动，与弹簧接触后压缩弹簧，压缩弹簧的最大形变量为x。已知重力加速度为g，物块在接触弹簧前已经匀速运动，物块与传送带之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。从P开始接触弹簧到弹簧第一次到达最大形变量的过程中（　　）

A.小物块P一直做减速运动 B.摩擦力对物块一直做负功
C.滑动摩擦力对物块做的功 D.弹簧弹性势能的最大值
【正确答案】 CD

9-4（巩固） 弹弓是孩子们喜爱的弹射类玩具，其构造原理如图所示，橡皮筋两端点A、B固定在把手上，橡皮筋处于ACB 时恰好为原长状态，在C处（AB 连线的中垂线上）放一固体弹丸，一手执把，另一手将弹丸拉至D点放手，弹丸就会在橡皮筋的作用下发射出去，打击目标。现将弹丸竖直向上发射，已知E是CD中点，不计阻力，则（　　）

A.从D到C过程中，弹丸和橡皮筋组成的系统机械能守恒
B.从D到C过程中，弹丸的动能一直在增大
C.从D到C过程中，弹丸的动能和橡皮筋的弹性势能之和先增大后减小
D.从D到E过程橡皮筋对弹丸做功大于从E到C过程
【正确答案】 AD

9-5（巩固） 蹦极（Bungee Jumping），也叫机索跳，是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。为了研究运动员下落速度与下落距离的关系在运动员身上装好传感器，让其从静止开始竖直下落，得到如图所示的v2—h图像。运动员及其所携带装备的总质量为60kg，弹性绳原长为10m，忽略空气阻力，弹性绳上的弹力遵循胡克定律。以下说法正确的是（　　）

A.弹性绳的劲度系数为120N/m
B.运动员在下落过程中先失重再超重
C.运动员在最低点处加速度大小为10m/s2
D.运动员在速度最大处绳子的弹性势能为1500J
【正确答案】 ABD

9-6（巩固） 如图所示，MN为半径为R、固定于竖直平面内的光滑圆管轨道，轨道上端切线水平，O为圆心，M、O、P三点在同一水平线上，M的下端与轨道相切处放置竖直向上的弹簧枪。现发射质量为m的小钢珠，小钢珠从M点离开弹簧枪，从N点飞出落到上距O点距离为的点。不计空气阻力，重力加速度为g，则该次发射（ ）

A.小钢珠到达N点时对上管壁的压力大小为0
B.小钢珠经过N点时的速度大小为
C.弹簧释放的弹性势能为2mgR
D.小钢珠与待检平板碰撞前瞬间动能为
【正确答案】 AD

9-7（巩固） 如图所示，粗糙的水平面上有一根右端固定的轻弹簧，其左端自由伸长到b点，质量为2kg的滑块从a点以初速度开始向右运动，与此同时，在滑块上施加一个大小为20N，与水平方向夹角为53°的恒力F，滑块将弹簧压缩至c点时，速度减小为零，然后滑块被反弹至d点时，速度再次为零，已知ab间的距离是2m，d是ab的中点，bc间的距离为0.5m，g取，sin53°=0.8，cos53°=0.6，则下列说法中正确的是（　　）

A.滑块运动至b点后，一接触弹簧就开始减速
B.滑块从c点被反弹至d点的过程中因摩擦产生的热量为36J
C.弹簧的最大弹性势能为36J
D.滑块与水平面间的摩擦因数为0.6
【正确答案】 AC

9-8（提升） 如图甲所示，竖直放置的轻弹簧一端固定于风洞实验室的水平地面，质量m=0.1kg的小球在轻弹簧正上方某处由静止下落，同时受到一个竖直向上恒定的风力。以小球开始下落的位置为原点，竖直向下为x轴正方向，取地面为零势能参考面，在小球下落的全过程中，小球重力势能随小球位移变化关系如图乙中的图线①，弹簧弹性势能随小球位移变化关系如图乙中的图线②，弹簧始终在弹性限度范围内，取重力加速度g=10m/s2，则下列说法中正确的是（　　）

A.弹簧原长为0.6m
B.小球释放位置距地面的高度为0.7m
C.小球在下落过程受到的风力为0.2N
D.小球刚接触弹簧时的动能为0.45J
【正确答案】 BD

9-9（提升） 如图所示，轻质弹簧一端固定在水平面上的光滑转轴上，另一端与质量为的小球（可视为质点）相连，小球套在粗糙程度处处相同的直杆上。点距水平面的高度为h，直杆与水平面的夹角为，，为的中点，等于弹簧原长。小球从处由静止开始下滑，经过处的速度为，并刚好能到达处。已知重力加速度为，则下列说法正确的是（　　）

A.小球通过点时的加速度为
B.小球通过段与段摩擦力做功相等
C.弹簧具有的最大弹性势能为
D.到过程中，产生的内能为
【正确答案】 BC

【原卷 10 题】 知识点 波的叠加原理,振动图像与波形图的结合

【正确答案】
A C
【试题解析】


10-1（基础） 在均匀介质中有一位于坐标原点O处的波源做简谐振动，其振动图像如图甲所示，波源形成的简谐横波沿x轴正方向传播，t=t1时刻的波形图如图乙所示，此时x=8m处的质点刚好振动了2s。则（　　）

A.该波沿x轴方向传播的波速为2m/s
B.该波源开始振动的方向沿y轴负方向
C.t1时刻x=8m处质点的振动方向沿y轴正方向
D.t1时刻之后再经过10s，平衡位置为x=32m处的质点开始振动
【正确答案】 AD

10-2（基础） 两列简谐横波在同种均匀介质中相向传播，时刻恰好形成如图所示的波形，已知甲波向右传播，乙向左传播，以下说法正确的是（ ）

A.甲波的频率等于乙波的频率
B.因为两列波振幅不等，所以两列波相遇不会发生干涉现象
C.两列波起振时的速度大小不等
D.处的质点起振方向沿方向，振幅为
【正确答案】 AC

10-3（巩固） 甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N 两点沿x 轴相向传播，波速为2m/s，振幅相同，某时刻的图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A.甲、乙两列波的起振方向相反
B.甲、乙两列波的周期之比为2∶3
C.再经过3s，平衡位置在 x＝3m处的质点振动方向向上
D.再经过3s，两波源间（不含波源）有5 个质点位移为0
【正确答案】 ABD

10-4（巩固） 甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播，波速为，振幅相同。某时刻的图像如图所示，则（　　）

A.甲、乙两波的频率之比为
B.再经过，平衡位置在处的质点振动方向向下
C.再经过，两波源间（不含波源）有5个质点位移为零
D.甲、乙两列波遇到相同尺寸的障碍物时，乙波的衍射现象更明显
【正确答案】 ACD

10-5（巩固） 两波源、分别位于x轴上和处，t=0时刻两波源同时开始持续振动并相向传播，振幅均为A=2cm；t=0.2s时两列波刚好传到如图所示位置。质点P的平衡位置位于处，则（　　）

A.两列波的周期不等 B.两列波的波速均为20m/s
C.两列波传到P点的时间差为0.1s D.0~1s内质点P运动的路程为8cm
【正确答案】 BD

10-6（巩固） 如图a所示，在xoy平面内有和两个波源分别位于和处，振动方向与xoy平面垂直并向周围空间传播，图像分别如图b、c所示，时刻同时开始振动，波速为。M为xoy平面内一点，，整个空间有均匀分布的介质。下列说法正确的是（　　）

A.处的质点开始振动方向沿z轴正方向
B.两列波相遇后，处的质点振动加强
C.两列波相遇后，处的质点振动加强
D.若，从两列波在M点相遇开始计时，M点振动方程为
【正确答案】 ABD

10-7（巩固） 如图1所示，在同种均匀介质中，A、B两波源分别位于x=0和x=12m处，t=0时刻起两波源开始振动，其振动图像如图2所示。已知A波的波长为2m，则下列说法正确的是（　　）

A.t=16s时，x=5m处的质点位移y=-6cm
B.两列波的波速之比vA∶vB=2∶1
C.B波的波长为4m
D.t=12s时，A、B两波开始相遇
【正确答案】 CD

10-8（提升） 如图所示，在水平面内a、b、c分别位于直角三角形的三个顶点上，已知ab = 6m，ac = 8m。在t1 = 0时刻a、b处的振源同时开始振动，它们在同种介质中传播，其振动表达式分别为ya = 0.1sin(2πt)cm和yb = 0.15sin(2πt + π)cm，所形成的机械波在水平面内传播，在t = 4s时c点开始振动，则（ ）

A.两列波的波长为2m
B.两列波的传播速度大小为2m/s
C.两列波相遇后，c点振动加强
D.c点的振幅为0.25m
【正确答案】 AB

10-9（提升） 一列简谐横波在时的波形图如图甲所示，P是介质中的质点，图乙是质点Р的振动图像。已知该波在该介质中的传播速度为10m/s，则（　　）

A.该波沿x轴负方向传播
B.再经过0.9s，质点P通过的路程为30cm
C.时刻质点P离开平衡位置的位移cm
D.质点P的平衡位置坐标为
【正确答案】 AD

【原卷 11 题】 知识点 带电粒子在匀强电场中做抛体运动的相关计算,带电粒子在直边界磁场中运动

【正确答案】
A D
【试题解析】


11-1（基础） 如图所示，在第二象限内有水平向右的匀强电场，电场强度为E，在第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，有一个带电粒子（重力不计）以垂直于轴的初速度从轴上的P点进入匀强电场，恰好与y轴成45°射出电场，再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入第四象限，已知OP之间的距离为，则带电粒子（　　）

A.带正电荷
B.在电场中运动的时间为
C.在磁场中做圆周运动的半径为2
D.在磁场中运动半周
【正确答案】 ABC

11-2（基础） 带电量相同，质量不同的粒子从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为零．然后经过S3沿着磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打在照相底片D上，如图所示．运动过程中粒子之间的相互作用忽略不计，下列说法正确的是（　　）

A.这些粒子经过S3时的动能相同
B.这些粒子经过S3时的速率相同
C.这些粒子在磁场中运动的轨迹圆半径与质量成正比
D.这些粒子在磁场中运动的时间与质量成正比
【正确答案】 AD

11-3（巩固） 如图所示，在平面坐标系xOy内，第Ⅱ、Ⅲ象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，第Ⅰ、Ⅳ象限内存在半径为L的圆形匀强磁场，磁场圆心在M（L，0）点，磁场方向垂直于坐标平面向外，一带正电粒子从第Ⅲ象限中的Q（-2L，-L）点以速度沿x轴正方向射出，恰好从坐标原点O进入磁场，从P（2L，0）点射出磁场，不计粒子重力，则（　　）

A.电场强度与磁感应强度大小之比为v0
B.电场强度与磁感应强度大小之比为
C.粒子在磁场与电场中运动时间之比为
D.粒子在磁场与电场中运动时间之比为π
【正确答案】 BC

11-4（巩固） 如图，水平虚线下方有水平向右的匀强电场，虚线上方有垂直纸面向里的匀强磁场，P为虚线上的一点，从O点沿OP方向先后射出初动能分别为E0和2E0的两个质子，它们第一次经过虚线上的位置分别为M1、M2，第二次经过虚线上的位置分别为N1、N2，M1、M2、N1、N2图中未画出，已知O、P连线垂直于电场也垂直于磁场，则（　　）

A.PM1=PM2 B.PM1>PM2
C.M2N2r，故大于，选项D正确。
故选D。
5-9【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】 详解:
AB．在滑动变阻器的滑片由a向b移动的过程中，变阻器并联的总电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律分析可知，电路中的总电流I先减小后增大，则电流表的读数先减小后增大，R0的功率先减小后增大，故A错误，B错误；
C．由于电源的内阻与外电阻的关系未知，若电源的内阻一直比外电阻小，则电源的输出功率先减小后增大，故C正确；
D．电压表测量路端电压，根据闭合电路欧姆定律得

得

不变，故D错误。
故选C。
6-1【基础】 【正确答案】 D
【试题解析】 详解:
A．神舟十三号的发射速度应大于地球的第一宇宙速度，小于地球的第二宇宙速度，故A错误；
B．7.9km/s是地球近地卫星的环绕速度，根据万有引力提供向心力，可得

得

由于天和核心舱绕地球做圆周运动的半径大于地球半径，所以运行速度小于7.9km/s，故B错误；
C．核心舱进入轨道后

地面上物体

由于核心舱轨道半径r大于地球半径R，所以

故C错误；
D．宇航员在飞船中，处于完全失重状态，所以站在天和核心舱地板上时对地板的压力为零，故D正确。
故选D。
6-2【基础】 【正确答案】 C
【试题解析】 详解:
设地球质量为M，质量为m的卫星绕地球做半径为r、速度大小为v、加速度大小为a的匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有
①
分别解得
②
③
A．由题意可知静止轨道卫星的轨道半径比中轨道卫星的轨道半径大，则根据③式可知静止轨道卫星的向心加速度比中轨道卫星的向心加速度小，故A错误；
B．第一宇宙速度是物体在地球附近绕地球做匀速圆周运动的速度，也是物体绕地球做匀速圆周运动的最大环绕速度，静止轨道卫星和中轨道卫星的轨道半径均大于地球半径，则根据②式可知静止轨道卫星和中轨道卫星的线速度均小于地球的第一宇宙速度，故B错误；
C．静止轨道卫星的轨道半径远小于月球的轨道半径，所以静止轨道卫星的向心加速度比月球的向心加速度大，故C正确；
D．地球赤道上随地球自转的物体与静止轨道卫星的周期相同，角速度相同，根据可知地球赤道上随地球自转的物体的向心加速度比静止轨道卫星的向心加速度小，故D错误。
故选C。
6-3【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 详解:
A．地球同步卫星只能是在和赤道同一平面的轨道上，所以不可定点在北京正上方，故A错误；
B．由于不知道该同步卫星与另一颗近地卫星的质量关系，所以二者动能大小关系不能确定，故B错误；
C．该同步卫星在轨运行时，受到地球的万有引力提供向心力，处于完全失重状态，万有引力不为零，故C错误；
D．同一颗卫星由近地轨道变轨到较高的同步轨道上时，需要发动机点火加速，外力对卫星做正功，卫星的机械能将增加，所以同一颗卫星在近地轨道的机械能小于其在同步轨道上的机械能，故D正确。
故选D。
6-4【巩固】 【正确答案】 B
【试题解析】 分析:
详解:
A．对于b、c两卫星，由

知，地球赤道上的物体a与地球同步卫星c角速度相同，所以有，故A错误；
B．地球赤道上的物体a与地球同步卫星c角速度相同，根据

c的线速度大于a的线速度，即，对于b、c两卫星，根据

知b的线速度大于c的线速度，即，所以有，故B正确；
C．卫星c为地球同步卫星，所以，根据

得知c的周期大于b的周期，所以，故C错误；
D．地球赤道上的物体a与地球同步卫星c角速度相同，根据

知，c的向心加速度大于a的向心加速度．即有，对于b、c两卫星，根据

知b的向心加速度大于c的向心加速度，即有，所以有，故D错误。
故选B。
6-5【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 分析:
详解:
A．相对地心运行速度大小小于7.9km/s，第一宇宙速度是最大的环绕速度，A错误；
B．同步卫星与地球赤道上的物体有相同的角速度，根据

相对地心运行速度大小大于与赤道上物体相对地心运动速度大小，B错误；
C．根据万有引力提供向心力有

解得

同步卫星的轨道半径小于月球的轨道半径，故绕地心运行角速度比月球绕地心运行的角速度大，C错误；
D．同步卫星与地球赤道上的物体有相同的角速度，根据

绕地心运行向心加速度比赤道上物体绕地心运行的向心加速度大，D正确。
故选D。
6-6【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 详解:
A．由

得

因其轨道半径大于地球半径，所以地球静止同步轨道卫星的线速度比地球的第一宇宙速度小，故A正确；
B．地球静止同步轨道卫星的周期等于地球的自转周期，故B错误；
C．同步卫星运行的轨道高度高于我国GPS导航系统卫星的高度，则由

得

可知同步卫星的角速度比GPS系统的卫星小，故C错误；
D．由

因其轨道半径大于地球半径，所以同步卫星的向心加速度比赤道上随地球自转的物体大，故D错误。
故选A。
6-7【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 详解:
B．“风云四号”是赤道上方的地球同步卫星，故运行的角速度等于地球自转的角速度，B错误；
A．根据

可知，它在轨道上运行时的向心加速度小于地球表面的重力加速度，A正确。
CD．根据

可得

同步卫星的半径远大于地球的半径，可知它运行的线速度都相等，都小于第一宇宙速度，但不同卫星的质量可能不同，故动能不一定相等，CD错误。
故选A。
6-8【提升】 【正确答案】 B
【试题解析】 详解:
A．宇航员站在“太空电梯”上，相对地面静止，故角速度与地球自转角速度相同，在不同高度角速度不变，故A错误；
B．当时，引力加速度正好等于宇航员做圆周运动的向心加速度，即万有引力提供做圆周运动的向心力，所以宇航员相当于卫星，此时宇航员的角速度跟地球的自转角速度一致，可以看作是地球的同步卫星，即为地球同步卫星的轨道半径，故B正确；
C．宇航员在处是在地面上，除了受到万有引力还受到地面的支持力，线速度远小于第一宇宙速度，故C错误；
D．宇航员乘坐太空舱在“太空电梯”的某位置时，由牛顿第二定律可得

其中为太空舱对宇航员的支持力，大小等于宇航员对太空舱的压力

其中为地球引力对宇航员产生的加速度大小，为地球自转而产生的向心加速度大小，由图可知：在时，随着r增大而减小，宇航员对太空的压力随r的增大而减小，故D错误。
故选B。
6-9【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】详解:
A．对于a卫星有

所以

A错误；
B．根据牛顿第二定律得

卫星与地心连线单位时间扫过的面积为

联立解得

两卫星半径不同，所以扫过的面积不同。B错误；
C．根据开普勒第三定律，b、c卫星轨道半径的三次方与周期平方之比相等。C正确；
D．c为地球同步卫星，所以a卫星的运行周期与c卫星周期相同，根据周期与半径的关系可知，c卫星周期小于d卫星的运行周期，所以a卫星的运行周期小于d卫星的运行周期。D错误。
故选C。
7-1【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 详解:
AB．设细线长为，对小球从A运动到B，应用动能定理得

可得

故A错误B正确；
CD．小球在B点时，速度为零，则根据题意可知，沿绳方向合力为零，根据平衡条件可得

故CD错误。
故选B。
7-2【基础】 【正确答案】 B
【试题解析】 详解:
小球做匀速圆周运动，则匀强电场的电场力和小球所受重力平衡，所以小球带正电，固定的点电荷带负电，根据电场强度叠加原理可得。
故选B。
7-3【巩固】 【正确答案】 A
【试题解析】 详解:
A．若电场力与重力同向，则有
F合=F电+mg
从B到A，有

在B点有

在A点有

联立可得
F拉B-F拉A=6(F电+mg)
若F电=mg，则
F拉B-F拉A=12mg
所以小球在A、B两点时细线的拉力差可能是12mg，A正确；
B．当小球所受重力与电场力的合力为零时，细线的拉力提供向心力，合外力做功为零，小球做匀速圆周运动，B错误；
C．如果小球带正电，在A点细线拉力最小，如果小球带负电，且电场力大于重力，在A点，细线的拉力最大，C错误；
D．如果小球带负电，且电场力大于重力，在B点电场力和重力的合力提供小球做圆周运动的向心力，则细线拉力为零，D错误。
故选A。
7-4【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 详解:
若带负电物体的比荷满足，则物体只受库仑力，由库仑力提供向心力，则有

解得

整理可得

所以若带负电物体满足，物体一定做匀速圆周运动，则ABC错误；D正确；
故选D。
7-5【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 详解:
A．甲图中小球做圆周运动，机械能守恒，A到B速率增大，乙图中小球所受的向上的电场力与向下的重力大小相等，则小球做匀速圆周运动，在A点时有

C点时有

故A点绳子的拉力比C的点小，选项A错误；
BC．小球在B点的速率大于在D点的速率，对B点有

对D点有

所以在B点时绳子的拉力大于在D点时绳子的拉力，在B点时的向心力大于D点时的向心力，选项B错误，C正确；
D．两种情况下绳子方向始终与速度方向垂直，拉力不做功，选项D错误。
故选C。
7-6【巩固】 【正确答案】 D
【试题解析】 详解:
A．小球在A点受重力和电场力，如图所示，由题意，小球绕O点在竖直平面内做圆周运动，在A点时速度最小可知，小球受到的合外力提供向心力，小球在竖直方向受力平衡，则有



A错误；
B．小球从A点运动到B点时，重力做功是零，电场力做功为

因此合力做的功为，B错误；
C．小球运动到B点时，由动能定理可得

解得

在B点，由牛顿第二定律可得

代入数据解得

C错误；
D．小球在做圆周运动中，只有重力和电场力做功，则有小球的机械能和电势能之和是一个定值，小球在E点时电势最高，小球带正电，电势能最大，小球在F点时的电势最低，具有的电势能最小，因此小球在F点的机械能最大，D正确。
故选D。
7-7【巩固】 【正确答案】 C
【试题解析】 详解:
A．小球从C点由静止出发，到达A点时，重力势能减少量为

电势能增加


所以小球能经过A点，故A错误；
B．若由静止出发，假设小球能经过D点，则不符合能量守恒，故B错误；
C．若向下出发且初速度

初动能

当小球能经过D点，电势能增加


所以小球能经过D点，故C正确；
D．从D点到B点的过程中重力势能的增加量为mgR，电势能的减少量，因为

所以若向下出发且小球能经过D点，则不一定能经过B点，故D错误。
故选C。
7-8【提升】 【正确答案】 A
【试题解析】 详解:
A．电荷量为的小球在电场力作用下做负功时电势能增大，则沿轨道运动到A点，电场力做负功最多，故A处的电势能最大，故A正确；
B．小球从A静止释放时，重力和电场力的合力斜向右下，小球直接沿做匀加速直线运动而不会沿轨道做圆周运动，设合力与竖直的夹角为，

有

由动能定理有

解得小球刚到水平面时动能为

故B错误；
C．如果在B处给小球一个合适的初速度，M点为圆心等高处，在等效场中M点之前的位置速度都能减为零，而A点超过了圆心等高处，速度较小时就脱轨，即A点的速度不可能为零，故C错误；
D．如果在B处给小球一个合适的初速度，小球沿轨道到达C点时，沿径向至少有重力和电场力的分力，则能够到达C点的速度一定大于，故D错误；
故选A。
7-9【提升】 【正确答案】 C
【试题解析】 详解:
A．由动能定理得

A点出发，到D点时动能最大，说明到达D点过程中合力做功最多，故A错误；
B．从A到D点时，小球动能最大，所以D点为等效最低点，过D点作圆的切线，发现切线与HD垂直，则合力方向沿HD方向。如图

过A点做HD的垂线，垂足为I，设小球在A点速度大小为，方向与AI的夹角为，则将小球在A点速度分解为垂直DH方向和沿DH方向、，小球一定能到达H点，则小球在圆内做斜抛运动。则
，
化简得

令，则方程还可化解为

则是否有解，还与大小有关，故B错误；
C．由几何关系可得

当电场强度有最小值时，由图可得


联立解得

故C正确；
D．若电场强度方向水平向右，则有

解得

故D错误。
故选C。
8-1【基础】 【正确答案】 BD
【试题解析】 详解:
A．根据理想变压器电压比等于匝数比可得

A错误；
B．设输电电流为，用户用电器的总电阻为R，根据欧姆定律有
，
根据理想变压器电流规律有

联立解得

因为不变，所以不变，当R减小时，可知减小，B正确；
C．用户消耗的功率等于发电机的输出功率减去输电线损失的功率，C错误；
D．因为减小，所以减小，而不变，可知增大，因此输电线上损失的功率增大，D正确。
故选BD。
8-2【基础】 【正确答案】 CD
【试题解析】 详解:
晚上用电高峰时开灯，由于负载增多，各个电灯是并联，则总电阻减小，根据欧姆定律，可知输电线上的电流增大，输电线上损失的电压变大，由于照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的，所以用电高峰时用户获得的电压减小，每盏灯两端的电压较低，故CD正确，AB错误。
故选CD。
8-3【巩固】 【正确答案】 BD
【试题解析】 详解:
A．当用户端正常工作消耗的总功率为时，用户端电流为

输电线路的电流为

输电线路上损耗的功率为

发电厂的输出功率为

故A错误；
B．由题图乙可知原线圈两端电压为

原线圈电流为

所以升压变压器原副线圈的匝数比为

故B正确；
CD．用户增加时，用户端总功率增大，发电厂输出功率增大，而输出电压不变，所以输出电流增大，则输电线路上的电压损失增大，输电线消耗功率增加，用户得到的电压降低，故C错误，D正确。
故选BD。
8-4【巩固】 【正确答案】 BD
【试题解析】 详解:
A．设变压器输入电压为U1，输出电压为U2，用户电压为U3，当P不动，则U2不变，变压器原副线圈电流关系为

用户增多时，电路总电阻变小，电流I2增大，可知原线圈电流I1增大，则A表的示数增大。故A错误；
B．输电线两端的电压为

用户得到的电压为
U3=U2-U线
当用户增多时，增大，增大，所以U3减小，为使用户获得的电压不变，则需要增大U2，变压器原副线圈电压关系为

在U1和n2不变的情况下，要增大U2，可以减小n1，即将P适当上调。故B正确；
C．同理，用户减少时，减小，减小，所以U3增大，即用户获得的电压会增大。故C错误；
D．用户减少时，减小，原线圈电流I1也随之减小，根据

可知，变压器的输入功率会减小。故D正确。
故选BD。
8-5【巩固】 【正确答案】 BD
【试题解析】 详解:
AB．因为原副线圈电压满足

由题意知变压器输入电压不变，所以副线圈两端电压也不变，所以电压表V2的示数保持不变。因为用户用电器并联连接，所以用电器增多时，用户用电器的总电阻变小，因为

所以I2增大，则定值电阻两端电压增大，因为

所以用电器两端的电压减小，故A错误，B正确；
C．因为原副线圈电流满足

所以I2增大时，I1也增大，即电流变A1的示数和电流表A2的示数均增大，故C错误；
D．因为变压器的输入功率为

其中输入电压不变，I1增大，所以变压器的输入功率增大，故D正确。
故选BD。
8-6【巩固】 【正确答案】 AC
【试题解析】 详解:
A．四盏灯的电流为

输电线的电流为

输电线上损失的电功率为

故A正确；
B．依题意，可得

又

所以

根据闭合电路欧姆定律，有

又
，
联立可得

故B错误；
CD．小灯泡电阻为

两盏灯断路后，降压变压器副线圈电阻为

由欧姆定律，可得

根据理想变压器匝数与电流的关系，有

输电线中的电流

同理，有

解得

根据理想变压器匝数与电压的关系，有
，
又

对升压变压器原线圈电路，由闭合电路欧姆定律可得

联立可得

故C正确，D错误。
故选AC。
8-7【巩固】 【正确答案】 BCD
【试题解析】 详解:
A．因用电器都是并联使用，因此在用电高峰时，用电器增加，相当于变小，A错误；
B．用电高峰期时，相当于变小，降压变压器副线圈的电流增大，由变压器原理可知，降压变压器原线圈的电流增大，导致输电线上的电压降增大，发电站输出电压稳定，则有降压变压器的原线圈两端电压减小，副线圈输出电压减小，使两端电压变小，B正确；
CD．在不改变输送电能总功率的前提下，由可知，使用特高压输电，则有输电线上的电流大幅度减小，输电线上的电压降

大幅度减小，则有降压变压器原线圈两端的电压变化幅度很小，使两端电压更稳定；输电线上的电能损耗

因输电线上电流减小，可知输电线上电能损耗降低，CD正确。
故选BCD。
8-8【提升】 【正确答案】 ABD
【试题解析】 详解:
A．变压器有

代入数据有

选项A正确；
BC．空调启动时电流增大，导线电阻分压增加，导线电阻耗能升高，热水器电压降低，功率降低，选项B正确、C错误；
D．在用电器正常工作时，功率不变，若入户电压U1减小，则需要更大的入户电流，从而输电线路损耗更大，故D正确。
故选ABD。
8-9【提升】 【正确答案】 CD
【试题解析】 详解:
A．S断开时，副线圈的电压为220V、电流为20A，其原线圈的电压为2200V、电流为2A，输电线损耗的电压为

功率为P1=80W，副线圈的电压为2240V，原线圈的电压为224.0V，所以

故A错误；
BCD．S闭合后，对，如果不变，则原、副线圈的电压均减小，需要将变大（）才能使副线圈电压变回到220V，故N