2022年上海市金山区高考物理二模试卷

2022年上海市金山区高考物理二模试卷

试题数：20,总分：100

1.（单选题，3分）丫射线（）

A.可以被电场加速

B.是原子核发生衰变时辐射出的光子

C.可以被磁场加速

D.是原子的外层电子跃迁到内层时辐射出来的光子

2.（单选题，3分）丸8u经过多次衰变后变成第6pb,在此过程中质子数和核子数分别减少

了（）

A.10和32

B.32和10

C.10和22

D.22和10

3.（单选题，3分）如图，小鸟沿虚线斜向下加速飞行，空气对其作用力可能是（）

A.Fi

B.F2

C.F3

D.F4

4.（单选题，3分）如图，通过用两个刀片组成的宽度可以调节的狭缝观察日光灯光源时看到

三i个n现象。在r狭缝n宽度逐渐r变n小过r程中，所看到的三个图像的顺序可能是（）

abc

A.abc

B.bca

C.cab

D.bac

5.（单选题，3分）如图，武大靖在北京冬奥会上参加短道速滑比赛。设他过弯的轨迹为半圆,

且转弯时速度在减小，则他过弯时的向心加速度会（）

A.变小

B.变大

C.不变

D.不能确定

6.（单选题，3分）玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银封闭一定质量的理想气体。将玻璃

管绕底端缓慢转到虚线所示位置，则（）

A.根据查理定律可判断气体体积在变大

B.根据查理定律可判断气体体积在变小

C.根据玻意耳定律可判断气体体积在变大

D.根据玻意耳定律可判断气体体积在变小

7.（单选题，3分）如图为两波源Si、S2在水槽中产生的波形，其中实线表示波峰，虚线表示

波谷。为使两波在相遇区域能发生干涉，应（）

A.增大Si与S2的间距

B.降低Si的振动频率

C.将槽中的水换成油

D.增大S2的振动周期

8.（单选题，3分）如图，一条电场线上有a、b、c三点，b为ac的中点，a、c两点的电势

分别为4V和-8V。则（）

abc

A.a1的场境可能夫于c点的场强

B.b点的电势可能为6V

C.a点的场强一定等于c点的场强

D.b点的电势一定为-2V

9.（单选题，4分）如图，弹簧振子在A、B间做简谐振动，。点为平衡位置。在小球动能增

大的过程中（）

A.弹簧对小球做正功，弹簧振子机械能增大

B.弹簧对小球做负功，弹簧振子机械能增大

C.弹簧对小球做正功，弹簧振子机械能不变

D.弹簧对小球做负功，弹簧振子机械能不变

10.（单选题，4分）一物体在竖直向上的恒定外力作用下，从水平地面由静止开始向上做匀

加速直线运动，Ek代表动能，Ep代表势能，h代表离地的高度，以地面为零势能面，下列能

正确反映各物理量之间关系的图像是（）

11.（单选题，4分）如图，某教室墙上有一朝南的钢窗，将钢窗右侧向外打开，以推窗人的

视角来看，窗框中产生（）

A顺时针电流，且有收缩趋势

B.顺时针电流，且有扩张趋势

C.逆时针电流，且有收缩趋势

D.逆时针电流，且有扩张趋势

12.（单选题，4分）如图（a）所示电路，Ri为滑动变阻器，R2为定值电阻。从左向右移动变

阻器的滑片，根据电表数据得到U-I图像如图（b）所示，则（）

A.Ri的最大功率为4W

B.R2的最大功率为3W

C.电源的最大输出功率为4W

D.电源的输出功率先增大后减小

13.（填空题，4分）磁感应强度B是描述—的物理量。用来描述穿过某一面积磁感线的多少

的物理量是_。

14.（填空题，4分）如图，足够长的光滑斜面底端固定有带电小球A,带有同种电荷的小球B

从斜面顶端由静止开始下滑，则小球B在向下运动过程中将做_运动；向下运动过程中小球

B的电势能在—（选填“增大""减小"或"不变"）。

15.（填空题，4分）一汽车在温度为27久的环境中刚启动时，检测到四个轮胎的胎压如图（a）

所示，若行驶一段时间后的胎压如图（b）所示，则此时右前轮内气体的温度为一。嶷气体对

轮胎内壁有压力，从分子动理论观点看，这是由于轮胎中—而产生的。

胎压:kPa胎压:kPa

（a）（b）

16.（填空题，4分）质量为m的单摆，拉开一定角度（小于5。）后由静止释放，摆绳对摆球

的拉力大小F随时间t变化的图像如图所示，则摆球在平衡位置的加速度为_,该单摆的摆

17.（填空题，4分）空间站在地球外层的稀薄大气中绕行，因气体阻力的影响，轨道高度会

发生变化。空间站安装有发动机，可对轨道进行修正。若空间站在1〜6月内离地高度随时间

变化的曲线如图所示，则它绕地球运动速度最大的月份是一月；它在1月份绕行的任意两小

时内机械能可视为不变，理由是

18.（问答题，10分）如图为“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置。

（1）本实验每次从—（选填“同一"或"不同"）高度释放摆锤，摆锤释放器的作用是一。

（2）在实验中测得B点机械能明显偏小的原因可能是

A.摆锤释放前，摆线处于松弛状态

B.光电门的光电孔在B点水平线下方

C.摆锤释放时，摆锤释放器在A位置上方

D.标尺盘水平刻度线未保持水平，且右端偏高

（3）若以摆锤速度的平方为纵坐标，以摆锤距离零势能D点的高度为横坐标，作出的直线斜

率为a,截距为b,则当地重力加速度g可表示为摆锤初始高度可表示为

19.（问答题，14分）如图，固定斜面的长为2.4m、倾角为37。。质量为1kg的物体受到沿斜

面向上、大小为2N的恒力F作用，从斜面底端以一定初速度沿斜面向上运动。已知物体与斜

面间的动摩擦因数为0.25,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2。

（1）求物体沿斜面向上运动的加速度大小；

（2）若物体上升到斜面中点时速度为零，求其在斜面上的运动时间；

（3）若物体沿斜面上升过程中恒力F的平均功率为5W,求物体的初速度大小。

20.（问答题，16分）如图，固定在水平桌面上的2”型平行导轨足够长，导轨间距L,电阻不

计。倾斜导轨的倾角为8,并与阻值为R的定值电阻相连。整个导轨置于磁感应强度大小为B,

方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场中。金属棒ab、cd的阻值均为R,cd棒质量为m。ab

与导轨间摩擦不计，cd棒与水平导轨间的动摩擦因数为黑，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦

力。将ab棒从导轨上由静止释放，当它滑至某一位置时，cd棒恰好开始滑动。

（1）指出cd棒开始滑动的方向；

（2）求cd棒恰好开始滑动时，通过ab棒的电流；

（3）求cd棒消耗的热功率与ab棒克服安培力做功的功率之比；

（4）若ab棒无论从多高的位置释放（轨道足够长），cd棒都不动，则ab棒质量应小于多

少？

2022年上海市金山区高考物理二模试卷

参考答案与试题解析

试题数：20,总分：100

1.（单选题，3分）丫射线（）

A.可以被电场加速

B.是原子核发生衰变时辐射出的光子

C.可以被磁场加速

D.是原子的外层电子跃迁到内层时辐射出来的光子

【正确答案】：B

【解析】：Y射线，又称Y粒子流，是原子核能级跃迁退激时释放出的射线，Y射线不带电。

【解答】：解：A、丫射线，又称Y粒子流，Y射线不带电，不可以被电场加速，故A错误；

B、丫射线是原子核发生衰变时辐射出的光子，故B正确；

C、丫射线不带电，在磁场中不受力，不会在磁场中偏转、加速，故C错误；

D、y射线是原子核衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时辐射出的，故D错误。

故选：Bo

【点评】：了解Y射线的本质即可解决问题。

2.（单选题，3分）$8u经过多次衰变后变成彩6pb,在此过程中质子数和核子数分别减少

了（）

A.10和32

B.32和10

C.10和22

D.22和10

【正确答案】：A

【解析】：核子衰变过程中核子数守恒、核电荷数守恒，据此计算即可。

【解答】：解：赁8U经过多次衰变后变成翻6pb,该过程核子数守恒、核电荷数守恒，在此

过程中质子数减少了10,核子数分别减少32,故A正确，BCD错误。

故选:Ao

【点评】：本题考查原子核衰变，解题关键是理解核子衰变过程中的核子数守恒、核电荷数守

恒。

3.（单选题，3分）如图，小鸟沿虚线斜向下加速飞行，空气对其作用力可能是（）

A.F1

B.F2

C.F3

D.F4

【正确答案】：B

【解析】：根据加速度的方向确定合外力的方向，根据小鸟合外力的方向分析空气对其作用力

的方向。

【解答】：解：鸟沿虚线斜向下加速飞行，加速度沿着虚线向下，故合力沿着虚线向下。鸟受

重力（方向竖直向下）和空气对其作用力，根据平行四边形定则可知，图中空气对其作用力可

能是F2,故B正确、ACD错误。

故选：B»

【点评】：本题主要是考查牛顿第二定律的应用，关键是知道小鸟做匀加速直线运动时合外力

的方向与速度方向相同。

4.（单选题，3分）如图，通过用两个刀片组成的宽度可以调节的狭缝观察日光灯光源时看到

三个现象。在狭缝宽度逐渐变小过程中，所看到的三个图像的顺序可能是（）

abc

A.abc

B.bca

C.cab

D.bac

【正确答案】：D

【解析】：随狭缝的宽度的减小，光斑的面积逐渐减小，当发生衍射时，随狭缝的宽度逐渐变

小时衍射条纹的间距逐渐变大.

【解答】：解：随着宽度逐渐变小，最开始呈现的是光的直线传播，即b图的情况，随后变

为衍射，且衍射所对应的狭缝越小，衍射现象越明显，故先后出现a与c图，故ABC错误，

D正确；

故选:Do

【点评】：本题主要考查了光的衍射衍射，真正理解发生小孔成像和衍射的条件是解决本题的

关键所在。

5.（单选题，3分）如图，武大靖在北京冬奥会上参加短道速滑比赛。设他过弯的轨迹为半圆,

且转弯时速度在减小，则他过弯时的向心加速度会（）

A.变小

B.变大

C.不变

D.不能确定

【正确答案】：A

„2

【解析•】：转弯时速度在减小，由g=匕分析加速度的变化。

“r

„2

【解答】：解：由册=匕可知转弯时速度在减小，则他过弯时的向心加速度会减小，故A正

r

确，BCD错误。

故选：Ao

【点评】：本题关键是掌握向心加速度的定义，掌握规律是解决问题的关键不难。

6.（单选题，3分）玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银封闭一定质量的理想气体。将玻璃

管绕底端缓慢转到虚线所示位置，则（）

A.根据查理定律可判断气体体积在变大

B.根据查理定律可判断气体体积在变小

C.根据玻意耳定律可判断气体体积在变大

D.根据玻意耳定律可判断气体体积在变小

【正确答案】：C

【解析】：气体是压强是指封闭气体的压强；玻意耳定律PV=C的理解与运用。

【解答】：解：玻璃管绕底端缓慢转到虚线所示位置时，设玻璃管与水平方向夹的角度为。，

由p=po+pghsin。可知，。变小，知被封气体压强变小；这个过程可以看做等温变化。由玻意

耳定律pV=C可知，气体的压强变小，气体体积变大，故ABD错误，C正确。

故选:Co

【点评】：本题主要考查气体压强的计算和气体的等温变化时的状态方程的运用。

7.（单选题，3分）如图为两波源Si、S2在水槽中产生的波形，其中实线表示波峰，虚线表示

波谷。为使两波在相遇区域能发生干涉，应（）

A.增大Si与S2的间距

B.降低Si的振动频率

C.将槽中的水换成油

D.增大S2的振动周期

【正确答案】：D

【解析】：要判断能否发生稳定的干涉图样，主要是判定两列波的频率是否相同，根据在同一

介质中不同的机械波的波速相等。

【解答】：解：两列波都在水中传播，波速相同，由图可知由产生的波的波长比S2产生的波

的波长大，根据v=/可知Si产生波的频率小于S2产生波的频率，两波在相遇区域能发生干

涉的条件是两列波频率相同，故应增大Si的振动频率或减小S2的振动频率（根据T="可知

即增大S2的振动周期）。与Si与S2的间距或传播介质无关，故ABC错误，D正确。

故选：Do

【点评】：掌握干涉现象的特点和产生条件是解决此类题目的关键.

8.（单选题，3分）如图，一条电场线上有a、b、c三点，b为ac的中点，a、c两点的电势

分别为4V和-8V。则（）

abc

A.a蚩的场嬴可能入于c点的场强

B.b点的电势可能为6V

C.a点的场强一定等于c点的场强

D.b点的电势一定为-2V

【正确答案】：A

【解析】：只有当该电场是匀强电场时，在b点处的电势一定为-2V.电场线是从电势高处指

向电势低处，电场线的疏密可以判断场强的大小.

【解答】：解：AC、只凭一条电场线无法判断出电场强弱，所以a点的场强可能比c点的场

强大，可能等于，也可能小于，故A正确，C错误；

BD、a点电势高于c点电势，所以电场线方向由a指向c,ac间各点的电势在4V至-8V之间,

若电场是匀强电场，根据U=Ed有Uab=Ubc

知b点的电势为-2V。

若电场是非匀强电场，则UabAUbc

则b点的电势不等于-2V。故BD错误。

故选：Ao

【点评】：本题关键抓住电场线的物理意义：电场线的疏密表示电场的强弱，电场线的方向表

示电势的高低.

9.（单选题，4分）如图，弹簧振子在A、B间做简谐振动，0点为平衡位置。在小球动能增

大的过程中（）

A.弹簧对小球做正功，弹簧振子机械能增大

B.弹簧对小球做负功，弹簧振子机械能增大

C.弹簧对小球做正功，弹簧振子机械能不变

D.弹簧对小球做负功，弹簧振子机械能不变

【正确答案】：C

【解析】：根据小球与弹簧组成的系统机械能守恒可知，小球动能增大，弹性势能减小，弹簧

对小球做正功。

【解答】：解：小球所受合外力等于弹簧弹力，小球动能增大的过程中，根据动能定理可知弹

簧对小球做正功，而弹簧和小球组成的系统，即弹簧振子所受外力不做功，机械能守恒，故c

正确，ABD错误；

故选:Co

【点评】：本题考查小球与弹簧组成的系统机械能守恒，属于基本知识点的考查，基础题。

10.（单选题，4分）一物体在竖直向上的恒定外力作用下，从水平地面由静止开始向上做匀

加速直线运动，Ek代表动能，Ep代表势能，h代表离地的高度，以地面为零势能面，下列能

正确反映各物理量之间关系的图像是（）

【正确答案】：B

【解析】：根据动能定理和运动学规律得到Ek与t、h的关系分析AB选项；根据重力势能的

定义和运动学规律得到重力势能的表达式分析CD选项。

【解答】：解：AB、设物体的加速度大小为a,根据动能定理和运动学规律有：Ek=mah=mg・

-at2

2

由上式可知Ek与h成正比例关系，Ek-h图像为过原点的倾斜直线；Ek与t成二次函数关系，

Ek-t图像为过原点的开口向上的抛物线的右半部分，故A错误，B正确;

CD＞根据重力势能的定义和运动学规律有：Ep=mgh=mg・：就2

由上式可知Ep与h成正比例关系，Ep-h图像为过原点的倾斜直线；Ep与t成二次函数关系,

Ep-t图像为过原点的开口向上的抛物线的右半部分，故CD错误。

故选：Bo

【点评】：对于图象问题，关键是能够根据已知的公式、定律等推导出横坐标和纵坐标的关系

式，分析斜率的变化，然后作出正确的判断。

11.（单选题，4分）如图，某教室墙上有一朝南的钢窗，将钢窗右侧向外打开，以推窗人的

视角来看，窗框中产生（）

A.顺时针电流，且有收缩趋势

B.顺时针电流，且有扩张趋势

C.逆时针电流，且有收缩趋势

D.逆时针电流，且有扩张趋势

【正确答案】：D

【解析】：在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量中=BS.当线圈与磁场平

行时，磁通量中=0.当窗框转过90。时，没有磁感穿过线框平面，穿过环面的磁通量为0.根

据楞次定律，判断出产生的感应电流的方向为逆时针。

【解答】：解：地球的磁场方向由南指向北，开始时穿过钢窗的磁通量的方向向北，将钢窗右

侧向外打开，钢窗平面的方向逐渐与磁场的方向平行，所以向北穿过窗户的磁通量减少，根据

楞次定律，感应电流产生的磁场方向由南指向北，即以推窗人的视角来看，感应电流为逆时针

电流，同时根据“增缩减扩"可知，窗框有扩张趋势。故ABC错误，D正确。

故选:D»

【点评】：本题关键是知道地磁场的方向，知道求解磁通量的表达式①=BSsina（a是磁场与

线圈平面的夹角）分析理解。掌握楞次定律判断感应电流的方法。

12.（单选题，4分）如图（a）所示电路，Ri为滑动变阻器，R2为定值电阻。从左向右移动变

阻器的滑片，根据电表数据得到U-I图像如图（b）所示，则（）

A.Ri的最大功率为4W

B.R2的最大功率为3W

C.电源的最大输出功率为4W

D.电源的输出功率先增大后减小

【正确答案】：B

【解析】：根据欧姆定律计算电压变化量和电流变化量比值之间的关系，从而得到电动势和内

电阻的大小，根据功率计算功率的变化情况。

【解答】：解：根据欧姆定律可知牛=/?2=30

所以图（b）中斜率为正的图线反映Rz的伏安特性。

设电源电动势为E,内阻为r。

根据闭合电路欧姆定律有U3=E-Ir,

UI=E-I（r+R2），

所以惜=r,

|Y|=r+/?2-

所以图（b）中斜率为负的两条图线中，斜率绝对值较大的图线反映了Vi表示数随I的变化,

则r+R2=4Q

斜率绝对值较小的图线反映了V3表示数随I的变化，则r=l。，E=4V

E2%______________

A、Ri的输出功率为Pi=/28=

(R1+R2+r)2R]+史1r)2.+2(&2+r)

根据数学知识可知当Rl=R2+r时，Pl有最大值为Plmax=lW,故A错误;

B、当电路中电流最大时，R2的功率最大，此时R1接入电路的阻值为零，所以P2max=

（盘）2%=3W，故B正确；

CD,电源的输出功率为P=/2照+/?2）=导学熬=----J——

+&2+r）R]+&—+2r

从左向右移动变阻器的滑片，Ri增大，根据数学知识可知当R1+R2>!•时，P随R1的增大而

减小，当R1=O时，P有最大值为Pmax=P2max=3W,故CD错误。

故选：B»

【点评】：本题是对闭合电路欧姆定律和功率的考查，注意变化量的比值之间的关系，明确最

大功率的特点。

13.（填空题，4分）磁感应强度B是描述—的物理量。用来描述穿过某一面积磁感线的多少

的物理量是

【正确答案】：［1］磁场的强弱和方向；［2］磁通量

【解析】：磁感应强度是描述磁场的强弱和方向的物理量，磁通量的物理意义是表示穿过磁场

中某一面积的磁感线的条数。

【解答】：解：磁感应强度B是描述磁场的强弱和方向的物理量。用来描述穿过某一面积磁

感线的多少的物理量是磁通量。

故答案为：磁场的强弱和方向；磁通量。

【点评】：本题关键是要明确磁通量的定义以及其物理意义，同时要知道磁感应强度又称为磁

通密度。

14.（填空题，4分）如图，足够长的光滑斜面底端固定有带电小球A,带有同种电荷的小球B

从斜面顶端由静止开始下滑，则小球B在向下运动过程中将做一运动；向下运动过程中小球

B的电势能在—（选填"增大""减小"或"不变"）。

【正确答案】：［1］先加速后减速;［2］增大

【解析】：根据牛顿第二定律分析加速度情况，再分析小球的运动情况，根据电场力做功与电

势能的关系分析解答。

【解答】：解：设斜面倾角为仇两球带同种电荷，对小球B分析，根据牛顿第二定律

.八.QAQB

mgsinO—卫=ma

两球间距r减小，当mgs讥普时，加速度方向沿斜面向下。

当mgsinOVk等时，加速度方向沿斜面向上，则小球B先做加速运动，后做减速度运动。

静电力对小球B做负功，小球B的电势能增大。

故答案为：先加速后减速，增大

【点评】：本题考查电势能与电场力做功，解题关键掌握小球的受力情况，注意电场力做负功,

小球的电势能增大。

15.(填空题，4分)一汽车在温度为27久的环境中刚启动时，检测到四个轮胎的胎压如图(a)

所示，若行驶一段时间后的胎压如图(b)所示，则此时右前轮内气体的温度为_汽。气体对

轮胎内壁有压力，从分子动理论观点看，这是由于轮胎中_而产生的。

胎压:kPa胎压:kPa

(a)(b)

【正确答案】：［2］气体分子持续撞击轮胎内壁

【解析】：(1)气体开始时做等容变化，由查理定律即可求出;

(2)根据气体压强产生的微观意义即可解释。

【解答】：解：汽车刚启动时右前轮内气体的温度

Ti=(27+273)K=300K

压强pi=244kPa

行驶一段时间后的压强p2=264kPa

可认为轮胎的体积不变，气体发生等容变化

Pl_P2

E一点

解得T2=324.6K=51.6℃；

气体对轮胎内壁有压力，从分子动理论观点看，这是由于轮胎中气体分子持续撞击轮胎内壁而

产生的。

故答案为：51.6,气体分子持续撞击轮胎内壁。

【点评】：该题考查对一定质量的理想气体在体积不变的情况下应用理想气体状态方程以及气

体压强产生的微观意义，属于常规题型。

16.（填空题，4分）质量为m的单摆，拉开一定角度（小于5。）后由静止释放，摆绳对摆球

的拉力大小F随时间t变化的图像如图所示，则摆球在平衡位置的加速度为该单摆的摆

长为_。

八F

F

r2―7r"V…

F,I

。%2；」2

【正确答案】：［1吟—g;［2］誓

【解析】：单摆在平衡位置处，绳子的拉力与重力的合力提供向心力，在平衡位置，绳子的拉

力最大。

【解答】：解：①分析得在平衡位置时，小球的速度最大，绳的拉力最大，根据牛顿第二定

律F2-mg=ma

解得摆球在平衡位置的加速度为a="-g

②由图像可知，摆球摆动的周期为23根据单摆的周期表达式7=2兀］|,得L=誓

故答案为：①.铝g②.普。

【点评】：该题考查学生从图像获取信息的能力，以及对决定单摆周期大小的因素的理解，解

决本题的关键掌握单摆的运动规律。

17.（填空题，4分）空间站在地球外层的稀薄大气中绕行，因气体阻力的影响，轨道高度会

发生变化。空间站安装有发动机，可对轨道进行修正。若空间站在1〜6月内离地高度随时间

变化的曲线如图所示，则它绕地球运动速度最大的月份是一月；它在1月份绕行的任意两小

时内机械能可视为不变，理由是

【正确答案】：[1]6;[2]因为任意两小时内空间站高度可视为不变，所以重力势能和动能均可

视为不变，则机械能可视为不变。

【解析】：根据万有引力提供向心力，结合图象得到设该空间站绕地运行速度大小范围分析；

根据机械能守恒定律的守恒条件分析解答。

【解答】：解：设地球质量为M,空间站质量为m,线速度大小为v,地球半径为R,根据牛

顿第二定律有G品”总

解得人儡

由上式可知h越小，v越大，所以在1〜6月内空间站绕地球运动速度最大的月份是6月份。

因为任意两小时内空间站高度可视为不变，所以重力势能和动能均可视为不变，则机械能可视

为不变。

故答案为：6,因为任意两小时内空间站高度可视为不变，所以重力势能和动能均可视为不变,

则机械能可视为不变。

【点评】：本题主要是考查了万有引力定律及其应用，解答此类题目一般要把握两条线：一是

在星球表面，忽略星球自转的情况下，万有引力等于重力；二是根据万有引力提供向心力列方

程进行解答；解答本题还要能够分析图象的意义，掌握机械能守恒定律的守恒条件。

18.（问答题，10分）如图为"用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置。

（1）本实验每次从—（选填“同一"或"不同"）高度释放摆锤，摆锤释放器的作用是一。

（2）在实验中测得B点机械能明显偏小的原因可能是_。

A.摆锤释放前，摆线处于松弛状态

B.光电门的光电孔在B点水平线下方

C.摆锤释放时，摆锤释放器在A位置上方

D.标尺盘水平刻度线未保持水平，且右端偏高

（3）若以摆锤速度的平方为纵坐标，以摆锤距离零势能D点的高度为横坐标，作出的直线斜

率为a,截距为b,则当地重力加速度g可表示为摆锤初始高度可表示为

【正确答案】：同一;使摆锤从静止释放;A;-];4

【解析】：（1）每次实验要使摆锤从同一高度由静止释放。

（2）根据实验原理与实验注意事项应用机械能守恒定律分析答题。

（3）应用机械能守恒定律求出图象的函数表达式，然后分析答题。

【解答】：解：（1）本实验每次从同一高度释放摆锤，摆锤释放器的作用是使摆锤从静止释

放。

（2）A、实验时释放摆锤前摆线要拉直，若不绷直，释放时会先做自由下落，绷直时有能量

损失，造成机械能偏小，故A正确；

BC、若光电门的光电孔在B点水平线下方或摆锤释放器在A位置上方，都会使得摆锤下降的

实际高度偏大，减小的重力势能增大，B点动能增大，导致测得B点机械能偏大，故BC错误;

D、标尺盘水平刻度线未保持水平，且右端偏高，会使得摆锤下降的实际高度偏大，减小的重

力势能增大，B点动能增大，导致测得B点机械能偏大，故D错误。

故选：Ao

2

（3）设摆锤初始高度h0.根据机械能守恒定律得：mg（JiQ-h）-|mv

整理得：v2=2g（ho-h）=-2gh+2gho

v2-h图象的斜率a=-2g,图线的截距b=2gh°

解得，当地重力加速度g=-三坛=合=一?

故答案为：（1）同一；使摆锤从静止释放；（2）A；（3）—g

2a

【点评】：理解实验原理、知道实验疏于事项是解题的前提，根据题意应用机械能守恒定律即

可解题。

19.（问答题，14分）如图，固定斜面的长为2.4m、倾角为37。。质量为1kg的物体受到沿斜

面向上、大小为2N的恒力F作用，从斜面底端以一定初速度沿斜面向上运动。已知物体与斜

面间的动摩擦因数为0.25,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2。

（1）求物体沿斜面向上运动的加速度大小；

（2）若物体上升到斜面中点时速度为零，求其在斜面上的运动时间；

（3）若物体沿斜面上升过程中恒力F的平均功率为5W,求物体的初速度大小。

【正确答案】：

【解析】：（1）物体在拉力F作用下沿斜面方向向上做匀加速直线运动，分析受力情况：重

力mg、拉力F、支持力N、滑动摩擦力f,作出力图。物体垂直斜面方向处于平衡状态，根据

力的正交分解法，由牛顿第二定律列方程求出加速度。

（2）结合上题的结果求得物体沿斜面上滑的总位移。物体滑到最高点后，沿斜面向下做匀加

速运动，受到重力、支持力和滑动摩擦力，由牛顿定律求出加速度。由于下滑与上滑的位移大

小相等，再由位移公式求出下滑的时间，最后求出总时间；

（3）根据功率的计算公式分析判断速度。

【解答】：解：（1）物体受力如图所示

N

mg

根据牛顿第二定律mgsin37°+nmgcos37°-F=mai

解得

ai=6m/s2

（2）物体沿斜面向上运动过程,=九呼

解得

ti«0.63s

物体沿斜面向下运动过程中，受力如图所示，根据牛顿第二定律得mgsin37O・nmgcos37。-

F=ma2

解得

a2=2m/s2

VN、

产

mg

根据位移一时间关系有：|=|a2tf

解得

t2^1.1S

物体在斜面上运动时间为t=tl+t2

代入数据解得：t=1.73s

（3）恒力F的平均功率「=Fv

解得v=2.5m/s

上升过程的末速度为零，得v0=2v=2x2.5m/s=5m/s

物体沿斜面做初速为5m/s、加速度大小为6m/s2的匀减速直线运动，向上运动的最大位移为

2.08m,未离开斜面，符合题意。

答：（1）物体沿斜面向上运动的加速度大小为6m/s2；

（2）其在斜面上的运动时间为1.73s；

（3）物体的初速度大小为5m/s。

【点评】：本题的关键分析清楚物体的运动过程，分段对物体进行受力分析，应用牛顿第二定

律和匀变速运动规律结合解答。

20.（问答题，16分）如图，固定在水平桌面上的2”型平行导轨足够长，导轨间距L,电阻不

计。倾斜导轨的倾角为。，并与阻值为R的定值电阻相连。整个导轨置于磁感应强度大小为B,

方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场中。金属棒ab、cd的阻值均为R,cd棒质量为m。ab

与导轨间摩擦不计，cd棒与水平导轨间的动摩擦因数为口，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦

力