2022北京西城高三（上）期末物理（教师版）

2022北京西城高三（上）期末

物理

100分。考试时长90分钟。

第一部分

一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。）

1.下表中记录了三种交通工具在某段时间中的运动情况，根据表中数据可知（）

初速度（）

交通工具/mf末速度/（m-s”）经过时间/s

自行车下坡262

火车出站020100

飞机飞行20020010

A.飞机的速度变化量最大

B.自行车的速度变化最快

C.火车的速度变化最快

D.火车的加速度最大

2.如图所示，把系在丝线上的带电小球A挂在铁架台的P点，带电球C置于铁架台旁。小球A静止时与带电球C

处于同水平线上，丝线与竖直方向的夹角为a。已知小球4的质量为根，重力加速度为g,不计丝线质量，则可知

小球A受到的静电力的大小为（）

.,„memg

A.mgsinaB.mgtanaC.—―D.—―

sinatana

3.一正弦交变电流的图像如图所示。下列说法正确的是（）

A.在r=o.10s时电流改变方向

B.该交变电流的周期为0.25s

C.该交变电流的表达式为i=2coslOnrA

D.将该交变电流通过一个R=1C的电阻，通电10s产生的热量为40J

4.下图是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2,3,4,…各个质点

依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端，相邻编号的质点间距离为2cm。已知f=0时，质点1开始向上运动;

f=0.4s时，质点1到达上方最大位移处，质点5开始向上运动。则（）

12345678910111213141516171819

\567891011121314151617181920

A.这列波传播的速度为0.25m/s

B.f=L2s时,振动传到质点15

c.r=1.2s时，质点12正在向下运动

D./=1.2s时，质点9处于上方最大位移处

5.2021年5月15日“天问一号”探测器成功在火星软着陆，“祝融号”火星车开始开展巡视探测等工作。我国成为世

界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡''三项任务的国家。已知火星的直径约为地球的50%,质量约为地球的

10%,请通过估算判断以下说法正确的是（）

A.火星表面的重力加速度小于9.8m/s2

B.“祝融号”火星车在火星表面所受重力大于在地球表面所受重力

C.探测器在火星表面附近的环绕速度大于7.9km/s

D.火星的第一宇宙速度等于地球的第一宇宙速度

6.有一种叫“旋转飞椅”游乐项目（如图所示）。钢绳的一端系着座椅，另一端固定在水平转盘上。转盘可绕穿过

其中心的竖直轴转动。当转盘匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内•将游客和座椅看作一个质点，不计钢绳

的重力，以下分析正确的是（）

A.旋转过程中，游客和座椅受到重力、拉力和向心力

B.根据丫=3「可知，坐在外侧的游客旋转的线速度更大

C.根据可知，“飞椅”转动的角速度越大，旋转半径越小

D.若“飞椅”转动的角速度变大，钢绳上的拉力大小不变

7.质量为町和，々的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，其位移一时间图像如图所示，由图像可判断

以下说法正确的是（）

A.碰后两物体的运动方向相同B.碰后机2的速度大小为4m/s

C.两物体的质量之比班：e=2:5D.两物体的碰撞是弹性碰撞

8.某学习小组用如下电路研究小电动机的电流与电压关系。通过调节滑动变阻器R接入电路的阻值，测量得到下表

记录的信息。若认为小电动机的电阻是不变的，则（）

序号电压U/V电流〃A电动机工作状态

11.250.50卡住未转动

22.000.20稳定转动

33.50.30稳定转动

A.小电动机的电阻大约为10。

B.当小电动机的电压为2.00V时，其发热功率为0.1W

C.当小电动机的电压为2.00V时，其电功率为0.3W

D.当小电动机的电压为3.5V时，其对外做功的功率为1.05W

9.让笈核（；H）和笊核H）以相同的动能沿与电场垂直的方向进入匀强偏转电场。已知两种粒子均能离开偏转

电场，不计粒子的重力，则（）

A.两种粒子进入电场时的速度相同

B.两种粒子在电场中运动的加速度相同

C.两种粒子离开电场时的动能相同

D.两种粒子离开电场时的速度方向不同

10.如图是汽车上使用的电磁制动装置示意图。与传统的制动方式相比，电磁制动是一种非接触的制动方式，避免

了因摩擦产生的磨损。电磁制动的原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，使导体受到阻碍运

动的制动力.下列说法正确的是（）

旋转轴运动导体（转盘）

A.制动过程中，导体不会产生热量

B.如果改变线圈中的电流方向，可以使导体获得促进它运动的动力

C.制动力的大小与导体运动的速度无关

D.为了使导体获得恒定的制动力，制动过程中可以逐渐增大线圈中的电流

二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。每小题全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错

的得0分。）

11.如图所示，一个钢球以6m/s的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹回，沿着同一直线以6m/s的速度水平向

左运动，在这一过程中（）

A.钢球的动能变化量为0

B.钢球的动量变化量为0

C.墙壁对钢球的弹力做负功

D.墙壁对钢球的弹力的冲量方向向左

12.如图所示，三个同心圆是固定的点电荷Q周围的三个等势面，A、8、C分别是这三个等势面上的点，且这三个

点在同一条电场线上。已知这三个圆的半径关系是小：/：分=1：2:3。现将一电荷量为+4的试探电荷从4点由静

止释放，试探电荷只在点电荷。的静电力作用下开始运动，则（）

A.三点的电场强度大小关系是EA-.EB:EC=3-.2-A

B.三点的电势大小关系是9A一。8>一%

该试探电荷在三点的电势能大小关系是<EpB<E

C.EPApC

D.该试探电荷在三点的动能大小关系是EkC-Ew<EW-EU

13.如图所示，将非磁性材料制成的圆管置于匀强磁场中，当含有大量正负离子的导电液体从管中由左向右流过磁

场区域时，测得管两侧M、N两点之间有电势差忽略离子重力影响，则（）

B*XMX*

~X~~XX_X~~A

XXXX

XXXX

A.M点的电势高于N点

B.N点的电势高于M点

C.管中导电液体的流速越大，M、N两点之间的电势差U越大

D.管中导电液体的离子浓度越大，M、N两点之间的电势差U越大

14.2021年10月16日我国的神舟十三号载人飞船成功发射，并于当天与距地表约400km的空间站完成径向交会对

接。径向交会对接是指飞船沿与空间站运动方向垂直的方向和空间站完成交会对接。掌握径向对接能力，可以确保

中国空间站同时对接多个航天器，以完成不同批次航天员在轨交接班的任务，满足中国空间站不间断长期载人生活

和工作的需求。交会对接过程中神舟十三号载人飞船大致经历了以下几个阶段：进入预定轨道后经过多次变轨的远

距离导引段，到达空间站后下方52km处；再经过多次变轨的近距离导引段到达距离空间站后下方更近的“中瞄

点”；到达“中瞄点''后，边进行姿态调整，边靠近空间站，在空间站正下方200米处调整为垂直姿态（如图所示）；

姿态调整完成后逐步向核心舱靠近，完成对接。根据上述材料，结合所学知识，判断以下说法正确的是（）

A.远距离导引完成后，飞船绕地球运行的线速度小于空间站的线速度

B.近距离导引过程中，飞船的机械能将增加

C.姿态调整完成后，飞船绕地球运行的周期可能大于24小时

D.姿态调整完成后，飞船沿径向接近空间站过程中，需要控制飞船绕地球运行的角速度与空间站的角速度相同

第二部分

三、实验题（本题共2小题，共18分。）

15.某同学用图1所示的电路测量一段金属丝尺的电阻。

图2

（1）该同学将c点与。点连接，接通开关，改变滑动变阻器滑片的位置，测量得到多组电压U和电流/,并将数据

的对应点标在图2的坐标纸上。请画出图线，根据图线可得出该金属丝电阻的测量值&=Q

（结果保留两位有效数字）。

（2）如果将c点与〃点连接，重复上述实验过程，不考虑偶然误差，金属丝电阻的测量值将（选填“变大”、

“变小”或者"不变”）。

（3）该实验中使用的电源电动势为3V,内阻可不计。实验室中有两种滑动变阻器可供选择：

A滑动变阻器（0〜5C）B.滑动变阻器（0700。）

如果将两种滑动变阻器分别接入图1的电路中，调节滑动变阻器滑片P的位置，以R表示滑动变阻器可接入电路的

最大电阻值，以Rp表示滑动变阻器与金属丝号并联部分的电阻值，以。表示号两端的电压值。在图3所示的三

条曲线中，表示滑动变阻器4接入电路时U随&变化的图像是，表示滑动变阻器B接入电路时U随&变

RR

化的图像是（选填%“、?”或“c”）。根据图像可知，本实验为了调节方便，滑动变阻器应选用（选填

"A"或"B"）。

16.用图1所示的实验装置探究小车速度随时间变化的规律。

（1）除小车、重物、打点计时器（含纸带、复写纸）、导线、开关等器材外，在下面的仪器和器材中，必须使用

的有（填选项代号）。

A.电压可调的直流电源B.电压合适的50Hz交流电源

C.秒表D.刻度尺E.天平

（2）接通打点计时器电源，释放小车，小车在重物的牵引下沿直线拉动纸带，纸带上打下一系列的点，其中一部

分如图2所示，&C、。为纸带上标出的连续3个计数点（计数点之间还有点未画出），相邻计数点间的时间间隔

为0.10s。从图中数据可知，在打C点时小车的瞬时速度为m/s（结果保留两位有效数字）。

卜，92（

）4567841011121314cmi5）

图2

（3）计算出打纸带上各计数点时小车的速度，在坐标纸上建立坐标系，描点绘制小车运动的V-/图像，若图像是

一条倾斜的直线，则可判断小车做匀变速直线运动，其依据是。

（4）某同学在家里研究小球沿斜面运动，想通过实验验证小球的运动是匀加速直线运动。如图3所示，他让小

钢球沿着细管内壁从静止开始运动，用手机秒表和米尺作为测量工具，测量小球从静止开始通过不同位移所用的时

间，得到下表所示的数据。如何由这些数据验证小球的速度是随时间均匀变化的？（）

序号12345678

位移x/m0.14000.25400.33700.43300.54000.55100.74600.8370

时间〃S0.490.660.750.860.951.061121.19

77777777777777777777777777777A

图3

四、计算论述题（本题共4小题，共40分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。解题过程中需

要用到，但题目中没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答

案中必须写出数值和单位。）

17.2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在北京和张家口举行，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一.如图所示

为简化的跳台滑雪的雪道示意图，AO为助滑道，08为着陆坡。运动员从助滑道上的A点由静止滑下，然后从O

点沿水平方向飞出，最后在着陆坡上着陆。已知，着陆坡08的倾角为37。，。点与着陆点间的距离为75m,重力

加速度g取lOm/s"sin37°=0.6,cos37°=0.8«将运动员和滑雪板整体看作质点，不计一切摩擦和空气阻力，

求：

(1)运动员从。点飞出到着陆的时间/；

(2)运动员经过。点时的速度大小v；

(3)A点与。点的高度差依

18.如图1所示，足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨间距为/,左端连接一阻值为R的电阻。导轨所在空间

存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为瓦导体棒置于导轨上，其质量为胆，电阻为r,长度恰好等于导轨

间距，与导轨接触良好。不计导轨的电阻、导体棒与导轨间的摩擦。在水平拉力作用下，导体棒沿导轨向右匀速运

动，速度大小为八

△①

(1)请根据法拉第电磁感应定律E=〃——，推导导体棒匀速运动时产生的感应电动势的大小E=

△t

(2)若在某时刻撤去拉力，导体棒开始做减速运动，并最终停在导轨上。

a.以向右为正方向，在图2和图3中定性画出撤去拉力后导体棒运动的速度一时间图像和位移一时间图像；

b.求导体棒减速运动过程中克服安培力做的功W,以及这一过程中电阻/?消耗的总电能显。

19.加速器在核物理和粒子物理研究中发挥着巨大的作用，回旋加速器是其中的一种。图1为回旋加速器的工作原

理图。»和D2是两个中空的半圆金属盒，分别和一高频交流电源两极相连。两盒处于磁感应强度为2的匀强磁场

中，磁场方向垂直于盒面位于D1盒圆心附近的A处有一个粒子源，产生质量为相、电荷量为+4的带电粒子。不计

粒子的初速度、重力和粒子通过两盒间的缝隙的时间，加速过程中不考虑相对论效应。

(1)求所加交流电源的频率人

（2）若已知半圆金属盒的半径为R,请估算粒子离开加速器时获得的最大动能Ekm。

（3）某同学在分析带电粒子运动轨迹时，画出了如图2所示的轨迹图，他认为相邻轨迹间距M是相等的。请通过

计算分析该轨迹是否合理，若不合理，请你画出合理的轨迹示意图。

20.蹦极是极限运动的一种。为保证安全，要研究下落最大距离与人的质量、弹性绳弹性系数、阻力等诸多因素的

关系。实际情况比较复杂，可简化为如下模型：弹性绳视为轻弹簧，质量可忽略不计，弹力的大小尸=依，弹性

势能Ep=]"2,其中X是弹性绳的形变量，左是劲度系数；人视为质点，始终在一竖直线上运动。

已知，蹦极用弹性绳原长为4,劲度系数为鼠重力加速度为g。

（1）质量为机的人从平台由静止下落，到达4点时弹性绳恰好伸直，继续向下到达最低点8,A、B两点间距离为

d；之后又会反弹到某个高度，再下落……最后停在空中。人受到的阻力与速度大小有关，速度为0时，阻力为0。

a.求人在8点时的加速度的大小及方向。

b.将人、弹性绳和地球视为一个系统，求从人离开平台到停在空中的整个过程，系统损失的机械能。

（2）实际上，人在运动过程中受到的空气阻力较小，可忽略不计。甲、乙两人质量分别为叫、机2,且班〉加2,

分别用同一弹性绳蹦极，以平台为原点，向下为正方向，两人下落最大位移分别为4、为。图2所示为甲下落过

程中加速度。与下落位移人之间的关系图。

a.请在图2中画出乙下落过程中加速度与下落位移的关系图。

b.类比直线运动中由V-/图像求位移的方法，尝试利用力图证明九＞色。

图1图2

参考答案

一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。）

1.下表中记录了三种交通工具在某段时间中的运动情况，根据表中数据可知（）

交通工具初速度/（m-sT）末速度/（m-sT）经过时间/s

自行车下坡262

火车出站020100

飞机飞行20020010

A.飞机的速度变化量最大

B.自行车的速度变化最快

C.火车的速度变化最快

D.火车的加速度最大

【答案】B

【解析】

【详解】自行车的速度变化量

Av,=6m/s-2m/s=4m/s

火车的速度变化量为

AV2=20m/s-0=20m/s

飞机的速度变化量为

AV3=100m/s-100m/s=0

可知飞机的加速度为零，火车的加速度为

2

a2=^^-=0.2m/s

颂

自行车加速度为

a.==2mzs2

5

加速度是表示物体速度变化快慢的物理量，可知B正确，ACD错误。

故选B。

2.如图所示，把系在丝线上的带电小球A挂在铁架台的P点，带电球C置于铁架台旁。小球A静止时与带电球C

处于同水平线上，丝线与竖直方向的夹角为。。已知小球A的质量为胴，重力加速度为g,不计丝线质量，则可知

小球A受到的静电力的大小为（）

cmgD.S

sinatana

【答案】B

【解析】

【详解】对小球受力分析可知，小球受竖直向下的重力、水平向右的静电力和绳的拉力，由平衡条件可知，小球A

受到的静电力的大小为

F=mgtana

故B正确，ACD错误。

故选Bo

3.一正弦交变电流的i-f图像如图所示。下列说法正确的是（）

A.在r=o」Os时电流改变方向

B.该交变电流的周期为0.25s

C.该交变电流的表达式为i=2coslOTTfA

D.将该交变电流通过一个火=1。的电阻，通电10s产生的热量为40J

【答案】C

【解析】

【详解】A.由图可知r=O.ls时电流为负方向最大，电流方向没有发生变化，故A错误;

B.由图可知，该交变电流的周期为7M）.2s,故B错误：

C.由图可知，电流的最大值为Max=2A,角速度为

27r

co-——=10^rad/s

T

故该交变电流的表达式为

'maxcoscot=2cos1()兀，A

故c正确；

D.该交变电流的有效值为

/=隼=&A

72

将该交变电流通过一个R=1O的电阻，通电10s产生的热量为

Q=/2Rf=20J

故D错误。

故选Co

4.下图是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2,3,4,…各个质点

依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端，相邻编号的质点间距离为2cm。已知，=0时，质点1开始向上运动;

f=0.4s时，质点1到达上方最大位移处，质点5开始向上运动。则（）

12345678910111213141516171819

567891011121314151617181920

A.这列波传播的速度为0.25m/s

B.r=1.2s时，振动传到质点15

c.r=1.2s时，质点12正在向下运动

D3=1.2s时，质点9处于上方最大位移处

【答案】D

【解析】

【详解】AB.r=0.4s时，质点1到达上方最大位移处，质点5开始向上运动，则振动周期

T=4/=1.6s

相邻编号的质点间距离为2cm,则波长

4=4x8cm=0.32m

这列波传播的速度为

20.32

v=m/s=0.20m/s

则％=1.2s时，波的传播距离

x=vt=0.20x1.2m=0.24m

则振动传到质点13,故AB错误；

CD.f=L2s时动传到质点13,则质点12正在向上运动，质点9处于上方最大位移处，故C错误D正确。

故选Do

5.2021年5月15日“天问一号”探测器成功在火星软着陆，“祝融号”火星车开始开展巡视探测等工作。我国成为世

界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡''三项任务的国家。已知火星的直径约为地球的50%,质量约为地球的

10%,请通过估算判断以下说法正确的是（）

A.火星表面的重力加速度小于9.8m/s2

B.“祝融号”火星车在火星表面所受重力大于在地球表面所受重力

C.探测器在火星表面附近的环绕速度大于7.9km/s

D.火星的第一宇宙速度等于地球的第一宇宙速度

【答案】A

【解析】

【详解】AB.探测器在星球表面受到重力等于万有引力

GMm

mg=———

R2

解得星球表面重力加速度

已知火星的直径约为地球的50%,质量约为地球的10%,地球的重力加速度

g地=9.8m/s2

则火星表面的重力加速度

0.1CQ/2

8火=寿g地＜9-8m/s

可得“祝融号”火星车在火星表面所受重力小于在地球表面所受重力，故A正确，B错误；

CD.探测器在星球表面，绕星球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力

GMmv2

———=m—

R2R

得第一宇宙速度

“=怦

探测器在地球表面飞行的速度即第一宇宙速度为7.9km/s,则探测器在火星表面附近的环绕速度即火星表面的第一

宇宙速度为

丫火=x7.9km/s<7.9km/s

故CD错误。

故选A»

6.有一种叫“旋转飞椅”的游乐项目（如图所示）。钢绳的一端系着座椅，另一端固定在水平转盘上。转盘可绕穿过

其中心的竖直轴转动。当转盘匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内。将游客和座椅看作一个质点，不计钢绳

的重力，以下分析正确的是（）

A.旋转过程中，游客和座椅受到重力、拉力和向心力

B.根据u=（or可知，坐在外侧的游客旋转的线速度更大

C.根据02r可知，“飞椅”转动的角速度越大，旋转半径越小

D.若“飞椅”转动的角速度变大，钢绳上的拉力大小不变

【答案】B

【解析】

【详解】A.旋转过程中，游客和座椅受到重力、拉力作用，向心力是重力和拉力的合力，故A错误；

B.根据丫=①尸可知，坐在外侧的游客的旋转半径较大，线速度更大，故B正确；

CD.“飞椅”转动的角速度越大，“飞椅”做圆周运动所需的向心力越大，向心力由重力与拉力的合力提供，则钢绳上

的拉力变大，钢绳与竖直方向的夹角变大，旋转半径变大，故CD错误。

故选Bo

7.质量为叫和机2的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，其位移一时间图像如图所示，由图像可判断

以下说法正确的是（）

A.碰后两物体的运动方向相同B.碰后m2的速度大小为4mzs

C.两物体的质量之比町：加2=2:5D.两物体的碰撞是弹性碰撞

【答案】C

【解析】

【详解】A.X—f图像斜率表示速度可知碰后两物体的运动方向相反，故A错误;

B.碰后阳2的速度大小为

8-4

匕=----m/s=2m/s

~3-1

故B错误;

C.碰撞后叫的速度为

2-4

v.=------m/s=-lm/s

13-1

碰撞前町的速度为

%=；m/s=4m/s

碰撞前m2的速度为0,根据动量守恒定律得

叫％=町匕2V2

代入数据得

叫：”=2:5

故C正确;

D.碰撞前总动能为

线=；团访

碰撞后的总动能为

，22

l1n1

Ek=,M+1加2匕

代入数据比较可得

线>或

由能量损失，可知不是弹性碰撞，故D错误。

故选Co

8.某学习小组用如下电路研究小电动机的电流与电压关系。通过调节滑动变阻器R接入电路的阻值，测量得到下表

记录的信息。若认为小电动机的电阻是不变的，则（）

R

序号电压U/V电流//A电动机工作状态

11.250.50卡住未转动

22.000.20稳定转动

3350.30稳定转动

A.小电动木几的电阻大约为10。

B.当小电动机的电压为2.00V时，其发热功率为0.1W

C.当小电动机的电压为2.00V时，其电功率为0.3W

D.当小电动机的电压为3.5V时，其对外做功的功率为1.05W

【答案】B

【解析】

【详解】A.将电压表当作理想电压表，当小电动机的电压为1.25V时，电动机卡住未转动，电功率等于内阻发热

功率

UI=l-r

将第一组数据代入可解得

r=2.5。

故A错误；

B.当小电动机的电压为2.（X）V时，电流是0.50A,由P=P/•得其发热功率为0.1W,故B正确；

C.当小电动机的电压为2.00V时，其电功率

P=t/Z=2x0.2W=0.4W

故C错误；

D.当小电动机的电压为3.5V时，其对外做功的功率

22

PA.=UI-/r=3.5x0.3-0.3x2.5W=0.925W

故D错误。

故选B。

9.让气核（；H）和笊核一H）以相同的动能沿与电场垂直的方向进入匀强偏转电场。已知两种粒子均能离开偏转

电场，不计粒子的重力，则（）

A.两种粒子进入电场时的速度相同

B.两种粒子在电场中运动的加速度相同

C.两种粒子离开电场时的动能相同

D.两种粒子离开电场时的速度方向不同

【答案】C

【解析】

【详解】A.两种粒子的质量不同，进入电场时的动能相同，所以速度不同，故A错误；

B.设电场强度为E、电荷质量为机、电荷量为两种粒子在电场中运动的加速度

a"

m

电场强度相同，电荷量相同，质量不同，所以加速度不同，故B错误;

CD.设偏转电场的宽度为L,粒子的初动能为反，粒子离开电场时沿电场方向的速度为

qEL

vv,=at=------

粒子离开电场时的速度方向与初速度夹角的正切为

vqELqEL

tana==v=---=-——

%mv02线

种粒子离开电场时的速度方向相同，两种粒子离开电场时的动能

L121/22、a落艺

Ek=-mv-=-w（v0+v；）=Ek+%

两种粒子离开电场时的动能相同，故C正确，D错误。

故选C。

10.如图是汽车上使用的电磁制动装置示意图。与传统的制动方式相比，电磁制动是一种非接触的制动方式，避免

了因摩擦产生的磨损。电磁制动的原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，使导体受到阻碍运

动的制动力.下列说法正确的是（）

旋转轴运动导体（转盘）

A.制动过程中，导体不会产生热量

B.如果改变线圈中的电流方向，可以使导体获得促进它运动的动力

C.制动力的大小与导体运动的速度无关

D.为了使导体获得恒定的制动力，制动过程中可以逐渐增大线圈中的电流

【答案】D

【解析】

【详解】A,电磁制动的原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，电流流过电阻时会产生热

量，A错误；

B.如果改变线圈中的电流方向，铁芯产生的磁感线的方向变为反向，此时产生的涡流方向也相反，根据安培力的

公式，电流和所处的磁场方向同时反向，安培力方向不变，故还是使导体受到阻碍运动的制动力，B错误；

C.导体运动的速度磁通量变化越快，产生的感应电流越强，制动器对转盘的制动力越大，C错误；

D.在制动过程中，运动导体速度减小，要想使导体获得恒定的制动力，需要增加导体所处的磁场的磁感应强度，

可以通过增大线圈中的电流来增加磁场强度，D正确。

故选D。

二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。每小题全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错

的得0分。）

11.如图所示，一个钢球以6m/s的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹回，沿着同一直线以6m/s的速度水平向

左运动，在这一过程中（）

A.钢球的动能变化量为0

B.钢球的动量变化量为0

C.墙壁对钢球的弹力做负功

D.墙壁对钢球的弹力的冲量方向向左

【答案】AD

【解析】

【详解】A.与墙壁碰撞前后钢球的速度大小不变，可知钢球的动能变化量为0,故A正确；

B.钢球的速度大小不变，方向发生改变，可知钢球的动量变化量不为0,故B错误；

C.由动能定理可知，墙壁对钢球的弹力做功为零，故C错误；

D.由题意可知，钢球的动量变化量的方向向左，根据动量定理

/=△〃

可知墙壁对钢球的弹力的冲量方向向左，故D正确。

故选AD.,

12.如图所示，三个同心圆是固定的点电荷Q周围的三个等势面，A、&C分别是这三个等势面上的点，且这三个

点在同一条电场线上。已知这三个圆的半径关系是以：方：2=1：2:3。现将一电荷量为+4的试探电荷从A点由静

止释放，试探电荷只在点电荷Q的静电力作用下开始运动，则（）

A.三点的电场强度大小关系是EA：EB：EC=3:2:1

B.三点的电势大小关系是9A-(pB>(PB-<Pc

该试探电荷在三点的电势能大小关系是

C.EPA<EpB<EpC

D.该试探电荷在三点的动能大小关系是EkC-Ew<Ew-4

【答案】BD

【解析】

【详解】A.因为以：7：笈=1：2:3,根据公式

E.母

得

EA:EB:Ec=36:9:4

故A错误；

B.根据点电荷场强公式可知，A8段场强大于BC段场强，A8间距离等于BC间距离，再根据

U=Ed

可知AB间电势差UAB大于BC间电势差UBC,即

(PA-(PB>(PB-(PC

故B正确；

CD.根据动能定理

吗8=qUAB=EpA-EpB=EkB-Eu

可知+q的试探电荷从A点由静止释放运动，电场力做正功，电势能减小，且

心>叫

所以

EpA>EpB>Epc

EkC-<EkB~纭4

故C错误，D正确。

故选BD。

13.如图所示，将非磁性材料制成的圆管置于匀强磁场中，当含有大量正负离子的导电液体从管中由左向右流过磁

场区域时，测得管两侧知、N两点之间有电势差U。忽略离子重力影响，则()

B*XMX*

XXXX

V-

XXXX

N

XXXX

A.M点的电势高于N点

B.N点的电势高于M点

c.管中导电液体的流速越大，M、N两点之间的电势差。越大

D.管中导电液体的离子浓度越大，M、N两点之间的电势差U越大

【答案】AC

【解析】

【详解】AB.管中的导电液体从管中由左向右流过磁场区域时，由左手定则带电液体在洛伦兹力的作用下，带正

电的液体向上偏，带负电的液体向下偏，使管上壁带正电、下壁带负电，所以M点的电势高于N点，A正确，B错

、口

1天；

CD.两管壁最后电压稳定时，则有电场力与洛伦兹力平衡

„U

qvB=q—

a

U=Bvd

管中导电液体的流速越大，M、N两点之间的电势差U越大，C正确,与液体离子浓度无关，D错误。

故选AC。

14.2021年10月16日我国的神舟十三号载人飞船成功发射，并于当天与距地表约400km的空间站完成径向交会对

接。径向交会对接是指飞船沿与空间站运动方向垂直的方向和空间站完成交会对接。掌握径向对接能力，可以确保

中国空间站同时对接多个航天器，以完成不同批次航天员在轨交接班的任务，满足中国空间站不间断长期载人生活

和工作的需求。交会对接过程中神舟十三号载人飞船大致经历了以下几个阶段：进入预定轨道后经过多次变轨的远

距离导引段，到达空间站后下方52km处；再经过多次变轨的近距离导引段到达距离空间站后下方更近的“中瞄

点”；到达“中瞄点''后，边进行姿态调整，边靠近空间站，在空间站正下方200米处调整为垂直姿态(如图所示)；

姿态调整完成后逐步向核心舱靠近，完成对接。根据上述材料，结合所学知识，判断以下说法正确的是()

A.远距离导引完成后，飞船绕地球运行的线速度小于空间站的线速度

B.近距离导引过程中，飞船的机械能将增加

C.姿态调整完成后，飞船绕地球运行的周期可能大于24小时

D.姿态调整完成后，飞船沿径向接近空间站过程中，需要控制飞船绕地球运行的角速度与空间站的角速度相同

【答案】BD

【解析】

【详解】A.根据

GMmv2

——；—=m—

rr

可得

[GM

v=

由于飞船的轨道半径小于空间站的轨道半径，则远距离导引完成后，飞船绕地球运行的线速度大于空间站的线速

度，故A错误；

B.近距离导引过程中，需要飞船点火加速，则机械能增加，故B正确；

C.姿态调整完成后，飞船绕地球运行的轨道半径小于同步卫星的半径，则周期小于24小时，故C错误；

D.如图所示，姿态调整完成后，飞船沿径向接近空间站过程中，需要控制飞船绕地球运行的角速度等于空间站的

角速度，故D正确。

故选BD。

第二部分

三、实验题（本题共2小题，共18分。）

15.某同学用图1所示的电路测量一段金属丝段的电阻。

（1）该同学将c点与。点连接，接通开关，改变滑动变阻器滑片的位置，测量得到多组电压U和电流/,并将数据

的对应点标在图2的坐标纸上。请画出图线，根据图线可得出该金属丝电阻的测量值凡=Q

（结果保留两位有效数字）。

（2）如果将c点与人点连接，重复上述实验过程，不考虑偶然误差，金属丝电阻的测量值将（选填“变大”、

“变小”或者"不变”）。

（3）该实验中使用的电源电动势为3V,内阻可不计。实验室中有两种滑动变阻器可供选择：

A.滑动变阻器（0〜5C）B.滑动变阻器（0-100Q）

如果将两种滑动变阻器分别接入图1的电路中，调节滑动变阻器滑片P的位置，以R表示滑动变阻器可接入电路的

最大电阻值，以&表示滑动变阻器与金属丝尺并联部分的电阻值，以。表示R,两端的电压值。在图3所示的三

条曲线中，表示滑动变阻器4接入电路时。随&•变化的图像是,表示滑动变阻器B接入电路时。随殳变

RR

化的图像是（选填力“、或。根据图像可知，本实验为了调节方便，滑动变阻器应选用（选填

"A"或"B"）。

【答案】②.5.4③.变大④.b⑤.c⑥.A

【解析】

【详解】（1）⑴画出U-/图线为

⑵该图线的斜率为金属丝的电阻，即

R=**=5.4C

（2）[3]将c点与b点连接，电压表外接，金属丝电阻的测量值将变大。

（3）[4][5]⑹由图甲可知，随着滑动变阻器接入电路电阻增大，电压表示数逐渐变大，滑动变阻器A与待测电阻丝

阻值差距不大，因此电压变化比较均匀，故选择图像"滑动变阻器B接入电路时。随与变化的图像是图像c。

本实验为了调节方便，滑动变阻器应选用Ao

16.用图1所示的实验装置探究小车速度随时间变化的规律。

（1）除小车、重物、打点计时器（含纸带、复写纸）、导线、开关等器材外，在下面的仪器和器材中，必须使用

的有.（填选项代号）。

A.电压可调的直流电源B.电压合适的50Hz交流电源

C.秒表D.刻度尺E.天平

(2)接通打点计时器电源，释放小车，小车在重物的牵引下沿直线拉动纸带，纸带上打下一系列的点，其中一部

分如图2所示，B、C、。为纸带上标出的连续3个计数点(计数点之间还有点未画出)，相邻计数点间的时间间隔

为0.10s。从图中数据可知，在打C点时小车的瞬时速度为m/s(结果保留两位有效数字)。

\BC

(1|13|1111|1川|1川|1111|1川|川1|1111|31|1川|疝|1111|1111|川下川川“川1|1111|川1|1111|1血11小

)4567891bli121314cmi5)

图2

(3)计算出打纸带上各计数点时小车的速度，在坐标纸上建立坐标系，描点绘制小车运动的丫-/图像，若图像是

一条倾斜的直线，则可判断小车做匀变速直线运动，其依据是。

(4)某同学在家里研究小球沿斜面的运动，想通过实验验证小球的运动是匀加速直线运动。如图3所示，他让小

钢球沿着细管内壁从静止开始运动，用手机秒表和米尺作为测量工具，测量小球从静止开始通过不同位移所用的时

间，得到下表所示的数据。如何由这些数据验证小球的速度是随时间均匀变化的？()

序号12345678

位移x/m0.14000.25400.33700.43300.54000.55100.74600.8370

时间〃s0.490.660.750.860.951.061.121.19

7777777777777777777777777777/77777

图3

【答案】①.BD②.0.44③.VT图中图线的斜率表示加速度④.见解析

【解析】

【详解】(1)[1]AB.打点计时器的工作电源是交流电，故A错误，B正确：

C.打点计时器是计时的仪器，故不需要秒表，故C错误；

D.实验中需要测量纸带上计数点间的距离，需要刻度尺，故D正确；

E.实验中小车做变速运动即可，因此不需要测量重物的质量，故E错误。

故选BD；

(2)[2]由图可读出

xB=5.50cm,xc=9.40cm,xD=14.30cm

则在打C点时小车的瞬时速度为

=XD-XB=44cm/s=0.44m/s

c2T

(3)[3JU-/图像表示速度随时间变化的关系，图线的斜率表示加速度；

(4)[4]如果小球做初速度为零的匀加速直线运动，位移与时间成正比，则有

).3370c“

A-«0.58,4=«0.58,4=-------x0.60

彳一0.492t；0.66，¥0.752

0.4330=0.59,年=空半0.5510八c

a0.60,存=-------x0.4719

A0.862tf0.9521.062

0.746008370

4=«0.59

片1.122tl1.192

排除第六组数据，在误差允许范围内，可以认为小球做匀加速直线运动，即速度随时间均匀变化。

四、计算论述题（本题共4小题，共40分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。解题过程中需

要用到，但题目中没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答

案中必须写出数值和单位。）

17.2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在北京和张家口举行，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。如图所示

为简化的跳台滑雪的雪道示意图，AO为助滑道，OB为着陆坡。运动员从助滑道上的A点由静止滑下，然后从。

点沿水平方向飞出，最后在着陆坡上着陆。已知，着陆坡的倾角为37。，。点与着陆点间的距离为75m,重力

加速度g取lOm/s"sin37°=0.6,cos37°