2022年辽宁省新高考物理试卷

2022年辽宁省新高考物理试卷

试题数：15,总分：100

1.（单选题，4分）如图所示，桥式起重机主要由可移动“桥架”“小车"和固定"轨道”三部分组成。

在某次作业中桥架沿轨道单向移动了8m,小车在桥架上单向移动了6m。该次作业中小车相

对地面的位移大小为（）

A.6m

B.8m

C.lOm

D.14m

2.（单选题，4分）2022年1月，中国锦屏深地实验室发表了首个核天体物理研究实验成果。

表明我国核天体物理研究已经跻身国际先进行列。实验中所用核反应方程为X+^Mg-猾A1,

已知X、翌Mg、碧Al的质量分别为mi、m2、m3,真空中的光速为c,该反应中释放的能量

为E。下列说法正确的是（）

A.X为笊核?H

B.X为晁核?H

C.E=（mi+mz+ms）c2

D.E=（mi+m2-m3）c2

3.（单选题，4分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，关于质点P的

说法正确的是（）

y

A

o

A.该时刻速度沿y轴正方向

B.该时刻加速度沿y轴正方向

C.此后；周期内通过的路程为A

D.此后3周期内沿x轴正方向迁移为之人

4.（单选题，4分）如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态。蛛丝

OM、ON与竖直方向夹角分别为a、p（a>p）o用Fi、F2分别表示OM、ON的拉力，贝U

）

0

O

A.F1的竖直分力大于F2的竖直分力

B.Fi的竖直分力等于F2的竖直分力

CFi的水平分力大于F2的水平分力

D.Fi的水平分力等于F2的水平分力

5.（单选题，4分）完全失重时，液滴呈球形，气泡在液体中将不会上浮。2021年12月，在

中国空间站“天宫课堂”的水球光学实验中，航天员向水球中注入空气形成了一个内含气泡的水

球。如图所示，若气泡与水球同心，在过球心。的平面内，用单色平行光照射这一水球。下

列说法正确的是（）

A.此单色光从空气进入水球，频率一定变大

B.此单色光从空气进入水球，频率一定变小

C.若光线1在M处发生全反射，光线2在N处一定发生全反射

D.若光线2在N处发生全反射，光线1在M处一定发生全反射

6.（单选题，4分）一定质量的理想气体从状态a变化到状态b,其体积V和热力学温度T变

化图像如图所示，此过程中该系统（）

A.对外界做正功

B.压强保持不变

C.向外界放热

D.内能减少

7.（单选题，4分）如图所示，一小物块从长1m的水平桌面一端以初速度V。沿中线滑向另一

端，经过1s从另一端滑落。物块与桌面间动摩擦因数为u，g取10m/s2。下列V。、“值可能

正确的是（）

A.vo=2.5m/s

B.vo=1.5m/s

C.|i=0.28

D.p=0.25

8.（多选题，6分）粒子物理研究中使用的一种球状探测装置横截面的简化模型如图所示。内

圆区域有垂直纸面向里的匀强磁场，外圆是探测器。两个粒子先后从P点沿径向射入磁场，

粒子1沿直线通过磁场区域后打在探测器上的M点。粒子2经磁场偏转后打在探测器上的N

点。装置内部为真空状态，忽略粒子重力及粒子间相互作用力。下列说法正确的是（）

N

/人\

D乂）ir

prkiM

飞£夕粒子lJ

A.粒子1可能为中子

B.粒子2可能为电子

C.若增大磁感应强度，粒子1可能打在探测器上的Q点

D.若增大粒子入射速度，粒子2可能打在探测器上的Q点

9.（多选题，6分）如图所示，行星绕太阳的公转可以看作匀速圆周运动。在地图上容易测得

地球一水星连线与地球一太阳连线夹角a,地球一金星连线与地球一太阳连线夹角0,两角最

大值分别为am、M，则（）

A.水星的公转周期比金星的大

B.水星的公转向心加速度比金星的大

C.水星与金星的公转轨道半径之比为sinam：sin0m

D.水星与金星的公转线速度之比为15诅%„:Jsin6m

10.（多选题，6分）如图所示，带电荷量为6Q（Q>0）的球1固定在倾角为30。光滑绝缘斜

面上的a点，其正上方L处固定一电荷量为-Q的球2,斜面上距a点L处的b点有质量为m

的带电球3,球3与一端固定的绝缘轻质弹簧相连并在b点处于静止状态。此时弹簧的压缩量

为，球2、3间的静电力大小为詈。迅速移走球1后，球3沿斜面向下运动。g为重力加

速度，球的大小可忽略，下列关于球3的说法正确的是（)

B.运动至a点的速度大小为屈

C.运动至a点的加速度大小为2g

D.运动至ab中点时对斜面的压力大小为容mg

6

11.（问答题，6分）某同学要将一小量程电流表（满偏电流为250pA,内阻为1.2k。）改装成

有两个量程的电流表，设计电路如图（a）所示，其中定值电阻Ri=40。，R2=360n«

（图a）（图b）

（1）当开关S接A端时，该电流表的量程为0〜_mA；

（2）当开关S接B端时，该电流表的量程比接在A端时—（填"大"或"小"）；

（3）该同学选用量程合适的电压表（内阻未知）和此改装电流表测量未知电阻Rx的阻值，设

计了图（b）中两个电路。不考虑实验操作中的偶然误差，则使用_（填“甲"或“乙”）电路可

修正由电表内阻引起的实验误差。

12.（问答题，8分）某同学利用如图所示的装置测量重力加速度，其中光栅板上交替排列着

等宽度的遮光带和透光带（宽度用d表示）。实验时将光栅板置于光电传感器上方某高度，

令其自由下落穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带、透光带通过光

电传感器的时间间隔At。

（1）除图中所用的实验器材外，该实验还需要_（填“天平"或"刻度尺”）;

（2）该同学测得遮光带（透光带）的宽度为4.50cm,记录时间间隔的数据如表所示,

遮光带透光带

编号1遮光带2遮光带3遮光带>>>

At/(xlO-3S)73.0438.6730.00

根据上述实验数据，可得编号为3的遮光带通过光电传感器的平均速度大小为V3=_m/s

（结果保留两位有效数字）；

（3）某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感器的时间间隔为Ati、At2,则重力加速度g=_

（用d、Ati、At?表•小）；

（4）该同学发现所得实验结果小于当地的重力加速度，请写出一条可能的原因：

13.（问答题，10分）2022年北京冬奥会短道速滑混合团体2000米接力决赛中，我国短道速

滑队夺得中国队在本届冬奥会的首金。

（1）如果把运动员起跑后进入弯道前的过程看作初速度为零的匀加速直线运动，若运动员加

速到速度v=9m/s时，滑过的距离x=15m,求加速度的大小；

（2）如果把运动员在弯道滑行的过程看作轨道为半圆的匀速圆周运动，如图所示，若甲、乙

两名运动员同时进入弯道，滑行半径分别为R甲=8m、RA=9m,滑行速率分别为v甲=10m/s、

v乙=llm/s,求甲、乙过弯道时的向心加速度大小之比，并通过计算判断哪位运动员先出弯道。

R

14.（问答题，12分）如图所示，光滑水平面AB和竖直面内的光滑;圆弧导轨在B点平滑连

接，导轨半径为R。质量为m的带正电小球将轻质弹簧压缩至A点后由静止释放，脱离弹簧

后经过B点时的速度大小为病，之后沿轨道B0运动。以0为坐标原点建立直角坐标系

xOy,在x2-R区域有方向与x轴夹角为8=45。的匀强电场，进入电场后小球受到的电场力大

小为emg。小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度为g。求：

（1）弹簧压缩至A点时的弹性势能；

（2）小球经过。点时的速度大小；

（3）小球过。点后运动的轨迹方程。

1

h

15.（问答题，18分）如图所示，两平行光滑长直金属导轨水平放置，间距为L。abed区域有

匀强磁场，磁感应强度大小为B,方向竖直向上。初始时刻，磁场外的细金属杆M以初速度

Vo向右运动，磁场内的细金属杆N处于静止状态。两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始

终与导轨垂直。两杆的质量均为m,在导轨间的电阻均为R,感应电流产生的磁场及导轨的电

阻忽略不计。

(1)求M刚进入磁场时受到的安培力F的大小和方向；

(2)若两杆在磁场内未相撞且N出磁场时的速度为多，求：

①N在磁场内运动过程中通过回路的电荷量q；

②初始时刻N到ab的最小距离x；

(3)初始时刻，若N到cd的距离与第(2)问初始时刻的相同、到ab的距离为kx(k>l),

求M出磁场后不与N相撞条件下k的取值范围。

2022年辽宁省新高考物理试卷

参考答案与试题解析

试题数：15,总分：100

1.（单选题，4分）如图所示，桥式起重机主要由可移动“桥架"“小车"和固定"轨道”三部分组成。

在某次作业中桥架沿轨道单向移动了8m,小车在桥架上单向移动了6mo该次作业中小车相

对地面的位移大小为（）

A.6m

B.8m

C.lOm

D.14m

【正确答案】：c

【解析】：位移是从起点到终点的有向线段。

【解答】：解：小车先随桥架在水平方向上运动8m,小车竖直方向上运动了6m,所以总的

位移为x=V82+62m=10m,故C正确，ABD错误；

故选:Co

【点评】：本题是基础题，紧扣位移的概念，抓住位移的方向从起点指向终点。

2.（单选题，4分）2022年1月，中国锦屏深地实验室发表了首个核天体物理研究实验成果。

表明我国核天体物理研究已经跻身国际先进行列。实验中所用核反应方程为X+转Mg-笠AL

已知X、恭Mg、碧Al的质量分别为mi、mz、m3,真空中的光速为c,该反应中释放的能量

为Eo下列说法正确的是（）

A.X为宛核IH

B.X为氟核IH

C.E=(mi+m2+m3)c2

D.E=(mi+mz-ma)c2

【正确答案】：D

【解析】：根据质量数守恒和电荷数守恒得出x的类型；根据质量亏损的定义和质能方程完

成分析。

【解答】：解：AB、根据电荷量守恒可知，X的电荷量为1,根据质量数守恒可知，X的质量

数为1,则X表示质子；H,故AB错误；

CD^这个核反应中释放的核能为：E=(mi+m2-m3)c2,故C错误，D正确；

故选:Do

【点评】：本题主要考查了爱因斯坦质能方程，熟悉电荷量守恒和质量数守恒，结合质能方程

即可完成分析。

3.(单选题，4分)一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，关于质点P的

说法正确的是()

A.该时刻速度沿y轴正方向

B.该时刻加速度沿y轴正方向

C.此后;周期内通过的路程为A

D.此后2周期内沿x轴正方向迁移为3人

【正确答案】：A

【解析】：根据“平移法”可知P在该时刻速度方向；根据a=-经判断此时亥IP质点的加速度

m

方向；振动质点不会随波迁移。

【解答】：解：A、简谐横波沿x轴正方向传播，根据“平移法”可知P在该时刻速度沿y轴正

方向，故A正确；

B、根据a=-当可知此时刻P质点的加速度沿y轴负方向，故B错误；

C、P不在平衡位置，波峰、波谷处，所以此后;周期内通过的路程不为A,故C错误;

4

D、振动质点不会随波迁移，只能在平衡位置两侧做往复振动，故D错误。

故选：A。

【点评】：本题主要是考查机械波的特点，知道机械波传播的是振动的形式，因此机械波可以

传递能量、传递信息，在波的传播方向上，各质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波定

向迁移。

4.(单选题，4分)如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态。蛛丝

OM、ON与竖直方向夹角分别为a、p(a>p)o用Fi、F2分别表示OM、ON的拉力，则

()

A.Fi的竖直分力大于F2的竖直分力

B.Fi的竖直分力等于F2的竖直分力

C.Fi的水平分力大于F2的水平分力

D.Fi的水平分力等于F2的水平分力

【正确答案】：D

【解析】：对结点0受力分析，根据共点力平衡条件可知水平分力的关系，再根据竖直方向

受力平衡结合数学方法解得。

【解答】：解：CD、对结点0受力分析可得，水平方向上有FiSina=FzSinB，即Fi的水平分

力等于F2的水平分力，故D正确，C错误。

AB>对结点0受力分析可得，竖直方向上有Ficosa+Fzcos0=mg

整理可得Fi=mgs》。mgsmacosp

Wsin(a+0)Fsin(a+0)

则Fi的竖直分量为F*=mgs'黑;

sin(a+0)

F的竖直分量为F=鬻

22Xsni(a+0)

13sinacosp-cosasinp=sin(a-p)>0可知,F2x>Fix,故AB错误。

故选：Do

【点评】：该题较为简单，考查共点力的平衡问题，需要对结点受力分析，最根据共点力平衡

条件即可解答。

5.（单选题，4分）完全失重时，液滴呈球形，气泡在液体中将不会上浮。2021年12月，在

中国空间站"天宫课堂”的水球光学实验中，航天员向水球中注入空气形成了一个内含气泡的水

球。如图所示，若气泡与水球同心，在过球心0的平面内，用单色平行光照射这一水球。下

列说法正确的是（）

A.此单色光从空气进入水球，频率一定变大

B.此单色光从空气进入水球，频率一定变小

C.若光线1在M处发生全反射，光线2在N处一定发生全反射

D.若光线2在N处发生全反射，光线1在M处一定发生全反射

【正确答案】：C

【解析】：光的频率是由光源决定的，与介质无关，根据儿何关系分析入射角与折射角的关系,

从而分析全反射情况。

【解答】：解：AB、光的频率是由光源决定的，与介质无关，频率不变，故AB错误。

CD、可看出光线1入射到水球的入射角小于光线2入射到水球的入射角，则光线1在水球外

表面折射后的折射角小于光线2在水球外表面折射后的折射角，设水球半径为R、气泡半径为

r、光线经过水球后的折射角为a、光线进入气泡的入射角为3根据几何关系有：亚容竺=

学,可得出光线2的e大于光线1的e,故若光线1在M处发生全反射，光线2在N处一

定发生全反射，故C正确，D错误。

故选：Co

【点评】：光线从球体入射时，法线则是入射点与球心的连线；注意光的频率是由光源决定的.

6.（单选题，4分）一定质量的理想气体从状态a变化到状态b,其体积V和热力学温度T变

化图像如图所示，此过程中该系统（）

Vf

b

/a

/

-----------------------------------------------►

OT

A.对外界做正功

B.压强保持不变

C.向外界放热

D.内能减少

【正确答案】：A

【解析】：根据一定质量的理想气体的状态方程pV=CT分析出气体压强的变化，结合热力学

第一定律完成分析。

【解答】：解：A、根据图像可知，气体的体积变大，说明气体对外界做正功，故A正确；

B、根据一定质量的理想气体状态方程的公式:=4结合图像可知，图线的斜率表示压强的倒

数，从状态a变化到状态b的过程中，斜率不断减小，压强不断变大，故B错误；

CD、根据图像可知，气体的体积变大，说明气体对外界做功，而因为温度升高，理想气体不

考虑分子势能，则气体的内能增大，根据热力学第一定律AU=Q+W可知，这个过程中Q>0,

即此过程中气体从外界吸热，故CD错误；

故选：Ao

【点评】：本题主要考查了一定质量的理想气体的状态方程，结合公式pV=CT以及图像分析

出压强的变化，同时利用热力学第一定律即可完成解答。

7.（单选题，4分）如图所示，一小物块从长1m的水平桌面一端以初速度V。沿中线滑向另一

端，经过1s从另一端滑落。物块与桌面间动摩擦因数为山g取10m/s2。下列vo、n值可能

正确的是（）

A.vo=2.5m/s

B.vo=1.5m/s

C.|i=0.28

D.p=0.25

【正确答案】：B

【解析】：物块做匀变速运动，根据位移判断速度的大小，根据受力分析判断摩擦因数。

【解答】：解：AB、物块水平沿中线做匀减速直线运动，则

方=2=丝吐

t2

由题干知

x=lm,t=ls,v>0

代入数据有v0<2m/s,故A不可能，B可能；

CD、对物块做受力分析有

a=-“g,

v2-vo2=2ax

整理有.

vo2-2ax>O

由于vo<2m/s可得黑<0.2,故CD不可能。

故选:Bo

【点评】：本题比较新颖，考查学生对规律知识的理解和灵活应用的能力。

8.（多选题，6分）粒子物理研究中使用的一种球状探测装置横截面的简化模型如图所示。内

圆区域有垂直纸面向里的匀强磁场，外圆是探测器。两个粒子先后从P点沿径向射入磁场，

粒子1沿直线通过磁场区域后打在探测器上的M点。粒子2经磁场偏转后打在探测器上的N

点。装置内部为真空状态，忽略粒子重力及粒子间相互作用力。下列说法正确的是（）

A.粒子1可能为中子

B.粒子2可能为电子

C.若增大磁感应强度，粒子1可能打在探测器上的Q点

D.若增大粒子入射速度，粒子2可能打在探测器上的Q点

【正确答案】：AD

【解析】：根据粒子的运动轨迹分析出对应的电性；

根据牛顿第二定律分析出速度或磁感应强度改变后对运动的影响。

【解答】：解：AB、由题图可看出粒子1没有偏转，说明粒子1不带电，则粒子1可能为中

子；粒子2向上偏转，根据左手定则可知粒子2应该带正电，故A正确，B错误；

C、由以上分析可知粒子1为中子，则无论如何增大磁感应强度，粒子1都不会偏转，故C错

误；

D、粒子2在磁场中洛伦兹力提供向心力，有

qvB=-

解得：?=于

qB

可知若增大粒子入射速度，则粒子2的半径增大，粒子2可能打在探测器上的Q点，故D正

确。

故选：ADo

【点评】：本题主要考查了带电粒子在磁场中的运动，理解粒子的受力特点和运动类型，结合

牛顿第二定律即可完成解答。

9.（多选题，6分）如图所示，行星绕太阳的公转可以看作匀速圆周运动。在地图上容易测得

地球一水星连线与地球一太阳连线夹角a,地球一金星连线与地球一太阳连线夹角0,两角最

大值分别为Otm、Bm，则（）

A.水星的公转周期比金星的大

B.水星的公转向心加速度比金星的大

C.水星与金星的公转轨道半径之比为sinam：sinpm

D.水星与金星的公转线速度之比为/^而疏'：yjsin^m

【正确答案】：BC

【解析】：根据万有引力提供向心力得出公转周期和向心加速度的大小关系;

根据几何关系得出半径的比值关系，从而得出线速度的大小关系。

【解答】：解：AB、根据万有引力提供向心力有

GMm47r2

—=m—R=ma

R2T2

R3GM

可得：T=2TI---；CL=~~~

GMR2

因为水星的公转半径比金星小，故可知水星的公转周期比金星小；水星的公转向心加速度比金

星的大，故A错误，B正确;

C、设水星的公转半径为R水，地球的公转半径为R地，当a角最大时有

smam=—

R地

同理可得：

R企

sm%=7-

R地

所以水星与金星的公转半径之比为

R水：Rfc=sinam：sin/，故C正确；

D、根据鬻=学

X,K

可得一得

结合前面的分析可知

V*：v全=y/sinpm：yjsinam,故D错误；

故选：BC。

【点评】：本题主要考查了万有引力定律的相关应用，理解物体做圆周运动的向心力来源，结

合几何关系和万有引力定律即可完成分析。

10.（多选题，6分）如图所示，带电荷量为6Q（Q>0）的球1固定在倾角为30。光滑绝缘斜

面上的a点，其正上方L处固定一电荷量为-Q的球2,斜面上距a点L处的b点有质量为m

的带电球3,球3与一端固定的绝缘轻质弹簧相连并在b点处于静止状态。此时弹簧的压缩量

为,，球2、3间的静电力大小为等。迅速移走球1后，球3沿斜面向下运动。g为重力加

速度，球的大小可忽略，下列关于球3的说法正确的是（)

B.运动至a点的速度大小为屈

C.运动至a点的加速度大小为2g

D.运动至ab中点时对斜面的压力大小为容mg

O

【正确答案】:BCD

【解析】：根据对小球的受力分析得出小球的电性；

根据动能定理得出a点的速度；

根据对小球的受力分析，结合库仑定律和对称性分析出小球的受力情况。

【解答】：解：A、由题意可知三小球构成一个等边三角形，小球1和3之间的力大于小球2

和3之间的力，弹簧处于压缩状态，故小球1和3一定是斥力，小球1带正电，故小球3带

正电，故A错误；

B、小球3运动至a点时，弹簧的伸长量等于，根据对称性可知，小球2对小球3做功为0；

弹簧弹力做功为0,根据动能定理得：

mgLsind=

解得：v=yfgL,故B正确；

C、小球3在b点时，设小球3的电荷量为q,有

kQq_mg

L2~2

设弹簧的弹力为F,根据受力平衡，沿斜面方向有

F—"警'—^si九30°—mgsin30°

解得：F=^mg

小球运动至a点时，弹簧的伸长量等于，根据对称性可知

F+^^sin30°-mgsin30°=ma

解得：a=2g,故C正确；

D、当运动至ab中点时，弹簧弹力为0,此时小球2对小球3的拉力为

P_kQq_4.kQq_2的〃

F23-可-丁丁-髀g

斜面对小球的支持力为

FN=mgcos300-F23=

根据牛顿第三定律可知，小球对斜面的压力大小为中mg,故D正确;

6

故选：BCD,

【点评】：本题主要考查了库仑定律的相关应用，要熟悉物体的受力分析，结合几何关系和对

称性即可完成解答。

11.（问答题，6分）某同学要将一小量程电流表（满偏电流为250|iA,内阻为1.2kQ）改装成

有两个量程的电流表，设计电路如图（a）所示，其中定值电阻Ri=40"R2=360。。

（1）当开关S接A端时，该电流表的量程为。〜_mA；

（2）当开关S接B端时，该电流表的量程比接在A端时—（填"大”或"小”）；

（3）该同学选用量程合适的电压表（内阻未知）和此改装电流表测量未知电阻Rx的阻值，设

计了图（b）中两个电路。不考虑实验操作中的偶然误差，则使用—（填“甲"或“乙”）电路可

修正由电表内阻引起的实验误差。

【正确答案】：1;大；乙

【解析】：（1）根据欧姆定律结合电路构造分析出电表的量程;

（2）根据电阻的变化结合电路构造分析出电流表量程的变化；

（3）根据实验原理分析出实验误差的产生和消除。

【解答】：解：（1）由图可知当S接A时，R1和R2串联接入电路，和电流表并联，满偏时

电流表两端的电压为

Um=Imr=250xIO"x1.2x103V=03V

此时Ri和R2的电流为

=赢=品…75X10a=0.75mA

所以总电流为

I总=Im+I=0.75mA+0.25mA=lmA

即量程为0〜1mA。

（2）当开关S接B端时，由图可知Ri和电流表串联再和R2并联，由于和电流表并联的电阻

变小，当电流表满偏时，流过Rz的电流变大，干路电流变大，即量程变大，所以比接在A端

时大。

（3）图甲是电流表的外接法，误差是由于电压表的分流引起的；图乙是电流表的内接法，误

差是由于电流表的分压引起的，因为题目中电压表电阻未知，故采用图乙的方法可以修正由电

表内阻引起的实验误差。

故答案为：（1）1；（2）大；（3）乙

【点评】：本题主要考查了电表改装的相关知识，理解电路构造，根据欧姆定律和实验原理即

可完成分析。

12.（问答题，8分）某同学利用如图所示的装置测量重力加速度，其中光栅板上交替排列着

等宽度的遮光带和透光带（宽度用d表示）。实验时将光栅板置于光电传感器上方某高度，

令其自由下落穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带、透光带通过光

电传感器的时间间隔At。

（1）除图中所用的实验器材外，该实验还需要—（填"天平"或"刻度尺"）；

（2）该同学测得遮光带（透光带）的宽度为4.50cm,记录时间间隔的数据如表所示，

编号1遮光带2遮光带3遮光带

At/(xlO-3S)73.0438.6730.00

根据上述实验数据，可得编号为3的遮光带通过光电传感器的平均速度大小为V3=_m/s

（结果保留两位有效数字）；

（3）某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感器的时间间隔为Ati、At2,则重力加速度g=_

（用d、Ati、At2表示）；

（4）该同学发现所得实验结果小于当地的重力加速度，请写出一条可能的原因：

【正确答案】：刻度尺;1.5;不舞港二；光栅板受到空气阻力的作用

【解析】：（1）根据实验原理选择合适的实验器材；

（2）根据测速原理结合运动学公式计算出光电传感器的平均速度；

（3）根据运动学公式计算出重力加速度的大小；

（4）根据实验原理结合实验现象分析出可能的原因。

【解答】：接：（1）该实验测量重力加速度，不需要天平测量质量；需要用刻度尺测量遮光

带的宽度，故需要刻度尺;

（2）根据平均速度的计算公式可知

-2

v=—d=4-.5-X-1-0--m/,s=《1.l5m//s

At30X10-31/

（3）根据匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的速度，则

d

Vy1=-砥----

d

v2=--

4t2

则%=%+g'3+%

2)

2d⑷1一加2）

可得：g=

At山2⑷1+加2）

（4）光栅板的长度明显，下落过程中受到空气阻力的影响，所以竖直向下的加速度小于重力

加速度。

故答案为：（1）刻度尺；（2）1.5；（3）阳2蛆d(4⑷J-4…tz)）；⑷光栅板受到空气阻力的作用。

【点评】：本题主要考查了牛顿第二定律的验证实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结

合运动学公式和牛顿第二定律即可完成分析。

13.（问答题，10分）2022年北京冬奥会短道速滑混合团体2000米接力决赛中，我国短道速

滑队夺得中国队在本届冬奥会的首金。

（1）如果把运动员起跑后进入弯道前的过程看作初速度为零的匀加速直线运动，若运动员加

速到速度v=9m/s时，滑过的距离x=15m,求加速度的大小；

（2）如果把运动员在弯道滑行的过程看作轨道为半圆的匀速圆周运动，如图所示，若甲、乙

两名运动员同时进入弯道，滑行半径分别为R甲=8m、Rz.=9m,滑行速率分别为v中=10m/s、

v乙=llm/s,求甲、乙过弯道时的向心加速度大小之比，并通过计算判断哪位运动员先出弯道。

【正确答案】：

【解析】：（1）由速度一位移公式解答;

（2）由圆周运动的向心加速度定义解答。

V292

【解答】：解：（1）由v2=2ax,解得:a=元=双痴m/s2=2.7m/s2,

吟2

(2)am/s2=12.5m/s2,

v2

121

a乙=芯/=可11m//s27=—m/s2z,

m.ia甲12.5225

则：乙=wr=忘，

乙9

2lTRrrj1-rr\/Q

TM=---------=---------s=1.6ns,

甲u甲io

2nR^27rx9187r

T7=---------=---------S=------S，

乙i7乙1111

因为3丁甲＜：T乙,故甲先出弯道。

答：（1）加速度的大小为2.7m/s2；

（2）甲、乙过弯道时的向心加速度大小之比为竺，甲运动员先出弯道。

【点评】：本题考查匀变速直线运动规律和向心加速度的知识，关键是熟记规律和定义。

14.（问答题，12分）如图所示，光滑水平面AB和竖直面内的光滑;圆弧导轨在B点平滑连

接，导轨半径为R。质量为m的带正电小球将轻质弹簧压缩至A点后由静止释放，脱离弹簧

后经过B点时的速度大小为廊,之后沿轨道B0运动。以。为坐标原点建立直角坐标系

xOy,在xN-R区域有方向与x轴夹角为。=45。的匀强电场，进入电场后小球受到的电场力大

小为amg。小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度为g。求：

（1）弹簧压缩至A点时的弹性势能;

（2）小球经过0点时的速度大小；

（3）小球过。点后运动的轨迹方程。

【正确答案】：

【解析】：（1）根据能量守恒定律得出弹簧的弹性势能；

（2）根据动能定理计算出小球的速度；

（3）根据力的合成分解结合牛顿第二定律得出加速度，根据运动学公式完成分析。

【解答】：解：(1)小球从A到B,根据能量守恒定律得：

Ep=|mv|=1mgR

(2)小球从B到0,根据动能定理得：

—mgR+qE•y/2R=

解得：v0=y[3^R

(3)小球运至。点是速度竖直向上，受重力和电场力作用，将电场力分解到x轴和y轴上，

则x轴方向有

qEcos45°=max

竖直方向有

qEsin45°-mg=may

解得：ax=g；ay=0

说明小球从0点开始以后的运动为x轴方向做初速度为零的匀加速直线运动，y轴方向做匀

速直线运动，即做类平抛运动，则有

1n

X=-gt^,y=vot

联立解得：俨=6Rx

答：(1)弹簧压缩至A点时的弹性势能为:mgR；

(2)小球经过0点时的速度大小J频；

(3)小球过。点后运动的轨迹方程为y2=6Rx。

【点评】：本题主要考查了动能定理的相关应用，熟悉力的合成和分解，根据运动的独立性和

运动学公式即可完成分析。

15.(问答题，18分)如图所示，两平行光滑长直金属导轨水平放置，间距为L。abed区域有

匀强磁场，磁感应强度大小为B,方向竖直向上。初始时刻，磁场外的细金属杆M以初速度

V。向右运动，磁场内的细金属杆N处于静止状态。两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始

终与导轨垂直。两杆的质量均为m,在导轨间的电阻均为R,感应电流产生的磁场及导轨的电

阻忽略不计。

(1)求M刚进入磁场时受到的安培力F的大小和方向；

(2)若两杆在磁场内未相撞且N出磁场时的速度为葭，求：

①N在磁场内运动过程中通过回路的电荷量q；

②初始时刻N到ab