1、浙江省杭州市六县九校联盟2022-2023学年高二上期中物理试卷一、单项选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。1下列物理量都属于矢量的是（）A位移、线速度B时间、角速度C加速度、电势差D平均速率、电场强度22022年北京冬奥会女子自由式滑雪大跳台比赛中，中国选手谷爱凌凭借惊人的“1620”动作勇夺金牌。如图所示是当时比赛的画面，谷爱凌从静止出发，滑行了大约92m，到达跳台时以约78.6km/h的速度起跳，在空中完成了“1620”动作，并稳稳地落地。有关下列说法正确的是（）A裁判对谷爱凌的“1620”动作打分时，谷爱凌可看作质点B92m是指位移的大小C78.6km/h是指瞬时速度的大小D
2、以谷爱凌为参考系，跳台是静止的3如图一只考拉趴在倾斜的树干上一动不动，根据所学知识，分析树干对考拉的力的方向为（）A垂直于树干向上B沿树干向上C竖直向上D树干形状复杂，无法判断力的方向4有关物理学史的内容，下列说法正确的是（）A伽利略指出物体的运动需要力的维持B开普勒阐述了行星的运动定律，并提出了万有引力定律C卡文迪什通过实验较为精确地测量了引力常量G的数值D库仑通过实验测定了元电荷e的数值约为1.61019C5对于书本中几幅插图所涉及的物理现象或原理，下列说法不正确的是（）A甲图中，该女生和带电的金属球带有同种性质的电荷B乙图为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在线状电离器B上C丙图中
3、，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理D丁图中，两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理6一个表头的内阻Rg为30，满偏电流Ig为1mA，要把它改装为量程3V的电压表，可以（）A串联一个阻值为3000的电阻B串联一个阻值为2970的电阻C并联一个阻值为0.05的电阻D并联一个阻值为0.01的电阻7如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的B点，已知球拍与水平方向夹角60，AB两点高度差h1m，忽略空气阻力，重力加速度g10m/s2，则球刚要落到球拍上时速度大小为（）ABCD82021年12月14日，我国成功将天链二号02卫星
4、送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。假设该卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为地球半径的1.5倍。已知地球半径R，表面处的重力加速度大小为g，引力常量为G，忽略地球的自转，下列说法正确的是（）A根据信息无法求出地球的密度B根据信息无法求出卫星绕地球转动的角速度C该星的发射速度大于11.2km/s，运行速度小于7.9km/sD该星的加速度大于赤道上物体随地球自转的向心加速度9如图所示，带电粒子只在电场力作用下由a点运动到b点。图中实线为电场线，虚线为粒子运动轨迹，下列说法正确的是（）A带电粒子一定带负电B带电粒子在a点时的速度小于在b点时的速度大小C带电粒子在a点时的加速度大于在b点时的加速度大
5、小D带电粒子在a处的电势能小于在b处的电势能10如图所示，在匀强电场中有一平行四边形ABCD，已知A、B、C三点的电势分别为A12V，B8V，C2V，则D点的电势为（）A8VB6VC4VD1V11某一导体的伏安特性曲线如图中AB段（曲线）所示，关于导体的电阻，下列说法正确的是（）A导体在B点的电阻为120B导体在B点的电阻为0.25C在AB段导体的电阻因温度的影响改变了1D在AB段导体的电阻因温度的影响改变了1012某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰
6、击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；质子的质量为m，其电量为e。那么这束质子流内单位体积的质子数n是（）ABCD二、不定项选择题（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个（多选）13（4分）关于电场强度和电容，下列说法中正确的是（）A由电场强度的定义式E可知，E与F成正比，E与q成反比B电场中某点的电场强度E，与试探电荷的受力大小及其带电荷量无关C由电容的定义式C可知，C与Q成正比，与U成反比D电容器的电容C由电容器自身结构决定，与所加的电压
7、无关（多选）14（4分）抗击新冠肺炎传播的过程中医用口罩需求陡增，熔喷布是医用口罩的最核心的材料。工厂在生产熔喷布时为了实时监控其厚度，通常要在生产流水线上设置如图所示传感器，其中A、B为平行板电容器的上、下两个极板，上下位置均固定，且分别接在恒压直流电源的两极上，G是灵敏电流计。熔喷布匀速从两极板间穿过，当熔喷布的厚度变薄时会导致介电常数变小，则关于熔喷布说法正确的是（）A突然变薄时，电容器两端电压变大B突然变薄时，极板上所带的电荷量减少C突然变厚时，有自b向a的电流流过灵敏电流计D突然变厚时，电容器的电容会变小（多选）15（4分）如图所示，为某一电荷所形成的一簇电场线，a、b、c三条虚线为
8、三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹，其中b虚线为一与电场线垂直的圆弧，AB的长度等于BC的长度，且三个粒子的电荷量大小相等，不计粒子重力。则下列说法正确的是（）Aa一定是正粒子的运动轨迹，b和c一定是负粒子的运动轨迹BAB的长度等于BC的长度，故UABUBCCa虚线对应的粒子的加速度越来越小，c虚线对应的粒子的加速度越来越大，b虚线对应的粒子的加速度大小不变Db虚线对应的粒子的质量大于c虚线对应的粒子的质量三、实验题（本题共2小题，16题7分，17题10分，共17分）16（7分）某同学验证机械能守恒定律，他已安装好部分实验器材，如图1所示。（1）实验中还必须选取的如图2器材中的
9、（多选）。（2）实验时打点计时器应接 （选填“直流”或“交流”）电源。重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图3所示，若纸带相邻两个点之间时间间隔为0.02s，则B点的速度为 m/s（结果保留三位有效数字）。从起点O到B的过程中，重物的重力势能减少量为0.343J，重物动能的增加量为0.325J，由计算数据得到重物下落过程中减少的重力势能略大于增加的动能，造成的原因可能是 。17（10分）某同学要测量一定值电阻Rx的阻值，现提供了下表中的器材：电池组E（电动势3V，内电阻很小）滑动变阻器R1（020k，额定电流1A）电压表V（量程03V，内电阻约3k）滑动变阻器R2（020，额定电流2A）电
10、流表A1（量程010mA，内电阻约6）开关S电流表A2（量程00.6A，内电阻约0.2）导线若干（1）该同学先用多用电表欧姆挡粗测该电阻的阻值，先用“100”挡测量，发现指针指在图甲中虚线位置，这时他应该选用“ ”挡进行测量，调整好挡位并进行欧姆调零后再次测量，指针指在图甲中实线位置，则Rx的阻值为 。（2）为了进一步准确测量Rx的阻值，该同学根据表中器材设计实验电路进行测量，电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 （均填写字母代号）；若该同学已正确选用器材，并连接好部分实验电路，如图乙所示，请用笔划表示导线补充完成连线。闭合开关，移动滑片测得多组数据，可求出Rx的阻值。四、简答计算题（本题共4小题
11、，18题7分，19-20题9分，21题10分，共35分）18（7分）2021年4月29日，长征五号B遥二运载火箭在海南文昌发射场发射升空，成功将空间站“天和号核心舱”送入预定轨道，标志着我国新一代空间站建设工作正式开启。本次发射起飞总质量为8.5105kg，其中“天和号核心舱”的质量为2.0104kg，假设在发射最初的5s内运载火箭上升了75m，在这5s内不计空气阻力，把火箭的运动看作匀加速直线运动，重力加速度g10m/s2，求：（1）这5s内的火箭的加速度；（2）第3s内火箭的平均速度大小；（3）这5s内核心舱对火箭的作用力。19（9分）如图所示，长l1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视
12、为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角37已知小球所带电荷量q1.0106C，匀强电场的场强E3.0103N/C，取重力加速度g10m/s2，sin370.6，cos370.8，求：（1）小球所受电场力F的大小。（2）小球的质量m。（3）将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小（4）将电场撤去，小球回到最低点时绳子拉力的大小20（9分）如图所示，真空环境中，一束电子以初速度v0沿平行于板面的方向（图中虚线）射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，偏转电场可看作匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，极板间距为d，不考虑极板的边缘效应，忽略电子所
13、受重力及它们之间的相互作用力。（1）求电子在电场中的加速度；（2）电子从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离y；（3）在解决一些实际问题时，为了简化问题，常忽略一些影响相对较小的量，如分析电子通过偏转电场的受力情况时，可以忽略电子所受的重力。请利用下列数据分析说明为什么这样处理是合理的。已知U2.0102V，d2.0102m，m9.11031kg，e1.61019C，重力加速度g10m/s2。21（10分）在现代科学实验和技术设备中，常常利用电场来改变或控制带电粒子的运动。如图甲所示的装置由加速区、静电分析器和偏转电场三部分组成。在发射源S处静止释放质量为m，电荷量为q的正离子，经过竖直放置
14、的A、B板间的加速电压U0后进入电场均匀辐射方向分布的静电分析器，从C点射入沿半径为R的圆心角为53的圆弧做匀速圆周运动，且从D点射出，经DP从偏转电场的P点射入，水平放置的G、H板间距为d，两板间加上如图乙的变化电压，G为正极板，该变化电压的最大值也为U0，且周期T远远大于离子在偏转电场中的运动时间，G、H板足够长，离子重力不计。已知sin530.8，cos530.6。求：（1）离子到达C点速度v的大小；（2）圆弧虚线CD所在处电场强度E的大小；（3）若离子源S在T时间内均匀发射N个正离子，则T时间内在G板上收集到的离子数n；（4）离子打到H板上的长度。参考答案一、单项选择题（本题共12小题
15、，每小题3分，共36分。1下列物理量都属于矢量的是（）A位移、线速度B时间、角速度C加速度、电势差D平均速率、电场强度【分析】既有大小又有方向，运算时遵循平行四边形定则的物理量是矢量；只有大小，没有方向，运算时遵循代数运算法则的物理量是标量。【解答】解：矢量包含大小和方向，如：位移、线速度、角速度、加速度、平均速度、电场强度等。标量只有大小，如：时间、路程、平均速率、电势差等。故A正确，BCD错误；故选：A。【点评】本题是一个基础题目，就是看学生对矢量和标量的掌握要注意矢量既有大小又有方向，运算符合平行四边形法则。22022年北京冬奥会女子自由式滑雪大跳台比赛中，中国选手谷爱凌凭借惊人的“16
16、20”动作勇夺金牌。如图所示是当时比赛的画面，谷爱凌从静止出发，滑行了大约92m，到达跳台时以约78.6km/h的速度起跳，在空中完成了“1620”动作，并稳稳地落地。有关下列说法正确的是（）A裁判对谷爱凌的“1620”动作打分时，谷爱凌可看作质点B92m是指位移的大小C78.6km/h是指瞬时速度的大小D以谷爱凌为参考系，跳台是静止的【分析】物体可以看成质点的条件：如果在研究的问题中，物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素，就可以把物体看作一个质点。路程是物体运动的轨迹；瞬时速度是某时刻的速度；以谷爱凌为参考系，跳台是运动的。【解答】解：A、自由式滑雪肢体动作完成情况
17、是打分时需要关注的重点，故谷爱凌不可看作质点，故A错误；B、92m是指路程，故B错误；C、78.6km/h是指瞬时速度的大小，故C正确；D、以谷爱凌为参考系，跳台是运动的，故D错误；故选：C。【点评】明确物体可以看成质点的条件，知道路程和位移的区别，知道瞬时速度是与时刻相对应的，知道参考系的选择不同，物体的运动状态不同。3如图一只考拉趴在倾斜的树干上一动不动，根据所学知识，分析树干对考拉的力的方向为（）A垂直于树干向上B沿树干向上C竖直向上D树干形状复杂，无法判断力的方向【分析】明确树干对考拉的作用力包括支持力和摩擦力，直接根据平衡条件分析二力合力的方向即可。【解答】解：根据平衡条件可知，树干
18、对考拉的力与考拉的重力平衡，所以方向为竖直向上，故C正确，ABD错误。故选：C。【点评】对于物体处于受力平衡状态下某一力的求解，常根据受力分析，由受力平衡求解，而不用考虑力是怎么产生，怎么施加在物体身上的等具体情况。4有关物理学史的内容，下列说法正确的是（）A伽利略指出物体的运动需要力的维持B开普勒阐述了行星的运动定律，并提出了万有引力定律C卡文迪什通过实验较为精确地测量了引力常量G的数值D库仑通过实验测定了元电荷e的数值约为1.61019C【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可【解答】解：A、通过理想实验，伽利略指出物体的运动不需要力来维持，故A错误；B、开普勒阐述了
19、行星的运动定律，牛顿最早得出万有引力定律，故B错误；C、卡文迪什通过实验较为精确地测量了引力常量G的数值，故C正确；D、密立根通过实验测定了元电荷e的数值约为1.61019C，故D错误。故选：C。【点评】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一5对于书本中几幅插图所涉及的物理现象或原理，下列说法不正确的是（）A甲图中，该女生和带电的金属球带有同种性质的电荷B乙图为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在线状电离器B上C丙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理D丁图中，两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理【分
20、析】根据图片的物理现象，分析出对应的原理，结合题目选项完成分析。【解答】解：A、甲图中，该女生接触带电的金属球，与金属球带同种性质的电性，故A正确；B、乙图中线状电离器B带负电，管壁A带正电，带负电的尘埃被收集在管壁A上，故B错误；C、丙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理，故C正确；D、丁图中话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理，故D正确；本题选错误的，故选：B。【点评】本题主要考查了静电屏蔽的相关应用，理解静电屏蔽的原理即可完成分析，属于简单题型。6一个表头的内阻Rg为30，满偏电流Ig为1mA，要把它改装为量程3V的电压表，可以（）A串联一个阻值为3000的电阻B串联
21、一个阻值为2970的电阻C并联一个阻值为0.05的电阻D并联一个阻值为0.01的电阻【分析】把电流表改装成电压表需要串联分压电阻，根据串并联电路特点与欧姆定律分析答题。【解答】解：把电流表改装成03V电压表需要串联一个分压电阻，根据串联电路规律可知，串联电阻阻值为：RRg302970，故B正确，ACD错误。故选：B。【点评】本题考查了电压表的改装，知道电表的改装原理、应用串并联电路特点与欧姆定律即可正确解题。7如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的B点，已知球拍与水平方向夹角60，AB两点高度差h1m，忽略空气阻力，重力加速度g10m/s2
22、，则球刚要落到球拍上时速度大小为（）ABCD【分析】根据高度求出平抛运动的时间，结合速度时间公式求出球的竖直分速度，根据平行四边形定则求出球刚要落到球拍上时速度大小。【解答】解：根据得，t，竖直分速度：m/s，根据平行四边形定则知，刚要落到球拍上时速度大小vm/s，故A正确，B、C、D错误。故选：A。【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和平行四边形定则综合求解，难度不大。82021年12月14日，我国成功将天链二号02卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。假设该卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为地球半径的1.5倍。已知地球半径R，表面处的重力加
23、速度大小为g，引力常量为G，忽略地球的自转，下列说法正确的是（）A根据信息无法求出地球的密度B根据信息无法求出卫星绕地球转动的角速度C该星的发射速度大于11.2km/s，运行速度小于7.9km/sD该星的加速度大于赤道上物体随地球自转的向心加速度【分析】根据万有引力提供重力或者向心力列出相应表达式，带入题中已知关系可判断ABD，根据宇宙速度概念可判断C。【解答】解：A、在地球表面有：M解得：，密度可求，故A错误；B、根据万有引力提供向心力有：根据黄金代换有：GMgR2联立解得：，角速度可求，故B错误；C、卫星绕地球做圆周运动，发射速度应该大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，运行速度小于第一宇宙
24、速度，故C错误；D、根据万有引力提供向心力有：根据同步卫星高度可知，2同地，根据向心加速度与角速度关系有：a2R，天链二号02卫星角速度大，半径大，故加速度大于赤道上物体随地球自转的向心加速度，故D正确；故选：D。【点评】考查天体密度以及运动学物理量的求解，推出相应表达式即可，注意黄金代换的灵活应用，难度较低。9如图所示，带电粒子只在电场力作用下由a点运动到b点。图中实线为电场线，虚线为粒子运动轨迹，下列说法正确的是（）A带电粒子一定带负电B带电粒子在a点时的速度小于在b点时的速度大小C带电粒子在a点时的加速度大于在b点时的加速度大小D带电粒子在a处的电势能小于在b处的电势能【分析】A.物体做
25、曲线运动时，物体所受合外力指向轨迹的凹侧来判断电场力方向，根据电场力方向与场强方向的关系判断粒子的正负；B.根据电场力做功公式可知粒子从a到b，电场力做正功，根据动能定理判断速度的大小；C.根据电场线的疏密判断场强大小，根据牛顿第二定律判断加速度大小；D.沿电场线电势逐渐降低，判断电势的高低，根据电势能的定义式判断电势能的大小。【解答】解：A.根据物体做曲线运动时，物体所受合外力指向轨迹的凹侧可知，电荷在a点所受电场力方向沿该点的切线方向，与该点的场强方向相同，因此粒子带正电，故A错误；B.由于沿电场线电势逐渐降低，因此ab，根据电场力做功公式Wab（ab）0，动能定理，所以带电粒子在a点时的
26、速度小于在b点时的速度大小，故B正确；C.电场线的疏密表示场强大小，因此EaEb，根据牛顿第二定律得，所以带电粒子在a点时的加速度小于在b点时的加速度大小，故C错误；D.由于沿电场线电势逐渐降低，因此ab，根据电势能的定义式Epq可知，带电粒子在a处的电势能大于在b处的电势能，故D错误。故选：B。【点评】物体做曲线运动时，物体所受合外力指向轨迹的凹侧，这是判断电场力方向的关键；对于正电荷，在电势越高的地方电势能越大，对于负电荷，在电势越高的地方电势能反而越小。10如图所示，在匀强电场中有一平行四边形ABCD，已知A、B、C三点的电势分别为A12V，B8V，C2V，则D点的电势为（）A8VB6V
27、C4VD1V【分析】匀强电场中，两长度相等且相互平行的线段的端点间的电势差相等，即可求解。【解答】解：匀强电场中，两长度相等且相互平行的线段的端点间的电势差相等，则UABUDC，即ABDC，解得D6V故B正确，ACD错误。故选：B。【点评】本题考查匀强电场的特点，解题关键是知道匀强电场中，两长度相等且相互平行的线段的端点间的电势差相等。11某一导体的伏安特性曲线如图中AB段（曲线）所示，关于导体的电阻，下列说法正确的是（）A导体在B点的电阻为120B导体在B点的电阻为0.25C在AB段导体的电阻因温度的影响改变了1D在AB段导体的电阻因温度的影响改变了10【分析】AB.根据伏安曲线给出的信息，
28、结合欧姆定律求导体在B点的电阻；CD.根据伏安曲线给出的信息，结合欧姆定律求导体在A点的电阻，再求在AB段导体的电阻因温度的影响改变量。【解答】解：AB.根据欧姆定律，导体在B点的电阻为，故AB错误；CD.根据欧姆定律，导体在A点的电阻为，在AB段导体的电阻因温度的影响改变了RRBRA403010，故C错误，D正确。故选：D。【点评】解题时要注意纵坐标电流的单位有一个“101A”，千万要仔细审题。12某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细
29、胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；质子的质量为m，其电量为e。那么这束质子流内单位体积的质子数n是（）ABCD【分析】根据动能定理求解速度大小，根据电流强度的微观表达式求解单位体积的质子数。【解答】解：质子在电场力作用下加速，加速后的速度为v，根据动能定理，则有eUmv2解得：v等效电流为I，单位体积的质子数为n，根据微观表达式：IneSv解得n，故ABC错误，D正确。故选：D。【点评】考查动能定理的应用以及电流强度微观表达式，理解电子形成电流的原因，根据带电粒子在电场中的运动情况求解
30、速度，结合电流强度微观表达式进行解答是关键。二、不定项选择题（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个（多选）13（4分）关于电场强度和电容，下列说法中正确的是（）A由电场强度的定义式E可知，E与F成正比，E与q成反比B电场中某点的电场强度E，与试探电荷的受力大小及其带电荷量无关C由电容的定义式C可知，C与Q成正比，与U成反比D电容器的电容C由电容器自身结构决定，与所加的电压无关【分析】电场强度的定义式为E，适用于任何电场，E反映电场本身的性质，与试探电荷无关；C采用比值法定义电容，C反映电容器容纳电荷的本领，由电容器本身决定。【解答】解：AB、电场强度的定义式为
31、E，适用于任何电场，E反映电场本身的性质，与试探电荷无关，故A错误，B正确；CD、公式C采用比值定义法，C反映电容器容纳电荷的本领，与Q、U无关，故C错误，D正确。故选：BD。【点评】本题可根据比值法定义的共性来理解E和C的定义式，解决本题关键要掌握物理量的定义方法和公式中各量的准确含义，并要理解公式的适用条件。（多选）14（4分）抗击新冠肺炎传播的过程中医用口罩需求陡增，熔喷布是医用口罩的最核心的材料。工厂在生产熔喷布时为了实时监控其厚度，通常要在生产流水线上设置如图所示传感器，其中A、B为平行板电容器的上、下两个极板，上下位置均固定，且分别接在恒压直流电源的两极上，G是灵敏电流计。熔喷布匀
32、速从两极板间穿过，当熔喷布的厚度变薄时会导致介电常数变小，则关于熔喷布说法正确的是（）A突然变薄时，电容器两端电压变大B突然变薄时，极板上所带的电荷量减少C突然变厚时，有自b向a的电流流过灵敏电流计D突然变厚时，电容器的电容会变小【分析】当电容器两端与电源相连时电压保持不变，根据电容的决定式和电容的比值定义式QCU分析出极板电荷量的变化，从而得出灵敏电流计是否有示数。【解答】解：A、由于电容器与电源保持连接，则两板间的电压保持不变，故A错误；B、根据电容器决定式可知，当熔喷布的厚度变薄时导致介电常数r变小，电容器的电容C变小，再根据QCU可知极板带电量Q变小，故B正确；CD、对B选项的分析可知
33、，当熔喷布的厚度变厚时，极板带电量增加，由充电电流从b向a经过灵敏电流计，故C正确，D错误；故选：BC。【点评】本题主要考查了电容器的动态分析，熟悉电容的公式并分析即可，属于常规题型。（多选）15（4分）如图所示，为某一电荷所形成的一簇电场线，a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹，其中b虚线为一与电场线垂直的圆弧，AB的长度等于BC的长度，且三个粒子的电荷量大小相等，不计粒子重力。则下列说法正确的是（）Aa一定是正粒子的运动轨迹，b和c一定是负粒子的运动轨迹BAB的长度等于BC的长度，故UABUBCCa虚线对应的粒子的加速度越来越小，c虚线对应的粒子的加速度越来
34、越大，b虚线对应的粒子的加速度大小不变Db虚线对应的粒子的质量大于c虚线对应的粒子的质量【分析】电场线的疏密反映了电场强度的大小；根据曲线运动的条件判断电场力方向；结合离心运动的条件列式比较粒子质量大小，由牛顿第二定律分析加速度的变化。【解答】解：A，由运动轨迹可知a粒子受向左的电场力，b、c粒子受到向右的电场力，由于不知道电场的方向，所以无法确定a、b、c三个带电粒子的电性，故A错误；B、根据UEd，该电场是非匀强电场，且根据电场线的疏密表示电场强度的大小，可知UABUBC，故B错误；C，由于电场线的疏密表示电场强度的大小，粒子只受电场力，故a虚线对应的粒子的加速度越来越小，c虚线对应的粒子
35、的加速度越来越大，b虚线对应的粒子的加速度大小不变，故C正确；D，a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹；且三个粒子的电荷量大小相等，故静电力相等；由于b粒子做圆周运动，说明向心力等于静电力，c粒子做向心运动，故静电力大于所需的向心力，根据Fm可得c粒子质量较小，故D正确。故选：CD。【点评】本题是带电粒子在电场中运动的定性分析问题，关键要掌握圆周运动和向心运动的条件，结合曲线运动的条件和向心力公式进行分析粒子的质量关系。三、实验题（本题共2小题，16题7分，17题10分，共17分）16（7分）某同学验证机械能守恒定律，他已安装好部分实验器材，如图1所示。（1）实
36、验中还必须选取的如图2器材中的 BD（多选）。（2）实验时打点计时器应接 交流（选填“直流”或“交流”）电源。重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图3所示，若纸带相邻两个点之间时间间隔为0.02s，则B点的速度为 1.14m/s（结果保留三位有效数字）。从起点O到B的过程中，重物的重力势能减少量为0.343J，重物动能的增加量为0.325J，由计算数据得到重物下落过程中减少的重力势能略大于增加的动能，造成的原因可能是 重物下落过程克服阻力做功，机械能有损失。【分析】（1）根据实验需要测量的量与实验器材分析答题。（2）打点计时器使用交流电源；根据匀变速直线运动的推论求出打B点时重锤的速度大小
37、；重物下落过程要克服阻力做功，据此分析实验误差。【解答】解：（1）该实验不需要使用秒表；处理实验数据时需要用刻度尺测量计数点间的距离，为减小相对实验误差，应选择质量应适当大些体积较小的重物，故需要的实验器材是：BD。（2）打点计时器使用交流电源；做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，打B点时的速度vBm/s1.14m/s；重物下落过程要受到空气阻力与纸带和打点计时器间的滑动摩擦力作用，重物下落过程要克服阻力做功，机械能有损失，因此重物下落过程中减少的重力势能略大于增加的动能。故答案为：（1）CD；（2）交流；1.14；重物下落过程克服阻力做功，机械能有损失。【点评
38、】本题考查了验证机械能守恒定律实验，理解实验原理、知道实验注意事项是解题的前提；应用匀变速直线运动的推论与重力势能的计算公式即可解题。17（10分）某同学要测量一定值电阻Rx的阻值，现提供了下表中的器材：电池组E（电动势3V，内电阻很小）滑动变阻器R1（020k，额定电流1A）电压表V（量程03V，内电阻约3k）滑动变阻器R2（020，额定电流2A）电流表A1（量程010mA，内电阻约6）开关S电流表A2（量程00.6A，内电阻约0.2）导线若干（1）该同学先用多用电表欧姆挡粗测该电阻的阻值，先用“100”挡测量，发现指针指在图甲中虚线位置，这时他应该选用“10”挡进行测量，调整好挡位并进行欧
39、姆调零后再次测量，指针指在图甲中实线位置，则Rx的阻值为300。（2）为了进一步准确测量Rx的阻值，该同学根据表中器材设计实验电路进行测量，电流表应选用A1，滑动变阻器应选用R2（均填写字母代号）；若该同学已正确选用器材，并连接好部分实验电路，如图乙所示，请用笔划表示导线补充完成连线。闭合开关，移动滑片测得多组数据，可求出Rx的阻值。【分析】（1）测电阻时，指针偏转角度较大，应换较小挡并重新调零，测量时手不能接触电阻；根据表盘指针示数读出数值然后乘以所选倍率即为最后结果；（2）先求出最大电流的约值，从而选择相应量程的电流表。因电流表的内阻小，与所测电阻串联其分压作用很小，引起的误差小，故用电流
40、表内接法。因电表的调节从0开始，故滑动变阻器有分压式接法，据此可画出实物图。【解答】解：（1）先用“100”挡测量，发现指针指在图甲中虚线位置，应换较小挡，即应换用10挡，并重新调零后测量，测量时手不能接触电阻；欧姆表的读数为：3010300。（2）电流的最大约值为10mA，则电流表选A1，因电表调节范围从零开始则滑动变阻器用分压式接法，用小电阻的为R2。因电流表的内阻小，与所测电阻串联其分压作用很小，引起的误差小，故用电流表内接法。因电表的调节从0开始，故滑动变阻器有分压式接法，如图所示：故答案为：（1）10；300； （2）A1； R2如图【点评】明确各种测量电阻方法的原理以及误差来源，熟
41、练掌握安培表的内外接法以及滑动变阻器的分压和限流接法。四、简答计算题（本题共4小题，18题7分，19-20题9分，21题10分，共35分）18（7分）2021年4月29日，长征五号B遥二运载火箭在海南文昌发射场发射升空，成功将空间站“天和号核心舱”送入预定轨道，标志着我国新一代空间站建设工作正式开启。本次发射起飞总质量为8.5105kg，其中“天和号核心舱”的质量为2.0104kg，假设在发射最初的5s内运载火箭上升了75m，在这5s内不计空气阻力，把火箭的运动看作匀加速直线运动，重力加速度g10m/s2，求：（1）这5s内的火箭的加速度；（2）第3s内火箭的平均速度大小；（3）这5s内核心舱
42、对火箭的作用力。【分析】（1）根据位移时间公式求解火箭的加速度；（2）根据速度公式求出第2s末的速度，再由位移公式即可求解第3s内的位移；（3）对核心舱运用牛顿第二、三定律求解核心舱对火箭的作用力。【解答】解（1）由火箭这5s做匀加速运动，由hat2得：am/s26m/s2（2）第2s末火箭速度为：v2at262m/s12m/s第3s内的位移：hv2t+at2121m+612m15m那么第3s内的平均速度：m/s15m/s（3）以核心舱为研究对象，设火箭对核心舱的作用力为FN，由牛顿第二定律可得：FNmgma代入数据解得：FNmg+ma（2.010410+2.01046）N3.2105N由牛顿
43、第三定律可得，核心舱对火箭的作用力：FNFN3.2105N，方向竖直向下。答：（1）这5s内的火箭的加速度为6m/s2；（2）第3s内火箭的平均速度大小为15m/s；（3）这5s内核心舱对火箭的作用力为3.2105N，方向竖直向下。【点评】本题综合考查牛顿第二定律和运动学公式的应用，关键是分析清楚物体的运动情况和受力情况，灵活运用公式求解。19（9分）如图所示，长l1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角37已知小球所带电荷量q1.0106C，匀强电场的场强E3.0103N/C，取重力加速度g10m/s2，sin370.6，c
44、os370.8，求：（1）小球所受电场力F的大小。（2）小球的质量m。（3）将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小（4）将电场撤去，小球回到最低点时绳子拉力的大小【分析】（1）根据电场力的计算公式求解电场力；（2）画出小球受力情况示意图，根据几何关系列方程求解质量；（3）根据机械能守恒定律求解速度（4）根据牛顿第二定律求解绳子拉力。【解答】解：（1）根据电场力的计算公式可得电场力为：FqE1.01063.0103 N3.0103 N；（2）小球受力情况如图所示：根据几何关系可得：mg，所以m4104kg；（3）电场撤去后小球运动过程中机械能守恒，则有：mgl（1cos37）mv2，解得：v2
45、m/s。（4）由牛顿第二定律得：Fmgm解得：F5.6103N答：（1）小球所受电场力F的大小为3.0103 N。（2）小球的质量为4104kg。（3）将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小为2m/s（4）将电场撤去，小球回到最低点时绳子拉力的大小是5.6103N。【点评】本题考查的知识点是：物体受力的平衡条件、机械能守恒定律、牛顿第二定律的具体应用，正确的受力分析和过程分析是解题的关键。20（9分）如图所示，真空环境中，一束电子以初速度v0沿平行于板面的方向（图中虚线）射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，偏转电场可看作匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，极板间距为d，不考虑极板的边缘效应，忽略电子所受重力及它们之间的相互作用力。（1）求电子在电场中的加速度；
