2021-2022学年上海市闵行区高三（上）期末物理试卷（一模）

2021-2022学年上海市闵行区高三（上）期末物理试卷（一模）试题数：20，总分：1001.（单选题，3分）以下物理量为矢量，且单位是国际单位制基本单位的是（）A.质量、kgB.位移、mC.力、ND.时间、s2.（单选题，3分）下列不属于理想物理模型的是（）A.元电荷B.点电荷C.质点D.单摆3.（单选题，3分）一物体从静止开始运动，下面四张图表示它做单向直线运动的是（）A.B.C.D.4.（单选题，3分）“蹦极”是一项非常刺激的体育运动。某人身系弹性绳自高空P点自由下落，a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止地悬吊着时的平衡位置，空气阻力不计，则人从P点落下到最低点c的过程中（）A.从P点到c点人的动能一直增加B.从a点开始人的动能开始减少C.从P点到c点人的机械能保持不变D.从a点开始人的机械能开始减少5.（单选题，3分）如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮在水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动。为使水波能带动叶片振动，可用的方法是（）A.增大波源振幅B.减小波源振幅C.减小波源距桥墩的距离D.降低波源频率6.（单选题，3分）磁单极子是物理学家设想的一种仅带有单一磁极（N极或S极）的粒子，它们的磁感线分布类似于点电荷的电场线分布，目前科学家还没有证实磁单极子的存在。若自然界中存在磁单极子，以其为球心画出两个球面1和2，如图所示，a点位于球面1上，b点位于球面2上，则下列说法正确的是（）A.球面1和球面2的磁通量相同B.球面1比球面2的磁通量小C.a点和b点的磁感应强度相同D.a点比b点的磁感应强度小7.（单选题，3分）小电珠与电动机并联接入电路，两者均正常工作时，小电珠的电阻为R1，两端电压为U1，流过的电流为I1；电动机的内电阻为R2，两端电压为U2，流过的电流为I2则（）A.U1＜U2B.C.D.8.（单选题，3分）一列沿x轴负方向传播的简谐横波，t=2s时的波形如图（a）所示，x=3m处质点的振动图像如图（b）所示，则波速可能是（）

A.m/sB.m/sC.m/sD.m/s9.（单选题，4分）如图所示，解放军战士在水平地面上拉着轮胎做匀速直线运动进行负荷训练，运动过程中保持双肩及两绳的端点A、B等高。两绳间的夹角为θ=60°，所构成的平面与水平面间的夹角恒为α=53°，轮胎重为G，地面对轮胎的摩擦阻力大小恒为Ff，则每根绳的拉力大小为（）

A.FfB.FfC.FfD.Ff10.（单选题，4分）扫描隧道显微镜（STM）可用来探测样品表面原子尺度上的形貌，为了隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加恒定磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是（）A.B.C.D.11.（单选题，4分）图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2V。一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV。则（）A.平面a电势最低，平面f电势最高B.该电子可能到达不了平面fC.该电子经过平面b时，电势能和动能之和为10eVD.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍12.（单选题，4分）动车组由多节动力车厢提供动力，从而到达提速的目的。设质量为m的动车组通过轨道abcd，若整个过程中所受阻力与速率成正比，有四节动力车厢，每节动力车厢发动机的额定功率均为P，动车组在bc段到达的最大速度为vm。下列说法正确的是（）

A.动车组在bc段匀加速启动的过程中，牵引力恒定不变B.若动车组在abcd段保持速率不变行驶，则在bc段输出功率最大C.若四节动力车厢输出的总功率为2P，动车组在bc段的最大速度为0.5vmD.动车组在cd段能到达的最大速度最大13.（填空题，4分）如图是伏打电池原理示意图，a、b表示电极A、B和电解液接触层中的点，在图中用数字①②③表示的三个区域中，自由电荷依靠非静电力移动的区域为___（填入数字序号），B极和b点中电势较高的点是___。14.（填空题，4分）如图，两个电荷量均为Q的正点电荷固定于x轴A、B两点，其坐标分别为（a，0）、（-a，0），电量为q的负点电荷在y轴坐标为（0，a）处的C点受到的电场力大小为___；由静止释放负点电荷，若其由C首次运动至O点的时间为0.2s，求0.6s内负点电荷运动的路程是___。15.（填空题，4分）如图，匀强磁场垂直于软导线回路平面向外，由于磁场发生变化，回路变为圆形，在此过程中，该磁场___（选填“逐渐增强”或“逐渐减弱”），回路中感应电流的方向___（选填“顺时针”或“逆时针”）。16.（填空题，4分）2021年5月，“天问一号”着陆巡视器带着“祝融号”火星车软着陆火星时，在“降落伞减速”阶段，垂直火星表面速度由396m/s减至61m/s，用时168s，此阶段减速的平均加速度大小为___m/s2；地球质量约为火星质量的9.3倍，地球半径约为火星半径的1.9倍，“天问一号”质量约为5.3吨，“天问一号”在“降落伞减速”阶段受到的平均空气阻力约为___N。（本题答案保留一位有效数字）17.（填空题，4分）在如图（a）所示的电路中，电源电动势为3V，内阻不计，L1、L2为相同规格的小灯泡，这种小灯泡的U-I曲线如图（b）所示，R为定值电阻，阻值为10Ω当开关S闭合后，L1消耗的电功率为___W，电路消耗的总功率___W。18.（问答题，10分）（1）如图（a）所示为“用DIS测变速直线运动的瞬时速度”实验装置，图（b）为实验软件界面。实验中选择不同宽度的挡光片，由宽变窄逐次实验，每次实验中应使小车从轨道的___（选填“同一位置”或“不同位置”）由静止释放；

（2）通过计算平均速度的大小可得，随着挡光片宽度减小，小车的平均速度将___（选填“增大”、“不变”或“减小”）；

（3）如图（c）所示，相隔一定距离增加一个光电门传感器，可探究“物体质量一定，加速度a与物体受力F的定量关系”。若挡光片宽度为d，两光电门沿导轨方向的距离为L，某次实验测定小车经过两个光电门的挡光时间为t1、t2，则小车的加速度的表达为___；

（4）甲乙两位同学分别实验根据实验数据作图得到图（d）所示图线①②，两位同学实验中使用的小车质量，___（选填“甲”或“乙”）质量更大一些，分析两位同学实验误差的最可能原因及应如何调整___。

19.（问答题，14分）2022年北京冬奥会将于2月4日至2月20日举行，跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一，如图为一简化的跳台滑雪的雪道示意图。助滑坡由AB和BC组成，AB是倾角为37°的斜坡，长度为L=100m，BC为半径R=20m的圆弧面，二者相切于B点，与水平面相切于C，∠BOC=37°，雪橇与滑道间的动摩擦因数为μ=0.4处处相等，CD为竖直跳台。运动员连同滑雪装备总质量为70kg，从A点由静止滑下，通过C点水平飞出，飞行一段时间落到着陆坡DE上的E点。运动员运动到C点时的速度是20m/s，CE间的竖直高度hCE=41.25m。不计空气阻力。全程不考虑运动员使用滑雪杖助力，试求：

（1）运动员在E点着陆前瞬时速度大小；

（2）运动员到达滑道上的C点时受到的支持力大小和加速度大小；

（3）运动员从A点滑到C点过程中克服阻力做的功。20.（问答题，16分）如图（a）所示，两根不计电阻、间距L=0.5m的足够长平行光滑金属导轨，竖直固定在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向里，磁感应强度大小为B=0.4T。导轨上端串联非线性电子元件Z和阻值为R=4Ω的电阻。元件Z的U-I图像如图（b）所示，当流过元件Z的电流大于或等于I0时，电压稳定为Um。其中I0=0.25A，Um=2.0V。质量为m、不计电阻的金属棒可沿导轨运动，运动中金属棒始终水平且与导轨保持良好接触。忽略空气阻力及回路中的电流对原磁场的影响。

（1）闭合开关S，由静止释放金属棒，测得金属棒下落的最大速度v1=20m/s，试确定金属棒中此时的电流大小和方向；

（2）试确定金属棒质量m；

（3）断开开关S，由静止释放同一根金属棒，求金属棒下落的最大速度v2；

（4）先闭合开关S，由静止释放同一金属棒，金属棒达到最大速度后，再断开开关S。忽略回路中电流突变的时间，求S断开瞬间金属棒的加速度大小a。

2021-2022学年上海市闵行区高三（上）期末物理试卷（一模）参考答案与试题解析试题数：20，总分：1001.（单选题，3分）以下物理量为矢量，且单位是国际单位制基本单位的是（）A.质量、kgB.位移、mC.力、ND.时间、s【正确答案】：B【解析】：矢量是既有大小又有方向、运算时遵守平行四边形定则的物理量，而标量只有大小没有方向，运算遵守代数运算法则。国际单位制规定了七个基本物理量，分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光照强度、物质的量，它们在国际单位制中的单位称为基本单位。

【解答】：解：A．质量是标量，国际单位制基本单位是kg，故A错误；

B．位移是矢量，其单位m是国际单位制的基本单位，故B正确；

C．力是矢量，其单位N不是国际单位制基本单位，故C错误；

D．时间是标量，其单位s是国际单位制基本单位，故D错误。

故选：B。

【点评】：矢量与标量实际上有两大区别：一是矢量有方向，标量没有方向；二是运算法则不同，矢量运算遵守平行四边形定则，标量运算遵守代数运算法则。2.（单选题，3分）下列不属于理想物理模型的是（）A.元电荷B.点电荷C.质点D.单摆【正确答案】：A【解析】：抓住主要因素，忽略次要因素是物理学中常用方法，比如质点就是如此，质点是高中一开始所学的一个理想化模型，对其理解要抓住“当物体的大小和形状在所研究问题中可以忽略时”这一核心进行。

【解答】：解：A、建立理想化物理模型的原则是突出问题的主要因素，忽略问题的次要因素，这样便于问题的研究，使问题简单化。元电荷是指电子所带最小的电荷量，人们把这个最小的电荷量叫做元电荷，所以元电荷不属于理想物理模型，故A错误；

B、点电荷是指带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体可以看做带电的点，叫点电荷，点电荷是一种理想化的物理模型，故B正确；

C、质点是指物体的大小和形状对研究的问题没有影响或影响很小可忽略时，这样的物体可看成只有质量的几何点，质点是一种理想化的物理模型，故C正确；

D、单摆是由长细线和摆球组成，把细线的伸缩忽略不计，细线的质量与摆球的质量相比可忽略，摆球的直径与细线的长度相比可以忽略，摆球在摆动的运动中所受的阻力可忽略，因此单摆是一种理想化的物理模型，故D正确。

本题选不属于理想物理模型的，故选：A。

【点评】：明确理想模型法的基本性质，知道实际物体在一定条件下的科学抽象，即采用理想化模型的方法是高中常用方法。3.（单选题，3分）一物体从静止开始运动，下面四张图表示它做单向直线运动的是（）A.B.C.D.【正确答案】：D【解析】：物体做单向直线运动时位移一直增大，速度方向不变，根据图象逐项分析即可．

【解答】：解：A、由图读出速度有正值也有负值，说明物体有向正方向运动，也有向负方向运动，故A错误；

B、位移-时间图像斜率表示速度，由图读出速度有正值也有负值，说明物体有向正方向运动，也有向负方向运动，故B错误；

C、加速度-时间图像与时间轴围成的面积表示速度变化量，由图读出，0-2s内速度为正值，2-4s内速度为负值，故C错误；

D、加速度-时间图像与时间轴围成的面积表示速度变化量，由图读出，速度始终为正，做单向直线运动，故D正确。

故选：D。

【点评】：该题考查了匀变速直线运动的图象问题，图象是我们高中物理研究运动的主要途径之一，应熟知其特征，难度不大，属于基础题．4.（单选题，3分）“蹦极”是一项非常刺激的体育运动。某人身系弹性绳自高空P点自由下落，a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止地悬吊着时的平衡位置，空气阻力不计，则人从P点落下到最低点c的过程中（）A.从P点到c点人的动能一直增加B.从a点开始人的动能开始减少C.从P点到c点人的机械能保持不变D.从a点开始人的机械能开始减少【正确答案】：D【解析】：a点是弹性绳的原长位置，故a点之前人做自由落体运动。b是人静止悬吊着时的平衡位置，即加速度为零的位置；c是人所到达的最低点，故c点速度为零。

【解答】：解：AB．由题意可知，从P点到b点的过程中，人所受重力始终大于弹性绳的弹力，所以此过程中人一直做加速运动，动能一直增加；从b点到c点的过程中，弹性绳的弹力开始大于人的重力，所以此过程中人一直做减速运动，动能一直减少。综上所述可知从P点到c点人的动能先增加后减少，从b点开始人的动能开始减少，故AB错误；

CD．从P点到a点的过程中，人只受重力，机械能守恒；从a点到c点的过程中，弹力对人做负功，机械能开始减少，故C错误，D正确。

故选：D。

【点评】：本题考查了动能定理、牛顿第二定律的基本运用，会通过加速度的方向与速度的方向关系判断物体的运动状况。5.（单选题，3分）如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮在水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动。为使水波能带动叶片振动，可用的方法是（）A.增大波源振幅B.减小波源振幅C.减小波源距桥墩的距离D.降低波源频率【正确答案】：D【解析】：为使水波能带动叶片振动，即使衍射现象更明显，根据衍射条件可知增大波长可使衍射明显。

【解答】：解：水波波速不变，波源频率增大，波长减小，衍射现象不明显，反之波源降低频率，波长增大，衍射现象更明显，可以使水波能带动叶片振动，而与波源距桥墩的距离，波源振幅无关，故ABC错误，D正确。

故选：D。

【点评】：本题考查波的衍射现象，解题关键理解题意，注意发生衍射的条件。6.（单选题，3分）磁单极子是物理学家设想的一种仅带有单一磁极（N极或S极）的粒子，它们的磁感线分布类似于点电荷的电场线分布，目前科学家还没有证实磁单极子的存在。若自然界中存在磁单极子，以其为球心画出两个球面1和2，如图所示，a点位于球面1上，b点位于球面2上，则下列说法正确的是（）A.球面1和球面2的磁通量相同B.球面1比球面2的磁通量小C.a点和b点的磁感应强度相同D.a点比b点的磁感应强度小【正确答案】：A【解析】：这是一道关于“磁单极子”的信息题，“磁单极子”是指只有S极或只有N极的磁性物质，其磁感线分布类似于点电荷的电场线分布，可结合点电荷电场的特点分析。

【解答】：解：AB、磁通量Φ=Bs，也是穿过球面的磁感线的条数，由于从磁单极子发出的磁感线的条数是一定的，故穿过球面1与球面2的磁感线的条数是相等的，即球面1与球面2的磁通量相等，故A正确，B错误；

CD、若有磁单极子，位于球心处，因为它的磁感线分布类似于点电荷的电场线的分布，故我们可以类比一个点电荷放在球心处，则a点的电场强度大于b点，故a点的磁感应强度也大于b点，故CD错误。

故选：A。

【点评】：该题属于信息题，由于磁单极子磁场的对称性，与点电荷的电场具有相似性，由此分析即可。7.（单选题，3分）小电珠与电动机并联接入电路，两者均正常工作时，小电珠的电阻为R1，两端电压为U1，流过的电流为I1；电动机的内电阻为R2，两端电压为U2，流过的电流为I2则（）A.U1＜U2B.C.D.【正确答案】：B【解析】：电动机正常工作时是非纯电阻电路，不满足欧姆定律，电动机与小电珠并联接入电路，两端的电压相等，结合欧姆定律分析小灯珠电流的大小。

【解答】：解：A、小电珠与电动机并联接入电路，所以U1=U2，故A错误；

BCD、对小电珠，由欧姆定律可得U1=I1R1，电动机正常工作时，由于线圈切割磁感线产生反电动势，所以U2＞I2R2，所以，故B正确，CD错误。

故选：B。

【点评】：本题关键是明确电动机正常工作时为非纯电阻电路，知道并联电路电压相等。8.（单选题，3分）一列沿x轴负方向传播的简谐横波，t=2s时的波形如图（a）所示，x=3m处质点的振动图像如图（b）所示，则波速可能是（）

A.m/sB.m/sC.m/sD.m/s【正确答案】：A【解析】：根据题意解得波长的表达式，根据波速的计算公式可知波速的表达式，n取不同的值可解得不同的波速。

【解答】：解：在t=2s时，由x=3m处质点的振动图像（b）可知，波的周期为T=4s，质点在t=2s时从平衡位置向下振动，由波的传播方向可知，x=3m处质点可能处在处，则有

解得（n=0、1、2、3…）

则波速可能是v==m/s=m/s（n=0，1，2，3…）

当n=0时v=m/s

当n=1时v=m/s

当n=2时v=m/s

故A正确，BCD错误。

故选：A。

【点评】：本题考查波长、频率、波速的关系，解题关键掌握波速的计算，注意波的多解问题。9.（单选题，4分）如图所示，解放军战士在水平地面上拉着轮胎做匀速直线运动进行负荷训练，运动过程中保持双肩及两绳的端点A、B等高。两绳间的夹角为θ=60°，所构成的平面与水平面间的夹角恒为α=53°，轮胎重为G，地面对轮胎的摩擦阻力大小恒为Ff，则每根绳的拉力大小为（）

A.FfB.FfC.FfD.Ff【正确答案】：C【解析】：水平方向根据平衡条件求解两根绳的合力，再根据力的合成求解每根绳的拉力大小。

【解答】：解：设每根绳的拉力为F，则这两根绳拉力的合力

方向沿绳子所组成角的角平分线，与水平面的夹角为α，受力分析如图所示

对轮胎：F合cosα=Ff

解得：

故ABD错误，C正确。

故选：C。

【点评】：本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答本题的关键是能够正确的进行受力分析、知道两根绳的合力在水平方向的分力等于阻力。10.（单选题，4分）扫描隧道显微镜（STM）可用来探测样品表面原子尺度上的形貌，为了隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加恒定磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是（）A.B.C.D.【正确答案】：D【解析】：根据题意分析，对紫铜薄板施加磁场会使薄板产生感应电流，薄板会受到安培力停下来。

【解答】：解：装置的原理是利用电磁阻尼。当薄板进出磁场时产生感应电流，薄板受安培力，安培力总是阻碍导体相对磁场的运动，从而使薄板尽快停下来。只有D项阻碍上下左右振动最有效。故ABC错误，D正确。

故选：D。

【点评】：明确电磁阻尼的应用是解决问题的关键。11.（单选题，4分）图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2V。一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV。则（）A.平面a电势最低，平面f电势最高B.该电子可能到达不了平面fC.该电子经过平面b时，电势能和动能之和为10eVD.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍【正确答案】：B【解析】：根据电子克服电场力做功可判断电场线的方向，从而可知电势的高低；根据能量守恒定律判断电子到达平面f的动能，结合电子的运动进行判断即可；根据动能公式可知动能与速度的关系。

【解答】：解：A、从a到dd的过程中电子克服电场力做功，所以电场线的方向垂直于等势面由a指向f，所以平面a电势最高，平面f电势最低，故A错误；

B、电子从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV，所以相邻等势面间的电势差为2V，电子经过a时的动能为10eV，由上分析可知，当电子由a向f方向运动，则电子到达平面f的动能为2eV，由于题目中没有说明电子如何运动，因此也可能电子在匀强电场中做抛体运动，则可能不会到达平面f，故B正确；

C、在平面b上电势为2V，则电子的电势能为-2eV，动能为8eV，电势能与动能之和为6eV，小于10eV，故C错误；

D、根据能量守恒可知，电子经过平面bb时的动能为8eV，经过平面d的动能为4eV，电子经过平面b时的速率是经过d时的倍，故D错误。

故选：B。

【点评】：本题考查电势能与电场力做功，解题关键掌握匀强电场的等势面特点，其次合理运用能量守恒定律解答即可。12.（单选题，4分）动车组由多节动力车厢提供动力，从而到达提速的目的。设质量为m的动车组通过轨道abcd，若整个过程中所受阻力与速率成正比，有四节动力车厢，每节动力车厢发动机的额定功率均为P，动车组在bc段到达的最大速度为vm。下列说法正确的是（）

A.动车组在bc段匀加速启动的过程中，牵引力恒定不变B.若动车组在abcd段保持速率不变行驶，则在bc段输出功率最大C.若四节动力车厢输出的总功率为2P，动车组在bc段的最大速度为0.5vmD.动车组在cd段能到达的最大速度最大【正确答案】：D【解析】：根据受力分析，结合牛顿第二定律分析判断在相关条件下加速度和牵引力的变化；

当牵引力和阻力的大小相等时，动车的速度达到最大值，由此可求解最大速率；

【解答】：解：A、动车组在bc段匀加速启动的过程中，速度逐渐增大，所受阻力与速率成正比，所以牵引力逐渐增大，故A错误；

B、动车组在abcd段保持速率不变行驶，则阻力不变，在ab段不仅需要克服阻力，还需要克服重力做功，所以ab段输出功率最大，故B错误；

C、根据题意则有4P=fvm，f=kvm，所以4p=kv，则有2p=kv，联立解得vm′=，故C错误；

D、动车组在cdcd段除了动车自身做功外，重力也做功，故动车组在cdcd段能到达的最大速度最大，故D正确。

故选：D。

【点评】：解决该题的关键是知道功率与牵引力之间的关系，知道什么时候速度达到最大.13.（填空题，4分）如图是伏打电池原理示意图，a、b表示电极A、B和电解液接触层中的点，在图中用数字①②③表示的三个区域中，自由电荷依靠非静电力移动的区域为___（填入数字序号），B极和b点中电势较高的点是___。【正确答案】：[1]①③;[2]b点【解析】：在电源的内阻和外电阻上，电荷移动的过程中是静电力做功，在电源内部，除内阻以外部分，电荷移动的过程中是非静电力做功。在外电阻和内阻上，沿电流的方向电势降低，在非静电力区域，电势升高，电势升高的总和和电势降低的总和相等，等于电源的电动势。

【解答】：解：由题意可知，带电接触层区域可自发的进行氧化还原反应，是非静电力做功的区域，即①③区域。

电场线从正极发出指向负极，电势沿着电场线的方向降低，所以b点电势较高。

故答案为：①③；b点。

【点评】：解决本题的关键理解电动势的概念以及整个回路电势的走向，明确电源内部通过非静电力做功，将正电荷由负极移动到正极。14.（填空题，4分）如图，两个电荷量均为Q的正点电荷固定于x轴A、B两点，其坐标分别为（a，0）、（-a，0），电量为q的负点电荷在y轴坐标为（0，a）处的C点受到的电场力大小为___；由静止释放负点电荷，若其由C首次运动至O点的时间为0.2s，求0.6s内负点电荷运动的路程是___。【正确答案】：[1];[2]3a【解析】：由库仑定律F=，可求负电荷在C点所受的电场力；分析可知负点电荷在y轴上做简谐运动，平衡位置在O点振幅为a，计算出0.6秒走几个振幅，相加即为路程的大小。

【解答】：解：在C点受到的电场力

分析可知负点电荷在y轴上做往返运动，平衡位置在O点振幅为a，故由C至Q为0.2s，则T=0.2×4s=0.8s

当t=0.6s

路程为：

答：3a

【点评】：本题考查点电荷周围的场强及电荷在电场中的受力及沿CO间做往返运动。15.（填空题，4分）如图，匀强磁场垂直于软导线回路平面向外，由于磁场发生变化，回路变为圆形，在此过程中，该磁场___（选填“逐渐增强”或“逐渐减弱”），回路中感应电流的方向___（选填“顺时针”或“逆时针”）。【正确答案】：[1]逐渐减弱;[2]逆时针【解析】：根据回路的变化，结合楞次定律可判断原磁场的变化情况，同时判断回路中的感应电流方向。

【解答】：解：匀强磁场垂直于软导线回路平面向外，由于磁场发生变化，回路变为圆形，说明受到安培力的方向向外，导线围成的面积扩大，由楞次定律可知，导线内的磁通量一定在减小，因为扩大面积可以阻碍磁通量的减小，所以该磁场在“逐渐减弱”。

由楞次定律可知，原磁场方向向外，且逐渐减弱，回路中感应电流的磁场与原磁场方向相同，所以感应电流的方向是“逆时针”。

故答案为：逐渐减弱；逆时针

【点评】：本题考查楞次定律，解题关键掌握楞次定律的应用，学会根据楞次定律判断回路中电流的方向。16.（填空题，4分）2021年5月，“天问一号”着陆巡视器带着“祝融号”火星车软着陆火星时，在“降落伞减速”阶段，垂直火星表面速度由396m/s减至61m/s，用时168s，此阶段减速的平均加速度大小为___m/s2；地球质量约为火星质量的9.3倍，地球半径约为火星半径的1.9倍，“天问一号”质量约为5.3吨，“天问一号”在“降落伞减速”阶段受到的平均空气阻力约为___N。（本题答案保留一位有效数字）【正确答案】：[1]2;[2]3×104【解析】：减速阶段，根据加速度定义分析。

火星车着陆时，根据牛顿第二定律分析。

【解答】：解：减速阶段加速度大小为

根据

解得g=

地球质量约为火星质量的9.3倍，地球半径约为火星半径的1.9倍，可知

火星车着陆时，根据牛顿第二定律可知f-mg火=ma

解得f≈3×104N

故答案为：2；3×104。

【点评】：该题考查了万有引力定律的相关知识，根据重力等于万有引力，结合牛顿第二定律分析求解是关键。17.（填空题，4分）在如图（a）所示的电路中，电源电动势为3V，内阻不计，L1、L2为相同规格的小灯泡，这种小灯泡的U-I曲线如图（b）所示，R为定值电阻，阻值为10Ω当开关S闭合后，L1消耗的电功率为___W，电路消耗的总功率___W。【正确答案】：[1]0.75;[2]1.35【解析】：根据闭合电路欧姆定律表示出灯泡L1两端的电压和电流的关系式，并在画在I-U图线中，找出交点求解。

【解答】：解：由图（b）可知，当小灯泡的电压为U1=3V时，电流为I1=0.25A，所以L1消耗的电功率为P=U1I1=3×0.25W=0.75W

由图（a）可知，L2两端的电压与电流的关系为

在图（b）中做出该关系式的图线，如图所示，由图可知L2两端的电压为U2=1V，电流为

I2=0.2A，L2消耗的功率为P2=I2U2=0.2×1W=0.2W

电阻R消耗的功率为P3=（E-U2）I2=（3-1）×0.2W=0.4W

电路消耗的总功率P=P1+P2+P3=0.75W+0.2W+0.4W=1.35W

故答案为：0.75，1.35

【点评】：注意学会从数学函数的角度分析物理图象问题，并区分曲线上某点与原点连线的斜率和曲线的切线的斜率含义的不同，表示电源的伏安特性曲线是往下倾斜的直线，表示电阻的伏安特性曲线是过原点的曲线，若将两图象画在同一坐标系中，其交点即表示该电源与该电阻接在了同一个电路中了。18.（问答题，10分）（1）如图（a）所示为“用DIS测变速直线运动的瞬时速度”实验装置，图（b）为实验软件界面。实验中选择不同宽度的挡光片，由宽变窄逐次实验，每次实验中应使小车从轨道的___（选填“同一位置”或“不同位置”）由静止释放；

（2）通过计算平均速度的大小可得，随着挡光片宽度减小，小车的平均速度将___（选填“增大”、“不变”或“减小”）；

（3）如图（c）所示，相隔一定距离增加一个光电门传感器，可探究“物体质量一定，加速度a与物体受力F的定量关系”。若挡光片宽度为d，两光电门沿导轨方向的距离为L，某次实验测定小车经过两个光电门的挡光时间为t1、t2，则小车的加速度的表达为___；

（4）甲乙两位同学分别实验根据实验数据作图得到图（d）所示图线①②，两位同学实验中使用的小车质量，___（选填“甲”或“乙”）质量更大一些，分析两位同学实验误差的最可能原因及应如何调整___。

【正确答案】：同一位置;减小;a=;乙;导轨倾角过大，应调整导轨倾角使小车在不受拉力时可在轨道上匀速运动【解析】：（1）极短时间内的平均速度大小可以近似认为是该时刻的瞬时速度大小，按实验要求小车通过光电门的速度应相同，确定小车释放的位置；

（2）由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度，再根据实验操作过程分析速度的变化；

（3）根据运动学公式求出加速度的表达式；

（4）由牛顿第二定律写出a-F的表达式，根据斜率比较质量的大小，并分析纵截距的原因。

【解答】：解：（1）每次实验中为了保证通过光电门的速度一样，应使小车从轨道的同一位置由静止释放；

（2）挡光片越小，挡光片的平均速度越趋近于挡光片前端的速度即越趋近于车头的速度，所以挡光片宽度减小，小车的平均速度将减小；

（3）先求光电门通过两光电门的速度，v1=、v2=，再根据速度—位移公式则有：，解得；

（4）根据牛顿第二定律可知，a-F图象斜率的倒数为小车的质量，②的斜率小，所以乙的质量更大一些；

从图中可以看出，当F为0时，就有了加速度，所以应该为导轨倾角过大，应调整导轨倾角使小车在不受拉力时可在轨道上匀速运动。

故答案为：（1）同一位置；（2）减小；（3）a=；（4）乙、导轨倾角过大，应调整导轨倾角使小车在不受拉力时可在轨道上匀速运动

【点评】：常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础．处理实验时一定要找出实验原理，根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项。19.（问答题，14分）2022年北京冬奥会将于2月4日至2月20日举行，跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一，如图为一简化的跳台滑雪的雪道示意图。助滑坡由AB和BC组成，AB是倾角为37°的斜坡，长度为L=100m，BC为半径R=20m的圆弧面，二者相切于B点，与水平面相切于C，∠BOC=37°，雪橇与滑道间的动摩擦因数为μ=0.4处处相等，CD为竖直跳台。运动员连同滑雪装备总质量为70kg，从A点由静止滑下，通过C点水平飞出，飞行一段时间落到着陆坡DE上的E点。运动员运动到C点时的速度是20m/s，CE间的竖直高度hCE=41.25m。不计空气阻力。全程不考虑运动员使用滑雪杖助力，试求：

（1）运动员在E点着陆前瞬时速度大小；

（2）运动员到达滑道上的C点时受到的支持力大小和加速度大小；

（3）运动员从A点滑到C点过程中克服阻力做的功。【正确答案】：

【解析】：（1）根据平抛运动的特点分别计算出水平速度和竖直速