2023年广东省广州市天河区高考物理一模试卷

2023年广东省广州市天河区高考物理一模试卷试题数：16，满分：1001.（单选题，4分）2021年7月28日，在东京奥运会男子双人跳板决赛中，中国选手谢思埸、王宗源获得冠军。如图1所示是他们踏板起跳的精彩瞬间，从离开跳板开始计时，跳水过程中运动员重心的v-t图像如图2所示，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。则下列说法正确的是（）A.运动员在入水前做的是自由落体运动B.运动员在t=2s时已浮出水面C.运动员在水中的加速度逐渐增大D.运动员双脚离开跳板后重心上升的高度为m2.（单选题，4分）如图所示，人游泳时若某时刻手掌对水的作用力大小为F，该力与水平方向的夹角为30°，则该力在水平方向的分力大小为（）A.FB.C.D.2F3.（单选题，4分）嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道，轨道高度200km,运行周期：127min.若还知道引力常量G和月球平均半径r,仅利用以上条件不能求出的是（）A.月球对卫星的吸引力B.月球表面的重力加速度C.卫星绕月球运行的速度D.卫星绕月运行的加速度4.（单选题，4分）滑板运动是年轻人喜爱的一种新兴极限运动，如图，某同学腾空向左飞越障碍物，若不计空气阻力，并将该同学及滑板看着是质点，则该同学及板在空中运动的过程中（）A.做匀变速运动B.先超重后失重C.在最高点时速度为零D.在向上和向下运动通过空中同一高度时速度相同5.（单选题，4分）人体的细胞膜模型图如图所示，由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位）。现研究某小块均匀的细胞膜，厚度为d,膜内的电场可看作匀强电场，简化模型如图所示。初速度可视为零的正一价钠离子仅在电场力的作用下，从图中的A点运动到B点，下列说法正确的是（）

A.A点电势低于B点电势B.钠离子的电势能减小C.钠离子的加速度变大D.若膜电位不变，当d越大时，钠离子进入细胞内的速度越大6.（单选题，4分）一列简谐横波某时刻的波形图如图所示。此后K质点比L质点先回到平衡位置。下列判断正确的是（）A.该简谐横波沿x轴负方向传播B.此时K质点沿y轴正方向运动C.此时K质点的速度比L质点的小D.此时K质点的加速度比L质点的小7.（单选题，4分）如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角θ=60°时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c，则（）A.玻璃砖的折射率为1.5B.OP之间的距离为RC.光在玻璃砖内的传播速度为cD.光从玻璃到空气的临界角为30°8.（单选题，4分）如图，足够长的磁铁在空隙产生一个径向辐射状磁场，一个圆形细金属环与磁铁中心圆柱同轴，由静止开始下落，经过时间t,速度达最大值v,此过程中环面始终水平。已知金属环质量为m、半径为r、电阻为R，金属环下落过程中所经过位置的磁感应强度大小均为B，重力加速度大小为g,不计空气阻力，则（）A.在俯视图中，环中感应电流沿逆时针方向B.环中最大的感应电流大小为C.环下落过程中所受重力的冲量等于其动量变化D.t时间内通过金属环横截面的电荷量为9.（多选题，6分）两个核反应方程：①H+H→He+x1②P→Si+x2，其中x1x2各表示某种粒子，则下列说法正确的是（）A.①是聚变反应B.②是裂变反应C.X1是HD.X2是e10.（多选题，6分）我国风洞技术世界领先。如图所示，在模拟风洞管中的光滑斜面上，一个小物块受到沿斜面方向的恒定风力作用，沿斜面加速向上运动，则从物块接触弹簧至到达最高点的过程中（）A.物块的动能先增大后减小B.物块加速度一直减小到零C.弹簧弹性势能一直增大D.物块和弹簧组成的系统机械能先增大后减小11.（多选题，6分）据报道，我国空间站安装了现代最先进的霍尔推进器用以空间站的轨道维持。如图乙，在很窄的圆环空间内有沿半径向外的磁场1，其磁感应强度大小可近似认为处处相等；垂直圆环平面同时加有匀强磁场2和匀强电场（图中没画出），磁场1与磁场2的磁感应强度大小相等、已知电子电量为e,质量为m。若电子恰好可以在圆环内沿顺时针方向做半径为R、速率为v的匀速圆周运动，则以下说法正确的是（）A.电场方向垂直环平面向外B.电子运动周期为C.垂直环平面的磁感应强度大小为D.电场强度大小为12.（问答题，6分）如图1所示是可用轻杆、小球和硬纸板等制作一个简易加速度计，粗略测量运动物体的加速度。在轻杆上端装上转轴，固定于竖直纸板上的O点，轻杆下端固定一小球，杆可在竖直平面内自由转动。将此装置固定于运动物体上，当物体向右加速（减速）运动时，杆便向左（向右）摆动。为了制作加速度计的刻度盘，同学们进行了如下操作：

（1）让重锤做自由落体运动，利用打点计时器打出的纸带测量当地的重力加速度，实验中得到一条较理想的纸带，在纸带上取7个计数点，相邻两个计数点间的时间间隔为0.02。

根据数据求出重力加速度g=___m/s2（保留三位有效数字）。

（2）测量当地重力加速度后还应测量的物理量是___（填入所选物理量前的字母）；

A.小球的质量m

B.轻杆的长度L

C.小球的直径d

D.轻杆与竖直方向的夹角θ

（3）写出加速度与被测物理量之间的关系式___（用被测物理量的字母表示）。13.（问答题，10分）力敏电阻器是一种能将机械力转换为电信号的特殊元件，其电阻值可随外加压力大小而改变．某同学为研究一个力量电阻器Rx（阻值变化范围为几欧姆到几十欧姆）的特性．设计了如图a所示的电路，所用电源的电动势为3V，内阻忽略不计，滑动变阻器的调节范围为0～20Ω．除图a中的器材外，还有如下器材可供选择：

电流表A1（量程为0～0.6A，内阻r1=1.5Ω）

电流表A2（量程为0～0.6A，内阻约为2Ω）

电压表V（量程为0～15V，内阻约为20kΩ）

（1）为使测量更准确，图a中P处选用电表___，Q处选用电表___（均填选用电表的符号）；

（2）闭合开关S，多次改变对力敏电阻的压力F，记录下电表读数，得到Rx不同的值，描绘出Rx-F图像如图b所示，由图像可得Rx与F的函数关系表达式Rx=___；

（3）该同学用力敏电阻和所提供的器材，把电流表A1改成一个压力表（即在电流表A1表盘的对应刻度位置处标上压力大小），请在图c虚线框内画出设计电路图；

（4）若将电流表A1表盘的0.15A刻度处标为压力表的0刻度，则滑动变阻器接入电路的阻值应调为___Ω，该压力表能测量压力的最大值是___N．14.（问答题，8分）负压救护车在转运传染病人过程中发挥了巨大作用，所谓负压，就是利用技术手段，使负压舱内气压低于外界大气压，所以空气只能由舱外流向舱内，而且负压还能将舱内的空气进行无害化处理后排出。某负压救护车负压舱没有启动时，设舱内的大气压强为p0、温度为T0、体积为V0，启动负压舱后，要求负压舱外和舱内的压强差为。

①若不启动负压舱，舱内气体与外界没有循环交换，负压舱内温度升高到T0时，求舱内气体压强是多少。

②若启动负压舱，舱内温度保持T0不变，达到要求的负压值，求需要抽出压强为p0状态下多少体积的气体。15.（问答题，11分）某冰壶队为了迎接冬奥会，积极开展训练。某次训练中使用的红色冰壶A和蓝色冰壶B的质量均为20kg,初始时两冰壶之间的距离s=7.5m,运动员以v0=2m/s的初速度将红色冰壶A水平掷出后，与静止的蓝色冰壶B碰撞，碰后红色冰壶A的速度大小变为vA=0.2m/s,方向不变，碰撞时间极短。已知两冰壶与冰面间的动摩擦因数均为μ=0.02，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）红色冰壶A从开始运动到停下所需的时间；

（2）两冰壶碰撞过程中损失的机械能。

16.（问答题，15分）如图所示，无限大的xOy平面内，在y轴左侧有沿x轴正方向的匀强电场，在y轴右侧有垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。y轴上S（-d,0）处有一粒子源，在坐标平面内先后向磁场中与+y方向夹角为30°～150°范围内发射粒子，粒子的质量为m、电荷量为+q,所有粒子第一次经磁场偏转后均可同时从O点进入电场。不计粒子重力及粒子间相互作用。

（1）求从S发出粒子的最小速度v；

（2）若最先从粒子源射出的粒子，经过一次电场偏转，恰好运动到S点。求电场强度的大小E0；

（3）若电场强度E为（2）中E0的4倍，最小速度的粒子从粒子源射出后第三次经过y轴的位置为P点，最先射出的粒子从粒子源射出后第三次经过y轴的位置为Q点，求PQ之间的距离。

2023年广东省广州市天河区高考物理一模试卷参考答案与试题解析试题数：16，满分：1001.（单选题，4分）2021年7月28日，在东京奥运会男子双人跳板决赛中，中国选手谢思埸、王宗源获得冠军。如图1所示是他们踏板起跳的精彩瞬间，从离开跳板开始计时，跳水过程中运动员重心的v-t图像如图2所示，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。则下列说法正确的是（）A.运动员在入水前做的是自由落体运动B.运动员在t=2s时已浮出水面C.运动员在水中的加速度逐渐增大D.运动员双脚离开跳板后重心上升的高度为m【正确答案】：D【解析】：根据v-t图像分析运动员在入水前的运动情况，判断运动员在t=2s时的运动状态，根据图像的斜率分析加速度变化情况。根据图像与时间轴所围的面积表示位移，来求解运动员双脚离开跳板后重心上升的高度。

【解答】：解：A、运动员离开跳板时有向上的初速度，在入水前做的不是自由落体运动，故A错误；

B、运动员在t=2s时速度减为零，此时人处于水下的最深处，没有浮出水面，故B错误；

C、1-2s运动员向下减速，图线的斜率逐渐减小，运动员在水中的加速度逐渐减小，故C错误；

D、在s运动员向上运动，由可知运动员双脚离开跳板后上升的高度为h=m=m,故D正确。

故选：D。

【点评】：本题以男子双人跳板决赛为情景，考查v-t图像，考查考生的物理观念。关键要知道v-t图像的斜率表示加速度，图像与时间轴所围的面积表示位移。2.（单选题，4分）如图所示，人游泳时若某时刻手掌对水的作用力大小为F，该力与水平方向的夹角为30°，则该力在水平方向的分力大小为（）A.FB.C.D.2F【正确答案】：C【解析】：以F为对角线，分别沿水平和竖直方向为邻边做平行四边，求水平分力。

【解答】：解：根据平行四边形定则，可知沿水平方向和竖直方向将手掌对水的作用力分解，如图所示：

则该力在水平方向的分力大小为：Fx=Fcos30°=F

故ABD错误，C正确。

故选：C。

【点评】：合力与分力共同作用效果相同，是等效替代的关系，满足平行四边形定则。3.（单选题，4分）嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道，轨道高度200km,运行周期：127min.若还知道引力常量G和月球平均半径r,仅利用以上条件不能求出的是（）A.月球对卫星的吸引力B.月球表面的重力加速度C.卫星绕月球运行的速度D.卫星绕月运行的加速度【正确答案】：A【解析】：本题关键根据万有引力提供绕月卫星做圆周运动的向心力，以及月球表面重力加速度的表达式，列式求解分析。

【解答】：解：A、由于卫星的质量未知，故月球对卫星的吸引力无法求出；

B、绕月卫星绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、月球质量为M，有：

=m（）2（r+h）…①

根据万有引力等于重力，可得月球表面重力加速度为：

g月=…②

联立①②可以求解出月球表面的重力加速度；

C、由v=，可以求出卫星绕月球运行的速度；

D、由a=，可以求出卫星绕月运行的加速度。

本题选不能的，故选：A。

【点评】：本题关键根据绕月卫星的引力提供向心力列式，再结合月球表面重力等于万有引力列式求解。向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用。4.（单选题，4分）滑板运动是年轻人喜爱的一种新兴极限运动，如图，某同学腾空向左飞越障碍物，若不计空气阻力，并将该同学及滑板看着是质点，则该同学及板在空中运动的过程中（）A.做匀变速运动B.先超重后失重C.在最高点时速度为零D.在向上和向下运动通过空中同一高度时速度相同【正确答案】：A【解析】：忽略空气阻力，该同学做斜抛运动，只受重力，加速度恒为重力加速度，为匀变速运动，根据机械能守恒定律知速度大小，但方向为运动轨迹的切线方向。

【解答】：解：AB、忽略空气阻力，只受重力，加速度恒为g,竖直向下，该同学做匀变速直线运动，始终处于完全失重状态，故A正确，B错误；

C、在最高点时，竖直方向的速度为零，水平方向速度不为零，故C错误；

D、根据机械能守恒定律知在向上和向下运动通过空中同一高度时速度大小相同，但方向不同，故D错误。

故选：A。

【点评】：明确各种概念即可解题：匀变速运动是加速度保持不变的运动；失重时加速度方向向下，超重时加速度方向向上；斜抛运动，同一高度速度大小相等，方向不同。5.（单选题，4分）人体的细胞膜模型图如图所示，由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位）。现研究某小块均匀的细胞膜，厚度为d,膜内的电场可看作匀强电场，简化模型如图所示。初速度可视为零的正一价钠离子仅在电场力的作用下，从图中的A点运动到B点，下列说法正确的是（）

A.A点电势低于B点电势B.钠离子的电势能减小C.钠离子的加速度变大D.若膜电位不变，当d越大时，钠离子进入细胞内的速度越大【正确答案】：B【解析】：根据题意可知电场线方向，沿电场线方向电势逐渐降低，电场力做正功，电势能减小，根据动能定理可知qU=，可知速度关系。

【解答】：解：A、初速度可视为零的正一价钠离子仅在电场力的作用下，从图中的A点运动到B点，则电场线有A到B，沿电场线方向电势逐渐降低，所以A点电势大于B点电势，故A错误；

B、钠离子运动过程中电场力做正功，电势能减小，故B正确；

C、膜内的电场可看作匀强电场，所以加速度不变，故C错误；

D、根据动能定理可知qU=，则电压不变时，速度不变，故D错误；

故选：B。

【点评】：本题考查电势能与电场力做功，解题关键掌握电场线的特点，注意沿电场线方向电势逐渐降低。6.（单选题，4分）一列简谐横波某时刻的波形图如图所示。此后K质点比L质点先回到平衡位置。下列判断正确的是（）A.该简谐横波沿x轴负方向传播B.此时K质点沿y轴正方向运动C.此时K质点的速度比L质点的小D.此时K质点的加速度比L质点的小【正确答案】：D【解析】：根据同侧法判断由质点L、K的振动方向判断波沿x轴正方向传播；根据L处于最大位移，由此判断K、L的速度大小；根据a=判断质点K、L的加速度大小。

【解答】：解：AB、质点K比质点L先回到平衡位置，而质点L的运动方向沿y轴正方向，K沿y轴负方向运动，所以波沿x轴正方向传播，故AB错误；

C、L处于最大位移，所以此时质点L的速度为零，而K正向下运动，所以K的速度大于L的速度，故C错误；

D、根据a=可知，加速度与位移成正比，L此时位移最大，则L的加速度最大，故D正确。

故选：D。

【点评】：本题主要是考查了波的图象；解答本题的关键是根据质点的振动方向判断出波的传播方向；一般的判断方法是根据“平移法”或“同侧法”来判断；知道同一波峰或波谷两侧附近的各点振动方向相反。7.（单选题，4分）如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角θ=60°时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c，则（）A.玻璃砖的折射率为1.5B.OP之间的距离为RC.光在玻璃砖内的传播速度为cD.光从玻璃到空气的临界角为30°【正确答案】：C【解析】：根据题意画出两种情况下的光路图，根据全反射条件结合折射定律求解OP、折射率和临界角C，根据v=求解光在玻璃砖内的传播速度。

【解答】：解：ABD、根据题意可知，当光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射，如图甲所示；

当入射角θ=60°时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行，则光线折射光线与垂直于OP的夹角相等，故光路如图乙所示。

对图甲根据全反射的条件可得：sinC==

对图乙根据折射定律可得：n=

其中sinα=

联立解得：OP=，n=，临界角为：C=arcsin，故ABD错误；

C、光在玻璃砖内的传播速度为：v==c，故C正确。

故选：C。

【点评】：本题主要是考查了光的折射和光的全反射；解答此类题目的关键是弄清楚光的传播情况，画出光路图，根据图中的几何关系求出折射角或入射角，然后根据光的折射定律或全反射的条件列方程求解。8.（单选题，4分）如图，足够长的磁铁在空隙产生一个径向辐射状磁场，一个圆形细金属环与磁铁中心圆柱同轴，由静止开始下落，经过时间t,速度达最大值v,此过程中环面始终水平。已知金属环质量为m、半径为r、电阻为R，金属环下落过程中所经过位置的磁感应强度大小均为B，重力加速度大小为g,不计空气阻力，则（）A.在俯视图中，环中感应电流沿逆时针方向B.环中最大的感应电流大小为C.环下落过程中所受重力的冲量等于其动量变化D.t时间内通过金属环横截面的电荷量为【正确答案】：B【解析】：根据右手定则分析感应电流方向，当重力等于安培力时，环下落的速度最大，由功能关系求解感应电流；根据电荷量定义式分析电荷量大小。

【解答】：解：A、根据右手定则，在圆环上取一段分析可知环中感应电流沿顺时针方向，故A错误；

B、当重力等于安培力时，环下落的速度最大，此时感应电流最大，根据

mgv=I2R，

解得：I=，

故B正确；

C、环下落过程中受重力和安培力作用，根据动量定理可知，重力的冲量小于其动量变化，故C错误；

D、设t时间内通过金属环横截面的电荷量为q。环下落速度为v时的感应电流大小为

I=，

由于环中感应电流不断增大，则

q＜It=，

故D错误。

故选：B。

【点评】：解决本题时，要知道环的有效切割长度等于周长2πr,要能根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和安培力公式推导出安培力与速度的关系。9.（多选题，6分）两个核反应方程：①H+H→He+x1②P→Si+x2，其中x1x2各表示某种粒子，则下列说法正确的是（）A.①是聚变反应B.②是裂变反应C.X1是HD.X2是e【正确答案】：AD【解析】：根据电荷数守恒、质量数守恒确定未知粒子的电荷数和质量数，从而知道未知粒子为何种粒子．

【解答】：解：H+H→He+x1，知x1的电荷数为0，质量数为1，为中子，该反应为聚变反应。P→Si+x2，知x2的电荷数为1，质量数为0，为正电子。该反应不是裂变反应。故A、D正确。B、C错误。

故选：AD。

【点评】：解决本题的关键知道核反应过程中电荷数守恒、质量数守恒．10.（多选题，6分）我国风洞技术世界领先。如图所示，在模拟风洞管中的光滑斜面上，一个小物块受到沿斜面方向的恒定风力作用，沿斜面加速向上运动，则从物块接触弹簧至到达最高点的过程中（）A.物块的动能先增大后减小B.物块加速度一直减小到零C.弹簧弹性势能一直增大D.物块和弹簧组成的系统机械能先增大后减小【正确答案】：AC【解析】：物块接触弹簧后，根据弹簧弹力的变化，分析物块的合力变化，判断加速度和速度的变化。根据形变量的变化判断弹簧弹性势能的变化。根据风力做功情况判断机械能的变化情况。

【解答】：解：AB、物块接触弹簧前沿斜面向上做加速运动，可知风力大于物块的重力沿斜面向下的分力，物块所受合力沿斜面向上。物块与弹簧接触后将受到弹簧沿斜面向下的弹力，开始时弹力较小，风力大于弹力和物块的重力沿斜面向下的分力之和，物块的合力沿斜面向上，物块做加速运动，随物块向上运动，弹簧的压缩量增大，弹簧弹力增大，物块所受合力减小，加速度减小，物块向上做加速度减小的加速运动，当物块合力为零时速度最大，然后物块继续向上运动过程物块所受合力向下，加速度向下，物块向上做加速度增大的减速运动，直到速度为零，物块上升到最高点，由此可知，从物块接触弹簧至到达最高点的过程中，物块的速度先增大后减小，加速度先减小到零然后反向增大，则物块的动能先增大后减小，故A正确，B错误；

C、从物块接触弹簧至到达最高点的过程中，弹簧的压缩量一直增大，则弹簧的弹性势能一直增大，故C正确；

D、从物块接触弹簧至到达最高点的过程中，风力对物块与弹簧组成的系统一直做正功，由功能关系可知，物块和弹簧组成的系统机械能一直增大，故D错误。

故选：AC。

【点评】：本题分析时，要抓住弹簧弹力的可变性，来分析物块合力的变化情况，从而判断加速度的变化情况。11.（多选题，6分）据报道，我国空间站安装了现代最先进的霍尔推进器用以空间站的轨道维持。如图乙，在很窄的圆环空间内有沿半径向外的磁场1，其磁感应强度大小可近似认为处处相等；垂直圆环平面同时加有匀强磁场2和匀强电场（图中没画出），磁场1与磁场2的磁感应强度大小相等、已知电子电量为e,质量为m。若电子恰好可以在圆环内沿顺时针方向做半径为R、速率为v的匀速圆周运动，则以下说法正确的是（）A.电场方向垂直环平面向外B.电子运动周期为C.垂直环平面的磁感应强度大小为D.电场强度大小为【正确答案】：BCD【解析】：电子在圆环内沿顺时针方向做半径为R、速率为v的匀速圆周运动，电场力需要与磁场1产生的洛伦兹力平衡，磁场2的洛伦兹力提供电子做圆周运动的向心力，根据平衡条件判断电场方向和大小，根据洛伦兹力提供向心力列式可求磁感应强度大小。

【解答】：解：A.根据左手定则可知电子在圆环内受到沿半径向外的磁场1的洛伦兹力方向垂直环平面向里，电场力需要与该洛伦兹力平衡，电场力方向应垂直环平面向外，由于电子带负电，故电场方向垂直环平面向里，故A错误；

B.电子在圆环内沿顺时针方向做半径为R、速率为v的匀速圆周运动，则电子运动周期为

T=

故B正确；

C.电子在圆环内受到磁场2的洛伦兹力提供电子做圆周运动的向心力，则有

evB=m

解得：B=

故C正确；

D.电子在垂直环平面方向受力平衡，则有

eE=evB

解得：E=

故D正确；

故选：BCD。

【点评】：本题考查带电粒子在混合场中的圆周运动，知道磁场1洛伦兹力与电场力平衡，磁场2洛伦兹力提供向心力是解题关键，难度不大。12.（问答题，6分）如图1所示是可用轻杆、小球和硬纸板等制作一个简易加速度计，粗略测量运动物体的加速度。在轻杆上端装上转轴，固定于竖直纸板上的O点，轻杆下端固定一小球，杆可在竖直平面内自由转动。将此装置固定于运动物体上，当物体向右加速（减速）运动时，杆便向左（向右）摆动。为了制作加速度计的刻度盘，同学们进行了如下操作：

（1）让重锤做自由落体运动，利用打点计时器打出的纸带测量当地的重力加速度，实验中得到一条较理想的纸带，在纸带上取7个计数点，相邻两个计数点间的时间间隔为0.02。

根据数据求出重力加速度g=___m/s2（保留三位有效数字）。

（2）测量当地重力加速度后还应测量的物理量是___（填入所选物理量前的字母）；

A.小球的质量m

B.轻杆的长度L

C.小球的直径d

D.轻杆与竖直方向的夹角θ

（3）写出加速度与被测物理量之间的关系式___（用被测物理量的字母表示）。【正确答案】：9.72;D;a=gtanθ【解析】：（1）根据逐差法即可求出加速度的大小；

（2）（3）根据牛顿第二定律及受力情况，列出等式求出加速度，然后判断正确的选项。

【解答】：解：（1）根据逐差法，自由落体运动的加速度：g===9.72m/s2

（2）由加速度原理可知，小车加速度沿水平方向，当轻杆与竖直方向夹角为θ时，小球受力分析如图所示：

由平衡条件可知，沿竖直方向合力为0，则有：=tanθ

由牛顿第二定律可知：F=ma

联立解得：a=gtanθ

可知测量当地重力加速度后还应测量的物理量轻杆与竖直方向的夹角θ，与其他的物理量无关，故ABC错误，D正确。

故选：D

（3）由（2）的分析可知，加速度与被测物理量之间的关系式为a=gtanθ。

故答案为：（1）9.72；（2）D；（3）a=gtanθ

【点评】：本题考查了牛顿第二定律的应用，解题的关键是熟练掌握受力分析和力的合成，结合牛顿第二定律F=ma计算出加速度。13.（问答题，10分）力敏电阻器是一种能将机械力转换为电信号的特殊元件，其电阻值可随外加压力大小而改变．某同学为研究一个力量电阻器Rx（阻值变化范围为几欧姆到几十欧姆）的特性．设计了如图a所示的电路，所用电源的电动势为3V，内阻忽略不计，滑动变阻器的调节范围为0～20Ω．除图a中的器材外，还有如下器材可供选择：

电流表A1（量程为0～0.6A，内阻r1=1.5Ω）

电流表A2（量程为0～0.6A，内阻约为2Ω）

电压表V（量程为0～15V，内阻约为20kΩ）

（1）为使测量更准确，图a中P处选用电表___，Q处选用电表___（均填选用电表的符号）；

（2）闭合开关S，多次改变对力敏电阻的压力F，记录下电表读数，得到Rx不同的值，描绘出Rx-F图像如图b所示，由图像可得Rx与F的函数关系表达式Rx=___；

（3）该同学用力敏电阻和所提供的器材，把电流表A1改成一个压力表（即在电流表A1表盘的对应刻度位置处标上压力大小），请在图c虚线框内画出设计电路图；

（4）若将电流表A1表盘的0.15A刻度处标为压力表的0刻度，则滑动变阻器接入电路的阻值应调为___Ω，该压力表能测量压力的最大值是___N．【正确答案】：A2;A1;18.0-2F;0.5;7.5【解析】：（1）对照电源的电动势，电压表V的量程过大，故不可选。选择内阻已知的电流表A1来间接的测量电压；

（2）由图b所示图像可知Rx与F成线性关系，由数学方法求解；

（3）电流表A1应与力敏电阻器串联组成电路；

（4）依题意当F=0时，电路电流为I1=0.15A，由闭合电路欧姆定律求得滑动变阻器的阻值；电流表A1的满偏时，对应压力最大，由闭合电路欧姆定律求解。

【解答】：解：（1）所用电源的电动势为3V，而电压表V的量程为0～15V，可知电压表V的量程过大，故不可选；

电压的测量选择内阻已知的电流表A1来间接的测量（即用其示数乘以其内阻得到电压值），取Q处选用电流表A1，那么干路中P处选用电流表A2。

（2）由图b所示图像可知Rx与F成线性关系，设Rx与F的函数关系为：Rx=kF+b

当F=0时，Rx=18.0Ω，则有：18.0Ω=b

当F=4.0N时，Rx=10.0Ω，则有：10.0=4.0k+b,解得：k=-2Ω/N

可得Rx与F的函数关系表达式Rx=18.0-2F；

（3）把电流表A1改成一个压力表，电流表A1应与力敏电阻器串联，电路图如下图所示：

（4）将电流表A1表盘的0.15A刻度处标为压力表的0刻度，即当F=0时，电路电流为I1=0.15A，此时Rx=18.0Ω，由闭合电路欧姆定律可得：

E=I1（Rx+R0+r1），代入数据得：3=0.15×（18.0+R0+1.5），解得：R0=0.5Ω

故滑动变阻器接入电路的阻值应调为0.5Ω

电流表A1的满偏电流为Ig=0.6A，设力敏电阻的最小值为Rmin，压力的最大值为Fmax，由闭合电路欧姆定律可得：

E=Ig（Rmin+R0+r1），代入数据得：3=0.6×（Rmin+0.5+1.5），解得：Rmin=3.0Ω

由Rx与F的函数关系表达式可得：Rmin=18.0-2Fmax

代入数据解得：Fmax=7.5．

故该压力表能测量压力的最大值是7.5N。

故答案为：（1）A2，A1；（2）18.0-2F；（3）见解答；（4）0.5；7.5

【点评】：本题考查了电路测量电表的选择以及电路设计问题，解析实验的原理是关键。要知道已知内阻的电流表可以间接测量电压，若量程不满足时可以进行改装。14.（问答题，8分）负压救护车在转运传染病人过程中发挥了巨大作用，所谓负压，就是利用技术手段，使负压舱内气压低于外界大气压，所以空气只能由舱外流向舱内，而且负压还能将舱内的空气进行无害化处理后排出。某负压救护车负压舱没有启动时，设舱内的大气压强为p0、温度为T0、体积为V0，启动负压舱后，要求负压舱外和舱内的压强差为。

①若不启动负压舱，舱内气体与外界没有循环交换，负压舱内温度升高到T0时，求舱内气体压强是多少。

②若启动负压舱，舱内温度保持T0不变，达到要求的负压值，求需要抽出压强为p0状态下多少体积的气体。【正确答案】：

【解析】：①舱内气体做等容变化，根据查理定律求得舱内压强；

②舱内的气体做等温变化，根据玻意耳定律求得达到负压时的体积，把抽出的体积作为研究对象，根据玻意耳定律即可求得。

【解答】：解：①由于舱内气体与外界没有循环交换，负压舱内温度升高后压强为p1，由查理定律可得

解得

②启动负压舱，设舱内气体体积变为V0+ΔV，压强为p2，由负压舱特点可得

由玻意耳定律可得p0V0=p2（V0+ΔV）

设抽出气体在压强p0状态下的体积为V1，由玻意耳定律可得p2ΔV=p0V1

解得

答：①若不启动负压舱，舱内气体与外界没有循环交换，负压舱内温度升高到T0时，舱内气体压强是。

②若启动负压舱，舱内温度保持T0不变，达到要求的负压值，需要抽出压强为p0状态下的体积的气体为。

【点评】：本题主要考查了玻意耳定律和查理定律，关键是找出初末状态参量，把变质量问题转化为恒质量问题。15.（问答题，11分）某冰壶队为了迎接冬奥会，积极开展训练。某次训练中使用的红色冰壶A和蓝色冰壶B的质量均为20kg,初始时两冰壶之间的距离s=7.5m,运动员以v0=2m/s的初速度将红色冰壶A水平掷出后，与静止的蓝色冰壶B碰撞，碰后红色冰壶A的速度大小变为vA=0.2m/s,方向不变，碰撞时间极短。已知两冰壶与冰面间的动摩擦因数均为μ=0.02，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）红色冰壶A从开始运动到停下所需的时间；

（2）两冰壶碰撞过程中损失的机械能。

【正确答案】：

【解析】：（1）研究碰撞前红色冰壶A的运动过程，根据动能定理求出红壶A与蓝壶B碰撞前瞬间的速度。由运动学公式求此过程红壶运动的时间。由动量定理求碰后红壶A的滑行时间，从而求得红色冰壶A从开始运动到停下所需的时间；

（2）根据动量守恒定律求出红壶与蓝壶碰撞后瞬间蓝壶的速度。由能量守恒定律求两冰壶碰撞过程中损失的机械能。

【解答】：解：（1）设红壶A与蓝壶B碰撞前瞬间的速度为v1，碰撞后瞬间蓝壶的速度为v2。

碰撞前红色冰壶A的运动过程，根据动能定理得

-μmgs=-

代入数据解得：v1=1m/s

由运动学公式有：s=

代入数据解得：t1=5s

碰撞后红色冰壶A的运动过程，取向右为正方向，根据动量定理得

-μmgt2=0-mvA

代入数据解得：t2=1s

故红色冰壶A从开始运动到停下所需的时间t=t1+t2=5s+1s=6s

（2）红壶与蓝壶碰撞过程，取向右为正方向，由动量守恒定律得

mv1=mvA+mv2

两冰碰撞过程中损失的机械能ΔE=--

联立解得：ΔE=3.2J

答：（1）红色冰壶A从开始运动到停下所需的时间是6s；

（2）两冰壶碰撞过程中损失的机械能是3.2J。

【点评】：本题中，涉及力在空间上的积累效果，可根据动能定理求速度。涉及力在时间上的积累效果，可运用动量