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高中物理原创题库之一（21~25题）
21、在做“探究功和物体速度变化的关系”的实验时，某同学认为课本上提供的方案——增加橡皮筋的根数——实际上是通过增加力的倍数，从而增加功的倍数。该同学设想，由功的计算式W=FLcosα可知，保持力不变，增加力作用的距离也可以增加功的倍数。据此，他设计了如下实验方案（实验装置如右图所示）：
①取一平整的长木板倾斜固定在水平桌面上，将一光电门（与电脑连接）固定于长木板下端的a点；
②在长木板上标出到光电门间距分别为x=L、2L、3L、4L、5L、....的位置点b、c、d、e、f、....；
③将带有很窄挡光片的小车分别从b、c、d、e、f、...点由静止释放，利用光电门测定小车通过a点的速度v=v1、v2、v3、v4、v5、...；
④然后按课本方案通过作x和v的关系图象，寻找x和v的关系，进而得出功和物体速度变化的关系．
（1）本方案中是否需要平衡摩擦力？ （填“需要”或“不需要”）
（2）该同学根据上述方案做了实验，实验记录的数据如下表所示：
x/cm 15.00 30.00 45.00 60.00 75.00
v/m·s-1 0.64 0.89 1.10 1.27 1.42

请你自行确定坐标轴所代表的物理量和标度，在右图所示坐标纸中画出x和v的关系图象：
（3）由上图可以得出本实验的最终结论是： 。
【答案】（1）不需要；（2）如右图；（3）合力的功正比于物体速度平方的变化量，即：或者。
【解析】（1）实验目的是探究功和速度变化的倍数关系，因此只需要算出功的倍数即可，即只要合力恒定，就可由本实验方案确定功的倍数，本题中合力就是mgsinθ和摩擦力的合力，因此不需要平衡摩擦；
（2）我们都熟悉动能定理，因此本实验探究是在已预知结果的情况下的“假探究”，我们只需要在表格上再添加一行并算出对应值，然后描点连线即可；
（3）由图可知，速度的平方与位移成正比，即速度平方的的变化量与合力的功成正比。
【命题意图】考察功的计算、动能定理、倍增法和实验数据处理能力。
【易错提醒】注意，计算、描点要仔细，标度要均匀、要使图线布满几乎整个坐标纸，连线应是过原点的直线；第（3）小题注意不要写成。
22、水平浅色长传送带正以v0=0.2m/s的速度匀速运动，现将一煤块（可视为质点）轻轻的放上传送带，经过Δt=0.1s后，传送带即以a=2m/s2的加速度开始加速，当传送带速度达到v=1.2m/s后，便以此速度做匀速运动．经过一段时间，煤块在传送带上留下一段黑色痕迹后，煤块相对传送带不再滑动．已知煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.1，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）煤块放上传送带后经过Δt时，煤块获得的速度；
（2）黑色痕迹的长度．
【答案】（1）0.1m/s；（2）0.37m
【解析】（1）设煤块的加速度为a1，则由牛顿第二定律，有
，
则经过Δt=0.1s后，煤块获得的速度为
v1=a1Δt=0.1m/s＜v0=0.2m/s。
（2）a1=1m/s2＜a=2m/s2，故可知传送带加速阶段，煤块不会加速到与传送带相对静止，因此，煤块一直加速到v=1.2m/s才与传送带相对静止，设煤块加速全过程位移为x1，则有
，
全过程，煤块运动时间为t，有 v=a1t，
则传送带全过程为位移为 ，
其中，传送带加速运动时间为 ，
且，
则划痕长度为，
联立解得。
【命题意图】考察匀变速直线运动规律、图象法处理多个物体相对滑动问题
【易错提醒】受传送带复杂运动所误导，对煤块的运动过程分析不清；划痕概念不清，参考系乱选。本题图象法分析更简单明了。
23、如图所示，水平放置的气缸A和容积为VB=3.6L的容器B，由一容积可忽略不计的长细管经阀门C相联．气缸A内有一活塞D，它可以无摩擦地在气缸内滑动，A放在温度恒为T1=300K、压强为p0=1.0×105Pa的大气中，B浸在T2=400K的恒温槽内，B的器壁导热性能良好．开始时C是关闭的，A内装有温度为T1=300K、体积为VA=2.4L的气体，B内没有气体．打开阀门C，使气体由A流入B，等到活塞D停止移动一段时间后，求以下两种情况下气体的体积和压强：
i)气缸A、活塞D和细管都是绝热的；
ii)A的器壁导热性能良好，且恒温槽温度调高为500K．
【答案】i)3.6L，8.89×104Pa；
ii)3.84L，1.0×105Pa
【解析】解析：i)设活塞D最终停止移动时没有靠在气缸A左壁上，此时气体温度为T2=400K，压强设为p，体积为V1，则对活塞，由平衡条件，有
…………①
解得
由理想气体状态方程可知
…………②
①②联立，解得V1=3.2L＜VB=3.6L，由此可知活塞D最终停止移动时靠在了气缸A左壁上，则此时气体体积为VB=3.6L。
设此时气体压强为p1，由理想气体状态方程可知
…………③
解得p1=8.89×104Pa
ii)设活塞D最终停止移动时靠在气缸A左壁上，此时气体温度为，压强设为p2，体积为VB，由理想气体状态方程可知
…………④
解得p2=1.11×105Pa＞p0=1.0×105Pa，由此可知活塞D最终停止移动时没有靠在气缸A左壁上，则此时气体压强为p=1.0×105Pa。
设此时气体体积为V2，由理想气体状态方程可知
…………⑤
解得V2=3.84L
【命题意图】考察理想气体状态方程、混合气体状态方程，以及多种可能的分析判断能力
【易错提醒】一方面是混合气体的状态方程不熟悉，另一方面是不知道存在多种可能，或者随便假定某种状态进行计算，算出来不合理就无所适从。
24、如图1所示，长度为4L、内壁光滑且两端封口的细玻璃管水平静止放置，一段长度为L的水银柱将管内密封的理想气体分隔成长度为2L和L的两部分a和b．
①若使环境温度缓慢升高，试分析判断水银柱是否左右移动，若移动，是向左还是向右移动；
②若将玻璃管缓慢顺时针旋转至竖直位置（如图2所示），然后再使环境温度缓慢升高，试分析判断升温过程中，水银柱是向上移动，还是向下移动，以及水银柱是否能够恢复到原来在玻璃管中的位置（如虚线所示）？

【答案】①不左右移动；②向上移动，但不能恢复到原来的位置。
【解析】①玻璃管水平放置时，有平衡条件易知，a、b两部分气体的压强总是相等的；设原来气体的压强为p1，后来气体的压强为p2，后来a气柱长度为l1，b气柱的长度为l2，则有：

两方程联立可知，，故知水银柱不左右移动；
②当玻璃管竖直放置时，有：，即有：
设升温前后a、b两部分气柱的长度保持不变（水银柱位置不变），升温前后两部分气体的压强，则有

则即b部分气体压强增加要多一些，故水银柱向上移动。
设水银柱能上升至原来的位置，则有：

解得：，与相矛盾，故水银柱不可能上升至原来的位置。
【命题意图】考察平衡条件 气体实验定律，用水银柱将两部分气体分隔开来，要求学生分别对两部分气体列状态方程，对水银柱列平衡方程，联立求解，并要求学生灵活假设的基础上再进行分析，考查学生综合分析能力和推理能力。
【易错提醒】无法进行合理的假设，因此可能进行最一般的分析，导致计算量大，无法在有限时间内有效的得出结果。
25、在弹性绳左右两端垂直绳轻摇一下，产生两个振动方向、振幅和波长都相同的正弦形“孤波”，t=0时刻两孤波传播至如图所示位置，已知左侧孤波向右传播速度大小为v1=1m/s，则下列说法中正确的是：




A、t=0时刻坐标在x=－2m处的质点，t=2s时刻运动到了O点
B、右侧孤波向左传播的速度大小v2，与v1大小一定相等
C、t=2．5s时刻，O点处质点的速度方向向上
D、t=3s时刻，O点处质点的速度方向向下
E、t=2．5~3．5s内，x=±0．5m处的质点一直保持静止
【答案】BDE
【解析】波在介质中传播时，介质中质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波的传播而迁移，故A错；在同一介质中，同一种波的传播速度相同，故B正确；t=2.5s时刻，两个孤波的“波峰”这种振动状态传至O点，因此，O点位移向上达到最大，速度为0，故C错；t=0时刻坐标在x=-3m和x=+3m处的质点都处于平衡位置且向下运动，其振动形式在t=3s时刻传至O点，此时O点处质点的速度方向向下，故D选项正确；t=2.5~3.5s内，两个孤波在x=±0.5m处引起的振动位移、速度都正好大小相等、方向相反，故这段时间内，这两处的质点保持静止，即E正确。
【命题意图】考察对波的形成与传播、波速、波的独立传播与叠加原理的理解，并借助这个模型，了解驻波的形成机制。
【易错提醒】对波的形成和传播缺乏正确理解，导致无法作答；不进行认真的作图分析，凭感觉答题。


高中物理原创题库之一


1、空间存在着平行纸面的匀强电场，但电场的具体方向未知，现用仪器在纸面内沿互成60°角的OA、OB两个方向探测该静电场中各点电势，得到各点电势φ与到O点距离的函数关系如图所示，则下列关于该电场的电场强度E的说法中，正确的是








A. ，沿OA方向 B. ，沿BO方向
C. ，沿角平分线向左 D. ，沿角平分线向左
【答案】B
【解析】由φ-x和φ-y图象可知，OA、OB两个方向上距离O点相同距离处电势相等，比如，取距离均为20cm处，电势均为40V，则这两点位于同一等势面上，用直线将两点连接，然后作这条等势线的过O点的垂线，由电场线和等势面的关系可知，这就是电场线，且方向向左，且电场强度大小等于
，故本题选B。
【命题意图】考察电场线与等势面的关系、电场强度和电势差的关系，以及识图、信息提取能力。
【易错提醒】φ-x和φ-y图象的斜率、都只是电场强度在OA、OB两个方向上的投影，因此，不可以将这两者合成的方式求解电场强度，当然更不能把这两个投影直接当做电场强度本身。认识到这点，本题就还可以用投影的方式直接求解电场强度。

2、如图所示，两足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ 水平放置，导轨间距为L，垂直导轨的虚线OO' 两侧导轨所在空间区域存在着磁感应强度均为B 的相反方向的竖直匀强磁场，两长度均为L、电阻均为R、质量均为m 的金属导体棒a、b 垂直导轨放在OO' 左右两侧,并与导轨保持良好接触，不计其他电阻。现给导体棒a一个瞬时冲量，使a 获得一个水平向右的初速度v0，则下列关于a、b 两棒此后的整个运动过程的说法中，正确的是
A、a、b 两棒组成的系统动量守恒
B、a、b 两棒最终都将以大小为的速度做匀速直线运动
C、整个过程中，a 棒上产生的焦耳热为
D、整个过程中，流过a 棒的电荷量为
【答案】BD
【解析】由右手定则和左手定则可知，两导体棒所受安培力均向左，因此系统动量不守恒，A错；回路总电动势为，随着va的减小、vb的增大，回路总电动势减小，回路电流减小，安培力减小，两棒加速度最终减为零，两棒均匀速运动，设整个过程回路中的平均电流为，则由动量定理，有
a棒： b棒：
两式联立，解得向右、向左，流过a棒的电荷量为。
同时，整个过程中，回路中产生的焦耳热为，则a棒上产生的焦耳热为。
故AC错误，BD正确。
【命题意图】考察右手定制、左手定则、电磁感应定律、动量定理和动量守恒定律，以及回路总电动势、动态过程分析、串联回路功率分配、电荷量与平均电流的关系，考察分析综合推理能力。
【易错提醒】没注意OO' 两边磁场反向，以为同向，进而误判系统动量守恒，错选A；对于回路总电动势计算、动量定理处理导体棒收尾运动问题不熟练，无法分析运动过程和确定终态；没有注意求解的是a棒的焦耳热，而当做回路总焦耳热求解，容易错选C。

3、太阳中所发生的“氢聚变”的实际过程并不是氢原子核直接聚变为氦原子核，而是借助碳、氮、氧的原子核进行的，其具体反应过程为如图所示的六步循环，请根据右图，判断下列说法中正确的是
A、X粒子是电子
B、Y粒子是中子
C、①处所发生的核反应方程为
D、六步循环的总核反应方程为
【答案】C
【解析】由质量数守恒、电荷数守恒，可知两个包含了X的核反应方程为、，包含了Y的核反应方程为，故可知X为正电子，Y为氦原子核，故A、B错；经过一个“碳循环”，碳、氮、氧的原子核都复原，有4个质子被吸纳，释放出了1个氦原子核和2个正电子，故全过程的总核反应方程为，D错误。
【命题意图】考察核反应方程的书写，核反应中的质量数守恒、电荷数守恒，同时考察基本粒子的符号，和观察概括能力。
【易错提醒】注意不要错把正电子看成了电子；另外，题干中“循环”“催化作用”都提醒了“经过一个‘碳循环’，碳、氮、氧的原子核都复原”的意思，要结合循环示意图把握住这个意思。
4、万有引力定律和库仑定律具有相同的数学结构，因此，两个定律也就有一些相同的结论。已知孤立带电导体球处于静电平衡时，电荷均匀分布在外表面；均匀带电球壳外部的电场，可以看作是将球壳上的电荷全部集中于球心处的点电荷的电场。现类比电场强度，引入引力场强度概念：质量为m的质点在引力场中某点所受引力大小为F，则该点的引力场强度为，则下列关于引力长强度的说法中，正确的是
A、质量分布均匀的球壳在其球心处产生的引力场强度为零
B、质量分布均匀的球壳在其内部任意位置产生的引力场强度均为零
C、质量为M、半径为R且质量分布均匀的孤立实心球形天体内离球心距离为r（rD、质量为M、半径为R且质量分布均匀的孤立实心球形天体外、离天体表面高度为h处的引力场强度为
【答案】ABD
【解析】孤立带电导体球处于静电平衡时，其内部电场强度处处为零——这是静电平衡的基本结论，实际上，导体球内部的电场就是其表面电荷产生的电场的叠加结果，由于电荷均匀分布在导体球外表面，这就是说，均匀带电球壳在其内部产生的电场强度处处为零。类比均匀带电球壳的电场强度，可知质量分布均匀的球壳在其内部产生的引力场强度也是处处为零，故AB正确；将质量分布均匀的实心球体分成半
径为r的实心球体（质量设为m，）和半径大于r的球壳，则球壳在离球心距离为r（r【命题意图】考察静电平衡的基本结论及对基本结论的理解，库仑定律和万有引力定律的相似数学结构，以及对牛顿第二定律的理解；同时考察类比推理能力、微元分解推理能力。
【易错提醒】不理解处于静电平衡的孤立导体内部场强是由导体表面电荷产生电场的叠加结果，从而对B选项无从下手；没注意半径大于r的球壳在其内部产生的引力场强度为零，误把整个球体质量等效看做集中于球心的质点，从而错选C。

5、如图所示为一台教学用手摇式交流发电机，当缓慢摇动大皮带轮手柄时，连接在发电机上的小灯泡就会一闪一闪的发光。若已知大皮带轮半径为R，小皮带轮半径为r，摇动手柄的角速度为ω，且摇动过程中皮带不打滑，则下列说法中正确的是
A、发电机产生的交变电流频率为
B、小灯泡闪烁的频率为
C、小灯泡的瞬时功率等于通过小灯泡的电流电压有效值的乘积
D、提高手摇手柄的角速度，可以使小灯泡亮度基本保持不变和提高小灯泡的亮度
【答案】D
【解析】大皮带轮与小皮带轮边沿线速度大小相等，则有，解得小皮带轮的角速度为，再由可知发电机线圈转动频率为，此即发电机产生的交变电流的频率，故A错；而小灯泡发光亮度只与电流大小有关，因此它在一个周期内会闪烁两次，其闪光频率为，故B错；小灯泡闪烁，也就是小灯泡亮度时刻在变化，说明小灯泡的瞬时功率时刻在变化，不是定值，而电流、电压有效值乘积计算的是定值，故C错；当增大，线圈转动频率（角速度）增加时，由可知，发电机产生的交变电流频率增加且最大值、有效值均增加，因此灯泡发光亮度增加，频率过快时，灯丝温度来不及跟随电流变化，小灯泡亮度就会趋于稳定，不再闪烁，这就是白炽灯的工作基础。
【命题意图】考察圆周运动的连接速度关联，交变电流的产生、频率、最大值有效值及其瞬时功率、平均功率等，同时考察上新课时对演示实验的观察能力。
【易错提醒】不清楚角速度和频率的关系；不注意分析小灯泡亮度其实只与电流的大小有关，因此闪光频率是交变电流频率的2倍；不注意审题，C选项问的是小灯泡的瞬时功率，而不是一个周期内的平均功率——有效值计算的功率实际上是一个周期内的交变电流的平均功率；平时上课时老师做演示实验却不注意观察，缺乏必要的经验，就无法迅速判定D选项正确与否。
6、如图所示，两根平行直圆棒MN、PQ间距保持为不变，两棒所在平面与水平面成θ角，现将一个质量为m、截面半径为R的圆柱体搁在MN、PQ上，并由静止释放，已知圆柱体与两棒之间的动摩擦因
数均为，则下列关于圆柱体被释放后的受力和运动的说法正确的是
A、圆柱体受到3个力的作用
B、两根圆棒对圆柱体的支持力都是
C、时，圆柱体就会沿斜面下滑
D、时，圆柱体一定会沿斜面下滑

7、如图所示，长直木板可以绕其左端水平固定轴转动；初始时刻，木板处于水平状态，物块静止的放置在木板上；现将木板的右端缓慢抬起，使木板绕水平轴逆时针转动，当物块刚刚开始相对木板滑动时，立即停止转动木板。已知物块与木板之间的动摩擦因数为μ，且最大静摩擦力大于滑动摩擦力，则下列说法中正确的是
A、物块尚未滑动时，随着右端的抬高，木板对物块的作用力越来越小
B、物块尚未滑动时，随着右端的抬高，木板对物块的摩擦力越来越大
C、当木板与水平面的夹角θ达到后，只需要将木板右端再抬高无限小一点点，物块就会相对木板滑动起来
D、物块刚刚开始相对木板滑动时，其加速度无限趋近于零

8、“笛音雷”是春节期间常放的一种鞭炮，其着火后一段时间内的速度—时间图像如右图所示（不计空气阻力，取竖直向上为正方向），其中t0时刻为笛音雷起飞时刻、DE段是斜率大小为g的直线。则关于笛音雷的运动，下列说法正确的是
A、“笛音雷”在t2时刻上升至最高点
B、t3~t4时间内“笛音雷”做自由落体运动
C、t0~t3时间内“笛音雷”的平均速度可能为
D、若另一颗“笛音雷”紧挨着在t0＇时刻起飞，其后的运动情况与t0时刻起飞的“笛音雷”一样，则两者之间先越来越近、后又越来越远

9、如右图所示，固定在光滑水平桌面上的导体棒MN中通有较强的恒定电流，PQ是一段能够在水平桌面上自由运动的导体棒。初始时刻，PQ垂直于MN放在MN的一侧，现给PQ通以恒定电流，则下列四幅图中，能够正确反映此后紧接着的一段时间内PQ的可能位置的是（时间先后顺序为a、b、c）



















10、（多选）平行板电容器两极板带上等量异种电荷后的电场线分布如图所示，图中水平虚线为两板间的中线．现将两个带有等量异种电荷的小球a、b（均可视为点电荷，且a在上、b在下）用绝缘轻杆连接后从离电容器无穷远处沿中线平移到电容器正中间，平移过程中两小球位置始终关于中线对称．若规定离电容器无穷远处电势为零，则下列说法中正确的是
(
+ + + + + + + + + +
- - - - - - - - - -
+
-
+
-
a
b
a
b
)








A．a球在电容器中所在位置处电势
B．a、b整体在电容器中具有的电势能
C．整个移动过程中，静电力对a、b整体做的功为正功
D．若将a、b位置互换后仍按原来的方式从无穷远处沿中线平移到电容器正中间，这个过程中静电力对a、b整体做的功

11、如图所示，某同学在学习了电场的叠加原理和等量同种电荷的电场线分布图后，得知在两点电荷连线的中垂线（x轴）上必定有两个场强最大的点A、A＇，并在此基础上进一步作了如下四个推论，你认为该同学的分析正确的是









A．若两个点电荷的位置不变，但将电荷量加倍，则x轴上场强最大的点仍然在A、A＇两位置
B．若保持两个点电荷的距离不变、并绕原点O旋转90后对称的固定在z轴上，则x轴上场强最大的点仍然在A、A＇两位置
C．若在yOz平面内固定一个均匀带电细圆环，圆环的圆心在原点O，直径与第一幅图两点电荷距离相等，则x轴上场强最大的点仍然在A、A＇两位置
D．若在yOz平面内固定一个均匀带电薄圆板，圆板的圆心在原点O，直径与第一幅图两点电荷距离相等，则x轴上场强最大的点仍然在A、A＇两位置


12、如图（1）所示为机车在足够长水平路面上以恒定功率P启动的模型，假设机车启动过程中所受阻力
F阻恒定；如图（3）所示为一足够长的水平的光滑平行金属导轨，导轨间距为L，左端接有定值电阻R，导轨处在垂直于导轨平面的匀强磁场B中，将一质量为m的导体棒垂直搁在导轨上并用水平恒力F向右拉动，金属棒和导轨的电阻不计且两者始终接触良好。图（2）、图（4）分别是机车、导体棒开始运动后的v-t图像，其中虚线是v-t图线的渐近线。则下列关于机车和导体棒运动的说法中，正确的是



图（1） 图（3）





图（2） 图（4）
A. B.
C. 两者开始运动时加速度都是无穷大 D. 两者都能在有限时间、有限距离内达到匀速运动状态

13、如图所示电路中，理想二极管具有单向导电性。当输入如图甲所示正弦交变电压后，电路中的电流按图乙所示规律变化，而二极管D、定值电阻R两端的电压按图丙、丁所示规律变化，忽略导线电阻，则下列说法中正确的是：










A、 B、电阻R消耗的电功率为
C、二极管D消耗的电功率为 D、整个电路消耗的电功率为
14、某同学在学习了动量定理之后认为，表明作用在物体上的力等于物体动量对时间的导数（变化率），而，由复合函数求导的规则可知，，其中是物体质量对时间的变化率，即物体的加速度。为了验证他的分析，该同学设计了如下问题，请你也利用下面这个问题检验一下该同学分析的的正确性。
如图所示，一工人沿着水平光滑轨道推动货车运装沙子，沙子经一竖直静止的漏斗连续的落进货车。已知某时刻，货车（连同已落入其中的沙子）质量为M，速度为v，单位时间内落进货车的沙子质量为Q，试确定货车加速度与工人对货车推力的关系。


15、亚里士多德在其著作《物理学》中说：一切物体都具有某种“自然本性”，物体由其“自然本性”决定的运动称之为“自然运动”，而物体受到推、拉、提、举等作用后的非“自然运动”称之为“受迫运动”。伽利略、笛卡尔、牛顿等人批判的继承了亚里士多德的这些说法；自牛顿之后，对于运动，新物理学认为一切物体都具有的“自然本性”是“惯性”。下列关于“惯性”和“运动”的说法中不符合新物理学的是
A．包括天体在内的一切物体的“自然运动”都是速度不变的运动——静止或者匀速直线运动
B．作用在物体上的力，是使物体做“受迫运动”即变速运动的原因
C．竖直向上抛出的物体，受到了重力，却没有立即停下来并反向运动，而是继续向上运动一段距离后才反向运动，是由于物体具有惯性，物体的速度只能连续渐变，而不能发生突变
D．可绕竖直轴转动的圆桌转得太快时，放在水平桌面上的盘子会向桌子边缘滑去，这是由于“盘子受到的向外的力”超过了“桌面给盘子的摩擦力”导致的

16、理论计算表明，天体表面的第二宇宙速度是其表面第一宇宙速度的倍。若一个天体密度足够大，以至于其表面第二宇宙速度超过光速，则任何物质包括光都无法从其表面逃逸出来，这样的天体就是黑洞。已知地球表面重力加速度为9.8m/s2，地球半径为6370km，光速为3.0×108m/s，则要使地球变成黑洞，至少需将地球的全部质量压缩至约
A．一颗绿豆大小 B．一个桂圆大小 C．一个苹果大小 D．一个西瓜大小

17、质量为m的子弹以某一初速度v0击中静止在粗糙水平地面上质量为M的木块，并陷入木块一定深度后与木块相对静止，甲、乙两图表示了这一过程开始和结束时子弹和木块可能的相对位置，设地面粗糙程度均匀，木块对子弹的阻力大小恒定，则下列说法中正确的是




A．若M较大，则可能是甲图所示情形；若M较小，则可能是乙图所示情形
B．若v0较小，则可能是甲图所示情形；若v0较大，则可能是乙图所示情形
C．地面较光滑，则可能是甲图所示情形；地面较粗糙，则可能是乙图所示情形
D．无论m、M、v0的大小和地面粗糙程度如何，都只可能是甲图所示的情形

18、如图所示是一种荡秋千的方式：人站在秋千板上，双手抓着两侧秋千绳；当他从最高点A向最低点B运动时，他就向下蹲；当他从最低点B向最高点C运动时，他又站立起来；从C回到B他又向下蹲……这样荡，秋千会越荡越高。设秋千板宽度和质量忽略不计，人在蹲立过程中，其身体中心线始终在两秋千绳和秋千板确定的平面内。则下列说法中正确的是
A．人在最低点B时处于失重状态
B．从A到B的过程中，秋千板对人做负功
C．若整个过程中人保持某个姿势不动，则秋千会越荡越低
D．从B到C的过程中，人站立起来，将体内化学能转化为系统的机械能

19、自然界中某个量D的变化量，与发生这个变化所对应的x的变化量的比值，叫做这个量D对x的变化率。下列说法中正确的是
A．若D、x表示某质点做匀加速直线运动的速度和位移，则是恒定不变的
B．若D、x表示某弹簧中的弹力与形变量，则在弹簧的弹性限度内是恒定不变的
C．若D、x表示某质点做直线运动时的动能与位移，则越大，合外力对质点做功的功率就越大
D．若D、x表示电场中x轴上各点的电势和位置坐标，则某点附近的越大，该点沿x轴方向的电场强度越大

20、理论分析表明，开关闭合后，电路中的能量并不是由导线传输的，而是通过导线外面的电磁场传输的，右图为直流电路中的能量传输途径示意图，其中箭头表示各个位置能量传输的方向（能流方向）。已知电磁场在真空中的传播速度为光速c，则下列说法正确的是
A、开关闭合前，导线外就有电场，电源中的能量就已经源源不断的通过电场传输给了用电器
B、开关闭合后，电源内非静电力做功，将电能转化为其他形式能量
C、开关闭合后，电能是随着自由电荷在导线中的定向移动而缓慢传输到用电器的
D、如果导线电阻忽略不计，则导线附近的能流方向几乎与导线平行

21、在做“探究功和物体速度变化的关系”的实验时，某同学认为课本上提供的方案——增加橡皮筋的根数——实际上是通过增加力的倍数，从而增加功的倍数。该同学设想，由功的计算式W=FLcosα可知，保持力不变，增加力作用的距离也可以增加功的倍数。据此，他设计了如下实验方案（实验装置如右图所示）：
①取一平整的长木板倾斜固定在水平桌面上，将一光电门（与电脑连接）固定于长木板下端的a点；
②在长木板上标出到光电门间距分别为x=L、2L、3L、4L、5L、....的位置点b、c、d、e、f、....；
③将带有很窄挡光片的小车分别从b、c、d、e、f、...点由静止释放，利用光电门测定小车通过a点的速度v=v1、v2、v3、v4、v5、...；
④然后按课本方案通过作x和v的关系图象，寻找x和v的关系，进而得出功和物体速度变化的关系．
（1）本方案中是否需要平衡摩擦力？ （填“需要”或“不需要”）
（2）该同学根据上述方案做了实验，实验记录的数据如下表所示：
x/cm 15.00 30.00 45.00 60.00 75.00
v/m·s-1 0.64 0.89 1.10 1.27 1.42

请你自行确定坐标轴所代表的物理量和标度，在右图所示坐标纸中画出x和v的关系图象：
（3）由上图可以得出本实验的最终结论是： 。

22、水平浅色长传送带正以v0=0.2m/s的速度匀速运动，现将一煤块（可视为质点）轻轻的放上传送带，经过Δt=0.1s后，传送带即以a=2m/s2的加速度开始加速，当传送带速度达到v=1.2m/s后，便以此速度做匀速运动．经过一段时间，煤块在传送带上留下一段黑色痕迹后，煤块相对传送带不再滑动．已知煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.1，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）煤块放上传送带后经过Δt时，煤块获得的速度；
（2）黑色痕迹的长度．
23、如图所示，水平放置的气缸A和容积为VB=3.6L的容器B，由一容积可忽略不计的长细管经阀门C相联．气缸A内有一活塞D，它可以无摩擦地在气缸内滑动，A放在温度恒为T1=300K、压强为p0=1.0×105Pa的大气中，B浸在T2=400K的恒温槽内，B的器壁导热性能良好．开始时C是关闭的，A内装有温度为T1=300K、体积为VA=2.4L的气体，B内没有气体．打开阀门C，使气体由A流入B，等到活塞D停止移动一段时间后，求以下两种情况下气体的体积和压强：
①气缸A、活塞D和细管都是绝热的；
②A的器壁导热性能良好，且恒温槽温度调高为500K．






24、如图1所示，长度为4L、内壁光滑且两端封口的细玻璃管水平静止放置，一段长度为L的水银柱将管内密封的理想气体分隔成长度为2L和L的两部分a和b．
①若使环境温度缓慢升高，试分析判断水银柱是否左右移动，若移动，是向左还是向右移动；
②若将玻璃管缓慢顺时针旋转至竖直位置（如图2所示），然后再使环境温度缓慢升高，试分析判断升温过程中，水银柱是向上移动，还是向下移动，以及水银柱是否能够恢复到原来在玻璃管中的位置（如虚线所示）？




25、在弹性绳左右两端垂直绳轻摇一下，产生两个振动方向、振幅和波长都相同的正弦形“孤波”，t=0时刻两孤波传播至如图所示位置，已知左侧孤波向右传播速度大小为v1=1m/s，则下列说法中正确的是：




A、t=0时刻坐标在x=－2m处的质点，t=2s时刻运动到了O点
B、右侧孤波向左传播的速度大小v2，与v1大小一定相等
C、t=2．5s时刻，O点处质点的速度方向向上
D、t=3s时刻，O点处质点的速度方向向下
E、t=2．5~3．5s内，x=±0．5m处的质点一直保持静止


高中物理原创题库之一（前10题）

1、空间存在着平行纸面的匀强电场，但电场的具体方向未知，现用仪器在纸面内沿互成60°角的OA、OB两个方向探测该静电场中各点电势，得到各点电势φ与到O点距离的函数关系如图所示，则下列关于该电场的电场强度E的说法中，正确的是








A. ，沿OA方向 B. ，沿BO方向
C. ，沿角平分线向左 D. ，沿角平分线向左
【答案】D
【解析】由φ-x和φ-y图象可知，OA、OB两个方向上距离O点相同距离处电势相等，比如，取距离均为20cm处，电势均为40V，则这两点位于同一等势面上，用直线将两点连接，然后作这条等势线的过O点的垂线，由电场线和等势面的关系可知，这就是电场线，且方向向左，且电场强度大小等于，故本题选D。
【命题意图】考察电场线与等势面的关系、电场强度和电势差的关系，以及识图、信息提取能力；顺便了解φ-x图象的斜率是电场强度在x方向上的投影。
【易错提醒】φ-x和φ-y图象的斜率、都只是电场强度在OA、OB两个方向上的投影，因此，不可以将这两者合成的方式求解电场强度（C选项），当然更不能把这两个投影直接当做电场强度本身（B选项）。认识到这点，本题就还可以用投影的方式直接求解电场强度。
2、如图所示，两足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ 水平放置，导轨间距为L，垂直导轨的虚线OO' 两侧导轨所在空间区域存在着磁感应强度均为B 的相反方向的竖直匀强磁场，两长度均为L、电阻均为R、质量均为m 的金属导体棒a、b 垂直导轨放在OO' 左右两侧,并与导轨保持良好接触，不计其他电阻。现给导体棒a一个瞬时冲量，使a 获得一个水平向右的初速度v0，则下列关于a、b 两棒此后的整个运动过程的说法中，正确的是
A、a、b 两棒组成的系统动量守恒
B、a、b 两棒最终都将以大小为的速度做匀速直线运动
C、整个过程中，a 棒上产生的焦耳热为
D、整个过程中，流过a 棒的电荷量为
【答案】BD
【解析】由右手定则和左手定则可知，两导体棒所受安培力均向左，因此系统动量不守恒，A错；回路总电动势为，随着va的减小、vb的增大，回路总电动势减小，回路电流减小，安培力减小，两棒加速度最终减为零，两棒均匀速运动，设整个过程回路中的平均电流为，则由动量定理，有
a棒： b棒：
两式联立，解得向右、向左，流过a棒的电荷量为。
同时，整个过程中，回路中产生的焦耳热为，则a棒上产生的焦耳热为。
故AC错误，BD正确。
【命题意图】考察右手定制、左手定则、电磁感应定律、动量定理和动量守恒定律，以及回路总电动势、动态过程分析、串联回路功率分配、电荷量与平均电流的关系，考察分析综合推理能力；顺便指出楞次定律二级结论“来拒去留”只适用于单向磁场，双向磁场中恰好是“来迎去离”。
【易错提醒】没注意OO' 两边磁场反向，以为同向，进而误判系统动量守恒，错选A；对于回路总电动势计算、动量定理处理导体棒收尾运动问题不熟练，无法分析运动过程和确定终态；没有注意求解的是a棒的焦耳热，而当做回路总焦耳热求解，容易错选C。
3、太阳中所发生的“氢聚变”的实际过程并不是氢原子核直接聚变为氦原子核，而是借助碳、氮、氧的原子核进行的，其具体反应过程为如图所示的六步循环，请根据右图，判断下列说法中正确的是
A、X粒子是电子
B、Y粒子是中子
C、①处所发生的核反应方程为
D、六步循环的总核反应方程为
【答案】C
【解析】由质量数守恒、电荷数守恒，可知两个包含了X的核反应方程为、，包含了Y的核反应方程为，故可知X为正电子，Y为氦原子核，故A、B错；经过一个“碳循环”，碳、氮、氧的原子核都复原，有4个质子被吸纳，释放出了1个氦原子核和2个正电子，故全过程的总核反应方程为，D错误。
【命题意图】考察核反应方程的书写，核反应中的质量数守恒、电荷数守恒，同时考察基本粒子的符号，和观察概括能力；顺便介绍聚变反应复杂的实际过程。
【易错提醒】注意不要错把正电子看成了电子；另外，题干中“循环”“催化作用”都提醒了“经过一个‘碳循环’，碳、氮、氧的原子核都复原”的意思，要结合循环示意图把握住这个意思。
4、万有引力定律和库仑定律具有相同的数学结构，因此，两个定律也就有一些相同的结论。已知孤立带电导体球处于静电平衡时，电荷均匀分布在外表面；均匀带电球壳外部的电场，可以看作是将球壳上的电荷全部集中于球心处的点电荷的电场。现类比电场强度，引入引力场强度概念：质量为m的质点在引力场中某点所受引力大小为F，则该点的引力场强度为，则下列关于引力长强度的说法中，正确的是
A、质量分布均匀的球壳在其球心处产生的引力场强度为零
B、质量分布均匀的球壳在其内部任意位置产生的引力场强度均为零
C、质量为M、半径为R且质量分布均匀的孤立实心球形天体内离球心距离为r（rD、质量为M、半径为R且质量分布均匀的孤立实心球形天体外、离天体表面高度为h处的引力场强度为
【答案】ABD
【解析】孤立带电导体球处于静电平衡时，其内部电场强度处处为零——这是静电平衡的基本结论，实际上，导体球内部的电场就是其表面电荷产生的电场的叠加结果，由于电荷均匀分布在导体球外表面，这就是说，均匀带电球壳在其内部产生的电场强度处处为零。类比均匀带电球壳的电场强度，可知质量分布均匀的球壳在其内部产生的引力场强度也是处处为零，故AB正确；将质量分布均匀的实心球体分成半
径为r的实心球体（质量设为m，）和半径大于r的球壳，则球壳在离球心距离为r（r【命题意图】考察静电平衡的基本结论及对基本结论的理解，库仑定律和万有引力定律的相似数学结构，以及对牛顿第二定律的理解；同时考察类比推理能力、微元分解推理能力。
【易错提醒】不理解处于静电平衡的孤立导体内部场强是由导体表面电荷产生电场的叠加结果，从而对B选项无从下手；没注意半径大于r的球壳在其内部产生的引力场强度为零，误把整个球体质量等效看做集中于球心的质点，从而错选C。
5、如图所示为一台教学用手摇式交流发电机，当缓慢摇动大皮带轮手柄时，连接在发电机上的小灯泡就会一闪一闪的发光。若已知大皮带轮半径为R，小皮带轮半径为r，摇动手柄的角速度为ω，且摇动过程中皮带不打滑，则下列说法中正确的是
A、发电机产生的交变电流频率为
B、小灯泡闪烁的频率为
C、小灯泡的瞬时功率等于通过小灯泡的电流电压有效值的乘积
D、提高手摇手柄的角速度，可以使小灯泡亮度基本保持不变和提高小灯泡的亮度
【答案】D
【解析】大皮带轮与小皮带轮边沿线速度大小相等，则有，解得小皮带轮的角速度为，再由可知发电机线圈转动频率为，此即发电机产生的交变电流的频率，故A错；而小灯泡发光亮度只与电流大小有关，因此它在一个周期内会闪烁两次，其闪光频率为，故B错；小灯泡闪烁，也就是小灯泡亮度时刻在变化，说明小灯泡的瞬时功率时刻在变化，不是定值，而电流、电压有效值乘积计算的是定值，故C错；当增大，线圈转动频率（角速度）增加时，由可知，发电机产生的交变电流频率增加且最大值、有效值均增加，因此灯泡发光亮度增加，频率过快时，灯丝温度来不及跟随电流变化，小灯泡亮度就会趋于稳定，不再闪烁，这就是白炽灯的工作基础。
【命题意图】考察圆周运动的连接速度关联，交变电流的产生、频率、最大值有效值及其瞬时功率、平均功率等，同时考察上新课时对演示实验的观察能力。
【易错提醒】不清楚角速度和频率的关系；不注意分析小灯泡亮度其实只与电流的大小有关，因此闪光频率是交变电流频率的2倍；不注意审题，C选项问的是小灯泡的瞬时功率，而不是一个周期内的平均功率——有效值计算的功率实际上是一个周期内的交变电流的平均功率；平时上课时老师做演示实验却不注意观察，缺乏必要的经验，就无法迅速判定D选项正确与否。
6、如图所示，两根平行直圆棒MN、PQ间距保持为不变，两棒所在平面与水平面成θ角，现将一个质量为m、截面半径为R的圆柱体搁在MN、PQ上，并由静止释放，已知圆柱体与两棒之间的动摩擦因
数均为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列关于圆柱体被释放后的受力和运动的说法正确的是
A、圆柱体受到3个力的作用
B、两根圆棒对圆柱体的支持力都是
C、时，圆柱体就会沿圆棒下滑
D、时，圆柱体一定会沿圆棒下滑
【答案】D
【解析】两个圆棒对圆柱体都有支持力和摩擦力，同时圆柱体还受到重力作用，因此圆柱体总共受到5个力的作用，A选项错误；将重力垂直MN、PQ确定的平面和平行该平面分解，则垂直该平面向下的分量为，垂直圆柱体轴线的平面内作受力分析图，由几何知识和平行四边形定则、平衡条件易知，两根圆棒对圆柱体的支持力都是，B选项错误；若圆柱体刚好能够沿圆棒下滑，则沿圆棒方向，由平衡条件，有：，解得，则时，圆柱体一定会沿圆棒下滑，故C错、D正确。
【命题意图】考察几何关系分析、空间力系的受力分析、滑动摩擦定律、平衡条件和摩擦力临界问题。
【易错提醒】本题容易错误的把两个圆棒的支持力合为一个力，摩擦力也容易犯这个错误；另外，空间力系的受力分析与计算，对空间想象能力和矢量分解的理解，都提出了较高的要求，学生容易不知所措。

7、如图所示，长直木板可以绕其左端水平固定轴转动；初始时刻，木板处于水平状态，物块静止的放置在木板上；现将木板的右端缓慢抬起，使木板绕水平轴逆时针转动，当物块刚刚开始相对木板滑动时，立即停止转动木板。已知物块与木板之间的动摩擦因数为μ，且最大静摩擦力大于滑动摩擦力，则下列说法中正确的是
A、物块尚未滑动时，随着木板右端的抬高，木板对物块的作用力越来越小
B、物块尚未滑动时，随着木板右端的抬高，木板对物块的摩擦力越来越大
C、当木板与水平面的夹角θ达到后，只需要将木板右端再抬高无限小一点点，物块就会相对木板滑动起来
D、物块刚刚开始相对木板滑动时，其加速度无限趋近于零
【答案】B
【解析】物块尚未滑动时，设木板与水平面的夹角为θ，则由平衡条件易知，，，则随着木板右端的抬高，支持力逐渐减小，摩擦力逐渐增大，但是两者的合力（即木板对物块的作用力）总是竖直向上，与重力等大，故A错误，B正确；设最大静摩擦力与支持力的关系为，则物块即将相对木板滑动时，有，联立解得，由题意，，即板与水平面的夹角需增加到比θ0大时，物块才会相对木板下滑，此时，，故有物块所受合力是并不趋近于零的一个有限值，因此物块的加速度也是并不趋近于零的一个有限值，故C、D错误。
【命题意图】考察平衡条件的理解和计算、牛顿第二定律的应用，以及静摩擦力临界问题；同时考察学生信息提取能力，了解最大静摩擦力大于滑动摩擦力在实际问题中的影响。
【易错提醒】平时教学中，绝大部分资料和题目总是假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力，本题虽然明确告知两者不等，但是思维惯性仍然可能导致学生认为两者相等，从而错选C或D。
8、“笛音雷”是春节期间常放的一种鞭炮，其着火后一段时间内的速度—时间图象如右图所示（不计空气阻力，取竖直向上为正方向），其中t0时刻为笛音雷起飞时刻、DE段是斜率大小为重力加速度g的直线。则关于笛音雷的运动，下列说法正确的是
A、“笛音雷”在t2时刻上升至最高点
B、t3~t4时间内“笛音雷”做自由落体运动
C、t0~t3时间内“笛音雷”的平均速度接近
D、若另一颗“笛音雷”紧挨着在t0＇时刻起飞，其后的运动情况与t0时刻起飞的“笛音雷”一样，则两者之间先越来越近、后又越来越远
【答案】C
【解析】由图可知，t0~t4时间内“笛音雷”的速度始终朝上，t3~t4时间内“笛音雷”实际上是在做竖直上抛运动，其加速度就是重力加速度g，故A、B错；将A、D用直线连起来，这代表一个匀加速直线运动，其平均速度为，而AD与横轴所围的面积，接近ABCD曲线与横轴所围的面积，故C正确；将图中实线向右平移到时间起点为t0＇处，由图易知，两个“笛音雷”相隔先越来越远，在两图线交点处距离最远，然后两者距离又越来越近，故D错误。
【命题意图】考察速度—时间图象的理解和信息提取能力、匀变速直线运动基本规律、自由落体运动和竖直上抛运动，以及追及相遇问题。
【易错提醒】容易将速度时间图象混同于位移时间图象，从而错选A；以为速度图象下行就是物体下降，从而错选B；对追及相遇问题不熟练，容易错选D。


9、如右图所示，固定在光滑水平桌面上的导体棒MN中通有较强的恒定电流，PQ是一段能够在水平桌面上自由运动的导体棒。初始时刻，PQ垂直于MN放在MN的一侧，现给PQ通以恒定电流，则下列四幅图中，能够正确反映此后紧接着的一段时间内PQ的可能位置的是（时间先后顺序为a、b、c）



















【答案】D
【解析】导体棒MN中电流在其上方产生的磁场垂直纸面向外，且由近及远原来越弱；将PQ棒微元等分，则每一部分都受到向右的安培力，但是靠近MN的部分所受安培力较大，而远离MN的部分所受安培力较小，安培力的这种分配将导致PQ棒向右运动的同时也会逆时针旋转，故选D。
【命题意图】考察右手螺旋定则、左手定则、通电导线的磁场分布、安培力的计算及微元法、物体的受力和运动。
【易错提醒】平时教学中，老师们往往为学生总结了“同向电流相互吸引、反向电流相互排斥”在通电导体棒相互作用情况下的应用，而不知道这个结论应用的条件，从而导致本题套用结论错选A或C。
10、平行板电容器两极板带上等量异种电荷后的电场线分布如图所示，图中水平虚线为两板间的中线．现将两个带有等量异种电荷的小球a、b（均可视为点电荷，且a在上、b在下）用绝缘轻杆连接后从离电容器无穷远处沿中线平移到电容器正中间，平移过程中两小球位置始终关于中线对称．若规定离电容器无穷远处电势为零，则下列说法中正确的是
(
+ + + + + + + + + +
- - - - - - - - - -
+
-
+
-
a
b
a
b
)








A．a球在电容器中所在位置处电势
B．a、b整体在电容器中具有的电势能
C．整个移动过程中，静电力对a、b整体做的功为正功
D．若将a、b位置互换后仍按原来的方式从无穷远处沿中线平移到电容器正中间，这个过程中静电力对a、b整体做的功
【答案】B
【解析】沿中线移动电荷时，静电力始终垂直于移动方向，静电力不做功，可知该中线是一条等势线，其延伸到无穷远处，可知其电势为零；顺着电场线方向电势降低，可知a球在电容器中所在位置处电势、b球在电容器中所在位置处电势，而、，由可知，a、b整体在电容器中具有的电势能；而a、b整体在无穷远处时电势能为零，可知移动过程中，a、b整体电势能增加，则静电力对a、b整体做负功；将a、b位置互换后移到电容器正中间后，、，可知移动过程中，a、b整体电势能减小，则静电力对a、b整体做正功，且有。故本题选B。
(
+ + + + + + + + + +
- - - - - - - - - -
+
-
+
-
a
b
a
b
+
-
a
b
+
-
a
b
)
本题还可以用下述等效方式理解：等量异种电荷中垂面是零等势面，而平行板电容器的电场不过就是等量异种电荷电场的叠加，可知其中线是零势线；先在图示无穷远处将a、b整体旋转90度使轻杆与中线重合（此过程静电力不做功），并沿中线平移至电容器中（这个过程是在零等势面上移动电荷，静电力仍然不做功），然后再在电容器中将整体旋转90度，转到如图所示位置或者相反位置，直接可以看出第二次旋转时静电力做功的正负、大小关系，进而看出a、b整体电势能的变化以及正负。
【命题意图】考察电场线与等势面的关系、电势与电势能、电场力的功与电势能的变化；同时了解平行板电容器的电场线实际分布情况和等效法。
【易错提醒】不能理解“离电容器无穷远处电势为零”这句话意味着平行板电容器中线上的电势为零，因此无从下手；以为电场力的功和电势能的变化同正同负，从而错选C。


高中物理原创题库之一（11~20题）

11、如图所示，某同学在学习了电场的叠加原理和等量同种电荷的电场线分布图后，得知在两点电荷连线的中垂线（x轴）上必定有两个场强最大的点A、A＇，并在此基础上进一步作了如下四个推论，你认为该同学的分析正确的是









A．若两个点电荷的位置不变，但将电荷量加倍，则x轴上场强最大的点仍然在A、A＇两位置
B．若保持两个点电荷的距离不变、并绕原点O旋转90后对称的固定在z轴上，则x轴上场强最大的点仍然在A、A＇两位置
C．若在yOz平面内固定一个均匀带电细圆环，圆环的圆心在原点O，直径与第一幅图两点电荷距离相等，则x轴上场强最大的点仍然在A、A＇两位置
D．若在yOz平面内固定一个均匀带电薄圆板，圆板的圆心在原点O，直径与第一幅图两点电荷距离相等，则x轴上场强最大的点仍然在A、A＇两位置
【答案】ABC
【解析】可以将每个点电荷（2q）看做放在同一位置的两个相同的点电荷（q），既然上下两个点电荷（q）的电场在x轴上场强最大的点仍然在A、A＇两位置，两组点电荷叠加起来的合电场在x轴上场强最大的点当然还是在A、A＇两位置，A正确；由对称性可知，B正确；由AB可知，在yOz平面内将两点电荷绕O点旋转到任意位置，或者将两点电荷电荷量任意增加同等倍数，在x轴上场强最大的点都在A、A＇两位置，那么把带电圆环等分成一些小段，则关于O点对称的任意两小段的合电场在x轴上场强最大的点仍然还在A、A＇两位置，所有这些小段对称叠加的结果，合电场在x轴上场强最大的点当然还在A、A＇两位置，C正确；如同C选项，将薄圆板相对O点对称的分割成一些小块，除了最外一圈上关于O点对称的小段间距还是和原来一样外，靠内的对称小块间距都小于原来的值，这些对称小块的合电场在x轴上场强最大的点就不再在A、A＇两位置，则整个圆板的合电场在x轴上场强最大的点当然也就不再在A、A＇两位置。
【命题意图】考察点电荷场强的决定式、电场的叠加、等量同种电荷的电场线分布以及旋转对称。
【易错提醒】A选项以为电荷量倍增，场强最大的位置到O点的距离也倍增，C选项犯类似的错误；而分析D选项时，则可能误套前面结论，而没注意到靠内圆环的场强最大点位置的变动。
12、如图（1）所示为机车在足够长水平路面上以恒定功率P启动的模型，假设机车启动过程中所受阻力
F阻恒定；如图（3）所示为一足够长的水平的光滑平行金属导轨，导轨间距为L，左端接有定值电阻R，导轨处在垂直于导轨平面的匀强磁场B中，将一质量为m的导体棒垂直搁在导轨上并用水平恒力F向右拉动，金属棒和导轨的电阻不计且两者始终接触良好。图（2）、图（4）分别是机车、导体棒开始运动后的v-t图像，其中虚线是v-t图线的渐近线。则下列关于机车和导体棒运动的说法中，正确的是



图（1） 图（3）





图（2） 图（4）
A. B.
C. 两者开始运动时加速度都是无穷大 D. 两者都能在有限时间、有限距离内达到匀速运动状态
【答案】AB
【解析】vm代表的是匀速运动，也就是平衡时，对机车启动问题，有、，得，对导轨金属棒问题，有、，得，故AB正确；刚开始运动时，初速度接近零，对机车启动问题，由，可知牵引力趋于无穷大，由可知，机
车加速度趋于无穷大，但是对导轨金属棒问题，最开始的感应电动势接近零，感应电流接近零，拉力F却是有限的恒定值，故加速度为有限值，C错误；由题意，速度图象只是以虚线为渐近线，即不可能在有限时间内达到收尾匀速运动状态，故D错误。
【命题意图】考察功率与速度的关系、牛顿第二定律、平衡条件、动生电动势、闭合电路欧姆定律、左手定则及收尾速度模型，了解收尾速度模型理论上讲无法收尾的问题。
【易错提醒】随意作图，可能导致认为导体棒在开始运动时加速度与机车启动问题相同；由于中学教师教学中的失误，学生普遍认为两者可以在有限时间内达到收尾匀速运动——理论上讲，由于最终加速度趋近于零，由易知，有限的速度变化，将需要无穷长的时间，因此，两者都不可能在有限时间内达到匀速运动状态，所以题干将虚线表述为速度时间图象的渐近线。
13、如图所示电路中，理想二极管具有单向导电性。当输入如图甲所示正弦交变电压后，电路中的电流按图乙所示规律变化，而二极管D、定值电阻R两端的电压按图丙、丁所示规律变化，忽略导线电阻，则下列说法中正确的是：










A、 B、电阻R消耗的电功率为
C、二极管D消耗的电功率为 D、整个电路消耗的电功率为
【答案】AB

【解析】二极管正向电阻为0，因此加正向电压时，电源电压全部加在定值电阻两端，而加反向电压时，二极管电阻无穷大，二极管将分得全部的电压，故A正确；按有效值定义（让相应的交变电流通过一
假想定值电阻r），易知二极管、电阻两端电压的有效值均为，通过二极管、电阻的电流的有效值均为；对定值电阻R来说，有电压时就有电流，故有：，即，即可用电流电压有效值相乘来计算，故B正确；但是对二极管D来说，前半个周期有电流时，却没有电压，后半个周期有电压，电流却为零，因此二极管D根本就不消耗功率，即，即电流电压有效值相乘算出来的，根本就不是二极管D的功率，故C错；由能量守恒定律可知，整个电路消耗的电功率，等于电阻R和二极管D消耗的电功率之和，即，故D错。
【命题意图】考察交变电流的有效值、功率和能量守恒定律，借此破除对一个典型错题——2014年全国卷2的21题——含二极管的交流电路功率计算上的疑惑。
【易错提醒】错误的以为任何情况下交变电流的功率都可以用电流电压有效值相乘计算，不知道功率因数概念；或者错误的从功率等于电流电压有效值相乘这个错误认识出发，用能量守恒错误分析问题。
14、某同学在学习了动量定理之后认为，表明作用在物体上的力等于物体动量对时间的导数（变化率），而，由复合函数求导的规则可知，，其中是物体质量对时间的变化率，即物体的加速度。为了验证他的分析，该同学设计了如下问题，请你也利用下面这个问题检验一下该同学分析的的正确性。
如图所示，一工人沿着水平光滑轨道推动货车运装沙子，沙子经一竖直静止的漏斗连续的落进货车。已知某时刻，货车（连同已落入其中的沙子）质量为M，速度为v，单位时间内落进货车的沙子质量为Q，试确定货车加速度与工人对货车推力的关系。
【答案】
【解析】一段极短时间内落入货车的沙子质量为
沙子落入货车后，立即和货车共速，则由动量定理，有

解得沙子受到货车的力为，方向向前
由牛顿第三定律可知，货车受到沙子的反作用力向后，大小为
对货车（连同已落入其中的沙子），由牛顿第二定律，有
解得
【解法二】一段极短时间内落入货车的沙子质量为
取系统为研究对象，则由动量定理，有
解得
由于时间极短，
解得
【解法三】取货车为研究对象，由动量定理，有
解得
【命题意图】考察牛顿定律、动量定理、变质量问题处理、微元法和分部求导。
【易错提醒】变质量问题中不会用微元法选取研究对象，从而无法下手做题；另一方面，习惯了处理恒定质量的物体的牛顿第二定律问题，不敢相信分部求导所展示的变质量问题中牛顿第二定律的形式。
15、亚里士多德在其著作《物理学》中说：一切物体都具有某种“自然本性”，物体由其“自然本性”决定的运动称之为“自然运动”，而物体受到推、拉、提、举等作用后的非“自然运动”称之为“受迫运动”。伽利略、笛卡尔、牛顿等人批判的继承了亚里士多德的这些说法；自牛顿之后，对于运动，新物理学认为一切物体都具有的“自然本性”是“惯性”。下列关于“惯性”和“运动”的说法中不符合新物理学的是
A．包括天体在内的一切物体的“自然运动”都是速度不变的运动——静止或者匀速直线运动
B．作用在物体上的力，是使物体做“受迫运动”即变速运动的原因
C．竖直向上抛出的物体，受到了重力，却没有立即停下来并反向运动，而是继续向上运动一段距离后才反向运动，是由于物体具有惯性，物体的速度只能连续渐变，而不能发生突变
D．可绕竖直轴转动的圆桌转得太快时，放在水平桌面上的盘子会向桌子边缘滑去，这是由于“盘子受到的向外的力”超过了“桌面给盘子的摩擦力”导致的
【答案】ABC
【解析】在物体受力时，由于物体质量不等于零，由牛顿第二定律可知，物体的加速度就是有限值，因此，发生一定的速度变化就必须要一定的时间，也就是速度只能渐变不能突变，故C正确；圆桌转得太快时，盘子随着圆桌转动所需要的向心力增加，也就是需要的静摩擦力增加，当需要的静摩擦力超过能提供的最大静摩擦力时，盘子就会向外滑，D选项的解释错误。
【命题意图】考察牛顿运动定律、惯性的作用、竖直上抛运动的规律、静摩擦力临界问题、圆周运动动力学，顺便介绍物理学史上科学概念的继承性，以及亚里士多德对物理学的伟大贡献。
【易错提醒】以为物体受力时惯性不起作用，从而漏选C；D选项似是而非。另外，本题可以提一下轻质物体没有惯性速度可以突变，以及拓展转动参考系下惯性力概念。
16、理论计算表明，天体表面的第二宇宙速度是其表面第一宇宙速度的倍。若一个天体密度足够大，以至于其表面第二宇宙速度超过光速，则任何物质包括光都无法从其表面逃逸出来，这样的天体就是黑洞。已知地球表面重力加速度为9.8m/s2，地球半径为6370km，光速为3.0×108m/s，则要使地球变成黑洞，至少需将地球的全部质量压缩至约
A．一颗绿豆大小 B．一个桂圆大小 C．一个苹果大小 D．一个西瓜大小
【答案】B
【解析】设必须将地球质量至少压缩到半径为r的球体内，由题意，有，其中，联立解得r=0.8cm，球体直径为1.6cm，四个选项里最接近的这个大小的是桂圆，所以选B。
【命题意图】考察重力与万有引力的关系、第一宇宙速度及信息提取与建模能力。
【易错提醒】黑洞半径r与地球半径R混淆不清，不熟悉第一宇宙速度的计算依据，数值计算能力不足导致算错，缺乏生活经验，对“桂圆”大小不熟悉，从而导致出错。
17、质量为m的子弹以某一初速度v0击中静止在粗糙水平地面上质量为M的木块，并陷入木块一定深度后与木块相对静止，甲、乙两图表示了这一过程开始和结束时子弹和木块可能的相对位置，设地面粗糙程度均匀，木块对子弹的阻力大小恒定，则下列说法中正确的是




A．若M较大，则可能是甲图所示情形；若M较小，则可能是乙图所示情形
B．若v0较小，则可能是甲图所示情形；若v0较大，则可能是乙图所示情形
C．地面较光滑，则可能是甲图所示情形；地面较粗糙，则可能是乙图所示情形
D．无论m、M、v0的大小和地面粗糙程度如何，都只可能是甲图所示的情形
【答案】D
【解析】设子弹与木块相对静止时的共同速度为v，则这一过程中，子弹的位移为，木块的位移为，则子弹陷入木块的深度为，设木块长度为L，则有；无论m、M、v0的大小和地面粗糙程度如何，前述分析都成立，故D正确。
【命题意图】考察匀变速直线运动规律、牛顿定律、信息提取与建模能力以及用速度时间图象分析多个物体运动问题的能力。
【易错提醒】由于很多老师平时从来没有认真思考这个问题，以至于常常将子弹打木块、滑块滑板问题画成乙图，给学生造成误导；另一方面，想当然而不是仔细的分析，很容易导致错选。本题若用速度时间图象分析，将更加直观明显！
18、如图所示是一种荡秋千的方式：人站在秋千板上，双手抓着两侧秋千绳；当他从最高点A向最低点B运动时，他就向下蹲；当他从最低点B向最高点C运动时，他又站立起来；从C回到B他又向下蹲……这样荡，秋千会越荡越高。设秋千板宽度和质量忽略不计，人在蹲立过程中，其身体中心线始终在两秋千绳和秋千板确定的平面内。则下列说法中正确的是
A．人在最低点B时处于失重状态
B．从A到B的过程中，秋千板对人做负功
C．若整个过程中人保持某个姿势不动，则秋千会越荡越低
D．从B到C的过程中，人站立起来，将体内化学能转化为系统的机械能
【答案】CD
【解析】人在最低点，其做圆周运动的加速度竖直向上，处于超重状态，故A错误；秋千板宽度和质量忽略不计，其能量变化不用考虑，因此，人对秋千板不做功，由于脚与秋千板始终相对静止，因此秋千板对人做功与人对秋千板做功大小相等、符号相反，联立可知，秋千板对人不做功，故B错误；由于存在空气阻力和摩擦损耗，若人保持姿势不变，秋千和人正体机械能减少，则秋千就会越荡越低，故C正确；秋千之所以能够越荡越高，就是人体不断的将体内的化学能通过蹲立动作转化为系统的机械能，故D正确。
【命题意图】考察圆周运动运动学及动力学、超重失重、功能关系、能量守恒，并了解荡秋千的原理。
【易错提醒】没有荡秋千的生活经验，或者没有认真分析其中的能量转化过程，从而出现漏选D的情况；另一方面，对于秋千板做功问题，容易错误的以为是支持力垂直速度，所以不做功——实际上，如果本题考虑秋千板的质量，则秋千板的机械能可能增加，秋千板就会对人体做负功，也就是支持力和摩擦力的合力并不与速度垂直，实际荡秋千时，秋千板并不是总是与绳垂直的。
19、自然界中某个量D的变化量，与发生这个变化所对应的x的变化量的比值，叫做这个量D对x的变化率。下列说法中正确的是
A．若D、x表示某质点做匀加速直线运动的速度和位移，则是恒定不变的
B．若D、x表示某弹簧中的弹力与形变量，则在弹簧的弹性限度内是恒定不变的
C．若D、x表示某质点做直线运动时的动能与位移，则越大，合力对质点做功的功率就越大
D．若D、x表示电场中x轴上各点的电势和位置坐标，则某点附近的越大，该点沿x轴方向的电场强度越大
【答案】BD
【解析】对匀加速直线运动，，故越来越小，故A错误；对弹簧，，即弹簧的劲度系数，故不变，B正确；，故直线运动中就是作用在物体上的合力，越大，就是合力越大，但是物体可能做减速运动，合力功率未必增大，故C错误；电场中，，故D正确。
【命题意图】考察变化率概念及其在高中物理各个部分中的应用。
【易错提醒】不认真审题，把对位移的变化率看成对时间的变化率，从而错选A；不清楚能量位移图象的斜率、电势位置图象斜率的物理意义，从而无法判断CD正误。

20、理论分析表明，开关闭合后，电路中的能量并不是由导线传输的，而是通过导线外面的电磁场传输的，右图为直流电路中的能量传输途径示意图，其中箭头表示各个位置能量传输的方向（能流方向）。已知电磁场在真空中的传播速度为光速c，则下列说法正确的是
A、开关闭合前，导线外就有电场，电源中的能量就已经源源不断的通过电场传输给了用电器
B、开关闭合后，电源内非静电力做功，将电能转化为其他形式能量
C、开关闭合后，电能是随着自由电荷在导线中的定向移动而缓慢传输到用电器的
D、如果导线电阻忽略不计，则导线附近的能流方向几乎与导线平行
【答案】D
【解析】开关未闭合时，尽管电池周围空间有电场（正负极电荷产生），但是，电源和用电器中并没有电流，也就是它们都没有工作，因此A选项错误；开关闭合后，电源中非静电力做功，将其他形式能量（比如化学能）转化为电能，故B选项错；由题意，电能是通过导线外面的电磁场传输的，而不是从导线中传输的，故C选项错；当导线电阻可以忽略不计时，导线就不消耗能量，因此，能量就不会从导线外流进导线，即能流方向几乎与导线平行，D选项正确。
【命题意图】一方面考察对电源电动势——非静电力做功的理解和电路的工作过程，另一方面以信息的形式介绍电路中能量的实际传输方式，同时考察学生的信息提取与理解能力。
【易错提醒】一直错误的认为电能是通过导线传输给用电器的，因此不看本题提供的信息，直接凭错误认知答题，从而错选C；对于D选项，不从导线不消耗能量去分析问题，看到能流这个新鲜概念就犯晕。


1、空间存在着平行纸面的匀强电场，但电场的具体方向未知，现用仪器在纸面内沿互成 60°角的 OA、
OB两个方向探测该静电场中各点电势，得到各点电势φ与到 O点距离的函数关系如图所示，则下列关于该
电场的电场强度 E的说法中，正确的是
x
A φ/V φ/V
O 50 40
B y O 25 x/cm O 20 y/cm
A. E ? 2V/m，沿 OA方向 B. E ? 200V/m，沿 BO方向
C. E ? 200 3V/m，沿?AOB E 400 3角平分线向左 D. ? V/m，沿?AOB角平分线向左
3
【答案】B
【解析】由φ-x和φ-y图象可知，OA、OB两个方向上距离 O点相同距离处电势相等，比如，取距离均
为 20cm处，电势均为 40V，则这两点位于同一等势面上，用直线将两点连接，然后作这条等势线的过 O
点的垂线，由电场线和等势面的关系可知，这就是电场线，且方向向左，且电场强度大小等于
E U 40V 400 3? ? ? ? V/m，故本题选 B。d 20cm ?cos30 3
【命题意图】考察电场线与等势面的关系、电场强度和电势差的关系，以及识图、信息提取能力。
E ?? E ??【易错提醒】φ-x和φ-y图象的斜率 x ? 、 y ? 都只是电场强度在 OA、OB两个方向上的投?x ?y
影，因此，不可以将这两者合成的方式求解电场强度，当然更不能把这两个投影直接当做电场强度本身。
认识到这点，本题就还可以用投影的方式直接求解电场强度。
2、如图所示，两足够长的光滑平行金属导轨 MN、PQ 水平放置，导轨间距为 L，垂直导轨的虚线 OO' 两
侧导轨所在空间区域存在着磁感应强度均为 B 的相反方向的竖直匀强磁场，两长度均为 L、电阻均为 R、
质量均为 m 的金属导体棒 a、b 垂直导轨放在 OO' 左右两侧,并与导轨保持良好接触，不计其他电阻。现
给导体棒 a一个瞬时冲量，使 a 获得一个水平向右的初速度 v0，则下列关于 a、b 两棒此后的整个运动过
程的说法中，正确的是
A、a、b 两棒组成的系统动量守恒
v
B、a、b 两棒最终都将以大小为 0 的速度做匀速
2 M N
直线运动
mv2
C、整个过程中，a 棒上产生的焦耳热为 0
8
mv P Q
D、整个过程中，流过 a 棒的电荷量为 0
2LB
【答案】BD
【解析】由右手定则和左手定则可知，两导体棒所受安培力均向左，因此系统动量不守恒，A错；回
路总电动势为 E ? BLva ? BLvb，随着 va的减小、vb的增大，回路总电动势减小，回路电流减小，安培力
减小，两棒加速度最终减为零，两棒均匀速运动，设整个过程回路中的平均电流为 I ，则由动量定理，有
a棒：? ILBt ? mva ?mv0 b棒： ILBt ? mvb ? 0
v v
两式联立，解得 va ? 0 向右、 vb ? 0 向左，流过 a棒的电荷量为 q It
mv
? ? 0 。
2 2 2BL
1 2 1
同时，整个过程中，回路中产生的焦耳热为Q总 ? mv0 ? ( mv
2 1? mv2 ) 1? mv2a b 0 ，则 a棒上产生2 2 2 4
Q 1Q 1 2的焦耳热为 a ? 总 ? mv 。2 8 0
故 AC错误，BD正确。
【命题意图】考察右手定制、左手定则、电磁感应定律、动量定理和动量守恒定律，以及回路总电动
势、动态过程分析、串联回路功率分配、电荷量与平均电流的关系，考察分析综合推理能力。
【易错提醒】没注意 OO' 两边磁场反向，以为同向，进而误判系统动量守恒，错选 A；对于回路总电
动势计算、动量定理处理导体棒收尾运动问题不熟练，无法分析运动过程和确定终态；没有注意求解的是
a棒的焦耳热，而当做回路总焦耳热求解，容易错选 C。
Y 质子
3、太阳中所发生的“氢聚变”的实际过程并不是氢原子核直接聚变 光子质子 12C
为氦原子核，而是借助碳、氮、氧的原子核进行的，其具体反应过
程为如图所示的六步循环，请根据右图，判断下列说法中正确的是 15N 13N
A、X粒子是电子
B Y X、 粒子是中子
X
C 14 1、①处所发生的核反应方程为 7N?1H?
15O 15O 138 C
①
D 1 4 0
14
、六步循环的总核反应方程为 4 H? He ?2 e N 质子1 2 -1 光子
光子
【答案】C 质子
15 15 0
【解析】由质量数守恒、电荷数守恒，可知两个包含了 X 的核反应方程为 8O? 7N? 1e 、
13N?13C?0e Y 15N?1H?12C?4He X 0e Y 47 6 1 ，包含了 的核反应方程为 7 1 6 2 ，故可知 为正电子 1 ， 为氦原子核 2He，
故 A、B错；经过一个“碳循环”，碳、氮、氧的原子核都复原，有 4 1个质子 1H被吸纳，释放出了 1个
4He 2 0 1 4 0氦原子核 2 和 个正电子 1e，故全过程的总核反应方程为 41H?2He ?21e，D错误。
【命题意图】考察核反应方程的书写，核反应中的质量数守恒、电荷数守恒，同时考察基本粒子的符
号，和观察概括能力。
【易错提醒】注意不要错把正电子 01e看成了电子
0
?1e；另外，题干中“循环”“催化作用”都提醒了
“经过一个‘碳循环’，碳、氮、氧的原子核都复原”的意思，要结合循环示意图把握住这个意思。
4、万有引力定律和库仑定律具有相同的数学结构，因此，两个定律也就有一些相同的结论。已知孤立带
电导体球处于静电平衡时，电荷均匀分布在外表面；均匀带电球壳外部的电场，可以看作是将球壳上的电
荷全部集中于球心处的点电荷的电场。现类比电场强度，引入引力场强度概念：质量为 m的质点在引力场
F
中某点所受引力大小为 F，则该点的引力场强度为 g ? ，则下列关于引力长强度的说法中，正确的是
m
A、质量分布均匀的球壳在其球心处产生的引力场强度为零
B、质量分布均匀的球壳在其内部任意位置产生的引力场强度均为零
C、质量为 M、半径为 R且质量分布均匀的孤立实心球形天体内离球心距离为 r（rM
度为 g ?G
r 2
D、质量为 M、半径为 R且质量分布均匀的孤立实心球形天体外、离天体表面高度为 h处的引力场强
度为 g ?G M
(R ? h)2
【答案】ABD
【解析】孤立带电导体球处于静电平衡时，其内部电场强度处处为零——这是静电平衡的基本结论，
实际上，导体球内部的电场就是其表面电荷产生的电场的叠加结果，由于电荷均匀分布在导体球外表面，
这就是说，均匀带电球壳在其内部产生的电场强度处处为零。类比均匀带电球壳的电场强度，可知质量分
布均匀的球壳在其内部产生的引力场强度也是处处为零，故 AB正确；将质量分布均匀的实心球体分成半
r 3
径为 r的实心球体（质量设为 m，m ? 3 M ）和半径大于 r的球壳，则球壳在离球心距离为 r（r产生的引力场强度为零，只需要考虑半径为 r的实心球体在离球心距离为 r（rF
g G m G M? ? r，故 C错；人造卫星在轨道上运行时，由牛顿第二定律可知，a ? 引2 3 ，这和引力场强r R m
F
度定义式 g ? 引 完全一致，故 D正确。
m
【命题意图】考察静电平衡的基本结论及对基本结论的理解，库仑定律和万有引力定律的相似数学结
构，以及对牛顿第二定律的理解；同时考察类比推理能力、微元分解推理能力。
【易错提醒】不理解处于静电平衡的孤立导体内部场强是由导体表面电荷产生电场的叠加结果，从而
对 B选项无从下手；没注意半径大于 r的球壳在其内部产生的引力场强度为零，误把整个球体质量等效看
做集中于球心的质点，从而错选 C。
5、如图所示为一台教学用手摇式交流发电机，当缓慢摇动大皮带轮手柄时，连接在发电机上的小灯泡就
会一闪一闪的发光。若已知大皮带轮半径为 R，小皮带轮半径为 r，摇动手柄的角速度为ω，且摇动过程中
皮带不打滑，则下列说法中正确的是
?
A、发电机产生的交变电流频率为
2π
?R
B、小灯泡闪烁的频率为
2πr
C、小灯泡的瞬时功率等于通过小灯泡的电流电压有效值的乘积
D、提高手摇手柄的角速度，可以使小灯泡亮度基本保持不变和
提高小灯泡的亮度
【答案】D
【解析】大皮带轮与小皮带轮边沿线速度大小相等，则有??r ??R，解得小皮带轮的角速度为
?? ?R ?R? ，再由?? ? 2πf 可知发电机线圈转动频率为 f ? ，此即发电机产生的交变电流的频率，故
r 2πr
?R
A错；而小灯泡发光亮度只与电流大小有关，因此它在一个周期内会闪烁两次，其闪光频率为 2 f ? ，
πr
故 B错；小灯泡闪烁，也就是小灯泡亮度时刻在变化，说明小灯泡的瞬时功率时刻在变化，不是定值，而
电流、电压有效值乘积计算的是定值，故 C错；当?增大，线圈转动频率（角速度）增加时，由 Em ? NBS??
可知，发电机产生的交变电流频率增加且最大值、有效值均增加，因此灯泡发光亮度增加，频率过快时，
灯丝温度来不及跟随电流变化，小灯泡亮度就会趋于稳定，不再闪烁，这就是白炽灯的工作基础。
【命题意图】考察圆周运动的连接速度关联，交变电流的产生、频率、最大值有效值及其瞬时功率、
平均功率等，同时考察上新课时对演示实验的观察能力。
【易错提醒】不清楚角速度和频率的关系；不注意分析小灯泡亮度其实只与电流的大小有关，因此闪
光频率是交变电流频率的 2倍；不注意审题，C选项问的是小灯泡的瞬时功率，而不是一个周期内的平均
功率——有效值计算的功率实际上是一个周期内的交变电流的平均功率；平时上课时老师做演示实验却不
注意观察，缺乏必要的经验，就无法迅速判定 D选项正确与否。
6、如图所示，两根平行直圆棒 MN、PQ间距保持为 2R不变，两棒所在平面与水平面成θ角，现将一个
质量为 m、截面半径为 R的圆柱体搁在 MN、PQ上，并由静止释放，已知圆柱体与两棒之间的动摩擦因
3
数均为 ? ? ，则下列关于圆柱体被释放后的受力和运动的说法正确的是
3
A、圆柱体受到 3个力的作用
1
B、两根圆棒对圆柱体的支持力都是 mg cos?
2
C、? ? 30?时，圆柱体就会沿斜面下滑
D、? ? 45?时，圆柱体一定会沿斜面下滑
7、如图所示，长直木板可以绕其左端水平固定轴转动；初始时刻，木板处于水平状态，物块静止的放置
在木板上；现将木板的右端缓慢抬起，使木板绕水平轴逆时针转动，当物块刚刚开始相对木板滑动时，立
即停止转动木板。已知物块与木板之间的动摩擦因数为μ，且最大静摩擦力大于滑动摩擦力，则下列说法
中正确的是
A、物块尚未滑动时，随着右端的抬高，木板对物块的作用力越来越小
B、物块尚未滑动时，随着右端的抬高，木板对物块的摩擦力越来越大
C、当木板与水平面的夹角θ达到 tan? ? ?后，只需要将木板
右端再抬高无限小一点点，物块就会相对木板滑动起来
D、物块刚刚开始相对木板滑动时，其加速度无限趋近于零
8、“笛音雷”是春节期间常放的一种鞭炮，其着火后一段时间内的速度
v
—时间图像如右图所示（不计空气阻力，取竖直向上为正方向），其中 v C2 ·
t D0时刻为笛音雷起飞时刻、DE段是斜率大小为 g的直线。则关于笛音雷 v3 ·
B
的运动，下列说法正确的是 v1 ·
v4
A ·
E
、“笛音雷”在 t2时刻上升至最高点
B、t3~t4时间内“笛音雷”做自由落体运动
v A
C、t0~t3时间内“笛音雷”的平均速度可能为 3 O t·0 t0＇ t1 t2 t3 t4 t
2
D、若另一颗“笛音雷”紧挨着在 t0＇时刻起飞，其后的运动情况与 t0时刻起飞的“笛音雷”一样，
则两者之间先越来越近、后又越来越远
9、如右图所示，固定在光滑水平桌面上的导体棒 MN中通
P
有较强的恒定电流，PQ是一段能够在水平桌面上自由运动
的导体棒。初始时刻，PQ垂直于 MN放在 MN的一侧，现
给 PQ通以恒定电流，则下列四幅图中，能够正确反映此后
紧接着的一段时间内 PQ的可能位置的是（时间先后顺序为
a、b、c） Q
M N
a b a b c
c
A B
a
b
c
c
b
a
C D
10、（多选）平行板电容器两极板带上等量异种电荷后的电场线分布如图所示，图中水平虚线为两板间的
中线．现将两个带有等量异种电荷的小球 a、b（均可视为点电荷，且 a在上、b在下）用绝缘轻杆连接后
从离电容器无穷远处沿中线平移到电容器正中间，平移过程中两小球位置始终关于中线对称．若规定离电
容器无穷远处电势为零，则下列说法中正确的是
+ + + + + + + + + +
a a
+ +
- -
b b
- - - - - - - - - -
A．a球在电容器中所在位置处电势?a ? 0
B．a、b整体在电容器中具有的电势能 Ep ? 0
C．整个移动过程中，静电力对 a、b整体做的功W1为正功
D．若将 a、b位置互换后仍按原来的方式从无穷远处沿中线平移到电容器正中间，这个过程中静电力
对 a、b整体做的功W2 ? ?W1
11、如图所示，某同学在学习了电场的叠加原理和等量同种电荷的电场线分布图后，得知在两点电荷连线
的中垂线（x轴）上必定有两个场强最大的点 A、A＇，并在此基础上进一步作了如下四个推论，你认为该
同学的分析正确的是
y y y y
+
+ +++
A＇ + A A＇ A A＇ ++x x +
A
+ x
A＇ A x + + +
+
+
+
z z z
A．若两个点电荷的位置不变，但将电荷量加倍，则 x轴上场强最大的点仍然在 A、A＇两位置
B．若保持两个点电荷的距离不变、并绕原点 O旋转 90后对称的固定在 z轴上，则 x轴上场强最大的
点仍然在 A、A＇两位置
C．若在 yOz平面内固定一个均匀带电细圆环，圆环的圆心在原点 O，直径与第一幅图两点电荷距离
相等，则 x轴上场强最大的点仍然在 A、A＇两位置
D．若在 yOz平面内固定一个均匀带电薄圆板，圆板的圆心在原点 O，直径与第一幅图两点电荷距离
相等，则 x轴上场强最大的点仍然在 A、A＇两位置
12、如图（1）所示为机车在足够长水平路面上以恒定功率 P启动的模型，假设机车启动过程中所受阻力
F 阻恒定；如图（3）所示为一足够长的水平的光滑平行金属导轨，导轨间距为 L，左端接有定值电阻 R，
导轨处在垂直于导轨平面的匀强磁场 B中，将一质量为 m的导体棒垂直搁在导轨上并用水平恒力 F向右
拉动，金属棒和导轨的电阻不计且两者始终接触良好。图（2）、图（4）分别是机车、导体棒开始运动后
的 v-t图像，其中虚线是 v-t图线的渐近线。则下列关于机车和导体棒运动的说法中，正确的是
图（1） 图（3）
v v
vm1 vm2
O t O t
图（2） 图（4）
A. v P FRm1 ? B. vF m2
?
阻 B
2L2
C. 两者开始运动时加速度都是无穷大 D. 两者都能在有限时间、有限距离内达到匀速运动状态
13、如图所示电路中，理想二极管具有单向导电性。当输入如图甲所示正弦交变 i D
电压后，电路中的电流按图乙所示规律变化，而二极管 D、定值电阻 R两端的电 u
压按图丙、丁所示规律变化，忽略导线电阻，则下列说法中正确的是： ~ R
u uD
Um UDm
O t O tT 2T T 2T
-Um -UDm
甲 丙
i uR
Im URm
O t
T 2T O t
-I T 2Tm -URm
乙 丁
U 1A、 Dm ?U Rm ?Um B、电阻 R消耗的电功率为 PR ? U I4 m m
1 2
C、二极管 D消耗的电功率为 PD ? UmIm D、整个电路消耗的电功率为 P ? U I4 4 m m
?p
14、某同学在学习了动量定理之后认为， F ? 表明作用在物体上的力等于物体动量对时间的导数（变
?t
?p ?(Mv) ?M ?v ?M
化率），而 p ? Mv，由复合函数求导的规则可知， F ? ? ? v ?M ，其中 是物
?t ?t ?t ?t ?t
?v
体质量对时间的变化率， 即物体的加速度。为了验证他的分析，该同学设计了如下问题，请你也利用
?t
下面这个问题检验一下该同学分析的的正确性。
如图所示，一工人沿着水平光滑轨道推动货车运装沙子，沙子经一竖直静止的漏斗连续的落进货车。
已知某时刻，货车（连同已落入其中的沙子）质量为 M，速度为 v，单位时间内落进货车的沙子质量为 Q，
试确定货车加速度与工人对货车推力的关系。
15、亚里士多德在其著作《物理学》中说：一切物体都具有某种“自然本性”，物体由其“自然本性”决
定的运动称之为“自然运动”，而物体受到推、拉、提、举等作用后的非“自然运动”称之为“受迫运动”。
伽利略、笛卡尔、牛顿等人批判的继承了亚里士多德的这些说法；自牛顿之后，对于运动，新物理学认为
一切物体都具有的“自然本性”是“惯性”。下列关于“惯性”和“运动”的说法中不．符．合．新物理学的是
A．包括天体在内的一切物体的“自然运动”都是速度不变的运动——静止或者匀速直线运动
B．作用在物体上的力，是使物体做“受迫运动”即变速运动的原因
C．竖直向上抛出的物体，受到了重力，却没有立即停下来并反向运动，而是继续向上运动一段距离
后才反向运动，是由于物体具有惯性，物体的速度只能连续渐变，而不能发生突变
D．可绕竖直轴转动的圆桌转得太快时，放在水平桌面上的盘子会向桌子边缘滑去，这是由于“盘子
受到的向外的力”超过了“桌面给盘子的摩擦力”导致的
16、理论计算表明，天体表面的第二宇宙速度是其表面第一宇宙速度的 2倍。若一个天体密度足够大，
以至于其表面第二宇宙速度超过光速，则任何物质包括光都无法从其表面逃逸出来，这样的天体就是黑洞。
已知地球表面重力加速度为 9.8m/s2，地球半径为 6370km，光速为 3.0×108m/s，则要使地球变成黑洞，至
少需将地球的全部质量压缩至约
A．一颗绿豆大小 B．一个桂圆大小 C．一个苹果大小 D．一个西瓜大小
17、质量为 m的子弹以某一初速度 v0击中静止在粗糙水平地面上质量为 M的木块，并陷入木块一定深度
后与木块相对静止，甲、乙两图表示了这一过程开始和结束时子弹和木块可能的相对位置，设地面粗糙程
度均匀，木块对子弹的阻力大小恒定，则下列说法中正确的是
甲图：木块对地位移小于木块长度 乙图：木块对地位移大于木块长度
A．若 M较大，则可能是甲图所示情形；若 M较小，则可能是乙图所示情形
B．若 v0较小，则可能是甲图所示情形；若 v0较大，则可能是乙图所示情形
C．地面较光滑，则可能是甲图所示情形；地面较粗糙，则可能是乙图所示情形
D．无论 m、M、v0的大小和地面粗糙程度如何，都只可能是甲图所示的情形
18、如图所示是一种荡秋千的方式：人站在秋千板上，双手抓着两侧秋千绳；当他从最高点 A向最低点 B
运动时，他就向下蹲；当他从最低点 B向最高点 C运动时，他又站立起来；从 C回到 B他又向下蹲……
这样荡，秋千会越荡越高。设秋千板宽度和质量忽略不计，人在蹲立过程中，其身体中心线始终在两秋千
绳和秋千板确定的平面内。则下列说法中正确的是
A．人在最低点 B时处于失重状态
B．从 A到 B的过程中，秋千板对人做负功
C．若整个过程中人保持某个姿势不动，则秋千会越荡越低
D．从 B到 C的过程中，人站立起来，将体内化学能转化为系统的机械能
19、自然界中某个量 D的变化量?D，与发生这个变化所对应的 x的变化量?x的比值 ?D，叫做这个量 D
?x
对 x的变化率。下列说法中正确的是
A．若 D x ?D、 表示某质点做匀加速直线运动的速度和位移，则 是恒定不变的
?x
B D ?D．若 、x表示某弹簧中的弹力与形变量，则在弹簧的弹性限度内 是恒定不变的
?x
C D x ?D．若 、 表示某质点做直线运动时的动能与位移，则 越大，合外力对质点做功的功率就越大
?x
D．若 D x ?D、 表示电场中 x轴上各点的电势和位置坐标，则某点附近的 越大，该点沿 x轴方向的电
?x
场强度 Ex越大
20、理论分析表明，开关闭合后，电路中的能量并不是由导线传输的，而是通过导线外面的电磁场传输的，
右图为直流电路中的能量传输途径示意图，其中箭头表示各个位置能量传输的方向（能流方向）。已知电
磁场在真空中的传播速度为光速 c，则下列说法正确的是
A、开关闭合前，导线外就有电场，电源中的能量就已经源源
－
电阻 ＋
不断的通过电场传输给了用电器 － － ＋ ＋
B、开关闭合后，电源内非静电力做功，将电能转化为其他形
式能量 － ＋
C、开关闭合后，电能是随着自由电荷在导线中的定向移动而
缓慢传输到用电器的 － － － － ＋ ＋ ＋ ＋
－ － ＋ ＋
D、如果导线电阻忽略不计，则导线附近的能流方向几乎与导
线平行
21、在做“探究功和物体速度变化的关系”的实验时，某
同学认为课本上提供的方案——增加橡皮筋的根数
——实际上是通过增加力的倍数，从而增加功的倍数。
该同学设想，由功的计算式 W=FLcosα可知，保持力不
变，增加力作用的距离也可以增加功的倍数。据此，他
设计了如下实验方案（实验装置如右图所示）：
①取一平整的长木板倾斜固定在水平桌面上，将一光电门（与电脑连接）固定于长木板下端的 a点；
②在长木板上标出到光电门间距分别为 x=L、2L、3L、4L、5L、....的位置点 b、c、d、e、f、....；
③将带有很窄挡光片的小车分别从 b、c、d、e、f、...点由静止释放，利用光电门测定小车通过 a点的
速度 v=v1、v2、v3、v4、v5、...；
④然后按课本方案通过作 x和 v的关系图象，寻找 x和 v的关系，进而得出功和物体速度变化的关系．
（1）本方案中是否需要平衡摩擦力？ （填“需要”或“不需
要”）
（2）该同学根据上述方案做了实验，实验记录的数据如下表所示：
x/cm 15.00 30.00 45.00 60.00 75.00
v/m·s-1 0.64 0.89 1.10 1.27 1.42
请你自行确定坐标轴所代表的物理量和标度，在右图所示坐标纸中
画出 x和 v的关系图象：
（3）由上图可以得出本实验的最．终．结论是： 。
22、水平浅色长传送带正以 v0=0.2m/s的速度匀速运动，现将一煤块（可视为质点）轻轻的放上传送带，
经过Δt=0.1s后，传送带即以 a=2m/s2的加速度开始加速，当传送带速度达到 v=1.2m/s后，便以此速度做匀
速运动．经过一段时间，煤块在传送带上留下一段黑色痕迹后，煤块相对传送带不再滑动．已知煤块与传
送带之间的动摩擦因数为μ=0.1，重力加速度 g取 10m/s2．求：
（1）煤块放上传送带后经过Δt时，煤块获得的速度；
（2）黑色痕迹的长度．
23、如图所示，水平放置的气缸 A和容积为 VB=3.6L的容器 B，由一容积可忽略不计的长细管经阀门 C相
联．气缸 A内有一活塞 D，它可以无摩擦地在气缸内滑动，A放在温度恒为 T1=300K、压强为 p0=1.0×105Pa
的大气中，B浸在 T2=400K 的恒温槽内，B的器壁导热性能良好．开始时 C是关闭的，A内装有温度为
T1=300K、体积为 VA=2.4L的气体，B内没有气体．打开阀门 C，使气体由 A流入 B，等到活塞 D停止移
动一段时间后，求以下两种情况下气体的体积和压强：
①气缸 A、活塞 D和细管都是绝热的；
②A的器壁导热性能良好，且恒温槽温度调高为 500K．
C D
B A p0
400K
24、如图 1 所示，长度为 4L、内壁光滑且两端封口的细玻璃管水平静止放置，一段长度为 L的水
银柱将管内密封的理想气体分隔成长度为 2L和 L的两部分 a和 b．
①若使环境温度缓慢升高，试分析判断水银柱是否左右移动，若移动，是向左还是向右移动；
②若将玻璃管缓慢顺时针旋转至竖直位置（如图 2所示），然后再使环境温度缓慢升高，试分 a
析判断升温过程中，水银柱是向上移动，还是向下移动，以及水银柱是否能够恢复到原来在玻璃管
中的位置（如虚线所示）？
a b b
图1 图2
25、在弹性绳左右两端垂直绳轻摇一下，产生两个振动方向、振幅和波长都相同的正弦形“孤波”，t=0 时
刻两孤波传播至如图所示位置，已知左侧孤波向右传播速度大小为 v1=1m/s，则下列说法中正确的是：
v1 v2
x/m
-4 -3 -2 -1 O +1 +2 +3 +4
A、t=0时刻坐标在 x=－2m处的质点，t=2s时刻运动到了 O点
B、右侧孤波向左传播的速度大小 v2，与 v1大小一定相等
C、t=2．5s时刻，O点处质点的速度方向向上
D、t=3s时刻，O点处质点的速度方向向下
E、t=2．5~3．5s内，x=±0．5m处的质点一直保持静止

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