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2022 年北京市海淀区高考物理二模试卷
一、选择题（共 14 小题，每小题 3 分，满分 42 分）
1．（3 分）钚（Pu）是原子能工业的一种重要原料，可作为核燃料的裂变剂。钚 240 的衰变方程为 24094 Pu→
236
92 U+
4
2He，下
列说法正确的是（ ）
A．这种衰变过程叫作 β衰变
B．衰变放出的 42He 是由原子核外电子受激发而产生的
C．衰变前的质量数大于衰变后的质量数之和
D．衰变前的电荷数等于衰变后的电荷数之和
2．（3 分）如图所示的平面内，光束 a 经圆心 O 射入半圆形玻璃砖，进入玻璃砖后分成 b、c 两束单色光。下列说
法正确的是（ ）
A．玻璃对 b 光的折射率小于对 c 光的折射率
B．在真空中 b 光的波长小于 c 光的波长
C．在真空中 b 光的频率小于 c 光的频率
D．在玻璃砖中 b 光的传播速度大于 c 光的传播速度
3．（3 分）对于一个只有两个分子组成的系统，其分子势能 EP 与两分子间距离 r 的变化关系如图所示。仅考虑两个
分子之间的作用，下列说法正确的是（ ）
A．当 r＝r1 时，分子间的作用力为零
B．当 r＝r1 时，分子间的作用力表现为引力
C．从 r＝r1 到 r＝r2 的过程中，分子间的作用力逐渐减小
D．从 r＝r1 到 r＝r2 的过程中，分子系统的势能逐渐增大
4．（3 分）波源 O 垂直于纸面做简谐运动，所激发的横波在均匀介质中沿纸面向四周传播。t＝0 时，离 O 点 3m 的
A 点开始振动；t＝2s 时，离 O 点 6m 的 B 点也开始振动，此时 A 点第三次回到平衡位置。根据以上信息，下列
判断正确的是（ ）
A．该波的波长为 2m B．该波的波速为 2m/s
C．该波的周期为 0.5s D．该波的振幅为 3m
5．（3 分）2021 年 10 月 16 日，神舟十三号载人飞船成功对接空间站，此后三名中国航天员在轨驻留开展科学实验。
航天员在空间站一天内可以看到 16 次日出，这是因为空间站约 90min 就会绕地球一周，每绕一周就会看到一次
日出日落。空间站绕地球运行的轨道可视为圆轨道，下列说法正确的是（ ）
A．空间站在轨道上的运行速率可能大于 7.9km/s
B．空间站绕地球运行的速率小于同步卫星的运行速率
C．空间站绕地球运行的角速度大于同步卫星的角速度
D．空间站距离地面的高度大于同步卫星距离地面的高度
6．（3 分）如图甲所示，在匀强磁场中，闭合线框绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。线框产生的交变电流 i 随时间 t
变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．交变电流的有效值为 3A
B．交变电流的周期为 0.03s
C．在 t＝0.01s 时穿过线框的磁通量为零
D．线框匀速转动的角速度为 100πrad/s
7．（3 分）质量为 m 的物块在光滑水平面上以速率 v 匀速向左运动，某时刻对物块施加与水平方向夹角为 θ 的恒定
拉力 F，如图所示。经过时间 t，物块恰好以相同速率 v 向右运动。在时间 t 内，下列说法正确的是（ ）
A．物块所受拉力 F 的冲量方向水平向右
B．物块所受拉力 F 的冲量大小为 2mv
C．物块所受重力的冲量大小为零
D．物块所受合力的冲量大小为 Fcosθ t
8．（3 分）在生产纸张等绝缘材料过程中，为了实时监控材料的厚度，流水线上设置了传感器装置，其简化结构如
图所示，M、N 为平行板电容器的上、下两个固定极板，分别接在直流恒压电源的两极上。已知电流从 a 向 b 流
过电流表时，电流表指针偏向 a 端。某次纸张从平行极板间穿过的过程中，发现电流表指针偏向 b 端，下列判断
正确的是（ ）
A．极板上的电荷量不变 B．极板上的电荷量变小
C．电容器的电容变大 D．电容器的电容不变
9．（3 分）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平 U 型导体框左端连接一阻值为 R 的电阻，质量为 m、电阻为
r 的导体棒 MN 置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。导体棒在水平向右恒定外力 F 作用下
由静止开始运动，运动过程中导体棒与导体框轨道保持垂直，且接触良好，水平外力 F 始终与导体棒垂直。在
移动距离为 x 的过程中（ ）
A．导体棒做匀加速直线运动
B．导体棒中感应电流的方向为 M→N

C．电阻 R 消耗的电能小于
+
D．电路消耗的总电能等于 Fx
10．（3 分）如图所示，一根均匀带电的长直橡胶棒沿其轴线方向做速度为 v 的匀速直线运动。已知棒的横截面积为
S，单位长度所带的电荷量为﹣q。由于棒的运动而形成的等效电流（ ）
A．大小为 qv，方向与 v 相同
B．大小为 qv，方向与 v 相反
C．大小为 qSv，方向与 v 相同
D．大小为 qSv，方向与 v 相反
11．（3 分）如图所示，一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球 a 和 b，用手托住球 b，当绳刚好被拉紧时，
球 b 离地面的高度为 h，球 a 静止于地面。已知球 a 的质量为 m，球 b 的质量为 3m，重力加速度为 g，定滑轮的
质量及轮与轴间的摩擦均不计。若无初速度释放球 b，则下列判断正确的是（ ）
2
A．经过时间 ，球 b 恰好落地

B．在球 b 下落过程中，球 b 所受拉力大小为 mg
C．在球 b 下落过程中，球 a 的机械能保持不变
D．球 b 落地前瞬间速度大小为
12．（3 分）如图所示为某种质谱仪工作原理示意图，离子从电离室 A 中的小孔 S1 飘出（初速度不计），经电压为 U
的加速电场加速后，通过小孔 S2，从磁场上边界垂直于磁场方向进入磁感应强度为 B 的匀强磁场中，运动半个
圆周后打在照相底片 D 上并被吸收形成谱线。照相底片 D 上有刻线均匀分布的标尺（图中未画出），可以直接读
出离子的比荷。下列说法正确的是（ ）
A．打在照相底片 D 上的离子带负电
B．可以通过减小磁感应强度 B 来增大不同离子形成谱线之间的间隔
C．谱线 b 对应比荷的值大于谱线 a 对应比荷的值
D．标尺上各刻线对应比荷的值是均匀的
13．（3 分）如图所示，若令 x 轴和 y 轴分别表示某个物理量，则图像可以反映某种情况下物理量之间的关系，在有
些情况中，图线上任一点的切线斜率、图线与 x 轴围成的面积也有相应的物理含义。A 为图线上一点，过 A 点
作图线的切线交 y 轴于 M 点，过 A 点作垂线交 x 轴于 N 点，切线 AM 的斜率记为 k，图中的阴影面积记为 S。
下列说法正确的是（ ）
A．对于一段只含有电热元件的电路，若 x 轴表示电流 I，y 轴表示电压 U，面积 S 可以表示电流在这段电路中
做功的功率
B．对于做直线运动的物体，若 x 轴表示速度 v，y 轴表示物体所受的合外力 F，面积 S 可以表示某速度时对应的
合外力做功的瞬时功率
C．对于某电容器的充电过程，若 x 轴表示时间 t，y 轴表示电量 q，斜率 k 可以表示电容器在充电过程中对应时
刻的电流大小
D．对于做圆周运动的物体，若 x 轴表示半径 r，y 轴表示线速度 v，斜率 k 可以表示对应半径的角速度大小
14．（3 分）加速性能、电能利用率、动能回收等是电动汽车电机的重要指标。如图所示，甲、乙分别是目前被广泛
采用的两种电机的简化原理示意图，它们的相同点是利用作为定子的电磁铁（二组线圈，图中 1 和 4；2 和 5；3
和 6 所示）交替产生磁场，实现了电磁铁激发的磁场在平面内沿顺时针方向转动的效果，以驱动转子运动；不同
的是甲图所示电机的转子是一个永磁铁，而乙图所示电机的转子是绕在软铁上的闭合线圈。通过电磁驱动转子转
动，可以为电动汽车提供动力。假定两种电机的每组电磁铁中电流变化周期和有效值均相同，下列说法正确的是
（ ）
A．电机稳定工作时，乙电机转子的转速与电磁铁激发磁场的转速相同
B．电机稳定工作时，乙电机产生的焦耳热相对较少
C．电机稳定工作时，乙电机转子的转速越接近电磁铁激发磁场的转速，其所受安培力就越大
D．刹车（停止供电）时，甲电机转子由于惯性旋转，可以通过反向发电从而回收动能
二、解答题（共 6 小题，满分 58 分）
15．（8 分）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如：
（1）实验仪器。用游标卡尺测某容器的深度 h，示数如图 1 所示，则该容器的深度 h＝ mm。
（2）实验操作。在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，以下操作会使测量结果偏大的是 。
A.在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，但未发现
B.在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格
C.爽身粉撒得较厚，使得油酸未能充分展开
（3）实验原理。图 2 为“探究气体等温变化的规律”的实验装置示意图。实验时，测量空气柱的体积 V 以及所
对应的压强 p。
①实验装置需用铁架台固定，而不能用手握住注射器，并且在实验中要缓慢地向下压或向上拉柱塞的原因
是 。
②用采集的各组数据在坐标纸上描点，绘制出如图 3 的曲线后猜想“一定质量的气体，在温度不变的情况下，其
压强 p 与体积 V 成反比”。请进一步利用获取的信息分析说明如何检验这个猜想。
16．（10 分）把铜片和锌片相隔约 2cm 插入一个苹果中，就制成了一个水果电池。铜片是电池的正极，锌片是负极。
用下列方法可测量该水果电池的电动势和内阻。
将水果电池、电阻箱和数字电压表（可视为理想电表），按照如图 1 所示的电路连接起来。调节电阻箱，测得多
组电阻箱的阻值 R 和对应的电压 U，记录的数据如下表所示。
1 2 3 4 5 6 7
R/Ω 2000 3000 ☆ 6000 9000 20000 80000
U/V 0.290 0.382 0.454 0.560 0.664 0.839 0.990
（1）表中数据☆对应电阻箱示数如图 2 所示，其读数为 Ω。
1 1 1 1
（2）处理数据时，首先计算出每个电压值 U 的倒数 和电阻值 R 的倒数 ，再绘制 图像。根据表中测得的

多组数据，经过换算，将数据对应的坐标点标注在图 3 中，请在该图中标出表中第 3 组数据对应的坐标点，并画
1 1
出 图线。

1 1 1
（3）在 图线中，当 = 0时，外电路处于 状态（选填“断路”或“短路”）。

（4）根据图 3 可知，水果电池的电动势 E＝ V（保留 2 位有效数字）。
（5）若将图 1 所示电路中的数字电压表替换为内阻未知（约 3kΩ）的指针式电压表，仍按上述方法测量该水果
电池的电动势和内阻。请结合图 3 判断是否可行，并说明理由。
17．（9 分）2022 年我国举办了第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。如图所示为某滑道示
意图，长直助滑道 AB 与起跳平台 BC 平滑连接，C 点是第二段倾斜雪坡（着陆坡）的起点，着陆坡与水平面的
夹角 θ＝37°。质量 m＝80kg 的运动员沿助滑道 AB 下滑，经过一段时间后从 C 点沿水平方向飞出，在着陆坡
2
上的 D 点着陆。已知 CD 间的距离 L＝75m，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，取重力加速度 g＝10m/s ，将运动
员视为质点，忽略空气阻力的影响。求运动员：
（1）从 C 点水平飞出到落在着陆坡上 D 点所用的时间 t；
（2）从 C 点水平飞出时速度 v0 的大小；
（3）从 C 点水平飞出到落在着陆坡上 D 点过程所受重力做功的平均功率 P。
18．（9 分）如图甲所示，板长均为 3d 的两平行金属板 P 和 Q 之间有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁场的方向
垂直纸面向里，电场强度大小为 E，方向垂直金属板向下，两板间距为 2d。有一带正电粒子以速度 v0 从两板间
中点 O 沿垂直于电场和磁场的方向射入，恰好能沿中心线 OO′做直线运动。不计粒子所受重力以及平行板的边
缘效应。
（1）求磁感应强度 B 的大小。
（2）如图乙所示，仅撤去电场，带电粒子仍以速度 v0 从 O 点沿中心线 OO'垂直磁场射入，恰好能从 P 板的右边
缘飞出。

a.求带电粒子的比荷 ；

b.以 O 点为坐标原点，OO'方向为 x 轴正方向，垂直于金属板向上为 y 轴正方向，建立平面直角坐标系，写出带
电粒子在磁场中运动的轨迹方程。
19．（10 分）很多宏观现象，其本质是由微观粒子的运动与相互作用所体现出的结果。
（1）岩盐颗粒呈现立方体形状。图 1 为岩盐晶体的平面结构：空心原点为氯离子，所带电荷量为﹣e；实心原点
为钠离子，所带电荷量为+e。在分界线 AA1 和 BB1 的左侧各取一个钠离子 M 和 N，分别以 M、N 为圆心，作两
个相同的扇形。已知任意两个距离最近的离子间作用力的大小均为 F0。若离子之间的相互作用为库仑相互作用，
不考虑扇形以外远处离子的作用。
请分别计算出 M、N 两个钠离子受到图 1 所示平面分界。线右侧的扇形区域内的离子作用力大小 FM、FN，并判
断岩盐晶体更容易沿分界线 AA1 还是分界线 BB1 断开。
（2）在“天宫课堂”太空授课活动中，某同学向航天员提问：“空间站飞行时会不会受到阻力，是否达到所需的
速率后，就可以不施加动力，而保持速率不变呢？”我国空间站的轨道距地面高度约 430km，远在 100km 的卡
门线（外太空与地球大气层的分界线）之上，但轨道处依然存在非常稀薄的大气。
a.为简化问题，将空间站视为如图 2 所示的圆柱体，其在运行方向的横截面积为 S。假定：单位体积内与空间站
前端横截面发生碰撞的空气分子个数为 n，且速度方向均与横截面垂直；以空间站为参考系，碰撞前后空气分子
的平均速率分别为 v1、v2。若每个空气分子的平均质量为 m，不考虑空气分子间的相互作用，求空间站前端受
到空气作用力 F 的大小。
b.假如你是航天员，请从以下两个方面对该同学的问题作答。
①维持空间站的运行是否需要施加动力；
②若一直不施加动力，轨道高度将如何变化。
20．（12 分）某同学将质量 m＝0.60kg 的篮球从距地面高度 h1＝1.5m 处由静止释放，篮球与地面碰撞后反弹高度
2
h2＝1.2m。设篮球始终在竖直方向做一维运动，不计空气阻力，取重力加速度 g＝10m/s 。
（1）假设篮球每次与地面碰撞损失的机械能相同，篮球通过在地面多次碰撞反弹，反弹高度会越来越低，最终
停下来。求由静止释放到最终停下来，篮球与地面碰撞的次数 n。
（2）实际上篮球每次因碰撞损失的机械能会随着碰前动能的减小而减小，假设篮球每次与地面碰撞前后的动能
之比不变。为了使篮球反弹得高一些，可以通过拍球来实现。
a.当篮球第一次与地面碰撞后反弹至 h2＝1.2m 时，该同学向下拍球，要使篮球落地后反弹的高度仍为 1.2m，求
该同学在拍球过程中需要对篮球所做的功 W。
b.在拍球过程中，可以通过改变拍球的作用力大小而改变拍球的节奏，我们会发现不管是篮球的下落还是上升，
有一段过程篮球好像粘在手上一样。这是因为球开始下落的同时向下拍球，手通过接触会对球施加一向下的动力
F1；当球反弹上升至某一高度时，手通过接触对球施加一向下的阻力 F2，使球和手一起向上运动至最高点。若
拍球过程中篮球最大高度始终为 1.2m，手对球的两次作用力均视为恒力，且在上升和下降过程中，球与手作用
的距离均为 s＝0.2m。请推导 F2 大小与 F1 大小之间的关系式，并在图中画出 F2﹣F1 图线，标出图线与横轴交点
的横坐标。
2022 年北京市海淀区高考物理二模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（共 14 小题，每小题 3 分，满分 42 分）
1．【解答】解：A、核反应方程式中生成物有 α 粒子，所以为 α 衰变，故 A 错误；
B、衰变放出的 42He 是由原子核内部电子受激发而产生的，故 B 错误；
CD、衰变过程满足质量数守恒和电荷数守恒，衰变过程放出能量，质量不守恒，故 D 正确，C 错误；
故选：D。

2．【解答】解：AC、根据折射定律 n= 结合图象可知玻璃对 b 光的折射率大于对 c 光的折射率，即

nb＞nc
则 b 光的频率大于 c 光的频率，
故 AC 错误；
B、根据 c＝fλ，可知在真空中 b 光的波长小于 c 光的波长，故 B 正确；

D、根据 v= 可知在玻璃砖中 b 光的传播速度小于 c 光的传播速度，故 D 错误。

故选：B。
3．【解答】解：AB、由图可知，在 r＝r2 位置处，分子的势能最小，此处分子间的作用力为零，当 r＜r2，分子间作
用力表现为斥力，故 AB 错误；
C、从 r＝r1 到 r＝r2 的过程中，随着分子间距离的增大，分子间的作用力逐渐减小，故 C 正确；
D、分子势能为标量，正负表示大小，故从 r＝r1 到 r＝r2 的过程中，分子系统的势能逐渐减小，故 D 错误；
故选：C。
6 3
4．【解答】解：ABC、根据题意可知波由 A 点传到 B 点经历 2s，由 v= = =1.5m/s，根据当波传到 B 点
2
4 4
时，A 点第三次回到平衡位置可知，t＝2s＝1.5T，解得 T= s，则 λ＝vT＝1.5× m＝2m，故 A 正确，BC 错误；
3 3
D、根据题干无法判断波的振幅，故 D 错误；
故选：A。
5．【解答】解：A、第一宇宙速度是环绕地球做圆周运动的物体的最大速度，所以空间站在轨道上的运行速率不可
能大于 7.9km/s，故 A 错误；
24
D、空间站的周期为 = = 1.5
16
4 2 3
小于同步卫星的周期，根据 = 。可得： = 2
2 2
可知空间站距离地面的高度小于同步卫星距离地面的高度，故 D 错误；
2
B、根据 = 得： = ，结合 D 选项可知空间站绕地球运行的速率大于同步卫星的运行速率，故 B
2
错误；
2
C、根据 = 可知空间站绕地球运行的角速度大于同步卫星的角速度，故 C 正确。

故选：C。
3 2
6．【解答】解：A、根据乙图可知，交流电流的最大值为 I ＝3A，故有效值 I= m = ，故 A 错误；
2 2
B、根据乙图可知交流电的周期 T＝0.02s，故 B 错误；
C、t＝0.01s 时，产生的感应电流为零，此时线圈位于中性面位置，穿过线圈的磁通量最大，故 C 错误；
2 2
D、线圈转动的角速度为 = = / = 100 / ，故 D 正确；
0.02
故选：D。
7．【解答】解：A.拉力 F 的冲量方向与拉力方向相同，与水平方向夹角为 θ斜向右上方，故 A 错误；
BCD.取水平向右为正方向，末动量为 mv，初动量为﹣mv，根据动量定理可知，合力的冲量为 I 合＝mv﹣（﹣
mv）＝2mv，大小为 2mv，方向水平向右，对物体受力分析可知合力为 Fcosθ，即 Ftcosθ＝2mv，变换公式得拉
2
力的冲量为 = = ，根据平行四边形定则可知重力的冲量为 IG＝2mvtanθ，故 BC 错误，D 正确。
故选：D。
8．【解答】解：AB、电流表指针偏向 b 端，说明电流从 b 向 a 流过电流表，而电容器上极板与正极相连，所以电容
器放电，极板电荷量变小，故 A 错误，B 正确；
CD、电容器与恒压电源相连，两极板间电势差 U 不变，而 Q 减小，根据 Q＝CU 可知电容器的电容减小，故 CD
错误；
故选：B。
2 2
9．【解答】解：A、设磁感应强度为 B，导轨的宽度为 L，当速度为 v 时的安培力为 FA＝BIL= ，根据牛顿第 +
2 2
二定律可得：F﹣FA＝ma，解得：a= ，当速度从零增加时，加速度减小、导体棒做加速度减小的加 ( + )
速运动，故 A 错误；
B、根据右手定则可知导体棒中感应电流的方向为 N→M，故 B 错误；
1
CD、根据功能关系，整个过程中电路中消耗的总电能为：E＝Fx 2＜Fx，根据焦耳定律可得电阻 R 消耗的
2

总电能为 ER= E＜ ，故 C 正确，D 错误。 + +
故选：C。
10．【解答】解：棒沿轴线方向以速度 v 做匀速直线运动时，每秒通过的距离为 v 米，每秒 v 米长的橡胶棒上电荷
都通过直棒的横截面，每秒内通过横截面的电量大小为：Q＝q v

根据电流的定义式为：I= ，t＝1s，

得到等效电流为：I＝qv．
由于棒带负电，则电流的方向与棒运动的方向相反，即与 v 的方向相反。故 B 正确，ACD 错误；
故选：B。
11．【解答】解：A.以 a、b 为研究对象，根据牛顿第二定律
3mg﹣mg＝4ma

解得：a=
2
根据
1
h= 2
2

解得：t＝2

故 A 错误；
B.设绳子拉力为 T，以 b 为研究对象，根据牛顿第二定律得
3mg﹣T＝3ma
3
解得：T=
2
故 B 错误；
C.b 球下落过程中，a 球重力势能增大，动能增大，机械能变大，故 C 错误；
2
D.根据 v ＝2ah 解得
v=
故 D 正确；
故选：D。
12．【解答】解：A、打在照相底片 D 上的离子刚进入磁场时受到的洛伦兹力向左，由左手定则判断可知，该离子
带正电，故 A 错误；
1
B、离子在电场中加速时，有 qU= 2，得 v=
2
。离子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 r= ，联立可
2
1 2 2 2 2
得 r= ，谱线之间的间隔为Δd＝2r1﹣2r = （
1
2
2 ），可知Δd 与 B 成反比，可以通过减小
1 2
磁感应强度 B 来增大不同离子形成谱线之间的间隔，故 B 正确；
1 2
C、由 r= ，知离子的比荷越大，离子在磁场中做匀速圆周运动的半径越小，则谱线 b 对应比荷的值小于

谱线 a 对应比荷的值，故 C 错误；
2 2
D、标尺上各刻线到小孔 S2 的距离为 d＝2r= ，因 d 与比荷是非线性关系，所以标尺上各刻线对应比荷
的值是不均匀的，故 D 错误。
故选：B。
13．【解答】解：A、根据 P＝UI 可知，对于一段只含有电热元件的电路，若 x 轴表示电流 I，y 轴表示电压 U，因
P、U、I 均为状态量，并非过程量，知图像的面积 S 不可以表示电流在这段电路中做功的功率，故 A 错误；
B、对于做直线运动的物体，若 x 轴表示速度 v，y 轴表示物体所受的合外力 F，合外力做功的瞬时功率 P＝Fv，
F、v 是状态量，所以面积并不是图像的面积，故 B 错误；
C、根据 q＝It 可知，y 轴表示电容器充电过程中所带的电荷量，x 轴表示时间，则图象切线的斜率表示电容器充
电的电流大小，故 C 正确；

D、对于做圆周运动的物体，若 x 轴表示半径 r，y 轴表示线速度 v，根据 = ，r、v 是状态量，所以斜率 k 不

可以表示对应半径的角速度大小，故 D 错误。
故选：C。
14．【解答】解：A.乙电机中，转子也是线圈，乙转子的转动是由于穿过转子线圈的磁通量发生变化而产生感应电
流，电流受安培力作用而运动，相当于电磁驱动，安培力阻定子和转子间的相对运动，但不能阻止，故转子比定
子转得慢一些，故 A 错误；
B.乙电机中，转子也会产生焦耳热，故产生的焦耳热较多，故 B 错误；
C.转速越接近，则磁通量变化越慢，感应电流越小，所受安培力越小，故 C 错误；
D.停止供电后，甲的转子是磁铁，甲电机转子由于惯性旋转，使得线圈中磁通量发生变化，产生反向感应电流，
反向发电从而回收动能，故 D 正确。
故选：D。
二、解答题（共 6 小题，满分 58 分）
15．【解答】解：（1）游标卡尺的分度值为 0.05mm，不需要估读，则容器的深度 h＝50mm+14×0.05mm＝50.70mm；
（2）根据公式 V＝dS 分析：
A、在配置油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，但未发现，则算出油酸的体积比偏大，可知测量结果偏
大，故 A 正确；
B、在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，导致油酸的面积偏大，则结果偏小，故 B 错误；
C、爽身粉撒得较厚，使得油酸未能充分展开，导致油酸的面积偏小，结果偏大，故 C 正确；
故选：AC。
（3）“探究气体等温变化的规律”不能用手握住注射器，并且在实验中要缓慢向下压或向上拉柱塞的原因是保证
温度不发生明显变化；
1
根据一定质量的理想气体的状态方程 pV＝CT 整理得： = ，为了更直观的得出结论，根据各组数据再做

1 1
图，如果 图像中的个点位于过原点的一条直线上，就可以验证猜想。

故答案为：（1）50.70；（2）AC；（3）保证温度不发生明显变化；见解析
16．【解答】解：（1）根据图 2 可知，电阻箱阻值的读数为 4×1000Ω＝4000Ω；
（2）用一条直线尽可能地穿过更多的点，不在直线上的点尽量均匀地分布在直线两侧，误差较大的点舍去，画
1 1
出的 图线如下图所示：

1
（3）当 = 0时，相当于 R 无穷大，外电路处于断路状态；


（4）根据闭合电路欧姆定律得： =
+
1 1 1
整理得： = +

1 1 1
可知 图线纵轴截距为： = 0.9 1

解得：E≈1.1V

斜率为 k=

结合图像得：r＝5kΩ
（5）若将图 1 所示电路中的数字电压表替换为内阻未知（约 3kΩ）的指针式电压表，无法测量该水果电池的电
动势和内阻，因为水果电池的内阻约为 5kΩ，学生用指针式电压表的内阻约为 3kΩ，但电压表内阻未知，无法准
确测量水果电池的电动势和内阻。
故答案为：（1）4000；（2）如上图所示；（3）断路；（4）1.1；（3）不可行，理由见解析
17．【解答】解：（1）运动员从 C 点飞出做平抛运动：
1
竖直方向做自由落体运动： = 2
2
由几何关系可得：y＝Lsinθ
代入数据解得：t＝3s。
（2）水平方向做匀速直线运动：x＝v0t
由几何关系的：x＝Lcosθ
代入数据解得：v0＝20m/s
（3）重力做功：W＝mgy

重力做功的平均功率： =

4
带入数据解得：P＝1.2×10 W
答：（1）从 C 点水平飞出到落在着陆坡上 D 点所用的时间为 3s；
（2）从 C 点水平飞出时速度 v0 的大小为 20m/s；
4
（3）从 C 点水平飞出到落在着陆坡上 D 点过程所受重力做功的平均功率为 1.2×10 W。
18．【解答】解：（1）因为粒子做匀速直线运动，所以 qE＝qvB

解得：B=

2
（2）a.粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力 qvB＝m

2 2 2
由几何关系可知 R ＝（R﹣d） +（3d）
20
解得： =
5
b.粒子做匀速圆周运动的圆心为（0.5d），半径 R＝5d
2 2 2
则轨迹方程为 x +（y﹣5d） ＝（5d）

答：（1）磁感应强度 B 的大小为 。

20
（2）a.带电粒子的比荷为 ；
5
2 2 2
b.带电粒子在磁场中运动的轨迹方程为 x +（y﹣5d） ＝（5d） 。
19．【解答】解：（1）离子 M、N 的受力分析如图 1
2
设任意两个距离最近的两个离子间距为 r，根据库仑定律 F0＝k
2
1
可得 FM＝（ 2 ）F0 2
2
FN＝（1 ）F0 2
比较可得 FM＞FN
岩盐晶体更容易沿分界线 BB1 断开；
（2）a.设在时间Δt 内有质量为Δm 的空气分子与空间站前端碰撞，有
Δm＝nSv1Δt m
以空气分子碰撞后运动方向为正方向，受力分析如图 2
根据动量定理有 f Δt＝Δmv2﹣Δm（﹣v1）
联立可得：f＝nSv1m（ v1+v2）
由牛顿第三定律得 F＝f
联立解得：F＝nSv1m（ v1+v2）
b.①需要施加动力；②轨道高度会降低，空间站降无法正常运行；
答：（1）岩盐晶体更容易沿分界线 BB1 断开；
（2）a.空间站前端受到空气作用力 F 的大小为 nSv1m（ v1+v2）；
b.①需要施加动力；②轨道高度会降低，空间站降无法正常运行。
20．【解答】解：（1）篮球与地面发生一次碰撞损失的机械能为
ΔE＝mgh1﹣mgh2
解得：ΔE＝1.8J，
根据能量守恒定律可得篮球与地面碰撞的次数为

n= 1

解得：n＝5；
（2）a.篮球每次与地面碰撞后瞬间与碰撞前瞬间的动能的比值为

k= 2 = 2
1 1
同学向下拍球后，对篮球下落过程，根据动能定理有
W+mgh2＝Ek1﹣0
篮球与地面碰撞后反弹，对篮球上升过程，同理有
﹣mgh2＝0﹣Ek2
联立解得：W＝1.8J；
b.当拍球过程中分别施加作用力 F1 和 F2 后，设篮在与地面碰撞前、后瞬间的动分别为 E'k1、E'k2，则对篮球下落
和上升过程根据动能定分别有
F1s+mgh2＝E'k1﹣0
﹣F2s﹣mgh2＝0﹣E'k2
由题意可知
′
k= 2 =0.8
′ 1
4
联立解得：F2＝（ F1﹣7.2）N
5
作出 F2﹣F1 图线如图所示。
答：（1）由静止释放到最终停下来，篮球与地面碰撞的次数 n 为 5 次；
（2）a.该同学在拍球过程中需要对篮球所做的功 W 为 1.8J；
4
b.F2 大小与 F1 大小之间的关系式为 F2＝（ F1﹣7.2）N，图见解析。
5

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