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浙江省部分学校2022-2023学年高三上学期第一次摸底联考
物理试卷
本试题卷分选择题和非选择题两部分。共8页，满分100分，考试时间为90分钟。
考生注意：
1．答题前，请务必将自己的姓名，准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2．答题前，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。
3．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4．可能用到的相关公式或参数：重力加速度g均取10m/s2。
选择题部分
一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的。不选、多选、错选均不得分）
1．内蒙古东部风电基地是我国在内蒙古东部地区开发建设的千万千瓦级风电基地，2020年年发电量高达672.8亿千瓦时，“千瓦时”是某一物理量的单位，若用国际单位制基本单位来表示该物理量的单位，正确的是（ ）
A．N/m B．kg·m/s C．kg·m2/s3 D．kg·m2/s2
2．2022年2月4日，在花样滑冰女单短节目比赛中，俄国运动员特鲁索瓦展示其独门绝技“悬臂”。她身体后弯，整个背部几乎平行于冰面，头向后优雅地垂下，几乎贴在冰上，形成一个优美的半弧。特鲁索瓦的运动轨迹近似为圆周。以下说法正确的是（ ）
A．运动过程中运动员的线速度保持不变
B．地面对运动员的作用力竖直向上
C．滑行过程中，运动员的重心可能不在其内部
D．运动员受到的摩擦力沿半径方向指向轨迹圆心
3．2021年10月16日0时23分，我国在酒泉卫星发射中心成功发射神州十三号飞船，其椭圆轨道近地点高度200km，远地点高度356km，与轨道高度约为400km的“天宫”空间站实现径向对接，已知地球半径约为6400km，空间站绕地球公转周期约为92min，以下说法正确的是（ ）
A．对接过程中，飞船与空间站相对静止
B．空间站的轨道高度大于同步卫星的轨道高度
C．飞船与空间站在相同时间内与地球连线扫过的面积相等
D．飞船绕地球运行的周期约为90min
4．电场和磁场看不见摸不着，但是我们可以设法来观察它们。如图甲和图乙把头发碎屑悬浮在蓖麻油里可模拟电场线形状；图丙和图丁在板上均匀地撒一层细铁屑可模拟磁感线形状。下列说法正确的是（ ）
A．图甲在中心和边缘分别接高压起电装置的两极，越靠近中心电势越高
B．图乙两平行金属板分别接高压起电装置的两极，它们之间的电场都可以看作匀强电场
C．图丙是竖直通电直导线，如果增大电流，铁屑将排布得更加有序
D．图丁是水平放置的条形磁场，通过图可以知道，磁感线可以不闭合
5．冰壶是奥运会上一种投掷性竞赛项目，具有观赏性。运动员以一定初速度投出冰壶使其在冰面上自由滑行，其图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．冰壶做加速度逐渐增大的减速运动
B．冰壶在时间内的平均速度大于
C．比赛中运动员常在冰壶运动的前方刷冰，使其滑行的加速度减小
D．冰壶运动在时间内位移中点的瞬时速度小于中间时刻的瞬时速度
6．现代大部分复印机的核心部件是有机光导体鼓，它是一个金属圆柱，表面涂覆有机光导体（OPC）。没有光照时，OPC是绝缘体，受到光照时变成导体。复印机复印的工作过程如图所示。下列关于这类复印机的说法不正确的是（ ）
A．这种复印机应用了静电吸附
B．OPC是一种光敏半导体材料
C．在显影过程中，墨粉飞向OPC时做匀变速运动
D．光照会激发OPC中受束缚的电子从而导电，因此入射光需大于一定的频率
7．下列关于热现象的说法正确的是（ ）
A．夏天可以将冰箱门打开，使密闭房间的温度降下来
B．一定质量的气体通过等压变化和等容变化升高1℃需要吸收相同的热量
C．部分行星的大气中相对分子质量小的成分会随着时间推移而变少
D．叠放在一起的两个装有空气的封闭气缸，在真空中静止释放，它们之间没有压力，同时也不会受到内部空气的压力
8．随着科技的发展，大量的科学实验促进了人们对微观领域的认识。下列说法正确的是（ ）
A．玻尔把量子化的观念应用到原子系统，成功地解释了氢原子光谱
B．普朗克大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性
C．汤姆逊通过α粒子轰击氮核实验的研究，发现了质子
D．用威尔逊云室探测放出的射线，β射线的轨迹直而清晰，α射线的轨迹几乎看不到
9．如图所示，△OMN为等腰三角形玻璃棱镜的横截面，由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于底边MN射入棱镜，a、b两种单色光的反射和折射的情况如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．a光的折射率大于b光的折射率
B．a光的波长小于b光的波长
C．在玻璃棱镜中，a光的传播速度小于b光的传播速度
D．用a、b两束光分别照射同一狭缝，a光衍射现象更明显
10．Ioffe—Pritchard磁阱常用来约束带电粒子的运动。如图所示，在xOy平面内，以坐标原点O为中心、边长为2L的正方形的四个顶点上，垂直于平面放置四根通电长直导线，电流大小相等，方向已标出，“×”表示电流方向垂直纸面向里，“·”表示电流方向垂直纸面向外。已知电流为I的无限长通电直导线在距其r处的圆周上产生的磁感应强度大小为，k为比例系数。下列说法正确的是（ ）
A．直导线2、4相互排斥，直导线1、2相互吸引
B．直导线1、4在O点的合磁场的方向沿x轴负方向
C．直导线1、4在O点的合磁场的磁感应强度大小为
D．直导线2、4对直导线1的作用力是直导线3对直导线1的作用力大小的2倍
11．一根长20m的软绳拉直后放置在光滑水平地板上，以绳中点为坐标原点，以绳上各质点的平衡位置为x轴建立图示坐标系。两人在绳端P、Q沿y轴方向不断有节奏地抖动，形成两列振幅分别为10cm、20cm的相向传播的机械波。已知P点形成的波的传播速度为4m/s。时刻的波形如图所示。下列判断正确的有（ ）
A．两波源的起振方向相反
B．两列波无法形成稳定的干涉图像
C．时，在PQ之间（不含PQ两点）绳上一共有2个质点的位移为－25cm
D．叠加稳定后，处的质点振幅小于处质点的振幅
12．如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器组成闭合电路。两个方向均垂直纸面向里的匀强磁场以平行磁场方向且过bc轴的平面为分界线，其中bc左边磁场的磁感应强度大小为，bc右边磁场的磁感应强度大小为，且比大，线圈在这两个磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，线圈的面积为S，转动角速度为，匝数为N，线圈电阻不计。下列说法不正确的是（ ）
A．线圈从垂直于磁场方向开始运动，在一个周期内，小灯泡的电流经历了先增大后减小，再增大最后减小四个阶段
B．当将滑片P向上移动时，小灯泡的亮度将变暗
C．该变压器输入电压的有效值为
D．将小灯泡换成发光二极管，若线圈从图示位置开始运动时二极管发光，则当线圈转一周将要回到初始位置时二极管不发光
13．如图所示，放在水平面上的两个直角三角形斜劈表面光滑，两只小滑块用轻绳连接并跨过斜劈顶端的定滑轮，当、时，两斜劈与小滑块均保持静止，且两侧的轻绳与斜劈平行，滑轮间的轻绳与水平面平行。已知滑块b的质量为m，重力加速度为g，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（ ）
A．a、b滑块的质量之比为2：1
B．甲、乙两斜劈对a、b两滑块的支持力大小之比为1：3
C．斜劈甲、乙受到的摩擦力大小均为，
D．如果增大滑块a的质量，且斜劈均未运动，则斜劈乙受到的摩擦力增大
二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题意的。全部选对的得2分，选对但不选全的得1分，有选错的得0分）
14．在匀强电场中把电荷量为的点电荷从A点移动到B点，静电力做的功为。再把这个电荷从B点移动到C点，静电力做的功为。下列说法正确的是（ ）
A．A、B、C三点中，A点电势最高 B．A、B间的电势差为50V
C．A、C间的电势差为－50V D．A、B间的距离与B、C间的距离之比为1：2
15．下列四种光学现象，对其原理解释正确的是（ ）
A．图甲为薄膜干涉的应用，可检验平面的平整度，条纹间距左窄右宽
B．图乙为泊松亮斑，是光通过小圆板衍射形成的，说明光具有波动性
C．图丙为立体电影原理，和照相机镜头表面涂上的增透膜的原理相同
D．图丁为水中明亮的气泡，其原理与光导纤维的原理相同
16．质量为1kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.1，最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小相等，重力加速度大小取。则（ ）
A．0~2s内，F的冲量为2kg·m/s B．3s时物块的动量为1kg·m/s
C．2s时物块的动能为零 D．2~4s内，F对物块所做的功为6J
非选择题部分
三、非选择题（本题共6小题，共55分）
17．（7分）（1）某同学用如图甲、乙、丙三种方案分别做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。已知图丙中的手机传感器可以测量细线上拉力的大小。实验中，用天平测量小车的质量，用打点计时器在纸带上打点，测量小车运动的加速度大小。
①上述方案中，需要平衡摩擦力的实验是______（多选），需要保证砂和砂桶质量远小于小车质量的实验是______（单选）。（两空均填正确答案标号）
A．甲 B．乙 C．丙
②通过正确的操作，得到如图丁所示纸带，已知交流电源的频率为50Hz，相邻计数点之间还有四个点未画出，则小车运动的加速度大小为______m/s2。（结果保留两位有效数字）
③实验发现，用图丙装置实验时，利用牛顿第二定律计算出的小车加速度明显大于用打点计时器测得的加速度，可能的原因是______________________________。
（2）如图戊所示，用“碰撞实验器”验证动量守恒定律。实验时先让质量为的小球1从斜槽上某一固定位置A由静止开始释放，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的P点。再把质量为的小球2放在水平轨道末端，让小球1仍从位置A由静止释放，两小球碰撞后从轨道末端水平抛出，小球2落到位于水平地面的N点，小球1落到位于水平地面的M点。某同学实验时小球选择错误，使，则两个小球可能的落点分布正确的是______。
A． B．
C． D．
18．（7分）随着智能手机的广泛应用，充电宝成为手机及时充电的一种重要选择。充电宝可以视为与电池一样的直流电源。一充电宝的电动势约为5V，内阻很小，最大放电电流为2A，某实验小组在实验室中测定它的电动势和内阻。他们剥开充电宝连接线的外绝缘层，里面有四根导线，红导线为充电宝的正极，黑导线为充电宝的负极，其余两根导线空置不用，其他可提供的器材有：
A．待测充电宝；
B．电流表：满偏电流为200μA，内阻为500Ω；
C．电流表：量程为0~0.6A，内阻较小；
D．电压表：量程0~6V，内阻约8000Ω；
E．定值电阻：阻值为10Ω；
F．定值电阻：阻值为500Ω；
G．滑动变阻器R；
H．开关一个，导线若干。
（1）采用如图甲所示电路图，电流表应选用______（选填“B”或“C”），定值电阻应选用______（选填“E”或“F”）。
（2）实验发现，充电宝电量不同，测得的数据也会存在差异。该小组测得电量为80%时的多组实验数据，并作出图像，如图乙所示。根据图像可获得充电宝此时电动势______V，内阻r=______Ω。（结果均保留三位有效数字）
19．（9分）“科技冬奥”是北京冬奥会场馆的一大亮点，上百台机器人承担起疫情防控和服务的重任，提供消杀、送餐、导引、清洁等服务。其中，质量为的创泽消杀防疫机器人入驻鸟巢，替代大量工作人员在场内承担24小时消毒工作。已知某次工作过程中机器人在斜面上经历加速、匀速、减速三个阶段。机器人从静止开始以最大牵引力沿与水平面成θ角的斜面启动，期间以的速度匀速行驶，减速阶段关闭发动机，整个过程中，机器人所受阻力恒定，且加速与减速时的加速度大小相等，最终恰好到达斜面顶端，求：
（1）斜面的长度L；
（2）若机器人在水平面上，以的速度匀速行驶，距其前方的路口，出现以同向匀速运动的运动员，为使两者不相撞，求机器人加速度的最小值（已知机器人反应时间，结果可用分数表示）。
20．（12分）在2022年北京冬奥会U型场地技巧决赛中，我国选手谷爱凌以绝对优势夺得金牌。如图所示，比赛所用的高山滑雪U型池由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道和中央平直轨道连接而成，圆柱面轨道与轴处处垂直，轨道倾角为17.2°，其长度约为，半径约为，轨道总宽度约为。为测试赛道，将一质量为的滑块，在P处由静止释放，滑块以的速度从M点冲出U型池，沿竖直平面ABCD运动一段时间后在N点落回。已知P、M两点间直线距离为，，，则：
（1）P点至M点过程中，滑块减少的机械能△E；
（2）若忽略一切阻力，求到达Q点时滑块对轨道的压力F；
（3）第一问中，滑块从P点至M点减少的机械能为△E，若滑块以进入U型池，假设仍能到达M点，试分析：是否能求出到达M点时滑块的动能。若能求出，求出动能的数值，若求不出，请说明原因。
21．（10分）某科技馆中有一装置如图甲所示，乘客乘坐滑板车从某一高度俯冲下来，以寻求刺激，但是速度太快存在一定的风险，为解决这一问题，设计者利用磁场来减速，其工作原理如图乙所示。在滑板车下面安装电阻不计的ab、cd导轨，导轨中间安装5根等距离分布的导体棒，导体棒长度为L，电阻均为R。距离斜面底端5h的A处下方，存在宽度为h、方向垂直斜面向上的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B。让滑板车从距离磁场上边缘h处由静止滑下，导体棒bc进入磁场后滑板车恰好做匀速直线运动，斜面与水平面夹角为37°，假设所有轨道均光滑，重力加速度为g，，。求：
（1）人与滑板车的总质量m；
（2）从导体棒bc离开磁场到滑板车全部穿过磁场过程中，流过导体棒bc的电荷量q；
（3）滑板车穿过磁场过程中，导体棒bc上产生的热量Q；
（4）若想让滑板车快速停下来，请说出设计时可以采用的方法。
22．（10分）“国际热核聚变实验堆（ITER）计划”是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一，其原理主要是将发生热核反应的高能粒子束缚在磁场中，其中一种设计方案原理如图所示，空间中存在两个以O为圆心的圆形保护磁场，磁场方向均垂直于纸面，磁场Ⅰ、Ⅱ的半径分别为、，粒子在O点发生热核反应。其中，，半径为的圆内磁感应强度大小为。有一电荷量为q，质量为m的粒子由O点以速度v射出，不计粒子的重力，不计任何阻力。
（1）若粒子不能射出半径为的圆形区域，求粒子速度的最大值；
（2）若要使束缚效果最好，则半径和之间的圆环内磁感应强度要与方向相同还是相反？在取得最大束缚效果的情况下，若，为使粒子不能射出半径的圆形区域，求粒子速度的最大值；
（3）当粒子速度大于时，若半径和之间的圆环内磁感应强度与方向相反，要使粒子射出时的速度方向的反向延长线恰好经过O点，求磁感应强度的大小。
浙江省部分学校2022-2023学年高三上学期第一次摸底联考
物理参考答案及评分意见
1．D 【解析】“千瓦时是功的单位，，力的单位是kg·m/s2，位移的单位是m，因此“千瓦时”用国际单位制基本单位的符号表示为kg·m2/s2，D正确。
2．C 【解析】运动员在运动过程中速度方向不断变化，A错误；运动员的运动轨迹近似为圆周运动，合力的方向指向圆内，运动员受到地面的作用力和竖直向下的重力，因此，地面对运动员的作用力与竖直面成一定夹角，B错误；运动员的重心随着姿势不断变化，因此重心可能在运动员身体之外，C正确；运动员受到的摩擦力提供向心力的同时，也阻碍运动员的运动，故不是指向圆心，D错误。
3．D 【解析】对接过程中，飞船和空间站存在相对运动，A错误；同步卫星周期24h，空间站周期小于同步卫星周期，空间站的轨道高度低于地球同步卫星，B错误；对同一个卫星来说，它与地球的连线在相等的时间内扫过的面积相等，而飞船与空间站在相同时间内与地球连线扫过的面积不一定相等，C错误；由开普勒第三定律可知，飞船绕地球运行的周期约为90min，D正确。
4．C 【解析】图甲中，起电装置从正极向负极电势逐渐降低，A错误；图乙中平行板的边缘处电场为非匀强电场，B错误；图丙中，竖直通电直导线周围呈环形磁场，且磁感应强度随电流增大而增大，正确：图丁中，磁感线始终是闭合的，条形磁体内部的磁感线从S极指向N极，D错误。
5．C 【解析】速度—时间（）图像的切线斜率表示运动的瞬时加速度，图中斜率随时间减小，冰壶的加速度逐渐减小，A错误、C正确；若运动过程是匀减速运动，则时间内的平均速度，图像下方围成的面积小于匀减速运动图像下方的面积，故平均速度小于，B错误；因冰壶持续做减速运动故中间时刻前的位移一定大于中间时刻后的位移，故位移中点的瞬时速度一定大于中间时刻的瞬时速度，D错误。
6．C 【解析】复印机复印利用了静电吸附的原理，OPC是一种光敏半导体材料，在光照后由绝缘体变为导体，A、B正确；在显影过程中，墨粉受到的静电力随着与OPC的距离改变面改变，加速度不断改变，C错误；光照射到OPC表面时，材料中的电子被激发而远离原子核，从而变为导体，所以只有当光子能量（频率）大于某一数值时才可以导电，D正确。
7．C 【解析】冰箱制冷时放出的热量大于吸收的热量，因此温度会更高，A错误；一定质量的气体温度都升高1℃，内能增加量相等，等压变化时，气体体积变大，气体对外界做功，等容变化时做功为零，根据热力学第一定律可知，气体等压变化的过程中吸收的热量更多，B错误；两个气缸内部存在空气，受到气体的压力，D错误；行星上的大气中，相对分子质量小的成分逃逸速度更小，平均速率更大，因此随着时间的推移不断变少，C正确。
8．A 【解析】玻尔把量子化的观念应用到原子系统，成功地解释了氢原子光谱，A正确；德布罗意大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性，B错误；卢瑟福通过α粒子轰击氮核实验的研究，发现了质子，C错误；用威尔逊云室探测放出的射线，α射线电离作用强，轨迹直而清晰，β射线电离作用弱径迹常是弯曲的，而且比较细。γ粒子的电离本领更小，在云室中一般看不到它的径迹，D错误。
9．D 【解析】由光路图看出，光线b在NO面上发生了全反射，而光线a在MO面上没有发生全反射，而入射角相同，则知b光的临界角小于a光的临界角，由可知，玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率，由此可知a光的频率小于b光的颜率，根据可知a光的波长大于b光的波长，用a、b两束光分别照射同一狭缝，a光衍射现象更明显，D正确，A、B错误；由可知，在玻璃棱镜中，a光的传播速度大于b光的传播速度，C错误。
10．D 【解析】同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，A错误；直导线1在O点的磁感应强度大小为，方向与x轴正方向夹角为45°斜向下，直导线4在O点的磁感应强度大小为，方向与x轴正方向夹角为45°斜向上，即与大小相等，方向相互垂直，二者合磁感应强度大小为，方向沿x轴正方向，B、C错误；直导线2在直导线1处的磁感应强度大小为，方向y轴负方向，直导线4在直导线1处的磁感应强度大小为，方向x轴正方向，即，方向相互垂直，直导线2、4在直导线1处的合磁感应强度大小为，直导线3在直导线1处的磁感应强度大小为，则，故直导线2、4对直导线1的作用力是直导线3对直导线1的作用力大小的2倍，D正确。
11．C 【解析】由图可知，P、Q两波源的起振方向都向下，A错误；波速由介质决定，故而两列波的波速相同，由图可知，两列波的波长相同，由可知，两列波频率相等，又因为相位差一定，所以能形成稳定的干涉图像，B错误；两列波的周期，后，波形如图所示，
由图可知：在PQ之间（不含PQ两点）绳上一共有2个质点的位移为－25cm，C正确；叠加稳定后，时波形如图所示，
由图可知：叠加稳定后，处的质点振幅大于处质点的振幅，D错误。
12．C 【解析】当线圈与磁场方向平行时产生的电动势最大，所以线圈绕bc轴转动时，电流先增大再减小，电流反向后先增大再减小，总共经历四个阶段，A正确；当滑片P向上移动时，原线圈匝数增大，根据变压器原理，输出电压减小，小灯泡会变暗，B正确；线圈在左侧磁场中产生电动势的有效值，线圈在右侧磁场中产生电动势的有效值，设电动势的有效值为E，根据有效值定义，，则，C错误；若将小灯泡变成发光二极管，因为其单向导电的特点，所以若线圈从初始位置刚运动时发光，则绕一圈快到初始位置时，电流方向相反，其不会发光，D正确。
13．D 【解析】设绳子拉力大小为T，斜劈表面光滑，两滑块静止时，有，因此a、b滑块质量之比为，A错误；设甲、乙两斜劈对a、b两滑块的支持力大小分别为和，，B错误；将滑块与斜劈看作整体，整体没有加速度，因此水平方向上的摩擦力合力大小为零，甲、乙受到的摩擦力大小相等，分别将a和甲、b和乙看作整体，a和甲受到绳子拉力和地面的摩擦力，因此甲和地面间摩擦力的大小与绳子拉力相等，则，C错误；增大滑块a的质量，滑块a向下运动，b向上运动，绳子拉力增大，乙斜劈在滑轮处受到绳子的压力增大，方向为左下，因此乙受到的摩擦力也增大，D正确。
14．BC 【解析】设A点为零势能点，由，则B点电势能为，由可知，B点电势为－50V，同理可知，C点的电势能为，电势为50V，C点电势最高，A错误；A、B电势差，B正确；同理可知，A、C电势差为－50V，C正确；由可知，A、B和B、C沿电场方向的距离之比为1：2，D错误。
15．BD 【解析】图甲为薄膜干涉的应用，可检验平面的平整度，条纹间距相等，A错误；图乙为泊松亮斑，是光通过小圆板衍射形成的，说明光具有波动性，B正确；图丙中立体电影利用了光的偏振现象，而增透膜利用了光的干涉，C错误；图丁中水中明亮的气泡是全反射现象，与光导纤维原理相同，D正确。
16．AD 【解析】根据图像面积可求力F的冲量，大小为2kg·m/s，A正确；根据已知可求最大静摩擦力，故物块在第1s内处于静止状态，静摩擦力大小与力F时刻相等，1~4s内，物体向右运动，物体受滑动摩擦力，前3s内合力的冲量，根据动量定理可知3s时物块的动量为1．5kg·m/s，B错误；前2s内合力的冲量为0.5kg·m/s，此时物块的动量为0.5kg·m/s，速度为，故动能不为零，C错误；2~4s内，合力的冲量为2kg·m/s，根据动量定理可求动量变化量为2kg·m/s，可求物体在4s末的速度大小为，物体在2~4s内受到的力F大小恒定，物体做匀变速直线运动，位移大小为，则F做的功，D正确。
17．（7分）（1）①ABC（1分） A（1分） ②1．0（1分） ③放置了手机，整体质量变大了（2分）
（2）D（2分）
【解析】①为了使拉力等于小车的合力，三组实验都需要平衡摩擦力，A、B、C正确。甲同学的实验需要满足所挂砂桶和砂的总质量远小于小车的质量，另外两组不需要，因为拉力可以直接通过弹簧测力计和手机传感器测出来，A正确。
②小车运动的加速度大小为。
③由于在小车上放置了手机传感器，导致整体总质量增大，根据计算获得的加速度会大于利用纸带测出的小车加速度。
（2）若不计机械能损失，设小球1与小球2碰撞前瞬间的速度为v，碰后瞬间二者的速度分别为、，由于，由此可得小球1碰撞后瞬间速度向左。由动量守恒定律和机械能守恒定律得，，又由于下落高度相同，所以两小球做平抛运动的时间相等，均设为t，则可得，，，则可得，又由于小球1向左滑上斜槽至停止后又返回末端过程中受到摩擦力的作用，因此实际小球1返回至末端时速度小于，由此可得，D正确。
18．（7分）（1）C（1分） E（1分） （2）2.62（2.61~2.63范围内均可得分）（2分） 2.00（1.95~2.05范围内均可得分）（3分）
【解析】（1）定值电阻用来防止充电宝短路，若阻值过大，电路中的电流很小，不利于测量，因此选择E。电路中电流不会超过0.5A，因此电流表选择C。
（2）根据闭合电路欧姆定律，有，根据图像可得，。
19．（9分）（1）8m （2）
【解析】（1）根据牛顿第二定律，机器人在斜面上加速阶段（1分）
机器人在减速阶段（1分）
联立解得
设加速和或速阶段位移为，（1分）
设匀速阶段位移为，（1分）
斜面的长度（1分）
（2）设机器人诚速到和运动员一样速度时所用时间为，（1分）
机器人向前走的位移（1分）
运动员向前走的位移
且有（1分）
解得（1分）
20．（12分）（1）22.5J （2）144N，方向垂直轨道向下 （3）见解析
【解析】（1）滑块从P点至M点过程中，由动能定理得（1分）
几何关系得（1分）
解得，则滑块减少的机械能（1分）
（2）滑块从P点至Q点过程中，由动能定理得，（1分）
解得
滑块运动可分解为沿轴方向的运动和垂直于轴圆柱面内的运动，沿轴方向的加速度（1分）
滑块到达底端Q点时，沿轴的速度满足（1分）
解得
滑块在垂直于轴圆柱面内的分速度与圆相切，则（1分）
解得
根据牛顿第二定律得
解得
由牛顿第三定律得，滑块对轨道的压力大小为，方向垂直轨道向下（2分）
（3）求不出滑块到达M点时的动能，因为整个过程中，滑块速度比第一问大，在轨道上运动时，减少的机械能比之前多（2分）
21．（10分）（1） （2） （3） （4）增大磁场、增加棒的长度或减小电阻
【解析】（1）未进入磁场前，滑板车做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，有
设导体棒bc进入磁场时的速度大小为v，（1分）
由闭合电路欧姆定律
由并联电路特点（1分）
导体棒bc受到的安培力
滑块在磁场中匀速直线运动，（1分）
解得（1分）
（2）从导体棒bc离开磁场到滑板车全部穿过磁场的过程中所用时间
bc离开磁场后，其他导体棒切割磁感线，通过导体棒bc的电荷量（1分）
解得（1分）
（3）根据能量守恒定律，滑块匀速通过磁场过程中，动能没有变，在磁场中沿斜面下滑5h，所以减少机械能为（1分）
减小的重力势能完全转化热能，5根导体在下落过程中所处地位一样，故bc发热占，即
（1分）
（4）增大磁场、增加棒的长度或减小电阻（2分）
22．（10分）（1） （2）相同 （3）
【解析】（1）粒子恰好不射出区域时，粒子轨道与半径的圆相切（1分）
解得（1分）
（2）若使束缚效果最好，则与方向应相同（1分）
如图甲所示，粒子在圆区域内运动时，圆心为，在圆环区域内运动时，圆心为，粒子在两区域内运动时的半径分别为、。
因为，所以（1分）
在等腰三角形中，，，，
所以
解得（1分）
（1分）
（3）如图乙所示，是半径区域内运动时的圆心，是圆环区域内运动时的圆心，粒子从A点射出，。
设
则在中，
在中，
在直角中，，其中
联立解得
可得
由
知
即有（2分）

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