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2022年福建省高考物理试卷（word解析版）
一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．
1．（4分）（2022 福建）福建土楼兼具居住和防御的功能，承启楼是圆形土楼的典型代表，如图（a）所示。承启楼外楼共四层，各楼层高度如图（b）所示，同一楼层内部通过直径约50m的圆形廊道连接，若将质量为100kg的防御物资先从二楼仓库搬到四楼楼梯口M处，再用100s沿廊道运送到N处，如图（c）所示，重力加速度大小取10m/s2，则（　　）
A．该物资从二楼地面被运送到四楼M处的过程中，克服重力所做的功为5400J
B．该物资从M处被运送到N处的过程中，克服重力所做的功为78500J
C．从M处沿圆形廊道运动到N处，位移大小为78.5m
D．从M处沿圆形廊道运动到N处，平均速率为0.5m/s
2．（4分）（2022 福建）2011年3月，日本发生的大地震造成了福岛核电站核泄漏，在泄露的污染物中含有大量放射性元素I，其衰变方程为I→Xe+e，半衰期为8天，已知m1＝131.03721u，mXe＝131.03186u，me＝0.000549u，则下列说法正确的是（　　）
A．衰变产生的β射线来自于I原子的核外电子
B．该反应前后质量亏损0.00535u
C．放射性元素I发生的衰变为α衰变
D．经过16天，75%的I原子核发生了衰变
3．（4分）（2022 福建）平时我们所处的地球表面，实际上存在场强大小为100V/m的电场，可将其视为匀强电场，在地面立一金属杆后空间中的等势面如图所示，空间中存在a、b、c三点，其中a点位于金属杆正上方，b、c等高，则下列说法正确的是（　　）
A．b、c两点的电势差Ubc＝0
B．a点场强大小大于100V/m
C．a点场强方向水平向右
D．a点的电势低于c点
4．（4分）（2022 福建）2021年美国“星链”卫星曾近距离接近我国运行在距地390km近圆轨道上的天宫空间站，为避免发生危险，天宫空间站实施了发动机点火变轨的紧急避碰措施，已知质量为m的物体从距地心r处运动到无穷远处克服地球引力所做的功为G，式中M为地球质量，G为引力常量；现将空间站的质量记为m0，变轨前后稳定运行的轨道半径分别记为r1、r2，如图所示，空间站紧急避碰过程发动机做的功至少为（　　）
A．GMm0（﹣） B．GMm0（﹣）
C．GMm0（﹣） D．2GMm0（﹣）
二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分．每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
（多选）5．（6分）（2022 福建）奥斯特利用如图所示实验装置研究电流的磁效应，一个可自由转动的小磁针放在白金丝导线正下方，导线两端与一伏打电池相连，接通电源瞬间，小磁针发生了明显偏转，奥斯特采用控制变量法，继续研究了导线直径、导线材料、电池电动势以及小磁针位置等因素对小磁针偏转情况的影响，他能得到的实验结果有（　　）
A．减小白金丝直径，小磁针仍能偏转
B．用铜导线替换白金丝，小磁针仍能偏转
C．减小电源电动势，小磁针一定不能偏转
D．小磁针的偏转情况与其放置位置无关
（多选）6．（6分）（2022 福建）某同学利用如图所示电路模拟远距离输电．图中交流电源电压为6V，定值电阻R1＝R2＝20Ω，小灯泡L1、L2的规格均为“6V 1.8W”，理想变压器T1、T2原副线圈的匝数比分别为1：3和3：1。分别接通电路Ⅰ和电路Ⅱ，两电路都稳定工作时（　　）
A．L1与L2一样亮
B．L2比L1更亮
C．R1上消耗的功率比R2的大
D．R1上消耗的功率比R2的小
（多选）7．（6分）（2022 福建）一物块以初速度v0自固定斜面底端沿斜面向上运动，一段时间后回到斜面底端。该物体的动能Ek随位移x的变化关系如图所示，图中x0、Ek1、Ek2均已知。根据图中信息可以求出的物理量有（　　）
A．重力加速度大小
B．物体所受滑动摩擦力的大小
C．斜面的倾角
D．沿斜面上滑的时间
（多选）8．（6分）（2022 福建）我国霍尔推进器技术世界领先，其简化的工作原理如图所示，放电通道两端电极间存在一加速电场，该区域内有一与电场近似垂直的约束磁场（未画出）用于提高工作物质被电离的比例，工作时，工作物质氙气进入放电通道后被电离为氙离子，再经电场加速喷出，形成推力，某次测试中，氙气被电离的比例为95%，氙离子喷射速度为1.6×104m/s，推进器产生的推力为80mN，已知氙离子的比荷为7.3×105C/kg；计算时，取氙离子的初速度为零，忽略磁场对离子的作用力及粒子之间的相互作用，则（　　）
A．氙离子的加速电压约为175V
B．氙离子的加速电压约为700V
C．氙离子向外喷射形成的电流约为37A
D．每秒进入放电通道的氙气质量约为5.3×10﹣6kg
三、非选择题：共60分，其中9、10为填空题，11、12为实验题，13～15为计算题．
9．（4分）（2022 福建）艺术体操运动员站在场地中以一定频率上下抖动6m长绸带的一端，绸带自左向右呈现波浪状起伏，某时刻绸带形状如图所示（符合正弦函数特征），此时绸带上P点运动方向 　 　（填“向上”“向下”“向左”或“向右”），保持抖动幅度不变，如果要在该绸带上产生更加密集的波浪状起伏效果，运动员上下抖动的频率应 　 　（填“增大”“减小”或“保持不变”）。
10．（4分）（2022 福建）带有活塞的汽缸内封闭一定质量的理想气体，气体开始处于a状态，然后经过a→b→c状态变化过程到达c状态。在V﹣T图中变化过程如图所示。
（1）气体从a状态经过a→b到达b状态的过程中压强 　 　。（填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）气体从b状态经过b→c到达c状态的过程要 　 　。（填“吸收”或“放出”）热量。
11．（5分）（2022 福建）某实验小组利用图（a）所示装置验证小球平抛运动的特点，实验时，先将斜槽固定在贴有复写纸和白纸的木板边缘，调节槽口水平并使木板竖直；把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O，建立xOy坐标系，然后从斜槽上固定的位置释放小球，小球落到挡板上并在白纸上留下印迹，上下调节挡板进行多次实验，实验结束后，测量各印迹中心点O1、O2、O3…的坐标，并填入表格中，计算对应的x2值。
O1 O2 O3 O4 O5 O6
y/cm 2.95 6.52 9.27 13.20 16.61 19.90
x/cm 5.95 8.81 10.74 12.49 14.05 15.28
x2/cm2 35.4 77.6 115.3 156.0 197.4 233.5
（1）根据上表数据，在图（b）给出的坐标纸上补上O4数据点，并绘制“y﹣x2”图线。
（2）由y﹣x2图线可知，小球下落的高度y，与水平距离的平方x2成 　 　（填“线性”或“非线性”）关系，由此判断小球下落的轨迹是抛物线。
（3）由y﹣x2图线求得斜率k，小球平抛运动的初速度表达式为v0＝　 　（用斜率k和重力加速度g表示）。
（4）该实验得到的y﹣x2图线常不经过原点，可能的原因是 　 　。
12．（7分）（2022 福建）在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用何种接法，都会产生系统误差，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。已知R0＝2Ω。
（1）按照图甲所示的电路图，将图乙中的器材实物连线补充完整。
（2）实验操作步骤如下：
①将滑动变阻器滑到最左端位置
②接法Ⅰ：单刀双掷开关S与1接通，闭合开关S0，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据U1﹣I1的值，断开开关S0
③将滑动变阻器滑到最左端位置
④接法Ⅱ：单刀双掷开关S与2闭合，闭合开关S0，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据U2﹣I2的值，断开开关S0
⑤分别作出两种情况所对应的U1﹣I1和U2﹣I2图像
（3）单刀双掷开关接1时，某次读取电表数据时，电压表指针如图丙所示，此时U1＝　 　V。
（4）根据测得数据，作出U1﹣I1和U2﹣I2图像如图丁所示，根据图线求得电源电动势E＝　 　，内阻r＝　 　。（结果均保留两位小数）
（5）由图丁可知 　 　（填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”）测得的电源内阻更接近真实值。
（6）综合考虑，若只能选择一种接法，应选择 　 　（填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”）测量更合适。
13．（12分）（2022 福建）清代乾隆的《冰嬉赋》用“躄躠”（可理解为低身斜体）二字揭示了滑冰的动作要领，500m短道速滑世界纪录由我国运动员武大靖创造并保持，在其创造纪录的比赛中，
（1）武大靖从静止出发，先沿直道加速滑行，前8m用时2s。该过程可视为匀加速直线运动，求此过程加速度大小；
（2）武大靖途中某次过弯时的运动可视为半径为10m的匀速圆周运动，速度大小为14m/s。已知武大靖的质量为73kg，求此次过弯时所需的向心力大小；
（3）武大靖通过侧身来调整身体与水平冰面的夹角，使场地对其作用力指向身体重心而实现平稳过弯，如图所示。求武大靖在（2）问中过弯时身体与水平面的夹角θ的大小。（不计空气阻力，重力加速度大小取10m/s2，tan22°＝0.40、tan27°＝0.51、tan32°＝0.62、tan37°＝0.75）。
14．（12分）（2022 福建）如图，L形滑板A静置在粗糙水平面上，滑板右端固定一劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧左端与一小物块B相连，弹簧处于原长状态，一小物块C以初速度v0从滑板最左端滑入，滑行s0后与B发生完全非弹性碰撞（碰撞时间极短），然后一起向右运动；一段时间后，滑板A也开始运动，已知A、B、C的质量均为m，滑板与小物块、滑板与地面之间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g；最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，弹簧始终处于弹性限度内，求：
（1）C在碰撞前瞬间的速度大小；
（2）C与B碰撞过程中损失的机械能；
（3）从C与B相碰后到A开始运动的过程中，C和B克服摩擦力所做的功。
15．（16分）（2022 福建）如图（a），一倾角为θ的绝缘光滑斜面固定在水平地面上，其顶端与两根相距为L的水平光滑平行金属导轨相连；导轨处于一竖直向下的匀强磁场中，其末端装有挡板M、N。两根平行金属棒G、H垂直导轨放置，G的中心用一不可伸长绝缘细绳通过轻质定滑轮与斜面底端的物块A相连；初始时刻绳子处于拉紧状态并与G垂直，滑轮左侧细绳与斜面平行，右侧与水平面平行。从t＝0s开始，H在水平向右拉力作用下向右运动；t＝2s时，H与挡板M、N相碰后立即被锁定。G在t＝1s后的速度一时间图线如图（b）所示，其中1～2s段为直线。已知：磁感应强度大小B＝1T，L＝0.2m，G、H和A的质量均为0.2kg，G、H的电阻均为0.1Ω；导轨电阻、细绳与滑轮的摩擦力均忽略不计；H与挡板碰撞时间极短；整个运动过程A未与滑轮相碰，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好：sinθ＝0.25，cosθ＝0.97，重力加速度大小取10m/s2，图（b）中e为自然常数，＝1.47。求：
（1）在1～2s时间段内，棒G的加速度大小和细绳对A的拉力大小；
（2）t＝1.5s时，棒H上拉力的瞬时功率；
（3）在2～3s时间段内，棒G滑行的距离。
2022年福建省高考物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．
1．（4分）（2022 福建）福建土楼兼具居住和防御的功能，承启楼是圆形土楼的典型代表，如图（a）所示。承启楼外楼共四层，各楼层高度如图（b）所示，同一楼层内部通过直径约50m的圆形廊道连接，若将质量为100kg的防御物资先从二楼仓库搬到四楼楼梯口M处，再用100s沿廊道运送到N处，如图（c）所示，重力加速度大小取10m/s2，则（　　）
A．该物资从二楼地面被运送到四楼M处的过程中，克服重力所做的功为5400J
B．该物资从M处被运送到N处的过程中，克服重力所做的功为78500J
C．从M处沿圆形廊道运动到N处，位移大小为78.5m
D．从M处沿圆形廊道运动到N处，平均速率为0.5m/s
【解答】解：A、该物资从二楼地面被运送到四楼M处的过程中，克服重力所做的功为W＝mgh＝100×10×2×2.7J＝5400J，故A正确；
B、MN两点高度相同，所以物资从M处被运送到N处的过程中，重力不做功，故B错误；
C、从M处沿圆形廊道运动到N处，位移大小为50m，故C错误；
D、平均速率v＝＝，代入数据解得：v＝0.785m/s，故D错误；
故选：A。
2．（4分）（2022 福建）2011年3月，日本发生的大地震造成了福岛核电站核泄漏，在泄露的污染物中含有大量放射性元素I，其衰变方程为I→Xe+e，半衰期为8天，已知m1＝131.03721u，mXe＝131.03186u，me＝0.000549u，则下列说法正确的是（　　）
A．衰变产生的β射线来自于I原子的核外电子
B．该反应前后质量亏损0.00535u
C．放射性元素I发生的衰变为α衰变
D．经过16天，75%的I原子核发生了衰变
【解答】解：A.I衰变时，原子核内中子转化为质子和电子，大量电子从原子核释放出来形成β射线，故A错误；
B.该反应前后质量亏损为Δm＝131.03721u﹣131.03186u﹣0.000549u＝0.004801u，故B错误；
C.放射性元素I发生的衰变为β衰变，故C错误；
D.由于半衰期为8天，可知经过16天，即经过两个半衰期，设I原子核原来的质量为m，则剩余m0＝（）2m＝m；
则有75%的I原子核发生了衰变，故D正确。
故选：D。
3．（4分）（2022 福建）平时我们所处的地球表面，实际上存在场强大小为100V/m的电场，可将其视为匀强电场，在地面立一金属杆后空间中的等势面如图所示，空间中存在a、b、c三点，其中a点位于金属杆正上方，b、c等高，则下列说法正确的是（　　）
A．b、c两点的电势差Ubc＝0
B．a点场强大小大于100V/m
C．a点场强方向水平向右
D．a点的电势低于c点
【解答】解：A、b、c两点的电势差Ubc＝200V﹣300V＝﹣100V，故A错误；
B、等势面密集的地方，场强越大，所以a点场强大小大于100V/m，故B正确；
C、电场线与等势面垂直，并且沿着电场线方向电势逐渐降低，所以a点场强方向竖直向下，故C错误；
D、ac两点在同一等势面上，电势相等，故D错误；
故选：B。
4．（4分）（2022 福建）2021年美国“星链”卫星曾近距离接近我国运行在距地390km近圆轨道上的天宫空间站，为避免发生危险，天宫空间站实施了发动机点火变轨的紧急避碰措施，已知质量为m的物体从距地心r处运动到无穷远处克服地球引力所做的功为G，式中M为地球质量，G为引力常量；现将空间站的质量记为m0，变轨前后稳定运行的轨道半径分别记为r1、r2，如图所示，空间站紧急避碰过程发动机做的功至少为（　　）
A．GMm0（﹣） B．GMm0（﹣）
C．GMm0（﹣） D．2GMm0（﹣）
【解答】解：空间站所受万有引力提供向心力，则＝m0，解得：v1＝，v2＝
紧急避险的过程，根据动能定理有：W+（﹣+）＝﹣
解得：W＝GMm0（﹣）
故A正确，BCD错误；
故选：A。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分．每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
（多选）5．（6分）（2022 福建）奥斯特利用如图所示实验装置研究电流的磁效应，一个可自由转动的小磁针放在白金丝导线正下方，导线两端与一伏打电池相连，接通电源瞬间，小磁针发生了明显偏转，奥斯特采用控制变量法，继续研究了导线直径、导线材料、电池电动势以及小磁针位置等因素对小磁针偏转情况的影响，他能得到的实验结果有（　　）
A．减小白金丝直径，小磁针仍能偏转
B．用铜导线替换白金丝，小磁针仍能偏转
C．减小电源电动势，小磁针一定不能偏转
D．小磁针的偏转情况与其放置位置无关
【解答】解：A、减小白金丝直径，其电阻增大，白金丝导线中电流减小，但仍能产生磁场，所以小磁针仍能偏转，故A正确；
B、用铜导线替换白金丝，电阻增大，导线中电流减小，但仍能产生磁场，小磁针仍能偏转，故B正确；
C、减小电源电动势，导线中电流减小，但仍能产生磁场，小磁针仍能偏转，故C错误；
D、当小磁针与导线垂直时，根据安培定则可知，导线产生的磁场与导线垂直，小磁针不能偏转，所以小磁针的偏转情况与其放置位置有关，故D错误。
故选：AB。
（多选）6．（6分）（2022 福建）某同学利用如图所示电路模拟远距离输电．图中交流电源电压为6V，定值电阻R1＝R2＝20Ω，小灯泡L1、L2的规格均为“6V 1.8W”，理想变压器T1、T2原副线圈的匝数比分别为1：3和3：1。分别接通电路Ⅰ和电路Ⅱ，两电路都稳定工作时（　　）
A．L1与L2一样亮
B．L2比L1更亮
C．R1上消耗的功率比R2的大
D．R1上消耗的功率比R2的小
【解答】解：AB、小灯泡L1、L2的电阻为RL＝＝Ω＝20Ω
小灯泡L1的电流I1＝＝A＝0.15A；
设小灯泡L2的电流为I2，根据T2原副线圈的匝数比n3：n4＝3：1，得T2原副线圈的电流之比＝＝，则R2中电流为IR2＝I2
T2原副线圈的电压之比＝＝，则原线圈的电压U原＝3I2RL，T1副线圈的电压为3U，则3U＝IR2R2+U原，即3U＝I2R2+3I2RL，解得：I2＝0.27A
可得I2＞I1，所以L2比L1更亮，故A错误，B正确；
CD、R1中电流为I1＝0.15A，R2中电流为IR2＝I2＝×0.27A＝0.09A，则I1＞IR2，又R1＝R2＝20Ω，由P＝I2R知R1上消耗的功率比R2的大，故C正确，D错误。
故选：BC。
（多选）7．（6分）（2022 福建）一物块以初速度v0自固定斜面底端沿斜面向上运动，一段时间后回到斜面底端。该物体的动能Ek随位移x的变化关系如图所示，图中x0、Ek1、Ek2均已知。根据图中信息可以求出的物理量有（　　）
A．重力加速度大小
B．物体所受滑动摩擦力的大小
C．斜面的倾角
D．沿斜面上滑的时间
【解答】解：ABC、根据Ek1＝可解得物块质量m；
物块上滑时根据动能定理有：Ek﹣Ek1＝﹣（mgsinθ+f）x
物块下滑时根据动能定理有：Ek＝（mgsinθ﹣f）（x0﹣x），x0代表上滑的最远距离；
根据图像的斜率可知mgsinθ+f＝
mgsinθ﹣f＝
可解得：f＝，gsinθ＝（+）
即可求出滑动摩擦力大小，但重力加速度和斜面倾角无法计算；
故AC错误，B正确；
D、根据牛顿第二定律有：mgsinθ+f＝ma
根据速度—时间公式有：t＝
可解得上滑的时间t。
故D正确；
故选：BD。
（多选）8．（6分）（2022 福建）我国霍尔推进器技术世界领先，其简化的工作原理如图所示，放电通道两端电极间存在一加速电场，该区域内有一与电场近似垂直的约束磁场（未画出）用于提高工作物质被电离的比例，工作时，工作物质氙气进入放电通道后被电离为氙离子，再经电场加速喷出，形成推力，某次测试中，氙气被电离的比例为95%，氙离子喷射速度为1.6×104m/s，推进器产生的推力为80mN，已知氙离子的比荷为7.3×105C/kg；计算时，取氙离子的初速度为零，忽略磁场对离子的作用力及粒子之间的相互作用，则（　　）
A．氙离子的加速电压约为175V
B．氙离子的加速电压约为700V
C．氙离子向外喷射形成的电流约为37A
D．每秒进入放电通道的氙气质量约为5.3×10﹣6kg
【解答】解：AB、氙离子加速过程，由动能定理得：qU＝，已知v＝1.6×104m/s，＝7.3×105C/kg，解得氙离子的加速电压U≈175V，故A正确，B错误；
C、设每秒向外喷射的氙离子数目为n，以这些离子为研究对象，取向右为正方向，由动量定理得：Ft＝nmv﹣0
氙离子向外喷射形成的电流为I＝，联立得I＝，将F＝80mN＝0.08N，v＝1.6×104m/s，＝7.3×105C/kg代入解得：I＝3.65A，故C错误；
D、每秒进入放电通道的氙离子的电荷量为q＝It＝3.65×1C＝3.65C，每秒进入放电通道的氙离子的质量为m＝＝kg＝5×10﹣6kg
每秒进入放电通道的氙气质量为M＝＝kg≈5.3×10﹣6kg，故D正确。
故选：AD。
三、非选择题：共60分，其中9、10为填空题，11、12为实验题，13～15为计算题．
9．（4分）（2022 福建）艺术体操运动员站在场地中以一定频率上下抖动6m长绸带的一端，绸带自左向右呈现波浪状起伏，某时刻绸带形状如图所示（符合正弦函数特征），此时绸带上P点运动方向 　向上　（填“向上”“向下”“向左”或“向右”），保持抖动幅度不变，如果要在该绸带上产生更加密集的波浪状起伏效果，运动员上下抖动的频率应 　增大　（填“增大”“减小”或“保持不变”）。
【解答】解：从图中可知绸带上形成的波是自左向右传播的，根据同侧法可判断绸带上P点运动方向向上；
绸带上产生更加密集的波浪状起伏效果，说明波长变小，而同种介质中同类型波的传播波速是不变的，根据v＝λf可知运动员上下抖动的频率增大。
故答案为：向上，增大
10．（4分）（2022 福建）带有活塞的汽缸内封闭一定质量的理想气体，气体开始处于a状态，然后经过a→b→c状态变化过程到达c状态。在V﹣T图中变化过程如图所示。
（1）气体从a状态经过a→b到达b状态的过程中压强 　增大　。（填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）气体从b状态经过b→c到达c状态的过程要 　放出　。（填“吸收”或“放出”）热量。
【解答】解：（1）由V﹣T图像可知气体从a状态经过a→b到达b状态的过程中，气体的体积保持不变，温度升高，根据可知气体的压强增大；
（2）由V﹣T图像可知，气体从b状态经过b→c到达c状态的过程，气体的温度保持不变，则气体的内能保持不变；气体的体积减小，则外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体对外放出热量。
故答案为：（1）增大；（2）放出
11．（5分）（2022 福建）某实验小组利用图（a）所示装置验证小球平抛运动的特点，实验时，先将斜槽固定在贴有复写纸和白纸的木板边缘，调节槽口水平并使木板竖直；把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O，建立xOy坐标系，然后从斜槽上固定的位置释放小球，小球落到挡板上并在白纸上留下印迹，上下调节挡板进行多次实验，实验结束后，测量各印迹中心点O1、O2、O3…的坐标，并填入表格中，计算对应的x2值。
O1 O2 O3 O4 O5 O6
y/cm 2.95 6.52 9.27 13.20 16.61 19.90
x/cm 5.95 8.81 10.74 12.49 14.05 15.28
x2/cm2 35.4 77.6 115.3 156.0 197.4 233.5
（1）根据上表数据，在图（b）给出的坐标纸上补上O4数据点，并绘制“y﹣x2”图线。
（2）由y﹣x2图线可知，小球下落的高度y，与水平距离的平方x2成 　线性　（填“线性”或“非线性”）关系，由此判断小球下落的轨迹是抛物线。
（3）由y﹣x2图线求得斜率k，小球平抛运动的初速度表达式为v0＝　　（用斜率k和重力加速度g表示）。
（4）该实验得到的y﹣x2图线常不经过原点，可能的原因是 　小球的水平射出点未与O点重合　。
【解答】解：（1）根据上表数据在坐标纸上描出O4数据点，并绘制“y﹣x2”图线如图所示：
（2）由y﹣x2图线为一条倾斜的直线可知，小球下落的高度y与水平距离的平方x2成线性关系；
（3）根据平抛运动规律可得x＝v0t，，解得y＝
可知y﹣x2图像的斜率为k＝
解得小球平抛运动的初速度为v0＝
（4）y﹣x2图线是一条直线，但常不经过原点，说明实验中测量的值偏大或偏小一个定值，这是小球的水平射出点未与O点重合，位于坐标原点O上方或下方所造成的。
故答案为：（1）“y﹣x2”的图线如图所示：
（2）线性；（3）；（4）小球的水平射出点未与O点重合
12．（7分）（2022 福建）在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用何种接法，都会产生系统误差，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。已知R0＝2Ω。
（1）按照图甲所示的电路图，将图乙中的器材实物连线补充完整。
（2）实验操作步骤如下：
①将滑动变阻器滑到最左端位置
②接法Ⅰ：单刀双掷开关S与1接通，闭合开关S0，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据U1﹣I1的值，断开开关S0
③将滑动变阻器滑到最左端位置
④接法Ⅱ：单刀双掷开关S与2闭合，闭合开关S0，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据U2﹣I2的值，断开开关S0
⑤分别作出两种情况所对应的U1﹣I1和U2﹣I2图像
（3）单刀双掷开关接1时，某次读取电表数据时，电压表指针如图丙所示，此时U1＝　1.30　V。
（4）根据测得数据，作出U1﹣I1和U2﹣I2图像如图丁所示，根据图线求得电源电动势E＝　1.80　，内阻r＝　2.50　。（结果均保留两位小数）
（5）由图丁可知 　接法Ⅱ　（填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”）测得的电源内阻更接近真实值。
（6）综合考虑，若只能选择一种接法，应选择 　接法Ⅱ　（填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”）测量更合适。
【解答】解：（1）根据图甲所示的电路图，连接图乙中的器材实物如图所示：
（3）根据图像可知，电流表接0～3V的量程，根据图丙可知电压表的读数为U1＝1.30V；
（4）单刀双掷开关S与1接通时，根据图丁可知，当电流表的示数为零时，相对于外接电路断路，电压表的示数为电源电动势，即E＝1.80V；
单刀双掷开关S与2接通时，根据图丁可知，当电压表的示数为零时，相对于外接电路短路，电流表的示数为外电路短路时的电流，则有：Im＝0.40A
根据闭合电路欧姆定律可得：R0+r＝
代入数据解得：r＝2.50Ω；
（5）根据U﹣I图像的斜率表示电源内电阻，根据接法Ⅰ可知电源内电阻为：r1＝||﹣R0＝﹣2Ω＝3Ω
根据接法Ⅱ可知电源内电阻为：r2＝||﹣R0＝﹣2Ω＝2.25Ω
可见接法Ⅱ测得的电源内阻更接近真实值；
（6）综合考虑，若只能选择一种接法，应选择接法Ⅱ测量更合适。
故答案为：（1）实物图连接见解析；（3）1.30；（4）1.80；2.50；（5）接法Ⅱ；（5）接法Ⅱ。
13．（12分）（2022 福建）清代乾隆的《冰嬉赋》用“躄躠”（可理解为低身斜体）二字揭示了滑冰的动作要领，500m短道速滑世界纪录由我国运动员武大靖创造并保持，在其创造纪录的比赛中，
（1）武大靖从静止出发，先沿直道加速滑行，前8m用时2s。该过程可视为匀加速直线运动，求此过程加速度大小；
（2）武大靖途中某次过弯时的运动可视为半径为10m的匀速圆周运动，速度大小为14m/s。已知武大靖的质量为73kg，求此次过弯时所需的向心力大小；
（3）武大靖通过侧身来调整身体与水平冰面的夹角，使场地对其作用力指向身体重心而实现平稳过弯，如图所示。求武大靖在（2）问中过弯时身体与水平面的夹角θ的大小。（不计空气阻力，重力加速度大小取10m/s2，tan22°＝0.40、tan27°＝0.51、tan32°＝0.62、tan37°＝0.75）。
【解答】解：（1）武大靖从静止出发，先沿直道加速滑行，前x1＝8m用时t1＝2s
根据位移—时间关系可得：x1＝
代入数据解得：a＝4m/s2；
（2）根据向心力的计算公式可得：Fn＝m＝73×N＝1430.8N；
（3）设场地对武大靖的作用力大小为F，F与重力的合力提供向心力，如图所示：
根据几何关系可得：tanθ＝
代入数据解得：tanθ≈0.51
所以θ＝27°。
答：（1）求此过程加速度大小为4m/s2；
（2）此次过弯时所需的向心力大小为1430.8N；
（3）武大靖在（2）问中过弯时身体与水平面的夹角θ的大小为27°。
14．（12分）（2022 福建）如图，L形滑板A静置在粗糙水平面上，滑板右端固定一劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧左端与一小物块B相连，弹簧处于原长状态，一小物块C以初速度v0从滑板最左端滑入，滑行s0后与B发生完全非弹性碰撞（碰撞时间极短），然后一起向右运动；一段时间后，滑板A也开始运动，已知A、B、C的质量均为m，滑板与小物块、滑板与地面之间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g；最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，弹簧始终处于弹性限度内，求：
（1）C在碰撞前瞬间的速度大小；
（2）C与B碰撞过程中损失的机械能；
（3）从C与B相碰后到A开始运动的过程中，C和B克服摩擦力所做的功。
【解答】解：（1）滑板与小物块、滑板与地面之间的动摩擦因数均为μ，物块C与滑板间的最大静摩擦力小于滑板与地面间的最大静摩擦力，物块C滑到B的过程中，滑板静止。
物块C运动至刚要与物块B相碰过程，由动能定理：﹣μmgs0＝﹣
解得物块C碰撞前的速度大小为：；
（2）物块B、C碰撞时间极短，碰撞过程中动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律：mv1＝2mv2
解得物块B与物块C碰后一起运动的速度大小：v2＝
根据能量守恒定律可得物块B与物块C碰撞过程系统损失的机械能为：ΔE＝mv12﹣ 2mv22
解得：ΔE＝﹣；
（3）滑板A刚要滑动时，对滑板A，由平衡条件：kΔx+2μmg＝3μmg
解得弹簧的压缩量（即滑板A开始运动前物块B和物块C一起运动的位移大小）：Δx＝
故滑板A开始运动前物块B和物块C克服摩擦力做功：W克＝2μmgΔx
解得：W克＝。
答：（1）C在碰撞前瞬间的速度大小为；
（2）C与B碰撞过程中损失的机械能为﹣；
（3）从C与B相碰后到A开始运动的过程中，C和B克服摩擦力所做的功为。
15．（16分）（2022 福建）如图（a），一倾角为θ的绝缘光滑斜面固定在水平地面上，其顶端与两根相距为L的水平光滑平行金属导轨相连；导轨处于一竖直向下的匀强磁场中，其末端装有挡板M、N。两根平行金属棒G、H垂直导轨放置，G的中心用一不可伸长绝缘细绳通过轻质定滑轮与斜面底端的物块A相连；初始时刻绳子处于拉紧状态并与G垂直，滑轮左侧细绳与斜面平行，右侧与水平面平行。从t＝0s开始，H在水平向右拉力作用下向右运动；t＝2s时，H与挡板M、N相碰后立即被锁定。G在t＝1s后的速度一时间图线如图（b）所示，其中1～2s段为直线。已知：磁感应强度大小B＝1T，L＝0.2m，G、H和A的质量均为0.2kg，G、H的电阻均为0.1Ω；导轨电阻、细绳与滑轮的摩擦力均忽略不计；H与挡板碰撞时间极短；整个运动过程A未与滑轮相碰，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好：sinθ＝0.25，cosθ＝0.97，重力加速度大小取10m/s2，图（b）中e为自然常数，＝1.47。求：
（1）在1～2s时间段内，棒G的加速度大小和细绳对A的拉力大小；
（2）t＝1.5s时，棒H上拉力的瞬时功率；
（3）在2～3s时间段内，棒G滑行的距离。
【解答】解：（1）由v﹣t图像可得在1～2s内，棒G做匀加速运动，其加速度为a＝2m/s2
依题意物块A的加速度也为a＝2m/s2，由牛顿第二定律可得T﹣mAgsinθ＝mAa
解得细绳受到拉力T＝0.9N
（2）由法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律推导出“双棒”回路中的电流为I＝
由牛顿运动定律和安培力公式有BIL﹣T＝mGa
由于在1～2s内棒G做匀加速运动，回路中电流恒定为I＝6.5A，两棒速度差为vH﹣vG＝6.5m/s
保持不变，这说明两棒加速度相同且均为a；
对棒H由牛顿第二定律可求得其受到水平向右拉力F＝mHa+BIL
解得F＝1.7N
由v﹣t图像可知t＝1.5s时，棒G的速度为vG＝3m/s
此刻棒H的速度为vH＝9.5m/s
其水平向右拉力的功率PF＝FvH
解得PF＝16.15W．
（3）棒H停止后，回路中电流发生突变，棒G受到安培力大小和方向都发生变化，棒G是否还拉着物块A一起做减速运动需要通过计算判断，假设绳子立刻松弛无拉力，经过计算棒G加速度为a'＝
物块A加速度为a''＝gsinθ
解得a''＝2.5m/s2
说明棒H停止后绳子松弛，物块A做加速度大小为2.5m/s2的匀减速运动，棒G做加速度越来越小的减速运动；由动量定理、法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律可以求得，
在2～3s内B
棒G滑行的距离sG＝
解得sG＝2.53m
这段时间内物块A速度始终大于棒G滑行速度，绳子始终松弛。
答：（1）在1～2s时间段内，棒G的加速度大小2m/s2；细绳对A的拉力大小0.9N；
（2）t＝1.5s时，棒H上拉力的瞬时功率16.15W；
（3）在2～3s时间段内，棒G滑行的距离2.53m

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