理试卷
1. 清明时节，人们有用供果祭祀祖先的传统。如图所示，供桌上摆放果盘中共有4个大致
相同的苹果，下层放置3个苹果，下层的每个苹果与盘子的接触面均水平，苹果A放置在最
上层。已知每个苹果的质量均为m，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A. 其他苹果对苹果A的作用力的合力方向竖直向上B. 其他苹果与苹果A之间的弹力大小均为C. 下层的每个苹果受到盘子的支持力大小均为mgD. 下层的每个苹果受到盘子的作用力均竖直向上
2. 2022年，我国航天经历了不平凡的一年。在探月与深空探测方面，我国科学家在“嫦
娥五号”取回的月壤中发现了一种月球的新矿物，并命名为“嫦娥石”；我国首次火星探测“天问一号”任务团队获得国际宇航联合会2022年度“世界航天奖”；载人航天方面，“神舟十五号”飞船成功发射，中国空间站建造阶段发射“满堂红”。关于航天的知识，下列说法正确的是( )
A. “嫦娥五号”的发射速度应大于第二宇宙速度
B. “天问一号”到达火星表面附近后应减速，从而被火星捕获
C. “神舟十五号”从椭圆轨道的远地点变轨到圆轨道时应加速，变轨后的速度大于第一宇宙
速度
D. 空间站运行时，舱内的物体处于完全失重状态，不受力的作用
3. 高铁改变生活，地铁改变城市！地铁站距短需要频繁启停，为缩短区间的运行时间需要
较大的启动加速度。
内的
时刻，一列高铁和一列地铁沿各自所在的长直轨道由静止启动，图像如图所示。下列说法正确的是( )
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A. 甲是地铁的
图像，乙是高铁的图像
B. 地铁和高铁加速过程的加速度大小之比为C. 地铁和高铁加速过程的位移大小之比为D.
内，地铁和高铁的平均速度大小之比为
4. 在汽车喷漆中，有一门技术叫做静电喷涂，在市场上已经得到广泛的运用。静电喷涂是
指一种利用电荷和电场将雾化涂料的粒子吸引到喷涂对象的喷涂工艺，其原理结构图如图所
示。下列说法正确的是( )
A. 雾化涂料向工件运动的过程中做匀变速曲线运动B. 喷口喷出的雾化涂料微粒带负电，被涂工件接正极
C. 雾化涂料向工件运动的过程中，电场力做正功，电势能增加D. 图中的工件可以是绝缘体
氢原子不同能级的能量关系为5. 根据玻尔提出的轨道量子化模型，已知可见光的波长在
，部分能级如图所示，
。
之间，对应的可见光光子能量范围为
由此可推知氢原子在能级跃迁时( )
A. 从
能级跃迁到基态时发出可见光
能级跃迁时发出的光均为可见光
B. 从高能级向D. 从高能级向
C. 处于基态的氢原子吸收能量为11eV的光子后可以跃迁至激发态
能级跃迁时发出的光波长比红光更长
6. 翠鸟的食物以鱼类为主，翠鸟入水之后是凭借触觉来抓捕猎物的，因此在入水之前，翠
鸟事先看清楚鱼的位置，在时机成熟时会张开翅膀，以俯冲的姿势，快速地冲入水中将猎物捕获。若开始时翠鸟停在距离水面
高的苇秆上，看到与水面成
的方向有一条鱼，鱼
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的实际位置在水面下方40cm处。已知水对光线的折射率为，则下列说法正确的是( )
，，
A. 鱼的实际深度比翠鸟观察到的要浅B. 鱼看到的翠鸟比实际位置要高C. 翠鸟以与水面成
的方向俯冲做直线运动即可捕获鱼
D. 鱼距离翠鸟的实际水平距离为
7. 如图所示，两根平行长导轨水平固定，左端接一电容C初始时不带电，光滑金属棒
垂直导轨放置，金属棒和导轨的电阻不计，导轨所在空间存在竖直向上的匀强磁场。
时
刻，金属棒在水平恒力F的作用下由静止开始运动，运动中金属棒与导轨始终垂直且接触良好，则金属棒运动中的速度v、流过金属棒的电荷量q、金属棒运动的位移x、加速度a随
时间t的变化关系可能正确的是( )
A. B. C. D.
8. 下列叙述正确的是( )
A. 晶体熔化时吸收热量，分子的平均动能增大，内能增加
B. 液晶既具有液体的流动性，又具有单晶体的光学各向异性的特点C. 用气筒给自行车打气，越压缩越费劲，这是因为气体分子之间斥力变大D. 机械能自发地转变为内能的实际宏观过程是不可逆过程
9. 某磁敏电阻R的阻值随外加磁场的磁感应强度B的增大而增大。有一位同学利用该磁
敏电阻设计了一款可以测量小车加速度的实验装置，如图所示，条形磁铁的左、右两端分别连接两根相同的轻质弹簧，两弹簧的另一端固定在小车两侧的竖直挡板上，磁铁可以相对小
车无摩擦左右移动，下列说法正确的是( )
A. 当小车向右做加速直线运动时，电流表示数变大B. 当小车向右做减速直线运动时，电压表示数变小
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C. 当小车向左做加速直线运动时，电流表示数变大D. 当小车向左做减速直线运动时，电压表示数变小
10. 某同学为研究无线充电的原理，将自制的线圈放在无线充电器的充电板上方，如图所
示。自制线圈匝数为40匝，内阻
，在它的两端连接一阻值
的电阻和交流电
压表。当充电板接输出电压有效值为220V的正弦交流电源时，电压表的示数为20V。若不计充电板中线圈的电阻及线圈感应中的漏磁，电压表可视为理想电表，则下列说法正确的是
( )
A. 充电板中线圈的匝数为440匝
变
B. 充电板中线圈的匝数为400匝
D. 增大R阻值，自制线圈的输出功率不
C. 增大R阻值，自制线圈的输出功率减小
11. 物体间发生碰撞时，因材料性质不同，机械能会有不同程度的损失，可用碰撞后二者
相对速度的大小与碰撞发生前二者相对速度的大小的比值描述，称之为碰撞恢复系数，用符号表示。现有一质量为静止的质量为( )
的物块A在光滑水平面上以速度
向右运动，与
的物块B发生正碰。关于A与B之间的碰撞，以下说法正确的是
A.
若
，则表明A与B的碰撞为弹性碰撞
B.
若
，则表明碰撞结束后A与B均停止运动
C.
若
，则碰撞结束后物块B的速度大小为
D.
若
，则碰撞过程中系统机械能损失了
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12. 实验小组利用如图1所示的装置探究小车速度随时间变化的规律，打点计时器所接电
源的频率为50Hz。
实验操作前，__________平衡摩擦力选填“需要”或者“不需要”。
规范操作后，得到一条纸带，以纸带上能够看清的某个点作为0点，每5个点取一个计数点，测量各计数点与0点的距离，如图2所示，则纸带上打计数点2时的小车速度大小__________效数字
利用各计数点计算得到的速度作出小车运动的车做匀加速直线运动，则小车运动的加速度大小数字
图像，得到一条倾斜的直线，说明小__________
。结果保留3位有效
，打计数点4时小车的速度大小
__________
。结果均保留3位有
13. 某科技兴趣小组对具有自动加水功能的家用电热壶的原理十分感兴趣，于是自行设计
了一个简化的装置示意图和电路图，如图1所示。该装置可以实现在壶中的水量不足时自动加水，而在达到“预设水量”时，又能够自动停止加水的目的。底座可以承受水壶和水的全部重量，底座压在一个以O点为固定转轴的L形杠杆上。杠杆ABO段水平，另一端与压力传感器
接触，
的阻值与压力F之间的关系图像如图2所示。当“控制电路”的输入端
电压大于等于1V时，能控制水泵的电机开始工作，将水抽到水壶中。已知电源的电动势为6V，内阻为
，
为电阻箱
，水壶中没有水时，水壶和底座的总质量为
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，重力加速度g取，“控制电路”输入端中的电流十分微弱，可以忽略，杠杆
绝缘且质量不计，不考虑加水时水流的冲击力。回答下列问题：
水龙头往水壶加水的过程中，
的阻值逐渐_________，
两端的电压逐渐_________
均选填“增大”或“减小”；为了实现上述功能，“控制电路”的输入端应该并联在电路的_________端点选填“a、b”或“c、d”。
该小组的同学调节底座与杠杆的接触位置B，使图中OA的长度为OB长度的2倍，并要求“预设水量”为中
对应的水的质量为
。已知电阻
受到的压力，此时
两端的电压为
，其
为杠杆上B点受到的压力，则应将调节为_________
_________V。
14. 毛主席的诗词“洞庭波涌连天雪”，描述的正是机械波传播的场景。一列沿x轴正方
向传播的简谐横波在所示。
求这列波可能的传播速度大小；若波的周期
，则从
时刻开始计时，求质点M在
内运动的路程。
时刻的波形如图中实线所示，在
时的波形如图中的虚线
15. 生活中运送货物时我们常会用到传送带，这样可以很大程度上节省人力。如图所示，
圆心为O、半径为
的内壁光滑的圆弧形槽固定在水平地面上，圆弧的左右两端等高，D
。传送带以
的速率沿顺时针
。将
点为圆弧的左端点，OD连线与竖直方向的夹角为方向转动，传送带的AB段倾角
，BC段水平，AB、BC段的长度均为
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一个质量为BC间的动摩擦因数均为的货物轻放在A端，货物与传送带AB、，
货物经过B处时不脱离传送带且速率不变，之后从C点水平抛出并恰好无碰撞地从D点进入圆弧形槽，货物可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取不计空气阻力，
，
。求：
，
货物在传送带上运动的时间t；货物在D点对槽的压力大小。
16. 在芯片制作过程中，对离子注入的位置精度要求极高，通过如图所示的装置可实现离
子的高精度注入。立方体区域
的边长为L，以O点为原点，OA、OC和
。在xOz平面的左侧有一对
分别为x轴、y轴和z轴的正方向建立空间坐标系
平行金属板M、N，板M、N与xOy面平行，板间距离为d，M、N两板间加有电压，板间同时存在沿x轴负方向、磁感应强度大小为
的匀强磁场。在板中间的P点有一离子发射
、速率不同的离子，立方体的
源，能沿平行y轴正方向发射质量为m、电荷量为
面为一薄挡板，仅在其中心D处开有一小孔供离子可视为单个离子进入，D点
与P点等高，P、D连线垂直挡板。立方体的ABFE面为水平放置的薄硅片，E、F分别为AO和BC的中点。当板M、N间的电压大小为
且立方体内匀强磁场的方向沿
方向时，
由D点进入的离子恰好注入到硅片AB边上，且速度与AB边垂直。不计离子间的相互作用力、离子的重力和离子碰撞后的反弹。
比较M、N两板的电势高低和由D点进入的离子的速度大小求立方体内匀强磁场的磁感应强度大小；
通过调整板M、N间电压，可以控制离子在y轴方向上的注入；通过改变立方体内磁场的方向，可以控制离子在x轴方向上的注入。假设板M、N间的电压大小为
，立方体内
；
的磁场磁感应强度大小不变、方向始终垂直于y轴，为保证进入立方体的离子均能注入硅片且硅片的全部区域都有离子注入，求的取值范围。
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答案和解析
1.【答案】A
【解析】A.苹果A受到自身重力以及其他苹果对A的作用力，由共点力平衡条件可知，其他苹果对苹果A的作用力的合力与苹果A的重力大小相等、方向相反，A正确；
B.其他苹果与苹果A之间的作用力在竖直方向上的分力之和等于苹果A重力的大小，B错误；C.将4个苹果看成一个整体，盘子对整体的支持力大小为4mg，则下层每个苹果受到盘子的支持力均大于mg，C错误；
D.下层的每个苹果受到盘面的支持力和摩擦力，盘子对下层每个苹果的作用力斜向上，D错误。故选A。
2.【答案】B
【解析】A.“嫦娥五号”是探月飞行，发射速度应在第一宇宙速度和第二宇宙速度之间，A错误；B.“天问一号”到达火星表面附近后应减速，从而被火星引力所捕获，B正确；
C.“神舟十五号”从椭圆轨道的远地点变轨到大的圆轨道时应加速，由于第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度，故变轨后的速度一定小于第一宇宙速度，C错误；D.空间站运行时，舱内的物体处于完全失重状态，但是仍然受引力作用，D错误。故选B。
3.【答案】D
【解析】A.由题意知，地铁的启动加速度大，所以甲是高铁的故A错误；
图像，乙是地铁的
图像，
B.图像的斜率为加速度，则地铁和高铁加速过程的加速度大小之比为，故B
错误；
C.地铁和高铁加速过程中的位移D.
过程中，高铁的平均速度大小
，故C错误；
地铁的平均速度大小
则地铁和高铁的平均速度大小之比为
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故D正确。故选D。
4.【答案】B
【解析】A.雾化涂料向工件运动的过程中，库仑力变化，加速度变化，因此不是做匀变速曲线运动，故A错误；
B.由题图知，被涂工件接正极，喷口喷出的雾化涂料在电场力作用下向工件运动，所以微粒带负电，故B正确；
C.雾化涂料向工件运动的过程中，电场力做正功，电势能减少，故C错误；D.静电喷涂中，工件需要接地，应是导体，故D错误。故选B。
5.【答案】D
【解析】A.由能级图得从
能级向基态跃迁时，发出的光子能量为
不在可见光的能量范围内，故A错误；B.从高能级向因此从高能级向
能级跃迁时，辐射出的光子最大能量为
能级跃迁时发出的光有部分为非可见光，故B错误；
C.根据能级图，基态的氢原子吸收能量为11eV的光子无法处于任何一个定态能级，故C错误；D.从高能级向
能级跃迁时，辐射出的光子能量最大为
可知从高能级向长，故D正确。故选D。
能级跃迁时发出的光频率小于红光频率，则发出的光的波长均大于红光波
6.【答案】B
【解析】A.水里的鱼反射的光线射出水面时发生折射，折射角大于入射角，折射光线远离法线，翠鸟逆着折射光线看过去会看到比实际位置高的鱼的虚像，故鱼的实际深度比翠鸟观察到的要深，故A错误；
B.翠鸟反射的光线射入水中时发生折射，折射角小于入射角，折射光线靠近法线，鱼逆着折射光线看过去会看到比实际位置高的翠鸟的虚像，故B正确；
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C.鱼的实际深度比翠鸟观察到的要深，故翠鸟以与水面成故C错误；D.光路如图所示
的方向俯冲做直线运动不能捕获鱼，
其中A点为翠鸟所在位置，B点为鱼所在位置，图中由解得
根据几何关系有
则鱼距离翠鸟的实际水平距离故D错误。故选B。
，
7.【答案】B
D.金属棒运动中产生的感应电动势始终等于电容器两端的电压，【解析】设金属棒在极短时间内的速度变化量为回路中的电流对金属棒有联立可得
恒力F不变，a为一定值，则金属棒做匀加速直线运动，D错误；A.金属棒的速度C.金属棒运动的位移B.流过金属棒的电荷量为过原点的倾斜直线，B正确。故选B。
为过原点的倾斜直线，A错误；
为抛物线的一部分，C错误；
，则
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8.【答案】BD
【解析】A.晶体熔化时吸收热量，内能增加，但温度不变，分子平均动能不变，故A错误；B.液晶既具有液体的流动性，又具有单晶体的光学各向异性的特点，故B正确；
C.气体分子之间的作用力可以忽略不计，用气筒给自行车打气，越压缩越费劲，这是因为车轮胎的内外压强差变大，故C错误；
D.机械能转变为内能的实际宏观过程是不可逆过程，故D正确。故选BD。
9.【答案】BC
【解析】
当小车向右加速或向左减速时，磁铁具有向右的加速度，受到的合力向右，故左侧
的弹簧压缩，右侧的弹簧拉伸，磁铁向左靠近磁敏电阻R，R阻值变大，电路中的电流减小，电流表的示数变小，电压表测R两端的电压，由串联分压知，电压表示数变大，AD错误；
当小车向左加速或向右减速时，磁铁具有向左的加速度，受到的合力向左，故左侧的弹簧拉伸，右侧的弹簧压缩，磁铁向右远离磁敏电阻R，R阻值变小，电路中的总电阻变小，电路中的电流变大，电流表示数变大，由串联分压知，电压表示数变小，BC正确。故选BC。
10.【答案】BC
【解析】由
自制线圈中的感应电动势可得
A错误，B正确；
由于外电路电阻故选BC。
，所以R增大时，自制线圈的输出功率减小，C正确，D错误。
11.【答案】AC
【解析】A.设碰后物块A、B的速度大小分别为若
，则
、
，
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由动量守恒定律解得
，
则碰撞过程中损失的能量为为弹性碰撞。故A正确；B.若
，则
解得
为完全非弹性碰撞。故B错误；C.若代入可得故C正确；D.若代入可得
，，则
，，则
碰撞后A的动能为B的动能为碰撞前A的动能为
则碰撞过程，机械能损失比例为故D错误。故选AC。
12.【答案】
【解析】
不需要 ；
本实验是探究速度随时间的变化规律，因此不需要平衡摩擦力。
，打计数点2时的小车速度大小
相邻计数点间的时间间隔为
打计数点4时的小车速度大小
加速度大小
。
。
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13.【答案】
【解析】
减小 ； 增大 ； a、b ；
两端的电压逐渐增大；为了在水量
加水的过程中，压力F变大，由题图2知，的阻值逐渐减小；则电路总电阻逐渐
减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路电流逐渐增大，则
达到“预设水量”时电机停止工作，要使“控制电路”输入端电压随水量的增加而减小，则“控制电路”输入端应该连接电路的a、b端点。
达到“预设水量”1L时，水壶和水的总重力为压力传感器由图2读得为则此时
的阻值应为两端的电压为
。
上的压力为的阻值为
，由题意知到“预设水量”时
的电压应为1V，通过
的电流应
14.【答案】
由题图可知，波长，，
、1、2、
因波沿x轴正方向传播，则解得波速为解得
由题意知，
则n只能取0时满足条件，对应因则
，
内质点M运动的路程为
，
、1、2、3、
【解析】本题的方法是由波动图象读出波长，根据题给条件，列出周期与时间t的关系，要培养运用数学知识解决物理问题的能力。
15.【答案】货物在AB段，由牛顿第二定律有
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解得
货物在AB段加速过程，有解得
货物在B点的速度
假设货物在BC段运动中先加速后匀速，在BC段经过时间
与传送带共速，由牛顿第二定律有
解得由
得，共速前货物在BC段运动的距离为
，假设成立。
货物与传送带共速后一起匀速运动，有解得
则货物在传送带上运动的时间
货物离开传送带后做平抛运动至D点，由几何关系有解得
在D点，由向心力公式有解得
由牛顿第三定律可知，货物在D点对槽的压力大小
【解析】本题为传送带经典题型，解决问题的关键在于判断物体与传动带是否共速。
16.【答案】根据题意可知，由D点进入的离子在M、N板间做直线运动，因此运动时电场
力与洛伦兹力平衡，根据左手定则可知洛伦兹力沿z轴正方向，则电场力应沿z轴负方向，则M板电势高于N板电势。该离子做匀速直线运动，有
离子由D点进入后在立方体
，解得
面做匀速圆周运动，离子的轨迹如图1所示
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因粒子到达AB边时速度垂直AB边，则A点为粒子的轨迹圆心，由几何关系得，粒子的轨迹半径
由牛顿第二定律得解得
在板M、N间的电压确定时，离子在D点的速度大小和离子在磁场中做圆周运动的半径大小也相应确定，在板M、N间，有离子在立方体内的磁场中运动时，有联立解得
当粒子注入F点时，离子的轨迹半径最大，值最大，此时磁场方向沿x轴正方向，取DEF截面作平面图如图2所示
离子的轨迹如图2中圆弧1所示，由几何关系可知解得
当粒子注入E点时，离子的轨迹半径最小，值最小，此时磁场方向沿x轴正方向，离子的轨迹如图2中圆弧2所示。由几何关系可知联立解得
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【解析】本题考查带电粒子在匀强电磁场中的运动，分析清楚离子在各部分运动情况是解题关键和前提，再根据动力学规律列式求解即可。
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