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2022-2023学年辽宁省营口市第二高级中学高三10月第二周晚考 物理
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这是一份2022-2023学年辽宁省营口市第二高级中学高三10月第二周晚考 物理，共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2022年10月18日营口市 二高中物理试卷
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1、某同学想用气垫导轨模拟“人船模型”。该同学到实验室里，将一质量为M、长为L的滑块置于水平气垫导轨上（不计滑块与导轨间的摩擦），又找来一个质量为m的蜗牛置于滑块的一端，在食物的诱惑下，蜗牛从该端移动到另一端。下列说法正确的是( )
A.只有蜗牛运动，滑块不运动 B.摩擦力对蜗牛的冲量与对滑块的冲量相同
C.滑块相对导轨运动的距离是 D.蜗牛相对导轨的位移大小是滑块的倍
2、北京时间2021年10月16日，我国长征二号F运载火箭搭载神舟十三号载人飞船顺利升空，11月8日两名航天员圆满完成出舱活动全部既定任务。下图为三舱做匀速圆周运动的在轨简图，已知三舱飞行周期为T，地球半径为，轨道舱的质量为m，距离地面的高度为，引力常量为G，则下列说法正确的是( )
A.返回舱和轨道舱对接时各自受力平衡
B.长征二号F运载火箭需要把神舟十三号载人飞船加速到第二宇宙速度，然后停止加速
C.三舱在轨运行的速度大小为
D.由已知数据可以求出地球的质量和密度
3、“低头族”面临越来越多的潜在风险，若司机也属于低头一族，出事概率会剧增。若高速公路（可视为平直公路）的同一车道上两小车的车速均为108 km/h，车距为105 m，前车由于车辆问题而紧急刹车，而后方车辆的司机由于低头看手机，4 s后拾头才看到前车刹车，经过0.4 s的反应时间后也紧急刹车，假设两车刹车时的加速度大小均为，则( )
A.两车不会相撞，两车间的最小距离为12 m
B.两车会相撞，相撞时前车车速为6 m/s
C.两车会相撞，相撞时后车车速为18 m/s
D.条件不足，不能判断两车是否相撞
4、如图所示，在以为直径的光滑绝缘半圆环上，两个同种点电荷分别置于M点和N点，电荷量之比为点穿着一个轻质带电小球（可视为点电荷），小球在P点保持静止，与的夹角为θ，若不计小球的重力，则夹角θ满足( )
A. B. C. D.
5、为研究光的干涉规律，小明用激光做双缝干涉实验。他用频率为f的红色激光垂直照射双缝，观察到了干涉条纹。光速为c，下列说法正确的是( )
A.实验中若将入射光由红光换成紫光，相邻两个亮条纹间距将变大
B.如果将双缝的间距变大，则相邻两个亮条纹的间距将变大
C.在光屏的P点出现第三条暗条纹，则P点到双缝的距离之差为
D.如果将整个装置放到水中做实验，相邻两个亮条纹间距将变大
6、2021年2月，“天问一号”探测器经过漫长的飞行之后成功进入火星轨道，标志着“绕、着、巡”目标的第一步已经实现，中国航天又向前迈出了坚实的一大步。如图所示为“天问一号”进入火星轨道的简易图，其中1为椭圆轨道，2为圆轨道。则关于“天问一号”下列说法正确的是( )
A.沿轨道1运行时在A点的速度大于沿轨道2运行时在A点的速度
B.沿轨道1运行时在A点的加速度大于沿轨道2运行时在A点的加速度
C.由轨道1进入轨道2速度要增大，所以应该在A点点火加速
D.在轨道1由B点向A点运动的过程中，速度增大，机械能增大
7、目前世界上最准确的计时工具就是原子钟，它是20世纪50年代出现的，原子钟是利用原子释放能量时发出的电磁波来计时的。现在用在原子钟里的元素有氢、绝、铷等，其中氢原子的能级图如图所示，现有大量的氢原子处于的激发态，向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光，下列说法正确的是( )
A.由能级跃迁到能级产生的光频率最小
B.由能级跃迁到能级产生的光能使某金属电离说明光是粒子
C.由能级跃迁到能级产生的光最容易发生衍射现象
D.最多可以辐射出6种不同频率的光
8、2021年7月27日，在东京奥运会跳水女子双人十米跳台决赛中，中国选手陈芋汐/张家齐夺得冠军。如图为她们刚起跳时、中途动作造型和入水前的三个瞬间。对开始起跳到即将入水的过程，以下说法正确的是( )
A.陈芋汐重心的加速度大于张家齐重心的加速度
B.陈芋汐重心的加速度小于张家齐重心的加速度
C.两人重心的加速度几乎一直相同
D.以上说法均错误
9、如图所示，匝数为100匝的矩形闭合导线框处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积，线框内阻忽略不计。线框绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，已知原线圈中电流为19 A，变压器原、副线圈匝数之比为5:19，副线圈接入一个额定电压为380 V，内阻为的电动机，且电动机正常工作，下列说法正确的是( )
A.在图示位置线框中产生的感应电流的瞬时值为
B.线框中产生电动势的有效值为
C.水平匀强磁场的磁感应强度大小为
D.电动机的输出功率为1900 W
10、塔吊也叫塔式起重机，是建筑工地上最常用的一种垂直起重运输设备，其原理图如图示，主要部分为：塔身（包括塔帽）、前后动臂、钢索等。下列说法正确的是( )
A.跟前后动臂链接的钢索越多，塔身所受到的向下的压力就越小
B.为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低塔帽的高度
C.前后两个关于塔身不对称的钢索拉力的合力方向可以沿塔身竖直向下
D.沿动臂方向匀速、竖直方向匀加速提升货物时，货物做非匀变速曲线运动
11、同平行板电容器一样，一个金属球和一个与它同心的金属球壳（厚度不计）也可以组成一个电容器，称为球形电容器。如图甲所示，两极间为真空的球形电容器，其内金属球半径为，球壳半径为，电容为，其中k为静电力常量。在充电过程中两极板间电势差U随电荷量Q的变化图像如图乙所示。试推导该球形电容器充电后电荷量达到时所具有的电场能为( )
A. B. C. D.
12、如图所示，有两个沿z轴方向（垂直平面）做简谐运动的点波源和，两者平衡位置的坐标分别为（1 m，0）和（5 m，0），振动方程分别为。两列波的波速均为1 m/s，两列波在点B（5 m，3 m）和点C（3 m，2 m）相遇时，分别引起处质点的振动总是相互( )
A.减弱、减弱 B.加强、加强 C.加强、减弱 D.减弱、加强
13、如图所示，是一块用折射率的玻璃制成的透明体的横截面，是半径为R的圆弧，边垂直于边，。当一束平行单色光垂直照到边上时，的外表面只有一部分有光线穿出，则穿出光线部分的弧长为( )
A. B. C. D.
14、如图所示，是两只理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大），电阻，当两端接正弦交流电时，之间电流的有效值为( )
A. B. C. D.
15、某同学希望在暗室中用如图所示实验装置观察光现象，平面镜水平放置，单色线光源S垂直于纸面放置，S发出的光有一部分直接入射到竖直放置的光屏上，一部分通过平面镜反射后再到光屏上，该同学在光屏上观察到条纹，下列说法正确的是( )
A.该现象为干涉现象，光屏上的条纹与镜面垂直
B.该现象为衍射现象，光屏上的条纹与镜面平行
C.将光源沿竖直方向靠近平面镜，相邻亮条纹间距减小
D.将光屏沿水平方向远离平面镜，相邻亮条纹间距增大
16、光滑半圆槽的边缘上固定有一轻质定滑轮，轻绳一端连接小球P，绕过光滑的定滑轮，经过与圆槽圆心等高的A点，另一端系在竖直杆上的B点（不可滑动）。现将一个重物Q用光滑轻质挂钩挂在轻绳上之间的O点，已知整个装置处于静止状态。在外力作用下将小球P沿圆槽缓慢上移少许，同时将竖直杆缓慢平移一小段距离，撤去外力后系统重新平衡。有关轻绳拉力和竖直杆的变化情况，下列说法正确的是( )
A.绳上的拉力不变 B.绳上的拉力变小 C.竖直杆应向右平移 D.竖直杆应向左平移
二、多选题
17、比亚迪公司为检测某新能源动力车的刹车性能，现在平直公路上做刹车实验，如图所示是动力车开始刹车后位移和时间的比值与时间t之间的关系图像，3 s前，图线是直线，3 s后，图线是曲线，若动力车开始刹车后做匀减速直线运动直至静止，下列说法正确的是( )
A.动力车的初速度为30 m/s
B.刹车过程动力车的加速度大小为
C.刹车过程持续的时间为3 s
D.从开始刹车时计时，经过4 s，动力车的位移为40 m
18、酒后驾驶会导致许多安全隐患，这是因为驾驶员的反应时间会变长，反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间。表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离；“制动距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离（假设汽车制动时的加速度大小都相等）。
速度（m/s）
思考距离/m
制动距离/m
正常
酒后
正常
酒后
15
7.5
15.0
22.5
30.0
20
10.0
20.0
36.7
46.7
25
12.5
25.0
54.2
66.7
分析表中数据可知，下列说法正确的是( )
A.驾驶员正常情况下的反应时间为2 s
B.驾驶员酒后的反应时间比正常情况下的多0.5 s
C.驾驶员采取制动措施后汽车的加速度大小约为
D.若汽车以25 m/s的速度行驶时，发现前方60 m处有险情，正常情况下不能安全停车
19、如图所示，平静水池左边有一观景台，池边观景者的眼睛A恰好位于池边B点正上方处，水面漂浮灯C离B点的水平距离，潜水灯D在漂浮灯正前方水平距离处水面的正下方，观景者发现潜水灯D刚好被漂浮灯C挡住。已知光线在水中的折射率，两灯均可视为质点且为单色点光源。，下列说法正确的是( )
A.潜水灯D发出的光从C灯处射出时与水面的夹角为53°
B.潜水灯D的深度为1.6 m
C.若潜水灯D沿水平方向缓慢左移到C灯正下方，水面上有光射出的形状为圆形
D.若潜水灯D沿竖直方向移到深度约为1.06 m处，它发出的光恰好无法从间水面射出
20、如图所示，为匀强电场中的三点，它们的连线构成一直角三角形，其中边与电场线垂直，，，D点为边的中点。一个电荷量为Q的正点电荷固定在B点，下列说法正确的是( )
A.两点的电势相等
B.两点的电势相等
C.将电子沿直线从A点移动到D点，电场力做正功
D.将电子沿直线从A点移动到C点，电势能先减小后增大
三、计算题
21、汽车中常用一些不同材料制作成的光学元件作为汽车大灯的主要构件，某汽车厂商为了测量材料的特性，设计如图所示实验，一折射率为的材料制作的三棱镜，其横截面为直角三角形。边在竖直方向，一束平行于边的光线射到边上并进入三棱镜，然后垂直于边射出。之后光线射入一折射率为的材料制作的柱形砖，柱形砖的横截面是半径为R的半圆，为半圆的直径，O为圆心。两个材料的折射率的平方之比为。光线在O点上方与O相距处垂直于从柱形砖左侧入射，不考虑光线射出柱形砖时从原路返回的情形。求：
（1）两个材料的折射率；
（2）光线从柱形砖的射出点到N点的距离s。
22、如图所示，在竖直平面内有一足够长的倾斜轨道，其倾角，与一段长的水平轨道通过圆弧平滑连接，水平轨道右下方有长度的木板，初始时木板水平放置，以水平轨道末端O为坐标原点，建立平面直角坐标系，取水平向右为x轴的正方向，竖直向下为y轴的正方向，木板以过固定端点且垂直于平面的直线为水平转轴，能够上下转动调节木板与水平方向间的夹角θ，最大夹角为37°。质量为m的滑块A与轨道间动摩擦因数取。
（1）若滑块A从距离x轴高度为的位置由静止释放，求滑块A经过原点O时的速度大小；
（2）若将质量也为m的小物块B置于原点O，滑块A从轨道上由静止释放，与物块B发生碰撞并黏合到一起（不计碰撞时间），通过转动木板，能够使黏合体落在木板上，求滑块A从静止下滑的初始位置距离x轴的高度h应满足什么条件。
23、动作电影中，常有演员高台跳跃的精彩表演吸引观众的眼球。某场镜头中，质量的演员从静止开始在距离高台边沿处的位置，以恒定的加速度向左端跑动起来，演员起跑3.5 s后，车厢右端与高台水平距离处的汽车以速度匀速行驶，演员从高台边沿跑出时速度方向水平向左，高台与车厢底板的竖直高度，取重力加速度，忽略空气阻力。
（1）若演员与车厢底板的接触时间，演员落至车中与车保持相对静止。求接触过程中演员受到汽车的平均作用力的大小F（结果保留整数）；
（2）车厢长度为3 m，若想让演员安全落至车厢底板，求演员起跑3.5 s时，车厢右端与高台水平距离的范围。
24、小明和弟弟到某游乐场体验一款游乐项目，如图所示，人坐在充气垫里，在加速装置上加速到后自O点水平飞出，充气垫刚好落在倾角为37°、固定在地面上的滑梯上一点A，并恰好沿该滑梯下滑，已知A到地面的竖直高度为1.95 m，人和充气垫沿滑梯下滑到底端B在转角处无能量损失，随后继续沿水平面运动，直到充气垫带着人冲上静止在水平面上可自由移动的斜面体，斜面体质量为150 kg，斜面体长度足够长，所有接触面均光滑，重力加速度，求：
（1）人和充气垫在B点的速度大小；
（2）小明认为质量越大惯性越大，自己一定比弟弟最后到达斜面体的高度更高，若小明和充气垫的总质量为90 kg，弟弟和充气垫的总质量为37.5 kg，请计算小明和弟弟最后到达的高度，验证小明的想法是否正确。
25、如图所示，光滑斜面倾角，平行于斜面的轻质弹簧下端与斜面底端的固定挡板相连，上端与静止在斜面上的汽缸底部拴接，缸内封存着一定质量的理想气体（气体质量可忽略不计），沿斜面向上的外力F作用在活塞上，已知缸体质量，活塞质量，活塞横截面积，弹簧的劲度系数，整个装置处于静止状态时弹簧压缩了0.02 m，封闭在汽缸内的气柱长，若外界大气压取，弹簧始终在其弹性限度内，忽略活塞与汽缸壁间的摩擦。求：
（1）此时汽缸内气体的压强；
（2）若撤去外力F，待汽缸和活塞重新平衡后缸内气体温度保持不变，汽缸内的气柱长的改变量。
参考答案
1、答案：D
解析：本题考查动量守恒定律、动量定理。蜗牛移动时，由于蜗牛及滑块组成的系统所受合外力为零，总动量守恒，因此系统的平均动量也守恒，设蜗牛从滑块一端到另一端的时间为t，在这段时间内相对导轨运动的距离为x，则滑块相对导轨运动的距离为，选蜗牛运动的方向为正方向，由动量守恒定律有，所以，则滑块相对导轨运动的距离为，可得蜗牛相对导轨的位移大小是滑块的倍，A、C错误，D正确；根据动量定理可知摩擦力对蜗牛与对滑块的冲量分别等于蜗牛与滑块的动量变化量，二者大小相等、方向不同，B错误。故选D。
2、答案：D
解析：本题考查万有引力与航天知识。返回舱和轨道舱对接时二者相对静止，并非处于受力平衡状态，A错误；第一宇宙速度为地球卫星的最小发射速度也是最大环绕速度，当卫星的速度达到第二宇宙速度时，人造卫星将脱离地球的束缚，B错误；三舱在轨飞行的速度大小为，C错误；设地球质量为M，地球密度为ρ，由得，，D正确。
3、答案：C
解析：两车的初速度，由运动学公式知两车从刹车到速度为0的位移
则后车从前车开始刹车到速度为0的位移，所以两车会相撞
前车停止时，有，此时后车位移，则相撞时前车已经停止运动
相撞时对后车有
根据逆向思维可将其运动视为初速度为零的匀加速运动，则相撞时后车的速度满足
解得
故C正确，A、B、D错误。
4、答案：C
解析：本题考查电场中共点力平衡、库仑定律等知识。小球在P点静止，则受力平衡，设半圆环直径为d，小球电荷量为，在M点及N点的电荷对小球的作用力分别为及，假设小球与两个点电荷电性相同，受力分析如图所示，由平衡条件可得，其中，联立解得，故选C。
5、答案：C
解析：本题考查双缝干涉实验规律。将入射光由红光换成紫光，则波长变短，根据双缝干涉条纹间距公式知，波长变短，相邻亮条纹间距变小，将双缝的间距变大，相邻亮条纹间距变小，选项A、B错误；光屏上P点出现第三条暗条纹，P点到双缝的矩离之差为，选项C正确；真空（或空气）中波长为λ的光，在折射率为n的水中波长变为，光线到水中时波长变短，相邻亮条纹间距变小，选项D错误。
6、答案：A
解析：本题考查万有引力定律的应用。“天问一号”在轨道1的A点做离心运动，故；在轨道2的A点做匀速圆周运动，故，所以，A正确；由得，同一点A，卫星轨道半径r相同，则“天问一号”沿轨道1和轨道2运行时在A点的加速度相等，B错误；“天问一号”由轨道1进入轨道2，是由高轨道到低轨道，因此应该在A点点火减速，C错误；“天问一号”在轨道1由B点向A点运动的过程中，只有万有引力做正功，“天问一号”的机械能守恒，动能增大，D错误。故选A。
7、答案：D
解析：本题考查氢原子模型中能级跃迁和光电效应。由能级跃迁到能级产生的光子能量最高，根据可得频率最大，故A错误；光使金属电离的现象说明光具有能量，并不能说明光是粒子，故B错误；波长越长越容易发生衍射现象，根据A项可知由能级跃迁到能级产生的光频率最大，则波长最小，最不容易发生衍射现象，故C错误；由可知，大量处于能级的氢原子最多可以辐射出6种不同频率的光，故D正确。
8、答案：C
解析：两人动作几乎完全同步，故两人重心的加速度几乎一直相同，C正确，A、B、D错误。
9、答案：C
解析：本题考查交变电流的产生与理想变压器问题的结合。由题图可知，此时线框和磁场垂直，此时线框的磁通量最大，感应电动势的瞬时值为零，所以感应电流的瞬时值为零，故A错误；由于变压器的原、副线圈电压之比等于线圈匝数之比，设线框中产生电动势的有效值为，电动机正常工作的电压为，代入数据得，解得，故B错误；由于正弦式交流电的最大值为有效值的倍，所以交流电的电压最大值为，矩形闭合导线框在磁场中转动，产生的交流电的最大值为，代入数据，解得，故C正确；由于电流与匝数成反比，设原线圈中电流为，副线圈中电流为，代入数据得，解得，电动机额定电压为，内阻为，，故D错误。
10、答案：C
解析：本题考查共点力平衡、运动的合成等物理知识。塔身所受到的向下的压力等于前后动臂和货物的重力，跟前后动臂链接的钢索数无关，故A错误；合力一定时，分力间的夹角越小，分力越小，为减小钢索承受的拉力，应增大塔帽的高度以达到减小钢索间夹角的目的，故B错误；根据平行四边形定则，不论前后钢索是否关于塔身对称，只要满足前后钢索的拉力在水平方向大小相等，则其拉力的合力方向就可以沿塔身竖直向下，C正确；根据运动的合成可知，当提升货物水平方向沿动臂做匀速直线运动、竖直方向做匀加速直线运动时，其合运动为匀变速曲线运动，D错误。
11、答案：A
解析：本题考查电容定义式和图像。图线与Q轴围成的面积表示电荷量达到某值时电容器所具有的电场能的大小，由题图乙可得，根据可得，将球形电容器电容的表达式代入可得，A正确，B、C、D错误。
12、答案：A
解析：本题考查波的干涉。C点到两波源的距离相等，两列波从波源传到C点的路程差为，为波长的整数倍，但由两波源的振动方程可知，两波源的振动方向相反，所以C点为振动减弱点，B、D错误；由振动方程可知两列波源的振动周期为，波长为，两列波从波源传到B点的路程差为，为波长的整数倍，所以B点为振动减弱点，A正确，C错误。
13、答案：B
解析：本题考查全反射。由题意作出光路图。设光的临界角为C，则有，解得，如图，在时，均发生全反射，图中d点为入射角等于临界角的临界点，所以只有部分有光线穿出，由几何关系可知，圆弧对应的圆心角也是30°，则圆弧的长度为，故A、C、D错误，B正确。
14、答案：B
解析：本题考查交变电流、电路的简化。之间的等效电阻为，正弦交流电的电压有效值为，由欧姆定律可知之间电流的有效值为，B正确。
15、答案：D
解析：本题考查光的干涉现象。题目中的装置可等效为如图所示的双缝干涉，则该现象为干涉现象，光屏上的条纹与镜面平行，A、B错误；双缝干涉的相邻亮条纹间距，将光源沿竖直方向靠近平面镜，则d减小，所以相邻亮条纹间距增大，将光屏沿水平方向远离平面镜，则l增大，所以相邻亮条纹间距增大，C错误，D正确。
16、答案：C
解析：本题考查力的分解与多体平衡问题。对小球P受力分析可知，将小球P沿圆槽缓慢上移少许后，绳上拉力增大，A、B错误；对O点受力分析如图所示，设间绳长为L，两者之间水平距离为d，由于挂钩光滑，故绳上的拉力处处相等，通过受力分析易知与竖直方向夹角相同，设为α，由几何关系可得，，联立可得，对O点由平衡条件可得，由于T增大，则α应增大，故应增大之间的距离d，即竖直杆应向右平移，C正确，D错误。
17、答案：AC
解析：由，可得
由图像可知初速度为30 m/s，A正确；
由于刹车过程为匀减速直线运动，故刹车过程持续的时间为3 s，C正确；
，B错误；
由于，则，
则从开始刹车计时，经过4 s，动力车的位移为45 m，D错误。
18、答案：BC
解析：制动之前汽车做匀速运动，正常情况下，由可得，故A错误；
驾驶员采取制动措施时，有一反应时间，以速度为例，正常情况下，，酒后反应时间
所以驾驶员酒后的反应时间比正常情况下的多0.5 s，故B正确；
制动距离减去思考距离才是汽车制动过程中发生的位移，以速度为例，
由可得，故C正确；
由表可知若汽车以25 m/s的速度行驶时，正常情况下制动距离
故能安全停车，故D错误。
19、答案：BD
解析：本题考查光的折射及全反射。设D灯发出的光从C灯处射出时与水面的夹角为r，由几何关系有，所以，A错误；设D灯发出的到C灯处的光与竖直方向的夹角为i，有，根据光的折射定律有，解得D灯的深度，B正确；D灯发出的光能从C灯处射出，此时水平距离为1.2 m，当D灯移到C灯正下方时，D灯距B的水平距离变为1 m，可知会有光线被挡住，则水面上有光射出的形状不为圆形，C错误；设当D灯的水平位置不变，深度变为时，水面间恰好无光射出，此时D灯与C灯的连线和竖直方向的夹角恰好为临界角C，有，解得，D正确。
20、答案：BD
解析：本题考查电场力做功和电势能。是匀强电场中的一条等势线，但在正点电荷Q产生的电场中，两点的电势不相等，所以两点的总电势不相等，A错误；在正点电荷Q产生的电场中，两点的电势相等，所以两点的总电势相等，B正确；两点的电势相等，则电子沿直线从A点移动到D点，电场力做功为零，C错误；将电子沿直线从A点移动到C点，电势先升高后降低，电势能先减小后增大，D正确。
21、答案：（1）
（2）
解析：本题通过作光在透镜中的折射与反射的光路图考查折射定律、反射定律及全反射等知识。
（1）光路图及相关量如图甲所示。
光线在边上折射，由折射定律得
由几何关系可知，
由几何关系和反射定律得，
联立得
两个材料的折射率的平方之比为，可知
（2）光路图及相关量如图乙所示。
光线进入柱形砖发生全反射的临界角C满足，
解得
由几何关系可知，解得
由于，由图乙可知，光线在柱形砖内会发生三次全反射，最后从G点射出，
由几何关系可得
解得
22、答案：（1）5 m/s
（2）
解析：本题考查动能定理，平抛运动，动量守恒等。
（1）设滑块A到达O点时的速度为，由动能定理有
得
（2）要使黏合体能落在木板上，需满足两个临界条件：
临界一：滑块A到达原点O时速度大于零，设滑块A到达原点O时速度为，则
由，得
临界二：黏合体平抛初速度最大，落在木板Q端，此时h有最大值，设滑块A到达原点O时速度为，则
滑块A与小物块B发生碰撞，由动量守恒有
设木板向上转动时θ为正，向下转动时θ为负，则，由平抛运动规律有
得，当时，速度最大，得，得
综上滑块A从静止下滑的初始位置距离x轴的高度h应满足
。
23、答案：（1）1804 N
（2）
解析：本题通过匀变速直线运动、平抛运动、追及相遇等模型考查运动矢量性、平抛运动、追及相遇、动量定理等知识。
（1）设演员从静止开始做匀加速直线运动的时间为，到达高台边沿的速度为，
由得，由得
之后演员跑出高台做平抛运动，设平抛运动的时间为，落至车厢底板时在竖直方向的速度大小为，
由得，由得
在演员与车厢底板的接触过程中，以演员为研究对象，
在水平方向上取汽车速度v的方向为正方向，由动量定理得
则汽车对演员水平方向上的作用力大小为120 N，方向水平向右，
在竖直方向上取向上为正方向，由动量定理得
则汽车对演员竖直方向上的作用力大小为1800 N，方向竖直向上，由力的合成可知
（2）由（1）问分析可知，演员落至车厢底板时的水平位移，从起跑到落至车厢底板的运动时间，
故汽车的运动时间为，汽车运动的位移
车厢长度为，当演员恰好落至车厢最左端，由位移关系可知
当演员恰好落至车厢最右端，由位移关系可知
综上可知，若想让演员安全落至车厢底板，则演员起跑3.5 s时，车厢右端与高台水平距离的范围为
24、答案：（1）8 m/s
（2）见解析
解析：本题考查平抛运动、动量守恒定律及能量守恒定律的综合。
（1）充气垫刚好落在滑梯顶端并恰好沿该滑梯下滑，可知速度沿滑梯向下，如图
，解得
滑梯光滑，从A到B由动能定理可得，解得
（2）设小明和充气垫的总质量为，冲上斜面体的高度为，小明和斜面体组成的系统水平方向上动量守恒，
，解得
小明和充气垫冲上斜面体过程能量守恒，
，解得
设弟弟和充气垫的总质量为，冲上斜面体的高度为，弟弟和充气垫以及斜面体组成的系统水平方向上动量守恒，
，解得
弟弟和充气垫冲上斜面体过程能量守恒，
，解得
可以看出，，弟弟最后到达的高度更高，所以小明的想法是错误的
25、答案：（1）
（2）0.1 m
解析：本题考查气体实验定律与力学规律的综合。
（1）对汽缸进行受力分析，重力，大气压力为，缸内气体的压力为，弹簧的弹力，斜面的支持力，在沿斜面方向列平衡方程有
解得，代入数据得
（2）撤去外力后，对活塞受力分析，在沿斜面方向列平衡方程有
所以，代入数据解得
缸内气体原状态的压强为，体积；后来气体的压强为，体积，气体温度保持不变，
根据玻意耳定律有，所以
气柱长度的改变量
代入数据解得
2022年10月18日营口市 二高中物理试卷
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1、某同学想用气垫导轨模拟“人船模型”。该同学到实验室里，将一质量为M、长为L的滑块置于水平气垫导轨上（不计滑块与导轨间的摩擦），又找来一个质量为m的蜗牛置于滑块的一端，在食物的诱惑下，蜗牛从该端移动到另一端。下列说法正确的是( )
A.只有蜗牛运动，滑块不运动 B.摩擦力对蜗牛的冲量与对滑块的冲量相同
C.滑块相对导轨运动的距离是 D.蜗牛相对导轨的位移大小是滑块的倍
2、北京时间2021年10月16日，我国长征二号F运载火箭搭载神舟十三号载人飞船顺利升空，11月8日两名航天员圆满完成出舱活动全部既定任务。下图为三舱做匀速圆周运动的在轨简图，已知三舱飞行周期为T，地球半径为，轨道舱的质量为m，距离地面的高度为，引力常量为G，则下列说法正确的是( )
A.返回舱和轨道舱对接时各自受力平衡
B.长征二号F运载火箭需要把神舟十三号载人飞船加速到第二宇宙速度，然后停止加速
C.三舱在轨运行的速度大小为
D.由已知数据可以求出地球的质量和密度
3、“低头族”面临越来越多的潜在风险，若司机也属于低头一族，出事概率会剧增。若高速公路（可视为平直公路）的同一车道上两小车的车速均为108 km/h，车距为105 m，前车由于车辆问题而紧急刹车，而后方车辆的司机由于低头看手机，4 s后拾头才看到前车刹车，经过0.4 s的反应时间后也紧急刹车，假设两车刹车时的加速度大小均为，则( )
A.两车不会相撞，两车间的最小距离为12 m
B.两车会相撞，相撞时前车车速为6 m/s
C.两车会相撞，相撞时后车车速为18 m/s
D.条件不足，不能判断两车是否相撞
4、如图所示，在以为直径的光滑绝缘半圆环上，两个同种点电荷分别置于M点和N点，电荷量之比为点穿着一个轻质带电小球（可视为点电荷），小球在P点保持静止，与的夹角为θ，若不计小球的重力，则夹角θ满足( )
A. B. C. D.
5、为研究光的干涉规律，小明用激光做双缝干涉实验。他用频率为f的红色激光垂直照射双缝，观察到了干涉条纹。光速为c，下列说法正确的是( )
A.实验中若将入射光由红光换成紫光，相邻两个亮条纹间距将变大
B.如果将双缝的间距变大，则相邻两个亮条纹的间距将变大
C.在光屏的P点出现第三条暗条纹，则P点到双缝的距离之差为
D.如果将整个装置放到水中做实验，相邻两个亮条纹间距将变大
6、2021年2月，“天问一号”探测器经过漫长的飞行之后成功进入火星轨道，标志着“绕、着、巡”目标的第一步已经实现，中国航天又向前迈出了坚实的一大步。如图所示为“天问一号”进入火星轨道的简易图，其中1为椭圆轨道，2为圆轨道。则关于“天问一号”下列说法正确的是( )
A.沿轨道1运行时在A点的速度大于沿轨道2运行时在A点的速度
B.沿轨道1运行时在A点的加速度大于沿轨道2运行时在A点的加速度
C.由轨道1进入轨道2速度要增大，所以应该在A点点火加速
D.在轨道1由B点向A点运动的过程中，速度增大，机械能增大
7、目前世界上最准确的计时工具就是原子钟，它是20世纪50年代出现的，原子钟是利用原子释放能量时发出的电磁波来计时的。现在用在原子钟里的元素有氢、绝、铷等，其中氢原子的能级图如图所示，现有大量的氢原子处于的激发态，向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光，下列说法正确的是( )
A.由能级跃迁到能级产生的光频率最小
B.由能级跃迁到能级产生的光能使某金属电离说明光是粒子
C.由能级跃迁到能级产生的光最容易发生衍射现象
D.最多可以辐射出6种不同频率的光
8、2021年7月27日，在东京奥运会跳水女子双人十米跳台决赛中，中国选手陈芋汐/张家齐夺得冠军。如图为她们刚起跳时、中途动作造型和入水前的三个瞬间。对开始起跳到即将入水的过程，以下说法正确的是( )
A.陈芋汐重心的加速度大于张家齐重心的加速度
B.陈芋汐重心的加速度小于张家齐重心的加速度
C.两人重心的加速度几乎一直相同
D.以上说法均错误
9、如图所示，匝数为100匝的矩形闭合导线框处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积，线框内阻忽略不计。线框绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，已知原线圈中电流为19 A，变压器原、副线圈匝数之比为5:19，副线圈接入一个额定电压为380 V，内阻为的电动机，且电动机正常工作，下列说法正确的是( )
A.在图示位置线框中产生的感应电流的瞬时值为
B.线框中产生电动势的有效值为
C.水平匀强磁场的磁感应强度大小为
D.电动机的输出功率为1900 W
10、塔吊也叫塔式起重机，是建筑工地上最常用的一种垂直起重运输设备，其原理图如图示，主要部分为：塔身（包括塔帽）、前后动臂、钢索等。下列说法正确的是( )
A.跟前后动臂链接的钢索越多，塔身所受到的向下的压力就越小
B.为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低塔帽的高度
C.前后两个关于塔身不对称的钢索拉力的合力方向可以沿塔身竖直向下
D.沿动臂方向匀速、竖直方向匀加速提升货物时，货物做非匀变速曲线运动
11、同平行板电容器一样，一个金属球和一个与它同心的金属球壳（厚度不计）也可以组成一个电容器，称为球形电容器。如图甲所示，两极间为真空的球形电容器，其内金属球半径为，球壳半径为，电容为，其中k为静电力常量。在充电过程中两极板间电势差U随电荷量Q的变化图像如图乙所示。试推导该球形电容器充电后电荷量达到时所具有的电场能为( )
A. B. C. D.
12、如图所示，有两个沿z轴方向（垂直平面）做简谐运动的点波源和，两者平衡位置的坐标分别为（1 m，0）和（5 m，0），振动方程分别为。两列波的波速均为1 m/s，两列波在点B（5 m，3 m）和点C（3 m，2 m）相遇时，分别引起处质点的振动总是相互( )
A.减弱、减弱 B.加强、加强 C.加强、减弱 D.减弱、加强
13、如图所示，是一块用折射率的玻璃制成的透明体的横截面，是半径为R的圆弧，边垂直于边，。当一束平行单色光垂直照到边上时，的外表面只有一部分有光线穿出，则穿出光线部分的弧长为( )
A. B. C. D.
14、如图所示，是两只理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大），电阻，当两端接正弦交流电时，之间电流的有效值为( )
A. B. C. D.
15、某同学希望在暗室中用如图所示实验装置观察光现象，平面镜水平放置，单色线光源S垂直于纸面放置，S发出的光有一部分直接入射到竖直放置的光屏上，一部分通过平面镜反射后再到光屏上，该同学在光屏上观察到条纹，下列说法正确的是( )
A.该现象为干涉现象，光屏上的条纹与镜面垂直
B.该现象为衍射现象，光屏上的条纹与镜面平行
C.将光源沿竖直方向靠近平面镜，相邻亮条纹间距减小
D.将光屏沿水平方向远离平面镜，相邻亮条纹间距增大
16、光滑半圆槽的边缘上固定有一轻质定滑轮，轻绳一端连接小球P，绕过光滑的定滑轮，经过与圆槽圆心等高的A点，另一端系在竖直杆上的B点（不可滑动）。现将一个重物Q用光滑轻质挂钩挂在轻绳上之间的O点，已知整个装置处于静止状态。在外力作用下将小球P沿圆槽缓慢上移少许，同时将竖直杆缓慢平移一小段距离，撤去外力后系统重新平衡。有关轻绳拉力和竖直杆的变化情况，下列说法正确的是( )
A.绳上的拉力不变 B.绳上的拉力变小 C.竖直杆应向右平移 D.竖直杆应向左平移
二、多选题
17、比亚迪公司为检测某新能源动力车的刹车性能，现在平直公路上做刹车实验，如图所示是动力车开始刹车后位移和时间的比值与时间t之间的关系图像，3 s前，图线是直线，3 s后，图线是曲线，若动力车开始刹车后做匀减速直线运动直至静止，下列说法正确的是( )
A.动力车的初速度为30 m/s
B.刹车过程动力车的加速度大小为
C.刹车过程持续的时间为3 s
D.从开始刹车时计时，经过4 s，动力车的位移为40 m
18、酒后驾驶会导致许多安全隐患，这是因为驾驶员的反应时间会变长，反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间。表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离；“制动距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离（假设汽车制动时的加速度大小都相等）。
速度（m/s）
思考距离/m
制动距离/m
正常
酒后
正常
酒后
15
7.5
15.0
22.5
30.0
20
10.0
20.0
36.7
46.7
25
12.5
25.0
54.2
66.7
分析表中数据可知，下列说法正确的是( )
A.驾驶员正常情况下的反应时间为2 s
B.驾驶员酒后的反应时间比正常情况下的多0.5 s
C.驾驶员采取制动措施后汽车的加速度大小约为
D.若汽车以25 m/s的速度行驶时，发现前方60 m处有险情，正常情况下不能安全停车
19、如图所示，平静水池左边有一观景台，池边观景者的眼睛A恰好位于池边B点正上方处，水面漂浮灯C离B点的水平距离，潜水灯D在漂浮灯正前方水平距离处水面的正下方，观景者发现潜水灯D刚好被漂浮灯C挡住。已知光线在水中的折射率，两灯均可视为质点且为单色点光源。，下列说法正确的是( )
A.潜水灯D发出的光从C灯处射出时与水面的夹角为53°
B.潜水灯D的深度为1.6 m
C.若潜水灯D沿水平方向缓慢左移到C灯正下方，水面上有光射出的形状为圆形
D.若潜水灯D沿竖直方向移到深度约为1.06 m处，它发出的光恰好无法从间水面射出
20、如图所示，为匀强电场中的三点，它们的连线构成一直角三角形，其中边与电场线垂直，，，D点为边的中点。一个电荷量为Q的正点电荷固定在B点，下列说法正确的是( )
A.两点的电势相等
B.两点的电势相等
C.将电子沿直线从A点移动到D点，电场力做正功
D.将电子沿直线从A点移动到C点，电势能先减小后增大
三、计算题
21、汽车中常用一些不同材料制作成的光学元件作为汽车大灯的主要构件，某汽车厂商为了测量材料的特性，设计如图所示实验，一折射率为的材料制作的三棱镜，其横截面为直角三角形。边在竖直方向，一束平行于边的光线射到边上并进入三棱镜，然后垂直于边射出。之后光线射入一折射率为的材料制作的柱形砖，柱形砖的横截面是半径为R的半圆，为半圆的直径，O为圆心。两个材料的折射率的平方之比为。光线在O点上方与O相距处垂直于从柱形砖左侧入射，不考虑光线射出柱形砖时从原路返回的情形。求：
（1）两个材料的折射率；
（2）光线从柱形砖的射出点到N点的距离s。
22、如图所示，在竖直平面内有一足够长的倾斜轨道，其倾角，与一段长的水平轨道通过圆弧平滑连接，水平轨道右下方有长度的木板，初始时木板水平放置，以水平轨道末端O为坐标原点，建立平面直角坐标系，取水平向右为x轴的正方向，竖直向下为y轴的正方向，木板以过固定端点且垂直于平面的直线为水平转轴，能够上下转动调节木板与水平方向间的夹角θ，最大夹角为37°。质量为m的滑块A与轨道间动摩擦因数取。
（1）若滑块A从距离x轴高度为的位置由静止释放，求滑块A经过原点O时的速度大小；
（2）若将质量也为m的小物块B置于原点O，滑块A从轨道上由静止释放，与物块B发生碰撞并黏合到一起（不计碰撞时间），通过转动木板，能够使黏合体落在木板上，求滑块A从静止下滑的初始位置距离x轴的高度h应满足什么条件。
23、动作电影中，常有演员高台跳跃的精彩表演吸引观众的眼球。某场镜头中，质量的演员从静止开始在距离高台边沿处的位置，以恒定的加速度向左端跑动起来，演员起跑3.5 s后，车厢右端与高台水平距离处的汽车以速度匀速行驶，演员从高台边沿跑出时速度方向水平向左，高台与车厢底板的竖直高度，取重力加速度，忽略空气阻力。
（1）若演员与车厢底板的接触时间，演员落至车中与车保持相对静止。求接触过程中演员受到汽车的平均作用力的大小F（结果保留整数）；
（2）车厢长度为3 m，若想让演员安全落至车厢底板，求演员起跑3.5 s时，车厢右端与高台水平距离的范围。
24、小明和弟弟到某游乐场体验一款游乐项目，如图所示，人坐在充气垫里，在加速装置上加速到后自O点水平飞出，充气垫刚好落在倾角为37°、固定在地面上的滑梯上一点A，并恰好沿该滑梯下滑，已知A到地面的竖直高度为1.95 m，人和充气垫沿滑梯下滑到底端B在转角处无能量损失，随后继续沿水平面运动，直到充气垫带着人冲上静止在水平面上可自由移动的斜面体，斜面体质量为150 kg，斜面体长度足够长，所有接触面均光滑，重力加速度，求：
（1）人和充气垫在B点的速度大小；
（2）小明认为质量越大惯性越大，自己一定比弟弟最后到达斜面体的高度更高，若小明和充气垫的总质量为90 kg，弟弟和充气垫的总质量为37.5 kg，请计算小明和弟弟最后到达的高度，验证小明的想法是否正确。
25、如图所示，光滑斜面倾角，平行于斜面的轻质弹簧下端与斜面底端的固定挡板相连，上端与静止在斜面上的汽缸底部拴接，缸内封存着一定质量的理想气体（气体质量可忽略不计），沿斜面向上的外力F作用在活塞上，已知缸体质量，活塞质量，活塞横截面积，弹簧的劲度系数，整个装置处于静止状态时弹簧压缩了0.02 m，封闭在汽缸内的气柱长，若外界大气压取，弹簧始终在其弹性限度内，忽略活塞与汽缸壁间的摩擦。求：
（1）此时汽缸内气体的压强；
（2）若撤去外力F，待汽缸和活塞重新平衡后缸内气体温度保持不变，汽缸内的气柱长的改变量。
参考答案
1、答案：D
解析：本题考查动量守恒定律、动量定理。蜗牛移动时，由于蜗牛及滑块组成的系统所受合外力为零，总动量守恒，因此系统的平均动量也守恒，设蜗牛从滑块一端到另一端的时间为t，在这段时间内相对导轨运动的距离为x，则滑块相对导轨运动的距离为，选蜗牛运动的方向为正方向，由动量守恒定律有，所以，则滑块相对导轨运动的距离为，可得蜗牛相对导轨的位移大小是滑块的倍，A、C错误，D正确；根据动量定理可知摩擦力对蜗牛与对滑块的冲量分别等于蜗牛与滑块的动量变化量，二者大小相等、方向不同，B错误。故选D。
2、答案：D
解析：本题考查万有引力与航天知识。返回舱和轨道舱对接时二者相对静止，并非处于受力平衡状态，A错误；第一宇宙速度为地球卫星的最小发射速度也是最大环绕速度，当卫星的速度达到第二宇宙速度时，人造卫星将脱离地球的束缚，B错误；三舱在轨飞行的速度大小为，C错误；设地球质量为M，地球密度为ρ，由得，，D正确。
3、答案：C
解析：两车的初速度，由运动学公式知两车从刹车到速度为0的位移
则后车从前车开始刹车到速度为0的位移，所以两车会相撞
前车停止时，有，此时后车位移，则相撞时前车已经停止运动
相撞时对后车有
根据逆向思维可将其运动视为初速度为零的匀加速运动，则相撞时后车的速度满足
解得
故C正确，A、B、D错误。
4、答案：C
解析：本题考查电场中共点力平衡、库仑定律等知识。小球在P点静止，则受力平衡，设半圆环直径为d，小球电荷量为，在M点及N点的电荷对小球的作用力分别为及，假设小球与两个点电荷电性相同，受力分析如图所示，由平衡条件可得，其中，联立解得，故选C。
5、答案：C
解析：本题考查双缝干涉实验规律。将入射光由红光换成紫光，则波长变短，根据双缝干涉条纹间距公式知，波长变短，相邻亮条纹间距变小，将双缝的间距变大，相邻亮条纹间距变小，选项A、B错误；光屏上P点出现第三条暗条纹，P点到双缝的矩离之差为，选项C正确；真空（或空气）中波长为λ的光，在折射率为n的水中波长变为，光线到水中时波长变短，相邻亮条纹间距变小，选项D错误。
6、答案：A
解析：本题考查万有引力定律的应用。“天问一号”在轨道1的A点做离心运动，故；在轨道2的A点做匀速圆周运动，故，所以，A正确；由得，同一点A，卫星轨道半径r相同，则“天问一号”沿轨道1和轨道2运行时在A点的加速度相等，B错误；“天问一号”由轨道1进入轨道2，是由高轨道到低轨道，因此应该在A点点火减速，C错误；“天问一号”在轨道1由B点向A点运动的过程中，只有万有引力做正功，“天问一号”的机械能守恒，动能增大，D错误。故选A。
7、答案：D
解析：本题考查氢原子模型中能级跃迁和光电效应。由能级跃迁到能级产生的光子能量最高，根据可得频率最大，故A错误；光使金属电离的现象说明光具有能量，并不能说明光是粒子，故B错误；波长越长越容易发生衍射现象，根据A项可知由能级跃迁到能级产生的光频率最大，则波长最小，最不容易发生衍射现象，故C错误；由可知，大量处于能级的氢原子最多可以辐射出6种不同频率的光，故D正确。
8、答案：C
解析：两人动作几乎完全同步，故两人重心的加速度几乎一直相同，C正确，A、B、D错误。
9、答案：C
解析：本题考查交变电流的产生与理想变压器问题的结合。由题图可知，此时线框和磁场垂直，此时线框的磁通量最大，感应电动势的瞬时值为零，所以感应电流的瞬时值为零，故A错误；由于变压器的原、副线圈电压之比等于线圈匝数之比，设线框中产生电动势的有效值为，电动机正常工作的电压为，代入数据得，解得，故B错误；由于正弦式交流电的最大值为有效值的倍，所以交流电的电压最大值为，矩形闭合导线框在磁场中转动，产生的交流电的最大值为，代入数据，解得，故C正确；由于电流与匝数成反比，设原线圈中电流为，副线圈中电流为，代入数据得，解得，电动机额定电压为，内阻为，，故D错误。
10、答案：C
解析：本题考查共点力平衡、运动的合成等物理知识。塔身所受到的向下的压力等于前后动臂和货物的重力，跟前后动臂链接的钢索数无关，故A错误；合力一定时，分力间的夹角越小，分力越小，为减小钢索承受的拉力，应增大塔帽的高度以达到减小钢索间夹角的目的，故B错误；根据平行四边形定则，不论前后钢索是否关于塔身对称，只要满足前后钢索的拉力在水平方向大小相等，则其拉力的合力方向就可以沿塔身竖直向下，C正确；根据运动的合成可知，当提升货物水平方向沿动臂做匀速直线运动、竖直方向做匀加速直线运动时，其合运动为匀变速曲线运动，D错误。
11、答案：A
解析：本题考查电容定义式和图像。图线与Q轴围成的面积表示电荷量达到某值时电容器所具有的电场能的大小，由题图乙可得，根据可得，将球形电容器电容的表达式代入可得，A正确，B、C、D错误。
12、答案：A
解析：本题考查波的干涉。C点到两波源的距离相等，两列波从波源传到C点的路程差为，为波长的整数倍，但由两波源的振动方程可知，两波源的振动方向相反，所以C点为振动减弱点，B、D错误；由振动方程可知两列波源的振动周期为，波长为，两列波从波源传到B点的路程差为，为波长的整数倍，所以B点为振动减弱点，A正确，C错误。
13、答案：B
解析：本题考查全反射。由题意作出光路图。设光的临界角为C，则有，解得，如图，在时，均发生全反射，图中d点为入射角等于临界角的临界点，所以只有部分有光线穿出，由几何关系可知，圆弧对应的圆心角也是30°，则圆弧的长度为，故A、C、D错误，B正确。
14、答案：B
解析：本题考查交变电流、电路的简化。之间的等效电阻为，正弦交流电的电压有效值为，由欧姆定律可知之间电流的有效值为，B正确。
15、答案：D
解析：本题考查光的干涉现象。题目中的装置可等效为如图所示的双缝干涉，则该现象为干涉现象，光屏上的条纹与镜面平行，A、B错误；双缝干涉的相邻亮条纹间距，将光源沿竖直方向靠近平面镜，则d减小，所以相邻亮条纹间距增大，将光屏沿水平方向远离平面镜，则l增大，所以相邻亮条纹间距增大，C错误，D正确。
16、答案：C
解析：本题考查力的分解与多体平衡问题。对小球P受力分析可知，将小球P沿圆槽缓慢上移少许后，绳上拉力增大，A、B错误；对O点受力分析如图所示，设间绳长为L，两者之间水平距离为d，由于挂钩光滑，故绳上的拉力处处相等，通过受力分析易知与竖直方向夹角相同，设为α，由几何关系可得，，联立可得，对O点由平衡条件可得，由于T增大，则α应增大，故应增大之间的距离d，即竖直杆应向右平移，C正确，D错误。
17、答案：AC
解析：由，可得
由图像可知初速度为30 m/s，A正确；
由于刹车过程为匀减速直线运动，故刹车过程持续的时间为3 s，C正确；
，B错误；
由于，则，
则从开始刹车计时，经过4 s，动力车的位移为45 m，D错误。
18、答案：BC
解析：制动之前汽车做匀速运动，正常情况下，由可得，故A错误；
驾驶员采取制动措施时，有一反应时间，以速度为例，正常情况下，，酒后反应时间
所以驾驶员酒后的反应时间比正常情况下的多0.5 s，故B正确；
制动距离减去思考距离才是汽车制动过程中发生的位移，以速度为例，
由可得，故C正确；
由表可知若汽车以25 m/s的速度行驶时，正常情况下制动距离
故能安全停车，故D错误。
19、答案：BD
解析：本题考查光的折射及全反射。设D灯发出的光从C灯处射出时与水面的夹角为r，由几何关系有，所以，A错误；设D灯发出的到C灯处的光与竖直方向的夹角为i，有，根据光的折射定律有，解得D灯的深度，B正确；D灯发出的光能从C灯处射出，此时水平距离为1.2 m，当D灯移到C灯正下方时，D灯距B的水平距离变为1 m，可知会有光线被挡住，则水面上有光射出的形状不为圆形，C错误；设当D灯的水平位置不变，深度变为时，水面间恰好无光射出，此时D灯与C灯的连线和竖直方向的夹角恰好为临界角C，有，解得，D正确。
20、答案：BD
解析：本题考查电场力做功和电势能。是匀强电场中的一条等势线，但在正点电荷Q产生的电场中，两点的电势不相等，所以两点的总电势不相等，A错误；在正点电荷Q产生的电场中，两点的电势相等，所以两点的总电势相等，B正确；两点的电势相等，则电子沿直线从A点移动到D点，电场力做功为零，C错误；将电子沿直线从A点移动到C点，电势先升高后降低，电势能先减小后增大，D正确。
21、答案：（1）
（2）
解析：本题通过作光在透镜中的折射与反射的光路图考查折射定律、反射定律及全反射等知识。
（1）光路图及相关量如图甲所示。
光线在边上折射，由折射定律得
由几何关系可知，
由几何关系和反射定律得，
联立得
两个材料的折射率的平方之比为，可知
（2）光路图及相关量如图乙所示。
光线进入柱形砖发生全反射的临界角C满足，
解得
由几何关系可知，解得
由于，由图乙可知，光线在柱形砖内会发生三次全反射，最后从G点射出，
由几何关系可得
解得
22、答案：（1）5 m/s
（2）
解析：本题考查动能定理，平抛运动，动量守恒等。
（1）设滑块A到达O点时的速度为，由动能定理有
得
（2）要使黏合体能落在木板上，需满足两个临界条件：
临界一：滑块A到达原点O时速度大于零，设滑块A到达原点O时速度为，则
由，得
临界二：黏合体平抛初速度最大，落在木板Q端，此时h有最大值，设滑块A到达原点O时速度为，则
滑块A与小物块B发生碰撞，由动量守恒有
设木板向上转动时θ为正，向下转动时θ为负，则，由平抛运动规律有
得，当时，速度最大，得，得
综上滑块A从静止下滑的初始位置距离x轴的高度h应满足
。
23、答案：（1）1804 N
（2）
解析：本题通过匀变速直线运动、平抛运动、追及相遇等模型考查运动矢量性、平抛运动、追及相遇、动量定理等知识。
（1）设演员从静止开始做匀加速直线运动的时间为，到达高台边沿的速度为，
由得，由得
之后演员跑出高台做平抛运动，设平抛运动的时间为，落至车厢底板时在竖直方向的速度大小为，
由得，由得
在演员与车厢底板的接触过程中，以演员为研究对象，
在水平方向上取汽车速度v的方向为正方向，由动量定理得
则汽车对演员水平方向上的作用力大小为120 N，方向水平向右，
在竖直方向上取向上为正方向，由动量定理得
则汽车对演员竖直方向上的作用力大小为1800 N，方向竖直向上，由力的合成可知
（2）由（1）问分析可知，演员落至车厢底板时的水平位移，从起跑到落至车厢底板的运动时间，
故汽车的运动时间为，汽车运动的位移
车厢长度为，当演员恰好落至车厢最左端，由位移关系可知
当演员恰好落至车厢最右端，由位移关系可知
综上可知，若想让演员安全落至车厢底板，则演员起跑3.5 s时，车厢右端与高台水平距离的范围为
24、答案：（1）8 m/s
（2）见解析
解析：本题考查平抛运动、动量守恒定律及能量守恒定律的综合。
（1）充气垫刚好落在滑梯顶端并恰好沿该滑梯下滑，可知速度沿滑梯向下，如图
，解得
滑梯光滑，从A到B由动能定理可得，解得
（2）设小明和充气垫的总质量为，冲上斜面体的高度为，小明和斜面体组成的系统水平方向上动量守恒，
，解得
小明和充气垫冲上斜面体过程能量守恒，
，解得
设弟弟和充气垫的总质量为，冲上斜面体的高度为，弟弟和充气垫以及斜面体组成的系统水平方向上动量守恒，
，解得
弟弟和充气垫冲上斜面体过程能量守恒，
，解得
可以看出，，弟弟最后到达的高度更高，所以小明的想法是错误的
25、答案：（1）
（2）0.1 m
解析：本题考查气体实验定律与力学规律的综合。
（1）对汽缸进行受力分析，重力，大气压力为，缸内气体的压力为，弹簧的弹力，斜面的支持力，在沿斜面方向列平衡方程有
解得，代入数据得
（2）撤去外力后，对活塞受力分析，在沿斜面方向列平衡方程有
所以，代入数据解得
缸内气体原状态的压强为，体积；后来气体的压强为，体积，气体温度保持不变，
根据玻意耳定律有，所以
气柱长度的改变量
代入数据解得
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