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2022-2023 学年上海市建平中学高三（上）期中物理试卷
第I 卷（选择题）
一、单选题（本大题共12小题，共40.0分）
1. 从下列物理规律中演绎出“质量是物体惯性大小的量度”这一结论的规律是( )
A. 机械能守恒定律 B. 牛顿第一定律 C. 牛顿第二定律 D. 牛顿第三定律
2. 如图所示，在离地面一定高度处把4个物体以不同的初速度𝑣 0 竖直上抛，不计空气
阻力，若1𝑠后4个物体均未着地，则1𝑠后速率最大的是( )
A. B. C. D.
3. 下列关于万有引力定律说法正确的是( )
A. 牛顿发现了万有引力定律，伽利略测得了引力常量
𝑚 𝑚
B. 根据表达式𝐹=𝐺 1 2可知，当𝑟趋近于零时，万有引力趋近于无穷大
𝑟2
C. 万有引力恒量𝐺的单位是𝑁⋅𝑚2⋅𝑘𝑔−2
D. 两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力
4. 金属板和板前一正点电荷形成的电场线分布如图所示，𝐴、𝐵、𝐶、𝐷为电场中的四
个点，则( )
A. 图中没有电场线的地方就没有电场
B. B、𝐷两点的电势相等
C. 负电荷在𝐶点的电势能高于在𝐴点的电势能
D. 正电荷由𝐷点静止释放，只受电场力作用不能沿电场线运动到𝐵点
5. 关于能量的转化，下列说法正确的是( )
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A. 满足能量守恒定律的物理过程都能自发的进行
B. 空调机既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性
C. 热量不可能由低温物体传给高温物体而不发生其他变化
D. 自然界中能量的总量保持不变，而且能量的可利用性在逐步提高
6. 木箱静止于水平地面上，现在用一个80𝑁的水平推力推动木箱前进10𝑚，木箱受到
地面的摩擦力为60𝑁，则转化为木箱与地面系统的内能𝑈和转化为木箱的动能𝐸
𝑘
分
别是(空气阻力不计)( )
A. 𝑈=200 𝐽，𝐸 𝑘=600𝐽 B. 𝑈=600 𝐽，𝐸 𝑘=200𝐽
C. 𝑈=600 𝐽，𝐸 𝑘=800𝐽 D. 𝑈=800 𝐽，𝐸 𝑘=200𝐽
7. 如图所示，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平
面内做匀速圆周运动。衣物经过洗衣机上𝑎、𝑏、𝑐、𝑑四个位
置中，脱水效果最好的是( )
A. 𝑎
B. 𝑏
C. 𝑐
D. 𝑑
8. 高铁是我国高新技术产业中的一张靓丽名片，截止2020年末，全国高速铁路营业
里程3.8万公里。根据《高速铁路设计规范》，时速250公里及其以上标准的新线或
既有线铁路定义为中国高铁。假设中国某型号高铁列车平均功率为9600𝑘𝑊，平均
时速为250公里，若此列车行驶完3.8万公里整个中国高铁线路总里程，下面表述正
确的是( )
A. 需要总用时约252小时 B. 计算总用时，列车不可视为质点
C. 消耗总电能约1.46×106度 D. 消耗总电能主要转化为列车动能
9. 一辆正沿平直路面行驶的车厢内，一个面向车前进方向站立的人对车厢壁施加水平
推力𝐹，在车前进𝑠的过程中，下列说法正确的是( )
A. 当车匀速前进时，人对车做的总功为正功
B. 当车加速前进时，人对车做的总功为正功上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应
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C. 当车减速前进时，人对车做的总功为正功
D. 不管车如何运动，人对车做的总功都为零
10. 一定量的理想气体从状态𝑎开始，经历三个过程𝑎𝑏、𝑏𝑐、
𝑐𝑎回到原状态，其𝑝−𝑇图像如图所示。下列判断正确的是
( )
A. 𝑎𝑏过程中气体一定吸热
B. 𝑏𝑐过程中气体既不吸热也不放热
C. 𝑐𝑎过程中外界对气体所做的功等于气体所放的热
D. 𝑏和𝑐两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数相同
11. 一辆汽车在平直公路上以恒定功率𝑃 0 匀速行驶，行驶的速度为𝑣 0.由于前方出现险情，
𝑃
汽车要减速慢行，驾驶员在𝑡时刻将发动机的功率减半，以 0的恒定功率行驶到𝑡
𝑙 2
2
时刻通过险情区，驾驶员立即将功率增大到𝑃 ，以恒定功率𝑃 继续向前行驶到𝑡 时
0 0 3
刻，则0～𝑡
3
这段时间内，汽车的速度随时间变化的关系图象可能是( )
A. B.
C. D.
12. 如图所示，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球𝐴和物块𝐵，跨过固定于斜面体
顶端的小滑轮𝑂，倾角为𝜃=30°的斜面体置于水平地面上。𝐴的质量为𝑚，𝐵的质量
为4𝑚。开始时，用手托住𝐴，使𝑂𝐴段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力)，𝑂𝐵绳
平行于斜面，此时𝐵静止不动。将𝐴由静止释放，在其下摆至最低点的过程中，斜
面体始终保持静止，下列判断中错误的是( )
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A. 物块𝐵受到的摩擦力先减小后增大
B. 物块𝐵始终保持静止
C. 地面对斜面体的支持力先增大后减小
D. 小球𝐴的机械能守恒，𝐴、𝐵系统的机械能守恒
第II 卷（非选择题）
二、填空题（本大题共5小题，共20.0分）
13. 如图所示，水平细杆上套一环𝐴，环𝐴与球𝐵间用一轻质
绳相连，质量分别为𝑚
𝐴
、𝑚
𝐵
，由于𝐵球受到风力作用，
环𝐴与𝐵球一起向右匀速运动。已知绳与竖直方向的夹角
为𝜃，则当风力增大时，轻质绳对𝐵球的拉力______，杆对
环𝐴的支持力______。(选填“增大”、“减小”或“不变”
)
14. 如图所示，已知𝐴球的质量为𝑚，𝐵球的质量为2𝑚，弹簧的
质量不计，倾角为𝜃的斜面光滑，固定在地面上。系统静止
时，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断的瞬间，弹簧
将______(选填“变短”，“变长”或“不变”)，𝐴球的加速度大
小为______。
15. 如图所示，一列简谐横波平行于𝑥轴传播，图中的实线和虚线分别为𝑡=0和𝑡=0.2𝑠
时的波形图。已知平衡位置在𝑥=6𝑚处的质点，在0到0.2𝑠时间内运动方向改变一
次。这列简谐波沿𝑥轴______方向传播(选填“正”或“负”)，波速为______𝑚/𝑠。
16. 雷雨天，在避雷针附近产生电场，其等势面的分布
如虚线所示。𝐴、𝐵、𝐶三点中，场强最大的位置是
______。一带电量为−2.0×10−7𝐶的点电荷𝑞，由𝐵
运动到𝐶，则其电势能的变化𝛥𝐸 𝑝=______𝐽。上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应
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17. 如图甲所示，物体𝐴、𝐵(均可视为质点)用绕过光滑定滑轮的轻绳连接，𝐴、𝐵初始
离水平地面的高度均为𝐻。𝐴的质量为𝑚
0
，改变𝐵的质量𝑚，得到𝐴的加速度𝑎随𝑚变
化的图线如图乙所示，图中虚线为渐近线，设竖直向上为加速度的正方向，不计空
气阻力，取𝑔=10𝑚/𝑠2，则𝑚 0=______𝑘𝑔，若𝑚=1.6𝑘𝑔、𝐻=1.2𝑚，由静止同
时释放𝐴、𝐵后，则𝐴距离水平地面的最大高度为______𝑚。(假设𝐵落地后不反弹，
𝐴不与天花板碰撞)
三、实验题（本大题共1小题，共10.0分）
18. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中：
(1)某同学分别选用四种材料不同、直径相同的实心球做实验，各组实验的测量数
据如下。若要计算当地的重力加速度值，应选用第______组实验数据；
组别 摆球材料 摆长𝐿/𝑚 最大摆角 全振动次数𝑁/次
1 铜 0.40 15° 20
2 铁 1.00 5° 50
3 铝 0.40 15° 10
4 木 1.00 5° 50
(2)甲同学选择了合理的实验装置后，测量出几组不同摆长𝐿和周期𝑇的数值，画出
如图(𝑎)的𝑇2−𝐿图象中的实线𝑂𝑀，并算出图线的斜率为𝑘，则当地的重力加速度𝑔=
______；
(3)乙同学也进行了与甲同学同样的实验，但实验后他发现测量摆长时忘了加上摆
逑的半径，则该同学做出的𝑇2−𝐿图象为______；
A.虚线①，不平行𝑂𝑀
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B.虚线②，平行𝑂𝑀
C.虚线③，平行𝑂𝑀
D.虚线④，不平行𝑂𝑀
(4)有两个同学利用假期分别去参观北京大学和南京大学的物理实验室，各自在那
里利用先进的𝐷𝐼𝑆系统较准确地探究了“单摆的周期𝑇与摆长𝐿的关系”，他们交换
实验数据，并由计算机绘制了𝑇2−𝐿图象，如图(𝑏)所示。去北大的同学所测实验结
果对应的图线是______(选填“𝐴”或“𝐵”)。
四、计算题（本大题共2小题，共30.0分）
19. 电荷量为𝑞=1×10−4𝐶的带正电小物块置于粗糙的绝缘水平面上，所在空间存在沿
水平方向的匀强电场，场强𝐸与时间𝑡的关系(图1)及物块速度𝑣与时间𝑡的关系如图2
所示．若重力加速度𝑔取10𝑚/𝑠2，求：
(1)物块的质量𝑚．
(2)物块与水平面之间的动摩擦因数．
(3)物块运动2𝑠过程中，其电势能的改变量．
20. 蹦极是一项非常刺激的娱乐运动。为了研究蹦极过程，做以下简化：将人视为质点，
人的运动沿竖直方向，忽略人离开蹦极台时的初速度、弹性绳的质量及空气阻力。
如图，某次蹦极时，人从平台跳下，到𝑎点时弹性绳恰好伸直，人继续下落，能到
达的最低位置为𝑏点，如图甲所示。已知人的质量𝑚=50𝑘𝑔，弹性绳的弹力大小
𝐹=𝑘⋅𝛥𝑥.其中𝛥𝑥为弹性绳的形变量，𝑘=200𝑁/𝑚，弹性绳的原长𝑙 0=10𝑚，整个
过程中弹性绳的形变始终在弹性限度内。取重力加速度𝑔=10𝑚/𝑠2。在人离开平台上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应
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至第一次到达𝑏点的过程中，机械能损失可忽略。
(1)求人第一次到达𝑎点时的速度大小𝑣
1
；
(2)简要描述人从𝑂到𝑏的过程中做怎样的运动(无需说明理由)；
(3)如图甲建立坐标，蹦极台的位置记为原点。请在图乙中画出该过程人受合力𝐹
合
随𝑥变化的示意图；
(4)简要说明人从𝑎点到𝑏点的过程中，力对人做功及其对应的能量转化情况。若已
1
知弹性绳的形变量为𝛥𝑥时，它的弹性势能𝐸 𝑝= 𝑘𝛥𝑥2。求𝑏点与蹦极台间的距离𝑙。
2
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答案和解析
1.【答案】𝐵
【解析】解：牛顿第一运动定律内容我为：一切物体在没有受到力的作用时，总保持匀
速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种运动状态；
物体保持原来速度不变的这种性质叫做惯性，故牛顿第一运动定律又称惯性定律；故B
正确，ACD错误；
故选：𝐵。
牛顿第一运动定律，又称惯性定律，它科学地阐明了力和惯性这两个物理概念，正确地
解释了力和运动状态的关系，并提出了一切物体都具有保持其运动状态不变的属性--惯
性，它是物理学中一条基本定律．
本题关键明确牛顿的三条运动定律的关系，其中第一定律给出了物理不受力时的运动规
律，第二定律给出了加速度与力和质量的关系，第三定律是作用力与反作用力定律．
2.【答案】𝐴
【解析】解：规定竖直上抛运动的初速度方向为正方向，则加速度为−𝑔，由速度−时间
公式，
可知1𝑠后𝐴的速度为：𝑣 1=𝑣 01−𝑔𝑡=3𝑚/𝑠−10×1𝑚/𝑠=−7𝑚/𝑠
1𝑠后𝐵的速度为：𝑣 2=𝑣 02−𝑔𝑡=5𝑚/𝑠−10×1𝑚/𝑠=−5𝑚/𝑠
1𝑠后𝐶的速度为：𝑣 3=𝑣 03−𝑔𝑡=10𝑚/𝑠−10×1𝑚/𝑠=0
1𝑠后𝐷的速度为：𝑣 4=𝑣 04−𝑔𝑡=15𝑚/𝑠−10×1𝑚/𝑠=5𝑚/𝑠
则1𝑠后速率最大的是𝐴物体，故A正确，BCD错误。
故选：𝐴。
竖直上抛运动是加速度为𝑔的匀减速直线运动，根据速度−时间关系公式列式求解即可。
本题考查的是竖直上抛运动，根据运动学公式列式求解，关键是要规定好正方向，注意
速度的矢量性。
3.【答案】𝐶
【解析】解：𝐴、牛顿发现了万有引力定律，卡文迪什测出了引力常量𝐺，故A错误；
𝑚 𝑚
B、表达式𝐹=𝐺 1 2适用于质点间引力的计算，当𝑟趋近于零时，两物体不能看成质点，
𝑟2
公式不再成立，所以不能得到“万有引力趋近于无穷大”的结论，故B错误；上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应
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C、万有引力表达式𝐹=𝐺
𝑚
1
𝑚
2可知，𝐺的单位为：
𝑁⋅𝑚2
，即𝑁⋅𝑚2⋅𝑘𝑔−2，故C正确；
𝑟2 𝑘𝑔2
D、两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对作用力与反作用力，故D错
误。
故选：𝐶。
牛顿发现了万有引力定律，卡文迪什测出了引力常量。万有引力定律公式适用于质点间
引力的计算；根据万有引力表达式推出𝐺的单位；两物体间的万有引力是一对作用力与
反作用力，不可能平衡。
本题主要考查了万有引力定律，解题的关键要掌握万有引力定律的适用条件，记牢相关
的物理学史。
4.【答案】𝐷
【解析】解：𝐴.电场线只是形象的描述电场，电荷周围均有电场存在，故A错误；
B.沿着电场线电势逐渐降低，可知𝐷点电势大于𝐵点电势，故B错误；
C.沿着电场线电势逐渐降低，由图看出，𝐶点电势比𝐴点电势高，由𝐸𝑝=𝑞𝜑可知负电荷
在𝐶点的电势能低于在𝐴点的电势能，故C错误；
D.正电荷由𝐷点静止释放，受电场力方向沿曲线的切线方向，所以运动的轨迹不会沿电
场线的方向，故D正确。
故选：𝐷。
根据电场线的疏密判断场强的大小，根据沿着电场线电势逐渐降低判断电势高低；负电
荷在电势高处的电势能小。
本题主要考查了根据电场线判定电场强度和电势，解题关键掌握电场线的物理意义：电
场线的疏密表示场强的大小，顺着电场线电势逐渐降低。
5.【答案】𝐶
【解析】解：𝐴、根据热力学第二定律可知，宏观热现象具有方向性，满足能量守恒定
律的物理过程不一定能自发的进行，故A错误；
B、热传递存在方向性是说热量只能自发的从高温物体传向低温物体，空调的制冷过程
是热量从温度较高的室内传到温度较低的制冷剂，再通过压缩制冷剂将热量传到室外，
而制热过程也是这样进行的，故B错误；
C、由空调制冷过程的分析可知，热量不可能由低温物体传给高温物体而不发生其他变
化，故C正确；
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D、根据能量守恒定律可知，自然界中能量的总量保持不变，当根据热力学第二定律可
知，能量转化具有方向性，能量耗散的存在，使能量的可利用性在逐步降低，故D错
误。
故选：𝐶。
能量的转化具有方向性，不但要遵循能量转化和守恒定律也要遵循热力学第二定律。
热量只能自发的从高温物体传向低温物体。
能量是守恒的，但能量耗散的存在，使能量的可利用性在逐步降低。
此题考查了热力学第二定律的相关知识，明确热力学第二定律的不同表述，深入理解物
理概念，即可解决问题。
6.【答案】𝐵
【解析】解：克服摩擦力做的功等于系统内能的增加，则有：
𝑈=𝑓𝑥=60×10𝐽=600𝐽；
根据动能定理可得：(𝐹−𝑓)𝑥=𝐸 𝑘−0，解得：𝐸 𝑘=200𝐽，故B正确、ACD错误。
故选：𝐵。
克服摩擦力做的功等于系统内能的增加，根据动能定理求解木箱的动能。
本题主要是考查功能关系、动能定理，解答本题的关键是知道产生的热等于克服摩擦力
做的功。
7.【答案】𝐵
【解析】解：衣物随滚筒一起做匀速圆周运动，它们的角速度是相等的，故在转动过程
中的加速度大小为：𝑎=𝜔2𝑅
在𝑎点，根据牛顿第二定律可知：𝑚𝑔+𝐹 𝑁1=𝑚𝜔2𝑅
解得：𝐹 𝑁1=𝑚𝜔2𝑅−𝑚𝑔
在𝑏点：𝐹 𝑁2−𝑚𝑔=𝑚𝜔2𝑅
解得：𝐹 𝑁2=𝑚𝜔2𝑅+𝑚𝑔
在𝑐𝑑两点：𝐹 𝑁=𝑚𝜔2𝑅
可知衣物对滚筒壁的压力在𝑏位置最大，脱水效果最好，故ACD错误，B正确。
故选：𝐵。
衣物随脱水筒一起做匀速圆周运动，故所需的向心力相同，根据受力分析结合牛顿第二
定律分析即可判断。
本题以滚筒洗衣机脱水为情景载体考查了匀速圆周运动问题，解决本题的关键搞清向心上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应
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力的来源，运用牛顿第二定律进行求解。
8.【答案】𝐶
−
【解析】解：𝐴、平均速度为 𝑣=250𝑘𝑚/ℎ，路程为𝑠=3.8万公里=38000𝑘𝑚，需要总
𝑠
38000
用时：𝑡= = ℎ=152ℎ，故A错误；
−
250
𝑣
B、列车总长度与总里程相比可以忽略，所以计算总用时列车可视为质点，故B错误；
C、消耗电能：𝑊=𝑃𝑡=9600𝑘𝑊×152ℎ=1459200𝑘𝑊⋅ℎ≈1.46×106度，故C正确；
D、整个过程中列车的动能变化为零，消耗的总电能主要耗散于环境中，即与轨道、空
气等摩擦产生的热，故D错误。
故选：𝐶。
根据路程除以平均速度计算时间；根据物体可以看作质点的条件分析𝐵选项；根据
𝑊=𝑃𝑡计算消耗的电能；列车消耗的总电能主要耗散于环境中。
本题主要是考查功的计算、能量的转化、质点等问题，关键是弄清楚消耗电能的计算方
法、能量的转化情况等，易错点是𝐷选项。
9.【答案】𝐶
【解析】解：𝐴、当车匀速前进时，人对车厢的推力𝐹做的功为𝑊 𝐹=𝐹𝑠，静摩擦力做的
功𝑊 𝑓=−𝑓𝑠，人处于平衡状态，根据作用力与反作用的关系可知，𝐹=𝑓，则人对车做
的总功为零，故A错误；
B、当车加速前进时，人处于加速状态，车厢对人的静摩擦力𝑓向右且大于车厢壁对人的
作用力𝐹，所以人对车厢的静摩擦力向左，静摩擦力做的功𝑊 𝑓=−𝑓𝑠，人对车厢的推力
𝐹方向向右，做的功为𝑊 𝐹=𝐹𝑠，因为𝑓>𝐹，所以人对车做的总功为负功，故B错误；
C、当车减速前进时，车厢对人的静摩擦力𝑓向右且小于车厢壁对人的作用力𝐹，所以人
车厢的静摩擦力向左，静摩擦力做的功𝑊 𝑓=−𝑓𝑠，人对车厢的推力𝐹方向向右，做的功
为𝑊 𝐹=𝐹𝑠，因为𝑓<𝐹，人对车做的总功为正功，故C正确；
D、由以上分析可知，当车减速或加速时，人对车均要做功，故D错误。
故选：𝐶。
人对车施加了三个力，分别为压力，推力𝐹，摩擦力𝑓，根据力做功的公式及作用力和反
作用力的关系判断做正功还是负功。
本题主要考查了恒力做功公式的直接应用，关键是根据人的运动状态，判断人的受力情
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况，再根据作用力和反作用力的关系判断人对车厢施力情况，难度适中。
10.【答案】𝐴
【解析】解：𝐴、根据公式𝑝𝑉=𝐶𝑇可知，𝑎𝑏过程中气体的体积不变，即气体对外界不
做功，而温度升高，根据热力学第一定律𝛥𝑈=𝑄+𝑊可知，气体一定吸热，故A正确；
B、在𝑏𝑐过程中，气体的温度不变，根据公式𝑝𝑉=𝐶𝑇可知气体的体积增大，气体对外界
做功，根据热力学第一定律𝛥𝑈=𝑄+𝑊可知，𝑏𝑐过程中气体吸热，故B错误；
C、𝑐𝑎过程中气体经理等压变化，温度降低，内能减小，根据与公式𝑝𝑉=𝐶𝑇可知气体
的体积变小，则外界对气体做正功，根据热力学第一定律𝛥𝑈=𝑄+𝑊可知，外界对气
体做的功小于气体所放的热，故C错误；
D、𝑏和𝑐两个状态中，气体温度相同，分子平均动能相同，但𝑏状态比𝑐状态压强大，所
以𝑏状态下容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数比𝑐状态多，故D错误；
故选：𝐴。
先根据图像得出气体的体积和温度的变化，而温度会影响气体的内能，再结合热力学第
一定律即可完成分析。
本题主要考查了热力学图像的相关应用，理解图像的物理意义，根据气体状态参量的变
化结合热力学第一定律即可完成分析。
11.【答案】𝐵
【解析】解：𝐴、由题，汽车以功率𝑃、速度𝑣
0
匀速行驶时，牵引力与阻力平衡。当司
机减小油门，使汽车的功率减半时，根据𝑃=𝐹𝑣得知，汽车的牵引力突然减小到原来的
1 1
倍，即为𝐹= 𝐹
0
，而地面对汽车的阻力没有变化，则汽车开始做减速运动，由于功率
2 2
1
保持为 𝑃，随着速度的𝑗𝑥，牵引力逐渐增大，根据牛顿第二定律得知，汽车的加速度逐
2
渐减小，做加速度减小的变减速运动，故A错误。
𝐵𝐶𝐷、当汽车再次匀速运动时，牵引力与阻力再次平衡，大小相等，由𝑃=𝐹𝑣得知，此
1
时汽车的速度为原来的 倍，通过险情区，驾驶员立即将功率增大到𝑃
0
，根据𝑃=𝐹𝑣得
2
知，汽车的牵引力突然增大到刚才的2倍，即为𝐹=2𝐹
0
，而地面对汽车的阻力没有变化，
则汽车开始做加速运动，由于功率保持为𝑃 ，随着速度的增大，牵引力逐渐减小，根据 0
牛顿第二定律得知，汽车的加速度逐渐减小，做加速度减小的变加速运动，故CD错误。
当汽车再次匀速运动时，牵引力与阻力再次平衡，大小相等，由𝑃=𝐹𝑣得知，此时汽车
的速度为原来的𝑉 ，故B正确。
0上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应
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故选：𝐵。
汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，根据功率和速度关系公式可得：𝑃=𝐹𝑣，当功率减小
一半，牵引力减小一半，物体减速运动，分析加速度的变化情况即可解题。
要注意𝑃=𝐹𝑣的使用。了解研究对象的运动过程是解决问题的前提，根据题目已知条件
和求解的物理量选择物理规律解决问题，注意速度不能瞬间改变。
12.【答案】𝐶
【解析】解：𝐴𝐵、开始小球𝐴在最高点时，绳子拉力为零，对𝐵进行受力分析可知，𝐵
受摩擦力为：𝑓=4𝑚𝑔𝑠𝑖𝑛30°=2𝑚𝑔，方向沿斜面向上；
1
当小球𝐴向下运动过程中，机械能守恒，达到最低点的速度为𝑣，则𝑚𝑔𝐿= 𝑚𝑣2
2
𝑣2
在最低点时对小球根据牛顿第二定律可得：𝑇−𝑚𝑔=𝑚
𝐿
整理得：𝑇=3𝑚𝑔
此时再对𝐵进行受力分析可知，𝐵受摩擦力沿斜面向下，大小等于𝑚𝑔，所以在𝐴下摆的
过程中，𝐵受摩擦力先沿斜面向上，后沿斜面向下，所以物块𝐵受到的摩擦力先减小后
增大；
此过程中，物块𝐵受到的摩擦力向下达到最大时小于最大静摩擦力，物块𝐵一直静止，
故AB正确；
C、在𝐴下摆的过程中，小球𝐴在竖直方向上的加速度向上且不断增大，所以地面对斜面
体的支持力是不断增大的，故C错误；
D、小球𝐴摆下过程，只有重力做功，机械能守恒，𝐵静止不动，机械能也守恒，所以𝐴、
𝐵系统的机械能守恒，故D正确。
本题选错误的，故选：𝐶。
根据小球运动过程中机械能守恒得到最低点细绳的拉力，由此判断𝐵的受力情况和运动
情况；
对𝐵与斜面整体受力分析，判断地面对斜面体的支持力；
物体𝐵一直保持静止，小球𝐴摆下过程，根据机械能的守恒条件判断机械能是否守恒。
解决该题需明确知道系统中各物体的运动情况，熟记机械能守恒的条件，知道用整体法
求解系统所受到的外力作用。
13.【答案】增大 不变
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【解析】解：对球𝐵受力分析，受重力、风力和拉力，如图：
风力𝐹=𝑚 𝐵𝑔𝑡𝑎𝑛𝜃；
𝑚 𝑔
绳对𝐵球的拉力𝑇= 𝐵 ，
cos𝜃
当风力增大时，𝜃增大，则𝑇增大。
把环和球当作一个整体，对其受力分析，受重力(𝑚 𝐴+𝑚 𝐵)𝑔、支持力𝑁、风力𝐹和向左
的摩擦力𝑓，如图
根据共点力平衡条件可得：杆对𝐴环的支持力大小
𝑁=(𝑚 𝐴+𝑚 𝐵)𝑔
对整体分析，竖直方向上杆对环𝐴的支持力𝑁 𝐴=(𝑚 𝐴+𝑚 𝐵)𝑔，始终不变
故答案为：增大；不变。
先对球𝐵受力分析，受重力、风力和拉力，根据共点力平衡条件列式分析；对𝐴、𝐵两物
体组成的整体受力分析，受重力、支持力、风力和水平向左的摩擦力，再再次根据共点
力平衡条件列式分析各力的变化．
本题关键是先对整体受力分析，再对球𝐵受力分析，然后根据共点力平衡条件列式分析
求解．
14.【答案】不变 3𝑔𝑠𝑖𝑛𝜃
【解析】解：烧断细线瞬间𝐴、𝐵均静止，𝐴、𝐵间的距离不变，弹簧的形变量不变；
在细线烧断前，以𝐵球为研究对象，根据平衡条件可知弹簧的弹力𝐹=2𝑚𝑔𝑠𝑖𝑛𝜃，
在细线被烧断的瞬间，细线的拉力变为零，弹簧的弹力没有变化，
对𝐴，由牛顿第二定律得：𝐹+𝑚𝑔𝑠𝑖𝑛𝜃=𝑚𝑎
解得𝐴球的加速度大小𝑎=3𝑔𝑠𝑖𝑛𝜃
故答案为：不变；3𝑔𝑠𝑖𝑛𝜃。
在细线烧断前，根据平衡条件求出弹簧的弹力，在细线被烧断的瞬间，弹簧的弹力没有
变化，根据牛顿第二定律求出两球的加速度。
本题是瞬时问题，一般先确定状态变化前弹簧的弹力，再分析瞬间物体的受力情况，由上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应
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牛顿第二定律求解加速度。
15.【答案】正 15
【解析】解：𝑥=6𝑚处的质点在𝑡=0时处于波峰，已知在0到0.2𝑠时间内该质点运动方
向改变一次，则在0到0.2𝑠时间内横波传播小于一个周期。若波向𝑥轴负方向传播，则经
1 3
过 𝑇，该质点运动方向无变化；若波向𝑥轴正方向传播，则经过 𝑇，质点的运动方向恰
4 4
3 4
好变化了一次。则有： 𝑇=0.2𝑠，解得：𝑇= 𝑠
4 15
4
𝜆
由图象知：𝜆=4𝑚，则波速为：𝑣= = 𝑚/𝑠=15𝑚/𝑠
4
𝑇
15
故答案为：正，15。
根据平衡位置在𝑥=6𝑚处的质点，在0到0.2𝑠时间内运动方向改变一次，判断波的传播
方向。求出周期，读出波长，从而求得波速。
解决该题的关键是能根据”在0到0.12时间内𝑥=6𝑚处的质点运动方向变化一次“这一
条件推导出所给时间与周期的关系，判断波的传播方向。
16.【答案】𝐴点 −4.0×10−4
【解析】解：等势线越密集的地方场强越大，𝐴、𝐵、𝐶三点中，场强最大的位置是𝐴点。
由𝐵运动到到𝐶，则其电势能的变化𝛥𝐸 𝑝=𝐸 𝑝𝐶−𝐸 𝑝𝐵=𝑞𝜑 𝐶−𝑞𝜑 𝐵=𝑞(𝜑 𝐶−𝜑 𝐵)=−2×
10−7×(9𝑘𝑉−7𝑘𝑉)=−4.0×10−4𝐽
故答案为：𝐴点，−4.0×10−4
由等势面越稀疏的位置电场强度小判断场强大小，由𝑊=𝑞𝜑求解电势能变化。
本题考查静电力，学生需深刻理解电场强度与电势的关系。
17.【答案】0.4 3.12
【解析】解：(1)以𝐴、𝐵为研究对象，根据牛顿第二定律有：𝑚𝑔−𝑚 0𝑔=(𝑚+𝑚 0)𝑎，
由图像可知，当𝑎=0时，𝑚 0=0.4𝑘𝑔
(2)由静止同时释放𝐴、𝐵后，加速为：𝑎= 𝑚−𝑚 0 𝑔= 1.6−0.4 ×10𝑚/𝑠2=6𝑚/𝑠2
𝑚+𝑚 1.6+0.4
0
当𝐵落地时有：𝑣2=2𝑎𝐻
1
𝐴做竖直上抛运动，到最高点时根据动能定理有：𝑚 0𝑔ℎ= 𝑚 0𝑣2
2
联立解得：ℎ=0.72𝑚
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𝐴距离水平地面的最大高度为：ℎ 𝑚=2𝐻+ℎ=2×1.2𝑚+0.72𝑚=3.12
故答案为：(1)0.4；(2)3.12
(1)根据图像和牛顿第二定律求𝐴的质量；
(2)根据牛顿第二定律、运动学公式和动能定理求𝐴距离水平地面的最大高度。
本题考查牛顿第二定律，要求掌握物体的运动分析和受力分析，能够根据牛顿第二定律、
运动学公式和动能定理解决问题。
4𝜋2
18.【答案】2 𝐵 𝐵
𝑘
【解析】解：(1)摆球要选择密度大一些的材料，这样可以使得空气阻力对实验的影响
较小；
同时摆线长1𝑚左右，最大的摆角不能超过5°，全振动的次数要在30次以上。故选第2组
数据；
𝐿
(2)根据单摆的周期公式𝑇=2𝜋 可得：
𝑔
𝐿
𝑇2=4𝜋2
𝑔
4𝜋2
根据题意可得： =𝑘
𝑔
4𝜋2
则𝑔=
𝑘
(3)在测量摆长时忘记了摆球的半径，设𝐿为摆线的长度，𝑟为摆球的半径，则
𝐿+𝑟
𝑇=2𝜋
𝑔
4𝜋2𝐿 4𝜋2𝑟
整理得：𝑇2= +
𝑔 𝑔
由上述分析可知，图线与𝑂𝑀要平行，且与纵轴的交点在纵轴的正半轴，故B正确，ACD
错误；
故选：𝐵。
(4)根据上述分析可知，当地重力加速度与直线斜率𝑘有关，重力加速度越小，则斜率越
大，北京大学与南京大学相比，因为北大的纬度较高，则重力加速度较大，因此图线的
斜率较小，根据图像的特点可知，去北大的同学所测实验结果对应的图像是𝐵。
4𝜋2
故答案为：(1)2；(2) ；(3)𝐵；(4)𝐵
𝑘
(1)根据实验原理选择合适的实验数据；
(2)根据单摆的周期公式结合图线的斜率得出重力加速度的表达式；
(3)根据单摆的周期公式结合图线的特点选择正确的图像；上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应
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(4)根据重力加速度与斜率的关系，结合两地的纬度关系完成分析。
本题主要考查了单摆测量重力加速度的实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合
单摆的周期公式和图像的物理意义即可完成分析。
19.【答案】解：由图可知，第1𝑠物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有：
𝑞𝐸 1−𝜇𝑚𝑔=𝑚𝑎，
由图线知加速度为：𝑎=2𝑚/𝑠2
1𝑠后物块做匀速运动，由平衡条件有：𝑞𝐸 2=𝜇𝑚𝑔
联立解得：𝑞(𝐸 1−𝐸 2)=𝑚𝑎
由图可得：𝐸 1=3×104𝑁/𝐶，𝐸 2=2×104𝑁/𝐶，
代入数据解得：𝑚=0.5𝑘𝑔
𝑞𝐸
(2)由𝑞𝐸 2=𝜇𝑚𝑔可得：𝜇= 2=0.4
𝑔𝑚
𝑣
(3)物块在第1𝑠的位移为 𝑆 1= 𝑡 1=1𝑚
2
物块在第2𝑠的位移为 𝑆 2=𝑣𝑡 2=2𝑚
电场力做正功 𝑊=𝑞𝐸 1 𝑆 1+𝑞𝐸 2 𝑆 2=7𝐽
其电势能的改变量−7𝐽；
答：(1)物块的质量𝑚=0.5𝑘𝑔．
(2)物块与水平面之间的动摩擦因数0.4．
(3)物块运动2𝑠过程中，其电势能的改变量−7𝐽．
【解析】(1)第1𝑠物块做匀加速直线运动，1𝑠后物块做匀速运动，处于平衡状态，分别
使用牛顿第二定律和物体的平衡条件即可解题；
(2)匀速运动时电场力与滑动摩擦力平衡；
(3)物体电势能的该变量等于电场力做的功．
能根据题目提供的𝐸−𝑡图和𝑣−𝑡图得到相关的信息是解题的关键．属于基础题目．
1
20.【答案】解：(1)人离开平台第一次到达𝑎点的过程中，由动能定理得𝑚𝑔𝑙 0=
2
𝑚𝑣2
1
解得：𝑣 1= 2𝑔𝑙 0= 2×10×10𝑚/𝑠=10 2𝑚/𝑠
(2)人从𝑂到𝑎点，做自由落体运动，𝑎到𝑏点，先做加速度减小的加速运动，再做加速度
增大的减速运动，到𝑏点，速度为0。
(3)人从𝑂到𝑎点，弹性绳处于原长状态，合力𝐹 合=𝑚𝑔，𝑎到𝑏点，弹性绳有弹力，大小
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𝐹=𝑘⋅𝛥𝑥，方向竖直向上，则合力为
𝐹 合=𝑚𝑔−𝑘⋅𝛥𝑥=𝑚𝑔−𝑘(𝑥−𝑙 0)=−𝑘𝑥+(𝑚𝑔+𝑘𝑙 0)
代入数据得𝐹 合=−200𝑥+2500
画该过程人受合力𝐹 合 随𝑥变化的图像如图所示
(4)𝑎点到𝑏点的过程中，重力竖直向下做正功，弹力做竖直向上做负功，人做加速度减
小的加速运动过程中，重力势能转化为弹性势能和动能，做加速度增大的减速运动中，
重力势能和动能转化为弹性势能。
1
从𝑂点到𝑏点的过程中，人和弹性绳组成的系统机械能守恒，得𝑚𝑔𝑙= 𝑘(𝑙−𝑙 0)2
2
解得：𝑙=20𝑚
答：(1)人第一次到达𝑎点时的速度大小𝑣
1
为10 2𝑚/𝑠；
(2)人从𝑂到𝑎点，做自由落体运动，𝑎到𝑏点，先做加速度减小的加速运动，再做加速度
增大的减速运动，到𝑏点，速度为0；
(3)
(4)𝑎点到𝑏点的过程中，重力竖直向下做正功，弹力做竖直向上做负功，人做加速度减
小的加速运动过程中，重力势能转化为弹性势能和动能，做加速度增大的减速运动中，
重力势能和动能转化为弹性势能。𝑏点与蹦极台间的距离𝑙为20𝑚。
【解析】(1)弹性绳伸直前，人只受重力，根据动能定理列式求解；
(2)人从𝑂到𝑎点，做自由落体运动，𝑎到𝑏点，先做加速度减小的加速运动，再做加速度
增大的减速运动，到𝑏点，速度为0；
(3)弹性绳伸直前，合力等于重力，弹性绳伸直后，绳上有弹力，合力由重力和弹力提
供，根据胡克定律列式求解；上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应
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(4)弹性绳和人系统机械能守恒，根据守恒定律列式求解即可。
本题考查系统动能定理，机械能守恒定律，关键是明确人的受力情况和运动情况，注意
弹性绳的弹力等于重力时人的速度最大。
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