【答案】D
【解析】重力做功与路径无关，只与初末两态的高度差有关，则三种情况中重力做功相等，即Wa=Wb=Wc，故选D.
13.如图所示，当导线中通有电流时，小磁针发生偏转。
这个实验说明了
A.通电导线周围存在磁场
B.通电导线周围存在电场
C.电流通过导线时产生焦耳热
D.电流越大，产生的磁场越强
【答案】A
【解析】当导线中通有电流时，小磁针发生偏转，这个实验说明了通电导线周围存在磁场，故选A.
14.目前，共享单车作为绿色出行的交通工具，成为时尚。
甲、乙两种共享单车都采用了电子锁，车锁内集成了GPS模块与联网模块等，这些模块工作时需要电能。
这两种共享单车采用了不同的方式获取电能：
甲车靠小型发电机——踩动单车时，线圈在磁场中转动，产生电能，如图7所示；乙车靠车筐底部的太阳能电池板——有光照时，产生电能，如图所示。
这两种共享单车获取电能时，都是把其他形式的能转化为电能。
关于它们的能量转化，下列说法中正确的是
A.都是把机械能转化为电能
B.都是把光能转化为电能
C.甲车把机械能转化为电能，乙车把光能转化为电能
D.甲车把光能转化为电能，乙车把机械能转化为电能
【答案】C
【解析】根据能量的转化关系可知，甲车把机械能转化为电能，乙车把光能转化为电能，故选C.
15.如图所示，某同学采用与乙车中相同型号的太阳能电池板给一个小电动机供电，电动机线圈的电阻为r。
电动机正常工作时，电压表的示数为U，电流表的示数为I。
电流表和电压表均可视为理想电表。
电动机消耗的电功率为
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】电动机正常工作时，电压表的示数为U，电流表的示数为I，则电动机消耗的电功率为P=IU，故选C.
16.听广播时，我们经常听到这样一句话：
北京音乐广播FM97.4兆赫。
这里的“97.4兆赫”指的是电磁波的
A.频率B.周期C.波长D.波速
【答案】A
【解析】“97.4兆赫”指的是电磁波的频率，故选A.
17.如图所示，一个带正电的球体M放在绝缘支架上，把系在绝缘丝线上的带电小球N先后挂在横杆上的P1和P2处。
当小球N静止时，丝线与竖直方向的夹角分别为θ1和θ2（θ2图中未标出）。
则
A.小球N带正电，θ1>θ2
B.小球N带正电，θ1<θ2
C.小球N带负电，θ1>θ2
D.小球N带负电，θ1<θ2
【答案】A
【解析】小球受重力mg，绳的拉力以及相互斥力F，因M带正电，则N也带正电；绳与竖直方向夹角为：
，库仑力：
，由于P2点位置比P1点较远，，所以FP1＞FP2，故θ1＞θ2，故A正确，BCD错误,故选A.
二、多项选择题（本题共3小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题意的。
每小题3分，共9分。
每小题全选对的得3分，选对但不全的得2分，只要有选错的该小题不得分）
18.下列物体的运动可视为自由落体运动的是
A.羽毛在空气中下落
B.在竖直放置的真空玻璃管内，羽毛由静止下落
C.在教室内，小钢球以一定初速度竖直下落
D.在教室内，小钢球由静止开始竖直下落
【答案】BD
【解析】羽毛在空气中下落过程中，空气阻力不能忽略不计，不是自由落体运动，故A错误；在竖直放置的真空玻璃管内，羽毛由静止下落时无空气的阻力，故可看做自由落体运动，选项B正确；在教室内，小钢球以一定初速度竖直下落，因初速度不为零，则不是自由落体运动，选项C错误；在教室内，小钢球由静止开始竖直下落，因初速度为零，则是自由落体运动，选项D正确；故选BD.
点睛：
本题关键明确自由落体运动中自由的含义，即初速度为零、只受重力．
19.在操场上，某同学沿水平方向抛出一个铅球，不计空气阻力。
则铅球
A.在水平方向做匀速直线运动
B.在水平方向做匀加速直线运动
C.在竖直方向做匀速直线运动
D.在竖直方向做匀加速直线运动
【答案】AD
【解析】铅球抛出后，因不计空气阻力，则在水平方向做匀速直线运动；竖直方向只受重力作用，则做匀加速直线运动，则选项AD正确，BC错误；故选AD.
20.一个物体沿直线运动，其速度v随时间t变化的关系如图所示。
由图象可知
A.在t=0到t=2s内物体做匀加速直线运动
B.在t=2s到t=4s内物体做匀加速直线运动
C.在t=0到t=2s内物体的加速度大小为1m/s2
D.在t=2s到t=4s内物体的加速度大小为2m/s2
【答案】AC
【解析】因v-t图像的斜率等于物体的加速度，由图像可知，在t=0到t=2s内物体做匀加速直线运动；在t=2s到t=4s内物体做匀速直线运动；选项A正确，B错误；在t=0到t=2s内物体的加速度大小为
；在t=2s到t=4s内物体的加速度大小为0，故选项C正确，D错误；故选AC.
点睛：
解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义，知道图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移．
三、填空题（本题共4小题。
每小题4分，共16分）
21.2022年冬奥会将在北京举行。
高山滑雪是冬奥会的一个比赛项目，因运动快、惊险刺激而深受观众喜爱。
如图所示，运动员从高处滑至坡底的过程中，运动员所受重力做________（选填“正功”或“负功”），运动员所受摩擦力做_________（选填“正功”或“负功”）。
【答案】
（1）.正功
（2）.负功
【解析】运动员从高处滑至坡底的过程中，运动员有竖直向下方向的位移，则所受重力做正功，运动员所受摩擦力方向与运动方向相反，则摩擦力做负功。
22.为了减少交通事故，近年来交通管理部门加大了对道路的限速监控。
目前，限速监控的方式主要有两种：
一种是“定点测速”，即监测汽车通过某位置的速度；另一种是“区间测速”，即监测汽车通过某一区间的速度。
如果超过了该路段的最高限速，即被判为超速。
如图所示，高速路上某一“区间测速”的区间长度为66km，全程限速100km/h，在不超速行驶的情况下，汽车通过该区间的时间至少为________h。
小明爸爸驾驶汽车通过该测速区间的时间为1h，但车上的小明曾看到汽车的速度表如图所示，这说明“区间测速”的监控方式存在缺陷。
据此，请你就道路的限速监控向交通管理部门提出一条改进建议：
____________。
【答案】
（1）.0.66
（2）.在“区间测速”的区间内，适当增加“定点测速”的监控
【解析】根据
，可知汽车通过该区间的时间至少为
；改进建议：
在“区间测速”的区间内，适当增加“定点测速”的监控.
23.某同学利用如图所示的装置探究弹簧弹力F与弹簧形变量x的关系。
在实验过程中，弹簧的形变始终在弹性限度内。
如图所示，该同学在坐标纸上以x为横轴、F为纵轴建立坐标系，并在图中标出了与测量数据对应的坐标点。
（1）请描绘出F-x图线_______；
（2）由图象可知，弹簧的劲度系数k=_________N/m。
【答案】
（1）.如图：
（2）.50
【解析】
（1）F-x图线如图；
（2）由图象可知，弹簧的劲度系数k=
.
点睛：
考查胡克定律的内容，掌握形变量的概念，注意熟练描点法画图的应用以及正确理解图象斜率等物理量的含义．
24.某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律。
实验中，让重锤拖着纸带从静止开始下落，打点计时器在纸带上打下一系列点。
图所示是某次实验得到的一条纸带。
O点是重锤开始下落时打点计时器打下的点；A、B、C是打点计时器连续打下的三个点，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。
已知重锤的质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。
为了验证机械能守恒定律，需要将重锤动能的增加量
与重锤重力势能的减少量___________（选填“mghA”“mghB”或“mghC”）进行比较。
但实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，其原因可能是________________（写出一条即可）。
【答案】
（1）.mghB
（2）.纸带受到的阻力做负功
【解析】重锤动能的增加量
，此动能是重锤在B点的动能，故需比较重锤由开始下落到B点时重力势能的减少量mghB；实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，其原因可能是纸带受到的阻力做负功.
点睛：
只有明确了实验原理以及实验的数据测量，才能明确各项实验操作的具体含义，要熟练应用物理基本规律，因此这点在平时训练中要重点加强．
四、论述计算题（本题共4小题。
23、24题各7分，25、26题各8分，共30分）解题要求：
写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。
有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。
25.如图所示，质量m=2.0kg的物体放在光滑水平面上。
t=0时刻，物体在水平拉力F作用下由静止开始运动。
已知F=6.0N。
求：
（1）物体的加速度大小a；
（2）在t=0到t=2.0s内，物体的位移大小x。
【答案】
（1）3.0m/s2
（2）6.0m
【解析】
（1）根据牛顿第二定律，物体加速度的大小：
（2）物体在2s内通过的距离：
x=at2=×3×22m=6.0m
点睛：
本题考查牛顿第二定律的应用，注意正确受力分析和运动过程分析，注意体会加速度在力和运动中的桥梁作用．
26.在如图20所示的电场中，电荷量q=+1.0×10-8C的点电荷在A点所受电场力F=2.0×10-4N。
（1）求A点的电场强度大小E；
（2）请比较电场中A点和B点的电场强度大小。
【答案】
（1）2.0×104N/C
（2）
【解析】
（1）A点电场强度的大小为：
；
（2）因电场线越密集则场强越大，则
.
点睛：
本题考察了电场强度的计算以及电场线的基础知识，要知道电场线的疏密程度反映电场强度的大小．
27.“中国火星探测计划”于2016年正式立项，将实现“绕、落、巡”工程目标，对火星进行着陆、巡视、探测工作。
假设火星探测器着陆前绕火星做匀速圆周运动，如图所示，探测器距火星表面的高度为h，运行周期为T。
已知火星半径为R，引力常量为G。
（1）求火星的质量M；
（2）求火星表面的重力加速度大小g；
（3）假设你是宇航员，登陆火星后，要测量火星表面的重力加速度，请简要写出一种测量方案。
【答案】
（1）
（2）
（3）见解析；
【解析】
（1）设探测器的质量为m，根据牛顿第二定律
所以
（2）设火星表面上一个物体的质量为
，则
所以
（3）【方案一】用弹簧测力计测出一个质量为m的钩码的重力G，则火星表面的重力加速度
。
【方案二】在距火星表面高h处，由静止释放一个小钢球，测出其运动时间t，则火星表面的重力加速度
。
28.如图所示，洛伦兹力演示仪由励磁线圈、玻璃泡、电子枪等组成。
励磁线圈是一对彼此平行的共轴圆形线圈，通电时，在两线圈之间产生匀强磁场。
玻璃泡内充有稀薄气体，电子枪在加速电压下发射电子，电子束通过泡内气体时能够显示出电子运动的径迹。
当电子枪垂直于磁场方向发射电子时，调节加速电压或励磁线圈中的电流，可看到电子束的径迹呈圆形。
设电子的电荷量为e，质量为m，电子枪的加速电压为U，电子在磁场中运动的轨道半径为r。
忽略电子所受重力及电子间的相互作用。
（1）求电子从电子枪射出时的速度大小v；
（2）求两线圈之间的磁感应强度大小B；
（3）研究电子在磁场中运动时，忽略了电子所受的重力，请利用下列数据分析说明可以忽略重力的原因。
已知：
v=8.0×106m/s，B=8.0×104T，m=9.1×1031kg，e=1.6×1019C。
取重力加速度g=10m/s2。
【答案】
（1）
（2）
（3）因为电子所受的洛伦兹力远大于重力，所以可以忽略电子所受的重力。
【解析】
（1）根据动能定理
所以
（2）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律
所以
（3）洛伦兹力与重力的比值
因为电子所受的洛伦兹力远大于重力，所以可以忽略电子所受的重力。
29.蹦极是一项非常刺激的运动。
为了研究蹦极过程，可将人视为质点，人的运动沿竖直方向，人离开蹦极台时的初速度、弹性绳的质量、空气阻力均可忽略。
某次蹦极时，人从蹦极台跳下，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，如图所示。
已知人的质量m=50kg，弹性绳的弹力大小F=kx，其中x为弹性绳的形变量，k=200N/m，弹性绳的原长l0=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。
在人离开蹦极台至第一次到达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；
（2）在图中，定性画出人第一次由a点到b点的运动过程中，速度v随时间t变化关系的图线；
（3）已知弹性绳的形变量为x时，它的弹性势能
。
求b点与蹦极台间的距离l。
【答案】
（1）
（2）如图：
（3）20m
【解析】
（1）人由蹦极台到a点的运动过程中，根据机械能守恒定律
所以
（2）人第一次由a到b的运动过程中，取竖直向下为正方向，速度v随时间t变化关系的图象如图所示。
（3）人由蹦极台到b点的运动过程中，根据机械能守恒定律
解得
或5m（舍）
所以b点与蹦极台间的距离为20m.
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