2022 地方卷 物理

如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变。若材料温度降低时，极板上所带电荷量变少，则（　　）

在测试汽车的安全气囊对驾乘人员头部防护作用的实验中，某小组得到了假人头部所受安全气囊的作用力随时间变化的曲线（如图）。从碰撞开始到碰撞结束过程中，若假人头部只受到安全气囊的作用，则由曲线可知，假人头部（ ）

2021年中国全超导托卡马克核聚变实验装置创造了新的纪录。为粗略了解等离子体在托卡马克环形真空室内的运动状况，某同学将一小段真空室内的电场和磁场理想化为方向均水平向右的匀强电场和匀强磁场（如图），电场强度大小为E，磁感应强度大小为B。若某电荷量为q 的正离子在此电场和磁场中运动，其速度平行于磁场方向的分量大小为v₁，垂直于磁场方向的分量大小为v₂，不计离子重力，则（ ）

如图1所示，光滑的平行导电轨道水平固定在桌面上，轨道间连接一可变电阻，导体杆与轨道垂直并接触良好（不计杆和轨道的电阻），整个装置处在垂直于轨道平面向上的匀强磁场中。杆在水平向右的拉力作用下先后两次都由静止开始做匀加速直线运动，两次运动中拉力大小与速率的关系如图2所示。其中，

第一次对应直线①，初始拉力大小为 $F _ { 0 } ,$ ，改变电阻阻值和磁感应强度大小后，第二次对应直线②，初始拉力大小为 $2 { \cal F } _ { 0 } ;$ ，两直线交点的纵坐标为 $3 F _ { 0 } { \mathrm { { c } } }$ 。若第一次和第二次运动中的磁感应强度大小之比为k、电阻的阻值之比为m、杆从静止开始运动相同位移的时间之比为n，则k、m、n可能为（ ）

图1

图2

如图为两点电荷Q、 $\mathcal { Q } ^ { \prime }$ 的电场等势面分布示意图，Q、 $\mathcal { Q } ^ { \prime }$ 位于x轴上，相邻等势面的电势差为3V。若x轴上的M点和N点位于0V 等势面上，P为某等势面上一点，则（　　）

我国载人航天事业已迈入“空间站时代”。若中国空间站绕地球近似做匀速圆周运动，运行周期为T，
轨道半径约为地球半径的 $\frac { 1 7 } { 1 6 }$ 倍，已知地球半径为R，引力常量为G，忽略地球自转的影响，则（　　）

某兴趣小组研究热敏电阻在通以恒定电流时，其阻值随温度的变化关系。实验电路如图所示，实验设定恒定电流为 $5 0 . 0 \mu \mathrm { A }$ ，主要实验器材有：恒压直流电源E、加热器、测温仪、热敏电阻 $R _ { \mathrm { T } }$ 、可变电阻$R _ { 1 }$ 、电流表A、电压表 $\mathrm { ~ V ~ } _ { c }$

（1）用加热器调节 $R _ { \mathrm { I } }$ 的温度后，为使电流表的示数仍为 $5 0 . 0 \mu \mathrm { A }$ ，须调节 （选填一种给定的实验器材）。当 $R _ { \mathrm { T } }$ 两端未连接电压表时，电流表示数为 $5 0 . 0 \mu \mathrm { A }$ ；连接电压表后，电流表示数显著增大，须将原电压表更换为内阻 （选填“远大于”“接近”“远小于”） $R _ { \mathrm { T } }$ 阻值的电压表。

（2）测得 $R _ { \mathrm { T } }$ 两端的电压随温度的变化如图所示，由图可得温度从 $3 5 . 0 ^ { \circ } \mathrm { C }$ 变化到 $4 0 . 0 ^ { \circ } \mathrm { C }$ 的过程中， $R _ { \mathrm { T } }$ 的阻值随温度的平均变化率是 $\mathrm { k } \Omega \cdot \mathrm { ^ { \circ } C ^ { - 1 } }$ （保留2位有效数字）。

$ R _ { 1 } $

如图为某小组探究两滑块碰撞前后的动量变化规律所用的实验装置示意图。带刻度尺的气垫导轨右支点固定，左支点高度可调，装置上方固定一具有计时功能的摄像机。

（1）要测量滑块的动量，除了前述实验器材外，还必需的实验器材是

（2）为减小重力对实验的影响，开动气泵后，调节气垫导轨的左支点，使轻推后的滑块能在气垫导轨上近似做 \_运动。

（3）测得滑块 B 的质量为197.8g ，两滑块碰撞前后位置 x 随时间 t 的变化图像如图所示，其中①为滑块B 碰前的图线。取滑块 A 碰前的运动方向为正方向，由图中数据可得滑块 B 碰前的动量为$\mathrm { k g \cdot m \cdot s ^ { - 1 } }$ （保留 2 位有效数字），滑块 A 碰后的图线为 （选填“②”“③”“④”）。

小明设计了一个青蛙捉飞虫的游戏，游戏中蛙和虫都在 $x O y$ 竖直平面内运动。虫可以从水平x轴上任意位置处由静止开始做匀加速直线运动，每次运动的加速度大小恒为 ${ \frac { 5 } { 9 } } g ( g$ 为重力加速度），方向均与x轴负方向成 $3 7 ^ { \circ }$ 斜向上（x 轴向右为正）。蛙位于 y 轴上 M 点处， $O M = H$ ，能以不同速率向右或向左水平跳出，蛙运动过程中仅受重力作用。蛙和虫均视为质点，取 $\sin 3 7 ^ { \circ } = \frac { 3 } { 5 }$

（1）若虫飞出一段时间后，蛙以其最大跳出速率向右水平跳出，在 $y = \frac { 3 } { 4 } H$ 的高度捉住虫时，蛙与虫的水平位移大小之比为 $2 \sqrt { 2 } : 3$ ，求蛙的最大跳出速率。

（2）若蛙跳出的速率不大于（1）问中的最大跳出速率，蛙跳出时刻不早于虫飞出时刻，虫能被捉住，求虫在x轴上飞出的位置范围。

（3）若虫从某位置飞出后，蛙可选择在某时刻以某速率跳出，捉住虫时蛙与虫的运动时间之比为 $1 { : } \sqrt { 2 }$ 蛙也可选择在另一时刻以同一速率跳出，捉住虫时蛙与虫的运动时间之比为1: $\sqrt { 1 7 }$ 。求满足上述条件的虫飞出的所有可能位置及蛙对应的跳出速率。

2022年5月15日，我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇创造了海拔9032米的大气科学观测世界纪录。若在浮空艇某段上升过程中，艇内气体温度降低，体积和质量视为不变，则艇内气体（　　）（视为理想气体）

某同学探究一封闭气缸内理想气体的状态变化特性，得到压强 $p$ 随温度 t 的变化如图所示。已知图线Ⅰ描述的是体积为 $V _ { 1 }$ 的等容过程，当温度为 $t _ { 1 }$ 时气体的压强为 $p _ { 1 }$ ；图线Ⅱ描述的是压强为 $p _ { 2 }$ 的等压过程。取 $0 \mathrm { ‰}$ 为273K ，求

①等容过程中，温度为 $0 \mathrm { ‰}$ 时气体的压强；

②等压过程中，温度为 $0 \mathrm { ‰}$ 时气体的体积。

某同学为了研究水波的传播特点，在水面上放置波源和浮标，两者的间距为L。t = 0时刻，波源开始从平衡位置沿y轴在竖直方向做简谐运动，产生的水波沿水平方向传播（视为简谐波）， $t _ { 1 }$ 时刻传到浮标处使浮标开始振动，此时波源刚好位于正向最大位移处，波源和浮标的振动图像分别如图中的实线和虚线所示，则（　　）