2022年4月14日線上考試
考生注意：
1．試卷滿分100分，考試時(shí)間60分鐘。
2．本考試分設(shè)試卷和答題卡。試卷包括三部分，第一部分為選擇題，第二部分為填空題，第三部分為綜合題。
3．答題前，考生務(wù)必在答題卡上用鋼筆或圓珠筆清楚填寫(xiě)姓名、準(zhǔn)考證號(hào)，并將核對(duì)后的條形碼貼在指定位置上。作答必須涂或?qū)懺诖痤}卡上，在試卷上作答一律不得分。第一部分的作答必須涂在答題卡上相應(yīng)的區(qū)域，第二、三部分的作答必須寫(xiě)在答題卡上與試卷題號(hào)對(duì)應(yīng)的位置。
一、選擇題（共40分。第1-8小題，每小題3分；第9-12小題，每小題4分。每小題只有一個(gè)正確答案。）
轎車(chē)的加速度變化影響乘客的舒適度，加速度變化率越小，乘坐轎車(chē)的人感到越舒適。加速度變化率是描述加速度隨時(shí)間變化快慢的物理量，其單位為
（A）m/s（B）m/s2（C）m/s3（D）m/s4
關(guān)于內(nèi)能的表述正確的是
（A）物體的內(nèi)能變化時(shí)，其溫度可以不變
（B）物體的內(nèi)能等于物體的勢(shì)能和動(dòng)能的總和
（C）每個(gè)分子的內(nèi)能等于它的勢(shì)能和動(dòng)能的總和
（D）同種物質(zhì)，溫度較高時(shí)的內(nèi)能肯定比溫度較低時(shí)的內(nèi)能大
如圖所示，P、Q 是兩個(gè)相干光源，由它們發(fā)出的光在圖中平面內(nèi)產(chǎn)生干涉。下列表示相干結(jié)果相同點(diǎn)的軌跡的圖線正確的是
目前，“冷凍電鏡”已經(jīng)能確定蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)中各原子的相對(duì)位置。據(jù)此推測(cè)，該電鏡的測(cè)量精度至少約為
（A）10?5 m（B）10?10 m（C）10?15 m（D）10?20 m
下列現(xiàn)象中屬于光的衍射現(xiàn)象的是
（A）在陽(yáng)光照射下，充滿霧氣的瀑布上方常常會(huì)出現(xiàn)美麗的彩虹
（B）太陽(yáng)光通過(guò)透明的裝滿水的金魚(yú)缸后在地面上出現(xiàn)彩色光帶
（C）通過(guò)遮光板上的小孔觀察遠(yuǎn)處明亮的電燈，看到電燈周?chē)幸蝗Σ噬猸h(huán)
（D）觀察緊疊在一起的兩塊平板玻璃，若板間存在薄空氣層，從平板玻璃的上表面常會(huì)看到彩色條紋
水中漩渦對(duì)游泳的人很危險(xiǎn)，若人恰好處于水面漩渦邊緣時(shí)，為了更容易脫離危險(xiǎn)，此人應(yīng)
（A）沿漩渦的切線逆流加速游（B）保持與漩渦中心相對(duì)靜止
（C）沿漩渦的切線順流加速游（D）沿背離漩渦中心方向加速游
A
B
C
D
E
如圖所示，撐桿跳全過(guò)程可分為四個(gè)階段：A→B 階段人加速助跑；B→C 階段桿彎曲程度增大、人上升；C→D 階段桿彎曲程度減小、人上升；D→E 階段人過(guò)橫桿后下落，D 為全過(guò)程的最高點(diǎn)。取地面為零勢(shì)能面，空氣阻力不計(jì)。則
（A）四個(gè)階段中人的機(jī)械能都不守恒
（B）B→D 階段人的重力勢(shì)能增大，桿的彈性勢(shì)能增大
（C）C→D 階段桿對(duì)人做的功等于人機(jī)械能的變化量
（D）人落地時(shí)的動(dòng)能等于人在 D 點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能
下列表示某種元素的各同位素間的質(zhì)量數(shù)（A）、質(zhì)子數(shù)（Z）和中子數(shù)（N）三者關(guān)系的圖像正確的是
N
A
O
（A）
A
Z
O
（B）
N
Z
O
（C）
A
N
O
（D）
x
c
A
O
a
b
t
?A
d
一物體放置在水平平臺(tái)上，隨平臺(tái)一起在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)而不脫離平臺(tái)臺(tái)面。以豎直向上為正方向，物體的振動(dòng)圖像如圖所示，a、b、c、d 為圖像上的四個(gè)點(diǎn)。則
（A）處于 a 狀態(tài)時(shí)物體對(duì)平臺(tái)的壓力最小
（B）處于 b 狀態(tài)時(shí)物體的速度豎直向下
（C）處于 c 狀態(tài)時(shí)物體處于超重狀態(tài)
（D）處于 d 狀態(tài)時(shí)物體對(duì)平臺(tái)的壓力等于自身重力
O
T2
r3
R03
S1
S2
宇宙中半徑均為 R0 的兩顆恒星 S1、S2，相距無(wú)限遠(yuǎn)。若干行星分別環(huán)繞恒星 S1、S2 運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期平方 T2 與公轉(zhuǎn)半徑立方 r3 的規(guī)律如圖所示。不考慮兩恒星的自轉(zhuǎn)。則
（A）S1 的質(zhì)量小于 S2 的質(zhì)量
（B）S1 的密度等于 S2 的密度
（C）S1 表面的環(huán)繞速度大于 S2 表面的環(huán)繞速度
（D）S1 表面的重力加速度小于 S2 表面的重力加速度
θ
F
O
A
B
如圖所示，小球 A、B 由不可伸長(zhǎng)的輕繩串連懸掛于 O 點(diǎn)，A 質(zhì)量為 m，B 質(zhì)量為 2m，在外力 F 作用下處于平衡狀態(tài)。重力加速度為 g。為使懸線 OA 與豎直方向的夾角 θ 保持 45?，F(xiàn) 的大小
（A）可能為 3 EQ \R(2) mg（B）可能為 2mg
（C）可能為 EQ \R(2) mg（D）可能為 mg
在一次科學(xué)晚會(huì)上，某老師表演了一個(gè)“馬德堡半球?qū)嶒?yàn)”。他先取出兩個(gè)在碗底各焊接了鐵鉤的不銹鋼碗，在一個(gè)碗里燒了一些紙，然后迅速把另一個(gè)碗扣上，再在碗的外面澆水，使其冷卻到環(huán)境溫度。用兩段繩子分別鉤著鐵鉤朝相反的方向拉，試圖把兩個(gè)碗拉開(kāi)，如圖所示。當(dāng)兩邊的人各增加到5人時(shí)，才把碗拉開(kāi)。已知碗口的直徑為 20 cm，環(huán)境溫度為 15℃，大氣壓強(qiáng)為 1.0×105 Pa。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中碗不變形，也不漏氣，設(shè)每人平均用力為 200 N。下列說(shuō)法中正確的是
（A）澆水過(guò)程中不銹鋼碗里的氣體壓強(qiáng)逐漸增大
（B）澆水過(guò)程中不銹鋼碗里氣體分子的平均速度逐漸變小
（C）碗快要被拉開(kāi)時(shí)，碗內(nèi)封閉氣體壓強(qiáng)約為 3.6×104 Pa
（D）不銹鋼碗剛被扣上時(shí)，里面空氣的溫度約為 150 ℃
二、填空題（共20分）
科學(xué)家用放射性材料——PuO2作為發(fā)電能源為火星車(chē)供電。Pu（钚）核 23894Pu 發(fā)生 α 衰變后生成的新核的中子數(shù)為_(kāi)___________。23894Pu的半衰期是 88 年，當(dāng) 87.5% 的原子核發(fā)生衰變，大約要經(jīng)過(guò)__________年。
× × × × × × ×
× × × × × × ×
× × × × × × ×
× × × × × × ×
× × × × × × ×
× × × × × × ×
× × × × × × ×
A
a
b
O
C
如圖所示，AOC 是光滑的直角金屬導(dǎo)軌，AO 沿豎直方向，OC 沿水平方向。ab 為靠在導(dǎo)軌上的一根金屬直棒，b 端較 a 端更靠近 O 點(diǎn)。金屬直棒從靜止開(kāi)始在重力作用下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 b 端始終在 OC 上，a 端始終在 AO 上，直到金屬直棒 ab 完全落在 OC 上。整個(gè)裝置放在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。金屬直棒 ab 在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電流的方向?yàn)開(kāi)______________，金屬直棒 ab 所受磁場(chǎng)力的方向?yàn)開(kāi)________________。
A
B
h
某種測(cè)溫裝置如圖所示，玻璃泡 A 內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體，與 A 相連的管子 B 插在水銀槽中，管內(nèi)外水銀面高度差 h 即可反映泡內(nèi)氣體的溫度，即環(huán)境溫度 t，并可由 B 管上的刻度直接讀出。分析可知，將 A 中封閉氣體近似為_(kāi)_________變化時(shí)，可認(rèn)為 h 隨 t 的變化而均勻變化。滿足這一近似的條件是____________________________。
A
B
如圖所示，A、B 是點(diǎn)電荷電場(chǎng)中同一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，把電荷量 q1 為 10?8 C 的試探電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)移到A點(diǎn)，靜電力做功為 ? 5×10?7 J；把 q2 為 ? 3×10?9 C 的試探電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)移到 B 點(diǎn)，靜電力做功為 6×10?8 J。取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零。A、B 兩點(diǎn)的電勢(shì)差為_(kāi)_______V，場(chǎng)源電荷為_(kāi)_____電荷（選填“正”或“負(fù)”）。
某高速公路自動(dòng)測(cè)速裝置如圖（甲）所示，雷達(dá)向勻速行駛的汽車(chē)駛來(lái)的方向發(fā)射脈沖電磁波，相鄰兩次發(fā)射時(shí)間間隔為 t。當(dāng)雷達(dá)向汽車(chē)發(fā)射電磁波時(shí)，在顯示屏上呈現(xiàn)出一個(gè)尖形波；在接收到反射回來(lái)的電磁波時(shí)，在顯示屏上呈現(xiàn)出第二個(gè)尖形波，顯示屏如圖（乙）所示。根據(jù)圖（乙）中 t1、t2 和 t，可推算出汽車(chē)第一次反射電磁波時(shí)至雷達(dá)的距離 s = ___________和汽車(chē)車(chē)速 v = ________________。
t1
t
v
雷達(dá)
t2
甲
乙
三、綜合題（共40分）
注意：第19、20題在列式計(jì)算、邏輯推理以及回答問(wèn)題過(guò)程中，要求給出必要的圖示、文字說(shuō)明、公式、演算等。
（10分）力傳感器是高中物理實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的一種傳感器，它通過(guò)敏感元件把待測(cè)力這一物理量轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號(hào)來(lái)進(jìn)行測(cè)量。
圖（b）
彈性梁
圖（a）
（1）如圖（a）所示，R1、R2、R3、R4 為四個(gè)完全相同的應(yīng)變片，彈性梁在外力的作用下產(chǎn)生形變時(shí)，應(yīng)變片隨之被拉伸或壓縮，拉伸時(shí)電阻值變大，壓縮時(shí)電阻值變小。現(xiàn)將 R2、R3 兩個(gè)應(yīng)變片粘貼在彈性梁的上表面，R1、R4 兩個(gè)應(yīng)變片粘貼在彈性梁的下表面。當(dāng)彈性梁右端受力向下彎曲時(shí)，R2、R3 的電阻值_____________，R1、R4 的電阻值_____________（均選填“變大”“變小”或“不變”）。
采用如圖（b）所示的測(cè)量電路，已知電源電動(dòng)勢(shì)為 E，內(nèi)阻不計(jì)。每片應(yīng)變片的初始電阻為 R0。當(dāng)彈性梁右端受到外力作用，四個(gè)應(yīng)變片的電阻變化量的絕對(duì)值均為 Δx，則 A、B 兩端的電壓 UAB = _______________。
（2）如圖（c）所示為半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器的電阻值 R 隨壓力 F 變化的圖線。讀圖可知，壓力為 1 N 時(shí)該圖像的斜率為_(kāi)_______kΩ/N，壓力為 5 N 時(shí)該圖像的斜率為_(kāi)_______kΩ/N。要使傳感器對(duì)力的變化測(cè)量較為靈敏，應(yīng)選擇在區(qū)間_______附近（選填“1 N”或“5 N”）。
10
0
1
2
3
4
5
6
7
8
20
30
40
50
60
F / N
R / kΩ
圖（c）
B
l
l
3l
A
x
（15分）如圖所示，A 是一個(gè)邊長(zhǎng)為 l 的正方形導(dǎo)線框，其質(zhì)量為 m，電阻為 R。A 在外力 F 作用下由圖示位置從靜止起以恒定加速度 a 沿 x 軸向右做直線運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)圖中所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B。不計(jì)一切摩擦。
（1）A 右側(cè)剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，求 A 中的感應(yīng)電流大??；
（2）判斷 A 在圖中哪個(gè)位置時(shí)外力 F 最大，并寫(xiě)出其表達(dá)式；
（3）A 右側(cè)進(jìn)磁場(chǎng)與出磁場(chǎng)時(shí)，外力 F 做功的瞬時(shí)功率之比為 1∶3，求 A 右側(cè)進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)外力 F1 與安培力 F安1 的比值。
（15分）雨滴大約由 3 000 m 的高空生成并靜止下落，落地速度約為 8 m/s；橡皮擦大約由 0.8 m 高的桌子邊緣靜止掉落，落地速度約為 3.9 m/s。重力加速度 g 取 9.8 m/s2。
（1）分析是否能將雨滴的運(yùn)動(dòng)模型視為自由落體運(yùn)動(dòng)；若不能，請(qǐng)描述雨滴下落的運(yùn)動(dòng)情況；
（2）通過(guò)計(jì)算說(shuō)明雨滴和橡皮擦的下落過(guò)程，哪個(gè)更接近機(jī)械能守恒的情況。
物理學(xué)科參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
一、單項(xiàng)選擇題（共40分。第1-8小題，每小題3分，第9-12小題，每小題4分。每小題只有一個(gè)正確答案。）
二、填空題（共20分。本大題有5小題，每小題4分，每空格2分。）
13．142，264
14．先逆時(shí)針?lè)较颍╞→a），后順時(shí)針?lè)较颍╝→b）；先垂直ab指向左下方，后垂直ab指向右上方
15．等容，B 管的體積與玻璃泡 A 的體積相比可略去不計(jì)
16．30，正
17． EQ \F(ct1,2) ， EQ \F(c(t1 ? t2),2t + t2 ? t1)
三、綜合題（共40分，第18題10分，第19題15分，第20題15分）
18．（10分）
（1）變大（1分），變?。?分）， EQ \F(E,R0) Δx（2分）；
（2）24（2分，在一定范圍內(nèi)都給分），1.9（2分，在一定范圍內(nèi)都給分），1 N（2分）。
19．（15分）
（1）線框 A 中的感應(yīng)電流：I = EQ \F(E,R) = EQ \F(Bl\R(2al),R) ；（4分）
（2）A 左側(cè)將離開(kāi)磁場(chǎng)右側(cè)區(qū)域時(shí)，外力 F 最大。（2分）
F – F安 = ma ? F = ma + EQ \F(B2l2\R(10al),R) ；（3分）
（3）A 右側(cè)進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)速度 v1 與出磁場(chǎng)時(shí)速度 v2 之比：
v1∶v2 = EQ \R(2al) ∶ EQ \R(2a·4l) = 1∶2。（2分）
EQ \F(PF1,FF2) = EQ \F(1,3) ? EQ \F(F1,F2) = EQ \F(\F(PF1,v1),\F(FF2,v2)) = EQ \F(2,3) （2分）
F1 ? EQ \F(B2l2v1,R) = ma， EQ \F(B2l2v1,R) = EQ \F(1,2) F1， EQ \F(F1,F安1) = EQ \F(2,1) 。（2分）
20．（15分）
（1）若將雨滴的下落過(guò)程視為自由落體運(yùn)動(dòng)，則根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，雨滴落地速度：v = EQ \R(2gh) = EQ \R(2×9.8×3000) m/s = 242.49 m/s（3分），遠(yuǎn)大于 8 m/s，所以不能將雨滴的運(yùn)動(dòng)模型視為自由落體運(yùn)動(dòng)（3分）。
雨滴在下落過(guò)程中受到重力和空氣阻力的作用（1分），且空氣阻力隨著雨滴速度的增大而增大，所以雨滴的加速度減小，雨滴先做加速度減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)（1分）；當(dāng)加速度減為零時(shí)，雨滴受到的重力和空氣阻力平衡，雨滴以 8 m/s 的速度勻速下落至地面（1分）。
（2）若將橡皮擦的下落過(guò)程視為自由落體運(yùn)動(dòng)，則根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，橡皮擦落地速度：v = EQ \R(2gh) = EQ \R(2×9.8×0.8) m/s = 3.96 m/s。（1分）
選地面為零勢(shì)能面。
雨滴下落過(guò)程受空氣阻力影響，其機(jī)械能損失量與初始機(jī)械能的百分比：
EQ \F(ΔE機(jī),E0) ×100% = EQ \F(mgh ? \F(1,2)mv2,mgh) ×100% = EQ \F(gh ? \F(1,2)v2,gh) ×100% = EQ \F(9.8×3000 ? 0.5×82,9.8×3000) ×100% = 99.9%（2分）
橡皮擦下落過(guò)程也受空氣阻力影響，其機(jī)械能損失量與初始機(jī)械能的百分比：
EQ \F(ΔE機(jī),E0) ×100% = EQ \F(mgh ? \F(1,2)mv2,mgh) ×100% = EQ \F(gh ? \F(1,2)v2,gh) ×100% = EQ \F(9.8×0.8 ? 0.5×3.92,9.8×0.8) ×100% = 3.0%（2分）
結(jié)論：橡皮擦的下落過(guò)程機(jī)械能損失較小，更接近機(jī)械能守恒的情況（1分）。
（從速度、加速度等角度，能合理論證、表述清晰，均給分）題號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
題號(hào)
9
10
11
12
答案

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