本試題卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分，共8頁。 時量 75 分鐘,滿分 100分。
第Ⅰ卷
一、單項選擇題（本大題共6小題，每小題4分，共24分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）
1. 物理思想和方法是研究物理問題的重要手段，如圖所示，為了觀察桌面的微小形變，在一張大桌子上放兩個平面鏡 M和N，讓一束光依次被這兩面鏡子反射，最后射到墻上，形成一個光點。當用力 F 壓桌面時，光點的位置會發(fā)生明顯變化，通過光點位置的變化反映桌面的形變。這個實驗中主要用到的思想方法與下列哪個實驗用到的思想方法相同
A.卡文迪什通過扭稱實驗測量萬有引力常量
B.伽利略斜面實驗探究物體下落規(guī)律
C.實驗探究圓周運動的向心力大小的表達式
D.實驗探究力的合成規(guī)律
2. 近日電磁彈射微重力實驗裝置啟動試運行，該裝置采用電磁彈射系統(tǒng)，在很短時間內(nèi)將實驗艙豎直向上加速到20m/s后釋放。實驗艙在上拋和下落回釋放點過程中創(chuàng)造時長達4s的微重力環(huán)境，重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是（ ）
A．微重力環(huán)境是指實驗艙受到的重力很小
B．實驗艙上拋階段處于超重狀態(tài)，下落階段處于失重狀態(tài)
C．實驗艙的釋放點上方需要至少20m高的空間
D．實驗艙在彈射階段的加速度小于重力加速度
3. 春節(jié)期間人們都喜歡在陽臺上掛一些燈籠來作為喜慶的象征。如圖所示，由六根等長的輕質細繩懸掛起五個質量相等的燈籠1、2、3、4、5，中間的兩根細繩 BC 和CD的夾角θ=120°,下列選項中正確的是
A.繩AB 與繩 BC 的彈力大小之比為 3:1
B. MA 的拉力為單個燈籠重力的2.5 倍
C. MA 與豎直方向的夾角為 15°
D.繩MA 與繩 AB 的彈力大小之比為3:1
4. 電影中的太空電梯非常吸引人。現(xiàn)假設已經(jīng)建成了如圖所示的太空電梯，其通過超級纜繩將地球赤道上的固定基地、同步空間站和配重空間站連接在一起，它們隨地球同步旋轉。圖中配重空間站比同步空間站更高，P 是纜繩上的一個平臺。則下列說法正確的是

A．太空電梯上各點線速度的平方與該點離地球球心的距離成反比
B．超級纜繩對 P平臺的作用力方向指向地心
C．若從P平臺向外自由釋放一個小物塊，則小物塊會一邊朝P點轉動的方向向前運動一邊落向地球
D．若兩空間站之間纜繩斷裂，配重空間站將繞地球做橢圓運動，且斷裂處為橢圓的遠地點
5. .金秋九月，正是收割玉米的季節(jié)，加工過程中，農(nóng)民會采用如圖甲所示的傳送帶裝置。具體過程如圖乙所示，將收割曬干的玉米投入脫粒機后，玉米粒從靜止開始被傳送到底端與脫粒機相連的順時針勻速轉動的傳送帶上，一段時間后玉米粒相對于傳送帶保持靜止，直至從傳送帶的頂端飛出，最后落在水平地面上，農(nóng)民迅速裝袋轉運，提升了加工轉運的效率。已知傳送帶與水平方向的夾角為、頂端的高度為h，玉米粒相對于傳送帶頂端的最大高度也是h，重力加速度為g，若不計風力、空氣阻力和玉米粒之間的相互作用力，下列說法正確的是
A.玉米粒在傳送帶上時，所受摩擦力始終不變
B.玉米粒落地點與傳送帶底端的水平距離為 2+22htanθ
C.傳送帶的速度大小為 2ghsinθ
D.玉米粒飛出后到落地所用的時間為3hg
6. 為了測定某平行于紙面的勻強電場的場強，某同學進行了如下操作：取電場內(nèi)某一位置為坐標原點O建立x軸，選取x軸上到O點距離為r的P點，以O為圓心，r為半徑作圓，如圖甲所示。DIS電壓傳感器的一個黑表筆保持與基準點接觸，紅表筆從P點起沿圓周逆時針逐點測圓上各點的電勢并記錄相應轉過的角度θ，再用此數(shù)據(jù)繪制圖。當半徑r分別取、、時，分別繪制出如圖乙中所示的三條曲線，三條曲線均在時達到最大值，最大值分別為、、，且曲線③的最小值恰好為零，則下列說法正確的是（ ）
曲線①對應的r取值為
電場方向沿x軸負方向
坐標原點O的電勢為
電場強度的大小為
二、多項選擇題（本大題共4小題，每小題5分，共20分。每小題有多個選項符合題目要求，全部選對得5分，選對但不全得3分，有選錯的得0分）
7. 如圖所示，一根足夠長的細棒均勻帶負電，棒的橫截面積為S，單位長度所帶的電荷量大小為q。當細棒沿其所在直線向右做速度大小為ν的運動時，會形成等效電流。下列選項正確的是
A．等效電流的方向向右
B．等效電流的大小為qv
C．若從細棒左側向右側看，空間中磁場方向為逆時針
D．若保持細棒靜止，細棒周圍的電場為勻強電場
8. 均勻介質中，波源位于點的簡諧橫波在水平面內(nèi)傳播，時刻，所有波峰、波谷的分布如圖甲所示，其中實線表示波峰，虛線表示相鄰的波谷，坐標處的質點P處于波峰．質點P的振動圖象如圖乙所示，z軸正方向豎直向上。下列說法正確的是（ ）

A.該波的傳播速度大小為5m/s
B.坐標(0，40)處的質點 M 第一次處于波谷的時刻為4s
C.坐標(10，0)處的質點 N 的振動方程為z=-2csπ2tcm
D.坐標(0,10)處的質點在 8.5s 末在 z軸上的坐標為-1 cm
9. 如圖所示，AB為一足夠長的光滑水平橫桿，橫桿上固定一個阻擋釘C。桿上套一質量不計的輕環(huán)，環(huán)上系一長為L且足夠牢固、不可伸長的輕細繩，繩的另一端拴一質量為m的小球，現(xiàn)將輕環(huán)拉至C左邊0.2L處并將繩拉直，讓繩與AB平行，然后由靜止同時釋放輕環(huán)和小球。重力加速度為g，則關于之后的整個運動過程，下列描述正確的是

A．小球先做自由落體運動，再做圓周運動，最后做勻速運動
B．小球運動到最低點時速度大小為
C．小球運動到最低點前瞬間對繩子的拉力大小等于
D．阻擋釘C對輕環(huán)沖量等于全過程小球動量的增加量
10. 如圖所示，在xOy平面內(nèi)第一象限內(nèi)存在方向垂直紙面向里、磁感應強度大小B=0.5T的有界勻強磁場，磁場右邊界滿足曲線方程（其中，，單位：m），M點的坐標為12 32。從O點沿x軸正方向以不同速率射出大量質量，電荷量的同種粒子。不計粒子的重力及相互作用力，已知所有粒子均不從磁場右邊界射出。下列說法正確的是

A.所有粒子在磁場中運動的時間不同
B.粒子的最大速率為 100 m/s
C.磁場中有粒子出現(xiàn)的區(qū)域面積是 π3m2
D.某粒子從 O 點運動到 M點的過程中，動量改變量大小為1× 10??kg?m/s
第Ⅰ卷答題卡
三、非選擇題（本大題共5小題，共57分）
11. 用如圖甲所示的裝置，來完成“驗證動量守恒定律”的實驗。
（1）實驗中需要滿足的條件及實驗現(xiàn)象，下列說法錯誤的是 。
A.斜槽軌道的末端切線必須水平
B.斜槽軌道必須光滑
C.小球1 每次必須從同一高度由靜止釋放
D.兩球質量應滿足 m?>m?
E.兩球半徑應滿足 r?=r?
F. M、P、N三點一定分別對應小球1碰撞后、小球 1碰撞前、小球2碰撞后的落點
（2）圖中O點是小球拋出點在水平地面上的豎直投影，實驗時先讓入射小球多次從斜槽上位置S由靜止釋放，通過白紙和復寫紙找到其平均落地點的位置P，測出平拋射程然后，把半徑相同的被碰小球靜置于軌道的水平部分末端，仍將入射小球從斜軌上位置S由靜止釋放，與被碰小球發(fā)生正碰，并多次重復該操作，兩小球平均落地點位置分別為M、N。實驗中還需要測量的物理量有___________。（選填選項前的字母）
A.入射小球和被碰小球的質量、
B.入射小球開始的釋放高度h
C.小球拋出點距地面的高度H
D.兩球相碰后的平拋射程、
（3）在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關系式___________（用所測物理量的字母表示），則可以認為兩球碰撞前后動量守恒。
（4）歷史上關于“運動”量度有兩種觀點：一種觀點認為應該用物理量來量度運動的強弱；另一種觀點認為應該用物理量來量度運動的強弱。牛頓用如圖所示的實驗研究碰撞，并記錄了自己的實驗：“擺長取10英尺……若物體A以9份運動撞到靜止的物體B，損失掉7份，碰撞后以2份繼續(xù)前進，則物體B將以7份運動彈起。如果兩物體從反方向相撞，撞前A以12份運動，B以6份運動，撞后A以2份后退，B將以8份后退，雙方各減14份?！迸ｎD由此找到了碰撞中的運動守恒量。你認為牛頓所指的量度“運動”的物理量___________(選填“”或“”)。
12. 某學習小組的同學們想利用電壓表和電阻箱測量一電池組的電動勢和內(nèi)阻，他們找到了如下的實驗器材：電池組（電動勢約為6.0V，內(nèi)阻約為1Ω）、靈敏電流計G（滿偏電流，內(nèi)阻，定值電阻（），定值電阻（阻值可求），變阻箱R（阻值范圍可調），開關，導線若干。同學們研究器材，思考討論后確定了如下的實驗方案，請你將該方案補充完整。
（1）若想靈敏電流計G改裝成量程為6V的電壓表，需要______一個定值電阻R2（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”），該定值電阻的阻值______Ω。
（2）為了準確測出電池組的電動勢和內(nèi)阻，在圖中虛線框中設計電路圖，請把該電路圖補充完整______。
（3）采集靈敏電流計G和變阻箱R的讀數(shù)，作出了圖像如圖乙所示，已知圖線的斜率為k，縱截距為b，則所測得電池組的內(nèi)阻r=______。（用題目中所給的字母表示，已知電源中的電流遠大于電流計G中的電流）
（4）組長還組織大家進步研討，圖丙所示為他們測得的某型號小燈泡的伏安特性曲線，如果把兩個該型號的燈泡并聯(lián)后再與的定值電阻串聯(lián)起來接在上述電池組上（若測得電池組的電動勢E=6.0V，內(nèi)阻（），如圖丁，則每只燈泡消耗的實際功率為______（保留2位有效數(shù)字）。
四、計算題(13 題12分,14題12分,15題16分,共40分)
13.2020年11月10日，中國“奮斗者”號載人潛水器在馬里亞納海溝成功坐底，坐地深度10909米，創(chuàng)造了中國載人深潛的新紀錄。某物理研究小組受“奮斗者”號的啟發(fā)，設計了一個測定水深的深度計。如圖所示，導熱性能良好的汽缸Ⅰ、Ⅱ內(nèi)徑相同，長度均為L，內(nèi)部分別有輕質薄活塞A、B，活塞密封性良好且可無摩擦左右滑動，汽缸Ⅰ左端開口。外界大氣壓強為p0，汽缸Ⅰ內(nèi)通過A封有壓強為p0的氣體，汽缸Ⅱ內(nèi)通過B封有壓強為3p0的氣體，一細管連通兩汽缸，初始狀態(tài)A、B均位于汽缸最左端。該裝置放入水下后，通過A向右移動的距離可測定水的深度。已知p0相當于10 m深的水產(chǎn)生的壓強，不計水溫變化，被封閉氣體視為理想氣體，求：
（1）當A向右移動時，水的深度h；
（2）該深度計能測量的最大水深hm 。
14. 1913年，美國物理學家密立根用油滴實驗證明電荷的量子性并測出電子的電荷量，由此獲得了1923年度諾貝爾物理學獎。如圖是密立根油滴實驗的原理示意圖，兩個水平放置、相距為d的金屬極板，上極板中央有一小孔。用噴霧器將細小的油滴噴入密閉空間，這些油滴由于摩擦而帶了負電。油滴通過上極板的小孔進入到觀察室中，已知重力加速度為g，油滴的密度為。
（1）當兩極板間電壓為U0時，某一油滴恰好懸浮在兩極板間靜止。將油滴視為半徑為r1的球體。求：
a.該油滴所帶的電荷量q1；
b.實驗中發(fā)現(xiàn)，對于質量為m的油滴，如果改變它所帶的電荷量q的大小，則能夠使油滴達到平衡的電壓必須是某些特定值Un，研究這些電壓變化的規(guī)律可發(fā)現(xiàn)它們都滿足方程：，式中n =1，2，3，……。此結果說明了什么？
（2）密立根是通過測量油滴在空氣中下落的速度來測量油滴所帶電荷量的。當兩極板間的電壓為U時，半徑為r的帶電油滴受到的重力、靜電力和空氣阻力平衡時，油滴以速度v1勻速上升；斷開電源去掉兩極板間電壓，經(jīng)過一段時間后觀測到油滴以速度v2勻速下降。已知油滴受到的空氣阻力的大小為，其中常數(shù)η為空氣的粘滯系數(shù)，v為油滴運動的速度大小。求油滴的電荷量q。
15. 如圖所示，輕質動滑輪下方懸掛重物 A、輕質定滑輪下方懸掛重物B，懸掛滑輪的輕質細線豎直。開始時，用手托住 B，A靜置于地面上，B距地面高度為h，細線處于拉緊狀態(tài)。釋放后A、B開始運動。 已知A、B的質量均為m，重力加速度為g，不計一切摩擦和阻力。
(1)求B落地時的速度；
(2) B觸地后無反跳，繩不會脫離動滑輪和定滑輪，A 不會與動滑輪相碰，當繩子再次繃直后，便保持繃直狀態(tài)，A、B一起運動，試求從 B第一次觸地后：(提示：繩子瞬間繃直，繩子張力很大，且有機械能損失)
①B能夠上升的最大高度；
②經(jīng)過多少時間，將第二次觸地；
③經(jīng)過多少時間，系統(tǒng)將停止運動。
題 號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
得分
答 案

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