本試卷共8頁(yè)，100分。考試時(shí)長(zhǎng)90分鐘?？忌鷦?wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效?？荚嚱Y(jié)束后，將答題卡交回。
第一部分
本部分共15題，每題3分，共45分。在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)。
1．做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能。下列說(shuō)法正確的是
A．物體對(duì)外做功，內(nèi)能一定減少
B．物體吸收熱量，內(nèi)能一定增加
C．物體吸收熱量，同時(shí)對(duì)外做功，內(nèi)能一定減少
D．物體放出熱量，同時(shí)對(duì)外做功，內(nèi)能一定減少
Ep
O
r1
r0
r
2．分子勢(shì)能的大小是由分子間的相對(duì)位置決定的。分子勢(shì)能Ep與分子間距離r的關(guān)系如圖所示，r0為分子間的平衡位置。下列說(shuō)法正確的是
A．當(dāng)r = r0時(shí)，分子勢(shì)能最小
B．當(dāng)r = r1時(shí)，分子勢(shì)能最小
C．當(dāng)r = r0時(shí)，分子力最大
D．當(dāng)r = r1時(shí)，分子力為0
光束
三棱鏡
a
b
3．如圖所示，一束平行光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分解為互相分離的a、b兩束單色光。比較a、b兩束光，可知
A．玻璃對(duì)光束b的折射率較小
B．光束b在玻璃中的傳播速度較小
C．從玻璃射向空氣，光束b發(fā)生全反射的臨界角較大
D．光束b的頻率較小
4．2021年2月10日，我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器實(shí)施近火捕獲制動(dòng)，成功實(shí)現(xiàn)環(huán)繞火星運(yùn)動(dòng)，成為我國(guó)第一顆人造火星衛(wèi)星。若“天問(wèn)一號(hào)”環(huán)繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，引力常量為G，火星的質(zhì)量為M，則“天問(wèn)一號(hào)”環(huán)繞火星運(yùn)動(dòng)的線速度大小為
A． B． C． D．
乙
0.05
0.10
0.15
0.20
t/s
10
-10
0
y/cm
甲
10
-10
6
2
8
4
0
y/cm
P
x/m
Q
5．一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波，在t=0時(shí)的波形如圖甲所示，P、Q是波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。圖乙是波上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法中正確的是
A．該波沿x軸負(fù)方向傳播
B．圖乙可能為Q點(diǎn)的振動(dòng)圖像
C．t = 0.10 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)

D．該波的波速為80 m/s
M
m
F
6．1966年曾在地球的上空完成了以牛頓第二定律為基礎(chǔ)的測(cè)定質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，用宇宙飛船（質(zhì)量為M）去接觸正在軌道上運(yùn)行的火箭（質(zhì)量為m，發(fā)動(dòng)機(jī)已熄火），如圖所示。接觸以后，開(kāi)動(dòng)飛船尾部的推進(jìn)器，使飛船和火箭共同加速，推進(jìn)器的平均推力為F，開(kāi)動(dòng)時(shí)間為Δt，測(cè)出飛船和火箭的速度變化為Δv。不考慮飛船質(zhì)量的變化，下列說(shuō)法正確的是
A．火箭質(zhì)量m應(yīng)為
B．宇宙飛船的質(zhì)量M應(yīng)為
C．推力F越大，就越大，且與F成正比
D．推力F通過(guò)飛船傳遞給火箭，所以飛船對(duì)火箭的彈力大小應(yīng)為F
7．如圖所示，一定量的理想氣體從狀態(tài)A開(kāi)始，經(jīng)歷兩個(gè)過(guò)程，先后到達(dá)狀態(tài)B和C。有關(guān)A、B和C三個(gè)狀態(tài)溫度TA、TB和TC的關(guān)系，正確的是
A．TA＜TB，TB>TCB．TA>TB，TB=TC
C．TA＝TC，TB=TCD．TA＜TC，TB＜TC
x
y
O
A
A′
P
B
C
+Q
－Q
8．如圖所示，真空中兩個(gè)等量異號(hào)的點(diǎn)電荷－Q和＋Q分別位于A點(diǎn)和A′點(diǎn)，以AA′連線中點(diǎn)O為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系Oxy，B、C、P是坐標(biāo)軸上的3個(gè)點(diǎn)，且BO＝OC。下列說(shuō)法正確的是
A．沿x軸從B點(diǎn)到C點(diǎn)電勢(shì)一直保持不變
B．沿y軸從O點(diǎn)到P點(diǎn)電勢(shì)一直保持不變
C．B點(diǎn)與C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反
D．P點(diǎn)與O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反
O
x
r
9．如右圖所示，正電荷Q均勻分布在半徑為r的金屬球面上。
以球心O為原點(diǎn)建立x軸，沿x軸上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和電勢(shì)分
別用E和φ表示。選取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，下列關(guān)于x軸上各點(diǎn)電
場(chǎng)強(qiáng)度的大小E或電勢(shì)φ隨位置x的變化關(guān)系圖，正確的是
O
x
E
r
E0
C
O
x
E
D
r
E0
O
x
r
A
O
x
B
r
v
m
n
p
q
10．如圖，水平桌面上放置有光滑導(dǎo)軌m和n，在導(dǎo)軌m、n上放置有一對(duì)平行導(dǎo)體棒p、q，且始終接觸良好。不考慮p、q間的相互作用，重力加速度為g。當(dāng)一條形磁鐵從上方落下的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是
A．p、q相互遠(yuǎn)離
B．條形磁鐵加速度小于g
C．導(dǎo)軌對(duì)桌面的壓力減小
D．俯視時(shí)導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒間一定形成逆時(shí)針電流
11．交流發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示，矩形線圈ABCD在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化規(guī)律為e =20sin100?t V。下列說(shuō)法正確的是
A．此交流電的頻率為100Hz
B．此發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)的有效值為20V
C．當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)磁通量為0
D．當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)磁通量的變化率為0
12．如圖所示，L是自感系數(shù)很大、電阻很小的線圈，P、Q是兩個(gè)相同的小燈泡。開(kāi)始時(shí)，開(kāi)關(guān)S處于閉合狀態(tài)，P燈微亮，Q燈正常發(fā)光。斷開(kāi)開(kāi)關(guān)
A．P與Q同時(shí)熄滅
B．P比Q先熄滅
C．Q閃亮后再熄滅
D．P閃亮后再熄滅
V
A
R
u ~
13．如圖所示，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為10:1，其原線圈兩端接入正弦式交變電壓u，，副線圈通過(guò)電流表與變阻器R相連，若交流電壓表和交流電流表都是理想電表，則下列說(shuō)法正確的是
A．電壓表的示數(shù)為31.1V
B．滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)，電壓表的示數(shù)增大
C．滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)，電流表的示數(shù)減小
D．滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)，變壓器的輸入功率增大
I
a
b
c
d
14．如圖所示的平面內(nèi)，在通有圖示方向電流I的長(zhǎng)直導(dǎo)線右側(cè)，固定一矩形金屬線框 abcd，ad邊與導(dǎo)線平行。調(diào)節(jié)電流I使得空間各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，則下列判斷正確的是
A．線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b→c→d→a
B．線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流逐漸增大
C．線框ad邊所受的安培力大小恒定
D．線框整體受到的安培力方向水平向右
筆記本電腦在合上及打開(kāi)時(shí)，屏幕會(huì)自己熄滅及亮屏，這是因?yàn)槠鋬?nèi)部含有磁鐵和霍爾傳感器。霍爾傳感器類似于如圖裝置，當(dāng)合上屏幕時(shí)，屏幕上的磁鐵N極會(huì)面向下并產(chǎn)生近似磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，A、B為兩個(gè)豎直放置且相距d=0.05mm的平行極板（足夠長(zhǎng)），并都連接在電腦內(nèi)的電壓傳感器，一側(cè)不斷有電子（重力不計(jì)）以速度v=0.1m/s平行且從兩極板中央射入，當(dāng)監(jiān)測(cè)到某一恒定電壓值時(shí)，電腦就會(huì)熄屏。由此可知，
A．極板B帶正電；當(dāng)電壓傳感器監(jiān)測(cè)到電壓為2.5×10-3V時(shí)，電腦屏幕熄屏
B．極板B帶負(fù)電；當(dāng)電壓傳感器監(jiān)測(cè)到電壓為2.5×10-3V時(shí)，電腦屏幕熄屏
C．極板B帶正電；當(dāng)電壓傳感器監(jiān)測(cè)到電壓為2.5×10-3mV時(shí)，電腦屏幕熄屏
D．極板B帶負(fù)電；當(dāng)電壓傳感器監(jiān)測(cè)到電壓為2.5×10-3mV時(shí)，電腦屏幕熄屏
第二部分
本部分共6題，共55分。
16．（8分）
（1）用油膜法估測(cè)油酸分子直徑是一種通過(guò)測(cè)量宏觀量來(lái)測(cè)量微觀量的方法。已知1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為V，在水面上形成的單分子油膜面積為S，則油酸分子的直徑d =__________。
（2）采用圖1所示的電路圖來(lái)測(cè)量金屬絲的電阻率。
① 實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)處在____（選填“M”或“N”）端。
② 按照?qǐng)D1連接實(shí)物圖，如圖2所示。閉合開(kāi)關(guān)前檢查電路時(shí)，發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線接錯(cuò)，該導(dǎo)線為_(kāi)_________（選填“a”“b”或“c”）。若閉合開(kāi)關(guān)，該錯(cuò)誤連接會(huì)帶來(lái)的問(wèn)題有_______________________________________________________。
17．（10分）某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用如圖所示的裝置做“用單擺測(cè)量重力加速度”實(shí)驗(yàn)。
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)除用到秒表、刻度尺外，還應(yīng)該用到下列器材中的_______(選填選項(xiàng)前的字母)。
A．長(zhǎng)約1 m的細(xì)線
B．長(zhǎng)約1 m的橡皮繩
C．直徑約1 cm的勻質(zhì)鐵球
D．直徑約10 cm的勻質(zhì)木球
（2）組裝單擺時(shí)，在擺線上端的懸點(diǎn)處，用一塊開(kāi)有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺(tái)的鐵夾將橡皮夾緊，如圖所示。這樣做的目的是
A．保證擺動(dòng)過(guò)程中擺長(zhǎng)不變
B．可使周期測(cè)量更加準(zhǔn)確
C．需要改變擺長(zhǎng)時(shí)便于調(diào)節(jié)
D．保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng)
（3）某同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，測(cè)量擺線長(zhǎng)l后，忘記測(cè)量擺球直徑，畫(huà)出了T2-l圖像，該圖像對(duì)應(yīng)下列圖中的 圖。
A
l
O
B
l
O
C
l
O
D
l
O
（4）某同學(xué)居家學(xué)習(xí)期間，注意到一水龍頭距地面較高，而且發(fā)現(xiàn)通過(guò)調(diào)節(jié)水龍頭閥門(mén)可實(shí)現(xiàn)水滴逐滴下落，并能控制相鄰水滴開(kāi)始下落的時(shí)間間隔，還能聽(tīng)到水滴落地時(shí)發(fā)出的清脆聲音。于是他計(jì)劃利用手機(jī)的秒表計(jì)時(shí)功能和刻度尺測(cè)量重力加速度。為準(zhǔn)確測(cè)量，請(qǐng)寫(xiě)出需要測(cè)量的物理量及對(duì)應(yīng)的測(cè)量方法。
18．（8分）如圖所示，質(zhì)量為m的小球A用一不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛在O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方的光滑桌面上有一個(gè)與A完全相同的靜止小球B，B距O點(diǎn)的距離等于繩長(zhǎng)L?，F(xiàn)將A拉至某一高度，由靜止釋放，A以速度在水平方向和B發(fā)生正碰并粘在一起。重力加速度為g。求：
（1）A釋放時(shí)距桌面的高度H。
（2）碰撞前瞬間繩子的拉力大小F。
（3）碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能。
19.（8分）導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中切割磁感線可以產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
（1）如圖1所示，一長(zhǎng)為l的導(dǎo)體棒ab在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞其一端b以角速度ω在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
（2）如圖2所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁感線方向豎直向下，將一長(zhǎng)為l、水平放置的金屬棒以水平速度v0拋出，金屬棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持水平，不計(jì)空氣阻力。求金屬棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
（3）如圖3所示，矩形線圈面積為S，匝數(shù)為N，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律。
M
N
K
A
-
+
20．（9分）如圖所示，電子從燈絲K發(fā)出（初速度不計(jì)），在KA間經(jīng)加速電壓U1加速后，從A板中心小孔射出，進(jìn)入由M、N兩個(gè)水平極板構(gòu)成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，M、N兩板間的距離為d，電壓為U2，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度與電場(chǎng)方向垂直，射出時(shí)沒(méi)有與極板相碰。已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不計(jì)電子的重力及它們之間的相互作用力。求：
（1）電子穿過(guò)A板小孔時(shí)的速度大小v；
（2）電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)垂直板方向偏移的距離y；
（3）電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)的速度方向。
21．（12分）某物理興趣小組通過(guò)以下裝置對(duì)火車速度和加速度進(jìn)行測(cè)量。如圖A所示，在火車頭下方安裝一枚磁體，并在鐵軌下埋設(shè)相距r的兩個(gè)5匝線圈，每匝都為四邊封閉的矩形，且都與測(cè)量?jī)x器相連。其原理如圖B所示，磁體下表面附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度，線圈材質(zhì)為銅制（其表面有絕緣漆），長(zhǎng)度，寬度為，銅絲直徑，線圈與測(cè)量?jī)x器間的線路阻值及測(cè)量?jī)x器內(nèi)阻忽略不計(jì)，測(cè)量數(shù)據(jù)如圖C所示。已知常溫下銅的電阻率，最終結(jié)果保留2位有效數(shù)字。
（1）求火車在處時(shí)的速度v1大小和在處時(shí)的速度v2大??；
A 實(shí)驗(yàn)裝置示意圖
B 實(shí)驗(yàn)原理圖
C 測(cè)量數(shù)據(jù)
（2）若火車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求火車加速度大小。
參考答案
第一部分共15題，每題3分，共45分。
1．D2．A3．B4．A5．C
6．C7．A8．B9．A10．B
11．C12．D13．C14．D15．D
第二部分共6題，共55分。
16．（8分）
（1）(2分)（2）① M(2分)② b(2分)無(wú)論如何移動(dòng)滑片，電壓表和電流表的示數(shù)始終為零（無(wú)法給待測(cè)電阻分壓）；當(dāng)滑片移動(dòng)到右端時(shí)，電源被短路。(2分)
17．（10分）
（1）AC（2分）（2）AC（2分）（3）C （2分）（4）需要測(cè)量的物理量：水滴下落的高度h和下落的時(shí)間t。測(cè)量h的方法：用刻度尺測(cè)量水龍頭出水口到地面的高度，多次測(cè)量取平均值；測(cè)量t的方法：調(diào)節(jié)水龍頭閥門(mén)，使一滴水開(kāi)始下落的同時(shí)，恰好聽(tīng)到前一滴水落地時(shí)發(fā)出的清脆聲。用手機(jī)測(cè)量n滴水下落的總時(shí)間tn,則t＝tn/n。（4分）
18．（8分）
（1）根據(jù)機(jī)械能守恒定律，解得（3分）
（2）根據(jù)牛頓第二定律有，解得（3分）
（3）設(shè)碰撞后A、B的速度為，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有
解得（2分）
19．（8分）（1）法一：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律
時(shí)間內(nèi)磁通量變化量
解得 （3分）
法二： ，解得 （3分）
（2）導(dǎo)體棒切割磁感線的速度為水平速度，電動(dòng)勢(shì)為（3分）
（3）（2分）
20．（9分）
（1）電子加速過(guò)程，根據(jù)功能關(guān)系，有，解得 （3分）
（2）電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，根據(jù)牛頓第二定律，有 （1分）
電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 （1分）
電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)，沿垂直于極板方向偏移的距離（1分）
得 （1分）
v
vy
???
答圖1
（3）電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)，垂直于極板方向的速度 （1分）
速度與水平方向夾角為?（如答圖?所示）
則 （1分）
（12分）
（1）由電阻定律知，線圈1、2阻值
當(dāng)火車經(jīng)過(guò)線圈上方時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
由圖C可知，在處，感應(yīng)電流，則
解得
在處，感應(yīng)電流，則
解得（8分）
（2）由勻加速直線運(yùn)動(dòng)知
解得加速度大小（4分）

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