物理试卷
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 如图所示，长为轻杆，一端连有质量的小球（视为质点），绕另一端O点在竖直平面内做圆周运动，当小球通过最低点时，杆对小球的拉力大小为，取重力加速度大小，则小球通过最低点时的速度大小为（ ）
A. B. C. D.
2. 研究光电效应实验的电路如图所示，电源电动势为，内阻不计；用频率为的光照射光电管阴极K，当滑动变阻器的滑片在最左侧时，微安表中的电流不为零；当滑动变阻器的滑片向右滑动使电压表的示数为时，微安表中的电流恰好为零。已知普朗克常量，则阴极K的逸出功为（ ）
A. B. C. D.
3. 一辆货车运载着完全相同的圆柱形光滑的空油桶，在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上一层只有一个质量为的桶C，自由地摆放在桶A、B之间。若桶A、桶B和汽车一起沿水平地面做匀速直线运动，如图所示。重力加速度大小为，则桶A对桶C的支持力大小为（ ）
A. B. C. D.
4. 如图所示，两圆弧中的电流大小相等，电流在圆心处产生的磁场的磁感应强度大小与其半径成反比，直线电流在其延长线上的磁感应强度为零，则关于图中两点（分别为各圆的圆心）的磁感应强度的大小关系和a处磁感应强度的方向，下列说法止确的是（ ）
A. 垂直纸面向外 B. 垂直纸面向外
C. 垂直纸面向里 D. 垂直纸面向里
5. 2020年12月17日，“嫦娥五号”从月球上取土归来，完成了中国航天史上一次壮举。探测器在月球表面完成取土任务返回地球升空时，在火箭推力作用下离开月球表面竖直向上做加速直线运动。一质量为m的物体，水平放置在探测器内部的压力传感器上，当探测器上升到距月球表面高度为月球半径的时，探测器的加速度大小为a，压力传感器的示数为F。已知引力常量为G，不计月球的自转，则月球表面的重力加速度大小为（ ）
A. B. C. D.
6. 某星球表面高度范围内，水平方向磁场的磁感应强度大小随高度由均匀减小至，为使航天器能在星球表面安全降落，可以利用电磁阻力来减小航天器下落速度。若在航天器上固定一边长为的正方形闭合线圈，航天器竖直降落时线圈平面始终与磁场垂直，上下两边始终处于水平状态，为使航天器速度为时产生的电磁阻力（只对该闭合线圈产生的作用力）为，则线圈电阻的阻值R为（ ）
A. B. C. D.
二、选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，每题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
7. 如图所示，一固定斜面的倾角为，一质量为的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于（为重力加速度大小），物块上升的最大高度为，则此过程中（ ）
A. 物块的重力势能减少了
B. 物块的动能损失了
C. 物块的机械能损失了
D. 物块克服摩擦力做功
8. 蹦床属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。某次比赛过程中，一运动员做蹦床运动时，利用力传感器测得运动员所受蹦床弹力F随时间t的变化图像如图所示。若运动员仅在竖直方向运动，不计空气阻力，取重力加速度大小。依据图像给出的信息，下列说法正确的是（ ）
A. 运动员的质量为
B. 运动员的最大加速度为
C. 运动员离开蹦床后上升最大高度为
D. 运动员离开蹦床后上升的最大高度为
9. 如图所示，面积为、匝数为20、总电阻为的矩形线圈，在磁感应强度大小为的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，线圈转动的角速度为。矩形线圈通过原、副线圈匝数比为的理想变压器给阻值为的电阻R供电，下列说法正确的是（ ）
A. 电阻R中电流方向每秒变化10次
B. 线圈中的感应电动势的有效值为
C. 变压器原线圈中的电流为
D. 线圈上的发热功率与电阻R上的发热功率相等
10. 如图所示，在光滑绝缘水平面上的O点处固定一带电荷量为Q的点电荷，一电荷量为的带正电小球仅在库仑引力的作用下绕Q做椭圆运动，O点为椭圆的一个焦点，两顶点到O点的距离分别为a和。现将小球所带电荷量改为，并使小球仅在库仑引力的作用下以的半径绕O点做匀速圆周运动，若小球带电荷量为时在M点所受的库仑力与带电荷量为时在N点所受的库仑力大小相等，则下列说法正确的是（ ）
A. 在点电荷Q形成的电场中，M点的电势高于N点的电势
B. 小球沿椭圆轨道运动时，在M点的电势能小于在N点的电势能
C.
D. 小球在圆轨道上运动时动能大于小球在椭圆轨道上运动经过N点时动能的4倍
三、非选择题：共52分。第11~14题为必考题，每个试题考生都必须作答。第15~16题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共43分。
11. 在“探究加速度与力、质量的关系”时，某班A小组同学按教材中的实验方案组装了一套实验装置如图甲所示，B小组同学自己设计了另一套实验装置如图乙所示。其中B小组同学将拉力传感器测出的拉力F直接认为等于小车所受的合力。
（1）为了让细线的拉力等于小车所受的合力，A小组同学将木板右侧垫高以补偿小车运动过程中所受的阻力．你认为B小组同学是否应将木板右侧垫高以补偿小车运动过程中所受的阻力：___________（填“是”、“否”或“无影响”）。
（2）为了让小盘和重物所受的重力等于细线的拉力，A小组同学让小盘和重物的总质量m远小于小车的总质量M．你认为B小组同学是否必须让小盘和重物的总质量m远小于小车的总质量_________（填“是”或“否”）。
（3）B小组同学通过对另一条清晰纸带的分析，在图像中描出了一些点，如图丙所示．则小车运动的加速度大小________（结果保留两位有效数字）。
12. 某小组同学在做“测定电源的电动势和内阻”的实验时，选用了一节新干电池（电池上标注的电动势为，内阻小于）。除新干电池外，实验室还提供了以下实验器材：
A．电阻箱； B．电流表A（量程，内阻）；
C．定值电阻； D．定值电阻；
E．定值电阻； F．定值电阻； G．开关一个，导线若干。
（1）小华同学设计了如图所示的电路，若将电流表A与串联的电阻当作电压表使用，为了减小实验误差同时方便读数与计算，与电流表A串联的电阻应选用_________（填“”、“”或“”）。
（2）闭合开关，调节电阻箱，记录多组电阻箱接入电路的阻值R及对应电流表的示数Ⅰ。为了减小实验误差，可直接寻找Ⅰ与R的关系，为便于使用图像法处理数据，应作出与_________的关系图像。若作出的图像中直线斜率，纵轴截距，则电池的电动势______V、内阻________。（结果均保留到小数点后两位）
13. 如图所示，宽度的匀强磁场区域和宽度的匀强电场区域相互平行，匀强磁场的磁感应强度大小、方向垂直于纸面向里，匀强电场的电场强度大小、方向与区域边界平行。一与边界垂直的直线，与磁场和电场区域边界的交点分别为。一质量、电荷量的带负电粒子，从M点以速率沿与成角垂直射入磁场，经电场偏转后最终通过直线上的a点（图中未标出），不计粒子受到的重力。求：
（1）带电粒子离开磁场时到直线的距离；
（2）带电粒子在电场中运动的时间t及加速度大小a。
14. 距光滑水平平台右端处有一木块A（视为质点），紧靠平台右端的水平地面上放置一右侧带挡板（厚度不计）的水平木板B，木板的质量，长度，且木板的上表面与平台等高。木块A在水平向右、大小的拉力作用下由静止开始运动，当木块A运动到平台右端时立即撤去拉力。已知木块A与木板B、木板B与水平地面间的动摩擦因数均为取重力加速度大小。
（1）若木块A的质量，求木块A与木板B右侧挡板碰撞前的速度大小；
（2）若木块A的质量，木块A与木板B的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短，求木板B向右运动的最大距离；
（3）若木块A与木板B碰撞后粘在一起，为使碰撞后整体向右运动的距离最大，求木块A的质量m及木板运动的最大距离。
（二）选考题：共9分．请考生从2道题中任选一题作答，并用2B铅笔将答题卡上所选题目对应的题号右侧方框涂黑，按所涂题号进行评分；多涂、多答，按所涂的首题进行评分；不涂，按本选考题的首题进行评分。
【选修3-3】（9分）
15. 如图所示，一竖直放置的汽缸内上下两活塞（质量均可忽略不计）之间封闭一定质量的理想气体，汽缸顶部竖直连接有横截面积为汽缸横截面积的足够长圆筒，圆筒上端与大气相通，活塞A上方的汽缸和圆筒内均装有水银，活塞B固定。当汽缸内气柱长时，水银柱的高度分别为和。两活塞与筒壁间的摩擦不计，外界大气压始终为，环境的热力学温度。求：
（1）解除活塞B的固定，并用力缓慢推活塞B，若汽缸内气体温度不变，当水银刚好完全进入圆筒时，汽缸内气柱的长度；
（2）若保持活塞B不动而给气体加热，当水银刚好完全进入圆筒时，汽缸内气体的热力学温度T。
【选修3-4】（9分）
16. 如图所示，边长为L的等边三棱镜面镀有反光膜（厚度不计）。一单色光从面上的D点与面成角射入三棱镜，经镜面反射后，从边上的E点射出。已知B点到D点的距离点到E点的距离，光在真空中的传播速度为c。求：
（1）三棱镜的折射率；
（2）该单色光从边射出时的折射角及其在三棱镜中的传播时间。
参
1.D
2.A
3.B
4.A
5.D
6.C
7.BD
8.BC
9.BC
10.BD
11. (1). 是 (2). 否 (3). 4.8
12. (1). (2). (3). 1.54 (4). 0.50
13.（1）1m；（2）；
14.（1）；（2）；（3）；
15.（1）；（2）
16.（1）；（2）下载本文
