陳繼紅

本試卷共16小題，滿分100分，考試用時75分鐘。

一、?單選選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1.?根據(jù)圖1所給圖片結(jié)合課本相關(guān)知識，下列說法正確的是（???）

A.?圖甲是電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣，證明電子具有粒子性

B.?圖乙是利用不同氣體制成的五顏六色的霓虹燈，原因是各種氣體原子的能級不同，躍遷時發(fā)射光子的能量不同，光子的頻率不同

C.?圖丙是工業(yè)上使用的用射線檢測金屬板厚度的裝置，在α、β、γ三種射線中，最有可能使用的射線是β射線

D.?圖丁是原子核的比結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)A的關(guān)系圖像，由圖可知中等大小的核的比結(jié)合能最大，即（核反應(yīng)中）平均每個核子的質(zhì)量虧損最小

2.?2020年12月23日，清晨7點23分，一顆明亮的火球劃過青海玉樹和西藏昌都交界的高空。如圖2所示，一塊隕石從外太空飛向地球，到A點剛好進入大氣層，之后由于受地球引力和大氣層空氣阻力的作用，軌道半徑漸漸變小，則下列說法中正確的是（???）

A.?隕石正減速飛向A處

B.?隕石繞地球運轉(zhuǎn)時角速度漸漸變小

C.?隕石繞地球運轉(zhuǎn)時速度漸漸變大

D.?進入大氣層后，隕石的機械能漸漸變大

3.?如圖3所示，一同學(xué)用斜向下的推力F作用在靜止在水平面的書箱上，書箱仍處于靜止狀態(tài)，受到力F后，書箱所受的（???）

A.?支持力變大

B.?靜摩擦力不變

C.?支持力仍與重力平衡

D.?支持力小于重力

4.?如圖4所示，電荷量為q（q>0）?的點電荷固定在一正方體的頂點P，A、B為正方體的兩頂點，下列說法正確的是（???）

A.?A點和B點的電場強度相同

B.?沿AB邊，從A點到B點，電勢先減小后增大

C.?一個負電荷在A點的電勢能等于在B點的電勢能

D.?將一負電荷從A點移動到B點，電場力所做的總功為負

5.?如圖5所示，兩相同小球距地面高度相同，其中一個水平拋出，另一個以相同速率豎直上拋，不計空氣阻力，下列說法正確的是（???）

A.?兩小球落地時動量相同

B.?兩小球落地時重力的瞬時功率相等

C.?兩小球落地時動能相等

D.?從拋出到落地，兩小球重力的沖量相等

6.?以下ABCD四個選項中“⊙”表示垂直紙面向外的長直電流，“⊕”表示垂直紙面向里長直電流：圖中各導(dǎo)線中電流強度均為I;AB圖中各導(dǎo)線正好位于正三角形三個頂點上，O為正三角形的幾何中心，CD圖中各導(dǎo)線正好位于正方形四個頂點上，O為正方形的幾何中心.?則這四副圖中O點磁感應(yīng)強度為零的是

7.?海洋中蘊藏著巨大的能量，利用海洋的波浪可以發(fā)電.?在我國南海上有一浮桶式波浪發(fā)電燈塔，其原理示意圖如圖6中甲圖所示.?浮桶內(nèi)的磁體通過支柱固定在暗礁上，浮桶內(nèi)置的線圈隨波浪相對磁體沿豎直方向運動，且始終處于磁場中，該線圈與阻值R=15？贅的燈泡相連.?浮桶下部由內(nèi)、外兩密封圓筒構(gòu)成（圖中斜線陰影部分），如圖6中乙圖所示，其內(nèi)為產(chǎn)生磁場的磁體，與浮桶內(nèi)側(cè)面的縫隙忽略不計.?匝數(shù)N=200線圈所在處的磁感應(yīng)強度B=0.2?T，線圈直徑D=0.4?m，線圈電阻r=1？贅.?重力加速度g取10m/s2，？仔2≈10.?若浮桶隨波浪上下運動的速度可表示為v=0.4？仔?sin?？仔t（m/s）.?則下列說法正確的是（???）

A.?波浪發(fā)電產(chǎn)生電動勢e的瞬時值表達式為e=0.32?sin?？仔t（V）

B.?燈泡中電流i的瞬時值表達式為i=0.02?sin?？仔t（A）

C.?燈泡的電功率為120W

D.?燈泡兩端電壓的有效值為V

二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

8.?在奧運會的口號是“更高、更快、更強”，是運動員展示力與美的機會.?在一次比賽中，一個運動員奮力拋出鉛球，其運動軌跡如圖7所示.?已知在B點時的速度與加速度相互垂直，不計空氣阻力，則下列表述正確的是（???）

A.?鉛球在豎直上方向做勻變速直線運動

B.?鉛球從B點到D點加速度與速度始終垂直

C.?鉛球被拋出后的運動過程中，速度時刻在變化

D.?B點是鉛球運動軌跡的最高點，運動速度為零

9.?如圖8中圖甲所示，在一直立的光滑管內(nèi)放置一輕質(zhì)彈簧，一質(zhì)量為m的小球，從距彈簧上端高2x0處由靜止自由釋放，在接觸到彈簧后繼續(xù)向下運動，將彈簧壓縮至最低點，壓縮量為x0?.?若以小球開始下落的位置為原點，豎直向下建立坐標軸Ox，則小球的速度平方v2隨x的變化圖像如圖乙所示.?已知彈簧的勁度系數(shù)為k，重力加速度為g，則下列判斷正確的是（???）

A.?對應(yīng)于圖乙A點：xA=2x0，重力的瞬時功率最大

B.?OA直線的斜率為g

C.?對應(yīng)于圖乙B點：xB=2x0+，重力的瞬時功率最大

D.?對應(yīng)于圖乙C點：xc=3x0，彈簧的彈性勢能最大為3mgx0

10.?如圖9，方向豎直向上的勻強磁場中固定著兩根位于同一水平面內(nèi)的足夠長平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上靜止著與導(dǎo)軌接觸良好的兩根相同金屬桿1和2，兩桿與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)相同且不為零，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力?，F(xiàn)用平行于導(dǎo)軌的恒力F拉金屬桿2使其開始運動，在足夠長時間里，下列描述兩金屬桿的速度v隨時間t變化關(guān)系的圖像中，可能正確的是（???）

三、非選擇題：共54分。第11～14題為必考題，考生都必須作答。第15～16題為選考題，考生根據(jù)要求作答。

（一）必考題，共42分。

11.（7分）將橡皮筋的一端固定在A點，另一端拴上兩根細繩，每根細繩分別連著一個量程為5N、最小刻度為0.1N的彈簧測力計，沿著兩個不同的方向拉彈簧測力計。當橡皮筋的活動端拉到O點時，兩根細繩相互垂直，圖10中甲圖所示，這時彈簧測力計的示數(shù)可從甲圖中讀出。

（1）由圖10中甲圖可讀得兩個相互垂直的拉力的大小分別為______?N和______?N;

（2）在如圖10中乙圖所示的方格紙上，按作圖法的要求畫出這兩個力及它們的合力;

（3）當兩根細繩之間的夾角由相互垂直逐漸減小到35°時，保持橡皮筋的活動端拉到O點，兩個彈簧測力計拉力的合力大小為______?N。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

12.（9分）某同學(xué)要將一量程為300mV的毫伏表改裝成量程為3V的電壓表，該同學(xué)測得毫伏表內(nèi)阻為1000？贅，經(jīng)計算后將一阻值為R0的電阻與該毫伏表連接，進行改裝。然后利用一標準電壓表V，根據(jù)圖11中甲圖所示電路對改裝后的電壓表進行檢測（虛線框內(nèi)是改裝后的電壓表）。

（1）根據(jù)甲圖和題目所給的條件，將圖11中乙圖中的實物進行連線。

（2）當標準電壓表V的示數(shù)為2.00V時，毫伏表的指針位置如圖11中丙圖所示。由此可以推測出所改裝電壓表的量程不是預(yù)期值，而是________（正確答案標號）。

A.?1.80VB.?2.40VC.?2.70VD.?3.75V

（3）產(chǎn)生上述問題的原因可能是________（正確答案標號）。

A.?毫伏表內(nèi)阻測量錯誤，實際內(nèi)阻小于1000?Ω

B.?毫伏表內(nèi)阻測量錯誤，實際內(nèi)阻大于1000?Ω

C.?R0值計算錯誤，接入的電阻偏大

D.?R0值計算錯誤，接入的電阻偏小

（4）要達到預(yù)期目的，無論毫伏表測得的內(nèi)阻是否正確，都不必重新測量，只需要將阻值為R0的電阻換成阻值為kR0的電阻即可，其中k=________。

13.（10分）如圖12所示，單板滑雪U形場地比賽中的U形池由兩個完全相同的圓弧滑道AB、CD和水平滑道BC構(gòu)成，圓弧滑道的半徑R為10m，B、C分別為圓弧滑道的最低點，一質(zhì)量M為50kg的運動員從軌道A處由靜止滑下，由于在A到B向下滑行過程中運動員額外做功，運動員在D點豎直向上滑出軌道上升的最高點離D點高度H為5m，滑板的質(zhì)量m為5kg，不計軌道摩擦和空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，求：

（1）在圓弧滑道的B點對軌道的壓力;

（2）從A到B的過程中運動員額外做的功。

14.（16分）如圖13所示，一絕緣“？奐”形桿由兩段相互平行的足夠長的水平直桿PQ、MN和一半徑為R的光滑半圓環(huán)MAP組成，固定在豎直平面內(nèi)，其中MN桿是光滑的，PQ桿是粗糙的，整個裝置處在水平向左的勻強電場中.?在PM左側(cè)區(qū)域足夠大的范圍內(nèi)同時存在垂直豎直平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B.?現(xiàn)將一質(zhì)量為m、帶正電電量為q的小環(huán)套在MN桿上，小環(huán)所受的電場力為重力的0.5倍.（已知重力加速度為g）

（1）若將小環(huán)由D點靜止釋放，則剛好能到達P點，求DM間的距離;

（2）在滿足第一問的情況下，小環(huán)在A點對圓環(huán)的壓力;

（3）若將小環(huán)由M點右側(cè)5R處靜止釋放，設(shè)小環(huán)與PQ桿間的動摩擦因數(shù)為μ，小環(huán)所受最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，求小環(huán)在整個運動過程中克服摩擦力所做的功.

（二）選考題：共12分。請考生從2道題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計分。

15.[選修3-3]（12分）

（1）（4分）分子間的作用力跟分子間距離的關(guān)系如圖4所示，從圖14中可看出，隨著分子間距離由零開始逐漸增大，分子力大小的變化情況為______________

___________________________;當分子間距離為_________（選填“r1”或“r2”）時，分子間的吸引力與排斥力大小相等。

（2）（8分）圖15是某同學(xué)用手持式打氣筒對一只籃球打氣的情景。已知籃球內(nèi)部容積為7.5?L，環(huán)境溫度為27?℃，大氣壓強為1.0?atm，打氣前球內(nèi)氣壓等于外界大氣壓強，手持式打氣筒每打一次氣能將0.5?L、1.0?atm的空氣打入球內(nèi)，當球內(nèi)氣壓達到1.6?atm時停止打氣（1?atm=1.0×105?Pa），假設(shè)整個過程中籃球沒有變形。

（i）在打氣之前當籃球內(nèi)溫度變?yōu)槎嗌贁z氏度時籃球內(nèi)氣壓達到1.2?atm;

（ii）要使籃球內(nèi)氣壓達到1.6?atm，求需打氣的次數(shù)N（設(shè)打氣過程中氣體溫度不變）。

16.[選修3-4]（12分）

（1）（4分）甲、乙兩列簡諧橫波沿x軸傳播時相遇，t=0時，甲、乙的波動圖象分別如圖16中實線、虛線。已知兩列波的波速大小相等，則甲的周期______乙的周期（選填“等于”、“大于”或“小于”）;若甲的周期為0.5s，則t=0.75?s時，x=4?m處質(zhì)點的位移為_______（選填“零”、“正值”或“負值”）。

（2）（8分）如圖17所示，AOB為扇形玻璃磚，一細光束照射到AO面上的C點，入射光線與AO面的夾角為30°，折射光線平行于BO邊，圓弧的半徑為R，C點到BO面的距離為，AD⊥BO，∠DAO=30°，光在空氣中的傳播速度為c，求：

（i）玻璃磚的折射率;

（ii）光在玻璃磚中傳播的時間。

參考答案：

1～7：?B??C??A??C??C??D??C????????8～10：AC??CD??BD

11.（7分）答案：2.50（1分）?4.00?（1分）?見解析圖1（3分）???4.72（2分）

12.（9分）答案：見解析圖2（3分） B（2分） BD（2分） （2分）

13.（10分）答案：（1）（6分）2200N，方向豎直向下;（2）（4分）2750J

解析：（1）從最低點B點到最高點的過程中，

由機械能守恒定律（M+m）v2=（M+m）g（R+H）……①（2分）

在最低點對運動員FN?-（m+M）g=（m+M）……②（2分），解得FN?=2200N……③（1分）

由牛頓第三定律得運動員對軌道的壓力為2200N，方向豎直向下;（1分）

（2）從A到B的過程中以人和滑板為研究對象，設(shè)此過程中人額外做的功為W，則

W+（M+m）gR=（M+m）v2……④（2分），

解得W=2750J?……⑤（2分）

14.（16分）答案：（1）（4分）?4R;

（2）（6分）小環(huán)在A點對圓環(huán)的壓力大小為N=mg+Bq，方向水平向左;

（3）（6分）當？滋≥，Wf?=？滋mgx=;當？滋<，Wf?=mgR。

解析：（1）設(shè)電場強度為E，DM距離為L，對小環(huán)從D至P，由動能定理：

EqL-mg·2R=0-0……①（2分）

題意有Eq=mg……②（1分）

結(jié)合得L=4R……③（1分）

（2）設(shè)小環(huán)在A點速度為vA，對小環(huán)從D至A的過程，由動能定理：

Eq·5R-mgR=mv2A-0……④（2分）

由小環(huán)在A點的受力分析及牛頓第二定律得：

N-Eq-BqvA=mv2A/R……⑤（2分）

由④⑤式可得N=mg+Bq……⑥（1分）

根據(jù)牛頓第三定律，小環(huán)在A點對圓環(huán)的壓力大小為N=mg+Bq，方向水平向左。（1分）

（3）小環(huán)首次到P點速度不為零，將向右運動，當速度為零時，若滿足

（i）Eq≤fm=?？滋mg，即？滋≥（1分），小環(huán)將保持靜止。設(shè)此時小環(huán)距P點水平距離為x，則對全程由動能定理：

Eq（5R-x）-mg·2R-？滋mgx=0-0……⑦（1分）

則克服摩擦力做功Wf?=?？滋mgx=……⑧（1分）

（ii）Eq>fm=?？滋mg，即?？滋<（1分），小環(huán)將來回往復(fù)運動，最終會在P點的速度減為零。對全程由動能定理：Eq5R-mg·2R-Wf?=0-0……⑨（1分）

得克服摩擦力做功Wf?=mgR……⑩（1分）

15.[選修3-3]（12分）

答案：（1）先減小到零再增大到某一峰值然后減小到零（或“先減小后增大再減小”）（2分），r1（2分）。（2）（i）（4分）87?℃;（ii）（4分）9（次）

解析：（1）每空2分

（2）（i）設(shè)大氣壓強為p0，籃球內(nèi)氣體初始狀態(tài)參量分別為p1、T1，溫度降低后狀態(tài)參量分別為p2、T2，由整個過程中籃球沒有變形，可視為等容變化，根據(jù)氣體狀態(tài)方程得

=……①（2分）其中p1=p0、T1=300?K、p2=1.2?p0，

代入數(shù)據(jù)得?T2=360K……②（1分），t2=87?℃?……③（1分）

（ii）設(shè)籃球內(nèi)部容積為V=7.5?L，打氣筒每打一次氣的體積△V=0.5?L，最后籃球內(nèi)氣壓達為p3=1.6?atm，

由玻意耳定律，有p0（V+N△V）=p3?V……④（2分）??解得N=9（次）……⑤（2分）

16.[選修3-4]（12分）

答案：（1）小于（2分）;負值（2分）。（2）（i）（4分）n=;（ii）（4分）t=

解析：（1）每空2分

（2）（i）光束射到玻璃磚AO界面時，由于入射光線與AO面的夾角為30°，又因∠DAO=30°由圖中的幾何關(guān)系可知，入射角i=60°……①，（1分）

經(jīng)玻璃折射后，因折射光線平行于BO邊，由圖中的幾何關(guān)系可知，在AO界面折射角r=30°……②，（1分）

由n=……③（1分），解得n=……④（1分）

（ii）光在玻璃中傳播過程中有n=……⑤（1分）

光在玻璃中傳播的路程為L=tan?30°+……⑥（1分）

又因L=vt……⑦（1分），解得t=……⑧（1分）

責任編輯?李平安