2021年北京朝陽區(qū)高三年級下冊高考物理二模試卷（含詳解）

朝陽區(qū)2021屆高三年級二?？荚囄锢碓嚲?021.5

（考試時間90分鐘滿分100分）

第一部分

本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。

1.將中子、質(zhì)子緊緊束縛在核內(nèi)，形成穩(wěn)定原子核的力是

A.萬有引力B.庫侖力C.核力D.分子力

2.關(guān)于氣體壓強的說法，下列選項正確的是

A.氣體對容器的壓強源于氣體分子的熱運動

B.氣體對容器的壓強源于氣體分子受到重力作用

C.氣體分子密集程度增大，氣體壓強一定增大

D.氣體分子平均動能增大，氣體壓強一定增大

3.利用如圖所示裝置做光電效應(yīng)實驗，用單色光照射某種金屬表面，有光電子逸出。若要使光電子

的最大初動能增大，下列選項正確的是

B.僅換用頻率更大的光

C.僅增大入射光的強度D.僅增大A、K極板間電壓

4.某質(zhì)點做簡諧運動的振動圖像如圖所示。關(guān)于該簡諧振動，下列選項正確的是

振幅為10cmB.周期為2s

C.片Is時，質(zhì)點的速度為負的最大值D.u3s時，質(zhì)點的加速度為正的最大值

5.關(guān)于“用油膜法估測油酸分子大小”的實驗，下列選項正確的是

A.將油膜看作單層分子薄膜，且不考慮油酸分子間的空隙

B.利用畫有油膜輪廓的坐標方格計算油膜面積時，舍去所有不足一格的方格

C.測一滴油酸酒精溶液的體積時，只需將其滴入量筒即可D.若油酸未完全散開，會使測出的分子

直徑偏小

6.如圖所示，在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，將實驗儀器按要求安裝在光具座上，一同學(xué)

觀察到清晰的干涉條紋。若他對實驗裝置進行改動后，在像屏上仍能觀察到清晰的干涉條紋，但條紋間

距變窄。以下改動可能會實現(xiàn)這個效果的是

燈泡凸透鏡濾光片單縫雙縫遮光筒像屏

1-1

fl;斗口

U,測量頭

僅將濾光片向右移動靠近單縫

B.僅將單縫與雙縫的位置互換

C.僅將紅色濾光片換成綠色濾光片D.僅將單縫向左移動少許

7.如圖所示，用AC、CO兩根輕繩將物塊懸于水平輕桿8c的下方，其中8為光滑轉(zhuǎn)軸，C為結(jié)

點，輕桿8C始終保持水平，重物靜止不動。已知物塊質(zhì)量為相，重力加速度為g。設(shè)AC、CO繩的拉力

C.若4點上移，則FAC變大D.若A點下移，則變大

8.在如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻和定值電阻的阻值均為〃滑動變阻器的最大阻值為2r。閉合開

關(guān)，將滑動變阻器的滑片P由。端向。端滑動的過程中，下列選項正確的是

A.電壓表的示數(shù)變大B.電流表的示數(shù)變大

C.電源的效率變大D.滑動變阻器消耗功率變大

9.如圖所示，鋁管豎直置于水平桌面上，小磁體從鋁管正上方由靜止開始下落，在磁體穿過鋁管的

過程中，磁體不與管壁接觸，且無翻轉(zhuǎn)，不計空氣阻力。下列選項正確的是

A.磁體做勻加速直線運動

B.磁體的機械能守恒

C.磁體動能的增加量小于重力勢能的減少量

D.鋁管對桌面的壓力大于鋁管和磁體的重力之和

10.國產(chǎn)大飛機C919是我國按照國際民航規(guī)章自行研制、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的噴氣式民用飛機，于

2017年5月5日成功首飛。如圖所示，飛機在起飛過程中的某時刻水平分速度為60m/s,豎直分速度為

6m/s,己知在此后的Imin內(nèi)，飛機在水平方向做加速度為2m*的勻加速直線運動，豎直方向做加速度

為0.2m/s2的勻加速直線運動。關(guān)于這Imin內(nèi)飛機的運動與受力情況，下列選項正確的是

A.飛機受到的合力豎直向上B.飛機的運動軌跡

為曲線

C.前20s內(nèi)，飛機上升的高度為120mD.前20s內(nèi)，飛機水平方向的平均速度為80m/s

11.如圖所示，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，有一段靜止的長為L的通電導(dǎo)線，磁場方向垂直

于導(dǎo)線。設(shè)單住垮度導(dǎo)線中有〃個自由電荷，每個自由電荷的電荷量都為q,它們沿導(dǎo)線定向移動的平均

速率為丫。下列選項正確的是

XXXXBx

()0

XIXXXIX

“~A.導(dǎo)線中的電流大小為地0B.這段導(dǎo)線受到的安培

力大小為nLqvB

C.沿導(dǎo)線方向電場的電場強度大小為D.導(dǎo)線中每個自由電荷受到的平均阻力大小為供8

12.利用如圖I所示的實驗粗略測量人吹氣產(chǎn)生的壓強。兩端開口的細玻璃管水平放置，內(nèi)部截面

積為S。管內(nèi)塞有潮濕的小棉球，其質(zhì)量為瓶，與B端的距離為X。實驗者從玻璃管的A端均勻吹氣，棉

球從8端飛出，落地點為C。測得C點與B端的水平距離為/,棉球下落高度為人多次改變x,測出對

應(yīng)的/,畫出Bx的圖像如圖2所示，圖線的斜率為鼠不計棉球與管壁的摩擦，不計空氣阻力。下列選

項正確的是A.實驗中小棉球在玻璃管中做勻速運動

B.獲取圖2中各組數(shù)據(jù)時可以改變每次吹氣的壓強

C.由題中數(shù)據(jù)可求得小棉球到達8端的速度為。目

D.由于人吹氣使小棉球兩側(cè)產(chǎn)生的壓強差為颯

4hS

13.實驗室有一個變壓器，一側(cè)

線圈的標記為200匝，另一側(cè)線圈匝數(shù)無標記，小明對它進行了實驗探究。他用200匝的線圈作為原線

圈，用匝數(shù)未知(記為N)的線圈作為副線圈，如圖1所示，分別測量不同輸入電壓對應(yīng)的輸出電壓，

測量結(jié)果如表1所示；將原副線圈互換，如圖2所示，重復(fù)上述操作，測量結(jié)果如表2所示。實驗過程

中電源、電壓表均正常工作。

表2

第1組第2組第3組第4組

輸入電壓t7i(V)4.01.9輸入電壓U|'(V)8.26.1

輸出電壓s(v)8.03.7輸出電壓S'(V)3.22.3

電壓比Ui/S0.500.51電壓比UilUi2.562.65

分析表中數(shù)據(jù)，以下推理正確的是

A.若線圈的200匝標識是準確的，則匝數(shù)N多于400匝

B.按圖1實驗時變壓器沒有損耗，按圖2實驗時變壓器有損耗

C.按圖1實驗時兩側(cè)線圈中電流頻率相同，按圖2實驗時頻率不同

D.若使用直流電源進行以上實驗，能夠較好的得到幺=七

14.在運用動量定理處理二維問題時，可以在相互垂直的尤、y兩個方向上分別研究。如圖質(zhì)量為“

的彈性薄片沿傾斜方向落到足夠大水平彈性面上，碰前瞬間速度為加方向與水平方向夾角a=30。。薄片

與彈性面間的動摩擦因數(shù)〃=0.5。不計空氣阻力，碰撞過程中忽略薄片重力。薄片每次碰撞前后豎直方向

的速度大小保持不變，并且在運動過程中始終沒有旋轉(zhuǎn)。下列選項正確的是

“A.薄片第1次碰后離開水平面瞬間，速度方向與水平面間夾角仍為

30°

B.薄片每次與水平面碰撞過程中，受到的沖量均相等

C.薄片在與水平面多次碰撞后，最終將靜止在水平面上

D.薄片與水平面碰撞兩次后，水平位移將不再增加

第二部分

本部分共6題，共58分。

15.(8分)某同學(xué)借助圖I所示裝置驗證動量守恒定律，長木板的一端墊有小木塊，可以微調(diào)

木板的傾斜程度，以平衡摩擦力，使兩個小車均能在木板上做勻速直線運動。小車1前端貼有橡皮

泥，后端與穿過打點計時器的紙帶相連，接通打點計時器電源后，讓小車1以某速度做勻速直線運

動，與置于木板上靜止的小車2相碰并粘在一起，之后繼續(xù)做勻速直線運動。打點計時器電源頻率為

50Hz,得到的紙帶如圖2所示，已將各計數(shù)點之間的距離標在圖上。

橡皮泥

小車打點計時器

'Lil/i力2,13.75,11.401（cm）、圖［圖20）圖2中的數(shù)據(jù)有A8、BC、

CD、四段，計算小車1碰撞前的速度大小應(yīng)選段，計算兩車碰撞后的速度大小應(yīng)選

段。

（2）若小車1的質(zhì)量（含橡皮泥）為0.4炮，小車2的質(zhì)量為0.2kg,根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)，碰前兩小車的

總動量是0.685炮?向$,碰后兩小車的總動量是炮?m/s。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（3）關(guān)于實驗的操作與反思，下述說法正確的是。

A.實驗中小車1必須從靜止釋放

B.若小車1前端沒貼橡皮泥，不影響實驗驗證

C.上述實驗裝置不能驗證彈性碰撞規(guī)律

16.（10分）（1）某同學(xué)用多用電表測量某些電學(xué)量。經(jīng)過正確操作，兩次測量時的指針位置均指在

如圖1所示的位置。一次測量直流電壓，所選量程為50V,則讀數(shù)應(yīng)為V；一次測量電阻，記

錄的讀數(shù)為1600C,則所選倍率為（選填“、1，”儀10，“儀100”或“*1廣）。

50000^A-V-Q4

2500Q/V（2）在上一間用多用電表測量完電阻后，需要繼續(xù)測量

一個阻值約為13c的電阻。在用紅、黑表筆接觸這個電阻兩端之前，以下有些操作步驟是必需的，請選

擇正確的操作并按正確順序?qū)懗鲂蛱杘

①將紅表筆和黑表筆接觸

②把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“x1”位置

③把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“X10”位置

④調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使指針指向歐姆零點

（3）常用的多用電表是由小量程的電流表（表頭）改裝而成的。有一塊滿偏電流為50|JA、內(nèi)阻為

800。的小量程電流表，現(xiàn)要將它改裝成0~1mA、0~10mA兩個量程的電流檔，某同學(xué)設(shè)計了如圖2、圖3所

示的兩個電路。在圖2所示的電路中用—R2（選填“〉”或“<”）；從保護表頭的角度，請你分析說明圖2、

圖3哪種設(shè)計更合理：。

圖317.(9分)

2021年3月，在自由式滑雪世錦賽中，我國小將谷愛凌奪得兩枚金牌。我們將她在滑雪坡面上向下

滑行的一段過程，簡化為小物塊沿斜面下滑的過程，如圖所示。已知物塊質(zhì)量為“與斜面間的動摩擦

因數(shù)為〃，斜面傾角為仇重力加速度為g,不計空氣阻力。

(1)在圖中畫出物塊的受力示意圖;

(2)求物塊沿斜面下滑的加速度大小〃；

求物塊沿斜面下滑的速度大小為v時，重力的瞬時功率匕

18.(9分)如圖所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，間距為L一端與阻值為R的電

阻相連。導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為瓦一根質(zhì)量為，”的金屬棒置于導(dǎo)軌

上，其長度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接觸良好。仁0時金屬棒以初速度w沿導(dǎo)軌向右運動，不計空氣阻

力，不計導(dǎo)軌及金屬棒的電阻。求：

(1)六。時金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小E；

(2)=0時金屬棒所受安培力的大小F；

(3)U0之后的整個運動過程中電阻R產(chǎn)生的熱量。。

19.(10分)北京時間2020年12月2日4時53分，探月工程“嫦娥五號”的著陸器和上升器組合體

完成了月壤采樣及封裝。封裝結(jié)束后上升器的總質(zhì)量為如它將從著陸器上發(fā)射，離開月面。已知月球

質(zhì)量為M,表面重力加速度為g,引力常量為G,忽略月球的自轉(zhuǎn)。

(1)求月球的半徑R；

(2)月球表面沒有大氣層。上升器從著陸器上發(fā)射時，通過推進劑燃燒產(chǎn)生高溫高壓氣體，從尾部

向下噴出而獲得動力，如圖所示。已知噴口橫截面積為S,噴出氣體的密度為p,若發(fā)射之初上升器加速

度大小為m方向豎直向上，不考慮上升器由于噴氣帶來的質(zhì)量變化，求噴出氣體的速度大小也

（3）不計其它作用力時，上升器繞月飛行可認為是上升器與月球在彼此的萬有引力作用下，繞二者

連線上的某一點。做勻速圓周運動。若認為在0點有一靜止的“等效月球”，替代月球?qū)ι仙鞯淖饔茫?/p>

上升器繞“等效月球”做勻速圓周運動，周期不變。求“等效月球”的質(zhì)量“。二

20.（12分）靜止電荷在其周圍空間產(chǎn)生的電場，稱為靜電場；隨時間變化的磁場在其周圍空間激發(fā)

的電場稱為感生電場。

（1）如圖1所示，真空中一個靜止的均勻帶電球體，所帶電荷量為+。，半徑為上靜電力常量為

k%r(r<R)

晨距球心r處電場強度的大小分布滿足如下關(guān)系：E

a.將電荷量為q的試探電荷放在距離帶電球球心2R

處，求其受到的靜電力大小F；

b.在圖2坐標系中畫出E-r圖像，并借助該圖像求出帶電球的球心與球面間的電勢差

（2）如圖3所示，在紙面內(nèi)以。為圓心、半徑為。的圓形區(qū)域內(nèi)，分布著垂直紙面向里的磁場，磁

感應(yīng)強度8的大小隨時間均勻增加，變化率為譏該變化磁場激發(fā)感生電場，距圓心r處的電場強度大小

k/、

-r（r<a）

分布滿足如下關(guān)系：E=；

履1,、、

通俗解析：朝陽區(qū)2021屆高三年級二?？荚囄锢碓嚲?021.5

（考試時間90分鐘滿分100分）

第一部分

本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。

1.將中子、質(zhì)子緊緊束縛在核內(nèi)，形成穩(wěn)定原子核的力是

A.萬有引力B.庫侖力C.核力D.分子力

【答案】C

【解析】將中子、質(zhì)子緊緊束縛在核內(nèi)，形成穩(wěn)定原子核的力是核力，選項C正確。

2.關(guān)于氣體壓強的說法，下列選項正確的是

A.氣體對容器的壓強源于氣體分子的熱運動

B.氣體對容器的壓強源于氣體分子受到重力作用

C.氣體分子密集程度增大，氣體壓強一定增大

D.氣體分子平均動能增大，氣體壓強一定增大

【答案】A

【解析】關(guān)于氣體壓強，其本質(zhì)是源于氣體分子的熱運動，不是分子的重力，選項A正確，B錯

誤；氣體分子密集程度增大，但是如果氣體的溫度降低，則其壓強也不一定增大，選項C錯誤：氣體分

子平均動能增大，但是如果氣體的密集程度減小，那么氣體壓強也不一定增大，選項D錯誤。

3.利用如圖所示裝置做光電效應(yīng)實驗，用單色光照射某種金屬表面，有光電子逸出。若要使光電子

B.僅換用頻率更大的光

C.僅增大入射光的強度D.僅增大A、K極板間電壓

【答案】B

【解析】根據(jù)光電效應(yīng)方程：hv-W=Ekm,要使光電子的最大初動能以m增大，則應(yīng)該使其頻率增

大，即換用頻率更大的光照射，選項B正確，ACD錯誤。

4.某質(zhì)點做簡諧運動的振動圖像如圖所示。關(guān)于該簡諧振動，下列選項正確的是

振幅為10cmB.周期為2s

C.kls時，質(zhì)點的速度為負的最大值D.片3s時，質(zhì)點的加速度為正的最大值

【答案】D

【解析】由圖像可知，振幅就是偏離平衡位置的最大距離，大小為5cm,選項A錯誤；周期是4s,

選項B錯誤；/=ls時，質(zhì)點的回復(fù)力向下，故加速度為負的最大值，速度為0,選項C錯誤；u3s時,

質(zhì)點的回復(fù)力向上，故它的加速度為正的最大值，選項D正確。

5.關(guān)于“用油膜法估測油酸分子大小''的實驗，下列選項正確的是

A.將油膜看作單層分子薄膜，且不考慮油酸分子間的空隙

B.利用畫有油膜輪廓的坐標方格計算油膜面積時，舍去所有不足一格的方格

C.測一滴油酸酒精溶液的體積時，只需將其滴入量筒即可

D.若油酸未完全散開，會使測出的分子直徑偏小

【答案】A

【解析】將油膜看作單層分子薄膜，且不考慮油酸分子間的空隙，選項A正確；利用畫有油膜輪廓

的坐標方格計算油膜面積時，舍去所有不足半格的方格，大于半格的方格算一個方格，選項B錯誤：

測一滴油酸酒精溶液的體積時，需要用積累法測量，即測1m/中有多少滴油酸，或50滴油酸的總體

積，然后再計算得出一滴油酸的體積即可，這樣可以減小測量的誤差，選項C錯誤；若油酸未完全散

開，測出的面積會減小，根據(jù)公式口=丫用，則會使測出的分子直徑偏大，選項D錯誤。

6.如圖所示，在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，將實驗儀器按要求安裝在光具座上，一同學(xué)

觀察到清晰的干涉條紋。若他對實驗裝置進行改動后，在像屏上仍能觀察到清晰的干涉條紋，但條紋間

距變窄。以下改動可能會實現(xiàn)這個效果的是

B.僅將單縫與雙縫的位置互換

C.僅將紅色濾光片換成綠色濾光片D.僅將單縫向左移動少許

【答案】C

【解析】他如果想讓條紋間距變窄，根據(jù)△戶人入，則需要減小L、X,增大d；故僅將濾光片向右

d

移動靠近單縫是不可以的，選項A錯誤；僅將單縫與雙縫的位置互換也不可以，選項B錯誤；僅將紅色

濾光片換成綠色濾光片，波長變小，選項C正確；僅將單縫向左移動少許，條紋間距不受影響，選項D

錯誤。

7.如圖所示，用AC、CD兩根輕繩將物塊懸于水平輕桿8c的下方，其中B為光滑轉(zhuǎn)軸，C為結(jié)

點，輕桿BC始終保持水平，重物靜止不動。已知物塊質(zhì)量為相匚，重力加速度為g。設(shè)AC、CD繩的拉力

D

分別為FAC、FCD。下列選項正確的是ri

A.FAC>mgB.FCD>mg

C.若A點上移，則變大D.若A點下移，則尸8變大

【答案】A

【解析】對C點受力分析得，該點受CD線的豎直向下的拉力，受AC的斜向上的拉力及BC桿對它

的支持力，三力平衡，則FAC最大，選項A正確；&D=mg不變，選項BD錯誤；若A點上移，則9變

大，但是尸CD不變，故尸AC減小，也可以從表達式尸AC=」^-來看，sin。變大，則尸AC減小，選項C錯

sin。

誤

。

》FBC<^

8.在如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻和定值電阻的阻值均為r,滑

動變阻器的最大阻值為2r。閉合開關(guān),將滑動變阻器的滑片P由a端向》端滑動的過程中，下列選項正

確的是

電壓表的示數(shù)變大B.電流表的示數(shù)變大

C.電源的效率變大D.滑動變阻器消耗功率變大

【答案】B

【解析】圖中滑動變阻器與定值電阻串聯(lián)，電壓表測電源的路端電壓，電流表測電路中的電流，當

滑片P由“端向。端滑動的過程中，變阻器的阻值減小，故電源的外電阻減小，所以路端電壓減小，電

壓表的示數(shù)減小，選項A錯誤；根據(jù)歐姆定律可知，電路中的總電阻減小，故電路中的電流增大，選項

B正確；電源的效率口=勺迪="=口，因為路端電壓減小，故電源的效率變小，選項C錯誤；看測動

P&ElE

變阻器消耗的電功率時，可以把定值電阻歸到內(nèi)阻上去，則電源的內(nèi)電阻為2r,因為當變阻器的電阻等

于電源內(nèi)電阻時，它消耗的電功率才最大，故當變阻器的阻值最大時，它消耗的電功率最大，而當變阻

器的阻值減小時，它消耗的電功率就會減小了，選項D錯誤。9.如圖所示，鋁管豎直置于水平桌面上，

小磁體從鋁管正上方由靜止開始下落，在磁體穿過鋁管的過程中，磁體不與管壁接觸，且無翻轉(zhuǎn)，不計

空氣阻力。下列選項正確的是

A.磁體做勻加速直線運動

B.磁體的機械能守恒

C.磁體動能的增加量小于重力勢能的減少量

D.鋁管對桌面的壓力大于鋁管和磁體的重力之和

【答案】C

【解析】磁體穿過鋁管的過程中，鋁管會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這個電流乂會產(chǎn)生安培力阻礙磁體的下

降，這就是電磁阻尼現(xiàn)象，這個安培力與電流的大小有關(guān)，而電流又與磁體下落的速度有關(guān)，所以磁體

下落的加速度與其速度有關(guān)，磁體是由靜止速度變大的，故加速度也會變化，磁體不做勻加速直線運

動，選項A錯誤；

磁體的重力勢能減小，轉(zhuǎn)化為磁體的動能和鋁管的熱能，故磁體的機械能不守恒，選項B錯誤；磁

體動能的增加量小于重力勢能的減少量，選項C正確；

剛開始下落時，磁體的做加速向下運動，故整體的加速度是向下的，即支持力小于重力，也就是壓

力小于重力，待速度大到一定的程度后，安培力等于重力，磁體在鋁管中勻速下降時，磁體與鋁塊整體

力平衡，則鋁管對桌面的壓力就等于鋁管和磁體的重力之和了，看來不可能壓力小于鋁管和磁體的重力

之和，選項D錯誤。

10.國產(chǎn)大飛機C919是我國按照國際民航規(guī)章自行研制、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的噴氣式民用飛機，于

2017年5月5日成功首飛。如圖所示，飛機在起飛過程中的某時刻水平分速度為60m/s,豎直分速度為

6m/s,已知在此后的Imin內(nèi)，飛機在水平方向做加速度為Zm/s?的勻加速直線運動，豎直方向做加速度

為0.2m/s2的勻加速直線運動。關(guān)于這Imin內(nèi)飛機的運動與受力情況，下列選項正確的是

A.飛機受到的合力豎直向上B.飛機的運動軌跡

為曲線

C.前20s內(nèi)，飛機上升的高度為120mD.前20s內(nèi)，飛機水平方向的平均速度為80m/s

【答案】D【解析】由于飛機在豎直、水平方向上都有加速度，說明飛機的合加速度不是豎直方向,

故合力也不是豎直方向，選項A錯誤;

v6

在有加速度之前，速度與水平方向的夾角為0,則SnO=」=—=0.1；有加速度時，加速度與水

匕6°

平方向的夾角為B,貝hanB=&=22=0.1；說明9=B,所以飛機的運動軌跡是宜線運動，選項B錯

氏2

誤；

2

前20s內(nèi)，飛機上升的高度為y=vv/+—(1^=6X20+—X0.2X20m=160m,選項C錯誤；

,22

12

*匕，+//11

前20s內(nèi)，飛機水平方向的平均速度為C=7=------j——=vt+-a/=(60+-X2X

20)m/s=80m/s,選項D正確。

11.如圖所示，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，有一段靜止的長為〃的通電導(dǎo)線，磁場方向垂直

于導(dǎo)線。設(shè)單像號厚導(dǎo)線中有〃個自由電荷，每個自由電荷的電荷量都為q,它們沿導(dǎo)線定向移動的平均

速率為丫。下列選項正確的是

XXXXBx

()0

XIXXXIX

“~A.導(dǎo)線中的電流大小為〃切UB.這段導(dǎo)線受到的安培

力大小為nLqvB

C.沿導(dǎo)線方向電場的電場強度大小為由D.導(dǎo)線中每個自由電荷受到的平均阻力大小為"8

【答案】B

【解析】導(dǎo)線中的電流大小為1=組=工"=也=〃/，選項A錯誤；這段導(dǎo)線受到的安培力大小

ttt

為F&=BIL=nLqvB,選項B正確；沿導(dǎo)線方向電場的電場強度大小為E=—,U為導(dǎo)線的兩端電壓，它的

大小不等于i，8,只有在速度選擇器中的電場強度才是E=vB,選項C錯誤；導(dǎo)線中每個自由電荷受到的

平均阻力的方向是沿導(dǎo)線方向的，而伏8是洛倫茲力，該力的方向與導(dǎo)線中自由電荷的運動方向是垂直

的關(guān)系，二者不相等，選項D錯誤。

12.利用如圖1所示的實驗粗略測量人吹氣產(chǎn)生的壓強。兩端開口的細玻璃管水平放置，內(nèi)部截面

積為S。管內(nèi)塞有潮濕的小棉球，其質(zhì)量為%與B端的距離為X。實驗者從玻璃管的4端均勻吹氣，棉

球從B端飛出，落地點為C。測得C點與B端的水平距離為/,棉球下落高度為瓦多次改變x,測出對

應(yīng)的/,畫出的圖像如圖2所示，圖線的斜率為鼠不計棉球與管壁的摩擦，不計空氣阻力。下列選

項正確的是

A.實驗中小棉球在玻璃管中做勻速運動B.獲取圖2中各組數(shù)據(jù)時可以改變每次吹氣的壓強

C.由題中數(shù)據(jù)可求得小棉球到達B端的速度為/楞

D.由于人吹氣使小棉球兩側(cè)產(chǎn)生的壓強差為崛

4hS

圖1

【答案】D

【解析】若不計棉球與管壁的摩擦,人吹棉球時，氣體給棉球一個力，故棉球做加速運動，選項A

錯誤;

設(shè)人吹氣的壓強為p,則球的加速度。=￡=公，棉球到B的速度%2=2以=區(qū)回，棉球做平拋運

mmm

動，則/=1W,整理得/2=±必H可見［4圖線的斜率仁士出，所以吹氣的壓強對圖線的斜

2gmgm

率是有影響的，故獲取圖2中各組數(shù)據(jù)時不能改變每次吹氣的壓強，選項B錯誤;

由/=忖，后;可得，小棉球到達8端的速度為

，選項C錯誤;

由上式斜率公依色可得,

,選項D正確。

gtn4/?S

13.實驗室有一個變壓器，一側(cè)線圈的標記為200匝，另一側(cè)線圈匝數(shù)無標記，小明對它進行了實

驗探究。他用200匝的線圈作為原線圈，用匝數(shù)未知（記為N）的線圈作為副線圈，如圖1所示，分別

測量不同輸入電壓對應(yīng)的輸出電壓，測量結(jié)果如表1所示；將原副線圈互換，如圖2所示，重復(fù)上述操

作，測量結(jié)果如表2所示。實驗過程中電源、電壓表均正常工作。

輸入5輸入

圖2表1

表2

第1組第2組第3組第4組

輸入電壓U\（V）4.01.9輸入電壓t/r（v）8.26.1

輸出電壓U2（V）8.03.7輸出電壓Ui（V）3.22.3

，,

電壓比U|/S0.500.51電壓比Ui/u22.562.65

分析表中數(shù)據(jù)，以下推理正確的是

A.若線圈的200匝標識是準確的，則匝數(shù)N多于400匝

B.按圖1實驗時變壓器沒有損耗，按圖2實驗時變壓器有損耗

C.按圖1實驗時兩側(cè)線圈中電流頻率相同，按圖2實驗時頻率不同

D.若使用直流電源進行以上實驗，能夠較好的得到幺=支

【答案】A

【解析】若線圈的200匝標識是準確的，表1看出，由第一組實驗得"=理，故N=400,再由第

U2N

二組實驗得5=迎，故N=392.1；表2看出，由第3組實驗得以=2-,故N=512,同理第4組得

U2Nu：200

N=530,說明匝數(shù)N多于400匝，選項A正確：

圖1、圖2實驗時各自兩組實驗的電壓比值是不同的，說明變壓器是有損耗的，電壓不同，損耗不

同，選項B錯誤；

變壓器不會改變交流電的頻率，圖I和圖2實驗時兩側(cè)線圈中電流頻率均相同，選項C錯誤：

若使用直流電源進行以上實驗，由于直流電不變，故不能在另一個線圈上發(fā)生電磁感應(yīng)，故s=o，

U2'=0,選項D錯誤。

14.在運用動量定理處理二維問題時，可以在相互垂直的x、y兩個方向上分別研究。如圖質(zhì)量為〃？

的彈性薄片沿傾斜方向落到足夠大水平彈性面上，碰前瞬間速度為如方向與水平方向夾角a=30。。薄片

與彈性面間的動摩擦因數(shù)〃=0.5。不計空氣阻力，碰撞過程中忽略薄片重力。薄片每次碰撞前后豎直方向

的速度大小保持不變，并且在運動過程中始終沒有旋轉(zhuǎn)。下列選項正確的是

.薄片第1次碰后離開水平面瞬間，速度方向與水平面間夾角仍為

30°

B.薄片每次與水平面碰撞過程中，受到的沖量均相等

C.薄片在與水平面多次碰撞后，最終將靜止在水平面上

D.薄片與水平面碰撞兩次后，水平位移將不再增加

【答案】D

【解析】設(shè)薄片第一次與地面相碰的時間為△/,在豎直方向y上，受支持力FN的作用，利用動量定

理：FNAr=mx2vosina：在水平方向上，受摩擦力戶RFN的作用，利用動量定理得：-

?

vocosa）,故解得vi.x=vocosa-2pvosina=vo（—-一—）?設(shè)反彈后速度與水平方向夾角為0,則

--二:sm3。。cc>mn30。,故薄片第1次碰后離開水平面瞬間，速度方向與水平面間夾角大于

%cos300-2〃%sin300

30°,選項A錯誤;

薄片每次與水平面碰撞過程中，速度與水平方向的夾角會變化，故動量的變化量不同，根據(jù)動量定

理，受到的沖量也不相等，選項B錯誤：

薄片經(jīng)過第一次碰撞后，反彈做斜拋運動，再次落到地面上第二次碰撞時，設(shè)碰撞時間為△,，由題

意可得，豎直方向仍是速度的大小不變，方向改變，F(xiàn)NAf=mx2vosina；水平方向仍然受摩擦力的作用，

故-"N、'=m（吟3）,解得也產(chǎn)乎即薄片與水平面碰撞第2次后，薄片水平方向的速度反

向，所以水平位移將不再增加，它向左運動，然后摩擦力的方向向右，多次這樣的重復(fù)，最后水平方向

的速度會減為0，而豎直方向的速度大小不變，故最終薄片將在豎直方向上下運動，選項C錯誤，D正

確。

第二部分

本部分共6題，共58分。

15.（8分）某同學(xué)借助圖1所示裝置驗證動量守恒定律，長木板的一端墊有小木塊，可以微調(diào)

木板的傾斜程度，以平衡摩擦力，使兩個小車均能在木板上做勻速直線運動。小車1前端貼有橡皮

泥，后端與穿過打點計時器的紙帶相連，接通打點計時器電源后，讓小車1以某速度做勻速直線運

動，與置于木板上靜止的小車2相碰并粘在一起，之后繼續(xù)做勻速直線運動。打點計時器電源頻率為

50Hz,得到的紙帶如圖2所示，已將各計數(shù)點之間的距離標在圖上.

BCDE\

17.12j113.75，11.40」（cm）圖1圖2（］）圖2中的數(shù)據(jù)有AB、BC、

CD、OE四段，計算小車1碰撞前的速度大小應(yīng)選段，計算兩車碰撞后的速度大小應(yīng)選

段。

（2）若小車1的質(zhì)量（含橡皮泥）為0.4儂，小車2的質(zhì)量為0.2粒，根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)，碰前兩小車的

總動量是0.685忠?m/s,碰后兩小車的總動量是Zg-m/s。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（3）關(guān)于實驗的操作與反思，下述說法正確的是o

A.實驗中小車1必須從靜止釋放

B.若小車1前端沒貼橡皮泥，不影響實驗驗證C.上述實驗裝置不能驗證彈性碰撞規(guī)律

【答案】（8分）（I）BC：DE（4分）：（2）0.684（2分）；（3）C（2分）.

【解析】（1）通過觀察紙帶上點跡可知，BC段和DE段的點跡是均勻的，所以這兩段的運動是勻

速直線運動，BC段速度大，DE段速度小，故BC段是碰前的，DE段是碰后的；

1140x10~2

(2)碰后兩小車的總動量是(rrn+m2)xDE=(0.4+0.2)-----------也?m/s=0.684Zgm/s；

O.k0.1s

（3）由于木板已經(jīng)平衡了摩擦力，小車1靜止放上去后它不具有動量，不行，選項A錯誤;

若小車1前端沒貼橡皮泥，碰后小車2和1會分離，小車2的速度沒辦法測出，故會影響實驗驗

證，選項B錯誤；

發(fā)生彈性碰撞時，兩個物體要分開，由于一個打點計時器不能同時測兩個速度不同物體的速度，故

上述實驗裝置不能驗證彈性碰撞規(guī)律，選項C正確。

16.（10分）（1）某同學(xué)用多用電表測量某些電學(xué)量。經(jīng)過正確操作，兩次測量時的指針位置均指在

如圖1所示的位置。一次測量直流電壓，所選量程為50V,則讀數(shù)應(yīng)為V:一次測量電阻，記

錄的讀數(shù)為1600。，則所選倍率為（選填“><1"“'10”“'100”或'a柒”）。

15lo3

n1Tl

叱域我電

500^VA-V-Q《

25OOQ/V

17.（9分）

2021年3月，在自由式滑雪世錦賽中，我國小將谷愛凌奪得兩枚金牌。我們將她在滑雪坡面上向下

滑行的一段過程，簡化為小物塊沿斜面下滑的過程，如圖所示。已知物塊質(zhì)量為根，與斜面間的動摩擦

（4）求物塊沿斜面下滑的加速度大小公

（5）求物塊沿斜面下滑的速度大小為v時，重力的瞬時功率P。

(2)由牛頓第二定律mgsin0-fimgcos0=ma

得a=gsin，-figcosd（3分）

（3）由功率的表達式有尸=，〃gvsin6（3分）

18.（9分）如圖所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，間距為3一端與阻值為R的電

阻相連。導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為瓦一根質(zhì)量為機的金屬棒置于導(dǎo)軌

上，其長度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接觸良好。時金屬棒以初速度w沿導(dǎo)軌向右運動，不計空氣阻

力，不計導(dǎo)軌及金屬棒的電阻。求：

B

6IXXXXT

R—?%L

TXXXX

I±（1）片0時金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小E；

（2）匚0時金屬棒所受安培力的大小F；

（3）U0之后的整個運動過程中電阻R產(chǎn)生的熱量

【答案】（9分）（1）E=BLv0；（2）F=；（3）Q=詔。

【解析】（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律得E=BLv0（3分）

（2）由閉合電路歐姆定律I=%

R

及F=BIL

得尸=竺&_（3分）

R

（3）由功能關(guān)系Q=（3分）

20.（10分）北京時間2020年12月2日4時53分，探月工程“嫦娥五號”的著陸器和上升器組合體

完成了月壤采樣及封裝。封裝結(jié)束后上升器的總質(zhì)量為如它將從著陸器上發(fā)射，離開月面。已知月球

質(zhì)量為表面重力加速度為g,引力常量為G,忽略月球的自轉(zhuǎn)。

（1）求月球的半徑R;

（2）月球表面沒有大氣層。上升器從著陸器上發(fā)射時，通過推進劑燃燒產(chǎn)生高溫高壓氣體，從尾部

向下噴出而獲得動力，如圖所示。已知噴口橫截面積為S,噴出氣體的密度為p,若發(fā)射之初上升器加速

度大小為小方向豎直向上，不考慮上升器由于噴氣帶來的質(zhì)量變化，求噴出氣體的速度大小也

（