2021年北京石景山區(qū)高三物理高考一模試卷(含詳解)

石景山區(qū)2021年高三統(tǒng)一練習(xí)物理

1.本試卷共8頁，共三道大題，20道小題，滿分100分。考試時(shí)間90分鐘。

考

2.在答題卡上準(zhǔn)確填寫學(xué)校名稱、姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。

生

3.試題答案一律填涂或書寫在答題卡上，選擇題、作圖題請(qǐng)用2B鉛筆作答，其他

須

試題請(qǐng)用黑色字跡簽字筆作答，在試卷上作答無效。

知

4.考試結(jié)束，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。

第I卷（共42分）

一、本題共14小題，每小題3分，共42分。在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一

項(xiàng)。

1.2020年12月4日，新一代“人造太陽”裝置——中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M裝置（HL-2M）在成都建成

并首次實(shí)現(xiàn)利用核聚變放電。上述核聚變反應(yīng)的方程是

A.；H+；H7；He+；）nB.g8UTh+*He

C.竽u+：,nf￡Ba+：：Kr+3；＞nD.；He+：；Alf己P+：,n

2.以下現(xiàn)象中，主要是由分子熱運(yùn)動(dòng)引起的是

A.菜籽油滴入水中后會(huì)漂浮在水面

B.含有泥沙的渾水經(jīng)過一段時(shí)間會(huì)變清

C.密閉容器內(nèi)懸浮在水中的花粉顆粒移動(dòng)

D.荷葉上水珠成球形

3.做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能。以下說法正確的是

A.物體放出熱量，內(nèi)能一定減少

B.物體對(duì)外做功，內(nèi)能一定減少

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

4.1909年，物理學(xué)家盧瑟福和他的學(xué)生用a粒子轟擊金箔，研究a粒子被散射的情況，其實(shí)驗(yàn)裝置

如圖所示。關(guān)于a粒子散射實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是

探測(cè)器

a粒子源金箔

a粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置示意圖

A.a粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)是由于它跟電子發(fā)生了碰撞

B.a粒子大角度散射是由于它跟電子發(fā)生了碰撞

C.a粒子散射實(shí)驗(yàn)說明原子中有一個(gè)帶正電的核幾乎占有原子的全部質(zhì)量

D.通過a粒子散射實(shí)驗(yàn)還可以估計(jì)原子核半徑的數(shù)量級(jí)是10,0m

5.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〃、氏C三束單色光。比較4、氏

C三束光，可知

A.當(dāng)它們?cè)谡婵罩袀鞑r(shí)，“光的波長(zhǎng)最短

B.當(dāng)它們?cè)诓Ａе袀鞑r(shí)，a光的速度最小

C.若它們都從玻璃射向空氣，a光發(fā)生全反射的臨界角最小

D.若它們都能使某種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，“光照射出光電子的最大初動(dòng)能最小

6.2020年12月3日，嫦娥五號(hào)上升器攜帶月壤樣品成功回到預(yù)定環(huán)月軌道，這是我國(guó)首次實(shí)現(xiàn)地

外天體起飛。環(huán)月軌道可以近似為圓軌道，已知軌道半徑為，，月球質(zhì)量為歷，引力常量為G。則上升器

在環(huán)月軌道運(yùn)行的速度為

7.如圖所示，物塊放在一與水平面夾角為6的傳送帶上，且始終與傳送帶相對(duì)靜止。關(guān)于物塊受到

的靜摩擦力f,下列說法正確的是

當(dāng)傳送帶加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，f的方向一定沿傳送帶向上

當(dāng)傳送帶加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，/的方向一定沿傳送帶向下

當(dāng)傳送帶加速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，;■的方向一定沿傳送帶向下

D.當(dāng)傳送帶加速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，/的方向一定沿傳送帶向上

8.有一圓柱形水井，井壁光滑且豎直，過其中心軸的剖面圖如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為小的小球以速度

。從井口邊緣沿直徑方向水平射入水井，小球與井壁做多次彈性碰撞（碰撞前后小球水平方向速度大小不

變、方向反向，小球豎直方向速度大小和方向都不變），不計(jì)空氣阻力。從水平射入水井到落至水面的過

程中，小球下落的時(shí)間

A.與小球質(zhì)量力有關(guān)B.與小球初速度。有關(guān)

C.與水井井口直徑d有關(guān)D.與水井井口到水面高度差力有關(guān)

9.如圖（甲）所示是用沙擺演示振動(dòng)圖象的實(shí)驗(yàn)裝置，此裝置可視為擺長(zhǎng)為小的單擺，沙擺的運(yùn)動(dòng)

可看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，若用手拉木板做勻速運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)時(shí)細(xì)沙在木板上留下的情形如圖（甲）所示。某次實(shí)驗(yàn)

中，手拉木板的速度大小約為0.20m/s,測(cè)得圖（乙）所示的一段木板的長(zhǎng)度約0.60m。下列判斷正確的是

A.圖中的曲線是沙擺的運(yùn)動(dòng)軌跡

B.圖中的曲線是木板的運(yùn)動(dòng)軌跡

C.圖中的曲線是細(xì)沙的運(yùn)動(dòng)軌跡

D.實(shí)驗(yàn)所用沙擺對(duì)應(yīng)的擺長(zhǎng)約為0.56m

10.如圖所示，學(xué)生練習(xí)用頭顛球。某一次足球從靜止開始下落20cm,被豎直頂起，離開頭部后上

升的最大高度仍為20cm。已知足球與頭部的作用時(shí)間為0.1s,足球的質(zhì)量為0.4kg,重力加速度g取10m/s2,

不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的是

A.頭部對(duì)足球的平均作用力為足球重力的8倍

B.與頭部作用過程中，足球動(dòng)量變化量大小為L(zhǎng)6kg-m/s

C.下落到與頭部剛接觸時(shí)，足球動(dòng)量大小為1.6kg-m/s

D.從最高點(diǎn)下落至重新回到最高點(diǎn)的過程中，足球重力的沖量為0

11.如圖所示，在某靜電除塵器產(chǎn)生的電場(chǎng)中，帶等量負(fù)電荷的兩顆微粒只受電場(chǎng)力作用，分別從P

點(diǎn)沿虛線PM、PN運(yùn)動(dòng),被吸附到金屬圓筒上。下列說法正確的是

A.尸點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì)

B,微粒在P點(diǎn)的電勢(shì)能小于在仞點(diǎn)的電勢(shì)能

C.微粒從P到N的動(dòng)能變化量大于從P到M的動(dòng)能變化量

D.微粒從尸到N的電勢(shì)能變化量等于從P到M的電勢(shì)能變化量

12.如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)矩形單匝線圈ABC。，AB邊與磁場(chǎng)垂直，MN邊始終與金屬滑環(huán)

K相連，PQ邊始終與金屬滑環(huán)L相連。金屬滑環(huán)L、交流電流表A、定值電阻R、金屬滑環(huán)K通過導(dǎo)線串

聯(lián)?，F(xiàn)使矩形線圈以恒定角速度繞過BC、AO中點(diǎn)的軸從與磁感線平行的位置開始旋轉(zhuǎn)，下列說法中正確

的是

A.線圈位于圖中所示的位置時(shí)，穿過線圈的磁通量為0,磁通量的變化率也為0

B.線圈位于圖中所示的位置時(shí)，穿過線圈的磁通量為0,但磁通量的變化率最大

C.線圈從圖中所示的位置轉(zhuǎn)過90°時(shí)，穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率也最大

D.線圈從圖中所示的位置轉(zhuǎn)過90°時(shí)，流經(jīng)定值電阻R的電流最大

13.在真空中有一豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E”一個(gè)帶電液滴在電場(chǎng)中。點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將用突然

增大到反，方向不變，作用一段時(shí)間。再突然使反反向，保持及大小不變，再經(jīng)過一段同樣長(zhǎng)的時(shí)間，

液滴恰好返回到。點(diǎn)。在這兩段相同的時(shí)間里

A.電場(chǎng)力做功相同B.動(dòng)能的變化量相等

C.重力做功相同D.合力沖量的大小相等

14.如圖1所示，水平地面上有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形A8CD區(qū)域，其下方埋有與地面平行的金屬管線。

為探測(cè)地下金屬管線的位置、走向和埋覆深度，先讓金屬管線載有電流，然后用閉合的試探小線圈P在地

面探測(cè)。如圖2所示，將暴露于地面的金屬管接頭接到電源的一端，將接地棒接到電源的另一端，這樣金

屬管線中就有沿管線方向的電流.使線圈P在直線AC上的不同位置保持靜止（線圈平面與地面平行），線

圈中沒有感應(yīng)電流。將線圈P靜置于8處，當(dāng)線圈平面與地面平行時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流，當(dāng)線圈平面與

射線8。成45°角時(shí)，線圈中感應(yīng)電流消失。由上述現(xiàn)象可以推測(cè)

s

"艮----------71h，源接地棒

/5\、〃、_____________金屬管接頭

____________________________________________

圖1----------------------圖2

A.金屬管線中的電流大小和方向都不變

B.金屬管線沿AC走向，埋覆深度為立心

2

C.金屬管線沿80走向，埋覆深度為受L

2

D.若線圈尸在。處，當(dāng)它與地面的夾角為45°時(shí)，尸中一定沒有感應(yīng)電流

第II卷（共58分）

二、本題共2小題，共18分。

15.（6分）（1）用多用電表測(cè)量一電阻的阻值。當(dāng)選擇開關(guān)置于倍率為“X100”的歐姆擋時(shí)，表盤

指針位置如圖1所示，則被測(cè)電阻的阻值為Qo若待測(cè)電阻的阻值約為200C,則選擇開關(guān)應(yīng)調(diào)到

電阻擋的（選填"x阻'、"xlO”、“X1Q0”或“xlk”）位置。

(2)電流表改裝成歐姆表的電路如圖2所示，兩表筆直接相連時(shí)，指針指在表盤刻度“5”上；兩表

筆之間接有1200。的電阻時(shí)，指針指在刻度“1”上。則刻度“3”應(yīng)標(biāo)注的電阻值為0

16.(12分)某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)進(jìn)行“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。入射小球A

與被碰小球B半徑相同。先不放8球，使A球從斜槽上某一固定點(diǎn)C由靜止?jié)L下，落到位于水平地面的

記錄紙上留下痕跡。再把8球靜置于水平槽前端邊緣處，讓4球仍從C處由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后

分別落在記錄紙上留下各自落點(diǎn)的痕跡。記錄紙上的。點(diǎn)是重錘所指的位置，“、P、N分別為落點(diǎn)的痕

跡。

(1)入射小球A的質(zhì)量應(yīng)_______(選填”或“<”)被碰小球B的質(zhì)量，其理由是

(2)未放8球時(shí)，A球落地點(diǎn)是記錄紙上的P點(diǎn)；放上B球時(shí)，A球落地點(diǎn)是記錄紙上的“點(diǎn)。

(3)實(shí)驗(yàn)中，用天平容易測(cè)量入射小球和被碰小球的質(zhì)量"?小，加，但直接測(cè)定小球碰撞前后的速度

是不容易的。可以通過僅測(cè)量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程間接地解決這個(gè)問題，因此，需要測(cè)量

，其原理是。

(4)根據(jù)上述測(cè)量的物理量，若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式為；若碰撞是彈性碰

撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為o

(5)碰撞的恢復(fù)系數(shù)的定義為e="二其，其中So和6o分別是碰撞前兩物體的速度，歷和6分

%0一%0

別是碰撞后兩物體的速度。寫出用（3）中測(cè)量的量表示的恢復(fù)系數(shù)的表達(dá)式。

三、本題共4小題，共40分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程和重要步驟。只寫出最后答案的不

能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

17.（9分）氫原子中核外電子繞核做半徑為廠的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。己知電子的質(zhì)量為，小電荷量為e,

靜電力常量為鼠不考慮相對(duì)論效應(yīng)。

（1）求電子的動(dòng)能。

（2）選離核無限遠(yuǎn)處電勢(shì)能為0,電子的電勢(shì)能紇=-竺求氫原子的能量。

r

（3）求電子繞核運(yùn)動(dòng)形成的等效電流

18.（9分）如圖所示，用均勻?qū)Ь€做成邊長(zhǎng)為/的單匝正方形線框線框的總電阻為凡將

線框置于光滑絕緣的水平面上。在線框的右側(cè)存在豎直方向的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)邊界間的距離為2/,磁

感應(yīng)強(qiáng)度為8。在垂直邊的水平拉力作用下，線框以垂直磁場(chǎng)邊界的速度。勻速穿過磁場(chǎng)。在運(yùn)動(dòng)過

程中線框平面水平，且例N邊與磁場(chǎng)的邊界平行。求

（1）線框邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框中感應(yīng)電流的大??；

（2）線框邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，M、N兩點(diǎn)間的電壓UMM

（3）在線框從MN邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到P。邊剛穿出磁場(chǎng)的過程中，水平拉力對(duì)線框所做的功W。

19.（10分）利用電場(chǎng)來加速和控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)，在現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)設(shè)備中有廣泛的應(yīng)用。

如圖所示，M、N為豎直放置的平行金屬板，$、S2為板上正對(duì)的小孔，兩板間所加電壓為“），金屬板P

和Q水平放置在N板右側(cè)，關(guān)于小孔S、S2所在直線對(duì)稱，兩板間加有恒定的偏轉(zhuǎn)電壓?，F(xiàn)有一質(zhì)子(；H)

和a粒子(；He)從小孔多處先后由靜止釋放，經(jīng)加速后穿過小孔S?水平向右進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。已知a粒子的

質(zhì)量為加，電荷量為夕。

LssJj±±.

MN~Q

(1)求a粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度大小；

(2)請(qǐng)判斷質(zhì)子和a粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡是否相同，并說明理由。

(3)交換N兩板的極性，使大量電子加速后連續(xù)不斷地穿過小孔S2水平向右進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，且進(jìn)

入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的速度均為。=6.4x107m/s。已知極板P和Q的長(zhǎng)度Z_=8xl(y2m,間距4=5x10、，兩極板間改為頻

率為50Hz的交變電壓“=UmSinl00n:f(V)。電子質(zhì)量恤=9.IxlO^kg,電荷量e=1.6xl0"9c。若要在偏轉(zhuǎn)極板的

右側(cè)始終能檢測(cè)到電子，求Um滿足的條件。

20.(12分)萬有引力定律清楚地向人們揭示，復(fù)雜運(yùn)動(dòng)隱藏著簡(jiǎn)潔的科學(xué)規(guī)律：它明確地向人們宣

告，天上和地上的物體都遵循著完全相同的科學(xué)法則；它可以計(jì)算兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的萬有引力，或球體之間的

萬有引力。已知地球的質(zhì)量為M(視為質(zhì)量分布均勻的球體)，半徑為R,引力常量為G.

(1)不考慮地球的自轉(zhuǎn)，求地球表面附近的重力加速度大小。

(2)已知質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零。求深度為d的礦井底部的重力加速度大小。

(3)電影《流浪地球》中的人們住在“地下城”。假設(shè)“地下城”建在半徑為r的巨大空腔中，空腔

與地球表面相切，如圖所示。。和。'分別為地球和空腔的球心，地球表面上空某處P離地球表面的距離為

H,空腔內(nèi)另一處Q與球心。，的距離為L(zhǎng),P、。、。，和。在同一直線上。對(duì)于質(zhì)量為，”的人，求

①在P處受到地球的萬有引力大?。?/p>

②在Q處受到地球的萬有引力大小。

通俗解析：石景山區(qū)2021年高三統(tǒng)一練習(xí)物理

1.本試卷共8頁，共三道大題，20道小題，滿分100分?？荚嚂r(shí)間90分鐘。

考

2.在答題卡上準(zhǔn)確填寫學(xué)校名稱、姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。

生

3.試題答案一律填涂或書寫在答題卡上，選擇題、作圖題請(qǐng)用2B鉛筆作答，其他

須

試題請(qǐng)用黑色字跡簽字筆作答，在試卷上作答無效。

知

4.考試結(jié)束，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。

第I卷（共42分）

一、本題共14小題，每小題3分，共42分。在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一

項(xiàng)。

21.2020年12月4日，新一代“人造太陽”裝置——中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M裝置（HL-2M）在成都建成

并首次實(shí)現(xiàn)利用核聚變放電。上述核聚變反應(yīng)的方程是

A.:He+；）nB.g8UTh+*He

C.咨u+：,nf￡Ba+黑Kr+3；1nD.:He+：；A1f己P+：,n

【答案】A

【解析】：H+；Hf；He+[n是聚變的方程，選項(xiàng)A正確；置uTh+；He是。衰變的方程，選項(xiàng)B

錯(cuò)誤；第U+；nf；fBa+北Kr+3；1n是原子核裂變的方程，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；：He+；；A1fP+[n是查德威克發(fā)現(xiàn)

中子的方程，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

22.以下現(xiàn)象中，主要是由分子熱運(yùn)動(dòng)引起的是

A.菜籽油滴入水中后會(huì)漂浮在水面

B.含有泥沙的渾水經(jīng)過一段時(shí)間會(huì)變清

C.密閉容器內(nèi)懸浮在水中的花粉顆粒移動(dòng)

D.荷葉上水珠成球形

【答案】C

【解析】菜籽油滴入水中后會(huì)漂浮在水面是因?yàn)橛偷拿芏刃∮谒拿芏?，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；含有泥沙的渾

水經(jīng)過一段時(shí)間會(huì)變清也是因?yàn)槊芏炔煌?，泥沙的密度大，在水中?huì)下沉，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；密閉容器內(nèi)懸浮

在水中的花粉顆粒移動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)，它反映了水分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確；荷葉上水珠成球形是因

為液體表面有張力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

23.做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能。以下說法正確的是

A.物體放出熱量，內(nèi)能一定減少

B.物體對(duì)外做功，內(nèi)能一定減少

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

【答案】D

【解析】由熱力學(xué)第一定律可知，物體放出熱量，如果同時(shí)對(duì)它做功，則它的內(nèi)能也不一定減少，選

項(xiàng)A錯(cuò)誤；同理物體對(duì)外做功，如果同時(shí)吸收熱量，則它的內(nèi)能也不一定減少，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

物體吸收熱量，同時(shí)對(duì)外做功，熱量。是正值，功卬是負(fù)值，則也不能說內(nèi)能一定減少，選項(xiàng)C錯(cuò)

誤；物體放出熱量，熱量。是負(fù)值，同時(shí)對(duì)外做功，W也是負(fù)值，則根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，其內(nèi)能一

定也是負(fù)值，即減少，選項(xiàng)D正確。

24.1909年，物理學(xué)家盧瑟福和他的學(xué)生用a粒子轟擊金箔，研究a粒子被散射的情況，其實(shí)驗(yàn)裝置

如圖所示。關(guān)于a粒子散射實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是

探測(cè)器

a粒子源金箔

-----

a粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置示意圖

A.a粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)是由于它跟電子發(fā)生了碰撞

B.a粒子大角度散射是由于它跟電子發(fā)生了碰撞

C.a粒子散射實(shí)驗(yàn)說明原子中有一個(gè)帶正電的核幾乎占有原子的全部質(zhì)量

D.通過a粒子散射實(shí)驗(yàn)還可以估計(jì)原子核半徑的數(shù)量級(jí)是10“°，〃

【答案】C

【解析】在a粒子散射實(shí)驗(yàn)中，a粒子相對(duì)于電子的質(zhì)量較大，故它與電子發(fā)生碰撞不會(huì)使它發(fā)生偏

轉(zhuǎn)和大角度散射，而是直線穿過，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；

a粒子散射實(shí)驗(yàn)說明原子中有一個(gè)帶正電的核幾乎占有原子的全部質(zhì)量，這就是核式結(jié)構(gòu)模型的思想,

故選項(xiàng)C正確；分子或原子的直徑約為10一嗎”，而原子中的原子核在在原子中所占的體積非常小，故原子

核半徑的數(shù)量級(jí)不是10“°，”，而不比它要小很多，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

25.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。、b、c三束單色光。比較a、b、

三束光，可知

-b

A.當(dāng)它們?cè)谡婵罩袀鞑r(shí)，。光的波長(zhǎng)最短

B.當(dāng)它們?cè)诓Ａе袀鞑r(shí)，〃光的速度最小

C.若它們都從玻璃射向空氣，a光發(fā)生全反射的臨界角最小

D.若它們都能使某種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，a光照射出光電子的最大初動(dòng)能最小

【答案】D

【解析】由圖示可知，。光的折射率最小，c光的折射率最大，故。光相當(dāng)于紅光，c光相當(dāng)于紫光，

所以當(dāng)它們?cè)谡婵罩袀鞑r(shí)，。光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)〃=c/v可知，當(dāng)它們?cè)诓Ａе袀鞑r(shí)，a

光的速度最大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

若它們都從玻璃射向空氣，因?yàn)閟i〃C=l/〃，而a光的折射率最小，所以。光發(fā)生全反射的臨界角最大,

選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若它們都能使某種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，a光的頻率最小，所以“光照射出光電子的最大初動(dòng)

能最小，選項(xiàng)D正確。

26.2020年12月3日，嫦娥五號(hào)上升器攜帶月壤樣品成功回到預(yù)定環(huán)月軌道，這是我國(guó)首次實(shí)現(xiàn)地

外天體起飛。環(huán)月軌道可以近似為圓軌道，已知軌道半徑為r,月球質(zhì)量為M,引力常量為G。則上升器

在環(huán)月軌道運(yùn)行的速度為

GM門[GM〃[GMrGM

AA.B.——C..D.--

rvrVrr

【答案】B

【解析】因?yàn)镕尸尸時(shí)，故的=對(duì)，所以上升器在環(huán)月軌道運(yùn)行的速度為尸、陛，選項(xiàng)B正

廠rVr

確。

27.如圖所示，物塊放在一與水平面夾角為6的傳送帶上，且始終與傳送帶相對(duì)靜止。關(guān)于物塊受到

的靜摩擦力力下列說法正確的是

A.當(dāng)傳送帶加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，/的方向一定沿傳送帶向上

B.當(dāng)傳送帶加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，了的方向一定沿傳送帶向下

C.當(dāng)傳送帶加速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，/的方向一定沿傳送帶向下

D.當(dāng)傳送帶加速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，/的方向一定沿傳送帶向上

【答案】A

【解析】物塊放在傳送帶上時(shí)，受向下的重力、垂直斜面的向上的支持力，這兩個(gè)力的合力本身就有

沿斜面向下的合外力，當(dāng)傳送帶加速向上運(yùn)動(dòng)忖，物塊也加速向匕即它有沿斜面向上的加速度，故它受

到的合外力一定沿傳送帶向上，所以傳送帶給它/的方向一定沿傳送帶向上，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

當(dāng)傳送帶加速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊也具有沿斜面向下的加速度，由于物塊本身重力與支持力的合力己經(jīng)

沿斜面向下了，其大小為。=8$山0,如果傳送帶的沿斜面向下的加速度大于gsi〃O,則/的方向一定沿傳

送帶向下，如果傳送帶的沿斜面向下的小于gsi”。，則/的方向一定沿傳送帶向上，而現(xiàn)在沒說向下如何

加速運(yùn)動(dòng)，故不能確定f的方向一定向上或者向下，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。

28.有一圓柱形水井，井壁光滑且豎直，過其中心軸的剖面圖如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為，*的小球以速度

。從井口邊緣沿直徑方向水平射入水井，小球與井壁做多次彈性碰撞（碰撞前后小球水平方向速度大小不

變、方向反向，小球豎直方向速度大小和方向都不變），不計(jì)空氣阻力。從水平射入水井到落至水面的過

程中，小球下落的時(shí)間

A.與小球質(zhì)量小有關(guān)B.與小球初速度。有關(guān)

C.與水井井口直徑”有關(guān)D.與水井井口到水面高度差力有關(guān)

【答案】D

【解析】小球從水平射入水井到落至水面的過程中，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，故它下落的時(shí)間只與井口到水

面高度差〃有關(guān)，選項(xiàng)D正確。

29.如圖（甲）所示是用沙擺演示振動(dòng)圖象的實(shí)驗(yàn)裝置，此裝置可視為擺長(zhǎng)為L(zhǎng)的單擺，沙擺的運(yùn)動(dòng)

可看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，若用手拉木板做勻速運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)時(shí)細(xì)沙在木板上留下的情形如圖（甲）所示。某次實(shí)驗(yàn)

中，手拉木板的速度大小約為0.20m/s,測(cè)得圖（乙）所示的一段木板的長(zhǎng)度約0.60〃i。下列判斷正確的是

A.圖中的曲線是沙擺的運(yùn)動(dòng)軌跡

（甲）

B.圖中的曲線是木板的運(yùn)動(dòng)軌跡

C.圖中的曲線是細(xì)沙的運(yùn)動(dòng)軌跡

D.實(shí)驗(yàn)所用沙擺對(duì)應(yīng)的擺長(zhǎng)約為0.56”？

【答案】D

【解析】由題意可知，圖中的曲線是沙擺與木板運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的軌跡，選項(xiàng)ABC錯(cuò)誤；由木板的速

度與波長(zhǎng)可知，周期7M.5s,根據(jù)單擺的周期公式拉2n4仕，故擺長(zhǎng)=0.56加，選項(xiàng)D正確。

U4/

30.如圖所示，學(xué)生練習(xí)用頭顛球。某一次足球從靜止開始下落20c,〃，被豎直頂起，離開頭部后上

升的最大高度仍為20cm.已知足球與頭部的作用時(shí)間為0.1s,足球的質(zhì)量為0.4kg,重力加速度g取10/n/s2,

不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的是

A.頭部對(duì)足球的平均作用力為足球重力的8倍

B.與頭部作用過程中，足球動(dòng)量變化量大小為L(zhǎng)6kg.〃i/s

C.下落到與頭部剛接觸時(shí)，足球動(dòng)量大小為L(zhǎng)6kg.?n/s

D.從最高點(diǎn)下落至重新回到最高點(diǎn)的過程中，足球重力的沖量為0

【答案】B

【解析】因?yàn)?=2g/7,故足球落到頭頂時(shí)的速度大小為m2〃?/s,而球反彈的高度仍是20C,〃，故反彈

的速度大小也是2m/s,方向向上，對(duì)球受力分析并利用動(dòng)量定理得：(解得尸=20N,故F=5mg,

即頭部對(duì)足球的平均作用力為足球重力的5倍，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

與頭部作用過程中，足球動(dòng)量變化量大小為mAv=0.4kgX[2-(-2)]w/s=l.6kg-/w/s,選項(xiàng)B正確；

下落到與頭部剛接觸時(shí)，足球動(dòng)量大小為mv==0.4kgX2/n/s=O.8kg.w/s,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

從最高點(diǎn)下落至重新回到最高點(diǎn)的過程中，足球重力的沖量/=〃a,而，”印均不為0,故沖量不為0,

選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

31.如圖所示，在某靜電除塵器產(chǎn)生的電場(chǎng)中，帶等量負(fù)電荷的兩顆微粒只受電場(chǎng)力作用，分別從P

點(diǎn)沿虛線PM、PN運(yùn)動(dòng)，被吸附到金屬圓筒上。下列說法正確的是

+

A.P點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì)

B.微粒在P點(diǎn)的電勢(shì)能小于在M點(diǎn)的電勢(shì)能

C.微粒從P到N的動(dòng)能變化量大于從P到M的動(dòng)能變化量

D.微粒從尸到N的電勢(shì)能變化量等于從P到M的電勢(shì)能變化量

【答案】D

【解析】由圖可知，電場(chǎng)線的方向指向負(fù)電荷，故P點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)的電勢(shì)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；微粒

運(yùn)動(dòng)的過程中，電場(chǎng)力做正功，故微粒的電勢(shì)能減小，即微粒在P點(diǎn)的電勢(shì)能大于在M點(diǎn)的電勢(shì)能，選項(xiàng)

B錯(cuò)誤；因?yàn)殡妶?chǎng)力做功的大小與路徑無關(guān)，而PN與PM間的電勢(shì)差相等，所以微粒從P到N的動(dòng)能變

化量等于從P到M的動(dòng)能變化量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤：微粒從尸到N的電勢(shì)能變化量等于從P到M的電勢(shì)能變

化量，選項(xiàng)D正確。

32.如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)矩形單匝線圈ABC。，A8邊與磁場(chǎng)垂直，MN邊始終與金屬滑環(huán)

K相連，邊始終與金屬滑環(huán)L相連。金屬滑環(huán)L、交流電流表A、定值電阻/?、金屬滑環(huán)K通過導(dǎo)線串

聯(lián)?，F(xiàn)使矩形線圈以恒定角速度繞過BC、AD中點(diǎn)的軸從與磁感線平行的位置開始旋轉(zhuǎn)，下列說法中正確

的是

A.線圈位于圖中所示的位置時(shí)，穿過線圈的磁通量為0,磁通量的變化率也為0

B.線圈位于圖中所示的位置時(shí)，穿過線圈的磁通量為0,但磁通量的變化率最大

C.線圈從圖中所示的位置轉(zhuǎn)過90°時(shí)，穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率也最大

D.線圈從圖中所示的位置轉(zhuǎn)過90°時(shí)，流經(jīng)定值電阻R的電流最大

【答案】B

【解析】線圈位于圖中所示的位置時(shí)，穿過線圈的磁通量為0,磁通量的變化率最大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤,

B正確;

線圈從圖中所示的位置轉(zhuǎn)過90°時(shí)，穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為0,流經(jīng)定值電阻的

電流為0,選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。

33.在真空中有一豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)用，一個(gè)帶電液滴在電場(chǎng)中。點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將晶突然

增大到反，方向不變，作用一段時(shí)間。再突然使反反向，保持及大小不變，再經(jīng)過一段同樣長(zhǎng)的時(shí)間，

液滴恰好返回到。點(diǎn)。在這兩段相同的時(shí)間里

A.電場(chǎng)力做功相同B.動(dòng)能的變化量相等

C.重力做功相同D.合力沖量的大小相等

【答案】A

【解析】帶電液滴在電場(chǎng)中受重力和電場(chǎng)力的作用，剛開始處于靜止?fàn)顟B(tài)，則昂疔機(jī)g,當(dāng)電場(chǎng)變?yōu)?/p>

碩后，電場(chǎng)力大于重力，液滴向上做加速運(yùn)動(dòng)，加速度，若使電場(chǎng)反向，則其加速度方向

向下，大小為人=上超+"識(shí)，二段的時(shí)間相等，位移大小相等，前一段電場(chǎng)力做的功W尸員妙，該功是正

功，后一段電場(chǎng)力做的功卬2=&仙，其大小也是正的，故兩段時(shí)間里，電場(chǎng)力做的功相同，選項(xiàng)A正確；

根據(jù)動(dòng)能定理，前一段時(shí)間動(dòng)能的變化量等于合外力做的功，即（及"咤）h,后一段時(shí)間里合外力

做的功為（氏4+/〃§）h,兩段時(shí)間里合外力做的功不相等，所以動(dòng)能的變化量也不相等，后者較大，選項(xiàng)

B錯(cuò)誤；

前一段重力做負(fù)功，后一段重力做正功，故重力做功不相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

前一段合力的沖量為（后2伏〃咯）t,后一段合力的沖量為（Ezq+mg）t,故合力的沖量也不相等，選項(xiàng)

D錯(cuò)誤。

34.如圖1所示，水平地面上有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形ABCD區(qū)域，其下方埋有與地面平行的金屬管線。

為探測(cè)地下金屬管線的位置、走向和埋覆深度，先讓金屬管線載有電流，然后用閉合的試探小線圈P在地

面探測(cè)。如圖2所示，將暴露于地面的金屬管接頭接到電源的一端，將接地棒接到電源的另一端，這樣金

屬管線中就有沿管線方向的電流。使線圈P在直線AC上的不同位置保持靜止（線圈平面與地面平行），線

圈中沒有感應(yīng)電流。將線圈P靜置于8處，當(dāng)線圈平面與地面平行時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流，當(dāng)線圈平面與

射線8。成45°角時(shí)，線圈中感應(yīng)電流消失。由上述現(xiàn)象可以推測(cè)

電源

金屬管接頭

圖I

A.金屬管線中的電流大小和方向都不變

B.金屬管線沿AC走向‘埋覆深度為日L

c-金屬管線沿m走向，埋覆深度為爭(zhēng)

D.若線圈P在。處，當(dāng)它與地面的夾角為45°時(shí)，P中一定沒有感應(yīng)電流

【答案】B

【解析】由于線圈P靜置于8處，當(dāng)線圈平面與地面平行時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流，說明穿過線圈的磁

通量在變化，故金屬管線中的電流應(yīng)該是大小或方向變化的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

又因?yàn)榫€圈戶在直線4c上的不同位置保持靜止（線圈平面與地面平行），線圈中沒有感應(yīng)電流，說明

此時(shí)穿過線圈的磁通量為0,即線圈平面與通電導(dǎo)體平行放置，金屬管線沿AC方向放置，如圖所示，剖

面圖的最上面的線圈的磁通量為0,而線圈。靜置于8處，當(dāng)線圈平面與地面平行時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流,

說明線圈處于右上方的位置時(shí)磁通量不為0,而當(dāng)線圈平面與射線8。成45°角時(shí)，線圈中感應(yīng)電流消失,

說明B處與導(dǎo)線的連線與水平方向夾角為45°,故金屬管線深度為也L,選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；

2

若線圈P在O處，當(dāng)它與BD的夾角為45°時(shí)，尸中一定沒有感應(yīng)電流，但是如果與地面的夾角為

45°,則它也可能有電流，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

第n卷（共58分）

二、本題共2小題，共18分。

35.（6分）（1）用多用電表測(cè)量一電阻的阻值。當(dāng)選擇開關(guān)置于倍率為“xlOO”的歐姆擋時(shí)，表盤

指針位置如圖1所示，則被測(cè)電阻的阻值為Qo若待測(cè)電阻的阻值約為200。，則選擇開關(guān)應(yīng)調(diào)到

電阻擋的（選填“xl”、“xlO”、“X100”或“x阻”）位置。

（2）電流表改裝成歐姆表的電路如圖2所示，兩表筆直接相連時(shí)，指針指在表盤刻度“5”上；兩表

筆之間接有1200C的電阻時(shí)，指針指在刻度“1”上。則刻度“3”應(yīng)標(biāo)注的電阻值為Qo

【答案】（6分）（I）1500（2分）xlO（2分）；（2）200（2分）；

【解析】（1）多用電表的讀數(shù)是15,而倍率是“X100”，故被測(cè)電阻的阻值為1500。；若待測(cè)電阻的

阻值約為200。，要讓指針仍指在表盤的中央附近“20”的位置，則選擇開關(guān)應(yīng)調(diào)到電阻擋的“xlO”：

（2）兩表筆直接相連時(shí)，指針指在表盤刻度“5”上，則￡=/乂火內(nèi)；兩表筆之間接有1200C的電阻

時(shí)，指針指在刻度“1”上，則E=1/X（代內(nèi)+1200。）；若兩表筆之間接有&的電阻時(shí)，指針指在刻度“3”

3

上，則￡=《/乂（?內(nèi)+仁）；聯(lián)立以上三式，解之得&=2000。

36.（12分）某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)進(jìn)行“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。入射小球4

與被碰小球B半徑相同.先不放B球，使A球從斜槽上某一固定點(diǎn)C由靜止?jié)L下，落到位于水平地面的

記錄紙上留下痕跡。再把B球靜置于水平槽前端邊緣處，讓A球仍從C處由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后

分別落在記錄紙上留下各自落點(diǎn)的痕跡。記錄紙上的。點(diǎn)是重錘所指的位置，M、P、N分別為落點(diǎn)的痕

跡。

（1）入射小球A的質(zhì)量應(yīng)（選填”或“<”）被碰小球B的質(zhì)量，其理由是

（2）未放B球時(shí)，A球落地點(diǎn)是記錄紙上的P點(diǎn)；放上8球時(shí)，A球落地點(diǎn)是記錄紙上的M點(diǎn)。

（3）實(shí)驗(yàn)中，用天平容易測(cè)量入射小球和被碰小球的質(zhì)量利卜，沏，但直接測(cè)定小球碰撞前后的速度

是不容易的。可以通過僅測(cè)量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程間接地解決這個(gè)問題，因此，需要測(cè)量

,其原理是。

（4）根據(jù)上述測(cè)量的物理量，若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式為；若碰撞是彈性碰

撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為o

（5）碰撞的恢復(fù)系數(shù)的定義為e=其中和。20分別是碰撞前兩物體的速度，5和。2分

別是碰撞后兩物體的速度。寫出用（3）中測(cè)量的量表示的恢復(fù)系數(shù)的表達(dá)式

【答案】（12分）（1）（2分）>；入射小球碰后不彈回。（3）（4分）OP、OM、ON-,小球離開斜槽末

端飛出后作平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，假設(shè)為f,則有OP=oof,OM=vit,ON=st；（4）（4^-）mAOM+mB-ON^

ON-OM

inA-OP；mA-OM2+mB-ON2=m\OP~\（5）（2分）e=---—。

【解析】（1）入射小球A的質(zhì)量要大于被碰小球B的質(zhì)量，因?yàn)橐ＷC入射小球碰后不彈回；

（3）小球碰撞前后的速度可以通過小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程來反映，因?yàn)樗鼈兊臅r(shí)間是相等的；

（4）碰前的動(dòng)量為"wOP；碰后的動(dòng)量是叫0M+〃?ON,若動(dòng)量守恒，則這二個(gè)式子相等即可;

若是彈性碰撞，還需要滿足動(dòng)能守恒，即，*?！?+〃加。義2=〃吐0產(chǎn)；

（5）因?yàn)榕銮敖衞=OP/f,V2o=O,碰后0=OM〃，V2=ON/Z,故把它們代入到恢復(fù)系統(tǒng)中去,就可以得

兀?ON-OM

至！］e=-------

OP

三、本題共4小題，共40分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程和重要步驟。只寫出最后答案的不

能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

37.（9分）氫原子中核外電子繞核做半徑為，的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知電子的質(zhì)量為機(jī)，電荷量為e,

靜電力常量為鼠不考慮相對(duì)論效應(yīng).

（1）求電子的動(dòng)能。

（2）選離核無限遠(yuǎn)處電勢(shì)能為0,電子的電勢(shì)能紇=——，求氫原子的能量。

r

（3）求電子繞核運(yùn)動(dòng)形成的等效電流/。

［答案］（1）舞;（2）"=紇+與=一箏；（3）/=戶戶。

2r2rL7irVmr

【解析】（9分）（1）電子繞核作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，

根據(jù)庫侖定律和牛頓第二定律有人4=山幺（2分）

r~r

電子的動(dòng)能為Ek=；2

處2

解得E=—（1分）

k2r

起2屁2

（2）由于電子的電勢(shì)能為紇=-竺，氫原子的能量為七=紇+5=-絲（3分）

r2r

（3）電子繞核運(yùn)動(dòng)形成的等效電流/=5（2分）T=—

Tv

解得/=二區(qū)（1分）

L7trVmr

38.（9分）如圖所示，用均勻?qū)Ь€做成邊長(zhǎng)為/的單匝正方形線框MNPQ,線框的總電阻為心將

線框置于光滑絕緣的水平面上?在線框的右側(cè)存在豎直方向的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)邊界間的距離為2/,磁

感應(yīng)強(qiáng)度為瓦在垂直MN邊的水平拉力作用下，線框以垂直磁場(chǎng)邊界的速度。勻速穿過磁場(chǎng)。在運(yùn)動(dòng)過

程中線框平面水平，且MN邊與磁場(chǎng)的邊界平行。求

(1)線框MN邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框中感應(yīng)電流的大小;

(2)線框邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，M、N兩點(diǎn)間的電壓UMN;

(3)在線框從MN邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到P。邊剛穿出磁場(chǎng)的過程中，水平拉力對(duì)線框所做的功卬。

【答案】⑴蹩；⑵當(dāng)；⑶2B2PU

R

【解析】(9分)(1)線框邊在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)￡=8加

線框中的感應(yīng)電流1=4=萼(3分)

RR

33

(2)M、N兩點(diǎn)間的電壓UMN=歷(3分)

(3)只有MN邊在磁場(chǎng)中時(shí)，線框運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=-

V

此過程線框中產(chǎn)生的焦耳熱。=/2m=華

只有PQ邊在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)線框中產(chǎn)生的焦耳熱。=華

根據(jù)能量守恒定律得水平外力做功W=2Q=竺還(3分)

R

39.(10分)利用電場(chǎng)來加速和控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)，在現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)設(shè)備中有廣泛的應(yīng)用。

如圖所示，M、N為豎直放置的平行金屬板，$、S2為板上正對(duì)的小孔，兩板間所加電壓為Uo,金屬板P

和。水平放置在N板右側(cè)，關(guān)于小孔S、S所在直線對(duì)稱，兩板間加有恒定的偏轉(zhuǎn)電壓?，F(xiàn)有一質(zhì)子(；H)

和a粒子(:He)從小孔Si處先后由靜止釋放，經(jīng)加速后穿過小孔52水平向右進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。己知a粒子的

質(zhì)量為m,電荷量為4。

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