2021年1月浙江省普通高校招生選考物理試卷

2021年1月浙江省普通高校招生選考物理試卷一、選擇題（本共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）1．（3分）（2021?浙江）如圖所示是我國自主研發(fā)的全自動無人值守望遠鏡，它安裝在位于南極大陸的昆侖站，電力供應(yīng)僅為1×103W。若用國際單位制基本單位的符號來表示W(wǎng)，正確的是（）A．N?s B．N?m/s C．kg?m/s D．kg?m2/s32．（3分）（2021?浙江）2020年12月我國科學(xué)家在量子計算領(lǐng)域取得了重大成果，構(gòu)建了一臺76個光子100個模式的量子計算機“九章”，它處理“高斯玻色取樣”的速度比目前最快的超級計算機“富岳”快一百萬億倍。關(guān)于量子，下列說法正確的是（）A．是計算機運算的一種程序 B．表示運算速度的一個單位 C．表示微觀世界的不連續(xù)性觀念 D．類似于質(zhì)子、中子的微觀粒子3．（3分）（2021?浙江）2020年11月10日，我國“奮斗者”號載人潛水器在馬里亞納海溝成功坐底，坐底深度10909m?！皧^斗者”號照片如圖所示，下列情況中“奮斗者”號一定可視為質(zhì)點的是（）A．估算下降總時間時 B．用推進器使其轉(zhuǎn)彎時 C．在海溝中穿越窄縫時 D．科學(xué)家在其艙內(nèi)進行實驗時4．（3分）（2021?浙江）如圖所示，電動遙控小車放在水平長木板上面，當它在長木板上水平向左加速運動時，長木板保持靜止，此時（）A．小車只受重力、支持力作用 B．木板對小車的作用力方向水平向左 C．木板對小車的作用力大于小車對木板的作用力 D．木板對小車的作用力與小車對木板的作用力大小一定相等5．（3分）（2021?浙江）如圖所示是某一帶電導(dǎo)體周圍的電場線與等勢面，A、C是同一等勢面上的兩點，B是另一等勢面上的一點。下列說法正確的是（）A．導(dǎo)體內(nèi)部的場強左端大于右端 B．A、C兩點的電勢均低于B點的電勢 C．B點的電場強度大于A點的電場強度 D．正電荷從A點沿虛線移到B點的過程中電場力做正功，電勢能減小6．（3分）（2021?浙江）如圖所示，同學(xué)們坐在相同的輪胎上，從傾角相同的平直雪道先后由同高度靜止滑下，各輪胎與雪道間的動摩擦因數(shù)均相同，不計空氣阻力。雪道上的同學(xué)們（）A．沿雪道做勻速直線運動 B．下滑過程中機械能均守恒 C．前后間的距離隨時間不斷增大 D．所受重力沿雪道向下的分力相同7．（3分）（2021?浙江）嫦娥五號探測器是我國首個實施月面采樣返回的航天器，由軌道器、返回器、著陸器和上升器等多個部分組成。為等待月面采集的樣品，軌道器與返回器的組合體環(huán)月做圓周運動。已知引力常量G＝6.67×10﹣11N?m2/kg2地球質(zhì)量m1＝6.0×1024kg，月球質(zhì)量m2＝7.3×1022kg，月地距離r1＝3.8×105km，月球半徑r2＝1.7×103km。當軌道器與返回器的組合體在月球表面上方約200km處做環(huán)月勻速圓周運動時，其環(huán)繞速度約為（）A．16m/s B．1.1×102m/s C．1.6×103m/s D．1.4×104m/s8．（3分）（2021?浙江）如圖所示是通有恒定電流的環(huán)形線圈和螺線管的磁感線分布圖。若通電螺線管是密繞的，下列說法正確的是（）A．電流越大，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場 B．螺線管越長，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場 C．螺線管直徑越大，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場 D．磁感線畫得越密，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場9．（3分）（2021?浙江）某一滑雪運動員從滑道滑出并在空中翻轉(zhuǎn)時經(jīng)多次曝光得到的照片如圖所示，每次曝光的時間間隔相等。若運動員的重心軌跡與同速度不計阻力的斜拋小球軌跡重合，A、B、C和D表示重心位置，且A和D處于同一水平高度。下列說法正確的是（）A．相鄰位置運動員重心的速度變化相同 B．運動員在A、D位置時重心的速度相同 C．運動員從A到B和從C到D的時間相同 D．運動員重心位置的最高點位于B和C中間10．（3分）（2021?浙江）下列說法正確的是（）A．光的波動性是光子之間相互作用的結(jié)果 B．玻爾第一次將“量子”引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念 C．光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，證明了光子除了能量之外還具有動量 D．α射線經(jīng)過置于空氣中帶正電驗電器金屬小球的上方，驗電器金屬箔的張角會變大11．（3分）（2021?浙江）一輛汽車在水平高速公路上以80km/h的速度勻速行駛，其1s內(nèi)能量分配情況如圖所示。則汽車（）A．發(fā)動機的輸出功率為70kW B．每1s消耗的燃料最終轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能是5.7×104J C．每1s消耗的燃料最終轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能是6.9×104J D．每1s消耗的燃料最終轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能是7.0×104J12．（3分）（2021?浙江）在爆炸實驗基地有一發(fā)射塔，發(fā)射塔正下方的水平地面上安裝有聲音記錄儀。爆炸物自發(fā)射塔豎直向上發(fā)射，上升到空中最高點時炸裂成質(zhì)量之比為2：1、初速度均沿水平方向的兩個碎塊。遙控器引爆瞬間開始計時，在5s末和6s末先后記錄到從空氣中傳來的碎塊撞擊地面的響聲。已知聲音在空氣中的傳播速度為340m/s，忽略空氣阻力。下列說法正確的是（）A．兩碎塊的位移大小之比為1：2 B．爆炸物的爆炸點離地面高度為80m C．爆炸后質(zhì)量大的碎塊的初速度為68m/s D．爆炸后兩碎塊落地點之間的水平距離為340m13．（3分）（2021?浙江）兩列頻率、振幅均相同的簡諧波Ⅰ和Ⅱ分別從繩子的兩端持續(xù)相向傳播，在相遇區(qū)域發(fā)生了干涉，在相距0.48m的A、B間用頻閃相機連續(xù)拍攝，依次獲得1、2、3、4、5五個波形，如圖所示，且1和5是同一振動周期內(nèi)繩上各點位移都達到最大值時拍攝的波形。已知頻閃時間間隔為0.12s，下列說法正確的是（）A．簡諧波Ⅰ和Ⅱ的波長均為0.24m B．簡諧波Ⅰ和Ⅱ的周期均為0.48s C．繩上各點均做振幅相同的簡諧運動 D．兩波源到A點和C點的路程差之差的絕對值是0.48m二、選擇題Ⅱ（本題共3小題，每小題2分，共6分。每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的。全部選對的得2分，選對但不全的得1分，有選錯的得0分）14．（2分）（2021?浙江）如圖所示是我國全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置。2018年11月，該裝置實現(xiàn)了1×108℃等離子體運行等多項重大突破，為未來和平利用聚變能量邁出了重要一步。關(guān)于核聚變，下列說法正確的是（）A．聚變又叫熱核反應(yīng) B．太陽就是一個巨大的熱核反應(yīng)堆 C．高溫能使原子核克服核力而聚變 D．對相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變產(chǎn)能多15．（2分）（2021?浙江）為了提高松樹上松果的采摘率和工作效率，工程技術(shù)人員利用松果的慣性發(fā)明了用打擊桿、振動器使松果落下的兩種裝置，如圖甲、乙所示。則（）A．針對不同樹木，落果效果最好的振動頻率可能不同 B．隨著振動器頻率的增加，樹干振動的幅度一定增大 C．打擊桿對不同粗細樹干打擊結(jié)束后，樹干的振動頻率相同 D．穩(wěn)定后，不同粗細樹干的振動頻率始終與振動器的振動頻率相同16．（2分）（2021?浙江）發(fā)電機的示意圖如圖甲所示，邊長為L的正方形金屬框，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中以恒定角速度繞OO′軸轉(zhuǎn)動，阻值為R的電阻兩端的電壓如圖乙所示。其它電阻不計，圖乙中的Um為已知量。則金屬框轉(zhuǎn)動一周（）A．框內(nèi)電流方向不變 B．電動勢的最大值為Um C．流過電阻的電荷 D．電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q三、非選擇題（本題共8小題，共55分）17．（4分）（2021?浙江）用如圖所示裝置進行“探究功與速度變化的關(guān)系”實驗。裝有砝碼的盤用繞過滑輪的細線牽引小車，盤和砝碼的重力可當作牽引力。小車運動的位移和速度可以由打點紙帶測出，以小車為研究對象，改變砝碼質(zhì)量，便可探究牽引力所做的功與小車速度變化的關(guān)系。①關(guān)于這個實驗，下列說法正確的是。A．需要補償小車受到阻力的影響B(tài)．該實驗裝置可以“驗證機械能守恒定律”C．需要通過調(diào)節(jié)定滑輪使細線與長木板平行D．需要滿足盤和砝碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量②如圖2所示是兩條紙帶，實驗時打出的應(yīng)是第條（填寫“Ⅰ”或“Ⅱ”）紙帶；③根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，在坐標紙上畫出的W﹣v2圖象是一條過原點的直線，據(jù)此圖象（填“能”或“不能”）求出小車的質(zhì)量。18．（3分）（2021?浙江）小明同學(xué)在做“測定玻璃的折射率”實驗時，發(fā)現(xiàn)只有3枚大頭針，他把大頭針A、B、C插在如圖所示位置，并測出了玻璃的折射率。請在畫出光路圖，標出入射角i和折射角r，并寫出折射率n的計算式。19．（5分）（2021?浙江）在“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”實驗中，①用如圖1所示的電路圖測量，得到的一條實驗數(shù)據(jù)擬合線如圖2所示，則該電池的電動勢E＝V（保留3位有效數(shù)字）；內(nèi)阻r＝（保留2位有效數(shù)字）。②現(xiàn)有如圖3所示的實驗器材，照片中電阻箱阻值可調(diào)范圍為0～9999Ω，滑動變阻器阻值變化范圍為0～10Ω，電流表G的量程為0～3mA、內(nèi)阻為200Ω，電壓表的量程有0～3V和0～15V。請在圖3中選擇合適的器材，在方框中畫出兩種測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻的電路圖。20．（2分）（2021?浙江）在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實驗中，可拆變壓器如圖所示。為了減小渦流在鐵芯中產(chǎn)生的熱量，鐵芯是由相互絕緣的硅鋼片平行疊成。硅鋼片應(yīng)平行于（）A．平面abcd B．平面abfe C．平面abgh D．平面aehd21．（9分）（2021?浙江）如圖所示，質(zhì)量m＝2kg的滑塊以v0＝16m/s的初速度沿傾角θ＝37°的斜面上滑，經(jīng)t＝2s滑行到最高點。然后，滑塊返回到出發(fā)點。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求滑塊（1）最大位移值x；（2）與斜面間的動摩擦因數(shù)；（3）從最高點返回到出發(fā)點的過程中重力的平均功率。22．（12分）（2021?浙江）如圖所示，豎直平面內(nèi)由傾角α＝60°的斜面軌道AB、半徑均為R的半圓形細圓管軌道BCDE和圓周細圓管軌道EFG構(gòu)成一游戲裝置固定于地面，B、E兩處軌道平滑連接，軌道所在平面與豎直墻面垂直。軌道出口處G和圓心O2的連線，以及O2、E、O1和B等四點連成的直線與水平線間的夾角均為θ＝30°，G點與豎直墻面的距離dR?，F(xiàn)將質(zhì)量為m的小球從斜面的某高度h處靜止釋放。小球只有與豎直墻面間的碰撞可視為彈性碰撞，不計小球大小和所受阻力。（1）若釋放處高度h＝h0，當小球第一次運動到圓管最低點C時，求速度大小vC及在此過程中所受合力的沖量I的大小和方向；（2）求小球在圓管內(nèi)與圓心O1點等高的D點所受彈力FN與h的關(guān)系式；（3）若小球釋放后能從原路返回到出發(fā)點，高度h應(yīng)該滿足什么條件？23．（10分）（2021?浙江）嫦娥五號成功實現(xiàn)月球著陸和返回，鼓舞人心。小明知道月球上沒有空氣，無法靠降落傘減速降落，于是設(shè)計了一種新型著陸裝置。如圖所示，該裝置由船艙、間距為l的平行導(dǎo)軌、產(chǎn)生垂直船艙導(dǎo)軌平面的磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場的磁體和“∧”型剛性線框組成，“∧”型線框ab邊可沿導(dǎo)軌滑動并接觸良好。船艙、導(dǎo)軌和磁體固定在一起，總質(zhì)量為m1。整個裝置豎直著陸到月球表面前瞬間的速度大小為v0，接觸月球表面后線框速度立即變?yōu)榱?。?jīng)過減速，在導(dǎo)軌下方緩沖彈簧接觸月球表面前船艙已可視為勻速。已知船艙電阻為3r；“∧”型線框的質(zhì)量為m2，其7條邊的邊長均為l，電阻均為r；月球表面的重力加速度為。整個運動過程中只有ab邊在磁場中，線框與月球表面絕緣，不計導(dǎo)軌電阻和摩擦阻力。（1）求著陸裝置接觸到月球表面后瞬間線框ab邊產(chǎn)生的電動勢E0；（2）通過畫等效電路圖，求著陸裝置接觸到月球表面后瞬間流過ab型線框的電流I0；（3）求船艙勻速運動時的速度大小v；（4）同桌小張認為在磁場上方、兩導(dǎo)軌之間連接一個電容為C的電容器，在著陸減速過程中還可以回收部分能量，在其他條件均不變的情況下，求船艙勻速運動時的速度大小v′和此時電容器所帶電荷量q。24．（10分）（2021?浙江）在芯片制造過程中，離子注入是其中一道重要的工序。如圖所示是離子注入工作原理示意圖，離子經(jīng)加速后沿水平方向進入速度選擇器，然后通過磁分析器，選擇出特定比荷的離子，經(jīng)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)后注入處在水平面內(nèi)的晶圓（硅片）。速度選擇器、磁分析器和偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中的勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B，方向均垂直紙面向外；速度選擇器和偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中的勻強電場場強大小均為E，方向分別為豎直向上和垂直紙面向外。磁分析器截面是內(nèi)外半徑分別為R1和R2的四分之一圓環(huán)，其兩端中心位置M和N處各有一個小孔；偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中電場和磁場的分布區(qū)域是同一邊長為L的正方體，其偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)底面與晶圓所在水平面平行，間距也為L。當偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)不加電場及磁場時，離子恰好豎直注入到晶圓上的O點（即圖中坐標原點，x軸垂直紙面向外）。整個系統(tǒng)置于真空中，不計離子重力，打在晶圓上的離子，經(jīng)過電場和磁場偏轉(zhuǎn)的角度都很小。當α很小時，有sinα≈tanα≈α，cosα≈1α2。求：（1）離子通過速度選擇器后的速度大小v和磁分析器選擇出來離子的比荷；（2）偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)僅加電場時離子注入晶圓的位置，用坐標（x，y）表示；（3）偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)僅加磁場時離子注入晶圓的位置，用坐標（x，y）表示；（4）偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)同時加上電場和磁場時離子注入晶圓的位置，用坐標（x，y）表示，并說明理由。

2021年1月浙江省普通高校招生選考物理試卷參考答案與試題解析一、選擇題（本共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）1．（3分）（2021?浙江）如圖所示是我國自主研發(fā)的全自動無人值守望遠鏡，它安裝在位于南極大陸的昆侖站，電力供應(yīng)僅為1×103W。若用國際單位制基本單位的符號來表示W(wǎng)，正確的是（）A．N?s B．N?m/s C．kg?m/s D．kg?m2/s3【考點】力學(xué)單位制．【分析】明確功率的公式，根據(jù)公式推導(dǎo)功率的單位，知道國際單位制規(guī)定了七個基本物理量．分別為長度、質(zhì)量、時間、熱力學(xué)溫度、電流、光強度、物質(zhì)的量。【解答】解：A、N不是國際單位制基本單位，根據(jù)沖量的定義I＝Ft可知，N?s是沖量的的單位，故A錯誤；B、根據(jù)功率的計算公式P＝Fv可知功率的單位可以表示為N?m/s，但N不是國際單位制基本單位，故B錯誤；C、根據(jù)動量的定義p＝Fv，結(jié)合F＝ma知N＝kg?m2/s2，可知kg?m/s是動量的單位，故C錯誤；D、根據(jù)P＝Fv可知功率的單位可以表示為N?m/s，結(jié)合F＝ma知N＝kg?m2/s2，則功率得單位W＝kg?m2/s3，故D正確。故選：D?！军c評】國際單位制規(guī)定了七個基本物理量，這七個基本物理量要牢記，同時明確物理公式可以直接進行單位的推導(dǎo)。2．（3分）（2021?浙江）2020年12月我國科學(xué)家在量子計算領(lǐng)域取得了重大成果，構(gòu)建了一臺76個光子100個模式的量子計算機“九章”，它處理“高斯玻色取樣”的速度比目前最快的超級計算機“富岳”快一百萬億倍。關(guān)于量子，下列說法正確的是（）A．是計算機運算的一種程序 B．表示運算速度的一個單位 C．表示微觀世界的不連續(xù)性觀念 D．類似于質(zhì)子、中子的微觀粒子【考點】量子化現(xiàn)象．【分析】量子是不可分割的最小的單元；能量子是表示能量的最小單元；量子表示微觀世界的不連續(xù)性；量子不是實物粒子。【解答】解：A、量子不是計算機的程序，量子是不可分割的最小的單元，故A錯誤；B、量子最早由普朗克于1900年提出，普朗克假設(shè)物體發(fā)射出電磁輻射能量是一份一份的，其中每一份被他稱作能量子，電磁輻射能量是其整數(shù)倍，所以量子是表示能量的單元，而非運算速度的單位，故B錯誤；C、量子是不可分割的最小的單元，表示微觀世界的不連續(xù)性，即通常所說的“量子化”，故C正確；D、量子不是實物粒子，不是像質(zhì)子、中子那樣的微觀粒子，故D錯誤。故選：C?！军c評】本題以2020年12月我國科學(xué)家在量子計算領(lǐng)域取得了重大成果為情景載體，考查了量子化現(xiàn)象，要明確事物是不連續(xù)的，一份一份的。3．（3分）（2021?浙江）2020年11月10日，我國“奮斗者”號載人潛水器在馬里亞納海溝成功坐底，坐底深度10909m?！皧^斗者”號照片如圖所示，下列情況中“奮斗者”號一定可視為質(zhì)點的是（）A．估算下降總時間時 B．用推進器使其轉(zhuǎn)彎時 C．在海溝中穿越窄縫時 D．科學(xué)家在其艙內(nèi)進行實驗時【考點】質(zhì)點的認識．【分析】解決本題要正確理解質(zhì)點的概念：質(zhì)點是只計質(zhì)量、不計大小、形狀的一個幾何點，是實際物體在一定條件的科學(xué)抽象，能否看作質(zhì)點，與物體本身無關(guān)，要看所研究問題的性質(zhì)，看物體的形狀和大小在所研究的問題中是否可以忽略?！窘獯稹拷猓篈、估算潛水器下降的總時間時，潛水器的大小和形狀相對運動的軌跡可以忽略，可以視為質(zhì)點，故A正確；BD、用推進器使其轉(zhuǎn)彎時和科學(xué)家在其艙內(nèi)進行實驗時，都需要研究潛水器本身的特點，不可視為質(zhì)點，故BD錯誤；C、在海溝中穿越窄縫時，潛水器的大小和形狀相對窄縫，尺寸不可以忽略，不可視為質(zhì)點，故C錯誤。故選：A?！军c評】質(zhì)點是運動學(xué)中一個重要概念，要理解其實質(zhì)，不能停在表面?？疾閷W(xué)生對質(zhì)點這個概念的理解，關(guān)鍵是知道物體能否看成質(zhì)點時的條件，看物體的大小體積對所研究的問題是否產(chǎn)生影響，物體的大小體積能否忽略。4．（3分）（2021?浙江）如圖所示，電動遙控小車放在水平長木板上面，當它在長木板上水平向左加速運動時，長木板保持靜止，此時（）A．小車只受重力、支持力作用 B．木板對小車的作用力方向水平向左 C．木板對小車的作用力大于小車對木板的作用力 D．木板對小車的作用力與小車對木板的作用力大小一定相等【考點】力的合成與分解的運用；作用力和反作用力；牛頓第二定律．【分析】對小車和木板正確的受力分析，知道木板對小車的作用力包含支持力和摩擦力，明確作用力與反作用力大小相等，方向相反?！窘獯稹拷猓篈、小車加速向左運動，受到自身的重力和電機的驅(qū)動力，受到長木板對小車的支持力和阻力，故A錯誤；B、木板對小車的作用力包括豎直向上的支持力和水平方向的阻力，根據(jù)平行四邊形定則可知合力方向一定不在水平方向，故B錯誤；CD、木板對小車的作用力與小車對木板的作用力是一對相互作用力，等大反向，C錯誤，D正確。故選：D。【點評】本題主要考查了受力分析，判斷出物體受到力的個數(shù)，明確作用力與反作用力的特點即可。5．（3分）（2021?浙江）如圖所示是某一帶電導(dǎo)體周圍的電場線與等勢面，A、C是同一等勢面上的兩點，B是另一等勢面上的一點。下列說法正確的是（）A．導(dǎo)體內(nèi)部的場強左端大于右端 B．A、C兩點的電勢均低于B點的電勢 C．B點的電場強度大于A點的電場強度 D．正電荷從A點沿虛線移到B點的過程中電場力做正功，電勢能減小【考點】電場線；電勢；電勢能與電場力做功；等勢面．【分析】帶電導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)，導(dǎo)體內(nèi)部的場強處處為0，；沿電場線方向電勢降低；電場線的疏密程度表示電場強度的弱強；正電荷受力方向沿電場線方向，電場力做正功，電勢能減小，由此進行分析?！窘獯稹拷猓篈、帶電導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)，導(dǎo)體內(nèi)部的場強處處為0，所以導(dǎo)體內(nèi)部的場強左端等于右端，均為零，A錯誤；B、沿電場線方向電勢降低，所以A、C兩點的電勢高于B點的電勢，故B錯誤；C、電場線的疏密程度表示電場強度的弱強，B點的電場線比A或C點的電場線疏，所以B點的電場強度小于A點的電場強度，故C錯誤；D、正電荷的受力方向沿電場線方向，所以正電荷從A點沿虛線移到B點的過程中電場力做正功，電勢能減小，故D正確。故選：D?！军c評】無論是電場線或是等差等勢面，都是密的地方場強大，疏的地方場強小；電勢高低的判斷方法可以根據(jù)電勢的定義式來判斷，但一般都是按沿電場線方向電勢降低來判斷；明確電場力做功與電勢能變化的關(guān)系。6．（3分）（2021?浙江）如圖所示，同學(xué)們坐在相同的輪胎上，從傾角相同的平直雪道先后由同高度靜止滑下，各輪胎與雪道間的動摩擦因數(shù)均相同，不計空氣阻力。雪道上的同學(xué)們（）A．沿雪道做勻速直線運動 B．下滑過程中機械能均守恒 C．前后間的距離隨時間不斷增大 D．所受重力沿雪道向下的分力相同【考點】牛頓第二定律；機械能守恒定律．【分析】根據(jù)牛頓第二定律求解加速度，由此分析運動情況；下滑過程中摩擦力做負功，由此分析機械能的變化；根據(jù)位移﹣時間關(guān)系分析同學(xué)們前后距離是否變化；各同學(xué)質(zhì)量可能不同，由此分析重力沿斜面向下的分力是否相同?！窘獯稹拷猓篈、設(shè)平直雪道的傾角為θ，同學(xué)坐在輪胎上從靜止開始沿雪道下滑，做加速運動，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度為：agsinθ﹣μgcosθ，又因為μ相同，所以同學(xué)們做加速度相同的勻加速直線運動，故A錯誤；B、下滑過程中摩擦力做負功，雪道上的同學(xué)們機械能減小，故B錯誤；C、設(shè)前一個同學(xué)下滑時間t0后，另一個同學(xué)開始下滑，根據(jù)勻加速直線運動位移與時間的關(guān)系可得前后兩個同學(xué)的間距△xatt0，可知同學(xué)們前后距離隨著時間t的不斷增大而增大，故C正確；D、各同學(xué)質(zhì)量可能不同，所以重力沿雪道向下的分力為mgsinθ也可能不相同，故D錯誤。故選：C。【點評】本題主要是考查牛頓第二定律的綜合應(yīng)用、機械能守恒定律等知識，關(guān)鍵是弄清楚同學(xué)們運動過程中的受力情況，由此確定運動情況，根據(jù)機械能守恒定律的守恒條件分析機械能是否守恒。7．（3分）（2021?浙江）嫦娥五號探測器是我國首個實施月面采樣返回的航天器，由軌道器、返回器、著陸器和上升器等多個部分組成。為等待月面采集的樣品，軌道器與返回器的組合體環(huán)月做圓周運動。已知引力常量G＝6.67×10﹣11N?m2/kg2地球質(zhì)量m1＝6.0×1024kg，月球質(zhì)量m2＝7.3×1022kg，月地距離r1＝3.8×105km，月球半徑r2＝1.7×103km。當軌道器與返回器的組合體在月球表面上方約200km處做環(huán)月勻速圓周運動時，其環(huán)繞速度約為（）A．16m/s B．1.1×102m/s C．1.6×103m/s D．1.4×104m/s【考點】向心力；萬有引力定律及其應(yīng)用．【分析】組合體繞月球做圓周運動，根據(jù)月球的萬有引力充當向心力列式即可求出環(huán)繞速度的表達式，代入數(shù)據(jù)即可求出環(huán)繞速度?！窘獯稹拷猓航M合體在離月球表面距離為r＝r2+h；設(shè)組合體質(zhì)量為m，月球?qū)M合體的萬有引力充當向心力，根據(jù)Gm可得vm/s＝1.6×103m/s，故C正確，ABD錯誤。故選：C?！军c評】本題考查萬有引力定律的應(yīng)用，明確萬有引力充當向心力的應(yīng)用，注意排除題中給出的干擾項。8．（3分）（2021?浙江）如圖所示是通有恒定電流的環(huán)形線圈和螺線管的磁感線分布圖。若通電螺線管是密繞的，下列說法正確的是（）A．電流越大，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場 B．螺線管越長，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場 C．螺線管直徑越大，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場 D．磁感線畫得越密，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場【考點】通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向．【分析】明確螺線管內(nèi)部分析規(guī)律，知道螺線管越長，內(nèi)部磁場越接近勻強電場?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)螺線管內(nèi)部的磁感線分布可知，在螺線管的內(nèi)部，越接近于中心位置，磁感線分布越均勻，越接近兩端，磁感線越不均勻，可知螺線管越長，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場；與電流大小、螺線管直徑以及磁感線的疏密均無關(guān)，故B正確，ACD錯誤。故選：B?！军c評】本題考查螺線管分布規(guī)律，要知道螺線管邊緣處磁感線不均勻，所以螺線管越長內(nèi)部越接近勻強電場。9．（3分）（2021?浙江）某一滑雪運動員從滑道滑出并在空中翻轉(zhuǎn)時經(jīng)多次曝光得到的照片如圖所示，每次曝光的時間間隔相等。若運動員的重心軌跡與同速度不計阻力的斜拋小球軌跡重合，A、B、C和D表示重心位置，且A和D處于同一水平高度。下列說法正確的是（）A．相鄰位置運動員重心的速度變化相同 B．運動員在A、D位置時重心的速度相同 C．運動員從A到B和從C到D的時間相同 D．運動員重心位置的最高點位于B和C中間【考點】拋體運動；機械能守恒定律．【分析】根據(jù)△v＝g△t分析相鄰位置運動員重心的速度變化關(guān)系；速度是矢量，只有大小和方向都相同時速度才相同；根據(jù)間隔數(shù)分析運動員從A到B和從C到D的時間關(guān)系；根據(jù)對稱性分析最高點的位置?！窘獯稹拷猓篈、因每次曝光的時間間隔相等，設(shè)為△t，而運動員在空中只受重力作用，加速度為g，則相鄰位置運動員重心的速度變化均為g△t，故A正確；B、A和D處于同一水平高度，根據(jù)機械能守恒知運動員在A、D位置時重心的速度大小相同，但是方向不同，所以速度不同，故B錯誤；C、由圖可知，運動員從A到B為5△t，從C到D的時間6△t，時間不相同，故C錯誤；D、由圖知A到C的時間等于C到D的時間，根據(jù)斜拋運動的對稱性可知運動員重心位置的最高點位于C點，故D錯誤。故選：A?！军c評】解決本題時，要抓住斜拋運動的對稱性，利用△v＝g△t分析運動員重心的速度變化量。10．（3分）（2021?浙江）下列說法正確的是（）A．光的波動性是光子之間相互作用的結(jié)果 B．玻爾第一次將“量子”引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念 C．光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，證明了光子除了能量之外還具有動量 D．α射線經(jīng)過置于空氣中帶正電驗電器金屬小球的上方，驗電器金屬箔的張角會變大【考點】光電效應(yīng)；光的波粒二象性；玻爾模型和氫原子的能級結(jié)構(gòu)．【分析】個別光子的行為是隨機的，大量光子的行為表現(xiàn)為波動性，光的波動性不是光子之間相互作用的結(jié)果；玻爾第一次將“量子”引入原子領(lǐng)域；光電效應(yīng)揭示了光的粒子性；α射線經(jīng)過置于空氣中帶正電驗電器金屬小球的上方，會使金屬球附近的空氣電離，根據(jù)電荷間的作用力分析驗電器金屬箔的張角如何變化。【解答】解：A、在光的雙縫干涉實驗中，減小光的強度，讓光子通過雙縫后，光子只能一個接一個地到達光屏，經(jīng)過足夠長時間，發(fā)現(xiàn)干涉條紋。單個光子所到達哪個位置是隨機的，大量光子卻表現(xiàn)出波動性，這表明光的波動性不是由光子之間的相互作用引起的，故A錯誤；B、玻爾第一次將“量子”觀念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，故B正確；C、光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，但是不能證明光子除了能量之外還具有動量，康普頓效應(yīng)證明了光子具有動量，故C錯誤；D、α射線經(jīng)過置于空氣中帶正電驗電器金屬小球的上方時，會使金屬球附近的空氣電離，金屬球吸引負離子而使驗電器金屬箔的張角會變小，故D錯誤。故選：B?！军c評】解決本題的關(guān)鍵要掌握現(xiàn)代物理的基礎(chǔ)知識，知道光的干涉及現(xiàn)象是波動性的表現(xiàn)，明確光電效應(yīng)的意義：光電效應(yīng)揭示了光的粒子性。11．（3分）（2021?浙江）一輛汽車在水平高速公路上以80km/h的速度勻速行駛，其1s內(nèi)能量分配情況如圖所示。則汽車（）A．發(fā)動機的輸出功率為70kW B．每1s消耗的燃料最終轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能是5.7×104J C．每1s消耗的燃料最終轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能是6.9×104J D．每1s消耗的燃料最終轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能是7.0×104J【考點】功率、平均功率和瞬時功率；能量守恒定律．【分析】根據(jù)題意可得克服轉(zhuǎn)動阻力做功，由功率公式P求解；根據(jù)能量守恒求解?！窘獯稹拷猓篈、由圖可知，發(fā)動機1s內(nèi)輸出的功為W＝1.7×104J，則輸出功率為：PW＝1.7×104W＝17kW，故A錯誤；BCD、每1s消耗的燃料有△E＝6.9×104J進入發(fā)動機，則最終轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能為：Q＝△E＝6.9×104J，故C正確，BD錯誤。故選：C?！军c評】本題以汽車能量分配情況為情境載體，考查了能量的轉(zhuǎn)化與守恒以及功率公式的應(yīng)用，體現(xiàn)了應(yīng)用所學(xué)知識解決物理問題的能力。12．（3分）（2021?浙江）在爆炸實驗基地有一發(fā)射塔，發(fā)射塔正下方的水平地面上安裝有聲音記錄儀。爆炸物自發(fā)射塔豎直向上發(fā)射，上升到空中最高點時炸裂成質(zhì)量之比為2：1、初速度均沿水平方向的兩個碎塊。遙控器引爆瞬間開始計時，在5s末和6s末先后記錄到從空氣中傳來的碎塊撞擊地面的響聲。已知聲音在空氣中的傳播速度為340m/s，忽略空氣阻力。下列說法正確的是（）A．兩碎塊的位移大小之比為1：2 B．爆炸物的爆炸點離地面高度為80m C．爆炸后質(zhì)量大的碎塊的初速度為68m/s D．爆炸后兩碎塊落地點之間的水平距離為340m【考點】動量守恒定律．【分析】爆炸物爆炸過程系統(tǒng)在水平方向動量守恒，爆炸后碎塊做平拋運動，應(yīng)用動量守恒定律與平拋運動規(guī)律分析答題?！窘獯稹拷猓篈、爆炸物在最高點時炸裂成質(zhì)量之比為2：1的兩個碎塊，設(shè)兩碎塊的質(zhì)量分別為m1＝2m，m2＝m，設(shè)爆炸后兩碎塊的速度分別為v1、v2，爆炸過程，系統(tǒng)在水平方向動量守恒，m1的速度方向為正方向，在水平方向，由動量守恒定律得：m1v1﹣m2v2＝0爆炸后兩碎塊做平拋運動，由于拋出點的高度相等，它們做平拋運動的時間t相等，設(shè)兩碎塊的水平位移分別為x1、x2，則有：m1v1t﹣m2v2t＝0m1x1﹣m2x2＝0解得：x1：x2＝m2：m1＝1：2，兩碎塊的豎直分位移相等，兩碎塊的水平位移之比為1：2，而從爆炸開始拋出到落地的位移之比不等于1：2，故A錯誤；BD、設(shè)兩碎片做平拋運動的時間均為t，兩碎塊落地發(fā)出的聲音的傳播時間分別為t1＝5s﹣t，t2＝6s﹣t，聲音的傳播位移：x1＝v聲音t1，x2＝v聲音t2，由A可知x1：x2＝1：2，代入數(shù)據(jù)解得：t＝4s，x1＝340m，x2＝680m，爆炸物的爆炸點離地面高度：hm＝80m，爆炸后兩碎塊落地點之間的水平距離：x＝x1+x2＝（340+680）m＝1020m，故B正確，D錯誤；C、由B可知，爆炸后碎塊m1的水平位移：x1＝340m，碎塊m2的水平位移x2＝680m，爆炸后質(zhì)量大的碎塊m1的初速度為v1m/s＝85m/s，故C錯誤。故選：B?！军c評】分析清楚碎塊的運動過程、知道碎塊的運動性質(zhì)是解題的前提與關(guān)鍵，應(yīng)用動量守恒定律與平拋勻速規(guī)律、運動學(xué)公式即可解題。13．（3分）（2021?浙江）兩列頻率、振幅均相同的簡諧波Ⅰ和Ⅱ分別從繩子的兩端持續(xù)相向傳播，在相遇區(qū)域發(fā)生了干涉，在相距0.48m的A、B間用頻閃相機連續(xù)拍攝，依次獲得1、2、3、4、5五個波形，如圖所示，且1和5是同一振動周期內(nèi)繩上各點位移都達到最大值時拍攝的波形。已知頻閃時間間隔為0.12s，下列說法正確的是（）A．簡諧波Ⅰ和Ⅱ的波長均為0.24m B．簡諧波Ⅰ和Ⅱ的周期均為0.48s C．繩上各點均做振幅相同的簡諧運動 D．兩波源到A點和C點的路程差之差的絕對值是0.48m【考點】橫波的圖象；波長、頻率和波速的關(guān)系．【分析】由題可知，這兩列波在AB之間的區(qū)域內(nèi)發(fā)生了干涉現(xiàn)象，結(jié)合干涉圖象的特點判斷出波長，結(jié)合振動的特點求出周期，再由公式：v＝λT求出波速即可?！窘獯稹拷猓篈、這兩列波在AB之間的區(qū)域內(nèi)發(fā)生了干涉現(xiàn)象，根據(jù)干涉圖象的特點可知，AB之間的距離等于一個波長，所以簡諧波Ⅰ和Ⅱ的波長均為0.48m，故A錯誤；B、從波形1到波形5經(jīng)歷的時間為T，則4×0.12s，可得簡諧波Ⅰ和Ⅱ的周期均為T＝0.96s，故B錯誤；C、由圖可知A、B、C三個點的振幅都是零，其余的各點的振幅不是零，即繩上各點振幅不相同，故C錯誤；D、A、B、C三個點的振幅都是零，則A、B、C三點均為振動減弱點，則兩波源到A、C兩點的距離之差分別為和，則兩波源到A點和C點的路程差之差的絕對值是m，故D正確。故選：D?！军c評】該題結(jié)合波的圖象考查波的干涉，解答的關(guān)鍵是正確理解干涉的特點，判斷出A、B、C三點均為振動減弱點。二、選擇題Ⅱ（本題共3小題，每小題2分，共6分。每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的。全部選對的得2分，選對但不全的得1分，有選錯的得0分）14．（2分）（2021?浙江）如圖所示是我國全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置。2018年11月，該裝置實現(xiàn)了1×108℃等離子體運行等多項重大突破，為未來和平利用聚變能量邁出了重要一步。關(guān)于核聚變，下列說法正確的是（）A．聚變又叫熱核反應(yīng) B．太陽就是一個巨大的熱核反應(yīng)堆 C．高溫能使原子核克服核力而聚變 D．對相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變產(chǎn)能多【考點】愛因斯坦質(zhì)能方程；裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)．【分析】核聚變的過程是幾個原子核聚合成一個原子核的過程．只有較輕的原子核才能發(fā)生核聚變，比如氫的同位素氘、氚等．核聚變也會放出巨大的能量，而且比核裂變放出的能量更大．太陽內(nèi)部連續(xù)進行著氫聚變成氦過程，它的光和熱就是由核聚變產(chǎn)生的．【解答】解：A、核聚變需要在極高的溫度條件下才能發(fā)生，所以核聚變又叫熱核反應(yīng)，故A正確；B、太陽釋放的熱量來自于太陽內(nèi)部的核聚變，太陽就是一個巨大的熱核反應(yīng)堆，故B正確；C、要使輕核發(fā)生聚變，必須使它們的距離達到10﹣15m以內(nèi)，核力才能起作用，那么熱核反應(yīng)時要將輕核加熱到很高的溫度，使它們具有足夠的動能來克服庫倫斥力而聚變在一起形成新的原子核，即高溫能使輕核克服庫倫斥力而聚變，而不是克服核力而聚變，故C錯誤；D、輕核的聚變過程中虧損的質(zhì)量比較大，根據(jù)質(zhì)能方程可知對相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變產(chǎn)能多，故D正確。故選：ABD?！军c評】相比核裂變，核聚變幾乎不會帶來放射性污染等環(huán)境問題，而且其原料可直接取自海水中的氘，來源幾乎取之不盡，是理想的能源方式．人類已經(jīng)可以實現(xiàn)不受控制的核聚變，如氫彈的爆炸．但是要想能量可被人類有效利用，必須能夠合理的控制核聚變的速度和規(guī)模，實現(xiàn)持續(xù)、平穩(wěn)的能量輸出．科學(xué)家正努力研究如何控制核聚變．15．（2分）（2021?浙江）為了提高松樹上松果的采摘率和工作效率，工程技術(shù)人員利用松果的慣性發(fā)明了用打擊桿、振動器使松果落下的兩種裝置，如圖甲、乙所示。則（）A．針對不同樹木，落果效果最好的振動頻率可能不同 B．隨著振動器頻率的增加，樹干振動的幅度一定增大 C．打擊桿對不同粗細樹干打擊結(jié)束后，樹干的振動頻率相同 D．穩(wěn)定后，不同粗細樹干的振動頻率始終與振動器的振動頻率相同【考點】自由振動和受迫振動；產(chǎn)生共振的條件及其應(yīng)用；聲波；多普勒效應(yīng)．【分析】根據(jù)共振產(chǎn)生的條件，可知當振動器的振動頻率等于或接近樹木的固有頻率時產(chǎn)生共振，使松樹上松果得振動幅度增大。【解答】解：A、根據(jù)共振產(chǎn)生的條件，當振動器的頻率等于樹木的固有頻率時產(chǎn)生共振，此時落果效果最好，而不同的樹木的固有頻率不同，針對不同樹木，落果效果最好的振動頻率可能不同，故A正確；B、當振動器的振動頻率等于樹木的固有頻率時產(chǎn)生共振，此時樹干的振幅最大，則隨著振動器頻率的增加，樹干振動的幅度不一定增大，故B錯誤；C、打擊桿對不同粗細樹干打擊的振動頻率不同，打擊結(jié)束后，樹干的振動頻率為其固有頻率，不同粗細的樹干的固有頻率是不同的，故C錯誤；D、樹干在振動器的振動下做受迫振動，則穩(wěn)定后，不同粗細樹干的振動頻率始終與振動器的振動頻率相同，故D正確。故選：AD?！军c評】本題以提高松樹上松果的采摘率和工作效率為情境載體，考查了產(chǎn)生共振的條件及其應(yīng)用，考查了學(xué)生應(yīng)用所學(xué)物理知識解決實際問題的能力，體現(xiàn)了科學(xué)探究的物理核心素養(yǎng)。16．（2分）（2021?浙江）發(fā)電機的示意圖如圖甲所示，邊長為L的正方形金屬框，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中以恒定角速度繞OO′軸轉(zhuǎn)動，阻值為R的電阻兩端的電壓如圖乙所示。其它電阻不計，圖乙中的Um為已知量。則金屬框轉(zhuǎn)動一周（）A．框內(nèi)電流方向不變 B．電動勢的最大值為Um C．流過電阻的電荷 D．電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q【考點】閉合電路的歐姆定律；交流發(fā)電機及其產(chǎn)生正弦式電流的原理；交流的峰值、有效值以及它們的關(guān)系．【分析】電流方向每經(jīng)過中性面一次都要變化一次；由圖乙判斷電動勢最大值；根據(jù)公式q求解；根據(jù)焦耳定律求得金屬框轉(zhuǎn)過一周電阻產(chǎn)生的焦耳熱?！窘獯稹拷猓篈、當線框轉(zhuǎn)動時，框內(nèi)電流方向每經(jīng)過中性面一次都要變化一次，故A錯誤；B、由圖乙可知，電動勢的最大值為Um，故B正確；C、金屬框轉(zhuǎn)過半周流過電阻的電荷量為：q△t，則金屬框轉(zhuǎn)過一周流過電阻的電荷量為：q′＝2q，故C錯誤；D、因為Um＝BωL2，則ω，根據(jù)焦耳定律，可知金屬框轉(zhuǎn)過一周電阻產(chǎn)生的焦耳熱為：QT，故D正確。故選：BD?！军c評】本題考查了交流電的圖象，會根據(jù)圖象求解交流電的最大值及有效值，求電荷量時，運用交流電的平均值，求產(chǎn)生的熱能時，用交流電的有效值。三、非選擇題（本題共8小題，共55分）17．（4分）（2021?浙江）用如圖所示裝置進行“探究功與速度變化的關(guān)系”實驗。裝有砝碼的盤用繞過滑輪的細線牽引小車，盤和砝碼的重力可當作牽引力。小車運動的位移和速度可以由打點紙帶測出，以小車為研究對象，改變砝碼質(zhì)量，便可探究牽引力所做的功與小車速度變化的關(guān)系。①關(guān)于這個實驗，下列說法正確的是ACD。A．需要補償小車受到阻力的影響B(tài)．該實驗裝置可以“驗證機械能守恒定律”C．需要通過調(diào)節(jié)定滑輪使細線與長木板平行D．需要滿足盤和砝碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量②如圖2所示是兩條紙帶，實驗時打出的應(yīng)是第II條（填寫“Ⅰ”或“Ⅱ”）紙帶；③根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，在坐標紙上畫出的W﹣v2圖象是一條過原點的直線，據(jù)此圖象能（填“能”或“不能”）求出小車的質(zhì)量?！究键c】探究功與速度變化的關(guān)系．【分析】（1）根據(jù)實驗的原理和操作步驟分析。（2）車做勻加速直線運動，位移逐漸增大，據(jù)此分析。（3）根據(jù)動能定理，結(jié)合圖象分析?！窘獯稹拷猓海?）A、題中需要將盤和砝碼的重力可當作牽引力，所以首先需要補償小車受到阻力的影響，即抬高長木板右端，小車在不接盤和砝碼的情況下，輕推小車，使小車做勻速直線運動，說明小車重力沿斜面的分力與小車所受阻力等大反向，故A正確；D、掛上盤與砝碼，根據(jù)牛頓第二定律：m'g﹣T＝m'a對小車m，根據(jù)牛頓第二定律：T＝ma兩式相比解得繩子拉力：T當滿足盤和砝碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，即T＝m'g，盤和砝碼的重力可當作牽引力，故D正確；B、實驗過程中摩擦阻力無法消除，本實驗裝置無法驗證“機械能守恒定律”，故B錯誤；C、細線與長木板平行需要平行，保證繩子的拉力與小車運動方向一致，這樣盤和砝碼的重力可完全當作牽引力，故C正確。故選：ACD。（2）車做勻加速直線運動，位移逐漸增大，打出的點跡間距逐漸增大，紙帶I后面的點跡間距保持不變，所以實驗打出的紙帶是第II條。（3）根據(jù)動能定理可知：W，圖象的斜率為，據(jù)W﹣v2圖象求出小車的質(zhì)量。故答案為：（1）ACD；（2）Ⅱ；（3）能。【點評】該題考查了探究功與速度變化的關(guān)系的實驗，解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項，然后熟練應(yīng)用物理規(guī)律來解決實驗問題。18．（3分）（2021?浙江）小明同學(xué)在做“測定玻璃的折射率”實驗時，發(fā)現(xiàn)只有3枚大頭針，他把大頭針A、B、C插在如圖所示位置，并測出了玻璃的折射率。請在畫出光路圖，標出入射角i和折射角r，并寫出折射率n的計算式。【考點】測定玻璃的折射率．【分析】根據(jù)已知條件做出光路圖，再根據(jù)入射角與折射角的概念標注入射角i和折射角r，依據(jù)光的折射定律寫出折射率n的計算式?！窘獯稹拷猓汗饴穲D如圖所示：根據(jù)折射定律可知：n答：光路圖及入射角i和折射角r的標注如上圖所示；折射率n的計算式為n。【點評】解答本題的關(guān)鍵是能理解光的折射定律。19．（5分）（2021?浙江）在“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”實驗中，①用如圖1所示的電路圖測量，得到的一條實驗數(shù)據(jù)擬合線如圖2所示，則該電池的電動勢E＝1.46V（保留3位有效數(shù)字）；內(nèi)阻r＝0.64Ω（保留2位有效數(shù)字）。②現(xiàn)有如圖3所示的實驗器材，照片中電阻箱阻值可調(diào)范圍為0～9999Ω，滑動變阻器阻值變化范圍為0～10Ω，電流表G的量程為0～3mA、內(nèi)阻為200Ω，電壓表的量程有0～3V和0～15V。請在圖3中選擇合適的器材，在方框中畫出兩種測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻的電路圖?！究键c】測定電源的電動勢和內(nèi)阻．【分析】①電源的U﹣I圖象與縱軸的交點坐標值是電源電動勢，圖象斜率的絕對值是電源內(nèi)阻；②題目給出的電流表的量程太小，需要將小量程的電流表改裝為大量程的電流表，然后由結(jié)合實驗原理即可畫出實驗原理圖?！窘獯稹拷猓孩俑鶕?jù)閉合電路歐姆定律：E＝U+Ir可得U＝E﹣Ir，可知電源的U﹣I圖線為直線；將題干中得圖線延長與橫縱軸分別相交，如圖可知圖象與縱軸交點即為電動勢，即E＝1.46V圖象斜率的絕對值為電源內(nèi)阻，即：rΩ≈0.64Ω②電流表量程太小，可以通過并聯(lián)電阻箱改裝電流表，擴大電流表的量程，改裝為大量程的電流表來測量電流，電路圖如圖根據(jù)閉合電路歐姆定律E＝U+Ir可以繪制U﹣I圖象求解電動勢和內(nèi)阻。故答案為：①1.46（1.45～1.47均可）；0.64Ω（0.63～0.67均可）；②如圖【點評】本題中考查測定電動勢和內(nèi)電阻實驗中的數(shù)據(jù)處理，本題中要注意單位的正確換算；同時注意正確列出表達式，找出規(guī)律．注意改裝原理的正確應(yīng)用．該題的第二問也可以使用電阻箱和電壓表代替電流表進行測量，電路圖如圖根據(jù)閉合電路歐姆定律E＝U+Ir＝U變形得繪制圖象，可知圖象斜率為，與縱軸截距為，從而求解電動勢和內(nèi)阻。20．（2分）（2021?浙江）在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實驗中，可拆變壓器如圖所示。為了減小渦流在鐵芯中產(chǎn)生的熱量，鐵芯是由相互絕緣的硅鋼片平行疊成。硅鋼片應(yīng)平行于（）A．平面abcd B．平面abfe C．平面abgh D．平面aehd【考點】變壓器的構(gòu)造和原理；探究變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系．【分析】根據(jù)楞次定律及右手螺旋定則分析出渦旋電流的方向，再判斷硅鋼片的位置?！窘獯稹拷猓捍鸥芯€環(huán)繞的方向沿著閉合鐵芯，根據(jù)楞次定律及右手螺旋定則，產(chǎn)生的渦旋電流的方向垂直于圖示變壓器鐵芯的正面，即與圖示abcd面平行，為了減小渦流在鐵芯中產(chǎn)生的熱量，相互絕緣的硅鋼片應(yīng)平行于平面aehd。故ABC錯誤，D正確。故選：D?！军c評】解答本題的關(guān)鍵是對渦流的理解與認識。21．（9分）（2021?浙江）如圖所示，質(zhì)量m＝2kg的滑塊以v0＝16m/s的初速度沿傾角θ＝37°的斜面上滑，經(jīng)t＝2s滑行到最高點。然后，滑塊返回到出發(fā)點。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求滑塊（1）最大位移值x；（2）與斜面間的動摩擦因數(shù)；（3）從最高點返回到出發(fā)點的過程中重力的平均功率?！究键c】牛頓第二定律；功率、平均功率和瞬時功率．【分析】（1）對于上滑過程，根據(jù)運動學(xué)位移﹣時間關(guān)系公式列式求解即可；（2）受力分析后，根據(jù)牛頓第二定律列式求解即可；（3）下滑過程，根據(jù)根據(jù)牛頓第二定律列式求出加速度，由運動學(xué)公式求出回到出發(fā)點速度，利用平均速度定義求出從最高點返回到出發(fā)點的過程中的平均速度，由平均功率公式求解即可?！窘獯稹拷猓海?）小車向上做勻減速直線運動，根據(jù)勻變速直線運動推論有：x代入數(shù)據(jù)解得：xm＝16m（2）小車向上做勻減速直線運動，根據(jù)加速度定義得加速度大?。篴1m/s2＝8m/s2上滑過程，由牛頓第二定律得：mgsinθ+μmgcosθ＝ma1得：a1gsinθ+μgcosθ代入數(shù)據(jù)解得：μ0.25（3）小車下滑過程，由牛頓第二定律得：mgsinθ﹣μmgcosθ＝ma2代入數(shù)據(jù)解得：a2gsinθ﹣μgcosθ＝10×0.6﹣0.25×10×0.8m/s2＝4m/s2由運動學(xué)公式得：vtm/sm/s＝11.3m/s得重力的平均功率：mgcos（90°﹣θ）WW＝67.9W答：（1）最大位移值x為16m；（2）與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.25；（3）從最高點返回到出發(fā)點的過程中重力的平均功率為67.9W?！军c評】本題關(guān)鍵根據(jù)速度時間圖象得到上滑時的運動情況，求解出加速度后根據(jù)牛頓第二定律確定受力情況；下滑過程是已知受力情況，求解出加速度后確定運動情況．22．（12分）（2021?浙江）如圖所示，豎直平面內(nèi)由傾角α＝60°的斜面軌道AB、半徑均為R的半圓形細圓管軌道BCDE和圓周細圓管軌道EFG構(gòu)成一游戲裝置固定于地面，B、E兩處軌道平滑連接，軌道所在平面與豎直墻面垂直。軌道出口處G和圓心O2的連線，以及O2、E、O1和B等四點連成的直線與水平線間的夾角均為θ＝30°，G點與豎直墻面的距離dR?，F(xiàn)將質(zhì)量為m的小球從斜面的某高度h處靜止釋放。小球只有與豎直墻面間的碰撞可視為彈性碰撞，不計小球大小和所受阻力。（1）若釋放處高度h＝h0，當小球第一次運動到圓管最低點C時，求速度大小vC及在此過程中所受合力的沖量I的大小和方向；（2）求小球在圓管內(nèi)與圓心O1點等高的D點所受彈力FN與h的關(guān)系式；（3）若小球釋放后能從原路返回到出發(fā)點，高度h應(yīng)該滿足什么條件？【考點】動量定理；動能定理；機械能守恒定律．【分析】（1）小球從釋放點到圓管最低點C的過程中，由機械能守恒定律求得小球第一次運動到圓管最低點C時的速度大小vC，根據(jù)動量定理求得在此過程中所受合力的沖量I的大小和方向；（2）從釋放點到D點的過程中，由機械能守恒定律和牛頓第二定律求得小球在圓管內(nèi)與圓心O1點等高的D點所受彈力FN與h的關(guān)系式；（3）小球釋放后能從原路返回到出發(fā)點，不滑離軌道原路返回，條件為h，與墻面垂直碰撞后原路返回，根據(jù)平拋運動的規(guī)律和機械能守恒定律聯(lián)立求解?！窘獯稹拷猓海?）對小球，從釋放點到圓管最低點C的過程中，由機械能守恒定律得：mgh0代入數(shù)據(jù)解得速度大小vC為：vC在此過程中，對小球由動量定理得：I＝mvC代入數(shù)據(jù)解得所受合力的沖量I的大?。篒＝m，方向水平向左。（2）對小球從釋放點到D點的過程中，由機械能守恒定律得：mg（h﹣R）在D點，對小球由牛頓第二定律得：FN聯(lián)立解得D點所受彈力FN與h的關(guān)系式為：FN＝2mg（1）滿足的條件為：h≥R（3）第1種情況：不滑離軌道原路返回，條件為：h第2種情況：與墻面垂直碰撞后原路返回，在進入G之前做平拋運動，由運動學(xué)公式得：d＝vxt豎直方向上，由速度﹣時間公式得：t對小球在G點，由速度的分解得：vx＝vGsinθ，vy＝vGcosθ聯(lián)立解得：vG＝2對小球從釋放點到G點的過程中，由機械能守恒定律得：mg（hR）聯(lián)立解得h滿足的條件為：h答：（1）小球第一次運動到圓管最低點C時，速度大小vC為，在此過程中所受合力的沖量I大小為m，方向水平向左；（2）小球在圓管內(nèi)與圓心O1點等高的D點所受彈力FN與h的關(guān)系式為FN＝2mg（1）；（3）小球釋放后能從原路返回到出發(fā)點，高度h應(yīng)該：不滑離軌道原路返回，條件為h，與墻面垂直碰撞后原路返回，條件為h?！军c評】本題是一道力學(xué)綜合題，物體運動過程復(fù)雜，分析清楚物體的運動過程是解題的前提，分析清楚物體運動過程后，應(yīng)用機械能守恒定律、牛頓第二定律、運動的分解即可解題。23．（10分）（2021?浙江）嫦娥五號成功實現(xiàn)月球著陸和返回，鼓舞人心。小明知道月球上沒有空氣，無法靠降落傘減速降落，于是設(shè)計了一種新型著陸裝置。如圖所示，該裝置由船艙、間距為l的平行導(dǎo)軌、產(chǎn)生垂直船艙導(dǎo)軌平面的磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場的磁體和“∧”型剛性線框組成，“∧”型線框ab邊可沿導(dǎo)軌滑動并接觸良好。船艙、導(dǎo)軌和磁體固定在一起，總質(zhì)量為m1。整個裝置豎直著陸到月球表面前瞬間的速度大小為v0，接觸月球表面后線框速度立即變?yōu)榱?。?jīng)過減速，在導(dǎo)軌下方緩沖彈簧接觸月球表面前船艙已可視為勻速。已知船艙電阻為3r；“∧”型線框的質(zhì)量為m2，其7條邊的邊長均為l，電阻均為r；月球表面的重力加速度為。整個運動過程中只有ab邊在磁場中，線框與月球表面絕緣，不計導(dǎo)軌電阻和摩擦阻力。（1）求著陸裝置接觸到月球表面后瞬間線框ab邊產(chǎn)生的電動勢E0；（2）通過畫等效電路圖，求著陸裝置接觸到月球表面后瞬間流過ab型線框的電流I0；（3）求船艙勻速運動時的速度大小v；（4）同桌小張認為在磁場上方、兩導(dǎo)軌之間連接一個電容為C的電容器，在著陸減速過程中還可以回收部分能量，在其他條件均不變的情況下，