2021年福建省普通高中學業(yè)水平選擇性考試物理真題試卷（福建新高考）（含詳解）

物理試題

一、單項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共6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。

1.一游客在武夷山九曲溪乘竹筏漂流，途經(jīng)雙乳峰附近的M點和玉女峰附近的N點，如圖所示。已知該

游客從M點漂流到N點的路程為5.4km,用時lh，M,N間的直線距離為1.8km,則從M點漂流到N點

的過程中（）

A.該游客的位移大小為5.4km

B.該游客的平均速率為5.4m/s

C.該游客的平均速度大小為0.5m/s

D.若以所乘竹筏為參考系，玉女峰的平均速度為0

2.一對平行金屬板中存在勻強電場和勻強磁場，其中電場的方向與金屬板垂直，磁場的方向與金屬板平行

且垂直紙面向里，如圖所示。一質(zhì)子（；H）以速度%自。點沿中軸線射入，恰沿中軸線做勻速直線運

動。下列粒子分別自。點沿中軸線射入，能夠做勻速直線運動的是（）（所有粒子均不考慮重力的影

響）

A.以速度￡的射入的正電子（：e）

B.以速度%射入的電子（_；e）

C.以速度2%射入的核（；H）

D.以速度4%射入的。粒子（：He）

3.某住宅小區(qū)變壓器給住戶供電的電路示意圖如圖所示，圖中R為輸電線的總電阻。若變壓器視為理想變

壓器，所有電表視為理想電表，不考慮變壓器的輸入電壓隨負載變化，則當住戶使用的用電器增加時，圖

中各電表的示數(shù)變化情況是（）

A.Ai增大,V2不變，V3增大

B.Ai增大，V2減小，V3增大

C.A2增大，V2增大，V3減小

D.A2增大，V2不變，V3減小

4.福建屬于臺風頻發(fā)地區(qū)，各類戶外設施建設都要考慮臺風影響。已知10級臺風風速范圍為

24.5m/s?28.4m/s,16級臺風的風速范圍為51.0m/s?56.0m/s。若臺風迎面垂直吹向一固定的交通標

志牌，則16級臺風對該交通標志牌的作用力大小約為10級臺風的（）

A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24.每小題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。

5.以聲波作為信息載體水聲通信是水下長距離通信的主要手段。2020年11月10日，中國載人潛水器

“奮斗者”號創(chuàng)造了10909米深潛紀錄。此次深潛作業(yè)利用了水聲通信和電磁通信等多種通信方式進行指

令傳輸或數(shù)據(jù)交換，如圖所示。下列說法正確的是（）

通信衛(wèi)星

衛(wèi)星實時西面無線

通信

通信

探索一^號上掾探索二號

水聲］tl水聲

通信及無線藍綠光II通信

“滄?！碧?/p>

“奮斗者”號2通信"<*

A.“奮斗者”號與“探索一號”通信的信息載體屬于橫波

B.“奮斗者”號與“滄?！碧柾ㄐ诺男畔⑤d體屬于橫波

C.“探索一號”與通信衛(wèi)星的實時通信可以通過機械波實現(xiàn)

D.“探索一號”與“探索二號”的通信過程也是能量傳播的過程

6.如圖，四條相互平行的細長直導線垂直坐標系xOy平面，導線與坐標平面的交點為。、b、c、d四點。

已知以b、以"為正方形的四個頂點，正方形中心位于坐標原點O,e為cd的中點且在y軸上；四條導線

中的電流大小相等，其中過。點的導線的電流方向垂直坐標平面向里，其余導線電流方向垂直坐標平面向

A.。點的磁感應強度為0

B.。點的磁感應強度方向由。指向c

C.e點的磁感應強度方向沿y軸正方向

D.e點的磁感應強度方向沿了軸負方向

7.如圖，尸、。是兩根固定在水平面內(nèi)的光滑平行金屬導軌，間距為L導軌足夠長且電阻可忽略不計。

圖中EFGH矩形區(qū)域有一方向垂直導軌平面向上、感應強度大小為B的勻強磁場。在時刻，兩均勻

金屬棒a、6分別從磁場邊界所、進入磁場，速度大小均為%;一段時間后，流經(jīng)a棒的電流為0,

此時。=/2,6棒仍位于磁場區(qū)域內(nèi)。已知金屬棒a、b相同材料制成，長度均為L電阻分別為尺和2H,

a棒的質(zhì)量為根。在運動過程中兩金屬棒始終與導軌垂直且接觸良好，a、b棒沒有相碰，則（）

A.八時刻a棒加速度大小為小。

3mR

B.%時刻匕棒的速度為。

C.%~%時間內(nèi)，通過。棒橫截面的電荷量是。棒的2倍

D.時間內(nèi)，a棒產(chǎn)生的焦耳熱為:川吟

8.兩位科學家因為在銀河系中心發(fā)現(xiàn)了一個超大質(zhì)量致密天體而獲得了2020年諾貝爾物理學獎。他們

對一顆靠近銀河系中心的恒星S2的位置變化進行了持續(xù)觀測，記錄到的S2的橢圓軌道如圖所示。圖中。

為橢圓的一個焦點，橢圓偏心率（離心率）約為0.87。P、。分別為軌道的遠銀心點和近銀心點，。與。

的距離約為120AU（太陽到地球的距離為1AU）,S2的運行周期約為16年。假設S2的運動軌跡主要受

銀河系中心致密天體的萬有引力影響，根據(jù)上述數(shù)據(jù)及日常的天文知識，可以推出（）

Q

A.S2與銀河系中心致密天體的質(zhì)量之比

B.銀河系中心致密天體與太陽的質(zhì)量之比

C.S2在尸點與。點的速度大小之比

D.S2在尸點與。點的加速度大小之比

三、非選擇題：共60分，其中9、10題為填空題，11、12為實驗題，13?15題為計算題。

考生根據(jù)要求作答。

9.核污水中常含有瓶（:H）等放射性核素，處置不當將嚴重威脅人類安全。氤B衰變半衰期長達12.5

年，衰變方程為汨.）He+_；e+L，其中［是質(zhì)量可忽略不計的中性粒子，Z=,

A=o若將含有質(zhì)量為相的瓶的核污水排入大海，即使經(jīng)過50年，排入海中的僦還剩

m（用分數(shù)表示）。

10.如圖，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,該過程氣體對外（填“做正功”“做

負功”或“不做功”），氣體的溫度（填“升高”“降低”“先升高后降低”“先降低后升

高”或“始終不變”）。

11.某實驗小組使用多用電表和螺旋測微器測量一長度為80.00cm電阻絲的電阻率，該電阻絲的電阻值約

為100?200Q,材料未知。實驗過程如下：

「

一45

一

汽

三40

二

三

10三35

一

」

圖(b)

（1）用螺旋測微器測量該電阻絲的直徑，示數(shù)如圖（a）所示。該電阻絲的直徑為mm。

（2）對多用電表進行機械調(diào)零。

（3）將多用電表的選擇開關旋至__________倍率的電阻擋（填“xl”“xlO”“X100”或

“xlk”）。

（4）將黑、紅表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在電阻擋零刻度線。

（5）將黑、紅表筆并接在待測電阻絲兩端，多用電表的示數(shù)如圖（b）所示。該電阻絲的電阻值為

___________Q。

（6）測量完成之后，將表筆從插孔拔出，并將選擇開關旋到“OFF”位置。

（7）實驗測得的該電阻絲電阻率為Qm（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

12.某實驗小組利用圖（a）所示的實驗裝置探究空氣阻力與速度的關系，實驗過程如下：

薄板

細繩紙帶卑時器

4___J-I____________________

4.................〉

墊塊

圖（a）圖（b）

（1）首先將未安裝薄板的小車置于帶有定滑輪的木板上，然后將紙帶穿過打點計時器與小車相連。

（2）用墊塊將木板一端墊高，調(diào)整墊塊位置，平衡小車所受摩擦力及其他阻力。若某次調(diào)整過程中打出

的紙帶如圖（b）所示（紙帶上的點由左至右依次打出），則墊塊應該（填“往左移”“往右

移”或“固定不動”）。

（3）在細繩一端掛上鉤碼，另一端通過定滑輪系在小車前端。

（4）把小車靠近打點計時器，接通電源，將小車由靜止釋放。小車拖動紙帶下滑，打出的紙帶一部分如

圖（c）所示。已知打點計時器所用交流電的頻率為50Hz,紙帶上標出的每兩個相鄰計數(shù)點之間還有4個

打出的點未畫出。打出F點時小車的速度大小為m/s（結(jié)果保留2位小數(shù)）。

（5）保持小車和鉤碼質(zhì)量不變，在小車上安裝一薄板。實驗近似得到的某時刻起小車M圖像如圖

（d）所示，由圖像可知小車加速度大?。ㄌ睢爸饾u變大”“逐漸變小”或“保持不變”）。

據(jù)此可以得到的實驗結(jié)論是o

13.一火星探測器著陸火星之前，需經(jīng)歷動力減速、懸停避障兩個階段。在動力減速階段，探測器速度大

小由96m/s減小至U0,歷時80s。在懸停避障階段，探測器啟用最大推力為7500N的變推力發(fā)動機，在距

火星表面約百米高度處懸停，尋找著陸點。已知火星半徑約為地球半徑的工，火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的

2

—,地球表面重力加速度大小取lOm/s"探測器在動力減速階段的運動視為豎直向下的勻減速運動。

10

求：

（1）在動力減速階段，探測器的加速度大小和下降距離；

（2）在懸停避障階段，能借助該變推力發(fā)動機實現(xiàn)懸停的探測器的最大質(zhì)量。

14.如圖（a）,一傾角37。的固定斜面的A3段粗糙，段光滑。斜面上一輕質(zhì)彈簧的一端固定在底端C

處，彈簧的原長與長度相同。一小滑塊在沿斜面向下的拉力T作用下，由A處從靜止開始下滑，當滑

塊第一次到達B點時撤去T。T隨滑塊沿斜面下滑的位移s的變化關系如圖（b）所示。已知A3段長度為

2m,滑塊質(zhì)量為2kg,滑塊與斜面A3段的動摩擦因數(shù)為0.5,彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小

取lOm/s?,sin37°=0.6。求：

（D當拉力為10N時，滑塊的加速度大?。?/p>

（2）滑塊第一次到達3點時的動能；

（3）滑塊第一次在8點與彈簧脫離后，沿斜面上滑的最大距離。

15.如圖（a）,同一豎直平面內(nèi)A、B、M、N四點距。點的距離均為J五，。為水平連線AB的中點，

M、N在AB連線的中垂線上。A、B兩點分別固定有一點電荷，電荷量均為。（Q〉0）。以。為原點，

豎直向下為正方向建立無軸。若取無窮遠處為電勢零點，則ON上的電勢。隨位置x的變化關系如圖（b）

所示。一電荷量為。（Q〉0）的小球S1以一定初動能從M點豎直下落，一段時間后經(jīng)過N點，其在

ON段運動的加速度大小。隨位置x的變化關系如圖（c）所示。圖中g為重力加速度大小，上為靜電力常

量。

（1）求小球加在M點所受電場力大小。

（2）當小球S1運動到N點時，恰與一沿x軸負方向運動的不帶電絕緣小球S?發(fā)生彈性碰撞。已知S1與

S2的質(zhì)量相等，碰撞前、后S1的動能均為卷I,碰撞時間極短。求碰撞前S2的動量大小。

（3）現(xiàn)將S?固定在N點，為保證S］能運動到N點與之相碰，S］從M點下落時的初動能須滿足什么條

件？

圖(a)圖(b)圖(c)

物理試題

一、單項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共6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。

1.一游客在武夷山九曲溪乘竹筏漂流，途經(jīng)雙乳峰附近的M點和玉女峰附近的N點，如圖所示。已知該

游客從M點漂流到N點的路程為5.4km,用時lh，M,N間的直線距離為1.8km,則從M點漂流到N點

的過程中（）

A.該游客的位移大小為5.4km

B.該游客的平均速率為5.4m/s

C.該游客的平均速度大小為0.5m/s

D.若以所乘竹筏為參考系，玉女峰的平均速度為0

【答案】C

【解析】

【詳解】A.位移指的是從M點漂流到N點的有向線段，故位移大小為1.8km,故A錯誤；

B.從M點漂流到N點的路程為5.4km,用時lh,則平均速率為

—s54

v亶=_=^—km/h

率t1

故B錯誤；

C.該游客的平均速度大小為

"土=^^/h=o.5mzs

t1

故C正確；

D.以玉女峰為參考系，所乘竹筏的平均速度為0.5m/s,若以所乘竹筏為參考系，玉女峰的平均速度也為

0.5m/s,故D錯誤；

故選C。

2.一對平行金屬板中存在勻強電場和勻強磁場，其中電場的方向與金屬板垂直，磁場的方向與金屬板平行

且垂直紙面向里，如圖所示。一質(zhì)子（；H）以速度為自。點沿中軸線射入，恰沿中軸線做勻速直線運

動。下列粒子分別自。點沿中軸線射入，能夠做勻速直線運動的是（）（所有粒子均不考慮重力的影

響）

A.以速度5的射入的正電子（:e）

B.以速度%射入的電子（_：e）

C.以速度2%射入的核（；H）

D.以速度4%射入的〃粒子（：He）

【答案】B

【解析】

【詳解】質(zhì)子（；H）以速度%自。點沿中軸線射入，恰沿中軸線做勻速直線運動，將受到向上的洛倫茲

力和電場力，滿足

q%B=qE

解得

E

%二萬

即質(zhì)子的速度滿足速度選擇器的條件；

A.以速度￡的射入的正電子。e）,所受的洛倫茲力小于電場力，正電子將向下偏轉(zhuǎn)，故A錯誤；

B.以速度%射入的電子（_：e）,依然滿足電場力等于洛倫茲力，而做勻速直線運動，即速度選擇題不選擇

電性而只選擇速度，故B正確；

C.以速度2%射入的核（；H）,以速度4%射入的。粒子（:He）,其速度都不滿足速度選器的條件

E

%=—,故都不能做勻速直線運動，故CD錯誤；

°B

故選B。

3.某住宅小區(qū)變壓器給住戶供電的電路示意圖如圖所示，圖中R為輸電線的總電阻。若變壓器視為理想變

壓器，所有電表視為理想電表，不考慮變壓器的輸入電壓隨負載變化，則當住戶使用的用電器增加時，圖

中各電表的示數(shù)變化情況是（）

A.Ai增大,V2不變，V3增大

BAi增大，V2減小，V3增大

C.A2增大，V2增大，V3減小

D.A2增大，V2不變，V3減小

【答案】D

【解析】

【詳解】不考慮變壓器的輸入電壓隨負載變化，即變壓器原線圈的輸入電壓a=〃vi不變，根據(jù)

U2“2

可知，變壓器副線圈的輸出電壓。2=〃V2不變；當住戶使用的用電器增加時，即用戶的總電阻R燈變小，

由

12=-^~

~R+R燈

可知，副線圈的電流八=〃2變大，而由

UV3=U2_I?R

可知V3減??；由理想變壓器的原理

U3=UL

可知原線圈的電流人=，A1變大；故綜合上述分析可知A1增大，A2增大，V2不變，V3減?。?/p>

故選D。

4.福建屬于臺風頻發(fā)地區(qū)，各類戶外設施建設都要考慮臺風影響。已知10級臺風的風速范圍為

24.5m/s~28.4m/s,16級臺風的風速范圍為51.0m/s?56.0m/s。若臺風迎面垂直吹向一固定的交通標

志牌，則16級臺風對該交通標志牌的作用力大小約為10級臺風的（）

A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍

【答案】B

【解析】

【詳解】設空氣的密度為「，風迎面垂直吹向一固定的交通標志牌的橫截面積為S,在時間。的空氣質(zhì)

量為

Zn=pSv-Ar

假定臺風迎面垂直吹向一固定的交通標志牌的末速度變?yōu)榱?，對風由動量定理有

—F-At=O—Amv

可得

F=pSv2

10級臺風的風速匕225m/s,16級臺風的風速“m50m/s,則有

故選B。

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24.每小題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。

5.以聲波作為信息載體的水聲通信是水下長距離通信的主要手段。2020年11月10日，中國載人潛水器

“奮斗者”號創(chuàng)造了10909米深潛紀錄。此次深潛作業(yè)利用了水聲通信和電磁通信等多種通信方式進行指

令傳輸或數(shù)據(jù)交換，如圖所示。下列說法正確的是（）

通信衛(wèi)星

衛(wèi)星實時

通信無線

一、、通信上掾探索二號

探索一號<>

水聲］ti水聲

通信及無線藍綠光II通信

去通信，

“奮斗者”號也“滄?！碧?/p>

A.“奮斗者”號與“探索一號”通信的信息載體屬于橫波

B.“奮斗者”號與“滄海”號通信的信息載體屬于橫波

C.“探索一號”與通信衛(wèi)星實時通信可以通過機械波實現(xiàn)

D.“探索一號”與“探索二號”的通信過程也是能量傳播的過程

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.由題知，“奮斗者”號與“探索一號”通信是通過水聲音通信，由下而上，故信息載體屬于

縱波，故A錯誤；

B.由題知，“奮斗者”號與“滄?！碧柾ㄐ攀峭ㄟ^水聲音通信，由左向右，故信息載體屬于橫波，故B

正確；

C.因為太空中沒有介質(zhì)，故機械波無法傳播，所以“探索一號”與通信衛(wèi)星的實時通信只能通過電磁通

信來實現(xiàn)，故C錯誤；

D.在傳遞信息的過程也是傳遞能量的過程，故“探索一號”與“探索二號”的通信過程也是能量傳播的

過程，故D正確。

故選BD。

6.如圖，四條相互平行的細長直導線垂直坐標系xOy平面，導線與坐標平面的交點為a、b、c、d四點。

已知a、b、c、”為正方形的四個頂點，正方形中心位于坐標原點O,e為cd的中點且在y軸上；四條導線

中的電流大小相等，其中過。點的導線的電流方向垂直坐標平面向里，其余導線電流方向垂直坐標平面向

外。則（）

府----------

1

C&--g------od

A.。點的磁感應強度為0

B.。點的磁感應強度方向由。指向c

C.e點的磁感應強度方向沿y軸正方向

D.e點的磁感應強度方向沿了軸負方向

【答案】BD

【解析】

【詳解】AB.由題知，四條導線中的電流大小相等，且到。點的距離相等，故四條導線在。點的磁感應

強度大小相等，根據(jù)右手螺旋定則可知，四條導線中在。點產(chǎn)生的磁感應強度方向，如圖所示

由圖可知，統(tǒng)與互相互抵消，紇與&合成，根據(jù)平行四邊形定則，可知O點的磁感應強度方向由。指

向C,其大小不為零，故A錯誤，B正確；

CD.由題知，四條導線中的電流大小相等，a、b到e點的距離相等，故以b在e點的磁感應強度大小相

等，c、d到e點的距離相等，故c、d在e點的磁感應強度大小相等，根據(jù)右手螺旋定則可知，四條導線中

在O點產(chǎn)生的磁感應強度方向，如圖所示

由圖可知及與當大小相等，方向相反，互相抵消；而紇與瓦，大小相等，方向如圖所示，根據(jù)平行四邊

形定則，可知兩個磁感應強度的合磁感應強度沿y軸負方向，故C錯誤，D正確。

故選BDo

7.如圖，P、。是兩根固定在水平面內(nèi)的光滑平行金屬導軌，間距為L導軌足夠長且電阻可忽略不計。

圖中EEGH矩形區(qū)域有一方向垂直導軌平面向上、感應強度大小為8的勻強磁場。在/=%時刻，兩均勻

金屬棒。、。分別從磁場邊界所、進入磁場，速度大小均為%;一段時間后，流經(jīng)。棒的電流為0,

此時/=%，占棒仍位于磁場區(qū)域內(nèi)。已知金屬棒服。相同材料制成，長度均為乙，電阻分別為R和2H,

。棒的質(zhì)量為根。在運動過程中兩金屬棒始終與導軌垂直且接觸良好，。、。棒沒有相碰，則（）

DD2尸］）

A.八時刻a棒加速度大小為％

3mR

B.片2時刻匕棒的速度為0

C.彳~/2時間內(nèi)，通過。棒橫截面的電荷量是6棒的2倍

D.時間內(nèi)，。棒產(chǎn)生的焦耳熱為

9

【答案】AD

【解析】

【詳解】A.由題知，。進入磁場的速度方向向右，b的速度方向向左，根據(jù)右手定則可知，。產(chǎn)生的感應

電流方向是￡到尸，b產(chǎn)生的感應電流方向是//到G,即兩個感應電流方向相同，所以流過a、b的感應電

流是兩個感應電流之和，則有

I2BLv0

3R

對m根據(jù)牛頓第二定律有

BIL-ma

解得

2B2L2V

a=---------0

3mR

故A正確；

B.根據(jù)左手定則，可知。受到的安培力向左，6受到的安培力向右，由于流過服。的電流一直相等，故

兩個力大小相等，則a與6組成的系統(tǒng)動量守恒。由題知，J時刻流過。的電流為零時，說明。、6之間的

磁通量不變，即出6在^2時刻達到了共同速度，設為丫。由題知，金屬棒。、6相同材料制成，長度均為

L,電阻分別為R和2H，根據(jù)電阻定律有

R=p—,27?=p—

ss'

解得

s,=1-s

2

已知。的質(zhì)量為7",設6的質(zhì)量為77/',則有

"7=P密V=P密sL,i7i—「密V—p密sL

聯(lián)立解得

m,=1-m

2

取向右為正方向，根據(jù)系統(tǒng)動量守恒有

1(1)

mvQ—mv0-m+—mv

解得

1

v=r°

故B錯誤；

C.在11~12時間內(nèi)，根據(jù)

q=IAt

因通過兩棒的電流時刻相等，所用時間相同，故通過兩棒橫截面的電荷量相等，故C錯誤；

D.在%?12時間內(nèi)，對〃、人組成的系統(tǒng)，根據(jù)能量守恒有

解得回路中產(chǎn)生的總熱量為

2,

Q總=§加喝

對。、b,根據(jù)焦耳定律有

Q=I2RAt

因服6流過的電流一直相等，所用時間相同，故。、b產(chǎn)生的熱量與電阻成正比，即

2：2=1：2

又

2

mv9

Qa+Qb=Q&=jo

解得a棒產(chǎn)生的焦耳熱為

22

mV

Qa=~0

故D正確。

故選AD。

8.兩位科學家因為在銀河系中心發(fā)現(xiàn)了一個超大質(zhì)量的致密天體而獲得了2020年諾貝爾物理學獎。他們

對一顆靠近銀河系中心的恒星S?的位置變化進行了持續(xù)觀測，記錄到的S?的橢圓軌道如圖所示。圖中。

為橢圓的一個焦點，橢圓偏心率（離心率）約為0.87。尸、。分別為軌道的遠銀心點和近銀心點，。與O

的距離約為120AU（太陽到地球的距離為1AU）,S2的運行周期約為16年。假設S2的運動軌跡主要受

銀河系中心致密天體的萬有引力影響，根據(jù)上述數(shù)據(jù)及日常的天文知識，可以推出（）

/p\S2

w

Q

A.S2與銀河系中心致密天體質(zhì)量之比

B.銀河系中心致密天體與太陽的質(zhì)量之比

C.S2在P點與。點的速度大小之比

D.S2在尸點與。點的加速度大小之比

【答案】BCD

【解析】

【詳解】A.設橢圓的長軸為2a,兩焦點的距離為2c,則偏心率

0.87=-=-

2aa

且由題知，。與。的距離約為120AU,即

a-c=120AU

由此可得出。與c,由于S2是圍繞致密天體運動，根據(jù)萬有定律，可知無法求出兩者的質(zhì)量之比，故A錯

誤；

B.根據(jù)開普勒第三定律有

r=k

式中左是與中心天體的質(zhì)量M有關，且與M成正比；所以，對S2是圍繞致密天體運動有

a3

亍i=k致s"致

%

對地球圍繞太陽運動有

墨=卜太5M太

/地

兩式相比，可得

M致=。駕

亞.獲

因S2的半長軸。、周期4，日地之間的距離”,地球圍繞太陽運動的周期品都已知，故由上式，可以求

出銀河系中心致密天體與太陽的質(zhì)量之比，故B正確；

C.根據(jù)開普勒第二定律有

|vP(a+c)=|vG(a-c)

解得

vp_a-c

vQa+c

因a、c已求出，故可以求出S?在P點與。點的速度大小之比，故C正確；

D.S?不管是在尸點，還是在。點，都只受致密天體的萬有引力作用，根據(jù)牛頓第二定律有

-Mm

G——=ma

r

解得

GM

a=

r

因P點到。點的距離為〃+G，。點到。點的距離為解得

ap_(a-c)'

aQ(a+c)

因a、c已求出，故S?在P點與。點的加速度大小之比，故D正確。

故選BCDo

三、非選擇題：共60分，其中9、10題為填空題，11、12為實驗題，13?15題為計算題。

考生根據(jù)要求作答。

9.核污水中常含有瓶(:H)等放射性核素，處置不當將嚴重威脅人類安全。晁B衰變的半衰期長達12.5

年，衰變方程為;H.：He+:e+K，其中心是質(zhì)量可忽略不計的中性粒子，Z=，

A=o若將含有質(zhì)量為根的笳的核污水排入大海，即使經(jīng)過50年，排入海中的僦還剩

m(用分數(shù)表示)。

1

【答案】①.2②.3

16

【解析】

【詳解】［1］⑵根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可得

Z=2

A=3

［3］經(jīng)過50年，排入海水中的笳的剩余質(zhì)量為

10.如圖，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,該過程氣體對外（填“做正功”“做

負功”或“不做功”），氣體的溫度（填“升高”“降低”“先升高后降低”“先降低后升

高”或“始終不變”）。

【答案】①.做正功②.先升高后降低

【解析】

【詳解】口］該過程氣體體積增大，對外做正功。

⑵由題圖可知，從狀態(tài)A到狀態(tài)B,0與丫的乘積先增大后減小，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程

-p-y-=Cr

T

可知氣體的溫度先升高后降低。

11.某實驗小組使用多用電表和螺旋測微器測量一長度為80.00cm電阻絲電阻率，該電阻絲的電阻值約

為100?200Q,材料未知。實驗過程如下：

5OOOQW

25OO￡2/V-

圖(b)

（1）用螺旋測微器測量該電阻絲的直徑，示數(shù)如圖（a）所示。該電阻絲的直徑為mm。

（2）對多用電表進行機械調(diào)零。

（3）將多用電表的選擇開關旋至___________倍率的電阻擋（填“xl”“xlO”“X100”或

“xlk”）。

（4）將黑、紅表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在電阻擋零刻度線。

（5）將黑、紅表筆并接在待測電阻絲兩端，多用電表的示數(shù)如圖（b）所示。該電阻絲的電阻值為

______________Q。

（6）測量完成之后，將表筆從插孔拔出，并將選擇開關旋到“OFF”位置

（7）實驗測得的該電阻絲電阻率為Qm（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

【答案】0.1.414?.xlO?.1603,14xW4

【解析】

【詳解】（1）口]該電阻絲的直徑為

d=lmm+41.4x0.01mm=1.414mm

（3）[2]使用多用電表歐姆擋測電阻時，為了減小誤差，應盡可能使指針偏轉(zhuǎn)至刻度盤中央附近，由于該

電阻絲的阻值在100?200。，而表盤中央刻度在15~20左右，所以應選擇xlO倍率的電阻擋；

（5）[3]15~20之間的分度值為1,所以該電阻絲的電阻值為

7?=16x100=160。

（7）[4]根據(jù)電阻定律有

Snd2

解得該電阻絲的電阻率為

p=區(qū)X3.14X10-4Q-m

4L

12.某實驗小組利用圖（a）所示的實驗裝置探究空氣阻力與速度的關系，實驗過程如下:

薄板

細繩小2—紙帶蹲時器

q---J|

占鉤碼I墊塊

圖（a）圖(b)

（1）首先將未安裝薄板的小車置于帶有定滑輪的木板上，然后將紙帶穿過打點計時器與小車相連。

（2）用墊塊將木板一端墊高，調(diào)整墊塊位置，平衡小車所受摩擦力及其他阻力。若某次調(diào)整過程中打出

的紙帶如圖（b）所示（紙帶上的點由左至右依次打出），則墊塊應該（填“往左移”“往右

移”或“固定不動”）。

（3）在細繩一端掛上鉤碼，另一端通過定滑輪系在小車前端。

（4）把小車靠近打點計時器，接通電源，將小車由靜止釋放。小車拖動紙帶下滑，打出的紙帶一部分如

圖（c）所示。已知打點計時器所用交流電的頻率為50Hz,紙帶上標出的每兩個相鄰計數(shù)點之間還有4個

（5）保持小車和鉤碼的質(zhì)量不變，在小車上安裝一薄板。實驗近似得到的某時刻起小車M圖像如圖

（d）所示，由圖像可知小車加速度大?。ㄌ睢爸饾u變大”“逐漸變小”或“保持不變”）o

據(jù)此可以得到的實驗結(jié)論是。

【答案】①.往右移②.0」5③.逐漸變?、?空氣阻力隨速度增大而增大

【解析】

【詳解】（2）[1]由題圖（b）可知從左往右點間距逐漸增大，說明小車做加速運動，即平衡摩擦力過度，

應減小木板的傾角，即將墊塊往右移。

（4）[2]打F點時小車的速度大小等于打E、G兩點之間小車的平均速度大小，即

xEG（6.92—3.85）義10一2

=工2"=------------------m/s?0.15m/s

2T2x0.1

（5）[3卜，/圖像的斜率表示加速度，所以由圖像可知小車加速度大小逐漸變小。

⑷小車加速度隨速度的增大而變小，根據(jù)牛頓第二定律可知小車和鉤碼組成的系統(tǒng)所受合外力廠隨速度的

增大而變小。裝上薄板后，設小車所受空氣阻力大小為力則

F=mg-f

而鉤碼重力7咫不變，故由此得到的結(jié)論是空氣阻力隨速度增大而增大。

13.一火星探測器著陸火星之前，需經(jīng)歷動力減速、懸停避障兩個階段。在動力減速階段，探測器速度大

小由96m/s減小至U0,歷時80s。在懸停避障階段，探測器啟用最大推力為7500N的變推力發(fā)動機，在距

火星表面約百米高度處懸停，尋找著陸點。已知火星半徑約為地球半徑的二，火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的

2

1

地球表面重力加速度大小取lOm/s?,探測器在動力減速階段的運動視為豎直向下的勻減速運動。

10

求:

(1)在動力減速階段，探測器的加速度大小和下降距離;

(2)在懸停避障階段，能借助該變推力發(fā)動機實現(xiàn)懸停的探測器的最大質(zhì)量。

【答案】(1)1.2m/s2，3840m；(2)1875kg

【解析】

【詳解】(1)設探測器在動力減速階段所用時間為K初速度大小為匕，末速度大小為丫2,加速度大小為

a,由勻變速直線運動速度公式有

v2=vl-at?

代入題給數(shù)據(jù)得

a=1.2m/s2②

設探測器下降的距離為s,由勻變速直線運動位移公式有

s=v,t-^at2

聯(lián)立②③式并代入題給數(shù)據(jù)得

s=3840m④

(2)設火星的質(zhì)量、半徑和表面重力加速度大小分別為“火、以和g火，地球的質(zhì)量、半徑和表面重力

加速度大小分別為取地、卷也和g地由牛頓運動定律和萬有引力定律，對質(zhì)量為機的物體有

GM.m

―J=mg火⑤

一A=7咫地⑥

式中G為引力常量。設變推力發(fā)動機的最大推力為K能夠懸停的火星探測器最大質(zhì)量為叫叱，由力的平

衡條件有

/二加皿曲且火⑦

聯(lián)立⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得

明皿=1875kg⑧

在懸停避障階段，該變推力發(fā)動機能實現(xiàn)懸停的探測器的最大質(zhì)量約為1875kg。

14.如圖（a）,一傾角37。的固定斜面的A3段粗糙，段光滑。斜面上一輕質(zhì)彈簧的一端固定在底端C

處，彈簧的原長與長度相同。一小滑塊在沿斜面向下的拉力T作用下，由A處從靜止開始下滑，當滑

塊第一次到達B點時撤去兀T隨滑塊沿斜面下滑的位移s的變化關系如圖（b）所示。已知A3段長度為

2m,滑塊質(zhì)量為2kg,滑塊與斜面A3段的動摩擦因數(shù)為0.5,彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小

取lOm/s?,sin37°=0.6。求：

（1）當拉力為10N時，滑塊的加速度大?。?/p>

（2）滑塊第一次到達B點時的動能；

（3）滑塊第一次在8點與彈簧脫離后，沿斜面上滑的最大距離。

【答案】⑴7m/s2;（2）26J；（3）1.3m

【解析】

【詳解】（1）設小滑塊的質(zhì)量為根，斜面傾角為滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為〃，滑塊受斜面的支持

力大小為N,滑動摩擦力大小為力拉力為10N時滑塊的加速度大小為。。由牛頓第二定律和滑動摩擦力

公式有

T+mgsin，一/=ma①

N-mgcos（9=0②

f="N③

聯(lián)立①②③式并代入題給數(shù)據(jù)得

a=7m/s2④

（2）設滑塊在A3段運動的過程中拉力所做的功為W,由功的定義有

W=Tlsl+T2s2⑤

式中工、心和邑、§2分別對應滑塊下滑過程中兩階段所受的拉力及相應的位移大小。依題意，

7；=8N,Si=lm,《=10N,s2=1m。設滑塊第一次到達B點時的動能為石卜，由動能定理有

W+（mgsind—/）回+邑）=紇一。⑥

聯(lián)立②③⑤⑥式并代入題給數(shù)據(jù)得

Ek=26J⑦

（3）由機械能守恒定律可知，滑塊第二次到達8點時，動能仍為E.設滑塊離B點的最大距離為Smax，

由動能定理有

~{mgsin0+=°一后h⑧

聯(lián)立②③⑦⑧式并代入題給數(shù)據(jù)得

Smax=L3m（9）

15.如圖（a）,同一豎直平面內(nèi)A、B、M、N四點距O點的距離均為國，。為水平連線AB的中點，

M、N在AB連線的中垂線上。A、B兩點分別固定有一點電荷，電荷量均為。（Q〉0）。以O為原點，

豎直向下為正方向建立x軸。若取無窮遠處為電勢零點，則ON上的電勢9隨位置x的變化關系如圖（b）

所示。一電荷量為。（Q〉0）的小球S|以一定初動能從M點豎直下落，一段時間后經(jīng)過N點，其在

ON段運動的加速度大小a隨位置x的變化關系如圖（c）所示。圖中g為重力加速度大小，左為靜電力常

量。

（1）求小球S］在M點所受電場力大小。

（2）當小球S1運動到N點時，恰與一沿x軸負方向運動的不帶電絕緣小球S?發(fā)生彈