聶震萍

一、選擇題（第1～5題為單選題，第6～8題為多選題）

1.2021年5月28日，我國有“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置取得新突破，成功實(shí)現(xiàn)可重復(fù)的1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒等離子體運(yùn)行。氘核聚變反應(yīng)的方程為。已知氘核的質(zhì)量為m1，中子的質(zhì)量為m2，反應(yīng)中釋放的核能為ΔE，光速為c，下列說法中正確的是（）。

A.X為

B.X為

C.X的質(zhì)量

D.兩氘核間的庫侖力有利于核聚變反應(yīng)的進(jìn)行

2.在我們的日常生活中會發(fā)生很多靜電現(xiàn)象。有一次，小明的手指靠近金屬門把手時，突然有一種被電擊的感覺。這是因?yàn)檫\(yùn)動摩擦使身體帶電，當(dāng)手指靠近門把手時，二者之間產(chǎn)生了放電現(xiàn)象。已知手指帶負(fù)電，關(guān)于放電前手指靠近門把手的過程，下列說法中正確的是（）。

A.門把手內(nèi)部的場強(qiáng)逐漸變大

B.門把手與手指之間的場強(qiáng)逐漸增大

C.門把手靠近手一端的電勢高于另一端

D.門把手靠近手的一端帶負(fù)電荷，且電荷量增加

3.為了方便對天體物外管壁平面理學(xué)領(lǐng)域的研究，實(shí)現(xiàn)對內(nèi)管壁平面太空的進(jìn)一步探索，人類計(jì)劃在太空中建立新型空間站。在空間站中設(shè)置一個如圖1所示繞中心軸旋轉(zhuǎn)的超大型圓管作為生活區(qū)，圓管的內(nèi)、外管壁平面與轉(zhuǎn)軸的距離分別為R1和R2。當(dāng)圓管以一定的角速度轉(zhuǎn)動時，在管中相對管靜止的人（可看成質(zhì)點(diǎn)）便可以獲得一個類似在地球表面的重力（獲得的加速度大小等于地球表面的重力加速度大小），以此降低因長期處于失重狀態(tài)而對身體健康造成的影響。已知地球質(zhì)量為M，地球半徑為R，引力常量為G，地球同步衛(wèi)星軌道半徑為r。當(dāng)空間站在地球的同步衛(wèi)星軌道上運(yùn)行時，為使管內(nèi)的人獲得類重力，下列說法中正確的是（）。

A.當(dāng)圓管轉(zhuǎn)動時，人將會擠壓內(nèi)管壁

B.當(dāng)圓管轉(zhuǎn)動時，人處于完全失重狀態(tài)

C.圓管繞中心軸轉(zhuǎn)動的周期為2πR

/ D.圓管繞中心軸轉(zhuǎn)動的周期為2πR

4.如圖2所示，半徑為r的半圓abc內(nèi)部沒有磁場，半圓外部空間有垂直于半圓平面的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出），比荷為p的帶電粒子（不計(jì)重力）從直徑ac上任意一點(diǎn)以同樣的速率垂直于直徑ac射向圓弧邊界，粒子進(jìn)入磁場偏轉(zhuǎn)一次后都能經(jīng)過直徑上的c點(diǎn)并被吸收，下列說法中正確的是（）。

A.磁場方向一定垂直于半圓平面向里

B.粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡半徑為2r

C.粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間為

B D.粒子在磁場中運(yùn)動的最短時間為

5.“水上飛人運(yùn)動”是一項(xiàng)新興的運(yùn)動形式。操控者借助“噴射式懸浮飛行器”向下噴射高壓水柱的方式完成在水面上方或懸?；蚣彼偕档葎幼鳌＜僭O(shè)某玩家（含設(shè)備）的質(zhì)量為M，底部兩個噴口的總面積為S，忽略空氣阻力和管道（含裝置）對人的作用，下列說法中正確的是（）。

A.當(dāng)裝置向下噴水時，人將沿著噴水的反方向做直線運(yùn)動

B.若要懸停在空中，向下噴水的速度應(yīng)為

C.當(dāng)人勻速上升時，人所受的合外力做的總功為0

D.若要實(shí)現(xiàn)向上以加速度a加速運(yùn)動，向下噴水的速度應(yīng)為

6.如圖3所示，一停放在水平路面上的貨車車廂中，底部平整排列著三個油桶A、B、C，油桶D擺放在油桶A、B之間。司機(jī)在油桶C右側(cè)插入一塊薄板，使下層油桶相互緊貼。四個油桶完全相同，忽略一切摩擦，下列說法中正確的是（）。

A.油桶B所受合外力最大，油桶D所受合外力最小

B.車廂對油桶B的支持力大小是油桶B所受重力的2倍

C.油桶A對D的支持力與油桶B對D的支持力大小相等，且都小于油桶D的重力

D.若抽去薄板，穩(wěn)定后油桶B對D的支持力增大

7.如圖4甲所示，絕緣光滑水平面上方，分布著水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E。在水平面右端固定一輕彈簧，一帶電物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）的質(zhì)量為m，電荷量為+q，將物塊由靜止釋放，以物塊出發(fā)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右為x軸正方向，建立坐標(biāo)系，物塊動能E、與它通過的距離x之間的關(guān)系如圖4乙所示，其中坐標(biāo)x1處為彈簧原長位置，0～x1段為直線，坐標(biāo)x2處動能最大，坐標(biāo)x4處動能為0。下列說法中正確的是（）。

A.彈簧的勁度系數(shù)k=

B.從坐標(biāo)x1處到x4處，物塊所受合外力先增大后減小

C.從坐標(biāo)x1處到x3處，彈簧的彈性勢能增加了qE（x3—x1）

D.從坐標(biāo)x1處到x2處，彈簧彈性勢能的增加量等于電勢能的減少量

8.如圖5所示，兩相鄰傾斜軌道I和II均與水平面平滑連接，兩軌道側(cè)視圖的交叉點(diǎn)M距地面的高度為h，一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊從軌道II上的M點(diǎn)由靜止釋放，最終物塊運(yùn)動到水平面上的A點(diǎn)停止。已知物塊與兩傾斜軌道、水平面之間的動摩擦因數(shù)均相同，重力加速度為g，傾斜導(dǎo)軌足夠長。下列說法中正確的是（）。

A.若物塊從軌道I上的M點(diǎn)由靜止釋放，則物塊將停在水平面上A點(diǎn)左側(cè)

B.若物塊從A點(diǎn)以大小為的初速度向左運(yùn)動并滑上軌道I，則物塊剛好能滑到M點(diǎn)速度減為0

C.若物塊從A點(diǎn)以大小為的初速度向左運(yùn)動并分別滑上兩傾斜軌道，則物塊在兩傾斜軌道上速度減為0時的位置距地面的高度相同

D.若物塊從A點(diǎn)以大小為的初速度向左運(yùn)動并分別滑上兩傾斜軌道，則物塊在軌道I上速度減為0時的位置距地面的高度較大

二、非選擇題

（一）必考題

9.小明利用如圖6甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究加速度與力的關(guān)系，滑塊放在長木板上，長木板置于水平桌面上，砂桶通過滑輪與細(xì)線拉滑塊，在細(xì)線上接有一個微型力傳感器，通過力傳感器可以直接讀出細(xì)線的拉力大小。保持滑塊質(zhì)量不變，在砂桶中添加少量細(xì)砂來改變力傳感器的示數(shù)F，利用打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶求出對應(yīng)拉力F時的加速度a，從而得到如圖6乙所示的F—a圖像。

（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是。

A.需要略微墊起長木板左端來平衡摩擦力

B.砂桶和砂的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量

C.需要讓細(xì)線與長木板保持平行

（2）實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖7所示，打點(diǎn)計(jì)時器打點(diǎn)的周期T=0.02s，在紙帶上依次標(biāo)上1、2、·計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個點(diǎn)沒有畫出來，測得x1=7.35cm，x2=9.44cm，x3=11.56cm，x4=13.65cm，x5=15.86cm，x6=17.97 cm。利用以上數(shù)據(jù)可知，滑塊的加速度大小。（保留3位有效數(shù)字）

（3）F—a圖像中線段的延長線沒有經(jīng)過原點(diǎn)的原因是（任寫一條即可）;根據(jù)F—a圖像可知，滑塊的質(zhì)量m=kg（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

10.某同學(xué)用電子體重秤的壓敏電阻R及一個電流表，通過改變壓力來測定電池的電動勢和內(nèi)阻。該同學(xué)經(jīng)過查閱說明書獲知，壓敏電阻阻值R=R。+kN，其中N為稱重者站在體重秤上靜止時對體重秤的壓力，R。和k為已知常數(shù)，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。

備有器材：待測電池、壓敏電阻、天平、電流表、開關(guān)、導(dǎo)線若干。

主要實(shí)驗(yàn)步驟：①按照如圖8甲所示的設(shè)計(jì)電路連接好實(shí)物;②閉合開關(guān)S，分別在壓敏電阻R上放置不同質(zhì)量的物體，讀出多組電流表的示數(shù);③根據(jù)所測量的數(shù)據(jù)作出圖像如圖8乙所示，b為圖像的縱軸截距，a、c為圖像上一個點(diǎn)的坐標(biāo)值。

回答以下問題：

（1）某次實(shí)驗(yàn)該同學(xué)將電流表調(diào)零，選擇0～0.6A擋，閉合開關(guān)S，示數(shù)如圖8丙所示，電流表示數(shù)為A。

（2）根據(jù)圖8乙中選擇為縱坐標(biāo)，要符合圖示圖像特點(diǎn)，則橫坐標(biāo)為。

A.B.ImC.mD.

（3）根據(jù)（2）問中選取橫坐標(biāo)后的圖像可知，待測電池的電動勢表達(dá)式E=（用k、R。、a、b、c、g表示）。

（4）若電流表的內(nèi)阻產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差不可忽略，則該電池內(nèi)阻的測量值（選填“大于”“小于”或“等于”）真實(shí)值。

11.《汪汪隊(duì)立大功》是一部小朋友們非常喜歡的動畫片，如圖9甲所示建筑為汪汪隊(duì)的總部大廈，其簡化示意圖如圖9乙所示。行動時，狗狗們會從A點(diǎn)無初速度下滑，由底端水平槽口B點(diǎn)（B是半徑為R的圓弧形的最低點(diǎn)）水平飛出并跳入距B點(diǎn)水平距離的工具車中的座椅（C點(diǎn)），開始駕車執(zhí)行任務(wù)。假設(shè)A、B兩點(diǎn)之間的豎直高度差H=2R，B點(diǎn)距離地面的高度h=R，重力加速度為g。

（1）若狗狗滑到B點(diǎn)時對軌道的壓力為其重力的3倍，則狗狗在B點(diǎn)時的速度大小是多少？狗狗在軌道上運(yùn)動過程中克服阻力做了多少功？

（2）根據(jù)（1）問的條件，為使狗狗順利跳入工具車中，工具車座椅距離地面的高度應(yīng)為多少？

12.如圖10所示，間距為L的足夠長平行光滑金屬導(dǎo)軌ab、de構(gòu)成傾角為0的斜面，上端接定值電阻R，足夠長平行光滑金屬導(dǎo)軌bc、ef處于同一水平面內(nèi)，傾斜導(dǎo)軌與水平導(dǎo)軌在b、e處平滑連接，且b、e處裝有感應(yīng)開關(guān)。傾斜導(dǎo)軌處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，水平導(dǎo)軌處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，兩磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。距離b足夠遠(yuǎn)處接有未閉合的開關(guān)S，在開關(guān)S右側(cè)垂直導(dǎo)軌放置導(dǎo)體棒N，在傾斜導(dǎo)軌上距b、e足夠遠(yuǎn)的位置放置導(dǎo)體棒M，現(xiàn)將導(dǎo)體棒M由靜止釋放，當(dāng)導(dǎo)體棒M通過b、e處后瞬間感應(yīng)開關(guān)自動斷開。已知導(dǎo)體棒M的質(zhì)量為m，電阻為R，導(dǎo)體棒N的質(zhì)量為2m，電阻為2R，兩導(dǎo)體棒運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好且與導(dǎo)軌垂直，重力加速度為g，不計(jì)導(dǎo)軌電阻及空氣阻力。

（1）保持開關(guān)S斷開，求導(dǎo)體棒M通過b、e處前瞬間的速度大小。

（2）若固定導(dǎo)體棒N，導(dǎo)體棒M通過b、e處后瞬間閉合開關(guān)S，求導(dǎo)體棒M在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動的位移。

（3）若不固定導(dǎo)體棒N，導(dǎo)體棒M通過b、e處后瞬間閉合開關(guān)S，求導(dǎo)體棒N中生的焦耳熱。

（二）選考題13.[選修3—3]

（1）下列說法中正確的是。

A.太空中水滴呈球形，是液體表面張力作用的結(jié)果

B.質(zhì)量和溫度都相同的氮?dú)夂脱鯕?，若忽略分子勢能則內(nèi)能一樣大

C.知道氣體的質(zhì)量、密度、摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)，可以估算出該氣體中分子間的平均距離

D.當(dāng)分子勢能隨分子間距離的增大而減小時，分子力表現(xiàn)為引力

E.一定質(zhì)量的理想氣體保持體積不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)不變，但溫度升高，單位時間內(nèi)撞擊單位面積上的分子數(shù)增多

（2）在熱力學(xué)溫度T。=300K的室內(nèi)將一空玻璃水瓶的瓶蓋蓋上（不漏氣），現(xiàn)將水瓶放到室外陽光下暴曬，使水瓶內(nèi)空氣的溫度升至T=336K。大氣壓強(qiáng)恒為P。=1.0x105Pa，將水瓶內(nèi)的空氣視為理想氣體。

（i）求暴曬后水瓶內(nèi)空氣的壓強(qiáng)p。

（ii）若暴曬后在室外將瓶蓋打開，使水瓶內(nèi)、外的壓強(qiáng)相同，水瓶內(nèi)氣體的溫度不變，求水瓶內(nèi)放出的空氣質(zhì)量與原來水瓶內(nèi)的空氣質(zhì)量之比。

14.[選修3—4]

（1）如圖11所示，在x軸上x=0和x=13.25m處兩個振源在t=0時刻同時起振，經(jīng)過0.75s形成圖示波形甲和乙，則兩列波的周期之比，兩列波相遇后（選填“能”或“不能”）發(fā)生干涉現(xiàn)象;在t=s時刻，x=7.5m處的質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)正向最大位移處。

（2）如圖12所示，底面半徑為R，高也為R的圓柱形容器中裝滿某種透明液體，在底面圓心位置有一點(diǎn)光源，發(fā)現(xiàn)上表面有一半面積的區(qū)域有光射出，已知光在真空中的傳播速度為c。求：

（i）透明液體對光線的折射率。

（ii）射出的光線在透明液體中傳播的最長時間（不考慮光線在容器壁上的反射）。

（責(zé)任編輯張巧）