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- 2021-06-25 发布
第Ⅰ卷
二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
14．以下有关近代物理内容的若干叙述，正确的
A．紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大
B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应
C．有10个放射性元素的原子核，当有5个原子核发生衰变所需的时间就是该放射性元素的半衰期
D．氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时氢原子的电势能减小，电子的动能增大
【答案】D
【题型】选择题
【难度】较易
15．如图所示，系统处于静止状态，不计一切摩擦，细绳、滑轮的质量都可忽略，则甲、乙两物块的质量之比为
A. 1 B. C. D. 2
【答案】C
【解析】乙处于平衡状态，则绳子拉力等于乙的重力，即，
甲处于静止状态，受力平衡，合力为零，对甲受力分析，根据平衡条件得：
，
解得：， C正确；ABD错误；
故选C。
【题型】选择题
【难度】一般
16．图示电路中，L、L1和L2为三个相同的灯泡，T为理想变压器，开关S断开，当原线圈接入恒定正弦式电压U时，两灯泡L、L1均能发光且亮度相同，现将开关S闭合，假设三个灯泡均不会被烧坏，灯丝电阻均保持不变，则下列说法正确的是
A. 灯泡L、L1均变亮
B. 灯泡L、L1均变暗
C. 灯泡L变亮，L1变暗
D. 灯泡L变暗，L1变亮
【答案】C
故选C。
【题型】选择题
【难度】一般
17．如图所示，斜面体ABC固定在水平地面上，斜面的高AB为m，倾角为=37°，且D是斜面的中点，在A点和D点分别以相同的初速度水平抛出一个小区，结果两个小球恰能落在地面上的同一点，则落地点到C点的水平距离为
A. B. C. D.
【答案】D
【题型】选择题
【难度】一般
18．图示电路中，L、L1和L2为三个相同的灯泡，T为理想变压器，开关S断开，当原线圈接入恒定正弦式电压U时，两灯泡L、L1均能发光且亮度相同，现将开关S闭合，假设三个灯泡均不会被烧坏，灯丝电阻均保持不变，则下列说法正确的是
A. 灯泡L、L1均变亮
B. 灯泡L、L1均变暗
C. 灯泡L变亮，L1变暗
D. 灯泡L变暗，L1变亮
【答案】C
【解析】当S闭合后，电阻变小，输出功率变大，输出电流变大，变压器的输入功率等于输出功率，所以变压器的输入功率变大，输入电流变大，灯泡L的电压增大，灯泡L变亮；原线圈电压减小，匝数不变，故副线圈输出电压减小，灯泡两端的电压变小，所以灯泡变暗，C正确；ABD错误；
故选C。
【题型】选择题
【难度】一般
19．有一电子束焊接机，焊接机中的电场线如图中虚线所示。其中K为阴极，A为阳极，两极之间的距离为d，在两极之间加上高压U，有一电子在K极由静止开始在K、A之间被加速。不考虑电子重力，电子的质量为m ，元电荷为e，则下列说法正确的是（ ）
A. 由K沿直线到A电势逐渐升高
B. 由K沿直线到A场强逐渐减小
C. 电子在由K沿直线运动到A的过程中电势能减小了eU
D. 电子由K沿直线运动到A的时间为
【答案】AC
【题型】多选题
【难度】一般
20．某人驾驶一辆汽车甲正在平直的公路上以某一速度匀速运动，突然发现前方50 m处停着一辆乙车，立即刹车，刹车后做匀减速直线运动。已知该车刹车后第1个2 s内的位移是24 m，第4个2 s内的位移是1 m。则下列说法正确的是
A. 汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为 m/s2
B. 汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为2 m/s2
C. 汽车甲刹车后停止前，可能撞上乙车
D. 汽车甲刹车前的速度为14 m/s
【答案】AD
【题型】多选题
【难度】较难
21．如图甲所示，两根足够长，电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面的夹角为37°，下端接有阻值为1.5Ω的电阻R。虚线MN下侧有与导轨平面垂直、磁感应强度大小为0.4T的匀强磁场。现将金属棒ab从MN上方某处垂直导轨由静止释放，金属棒运动过程中始终与导轨保持良好接触，已知金属棒接入电路的有效阻值为0.5Ω，金属棒运动的速度-时间图像如图乙所示，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，下列判断正确的是
A. 金属棒的质量为0.2kg
B. 0~5s内系统产生的热量为20J
C. 0~5s内通过电阻R的电荷量为5C
D. 金属棒匀速运动时，ab两端的电压为1V
【答案】AC
【解析】由图知，金属棒未进磁场前，
进磁场后匀速运动，，联立两式，代入数据求得，，A正确；由功能关系知：，v-t图象中面积表示位移，则x=，，代入上式得：，B错误；由
得：，C正确；金属棒匀速运动时，ab两端的电压为：，D错误：
故选AC。
【题型】多选题
【难度】较难
第Ⅱ卷
三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第22~25题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~34题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题（共47分）
22．（1）某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图a所示的F-L图象，由图象可知：弹簧原长L0= _________ cm，求得弹簧的劲度系数k = _______N/m。
（2）如图b的方式挂上钩码（已知每个钩码重G=1N），使（1）中研究的弹簧压缩，稳定后指针指示如图b，则指针所指刻度尺示数为 ______ cm。由此可推测图b中所挂钩码的个数为 _________个。
【答案】（1）3．0， 200（2）1．50，3
弹簧的弹力：F=k△x=200×1．5×10-2=3N
已知每个钩码重G=1N，可推测图b中所挂钩码的个数为3个．
【题型】实验题
【难度】较易
23．小勇需将实验器材改装成一个中值电阻为500Ω的欧姆表，以粗略地测量阻值约为几百欧姆的电阻。实验器材如下：
电流计G：满偏电流为，内阻为
干电池：内阻可忽略不计，电动势为1.5V
C电阻箱：可调范围在0~99.99Ω
电阻箱：可调范围在0~999.9Ω
滑动变阻器：可调范围在0~200Ω
滑动变阻器：可调范围在0~500Ω
导线若干
请回答下列问题：
（1）小勇发现该电流计的内阻过大，因此小勇首先将该电流计G改装成量程为0~3mA的电流表，则电流计G应_____（填“串联”或“并联”）电阻箱______（填或），且应把电阻箱调至_____Ω
（2）完成操作（1）后，小勇利用改装后的电流表、电源、导线等器材改装成了一个满足题目要求的欧姆表，请将他设计的电路图如图甲所示补充完整__________，并标出相应符号。
（3）利用该欧姆表测量一未知电阻时，电流计G的读数为200μA，则该电阻的电阻值应为_____Ω。
【答案】 并联 R2 200.0 750
【解析】（1）将电流计改装成3mA的电流表时，应并联一电阻，该电阻的阻值应为 因而选用电阻箱R2，且把电阻箱调至200.0Ω
【题型】实验题
【难度】较难
24．如图所示，质量为m=245g的物块(可视为质点)放在质量为M=0.5kg的木板左端，足够长的木板静止在光滑水平面上，物块与木板间的动摩擦因数为=0. 4。质量为m0=5g的子弹以速度v0=300m/s沿水平方向射人物块并留在其中(日寸间极短)，g取10m/s2。子弹射入后，求:
（1）物块相对木板滑行的时间；
（2）物块相对木板滑行的位移。
【答案】①1s ②3m
【解析】试题分析：①子弹打入木块过程，由动量守恒定律得：
木块在木板上滑动过程，由动量守恒定律得：
对子弹木块整体，由动量定理得：
联立解得物体相对小车的滑行时间：
②子弹射入木块后，由子弹木块和木板组成的系统，由能量守恒定律得：
联立解得：
【题型】计算题
【难度】一般
25．利用电场和磁场来控制带电粒子的运动，在现代科学实验和技术设备中有广泛的应用。如图1所示为电子枪的结构示意图，电子从炽热的金属丝发射出来，在金属丝和金属板之间加以电压U0 ，发射出的电子在真空中加速后，沿电场方向从金属板的小孔穿出做直线运动。已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子重力及电子间的相互作用力。设电子刚刚离开金属丝时的速度为零。
（1）求电子从金属板小孔穿出时的速度v0的大小；
（2）示波器中的示波管是利用电场来控制带电粒子的运动。如图2所示，Y和Y′为间距为d的两个偏转电极，两板长度均为L，极板右侧边缘与屏相距x， O O′为两极板间的中线并与屏垂直，O点为电场区域的中心点。接（1），从金属板小孔穿出的电子束沿O O′射入电场中，若两板间不加电场，电子打在屏上的O′点。为了使电子打在屏上的P点， P与O′相距h，已知电子离开电场时速度方向的反向延长线过O点。则需要在两极板间加多大的电压U；
（3）电视机中显像管的电子束偏转是用磁场来控制的。如图3所示，有一半径为r的圆形区域，圆心a与屏相距l，b是屏上的一点，ab与屏垂直。接（1），从金属板小孔穿出的电子束沿ab方向进入圆形区域，若圆形区域内不加磁场时，电子打在屏上的b点。为了使电子打在屏上的c点，c与b相距l，则需要在圆形区域内加垂直于纸面的匀强磁场。求这个磁场的磁感应强度B的大小。
【答案】（1）；（2）；（3）。
【解析】（1）电子在电场中运动，根据动能定理
解得电子穿出小孔时的速度
（3）电子以速度v0在磁场中沿圆弧AB运动，圆心为D，半径为R，如右图所示。
洛仑兹力提供向心力有
电子离开磁场时偏转角度为θ，由图可知
联立解得
【题型】计算题
【难度】困难
（二）选考题：共15分。请考生从2道物理题中每科任选一题作答。如果多做，则每按所做的第一题计分。
33．【物理——选修3-3】
（1）．下列说法中正确的是_____。
A. 布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动
B. 气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加
C. 一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子之间的势能增加
D. 只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低
E. 空调机压缩机制冷时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以这一过程不遵守热力学第二定律
【答案】ACD
【题型】多选题
【难度】一般
（2）．如图所示，用质量为m、面积为S的可动水平活塞将一定质量的理想气体密封于悬挂在天花板上的气缸中，当环境的热力学温度为T0时，活塞与气缸底部的高度差为h0，由于环境温度逐渐降低，活塞缓慢向上移动距离Dh。若外界大气压恒为p0，密封气体的内能U与热力学温度T 的关系为U=kT（k为取正值的常数），气缸导热良好，与活塞间的摩擦不计，重力加速度大小为g，求此过程中：
（1）外界对密封气体做的功W；
（2）密封气体向外界放出的热量Q。
【答案】（1） ；（2）
【题型】计算题
【难度】一般
34．【物理——选修3-4】
（1）．某横波在介质中沿x轴传播，t＝0时刻波传播到x轴上的B质点时，O点向 y轴正方向运动， A质点在t=0.3s时第二次出现在平衡位置，则下列说法正确的是（ ）
A. 该简谐横波沿x轴负方向传播
B. 该简谐横波的波速等于5m/s
C. t=0.6s时，质点C在平衡位置处且向上运动
D. 经t=1.2s，该波传播到x轴上的质点D
E. 当质点E第一次出现在波峰位置时，质点B恰好出现在波谷位置
【答案】BCE
【题型】多选题
【难度】一般
（2）．某透明物体的横截面如图所示，其中DABC为等腰三角形，直角边AB长为2L，ADC为一半圆圆弧，其圆心在AC边的中点，此透明物体的折射率n=2，一束宽度与AB边长相等的平行光从AB边垂直射入透明物体，求：
（1）该平行光在透明物体上发生全反射时的临界角；
（2）光线从ADC区域射出的圆弧长度s（不考虑经ADC圆弧反射后的光线）。
【答案】（1） ；（2）
【解析】①由全反射定律有，解得：
②作出两条边缘光线，光线射出的区域为EDF，如图所示，从圆弧ADC射出的边缘光线对应的入射角等于材料的临界角C，恰好发生全反射，故
由几何关系可得：圆弧EDF长度为：
故此区域的圆弧长度为：
【题型】计算题
【难度】一般