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- 2021-04-14 发布
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二、选择题（本大题共8小题，每题6分，共48分。14-17题每题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意， 多选、不选、错选均不得给分。18-21题每题至少有两个或两个以上选项正确，选全对给6分，部分选对的给3分，不选或有错选得给0分）
14.以下说法不符合物理学史实的是
A．波兰的哥白尼提出“日心说”，认为行星和地球绕太阳做匀速圆周运动，只有月亮环绕地球运行
B．1687年德国天文学家开普勒正式发表万有引力定律
C．万有引力定律发表100多年后，英国物理学家卡文迪许在实验室通过扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量。
D．英国天文学家哈雷根据万有引力定律计算了一颗著名彗星的轨道并正确预言了它的回归
【答案】B
【解析】
试题分析：B选项中，天文学家牛顿发表万有引力定律，B错。
考点：物理学史
15.如图所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈B上，现用大小相等、方向相反的水平力F分别推A和B，它们均静止不动，重力加速度为g，则
A．A与B之间一定存在摩擦力
B．B与地面之间一定存在摩擦力
C．B对A的支持力一定小于mg
D．地面对B的支持力的大小一定等于（M＋m）g
【答案】D
【解析】
对。
考点：共点力的平衡条件与应用、静摩擦力的判断。
【名师点睛】摩擦力的“突变”问题
（1）静静“突变”
物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状态，当作用在物体上的其他力的合力发生变化时，如果物体仍然保持静止状态，则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突变．
（2）静动“突变”
物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态，当其他力变化时，如果物体不能保持静止状态，则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力．
（3）动静“突变”
在摩擦力和其他力作用下，做减速运动的物体突然停止滑行时，物体将不受摩擦力作用，或滑动摩擦力“突变”成静摩擦力
16. 在同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出两小球A和B，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力．要使两球在空中相遇，则必须
A．先抛出A球
B．先抛出B球
C．同时抛出两球
D．B球的初速度大于A球的初速度
【答案】C
【解析】
考点：平抛运动。
【名师点睛】平抛运动
（1）定义：以一定的初速度沿水平方向抛出的物体只在重力作用下的运动．
（2）性质：平抛运动是加速度为g的匀加速曲线运动，其运动轨迹是抛物线．
（3）平抛运动的条件：①v0≠0，沿水平方向；②只受重力作用．
（4）研究方法：平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动．
17.长木板上有一木块如图所示，当长木板的倾角θ逐渐增大时
A．如果木块一直静止于长木板上，则木块所受重力和支持力的合力逐渐增大
B．如果木块一直静止于长木板上，则木块所受重力、支持力和静摩擦力的合力逐渐增大
C．如果木块一直静止于长木板上，则木块所受重力和静摩擦力的合力逐渐增大
D．如果θ从0°一直增大到90°，则木块所受的摩擦力一直增大
【答案】A
【解析】
摩擦力，知摩擦力减小，D错。
考点：共点力的平衡条件与应用、力的合成与分解、摩擦力。
【名师点睛】摩擦力大小的计算技巧
分析计算摩擦力的大小和方向时，应先分清是滑动摩擦力还是静摩擦力．
1．若是滑动摩擦力，则根据公式Ff＝μFN或力的平衡条件或牛顿第二定律进行分析计算，切记压力FN一般情况下不等于重力．
2．若是静摩擦力，则只能根据力的平衡条件或牛顿第二定律进行分析计算，切记不能用公式Ff＝μFN计算静摩擦力．
18.研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时．假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比
A．线速度变小 B．角速度变大
C．向心加速度变小 D．距地面的高度变大
【答案】ACD
【解析】
考点：万有引力与航天。
【名师点睛】卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系
做匀速圆周运动的卫星所受万有引力完全提供所需 向心力，即F引＝F向
G＝
19.物体在xOy平面内做曲线运动，从t＝0时刻起，在x轴方向的位移图象和y轴方向的速度图象如图所示，则
A．物体的初速度沿x轴的正方向
B．物体的初速度大小为5 m/s
C．t＝2 s时物体的速度大小为0
D．物体所受合力沿y轴的负方向
【答案】BD
【解析】
试题分析：由图像知x轴方向做速度大小为4m/s的匀速直线运动，y轴做出速度为3m/s，加速度为1.5m/s2的匀减速直线运动。故物体的初速度为，方向与x轴成370，A错、B对；t=2s时，y轴方向速度为零，故此时合速度为4m/s，故C错；由图像知x轴方向做匀速直线运动故，x轴方向不受力，y轴做减速运动，知物体所受合力沿y轴的负方向，D对。
考点：运动的合成与分解。
【名师点睛】合运动和分运动的关系
（1）等时性：各个分运动与合运动总是同时开始，同时结束，经历时间相等（不同时的运动不能合成）。
（2）独立性：一个物体同时参与几个分运动时，各分运动独立进行，互不影响。
（3）等效性：各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果。
20.如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细绳相连的质量均为m的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为RA＝r，RB＝2r，与盘间的动摩擦因数μ相同，当圆盘转速加快到两物体刚好要发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是
A．此时绳子张力为μmg
B．此时圆盘的角速度为
C．此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外
D．此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动
【答案】BC
【解析】
考点：向心力、牛顿第二定律。
21. 如图所示，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上，圆环A套在粗糙的水平直杆MN上．现用水平力F拉着绳子上的一点O，使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，但圆环A始终保持在原位置不动．在这一过程中，环对杆的摩擦力Ff和环对杆的压力FN的变化情况是
A．Ff减小 B．Ff增大 C．FN不变 D．FN增大
【答案】BC
【解析】
试题分析：对B受力分析：受重力、水平方向的拉力F、绳的拉力T
，设绳子与水平方向的夹角为θ，由平衡条件知：，得：，又由题意知θ角逐渐减小，可判断出水平拉力增大；整体分析：受重力、水平方向的拉力、水平方向的摩擦力、支持力，故水平方向：，竖直方向：，可知FN不变，f增加，BC对。
考点：共点力的平衡条件及运用、整体与隔离法的运用。
【名师点睛】求解平衡问题的方法
（1）力的合成与分解运用了等效的思想观点，满足平行四边形定则．利用力的合成与分解可解决三力平衡的问题．
①分解：将其中一个力沿另外两个力的反方向分解，将三力变四力构成两对平衡力；
②合成：将某两个力进行合成，三力变二力，组成一对平衡力．
（2）物体受多个（三个以上）作用力平衡时，常用正交分解法．
二、非选择题
22.（5分）某同学在做“验证互成角度的两个力合成的平行四边形定则”实验，试完成下列问题。
甲
（1）主要的两个实验步骤如下：
①把橡皮条的一端用图钉固定于P点，同时用两个弹簧测力计将橡皮条的另一端拉到位置O。这时两弹簧测力计的示数如图甲所示，则两弹簧测力计的读数分别为FA＝________ N、FB＝________ N。
②假如橡皮条的自由端仅用一个弹簧测力计拉着，也把它拉到O点位置，弹簧测力计的示数如图乙所示，则FC＝________ N。
(2) 用5 mm表示1 N，在图丙中作出力FA、FB和FC的图示。根据平行四边形定则在图丙中作出FA和FB的合力F，F的大小为________N。
【答案】（1）①3.40 4.00 ②6.00 （2）如图所示 6.08
【解析】
试题分析：（1）题中所用弹簧测力计的分度值为0.1 N，因此读数时应保留两位小数。
考点：验证力的平行四边形定则。
23.（10分）小明利用如图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻。
（1）图11中电流表的示数为________A。
（2）调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：
U/V
1.45
1.36
1.27
1.16
1.06
I/A
0.12
0.20
0.28
0.36
0.44
请根据表中的数据，在下面的方格纸上（如图12）作出U－I图线。
图12
由图线求得：电动势E＝________V；内阻r＝________Ω。
（3）实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合。其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为_____________________。
【答案】（1）0.44 （2）U－I图象见解析图 1.60（1.58～1.62都算对） 1.2（1.18～1.26都算对）
（3）干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大
【解析】
考点：测电源电动势与内阻。
【名师点睛】电源的电动势和内阻测量方法一般为伏安法，另外还有以下几种方法：
1．安阻法：用一个电流表和电阻箱测量，电路如图甲所示，测量原理为：E＝I1（R1＋r），E＝I2（R2＋r），由此可求出E和r，此种方法使测得的电动势无偏差，但内阻偏大．
2．伏阻法：用一个电压表和电阻箱测量，电路如图乙所示，测量原理为：E＝U1＋r，E＝U2＋r，由此可求出r和E，此种方法测得的电动势和内阻均偏小．
3．粗测法：用一只电压表粗测电动势，直接将电压表接在电源两端，所测值近似认为是电源电动势，此时U＝≈E，需满足RV≫r.
4．双伏法：用两个电压表可测得电源的电动势，电路如图7－5－6所示．测量方法为：断开S，测得V1、V2的示数分别为U1、U2，此时，E＝U1＋U2＋r，RV为V1的内阻；再闭合S，V1的示数为U1′，此时E＝U1′＋r，解方程组可求得E和r.
24．（14分）一辆卡车以=10m/s的初速度沿直线方向做匀减速直线运动，加速度的大小为a=2m/s2，在其后方一辆小汽车以=4m/s的速度向相同方向做匀速直线运动，小汽车在卡车后方相距x0=7m处，从此时开始计时，求：
（1）小汽车追上卡车前，两车间的最大距离d是多大？
（2）经过多长时间小汽车追上卡车？
【答案】见解析。
【解析】
··········（ 1分
则有：t=t2+t3=5s+3s=8s． 1分
考点：匀变速直线运动规律的运用、刹车类问题。
【名师点睛】追及相遇问题
1．从常见的三种追及、相遇问题看一个条件——两者速度相等
（1）初速度为零（或较小）的匀加速直线运动的物体追匀速运动的物体，在速度相等时二者间距最大；
（2）匀减速直线运动的物体追匀速运动的物体，若在速度相等之前未追上，则在速度相等时二者间距最小；
（3）匀速运动的物体追匀加速直线运动的物体，若在速度相等之前未追上，则在速度相等时二者间距最小．
2．分析追及、相遇类问题时，要注意抓住题目中的关键字眼
审题时要充分挖掘题目中的隐含条件，如“刚好”、“恰好”、“最多”、“至少”等，往往对应一个临界状态，满足相应的临界条件．
25.（18分）如图所示，水平传送带以v=2m/s的速率沿逆时针方向转动，在其左端与一竖直固定的光滑轨道平滑相接，右端与一半径R=0.4m的光滑半圆轨道相切，一质量m=2kg的物块（可视为质点）从光滑轨道上的某点由静止开始下滑，通过水平传送带后从半圆轨道的最高点水平抛出，并恰好落在传送带的最左端，已知物块通过半圆轨道最高点时受到的弹力F=60N，物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.25，取重力加速度g=10m/s2，求：（计算结果可以保留根号）
（1）物块作平抛运动的初速度v0；
（2）物块开始下滑时距水平传送带的高度H；
（3）电动机由于物块通过传送带而多消耗的电能E．
【答案】见解析。
【解析】
物块沿水平方向平抛有：
L=v0t=4×0.4=1.6m···········（ 1分
则，传送带的长度是1.6m 。由动能定理得：
···········（ 2分
代入数据得：H=2m 1分
（3）物块到达传送带的左端的速度
··········（ 2分
得：m/s
物块在传送带上的加速度a：·········（ 1分
a=m/
物块经过传送带的时间t′，则：
·········⑦ 1分
该时间内传送带运动的距离：L′=v1t′·········⑧ 1分
传送带克服摩擦力做的功：W=fL′=μmgL′ ·········⑨ 1分
即：E=W ·········⑩ 1分
联立以上各式，代入数据得：E=8（）J≈3J 1分
考点：牛顿第二定律、平抛运动、动能定理等。
选修
33（本题给出的五个选项中，有三个选项符合题意，选对一个得2分，选错一个扣3分，最高得分5分，最低得分0分）
（1）（5分）下面说法中正确的是_______。
A．所有晶体沿各个方向的物理性质和化学光学性质都相同
B．足球充足气后很难压缩，是因为足球内气体分子间斥力作用的结果
C．自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性
D．一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
E．一定质量的理想气体保持体积不变，温度升高，单位时间内撞击器壁单位面积上的分子数增多
【答案】CDE
【解析】
试题分析：单晶体的某些物理性质具有各向异性，而多晶体和非晶体是各向同性的，A错误；足球充足气后很难压缩，是因为足球内外压强差造成的，B错误；自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性，C正确；根据公式可P不变，V增大，则T一定增大，需要从外界吸收热量，D正确；一定质量的理想气体保持体积不变，单位体积内分子数不变，温度升高，分子的平均动能增大，则平均速率增大，单位时间内撞击单位面积上的分子数增多．故E正确．考点：考查了晶体，压强以及微观解释，理想气体状态方程
考点：晶体、非晶体、热力学第二定律、理想气体状态方程。
（2）（10分）如图所示，一底面积为S，内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，开口向上，内有两个质量均为m的相同活塞A和B；在A与B之间、B与容器底面之间分别封有一定量的同样的理想气体，平衡时体积均为V。已知容器内气体温度始终不变，重力加速度大小为g，外界大气压强为p0。现假设活塞B发生缓慢漏气，致使B最终与容器底面接触。求活塞A移动的距离。
【答案】见解析。
【解析】
试题分析：设A与B之间、B与容器底面之间的气体压强分别为p1、p2
由几何关系得 h＝＋d ⑤
漏气后A距离底面的高度为h′
由几何关系得 h′＝＋d ⑥
设活塞A移动的距离为Δh
则 Δh＝h′－h ⑦
联立①②③④⑤⑥⑦
Δh＝·
考点：理想气体状态方程。
选修
34（1）（6分）一简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻的波形如图（a）所示，x=0.30m处的质点的振动图线如图（b）所示，该质点在t=0时刻的运动方向沿y轴_______（填“正向”或“
负向”）。已知该波的波长大于0.30m，则该波的波长为_______m。
【答案】正向；0.8（每空3分）
【解析】
波长为：
对照公式有：
解得：
考点：横波的图像、
（2）（9分）一玻璃立方体中心有一点状光源。今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜，以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体。已知该玻璃的折射率为，求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值。
【答案】
【解析】
试题分析：如图，考虑从玻璃立方体中心O点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃立方体上表面发生折射。根据折射定律有 （1分） ①
式中，n是玻璃的折射率，入射角等于θ，α是折射角。
积S之比为⑥（2分）
由⑤⑥式得⑦（1分）
考点：光的折射定律、全反射。
选修
35（1）（6分）氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：，式中x是某种粒子。已知：、、和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4. 0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知，粒子x是__________，该反应释放出的能量为_________ MeV（结果保留3位有效数字）
【答案】（或中子），17.6（每空3分）
【解析】
试题分析：在核反应中质量数与电荷数守恒，可知x为中子；由质量亏损知该反应释放的能量为17.6Mev.
考点：质量亏损、核聚变。
（2）（9分）如图，小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O。让球a静止下垂，将球b向右拉起，使细线水平。从静止释放球b，两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60°。忽略空气阻力，求
（i）两球a、b的质量之比；
（ii）两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比。
【答案】见解析。
【解析】
③（2分）
联立①②③式得
代入数据得（1分）
（ii）两球在碰撞过程中的机械能损失是 （2分）
联立①⑥式，Q与碰前球b的最大动能Ek（Ek=）之比为
⑦
联立⑤⑦式，并代入题给数据得 ⑧（1分）
考点：动能定理、动量守恒定律。