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2021年河北省普通高中学业水平选择性考试物理考前须知：1 .答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.2 .回答选择题时，选出每题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号 涂黑.如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号.回答非选择题时， 将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效.3 .考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回.一、单项选择题：此题共7小题，每题4分，共28分.在每题给出的四个 选项中，只有一项为哪一项符合题目要求的.1.银河系中存在大量的铝同位素26Al, 26Al核£衰变的衰变方程为;Alf；;Mg+：e,测得26Al核的半衰期为72万年，以下说法正确的选项是（）A. 26 Al核的质量等于26Mg核的质量26 Al核的中子数大于26Mg核的中子数C.将铝同位素26 Al放置在低温低压的环境中，其半衰期不变D.银河系中现有的铝同位素26人将在144万年后全部衰变为26Mg2.钠原子钟是精确的计时仪器，图1中钠原子从O点以lOOm/s的初速度在真空中做平抛运 动,到达竖直平面所用时间为 ；图2中锋原子在真空中从P点做竖直上抛运动，到离均为0.2m,离均为0.2m,达最高点。再返回P点，整个过程所用时间为%2, O点到竖直平面MN、尸点到。点的距重力加速度取g=1001«2,那么4"2为（） M。*图1A. 100 ： 1图2B. 1 ： 100C. 1 ： 200D. 200 ： 13.普朗克常量/2 = 6.626x1（T34j.s ,光速为的电子质量为rne ,h那么在国际单位制下 m.c的单位是（）A. J/sA. J/sB. mC. J mD. m/s4.“祝融号”火星车登陆火星之前，“天问一号”探测器沿椭圆形的停泊轨道绕火星飞行, 其周期为2个火星日，假设某飞船沿圆轨道绕火星飞行，其周期也为2个火星日，一个2021年河北省普通高中学业水平选择性考试物理考前须知：1 .答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.2 .回答选择题时，选出每题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号 涂黑.如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号.回答非选择题时， 将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效.3 .考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回.一、单项选择题：此题共7小题，每题4分，共28分.在每题给出的四个 选项中，只有一项为哪一项符合题目要求的.1 .银河系中存在大量的铝同位素26Al, 26Al核£衰变的衰变方程为;Alf；;Mg+：e, 测得26Al核的半衰期为72万年，以下说法正确的选项是（）26 Al核的质量等于26Mg核的质量A. 26 Al核的中子数大于26Mg核的中子数C.将铝同位素26 Al放置在低温低压的环境中，其半衰期不变D.银河系中现有铝同位素26人将在144万年后全部衰变为26Mg【答案】C【解析】【分析】【详解】A. 26Al和26Mg的质量数均为26相等，但是二者原子核中的质子数和中子数不 同，所以质量不同，A错误；B. 核的中子数为26 13 = 13个，核的中子数为26 12 = 14个，B错误；C.半衰期是原子核固有的属性，与外界条件无关，C正确；D.质量为加的26Al的半衰期为72万年，经过144 = 2x72万年为2个半衰期，剩余质量为1加，不会全部衰变为26Mg, D错误。4应选C。2.钠原子钟是精确的计时仪器，图1中艳原子从。点以lOOm/s的初速度在真空中做平抛运 动，到达竖直平面所用时间为：；图2中艳原子在真空中从P点做竖直上抛运动，到 达最高点。再返回P点，整个过程所用时间为看2,。点到竖直平面MN、尸点到。点的距 离均为0.2m,重力加速度取g=10m/s2,贝打：弓为（）图1A. 100 ： 1【答案】c【解析】【分析】图1B. 100 ： 1【答案】c【解析】【分析】图2C. 1 ： 100D. 1 ： 200E. 200 ： 1【详解】葩原子做平抛运动，水平方向上做匀速直线运动，即解得x 0.2= =S1 V 100铭原子做竖直上抛运动，抛至最高点用时2,逆过程可视为自由落体，即2解得0.4 2000.4 200应选C。h3.普朗克常量/2 = 6.626x10-34j.s，光速为0,电子质量为,那么在国际单位制下的单位是（）A. J/sB. mC. J-mD. m/s【答案】B【解析】【分析】h【详解】根据可得它们的单位为: meJ? N?2 kg?m/s kgRg?应选B。4“祝融号”火星车登陆火星之前，“天问一号”探测器沿椭圆形的停泊轨道绕火星飞行, 其周期为2个火星日，假设某飞船沿圆轨道绕火星飞行，其周期也为2个火星日，一个 火星日的时长约为一个地球日，火星质量约为地球质量的0.1倍，那么该飞船的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径的比值约为（）A施B【答案】D【解析】【分析】【详解】绕中心天体做圆周运动，根据万有引力提供向心力，可得由于一个火星日的时长约为一个地球日，火星质量约为地球质量的0.1倍，那么飞船的轨道半GM 火 QTY 3GxO.lM曲x4x仪型地 GM地4/应选D。【点睛】5.如图，距离为d的两平行金属板P、。之间有一匀强磁场，磁感应强度大小为四，一束 速度大小为u的等离子体垂直于磁场喷入板间，相距为L的两光滑平行金属导轨固定在与导 轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为吕2,导轨平面与水平面夹角为两导轨分别与尸、Q相连，质量为加、电阻为R的金属棒。力垂直导轨放置，恰好静止，重力加速度 为g,不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力，以下说法正确的选项是（）_ mgR sin 0 BB2Ld_ mgR sin 3 BB2Ld_ mgR tan 0 BB2Ld_ mgR tan 0 BB,Ld根据左手定那么可得金属板Q带正电荷，金属板PA.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，B.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，C.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，D.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，【答案】B【解析】【详解】等离子体垂直于磁场喷入板间时, 带负电荷，那么电流方向由金属棒a端流向b端。等离子体穿过金属板P、Q 口寸产生的电动势 。满足由欧姆定律I =和安培力公式F = BIL可得 R£.=用且=现里久 一 R R再根据金属棒ab垂直导轨放置，恰好静止，可得七 m8 sin 0mgR sin 0BB2Ld金属棒ab受到的安培力方向沿斜面向上，由左手定那么可判定导轨处磁场的方向垂直导轨平 面向下。故B正确。应选Bo. 一半径为R的圆柱体水平固定，横截面如下图，长度为»R、不可伸长的轻细绳，一 端固定在圆柱体最高点P处，另一端系一个小球，小球位于P点右侧同一水平高度的。点 时，绳刚好拉直，将小球从。点由静止释放，当与圆柱体未接触局部的细绳竖直时，小球 的速度大小为（重力加速度为g,不计空气阻力）（）【答案】A【解析】【分析】【详解】小球下落的高度为71 + 2R271 + 2R271h -tiR- R + R =2小球下落过程中，根据动能定理有mv22综上有J(= + 2)gR应选Ao.如图，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为用 导轨间距 最窄处为一狭缝，取狭缝所在处。点为坐标原点，狭缝右侧两导轨与无轴夹角均为夕，一电 容为C的电容器与导轨左端相连，导轨上的金属棒与x轴垂直，在外力厂作用下从。点开 始以速度u向右匀速运动，忽略所有电阻，以下说法正确的选项是()A.通过金属棒的电流为23。廿tan。6 .金属棒到达/时，电容器极板上的电荷量为BCV/tan6C.金属棒运动过程中，电容器的上极板带负电D.金属棒运动过程中，外力尸做功的功率恒定【答案】A【解析】【分析】【详解】C.根据楞次定律可知电容器的上极板应带正电，c错误;A.由题知导体棒匀速切割磁感线，根据几何关系切割长度为L - 2xtan8, x-vt那么产生的感应电动势为E = 2Bv2ttan3由题图可知电容器直接与电源相连，那么电容器的电荷量为Q = CE = 2BCv2ttanO那么流过导体棒的电流I;必=2BCv2tan0tA正确；.当金属棒到达处处时，导体棒产生的感应电动势为E - 2Bvxotan那么电容器的电荷量为Q - CE - 2BCvxotanB错误;D.由于导体棒做匀速运动那么F = F 安=BIL由选项A可知流过导体棒的电流/恒定，但L与，成正比，那么尸为变力，再根据力做功的功 率公式P = Fv可看出尸为变力，u不变那么功率尸随力尸变化而变化;D错误；应选Ao【点睛】二、多项选择题：此题共3小题，每题6分，共18分.在每题给出的四个 选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全 的得3分，有选错的得0分.8.如图，发电机的矩形线圈长为2£、宽为3匝数为M放置在磁感应强度大小为3的匀强磁场中，理想变压器的原、副线圈匝数分别为为、和及2,两个副线圈分别接有电阻属 和氏2，当发电机线圈以角速度。匀速转动时，理想电流表读数为人不计线圈电阻，以下nJ'通过电阻&的电流为二:nJR】B.电阻凡两端的电压为一%D.发电机的功率为,1V /2NBl3 coC. 4与的比值为四 NBl col （n、+ %）【答案】BC【解析】【分析】【详解】AB.由题知理想电流表读数为/,那么根据欧姆定律5= IRi根据变压器电压与匝数的关系有% =% = u0n U ' n2 U2Ui-Ui-lh= I2R2代入数据有再由欧姆定律有可计算出h-h-几2% nR综上可知，A错误、B正确；C.由于矩形线圈产生的交变电流直接输入原线圈，那么有V2 NBUsEEmax = NBIICO, Uo=皆V2由选项AB知Uo=那么n。血 NBEcoHj IRC正确；D.由于变压器为理想变压器那么有Po= P + Pi= UI + U2/2=+ U2I2代入选项ABC公式有Po=>2NBIcdI （ /+足K由于矩形线圈产生的交变电流直接输入原线圈，那么发电机的功率为尸o, D错误。应选BCo9.如图，矩形金属框MNQP竖直放置，其中MN、足够长，且P。杆光滑，一根轻弹 簧一端固定在M点，另一端连接一个质量为2的小球，小球穿过PQ杆，金属框绕轴 分别以角速度0和勿匀速转动时，小球均相对PQ杆静止，假设那么与以匀速转动 时相比，以。'匀速转动时（）A.小球的高度一定降低B.弹簧弹力的大小一定不变C.小球对杆压力的大小一定变大D.小球所受合外力的大小一定变大【答案】BD【解析】【分析】【详解】对小球受力分析，设弹力为T,弹簧与水平方向的夹角为氏那么对小球竖直方向T sin。= mg而T = k(T = k(MPcosOTo)可知。为定值，r不变，那么当转速增大后，小球的高度不变，弹簧的弹力不变。那么a错误,B正确；水平方向当转速较小时，杆对小球的弹力Fn背离转轴，那么T cos 0-FN = ma)1 r 火星日的时长约为一个地球日，火星质量约为地球质量的0.1倍，那么该飞船的轨道半径与地即当转速较大时，Fn指向转轴Fn =T cos B - m02 r球同步卫星的轨道半径的比值约为（）A.施B.丑C.左D. 3|.如图，距离为d的两平行金属板P、。之间有一匀强磁场，磁感应强度大小为耳，一束 速度大小为v的等离子体垂直于磁场喷入板间，相距为L的两光滑平行金属导轨固定在与导 轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为吕2,导轨平面与水平面夹角为两导轨分 别与P、。相连，质量为机、电阻为R的金属棒4b垂直导轨放置，恰好静止，重力加速度 为g,不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力，以下说法正确的选项是（）A.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上,mgR sin 0BB2LdB.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下,_ mgR sin 3B B2 LdC.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上,_ mgR tan 0B2LclD.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下,_ mgR tan 0. 一半径为H的圆柱体水平固定，横截面如下图，长度为4R、不可伸长的轻细绳，一端固定在圆柱体最高点尸处，另一端系一个小球，小球位于尸点右侧同一水平高度的。点 时，绳刚好拉直，将小球从Q点由静止释放，当与圆柱体未接触局部的细绳竖直时，小球 的速度大小为（重力加速度为g,不计空气阻力）（）Fn - mco2r-Tcos。那么因，根据牛顿第三定律可知，小球对杆的压力不一定变大。那么C错误； 根据F-mco1 r可知，因角速度变大，那么小球受合外力变大。那么D正确。应选BDo10.如图，四个电荷量均为9（9>0）的点电荷分别放置于菱形的四个顶点，其坐标分别为 （4/,0）、（T/,0）、（0,%）和（0,%）,其中x轴上的两个点电荷位置固定，>轴上的两个 点电荷可沿y轴对称移动（为。0）,以下说法正确的选项是（）y八加-4, O / 4/%、 /A.除无穷远处之外，菱形外部电场强度处处不为零B.领先取某值时，可使得菱形内部只存在两个电场强度为零的点C.当为=8/时，将一带负电的试探电荷由点（4/,5/）移至点（0,3/）,静电力做正功D.当为=4/时，将一带负电的试探电荷放置在点（/,/）处，其所受到的静电力方向与x轴 正方向成45。倾斜向上【答案】ACD【解析】【分析】【详解】A.根据场强叠加原理可知，除无穷远处之外，菱形外部电场强度处处不为零，选 项A正确；B.因为在x轴上的两个点电荷在。点的合场强为零，在y轴上的两电荷，无论泗取什么值, 因为关于原点对称，那么在。点的合场强也为零，在横轴和纵轴上除原点外，出现合场强为 零的点，根据对称性可知，一定是成对出现的，关于原点对称，所以算上原点，合场强为零的点是奇数个，不会是2个，选项B错误；C.由几何关系可知，坐标为（4/, 5/）的A点在第一象限内所在的虚像的垂直平分线的上 方；坐标为（0,-3/）的B点在第三象限内所在的虚像的垂直平分线的上方，且到达虚线的 距离相等，由电势叠加可知，3点的电势高于A点，那么带负电的试探电荷在A点的电势能较 大，从A点到3点电势能减小，可知电场力做正功，选项C正确；D.假设为=4/,那么四个点构成正方形，由对称可知在点（/, /）处的场强一定沿着过该点与原 点连线的方向上；在y轴正向和x正向上的点电荷在（/, /）处的合场强口 c kq2 V2Z - 72/kq（，9尸 + 尸）2 79/2+/25府2在y轴负向和X负向上的点电荷在（/, /）处的合场强口 c kq2 V2/ + V2/kq5=2 -/1= _-< E.“25-+/2）2 J25L+/2U 疝23可知（/, /）点的场强沿着方向且与X轴从成45。角的方向向下，将一带负电的试探电荷 放置在点（/,/）处，其所受到的静电力方向与x轴正方向成45。倾斜向上，选项D正确。应选ACDo三、非选题：共54分.第1114题为必考题，每个试题考生都必须作答.第 1516题为选考题，考生根据要求作答.（一）必考题：共62分.11.某同学研究小灯泡的伏安特性，实验室提供的器材有；小灯泡（6.3V, 0.15A）,直流 电源（9V）,滑动变阻器，量程合适的电压表和电流表，开关和导线假设干，设计的电路如 图1所示。（1）根据图1,完成图2中的实物连线；（2）按照图1连线后，闭合开关，小灯泡闪亮一下后熄灭，观察发现灯丝被烧断，原因可 能是（单项选择，填正确答案标号）；A.电流表短路B.滑动变阻器的滑片接触不良C.滑动变阻器滑片的初始位置在b端（3）更换小灯泡后，该同学正确完成了实验操作，将实验数据描点作图，得到/-。图像, 其中一局部如图3所示，根据图像计算出P点对应状态下小灯泡的电阻为 Q （保存三位有效数字）。0图32UNb【解析】【分析】【详解】（1） 1电流表负极与滑动变阻器的右端的/?位置连接，如图（2） 2开关闭合，小灯泡闪亮一下后灯丝烧断，说明通过小灯泡的电流过大。A.电流表内阻非常小，短路几乎不影响通过小灯泡的电流，与灯丝烧断无关，A错误；B.滑动变阻器滑片接触不良，无电流通过小灯泡，B错误；C.滑动变阻器的滑片开始时置于端，小灯泡局部分压到达最大，通过电流最大，可能会烧断小灯泡灯丝，C正确；应选C。（3）根据小灯泡的伏安特性曲线可知在P点时的电压和电流分别为U = 2V, / = 74mA根据欧姆定律I =可知小灯泡的电阻为R12.某同学利用图1中的实验装置探究机械能变化量与力做功的关系，所用器材有：一端带 滑轮的长木板、轻细绳、50g的钩码假设干、光电门2个、数字计时器、带遮光条的滑块（质 量为200g,其上可放钩码）、刻度尺，当地重力加速度为9.80m/s2,实验操作步骤如下：遮光条光电门1遮光条光电门1光电门2图1安装器材，调整两个光电门距离为50.00cm,轻细绳下端悬挂4个钩码，如图1所示； 接通电源，释放滑块，分别记录遮光条通过两个光电门的时间，并计算出滑块通过两个光 电门的速度；保持最下端悬挂4个钩码不变,在滑块上依次增加一个钩码，记录滑块上所载钩码的质量, 重复上述步骤；完成5次测量后，计算出每次实验中滑块及所载钩码的总质量M、系统（包含滑块、滑块 所载钩码和轻细绳悬挂钩码）总动能的增加量A%及系统总机械能的减少量结果如下 表所示：M/kg0.2000.2500.3000.3500.400A£k/J0.5820.4900.3920.2940.195El J0.3930.4900.6860.785回答以下问题：（1）实验中轻细绳所悬挂钩码重力势能的减少量为 J （保存三位有效数字）；（2）步骤中的数据所缺数据为；（3）假设M为横轴，石为纵轴，选择合适的标度，在图2中绘出石"图像小 A£7J的用川州甘H tffi IIH川H H川M/kg图2假设系统总机械能的减少量等于克服摩擦力做功，那么物块与木板之间的摩擦因数为（保 留两位有效数字）【答案】.0.980.0.588.AAE/J0.8000.8000.300 J0.2000.7000.6000.5000.400M/kg0.3000.4000.40 (0.38-0.42)【解析】【分析】【详解】(1) 口四个钩码重力势能的减少量为AEP = 4mgL = 4 x 0.05 x9.8x 0.5J = 0.980J(2) 2对滑块和钩码构成的系统，由能量守恒定律可知1 9 1 94mgL-W( =-(4m + M)vf (4m + M)v其中系统减少的重力势能为AEP = 4mgL系统增加动能为1 ? 1 ?AEk =-(4m + M)vf (4/? + M)v12系统减少的机械能为AE = % ,那么代入数据可得表格中减少的机械能为AE4 =0.98-0.392 = 0.5881(3) 3根据表格数据描点得A石一M的图像为AAE/J0.800 0.700：=0.600HH0.500 eHH 0.400；叁: 0.300 H 0.200 4根据做功关系可知E = juMgL7, 0.785-0.393 1“k = U2L = 1.96解得动摩擦因数为A = 0.40 (0.38-0.42)13.如图，一滑雪道由A3和两段滑道组成，其中段倾角为3c段水平，A5段 和段由一小段光滑圆弧连接，一个质量为2kg的背包在滑道顶端4处由静止滑下，假设1s 后质量为48kg的滑雪者从顶端以1.5m/s的初速度、3m/s2的加速度匀加速追赶，恰好在坡 底光滑圆弧的水平处追上背包并立即将其拎起，背包与滑道的动摩擦因数为4=，重力7?4加速度取g = 10m/s2, sin<9 = , cos6» = ,忽略空气阻力及拎包过程中滑雪者与背包的重心变化，求：(1)滑道段的长度；(2)滑雪者拎起背包时这一瞬间的速度。【答案】(1) L = 9m； (2) v = 7.44m/s【解析】【分析】【详解】(1)设斜面长度为心 背包质量为班=2kg,在斜面上滑行的加速度为生,由牛 顿第二定律有m1gsin 9 从m1g cos 6 = mxax解得a = 2m/s2滑雪者质量为根2 = 48kg,初速度为 =L5m/s ,加速度为。2 = Bm/s?,在斜面上滑行时间为人 落后时间看。=1s,那么背包的滑行时间为由运动学公式得L = v0t + -a2t2联立解得/ = 2s 或/ = - Is（舍去）故可得L = 9m(2)背包和滑雪者到达水平轨道时的速度为匕、匕，有% = 4。+ %) = 6m/sv2 = v0+a2t = 7.5m/s滑雪者拎起背包的过程，系统在光滑水平面上外力为零，动量守恒，设共同速度为也 有 m1H +m2v2 =(m+ m2)v解得v = 7.44m/s14.如图，一对长平行栅极板水平放置，极板外存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为 B的匀强磁场,极板与可调电源相连，正极板上。点处的粒子源垂直极板向上发射速度为、 带正电的粒子束，单个粒子的质量为加、电荷量为小一足够长的挡板加 与正极板成37。 倾斜放置，用于吸收打在其上的粒子，C、尸是负极板上的两点，C点位于。点的正上方， P点处放置一粒子靶(忽略靶的大小)，用于接收从上方打入的粒子，CP长度为0,忽略3栅极的电场边缘效应、粒子间的相互作用及粒子所受重力。sin37° = -o(1)假设粒子经电场一次加速后正好打在尸点处的粒子靶上，求可调电源电压。0的大小；(2)调整电压的大小，使粒子不能打在挡板上，求电压的最小值Umin；(3)假设粒子靶在负极板上的位置P点左右可调，那么负极板上存在”、S两点(CH<CP<CS, H、S两点末在图中标出)、对于粒子靶在"S区域内的每一点，当电压从零开始连续缓慢增 加时，粒子靶均只能接收到 (h>2)种能量的粒子，求和CS的长度(假定在每个 粒子的整个运动过程中电压恒定)。-n. TT B2ql3 mvl TT 7m求 厂 2( + 3) mv0 z、【答案】U0=今一年；4n=宣；8=丁 .泼5 22)； cs = nmv3 qB【解析】【分析】【详解】(1)从。点射出的粒子在板间被加速，那么Uoq = mv2-mvl粒子在磁场中做圆周运动，那么半径V2 qvB = m解得BqL mu。8m 2q(2)当电压有最小值时，当粒子穿过下面的正极板后，圆轨道与挡板0M相切，此时粒子 恰好不能打到挡板上，那么"mi/二;机根片粒子在负极板上方的磁场中做圆周运动V2qvB = m粒子从负极板传到正极板时速度仍减小到V0,那么qB = m r由几何关系可知2r .n =1- rmin sin 37°联立解得A. &2 + 7T）gRB. 127TgRC. 12（1 +7r）gRD. 2ygR7 .如图，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为以 导轨间距 最窄处为一狭缝，取狭缝所在处。点为坐标原点，狭缝右侧两导轨与x轴夹角均为夕，一电 容为。的电容器与导轨左端相连，导轨上的金属棒与x轴垂直，在外力尸作用下从。点开 始以速度u向右匀速运动，忽略所有电阻，以下说法正确的选项是（）A.通过金属棒的电流为23。/tan。8 .金属棒到达/时，电容器极板上的电荷量为BCV/tan。C.金属棒运动过程中，电容器 上极板带负电D.金属棒运动过程中，外力厂做功的功率恒定二、多项选择题：此题共3小题，每题6分，共18分.在每题给出的四个 选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全 的得3分，有选错的得。分.8.如图，发电机的矩形线圈长为2L、宽为L匝数为M放置在磁感应强度大小为3的匀 强磁场中，理想变压器的原、副线圈匝数分别为、和及2,两个副线圈分别接有电阻用 和尺2，当发电机线圈以角速度。匀速转动时，理想电流表读数为人不计线圈电阻，以下说法正确的选项是（）由几何关系可得CH）= 25 一 26 + 2弓="一 2弓同理可知当粒子靶接收3种能量的粒子的运动轨迹如下图,n,n拄收2种能量粒子的起点第个粒子经过下方磁场时轨迹与相切，记该粒子经过”2后再次进入上方磁场区域运 动时轨迹与负极板的交点为“3（S2）,那么该点为接收两种粒子的终点，同时也是接收3种粒 子的起点。由几何关系可得CH3 = CS2 = 2 x （22 - 2q） + 2弓=6弓4q可知，粒子靶接收种、+1种粒子的起点（即粒子靶接收种粒子的起点与终点）始终相 距C773 - CH2 = 2r2 - 2G当粒子靶接收种能量的粒子时，可得CH = n 2r° 一（一 1） CS = （ + 1）.2誓0骁（心2）（二）选考题：共12分.请考生从2道题中任选一题作答，并用2B铅笔将答题卡上所选题目对应的题号右侧方框涂黑，按所涂题号进行评分；多涂、多答,按所涂的首题进行评分；不涂，按本选考题的首题进行评分.15.两个内壁光滑、完全相同的绝热汽缸A、B,汽缸内用轻质绝热活塞封闭完全相同的理 想气体，如图1所示，现向活塞上外表缓慢倒入细沙，假设A中细沙的质量大于B中细沙的 质量，重新平衡后，汽缸A内气体的内能 （填“大于”“小于”或“等于”）汽缸B 内气体的内能，图2为重新平衡后A、B汽缸中气体分子速率分布图像，其中曲线（填 图像中曲线标号）表示汽缸B中气体分子的速率分布规律。各速率区间的分子数 占总分子数的百分比z，分子的O速率图1图2【答案】 .大于 .【解析】【分析】【详解】1对活塞分析有因为A中细沙的质量大于B中细沙的质量，故稳定后有，a>Pb；所以在到达平衡过程中外界对气体做功有那么根据AU=W+Q因为气缸和活塞都是绝热的，故有4 > AUb即重新平衡后A气缸内 气体内能大于B气缸内的气体内能；由图中曲线可知曲线中分子速率大的分子数占总分子数百分比拟大，即曲线的温度 较高，所以由前面分析可知B气缸温度较低，故曲线表示气缸B中气体分子的速率分布。 16.某双层玻璃保温杯夹层中有少量空气，温度为27时，压强为3.0x103 pa。（1）当夹层中空气的温度升至37,求此时夹层中空气的压强；（2）当保温杯外层出现裂隙，静置足够长时间，求夹层中增加 空气质量与原有空气质量 的比值，设环境温度为27,大气压强为1.0xl（）5pa。【答案】(1) p2=3.1xlO3Pa； (2)【解析】【分析】【详解】(1)由题意可知夹层中的气体发生等容变化，根据理想气体状态方程可知Pl=Pi_T1代入数据解得p2 = 3.1xlO3Pa(2)当保温杯外层出现裂缝后，静置足够长时间，那么夹层压强和大气压强相等，设夹层体 积为匕以静置后的所有气体为研究对象有Pov = pM解得那么增加空气的体积为97 AV = V-V = V 13所以增加的空气质量与原有空气质量之比为Am _ AV _ 9717 .如图，一弹簧振子沿x轴做简谐运动，振子零时刻向右经过A点，2s后第一次到达3/pprp/p/pprp/p/点，振子经过A、B两点时的速度大小相等，2s内经过的路程为0.4m。该弹簧振子的 周期为 s,振幅为 mo|ma/wwwwva<)I s !B O【答案】.4.0.2【解析】【分析】【详解】口根据简谐运动对称性可知，振子零时刻向右经过A点，2s后第一次到达3点， 振子经过A、8两点时的速度大小相等，那么/、8两点关于平衡位置对称，而振动经过了半个周期的运动，那么周期为T = 2% = 4s从A到B经过了半个周期的振动，路程为s = 0.4m,而一个完整的周期路程为0.8m,为 4个振幅的路程，有4A = 0.8m解得振幅为A = 0.2m18 .将两块半径均为R、完全相同的透明半圆柱体4 8正对放置，圆心上下错开一定距离, 如下图，用一束单色光沿半径照射半圆柱体A,设圆心处入射角为当6 = 60。时，A 右侧恰好无光线射出；当。= 30。时，有光线沿B的半径射出，射出位置与A的圆心相比下 移，不考虑屡次反射，求：(1)半圆柱体对该单色光的折射率；(2)两个半圆柱体之间距离心【答案】(i) n = -y/3； (ii) d = /2(h-) 32【解析】【分析】【详解】(i)光从半圆柱体A射入，满足从光密介质到光疏介质，当9 = 60。时发生全反射,有sin。n解得n = - V33(ii)当入射角9 = 30。，经两次折射从半圆柱体B的半径出射，设折射角为，光路如图由折射定律有有几何关系有联立解得sin0-n = sinrh-RsinO tan r =dd = 42(h-)nJA.通过电阻凡的电流为, 一n2nJR.B.电阻凡两端的电压为 %. m 口 /土4 42NBIcdD.发电机的功率为D.发电机的功率为C. （）与巧的比值为 ylNBl3 col +2).如图，矩形金属框MNQP竖直放置，其中N、PQ足够长，且R2杆光滑，一根轻弹簧一端固定在M点，另一端连接一个质量为根的小球，小球穿过P。杆，金属框绕A/N轴 分别以角速度。和加匀速转动时，小球均相对PQ杆静止，假设那么与以。匀速转动时相比，以。'匀速转动时（）A.小球的高度一定降低B.弹簧弹力的大小一定不变C.小球对杆压力的大小一定变大D.小球所受合外力的大小一定变大9 .如图，四个电荷量均为9（夕0）的点电荷分别放置于菱形的四个顶点，其坐标分别为 （4/,0）、（T/,。）、（0,%）和（0,%）,其中轴上的两个点电荷位置固定，y轴上的两个 点电荷可沿y轴对称移动（为。），以下说法正确的选项是（）凡一4/、 O /4/%A.除无穷远处之外，菱形外部电场强度处处不为零B.领先取某值时，可使得菱形内部只存在两个电场强度为零的点C.当为 = 8/时，将一带负电的试探电荷由点（4/,5/）移至点（0,3/）,静电力做正功D.当为 =4/时，将一带负电 试探电荷放置在点（/,/）处，其所受到的静电力方向与x轴 正方向成45。倾斜向上三、非选题：共54分.第1114题为必考题，每个试题考生都必须作答.第1516题为选考题，考生根据要求作答.（一）必考题：共62分.11 .某同学研究小灯泡的伏安特性，实验室提供的器材有；小灯泡（6.3V, 0.15A ）,直流 电源（9V）,滑动变阻器，量程合适的电压表和电流表，开关和导线假设干，设计的电路如图1所不。（1）根据图1,完成图2中的实物连线；（2）按照图1连线后，闭合开关，小灯泡闪亮一下后熄灭，观察发现灯丝被烧断，原因可 能是 （单项选择，填正确答案标号）；A.电流表短路B.滑动变阻器滑片接触不良C.滑动变阻器滑片的初始位置在人端（3）更换小灯泡后，该同学正确完成了实验操作，将实验数据描点作图，得到/-U图像, 其中一局部如图3所示，根据图像计算出P点对应状态下小灯泡的电阻为 Q （保存三位有效数字）。图3.某同学利用图1中的实验装置探究机械能变化量与力做功的关系，所用器材有：一端带 滑轮的长木板、轻细绳、50g的钩码假设干、光电门2个、数字计时器、带遮光条的滑块（质 量为200g,其上可放钩码）、刻度尺，当地重力加速度为9.80m/s2,实验操作步骤如下：遮光条光电门1光电门21已I1n自图1安装器材，调整两个光电门距离为5Q00cm,轻细绳下端悬挂4个钩码，如图1所示； 接通电源，释放滑块，分别记录遮光条通过两个光电门的时间，并计算出滑块通过两个光 电门的速度；保持最下端悬挂4个钩码不变，在滑块上依次增加一个钩码,记录滑块上所载钩码的质量, 重复上述步骤；完成5次测量后，计算出每次实验中滑块及所载钩码的总质量”、系统（包含滑块、滑块 所载钩码和轻细绳悬挂钩码）总动能的增加量AEk及系统总机械能的减少量A£，结果如下 表所不：M/kg0.2000.2500.3000.3500.400AE/J K0.5820.4900.3920.2940.195AE/J0.3930.4900.6860.785回答以下问题：（1）实验中轻细绳所悬挂钩码重力势能的减少量为 J （保存三位有效数字）；（2）步骤中的数据所缺数据为；（3）假设“为横轴，石为纵轴，选择合适的标度，在图2中绘出石图像假设系统总机械能的减少量等于克服摩擦力做功，那么物块与木板之间的摩擦因数为（保 留两位有效数字）13 .如图，一滑雪道由AB和8C两段滑道组成，其中段倾角为5c段水平，AB段 和3C段由一小段光滑圆弧连接，一个质量为2kg的背包在滑道顶端A处由静止滑下，假设1s 后质量为48kg的滑雪者从顶端以1.5m/s的初速度、3m/s2的加速度匀加速追赶，恰好在坡 底光滑圆弧的水平处追上背包并立即将其拎起，背包与滑道的动摩擦因数为4 = ',重力724加速度取g = 10m/s2, sin6 =，cos。= 一，忽略空气阻力及拎包过程中滑雪者与背 2525包的重心变化，求：（1）滑道段的长度；（2）滑雪者拎起背包时这一瞬间的速度。14 .如图，一对长平行栅极板水平放置，极板外存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，极板与可调电源相连,正极板上。点处的粒子源垂直极板向上发射速度为、 带正电的粒子束，单个粒子的质量为加、电荷量为夕，一