聂震萍

一、选择題（第1～5题为单选题，第6～8题为多选题）

1.2021年5月28日，我国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置取得新突破，成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行。氘核聚变反应的方程为。已知氘核的质量为m1，中子的质量为m2，反应中释放的核能为ΔE，光速为c，下列说法中正确的是（）。

A.X为

B.X为

C.X的质量

D.两氘核间的库仑力有利于核聚变反应的进行

2.在我们的日常生活中会发生很多静电现象。有一次，小明的手指靠近金属门把手时，突然有一种被电击的感觉。这是因为运动摩擦使身体带电，当手指靠近门把手时，二者之间产生了放电现象。已知手指带负电，关于放电前手指靠近门把手的过程，下列说法中正确的是（）。

A.门把手内部的场强逐渐变大

B.门把手与手指之间的场强逐渐增大

C.门把手靠近手一端的电势高于另一端

D.门把手靠近手的一端带负电荷，且电荷量增加

3.为了方便对天体物外管壁平面理学领域的研究，实现对内管壁平面太空的进一步探索，人类计划在太空中建立新型空间站。在空间站中设置一个如图1所示绕中心轴旋转的超大型圆管作为生活区，圆管的内、外管壁平面与转轴的距离分别为R1和R2。当圆管以一定的角速度转动时，在管中相对管静止的人（可看成质点）便可以获得一个类似在地球表面的重力（获得的加速度大小等于地球表面的重力加速度大小），以此降低因长期处于失重状态而对身体健康造成的影响。已知地球质量为M，地球半径为R，引力常量为G，地球同步卫星轨道半径为r。当空间站在地球的同步卫星轨道上运行时，为使管内的人获得类重力，下列说法中正确的是（）。

A.当圆管转动时，人将会挤压内管壁

B.当圆管转动时，人处于完全失重状态

C.圆管绕中心轴转动的周期为2πR

/ D.圆管绕中心轴转动的周期为2πR

4.如图2所示，半径为r的半圆abc内部没有磁场，半圆外部空间有垂直于半圆平面的匀强磁场（图中未画出），比荷为p的带电粒子（不计重力）从直径ac上任意一点以同样的速率垂直于直径ac射向圆弧边界，粒子进入磁场偏转一次后都能经过直径上的c点并被吸收，下列说法中正确的是（）。

A.磁场方向一定垂直于半圆平面向里

B.粒子在磁场中运动的轨迹半径为2r

C.粒子在磁场中运动的最长时间为

B D.粒子在磁场中运动的最短时间为

5.“水上飞人运动”是一项新兴的运动形式。操控者借助“喷射式悬浮飞行器”向下喷射高压水柱的方式完成在水面上方或悬停或急速升降等动作。假设某玩家（含设备）的质量为M，底部两个喷口的总面积为S，忽略空气阻力和管道（含装置）对人的作用，下列说法中正确的是（）。

A.当装置向下喷水时，人将沿着喷水的反方向做直线运动

B.若要悬停在空中，向下喷水的速度应为

C.当人匀速上升时，人所受的合外力做的总功为0

D.若要实现向上以加速度a加速运动，向下喷水的速度应为

6.如图3所示，一停放在水平路面上的货车车厢中，底部平整排列着三个油桶A、B、C，油桶D摆放在油桶A、B之间。司机在油桶C右侧插入一块薄板，使下层油桶相互紧贴。四个油桶完全相同，忽略一切摩擦，下列说法中正确的是（）。

A.油桶B所受合外力最大，油桶D所受合外力最小

B.车厢对油桶B的支持力大小是油桶B所受重力的2倍

C.油桶A对D的支持力与油桶B对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，稳定后油桶B对D的支持力增大

7.如图4甲所示，绝缘光滑水平面上方，分布着水平向右的匀强电场，电场强度为E。在水平面右端固定一轻弹簧，一带电物块（可视为质点）的质量为m，电荷量为+q，将物块由静止释放，以物块出发点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，建立坐标系，物块动能E、与它通过的距离x之间的关系如图4乙所示，其中坐标x1处为弹簧原长位置，0～x1段为直线，坐标x2处动能最大，坐标x4处动能为0。下列说法中正确的是（）。

A.弹簧的劲度系数k=

B.从坐标x1处到x4处，物块所受合外力先增大后减小

C.从坐标x1处到x3处，弹簧的弹性势能增加了qE（x3—x1）

D.从坐标x1处到x2处，弹簧弹性势能的增加量等于电势能的减少量

8.如图5所示，两相邻倾斜轨道I和II均与水平面平滑连接，两轨道侧视图的交叉点M距地面的高度为h，一可视为质点的物块从轨道II上的M点由静止释放，最终物块运动到水平面上的A点停止。已知物块与两倾斜轨道、水平面之间的动摩擦因数均相同，重力加速度为g，倾斜导轨足够长。下列说法中正确的是（）。

A.若物块从轨道I上的M点由静止释放，则物块将停在水平面上A点左侧

B.若物块从A点以大小为的初速度向左运动并滑上轨道I，则物块刚好能滑到M点速度减为0

C.若物块从A点以大小为的初速度向左运动并分别滑上两倾斜轨道，则物块在两倾斜轨道上速度减为0时的位置距地面的高度相同

D.若物块从A点以大小为的初速度向左运动并分别滑上两倾斜轨道，则物块在轨道I上速度减为0时的位置距地面的高度较大

二、非选择题

（一）必考题

9.小明利用如图6甲所示的实验装置探究加速度与力的关系，滑块放在长木板上，长木板置于水平桌面上，砂桶通过滑轮与细线拉滑块，在细线上接有一个微型力传感器，通过力传感器可以直接读出细线的拉力大小。保持滑块质量不变，在砂桶中添加少量细砂来改变力传感器的示数F，利用打点计时器打出的纸带求出对应拉力F时的加速度a，从而得到如图6乙所示的F—a图像。

（1）关于该实验，下列说法中正确的是。

A.需要略微垫起长木板左端来平衡摩擦力

B.砂桶和砂的总质量应远小于滑块的质量

C.需要让细线与长木板保持平行

（2）实验中打出的一条纸带如图7所示，打点计时器打点的周期T=0.02s，在纸带上依次标上1、2、·计数点，相邻两个计数点之间还有四个点没有画出来，测得x1=7.35cm，x2=9.44cm，x3=11.56cm，x4=13.65cm，x5=15.86cm，x6=17.97 cm。利用以上数据可知，滑块的加速度大小。（保留3位有效数字）

（3）F—a图像中线段的延长线没有经过原点的原因是（任写一条即可）;根据F—a图像可知，滑块的质量m=kg（结果保留2位有效数字）。

10.某同学用电子体重秤的压敏电阻R及一个电流表，通过改变压力来测定电池的电动势和内阻。该同学经过查阅说明书获知，压敏电阻阻值R=R。+kN，其中N为称重者站在体重秤上静止时对体重秤的压力，R。和k为已知常数，当地重力加速度为g。

备有器材：待测电池、压敏电阻、天平、电流表、开关、导线若干。

主要实验步骤：①按照如图8甲所示的设计电路连接好实物;②闭合开关S，分别在压敏电阻R上放置不同质量的物体，读出多组电流表的示数;③根据所测量的数据作出图像如图8乙所示，b为图像的纵轴截距，a、c为图像上一个点的坐标值。

回答以下问题：

（1）某次实验该同学将电流表调零，选择0～0.6A挡，闭合开关S，示数如图8丙所示，电流表示数为A。

（2）根据图8乙中选择为纵坐标，要符合图示图像特点，则横坐标为。

A.B.ImC.mD.

（3）根据（2）问中选取横坐标后的图像可知，待测电池的电动势表达式E=（用k、R。、a、b、c、g表示）。

（4）若电流表的内阻产生的系统误差不可忽略，则该电池内阻的测量值（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。

11.《汪汪队立大功》是一部小朋友们非常喜欢的动画片，如图9甲所示建筑为汪汪队的总部大厦，其简化示意图如图9乙所示。行动时，狗狗们会从A点无初速度下滑，由底端水平槽口B点（B是半径为R的圆弧形的最低点）水平飞出并跳入距B点水平距离的工具车中的座椅（C点），开始驾车执行任务。假设A、B两点之间的竖直高度差H=2R，B点距离地面的高度h=R，重力加速度为g。

（1）若狗狗滑到B点时对轨道的压力为其重力的3倍，则狗狗在B点时的速度大小是多少？狗狗在轨道上运动过程中克服阻力做了多少功？

（2）根据（1）问的条件，为使狗狗顺利跳入工具车中，工具车座椅距离地面的高度应为多少？

12.如图10所示，间距为L的足够长平行光滑金属导轨ab、de构成倾角为0的斜面，上端接定值电阻R，足够长平行光滑金属导轨bc、ef处于同一水平面内，倾斜导轨与水平导轨在b、e处平滑连接，且b、e处装有感应开关。倾斜导轨处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，水平导轨处在竖直向上的匀强磁场中，两磁场的磁感应强度大小均为B。距离b足够远处接有未闭合的开关S，在开关S右侧垂直导轨放置导体棒N，在倾斜导轨上距b、e足够远的位置放置导体棒M，现将导体棒M由静止释放，当导体棒M通过b、e处后瞬间感应开关自动断开。已知导体棒M的质量为m，电阻为R，导体棒N的质量为2m，电阻为2R，两导体棒运动过程中始终与导轨接触良好且与导轨垂直，重力加速度为g，不计导轨电阻及空气阻力。

（1）保持开关S断开，求导体棒M通过b、e处前瞬间的速度大小。

（2）若固定导体棒N，导体棒M通过b、e处后瞬间闭合开关S，求导体棒M在水平导轨上运动的位移。

（3）若不固定导体棒N，导体棒M通过b、e处后瞬间闭合开关S，求导体棒N中生的焦耳热。

（二）选考题13.[选修3—3]

（1）下列说法中正确的是。

A.太空中水滴呈球形，是液体表面张力作用的结果

B.质量和温度都相同的氮气和氧气，若忽略分子势能则内能一样大

C.知道气体的质量、密度、摩尔体积和阿伏加德罗常数，可以估算出该气体中分子间的平均距离

D.当分子势能随分子间距离的增大而减小时，分子力表现为引力

E.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，但温度升高，单位时间内撞击单位面积上的分子数增多

（2）在热力学温度T。=300K的室内将一空玻璃水瓶的瓶盖盖上（不漏气），现将水瓶放到室外阳光下暴晒，使水瓶内空气的溫度升至T=336K。大气压强恒为P。=1.0x105Pa，将水瓶内的空气视为理想气体。

（i）求暴晒后水瓶内空气的压强p。

（ii）若暴晒后在室外将瓶盖打开，使水瓶内、外的压强相同，水瓶内气体的温度不变，求水瓶内放出的空气质量与原来水瓶内的空气质量之比。

14.[选修3—4]

（1）如图11所示，在x轴上x=0和x=13.25m处两个振源在t=0时刻同时起振，经过0.75s形成图示波形甲和乙，则两列波的周期之比，两列波相遇后（选填“能”或“不能”）发生干涉现象;在t=s时刻，x=7.5m处的质点第一次到达正向最大位移处。

（2）如图12所示，底面半径为R，高也为R的圆柱形容器中装满某种透明液体，在底面圆心位置有一点光源，发现上表面有一半面积的区域有光射出，已知光在真空中的传播速度为c。求：

（i）透明液体对光线的折射率。

（ii）射出的光线在透明液体中传播的最长时间（不考虑光线在容器壁上的反射）。

（责任编辑张巧）