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一、选择题（1-5题为单选题，6-8题为多选题）
1.下列有关近代物理知识的说法中正确的是（
）。
A.图1甲中，从光电流与电压的关系图像可以看出，电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关
B.图1乙中，可以研究单位时间发射的光电子数与照射光的强度有关
C.图1丙中，射线A由电子组成，射线B为电磁波，射线C由a粒子组成
D.图1丁中，少数a粒子发生了较大角度偏转，是因为原子的全部正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上
2.如图2所示，在菱形ABCD的A点和B点分别固定一垂直于纸面向里的无限长通电直导线，在C点和D点分别固定一垂直于纸面向外的无限长通电直导线，四根导线中的电流大小均为I，∠DAB =60度。下列说法中正确的是（
）。
A.菱形中心o点的磁感应强度为零
B.A点导线所受安培力的方向与C点导线所受安培力的方向相反
C.D点导线所受安培力的方向与A、C点导线所在平面垂直
D.B点导线和D点导线单位长度所受安培力大小不相等
3.据报道，2019年11月5日，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，成功发射第四十九颗北斗导航卫星。该卫星发射成功，标志着北斗三号系统3颗倾斜地球同步轨道卫星全部发射完毕。该卫星在发射过程中经过四次变轨进入同步轨道，如图3所示为第四次变轨的示意图，卫星先沿椭圆轨道Ⅱ飞行，后在远地点A处实现变轨，由椭圆轨道Ⅱ进入同步轨道工。下列说法中正确的是（
）。
A.卫星在轨道工上的周期比地球自转周期大
B.卫星在轨道工上的速度比在轨道Ⅱ上任意点的速度小
C.卫星在轨道工上的机械能比在轨道Ⅱ上任意一点的机械能大
D.卫星在轨道I上的加速度比在轨道Ⅱ上任意 点的加速度大
4. 2018年微信朋友圈被一款名叫“跳一跳”的小游戏刷屏了。游戏要求操作者通过控制一质量为m的“i”形小人（可视为质点）脱离平台时的速度，使其能从同一水平面上的一个平台跳到旁边的另一平台上。如图4所示的抛物线为“i”形小人在某次跳跃过程中的运动轨迹，轨迹的最高点距平台上表面的高度为h，落点到起跳点的水平距离为l，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法中正确的是（
）。
5.如图5所示，一带电粒子通过电压为U，的加速电场从静止开始加速，然后进入电压为U2的偏转电场，最终射到右侧竖直放置的荧光屏上。已知粒子的质量为m（不计重力），电荷量为q，偏转电场的两板间距离为d，板长为l。下列说法中正确的是（
）。
6.蹦极是一项非常刺激的运动。为了研究蹦极过程，可将人视为质点，人的运动沿竖直方向，人离开蹦极台时的初速度、弹性绳的质量、空气阻力均可忽略。某次蹦极时，人从蹦极台跳下，到a点时弹性绳恰好伸直，人继续下落，能到达的最低位置为b点，如图6所示。弹性绳的原长为l0，弹力大小F=kx，其中x为弹性绳的形变量，整个过程中弹性绳的形变始终在弹性限度内。取竖直向下的方向为正方向，下面四幅图像中能定性描述人第一次由最高点下落到b点的过程中，弹性绳的弹力F随位移z、速度v随时间t变化关系的是（
）。
7.交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO’匀速转动。一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S=0. 05 m2，线圈转动的频率为50 Hz，线圈内阻不计，匀强磁场的磁感应强度B=√2/π T.为了用此发电机发出的交流带动两个标有“220 V 11 kW”字样的电动机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电动机之间接一个理想变压器，电路如图8所示。下列说法中正确的是（
）。
A.发电机的最大电动势为1100√2V
B.發电机的输出电压为1100√2V
C.变压器原、副线圈的匝数比为1：5
D.与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为20 A
8.如图9所示，一质量为m的物块在水平圆盘上离轴心距离为r处，其与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的K倍，该物块随圆盘一起绕中心竖直轴做匀速圆周运动。下列说法中不正确的是（
）。
A.若圆盘突然停止，则物块将沿圆周运动轨迹的切线方向做匀减速直线运动
B.若物块与圆盘间的摩擦力突然消失，则物块将沿圆周运动轨迹半径向外滑动
C.若物块与圆盘间不发生相对滑动，则圆盘转动的最大角速度是
D.物块随圆盘从静止开始缓慢加速，直至即将相对圆盘发生相对滑动的过程中，圆盘对物块做的功为kmgr
二、非选择题
（一）必考题
9.学校开展研究性学习，某同学为了探究杆子转动时的动能表达式，设计了如图10甲所示的实验：质量为m的均匀长直杆一端固定在转轴o处，将杆从水平位置由静止释放，用置于圆弧上某位置的光电门测出杆的另一端A经过该位置时的瞬时速度VA，并记下该位置与转轴o的高度差^。
（1）该同学用20分度的游标卡尺测得长直杆的横截面的直径如图10乙所示，则其读数为____mm。
（2）调节光电门在圆弧上的位置，测得多组数据如表1所示。请选择适当的数据处理方法，猜想并写出VA与^的函数关系式为
（3）当地重力加速度g取10 m/s2，不计一切摩擦，结合你写出的函数关系式，根据守恒规律写出此杆转动时动能的表达式Ek=___（请用数字、质量m、速度VA表示）。
10.某学校实验小组为了测量量程为3V，内阻约几千欧的电压表的内阻Rv，采用如下实验步骤： （1）如图11甲所示，先用多用电表粗测其内阻，黑表笔应连接电压表的 ____ （选填“-”“3V”或“15 V"）接线柱。如图11乙所示，欧姆表的读数为 ____Ω。
（2）为进一步测量其内阻，设计了如图12甲所示的电路，多用电表选择开关打到直流电流挡，如图12乙所示，红表笔应连接电压表的 ____（选填“ - ”“3V”或“15 V”）接线柱。连接电路后，进行正确操作。
（3）如图13所示，电压表的读数为____ V。此时多用电表的读数为0. 44 mA，则电压表的内阻为___Ω。（结果均保留三位有效数字）
11.如图14所示为法拉第圆盘发电机的示意图。铜盘安装在水平的铜轴上，已知铜盘的直径d=0.4 m，铜盘的电阻可忽略。整个铜盘处于垂直于盘面向右、磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场中，并以角速度ω=400 rad/s匀速转动，两铜片A、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触，通过导线对外供电。已知R1=4 Ω，R2=6 Ω，C=250 μF。求：
（1）铜盘产生的感应电动势。
（2）闭合开关S，电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率。
（3）断开开关S，流经电阻R2的电荷量。
12.如图15所示，某游乐场的一种装置可以简化为竖直面内的BCDF轨道，其中左侧为固定在竖直平面内的半径R=0.8 m的光滑圆弧轨道BC，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角a=30°，下端点C为轨道的最低点且与水平面相切，CD为粗糙水平轨道，DF为倾角θ=53°的光滑斜轨道，一轻质弹簧上端固定在F点的挡板上。现将一质量m甲 =1 kg的小滑块P从空中的A点以初速度v0=2.5 m/s向左水平抛出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，在圆弧轨道的最低点C与原先静止的小滑块Q发生碰撞后二者结合为一个整体，并沿水平轨道CD继续滑动，经过D点（不计经过D点时的能量损失）后沿斜轨道DF向上运动至E点（图中未标出），弹簧恰好被压缩至最短。已知轨道CD和DE的长度均为l=0.4 m，滑块P、Q的质量之比为mP/mQ=4/3，两滑块均可看成质点
且与轨道CD间的动摩擦因数均为μ=0.2，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6，取g=10 m/s2，不计空气阻力。求：
（1）小滑块P经过圆弧轨道上B点时的速度大小。
（2）小滑块P经过圆弧轨道上的C点时对轨道压力的大小。
（3）弹簧的弹性势能的最大值。
（二）选考题
13.[选修3-3]
（l）如图16所示，一定质量的某种理想气体在状态A时的体积为V0，从状态A到状态B，外界对气体做的功为W，从状态A到状态C，气体从外界吸收的热量为Q，在p-T图像中直线AC通过坐标原点O。气体在状态C时的压强Pc=____;气体在状态B时的体积VB=____;从状态A到状态B，气体从外界吸收的热量Q’= ___ 。
（2）如图17所示，封闭有一定质量理想气体的汽缸固定在水平桌面上，开口向左放置，活塞的质量为m0，截面积为S，活塞通過轻绳连接了一个质量为m的重物A，重物A通过轻质弹簧与放在水平地面上质量为2m的重物B相连。若开始时汽缸内理想气体的温度为T0，重物B对水平地面的压力恰好为mg，外界大气压强为P0，一切摩擦均不计，且3mg
（i）若缓慢降低缸内气体的温度，当重物B对地面的压力刚好为零时，求缸内气体的压强。
（ii）若缓慢升高缸内气体的温度，使得缸内气体的体积增大一倍时轻绳刚好无拉力，求此时缸内气体的温度。
14.[选修3-4]
（l）如图18所示，截面AB-CD为矩形的透明装置放置在真空环境中，XAB一2xAD一2a，频率为f的光L1入射到上表面AD时与上表面间的夹角θ=30°，折射到AB面上时恰好发生全反射，则该装置材料的折射率n=____ ;若真空中的光速为c，则光从射人装置到第一次射出装置需要的时间t=___ ;若有另一束光L2能和Li发生干涉，则L2的频率____f（选填“大于”“等于”或“小于”）。
（2）坐标原点处的波源在t1 =0时刻开始沿y轴负方向振动，在t2=1.5 s时刻正好第二次到达波谷。如图19所示为t2=1.5 s时刻沿波的传播方向上部分质点振动的波形图。求：
（i）这列波的传播速度，并写出波源振动的位移表达式。
（ii）从t1 =0时刻开始，在△t=11.7 s时间内，x2=30 cm处的质点通过的路程。
（责任编辑 张巧）
1.下列有关近代物理知识的说法中正确的是（
）。
A.图1甲中，从光电流与电压的关系图像可以看出，电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关
B.图1乙中，可以研究单位时间发射的光电子数与照射光的强度有关
C.图1丙中，射线A由电子组成，射线B为电磁波，射线C由a粒子组成
D.图1丁中，少数a粒子发生了较大角度偏转，是因为原子的全部正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上
2.如图2所示，在菱形ABCD的A点和B点分别固定一垂直于纸面向里的无限长通电直导线，在C点和D点分别固定一垂直于纸面向外的无限长通电直导线，四根导线中的电流大小均为I，∠DAB =60度。下列说法中正确的是（
）。
A.菱形中心o点的磁感应强度为零
B.A点导线所受安培力的方向与C点导线所受安培力的方向相反
C.D点导线所受安培力的方向与A、C点导线所在平面垂直
D.B点导线和D点导线单位长度所受安培力大小不相等
3.据报道，2019年11月5日，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，成功发射第四十九颗北斗导航卫星。该卫星发射成功，标志着北斗三号系统3颗倾斜地球同步轨道卫星全部发射完毕。该卫星在发射过程中经过四次变轨进入同步轨道，如图3所示为第四次变轨的示意图，卫星先沿椭圆轨道Ⅱ飞行，后在远地点A处实现变轨，由椭圆轨道Ⅱ进入同步轨道工。下列说法中正确的是（
）。
A.卫星在轨道工上的周期比地球自转周期大
B.卫星在轨道工上的速度比在轨道Ⅱ上任意点的速度小
C.卫星在轨道工上的机械能比在轨道Ⅱ上任意一点的机械能大
D.卫星在轨道I上的加速度比在轨道Ⅱ上任意 点的加速度大
4. 2018年微信朋友圈被一款名叫“跳一跳”的小游戏刷屏了。游戏要求操作者通过控制一质量为m的“i”形小人（可视为质点）脱离平台时的速度，使其能从同一水平面上的一个平台跳到旁边的另一平台上。如图4所示的抛物线为“i”形小人在某次跳跃过程中的运动轨迹，轨迹的最高点距平台上表面的高度为h，落点到起跳点的水平距离为l，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法中正确的是（
）。
5.如图5所示，一带电粒子通过电压为U，的加速电场从静止开始加速，然后进入电压为U2的偏转电场，最终射到右侧竖直放置的荧光屏上。已知粒子的质量为m（不计重力），电荷量为q，偏转电场的两板间距离为d，板长为l。下列说法中正确的是（
）。
6.蹦极是一项非常刺激的运动。为了研究蹦极过程，可将人视为质点，人的运动沿竖直方向，人离开蹦极台时的初速度、弹性绳的质量、空气阻力均可忽略。某次蹦极时，人从蹦极台跳下，到a点时弹性绳恰好伸直，人继续下落，能到达的最低位置为b点，如图6所示。弹性绳的原长为l0，弹力大小F=kx，其中x为弹性绳的形变量，整个过程中弹性绳的形变始终在弹性限度内。取竖直向下的方向为正方向，下面四幅图像中能定性描述人第一次由最高点下落到b点的过程中，弹性绳的弹力F随位移z、速度v随时间t变化关系的是（
）。
7.交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO’匀速转动。一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S=0. 05 m2，线圈转动的频率为50 Hz，线圈内阻不计，匀强磁场的磁感应强度B=√2/π T.为了用此发电机发出的交流带动两个标有“220 V 11 kW”字样的电动机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电动机之间接一个理想变压器，电路如图8所示。下列说法中正确的是（
）。
A.发电机的最大电动势为1100√2V
B.發电机的输出电压为1100√2V
C.变压器原、副线圈的匝数比为1：5
D.与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为20 A
8.如图9所示，一质量为m的物块在水平圆盘上离轴心距离为r处，其与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的K倍，该物块随圆盘一起绕中心竖直轴做匀速圆周运动。下列说法中不正确的是（
）。
A.若圆盘突然停止，则物块将沿圆周运动轨迹的切线方向做匀减速直线运动
B.若物块与圆盘间的摩擦力突然消失，则物块将沿圆周运动轨迹半径向外滑动
C.若物块与圆盘间不发生相对滑动，则圆盘转动的最大角速度是
D.物块随圆盘从静止开始缓慢加速，直至即将相对圆盘发生相对滑动的过程中，圆盘对物块做的功为kmgr
二、非选择题
（一）必考题
9.学校开展研究性学习，某同学为了探究杆子转动时的动能表达式，设计了如图10甲所示的实验：质量为m的均匀长直杆一端固定在转轴o处，将杆从水平位置由静止释放，用置于圆弧上某位置的光电门测出杆的另一端A经过该位置时的瞬时速度VA，并记下该位置与转轴o的高度差^。
（1）该同学用20分度的游标卡尺测得长直杆的横截面的直径如图10乙所示，则其读数为____mm。
（2）调节光电门在圆弧上的位置，测得多组数据如表1所示。请选择适当的数据处理方法，猜想并写出VA与^的函数关系式为
（3）当地重力加速度g取10 m/s2，不计一切摩擦，结合你写出的函数关系式，根据守恒规律写出此杆转动时动能的表达式Ek=___（请用数字、质量m、速度VA表示）。
10.某学校实验小组为了测量量程为3V，内阻约几千欧的电压表的内阻Rv，采用如下实验步骤： （1）如图11甲所示，先用多用电表粗测其内阻，黑表笔应连接电压表的 ____ （选填“-”“3V”或“15 V"）接线柱。如图11乙所示，欧姆表的读数为 ____Ω。
（2）为进一步测量其内阻，设计了如图12甲所示的电路，多用电表选择开关打到直流电流挡，如图12乙所示，红表笔应连接电压表的 ____（选填“ - ”“3V”或“15 V”）接线柱。连接电路后，进行正确操作。
（3）如图13所示，电压表的读数为____ V。此时多用电表的读数为0. 44 mA，则电压表的内阻为___Ω。（结果均保留三位有效数字）
11.如图14所示为法拉第圆盘发电机的示意图。铜盘安装在水平的铜轴上，已知铜盘的直径d=0.4 m，铜盘的电阻可忽略。整个铜盘处于垂直于盘面向右、磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场中，并以角速度ω=400 rad/s匀速转动，两铜片A、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触，通过导线对外供电。已知R1=4 Ω，R2=6 Ω，C=250 μF。求：
（1）铜盘产生的感应电动势。
（2）闭合开关S，电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率。
（3）断开开关S，流经电阻R2的电荷量。
12.如图15所示，某游乐场的一种装置可以简化为竖直面内的BCDF轨道，其中左侧为固定在竖直平面内的半径R=0.8 m的光滑圆弧轨道BC，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角a=30°，下端点C为轨道的最低点且与水平面相切，CD为粗糙水平轨道，DF为倾角θ=53°的光滑斜轨道，一轻质弹簧上端固定在F点的挡板上。现将一质量m甲 =1 kg的小滑块P从空中的A点以初速度v0=2.5 m/s向左水平抛出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，在圆弧轨道的最低点C与原先静止的小滑块Q发生碰撞后二者结合为一个整体，并沿水平轨道CD继续滑动，经过D点（不计经过D点时的能量损失）后沿斜轨道DF向上运动至E点（图中未标出），弹簧恰好被压缩至最短。已知轨道CD和DE的长度均为l=0.4 m，滑块P、Q的质量之比为mP/mQ=4/3，两滑块均可看成质点
且与轨道CD间的动摩擦因数均为μ=0.2，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6，取g=10 m/s2，不计空气阻力。求：
（1）小滑块P经过圆弧轨道上B点时的速度大小。
（2）小滑块P经过圆弧轨道上的C点时对轨道压力的大小。
（3）弹簧的弹性势能的最大值。
（二）选考题
13.[选修3-3]
（l）如图16所示，一定质量的某种理想气体在状态A时的体积为V0，从状态A到状态B，外界对气体做的功为W，从状态A到状态C，气体从外界吸收的热量为Q，在p-T图像中直线AC通过坐标原点O。气体在状态C时的压强Pc=____;气体在状态B时的体积VB=____;从状态A到状态B，气体从外界吸收的热量Q’= ___ 。
（2）如图17所示，封闭有一定质量理想气体的汽缸固定在水平桌面上，开口向左放置，活塞的质量为m0，截面积为S，活塞通過轻绳连接了一个质量为m的重物A，重物A通过轻质弹簧与放在水平地面上质量为2m的重物B相连。若开始时汽缸内理想气体的温度为T0，重物B对水平地面的压力恰好为mg，外界大气压强为P0，一切摩擦均不计，且3mg
（i）若缓慢降低缸内气体的温度，当重物B对地面的压力刚好为零时，求缸内气体的压强。
（ii）若缓慢升高缸内气体的温度，使得缸内气体的体积增大一倍时轻绳刚好无拉力，求此时缸内气体的温度。
14.[选修3-4]
（l）如图18所示，截面AB-CD为矩形的透明装置放置在真空环境中，XAB一2xAD一2a，频率为f的光L1入射到上表面AD时与上表面间的夹角θ=30°，折射到AB面上时恰好发生全反射，则该装置材料的折射率n=____ ;若真空中的光速为c，则光从射人装置到第一次射出装置需要的时间t=___ ;若有另一束光L2能和Li发生干涉，则L2的频率____f（选填“大于”“等于”或“小于”）。
（2）坐标原点处的波源在t1 =0时刻开始沿y轴负方向振动，在t2=1.5 s时刻正好第二次到达波谷。如图19所示为t2=1.5 s时刻沿波的传播方向上部分质点振动的波形图。求：
（i）这列波的传播速度，并写出波源振动的位移表达式。
（ii）从t1 =0时刻开始，在△t=11.7 s时间内，x2=30 cm处的质点通过的路程。
（责任编辑 张巧）