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2021届广东省茂名市高三下学期物理第二次模拟试卷含答案
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这是一份2021届广东省茂名市高三下学期物理第二次模拟试卷含答案，共15页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题，填空题等内容，欢迎下载使用。
1.以下说法中正确的选项是〔 〕
A. 卢瑟福做 粒子散射实验时发现了质子
B. 氢原子辐射出光子后，电子的动能变大
C. U衰变成 Pb要经过5次 衰变和4次β衰变
D. 一个质子和一个中子聚变成一个氘核，核反响前后质量相等
2.我国自1970年4月24日成功发射东方红一号卫星后，中国航天事业飞速开展。先后发射了一般轨道、同步轨道、极地轨道卫星，这些卫星可用在资源、气象、通讯、导航、海洋等方面。以下关于地球同步卫星说法中正确的选项是〔 〕
A. 所有同步卫星的向心力大小相等 B. 同步卫星的向心加速度比月球绕地球运动的向心加速度小
C. 同步卫星的发射速度小于7.9km/s D. 同步卫星的角速度与茂名市政府大楼的角速度相同
3.如下列图，一根圆柱形树桩倾斜放置于90°的墙角，与光滑的竖直墙壁接触点为A点，与粗糙的水平地面接触点为B点，缓慢减小树桩与竖直墙壁的夹角，树桩始终处于静止状态，以下说法正确的选项是〔 〕
A. 接触点A处的弹力方向与树桩垂直 B. 接触点B处的弹力方向与树桩垂直
C. 接触点B处的摩擦力始终不变 D. 接触点B处的弹力方向和大小始终不变
4.如下列图，导体棒沿两平行金属导轨从图中位置以速度v向右匀速通过一正方形磁场区域abcd，ac垂直于导轨且平行于导体棒，ac右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反．导轨和导体棒的电阻均不计，以下关于导体棒中感应电流和所受安培力随时间变化的图象正确的选项是(规定电流从M经R到N为正方向，安培力向左为正方向)( )
A. B.
C. D.
5.如下列图，a，b，c三点在固定点电荷Q1、Q2连线的延长线上，Q1带正电。一带正电粒子从a点由静止释放，仅在电场力作用下运动，经b点时速度最大，到c点时速度为零，以下说法正确的选项是〔 〕
A. Q2带正电 B. Q2的电荷量小于Q1的电荷量 C. a、c两点电势相等 D. b点的电场强度比a点大
6.如图〔甲〕所示理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=2：1，其原线圈接交流发电机，负载是两个相同的用电器。交流发电机内矩形线圈内阻为1Ω，当线圈以某一转速转动时发电机输出电压如图乙所示。以下说法正确的选项是〔 〕
A. 此时电压表V示数100V
B. 闭合开关S，电流表示数为原来的2倍
C. 线圈转速增为原来2倍，其他不变，那么副线圈电流频率为原来的2倍
D. 线圈转速增为原来2倍，其他不变，那么电压表示数小于原来的2倍
7.如下列图，光滑斜面倾角为37°，斜面上有一根长为0.5m、质量为0.1kg的通电直导线，电流大小I=1A、方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在方向竖直向上的匀强磁场中，设t=0时，B=2.0T，磁感应强度每秒钟变化为-0.5T，g取10m/s2 ， sin37°=0.6，cs37°=0.8，那么〔 〕
A. 初始时刻导体棒对斜面无压力 B. t=4s时，绳子拉力最大
C. t=7s时，绳子拉力为零 D. 经过一定时间导体棒将沿斜面做一段匀加速直线运动
二、多项选择题
8.如下列图，竖直平面内固定一个螺旋形光滑轨道，一个小球从足够高处O点静止下落，刚好从A点无碰撞进入轨道，那么关于小球经过轨道上两最高点的B点和C点时，以下说法正确的选项是〔 〕
A. 小球在B点的机械能大于在C点的机械能
B. 小球在B点的速度小于在C点的速度
C. 小球在B点对轨道的压力小于在C点对轨道的压力
D. 小球从O到B过程合外力冲量大于从O到C过程合外力冲量
9.如图〔甲〕所示，一小钢球从平台上的A处以速度v0水平飞出，经t0时间落在斜坡上B处，速度方向恰好沿斜坡向下，又经t0时间到达坡底C处。斜坡BC与水平面夹角为30°，不计摩擦阻力和空气阻力，那么小钢球从A到C的过程中水平、竖直两方向的分速度vx、vy随时间变化的图像是乙图中的〔 〕
A. B.
C. D.
10.如下列图，三个小球静止在足够长的光滑水平面，BC两个小球之间用弹簧连接起来，A球紧靠B球，mA=mB=1kg，mC=2kg。现用水平外力从两侧缓慢压A球与C球，使弹簧处于压缩状态且弹性势能为100J，再突然撤去外力，A球与墙壁碰撞无机械能损失，A球假设能与B球碰撞那么粘合在一起，全程弹簧始终未到达弹性限度，以下说法正确的选项是〔 〕
A. 假设只撤去右侧外力，那么小球B获得的最大速度为 m/s
B. 假设只撤去右侧外力，那么在此后的运动中，弹簧将会屡次出现弹性势能等于 J的时刻
C. 假设同时撤去两侧外力，那么在此后的运动中三个小球将会屡次出现 的共速时刻
D. 假设同时撤去两侧外力，那么三个小球最终将会以某一共同速度匀速运动下去
三、实验题
11.某同学新买了一台华为 ，发现有连拍、全景摄影功能。他想知道相机1s内能连拍多少张〔即连拍频率〕相片，为此设计了一个实验：一个同学将小球从与课桌外表等高处的0点静止释放，另一个同学将 固定在适宜位置并开启连拍功能，之后在电脑上将照片合成处理成一张照片，如下列图。
〔1〕现有相同大小的塑料球和钢球两个，实验时应选用________做实验。
〔2〕关于按快门和释放小球的先后顺序，正确的做法是________。
2 ， 那么相机连拍频率为________Hz。
12.如图〔甲〕所示为己使用过的一大捆单股铜芯导线，现需知道剩下导线的长度为此小英做了如下实验。
〔1〕查资料得到铜的电阻率为 。
用小刀割去铜芯导线外皮，再用螺旋测微器测定裸露的铜线的直径d，如图〔乙〕所示，那么可读得d=________mm，计算出铜线的横截面积。
〔2〕用如图丙所示的电路来测定铜丝电阻R，请根据图〔丙〕把图实物连接完整。
〔3〕根据图丙，按以下步骤测定电阻R，请补充未完善的步骤：
①闭合开关S1 ， 把开关S2拔向1，记下电压表的示数为U0；
②把开关S2拔向2，________，此时电阻箱的阻值即为R的阻值。
〔4〕剩下铜芯导线的长度为________〔用测出的物理量符号表示〕。除了小英的方法外，请你提出测量导线长度的另一种可行方法：________。
四、解答题
13.如下列图，比荷为108C/kg的带正电的同种粒子以某一速度沿虚线方向射入平行板间的正交电磁场，恰好做直线运动，然后进入右侧的圆形磁场。圆形区域磁场方向垂直纸面向里且圆心O在虚线上，半径r=10cm。加在平行板间的电压U=1.2×104V，两平行板之间的距离d=6cm，磁感应强度方向垂直纸面向里、大小为B1=0.2T。不计重力的影响，求：
〔1〕求粒子进入正交电磁场的速度；
〔2〕要使粒子在圆形区域磁场中偏转60°后射出，求此时圆形区域内的磁场B的大小。
14.某物流公司用如下列图的传送带将货物从高处传送到低处。传送带与水平地面夹角 =37°，顺时针转动的速率为v0=2m/s。将质量为m=25kg的物体无初速地放在传送带的顶端A，物体到达底端B后能无碰撞地滑上质量为M=50kg的木板左端。物体与传送带、木板间的动摩擦因数分别为 1=0.5， 2=0.25，AB的距离为s=8.20m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2〔sin37°=0.6，cs37°=0.8〕。求：
〔1〕物体滑上木板左端时的速度大小；
〔2〕要使物体恰好不会从木板上掉下，木板长度L应是多少？
15.气压式保温瓶具有方便平安的特点。气压式保温瓶的结构如下列图。瓶盖下有一体积为V0气室，瓶内装水，只需要按压瓶盖，就能往瓶内注入更多的空气，将水从瓶内压出。假设保温瓶的容积为V，开始时瓶内气体压强和大气压相同，出水管口到瓶内水面的高度为h，水的密度为 ，外界大气压为p0 ， 忽略出水管的体积，温度不变，假设按压3次就能出水，求瓶内水的体积和瓶的容积的比值？
16.如下列图，一细光束照射到圆形玻璃砖上A点，经折射后折射光线刚好照到玻璃砖底边的右端C点，入射光线与BC平行，入射角为60°，圆的半径为R，光在真空中的传播速度为c，求：
〔1〕玻璃砖的折射率；
〔2〕光从A传播到C所用时间。
五、填空题
17.新型冠状病毒2021-nCV主要依靠呼吸道飞沫传播，在空气中含病毒飞沫微粒的运动取决于空气分子的不平衡碰撞，所以含病毒飞沫微粒所做的无规那么运动属于________运动；空气分子间作用力F与分子间距离r的关系如下列图，r=r0时，F=0。相距较远的两个分子距离减小到r0的过程中，分子势能________〔填“先减小后增大〞、“先增大后减少〞、“一直增大〞或“一直减少〞〕。
18.图〔甲〕为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x=4.0m处的质点，图〔乙〕为质点P的振动图像，那么这列波传播速度是________m/s，传播方向是沿x轴________。
答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】A．卢瑟福用 粒子轰击氮核时发现发现了质子，A不符合题意；
B．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，从高能级向低能级跃迁，氢原子的能量减小，轨道半径减 小，核外电子匀速圆周运动
所以
因此r减小动能增大，B符合题意；
C．设发生x次 衰变，y次 衰变，衰变方程为
那么
解得
又
得
C不符合题意；
D．一个质子和一个中子聚变成一个氘核为轻核聚变反响，一定是释放核能的过程，有质量亏损，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】卢瑟福利用a粒子的散射实验提出了原子的核式结构；利用质量数和电荷数守恒可以判别衰变的次数；轻核聚变过程释放能量其质量亏损。
2.【解析】【解答】A．由于同步卫星的质量关系不一定相等，故所有同步卫星受到的向心力大小不相等，A不符合题意；
B．同步卫星的周期为1天，月球的周期为27天，根据
得
得出
再结合
得
得出
B不符合题意；
C．7.9km/s是第一宇宙速度速度，是最小发射速度，同步卫星的发射速度大于7.9km/s，C不符合题意；
D．同步卫星的角速度与茂名市政府大楼的角速度相同，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】由于不知道同步卫星的质量所以不能比较向心力的大小；利用引力提供向心力结合半径的大小可以比较向心加速度和线速度的大小；同步卫星的角速度和地球上任何一点的角速度相同。
3.【解析】【解答】AB．根据弹力方向的特点“点面接触，弹力垂直与面，指向被支持的物体〞，可判断知：接触点A、B处的弹力方向均不与树桩垂直，AB不符合题意；
CD．树桩在自身重力G，竖直墙壁水平向右的弹力F1 ， 水平面竖直向上的弹力F2 ， 地面对它水平向左的摩擦力f，四个力共同作用下处于静止状态。假设缓慢减小树桩与竖直墙壁的夹角，那么F1将逐渐减小，根据水平方向二力平衡，那么f也逐渐减小；竖直方向二力平衡，F2保持与G大小相等，方向相反，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】弹力方向垂直于接触平面所以不与树桩垂直；利用水平方向的平衡方程可以判别当减小树桩与墙壁的夹角时其摩擦力不断减小；利用竖直方向的平衡方程可以判别其接触点B受到的弹力大小及方向保持不变。
4.【解析】【解答】设ac左侧磁感应强度是B，那么右侧的为2B．导轨间距为L．
AB．金属棒PQ通过bac区域时，由右手定那么可知金属棒感应电流从Q到P，为正方向，由
PQ刚要到ac时，
金属棒PQ通过bdc区域时，由右手定那么可知金属棒感应电流从P到Q，为负方向，由
可知i随时间均匀减小，PQ棒刚离开ac时， ；
当导体棒过ac后，磁感应强度为2B，有效切割长度为2〔L-vt〕，速度为v，那么 ．
A符合题意，B不符合题意．
CD．金属棒PQ通过bac区域时，安培力
金属棒PQ通过bdc区域时，安培力大小为 ．
根据数学知识可得，CD不符合题意．
故答案为：A
【分析】利用动生电动势的表达式结合有效长度可以求出电动势的大小，结合欧姆定律可以求出感应电流的大小，利用电流的大小结合安培力的表达式可以求出安培力的大小。
5.【解析】【解答】A．带电粒子经过b点时速度最大，此时合力为零，可知b点的合场强为零，因此Q2带负电．A不符合题意；
B．b点的合场强为零，说明Q1、Q2在b点产生的场强大小相等，由点电荷场强公式
知，Q2的电荷量大于Q1的电荷量，B不符合题意；
C．从a运动到c的过程，带电粒子动能的变化量为零，由动能定理知电场力做功为零，那么a、c两点电势相等，C符合题意；
D．b点的电场强度为零，a点的场强不为零，D不符合题意．
故答案为：C。
【分析】利用b点的场强等于0结合点电荷的场强公式可以比较场源电荷的电荷量大小；利用场强等于0可以判别场源电荷的电性；利用电场力做功可以比较ac电势的大小；b点其电场强度等于0最小。
6.【解析】【解答】A．变压器初级电压有效值为
次级电压有效值为
那么此时电压表V示数77.8V，A不符合题意；
B．闭合开关S，变压器次级电流变大，那么初级电流变大，通过发电机电流变大，发电机内阻上电压变大，那么输出电压减小，那么变压器次级电压减小，那么次级电流并不是原来的2倍，电流表示数也不是原来的2倍，B不符合题意；
C．线圈转速增为原来2倍，其他不变，那么交流电的频率变为原来的2倍，变压器不改变交流电的频率，那么副线圈电流频率为原来的2倍，C符合题意；
D．根据
设初级电流为I，那么初级电压
次级电压
次级电流为2I，那么
联立解得电压表读数
那么线圈转速增为原来2倍，其他不变，那么角速度ω变为原来的2倍，那么电压表示数等于原来的2倍，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用输入电压的大小结合匝数之比可以求出输出电压的大小；闭合开关时输出电流变大那么输入电流变大会导致其发电机损失的内电压增大所以导致输出电压减小所以其输出电流不是原来的2倍，那么输入电流不是原来的2倍；利用电动势的表达式可以判别其电动势的变化，结合欧姆定律可以判别电压表的读数大小。
7.【解析】【解答】A．斜面对导线的支持力为零时导线的受力如下列图
由平衡条件，有 ，
解得：导线所受安培力的为
又根据 此时导线所处磁场的磁感应强度为
初始时磁感强度
导体棒对斜面有压力。A不符合题意；
B．安培力F有沿斜面向下拉导体棒增大绳子拉力的效果，B随时间减小那么F也随时间减小，那么绳子拉力也减小，当B反向后安培力F也反向，反向后有沿斜面向上拉物体的效果，随反向后的B增大绳子拉力继续减小，所以绳子拉力最大就是在初始时刻，B不符合题意；
C．t=7s时，B=2.0T−7⨉0.5T=−1.5T，即竖直向下，大小为1.5T，此时安培力水平向左，大小 此时沿斜面向上的分量
重力下滑分量
因此绳子拉力为零。C符合题意；
D．此题中安培力随磁感强度变化不断变化，因此当合外力不为零后并不恒定，合外力是变化的，不可能做匀加速直线运动。D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】假设刚开始导体棒对斜面的压力等于0，利用导体棒的平衡方程可以求出安培力的大小，结合安培力的表达式可以求出磁感应强度的大小进而判别其压力是否等于0；利用导体棒的平衡可以判别最初时刻其拉力为最大；利用拉力为0时的平衡方程可以求出磁感应强度的大小进而求出对应的时刻；由于合外力不恒定所以导体棒不可能做匀变速直线运动。
二、多项选择题
8.【解析】【解答】AB．小球在轨道内运动的过程中机械能守恒，即小球在B点的机械能等于在C点的机械能，由于B点的高度高于C点，那么由机械能守恒定律可知，小球在B点的速度小于在C点的速度；A不符合题意，B符合题意；
C．根据向心力公式可知
由于B点的轨道半径大，而B点的速度小于C点的速度，故小球在B点对轨道的压力小于在C点对轨道的压力；C符合题意；
D．根据动量定理，小球从O到B过程动量的变化小于从O到C动量的变化，可知小球从O到B过程合外力冲量小于从O到C过程合外力冲量，D不符合题意；
故答案为：BC。
【分析】由于只有重力做功所以小球在圆弧轨道中机械能守恒，利用机械能守恒可以比较小球速度的大小；结合向心力的公式可以比较小球对轨道压力的大小；利用动量的变化量可以比较合力冲量的大小。
9.【解析】【解答】从A到B做平抛运动，分速度vx不变，分速度vy均匀增大，加速度为g。从B到C做匀加速直线运动，加速度
在水平方向上有分加速度，所以水平方向上做匀加速直线运动，水平分加速度
在竖直方向上的分加速度为
做匀加速直线运动，那么0～t0和t0～2t0时间内在竖直方向上的加速度比值为4：1。BD符合题意，AC不符合题意。
故答案为：BD。
【分析】利用AB过程其小球做平抛运动，利用平抛运动的规律可以判别其水平方向和竖直方向其速度的变化，从B到C的过程小球做匀变速直线运动，利用牛顿的第二定律可以求出加速度的大小，结合加速度的分解可以求出水平方向和竖直方向加速度的大小，结合速度公式可以判别两个方向速度的大小变化。
10.【解析】【解答】A．假设只撤去右侧外力，当弹簧恢复原长时，其弹性势能全部转化为C球的动能
解得
弹簧恢复原长后，C球向右做减速运动，B球向右做加速运动，当两球速度相等时，弹簧的弹性势能到达最大，之后B球继续向右做加速运动，C球继续向右做减速运动，当弹簧再次恢复原长时，小球B获得的最大速度。该过程BC及弹簧两球组成的系统的动量守恒
该过程BC两球及弹簧组成的系统的机械能守恒
联立两式解得 ，
A符合题意；
B．弹簧恢复原长后，C球向右做减速运动，B球向右做加速运动，当两球速度相等时，弹簧的弹性势能到达最大。该过程BC两球及弹簧组成的系统的动量守恒
解得
该过程BC两球及弹簧组成的系统的机械能守恒
当两球速度相等时，弹簧的弹性势能为
在弹簧的伸长和压缩的循环往复过程中，每次BC两个小球共速时，弹簧均会出现弹性势能等于 的时刻，B符合题意；
C．假设同时撤去两侧外力，且A球能与B球碰撞那么粘合在一起，那么当弹簧恢复原长时：该过程ABC三球及弹簧组成的系统的动量守恒
该过程ABC三球及弹簧组成的系统的机械能守恒
解得
在弹簧的伸长和压缩的循环往复过程中，每次当弹簧恢复原长时，均会出现，三个小球
的共速时刻，C符合题意；
D．由C项分析可知，在弹簧的伸长和压缩的循环往复过程中，小球的速度周期性的发生变化，所以不可能出现三个小球最终将会以某一共同速度匀速运动下去，D不符合题意。
故答案为：ABC。
【分析】假设撤去右侧外力时，利用功能关系可以求出其弹簧恢复形变时C的动能大小，再结合BC系统的动量守恒定律及能量守恒定律可以求出B的最大速度，利用动量守恒定律及能量守恒定律可以求出两个小球共速时的弹性势能大小，利用弹性势能和动能的相互转化可以判别其弹性势能最大的时刻会反复出现；当同时撤去两端外力时，利用动量守恒定律可以求出三个小球共速的时刻，利用能量守恒定律可以判别三个小球其速度会不断发生变化不会共速运动下去。
三、实验题
11.【解析】【解答】(1)让小球做自由落体运动，那么空气阻力影响要足够小，所以选钢球。
(2)照片要展示完整的下落过程，特别是要有开始下落的位置的小球照片，应该先按快门再释放小球。
(3)设小球从1下落到9所用时间t，根据
设连拍周期为T，由
又因为
代入数据 解得
【分析】〔1〕为了减小空气阻力的影响其下落的物体要选钢球；
〔2〕实验要记录小球开始下落的位置所以应该先按快门再释放小球；
〔3〕利用自由落体的位移公式可以求出下落的时间，利用周期的大小可以求出频率的大小。
12.【解析】【解答】〔1〕铜线的直径
〔2〕按图连线如下列图
〔3〕用单刀双掷开关测导线的电阻，显然是用等效代换的方法到达目的的，由于把S2接1时，待测电阻接入电路，电压表示数为U0 ， 再把S2接2时，电阻箱替代了待测电阻，只有电压不变，即调节电阻箱的阻值，使电压表的示数也为U0 ， 那么两电阻值就相等。
〔4〕电阻定律有
解得
先测量这一捆导线的重力G，然后剪下一小段导线，测出其长度和重力分别为L0、G0 ， 根据
计算出剩下导线的总长度
【分析】〔1〕利用螺旋测微器可动刻度和固定刻度可以读出对应的读数；
〔2〕利用电路图进行实物图连线；
〔3〕利用等效替换法测量待测电阻的大小时第二次闭合开关要使其电压表出现相同的读数；
〔4〕利用欧姆定律结合电阻定律可以求出导线的总长度；利用重力的比值可以求出导线的长度。
四、解答题
13.【解析】【分析】〔1〕粒子做匀速直线运动时，利用电场力等于洛伦兹力可以求出粒子速度的大小；
〔2〕粒子在磁场中做匀速圆周运动，利用几何关系可以求出轨道半径的大小，结合牛顿第二定律可以求出磁感应强度的大小。
14.【解析】【分析】〔1〕物体刚开始做匀加速直线运动，利用牛顿第二定律可以求出物体加速度的大小；结合速度位移公式可以求出物体在传送带和传送带共速，再做匀加速直线运动，利用牛顿第二定律可以求出再次做加速运动的加速度大小，结合速度位移公式可以求出物体滑上木板时的速度大小；
〔2〕当地面光滑时，利用动量守恒定律和能量守恒定律可以求出木板的长度；当木板静止不动时，利用动能定理可以求出木板的长度；当木板和木块一起运动时，其物体在木板上滑行的距离小于木板〔2〕的长度。
15.【解析】【分析】将瓶内气体和压入的气体作为整体，利用气体的等压变化可以求出内部气体打气后的气压大小，结合容器的容积可以求出水的体积大小。
16.【解析】【分析】〔1〕画出光线经A折射的光路图，利用几何关系可以求出入射角和折射角的大小，结合折射定律可以求出折射率的大小；
〔2〕折射率的大小可以求出光在介质中传播的速度，结合传播的路程可以求出传播的时间。
五、填空题
17.【解析】【解答】由于空气分子的不平衡碰撞造成的运动是布朗运动。分子间距离大于平衡距离r0时，分子间的作用力表现为引力，两个相距较远的分子距离减小到r0的过程中分子力一直做正功，根据分子力做功和分子势能间的关系可知，分子势能减小。
【分析】由于空气分子的不平衡碰撞造成的运动属于布朗运动；利用分子距离大于平衡距离时，利用分子距离的变化可以判别分子势能的大小变化。
18.【解析】【解答】由图甲可知，波长
由图乙可知，周期
那么波的传播速度为
由图乙可知，0.1s时质点P沿y轴正方向运动，那么甲图中P沿y轴正方向运动，可判断波沿x轴正方向运动。
【分析】波长和周期的大小，两者结合可以求出波速的大小；利用质点的振动方向可以判别波的传播方向。
1.以下说法中正确的选项是〔 〕
A. 卢瑟福做 粒子散射实验时发现了质子
B. 氢原子辐射出光子后，电子的动能变大
C. U衰变成 Pb要经过5次 衰变和4次β衰变
D. 一个质子和一个中子聚变成一个氘核，核反响前后质量相等
2.我国自1970年4月24日成功发射东方红一号卫星后，中国航天事业飞速开展。先后发射了一般轨道、同步轨道、极地轨道卫星，这些卫星可用在资源、气象、通讯、导航、海洋等方面。以下关于地球同步卫星说法中正确的选项是〔 〕
A. 所有同步卫星的向心力大小相等 B. 同步卫星的向心加速度比月球绕地球运动的向心加速度小
C. 同步卫星的发射速度小于7.9km/s D. 同步卫星的角速度与茂名市政府大楼的角速度相同
3.如下列图，一根圆柱形树桩倾斜放置于90°的墙角，与光滑的竖直墙壁接触点为A点，与粗糙的水平地面接触点为B点，缓慢减小树桩与竖直墙壁的夹角，树桩始终处于静止状态，以下说法正确的选项是〔 〕
A. 接触点A处的弹力方向与树桩垂直 B. 接触点B处的弹力方向与树桩垂直
C. 接触点B处的摩擦力始终不变 D. 接触点B处的弹力方向和大小始终不变
4.如下列图，导体棒沿两平行金属导轨从图中位置以速度v向右匀速通过一正方形磁场区域abcd，ac垂直于导轨且平行于导体棒，ac右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反．导轨和导体棒的电阻均不计，以下关于导体棒中感应电流和所受安培力随时间变化的图象正确的选项是(规定电流从M经R到N为正方向，安培力向左为正方向)( )
A. B.
C. D.
5.如下列图，a，b，c三点在固定点电荷Q1、Q2连线的延长线上，Q1带正电。一带正电粒子从a点由静止释放，仅在电场力作用下运动，经b点时速度最大，到c点时速度为零，以下说法正确的选项是〔 〕
A. Q2带正电 B. Q2的电荷量小于Q1的电荷量 C. a、c两点电势相等 D. b点的电场强度比a点大
6.如图〔甲〕所示理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=2：1，其原线圈接交流发电机，负载是两个相同的用电器。交流发电机内矩形线圈内阻为1Ω，当线圈以某一转速转动时发电机输出电压如图乙所示。以下说法正确的选项是〔 〕
A. 此时电压表V示数100V
B. 闭合开关S，电流表示数为原来的2倍
C. 线圈转速增为原来2倍，其他不变，那么副线圈电流频率为原来的2倍
D. 线圈转速增为原来2倍，其他不变，那么电压表示数小于原来的2倍
7.如下列图，光滑斜面倾角为37°，斜面上有一根长为0.5m、质量为0.1kg的通电直导线，电流大小I=1A、方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在方向竖直向上的匀强磁场中，设t=0时，B=2.0T，磁感应强度每秒钟变化为-0.5T，g取10m/s2 ， sin37°=0.6，cs37°=0.8，那么〔 〕
A. 初始时刻导体棒对斜面无压力 B. t=4s时，绳子拉力最大
C. t=7s时，绳子拉力为零 D. 经过一定时间导体棒将沿斜面做一段匀加速直线运动
二、多项选择题
8.如下列图，竖直平面内固定一个螺旋形光滑轨道，一个小球从足够高处O点静止下落，刚好从A点无碰撞进入轨道，那么关于小球经过轨道上两最高点的B点和C点时，以下说法正确的选项是〔 〕
A. 小球在B点的机械能大于在C点的机械能
B. 小球在B点的速度小于在C点的速度
C. 小球在B点对轨道的压力小于在C点对轨道的压力
D. 小球从O到B过程合外力冲量大于从O到C过程合外力冲量
9.如图〔甲〕所示，一小钢球从平台上的A处以速度v0水平飞出，经t0时间落在斜坡上B处，速度方向恰好沿斜坡向下，又经t0时间到达坡底C处。斜坡BC与水平面夹角为30°，不计摩擦阻力和空气阻力，那么小钢球从A到C的过程中水平、竖直两方向的分速度vx、vy随时间变化的图像是乙图中的〔 〕
A. B.
C. D.
10.如下列图，三个小球静止在足够长的光滑水平面，BC两个小球之间用弹簧连接起来，A球紧靠B球，mA=mB=1kg，mC=2kg。现用水平外力从两侧缓慢压A球与C球，使弹簧处于压缩状态且弹性势能为100J，再突然撤去外力，A球与墙壁碰撞无机械能损失，A球假设能与B球碰撞那么粘合在一起，全程弹簧始终未到达弹性限度，以下说法正确的选项是〔 〕
A. 假设只撤去右侧外力，那么小球B获得的最大速度为 m/s
B. 假设只撤去右侧外力，那么在此后的运动中，弹簧将会屡次出现弹性势能等于 J的时刻
C. 假设同时撤去两侧外力，那么在此后的运动中三个小球将会屡次出现 的共速时刻
D. 假设同时撤去两侧外力，那么三个小球最终将会以某一共同速度匀速运动下去
三、实验题
11.某同学新买了一台华为 ，发现有连拍、全景摄影功能。他想知道相机1s内能连拍多少张〔即连拍频率〕相片，为此设计了一个实验：一个同学将小球从与课桌外表等高处的0点静止释放，另一个同学将 固定在适宜位置并开启连拍功能，之后在电脑上将照片合成处理成一张照片，如下列图。
〔1〕现有相同大小的塑料球和钢球两个，实验时应选用________做实验。
〔2〕关于按快门和释放小球的先后顺序，正确的做法是________。
2 ， 那么相机连拍频率为________Hz。
12.如图〔甲〕所示为己使用过的一大捆单股铜芯导线，现需知道剩下导线的长度为此小英做了如下实验。
〔1〕查资料得到铜的电阻率为 。
用小刀割去铜芯导线外皮，再用螺旋测微器测定裸露的铜线的直径d，如图〔乙〕所示，那么可读得d=________mm，计算出铜线的横截面积。
〔2〕用如图丙所示的电路来测定铜丝电阻R，请根据图〔丙〕把图实物连接完整。
〔3〕根据图丙，按以下步骤测定电阻R，请补充未完善的步骤：
①闭合开关S1 ， 把开关S2拔向1，记下电压表的示数为U0；
②把开关S2拔向2，________，此时电阻箱的阻值即为R的阻值。
〔4〕剩下铜芯导线的长度为________〔用测出的物理量符号表示〕。除了小英的方法外，请你提出测量导线长度的另一种可行方法：________。
四、解答题
13.如下列图，比荷为108C/kg的带正电的同种粒子以某一速度沿虚线方向射入平行板间的正交电磁场，恰好做直线运动，然后进入右侧的圆形磁场。圆形区域磁场方向垂直纸面向里且圆心O在虚线上，半径r=10cm。加在平行板间的电压U=1.2×104V，两平行板之间的距离d=6cm，磁感应强度方向垂直纸面向里、大小为B1=0.2T。不计重力的影响，求：
〔1〕求粒子进入正交电磁场的速度；
〔2〕要使粒子在圆形区域磁场中偏转60°后射出，求此时圆形区域内的磁场B的大小。
14.某物流公司用如下列图的传送带将货物从高处传送到低处。传送带与水平地面夹角 =37°，顺时针转动的速率为v0=2m/s。将质量为m=25kg的物体无初速地放在传送带的顶端A，物体到达底端B后能无碰撞地滑上质量为M=50kg的木板左端。物体与传送带、木板间的动摩擦因数分别为 1=0.5， 2=0.25，AB的距离为s=8.20m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2〔sin37°=0.6，cs37°=0.8〕。求：
〔1〕物体滑上木板左端时的速度大小；
〔2〕要使物体恰好不会从木板上掉下，木板长度L应是多少？
15.气压式保温瓶具有方便平安的特点。气压式保温瓶的结构如下列图。瓶盖下有一体积为V0气室，瓶内装水，只需要按压瓶盖，就能往瓶内注入更多的空气，将水从瓶内压出。假设保温瓶的容积为V，开始时瓶内气体压强和大气压相同，出水管口到瓶内水面的高度为h，水的密度为 ，外界大气压为p0 ， 忽略出水管的体积，温度不变，假设按压3次就能出水，求瓶内水的体积和瓶的容积的比值？
16.如下列图，一细光束照射到圆形玻璃砖上A点，经折射后折射光线刚好照到玻璃砖底边的右端C点，入射光线与BC平行，入射角为60°，圆的半径为R，光在真空中的传播速度为c，求：
〔1〕玻璃砖的折射率；
〔2〕光从A传播到C所用时间。
五、填空题
17.新型冠状病毒2021-nCV主要依靠呼吸道飞沫传播，在空气中含病毒飞沫微粒的运动取决于空气分子的不平衡碰撞，所以含病毒飞沫微粒所做的无规那么运动属于________运动；空气分子间作用力F与分子间距离r的关系如下列图，r=r0时，F=0。相距较远的两个分子距离减小到r0的过程中，分子势能________〔填“先减小后增大〞、“先增大后减少〞、“一直增大〞或“一直减少〞〕。
18.图〔甲〕为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x=4.0m处的质点，图〔乙〕为质点P的振动图像，那么这列波传播速度是________m/s，传播方向是沿x轴________。
答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】A．卢瑟福用 粒子轰击氮核时发现发现了质子，A不符合题意；
B．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，从高能级向低能级跃迁，氢原子的能量减小，轨道半径减 小，核外电子匀速圆周运动
所以
因此r减小动能增大，B符合题意；
C．设发生x次 衰变，y次 衰变，衰变方程为
那么
解得
又
得
C不符合题意；
D．一个质子和一个中子聚变成一个氘核为轻核聚变反响，一定是释放核能的过程，有质量亏损，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】卢瑟福利用a粒子的散射实验提出了原子的核式结构；利用质量数和电荷数守恒可以判别衰变的次数；轻核聚变过程释放能量其质量亏损。
2.【解析】【解答】A．由于同步卫星的质量关系不一定相等，故所有同步卫星受到的向心力大小不相等，A不符合题意；
B．同步卫星的周期为1天，月球的周期为27天，根据
得
得出
再结合
得
得出
B不符合题意；
C．7.9km/s是第一宇宙速度速度，是最小发射速度，同步卫星的发射速度大于7.9km/s，C不符合题意；
D．同步卫星的角速度与茂名市政府大楼的角速度相同，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】由于不知道同步卫星的质量所以不能比较向心力的大小；利用引力提供向心力结合半径的大小可以比较向心加速度和线速度的大小；同步卫星的角速度和地球上任何一点的角速度相同。
3.【解析】【解答】AB．根据弹力方向的特点“点面接触，弹力垂直与面，指向被支持的物体〞，可判断知：接触点A、B处的弹力方向均不与树桩垂直，AB不符合题意；
CD．树桩在自身重力G，竖直墙壁水平向右的弹力F1 ， 水平面竖直向上的弹力F2 ， 地面对它水平向左的摩擦力f，四个力共同作用下处于静止状态。假设缓慢减小树桩与竖直墙壁的夹角，那么F1将逐渐减小，根据水平方向二力平衡，那么f也逐渐减小；竖直方向二力平衡，F2保持与G大小相等，方向相反，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】弹力方向垂直于接触平面所以不与树桩垂直；利用水平方向的平衡方程可以判别当减小树桩与墙壁的夹角时其摩擦力不断减小；利用竖直方向的平衡方程可以判别其接触点B受到的弹力大小及方向保持不变。
4.【解析】【解答】设ac左侧磁感应强度是B，那么右侧的为2B．导轨间距为L．
AB．金属棒PQ通过bac区域时，由右手定那么可知金属棒感应电流从Q到P，为正方向，由
PQ刚要到ac时，
金属棒PQ通过bdc区域时，由右手定那么可知金属棒感应电流从P到Q，为负方向，由
可知i随时间均匀减小，PQ棒刚离开ac时， ；
当导体棒过ac后，磁感应强度为2B，有效切割长度为2〔L-vt〕，速度为v，那么 ．
A符合题意，B不符合题意．
CD．金属棒PQ通过bac区域时，安培力
金属棒PQ通过bdc区域时，安培力大小为 ．
根据数学知识可得，CD不符合题意．
故答案为：A
【分析】利用动生电动势的表达式结合有效长度可以求出电动势的大小，结合欧姆定律可以求出感应电流的大小，利用电流的大小结合安培力的表达式可以求出安培力的大小。
5.【解析】【解答】A．带电粒子经过b点时速度最大，此时合力为零，可知b点的合场强为零，因此Q2带负电．A不符合题意；
B．b点的合场强为零，说明Q1、Q2在b点产生的场强大小相等，由点电荷场强公式
知，Q2的电荷量大于Q1的电荷量，B不符合题意；
C．从a运动到c的过程，带电粒子动能的变化量为零，由动能定理知电场力做功为零，那么a、c两点电势相等，C符合题意；
D．b点的电场强度为零，a点的场强不为零，D不符合题意．
故答案为：C。
【分析】利用b点的场强等于0结合点电荷的场强公式可以比较场源电荷的电荷量大小；利用场强等于0可以判别场源电荷的电性；利用电场力做功可以比较ac电势的大小；b点其电场强度等于0最小。
6.【解析】【解答】A．变压器初级电压有效值为
次级电压有效值为
那么此时电压表V示数77.8V，A不符合题意；
B．闭合开关S，变压器次级电流变大，那么初级电流变大，通过发电机电流变大，发电机内阻上电压变大，那么输出电压减小，那么变压器次级电压减小，那么次级电流并不是原来的2倍，电流表示数也不是原来的2倍，B不符合题意；
C．线圈转速增为原来2倍，其他不变，那么交流电的频率变为原来的2倍，变压器不改变交流电的频率，那么副线圈电流频率为原来的2倍，C符合题意；
D．根据
设初级电流为I，那么初级电压
次级电压
次级电流为2I，那么
联立解得电压表读数
那么线圈转速增为原来2倍，其他不变，那么角速度ω变为原来的2倍，那么电压表示数等于原来的2倍，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用输入电压的大小结合匝数之比可以求出输出电压的大小；闭合开关时输出电流变大那么输入电流变大会导致其发电机损失的内电压增大所以导致输出电压减小所以其输出电流不是原来的2倍，那么输入电流不是原来的2倍；利用电动势的表达式可以判别其电动势的变化，结合欧姆定律可以判别电压表的读数大小。
7.【解析】【解答】A．斜面对导线的支持力为零时导线的受力如下列图
由平衡条件，有 ，
解得：导线所受安培力的为
又根据 此时导线所处磁场的磁感应强度为
初始时磁感强度
导体棒对斜面有压力。A不符合题意；
B．安培力F有沿斜面向下拉导体棒增大绳子拉力的效果，B随时间减小那么F也随时间减小，那么绳子拉力也减小，当B反向后安培力F也反向，反向后有沿斜面向上拉物体的效果，随反向后的B增大绳子拉力继续减小，所以绳子拉力最大就是在初始时刻，B不符合题意；
C．t=7s时，B=2.0T−7⨉0.5T=−1.5T，即竖直向下，大小为1.5T，此时安培力水平向左，大小 此时沿斜面向上的分量
重力下滑分量
因此绳子拉力为零。C符合题意；
D．此题中安培力随磁感强度变化不断变化，因此当合外力不为零后并不恒定，合外力是变化的，不可能做匀加速直线运动。D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】假设刚开始导体棒对斜面的压力等于0，利用导体棒的平衡方程可以求出安培力的大小，结合安培力的表达式可以求出磁感应强度的大小进而判别其压力是否等于0；利用导体棒的平衡可以判别最初时刻其拉力为最大；利用拉力为0时的平衡方程可以求出磁感应强度的大小进而求出对应的时刻；由于合外力不恒定所以导体棒不可能做匀变速直线运动。
二、多项选择题
8.【解析】【解答】AB．小球在轨道内运动的过程中机械能守恒，即小球在B点的机械能等于在C点的机械能，由于B点的高度高于C点，那么由机械能守恒定律可知，小球在B点的速度小于在C点的速度；A不符合题意，B符合题意；
C．根据向心力公式可知
由于B点的轨道半径大，而B点的速度小于C点的速度，故小球在B点对轨道的压力小于在C点对轨道的压力；C符合题意；
D．根据动量定理，小球从O到B过程动量的变化小于从O到C动量的变化，可知小球从O到B过程合外力冲量小于从O到C过程合外力冲量，D不符合题意；
故答案为：BC。
【分析】由于只有重力做功所以小球在圆弧轨道中机械能守恒，利用机械能守恒可以比较小球速度的大小；结合向心力的公式可以比较小球对轨道压力的大小；利用动量的变化量可以比较合力冲量的大小。
9.【解析】【解答】从A到B做平抛运动，分速度vx不变，分速度vy均匀增大，加速度为g。从B到C做匀加速直线运动，加速度
在水平方向上有分加速度，所以水平方向上做匀加速直线运动，水平分加速度
在竖直方向上的分加速度为
做匀加速直线运动，那么0～t0和t0～2t0时间内在竖直方向上的加速度比值为4：1。BD符合题意，AC不符合题意。
故答案为：BD。
【分析】利用AB过程其小球做平抛运动，利用平抛运动的规律可以判别其水平方向和竖直方向其速度的变化，从B到C的过程小球做匀变速直线运动，利用牛顿的第二定律可以求出加速度的大小，结合加速度的分解可以求出水平方向和竖直方向加速度的大小，结合速度公式可以判别两个方向速度的大小变化。
10.【解析】【解答】A．假设只撤去右侧外力，当弹簧恢复原长时，其弹性势能全部转化为C球的动能
解得
弹簧恢复原长后，C球向右做减速运动，B球向右做加速运动，当两球速度相等时，弹簧的弹性势能到达最大，之后B球继续向右做加速运动，C球继续向右做减速运动，当弹簧再次恢复原长时，小球B获得的最大速度。该过程BC及弹簧两球组成的系统的动量守恒
该过程BC两球及弹簧组成的系统的机械能守恒
联立两式解得 ，
A符合题意；
B．弹簧恢复原长后，C球向右做减速运动，B球向右做加速运动，当两球速度相等时，弹簧的弹性势能到达最大。该过程BC两球及弹簧组成的系统的动量守恒
解得
该过程BC两球及弹簧组成的系统的机械能守恒
当两球速度相等时，弹簧的弹性势能为
在弹簧的伸长和压缩的循环往复过程中，每次BC两个小球共速时，弹簧均会出现弹性势能等于 的时刻，B符合题意；
C．假设同时撤去两侧外力，且A球能与B球碰撞那么粘合在一起，那么当弹簧恢复原长时：该过程ABC三球及弹簧组成的系统的动量守恒
该过程ABC三球及弹簧组成的系统的机械能守恒
解得
在弹簧的伸长和压缩的循环往复过程中，每次当弹簧恢复原长时，均会出现，三个小球
的共速时刻，C符合题意；
D．由C项分析可知，在弹簧的伸长和压缩的循环往复过程中，小球的速度周期性的发生变化，所以不可能出现三个小球最终将会以某一共同速度匀速运动下去，D不符合题意。
故答案为：ABC。
【分析】假设撤去右侧外力时，利用功能关系可以求出其弹簧恢复形变时C的动能大小，再结合BC系统的动量守恒定律及能量守恒定律可以求出B的最大速度，利用动量守恒定律及能量守恒定律可以求出两个小球共速时的弹性势能大小，利用弹性势能和动能的相互转化可以判别其弹性势能最大的时刻会反复出现；当同时撤去两端外力时，利用动量守恒定律可以求出三个小球共速的时刻，利用能量守恒定律可以判别三个小球其速度会不断发生变化不会共速运动下去。
三、实验题
11.【解析】【解答】(1)让小球做自由落体运动，那么空气阻力影响要足够小，所以选钢球。
(2)照片要展示完整的下落过程，特别是要有开始下落的位置的小球照片，应该先按快门再释放小球。
(3)设小球从1下落到9所用时间t，根据
设连拍周期为T，由
又因为
代入数据 解得
【分析】〔1〕为了减小空气阻力的影响其下落的物体要选钢球；
〔2〕实验要记录小球开始下落的位置所以应该先按快门再释放小球；
〔3〕利用自由落体的位移公式可以求出下落的时间，利用周期的大小可以求出频率的大小。
12.【解析】【解答】〔1〕铜线的直径
〔2〕按图连线如下列图
〔3〕用单刀双掷开关测导线的电阻，显然是用等效代换的方法到达目的的，由于把S2接1时，待测电阻接入电路，电压表示数为U0 ， 再把S2接2时，电阻箱替代了待测电阻，只有电压不变，即调节电阻箱的阻值，使电压表的示数也为U0 ， 那么两电阻值就相等。
〔4〕电阻定律有
解得
先测量这一捆导线的重力G，然后剪下一小段导线，测出其长度和重力分别为L0、G0 ， 根据
计算出剩下导线的总长度
【分析】〔1〕利用螺旋测微器可动刻度和固定刻度可以读出对应的读数；
〔2〕利用电路图进行实物图连线；
〔3〕利用等效替换法测量待测电阻的大小时第二次闭合开关要使其电压表出现相同的读数；
〔4〕利用欧姆定律结合电阻定律可以求出导线的总长度；利用重力的比值可以求出导线的长度。
四、解答题
13.【解析】【分析】〔1〕粒子做匀速直线运动时，利用电场力等于洛伦兹力可以求出粒子速度的大小；
〔2〕粒子在磁场中做匀速圆周运动，利用几何关系可以求出轨道半径的大小，结合牛顿第二定律可以求出磁感应强度的大小。
14.【解析】【分析】〔1〕物体刚开始做匀加速直线运动，利用牛顿第二定律可以求出物体加速度的大小；结合速度位移公式可以求出物体在传送带和传送带共速，再做匀加速直线运动，利用牛顿第二定律可以求出再次做加速运动的加速度大小，结合速度位移公式可以求出物体滑上木板时的速度大小；
〔2〕当地面光滑时，利用动量守恒定律和能量守恒定律可以求出木板的长度；当木板静止不动时，利用动能定理可以求出木板的长度；当木板和木块一起运动时，其物体在木板上滑行的距离小于木板〔2〕的长度。
15.【解析】【分析】将瓶内气体和压入的气体作为整体，利用气体的等压变化可以求出内部气体打气后的气压大小，结合容器的容积可以求出水的体积大小。
16.【解析】【分析】〔1〕画出光线经A折射的光路图，利用几何关系可以求出入射角和折射角的大小，结合折射定律可以求出折射率的大小；
〔2〕折射率的大小可以求出光在介质中传播的速度，结合传播的路程可以求出传播的时间。
五、填空题
17.【解析】【解答】由于空气分子的不平衡碰撞造成的运动是布朗运动。分子间距离大于平衡距离r0时，分子间的作用力表现为引力，两个相距较远的分子距离减小到r0的过程中分子力一直做正功，根据分子力做功和分子势能间的关系可知，分子势能减小。
【分析】由于空气分子的不平衡碰撞造成的运动属于布朗运动；利用分子距离大于平衡距离时，利用分子距离的变化可以判别分子势能的大小变化。
18.【解析】【解答】由图甲可知，波长
由图乙可知，周期
那么波的传播速度为
由图乙可知，0.1s时质点P沿y轴正方向运动，那么甲图中P沿y轴正方向运动，可判断波沿x轴正方向运动。
【分析】波长和周期的大小，两者结合可以求出波速的大小；利用质点的振动方向可以判别波的传播方向。
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