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物理试题卷本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。考试时间90分钟，满分100分。考生应首先阅读答题卡上的文字信息，然后在答题卡上作答，在试题卷上作答无效。交卷时只交答题卡。第Ⅰ卷一、选择题：本题共11小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1．物理学是一门自然科学，源于对自然界的观察和研究，与生活有着紧密的联系。下列物理知识的应用，说法正确的是A．避雷针能够避免建筑物被雷击，是因为避雷针储存了云层中的电荷B．指南针S极指向地球南极方向，是因为指南针所在位置的地磁场方向指向地球南极方向C．电熨斗达到设定温度后就不再升温，是利用了压力传感器，将压力变化转换成电流变化D．电磁灶加热食物，是利用电磁感应产生的涡流使锅体发热2．a、b两个物体在同一时间、从同一地点开始，沿同一条直线运动，v－t图象如图所示，a、b两物体运动图线均为正弦（余弦）曲线的一部分。在0～6s时间内，关于两物体的运动，下列说法正确的是A．b物体的加速度先增加后减小B．a物体的位移大于b物体的位移C．2s末a物体的加速度大于b物体的加速度D．3s末a、b两物体之间的距离最大3．当前，我国某些贫困地区的日常用水仍然依靠井水。某同学用水桶从水井里提水，井内水面到井口的高度为20m。水桶离开水面时，桶和水的总质量为10kg。由于水桶漏水，在被匀速提升至井口的过程中，桶和水的总质量随着上升距离的变化而变化，其关系如图所示。水桶可以看成质点，不计空气阻力，重力加速度g取10m／s2。由图象可知，在提水的整个过程中，拉力对水桶做的功为A．2000JB．1800JC．200JD．180J4．某理想变压器有两个副线圈，原线圈匝数为n，两个副线圈匝数分别为n1和n2，如图所示。所接电阻R1＝R2，电流表为理想交流电表，D为理想二极管，原线圈接正弦交流电源，下列说法正确的是A．滑动变阻器R滑片向上滑动时，电流表示数变小B．滑动变阻器R滑片向上滑动时，副线圈n2的输出电压变大C．R2两端的电压与R1两端的电压之比为n1：n2D．R2的功率与R1的功率之比为21n：22n5．如图所示，互相垂直的两组平行金属板P、Q和M、N，板P、Q水平，板M、N竖直，板P、Q长度为板M、N长度的2倍。其间有一矩形区域ABCD，AB长度l1＝0．6m，AD长度为l2＝0．2m。仅在板M、N的两极加上电压UMN时，将带正电的小球从A点由静止释放，小球恰好沿直线AC运动；仅在板P、Q的两极加上电压UPQ时，将该小球从A点沿AB方向水平抛出，小球也能经过C点。已知UMN＝UPQ＞0，重力加速度g取10m／s2，板端彼此绝缘靠在一起，不考虑板间的静电效应，两次运动中小球的电荷量相同。关于小球的运动，下列说法正确的是A．仅在板M、N上加上电压时，小球做的是匀加速直线运动，加速度为30m／s2B．仅在板P、Q上加上电压时，小球做的是匀变速曲线运动，加速度为70m／s2C．仅在板M、N上加上电压时，小球沿直线AC运动的时间为0．3sD．仅在板P、Q上加上电压时，小球从A点沿AB方向水平抛出的初速度为3m／s6．如图所示，ABCDABCD－为一立方体木箱，O点为底面ABCD中心，M点为DD中点，N点为BCCB面的中心。AO、MO、NO为三个光滑轻杆，三个完全相同的小球套在轻杆上，分别从A、M、N三点由静止沿轻杆滑下。关于三个小球的运动，下列说法正确的是A．三个小球滑到O点时的速度大小相等B．三个小球滑到O点所用的时间相等C．从A点滑下的小球到达O点时的速度最大D．从M点滑下的小球到达O点所用时间最短7．如图所示，b球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，BC为圆周运动的直径，竖直平台与b球运动轨迹相切于B点且高度为R。当b球运动到切点B时，将a球从切点正上方的A点水平抛出，重力加速度大小为g，从a球水平抛出开始计时，为使b球在运动一周的时间内与a球相遇（a球与水平面接触后不反弹），则下列说法正确的是A．a球在C点与b球相遇时，a球的运动时间最短B．a球在C点与b球相遇时，a球的初始速度最小C．若a球在C点与b球相遇，则a球抛出时的速率为2gRD．若a球在C点与b球相遇，则b球做匀速圆周运动的周期为2Rg8．如图所示，在范围足够大的空间存在一个磁场，磁感线呈辐状分布，其中磁感线O竖直向上，磁场中竖直固定一个轻质弹簧。在距离弹簧某一高度处，将一个金属圆盘由静止释放，圆盘下落的过程中盘面始终保持水平，且圆盘的中轴线始终与弹簧的轴线、磁感线O重合。从圆盘开始下落，到弹簧被压缩至最短的过程中，下列说法正确的是A．在圆盘内磁通量逐渐增大B．从上往下看，在圆盘内会产生顺时针方向的涡流C．在接触弹簧之前，圆盘做自由落体运动D．圆盘的重力势能减少量等于弹簧弹性势能的增加量9．三根通电长直导线a、b、c相互平行，水平放置，其横截面恰好位于等边三角形的三个顶点，如图所示。导线a、b固定在同一竖直面内，导线a中的电流方向垂直纸面向里，导线b中的电流方向垂直纸面向外。已知导线a、b中的电流在导线c处产生磁场的磁感应强度大小均为B0。导线c中的电流方向垂直纸面向里，电流大小为I。导线c长度为L，质量为m，在粗糙水平面上处于静止状态，重力加速度为g，下列说法正确的是A．导线c所受安培力的大小为03BILB．导线c对水平面的压力大小为mg－B0ILC．导线c受到的静摩擦力水平向左，大小为B0ILD．若仅将导线b中的电流反向，则导线c所受摩擦力水平向右，大小为03BIL10．2019年11月5日01时43分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射了第49颗北斗导航卫星。该卫星属倾斜地球同步轨道卫星，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。倾斜地球同步轨道卫星是运转轨道面与地球赤道面有夹角的轨道卫星，它的运行周期与“同步卫星”相同（T＝24h），运动轨迹如图所示。关于该北斗导航卫星说法正确的是A．该卫星与地球上某一位置始终相对静止B．该卫星的高度与“同步卫星”的高度相等C．该卫星运行速度大于第一宇宙速度D．该卫星在一个周期内有2次经过赤道上同一位置11．如图所示，在水平面上固定一个半圆弧轨道，轨道是光滑的，O点为半圆弧的圆心，一根轻绳跨过半圆弧的A点（O、A等高，不计A处摩擦），轻绳一端系在竖直杆上的B点，另一端连接一个小球P。现将另一个小球Q用光滑轻质挂钩挂在轻绳上的AB之间，已知整个装置处于静止状态时，α＝30°，β＝45°。则A．将绳的B端向上缓慢移动一小段距离时绳的张力不变B．将绳的B端向上缓慢移动一小段距离时半圆弧中的小球P位置下移C．静止时剪断A处轻绳瞬间，小球P的加速度为12gD．小球P与小球Q的质量之比为3：2第Ⅱ卷二、实验题：本题共2小题，共16分。请把分析结果填在答题卡上或按题目要求作答。12．（6分）某同学在“探究功与速度变化之间的关系”的实验中，同时测出实验中橡皮绳的劲度系数。所用实验装置如图所示，已知小球质量为m。具体实验步骤如下：（1）将小球放在木板上，木板左端抬高一个小角度，以平衡摩擦力。（2）将原长为OM的橡皮绳一端固定在木板右端的O点，另一端通过力传感器连接小球，将小球拉至P点（M点左侧），测得OM的距离为l1，OP的距离为l2，力传感器示数为F。则橡皮绳的劲度系数为__________（用F、l1、l2表示）。（3）将小球从P点由静止释放，在M点右侧放置一速度传感器，可测出传感器所在位置的速度v。将小球连上2根、3根……橡皮绳，重复操作过程，测出多组速度数值，如下表所示。在坐标系中描点、连线，做出W－v2图象。（4）由图象可知，橡皮绳做功与小球获得的速度的关系为__________。13．（10分）几位同学对一个阻值大约为600Ω的未知电阻进行测量，要求较精确地测量电阻的阻值。有下列器材供选用：A．待测电阻RxB．电压表V（量程6V，内阻约3kΩ）C．电流表A1（量程20mA，内阻约5Ω）D．电流表A2（量程10mA，内阻约10Ω）E．滑动变阻器R1（0～20Ω，额定电流2A）F．滑动变阻器R2（（0～2000Ω，额定电流0．5A）G．直流电源E（6V，内阻约1Ω）H．多用表I．开关、导线若干（1）甲同学用多用表直接测量待测电阻的阻值，如图甲所示。若选用欧姆表“×100”档位，则多用表的读数为__________Ω。（2）乙同学根据以上器材设计成用伏安法测量电阻的电路，电路图如图乙所示，则电流表应选择__________（选填“A1”或“A2”），滑动变阻器应选择__________（选填“R1”或“R2”）。（3）丙同学经过反复思考，利用所给器材设计出了如图丙所示的测量电路，具体操作如下：①按图丙连接好实验电路，调节滑动变阻器R1、R2的滑片至适当位置；②开关S2处于断开状态，闭合开关S1。调节滑动变阻器R1、R2的滑片，使电流表A2的示数恰好为电流表A1的示数的一半，读出此时电压表V的示数U1和电流表A1的示数I1。③保持开关S1闭合，再闭合开关S2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，读出此时电压表V的示数U2和电流表A2的示数I2。可测得待测电阻的阻值为__________，同时可测出电流表A1的内阻为__________。（用U1、U2、I1、I2表示）。（4）比较乙、丙两位同学测量电阻Rx的方法，你认为哪个同学的方法更有利于减小系统误差?__________（选填“乙”或“丙”）同学。三、计算题：本题共4小题，共40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。14．（8分）中国高铁的发展速度令世人瞩目。为了提高行车效率，缩短行车时间，设计师提出一种列车过站不停车的设想，如下面简图所示。高铁匀速行驶的速度v0＝360km／h，进站时尾部子车1在O点自动脱离，将乘客送到下车站台下车，载着新乘客的子车2提前等候在上车站台A点处。为了更好地完成对接，母车接近车站时提前向子车2发出指令，发出指令后立即开始做加速度为a0的匀减速直线运动，到达B点时恰好将车速减小到v。子车2接到指令后，沿转移轨道AB开始做加速度a＝1m／s2的匀加速直线运动，子车2达到最大速度v＝144km／h后，接着做匀速直线运动。转移轨道AB与铁轨的夹角θ＝3°，已知cos3°≈1。若子车2启动后t＝3min，和母车同时到达B点，完成同速对接。（1）母车距离B点多远的时候，发出指令让子车2开始启动?母车做匀减速直线运动的加速度a0是多大?（2）求转移轨道AB的长度。15．（10分）细管AB内壁光滑、厚度不计，加工成如图所示形状。长L＝0．5m的BD段竖直，其B端与半径R＝0．3m的光滑圆弧轨道平滑连接，P点为圆弧轨道的最高点。CD段是半径R＝0．3m的四分之一圆弧，AC段在水平面上。管中有两个可视为质点的小球a、b，质量分别为ma＝6kg、mb＝2kg。最初b球静止在管内AC段某一位置，a球以速度v0水平向右运动，与b球发生弹性碰撞。重力加速度g取10m／s2。（1）若v0＝4m／s，求碰后a、b两球的速度大小；（2）若a球恰好能运动到B点，求v0的大小，并通过分析判断此情况下b球能否通过P点。16．（10分）如图所示，ABCD与MNPQ均为边长为l的正方形区域，且A点为MN的中点。ABCD区域中存在有界的垂直纸面方向的匀强磁场，在整个MNPQ区域中存在图示方向的匀强电场。大量质量为m、电荷量为e的电子以初速度v0垂直于BC射入ABCD区域后，都从A点进入电场，且所有电子均能打在PQ边上。已知从C点进入磁场的电子在ABCD区域中运动时始终位于磁场中，不计电子重力。求：（1）电场强度E的最小值；（2）匀强磁场区域中磁感应强度B0的大小和方向；（3）ABCD区域中磁场面积的最小值。17．（12分）如图所示，一个质量为m、电阻不计、足够长的光滑U形金属框架MNQP，位于光滑水平桌面上，