浙江省2021年普通高校物理6月招生选考试卷
一、选择题I(本题共13小题，每小题3分，共39分每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1.（2021·浙江）据《自然》杂志2021年5月17日报道，中国科学家在稻城“拉索”基地（如图）探测到迄今为止最高能量的 𝛾 射线，能量值为 1.40×1015eV ，即（ ）
A. 1.40×1015V B. 2.24×10−4C C. 2.24×10−4W D. 2.24×10−4J
2.（2021·浙江）用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 研究甲图中猫在地板上行走的速度时，猫可视为质点 B. 研究乙图中水珠形状形成的原因时，旋转球可视为质点 C. 研究丙图中飞翔鸟儿能否停在树桩上时，鸟儿可视为质点 D. 研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时，马可视为质点
3.（2021·浙江）如图所示，在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔，高塔的功能最有可能的是（ ）
A. 探测发射台周围风力的大小 B. 发射与航天器联系的电磁波 C. 预防雷电击中待发射的火箭 D. 测量火箭发射过程的速度和加速度
4.（2021·浙江）2021年5月15日，天问一号着陆器在成功着陆火星表面的过程中，经大气层 290s 的减速，速度从 4.9×103m/s 减为 4.6×102m/s ；打开降落伞后，经过 90s 速度进一步减为 1.0×102m/s ；与降落伞分离，打开发动机减速后处于悬停状态；经过对着陆点的探测后平稳着陆。若打开降落伞至分离前的运动可视为竖直向下运动，则着陆器（ ）
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A. 打开降落伞前，只受到气体阻力的作用 B. 打开降落伞至分离前，受到的合力方向竖直向上 C. 打开降落伞至分离前，只受到浮力和气体阻力的作用 D. 悬停状态中，发动机喷火的反作用力与气体阻力是平衡力
5.（2021·浙江）如图所示，虚线是正弦交流电的图像，实线是另一交流电的图像，它们的周期T和最大值 𝑈𝑚 相同，则实线所对应的交流电的有效值U满足（ ）
A. 𝑈=
𝑈𝑚2
B. 𝑈=√2𝑈𝑚 C. 𝑈>√2𝑈𝑚 D. 𝑈<√2𝑈𝑚 2
2
2
6.（2021·浙江）某书中有如图所示的图，用来表示横截面是“<”形导体右侧的电场线和等势面，其中a、b是同一条实线上的两点，c是另一条实线上的一点，d是导体尖角右侧表面附近的一点。下列说法正确的是（ ）
A. 实线表示电场线
B. 离d点最近的导体表面电荷密度最大 C. “<”形导体右侧表面附近电场强度方向均相同 D. 电荷从a点到c点再到b点电场力做功一定为零
7.（2021·浙江）质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示，对该时刻，下列说法正确的是（ ）
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A. 秋千对小明的作用力小于 𝑚𝑔 B. 秋千对小明的作用力大于 𝑚𝑔 C. 小明的速度为零，所受合力为零 D. 小明的加速度为零，所受合力为零
8.（2021·浙江）大功率微波对人和其他生物有一定的杀伤作用。实验表明，当人体单位面积接收的微波功率达到 250W/m2 时会引起神经混乱，达到 1000W/m2 时会引起心肺功能衰竭。现有一微波武器，其发射功率 𝑃=3×107W 。若发射的微波可视为球面波，则引起神经混乱和心肺功能衰竭的有效攻击的最远距离约为（ ）
A. 100m 25m B. 100m 50m C. 200m 100m D. 200m 50m
9.（2021·浙江）将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳，它们处于同一水平面上。在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端，同时用相同频率和振幅上下持续振动，产生的横波以相同的速率沿细绳传播。因开始振动时的情况不同，分别得到了如图甲和乙所示的波形。下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中两手开始振动时的方向并不相同 B. 甲图中绳子的分叉点是振动减弱的位置 C. 乙图中绳子分叉点右侧始终见不到明显的波形 D. 乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形
10.（2021·浙江）空间站在地球外层的稀薄大气中绕行，因气体阻力的影响，轨道高度会发生变化。空间站安装有发动机，可对轨道进行修正。图中给出了国际空间站在2020.02-2020.08期间离地高度随时间变化的曲线，则空间站（ ）
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A. 绕地运行速度约为 2.0km/s B. 绕地运行速度约为 8.0km/s
C. 在4月份绕行的任意两小时内机械能可视为守恒 D. 在5月份绕行的任意两小时内机械能可视为守恒
11.（2021·浙江）中国制造的某一型号泵车如图所示，表中列出了其部分技术参数。已知混凝土密度为 2.4×103kg/m3 ，假设泵车的泵送系统以 150m3/h 的输送量给 30m 高处输送混凝土，则每小时泵送系统对混凝土做的功至少为（ ）
发动机最大输出功率（ kW ） 332 整车满载质量（ kg ） 最大输送高度（m） 63 4 m3/h ） 180 5.4×10 最大输送量（A. 1.08×107J B. 5.04×107J C. 1.08×108J D. 2.72×108J
12.（2021·浙江）用激光笔照射透明塑料制成的光盘边缘时观察到的现象如图所示。入射点O和两出射点P、Q恰好位于光盘边缘等间隔的三点处，空气中的四条细光束分别为入射光束a、反射光束b、出射光束c和d、已知光束a和b间的夹角为 90° ，则（ ）
A. 光盘材的折射率 𝑛=2
B. 光在光盘内的速度为真空中光速的三分之二 C. 光束b、c和d的强度之和等于光束a的强度 D. 光束c的强度小于O点处折射光束 𝑂𝑃 的强度
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13.（2021·浙江）已知普朗克常量 ℎ=6.63×10−34J⋅s ，电子的质量为 9.11×10−31kg ，一个电子和一滴直径约为 4μm 的油滴具有相同动能，则电子与油滴的德布罗意波长之比的数量级为（ ） A. 10−8 B. 106 C. 108 D. 1016
二、选择题Ⅱ(本题共3小题, 每题2分,共6分每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的.全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分)
14.（2021·浙江）对四个核反应方程（1）
→234Pa+0e ；（3）
91-1
1441 ；（4） 23→41 。下列说法正确的是（ ） →177N+2He8O+1H1H+1H2He+0n+17.6MeVA. （1）（2）式核反应没有释放能量
23892U
90
2
23490Th
→234Th+4He ；（2）
B. （1）（2）（3）式均是原子核衰变方程 C. （3）式是人类第一次实现原子核转变的方程
D. 利用激光引发可控的（4）式核聚变是正在尝试的技术之一
15.（2021·浙江）如图所示，有两根用超导材料制成的长直平行细导线a、b，分别通以 80A 和 100A 流向相同的电流，两导线构成的平面内有一点p，到两导线的距离相等。下列说法正确的是（ ）
A. 两导线受到的安培力 𝐹𝑏=125𝐹𝑎 B. 导线所受的安培力可以用 𝐹=𝐼𝐿𝐵 计算 C. 移走导线b前后，p点的磁感应强度方向改变
D. 在离两导线所在的平面有一定距离的有限空间内，不存在磁感应强度为零的位置
16.（2021·浙江）肥皂膜的干涉条纹如图所示，条纹间距上面宽、下面窄。下列说法正确的是（ ）
A. 过肥皂膜最高和最低点的截面一定不是梯形 B. 肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹 C. 肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距不会发生变化
D. 将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动 90° ，条纹也会跟着转动 90°
三、非选择题(本题共6小题，共55分)
17.（2021·浙江）
（1）在“验证机械能守恒定律”实验中，小王用如图1所示的装置，让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图2所示。O点是打下的第一个点，A、B、C和D为另外4个连续打下的点。
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①为了减小实验误差，对体积和形状相同的重物，实验时选择密度大的理由是________。
②已知交流电频率为 50Hz ，重物质量为 200g ，当地重力加速度 𝑔=9.80m/s2 ，则从O点到C点，重物的重力势能变化量的绝对值 |𝛥𝐸p|= ________J、C点的动能 𝐸k𝐶= ________J（计算结果均保留3位有效数字）。比较 𝐸k𝐶 与 |𝛥𝐸p| 的大小，出现这一结果的原因可能是________。 A．工作电压偏高 B．存在空气阻力和摩擦力 C．接通电源前释放了纸带 （2）图示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验中:
①观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，值得尝试的是________。(单选） A．旋转测量头 B．增大单缝与双缝间的距离 C．调节拨杆使单缝与双缝平行 ②要增大观察到的条纹间距，正确的做法是________ (单选） A．减小单缝与光源间的距离 B．减小单缝与双缝间的距离 C．增大透镜与单缝间的距离 D．增大双缝与测量头间的距离 18.（2021·浙江）小李在实验室测量一电阻R的阻值。
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（1）因电表内阻未知，用如图1所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后，合上开关S，将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1，电压表的读数 𝑈1=1.65V ，电流表的示数如图2所示，其读数 𝐼1 ________A；将K掷到2，电压表和电流表的读数分别为 𝑈2=1.75V ， 𝐼1=0.33A 。由此可知应采用电流表________（填“内”或“外”）接法。 （2）完成上述实验后，小李进一步尝试用其它方法进行实验： ①器材与连线如图3所示，请在虚线框中画出对应的电路图________；
②先将单刀双掷开关掷到左边，记录电流表读数，再将单刀双掷开关挪到右边，调节电阻箱的阻值，使电流表的读数与前一次尽量相同，电阻箱的示数如图3所示。则待测电阻 𝑅𝑥= ________ Ω 。此方法________（填“有”或“无”）明显的实验误差，其理由是________。
19.（2021·浙江）机动车礼让行人是一种文明行为。如图所示，质量 𝑚=1.0×103kg 的汽车以 𝑣1=36km/h 的速度在水平路面上匀速行驶，在距离斑马线 𝑠=20m 处，驾驶员发现小朋友排着长 𝑙=6m 的队伍从斑马线一端开始通过，立即刹车，最终恰好停在斑马线前。假设汽车在刹车过程中所受阻力不变，且忽略驾驶员反应时间。
（1）求开始刹车到汽车停止所用的时间和所受阻力的大小；
（2）若路面宽 𝐿=6m ，小朋友行走的速度 𝑣0=0.5m/s ，求汽车在斑马线前等待小朋友全部通过所需的时间；
（3）假设驾驶员以 𝑣2=54m/h 超速行驶，在距离斑马线 𝑠=20m 处立即刹车，求汽车到斑马线时的速度。
20.（2021·浙江）如图所示，水平地面上有一高 𝐻=0.4m 的水平台面，台面上竖直放置倾角 𝜃=37° 的粗糙直轨道 𝐴𝐵 、水平光滑直轨道 𝐵𝐶 、四分之一圆周光滑细圆管道 𝐶𝐷 和半圆形光滑轨道 𝐷𝐸𝐹 ，它们平滑连接，其中管道 𝐶𝐷 的半径 𝑟=0.1m 、圆心在 𝑂1 点，轨道 𝐷𝐸𝐹 的半径 𝑅=0.2m 、圆心在 𝑂2 点， 𝑂1 、D、 𝑂2 和F点均处在同一水平线上。小滑块从轨道 𝐴𝐵 上距台面高为h的P点静止下滑，与静止在轨道 𝐵𝐶 上等质量的小球发生弹性碰撞，碰后小球经管道 𝐶𝐷 、轨道 𝐷𝐸𝐹 从F点竖直向下运动，与正下方固定在直杆上的三棱柱G碰撞，碰后速度方向水平向右，大小与碰前相同，最终落在地面上Q点，已知小滑块与轨道 𝐴𝐵 间的动摩擦因数 𝜇=12 ， sin37°=0.6 ， cos37°=0.8 。 （1）若小滑块的初始高度 ℎ=0.9m ，求小滑块到达B点时速度 𝑣0 的大小；
1
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（2）若小球能完成整个运动过程，求h的最小值 ℎmin ；
（3）若小球恰好能过最高点E，且三棱柱G的位置上下可调，求落地点Q与F点的水平距离x的最大值 𝑥max 。
21.（2021·浙江）一种探测气体放电过程的装置如图甲所示，充满氖气（ Ne ）的电离室中有两电极与长直导线连接，并通过两水平长导线与高压电源相连。在与长直导线垂直的平面内，以导线为对称轴安装一个用阻值 𝑅0=10Ω 的细导线绕制、匝数 𝑁=5×103 的圆环形螺线管，细导线的始末两端c、d与阻值 𝑅=90Ω 的电阻连接。螺线管的横截面是半径 𝑎=1.0×10−2m 的圆，其中心与长直导线的距离 𝑟=0.1m 。气体被电离后在长直导线回路中产生顺时针方向的电流I，其 𝐼−𝑡 图像如图乙所示。为便于计算，螺线管内各处的磁感应强度大小均可视为 𝐵=
𝑘𝐼𝑟
，其中 𝑘=2×10−7T⋅m/A 。
（1）求 0~6.0×10−3s 内通过长直导线横截面的电荷量Q； （2）求 3.0×10−3s 时，通过螺线管某一匝线圈的磁通量 𝛷 ；
（3）若规定 𝑐→𝑅→𝑑 为电流的正方向，在不考虑线圈自感的情况下，通过计算，画出通过电阻R的 𝑖𝑅−𝑡 图像；
（4）若规定 𝑐→𝑅→𝑑 为电流的正方向，考虑线圈自感，定性画出通过电阻R的 𝑖𝑅−𝑡 图像。
22.（2021·浙江）如图甲所示，空间站上某种离子推进器由离子源、间距为d的中间有小孔的两平行金属板M、N和边长为L的立方体构成，其后端面P为喷口。以金属板N的中心O为坐标原点，垂直立方体侧面和金属板建立x、y和z坐标轴。M、N板之间存在场强为E、方向沿z轴正方向的匀强电场；立方体内
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存在磁场，其磁感应强度沿z方向的分量始终为零，沿x和y方向的分量 𝐵𝑥 和 𝐵𝑦 随时间周期性变化规律如图乙所示，图中 𝐵0 可调。氙离子（ Xe2+ ）束从离子源小孔S射出，沿z方向匀速运动到M板，经电场加速进入磁场区域，最后从端面P射出，测得离子经电场加速后在金属板N中心点O处相对推进器的速度为v0。已知单个离子的质量为m、电荷量为 2𝑒 ，忽略离子间的相互作用，且射出的离子总质量远小于推进器的质量。
（1）求离子从小孔S射出时相对推进器的速度大小v；
（2）不考虑在磁场突变时运动的离子，调节 𝐵0 的值，使得从小孔S射出的离子均能从喷口后端面P射出，求 𝐵0 的取值范围；
（3）设离子在磁场中的运动时间远小于磁场变化周期T，单位时间从端面P射出的离子数为n，且 𝐵0=
√2𝑚𝑣0
5𝑒𝐿
。求图乙中 𝑡0 时刻离子束对推进器作用力沿z轴方向的分力。
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答案解析部分
一、选择题I(本题共13小题，每小题3分，共39分每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 1.【答案】 D
【考点】单位制及量纲
【解析】【解答】已知1e=1.6×10−19C ， 根据电功的表达式𝑊=𝑞𝑈可得： 1.40×1015eV=1.40×1015×1.6×10−19J=2.24×10−4J 故选D。
【分析】利用元电荷的大小结合电功的表达式可以进行单位转化。 2.【答案】 A 【考点】质点
【解析】【解答】物体能否作为质点主要看所研究的问题；对于ABCD，当研究甲图中猫在地板上行走的速度时，猫的大小对研究猫的速度没有影响，可将猫看做质点；当研究乙图中水珠形状形成的原因时，旋转球的大小和形状对水珠形状的形成有影响，所以旋转球不能看做质点；当研究图丙中飞翔鸟儿能否停在树桩上时，鸟儿的大小对能否停在树桩上有影响，所以不能将鸟儿看做质点；当研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时，马的大小对是否跨越障碍物有影响，所以不能把马看做质点，因此选项A正确；选项B、C、D错误。 故选A。
【分析】物体能否作为质点主要看物体本身的大小对所研究的问题有没有影响。 3.【答案】 C
【考点】静电感应与静电的防止
【解析】【解答】在火箭发射的过程中为了避免受到雷电的影响，所以在火箭发射塔周围设计钢铁制成的四座高楼，目的是为了吸引雷电，致使起到保护火箭发射塔的作用。 故选C。
【分析】在火箭发射塔周围设置有钢铁制成的高楼是利用高楼的避雷作用。 4.【答案】 B
【考点】共点力平衡条件的应用，牛顿第二定律
【解析】【解答】A．着陆器在打开降落伞前，由于在大气层中做减速运动，对着陆器进行受力分析，可以得出陆器受大气的阻力作用以及火星的引力作用，选项A错误；
B．着陆器打开降落伞至分离前做减速运动，由于速度方向向下，着陆器做减速运动则其加速度方向与运动方向相反，可得加速度方向向上，根据牛顿第二定律可得合力方向竖直向上，B正确；
C．着陆器在打开降落伞至分离前，下落过程中其着陆器受到了浮力、空气的阻力、以及火星对它的引力作用，选项C错误；
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D．着陆器悬停过程中处于平衡状态，对着陆器进行受力分析，着陆器受到了气体对发动机的作用力、火星的吸引力及气体的阻力，所以着陆器不是属于二力平衡，选项D错误。 故选B。
【分析】打开降落伞前，着陆器受到了火星引力和大气阻力的作用；着陆器做减速运动的过程其加速度方向向上则合力方向向上；悬停过程，着陆器受到发动机喷火的作用力和气体阻力及火星的引力而平衡。
5.【答案】 D
【考点】交流电的最大值与有效值
【解析】【解答】如图所示，当交流电的图像属于正弦交流电时，根据电压的峰值和有效值的关系可得： 𝑈有效值=𝑈𝑚√2=
√2𝑈𝑚
2
从图像可知，其实线图线对应每一时刻的电压瞬时值都小于或等于虚线图线的电压瞬时值，则一个周期内所产生的热量中，其虚线所对应图线的热量要大于实线图线所对应的热量，根据焦耳定律可以判别虚线所对应的有效值要大于实线对应的电压有效值；根据虚线的有效值大小可以得出实线对应电压的有效值为：𝑈<√故选D。
【分析】利用正弦交流电的峰值可以求出电压的有效值大小，利用图像电压的瞬时值比较可以判别实线所代表的交流电有效值的大小。 6.【答案】 D
【考点】静电感应与静电的防止
【解析】【解答】A．当导体处于静电平衡时，其本身就是等势体，其电场线与等势面垂直，其周围就会存在一个一个等势面，所以可以得出实线为等势面，不是电场线，则A错误；
B．等势面密集的地方其电场线一样密集；根据等势面的疏密表示电场线的疏密，且电场线的疏密程度可以比较电场强度的大小；从图可以得出d点的等势面较为稀疏，所以d点的电场强度比较小，由于电场强度比较小所以其靠近d点处的电荷密度则比较少；所以B错误；
C．导体处于等势体，则导体右侧上下上下部分的电场线分布方向不同，所以在“<”形导体右侧表面上下部分附近电场强度方向不相同，所以C错误；
D．从图可得其a、b两点处于同一等势面上，根据电势差与电场力做功的关系，当a、b之间的电势差等于0，则电荷从a点到c点再到b点电场力做功一定为零，所以D正确； 故选D。
【分析】由于导体处于静电平衡所以实线时等势面；利用等势面的疏密可以判别电场强度和电荷的密集程度；在导体右侧上下部分其电场强度方向不同；利用等势面电势相等可以判别电场力做功的情况。 7.【答案】 A
【考点】牛顿第二定律
2𝑈𝑚2
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【解析】【解答】当小明随秋千到达最高点时，小明受到了重力和拉力的作用，设秋千的摆长为l，摆到最高点时摆绳与竖直方向的夹角为 𝜃 ，秋千对小明的作用力为F，沿绳子方向和垂直于绳子方向进行正交分解：
沿摆绳方向受力分析根据牛顿第二定律有有 𝐹−𝑚𝑔cos𝜃=𝑚
𝑙𝑣2
由于小明的速度为0，则有 𝐹=𝑚𝑔cos𝜃<𝑚𝑔 沿垂直摆绳方向，根据牛顿第二定律有 𝑚𝑔sin𝜃=𝑚𝑎
解得小明在最高点的加速度为 𝑎=𝑔sin𝜃 ， 其合力为𝐹合=𝑚𝑔sin𝜃 所以A正确；BCD错误； 故选A。
【分析】利用沿绳子方向的牛顿第二定律可以比较秋千对人的作用力及人本身重力的大小；利用垂直于绳子方向的牛顿第二定律可以求出小明的加速度及合力的大小。 8.【答案】 B
【考点】瞬时功率与平均功率
【解析】【解答】由于发射的微波可视为球面波，设球面的半径为r，其球面的体积为：𝑆=4𝜋𝑟2；已知发生功率为P，则单位面积接收微波功率为 𝑃′=𝑆=4𝜋𝑟2 解得 𝑟=√
𝑃4𝜋𝑃′𝑃
𝑃
𝑃4𝜋𝑃1′当人体单位面积接收到的微波功率达到250W/m2s时，则引起神经混乱时有 𝑟1=√√
3×1074×3.14×250
=
≈100m
𝑃4𝜋𝑃2′当人体单位面积接收到的微波功率达到1000W/m2s时，引起心肺功能衰竭时有𝑟2=√√
3×1074×3.14×1000
=
≈50m
所以B符合题意；ACD不符合题意； 故选B。
【分析】利用发射功率和球体的表面积可以求出有效攻击范围的表达式，结合实际发射功率的大小可以求出有效攻击的最远距离。 9.【答案】 C
【考点】波的干涉和衍射
【解析】【解答】AB．从甲图中可知在分叉点以后其横波的振幅变大，所以可以得出两手开始振动时的方向相同，则甲图中分叉点是振动加强的位置，所以AB不符合题意；
CD．从乙图的分叉点之前可以得出两个手的振动方向相反所以其分叉点时振动减弱的位置，所以在分叉点的右侧由于波叠加后都是减弱区域所以看不到明显的波形图；所以C符合题意；D不符合题意； 故选C。
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【分析】甲图中从分叉点后的振动情况可以判别两手开始振动的方向相同，其分叉点属于振动的加强点；乙图中由于两手开始振动的方向相反所以在分叉点后看不到明显的波形图。 10.【答案】 D
【考点】万有引力定律及其应用
AB．地球对空间站的引力提供空间站做匀速圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律可得：【解析】【解答】𝐺
𝑀𝑚𝑟2
=𝑚𝑟
𝑟
𝑣2
解得：𝑣=√𝐺𝑀 由于轨道半径在变化，则运行速度在变化，所以A选项不符合题意；
由于圆周最大运行速度为第一宇宙速度 7.9km/s ，所以B选项不符合题意；
C．从图可知在4月份轨道半径出现明显的变大，由于阻力做负功所以机械能不守恒，故C错误； D．从图可知在5月份轨道半径基本不变，故可视为机械能守恒，故D正确。 故选D。
【分析】利用第一宇宙速度的大小结合半径的大小可以判别其空间站的线速度大小；利用轨道半径不变可以判别空间站的机械能保持不变。 11.【答案】 C 【考点】恒力做功
【解析】【解答】泵车的泵送系统以 150m3/h 的输送量给 30m 高处输送混凝土，那么每小时输送的混凝土质量为：𝑚=𝜌𝑉；
把m质量的混凝土抬高30m其需要克服重力做功为：𝑊𝐺=𝑚𝑔ℎ； 每小时泵送系统对混凝土做的功
𝑊=𝑊𝐺=1.08×108J
代入数据可得：𝑊=1.08×108J 故选C。
【分析】利用体积公式可以求出每小时运送的混凝土质量的大小，结合上升的高度可以求出系统做功的大小。
12.【答案】 D 【考点】光的折射
【解析】【解答】A．画出激光经过光盘折射的光路图，作出经过O点折射的法线，如图所示： 由于光速a和b之间的夹角为900 ， 由几何关系可得入射角为 𝑖=45∘
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由于POQ为等边三角形，根据等边三角形的特点可得：折射角为 𝑟=30∘ 根据折射定律有 𝑛=所以A错误；
B．已知光盘材料的折射率𝑛=√2 ， 根据 𝑣=
𝑐𝑛
sin45∘sin30∘=
√2212=√2
=
√2𝑐 2
，所以B错误；
C．由于光速在Q处除了折射光线还有反射光线，所以光束在b、c和d的强度之和小于光束a的强度，所以C错误；
D．在P处，从图可得光束c的强度与反射光线PQ强度之和等于折身光线OP的强度，所以D正确； 故选D。
【分析】利用几何关系可以求出入射角和反射角的大小，结合折射定律可以求出折射率的大小；利用折射率可以求出光在介质中传播速度的大小；由于光发生反射所以其光束在b、c、d处的强度小于光束a的强度；光束c的强度等于O点处折射光束和反射光束的强度。 13.【答案】 C
【考点】动量，物质波
【解析】【解答】已知电子和油滴的动能大小，根据动能和动量的表达式有：𝑝=√2𝑚𝐸𝑘 根据德布罗意波长公式 𝜆=
𝑝
ℎ
联立两式可得 𝜆=
已知油滴的直径，根据密度公式可以求出油滴的质量为：𝑚油=𝜌⋅6𝜋𝑑3=0.8×103×6×3.14×(4×10−6)3=2.7×10−14kg
根据波长和动能的表达式可得：当粒子动能相同时，则其波长与质量的二次方根成反比，所以有
𝜆电√𝑚油𝜆油=𝑚√电1
1
ℎ√2𝑚𝐸𝑘 𝜆电2.7×10−14
代入数据解得 𝜆=√9.11×10−31≈1.7×108
油所以C符合题意；ABD不符合题意；
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故选C。
【分析】利用动量和动能的表达式可以求出动量的大小，结合动量和波长的关系可以求出波长的表达式，再利用体积公式可以求出质量的表达式，最后利用质量的比值可以求出波长的比值。
二、选择题Ⅱ(本题共3小题, 每题2分,共6分每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的.全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分) 14.【答案】 C,D
【考点】原子核的衰变、半衰期，核裂变与核聚变
【解析】【解答】A．从（1）中的反应物只有一个，其生成物有氦核可以得出（1）是 𝛼 衰变，从（2）的反应物只有一个，其生成物有电子可以得出（2）是 𝛽 衰变，所有核反应属于自发过程，其反应过程均有能量放出，故A错误；
B．从（3）的核反应方程的生成物和反应物可以得出（3）不是衰变方程，是人工核转变，故B错误； C．（3）式的核反应方程属于人工反应，是人类第一次实现原子核转变的方程，故C正确；
D．（4）式属于核聚变方程，而利用激光引发可控的（4）式核聚变是正在尝试的技术之一，故D正确。 故选CD。
【分析】利用核反应的特点可以判别（1）（2）都属于原子核的衰变，其反应过程有能量的释放；其（3）属于人工核反应过程，其（4）属于核聚变反应。 15.【答案】 B,C,D
【考点】磁感应强度，安培力
【解析】【解答】A．a导线和b导线之间的安培力属于相互作用力，根据牛顿第三定律可得两导线受到的安培力大小相等，故A错误；
B．根据安培定则可以判别两个导线产生的磁感应方向都是垂直于纸张向里或向外，其磁场方向与通电导线的电流方向垂直，所以计算两个导线所受的安培力可以用 𝐹=𝐼𝐿𝐵 计算，故B正确；
C．移走导线b前，根据安培定则可以得出b导线在P点产生的磁感应强度方向垂直于纸张向里，其a导线在P点产生的磁感应强度方向垂直于纸张向外，由于b导线电流大在P点产生的磁感应强度比较大；利用矢量叠加法则可得p点磁场方向与b产生磁场方向同向，向里，当移走导线b后，p点磁场方向与a产生磁场方向相同，向外，故C正确；
D．在离两导线所在的平面有一定距离的有限空间内，根据安培定则可以得出两导线在任意点产生的磁场均不在同一条直线上，再根据矢量叠加法则可得不存在磁感应强度为零的位置。故D正确。 故选BCD。
【分析】两导线之间的安培力属于相互作用力其大小相等；由于通电导线和磁场方向垂直所以直接可以利用安培力的表达式计算安培力的大小；利用安培定则结合磁感应强度的叠加可以判别磁场的方向及大小。
16.【答案】 A,B 【考点】光的干涉
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【解析】【解答】A．由于重力的作用会导致液体向下流，所以会导致膜上层薄下层厚，且由于液体表面张力使液面收缩所以其横截面是一个圆滑的曲面不是梯形；所以A选项符合题意；
B．肥皂膜上产生的彩色条纹属于等厚干涉，是由于肥皂膜前后表面对光线的反射而形成的干涉条纹，属于光的干涉现象，所以B符合题意；
C．当膜发生破裂时会导致其上下层的薄膜厚度发生改变，导致前后干涉的振动加强和减弱点发生变化，所以条纹间距和宽度会因此改变；所以C选项不符合题意：
D．当金属环旋转的过程，其薄膜的液体分子由于重力的作用会重新分布，其膜的形状和厚度会发生改变，所以其条纹会重新分布，不会跟着转动一定角度，所以D选项不符合题意。 故选AB。
【分析】肥皂膜由于本身的重力导致其横截面时一个圆滑的曲面不是梯形；当肥皂膜破裂时其厚度发生变化所以条纹宽度和间距都会发生变化；当肥皂膜旋转900 ， 其肥皂膜的厚度和形状会重新分布所以条纹不会直接旋转900.
三、非选择题(本题共6小题，共55分)
17.【答案】 （1）阻力与重力之比更小（或其它合理解释）；0.547；0.588；C （2）C；D
【考点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】①重物下落过程中会受到阻力的作用，在验证机械能守恒实验时，为了使阻力的影响越小越好，因此要选择密度大的重物可以使阻力与重力之比更小
②要求重物从O到C过程其重力势能的变化量，由图中可知OC之间的距离为 𝑥𝑂𝐶=27.90cm ，已知OC之间的距离，根据重力做功可以得出重力势能的减少量为 |𝛥𝐸p|=𝑚𝑔𝑥𝑂𝐶=0.2×9.8×0.2790J=0.547J 根据匀变速直线运动的规律有：匀变速运动时间中点的速度等于这段时间的平均速度，因此 C点的瞬时速度为：𝑣𝐶=
𝑥𝐵𝐷2𝑇
0.330−0.2332×0.02
=
m/s=2.425m/s
1
1
2
=2×0.2×2.425×2.425J=0.588J 根据动能的表达式可得动能的增加量为： 𝐸k𝐶=2𝑚𝑣𝑐
当工作电压偏高时其打点的周期和频率不会影响所以不会影响其动能和重力势能的变化量；当实验存在摩擦力和阻力，其摩擦力和阻力对物体做功会导致其机械能的减小，则会使重力势能的减少量大于动能的增加量；当提前释放了纸带，会导致纸带的初速度不为零，导致物体下落到C点的速度偏大则会导致动能的增加量大于重力势能的减少量。
（2）①当粗调时不能看见清晰的条纹，其可能原因是单缝与双缝不平行，所以应该调节拨杆时条纹变得清晰；旋转测量头是为了测量其条纹之间的距离，其增大单缝与双缝之间的距离是改变条纹的间距，故选C。
②根据条纹间距和波长的关系式有：𝛥𝑥=𝑑𝜆
从表达式可得要增大条纹间距可以增大双缝到光屏的距离l，减小双缝的间距d； 故选D。
【分析】（1）验证机械能守恒选择重物的密度大时为了减小阻力的影响；
（2）利用高度的变化可以求出重力势能的减少量；利用平均速度公式结合质量可以求出动能的增量；实
𝑙
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验先释放纸带再打开电源会导致其动能的增量大于重力势能的减少量；
（3）为了使条纹清晰其单缝和双缝必须平行；利用干涉条纹的间距表达式可以判别增大条纹间距的方法。
18.【答案】 （1）0.34；外
（2）；5；有；电阻箱的最小分度与待测电阻比较接近（或其它合理解释）
【考点】电阻的测量
【解析】【解答】（1）已知电流表的量程为0.6A，其分度值为0.02A，利用电流表表盘刻度可知电流大小为0.34A
当电流表外接时其电压表读数为1.65V，当电流表内接时其电压表读数为1.75V；则可得：电压表的百分比变化为 𝜂1=
1.75−1.651.75
×1000⁄0=5.70⁄0
当电流表外接时其电流表读数为0.34A，当电流表内接时其电流表读数为0.33A；电流表的百分比变化为 𝜂2=
0.34−0.330.33
×1000⁄0=3.00⁄0
从百分比的大小可知电压表的示数变化更明显，说明电流表内接时分压更严重，因此不能让电流表分压，采用外接法。
（2）①已知电阻箱和待测电阻并联，再与单刀双掷开关、电源、滑动变阻器、电流表串联，电路图如图
②由于两次实验中电路电流相同，根据欧姆定律有： 𝐼=𝑅根据表达式可得： 𝑅𝑥=𝑅0 根据电阻箱的读数可得 𝑅𝑥=5Ω
𝐸
𝐴+𝑟+𝑅𝑥
=𝑅
𝐸
𝐴+𝑟+𝑅0
电阻箱在测量阻值时，只能测量到最小分度值，测量阻值只能与电阻值接近，所以存在误差，例如待测电阻为5.3Ω，则实验只能测得其为 𝑅𝑥=5Ω ，误差较大。
【分析】（1）利用电流表的量程和分度值可以读出电流的大小；利用电压表和电流表的变化百分比可以判别电流表分压严重所以不能实验电流表内接法；
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（2）利用实物图画出对应的电路图；利用等效法结合电阻箱的阻值可以求出待测电阻的大小；由于电阻箱测量只能到最小分度值所以其测量存在一定的误差。
19.【答案】 （1）根据平均速度 𝑡1=𝑣 ̅解得刹车时间 𝑡1=4s 刹车加速度 𝑎=
𝑣1𝑡1
𝑠
根据牛顿第二定律 𝐹𝑓=𝑚𝑎 解得 𝐹𝑓=2.5×103N
（2）小朋友过时间 𝑡2=
𝑙+𝐿𝑣0
等待时间 𝑡=𝑡2−𝑡1=20s
2（3）根据 𝑣2−𝑣2=2𝑎𝑠
解得 𝑣=5√5m/s
【考点】匀变速直线运动基本公式应用，牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）汽车做匀减速直线运动，已知初末速度的大小可以求出刹车过程平均速度的大小，结合运动的位移可以求出匀减速的时间，利用速度公式可以求出加速度的大小，结合牛顿第二定律可以求出摩擦力的大小；
（2）已知小朋友队伍的长度，结合运动的速度可以求出汽车等待的时间；
（3）汽车做匀减速直线运动，利用速度位移公式可以求出汽车到达斑马线的速度大小。 20.【答案】 （1）小滑块在 𝐴𝐵 轨道上运动 𝑚𝑔ℎ−𝜇𝑚𝑔cos𝜃⋅代入数据解得 𝑣0=4√𝑔ℎ=4/
ms
3
ℎsin𝜃
2 =𝑚𝑣02
1
（2）小滑块与小球碰撞后动量守恒，机械能守恒，
222
=2𝑚𝑣𝐴因此有 𝑚𝑣0=𝑚𝑣𝐴+𝑚𝑣𝐵 ， 2𝑚𝑣0+2𝑚𝑣𝐵
1
1
1
解得 𝑣𝐴=0,𝑣𝐵=4m/s
小球沿 𝐶𝐷𝐸𝐹 轨道运动，在最高点可得 𝑚𝑔=𝑚
1
2
𝑣𝐸min
𝑅
1
22
+𝑚𝑔(𝑅+𝑟)=𝑚𝑣𝐵min 从C点到E点由机械能守恒可得 2𝑚𝑣𝐸min
24
其中 𝑣𝐵min=√𝑔ℎ ，解得 ℎmin=0.45m
min
3
（3）设F点到G点的距离为y，小球从E点到Q点的运动，
22
=2𝑚𝑣𝐸min+𝑚𝑔(𝑅+𝑦) 由动能定理 2𝑚𝑣𝐺
1
1
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1
由平抛运动可得 𝑥=𝑣𝐺𝑡 ， 𝐻+𝑟−𝑦=2𝑔𝑡2 联立可得水平距离为 𝑥=2√(0.5−𝑦)(0.3+𝑦) 由数学知识可得当 0.5−𝑦=0.3+𝑦 取最小，最小值为 𝑥min=0.8m
【考点】动能定理的综合应用，动量守恒定律
【解析】【分析】（1）小滑块从斜面释放，利用动能定理可以求出滑块到达B点的速度大小；
（2）小滑块与小球碰撞的过程不受外力，利用动量守恒定律及能量守恒定律可以求出碰后速度的大小；小球恰好经过最高点，利用牛顿第二定律可以求出经过最高点的速度，再利用机械能守恒定律可以求出h的最小值；
（3）小球从E点到Q点，利用动能定理可以求出小球到达G点的速度表达式，从G点离开后做平抛运动，利用位移公式可以求出水平位移的表达式，利用数学知识可以求出水平距离的最大值。
21.【答案】 （1）由电量和电流的关系 𝑞=𝐼𝑡 可知 𝐼−𝑡 图像下方的面积表示电荷量，因此有 𝑄=𝐼1Δ𝑡3 𝑡1+𝐼2Δ𝑟2+𝐼3
Δ代入数据解得 𝑄=0.5C
（2）由磁通量的定义可得 Φ=𝐵𝑆=代入数据可得 Φ=6.28×10Wb
（3）在 0~1.0×10−3s 时间内电流均匀增加，有楞次定律可知感应电流的方向 𝑐→𝑅→𝑑 ，产生恒定的感应电动势 𝐸=𝑁
ΔΦΔ𝑡
𝑁𝑘𝜋𝑎2
𝑟
Δ𝐼Δ𝑡−8
𝑘𝐼𝑟
×𝜋𝑎2
=×
由闭合回路欧姆定律可得 𝑖𝑅=𝑅+𝑅
0
𝐸
代入数据解得 𝑖𝑅=3.14×10−3A
在 1.0×10−3s~5.0×10−3s 电流恒定，穿过圆形螺旋管的磁场恒定，因此感应电动势为零，感应电流为零，而在 5.0×10−3s~6.0×10−3s 时间内电流随时间均匀变化，斜率大小和 0~1.0×10−3s 大小相同，因此电流大小相同，由楞次定律可知感应电流的方向为 𝑑→𝑅→𝑐 ，则图像如图所示
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（4）考虑自感的情况下，线框会产生自感电动势阻碍电流的增加，因此电流是缓慢增加的，过一段时间电路达到稳定后自感消失，电流的峰值和之前大小相同，在 1.0×10−3s~5.0×10−3s 时间内电路中的磁通量不变化电流要减小为零，因此自感电动势会阻碍电流的减小，使得电流缓慢减小为零，电流图像如图
【考点】电磁感应与电路
【解析】【分析】（1）已知电流和时间的图像，利用图像面积的大小可以求出通过导线横截面其电荷量的大小；
（2）已知磁感应强度和线圈面积的大小，结合磁通量的表达式可以求出磁通量的大小；
（3）已知磁感应强度的变化，结合楞次定律可以判别感应电流的大小，结合法拉第电磁感应定律及欧姆定律可以求出感应电流的大小；
（4）考虑线圈的自感时，其线圈产生的自感电动势会阻碍电流的变化；利用楞次定律可以判别自感电动势的大小变化，进而画出通过电阻的电流和时间变化图像。
2
−𝑚𝑣2 22. （1）【答案】离子从小孔S射出运动到金属板N中心点O处，根据动能定理有 2𝑒𝐸𝑑=2𝑚𝑣0
22解得离子从小孔S射出时相对推进器的速度大小 𝑣=√𝑣0−
4𝑒𝐸𝑑𝑚
1
1
（2）当磁场仅有沿x方向的分量取最大值时，离子从喷口P的下边缘中点射出，根据几何关系有
2
(𝑅1−2)2+𝐿2=𝑅1
𝐿
根据洛伦兹力提供向心力有 2𝑒𝑣0𝐵0=联立解得 𝐵0=
2𝑚𝑣05𝑒𝐿
2𝑚𝑣0
𝑅1
当磁场在x和y方向的分量同取最大值时，离子从喷口P边缘交点射出，根据几何关系有 (𝑅2−
√2𝐿2
)2
2 +𝐿2=𝑅2
2𝑚𝑣0
此时 𝐵=√2𝐵0 ；根据洛伦兹力提供向心力有 2𝑒×𝑣0×√2𝐵0=联立解得 𝐵0=
𝑚𝑣03𝑒𝐿
𝑅2
𝑚𝑣0
故 𝐵0 的取值范围为 0~3𝑒𝐿 ；
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（3）粒子在立方体中运动轨迹剖面图如图所示
由题意根据洛伦兹力提供向心力有 2𝑒×𝑣0×√2𝐵0=
2𝑚𝑣且满足 𝐵0=√0
5𝑒𝐿
0所以可得 𝑅3=2√2𝑒𝐵=4𝐿
02𝑚𝑣0
𝑅3
𝑚𝑣5
所以可得 cos𝜃=5
离子从端面P射出时，在沿z轴方向根据动量定理有 𝐹Δ𝑡=𝑛Δ𝑡𝑚𝑣0cos𝜃−0 根据牛顿第三定律可得离子束对推进器作用力大小为 𝐹′=5𝑛𝑚𝑣0 方向沿z轴负方向。
【考点】动能定理的综合应用，动量定理
【解析】【分析】（1）离子从消耗射出到达O点处，利用动能定理可以求出从小孔射出相对于推进器速度的大小；
（2）离子在磁场中做匀速圆周运动，利用几何关系可以求出粒子运动的轨迹半径，结合牛顿第二定律可以求出磁感应强度的大小范围；
（3）离子做匀速圆周运动，利用牛顿第二定律可以求出轨道半径的大小；结合动量定理可以求出离子束对推进器的作用力大小。
3
3
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