2022北京延庆高三一模物理(教师版).docx

2022北京延庆高三一模
物 理
2022.02
第一部分
一、单选题。本大题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题列出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，请将符合题目要求的一项选出。
1. 2020年11月27日，华龙一号核电5号机（如图）组首次并网成功，标志着我国正式进入核电技术先进国家行列。华龙一号发电机利用的是铀核裂变释放的核能，则下列说法正确的是（　　）

A. 太阳辐射能量的主要来源也是重核裂变
B. 铀核裂变的核反应方程之一为：
C. 裂变反应为吸收核能的反应
D. 锶90是铀235的裂变产物，其半衰期为28年，那么经过56年锶90就衰变没了
2. 如图所示，a、b两束相互平行单色光，以一定的入射角照射到平行玻璃砖上表面，经平行玻璃砖折射后汇聚成一束复色光c，从平行玻璃砖下表面射出。下列说法中正确的是（ 　）

A. 在真空中，a光的传播速度小于b光的传播速度；
B. 增大入射角，a光在玻璃砖下表面可发生全反射；
C. 用同一装置在相同条件下分别做双缝干涉实验，a光条纹间距小；
D. 用a光、b光照射某金属表面，若a光能发生光电效应，则b光一定也能发生光电效应。
3. 如图，弹簧振子在M、N之间做简谐运动．以平衡位置O为原点，建立Ox坐标系．若振子位于M点时开始计时，则其振动图像为（ ）

A. B.
C. D.
4. 1827年，英国植物学家布朗首先在显微镜下研究了悬浮在液体中的小颗粒的运动。某同学做了一个类似的实验，用显微镜观察炭粒的运动得到某个观测记录如图。图中记录的是（　　）

A. 某个分子无规则运动的情况
B. 某个微粒做布朗运动的轨迹
C. 某个微粒做布朗运动的速度—时间图线
D. 按相等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线
5. A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦交变电流。两电热器的电功率之比PA ∶ PB等于（　　）

A. 1 ： 2
B. 2 ： 1
C. 5 ： 4
D. 4 ： 5
6. 2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成对接，航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波进入天和核心舱，标志着中国人首次进入了自己的空间站。对接过程的示意图如图所示，天和核心舱处于半径为r3的圆轨道Ⅲ；神舟十二号飞船处于半径为r1的圆轨道Ⅰ，运行周期为T1，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B点与天和核心舱对接。则下列说法正确的是（　　）

A. 神舟十二号飞船在轨道Ⅰ上运动时将不受重力的作用
B. 神舟十二号飞船沿轨道Ⅱ运行的周期为
C. 神舟十二号飞船沿轨道Ⅰ运行的周期大于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期
D. 正常运行时，神舟十二号飞船在轨道Ⅱ上经过B点的加速度大于在轨道Ⅲ上经过B点的加速度
7. 在真空中一个点电荷Q的电场中，让x轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.3 m和0.6 m（如图甲）。在A、B两点分别放置带正电的试探电荷，试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同，其受到的静电力大小跟试探电荷的电荷量的关系如图乙中直线a、b 所示。下列说法正确的是（　　）

A. A点的电场强度大小为2.5N/C
B. B点的电场强度大小为40N/C
C. 点电荷Q是负电荷
D. 点电荷Q的位置坐标为0.2m
8. 如图所示为某地一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为20m的圆面。某时间内该地区的风速是5.0m/s，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为1.2kg/m3，假如这个风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能，π取3。下列说法正确的是（　　）

A. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积为6000m3
B. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能为900J
C. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动量为900kg•m/s
D. 此风力发电机发电的功率为900W
9. 随着环境问题的日益严重以及电池技术的发展，零排放的纯电动汽车逐渐走入了我们的生活。随着电池容量、可靠性、安全性与充电技术等的不断成熟，纯电动汽车正在迅速发展。截至2017年底，我国自主研发了各类用途的数百款纯电动汽车，保有量以百万计。纯电动汽车的发展将极大缓解燃油汽车带来的污染问题，有助于改善城市的空气质量。下表是某款电动汽车的蓄电池参数，据此下列说法正确的是（　　）
电池只数
100只
电池容量/只

充电参数（电压/电流）
420V，20A
放电时平均电压/只
3.3V

A. 电池从完全没电到充满电所需时间为12h
B. 电池容量的单位就是能量单位
C. 该电池组充电时的功率为8.4×103W
D. 该电池组充满电时的能量约为8.4×103J
10. 城市进入高楼时代后，高空坠物已成为危害极大的社会安全问题。 图为一则安全警示广告，非常形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。小明同学用下面的实例来检验广告词的科学性：设一个50 g鸡蛋从25楼的窗户自由落下，与地面的碰撞时间约为，已知相邻楼层的高度差约为3 m，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（　　）

A. 10 N B. 102N C. 103N D. 104 N
11. 如图所示，用洛伦兹力演示仪可以观察电子在磁场中的运动径迹。图甲是洛伦兹力演示仪的实物图，图乙是结构示意图。励磁线圈通电后可以产生垂直纸面的匀强磁场，励磁线圈中的电流越大，产生的磁场越强。图乙中电子经电子枪中的加速电场加速后水平向左垂直磁感线方向射入磁场。图丙是励磁线圈示意图。下列关于实验现象和分析正确的是（　　）

A. 仅增大励磁线圈中的电流，电子束径迹的半径变大
B. 仅升高电子枪加速电场的电压，电子束径迹的半径变大
C. 仅使电子枪加速电压增加到原来的2倍，电子束径迹的半径也增加到原来的2倍。
D. 要使电子形成如图乙的运动径迹，图乙中励磁线圈应通以（沿垂直纸面向里方向观察）逆时针方向的电流
12. 如图所示，边长为L的正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一带电粒子从ad边的中点M垂直于ad边，以一定速度射入磁场，仅在洛伦兹力的作用下，正好从ab边中点N射出磁场。忽略粒子受到的重力，下列说法正确的是（　　）

A. 若粒子射入磁场的速度增大为原来的2倍，粒子将从b点射出
B. 若粒子射入磁场的速度增大为原来的2倍，粒子在磁场中运动的时间也增大为原来的2倍
C. 若磁感应强度的大小增大为原来的2倍，粒子将从a点射出
D. 若磁感应强度大小增大为原来的2倍，粒子在磁场中运动的时间也增大为原来的2倍
13. 在如图装置中，将开关S拨至1可以给电容器充电，拨至2可以让电容器放电，通过电压表、电流表的示数，可以观察电容器充放电过程中电压和电流的变化情况。则下列说法中正确的是（　　）

A. 充电过程中，电压表、电流表示数逐渐增大
B. 放电过程中，电压表、电流表示数逐渐减小
C. 充电过程中，电容器电容逐渐增大
D. 放电过程中，电流减小的越来越快
14. 2020年12月17日凌晨，嫦娥五号携带2公斤月壤回归地球。数十亿年太阳风的吹拂下，月壤奇迹般收藏了几百万吨氦3，这是大自然赐给人类的宝贵财富，先到先得。随着能源危机的加剧和航天成本的降低，使得登陆月球有了现实意义。用氦3替代具有放射性的氚与氘聚变时，不产生中子，是完美的核燃料，按目前的用电量，可以支撑人类一万年。然而，这种完美的能源地球上几乎不存在。根据文中信息和所学知识判断，下列说法正确的是（　　）

A. 对于星球来说几百万吨不算多，是由于月球引力小，只能吸住较少的氦3
B. 由于月球的遮挡，地球上很难通过太阳风获得氦3
C. 地球引力比月球大很多，所以地球大气中含有大量的氢气
D. 氚与氘聚变时产生的中子辐射强且不带电，是磁约束可控核聚变的一大难题
第二部分
二、实验题。本大题共 2 小题，共 18 分。
15. 多用电表是物理实验室常用的仪表之一，在练习使用多用电表的实验中
（1）小敏同学测量20V左右的交流电压
①下列操作不合理的是________
A.先调节图乙中的T旋钮，使指针指向左侧零刻度
B.将挡位K调至
C.测量并读数
②指针位置如图甲所示，则此交变电流的电压为_____V。

（2）小白同学用多用电表的欧姆挡粗略测量一定值电阻的阻值Rx，先把选择开关旋到“×100”挡位，测量时发现指针偏转过小。
①应适当使流过欧姆表表头的电流变_____。
②接下来的操作顺序是________。
a.将两表笔短接，调节欧姆档调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，然后断开两表笔
b.旋转选择开关至交流电压最大量程处（或“OFF”挡），并拔出两表笔
c.将选择开关旋到“×10”挡
d.将选择开关旋到“×1k”挡
e.将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出阻值Rx，断开两表笔
16. （1）在利用如图所示装置验证动量守恒实验中，还需要的仪器有_________

A.交流电源 B.天平 C.刻度尺 D.圆规
（2）下列关于实验的要求正确的是_______
A.必须保证轨道末端水平
B.必须保证两球直径相等
C.必须保证两球质量相等
D.必须借助重锤线找到O点位置
（3）本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有______
A.A、B两点间的高度差h1 B.B点离地面的高度h2
C.小球A和小球B的质量mA、mB D.小球A和小球B的半径r
（4）要验证动量守恒，可根据__________________________；
（5）经测定，mA=45.0g，mB=7.5g，小智同学做了多次测量，他取，，画出y-x图像，该图像接近_____
A. B. C.
三、计算题。 本大题共 4 小题，共 40 分。
17. 如图所示，半径为R的光滑四分之一圆弧轨道AB与粗糙的水平轨道BC平滑连接，A点是四分之一圆弧轨道最高点，B点是四分之一圆弧轨道最低点，现有质量均为m的两物块M和N（可看成质点）。物块N静止于B点，物块M从A点由静止释放，两物块在B点发生弹性碰撞，已知水平轨道与物块之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，求：
（1）碰撞前瞬间物块M受轨道支持力大小；
（2）碰撞后物块N在水平轨道上滑行的最大距离。

18. 如图所示为回旋加速器原理图，它的主要结构是在磁极间的真空室内有两个半圆形的金属扁盒（D形盒）隔开相对放置，D形盒上加交变电压，其间隙处产生交变电场。在D形盒所在处存在匀强磁场。置于中心附近的粒子源产生的带电粒子，在电场中被加速，带电粒子在D形盒内不受电场力，只在洛伦兹力作用下，在垂直磁场平面内作匀速圆周运动。一质量为m，电荷量为q的带电粒子自半径为R的D形盒的中心附近由静止开始加速，D形盒上所加交变电压大小恒为U，D形盒所在处的磁场的磁感应强度为B，不考虑相对论效应，求：
（1）带电粒子从D形盒边缘飞出时的速度大小v；
（2）交变电压的周期T；
（3）带电粒子从释放到飞出加速器，被加速次数N。

19. 阳光明媚的中午，小明同学把一块长木板放在院子里，调整倾斜角度，使阳光刚好和木板垂直。在斜面顶端固定一个弹射装置，把一个质量为0.1kg的小球水平弹射出来做平抛运动。调整初速度大小，使小球刚好落在木板底端。然后使用手机连续拍照功能，拍出多张照片记录小球运动过程。通过分析照片，小明得出：小球的飞行时间为0.4s；小球与其影子距离最大时，影子A距木板顶端和底端的距离之比约为7∶9，如图所示。取g=10m/s2。
（1）求飞行过程中，重力对小球做的功；
（2）简要说明，小球与影子距离最大时，刚好是飞行的中间时刻；
（3）估算木板长度。

20. 自从钻木取火之后人类第一次烧烤起，烹饪的炉灶在不断地进步，电磁炉（图甲）是百万年间的一次炊具革命——发热主体就是锅自己。电磁炉要用铁锅的原因众说纷纭，我们来揭秘其中原理。电磁炉可以看做一个变压器：炉盘相当于原线圈，锅底既是副线圈又是负载，通过电磁感应产生涡流来加热食物。由于没有铁芯，炉盘的能量传输会有一定损耗，传输效率为η。锅底感应的电动势与原线圈电压的比值称作耦合系数，设为n。一方面铁锅是顺磁质，耦合系数很高，适合做锅体；另一方面铁锅的电阻较为合适，这是由炉盘中的阻抗匹配决定的。电磁炉工作原理可简化为图乙，电源为频率、有效值恒定的电压U，炉盘中配有定值阻抗Rx，锅体回路中的电阻相当于负载。
（1）若通过匹配阻抗Rx的电流为I，求锅体中感应的电动势有效值；
（2）若锅体等效电阻为R，求流过匹配阻抗Rx的电流；
（3）更换不同锅体，相当于调节负载电阻，设传输效率η和耦合系数n都不变，求锅体等效电阻R为多大时加热食物的功率最大。
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参考答案
第一部分
一、单选题。本大题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题列出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，请将符合题目要求的一项选出。
1. 2020年11月27日，华龙一号核电5号机（如图）组首次并网成功，标志着我国正式进入核电技术先进国家行列。华龙一号发电机利用的是铀核裂变释放的核能，则下列说法正确的是（　　）

A. 太阳辐射能量的主要来源也是重核裂变
B. 铀核裂变的核反应方程之一为：
C. 裂变反应为吸收核能的反应
D. 锶90是铀235的裂变产物，其半衰期为28年，那么经过56年锶90就衰变没了
【1题答案】
【答案】B
【解析】
【详解】A．太阳内部发生聚变，故A错误；
B．典型的裂变方程为

故B正确；
C．裂变反应为释放核能的反应，故C错误；
D．经过56年锶90剩下原来的四分之一，故D错误。
故选B。
2. 如图所示，a、b两束相互平行单色光，以一定的入射角照射到平行玻璃砖上表面，经平行玻璃砖折射后汇聚成一束复色光c，从平行玻璃砖下表面射出。下列说法中正确的是（ 　）

A. 在真空中，a光的传播速度小于b光的传播速度；
B. 增大入射角，a光在玻璃砖下表面可发生全反射；
C. 用同一装置在相同条件下分别做双缝干涉实验，a光条纹间距小；
D. 用a光、b光照射某金属表面，若a光能发生光电效应，则b光一定也能发生光电效应。
【2题答案】
【答案】C
【解析】
【详解】A．在真空中，a光的传播速度等于b光的传播速度，故A错误；
B．因为光线是从玻璃砖上表面经过一次折射到下表面的，所以增大入射角，a光在玻璃砖下表面不可能达到临界角，因此不可能发生全反射，故B错误；
C．两束光的入射角相同，a光的折射角较小，所以a光的折射率较大，则频率较大，波长短，根据

可知，a光条纹间距小，故C正确；
D．a光频率大，可以发生光电效应，b光频率小，可能小于极限频率，所以可能不发生光电效应，故D错误。
故选C。
3. 如图，弹簧振子在M、N之间做简谐运动．以平衡位置O为原点，建立Ox坐标系．若振子位于M点时开始计时，则其振动图像为（ ）

A. B.
C D.
【3题答案】
【答案】B
【解析】
【详解】取向右为x轴正方向，振子运动到M点时，振子具有负方向最大位移，所以振子运动到M点时开始计时振动图象的负值且位移大小最大开始，形成与余弦图像关于时间轴对称的图像，图象应如B图所示。
故选B。
4. 1827年，英国植物学家布朗首先在显微镜下研究了悬浮在液体中的小颗粒的运动。某同学做了一个类似的实验，用显微镜观察炭粒的运动得到某个观测记录如图。图中记录的是（　　）

A. 某个分子无规则运动的情况
B. 某个微粒做布朗运动的轨迹
C. 某个微粒做布朗运动的速度—时间图线
D. 按相等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线
【4题答案】
【答案】D
【解析】
【详解】A．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，故A错误；
B．布朗运动既然是无规则运动，所以微粒没有固定的运动轨迹，故B错误；
C．对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，也就无法描绘其速度-时间图线，故C错误；
D．该图记录的是按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线，故D正确。
故选D。
5. A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦交变电流。两电热器的电功率之比PA ∶ PB等于（　　）

A. 1 ： 2
B. 2 ： 1
C. 5 ： 4
D. 4 ： 5
【5题答案】
【答案】C
【解析】
【详解】对甲，由交流电的有效值的定义可知

得到

乙交流电的有效值

根据

可知

故选C。
6. 2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成对接，航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波进入天和核心舱，标志着中国人首次进入了自己的空间站。对接过程的示意图如图所示，天和核心舱处于半径为r3的圆轨道Ⅲ；神舟十二号飞船处于半径为r1的圆轨道Ⅰ，运行周期为T1，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B点与天和核心舱对接。则下列说法正确的是（　　）

A. 神舟十二号飞船在轨道Ⅰ上运动时将不受重力的作用
B. 神舟十二号飞船沿轨道Ⅱ运行的周期为
C. 神舟十二号飞船沿轨道Ⅰ运行的周期大于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期
D. 正常运行时，神舟十二号飞船在轨道Ⅱ上经过B点的加速度大于在轨道Ⅲ上经过B点的加速度
【6题答案】
【答案】B
【解析】
【详解】A．神舟十二号飞船在轨道Ⅰ上运动时仍受重力作用，只是因为重力全部用来提供向心力而处于完全失重状态，故A错误；
B．根据开普勒第三定律得

又

联立解得

故B正确；
C．根据

得

可知神舟十二号飞船沿轨道Ⅰ运行的周期小于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期，故C错误；
D．根据

得

可知正常运行时，神舟十二号飞船在轨道Ⅱ上经过B点的加速度等于在轨道Ⅲ上经过B点的加速度，故D错误。
故选B。
7. 在真空中一个点电荷Q的电场中，让x轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.3 m和0.6 m（如图甲）。在A、B两点分别放置带正电的试探电荷，试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同，其受到的静电力大小跟试探电荷的电荷量的关系如图乙中直线a、b 所示。下列说法正确的是（　　）

A. A点的电场强度大小为2.5N/C
B. B点的电场强度大小为40N/C
C. 点电荷Q是负电荷
D. 点电荷Q的位置坐标为0.2m
【7题答案】
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，A点的电场强度大小为

A错误；
B．由图可知，B点的电场强度大小为

B错误；
C．由于试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同，可得点电荷Q是正电荷，C错误；
D．由于A、B两点的电场强度方向都沿x轴正方向，且有

故点电荷Q的位置在A点的左侧，设点电荷Q的位置坐标为x，则有

代入数据，解得

D正确。
故选D。
8. 如图所示为某地一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为20m的圆面。某时间内该地区的风速是5.0m/s，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为1.2kg/m3，假如这个风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能，π取3。下列说法正确的是（　　）

A. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积为6000m3
B. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能为900J
C. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动量为900kg•m/s
D. 此风力发电机发电的功率为900W
【8题答案】
【答案】A
【解析】
【详解】A．单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积为

故A正确；
B．单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能为

故B错误；
C．单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动量为

故C错误；
D．依题意，此风力发电机发电的功率为

故D错误。
故选A。
9. 随着环境问题的日益严重以及电池技术的发展，零排放的纯电动汽车逐渐走入了我们的生活。随着电池容量、可靠性、安全性与充电技术等的不断成熟，纯电动汽车正在迅速发展。截至2017年底，我国自主研发了各类用途的数百款纯电动汽车，保有量以百万计。纯电动汽车的发展将极大缓解燃油汽车带来的污染问题，有助于改善城市的空气质量。下表是某款电动汽车的蓄电池参数，据此下列说法正确的是（　　）
电池只数
100只
电池容量/只

充电参数（电压/电流）
420V，20A
放电时平均电压/只
3.3V

A. 电池从完全没电到充满电所需时间为12h
B. 电池容量的单位就是能量单位
C. 该电池组充电时的功率为8.4×103W
D. 该电池组充满电时的能量约为8.4×103J
【9题答案】
【答案】C
【解析】
【详解】A．电池从完全没电到充满电所需时间为

故A错误；
B．电池容量的单位是电量的单位，故B错误；
C．该电池组充电时的功率为

故C正确；
D．该电池组充满电时的能量为

故D错误。
故选C。
10. 城市进入高楼时代后，高空坠物已成为危害极大的社会安全问题。 图为一则安全警示广告，非常形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。小明同学用下面的实例来检验广告词的科学性：设一个50 g鸡蛋从25楼的窗户自由落下，与地面的碰撞时间约为，已知相邻楼层的高度差约为3 m，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（　　）

A. 10 N B. 102N C. 103N D. 104 N
【10题答案】
【答案】C
【解析】
【详解】下落的高度

则下落的时间

取向下为正方向，根据动量定理得

解得

故C正确，ABD错误。
故选C。
11. 如图所示，用洛伦兹力演示仪可以观察电子在磁场中的运动径迹。图甲是洛伦兹力演示仪的实物图，图乙是结构示意图。励磁线圈通电后可以产生垂直纸面的匀强磁场，励磁线圈中的电流越大，产生的磁场越强。图乙中电子经电子枪中的加速电场加速后水平向左垂直磁感线方向射入磁场。图丙是励磁线圈示意图。下列关于实验现象和分析正确的是（　　）

A. 仅增大励磁线圈中的电流，电子束径迹的半径变大
B. 仅升高电子枪加速电场电压，电子束径迹的半径变大
C. 仅使电子枪加速电压增加到原来的2倍，电子束径迹的半径也增加到原来的2倍。
D. 要使电子形成如图乙的运动径迹，图乙中励磁线圈应通以（沿垂直纸面向里方向观察）逆时针方向的电流
【11题答案】
【答案】B
【解析】
【详解】AB．电子经电子枪中的加速电场加速，由动能定理可知
①
电子在匀强电场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有
②
③
加速电压不变，仅增大励磁线圈中的电流，磁感应强度B增大，电子束径迹的半径变小；仅升高电子枪加速电场的电压U，电子束径迹的半径ｒ变大，A错误，B正确。
C．仅使电子枪加速电压增加到原来的2倍，由③式可知，则电子束径迹的半径增加到原来的倍，C错误；
D．若励磁线圈通以逆时针方向的电流，由安培定则可知，产生的磁场方向向外，由左手定则可知，电子射入磁场时所受的洛伦兹力向下，电子运动的径迹不可能是图乙所示，同理可得，励磁线圈通以顺时针方向的电流，则能形成如图乙的运动径迹，D错误。
故选B。
12. 如图所示，边长为L正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一带电粒子从ad边的中点M垂直于ad边，以一定速度射入磁场，仅在洛伦兹力的作用下，正好从ab边中点N射出磁场。忽略粒子受到的重力，下列说法正确的是（　　）

A. 若粒子射入磁场的速度增大为原来的2倍，粒子将从b点射出
B. 若粒子射入磁场的速度增大为原来的2倍，粒子在磁场中运动的时间也增大为原来的2倍
C. 若磁感应强度的大小增大为原来的2倍，粒子将从a点射出
D. 若磁感应强度的大小增大为原来的2倍，粒子在磁场中运动的时间也增大为原来的2倍
【12题答案】
【答案】C
【解析】
【详解】A．由题意和左手定则可知，粒子带正电，带电粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动，如图所示，则有

若粒子射入磁场的速度增大为原来的2倍，即v＇=2v，则粒子的半径将增大为原来的2倍，由图可知，粒子不会从b点射出，A错误；
B．粒子在磁场中的运动的周期为

由图可知，若粒子射入磁场的速度增大为原来的2倍，则粒子的半径将增大为原来的2倍，可粒子在磁场中运动的圆心角将减小，周期不变，则粒子在磁场中运动的时间将减小，B错误；
C．若磁感应强度大小增大为原来的2倍，粒子的运动半径将减小为原来的2倍，将从a点射出，C正确；
D．若磁感应强度的大小增大为原来的2倍，由

可知，粒子在磁场中运动的半径和周期将减小，可仍转半圈，时间将不变，D错误。
故选C。
13. 在如图装置中，将开关S拨至1可以给电容器充电，拨至2可以让电容器放电，通过电压表、电流表的示数，可以观察电容器充放电过程中电压和电流的变化情况。则下列说法中正确的是（　　）

A. 充电过程中，电压表、电流表示数逐渐增大
B. 放电过程中，电压表、电流表示数逐渐减小
C. 充电过程中，电容器电容逐渐增大
D. 放电过程中，电流减小的越来越快
【13题答案】
【答案】B
【解析】
【详解】A．电容器充电过程中，电流表的示数逐渐减小，电压表测量的是电容器两端的电压，示数逐渐增大，故A错误；
B．电容器放电过程中，电容器带电量逐渐减小，根据

电容器两端的电压逐渐减小，流过电阻的电流逐渐减小，故B正确；
C．电容器电容由电容器本身决定，不会随充电过程发生变化，故C错误；
D．放电过程中，电流减小的越来越慢，故D错误。
故选B。
14. 2020年12月17日凌晨，嫦娥五号携带2公斤月壤回归地球。数十亿年太阳风的吹拂下，月壤奇迹般收藏了几百万吨氦3，这是大自然赐给人类的宝贵财富，先到先得。随着能源危机的加剧和航天成本的降低，使得登陆月球有了现实意义。用氦3替代具有放射性的氚与氘聚变时，不产生中子，是完美的核燃料，按目前的用电量，可以支撑人类一万年。然而，这种完美的能源地球上几乎不存在。根据文中信息和所学知识判断，下列说法正确的是（　　）

A. 对于星球来说几百万吨不算多，是由于月球引力小，只能吸住较少的氦3
B. 由于月球的遮挡，地球上很难通过太阳风获得氦3
C. 地球引力比月球大很多，所以地球大气中含有大量的氢气
D. 氚与氘聚变时产生的中子辐射强且不带电，是磁约束可控核聚变的一大难题
【14题答案】
【答案】D
【解析】
【详解】A．对于星球来说几百万吨不算多，不是由于月球引力小，只是氦3本来就很少，只能吸住较少的氦3，A错误；
B．因为氦3是氢元素受到宇宙射线的辐射产生物理变化形成的，而地球大气层对宇宙射线的消弱作用强，月球上没有大气层，所以导致地球上氦3储量远少于月球，B错误；
C．地球引力虽大，可也不会束缚住氢气，地球上的氢气主要由岩石在水里经高压产生化学变化形成蛇纹石，释放出大量游离态的氢，这些氢会经地壳裂缝或火山释放到地表，C错误；
D．氚与氘聚变时产生的中子辐射强且不带电，是磁约束可控核聚变的一大难题，D正确。
故选D。
第二部分
二、实验题。本大题共 2 小题，共 18 分。
15. 多用电表是物理实验室常用的仪表之一，在练习使用多用电表的实验中
（1）小敏同学测量20V左右的交流电压
①下列操作不合理的是________
A.先调节图乙中的T旋钮，使指针指向左侧零刻度
B.将挡位K调至
C.测量并读数
②指针位置如图甲所示，则此交变电流的电压为_____V。

（2）小白同学用多用电表的欧姆挡粗略测量一定值电阻的阻值Rx，先把选择开关旋到“×100”挡位，测量时发现指针偏转过小。
①应适当使流过欧姆表表头的电流变_____。
②接下来的操作顺序是________。
a.将两表笔短接，调节欧姆档调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，然后断开两表笔
b.旋转选择开关至交流电压最大量程处（或“OFF”挡），并拔出两表笔
c.将选择开关旋到“×10”挡
d.将选择开关旋到“×1k”挡
e.将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出阻值Rx，断开两表笔
【15题答案】
【答案】 ①. A ②. 22 ③. 大 ④. daeb
【解析】
【详解】(1)①[1]A．先调节图乙中的机械调零旋钮S，使指针指向左侧零刻度，故A错误；
BC.将挡位K调至，指针指在读数20左右，测量并读出数值，故BC正确。
故选A；
②[2]指针指在刻度22，则此交变电流的电压为22V；
(2)①[3]指针偏转过小，即流过欧姆表表头的电流太小，应适当使流过欧姆表表头的电流变大；
②[4]应选择更大的档位，将选择开关旋到“×1k”挡；然后将两表笔短接，调节欧姆档调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，然后断开两表笔；将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出阻值Rx，断开两表笔；最后转选择开关至交流电压最大量程处（或“OFF”挡），并拔出两表笔，所以操作顺序是daeb。
16. （1）在利用如图所示装置验证动量守恒的实验中，还需要的仪器有_________

A.交流电源 B.天平 C.刻度尺 D.圆规
（2）下列关于实验的要求正确的是_______
A.必须保证轨道末端水平
B.必须保证两球直径相等
C.必须保证两球质量相等
D.必须借助重锤线找到O点位置
（3）本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有______
A.A、B两点间的高度差h1 B.B点离地面的高度h2
C.小球A和小球B的质量mA、mB D.小球A和小球B的半径r
（4）要验证动量守恒，可根据__________________________；
（5）经测定，mA=45.0g，mB=7.5g，小智同学做了多次测量，他取，，画出y-x图像，该图像接近_____
A. B. C.
【16题答案】
【答案】 ①. BCD##BDC##CBD##CDB##DCB##DBC ②. ABD##ADB##BAD##BDA##DAB##DBA ③. C ④. ⑤. B
【解析】
【详解】（1）[1]A．验证动量守恒的实验中，不需要电源，故A错误；
B．验证动量守恒的实验中，需要用天平测量小球的质量，故B正确；
C．验证动量守恒的实验中，需要用刻度尺测量线段OM、OP、ON的长度，故C正确；
D．验证动量守恒的实验中，需要用圆规找物体的平均落点，故D准确。
故选BCD。
（2）[2] A．实验中，要保证小球具有水平的速度，必须保证轨道末端水平，故A正确；
B．实验中，要保证小球发生一维碰撞，必须保证两球直径相等，故B正确；
C．A球的质量应大于B球的质量，防止碰撞时，A球被弹回，故C错误；
D．必须借助重锤线找到O点位置，故D正确；
故选ABD。
（3）[3] 实验中，每次释放小球A，从同一位置静止释放，则小球到达轨道末端的速度相等，设A球与B球碰撞前的速度为,碰撞后A球的速度为，B球的速度为，验证碰撞过程动量守恒，则需验证

由于小球做平抛运动下落高度相同，则运动时间相等，设运动时间为，则有

即

则除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有小球A和小球B的质量、，故ABD错误，C正确。
故选C；
（4）[4] 由（3）中分析可知，只需验证

就可验证碰撞过程中动量守恒。
（5）[5]由（3）分析可知

整理得

即

则画出图像，该图像接近B图像。
三、计算题。 本大题共 4 小题，共 40 分。
17. 如图所示，半径为R的光滑四分之一圆弧轨道AB与粗糙的水平轨道BC平滑连接，A点是四分之一圆弧轨道最高点，B点是四分之一圆弧轨道最低点，现有质量均为m的两物块M和N（可看成质点）。物块N静止于B点，物块M从A点由静止释放，两物块在B点发生弹性碰撞，已知水平轨道与物块之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，求：
（1）碰撞前瞬间物块M受轨道支持力的大小；
（2）碰撞后物块N在水平轨道上滑行的最大距离。

【17题答案】
【答案】（1）3mg；（2）
【解析】
【详解】（1）设物块M从A点运动到B点时速度为v0，由机械能守恒定律可得

设M在A点所受的支持力为FN，则有

解得

FN=3mg
（2）两物块在B点发生弹性碰撞，有

解得

根据动能定理，有

解得

18. 如图所示为回旋加速器原理图，它的主要结构是在磁极间的真空室内有两个半圆形的金属扁盒（D形盒）隔开相对放置，D形盒上加交变电压，其间隙处产生交变电场。在D形盒所在处存在匀强磁场。置于中心附近的粒子源产生的带电粒子，在电场中被加速，带电粒子在D形盒内不受电场力，只在洛伦兹力作用下，在垂直磁场平面内作匀速圆周运动。一质量为m，电荷量为q的带电粒子自半径为R的D形盒的中心附近由静止开始加速，D形盒上所加交变电压大小恒为U，D形盒所在处的磁场的磁感应强度为B，不考虑相对论效应，求：
（1）带电粒子从D形盒边缘飞出时的速度大小v；
（2）交变电压的周期T；
（3）带电粒子从释放到飞出加速器，被加速的次数N。

【18题答案】
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）带电粒子从D形盒边缘飞出时，有

解得

（2）交变电压的周期与带电粒子在磁场中运动的周期相等，为

（3）带电粒子从释放到飞出加速器，由动能定理可得

解得

19. 阳光明媚的中午，小明同学把一块长木板放在院子里，调整倾斜角度，使阳光刚好和木板垂直。在斜面顶端固定一个弹射装置，把一个质量为0.1kg的小球水平弹射出来做平抛运动。调整初速度大小，使小球刚好落在木板底端。然后使用手机连续拍照功能，拍出多张照片记录小球运动过程。通过分析照片，小明得出：小球的飞行时间为0.4s；小球与其影子距离最大时，影子A距木板顶端和底端的距离之比约为7∶9，如图所示。取g=10m/s2。
（1）求飞行过程中，重力对小球做的功；
（2）简要说明，小球与影子距离最大时，刚好是飞行的中间时刻；
（3）估算木板长度。

【19题答案】
【答案】（1）；（2）见解析；（3）1.6m
【解析】
【详解】（1）小球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据匀变速直线运动位移时间公式，可得

根据功的公式，可得飞行过程中，重力对小球做的功为

（2）经过分析可知，当小球与影子距离最大时，此时小球的速度方向与斜面平行，即速度方向与水平方向的夹角为，此时竖直方向的速度为

当小球落到斜面底端时，此时小球位移与水平方向的夹角为，此时速度方向与水平方向的夹角为，根据位移夹角与速度夹角的关系可知

此时竖直方向的速度为

根据竖直方向的速度时间公式可得

则有

故小球与影子距离最大时，刚好是飞行的中间时刻
（3）如图所示建立直角坐标系

由题意可知

则有

可得

又

y方向速度减为零需