圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中，圆环的圆心始终在N极的轴线上，圆环所在位置的磁感应强度大小均为B。
圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为v，忽略电感的影响，下列说法正确的是
A．下落过程圆环中磁通量不变
B．此时圆环受到竖直向上的安培力作用
C．此时圆环的加速度
D．如果径向磁场足够深，则圆环的最大速度
12．如图所示，三角形PMO区域有垂直于xoy坐标向里、磁感应强度为B的匀强磁场，P，M的坐标分别为（0，6l）、（6l，0）。
x轴下方OMNQ区域内有沿x轴正方向，且电场强度E=Bv0的匀强电场，Q、N的坐标分别为（0，－3l）、（6l，－3l）。
在原点O发射不同速率的电子，均沿y轴正方向射入磁场。
发现速率为v0的电子经过磁场和电场后恰好过Q点，忽略电子间的相互影响，下列说法正确的是
A．通过Q点的电子在磁场中的轨道半径为
B．通过Q点的电子在磁场中的轨道半径为2l
C．速率不超过
的电子均可进入电场
D．速率为1.5v0的电子通过磁场和电场后会从QN中点右侧射出电场。
三、非选择题：
本题共6小题，共60分。
13．（6分）某活动小组用如图所示的实验装置验证力的平行四边形定则。
（1）用一根不可伸长的轻质细线悬挂一小球，固定悬点O处有一传感器可测出细线上的力。
小球静止在O点正下方的P点时，传感器的示数为6N。
现对小球施加一水平向右的拉力F，使小球缓慢上升，小球的运动轨迹如图中的曲线PQ，当小球运动到a点时，θ=53°，拉力大小为F1=8N，传感器的示数为10N。
在如图所示的方格纸上用平行四边形定则作出拉力F1与小球重力的合力，在误差允许范围内，若得到____________________________的结论。
则验证了共点力的合成法则—平行四边形定则。
（2）用一根轻质的橡皮筋悬挂与
（1）中相同的小球，小球静止时仍在O点正下方的P点。
对小球施加一水平向右的拉力F，使小球缓慢上升，小球的运动轨迹如图中的曲线PM，当小球运动到b点（b与a、O共线）时，拉力大小为F2，理论上来说，F2_____F1（填“=”、“>”或“<”），传感器的示数__________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
14．（9分）某实验小组设计了如图甲的电路，其中RT为热敏电阻，理想电压表量程为3V（内阻可视为无穷大），电流表量程为0.5A，内阻RA=2.0Ω，R为电阻箱。
（1）实验小组首先利用该电路进行描绘热敏电阻的伏安特性曲线的实验；闭合开关，调节电阻箱，记录不同情况下理想电压表示数U1、电流表的示数I和电阻箱的阻值R，在I—U坐标系中，将各组U1、I的数值标记在相应位置，可描绘出热敏电阻的伏安特性曲线的一部分，如图乙坐标系中的曲线段所示。
为了直接用测量数据作出图像，完成该实验，应将导线c端接在________（选填“a”或“b”）点；
（2）利用
（1）中记录的数据，通过计算可得电源的路端电压U2，U2的计算式为____________；（用U1、I、R和RA表示）
（3）该实验电路还可以用来测量电源的电动势和内电阻，实验小组利用
（2）中的公式，计算出各组的U2，将U2和I的数据也描绘在I—U坐标系中，如图乙中直线所示，根据图像分析可知，电源的电动势E=_______V，内电阻r=________Ω；（结果保留两位有效数字）
（4）实验中，当电阻箱的阻值调到3Ω时，热敏电阻消耗的电功率P=_________W。
（结果保留两位有效数字）
15．（8分）车辆通过高速公路ETC自动收费出口时，车速要在20km／h以内，与前车的距离最好在10m以上。
ETC电子收费系统如图所示，识别区起点（图中没画出）到自动栏杆的距离，也就是识别区的长度为8m。
某汽车以18km／h的速度匀速进入识别区，ETC天线用了0.3s的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，汽车停止时距离栏杆仅有0.5m。
司机刹车的反应时间约为0.6s。
（1）求该车刹车的加速度大小；
（2）请以识别区起点为位移零点，画出该过程的位移-时间图像。
16．（8分）暖瓶是生活中常用的保温工具。
暖瓶的瓶塞是一圆台，形状如图所示。
测得上下表面面积分别为12cm2和9cm2，圆台侧面母线和轴线的夹角为α。
空暖瓶的容积2L，现倒入温度为87℃的热水1L，盖上瓶塞。
盖瓶塞时将其轻轻放入瓶口，瓶塞与瓶口内侧接触良好，密封理想。
随着瓶内温度缓慢降低，瓶塞会一直向瓶内缓慢蠕动（不影响瓶内容积）。
瓶塞与瓶口处动摩擦因数为
，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，瓶内气体温度和水温始终相同，不考虑瓶内空气中悬浮液滴的影响，瓶塞重力不计，大气压强p0=105Pa。
已知
，cosα=0．99。
当瓶内温度降到47℃时，求：
（1）瓶内气体的压强；
（2）瓶塞向瓶内缓慢蠕动受到的摩擦力。
17．（13分）一条厚度可忽略不计的薄锌片MN长3l0，平放在x轴上，锌条右端N与（－l0，0）点对齐，用某频率的光持续照射锌条的M、N两端点，使之发生光电效应。
假设光电子均以最大初动能飞出，且速度方向垂直锌条向上。
在第二象限内加上水平向左的匀强电场，使M、N两处的光电子分别从y轴上的A、B两点（未画出）射入第一象限，最后在第一象限内的P点（未画出）相遇。
不计电子重力及电子之间的作用。
（1）已知照射光频率为□，锌的逸出功W0，电子电荷量e，质量m，普朗克常量h
，求光电子的最大出射速度的大小；
（2）相遇点P到y轴的距离；
（3）在第一象限直线y=yA上方区域，加上垂直xoy平面向里的匀强磁场（未画出），当M、N两处的光电子最终从磁场飞出时，求两飞出位置间的距离。
18．（16分）游乐场是年轻人都爱去的娱乐场所，某设计单位为测试待建滑行轨道的性能，建立了如图所示测试模型。
模型左边是半径为4.5m的
圆弧轨道，轨道末端B水平，且与皮带导轨等高。
皮带保持1m／s的速度逆时针转动，C点是皮带的最右端，BC长15.75m，C点右边是一足够长的光滑水平皮带等高，木板长度为1m，质量1kg。
试验时，让质量
kg的物块甲从A点由静止释放，测得甲到B点时对轨道的压力为
N。
甲到达B点时，在皮带右侧C点，轻轻放置质量
kg的物块乙。
甲、乙碰撞后粘成一体继续沿皮带向右滑行，最后一起滑上木板。
已知甲、乙及甲乙整体与皮带间的动摩擦因数均为0.2，甲乙整体与木板间的动摩擦因数为0.1，重力加速度g=10m／s2。
求：
（1）从A滑到B的过程中，甲克服摩擦力做的功；
（2）甲、乙碰撞前，甲的速度大小；甲乙整体到达C点时的速度大小；
（3）判断甲乙整体能否和木板达到共速?
若能，求出甲乙在木板上滑行的距离；若不能，为使甲乙和木板能共速，需要在木板右端粘接上多长的同种规格（相同高度、宽度和材料）的木板。
全国普通中学特色发展研究中心
2021届二轮模拟考物理试题参考答案
一、单项选择题：
本大题共8小题，每小题3分，共24分。
1．A2．C3．A4．B5．C6．D7．B8．B
二、多项选择题：
本大题共4小题，每小题4分，共16分，选不全得2分，有选错得0分。
9．AB10．BC11．BD12．ACD
三、非选择题
13．
（1）合力大小等于10N方向与竖直夹角为53度（2分），
（2）=（2分），（3）不变（2分）
14．
（1）a（1分），
（2）U2=U1+I（R+RA）（2分），（3）5.9-6.1（2分），4.9-5.1（2分），
（4）0.85-0.93（2分）
15．（8分）解：
（1）汽车从识别区起点开始0.9s内一直匀速直线运动，
x1=0.9×5m／s=4.5m…………1分
采取制动后汽车匀减速运动，x2=8－4.5－0.5m=3m…………1分
由
得：
…………2分
……1分
（2）函数关系
x1=5t（t≤0．9s）…………1分（图像）
（0．9≤t＜2．1s）…………2分（图像）
16．（8分）解：
（1）气体由87℃降到47℃过程：
①…………2分
解得：
…………1分
（2）当瓶内温度降到47℃时，对瓶塞受力分析
（p0s1-ps2）=FNsinα+fcosα②…………2分
f=μFN③…………1分
由①②③得：
f≈20N…………2分
17．（13分）解：
（1）光电方程：
…………1分
解得：
…………1分
（2）由题意画M、N两处光电子运动轨迹如图所示。
光电子在电场中运动时，对M点射出的光电子，x方向：
…………1分
对N点射出的光电子，x方向：
…………1分
解得：
tM=2tN
光电子在第一象限中运动中，相遇前沿x轴方向位移相等：
……1分
解得：
t＇N=2t＇M
光电子从逸出到相遇过程，沿y轴方向位移相等：
……1分
解得：
所以P点到x轴的距离
解得：
…………1分
（3）
M处光电子从A点斜向上进入磁场中做匀速圆周运动，从A1点射出磁场，
由几何关系得：
AA1=2Rcosα…………1分
由牛顿第二定律得：
…………1分
其中：
…………1分
代入得：
…………1分
同理：
…………1分
所以
…………1分
18．（16分）解：
（1）对甲物块在B点，根据牛顿第二定律：
…………1分
解得：
vB=9m／s
甲物块由A到B过程：
…………1分
代入数据得：
W克f=7.5J…………1分
（2）甲、乙在皮带上相向滑行时加速度大小一样a=μg=2m／s2
乙和皮带达到同速度时，
=0.5s
=0.25m…………1分
设甲乙经t相撞，
=15.75…………1分
代入数据得：
t=2s…………1分
所以甲乙碰撞前，v甲=vBat=5m／s…………1分
相碰时到C点的距离，x=1.75m
甲乙碰撞时，动量守恒：
m甲v甲+m乙v乙=（m甲+m乙）v同…………1分
代入数据得：
v同=4m／s…………1分
甲乙碰撞后向右匀减速到C点，a=μg=2m／s2
由
-
得，vC=3m／s………1分
（3）甲乙以3m／s的速度上到木板上，假设甲乙到木板能达共速，则：
系统动量守恒：
（m甲+m乙）vC=（m甲+m乙+M）v…………1分
系统动能定理：
μ（m甲+m乙）gs=
（m甲+m乙）
-
（m甲+m乙+M）v2…………1分
代入数据得：
s=1．5m>1m所以甲乙和木板不能共速…………1分
为使甲乙和木板能共速，假设需在木板右端接上长为d的木板，则木板质量为
当甲乙和木板刚好能共速时：
系统动量守恒：
（m甲+m乙）vC=（m甲+m乙+M＇）v＇…………1分
能量守恒：
μ（m甲+m乙）g（l+d）=
（m甲+m乙）
－
（m甲+m乙+M＇）v＇2……1分
代入数据得：
d=1.5m…………1分
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