1、二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1418题只有一项符合题目要求,第1921题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。14.2021年12月30日,在中科院合肥等离子体物理研究所内,有“人造太阳”之称的全超导托卡马克实验装置(EAST)实现了1056秒的长脉冲高参数等离子体运行,这是目前世界上该装置高温等离子体运行的最长时间。该装置内发生的核反应方程为,已知氘核()的质量为2.0136u,X的质量为1.0087u.氦核(He)的质量为3.0150u,u为原子质量单位,1u相当于931MeV,下列关于该核反应的说法正确的
2、是A.X为质子B.反应前后核总质量相等C.反应过程中中子数减少了1个D.反应过程中释放的核能E=3.2585MeV15.图甲为挂在架子上的双层晾衣篮。上、下篮子完全相同且保持水平,每个篮子由两个质地均匀的圆形钢圈穿进网布构成,两篮通过四根等长的轻绳与钢圈的四等分点相连,上篮钢圈用另外四根等长轻绳系在挂钩上。晾衣篮的有关尺寸如图乙所示,则图甲中上、下各一根绳中的张力大小之比为A.1:1B.2:C.5:2D.5:4第5页16.带等量异种电荷的两小球,固定在一绝缘细杆的两端,置于等量异种电荷A、B的电场中,竖直虚线为A、B连线的中垂线,杆与A、B连线平行,位于图中I位置,O为杆的中点。若杆由I位置绕
3、O点转至图中II位置,电场力做功为W1;若杆由I位置竖直向下平移至图中III位置,电场力做功为W2.则下列关于W1、W2的判断正确的是A.W10,W2B.W1C.W1=0,W2h),万有引力常量为G.则下列说法正确的是A.火星的质量约为B.火星表面的重力加速度约为 C.火箭反推力对着落器所做的功约为D.着落器对火星表面的平均冲击力大小约为F+ma+ 20.材料相同,粗细不同的导线绕成边长相同的I、II两个正方形闭合线圈,线圈的质量相等,I线圈的匝数是II的2倍。现将两线圈在竖直平面内从同一高度同时以初速度v0竖直向上抛出,一段时间后进入方向垂直于纸面向外的匀强磁场区域,磁场的下边界水平,如图所
4、示。已知线圈在运动过程中某条对角线始终与下边界垂直,且线圈平面始终在竖直平面内,空气阻力不计。在线圈从抛出至返回原位置的过程中,下列说法正确的是A.I、II线圈运动时间之比为2:B.I、II线圈的末速度之比为2:C.I、II线圈的末动能之比为1:D.I、II线圈中产生的焦耳热之比为1:21.如图甲所示,轻弹簧一端固定在竖直墙壁上,另一端与物块P栓接。现用外力将P缓慢压至O点,此时弹簧的压缩量为3l0,撤去外力后P向右运动;换用质量较小的物块Q完成同样的过程。在两物块第一次向右运动至最远的过程中,它们的加速度a与位移x的关系如图乙所示。已知两物块与水平地面间的动摩擦因数相同。下列说法正确的是A.
5、释放瞬间Q的加速度是P的3倍B.P的质量是Q的2倍C.P的最大动能是Q的4倍D.Q向右运动的最大距离是P的2倍第II卷三、非选择题:共174分。第2232题为必考题,每个试题考生都必须作答。第3338题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:共129分。22.(7分)某实验小组利用下图装置验证系统机械能守恒。跨过定滑轮的轻绳一端系着物块A,另一端穿过中心带有小孔的金属圆片C与物块B相连,A和B质量相等。铁架台上固定一圆环,圆环处在B的正下方。将B和C由距圆环高为h1=70.0cm处静止释放,当B穿过圆环时,C被搁置在圆环上。在铁架台P1、P2处分别固定两个光电门,物块B从P1运动到P2所用的
6、时间t由数字计时器测出,圆环距P1的高度h2=10.0cm,P1,P2之间的高度h3=10.0cm,重力加速度g取9.8m/s2.(1)B穿过圆环后可以视为做 直线运动;(2)为了验证系统机械能守恒,该系统应选择 (选填“A和B”或“A、B和C”);(3)测得B通过P1P2的时间t=0.055s,A、B的质量均为0.3kg,C的质量为0.2kg,则该实验中系统重力势能减少量为 ,系统动能增加量为 ,系统重力势能减少量与系统动能增加量有差别的原因是 (结果保留三位有效数字)23.(8分)某实验小组利用如图(a)所示电路测量电源的电动势和内阻。所用的实验器材如下:A.待测电源B.定值电阻R.(阻值
7、为3.0)C.电阻箱R(最大阻值999.9)D.电压表V(量程为3.0V,内阻很大)E.开关S,导线若干实验步骤如下:将电阻箱阻值调到最大,闭合开关S;多次调节电阻箱,记下电压表的示数U和电阻箱相应的阻值R:以为纵坐标,为横坐标,作出图像;求出直线的斜率和纵轴上的截距。回答下列问题:(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻,则的关系式为 ;(2)实验得到的部分数据如下表所示,其中电阻R=7.0时电压表的示数如图(b)所示,读出数据,完成下表。答: , .(3)在图(c)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得电源电动势E= V,内阻r= .24.(14分)图甲为冰壶比赛场地的示意图,
8、其中营垒区由半径分别为R、2R和3R三个同心圆组成,圆心为O.某次比赛中,B壶静止在营垒区M处,对方选手将A壶掷出,A壶沿冰道中心线PO滑行并与B发生正碰,最终二者分别停在O点和N点,如图乙所示。已知冰壶质量均为m,冰面与冰壶间的动摩擦因数为,重力加速度为g,不计空气阻力。求:(1)碰后A壶刚停止时两壶间的距离;(2)碰撞过程中损失的机械能。25.(18分)如图所示,在xOy坐标系中,I、IV象限有垂直于坐标平面向里的匀强磁场。一平行板电容器水平放置,板长为2L,板间距也为2L,电容器中心P点的坐标为(4L,0),M点坐标为(0,3L).一竖直放置的绝缘弹性薄挡板固定于Q(-2L,0)处,板长
9、略小于3L,Q为挡板中心。一带电粒子以初速度v.沿x轴射入两板间,从M点进入磁场,最终返回出发点。已知带电粒子与弹性绝缘挡板碰撞前后,沿y方向分速度不变,沿x方向分速度反向,大小不变,带电粒子质量为m,电荷量为q,不计粒子重力。(1)电容器两极板间所加的电压;(2)仅与挡板碰撞一次的粒子在磁场中运动的半径;(3)粒子与挡板碰撞且符合条件的磁感应强度大小。33.【物理选修3-3】(15分)(1)(5分)下列说法中正确的是 。(填正确答案标号。选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)A.当分子间距离增大时,分子间引力增大,分子间斥力减小B.一定量的理想气体
10、,如果压强不变,体积增大,它一定从外界吸热C.清晨植物叶面上的露珠呈球形,是因为水的表面张力作用D.布朗运动反映了悬浮颗粒内部的分子在永不停息地做无规则热运动E.一定量的理想气体,如果体积不变,温度降低,分子与器壁每秒平均碰撞次数减少(2)(10分)如图所示,两端开口的U形玻璃管竖直放置,管中有一段水银柱。左侧管中活塞封闭一段长为10cm的空气柱,此时左右两侧水银面的高度相同,右侧水银面离管口的高度为20cm.已知大气压强Po=76cmHg,玻璃管粗细均匀,导热性能良好,环境温度不变。(i)缓慢下移活塞,当左右两侧液面高度差为4cm时,活塞下移的距离;(ii)若先将右侧管口封闭,再缓慢下移活塞
11、,当左右两侧液面高度差为4cm时,活塞下移的距离。(结果保留两位有效数字)34.【物理选修3-4】(1)一列简谐横波沿x轴负方向传播,其波长大于5m.从某时刻开始计时,介质中位置在x=1m处的质点a和在x=5m处的质点b的振动图线分别如图甲、乙所示。则质点a的振动方程为 ;该波的波长为 m,波速为 m/s.(2)如图所示,阴影部分ABC为一由均匀透明材料做成的柱形光学元件的横截面,材料的折射率n=2,弧AC是一半径为R的圆弧,D为圆心,ABCD构成正方形,在D处有一点光源,不考虑二次折射。(i)当光从AB中点E射出时,折射光的反向延长线交AD于F点,求AF的长度;(ii)AB边有光射出的区域的长度。
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