物理卷
一、单项选择题
1．肩扛式反坦克导弹发射后，喷射气体产生推力 F，一段时间内导弹在竖直面内沿下列图中
虚线向前运动。其中导弹飞行姿势可能正确的是
2. 2020 年 1 月我国成功发射了“吉林一号”卫星,卫星轨道可看作距地面高度为 650km 的圆。
地
球半径为 6400km，第一宇宙速度为 7.9km/s，则该卫星的运行速度为
A.11.2km/s B.7.9km/s C.7.5km/s D.3.1km/s
3.如图所示，真空中孤立导体球均匀带电，电荷量为+Q。一试探电荷从 P 点由静止释放，只
在
电场力作用下运动到无限远处，电场力做功为 W。若导体球电荷量变为+2Q，则该试探电
荷从 P 点运动至无限远的过程中电场力做功为
A.2W
B. 4W
C. W
D. W
4.如图所示，车厢水平底板上放置质量为 M 的物块，物块上固定竖直轻杆，质量为 m 的球用
细线系在杆上 O 点,当车厢在水平面上沿直线加速运动时,球和物块相对车厢静止，细线偏
离竖直方向的角度为 θ，此时车厢底板对物块的摩擦力为 f 支
持力为 N，已知重力加速度为 g。则
A. f=Mgsinθ
B. f=Mgtanθ
C. N=(M+m)g
D. N=Mg
5.如图甲所示，虚线右侧有一方向垂直纸面的有界句强磁场，磁场的磁感应强度 B 随时间 t 变
化关系如图乙所示(取磁场垂直纸面向单的方向为正方向)，固定的闭合导线框一部分在磁场
内.从 t=0 时刻开始，下列关于线框中感应电流线 i、线框 ab 边
受到的安培力 F 随时间 t 变化图象中，可能正确的是(取线框
中逆时针方向的电流为正，安培力向右为正方向)
2
2
1
A
二、多项选择题，本题共 4 小题，每小题 4 分共计 16 分.
6.下列说法符合物理史实的有
A.奥斯特发现了电流的磁效应 B.库仑应用扭秤实验精确测定了元电荷 e 的值
C.安培首先提出了电场的观点 D.法拉第发现了电磁感应的规律
7.从水平面上方 O 点水平抛出一个初速度大小为 v0 的小球，小球与水平面发生一次碰撞后恰
能
击中竖直墙壁上与 O 等高的 A 点，小球与水平面碰撞前后水平分速度不变，竖直分速度大
小
不变、方向相反，不计空气阻力，若只改变初速度大小，使小球仍能击中 A 点，则初速度
大
小可能为
A.2v0
B. 3v0
C. v0 /2
D. v0 /3
8.某磁敏电阻的阻值 R 随外加磁场的磁感应强度 B 变化图线如图甲所示，学习小组使用该磁
敏电阻设计了保护负载的电路如图乙所示，U 为直流电压，下列说法正确的有
A.增大电压 U，负载电流不变 I:
B.增大电压 U，电路的总功率变大
C.抽去线圈铁芯，磁敏电阻的阻值变小
D.抽去线圈铁芯，负载两端电压变小
9.如图所示在竖直平面内，倾斜长杆上套一小物块跨过轻质
定滑轮的细线一 端与物块连接，另一端与固定在水平面上的竖直轻弹簧连接。便物块位于
A 点时，细线自然拉直且垂直于长杆，弹簧处于原长。现将物块由 A 点静止
释放，物块沿杆运动的最低点为 B，C 是 AB 的中点。弹簧始终在弹性限度内，
不计一切阻力，则
A.物块和弹簧系统机械能守恒
B.物块在 B 点时加速度方向由 B 指向 A
C. A 到 C 过程物块所受合力做的功大于 C 到 B 过程物块克服服合力做的功
D.物块下滑过程中，弹簧的弹性势能在 A 到 C 过程的增量小于 C 到 B 过程的增量
三、简答题
10. (8 分)教材列出的木---木动摩擦因数为 0.30，实验小组采用如图甲所示的装置测量木块与
木块间的动摩擦因数。实验中，木块在重锤的拉动下，闫水平长木板做匀加速运动。
⑴实验所用重锤质量 150g 左右，下列供选择的木块质量最合适的是 ▲
A.20g B. 260g C. 500g D.600g
⑵关于实验操作和注意事项，下列说法正确的有 ▲ ；
A.实验中先释放木块，后接通电源
B.调整定滑轮高度，使细线与板面平行
C.必须满足细线对木块拉力与
重锤重力大小近似相等
D.木块释放位置到滑轮距离正
常应在 0.6m 左右
⑶实验得到的一根纸带如图乙所示，从某个清晰的点开始，每 5 个打点取一个计数点，依
次
标出 0、1 、2.、3、.4、5、6，测得点 0 与点 3、点 6 间的距离分别为 19.90cm、
54.20cm，
计时器打点周期为 0.02s，则木块加速度 a= ▲ m/s2(保留两位有效数字).
⑷实验测得 μ=0.33，大于教材列表中的标值，请写出两个可能的原因 ▲ ； ▲ 。
11. (10 分)标称 3.7V 的锂电池，充满电时电动势为 4.2V ，电动势低于 3.4V 时不能放电。某只
该型号电池标注如下：标准放电持续电流 170mA，最大放电电流 850mA，内阻 r≤0.20Ω。
为测量其电动势和内阻，实验室提供下列器材：
A.电压表 V(量程 3V，内阻 3kΩ) B.电流表（量程 0.6A） C. 电流表（量程 3A）
D.定值电阻 R1=2kΩ E. 定值电阻 R2=1Ω F.滑动变阻器(0 -5Ω)
G.滑动变阻器(0- 20Ω) H.待测电阻，多用电表，开关导线若干
⑴设计测量电路如图甲，电流表 A 应选 ▲ ，滑动变阻器 R 应选 ▲ (填器材序
号).
⑵按照设计电路完成实物电路的连接，
⑶闭合开关 S 前，应将滑动变阻器滑片 P 移到 ▲ (选填“左"或"右")端；闭合开
关后，发现电压表指针有偏转，而电流表指针不偏转，在不断开电路时、应选择多用电
表的 ▲ 检查电路故障，
A 电阻“x1"挡 B.直流电流 250mA 挡 C.直流电压 2.5V 挡 D.直流电压 10V 挡
⑷正通进行实验操作、根据电压读数计算出电压和定值电阻 R1 两端的总电压 U,读出对应
的电流表示数 I,在坐标纸上描点作出 U-I 图像如图丙，则电池电动势 E= ▲
V、内阻 r= ▲ 。
12. [选修 3-5(12 分)
⑴下列说法正确的有（ ）
A. 研究表明，一般物体的电磁波辐射仅与温度有关
B.电子的衍射图样证实了电子的波动性
C.α 粒子散射实验是估测原子核半径最简单的方法
D.结合能越大的原子核、核子的平均质量越大
⑵氢原子能领图如图，巴尔末线系是氢原予从 n≥3 的各各个
n=2 能级时辐射光的谱线，则巴尔末线系中波长最长的谱线
对应光子的能量为 ▲ eV；氢原子从 n=4 能级跃迁至 n=2 能级时，辐射光照射金属
钾为阴极的光电管，钾的逸出功为 2.25eV，则遏止电压 Ue= ▲ V.
⑶ Li(锂核)是不稳定的，它会分裂成一个 α 粒子和一个质子 ，同时释放一个 γ 光子。
①写出核反应方程;
②一个静止的，Li 分裂时释放出质子的动量大小为 pI，α 粒子的动量大小为 p2，γ 光子与
α
粒子运动方向相同，普朗克常量为 h，求 γ 光子的波长 λ.
13.选做题
⑴密闭的导热容器中盛有部分水，长时间静置后液面与空气、容器壁的接触情形如图所示，
则 ▲
A.水对容器壁是浸润的
B.水的表面层分子间作用力表现为斥力
C.水面上方的水蒸汽为饱和汽
D.环境温度改变时，水的饱和气压不变
⑵在高信显微镜下观察布朗运动实验如图甲所示，每隔 30s 记
录一次悬浮微粒的位置，按时间顺序作出位置连线如图乙所
示，连线 ▲ (选填“是”或“不是”)微粒的轨迹，它直接
呈现微粒运动是无规则的，间接反映 ▲ 作永不停息的无
规则运动
⑶一定质量的理想气体经历了状态变化求该过程中 如图 A→B→C→D→A 的状态变化，求
该过程中
①气体最高温度 T1 与最低温度 T1 的比值；
②气体与外界交换的热量 Q.
B.[选修 3-4](12 分)
⑴如图，用橡胶锤敲击音又，关于音叉的振动及其发出的声波，下列说法正确的有 ▲
A.在空气中传传播的声波是纵波
B.声波在空气中传播的速度随波频率增大而增大
C.音叉周围空间声音强弱的区城相互间隔
D.换用木锤藏击，音叉发出声音的音调变高
⑵如图所示，一架宇航飞机在太空中高速飞行返回地球，并保
持与地球上观测站 R 的正常联系，设字航员每隔 t0 时间与
地球联系一次，发送频率为 f0 的电磁波，在地球上观测者看
来，宇航员连续两次发送联系信号的时间间隔 ▲ t0 (选
填"等于"或“不等于")；地面观测站接收到该电磁波频率 f ▲ f 0(选填“大于”、“等
于”
或“小于")。
⑶如图所示，平面镜 M 放置在某液体中，液体上方靠近液面处放置毛玻璃 PQ，一束激光
水平 照射到 M 上 O1 点时，观察到在 O1 点正上方玻璃上 O 点有一个光点.使平面镜 M 绕
垂直纸面的轴逆时针转过θ角时，玻璃上光点恰好消失.
已知真空中光速为 c，求:
①液体的折射率 n;
②光在液体中的传播速度 v.
四、计算题
14. (15 分)如图所示，水平面内足够长的光滑平行金属导轨相距为 L，左端连接阻值为 R 的电
阻导体棒 MN 垂直导轨放置，与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向下范围足够大的非
匀强磁场中，沿导轨建立 x 轴，磁场的磁感应强度满足关系 B=Bo+kx。 t=0 时刻，棒 MN
从 x=0 处在沿+x 轴水平拉力作用下以速度 v 做匀速运动，导轨和导体棒电阻不计.求:
⑴ t =0 时刻，电阻 R 消耗的电功率 Po;
⑵运动过程中水平拉力 F 随时间变化关系式;
⑶0- t1 时间内通过电阻 R 的电荷量 q.
15. (16 分)如图所示，竖直平面内固定一 半径为 R 的光滑半圆环，圆心在 O 点,质量均为 m 的
A、B 两小球套在圆环上，用不可形变的轻杆连接，开始时球 A 与圆心 O 等高，球 B 在圆
心 O 的正下方。轻杆对小球的作用力沿杆方向。
⑴对球 B 施加水平向左的力 F，使 A、B 两小球静止在图示
位置，求力的大小 F;
⑵由图示位置静止释放 A、B 两小球，求此后运动过程中 A
球的最大速度 v;
⑶由图示位置静止释放 A、B 两小球，求释放瞬间 B 球的加
速度大小 a.。
16 (16 分)如图甲所示，一对平行金属板 C、 D 相距为 d，O、O1 为两板上正对的小孔，紧贴 D
板右侧存在上下范围足够大、宽度为 L 的有界勾强磁场区，磁场方向垂直纸面向里，MN、
GH 是磁场的左、右边界。现有质量为 m 电荷量为+q 的粒子从 O 孔进人 C 、D 板间，粒
子初速度和重力均不计。
⑴C、D 板间加恒定电压 U，C 板为正极板，求板间匀强电场的场强大小 E 和粒子从 O 运
动到 O1 的时间 t;；
⑵C、 D 板间加如图乙所示的电压，U0 为已知量，周期 T 是未知量。t=0 时刻带电粒子从 O
孔进人，为保证粒子到达 O1 孔具有最大速度，求周期 T 应满足的条件和粒子到达 O1 孔
的最大速度 vm;
⑶磁场的磁感应强度 B 随时间 t′的变化关系如图丙所示，B0 为已知量，周期 To= πm/qB0。
t′=0 时刻，粒子从 O1 孔沿 OO1，延长线 O1O2 方向射人磁场，始终不能穿出右边界 GH，
求粒子进人磁场时的速度 v 应满足的条件.
物理参考答案及评分标准
1．B 2．C 3．A 4．C 5．B 6．AD 7．CD 8．BC 9．ABD
10．（8 分）（1）B（2 分） （2）BD（2 分，漏选得 1 分） （3）1.6（2 分）
（4）木块、木板表面粗糙程度有差异，细线与滑轮摩擦或纸带与计时器摩擦（2 分）
11．（10 分）（1）B（1 分） G（1 分）
（2）如图（2 分）
（3）左（1 分） D（2 分）
（4）3.87~3.90（2 分） 0.12~0.17（1 分）
12．[选修3-5](12分)
（1）BC（3 分，漏选得 1 分）
（2）1.89（2 分） 0.3（2 分）
（3）① （2 分）
②设 γ 光子动量大小为 p, 由动量守恒定律有 0=p1-p2-p （1 分）
而 （1 分）
HHeLi 1
1
4
2
5
3 +→
h
p
λ =
解得 （1 分）
13．A[选修3-3](12分)
（1）AC（3 分，漏选得 1 分）
（2）不是（2 分） 液体分子（2 分）
（3）①状态 B 温度最高，状态 D 温度最低，设 A 状态温度为 TA，则
A→B 等压变化有 （1 分）
D→A 等容变化有 （1 分）
解得 （1 分）
②A→B→C→D→A 的状态变化过程外界对气体做的功
（1 分）
根据热力学第一定律有
解得 吸热 （1 分）
B[选修 3-4](12 分)
（1）AC（3 分，漏选得 1 分）
（2）不等于（2 分） 大于（2 分）
（3）①当平面镜转过 θ 时，反射光线转过 2θ 射到水面，发生全反射
临界角 C =2θ （1 分）
由于 （1 分）
解得 （1 分）
②由于 （1 分）
解得 （1 分）
14．（15 分）解：（1）t=0 时刻导体棒产生的电动势 （1 分）
电功率 （2 分）
解得 （2 分）
（2）在 t 时刻，棒 MN 位置 x=vt
导体棒产生的感应电流 （1 分）
导体棒所受安培力 方向向左 （1 分）
导体棒做匀速运动应有 （1 分）
解得 （2 分）
1 2
h
p p
λ = −
0 0
1
3
A
V V
T T
=
0 0
2
3
A
p p
T T
=
1
2
9
1
T
T
=
0 0 0 0 0 06 2 4W p V p V p V= − + = −
U Q W∆ = +
04 00 >= VpQ
1sinC n
=
1
sin 2n θ=
cn v
=
sin 2v c θ=
0 0E B Lv=
2
0
0
EP R
=
2 2 2
0
0
B L vP R
=
BLvI R
=
AF BIL=
AF F=
2 2
0( )B kvt L vF R
+=
（3）任意 t 时刻棒产生的感应电流 （1 分）
则 t1 时刻棒产生的感应电流 （1 分）
I-t 图象如图
0-t1 时间内通过 R 的电荷量
（1 分）
解得 （2 分）
15．（16 分）解：（1）设圆环对 A 球的弹力为 N1，轻杆对 A 球
的弹力为 F1，对 A、B 和轻杆整体有 （1 分）
对 A 球有 （1 分）
（1 分）
解得 （2 分）
（2）当轻杆运动至水平时，A、B 球速度最大且均为 v，由机械能守恒有
（3 分）
解得 （2 分）
（3）在初始位置释放瞬间，A、B 速度为零，加速度都沿圆环切线方向，大小均为 a，设
此时杆的弹力 F1，则
对 A 球有 （2 分）
对 B 球有 （2 分）
解得 （2 分）
16．（16 分）解：（1）板间匀强电场的场强 （1 分）
粒子在板间的加速度 （1 分）
根据位移公式有 （1 分）
解得 （2 分）
（2）粒子一直加速到达 O1 孔速度最大，设经历时间 t0，则
（2 分）
0( )B kvt LvBLvI R R
+= =
0 1
1
( )B kvt LvI R
+=
0 1
12
I Iq t
+= ⋅
0 1 1(2 )
2
B kvt Lvtq R
+=
01 =− FN
045sin1 =− mgF
045cos11 =− FN
mgF =
2)2(2
1)2
2(2
2 vmRRmgRmg =−−
( 2 1)v gR= −
maFmg =− 45sin1
maF =45cos1
ga 2
1=
UE d
=
md
qUa =
21
2d at=
2mt d qU
= ⋅
0
0
2
2
m Tt d qU
= ⋅ ≤
t
I
O t1
I1
I0
第 14(3)题答图
解得 （1 分）
由动能定理有 （1 分）
解得 （1 分）
（3）当磁感强度分别为 B0、2B0 时，设粒子在磁场中圆周运动半径分别为 r1、r2，周期分
别为 T1、T2，则 （1 分）
解得
且有 （1 分）
同理可得 ，
故 0~ 粒子以半径 r1 逆时针转过四分之一圆周， ~ 粒子以半径 r2 逆时针
转过二分之一圆周， ~ 粒子以半径 r1 逆时针转过四分之一圆周， ~ 粒
子以半径 r2 逆时针转过二分之一圆周， ~ 粒子以半径 r1 逆时针转过四分之
一圆周， ~ 粒子以半径 r2 逆时针转过二分之一圆周， ~ 粒子以半径
r1 逆时针转过四分之一圆周后从左边界飞出磁场，如图所示
由几何关系有 （2 分）
解得 （2 分）
0
222 qU
mdT ≥
2
0 2
1
mmvqU =
m
qUvm
02=
1
2
0 r
vmqvB =
0
1 qB
mvr =
1 0
0
2 2mT TqB
π= =
22
1
0
2
r
qB
mvr == 2 0
0
2
2
mT TqB
π= =
0
2
T 0
2
T
0T
0T 03
2
T 03
2
T
02T
02T 05
2
T
05
2
T
03T 03T 07
2
T
Lrr ≤+ 21
m
qBLv 3
2≤
M
N
G
H
第 16(3)题答图
v
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