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本卷共 16 题，其中：
单选题 5 题，多选题 5 题，实验题 2 题，解答题 4 题
简单题 3 题，中等难度 13 题。总体难度: 简单
单选题 共 5 题

  1. 我国新一代可控核聚变研究装置“中国环流器二号M”（又被称为“人造太阳”）将在2020年投入运行。其所发生的可控核聚变方程是，已知、、和X的质量分别为m1、m2、m3和m4，真空中的光速为c。下列说法正确的是（　　）

    A.X是质子

    B.大亚湾核电站利用核聚变发电

    C.该核反应所释放的核能为∆E =(m1 +m2−m3−m4)c2

    D.和的比结合能之和大于的比结合能

    难度: 简单查看答案及解析

  2. 2020年10月13日将发生火星冲日现象，即火星、地球和太阳刚好在一条直线上，如图所示，已知火星轨道半径为地球轨道半径的1.5倍，地球和火星绕太阳运行的轨道都视为圆。则（　　）

    A.火星与地球绕太阳运行的线速度大小之比为2∶3

    B.火星与地球绕太阳运行的加速度大小之比为4∶9

    C.火星与地球的公转周期之比为：

    D.2021年10月13日前有可能再次发生火星冲日现象

    难度: 中等查看答案及解析

  3. 一个带负电的粒子从x=0处由静止释放，仅受电场力作用，沿x轴正方向运动，加速度a随位置变化的关系如图所示，x2－x1=x3－x2可以得出（　　）

    A.从x1到x3过程中，电势先升高后降低 B.在x1和x3处，电场强度相同

    C.粒子经x1和x3处，速度等大反向 D.粒子在x2处，电势能最大

    难度: 中等查看答案及解析

  4. 户外野炊所用的便携式三脚架，由三根完全相同的轻杆通过铰链组合在一起，每根杆均可绕铰链自由转动。如图所示，将三脚架静止放在水平地面上，吊锅通过细铁链挂在三脚架正中央，三根杆与竖直方向的夹角均相等。若吊锅和细铁链的总质量为m，重力加速度为g，不计支架与铰链之间的摩擦，则（　　）

    A.当每根杆与竖直方向的夹角为时，杆受到的压力大小为mg

    B.当每根杆与竖直方向的夹角为时，杆对地面的摩擦力大小为mg

    C.当每根杆与竖直方向的夹角均变大时，三根杆对铰链的作用力的合力变大

    D.当每根杆与竖直方向的夹角均变大时，杆对地面的压力变大

    难度: 中等查看答案及解析

  5. 如图所示，某时刻将质量为10kg的货物轻放在匀速运动的水平传送带最左端，当货物与传送带速度恰好相等时，传送带突然停止运动，货物最后停在传送带上。货物与传送带间的动摩擦因数为0.5，货物在传送带上留下的划痕长为10cm，重力加速度取 10m/s2，则货物（　　）

    A.总位移为10cm B.运动的总时间为0.2s

    C.与传送带由摩擦而产生的热量为5J D.获得的最大动能为5J

    难度: 中等查看答案及解析

多选题 共 5 题

  1. 电磁感应现象在科技和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（　　）

    A.图（a）中利用了发射线圈和接收线圈之间的互感现象构成变压器，从而实现手机充电

    B.图（b）中给电磁炉接通恒定电流，可以在锅底产生涡流，给锅中食物加热

    C.图（c）中如果线圈B不闭合，S断开将不会产生延时效果

    D.图（d）中给电子感应加速器通以恒定电流时，被加速的电子获得恒定的加速度

    难度: 中等查看答案及解析

  2. 某同学使用小型电动打夯机平整自家房前的场地，如图所示是电动打夯机的结构示意图。质量为m的摆锤通过轻杆与总质量为M的底座（含电动机）上的转轴相连。电动机带动摆锤绕转轴O在竖直面内匀速转动，转动半径为R，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

    A.转到最低点时摆锤处于失重状态

    B.摆锤在最低点和最高点，杆给摆锤的弹力大小之差为6mg

    C.若打夯机底座刚好能离开地面，则摆锤的角速度为

    D.若打夯机底座刚好能离开地面，则摆锤转到最低点时，打夯机对地面的压力为

    难度: 中等查看答案及解析

  3. 如图所示，在竖直平面内有一上下边界均水平，垂直线框所在平面的匀强磁场，磁感应强度B=2.5T。正方形单匝金属线框在磁场上方h=0.45m处，质量为0.1kg，边长为0.4m，总阻值为1Ω。现将线框由静止释放，下落过程中线框ab边始终与磁场边界平行，ab边刚好进入磁场和刚好离开磁场时的速度均为2m/s，不计空气阻力，重力加速度取10m/s2则（　　）

    A.cd边刚进入磁场时克服安培力做功的功率为9W B.匀强磁场区域的高度为0.65m

    C.穿过磁场的过程中线框电阻产生的焦耳热为0.65J D.线框通过磁场上边界所用时间为0.3s

    难度: 中等查看答案及解析

  4. 下列说法正确的是（　　）

    A.一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，一定吸收热量

    B.当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最大

    C.其它条件相同，空气的相对湿度越大，晾晒在室外的衣服越不容易干

    D.布朗运动证明了悬浮微粒的分子在做无规则运动

    E.在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小

    难度: 中等查看答案及解析

  5. 一段绳子置于x轴上，某同学使绳子的左端（即波源A）在y轴上做不连续的简谐运动，振动周期为0.4s，某时刻波刚好传到P点，O、P间绳上各点形成的波形如图所示，此时由波形可知（　　）

    A.波源的最初起振方向沿y轴正方向

    B.波在介质中传播的速度为1.0m/s

    C.质点Q此时以1.0m/s速率沿y轴负方向运动

    D.此波形是波源先做一次全振动后停止振动0.6s，接着再振动半个周期形成的

    E.从此时开始计时，再过1s质点Q刚好运动到P点

    难度: 简单查看答案及解析

实验题 共 2 题

  1. 某同学在实验室使用半径相同的两个小球，按如图实验装置来验证动量守恒定律。他的主要实验操作如下：

    ①用天平测量a、b两球的质量m1和m2

    ②用游标卡尺测出两个小球的直径d

    ③用刻度尺测出轨道末端距离地面的高度H

    ④用重锤线标出小球抛出点在水平地面上的白纸上的竖直投影点O

    ⑤在白纸上面放好复写纸，先不放b球，把a球从斜槽轨道上D点由静止释放，落到复写纸上，重复多次；再把b球放在斜槽轨道水平部分最右端，把a球仍从D点由静止释放，和b球相碰后，两球分别落在复写纸上的不同位置，重复多次

    ⑥用圆规在白纸上找到三个平均落点M、P和N，并用刻度尺测量出图中的、和的长度

    (1)上述实验操作中不必要的步骤是______________。

    (2)如果满足关系式____，则验证了系统碰撞过程中动量守恒。（用测量的物理量表示）

    (3)实验测得：m1=30.0g，m2=10.0g，=16.10cm，=30.30cm，=40.60cm。则本实验的相对误差是______（保留一位有效数字，相对误差为100%）

    难度: 中等查看答案及解析

  2. 某兴趣小组测一电池组的电动势和内阻，电动势约为3V，内阻约为10Ω。现有如下实验器材：

    A.电压表V（0~15V，内阻约为3kΩ）

    B.电流表 A（0~2mA，Rg=12Ω）

    C.定值电阻R0=6Ω

    D.电阻箱R1（0~999Ω）

    E.滑动变阻器R2（0~2000Ω）

    F.待测电池组

    G.电键S、导线若干

    (1)为完成实验需将电流表A改装成较大量程的电流表，A应与定值电阻R0____联（填“串”或“并”），改装后电流表的量程为_______mA

    (2)为测量尽可能准确，电阻箱R1与滑动变阻器R2应选_____（填“R1”或“R2”）

    (3)根据你所选用的实验器材，设计实验电路并在答题卡的虚线框内将电路图补充完整（所选器材要标明符号）________。

    (4)按正确的电路图连接好电路进行实验，并多次测量，同时记录各仪器的读数，然后做出图像如图所示，但忘记标注纵坐标，请你补充完整，此纵坐标应为_______（填I、U、或）。若图像的斜率为k，纵轴截距为b，则该电池组的电动势E=______，内阻r=_____。（用题中的相应符号表示）

    难度: 中等查看答案及解析

解答题 共 4 题

  1. “反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的力传感器相连，传感器示数为1000N。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B上升到最高位置C点，在B点时速度最大，在上升过程中，仅在最后1s内做匀变速直线运动。已知BC间距LBC=m，人与装备总质量m=50kg（可视为质点）。弹性绳的弹力始终遵循胡克定律，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2求

    (1)人在最后1s内位移h的大小和释放瞬间人的加速度a的大小；

    (2)弹性绳的劲度系数k和释放前弹性绳的弹性势能Ep。

    难度: 简单查看答案及解析

  2. 在竖直面内建立如图所示直角坐标系xOy，第一象限内（含坐标轴）有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，第三象限内有水平向右的匀强电场。两个大小相同的金属小球a、b（均可视为质点）质量分别为m、3m，不带电的小球b静置于固定在原点O处的绝缘支架（图中未画出）上。小球a带电量为+2q，从第三象限的P点，以速度v0竖直向上射出，小球a运动到原点O时，速度方向恰好沿x轴正方向、大小为v0，并与b球发生弹性正碰，碰撞时间极短。碰后两个小球带电量均变为+q，小球b恰好经过x轴上的N点，小球a经过y轴上的Q点（图中未画出）。已知磁感应强度不计两个小球之间的库仑力和空气阻力，重力加速度为g。求：

    (1)碰后a、b球的速度va、vb；

    (2)电场强度E的大小和Q点到原点O的距离s1；

    (3)N点到原点O的距离s2

    难度: 中等查看答案及解析

  3. 如图所示，将横截面积S=100cm2、容积为V=5L，开口向上的导热良好的气缸，置于t1=－13的环境中。用厚度不计的轻质活塞将体积为V1=4L的理想气体封闭在气缸中，气缸底部有一个单向阀门N。外界大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速g=10m/s2，不计一切摩擦。求：

    (i)将活塞用卡销Q锁定，用打气筒通过阀门N给气缸充气，每次可将体积V0=100mL，压强为p0的理想气体全部打入气缸中，则打气多少次，才能使其内部压强达到1.2p0；

    (ii)当气缸内气体压强达到1.2p0时，停止打气，关闭阀门N，将质量为m=20kg的物体放在活塞上，然后拔掉卡销Q，则环境温度为多少摄氏度时，活塞恰好不脱离气缸。

    难度: 中等查看答案及解析

  4. 一正三棱柱形透明体的横截面如图所示，AB=AC=BC=6R，透明体中心有一半径为R的球形真空区域，一束平行单色光从AB面垂直射向透明体。已知透明体的折射率为，光在真空中的传播速度为c。求：

    (i)从D点射入透明体的光束要经历多长时间从透明体射出；

    (ii)为了使光线不能从AB面直接进入中间的球形真空区域，则必须在透明体AB面上贴至少多大面积的不透明纸。（不考虑AC和BC面的反射光线影响）。

    难度: 中等查看答案及解析