機密★啟用前

2021年江蘇省普通高中學業(yè)水平選擇性考試

物理

一、單項選擇題：共10題，每題4分，共40分，每題只有一個選項最符合題意

1．用“中子活化”技術(shù)分析某樣品的成分，中子轟擊樣品中的產(chǎn)生和另一種粒子X，則X是（）

A、質(zhì)子

B、粒子

C、粒子

D、正電子

2．有研究發(fā)現(xiàn)，某神經(jīng)細胞傳遞信號時，離子從細胞膜一側(cè)流到另一側(cè)形成跨膜電流，若將該細胞膜視為的電容器，在內(nèi)細胞膜兩側(cè)的電勢差從變?yōu)?，則該過程中跨膜電流的平均值為（）

A．

B．

C．

D．

3．我國航天人發(fā)揚“兩彈一星”精神砥礪前行，從“東方紅一號”到“北斗”不斷創(chuàng)造奇跡．“北斗”第49顆衛(wèi)星的發(fā)射邁出組網(wǎng)的關(guān)鍵一步．該衛(wèi)星繞地球做圓周運動，運動周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，軌道平面與地球赤道平面成一定夾角．該衛(wèi)星（）

A．運動速度大于第一宇宙速度

B．運動速度小于第一宇宙速度

C．軌道半徑大于“靜止”在赤道上空的同步衛(wèi)星

D．軌道半徑小于“靜止”在赤道上空的同步衛(wèi)星

4．如圖所示，半徑為R的圓盤邊緣有一釘子B，在水平光線下，圓盤的轉(zhuǎn)軸A和釘子B在右側(cè)墻壁上形成影子O和P，以O(shè)為原點在豎直方向上建立x坐標系．時從圖示位置沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動圓盤，角速度為，則P做簡諧運動的表達式為（）

A．

B．

C．

D．

5．在光滑桌面上將長為的軟導線兩端固定，固定點的距離為，導線通有電流I，處于磁感應強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中，導線中的張力為（）

A．

B．

C．

D．

6．鐵絲圈上附有肥皂膜，豎直放置時，肥皂膜上的彩色條紋上疏下密，由此推測肥皂膜前后兩個面的側(cè)視形狀應當是（）

A．

B．

C．

D．

7．某種材料制成的半圓形透明磚平放在方格紙上，將激光束垂直于面入射，可以看到光束從圓弧面出射，沿方向緩慢平移該磚，在如圖所示位置時，出射光束恰好消失，該材料的折射率為（）

A．1.2

B．1.4

C．1.6

D．1.8

8．如圖所示，分別用1、2兩種材料作K極進行光電效應探究，其截止頻率，保持入射光不變，則光電子到達A極時動能的最大值隨電壓U變化關(guān)系的圖像是（）

A．

B．

C．

D．

9．如圖所示，A、B兩籃球從相同高度同時拋出后直接落入籃筐，落入籃筐時的速度方向相同，下列判斷正確的是（）

A．A比B先落入籃筐

B．A、B運動的最大高度相等

C．A在最高點的速度比B在最高點的速度小

D．A、B上升到某一相同高度時的速度方向相同

10．一球面均勻帶有正電荷，球內(nèi)的電場強度處處為零，如圖所示，O為球心，A、B為直徑上的兩點，現(xiàn)垂直于將球面均分為左右兩部分，C為截面上的一點，移去左半球面，右半球面所帶電荷仍均勻分布，則（）

A．O、C兩點電勢相等

B．A點的電場強度大于B點

C．沿直線從A到B電勢先升高后降低

D．沿直線從A到B電場強度逐漸增大

二、非選擇題：共5題，共60分．其中第12題~第15題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計算時，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位．

11．（15分）小明利用如題11-1圖所示的實驗裝置驗證動量定理．將遮光條安裝在滑塊上，用天平測出遮光條和滑塊的總質(zhì)量，槽碼和掛鉤的總質(zhì)量．實驗時，將滑塊系在繞過定滑輪懸掛有槽碼的細線上．滑塊由靜止釋放，數(shù)字計時器記錄下遮光條通過光電門1和2的遮光時間和，以及這兩次開始遮光的時間間隔，用游標卡尺測出遮光條寬度，計算出滑塊經(jīng)過兩光電門速度的變化量．

（1）游標卡尺測量遮光條寬度如題11-2圖所示，其寬度______；

（2）打開氣泵，待氣流穩(wěn)定后調(diào)節(jié)氣墊導軌，直至看到導軌上的滑塊能在短時間內(nèi)保持靜止，其目的是__________________；

（3）多次改變光電門2的位置進行測量，得到和的數(shù)據(jù)如下表：

請根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在方格紙上作出圖線．

0.721

0.790

0.854

0.913

0.968

1.38

1.52

1.64

1.75

1.86

（4）查得當?shù)氐闹亓铀俣?，根?jù)動量定理，圖線斜率的理論值為_________；

（5）實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，圖線斜率的實驗值總小于理論值，產(chǎn)生這一誤差的兩個可能原因是_______．

（A）．選用的槽碼質(zhì)量偏小

（B）．細線與氣墊導軌不完全平行

（C）．每次釋放滑塊的位置不同

（D）．實驗中的測量值偏大

12．（8分）貫徹新發(fā)展理念，我國風力發(fā)電發(fā)展迅猛，2020年我國風力發(fā)電量高達4000億千瓦時．某種風力發(fā)電機的原理如圖所示，發(fā)電機的線圈固定，磁體在葉片驅(qū)動下繞線圈對稱軸轉(zhuǎn)動，已知磁體間的磁場為勻強磁場，磁感應強度的大小為，線圈的匝數(shù)為100、面積為，電阻為，若磁體轉(zhuǎn)動的角速度為，線圈中產(chǎn)生的感應電流為．求：

（1）線圈中感應電動勢的有效值E；

（2）線圈的輸出功率P．

13．（8分）如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體被活塞封閉在氣缸中，活塞的面積為S，與氣缸底部相距L，氣缸和活塞絕熱性能良好，氣體的壓強、溫度與外界大氣相同，分別為和．現(xiàn)接通電熱絲加熱氣體，一段時間后斷開，活塞緩慢向右移動距離L后停止，活塞與氣缸間的滑動摩擦力為f，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，整個過程中氣體吸收的熱量為Q，求該過程中氣體

（1）內(nèi)能的增加量；

（2）最終溫度T．

14．（13分）如圖所示的離心裝置中，光滑水平輕桿固定在豎直轉(zhuǎn)軸的O點，小圓環(huán)A和輕質(zhì)彈簧套在輕桿上，長為的細線和彈簧兩端分別固定于O和A，質(zhì)量為m的小球B固定在細線的中點，裝置靜止時，細線與豎直方向的夾角為，現(xiàn)將裝置由靜止緩慢加速轉(zhuǎn)動，當細線與豎直方向的夾角增大到時，A、B間細線的拉力恰好減小到零，彈簧彈力與靜止時大小相等、方向相反，重力加速度為g，取，求：

（1）裝置靜止時，彈簧彈力的大小F；

（2）環(huán)A的質(zhì)量M；

（3）上述過程中，裝置對A、B所做的總功W．

15．（16分）如題15-1圖所示，回旋加速器的圓形勻強磁場區(qū)域以О點為圓心，磁感應強度大小為B，加速電壓的大小為U、質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從O附近飄入加速電場，多次加速后粒子經(jīng)過P點繞O做圓周運動，半徑為R，粒子在電場中的加速時間可以忽略．為將粒子引出磁場，在P位置安裝一個“靜電偏轉(zhuǎn)器”，如題15-2圖所示，偏轉(zhuǎn)器的兩極板M和N厚度均勻，構(gòu)成的圓弧形狹縫圓心為Q、圓心角為，當M、N間加有電壓時，狹縫中產(chǎn)生電場強度大小為E的電場，使粒子恰好能通過狹縫，粒子在再次被加速前射出磁場，不計M、N間的距離．求：

（1）粒子加速到P點所需的時間t；

（2）極板N的最大厚度；

（3）磁場區(qū)域的最大半徑．

江蘇省2021年普通高中學業(yè)水平選擇性考試

物理參考答案及評分建議

一、單項選擇題：共10題，每題4分，共40分

1．A

2．D

3．B

4．B

5．A

6．C

7．A

8．C

9．D

10．A

二、非選擇題：共5題，共60分

11．（1）10.20

（2）將氣墊導軌調(diào)至水平

（3）（見右圖）

（4）1.96

（5）BD

評分建議：本題共15分，每問3分．

12．（1）電動勢的最大值

有效值

解得

代入數(shù)據(jù)得

（2）輸出電壓

輸出功率

解得

代入數(shù)據(jù)得

評分建議：本題共8分，每問4分

13．（1）活塞移動時受力平衡

氣體對外界做功

根據(jù)熱力學第一定律

解得

（2）活塞發(fā)生移動前，等容過程

活塞向右移動了L，等壓過程

且

解得

評分建議：本題共8分，每問4分

14．（1）設(shè)、的張力分別為、A受力平衡

B受力平衡；

解得

（2）設(shè)裝置轉(zhuǎn)動的角速度為

對A

對B

解得

（3）B上升的高度

A、B的動能分別為；

由

解得

評分建議：本題共13分，其中第（1）（2）問各4分：第（3）問5分

15．（1）設(shè)粒子在P的速度大小為，則

根據(jù)動能定理

由，周期

解得

（2）由粒子的運動半徑，動能

解得，則粒子加速到P前最后兩個半周的運動半徑為；

由幾何關(guān)系，且

解得

（3）設(shè)粒子在偏轉(zhuǎn)器中的運動半徑為

則

設(shè)粒子離開偏轉(zhuǎn)器的點為S，圓周運動的圓心為．由題意知，在上，且粒子飛離磁場的點與O、在一條直線上

由幾何關(guān)系

評分建議：本題共16分，其中第（1）問4分；第（2）（3）問各6分