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14~18题只有一项符合题目要求，第19~21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. 如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车
厢的水平底板有摩擦。用力向右推动车厢，使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系（可视为惯性系）中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统（ ）
A. 动量守恒，机械能守恒 B. 动量守恒，机械能不守恒 C. 动量不守恒，机械能守恒 D. 动量不守恒，机械能不守恒
15. 如图（a），在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。由于静电感应，在金属平板上表面产生
感应电荷，金属板上方电场的等势面如图（b）中虚线所示，相邻等势面间的电势差都相等。若将一正试探电荷先后放于M和N处，该试探电荷受到的电场力大小分别是𝐹𝑀和𝐹𝑁，相应的电势能分别
为𝐸𝑝𝑀和𝐸𝑝𝑁，则（ ）
A. 𝐹𝑀＜𝐹𝑁，𝐸𝑝𝑀＞𝐸𝑝𝑁 B. 𝐹𝑀＞𝐹𝑁，𝐸𝑝𝑀＞𝐸𝑝𝑁 C. 𝐹𝑀＜𝐹𝑁，𝐸𝑝𝑀＜𝐸𝑝𝑁
D. 𝐹𝑀＞𝐹𝑁，𝐸𝑝𝑀＜𝐸𝑝𝑁 图（a） 图（b）
16. 如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为𝑚、电荷量为𝑞（𝑞＞0）的带电粒子从圆周上
的M点沿直径MON方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为𝑣1，离开磁场时速度方向偏转90°；若射入磁场时的速度大小为𝑣2，离开磁场时速度方向偏转60°。不计重力，则为（ ）
𝑣1𝑣2
A. 2
1
B. C.
√3 3√3 2
D. √3
17. 医学治疗中常用放射性核素113 In产生γ射线，而113 In是由半衰期相对较长的113 Sn衰变产生的。对于
质量为𝑚0的113 Sn，经过时间𝑡后剩余的113 Sn质量为𝑚，其
113
Sn的半衰期为（ ）
𝑚
𝑚0
−𝑡图线如图所示。从图中可以得到
A. 67.3d B. 101.0d C. 115.1d D. 124.9d
1
18. 科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测，给出
1994年到2002年间S2的位置如图所示。科学家认为S2的运动轨迹是半长轴为1000AU（太阳到地球的距离为1AU）的椭圆，银河系中心可能存在超大质量黑洞。这项研究工作获得了2020年若贝尔物理学奖。若认为S2所受的作用力主要为该大质量黑洞的引力，设太阳的质量为𝑀，可以推测出该黑洞质量约为（ ） A. 4×104𝑀 B. 4×106𝑀 C. 4×108𝑀 D. 4×1010𝑀
19. 水平桌面上，一质量为𝑚的物体在水平恒力𝐹拉动下从静止开始运动。物体通过的路程等于𝑠0时，速度
的大小为𝑣0，此时撤去𝐹，物体继续滑行2𝑠0的路程后停止运动。重力加速度大小为𝑔。则（ ） A. 在此过程中𝐹所做的功为𝑚𝑣02 B. 在此过程中𝐹的冲量大小等于𝑚𝑣0
2
2
1
1
C. 物体与桌面间的动摩擦因素等于
𝑣02
4𝑠0𝑔
D. 𝐹的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍
20. 四个带电粒子的电荷量和质量分别为（+𝑞，𝑚）、（+𝑞，2𝑚）、（+3𝑞，3𝑚）、（−𝑞，𝑚），它们先后以
相同的速度从坐标原点沿x轴正方向射入一匀强电场中，电场方向与y轴平行。不计重力，下列描绘这四个粒子运动轨迹的图像中，可能正确的是（ ）
A B C D
21. 水平地面上有一质量为𝑚1的长木板，木板的左端上有一质量为𝑚2的物块，如图（a）所示。用水平向
右的拉力𝐹作用在物块上，𝐹随时间𝑡的变化关系如图（b）所示，其中𝐹1、𝐹2分别为𝑡1、𝑡2时刻𝐹的大小。木板的加速度𝑎1随时间𝑡的变化关系如图（c）所示。已知木板与地面间的动摩擦因素为𝜇1，物块与木板间的动摩擦因素为𝜇2。假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为𝑔。则（ ）
图（a） 图（b） 图（c）
A. 𝐹1=𝜇1𝑚1𝑔 B. 𝐹2=C. 𝜇2>
𝑚2(𝑚1+𝑚2)
（𝜇2−𝜇1）𝑔
𝑚1
𝑚1+𝑚2𝜇1 D. 在0~𝑡2时间段物块与木板加速度相等 𝑚2
2
三、非选择题：共62分。第22~25题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~34题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共47分。 22. （5分）
某同学利用图（a）所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每个0.05s发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图（b）所示（图中未包括小球刚离开轨道的图像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为5cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图（b）中标出。
图（a） 图（b）
完成下列填空：（结果均保留2为有效数字）
（1）小球运动到图（b）中位置A时，其速度的水平分量大小为________m/s，竖直分量大小为_________m/s；
（2）根据图（b）中数据可得，当地重力加速度的大小为________m/s²。 23. （10分）
一实验小组利用图（a）所示的电路测量仪电池的电动势𝐸(约为1.5V)和内阻𝑟（小于2Ω）。图中电压表量程为1V，内阻𝑅𝑉=380.0Ω；定值电阻𝑅0=20.0Ω；电阻箱𝑅,最大阻值为999.9Ω；S为开关，按电路图连接电路。完成下列填空：
图（a） 图（b）
3
（1）为保护电压表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选________Ω（填“5.0”或“15.0”）；
（2）闭合开关，多次调解电阻箱，记录下阻值𝑅和电压表的相应读数𝑈； （3）根据图（a）所示电路，用𝑅、𝑅0、𝑅𝑉、𝐸和𝑟表示，得
𝑈1
1𝑈
=________；
（4）利用测量数据，做
1
𝑈
−𝑅图线，如图（b）所示；
𝐸′−𝐸𝐸
（5）通过图（b）可得𝐸=________V（保留2位小数），𝑟=________Ω（保留1位小数）； （6）若将图（a）中的电压表当成理想电表，得到的电源电动势为𝐸′,由此产生的误差为|×100%=________%。 24. （12分）
一篮球质量为𝑚=0.60kg，一运动员使其从距地面高度为ℎ1=1.8m处由静止自由落下，反弹高度为ℎ2=1.2m。若使篮球从距地面ℎ3=1.5m的高度由静止下落，并在开始下落的同时向下拍球，球落地后反弹的高度也为1.5m。假设运动员拍球时对球的作用力为恒力，作用时间为𝑡=0.20s；该篮球每次与地面碰撞前后的动能的比值不变。重力加速度大小取𝑔=10m/s²，不计空气阻力。求
（1）运动员拍球过程中对篮球所做的功； （2）运动员拍球时对篮球的作用力的大小。
25. （20分）
如图，一倾角为α的光滑固定斜面的顶端放有质量𝑀=0.06kg的U型导体框，导体框的电阻忽略不计；一电阻𝑅=3Ω的金属棒CD的两端置于导体框上，与导体框构成矩形回路CDEF；EF与斜面底边平行，长度𝐿=0.6m。初始时CD与EF相距𝑠0=0.4m，金属棒与导体框同时由静止开始下滑，金属棒下滑距离𝑠1=
316
|
m后进入一方向垂直于斜面的匀强磁场区域，磁场边界（图中虚线）与斜面底边平行；金
属棒在磁场中做匀速运动，直至离开磁场区域。当金属棒离开磁场的瞬间，导体框的EF边正好进入磁场，并在匀速运动一段距离后开始加速。已知金属棒与导体框之间始终接触良好，磁场的磁感应强度大小𝐵=1T，重力加速度大小取𝑔=10m/s²，sinα=0.6。求
（1）金属棒在磁场中运动时所受安培力的大小；
（2）金属棒的质量以及金属棒与导体框之间的动摩擦因素； （3）导体框匀速运动的距离。
4
（二）选考题：共15分。请考生从给出的2道物理题中任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后方的方框涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，并且在解答过程中写清每问的小题号，在答题卡指定位置答题。如果多做则按所做的第一题计分。 33. [选修3-3]（15分）
（1）（5分）如图，一定质量的理想气体从状态a（𝑝0、𝑉0、𝑇0）经热力学过程ab、bc、ca后又回到
状态a。对于ab、bc、ca三个过程，下列说法正确的是________（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每错选1个扣3分，最低得分为0分）
A. ab过程中，气体始终吸热 B. ca过程中，气体始终放热 C. ca过程中，气体对外界做功 D. bc过程中，气体的温度先降低后升高 E. bc过程中，气体的温度先升高后降低
（2）（10分）如图，一玻璃装置放在水平桌面上，竖直玻璃管A、B、C粗细均匀，A、B两管的上端
封闭，C管上端开口，三管的下端在同一水平面内且相互连通。A、B两管的长度分别为𝑙1=13.5cm，𝑙2=32cm。将水银从C管缓慢注入，直至B、C两管内水银柱的高度差ℎ=5cm。已知外界大气压为𝑝0=75cmHg。求A、B两管内水银柱的高度差。
5
34. [选修3-4]（15分）
（1）（5分）图中实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线。经过0.3s后，其波形图曲线如图中虚
线所示。已知该波的周期𝑇大于0.3s。若波是沿x轴正方向传播的，则该波的速度大小为________m/s，周期为________s；若波是是沿x轴负方向传播的，该波的周期为________s。
（2）（10分）用插针法测量上、下表面平行的玻璃砖的折射率。实验中用A、B两个大头针确定入射光路，C、D两个大头针确定出射光路。O和O′分别是入射点和出射点，如图（a）所示。测得玻璃砖厚度为ℎ=15.0mm；A到过O点的法线OM的距离AM=10.0mm，M到玻璃砖的距离MO=20.0mm，O′到OM的距离为𝑠=5.0mm。
图（a） 图（b）
（i）求玻璃砖的折射率；
（ii）用另外一块材料相同，但上下表面不平行的玻璃砖继续实验，玻璃砖的界面如图（b）所示。
光从上表面入射，入射角从0逐渐增大，达到45°时，玻璃砖下表面的出射光线恰好消失。求此玻璃砖上下表面的夹角。
6
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容