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物理试卷
一、单项选择题：本题共 4小题，每小题 4分，共 16分．在每小题给出的四个选项中，只有
一项是符合题目要求的．
1. 福建土楼兼具居住和防御的功能，承启楼是圆形土楼的典型代表，如图（a）所示。承启楼外楼共四层，
50m 100kg
各楼层高度如图（b）所示。同一楼层内部通过直径约 的圆形廊道连接。若将质量为 的防御物
100s
资先从二楼仓库搬到四楼楼梯口M处，再用 沿廊道运送到N处，如图（c）所示。重力加速度大小取
10m/s2
，则（ ）
A. 该物资从二楼地面被运送到四楼M处的过程中，克服重力所做的功为5400J
B. 该物资从M处被运送到N处的过程中，克服重力所做的功为78500J
C. 从M处沿圆形廊道运动到N处，位移大小为78.5m
D. 从M处沿圆形廊道运动到N处，平均速率为0.5m/s
2. 2011年3月，日本发生的大地震造成了福岛核电站核泄漏。在泄露的污染物中含有大量放射性元素131I，
53
其衰变方程为 131I® 131Xe+ 0e，半衰期为 8 天，已知 m =131.03721u， m =131.03186u，
53 54 -1 I Xe
m =0.000549u，则下列说法正确的是（ ）
e
A. 衰变产生的β射线来自于131I原子的核外电子
53
第1页 | 共9页B. 该反应前后质量亏损0.00535u
C. 放射性元素131I发生的衰变为α衰变
53
D. 经过16天，75%的131I原子核发生了衰变
53
3. 平时我们所处的地球表面，实际上存在场强大小为100V/m的电场，可将其视为匀强电场，在地面立一
金属杆后空间中的等势面如图所示。空间中存在a、b、c三点，其中a点位于金属杆正上方，b、c等高。
则下列说法正确的是（ ）
A. b、c两点的电势差U =0 B. a点场强大小大于100V/m
bc
C. a点场强方向水平向右 D. a点的电势低于c点
4. 2021年美国“星链”卫星曾近距离接近我国运行在距地390km近圆轨道上的天宫空间站。为避免发生危
险，天宫空间站实施了发动机点火变轨的紧急避碰措施。已知质量为m的物体从距地心r处运动到无穷远
Mm
处克服地球引力所做的功为G ，式中M为地球质量，G为引力常量；现将空间站的质量记为m ，变
r 0
轨前后稳定运行的轨道半径分别记为r 、r ，如图所示。空间站紧急避碰过程发动机做的功至少为（ ）
1 2
1 æ1 1 ö æ1 1 ö
A. GMm ç - ÷ B. GMm ç - ÷
2 0 r r 0 r r
è ø è ø
1 2 1 2
3 æ1 1 ö æ1 1 ö
C. GMm ç - ÷ D. 2GMm ç - ÷
2 0 r r 0 r r
è ø è ø
1 2 1 2
二、多项选择题：本题共 4小题，每小题 6分，共 24分．每小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．
5. 奥斯特利用如图所示实验装置研究电流的磁效应。一个可自由转动的小磁针放在白金丝导线正下方，导
第2页 | 共9页线两端与一伏打电池相连。接通电源瞬间，小磁针发生了明显偏转。奥斯特采用控制变量法，继续研究了
导线直径、导线材料、电池电动势以及小磁针位置等因素对小磁针偏转情况的影响。他能得到的实验结果
有（ ）
A. 减小白金丝直径，小磁针仍能偏转 B. 用铜导线替换白金丝，小磁针仍能偏转
C. 减小电源电动势，小磁针一定不能偏转 D. 小磁针的偏转情况与其放置位置无关
6. 某同学利用如图所示电路模拟远距离输电．图中交流电源电压为6V，定值电阻R = R =20W，小灯
1 2
泡L 、L 的规格均为“6V 1.8W”，理想变压器T 、T 原副线圈的匝数比分别为1∶3和3∶1．分别接
1 2 1 2
通电路Ⅰ和电路Ⅱ，两电路都稳定工作时，（ ）
A. L 与L 一样亮 B. L 比L 更亮
1 2 2 1
C. R上消耗的功率比R 的大 D. R上消耗的功率比R 的小
1 2 1 2
7. 一物块以初速度v 自固定斜面底端沿斜面向上运动，一段时间后回到斜面底端。该物体的动能E 随位移
0 k
x的变化关系如图所示，图中x 、E 、E 均己知。根据图中信息可以求出的物理量有（ ）
0 k1 k2
A. 重力加速度大小 B. 物体所受滑动摩擦力的大小
第3页 | 共9页C. 斜面的倾角 D. 沿斜面上滑的时间
8. 我国霍尔推进器技术世界领先，其简化的工作原理如图所示。放电通道两端电极间存在一加速电场，该
区域内有一与电场近似垂直的约束磁场（未画出）用于提高工作物质被电离的比例。工作时，工作物质氙
气进入放电通道后被电离为氙离子，再经电场加速喷出，形成推力。某次测试中，氙气被电离的比例为
95%，氙离子喷射速度为 1.6´104m/s，推进器产生的推力为 80mN。已知氙离子的比荷为
7.3´105C/kg；计算时，取氙离子的初速度为零，忽略磁场对离子的作用力及粒子之间的相互作用，则
（ ）
A. 氙离子的加速电压约为175V
B. 氙离子的加速电压约为700V
C. 氙离子向外喷射形成的电流约为37A
D. 每秒进入放电通道的氙气质量约为5.3´10-6kg
三、非选择题：共 60分，其中 9、10为填空题，11、12为实验题，13~15为计算题．
9. 艺术体操运动员站在场地中以一定频率上下抖动6m长绸带的一端，绸带自左向右呈现波浪状起伏。某
时刻绸带形状如图所示（符合正弦函数特征），此时绸带上P点运动方向____________（填“向上”“向
下”“向左”或“向右”）。保持抖动幅度不变，如果要在该绸带上产生更加密集的波浪状起伏效果，运动
员上下抖动的频率应____________（填“增大”“减小”或“保持不变”）。
10. 带有活塞的汽缸内封闭一定质量的理想气体，气体开始处于a状态，然后经过a®b®c状态变化过
程到达c状态。在V -T 图中变化过程如图所示。
第4页 | 共9页（1）气体从a状态经过a®b到达b状态的过程中压强____________。（填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）气体从b状态经过b®c到达c状态的过程要____________。（填“吸收”或“放出”）热量。
11. 某实验小组利用图（a）所示装置验证小球平抛运动的特点。实验时，先将斜槽固定在贴有复写纸和白
纸的木板边缘，调节槽口水平并使木板竖直；把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上
的水平投影点O，建立xOy坐标系．然后从斜槽上固定的位置释放小球，小球落到挡板上并在白纸上留下
印迹．上下调节挡板进行多次实验．实验结束后，测量各印迹中心点O
1
、O
2
、O 3L的坐标，并填入表格
中，计算对应的x2值。
O O O O O O
1 2 3 4 5 6
y/cm 2.95 6.52 9 . 27 13.20 16.61 19.90
x/cm 5.95 8.81 10.74 12.49 14.05 15.28
x2/cm2 35.4 77.6 115.3 156.0 197.4 233.5
（1）根据上表数据，在图（b）给出的坐标纸上补上O 数据点，并绘制“y-x2”图线______。
4
（2）由y-x2图线可知，小球下落的高度y，与水平距离的平方x2成____________（填“线性”或“非线
性”）关系，由此判断小球下落的轨迹是抛物线。
（3）由y-x2图线求得斜率k，小球平抛运动的初速度表达式为v =____________（用斜率k和重力加速
0
度g表示）。
第5页 | 共9页（4）该实验得到的y-x2图线常不经过原点，可能的原因是________________________。
12. 在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用何种接法，都会产生系统误差，
为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。已知R =2W。
0
（1）按照图甲所示的电路图，将图乙中的器材实物连线补充完整_____。
（2）实验操作步骤如下：
①将滑动变阻器滑到最左端位置
②接法Ⅰ：单刀双掷开关S与1接通，闭合开关S ，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据U -I 的值，断
0 1 1
开开关S
0
③将滑动变阻器滑到最左端位置
④接法Ⅱ：单刀双掷开关S与2闭合，闭合开关S ，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据U -I 的值，
0 2 2
断开开关S
0
⑤分别作出两种情况所对应的U -I 和U -I 图像
1 1 2 2
（3）单刀双掷开关接1时，某次读取电表数据时，电压表指针如图丙所示，此时U =_____V。
1
（4）根据测得数据，作出U -I 和U -I 图像如图丁所示，根据图线求得电源电动势E =____________，
1 1 2 2
内阻r =____________。（结果均保留两位小数）
第6页 | 共9页（5）由图丁可知____________（填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”）测得的电源内阻更接近真实值。
（6）综合考虑，若只能选择一种接法，应选择____________（填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”）测量更合适。
13. 清代乾隆的《冰嬉赋》用“躄躠”（可理解为低身斜体）二字揭示了滑冰的动作要领。500m短道速滑
世界纪录由我国运动员武大靖创造并保持。在其创造纪录的比赛中，
（1）武大靖从静止出发，先沿直道加速滑行，前8m用时2s。该过程可视为匀加速直线运动，求此过程加
速度大小；
（2）武大靖途中某次过弯时的运动可视为半径为10m的匀速圆周运动，速度大小为14m/s。已知武大靖
的质量为73kg，求此次过弯时所需的向心力大小；
（3）武大靖通过侧身来调整身体与水平冰面的夹角，使场地对其作用力指向身体重心而实现平稳过弯，如
图所示。求武大靖在（2）问中过弯时身体与水平面的夹角q的大小。（不计空气阻力，重力加速度大小取
10m/s2，tan22°=0.40、tan27°=0.51、tan32° = 0.62 、tan37°=0.75）
14. 如图，L形滑板A静置在粗糙水平面上，滑板右端固定一劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧左端与一小物
块B相连，弹簧处于原长状态。一小物块C以初速度v 从滑板最左端滑入，滑行s 后与B发生完全非弹性
0 0
碰撞（碰撞时间极短），然后一起向右运动；一段时间后，滑板A也开始运动．已知A、B、C的质量均为
m，滑板与小物块、滑板与地面之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g；最大静摩擦力近似等于
滑动摩擦力，弹簧始终处于弹性限度内。求：
（1）C在碰撞前瞬间的速度大小；
（2）C与B碰撞过程中损失的机械能；
（3）从C与B相碰后到A开始运动的过程中，C和B克服摩擦力所做的功。
第7页 | 共9页15. 如图（a），一倾角为q的绝缘光滑斜面固定在水平地面上，其顶端与两根相距为L的水平光滑平行金属
导轨相连；导轨处于一竖直向下的匀强磁场中，其末端装有挡板M、N．两根平行金属棒G、H垂直导轨放
置，G的中心用一不可伸长绝缘细绳通过轻质定滑轮与斜面底端的物块A相连；初始时刻绳子处于拉紧状
态并与G垂直，滑轮左侧细绳与斜面平行，右侧与水平面平行．从t =0s开始，H在水平向右拉力作用下
向右运动；t =2s时，H与挡板M、N相碰后立即被锁定．G在t =1s后的速度一时间图线如图（b）所示，
其中1~2s段为直线．已知：磁感应强度大小B =1T，L=0.2m，G、H和A的质量均为0.2kg，G、H
的电阻均为0.1W；导轨电阻、细绳与滑轮的摩擦力均忽略不计；H与挡板碰撞时间极短；整个运动过程A
未与滑轮相碰，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好：sinq=0.25，cosq=0.97，重力加速度大小取
4
10m/s2，图（b）中e为自然常数， =1.47．求：
e
（1）在1~2s时间段内，棒G的加速度大小和细绳对A的拉力大小；
（2）t=1.5s时，棒H上拉力的瞬时功率；
（3）在2~3s时间段内，棒G滑行的距离．
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