2021年5月选考科目适应性考试物理试题本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。考生注意：1.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在试题卷上的作答一律无效。3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区内，作图时可先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。4.可能用到的相关公式或参数：重力加速度g均取10m/s2。选择题部分一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.法国科学家库仑精心设计了一种测量仪器叫库仑扭秤，他用此装置找到了电荷间相互作用规律，总结出了库仑定律。库仑扭秤能研究微小的库仑力，它在设计时应用的最主要物理学思想方法为（ ）A.等效替代法B.微小量放大法C.微元法D.理想模型法【答案】B2.如图甲所示，火箭发射时速度能在10s内由0增加到100m/s；如图乙所示，汽车以108km/h的速度行驶，急刹车时能在2.5s内停下来，下列说法中正确的是（ ）
A.10s内火箭的速度变化量为10m/sB.火箭的速度变化比汽车的快C.2.5s内汽车的速度变化量为-30m/sD.火箭加速度比汽车的加速度大【答案】C3.如图所示是某手机防摔装置，商家宣传只要手机摔落角度合适，可以保证2m高处自由摔落而不破，下列有关说法正确的是（ ）A.有手机防摔装置就不用担心2m内下落摔破手机了B.防摔装置中气囊的作用类似轮船边悬挂的防撞轮胎所起的作用C.手机从同一地方静止摔落，有防摔装置时地面给它的冲量较小D.手机与地面碰撞过程中手机对地面的冲量与地面对手机的冲量相同【答案】B4.竞走是从日常行走基础上发展出来的运动，规则规定支撑腿必须伸直，在摆动腿的脚跟接触地面前，后蹬腿的脚尖不得离开地面，以确保没有出现“腾空”的现象．如图所示为某次10公里竞走比赛的画面，行走过程中脚与地面不会发生相对滑动，下列说法中正确的是（）
A.比赛过程边裁眼中的运动员可视为质点B.运动员完成比赛发生的位移大小为10公里C.行走阶段，地面对运动员的摩擦力是滑动摩擦力D.不论加速阶段还是匀速阶段，地面对运动的摩擦力始终不做功【答案】D5.如图所示为旋转脱水拖把结构图。把拖把头放置于脱水桶中，手握固定套杆向下运动，固定套杆就会给旋转杆施加驱动力，驱动旋转杆、拖把头和脱水桶一起转动，把拖把上的水甩出去。旋转杆上有长度为35cm的螺杆，螺杆的螺距（相邻螺纹之间的距离）为d=5cm，拖把头的托盘半径为10cm，拖布条的长度为6cm，脱水桶的半径为12cm。某次脱水时，固定套杆在1s内匀速下压了35cm，该过程中拖把头匀速转动，则下列说法正确的是（ ）A.拖把头的周期为7sB.拖把头转动的角速度为14πrad/sC.紧贴脱水桶内壁的拖布条上附着的水最不容易甩出D.旋转时脱水桶内壁与托盘边缘处点向心加速度之比为5：6【答案】B6.随着电动汽车的普及，汽车无线充电受到越来越多的关注。无线充电简单方便，不需手动操作，没有线缆拖拽，大大提高了用户体验。其原理如图所示，将受电线圈安装在汽车的底盘上，将供电线圈安装在地面上，当电动汽车行驶到供电线圈装置上，受电线圈即可“接受”到供电线圈的电流，从而对蓄电池进行充电。关于无线充电，下列说法正确的是（ ）
A.无线充电技术与变压器的工作原理相同B.因车身中的受电线圈离地较近需将它装于金属盒中加以保护C.若供电线圈和受电线圈均采用超导材料则能量的传输效率可达到100%D.车身受电线圈中感应电流的磁场总是与地面供电线圈中电流的磁场方向相反【答案】A7.利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。自行车速度计就是利用霍尔元件工作的，在自行车的前轮上安装一块磁铁，轮子每转一周，磁铁就靠近霍尔传感器一次产生一个脉冲电压，测出某段时间内脉冲数，就可以得出自行车的速度。若自行车前轮的半径为R，磁铁到轴的距离为r，下列说法正确的是（ ）A.若霍尔元件材料使用的是锌（载流子带正电），通入如图甲所示的虚线方向电流后，C端电势高于D端电势B.当磁铁从如图所示的位置逐渐靠近霍尔传感器的过程中，C、D间的电势差越来越大C.若自行车骑行过程中单位时间测得的脉冲数为N，则此时骑行速度为2πnNrD.由于前轮漏气，导致前轮实际半径比录入到速度计中的参数小，则速度计测得的骑行速度偏小【答案】B8.“碳达峰”是指我国承诺2030年前，二氧化碳排放达到峰值后将逐步降低，不再增长，这一庄重承诺体现了我国的科技实力。其中节能减排的一条重要措施就是逐步将我国现有的约2亿只传统路灯替换成使用风能和太阳能的风光互补路灯，如图为某公司生产的风光互补LED路灯外形图和电路原理图。已知每燃烧一吨标准煤可以发电3000千瓦时，排放二氧化碳2.61吨，若将我国现有的40%的传统路灯替换成风光互补路灯，按每只传统路灯功率400瓦、每天工作10小时计算，这一条措施一年可减少二氧化碳的排放量约为（ ）
A.吨B.吨C.吨D.吨【答案】D9.如图1所示，某种油量计是由许多透明等厚、长度不等的薄塑料片叠合而成的，每个薄片的形状如图2所示，其底部为等腰直角三角形。原理可以解释为光竖直向下射入固定在容器中的油量计，当容器内有油时，光大部分折射进入油中，只有少部分反射回观察窗口，当容器内无油时，光在塑料和空气的界面发生全反射而返回油量计上端，这样就可以通过观察窗上的亮暗分布来判断油量的多少，下列说法正确的是（ ）A.这款油量计对所有液体都适用B.随着油量的减少，观察窗右边最先开始亮C.观察窗亮的部分越长，说明剩余油量越多D.可以用折射率为1.35的透明塑料来制作这款油量计【答案】B10.2020年12月17号，嫦娥五号返回器携带月球样品在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆，至此嫦娥五号圆满完成了首次月球采样返回任务。嫦娥五号由轨道器、返回器、着陆器和上升器等多个部分组成，从月球返回地球的过程为：上升器起飞，进入环月轨道①，经过转移轨道②，与停留在轨道③上的轨道器对接后进行样品转移，接着轨道器返回地球，最后返回舱与轨道器分离着陆地球。在这个过程中，下列说法正确的是（ ）
A.上升器发射速度必须大于7.9km/s才能离开月球返回地球B.从轨道1转移到轨道2时上升器的喷火方向与运动方向相反C.轨道器在轨道③的运行速度大于上升器在轨道①的运行速度D.上升器可以在轨道③上加速追上轨道器进行对接【答案】B11.晾晒衣服的绳子两端A、B分别固定在两根竖直杆上，A点高于B点，原来无风状态下衣服保持静止。某时一阵恒定的风吹来，衣服受到水平向右的恒力而发生滑动，并在新的位置保持静止（如图），不计绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦，下列说法中一定正确的是（ ）A.有风时，挂钩左右两侧的绳子拉力不相等B.无风时，挂钩左右两侧绳子OA较陡C.相比无风时，有风的情况下∠AOB大D.在有风的情况下，A点沿杆稍下移到C点，绳子的拉力变小【答案】D12.为研究电容器在不同状况下的充电特性，某兴趣小组采用如图甲所示电路，分别用不同的电阻与某一电容器串联进行充电实验，实验得到三次充电中电容器的电荷量q与时间t变化的图像分别如乙图中①②③所示，且第一次充电时电容器两端的电压u随电荷量q变化的图像如图像丙所示，用C表示电容器的电容，R表示与电容器串联的电阻阻值，E表示电源的电动势（内阻可忽略），则下列说法正确的是（ ）
A.第二次充电时电容器两端的电压U随电荷量q变化的图线比丙图中图线更陡B.①②两条曲线表示最终q不同是由于R不同而引起的C.第二次充电过程中t1时刻比t2时刻电流大D.②③两条曲线形状不同因为R不同引起的，R3大于R2【答案】C13.如图所示，立方体的两个顶点A、C上固定有两个等量的同种正电荷，M、N是立方体边和的中点，开始时在处锁定一个负电荷P，不计负电荷重力，下列有关说法正确的是（ ）A.M、N两点的电场强度相同B.解除锁定，将负电荷P移到上电势能一定减小C.解除锁定，静止释放负电荷P，P将向下加速，加速度也一直增大D.解除锁定，给负电荷P一个沿方向的初速度有可能做匀速圆周运动【答案】D二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）14.根据图象，下列叙述正确的是
A.图甲所示的远距离输电通常通过提高电压以减少电能损耗B.图乙所示的行李安检仪采用射线来透视安检物品C.图丙所示的照相机镜头上呈现的淡绿色是由光的偏振引起的D.图丁所示的核反应堆可以通过调整插入镉棒的深度来控制核反应速度【答案】AD15.根据下列图像所反映的物理现象进行分析判断，说法正确的是（ ）A.图甲中对应的三种光中“黄光（强）”的光子能量最强B.根据图甲分析可知若用橙光照射同一实验装置可能没有光电流产生C.图乙中现象说明光子不仅具有能量也具有动量D.图丙中现象说明电子具有波动性，可运用波动规律确定电子通过双缝后的具体位置【答案】BC16.如图所示，一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的固有频率为3Hz的振动系统。某时刻位于长绳两端的振源P、Q分别在长绳上形成的两个波形及传播方向如图所示，振幅都为A。两列波先后通过弹簧上端处后观察到小球出现了两次振动，第一次振动起振方向向上，振动不显著，第二次则产生了较强烈的振动，则（ ）A.振源P产生的波先到达弹簧处
B.振源Q产生的波在长绳中传播的速度快C.振源Q产生的波在长绳中的波速接近7.2m/sD.两列波不可能产生干涉，但相遇时绳子上会出现振动位移2A的点【答案】CD非选择题部分三、非选择题（本题共6小题，共55分）17.（1）下列是我们高中阶段常用的实验器材，在实验①“探究加速度与力、质量的关系”、实验②“探究做功与速度变化的关系”、实验③“验证机械能守恒定律”中都要用到的器材是___________；A．B．C．D．（2）如图是上述三个实验得到的纸带中其中较为清晰的一条（单位：cm），已知打点计时器的频率为50Hz，每两个计数点间有4个点没有画出，则打点计时器打点“3”时纸带的速度是___________m/s（结果保留2位有效数字）。（3）请结合数据分析，这是上述实验___________（填“①”、“②”、“③”）打出的纸带，理由是：____________________。【答案】(1).AC(2).0.23m/s(3).①(4).判定纸带做匀变速运动排除实验②，求出纸带加速度为0.39m/s2排除实验③
18.某同学通过实验研究LED发光二极管的伏安特性。（1）判断二极管正负极：李华同学用多用电表“×100档”来测量二极管的电阻，红黑表笔与二极管连接如图1所示，发现指针几乎不偏转，由此可以判断图中二极管的___________（填“左”、“右”）端为二极管的正极。（2）设计电路，描绘二极管的伏安特性曲线：李华同学设计的电路图如图2所示，但在实验之前，李华的同学们看到这个实验电路图之后纷纷发表了自己的看法，你觉得比较科学的看法是___________。A．同学甲：应该用导线把B、C两点连接好后再进行实验B．同学乙：开关闭合前应该把滑动电阻器的划片滑到最右端，让变阻器接入电路电阻最大C．同学丙：李华的电路会使二极管某时刻的电阻测量值偏小（3）数据处理与应用：某次测量当电压表读数为3V时，电流表如图所示读数为
___________mA，经多次测量得到LED灯的伏安特性曲线如图所示，如果将一个这样的LED灯与阻值为20的定值电阻串联后，接到电动势为5V内阻不计的电源两端，LED灯两端的电压为___________V。【答案】(1).右(2).AC(3).25.0(4).3.2~3.519.如图所示，一课外兴趣小组正在研究自制模型鱼的特性，让模型鱼从距水面一定高度H的地方静止释放，然后进入水深h=2m的水槽，实验中发现当H=4m时，模型鱼恰好能到水槽底部。已知模型鱼质量m=1kg，空中下落时受到阻力恒为重力的0.2倍，水中运动时除受到恒为其重力0.8倍的浮力外还受到恒定的流体阻力作用，考虑模型鱼始终在同一竖直线上运动，忽略模型鱼的大小。求：（1）模型鱼在空中下落时的加速度大小；（2）计算模型鱼从H=4m处静止释放到水糟底部运动时间t；（3）模型鱼在水中受到的流体阻力大小。【答案】（1）；（2）1.5s；（3）18N20.如图所示，固定于地面上竖直平面内某一游戏装置由半径为R=1.8m的四分之一光滑圆形轨道CD、水平光滑轨道DA与倾角θ=37°的粗糙斜面轨道AB构成，轨道在D，A两处平滑连接，且OD竖直，在装置出口处B端右侧有一刚性挡板PQ，已知P与B点等高，Q点足够高，AB段轨道长度L=2m，摩擦系数μ=0.5，PB距离x=1.2m现将质量为m=0.1kg的滑块自C点以某一初速度v0沿切线方向弹射，不计滑块的大小，滑块与刚性挡板的碰撞可视为弹性碰撞。（1）滑块初速度至少多大才能击中挡板（2）改变初速让滑块碰到挡板后恰能沿原路返回斜面，求滑块在整个运动过程中对轨道D点压力的最大值（3）在（2）题情况下，整个过程滑块能多少次通过圆轨道上距离D点高度0.01m的E点。
【答案】（1）；（2）；（3）9次21.电和磁有许多相似之处，比如同种电荷相斥，同名磁极也相斥，异种电荷相吸，异名磁极也相吸：变化的电场激发磁场变化的磁场也能激发电场。著名的英国物理学家狄拉克曾预言磁单极子可以像正负电荷一样独立存在，所谓磁单极子是指仅带有N极或S极单一磁极的磁性物质，它们的磁感线分布类似于点电荷的电场线分布（如图甲）。若存在一N极磁单极子如图乙所示，固定于水平桌面上，其上覆盖一半径为r的半球壳，球心恰好在磁单极子处，球壳表面绝缘光滑。现在半球壳上方轻轻放置一特殊材料制成的质量为m的弹性导电线圈，线圈开始时半径为，电阻为R，线圈在重力作用下沿着半球壳下滑，下滑过程中线圈平面始终在水平面内，当线圈下滑高度h=0.2r时速度为v，已知磁单极子距离为d处的磁场强度大小为，弹性线圈存储的势能与橡皮筋类似，当线圈长度伸长∆x时存储的弹性势能为，上述式中k、k′均为常数，求：（1）半球壳上各处磁场强度大小和穿过半球壳的磁通量（球体表面积计算公式：S=4πr2）；（2）线圈下落高度h=0.2r时的电流大小和方向（从上往下俯视看）；（3）线圈下落高度h=0.2r的过程产生的焦耳热Q。【答案】（1），；（2），顺时针；（3）
22.一个复杂合运动可看成几个简单分运动同时进行，比如将平抛运动分解成一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动。这种思想方法可应用于轻核聚变磁约束问题，其原理简化如图，在A端截面发射一半径为R的圆柱形粒子束，理想状态所有粒子的速度均沿轴线方向，但实际在A端沿轴线注入粒子时由于技术原因，部分粒子的速度方向并没有沿轴线方向，而是与轴线成一定的夹角θ，致使部分粒子将渐渐远离。为解决此问题，可加与圆柱形同轴的圆柱形匀强磁场，将所有粒子都约束在磁场范围内已知匀强磁场的磁感应强度为B，带电粒子的质量为m，电荷量为e，速度偏离轴线方向的角度θ不大于6°，且满足速度方向偏离轴线θ时，速度大小为，不考虑粒子的重力以及粒子间相互作用。则（tan6°≈0.1）：（1）速度方向发生偏差的粒子可以看成是沿圆柱轴线和圆柱截面上的哪两种运动合成；（2）圆柱形磁场的半径至少为多大；（3）带电粒子到达荧光屏时可使荧光屏发光，若在距离粒子入射端的地方放置一足够大的荧光屏，则荧光屏上的亮斑面积多大。【答案】（1）沿圆柱轴线的匀速直线运动和圆柱截面上的匀速圆周运动合成；（2）；（3）
