2021 地方卷 物理

20世纪60年代，我国以国防为主的尖端科技取得了突破性的发展。1964年，我国第一颗原子弹试爆成
功；1967年，我国第一颗氢弹试爆成功。关于原子弹和氢弹，下列说法正确的是（　　）

2019年，我国运动员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女子单人10米跳台冠军。某轮比赛中，陈芋汐在跳台上倒立静止，然后下落，前5 m完成技术动作，随后5 m完成姿态调整。假设整个下落过程近似为自由落体运动，重力加速度大小取10 m/s²，则她用于姿态调整的时间约为（　　）

如图（a）所示，一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力大小f恒定，物块动能 $E _ { \mathrm { k } }$ 与运动路程s 的关系如图（b）所示。重力加速度大小取 10 m/s²，物块质量 m 和所受摩擦力大小f分别为（　　）

图(a)

图 (b)

如图所示，由波长为 $\lambda _ { 1 }$ 和 $\lambda _ { 2 }$ 的单色光组成的一束复色光，经半反半透镜后分成透射光和反射光。透射光经扩束器后垂直照射到双缝上并在屏上形成干涉条纹。O 是两单色光中央亮条纹的中心位置， $P _ { 1 }$ 和 $P _ { 2 }$ 分别是波长为 $\lambda _ { 1 }$ 和 $\lambda _ { 2 }$ 的光形成的距离 O 点最近的亮条纹中心位置。反射光入射到三棱镜一侧面上，从另一侧面M和N位置出射，则（　　）

2021年5月，天问一号探测器软着陆火星取得成功，迈出了我国星际探测征程的重要一步。火星与地球
公转轨道近似为圆，两轨道平面近似重合，且火星与地球公转方向相同。火星与地球每隔约26个月相距最
近，地球公转周期为12个月。由以上条件可以近似得出（　　）

关于电场，下列说法正确的是（　　）

一电中性微粒静止在垂直纸面向里的匀强磁场中，在某一时刻突然分裂成a、b 和c 三个微粒，a 和b 在磁场中做半径相等的匀速圆周运动，环绕方向如图所示，c未在图中标出。仅考虑磁场对带电微粒的作用力，下列说法正确的是（　　）

如图所示，一匀强电场E大小未知、方向水平向右。两根长度均为L 的绝缘轻绳分别将小球M和N悬挂在电场中，悬点均为 $O _ { \circ }$ 两小球质量均为m、带等量异号电荷，电荷量大小均为 $q ( q { > } 0 )$ ）。平衡时两轻绳与竖直方向的夹角均为 $\theta { = } 4 5 ^ { \circ }$ 。若仅将两小球的电荷量同时变为原来的2倍，两小球仍在原位置平衡。已知静电力常量为k，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　）

小明同学打算估测5个相同规格电阻的阻值。现有一个量程为0.6 A 的电流表、一个电池组（电动势E不大于4.5 V、内阻r 未知）、一个阻值为 $R _ { 0 }$ 的定值电阻、一个阻值为 $R _ { 1 }$ 的定值电阻（用作保护电阻），开关S 和导线若干。他设计了如图（a）所示的电路，实验步骤如下：

第一步∶把5个待测电阻分别单独接入A、B之间，发现电流表的示数基本一致，据此他认为5个电阻的阻值相等，均设为R。

第二步∶取下待测电阻，在A、B之间接入定值电阻 $R _ { 0 } ,$ ，记下电流表的示数 $I _ { 0 }$

第三步∶取下定值电阻 $R _ { 0 } { \mathrm { : } }$ ，将n个（n=1，2，3，4，5）待测电阻串联后接入A、B之间，记下串联待测电

阻的个数n 与电流表对应示数 $I _ { n }$ 。

请完成如下计算和判断

（1）根据上述第二步， $\frac { 1 } { I _ { 0 } }$ 与 $R _ { 0 } , \ R _ { 1 } , \ E , \ r$ 的关系式是 $\frac { 1 } { I _ { 0 } } { = }$

（2）定义 $Y = \frac { 1 } { I _ { 0 } } - \frac { 1 } { I _ { n } }$ ，则 $Y n . \ R , \ R _ { 0 } .$ 、E的关系式是Y=

（3）已知 $R _ { 0 } { = } 1 2 . 0 \Omega$ ，实验测得I₀=0.182 A，得到数据如下表∶

<table><tr><td rowspan=1 colspan=1>n</td><td rowspan=1 colspan=1>1</td><td rowspan=1 colspan=1>2</td><td rowspan=1 colspan=1>3</td><td rowspan=1 colspan=1>4</td><td rowspan=1 colspan=1>5</td></tr><tr><td rowspan=1 colspan=1> $I _ { n } / \mathrm { A }$ </td><td rowspan=1 colspan=1>0.334</td><td rowspan=1 colspan=1>0.286</td><td rowspan=1 colspan=1>0.250</td><td rowspan=1 colspan=1>0.224</td><td rowspan=1 colspan=1>0.200</td></tr><tr><td rowspan=1 colspan=1> $Y / \mathbf { A } ^ { - 1 }$ </td><td rowspan=1 colspan=1>2.500</td><td rowspan=1 colspan=1>1.998</td><td rowspan=1 colspan=1>1.495</td><td rowspan=1 colspan=1>1.030</td><td rowspan=1 colspan=1>0.495</td></tr></table>

根据上述数据作出Y n- 图像，如图（b）所示，可得R=\_\_\_\_\_\_Ω（保留2位有效数字），同时可得E=\_\_\_\_\_ \_V（保留2位有效数字）。

（4）本实验中电流表 内阻对表中Y的测量值的 影响（选填“有"或“无"）。

图(a)
图(b)

质量为m 的薄壁导热柱形气缸，内壁光滑，用横截面积为S的活塞封闭一定量的理想气体。在下述所有过程中，气缸不漏气且与活塞不脱离。当气缸如图(a)竖直倒立静置时。缸内气体体积为 $V _ { 1 } ,$ ，。温度为 $T _ { 1 }$ 。已知重力加速度大小为 $g ,$ ，大气压强为p 。 $p _ { 0 }$

(1)将气缸如图(b)竖直悬挂，缸内气体温度仍为 $T _ { 1 }$ ，求此时缸内气体体积 $V _ { 2 } { \mathrm { ; } }$

(2)如图(c)所示，将气缸水平放置，稳定后对气缸缓慢加热，当缸内气体体积为 $V _ { 3 }$ 时，求此时缸内气体的温度。

图(a)

图(b)

图(c)

如图（a）所示，两根不计电阻、间距为L 的足够长平行光滑金属导轨，竖直固定在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向里，磁感应强度大小为 B。导轨上端串联非线性电子元件 Z 和阻值为 R 的电阻。元件Z的U I- 图像如图（b）所示，当流过元件Z的电流大于或等于 $I _ { 0 }$ 时，电压稳定为 $U _ { \mathrm { m } }$ 。质量为m、不计电阻的金属棒可沿导轨运动，运动中金属棒始终水平且与导轨保持良好接触。忽略空气阻力及回路中的电流对原磁场的影响，重力加速度大小为 $g _ { \circ }$ 。为了方便计算，取 $I _ { \mathrm { { 0 } } } = { \frac { m g } { 4 B L } } , U _ { \mathrm { { m } } } = { \frac { m g R } { 2 B L } }$ 。以下计算结果只能选用 m_、 g_、 B_、 L_、 R 表示。

（1）闭合开关 $\scriptstyle \mathbf { S } _ { \circ }$ 。，由静止释放金属棒，求金属棒下落的最大速度 $\nu _ { 1 }$

（2）断开开关S，由静止释放金属棒，求金属棒下落的最大速度 $\nu _ { 2 } ;$

（3）先闭合开关S，由静止释放金属棒，金属棒达到最大速度后，再断开开关S。忽略回路中电流突变的时间，求S 断开瞬间金属棒的加速度大小a。

图(a)

图(b)