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2019-2020年高考冲刺
(3)物理试题含答案
一、单项选择题本题共5小题,每小题3分,共15分,每小题只有一个选项符合题意1.如图甲所示,轻杆一端与一小球相连,另一端连在光滑固定轴上,可在竖直平面内自由转动现使小球在竖直平面内做圆周运动,到达某一位置开始计时,取水平向右为正方向,小球的水平分速度vx随时间t的变化关系如图乙所示不计空气阻力下列说法中正确的是()A.t1时刻小球通过最高点,图乙中S1和S2的面积相等B.t2时刻小球通过最高点,图乙中S1和S2的面积相等C.t1时刻小球通过最高点,图乙中S1和S2的面积不相等D.t2时刻小球通过最高点,图乙中S1和S2的面积不相等2.斜面ABC固定在水平面上,AB面光滑,BC面粗糙,AB长度是BC长度的两倍三个相同木块a、b、c通过轻质光滑定滑轮用细线相连,细线平行于斜面,如图所示用手按住c,使其静止在BC上;现撤去c所受手的作用力,则下列关于木块c的判断,正确的是()A.沿BC面下滑B.沿BC面上滑C.仍静止,所受摩擦力为零D.仍静止,所受摩擦力不为零3.流星在夜空中发出明亮的光焰.流星的光焰是外太空物体被地球强大引力吸引坠落到地面的过程中同空气发生剧烈摩擦造成的.下列相关说法正确的是()A.流星在空气中下降时势能必定全部转化为内能B.引力对流星物体做正功则其动能增加,机械能守恒C.当流星的速度方向与空气阻力和重力的合力不在同一直线上时,流星做曲线运动D.流星物体进入大气层后做斜抛运动4.如图甲所示,在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场,磁场方向均垂直于纸面.一导线框abcdef位于纸面内,框的邻边都相互垂直,bc边与磁场的边界P重合.导线框与磁场区域的尺寸如图所示.从t=0时刻开始,线框匀速横穿两个磁场区域.以a→b→c→d→e→f→a为线框中的电动势E的正方向,则如图乙所示的四个E-t关系示意图中正确的是()5.如图所示,真空中A、B两个点电荷的电荷量分别为+Q和+q,放在光滑绝缘水平面上,A、B之间用绝缘的轻弹簧连接,当系统平衡时,弹簧的伸长量为,若弹簧发生的均是弹性形变,则()A.保持Q不变,将q变为2q,平衡时弹簧的伸长量等于2B.保持q不变,将Q变为2Q,平衡时弹簧的伸长量小于2C.保持Q不变,将q变为-q,平衡时弹簧的缩短量等于D.保持q不变,将Q变为-Q,平衡时弹簧的缩短量小于
二、多项选择题本题共4小题,每小题4分,共计16分,每小题有多个选项符合题意,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分6.如图所示,光滑半球的半径为R,球心为O,固定在水平面上,其上方有一个光滑曲面轨道AB,高度为轨道底端水平并与半球顶端相切,质量为m的小球由A点静止滑下,最后落在水平面上的C点,重力加速度为g,则()A.小球将沿半球表面做一段圆周运动后跑至C点B.小球将从B点开始做平抛运动到达C点C.OC之间的距离为2RD.小球运动到C点的速率为7.宇宙中存在一些智力相等且离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统,通常可忽略其他星体对它们的引力作用,如图,设四星系统中每个星体的质量均为m,半径均为R,四颗星稳定分布在边长为L的正方形的四个顶点上已知引力常量为G,关于四星系统(忽略星体自转的影响),下列说法正确的是()A.四颗星的向心加速度的大小为B.四颗星运行的线速度大小是C.四颗星表面的重力加速度均为D.四颗星的周期均为8.如图甲所示,在倾角为θ的光滑斜面上,有一个质量为m的物体在沿斜面方向的力F的作用下由静止开始运动,物体的机械能E随位移x的变化关系如图乙所示.其中0~x1过程的图线是曲线,x1~x2过程的图线为平行于x轴的直线,则下列说法中正确的是()A.物体在沿斜面向下运动B.在0~xl过程中,物体的加速度一直减小C.在0~x2过程中,物体先减速再匀速D.在xl~x2过程中,物体的加速度为gsinθ9.图,电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r.闭合电键后,将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V
1、V
2、V3示数变化量的绝对值分别为△U
1、△U
2、△U3,理想电流表示数变化量的绝对值为△I,则()A.△U2=△U1+△U3B.C.和保持不变D.电源输出功率先增大后减小第Ⅱ卷(共6题,共89分)
三、简答题本题分必做题(第
10、11题)和选做题(第12题)两部分,共42分,请将解答填写在答题卡相应的位置必做题10.(8分)某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力及质量间关系的实验,图a为实验装置图,A为小车,B为打点计时器,C为装有沙的沙桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板实验中认为细绳对小车的拉力F等于沙和沙桶的总重力,小车运动的加速度a可由打点计时器在纸带上打出的点求得
(1)图b为某次实验得到的纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为
0.10s,由图中数据求出小车加速度值为_____________(计算结果保留两位有效数字)
(2)保持沙和沙桶的质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如表中所示,根据表中数据,为直观反映F不变时,a与m的关系,请在图c中选中恰当的物理量和标度建立坐标系,并作出图线
(3)从图线中得到F不变时小车加速度a与质量m间的定量关系是_________
(4)保持小车质量不变,改变沙和沙桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度与合力F图线如图d,该图线不通过原点,明显超出偶然误差范围,其主要原因是_________11.(10分)如图所示,在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,用导线将a、b、c、d、e、f、g和h按图甲所示方式连接好电路,电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零
(1)实验小组的同学首先测量并描绘出电源的路端电压U随电流I变化的图线如图乙中直线,则电源的电动势E=V,内阻r=Ω(保留两位有效数字);
(2)闭合开关后,若不管怎样调节滑动变阻器,小灯泡亮度都能发生变化,但电压表、电流表的示数总不能为零,则可能是导线断路,某同学排除故障后测绘出小灯泡的U-I特性曲线为如图乙所示曲线,小灯泡的电阻随温度的上升而;
(3)将与上面相同的两个小灯泡并联后接到上面的电源上,如图丙所示,每一只小灯泡的实际电功率是W(保留两位有效数字)12.选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑,如都作答则按A、B两小题评分)A.(选修模块3-3)(12分)
(1)下列说法中正确的是;A.雨水不能透过布雨伞是因为液体表面存在张力B.分子间的距离r增大,分子间的作用力做负功,分子势能增大C.气体自发地扩散运动说明分子是永不停息地运动的D.悬浮在液体中的微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数越多,布朗运动越明显
(2)如图所示,一定质量的理想气体被活塞密封在一绝热容器中,活塞与容器壁无摩擦,当温度为T1时,气体压强为p1,体积为V1,若温度升高到T2,气体压强变为p2,气体的体积变为V2,则p2p1,V2V1(填“>”、“=”或“<”),若在活塞上放置一定质量的重物,稳定后气体的压强变为p3,温度变为T3,则p3p1,T3T1(填“>”、“=”或“<”)
(3)铁的密度ρ=
7.8×103kg/m
3、摩尔质量M=
5.6×10-2kg/mol,阿伏伽德罗常数NA=
6.0×1023mol-1,将铁原子视为球体,试估算铁原子的直径大小(保留一位有效数字)B.(选修模块3-4)(12分)
(1)下列说法中正确的是;A.雷达是利用声波的反射来测定物体的位置B.调制是电磁波发射的过程,调谐是电磁波接收的过程C.在双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,则相邻干涉条纹间距变窄D.考虑相对论效应,一沿自身长度方向高速运动的杆的长度总比其静止时的长度短
(2)在t=0时刻,质点A开始做简谐运动,其振动图象如图所示,质点A振动的周期是s,质点B在波的传播方向上与A相距16m,已知波的传播速度为2m/s,在t=9s时,质点B偏离平衡位置的位移是cm
(3)如题图10所示,直角玻璃三棱镜置于空气中,已知∠A=60°,∠C=90°,一束极细的光于AC边的中点垂直AC面入射,AC=2a,棱镜的折射率为n=
①作出光在棱镜内传播到第一次射入空气的光路图;
②求出光在棱镜内第一次射入空气时的折射角C.(选修模块3-5)(12分)
(1)下列说法中正确的是;A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应B.原子核式结构模型是由汤姆生在α粒子散射实验基础上提出的C.放射性元素的半衰期是由核内自身的因素决定的,跟原子所处的物理、化学状态没有关系D.用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量,以免对人体正常组织造成太大的伤害
(2)太阳内部持续不断地发生着4个质子聚变为1个氦核的热核反应,核反应方程是4→+2X,其中X粒子是,这个核反应释放出大量核能,已知质子、氦核、X的质量分别为m
1、m
2、m3,真空中的光速为c,反应过程释放的能量为;
(3)甲、乙两冰球运动员为争抢冰球而迎面相撞,已知甲运动员的质量为60kg,乙运动员的质量为70kg,接触前两运动员速度大小均为5m/s,冲撞后甲被撞回,速度大小为2m/s,问撞后乙的速度多大?方向如何?
四、计算题本题共3小题,共计47分,解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位13.(15分)如图所示,两光滑金属导轨,间距d=2m,在桌面上的部分是水平的,仅在桌面上有磁感应强度B=1T、方向竖直向下的有界磁场,电阻R=3Ω,桌面高H=
0.8m,金属杆ab质量m=
0.2kg,其电阻r=1Ω,在导轨上距桌面h=
0.2m的高度处由静止释放,落地点距桌面左边缘的水平距离s=
0.4m,g=10m/s2,求
(1)金属杆刚进入磁场时,R上的电流大小;
(2)整个过程中电阻R放出的热量;
(3)磁场区域的宽度14.(16分)如图所示,半径R=4m的光滑圆弧轨道BCD与足够长的传送带DE在D处平滑连接,O为圆弧轨道BCD的圆心,C点为圆弧轨道的最低点,半径OB、OD与OC的夹角分别为53°和37°传送带以2m/s的速度沿顺时针方向匀速转动,将一个质量m=
0.5kg的煤块(视为质点)从B点左侧高为h=
0.8m处的A点水平抛出,恰从B点沿切线方向进入圆弧轨道已知煤块与轨道DE间的动摩擦因数μ=
0.5,重力加速度g取10m/s2,sin37°=
0.6,cos37°=
0.8求
(1)煤块水平抛出时的初速度大小v0;
(2)煤块第一次到达圆弧轨道BCD上的D点对轨道的压力大小;
(3)煤块第一次离开传送带前,在传送带DE上留下痕迹可能的最长长度(结果保留2位有效数字)15.(16分)如图(甲)所示,在直角坐标系0≤x≤L区域内有沿y轴正方向的匀强电场,右侧有一个以点(3L,0)为圆心、半径为L的圆形区域,圆形区域与x轴的交点分别为M、N.现有一质量为m,带电量为e的电子,从y轴上的A点以速度v0沿x轴正方向射入电场,飞出电场后从M点进入圆形区域,速度方向与x轴夹角为30°.此时在圆形区域加如图(乙)所示周期性变化的磁场,以垂直于纸面向外为磁场正方向,最后电子运动一段时间后从N飞出,速度方向与进入磁场时的速度方向相同(与x轴夹角也为30°)求
(1)电子进入圆形磁场区域时的速度大小;
(2)0≤x≤L区域内匀强电场场强E的大小;
(3)写出圆形磁场区域磁感应强度B0的大小、磁场变化周期T各应满足的表达式xx年高考冲刺
(3)物理试题参考答案及评分标准本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分第Ⅰ卷(共9小题,共31分)
一、单项选择题本题共5小题,每小题3分,共15分,每小题只有一个选项符合题意题号123456789答案ACCCBBDBCADBC1.【答案】A【解析】通过题意可知,图像的t1是最高点,面积S1表示的是从最低点运动到水平直径最左端位置的过程中通过的水平位移,其大小等于轨道半径;S2表示的是从水平直径最左端位置运动到最高点的过程中通过的水平位移,其大小也等于轨道半径,所以选项A正确2.【答案】C【解析】假设撤去c所受的作用力后木块a、b、c仍静止,则对木块a、b组成的系统受力分析得绳的拉力对木块c受力分析,受力情况如图所示,木块C所受重力沿斜面向下的分力等于,可得所以,木块c沿斜面方向的合力为零,所以木块c仍静止,所受摩擦力为零,C对3.【答案】C【解析】流星在空气中下降过程,受到引力作用和阻力作用,引力做正功,阻力做负功,使得重力势能减小,减小的重力势能一部分转化为动能一部分转化为内能,选项A错引力做功导致势能的变化,但是引力做功不会改变机械能,阻力做负功,会使得机械能减少,选项B错当流星的速度方向与合力方向不共线时,流星做曲线运动,由于流星只受到重力和阻力作用,选项C对流星进入大汽层后受到重力和阻力的共同作用,合力的大小方向都在变化,因此不是斜抛运动,选项D错4.【答案】C【解析】下面是线框切割磁感线的四个阶段示意图在第一阶段,只有切割向外的磁感线,由右手定则知电动势为负,大小为;在第二阶段,bc切割向里的磁感线,电动势为逆时针方向,同时切割向外的磁感线,电动势为顺时针方向,等效电动势为零;在第三阶段,切割向里的磁感线同时切割向外的磁感线,两个电动势同为逆时针方向,等效电动势为正,大小为;在第四阶段,只有切割向里的磁感线,电动势为顺时针方向,等效电动势为负大小为,故C正确,A、B、D错误5.【答案】B【解析】设弹簧的劲度系数为k,原长为x,当系统平衡时,弹簧的伸长量为,故,若保持Q不变,将q变为2q,平衡时有,解得,A错误;若保持q不变,将Q变为2Q,平衡时可得,解得,B正确;保持Q不变,将q变为-q,如果缩短量等于,则静电力大于弹力,会进一步吸引,平衡时缩短量大于,C错误;保持q不变,将Q变为-Q,如果缩短量等于,则静电力大于弹力,会进一步吸引,平衡时缩短量大于,D错误;
二、多项选择题本题共4小题,每小题4分,共计16分,每小题有多个选项符合题意,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分6.【答案】BD【解析】小球从A到B的过程中,根据机械能守恒可得,解得,而在Bdian,当重力完全充当向心力时,根据,解得,故当小球到达B点时,重力恰好完全充当向心力,所以小球从B点开始做平抛运动到达C,A错误B正确;根据平抛运动规律,水平方向上,竖直方向上,解得,C错误;对整个过程机械能守恒,故有,解得,D正确;7.【答案】BC【解析】四星系统的圆心在正方形中心,半径为,向心力由合力提供,故,解得,A错误;根据公式,解得,B正确;根据公式,解得,D错误;由,,C正确8.【答案】AD【解析】在0~x1过程中物体机械能在减小,知拉力做负功,拉力方向向上,所以位移方向向下,故物体在沿斜面向下运动,A对;在0~x1过程中图线的斜率逐渐减小到零,知物体的拉力逐渐减小到零由,可知,加速度逐渐增大,B错;在0~x1过程中,加速度的方向与速度方向相同,都沿斜面向下,所以物体先加速运动,x1~x2过程中,机械能守恒,拉力F=0,此时,物体做匀加速运动,故C错、D对9.【答案】BC【解析】V2测量路端电压,V1测量R的电压,V3测量滑动变阻器的电压,将滑动变阻器滑片向下滑动,滑动变阻器阻值减小,总阻值减小,则总电流增大,U2变小,U1变大,U3变小,U2减小量小于U1增加量和U3减小量之和,所以故A错;由闭合电路欧姆定律,得,B对;由闭合电路欧姆定律知,得不变,由欧姆定律知不变,C对;当外电路电阻等于内阻时,电源输出功率最大,而电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r,故将滑片向下移动时,功率变大,D错第Ⅱ卷(共6题,共89分)
三、简答题本题分必做题(第
10、11题)和选做题(第12题)两部分,共42分,请将解答填写在答题卡相应的位置必做题10.(8分)【答案】
(1);
(2)如图所示;
(3);
(4)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足【解析】
(1)根据逐差法可得,
(2)由表格可知小车的加速度与质量的倒数成正比,根据描点法画出图象,如图所示
(3)图象为一倾斜的直线,斜率,所以
(4)图线不通过坐标原点,F不为零时,加速度仍为零,知实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足11.(10分)【答案】
(1)
3.0,
1.0;
(2)g,增大;
(3)
1.0【解析】
(1)由图可知,纵截距表示了电源电动势,有E=
3.0V,图线斜率的绝对值表示了电源的内阻,有r=
1.0Ω
(2)调节滑动变阻器,小灯泡的亮度发生变化,但电流表、电压表示数始终不能为零,说明滑动变阻器不能起到分压作用,所以是g断路,所绘曲线如下图所示,图线斜率逐渐增大,即小灯泡的电阻随温度的上升而增大;
(3)当两个小灯泡并联接到电源两端时,流过每个灯泡的电流为I,电路总电流为2I,所以电源路端电压随全电路电流变化是U=E-2Ir,作出其U-I图线如下图中的虚线,与灯泡U-I图线交点大致为U=
1.1V,I=
0.93A,所以一只灯泡的实际功率约为
1.0W(
0.9~
1.2W均可)12.选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑,如都作答则按A、B两小题评分)A.(选修模块3-3)(12分)
(1)【答案】AC【解析】当分子间距离小于平衡距离时,随分子距离的增大,分子力做正功,分子势能减少,当分子间距离大于平衡距离时,随分子距离的增大,分子力做负功,分子势能增加,故选项B错误;悬浮在液体中的微粒越大,在某一瞬间无规则撞击它的液体分子数越多,抵消越多,布朗运动越不明显,故选项D错误;选项A、C说法正确
(2)【答案】=,>,>,>【解析】第一过程是等压变化,温度升高,体积增大,所以p2=p1,V2>V1,第二过程是一个绝热压缩过程,压强变大,外界对气体做功,内能增大,温度升高,所以p3>p1,T3>T1
(3)【答案】d=3×10-10m【解析】取1mol56g的铁,设每个原子直径为d,共有NA个原子,总体积为v==,解得d=3×10-10mB.(选修模块3-4)(12分)
(1)【答案】BC【解析】雷达是利用无线电波的反射来确定物体目标的仪器,故选项A错误;发射电磁波需要将低频信号加到高频信号上,此过程称为调制,接受到电磁波时,选择所需要的频率信号,称为调谐,故选项B正确;双缝干涉条纹宽度正比于波长,红光波长比绿光大,它干涉条纹宽,故选项C正确;相对论效应是对不同参考系而言的,相对地面高速运动的杆在自身参考系内测量就是静止的原长,而地面观察者测量时发现其长度变短,所以应该强调在哪个参考系内测量的,故选项D错误
(2)【答案】4,10【解析】题图为波的振动图象,由图可知波的周期为4s,波源的起振方向与波头的振动方向相同且向上,t=6s时质点在平衡位置向下振动,故8s时质点在平衡位置向上振动,波传播到B点,需要时间t1==s=8s,故t=9s时,质点又振动了1s(1/4个周期),处于正向最大位移处,位移为10cm
(3)【答案】
①如图所示
②45°【解析】
①光在棱镜内传播到第一次射入空气的光路图如下图所示
②由上图可知,因为光线在D点发生全反射,由反射定律和图中几何关系得∠4=30°根据折射定律有=n,sin∠5=所以第一次射入空气的折射角∠5=45°C.(选修模块3-5)(12分)
(1)【答案】CD【解析】太阳能量来自于太阳内部轻核的聚变反应,故选项A错误;原子核式结构模型是由卢瑟福在α粒子散射实验基础上提出的,不是汤姆生,汤姆生提出的是胶体枣糕模型,故选项B错误;选项C、D说法正确
(2)【答案】正电子,(4m1-m2-2m3)c2【解析】根据核反应方程中质量数和电荷数的守恒可知X粒子的质量数为0,电荷数为1,因此X粒子为正电子,根据爱因斯坦质能方程可知,该反应过程释放的能量为ΔE=Δmc2=(4m1-m2-2m3)c2
(3)【答案】v′2=1m/s,方向与乙撞前的运动方向相反(或与甲撞前的运动方向相同)【解析】根据动量守恒定律有m1v1+m2v2=m1v′1+m2v′2取甲初速度方向为正方向,v1=5m/s,v2=-5m/s,v′1=-2m/s解得v′2=1m/s,方向与乙撞前的运动方向相反(或与甲撞前的运动方向相同)
四、计算题本题共3小题,共计47分,解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位13.(15分)【答案】
(1)I=1A;
(2)QR=
0.225J;
(3)l=
0.2m【解析】
(1)设棒刚进入磁场时,速度为v0,由机械能守恒定律有mgh=,解得v0=2m/s又由法拉第电磁感应定律有E=Bdv0=4V由闭合电路欧姆定律有I==1A
(2)设棒刚离开磁场时速度为v,接着棒开始做平抛运动,在竖直方向上有H=,解得t==
0.4s在水平方向上有s=vt,解得v=1m/s电磁感应过程中电阻R上产生电热QR=根据能量守恒定律有Q==-解得QR=
0.225J
(3)棒穿过磁场过程加速度为a,由牛顿第二定律有-BId=ma=,进一步化简得=mΔv,又由于vΔt=Δl全程求和ΣΔv=v-v0,ΣΔl=l解得l==
0.2m14.(16分)【答案】
(1)3m/s;
(2)
9.125N;
(3)
6.9m【解析】
(1)物体抛出后竖直方向做自由落体运动,竖直方向有物体恰从A点沿切线方向进入圆弧轨道,则解得
(2)煤块在A→D的过程中由动能定理在D点由牛顿第二定律解得又有牛顿第三定律知在D点对轨道的压力大小为
9.125N
(3)因所以,煤块先沿传送带向上做匀减速运动,然后做匀变速运动返回,设总时间为t在沿传送带向上匀减速由牛顿第二定律后面的匀变速阶段由牛顿第二定律解得对煤块从滑上到滑下传送带有运动学公式解得由题意可知,当传送带最前沿的痕迹与最后痕迹不重叠时,痕迹最长,此时有15.(16分)【答案】
(1);
(2);
(3),【解析】
(1)电子在电场中作类平抛运动,射出电场时,如图1所示由速度关系解得
(2)由速度关系得在竖直方向,解得
(3)在磁场变化的半个周期内粒子的偏转角为60°,根据几何知识,在磁场变化的半个周期内,粒子在x轴方向上的位移恰好等于R.粒子到达N点而且速度符合要求的空间条件是电子在磁场作圆周运动的轨道半径解得若粒子在磁场变化的半个周期恰好转过圆周,同时MN间运动时间是磁场变化周期的整数倍时,可使粒子到达N点,并且速度满足题设要求.应满足的时间条件解得T的表达式得V2V3E,rKRV1A甲乙丙。