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2019-2020年高考物理一诊试卷(含解析)
一、选择题本题共8小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中.第1-5题只有一项符合题目要求,第6~8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.1.(6分)在物理学的研究及应用过程中涉及诸多的思想方法,如理想化模型法、放大法、极限法、控制变量法、假设法、类比法、比值法等等.以下关于所用思想方法的叙述错误的是()A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法是假设法B.速度的定义式v=,采用的是比值法;当△t非常非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,应用了极限法C.在探究电流、电压和电阻三者之间的关系时,先保持电压不变研究电流与电阻的关系再保持电阻不变研究电流与电压的关系,该实验应用了控制变量法D.如图是三个实验装置,这三个实验中都体现了放大法2.(6分)如图所示,汽车以10m/s的速度匀速驶向十字路口,当行驶至距路口停车线20m处时,绿灯还有3s熄灭,若从此刻开始计时,该汽车在绿灯熄灭时刚好停在停车线处,则汽车运动的速度v﹣t图象可能是()A.B.C.D.3.(6分)“太空涂鸦”技术的基本物理模型是原来在较低圆轨道运行的攻击卫星在从后方接近在较高圆轨道上运行的侦察卫星时,准确计算轨道并向其发射“漆雾”弹,“漆雾”弹在临近侦察卫星时,压爆弹囊,让“漆雾”散开并喷向侦察卫星,喷散后强力吸附在侦察卫星的侦察镜头、太阳能板、电子侦察传感器等关键设备上,使之暂时失效.下列说法正确的是()A.攻击卫星在原轨道上运行的线速度大于
7.9km/sB.攻击卫星在原轨道上运行的线速度比侦察卫星的线速度小C.攻击卫星完成“太空涂鸦”后应减速才能返回低轨道上D.若攻击卫星周期已知,结合万有引力常量就可计算出地球质量4.(6分)如图所示,一个半球形的碗固定在桌面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内表面及碗口光滑.一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为m1和m2的小球.当它们处于平衡状态时,质量为m1,的小球与O点的连线跟水平方向的夹角为a=90°.质量为m2的小球位于水平地面上,设此时竖直的细线对m2的拉力大小为T,质量为m2的小球对地面压力大小为N,则()A.T=m1gB.T=(m2﹣m1)gC.N=(m2﹣m1)gD.N=m2g5.(6分)矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动时所产生的正弦交流电的图象如图线a所示,如果只对线圈转速进行调整,则所产生正弦交流电的图象如图线b所示,以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是()A.在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零B.线圈先后两次转速之比为32C.图线a表示的交流电压的瞬时值为v=10sin5πt(V)D.图线b表示的交流电频率为2Hz6.(6分)内壁光滑的环形凹槽半径为R,固定在竖直平面内,一根长度为R的轻杆,一端固定有质量为m的小球甲,另一端固定有质量为2m的小球乙,将两小球放入凹槽内,小球乙位于凹槽的最低点,如图所示.由静止释放后()A.下滑过程中甲球减少的机械能总等于乙球增加的机械能B.下滑过程中甲球减少的重力势能总等于乙球增加的重力势能C.杆从左向右滑时,甲球无法下滑到凹槽的最低点D.杆从右向左滑回时,乙球一定能回到凹槽的最低点7.(6分)电荷量相等的两点电荷在空间形成的电场有对称美.如图所示,真空中固定两个等量异种点电荷A、B,AB连线中点为O.在A、B所形成的电场中,以O点为圆心、半径为R的圆面垂直于AB连线,以O为几何中心的边长为2R的正方形平面垂直于圆面且与AB连线共面,圆与正方形的交点分别为e、f,则下列说法正确的是()A.在a、b、c、d、e、f六点中找不到任何两个点的场强和电势均相同B.将一电荷由e点沿圆弧egf移到f点,电场力始终不做功C.将一电荷由a点移到圆面内任意一点时电势能的变化量相同D.沿线段eOf移动的电荷,它所受电场力是先减小后增大8.(6分)一个闭合回路由两部分组成,如图所示,右侧是电阻为r的圆形导线;置于竖直方向均匀变化的磁场B1中,左侧是光滑的倾角为θ的平行导轨,宽度为d,其电阻不计.磁感应强度为B2的匀强磁场垂直导轨平面向上,且只分布在左侧,一个质量为m、电阻为R的导体棒此时恰好能静止在导轨上,分析下述判断正确的是()A.圆形线圈中的磁场B1,可以方向向上均匀增强,也可以方向向下均匀减弱B.导体棒ab受到的安培力大小为mgC.回路中的感应电流为D.圆形导线中的电热功率为
三、非选择题包括必考题和选考题两部分.第9题一第12题为必考题,每个试题考生都必须作答.第13题~第18题为选考题,考生根据要求作答.
(一)必考题(共129分)9.(6分)测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示.AB是半径足够大的较光滑四分之一圆弧轨道,与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切,C点在水平地面的垂直投影为C′.重力加速度大小为g.实验步骤如下
①用天平称出物块Q的质量m;
②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC′,的长度h;
③将物块Q在A点从静止释放,在物块Q落地处标记其落点D;
④重复步骤
③,共做10次;
⑤将10个落地点用一个半径尽量小的圆围住,用米尺测量圆心到C′的距离s.
(1)用实验中的测量量(R、s、h、l)表示物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ=.
(2)实验步骤
④⑤的目的是减小实验中的误差.10.(9分)影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,而某种半导体材料的电阻率则与之相反.某课题研究组在研究某种器件Z的导电规律时,测得其两端电压与通过电流的关系如表所示U/V
0.
000.
400.
600.
801.
001.
201.50I/A
0.
000.
200.
450.
801.
251.
802.81
①根据表中数据,判断器件Z可能属于上述材料(选填“金属”或“半导体”).
②实验所用的器材规格是电压表(0﹣3V﹣15V,内阻约30kΩ);电流表(0﹣
0.6A﹣3A,内阻约4Ω);滑动变阻器(变化范围0~10Ω);电源(3V,内阻约1Ω);器件Z;开关;导线若干.根据本次实验提供的数据,请用笔画线代替导线在实物图a上连接电路;
③根据表中的数据已经在I﹣U坐标中描好点,如图a所示,请连线作图;
④某同学根据图中规律猜想I与U的定量关系,用以下方法较为合理的是(填选项前的字母).A.用I﹣U图象B.用I﹣U2图象C.用I2﹣U图象D.用I﹣U﹣1图象.11.(12分)如图所示,航空母舰上的起飞跑道由长度为l1=
1.6×102m的水平跑道和长度为l2=20m的倾斜跑道两部分组成.水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h=
4.0m.一架质量为m=
2.0×104kg的飞机,其喷气发动机的推力大小恒为F=
1.2×105N,方向与速度方向相同,在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为飞机重力的
0.1倍.假设航母处于静止状态,飞机质量视为不变并可看成质点,两跑道间以一小段圆弧轨道平滑连接,取g=10m/s2.
(1)求飞机从轨道最左端由静止起在水平跑道上运动的时间;
(2)若飞机在倾斜跑道的末端需至少达到100m/s的速度才能正常起飞,试通过计算说明上述条件下飞机能否正常起飞.12.如图,在xOy直角坐标系中,在第三象限有一平行x轴放置的平行板电容器,板间电压U=
1.0×102V.现有一质量m=
1.0×10﹣12kg,带电量q=
2.0×10﹣10C的带正电的粒子(不计重力),从下极板处由静止开始经电场加速后通过上板上的小孔,垂直x轴从A点进入x轴上方的匀强磁场中.磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度B=1T.粒子经磁场偏转后又从B点垂直x轴进入第四象限,第四象限中有平行于x轴负方向的匀强电场E,粒子随后经过y轴负半轴上的C点,此时速度方向与y轴负半轴成60°角.已知OB=OA.求
(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T和半径r.
(2)第四象限中场强E的大小.[物理--选修3-3](15分)13.(5分)下列说法正确的是()A.扩散现象和布朗运动都与温度有关,所以扩散现象和布朗运动都是分子的热运动B.气体的温度升高,气体分子的平均动能一定增大C.两分子从无限远处逐渐靠近,直到不能再靠近为止的过程中,分子间相互作用的合力先变大,后变小,再变大D.第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律E.一定质量的理想气体体积增大时,压强可能不变14.(10分)用传统的打气筒给自行车打气时,不好判断是否已经打足了气.某研究性学习小组的同学们经过思考,解决了这一问题.他们在传统打气筒基础上进行了如下的改装(示意图如图所示)圆柱形打气筒高H,内部横截面积为S,底部有﹣单向阀门K,厚度不计的活塞上提时外界大气可从活塞四周进入,活塞下压时可将打气筒内气体推入容器B中,B的容积VB=3HS,向B中打气前A、B中气体初始压强均为p0=
1.0×l05Pa,该组同学设想在打气筒内壁焊接一卡环C(体积不计),C距气筒顶部高度为h=,这样就可以自动控制容器B中的最终压强.若气体温度不变,求
①第一次将活塞从打气筒口压到C处时,容器B中的压强是多少.
②要使容器B中的最终压强为5P0,h与H之比应为多少.[物理--选修3-4](15分)15.关于简谐运动与机械波的下列说法中,正确的是()A.同一单摆,在月球表面简谐振动的周期大于在地球表面简谐振动的周期B.受迫振动的振幅与驱动力的频率无关C.在同一种介质中,不同频率的声波的传播速度不同D.在横波的传播过程中,质点的振动方向总是与波的传播方向垂直E.当机械波从一种介质传人另一种介质时,它的频率一定不变16.如图所示,为玻璃材料制成的一棱镜的截面图,其中,弧AB为四分之一圆弧,O为圆心,OBCD部分为矩形.一细光束从圆弧AB的中点E点沿半径射入棱镜后,恰好在O点发生全反射,经CD面反射,再从圆弧上的F点射出,已知,OA=a,OD=,真空中的光速为c.求
①出射光线与法线夹角的正弦值;
②光在棱镜中传播的时间.[物理一选修3-5](15分)17.科学家通过a粒子散射实验的结果,提出了原子的核式结构模型;科学家玻尔在此基础上又进行了一系列量子化的假设,从而可以完美地解释氢原子的发光现象.根据玻尔理论,当大批氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级时,氢原子最多能发出种频率的光(电磁波).18.如图所示,质量均为m的小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上,质量为2m的工人站在小车上用力向右迅速推出木箱后,木箱相对于冰面运动的速度大小为v,木箱与右侧竖直墙壁发生弹性碰撞,反弹后被工人接住,求整个过程中工人对木箱做的功.甘肃省xx届高考物理一诊试卷参考答案与试题解析
一、选择题本题共8小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中.第1-5题只有一项符合题目要求,第6~8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.1.(6分)在物理学的研究及应用过程中涉及诸多的思想方法,如理想化模型法、放大法、极限法、控制变量法、假设法、类比法、比值法等等.以下关于所用思想方法的叙述错误的是()A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法是假设法B.速度的定义式v=,采用的是比值法;当△t非常非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,应用了极限法C.在探究电流、电压和电阻三者之间的关系时,先保持电压不变研究电流与电阻的关系再保持电阻不变研究电流与电压的关系,该实验应用了控制变量法D.如图是三个实验装置,这三个实验中都体现了放大法考点物理学史.分析在研究多个量之间的关系时,常常要控制某些物理量不变,即控制变量法;当时间非常小时,我们认为此时的平均速度可看作某一时刻的速度即称之为瞬时速度,采用的是极限思维法;质点是实际物体在一定条件下的科学抽象,是采用了建立理想化的物理模型的方法;解答解A、质点采用的科学方法为建立理想化的物理模型的方法,故A错误;B、为研究某一时刻或某一位置时的速度,我们采用了取时间非常小,即让时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度,即采用了极限思维法,故B正确;C、在探究电流、电压和电阻三者之间的关系时,先保持电压不变研究电流与电阻的关系再保持电阻不变研究电流与电压的关系,该实验应用了控制变量法,故C正确;D、图1是演示桌面在压力作用下发生形变的装置中,当用力压桌面时,桌面向下形变,平面镜倾斜,在入射光线方向不变,平面镜的反射光线方向改变的角度是平面镜倾斜角度的两倍,体现了放大的思想.图2是演示玻璃瓶在压力作用下发生形变的装置中,用力挤压玻璃瓶,玻璃瓶发生形变,细管中水柱上升,由于管子较细,上升的高度较大,将玻璃瓶微小的形变放大,能直观的观察到形变,体现了放大的思想.图3是通过受到微小的力转动,从而由光的反射来体现转动角度,体现放大的思想,故D正确;本题选错误的,故选A.点评在高中物理学习中,我们会遇到多种不同的物理分析方法,这些方法对我们理解物理有很大的帮助;故在理解概念和规律的基础上,更要注意科学方法的积累与学习.2.(6分)如图所示,汽车以10m/s的速度匀速驶向十字路口,当行驶至距路口停车线20m处时,绿灯还有3s熄灭,若从此刻开始计时,该汽车在绿灯熄灭时刚好停在停车线处,则汽车运动的速度v﹣t图象可能是()A.B.C.D.考点匀变速直线运动的图像.专题运动学中的图像专题.分析此题应先根据V﹣t图象所围成的面积表示位移,来计算或估算位移的大小.解答解A、此图线表示汽车发生的位移为SA=×10×3=15m≠20m,故A错误;B、由图可知SB<15m,故B错误;C、SC=(10×1)+×10×2=20m,故C正确;D、D、SD=(10×
0.5)+×10×
2.5=
17.5m,故D错误.故选C.点评本题主要考查了V﹣t图象中位移的计算即图线与坐标轴围成的面积在数值上等于位移.3.(6分)“太空涂鸦”技术的基本物理模型是原来在较低圆轨道运行的攻击卫星在从后方接近在较高圆轨道上运行的侦察卫星时,准确计算轨道并向其发射“漆雾”弹,“漆雾”弹在临近侦察卫星时,压爆弹囊,让“漆雾”散开并喷向侦察卫星,喷散后强力吸附在侦察卫星的侦察镜头、太阳能板、电子侦察传感器等关键设备上,使之暂时失效.下列说法正确的是()A.攻击卫星在原轨道上运行的线速度大于
7.9km/sB.攻击卫星在原轨道上运行的线速度比侦察卫星的线速度小C.攻击卫星完成“太空涂鸦”后应减速才能返回低轨道上D.若攻击卫星周期已知,结合万有引力常量就可计算出地球质量考点人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.专题人造卫星问题.分析第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,也是最大的圆周运动的环绕速度.攻击卫星完成“太空涂鸦”后应减速做近心运动,才能返回低轨道上.通过万有引力提供向心力,列出等式通过已知量确定未知量.解答解AB、
7.9km/s是第一宇宙速度,也是近地圆轨道的运行速度,根据v=可知,轨道高度越高,速度越小,故攻击卫星在原轨道上运行的线速度小于
7.9km/s,攻击卫星的轨道比侦察卫星的轨道低,故攻击卫星在原轨道上运行的线速度比侦察卫星的线速度大,故AB均错误.C、攻击卫星完成“太空涂鸦”后应减速做近心运动,才能返回低轨道上,故C正确.D、由于不知道卫星的轨道半径,故不能计算地球的质量,故D错误.故选C.点评本题抓住万有引力提供圆周运动向心力入手,理解第一宇宙速度的意义.4.(6分)如图所示,一个半球形的碗固定在桌面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内表面及碗口光滑.一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为m1和m2的小球.当它们处于平衡状态时,质量为m1,的小球与O点的连线跟水平方向的夹角为a=90°.质量为m2的小球位于水平地面上,设此时竖直的细线对m2的拉力大小为T,质量为m2的小球对地面压力大小为N,则()A.T=m1gB.T=(m2﹣m1)gC.N=(m2﹣m1)gD.N=m2g考点共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力.专题共点力作用下物体平衡专题.分析先对小球m1受力分析,再对小球m2受力分析,然后根据共点力平衡条件列式求解解答解先对小球m1受力分析,受重力和支持力,假设细线对小球m1有拉力作用,则小球m1受力不能平衡,故拉力T为零;再对小球m2受力分析,受到重力和支持力,支持力与重力平衡,故N=m2g;故选D.点评本题关键是对小球m1受力分析,得出细线的拉力为零,然后再对球m2受力分析,得出支持力的大小.5.(6分)矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动时所产生的正弦交流电的图象如图线a所示,如果只对线圈转速进行调整,则所产生正弦交流电的图象如图线b所示,以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是()A.在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零B.线圈先后两次转速之比为32C.图线a表示的交流电压的瞬时值为v=10sin5πt(V)D.图线b表示的交流电频率为2Hz考点正弦式电流的图象和三角函数表达式;正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率.专题交流电专题.分析根据图象可以知道交流电的最大值和交流电的周期,根据交流电周期之间的关系可以求得线圈的转速之间的关系和交流电的瞬时值表达式.解答解A、由图可知,t=0时刻线圈均在中性面,穿过线圈的磁通量最大,故A错误;B、由图象可知TA TB=23,故先后两次转速之比nA nB=32,故B正确,C、由图象可知,交流电a的最大值为10V,角速度为ω=5π,所以交流电a的瞬时值为u=10sin5πtV,故C错误;D、图线b表示的交流电频率f==Hz,故D错误;故选B.点评本题考查的是学生读图的能力,根据图象读出交流电的最大值和周期,同时要掌握住交变电流的产生的过程.6.(6分)内壁光滑的环形凹槽半径为R,固定在竖直平面内,一根长度为R的轻杆,一端固定有质量为m的小球甲,另一端固定有质量为2m的小球乙,将两小球放入凹槽内,小球乙位于凹槽的最低点,如图所示.由静止释放后()A.下滑过程中甲球减少的机械能总等于乙球增加的机械能B.下滑过程中甲球减少的重力势能总等于乙球增加的重力势能C.杆从左向右滑时,甲球无法下滑到凹槽的最低点D.杆从右向左滑回时,乙球一定能回到凹槽的最低点考点机械能守恒定律;功能关系.专题机械能守恒定律应用专题.分析甲与乙两小球系统,重力势能和动能相互转化,系统机械能守恒;还可以将甲与乙当作一个整体,找出重心,机械能也守恒.解答解A、甲与乙两个物体构成的系统只有重力做功,机械能守恒,故甲减小的机械能一定等于乙增加的机械能,故A正确;B、甲与乙两个物体系统机械能守恒,甲球减小的重力势能转化为乙的势能和动能以及甲的动能,故B错误;C、若甲球沿凹槽下滑到槽的最低点,乙则到达与圆心等高处,但由于乙的质量比甲大,造成机械能增加了,明显违背了机械能守恒定律,故甲球不可能到凹槽的最低点,故C正确;D、由于机械能守恒,故动能减为零时,势能应该不变,故杆从右向左滑回时,乙球一定能回到凹槽的最低点,故D正确;故选ACD.点评本题关键是甲与乙两个球系统机械能守恒,也可以找出系统重心,当作单个物体.7.(6分)电荷量相等的两点电荷在空间形成的电场有对称美.如图所示,真空中固定两个等量异种点电荷A、B,AB连线中点为O.在A、B所形成的电场中,以O点为圆心、半径为R的圆面垂直于AB连线,以O为几何中心的边长为2R的正方形平面垂直于圆面且与AB连线共面,圆与正方形的交点分别为e、f,则下列说法正确的是()A.在a、b、c、d、e、f六点中找不到任何两个点的场强和电势均相同B.将一电荷由e点沿圆弧egf移到f点,电场力始终不做功C.将一电荷由a点移到圆面内任意一点时电势能的变化量相同D.沿线段eOf移动的电荷,它所受电场力是先减小后增大考点电势能;电场强度.专题电场力与电势的性质专题.分析等量异种电荷连线的垂直面是一个等势面,其电场线分布具有对称性.电荷在同一等势面上移动时,电场力不做功.根据电场力做功W=qU分析电场力做功情况.根据电场线的疏密分析电场强度的大小,从而电场力的变化.解答解A、图中圆面是一个等势面,e、f的电势相等,根据电场线分布的对称性可知e、f的场强相同,故A错误.B、图中圆弧egf是一条等势线,其上任意两点的电势差都为零,根据公式W=qU可知将一电荷由e点沿圆弧egf移到f点电场力不做功.故B正确.C、a点与圆面内任意一点时的电势差相等,根据公式W=qU可知将一电荷由a点移到圆面内任意一点时,电场力做功相同,则电势能的变化量相同.故C正确.D、沿线段eof移动的电荷,电场强度先增大后减小,则电场力先增大后减小,故D错误.故选BC.点评常见电场的电场线分布及等势面的分布要求我们能熟练掌握,并要注意沿电场线的方向电势是降低的,同时注意等量异号电荷形成电场的对称性.加强基础知识的学习,掌握住电场线的特点,即可解决本题.8.(6分)一个闭合回路由两部分组成,如图所示,右侧是电阻为r的圆形导线;置于竖直方向均匀变化的磁场B1中,左侧是光滑的倾角为θ的平行导轨,宽度为d,其电阻不计.磁感应强度为B2的匀强磁场垂直导轨平面向上,且只分布在左侧,一个质量为m、电阻为R的导体棒此时恰好能静止在导轨上,分析下述判断正确的是()A.圆形线圈中的磁场B1,可以方向向上均匀增强,也可以方向向下均匀减弱B.导体棒ab受到的安培力大小为mgC.回路中的感应电流为D.圆形导线中的电热功率为考点法拉第电磁感应定律;闭合电路的欧姆定律.专题电磁感应与电路结合.分析磁场B1均匀变化产生感应电动势,从而产生感应电流,导体棒受重力、支持力、安培力平衡,根据力的平衡求出安培力的大小和方向,从而知道电流的大小和方向,根据楞次定律判断圆形线圈中磁场的变化.解答解A、B、C导体棒静止在导轨上,所受的合力为零.根据力的平衡得知,棒所受的安培力的大小为mgsinθ,方向沿斜面向上.所以有B2Id=mgsinθ,则回路中的感应电流大小为I=.根据安培力的方向,通过左手定则判断得知,通过线圈感应电流的方向从上往下看为顺时针方向.根据楞次定律,圆形线圈中的磁场可以方向向上均匀增强,也可以方向向下均匀减弱.故A、C正确,B错误.D、根据P=I2r,可知圆形导线中的电热功率为P=r.故D错误.故选AC.点评解决本题的关键通过受力平衡求出安培力的大小和方向,以及掌握左手定则判定安培力与电流方向的关系,和运用楞次定律判断感应电流方向与磁场的变化关系.
三、非选择题包括必考题和选考题两部分.第9题一第12题为必考题,每个试题考生都必须作答.第13题~第18题为选考题,考生根据要求作答.
(一)必考题(共129分)9.(6分)测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示.AB是半径足够大的较光滑四分之一圆弧轨道,与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切,C点在水平地面的垂直投影为C′.重力加速度大小为g.实验步骤如下
①用天平称出物块Q的质量m;
②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC′,的长度h;
③将物块Q在A点从静止释放,在物块Q落地处标记其落点D;
④重复步骤
③,共做10次;
⑤将10个落地点用一个半径尽量小的圆围住,用米尺测量圆心到C′的距离s.
(1)用实验中的测量量(R、s、h、l)表示物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ=.
(2)实验步骤
④⑤的目的是减小实验中的偶然误差.考点探究影响摩擦力的大小的因素.专题实验题.分析物块由A到B点过程,由动能定理可以求出物块到达B时的动能;物块离开C点后做平抛运动,由平抛运动的知识可以求出物块在C点的速度,然后求出在C点的动能;由B到C,由动能定理可以求出克服摩擦力所做的功;由功的计算公式可以求出动摩擦因数.解答解
(1)
①从A到B,由动能定理得mgR=EKB﹣0,则物块到达B时的动能EKB=mgR;
②离开C后,物块做平抛运动,水平方向s=vCt,竖直方向h=gt2,物块在C点的动能EKC=mvC2,解得EKC=;
③由B到C过程中,由动能定理得﹣Wf=mvC2﹣mvB2,克服摩擦力做的功Wf=mgR﹣;
④B到C过程中,克服摩擦力做的功Wf=μmgL=mgR﹣,则μ=;
(2)实验步骤
④⑤的目的,是通过多次实验减小实验结果的误差,即减小偶然误差.故答案为
(1);
(2)偶然.点评熟练应用动能定理、平抛运动规律、功的计算公式即可正确解题,学会根据实验数据来实验结果分析,注意实验误差不会没有,只能降低.10.(9分)影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,而某种半导体材料的电阻率则与之相反.某课题研究组在研究某种器件Z的导电规律时,测得其两端电压与通过电流的关系如表所示U/V
0.
000.
400.
600.
801.
001.
201.50I/A
0.
000.
200.
450.
801.
251.
802.81
①根据表中数据,判断器件Z可能属于上述半导体材料(选填“金属”或“半导体”).
②实验所用的器材规格是电压表(0﹣3V﹣15V,内阻约30kΩ);电流表(0﹣
0.6A﹣3A,内阻约4Ω);滑动变阻器(变化范围0~10Ω);电源(3V,内阻约1Ω);器件Z;开关;导线若干.根据本次实验提供的数据,请用笔画线代替导线在实物图a上连接电路;
③根据表中的数据已经在I﹣U坐标中描好点,如图a所示,请连线作图;
④某同学根据图中规律猜想I与U的定量关系,用以下方法较为合理的是B(填选项前的字母).A.用I﹣U图象B.用I﹣U2图象C.用I2﹣U图象D.用I﹣U﹣1图象.考点测定金属的电阻率.专题实验题.分析
①的关键是根据表中数据求出的电阻随电压和电流的增大而减小即可求解;题
②的关键是根据表中数据选择电压表与电流表的量程,根据电流从零调可知变阻器应采用分压式接法,根据电阻满足可知电流表应用外接法;题
③的关键是用平滑的曲线连线即可;题
④的关键是将I﹣U图象与数学二次函数比较即可求解.解答解
①根据欧姆定律,材料的电阻R=,从表中数据可知,材料的电阻随电压和电流的增大而减小,所以材料可能是半导体材料;
②由于电源电动势为3V,电压表应选0﹣3V的量程;从表中数据可知,电流表的电流最大为3A,所以电流表应选0﹣3A的量程;由于电流从零调,所以变阻器应采用分压式接法;根据材料的电阻满足,所以电流表应用外接法,电路图如图所示
③用平滑的曲线连线,如图所示
④根据I﹣U图象的形状与数学上的二次函数y=ax2相似,可猜想I与U2成正比,所以较合理的是B;故答案为
①半导体;
②如图所示;
③如图所示;
④B.点评应明确
①瞬时速度可通过极短时间内的平均速度来求;
②半导体材料的电阻随温度的升高而减小;
③当待测电阻满足时,电流表应用外接法,满足时,电流表应用内接法;
④当要求电流从零调时,变阻器应采用分压式接法.11.(12分)如图所示,航空母舰上的起飞跑道由长度为l1=
1.6×102m的水平跑道和长度为l2=20m的倾斜跑道两部分组成.水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h=
4.0m.一架质量为m=
2.0×104kg的飞机,其喷气发动机的推力大小恒为F=
1.2×105N,方向与速度方向相同,在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为飞机重力的
0.1倍.假设航母处于静止状态,飞机质量视为不变并可看成质点,两跑道间以一小段圆弧轨道平滑连接,取g=10m/s2.
(1)求飞机从轨道最左端由静止起在水平跑道上运动的时间;
(2)若飞机在倾斜跑道的末端需至少达到100m/s的速度才能正常起飞,试通过计算说明上述条件下飞机能否正常起飞.考点牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.专题牛顿运动定律综合专题.分析
(1)根据牛顿第二定律求出飞机在水平跑道上的加速度,结合运动学公式求出在水平跑道上运动的时间.
(2)根据牛顿第二定律求出飞机在倾斜跑道上的加速度,结合运动学公式求出飞机到达倾斜跑道末端时的速度大小,然后做出判定.解答解
(1)飞机在水平跑道上运动时,水平方向受到推力与阻力作用,设加速度大小为a
1、末速度大小为v1,运动时间为t1,有F合=F﹣Ff=ma1
①②v1=a1t1
③注意到Ff=
0.1mg,代入已知数据可得a1=
5.0m/s2,v1=40m/s,t1=
8.0s
(2)飞机在倾斜跑道上运动时,沿倾斜跑道受到推力、阻力、重力沿斜面分力作用,设沿斜面方向上的加速度大小为a2,末速度为v2,沿斜面方向有F合′=F﹣Ff﹣FGX=ma2
⑤.
⑥⑦注意到v1=40m/s,代入已知数据可得a2=
3.0m/s2,m/s
⑧答
(1)飞机在水平跑道运动的时间为
8.0s.
(2)到达倾斜跑道末端时的速度大小为
41.3m/s,所以不能起飞.点评解决本题的关键知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,通过加速度可以根据力求运动,也可以根据运动求力.12.如图,在xOy直角坐标系中,在第三象限有一平行x轴放置的平行板电容器,板间电压U=
1.0×102V.现有一质量m=
1.0×10﹣12kg,带电量q=
2.0×10﹣10C的带正电的粒子(不计重力),从下极板处由静止开始经电场加速后通过上板上的小孔,垂直x轴从A点进入x轴上方的匀强磁场中.磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度B=1T.粒子经磁场偏转后又从B点垂直x轴进入第四象限,第四象限中有平行于x轴负方向的匀强电场E,粒子随后经过y轴负半轴上的C点,此时速度方向与y轴负半轴成60°角.已知OB=OA.求
(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T和半径r.
(2)第四象限中场强E的大小.考点带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动.专题带电粒子在复合场中的运动专题.分析
(1)由动能定理求出粒子速度,由牛顿第二定律求出粒子轨道半径,根据T=求解周期;
(2)由牛顿第二定律求出加速度,由匀变速运动规律求出电场强度.解答解
(1)设粒子飞出极板的速度为v,由动能定理qU=mv2﹣0,代入数据解得v=200m/s,粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得qvB=m,代入数据得r=1m;粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T==
(2)设粒子运动到C点时,沿x轴负向的分速度大小为v1,则有=tan60°,由牛顿第二定律得qE=ma,由匀变速直线运动的速度位移公式得v12=2a•OB,其中OB=r,代入数据得E=300V/m;答
(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为
3.14×10﹣2s,半径为1m.
(2)第四象限中匀强电场场强E的大小为300V/m.点评本题考查了粒子在电场与磁场中的运动,分析清楚粒子运动过程、应用动能定理、牛顿第二定律、运动学公式即可正确解题.[物理--选修3-3](15分)13.(5分)下列说法正确的是()A.扩散现象和布朗运动都与温度有关,所以扩散现象和布朗运动都是分子的热运动B.气体的温度升高,气体分子的平均动能一定增大C.两分子从无限远处逐渐靠近,直到不能再靠近为止的过程中,分子间相互作用的合力先变大,后变小,再变大D.第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律E.一定质量的理想气体体积增大时,压强可能不变考点理想气体的状态方程;布朗运动;温度是分子平均动能的标志;热力学第二定律.分析分子的无规则的运动叫做热运动;温度是分子的平均动能的标志;第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律.根据理想气体的状态方程分析气体的状态变化.解答解A、分子的无规则的运动叫做热运动,布朗运动不是热运动.故A错误;B、温度是分子的平均动能的标志,气体的温度升高,气体分子的平均动能一定增大.故B正确;C、两分子从无限远处逐渐靠近,直到不能再靠近为止的过程中,分子间相互作用的合力先变大,后变小,再变大.故C正确;D、第二类永动机不可能制成它不违反了能量守恒定律,是因为它违反了热力学第二定律.故D错误.E、一定质量的理想气体体积增大时,若同时温度升高,由理想气体的状态方程可知,压强可能不变.故E正确.故选BCE点评该题考查热力学第一定律、热力学第二定律、理想气体的状态方程,对于热力学第一定律△U=W+Q,要明确公式中各个物理量的含义.14.(10分)用传统的打气筒给自行车打气时,不好判断是否已经打足了气.某研究性学习小组的同学们经过思考,解决了这一问题.他们在传统打气筒基础上进行了如下的改装(示意图如图所示)圆柱形打气筒高H,内部横截面积为S,底部有﹣单向阀门K,厚度不计的活塞上提时外界大气可从活塞四周进入,活塞下压时可将打气筒内气体推入容器B中,B的容积VB=3HS,向B中打气前A、B中气体初始压强均为p0=
1.0×l05Pa,该组同学设想在打气筒内壁焊接一卡环C(体积不计),C距气筒顶部高度为h=,这样就可以自动控制容器B中的最终压强.若气体温度不变,求
①第一次将活塞从打气筒口压到C处时,容器B中的压强是多少.
②要使容器B中的最终压强为5P0,h与H之比应为多少.考点理想气体的状态方程.专题理想气体状态方程专题.分析
(1)选A和B中的气体为研究对象,由玻意耳定律得容器B内的压强
(2)要使容器B内压强不超过5p0,意味着活塞从顶端下压至C处时,打气筒C处以下的压强不能超过5P0解答解
①第一次将活塞从打气筒口压到C处时,设容器B内的压强为PB,C距低部H﹣h=,由玻意耳定律得P0(VB+HS)=PB(VB+)解得PB=
1.2P0=
1.2×l05Pa
②对打气筒内的气体,要使容器B内压强不超过5P0,意味着活塞从顶端下压至C处时,打气筒C处以下的压强不能超过5p0,由玻意耳定律得P0HS=5P0(H﹣h)S解得=答
①第一次将活塞从打气筒口压到C处时,容器B中的压强是
1.2×l05Pa.
②要使容器B中的最终压强为5P0,h与H之比应为45.点评灵活选择研究对象,仔细分析气体的状态参量的变化,寻找合适的实验定律,本题中要能够分析出“要使容器B内压强不超过5P0,意味着活塞从顶端下压至C处时,打气筒C处以下的压强不能超过5P0”[物理--选修3-4](15分)15.关于简谐运动与机械波的下列说法中,正确的是()A.同一单摆,在月球表面简谐振动的周期大于在地球表面简谐振动的周期B.受迫振动的振幅与驱动力的频率无关C.在同一种介质中,不同频率的声波的传播速度不同D.在横波的传播过程中,质点的振动方向总是与波的传播方向垂直E.当机械波从一种介质传人另一种介质时,它的频率一定不变考点机械波;简谐运动.分析利用单摆的振动周期、受迫振动、波的传播速度有介质决定和波的分类即可求解;明确单摆的周期公式T=2π;受迫振动的物体达共振时振幅最大;波的传播频率由振源决定;速度由介质决定.解答解A、同一单摆在月球和地球上时,月球表面上的重力加速度比地球表面的重力加速度小,据单摆的周期公式可知,在月球表面简谐振动的周期大于在地面表面简谐振动的周期,故A正确;B、当驱动力的频率等于固有频率时,受迫振动会共振,振幅最大,所以受迫振动的振幅与它振动的频率有关,故B错误;C、波的传播速度由介质决定,所以在同种介质中,不同频率的波的传播速度相同,故C错误;D、波分为横波和纵波,横波中质点的振动方向总是与波的传播方向垂直;故D正确;E、机械能的频率由振源决定,故机械波由一种介质传入另一种介质时,它的频率不变;故E正确;故选ADE.点评本题考查对机械振动和机械波基本知识的理解和掌握情况,机械波的基本特点是“不随波逐流”,频率由波源决定,波速由介质决定16.如图所示,为玻璃材料制成的一棱镜的截面图,其中,弧AB为四分之一圆弧,O为圆心,OBCD部分为矩形.一细光束从圆弧AB的中点E点沿半径射入棱镜后,恰好在O点发生全反射,经CD面反射,再从圆弧上的F点射出,已知,OA=a,OD=,真空中的光速为c.求
①出射光线与法线夹角的正弦值;
②光在棱镜中传播的时间.考点光的折射定律.专题光的折射专题.分析
①先作出光路图,根据几何关系得出临界角,由全反射临界角公式sinC=求出折射率n.由几何知识求得光线在F点的入射角,由折射定律求解出射光线与法线夹角的正弦值.
②光在棱镜中的传播速度v=.由几何知识求出光线在棱镜中传播的距离S,由t=求解传播的时间.解答解
①作出光路图如图.根据几何关系可知,临界角为C=∠EOB=45°根据全反射临界角公式sinC=得n==又OG=OD=×a=a根据几何关系可知△OGF是直角三角形,则sinα==.根据折射定律得,n=.解得,sinβ=.
②光在棱镜中的传播速度v==.由几何知识得,光线传播的长度为l=a+a+a.光在棱镜中传播的时间t==.答
①出射光线与法线夹角的正弦值为.
②光在棱镜中传播的时间为.点评本题的突破口是“光线恰好在圆心O点发生全反射”,根据全反射临界角公式sinC=、折射定律n=、光速公式v=相结合进行处理.分析时,要灵活几何知识求解相关角度和光传播的距离,要加强这方面的训练.[物理一选修3-5](15分)17.科学家卢瑟福通过a粒子散射实验的结果,提出了原子的核式结构模型;科学家玻尔在此基础上又进行了一系列量子化的假设,从而可以完美地解释氢原子的发光现象.根据玻尔理论,当大批氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级时,氢原子最多能发出6种频率的光(电磁波).考点氢原子的能级公式和跃迁.专题原子的能级结构专题.分析原子的核式结构模型最早是由卢瑟福提出;卢瑟福通过α粒子散射实验否定了原子的“枣糕模型”结构,提出了原子的“核式结构模型”;根据数学组合公式求出氢原子可能辐射光子频率的种数.解答解原子的核式结构模型最早是由卢瑟福提出,卢瑟福通过α粒子散射实验否定了原子的“枣糕模型”结构,提出了原子的“核式结构模型”;根据=6知,这些氢原子可能辐射出6种不同频率的光子.故答案为卢瑟福,6.点评考查原子核式结构模型的发现者,及其意义;掌握跃迁时辐射多少种光子的方法.18.如图所示,质量均为m的小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上,质量为2m的工人站在小车上用力向右迅速推出木箱后,木箱相对于冰面运动的速度大小为v,木箱与右侧竖直墙壁发生弹性碰撞,反弹后被工人接住,求整个过程中工人对木箱做的功.考点动量守恒定律.专题动量定理应用专题.分析小孩推出木箱过程中,小孩、小车、木箱作组成的系统动量守恒,小孩接住木箱的过程,系统动量守恒,由动量守恒定律求出三者的共同速度,最后由动能定理求出小孩做的功.解答解规定向左为正方向,由动量守恒定律可得推出木箱的过程中,(m+2m)v1﹣mv=0,接住木箱的过程中,mv+(m+2m)v1=(m+m+2m)v2,工人对木箱做功为W,则,代入数据解得W=.答整个过程中工人对木箱做的功为.点评本题考查了小孩对木箱做功,应用动量守恒定律与动能定理即可正确解题,应用动量守恒定律解题时要注意正方向的选择.。