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文档简介
1、2019年江苏省高考物理模拟试卷一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分每小题只有一个选项符合题意1(3分)2018年11月16日第26届国际计量大会通过“修订国际单位制”决议,正式更新包括国际标准质量单位“千克”在内的四项基本单位定义。若以F表示力,a表示加速度,x表示位移,t表示时间,m表示质量,借助单位制可知速度v的表达式,下列可能正确的是()ABCD2(3分)如图所示,图甲、图乙分别表示两种电流的波形,其中图甲所示的电流按正弦规律变化,下列说法正确的是()A图甲表示交流电,图乙表示直流电B两种电流变化的频率相等C两种电流的瞬时值表达式都为i5.0sin100t AD两种电流
2、的有效值相等3(3分)如图所示,在粗糙的水平地面上放着一左侧截面是半圆的柱状物体B,在B与竖直墙之间放置一光滑小球A,整个装置处于静止状态。现用水平力F拉动B缓慢向右移动一小段距离后,它们仍处于静止状态,在此过程中,下列判断正确的是()A小球A对物体B的压力逐渐增大B小球A对物体B的压力逐渐减小C墙面对小球A的支持力逐渐减小D墙面对小球A的支持力先增大后减小4(3分)如图所示,真空中两等量异种点电荷+q、q固定在y轴上。abcd为等腰梯形,ad、bc边与y轴垂直且被y轴平分。下列说法正确的是()Ab、c点场强相同Ba点电势高于d点电势C将质子从a点移动到c点,电场力做负功D将电子从d点移动到b
3、点,电势能增加5(3分)如图所示的光滑斜面长为L,宽为s,倾角为30°,一小球(可视为质点)沿斜面右上方顶点A处水平射入,恰好从底端B点离开斜面,重力加速度为g。则下列说法正确的是()A小球运动的加速度为gB小球由A运动到B所用的时间为C小球由A点水平射入时初速度v0的大小为sD小球离开B点时速度的大小为二、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(4分)2018年12月8日发射成功的“嫦娥四号”探测器经过约110小时奔月飞行,到达月球附近,成功实施近月制动,顺利完成“太空刹车”,被月球捕获并顺
4、利进入环月轨道。若将发射过程简化如下:“嫦娥四号”探测器从地球表面发射后,进入地月转移轨道,经过M点时变轨进入距离月球表面100km的圆形轨道,在轨道上经过P点时再次变轨进入椭圆轨道,之后将择机在Q点着陆月球表面。下列说法正确的是()A“嫦娥四号”探测器在轨道上的运行速度小于月球的第一宇宙速度B“嫦娥四号”探测器沿轨道运行时,在P点的加速度大于在Q点的加速度C“嫦娥四号”探测器沿轨道运行的周期大于沿轨道运行的周期D“嫦娥四号”探测器在地月转移轨道上经过M点的动能大于在轨道上经过M点的动能7(4分)加速器是当代科研、医疗等领域必需的设备,如图所示为回旋加速器的原理图,其核心部分是两个半径均为R的
5、中空半圆金属D形盒,并处于垂直于盒底的磁感应强度为B的匀强磁场中。现接上电压为U的高频交流电源后,狭缝中形成周期性变化的电场,使圆心处的带电粒子在通过狭缝时都能得到加速。若不考虑相对论效应、重力和在狭缝中运动的时间,下列说法正确的是()A高频交流电周期是带电粒子在磁场中运动周期的2倍BU越大,带电粒子最终射出D形盒时的速度就越大C带电粒子在加速器中能获得的最大动能只与B、R有关D若用该回旋加速器分别加速不同的带电粒子,可能要调节交变电场的频率8(4分)如图所示,一白炽灯泡的伏安特性曲线如图2所示,将白炽灯泡连在电路图1之中,已知电源的电动势E100V,r+R1100,R2100则下列说法正确的
6、是()A该灯泡的实际电流0.40 AB该灯泡的实际电压50 VC该灯泡的实际电阻75D该灯泡的实际功率20 W9(4分)如图所示,ab是一段长度为2R的粗糙水平面,其中动摩擦因数为0.5,右端与一固定在竖直面内的S形轨道相切于b点,S形轨道由半径分别为r和R的两个光滑圆弧构成,且R2r。圆弧交接处的距离略大于小球的直径,忽略小球在进入S形轨道时的能量损失。现有一质量为m的小球受到水平恒力Fmg的作用,自a处从静止开始向右运动至b点撤去外力,重力加速度大小为g,不计空气阻力。则下列说法正确的是()A在半径为R的轨道上,小球处于超重状态B在b点,小球对轨道的压力为5mgC当水平恒力Fmg时,小球才
7、能到达最高点D当水平恒力Fmg时,小球才能到达最高点三、简答题:本题分必做题(第10、11、12题)和选做题(第13题)两部分,共计42分请将解答填写在答题卡相应的位置【必做题】10(8分)某同学用如图所示的装置“验证力的平行四边形定则”。在某次实验中,弹簧测力计的指针位置如图所示。(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中细绳BO对O点的拉力大小为 N。(2)下列不必要的实验要求是 (请填写选项前对应的字母)。A弹簧测力计应在使用前校零B用两个弹簧测力计同时拉细绳时,它们的示数之差应尽可能大C改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置D为了验证力的平行四边形定则,应采用作力的图
8、示来表示分力与合力(3)为了提高实验的准确性,减少误差,请您提出合理的解决办法:(至少二条) ; 。11(10分)某同学设计了如图1所示的电路来测量一未知电阻Rx的阻值。该电阻约为200,已知直流电源的电动势为9V,内阻较小,电阻箱R的规格为0999.90可供选择的电流表为:A1(量程500mA,内阻约为10),A2(量程100mA,内阻约为20),A3(量程50mA,内阻约为50)。(1)如图甲为多用电表的示意图,现用它粗测Rx的阻值,请用图中所示旋钮名称填空并完善测量步骤。将选择开关旋转到“”挡的 (选填“×10”或“×100”)位置,欧姆调零后再将红、黑表笔分别与待测
9、电阻两端相接触,读数如图乙所示,则Rx 。(2)为了测量准确,减小误差,电流表应该选用 (选填“A1”、“A2”或“A3”);(3)闭合开关S1前,将电阻箱R的电阻调到最大值。先闭合开关S1,再闭合开关S2,调节电阻箱的阻值,使电阻箱的阻值比200稍大,记录这时电阻箱的示数R1,电流表的示数I;再断开开关S2,将电阻箱的阻值调小,使电流表的示数为I,记录这时电阻箱的阻值为R2,则被测电阻的阻值Rx (用记录的数值字母表示)。(4)若实验中所用电源为旧的干电池,且实验操作时间较长,导致干电池的内阻有所变大,则待测电阻的测量值与真实值相比偏 (选填“大”或“小”)。选修3-5(12分)12(4分)
10、关于近代物理,下列叙述正确的是 ()A玻尔将量子观念引入原子领域,其理论能够解释氢原子光谱的特征B放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子核内层电子放射出来的C核反应的实质是粒子对核撞击而打出新粒子使核变为新核D自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能13(4分)利用图甲所示电路研究光电效应中金属的遏止电压Uc与入射光频率v的关系。图中A、K两极间的电压大小可调,直流电源的正负极也可以对调。某金属在光的照射下产生光电效应,其遏止电压Uc与入射光频率v的关系图象如图乙所示,图中U、v0均已知,电子电荷量用e表示。则由图象可求得该金属的逸出功W0 ,普朗克常量h (用题中字母
11、表示)。14(4分)2018年平昌冬奥会上,中国代表队夺得短道速滑男子5000米接力决赛银牌。观察发现质量为m的“接棒”运动员甲提前站在“接棒”运动员乙前面,并且开始以v0向前滑行,待质量也为m的运动员乙以2v0追上甲时,乙猛推甲一把使得自己速度减为接近零,从而使甲获得更大速度向前冲出。在乙推甲的过程中忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用力。求:甲获得多大速度向前冲出;在乙推甲的过程中甲、乙运动员的动量变化大小之比。【选做题】本题包括A、B二小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答若多做,则按A小题评分A选修3-3(12分)15(4分)下列说法中正确的是()A悬浮在液体中的固体小颗
12、粒越大,布朗运动越明显B理想气体的压强是由气体分子间斥力产生的C由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,液体表面存在张力D空气相对湿度越大,空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压,水蒸发越慢16(4分)目前城乡家庭使用的液化天然气主要成分是甲烷(CH4),常用的液化气钢瓶容积为V,充装标准为最大充装的85%已知液化气的密度,平均摩尔质量M,阿伏加德罗常数NA,则该瓶装液化天然气甲烷分子的总数N ,一个甲烷分子的直径d 。17(4分)一体积为V0的气泡从深为h的水池底上升到水面,池水温度保持不变,可将气泡内的气体视为理想气体,且气体质量保持不变,大气压强为p0,重力加速度为g。求:气泡
13、到达水面时的体积;请判断气泡在上升的过程中,气体吸热还是放热?B选修3-4(12分)18下列说法中正确的是 ()A内窥镜是利用光的衍射原理制成的一种医疗设备B雨后路面上的油膜呈现彩色,是光的折射现象C自然光包含着垂直于传播方向上的沿一切方向振动的光,且沿各个方向振动的光的强度均相同D微波炉是利用微波使食物中的水分子热运动加剧,温度升高19如图所示,折射率为n2的玻璃球半径为R,O点为球心,现将玻璃球切掉一部分,形成一个球缺,球缺的高度为hR,与球缺横截面积相同的均匀光柱垂直于界面射入球缺。则该光在玻璃球缺里发生全反射的临界角C 。光第一次能从球缺上方的界面射出的光柱的截面积S 。20如图所示为
14、一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t10时刻的波形图。a质点的坐标为(3,0),已知t20.3s时,a处质点第一次出现在波峰位置。求:这列波的传播速度;这列波的周期。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21(15分)2017年1月12号凌晨,辽宁号航母奔赴南海执行跨海区域训练和试验。已知辽宁号航母在经过台湾海峡时可视为匀速行驶。(1)若辽宁号航母装有四台输入功率为P的蒸汽轮发动机,在海面上行驶时受到的阻力为f,蒸汽轮发动机的机械效率为,求辽宁号航母的最大速度vm。(2)在航母上采
15、用电磁弹射技术,将大大缩短起飞距离。假如在电磁弹射装置与飞机发动机同时工作情况下可使起飞距离缩短为x,已知飞机质量为m,起飞速度为v1,飞机的牵引力为F1,受到的平均阻力是重力的k倍,求电磁弹射装置对飞机做的功W电。(3)若在飞机甲板上加装阻拦索,飞机着舰并成功钩住阻拦索后,立即关闭动力系统。阻拦系统通过阻拦索施加一作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止。已知飞机关闭动力系统时的速度为v2,滑行时所受总阻力为f1,从着舰到停止需要的滑行距离为L,求阻拦系统对飞机做的功W阻。22(16分)如图所示,一折角45°的导体框架水平固定放置,处于垂直纸面向里的匀强磁场中,一根足够长的截面均匀的
16、导体棒放在导体框架上。t0时导体棒与O点的距离为l0,此时在外力作用下以初速度v0开始运动。已知导体棒中的感应电流与时间的关系是II0+kt(I0与k均为常量且已知),在t时刻,导体棒的电功率为P0除导体棒外,其余各部分电阻均不计。求:(1)试推导出导体棒的速度随时间的变化关系;(2)在t时刻,导体棒与O点的距离;(3)匀强磁场的磁感应强度。23(16分)如图所示,在xOy直角坐标系中,第一象限内有垂直于xOy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。M是y轴上高为d的绝缘挡板的上端,坐标原点O处在挡板的下端。一质量为m、电荷量为+q的粒子自x轴上S处(d,0)垂直于x轴沿y轴正方向射入磁场,粒
17、子恰好从挡板的M点离开右边的磁场。为了使粒子能运动到坐标原点处,可以在第二象限内加合适的电场,不计粒子的重力。求:(1)粒子做圆周运动的半径;(2)粒子自S点射出的速度;(3)若加上与粒子速度方向垂直的匀强电场,求匀强电场的电场强度的大小。2019年江苏省高考物理模拟试卷参考答案与试题解析一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分每小题只有一个选项符合题意1(3分)2018年11月16日第26届国际计量大会通过“修订国际单位制”决议,正式更新包括国际标准质量单位“千克”在内的四项基本单位定义。若以F表示力,a表示加速度,x表示位移,t表示时间,m表示质量,借助单位制可知速度v的表达式
18、,下列可能正确的是()ABCD【考点】3A:力学单位制【专题】31:定性思想;4C:方程法;511:直线运动规律专题【分析】根据所给公式代入单位,分别看公式左右的单位是否相同即可判定公式正误。【解答】解:v单位为m/s,x单位为m,a的单位为m/s2,F的单位是kgm/s2;A、单位为m/s,故等号左右单位相同,故A正确;B、单位为s,故B错误;C、t的单位是s,的单位为m/s,故C错误;D、的单位为m,故D错误;故选:A。【点评】此题考查单位制,对于不熟悉的公式可以通过单位判定公式是否正确。2(3分)如图所示,图甲、图乙分别表示两种电流的波形,其中图甲所示的电流按正弦规律变化,下列说法正确的
19、是()A图甲表示交流电,图乙表示直流电B两种电流变化的频率相等C两种电流的瞬时值表达式都为i5.0sin100t AD两种电流的有效值相等【考点】E5:交流的峰值、有效值以及它们的关系【专题】31:定性思想;43:推理法;53A:交流电专题【分析】解本题时应该掌握:交流电和直流电的定义,直流电是指电流方向不发生变化的电流;理解并会求交流电的有效值,只适用于正余弦交流电;根据图象书写交流电的表达【解答】解:A、由于两图中表示的电流方向都随时间变化,因此都为交流电,故A错误;B、甲乙的周期均为0.02s,故频率相同,均为50Hz; 故B正确;C、根据2f100rad/s,甲电流是正弦式交变电流,所
20、以甲电流的瞬时值表达式为5.0sin100t(A),乙电流不是正弦式交变电流,所以乙电流的瞬时值表达式和甲电流的瞬时值表达式不同,故C错误;D、由于对应相同时刻,图甲电流比图乙电流大,根据有效值的定义可知,图甲有效值要比图乙有效值大,故D错误;故选:B。【点评】本题比较全面的涉及了关于交流电的物理知识,重点是交流电的描述和对于有效值的理解,难度不大,属于基础题。3(3分)如图所示,在粗糙的水平地面上放着一左侧截面是半圆的柱状物体B,在B与竖直墙之间放置一光滑小球A,整个装置处于静止状态。现用水平力F拉动B缓慢向右移动一小段距离后,它们仍处于静止状态,在此过程中,下列判断正确的是()A小球A对物
21、体B的压力逐渐增大B小球A对物体B的压力逐渐减小C墙面对小球A的支持力逐渐减小D墙面对小球A的支持力先增大后减小【考点】2G:力的合成与分解的运用;3C:共点力的平衡【专题】31:定性思想;49:合成分解法;527:共点力作用下物体平衡专题【分析】对A球受力分析根据平衡条件写出B对A的支持力和墙对A的弹力的表达式,根据表达式可讨论大小的变化。【解答】解:对A球受力分析并建立直角坐标系如图由平衡条件得:竖直方向:Fcosmg 水平方向:NFsin联立解得:F NmgtanB缓慢向右移动一小段距离,A缓慢下落,则增大。所以F增大,N增大,由牛顿第三定律知故小球A对物体B的压力逐渐增大,故A正确BC
22、D错误。故选:A。【点评】本题考查了物体的平衡条件的应用,采用写出函数表达式来分析的方法。也可用合成法求解。4(3分)如图所示,真空中两等量异种点电荷+q、q固定在y轴上。abcd为等腰梯形,ad、bc边与y轴垂直且被y轴平分。下列说法正确的是()Ab、c点场强相同Ba点电势高于d点电势C将质子从a点移动到c点,电场力做负功D将电子从d点移动到b点,电势能增加【考点】6B:功能关系;AE:电势能与电场力做功【专题】32:定量思想;43:推理法;532:电场力与电势的性质专题【分析】根据等量异号电荷的电场线得到a、b、c、d四个点的电势的高低和电场强度的大小;根据电场力做功情况判断电势能的变化情
23、况。【解答】解:A、根据对称可知b、c点场强大小相同,方向不相同,故A错误;B、ad两点处于等势面上,故a点电势等于d点电势,故B错误;C、质子带正电,a点电势等于d点电势,d点电势小于c点电势,将质子从a点移动到c点,电场力做负功,故C正确;D、电子带负电。b点电势等于c点电势,将电子从d点移动到b点,电场力做正功,电势能减小,故D错误;故选:C。【点评】本题关键熟悉等量异号电荷的电场线分布情况,然后根据沿着电场线,电势降低,以及电场力做的功等于电势能的减小量去判断。5(3分)如图所示的光滑斜面长为L,宽为s,倾角为30°,一小球(可视为质点)沿斜面右上方顶点A处水平射入,恰好从底
24、端B点离开斜面,重力加速度为g。则下列说法正确的是()A小球运动的加速度为gB小球由A运动到B所用的时间为C小球由A点水平射入时初速度v0的大小为sD小球离开B点时速度的大小为【考点】43:平抛运动;45:运动的合成和分解【专题】31:定性思想;43:推理法;517:运动的合成和分解专题【分析】小球在光滑斜面有水平初速度,做类平抛运动,根据牛顿第二定律求出物体下滑的加速度;根据沿斜面向下方向的位移,结合位移时间公式求出运动的时间;根据水平位移和时间求出入射的初速度;根据平行四边形定则,由分速度合成合速度。【解答】解:A、依据曲线条件,初速度与合力方向垂直,且合力大小恒定,则物体做匀变速曲线运动
25、,再根据牛顿第二定律得,物体的加速度为:agsin,故A错误;BCD、根据Lat2,有:t在B点的平行斜面方向的分速度为:vByatgsin×根据sv0t,有:v0ss故物块离开B点时速度的大小:v,故BC错误;D正确;故选:D。【点评】解决本题的关键知道小球在水平方向和沿斜面向下方向上的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式灵活求解。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(4分)2018年12月8日发射成功的“嫦娥四号”探测器经过约110小时奔月飞行,到达月球附近,成功实施近月制动,顺利
26、完成“太空刹车”,被月球捕获并顺利进入环月轨道。若将发射过程简化如下:“嫦娥四号”探测器从地球表面发射后,进入地月转移轨道,经过M点时变轨进入距离月球表面100km的圆形轨道,在轨道上经过P点时再次变轨进入椭圆轨道,之后将择机在Q点着陆月球表面。下列说法正确的是()A“嫦娥四号”探测器在轨道上的运行速度小于月球的第一宇宙速度B“嫦娥四号”探测器沿轨道运行时,在P点的加速度大于在Q点的加速度C“嫦娥四号”探测器沿轨道运行的周期大于沿轨道运行的周期D“嫦娥四号”探测器在地月转移轨道上经过M点的动能大于在轨道上经过M点的动能【考点】4A:向心力;4F:万有引力定律及其应用【专题】31:定性思想;43
27、:推理法;528:万有引力定律的应用专题【分析】月球的第一宇宙速度是卫星贴近月球表面做匀速圆周运动的速度,根据万有引力提供向心力,得出线速度与半径的关系,即可比较出卫星在轨道I上的运动速度和月球的第一宇宙速度大小。卫星在轨道地月转移轨道上经过M点若要进入轨道I,需减速。根据开普勒第三定律比较在轨道、的周期;探测器从高轨道进入低轨道要减速,做近心运动。【解答】解:A、月球的第一宇宙速度是卫星贴近月球表面做匀速圆周运动的速度,“嫦娥四号”在轨道1上的半径大于月球半径,根据,得线速度v,可知“嫦娥四号”在轨道1上的运动速度比月球的第一宇宙速度小,故A正确;B、根据牛顿第二定律,得,得“嫦娥四号”探测
28、器沿轨道运行时,在P点的加速度小于在Q点的加速,故B错误;C、根据开普勒第三定律得卫星在轨道II上运动轨道的半长轴比在轨道I上轨道半径小,所以卫星在轨道上运动周期比在轨道上小,故C错误;D、“嫦娥四号”在地月转移轨道上经过M点若要进入轨道I,需减速,所以在地月转移轨道上经过M点的动能比在轨道I上经过M点时动能大,故D正确;故选:AD。【点评】该题考查万有引力定律的应用,解决本题的关键是理解卫星的变轨过程,这类问题也是高考的热点问题。7(4分)加速器是当代科研、医疗等领域必需的设备,如图所示为回旋加速器的原理图,其核心部分是两个半径均为R的中空半圆金属D形盒,并处于垂直于盒底的磁感应强度为B的匀
29、强磁场中。现接上电压为U的高频交流电源后,狭缝中形成周期性变化的电场,使圆心处的带电粒子在通过狭缝时都能得到加速。若不考虑相对论效应、重力和在狭缝中运动的时间,下列说法正确的是()A高频交流电周期是带电粒子在磁场中运动周期的2倍BU越大,带电粒子最终射出D形盒时的速度就越大C带电粒子在加速器中能获得的最大动能只与B、R有关D若用该回旋加速器分别加速不同的带电粒子,可能要调节交变电场的频率【考点】CK:质谱仪和回旋加速器的工作原理【专题】31:定性思想;43:推理法;537:带电粒子在复合场中的运动专题【分析】带电粒子在回旋加速器中,靠电场加速,磁场偏转,通过带电粒子在磁场中运动半径公式得出带电
30、粒子射出时的速度,看与什么因素有关。【解答】解:AD、交变电场的周期与带电粒子运动的周期相等,带电粒子在匀强磁场中运动的周期T,与粒子的速度无关,所以加速后,交变电场的周期不需改变,不同的带电粒子,在磁场中运动的周期不等,所以加速不同的带电粒子,一般要调节交变电场的频率,故A错误,D正确。BC、根据qvBm,解得v,带电粒子射出时的动能EKmv2,与加速的电压无关,与磁感应强度B的大小,及半径R有关,故B错误,C正确。故选:CD。【点评】解决本题的关键知道回旋加速器运用电场加速,磁场偏转来加速带电粒子,但要注意粒子射出的动能与加速电压无关,与磁感应强度的大小有关。8(4分)如图所示,一白炽灯泡
31、的伏安特性曲线如图2所示,将白炽灯泡连在电路图1之中,已知电源的电动势E100V,r+R1100,R2100则下列说法正确的是()A该灯泡的实际电流0.40 AB该灯泡的实际电压50 VC该灯泡的实际电阻75D该灯泡的实际功率20 W【考点】B2:欧姆定律;BG:电功、电功率【专题】32:定量思想;43:推理法;535:恒定电流专题【分析】根据闭合电路欧姆定律表示出灯泡L两端的电压和电流的关系式,并在画在IU图线中,找出交点求解,根据PUI求解功率。【解答】解:ABD、在题图中的混联电路中,设灯泡L的实际电压和实际电流分别为U和I 在这个闭合电路中,有:EU+(I+)(R1+r)代入数据并整理
32、得:U5050I这是一个直线方程,把该直线在题图上画出,如图所示:这两条曲线的交点为:U30V、I0.4A所以灯泡L消耗的功率为:PUI30×0.412W,故A正确,BD错误;C、R实75,故C正确;故选:AC。【点评】注意学会从数学函数的角度分析物理图象问题,并区分曲线上某点与原点连线的斜率和曲线的切线的斜率含义的不同。表示电源的伏安特性曲线是往下倾斜的直线,表示电阻的伏安特性曲线是过原点的曲线,若将两图象画在同一坐标系中,其交点即表示该电源与该电阻接在了同一个电路中了。9(4分)如图所示,ab是一段长度为2R的粗糙水平面,其中动摩擦因数为0.5,右端与一固定在竖直面内的S形轨道相
33、切于b点,S形轨道由半径分别为r和R的两个光滑圆弧构成,且R2r。圆弧交接处的距离略大于小球的直径,忽略小球在进入S形轨道时的能量损失。现有一质量为m的小球受到水平恒力Fmg的作用,自a处从静止开始向右运动至b点撤去外力,重力加速度大小为g,不计空气阻力。则下列说法正确的是()A在半径为R的轨道上,小球处于超重状态B在b点,小球对轨道的压力为5mgC当水平恒力Fmg时,小球才能到达最高点D当水平恒力Fmg时,小球才能到达最高点【考点】3E:牛顿运动定律的应用超重和失重;4A:向心力【专题】32:定量思想;43:推理法;522:牛顿运动定律综合专题【分析】小球做圆周运动,在最高点,合力提供向心力
34、,具有向下的向心加速度;当最高点位置的弹力为零时,球的速度最小,根据牛顿第二定律列式求解最小速度;然后根据机械能守恒定律列式求解最低点速度。【解答】解:A、在半径为R的轨道上,球具有向下的向心加速度,故处于失重状态,故A错误;B、小球在ab段的加速度a5m/s2,小球在b点的速度v,故在b点,小球对轨道的压力N5mg,故B正确;CD、考虑恰好能够到达最高点的临界情况,在最高点,重力提供向心力,故:mgm,从最低点到最高点过程,根据机械能守恒定律,有:mv2mg(R+r)+,联立解得:v,需要的加速度ag,所以需要的水平恒力Fmg+mamg,当Fmg时小球才能到达最高点,故C正确,D错误;故选:
35、BC。【点评】本题关键是明确小球的受力情况和运动情况,能够结合向心力公式、牛顿第二定律和机械能守恒定律列式求解,不难三、简答题:本题分必做题(第10、11、12题)和选做题(第13题)两部分,共计42分请将解答填写在答题卡相应的位置【必做题】10(8分)某同学用如图所示的装置“验证力的平行四边形定则”。在某次实验中,弹簧测力计的指针位置如图所示。(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中细绳BO对O点的拉力大小为3.6N。(2)下列不必要的实验要求是BC(请填写选项前对应的字母)。A弹簧测力计应在使用前校零B用两个弹簧测力计同时拉细绳时,它们的示数之差应尽可能大C改变拉力,进行多次实验,每
36、次都要使O点静止在同一位置D为了验证力的平行四边形定则,应采用作力的图示来表示分力与合力(3)为了提高实验的准确性,减少误差,请您提出合理的解决办法:(至少二条)选用弹性小且适当长的细绳;橡皮条、细绳和测力计的轴应在同一平面上,且与板面平行贴近。【考点】M3:验证力的平行四边形定则【专题】32:定量思想;43:推理法;526:平行四边形法则图解法专题【分析】(1)根据弹簧秤指针的指示可读出拉力的大小;(2)对实验步骤和实验目的,了解整个实验过程的具体操作即可解决;(3)为了提高实验的准确性,减小误差,实验中应注意的问题是选用弹性小且适当长的细绳;橡皮条、细绳和测力计的轴应在同一平面上,且与板面
37、平行贴近等【解答】解:(1)弹簧测力计读数,每1N被分成5格,则1格就等于0.2N图指针落在3N到4N的第3格处,所以3.6N;(2)A、弹簧测力计是测出力的大小,所以要准确必须在测之前校零,故A项需要;B、对弹簧测力计的示数没有什么要求,故B不需要;C、O的位置可以变动,只需要保证作用效果相同即可,故C不需要;D、实验通过作出三个力的图示,来验证“力的平行四边形定则”,故D项需要;故选:BC。(3)选用弹性小且适当长的细绳;橡皮条、细绳和测力计的轴应在同一平面上,且与板面平行贴近;故答案为:(1)3.6;(2)BC;(3)选用弹性小且适当长的细绳;橡皮条、细绳和测力计的轴应在同一平面上,且与
38、板面平行贴近;【点评】在“验证力的平行四边形定则”实验中,我们要知道分力和合力的效果是等同的,这要求同学们对于基础知识要熟练掌握并能正确应用,加强对基础实验理解。11(10分)某同学设计了如图1所示的电路来测量一未知电阻Rx的阻值。该电阻约为200,已知直流电源的电动势为9V,内阻较小,电阻箱R的规格为0999.90可供选择的电流表为:A1(量程500mA,内阻约为10),A2(量程100mA,内阻约为20),A3(量程50mA,内阻约为50)。(1)如图甲为多用电表的示意图,现用它粗测Rx的阻值,请用图中所示旋钮名称填空并完善测量步骤。将选择开关旋转到“”挡的×10(选填“
39、5;10”或“×100”)位置,欧姆调零后再将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触,读数如图乙所示,则Rx180。(2)为了测量准确,减小误差,电流表应该选用A3(选填“A1”、“A2”或“A3”);(3)闭合开关S1前,将电阻箱R的电阻调到最大值。先闭合开关S1,再闭合开关S2,调节电阻箱的阻值,使电阻箱的阻值比200稍大,记录这时电阻箱的示数R1,电流表的示数I;再断开开关S2,将电阻箱的阻值调小,使电流表的示数为I,记录这时电阻箱的阻值为R2,则被测电阻的阻值RxR1R2(用记录的数值字母表示)。(4)若实验中所用电源为旧的干电池,且实验操作时间较长,导致干电池的内阻有所变大,则
40、待测电阻的测量值与真实值相比偏大(选填“大”或“小”)。【考点】N6:伏安法测电阻【专题】13:实验题;31:定性思想;46:实验分析法;535:恒定电流专题【分析】(1)测电阻时要选择合适的挡位,然后进行欧姆调零,欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数;(2)根据欧姆定律估算最大电流,据此选择电流表;(3)根据闭合电路欧姆定律列式分析;(4)根据实验原理分析实验误差。【解答】解:(1)用欧姆表测电阻时指针应在中央刻度附近比较准确,故应选“×10”档;欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数,即为180;(2)根据欧姆定律可得通过电阻的最大电流约为:,故电流表选A3;(3)根据闭合电路
41、欧姆定律得:S2闭合时有:EI(R1+RA+r),S2断开时有:EI(Rx+R2+RA+r),联立解得:RR1R2;(4)根据闭合电路欧姆定律可知,S2断开时有:EI(Rx+R2+RA+r),由于r增大,则R2减小,则RR1R2会偏大;故答案为:(1)×10、180;(2)A3;(3)RR1R2;(4)大。【点评】本题考查了测量电阻的实验,要注意正确根据题意明确实验原理;然后根据所对应的物理规律分析求解即可。选修3-5(12分)12(4分)关于近代物理,下列叙述正确的是 ()A玻尔将量子观念引入原子领域,其理论能够解释氢原子光谱的特征B放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子核内层电子
42、放射出来的C核反应的实质是粒子对核撞击而打出新粒子使核变为新核D自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能【考点】J3:玻尔模型和氢原子的能级结构;JA:原子核衰变及半衰期、衰变速度;JE:原子核的结合能【专题】31:定性思想;43:推理法;54N:原子的能级结构专题【分析】根据质能方程可知,质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能;衰变产生的电子来自原子核,不是核外电子;玻尔将量子观念引入原子领域。【解答】解:A、在光学的发展历程中,玻尔将量子观念引入原子领域,其理论能够解释氢原子光谱的特征,故A正确;B、衰变是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子,电子释放出来,
43、故B错误;C、核反应的实质是粒子对核撞击而使核变为新核,并不一定打出新粒子,故C错误;D、自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能,故D正确;故选:AD。【点评】本题考查玻尔理论的意义,掌握衰变的实质,理解结合能的含义,及注意核反应的实质与质量亏损。13(4分)利用图甲所示电路研究光电效应中金属的遏止电压Uc与入射光频率v的关系。图中A、K两极间的电压大小可调,直流电源的正负极也可以对调。某金属在光的照射下产生光电效应,其遏止电压Uc与入射光频率v的关系图象如图乙所示,图中U、v0均已知,电子电荷量用e表示。则由图象可求得该金属的逸出功W0hv0,普朗克常量h(用题中字
44、母表示)。【考点】IE:爱因斯坦光电效应方程【专题】32:定量思想;43:推理法;54I:光电效应专题【分析】根据光电效应方程EkmhvW0和eUCEKm得出遏止电压Uc与入射光频率v的关系式,从而进行判断。【解答】解:当遏止电压为零时,最大初动能为零,则入射光的能量等于逸出功,所以W0hv0。由EkmhvW0和eUCEKm得出:Uc则: 得h,故答案 为:hv0 【点评】对于图象类问题要据物理学知识确定出两个量之间的函数表达式结合数学知识分析求解。14(4分)2018年平昌冬奥会上,中国代表队夺得短道速滑男子5000米接力决赛银牌。观察发现质量为m的“接棒”运动员甲提前站在“接棒”运动员乙前
45、面,并且开始以v0向前滑行,待质量也为m的运动员乙以2v0追上甲时,乙猛推甲一把使得自己速度减为接近零,从而使甲获得更大速度向前冲出。在乙推甲的过程中忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用力。求:甲获得多大速度向前冲出;在乙推甲的过程中甲、乙运动员的动量变化大小之比。【考点】52:动量定理;53:动量守恒定律【专题】11:计算题;32:定量思想;4T:寻找守恒量法;52F:动量定理应用专题【分析】在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用力,两人组成的系统合外力为零,系统的动量守恒。由动量守恒定律求甲获得的速度。根据动量守恒定律求甲、乙运动员的动量变化大小之比。【解答】解:在
46、乙推甲的过程中,两人组成的系统合外力为零,系统的动量守恒。取乙推甲前乙的速度方向为正方向。由动量守恒定律得:mv0+m2v0mv甲。解得:v甲3v0在乙推甲的过程中,两人组成的系统动量守恒,则P0即P甲+P乙0可得|P甲|:|P乙|1:1答:甲获得3v0速度向前冲出;在乙推甲的过程中甲、乙运动员的动量变化大小之比为1:1。【点评】本题关键是明确动量守恒的条件:系统的合外力为零,判断出两个运动员系统的总动量守恒。即两人动量变化量等大、反向。【选做题】本题包括A、B二小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答若多做,则按A小题评分A选修3-3(12分)15(4分)下列说法中正确的是()A悬浮
47、在液体中的固体小颗粒越大,布朗运动越明显B理想气体的压强是由气体分子间斥力产生的C由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,液体表面存在张力D空气相对湿度越大,空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压,水蒸发越慢【考点】84:布朗运动;86:分子间的相互作用力;9H:相对湿度【专题】31:定性思想;43:推理法;541:分子运动论专题【分析】液晶既像液体一样具有流动性,又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性;气体压强的产生:大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强;由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,液体表面存在张力。【解答】解:A、悬浮在液体中的固体颗
48、粒越大,碰撞的不平衡性越不明显,故布朗运动越不明显;故A错误;B、气体的压强是大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生,与分子斥力无关。故B错误;C、由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,分子间的作用力表现为引力,则液体表面存在张力,故C正确。D、空气相对湿度越大,空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压,水蒸发越慢。故D正确;故选:CD。【点评】本题考查对热力学知识的理解与掌握程度。关键是明确自然界的一切宏观过程都具有方向性,知道决定气体压强大小的因素16(4分)目前城乡家庭使用的液化天然气主要成分是甲烷(CH4),常用的液化气钢瓶容积为V,充装标准为最大充装的85%已知
49、液化气的密度,平均摩尔质量M,阿伏加德罗常数NA,则该瓶装液化天然气甲烷分子的总数N,一个甲烷分子的直径d。【考点】82:阿伏加德罗常数【专题】32:定量思想;43:推理法;543:阿伏伽德罗常数的应用专题【分析】要算甲烷分子的总数N先算摩尔数,而甲烷的摩尔数由体积除以摩尔体积。摩尔体积除以阿伏伽德罗常数得到一个甲烷分子的体积,即可求解甲烷分子的直径【解答】解:甲烷的摩尔体积为:Vmol甲烷分子数为:NNA×85%将甲烷分子看成球形,由,解得水分子直径为:d故答案为:,【点评】本题的解题关键是建立物理模型,抓住阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁,也可以将甲烷分子看成立方体形。17(
50、4分)一体积为V0的气泡从深为h的水池底上升到水面,池水温度保持不变,可将气泡内的气体视为理想气体,且气体质量保持不变,大气压强为p0,重力加速度为g。求:气泡到达水面时的体积;请判断气泡在上升的过程中,气体吸热还是放热?【考点】8F:热力学第一定律;99:理想气体的状态方程【专题】11:计算题;32:定量思想;4C:方程法;548:热力学定理专题【分析】由玻意耳定律求的体积水的温度不变,所以U等于0,又因为气体的体积逐渐增大,所以对外做功,W为负值,所以Q为正值,即气体吸收热量。【解答】解:初态为:,末态为:,由玻意耳定律得:P1V1P2V2解得:因为水的温度不变,所以U等于0,又因为气体的
51、体积逐渐增大,所以对外做功,W为负值,所以Q为正值,即气体吸收热量,对外做功,内能不变。答:气泡到达水面时的体积为;请判断气泡在上升的过程中,气体吸热。【点评】题考查了理想气体状态方程和热力学第一定律的应用,难度中等。B选修3-4(12分)18下列说法中正确的是 ()A内窥镜是利用光的衍射原理制成的一种医疗设备B雨后路面上的油膜呈现彩色,是光的折射现象C自然光包含着垂直于传播方向上的沿一切方向振动的光,且沿各个方向振动的光的强度均相同D微波炉是利用微波使食物中的水分子热运动加剧,温度升高【考点】G6:电磁波的应用;H3:光的折射定律;H6:光导纤维及其应用;HB:光的偏振【专题】31:定性思想
52、;45:归纳法;54D:光的折射专题【分析】光在光导纤维中的传输利用了全反射原理;雨后路面上的油膜呈现彩色,是光的干涉现象;自然光包含着垂直于传播方向上的沿一切方向振动的光,且沿各个方向振动的光的强度均相同;微波炉是利用共振原理制成的。【解答】解:A、光线在内窥镜中发生全反射,故内窥镜是利用光的全反射原理制成的一种医疗设备;故A错误;B、雨后路面上的油膜呈现彩色,是光的干涉现象;故B错误;C、自然光包含着垂直于传播方向上的沿一切方向振动的光,且沿各个方向振动的光的强度均相同;故C正确;D、微波炉是利用微波的频率与食物中的水分子固有频率相同,从而使水分子产生共振,使水分子热运动加剧,温度升高;故
53、D正确;故选:CD。【点评】解决本题的关键要理解并掌握各种光现象形成的原因,要知道:自然光是在垂直于传播方向的上沿一切方向振动且各个方向振动的光波强度都相同,而偏振光是垂直于传播方向的平面上,只沿某个特定方向振动。利用共振知识来理解微波炉的工作原理。19如图所示,折射率为n2的玻璃球半径为R,O点为球心,现将玻璃球切掉一部分,形成一个球缺,球缺的高度为hR,与球缺横截面积相同的均匀光柱垂直于界面射入球缺。则该光在玻璃球缺里发生全反射的临界角C30°。光第一次能从球缺上方的界面射出的光柱的截面积SR2。【考点】H3:光的折射定律【专题】34:比较思想;4N:临界法;54D:光的折射专题
54、【分析】根据全反射临界角公式sinC求全反射的临界角C光线在透光部分的边界恰好发生全反射,入射角等于临界角,作出光路图,由几何知识求出透出的光柱的截面积。【解答】解:由全反射临界角公式sinC得:sinC得:C30°光线在透光部分的边界恰好发生全反射,入射角等于临界角C,如图所示。由几何关系得:R2RsinCR所以光第一次能从球缺上方的界面射出的光柱的截面积为:SR22R2。故答案为:30°,R2。【点评】本题的关键是要掌握全反射现象及其产生条件,作出边界光路,灵活运用几何知识帮助解答。20如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t10时刻的波形图。a质点的坐标为(3,0),已知t20.3s时,a处质点第一次出现在波峰位置。求:这列波的传播速度;这列波的周期。【考点】F4:横波的图象【专题】11:计算题;34:比较思想;4B:图析法;51D:振动图像与波动图像专题【分析】当图中波峰传到a点时,a处质点第一次出现在波峰位置。由v求这列波的传播速度;读出波长,由波速公式v求这列波的周期。【解答】解:当图中波峰传到a点时,a处质点第一次出现在波峰位置。波在tt2t10.3s内传播的距离x6m则这列波的传播速度 v20m/s该波的波长为 4m由波
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