2020届高考物理试题创新设计

2020届高考物理试题创新设计那么斜轨高度至少多少?1.〔16分〕如下图，惯性列车那么斜轨高度至少多少?〔翻动过山车〕装置由圆轨道与两段斜轨连接而成，列车从斜轨高处无动力静止滑下，经过圆轨道后再冲上另一斜轨.列车质量为m\圆轨道半径为R,假设将列车看成质点，同时不计摩擦.求：〔1〕要保证列车能安全通过圆轨道,〔2〕假设列车较长，不能看成质点，同时要考虑列车与轨道间摩擦，那么对斜轨高度有何影响.〔3〕假设列车由许多节构成，总长恰为 2兀尺列车高度不计，摩擦阻力也不考虑，为保证列车能安全通过圆轨道，求斜轨高度至少多少？解电量为e,t时具有的电势.〔16分〕如图，当紫外线照耀锌板时，有光电子逸出，设某光电子质量为以初速解电量为e,t时具有的电势AB间可视为匀强电场〕，那么:与刚逸出时具有的电势能相同〔不计电子的重力，AB间可视为匀强电场〕，那么:〔1〕AB两极板所接电源的极性.〔2〕电场强度E为多少？〔3〕AB两极所加电压的最小值为多少？.〔20分〕间距为L=1m的足够长的光滑平行金属导轨与水平面成 30。角放置.导轨上端连有阻值为0.8◎的电阻R和理想电流表A,磁感应强度为B=1T的匀强磁场垂直导轨平面，现有质量为m=1kg,电阻r=0.2◎的金属棒，从导轨底端以 10m/s的初速度V0沿平行导轨向上运动，如下图.现对金属棒施加一个平行于导轨平面，且垂直于棒的外力F作用，使棒向上作减速运动.棒在导轨平面的整个运动过程中，每1s内在电阻

R上的电压总是平均变化1.6V.求：〔1〕电充表读数的最大值.〔2〕从金属棒开始运动到电流表读数为零的过程中，棒的机械能如何变化，变化了多少？作用于棒的外力F随时刻t的变〔3棒的机械能如何变化，变化了多少？作用于棒的外力F随时刻t的变火.〔15分〕在天体演变的过程中，超红巨星发生''超新星爆炸〃后，会有气体尘埃以云雾的形式向四面八方喷出，而爆炸之后剩余的星体核心部分， 能够形成中子星。中子星是通过中子之间的万有引力结合而成的球状星体，结构极其复杂，具有极高的密度。〔1〕中子星中存在着一定量的质子和电子， 这是因为自由状态的中子专门不稳固， 容易发生衰变生成一个质子和一个电子， 请写出该核反应方程， 并运算该核反应中开释出的能量为多少J?〔质子质量mp=1.007277u,中子质量m=1.008665u,电子质量ne=0.00055u,1u=1.6606x1027kg〕〔结果保留两位有效数字〕〔2〕某中子星密度为1017kg/m3,半径为10km,求该中子星的卫星运行的最小周期〔卫星的轨道近似为圆轨道，万有引力恒量 G=6.67X1011NI-n2/kg2,结果保留一位有效数字〕.〔18分〕在光滑的水平地面上停着一辆小车，小车顶上的一平台，其上表面上粗糙，动摩擦因数科=0.8,在靠在光滑的水平桌面旁并与桌面等高，现有一质量为 m=2kg的物体c以速度V0=6m/s沿光滑水平桌面向右运动，滑过小车平台后从 A点离开，恰好能落在小车前端的B点，此后物体c与小车以共同速度运动，小车质量为 M=4kg,。点在A2点的正下方，OA=0.8m,OB=1.2mg=10m/s,求：〔1〕系统的最终速度和物体 c由A到B所用的时刻；〔2〕物体刚离开平台时，小车获得的速度大小;〔3〕小车顶上的平台在 V0方向上的长度

.〔20分〕如下图，在地面邻近，坐标系xoy在竖直平面内，空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B,在x<0的空间内还有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E。一个带正电的油滴经图中x轴上的M点，始终沿与水平方向成角a=30。的斜向下的直线运动，进入x>0的区域后能在竖直平面内做匀速圆周运动，需在x>0的区域内加一个匀强电场， 假设带电油滴做圆周运动通过 x轴上的N点，且MO=NO求：〔1〕油滴运动的速率大小；〔2〕在x>0空间内所加电场的场强大小和方向；〔3〕油滴从x轴上的M点开始到达轴上的N点所用的时刻。参考答案2TOC\o"1-5"\h\z.〔16分〕解：〔1〕列车在圆轨道最高点时，有mgmv- 2分R列车在全过程中机械能守恒mg(h2R)—mv2 2分得h_5R 2分\o"CurrentDocument"2〔2〕从列车较长，不能看作质点的角度考虑，列车作圆运动时，重心下降，因此高度能够下降分从考虑阻力的角度看，由于列车要克服阻力做功，高度应增加 2分2〔3〕当整个列车恰好在圆轨道时，对最上方那节车厢分析，有mgmv- 2分R列车在全过程中机械能守恒1~列车在全过程中机械能守恒1~2mghmgR-mv2分得h=1.5R2.解：〔1〕既然要求光电子通过时刻t,具有开始时的电势能，即电场力做功为零，这就要求现在电子返回到动身点，因此：左板〔锌板〕接正，右板接负 4分〔2〕aFeE 2分 由速度公式VnVnat,得……2分EZmv0■…2分et0 0et〔3〕由动能定理：Imv；2eU2Umvo~2e3.解：〔1〕速度最大时，£最大,电流I最大，MBLv011io …3公10A 3刀0.80.2〔2〕当棒运动速度为v时,棒上感应电动势为£,有BLv由闭合电路欧姆定律，得I(Rr)1分电阻R两端电压U,由欧姆定律U=IR……1分得URBLv式中Rr、

RrL均为定值，故UtRBL(Rr)(Rr)RBL金属棒应向上作匀减速运动，且由速度位移关系v2 2as(0.80.2)0.811.612m/s22m/s得:1022(2)25mEpmghmgssin301025125J机械能增加值EP12-mv2125110075J〔3〕Ft图线为4分完整正确地作出图线得4.〔1〕核反应方程：；n11H0e〔2分〕 AE=AmC=〔1.008665—1.007227—0.00055〕X1.6606X1027X(3X108)2=1.3X1013J〔2分〕〔2〕GMmR2mJ-R〔3分〕tJ42R3〔2分〕T2 GMR3〔2分〕T1103S〔2分〕5.〔1〕水平方向动量守值mv0(mM)v〔2分〕vmv0(mM)2m/s〔2分〕竖直方向上:TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"OAhgt2/2t ih_ 04s〔2分〕〔2〕mv0 mvA Mv1〔2分〕vAt v1t OBgVAV1OB/t3m/s〔2分〕vi=1m/sVA=4m/s〔2分〕〔3〕mgL-mv02-mvA2—Mv12〔4分〕L1.123m〔2分〕2 2 26.〔i〕qBvsinEq〔3分〕〔3分〕vE/Bsin302E/B〔2分〕〔2〕qEmgtg30〔2分〕qE=mg〔2分〕EE/tg30、3E〔2分〕方向竖直向上〔1分〕〔3〕qvB=m\v/R〔1分〕R=mv/qBT2R/v2m/qB〔1分〕粒子与y轴交于p点，MPNPJ3R〔2分〕粒子轨迹所对的圆心角为120°,t=Mp/V+T/3 〔3分〕i-(933)E由〔2〕可知：m/qE/gtg30 73E/g〔3分〕t —〔2分〕3Bg2018届高考物理试题创新设计.〔14分〕小明家刚买车的第一天，小明的爸爸驾车拐弯时，发觉前面是一个上坡。一个小孩追逐一个皮球突然跑到车前。 小明的爸爸急刹车，车轮与地面在马路上划出一道长12m的黑带后停住。幸好没有撞着小孩！小孩假设无其事地跑开了。路边一个交通警察目睹了全过程，递过来一张超速罚款单，并指出最高限速是60km/ho小明对当时的情形进行了调查：估量路面与水平面的夹角为 15°;查课本可知轮胎与路面的动摩擦因数 0.60;从汽车讲明书上查出该汽车的质量是1570kg，小明的爸爸体重是60kg;目击者告诉小明小孩重 30kg,并用3.0s的时刻跑过了4.6m宽的马路。又知cos15°=0.9659,sin15°=0.2588。依照以上信息，你能否用学过的知识到法庭为小明的爸爸做无过失辩护？〔取g=9.8m/s2〕

.〔17分〕如图甲所示为电视机中显象管的原理示意图，电子枪中的灯丝加热阴极而逸出电子，这些电子再经加速电场加速后， 从O点进入由磁偏转线圈产生的偏转磁场中， 通过偏转磁场后打到荧光屏MN上，使荧光屏发出荧光形成图象，不计逸出电子的初速度和重力.电子的质量为m1电量为e,加速电场的电压为UL偏转线圈产生的磁场分布在边长为L的长方形ABCDE域内，磁场方向垂直纸面，且磁感应强度随时刻的变化规律如图乙所示。在每个周期内磁感应强度差不多上从-B平均变化到Bo。磁场区域的左边界的中点与O点重合，AB边与0价行，右边界BCW荧光屏之间的距离为s。由于磁场区域较小，且电子运动的速度专门大，因此在每个电子通过磁场区域的过程中， 可认为磁感应强度不变， 即为匀强磁场，不计电子之间的相互作用。〔1〕求电子射出电场时速度的大小；〔2〕为使所有的电子都能从磁场的 BC边射出，求偏转线圈产生磁场的磁感应强度的最大值；〔3〕荧光屏上亮线的最大长度是多少？.〔8分〕我们生活在大气的海洋中，那么包围地球大气层的空气分子数有多少呢？请设计一个估测方案，并指出需要的实验器材和需要测定或查找的物理量， 推导出分子数的表达式（由于大气高度远小于地球半径 R,能够认为大气层各处的重力加速度相等 ）。.〔8分〕如下图，一等腰直角棱镜，放在真空中，AB=AC=.在棱镜侧面AB左方有一单色光源S,从S发出的光线SD以60°入射角从AB侧面中点射入，当它从侧面AC射出时，出射光线偏离入射光线的偏向角为30。，假设测得此光线传播的光从光源到棱镜面 AB的时刻跟在棱镜中传播的时刻相等，那么点光源 S到棱镜AB侧面的垂直距离是多少?.〔8分〕如下图，有A、B两质量为附100kg的小车，在光滑水平面以相同的速率 vo=2m/s在同一直线上相对运动， A车内有一质量为m=50kg的人至少要以多大的速度（对地）从A车跳到B车内，才能幸免两车相撞？

参考答案.解析：能进行无过失辩护。对汽车整体分析由牛顿第二定律得，mgsinfmaNmgcos0又fN因此agcosgsin代入数据得a=8.22m/s2刹车能够认为做匀减速过程，末速度为零2 2依照vtV。2as因此v0 J2as*'28.221215m/s16.67m/s60km/h,故不超速。.解析：〔1〕设电子射出电场的速度为 v,那么依照动能定理，对电子的加速过程有~2—mveU解得v2eUm〔2〕当磁感应强度为B。或一B。时〔垂直于纸面向外为正方向〕，电子刚好从b点或c点射出设现在圆周的半径为R,如下图，依照几何关系有:2 2 L2RL(R-)，2■-5L解得R5L4电子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，因此有:evB。电子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，因此有:evB。2vm一R解得b42mUB。5Le 4〔3〕依照几何关系可知，tan-L4s2 33L4s2 3设电子打在荧光屏上离O点的最大距离为d,那么d-Lstan2由于偏转磁场的方向随时刻变化，依照对称性可知，荧光屏上的亮线最大长度为D2dL8s

D2dL8s3.解析：需要的实验器材是气压计需要测量和查找的物理量是大气压 P0、3.解析：需要的实验器材是气压计质量M地球半径R和重力加速度go分子数的推导如下：〔1〕设大气层的空气质量为m由于大气高度远小于地球半径R,能够认为大气层各处2.的重力加速度相等，由mgp0s4Rp0,得m4Rp0。g2〔2〕大气层中空气的摩尔数为 门m4RPon— MMg〔3〕由阿伏加得罗常数得空气分子数为NnNA4RP0Na。Mg.解析：如下图，由折射定律，光线在 AB面上折射时有sin60°=nsina在BC面上出射时，nsin3=nsin丫由