20XX年普通高等学校招生全国统一考试全国卷理科综合物理押题卷2.docx
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20XX年普通高等学校招生全国统一考试全国卷理科综合物理押题卷2
20XX年普通高等学校招生全国统一考试全国卷理科综合物理押题卷
(2)
20XX年年普通高等学校招生全国统一考试·全国卷理科综合物理押题卷
(2)(时间:
60分钟满分:
110分)二、选择题:
本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21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。
14.如图所示,斜面上有一能绕小铰链转动的挡板AB,挡板AB与斜面垂直,把球放在斜面和挡板AB之间,不计摩擦,斜面对球的弹力为F1,挡板对球的弹力为F2,将挡板绕铰链缓慢推到竖直位置的过程中,下列说法正确的是()A.F1和F2都变大B.F1和F2都减小C.F1增大,F2减小D.F1减小,F2增大A[将挡板由初始位置缓慢推到竖直位置的过程中,球受力平衡,F1和F2的合力始终与重力等大反向,对球受力分析如图所示,可知F1和F2都变大。
选项A正确,B、C、D错误。
]15.拍皮球是大家都喜欢的体育活动,能强身健体。
已知皮球质量为m=0.4kg,为保证皮球每次与地面碰撞后自然跳起的最大高度均为h=1.25m,小明需每次在球到达最高点时拍球,每次拍球作用的距离为s=0.25m,使球在离手时获得一个竖直向下、大小为4m/s的初速度v。
若不计空气阻力及球的形变,g取10m/s2,则每次拍球()A.手给球的冲量为1.6kg·m/sB.手给球的冲量为2.0kg·m/sC.小明对球做的功为3.2JD.小明对球做的功为2.2JD[根据题述可知,为使皮球在离手时获得一个竖直向下、大小为4m/s的初速度v,根据动量定理可知,合外力要给皮球的冲量为I=mv=0.4×4kg·m/s=1.6kg·m/s,手给球的冲量与重力给球的冲量之和等于合外力冲量,故手给球的冲量小于1.6kg·m/s,选项A、B错误;设每次拍球小明对球做的功为W,由动能定理知,W+mgs=12mv2,解得W=2.2J,选项D正确,C错误。
]16.(20XX年·7月浙江高考·T6)如图所示,一质量为m、电荷量为q(q0)的粒子以速度v0从MN连线上的P点水平向右射入大小为E、方向竖直向下的匀强电场中。
已知MN与水平方向成45°角,粒子的重力可以忽略,则粒子到达MN连线上的某点时()A.所用时间为mv0qEB.速度大小为3v0C.与P点的距离为22mv20qED.速度方向与竖直方向的夹角为30°C[粒子从P点垂直电场方向出发到达MN连线上某点时,沿水平方向和竖直方向的位移大小相等,即v0t=12at2,a=Eqm,解得t=2mv0qE,A项错误;在该点,粒子沿电场方向的速度v=at=2v0,所以合速度大小为v=2v02+v20=5v0,B项错误;该点到P点的距离s=2x=2v0t=22mv20qE,C项正确;由平行四边形定则可知,在该点速度方向与竖直方向夹角的正切值tanθ=v02v0=12,则θ≠30°,D项错误。
]17.(20XX年·西南名校联考)如图所示为查德威克发现中子的实验示意图,利用钋(21084Po)衰变放出的α粒子轰击铍(94Be),产生的粒子P能将石蜡中的质子打出来,下列说法正确的是()A.α粒子是氦原子B.粒子Q的穿透能力比粒子P的强C.钋的α衰变方程为21084Po→20882Pb+42HeD.α粒子轰击铍的核反应方程为42He+94Be→126C+10nD[α粒子是氦原子核,选项A错误;42He+94Be→126C+10n是查德威克发现中子的核反应方程,选项D正确;粒子P是中子,粒子Q是质子,由于质子带正电,所以当质子射入物体时受到的库仑力会阻碍质子的运动,而中子不带电,不受库仑力作用,故粒子P的穿透能力比粒子Q的强,选项B错误;在钋的α衰变中,根据质量数守恒和电荷数守恒可知产生的是20682Pb和42He,选项C错误。
]18.“嫦娥四号”探测器成功发射,开启了我国月球探测的新旅程,探测器经过地月转移、近月制动、环月飞行,最终实现了人类首次月球背面软着陆。
如图为探测器绕月球的运行轨道示意图,其中轨道Ⅰ为圆形轨道,轨道Ⅱ为椭圆轨道。
下列关于探测器的说法正确的是()A.在轨道Ⅰ、轨道Ⅱ上通过P点时的动能相等B.在轨道Ⅰ通过P点的加速度比在轨道Ⅱ通过P点的加速度大C.在轨道Ⅱ上从P点运动到Q点的过程中动能变大D.在轨道Ⅱ上从P点运动到Q点的过程中的机械能不守恒C[“嫦娥四号”探测器在P位置从圆形轨道Ⅰ变到椭圆轨道Ⅱ时,需制动减速,做近心运动,则探测器在轨道Ⅰ上通过P点时的动能大于在轨道Ⅱ上通过P点时的动能,选项A错误;探测器在两轨道上通过P点时位置相同,所受万有引力相同,则加速度相同,选项B错误;在轨道Ⅱ上探测器只受万有引力作用,则从P点运动到Q点的过程中,轨道高度降低,引力做正功,动能增大,机械能守恒,选项C正确,D错误。
]19.如图所示,两半径为r的圆弧形光滑金属导轨置于沿圆弧径向且方向指向圆心的磁场中,磁场所在的平面与轨道平面垂直,导轨间距为L,一端接有电阻R,导轨所在位置处的磁感应强度大小均为B。
将一质量为m的金属导体棒PQ从图示位置(导轨的半径与竖直方向的夹角为θ)由静止释放,导轨及金属棒电阻均不计,重力加速度为g,下列判断正确的是()A.导体棒PQ不可能回到初始位置B.导体棒PQ第一次运动到最低点时速度最大B.导体棒PQ从静止到最终达到稳定状态,电阻R上产生的焦耳热为mgrcosθD.导体棒PQ由静止释放到第一次运动到最低点的过程中,通过R的电荷量为BθrLRAD[分析知,导体棒在运动过程中不断克服安培力做功,将机械能转化为电能,机械能不守恒,因此不可能回到初始位置,选项A正确;导体棒PQ第一次运动到最低点时所受合力与速度方向的夹角为钝角,故速度不可能最大,选项B错误;分析可知导体棒最后一定静止在最低点,根据能量守恒定律得电阻R上产生的焦耳热等于导体棒重力势能的减少量,即QR=mgr(1-cosθ),选项C错误;导体棒PQ从静止释放到第一次运动到最低点的过程中,通过R的电荷量为q=ΔΦR=BrLθR,选项D正确。
]20.如图甲所示,质量为0.1kg的小球从最低点A冲上竖直固定在水平地面上、半径为0.4m的半圆轨道,小球速度的平方与其高度的关系图象如图乙所示。
已知小球恰能到达最高点C,轨道粗糙程度处处相同,空气阻力不计。
g取10m/s2,B为AC轨道的中点。
下列说法正确的是()甲乙A.图乙中x=4B.小球从B到C损失了0.125J的机械能C.小球从A到C合外力对其做的功为-1.05JD.小球离开C点后,落地点到A的距离为0.8mACD[当h=0.8m时小球在C点,由于小球恰能到达最高点C,故mg=mv2CR,所以v2C=gR=4m2·s-2,选项A正确;结合图乙可知小球在A点的机械能E1=12mv2A=1.25J,在C点的机械能为E2=12mv2C+2mgR=1J,因此小球从A到C损失了0.25J的机械能,由于A到B和B到C过程中摩擦力的大小不等,克服摩擦力做功不同,因此机械能损失不同,选项B错误;小球从A到C,由动能定理可知W合=12mv2C-12mv2A=-1.05J,选项C正确;小球离开C点后做平抛运动,故2R=12gt2,落地点到A的距离x1=vCt,解得x1=0.8m,选项D正确。
]21.(20XX年·河北第一次大联考)如图所示,在第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场,在第二象限内有水平向右的匀强电场。
一不计重力的带电粒子(电荷量为q、质量为m)以垂直于x轴的速度v0从x轴上的S点(OS=d)射入匀强电场,在y轴上的P点(未画出)与y轴正方向成45°角射出电场,然后在x轴上的Q点(未画出)垂直于x轴射出,则()A.POQO=2-1B.粒子在电场和磁场中运动时间的比值为3π4C.磁场的磁感应强度大小为2mv04qdD.电场强度的大小为mv202qdAD[粒子在电场中做类平抛运动,进入磁场时速度方向与y轴正方向成45°角,所以粒子运动到P点时沿x轴正方向的分速度vx=v0。
粒子从S点运动到P点的过程中,沿x轴正方向做匀加速直线运动,有d=v02t,沿y轴正方向做匀速直线运动,有PO=v0t=2d。
粒子进入磁场后做匀速圆周运动,由几何知识可知粒子在磁场中的运动半径为R=22d,QO=R(1+cos45°)=2(2+1)d,POQO=2d22+1d=2-1,选项A正确;粒子在电场中的运动时间为t1=2dv0,由几何关系可知粒子在磁场中做圆周运动的圆心角为θ=3π4,粒子在磁场中做圆周运动的速度大小为v=2v0,所以粒子在磁场中的运动时间为t2=2πRv×38=3πd2v0,故其运动时间之比为t1t2=43π,选项B错误;由qvB=mv2R可得磁场的磁感应强度B=mv02qd,选项C错误;粒子在电场中沿x轴正方向做匀加速直线运动,由vx=v0=qEm×2dv0=2Eqdmv0可得,E=mv202qd,选项D正确。
]三、非选择题:
共62分。
第22~25题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第33~34题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:
共47分。
22.(6分)(20XX年·山东烟台重点中学高三质量监测)某同学用如图甲所示的装置来研究两个完全相同的小球碰撞过程中机械能是否守恒。
步骤如下:
(1)将小球A用不可伸长的轻质细绳悬于O点,小球B放置于桌面边缘,使A球竖直悬挂时恰好与桌面上的C点接触但对桌面没有压力。
(2)将A球拉至绳子水平并由静止释放,到达C点时刚好与B球发生正碰,碰后B球做平抛运动落至地面,A球停在C点。
(3)测得O到桌面的高度为H、桌面到地面的高度为h、B球做平抛运动的水平位移为L。
重力加速度为g。
甲乙(4)用20分度的游标卡尺测小球的直径d,如图乙所示,则d=________cm;由实验可知,B球做平抛运动的水平初速度大小为________,如果满足关系式____________,则说明碰撞过程中A、B两球组成的系统机械能守恒。
(后两空均用测得的物理量的符号表示)[解析](4)根据游标卡尺读数规则知d=1.1cm+9×0.05cm=1.145cm。
B球做平抛运动,竖直方向上有h=12gt2,水平方向上有L=v0t,解得v0=Lg2h。
因为碰前B球静止,碰后A球静止,要探究碰撞过程中两球组成的系统机械能是否守恒,即验证碰前A球的重力势能减少量和碰后B球获得的动能是否相等,mgèçæø÷öH-d2=12mv20,化简得L2=4hèçæø÷öH-d2。
[答案](4)1.145(2分)Lg2h(2分)L2=4hèçæø÷öH-d2(2分)23.(9分)(20XX年·山东烟台重点中学高三质量监测)某同学用伏安法测定待测电阻的阻值Rx(约为10kΩ),除了待测电阻、开关S、导线外,实验室还有下列器材供选用。
A.电压表(量程0~1V,内阻约为10kΩ)B.电压表(量程0~10V,内阻约为100kΩ)C.电流表(量程0~1mA,内阻约为30Ω)D.电流表(量程0~0.6A,内阻约为0.05Ω)E.电源(电动势1.5V,额定电流0.5A,内阻不计)F.电源(电动势12V,额定电流2A,内阻不计)G.滑动变阻器R0(阻值范围0~10Ω,额定电流2A)
(1)为使测量尽可能准确,电压表应选用________,电流表应选用________,电源应选用________。
(选填器材前的字母代号)
(2)画出测量待测电阻阻值Rx的实验电路图。
(3)该同学选择的器材、电路图的连接均正确,从实验原理上看,待测电阻测量值会________(选填“大于”“小于”或“等于”)其真实值,原因是________________。
[解析]
(1)由于待测电阻阻值大,电源应选电动势大的,即电动势为12V的电源;电压表选择B,最大电流约为I=1010000A=0.001A=1mA,故电流表选择C。
(2)因给出的滑动变阻器总阻值较小,所以应采用分压式接法,同时因待测电阻阻值远大于电流表内阻,为了准确测量,电流表应选择内接法。
(3)因本实验采用电流表内接法,由于电流表分压作用,电压表示数大于待测电阻两端电压真实值,由闭合电路欧姆定律可知,待测电阻测量值将大于其真实值。
[答案]
(1)B(1分)C(1分)F(1分)
(2)如图所示(2分)(3)大于(2分)电压表的读数大于待测电阻两端实际电压(2分)24.(14分)(20XX年·杭州重点中学高三考试)某同学设计了一款儿童弹射玩具,模型如图所示,PB段是长度连续可调的竖直伸缩管,BCD段是半径为R的四分之三圆弧弯管,DE段是长度为2R的水平管,与AB管稍稍错开。
竖直管内装有下端固定且劲度系数较大的轻质弹簧,在弹簧上端放置质量为m的小球。
每次将弹簧的长度压缩至P点后锁定,设PB的高度差为h,解除锁定后弹簧可将小球弹出。
在弹射器的右侧装有可左右移动的宽为2R的盒子用于接收小球,盒子两侧的最高点M、N和P点等高,且M与E的水平距离为x。
已知弹簧锁定时的弹性势能为Ep=9mgR,小球与水平管的动摩擦因数μ=0.5,与其他部分的摩擦不计,不计小球受到的空气阻力及解除锁定时的弹性势能损失,不考虑伸缩竖直管粗细变化对小球的影响且管的粗细远小于圆的半径,重力加速度大小为g。
(1)求当h=3R时,小球到达管道的最高点C处时的速度大小vC;
(2)求在
(1)问中小球运动到最高点C时对管道作用力的大小;(3)若h连续可调,要使该小球能掉入盒中,求x的最大值。
[解析]
(1)小球从P点运动至C点的过程中,根据机械能守恒定律有Ep=mg(h+R)+12mv2C(2分)解得vC=10gR。
(1分)
(2)设小球在C点时受到的管道的作用力方向向下,大小为F,则有F+mg=mv2cR(2分)解得F=9mg(1分)根据牛顿第三定律,可得小球对管道的作用力大小为9mg。
(1分)(3)从P到E的过程中,由动能定理得Ep-mg(h-R)-2μmgR=12mv2E-0(2分)要使小球落入盒中,x取极值的临界是正好从M点经过掉入盒中,小球由E到M做平抛运动,则有h-R=12gt2,x=vEt(2分)联立可得x=2-h-5R2+16R2(1分)故当h=5R时,有xmax...
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