届河北省高三普通高等学校招生全国统一考试能力测试六理综物理试题解析版.docx
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届河北省高三普通高等学校招生全国统一考试能力测试六理综物理试题解析版
二、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14~17题只有一项符合题目要求,第18~21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。
1.在解一道由字母表达结果的计算题中,某同学解得位移结果的表达式为x=
其中F表示力,t表示时间,m表示质量,用单位制的方法检查,这个结果( )
A.可能是正确的
B.一定是错误的
C.如果用国际单位制,结果可能正确
D.用国际单位,结果错误,如果用其他单位制,结果可能正确
【答案】B
【解析】试题分析:
将F、t、m的国际单位N、s、kg代入
,其单位为N·s/kg,而1N=1kg·m/s2,故上式单位为m/s,即速度单位,不可能为位移单位,选项B正确。
考点:
力学单位制。
2.下列说法不正确的是( )
A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应
B.在核反应中,反应前后质量数相同,电荷数相同
C.元素衰变中放出的β射线是原子核中质子与中子结合而成的
D.在核反应式
He
O+X中,X表示质子
【答案】C
【解析】太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应,选项A正确;在核反应中,反应前后质量数相同,电荷数相同,选项B正确;元素衰变中放出的β射线是原子核中的中子转化为质子时放出电子而成的,选项C错误;在核反应式
中,X的质量数和电荷数都是1,故表示质子,选项D正确;此题选择错误的选项,故选C.
3.如图所示,虚线表示等势面,相邻两等势面间的电势差相等,有一带正电的小球在电场中运动,实线表示该小球的运动轨迹。
小球在a点的动能等于20eV,运动到b点时的动能等于2eV。
若取c点为电势零点,不计重力和空气阻力。
则( )
A.a点电势高于c点电势
B.a、c两点的电场强度相同
C.当这个带电小球的电势能等于-6eV时,它的动能等于16eV
D.当这个带电小球的电势能等于-6eV时,它的动能等于14eV
【答案】D
【解析】带正电的小球自a点运动到b时,动能减小,故电场力做负功,电势能增加,则b点但是高于a点,c点电势也高于a点,选项A错误;a、c两点的电场强度方向不同,故场强不同,选项B错误;电场力做负功:
Wab=2eV-20eV=-18eV…①
由于相邻两等势面的电势差相等,故电势差的大小关系有:
Uab=3Ucb…②
从b到c电场力做正功,根据动能定理有:
Wbc=Ekc-Ekb…③
联立①②③可得:
Ekc=8eV.由于只有电场力做功,电势能和动能和保持不变,故在c点:
E=Ep+Ek=8eV,即电势能和动能之和为8eV,因此当电势能等于-6eV时动能为14eV,故C错误,D正确.故选D.
点睛:
学习电场中的功能关系时可以类比在重力场的功能关系,如只有重力做功,动能和重力势能之和保持不变;那么只有电场力做功,电势能和动能之和保持不变.
4.如图,水平虚线MN的上方有一匀强磁场,矩形导线框abcd从某处以v0的速度竖直上抛,向上运动高度H后进入与线圈平面垂直的匀强磁场,此过程中导线框的ab边始终与边界MN平行,在导线框从抛出到速度减为零的过程中,以下四个图中能正确反映导线框的速度与时间关系的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】线框进入磁场前做竖直上抛运动,是匀减速直线运动,其v-t图象是向下倾斜的直线;进入磁场后,产生感应电流,除重力外,还要受到向下的安培力,根据牛顿第二定律,有mg+FA=ma,其中FA=BIL;
;E=BLv
解得:
故进入磁场后做加速度减小的减速运动,故图线逐渐水平;故选C.
点睛:
本题关键分进入磁场前和进入磁场后两个阶段进行分析,进入磁场后根据牛顿第二定律列式求解出加速度的表达式进行分析讨论。
5.如图所示,光滑水平地面上静止放置由弹簧相连的木块A和B,开始时弹簧处于原长,现给A一个向右的瞬时冲量,让A开始以速度v0向右运动,若mA>mB,则( )
A.当弹簧压缩最短时,B的速度达到最大值
B.当弹簧再次恢复原长时,A的速度一定向右
C.当弹簧再次恢复原长时,A的速度一定小于B的速度
D.当弹簧再次恢复原长时,A的速度可能大于B的速度
【答案】BC
【解析】A开始压缩弹簧时做减速运动,B做加速运动,当两者速度相等时,弹簧压缩最短,然后B继续做加速运动,A继续做减速运动,所以弹簧压缩到最短时,B的速度不是达到最大,A错误;弹簧压缩到最短时,两者速度相等,然后B继续做加速,A继续做减速运动,直到弹簧恢复原长,此时B的速度达到最大,且大于A的速度,根据动量守恒有:
若A的速度方向向左,则
,动能
,可知
,违背了能量守恒定律,所以A的速度一定向右,B、C正确;D错误;
故选BC.。
6.右图为一卫星绕地球运行的轨道示意图,O点为地球球心,已知引力常量为G,地球质量为M,OA=R,OB=4R,下列说法正确的是( )
A.卫星在A点的速率vA=
B.卫星在B点的速率vB<
C.卫星在A点的加速度aA=
D.卫星在B点的加速度aB<
【答案】BC
【解析】试题分析:
若卫星围绕地球做半径为R的匀速圆周运动,则卫星经过A点的速率为
,同理可知卫星经过B点的速率为
,由题意可知卫星绕地球运行的轨道是椭圆,且A点是近地点B点是远地点,所以过A点后卫星做离心运动,过B点后卫星做近心运动,卫星经过A点的速率
,经过B点的速率
,选项A错误、B正确;根据牛顿第二定律,由万有引力提供向心力可知
,所以卫星在A点的加速度
,在B点的加速度
,选项C正确、D错误。
考点:
万有引力在天体运动中的应用。
7.甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河,河宽为H,河水流速为v0,划船速度均为v,出发时两船相距
H,甲、乙两船船头均与河岸成60°角,如图所示。
已知乙船恰好能垂直到达对岸A点。
则下列判断正确的是( )
A.甲、乙两船到达对岸的时间不同
B.v=2v0
C.两船可能在未到达对岸前相遇
D.甲船也在A点靠岸
【答案】BD
【解析】将两船的运动分解为垂直于河岸方向和沿河岸方向,在垂直于河岸方向上,两船的分速度相等,河宽一定,所以两船渡河的时间相等.故A正确.乙船的合速度垂直于河岸,有vcos60°=v0,所以v=2v0.故B正确.两船渡河的时间
,则甲船在沿河岸方向上的位移
.知甲船恰好能到达河对岸的A点.故C错误,D也错误.故选:
ABD.
8.如图甲所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1,电流表、电压表均为理想电表,R是光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)。
原线圈接入如图乙所示的正弦式交变电流,下列说法正确的是( )
A.交变电流的频率为100Hz
B.电压表的示数为22V
C.照射R的光变强时,灯泡变暗
D.照射R的光变强时,电流表的示数变大
【答案】BD
【解析】A、原线圈接入如图乙所示,T=0.02s,所以频率为f=1/T=50Hz,故A错误;B、原线圈接入电压的最大值是
V,所以原线圈接入电压的有效值是U=220V,理想变压器原、副线圈匝数比为10:
1,所以副线圈电压是22V,所以V的示数为22V,故B正确;C、R阻值随光减弱增大,根据I=U/R,知副线圈电流减小,副线圈输出功率减小,根据功率相等,所以原线圈输入功率减小,原线圈电流减小,所以A的示数减小,故C错误;D、调节照射R的光强度,使流过它的电流I=P/U=6/12=0.5A即可,故D正确;故选BD.
【点睛】电路的动态变化的分析,总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况,再确定其他的电路的变化的情况,即先部分后整体再部分的方法.
三、非选择题
(一)必考题(共47分)
9.在验证机械能守恒定律的实验中,选出一条纸带如下图所示。
其中O点为起始点,A、B、C为三个计数点,打点计时器通过50Hz的交变电流。
用毫米刻度尺测得OA=11.13cm,OB=17.69cm,OC=25.9cm。
(1)这三个数据中,不符合有效数字要求的是______,应该写成_________。
(2)在计数点A和B之间、B和C之间还各有一个点,重物的质量为1kg,根据以上数据可知,当打点计时器打到B点时,重物的重力势能比开始下落时减少了____J,这时它的动能为____J。
(g取9.80m/s2,保留三位有效数字)
【答案】
(1).25.9cm
(2).25.90cm(3).1.73(4).1.70
【解析】试题分析:
(1)最小刻度为毫米的刻度尺应估读到毫米的下一位,故不符合有效数字要求的是OC的测量值25.9cm,应该写成25.90cm。
(2)当打点计时器打到B点时,重物的重力势能比开始下落时减少了ΔEp=mg·OB=m×9.80×17.69×10-2J≈1.73mJ,这时它的动能为EkB=
mvB2,vB=
=1.85m/s,故EkB≈1.70mJ。
考点:
验证机械能守恒定律。
10.为了测量某电池的电动势E(约为3V)和内阻r,可供选择的器材如下:
A.电流表G1(2mA 内电阻为100Ω)B.电流表G2(1mA 内电阻未知)
C.电阻箱R1(0~99.9Ω)D.电阻箱R2(0~9999.9Ω)
E.滑动变阻器R3(0~10Ω 1A)F.滑动变阻器R4(0~1000Ω 10mA)
G.定值电阻R0(800Ω 0.1A)H.待测电池
I.导线、开关若干
(1)采用如图甲所示的电路,测定电流表G2的内阻,得到电流表G1的示数I1、电流表G2的示数I2如下表所示:
I1/mA
0.40
0.81
1.20
1.59
2.00
I2/mA
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
根据测量数据,请在图乙坐标系中描点作出I1-I2图线_________________,由图线可得出电流表G2的内阻等于____Ω。
(2)某同学在现有器材的条件下,要测量该电池的电动势和内阻,采用了图丙所示的电路,若把电流表G2改装成量程为3V的电压表,则电阻箱R2该调到____Ω。
把电流表G1改装成量程为0.5A的电流表,则电阻箱R1该调到____Ω。
(结果保留两位有效数字)
(3)以G2示数I2为纵坐标,G1示数I1为横坐标,作出I2-I1图象如图丁所示,结合图象可得出电源的电动势为____V,电源的内阻为___Ω。
(结果均保留两位有效数字)
【答案】
(1).
(2).200(3).2.8×103(4).0.40(5).2.7(6).8.6
【解析】试题分析:
(1)描点作出I1-I2图线如图所示,从表格中的数据看,I1-I2成正比.图线为过原点的直线,电流表G2和电流表G1并联,电流之比就是内阻的反比.如图,
=2,电流表G1的内阻是100Ω,所以电流表G2的内阻等于200Ω.
(2)因为电流表G2(量程为1mA内电阻为200Ω),把它改装成3V的电压表时,由于电流表上的电压为0.2V,故串联的电阻上的电压为2.8V,电阻箱②该调到电阻的大小为R2=2800Ω;
(3)由图像可知,当I1=0时,I2=0.9mA,故E=(3000Ω+r+R1)×0.9mA;当I1=0.4mA时,I2=0.6mA,通过计算得出电阻R1的阻值为0.4Ω,故此时通过R3的电流约为100mA,所以通过电池的电流也约为100mA,而此时的路端电压为0.6mA×3000Ω=1.8V,所以E=1.8V+100mA×(r+R1);以上两式联立方程解之得E=2.7V,r+R1=9.0Ω,故电源的内阻r=8.6Ω。
考点:
测量电源电动势和内阻。
11.某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升机上由静止跳下,跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落。
他打开降落伞后的速度—时间图线如图甲所示。
降落伞用8根对称的绳悬挂运动员,每根绳与中轴线的夹角均为37°,如图乙所示。
已知人的质量为50kg,降落伞质量也为50kg,不计人所受的阻力,打开伞后伞所受阻力Ff与速度v成正比,即Ff=kv(g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)。
(1)打开降落伞前人下落的距离为多大?
(2)求阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向。
(3)悬绳能够承受的拉力至少为多少?
【答案】
(1)20m;
(2)200N·s/m, 30m/s2,方向竖直向上; (3)312.5N
【解析】试题分析:
(1)打开降落伞前人做自由落体运动,根据位移速度公式得:
。
(2)由a图可知,当速度等于5m/s时,物体做匀速运动,受力平衡,
则
,
根据牛顿第二定律得:
,方向竖直向上。
(3)设每根绳的拉力为T,以运动员为研究对象,根据牛顿第二定律得:
解得:
,所以悬绳能够承受的拉力至少为
。
考点:
牛顿第二定律、力的合成与分解的运用
【名师点睛】本题考查了共点力平衡和牛顿第二定律的基本运用,关键合理地选择研究的对象,运用牛顿第二定律进行求解。
12.如图,在xOy平面的y轴左侧存在沿y轴正方向的匀强电场,y轴右侧区域Ⅰ内存在磁感应强度大小B1=
的匀强磁场,区域Ⅰ、区域Ⅱ的宽度均为L,高度均为3L。
质量为m、电荷量为+q的带电粒子从坐标为(-2L,-
L)的A点以速度v0沿+x方向射出,恰好经过坐标为
)的C点射入区域Ⅰ。
粒子重力忽略不计。
(1)求匀强电场的电场强度大小E;
(2)求粒子离开区域Ⅰ时的位置坐标;
(3)要使粒子从区域Ⅱ上边界离开磁场,可在区域Ⅱ内加垂直于纸面向内的匀强磁场。
试确定磁感应强度B的大小范围,并说明粒子离开区域Ⅱ时的速度方向。
【答案】
(1)
(2)x=L y=0 (3)见解析
【解析】试题分析:
(1)带电粒子在匀强电场中做类平抛运动
2L=v0t2分
L=
2分
解得E=
1分
⑵设带电粒子经C点时的竖直分速度为vy、速度为v
vy=
t=
=v02分
v=
v0,方向与x轴正向成45°斜向上2分
粒子进入区域Ⅰ做匀速圆周运动,qB1v=m
,R=
,解得R=
L2分
由几何关系知,离开区域时的位置坐标:
x=L,y="0"2分
(3)根据几何关系知,带电粒子从区域Ⅱ上边界离开磁场的半径满足
L≤r≤L2分
r=
,得
≤B2≤
2分
根据几何关系知,带电粒子离开磁场时速度方向与y轴正方向夹角30°≤θ≤90°2分
考点:
带电粒子在匀强磁场中的运动、带电粒子在电场中的运动。
(二)选考题:
共15分。
请考生从给出的2道物理题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第1题计分。
13.关于热现象和热学规律,下列说法正确的是____。
(填正确答案标号。
选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。
每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.布朗运动就是液体分子的无规则运动
B.晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点
C.热量不可能从低温物体传到高温物体
D.物体的体积增大,分子势能不一定增加
E.一定质量的理想气体,如果压强不变,体积增大,那么它一定从外界吸热
【答案】BDE
【解析】布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动,是液体分子的无规则运动的表现,选项A错误;晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点,选项B正确;根据热力学第二定律可知,热量也可能从低温物体传到高温物体,但要引起其他的变化,选项C错误;若分子间的作用力表示斥力时,物体的体积增大,分子间距增大,分子力做正功,分子势能减小;若分子间的作用力表示引力时,物体的体积增大,分子间距增大,分子力做负功,分子势能增加;故D正确.一定质量的理想气体,如果压强不变,体积增大,由
可知温度升高,则内能增加,根据热力学第一定律得知气体一定吸热,故E正确.故选BDE.
14.如图所示,一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体,活塞横截面积为S,汽缸内壁光滑且缸壁是导热的,开始活塞被固定在A点,打开固定螺栓K,活塞下落,经过足够长时间后,活塞停在B点。
已知AB=h,大气压强为p0,重力加速度为g。
(1)求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强;
(2)设周围环境温度保持不变,求整个过程中通过缸壁传递的热量Q(一定量理想气体的内能仅由温度决定)。
【答案】)
(1)p0+
;
(2)(p0S+mg)h
【解析】
(1)设封闭气体的压强为p,活塞受力平衡:
P0S+mg=PS
解得
(2)由于气体的温度不变,则内能的变化△E=0
由热力学第一定律△E=W+Q
可得放热:
Q=(P0S+mg)h
点睛:
封闭气体压强可通过宏观的受力平衡从侧面求解,也可从理想气体状态方程求解,注意灵活变化,此外对于热力学第一定律要熟练掌握,明确各个字母的含义
15.一列简谐横波在t=0.6s时刻的波形如图甲所示,波上A质点(x=15m)的振动图象如图乙所示。
此时,P、Q为甲图中y=-1m的两个质点,则以下说法正确的是____。
(填正确答案标号。
选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。
每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.这列波沿x轴正方向传播
B.这列波的波速是
m/s
C.若该波在传播过程中遇到一个尺寸为10m的障碍物,不能发生明显衍射现象
D.从t=0.6s开始,紧接着的Δt=0.3s时间内,P质点通过的路程是2m
E.从t=0.6s开始,质点P比质点Q早0.4s回到平衡位置
【答案】ABE
16.如图所示,一个立方体玻璃砖的边长为a,折射率n=1.5,立方体中心有一个小气泡。
为使从立方体外面各个方向都看不到小气泡,必须在每个面上都贴一张纸片,则每张纸片的最小面积为多少?
【答案】
考点:
光的折射定律、全反射
【名师点睛】根据全反射的临界角,通过气泡到达每个面的距离求出纸的最小半径,从而根据圆的面积公式求出每张纸片的最小面积。
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