全国1卷物理真题解析版文档格式.docx
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由于电流方向不RL所以电压方向不同。
故选A。
5•—匀强磁场的磁感应强度大小为方向垂直于纸而向外,苴边界如图中虚线所示,初为半圆,"
、bd与直径S共线,"
间的距离等于半圆的半径。
一束质量为加、电荷量为Q(g>
0)的粒子,在纸而内从C点垂直于"
射入磁场,这些粒子具有各种速率。
不计粒子之间的相互作用。
在磁场中运动时间最长的粒子,其运动时间为()
则粒子在磁场中运动的时间与速度无关,轨迹对应的圆心角越大,运动时间越长。
采用放缩圆解决该问题.粒子垂直"
射入磁场,则轨迹圆心必在"
直线上,将粒子的轨迹半径由零逐渐放大。
当半径f≤O.5R和广≥1.5R时,粒子分别从"
、bd区域射出,磁场中的轨迹为半圆,运动时间等于半个周期。
当O.5R<
j∙<
∖.5R时,粒子从半圆边界射岀,逐渐将轨迹半径从0.5A逐渐放大,粒子射出位世从半圆顶端向下移动,轨迹圆心角从"
逐渐增大,当轨迹半径为R时,轨迹圆心角最大,然后再增大轨迹半径,轨迹圆
jτ4心角减小,因此当轨迹半径等于R时轨迹圆心角最大,即轨迹对应的最顾心角—+訂齐
4;
ZTn
IqB
4—/T
粒子运动最长时间为/_&
t_3X2πm
2πIPqB
故选C°
∖.
6.下列核反应方程中,XuX2,X3.X4代表α粒子的有()
A.^H+]H-→(In+X1B.;
H+;
H-*n+X2
C.^U+>
-1^Ba+^Kr+3X3D.(In+Li-;
H+X4
【答案】BD
【详解】α粒子为氨原子核;
He,根据核反应方程遵守电荷数守恒和质虽数守恒,A选项中的Xi为;
He,B选项中的X2为:
He,C选项中的X3为中子;
n,D选项中的X4为:
He。
故选BDj
7—物块在髙3.0m、长5.0m的斜而顶端从静止开始沿斜面下滑,其重力势能和动能随下滑距离S的变化如图中直线I.II所示,重力加速度取IOm-则()
【答案】AB
【详解】A.下滑5m的过程中,重力势能减少30J,动能增加10J,减小的重力势能并不等与增加的动能,
所以机械能不守恒,A正确;
B.斜而髙3m、长5m,则斜面倾角为θ=37∖令斜而底端为零势面,则物块在斜而顶端时的重力势能
nigh=305
可得质SW=Ikg
下滑5m过程中,由功能原理,机械能的减少量等于克服摩擦力做的功"
"
gcos0s=2OJ求得μ=05
B正确:
C.由牛顿第二泄律nιgsmθ-μmgcosθ=ma求得<
7=2IWS2
C错误:
D.物块下滑20In时,重力势能减少12J,动能增加4J,所以机械能损失了8J,D选项错误。
故选ABJ8.如图,U形光滑金属框abcdn于水平绝缘平台上,"
和de边平行,和加边垂直。
ab、de足够长,整个金属框电阻可忽略。
一根具有一上电阻的导体棒MNn于金属框上,用水平恒力F向右拉动金属框,运动过程中,装置始终处于竖直向下的匀强磁场中,MN与金属框保持良好接触,且与氐边保持平行。
经过一段时间后()
×
×
M×
XXxX
XxxX
A.金属框的速度大小趋于恒泄值B.金属框的加速度大小趋于恒N值
C.导体棒所受安培力的大小趋于恒左值D.导体棒到金属框力边的距离趋于恒泄值
【答案】BC
【详解】由氐边切割磁感线产生电动势,形成电流,使得导体棒MV受到向右的安培力,做加速运动,be边受到向左的安培力,向右做加速运动。
当Mv二二二,金属框的力边和导体棒MN—起切割磁感线,设导
体棒胚V和金属框的速度分别为气、v2t则电路中的电动势E=BL(V2-V1)
电流中的电流心卜他I金属框和导体棒环受到的安培力业X,与运动方向相反
F环与运动方向相同
对金属框-史Aw初始速度均为零,则①从零开始二二增加,①从土开始二二减小。
当心=血时,相对速度
Il_FRm}
冬-VI_2B2l3(my+m2)
大小恒左。
整个运动过程用速度时间图象描述如下。
综上可得,金属框的加速度趋于恒左值,安培力也趋于恒圧值,BC选项正确:
金属框的速度会一直增大,导体棒到金属框氐边的距离也会一直增大,AD选项错误。
故选BCO
二.非选择题:
共62分,第9〜12题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第13〜14题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:
(共47分)
9•某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻凡,所用电压表的内阻为lkΩ,电流表内阻为0.5Ω-j该同学采用两种测量方案,一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的0、P两点之间,另一种是跨接在0、O两点之间。
测量得到如图(b)所示的两条图线,其中U与Z分别为电压表和电流表的示数。
R
(1)图(b)中标记为II的图线是采用电压表跨接在(填“6PM或“0.Q"
)两点的方案测量
得到的。
「4
图(b)
(2)根据所用实验器材和图(b)可判断,由图线(填T”或“II”)得到的结果更接近待测电
阻的真实值,结果为0(保留1位小数)。
(3)考虑到实验中电表内阻的影响,需对
(2)中得到的结果进行修正,修正后待测电阻的阻值为P
(保留1位小数)。
【答案】
(1).0、P
(2).1
(3).50.5
(4).50.0
U
【详解】⑴[1]若将电压表接
0、
P之间,J=
+一
Rx
TIR*R∖'
J则U=J;
I
K
RR
浪据一次函数关系可知对应斜率为
jr¼
w-¼
°
RX+RV
若将电压表接在0、Q之间,电流表分压为UA=MA
根据欧姆泄律变形可知R=U-Z解得U=I(R+RJ
根据一次函数可知对应斜率为(R+Ra),对比图像的斜率可知&
>
灯
所以II图线是采用电压表跨接在0、P之间。
(2)[2]因为待测电阻为几十欧姆的电阻,通过图像斜率大致估算待测电阻为50G左右,根据
IkG50Ω
<
50Ω0.5Ω
说明电流表的分压较小,电流表的分流较大,所以电压表应跨接在O、0之间,所以选择图线I得到的结果较为准确。
3V-1V
[3]根据图像可知=—=≈50.5Ω
59.6mA一20mA
[4]考虑电流表内阻,则修正后的电阻为心=Rn=50.5Ω-0.5Ω=50.0Ω
10•某同学用如图所示的实验装置验证动量左理,所用器材包括:
气垫导轨、滑块(上方安装有宽度为d的遮光片)、两个与计算机相连接的光电门、琏码盘和祛码等。
实验步骤如下:
(1)开动气泵,调Yj气垫导轨,轻推滑块,当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间时,可
认为气垫导轨水平:
(2)用天平测琏码与舷码盘的总质量初、滑块(含遮光片)的质量加2;
(3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与柱码盘连接,并让细线水平拉动滑块:
(4)令滑块在祛码和袪码盘的拉动下从左边开始运动,和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过2、B两处的光电门的遮光时间△小及遮光片从/运动到E所用的时间/12:
(5)在遮光片随滑块从d运动到B的过程中,如果将磁码和祛码盘所受重力视为滑块所受拉力,拉力冲量
的大小U,滑块动疑改变量的大小街尸:
(用题中给出的物理疑及重力加速度g表示)
(6)某次测量得到的一组数据为:
^=IOOOcm,mι=1.50×
10-2kg,w2=0.400kg,∆∕ι=3.900×
102s,Δh=1.270
10'
2s,∏2=1.50s,取驴9.80m∕s2°
计算可得Z=N∙s,∆p=kgms4:
(结果均保留3位有效数
字)
(7)泄义j彳上尹卜100掘,本次实验戶%(保留1位有效数字)。
dd
【答案】
(1)•大约相等⑵-2(3).,n2(—-—)(4).0.221(5).0.212(6).4
【详解】
(1)[1]当经过AjB两个光电门时间相等时,速度相等,此时由于阻力很小,可以认为导轨是水平的。
(5)[2]由Z=Fr,知∕=M]gf]2
dddd
[3]由∆p=InVI-mvi知△“=叫•—-_InI•—=g(~_—)
213
6)[4]代入数值知,冲⅛/=∕π1^12=l.5×
10^2×
9.8×
1.5Ns=0.221N.s
[5]动量改变量Z=叫G_£
)=0∙212kg∙m∙S-I
—1
(7)[6]a="
-V!
χl00%=°
Q'
fl2χl00%u4%
/0.225
IL我国自主研制了运-20重型运输机。
飞机获得的升力大小F可用F=kv2描写,斤为系数:
V是飞机在平宜跑道上的滑行速度,F与飞机所受重力相等时的V称为飞机的起飞离地速度,已知飞机质量为1.21×
105kg时,起飞离地速度为66m/s;
装载货物后质量为1.69×
IO5kg,装载货物前后起飞离地时的斤值可视为不变。
(1)求飞机装载货物后的起飞离地速度:
(2)若该飞机装载货物后,从静止开始匀加速滑行152Im起飞离地,求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间。
【答案】
(1)v2=78n√s:
(2)2m∕s2,r=39s
(1)空载起飞时,升力正好等于重力:
kv~=mlg
满载起飞时,升力正好等于重力:
毬=叫g由上两式解得:
2=78m∕s
(2)满载货物的飞机做初速度为零的匀加速宜线运动,所以Vi-O=2ax解得:
=2∏√s2
AvW—O
由加速的立义式变形得:
t=——=-J一解得:
/=39s
aa
12•在一柱形区域内有匀强电场,柱的横截面积是以O为圆心,半径为R的圆,-15为圆的直径,如图所示。
质量为加,电荷量为Q(g>
0)的带电粒子在纸而内自2点先后以不同的速度进入电场,速度方向与电场的方向垂直。
已知刚进入电场时速度为零的粒子,自圆周上的C点以速率Vo穿出电场,JC与.15的夹角扫60。
。
运动中粒子仅受电场力作用。
(1)求电场强度的大小;
(2)为使粒子穿过电场后的动能增量最大,该粒子进入电场时的速度应为多大?
(3)为使粒子穿过电场前后动量变化量的大小为〃wo,该粒子进入电场时的速度应为多大?
(】)E=轧;
(2)山=亘:
(3)0或W=匹
2qR42
(1)由题意知在2点速度为零的粒子会沿着电场线方向运动,由于g>
0,故电场线由/指向C,根据几何关系可知:
忑C=R
I2
所以根据动能是理有:
qExAC=^fn^-O解得:
£
=黑:
22c∣R
(2)根据题意可知要使粒子动能增虽最大则沿电场线方向移动距离最多,做ZIC垂线并且与圆相切,切点为Zλ即粒子要从D点射出时沿电场线方向移动距离最多,粒子在电场中做类平抛运动,根据几何关系有
X=Rsin60=VIt
y=/?
+/?
CoS60=丄
2
而电场力提供加速度有gE=胸联立各式解得粒子进入电场时的速度:
片=JI3;
(3)因为粒子在电场中做类平抛运动,粒子穿过电场前后动量变化量大小为"
沖0,即在电场方向上速度变化为VO,过C点做AC垂线会与圆周交于B点,故由题意可知粒子会从C点或E点射出。
当从E点射出
时由几何关系有XBC==v2z2XM=R=
电场力提供加速度有qE=ma
(二)选考题:
共15分。
请考生从2道物理题中每科任选一题作答。
如果多做,则每科按所
做的第一题计分。
[物理——选修3-3]
13.分子间作用力F与分子间距『的关系如图所示,ci时,F=Oa分子间势能由「决泄,规泄两分子相距无穷远时分子间的势能为零。
若一分子固圧于原点O,期一分子从距O点很远处向O点运动,在两分子间距减小到J的过程中,势能(填"
减小“不变”或"
增大”):
在间距由门减小到门的过程中,势能
(填“减小”“不变”或“增大”);
在间距等于门处,势能(填“大于”“等于”或“小于”)零。
【详解】[1]从距。
点很远处向O点运动,两分子间距减小到勺的过程中,分子间体现引力,引力做正功,分子势能减小:
[2]∕tr2→r1过程中,分子间仍然体现引力,引力做正功,分子势能减小:
[3]在间距等于斤之前,分子势能一直减小,取无穷远处分子间势能为零,则在斤处分子势能小于零。
14.甲、乙两个储气罐储存有同种气体(可视为理想气体)。
甲罐的容积为匕罐中气体的压强为B乙罐的容积为2匕罐中气体的压强为^pO现通过连接两罐的细管把甲罐中的部分气体调配到乙罐中去,两罐中气体温度相同且在调配过程中保持不变,调配后两罐中气体的压强相等。
求调配后:
(i)两罐中气体的压强;
(11)甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比。
22
【?
?
系】
(I)—:
(ii)—
【详解】G)气体发生等温变化,对甲乙中的气体,可认为甲中原气体有体积7变成3卩,乙中原气体体积有27变成3匕则根据玻意尔泄律分別有PV=^3V,∣p∙2V=p2∙3V
则pV+∣-p∙2V=(Pl+p2)×
3V
则甲乙中气体最终压强/∕=p1+p2=-p
(H)若调配后将甲气体再等温压缩到气体原来的压强为P,则p'
V=pV,
计算可得V'
=∣V
∕‰V'
2
由密度左律可得,质量之比等于—=—=T蚀V3
[物理——选修3-4]
15•在下列现象中,可以用多普勒效应解释的有。
A.雷雨天看到闪电后,稍过一会儿才能听到雷声
B.超声波被血管中的血流反射•后,探测器接收到的超声波频率发生变化
C.观察者听到远去的列车发出的汽笛声,音调会变低
D.同一声源发出的声波,在空气和水中传播的速度不同
E.天文学上观察到双星(相距较近、均绕它们连线上某点做圆周运动的两颗恒星)光谱随时间的周期性变
化
【答案】BCE
【详解】A.之所以不能同时观察到是因为声音的传播速度比光的传播速度慢,所以A错误;
B.超声波与血液中的血小板等细胞发生反射时,由于血小板的运动会使得反射声波的频率发生变化,B正确:
C.列车和人的位宜相对变化了,所以听得的声音频率发生了变化,所以C正确:
D.波动传播速度不一样是由于波的频率不一样导致的,D错误;
E.双星在周期性运动时,会使得到地球的距离发生周期性变化,故接收到的光频率会发生变化,E正确。
故选BCE,j16.—振动片以频率/做简谐振动时,固左在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水而上eb两点,两波源发出的波在水而上形成稳泄的干涉图样。
C是水而上的一点,eb、C间的距离均为/,如图所示。
已知除
3
C点外,在"
连线上还有其他振幅极大的点,其中距C最近的点到C的距离为。
求:
8
(i)波的波长;
(Il)波的传播速度。
(i)h:
(H)∖fl
44
35
【详解】G)设与C点最近的振幅极大点为乩则Ud=I^I=-I
88
⑴E+心-2处沁必60。
飞/
根据干涉加强点距离差的关系:
^V=Xl-x2=Ia
bd_ad=—I
4
所以波长为;
/
(iι)由于受迫振动的频率取决于受迫源的频率由v=2∕⅛∏,V=^fl
2020年全国1卷物理真题(原卷版)
2•火星的质量约为地球质量的穆,半径约为地球半径的片,则同一物体在火星表面与在地球表而受到的引IUZf
力的比值约为()
A.0.2B.0.4C.2.0D.2.5
已知秋千的两根绳长均为IOm,该同学和秋千踏板的总质量约为50kgo绳的
质量忽略不汁,当该同学荡到秋千支架的正下方时,速度大小为8m∕s,此时每根绳子平均承受的拉力约为
()
A.200NB.400NC.600ND.800N
4.图(a)所示电路中,K与L间接一智能电源,用以控制电容器C两端的电压如果UC随时间『的变化如图3)所示,则下列描述电阻人两端电压S随时间『变化的图像中,正确的是()
Dr'
Λ7×
..
77>
2345lJ∕S
5•—匀强磁场的磁感应强度大小为5方向垂直于纸而向外,其边界如图中虚线所示,肋为半圆.ac、bd与直径“共线,"
一束质量为加、电荷量为q(<
7>
t∙••••
I•••
Ca\
d
7
∖∙••
、、亠
lπm
A-6qB
5πm
B,4qB
C.
4πm
3πm
D,IqB
3qB
6.下列核反应方程中,
XUX2,X3,
X4代表α粒子的有
A.]H+]H-→(In+X1
B.
;
H+jH-^n+X2
C.^U+>
-→1^Ba+
^Kr+3X5
D.
加+;
Li-;
H+Xj
7.—物块在髙3.0m、长5.0m的斜而顶端从静止开始沿斜而下滑,其重力势能和动能随下滑距离S的变化如图中直线I.II所示,重力加速度取IOnvS-则()
二非选择题:
9.某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻Ro所用电压表的内阻为lkΩ,电流表内阻为0.5Ω3该同学采用两种测量方案,一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的0、P两点之间,另一种是跨接在0、O两点之间。
测量得到如图(b)所示的两条乙T图线,其中U与Z分别为电压表和电流表的示数。
回答下列问题:
(I)图(b)中标记为II的图线是采用电压表跨接在(填“6PM或“0、Q9f)两点的方案测量
图(b)
(2)根据所用实验器材和图(b)可判断,由图线(填或“IT)得到的结果更接近待测电
阻的真实值,结果为2(保留1位小数)。
(3)考虑到实验中电表内阻的影响,需对
(2)中得到的结果进行修正,修正后待测电阻的阻值为Q
10.某同学用如图所示的实验装宜验证动量左理,所用器材包括:
气垫导轨、滑块(上方安装有宽度为d的遮光片)、两个与计算机相连接的光电门、琏码盘和琏码等。
(1)开动气泵•调节气垫导轨,轻推滑块,当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间时,可
(2)用天平测琏码与舷码盘的总质⅛7Λ∕h滑块(含遮光片)的质量加2;
(3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与舷码盘连接,并让细线水平拉动滑块;
(4)令滑块在祛码和琏码盘的拉动下从左边开始运动,和汁算机连接的光电门能测量出遮光片经过.」、B两处的光电门的遮光时间△『】、Ab及遮光片从/运动到B所用的时间/12;
(5)在遮光片随滑块从M运动到E的过程中,如果将確码和琏码盘所受重力视为滑块所受拉力,拉力冲量
的大小&
,滑块动量改变量的大小S=:
(用题中给岀的物理虽及重力加速度g表示)
rf=1.000cm,mι=1.50×
10-2kg,m2=0.400kg,δ∏=3.900×
102s,Δr2=1.270
IO2S,∏2=1.50s,取沪9.80m∕s2°
计算可得上N∙s,∆p=kgmJ;
飞机获得的升力大小F可用F=kv1描写,上为系数;
V是飞机在平直跑道上的滑行速度,F与飞机所受重力相等时的V称为飞机的起飞离地速度,已知飞机质量为1.21×
105kg时,起飞离地速度为66
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- 全国 物理 题解