高考全国卷理综物理试题解析版详解

高考全国卷理综物理试题解析版详解

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。‎ ‎14. 质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中 A. F逐渐变大，T逐渐变大 B. F逐渐变大，T逐渐变小 C. F逐渐变小，T逐渐变大 D. F逐渐变小，T逐渐变小 ‎【答案】A 考点：动态平衡的图解法 ‎【名师点睛】此题是物体的平衡问题，考查平行四边形法则的应用；图解法是最简单快捷的方法，注意搞清各个力的大小及方向变化的特点，变换平行四边形即可.此题还可以用函数式讨论.‎ ‎15. 如图，P为固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆。带电粒子Q在P的电场中运动。运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点。若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc，则 A. aa>ab>ac ，va>vc>vb B. aa>ab>ac，vb > vc> va C. ab> ac > aa，vb > vc> va D. ab> ac > aa，va>vc>vb ‎【答案】D 考点：点电荷的电场、带电粒子在电场中的运动 ‎【名师点睛】此题考查带电粒子在电场中的运动问题；关键是掌握点电荷的电场分布规律；能根据粒子的运动轨迹判断粒子电性和点电荷电性的关系；要知道只有电场力做功时粒子的动能与电势能之和守恒.‎ ‎16. 小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示。将两球由静止释放。在各自轨迹的最低点，‎ A.P球的速度一定大于Q球的速度 B. P球的动能一定小于Q球的动能 C. P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力 D. P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：A、小球摆动至最低点由动能定理：，可得：，因 ‎，故，选项A错误；B、由，因，则动能无法比较，选项B错误；C、在最低点，，可得，选项C正确；D、，两球的向心加速度相等，选项D错误，故选C。‎ 考点：圆周运动、机械能、向心力 ‎【名师点睛】此题考查机械能守恒定律及牛顿第二定律的应用；解题时要通过选择合适的物理规律列出方程找到要讨论的物理量，然后根据题目的条件来分析结论；此题意在考查基本规律的掌握程度.‎ ‎17. 阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E（内阻可忽略）连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1,；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C 考点：闭合电路的欧姆定律、电容器 ‎【名师点睛】此题是对闭合电路的欧姆定律及电容器问题的考查；解题时关键是要搞清电路的结构，画出等效电路图，搞清电容器两端的电压是哪个电阻两端的电压，然后根据Q=CU求解电容器的带电量.‎ ‎18. 一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示。图中直径MN的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动。在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成30°角。当筒转过90°时，该粒子恰好从小孔N 飞出圆筒。不计重力。若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为 A． B． C． D． ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：作出粒子的运动轨迹，由几何知识可得，轨迹的圆心角为，两个运动具有等时性，则，解得，故选A.‎ 考点：带电粒子在磁场中的运动 ‎【名师点睛】此题考查带电粒子在匀强磁场中的运动问题；解题时必须要画出规范的粒子运动的草图，结合几何关系找到粒子在磁场中运动的偏转角，根据两个运动的等时性求解未知量；此题难度中等，意在考查学生物理知识与数学知识的结合能力.‎ ‎19.两实心小球甲和乙由同一种材质制成，甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关。若它们下落相同的距离，则 A.甲球用的时间比乙球长 B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小 C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小 D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功 ‎【答案】BD 考点：牛顿第二定律、匀变速直线运动 ‎【名师点睛】此题主要考查牛顿第二定律的应用；首先应该根据牛顿定律找到物体的加速度与小球的半径的关系，然后比较加速度，在结合运动公式来讨论其他物理量；此题意在考查学生综合分析能力及对基础知识的运用能力.‎ ‎ 20.法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别于圆盘的边缘和铜轴接触，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是 A.若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定 B.若从上往下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动 C.若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化 D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍 ‎【答案】AB 考点：电磁感应定律 ‎【名师点睛】关于法拉第圆盘这是课本上介绍的装置，在历次考试中多次出现；解题时要会进行电源的等效：相当于一条半径旋转切割磁感线，记住求解感应电动势的公式，并能搞清整个电路的结构.‎ ‎21. 如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连。现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点。已知M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且 ‎∠ONM<∠OMN<。在小球从M点运动到N点的过程中 A．弹力对小球先做正功后做负功 ‎ B.有两个时刻小球的加速度等于重力加速度 C.弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零 ‎ D.小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差 ‎【答案】BCD 考点：牛顿第二定律、能量守恒定律 ‎【名师点睛】此题是牛顿第二定律和动能定理的综合应用问题；解题时要认真分析物体的受力情况，尤其是弹力变化情况，结合功的概念及牛顿定律来讨论；注意弹簧弹力相等时，弹性势能相等，无论是压缩状态还是拉伸状态.‎ 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题~第32‎ 题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题~第40题为选考题，考生根据要求做答。‎ ‎（一）必考题（共129分）‎ ‎ 22.（6分）‎ ‎ 某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图（a）所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物快接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接。向左推物快使弹簧压缩一段距离，由静止释放物快，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。‎ ‎(1)试验中涉及到下列操作步骤：‎ ‎①把纸带向左拉直 ‎②松手释放物快 ‎③接通打点计时器电源 ‎④向左推物快使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量 上述步骤正确的操作顺序是__________（填入代表步骤的序号）。‎ ‎(2)图(b)中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果。打点计时器所用交流电的频率为50Hz。由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的试验中物快脱离弹簧时的速度为_______m/s。比较两纸带可知，_________（填“M”或“L”）纸带对应的试验中弹簧被压缩后的弹性势能大。‎ ‎【答案】(1)④①③② (2) 1.29； M 考点：探究弹簧的弹性势能 ‎【名师点睛】此题是创新实验，考查探究弹簧的弹性势能的实验；关键是弄懂装置的原理，并能正确的处理实验的数据；题目比较简单，考查学生处理基本实验的能力.‎ ‎23.（9分）某同学利用图（a）所示电路测量量程为2.5V的电压表的内阻（内阻为数千欧姆），可供选择的器材有：电阻箱R（最大阻值99999.9Ω），滑动变阻器R1（最大阻值50Ω），滑动变阻器R2（最大阻值5kΩ），直流电源E(电动势3V)。开关1个，导线若干。‎ 实验步骤如下 ‎①按电路原理图（a）连接线路；‎ ‎②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置，闭合开关S；‎ ‎③调节滑动变阻器，使电压表满偏；‎ ‎④保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00V，记下电阻箱的阻值。‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）试验中应选择滑动变阻器_______（填“”或“”）。‎ ‎（2）根据图（a）所示电路将图（b）中实物图连线。‎ ‎(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为_______Ω（结果保留到个位）。‎ ‎(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为_____（填正确答案标号）。‎ ‎ A.100μA       B.250μA     C.500μA      D.1mA ‎ ‎【答案】(1)（2）连线如下图； (3)2520 (4)D ‎(3)电压表的内阻和串联，分压为2.00V和0.50V，则 ‎(4)电压表的满偏电流，故选D.‎ 考点：测电压表的内阻 ‎【名师点睛】此题考查测量电压表内阻以及电表的改装问题；实验是在课本上的 “半偏法”‎ 的基础上略加改编而成的，考查学生对新实验的理解及灵活处理能力，其实关键是要搞清实验的原理及实验的步骤；实物图连线也是经常做的题目，比较简单.‎ ‎24.（12分）如图，水平面（纸面）内间距为l的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上，t=0时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动，t0时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动。杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ。重力加速度大小为g。求 ‎（1）金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小； ‎ ‎（2）电阻的阻值。‎ ‎【答案】（1） （2）‎ 考点：电磁感应定律、牛顿第二定律 ‎【名师点睛】此题是法拉第电磁感应定律与牛顿第二定律的综合应用问题；解题时要认真分析物理过程，分析金属棒的受力情况，选择合适的物理规律列出方程即可求解；关键还要抓住金属板的匀速运动状态列方程；此题难度不大。‎ ‎25.（20分）轻质弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为5m 的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l。现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接。AB是长度为5l的水平轨道，B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示。物块P与AB简的动摩擦因数μ=0.5。用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度l，然后释放，P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g。‎ ‎（1）若P的质量为m，求P到达B点时速度的大小，以及它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点间的距离；‎ ‎（2）若P能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求P得质量的取值范围。‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎（2）滑块至少过B点：‎ P最多到C点而不脱轨：‎ 则：‎ 考点：能量守恒定律、平抛运动、圆周运动 ‎【名师点睛】此题是力学综合题；考查平抛运动、圆周运动以及动能定理的应用；解题时要首先知道平抛运动及圆周运动的处理方法，并分析题目的隐含条件，挖掘“若P能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下”这句话包含的物理意义；此题有一定难度，考查学生综合分析问题、解决问题的能力.‎ ‎（二）选考题：共45分。请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题题号的方框涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每科按所做的第一题计分。‎ ‎33.[物理—选修3-3]（15分）‎ ‎（1）（5分）一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其p–T图像如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O。下列判断正确的是________。（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．气体在a、c两状态的体积相等 B．气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能 C．在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功 D．在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功 E．在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功 ‎【答案】ABE ‎【解析】‎ 试题分析：A、由理想气体状态方程知，a到c经历了等容变化，选项A正确。B、理想气体的内能由温度决定，而，故状态a的内能大于状态c的内能，选项B正确。C、由热力学第一定律知cd过程温度不变（内能不变）则，选项C错误。D、da过程温度升高，即内能增大，则吸收的热量大于对外做的功，选项D错误。E、bc过程和da过程互逆，则做功相同，选项E正确。故选ABE。‎ 考点：理想气体、热力学第一定律 ‎【名师点睛】此题主要考查理想气体的状态变化方程以及热力学第一定律；弄清图线的物理意义，并能从图像中获取信息；热力学第一定律也是常考的知识点，要掌握表达式，并能理解公式中各个物理量的含义及符号法则.‎ ‎（2）（10分）一氧气瓶的容积为0.08 m3，开始时瓶中氧气的压强为20个大气压。某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36 m3。当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气。若氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天。‎ ‎【答案】N=4天 考点：气体的状态变化 ‎【名师点睛】此题主要考查玻意耳定律的应用；关键是选择研究一定质量的气体为研究对象，并能找到气体在不同状态下的状态参量，然后列方程求解；难度不大.‎ ‎34．[物理——选修3–4]（15分）‎ ‎（1）（5分）关于电磁波，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．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波 C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度垂直 D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输 E．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失 ‎【答案】ABC 考点：电磁波的产生和传播 ‎【名师点睛】此题主要考查电磁波的传播的特点；现代生活中已经离不开电磁波，了解电磁波的知识并能和所学的物理知识相联系，这历来就是高考的热点题型；题目各项都比较简单，都是来自课本知识，只要多看书记忆即可.‎ ‎（2）（10分）一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长不小于10cm。O和A是介质中平衡位置分别位于x=0和x=5cm处的两个质点。t=0时开始观测，此时质点O的位移为y=4cm，质点A处于波峰位置：t=s时，质点O第一次回到平衡位置，t=1s时，质点A第一次回到平衡位置。求 ‎（i）简谐波的周期、波速和波长； ‎ ‎（ii）质点O的位移随时间变化的关系式。‎ ‎【答案】（i），， （2）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：设振动周期为T。由于质点A在0到1 s内由最大位移处第一次回到平衡位置，经历的是个周期，由此可知 T=4 s①‎ 由于质点O与A的距离5 m小于半个波长，且波沿x轴正向传播，O在时回到平衡位置，而A在t=1 s时回到平衡位置，时间相差。两质点平衡位置的距离除以传播时间，可得波的速度 v=7.5 m/s②‎ 利用波长、波速和周期的关系得，简谐波的波长 λ=30 cm③‎ ‎（ii）设质点O的位移随时间变化的关系为 ④‎ 将①式及题给条件代入上式得：; ⑤‎ 解得，A=8 cm⑥‎ ‎ (国际单位制)‎ 或 (国际单位制)‎ 考点：机械振动和机械波 ‎【名师点睛】此题是关于简谐波的传播问题；关键是搞清机械波形成的机理，知道质点的位移随时间变化的关系，根据已知条件确定振幅和角频率等；有一定的难度.‎ ‎35．[物理——选修3-5]（15分）‎ ‎（1）（5分）在下列描述的核过程的方程中，属于α衰变的是 ，属于β衰变的是 ，属于裂变的是 ，属于聚变的是 。（填正确答案标号）‎ A． B． ‎ C． D． ‎ E． F．‎ ‎【答案】C、AB、E、F 考点：核反应方程的规律 ‎【名师点睛】此题就是考查核反应的基本类型；要知道核反应分为四种：衰变方程、重核裂变、轻核聚变和原子核的人工转变方程；记住各种类型方程的特点即可解答.‎ ‎（2）（10分）如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上。某时刻小孩将冰块以相对冰面3m/s的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为h=0.3m（h小于斜面体的高度）。已知小孩与滑板的总质量为m1=30kg，冰块的质量为m2=10kg，小孩与滑板始终无相对运动。取重力加速度的大小g=10m/s2。‎ ‎（i）求斜面体的质量；‎ ‎（ii）通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？‎ ‎【答案】（i）20kg （ii）（2）不能 考点：动量守恒定律、机械能守恒定律.‎ ‎【名师点睛】此题是动量守恒定律以及机械能守恒定律的综合应用；关键是知道动量守恒的条件及两物体相互作用时满足的能量关系，列方程即可；注意动量守恒定律的矢量性，知道符号的含义；此题难度中等，意在考查学生灵活利用物理知识解决问题的能力.‎