2020浙江高考物理新突破考前冲刺卷(一)
考前冲刺卷(一)
本试卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间90分钟。
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.下列物理量是标量且是决定式的是( )
A.加速度a=
B.电阻R=
C.平行板电容器的电容C=
D.电场中某一点的电势φ=
解析 加速度是矢量,公式a=为牛顿第二定律的表达式,故A错误;电阻是标量,R=是欧姆定律的表达式,故B错误;电容是标量,平行板电容器的电容C=是电容的决定式,电容的大小是由电容器本身决定的,故C正确;电场中某一点的电势φ=是电势的定义式,故D错误。
答案 C
2.浙江某中学组织了一次迷你马拉松比赛,男生组的路线设置是“起点(校田径场主席台前发令处)出发→绕田径场1圈→绕校园1圈→绕田径场1圈→终点(校田径场主席台前发令处)大约2 000 m”。有位男生的成绩是10 min,在跨越终点线时速度是9 m/s。关于上述情景,下列相关描述正确的( )
A.2 000 m是指位移的大小
B.该同学的平均速度约为3.3 m/s
C.9 m/s是指瞬时速度
D.在整个过程中该男生一定不能被看作质点
解析 A选项2 000 m是指路程,不是位移的大小,选项A错误;B选项中由于该同学全程的位移是零,所以平均速度为零,选项B错误;C选项中9 m/s是该同学某一时刻的瞬时速度,选项C正确;D选项中由于迷你马拉松路程较长,当研究在整个过程中该男生的比赛成绩时,可以将男生看成质点,选项D错误。
答案 C
3.2017年中国的航天事业有三大突破:4月天舟一号、7月北斗三号、12月嫦娥五号。如图1所示是天舟一号在轨运行想象图,可看作圆周运动。下列说法正确的是( )
图1
A.天舟一号在轨道1上的运行速度比在轨道2上的运行速度小
B.天舟一号绕地球运行一周所用的时间可能是一小时
C.天舟一号在轨道1上的加速度比在轨道2上的加速度大
D.天舟一号在轨道1上受到的地球的引力是恒定不变的
解析 根据万有引力提供天舟一号做圆周运动的向心力,即=m=mr=ma,可得v=,T=,a=,由图可知r1
v2,选项A错误;运行加速度a1>a2,选项C正确;经计算卫星绕地球运行周期最小为86 min,选项B错误;天舟一号所受地球引力指向地心,方向一直发生变化,选项D错误。
答案 C
4.找来一段长为1.5 m、直径为0.1 mm左右的铜丝,一只圆杆铅笔,三节干电池,一个小灯泡(额定电压3.8 V),若干导线,一小碗盐水,支架等。把铜丝在圆杆铅笔上绕60圈左右,取下铅笔,制成了一个轻质弹簧,如图2所示,将上端挂在支架上,下端刚好和小碗里的盐水接触,用导线把弹簧、盐水、小灯泡和三节干电池连成串联电路,当有电流通过弹簧时,你认为发生的现象有( )
图2
A.弹簧收缩 B.弹簧变长
C.弹簧不断上下振动 D.弹簧始终保持静止
解析 开关闭合后电路接通,电路中有电流,由金属丝构成的螺线管两磁极会互相吸引,弹簧会收缩而变短,变短后电路断路,依此规律反复,弹簧上下振动,选项C正确,A、B、D错误。
答案 C
5.“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”。现有一只蜻蜓停在一个叶片上,如图3所示。下列说法正确的是( )
图3
A.叶片对蜻蜓的作用力竖直向上
B.叶片对蜻蜓的作用力沿叶片向上
C.蜻蜓对叶片的作用力垂直叶片向下
D.蜻蜓对叶片的作用力沿叶片向上
解析 叶片对蜻蜓的作用力竖直向上,同时蜻蜓对叶片的作用力竖直向下,选项B、C、D错误,A正确。
答案 A
6.雨后,屋檐还在不断滴着水滴。如图4所示,小红同学认真观察后发现,这些水滴都是在质量积累到足够大时才由静止开始下落,每隔相等时间滴下一水滴,水滴在空中的运动情况都相同,某时刻起,第一颗水滴刚运动到窗台下边沿时,第5颗水滴恰欲滴下。她测得,屋檐到窗台下边沿的距离为H=3.2 m,窗户的高度为h=1.4 m。不计空气阻力的影响。则下列结论正确的是( )
图4
A.水滴下落到达窗台下边沿时的速度大小6 m/s
B.每隔0.15 s滴下一水滴
C.水滴经过窗户的时间0.8 s
D.水滴经过窗户的平均速度为7 m/s
解析 水滴下落至窗台下边沿,通过的距离为H=3.2 m,由v2=2gH得v== m/s=8 m/s。水滴下落至窗户上边沿的时间为t1== s=0.6 s,水滴下落至窗台下边沿的时间为t2== s=0.8 s,水滴经过窗户的时间为Δt=t2-t1=0.2 s。水滴时间间隔
T==0.2 s,经过窗台的平均速度==7 m/s。经过分析可得,选项A、B、C错误,D正确。
答案 D
7.根据《浙江省足球改革发展实施意见》,实施“足球改革振兴计划”,全省积极推进校园足球,计划在2020年前,实现全省校园足球特色学校达到1 000所以上。如图5所示,某足球特色学校的学生在训练踢球时( )
图5
A.脚对球的作用力大于球对脚的作用力
B.脚对球的作用力与球对脚的作用力大小相等
C.脚对球的作用力与球的重力是作用力与反作用力
D.脚对球的作用力与球对脚的作用力是一对平衡力
解析 脚对球与球对脚的作用力为相互作用力,等大反向,作用在两个物体上的,所以选项B正确。
答案 B
8.关于下列对配图的说法中正确的是( )
A.图甲中“蛟龙号”被吊车吊下水的过程中它的机械能守恒
B.图乙中火车在匀速转弯时所受合外力为零,动能不变
C.图丙中握力器在手的压力下弹性势能增加了
D.图丁中撑杆跳高运动员在上升过程中机械能守恒
解析 图甲“蛟龙号”受重力、吊车拉力、水的浮力作用,机械能不守恒,选项A错误;图乙火车在匀速转弯时所受合外力提供向心力,不为零,选项B错误;图丙中握力器在手的压力下弹性势能增加了,选项C正确;图丁中撑杆跳高运动员在上升过程中撑杆对运动员做正功,机械能增加,选项D错误。
答案 C
9.小钟同学家里新购买一个快速电热水壶,小钟同学仔细检查了这个新热水壶,发现铭牌上标有如下数据,下列说法正确的是( )
图6
A.该电热水壶的电阻约为32.3 Ω
B.该电热水壶在正常工作时的电流是0.15 A
C.若实际电压为110 V,水壶的实际功率还是1 500 W
D.该电热水壶加热水5 min产生的热量是7 500 J
解析 由P=,可得R≈32.3 Ω,故选项A正确;由P=UI,可得I≈6.8 A,选项B错误;电热水壶的电阻丝电阻随温度变化不大,由P=,可得P′=
375 W,选项C错误;由W=Pt,可得W=4.5×105 J,选项D错误。
答案 A
10.如图7为一有界匀强电场,场强方向为水平方向(虚线为电场线),一带负电微粒以某一角度θ从电场的a点斜向上方射入,沿直线运动到b点,则下列说法正确的是( )
图7
A.电场中a点的电势低于b点的电势
B.微粒在a点时的动能与电势能之和与在b点时的动能与电势能之和相等
C.微粒在a点时的动能小于在b点时的动能,在a点时的电势能大于在b点时的电势能
D.微粒在a点时的动能大于在b点时的动能,在a点时的电势能小于在b点时的电势能
解析 根据题意,一带电微粒要沿直线从a到b,必考虑重力。根据做直线运动的条件,合力与速度在一条直线上,故电场力一定水平向左。因微粒带负电,所以电场方向水平向右。沿着电场线的方向,由高的等势面指向低的等势面,故选项A错误;根据能量守恒,对于微粒来说,其动能、电势能、重力势能三者之和不变。从a到b,重力势能增加了,动能与电势能之和就减小了,选项B错误;微粒受到的合力与速度方向相反,所以做匀减速直线运动,动能在减小,而电场力做负功,所以电势能增加,选项D正确,C错误。
答案 D
二、选择题Ⅱ(本大题共5小题,每小题3分,共15分。每小题给出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得
3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.下列说法中正确的是( )
A.在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,因此光子散射后波长变长
B.α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转,这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一
C.由玻尔理论可知,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能减少,电势能增大
D.原子核发生α衰变时,新核与原来的原子核相比,中子数减少了4
解析 氢原子从高能级向低能级跃迁时,要向外辐射能量,辐射的能量以光子的形式体现,轨道半径越小,电子的速度越大,所以动能增加,由总能量减少,所以电势能减小,选项C错误;原子核发生α衰变时,放出两个中子和两个质子,质量数减少4,选项D错误,A、B正确。
答案 AB
12.如图8所示,O1O2是半圆形玻璃砖过圆心的法线,a、b是关于O1O2对称的两束平行单色光束,两光束从玻璃砖右方射出后的光路如图10所示,则下列说法正确的是( )
图8
A.该玻璃砖对a光的折射率比对b光的折射率小
B.有可能a是绿光,b是红光
C.两光束从空气进入玻璃的过程中各自的频率均不变
D.在真空中,a光的波长比b光的波长长
解析 由图可知,b光偏离原来的传播方向较多,玻璃对b光的折射率大,故A正确;b光折射率大,频率高,故B错误;光在不同介质中传播,频率不变,故C正确;根据波速c=λν,b光频率高,波长短,故D正确。
答案 ACD
13.高速公路部分路段旁建有如图9所示的避险车道,车辆可驶入避险。若质量为m
的货车刹车后以初速度v0经A点冲上避险车道,前进距离l时到B点减速为0,货车所受阻力恒定,A、B两点高度差为h,C为A、B中点,已知重力加速度为g,下列关于该货车从A运动到B过程说法正确的是( )
图9
A.克服阻力做的功为mv
B.该过程产生的热量为mv-mgh
C.在AC段克服阻力做的功小于CB段克服阻力做的功
D.在AC段的运动时间小于CB段的运动时间
解析 根据动能定理-mgh-fl=0-mv,克服阻力做的功为Wf=fl=mv-mgh,故A错误;克服摩擦力做的功等于系统产生的内能,该过程产生的热量为
mv-mgh,故B正确;摩擦力做的功与位移成正比,在AC段克服阻力做的功等于CB段克服阻力做的功,故C错误;从A到C做匀减速运动,在AC段的运动时间小于CB段的运动时间,故D正确。
答案 BD
14.如图10所示,导电物质为电子的霍尔元件样品置于磁场中,表面与磁场方向垂直,图中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端。当开关S1、S2闭合后,三个电表都有明显示数,下列说法正确的是( )
图10
A.通过霍尔元件的磁场方向向下
B.接线端2的电势低于接线端4的电势
C.仅将电源E1、E2反向接入电路,电压表的示数不变
D.若适当减小R1、增大R2,则电压表示数一定增大
解析 由安培定则可判断出左侧线圈产生的磁场方向向上,经铁芯后在霍尔元件处的磁场方向向下,选项A正确;通过霍尔元件的磁场方向向下,由左手定则可知,霍尔元件中导电物质受到的磁场力向右,导电物质偏向接线端2,导电物质为电子,则接线端2的电势低于接线端4的电势,选项B正确;仅将电源E1、E2反向接入电路,磁场反向,电流反向,霍尔元件中导电物质受到的磁场力不变,电压表的示数不变,选项C正确;若适当减小R1,电流产生的磁场增强,通过霍尔元件的磁场增强;增大R2,流过霍尔元件的电流减弱;霍尔元件产生电压U=k可能减小,电压表示数可能减小,选项D错误。
答案 ABC
15.如图11所示,是一列沿x轴正方向连续传播的简谐横波t0时刻的波动图象,此时波恰好到达x=0.2 m处,已知波源为O(在坐标原点),振幅为2 cm,波速为2 m/s,d点为x轴上一点,xd=0.45 m,则( )
图11
A.t0时刻,a、b两点都沿y轴正方向运动
B.t=t0+0.15 s时,xd=0.45 m的点第一次达到波峰
C.t=t0+0.23 s时,xd=0.45 m的点的加速度沿y轴正方向
D.某时刻d点处于平衡位置且向y轴负方向运动时,波源O一定处于负的最大位移处
解析 由波沿x轴正方向传播,可知t0时刻,a、b两点都沿y轴正方向运动(同侧法),选项A正确;由图可知,λ=0.2 m,则T==0.1 s,波从x=0.2 m处传到xd=0.45 m处,所需时间Δt1= s=0.125 s,d点起振后到达波峰的时间Δt2==0.075 s,故xd=0.45 m 的点第一次达到波峰的时刻是t=t0+Δt1+Δt2=t0+0.20 s,选项B错误;由0.23 s-Δt1=0.105 s,T+>0.105 s>T,可知t=t0+0.23
s时,xd=0.45 m的点正沿y轴负方向运动,正处于平衡位置与波谷之间,yd<0,由加速度与位移方向相反,可知加速度沿y轴正方向,选项C正确;d点与波源O的间距xOd=0.45 m==2λ+相当于xOd=,又根据d点处于平衡位置且向y轴负方向运动,可知波源O一定处于负的最大位移处,选项D正确。
答案 ACD
非选择题部分
三、非选择题(本题共5小题,共55分)
16.(5分)某同学在做“探究求合力的方法”实验时,手中只有一个弹簧测力计、橡皮筋、木板、白纸和图钉,为了完成此实验:
图12
(1)在图12中所示的器材中还需要选取________和________。
(2)该同学选取了合适的器材后,确定了如下主要的操作(各选择一个合适的选项填到每个空格处)。
①在木板上将白纸和橡皮筋的一端固定后,在橡皮筋的另一端拴上细绳套。
②用弹簧测力计钩住左边细绳套,右手抓住右边细绳套,互成一定的角度拉橡皮筋,记录橡皮筋与细绳套结点O的位置、________。
③将弹簧测力计钩住右边细绳套,两边均沿原方向将结点O拉到同一位置,记录________。
④只用一个弹簧测力计将结点O拉到同一位置,记录________。
A.弹簧测力计的读数
B.弹簧测力计的读数和弹簧测力计拉力的方向
C.手拉细绳套拉力的方向
D.弹簧测力计的读数和两边拉力的方向
E.橡皮筋的原长和伸长量
解析 (1)做探究求合力的方法的实验需要的实验器材有:方木板(固定白纸),白纸(记录方向画图)、刻度尺(选标度)、绳套(弹簧测力计拉橡皮条)、弹簧测力计(测力的大小)、图钉(固定白纸)、三角板(画平行四边形),橡皮条(让力产生相同的作用效果)。要完成该实验,在图中所示的器材中还需要选取细绳套、三角板。
(2)实验时要记录拉力的大小和方向。
答案 (1)三角板 细绳套 (2)D A B
17.(8分)(1)小明在实验室做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验。
图13
①如图13所示,小明已经完成了一部分的线路连接,请你用笔画线代替导线,在图中完成剩下的电路连线。
②在开关闭合前,滑片应置于________(填“左端”或“右端”)。
(2)如图14所示,是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验得到的光路图,玻璃砖的入射面AB和出射面CD并不平行。则:
图14
①出射光线与入射光线________(填“仍平行”或“不再平行”)。
②以入射点O为圆心,以R=5 cm长度为半径画圆,与入射光线PO交于M点,与折射光线OO′的延长线交于F点,过M、F点分别向法线作垂线,量得MN=1.68 cm,FE=1.12 cm,则该玻璃砖的折射率n=________。
解析 (1)①在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,为了描绘完整的伏安特性曲线,小灯泡的U、I都要从0开始调,所以滑动变阻器应选择分压接法。具体接法如图。
②在开关闭合前,应使滑动触头置于小灯泡的U、I都为0的位置,由于小灯泡是与滑动触头左边部分并联的,所以滑片应置于左端。
(2)①因为上下表面不平行,光线在上表面的折射角与在下表面的入射角不等,则出射光线的折射角与入射光线的入射角不等,可知出射光线和入射光线不再平行。②根据折射定律得n===1.5。
答案 (1)①见解析 ②左端 (2)①不再平行 ②1.5
18.(12分)如图15所示,劲度系数为k的轻质弹簧套在固定于地面的竖直杆上。弹簧上端与轻弹簧薄片P相连,P与杆之间涂有一层能调节阻力的智能材料。在P上方H处将另一质量为m的光滑圆环Q由静止释放,Q接触P后一起做匀减速运动,下移距离为时速度减为0。忽略空气阻力,重力加速度为g。求:
图15
(1)Q做减速运动时加速度的大小;
(2)Q从开始运动到速度减为零所用的时间;
(3)Q下移距离d时,智能材料对P阻力的大小。
解析 (1)令Q刚接触P时速度为v
v2=2gH,得v=
接触P后令其加速度大小为a,则有2a=v2
得a=。
(2)Q自由下落所用的时间t1==
Q做减速运动时所用的时间t2==
Q运动的总时间t=t1+t2=+。
(3)令新型智能材料对P的阻力为F
kd+F-mg=ma
解得F=mg+k(H-d)。
答案 (1) (2)+ (3)mg+k(H-d)
19.(14分)如图16所示,在竖直平面内有间距L=0.2 m的足够长的金属导轨CD、EF,在C、E之间连接有阻值R=0.05 Ω的电阻。虚线M、N下方空间有匀强磁场,磁感应强度B=1 T,方向与导轨平面垂直。质量均为m=0.2 kg的物块a和金属杆b通过一根不可伸长的轻质细绳相连,跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧。初始时a静止于水平地面上,b悬于空中并恰好位于磁场边界MN上(未进入磁场)。现将b竖直向上举高h=0.2 m后由静止释放,一段时间后细绳绷直,a、b以大小相等的速度一起运动,之后做减速运动直至速度减为0。已知运动过程中a、b均未触及滑轮,金属杆与导轨始终垂直且接触良好,金属杆及导轨的电阻不计,取重力加速度g=10 m/s2,求:
图16
(1)整个过程中电阻R产生的热量;
(2)金属杆b刚进入磁场时的加速度大小;
(3)物块a最终的位置离地面的高度。
解析 (1)设细绳绷直前瞬间b的速度为v0,绷直后瞬间b的速度为v,蹦直瞬间细绳对b的拉力的冲量大小为I,则b自由下落过程中,根据动能定理有
mgh=mv-0①
细绳蹦直瞬间,对a、b根据动量定理分别有
I=mv-0②
I=mv0-mv③
此后系统机械能转化为电能并最终变成电阻R产生的热量Q,故有Q=2×mv2④
由①②③④式得Q=0.2 J。⑤
(2)设b刚进入磁场时受到的安培力为F,绳中拉力为T,b的加速度大小为a,则有
F=BiL⑥
i=⑦
E=BLv⑧
对a、b根据牛顿第二定律分别有
mg-T=ma⑨
T+F-mg=ma⑩
由⑥⑦⑧⑨⑩式得a=2 m/s2。
(3)联立⑥⑦⑧⑨⑩式可得
v=2ma
对一小段时间Δt,有vΔt=2maΔt
故有∑vΔt=2m∑aΔt,即
Δx=2mΔv
从b进入磁场到a、b速度减为0的过程中
Δv=v-0
所以a上升的高度Δx=
解得Δx=0.5 m
另解:
由牛顿第二定律得BiL=2ma
对一小段时间Δt,有BiLΔt=2maΔt
BLq=2mΔv
又有q= 其中ΔΦ=BLΔx
由以上各式得Δx=
解得Δx=0.5 m。
答案 (1)0.2 J (2)2 m/s2 (3)0.5 m
20.(16分)如图17,光滑水平桌面上有一个矩形区域abcd,bc长度为2L,cd长度为1.5L,e、f分别为ad、bc的中点。efcd区域存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B;质量为m、电荷量为+q的绝缘小球A静止在磁场中f点。abfe区域存在沿bf方向的匀强电场,电场强度为;质量为km的不带电绝缘小球P,以大小为的初速度沿bf方向运动。P与A发生弹性碰撞,A的电荷量保持不变,P、A均可视为质点。
图17
(1)若A从ed边离开磁场,求k的最大值;
(2)若A从ed边中点离开磁场,求k的可能值和A在磁场中运动的最长时间。
解析 (1)令P初速度v=,设P、A碰后的速度分别为vP和vA,
由动量守恒定律kmv=kmvP+mvA
由机械能守恒定律kmv2=kmv+mv
可得vA=·,可知k值越大,vA越大;
设A在磁场中运动轨迹半径为R,由牛顿第二定律qvAB=
可得R=,即R=L,k值越大,R越大;
如图甲,当A的轨迹与cd相切时,R为最大值,R=L
可得k的最大值为k=1。
甲
(2)令z点为ed边的中点,分类讨论如下:
①A球在磁场中偏转一次从z点就离开磁场,如图乙有R2=+(1.5 L-R)2
乙
解得R=
可得k=。
②由图可知A球能从z点离开磁场要满足R≥,则A球在磁场中还可能经历一次半圆运动后回到电场,再被电场加速后又进入磁场,最终从z点离开。
令电场强度E=;如图丙和如图丁,由几何关系有R2=+
丙
解得R=或R=
可得k=或k=
当R=时,vA==,
由于·mv=qEL>qEL
当R=时,vA==,
由于·mv=qEL
查看更多