2020-2021学年高考理综(物理)第五次诊断试题及答案解析

2020-2021学年高考理综(物理)第五次诊断试题及答案解析

&知识就是力量！ & @学无止境！ @ 新课标最新年高考理综（物理）模拟试题 注意事项： 每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑．如需改动， 用橡皮擦干净以后，再涂写其他答案标号．不涂答题卡，只答在试卷上不得分。 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 14~18 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．在科学发展史上，很多科学家做出了杰出的贡献．他们在物理学的研究过程 中应用了很多科学的思想方法，下列叙述正确的是 A． 法拉第首先提出用电场线描绘抽象的电场这种形象化的研究方法 B． 牛顿首次提出“提出假说，数学推理，实验验证，合理外推”的科学推 理方法 C． 伽利略通过“理想实验”得出“力是维持物体运动的原因” D． 场强表达式 E= q F 和加速度表达式 a= m F 都是利用比值法得到的 定义式 15．质量 m=50kg 的某同学站在观光电梯地板上，用速度传感器记录了 电梯在一段时间内运动的速度随时间变化情况（以竖直向上为正方 向）．由图象提供的信息可知 A． 在 0～ 15s 内，观光电梯上升的高度为 25m B． 在 5～ 15s 内，电梯内的同学处于超重状态 C． 在 20～25s 与 25～35s 内，观光电梯的平均速度大小均为 10m/s D． 在 25～35s 内，观光电梯在减速上升，该同学的加速度大小 2m/s 2 16．“神舟十号”与“天宫一号”已 5 次成功实现交会对接．如图所示，交会对 接前“神舟十号”飞船先在较低圆轨道 1 上运动，在适当位置经变轨与在圆 轨道 2 上运动的 “天宫一号” 对接． M、Q 两点在轨道 1 上， P 点在轨道 2 上， 三点连线过地球球心，把飞船的加速过程简化为只做一次短时加速．下列关 于“神舟十号”变轨过程的描述，正确的有 A． “神舟十号”在 M 点加速，可以在 P 点与“天宫一号”相遇 B． “神舟十号”在 M 点经一次加速，即可变轨到轨道 2 C． “神舟十号”经变轨后速度总大于变轨前的速度 D． “神舟十号”变轨后的运行周期总小于变轨前的运行周期 17．均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电 场．如图所示，在半球面 AB 上均匀分布正电荷，半球面总电荷量为 q，球面 &知识就是力量！ & @学无止境！ @ 半径为 R，CD为通过半球顶点与球心 O 的轴线，在轴线上有 M、N 两点， OM=ON=2R．已知 M 点的场强大小为 E，则 N 点的场强大小为 A． B． ﹣E C． ﹣E D． +E 18．如图所示，宽度为 d、厚度为 h 的导体放在垂直于它的磁感应强度为 B 的匀 强磁场中，当电流通过该导体时，在导体的上、下表面之间会产生电势差， 这种现象称为霍尔效应。实验表明：当磁场不太强时，电势差 U、电流 I 和 磁感应强度 B 的关系为： IBU K d ，式中的比例系数 K 称为霍尔系数。设载 流子的电量为 q，下列说法正确的是 A．载流子所受静电力的大小 UF q d B．导体上表面的电势一定大于下表面的电势 C．霍尔系数为 nq K 1 ，其中 n 为导体单位长度上的电荷数 D．载流子所受洛伦兹力的大小 nhd BIF洛 ，其中 n 为导体单位体积内的电荷 数 19．如图所示，横截面为直角三角形的斜劈 A，底面靠在粗糙的竖直墙面上，力 F 通过球心水平作用在光滑球 B 上，系统处于静止状态．当力 F 增大时，系统 还保持静止，则下列说法正确的是 A． A 所受合外力增大 B． A 对竖直墙壁的压力增大 C． B 对地面的压力一定增大 D． 墙面对 A 的摩力可能变为零 20．如图所示，足够长的光滑“П”型金属导体框竖直放置，除电阻 R 外其 余部分阻值不计．质量为 m 的金属棒 MN 与框架接触良好．磁感应强度 分别为 B1、B2 的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处 在 abcd 和 cdef 区域．现从图示位置由静止释放金属棒 MN，当金属棒进 入磁场 B1 区域后，恰好做匀速运动．以下说法中正确的有 A． 若 B2=B1，金属棒进入 B2 区域后仍保持匀速下滑 B． 若 B2=B1，金属棒进入 B2 区域后将加速下滑 C． 若 B2＜B1，金属棒进入 B2 区域后先加速后匀速下滑 D． 若 B2＞ B1，金属棒进入 B2 区域后先减速后匀速下滑 &知识就是力量！ & @学无止境！ @ 21．在如图所示电路中， R1 是定值电阻， R2 是滑动变阻器，闭合电键 S，当 R2 的 滑动触片 P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电流表、电压表 的示数分别用 I、U1、U2、U3 表示，它们示数变化量的大小分别用△ I、△ U1、 △U2 和△ U3 表示．则下列分析判断正确的是 A． 不变， 不变 B． 变大， 变大 C． 变大， 不变 D． 变大， 不变 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 题考生都必须作答。第 33 题～第 40 题为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题（共 129 分） 22．(6 分 ) 下面几个实验都用到了打点计时器或电火花计时器： ①运用装置甲完成“探究功与速度变化的关系”实验 ② 运用装置乙完成“验证机械能守恒定律”实验 ③ 运用装置丙可以完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验 ④ 运用装置丙可以完成“探究加速度与力、质量的关系”实验 （1）运用装置丙完成 “探究小车速度随时间变化的规律 “实验是否需要平衡摩擦 阻力？ （填“是”或“否”） （2）如图丁为某同学在一次实验中打出的一条纸带的部分， 若所用电源的频率为 50Hz，图中刻度尺的最小分度为 1mm，请问该条纸带是以上四个实验哪一 个实验时得到的？ （填实验的名称） &知识就是力量！ & @学无止境！ @ （3）由如图丁的测量，打 C点时纸带对应的速度为 m/s（保留三位有效 数字）． 23．（ 9 分）某实验小组欲测量额定电压为 3V 的某 LED灯在正常工作时的电阻 Rx，已知该灯正常工作时电阻大约为 600Ω左右．除该 LED灯外，实验中可 供选择的实验器材有： 电流表 A（量程 0～0.6A，内阻 RA 约 2.0Ω） 电压表 V1（量程 0～6V，内阻 RVl 约 5kΩ） 电压表 V2、（量程 0～3V，内阻 Rv2=500Ω） 滑动变阻器 R（0～20Ω，允许最大电流 1.0A） 蓄电池 E（电动势 10V，内阻约 0.1Ω }） 开关 S 一只、导线若干 （1）实验中要求测量尽量准确且方便调节，除电源、 LED 灯、滑动变阻器、开关 和导线外，电表（电流表或电压表）应选用 、 （填写仪 器符号）． （2）将你所设计的实验电路图画在答题卡上对应的虚线框中， 并在图中标明仪器 符号． （3）写出测量 LED灯正常工作时的电阻表达式 RX= （用电压表 V1 的 示数 U1、电压表 V2 的示数 U2、电流表 A 的示数 I，RV1、Rv2、RA中的某些字 母表示）． 24．（ 14 分）如图所示，滑雪坡道由斜面 AB 和圆弧面 BO 组成， BO与斜面相切 于 B、与水平面相切于 O，以 O 为原点在竖直面内建立直角坐标系 xOy．现有 一质量 m=60kg 的运动员从斜面顶点 A 无初速滑下，运动员从 O 点飞出后落 到斜坡 CD上的 E 点．已知 A 点的纵坐标为 yA=6m，E点的横、纵坐标分别为 xE=10m，yE=﹣5m，不计空气阻力， g=10m/s2 ．求： （1）运动员在滑雪坡道 ABO段损失的机械能． （2）落到 E 点前瞬间，运动员的重力功率大小． &知识就是力量！ & @学无止境！ @ 25．（18 分）如图，在直角坐标系 xOy 平面内，虚线 MN 平行于 y 轴， N 点坐标 （﹣ l，0）， MN 与 y 轴之间有沿 y 轴正方向的匀强电场，在第四象限的某 区域有方向垂直于坐标平面的圆形有界匀强磁场 （图中未画出） ．现有一质 量为 m、电荷量为 e 的电子，从虚线 MN 上的 P 点，以平行于 x 轴正方向的 初速度 v0 射入电场，并从 y 轴上 A 点（ 0， 0.5 l）射出电场，射出时速度方 向与 y 轴负方向成 30°角，此后，电子做匀速直线运动，进入磁场并从圆形 有界磁场边界上 Q 点 ) 6 3( l，l 射出，速度沿 x 轴负方向．不计电子重力， 求： （1）匀强电场的电场强度 E的大小？ （2）匀强磁场的磁感应强度 B 的大小？电子在磁场中运动的时间 t 是多少？ （3）圆形有界匀强磁场区域的最小面积 S 是多大？ . (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 中每科任选一题做答， 并用 2B 铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。 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，则每学科按所做的第一题计分。 33．【物理——选修 3-3 】（15 分） （1）（6 分）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 6 分，每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分） A．布朗运动反映了液体分子在永不停息的做无规则热运动 &知识就是力量！ & @学无止境！ @ B．气体分子的平均动能增大，压强也一定增大 C．不同温度下，水的饱和汽压都是相同的 D．完全失重状态下悬浮的水滴呈球状是液体表面张力作用的结果 E．分子动理论认为，单个分子的运动是无规则的，但是大量分子的运动仍然有 一定规律 （2）（ 9 分）如图所示，用轻质活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与 汽缸壁间摩擦忽略不计，开始时活塞距离汽缸底部高度 h1＝0.50 m，气体的 温度 t1＝27 ℃。给汽缸缓慢加热至 t2＝207 ℃，活塞缓慢上升到距离汽缸底 某一高度 h2 处，此过程中缸内气体增加的内能Δ U＝300 J。已知大气压强 p0 ＝1.0×105Pa，活塞横截面积 S＝5.0×10－3m 2。求： （ⅰ）活塞距离汽缸底部的高度 h2； （ⅱ）此过程中缸内气体吸收的热量 Q。 34．【物理——选修 3-4 】（15 分） （1）(6 分)有一波源在某介质中做周期为 T，振幅为 A 的简谐运动，形成波速为 v 的简谐横波，则波在 T 4 1 时间内传播的距离为 ________ ，介质中的质点在 T 3 1 时间内通过的最大路程为 ________。 （2）(9 分)一湖面上有一伸向水面的混凝土观景台，如图所示是截面图，观景台 下表面恰好和水面相平， A 为观景台右侧面在湖底的投影，水深 h = 4m。在 距观景台右侧面 x= 4m 处有一可沿竖直方向移动的单色点光源 S，现该光源 从距水面高 3m 处向下移动到接近水面的过程中， 观景台水下被照亮的最远 距离为 AC，最近距离为 AB，若 AB=3m，求： （ⅰ）水的折射率 n； （ⅱ）光能照亮的最远距离 AC（计算结果可以保留根号） 。 35．【物理——选修 3-5 】（15 分） （1）（6 分）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 &知识就是力量！ & @学无止境！ @ 个得 4 分，选对 3 个得 6 分，每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分） A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的轻核聚变 B．轻核聚变与重核裂变均释放能量 C．根据玻尔理论，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，同时电子的动能减小，电势能增大 D．实验表明，只要照射光的强度足够大，就一定能发生光电效应现象 E．放射性元素衰变的快慢只由核内部自身的因素决定 （2）（9 分）如图所示，光滑水平面上有一平板车，车上固定一竖直直杆，杆的 最高点 O 通过一长为 L 的轻绳拴接一个可视为质点的小球，小球的质量为 小车（包括杆的质量）质量的一半，悬点 O 距离地面的高度为 2L，轻绳水 平时， 小球与小车速度均为零。 释放小球， 当小球运动到最低点时。 求： （重 力加速度为 g） （ⅰ）小球运动到最低点时速度大小； （ⅱ）小球从释放到最低点的过程中，小车向右移动的距离。 物理答案 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 14~18 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．【考点】： 物理学史． 【分析】： 常用的物理学研究方法有：控制变量法、等效替代法、模型法、比较 法、类比法、转换法等，是科学探究中的重要思想方法 根据物理方法和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可． 【解析】： 解： A、法拉第首先提出用电场线和磁感线描绘抽象的电场和磁场这 种形象化的研究方法．故 A 正确； B、伽利略首次提出“提出假说，数学推理，实验验证，合理外推“的科学推理方 法，过 B错误； C、伽利略通过“理想实验”得出“力不是维持物体运动的原因”，故 C 错误； &知识就是力量！ & @学无止境！ @ D、场强表达式 E= 是比值法得到的定义式， 加速度表达式 a= 不是比值法得到的 定义式，故 D 错误； 故选： A． 【点评】： 在高中物理学习中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法 对我们理解物理有很大的帮助；故在理解概念和规律的基础上，更要注意科学方 法的积累与学习 15．【考点】： 功的计算；匀变速直线运动的图像． 【专题】： 功的计算专题． 【分析】：在速度时间图象中，直线的斜率表示加速度的大小，根据图象求出电 梯的加速度，当有向上的加速度时，此时人就处于超重状态，当有向下的加速度 时，此时人就处于失重状态．图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移 【解析】： 解： A、在速度时间图象中，与时间轴所包围的面积即为位移，故 0 ﹣15s 内的位移为 x= ，故 A 错误； B、 5﹣15s 内人减速上升，有向下的加速度，此时人就处于失重状态故 B 错误； C、匀变速直线运动，平均速度等于初末速度之和，故 ，故 C 正确； D、在 25～35s 内，观光电梯在减速下降，故 D 错误； 故选： C 【点评】： 本题主要考查了 v﹣t 图象的性质、超重失重现象的理解，要注意通 过图象明确物体的运动情况，再结合超重失重的内容进行分析即可 16．【考点】 ： 人造卫星的加速度、 周期和轨道的关系； 万有引力定律及其应用． 【专题】： 人造卫星问题． 【分析】： 根据万有引力提供向心力 =ma，确定线速度、周 期、向心加速度等与半径的关系． “神舟十号”点火加速后，所需的向心力变大， 万有引力不够提供，做离心运动，这样才能完成对接． 【解析】： 解： A、神舟十号与天宫一号实施对接，需要神舟十号抬升轨道，即 神舟十号开动发动机加速做离心运动使轨道高度抬长与天宫一号实现对接， 故“神 舟十号”在 M 点加速，可以在 P 点与“天宫一号”相遇，故 A 正确； B、卫星绕地球做圆周运动向心力由万有引力提供， 故有 ，解得：v= ， 所以卫星轨道高度越大线速度越小，“神舟十号”在轨道 2 的速度小于轨道 1 的 速度，所以 M 点经一次加速后，还有一个减速过程，才可变轨到轨道 2，故 BC 错误； &知识就是力量！ & @学无止境！ @ D、根据 解得： T= 知轨道半径越大，周期越大，所以“神 舟十号”变轨后的运行周期总大于变轨前的运行周期，故 D 错误． 故选： A 【点评】： 解决本题的关键掌握万有引力提供向心力 =ma， 会根据轨道半径比较线速度、周期、向心加速度等． 17．【考点】： 电场强度． 【分析】 ： 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生 的电场， 假设将带电量为 2q 的球面放在 O 处在 M、N 点所产生的电场和半球面在 M 点的场强对比求解． 【解析】： 解：假设将带电量为 2q 的球面放在 O 处，均匀带电的球壳在球外空 间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场． 则在 M、N 点所产生的电场为 E= = 由题知当半球面如图所示产生的场强为 E，则 N 点的场强为 E′= ﹣E， 故选： B． 【点评】： 本题解题关键是抓住对称性，找出两部分球面上电荷产生的电场关 系．左半球面在 M 点的场强与缺失的右半球面在 N 点产生的场强大小相等， 方向 相反是解题的关键． 18．【试题答案】 D 【命题立意】以霍尔效应为命题背景考查学生推理能力和分析综合能力 【解 析】静电力大小应为 h UqF ，A 项错误；载流子的电性是不确定的， 因此 B 项错误； n 为导体单位体积内的电荷数， C 项错误；载流子所受洛伦兹力 的大小 qvBF洛 ，其中 nqdh Iv ，可得 ndh BIF洛 ， D 项正确。 19．【考点】： 共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力． 【专题】： 共点力作用下物体平衡专题． 【分析】 ： 正确选择研究对象， 对其受力分析， 运用平衡条件列出平衡等式解题． 【解析】： 解： A、A 一直处于静止，所受合外力一直为零不变，故 A 错误； B、对整体为研究对象，受力分析，根据平衡条件，水平方向： N=F，F 增大则 N 增大，故 B 正确； C、对 B 受力分析，如图： &知识就是力量！ & @学无止境！ @ 根据平衡条件： F=N′sinθ，可见 F 增大则 N′增大， N″=mg+N′cosθ，可见 N′增大则 N″增大， 根据牛顿第三定律则球对地面的压 力增大，故 C 正确； D、以整体为研究对象，竖直方向： N″+f=Mg，若 N″增大至与 Mg 相等，则 f=0， 故 D 正确； 故选： BCD． 【点评】 ：正确选择研究对象， 对其受力分析， 运用平衡条件列出平衡等式解题． 要 注意多个物体在一起时，研究对象的选取． 20．【考点】： 导体切割磁感线时的感应电动势． 【专题】： 电磁感应——功能问题． 【分析】： 由题，当金属棒进入磁场 B1 区域后，恰好做匀速运动，说明金属棒 所受的安培力与重力大小相等、 方向相反． 若 B2=B1，金属棒进入 B2 区域后， 金属 棒受到的安培力大小和方向不变，则知棒仍做匀速运动．若 B2＞B1，金属棒进入 B2 区域后受到的安培力增大，将先减速后匀速下滑． 【解析】： 解： A、B 当金属棒进入磁场 B1 区域后，恰好做匀速运动，说明金属 棒所受的安培力与重力大小相等、 方向相反． 若 B2=B1，根据安培力公式 FA= 得知，金属棒进入 B2 区域后，金属棒受到的安培力大小不变，由楞次定律得知， 安培力方向仍竖直向上，安培力与重力仍平衡，故金属棒进入 B2 区域后仍将保持 匀速下滑．故 A 正确； B 错误； C、若 B2＜B1，金属棒进入 B2 区域后安培力减小，将小于金属棒的重力，棒将先 做加速运动，随着速度增加，安培力增大，当安培力再次与重力平衡后，金属棒 又做匀速运动．故 C 正确． D、若 B2＞B1，金属棒进入 B2 区域后安培力增大，将大于金属棒的重力，棒将先 做减速运动，随着速度减小，安培力减小，当安培力再次与重力平衡后，金属棒 又做匀速运动．故 D 正确． 故选： ACD ． 21、【考点】： 闭合电路的欧姆定律． 【专题】： 恒定电流专题． &知识就是力量！ & @学无止境！ @ 【分析】：通过分析电路图可知， R1 与 R2 串联，电压表 V1 测 R1 两端的电压，电 压表 V2 测 R2 两端的电压，电压表 V3 测路端电压，电流表测电路中的电流；当滑 动变阻器的滑动触头 P 向下滑动时，根据串联电路中电流的特点和电压特点，及 欧姆定律逐项判断即可得出答案． 【解析】： 解： A、当滑动变阻器触头 P 向下滑动时，接入电路中的电阻变大， 电路中的总电阻变大，则电路中总电流 I 变小； R1 为定值电阻，则 = =R1，均不变，故 A 正确． BC、 =R2，变大． 由闭合电路欧姆定律可知 U2=E﹣I（r+R1），则得 =r+R1， 不变；故 B 错误， C 正确． D、 =R1+R2，变大． 由闭合电路欧姆定律可知 U3=E﹣Ir，则得 =r，不变． 故 D 正确 本题选正确的，故选： ACD． 【点评】： 分清电路图，利用等效电阻法，根据电阻的变化确定比值的变化是解 决本题的关键 第Ⅱ卷 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 题考生都必须作答。第 33 题～第 40 题为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题（共 129 分） 22.【考点】： 探究小车速度随时间变化的规律． 【专题】： 实验题． 【分析】： （1）在探究中，是否存在阻力，对速度随时间变化的规律研究没有 影响； （2）根据匀变速直线运动的推论公式△ x=aT2 可以求出加速度的大小，从而影响 属于什么实验； （3）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度， 可以求出 打纸带上 C 点时小车的瞬时速度大小． 【解析】： 解：（ 1）在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，小车存在阻 力，对其规律的研究没有影响，因此不需要平衡摩擦力； （2）相邻的计数点间的时间间隔 T=0.02s， 根据匀变速直线运动的推论公式△ x=aT2 可以求出加速度的大小， 为了更加准确的求解加速度， &知识就是力量！ & @学无止境！ @ a= = =10m/s2 ． 由加速度大小可知，属于验证机械能守恒定律的实验； （3）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度， 得： VC= = =1.50m/s 故答案为：（ 1）否；（ 2）验证机械能守恒定律的实验；（ 3）1.50． 【点评】 ： 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力， 在平时 练习中要加强基础知识的理解与应用． 23．【考点】： 伏安法测电阻． 【专题】： 实验题． 【分析】 ：滑动变阻器阻值远小于 LED的电阻， 所以滑动变阻器采用分压式接法． 通 过 LED 最大电流 ，太小，电流表不能使用，所以选择两个 电压表，其中一个电压表电阻与 LED 内阻差不多，与 LED 串联，根据欧姆定律求 出通过 LED的电流，再根据欧姆定律求解 LED的电阻． 【解析】： 解：（1）根据题意可知，通过 LED最大电流 ， 太小，电流表不能使用，所以选择两个电压表， V1，V2，其中一个电压表电阻与 LED 内阻差不多，与 LED串联． （2）滑动变阻器阻值远小于 LED的电阻， 所以滑动变阻器采用分压式接法， Rv2=500 Ω与 LED 电阻差不多，所以 V2 使用内接法，电路图如图所示： （3）根据电路可知， V1 测量 RX 和电压表 V2 的总电压，根据欧姆定律可知通过 V2 的电流 ， RX 两端的电压 U=U1﹣U2，根据欧姆定律可知， RX= 故答案为：（ 1）V1， V2；（ 2）如图所示；（ 3） ． &知识就是力量！ & @学无止境！ @ 【点评】： 本题最容易出错的地方就是同学们没有考虑通过 LED最大电流，不 知道电流表不能用，而是采用常规的伏安法测电阻，难度适中． 24、【考点】： 机械能守恒定律；平抛运动；功率、平均功率和瞬时功率． 【专题】： 机械能守恒定律应用专题． 【分析】：（ 1）运动员从 O 点飞出后做平抛运动，由运动的分解法分别研究水 平和竖直两个方向的位移，即可求得时间和平抛运动的初速度，从而求得在滑雪 坡道 ABO 段损失的机械能． （2）由平抛运动的规律求出落到 E 点前瞬间竖直分速度， 再求解重力的瞬时功率． 【解析】： 解：（ 1）运动员从 O 点飞出后做平抛运动，则 xE=vxt； ﹣yE= 解得， t=1s，vx=10m/s 在滑雪坡道 ABO段，由能量守恒定律有： 损失的机械能为△ E=mgyA﹣ 代入数据解得，△ E=600J （2）落到 E 点前瞬间，运动员在竖直方向上的分速度为 vy=gt 运动员的重力功率大小为 P=mgvy； 代入数据解得 P=6×103W 答： （1）运动员在滑雪坡道 ABO段损失的机械能为 600J． （2）落到 E 点前瞬间，运动员的重力功率大小为 6×103W． 【点评】 ： 机械能守恒定律常常要综合平抛或牛顿第二定律进行考查， 在做题时 要注意明确运动的过程，正确选择物理规律求解． 25．【考点】： 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力；带电粒 子在匀强电场中的运动． 【专题】： 带电粒子在磁场中的运动专题． 【分析】： （1）根据电场力提供合力使其做类平抛运动，由牛顿第二定律，结合 运动学公式从而即可求解； （2）由几何关系可确定 OD 的距离，再由运动的分解可列出速度间的关系式，最 后由运动轨迹的半径与周期公式，借助于已知长度，来确定磁场强弱与运动的时 间； （3）以切点 F、Q 为直径的圆形有界匀强磁场区域的半径最小，从而根据几何的 关系，并由面积公式即可求解． &知识就是力量！ & @学无止境！ @ 【解析】： 解：（1）设电子在电场中运动的加速度为 a，时间为 t，离开电场时， 沿 y 轴方向的速度大小为 vy，则 由牛顿第二定律， （1 分） y 轴方向 vy=at （1 分） x 轴的位移， l=v0t （1 分） 速度关系， vy=v0cot30° （1 分） 解得： （ 2 分） （2）设轨迹与 x 轴的交点为 D，OD 距离为 xD，则 xD=0.5ltan30° xD= （1 分） 所以， DQ 平行于 y 轴，电子在磁场中做匀速圆周运动的轨道的圆心在 DQ 上，电 子运动轨迹如图所示．设电子离开电场时速度为 v，在磁场中做匀速圆周运动的 轨道半径为 r，则 v0 =vsin30° （ 1 分） （1 分） （有 ） （2 分） （1 分） （或 ） （1 分） 解得： ， （1 分） （3）以切点 F、Q 为直径的圆形有界匀强磁场区域的半径最小，设为 r1，则 （2 分） 最小面积为， （2 分） 答：（ 1）匀强电场的电场强度 E的大小为 ； （2）匀强磁场的磁感应强度 B的大小为 ；电子在磁场中运动的时间 t是 ； &知识就是力量！ & @学无止境！ @ （3）圆形有界匀强磁场区域的最小面积 S 是 ． 【点评】： 粒子做类平抛时，由牛顿第二定律与运动学公式相结合来综合运用； 在做匀速圆周运动时，由半径公式与几何关系来巧妙应用，从而培养学生在电学 与力学综合解题的能力．注意区别磁场的圆形与运动的轨迹的圆形的半径不同． (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 每科任选一题做答， 并用 2B 铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。 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，则每学科按所做的第一题计分。 33．［物理——选修 3-3 ］（15 分） (1)【试题答案】 （ 6 分） ADE 【命题立意】以热力学基本概念为命题背景考查学生的理解能力 【解 析】气体分子的平均动能增大，温度升高，但气体压强不一定增大，所 以 B 错误；水的饱和气压随温度升高而增大，所以 C错误。 (2) 【试题答案】 （9 分） 0.80m 450 J 【命题立意】以理想气体状态方程为命题背景考查学生的推理能力和分析综合能 力 【解 析】 （i）气体做等压变化，根据气态方程可得： 2 2 1 1 T Sh T Sh （2 分） 即 20727327273 50.0 2h 解得 h2＝0.80m （2 分） （ii）在气体膨胀的过程中，气体对外做功为 W0＝pΔV＝[1.0×105 ×(0.80－0.50)×5.0×10-3] J＝150 J （2 分） 根据热力学第一定律可得气体内能的变化为 ΔU＝-W 0＋Q （2 分） 得 Q＝Δ U+W0＝450 J （ 1 分） &知识就是力量！ & @学无止境！ @ 34．［物理——选修 3-4 ］（15 分） （1）【试题答案】 （6 分） vT 4 1 A3 【命题立意】以机械振动和机械波为命题背景考查学生的理解能力 【解 析】机械波在同一介质中匀速传播所以波在 T 4 1 时间内传播的距离为 vT 4 1 ，质点越靠近平衡位置振动的速度越大所以介质中的质点在 T 3 1 时间内通过 的最大路程为 A3 。 （2）【试题答案】 （9 分） 3 4n AC= 7 7 12 ≈4.5m 【命题立意】以折射率和全反射为命题背景考查学生的推理能力和分析综合能力 【解 析】 （i）点光源 S 在距水面高 3m 处发出的光在观景台右侧面与水面交接处折射到水 里时，被照亮的距离为最近距离 AB，则： 由于 r in sin sin （ 2 分） 所以：水的折射率 3 4 AB AB 3 22 22 h x x n （2 分） （ii）点光源 S 接近水面时， 光在观景台右侧面与水面交接处掠射到水里时， 被照 亮的距离为最远距离 AC，此时，入射角为 90°，折射角为临界角 C 则： AC AC sin 90sin 22 h C n ＝ 3 4 （2 分） 解得： AC= 7 7 12 ≈ 4.5m （3 分） 35．［物理——选修 3-5 ］（15 分） （1）【试题答案】 （6 分） ABE 【命题立意】以原子物理的相关知识为命题背景考查学生的理解能力 【解 析】根据玻尔理论，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，同时电子的动能增大，电势能减小，故 C 错；发生光电 效应的条件是取决于照射光的频率而与光照强度无关，所以 D 错误。 （2）【试题答案】 （9 分） 3 32 gL L 3 1 【命题立意】以动量守恒定律的应用为命题背景考查学生的推理能力和分析综合 &知识就是力量！ & @学无止境！ @ 能力 【解 析】 （i）小球下落过程中，小球与车组成的系统，水平方向动量守恒，系统机械能守 恒，设小球到最低点时，小球的速率为 v1，小车的速率为 v2，由机械能守恒定律 和动量守恒可得： m v 1 = 2m v2 （ 2 分） mgL = 2 1 mv1 2 + 2 1 2mv2 2 （ 2 分） 得小球在最低点的速度 v1 = 3 32 gL ，v2 = 3 3gL （1 分） （ii）小球下落的过程中，车向右移动的距离为 x2，小球向左移动的距离为 x1，则 有： m x 1 = 2mx2 （2 分） 且 x1+x2 = L （1 分） 所以，小车向右运动的位移为 x2＝ 3 1 L （1 分）