最新2020年高考物理仿真试题(一)

2020年高考物理仿真试题() 一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题只有一个选项符合题意 1.2018年11月16日第26届国际计量大会通过“修订国际单位制”决议,正式更新包括国际标准质 量单位“千克”在内的4项基本单位定义。科学研究发现,声音在气体中的速度仅取决于气体的压强p 和密度ρ及一些数字常数,小明根据所学的单位制知识判断计算气体中声速的公式可能正确的是 D. v=k Vp 1.B解析:压强p的单位是N/m2,用国际基本单位表示出来是kg(ms2),密度p的单位是kg/m 将这两个单位代入公式进行单位运算,可判定只有选项B中表达式单位运算的结果是m/s,所以选 项A、C、D都错。 2.如图所示,电路中完全相同的三只灯泡L1、L2、L3分别与电阻R、电感L、电容C串联,先把 双刀双掷开关S与“220V,100Hz”的交流电路a、b两端连接,三只灯泡亮度恰好相同。若保持交 变电压有效值不变,而将双刀双掷开关S变为与“220V,50Hz”的交流电路c、d两端连接,则发 生的现象是 220v100Hz A.三灯均变暗 B.三灯均变亮 L⑧l24⑧ C.L1亮度不变,L2变亮,L3变暗 220V,50Hz D.L1亮度不变,L2变暗,L3变亮 2.C解析:由题意知,交变电流的电压有效值不变,频率减小了,电阻R的阻值不随频率而变化, 交变电压不变,灯泡L1的电压不变,亮度不变。电感L的感抗减小,流过L2的电流增大,L2变亮。 电容C的容抗增大,流过L3的电流减小,L变暗,选项C正确,选项A、B、D错误。 3.如图所示,“嫦娥四号”由地面发射后进入地月转移轨道,经多次变轨最终进入距离月球表面 100公里、周期为118分钟的圆轨道Ⅲ,此后在该轨道再次成功实施变轨控制,顺利进入预定的着 陆准备轨道,并于2019年1月3日成功着陆在月球背面的艾特肯盆地冯.卡门撞击坑的预选着陆区, 自此中国成为全球首个在月球背面着陆的国家。不计四号卫星的质量变化,下列说法正确的是 A.“嫦娥四号”沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期 轨道I--- B.“嫦娥四号”在轨道Ⅲ上经过P点时的加速度比在轨道Ⅰ上经过P点时的加速度 轨道Ⅱ 轨道I C.“嫦娥四号”在轨道Ⅲ上经过P点时的运行速度比在轨道Ⅱ上经过P点时的运行 图

1 图 2020 年高考物理仿真试题(一) 一、单项选择题：本题共 5 小题，每小题 3 分，共 15 分。每小题只有一个选项符合题意。 1． 2018 年 11 月 16 日第 26 届国际计量大会通过“修订国际单位制”决议，正式更新包括国际标准质 量单位“千克”在内的 4 项基本单位定义。科学研究发现，声音在气体中的速度仅取决于气体的压强 p 和密度  及一些数字常数，小明根据所学的单位制知识判断计算气体中声速的公式可能正确的是 （ ） A． p v k  = B．  p v = k C． p v k  = D． 3 2 p v k  = 1．B 解析：压强 p 的单位是 N/m2，用国际基本单位表示出来是 kg/(m·s2 )，密度  的单位是 kg/m3。 将这两个单位代入公式进行单位运算，可判定只有选项 B 中表达式单位运算的结果是 m/s，所以选 项 A、C、D 都错。 2．如图所示，电路中完全相同的三只灯泡 L1、L2、L3 分别与电阻 R、电感 L、电容 C 串联，先把 双刀双掷开关 S 与“220V，100Hz”的交流电路 a、b 两端连接，三只灯泡亮度恰好相同。若保持交 变电压有效值不变，而将双刀双掷开关 S 变为与“220V，50Hz”的交流电路 c、d 两端连接，则发 生的现象是 （ ） A．三灯均变暗 B．三灯均变亮 C．L1 亮度不变，L2 变亮，L3 变暗 D．L1 亮度不变，L2 变暗，L3 变亮 2．C 解析：由题意知，交变电流的电压有效值不变，频率减小了，电阻 R 的阻值不随频率而变化， 交变电压不变，灯泡 L1 的电压不变，亮度不变。电感 L 的感抗减小，流过 L2 的电流增大，L2 变亮。 电容 C 的容抗增大，流过 L3 的电流减小，L3 变暗，选项 C 正确，选项 A、B、D 错误。 3． 如图所示，“嫦娥四号”由地面发射后进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面 100 公里、周期为 118 分钟的圆轨道Ⅲ，此后在该轨道再次成功实施变轨控制，顺利进入预定的着 陆准备轨道，并于 2019 年 1 月 3 日成功着陆在月球背面的艾特肯盆地冯.卡门撞击坑的预选着陆区， 自此中国成为全球首个在月球背面着陆的国家。不计四号卫星的质量变化，下列说法正确的是( ) A．“嫦娥四号”沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期 B．“嫦娥四号”在轨道Ⅲ上经过 P 点时的加速度比在轨道Ⅰ上经过 P 点时的加速度 小 C．“嫦娥四号”在轨道Ⅲ上经过 P 点时的运行速度比在轨道Ⅱ上经过 P 点时的运行 图 220V,50Hz 220V,100Hz

速度大 D.“嫦娥四号”在轨道Ⅰ上的机械能比在轨道Ⅲ上的机械能大 3.D解析:根据开普勒第三定律:=k,因为在轨道Ⅱ运行的半长轴小于在轨道1运行的圆 周半径,所以“嫦娥四号ˆ沿轨道Ⅱ运行的周期小于沿轨道Ⅰ运行的周期,选项A错误;在P点时, 由CMm=m可知,无论在哪个轨道上加速度a均相等,选项B错误:因为从轨道Ⅲ到轨道Ⅱ“嫦 娥四号”做离心运动,速度须变大,选项C错误;轨道越高,机械能越大,选项D正确 4.新能源电动汽车是当代生活中重要的交通工具。某品牌观光新能源电动车的动力电源上的铭牌标 有96V、210Ah”字样。假设工作时电源的输出电压恒为96V,额定输出功率504kW。由于电动机 发热造成的损耗(其它损耗不计),电动汽车的效率为80%。根据上述有关数据,下列说法不正确 的是 A.动力电源充满电后总电荷量为3.6×105C B.额定工作电流为52.5A C.电动机的内阻约为0469 D.电动汽车保持额定功率行驶的最长时间是4h 图 4.A解析:由动力电源上的铭牌可知,q=1=210×3.6×10C=7.56×105C,选项A错误;由公式l P=525A,所以额定工作电流为525A,选项B正确:由题意可知,额定输出功率504kW,发 P 热功率为O8-P=1.26kW,额定工作电流为525A,由公式P=Pr,解得r≈0460,选项C正 确:根据电池容量Q=210Ah,电流为525A,则可得==4h,选项D正确。 5.如图所示,在离水平地面高为h28上方A处有一小球,在竖直向上的恒力F作用下由静止 开始竖直向上运动,经过时间t到达B点后立即撤去力F,再经过时间为2t小球恰好落到地面。已 知重力加速度为g,忽略空气阻力,可求得小球的质量为( 3F F B 2

2 速度大 D．“嫦娥四号”在轨道Ⅰ上的机械能比在轨道Ⅲ上的机械能大 3． D 解析：根据开普勒第三定律： k T a = 2 3 ，因为在轨道Ⅱ运行的半长轴小于在轨道Ⅰ运行的圆 周半径，所以“嫦娥四号”沿轨道Ⅱ运行的周期小于沿轨道Ⅰ运行的周期，选项 A 错误；在 P 点时， 由 ma r GMm = 2 可知，无论在哪个轨道上加速度 a 均相等，选项 B 错误；因为从轨道Ⅲ到轨道Ⅱ“嫦 娥四号”做离心运动，速度须变大，选项 C 错误；轨道越高，机械能越大，选项 D 正确。 4．新能源电动汽车是当代生活中重要的交通工具。某品牌观光新能源电动车的动力电源上的铭牌标 有“96V 、210Ah”字样。假设工作时电源的输出电压恒为 96V，额定输出功率 5.04k W。由于电动机 发热造成的损耗（其它损耗不计），电动汽车的效率为 80%。根据上述有关数据，下列说法不．正确．． 的是 （ ） A．动力电源充满电后总电荷量为 3.6×105 C B．额定工作电流为 52.5 A C．电动机的内阻约为 0.46 Ω D．电动汽车保持额定功率行驶的最长时间是 4 h 4．A 解析：由动力电源上的铭牌可知，q＝It＝210×3.6×103 C＝7.56×105 C，选项 A 错误；由公式 I ＝ P U ＝52.5 A，所以额定工作电流为 52.5 A，选项 B 正确；由题意可知，额定输出功率 5.04k W，发 热功率为 Pr＝ P 0.8－P＝1.26k W，额定工作电流为 52.5 A，由公式 Pr＝I 2 r，解得 r≈0.46Ω，选项 C 正 确；根据电池容量 Q＝210 A·h，电流为 52.5 A，则可得 t＝ q I ＝4 h，选项 D 正确。 5．如图所示，在离水平地面高为 2 2 1 h = gt 上方 A 处有一小球，在竖直向上的恒力 F 作用下由静止 开始竖直向上运动，经过时间 t 到达 B 点后立即撤去力 F，再经过时间为 2t 小球恰好落到地面。已 知重力加速度为 g，忽略空气阻力，可求得小球的质量为 （ ） A． g F 8 3 B． g F 2 C． g F 8 5 D． g F 图 F A 图

5.C解析:小球在恒力F作用下做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为a,经过时间t到 达B点,上升的高度为h,速度为,则应有h=2a2,W=a。撤去力F后,小球继续向上做 竖直上抛运动后做自由落体运动,整个过程位移有-(h+h)=v121-a(21)2,联立解得a=3g 根据牛顿第二定律有F-mg=ma,解得m=F 88选项C正确。 二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计16分。每小题有多个选项符合题意。全部选对 的得4分,选对但不全得2分,错选或不答的得0分。 6.如图所示,让一铝制圆盘靠近U形磁铁的两级,但不接触,且磁铁的中心轴线与圆盘的中心在 同一竖直线上。现让磁铁按照图示的方向转动,则下列说法正确的是() A.磁铁转动时,圆盘内磁通量发生了变化 B.圆盘内产生感应电动势 C.圆盘跟随磁铁一起同步转动 D.圆盘跟随磁铁转动的原因是内部产生的涡流引起的 6.BD解析:磁铁转动时,穿过整个圆盘的磁通量不发生变化,选项A错误;可将铝制圆盘沿半径 方向分割成无数条金属导体棒,当磁铁转动时,这些导体棒会切割磁感线,故圆盘内产生感应电势, 选项B正确:当磁铁转动起来时,紧靠磁铁的圆盘因电磁感应而产生涡流,根据楞次定律,涡流与 磁场相互作用,驱动圆盘运动,但圆盘要比磁铁转动速度慢,选项C错误:圆盘内的涡流受到安培 力的作用,使得圆盘开始转动起来,选项D正确 7.微信朋友圈被一款名叫ˆ跳一跳ˆ的小游戏刷屏了。游戏要求操作者通过控制一质量为m的“i形 小人(可视为质点脱离平台时的速度,使其能从同一水平面上的平台跳到旁边的另一平台上。如图所 示的抛物线为ˆ形小人在某次跳跃过程中的运动轨迹,轨迹的最高点距平台上表面高度为h,落点 水平距离为l,不计空气阻力,重力加速度为g,则下列说法正确的是 A.“”形小人在跳跃过程中的运动时间为2 g C.“形小人的水平初速度为8 D.“”形小人落到另一平台上时的速度大于√2gh C.“i”形小人落地时速度方向与水平方向的夹角的正切值

3 图 5．C 解析：小球在恒力 F 作用下做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为 a ，经过时间 t 到 达 B 点，上升的高度为 1 h ，速度为 1 v ，则应有 2 1 2 1 h = at ，v = at 1 。撤去力 F 后，小球继续向上做 竖直上抛运动后做自由落体运动，整个过程位移有 2 1 1 (2 ) 2 1 − (h + h ) = v 2t − a t ，联立解得 a g 5 3 = ， 根据牛顿第二定律有 F − mg = ma ，解得 g F m 8 5 = ，选项 C 正确。 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共计 16 分。每小题有多个选项符合题意。全部选对 的得 4 分，选对但不全得 2 分，错选或不答的得 0 分。 6．如图所示，让一铝制圆盘靠近 U 形磁铁的两级，但不接触，且磁铁的中心轴线与圆盘的中心在 同一竖直线上。现让磁铁按照图示的方向转动，则下列说法正确的是 （ ） A．磁铁转动时，圆盘内磁通量发生了变化 B．圆盘内产生感应电动势 C．圆盘跟随磁铁一起同步转动 D．圆盘跟随磁铁转动的原因是内部产生的涡流引起的 6．BD 解析：磁铁转动时，穿过整个圆盘的磁通量不发生变化，选项 A 错误；可将铝制圆盘沿半径 方向分割成无数条金属导体棒，当磁铁转动时，这些导体棒会切割磁感线，故圆盘内产生感应电势， 选项 B 正确；当磁铁转动起来时，紧靠磁铁的圆盘因电磁感应而产生涡流，根据楞次定律，涡流与 磁场相互作用，驱动圆盘运动，但圆盘要比磁铁转动速度慢，选项 C 错误；圆盘内的涡流受到安培 力的作用，使得圆盘开始转动起来，选项 D 正确。 7． 微信朋友圈被一款名叫“跳一跳”的小游戏刷屏了。游戏要求操作者通过控制一质量为 m 的“i”形 小人(可视为质点)脱离平台时的速度，使其能从同一水平面上的平台跳到旁边的另一平台上。如图所 示的抛物线为“i”形小人在某次跳跃过程中的运动轨迹，轨迹的最高点距平台上表面高度为 h，落点 水平距离为 l，不计空气阻力，重力加速度为 g，则下列说法正确的是 （ ） A．“i”形小人在跳跃过程中的运动时间为 g 2h 2 C．“i”形小人的水平初速度为 h l g 2 D．“i”形小人落到另一平台上时的速度大于 2gh C．“i”形小人落地时速度方向与水平方向的夹角的正切值 l 2h 图 l

7.AC解析:由平抛运动规律有h=gi,1=2mn,分别解得1=21=22h,水平初速度为 1=2gh,选项A正确,选项B错误:根据动能定理有mgh=1m+1m2,解得 2 W04Vgh(16h2+1/2gh,选项C正确;设宁形小人落地时速度方向与水平方向的夹角为0, 位移与与水平方向的夹角为a,经分析有tanb=2tana= ’选项D错误。 8.如图所示,A、B、C为直角三角形的三个顶点,∠A=30°,D为AB的中点。在A、C两点分别 放置一个点电荷qA、qc后,使得B点的场强方向竖直向上。下列说法正确的是 A.qA一定是正电荷,qB一定是负电荷 A B.q=8aBl C.D点电势高于B点电势 D.将负检验电荷从B点移到D点,电势能增加 8.BD解析:由题意知B点的电场强度方向水平向上,有矢量的合成可知,C点的qc在B点产生 的电场强度方向水平向右,A点的qA在B点产生的电场强度方向沿BA并指向A,故可判定q 定是负电荷,q一定是正电荷,选项A错误:同理根据矢量合成和数学知识可知,点电荷qA、qc 在B点产生的电场强度关系为E,=2E2,再由点电荷产生的场强公式E=鸟和0=2可解得 选项B正确;正电荷qc形成的电场中,D点电势等于B点电势,而在负电荷qA形成 的电场中,D点电势低于B点电势,故在点电荷qA、qc共同产生的电场中,D点电势低于B点电 势,选项C错误;将负检验电荷从B点移到D点,电场力做负功,电势能増加,选项D正确ε 9.如图所示,ab是一段长度为2R的粗糙水平面,其中动摩擦因数为=0.5,右端与一固定在竖直 面内的S形轨道相切于b点,S形轨道由半径分别为r和R的两个一光滑圆弧构成,且R=2r。圆弧 交接处的距离略大于小球的直径,忽略小球在进入S形轨道时能量损失。现有一质量为m的小球受 到水平恒力F=mg的作用,自a处从静止开始向右运动至b点撤去外力,重力加速度大小为g,不 计空气阻力。则下列说法正确的是() A.在半径为R的轨道上,小球处于超重状态 B.在b点,小球对轨道的压力为5mg C.当水平恒力F≥=mg时,小球才能到达最高点

4 O1 图 7．AC 解析：由平抛运动规律有 h＝ 2 1 gt 2 1，l＝2v0t1，分别解得 g h t t 2 2 2 = 1 = ，水平初速度为 gh h l v 2 4 0 = ，选项 A 正确，选项 B 错误；根据动能定理有 2 0 2 2 1 2 1 mgh = mv + mv ，解得 gh h l gh h v 2 (16 ) 2 4 1 2 2 0 = +  ，选项 C 正确；设“i”形小人落地时速度方向与水平方向的夹角为 θ， 位移与与水平方向的夹角为 α，经分析有 l 4h tan = 2 tan = ，选项 D 错误。 8．如图所示，A、B、C 为直角三角形的三个顶点，∠A=30°，D 为 AB 的中点。在 A、C 两点分别 放置一个点电荷 qA、qC后，使得 B 点的场强方向竖直向上。下列说法正确的是 （ ） A．qA 一定是正电荷，qB一定是负电荷 B． qA = 8qB C． D 点电势高于 B 点电势 D．将负检验电荷从 B 点移到 D 点，电势能增加 8． BD 解析：由题意知 B 点的电场强度方向水平向上，有矢量的合成可知，C 点的 qC在 B 点产生 的电场强度方向水平向右，A 点的 qA 在 B 点产生的电场强度方向沿 BA 并指向 A，故可判定 qA 一 定是负电荷，qC一定是正电荷，选项 A 错误；同理根据矢量合成和数学知识可知，点电荷 qA、qC 在 B 点产生的电场强度关系为 EA = 2EC ，再由点电荷产生的场强公式 2 r kq E = 和 AB CB r = 2r 可解得 qA = 8qB ，选项 B 正确；正电荷 qC形成的电场中，D 点电势等于 B 点电势，而在负电荷 qA 形成 的电场中，D 点电势低于 B 点电势，故在点电荷 qA、qC共同产生的电场中，D 点电势低于 B 点电 势，选项 C 错误；将负检验电荷从 B 点移到 D 点，电场力做负功，电势能增加，选项 D 正确。 9．如图所示，ab 是一段长度为 2R 的粗糙水平面，其中动摩擦因数为 μ=0.5，右端与一固定在竖直 面内的 S 形轨道相切于 b 点，S 形轨道由半径分别为 r 和 R 的两个 1 4 光滑圆弧构成，且 R=2r。圆弧 交接处的距离略大于小球的直径，忽略小球在进入 S 形轨道时能量损失。现有一质量为 m 的小球受 到水平恒力 F=mg 的作用，自 a 处从静止开始向右运动至 b 点撤去外力，重力加速度大小为 g，不 计空气阻力。则下列说法正确的是 ( ) A．在半径为 R 的轨道上，小球处于超重状态 B．在 b 点，小球对轨道的压力为 5mg C．当水平恒力 F mg 8 7  时，小球才能到达最高点 图

D.当水平恒力F≥mg时,小球才能到达最高点 9.【答案】BC 【解析】在半径为R的轨道上,受到重力与轨道对小球的压力,合力产生的加速度向下,故小球处 于失重状态,选项A错误:在b段由动能定理有(F-m,2≈m ,在b点轨道对小球的支 持力F=mg+m"=5mg,根据牛顿第三定律知小球对轨道的压力为5mg,选项B正确:若小 球能够到达S形轨道最高点,根据牛顿第二定律知F+mg=m,临界条件是FN=0,解得小球 在最高点的临界速度为"≥VgR,整个过程运用动能定理有(F-mg)2R-mg(R+nmy2 解得F≥ 88,选项C正确,选项D错误。 三、简答题:本题分必做题第10、11、12题和选做题(第13题两部分,共计42分。 【必做题】 10.(8分)某同学设计出如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”,让小铁球从A点自由下 落,下落过程中经过A点正下方的光电门B时,光电计时器记录下小球通过光电门时间t,当地的 重力加速度为g B I 光电门 3 cm 接计时器 05101520 甲 (1)为了验证机械能守恒定律,除了该实验准备了如下器材:铁架台、夹子、铁质小球,光电门 数字式计时器、游标卡尺(20分度),请问还需要』(选填“天平”、“刻度尺”或“秒表”) (2)用游标卡尺测量铁球的直径.主尺示数(单位为cm)和游标的位置如图所示,则其直径为 cme (3)用游标卡尺测出小球的直径d和调整AB之间距离h,记录下通过光电门B的时间t,多次重

5 D．当水平恒力 F mg 4 7  时，小球才能到达最高点 9．【答案】BC 【解析】在半径为 R 的轨道上，受到重力与轨道对小球的压力，合力产生的加速度向下，故小球处 于失重状态，选项 A 错误；在 ab 段由动能定理有 2 ( ) 2 2 mvb F − mg  R = ，在 b 点轨道对小球的支 持力 mg r v F mg m b 5 2 = + = ，根据牛顿第三定律知小球对轨道的压力为 5mg ，选项 B 正确；若小 球能够到达 S 形轨道最高点，根据牛顿第二定律知 R v F mg m 2 N + = ，临界条件是 FN=0，解得小球 在最高点的临界速度为 v  gR ，整个过程运用动能定理有 2 ( ) 2 ( ) 2 mv F − mg  R − mg R + r = ， 解得 F mg 8 7  ，选项 C 正确，选项 D 错误。 三、简答题：本题分必做题(第 10、11、12 题)和选做题(第 13 题)两部分，共计 42 分。 【必做题】 10．(8 分) 某同学设计出如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”，让小铁球从 A 点自由下 落，下落过程中经过 A 点正下方的光电门 B 时，光电计时器记录下小球通过光电门时间 t，当地的 重力加速度为 g。 （1）为了验证机械能守恒定律，除了该实验准备了如下器材：铁架台、夹子、铁质小球，光电门、 数字式计时器、游标卡尺（20 分度），请问还需要 （选填“天平”、“刻度尺”或“秒表”）。 （2）用游标卡尺测量铁球的直径．主尺示数(单位为 cm)和游标的位置如图所示，则其直径为 d=_____cm。 （3）用游标卡尺测出小球的直径 d 和调整 AB 之间距离 h，记录下通过光电门 B 的时间 t，多次重 乙 0 h 2 1 B t 甲 接计时器 光电门 A 图 图

复上述过程,作出亠随h的变化图象如图乙所示。若小球下落过程中机械能守恒时,该直线斜率 (4)在实验中根据数据实际绘出1h图象的直线斜率为k(k<A0),则实验过程中所受的平均阻 力∫与小球重力mg的比值 (用k、k表示)。 10.(8分)答案:(1)刻度尺(2分):(2)1015cm(2分); (3) 28 (2分):(4) k。-k (2分)。 解析:(1)根据实验原理和题意可知,还需要用刻度尺测量A点到光电门的距离,故选“刻度尺”。 (2)20分度的游标卡尺,精确度是005mm,游标卡尺的主尺读数为lcm,游标尺上第3个刻度和 主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为3×0.05mm=0.15mm,所以最终读数为:1cm+0.15mm=1.015cm (3)根据机械能守恒的表达式有:mgh=mv2,利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度 有 整理后有:=2h,故该直线斜率为k (3)根据动能定理有(mg-h=1m2,整理后有=2mg-Dh,则该直线斜率 k=2(mg-①),解得⊥=k。-k 11.(10分)某研究性学习小组准备利用学校的实验仪器测定市场上某品牌高效节能灯正常工作时的 电阻,已知该高效节能灯的额定电压为5V,正常工作的电阻约为8009。实验室提供的如下器材清 单有: 器材 规格 学生电源E 电动势24V,内阻可忽略不计 电压表V 量程0-15V,内阻r=1kQ 电流表A1 量程0~3mA,内阻n=59 电流表A 量程0~100mA,内阻P2约为5g 滑动变阻器R阻值范围0~209,允许最大电流10A 定值电阻R1 阻值为9959 定值电阻R2 阻值为1995g 开关S一只,导线若干

6 复上述过程，作出 2 1 t 随 h 的变化图象如图乙所示。若小球下落过程中机械能守恒时，该直线斜率 k0= 。 （4）在实验中根据数据实际绘出 2 1 t —h 图象的直线斜率为 k（k＜k0），则实验过程中所受的平均阻 力 f 与小球重力 mg 的比值 mg f = （用 k、k0 表示）。 10.(8 分)答案：（1）刻度尺 (2 分)；（2）1.015cm (2 分)； （3） 2 2 d g (2 分)；（4） o o k k − k (2 分)。 解析：（1）根据实验原理和题意可知，还需要用刻度尺测量 A 点到光电门的距离，故选“刻度尺”。 （2）20 分度的游标卡尺，精确度是 0.05mm，游标卡尺的主尺读数为 1cm，游标尺上第 3 个刻度和 主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为 3×0.05mm=0.15mm，所以最终读数为：1cm+0.15mm=1.015cm； （3）根据机械能守恒的表达式有： 2 2 1 mgh = mv ，利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度 有： t d v = ，整理后有： h d g t 2 2 1 2 = ，故该直线斜率为 k0= 2 2 d g 。 （ 3 ） 根据动能定理有 2 2 1 (mg − f )h = mv ，整理后有 h d mg f t 2 2 1 2( − ) = ， 则 该直线斜率 k= 2 2( ) d mg − f ，解得 mg f = o o k k − k 。 11．(10 分)某研究性学习小组准备利用学校的实验仪器测定市场上某品牌高效节能灯正常工作时的 电阻，已知该高效节能灯的额定电压为 5V，正常工作的电阻约为 800Ω。实验室提供的如下器材清 单有： 器材 规格 学生电源 E 电动势 24V，内阻可忽略不计 电压表 V 量程 0-15V，内阻 rV=1 kΩ 电流表 A1 量程 0～3mA，内阻 r1=5 Ω 电流表 A2 量程 0～100m A，内阻 r2 约为 5 Ω 滑动变阻器 R 阻值范围 0～20 Ω，允许最大电流 1.0 A 定值电阻 R1 阻值为 995 Ω 定值电阻 R2 阻值为 1995 Ω 开关 S 一只，导线若干

(1)为了尽可能精确测量节能灯正常工作时的电阻,选择恰当的仪器非常重要。电流表应选_,定 值电阻应选_(填写器材后的字母编号) (2)请在虚线框中补画出实验电路原理图,并标出所选器材对应的电学符号 (3)该高效节能灯的电阻R=(用题中所给的字母符号表示),调节滑动变阻器滑片的位置,当电 流表A2示数h= mA,记下所选电流表的读数代入表达式,计算所得结果即为节能灯正常工作 时的电阻 1(10分)答案:(1)A1,R2;(各2分):(2)见解析(2分) (3)f(+B U-1(2分);2.5m4(2分 解析:(1)要精确测定额定电压为5V的节能灯正常工作时的电阻,需测 量节能 灯两端的电压和电流,由于电压表的量程较大,测量误差较大, 能用已知的电压表测量节能两端的电压,可以将电流表A与定值 阻串联改装为电压表来测量电压,所以电流表应选用A1,定值 电阻应选用R (2)节能灯正常工作时的电流约为U5 A=625mA左右,电流表的量程较小,电流表不 R800 能精确测量电流,可以用电压表测量电流:因为滑动变阻器阻值远小于节能的电阻,所以滑动变阻 器采用分压式接法,电路原理图如图所示。 (4)根据欧姆定律得该待测节能灯电阻尺=T-U-1 V=1(+R2)=(+R),改装后的电压表内阻为 17 R,=R2+1=20009,则当l1=25mA时,节能灯两端的电压为5V,达到额定电压,测出来的 电阻即为该节能灯正常工作时的电阻

7 R R R2 A1 V Rx (1)为了尽可能精确测量节能灯正常工作时的电阻，选择恰当的仪器非常重要。电流表应选_____，定 值电阻应选 (填写器材后的字母编号)。 (2)请在虚线框中补画出实验电路原理图，并标出所选器材对应的电学符号。 (3)该高效节能灯的电阻 Rx=_____(用题中所给的字母符号表示)，调节滑动变阻器滑片的位置，当电 流表 A2 示数 I2=______mA，记下所选电流表的读数代入表达式，计算所得结果即为节能灯正常工作 时的电阻。 11.(10 分)答案：（1）A1，R2 ; (各 2 分)；（2）见解析 (2 分)； （3） V V U I r Ir r R 1 1 ( ) − + (2 分)； 2.5mA (2 分)。 解析：（1）要精确测定额定电压为 5V 的节能灯正常工作时的电阻，需测 量节能 灯两端的电压和电流，由于电压表的量程较大，测量误差较大， 不 能用已知的电压表测量节能两端的电压，可以将电流表 A 与定值 电 阻串联改装为电压表来测量电压，所以电流表应选用 A1，定值 电阻应选用 R2 ； （2）节能灯正常工作时的电流约为 A mA R U I 6.25 800 5 = = = 左右，电流表的量程较小，电流表不 能精确测量电流，可以用电压表测量电流；因为滑动变阻器阻值远小于节能的电阻，所以滑动变阻 器采用分压式接法，电路原理图如图所示。 （4）根据欧姆定律得该待测节能灯电阻 V V V x U I r Ir r R I r U I r R I U R 1 1 1 1 1 2 ( ) ( ) − + = − + = = ，改装后的电压表内阻为 RV = R2 + r1 = 2000 ，则当 I 1 = 2.5mA 时，节能灯两端的电压为 5V，达到额定电压，测出来的 电阻即为该节能灯正常工作时的电阻

12.|选修3-5必考 (1)(4分)对黑体辐射的研究催生了量子理论,如图所示,图线①②③④是实验得出的不同温度 下黑体辐射的实验规律,则下列说法正确的是 A.横坐标是波长,按图线①②③④的顺序温度逐渐升高 辐射强度 B.横坐标是波长,按图线①②③④的顺序温度逐渐降低 C.横坐标是频率,按图线①②③④的顺序温度逐渐升高 D.横坐标是频率,按图线①②③④的顺序温度逐渐降低 (2)(4分)约里奥一居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔 化学奖他们发现的放射性元素P衰变成S的同时放出正电子,写出P的 衰变方程 3P是3P的同位素,被广泛应用于生物示踪技术,已知3P半衰期为 14.3天,请估算1mg的P经286天的衰变后还剩 (3)(4分)若一个电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子的过程称之为“正电子湮没” 设正、负电子对撞前的质量均为m,相碰前动能均为Ek,光速为c,普朗克常量为h。求: ①光子的频率;②每个光子的动量 12.答案:(1)B(4分):(2)1P→S+e(2分),025mg(2分) mc-+E (3)y h p=mc+ 解析:(1)黑体辐射的实验规律是,随着温度的升高,一方面,各种波长(频率)的辐射强度都增 强:另一方面,辐射强度的极大值向波长较短(频率较大)的方向移动,所以选项B正确,选项A、 C、D错误。 (2)放射性元素P的衰变方程为P→S+e。根据半衰期公式m=m1(),经过28.6天1mg 的3P还剩m=m()143=025mg。 (2)①由题意知,正、负电子对撞过程中系统可认为不受外力,满足动量守恒,光子无静止的质量 则对撞过程中的质量亏损为Δm=2m。由爱因斯坦质能方程得对撞过程中放出的能量为 △E=Mmc2=2mc2,根据能量守恒得每个光子的能量为E=2mc+2E=m2+E1,又光子的 能量为E=hy,联立得到光子的频率y=mC+E(2分)。②根据德布罗意波公式Z=b和 h

8 12．[选修 3－5]必考 （1）（4分）对黑体辐射的研究催生了量子理论，如图所示，图线①②③④是实验得出的不同温度 下黑体辐射的实验规律，则下列说法正确的是 （ ） A．横坐标是波长，按图线①②③④的顺序温度逐渐升高 B．横坐标是波长，按图线①②③④的顺序温度逐渐降低 C．横坐标是频率，按图线①②③④的顺序温度逐渐升高 D．横坐标是频率，按图线①②③④的顺序温度逐渐降低 （2）（4 分）约里奥—居里夫妇因发现人工放射性而获得了 1935 年的诺贝尔 化学奖。他们发现的放射性元素 P 30 15 衰变成 Si 30 14 的同时放出正电子，写出 P 30 15 的 衰变方程 ； P 32 15 是 P 30 15 的同位素，被广泛应用于生物示踪技术，已知 P 32 15 半衰期为 14.3 天，请估算 1 mg 的 P 32 15 经 28.6 天的衰变后还剩________ mg。 （3）（4 分）若一个电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子的过程称之为“正电子湮没”。 设正、负电子对撞前的质量均为 m，相碰前动能均为 Ek，光速为 c，普朗克常量为 h。求： ①光子的频率；②每个光子的动量。 12．答案：（1）B （4 分）；（2） P 30 15 → Si 30 14 + e 0 1 （2 分），0.25 mg（2 分） （3） h mc + Ek = 2  ， c E p mc k = + 。 解析：（1）黑体辐射的实验规律是，随着温度的升高，一方面，各种波长（频率）的辐射强度都增 强；另一方面，辐射强度的极大值向波长较短（频率较大）的方向移动，所以选项 B 正确，选项 A、 C、D 错误。 （2）放射性元素 P 30 15 的衰变方程为 P 30 15 → Si 30 14 + e 0 1 。根据半衰期公式 T t m m ) 2 1 ( = 0 ，经过 28.6 天 1 mg 的 P 32 15 还剩 = = 14.3 28.6 0 ) 2 1 m m ( 0.25 mg。 （2）①由题意知，正、负电子对撞过程中系统可认为不受外力，满足动量守恒，光子无静止的质量， 则对撞过程中的质量亏损为 m = 2m 。由爱因斯坦质能方程得对撞过程中放出的能量为 2 2 E = mc = 2mc ，根据能量守恒得每个光子的能量为 k k mc E mc E E = + + = 2 2 2 2 2 ，又光子的 能量为 E = h ，联立得到光子的频率 h mc + Ek = 2  （2 分）。②根据德布罗意波公式 p h  = 和 O 图 ② ③ ④ ① 辐射强度

=me+E=5,整理得光子的动量p=mC+E=mC+E(2分) h 13.【选做题】本题包括A、B二小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答。若多做 则按A小题评分 13A.选修3-3 (1)(4分)关于热现象的说法正确的是 A.“破镜不能重圆”是因为玻璃分子间存在斥力作用 B.热平衡是指一个系统内部的状态不再改变时所处的状态 C.液晶具有各向异性,它的光学性质随温度和外加电压的变化而变化 D.能量耗散说明与热现象相关的宏观过程在能量转化时具有方向性 (2)(4分)一定质量的理想气体,状态从A→B→C的变化过程可用如图 所示的p-V图线来描述,气体在状态A时温度为TA=300K。则气体在状态 B时的温度7=K,若气体在A一BC的过程中吸热10,则在该过0}}12 程中气体做功W=J。 (3)(4分)如图所示,是IBM的科学家用扫描隧道显微镜(STM)把n个铁原子搬到铜表面上 排成的半径为R的圆圈——“量子围栏”。已知铁的密度为p,摩尔质量为M,阿伏伽德罗常数为 N,球体体积公式=±mR3=aD3,假设铁原子是球形,求“量子围栏”中相邻原子的平均间 隙 13A.选修3一3答案:(1)CD(4分); (2)400K(2分),-100J(2分) 2TR6M (3)M rpv 解析:(1)破碎的玻璃分子间距较大,已经大于10o,所以分子间作用力很小,不足以将玻璃重新 拼接起来,选项A错误:热平衡是指一个系统内部各部分温度相等的状态,选项B错误:液晶具有 各向异性,它随着温度、压力、外加电压等外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化,从 而改变液晶的某些性质,选项C正确:能量耗散从能量转化角度反映出自然界的宏观过程具有方向 性,选项D正确

9   c h mc Ek = + = 2 ，整理得光子的动量 c E mc c mc E p k k = + + = 2 （2 分）。 13．【选做题】本题包括 A、B 二小题，请选定其中一小题，并在相应的答题区域内作答。若多做， 则按 A 小题评分。 13A．[选修 3－3] （1）（4 分）关于热现象的说法正确的是 （ ） A．“破镜不能重圆”是因为玻璃分子间存在斥力作用 B．热平衡是指一个系统内部的状态不再改变时所处的状态 C．液晶具有各向异性，它的光学性质随温度和外加电压的变化而变化 D．能量耗散说明与热现象相关的宏观过程在能量转化时具有方向性 （2）（4 分）一定质量的理想气体，状态从 A→B→C 的变化过程可用如图 所示的 p－V 图线来描述，气体在状态 A 时温度为 TA=300K。则气体在状态 B 时的温度 TB= K。若气体在 A→B→C 的过程中吸热 100J，则在该过 程中气体做功 W= J。 （3）（4 分）如图所示，是 IBM 的科学家用扫描隧道显微镜（STM）把 n 个铁原子搬到铜表面上 排成的半径为 R 的圆圈——“量子围栏”。已知铁的密度为 ρ，摩尔质量为 M，阿伏伽德罗常数为 NA，球体体积公式 3 3 6 1 3 4 V = R = D ，假设铁原子是球形，求“量子围栏”中相邻原子的平均间 隙 l 。 13A．[选修 3－3]答案：（1）CD（4 分）； （2）400K（2 分），-100J（2 分）； （3） NA M n R l  2 6  = − 解析：（1）破碎的玻璃分子间距较大，已经大于 10r0，所以分子间作用力很小，不足以将玻璃重新 拼接起来，选项 A 错误；热平衡是指一个系统内部各部分温度相等的状态，选项 B 错误；液晶具有 各向异性，它随着温度、压力、外加电压等外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化，从 而改变液晶的某些性质，选项 C 正确；能量耗散从能量转化角度反映出自然界的宏观过程具有方向 性，选项 D 正确。 图

(2)在A到B过程,根据理想气体的状态方程P=C可知,P=PB可解得7=400:状 TA TR 态从A→BC的变化过程中,先升温后降温,由理想气体的状态方程P=C可知,7=7再由热 力学第一定律由:△U=W+Q,解得W=-Q=-100J (3)相邻铁原子中心的平均距离为d=2(1分),由V=M=N,4x(D)y(1分),解得 铁原子的直径D=3/6M 2TR 6M (1分),得相邻原子的平均间隙M=d-D (1分) 13B.|选修3-4 (1)(4分)如图所示,一列简谐横波以波速为10m/s沿x轴正方向传播的在t=0时刻的波形图。 振源在x=0处,a、b为介质中两质点,且该时刻波恰好传播到x=6m的位置。下列说法正确的是 A.振源的振动频率为2.5Hz B.从t=0时刻开始,质点b比质点a后回到平衡位置 C.从t=0时刻开始,经0.5s时间x5m处质点通过的路程为15m 图 D.若观察者从x=3m处沿ⅹ轴向负方向运动,则接收到波的频率可能为2.0Hz (2)(4分)A、B是两个完全相同的钟面为圆形的时钟,A放在一枚高速运动的火箭上,B放在地 面上,火箭的速度v4=0.lC(C为真空中的光速)。地面的观察者认为A、B两个时钟中走得最慢 的是 钟面不是正方形的时钟是 (选填“A”或“B 3)(4分)如图所示,折射率为r=2的玻璃球半径为R,O点为球心,现将玻璃球下端切掉一部 分,形成一个球缺,球缺的高度为h=二R,现有一束与球缺橫截面积相同的均匀光柱垂直于界面 射入球缺。求: ①则该光在玻璃球缺里发生全反射的临界角C ②光第一次能从球缺上方的界面射出的光柱面积S

10 图 图 （2）在 A 到 B 过程，根据理想气体的状态方程 C T PV = 可知， B B B A A A T P V T P V = 可解得 TB=400K；状 态从 A→B→C 的变化过程中，先升温后降温，由理想气体的状态方程 C T PV = 可知，TA=TC,再由热 力学第一定律由： U =W + Q ，解得 W = −Q = −100J 。 （3）相邻铁原子中心的平均距离为 n R d 2 = （1 分），由 3 ) 2 ( 3 4 D N M V A   = =  （1 分），解得 铁原子的直径 3 6 NA M D  = （1 分），得相邻原子的平均间隙 3 2 6 NA M n R l d D     = − = − （1 分）。 13B．[选修 3－4] （1）（4 分）如图所示，一列简谐横波以波速为 10m/s 沿 x 轴正方向传播的在 t=0 时刻的波形图。 振源在 x=0 处，a、b 为介质中两质点，且该时刻波恰好传播到 x=6m 的位置。下列说法正确的是 ( ) A．振源的振动频率为 2.5Hz B．从 t=0 时刻开始，质点 b 比质点 a 后回到平衡位置 C．从 t=0 时刻开始，经 0.5s 时间 x=5m 处质点通过的路程为 1.5m D．若观察者从 x=3m 处沿 x 轴向负方向运动，则接收到波的频率可能为 2.0Hz （2）（4 分）A、B 是两个完全相同的钟面为圆形的时钟，A 放在一枚高速运动的火箭上，B 放在地 面上，火箭的速度 vA = 0.1C （C 为真空中的光速）。地面的观察者认为 A、B 两个时钟中走得最慢 的是 ，钟面不是正方形的时钟是 （选填“A”或“B”）。 （3）（4 分）如图所示，折射率为 n=2 的玻璃球半径为 R，O 点为球心，现将玻璃球下端切掉一部 分，形成一个球缺，球缺的高度为 h R 2 3 = ，现有一束与球缺横截面积相同的均匀光柱垂直于界面 射入球缺。求： ①则该光在玻璃球缺里发生全反射的临界角 C； ②光第一次能从球缺上方的界面射出的光柱面积 S