2011-2020年十年高考物理真题含解析(共105套).docx

1、2011-2020 年十年高考物理真题含解析(共 105 套) 绝密 启用前 2020 年年 7 月浙江省普通高校招生选考科目考试月浙江省普通高校招生选考科目考试 物理 本试卷共 4页,共 22小题,满分 100分。考试用时 90分钟。 一、选择题(本题共 13小题,每小题 3分,共 39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.国际单位制中电荷量的单位符号是 C,如果用国际单位制基本单位的符号来表示,正确 的是( ) A.F V B.A s C.J/V D.N m/V 2. 如图所示,底部均有 4个轮子的行李箱 a竖立、b平卧放置在公交车上,箱子

2、四周有一定 空间。当公交车( ) A.缓慢起动时,两只行李箱一定相对车子向后运动 B.急刹车时,行李箱 a一定相对车子向前运动 C.缓慢转弯时,两只行李箱一定相对车子向外侧运动 D.急转弯时,行李箱 b一定相对车子向内侧运动 3.矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。当歼 20隐 形战斗机以速度 v 斜向上飞行时,其矢量发动机的喷口如图所示。已知飞机受到重力 G、 发动机推力 F1、与速度方向垂直的升力 F2和与速度方向相反的空气阻力 Ff。下列受力 分析示意图可能正确的是( ) 4. 在抗击新冠病毒的过程中,广泛使用了红外体温计测量体温,如图所示。下列说法正确的 是

3、( ) A.当体温超过 37.3 时人体才辐射红外线 B.当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线 C.红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的 D.红外体温计是依据人体温度越高,辐射的红外线强度越大来测体温的 5.下列说法正确的是( ) A.质子的德布罗意波长与其动能成正比 B.天然放射的三种射线,穿透能力最强的是 射线 C.光电效应实验中的截止频率与入射光的频率有关 D.电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子具有波动性 6.如图所示,一质量为 m、电荷量为 q(q0)的粒子以速度 v0从 MN连线上的 P点水平向 右射入大小为 E、方向竖直向下的匀强电场中。已知 MN与水平方向成 45角,粒

4、子的 重力可以忽略,则粒子到达 MN连线上的某点时( ) A.所用时间为 B.速度大小为 3v0 C.与 P点的距离为 D.速度方向与竖直方向的夹角为 30 7.火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速 圆周运动,火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为 32,则火星与地球绕太阳运动 的( ) A.轨道周长之比为 23 B.线速度大小之比为 C.角速度大小之比为 2 3 D.向心加速度大小之比为 94 8.空间 P、Q两点处固定电荷量绝对值相等的点电荷,其中 Q点处为正电荷,P、Q两点附 近电场的等势线分布如图所示,a、b、c、d、e为电场中的 5个点,设无

5、穷远处电势为 0, 则( ) A.e点的电势大于 0 B.a点和 b点的电场强度相同 C.b点的电势低于 d点的电势 D.负电荷从 a点移动到 c点时电势能增加 9.特高压直流输电是国家重点能源工程。如图所示,两根等高、相互平行的水平长直导 线分别通有方向相同的电流 I1和 I2,I1I2。a、b、c三点连线与两根导线等高并垂直,b点 位于两根导线间的中点,a、c两点与 b点距离相等,d点位于 b点正下方。不考虑地磁场 的影响,则( ) A.b点处的磁感应强度大小为 0 B.d点处的磁感应强度大小为 0 C.a点处的磁感应强度方向竖直向下 D.c点处的磁感应强度方向竖直向 下 第 6题图 第

6、7题图 第 8题图 第 9题图 第 10题图 10.如图是“中国天眼”500 m口径球面射电望远镜维护时的照片。为不损伤望远镜球面, 质量为 m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着,当他在离底部有一定高度的望远镜球面 上缓慢移动时,氦气球对其有大小为 mg、方向竖直向上的拉力作用,使其有“人类在月球 上行走”的感觉,若将人视为质点,此时工作人员( ) A.受到的重力大小为 mg B.受到的合力大小为 mg C.对球面的压力大小为 mg D.对球面的作用力大小为 mg 11.如图所示,某小型水电站发电机的输出功率 P=100 kW,发电机的电压 U1=250 V,经变 压器升压后向远处输电,输电线总

7、电阻 R线=8 ,在用户端用降压变压器把电压降为 U4=220 V。已知输电线上损失的功率 P线=5 kW,假设两个变压器均是理想变压器,下列 说法正确的是( ) A.发电机输出的电流 I1=40 A B.输电线上的电流 I线=625 A C.降压变压器的匝数比 n3n4=19011 D.用户得到的电流 I4=455 A 12.如图所示,固定在水平面上的半径为 r的金属圆环内存在方向竖直向上,磁感应强度大 小为 B的匀强磁场。长为 l 的金属棒,一端与圆环接触良好,另一端固定在竖直导电转轴 OO上,随轴以角速度 匀速转动。在圆环的 A点和电刷间接有阻值为 R的电阻和电容 为 C、板间距为 d的

8、平行板电容器,有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知 重力加速度为 g,不计其他电阻和摩擦,下列说法正确的是( ) A.棒产生的电动势为 Bl 2 B微粒的电荷量与质量之比为 C.电阻消耗的电功率为 D.电容器所带的电荷量为 CBr2 13.如图所示,圆心为 O、半径为 R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上,光线从 P点垂直界 面入射后,恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射;当入射角 =60时,光线从玻璃砖圆形表 面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为 c,则( ) A.玻璃砖的折射率为 1.5 B.OP之间的距离为 R C.光在玻璃砖内的传播速度为 c D.光从玻璃到空气的临界角为 30 第

9、 11题图 第 12题图 第 13题图 二、选择题(本题共 3小题,每小题 2分,共 6分。每小题列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 2分,选对但不全的得 1分,有选错的得 0分) 14.太阳辐射的总功率约为 41026 W,其辐射的能量来自于聚变反应。在聚变反应中,一 个质量为 1 876.1 MeV/c2(c为真空中的光速)的氘核 H)和一个质量为 2 809.5 MeV/c2的 氚核 H)结合为一个质量为 3 728.4 MeV/c2的氦核 He),并放出一个 X 粒子,同时释放大 约 17.6 MeV的能量。下列说法正确的是( ) A.X 粒子是质子 B.X

10、粒子的质量为 939.6 MeV/c2 C.太阳每秒因为辐射损失的质量约为 4.4109 kg D.太阳每秒因为辐射损失的质量约 为 17.6 MeV/c2 15. 如图所示,x轴上-2 m、12 m处有两个振动周期均为 4 s、振幅均为 1 cm的相同的波源 S1,S2,t=0 时刻同时开始竖直向下振动,产生波长均为 4 m 沿 x 轴传播的简谐横波。P、M、 Q分别是 x轴上 2 m、5 m和 8.5 m的三个点,下列说法正确的是( ) A.6.0 s时 P、M、Q三点均已振动 B.8.0 s后 M 点的位移始终是 2 cm C.10.0 s后 P点的位移始终是 0 D.10.5 s时 Q

11、点的振动方向竖直向下 16. 如图所示,系留无人机是利用地面直流电源通过电缆供电的无人机,旋翼由电动机带动。 现有质量为 20 kg、额定功率为 5 kW的系留无人机从地面起飞沿竖直方向上升,经过 200 s到达 100 m高处后悬停并进行工作。已知直流电源供电电压为 400 V,若不计电缆 的质量和电阻,忽略电缆对无人机的拉力,则( ) A.空气对无人机的作用力始终大于或等于 200 N B.直流电源对无人机供电的额定电流为 12.5 A C.无人机上升过程中消耗的平均功率为 100 W D.无人机上升及悬停时均有部分功率用于对空气做功 三、非选择题(本题共 6小题,共 55分) 17.(7

12、分)(1)做“探究加速度与力、质量的关系”实验时,图 1甲是教材中的实验方案;图 1 乙是拓展方案,其实验操作步骤如下: ()挂上托盘和砝码,改变木板的倾角,使质量为 M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑; ()取下托盘和砝码,测出其总质量为 m,让小车沿木板下滑,测出加速度 a; ()改变砝码质量和木板倾角,多次测量,通过作图可得到 a-F的关系。 图 1 图 2 实验获得如图 2所示的纸带,计数点 a、b、c、d、e、f 间均有四个点未画出,则在打 d 点时小车的速度大小 vd= m/s(保留两位有效数字); 需要满足条件 Mm的方案是 (选填“甲”、“乙”或“甲和乙”);在作 a-F图象 时,

13、把 mg作为 F值的是 (选填“甲”、“乙”或“甲和乙”)。 (2)某同学用单摆测量重力加速度, 为了减少测量误差,下列做法正确的是 (多选); A.摆的振幅越大越好 B.摆球质量大些、体积小些 C.摆线尽量细些、长些、伸缩性小些 D.计时的起、止位置选在摆球达到 的最高点处 图 3 改变摆长,多次测量,得到周期平方与摆长的关系图象如图 3所示,所得结果与当地重力 加速度值相符,但发现其延长线没有过原点,其原因可能是 。 A.测周期时多数了一个周期 B.测周期时少数了一个周期 C.测摆长时直接将摆线的长度作为摆长 D.测摆长时将摆线的长度加上摆球的直径作为摆长 18.(7分)某同学分别用图 1

14、甲和图 1乙的电路测量同一节干电池的电动势和内阻。 (1)在答题纸相应的方框中画出图 1乙的电路图; 图 1 图 2 图 3 (2)某次测量时电流表和电压表的示数如图 2所示,则电流 I= A,电压 U= V; (3)实验得到如图 3所示的两条直线,图中直线对应电路是图 1 (选填“甲”或 “乙”); (4)该电池的电动势 E= V(保留三位有效数字),内阻 r= (保留两 位有效数字)。 19.(9 分)如图 1 所示,有一质量 m=200 kg 的物件在电机的牵引下从地面竖直向上经加速、 匀速、匀减速至指定位置。当加速运动到总位移的 时开始计时,测得电机的牵引力随时 间变化的 F-t 图线

15、如图 2所示,t=34 s末速度减为 0时恰好到达指定位置。若不计绳索的 质量和空气阻力,求物件 (1)做匀减速运动的加速度大小和方向; (2)匀速运动的速度大小; (3)总位移的大小。 图 1 图 2 20.(12分)小明将如图所示的装置放在水平地面上,该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水 平直轨道 AB和倾角 =37的斜轨道 BC平滑连接而成。质量 m=0.1 kg的小滑块从弧 形轨道离地高 H=1.0 m处静止释放。已知 R=0.2 m,LAB=LBC=1.0 m,滑块与轨道 AB和 BC间的动摩擦因数均为 =0.25,弧形轨道和圆轨道均可视为光滑,忽略空气阻力。 (1)求滑块运动到与圆心

16、O等高的 D点时对轨道的压力; (2)通过计算判断滑块能否冲出斜轨道的末端 C点; (3)若滑下的滑块与静止在水平直轨道上距 A点 x处的质量为 2m的小滑块相碰,碰后一 起运动,动摩擦因数仍为 0.25,求它们在轨道 BC上到达的高度 h与 x之间的关系。(碰撞 时间不计,sin 37=0.6,cos 37=0.8) 21.(10分)如图 1所示,在绝缘光滑水平桌面上,以 O为原点、水平向右为正方向建立 x轴, 在 0 x1.0 m区域内存在方向竖直向上的匀强磁场。桌面上有一边长 L=0.5 m、电阻 R=0.25 的正方形线框 abcd,当平行于磁场边界的 cd边进入磁场时,在沿 x方向的

17、外力 F作用下以 v=1.0 m/s 的速度做匀速运动,直到 ab边进入磁场时撤去外力。若以 cd边进 入磁场时作为计时起点,在 0t1.0 s内磁感应强度 B的大小与时间 t 的关系如图 2所 示,在 0t1.3 s内线框始终做匀速运动。 (1)求外力 F的大小; (2)在 1.0 st1.3 s内存在连续变化的磁场,求磁感应强度 B的大小与时间 t 的关系; (3)求在 0t1.3 s内流过导线横截面的电荷量 q。 图 1 图 2 22.(10分)某种离子诊断测量简化装置如图所示。竖直平面内存在边界为矩形 EFGH、 方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为 B的匀强磁场,探测板 CD平行于 H

18、G水平放置, 能沿竖直方向缓慢移动且接地。a、b、c三束宽度不计、间距相等的离子束中的离子均 以相同速度持续从边界 EH水平射入磁场,b束中的离子在磁场中沿半径为 R的四分之 一圆弧运动后从下边界 HG竖直向下射出,并打在探测板的右边缘 D点。已知每束每秒 射入磁场的离子数均为 N,离子束间的距离均为 0.6R,探测板 CD的宽度为 0.5R,离子质量 均为 m、电荷量均为 q,不计重力及离子间的相互作用。 (1)求离子速度 v的大小及 c束中的离子射出磁场边界 HG时与 H点的距离 s; (2)求探测到三束离子时探测板与边界 HG的最大距离 Lmax; (3)若打到探测板上的离子被全部吸收,

19、求离子束对探测板的平均作用力的竖直分量 F与 板到 HG距离 L的关系。 2020 年物理(浙江卷) 1.B 本题属于基础性问题,考查对国际单位制的理解。根据国际单位制可知,电荷 量的单位是导出单位,根据电流的定义可推出电荷量 1 C=1 A s,选项 B正确。 2.B 本题属于基础性和应用性问题,考查运动和力的关系。 汽车缓慢启动时,在摩擦力作用下,两个行李箱可能随汽车一起运动,选项 A错误;急 刹车时,由于惯性,行李箱 a相对于汽车向前运动,选项 B正确;汽车缓慢转弯时,在摩擦力 作用下,行李箱可能随汽车一起运动,选项 C错误;急转弯时,行李箱 b可能因所受摩擦力 过小,无法提供足够大的向

20、心力而相对车子向外侧运动,选项 D错误。 3.A 本题属于基础性和应用性问题,以歼 20隐形战斗机为素材,创设受力分析问题 情境。由于战斗机以速度 v斜向上飞行,受到的空气阻力 F1与速度方向相反,升力 F2与 速度方向垂直,根据示意图可知,选项 A正确。 4.D 本题属于基础性和应用性问题,以红外体温计为素材,考查红外线特点。人体 时刻向外辐射红外线,选项 A、B错误;红外体温计根据人体辐射红外线的强度大小测温, 选项 D正确,C错误。 5.D 本题属于基础性问题,考查德布罗意波长公式、三种射线特点、光电效应、衍 射特点等。根据德布罗意波长公式 = ,选项 A错误;根据三种射线特点,射线 穿

21、透能力最强,选项 B错误;光电效应中,金属的截止频率只和金属材料本身有关,选项 C 错误,综上可知,选项 D正确。 6.C 本题属于基础性和应用性问题,以带电粒子在电场中的运动为素材,创设学习 探究类问题情境。带电粒子在水平方向做匀速直线运动,在电场方向上做初速度为零的 匀加速直线运动,根据位移关系有 tan 45= ,a= ,解得 t= ,选项 A错误;与 P点的 距离 s= ,选项 C正确;到 MN上的速度 v= v0, 故速度方向与竖直方向夹角不等于 30,选项 B、D错误。 7.C 本题属于基础性和应用性问题,以“天问一号”探测火星为素材,创设学习探究 类问题情境。根据周长和半径的关系

22、可知,选项 A错误;根据万有引力提供地球和火星绕 太阳做匀速圆周运动的向心力有:F= =ma=m =m2r得 火 地 火 地 火 地 , 选项 B、D错误,C正确。 8.D 由等势线特点可知 P点处点电荷带负电,无穷远处电势为零,e点所在中垂线是 零势线,e点电势为零,选项 A错误;正电荷周围电场线从正电荷出发终止于无穷远,负电 荷周围电场线从无穷远出发终止于负电荷,又因为沿电场线方向电势降低,故 a、b点电 势为正,c、d点电势为负,选项 C错误;a、b点电场强度方向不同,选项 B错误;负电荷从 a 点到 c点是由高电势处向低电势处运动,电场力做负功,电势能增加,选项 D正确。 9.C 由于

23、 I1I2,I1在 b点产生的磁感应强度更大,故 b点的磁感应强度大小不为零, 同理,d点的磁感应强度大小也不为零,选项 A、B错误;a、c两点连线与两导线等高并垂 直,根据安培定则可知 a点处的磁感应强度方向竖直向下,c点处的磁感应强度方向竖直 向上,选项 C正确,D错误。 10.D 工作人员的重力始终为 mg,选项 A错误;工作人员在望远镜球面上缓慢移动, 处于平衡状态,合力为零,选项 B错误;对工作人员受力分析,受竖直向下的重力 mg,竖直 向上的拉力 mg,故球面对工作人员的作用力为 mg,由牛顿第三定律可得工作人员对球 面的作用力为 mg,选项 D正确;球面对工作人员的作用力 mg为

24、支持力和摩擦力的合力, 故工作人员对球面的压力不等于 mg,选项 C错误。 11.C 发电机输出的电流为 I1= =400 A,选项 A错误;由 P 线= 线 R线可得输电线中 的电流为 25 A,选项 B错误;升压变压器输出电压 U2= 线 =4 000 V,输电线上损失 的电压为 U线=I线R线=258 V=200 V,故降压变压器输入电压为 3 800 V,降压变压器匝 数比为 3 800220=19011,选项 C正确;降压变压器输出功率等于输入功率,即 P4=P3=(100-5) kW=95 kW,则用户得到的电流为 I4= 432 A,选项 D错误。 12.B 金属棒旋转切割磁感线

25、的有效长度为 r,产生的感应电动势为 E= Br 2,选项 A错误;设电容器板间粒子的质量为 m,电量为 q,极板间电压等于电阻两端电压 E,均为感 应电动势,对带电粒子由平衡条件可得 q =mg,解得 ,选项 B正确;电阻 R消 耗的电功率为 P= ,选项 C错误;电容器极板所带电荷量为 Q=CE= ,选项 D错误。 13.C 设玻璃砖的半径为 R,全反射的临界角为 C0,入射角为 60时,折射角为 ,发 生全反射时,有 n= ,折射率定义 n= ,由图中几何关系可得 OP=Rsin C0,tan = ,可得出 cos =sin 60,=30,折射率 n= ,选 项 A错误;OP=RsinC

26、0=R ,选项 B错误;光在玻璃砖中的传播速度 v= ,选项 C正确;sin C0= ,临界角不是 30,选项 D错误。 14.BC 聚变的核反应方程 He n+17.6 MeV X 粒子是中子,选项 A错误;根据爱因斯坦质能方程 E=mc2,X 粒子的质量是氘核与 氚核质量之和,减去释放能量的质量和氦核质量,MX=(1 876.1+2 809.5-17.6-3 728.4) MeV/c2=939.6 MeV/c2,选项 B正确;太阳每秒损失的质量 m= kg=4.4109 kg,选项 C正确,选项 D错误。 15.CD 波速 v= m/s=1 m/s,在 6 s内传播的距离 x=vt=16

27、m=6 m,M点离两个 波源的距离都是 7 m,振动传不到 M点,选项 A错误;M点离两个波源的距离都是 7 m,是 振动加强点,振幅是 2 cm,做简谐运动,位移是变化的,选项 B错误;PS1=4 m,PS2=10 m,PS2- PS1=6 m= ,P点是振动减弱区,始终静止,选项 C正确;QS1=10.5 m,t1= =10.5 s,波源 S1 经过 10.5 s把振动竖直向下传到 Q点,QS2=3.5 m,t2= =3.5 s,波源 S2经过 3.5 s把振动 竖直向下传到 Q点,然后 Q点做了 7 s的简谐运动后处于波峰,则 Q点竖直向下振动,选 项 D正确。 16.BD 无人机从静止

28、起飞到空中悬停,一定会有加速和减速过程,减速过程加速度 向下,根据牛顿第二定律,mg-F=ma,无人机所受重力大于空气对无人机的作用力,根据牛 顿第三定律,空气对无人机的作用力等于无人机对空气的作用力,无人机对空气的作用力 有可能小于 200 N,选项 A错误;额定电流 I= A=12.5 A,选项 B正确;根据动能定 理,P机t-mgh=0,平均功率 P机= W=100 W,由于有热量产生,所以无人机 消耗的平均功率 P=P机+P热,大于 100 W,选项 C错误;无人机在升空和悬停阶段,无人机 对空气的作用力推动空气运动,对空气做功,选项 D正确。 17.答案:(1)0.180.19 甲,

29、甲和乙 (2)BC C 解析 本题属于创新性问题,以教材实验为素材,创设学习探究类问题。(1)从刻度 尺上读出 ce间的距离为 xce=0.037 m,则 vd= 0.19 m/s; 因为甲方案 m和 M均做匀变速运动,用 m的重力近似代替绳上拉力,需满足 mM,而方案乙中取出的砝码的重力即为小车的合外力,所以不需要满足 Mm;两方案 均是用 mg作为 F的值。 (2)因为测量误差主要有两个,一是空气阻力的影响,二是摆长测不准,从这两方面 看,应选 BC。根据单摆周期公式 T=2 ,得 T 2= ( ) ,对照图象可知,C 正确。 18.答案 (1)电路图正确 (2)0.390.41,1.29

30、1.31 (3)乙 (4)1.511.54,0.520.54 解析 本题属于基础性问题,以教材实验测量电动势和内阻为素材,创设学习探究类 问题。(1)对照实物电路画出电路如图: (2)观察实物电路的电表接法注意量程,对照表盘,读出数据为 I=0.40 A,U=1.30 V。 (3)因为 U-I 图象图线斜率的绝对值代表内阻,而在甲电路中,电流表与电源直接串联, 属于外接,这种接法测量内阻值偏大,由此可得图线对应的是甲电路,则图线对应的是 乙电路。 (4)根据图线,纵轴的截距代表电动势,图线斜率的绝对值代表内阻可得:E1.52 V,r= - - 0.53 。 19.答案 (1)见解析 (2)1

31、m/s (3)40 m 解析 (1)牛顿第二定律 mg-FT=ma 得 a=g- =0.125 m/s 2 竖直向下 (2)运动学公式 v=at2=1 m/s (3)匀速上升的位移 h1=vt1=26 m 匀减速上升的位移 h2= t2=4 m 总位移 h=40 m 20.答案 (1)见解析 (2)不会冲出 (3)见解析 解析 (1)机械能守恒定律 mgH=mgR+ 牛顿第二定律 FN= =8 N 牛顿第三定律 FN=FN=8 N,方向水平向左 (2)能在斜轨道上到达的最高点为 C点,功能关系 mgH=mgLAB+mgLBCcos +mgLBCsin 得 LBC= m1.0 m,故不会冲出 (

32、3)滑块运动到距 A点 x处的速度为 v,动能定理 mgH-mgx= mv 2 碰撞后的速度为 v,动量守恒定律 mv=3mv 设碰撞后滑块滑到斜轨道的高度为 h,动能定理 -3mg(LAB-x)-3mg -3mgh=0- (3m)v 2 得 h= x- ( ) h=0( ) 21.答案 (1)0.062 5 N (2)见解析 (3)0.5 C 解析 (1)t0=0,B0=0.25 T 回路电流 I= 安培力 FA= v 外力 F=FA=0.062 5 N (2)匀速出磁场,电流为 0,磁通量不变1= t1=1.0 s时,B1=0.5 T,磁通量1=B1L2 t 时刻,磁通量=BLL-v(t-

33、t1) 得 B= - (3)0t0.5 s电荷量 q1= =0.25 C 0.5 st1.0 s电荷量 q2= - =0.25 C 总电荷量 q=q1+q2=0.5 C 22.答案 (1) 0.8R (2) R (3)见解析 解析 (1)qvB= 得 v= 几何关系 OO=0.6R s= - =0.8R (2)a、c束中的离子从同一点 Q射出,= tan = - Lmax= R (3)a或 c束中每个离子动量的竖直分量 pz=pcos =0.8qBR 0L R F1=Np+2Npz=2.6NqBR R0.4R F3=Np=NqBR 机密 启用前 2020 年天津市普通高中学业水平等级性考试年天

34、津市普通高中学业水平等级性考试 物理 本试卷共 4页,共 12小题,满分 100分。考试用时 60分钟。 第卷 一、单项选择题(每小题 5分,共 25分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确 的) 1.在物理学发展的进程中,人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究,获得正确的 理论认识。下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是( ) 2.北斗问天,国之夙愿。我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星,其轨道半径 约为地球半径的 7倍。与近地轨道卫星相比,地球静止轨道卫星( ) A.周期大 B.线速度大 C.角速度大 D.加速度大 3.新冠肺炎疫情突发,中华儿女风雨同舟、守望相助,

35、筑起了抗击疫情的巍峨长城。志愿 者用非接触式体温测量仪,通过人体辐射的红外线测量体温,防控人员用紫外线灯在无人 的环境下消杀病毒,为人民健康保驾护航。红外线和紫外线相比较( ) A.红外线的光子能量比紫外线的大 B.真空中红外线的波长比紫外线的长 C.真空中红外线的传播速度比紫外线的大 D.红外线能发生偏振现象,而紫外线不能 4. 一列简谐横波沿 x轴正方向传播,周期为 T,t=0时的波形如图所示。t= 时( ) A.质点 a速度方向沿 y轴负方向 B.质点 b沿 x轴正方向迁移了 1 m C.质点 c的加速度为零 D.质点 d的位移为-5 cm 5. 水枪是孩子们喜爱的玩具,常见的气压式水枪

36、储水罐示意如图。从储水罐充气口充入气 体,达到一定压强后,关闭充气口。扣动扳机将阀门 M打开,水即从枪口喷出。若在水不 断喷出的过程中,罐内气体温度始终保持不变,则气体( ) A.压强变大 B.对外界做功 C.对外界放热 D.分子平均动能变大 二、不定项选择题(每小题 5分,共 15分。每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正 确的。全部选对的得 5分,选对但不全的得 3分,选错或不答的得 0分) 6.手机无线充电是比较新颖的充电方式。如图所示,电磁感应式无线充电的原理与变压 器类似,通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈,利用产生的磁场传递能量。 当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电

37、流后,就会在邻近的受电线圈中感应出电流, 最终实现为手机电池充电。在充电过程中( ) A.送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化 B.受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变 C.送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递 D.手机和基座无需导线连接,这样传递能量没有损失 7. 如图所示,在 Oxy平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为 B的匀强 磁场。一带电粒子从 y轴上的 M点射入磁场,速度方向与 y轴正方向的夹角 =45。粒 子经过磁场偏转后在 N点(图中未画出)垂直穿过 x轴。已知 OM=a,粒子电荷量为 q,质 量为 m,重力不计。则( ) A.粒子带负电荷 B.粒子速度大

38、小为 C.粒子在磁场中运动的轨道半径为 a D.N与 O点相距( +1)a 8. 复兴号动车在世界上首次实现速度 350 km/h自动驾驶功能,成为我国高铁自主创新的又 一重大标志性成果。一列质量为 m的动车,初速度为 v0,以恒定功率 P在平直轨道上运动, 经时间 t 达到该功率下的最大速度 vm,设动车行驶过程所受到的阻力 F保持不变。动车 在时间 t 内( ) A.做匀加速直线运动 B.加速度逐渐减小 C.牵引力的功率 P=Fvm D.牵引力做功 W= 第卷 本卷共 4题,共 60分。 9.(12分)(1)某实验小组利用图 1所示装置测定平抛运动的初速度。把白纸和复写纸叠放 一起固定在竖

39、直木板上,在桌面上固定一个斜面,斜面的底边 ab与桌子边缘及木板均平 行。每次改变木板和桌边之间的距离,让钢球从斜面顶端同一位置滚下,通过碰撞复写纸, 在白纸上记录钢球的落点。 图 1 图 2 为了正确完成实验,以下做法必要的是 。 A.实验时应保持桌面水平 B.每次应使钢球从静止开始释放 C.使斜面的底边 ab与桌边重合 D.选择对钢球摩擦力尽可能小的斜面 实验小组每次将木板向远离桌子的方向移动 0.2 m,在白纸上记录了钢球的 4个落点, 相邻两点之间的距离依次为 15.0 cm、25.0 cm、35.0 cm,示意如图 2。重力加速度 g取 10 m/s2,钢球平抛的初速度为 m/s。

40、图 1装置中,木板上悬挂一条铅垂线,其作用是 。 (2)某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻,要求测量结果尽量准确。 电压表(量程 03 V,内阻约为 3 k) 电流表(量程 00.6 A,内阻约为 1 ) 滑动变阻器(020 ,额定电流 1 A) 待测电池组(电动势约为 3 V,内阻约为 1 ) 开关、导线若干 图 3 图 4 该小组连接的实物电路如图 3所示,经仔细检查,发现电路中有一条导线连接不当,这条 导线对应的编号是 。 改正这条导线的连接后开始实验,闭合开关前,滑动变阻器的滑片 P应置于滑动变阻器 的 端。(填“a”或者“b”) 实验中发现调节滑动变阻器时,电流表读数变化

41、明显但电压表读数变化不明显。为了 解决这个问题,在电池组负极和开关之间串联一个阻值为 5 的电阻,之后该小组得到了 几组电压表读数 U和对应的电流表读数 I,并作出 U-I图像,如图 4所示。根据图像可知, 电池组的电动势为 V,内阻为 。(结果均保留两位有效数字) 10. (14分)如图所示,垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度 B随时间 t 均匀变化。正方形 硬质金属框 abcd放置在磁场中,金属框平面与磁场方向垂直,电阻 R=0.1 ,边长 l=0.2 m。 求 (1)在 t=0到 t=0.1 s时间内,金属框中的感应电动势 E; (2)t=0.05 s时,金属框 ab边受到的安培力 F

42、的大小和方向; (3)在 t=0到 t=0.1 s时间内,金属框中电流的电功率 P。 11.(16分)长为 l的轻绳上端固定,下端系着质量为 m1的小球 A,处于静止状态。A受到一 个水平瞬时冲量后在竖直平面内做圆周运动,恰好能通过圆周轨迹的最高点。当 A回到 最低点时,质量为 m2的小球 B与之迎面正碰,碰后 A、B粘在一起,仍做圆周运动,并能通 过圆周轨迹的最高点。不计空气阻力,重力加速度为 g,求 (1)A受到的水平瞬时冲量 I的大小; (2)碰撞前瞬间 B的动能 Ek至少多大? 12.(18分)多反射飞行时间质谱仪是一种测量离子质量的新型实验仪器,其基本原理如图 所示,从离子源 A处飘

43、出的离子初速度不计,经电压为 U的匀强电场加速后射入质量分析 器。质量分析器由两个反射区和长为 l 的漂移管(无场区域)构成,开始时反射区 1、2均 未加电场,当离子第一次进入漂移管时,两反射区开始加上电场强度大小相等、方向相反 的匀强电场,其电场强度足够大,使得进入反射区的离子能够反射回漂移管。离子在质量 分析器中经多次往复即将进入反射区 2时,撤去反射区的电场,离子打在荧光屏 B上被探 测到,可测得离子从 A到 B的总飞行时间。设实验所用离子的电荷量均为 q,不计离子重 力。 (1)求质量为 m的离子第一次通过漂移管所用的时间 T1; (2)反射区加上电场,电场强度大小为 E,求离子能进入

44、反射区的最大距离 x; (3)已知质量为 m0的离子总飞行时间为 t0,待测离子的总飞行时间为 t1,两种离子在质量 分析器中反射相同次数,求待测离子质量 m1。 2020 年物理(天津卷) 1.D 卢瑟福分析 粒子散射实验数据后,提出原子具有核式结构,ABC 错误,D 正确。 2.A 设卫星的轨道半径为 r,线速度大小为 v,角速度为 ,周期为 T,向心加速度为 a。 根据万有引力提供向心力,G =ma=m =mr2=mr ,所以,卫星运行的线速度、角速度、 周期、加速度和半径的关系分别为:v= ,= ,T= ,a= ,地球静止轨道卫星 半径大,则周期大,线速度小,角速度小,加速度小,A正确

45、,BCD错误。 3.B 红外线的频率比紫外线小,根据 E=h,可知红外线光子的能量比紫外线的小,A 错误;波长 = ,红外线的频率低,波长长,B正确;所有电磁波在真空中的速度都一样大,都 是 c=3.0108 m/s,C错误;红外线和紫外线都是横波,都可以发生偏振现象,D错误。 4.C 经过 ,质点 a运动到平衡位置速度方向沿 y轴正方向,A错误;质点 b沿 y轴方 向做简谐运动,并不沿 x轴方向迁移,B错误;经过 ,质点 c运动到平衡位置,加速度为零,C 正确;经过 ,质点 d运动到正向最大位移处,位移为 5 cm,D错误。 5.B 研究储水罐内封闭的气体,在温度不变时,PV=C,C为常数,

46、气体体积变大,压强 变小,A错误;气体体积变大,对外做功,B正确;温度不变,内能不变,U=0,根据热力学第一 定律,U=W+Q,气体体积变大,W为负值,则 Q为正值,气体吸热,C错误;温度是分子平均 动能的标志,温度不变,平均动能不变,D错误。 6.AC 送电线圈相当于变压器原线圈,受电线圈相当于变压器副线圈,是互感现象, 送电线圈接交变电流,受电线圈也产生交变电流,所产生的磁场呈周期性变化,AC正确,B 错误;由于没有闭合铁芯,传递能量过程中有能量辐射,D错误。 7.AD 由于粒子在磁场力的作用下垂直穿过 x 轴,根据左手定则可知,粒子带负电荷,A 正确; 根据题意画图找圆心 O,如图所示。结合几何关系有 R= a,N点与 O点间的距离为 ( +1)a,D 正确,C 错误;又因为洛伦兹力提供向心力 qvB=m ,联立解得 v= ,B 错误。 8.BC 动车以恒定功率启动,P=F牵v=Fvm,由于速度增加,因此牵引力减小,根据牛顿 第二定律可知,加速度越来越小,A错误,BC正确;时间 t 内牵引力做功 W=Pt,根据动能定 理有 Pt-WF= ,可知 D错误。 9.答案(1)AB 2 方便将木板调整到竖直平面 (2)5 a