
物 理
(考試時(shí)間:90分鐘 試卷滿分:100分)
考情速遞
高考·新動(dòng)向:科技前沿結(jié)合:如第1題“拓?fù)浣^緣體”和第13題“北斗氫原子鐘”,將基礎(chǔ)物理概念與材料科學(xué)、航天科技結(jié)合,體現(xiàn)學(xué)科時(shí)代性。社會(huì)熱點(diǎn)融入:第3題氧氣瓶檢測(cè)(環(huán)保議題)、第20題紫外線照射鋅板(光電效應(yīng)應(yīng)用),增強(qiáng)試題的現(xiàn)實(shí)意義。
高考·新考法:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):第16題通過(guò)兩種電路設(shè)計(jì)測(cè)量電動(dòng)勢(shì),要求學(xué)生分析誤差來(lái)源及數(shù)據(jù)可靠性,體現(xiàn)科學(xué)探究素養(yǎng)。
動(dòng)態(tài)建模:第17題圓周運(yùn)動(dòng)裝置中,小球釋放高度與軌道承受力的關(guān)聯(lián),需結(jié)合能量守恒與臨界條件分析。
高考·新情境:物理+地理:第6題地球自轉(zhuǎn)中昆明與赤道物體的運(yùn)動(dòng)參數(shù)比較,隱含緯度對(duì)線速度的影響。
物理+化學(xué)/生物:第12題電勢(shì)分布圖像與點(diǎn)電荷疊加,第18題電磁感應(yīng)與電容器中帶電顆粒的復(fù)合場(chǎng)運(yùn)動(dòng),體現(xiàn)學(xué)科交叉思維。
命題·大預(yù)測(cè):強(qiáng)化核心素養(yǎng):注重基礎(chǔ)概念的本質(zhì)理解(如分子勢(shì)能曲線、氫原子能級(jí)),避免公式套用。
情境化訓(xùn)練:多接觸科技熱點(diǎn)(如量子材料、新能源)背景題,提升信息提取與建模能力。
跨學(xué)科思維:關(guān)注物理與地理、化學(xué)等學(xué)科的交叉點(diǎn)(如地球自轉(zhuǎn)、電解液導(dǎo)電)。
動(dòng)態(tài)過(guò)程分析:對(duì)碰撞、變加速、多階段問(wèn)題進(jìn)行拆解訓(xùn)練,掌握微元法與守恒思想。
實(shí)驗(yàn)探究能力:總結(jié)教材實(shí)驗(yàn)變式(如測(cè)電阻的多種方法),培養(yǎng)開(kāi)放性設(shè)計(jì)思維。
注意事項(xiàng):
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)等填寫在答題卡和試卷指定位置上。
2.回答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí),將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無(wú)效。
3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。
一、選擇題:共14題,每題3分,共42分。在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中,選出最符合題目要求的一項(xiàng)。
1.鉍()衰變?yōu)殂B()的半衰期達(dá)到宇宙壽命的10億倍。最近,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)鉍晶體具有某種特殊的導(dǎo)電性質(zhì),被稱為“拓?fù)浣^緣體”,可能掀起材料科學(xué)領(lǐng)域的一場(chǎng)革命。下列說(shuō)法正確的是( )
A.鉍變成鉈的衰變是β衰變
B.鉍的放射性很微弱
C.鉍晶體不具有固定熔點(diǎn)
D.鉍晶體各項(xiàng)物理性質(zhì)均表現(xiàn)為各向異性
2.如圖所示MN為半圓柱體玻璃磚的水平直徑,O為圓心,兩束平行的a光和b光從真空射到玻璃磚的MN面,都折射到O點(diǎn)正下方的P點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是( )
A.玻璃對(duì)a光的折射率比對(duì)b光的折射率要小
B.在玻璃磚中,b光的傳播速度大于a光的傳播速度
C.b光有可能在P點(diǎn)發(fā)生全反射
D.將a和b光通過(guò)相同的雙縫干涉裝置,b光的干涉條紋間距較大
3.卡塔爾世界杯聚集來(lái)自世界各地的球迷,為了保障球迷安全,儲(chǔ)備了大量的氧氣瓶,賽前醫(yī)療團(tuán)隊(duì)對(duì)氧氣瓶做檢測(cè)時(shí),發(fā)現(xiàn)一氧氣瓶?jī)?nèi)氧氣的氣壓隨溫度變化的p-T圖如圖所示,瓶?jī)?nèi)氧氣視為理想氣體,p-T圖像從1→2→3的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( )
A.1→2過(guò)程正在灌氣
B.1→2過(guò)程中瓶?jī)?nèi)每個(gè)氧氣分子做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)速率均減小
C.3狀態(tài)的氣體密度比1狀態(tài)時(shí)大
D.2→3過(guò)程中氣體分子單位時(shí)間內(nèi)在器壁單位面積上撞擊的次數(shù)增大
4.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在電梯的天花板上固定一根彈簧秤,使其測(cè)量掛鉤向下,并在鉤上懸掛一個(gè)重為10 N的鉤碼,彈簧秤彈力隨時(shí)間變化的規(guī)律可通過(guò)一傳感器直接得出(如圖所示).下面分析正確的是( )
A.從時(shí)刻t1到時(shí)刻t2鉤碼處于超重狀態(tài)
B.從時(shí)刻t3到時(shí)刻t4鉤碼處于失重狀態(tài)
C.電梯可能開(kāi)始在15樓,先加速向下,再勻速向下,再減速向下,最后停在1樓
D.電梯可能開(kāi)始在1樓,先加速上升,再勻速向上,再減速向上,最后停在15樓
5.振源A帶動(dòng)細(xì)繩振動(dòng),某時(shí)刻形成的橫波如圖所示,則在波傳播到細(xì)繩上一點(diǎn)P時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),下列圖的四個(gè)圖形中能表示P點(diǎn)振動(dòng)圖象的是( )
A.B.
C.D.
6.如圖所示,地球可以視為一個(gè)球體,O點(diǎn)為地球球心,位于昆明的物體A和位于赤道上的物體B,都隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則( )
A.物體的周期B.物體的周期
C.物體的線速度大D.物體的角速度大小
7.如圖所示,甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子沿x軸運(yùn)動(dòng),兩分子間的分子勢(shì)能Ep與兩分子間距離x的變化關(guān)系如圖中曲線所示,圖中分子勢(shì)能的最小值為-E0。若兩分子所具有的總能量為0,則下列說(shuō)法中正確的是( )
A.乙分子在Q點(diǎn)(x=x1)時(shí),加速度為零
B.乙分子在P點(diǎn)(x=x2)時(shí),其動(dòng)能為E0
C.乙分子在Q點(diǎn)(x=x1)時(shí),處于平衡狀態(tài)
D.乙分子的運(yùn)動(dòng)范圍為x≥x2
8.小寧同學(xué)仿照法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的裝置,在鐵環(huán)上用漆包線(銅絲,表面刷有絕緣漆)繞制了兩個(gè)線圈匝、(匝數(shù)沒(méi)有記錄),線圈與開(kāi)關(guān)、干電池、交流電源構(gòu)成電路,交流電源的電動(dòng)勢(shì),線圈與開(kāi)關(guān)、電流計(jì)G、交流電壓表V構(gòu)成電路。當(dāng)置于2、置于4時(shí),電壓表V的示數(shù)為,取1.4。下列說(shuō)法正確的是( )
A.由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可算得,線圈的匝數(shù)為200匝
B.由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可估計(jì),線圈的匝數(shù)超過(guò)280匝
C.S2置于3,當(dāng)S1從0扳到1時(shí),G中不會(huì)有電流
D.S2置于3,當(dāng)S1從0扳到1時(shí),G中電流慢慢增大并穩(wěn)定到某一值
9.如圖所示,虛線框內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。a、b、c是三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子,它們從PQ邊上的中點(diǎn)沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入磁場(chǎng),圖中畫出了它們?cè)诖艌?chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡。若不計(jì)粒子所受重力,則( )
A.粒子a帶負(fù)電,粒子b、c帶正電B.粒子c在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)
C.粒子c在磁場(chǎng)中的加速度最大D.粒子c在磁場(chǎng)中的動(dòng)量最大
10.如圖所示,三條豎直虛線為勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)線,實(shí)線為一電子僅在電場(chǎng)力的作用下從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的軌跡,下列說(shuō)法正確的是( )
A.a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)低于b點(diǎn)的電勢(shì)
B.電子在a點(diǎn)的動(dòng)能小于其在b點(diǎn)的動(dòng)能
C.從a點(diǎn)到b點(diǎn)的過(guò)程中,電子的動(dòng)量變化量方向水平向左
D.從a點(diǎn)到b點(diǎn)的過(guò)程中,電子速度變化得越來(lái)越慢
11.如圖所示為某彈跳玩具,底部是一個(gè)質(zhì)量為m的底座,通過(guò)彈簧與頂部一質(zhì)量的小球相連,同時(shí)用輕質(zhì)無(wú)彈性的細(xì)繩將底座和小球連接,穩(wěn)定時(shí)繩子伸直而無(wú)張力。用手將小球按下一段距離后釋放,小球運(yùn)動(dòng)到初始位置處時(shí),瞬間繃緊細(xì)繩,帶動(dòng)底座離開(kāi)地面,一起向上運(yùn)動(dòng),底座離開(kāi)地面后能上升的最大高度為h,已知重力加速度為g,則( )
A.玩具離開(kāi)地面上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中,重力做功為
B.繩子繃緊前的瞬間,小球的動(dòng)能為
C.繩子繃緊瞬間,系統(tǒng)損失的機(jī)械能為
D.用手將小球按下一段距離后,彈簧的彈性勢(shì)能為
12.兩點(diǎn)電荷和(電性和電荷量大小均未知)分別固定在軸上的和處。兩電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)隨變化的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( )
A.從處到處場(chǎng)強(qiáng)先減小后增大
B.處的場(chǎng)強(qiáng)沿軸負(fù)方向
C.將一電子從處移動(dòng)到處,靜電力做正功
D.軸上只有一個(gè)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為0,且位于處的左邊
13.我國(guó)“北斗三號(hào)”最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星已于2020年6月23日成功發(fā)射?!氨倍啡?hào)”采用星載氫原子鐘,該鐘數(shù)百萬(wàn)年到一千萬(wàn)年才有1s誤差。氫原子的部分能級(jí)結(jié)構(gòu)如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.用動(dòng)能為14eV的電子轟擊處于基態(tài)的氫原子,一定不能使其躍遷到激發(fā)態(tài)
B.氫原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)后,核外電子動(dòng)能減小,原子的電勢(shì)能增大
C.某個(gè)處于基態(tài)的氫原子可以吸收12.09eV的光子,發(fā)出3種不同頻率的光
D.處于基態(tài)的氫原子只能吸收13.6eV的能量實(shí)現(xiàn)電離
14.如圖甲所示,物塊A、B的質(zhì)量分別是和,用輕彈簧拴接,放在光滑的水平地面上,物塊B右側(cè)與豎直墻相接觸。另有一物塊C在t=0時(shí)刻以一定速度向右運(yùn)動(dòng),在t=4s時(shí)與物塊A相碰,并立即與A粘在一起不再分開(kāi),物塊C的v—t圖像如圖乙所示,下列說(shuō)法正確的是( )
A.物塊B離開(kāi)墻壁前,彈簧的最大彈性勢(shì)能為72J
B.4s到12s的時(shí)間內(nèi),墻壁對(duì)物塊B的沖量大小為24N·s
C.物塊B離開(kāi)墻壁后,彈簧的最大彈性勢(shì)能為18J
D.物塊B離開(kāi)墻壁后,物塊B的最大速度為2m/s
二、非選擇題:共6題,共58分。
15.(9分)某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。
(1)請(qǐng)指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的錯(cuò)誤: ;
(2)若所用交流電的頻率為50Hz,該同學(xué)經(jīng)正確操作得到如圖所示的紙帶,把第一個(gè)點(diǎn)記作O,第一、第二點(diǎn)間的距離約為2mm,另選連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn),且 A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為12.29cm、15.55cm、19.20cm、23.23cm,根據(jù)以上數(shù)據(jù)知,從O點(diǎn)到C點(diǎn),重物的重力勢(shì)能的減少量等于 J,動(dòng)能的增加量等于 J;(已知所用重物的質(zhì)量為1.00kg,當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.80m/s2,取三位有效數(shù)字)
(3)重力勢(shì)能的減少量 動(dòng)能的增加量(填“大于”、“等于”、“小于”)的原因是 。
16.(10分)某校舉行了一次物理實(shí)驗(yàn)操作技能比賽,其中一項(xiàng)比賽為選用合適的電學(xué)元件設(shè)計(jì)合理的電路,并能較準(zhǔn)確地測(cè)量同一電池組的電動(dòng)勢(shì)及其內(nèi)阻。提供的器材如下:
A.電流表G(滿偏電流10mA,內(nèi)阻為10Ω)
B.電流表A(0~0.6A~3A,內(nèi)阻未知)
C.電壓表V(0~5V~10V,內(nèi)阻未知)
D.滑動(dòng)變阻器R(0~20Ω,1A)
E.定值電阻(阻值為990Ω)
F.開(kāi)關(guān)與導(dǎo)線若干
(1)圖(a)是小李同學(xué)根據(jù)選用的儀器設(shè)計(jì)的測(cè)量該電池組電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的電路圖。根據(jù)該實(shí)驗(yàn)電路測(cè)出的數(shù)據(jù)繪制的圖線如圖(b)所示(為電流表G的示數(shù),為電流表A的示數(shù)),則由圖線可以得到被測(cè)電池組的電動(dòng)勢(shì)E= V,內(nèi)阻r= Ω。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)
(2)另一位小張同學(xué)則設(shè)計(jì)了圖(c)所示的實(shí)驗(yàn)電路對(duì)電池組進(jìn)行測(cè)量,記錄了單刀雙擲開(kāi)關(guān)分別接1、2對(duì)應(yīng)電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I;根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)繪制圖線如圖(d)中所示的A、B兩條圖線??梢耘袛鄨D線A是利用單刀雙擲開(kāi)關(guān)接 (選填“1”或“2”)中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描出的;分析A、B兩條圖線可知,此電池組的電動(dòng)勢(shì)為E= ,內(nèi)阻r= 。(用圖中、、、表示)
17.(9分)如圖所示為一裝置的截面圖,其中AB段是半徑為R=2L的四分之一圓軌道,CDO段為半徑r=L的半圓形軌道,最高點(diǎn)O固定一個(gè)豎直擋板,小球碰后原速?gòu)椈?,D為CDO軌道的中點(diǎn),兩軌道均光滑,如圖連接且固定,現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m的小球以某一速度v從A點(diǎn)進(jìn)入軌道,并在豎直平面的軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng).求:
(1)若要小球做完整的圓周運(yùn)動(dòng),從A點(diǎn)進(jìn)入軌道的速度v至少是多少?
(2)若小球從某一高度靜止釋放,且軌道承受最大壓力為3mg,試分析小球應(yīng)從軌道上離地面多高的位置釋放.
(3)若軌道不光滑,小球以某一速度從A點(diǎn)進(jìn)入軌道后,經(jīng)擋板彈回時(shí)恰好返回A點(diǎn),若將圓軌道AB換成直軌道(虛線所示),且與CDO圓弧光滑連接,直軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)和圓軌道相同,若小球以相同大小的速度從A點(diǎn)進(jìn)入直軌道后,能再次返回A點(diǎn)嗎,請(qǐng)簡(jiǎn)述原因.
18.(9分)如圖所示,間距為L(zhǎng)的光滑M、N金屬軌道水平平行放置,是電阻為的金屬棒,可緊貼導(dǎo)軌滑動(dòng),導(dǎo)軌右側(cè)連接水平放置的平行板電容器,板間距為板長(zhǎng)也為L(zhǎng),導(dǎo)軌左側(cè)接阻值為R的定值電阻,其它電阻忽略不計(jì).軌道處的磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向下,電容器處的磁場(chǎng)垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B,當(dāng)以速度向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),帶電量大小為的顆粒以某一速度從緊貼A板左側(cè)平行于A板進(jìn)入電容器內(nèi),恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng),并剛好從C板右側(cè)邊緣離開(kāi),求:
(1)AC兩板間的電壓U;
(2)帶電顆粒的質(zhì)量
(3)帶電顆粒的速度大小
19.(9分)雙星是兩顆相距較近的天體,在相互間的萬(wàn)有引力作用下,繞雙星連線上某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。對(duì)于兩顆質(zhì)量不等的天體構(gòu)成的雙星系統(tǒng),如圖甲所示,A、B兩星相距為L(zhǎng),其中A星的半徑為R;繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T,假設(shè)我國(guó)的宇航員登上了A星,并在A星表面豎直向上以大小為v0的速度拋出一小球,如圖乙所示,小球上升的最大高度為h。不計(jì)A星的自轉(zhuǎn)和A星表面的空氣阻力,引力常量為G,A星的體積V=。求:
(1)A星表面的重力加速度大小g;
(2)A星的平均密度ρ;
(3)B星的質(zhì)量mB。
20.(12分)金屬鋅受到一束紫外線照射時(shí)會(huì)不停地發(fā)射光電子,射出的電子具有不同的方向,速度大小也不相同。如圖1所示真空中一對(duì)半徑均為R1的圓形金屬板M、N圓心正對(duì)平行放置,兩板距離為d,M板中心鍍有一層半徑為R2的圓形鋅金屬薄膜,R2Uc時(shí)(Uc為已知量),電流計(jì)中就沒(méi)有電流。MN正對(duì)部分的電場(chǎng)可看成勻強(qiáng)電場(chǎng),其他區(qū)域電場(chǎng)不計(jì),不考慮邊緣效應(yīng)。
(1)求被紫外線照射出的光電子,最大速度是多少?
(2)求板間電流能達(dá)到的最大值是多少?在UMN取什么值時(shí)電流能夠達(dá)到最大值?
(3)請(qǐng)結(jié)合(1)(2)的結(jié)論,在圖2中定性畫出I隨UMN變化的圖像。
(4)經(jīng)分析發(fā)現(xiàn):當(dāng)UMN取不同值時(shí),光電子到達(dá)N板平面的面積也是不同的,有時(shí)光電子能落到整個(gè)N板圓形平面,有時(shí)光電子到達(dá)的圓形平面區(qū)域面會(huì)小些,直到I最終為零,意味著光電子完全不能到達(dá)N板。為使正對(duì)M板的N板面上所有地方都有電子落點(diǎn)的痕跡,試分析計(jì)算UMN應(yīng)滿足什么條件?
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