内容正文:
目 录
contents
考查内容与重点
01
02
03
试题特点
试题小结
04
试题评析
2
内容:牛顿定律的应用、力与运动关系、天体运动、运动的合成与分解、功能关系、动量定律、带电体在复合场中运动、带电粒子在磁场中运动、法拉第电磁感应定律、原子物理、机械振动、光的折射
重点:试题对高中物理涉及的匀变速直线运动、平抛运动、圆周运动、光电效应、机车的启动、能量等典型模型都有考查
考查内容与重点
01
3
试题特点
02
整套试题,情景比较常规,但个别题有一定难度。总的来看整套试卷突出对物理思维和关键能力的考查,有利于引导高中教学。
4
A. B. C. D.
14.一同学在课外书上了解到,无限长通有电流强度为的直导线在空间某点产生的磁感应强度大小可表示为,是该点到直导线的距离。结合安培力的公式,可知比例系数的单位是
【答案】C
【解析】由和、可得,所以的单位为,化简得,C对。
【高考链接】2023年辽宁卷第2题
15.俄乌战争爆发后,英国最先同意向乌克兰支援贫铀弹。所谓贫铀弹是以含有铀238的硬质合金为主要原料制成的炮弹和枪弹,具有一定的放射性,其衰变方程为:,该过程除放出能量为的光子外,其余能量全部转化为和的动能。已知一个、、的质量分别为、、,则下列说法正确的是
A.上述核反应为衰变
B.核反应前后不满足能量守恒定律
C.一个衰变时放出的能量为
D.一个衰变时放出的能量为
【答案】C
【解析】】根据核反应中的质量数和电荷数守恒知,的质量数为,电荷数为,故是粒子,该衰变为衰变,A错误;核反应前后仍然满足能量守恒,B错误;一个衰变时放出的能量为,C对D错。
【高考链接】2022年辽宁卷第2题
16.年月日,中国科研学者利用天眼发现了一个名为的双星系统,其运行周期仅为分钟,是目前发现周期最短的脉冲双星系统。已知该双星运行周期为双星间的距离为且远大于双星的几何尺寸,万有引力常量为,则该双星系统的总质量是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】假设双星质量分别为
,轨道半径分别为
,有、和,联立解得,代入中有,可得,又,所以,B正确。
【高考链接】2023年新课标卷第1题
17.三个质量均为的小物块,用三根长度为、最大张力为的轻绳连接,置于动摩擦因数为的粗糙水平圆盘上面。初始时刻轻绳恰好绷直,构成正三角形,正三角形的中心与圆盘的圆心重合。让圆盘绕过点垂直于圆盘的轴缓慢转动起来,随着角速度的缓慢增加,在轻绳断裂的瞬间,圆盘的角速度为多大
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】绳子绷断前一刻的平面内受力分析如图所示:
有:,由几何关系可知,
联立解得,A正确。
【高考链接】2023年江苏卷第13题
13.(2023•江苏)“转碟”是传统的杂技项目。如图所示,质量为的发光物体放在半径为的碟子边缘,杂技演员用杆顶住碟子中心,使发光物体随碟子一起在水平面内绕点做匀速圆周运动。当角速度为时,碟子边缘看似一个光环。求此时发光物体的速度大小和受到的静摩擦力大小。
18.一边长为、质量为的正方形金属线框,每边电阻为,置于光滑的绝缘水平面上。宽为的区域内存在方向垂直水平面的匀强磁场,磁感应强度大小为,虚线与磁场边界成,如图所示。金属框沿虚线方向以初速度(大小未知)进入磁场,当金属框完全穿过磁场区域后,其速度大小为,整个过程金属框始终在桌面内平动,则金属框的初速度大小为
A.
B.
C.
D.
【解析】线框穿越磁场区域的过程中,在沿着边界方向做匀速直线运动,速度大小为,出磁场时沿着边界方向的速度大小为,垂直边界方向,以初速度大小为做加速度减小的减速运动,由题意知,出磁场时垂直于边界方向上的分速度恰好减为零,则在线框穿越磁场区域的过程中有:、和,联立解得,D正确。
【答案】D
【高考链接】2022年天津卷第4题
19.如图所示,一边长为的正方形,所在平面内有平行于平面的匀强电场。点为正方形的对角线的交点,已知、、,则
A.
B.匀强电场的电场强度大小是
C.若电子从点沿方向进入电场,电子可能会经过点,电势能减小
D.若质子从点沿方向进入电场,质子可能会经过点,动能减小
【解析】由线段与线段平行且相等,有,得,A错;因、两点电势相等,对角线为匀强电场的等势线,故匀强电场的方向为垂直于,从高电势指向低电势,即指向,大小为,B正确;若在点给电子一个沿方向的初速度,仅在电场力的作用下,电子做类平抛运动,往点一侧偏转,不可能到达点,C错误;若在点给质子一个沿方向的初速度,仅在电场力的作用下,质子做匀减速直线运动可能会经过点,动能减少,减少的动能为,D正确。
【答案】 BD
【高考链接】2021年甲卷第19题
20.如图所示,一半径为的圆形边界,圆心为,直径、相互垂直,圆内有垂直圆面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为。一质量为、电荷量为的粒子从A点,以某一初速度平行于射入磁场,一段时间后从点射出。不计粒子的重力,已知A点到直径的距离为,则
A.粒子带正电
B.粒子在磁场中的运行时间为
C.粒子的初速度为
D.若粒子保持速度大小不变,从点沿着方向射入匀强磁场
中,则离子可能会经过点
【解析】粒子往一侧偏转,由左手定则可知粒子带负电,A错误;作出粒子在磁场中的运动轨迹,并画必要的辅助线,如图所示:
由几何关系可知、,等腰三角形中,,所以,圆心角,故粒子在磁场中运行的时间,B正确;易知四边形为菱形,所以粒子的轨道半径,又因为,所以解得粒子的初速度,C正确;若粒子保持速度大小不变,从点沿方向射入匀强磁场中,作图将会通过点,D错误。
【答案】 BC
【高考链接】202年全国卷
21.如图所示,足够长的粗糙斜面与水平面成,斜面底端固定一挡板,光滑物块置于斜面底端,其中一面与挡板接触,另一面固定连接劲度系数为的轻弹簧,轻弹簧自然伸长到点。在斜面上距离点为处的点,静止释放质量为的物块,物块与斜面间的动摩擦因数为,物块与弹簧接触后便粘在一起,不再分离。在运动的整个过程中,物块恰好未脱离挡板,已知弹簧的弹性势能为,为弹簧的形变量,则下列说法中正确的是
A.物块未接触弹簧前的加速度大小为
B.物块从接触弹簧开始做加速度逐渐增大的减速运动
C.物块的最大质量为
D.物块与挡板之间的最大压力为
【解析】物块在段下滑时受力分析如图:
有:,得,A正确;物块接触弹簧至将其压缩到最短的过程中,对物块有,,物块接触弹簧后,加速度随弹簧形变量的增大而减小,减小到零后反向再增大,B错误;假设弹簧的最大压缩形变量为,根据能量守恒有,,解得,当物块第一次沿斜面上滑时,设弹簧的最大拉伸形变量为,根据能量守恒有,,解得,弹簧拉伸形变量最大时,物块恰好离开挡板有,,解得,C正确;当弹簧被压缩到最短时,挡板受到的压力最大为,D错误。
【答案】 BC
【高考链接】2022年江苏卷第10题
22.(5分) 某学习小组利用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。一上表面水平的长木板,其上固定一张白纸。甲、乙、丙三个相同的弹簧称用细绳分别固定在木板上的、、三点,、两点可移动,点是固定的。三个弹簧称的另一端分别勾住不同的三个长直细绳套,三个细绳套通过点连接在一起。
(1)调节、两点的位置,在白纸上记录结点的位置及三个弹簧称的
示数、、和它们的_________;
(2)在白纸上点作、、的图示;
(3)改变两点的位置重复步骤(1)、(2),此过程_________(填“需要”或“不需要”)保持结点位置不变;
(4)初始时三条细绳互成,若保持结点的位置和连接甲、乙弹簧称的两细绳间的夹角不变,当、绕点逆时针缓慢转动的过程中,乙弹簧称的示数会_________(填“变大”、“变小”、“不变”、“先变大后变小”或“先变小后变大”)。
【解析】(1)要能完成验证“力的平行四边定则”,除了记录节点的位置和三个轻弹簧的示
数、、外,还要记录、、的方向。
(3)由于每完成一次实验已测得三个力,只需通过比较其中一个力与另外两个力做平行四边形所得对角线合力的大小、方向是否相反,若在误差范围内能相等,就可以验证力的平行四边形定则,所以每次实验不需要保持节点位置不动。
(4)节点位置不动,
三力合力为零,三力构成一闭合矢量三角形,过此三角形作一外接圆,如图所示:
在力逆时针由点经点缓慢转动到点的过程中,三力仍然构成一闭合三角形,且外接圆不变,由图比较三角形的长短变化可知先变大后变小。
【答案】(1)方向(1分) (2)不需要(2分) (3)先变大后变小(2分)
【高考链接】2018年天津卷力学实验
23.(10分)小林同学在学习了闭合电路欧姆定律后,设计了如图()所示的电路来精确测量一节旧干电池的电动势和内阻。实验器材有:待测干电池一节、电阻箱、定值电阻、电压表(量程为,内阻很大)、开关及导线若干。
(1)为使电压表的测量范围更大,定值电阻可选择_______(填“”或“”);
(2)闭合开关,调节电阻箱的阻值,记下相应的阻值和电压表的示数,其中一组电压表的示数如图()所示,可知电压是_______ ;
(3)以为纵轴、为横轴,建立直角坐标系,根据实验数据,在坐标系中描点作图后得出图像的斜率为,纵截距为,则旧干电池的电动势_______,内阻_______(用、、表示);
(4)若电压表内阻影响不可忽略,则电动势的测量值_______(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。
【解析】(1)根据闭合电路欧姆定律,知电压表的示数(其中为电阻箱的最大阻值),可知定值电阻越小,电压表测量的最小值越小,电压表测量范围越大,所以定值电阻选。
(2)根据电压表的表盘可知,最小刻度是,不能估读到下一位,只能本位估读,所以电压表示数为。
(3)根据闭合电路欧姆定律得,化简得,由表达式可知,,联立解得,。
(4)若电压表内阻影响不可忽略,相当于在两端并联一个,若与并联电阻为',则,因为',所以干电池的测量值。
【答案】(1)(2分) (2)1.3(2分) (3) (2分) (2分) (4)小于(2分)
【高考链接】2023年湖北卷电学实验题
24.(12分)一质量为的同学参加学校运动会的立定跳远项目比赛。已知地面水平,该同学奋力一跳,其跳远成绩为。该同学在跳远的整个过程中,离地最大高度为。落地后,该同学经停止运动。忽略空气阻力,同时在起跳至落地的全过程中,将该同学视为质点,取。求:
(1)该同学离地的速度大小;
(2)该同学在落地的0.2s内,地面给人的冲量大小。
【解析】(1)该同学离地后做斜抛运动,
根据对称性,最高点至落地点的水平距离 ………………………………………(1分)
从最高点至落地点做平抛运动,
竖直方向有 ………………………………………………………………………(1分)
水平方向有 ………………………………………………………………………(1分)
刚落地时,该同学在竖直方向上的速度 ………………………………………(1分)
该同学刚落地时的速度 ………………………………………………(1分)
根据对称性,该同学离地速度大小 ……………………………………(1分)
(2)该同学在落地的内
在水平方向有 …………………………………………………………………(2分)
在竖直方向有 ……………………………………………………………(2分)
地面给人的冲量为 ………………………………………………………(1分)
解得: ……………………………………………………………………(1分)
【答案】(1) (2)
【高考链接】2022年北京卷第17题
25.(20分)如图所示为一竖直平面直角坐标系,轴水平,第二象限有与轴正方向成斜向上的匀强电场(包含轴的负半轴),电场强度大小为,第三象限有竖直向下的匀强电场,电场强度大小为,轴的右侧有方向未知的匀强电场(图中未画出),电场强度大小为。在1、的区域Ⅰ内有匀强磁场,磁感应强度大小为,方向垂直平面向里,在2、的区域Ⅱ内有匀强磁场,磁感应强度大小为,方向垂直平面向外。一质量为、电荷量为的金属小球在点静止释放,沿着轴运动并与静止在坐标原点处用绝缘细、短支柱支撑的质量为、不带电的金属小球发生弹性正碰,碰后金属小球恰能做匀速圆周运动。碰撞过程中电荷总量均分,重力加速度为,支柱与金属小球不粘连、无摩擦,两球间的静电力不计,两小球可看作质点。求:
(1)电场强度、的大小;
(2)若,要使金属小球仅能从区域Ⅱ的上边界飞出,则的取值范围;
(3)若,区域Ⅰ、Ⅱ中的磁场方向不变,仅将区域Ⅱ的右边界改为无边界,两球能否再次碰撞?若能,请计算第三象限内电场强度的大小,若不能,请说明理由。
【解析】(1)球在点静止释放后,受不共线的两恒力而做直线运动,便可知道球只能做匀加速直线运动。受力分析如图所示:
有 …………………………………………………………………………(1分)
解得 …………………………………………………………………………(1分)
碰后、两球的电荷量 ………………………………………………………………(1分)
为满足球在磁场中做匀速圆周运动有…………………………………………(1分)
解得:……………………………………………………………………………(1分)
【答案】(1)、(2)(3)两球不能相遇
(2)设球到达点的速度为
有 ()……………………………………………(1分)
在点、两球碰撞有 ……………………………………………(1分)
………………………………………………………………(1分)
若球恰好能从Ⅱ区域左边界的最上方射出,轨迹如图所示:
由几何关系可知 …………………………………………………………………(1分)
又 …………………………………………………………………………(1分)
解得: ……………………………………………………………………………(1分)
若球恰好能从Ⅱ区域右边界的最上方射出,轨迹如图所示:
由几何关系可知 ……………………………………(1分)
又 ……………………………………………………………………………(1分)
解得: ………………………………………………………………………………(1分)
所以要使球仅能从区域Ⅱ的上边界飞出,满足 …………………………(1分)
(3)当时,由
解得: ……………………………………………………………………………(1分)
分析知两圆心和坐标原点构成一直角三角形且…………………………(1分)
球运动轨迹如图所示:
分析可知球同球一样从点沿轴负半轴离开磁场后,做类平抛运动,
球在做类平抛运动中加速度
球在做类平抛运动中加速度
比较两球的加速度大小有 …………………………………………………………(1分)
在做类平抛运动中球运动的时间与球运动的时间有
又因竖直方向有 …………………………………………………………………(1分)
联立解得,所以两球不能相遇。 …………………………………………………(1分)
【高考链接】2021年辽宁卷第15题
33.【物理——选修3-3】(15分)
(1)(5分)如图所示,两分子间的斥力和引力的合力与分子间距离的关系,曲线与轴交点的横坐标为。相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近。设时,分子势能,仅仅考虑两分子间的分子力,下列说法正确的是( )
A.在阶段,分子力表现为引力,分子动能增加,分子势能增加
B.在阶段,分子力表现为斥力,分子动能减少,分子势能增加
C.在时,分子势能最小且为负值,分子的速率最大
D.当时,分子力,
E.在整个过程中两分子组成的系统动量守恒,系统的分子动能和势能总量守恒
【解析】A.在阶段,分子力表现为引力,两分子相互靠近时分子力做正功,分子动能增加,分子势能减小,选项A错误;
B.在阶段,分子力表现为斥力,两分子相互靠近时分子力做负功,分子动能减小,分子势能增大,选项B正确;
C.在时,两分子间的斥力和引力的合力,分子的速率最大,分子势能最小 且为负值,选项C正确,选项D错误
E.仅仅考虑两分子间的分子力,由静止开始相互接近过程中,两分子合力为零,系统动量守恒,该过程只存在分子动能和分子势能的转化,故分子动能和势能总量,选项E正确
【答案】BCE
(2)(10分)一定质量的理想气体压强与热力学温度的关系图象如图所示,气体从状态变化到状态,再变化到状态, 线段与轴平行, 的延长线过原点,已知该气体在状态时的体积为。求:
(i)该气体在状态时的体积;
(ii)该气体从状态到状态的过程中,气体是吸热还是放热,气体与外界交换的热量为多少?
【解析】(i) 由到是等容变化,由查理定律有 ……………………………(2分)
解得 …………………………………………………………………………(1分)
由到等压变化,由盖·吕萨克定律有 ………………………………………(2分)
解得 ………………………………………………………………………………(1分)
(ii)由于状态与状态温度相同,理想气体内能相等,
是等容变化,气体对外不做功;
到等压变化,气体体积被压缩,即从状态到状态气体克服外界对做功,根据热力学第一定律有 …………………………………………………………………………(2分)
即……………………………(1分)故气体应向外界放出热量 ,放热为 ………………………………………………(1分)
【答案】 (i) (ii)
34.【物理——选修3-4】(15分)
(1)(5分)一列简谐横波沿轴正方向传播,时,这列波恰好传递到处的点,部分波形如图所示。已知这列波的波速为,则时,点的振动方向为_________(填“沿轴正方向”或“沿轴负方向”),这列波的波长是_________,处的质点的振动方程为_________。
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【解析】由平移法知,在时,点的振动方向沿轴正方向。由图可知在和点之间有,即,由图还可知,即,解得,所以波长。根据,处的质点的振动方程为,又,所以质点的振动方程为。
【答案】(1)沿轴正方向(1分) (2分) (2分)
【高考链接】2022年全国甲卷
(2)(10分)如图所示,一半径为的半球形特种玻璃,除底面外,半球的表面均涂有一层薄薄的吸光物质,球心为,为紧贴球面涂层下的一点,且满足与底面垂直。将一单色点光源置于点,从外看半球形特种玻璃,发现半球底面的透光面积占底面面积的,求:
(i)特种玻璃的折射率;
(ii)若半球形特种玻璃的底面涂吸光物质,而其它地方不涂,当点光源从点向点移动过程中,距点多远时,球面上的某些地方开始无光透出。
【解析】(i)根据对称性,发光面为一圆面,设半径为
有 ……………………………………………………………………………………(2分)
作到达底面恰好发生全反射这束光的光路图如图所示:
有 ……………………………………………………………………………(1分)
又 …………………………………………………………………………………(1分)
解得:…………………………………………………………………………………(1分)
【答案】(2)(i)2 (ii)
(ii)设点光源到点距离为时,发射出的光到达球面上的某些地方开始无光透出,即发生全反射。作从点光源发射的任一束光的光路图如图所示:
由图可知……………………………………………………………………………………………(2分)
得 ,可知当最大时,也最大,即时,取最大值,此处的光最先发生全反射。…………………………………………………………………………………………………………(1分)
作恰有光发生全反射的光路图如图所示:
由图可知…………………………………………………………………………………………(1分)
解得:……………………………………………………………………………………………(1分)
【高考链接】2022年辽宁卷第5题
感谢阅读!
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