摘要:
**基本信息**
高考考前冲刺卷,含10道选择(43分)和5道非选择(57分),原创题占比高,结合战绳健身、核能应用、离子注射技术等真实情境,突出运动和相互作用观念及科学推理能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10/43|运动学(刹车匀减速)、力学(斜面静摩擦)、电磁学(变压器)、波动(绳波图像)|原创情境与基础概念结合,如战绳简谐波考查振动方程;多选题梯度设计,如复合场中抛体运动分析|
|非选择题|5/57|实验(加速度与受力关系、电路测量)、气体实验定律、电磁场综合(离子偏转)、力学综合(碰撞与传送带)|多模块综合,如力学题结合弹性碰撞、传送带摩擦与管道圆周运动;实验题注重科学探究,如电阻箱替代法测电阻,贴合高考命题趋势|
内容正文:
多维细目表
中小学原创命题多维细目表
题号 题型 分值 内容板块 能力层级 学科核心素养 情境及来源 预估难度
1 单项选择题 4 匀变速直线运动、刹车问题 理解、应用 物理观念、科学思维 高速公路货车紧急制动,原创 0.7
2 单项选择题 4 静摩擦力、共点力平衡、整体法隔离法 理解、应用 物理观念、科学思维 斜面连接体静平衡,原创 0.65
3 单项选择题 4 原子核衰变、半衰期、核反应 了解、理解 物理观念、科学态度与责任 核能应用与原子核物理,原创 0.8
4 单项选择题 4 万有引力、卫星运动、黄金代换 理解、应用 物理观念、科学思维 近地卫星与同步卫星,原创 0.65
5 单项选择题 4 点电荷电场、电势分布 理解、应用 物理观念、科学思维 等量同种/异种电荷电场,原创 0.68
6 单项选择题 4 理想变压器、交变电流、动态电路 理解、应用 物理观念、科学思维 理想变压器动态分析,原创 0.63
7 单项选择题 4 机械波、振动图像、波的传播 理解、应用 物理观念、科学思维 简谐横波波形与振动综合,原创 0.65
8 多项选择题 5 匀强电场、类斜抛运动 应用 物理观念、科学思维 带电小球在电场中抛体,原创 0.62
9 多项选择题 5 机械能守恒、变力做功、连接体 应用、综合 物理观念、科学思维 光滑半圆轨道轻杆连接体,改编强基 0.45
10 多项选择题 5 电磁感应、有效长度、焦耳热 应用、综合 物理观念、科学思维 正弦曲线导线框匀速进磁场,原创 0.48
11 实验题 6 探究加速度与力、质量的关系 实验探究、分析 科学探究、科学思维 小车打点计时器实验,原创 0.68
12 实验题 9 测电源电动势、电阻测量、误差分析 实验探究、分析 科学探究、科学思维 伏安法测电源与电阻,改编联考 0.6
13 计算题 10 理想气体状态方程、U形管封闭气体 应用 物理观念、科学思维 U形管+导热球容器气体,原创 0.65
14 计算题 14 电场加速、磁场偏转、复合场 应用、综合 物理观念、科学思维 离子加速与磁偏转,原创 0.42
15 计算题 18 动量守恒、圆周运动、传送带、能量 综合 物理观念、科学思维 摆球弹性碰撞+圆周+传送带,原创 0.35
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湖南省娄底市双峰县第一中学高考考前冲刺卷
一、选择题:本题共 10 小题,共 43 分。在每小题给出的四个选项中,第 1~7 题只有一项符合题目要求,每小题 4 分;第 8~10 题有多项符合题目要求,每小题 5 分。全部选对的得 5 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分。
1.一辆大货车在平直的高速公路上匀速行驶,前方发现有事故车并有摆放三脚架作为提醒后紧急制动,大货车刹车后经过3s速度变为匀速行驶时的一半,再继续运动18m后停下来,整个制动过程视为匀减速直线运动,则大货车在制动后的加速度大小为( )
A.4m/s2 B.3.5m/s2 C.3m/s2 D.2.5m/s2
2.(原创)如图所示,倾角为的固定粗糙斜面上静置质量均为m的物块 A、B,A、B 间用轻质光滑细绳相连,绳与斜面平行;A 靠上、B 靠下,两物块均始终保持静止。现仅缓慢增大斜面倾角(全过程两物块均未滑动),设 A 所受静摩擦力为、B 所受静摩擦力为,下列说法正确的是( )
一定一直增大,一定一直减小
可能先减小后增大,一直增大
斜面对 A、B 的作用力合力均逐渐变大
A、B 整体所受合外力随倾角增大逐渐增大
3.核能发电、放射性探伤、核医学诊疗已成为现代科技重要应用,下列关于原子核衰变、核反应与半衰期的说法正确的是( )
放射性元素的半衰期会随外界温度、压强的升高而明显减小
衰变本质是原子核外高能电子脱离原子形成的射线
同一放射性元素的大量原子核,经一个半衰期会有一半原子核发生衰变
D.核反应方程 属于原子核的衰变
4.(原创)已知地球半径为R,地表重力加速度为g,地球自转角速度为;近地卫星绕地球做匀速圆周运动的角速度为,地球同步卫星轨道半径为r。忽略地球大气层阻力与地球自转对地表重力加速度的微小影响,卫星运动仅由万有引力提供向心力,下列说法正确的是( )
A.:=
B.同步卫星的向心加速度与地表重力加速度大小满足 a=
C.若把近地卫星轨道缓慢抬升至同步卫星轨道,发动机需一直做负功
D.赤道上静止物体、近地卫星、同步卫星三者角速度关系:=
5.(原创)关于等量异种点电荷与等量同种点电荷的电场、电势分布,下列说法正确的是( )
A.等量异种电荷连线的中垂面上,各点电场强度均为零,电势也处处相等
B.等量正点电荷连线中点处电场强度为零,电势也为零
C.在等量异种电荷连线上,从正电荷到负电荷,电场强度先减小后增大,电势持续降低
D.等量负点电荷连线中垂线上,从中点向两侧无穷远,电场强度、电势均一直单调减小
6.如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1,原线圈输入的交流电压瞬时值的表达式为,定值电阻的阻值为,电阻箱的初始阻值为,灯泡L阻值恒为。下列说法正确的是( )
A.电流表的示数为
B.逐渐增大的阻值,功率逐渐变大
C.当时,副线圈功率达到最大
D.若将换为一个理想二极管,则灯泡L两端电压的有效值为
7.战绳是近几年比较流行的健身器材,两根相同的绳子固定在一端,健身者双手握住另一端绳子上下抖动,形成“绳波”,“绳波”可以看作简谐波,如图甲所示,为一在绳上沿着轴传播的简谐横波于时的波形图;、、三个质点的平衡位置分别在轴的、、处,图乙为质点的振动图像,下列说法正确的是( )
A.波沿轴负方向传播
B.从图甲时刻开始计时,经过第一次回到平衡位置
C.点的振动方程为
D.从计时,再经,质点的路程为
8.(原创)空间存在竖直向上的匀强电场,场强为E,E=mg/2q,带负电的小球以某一处速度从P点沿与水平方向成300 斜向上抛出,经Q点时速度方向与水平方向成600,已知P、Q之间的竖直高度为h,忽略空气阻力的影响,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
Q点在P点斜下方位置 B. 从P到Q的水平距离
C. 从P到Q的时间为 D.从P点抛出时速度大小为
9.竖直面内有半径为0.5m的光滑半圆轨道,其最低点与光滑水平轨道相切,小球a和b分别套在圆轨道和水平轨道上,中间用长度为1.5m的轻杆连接。初始时a球位于半圆轨道最高点,现给a球一个向左的微小扰动,它在竖直方向下落了0.25m的距离到达了轨道上的点。在a球从点运动到点的过程中,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A.a球在Q点时的速度m/s
B.a球、b球组成的系统动能一直增大
C.轻杆对b球一直做正功
D.当a球的机械能最小时,b球对轨道的压力等于b球的重力
10.光滑绝缘水平面上,单匝导线框由总电阻为2Ω的水平直线和曲线两部分组合而成。曲线部分为y=0.4sin2πx(m)在半个周期内的图像。线框在外力作用下水平向右以速度v=1 m/s匀速进入匀强磁场,磁场方向竖直向上,磁感应强度B=1T。如图是其俯视图,关于线框进入磁场过程,下列说法正确的是( )
A.感应电流为逆时针方向(俯视)
B.产生的最大感应电动势为0.4 V
C.线框所受安培力水平向右
D.产生的焦耳热为Q=0.02 J
二、非选择题:本题共五小题,共57分
11.(6分)某实验小组用如图1所示实验装置探究质量一定时加速度与物体受力的关系。重力加速度取。
(1)下列实验操作,正确的有_____(选填选项前的字母)。
A.除图中器材外,还需要刻度尺和天平
B.细绳下端挂上槽码,将长木板右端用垫块适当垫高,以补偿小车受到的阻力
C.实验时应先释放小车再接通打点计时器的电源
D.调节定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行
(2)平衡小车所受的阻力后,由理论分析可知,若不断增加槽码的个数重复实验,小车的加速度最后会趋近于_____。
(3)另一实验小组采用如图2所示的装置进行探究实验。在水平气垫导轨上固定一个光电门,每次都将滑块从气垫导轨的同一位置由静止释放,测出滑块释放时遮光条到光电门的距离、遮光条的宽度,光电门连接的数字传感器图中未画出测出遮光条通过光电门的遮光时间,由此可测出滑块的加速度大小。控制滑块的质量不变,改变重物的质量,测得多组遮光条的遮光时间和力传感器的示数,处理数据时通过描点法作出图像如图乙所示,若已知该图像的斜率为,则滑块的质量_________用、、表示。
12.(9分)如图甲所示的电路测电源电动势及电阻和的阻值。实验器材有:待测电源(不计内阻),待测电阻,待测电阻,电流表A(量程为0.6A,内阻较小),电阻箱,单刀单掷开关,单刀双掷开关,导线若干。
(1)先测电阻的阻值。闭合,将切换到,调节电阻箱,读出其示数a和对应的电流表示数,将切换到,调节电阻箱,使电流表示数仍为,读出此时电阻箱的示数b,则电阻的表达式为______。
(2)已经测得电阻,继续测电源电动势和电阻的阻值。闭合,将切换到,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数和对应的电流表示数,由测得的数据,绘出了如图乙所示的图线,则电源的电动势______,电阻______。(结果均保留两位有效数字)
(3)请分析的测量值是否有偏差,并说明其原因______。
13.(10分)如图,一竖直放置、粗细均匀且足够长的U形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体,左端开口,右端通过细橡胶管(橡胶管体积不计)与放在水中的导热金属球形容器连通,球形容器的容积为72ml,用U形玻璃管,当环境温度为27℃时,U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出10cm,右侧水银柱上方空气柱长20cm。已知大气压强76cmHg,U形玻璃管的横截面积为0.6cm2。(U形玻璃管右侧空℃气柱和金属球形容器内气体温度恒相同)
(1)现对水加热使左边管内的水银面高于右边水银面10cm,则水温加热到多少开尔文?
(2)保持加热后的温度不变,需要向左管内注入多少ml水银才能使右管水银面回到最初位置?
14.(14分)离子注射技术被认为是一种高效、精确的电路设计,它可以有效地提高电路的性能和稳定性。它的基本工作原理的示意图,一个粒子源于处不断释放比荷为的离子,其初速度为零,经如图所示电压为的加速电场加速后,沿图中半径为的圆弧形虚线通过圆弧形静电分析器(静电分析器通道内有沿径向均匀分布的电场)后,从D点沿直径DC方向进入半径为的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向外。经磁场偏转,离子最后垂直打在平行DC放置且与DC等高的感光片上,感光片到DC的距离为,不计离子重力。求:
(1)静电分析器通道内虚线处电场强度的大小;
(2)圆形磁区磁感应强度大小;
(3)若匀强磁场的磁感应强度大小可以调节,粒子经过D点时其电荷量q突然变为原来的2倍,要让从D点沿直线DC方向进入圆形匀强磁场区域的离子全部打在硅片上,求磁感应强度大小的取值范围。
15.(18分)如图所示,在竖直面内,用细线将质量为2m物块a悬挂于O点,在O点正下方的A点放了一质量为m=2g物块b处于静止状态,传送带MN以速度v=2m/s顺时针转动,传送带MN与直轨道AB、CD、FG处于同一水平面上,AB、MN、CD的长度均为L=1m。圆弧形细管道DE半径为R=0.4m,EF在竖直直径上,E点高度为。开始时,将物块a拉到高度为h由静止释放,细线始终张紧,摆到最低点时恰好与物块b发生弹性正碰。物块与MN、CD之间的动摩擦因数=0.5,轨道AB和管道DE均光滑,物块b落到FG时不反弹且静止。忽略M、B和N、C之间的空隙,CD与DE平滑连接,物块可视为质点,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)当h=1.25m,a、b碰撞后瞬时物块a的速度va的大小;
(2)求物块b经过N点时的速度vN ,及经过管道E时对管道的压力FN;
(3)在(1)的条件下,物块b落到FG的落点距D点的距离x
试卷第1页,共3页
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参考答案与评分标准
1.参考答案A;设汽车匀速行驶时的速度大小为v,加速度大小为a,则, 解得故选A。
2.参考答案B;整体受力分析:A、B 始终静止,整体合外力恒为 0,故 D 选项错误。
斜面对物块的作用力(支持力与静摩擦力的合力)始终与物块重力等大反向,大小保持不变,故 C 选项错误。隔离受力分析:设绳的拉力为T。对上方物块 A:
对下方物块 B:
初始时,A 的静摩擦力方向可能沿斜面向上或向下:
若 A 初始静摩擦力沿斜面向下,随着增大,增大,会先减小至零,再反向增大;
对 B 而言,静摩擦力随增大而单调增大。因此,可能先减小后增大,一直增大,B 选项正确,A 选项错误。
3.参考答案C;
A 错误:半衰期由原子核本身内部结构决定,与温度、压强、化学状态等外界条件无关。
B 错误:衰变是原子核自发放出氦核;衰变才与核内中子变质子释放电子有关,并非核外电子。
C 正确:半衰期统计规律:大量同种放射性原子核,经过一个半衰期,总数有一半发生衰变,属于统计规律,对少量原子核无意义。
D 错误:该方程是重核裂变反应,不是衰变;衰变是原子核自发放出粒子,无中子轰击触发。
4.A 选项由,可得角速度公式:。近地卫星轨道半径约为 R,同步卫星轨道半径为 r,因此:选项 A 给出的比例式颠倒,A 错误。
B 选项地表重力加速度: 同步卫星向心加速度: 联立两式,可得: B 错误。
C 选项卫星从近地轨道抬升至同步轨道,需要通过点火加速进行变轨,使卫星做离心运动进入更高轨道。高轨道的机械能(动能 + 引力势能)更大,因此发动机需要持续做正功,而非负功,C 错误。
D 选项
赤道上静止物体随地球自转,角速度等于地球自转角速度: 同步卫星与地球自转角速度相同:
近地卫星轨道半径更小,由 可知,其角速度更大: 因此三者角速度关系为:<,D 正确。
5.参考答案:C
A 错误:等量异种电荷中垂面上电势处处相等且为 0,但除中点外各点场强均不为零。
B 错误:等量正电荷连线中点场强为 0,但电势为正值,不为零。
C 正确:等量异种电荷连线上,中点场强最小,从正电荷到负电荷,场强先减小后增大;沿电场线方向电势逐渐降低,电势持续减小。
D 错误:等量负电荷中垂线从中点向无穷远:场强先增大后减小,电势一直升高,并非都单调减小。
6.参考答案:C
A.设副线圈电压为,原线圈电压为,两端电压为,则
设灯泡电流为,灯泡电阻与电阻箱的阻值相同,电阻箱的电流也为I,则
联立解得即电流表的示数为。故A错误;
B.逐渐增大的阻值,则负载阻值增大,把负载等效成一个电阻串联在原线圈中,则串联电路总阻值增大,则总电流减小,根据可知功率逐渐变小。故B错误;
C.把负载等效成一个电阻串联在原线圈中,其等效阻值设为R,则又,,
联立解得R的功率为
可知,当时,R的功率最大,即副线圈功率达最大。则 解得 故C正确;
D.若将换为一个理想二极管,则原线圈只有一半时间里有电压且与左端输入电压相同,原线圈电压有效值设为,则 解得 则灯泡两端电压的有效值不为。故D错误。 故选C。
7.参考答案:B
A.由图乙知时,质点正由平衡位置向y轴正方向运动,由同侧法可知,波沿轴正方向传播,故A错误;
B.结合波的传播方向,在时位于并沿轴向正方向运动,回到平衡位置需要,故B正确;
C.点比超前的相位,故点的振动方程为,故C错误;
D.从计时,再经,即经过了3.5T,P质点的路程为,故D错误。
故选B。
8.由题意可知,小球做类斜抛运动,由对称性可知,Q点在P点斜下方,故A对;小球加速度,方向竖直向下,竖直方向,,,可得,故D对;时间=,故C对;,故B错;答案是ACD
9.由几何关系可得,当小球a下落0.25m的竖直距离时轻杆正好经过半圆圆心,即a球速度方向沿切线方向,且与轻杆垂直,a球沿杆方向速度为0,b球速度为0,由系统的机械能守恒可知a球速度为m/s,故A对;从P到Q过程中系统的重力势能减少,动能增加,故B对;b球速度由0变为0,必然是轻杆对其先做正功后做负功,故C错;系统机械能守恒,当a球机械能最少时b球机械能最大,也就是b球的速度最大,那么b球加速度为0,轻杆对它水平方向无力的作用,那么b球只受重力和支持力平衡,故D对。答案是ABD
10.根据楞次定律的“增反减同”得线框进入磁场过程中,感应电流为顺时针方向,故A错;当切割长度为时,线框中产生的感应电动势最大值为,故B正确;根据左手定则可知,线框受到的安培力水平向左,故C错误;
由于,y=0.4sin2πx(m),故产生的交流电符合正弦交流电的变化规律,其电动势的有效值为,线框的长度,线框进入磁场过程中所用时间,线框进入磁场过程中产生的焦耳热,故D正确;故选BD。
11.(每空2分)(1)AD(2)9.8(3)
(1)A.实验需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离,需要用天平测质量,故A正确;B.为了使小车受到的合力等于细绳的拉力,应将细绳、槽码撤去,将长木板右端用垫块适当垫高,以补偿小车受到的阻力,故B错误;C.为了充分利用纸带,实验时应先接通打点计时器的电源再释放小车,故C错误;D.为了保证小车运动过程,细绳的拉力恒定不变,应调节定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行,故D正确
(2)根据牛顿第二定律可得,
联立可得
可知若不断增加槽码的个数重复实验,当时,小车的加速度最后会趋近于重力加速度,即趋近于。
(3)由题意可得
即
由图像可知
可得
12.(前面三空每空2分,最后一空3分)
(1)a-b
(2)2.0 2.5V
(3)是,原因:电流表会有内阻,的测量值比真实值偏大
解析(1)由题意可知,若控制电流不变,则电路中的总电阻不变,将切换到时,电流表的示数为,电路的总电阻
第二步应将切换到,电路的总电阻
联立解得
(2)根据闭合电路欧姆定律得
可得
由图乙可得,图线斜率
解得电源电动势
由纵截距
解得
(3)当考虑电流表内阻后,根据闭合电路欧姆定律得
解得
比较两次表达式的斜率,电源电动势不变,故电源电动势的测量值等于真实值,若不考虑电流表内阻,由上述分析可知;纵截距为;若考虑电流表内阻,综上可知;纵截距变为
故的测量值比真实值偏大。
13.(10分)(1) (2)
研究对象:金属球和右管内的气体
初态:, (1分)
末态:,, (1分)
根据理想气体状态方程: (1分)
代入数据解得: (1分)
(2) 研究对象:金属球与右管内的气体(等容变化)
初态:, (1分)
末态:,, (1分)
根据查理定律: (1分)
解得: (1分)
对左侧封闭气体,压强关系:(1分)
又,则:
解得:(1分)
14. (14分)(1) (2) (3)
(1)分析:粒子在加速电场中:(1分)
粒子在静电分析器中,电场力提供向心力:(1分)
联立两式:(1分)
(2) 粒子在圆形磁场区做匀速圆周运动,由几何关系得轨道半径(1分)
洛伦兹力提供向心力:(1分)
联立加速电场公式与上式:(1分)
(3) 粒子恰好打在感光片上端时,轨道半径(2分)
由,得:(1分)
粒子恰好打在感光片下端时,轨道半径(2分)
由,得:=(1分)
磁感应强度的取值范围:(2分)
15.(18分)(1) (2)=11.1,(3)
物块a下落过程:物块a从高度处下落,机械能守恒:
(1分)解得。
弹性碰撞过程:a、b碰撞时动量守恒、动能守恒:
(1分)
(1分)
联立解得:(2分)
假设物块b能运动到N点且速度大于则:
(2分)
得:=11.1>2,假设成立(1分)
动能定理:物块b从碰撞后到E点,动能定理:
(2分)
E点受力分析:轨道支持力与重力的合力提供向心力:(1分)
解得(负号表示方向向下)。
牛顿第三定律:物块b对轨道的压力(方向向上)。(2分)
(3) 平抛运动:物块b从E点抛出后做平抛运动,竖直方向:(1分)
水平位移:水平方向:(1分)
结合几何关系 (1分)
总水平距离:(2分)
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