高考物理押题考卷带参考答案和解析天津市瑞友教育.docx
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高考物理押题考卷带参考答案和解析天津市瑞友教育
2022年高考物理押题考卷带参考答案和解析(天津市瑞友教育)
选择题
有关原子及原子核方面的知识,下列说法正确的是( )
A.放射性物质衰变时放出来的γ光子,是原子从高能级向低能级跃迁时产生的
B.若使放射性物质的温度升高,其半衰期将减小
C.β衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时所产生的
D.轻核聚变要在很高的温度下才能发生
【答案】D
【解析】解:
A、放射性物质衰变时放出来的γ光子,来自原子核;A不符合题意.
B、放射性物质的半衰期由原子核内部因素决定,与温度以及化学状态等无关.B不符合题意.
C、β衰变所释放的电子来自原子核,是原子核内的一个中子转变为一个质子和一个电子,电子释放出来.C不符合题意.
D、轻核聚变需在很高的温度下发生,会释放出更高的能量,所以轻核聚变又称为热核反应.D符合题意.
故答案为:
D.
放射性物质衰变时放出来的γ光子,来自原子核;放射性物质的半衰期与温度无关;β衰变所释放的电子来自原子核,是原子核内的一个中子转变为一个质子和一个电子,电子释放出来;轻核聚变要在很高的温度下才能发生.
选择题
a、b两种色光以相同的入射角从某种介质射向真空,光路如图所示,则以下叙述正确的是( )
A.a光的全反射临界角小于b光的全反射临界角
B.用同一干涉装置可看到a光的干涉条纹间距比b光宽
C.在该介质中a光的传播速度小于b光的传播速度
D.如果b光能使某种金属发生光电效应,a光也一定能使该金属发生光电效应
【答案】B
【解析】解:
A、b光的偏折程度大于a光,则b光的折射率大于a光,根据sinC=
,知,a光的全反射临界角大于b光全反射临界角.A不符合题意.
B、因为a光的折射率小,则a光的波长大,根据
知,则a光的干涉条纹间距宽.B符合题意.
C、根据v=
得,a光的折射率小,则a光在介质中的传播速度大于b光.C不符合题意.
D、a光的折射率小,则a光的频率小,b光能使某金属发生光电效应,a光不一定能使该金属发生光电效应.D不符合题意.
故答案为:
B.
根据折射定律分析介质对a和b光折射率的大小,确定频率的大小和波长的大小.用同一干涉装置时干涉条纹间距与波长成正比.根据临界角公式分析临界角大小.
选择题
如图所示,理想变压器原副线圈匝数比5:
1,原线圈两端接在输出电压u=311sin100πt(V)的交流电源上,电流表和电压表对电路的影响忽略不计,电阻R=?
44Ω,下列说法正确的是( )
A.R上交流电的频率为100Hz
B.电流表A1的示数为0.2A
C.电压表V1的示数为311V
D.电阻R的发热功率为88W
【答案】B
【解析】解:
A、变压器可以改变交流电的电压,输入电压的频率为:
f=
,A不符合题意;
C、电压表测量的是电压的有效值,故
,C不符合题意;
D、根据变压比公式,有
,解得U2=44V;
故输出电流
故发热功率为:
P=U2I2=44V×1A=44W,D不符合题意;
B、变压器输入电流
,B符合题意;
故答案为:
B.
变压器可以改变交流电的电压,但不改变频率和功率,根据变压器的变压比公式和变流比公式列式求解即可。
选择题
如图所示,在固定的等量同种负电荷的连线上中点右侧b点处,释放一初速度为零的带负电的质点(重力不计),在质点向左运动过程中,以下说法正确的是( )
A.带电质点的动能一直增大
B.带电质点的电势能一直减小
C.带电质点通过各点处的电势先降低后升高
D.带电质点的加速度先减小后增大
【答案】D
【解析】解:
A、B带负电的质点所受的电场力先向左后向右,电场力先做正功后做负功,则动能先增大后减小,而电势能先减小后增大.AB不符合题意.
C、根据顺着电场线方向电势降低可知,电势先升高后降低.C不符合题意.
D、中点处场强为零,则知,带电质点所受的电场力先减小后增大,则其加速度先减小后增大.D符合题意.
故答案为:
D
根据电场力的方向,判断带电质点的运动情况,即可判断动能的变化.电场力先做正功后做负功,可判断电势能先减小后增大.由电场线的方向判断电势的变化.
选择题
如图所示,两个垂直纸面的匀强磁场方向相反.磁感应强度的大小均为B,磁场区域的宽度为a,一正三角形(高度为a)导线框ABC从图示位置沿图示方向匀速穿过两磁场区域,以逆时针方向为电流的正方向,在下图中感应电流I与线框移动距离x的关系图的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】解:
A、x在a~2a范围,线框穿过两磁场分界线时,BC、AC边在右侧磁场中切割磁感线,有效切割长度逐渐增大,产生的感应电动势E1增大,AC边在左侧磁场中切割磁感线,产生的感应电动势E2不变,两个电动势串联,总电动势E=E1+E2增大.A不符合题意;
B、x在0~a范围,线框穿过左侧磁场时,根据楞次定律,感应电流方向为逆时针,为正值.B不符合题意;
CD、在2a~3a,线框穿过左侧磁场时,根据楞次定律,感应电流方向为逆时针,为正值.C符合题意,D不符合题意.
故答案为:
C.
线框匀速穿过两磁场区域时,分为三个过程:
穿过左侧磁场,穿过两磁场分界线和穿过右侧磁场.由有效切割长度变化,根据感应电动势公式,分析感应电动势的变化,再分析感应电流的变化.
选择题
如图①所示,A、B两长方体叠放在一起,放在光滑的水平面上,物体B从静止开始受到一个水平变力的作用,该力与时间的关系如图②所示,运动过程中A、B始终保持相对静止.则在0~2t0时间内,下列说法正确的是( )
A.t0时刻,A,B间的静摩擦力最大
B.t0时刻,A,B的速度最大
C.0时刻和2t0时刻,A,B间的静摩擦力最大
D.2t0时刻,A,B离出发点最远
【答案】B,C,D
【解析】解:
A、C以整体为研究对象,根据牛顿第二定律分析得知,0、2t0时刻整体所受的合力最大,加速度最大,再以A为研究对象,分析可知,A受到的静摩擦力最大.A不符合题意,C符合题意.
B、整体在0?
t0时间内,做加速运动,在t0?
2t0时间内,向原方向做减速运动,则t0时刻,B速度最大.B符合题意.
D、2t0时刻,整体做单向直线运动,位移逐渐增大,则2t0时刻,A、B位移最大.D符合题意.
故答案为:
BCD
解决这类问题的关键是知道速度最大时加速度为零,位移最大时速度为零。
选择题
我国已于2011年9月29日发射“天官一号”目标飞行器,11月1日发射“神舟八号”飞船并在11月3日与“天宫一号”实现对接.某同学为此画出“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动的假想如图所示,A代表“天宫一号”,B代表“神舟八号”,虚线为各自的轨道.由此假想图,可以判定( )
A.“天宫一号”的运行速率小于“神舟八号”的运行速率
B.“天宫一号”的周期小于“神舟八号”的周期
C.“天宫一号”的向心加速度小于“神舟八号”的向心加速度
D.“神舟八号”适度减速有可能与“天宫一号”实现对接
【答案】A,C
【解析】解:
A、天宫一号和神舟八号绕地球做匀速圆周运动,靠万有引力提供向心力得
=
=ma=
a=
,v=
,T=2π
天宫一号的半径大,向心加速度小,线速度小,周期大.B不符合题意,A、C符合题意.
D、神舟八号在轨道上减速,由于万有引力大于所需的向心力,神舟八号会做近心运动,离开原轨道,不会和天宫一号对接.D不符合题意.
故答案为:
AC.
天宫一号和神舟八号绕地球做匀速圆周运动,靠万有引力提供向心力,根据万有引力定律和牛顿第二定律比较线速度、周期、向心加速度的大小.
选择题
如图所示,一个弹簧振子在A、B两点之间作简谐运动,某时刻物体正经过C点向上运动,速度大小为vc,已知OC=a,物体的质量为M振动周期为T,则从此时刻开始的半个周期内( )
A.重力做功2mga
B.重力冲量为
C.回复力做功为零
D.回复力的冲量为0
【答案】A,B,C
【解析】解:
A、经过半个周期后,到达平衡位置下方a处,物体的位移向下,为2a,故重力做功为2mga,A符合题意;
B、时间为
,故重力的冲量为mg?
T,B符合题意;
C、合力充当回复力,根据动能定理,合力做功等于动能的增加量,为零,故回复力做功为零,C符合题意;
D、根据动量定理,合力冲量等于动量的变化,由于动量的变化为2mvc,故合力的冲量为2mvc,合力充当回复力,D不符合题意;
故选ABC.
重力做的功只与初末的位置有关,可以求得重力做的功,根据简谐运动的特点可以求得动量变化的大小,根据动量定理可以求解弹力对物体冲量.
填空题
如图,质量分别为mA、mB的两物块A、B,叠放在一起,共同沿倾角α的斜面匀速下滑,斜面体放在水平地面上,且处于静止状态.则B与斜面间动摩擦因数 ,A所受摩擦力大小为 .(重力加速度为g)
【答案】tanα;mAgsinα
【解析】解:
以整体为研究对象,受重力、支持力和滑动摩擦力,根据平衡条件有:
(mA+mB)gsinα=(mA+mB)gμcosα
所以有:
μ=tanα
以A为研究对象,受重力、支持力和静摩擦力,A处于平衡状态,根据平衡条件有:
f=mAgsinα
故答案为:
tanα,mAgsinα.
解答本题的关键是正确应用整体与隔离法,以整体为研究对象,整体重力沿斜面的分力等于斜面给B的摩擦力,然后隔离A,A处于平衡状态,A所受重力沿斜面的分力等于B给A的静摩擦力.
填空题
螺旋测微器(图1)的计数是 mm,秒表(图2)的读数是 s.
【答案】5.545;101.0
【解析】解:
螺旋测微器的固定刻度为5.5mm,可动刻度为4.5×0.01mm=0.045mm,所以最终读数为5.5mm+0.045mm=5.545mm.
秒表有两个表盘组成,大表盘指针转一圈是30秒,小表盘指针走一小格,该秒表的最大量程是15分钟.
小表盘只读整数格,非整数格由大表盘读出.本图中小表盘读数是1分钟,而且可以看出指针超过1的一半,故读大表盘的时候,不能读作11.0,应是41.0,是转了一圈多.故最终读数为:
60+41.0=101.0s;
故答案为:
5.545;101.0.
螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读.
实验题
“探究功与物体速度变化的关系”的实验如图所示,当静止的小车在一条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.
(1)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置(视小车为质点),下列说法正确的是 .
A.橡皮筋处于原长状态
B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车在两个铁钉的连线处
D.小车已过两个铁钉的连线
(2)下列4条纸带哪一条是在实验中正确操作可能得到的纸带 .
【答案】
(1)B
(2)B
【解析】解:
(1)由于实际做实验时,橡皮条的原长比两个铁钉间距要大,因木板处于水平位置,故当橡皮条弹力与滑动摩擦力平衡时,小车速度达到最大,但此时小车还没有到达两个铁钉的连线间,B符合题意,ACD不符合题意;
(2)由于小车先加速运动,中间匀速运动,最后减速运动,故纸带的点迹中间最稀疏,两头较密集,因而只有B纸带符合;
故答案为:
B.
(1)小车先在橡皮条的拉动下做加速运动,当橡皮条恢复原长时,拉力减为零,小车由于惯性继续做匀速运动,当橡皮条重新被拉长后,物体做减速运动,直到停止;
(2)由于小车先加速,中间匀速,最后减速,故根据运动特点,可以找到符合条件的纸带.
实验题
现有一特殊的电池,其电动势E约为9V,内阻r在35Ω~55Ω范围,最大允许电流为50mA.为测定这个电池的电动势和内电阻,某同学利用下图甲所示的电路进行实验,图中电压表的内电阻很大,对电路的影响可以不计;R为电阻箱(阻值范围为(0~9999Ω);R0是定值电阻.
①实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格:
A.10Ω,2.5W;B.50Ω,1.0W;C.150Ω1.0W;D.I500Ω,5.0W
本实验R0应选用 ,其作用是 ;
②根据乙图所作出的图象求得该电池的电动势E为 V,内电阻r为 Ω.(保留两位有效数字)
【答案】C;保护电源;10;46
【解析】解:
①由闭合电路欧姆定律和电源最大允许电流要求可得,
≤50mA,解得R+r≥180Ω,
所以R≥145Ω或125Ω,为防止变阻箱电阻为零烧坏电池,应选择一保护电阻,因此定值电阻应选C.
②由闭合电路欧姆定律得U=
.(R+R0),可整理为
=
?
+
.
由上式知若图象为线性关系,由图象纵轴截距为0.1,即E=10V,斜率k==
=4.6,
可得r=4.6×10=46Ω.
故答案为:
①C保护电源;②10;46.
本题的关键是根据闭合电路欧姆定律列出表达式,然后整理出IU与IR0+R的函数方程,然后即可讨论求解。
涉及到用图象解得问题,一般思路是首先根据物理规律列出表达式,然后再整理出关于纵轴物理量与横轴物理量的关系式,然后再根据斜率和截距的概念列式求解即可.
解答题
水上滑梯可简化成如图所示的模型,斜槽AB和光滑圆弧槽BC平滑连接,斜槽AB的竖直高度H=6.0m,倾角θ=37°.圆弧BC半径R=3.0m,末端C点的切线水平;C点与水平面的距离h=0.80m,人与AB间的动摩擦因数为μ=0.2.取重力加速度g=10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6.一个质量m=30kg的小朋友从滑梯顶端A点无初速地自由滑下,求:
(1)小朋友沿斜槽AB下滑时加速度a的大小;
(2)小朋友滑到C点时速度v的大小及对C点时受到槽面的压力Fc的大小;
(3)在从C点滑出至落到水面的过程中,小朋友在水平方向位移x的大小.
【答案】
(1)解:
小朋友沿斜槽AB下滑,由牛顿第二定律知,mgsinθ?
μmgcosθ=ma
解得a=4.4m/s2.
答:
小朋友沿斜槽AB下滑时加速度a的大小为4.4m/s2.
(2)解:
由
,解得小朋友滑到B点的速度
从B到C,由动能定理得,
解得:
v=10m/s.
滑到C点时,由牛顿第二定律,
解得FC=1300N
根据牛顿第三定律,小朋友对槽面的压力FC′=FC=1300N.
答:
小朋友滑到C点时速度v的大小及对C点时受到槽面的压力Fc的大小为1300N.
(3)解:
在从C点滑出至落到水面的过程中,小朋友做平抛运动.
由
得,t=0.4s.
在水平方向上的位移x=vt=4m.
答:
在从C点滑出至落到水面的过程中,小朋友在水平方向位移x的大小为4m.
【解析】
(1)对小朋友进行受力分析,根据牛顿第二定律可求出下滑时的加速度;
(2)选取小朋友从A滑到C的过程,可以根据动能定理求出C点的速度;
(3)从C点滑出时,小朋友做平抛运动,可以根据高度求出运动的时间,再根据水平方向做匀速直线运动求出水平位移.
解答题
如图所示,质量M=3.0kg的小车静止在光滑的水平面上,AD部分是表面粗糙的水平导轨,DC部分是光滑的l/4圆弧导轨,整个导轨都是由绝缘材料制成的,小车所在平面内有竖直向上E=40N/C的匀强电场和垂直纸面向里B=2.0T的匀强磁场.今有一质量为m=1.0kg带负电的滑块(可视为质点)以v0=8m/s的水平速度向右冲上小车,当它即将过D点时速度达到v1=5m/s,对水平导软的压力为l0.5N,(g取10m/s2).
(1)求滑块的电量;
(2)求滑块从A到D的过程中,小车、滑块系统损失的机械能;
(3)若滑块通过D时立即撤去磁场,求此后小车所能获得的最大速度.
【答案】
(1)解:
在D点滑块竖直方向受力平衡,电场力竖直向下,洛伦兹力竖直向下,由平衡条件
N=mg+Bqv1+Eq
解得q=
=1×10?
2C
答:
滑块的电量是1×10?
2C;
(2)解:
滑块从A到D的过程中,小车、滑块系统水平方向动量守恒,则有
mv0=mv1+Mu1,得
=1m/s
由能量守恒定律得:
小车、滑块系统损失的机械能为△E=
代入解得,△E=18J
答:
滑块从A到D的过程中,小车、滑块系统损失的机械能是18J;
(3)解;滑块通过D时立即撤去磁场,滑块先沿导轨上滑,后沿导轨下滑,整个过程中滑块都在加速,当滑块返回D点时小车所能获得的速度最大,
根据系统水平方向动量守恒和机械能守恒得
mv0=mv2+Mu2
=
可得
+3=0
解得,u2=1m/s=u1舍去,u2=3m/s
答:
若滑块通过D时立即撤去磁场,此后小车所能获得的最大速度是3m/s.
【解析】
(1)根据共点力平衡求出物体在D点的速度,从而根据水平方向上M和m组成的系统动量守恒求出M的速度,结合能量守恒定律求出系统损失的机械能.
(2)当m返回到D点时,小车的速度最大,根据水平方向上动量守恒、能量守恒求出小车的最大速度.
解答题
随着越来越高的摩天大楼在各地的落成,至今普遍使用的钢索悬挂式电梯已经渐渐地不适用了.这是因为钢索的长度随着楼层的增高而相应增加,这样这些钢索会由于承受不了自身的重量,还没有挂电梯就会被扯断.为此,科学技术人员正在研究用磁动力来解决这个问题.如图所示就是一种磁动力电梯的模拟机,即在竖直平面上有两根很长的平行竖直轨道,轨道间有垂直轨道平面的匀强磁场B1和B2,且B1和B2的方向相反,大小相等,即B1=B2=1T,两磁场始终竖直向上作匀速运动.电梯桥厢固定在如图所示的一个阁超导材料制成的金属框abcd内(电梯桥厢在图中未画出),并且与之绝缘.电梯载人时的总质量为5×103kg,所受阻力f=500N,金属框垂直轨道的边长Lcd=2m,两磁场的宽度均与金属框的边长Lac相同,金属框整个回路的电阻R=9.5×10?
4Ω,假如设计要求电梯以v1=10m/s的速度向上匀速运动,那么,(取g=10m/s2)
(1)磁场向上运动速度v0应该为多大?
(结果保留两位有效数字)
(2)在电梯向上作匀速运动时,为维持它的运动,外界必须提供能量,那么此时系统的效率为多少?
(结果保留三位有效数字)
【答案】
(1)解:
当电梯匀速向上移动时,金属框中感应电流大小为:
I=
①
金属框所受安培力F=2B1ILcd②
由平衡条件得:
F=mg+f③
解①②③得v0=13m/s
答:
磁场向上运动速度v0=13m/s
(2)解:
运动时能量由磁场提供,能量转化为三部分,一是线框的重力势能,二是线框产生电热,三是阻力的负功.由①式代入数据得,
I=1.26×104A
金属框中焦耳热功率为:
P1=I2R=1.51×105W
有用功率为P2=mgv1=5×105W
阻力功率为P3=fv1=5×103W
系统效率η=
×100%=76.9%
答:
此时系统的效率为76.9%
【解析】
(1)磁场向上运动,根据右手定则可判断通过abcd的电流方向,进而判断安培力的方向,是向上的,当安培力大小等于重力和阻力之和时,金属框会匀速运动
(2)由能量守恒定律知,外界提供的能量转化为三部分,一是线框的重力势能,二是线框产生电热,三是阻力的负功,而只有重力势能是有用的,由此可求系统的效率
与新科技背景相联系的题目是考试的热点,注意发掘与哪部分知识相联系,明确运动过程和适用的规律,本题中两条边均产生感应电动势,且电动势要加和,两边均受安培力,安培力也要加和.
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