重庆高考压轴卷物理试题.docx
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重庆高考压轴卷物理试题
2014重庆高考压轴卷
理科综合能力测试
理科综合能力测试试题卷分为物理、化学、生物、三个部分,满分300分,考试时间为150分钟
物理试题
一、选择题(本题共5小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,选对的得6分,选错的得0分)
1、下列说法正确的是( )
A.19世纪科学家对电与磁的研究使人类文明前进了一大步,法拉第就是这一时期的一位代表人物。
首先发现了电流周围存在磁场,揭开了电与磁联系研究的序幕
B.安培提出了场的观点,说明处于电场中的电荷所受的力是电场给予的
C.伽利略根据理想斜面实验,否定了“力是维持物体运动状态的原因”这一观点
D.牛顿在前人研究的基础上提出了牛顿运动定律、万有引力定律、天体运动定律
2、关于近代物理学的结论中,下面叙述中不正确的是( )
A.根据玻尔理论可知,氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能减小,核外电子的运动速度增大
B.一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时,入射光的频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越多
C.氢原子的能级是不连续的,辐射光子的能量也是不连续的,当入射粒子的动能大于原子所在某能级的能量值时,也可以使原子电离。
D.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的,质子和中子结合成新原子核一定有质量亏损,释放出能量
3.如图所示,在边长为a的正方形区域内有匀强磁场,磁感应强度为B,其方向垂直纸面向外,一个边长也为a的单匝正方形导线框架EFGH正好与上述磁场区域的边界重合,导线框的电阻为R.现使导线框以周期T绕其中心O点在纸面内匀速转动,经过
导线框转到图中虚线位置,则在这
时间内()
A.顺时针方向转动时,感应电流方向为E→F→G→H→E
B.平均感应电动势大小等于
C.图中虚线位置的瞬时感应电动势大小等于
D.通过导线框横截面的电荷量为
4.如图所示,竖直平面内有一固定的光滑椭圆大环,其长轴长BD=4L、短轴长AC=2L。
劲度系数为k的轻弹簧上端固定在大环的中心0,下端连接一个质量为m、电荷量为q、可视为质点的小环,小环刚好套在大环上且与大环及弹簧绝缘,整个装置处在水平向右的勻强电场中。
将小环从A点由静止释放,小环运动到B点时速度恰好为O。
已知小环在A、B两点时弹簧的形变量大小相等。
则( )
A小环从A点运动到B点的过程中,弹簧的弹性势能一直增大
B.小环从A点运动到B点的过程中,小环的电势能一直减小
C.电场强度的大小
D.小环在B点时受到大环对它的弹力大小
5.2021年6月l3日,“神舟十号”飞船与“天宫一号”目标飞行器在离地面343km的近似圆形的轨道上,成功进行了交会对接。
对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气。
下列说法正确的是( )
ﻩA.在对接前,如不加干预,在运行一段时间后,“天宫一号”的动能可能会增加
ﻩB.在对接前,如不加干预,“天宫一号”的轨道高度将缓慢增加
ﻩC.在对接时,两者运行速度的大小都应大于第一宇宙速度
ﻩD.航天员在“天宫一号”内的“私人睡眠站”中睡觉时处于平衡状态
二、非选择题。
包括必考题和选考题两部分。
第6题~第9题为必考题,每个试题考生都必须做答。
第10题~第11题为选考题,考生根据要求选择其一做答。
(一)必考题(共4题)
6.共二个小题,共19分
(1).(6分)在“探究功与速度变化的关系”的实验中,某实验研究小组的实验装置如图甲所示。
木块从A点静止释放后,在一根弹簧作用下弹出,沿足够长的木板运动到
点停下,记录此过程中弹簧对木块做的功为
。
点为弹簧原长时所处的位置,测得
的距离为
。
再用完全相同的2根、3根…弹簧并在一起进行第2次、第3次…实验并记录
,
…及相应的
、
…数据,用
图像处理数据,回答下列问题:
①如图乙是根据实验数据描绘的
图像,图线不过原点的原因是 ;
②由图线得木块从A到O过程中摩擦力做的功是
;
③
图像斜率的物理意义是 。
(2)(11分)如图甲所示为某同学实验得到的小灯泡灯丝电阻的U-I关系曲线图。
① 在图乙中画出实验电路图(根据该电路图可得到U-I关系的完整曲线),可用的器材有:
电压传感器、电流传感器、滑动变阻器(变化范围0~50 Ω)、电动势为6V的电源(不计内阻)、小灯泡、电键、导线若干。
②如果将该小灯泡分别接入下图甲、乙两个不同电路,其中甲电路的电源为一节干电池,乙电路的电源为三节干电池,每节干电池的电动势为1.5V,内电阻为1.5 Ω,定值电阻R=18Ω,则接入________(选填“甲”或“乙”)电路时,小灯泡较亮些。
③在电路乙中,小灯泡消耗的电功率为________W。
④若将电路乙中的电阻R替换为另一个完全相同的小灯泡,其他条件不变,则此时电源内部的发热功率为________W。
7.(15分) 如图所示,质量为m的小物块放在长直水平面上,用水平细线紧绕在半径为R、质量为2m的薄壁圆筒上.t=0时刻,圆筒在电动机带动下由静止开始绕竖直中心轴转动,转动中角速度满足ω=β1t(β1为已知常数),物块和地面之间动摩擦因数为μ.求:
(1)物块做何种运动?
请说明理由.
(2)物块运动中受到的拉力.
(3)从开始运动至t=t1时刻,电动机做了多少功?
8.(16分)如图所示,高台的上面有一竖直的
圆弧形光滑轨道,半径R=
m,轨道端点B的切线水平。
质量M=5kg的金属滑块(可视为质点)由轨道顶端A由静止释放,离开B点后经时间t=1s撞击在斜面上的P点。
已知斜面的倾角
=37o,斜面底端C与B点的水平距离x0=3m。
g取10m/s2,sin37o =0.6,cos37o=0.8,不计空气阻力。
(1)求金属滑块M运动至B点时对轨道的压力大小
(2)若金属滑块M离开B点时,位于斜面底端C点、质量m=1 kg的另一滑块,在沿斜面向上的恒定拉力F作用下由静止开始向上加速运动,恰好在P点被M击中。
已知滑块m与斜面间动摩擦因数
0.25,求拉力F大小
(3)滑块m与滑块M碰撞时间忽略不计,碰后立即撤去拉力F,此时滑块m速度变为4rn/s,仍沿斜面向上运动,为了防止二次碰撞,迅速接住并移走反弹的滑块M,求滑块m此后在斜面上运动的时间
9.(18分)如图所示,直角坐标系Oxy位于竖直平面内,x轴与绝缘的水平面重合,在y轴右方有垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向上的匀强电场.质量为m2=8×10-3kg的不带电小物块静止在原点O,A点距O点l=0.045m,质量m1=1×10-3kg的带电小物块以初速度v0=0.5m/s从A点水平向右运动,在O点与m2发生正碰并把部分电量转移到m2上,碰撞后m2的速度为0.1m/s,此后不再考虑m1、m2间的库仑力.已知电场强度E=40N/C,小物块m1与水平面的动摩擦因数为μ=0.1,取g=10m/s2,求:
(1)碰后m1的速度;
(2)若碰后m2做匀速圆周运动且恰好通过P点,OP与x轴的夹角θ=30°,OP长为lop=0.4m,求磁感应强度B的大小;
(3)其它条件不变,若改变磁场磁感应强度的大小为B/使m2能与m1再次相碰,求B/的大小?
(二)、选做题(第10题和第11题各12分,考生从中选做一题,若两题都做,则按第10题计分,其中选择题仅有一个正确选项,请将正确选项的标号填入答题卡上对应的位置)
10.【选修3-3]
(1).给一定质量、温度为0℃的水加热,在水的温度由0℃上升到4℃的过程中,水的体积随着温度升高反而减小,我们称之为“反常膨胀”。
某研究小组通过查阅资料知道:
水分子之间存在一种结合力,这种结合力可以形成多分子结构,在这种结构中,水分了之间也存在相互作用的势能。
在水反常膨胀的过程中,体积减小是由于水分子之间的结构发生了变化,但所有水分子间的总势能是增大的。
关于这个问题的下列说法中正确的是()
A.水分子的平均动能减小,吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功
B.水分子的平均动能减小,吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功
C.水分子的平均动能增大,吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功
D.水分子的平均动能增大,吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功
(2)如图所示,一根上粗下细、粗端与细端都粗细均匀的玻璃管上端封闭、下 端开口,横截面积S1=4S2,下端与大气连通。
粗管中有一段水银封闭了一定质量的理想气体,水银柱下表面恰好与粗管和细管的交界处齐平,空气柱和水银柱长度均为h=4cm。
现在细管口连接一抽气机(图中未画出),对细管内气体进行缓慢抽气,最终使一半水银进入细管中,水银没有流出细管。
已知大气压强为P0=76cmHg。
①求抽气结束后细管内气体的压强;
②抽气过程中粗管内气体吸热还是放热?
请说明原因。
11.【选修3-4]
(1)一列简谐横波,A为振源,在B点刚开始振动时的图象如图所示。
图中数据单位都是m,已知波的传播速度为10 m/s,下列说法正确的是( )
A.振源A开始振动时的速度方向向下
B.从振源A开始振动到形成如图所示波形,经过时间为1.6s
C.此后再经过0.2s,振源A到达波峰
D.从M点开始运动到如图所示时刻,M通过的路程为1.0m
(2)如图所示,将一个折射率为n的透明长方体放在空气中,矩形ABCD是它的一个截面,一单色细光束入射到P点,入射角为
求:
①若要使光束进入长方体后能射至AD面上,角
的最小值为多少?
②若要此光束在AD面上发生全反射,角
的范围如何?
物理参考答案
1C2B3D 4B 5A
6.
(1)(6分)①未计算AO间的摩擦力做功 ②
③摩擦力
(2)(11分)解析:
①由于要画出U-I关系的完整曲线,必须用分压接法画出实验电路图。
②分别在小灯泡灯丝电阻的U-I关系曲线图上画出电源的伏安特性曲线,与小灯泡灯丝电阻的U-I关系曲线交点即为工作点。
显然接入甲电路时,灯泡中电流较大,小灯泡较亮些。
③在电路乙中,小灯泡消耗的电功率为P=UI=1×0.15 W=0.15W。
④若将电路乙中的电阻R替换为另一个完全相同的小灯泡,其他条件不变,可等效为电动势为2.25V,内阻为2.25Ω的电池连接一个灯泡,在小灯泡灯丝电阻的U-I关系曲线图上画出电源(电动势2.25V,内阻2.25Ω)的伏安特性曲线,与小灯泡灯丝电阻的U-I关系曲线交点对应的横坐标值为电源输出电流I=0.26 A,此时电源内部的发热功率为P=I2r=0.262×4.5 W≈0.30W。
7.(15分)
(1)圆筒边缘线速度与物块前进速度大小相同根据v=ωR=Rβ1t,线速度与时间成正比
物块做初速为零的匀加速直线运动 (3分)
(2)由
(1)问分析结论,物块加速度为a= Rβ1 (2分)
根据物块受力,由牛顿第二定律得 T-μmg=ma (2分)
则细线拉力为 T=μmg+mRβ1 (1分)
(3)对整体运用动能定理,W电+Wf= (3分)
其中Wf=-μmgs=-μmg (2分)
则电动机做的功为W电=μmg+
(2分)
8.(16分)
(1)M由A到B过程,由机械能守恒定律得MgR=1/2MB2 解得VB=5m/s
滑块在B点时,由向心力公式得 N-Mg=MvB2/R 解得N=150N
由牛顿第三定律有,M在B点时对轨道的压力大小为N’=N=150N
(2)M离开B点后平抛运动的水平位移为x=vBt=5m
由几何关系可知m的位移为
设滑块m向上运动的加速度为a,由
得a=5m/s2
由牛顿第二定律得F-mgsin370-umgcos370=ma 解得F=13N
(3)撤去拉力后,滑块m沿斜面上滑过程的加速度
上滑时间
上滑位移
滑块m沿斜面下滑过程的加速度
下滑过程的位移
得
即返回所用的总时间为
9.(18分)解:
(1)m1与m2碰前速度为v1,由动能定理
(1分)
代入数据解得:
m/s(1分)
设v2=0.1m/s,m1、m2正碰,由动量守恒有:
(2分)
代入数据得:
,水平向左(1分)
(2)m2恰好做匀速圆周运动,所以
(1分)得:
q=2×10-3C(1分)
粒子受洛仑兹力提供向心力,设圆周的半径为R则
(1分)
轨迹如图,由几何关系有:
(1分) 解得:
B=1T(1分)
(3)当m2经过y轴时速度水平向左,离开电场后做平抛运动,m1碰后做匀减速运动. m1匀减速运动至停,其平均速度为:
所以m2在m1停止后与其相碰(1分)
由牛顿第二定律有:
(1分)
m1停止后离O点距离:
(1分)
则m2平抛的时间:
(1分) 平抛的高度:
(1分)
设m2做匀速圆周运动的半径为R/,由几何关系有:
(1分)
由
(1分)联立得:
(1分)
10.【选修3-3](12分)
(1)D
(2)①缓慢抽气过程中,粗管内气体温度不变,设抽气后粗管气体压强为P1,细管内气体压强为P2,由玻意耳定律(P0—h).h=P1.(h+1/2h) P2=P1+(1/2h+2h)P2=58cmHg
②(2分)缓慢抽气过程中粗管内气体温度不变,气体内能不变,ΔU=0;气体体积增大,对外做功,W<0,热力学第一定律ΔU=W+Q 可得W>0,故气体吸热。
11.【选修3-4](12分)
(1)B
(2)①要使光束进入长方体后能射至AD面上,设最小折射角为
。
根据几何关系有根据折射定律有:
(1分)
解得:
角θ的最小值:
(1分)
ﻩ②要此光束在AD面上发生全反射,则要求射至AD面上的入射角
应满足
(1分)又
ﻩ(1分)
;
(1分)
解得:
ﻩ(1分)
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