高考物理押题卷15

高考物理押题卷精编(十五)(考试用时：60分钟 试卷满分：110分)二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，其中第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．14．如图所示，MN 是流速稳定的河流，河宽一定，小船在静水中的速度大小一定，现小船自A 点渡河，第一次船头沿AB 方向与河岸上游夹角为α，到达对岸；第二次船头沿AC 方向与河岸下游夹角为β，到达对岸，若两次航行的时间相等，则( )A ．α＝β B.α＜β C ．α＞βD.无法比较α与β的大小15．我国成功发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”，实现了卫星与地面的量子通信，量子的不可复制性确保信息传输的绝对安全，若“墨子号”卫星定轨后，在离地面高度为h 的轨道上做匀速圆周运动，已知地球的质量为M ，万有引力常量为G ，地球表面的重力加速度为g ，下列说法正确的是( )A ．火箭发射加速升空时，“墨子号”卫星对火箭的压力小于自身重力B ．卫星在轨运行的速度，大于7.9 km/sC ．卫星在轨运行的周期等于T ＝2π h 3GMD ．卫星在轨运行的向心加速度小于g16．如图所示，光滑水平面上放置M 、N 、P 、Q 四个木块，其中M 、P 质量均为m ，N 、Q 质量均为2m ，M 、P 之间用一轻质弹簧相连．现用水平拉力F 拉N ，使四个木块以同一加速度a 向右运动，则在突然撤去F 的瞬间，下列说法正确的是( )A ．P 、Q 间的摩擦力变化B.M 、P 的加速度大小变为a2C ．M 、N 间的摩擦力不变D.N 的加速度大小仍为a17．如图所示，正方形虚线框ABCD 边长为a ，内有垂直于线框平面向里、磁感应强度大小为B 的匀强磁场，一带电荷量为q 、质量为m 的带正电粒子从AB 边中点P 垂直AB 边以初速度v 0射入匀强磁场，不计粒子重力，则下列判断正确的是( )A ．若v 0的大小合适，粒子能从CD 边中点F 射出磁场B ．当v 0＝qBam 时，粒子正好从AD 边中点E 射出磁场C ．当v 0>5qBa4m 时，粒子将从CD 边射出磁场D ．粒子在磁场中运动的最长时间为2πmqB18．如图所示，两个等量异种点电荷分别位于P 、Q 两点，P 、Q 两点在同一竖直线上，水平面内有一正三角形ABC ，且PQ 连线的中点O 为三角形ABC 的中心，M 、N 为PQ 连线上关于O 点对称的两点，则下列说法中正确的是( )A ．A 、B 、C 三点的场强大小相等但方向不同 B ．A 、C 两点的电势相等且大于B 点的电势 C ．M 点场强小于A 点场强D ．将一正点电荷从N 点移到B 点，电场力做正功19．卫星A 、B 在不同高度绕同一密度均匀的行星做匀速圆周运动，己知两卫星距行星表面的高度及两卫星绕行星运动的周期，万有引力常量G 已知，由此可求出( )A ．该行星的半径 B.两卫星的动能之比 C ．该行星的自转周期D.该行星的密度20．如图所示，水平面上固定一倾角为θ＝30°的斜面，一轻质弹簧下端固定在斜面底端的挡板上，上端连接一质量m ＝2 kg 的物块(视为质点)，开始时物块静止在斜面上A 点，此时物块与斜面的摩擦力恰好为零，现用一沿斜面向上的恒力F ＝20 N 作用在物块上，使其沿斜面向上运动，当物块从A 点运动到B 点时，力F 做的功W ＝4 J ，己知弹簧的劲度系数k ＝100 N/m ，物块与斜面的动摩擦因数μ＝35，g ＝10 m/s 2，则下列结论正确的是( ) A ．物块从A 点运动到B 点的过程中，重力势能增加了4 J B ．物块从A 点运动到B 点的过程中，产生的内能为1.2 J C ．物块经过B 点时的速度大小为255m/sD ．物块从A 点运动到B 点的过程中，弹簧弹性势能的变化量为0.5 J21．在如图所示的平面直角坐标系内，x 轴水平、y 轴竖直向下．计时开始时，位于原点处的沙漏由静止出发，以加速度a 沿x 轴匀加速度运动，此过程中沙从沙漏中漏出，每隔相等的时间漏出相同质量的沙．已知重力加速度为g ，不计空气阻力以及沙相对沙漏的初速度．下列说法正确的是( )A ．空中相邻的沙在相等的时间内的竖直间距不断增加B ．空中相邻的沙在相等时间内的水平间距保持不变C ．t 0时刻漏出的沙在t (t > t 0)时刻的位置坐标是⎣⎡⎦⎤at 0t －12at 20，12g (t －t 0)2D ．t 0时刻漏出的沙在t (t > t 0)时刻的位置坐标是⎣⎡⎦⎤12a (t ＋t 0)2，12g (t －t 0)2三、非选择题：共62分．第22～25题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33～34题为选考题，考生根据要求做答．(一)必考题：共47分．22．(7分)为了测定电源电动势E 的大小、内电阻r 和定值电阻R 0的阻值，某同学利用传感器设计了如图甲所示的电路，闭合电键S ，调节滑动变阻器的滑动触头P 向某一方向移动时，通过电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据，用计算机分别描绘了如图乙所示的M 、N 两条U -I 直线，请回答下列问题：(1)(多选)根据图乙中的M 、N 两条直线可知______． A ．直线M 是根据电压传感器1和电流传感器的数据绘得的 B ．直线M 是根据电压传感器2和电流传感器的数据绘得的 C ．直线N 是根据电压传感器1和电流传感器的数据绘得的 D ．直线N 是根据电压传感器2和电流传感器的数据绘得的 (2)根据图乙可以求得定值电阻R 0＝_________Ω. (3)电源电动势E ＝________V ，内电阻r ＝__________Ω.23．(8分)图(a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图． 实验步骤如下：①用天平测量物块和遮光片的总质量M ，重物的质量m ；用游标卡尺测量遮光片的宽度d ；用米尺测量两光电门之间的距离s ；②调整轻滑轮，使细线水平；③让物块从光电门A 的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A 和光电门B 所用的时间Δt A 和Δt B ，求出加速度a ；④多次重复步骤③，求a 的平均a ； ⑤根据上述实验数据求出动擦因数μ.回答下列问题：(1)测量d时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)的示数如图(b)所示；其读数为_________cm.(2)物块的加速度a可用d、s、Δt A和Δt B表示为a＝_______________.(3)动摩擦因数μ可用M、m、a和重力加速度g表示为μ＝______________.(4)如果细线没有调整到水平．由此引起的误差属于__________(填“偶然误差”或”系统误差”)．24.(14分)如图所示，长为L、高为h、质量为m的小车停在光滑的水平地面上，有一质量为m的小物块(视为质点)从光滑曲面上离车面高度为h处由静止下滑，离开曲面后水平向右滑到小车上，最终物块滑离小车，已知重力加速度为g，物块与小车间的动摩擦因数μ＝4h9L.求：(1)物块滑离小车时的速度v1；(2)物块落地时，小车运动的总位移x.25．(18分)如图，水平面内有一光滑金属导轨QPMN，MP边长度为d＝3 m、阻值为R ＝1.5 Ω，且MP与PQ垂直，与MN的夹角为135°，MN、PQ边的电阻不计．将质量m＝2 kg、电阻不计的足够长直导体棒放置在导轨上，并与MP平行，棒与MN、PQ交点E、F 间的距离L＝4 m，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5 T．在外力作用下，棒由EF处以初速度v0＝3 m/s向右做直线运动，运动过程中回路的电流强度始终不变．求：(1)棒在EF处所受的安培力的功率P；(2)棒由EF处向右移动距离2 m所需的时间Δt；(3)棒由EF处向右移动2 s的过程中，外力做功W.(二)选考题：共15分．请考生从给出的2道题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计分．33．【物理——选修3－3】(15分)(1)(5分)下列说法正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．在完全失重的宇宙飞船中，水的表面仍存在表面张力B．在温度不变的情况下，饱和汽的压强不随体积变化而变化C．用显微镜观察到的布朗运动就是液体分子的无规则运动D．已知阿伏加德罗常数、某气体的摩尔质量和密度，可估算该种气体分子体积的大小E．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性(2)(10分)如图甲所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸开口向上竖直放置．横截面积S＝0.02 m2、质量与厚度均不计的活塞，可以在汽缸内自由滑动，活塞与汽缸底部之间封闭了一定质量的理想气体，开始时活塞与汽缸底部之间的距离为L＝40 cm.气体的初始温度为T＝600 K，压强为p＝1.5×105 Pa，已知环境温度T0＝300 K，大气压强p0＝1.0×105 Pa.由于缸内气体缓慢散热，最终气体的温度达到与环境温度相同．(不计活塞与缸壁之间的摩擦) 求：(ⅰ)活塞与汽缸底部之间的最短距离；(ⅱ)请写出气体状态变化的过程，并在图乙p -V坐标系中画出气体状态变化过程的图线；(ⅲ)在(ⅱ)问的过程中，外界对气体所做的功．34．【物理——选修3－4】(15分)(1)(5分)a、b两种单色光以相同的入射角从半圆形玻璃砖的圆心O射向空气，其光路如图所示．下列说法正确的是_____________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．由玻璃射向空气发生全反射时玻璃对a光的临界角较大B．玻璃对a光的折射率较大C．a光在玻璃中传播的波长较短D．b光的光子能量较大E．b光在该玻璃中传播的速度较小(2)(10分)机械横波某时刻的波形图如图所示，波沿x轴负方向传播，质点P的横坐标x ＝0.34 m，从此时刻开始计时，(ⅰ)若P点经0.5 s第一次达到负向最大位移处，求波速；(ⅱ)若P点经0.5 s达到平衡位置，求波速．高考物理押题卷精编(十五)14．解析：选A.设小船在静水中的速度为v ，第一次船头沿AB 方向与河岸上游夹角为α，垂直于河岸方向的速度v 1＝v sin α；第二次船头沿AC 方向与河岸下游夹角为β，垂直于河岸方向的速度v 2＝v sin β.过河时间取决于河的宽度和垂直于河岸方向的速度，两次船行时间相等，所以v 1＝v 2，α＝β，故A 正确，BCD 错误．15．解析：选D.火箭发射加速升空时，加速度的方向向上，处于超重状态，所以“墨子号”卫星对火箭的压力大于自身重力．故A 错误；7.9 km/s 是第一宇宙速度，是最大的圆轨道运行速度，则该卫星在圆轨道上运行速度小于第一宇宙速度，故B 错误；根据G Mmr 2＝m 4π2rT2可知，T ＝2πr 3GM＞2π h 3GM ，故C 错误；根据G Mm r 2＝ma 可知，a ＝G Mr2，半径越大，加速度越小，则该卫星在圆轨道上运行时加速度小于地球表面的重力加速度，故D 正确．16．解析：选D.四个物体一起做匀加速运动，由牛顿第二定律得F ＝6ma ，对N 应用牛顿第二定律有F －F f ＝2ma ，则M 、N 间的静摩擦力F f ＝4ma ＝23F ，对M 应用牛顿第二定律，有F f －F T ＝ma ，则弹簧的拉力F T ＝3ma ＝12F ，当突然撤去外力F ，弹簧弹力不发生突变，P 、Q 的加速度不变，P 、Q 间的摩擦力不变，选项A 错误；弹簧的弹力使M 、N 整体产生向左的加速度，F T ＝3ma ′，得a ′＝a ，即M 、N 的加速度大小不变，选项B 错误，D 正确；此时M 、N 间的摩擦力大小F f ′， 对N 应用牛顿第二定律， 有F f ′＝2ma ′＝13F ，选项C错误．17．解析：选C.带正电的粒子进入磁场后，受到向上的洛伦兹力，则粒子不可能从CD 边中点F 射出磁场，选项A 错误；粒子正好从AD 边中点E 射出磁场时，此时r ＝12a ，根据qB v 0＝m v 20r 可知，v 0＝qBa 2m ，选项B 错误；当粒子恰好从D 点射出时，则r 2＝a 2＋⎝⎛⎭⎫r －12a 2，解得r ＝54a ，则此时v 0＝5qBa 4m ，则当v 0>5qBa4m时，粒子将从CD 边射出磁场，选项C 正确；粒子从P A 间射出磁场时，运动的时间最长，此时t ＝12T ＝πmqB，选项D 错误；故选C.18．解析：选B.设AC 与PQ 连线的交点为D ，B 点关于O 点的对称点为B ′，则根据等量异种电荷电场线的分布可知，B 点的场强等于B ′点的场强，B ′点的场强大于D 点的场强，而D 点的场强大于A 、C 两点的场强，则B 点的场强大于A 、C 两点的场强，故选项A 错误；A 、C 两点的电势为正且相等，而B 点的电势为负，则A 、C 点的电势相等且大于B 点的电势，选项B 正确；M 点场强大于AC 中点的场强，而AC 中点的场强大于A 点的场强，则M 点场强大于A 点场强，选项C 错误；NB 间的电场线从B 指向N ，则将一正点电荷从N 点移到B 点，电场力做负功，选项D 错误，故选B.19．解析：选AD.设行星的半径为R ，质量为M ，则G Mm A(R ＋h A )2＝m A 4π2T 2A (R ＋h A )，GMm B(R ＋h B )2＝m B 4π2T 2B (R ＋h B )，两式相除可求解R ，选项A 正确；由于两卫星的质量关系不确定，则不能求解两卫星的动能之比，选项B 错误；由题设条件不能求解该行星的自转周期，选项C 错误；求得行星的半径R 之后，可通过G Mm A(R ＋h A )2＝m A 4π2T 2A(R ＋h A )求解行星的质量M ，从而求解行星的密度，选项D 正确．20．解析：选BC.当物块从A 点运动到B 点时，力F 做的功W ＝4 J ，则AB 的距离L ＝W F ＝420 m ＝0.2 m ，此时重力势能增加了ΔE p ＝mgL sin 30°＝20×0.2×12 J ＝2 J ，选项A 错误；物块从A 点运动到B 点的过程中，产生的内能为ΔE ＝W f ＝μmgL cos 30°＝35×20×0.2×32J ＝1.2 J ，选项B 正确；物体在A 点时摩擦力为零，则mg sin 30°＝k Δx ，解得Δx ＝mg sin 30°k ＝20×12100 m ＝0.1 m ，即在A 点时弹簧被压缩了0.1 m ，可知当物块到达B点时，弹簧伸长0.1 m ，那么在AB 两点弹簧的弹性势能相等，则从A 到B 由动能定理：W F －W G －W f ＝12m v 2B ，解得v B ＝255m/s ，选项C 正确，D 错误；故选BC. 21．解析：选AC.漏出沙，在竖直方向做自由落体运动，则相邻的空中的沙在相等的时间内的竖直间距不断增加，而在水平方向做匀速直线运动，但由于漏出前水平方向做匀加速运动，因此它们的水平方向初速度不相等，则在相等时间内的水平间距不相等，故A 正确、B 错误；由匀变速直线运动的规律，t 0时刻漏出的沙具有水平初速度v 0＝at 0，沙随沙漏一起匀加速的位移x 0＝12at 20，接着沙平抛，t 时刻位移x 1＝v 0(t －t 0)，且x ＝x 0＋x 1，y ＝12g (t －t 0)2，所以，t 0时刻漏出的沙的坐标为⎣⎡⎦⎤at 0t －12at 20，12g (t －t 0)2，故C 正确、D 错误． 22．解析：(1)定值电阻的U -I 图线是正比图线，一定经过原点，故图线M 是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的；而N 图象电压随电流的增大而减小，故为电源的伏安特性曲线；是由电压传感器1和电流传感器的数据画出的，故BC 正确，AD 错误．(2)定值电阻的U -I 图线是正比图线，斜率表示电阻，R ＝0.80.4Ω＝2.0 Ω.(3)由U ＝E －Ir 可知，图线N 的纵轴截距表示电动势，为1.48 V ；斜率表示内电阻，r ＝1.48－0.80.4Ω＝1.7 Ω.答案：(1)BC (2)2.0 (3)1.48 1.723．解析：(1)由图(b)所示游标卡尺可知，主尺示数为0.9 cm ，游标尺示数为12×0.05 mm ＝0.60 mm ＝0.060 cm ，则游标卡尺示数为0.9 cm ＋0.060 cm ＝0.960 cm.(2)物块经过A 点时的速度为：v A ＝dΔt A， 物块经过B 点时的速度为：v B ＝d Δt B， 物块做匀变速直线运动，由速度位移公式得：v 2B －v 2A ＝2as ，加速度为：a ＝d 22s ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫1Δt B 2－⎝⎛⎭⎫1Δt A2.(3)以M 、m 组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律得：mg －μMg ＝(M ＋m )a ， 解得：μ＝mg －(M ＋m )aMg.(4)如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于系统误差． 答案：(1)0.960 (2)d 22s ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫1Δt B 2－⎝⎛⎭⎫1Δt A 2(3)mg －(M ＋m )aMg(4)系统误差24．解析：(1)物块从曲面上下滑mgh ＝12m v 2 从物块滑上小车到滑离小车m v ＝m v 1＋m v 2μmgL ＝12m v 2－12m v 21－12m v 22 联立求得v 1＝23 2gh ，v 2＝13 2gh (2)物块在小车上滑动过程中μmgx 1＝12m v 22－0 物块在空中飞行的时间t ＝ 2h g此过程小车运动的位移为x 2＝v 2t小车运动的总位移为x ＝x 1＋x 2＝L 4＋2h 3答案：(1)23 2gh (2)L 4＋2h 325．解析：(1)棒在EF 处的感应电动势E ＝BL v 0＝6 V电流I ＝E R＝4 A 安培力F A ＝BIL ＝8 N安培力的功率P ＝F A v 0＝24 W(2)棒向右移动2 m 的过程中回路磁通量变化量ΔΦ＝B ΔS ＝B ⎝⎛⎭⎫Lx ＋12x 2＝5 Wb 因为电流强度始终不变，电动势也不变，由E ＝ΔΦΔt可得Δt ＝ΔΦE ＝56s ＝0.83 s (3)棒由EF 处向右移动2 s 的过程中，通过导体横截面的磁通量为：ΔΦ′＝E Δt ′＝12 Wb棒扫过的面积为ΔS ′＝ΔΦ′B＝24 m 22 s 的过程棒移动了x ′，ΔS ′＝Lx ′＋x ′22， 解得x ′＝4 m此时电动势不变E ＝B (L ＋x ′)v ，解得v ＝1.5 m/s克服安培力做功等于回路产生的焦耳热W A ＝I 2Rt ＝48 J根据动能定理W －W A ＝12m v 2－12m v 20， 解得W ＝41.25 J答案：(1)24 W (2)0.83 s (3)41.25 J33．解析：(1)液体的表面张力是分子之间的相互作用力，与重力无关，所以A 正确；饱和汽的压强只与温度有关，所以B 正确；布朗运动是液体分子运动的结果，不是液体分子的运动，所以C 错误；已知阿伏加德罗常数、某气体的摩尔质量和密度，估算的是该种气体分子平均占有的空间体积，不是分子本身的大小，所以D 错误；液晶的光学性质与某些晶体相似，所以E 正确；故选ABE.(2)(ⅰ)当气体的温度最低时，活塞与汽缸底部之间的距离最短为L 1，根据理想气体的状态方程：pLS T ＝p 0L 1S T 0求得：L 1＝30 cm(ⅱ)气体首先经历等容变化，当压强变为p 0后，气体开始做等压变化，p -V 图象如图所示．(ⅲ)在(ⅱ)问过程中外界对气体所做的功为：W ＝p 0S (L －L 1)＝200 J答案：(1)ABE (2)(ⅰ)30 cm (ⅱ)先等容变化，再做等压变化 见解析图 (ⅲ)200 J34．解析：(1)由光路图可知，a 、b 光入射角相同，在分界面上a 光发生反射及折射，而b 光发生全反射，可知b 光的临界角小于a 光的临界角，根据sin C ＝1n，知a 光的折射率小于b 光折射率，故A 正确、B 错误；折射率越大，频率越大，波长越小，故b 光的波长小，C 错误；b 光的折射率大，知b 光的频率大，根据E ＝hν知，b 光的光子能量大，故D正确；b 光折射率大，根据v ＝c n知，b 光在玻璃中的传播速度小，故E 正确． (2)(ⅰ)若P 点经0.5 s 第一次到达负向最大位移处，则波形沿x 轴负方向传播的距离 Δx ＝0.6 m －0.34 m ＝0.26 m则波速v ＝Δx Δt ＝0.26 m 0.5 s＝0.52 m/s (ⅱ)由图象知，波长λ＝0.8 m若P 点经0.5 s 到达平衡位置，则波形移动的距离Δx ＝(0.4－0.34) m ＋n λ2波速v ＝Δx Δt＝0.12＋0.8n (m/s)(n ＝0,1,2,3…) 答案：(1)ADE (2)(ⅰ)0.52 m/s(ⅱ)0.12＋0.8n (m/s)(n ＝0,1,2,3…)。