2020年各地高考物理真题汇总
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.2020年北京高考物理真题试题及答案本试卷共8页,100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。第一部分本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。1以下现象不属于干涉的是A白光经过杨氏双缝得到彩色图样B白光照射肥皂膜呈现彩色图样C白光经过三棱镜得到彩色图样D白光照射水面油膜呈现彩色图样2氢原子能级示意如图。现有大量氢原子处于能级上,下列说法正确的是A这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子B从能级跃迁到能级比跃迁到能级辐射的光子频率低C从能级跃迁到能级需吸收的能量D能级的氢原子电离至少需要吸收的能量3随着通信技术的更新换代,无线通信使用的电磁波频率更高,频率资源更丰富,在相同时间内能够传输的信息量更大。第5代移动通信技术(简称5G)意味着更快的网速和更大的网络容载能力,“4G改变生活,5G改变社会”。与4G相比,5G使用的电磁波A光子能量更大B衍射更明显C传播速度更大D波长更长4如图所示,一定量的理想气体从状态A开始,经历两个过程,先后到达状态B和C。有关A、B和C三个状态温度和的关系,正确的是AB CD5我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”。已知火星质量约为地球质量的10%,半径约为地球半径的50%,下列说法正确的是A火星探测器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度B火星探测器的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间C火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度D火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度6一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时,质点L的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是A该横波沿轴负方向传播B质点N该时刻向y轴负方向运动C质点L经半个周期将沿轴正方向移动到N点D该时刻质点K与的速度、加速度都相同7真空中某点电荷的等势面示意如图,图中相邻等势面间电势差相等。下列说法正确的是A该点电荷一定为正电荷BP点的场强一定比Q点的场强大CP点电势一定比Q点电势低D正检验电荷在P点比在Q点的电势能大8如图所示,在带负电荷的橡胶圆盘附近悬挂一个小磁针。现驱动圆盘绕中心轴高速旋转,小磁针发生偏转。下列说法正确的是A偏转原因是圆盘周围存在电场B偏转原因是圆盘周围产生了磁场C仅改变圆盘的转动方向,偏转方向不变D仅改变圆盘所带电荷的电性,偏转方向不变9如图所示, 理想变压器原线圈接在的交流电源上, 副线圈接三个阻值相同的电阻R,不计电表内电阻影响。闭合开关S后A电流表的示数减小B电压表的示数减小C电压表的示数不变D电流表的示数不变10分子力随分子间距离的变化如图所示。将两分子从相距处释放,仅考虑这两个分子间的作用,下列说法正确的是A从到分子间引力、斥力都在减小B从到分子力的大小先减小后增大C从到分子势能先减小后增大D从到分子动能先增大后减小11某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器,传感器用棉线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板,传感器记录的图像如图乙所示。下列说法正确的是A实验中必须让木板保持匀速运动B图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线C最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7D只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数12图甲表示某金属丝的电阻随摄氏温度变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来(图乙),用这段金属丝做测温探头,把电流表的刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是A应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系B应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性关系C应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系D应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性关系13在同一竖直平面内,3个完全相同的小钢球(1号、2号、3号)悬挂于同一高度;静止时小球恰能接触且悬线平行,如图所示。在下列实验中,悬线始终保持绷紧状态,碰撞均为对心正碰。以下分析正确的是A将1号移至高度释放,碰撞后,观察到2号静止、3号摆至高度。若2号换成质量不同的小钢球,重复上述实验,3号仍能摆至高度B将1、2号一起移至高度释放,碰撞后,观察到1号静止,2、3号一起摆至高度,释放后整个过程机械能和动量都守恒C将右侧涂胶的1号移至高度释放,1、2号碰撞后粘在一起,根据机械能守恒,3号仍能摆至高度D将1号和右侧涂胶的2号一起移至高度释放,碰撞后,2、3号粘在一起向右运动,未能摆至高度,释放后整个过程机械能和动量都不守恒14在无风的环境里,某人在高处释放静止的篮球,篮球竖直下落;如果先让篮球以一定的角速度绕过球心的水平轴转动(如图)再释放,则篮球在向下掉落过程中偏离竖直方向做曲线运动。其原因是,转动的篮球在运动过程中除受重力外,还受到空气施加的阻力和偏转力。这两个力与篮球速度的关系大致为:,方向与篮球运动方向相反;,方向与篮球运动方向垂直。下列说法正确的是A、是与篮球转动角速度无关的常量B篮球可回到原高度且角速度与释放时的角速度相同C人站得足够高,落地前篮球有可能向上运动D释放条件合适,篮球有可能在空中持续一段水平直线运动第二部分本部分共6题,共58分。15(9分)在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中,做如下探究:(1)为猜想加速度与质量的关系,可利用图1所示装置进行对比实验。两小车放在水平板上,前端通过钩码牵引,后端各系一条细线,用板擦把两条细线按在桌上,使小车静止。抬起板擦,小车同时运动,一段时间后按下板擦,小车同时停下。对比两小车的位移,可知加速度与质量大致成反比。关于实验条件,下列正确的是:(选填选项前的字母)。A小车质量相同,钩码质量不同B小车质量不同,钩码质量相同C小车质量不同,钩码质量不同(2)某同学为了定量验证(1)中得到的初步关系,设计实验并得到小车加速度与质量的7组实验数据,如下表所示。在图2所示的坐标纸上已经描好了6组数据点,请将余下的一组数据描在坐标纸上,并作出图像。次数12345670.620.560.480.400.320.240.150.250.290.330.400.500.711.00(3)在探究加速度与力的关系实验之前,需要思考如何测“力”。请在图3中画出小车受力的示意图。为了简化“力”的测量,下列说法正确的是:_(选填选项前的字母)。A使小车沿倾角合适的斜面运动,小车受力可等效为只受绳的拉力B若斜面倾角过大,小车所受合力将小于绳的拉力C无论小车运动的加速度多大,砂和桶的重力都等于绳的拉力D让小车的运动趋近于匀速运动,砂和桶的重力才近似等于绳的拉力16(9分)用图1所示的甲、乙两种方法测量某电源的电动势和内电阻(约为1)。其中R为电阻箱,电流表的内电阻约为0.1,电压表的内电阻约为3k。(1)利用图1中甲图实验电路测电源的电动势E和内电阻r,所测量的实际是图2中虚线框所示“等效电源”的电动势和内电阻。若电流表内电阻用表示,请你用E、r和RA表示出、,并简要说明理由。(2)某同学利用图像分析甲、乙两种方法中由电表内电阻引起的实验误差。在图3中,实线是根据实验数据(图甲:U=IR,图乙:)描点作图得到的U-I图像;虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U-I图像(没有电表内电阻影响的理想情况)。在图3中,对应图甲电路分析的U-I图像是:_;对应图乙电路分析的U-I图像是:_。(3)综合上述分析,为了减小由电表内电阻引起的实验误差,本实验应选择图1中的(填“甲”或“乙”)。17(9分)无人机在距离水平地面高度处,以速度水平匀速飞行并释放一包裹,不计空气阻力,重力加速度为。(1)求包裹释放点到落地点的水平距离;(2)求包裹落地时的速度大小;(3)以释放点为坐标原点,初速度方向为轴方向,竖直向下为轴方向,建立平面直角坐标系,写出该包裹运动的轨迹方程。18(9分)如图甲所示,匝的线圈(图中只画了2匝),电阻,其两端与一个的电阻相连,线圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。(1)判断通过电阻的电流方向;(2)求线圈产生的感应电动势;(3)求电阻两端的电压。19(10分)如图甲所示,真空中有一长直细金属导线,与导线同轴放置一半径为的金属圆柱面。假设导线沿径向均匀射出速率相同的电子,已知电子质量为,电荷量为。不考虑出射电子间的相互作用。(1)可以用以下两种实验方案测量出射电子的初速度:A在柱面和导线之间,只加恒定电压;B在柱面内,只加与平行的匀强磁场。当电压为或磁感应强度为时,刚好没有电子到达柱面。分别计算出射电子的初速度。(2)撤去柱面,沿柱面原位置放置一个弧长为、长度为的金属片,如图乙所示。在该金属片上检测到出射电子形成的电流为,电子流对该金属片的压强为。求单位长度导线单位时间内出射电子的总动能。20(12分)某试验列车按照设定的直线运动模式,利用计算机控制制动装置,实现安全准确地进站停车。制动装置包括电气制动和机械制动两部分。图1所示为该列车在进站停车过程中设定的加速度大小随速度的变化曲线。(1)求列车速度从降至经过的时间t及行进的距离。(2)有关列车电气制动,可以借助图2模型来理解。图中水平平行金属导轨处于竖直方向的匀强磁场中,回路中的电阻阻值为,不计金属棒及导轨的电阻。沿导轨向右运动的过程,对应列车的电气制动过程,可假设棒运动的速度与列车的速度、棒的加速度与列车电气制动产生的加速度成正比。列车开始制动时,其速度和电气制动产生的加速度大小对应图1中的点。论证电气制动产生的加速度大小随列车速度变化的关系,并在图1中画出图线。(3)制动过程中,除机械制动和电气制动外,列车还会受到随车速减小而减小的空气阻力。分析说明列车从减到的过程中,在哪个速度附近所需机械制动最强?(注意:解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量,要在解题时做必要的说明)(考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效)北京市2020年普通高中学业水平等级性考试物理参考答案第一部分1-5:C C A C A6-10:B B B A D11-14:C B D C第二部分15. 【答案】 (1). B (2). (3). A16. 【答案】 (1). ,理由见解析 (2). C (3). A (4). 乙17. 【答案】(1);(2);(3)18. 【答案】(1);(2);(3)19. 【答案】(1)a.,b.;(2)20. 【答案】. (1) ,;(2) 列车电气制动产生的加速度与列车的速度成正比,为过P点的正比例函数,论证过程见解析。画出的图线如下图所示: (3) ..2020年新高考全国卷高考物理试题及答案注意事项:1答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。2回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼,其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示,速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是A0t1时间内,v增大,FNmgBt1t2 时间内,v减小,FNmgCt2t3 时间内,v增大,FN mg2氚核发生衰变成为氦核。假设含氚材料中发生衰变产生的电子可以全部定向移动,在3.2104 s时间内形成的平均电流为5.010-8 A。已知电子电荷量为1.610-19 C,在这段时间内发生衰变的氚核的个数为ABCD 3双缝干涉实验装置的截面图如图所示。光源S到S1、S2的距离相等,O点为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。光源S发出的波长为的光,经S1出射后垂直穿过玻璃片传播到O点,经S2出射后直接传播到O点,由S1到O点与由S2到O点,光传播的时间差为。玻璃片厚度为10,玻璃对该波长光的折射率为1.5,空气中光速为c,不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是A.BCD4一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播,已知处质点的振动方程为,则时刻的波形图正确的是5图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=22:3,输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示。灯泡L的电阻恒为15 ,额定电压为24 V。定值电阻R1=10 、R2=5 , 滑动变阻器R的最大阻值为10 。为使灯泡正常工作,滑动变阻器接入电路的电阻应调节为A.1 B.5 C6 D.8 6一定质量的理想气体从状态a开始,经ab、bc、ca三个过程后回到初始状态a,其p-V图像如图所示。已知三个状态的坐标分别为a(V0, 2p0)、 b(2V0,p0)、c(3V0, 2p0) 以下判断正确的是A.气体在ab过程中对外界做的功小于在bc过程中对外界做的功B.气体在ab过程中从外界吸收的热量大于在bc过程中从外界吸收的热量C.在ca过程中,外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量D.气体在ca过程中内能的减少量大于bc过程中内能的增加量7我国将在今年择机执行“天问1号”火星探测任务。质量为m的着陆器在着陆火星前,会在火星表面附近经历一个时长为t0、速度由v0减速到零的过程。已知火星的质量约为地球的0.1倍,半径约为地球的0.5倍,地球表面的重力加速度大小为g,忽略火星大气阻力。若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动,此过程中着陆器受到的制动力大小约为A.BCD8如图所示,一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上,质量分别为m和2m的物块A、B,通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接,A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45时,物块A、B刚好要滑动,则的值为ABCD 二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。9截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。DE为嵌在三棱镜内部紧贴BBCC面的线状单色可见光光源,DE与三棱镜的ABC面垂直,D位于线段BC的中点。图乙为图甲中ABC面的正视图。三棱镜对该单色光的折射率为,只考虑由DE直接射向侧面AACC的光线。下列说法正确的是A光从AACC面出射的区域占该侧面总面积的B光从AACC面出射的区域占该侧面总面积的C若DE发出的单色光频率变小,AACC面有光出射的区域面积将增大D若DE发出的单色光频率变小,AACC面有光出射的区域面积将减小10真空中有两个固定的带正电的点电荷,电荷量不相等。一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O点时,仅在电场力的作用下恰好保持静止状态。过O点作两正电荷连线的垂线,以O点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a、c和b、d,如图所示。以下说法正确的是Aa点电势低于O点Bb点电势低于c点C该试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能D该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能11如图所示,质量为M的物块A放置在光滑水平桌面上,右侧连接一固定于墙面的水平轻绳,左侧通过一倾斜轻绳跨过光滑定滑轮与一竖直轻弹簧相连。现将质量为m的钩码B挂于弹簧下端,当弹簧处于原长时,将B由静止释放,当B下降到最低点时(未着地),A对水平桌面的压力刚好为零。轻绳不可伸长,弹簧始终在弹性限度内,物块A始终处于静止状态。以下判断正确的是AM2mB2m M3mC在B从释放位置运动到最低点的过程中,所受合力对B先做正功后做负功D在B从释放位置运动到速度最大的过程中,B克服弹簧弹力做的功等于B机械能的减少量12如图所示,平面直角坐标系的第一和第二象限分别存在磁感应强度大小相等、方向相反且垂直于坐标平面的匀强磁场,图中虚线方格为等大正方形。一位于Oxy平面内的刚性导体框abcde在外力作用下以恒定速度沿y轴正方向运动(不发生转动)。从图示位置开始计时,4 s末bc边刚好进入磁场。在此过程中,导体框内感应电流的大小为I, ab边所受安培力的大小为Fab,二者与时间t的关系图像,可能正确的是三、非选择题:本题共6小题,共60分。13(6分)2020年5月,我国进行了珠穆朗玛峰的高度测量,其中一种方法是通过使用重力仪测量重力加速度,进而间接测量海拔高度。某同学受此启发就地取材设计了如下实验,测量当地重力加速度的大小。实验步骤如下:(i)如图甲所示,选择合适高度的垫块,使木板的倾角为53,在其上表面固定一与小物块下滑路径平行的刻度尺(图中未画出)。(ii)调整手机使其摄像头正对木板表面,开启视频录像功能。将小物块从木板顶端释放,用手机记录下小物块沿木板向下做加速直线运动的情况。然后通过录像的回放,选择小物块运动路径上合适的一点作为测量参考点,得到小物块相对于该点的运动距离L与运动时间t的数据。(iii)该同学选取部分实验数据,画出了-t图像,利用图像数据得到小物块下滑的加速度大小为5.6 m/s2。(iv)再次调节垫块,改变木板的倾角,重复实验。回答以下问题:(1)当木板的倾角为37时,所绘图像如图乙所示。由图像可得,物块过测量参考点时速度的大小为_m/s;选取图线上位于坐标纸网格交叉点上的A、B两点,利用A、B两点数据得到小物块下滑加速度的大小为_m/s2。(结果均保留2位有效数字)(2)根据上述数据,进一步分析得到当地的重力加速度大小为_ m/s2。 (结果保留2位有效数字,sin37= 0.60,cos37=0.80 )14(8分)实验方案对实验测量的精度有直接的影响,某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有:干电池一节(电动势约1.5 V,内阻小于1 );电压表V (量程3 V,内阻约3 k);电流表A (量程0.6 A,内阻约1 );滑动变阻器R (最大阻值为20 );定值电阻R1 (阻值2 );定值电阻R2 (阻值5 );开关一个,导线若干。(1)该小组按照图甲所示的电路进行实验,通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏,记录此过程中电压表和电流表的示数,利用实验数据在U-I坐标纸上描点,如图乙所示,结果发现电压表示数的变化范围比较小,出现该现象的主要原因是_。(单选,填正确答案标号) A电压表分流 B干电池内阻较小 C滑动变阻器最大阻值较小 D电流表内阻较小(2)针对电压表示数的变化范围比较小的问题,该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案,重新测量得到的数据如下表所示。序号1234567I/A0.080.140.200.260.320.360.40U/V1.351.201.050.880.730.710.52请根据实验数据,回答以下问题:答题卡的坐标纸上已标出后3组数据对应的坐标点,请在答题卡的坐标纸上标出前4组数据对应的坐标点并画出U-I图像。根据实验数据可知,所选的定值电阻为_(填“R1”或“R2”)。用笔画线代替导线,请在答题卡上按照改进后的方案,将实物图连接成完整电路。15(7分)中医拔罐的物理原理是利用玻璃罐内外的气压差使罐吸附在人体穴位上,进而治疗某些疾病。常见拔罐有两种,如图所示,左侧为火罐,下端开口;右侧为抽气拔罐,下端开口,上端留有抽气阀门。使用火罐时,先加热罐中气体,然后迅速按到皮肤上,自然降温后火罐内部气压低于外部大气压,使火罐紧紧吸附在皮肤上。抽气拔罐是先把罐体按在皮肤上,再通过抽气降低罐内气体压强。某次使用火罐时,罐内气体初始压强与外部大气压相同,温度为450 K,最终降到300 K,因皮肤凸起,内部气体体积变为罐容积的。若换用抽气拔罐,抽气后罐内剩余气体体积变为抽气拔罐容积的,罐内气压与火罐降温后的内部气压相同。罐内气体均可视为理想气体,忽略抽气过程中气体温度的变化。求应抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值。16(9分)单板滑雪U型池比赛是冬奥会比赛项目,其场地可以简化为如图甲所示的模型: U形滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道和一个中央的平面直轨道连接而成,轨道倾角为17.2。某次练习过程中,运动员以vM=10 m/s的速度从轨道边缘上的M点沿轨道的竖直切面ABCD滑出轨道,速度方向与轨道边缘线AD的夹角=72.8,腾空后沿轨道边缘的N点进入轨道。图乙为腾空过程左视图。该运动员可视为质点,不计空气阻力,取重力加速度的大小g=10 m/s2, sin72.8=0.96,cos72.8=0.30。求:(1)运动员腾空过程中离开AD的距离的最大值d;(2)M、N之间的距离L。17(14分)某型号质谱仪的工作原理如图甲所示。M、N为竖直放置的两金属板,两板间电压为U, Q板为记录板,分界面P将N、Q间区域分为宽度均为d的I、I两部分,M、N、P、Q所在平面相互平行,a、b为M、N上两正对的小孔。以a、b所在直线为z轴, 向右为正方向,取z轴与Q板的交点O为坐标原点,以平行于Q板水平向里为x轴正方向,竖直向上为y轴正方向,建立空间直角坐标系Oxyz。区域I、内分别充满沿x轴正方向的匀强磁场和匀强电场,磁感应强度大小、电场强度大小分别为B和E。一质量为m,电荷量为+q的粒子,从a孔飘入电场(初速度视为零),经b孔进入磁场,过P面上的c点(图中未画出)进入电场,最终打到记录板Q上。不计粒子重力。(1)求粒子在磁场中做圆周运动的半径R以及c点到z轴的距离L;(2)求粒子打到记录板上位置的x坐标;(3)求粒子打到记录板上位置的y坐标(用R、d表示);(4)如图乙所示,在记录板上得到三个点s1、s2、s3,若这三个点是质子、氚核、氦核的位置,请写出这三个点分别对应哪个粒子(不考虑粒子间的相互作用,不要求写出推导过程)。18(16 分)如图所示,一倾角为的固定斜面的底端安装一弹性挡板,P、Q两物块的质量分别为m和4m,Q静止于斜面上A处。某时刻,P以沿斜面向上的速度v0与Q发生弹性碰撞。Q与斜面间的动摩擦因数等于tan,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。P与斜面间无摩擦,与挡板之间的碰撞无动能损失。两物块均可以看作质点,斜面足够长,Q的速度减为零之前P不会与之发生碰撞。重力加速度大小为g。(1)求P与Q第一次碰撞后瞬间各自的速度大小vP1、vQ1;(2)求第n次碰撞使物块Q上升的高度hn;(3)求物块Q从A点上升的总高度H;(4)为保证在Q的速度减为零之前P不会与之发生碰撞,求A点与挡板之间的最小距离s。参考答案一、单项选择题1D 2B 3A 4D 5A 6C 7.B 8C 二、多项选择题9AC 10BD 11ACD 12BC三、非选择题13(1)0.32或0.33 3.1 (2)9.414(1)B(2)如下左图 R1 如下右图。15解:设火罐内气体初始状态参量分别为p1、T1、V1,温度降低后状态参量分别为p2、T2、V2,罐的容积为V0,由题意知p1=p0、T1=450 K、V1=V2、T2=300 K、V2=20V0/21由理想气体状态方程得代入数据得p2=0.7p0对于抽气罐,设初态气体状态参量分别为p3、V3,末态气体状态参量分别为p4、V4,罐的容积为,由题意知p3=p0、V3=、p4=p2由玻意耳定律得联立式,代入数据得设抽出的气体的体积为V,由题意知故应抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值为联立式,代入数据得16解:(1)在M点,设运动员在ABCD面内垂直AD方向的分速度为v1,由运动的合成与分解规律得设运动员在ABCD面内垂直AD方向的分加速度为a1,由牛顿第二定律得mgcos17.2=ma1由运动学公式得联立式,代入数据得d=4.8 m(2)在M点,设运动员在ABCD面内平行AD方向的分速度为v2,由运动的合成与分解规律得v2=vMcos72.8设运动员在ABCD面内平行AD方向的分加速度为a2,由牛顿第二定律得mgsin17.2=ma2设腾空时间为t,由运动学公式得联立式,代入数据得L=12 m17解:(1)设粒子经加速电场到b孔的速度大小为v,粒子在区域I中,做匀速圆周运动对应圆心角为,在M、N两金属板间,由动能定理得qU=mv2在区域I中,粒子做匀速圆周运动,磁场力提供向心力,由牛顿第二定律得联立式得由几何关系得联立式得(2)设区域中粒子沿z轴方向的分速度为vz,沿x轴正方向加速度大小为a,位移大小为x,运动时间为t,由牛顿第二定律得qE=ma粒子在z轴方向做匀速直线运动,由运动合成与分解的规律得粒子在x方向做初速度为零的匀加速直线运动,由运动学公式得联立式得(3)设粒子沿y方向偏离z轴的距离为y,其中在区域中沿y方向偏离的距离为y,由运动学公式得y=vtsin由题意得y=L+y联立式(4)s1、s2、s3分别对应氚核、氦核、质子的位置。18解:(1)P与Q的第一次碰撞,取P的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得由机械能守恒定律得联立式得故第一次碰撞后P的速度大小为,Q的速度大小为(2)设第一次碰撞后Q上升的高度为h1,对Q由运动学公式得联立式得设P运动至与Q刚要发生第二次碰撞前的位置时速度为,第一次碰后至第二次碰前,对P由动能定理得联立式得P与Q的第二次碰撞,设碰后P与Q的速度分别为、,由动量守恒定律得由机械能守恒定律得联立式得设第二次碰撞后Q上升的高度为h2,对Q由运动学公式得联立式得设P运动至与Q刚要发生第三次碰撞前的位置时速度为,第二次碰后至第三次碰前,对P由动能定理得联立式得P与Q的第三次碰撞,设碰后P与Q的速度分别为、,由动量守恒定律得由机械能守恒定律得联立式得设第三次碰撞后Q上升的高度为h3,对Q由运动学公式得联立式得总结可知,第n次碰撞后,物块Q上升的高度为(n=1,2,3)(3)当P、Q达到H时,两物块到此处的速度可视为零,对两物块运动全过程由动能定理得解得(4)设Q第一次碰撞至速度减为零需要的时间为t1,由运动学公式得设P运动到斜面底端时的速度为,需要的时间为t2,由运动学公式得设P从A点到Q第一次碰后速度减为零处匀减速运动的时间为t3当A点与挡板之间的距离最小时联立式,代入数据得..2020年天津高考物理试题及答案本试卷分为第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时60分钟。第卷1至3页,第卷4至7页。答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题上,并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上的无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。祝各位考生考试顺利!第卷注意事项:1每题选出答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。2本卷共8题,每题5分,共40分。一、单项选择题(每小题5分,共25分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)1在物理学发展的进程中,人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究,获得正确的理论认识。下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是2北斗问天,国之夙愿。我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星,其轨道半径约为地球半径的7倍。与近地轨道卫星相比,地球静止轨道卫星A周期大B线速度大C角速度大D加速度大3新冠肺炎疫情突发,中华儿女风雨同舟、守望相助,筑起了抗击疫情的巍峨长城。志愿者用非接触式体温测量仪,通过人体辐射的红外线测量体温,防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒,为人民健康保驾护航。红外线和紫外线相比较A红外线的光子能量比紫外线的大B真空中红外线的波长比紫外线的长C真空中红外线的传播速度比紫外线的大D红外线能发生偏振现象,而紫外线不能4一列简谐横波沿x轴正方向传播,周期为T,时的波形如图所示。时A质点a速度方向沿y轴负方向B质点b沿x轴正方向迁移了1mC质点c的加速度为零D质点d的位移为-5cm5水枪是孩子们喜爱的玩具,常见的气压式水枪储水罐示意如图。从储水罐充气口充入气体,达到一定压强后,关闭充气口。扣动扳机将阀门M打开,水即从枪口喷出。若在水不断喷出的过程中,罐内气体温度始终保持不变,则气体A压强变大B对外界做功C对外界放热D分子平均动能变大二、不定项选择题(每小题5分,共15分。每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,选错或不答的得0分)6手机无线充电是比较新颖的充电方式。如图所示,电磁感应式无线充电的原理与变压器类似,通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈,利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后,就会在邻近的受电线圈中感应出电流,最终实现为手机电池充电。在充电过程中A送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化B受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变C送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递D手机和基座无需导线连接,这样传递能量没有损失7如图所示,在Oxy平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带电粒子从y轴上的M点射入磁场,速度方向与y轴正方向的夹角。粒子经过磁场偏转后在N点(图中未画出)垂直穿过x轴。已知,粒子电荷量为q,质量为m,重力不计。则A粒子带负电荷B粒子速度大小为C粒子在磁场中运动的轨道半径为aDN与O点相距8复兴号动车在世界上首次实现速度350 km/h自动驾驶功能,成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车,初速度为,以恒定功率P在平直轨道上运动,经时间t达到该功率下的最大速度,设动车行驶过程所受到的阻力F保持不变。动车在时间t内A做匀加速直线运动B加速度逐渐减小C牵引力的功率D牵引力做功机密启用前第卷注意事项:1用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。2本卷共4题,共60分。9(12分)(1)某实验小组利用图1所示装置测定平抛运动的初速度。把白纸和复写纸叠放一起固定在竖直木板上,在桌面上固定一个斜面,斜面的底边ab与桌子边缘及木板均平行。每次改变木板和桌边之间的距离,让钢球从斜面顶端同一位置滚下,通过碰撞复写纸,在白纸上记录钢球的落点。图1为了正确完成实验,以下做法必要的是_。A实验时应保持桌面水平B每次应使钢球从静止开始释放C使斜面的底边ab与桌边重合D选择对钢球摩擦力尽可能小的斜面实验小组每次将木板向远离桌子的方向移动,在白纸上记录了钢球的4个落点,相邻两点之间的距离依次为,示意如图2。重力加速度,钢球平抛的初速度为_m/s。图1装置中,木板上悬挂一条铅垂线,其作用是_。(2)某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻,要求测量结果尽量准确。电压表 (量程,内阻约为)电流表 (量程,内阻约为)滑动变阻器 (,额定电流)待测电池组 (电动势约为,内阻约为)开关、导线若干该小组连接的实物电路如图所示,经仔细检查,发现电路中有一条导线连接不当,这条导线对应的编号是_。改正这条导线的连接后开始实验,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的_端(填“a”或者“b”)实验中发现调节滑动变阻器时,电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显。为了解决这个问题,在电池组负极和开关之间串联一个阻值为的电阻,之后该小组得到了几组电压表读数U和对应的电流表读数I,并作出图像,如图所示。根据图像可知,电池组的电动势为_V,内阻为_。(结果均保留两位有效数字)10(14分)如图所示,垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t均匀变化。正方形硬质金属框abcd放置在磁场中,金属框平面与磁场方向垂直,电阻,边长。求(1)在到时间内,金属框中的感应电动势E;(2)时,金属框ab边受到的安培力F的大小和方向;(3)在到时间内,金属框中电流的电功率P。 11(16分)长为l的轻绳上端固定,下端系着质量为的小球A,处于静止状态。A受到一个水平瞬时冲量后在竖直平面内做圆周运动,恰好能通过圆周轨迹的最高点。当A回到最低点时,质量为的小球B与之迎面正碰,碰后A、B粘在一起,仍做圆周运动,并能通过圆周轨迹的最高点。不计空气阻力,重力加速度为g,求(1)A受到的水平瞬时冲量I的大小;(2)碰撞前瞬间B的动能至少多大?12(18分)多反射飞行时间质谱仪是一种测量离子质量的新型实验仪器,其基本原理如图所示,从离子源A处飘出的离子初速度不计,经电压为U的匀强电场加速后射入质量分析器。质量分析器由两个反射区和长为l的漂移管(无场区域)构成,开始时反射区1、2均未加电场,当离子第一次进入漂移管时,两反射区开始加上电场强度大小相等、方向相反的匀强电场,其电场强度足够大,使得进入反射区的离子能够反射回漂移管。离子在质量分析器中经多次往复即将进入反射区2时,撤去反射区的电场,离子打在荧光屏B上被探测到,可测得离子从A到B的总飞行时间。设实验所用离子的电荷量均为q,不计离子重力。(1)求质量为m的离子第一次通过漂移管所用的时间;(2)反射区加上电场,电场强度大小为E,求离子能进入反射区的最大距离x;(3)已知质量为的离子总飞行时间为,待测离子的总飞行时间为,两种离子在质量分析器中反射相同次数,求待测离子质量。参考答案卷共8题,每题5分,共40分。1D 2A 3B 4C 5B 6AC 7AD 8BC卷共4题,共60分9(12分)(1)AB 2 方便将木板调整到竖直平面(2)5 a 2.9 0.8010(14分)(1)在到的时间内,磁感应强度的变化量,设穿过金属框的磁通量变化量为,有由于磁场均匀变化,金属框中产生的电动势是恒定的,有联立式,代入数据,解得(2)设金属框中的电流为I,由闭合电路欧姆定律,有由图可知,时,磁感应强度为,金属框ab边受到的安培力 联立式,代入数据,解得方向垂直于ab向左。(3)在到时间内,金属框中电流的电功率联立式,代入数据,解得11(16分)(1)A恰好能通过圆周轨迹的最高点,此时轻绳的拉力刚好为零,设A在最高点时的速度大小为v,由牛顿第二定律,有A从最低点到最高点的过程中机械能守恒,取轨迹最低点处重力势能为零,设A在最低点的速度大小为,有由动量定理,有联立式,得(2)设两球粘在一起时的速度大小为,A、B粘在一起后恰能通过圆周轨迹的最高点,需满足要达到上述条件,碰后两球速度方向必须与碰前B的速度方向相同,以此方向为正方向,设B碰前瞬间的速度大小为,由动量守恒定律,有又联立式,得碰撞前瞬间B的动能至少为12(18分)(1)设离子经加速电场加速后的速度大小为v,有离子在漂移管中做匀速直线运动,则联立式,得(2)根据动能定理,有得(3)离子在加速电场中运动和反射区电场中每次单向运动均为匀变速直线运动,平均速度大小均相等,设其为,有通过式可知,离子在反射区的电场中运动路程是与离子本身无关的,所以不同离子在电场区运动的总路程相等,设为,在无场区的总路程设为,根据题目条件可知,离子在无场区速度大小恒为v,设离子的总飞行时间为。有联立式,得可见,离子从A到B的总飞行时间与成正比。由题意可得可得..2020年山东高考物理试题及答案注意事项:1答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。2回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼,其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示,速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是A0t1时间内,v增大,FNmgBt1t2 时间内,v减小,FNmgCt2t3 时间内,v增大,FN mg2氚核发生衰变成为氦核。假设含氚材料中发生衰变产生的电子可以全部定向移动,在3.2104 s时间内形成的平均电流为5.010-8 A。已知电子电荷量为1.610-19 C,在这段时间内发生衰变的氚核的个数为ABCD 3双缝干涉实验装置的截面图如图所示。光源S到S1、S2的距离相等,O点为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。光源S发出的波长为的光,经S1出射后垂直穿过玻璃片传播到O点,经S2出射后直接传播到O点,由S1到O点与由S2到O点,光传播的时间差为。玻璃片厚度为10,玻璃对该波长光的折射率为1.5,空气中光速为c,不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是A.BCD4一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播,已知处质点的振动方程为,则时刻的波形图正确的是5图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=22:3,输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示。灯泡L的电阻恒为15 ,额定电压为24 V。定值电阻R1=10 、R2=5 , 滑动变阻器R的最大阻值为10 。为使灯泡正常工作,滑动变阻器接入电路的电阻应调节为A.1 B.5 C6 D.8 6一定质量的理想气体从状态a开始,经ab、bc、ca三个过程后回到初始状态a,其p-V图像如图所示。已知三个状态的坐标分别为a(V0, 2p0)、 b(2V0,p0)、c(3V0, 2p0) 以下判断正确的是A.气体在ab过程中对外界做的功小于在bc过程中对外界做的功B.气体在ab过程中从外界吸收的热量大于在bc过程中从外界吸收的热量C.在ca过程中,外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量D.气体在ca过程中内能的减少量大于bc过程中内能的增加量7我国将在今年择机执行“天问1号”火星探测任务。质量为m的着陆器在着陆火星前,会在火星表面附近经历一个时长为t0、速度由v0减速到零的过程。已知火星的质量约为地球的0.1倍,半径约为地球的0.5倍,地球表面的重力加速度大小为g,忽略火星大气阻力。若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动,此过程中着陆器受到的制动力大小约为A.BCD8如图所示,一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上,质量分别为m和2m的物块A、B,通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接,A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45时,物块A、B刚好要滑动,则的值为ABCD 二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。9截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。DE为嵌在三棱镜内部紧贴BBCC面的线状单色可见光光源,DE与三棱镜的ABC面垂直,D位于线段BC的中点。图乙为图甲中ABC面的正视图。三棱镜对该单色光的折射率为,只考虑由DE直接射向侧面AACC的光线。下列说法正确的是A光从AACC面出射的区域占该侧面总面积的B光从AACC面出射的区域占该侧面总面积的C若DE发出的单色光频率变小,AACC面有光出射的区域面积将增大D若DE发出的单色光频率变小,AACC面有光出射的区域面积将减小10真空中有两个固定的带正电的点电荷,电荷量不相等。一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O点时,仅在电场力的作用下恰好保持静止状态。过O点作两正电荷连线的垂线,以O点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a、c和b、d,如图所示。以下说法正确的是Aa点电势低于O点Bb点电势低于c点C该试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能D该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能11如图所示,质量为M的物块A放置在光滑水平桌面上,右侧连接一固定于墙面的水平轻绳,左侧通过一倾斜轻绳跨过光滑定滑轮与一竖直轻弹簧相连。现将质量为m的钩码B挂于弹簧下端,当弹簧处于原长时,将B由静止释放,当B下降到最低点时(未着地),A对水平桌面的压力刚好为零。轻绳不可伸长,弹簧始终在弹性限度内,物块A始终处于静止状态。以下判断正确的是AM2mB2m M3mC在B从释放位置运动到最低点的过程中,所受合力对B先做正功后做负功D在B从释放位置运动到速度最大的过程中,B克服弹簧弹力做的功等于B机械能的减少量12如图所示,平面直角坐标系的第一和第二象限分别存在磁感应强度大小相等、方向相反且垂直于坐标平面的匀强磁场,图中虚线方格为等大正方形。一位于Oxy平面内的刚性导体框abcde在外力作用下以恒定速度沿y轴正方向运动(不发生转动)。从图示位置开始计时,4 s末bc边刚好进入磁场。在此过程中,导体框内感应电流的大小为I, ab边所受安培力的大小为Fab,二者与时间t的关系图像,可能正确的是三、非选择题:本题共6小题,共60分。13(6分)2020年5月,我国进行了珠穆朗玛峰的高度测量,其中一种方法是通过使用重力仪测量重力加速度,进而间接测量海拔高度。某同学受此启发就地取材设计了如下实验,测量当地重力加速度的大小。实验步骤如下:(i)如图甲所示,选择合适高度的垫块,使木板的倾角为53,在其上表面固定一与小物块下滑路径平行的刻度尺(图中未画出)。(ii)调整手机使其摄像头正对木板表面,开启视频录像功能。将小物块从木板顶端释放,用手机记录下小物块沿木板向下做加速直线运动的情况。然后通过录像的回放,选择小物块运动路径上合适的一点作为测量参考点,得到小物块相对于该点的运动距离L与运动时间t的数据。(iii)该同学选取部分实验数据,画出了-t图像,利用图像数据得到小物块下滑的加速度大小为5.6 m/s2。(iv)再次调节垫块,改变木板的倾角,重复实验。回答以下问题:(1)当木板的倾角为37时,所绘图像如图乙所示。由图像可得,物块过测量参考点时速度的大小为_m/s;选取图线上位于坐标纸网格交叉点上的A、B两点,利用A、B两点数据得到小物块下滑加速度的大小为_m/s2。(结果均保留2位有效数字)(2)根据上述数据,进一步分析得到当地的重力加速度大小为_ m/s2。 (结果保留2位有效数字,sin37= 0.60,cos37=0.80 )14(8分)实验方案对实验测量的精度有直接的影响,某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有:干电池一节(电动势约1.5 V,内阻小于1 );电压表V (量程3 V,内阻约3 k);电流表A (量程0.6 A,内阻约1 );滑动变阻器R (最大阻值为20 );定值电阻R1 (阻值2 );定值电阻R2 (阻值5 );开关一个,导线若干。(1)该小组按照图甲所示的电路进行实验,通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏,记录此过程中电压表和电流表的示数,利用实验数据在U-I坐标纸上描点,如图乙所示,结果发现电压表示数的变化范围比较小,出现该现象的主要原因是_。(单选,填正确答案标号) A电压表分流 B干电池内阻较小 C滑动变阻器最大阻值较小 D电流表内阻较小(2)针对电压表示数的变化范围比较小的问题,该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案,重新测量得到的数据如下表所示。序号1234567I/A0.080.140.200.260.320.360.40U/V1.351.201.050.880.730.710.52请根据实验数据,回答以下问题:答题卡的坐标纸上已标出后3组数据对应的坐标点,请在答题卡的坐标纸上标出前4组数据对应的坐标点并画出U-I图像。根据实验数据可知,所选的定值电阻为_(填“R1”或“R2”)。用笔画线代替导线,请在答题卡上按照改进后的方案,将实物图连接成完整电路。15(7分)中医拔罐的物理原理是利用玻璃罐内外的气压差使罐吸附在人体穴位上,进而治疗某些疾病。常见拔罐有两种,如图所示,左侧为火罐,下端开口;右侧为抽气拔罐,下端开口,上端留有抽气阀门。使用火罐时,先加热罐中气体,然后迅速按到皮肤上,自然降温后火罐内部气压低于外部大气压,使火罐紧紧吸附在皮肤上。抽气拔罐是先把罐体按在皮肤上,再通过抽气降低罐内气体压强。某次使用火罐时,罐内气体初始压强与外部大气压相同,温度为450 K,最终降到300 K,因皮肤凸起,内部气体体积变为罐容积的。若换用抽气拔罐,抽气后罐内剩余气体体积变为抽气拔罐容积的,罐内气压与火罐降温后的内部气压相同。罐内气体均可视为理想气体,忽略抽气过程中气体温度的变化。求应抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值。16(9分)单板滑雪U型池比赛是冬奥会比赛项目,其场地可以简化为如图甲所示的模型: U形滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道和一个中央的平面直轨道连接而成,轨道倾角为17.2。某次练习过程中,运动员以vM=10 m/s的速度从轨道边缘上的M点沿轨道的竖直切面ABCD滑出轨道,速度方向与轨道边缘线AD的夹角=72.8,腾空后沿轨道边缘的N点进入轨道。图乙为腾空过程左视图。该运动员可视为质点,不计空气阻力,取重力加速度的大小g=10 m/s2, sin72.8=0.96,cos72.8=0.30。求:(1)运动员腾空过程中离开AD的距离的最大值d;(2)M、N之间的距离L。17(14分)某型号质谱仪的工作原理如图甲所示。M、N为竖直放置的两金属板,两板间电压为U, Q板为记录板,分界面P将N、Q间区域分为宽度均为d的I、I两部分,M、N、P、Q所在平面相互平行,a、b为M、N上两正对的小孔。以a、b所在直线为z轴, 向右为正方向,取z轴与Q板的交点O为坐标原点,以平行于Q板水平向里为x轴正方向,竖直向上为y轴正方向,建立空间直角坐标系Oxyz。区域I、内分别充满沿x轴正方向的匀强磁场和匀强电场,磁感应强度大小、电场强度大小分别为B和E。一质量为m,电荷量为+q的粒子,从a孔飘入电场(初速度视为零),经b孔进入磁场,过P面上的c点(图中未画出)进入电场,最终打到记录板Q上。不计粒子重力。(1)求粒子在磁场中做圆周运动的半径R以及c点到z轴的距离L;(2)求粒子打到记录板上位置的x坐标;(3)求粒子打到记录板上位置的y坐标(用R、d表示);(4)如图乙所示,在记录板上得到三个点s1、s2、s3,若这三个点是质子、氚核、氦核的位置,请写出这三个点分别对应哪个粒子(不考虑粒子间的相互作用,不要求写出推导过程)。18(16 分)如图所示,一倾角为的固定斜面的底端安装一弹性挡板,P、Q两物块的质量分别为m和4m,Q静止于斜面上A处。某时刻,P以沿斜面向上的速度v0与Q发生弹性碰撞。Q与斜面间的动摩擦因数等于tan,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。P与斜面间无摩擦,与挡板之间的碰撞无动能损失。两物块均可以看作质点,斜面足够长,Q的速度减为零之前P不会与之发生碰撞。重力加速度大小为g。(1)求P与Q第一次碰撞后瞬间各自的速度大小vP1、vQ1;(2)求第n次碰撞使物块Q上升的高度hn;(3)求物块Q从A点上升的总高度H;(4)为保证在Q的速度减为零之前P不会与之发生碰撞,求A点与挡板之间的最小距离s。参考答案一、单项选择题1D 2B 3A 4D 5A 6C 7.B 8C 二、多项选择题9AC 10BD 11ACD 12BC三、非选择题13(1)0.32或0.33 3.1 (2)9.414(1)B(2)如下左图 R1 如下右图。15解:设火罐内气体初始状态参量分别为p1、T1、V1,温度降低后状态参量分别为p2、T2、V2,罐的容积为V0,由题意知p1=p0、T1=450 K、V1=V2、T2=300 K、V2=20V0/21由理想气体状态方程得代入数据得p2=0.7p0对于抽气罐,设初态气体状态参量分别为p3、V3,末态气体状态参量分别为p4、V4,罐的容积为,由题意知p3=p0、V3=、p4=p2由玻意耳定律得联立式,代入数据得设抽出的气体的体积为V,由题意知故应抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值为联立式,代入数据得16解:(1)在M点,设运动员在ABCD面内垂直AD方向的分速度为v1,由运动的合成与分解规律得设运动员在ABCD面内垂直AD方向的分加速度为a1,由牛顿第二定律得mgcos17.2=ma1由运动学公式得联立式,代入数据得d=4.8 m(2)在M点,设运动员在ABCD面内平行AD方向的分速度为v2,由运动的合成与分解规律得v2=vMcos72.8设运动员在ABCD面内平行AD方向的分加速度为a2,由牛顿第二定律得mgsin17.2=ma2设腾空时间为t,由运动学公式得联立式,代入数据得L=12 m17解:(1)设粒子经加速电场到b孔的速度大小为v,粒子在区域I中,做匀速圆周运动对应圆心角为,在M、N两金属板间,由动能定理得qU=mv2在区域I中,粒子做匀速圆周运动,磁场力提供向心力,由牛顿第二定律得联立式得由几何关系得联立式得(2)设区域中粒子沿z轴方向的分速度为vz,沿x轴正方向加速度大小为a,位移大小为x,运动时间为t,由牛顿第二定律得qE=ma粒子在z轴方向做匀速直线运动,由运动合成与分解的规律得粒子在x方向做初速度为零的匀加速直线运动,由运动学公式得联立式得(3)设粒子沿y方向偏离z轴的距离为y,其中在区域中沿y方向偏离的距离为y,由运动学公式得y=vtsin由题意得y=L+y联立式(4)s1、s2、s3分别对应氚核、氦核、质子的位置。18解:(1)P与Q的第一次碰撞,取P的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得由机械能守恒定律得联立式得故第一次碰撞后P的速度大小为,Q的速度大小为(2)设第一次碰撞后Q上升的高度为h1,对Q由运动学公式得联立式得设P运动至与Q刚要发生第二次碰撞前的位置时速度为,第一次碰后至第二次碰前,对P由动能定理得联立式得P与Q的第二次碰撞,设碰后P与Q的速度分别为、,由动量守恒定律得由机械能守恒定律得联立式得设第二次碰撞后Q上升的高度为h2,对Q由运动学公式得联立式得设P运动至与Q刚要发生第三次碰撞前的位置时速度为,第二次碰后至第三次碰前,对P由动能定理得联立式得P与Q的第三次碰撞,设碰后P与Q的速度分别为、,由动量守恒定律得由机械能守恒定律得联立式得设第三次碰撞后Q上升的高度为h3,对Q由运动学公式得联立式得总结可知,第n次碰撞后,物块Q上升的高度为(n=1,2,3)(3)当P、Q达到H时,两物块到此处的速度可视为零,对两物块运动全过程由动能定理得解得(4)设Q第一次碰撞至速度减为零需要的时间为t1,由运动学公式得设P运动到斜面底端时的速度为,需要的时间为t2,由运动学公式得设P从A点到Q第一次碰后速度减为零处匀减速运动的时间为t3当A点与挡板之间的距离最小时联立式,代入数据得.
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