浙江省杭州市高考命题比赛高中物理4

浙江省杭州市高考命题比赛高中物理4

‎2016年高考模拟试卷物理卷 一、单项选择题（本大题一共4道小题，一共24分。每道小题都有且仅有1个符合题意的答案，选择正确得6分，选错或者不选得0分。）‎ ‎14、【由教材必修二第七章第8节课后练习改编】‎ 如图所示，在设计某些电车车站时，站台往往建得高一些，这是为了有效地提高能量利用率．设站台高h=‎1.6m，进站的电车到达坡的下端A点时速度为‎25.2km/h，此后即关闭电动机的电源．由于车站的这种小坡度设计，电车进站时所具有的机械能中可供出站时利用的百分比是( ) ‎ A．100％；‎ B．80％；‎ C．64％；‎ D．36％。‎ ‎【命题意图：以电车进站为背景，考察学生的动能、重力势能等能量知识以及解决实际问题的能力，引导学生关注实际问题。】‎ ‎15、【原创题】‎ ‎2012年10月14日‎，一名跳伞员从离地‎39km高度的外太空纵身跃下，创造了高空跳伞高度的新世界纪录和无动力突破超音速的记录，跳伞员携带的传感器记录下的速度时间图像如图所示。跳伞员在跳下以后的第32秒启动小伞，第41秒达到最大速度‎1173km/h，第261秒启动大伞，第542秒脚触地面，已知‎39km高空的重力加速度g值是，忽略起跳速度、转动和水平偏移，则对于跳伞员（包含随身携带的所有装备）的分析正确的是( )‎ A．到之间，处于完全失重状态 B．之后直到停止运动，一直未出现失重状态 C．时刻速度和加速度都最大 D．时刻机械能和动能都达到最大 ‎【命题意图：本题所提及的事实在航天界产生了很大影响，本题以此为背景，考察牛顿第二定律、超失重判断、读图能力和建立物理模型的能力，引导学生关注科技前沿。】‎ ‎16、【原创题】‎ 某重型气垫船，自重达5.0×‎105 kg，最高时速为‎108km/h，装有额 定输出功率为9000kW的燃气轮机。假设该重型气垫船在海面航行过程所受的阻力Ff与速度v满足Ff =kv，下列说法正确的是( )‎ A．该重型气垫船的最大牵引力为3.0×105 N B．从题中给出的数据，可算出k= 1.0×104 N.s/m C．以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船所受的阻力为3.0×105 N D．以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船发动机的输出功率为4500kW ‎【命题意图：在我国以为科技强军的背景下，以气垫船为背景，考察牛顿第二定律以及机械功率等综合问题。】‎ ‎17、【原创题】‎ 如图是“时空之旅”飞车表演时, 惊险刺激的场景，演员驾着摩托车（演员连同摩托车的重力为），在半径为的球形金属网内壁的竖直平面内做圆周运动，经过最低点时关闭发动机，由安装在最低点和最高点的压力传感器测出该圈内车对金属网压力的大小分别是总重力的7倍和0.5倍，请同学们帮演员分析计算从最低到最高点的过程中克服阻力做功是( )‎ A． ‎ B． ‎ C． ‎ D．‎ ‎【命题意图：本题以飞车表演为背景考察学生的圆周运动知识、运用动能定理解决实际问题的能力。】‎ 二、不定项选择题（本大题一共3道小题，一共18分。每道小题都有1至3个符合题意的答案，完全正确得6分，正确但不完整得3分，选错或者不选得0分。）‎ ‎18、【原创题】‎ 图示为科技馆里一个趣味体验项目的照片和简化图，核心装置为一个金属球，在干燥的空气里，体验者双脚站在绝缘凳上，手（图中为右手）按在金属球上，并与周围其他物体保持远离。一条特殊传送带（图中未画出）给金属球不断地输送电荷，过一段时间后，体验者的头发便会四处散开，甚至倒立，十分有趣，如图所示，在此状态下，下列分析正确的是 ‎ ‎ A．若用左手也去摸金属球，会被电击 B．若用左手与旁边的观众握手，会被电击 C．若将右手离开金属球，则头发会立刻恢复常态 D．若将右手离开金属球而且走下绝缘凳，头发会立刻恢复常态 ‎【命题意图：本题所涉及的由范德格拉夫起电机在很多科技馆都有，其基本原理是高中物理所能够解释的。本题以此考察学生的静电场之电荷、电量、电势、电势差、等势体等相关知识。】‎ ‎19、【原创题】‎ ‎2016年3月10日‎，我国科学家宣布利用超强超短激光成功产生了反物质，这一进步的关键在于在单发实验条件下成功观测到正电子。其局部原理图如下，含有正电子、负电子和某种不带电的射线的混合粒子束1自左向右射入强磁场（B=0.8T）区，磁场方向垂直于直面向外，粒子束分离成为2、3、4三束。则下列说法正确的是：‎ A．射线2是正电子 B．射线3是不带电的 C．射线4是正电子 D．图中所有的正电子的运动速率不尽相同 ‎【命题意图：本题所涉及的背景是于2016年3月10日新闻媒体竞相报道的科技事件，其最后一步的正负电子和伽马射线的分离是简单的磁偏转的运用，本题难度较低，重在考察学生在实际问题中应用物理知识的能力，考察洛仑兹力及其相关知识。】‎ ‎20、【原创题】‎ 随着摩天大楼高度的增加，因为各种原因而造成的电梯坠落事故也屡见报端，为社会和家庭造成了不可估量的损失。为此有同学设想了一个电梯应急安全装置：在电梯的轿厢上安装上永久磁铁，电梯的井壁上铺设点线圈，以使能在电梯突然坠落时减小对人员的伤亡，其原理可如右图所示。则关于该装置的下列说法正确的是 N S A B 线圈 A．若电梯突然坠落，将线圈闭合可起到应急避险作用 B．若电梯突然坠落，将线圈闭合可以是电梯悬浮在空中 C．当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A、B中电流方向相同 D．当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落 ‎【命题意图：本题是在现代科技技术背景下考察运动学与电磁感应相结合的知识】‎ 非选择题部分 非选择题部分共12题，共180分。‎ ‎21、【原创题】‎ 在“探究滑块速度随时间变化的规律”实验中，某研究性学习小组在一端装有定滑轮的长木板的中段粘上均匀的薄砂纸，砂面朝上，还选用了质量为‎100g的长方体木块、一段较长的棉绳、一盒钩码（单个质量为‎50g ‎）、电磁打点计时器、纸带、复写纸、学生电源和导线若干，实验装置如图甲所示，实验时在小车上加载四个钩码，在棉绳的右端悬挂三个钩码，接通电源，释放小车，成功打出了一条纸带，纸带的局部如图乙，大部分点的时刻和速度的对应关系已经描绘在图丙里。‎ ‎ ‎ 图甲 图乙 ‎（1）根据图乙，请计算0.20s时刻点的瞬时速度，填入下表中。‎ 时刻（s）‎ ‎0.20‎ ‎0.24‎ ‎0.28‎ ‎0.32‎ ‎0.36‎ 速度（m/s）‎ ‎ ‎ ‎0.75‎ ‎0.87‎ ‎0.93‎ ‎1.01‎ ‎（2）根据上述表格中的五组数据，请在图丙中描绘出对应的五个点，再根据图中所有的点，描绘出最能反映出木块运动性质的图像。‎ 图丙 ‎（3）根据上述图像，请说明滑块的运动性质： ‎ ‎（4）在实验结束后，同学们对实验进行了反思：A同学认为本实验有必要在左端垫上小垫块以平衡摩擦力， B同学认为没有必要，你认为 的观点正确； C同学认为本实验中三个钩码质量太大，有必要换质量更小的配重，以满足“重物质量m远小于滑块质量M”这一条件，D同学认为没有必要，你认为 的观点正确；同学们都认为可以由实验数据粗略计算出木块与砂纸之间的动摩擦因数，其值为 （保留两位有效数字）。‎ ‎【命题意图：本题取材于教材必修一之《实验：探究小车速度随时间变化的规律》，但本题将长木板的中段贴上砂纸，改变摩擦力，使得木块的运动分成三段，进而考察学生的实验分析能力、设计能力、处理数据能力和归因分析能力。】‎ ‎22、【原创题】‎ 某实验小组为了研究小灯泡的伏安特性曲线，先按照图甲所示的电路图，规范操作，准确测量，得到一系列数据，如图乙中的散点。‎ ‎ ‎ 甲 乙 同学们对实验进行了下述改进。‎ 如图丙所示，将小灯泡L的玻璃罩敲碎，灯丝保存完好，仍然安放在灯座上，取一个大小合适的玻璃杯，将灯座倒扣在杯沿上，在玻璃杯里慢慢加水，使得突出的灯丝刚好完全没入水中，电路的其余部分均不接触水，再将该灯座依然接入图甲中L处，这样接通电路以后，灯丝不至于热到发光，温度可以基本控制在。规范操作，准确测量，得到一组数据，如图丁中的一组散点 。已知水的电阻远大于小灯泡灯丝的电阻。‎ ‎ ‎ 丙 丁 ‎（1）请在答卷的对应图上描绘小灯泡的伏安特性曲线；曲线表明，随着电压升高，小灯泡的电阻 （越来越小、基本不变或越来越大）。‎ ‎（2）请在答卷的对应图上描绘小灯泡的伏安特性曲线；曲线表明，随着电压升高，小灯泡的电阻 （越来越小、基本不变或越来越大）。‎ ‎（3）对比两次实验表明，在同样的电压值下，曲线的电流值基本都远远小于曲线的电流值，其原因是 。‎ ‎（4）由实验结果可知，小灯泡是 （选填“线性元件”或“非线性元件”）。‎ ‎【命题意图：本题为课本实验《描绘小灯泡的伏安特性曲线》之改编。主要改编内容是将小灯泡打碎，让灯丝浸泡在水中以实现恒温工作，这个实验学生熟悉，但情景新鲜，准确地考察了读图能力和学生的知识迁移能力，考察了学生对线性元件和非线性元件的正确认识。】‎ ‎23、【改编自2015学年第一学期湖州市期末统测题】‎ ‎（16分）如图甲所示，ABCD为固定在水平面内的闭合轨道，其中 AB、CD段均为半径‎1.6m的半圆轨道，BC、AD段为直轨道，AD=BC=‎5m。AD段粗糙，动摩擦因数为0.2，其余各段均光滑。有一质量为‎0.2kg可视为质点的小物体卡在轨道上，沿着轨道运动，其截面图如图乙所示。小物体经过DA段时会受到一个方向竖直向上，大小随速度如图丙规律变化的力作用；小物体经过BC段时会受到一个方向沿轨道向右，大小恒为0.4N的F2作用。现使小物体在D点以‎4m/s的初速度向左运动，发现小物体恰好能匀速运动到A点。g取‎10m/s2。求：‎ ‎（1）小物体第一次经过圆弧AB段的向心加速度大小；‎ ‎（2）小物体第一次运动到C点时速度大小；‎ ‎（3）若要小物体每次经过D点的速度都相同，则在D至少要获得多大的初速度。‎ ‎【命题意图：本题为改编题。本题的特点是情景新颖，研究对象明确，物理过程较多，但知识覆盖面比较大，有利于考察学生动力学的基础知识，全面地考察匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动等运动形式的运动学知识和动力学知识，还考察了学生的识图能力和综合分析能力。】‎ ‎24．【2015高考调研卷原题】‎ ‎（20分）电磁弹射器是航空母舰上的一种舰载机起飞装置，已有美国福特号航母首先装备，我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器。电磁弹射系统包括电源、强迫储能装置、导轨和脉冲发生器等等。其工作原理可简化如图所示：上下共4根导轨，飞机前轮下有一牵引杆，与飞机前轮连为一体，可收缩并放置在飞机的腹腔内。起飞前牵引杆伸出至上下导轨之间，强迫储能装置提供瞬发能量，强大的电流从导轨流经牵引杆，牵引杆在强大的安培力作用下推动飞机运行到高速。现有一弹射器弹射某飞机，设飞机质量，起飞速度为，起飞过程所受到平均阻力恒为机重的0.2倍，在没有电磁弹射器的情况下，飞机从静止开始匀加速起飞，起飞距离为，在电磁弹射器与飞机发的发动机（设飞机牵引力不变）同时工作的情况下，匀加速起飞距离减为‎50m，假设弹射过程强迫储能装置的能量全部转化为飞机的动能，取g=‎10m/s2，求：‎ ‎（1）请判断图中弹射器工作时磁场的方向 ‎（2）请计算该弹射器强迫储能装置贮存的能量 ‎（3）若假设强迫储能装置释放电能时的平均放电电压为U=1000V，飞机牵引杆的宽度d=‎2.5m，请计算强迫储能装置放电时的平均电流以及加速飞机所需的磁感应强度B的大小 ‎（4）实际中强迫储能装置的放电电压和功率均为可控，请你谈谈航母上安装电磁弹射的 优点。‎ 强迫储能装置 轨道 牵引杆 ‎【命题意图：本题结合现代科技，考察学生对运动过程分析，涉及安培力做功、动能定律等考点的综合性问题】‎ ‎25、【改编自2016温州一模卷】‎ ‎（22分）正负电子对撞机是使正负电子以相同速度对撞并进行高能物理研究的实验装置，该装置一般由高能加速器（同步加速器或直线加速器）、环形储存室（把高能加速器在不同时间加速出来的电子束进行积累的环形真空室）和对撞测量区（对撞时发生的新粒子、新现象进行测量）三个部分组成。为了使正负电子在测量区内不同位置进行对撞，在对撞测量区内设置两个方向相反的匀强磁场区域。对撞区域设计的简化原理如图乙所示：MN和PQ为足够长的竖直边界，水平边界EF将整个区域分成上下两部分，Ⅰ区域的磁场方向垂直纸面向内，磁感应强度大小为B，Ⅱ区域的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小可以调节。经加速和积累后的电子束以相同速率分别从注入口C和注入口D水平射入，在对撞测量区发生对撞。已知从两注入口到EF的距离均为d，边界MN和PQ的间距为，正电子的质量为m，电量分别为+e，负电子的质量为m，电量分别为-e。‎ ‎（1）试判断从注入口C入射的是正电子还是负电子；‎ ‎（2）若Ⅱ区域的磁感应强度大小也为B，要使从注入口C射入的电子束从PQ边界飞出，求电子束的最小速率；并求以此速度入射到从PQ边界飞出所需的时间；‎ ‎（3）若电子束以的速率入射，欲实现正负电子对撞，求Ⅱ区域磁场磁感应强度的所有可能值。‎ d d M N Q P F E D Ⅰ Ⅱ C ‎【命题意图：以正负电子碰撞机为背景，考察学生的空间想象能力，以及分析判断能力，体现出对周期性问题的综合分析能力】‎ ‎2016年高考模拟试卷物理卷 一、单项选择题（本大题一共4道小题，一共24分。每道小题都有且仅有1个符合题意的答案，选择正确得6分，选错或者不选得0分。）‎ ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ ‎17‎ 二、不定项选择题（本大题一共3道小题，一共18分。每道小题都有1至3个符合题意的答案，完全正确得6分，正确但不完整得3分，选错或者不选得0分。）‎ ‎18‎ ‎19‎ ‎20‎ 非选择题部分 非选择题部分共12题，共180分。‎ ‎21．（1）根据图乙，请计算0.20s时刻点的瞬时速度，填入下表中。‎ 时刻（s）‎ ‎0.20‎ ‎0.24‎ ‎0.28‎ ‎0.32‎ ‎0.36‎ 速度（m/s）‎ ‎0.75‎ ‎0.87‎ ‎0.93‎ ‎1.01‎ ‎（2）根据上述表格中的五组数据，请在图丙中描绘出对应的五个点，再根据图中所有的点，描绘出最能反映出木块运动性质的图像。‎ ‎（3） ‎ ‎. ‎ ‎（4） ； 其值为 （保留两位有效数字）。‎ 图丙 ‎22、（1）……小灯泡的电阻 ‎ ‎（2） ……小灯泡的电阻 ‎ ‎（3）……其原因是 。‎ ‎（4） 。‎ ‎23、‎ 强迫储能装置 轨道 牵引杆 ‎24、‎ d d M N Q P F E D Ⅰ Ⅱ C 图乙 ‎25、‎ ‎2016年高考模拟试卷物理参考答案与评分标准 一、单项选择题（本大题一共4道小题，一共24分。每道小题都有且仅有1个符合题意的答案，选择正确得6分，选错或者不选得0分。）‎ ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ ‎17‎ D B B A 二、不定项选择题（本大题一共3道小题，一共18分。每道小题都有1至3个符合题意的答案，完全正确得6分，正确但不完整得3分，选错或者不选得0分。）‎ ‎18‎ ‎19‎ ‎20‎ BD BCD AD 非选择题部分 ‎21．（1）0.66（0.65～0.70均给分） （2）见下图 图丙 ‎（3）滑块先做匀加速运动，接着做匀速运动，最后再做匀加速运动。‎ ‎（4）B ,D 0.50‎ ‎22、‎ ‎（1）图略 越来越大 ‎（2）图略 基本不变 ‎（3）中温度越来越高而中温度基本不变（中温度比高、中温度较高、中温度保持不变等，只要正确提及温度对电阻的影响都可以判对）‎ ‎（4）线性元件 ‎23、‎ ‎（1） 2分 ‎ ‎ 2 1分 ‎（2） 2分 ‎ ‎ 2分 ‎（3）当物体速度大小为‎4m/s时，物体做匀速运动，则 1分 由题意可知：D到A减速，B到C加速，若要小物体每次经过D点的速度都相同，则两段加速度大小相等。‎ 即 [来源:学,科,网]‎ 由图可得：时， 当物体速度大于等于‎8m/s后，F1保持不变。则要实现小物体每次经过D点的速度都相同，在A点速度至少要达到‎8m/s。 2分 物体在D点获得速度至少要达到 2分 ‎ ‎24．‎ ‎（1）竖直向上（3分）‎ ‎（2）由动能定理：(F0-0.2mg)x1=mv2-0‎ ‎ 代入数据得：F0=2.2×105N ‎ 由 E+(F0-0.2mg)x2=mv2-0‎ ‎ 得E=2.7×107J（5分）‎ ‎（3）已知a1=‎36m/s2，t1=s ‎ 由UIt1=E ‎ 得 I=1.63×‎‎104A ‎ 由F0+BId-kmg=ma1‎ ‎ 得B=T（6分）‎ ‎（4）可缩短起飞距离，可调节飞机装备质量，增加飞机的装备量 （6分）‎ ‎25、‎θ ‎（1）从C入射的为正电子，从D入射的为负电子（2分）‎ ‎（2）电子射入后的轨迹如图甲所示 ‎ 电子在Ⅰ、Ⅱ区域中运动时半径相同，设为r，‎ ‎ 由得：（2分）‎ ‎ 得：（2分）‎ ‎ （2分）‎ ‎ 对撞时间： （2分）‎ ‎（3）由得（1分）‎ ‎ 由得（1分）‎ 所以（1分）。‎ ‎ 假定对撞的一种情况如图丙所示。有：‎ ‎ 经分析得通解式 ①（2分）‎ ‎ 又 ②‎ ‎ 联合解得(n为正整数) ③（2分）；‎ ‎ 要保证对撞，正负电子的轨迹既不能超过上下边界，‎ ‎ 又不能彼此相切，需满足：④，经分析可得：n ≥ 3（1分）；‎ ‎ 因，故Ⅰ区中沿EF方向最多只能有10个r0，即2个八分之三圆弧和 ‎ 4个八分之六圆弧，经分析可得：n ≤ 5（1分）。‎ ‎ 所以 n =3、4、5，BⅡ的3个值为：‎ ‎、、（3分）‎