浙江省名校联盟2020届高三创新卷选考物理试题（三） Word版含解析

浙江省名校联盟2020届高三创新卷选考物理试题（三） Word版含解析

www.ks5u.com ‎《浙江省名校联盟新高考创新卷》选考物理（三）‎ 一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题列出的四个备选项中，只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）‎ ‎1.下列物理量的单位属于国际单位制中导出单位的是（　　）‎ A. 电流 B. 质量 C. 电压 D. 时间 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】电流、质量和时间的单位分别是安培、千克和秒，这些都是国际单位制中的基本单位；而电压的单位伏特，是国际单位制中的导出单位。‎ 故选C。‎ ‎2.下列仪器中，属于验电器的是（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A是电容器；B是验电器；C是电流表；D是电压表。‎ 故选B。‎ ‎3.如图所示是装满水的侧壁打有小孔的可乐瓶，当可乐瓶静止时，水会从小孔中流出来，忽略空气阻力，下列说法正确是（　　）‎ - 23 -‎ A. 让可乐瓶竖直下落，在下落过程中水会从小孔流出 B. 将可乐瓶平抛，在平抛运动过程中水不会从小孔流出 C. 将可乐瓶斜抛，在斜抛运动过程中水会从小孔流出 D. 将可乐瓶竖直上抛，在上升和下降过程中水都会从小孔流出 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】无论是让可乐瓶竖直下落，还是平抛、斜抛和竖直上抛，加速度均为向下的g，水处于完全失重状态，则水在小孔处产生的压强为零，则水不会从小孔中流出。‎ 故选B。‎ ‎4.如图电路中，电源的电动势为E，内阻为r，各电阻阻值如图所示，当滑动变阻器的滑动触从b端滑到a端的过程中（　　）‎ A. 电压表的读数U先增大，后减小 B. 电流表的读数I先增大，后减小 C. 电压表读数U与电流表读数I的比值不变 D. 电压表读数的变化量∆U与电流表读数的变化量∆I的比值增大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．当滑动变阻器的滑动触头P从b端滑到a - 23 -‎ 端的过程中，总电阻先增大后减小，电源的电动势和内阻不变，根据闭合电路欧姆定律，知总电流先减小后增大，则内电压先减小后增大，外电压先增大后减小。所以电流表的读数I先减小，后增大。电压表的读数U先增大后减小，故A正确、B错误。 C．电压表读数U与电流表读数I的比值表示外电阻，应先增大后减小。故C错误。 D．因为内外电压之和不变，所以外电压的变化量的绝对值和内电压变化量的绝对值相等。所以 不变，故D错误。 故选A。‎ ‎5.2019年，中国以34次航天发射蝉联全球航天发射榜榜首位置。下列关于火箭升空时下列说法正确的是（　　）‎ A. 喷出气体对火箭的作用力与火箭受到的重力是一对相互作用力 B. 喷出气体对火箭的作用力大于火箭对喷出气体的作用力 C. 喷出气体对火箭的作用力等于火箭对喷出气体的作用力 D. 火箭在太空的真空环境中将无法加速 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC．喷出气体对火箭的作用力与火箭对气体的作用力是一对相互作用力，则喷出气体对火箭的作用力等于火箭对喷出气体的作用力，选项AB错误，C正确；‎ D．由于火箭与它喷出的气体发生相互作用，则火箭在太空的真空环境中仍可加速，选项D错误。‎ 故选C。‎ ‎6.太空中在轨飞行两年的天宫二号正运行在平均轨道高度约400km的近圆轨道，飞行状态稳定、各项功能正常，于2019年7月受控离轨。下列说法正确是（　　）‎ - 23 -‎ A. 天宫二号的发射速度小于7. 9km/s B. 天宫二号运行的线速度大于7. 9km/s C. 天宫二号的周期小于地球同步卫星的周期 D. 天宫二号的向心加速度大于近地卫星的向心加速度 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．第一宇宙速度是最小的发射速度，则天宫二号的发射速度大于7. 9km/s，选项A错误；‎ B．根据可知，天宫二号运行的线速度小于7. 9km/s，选项B错误；‎ C．根据，由于天宫二号的轨道半径远小于同步卫星的轨道半径，可知天宫二号的周期小于地球同步卫星的周期，选项C正确；‎ D．根据可知，天宫二号的轨道半径大于近地卫星的轨道半径，则天宫二号的向心加速度小于近地卫星的向心加速度，选项D错误。‎ 故选C。‎ ‎7.如图所示直线a和曲线b分别是两个运动物体a和b的位置一时间图线。由图可知（　　）‎ A. 在t1时刻，物体a、b速度的大小相等 B. 在t2时刻，物体a、b速度的方向不同 C. 在t1到t2这段时间内，物体a的平均速度比b的小 D. 在t1到t2这段时间内，物体a的速率一直比b的小 - 23 -‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．因x-t图像的斜率等于速度，可知在t1时刻，物体a、b速度的大小不相等，选项A错误；‎ B．因x-t图像的斜率的符号反映速度的方向，可知在t2时刻，物体a、b速度的方向不同，选项B正确；‎ C．在t1到t2这段时间内，两物体的位移相同，则由可知，物体a和b的平均速度相等，选项C错误；‎ D．在t1到t2这段时间内，b车图线斜率先大于a后小于a，所以a车的速率不是一直比b车小，故D错误。‎ 故选B。‎ ‎8.图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是（　　）‎ A. 图甲表示交流电，图乙表示直流电 B. 两种电压的有效值都是220V C. 图甲所示电压的瞬时值表达式为（V）‎ D. 图甲所示电压经原、副线圈匝数比为10：1的理想变压器变压后，功率比为1：1‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由于两图中表示的电流方向都随时间变化，因此都为交流电，故A错误； B．由于对应相同时刻，图甲电压比图乙电压大，根据有效值的定义可知，图甲有效值要比图乙有效值大，图甲是正弦式交流电，所以有效值，乙小于220V，故B错误； C．图甲所示电压的最大值为311V，周期为0.02s，故角速度为100π；因此其电压的瞬时值表达式为u=311sin100πt V，故C错误； ‎ - 23 -‎ D．理想变压器输入功率等于输出功率，故D正确。 故选D。‎ ‎9.中国已经连续9年成为全球最大汽车市场，越来越多的汽车伴随而来的是“停车难”的问题。因此很多地下车位设计了双层停车位，如图所示的一辆车正在从一层车位被运送至二层车位，在运送过程中，该车经历了先向上加速，然后匀速上升，最后向上减速到零的过程。下列说法正确的是（　　）‎ A. 该车在向上加速的过程中处于失重状态 B. 该车在匀速上升过程中机械能守恒 C. 该车在向上减速过程中处于失重状态 D. 该车在整个过程中合力所做的功等于机械能的增加量 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 该车在向上加速的过程中处于超重状态，选项A错误；‎ B. 该车在匀速上升过程中动能不变，重力势能增加，则机械能增加，选项B错误；‎ C. 该车向上减速过程中加速度向下，处于失重状态，选项C正确；‎ D. 该车在整个过程中动能变化为零，则合力所做的功为零；车的机械能的增加量等于除重力以外的动力做的功，选项D错误。‎ 故选C ‎10.两个完全相同的质量都为m、带等量异种电荷的小球A、B分别用长l的绝缘细线悬挂在同一水平面上相距为2. 2l的M、N两点，平衡时小球A、B的位置如图甲所示，线与竖直方向夹角α=37°，当外加水平向左的匀强电场时，两小球平衡位置如图乙所示，线与竖直方向夹角也为α=37°，则（　　）‎ - 23 -‎ A. A球带负电，B球带正电 B. 甲图中细线的拉力大小均为0. 6mg C. A球带电量为 D. 乙图中A球所受匀强电场的力大小为0. 75mg ‎【答案】C ‎【解析】‎ 详解】A．由乙图可知，A球带正电，B球带负电，选项A错误；‎ B．甲图中细线的拉力大小均为 选项B错误；‎ C．甲图中两球相距 ‎ ‎ 由A球受力平衡可得 解得 选项C正确； D．乙图中若没有B球时，A球所受的匀强电场的力大小为 由于电荷B的存在则A球所受的匀强电场的电场力大于0. 75mg，选项D错误。‎ 故选C。‎ ‎11.以下关于光学常识的描述中说法正确的是（　　）‎ - 23 -‎ A. 偏振光只可以是横波，不可以是纵波 B. 泊松亮斑支持了光的微粒说 C. 雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的折射现象 D. “隔墙有耳”是波的干涉现象 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．偏振光只可以是横波，不可以是纵波，选项A正确；‎ B．泊松亮斑是光的衍射现象，支持了光的波动说，选项B错误；‎ C．雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的干涉现象，选项C错误；‎ D．“隔墙有耳”是波的衍射现象，选项D错误。‎ 故选A。‎ ‎12.下列说法正确的是（　　）‎ A. 元素发生α衰变时，能够产生电子，并伴随着γ射线产生 B. 从金属表面逸出光电子的最大初动能与照射光的强度无关，与照射光的频率有关 C. β射线是高速运动的电子流，能够穿透几厘米厚的铅板 D. 根据玻尔原子理论，氢原子从n=5的激发态跃迁到n=2的激发态时，要吸收光子，核外电子动能减小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．元素发生β衰变时，能够产生电子，并伴随着γ射线产生，选项A错误；‎ B．根据光电效应理论，从金属表面逸出光电子的最大初动能与照射光的强度无关，与照射光的频率有关，选项B正确；‎ C．β射线是高速运动的电子流，穿透本领较弱，不能够穿透几厘米厚的铅板，选项C错误；‎ D．根据玻尔的原子理论，氢原子从n=5的激发态跃迁到n=2的激发态时，要放出光子，核外电子绕核运动的半径减小，动能增加，选项D错误。‎ 故选B ‎13.如图所示，AOB为扇形玻璃砖，一细光束照射到AO面上的C点，入射光线与AO面的夹角为30°，折射光线平行于BO边，圆弧的半径为R，C点到BO面的距离为，AD⊥BO - 23 -‎ ‎，∠DAO=30°，光在空气中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　）‎ A. 玻璃砖的折射率 B. 光线在AB圆弧面上出射时的折射角30°‎ C. 光线会在AB圆弧面上发生全反射 D. 光在玻璃砖中传播的时间为 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．光路如图所示，由于折射光线CE平行于BO，因此光线在圆弧面上的入射点E到BO的距离也为，则光线在E点的入射角α满足sinα=得 α=30°‎ ‎ 由几何关系可知，∠COE=90°，因此光线在C点的折射角为 r=30°‎ 由折射定律知，玻璃砖的折射率为 选项A错误；‎ BC．由于光线在E点的入射角为30°，根据折射定律可知，光线在E点的折射角为60°，光线不会在AB圆弧面上发生全反射，选项BC错误； D．由几何关系可知 光在玻璃砖中传播的速度为 - 23 -‎ ‎ ‎ 因此光在玻璃砖中传播的时间为 选项D正确。‎ 故选D。‎ 二、不定项选择题（本大题共3小题，每小题2分，共6分，每小题有一个或一个以上的选项符合题意，漏选得2分，不选、错选得0分）‎ ‎14.发生下列哪一种情况时，单摆周期会减小（　　）‎ A. 减小摆长 B. 减小摆球质量 C. 减小单摆振幅 D. 将单摆由高山山顶移至山下 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据单摆周期公式可知：‎ A．减小摆长，周期减小，选项A正确；‎ B．减小摆球质量，周期不变，选项B错误；‎ C．减小单摆振幅，周期不变，选项C错误；‎ D．将单摆由高山山顶移至山下，则g变大，周期变小，选项D正确。‎ 故选AD。‎ ‎15.如图所示，在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面。 一粗细均匀的导线框abcdef位于纸面内，框的邻边都相互垂直，bc边与磁场的边界P重合导线框与磁场区域的尺寸如图所示从t=0时刻开始（单位时间为），线框以速度v匀速横穿两个磁场区域以abcdef为线框中的电动势E的正方向，设，则以下关于闭合线框中的总电动势E和bc两点间电势差Ubc随时间的变化关系图正确的是（　　）‎ - 23 -‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】下面是线框切割磁感线的四个阶段示意图。 在第一阶段，只有bc切割向外的磁感线，由右手定则知电动势为负，大小为Blv．此时bc两端的电压Ubc=；在第二阶段，bc切割向里的磁感线，电动势为逆时针方向，同时de切割向外的磁感线，电动势为顺时针方向，等效电动势为零，此时bc两端的电压Ubc=-；在第三阶段，de切割向里的磁感线，同时af切割向外的磁感线，两个电动势同为逆时针方向，等效电动势为正，大小为3Blv，此时bc两端的电压Ubc=．在第四阶段，只有af切割向里的磁感线，电动势为顺时针方向，等效电动势为负大小为2Blv．此时bc两端的电压Ubc=-，故BC正确，AD错误。 ‎ - 23 -‎ 故选BC。‎ ‎16.在某一均匀介质中由波源O发出的简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形如图，其波速为5m/s，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 此时P（－2m，0cm）、Q（2m，0cm）两点运动方向相反 B. 再经过0. 5s质点N刚好在波峰位置 C. 再经过1s质点P沿波的传播方向向前传播5m D. 能与该波发生干涉的横波的频率一定为2. 5Hz ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据对称性可知，此时P（-2m，0cm）、Q（2m，0cm）两点运动方向相同，故A错误。‎ B．由图知波长λ=2m，周期为 时间t=0.5s=1T，波传到N点时间为T，波传到N点时，N点向上运动，则经过0.5s质点N刚好在波峰，故B正确。 C．质点只能在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项C错误；‎ D．该波的频率为 能与该波发生干涉的横波的频率一定为2.5Hz．故D正确。 故选BD。‎ 三、非选择题（本题共2小题，共14分。17题、18题各7分。）‎ ‎17.“探究功与速度变化的关系”实验装置如图所示。‎ - 23 -‎ ‎(1)除了图中所给出的实验器材外，实验还需要的器材有____________‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎(2)实验中小车会受到阻力，可以使木板适当倾斜来“抵消”阻力的影响，需要将木板的______侧适当垫高（填“左”或“右”）。 ‎ ‎(3)某次橡皮筋对小车做功为W，打点计时器打出的纸带如图所示，A、B、C、… 、G是纸带上标出的计数点，每两个相邻的计数点之间还有4个打出的点未画出，则对应的小车速度v=___________m/s（保留2位有效数字）。‎ ‎(4)若根据多次测量数据画出的W—v图像如下图所示，可知W与v的可能正确的是___________‎ A. B. C. D. ‎ - 23 -‎ ‎【答案】 (1). BC (2). 左 (3). 0.17 (4). C ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]．除了图中所给出的实验器材外，实验还需要的器材有低压交流电源和刻度尺，故选BC。‎ ‎(2)[2]．为了平衡小车运动的阻力，需要将木板的左侧适当垫高；‎ ‎(3)[3]．每两个相邻的计数点之间还有4个打出的点未画出，打点周期：T=0.1s，利用纸带求解小车速度 ‎(4)[4]．因为，则W-v图像为C图。‎ ‎18.在研究规格为“6V 3W”的小灯泡的伏安特性曲线的实验中，要求小灯泡两端的电压从0开始逐渐增大。实验提供的电流表量程为0. 6A、内阻约1，电压表量程为10V、内阻约20k。‎ ‎(1)根据下列实验电路图甲，将乙图中的实物图补充完整_________；‎ ‎(2)小灯泡接入电路前，某同学使用多用电表欧姆挡，如下图丙所示，应将选择开关旋至___________，（填“×l”、“×l0”、“×100”）直接测量小灯泡的电阻。【结合1问，不需要表盘】‎ - 23 -‎ ‎(3)某同学描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图丁所示，则小灯泡的电阻值随温度的升高而___________（填“增大”、“减小”或“不变）。‎ ‎【答案】 (1). (2). ×l (3). 增大 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]．实物连线如图：‎ ‎(2)[2]．小灯泡的电阻 则欧姆表选择“×1”档； ‎ ‎(3)[3]．由图像可知，小灯泡的电阻值随温度的升高而增大。‎ ‎19.如图甲所示，质量为m=1kg的物块A在粗糙的水平面上做直线运动，经过O - 23 -‎ 点时物块A的初速度方向水平向右，此时与静止在O点的另一质量相同的物块B发生碰撞，碰后两物块粘连在一起，记为t=0时刻，然后一起以速度v=8m/s减速到零，再给粘连在一起的两物块作用一个水平向左的恒力F，通过速度传感器测出两物块粘连在一起后运动的瞬时速度，选水平向右为速度的正方向，所得v—t图像如图乙所示。重力加速度g=10m/s2.物块A、B均可视为质点，求：‎ ‎(1)物块A未与B碰撞前在O点的初速度v0；‎ ‎(2)物体与水平面间的动摩擦因数；‎ ‎(3)从4s末到10s末的这段时间内，恒力F对两物体所做的功。‎ ‎【答案】（1）16m/s；（2）0.2；（3）108J ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）物体AB碰撞过程动量守恒，则 解得 v0=16m/s ‎（2）由图象得AB一起做减速运动的加速度 解得 ‎（3）从4s末到10s末，由图象得 - 23 -‎ 解得 F=6N 两物体的位移 力F的功 W=Fx=108J ‎20.滑板项目是极限运动历史的鼻祖，在滑板公园里经常看到各种滑板场地，如图1所示。现有一个滑板场可简化为如下模型，如图2所示，由足够长的斜直轨道、半径m的凹形圆弧轨道和半径m的凸形圆弧轨道三部分组成的滑板组合轨道。 这三部分轨道依次平滑连接，且处于同一竖直平面内。 其中M点为凹形圆弧轨道的最低点，N点为凸形圆弧轨道的最高点，凸形圆弧轨道的圆心O与M点在同一水平面上。一可视为质点、质量为m=1kg的滑板从斜直轨道上的P点无初速度滑下，经M点滑向N点。在凸形圆弧最右侧距离L=0. 9m的位置有一个高度m、倾角为53°的斜面。不计一切阻力，g取10m/s2. 求：‎ ‎(1)若P点距水平面的高度m，滑板滑至M点时，轨道对滑板的支持力大小FN；‎ ‎(2)若滑板滑至N点时对轨道恰好无压力，求滑板的下滑点P距水平面的高度H；‎ ‎(3)若滑板滑至N点时刚好做平抛运动，滑板能否与右侧斜面发生碰撞（不考虑碰撞后反弹）？若能，请计算出碰撞的具体位置；若不能，请说明理由。‎ ‎【答案】（1）42N；（2）5.4m；（3）能，见解析 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）滑板由P点滑至M点过程，由机械能守恒有 - 23 -‎ 得 vM=8m/s.‎ 对滑板滑至M点时受力分析，由牛顿第二定律有 得 FN=42N.‎ ‎（2）滑板滑至N点时对轨道恰好无压力，则有 得 vN=6m/s 滑板从P点到N点机械能守恒，则有 解得 H=5.4m.‎ ‎（3）由平抛运动的规律 x=vNt ‎ ‎ ‎ 解得 t=0.8s 则碰撞点距离斜面底端的水平距离为0.3m，距离斜面底端的高度为0.4m。‎ ‎21.在xOy平面内分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0. 01T，其中有一半径为R=0.4m的无磁场圆形区域，与x轴相切于O点，圆心在O′（0，0. 4m），如图所示。位于直线：x=0. 64m上的粒子源可以沿直线移动，且沿x轴负向发射质量kg、电荷量C、速率 - 23 -‎ m/s的正粒子，忽略粒子间的相互作用，不计粒子的重力。求：‎ ‎(1)从粒子源发射的粒子运动到圆形区域所用的最短时间。‎ ‎(2)在直线x=0. 64m上什么范围内发射的粒子才能进入圆形区域；‎ ‎(3)若圆形区域内有垂直纸面向里的磁感应强度B=0. 01T的匀强磁场，圆形区域外无磁场，请指出这些带电粒子与x轴相交的区域，并说明理由。‎ ‎【答案】（1）6.5×10-7s；（2）；（3）见解析；‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由题意得：‎ ‎=0.4m 由几何关系得：‎ ‎=6.5×10-7s - 23 -‎ ‎（2）找到相切圆，由几何关系得：‎ m 最上端能达到圆形区域的粒子的纵坐标 ‎=1.28m 由于 m ‎=0.08m 在直线x=0. 64m上发射的粒子才能进入圆形区域范围：‎ ‎（3）根据R=r，在圆形磁场中发生磁聚焦，最终带电粒子与x轴相交于O点.‎ ‎22.如图所示，倾角θ=37°、间距l =0. 1m的足够长金属导轨上端接有阻值的电阻。质量m=0. 1kg的电阻金属棒ab垂直导轨放置，与导轨间的动摩擦因数 - 23 -‎ ‎。建立原点位于底端、方向沿导轨向上的坐标轴x。在0. 2m≤x≤0. 4m区间有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小B=1. 0T。从t=0时刻起，棒ab在沿x轴正方向的外力F作用下，从x=0处由静止开始沿斜面向上运动，其速度v与位移x满足v=kx（可导出a=kv），。运动至m处时撤去外力F，此后棒ab将继续运动。棒ab始终保持与导轨垂直，不计其它电阻，求：（提示：可以用F-x图像下的“面积”代表力F做的功，sin37°=0. 6，cos37°=0. 8）‎ ‎(1)棒ab从x=0处运动至m处的过程中，ab棒所受合力的冲量I；‎ ‎(2)外力F随x变化的关系式；‎ ‎(3)棒ab从x=0处至第一次运动m处过程中，合力对棒ab所做的功W合以及电阻R产生的焦耳热Q。‎ ‎【答案】（1）0.1N·s；（2）F=0.96+2.55x；（3）J，‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由题意得：‎ I=0.1N·s ‎（2）由题意得：‎ 在无磁场区域，有 a=kv=25x ‎ F=0.96+2.5x - 23 -‎ 在有磁场区域，有 a=kv=25x ‎ F=0.96+2.55x ‎（3）棒ab在运动至x2=0.4m处时的速度设为v2，运动至x3=0.6m处时的速度设为v3‎ m/s ‎=9.6m/s2‎ m/s J J ‎ ‎ - 23 -‎ - 23 -‎