全国2 物理真题带解析Word文档格式.docx
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C.D.
15.A [解析]对该星体表面附近的任意一颗卫星分析,有=mR,所以其运动的周期为T=;
由M=ρV,可得M=πR3ρ,联立解得T=,选项A正确.
16.D1、D2[2020·
全国卷Ⅱ]如图-所示,在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑,该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h,其左边缘a点比右边缘b点高0.5h.若摩托车经过a点时的动能为E1,它会落到坑内c点,c与a的水平距离和高度差均为h;
若经过a点时的动能为E2,该摩托车恰能越过坑到达b点.等于( )
A.20B.18C.9.0D.3.0
16.B [解析]将摩托车和人看成一个整体分析,整体从a点开始做平抛运动.对a到c的过程,有h=v1t1,h=g,联立解得v1=,同理,对a到b的过程,有3h=v2t2,0.5h=g,联立解得v2=3,又因为动能Ek=mv2,所以==18,选项B正确.
17.K2、K3[2020·
全国卷Ⅱ]CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称,CT扫描机可用于对多种病情的探测.图-甲是某种CT机主要部分的剖面图,其中X射线产生部分的示意图如图乙所示.图乙中M、N之间有一电子束的加速电场,虚线框内有匀强偏转磁场;
经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进,打到靶上,产生X射线(如图中带箭头的虚线所示);
将电子束打到靶上的点记为P点.则( )
A.M处的电势高于N处的电势
B.增大M、N之间的加速电压可使P点左移
C.偏转磁场的方向垂直于纸面向外
D.增大偏转磁场磁感应强度的大小可使P点左移
17.D [解析]电子束带负电,加速电场使其加速,则电场方向水平向左,因为沿着电场线的方向电势降低,故N处的电势高于M处的电势,故A错误.增大M、N之间的加速电压,由动能定理Uq=mv2-0,可得电子束进入偏转磁场的速度增大,由电子在磁场中受洛伦兹力做匀速圆周运动,有qvB=,可得R=,速度增大则运动半径也增大,P点向右移动,故B错误.增大磁感应强度B,电子在磁场中的运动半径R减小,P点向左移动,故D正确.由题意知电子束受洛伦兹力向下偏转,根据左手定则可以判断,偏转磁场的方向垂直于纸面向里,故C错误.
18.O2[2020·
全国卷Ⅱ]氘核H可通过一系列聚变反应释放能量,其总效果可用反应式H→He+H+n+43.15MeV表示.海水中富含氘,已知1kg海水中含有的氘核约为1.0×
1022个,若全都发生聚变反应,其释放的能量与质量为M的标准煤燃烧时释放的热量相等;
已知1kg标准煤燃烧释放的热量约为2.9×
107J,1MeV=1.6×
10-13J,则M约为( )
A.40kgB.100kg
C.400kgD.1000kg
18.C [解析]由反应式可知6个H聚变可释放43.15MeV的能量,故1kg海水中含有的1.0×
1022个氘核可释放的能量约为×
43.15×
1.6×
10-13J=1.151×
1010J,该能量相当于质量为M的标准煤燃烧时释放的热量,故M=kg≈400kg,选项C正确.
19.M2(多选)[2020·
全国卷Ⅱ]特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低.我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术.假设从A处采用550kV的超高压向B处输电,输电线上损耗的电功率为ΔP,到达B处时电压下降了ΔU.在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下,改用1100kV特高压输电,输电线上损耗的电功率变为ΔP'
到达B处时电压下降了ΔU'
.不考虑其他因素的影响,则( )
A.ΔP'
=ΔPB.ΔP'
=ΔP
C.ΔU'
=ΔUD.ΔU'
=ΔU
19.AD [解析]假设输电线的总电阻为R,则输电线上损耗的电功率为ΔP=I2R=R,电压由550kV改为1100kV,电压增加了一倍且输送的电功率和输电线电阻都不变,故ΔP'
=ΔP,同理可得,经过输电线之后下降的电压为ΔU=IR=R,由于电压增加一倍,故ΔU'
=ΔU,选项A、D正确.
20.I1、I2(多选)[2020·
全国卷Ⅱ]如图-所示,竖直面内一绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀分布着等量异种电荷.a、b为圆环水平直径上的两个点,c、d为竖直直径上的两个点,它们与圆心的距离均相等.则( )
A.a、b两点的场强相等
B.a、b两点的电势相等
C.c、d两点的场强相等
D.c、d两点的电势相等
20.ABC [解析]a、b两点关于竖直直径对称,a、b两点附近的正、负电荷分布情况完全一样,可取任意一对关于a、b连线上下对称的正、负电荷为例,研究它们在a、b两点产生的合场强(如图甲所示),则所有电荷在a、b两点处产生的合场强大小相等,方向也相同,故Ea=Eb,选项A正确;
整个细圆环关于水平直线ab上下对称,在对称的位置上任意取一对等量异种电荷,因为一对等量异种电荷的中垂面是一个等势面,等势面上的各点电势均相同,故选项B正确;
若在细圆环的每个位置叠加一个与原来等量的正电荷,而不改变原来的静电场,则细圆环上的电荷变成如图乙所示,所有“2+”电荷对c、d两点的合场强方向竖直向下,若在细圆环的每个位置叠加一个与原来等量的负电荷,而不改变原来的静电场,则细圆环上的电荷变成如图丙所示,所有“2-”电荷对c、d两点的合场强方向竖直向下;
且所有“2+”电荷对c、d两点的合场强和所有“2-”电荷对c、d两点的合场强大小相等,选项C正确;
沿着电场线的方向电势降低,故φc>
φd,选项D错误.
甲
乙
丙
21.F2、F3(多选)[2020·
全国卷Ⅱ]水平冰面上有一固定的竖直挡板.一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上,他把一质量为4.0kg的静止物块以大小为5.0m/s的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板,运动员获得退行速度;
物块与挡板弹性碰撞,速度反向,追上运动员时,运动员又把物块推向挡板,使其再一次以大小为5.0m/s的速度与挡板弹性碰撞.总共经过8次这样推物块后,运动员退行速度的大小大于5.0m/s,反弹的物块不能再追上运动员.不计冰面的摩擦力,该运动员的质量可能为( )
A.48kgB.53kgC.58kgD.63kg
21.BC [解析]对滑冰运动员与物块这个系统分析,每一次运动员推物块时,均满足动量守恒定律,对运动员每一次推物块分析,以运动员的速度方向为正方向,设运动员的质量为M,物块的质量为m,第1次有0+0=Mv1-mv0,第2次有Mv1+mv0=Mv2-mv0,第3次有Mv2+mv0=Mv3-mv0……第7次有Mv6+mv0=Mv7-mv0,第8次有Mv7+mv0=Mv8-mv0,对前7次累加可得6mv0=Mv7-7mv0,则v7=,对8次累加可得7mv0=Mv8-8mv0,则v8=,由题意可知,v7<
5m/s,v8>
5m/s,则v7=<
5m/s,v8=>
5m/s,故<
M<
代入m=4kg,v0=5.0m/s可得52kg<
60kg,选项B、C正确.
22.A7、C2[2020·
全国卷Ⅱ]一细绳跨过悬挂的定滑轮,两端分别系有小球A和B,如图-所示.一实验小组用此装置测量小球B运动的加速度.
令两小球静止,细绳拉紧,然后释放小球,测得小球B释放时的高度h0=0.590m,下降一段距离后的高度h=0.100m;
由h0下降至h所用的时间T=0.730s.由此求得小球B加速度的大小为a= m/s2(保留3位有效数字).
从实验室提供的数据得知,小球A、B的质量分别为100.0g和150.0g,当地重力加速度大小为g=9.80m/s2.根据牛顿第二定律计算可得小球B加速度的大小为a'
= m/s2(保留3位有效数字).
可以看出,a'
与a有明显差异,除实验中的偶然误差外,写出一条可能产生这一结果的原因:
.
22.1.84 1.96 滑轮的轴不光滑或滑轮有质量
[解析]释放之后A、B两小球均做匀变速直线运动,对小球B分析有x=h0-h=aT2,故a==m/s2≈1.84m/s2.
因为mA<
mB,所以小球B竖直向下做加速运动,根据牛顿第二定律,有mBg-FT=mBa,小球A竖直向上做加速运动,根据牛顿第二定律,有FT-mAg=mAa,两式相加可得mBg-mAg=(mA+mB)a,可解得a=g=1.96m/s2.
因为滑轮的转轴不光滑,会受到摩擦力,还有滑轮也有质量,则小球B向下加速运动时,其重力势能转化为A、B的机械能、滑轮的转动动能和内能,所以实际算出来的加速度a的大小会小于理论上计算出的加速度a'
的大小.
23.J4、J6[2020·
全国卷Ⅱ]某同学要研究一小灯泡L(3.6V,0.30A)的伏安特性.所用器材有:
电流表A1(量程200mA,内阻Rg1=10.0Ω)、电流表A2(量程500mA,内阻Rg2=1.0Ω)、定值电阻R0(阻值R0=10.0Ω)、滑动变阻器R1(最大阻值10Ω)、电源E(电动势4.5V,内阻很小)、开关S和若干导线.该同学设计的电路如图-甲所示.
(1)根据图甲,在图乙的实物图中画出连线.
(2)若I1、I2分别为流过电流表A1和A2的电流,利用I1、I2、Rg1和R0写出:
小灯泡两端的电压U= ,流过小灯泡的电流I= .为保证小灯泡的安全,I1不能超过 mA.
(3)实验时,调节滑动变阻器,使开关闭合后两电流表的示数为零.逐次改变滑动变阻器滑片位置并读取相应的I1和I2.所得实验数据在下表中给出.
I1/mA
32
55
85
125
144
173
I2/mA
171
229
299
379
424
470
根据实验数据可算得,当I1=173mA时,灯丝电阻R= Ω(保留1位小数).
(4)如果用另一个电阻替代定值电阻R0,其他不变,为了能够测量完整的伏安特性曲线,所用电阻的阻值不能小于 Ω(保留1位小数).
23.
(1)如图所示
(2)I1(Rg1+R0) I2-I1 180 (3)11.6
(4)8.0
[解析]
(1)按照电路图连接实物图如图所示.
(2)因为电流表A1与定值电阻R0串联之后再与小灯泡L并联,电流表A2再与该并联整体串联,故小灯泡两端的电压为U=I1(Rg1+R0),通过小灯泡L的电流为I=I2-I1,小灯泡L的额定电压为3.6V,故电流表A1与定值电阻R0串联的总电压最大为3.6V,所以I1的最大值为=A=180mA.
(3)灯丝的电阻为R==,代入数据得R=Ω≈11.6Ω.
(4)小灯泡的额定电压为3.6V,电流表A1的量程为200mA,所以若想测得小灯泡的额定电压和额定电流这组数据,至少需要电流表A1与替换R0的电阻串联的总电压为3.6V,所以替换R0的电阻不能小于Ω-Rg1=8.0Ω.
24.K4[
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