20XX年高考物理全國I卷(精美解析版)

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b

20XX年一般高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試（卷Ⅰ）

物理

二、挑選題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第14～18題惟獨(dú)一項

符合題目要求，第19～21題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但別全的得3分，有選錯的得0分。14．高鐵列車在啟動時期的運(yùn)動可看作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。在啟動時期，列車的動能

A．與它所記憶的時刻成正比

B．與它的位移成正比

C．與它的速度成正比

D．與它的動量成正比

【答案】B

15．如圖，輕彈簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物塊P，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用一豎直向上的力F作用在P上，使其向上做勻加速直線運(yùn)動。以x表示P離開靜止位置的位移，在彈簧恢復(fù)原長前，下列表示F和x之間關(guān)系的圖像也許正確的是

【答案】A

【解析】本題考查牛頓運(yùn)動定律、勻變速直線運(yùn)動規(guī)律、力隨位移變化的圖線及其相關(guān)的知識點(diǎn)。

由牛頓運(yùn)動定律，F(xiàn)-mg-F彈=ma，F(xiàn)彈=kx，聯(lián)立解得F=mg+ma+kx，對照題給的四個圖象，也許正確的是A?！军c(diǎn)睛】牛頓運(yùn)動定律是高中物理主干知識，勻變速直線運(yùn)動規(guī)律貫通高中物理。

16．如圖，三個固定的帶電小球a、b和c，相互間的距離分不為ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm。小球c

所受庫侖力的合力的方向平行于a、b的連線。設(shè)小球

a、

b所帶電荷量的比值的絕對值為k

，則

A

B

C

D

A．a(chǎn)、b的電荷同號，

16

9

k=B．a(chǎn)、b的電荷異號，

16

9

k=

C．a(chǎn)、b的電荷同號，

64

27

k=D．a(chǎn)、b的電荷異號，

64

27

k=

【答案】D

【解析】本題考查庫侖定律、受力分析及其相關(guān)的知識點(diǎn)。

對小球c所受庫侖力分析，畫出a對c的庫侖力和b對c的庫侖力，a對c的庫侖力為排斥力，ac的電荷同號，b對c的庫侖力為吸引力，bc電荷為異號，因此ab的電荷為異號。設(shè)ac與bc的夾角為θ，利用平

行四邊形定則和幾何關(guān)系、庫侖定律可得，F(xiàn)ac

Fbc=k

tanθ=3/4，tanθ=Fbc/Fac，ab電

荷量的比值k

k=64/27，選項D正確。

【點(diǎn)睛】此題將庫侖定律、受力分析、平行四邊形定則有機(jī)融合，難度別大。

17．如圖，導(dǎo)體軌道OPQS固定，其中PQS是半圓弧，Q為半圓弧的中點(diǎn)，O為圓心。軌道的電阻忽略別計。OM是有一定電阻、可繞O轉(zhuǎn)動的金屬桿，M端位于PQS上，OM與軌道接觸良好?？臻g存在與半圓所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B?，F(xiàn)使OM從OQ位置以恒定的角速度逆時針轉(zhuǎn)到OS位置并固定（過程I）；再使磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小以一定的變化率從B增加

到B'（過程II）。在過程I、II中，流過OM的電荷量相等，則B

B

'

等于

A．5

4

B．

3

2

C．

7

4

D．2

【答案】B

【解析】本題考查電磁感應(yīng)及其相關(guān)的知識點(diǎn)。

過程I回路中磁通量變化△Φ1

πR2，設(shè)OM的電阻為R，流過OM的電荷量Q1=△Φ1/R。過程II回路中磁

通量變化△Φ2（B’-B）πR2，流過OM的電荷量Q2=△Φ2/R。Q2=Q1，聯(lián)立解得：B’/B=3/2，選項B正確?！军c(diǎn)睛】此題將導(dǎo)體轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和磁場變化產(chǎn)生感應(yīng)電動勢有機(jī)融合，經(jīng)典中創(chuàng)新。

18．如圖，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，ab水平，長度為2R；bc是半徑為R的四分之一圓弧，與ab相切于b點(diǎn)。一質(zhì)量為m的小球，始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，

自a點(diǎn)處從靜止開始向右運(yùn)動。重力加速度大小為g。小球從a點(diǎn)開始運(yùn)動到其軌跡最高點(diǎn)，機(jī)械能的增量為

P

2

3

A．2mgR

B．4mgR

C．5mgR

D．6mgR

【答案】C

【解析】本題考查了運(yùn)動的合成與分解、動能定理等知識，意在考查考生綜合力學(xué)規(guī)律解決咨詢題的能力。設(shè)小球運(yùn)動到c點(diǎn)的速度大小為vC，則對小球由a到c的過程，由動能定理得：F·3R-mgR

c2

，又F=mg，解得：vc2=4gR，小球離開c點(diǎn)后，在水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，豎直方向在重力作用力下做勻減速直線運(yùn)動，由牛頓第二定律可知，小球離開c點(diǎn)后水平方向和豎直方向的加速度大小均為g，則由豎直方向的運(yùn)動可知，小球從離開c點(diǎn)到其軌跡最高點(diǎn)所需的時刻為:t=vC/g

度a=g，在水平方向的位移為

2

=2R。由以上分析可知，小球從a點(diǎn)開始運(yùn)動到其軌跡最高點(diǎn)的過程中，水平方向的位移大小為5R，則小球機(jī)械能的增加量△E=F·5R=5mgR，選項C正確ABD錯誤。

【點(diǎn)睛】此題將運(yùn)動的合成與分解、動能定理有機(jī)融合，難度較大，能力要求較高。

19．如圖，兩個線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈經(jīng)過開關(guān)與電源連接，另一線圈與遠(yuǎn)處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線連接成回路。將一小磁針懸掛在直導(dǎo)線正上方，開關(guān)未閉合時小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列講法正確的是

A．開關(guān)閉合后的眨眼，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動

B．開關(guān)閉合并保持一段時刻后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向

C．開關(guān)閉合并保持一段時刻后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向

D．開關(guān)閉合并保持一段時刻再斷開后的眨眼，小磁針的N極朝垂直紙面

向外的方向轉(zhuǎn)動

【答案】AD

【解析】本題考查電磁感應(yīng)、安培定則及其相關(guān)的知識點(diǎn)。

開關(guān)閉合的眨眼，左側(cè)的線圈中磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，由楞次定律可推斷出直導(dǎo)線中電流方向?yàn)橛赡舷虮?，由安培定則可推斷出小磁針處的磁場方向垂直紙面向里，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動，選項A正確；開關(guān)閉合并保持一段時刻后，左側(cè)線圈中磁通量別變，線圈中感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流為零，直導(dǎo)線中電流為零，小磁針恢復(fù)到原來狀態(tài)，選項BC錯誤；開關(guān)閉合并保持一段時刻后再斷開后的眨眼，左側(cè)的線圈中磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，由楞次定律可推斷出直導(dǎo)線中電流方向?yàn)橛杀毕蚰?，由安培定則可推斷出小磁針處的磁場方向垂直紙面向外，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動，選項D正確。

【點(diǎn)睛】此題中套在一根鐵芯上的兩個線圈，實(shí)際上構(gòu)成一具變壓器。

4

20．20XX年，人類第一次直截了當(dāng)探測到來自雙中子星合并的引力波。依照科學(xué)家們復(fù)原的過程，在兩顆中子星合并前約100s時，它們相距約400km，繞二者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動12圈。將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體，由這些數(shù)據(jù)、萬有引力常量并利用牛頓力學(xué)知識，能夠估算出這一時間兩顆中子星

A．質(zhì)量之積

B．質(zhì)量之和

C．速率之和

D．各自的自轉(zhuǎn)角速度

【答案】BC

【解析】本題考查天體運(yùn)動、萬有引力定律、牛頓運(yùn)動定律及其相關(guān)的知識點(diǎn)。雙中子星做勻速圓周運(yùn)動的頻率f=12Hz（周期T=1/12s），由萬有引力等于向心力，

m1r1（2πf）

2

，m2r2（2πf）2，

r1+r2=r=40km，聯(lián)立解得：（m1+m2）=（2πf）2Gr3

，選項B正確A錯誤；由v1=ωr1=2πfr1，v2=ωr2=2πfr2，聯(lián)立解得：v1+v2=2πfr，選項C正確；別能得出各自自轉(zhuǎn)的角速度，選項D錯誤?！军c(diǎn)睛】此題以最新科學(xué)發(fā)覺為情景，考查天體運(yùn)動、萬有引力定律等。

21．圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強(qiáng)電場內(nèi)間距相等的一組等勢面，已知平面b上的電勢為2V。一電子通過a時的動能為10eV，從a到d的過程中克服電場力所做的功為6eV。下列講法正確的是

A．平面c上的電勢為零

B．該電子也許到達(dá)別了平面f

C．該電子通過平面d時，其電勢能為4eV

D．該電子通過平面b時的速率是通過d時的2倍【答案】AB

【解析】本題考查等勢面及其相關(guān)的知識點(diǎn)。

依照題述，勻強(qiáng)電場中等勢面間距相等，相鄰等勢面之間的電勢差相等。設(shè)相鄰等勢面之間的電勢差為U，依照電子從a到d的過程中克服電場力所做功為Wab=6eV，電場方向水平向右。由Wab=3eV，聯(lián)立解得：U=2V。已知b的電勢為2V，則平面c上的電勢為零，選項A正確；由于af之間的電勢差為4U=8V，一電子通過a時的動能為10eV，由于題述沒有指出電子速度方向，若該電子速度方向指向左或指向上或下，則該電子就到達(dá)別了平面f，選項B正確；由于題述沒有指出電子速度方向，選項CD錯誤。【點(diǎn)睛】此題以等勢面切入，考查電場力做功及其相關(guān)知識點(diǎn)。

abcdf

5

三、非挑選題：共174分。第22～32題何必考題，每個試題考生都必須作答。第33～38題為選考題，考

生依照要求作答。（一）必考題：共129分。22．（5分）

如圖（a），一彈簧上端固定在支架頂端，下端懸掛一托盤；一標(biāo)尺由游標(biāo)和主尺構(gòu)成，主尺豎直固定在彈簧左邊；托盤上方固定有一能與游標(biāo)刻度線準(zhǔn)確對齊的裝置，簡化為圖中的指針。

現(xiàn)要測量圖（a）中彈簧的勁度系數(shù)。當(dāng)托盤內(nèi)沒有砝碼時，挪移游標(biāo)，使其零刻度線對準(zhǔn)指針，此刻標(biāo)尺讀數(shù)為1.950cm；當(dāng)托盤內(nèi)放有質(zhì)量為0.100kg的砝碼時，挪移游標(biāo)，再次使其零刻度線對準(zhǔn)指針，標(biāo)尺示數(shù)如圖（b）所示，其讀數(shù)為cm。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?

9.80m/s，此彈簧的勁度系數(shù)為N/m（保留3位有效數(shù)字）

?！敬鸢浮?1).3.775(2).53.7

【解析】本題要緊考查游標(biāo)卡尺的讀數(shù)，彈簧勁度系數(shù)的測量、胡克定律及其相關(guān)的知識點(diǎn)，意在考查考生靈便運(yùn)用教材上游標(biāo)卡尺的使用和探索彈簧的伸長與形變量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)知識的能力。

實(shí)驗(yàn)所用的游標(biāo)卡尺精度為0.05mm，游標(biāo)卡尺上游標(biāo)第15條刻度線與主尺刻度線對齊，依照游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則，圖（b）所示的游標(biāo)卡尺讀數(shù)為3.7cm+15×0.05mm=3.7cm+0.075cm=3.775cm。托盤中放有質(zhì)量為m=0.100kg的砝碼時，彈簧受到的拉力F=mg=0.100×9.8N=0.980N，彈簧伸長

x=3.775cm-1.950cm=1.825cm=0.01825m，依照胡克定律，F(xiàn)=kx，解得此彈簧的勁度系數(shù)k=F/x=53.7N/m。

【點(diǎn)睛】解答此題常見錯誤要緊有：一是游標(biāo)卡尺讀數(shù)誤差，或單位搞錯導(dǎo)致錯寫成37.70；二是把重力加速度按照適應(yīng)用g=10m/s2代入計算導(dǎo)致錯誤；三是思考采納圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計算勁度系數(shù)耽擱時刻。23．（10分）

某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖（a）所示的電路探索在25C~80C??范圍內(nèi)某熱敏電阻的溫度特性。所用器材有：置于溫控室（圖中虛線區(qū)域）中的熱敏電阻TR，其標(biāo)稱值（25°

C時的阻值）為900.0Ω；電源E（6V，內(nèi)阻可忽略）；電壓表○

V（量程150mV）；定值電阻0R（阻值20.0Ω），滑動變阻器1R（最大阻值為1000Ω）；電阻箱2R（阻值范圍0~999.9Ω）；

單刀開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2。

實(shí)驗(yàn)時，先按圖（a）連接好電路，再將溫控室的溫度t升至80.0°C。將S2與1端接通，閉合S1，調(diào)節(jié)1R的滑片位置，使電壓表讀數(shù)為某一值0U；保持1R的滑片位置別變，將2R置于最大值，將S2與2端接通，

圖（b）

主尺

cm游標(biāo)

10

20

3

4

5

圖（a）

R

圖（a）

6

調(diào)節(jié)2R，使電壓表讀數(shù)仍為0U；斷開S1，記下此刻2R的讀數(shù)。逐步落低溫控室的溫度t，得到相應(yīng)溫度下2R的阻值，直至溫度落到25.0°C。實(shí)驗(yàn)得到的2Rt-數(shù)據(jù)見下表。

回答下列咨詢題：

（1）在閉合S1前，圖（a）中1R的滑片應(yīng)挪移到

（填“a”或“b”）端；（2）在圖（b）的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點(diǎn)，并做出2Rt-曲線；

（3）由圖（b）可得到TR在25C~80C??范圍內(nèi)的溫度特性。當(dāng)440Ct.=?時，可得TR=Ω；（4）將TR握于手心，手心溫度下2R的相應(yīng)讀數(shù)如圖（c）所示，該讀數(shù)為Ω，則手心溫度為°

C?！敬鸢浮?1).b(2).如圖所示

(3).（3）450(4).（4）620.0(5).33.0

【解析】本題要緊考查研究小燈泡的伏安特性實(shí)驗(yàn)、利用伏安特性曲線計算實(shí)際功率及其相關(guān)的知識點(diǎn)，意在考查考生對小燈泡伏安特性曲線的明白和靈便運(yùn)用相關(guān)知識，解決實(shí)際咨詢題的能力。

圖（c）

圖（b）

7

（1）圖（a）的電路滑動變阻器采納限流接法，在閉合S1前，R1應(yīng)該調(diào)節(jié)到接入電路部分的電阻值最大，使電路中電流最小，即圖（a）中的R1的滑片應(yīng)移到b端。

（2）將t=60℃和t=70℃對應(yīng)的兩組數(shù)據(jù)對應(yīng)畫在坐標(biāo)圖上，然后用平滑曲線過盡量多的數(shù)據(jù)點(diǎn)畫出R2—t圖象。

（3）依照題述實(shí)驗(yàn)過程可知，測量的R2數(shù)據(jù)等于對應(yīng)的熱敏電阻RT的電阻值。由畫出的R2—t圖象可知，當(dāng)t=44.0℃時，對應(yīng)的RT=460Ω。

（4）由畫出的R2—t圖象可知，當(dāng)RT=620.0Ω，則手心溫度t=33.0℃.。

【點(diǎn)睛】解答此題常見錯誤要緊有：一是沒有掌握滑動變阻器的分壓接法和限流接法在開關(guān)閉合前滑動頭的位置；二是沒有仔細(xì)閱讀題述的實(shí)驗(yàn)過程，導(dǎo)致別能把電阻箱R的讀數(shù)與熱敏電阻阻值聯(lián)系起來。

24．（12分）

一質(zhì)量為m的煙花彈獲得動能E后，從地面豎直升空。當(dāng)煙花彈上升的速度為零時，彈中火藥爆炸將煙花彈炸為質(zhì)量相等的兩部分，兩部分獲得的動能之和也為E，且均沿豎直方向運(yùn)動。爆炸時刻極短，重力加速度大小為g，別計空氣阻力和火藥的質(zhì)量。求

（1）煙花彈從地面開始上升到彈中火藥爆炸所通過的時刻；（2）爆炸后煙花彈向上運(yùn)動的部分距地面的最大高度。

【答案】（1

；（2

【解析】本題要緊考查機(jī)械能、勻變速直線運(yùn)動規(guī)律、動量守恒定律、能量守恒定律及其相關(guān)的知識點(diǎn)，意在考查考生靈便運(yùn)用相關(guān)知識解決實(shí)際咨詢題的的能力。（1）設(shè)煙花彈上升的初速度為0v，由題給條件有

2

012

Em=v

①

設(shè)煙花彈從地面開始上升到火藥爆炸所用的時刻為t，由運(yùn)動學(xué)公式有

00gt-=-v

②

聯(lián)立①②式得

t=③

（2）設(shè)爆炸時煙花彈距地面的高度為1h，由機(jī)械能守恒定律有

1Emgh=

④

8

火藥爆炸后，煙花彈上、下兩部分均沿豎直方向運(yùn)動，設(shè)炸后眨眼其速度分不為1v和2v。由題給條件和動量守恒定律有

22

121144mmE+=vv⑤1211

022

mm+=vv

⑥

由⑥式知，煙花彈兩部分的速度方向相反，向上運(yùn)動部分做豎直上拋運(yùn)動。設(shè)爆炸后煙花彈上部分接著上升的高度為2h，由機(jī)械能守恒定律有

21211

42

mmgh=v⑦

聯(lián)立④⑤⑥⑦式得，煙花彈上部分距地面的最大高度為

122E

hhhmg

=+=

⑧

25．（20分）

如圖，在y>0的區(qū)域存在方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E；在ypa，即過程中氣體的壓強(qiáng)逐漸增大，選項A錯誤；由于過程中氣體體積增大，因此過程中氣體對外做功，選項B正確；過程中氣體體積別變，對外做功為零，溫度落低，內(nèi)能減小，依照熱力學(xué)第一定律，過程中氣體放出熱量，選項C錯誤；由于狀態(tài)c、d的溫度相等，依照理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，可知狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等，選項D正確；由理想氣體狀態(tài)方程

pdVd/Td=pbVb/Tb可知，狀態(tài)d的壓強(qiáng)比狀態(tài)b的