高考全國(guó)2卷理綜物理解析.doc

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高考全國(guó)2卷理綜物理解析 全國(guó)2卷 理科綜合能力測(cè)試試題卷物理部分 江蘇省資深特級(jí)教師 戴儒京解析 二、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第14~18題只有一項(xiàng)符合題目要求，第19~21題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。學(xué)科&網(wǎng) 14．如圖，某同學(xué)用繩子拉動(dòng)木箱，使它從靜止開(kāi)始沿粗糙水平路面運(yùn)動(dòng)至具有某一速度，木箱獲得的動(dòng)能一定 A．小于拉力所做的功 B．等于拉力所做的功 C．等于克服摩擦力所做的功 D．大于克服摩擦力所做的功 【解析】根據(jù)動(dòng)能定理木箱獲得的動(dòng)能一定拉力所做的功減去克服摩擦力所做的功。 【答案】14．A 15．高空墜物極易對(duì)行人造成傷害。若一個(gè)50 g的雞蛋從一居民樓的25層墜下，與地面的撞擊時(shí)間約為2 ms，則該雞蛋對(duì)地面產(chǎn)生的沖擊力約為 A．10 N B．102 N C．103 N D．104 N 【解析】設(shè)，根據(jù)動(dòng)能定理和動(dòng)量定理解得 【答案】15．C 16．2018年2月，我國(guó)500 m口徑射電望遠(yuǎn)鏡（天眼）發(fā)現(xiàn)毫秒脈沖星“J0318+0253”，其自轉(zhuǎn)周期T=5.19 ms，假設(shè)星體為質(zhì)量均勻分布的球體，已知萬(wàn)有引力常量為。以周期T穩(wěn)定自轉(zhuǎn)的星體的密度最小值約為 A． B． C． D． 【解析】根據(jù)及得，代入數(shù)據(jù)得 【答案】16．C 17．用波長(zhǎng)為300 nm的光照射鋅板，電子逸出鋅板表面的最大初動(dòng)能為1.2810-19 J。已知普朗克常量為6.6310-34 Js，真空中的光速為3.00108 ms-1，能使鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光的最低頻率約為 A．11014 Hz B．81014 Hz C．21015 Hz D．81015 Hz 【解析】根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程即得，代入數(shù)據(jù)得81014 Hz。 【答案】17．B 18．如圖，在同一平面內(nèi)有兩根平行長(zhǎng)導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間存在依次相鄰的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，區(qū)域?qū)挾染鶠閘,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向交替向上向下。一邊長(zhǎng)為的正方形金屬線框在導(dǎo)軌上向左勻速運(yùn)動(dòng)，線框中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的正確圖線可能是 【解析】如圖情況下，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，當(dāng)前邊在向里的磁場(chǎng)時(shí)，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，但因?yàn)閮蓪?dǎo)體棒之間距離為磁場(chǎng)寬度的倍，所以有一段時(shí)間兩個(gè)導(dǎo)體棒都在同一方向的磁場(chǎng)中，感應(yīng)電流方向相反，總電流為0，所以選D. 【答案】18．D 19．甲、乙兩汽車同一條平直公路上同向運(yùn)動(dòng)，其速度—時(shí)間圖像分別如圖中甲、乙兩條曲線所示。已知兩車在t2時(shí)刻并排行駛，下列說(shuō)法正確的是 A．兩車在t1時(shí)刻也并排行駛 B．t1時(shí)刻甲車在后，乙車在前 C．甲車的加速度大小先增大后減小 D．乙車的加速度大小先減小后增大 【解析】因?yàn)樵诘街g，兩汽車的位移不等，已知兩車在t2時(shí)刻并排行駛，所以兩車在t1時(shí)刻不并排行駛，因?yàn)椋娣e法求位移），所以t1時(shí)刻甲車在后，乙車在前，A錯(cuò)誤，B正確； 根據(jù)斜率法求加速度，甲、乙兩車的加速度大小都先減小后增大，所以C錯(cuò)誤D正確。 【答案】19．BD 20．如圖，紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線L1、L2，L1中的電流方向向左，L2中的電流方向向上；L1的正上方有a、b兩點(diǎn)，它們相對(duì)于L2對(duì)稱。整個(gè)系統(tǒng)處于勻強(qiáng)外磁場(chǎng)中，外磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，方向垂直于紙面向外。已知a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為和，方向也垂直于紙面向外。則 A．流經(jīng)L1的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B．流經(jīng)L1的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 C．流經(jīng)L2的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 D．流經(jīng)L2的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 【解析】設(shè)流經(jīng)L1的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，流經(jīng)L2電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，已知a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加原理，考慮磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，有 同理，b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，有 因?yàn)椋ㄒ蚓嚯x相等），，解得, 【答案】20．AC 21．如圖，同一平面內(nèi)的a、b、c、d四點(diǎn)處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中， 電場(chǎng)方向與此平面平行，M為a、c連線的中點(diǎn)，N為b、d連線的中點(diǎn)。一電荷量為q（q>0）的粒子從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，其電勢(shì)能減小W1：若該粒子從c點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn)，其電勢(shì)能減小W2，下列說(shuō)法正確的是 A．此勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向一定與a、b兩點(diǎn)連線平行 B．若該粒子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，則電場(chǎng)力做功一定為 C．若c、d之間的距離為L(zhǎng)，則該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小一定為 D．若W1=W2，則a、M兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差一定等于b、N兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差 【解析】因?yàn)殡妱?shì)能的減少等于電場(chǎng)力做功，又根據(jù)及得，我們做功的大小可以轉(zhuǎn)換為距離的大小來(lái)研究。設(shè)過(guò)MN的直線為電場(chǎng)線，如下圖，，因?yàn)椋?，解得，所以，若該粒子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，則電場(chǎng)力做功一定為，B正確。電場(chǎng)線是其他直線時(shí)，方法類似。 設(shè)電場(chǎng)線為ad’，如下圖：若W1=W2，則，因?yàn)?，所以，又，，所以，也就是a、M兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差一定等于b、N兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差。 【答案】21．BD 三、非選擇題：共174分。第22~32題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第33~38題為選考題，考生根據(jù)要求作答。 （一）必考題（共129分） 22．（6分）某同學(xué)組裝一個(gè)多用電表?？捎玫钠鞑挠校何脖眍^（量程100內(nèi)阻900）；電阻箱R1 （阻值范圍0999.9）；電阻箱R2 （阻值范圍099 999.9）；導(dǎo)線若干。 要求利用所給器材先組裝一個(gè)量程為1 mA的直流電流表，在此基礎(chǔ)上再將它改裝成量程為3 V的直流電壓表。組裝好的多用電表有電流1 mA和電壓3 V兩擋。 回答下列問(wèn)題： （1）在虛線框內(nèi)畫(huà)出電路圖并標(biāo)出R1和R2，其中*為公共接線柱，a和b分別是電流擋和電壓擋的接線柱。 （2）電阻箱的阻值（保留到個(gè)位） 【答案】22．（6分）（1）如圖所示 （2）100 2 910 23．（9分）某同學(xué)用圖（a）所示的裝置測(cè)量木塊與木板之間的摩擦因數(shù)?？邕^(guò)光滑定滑輪的細(xì)線兩端分別與木塊和彈簧秤相連，滑輪和木塊之間的細(xì)線保持水平，在木塊上放置砝碼。緩慢向左拉動(dòng)水平放置的木板，當(dāng)木塊和砝碼相對(duì)桌面靜止且木板仍在繼續(xù)滑動(dòng)時(shí)，彈簧秤的示數(shù)即為木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小。某次實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)在下表中給出，其中的值從圖（b）中彈簧秤的示數(shù)讀出。 砝碼的質(zhì)量m/kg 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 滑動(dòng)摩擦力f/N 2.15 2.36 2.55 2.93 回答下列問(wèn)題 （1）=__________N （2）在圖（c）的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊未畫(huà)出的數(shù)據(jù)點(diǎn)并繪出f-m圖線； （3）f與m、木塊質(zhì)量M、木板和木塊之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)及重力加速度大小g之間的關(guān)系式f=__________，f-m圖線（直線）的斜率的表達(dá)式k=____________; （4）取g=9.80 m/，由繪出的f-m圖線求得（保留2位有效數(shù)字） 【答案】23．（9分）（1）2.75 （2）如圖所示 （3）μ（M+m）g μg （4）0.40 24．（12分） 汽車A在水平冰雪路面上行駛，駕駛員發(fā)現(xiàn)其正前方停有汽車B，立即采取制動(dòng)措施，但仍然撞上了汽車B。兩車碰撞時(shí)和兩車都完全停止后的位置如圖所示，碰撞后B車向前滑動(dòng)了4.5 m，A車向前滑動(dòng)了2.0 m，已知A和B的質(zhì)量分別為kg和kg，兩車與該冰雪路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.10，兩車碰撞時(shí)間極短，在碰撞后車輪均沒(méi)有滾動(dòng)，重力加速度大小.求 （1）碰撞后的瞬間B車速度的大?。唬?）碰撞前的瞬間A車速度的大小。 【解答】24．（12分） （1）設(shè)B車質(zhì)量為mB，碰后加速度大小為aB，根據(jù)牛頓第二定律有 ①式中μ是汽車與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。 設(shè)碰撞后瞬間B車速度的大小為，碰撞后滑行的距離為。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有 ② 聯(lián)立①②式并利用題給數(shù)據(jù)得 ③ （2）設(shè)A車的質(zhì)量為mA，碰后加速度大小為aA。根據(jù)牛頓第二定律有 ④ 設(shè)碰撞后瞬間A車速度的大小為，碰撞后滑行的距離為。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有 ⑤ 設(shè)碰撞后瞬間A車速度的大小為，兩車在碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，有 ⑥ 聯(lián)立③④⑤⑥式并利用題給數(shù)據(jù)得 ⑦ 25.（20分） 一足夠長(zhǎng)的條狀區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其在平面內(nèi)的截面如圖所示：中間是磁場(chǎng)區(qū)域，其邊界與y軸垂直，寬度為l，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向垂直于平面；磁場(chǎng)的上、下兩側(cè)為電場(chǎng)區(qū)域，寬度均為，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小均為E，方向均沿x軸正方向；M、N為條形區(qū)域邊界上的兩點(diǎn)，它們的連線與y軸平行。一帶正電的粒子以某一速度從M點(diǎn)沿y軸正方向射入電場(chǎng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后恰好以從M點(diǎn)入射的速度從N點(diǎn)沿y軸正方向射出。不計(jì)重力。 （1）定性畫(huà)出該粒子在電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡； （2）求該粒子從M點(diǎn)射入時(shí)速度的大?。? （3）若該粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向恰好與x軸正方向的夾角為，求該粒子的比荷及其從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的時(shí)間。 【解答】25．（20分） 解：（1）粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖（a）所示。（粒子在電場(chǎng)中的軌跡為拋物線，在磁場(chǎng)中為圓弧，上下對(duì)稱） （2）粒子從電場(chǎng)下邊界入射后在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)。設(shè)粒子從M點(diǎn)射入時(shí)速度的大小為v0，在下側(cè)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，加速度的大小為a；粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大小為v，方向與電場(chǎng)方向的夾角為（見(jiàn)圖（b）），速度沿電場(chǎng)方向的分量為v1，根據(jù)牛頓第二定律有 qE=ma ① 式中q和m分別為粒子的電荷量和質(zhì)量，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v1=at ② ③ ④ 粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)其運(yùn)動(dòng)軌道半徑為R，由洛倫茲力公式和牛頓第二定律得 ⑤ 由幾何關(guān)系得 ⑥ 聯(lián)立①②③④⑤⑥式得 ⑦ （3）由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和題給數(shù)據(jù)得 ⑧ 聯(lián)立①②③⑦⑧式得 ⑨ 設(shè)粒子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)所用的時(shí)間為，則 ⑩ 式中T是粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期， ? 由③⑦⑨⑩?式得 ? （二）選考題：共45分。請(qǐng)考生從2道物理題、2道化學(xué)題、2道生物題中每科任選一題作答。如果多做，則每科按所做的第一題計(jì)分。 33．[物理——選修3-3]（15分） （1）（5分）對(duì)于實(shí)際的氣體，下列說(shuō)法正確的是______。（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。沒(méi)選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分） A．氣體的內(nèi)能包括氣體分子的重力勢(shì)能 B．氣體的內(nèi)能包括分子之間相互作用的勢(shì)能 C．氣體的內(nèi)能包括氣體整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能 D．氣體體積變化時(shí)，其內(nèi)能可能不變 E．氣體的內(nèi)能包括氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能 【答案】BDE （2）（10分）如圖，一豎直放置的氣缸上端開(kāi)口，氣缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動(dòng)，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計(jì)他們之間的摩擦。開(kāi)始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0，溫度均為T(mén)0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過(guò)程中氣體對(duì)外所做的功。重力加速度大小為g。 【解答】33．（2）開(kāi)始時(shí)活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過(guò)程，直至活塞開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T(mén)1，壓強(qiáng)為p1，根據(jù)查理定律有① 根據(jù)力的平衡條件有② 聯(lián)立①②式可得③ 此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過(guò)程，直至活塞剛好到達(dá)b處，設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T(mén)2；活塞位于a處和b處時(shí)氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有 ④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥ 聯(lián)立③④⑤⑥式解得⑦ 從開(kāi)始加熱到活塞到達(dá)b處的過(guò)程中，汽缸中的氣體對(duì)外做的功為 ⑧ 34．[物理——選修3-4]（15分） （1）（5分）聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，在鋼鐵中的傳播速度為4900m/s。一平直橋由鋼鐵制成，某同學(xué)用錘子敲擊一鐵橋的一端而發(fā)出聲音，分別經(jīng)空氣和橋傳到另一端的時(shí)間之差為1.00s。橋的長(zhǎng)度為_(kāi)______m，若該波在空氣中的波長(zhǎng)為λ，則它在鋼鐵中波長(zhǎng)為λ的_______倍。 【解析】設(shè)橋的長(zhǎng)度為，則，解得。 根據(jù)，相等，所以。 【答案】365， （2）（10分）如圖，是一直角三棱鏡的橫截面，，，一細(xì)光束從BC邊的D點(diǎn)折射后，射到AC邊的E點(diǎn)，發(fā)生全反射后經(jīng)AB邊的F點(diǎn)射出。EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中點(diǎn)。不計(jì)多次反射。 （i）求出射光相對(duì)于D點(diǎn)的入射光的偏角； （ii）為實(shí)現(xiàn)上述光路，棱鏡折射率的取值應(yīng)在什么范圍？ 【解答】34．（2）（?。┕饩€在BC面上折射，由折射定律有 ① 式中，n為棱鏡的折射率，i1和r1分別是該光線在BC面上的入射角和折射角。光線在AC面上發(fā)生全反射，由反射定律有i2=r2② 式中i2和r2分別是該光線在AC面上的入射角和反射角。光線在AB面上發(fā)生折射，由折射定律有③ 式中i3和r3分別是該光線在AB面上的入射角和折射角。 由幾何關(guān)系得i2=r2=60，r1=i3=30④ F點(diǎn)的出射光相對(duì)于D點(diǎn)的入射光的偏角為 δ=（r1–i1）+（180–i2–r2）+（r3–i3）⑤ 由①②③④⑤式得δ=60⑥ （ⅱ）光線在AC面上發(fā)生全反射，光線在AB面上不發(fā)生全反射，有 ⑦ 式中C是全反射臨界角，滿足⑧ 由④⑦⑧式知，棱鏡的折射率n的取值范圍應(yīng)為⑨ 【解析】為什么由幾何關(guān)系得i2=r2=60，r1=i3=30④ 看下圖：因?yàn)镈恰好是CG的中點(diǎn)，所以，因?yàn)椤螩=300，所以，又∠DGE=∠B=600,所以三角形DGE為等邊三角形，所以，。因EF∥CB，所以。 為什么F點(diǎn)的出射光相對(duì)于D點(diǎn)的入射光的偏角為 δ=（r1–i1）+（180–i2–r2）+（r3–i3）⑤ 把D點(diǎn)移到F點(diǎn)位置，如下圖 從上圖可以看出：D點(diǎn)的出射光線對(duì)于D點(diǎn)的入射光的偏角為（r1–i1），AB的法線比CD的法線的偏角為（180–i2–r2），F(xiàn)點(diǎn)的出射光線對(duì)于F點(diǎn)的入射光的偏角為r3–i3，所以F點(diǎn)的出射光相對(duì)于D點(diǎn)的入射光的偏角為 δ=（r1–i1）+（180–i2–r2）+（r3–i3）。