1、1单科标准练(一)单科标准练(时间：70 分钟 分值：110 分)第卷一、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分在每小题给出的四个选项中，第 1418 题只有一项符合题目要求，第 1921 题有多项符合题目要求全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错或不答的得 0 分14关于近代物理知识，下列说法中正确的是( )A原子核的比结合能越大，原子核越稳定B汤姆孙发现了电子，并测量出了电子的电荷量C原子核发生一次 衰变，该原子外层就失去一个电子D在光电效应现象中，金属的逸出功随入射光频率的增大而增大A 原子核的比结合能表明原子核的稳定程度，比结合能越大，原子核就越稳定，选项 A 正确；汤
2、姆孙发现了电子，但测量出电子电荷量的是密立根，选项 B 错误；原子核的 衰变过程是原子核内中子转变为质子而释放出电子的过程，核外电子没有参与该反应，选项 C 错误；在光电效应现象中，金属的逸出功与材料有关，与入射光的频率无关，选项D 错误15.如图 1 所示，轻杆 OP 可绕 O 轴在竖直平面内自由转动， P 端挂一重物，另用一轻绳通过滑轮 A 系在 P 端在拉力 F 作用下当 OP 和竖直方向间的夹角 缓慢减小时，则( )图 1A拉力 F 的大小逐渐增大B OP 杆的弹力 N 的大小保持不变C OP 杆的弹力 N 做正功D拉力 F 做的功大于重力 G 做的功B 以 P 点为研究对象，受到重物
3、的拉力 G、轻绳的拉力 F 和 OP 杆的弹力N 三个力作用，由于平衡，三力构成如图所示的力三角形上述力的三角形与几何三角形 AOP 相似，则 ，当 缓慢减小GAO FAP NOP时， AO、 OP 保持不变， AP 逐渐减小，可知绳的拉力 F 逐渐减小， OP 杆的弹力N 大小保持不变，选项 A 错误，选项 B 正确；运动过程中弹力 N 与速度方向垂直，所以弹力 N 不做功，选项 C 错误；由动能定理知拉力 F 做的功等于重力 G 做的功，选项 D 错误216.如图 2 所示是一做匀变速直线运动的质点的位移时间图象( xt 图象)， P(t1， x1)为图象上一点 PQ 为过 P 点的切线，
4、与 x 轴交于点 Q(0， x2)已知 t0 时质点的速度大小为 v0，则下列说法正确的是( )图 2A t1时刻，质点的速率为x1t1B t1时刻，质点的速率为x2t1C质点的加速度大小为 x1 x2t21 v0t1D质点的加速度大小为x1 x2t21C xt 图象的斜率表示速度，则 t1时刻，质点的速率为 v ，选项 A、B 错误；x1 x2t1根据图象可知， t0 时刻，初速度不为零，则加速度为 a v v0t1 x1 x2t1 v0t1 x1 x2t21，选项 C 正确，选项 D 错误v0t117远距离输电装置如图 3 所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器，输电线等效电阻为 R.
5、下列说法正确的是( )图 3A当开关由 a 改接为 b 时，电压表读数变大B当开关由 a 改接为 b 时，电流表读数变大C闭合开关 S 后，电压表读数变大D闭合开关 S 后，电流表读数变大D 当开关由 a 改接为 b 时，升压变压器的原线圈匝数增加，副线圈匝数不变，所以输送电压变小，降压变压器的输入电压和输出电压均变小，电压表读数变小，选项 A 错误；当开关由 a 改接为 b 时，输送电压变小，升压变压器的输出功率变小，电源的输入功率3P1 I1U1也变小，则通过升压变压器原线圈的电流 I1变小，即电流表读数变小，选项 B 错误；闭合开关 S 后，负载电阻减小，输电电流增大，则线路损失电压增大
6、，降压变压器的输入电压和输出电压均变小，电压表读数变小，选项 C 错误；闭合开关后，输电电流增大，则通过原线圈中的电流增大，电流表读数变大，选项 D 正确18.如图 4 所示，直线 OP 上方分布着垂直于纸面向里的匀强磁场，从粒子源 O 在纸面内沿不同的方向先后发射速率均为 v 的质子 1 和 2，两个质子都过 P 点已知 OP a，质子1 沿与 OP 成 30角的方向发射，不计质子的重力和质子间的相互作用力，则( )图 4A质子 1 在磁场中的运动半径为 a12B质子 2 在磁场中的运动周期为 a2vC质子 1 在磁场中的运动时间为2 a3vD质子 2 在磁场中的运动时间为5 a3vD 质子
7、 1 和 2 在匀强磁场中做匀速圆周运动，其半径和周期均相同，根据质子 1 的运动轨迹可知质子运动的轨迹半径为 r a，选项 A 错误；质子做匀速圆周运动的周期为T ，选项 B 错误；质子 1 沿与 OP 成 30角的方向发射，则在磁场中运动的时2 rv 2 av间为 t1 T ，选项 C 错误；粒子 2 也经过 P 点可知粒子 2 射入的速度方向与 OP60360 a3v成 150角，则在磁场中运动的时间为 t2 T ，选项 D 正确300360 5 a3v19.如图 5 所示，电场强度为 E 的匀强电场方向竖直向上，质量为 m 的带电荷量为 q的小球从 a 点以速度 v0水平射入电场中，到
8、达 b 点时的速度大小为 v0，已知 a、 b 间的2水平距离为 d，则下列说法正确的是( )图 5A在相等的时间内小球速度的变化量相等4B在相等的时间内电场力对小球做的功相等C从 a 点到 b 点电场力做功为 qEd12D从 a 点到 b 点重力做功为 mgdAC 因为是匀强电场，所以电场力恒定不变，而重力也恒定不变，所以合力恒定不变，故加速度恒定不变，在相等的时间内小球速度的变化量相等，选项 A 正确；小球在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，相等时间内小球在竖直方向的位移不相等，所以在相等的时间内电场力对小球做的功不相等，选项 B 错误；小球在 b 点时竖直分速度与水平分速度大小相等，
9、则从 a 点到 b 点竖直位移等于水平位移的一半，即 h d，则重力做功为12W0 mgh mgd，电场力做功为 WE qEh qEd，选项 C 正确，选项 D 错误12 1220宇航员在离地球表面高 h 处由静止释放一小球，经时间 t 小球落到地面；若他在某星球表面同样高处由静止释放一小球，需经时间 4t 小球落到星球表面已知该星球的半径与地球的半径之比为 ，则星球与地球的( )R星R地 14A表面附近的重力加速度之比 g星g地 14B第一宇宙速度之比为 v星 1v地 1 18C质量之比为 M星M地 142D密度之比为 星 地 14BD 由 g 地 t2 g 星 (4t)2，得 ，选项 A
10、错误；由 mg 地 m 、 mg 星 m12 12 g星g地 116 v2地 1R地得第一宇宙速度之比为 ，选项 B 正确；由 G mg 地 、 G mg 星 得星球v2星 1R星 v星 1v地 1 18 M地 mR2地 M星 mR2星与地球的质量之比为 ，选项 C 错误；由 M 地 地 R 、 M 星 星 RM星M地 1162 43 3地 43得星球与地球的密度之比为 ，选项 D 正确3星 星 地 1421如图 6 所示，在倾角 30的光滑固定斜面体上，放有两个质量分别为 2 kg和 1 kg 的可视为质点的小球 A 和 B，两球之间用一根长 L0.2 m 的轻杆相连，小球 B 距水平光滑地
11、面的高度 h1 m两球从静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的能量损失， g 取 10 m/s2.则下列说法中正确的是( )5图 6A下滑的整个过程中 B 球机械能守恒B两球在光滑地面上运动时的速度大小为 m/s833C轻杆对小球 A 做的功为 J23D轻杆对小球 B 做的功为 J23BD 下滑的整个过程中 A 球和 B 球机械能不守恒，但两球组成的系统机械能守恒，选项 A 错误；设 B 球的质量为 m，由系统机械能守恒得 2mg(h Lsin 30) mgh (2m m)12v2，解得两球在光滑地面上运动的速度 v m/s，选项 B 正确； A 球下滑过程中，机械能833的减少量 E
12、2 mg(h Lsin 30) 2mv2 J，根据功能关系知轻杆对小球 A 做的功12 23为 J，选项 C 错误；由机械能守恒定律知小球 B 的机械能增加量为 J，根据功能关系知23 23轻杆对小球 B 做的功为 J，选项 D 正确23第卷二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分第 2225 题为必考题，每个试题考生都必须作答第 3334 题为选考题，考生根据要求作答(一)必考题：共 47 分22(5 分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，用导线a、 b、 c、 d、 e、 f、 g 和 h 按图 7 甲所示方式连接好电路，电路中所有元件都完好，且电压表和电流表已调零闭合开关后：甲
13、乙图 76(1)若不管怎样调节滑动变阻器，小灯泡亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则可能是_导线断路(2)某同学排除故障后绘出电源和小灯泡的 UI 特性图线，如图乙所示电源的电动势 E_V、内阻 r_；小灯泡的电阻随温度的上升而_；若小灯泡接到上面电源的两端，则小灯泡的实际电功率是 P_W(保留一位小数)【解析】 若不管怎样调节滑动变阻器，小灯泡亮度都能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，说明滑动变阻器连成了限流式接法，故 g 导线断路(2)电源的 UI 图线纵轴截距等于电源的电动势，则由图知，电源的电动势 E3.0 V电源的内阻等于电源的 UI 图线的斜率的绝对值，得
14、内阻 r 1.0 U I 3.0 03.0 0；根据欧姆定律 R 知， R 等于小灯泡的 UI 特性图线上点的切线的斜率，则小灯泡的UI电阻随温度的上升而增大；电源 UI 图线与小灯泡 UI 图线的交点为小灯泡此时对应的电压和电流值，则小灯泡的实际电功率是 P IU1.241.78 W2.2 W.【答案】 (1) g(1 分) (2)3.0(1 分) 1.0(1 分) 增大(1 分) 2.2(2.02.4 均算对)(1 分)23(10 分)某实验小组进行“验证机械能守恒定律”的实验图 8(1)甲同学用图 8 所示的实验装置验证机械能守恒定律，将电火花计时器固定在铁架台上，把纸带的下端固定在重锤
15、上，纸带穿过电火花计时器，上端用纸带夹夹住，接通电源后释放纸带，纸带上打出一系列的点，所用电源的频率为 50 Hz，实验中该同学得到一条点迹清晰的纸带如图 9 所示，其中 O 点为打点计时器打下的第一个点纸带连续的计时点A、 B、 C、 D 至第 1 个点 O 的距离如图 9 所示，已知重锤的质量为 1.00 kg，当地的重力加速度为 g9.8 m/s2，从起始点 O 到打下 C 点的过程中，重锤重力势能的减少量为 Ep_J，重锤动能的增加量为 Ek_J，从以上数据可以得到的结论是_(结果保留 3 位有效数字)7图 9图 10(2)乙同学利用上述实验装置测定当地的重力加速度他打出了一条纸带后，
16、利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离 h，算出了各计数点对应的速度 v，以 h 为横轴，以 v2为纵轴画出了如图 10 所示的图线由于图线明显偏离原点，若测量和12计算都没有问题，其原因可能是_乙同学测出该图线的斜率为 k，如果阻力不可忽略，则当地的重力加速度 g_k(选填“大于” 、 “等于”或“小于”)(3)丙同学用如图 11 所示的气垫导轨装置来验证机械能守恒定律，由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离 L，窄遮光板的宽度为 d，窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为 t1、 t2，经分析讨论，由于滑块在气垫导轨上运动时空气阻力很小，为此还需测量的物理量是_，机械能守
17、恒的表达式为_图 11【解析】 (1)重锤重力势能的减少量为 Ep mghC1.009.80.561 J5.50 J；重锤动能的增加量为 Ek mv 1.0025.45 J；由以上数据可得到12 2 12 (0.628 0.49620.02 )如下结论：在实验误差允许的范围内重锤下落的过程中机械能守恒(2)从图中可以看出，当重锤下落的高度为 0 时，重锤的速度不为 0，说明了操作中先释放重锤，后接通电源若无阻力，则根据机械能守恒定律知， mgh mv2，则 v2 gh，12 12斜率 k g.若有阻力则测得的重力加速度 k 小于当地的重力加速度 g，即 g 大于 k.(3)滑块和沙桶组成的系统
18、机械能守恒，为此还需用天平测出滑块的质量 M 和沙桶的质8量 m.滑块通过两个光电门的速度大小分别为 v1 、 v2 ，系统减少的重力势能等于系dt1 dt2统增加的动能，所以系统机械能守恒的表达式为 mgL (m M)v (m M)v (m M)12 2 12 21 122 (m M)2.(dt2) 12 (dt1)【答案】 (1)5.50(2 分) 5.45(2 分) 在实验误差允许的范围内重锤下落的过程中机械能守恒(1 分) (2)先释放重锤，后接通电源(1 分) 大于(1 分) (3)滑块的质量 M 和沙桶的质量 m(1 分)mgL (m M)2 (m M)2(2 分)12 (dt2)
19、 12 (dt1)24(12 分)如图 12 所示，半径为 R1 m 的光滑圆弧形轨道 BCD 在竖直平面内与水平轨道 AB 相切于 B 点， B 在圆心 O 的正下方，整个轨道位于同一竖直平面内水平轨道上有一轻质弹簧处于自由状态，弹簧左端连接在固定的挡板上，右端在 E 点，水平轨道 AE 光滑、BE 粗糙且长度为 L1 m现用一个质量为 m1 kg 的物块将弹簧压缩(不拴接)，当压缩至F 点(图中未画出)时，将物块由静止释放，物块与 BE 间的动摩擦因数 0.1，若物块从B 点滑上圆弧形轨道，到 C 点后又返回 E 点时恰好静止取 g10 m/s 2，求：图 12(1)弹簧右端在 F 点时的
20、弹性势能 Ep；(2)C 点离水平轨道的高度 h；(3)物块第一次通过 B 点时对圆弧形轨道的压力大小 FB.【解析】 (1)设物块刚离开弹簧时的速度大小为 v0，物块从 E 点到 C 点又返回到 E点的过程中，由动能定理，得 mg 2L0 mv (2 分)12 20解得 v02 m/s由功能关系知弹簧右端在 F 点时的弹性势能为Ep mv (1 分)12 20Ep2 J(1 分)(2)由能量守恒定律，得Ep mgL mgh(2 分)解得 C 点离水平轨道的高度为9h0.1 m(1 分)(3)设物块第一次通过 B 点时的速度为 v，在 B 点圆弧形轨道对物块的支持力为 F，由动能定理得 mgL
21、 mv2 mv (2 分)12 12 20由牛顿第二定律得F mg m (2 分)v2R联立解得 F12 N由牛顿第三定律知物块对圆弧形轨道的压力大小为FB F12 N(1 分)【答案】 (1)2 J (2)0.1 m (3)12 N25(20 分)如图 13 所示，足够长的平行金属导轨弯折成图示的形状，分为、三个区域区域导轨与水平面的夹角 37，存在与导轨平面垂直的匀强磁场；区域导轨水平，长度 x0.8 m，无磁场；区域导轨与水平面夹角 53，存在与导轨平面平行的匀强磁场金属细杆 a 在区域内沿导轨以速度 v01 m/s 匀速向下滑动，当 a 杆滑至距水平导轨高度为 h10.6 m 时，金属
22、细杆 b 在区域从距水平导轨高度为 h21.6 m 处由静止释放，进入水平导轨与金属杆 a 发生碰撞，碰撞后两根金属细杆黏合在一起继续运动已知 a、 b 杆的质量均为 m0.1 kg，电阻均为 R0.1 ，与导轨各部分的动摩擦因数均相同，导轨间距 l0.2 m，、 区域磁场的磁感应强度均为 B1 T不考虑导轨的电阻，倾斜导轨与水平导轨平滑连接，整个过程中杆与导轨接触良好且垂直，sin 370.6，cos 370.8， g 取 10 m/s2.求：图 13(1)金属细杆与导轨间的动摩擦因数 ；(2)金属细杆 a、 b 碰撞后速度的大小 v 共 ；(3)试判断碰撞后，在金属细杆沿倾斜导轨上升的过程
23、中是否有电流通过金属细杆 a，如果有，请计算出通过金属细杆 a 的电荷量大小 Q；如果没有，请计算出金属细杆 a 沿倾斜导轨能上升的最大位移【解析】 (1)金属细杆 a 沿导轨匀速下滑，对金属细杆 a 进行受力分析，如图所示10根据法拉第电磁感应定律得E Blv0(1 分)根据闭合电路的欧姆定律得I E/(2R)(1 分)根据平衡条件得BIl mg cos 37 mgsin 37(1 分)联立解得 0.5.(1 分)(2)金属细杆 a 沿导轨匀速下滑的位移为sa 1 mh1sin 37金属细杆 a 匀速下滑到底端的时间为ta 1 s(1 分)sav0金属细杆 b 沿导轨做初速度为 0 的匀加速
24、运动， 对金属细杆 b 进行受力分析，如图所示根据平衡条件得FNb mgcos 53 BIl(1 分)根据牛顿第二定律得mgsin 53 F Nb mab(1 分)联立解得 ab4 m/s 2金属细杆 b 沿导轨下滑的位移大小为sb 2 m(1 分)h2sin 53设金属细杆 b 沿导轨匀加速下滑到底端的时间为 tb，速度为 vb，则有sb abt (1 分)12 2bvb abtb(1 分)联立解得 tb1 s， vb4 m/s(1 分)因 ta tb1 s，故 a、 b 同时进入区域，做匀减速直线运动，加速度大小均为a g 5 m/s 2设杆 a 速度减为 0 时的位移大小为 xa，所用的
25、时间为 ta，由动能定理得11 mgx a0 mv (1 分)12 20解得 xa0.1 mta s0.2 s(1 分)v0a 15此段时间内杆 b 运动的位移是 xb vbta ata 20.7 m12杆 b 停止运动所需的时间 tb s0.8 s0.2 svba 45又因为 xa xb0.8 m，故 a、 b 碰撞时，杆 a 刚好静止，杆 b 的速度不为 0(1 分)设杆 b 碰前瞬间的速度大小为 vb则 vb vb ata3 m/sa、 b 杆碰撞过程中由动量守恒定律得mvb2 mv 共 (1 分)解得 v 共 1.5 m/s.(1 分)(3)碰撞后 a、 b 杆合为一体，向左减速运动，
26、冲上区域，冲上斜面之后金属细杆切割磁感线，在金属细杆的两端可以产生感应电动势，由于没有构成回路，故没有电流通过金属细杆(2 分)设在导轨上运动的位移大小为 s，由动能定理得 2mgxa 2mgcos 37s2 mgssin 370 2mv (1 分)12 2共代入数据解得 s0.0 625 m(1 分)【答案】 (1)0.5 (2)1.5 m/s (3)没有电流通过金属细杆 0.0625 m(二)选考题：共 15 分请考生从 2 道物理题中任选一题作答如果多做，则按所做的第一题计分33物理选修 33(15 分)(1)(5 分)下列说法中正确的是_ .(填正确答案标号选对 1 个给 2分，选对
27、2 个给 4 分，选对 3 个给 5 分每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分)A气体放出热量，其分子的平均动能可能增大B气体的体积指的是该气体所有分子的体积之和C布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫做热运动D在温度不变的情况下，减小液面上方饱和汽的体积时，饱和汽的压强不变E被踩扁的乒乓球(表面没有开裂)放在热水里浸泡，恢复原状的过程中，球内气体对外做正功的同时会从外界吸收热量(2)(10 分)如图 14 所示，完全相同的导热活塞 A、 B 用轻杆连接，一定质量的理想气体被活塞 A、 B 分成、两部分，封闭在导热性能良好的汽缸内，活塞 A 与汽缸底部的距12离 l10 cm.初
28、始时刻，气体的压强与外界大气压强相同，温度 T1300 K已知活塞A、 B 的质量均为 m1 kg，横截面积均为 S10 cm2，外界大气压强 p0110 5 Pa，取重力加速度 g10 m/s2，不计活塞与汽缸之间的摩擦且密封良好现将环境温度缓慢升高至T2360 K，求此时：图 14活塞 A 与汽缸底部的距离； 气体的压强；轻杆对活塞 B 作用力的大小【解析】 (1)气体放出热量，若同时外界对气体做功，且做功的数值大于放出的热量的数值，气体分子的平均动能可能增大，选项 A 正确；气体的体积通常指的是盛气体的容器的容积，而不是该气体所有分子的体积之和，选项 B 错误；布朗运动的激烈程度跟温度有
29、关，但是布朗运动不叫热运动，分子的无规则运动叫做热运动，选项 C 错误；饱和汽的压强仅与温度有关，与饱和汽的体积无关，选项 D 正确；被踩扁的乒乓球放在热水里浸泡，在恢复原状的过程中，气体体积增大，气体对外做功，温度升高，内能增大，根据热力学第一定律，球内气体从外界吸收热量，选项 E 正确(2)气体做等压变化T1300 K V110 S T2360 K V2 l S由盖吕萨克定律得 (2 分)V1T1 V2T2解得活塞 A 与汽缸底部的距离为l12 cm.(2 分)气体做等容变化T1300 K p1 p0110 5Pa T2360 K由查理定律得 (2 分)p1T1 p2T2解得 p21.21
30、0 5Pa.(2 分)以活塞 B 为研究对象，由受力平衡得mg p2S p0S F(1 分)13解得轻杆对活塞 B 的拉力大小为F30 N(1 分)【答案】 (1)ADE (2)12 cm 1.210 5Pa 30 N34物理选修 34(15 分)(1)(5 分)下列说法中正确的是_(填正确答案标号选对 1 个给2 分，选对 2 个给 4 分，选对 3 个给 5 分每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分)A雷达发射的电磁波是由均匀变化的电场或磁场产生的B声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率C爱因斯坦狭义相对论指出，真空中的光速在不同的惯性参考系中是不同的D在光的双
31、缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，则条纹间距变宽E由红光和绿光组成的一束光束从水中射向空气，如果入射角逐渐增大，水面上首先消失的是绿光(2)(10 分)一列沿 x 轴传播的简谐横波，在 t0 时刻的波形如图 15 实线所示，在t10.4 s 时刻的波形如图虚线所示图 15若波向 x 轴正方向传播，求该波的传播波速；若波向 x 轴负方向传播，且 t1T，求 x2 m 处的 P 质点第一次出现波谷的时刻【解析】 雷达发射的电磁波是由周期性变化的电场或磁场产生的，选项 A 错误；由多普勒效应知，声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率，选项 B 正确；爱因斯坦狭义相对论指
32、出，在所有的惯性系中，光在真空中的传播速率具有相同的值，这叫光速不变原理，选项 C 错误；在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，因红光波长较大，则条纹间距变宽，选项 D 正确；由红光和绿光组成的一束光束从水中射向空气，由于绿光的折射率较大，由全反射临界角公式可知，绿光的全反射临界角较小，如果入射角逐渐增大，水面上首先消失的是绿光，选项 E 正确(2)当波向 x 轴正方向传播时，由波形图可知该波的波长为 3 m(1 分)从 t0 s 到 t10.4 s 过程，波向正方向传播的距离为 x1 (n0,1,2，)(1 分)(13 n)波传播的波速为14v (1 分) x1t1解得 v (n0,1,2，)(1 分)5 3n 12当波向 x 轴负方向传播时，由波形图可知t1 T0.4 s(1 分)23解得 T0.6 s(1 分)波的速度大小为v2 5 m/s(1 分) TP 点距右侧实线第一个波谷的水平距离为 x2 2(1 分)34P 点第一次出现波谷的时刻为t (1 分) x2v2联立解得 t0.05 s(1 分)【答案】 (1)BDE (2) (n0,1,2，) 5 3n 120.05 s
