2020屆高考物理試題創(chuàng)新設(shè)計

2020屆高考物理試題創(chuàng)新設(shè)計那么斜軌高度至少多少?1.〔16分〕如下圖，慣性列車那么斜軌高度至少多少?〔翻動過山車〕裝置由圓軌道與兩段斜軌連接而成，列車從斜軌高處無動力靜止滑下，經(jīng)過圓軌道后再沖上另一斜軌.列車質(zhì)量為m\圓軌道半徑為R,假設(shè)將列車看成質(zhì)點，同時不計摩擦.求：〔1〕要保證列車能安全通過圓軌道,〔2〕假設(shè)列車較長，不能看成質(zhì)點，同時要考慮列車與軌道間摩擦，那么對斜軌高度有何影響.〔3〕假設(shè)列車由許多節(jié)構(gòu)成，總長恰為 2兀尺列車高度不計，摩擦阻力也不考慮，為保證列車能安全通過圓軌道，求斜軌高度至少多少？解電量為e,t時具有的電勢.〔16分〕如圖，當紫外線照耀鋅板時，有光電子逸出，設(shè)某光電子質(zhì)量為以初速解電量為e,t時具有的電勢AB間可視為勻強電場〕，那么:與剛逸出時具有的電勢能相同〔不計電子的重力，AB間可視為勻強電場〕，那么:〔1〕AB兩極板所接電源的極性.〔2〕電場強度E為多少？〔3〕AB兩極所加電壓的最小值為多少？.〔20分〕間距為L=1m的足夠長的光滑平行金屬導軌與水平面成 30。角放置.導軌上端連有阻值為0.8◎的電阻R和理想電流表A,磁感應強度為B=1T的勻強磁場垂直導軌平面，現(xiàn)有質(zhì)量為m=1kg,電阻r=0.2◎的金屬棒，從導軌底端以 10m/s的初速度V0沿平行導軌向上運動，如下圖.現(xiàn)對金屬棒施加一個平行于導軌平面，且垂直于棒的外力F作用，使棒向上作減速運動.棒在導軌平面的整個運動過程中，每1s內(nèi)在電阻

R上的電壓總是平均變化1.6V.求：〔1〕電充表讀數(shù)的最大值.〔2〕從金屬棒開始運動到電流表讀數(shù)為零的過程中，棒的機械能如何變化，變化了多少？作用于棒的外力F隨時刻t的變〔3棒的機械能如何變化，變化了多少？作用于棒的外力F隨時刻t的變火.〔15分〕在天體演變的過程中，超紅巨星發(fā)生''超新星爆炸〃后，會有氣體塵埃以云霧的形式向四面八方噴出，而爆炸之后剩余的星體核心部分， 能夠形成中子星。中子星是通過中子之間的萬有引力結(jié)合而成的球狀星體，結(jié)構(gòu)極其復雜，具有極高的密度?！?〕中子星中存在著一定量的質(zhì)子和電子， 這是因為自由狀態(tài)的中子專門不穩(wěn)固， 容易發(fā)生衰變生成一個質(zhì)子和一個電子， 請寫出該核反應方程， 并運算該核反應中開釋出的能量為多少J?〔質(zhì)子質(zhì)量mp=1.007277u,中子質(zhì)量m=1.008665u,電子質(zhì)量ne=0.00055u,1u=1.6606x1027kg〕〔結(jié)果保留兩位有效數(shù)字〕〔2〕某中子星密度為1017kg/m3,半徑為10km,求該中子星的衛(wèi)星運行的最小周期〔衛(wèi)星的軌道近似為圓軌道，萬有引力恒量 G=6.67X1011NI-n2/kg2,結(jié)果保留一位有效數(shù)字〕.〔18分〕在光滑的水平地面上停著一輛小車，小車頂上的一平臺，其上表面上粗糙，動摩擦因數(shù)科=0.8,在靠在光滑的水平桌面旁并與桌面等高，現(xiàn)有一質(zhì)量為 m=2kg的物體c以速度V0=6m/s沿光滑水平桌面向右運動，滑過小車平臺后從 A點離開，恰好能落在小車前端的B點，此后物體c與小車以共同速度運動，小車質(zhì)量為 M=4kg,。點在A2點的正下方，OA=0.8m,OB=1.2mg=10m/s,求：〔1〕系統(tǒng)的最終速度和物體 c由A到B所用的時刻；〔2〕物體剛離開平臺時，小車獲得的速度大小;〔3〕小車頂上的平臺在 V0方向上的長度

.〔20分〕如下圖，在地面鄰近，坐標系xoy在豎直平面內(nèi)，空間有沿水平方向垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為 B,在x<0的空間內(nèi)還有沿x軸負方向的勻強電場，場強大小為E。一個帶正電的油滴經(jīng)圖中x軸上的M點，始終沿與水平方向成角a=30。的斜向下的直線運動，進入x>0的區(qū)域后能在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，需在x>0的區(qū)域內(nèi)加一個勻強電場， 假設(shè)帶電油滴做圓周運動通過 x軸上的N點，且MO=NO求：〔1〕油滴運動的速率大小；〔2〕在x>0空間內(nèi)所加電場的場強大小和方向；〔3〕油滴從x軸上的M點開始到達軸上的N點所用的時刻。參考答案2TOC\o"1-5"\h\z.〔16分〕解：〔1〕列車在圓軌道最高點時，有mgmv- 2分R列車在全過程中機械能守恒mg(h2R)—mv2 2分得h_5R 2分\o"CurrentDocument"2〔2〕從列車較長，不能看作質(zhì)點的角度考慮，列車作圓運動時，重心下降，因此高度能夠下降分從考慮阻力的角度看，由于列車要克服阻力做功，高度應增加 2分2〔3〕當整個列車恰好在圓軌道時，對最上方那節(jié)車廂分析，有mgmv- 2分R列車在全過程中機械能守恒1~列車在全過程中機械能守恒1~2mghmgR-mv2分得h=1.5R2.解：〔1〕既然要求光電子通過時刻t,具有開始時的電勢能，即電場力做功為零，這就要求現(xiàn)在電子返回到動身點，因此：左板〔鋅板〕接正，右板接負 4分〔2〕aFeE 2分 由速度公式VnVnat,得……2分EZmv0■…2分et0 0et〔3〕由動能定理：Imv；2eU2Umvo~2e3.解：〔1〕速度最大時，￡最大,電流I最大，MBLv011io …3公10A 3刀0.80.2〔2〕當棒運動速度為v時,棒上感應電動勢為￡,有BLv由閉合電路歐姆定律，得I(Rr)1分電阻R兩端電壓U,由歐姆定律U=IR……1分得URBLv式中Rr、

RrL均為定值，故UtRBL(Rr)(Rr)RBL金屬棒應向上作勻減速運動，且由速度位移關(guān)系v2 2as(0.80.2)0.811.612m/s22m/s得:1022(2)25mEpmghmgssin301025125J機械能增加值EP12-mv2125110075J〔3〕Ft圖線為4分完整正確地作出圖線得4.〔1〕核反應方程：；n11H0e〔2分〕 AE=AmC=〔1.008665—1.007227—0.00055〕X1.6606X1027X(3X108)2=1.3X1013J〔2分〕〔2〕GMmR2mJ-R〔3分〕tJ42R3〔2分〕T2 GMR3〔2分〕T1103S〔2分〕5.〔1〕水平方向動量守值mv0(mM)v〔2分〕vmv0(mM)2m/s〔2分〕豎直方向上:TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"OAhgt2/2t ih_ 04s〔2分〕〔2〕mv0 mvA Mv1〔2分〕vAt v1t OBgVAV1OB/t3m/s〔2分〕vi=1m/sVA=4m/s〔2分〕〔3〕mgL-mv02-mvA2—Mv12〔4分〕L1.123m〔2分〕2 2 26.〔i〕qBvsinEq〔3分〕〔3分〕vE/Bsin302E/B〔2分〕〔2〕qEmgtg30〔2分〕qE=mg〔2分〕EE/tg30、3E〔2分〕方向豎直向上〔1分〕〔3〕qvB=m\v/R〔1分〕R=mv/qBT2R/v2m/qB〔1分〕粒子與y軸交于p點，MPNPJ3R〔2分〕粒子軌跡所對的圓心角為120°,t=Mp/V+T/3 〔3分〕i-(933)E由〔2〕可知：m/qE/gtg30 73E/g〔3分〕t —〔2分〕3Bg2018屆高考物理試題創(chuàng)新設(shè)計.〔14分〕小明家剛買車的第一天，小明的爸爸駕車拐彎時，發(fā)覺前面是一個上坡。一個小孩追逐一個皮球突然跑到車前。 小明的爸爸急剎車，車輪與地面在馬路上劃出一道長12m的黑帶后停住。幸好沒有撞著小孩！小孩假設(shè)無其事地跑開了。路邊一個交通警察目睹了全過程，遞過來一張超速罰款單，并指出最高限速是60km/ho小明對當時的情形進行了調(diào)查：估量路面與水平面的夾角為 15°;查課本可知輪胎與路面的動摩擦因數(shù) 0.60;從汽車講明書上查出該汽車的質(zhì)量是1570kg，小明的爸爸體重是60kg;目擊者告訴小明小孩重 30kg,并用3.0s的時刻跑過了4.6m寬的馬路。又知cos15°=0.9659,sin15°=0.2588。依照以上信息，你能否用學過的知識到法庭為小明的爸爸做無過失辯護？〔取g=9.8m/s2〕

.〔17分〕如圖甲所示為電視機中顯象管的原理示意圖，電子槍中的燈絲加熱陰極而逸出電子，這些電子再經(jīng)加速電場加速后， 從O點進入由磁偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)磁場中， 通過偏轉(zhuǎn)磁場后打到熒光屏MN上，使熒光屏發(fā)出熒光形成圖象，不計逸出電子的初速度和重力.電子的質(zhì)量為m1電量為e,加速電場的電壓為UL偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的磁場分布在邊長為L的長方形ABCDE域內(nèi)，磁場方向垂直紙面，且磁感應強度隨時刻的變化規(guī)律如圖乙所示。在每個周期內(nèi)磁感應強度差不多上從-B平均變化到Bo。磁場區(qū)域的左邊界的中點與O點重合，AB邊與0價行，右邊界BCW熒光屏之間的距離為s。由于磁場區(qū)域較小，且電子運動的速度專門大，因此在每個電子通過磁場區(qū)域的過程中， 可認為磁感應強度不變， 即為勻強磁場，不計電子之間的相互作用?！?〕求電子射出電場時速度的大小；〔2〕為使所有的電子都能從磁場的 BC邊射出，求偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生磁場的磁感應強度的最大值；〔3〕熒光屏上亮線的最大長度是多少？.〔8分〕我們生活在大氣的海洋中，那么包圍地球大氣層的空氣分子數(shù)有多少呢？請設(shè)計一個估測方案，并指出需要的實驗器材和需要測定或查找的物理量， 推導出分子數(shù)的表達式（由于大氣高度遠小于地球半徑 R,能夠認為大氣層各處的重力加速度相等 ）。.〔8分〕如下圖，一等腰直角棱鏡，放在真空中，AB=AC=.在棱鏡側(cè)面AB左方有一單色光源S,從S發(fā)出的光線SD以60°入射角從AB側(cè)面中點射入，當它從側(cè)面AC射出時，出射光線偏離入射光線的偏向角為30。，假設(shè)測得此光線傳播的光從光源到棱鏡面 AB的時刻跟在棱鏡中傳播的時刻相等，那么點光源 S到棱鏡AB側(cè)面的垂直距離是多少?.〔8分〕如下圖，有A、B兩質(zhì)量為附100kg的小車，在光滑水平面以相同的速率 vo=2m/s在同一直線上相對運動， A車內(nèi)有一質(zhì)量為m=50kg的人至少要以多大的速度（對地）從A車跳到B車內(nèi)，才能幸免兩車相撞？

參考答案.解析：能進行無過失辯護。對汽車整體分析由牛頓第二定律得，mgsinfmaNmgcos0又fN因此agcosgsin代入數(shù)據(jù)得a=8.22m/s2剎車能夠認為做勻減速過程，末速度為零2 2依照vtV。2as因此v0 J2as*'28.221215m/s16.67m/s60km/h,故不超速。.解析：〔1〕設(shè)電子射出電場的速度為 v,那么依照動能定理，對電子的加速過程有~2—mveU解得v2eUm〔2〕當磁感應強度為B。或一B。時〔垂直于紙面向外為正方向〕，電子剛好從b點或c點射出設(shè)現(xiàn)在圓周的半徑為R,如下圖，依照幾何關(guān)系有:2 2 L2RL(R-)，2■-5L解得R5L4電子在磁場中運動，洛倫茲力提供向心力，因此有:evB。電子在磁場中運動，洛倫茲力提供向心力，因此有:evB。2vm一R解得b42mUB。5Le 4〔3〕依照幾何關(guān)系可知，tan-L4s2 33L4s2 3設(shè)電子打在熒光屏上離O點的最大距離為d,那么d-Lstan2由于偏轉(zhuǎn)磁場的方向隨時刻變化，依照對稱性可知，熒光屏上的亮線最大長度為D2dL8s

D2dL8s3.解析：需要的實驗器材是氣壓計需要測量和查找的物理量是大氣壓 P0、3.解析：需要的實驗器材是氣壓計質(zhì)量M地球半徑R和重力加速度go分子數(shù)的推導如下：〔1〕設(shè)大氣層的空氣質(zhì)量為m由于大氣高度遠小于地球半徑R,能夠認為大氣層各處2.的重力加速度相等，由mgp0s4Rp0,得m4Rp0。g2〔2〕大氣層中空氣的摩爾數(shù)為 門m4RPon— MMg〔3〕由阿伏加得羅常數(shù)得空氣分子數(shù)為NnNA4RP0Na。Mg.解析：如下圖，由折射定律，光線在 AB面上折射時有sin60°=nsina在BC面上出射時，nsin3=nsin丫由