2020年吉林省全国统一高考物理试卷(新课标ⅱ)(含解析版).pdf

第 1页（共 2 5页）2 0 2 0 年全 国统 一高 考物 理试 卷（新课 标）一、选 择 题：本 题 共 8 小 题，每 小 题 6 分，共 4 8 分。在 每 小 题 给 出 的 四 个 选 项 中，第 1 5题 只 有 一 项 符 合 题 目 要 求，第 6 8 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 的 得 0 分。1（6 分）管 道 高 频 焊 机 可 以 对 由 钢 板 卷 成 的 圆 管 的 接 缝 实 施 焊 接。焊 机 的 原 理 如 图 所 示，圆 管 通 过 一 个 接 有 高 频 交 流 电 源 的 线 圈，线 圈 所 产 生 的 交 变 磁 场 使 圆 管 中 产 生 交 变 电 流，电 流 产 生 的 热 量 使 接 缝 处 的 材 料 熔 化 将 其 焊 接。焊 接 过 程 中 所 利 用 的 电 磁 学 规 律 的 发 现者 为（）A 库 仑 B 霍 尔 C 洛 伦 兹 D 法 拉 第2（6 分）若 一 均 匀 球 形 星 体 的 密 度 为，引 力 常 量 为 G，则 在 该 星 体 表 面 附 近 沿 圆 轨 道 绕其 运 动 的 卫 星 的 周 期 是（）A B C D 3（6 分）如 图，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 3 h，其 左 边 缘 a 点 比 右 边 缘 b 点 高 0.5 h。若 摩 托 车 经 过 a 点 时 的 动 能 为 E 1，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 E 2，该 摩托 车 恰 能 越 过 坑 到 达 b 点。等 于（）A 2 0 B 1 8 C 9.0 D 3.04（6 分）C T 扫 描 是 计 算 机 X 射 线 断 层 扫 描 技 术 的 简 称，C T 扫 描 机 可 用 于 对 多 种 病 情 的 探测。图（a）是 某 种 C T 机 主 要 部 分 的 剖 面 图，其 中 X 射 线 产 生 部 分 的 示 意 图 如 图（b）所 示。图（b）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 作 P 点。则（）第 2页（共 2 5页）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 以 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5（6 分）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 6 H 2 H e+2 H+2 n+4 3.1 5 M e V 表 示。海 水 中 富 含 氘，已 知 1 k g 海 水 中 含 有 的 氘 核 约 为 1.0 1 02 2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 1 k g 标 准 煤 燃 烧 释 放 的 热 量 约 为 2.9 1 07J，1 M e V 1.6 1 01 3J，则 M 约 为（）A 4 0 k g B 1 0 0 k g C 4 0 0 k g D 1 0 0 0 k g6（6 分）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 5 5 0 k V 的 超 高 压 向 B 处 输 电，输 电 线 上 损 耗 的的 电 功 率 为 P，到 达 B 处 时 电 压 下 降 了 U 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 1 1 0 0 k V 特 高 压 输 电，输 电 线 上 损 耗 的 电 功 率 变 为 P，到 达 B 处时 电 压 下 降 了 U 不 考 虑 其 他 因 素 的 影 响，则（）A P P B P P C U U D U U7（6 分）如 图，竖 直 面 内 一 绝 缘 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（）第 3页（共 2 5页）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8（6 分）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 4.0 k g 的 静 止 物 块 以 大 小 为 5.0 m/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 5.0 m/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 5.0 m/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 4 8 k g B 5 3 k g C 5 8 k g D 6 3 k g二、非 选 择 题：共 6 2 分。第 9 1 2 题 为 必 考 题，每 个 试 题 考 生 都 必 须 作 答。第 1 3 1 6 题为 选 考 题，考 生 根 据 要 求 作 答。（一）必 考 题：共 4 7 分。9（5 分）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 h 0 0.5 9 0 m，下 降 一 段 距 离 后 的 高 度 h 0.1 0 0 m；由 h 0 下 降 至 h 所 用 的时 间 T 0.7 3 0 s。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 1 0 0.0 g 和 1 5 0.0 g，当 地 重 力 加 速 度大 小 为 g 9.8 0 m/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：。第 4页（共 2 5页）1 0（1 0 分）某 同 学 要 研 究 一 小 灯 泡 L（3.6 V，0.3 0 A）的 伏 安 特 性。所 用 器 材 有：电 流 表A 1（量 程 2 0 0 m A，内 阻 R g 1 1 0.0）、电 流 表 A 2（量 程 5 0 0 m A，内 阻 R g 2 1.0）、定 值电 阻 R 0（阻 值 R 0 1 0.0）、滑 动 变 阻 器 R 1（最 大 阻 值 1 0）、电 源 E（电 动 势 4.5 V，内阻 很 小）、开 关 S 和 若 干 导 线。该 同 学 设 计 的 电 路 如 图（a）所 示。（1）根 据 图（a），在 图（b）的 实 物 图 中 画 出 连 线。（2）若 I 1、I 2 分 别 为 流 过 电 流 表 A 1 和 A 2 的 电 流，利 用 I 1、I 2、R g 1 和 R 0 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，I 1 不 能超 过 m A。（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 的 位 置 并 读 取 相 应 的 I 1、I 2 所 得 实 验 数 据 在 表 中 给 出。I 1/m A 3 2 5 5 8 5 1 2 5 1 4 4 1 7 3I 2/m A 1 7 1 2 2 9 2 9 9 3 7 9 4 2 4 4 7 0根 据 实 验 数 据 可 算 得，当 I 1 1 7 3 m A 时，灯 丝 电 阻 R（保 留 1 位 小 数）。（4）如 果 用 另 一 个 电 阻 替 代 定 值 电 阻 R 0，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（保 留 1 位 小 数）。1 1（1 2 分）如 图，在 0 x h，y+区 域 中 存 在 方 向 垂 直 于 纸 面 的 匀 强 磁 场，磁感 应 强 度 B 的 大 小 可 调，方 向 不 变。一 质 量 为 m、电 荷 量 为 q（q 0）的 粒 子 以 速 度 v 0从 磁 场 区 域 左 侧 沿 x 轴 进 入 磁 场，不 计 重 力。（1）若 粒 子 经 磁 场 偏 转 后 穿 过 y 轴 正 半 轴 离 开 磁 场，分 析 说 明 磁 场 的 方 向，并 求 在 这 种情 况 下 磁 感 应 强 度 的 最 小 值 B m；第 5页（共 2 5页）（2）如 果 磁 感 应 强 度 大 小 为，粒 子 将 通 过 虚 线 所 示 边 界 上 的 一 点 离 开 磁 场。求 粒 子在 该 点 的 运 动 方 向 与 x 轴 正 方 向 的 夹 角 及 该 点 到 x 轴 的 距 离。1 2（2 0 分）如 图，一 竖 直 圆 管 质 量 为 M，下 端 距 水 平 地 面 的 高 度 为 H，顶 端 塞 有 一 质 量 为m 的 小 球。圆 管 由 静 止 自 由 下 落，与 地 面 发 生 多 次 弹 性 碰 撞，且 每 次 碰 撞 时 间 均 极 短；在 运 动 过 程 中，管 始 終 保 持 竖 直。已 知 M 4 m，球 和 管 之 间 的 滑 动 摩 擦 力 大 小 为 4 m g，g 为 重 力 加 速 度 的 大 小，不 计 空 气 阻 力。（1）求 管 第 一 次 与 地 面 碰 撞 后 的 瞬 间，管 和 球 各 自 的 加 速 度 大 小；（2）管 第 一 次 落 地 弹 起 后，在 上 升 过 程 中 球 没 有 从 管 中 滑 出，求 管 上 升 的 最 大 高 度；（3）管 第 二 次 落 地 弹 起 的 上 升 过 程 中，球 仍 没 有 从 管 中 滑 出，求 圆 管 长 度 应 满 足 的 条 件。第 6页（共 2 5页）（二）选 考 题：共 1 5 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。物 理-选 修 3-3（1 5 分）1 3（5 分）下 列 关 于 能 量 转 换 过 程 的 叙 述，违 背 热 力 学 第 一 定 律 的 有，不 违 背 热 力学 第 一 定 律、但 违 背 热 力 学 第 二 定 律 的 有。（填 正 确 答 案 标 号）A 汽 车 通 过 燃 烧 汽 油 获 得 动 力 并 向 空 气 中 散 热B 冷 水 倒 入 保 温 杯 后，冷 水 和 杯 子 的 温 度 都 变 得 更 低C 某 新 型 热 机 工 作 时 将 从 高 温 热 源 吸 收 的 热 量 全 部 转 化 为 功，而 不 产 生 其 他 影 响D 冰 箱 的 制 冷 机 工 作 时 从 箱 内 低 温 环 境 中 提 取 热 量 散 发 到 温 度 较 高 的 室 内1 4（1 0 分）潜 水 钟 是 一 种 水 下 救 生 设 备，它 是 一 个 底 部 开 口、上 部 封 闭 的 容 器，外 形 与 钟相 似。潜 水 钟 在 水 下 时 其 内 部 上 方 空 间 里 存 有 空 气，以 满 足 潜 水 员 水 下 避 险 的 需 要。为计 算 方 便，将 潜 水 钟 简 化 为 截 面 积 为 S、高 度 为 h、开 口 向 下 的 圆 筒；工 作 母 船 将 潜 水 钟由 水 面 上 方 开 口 向 下 吊 放 至 深 度 为 H 的 水 下，如 图 所 示。已 知 水 的 密 度 为，重 力 加 速 度大 小 为 g，大 气 压 强 为 p 0，H h，忽 略 温 度 的 变 化 和 水 密 度 随 深 度 的 变 化。（i）求 进 入 圆 筒 内 水 的 高 度 l；（i i）保 持 H 不 变，压 入 空 气 使 筒 内 的 水 全 部 排 出，求 压 入 的 空 气 在 其 压 强 为 p 0 时 的 体积。第 7页（共 2 5页）物 理-选 修 3-4（1 5 分）1 5 用 一 个 摆 长 为 8 0.0 c m 的 单 摆 做 实 验，要 求 摆 动 的 最 大 角 度 小 于 5，则 开 始 时 摆 球 拉离 平 衡 位 置 的 距 离 应 不 超 过 c m（保 留 1 位 小 数）。（提 示：单 摆 被 拉 开 小 角 度 的 情况 下，所 求 的 距 离 约 等 于 摆 球 沿 圆 弧 移 动 的 路 程。）某 同 学 想 设 计 一 个 新 单 摆，要 求 新 单摆 摆 动 1 0 个 周 期 的 时 间 与 原 单 摆 摆 动 1 1 个 周 期 的 时 间 相 等。新 单 摆 的 摆 长 应 该 取 为c m。1 6 直 角 棱 镜 的 折 射 率 n 1.5，其 横 截 面 积 如 图 所 示，图 中 C 9 0，A 3 0 截 面内 一 细 束 与 B C 边 平 行 的 光 线，从 棱 镜 A B 边 上 的 D 点 射 入，经 折 射 后 射 到 B C 边 上。（i）光 线 在 B C 边 上 是 否 会 发 生 全 反 射？说 明 理 由；（i i）不 考 虑 多 次 反 射，求 从 A C 边 射 出 的 光 线 与 最 初 的 入 射 光 线 夹 角 的 正 弦 值。第 8页（共 2 5页）2 0 2 0 年全 国统 一高 考物 理试 卷（新课 标）参 考 答 案 与 试 题 解 析一、选 择 题：本 题 共 8 小 题，每 小 题 6 分，共 4 8 分。在 每 小 题 给 出 的 四 个 选 项 中，第 1 5题 只 有 一 项 符 合 题 目 要 求，第 6 8 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 的 得 0 分。1（6 分）管 道 高 频 焊 机 可 以 对 由 钢 板 卷 成 的 圆 管 的 接 缝 实 施 焊 接。焊 机 的 原 理 如 图 所 示，圆 管 通 过 一 个 接 有 高 频 交 流 电 源 的 线 圈，线 圈 所 产 生 的 交 变 磁 场 使 圆 管 中 产 生 交 变 电 流，电 流 产 生 的 热 量 使 接 缝 处 的 材 料 熔 化 将 其 焊 接。焊 接 过 程 中 所 利 用 的 电 磁 学 规 律 的 发 现者 为（）A 库 仑 B 霍 尔 C 洛 伦 兹 D 法 拉 第【分 析】由 题 意 可 知，圆 管 为 金 属 导 体，导 体 内 部 自 成 闭 合 回 路，且 有 电 阻，当 周 围 的线 圈 中 产 生 出 交 变 磁 场 时，就 会 在 导 体 内 部 感 应 出 涡 电 流，电 流 通 过 电 阻 要 发 热。该 过程 利 用 的 原 理 是 电 磁 感 应 现 象，其 发 现 者 为 法 拉 第。【解 答】解：根 据 题 意，焊 接 过 程 所 利 用 的 是 变 化 的 磁 场 在 线 圈 中 产 生 变 化 的 电 流，再利 用 电 流 产 生 的 热 量 使 接 缝 处 的 材 料 熔 化 将 其 焊 接，属 于 电 磁 感 应 现 象，是 由 法 拉 第 发现 的，故 A B C 错 误，D 正 确；故 选：D。【点 评】根 据 现 象 找 出 对 应 的 物 理 规 律，再 根 据 物 理 学 史 解 答。2（6 分）若 一 均 匀 球 形 星 体 的 密 度 为，引 力 常 量 为 G，则 在 该 星 体 表 面 附 近 沿 圆 轨 道 绕其 运 动 的 卫 星 的 周 期 是（）A B C D【分 析】根 据 万 有 引 力 等 于 向 心 力 G m 及 球 体 的 密 度 公 式 联 立求 解 T。【解 答】解：设 星 球 的 质 量 为 M，半 径 为 R，卫 星 的 质 量 为 m，运 行 周 期 为 T，在 该 星第 9页（共 2 5页）体 表 面 附 近 沿 圆 轨 道 绕 其 运 动 的 卫 星 所 需 的 向 心 力 由 星 球 对 其 的 万 有 引 力 提 供，则 根 据牛 顿 第 二 定 律 得：G m 星 球 的 密 度：联 立 解 得 T，故 A 正 确，B C D 错 误；故 选：A。【点 评】要 抓 住 卫 星 做 匀 速 圆 周 运 动 时 万 有 引 力 提 供 向 心 力，再 结 合 密 度 公 式 求 解。3（6 分）如 图，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 3 h，其 左 边 缘 a 点 比 右 边 缘 b 点 高 0.5 h。若 摩 托 车 经 过 a 点 时 的 动 能 为 E 1，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 E 2，该 摩托 车 恰 能 越 过 坑 到 达 b 点。等 于（）A 2 0 B 1 8 C 9.0 D 3.0【分 析】根 据 竖 直 方 向 的 运 动 规 律 求 出 落 到 坑 内 c 点 时 和 到 达 b 点 时 竖 直 方 向 的 速 度，再 根 据 根 据 平 抛 运 动 的 规 律 求 解 水 平 方 向 的 速 度，由 此 求 解 动 能 之 比。【解 答】解：设 落 到 坑 内 c 点 时 竖 直 方 向 的 速 度 为 v y 1，则 有：v y 1；根 据 平 抛 运 动 的 规 律 可 得：v 0 1 t h h解 得：v 0 1 则 有：E 1 同 理，设 摩 托 车 恰 能 越 过 坑 到 达 b 点 时 竖 直 方 向 的 速 度 为 v y 2，则 有：第 1 0页（共 2 5页）g hv y 2；根 据 平 抛 运 动 的 规 律 可 得：v 0 2 t 3 h 0.5 h解 得：v 0 2 3 v y 2则 有：E 2 所 以 1 8，故 B 正 确、A C D 错 误。故 选：B。【点 评】本 题 主 要 是 考 查 平 抛 运 动 的 规 律 和 动 能 的 计 算 公 式，知 道 平 抛 运 动 可 以 分 解 为水 平 方 向 的 匀 速 直 线 运 动 和 竖 直 方 向 的 自 由 落 体 运 动。4（6 分）C T 扫 描 是 计 算 机 X 射 线 断 层 扫 描 技 术 的 简 称，C T 扫 描 机 可 用 于 对 多 种 病 情 的 探测。图（a）是 某 种 C T 机 主 要 部 分 的 剖 面 图，其 中 X 射 线 产 生 部 分 的 示 意 图 如 图（b）所 示。图（b）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 作 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 以 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【分 析】电 子 受 到 向 右 的 电 场 力，所 以 电 场 线 水 平 向 左，以 此 分 析 电 势 的 高 低；第 1 1页（共 2 5页）根 据 左 手 定 则 分 析 偏 转 磁 场 的 方 向；根 据 洛 伦 兹 力 提 供 向 心 力 以 及 动 能 定 理 求 解 电 子 做 圆 周 运 动 的 半 径 表 达 式，从 而 判 断 改变 磁 感 应 强 度 以 及 增 大 M、N 之 间 的 加 速 电 压 后 P 点 的 变 化 情 况。【解 答】解：A、根 据 题 意 可 知，电 子 在 M N 之 间 加 速，受 到 向 右 的 电 场 力，所 以 M N之 间 的 电 场 线 水 平 向 左，则 M 点 的 电 势 比 N 点 电 势 低，故 A 错 误；C、根 据 题 意 可 知，电 子 进 入 磁 场 时 受 到 竖 直 向 上 的 洛 伦 兹 力，根 据 左 手 定 则 可 知 偏 转 磁场 的 方 向 垂 直 于 纸 面 向 里，故 C 错 误；B D、电 子 在 加 速 电 场 中 运 动，根 据 动 能 定 理 有 e U 在 磁 场 中 运 动 时，根 据 洛 伦 兹 力 提 供 向 心 力 有，则 电 子 在 磁 场 在 的 半 径 为 R，如 增 大 M、N 之 间 的 加 速 电 压，电 子 在 磁 场 中 做 圆 周 运 动 的 半 径 增 大，所 以 电 子 出 磁 场时 的 偏 角 减 小，P 点 向 右 移 动，增 大 偏 转 磁 场 磁 感 应 强 度 的 大 小，则 电 子 在 磁 场 中 做 圆 周 运 动 的 半 径 减 小，电 子 出 磁 场时 的 速 度 偏 角 增 大，P 点 左 移，故 B 错 误，D 正 确。故 选：D。【点 评】解 决 该 题 需 要 明 确 知 道 电 子 在 各 个 区 域 的 运 动 情 况，知 道 在 匀 强 电 场 中 顺 着 电场 线 电 势 的 变 化 情 况，能 正 确 推 导 出 电 子 在 磁 场 中 运 动 半 径。5（6 分）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 6 H 2 H e+2 H+2 n+4 3.1 5 M e V 表 示。海 水 中 富 含 氘，已 知 1 k g 海 水 中 含 有 的 氘 核 约 为 1.0 1 02 2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 1 k g 标 准 煤 燃 烧 释 放 的 热 量 约 为 2.9 1 07J，1 M e V 1.6 1 01 3J，则 M 约 为（）A 4 0 k g B 1 0 0 k g C 4 0 0 k g D 1 0 0 0 k g【分 析】首 先 根 据 聚 变 反 应 式 求 出 每 个 氘 核 发 生 聚 变 放 出 的 能 量，再 求 出 1 k g 海 水 中 含有 的 1.0 1 02 2个 氘 核 发 生 聚 变 反 应 释 放 的 能 量，则 M 就 等 于 总 热 量 除 以 1 k g 标 准 煤 燃烧 释 放 的 热 量；【解 答】解：根 据 反 应 式 6 H 2 H e+2 H+2 n+4 3.1 5 M e V 可 知，6 个 氘 核 发 生 聚 变 反应 可 放 出 4 3.1 5 M e V 的 能 量，则 平 均 每 个 氘 核 可 放 出 7.1 9 M e V 的 能 量，若 1 k g 海 水 中 含第 1 2页（共 2 5页）有 的 1.0 1 02 2个 氘 核 全 都 发 生 聚 变 反 应，其 释 放 的 能 量 为 7.1 9 1 02 2M e V；则 质 量 为 M的 标 准 煤 燃 绕 时 释 放 的 热 量 Q 7.1 9 1 02 2 1.6 1 01 3J 1 1.5 1 09J，而 1 k g 标 准 煤 燃烧 释 放 的 热 量 约 为 2.9 1 07J，则 M 4 0 0 k g；故 A B D 错 误，C 正 确；故 选：C。【点 评】本 题 的 关 键 是 根 据 氘 核 的 聚 变 反 应 式 求 出 1.0 1 02 2个 氘 核 发 生 聚 变 放 出 的 总 能量。6（6 分）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 5 5 0 k V 的 超 高 压 向 B 处 输 电，输 电 线 上 损 耗 的的 电 功 率 为 P，到 达 B 处 时 电 压 下 降 了 U 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 1 1 0 0 k V 特 高 压 输 电，输 电 线 上 损 耗 的 电 功 率 变 为 P，到 达 B 处时 电 压 下 降 了 U 不 考 虑 其 他 因 素 的 影 响，则（）A P P B P P C U U D U U【分 析】远 距 离 输 电 时，在 线 路 上 损 失 的 功 率 为 P，与 电 压 的 平 方 成 反 比；电压 降 U 与 电 压 成 反 比；【解 答】解：A B、远 距 离 输 电 时，线 路 上 的 电 流 I；则 在 线 路 上 损 失 的 功 率 为 P I2R；根 据 损 失 的 功 率 公 式 可 知，损 失 的 功 率 与 电 压 的 平 方 成 反 比；假 设 从 A 处采 用 5 5 0 k V 的 超 高 压 向 B 处 输 电，若 改 用 1 1 0 0 k V 特 高 压 输 电，电 压 变 成 原 来 的 2 倍，则 输 电 线 上 损 耗 的 电 功 率 变 为 原 来 的，即 P；故 A 正 确，B 错 误；C D、线 路 上 的 电 流 I，到 达 B 处 时 电 压 下 降 了 U I R，电 压 降 与 电 压 成 反 比，则 若 电 压 变 成 原 来 的 2 倍，U 变 为 原 来 的，故 U U，故 C 错 误，D 正 确；故 选：A D。【点 评】本 题 的 关 键 是 掌 握 远 距 离 输 电 线 路 上 损 失 的 功 率 为 P 及 电 压 降 U 与 电 压 的关 系。7（6 分）如 图，竖 直 面 内 一 绝 缘 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。第 1 3页（共 2 5页）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【分 析】根 据 微 元 法，将 带 电 圆 环 看 成 若 干 个 点 电 荷，依 据 点 电 荷 的 电 场 强 度 方 向 与 大小，结 合 矢 量 的 叠 加 法 则，即 可 判 定 场 强 大 小 关 系，再 根 据 沿 着 电 场 线 方 向 电 势 降 低，及 电 场 线 方 向 与 等 势 面 垂 直，即 可 一 一 判 定。【解 答】解：A B、将 带 电 圆 环 看 成 若 干 个 点 电 荷，取 关 于 水 平 直 径 对 称 的 两 个 点 电 荷，依 据 点 电 荷 的 电 场 强 度 大 小 与 方 向，结 合 矢 量 的 合 成 法 则，如 下 图 所 示，那 么 此 两 个 点电 荷 在 a、b 两 点 产 生 电 场 强 度 大 小 相 等，方 向 相 同，同 理，任 意 两 个 关 于 水 平 直 径 对 称的 两 个 点 电 荷 在 a、b 两 点 产 生 的 合 电 场 强 度 大 小 相 等，方 向 都 相 同，那 么 带 异 种 电 荷 的上、下 半 圆 在 a、b 两 点 的 场 强 相 等，方 向 相 同，再 依 据 电 场 线 与 等 势 线 垂 直，可 知，a b连 线 即 为 等 势 线，因 此 a、b 两 点 的 电 势 也 相 等，故 A B 正 确；C D、将 带 电 圆 环 看 成 若 干 个 点 电 荷，取 上 半 圆 关 于 竖 直 直 径 对 称 的 两 个 点 电 荷，依 据 点电 荷 的 电 场 强 度 大 小 与 方 向，结 合 矢 量 的 合 成 法 则，如 上 图 所 示，那 么 此 两 个 点 电 荷 在 c点 产 生 电 场 强 度 的 方 向 竖 直 向 下，同 理，取 下 半 圆 关 于 竖 直 直 径 对 称 的 两 个 点 电 荷，依据 点 电 荷 的 电 场 强 度 大 小 与 方 向，结 合 矢 量 的 合 成 法 则，如 上 图 所 示，那 么 此 两 个 点 电荷 在 d 点 产 生 电 场 强 度 的 方 向 也 竖 直 向 下，由 于 c、d 两 点 关 于 水 平 直 径 对 称，那 么 c、d两 点 的 场 强 相 等，因 此 任 意 两 个 关 于 竖 直 直 径 对 称 的 两 个 点 电 荷 在 c、d 两 点 产 生 的 合 电场 强 度 大 小 相 等，方 向 都 相 同，那 么 带 异 种 电 荷 的 上、下 半 圆 在 c、d 两 点 的 场 强 相 等，方 向 相 同，再 依 据 沿 着 电 场 线 方 向 电 势 降 低，可 知，c 点 的 电 势 高 于 d，故 C 正 确，D 错第 1 4页（共 2 5页）误；故 选：A B C。【点 评】考 查 点 电 荷 电 场 的 应 用，掌 握 点 电 荷 的 电 场 强 度 大 小 与 方 向 的 确 定，理 解 矢 量的 合 成 法 则，及 微 元 法 的 思 维，注 意 作 出 正 确 的 矢 量 是 解 题 的 关 键。8（6 分）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 4.0 k g 的 静 止 物 块 以 大 小 为 5.0 m/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 5.0 m/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 5.0 m/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 4 8 k g B 5 3 k g C 5 8 k g D 6 3 k g【分 析】根 据 动 量 守 恒 定 律 得 到 第 n 次 推 出 物 块 后 运 动 员 的 速 度 表 达 式，根 据 第 7 次 推出 后 还 能 再 推，第 8 次 推 出 后 不 能 再 推 求 出 运 动 员 质 量 范 围 即 可。【解 答】解：设 该 运 动 员 的 质 量 为 M，物 块 的 质 量 为 m 4.0 k g，推 物 块 的 速 度 大 小 为 v 5.0 m/s，取 人 运 动 的 方 向 为 正 方 向，根 据 动 量 守 恒 定 律 可 得：第 一 次 推 物 块 的 过 程 中：0 M v 1 m v第 二 次 推 物 块 的 过 程 中：M v 1+m v M v 2 m v第 三 次 推 物 块 的 过 程 中：M v 2+m v M v 3 m v第 n 次 推 物 块 的 过 程 中：M v n 1+m v M v n m v以 上 各 式 相 加 可 得：M v n（2 n 1）m v当 n 7 时，v 7 v，解 得 M 5 2 k g当 n 8 时，v 8 v，解 得 M 6 0 k g，故 5 2 k g M 6 0 k g，故 A D 错 误、B C 正 确。故 选：B C。【点 评】本 题 主 要 是 考 查 动 量 守 恒 定 律，解 答 本 题 的 关 键 是 能 够 根 据 数 学 归 纳 法 得 到 第 n次 的 速 度 表 达 式，再 根 据 实 际 情 况 进 行 分 析。二、非 选 择 题：共 6 2 分。第 9 1 2 题 为 必 考 题，每 个 试 题 考 生 都 必 须 作 答。第 1 3 1 6 题为 选 考 题，考 生 根 据 要 求 作 答。（一）必 考 题：共 4 7 分。9（5 分）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 用第 1 5页（共 2 5页）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 h 0 0.5 9 0 m，下 降 一 段 距 离 后 的 高 度 h 0.1 0 0 m；由 h 0 下 降 至 h 所 用 的时 间 T 0.7 3 0 s。由 此 求 得 小 球 B 加 速 度 的 大 小 为 a 1.8 4 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 1 0 0.0 g 和 1 5 0.0 g，当 地 重 力 加 速 度大 小 为 g 9.8 0 m/s2 根 据 牛 顿 第 二 定 律 计 算 可 得 小 球 B 加 速 度 的 大 小 为 a 1.9 6m/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：滑 轮 的 轴 不 光 滑 或 滑 轮 有 质 量。【分 析】根 据 运 动 学 公 式 可 以 得 到 球 B 下 降 的 加 速 度 大 小；根 据 牛 顿 第 二 定 律 可 以 得 到小 球 下 落 的 加 速 度 大 小；因 为 在 实 际 的 操 作 中 滑 轮 与 轴 之 间 不 是 光 滑 的，以 及 滑 轮 的 质量 也 不 可 忽 略，所 以 造 成 实 际 的 加 速 度 大 小 与 理 论