专题25物理学史和物理方法第03期备战2020高考物理2019届二模和三模好题分项版汇编学生版

1专题25物理学史和物理方法-2019年高三二模、三模物理试题分项解析（III）一．选择题1．（2019湖南娄底二模）吧下列说法正确的是A．惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大B．查德威克用α粒子轰击147N获得反冲核178O，发现了中子C．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这个结论符合能量守恒定律D．法拉第总结出了电磁感应定律2.（2019成都七中质检）学习物理，重要的是掌握物理学的思想与方法，下列说法正确的是A.把物体看做质点、把带电体看做点电荷采用的是微元法B．利用欧姆定律求电阻、利用牛顿第二定律求加速度采用的是比值定义法C．探究加速度与力、加速度与质量的关系时采用了控制变量法D．研究直线运动的速度一时间图象与坐标轴所围成的图形的面积等于物体的位移大小时采用的是等效法3．（2019上海长宁二模）图示的仪器叫做库仑扭秤，是法国科学家库仑精心设计的，他用此装置找到了电荷间相互作用的规律，总结出库仑定律。下列说法中正确的是（A）装置中A、C为带电金属球，B为不带电的平衡小球（B）实验过程中一定要使A、B球带等量同种电荷（C）库仑通过该实验计算出静电力常量k的值（D）库仑通过该实验测量出电荷间相互作用力的大小4．（2019浙江杭州模拟）以下有关物理学史的说法正确的有（）A．爱因斯坦首先发现了光电效应，并做出了解释B．法拉第第一个提出了场的概念，并用电场线来描述场的强弱和方向2C．玻尔提出的原子理论认为原子处在具有一定能量的定态中，虽然电子做变速运动，但不向外辐射能量D．根据玻尔理论，一个处于n＝4能级的氢原子回到n＝1的状态过程中，最多可放出6种频率不同的光子5．（2019广东深圳二模）据报道，“墨子号”洲际量子密钥分发成果入选2018年度国际物理学十大进展。关于量子论的建立及其发展，以下说法正确的是A．普朗克把能量子引入物理进一步完善了“能量连续变化”的传统观念B．爱因斯坦的光电效应方程成功解释了光电效应现象，揭示光具有粒子性C．密立根通过油滴实验证明了光电效应方程，测量了普朗克常量D．康普顿效应表明光子只具有能量，但没有动量二．计算题1．（2019上海徐汇二模）（1）静电场可以用电场线和等势面形象描述，电场线的疏密反映了电场强度的大小。（a）请根据电场强度的定义和库仑定律推导出点电荷Q的场强表达式；（b）点电荷的电场线和等势面分布如图所示，等势面S1、S2到点电荷的距离分别为r1、r2。请计算S1、S2上单位面积通过的电场线条数之比N1/N2。（2）宇宙中的天体在不断向外辐射电磁波，人们利用射电望远镜收集来自天体的电磁波进行观测，如图所示。假设A、B两个天体辐射功率相同，且都在均匀持续地辐射。天体A距地球1万光年，天体B距地球5万光年。（忽略电磁波传播过程中的损耗）（a）用一架射电望远镜接收到A发出的电磁波功率为P1，则该望远镜接收到的来自天体B的电磁波功率P2是多大？3（b）为收集足够强的信号，增大望远镜口径是一种常用方法。为使接受到天体B的信号功率和天体A一样强，可将望远镜口径增大为原来的多少倍？2.(18分)（2019北京东城一模）能量守恒是自然界基本规律，能量转化通过做功实现。(1)如图甲所示，质量为m的小球在自由下落过程中只受到重力作用，小球经过A点的速率为，经过B点的速率为。以地面为重力势能的零势能面，小球在A点的重力势能为=，在B点的重力势能为=。请根据动能定理证明：小球在A、B两点的机械能相等。(2)如图乙所示，平行板电容器水平放置，上板正中央有一小孔，两极板间的距离为d，电势差为U。一质量为)m、带电量为+q的小球从小孔正上方某处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零。重力加速度为g(空气阻力忽略不计)。求：小球释放位置距离上极板的高度h。(3〕研究发现，电容器存储的能最表达式为=，其中U为电容器两极板间的电势差.C为电容器的电容。现将一电容器、电源和某定值电阻按照如图丙所示电路进行连接。已知电源电动势为，电容器电容为，定值电阻阻值为R，其他电阻均不计，电容器原来不带电。现将开关S闭合，一段时间后，电路达到稳定状态。求：在闭合开关到电路稳定的过程中，该电路因电磁辐射、电流的热效应等原因而损失的能量。3.（2019上海普陀区二模）如图甲，圆圈内放大的集成块可以同时自动测量沿手机短边（x轴）、长边（y轴）和垂直面板方向（z轴）的加速度，相当于在三个方向上各有一个如图乙所示的一维加速度计，图中固定在力传感器上的质量块的质量为m。下面仅研究x轴处于水平方向和y轴处于竖直方向的加速度情况。4（1）沿x轴方向，若用F表示力传感器垂直接触面对质量块的作用力，取+x轴方向为加速度正方向，导出手机在水平方向的加速度ax的表达式；（2）沿y轴方向，若用F表示力传感器垂直接触面对质量块的作用力，取+y轴方向为加速度正方向，导出手机在竖直方向的加速度ay的表达式；（3）当手机由竖屏变横屏时，为让手机感知到这种变化，需要通过电信号分别将（1）和（2）中导出的加速度进行输出，但应统一输出项a出，请分别写出水平和竖直方向上输出项a出的表达式；（4）当手机由竖屏变横屏时，显示的视频画面会随之由窄变宽，请解释其中的原理。4．（20分）（2019北京顺义区二模）动量守恒定律和能量守恒定律是自然界的基本规律，请结合相关知识完成下列问题：（1）如图所示质量为m和M的两个物块放置在光滑水平地面上，M的左侧连着一个轻弹簧，给m初始速度使其撞向M，在相互作用的过程中弹簧始终处于弹性限度内。若m的初速度大小为v0，求在m通过弹簧和M相互作用过程中弹簧的最大弹性势能；（2）近期热播电影“流浪地球”引起了影迷对天文知识的关注，其中一个名词“引力弹弓”更是成为人们谈论的热点，其实“引力弹弓”是指我们发射的深空探测器在探索太阳系或太阳系以外的宇宙空间过程中5可以借助星球的引力实现助推加速，从而达到节省燃料，延长探测器有效工作时间的目的。例如1977年美国宇航局发射的旅行者一号空间探测器现已成为第一个飞出太阳系进入星际介质的探测器，它在运行的过程中就借助了木星和土星的引力助推作用从而具有了飞出太阳系的动能。如图所示为一个最简单的“引力弹弓”模型，假设太阳系内一探测器以大小为V的速度向右飞行，同时某一行星向左以大小为U的速度运动（V与U均以太阳为参考系），探测器在靠近行星的过程中被行星引力吸引改变运动方向并最终与行星同向运动并脱离行星。请你运用所学知识证明此时探测器获得的速度大小为2U+V（证明时可认为探测器质量远远小于行星质量，不考虑其它星体万有引力的影响）。5.（2019北京东城一模）伽利略在研究自出落体运动时，猜想自由落体的速度是均匀变化的，他考虑了速度的两种变化：一种是速度随时间均匀变化，另一种是速度随位移均匀变化。(1）现在我们已经知道.自由落体运动是速度随时间均匀变化的运动。有一种“傻瓜”照相机的曝光时间极短，且固定不变。为估测“傻瓜”照相机的曝光时间，实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图甲所示。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知石子在A点正上方1.8m的高度自由下落.每块砖的平均厚度为6.0cm.(不计空气阻力，g取10m/s2)a.计算石子到达A点的速度大小；b.估算这架照相机的曝光时间(结果保留一位有效数字〕。(2)速度随位移均匀变化的运动也确实存在。已知一物体做速度随位移均匀变化的变速直线运动.其速度与位移的关系式为v=v0+kx(v0为初速度，v为位移为x时的速度).a.证明：此物体运动的加速度α和速度v成正比，且比例系数为k；6b.如图乙所示，两个光滑的水平金属导轨间距为L，左侧连接有阻值为R的电阻.磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一质量为m的导体棒以初速度v0向右运动，导体棒始终与导轨接触良好。除左边的电阻R外，其他电阻均不计。已知棒的运动是速度随位移均匀变化的运动，即满足关系式v=v0+kx。设棒向右移动最远的距离为s(s未知)，求k值及当棒运动到λs时((0λ1)电阻R上的热功率。