高考物理创新题(一)

高考物理创新题（一）第I卷（选择题共40分）一、本题共10小题；每小题4分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。1．一个原子核Xab进行一次α衰变后成为原子核Ycd，然后又进行一次β衰变，成为原子Zfg：ZYXfgcdab它们的质量数a、c、f及电荷数b、d、g之间应有的关系是（）A．a=f+4B．c=fC．d=g-1D．b=g+12．用同一回旋加速器分别对质子（H11）和氘核（H21）加速后（）A．质子获得的动能大于氘核获得的动能B．质子获得的动能等于氘核获得的动能C．质子获得的动能小于氘核获得的动能D．无法判断3．长木板A放在光滑水平面上，质量为m的物块初速度0v滑上A的水平上表面，它们的v-t图象如图7—1所示，则从图中所给的数据110tvv、、及物块质量m可以求出（）A．A板获得的动能B．系统损失的机械能C．木板的最小长度D．A、B之间的动摩擦因数4．一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点，相距14．Om，b点在a点的右方，当一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若a点的位移达到正向最大时，b点的位移恰为零，且向下运动，经过1．00s后，a点的位移为零，且向下运动而b点的位移恰到负向最大，则这列简谐横波的波速可能等于（）A．4．67m/sB．6m/sC．10m/sD．14m/s5．如图7—2所示，A，B为两个等量异号电荷的金属球，将两个不带电的金属棒C、D放在两球之间，则下列说法正确的是（）A．C棒的电势一定高于D棒的电势B．若用导线将C棒的x端与D棒的y端连接起来的瞬间，将有从y流向x的电子流C．若将B球接地，B球所带的负电荷全部进入大地D．若将B球接地，B球所带的负电荷还将保留一部分6．如图7—3所示，为一正在工作的理想变压器，原线圈匝数600n1匝，副线圈匝数120n2匝，C、D两点接在最大值为2220的正弦交变电源上，电路中装有额定电流2A的熔丝B，为使熔丝不超过额定电流，以下判断中正确的是（）A．副线圈的负载功率不能超过440WB．副线圈的电流最大值不能超过210C．副线圈的电流有效值不能超过10AD．副线圈的负载总电阻不能超过4．4Ω7．在冬季，剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，第二天瓶口的软木塞不易拔出，其主要原因是（）A．软木塞受潮膨胀B．瓶口因温度降低而收缩变小C．白天气温升高，大气压强变大D．瓶气体因温度降低而压强减小8．下列说法正确的是（）A．一切波都可以产生衍射B．光导纤维传递信号是利用光的全反射原理C．太阳光下的肥皂泡表面呈现出彩色条纹，这是光的衍射现象D．激光防伪商标，看起来是彩色的，也是光的干涉9．如图7—4所示，一带电粒子垂直射入一自左向右逐渐增强的磁场中，由于周围气体的阻尼作用，其运动径迹的为一段圆弧线，则从图中可以判断（不计重力）（）A．粒子从A点射入，速率逐渐减小B．粒子从A点射入，速率逐渐增大C．粒子带负电，从B点射入磁场D．粒子带正电，从A点射入磁场10．如图7—5所示，小球在竖直向下的力F作用下，将竖直轻弹簧压缩，若将力F撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度为零时（）①小球的动能先增大后减小②小球在离开弹簧时动能最大③小球动能最大时弹性势能为零④小球动能减为零时，重力势能最大A．①③B．①④C．②③D．②④第Ⅱ卷（非选择题共110分）二、本大题共3小题，共20分，把答案填在题中的横线上或按题目要求做图。11．（6分）如图7—6所示，A、B、C为匀强电场中的三点，构成边长为a的等边三角形，场强为E，方向平行于ABC平面，已知电子从A运动到B时，动能增加kE；质子从A运动到C时动能减少kE2，则该匀强电场的场强E为____________，方向___________。12．（7分）（1）有下列物理实验：A．利用单摆测重力加速度B．验证欧姆定律C．水波的干涉现象D．研究光电效应规律E．α粒子散射实验。（1）在环绕地球运行的太空实验室中，可以进行的有____________。（填写字母）（2）为测竖直向上抛石块所做的功，除石块外，尚需测量仪器___________和___________（只允许用两种），所需测量的物理量为___________和___________，上抛石块所做的功为W=___________。13．（7分）用三棱镜作测定玻璃折射率的实验，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针21PP和，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线，使1P的像被2P挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针43PP、，使3P挡住21PP、的像，4P挡住3P和21PP、的像。在纸上标出大头针位置和三棱镜如图7—7所示。（1）在本题的图上作出所需的光路；（2）为了测出棱镜玻璃的折射率，需要测量的量是___________，在图上标出它们；（3）计算折射率的公式是n=___________。三、本题共7小题，90分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。14．（11分）一竖直发射的火箭在火药燃烧2s内具有3g的向上的加速度，不计空气阻力，g取2s/m10，求当它从地面发射后：（1）它具有的最大速度为多大?（2）它能上升的最大高度。15．（12分）如图7—8所示，光滑的水平轨道与电阻R相连，置于方向竖直向下的匀强磁场中，轨道间距离为2L，长为3L的导体棒AC垂直导轨放置，在水平向右的外力作用下，AC棒向右运动，匀速运动时的速度为v，若磁场的磁感应强度为B，AC棒的电阻为R，其余电阻不计。求：（1）D、C两点的电势差DCU和AC两点电势差ACU；（2）此时作用在AC棒上的外力多大?16．（12分）半径为R的玻璃半圆柱体，横截面积如图7—9所示，圆心为O，两条平行单色红光，沿截面积射向圆柱面，方向与底面垂直，光线1的入射点A为圆柱面的顶点，光线2的入射点为B，∠AOB=60°，已知该玻璃对红光折射率3n。求两条光线经柱面和底面折射后的交点与O的距离d?17．（13分）处于静止状态的某原子核X，发生α衰变后变成质量为M的原子核Y，被释放的α粒子垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中，测得其圆周运动的半径为r，设α粒子质量为m，质子的电量为e，试求：（1）衰变后α粒子的速率av和动能kaE（2）衰变后Y核的速率yv和动能kYE；（3）衰变前X核的质量XM18．（13分）如图7—10所示，倾角为30°的直角三角形底边长为2L，底边处在水平位置，斜边为光滑绝缘导轨。现在底边中点O处固定一正电荷Q，让一个质量为m带正电的点电荷q从斜面顶端A沿斜边滑下，（整个运动过程中始终不脱离斜面）已测得它滑到斜边上的垂足D处时速度为v，加速度为a，方向沿斜面向下，试求该质点滑到斜边底端C点时的速度和加速度各为多大?19．（14分）由于地球自转，因而在发射卫星时，利用地球自转，可以尽量减少发射人造卫星时火箭所提供的能量，而且最理想的发射场地应该是地球赤道附近。现假设某火箭的发射场地就在赤道上，为了尽量节省发射卫星时需的能量，那么（1）发射运行在赤道面上的卫星应该由___________向___________转（横线上分别填东、西、南、北四个方向中的一个）；（2）如果某卫星的质量是kg1023。由于地球的自转使卫星具有了一定的初动能，与地球没有自转相比较，火箭发射卫星时所节省了能量，求此能量的大小；（3）如果使卫星在地球赤道面的附近做匀速圆周运动，则火箭使卫星运行的速度相对于地面应达到多少?20．（15分）如图7—11所示，S为一个电子源，它可以在纸面的360°范围内发射速率相同的质量为m，电量为e的电子，MN是一块足够大的挡板，与S的距离OS=L，挡板在靠近电子源一侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，问：（1）若使电子源发射的电子有可能到达挡板，则发射速度最小为多大?（2）如果电子源S发射电子的速度为（1）中的2倍，则挡板上被电子击中的区域范围有多大?参考答案一、选择题题号12345678910答案ABCDAABCDACABDABCDABDADB详解：1．ABCD根据核反应方程、质量数、电荷数相等2．A由qBmvr质子和氘核经同样的电场2mv21qv，而有kmE2p，可知，加速一次，氘核的半径较大，即质子被加速的次数较多3．ABCD这是一个典型的板块模型，物块和板的初态已知，经t时间达到同速。系统损失的机械能2120kv)Mm(21mv21E，又mgLEk，L即板长4．AC提示：由题意画图，找出t与周期T的关系和位移与波长的关系。其中)43k(S（k=0，1，2，3，……）s1T)41n(t（n=0，1，2，3，……）由Tv求出波速的可能值5．ABD导体在静电场平衡的题目，从这类问题的结论和电场线可以进行判断。沿着电场线的方向电势是降落的，由于有电场线到B上，故B会带负电荷6．ABC变压器出入PP，有效值与最大值的关系：I2Im7．D瓶内气体经历一个等容过程，当温度降低、压强减小，外界大气压不变造成不易拔出8．ABD光学部分。该题对光的特性、干涉、衍射、全反射及应用进行考查，注意这些现象所要求的条件9．AD一段圆弧、轨道半径不变，由于受阻尼作用v减小，由qBmvr可知，B也应减小10．B小球放在弹簧上平衡F撤出，小球向上有加速度，由此进行分析二、填空题11．场强E的方向平行AC，由C指向A，ae/E2a/UEkCA解：在本题中，首先要确定一等势面，当电子从A运动到B时，电场力做正功，得BEeUWkBA1且BAUU；当质子从A运动到C时，电场力做负功，得e/E2UE2eUWkCAkCA2，综合分析，ACABU21U，可见AC的中点D的电势与B点的电势相等，B、D必处在同一等势面上，而在匀强电场中，等势面为一平面，质量m，时间t；22tmg21mgh电场线必与BD连线垂直，如图所示。12．（1）BCDE（2）天平，秒表s，质量m，时间t22tmg21mgh13．（1）光路图如图（2）入射角i、折射角rrsinisinn三、计算题14．A）考点透视：考查动力学及运动学解决问题的方法B）标准答案：解：（1）先对火箭的运动、受力进行分析火箭先加速上升，又减速上升一段s/m60s/m2g3atvm（2）m240m)18060(g2vtvSSS2m121C）思维发散：这是一个运动学问题，先对运动情景认真分析，先以g3a1加速上升，又以g减速上升。15．A）考点透视：本题目考查电磁感应，闭合电路欧姆定律、安培力等知识点B）标准答案：解：（1）AC棒匀速向右运动、垂直切割磁感线，产生感应电动势，在闭合回路中的有效切割长度CD=2L，E=B·2Lv闭合电路中的电流R5BLv2R32RBLv2I5BLv6IRUDC（CD相当于电源，电阻R为外电路）BLv511BLv56BLvUUUDCADAC（2）AC棒作匀速运动，则作用在AC棒上的外力与DC中电流所受的安培力相等R5vLB12L2BIF22（注意AD段有感应电动势而无感应电流）C）误区警示：在直流电路中注意外电路的路端电压，导体棒相当于电源，其内阻不能忽视16．A）考点透视：考查光的折射现象，折射率，结合数学知识求解B）标准答案：解：（1）3R由题意画图，2光线经两次折射后，折射角α=60°，由图可知3R30cos2ROC3R30tan3R'OO（2）由于蓝光的折射率大于红光的折射率，因此光线2经半圆柱体后偏折更大，此时，d将比上面结果要小C）思维发散：几何光学重要是要把图画出来，从中找出几何关系17．A）考点透视：这是大核反应、磁场、动量守恒定律的综合应用的好题目。综合题，重要的是分析物理过程，把一个复杂的物理过程分解为简单问题的结合。B）标准答案：解：（1）因为rvmBqv2aaα粒子的带电量为q=2e所以mreB2mv21