2020年浙江省名校联盟新高考创新卷高三选考物理 含答案

名校联盟★《新高考创新卷》2020 年 2 月 《浙江省名校联盟新高考创新卷》选考物理（一） 可能用到的相关公式或参数：重力加速度 g 均取 10m/s2。 选择题部分 一、选择题 I（本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分。在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目 要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 以下物理单位属于能量单位的是 A. eV B. mA·h C. V/m D. kg·m/s2 2. 下列四张图是教材中的有关物理知识的插图，关于下面说法正确的是 A. 图 1 说明伽利略关于自由落体运动的结论是完全通过实验得到的 B. 图 2 可推出所有形状规则的物体重心均在其几何中心处 C. 图 3 中掷出后的冰壶能继续运动说明其具有惯性 D. 图 4 中电梯向上制动时体重计的读数变小说明人所受重力减小 3. 某同学将课本放在桌面上，如图所示，则有关下列说法中正确的是 A. 桌子对课本的支持力是因为桌子的形变产生的 B. 桌面对课本的支持力与课本的重力是一对作用力与反作用力 C. 桌面对课本的支持力与课本对桌面的压力是一对平衡力 D. 课本对桌面的压力就是课本的重力 4. 如图所示，为了营救遇险者，一架直升机沿水平方向以 25m/s 的速度飞向遇险地点。因天气和地势原因 直升机无法下降也无法飞至遇险者上方，只能在 125m 高度的飞行路线上某处把救援物资释放至遇险地点。 若空气阻力不计，则释放物资时直升机驾驶员到遇险地点的视线与竖直方向夹角 应为ϕ A. 30° B. 45° C. 53° D. 60° 5. 下列关于原子结构模型说法正确的是 A. 汤姆孙发现了电子，并建立了原子结构的“西瓜模型” B. 卢瑟福的α粒子散射实验表明原子内部存在带负电的电子 C. 卢瑟福核式结构模型可以很好地解释原子的稳定性 D. 玻尔原子模型能很好地解释所有原子光谱的实验规律 6. 电磁炉又名电磁灶，是现代厨房革命的产物，它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生，因此热 效率得到了极大的提高。是一种高效节能厨具，完全区别于传统所有的有火或无火传导加热厨具。如图所 示是描述电磁炉工作原理的示意图，下列说法正确的是 A. 电磁炉通电线圈加直流电，电流越大，电磁炉加热效果越好 B. 电磁炉原理是通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作 C. 在锅和电磁炉中间放一绝缘物质，电磁炉不能起到加热作用 D. 电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因是这些材料的导热性能较差 7. 点电荷产生的电场如图所示，a、b 为同一条电场线上的两点，则下列判断正确的是 A. a、b 两点的电场强度 a bE E= B. a、b 两点的电势 C. 负电荷在 a 点的电势能要小 D. 正电荷在 b 点电场力与电场方向相反 8. 2020 年北京时间 1 月 16 日 11 点 02 分，酒泉卫星发射中心一枚“快舟一号甲”火箭发射由银河航天研发 制造的 5G 低轨宽带卫星，也是全球首颗 5G 卫星，重量为 227 公斤，在距离地面 1156 公里的区域运行， 下列说法正确的是 A. 5G 卫星不受地球引力作用 B. 5G 卫星绕地飞行的速度一定大于 7. 9km/s C. 5G 卫星轨道半径比地球同步卫星高 D. 5G 卫星在轨道上运行的速度大小与卫星的质量无关 9. 奥克斯电风扇，规格为“220V，60W”，如图所示，某挡位工作时电动机的线圈电阻为 40 。则当电风 扇正常工作时 A. 60W 指的是电风扇的输出功率 B. 电流的大小为 5. 5A C. 发热功率约为 3W D. 输出功率计算式为 10. 如图所示，两块平行金属板之间用绝缘细绳悬挂一带负电的小球，把小球拉开一定角度（角度很小，小 于 10°）由静止释放，小球做往复运动。两极板通过导线、开关可与电源相接，则下列判断正确的是 a b ϕ ϕ< Ω 222060 40P W  = −  出 A. 闭合开关，小球摆动的周期保持不变 B. 闭合开关，小球摆动的周期变大 C. 把电源的正负极对调，小球摆动的周期保持不变 D. 把电源的正负极对调，小球摆动的周期变大 11. 甲、乙两列波振幅分别为 A、 ，在同一介质中相向传播，某时刻的波形图如图所示，x=4m 处的质点 再过 1s 将第一次到达波谷，以下说法正确的是 A. 这两列波能不能产生干涉现象 B. 经过 4s 两波会相遇 C. x=7m 处的质点振幅为 A D. x=6m 处的质点振动加强 12. 小李同学从欧洲旅游回国，带回了一个电饭煲，上面的标识为“110V、60Hz、880W”。为使电饭煲能 正常工作，需要通过变压器与市电相连。下列说法正确的是 A. 不管是直流电还是交流电，变压器都能实现变压效果 B. 电饭煲应接在原、副线圈匝数比为 1：2 的副线圈两端 C. 电饭煲通过变压器正常工作时，电热丝中的交变电流频率为 60Hz D. 电饭煲通过变压器正常工作时，与市电相连的原线圈中电流为 4A 13. 如图所示，用两根长度均为 l 的绝缘轻绳将正电的小球悬挂在水平的天花板下，小球的质量为 m，轻绳 与天花板的夹角均为θ=30°，小球正下方距离也为 l 的 A 处有一绝缘支架上同样有一个带电小球，此时轻 绳的张力均为 0，现在将支架水平向右移动到 B 处，B 处位置为与竖直方向的夹角为θ处，小球处于静止状 态，则 2 A A. A 处的带电小球带负电 B. A 处与 B 处库仑力大小之比为 C. 支架处于 B 处，左边绳子张力为 D. 支架处于 B 处，右边绳子张力为 二、选择题 II（本题共 3 小题，每小题 2 分，共 6 分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目 要求的。全部选对的得 2 分，选对但不全的得 1 分，有选错的得 0 分） 14. 无线话筒就是 LC 振荡电路在实际中应用的典型实例，某 LC 振荡电路某时刻磁场方向如图所示，则下 列说法正确的是 A. 若增加电容 C 的带电量，振荡电路的周期会变大 B. 若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电 C. 若电容器正在放电，则电容器上极板带正电 D. 若电容器正在放电，则自感电动势正在阻碍电流增大 15. 如图所示，一个厚度 的军事设施，观察孔宽度 L=60cm。为了扩大向外的观察视野，将折 射率《 的某种玻璃砖完全嵌入观察孔内（图中为观察孔的俯视图），则 2: 3 3 2mg mg− 3 2mg mg+ 30 3d cm= 3n = A. 在观察孔的中央观察，视野角比安装前增大 60° B. 在观察孔的中央观察，视野角比安装前增大 90° C. 若观察者在孔的边缘观察，可以观察到在中央观察所看不到的位置 D. 要使视野角接近 180°，则需嵌入折射率至少为 n=2 的玻璃砖 16. 以下为两个核反应式 （1） （2） 已知氘核的质量为 ml，氚核的质量为 m2，氦核的质量为 m3，X 的质量为 m4，核反应中发射一种 光子， 该 光子照射到逸出功为 W0 的金属上打出的最大初动能的光电子速度为 v，已知光电子的质量为 m，光速 为 c，普朗克常量为 h，则下列说法正确的是 A. X 与 Y 相同 B. 方程（1）是核聚变反应，方程（2）是α衰变 C. 光电子的德布罗意波长为 D. 光子来源于原子核外电子的能级跃迁，它的频率为 非选择题部分 三、非选择题（本题共 6 小题，共 55 分） 17. （7 分）某同学利用重锤落体运动进行“验证机械能守恒定律”实验。 （1）电磁打点计时器与电源相接，图 1 中接线正确的是___________（填“A”或“B”）； 2 3 4 1 1 2H H He X+ → + 235 140 94 92 54 38 2U X Xe Sr Y+ → + + γ γ h mv γ 2 02 2 mv W h + （2）图 2 是释放纸带瞬间的照片，指出其装置或操作中一处不合理的地方___________。 （3）为完成本实验，除了图 2 所示的装置外，还需要图 3 中什么器材___________。（写出器材名称） （4）某同学得到了如图 4 所示的一条纸带，读出 O、E 两点间的距离为__________cm。 （5）已知图丙中每两个点之间的时间间隔为 0. 02s，计算打下点 E 时纸带速度的大小为____________ m/s（保留 3 位有效数字）。 18. （7 分）小曹同学欲选取下图中实验器材进行实验研究： （1）他先选用图中器材①②③④⑦完成“测定干电池的电动势和内阻”实验，请在答题卡相应位置的实物 图上帮他补充完成必需的导线连接。准确连接电路后，结合实验数据画出如图所示的 U-I 图象，则由图象可 得干电池的电动势为___________V，内阻为___________ 。（结果保留 2 位小数） （2）小曹同学采用与题（1）不同的方案测定干电池的电动势和内阻，则除了器材①②外，还需要图中的 ___________（填写器件的编号即可）。 （3）若小曹同学找来另一节完全相同的干电池并选择图中的①②③④⑥⑦完成“测绘小灯泡的伏安特性曲 Ω 线”实验，则下列四个电路图中最合适的是___________。 A. B. C. D. 19. （9 分）电动平衡车是利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，并利用伺服控 制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。下表是小米 Ninebot 九号平衡车的具体参数。 小黄同学，质量为 50kg，驾驶平衡车以最大速度在马路上匀速直线运动，突然发现前方 15m 出现事故，有 人倒在马路前方，小黄必须马上刹车以 1m/s2 加速度匀减速，恰好在事发处停车。 外观尺寸 整车高度 59. 5cm，车宽 54. 8cm，轮胎直径 26cm 净重 12. 8kg 最高时速 18km/h 额定功率 700W 额定输入电压 100-240VAC 额定输出电压 约 63VDC （1）小黄允许的反应时间最多为多少； （2）平衡车匀速运动时受到的阻力； （3）刹车时平衡车给小黄的作用力为多大。 20. （12 分）如图所示，段为长度为 的水平静止传送带，右侧为与它等高的台面 BC，长度为 ，右边是半径 R=0. 5m 的光滑半圆轨道 CDE，物块以 的初速度从传送带 A 点向右 运动，物块与传送带及水平面之间的动摩擦因数均为 ，物体的质量为 1kg，则 （1）物块达到圆轨道最低点 C 对轨道的压力值； （2）通过计算判别，物块能否到达圆轨道的最高点 E； （3）若传送带可以转动，请判别物块能否恰好到达 D 点，若能请计算出传送带的速度，若不能请说明理由。 1 3L m= 2 1L m= 0 2 10 /v m s= 0.25µ = 21. （10 分）如图所示，有两光滑平行金属导轨，导轨的间距 l =1m，左侧接 C=0. 1F 的电容，右侧接 的电阻，中间 MA、ND 段光滑绝缘，ABCD 区域、EFGH 区域、MN 左侧均存在垂直于平面，磁感应强度 B=1T 的匀强磁场，EFGH 区域、ABCD 区域的宽度分别为 ， ，FG 的右侧固定一轻质弹簧。 质量均为 m=0. 1kg 金属杆 a、b，金属杆 a 以速度 的速度进入 EFGH 区域磁场，金属杆 b 静止 在 ABCD 区域外侧，金属杆 a、b 的电阻分别为 、 ，金属杆 a、b 之间的碰撞均为弹性碰撞， 求： （1）金属杆 a 刚进入磁场时，受到的安培力大小； （2）全过程金属杆 a 上产生的焦耳热； （3）电容器最终的带电量。 22. （10 分）如图甲所示，长方形 MNPQ 区域（MN=PQ=3d，MQ 与 NP 边足够长）存在垂直纸面向里的 匀强磁场，其磁感应强度为 B。有一块长为 5d、厚度不计的荧光屏 ab，其上下两表面均涂有荧光粉，平行 NP 边放置在磁场中，且与 NP 边相距为 d，左端 a 与 MN 相距也为 d。电子由阴极 K 均匀地发射出来（已知电 子质量为 m、电荷量为 e、初速度可视为零）经加速电场加速后，沿 MN 边进入磁场区域，若电子打到荧光 屏就被吸收。忽略电子重力和一切阻力，求： （1）如果加速器的电压为 U，求电子刚进入磁场的速度大小； （2）调节加速电压，求电子落在荧光屏上，使荧光屏发光的区域长度； （3）若加速电压按如图乙所示的图象变化，求从 t=0 开始一个周期内，打在荧光屏上的电子数相对总电子 数的比例；并分析提高该比例的方法，至少提出三种。 6R = Ω 1 1.2d m= 2 3.2d m= 0 10 /v m s= 1 3r = Ω 2 6r = Ω 名校联盟★《新高考创新卷》2020 年 2 月 《浙江省名校联盟新高考创新卷》选考物理参考答案（一） 一、选择题Ⅰ（本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分。在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题 目要求的，不选、多选、错选均不得分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 A C A B A B C D C B D D C 二、选择题Ⅱ（本题共 3 小题，每小题 2 分，共 6 分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目 要求的。全部选对的得 2 分，选对但不全的得 1 分，有选错的得 0 分） 题号 14 15 16 答案 BD ACD AC 三、非选择题（本题共 6 小题，共 55 分） 17.（7 分） （1）（1 分）B （2）（2 分）①打点计时器类型选择错误 ②手持纸带位置错误 ③打点计时器安装过低（答对其中一处即 可） （3）（1 分）刻度尺 （4）（1 分）8.78-8.80 （5）（2 分） 18.（7 分） （1）连线 2 分 1.30 0.02± 1.48（1 分） 0.65 到 0.70 都可以（1 分） （2）④⑤或③⑤均可以（1 分） （3）A（2 分） 19.（9 分） （1）反应时间内车做匀速直线运动 求得 t=0.5s （2）匀速运动时 P=Fv N （3）刹车时人收到的合外力 竖直方向抵消重力需要的分量为 所以车对人的作用力 20.（12 分） （1）A 到 C 位置过程： N 牛顿第三定律，支持力和压力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反 物块达到圆轨道最低点 C 对轨道的压力值为 50N （2）到达 E 点，最小速度需要满足 ，所以 2 2 vvt xa + = F f= 阻力 140f =阻力 xF ma= yF mg= ( ) ( )2 2 50 101F mg ma N= + = ( ) 2 2 1 2 0 1 1 2 2Cmg L L mv mvµ− + = − 20 /Cv m s= 2 C N vF mg m R − = 50NF = 2 Evmg m R = Ev gR= 从 C 到 E： 所以不能到达（其他方法也可以） （3）恰好到达 D 点，根据动能定理，物体离开传送带的速度满足： 所以物体在传送带上必须减速才能满足 从 减速到 必须要有 所以不能存在这样的速度。 21.（10 分） （1）电源电动势 E=Blv=l0V 电阻 R 与 r2 并联，总电阻 R 总=6Ω （2）金属杆 a 通过 EFGH 区域： △v=2m/s 金属杆 a 通过与弹簧碰撞以 v=8m/s 反弹，经过 EFGH 区域速度再减掉 2m/s，变成 金属杆 a、b 发生弹性碰撞，满足： 动量守恒： 能量守恒： 求得金属杆 b 的速度为 金属杆 b 通过 ABCD 区域，电路发生改变 ： 2 21 122 2C Emv mg R mv< + 2 2 1 2 Bmv mgL mgRµ= + 15 /Bv m s= 0 2 10 /v m s= 15 /m s 2 2 02 Bax v v= − 15 3x m L m= > = EI R = 总 5 3F BIl N= =安 2 2B l v t m vR − ∆ = ∆ 总 1 8 /v m s= 1v t d∆ = 2 6 /v m s= 2 a bmv mv mv= + 2 2 2 2 1 1 1 2 2 2a bmv mv mv= + 6 /bv m s= 8R′ = Ω总 2 2B l v t m vR ′− ∆ = ∆′总 4 /v m s′∆ = 金属杆 a 切割产生的总焦耳热 金属杆 a 分配到 1.6J 金属杆 b 切割产生的总焦耳热 金属杆 a 分配到 总共产生了 1.87J 的热 （3）金属杆 b 进入左侧电容区域，最终金属杆 b 两端电压和电容器两端电压相等时，匀速。此时速度设为 v.电容器上的电量和流过的电量金属杆 b 相等，设为 q 且： 求得：q=0.1C 22.（10 分）解析： （1） 求得： （2）打在荧光屏 a 点的电子，由几何关系得： 求得： ①若减小粒子的速度，粒子打到荧光屏的下表面，临界条件是轨迹相切于 c 点，是粒子的最小速度， 由几何关系可知，对应粒子做圆周运动的半径 2 /bv m s′ = 2v t d∆ = 2 2 1 0 2 1 1 3.22 2Q mv mv J= − = 2 2 2 1 1 1.62 2b bQ mv mv J′= − = 4 15aQ J= bBql mv mv′− = − q BlvC = 21 2eU mv= 2eUv m = ( ) ( )2 22 1 12R d R d= + − 1 2.5R d= 1 2R d= 因此 ac 区域长度是 ②若增大粒子的速度，粒子打到荧光上表面，临界条件是粒子运动轨迹与 NP 相切， 由几何关系得： 那么： ， 求得： 由于 那么 发光区域的总长度为： （3）由第（2）步可知，粒子半径在 的区间内，粒子能打在荧光屏上， 结合： 与 ，得： 可求得：当 时粒子能打在荧光屏上 因此 提高粒子打在荧光屏上比率的方法： ①扩大荧光屏上方磁场区域 ②荧光屏左端适当往左移一些 ③荧光屏适当往 MQ 端移动 ④适当减小加速电压的最大值 ⑤适当增大加速电压的最小值 注：用其他方法解题的，只要合理，得同样的分。 ac d= 3 3R d= ( ) ( )2 23 3 2ag d d d d= + − − 2 5ag d d= + 3af d= 5fg d d= − 5d ac fg d∆ = + = 2 3d R d≤ ≤ 2vevB m R = 21 2eU mv= 2 2 2 eB RU m = 2 2 2 22 4.5eB d eB dUm m ≤ ≤ 2 2 2 2 2 2 2 2 4.5 2 62.5%5 eB d eB d m m eB d eB d m m η − = = −