2020届浙江省名校联盟高三新高考创新卷选考物理试题（五）（解析版）

《浙江省名校联盟新高考创新卷》选考物理（五） 选择题部分 一、选择题 I（本大题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分。每小题列出的四个选项中只有一个 是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1.下列物理量属于矢量的是（　　） A. 功 B. 磁通量 C. 冲量 D. 电流 【答案】C 【解析】 【详解】矢量是既有大小又有方向的物理量，运算时采用平行四边形法则，标量只有大小，没有方向，冲 量是矢量，故 ABD 错误，C 正确。 故选 C。 2.关于物理学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（　　） A. 伽利略最早提出“力不是维持物体运动的原因” B. 牛顿发现万有引力定律，并通过实验测出了引力常量 C. 奥斯特发现了电流的磁效应，并总结出右手螺旋定则判定电流周围磁场方向 D. 卢瑟福通过 散射实验揭示了原子具有核式结构且发现了质子和中子 【答案】A 【解析】 【详解】A．伽利略最早提出“力不是维持物体运动 原因”，故 A 正确； B．牛顿发现万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了引力常量，故 B 错误； C．奥斯特发现了电流的磁效应，安培总结出右手螺旋定则判定电流周围磁场方向，故 C 错误； D．卢瑟福通过 散射实验揭示了原子具有核式结构，并未发现了质子和中子，故 D 错误。 故选 A。 3.四个不同的物体甲、乙、丙、丁的运动情况分别如下图所示，则下列描述正确的是（ ） A. 甲在做曲线运动 B. 在 0 至 t1 时间内，乙的平均速度等于甲的平均速度 的 α αC. 两图像中，t2、t4 时刻分别表示乙、丁开始做反向运动 D. 在 t3 时刻，丁一定在丙的前方 【答案】B 【解析】 【详解】A．运动学的图象中任何曲线只能表示直线运动，因为在运动学图象中只能表示正反两方向，故不 能描述曲线运动，故 A 错误。 B．在 0 至 t1 时间内，甲乙 位移相等，平均速度等于位移除以时间，所以甲、乙的平均速度相等，故 B 正 确。 C．x-t 图象中的 t2 时刻转折点表示物体的位移开始减小，运动方向开始反向；v-t 图象中的转折点表示速度 减小，加速度方向变化，其方向仍沿正方向，运动方向没有反向，故 C 错误。 D．由 v-t 图象中图象与时间轴所夹的面积表示位移，可知在 t3 时刻，丁位移大于丙的位移，但初始距离不 知，所以无法确定哪个在前，故 D 错误。 故选 B。 4.荡秋千是人们平时喜爱的一项休闲娱乐活动，如图所示，某同学正在荡秋千，A 和 B 分别为运动过程中的 最低点和最高点，若忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 在 B 位置时，该同学速度为零，处于平衡状态 B. 在 A 位置时，该同学处于失重状态 C. 在 A 位置时，该同学对秋千踏板的压力大于秋千踏板对该同学的支持力，处于超重状态 D. 由 B 到 A 过程中，该同学向心加速度逐渐增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．在 B 位置时，该同学速度为零，重力和绳子拉力的合力提供向心力，受力不平衡，故 A 错误； B．在 A 位置时，重力和绳子拉力的合力提供向心力，该同学处于超重状态，故 B 错误； C．根据牛顿第三定理，在 A 位置时，该同学对秋千踏板的压力等于秋千踏板对该同学的支持力，故 C 错 误； 的D．由 B 到 A 过程中，重力和绳子拉力的合力提供向心力 由动能定理得 该同学向心加速度逐渐增大，故 D 正确。 故选 D。 5.如图所示，将一带电小球 A 通过绝缘细线悬挂于 O 点，细线不能伸长．现要使细线偏离竖直线 30°角，可 在 O 点正下方的 B 点放置带电量为 q1 的点电荷，且 BA 连线垂直于 OA；也可在 O 点正下方 C 点放置带电 量为 q2 的点电荷，且 CA 处于同一水平线上．则 为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对两种情况进行受力分析，如图所示： 依据矢量的合成法则，结合三角知识，及平衡条件，则有：F′=mgsin30°，F=mgtan30°，根据库仑定律，则 有： ，而 ；根据三角知识，则有：lBA=Ltna30°，lCA=Lsin30°，综上所得： ， 故 ACD 错误，B 正确；故选 B． 2 =vF m mar = 21 2mgh mv= 1 2 q q 1 2 2 3 3 1 3 2 1 2 BA kQqF l ′ = 2 2 CA kQqF l = 1 2 2 3 q q =【点睛】考查库仑定律、矢量的合成法则与平衡条件的应用，掌握三角知识，及几何关系的内容，注意绳 子的长度相等，是解题的关键． 6.如图所示的电路中，A1 和 A2 是两个相同的灯泡，线圈 L 自感系数足够大，电阻可以忽不计．下列说法不 正确的是（ ） A. 合上开关 S 时，A2 先亮，A1 后亮，最后一样亮 B. 断开开关 S 时，A1 和 A2 都要过一会儿才熄灭 C. 合上开关 S 稳定后，流过 A1 的电流方向与流过 A2 的电流方向都向右 D. 断开开关 S 时，流过 A1 的电流方向与流过 A2 的电流方向都向右 【答案】D 【解析】 【详解】AC．合上开关的瞬间，L 由于产生自感电动势阻碍通过 A1 的电流，所以 A1 中的电流小于 A2 中的 电流，稳定后 L 对直流电路没有阻碍作用，A1 和 A2 电阻相等，即合上开关 S 时，A2 先亮，A1 后亮，最后 一样亮，此时 A1 和 A2 的电流方向都向右，故 A 不符合题意，C 不符合题意. BD．断开开关时，由于 L 中产生的自感电动势在 A1 和 A2 之间构成串联电路中产生电流，故都要过一会才 会熄灭，此时流过 A1 的电流向右，流过 A2 的电流向左.故 C 不符合题意，D 符合题意 7.有 a、b、c、d 四颗地球卫星，a 还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b 是近地卫星，c 是地球 同步卫星，d 是高空探测卫星，设地球自转周期 24h，所有卫星均视为做匀速圆周运动，各卫星排列位置如 图所示，则有（　　） A. a 的向心加速度等于地球表面重力加速度 B. d 的向心加速度大于地球表面重力加速度 C. b 在 4h 内转过的圆心角小于 D. a、b、c、d 四颗卫星中，b 在相同时间内转过的弧长最长 【答案】D 【解析】 【详解】A．a 随赤道一起转动，向心力是由万有引力一个分力提供，即 ，可知 a 的向心加速度不 3 π mg ma≠等于地球表面重力加速度 g，故 A 错误； B．根据万有引力定律得 可知 d 的向心加速度小于地球表面重力加速度，故 B 错误； C．c 为同步卫星，周期为 24h，在 4h 内转过 圆周，即 ，根据开普勒第三定理得 b 的轨道半径小，故周期小，在 4h 内转过的圆心角大于 ，故 C 错误； D．根据万有引力定律得 解得 ，可知 b 线速度大于 c、d 的线速度，a、c 的角速度相等，根据 知，c 的线速度大 于 a 的线速度，可知 b 的线速度最大，在相同时间内转过的弧长最长，故 D 正确。 故选 D。 【点睛】， 8.家电待机耗电问题常常被市民所忽略，技术人员发现一台电视机待机一天的耗电量约 0.2 度。据最新统计 浙江省的常住人口约 5800 万人，假设每户家庭拥有的家用电器如下表所示，则由表中数据，估算每年浙江 省家庭用电器待机耗电量约为（　　） 家庭常用电器 电视机 洗衣机 空调 电脑 户均数量（台） 2 1 2 1 电器待机功耗（W/台） 10 20 40 40 A. 度 B. 度 C. 度 D. 度 【答案】C 【解析】 【详解】待机电器的总动率 的 2 MmG mar = 1 6 π 3 3 2 R CT = π 3 2 2 Mm vG mr r = GMv r = v rω= 62.3 10× 823 10× 102.3 10× 122.3 10×每年浙江省家庭用电器待机耗电量约为(按 3 人一户计算) 计算结果最接近 C，故 ABD 错误，C 正确。 故选 C。 9.一理想变压器原、副线圈匝数比为 3：1，原线圈与小灯泡 D 串联后，接入一电压有效值恒定的正弦交流 电源；副线圈电路中连接可变电阻 R 和电流表，电流表内阻不计，如图所示。若改变 R 的阻值，使电流表 的示数变为原来的两倍。则（　　） A. 小灯泡 D 的亮度变暗 B. 副线圈的电压变小 C. R 的阻值大于原来的一半 D. 变压器的输入功率变为原来的两倍 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据变压器输入输出电路与线圈匝数的关系得 可知次级电流变为原来的两倍，则初级电流也变为原来的两倍，即小灯泡 D 的亮度变亮，故 A 错误； BC．因灯泡 D 两端的电压变大，可知变压器初级电压减小，次级电压也减小，R 的阻值小于原来的一半， 故 B 正确、C 错误； D．初级电流变为原来的两倍，但是初级电压减小，则变压器的输入功率小于原来的 2 倍，故 D 错误。 故选 B。 10.在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的氡核 ，该原子核发生 衰变，放出一个速度为 、质 量为 m 的 粒子和一个质量为 M 的反冲核钋（Po），若氡核发生衰变时，释放的能量全部转化为 粒子和 钋核的动能（涉及动量问题时， 亏损的质量可忽略不计），以下说法正确的是（ ） 2 10 1 20 2 40 1 40W 160WP = × + × + × + × = 4 3 105800 10 160 10 24 365kW h 2.7 10 kW h3W nPt −= = × × × × × ⋅ = × ⋅ 1 2 2 1 I n I n = 222 86 R α 0v α αA. 衰变后 粒子和反冲核钋（Po）在匀强磁场中的运动轨迹如图甲所示，小圆表示 粒子的运动轨迹 B. 衰变后 粒子和反冲核钋（Po）在匀强磁场中的运动轨迹如图乙所示，大圆表示 粒子的运动轨迹 C. 衰变过程 粒子和反冲核钋（Po）组成的系统能量守恒，动量不守恒 D. 衰变过程中，质量亏损为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．静止的氡核发生 α 衰变后，根据动量守恒可知，衰变后 α 粒子与钋核的运动方向相反，根据 左手定则可知，α 粒子和钋核所受的洛伦兹力方向相反，两个粒子的运动轨迹应是外切圆，故衰变后 α 粒子 和反冲核钋（Po）在匀强磁场中的运动轨迹如图乙所示。根据 p 相等，B 相同， ，可知，α 粒子的轨迹半径大，故大圆表示 α 粒子的运动轨迹，故 A 错误，B 正确。 C．衰变过程 α 粒子和反冲核钋（Po）组成的系统能量守恒，重力相对于内力可忽略不计，系统的动量也守 恒，故 C 错误。 D．取 α 粒子的速度方向为正方向，根据动量守恒定律得： 0=mv0-Mv 钋 释放的核能为： 衰变过程中，质量亏损为： 联立解得： α α α α α 2 0 2 ( ) 2 M m Mvm mc +∆ = mv pr qB qB = = 1r q ∝ 2 2 0 1 1 2 2E mv Mv= + 钋 2 Em c = △△ ( ) 0 2 2 2 vM m mm Mc +∆ =故 D 错误。 故选 B。 11.从物理学角度看，彩虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的。如图是彩虹成因的简化示意图， 其中 a、b 是两种不同频率的单色光，则两束光（　　） A. 在雨滴中传播时，a 光的传播速度一定大于 b 光 B. 以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，a 光侧移量小 C. 以相同的入射角从水中射向空气，在空气中只有一种色光时，一定是 b 光 D. 用同一装置做双缝干涉实验，a 光干涉条纹间距较大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据光路图可知，第一次折射时，b 光的折射角较大，入射角相等，根据折射率公式 得知，b 光的折射率较小，频率较小，根据 可知在雨滴中传播时，a 光的传播速度小于 b 光，故 A 错误； B．b 光的折射率较小，以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b 光的折射角较大，所以 b 光侧移 量小，a 光侧移量大，故 B 错误； C．根据全反射临界角 可知 b 光 折射率较小，临界角大，不容易发生全反射，所以以相同的入射角从水中射入空气，在空气中 只能看到一种光时，一定是 b 光，故 C 正确； D．b 光的折射率较小，频率较小，波长较长，根据干涉条纹间距公式 可知 a 光的干涉条纹间距小于 b 光的干涉条纹间距，故 D 错误。 的 sin sin in r = cv n = 1sinC n = lx d λ∆ =故选 C。 12.如图甲所示，水平面上一质量为 m 的物体在水平力 F 作用下开始加速运动，力 F 的功率 P 保持恒定，运 动过程中物体所受的阻力 f 大小不变，物体速度最终达到最大值 ，此过程中物体速度的倒数 与加速度 a 的关系图象如图乙所示。仅在已知功率 P 的情况下，根据图象所给信息可知以下说法错误的是（　　） A. B. C. 图象的斜率为 D. f=0.1P 【答案】C 【解析】 【详解】当加速度为零时，物体做匀速运动，此时刻的牵引力等于阻力,，速度为最大值，由功率的计算公 式可得 物体的加速度 整理得 图像斜率 故 ，故 B 正确，C 错误； 图像截距 故 ，故 D 正确； 最大速度 maxv 1 v 2 max 1 s0m /v = 30m P= f P P Fv= F f ma− = 1 m fav P P = + 0.1 3 mk P = = 30m P= 0.1f P = 0.1f P= 10m/sm P Pv F f = = =故 A 正确。 故选 C。 13.在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从 A 点竖直向上抛出，其运动的轨迹如图所示，小球运 动的轨迹上 A、B 两点在同一水平线上，M 为轨迹的最高点，小球抛出时的动能为 8.0J，在 M 点的动能为 6.0J，不计空气的阻力，则（　　） A. 从 A 点运动到 M 点电势能减少 2J B. 小球水平位移 x1 与 x2 的比值 1：4 C. 小球落到 B 点时的动能 24J D. 小球从 A 点运动到 B 点的过程中动能有可能小于 6J 【答案】D 【解析】 【详解】将小球的运动沿水平和竖直方向正交分解，水平分运动为初速度为零的匀加速直线运动，竖直分 运动为匀变速直线运动。 A．从 A 点运动到 M 点使用动能定理得 由于重力做功不为零 从 A 点运动到 M 点电势能减少不是 2J，故 A 错误； B．对于初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等的时间间隔内位移之比为 ，则小球水平位移 x1 与 x2 的比值 1：3，故 B 错误； C．设物体在 B 点时动能为 ，水平分速度为 ，竖直分速度为 ，由竖直方向对称性可知 对于水平分运动 6 8J 2JF G kW W E+ = ∆ = − = − 2JFW ≠ − 1:3 kBE Bxv Byv 21 8J2 Bymv = 2 1 1 2 MxFx mv=解得 ， 故小球落到 B 点时的动能 故 C 错误； D．由于运动与分运动有等时性，设小球受到电场力为 F，重力为 G，则有 可知 由下图得 故 则小球从 A 运动到 B 的过程中速度最小时速度与等效重力垂直，即图中的 P 点 2 2 1 2 1 1( ) 2 2Bx AxF x x mv mv+ = − 1 2: 1:3x x = 1 6JFx = 1 2( ) 24JF x x+ = 2 21 ( ) 32J2kB Bx ByE m v v= + = 1 6JFx = 2 21 6J2 F tm ⋅ = 8Jmgh = 2 21 8J2 G tm ⋅ = 3 2 F G = tan F G θ = 3sin 7 θ =故 D 正确。 故选 D。 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.某学校创建绿色校园，如图甲为新装的一批节能路灯，该路灯通过光控开关实现自动控制：电灯的亮度 可自动随周围环境的亮度改变而改变。如图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为 E，内阻为 r，Rt 为 光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。现增加光照强度，则下列判断正确的是（　　） A. A、B 灯都变暗 B. 电源的输出功率变小 C. 电源的效率变小 D. Rt 上电流的变化量大于 R0 上电流变化量 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．光照强度增大，光敏电阻阻值减小，电路总电阻减小，故电路总电流增大，消耗在内阻上的电 压增大，路端电压减小，A 灯变暗，由于 R0 两端的电压增大，B 灯两端的电压减小，B 灯变暗，故 A 正确； B．电源电动势不变，电路总电流增大，电源的输出功率 P=UI 无法确定，故 B 错误； C．电源的效率为 路端电压减小，电源的效率变小，故 C 正确； D．通过 R0 上电流等于通过光敏电阻 Rt 电流与通过灯 B 的电流之和，根据前面的分析，通过灯 B 的电流减 小，故 Rt 上电流的变化量大于 R0 上电流变化量，故 D 正确。 故选 ACD。 15.如图所示为氢原子的部分能级图，以下判断正确的是（　　） 2 min 1 24( sin ) J 6J2 7k AE m v θ= = < =U E ηA. 处于 n=l 能级的氢原子可以吸收任意频率的光子 B. 欲使处于基态的氢原子被激发，可用 12.09eV 的光子照射 C. 大量氢原子从 n=4 的能级跃迁到基态时，最多可以辐射出 6 种不同频率的光子 D. 用从 n=4 能级跃迁到 n=2 能级福射出的光照射金属铂（逸出功为 6.34eV）时能发生光电效应 【答案】BC 【解析】 【详解】A．要使 n=1 能级的氢原子发生跃迁，吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差，故 A 错误； B．根据玻尔理论用 12.09eV 电子照射时，吸收光子后电子的能量 所以能从基态发生跃迁，跃迁到第 3 能级，故 B 正确； C．一个氢原子从 n= 4 的状态跃迁到基态时，最多时，跃迁的路径有 条，可知能辐射出 6 种不同频率 的光子，故 C 正确； D．从 n=4 能级跃迁到 n=2 能级辐射出的光子的能量 而使金属发生光电效应的条件是光子的能量大于电子的逸出功，故不可以发生光电效应，故 D 错误。 故选 BC。 16.如图所示，甲是一列横波在某一时刻的波动图象，乙是在 x=6m 处的质点从该时刻开始计时的振动图象， a、b 是介质中的两个质点，a 的平衡位置坐标为 x=2.5m，下列说法正确的是（　　） A. 这列波的波速是 2m/s B. b 比 a 先回到平衡位置 ( )12.09 13.6 eV 1.51eV+ − = − 2 4 6C = ( )2 1 0.85eV 3.4 eV 2.55eV 2 1 1 2qU mv= 2 1 1 1 vqv B m r = 2n k< 2 1n k= − 2 2nqUmB qkd = 2( 1,2,3, , 1)n k= − 2 1n k= − 2 2r mT v qB π π= = 2 2 (2 3)=( 1) 2 2 2 ( 1) T k mkdt n T qum k π−− + = −磁 2 21( 1) 2k h at− = 电 qUa mh = 22( 1)= k mt h qU − 电