全国理综卷新课标物理部分试题解析精确排版完美解析讲解Word格式.docx
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得C错，D正确。
答案BD。
16.如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间。
设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2。
以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。
不计摩擦，在此过程中（ B ）
A.N1始终减小，N2始终增大
B.N1始终减小，N2始终减小
C.N1先增大后减小，N2始终减小
D.N1先增大后减小，N2先减小后增大
木板对球的压力与球对木板的压力是相互作用力，大小均为N2。
根据木板对球的压力N2、墙面对球的压力大小为N1和重力的动态平衡做出动态矢量三角形。
则N1与N2的合力与重力等大反向为定值。
作图。
由图形可知，当板缓慢向水平转动中，N2的方向逐渐向竖直变化在减小，N1的方向始终水平也在减小。
答案B。
17.自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分，一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调。
已知变压器线圈总匝数为1900匝；
原线圈为1100匝，接在有效值为220V的交流电源上。
当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0kW。
设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为（ B ）
A.380V和5.3A
B.380V和9.1A
C.240V和5.3A
D.240V和9.1A
根据题意原线圈为1100匝，电压220V，副线圈的最大匝数为1900匝，根据变压比有
，
V。
根据理想变压器的功率不变，
，则
A。
答案B。
18.如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。
若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子（ BD ）
A.所受重力与电场力平衡
B.电势能逐渐增加
C.动能逐渐增加
D.做匀变速直线运动
对带电粒子受力分析可知，它受电场力和重力，要使粒子在电场中直线运动，必须使合力与运动方向在一直线上，则电场力垂直极板斜向上，它们的合力水平向左。
向右运动的粒子只有电场力做负功，电势能增加，动能减少。
B正确，C错误。
因合力为定值且与运动方向在一直线上，则粒子做匀减速直线运动，D正确。
19.如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；
磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流。
现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化。
为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率
的大小应为（ C ）
A.
B.
C.
D.
当线圈以角速度ω匀速转动半周时，产生感应电动势为:
。
当磁感应强度随时间的变化时，产生感应电动势为:
根据题意有
化简得
答案C。
i
20.如图，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行。
已知在t=0到t=t1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中感应电流总是沿顺时针方向；
线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。
设电流i正方向与图中箭头方向相同，则i随时间t变化的图线可能是（ A ）
线框中感应电流总是沿顺时针方向，则线框的左边的电流是向上的。
由于线框的左边所处磁场强，受到的安培力大，线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右说明线框的左边先受到引力（同向相吸）后受到斥力（反向相斥），则电流i先为正后为负。
电流为正时，线框处的原磁场和感应磁场同向阻碍原磁场的减弱，电流为负时，线框处的原磁场和感应磁场反向阻碍原磁场的增强。
答案A。
21.假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。
一矿井深度为d。
已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。
矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为（ A ）
B.
C.
D.
在地面上质量为m的物体根据万有引力定律有:
，从而得
根据题意，球壳对其内部物体的引力为零，则矿井底部的物体m′只受到其以下球体对它的万有引力同理有
，式中
两式相除化简
第Ⅱ卷
三、非选择题。
包括必考题和选考题两部分。
第22题~第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。
第33题~第40题为选考题，考生根据要求做答。
（一）必考题（11题，共129分）
22.（5分）
某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。
该螺旋测微器校零时的示数如图（a）所示，测量金属板厚度时的示数如图（b）所示。
图（a）所示读数为_________mm，图（b）所示读数为_________mm，所测金属板的厚度为_________mm。
图（a）所示读数表明该螺旋测微器存在正误差为1.0×
0.01=0.010mm。
图（b）所示读数为6.5+37.0×
0.01=6.870mm。
金属板的厚度为6.870-0.010=6.860mm。
23.（10分）
图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。
现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。
所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；
E为直流电源；
R为电阻箱；
为电流表；
S为开关。
此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。
（1）在图中画线连接成实验电路图。
（2）完成下列主要实验步骤中的填空
①按图接线。
②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；
然后用天平称出细沙质量m1。
③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________；
然后读出___________________，并用天平称出____________。
④用米尺测量_______________。
（3）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B=_________。
（4）判定磁感应强度方向的方法是：
若____________，磁感应强度方向垂直纸面向外；
反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。
（1）
因为是电阻箱只能和电源、开关、电流表、U形金属框串联组成电路，如图。
（2）①按图接线。
（U形金属框和沙盘用定滑轮连接，测出细沙质量，就得到了U形金属框的质量和重力）
③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D_重新处于平衡状态_；
然后读出__电流表的示数I_，并用天平称出_此时细沙的质量m2__。
（为测量磁场的磁感应强度大小就必须给U形金属框通上电流，从而受到安培力加上细沙才能系统才能重新平衡，此时细沙重力等于U形金属框重力与安培力之差（或只和），最后求出安培力BIL，I由电流表读出，L用毫米刻度尺测量）
④用米尺测量___D的底边长L____。
（3）根据③中的平衡条件有
或
得
若____
___，磁感应强度方向垂直纸面向外；
（磁感应强度方向垂直纸面向外，连线图中电流方向向左，根据左手定则U形金属框所受安培力向上，说明
）
24.（14分）
拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。
设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；
拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ。
（1）若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小。
（2）设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ。
已知存在一临界角θ0，若θ≤θ0，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动。
求这一临界角的正切tanθ0。
（1）设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把，将推拖把的力沿竖直和水平分解，按平衡条件有
①
②
式中N与f分别为地板对拖把的正压力和摩擦力。
按摩擦定律有
③
联立①②③式得
④
（2）若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，应有
≤
⑤
这时，①式仍满足，联立①⑤式得
⑥
现考察使上式成立的θ角的取值范围，注意到上式右边总是大于零，且当F无限大时极限为零，有
≤0 ⑦
使上式成立的角满足θ≤θ0，这里是题中所定义的临界角，即当θ≤θ0时，不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把。
临界角的正切值为
⑧
25.（18分）
如图，一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面（纸面）。
在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的粒子沿图中直线在圆上的a点射入柱形区域，在圆上的b点离开该区域，离开时速度方向与直线垂直。
圆心O到直线的距离为
现将磁场换为平等于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在a点射入柱形区域，也在b点离开该区域。
若磁感应强度大小为B，不计重力，求电场强度的大小。
粒子在磁场中做圆周运动，设圆周的半径为r，由牛顿第二定律和洛仑兹力公式得
①
式中v为粒子在a点的速度。
过b点和O点作直线的垂线，分别与直线交于c和d点。
由几何关系知，线段
、
和过a、b两点的轨迹圆弧的两条半径围成一正方形。
因此，
②
设
=x，由几何关系得
③
④
联立式得
⑤
再考虑粒子在电场中的运动。
设电场强度的大小为E，粒子在电场中做类平抛运动。
设其加速度大小为a，由牛顿第二定律和带电粒子在电场中受力公式得
⑥
粒子在电场方向和直线方向所走的距离均为r，由运动学公式得
⑦
⑧
式中t是粒子在电场中运动的时间，联立式得
⑨
（二）选考题：
共45分。
请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。
注意所选题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。
如果多做，则每学科按所做的第一题给分。
33.[物理——选修3-3]（15分）
（1）（6分）关于热力学定律，下列说法正确的是_________（填入正确选项前的字母，选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）。
A.为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量
B.对某物体做功，必定会使该物体的内能增加
C.可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功
D.不可能使热量从低温物体传向高温物体
E.功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程
改变内能只有两种途径，A正确；
对某物体做功，同时物体与外界发生热交换，则物体的内能可能增加、也可能减小，B错误；
在产生其他影响的情况下可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，C正确。
制冷机实现了热量从低温物体传向高温物体，D错误；
功转变为热是一宏观热力学过程是不可逆过程，E正确。
答案ACE。
（2）（9分）如图，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0°
C的水槽中，B的容积是A的3倍。
阀门S将A和B两部分隔开。
A内为真空，B和C内都充有气体。
U形管内左边水银柱比右边的低60mm。
打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等。
假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。
（i）求玻璃泡C中气体的压强（以mmHg为单位）
（ii）将右侧水槽的水从0°
C加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差又为60mm，求加热后右侧水槽的水温。
（i）在打开阀门S前，两水槽水温均为T0=273K。
设玻璃泡B中气体的压强为p1，体积为VB，玻璃泡C中气体的压强为pC，依题意有
①
式中Δp=60mmHg，打开阀门S后，两水槽水温仍为T0，玻璃泡C中气体根据题意其体积也没有改变，则C中气体的压强也没有改变仍为pC，设玻璃泡B中气体的压强为pB。
有
②
玻璃泡A和B中气体的体积为
V2=VA+VB③
玻璃泡B中气体经历了一个等温过程，根据玻意耳定律得
p1VB=pBV2④
联立①②③④式，并代入题给数据得
mmHg⑤
（ii）当右侧水槽的水温加热至
时，U形管左右水银柱高度差为Δp。
但A、B中气体体积、温度、压强都没有改变。
而玻璃泡C中气体的压强随温度升高而增大为
玻璃泡C的气体体积不变，根据查理定理得
⑦
联立②⑤⑥⑦式，并代入题给数据得
K⑧
34.[物理——选修3-4]（15分）
（1）（6分）一简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻的波形如图（a）所示，x=0.30m处的质点的振动图线如图（b）所示，该质点在t=0时刻的运动方向沿y轴_________（填“正向”或“负向”）。
已知该波的波长大于0.30m，则该波的波长为_______m。
（1）由振动图像可知正向x=0.30m处的质点在t=0时刻的位移为正，处于从平衡位置到正的最大位置的运动过程中，其运动方向沿y轴正向。
由于该波的波长大于0.30m说明该质点在第一个波形上，根据简谐横波沿x轴正向传播可知只有第二个四分之一波形上的质点都是向上振动的，且质点距离原点
（
的解为
），得
m
（2）（9分）一玻璃立方体中心有一点状光源。
今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜，以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体。
已知该玻璃的折射率为
，求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值。
如图，考虑从玻璃立方体中心O点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃立方体上表面发生折射。
根据折射定律有
式中，n是玻璃的折射率，入射角等于θ，α是折射角。
现假设A点是上表面面积最小的不透明薄膜边缘上的一点。
由题意，在A点刚好发生全发射，故
设光线OA在立方体上表面的投影长为RA，由几何关系有
③
式中a为玻璃立方体的边长。
由①②③式得
④
由题给数据得
由题意，上表面所镀的面积最小的不透明薄膜应是半径为RA的圆。
所求的镀膜面积
与玻璃立方体的表面积S之比为
由⑤⑥式得
35.[物理——选修3-5]（15分）
（1）（6分）氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：
，式中x是某种粒子。
已知：
和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；
1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。
由上述反应方程和数据可知，粒子x是__________，该反应释放出的能量为_________MeV（结果保留3位有效数字）
由质量守恒，电荷数守恒得，粒子x为中子，由爱因斯坦质能方程得:
答案
（或中子）17.6。
（2）（9分）如图，小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O。
让球a静止下垂，将球b向右拉起，使细线水平。
从静止释放球b，两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60°
忽略空气阻力，求
（i）两球a、b的质量之比；
（ii）两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比。
（i）设球b的质量为m2，细线长为L，球b下落至最低点、但未与球a相碰时的速率为v，由机械能守恒定律得
式中g是重力加速度的大小。
设球a的质量为m1；
在两球碰后的瞬间，两球共同速度为
，以向左为正。
由动量守恒定律得
设两球共同向左运动到最高处时，细线与竖直方向的夹角为θ，由机械能守恒定律得
联立①②③式得
代入题给数据得
（ii）两球在碰撞过程中的机械能损失是
联立①⑥式，Q与碰前球b的最大动能
之比为
联立⑤⑦式，并代入题给数据得
⑧
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