1、单科标准满分练(二)命题报告仿真二选题亮点展示核心素养：第17、19、21、24、25题培养学生模型构建、科学思维等学科核心素养。情景创新：15题星载氢原子钟、20题磁流体发电机体现试题与现代科技的结合。角度创新：23题属于创新实验，设置角度新颖，有很好的区分度，体现科学探究的核心素养。难易度：0.60题型题号考查内容难易度选择题14物理学史易15原子模型能级跃迁易16电磁感应现象易17万有引力定律、天体运动规律中18电场的性质中19碰撞类问题中20磁流体发电机原理及应用中21带电体在复合场中的运动难实验题22电表改装及万用表的使用易23力学创新实验测劲度系数中计算题24带电粒子在组合场中运动
2、中25电磁感应中的力、电综合问题难选考题33分子动理论、热力学定律、理想气体方程中34光的衍射、折射、全反射及波的传播中(时间：60分钟分值：110分)第卷二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第1418题只有一项符合题目要求，第1921题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。14许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。下图是科学史上一个著名的实验，以下说法正确的是()A此实验是库仑测量油滴电荷量的实验B此实验是法拉第测量电子电荷量的实验C通过此油滴实验直接测定了元电荷的数值D通过多次实验测量，发现油滴所带的电荷量虽不相同
3、，但都是某个最小电荷量的整数倍，这个最小电荷量被认为是元电荷D题图为密立根油滴实验的示意图，密立根通过油滴实验直接测定了油滴的电荷量。通过多次实验测量，发现油滴所带的电荷量虽不相同，但都是某个最小电荷量的整数倍，这个最小电荷量被认为是元电荷，选项D正确。15.2018年7月10日，我国成功发射了第三十二颗北斗导航卫星，卫星采用星载氢原子钟，它是利用氢原子能级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟。如图为氢原子的能级图，以下说法正确的是()A一群处于n4能级的氢原子向低能级跃迁，辐射的光子最多12种B处于n1能级的氢原子可以吸收能量为13 eV的光子C氢原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁
4、的过程，是吸收光子的过程D欲使处于基态的氢原子跃迁，可用10.2 eV的光子照射D根据C6可知，一群处于n4能级的氢原子向低能级跃迁，辐射的光子最多6种，A错误；由于氢原子的能级差中，不存在能量为13 eV的能级差，所以处于n1能级的氢原子不可以吸收能量为13 eV的光子，B错误；氢原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程，是释放能量的过程，是放出光子的过程，C错误；10.2 eV刚好是n1、n2的能级差，D正确。16.如图所示，在光滑的固定的水平木板上有一轻质绝缘弹簧，其一端固定在竖直墙壁上，另一端与一磁铁相连，当弹簧处于原长时，磁铁的中心位置恰好位于图中的O点处，有一与灵敏电流计相
5、连的圆形线圈穿过木板，线圈所在平面与木板面垂直，且线圈圆心与O点重合。现将磁铁向右拉至某一位置Q后再由静止释放，磁铁能穿过线圈，下列说法正确的是()A灵敏电流计的读数稳定不变B磁铁远离线圈时，两者之间会产生斥力C由于木板面光滑，故磁铁将一直往复运动下去D磁铁从Q点运动到O点的过程中，弹簧弹性势能的减小量大于系统产生的焦耳热D将磁铁向右拉至某一位置后再由静止释放，在磁铁向线圈运动的过程中，穿过线圈的磁通量的变化呈现非线性变化，故灵敏电流计的读数不会不变，A错误；根据楞次定律可知，磁铁远离线圈时，两者之间会产生吸引力，B错误；在整个过程中弹簧的弹性势能最终将转化为焦耳热，磁铁将静止，C错误；磁铁从
6、Q点运动到O点的过程，弹簧弹性势能的减小量等于系统产生的焦耳热和磁铁的动能之和，D正确。17某市科技馆内介绍太阳系八大行星(按与太阳距离由近至远排列)时的体积对比图和有关参数，表格中P处由于字迹污损无法看清。下列说法正确的是()天体名称水星金星地球火星木星土星天王星海王星赤道半径/km2 4406 0526 3783 39771 49260 26825 55924 764质量是地球的倍数0.0550.8151.000P317.995.1614.5417.15重力加速度是地球的倍数0.380.911.000.382.480.940.891.11A.土星公转的角速度大于地球公转的角速度B土星公转的
7、向心加速度小于天王星的向心加速度C火星的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的0.45倍D污损部分为0.5C行星绕太阳做圆周运动时，万有引力提供向心力，即m2rman，可知半径越大，角速度和向心加速度越小，故A、B错误；在天体表面，忽略自转效应，物体所受重力等于物体与天体之间的万有引力，即mg，得M，则0.1，污损部分为0.1，D错误；行星的第一宇宙速度v，故火星的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的0.45倍，C正确。18.如图所示，实线为两个点电荷Q1、Q2产生的电场的电场线，虚直线cd为Q1、Q2连线的垂直平分线，O为垂足，c、d两点在垂直平分线上且关于Q1、Q2连线对称。一电子(不计重力)从
8、a点沿虚曲线途经O点运动到b点。下列说法正确的是()AQ1的电荷量小于Q2的电荷量Bc、d两点的电势和电场强度都相同C电子过O点时的加速度大于过a点时的加速度D电子在O点时的电势能大于在a点时的电势能CQ1周围的电场线比Q2周围的电场线密，说明Q1的电荷量大于Q2的电荷量，A错误；根据电场线的分布情况知Q1、Q2为异种电荷，根据曲线运动的合力方向指向轨迹凹处知，Q1为正电荷，Q2为负电荷，电场线的方向由Q1沿电场线指向Q2，根据对称性知c、d两点的电势相等，场强大小相等方向不同，B错误；O点附近的电场线比a点附近的电场线密，O点场强较大，由加速度a0知，电子过O点时的加速度大于过a点时的加速度
9、，C正确；电子从a点运动到O点的过程中，电场力一直做正功，电势能逐渐减小，即电子在O点时的电势能小于在a点时的电势能，D错误。19如图所示，在一水平的长直轨道上，放着相距为L的两木块甲、乙，质量分别为m和3m，它们与水平轨道间的动摩擦因数均为，在两木块都静止的情况下，一沿轨道方向的水平恒力F2mg持续作用在木块甲上，使其与木块乙发生碰撞，碰后与木块乙结为一体继续运动，设碰撞时间极短，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知重力加速度为g，则下列判断正确的是()A碰撞后的瞬间，木块甲、乙的速度大小均为 B碰撞后的瞬间，木块甲、乙的速度大小均为 C碰后木块甲与木块乙一起运动的距离为LD碰后木块甲与木块乙一
10、起运动的距离为LBC对木块甲根据动能定理可得，(Fmg)Lmv，解得v0，设木块甲与木块乙碰撞后瞬间的共同速度大小为v1，根据动量守恒定律可得mv04mv1，解得v1，所以B正确，A错误；设木块甲与木块乙一起做匀减速直线运动的距离为x，根据动能定理得(F4mg)x04mv，解得x，所以C正确，D错误。20目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机，立体图如图甲所示，侧视图如图乙所示，其工作原理是：燃烧室在高温下将气体全部电离为电子与正离子，即高温等离子体，高温等离子体经喷管提速后以速度v1 000 m/s 进入矩形发电通道，发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场(图乙中垂直纸面向里)，磁
11、感应强度大小B05 T，等离子体在发电通道内发生偏转，这时两金属薄板上就会聚集电荷，形成电势差。已知发电通道长L50 cm，宽h20 cm，高d20 cm，等离子体的电阻率4 m，电子的电荷量e1.61019 C。不计电子和离子的重力以及微粒间的相互作用，则以下判断正确的是()甲乙A发电机的电动势为2 500 VB若电流表示数为16 A，则单位时间(1 s)内打在下极板的电子有1020个C当外接电阻为12 时，电流表的示数为50 AD当外接电阻为50 时，发电机输出功率最大BC由等离子体所受的电场力和洛伦兹力平衡得qvB0q，则得发电机的电动势为EB0dv1 000 V，故A错误；由电流的定义
12、可知I，代入数据解得n1020个，故B正确；发电机的内阻为r8 ，由闭合电路欧姆定律，I50 A，故C正确；当电路中内、外电阻相等时发电机的输出功率最大，此时外电阻为Rr8 ，故D错误。21.如图所示，ABCDG是竖直放在场强为E104 V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆，轨道的水平部分与半圆轨道相切于B、D两点，且ABR0.2 m，把一质量m100 g、带电荷量q104 C的小球，从A点由静止释放后，取g10 m/s2，则()A小球到达C点时的速度大小为1 m/sB小球到达C点时对轨道的压力大小为3 NC小球所能获得的最大动能为 JD小球能运动到D点并
13、沿直轨道DG运动BC设小球在C点的速度大小为vC，则小球由A到C的过程，应用动能定理，qE2RmgRmv0，解得vC2 m/s，A错误；对小球在C点时受力分析有NCqEm，解得NC 3 N，由牛顿第三定律可知小球对轨道的压力大小为3 N，B正确；由mgqE1 N，可知小球受到的合力方向垂直于B、C两点的连线向下，所以“等效最低点”是圆弧BC的中点，设小球的最大动能为Ekm，由动能定理可得EkmqER(1sin 45)mgR(1cos 45)，解得Ekm J，故小球所能获得的最大动能为 J，C正确；小球从A点到D点由动能定理有EqR2mgRmv0，故小球不能运动到D点，D错误。第卷三、非选择题：
14、本卷包括必考题和选考题两部分。第2225题为必考题，每个试题考生都必须作答。第3334题为选考题，考生根据要求作答(一)必考题：共47分。22(6分)将灵敏电流计G改装成两种倍率(“10”“100”)的欧姆表，电路图如图甲所示。现用该欧姆表对一阻值约为200 的电阻进行测量，步骤如下：甲乙(1)将开关S合向_端(选填“a”或“b”)，这时的欧姆表所用的是较小倍率挡。(2)将两表笔短接，旋动合适的部件，对欧姆表进行调零。(3)将两表笔分别与被测电阻相接。(4)若欧姆表的示数如图乙所示，则该电阻的阻值为_。(5)将两表笔短接，旋动合适的部件，对欧姆表进行调零。若电源电动势E15 V，灵敏电流计的满
15、偏电流Ig5 mA，“10”倍率时欧姆表的内阻R150 ，在该倍率下欧姆调零时，流过电阻Ra的电流为_mA。解析(1)由图甲可知，该欧姆表与被测电阻使用的是同一电源，故根据闭合电路欧姆定律可知，I，Ig，R内RgR0，R中R内越大，倍率越大；接a时，R内比较小，故倍率比较小。 (4)开关拨至较小倍率(“10”)挡时，由图乙可知该电阻的阻值为18.010 180 。(5)在“10”倍率下欧姆调零时，根据闭合电路欧姆定律，可得电路中的电流I A100 mA，此时开关S合向a端，根据电路的串、并联规律可得流过电阻Ra的电流为IaIIg95 mA。答案(1)a(2分)(4)180(2分)(5)95(2
16、分)23(9分)某科技小组想测定弹簧托盘秤内部弹簧的劲度系数k，拆开发现其内部简易结构如图(a)所示，托盘A、竖直杆B、水平横杆H与齿条C固定连在一起，齿轮D与齿条C啮合，在齿轮上固定指示示数的指针E，两根完全相同的弹簧将横杆吊在秤的外壳I上。托盘中不放物品时，指针E恰好指在竖直向上的位置。指针随齿轮转动一周后刻度盘的示数为P05 kg。科技小组设计了下列操作：A在托盘中放上一物品，读出托盘秤的示数P1，并测出此时弹簧的长度l1；B用游标卡尺测出齿轮D的直径d；C托盘中不放物品，测出此时弹簧的长度l0；D根据测量结果、题给条件及胡克定律计算弹簧的劲度系数k；E在托盘中增加一相同的物品，读出托盘
17、秤的示数P2，并测出此时弹簧的长度l2；F再次在托盘中增加一相同的物品，读出托盘秤的示数P3，并测出此时弹簧的长度l3；G数出齿轮的齿数n；H数出齿条的齿数N并测出齿条的长度l。(1)小组同学经过讨论得出一种方案的操作顺序，即a方案：利用BD步骤。用所测得的相关量的符号表示弹簧的劲度系数k，则k_。某同学在实验中只测得齿轮直径，如图(b)所示，并查资料得知当地的重力加速度g9.80 m/s2，则弹簧的劲度系数k_。(结果保留三位有效数字)(2)请你根据科技小组提供的操作，设计b方案：采用：_步骤；用所测得的相关量的符号表示弹簧的劲度系数k，则k_。 解析(1)弹簧的伸长量与齿条下降的距离相等，
18、而齿条下降的距离与齿轮转过的角度对应的弧长相等，齿轮转动一周对应的弧长即为齿轮周长，即托盘中物品质量为P05 kg时弹簧的伸长量xd，因此只要测出齿轮的直径d即可计算其周长，然后由胡克定律得2kxP0g，解得k。游标卡尺读数为0.980 cm，代入k得k7.96102 N/m。(2)直接测出不同示数下弹簧的伸长量也可以进行实验，即按CAEFD进行操作，实验不需要测量齿轮和齿条的齿数，GH是多余的。x1l1l0、x2l2l0、x3l3l0，则k1、k2、k3，则k，联立解得k。答案(1)(2分)7.96102 N/m(2分)(2)CAEFD(2分) (3分)24(12分)如图所示，在xOy平面坐
19、标系的第三、四象限内有沿y轴正方向的匀强电场E，第一象限中的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直坐标平面向外的匀强磁场。一个带正电的粒子以速度v02107 m/s从Q点沿x轴正方向发射，并从O点射出，进入磁场后以垂直于PM的方向从PM边射出磁场。已知Q点的横坐标为0.4 m，该粒子的比荷 2.5109 C/kg，MN平行于x轴，N点的坐标为(0.4 m,0.4 m)，不计粒子重力，求：(1)Q点的纵坐标；(2)磁场区域的磁感应强度大小B的取值范围。解析(1)粒子进入磁场后以垂直于PM的方向从PM边射出磁场，说明粒子射入磁场时速度方向也与PM垂直。则粒子从O点射出时速度方向与x轴正方向的夹角45(
20、2分)粒子到达O点时沿y轴正方向的分速度vy2107 m/s(1分)设粒子在电场中沿x轴方向的位移为x，y轴方向的位移为y，由运动学规律有yt(1分)xv0t(1分)联立解得y0.2 m(1分)则Q点的纵坐标为0.2 m。(1分)(2)该粒子恰好没有从PN边射出，如图所示，根据几何关系有RR m(1分)解得R m(1分)由Bminqvm(1分)解得Bmin(44)102 T(1分)所以磁场区域的磁感应强度大小B的取值范围为BBmin(44)102 T。(1分)答案见解析25(20分)如图所示，相距l1 m的足够长平行金属导轨ABC和DEF折成倾角相同的两个斜面，倾角为30，A、D之间接一个阻值
21、为R 的定值电阻，a、b导体棒垂直导轨放在两个斜面上，两棒间用轻质绝缘绳相连，轻绳绕过固定在斜面顶端的光滑定滑轮，轻绳与两斜面平行，a棒的质量为m0.1 kg，电阻为R，b棒的质量为2m，电阻也为R。左侧斜面导轨与a棒间的动摩擦因数为，左侧斜面处于垂直左侧斜面向上的磁感应强度为B1 T的匀强磁场中，右侧斜面无磁场，导轨光滑。初始时轻绳恰好伸直但没有拉力，将两棒同时由静止释放后，a棒沿导轨运动距离x(为已知量)后恰好做匀速运动。其他电阻不计，重力加速度g取10 m/s2。(1)求释放两棒瞬间，b棒受到轻绳的拉力大小T；(2)求从静止释放到a棒匀速运动前瞬间，a棒上产生的焦耳热；(3)若两斜面导轨
22、的倾角可以改变，且30mgcos 故在释放瞬间a棒向上运动，对a、b棒整体，由牛顿第二定律有2mgsin mgsin mgcos 3ma0(1分)代入数据解得a0 m/s2(1分)对b棒有2mgsin T2ma0(1分)代入数据解得T N。(1分)(2)设a棒匀速运动时的速度大小为v，流过a棒的电流为I。对a、b棒整体有2mgsin mgsin mgcos BIl(1分)对a棒有EBlv(1分)I(1分)由电路串并联关系得R总(1分)联立解得v1 m/s，I A(1分)设总的焦耳热为Q总，对a、b棒整体由功能关系得2mgxsin mgxsin Q总mgxcos mv2(1分)由电路串并联关系知
23、，定值电阻中的电流和b棒中的电流大小相等，a棒电流是定值电阻电流的两倍，则Qa(1分)代入数据解得QaJ。(1分)(3)整个电路产生的电功率PI2R总(1分)对a棒有EBlv(1分)I(1分)两棒做匀速运动的速度最大时，电流最大，电功率最大此时有2mgsin mgsin mgcos BIml(1分)解得mgsin mgcos (1分)其中sin cos sin()(1分)sin()在的取值范围内为增函数当30时，由(2)可知vm1 m/s当60时vm m/s(1分)则 AIm A则电功率的取值范围为 WPm0，根据热力学第一定律UQW得，U0，即内能一定增加，E正确。(2)设活塞质量为M，横截
24、面积为S，h076 cm，停止加热时U形管中左、右液面的高度差为h2阀门K打开时，对A有pA1p0pB1(1分)对B有pB1p0gh1(1分)得 gh1(2分)根据理想气体状态方程对A有 (2分)对B有 (2分)联立解得h26 cm。(2分)答案(1)BCE(2)6 cm34物理选修34(15分)(1)(5分)如图甲所示，在平静的水面下深h处有一个点光源s，它发出的两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由a、b两种单色光所构成的复色光圆形区域，周围为环状区域，且为a光的颜色(见图乙)。设b光的折射率为nb，下列说法正确的是_。(填正确答案标号。选对1个
25、得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)A在水中，a光的波长比b光的小B水对a光的折射率比b光的小C在水中，a光的传播速度比b光的大D复色光圆形区域的面积为SE在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的相邻条纹间距比b光的窄(2)(10分)如图所示是一列简谐横波在某时刻的图象，从该时刻开始，此波上质点N第一次到达波峰的时间比质点Q第一次到达波峰的时间晚0.1 s。P质点的平衡位置在x1 m与x2 m之间，P的位移为1 cm。求：()此列波的传播方向、波速及P质点的平衡位置的横坐标；()至少经过多长时间P质点经过平衡位置且向下运动。解析(1)根据图乙可知a光的全反射
26、临界角大于b光的，由sin C可知，a光的折射率较小，选项B正确；根据光的频率越低，折射率越小可知，a光的频率较低，根据光的频率与波长成反比的关系可知，在水中，a光的波长比b光的大，选项A错误；由v可知，在水中，a光的传播速度比b光的大，选项C正确；由sin Cb，sin Cb，其中R为复色光圆形区域半径，复色光圆形区域的面积为SR2，联立解得：S，选项D正确；杨氏双缝干涉实验条纹间距公式为x，可知波长越大相邻亮条纹间距越大，选项E错误。(2)()根据题意，此波中质点N第一次到达波峰的时间比质点Q第一次到达波峰的时间晚0.1 s，说明质点N向下振动，此波向左传播，周期T20.1 s0.2 s(2分)由题中图象可知此波的波长4 m(1分)波速v20 m/s(1分)该时刻，波的方程为y2sin x(cm)(1分)当位移为1 cm时，且2 mx1 m，故x m(2分)()根据波形的平移法可知，波向左传播x m时，P质点经过平衡位置且向下运动，经历时间t s。(3分)答案(1)BCD(2)见解析