10年高考最有可能考的40个物理题
选择题部分30个
⒈ 热学
⑴分子力与分子势能
【预测题1】根据分子动理论,设两个分子间的距离为r0时分子间的引力和斥力相等,以下关于分子力与分子势能与它们间距离的关系,正确的是( )
A.若两分子间距离在r0的基础上增大,则分子间的引力增大,斥力减小,分子力表现为引力 B.两分子间距离越大,分子力越小.分子间距离越小,分子力越大
C.两分子间距离为r0时,分子势能最小,在r0的基础上距离增大或减小,分子势能都变大 D.两分子间距离越大,分子势能越大.分子间距离越小,分子势能越小 【答案】C
【解析】如下图左,当两分子间的距离为r0时,分子间的引力和斥力相等,分子力为零;若分子间距在r0的基础上增大,分子间的引力和斥力同时减小,因斥力减小得快,故分子力表现为引力,故选项A错误;从分子力随距离变化的图像可知,分子力的变化不具有单调性,故选项B错误;如下图右为分子势能与分子间距的关系图像,由图像可知,两分子间距离为r0时,分子势能最小,当分子间距离在r0的基础上增大时,分子间的作用力表现为引力,分子力做负功,分子势能增加,当减小分子间的距离时,分子间的作用力表现为斥力,分子力做负功,分子势能增加,故可以判断选项C是正确的;同时,分子势能的图像不具有单调性,故选项D错误。
E
F斥
r0 o r F分 o
F引
【点评】固体在平衡时,分子间的引力与斥力大小相等,处于平衡状态,而当我们对它施加作用力而企图把它拉长时,分子间的距离稍微变大—点,分子间的引力就大于斥力,从而分子间的作用力宏观上变成了引力,因此很难被拉断。.气体之所以充满整个容器,是因为气体分子间几乎没有相互作用力,分子除了与其他分子发生碰撞以外,几乎做匀速直线运动,直到它们与器壁相碰。同样,气体分子对器壁有压强,这是气体分子在与器壁碰撞过程中的作用力产生的,与气体分子间的斥力无关.
⑵气体的压强的分析
【预测题2】在光滑水平面上有一个内外壁都光滑的气缸质量为M,气缸内有一质量为m的活塞,已知M>m.活塞密封一部分理想气体.现对气缸施加一个水平向左的拉力F(如图甲)时,气缸的加速度为a1,封闭气体的压强为p1,体积为V1;若用同样大小的力F水平向左推活塞(如图乙),此时气缸的加速度为a2,封闭气体的压强为p2,体积为V2。设密封气体的质量和温度均不变,则
A.a1 = a2,p1<p2,V1>V2 B.a1<a2,p1>p2,V1<V2 C.a1 = a2,p1<p2,V1<V2 D.a1>a2,p1>p2,V1>V2 【答案】A
【解析】由F = ma得,a1 = a2,因为p1 = p0,p2> p0 ,有p1 <p2 ,V1>V2。
【点评】定性分析压强、温度、体积之间的关系要求理解气体的状态参量的微观意义,其中,气体压强是大量分子频繁碰撞器壁形成的,它与单位体积内的分子数及分子的平均动能有关,而分子的平均动能可由宏观的温度来衡量。
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对气体来说,除了理解气态方程
pV?恒量外,还应注意下列分析线路:①温度→分子平均动能→T分子平均速率→碰撞力→压强;②体积→分子密集度→压强;③温度变→分子平均动能变→总分子动能变→气体的内能变。
⑶有关分子的计算
【预测题3】某气体的摩尔质量为M,摩尔体积为V,密度为?,每个分子的质量和体积分别为m和V0,则阿伏加德罗常数NA不可以表示为
?VVA.NA? B.NA?
mV0【答案】AD
M?V计算阿伏加德罗常数,不仅适用于分子间隙小的液体与固体,而且适用于分?mmVM?子间隙大的气体,故BC正确;而NA?仅适用于分子间隙小的液体与固体,由于气体分子间有V占?V占M m
C.NA?
D.NA?M ?V0【解析】用NA =
很大的间隙,每个气体分子所占据的空间为V比每个分子的体积V0大得多,所以AD不正确。
【点评】①阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁,它们利用整体与个体的关系进行计算,本题给出了它的最常见的计算方法;②由于分子间存在的间隙的差别,气体分子平均占有体积比分子的实际体积V0大得多,而固、液分子两者的近似相等。
⑷拼盘式考题
【预测题4】下列有关热现象的叙述中正确的是( ) A.温度升高,物体内所有分子运动的速度大小都变大
B.凡是不违背能量守恒定律的实验构想,都是能够实现的
C.分子力随分子间距离的增大而减小,随分子间距离的减小而增大 D.温度升高,物体的内能不一定增大 【答案】D
【解析】温度是分子平均动能的标志,温度升高了,分子的平均动能增大,但不代表每个分子的速度都会变大;热力学第第二定律表明第二类永动机虽不违背能量守恒定律,但仍不能实现;分子力的增大还是减小要根据实际情况而定,有时随分子间距离的增大而减小,而有时随分子间距离的增大而增大;物体的内能取决于温度、体积及物质的量,所以温度升高,内能不一定增大。故正确答案为D。
【点评】 热学部分是每年高考的必考内容,从近几年高考的情况来看,都是以选择题的形式出现。本题将多个知识点综合在一起进行考查,这也是现在高考命题趋势。
⒉ 光学
⑴几何光学与物理光学的综合
【预测题5】如图所示,水下光源S向水面A点发射一束光线,折射光线分成a、b两束,则( ) A.a、b两束光相比较,a光的波动性较强
B.用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验,a光的干涉条纹间距于b光的干涉条纹间距
C.在水中a光的速度比b光的速度小
D.若保持入射点A位置不变,将入射光线顺时针旋转,则从水面上方观察,b光先消失
【答案】AD
【解析】 由题意可知b光偏折更多,b光频率更高,则a光的波动性更强,A项正确;由?x?L?知,a光干涉条纹间距较大,B项错;同种介质中,频率d越高的光对应的传播速度越小,C项错;因b光的临界角较小,故顺时针旋转时b光先于a光发生全反射现象,D项正确.
【点评】物理光学与几何光学相联系的是光的频率和折射率,它们的关系是:对同一介质而言,光的频率越高其折射率越大。从光路传播图得出折射率的大小关系是几何光学与物理光学综合题的解题的突破
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口。
⑵光电效应及光子说
【预测题6】对光电效应的解释正确的是 ( )
A.金属内的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子,当它积累的动能足够大时,就能逸出金属 B.如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功,便不能发生光电效应
C.发生光电效应时,入射光越强,光子的能量就越大,光电子的最大初动能就越大
D.由于不同金属的逸出功是不相同的,因此使不同金属产生光电效应的入射光的最低频率也不同 【答案】 BD
【解析】 按照爱因斯坦的光子说,光子的能量是由光的频率决定的,与光强无关,入射光的频率越大,发生光电效应时产生的光电子的最大初动能越大。但要使电子离开金属,须使电子具有足够的动能,而电子增加的动能只能来源于照射光的光子能量,但电子只能吸收一个光子,不能同时吸收多个光子,否则当光的频率低,而照射时间足够长,也会发生光电效应。电子从金属中逸出时处在从金属表面的电子向外逃出时克服原子核的引力所做的功最小,这个功称为逸出功。不同金属的逸出功不同.
【点评】本题考查了考生对光子说和光电效应规律的理解,同时要求知道光子和光电子间相互作用时的一一对应关系和光强度与光子能量的关系;―入射光的强度‖,是指单位时间内垂直传播方向的单位面积上的光子总能量.在入射光频率不变的情况下,光强正比于单位时间内照射到金属表面上单位面积的光子数。
⑶利用光路图分析光的传播
【预测题7】如右图所示,空气中有一块截面为扇形的玻璃砖,折射率为2,现有一细光束,垂直射到AO面上,经玻璃砖反射、折射后,经OB面平行于入射光束返回,∠AOB为135°,圆半径为r,则入射点P距圆心O的距离为( )
A.r· sin 15° B.r· sin 7.5°
11C.r D.r
24【答案】B
【解析】在出射点D处,令出射时的折射角为r,入射角为i,在C点反射角和入射角相等,设为?。
由几何关系知r = 45°,则
sinr=2,有i =30°。即有2?+30°= 45°,故?=7.5°,PO = r·sin7.5°。 sini【点评】在作球面的反射与折射光线时,要记住入射点的法线过半径的特点,若在其球面内部反射时,则能构成了等腰三角形;若光线从球内以临界角入射时,其出射光线沿入射点的切线。
⑷光的有关现象
【预测题8】下列说法正确的是 ( )
A.在水中的潜水员斜向上看岸边物体时,看到的物体的像将比物体所处的实际位置低 B.光纤通信是一种现代通信手段,它是利用光的全反射原理来传播信息 C.玻璃杯裂缝处在光的照射下,看上去比周围明显偏亮,是由于光的全反射 D.海市蜃楼产生的原因是由于海面上上层空气的折射率比下层空气折射率大 【答案】BC
【解析】考查几何光学中光的折射、全反射的有关知识.光从空气射入水中,折射角小于入射角,潜水员从水中逆着折射光线看岸上物体,像的位置应该比实际位置高,A错;光导纤维是利用光的全反射原理制成的,B对;光从玻璃进入裂缝中的空气时发生全反射,C对;海市蜃楼是海面上空气折射率上小下大,光从海面某处由下斜向上传播时发生光的全反射形成的,D错.
⒊ 近代物理和原子物理
⑴核反应方程及各种粒子
【预测题9】从四川省核电站发展论坛上传出消息:四川首家核电站项目顺利通过初步科研评审.该项目建成后,对四川乃至中国西部地区GDP增长和一、二、三产业的拉动将起到巨大作用.关于核电站
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获取核能的基本核反应方程可能是( )
2344A.23892U?90Th?2He
341B.2H?H?He?1120n 4171C.147N?2He?8O?1H
1901D.235r?13692U?0n?38S54Xe?100n
【答案】D
【解析】A为α衰变方程,B为聚变方程,C为发现质子的人工核反应方程,D为裂变方程,现在核电站获取核能的方式为裂变,D正确。
【点评】能源问题是当今热点问题,当今社会要构建环保型新能源,随着煤、石油、天然气等不可再生能源的减少,现在我国在发展核能方面逐渐增加投入,这一主题是十分时尚的话题。让学生了解现今核电站的原理很有必要,同时也应了解今后在能源开发和利用的发展方向。
⑵能级跃迁
【预测题10】氢原子能级如图所示,若氢原子发出的光a、b两种频率的光,用同一装置做双缝干涉
实验,分别得到干涉图样如图甲、乙两图所示。若a 光是由能级n=5向n=2跃迁时发出的,则b光可能是 ( )
A.从能级n=4 向n=3跃迁时发出的 B.从能级n=4 向n=2跃迁时发出的 C.从能级n=6 向n=3跃迁时发出的 D.从能级n=6 向n=2跃迁时发出的 【答案】D
【解析】本题考查氢原子能级、干涉图样与波长的关系.由干涉图样可以判断a光的波长要长,频率要低,能量要低,故b光的能量要高,所以可得D.
【点评】①本题考查的知识点有光子能量、能级理论、光的干
涉等知识点,.是上述基础知识点经过一定的包装而设计出来的考题;②明线光谱中的明线与跃迁时释放的光子频率存在一一对应关系;③原子发生跃迁时,处于低能级的原子所吸收的光子能量必须满足两个能级的能量差;处于激发态的原子向基态跃迁时,将对外辐射光子,辐射光子的能量也等于两个能级的能量差
⑶与粒子物理学相关的考题
【预测题11】―轨道电子俘获‖是放射性同位素衰变的一种形式,即原子核俘获一个核外电子,核内一个质子变为中子,原子核衰变成一个新核,并且放出一个中微子(其质量小于电子质量且不带电).若一个静止的原子核发生―轨道电子俘获‖(电子的初动量可不计),则
A.生成的新核与衰变前的原予核质量数相同 B.生成新核的核电荷数增加
C.生成的新核与衰变前的原子核互为同位素 D.生成的新核与中微子的动量大小相等 【答案】AD
【解析】质子与中子的质量数相同,所以发生―轨道电子俘获‖后新核与原核质量数相同,A正确;新核质子数减少,故核电荷数减少,B错;新核与原核质子数不同,不能称它们互为同位素,C错;以静止原子核及被俘获电子为系统,系统动量守恒,系统初动量为零,所以生成的新核与中微子的动量大小相等,方向相反,D正确.
【点评】―轨道电子俘获‖与“中微子”都是与大学物理相关的内容,但它的相关现象却可以用中学物理所学的规律进行分析,像这类中学物理与大学物理相交叉的内容应引起关注。
⒋ 力学
⑴机械振动与机械波
【预测题12】如图所示,在一条直线上两个振源A、B相距6m,振动频率相等,从t0时刻A、B开始振动,且都只振动一个周期,振幅相等,振动图像A为甲,B为乙。若A向右传播的波与B向左传播在t1 = 0.3s时相遇,则 ( )
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A.两列波在A、B间的传播速度均为10m/s B.两列波的波长都是4m
C.在两列波相遇过程中,中点C为振动加强点 D.t2 = 0.7s时刻B点经过平衡位置且振动方向向下 【答案】AD
【解析】由题意可知,波在t1 = 0.3s内传播的路程
?ss = 3m,可以由v?计算出波速v = 10m/s,故选项A正确;由图像可知T = 0.2s,根据公式v?可以计
Tt算出?= 2m,选项B错误;波由A传到C与由B传到C都是3m,即传播了1.5?,又因为A、B两个振
源是反相的,故C为振动减弱点,选项C错误;由于B点自身只振动一个周期,即自身振动时间为0.2s,此后B点的振动则是由于A点产生的波传播到B点引起的,分析可知在0.6s时刻,A波的波前到达B点;在t2 = 0.7s时刻,B点由于A波的传播已做了0.5T的振动,此时B质点经过平衡位置,其振动方向向下,故选项D正确.
【点评】波传播的本质是波形的平移,当两列波相遇时,满足波的叠加原理。 【预测题13】一简谐横波在x轴上传播,在某时刻的波形如图所示。已知此时质点F的运动方向向下,则 ( )
A.此波朝x轴负方向传播 B.质点D此时向下运动
C.质点B将比质点C先回到平衡位置 D.质点E的振幅为零
【答案】AB
【解析】已知质点F向下振动,由上述方法可知,此列波向左传播。质点B此时向上运动,质点D向下运动,质点C比B先回到平衡位置。在此列波上所有振动质点的振幅都是相等的。故只有A、B选项正确。
【点评】判定波的传播方向与质点的振动方向的常见方法有平移法和上下坡法。 ⑵天体运动
【预测题14】1930年美国天文学家汤博发现冥王星,当时错估了冥王星的质量,以为冥王星比地球还大,所以命名为大行星.然而,经过近30年的进一步观测,发现它的直径只有2300公里,比月球还要小.2006年8月24日晚在布拉格召开的国际天文学联合会(IAU)第26届大会上,来自各国天文界权威代表投票通过联合会决议,今后原来九大行星中的冥王星将不再位于―行星‖之列,而属于矮行星,并提出了行星的新定义.行星新定义的两个关键:一是行星必须是围绕恒星运转的天体;二是行星的质量必须足够大,它自身的重力必须和表面力平衡使其形状呈圆球.一般来说,行星直径必须在800公里以上,质量必须在50亿亿吨以上.假如冥王星的轨道是一个圆形,则由以下几个条件能估测出其质量的是(其中万有引力常量为G) ( )
A.冥王星围绕太阳运转的周期和轨道半径 B.冥王星围绕太阳运转的线速度和轨道半径
C.冥王星一个的卫星查龙(charon)围绕冥王星在圆形轨道上转动的线速度和轨道半径 D.冥王星一个的卫星查龙(charon)围绕冥王星在圆形轨道上转动的周期和轨道半径 【答案】CD
mMv24?2mr【解析】由G2?m?可知,只要知道线速度与轨道半径或知道周期和轨道半径就能求出
rrT2中心天体的质量.A、B求得的是中心天体太阳的质量而不是冥王星的质量;故正确答案为C和D。
⑶牛顿第二定律的应用
【预测题15】如图所示,两个轮子的半径R=0.20 m,由电动机驱动以角速度?=8.0 rad/s匀速同向转动,两轮的转动轴在同一水平面上,相互平行,距离d =1.6 m . 一块均匀木板条轻轻平放在两轮上,开始时木板条的重心恰好在右轮的正上方. 已知木板条的长度L>2d,木板条与轮子间的动摩擦因数μ=0.16 木板条运动到重心恰好到达左轮正上方所需的时间是 ( )
A.1 s B.0.785 s
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