高考物理学创新题（二）
第I卷（选择题 共40分）
一、本题共10小题；每小题4分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1．对于以下核反应方程，下面说法中正确的是（ ）
①
②
③
④
A．①是发现中子的核反应方程
B．②是链式反应方程
C．③是核裂变方程，其中x=10
D．④是α衰变方程，其中y是质子
2．下面说法正确的是（ ）
A．β射线粒子和电子是两种本质不同的粒子
B．红外线的波长比x射线的波长长
C．α粒子不同于氦原子核
D．γ射线的贯穿本领比α粒子的弱
3．一定质量的理想气体封闭在气缸内，当用活塞压缩气体时，一定增大的物理量为（ ）
A．气体分子的平均动能 B．气体分子的势能
C．气体的内能 D．气体密度
4．如图8—1所示，一电子枪发射出的电子（初速度很小，可视为零）进入加速电场加速后，垂直射入偏转电场，射出后偏转位移为γ，要使偏转位移增大，下列哪些措施是可行的（不考虑电子射出时碰到偏转电极板的情况）（ ）
A．增大偏转电压U B．减小加速电压
C．增大极板间距离 D．将发射电子改成发射负离子
5．A、B为两束平行的单色光，当它们从空气中透过界面OO′射入水中时分别发生如图8—2所示的折射现象已知α<β，则（ ）
A．单色光A的光子能量较大
B．单色光A的在水中波长较短
C．单色光B在水中波长较短
D．单色光B在水中的传播速度较大
6．一物体放在倾角为θ的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a，如图8—3所示，在物体相对于斜面静止的条件下，下列说法正确的是 （ ）
A．当θ一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小
B．当θ一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大
C．当a一定时，θ越大，斜面对物体的正压力越小
D．当a一定时，θ越大，斜面对物体的摩擦力越小
7．在轨道上绕地球运行的军事卫星，打开喷气发动机向后喷气，然后再关闭发动机，过一段时间它将稳定在新的轨道上运行。设卫星的轨道为圆周，因喷出气体质量减少对机械能的影响不计，该军事卫星在新轨道与在原轨道上相比（ ）
A．距地面高度减小 B．动能减小
C．运行周期减小 D．机械能不变
8．如图8—4所示，电路中所有元件完好，光照到光电管上，灵敏电流计中无电流通过，其原因可能是 （ ）
A．光照时间太短 B．光线太弱
C．光的频率太低 D．电源极性接反
9．离子发动机飞船，其原理是用电压U加速一价惰性气体离子，将它高速喷出后，飞船得到加速，在氦、氖、氩、氪、氙中选用了氙，理由是用同样电压加速，它喷出时 （ ）
A．速度大 B．动量大 C．动能大 D．质量大
10．如图8—5所示，当直导线中的电流不断增加时，A、B两轻线圈的运动情况是（ ）
A．A向右、B向左 B．A、B均向左
C．A、B均向右 D．A向左、B向右
第Ⅱ卷（非选择题 共110分）
二、本大题共3小题，共20分，把答案填在题中的横线上或按题目要求做图。
11．（6分）某同学按如图8—6所示的电路进行实验，实验时该同学将变阻器的滑片P移到不同位置时测得各表的示数如下表所示。将电压表内阻看作无穷大，电流表内阻看作0。
| 序号 | 示数/A |
|
|
|
| 1 | 0．60 | 0．30 | 2．40 | 1．20 |
| 1 | 0．44 | 0．32 | 2．56 | 0．48 |
示数/A
示数/V
示数/V （1）电路中E、r分别为电源的电动势和内电阻，
为定值电阻，在这5个物理量中，可根据上表中的数据求得的物理量是___________（不要求具体计算）
（2）由于电路发生了故障，发现两电压表示数相同了（但不为0），若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是___________。
12．（7分）如图8—7所示为接在频率为50Hz的低压交流电源的打点计时器在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中每隔5个点间隔所取的计数点，但第3个计数点未标出，由图中给出数据计算物体加速度a，第3个计数点与第2个计数点的距离是___________厘米。（保留2位有效数字）
13．（7分）用如图8—8所示装置进行以下实验?
①先测出滑块A、B的质量M、m及滑块与桌面的动摩擦因数μ，查出当地重力加速度g：
②用细线将A、B连接，使A、B间弹簧压缩，滑块B紧靠桌边；③剪断细线，B做平抛运动，测出水平位移
，A在桌面滑行距离
，为验证动量守恒，写出还须测量的物理量及表示它的字母___________，如果动量守恒须满足的关系式是___________。
三、本题共7小题，90分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
14．（11分）建筑工地常用气锤打桩，设锤的质量为m=50kg，锤从高2．5m处自由落下，打在质量为m=30kg的桩上，锤和桩不分离，结果桩打下0．1m深，求打桩过程受到的平均阻力。
15．（12分）如图8—9所示，小车A的质量M=2kg，置于光滑水平面上，初速度为
，带正电荷q=0．2C的可视为质点的物体B，质量m=0．1kg，轻放在小车A的右端，在A、B所在的空间存在着匀强磁场，方向垂直纸面向里，磁感应强度B=0．5T，物体与小车之间有摩擦力作用，设小车足够长，小车表面是绝缘的，求：
（1）B物体的最大速度?
（2）小车A的最小速度?
（3）在此过程中系统增加的内能?（
）
16．（13分）如图8—10所示，某平行玻璃砖的厚度为L，现测得该玻璃砖的折射率
，若光线从上表面射入的入射角θ=60°，求光线从下表面射出时相对于入射光线的测移d
17．（13分）为确定爱因斯坦质能联系方程
的正确性，设计了如下实验：用动能为
的质子去轰击静止的锂核
，生成两个α粒子，测得这两个α粒子的动能之和为E=19．9MeV。
（1）写出该核反应方程；
（2）计算核反应过程中释放出的能量△E；
（3）通过计算说明的正确性。
（计算中质子、α粒子和锂核的质量分别取：
）
18．（14分）如图8—1l所示，一劲度系数为A=800N/m的轻弹簧两端各焊接着两个质量均为m=12kg的物体A、B，物体A、B和轻弹簧竖立静止在水平地面上，现要加一竖直向上的力F在上面物体A上，使物体A开始向上做匀加速运动，经0．4s物体B刚要离开地面，设整个过程弹簧都处于弹性限度内（取）
求：
（1）此过程中所加外力F的最大值和最小值；
（2）此过程中外力F所做的功
19．（13分）如图8—12所示，光滑的斜面倾角为a，高为h，小球从顶点A处以平行于AC的初速度
开始沿斜面运动，最后到达斜面底端上的B点。求：小球到达B点时速度
大小以及从A到B运动的时间t。
20．（14分）如图8—13所示，有一个U型导线框MNQP，水平放置在磁感应强度B=0．2T的匀强磁场中，磁感线与线框平面垂直，导线MN和PQ足够长，间距为0．5m，横跨导线框的导体棒ab的质量是100g，电阻为1Ω，接在线框中的电阻R=4Ω，其部分电阻不计，若导体棒ab在外力作用下以速度v=10m/s向左做匀速运动（不考虑摩擦）。求：
（1）通过电阻R的电流方向如何?
（2）电压表的示数是多少?
（3）若某时刻撤去外力，则从撤去外力到导体棒ab停止运动，电路中能产生的热量是多少?
参考答案
一、选择题
| 题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 答案 | AC | B | D | AB | C | B | B | BCD | B | D |
详解：
1．AC 根据核反应方程和重要的物理实验分析
2．B 对α、β、γ射线和红外线等的特点进行考查
3．D 注意题目没有明确过程，它可能是等温过程，故选择D
4．AB
偏转位移
其中：
即增大U以及减小均可增大偏转位移
5．C
由图可知：两种单色光A、B对玻璃的折射率为
6．B
由题意可知：物块受到的支持力和摩擦力
；当a增大时，f增大
7．B 根据反冲现象，打开发动机向后喷气速度增加，在新的轨道上，动能减小，机械能增大，周期变长
8．BCD 这是光电管的原理图，电路中有无电流与光电管（光电效应）有关，频率高的光子才能打出电子束，还与电路中的电源极性有关，光线太弱，打出的光电子数较少。
9．B
由
又∵动量
，同样的电压加速，动能相同。但获得的动量由m决定
10．D 电流增加，周围磁场加强。由楞次定律可知A、B应远离直导线。它们之间的相对运动总是阻碍通过A、B磁通的变化。
二、填空题
11．（1）
E （2）
短路或
开路
12．
13．桌面离地高度h，
三、计算题
14．A）考点透视：考查力学中的打击及运动问题可利用动量守恒和动能定理求解
B）标准解法：
解：气锤打桩过程分三段，如图
（1）
碰撞过程，根据动量守恒定律（打击过程时间短内力大）
（2）
又依据动能定理
（3）
由①②③得：
C）误区警示：审题请注意“锤和桩不分离”求解该题目很多时候会把“打击碰撞程”遗忘。原因是不分析物理过程，就急于列关系式，分析过程中出现“思维跳跃”，即丢掉了短时间发生的物理过程
15．A）考点透视：求解本题目，应熟悉板块模型及磁场力特点，结合功能关系分析问题
B）标准解法：
解：
（1）若AB能相对静止，则有：
显然AB没有达到相对静止就分离了，设B的最大速度是
，则有：
（2）
（3）
C）误区警示：板块模型是一类典型题，注意该题的特殊性，有洛仑兹力，它与速度有关。达到一定速度物块会离开小车，此处容易出错
16．A）考点透视：光的折射现象
B）标准答案：
解：设光从空气进入玻璃时的折射角为r，则
，即
r=30°
所以光线的侧移距离
C）思维发散：根据折射规律，利用画图，展现物理现象，便于解题
17．A）考点透视：考查爱因斯坦的质能方程和依据核反应方程求质量亏损
B）标准答案：
解：
（1）
（2）△m=（1.0073+7.0160-2×4.0015）u=0.0203u
△E=0.0203×931.5MeV=18.9MeV
（3）反应前后系统总功能的增加为
这与核反应释放的核能在误差允许范围内近似相等，说明是正确的
C）思维发散：题目设制的有新意，即考查了爱因斯坦的质能方程，还从实验验证的角度上认识了这个重要关系
18．A）考点透视：考查匀变速直线运动和弹力的特点
B）标准答案：解：
（1）设物体A上升前，弹簧的压缩量为
，物体B刚要离开地面时弹簧的伸长量为
，物体A上升的加速度为a，物体A原来静止受力平衡有
①
当施加向上的力，使物体A刚做匀加速运动时，拉力最小，设为
，对物体A有
②
当物体B刚要离开地面时，所需的拉力最大，设为
，对物体A，有
③
对物体B有
④
由位移公式，对物体A有
⑤
由①④两式得：
⑥
由⑤⑥解得：
解②③得：
（2）由功能关系
C）思维发散：匀变速直线运动是高中学习典型的直线运动，所受外力是恒力。而本题合力为F与弹力合成的结果，弹力是变力，故F是变力，这是该题的重要特点
19．A）考点透视：平抛运动的新情景展示，解决问题的方法
B）标准答案：仍然是运动的合成与分解。
解：根据机械能守恒定律：
，所以
，沿斜面做类平抛运动
C）思维发散：物体运动在一个斜面上，把力进行分解，其本质与平抛运动规律相同，该题求也可应用运动合成与分解的方法：即
平行于斜面的分运动
，显然，能量方法解题要简便些。
20．A）考点透视：这是一个有关导体棒→切割运动→电磁感应现象→电路问题
B）标准答案：解：
（1）根据右手定则可知，通过电阻R的电流方向是N→R→Q
（2）因E=BLV，所以E=0.2×0.5×10V=1V
I=E/（R+r） 所以
U=IR=0.2×4V=0.8V
（3）根据能的转化和守恒定律，撤去外力后，导体棒的动能全部转化为热量，即
C）思维发散：在电学中除了以电学规律解题以外，能量、功确是一种重要的解决分析问题的好方法