历年解析高考物理试题解析.docx
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历年解析高考物理试题解析
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2005高考物理试题解析
山西芮城中学郝自华
14．一质量为m的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度为g/3，g为重力加速度。
人对电梯底部的压力为
A．mg/3B.2mgC.mgD.4mg/3
［解析］考查牛顿运动定律的基本应用。
容易。
站在电梯中的人，受重力和电梯的支持力（受力分析），向上做加速运动（运动情况），根据牛顿第二定律列出方程，可解得支持力。
人对电梯的压力与支持力大小相等。
选D
15．已知
介子、
介子都是由一个夸克（夸克u或夸克d）和一个反夸克（反夸克
或反夸克
）组成的，它们的带电量如下表所示，表中e为元电荷。
u
d
带电量
+e
-e
+2e/3
-e/3
-2e/3
+e/3
下无说法正确的是
A．
由u和
组成B．
是由d和
组成
C．
由u和
组成D．
是由d和
组成
［解析］考查电荷守恒定律的应用，容易。
同种电荷在一起相互加强，异种电荷在一起相互抵消或中和。
介子和夸克是粒子物理学中的基本概念，需要知道正反粒子。
高中阶段粒子的属性主要是粒子的质量和电量。
选AD
16．把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周。
由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求得
A．火星和地球的质量之比B．火星和太阳的质量之比
C．火星和地球到太阳的距离之比D．火星和地球绕太阳运动速度之比
［解析］考查万有引力定律、圆周运动和天体运动规律。
中等难度。
开普勒行星运动三定律和万有引力定律是天体运动的基本规律，分别解决了行星怎样运动和为什么这样运动。
行星绕太阳做圆周运动，太阳对行星的万有引力提供了向心力。
圆周运动线速度、角速度和周期之间的关系也是本题考查的重点。
由动力学知识列方程，行星的质量会约去，无法求出行星质量，也无法求出太阳的质量。
但可以求出行星离太阳的距离之比，进而还可求出动行速度之比。
选CD
17．图示为一直角棱镜的横截面，
。
一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射向棱镜。
已知棱镜材料的折射率
，若不考虑原入射光在bc面上的反射光，则有光线
A．从ab面射出
B．从ac面射出
C．从bc面射出，且与bc面斜交
D．从bc面射出，且与bc面垂直
［解析］光的直进、反射和折射是几何光学的主要内容。
当光从光密介质进入光疏介质时可能发生全反射。
本题中棱镜的折射率已知，可以算出发生全反射的临界角为45度。
光到达ab面时入射角为60度，大于临界角，发生全反射，所以没有从ab面射出的光线。
光线经ab面反射后，到达ac面时，可算出入射角为30度，此时既有反射光又有折射光。
所以有光线从ac面射出。
经ac面反射的光到达bc面上入射角是零，一部分沿原路返回，一部分垂直射出。
选BD
18．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，周期为0.5s。
某一时刻，离开平衡位置的位移都相等的各质元依次为P1，P2，P3，……已知P1和P2之间的距离为20cm，P2和P3之间的距离为80cm，则P1的振动传到P2所需的时间为
A．0.5sB．0.13sC．0.10sD．0.20s
［解析］本题考查机械波传播规律。
中等难度。
机械波是机械振动的传播。
分为横波和纵波。
波速表示振动在单位时间内向前传播的距离。
波长表示介质中振动情况总相同的两个相邻质点间的距离，等于相邻的两个波峰（峰谷）之间的距离，还等于波在一个周期内传播的距离。
波速等于波长和频率的乘积。
波的图像能反应波在某一时刻各个质点离开平衡位置的位移。
注意位移和距离的区别。
利用图像研究问题是一种很好的方法。
从波的图像上我们可以得知波长、振幅，可以讨论各个质点的振动状态。
画出本题波的示意图。
只要能求出波速，不难求出所求的时间。
容易得出P1和P3两个质点间的距离即为一个波长，100cm。
波速等于波长除以周期，为2m/s。
则P1的振动传到P2所需的时间也就是波从P1传到P2所需的时间。
可以算出为0.1s。
选C
19．图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里。
abcd是位于纸面内梯形线圈，ad与bc间的距离也为l。
t=0时刻，bc边与磁场区域边界重合（如图）。
现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。
取沿abcd的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是
［解析］电磁感应现象是高考的热点。
难度中等。
电磁感应现象可以从两个角度考虑问题。
一是从磁通量发生变化的角度，另一个是从导体切割磁感线的角度。
切割磁感线应该优先考虑。
本题关键是判断感应电流的方向。
从选项设置可知不需要判断电流大小。
从磁通量考虑。
线圈从进入到穿出，分为两个阶段，磁通量先增加后减少。
得用愣次定律不难判断感应电流的方向，先是逆时针，后是顺时针。
从切割磁感线考虑。
线圈进入时右边切割磁感线的有效长度增大，由右手定则可判断电流方向为逆时针。
线圈穿出时左边切割磁感线有效长度也是增大，感应电流方向为顺时针。
选B
20．如图，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里。
许多质量为m带电量为+q的粒子，以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向，由小孔O射入磁场区域。
不计重力，不计粒子间的相互影响。
下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，其中
。
哪个图是正确的？
［解析］本题考查带电粒子在磁场中做圆周运动的知识。
中等难度。
带电粒子垂直进入匀强磁场中，将做圆周运动。
确定圆心，画出粒子运动轨迹，是做这一类题的关键。
几何关系在解物理题中的应用相当普遍，考生必须具有一定的应用数学知识解决物理问题的能力。
由于有许多沿不同方向射入的粒子，它们入射速度大小相等，所做圆周运动的半径相等。
多画几个不同方向粒子运动的轨迹，尤其一些典型的和特殊的，通过观察可得出所有这些圆周所覆盖的区域，即为所求。
区域的边缘，左边以O为圆心以2R为半径的圆，右边则是从O点几乎沿MN方向射入的粒子的轨迹。
选A
21．如图所示，绝热隔板K把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，K与气缸壁的接触是光滑的。
两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b。
气体分子之间相互作用势能可忽略。
现通过电热丝对气体a加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡，
A．a的体积增大了，压强变小了
B．b的温度升高了
C．加热后a的分子热运动比b的分子热运动更激烈
D．a增加的内能大于b增加的内能
［解析］热学是物理学中的一个重要的分支，考试说明中主要包括分子动理论、内能和气体的性质。
本题综合了这几方面的知识。
较难。
“绝热”以及“光滑”使气体与气缸外界不发生热交换，气体既不吸热，也不放热。
这一信息，应联想到热力学第一定律。
“气体分子之间相互作用势能可忽略”说明气体的内能等于所有分子动能的总和。
宏观上内能只决定于温度，而与体积无关。
有关气体状态的变化，需要知道三个参量之间的关系（也可结合化学上所学的克拉珀龙方程），综合以上知识，可答出。
初态，两气体压强、体积和温度等量都相同。
对a气体加热，若K不动，压强变大，会使K右移。
可知a体积变大，b体积变小。
最后平衡时，两边压强又会相等。
对b气体，体积减小，外界对其做功，内能增加，→温度升高，→压强增大。
→a气体压强增大，加上体积增大，→温度升高，→内能增加。
由克拉珀龙方程，两气体体积与温度比值相等。
所以a温度更高。
选BCD
22．（17分）
（1）在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套（如图）。
实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条。
某同学认为在此过程中必须注意以下几项：
A．两根细绳必须等长。
B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上。
C．在使用弹簧秤时要注意弹簧秤与木板平面平行。
其中正确的是_______________。
（填入相应的字母）
［解析］该实验中两细绳作用是便于记录力的方向，不必等长。
实验中两细绳的方向与橡皮条方向分别代表三个力的方向，合力的方向不一定要在两分力的角平分线上，即两分力并不要求大小相等。
但实验中两细绳、橡皮条和弹簧秤应与木板平面平行。
选C
（2）测量电源B的电动势E及内阻r（E约为4.5V，r约为1.5Ω）。
器材：
量程3V的理想电压表V，量程0.5A的电流表A（有一定的内阻），固定电阻R=4Ω，滑线变阻器R'，电键K，导线若干。
①画出实验电路原理图。
图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出。
②实验中当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2。
则可以求出E=__________________，r=_______________。
（用I1，I2，U1，U2及R表示）
［解析］理想电压表没有内阻。
电压表量程只有3V，小于电源电动势。
电流表有内阻。
电路设计，不过是在一定规律约束下将元件串联或并联起来。
你可以试着将它们进行串并联连接。
测量电源电动势和内阻实验中，电压表分流或电流表分压知识。
注意：
若原理图是错误的，下一问也不得分。
解答：
当电流表读数为I1时，电压表读数为U1时，
当电流表读数为I2时，电压表读数为U2时，
可解得
23．（16分）
原地起跳时，先屈腿下蹲，然后突然蹬地。
从开始蹬地到离地是加速过程（视为匀加速），加速过程中重心上升的距离为“加速距离”。
离地后重心继续上升，在此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度”。
现有列数据：
人原地上跳的“加速距离”d1=0.50m，“竖直高度”h1=1.0m；跳蚤原地上跳的“加速距离”d2=0.00080m，“竖直高度”h2=0.10m。
假设人具有与跳蚤相等的起跳加速度，而“加速距离”仍为0.50m，则人上跳的“竖直高度”是多少？
［解析］题设的两个研究对象人和跳蚤，进行相似的现象：
原地起跳。
根据题意对应的物理模型是物体由静止先向上匀加速一段位移“加速距离”，接着竖直上抛一段位移“竖直距离”，末状态时速度为零。
全过程可分为两个阶段。
两阶段的联系是中间时刻速度，既是前一阶段的末速度，又是后一阶段的初速度。
对于不同的研究对象，分为两种情况。
两种情况的联系是在第一阶段人和跳蚤的加速度是相等的
本题是匀变速运动，可以从牛顿定律和运动学公式出发求解。
也可以从守恒量（动量和能量）知识求解。
人以跳蚤的加速度a原地上跳时，“竖直高度”为h,则加速上升阶段和竖直上升阶段合外力做的功的绝对值相等。
跳蚤以加速度a原地上跳时有
可以解得
24．（19分）
如图质量为m1的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，A、B都处于静止状态。
一条不可伸长的轻绳绕过轻
滑轮，一端连物体A，另一端连一轻挂钩。
开始时各段绳都牌伸直状态，A上方的一段沿竖直方向。
现在挂钩上挂一质量为m3的物体C上升。
若将C换成另一个质量为（m1+m3）物体D，仍从上述初始位置由静止状态释放，则这次B则离地时D的速度的大小是多少？
已知重力加速度为g。
［解析］开始时，B静止平衡，设弹簧的压缩量为x1,
挂C后，当B刚要离地时，设弹簧伸长量为x2，有
此时，A和C速度均为零。
从挂C到此时，根据机械能守恒定律弹簧弹性势能的改变量为
将C换成D后，有
联立以上各式可以解得
注：
弄清物理过程是解本的关键。
开始A、B静止，属于平衡现象。
挂C后是一个运动过程，但不是匀变速，先加速后减速，可考虑用功能关系列方程，A的重力势能增加，C的重力势能减少，还有弹簧的弹性势能变化（可设为增加）。
该过程的末状态，B刚要离地但并没有离地，仍静止，还是一个平衡现象。
一般情况下，匀变速运动列方程可从牛顿运动定律和运动学公式出发，而非匀变速运动则从动量和能量两个守恒时考虑。
换D后的过程，仍是非变速，且最后AD还有速度。
两个物体减少的势能，除让弹簧弹性势能变化外，两个物体的动能也增加。
25．（20分）
图1中B为电源，电动势ε=27V，内阻不计。
固定电阻R1=500Ω，R2为光敏电阻。
C为平行板电容器，虚线到两极板距离相等，极板长l1=8.0×10-2m，两极板的间距d=1.0×10-2m。
S为屏，与极板垂直，到极板的距离l2=0.16m。
P为一圆盘，由形状相同、透光率不同的三个扇形a、b和c构成，它可绕AA'轴转动。
当细光束通过扇形a、b、c照射光敏电阻R2时，R2的阻值分别为1000Ω、2000Ω、4500Ω。
有一细电子束沿图中虚线以速度v0=8.0×106m/s连续不断地射入C。
已知电子电量e=1.6×10-19C，电子质量m=9×10-31kg。
忽略细光束的宽度、电容器的充放电时间及电子所受的重力。
假设照在R2上的光强发生变化时R2阻值立即有相应改变。
（1）设圆盘不转动，细光束通过b照射到R2上，求电子到达屏S上时，它离O点的距离y。
（计算结果保留二位有效数字）
（2）
t╱s
设转盘按图1中箭头方向匀速转动，每3秒转一圈。
取光束照在a、b分界处时t=0，试在图2给出的坐标纸上，画出电子到达屏S上时，它离O点的距离y随时间t的变化图线（0~6s间）。
要求在y轴上标出图线最高点与最低点的值。
（不要求写出计算过程，只按画出的图线评分。
）
［解析］题设物理现象有：
可以转动的圆盘，静止或匀速转动。
光通过透光率不同的物质后光的强弱不同。
不同强弱的光，照射到光敏电阻上，光敏电阻的阻值不同。
在电路中，光敏电阻的阻值不同，引起电流、电压变化，使电容器两极板之间的电场强弱发生变化。
垂直射入的电子在电场中偏转，离开电场后沿直线打在屏幕上。
（1）设电容器两板间的电压为U，
电子在电场中偏转，有
联立以上三式，代入数据可得电子离开电场时偏移的距离
电子穿出电场后做匀速运动到达屏上，分别沿x、y两个方向分解运动
所求距离
（2）转盘每3秒转一圈，abc每个区域持续时间为1秒。
第一秒为b区，如第
（1）问。
第二秒为c区，R2变大，电容器两板电压减小，电场减弱，电子仍能穿出。
可以算出此时电子到屏上时离O点的距离
第三秒为a区，R2变小，电子在离开电场时偏转的距离
由于此时y1>d/2,电子不能穿出电容器，电子不能到达屏上。
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