高考物理全国用二轮复习精练四 高考仿真练一 Word版含答案Word文档下载推荐.docx
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=
,电子射出偏转电场时,平行于电场方向的速度vy=at,由以上式子联立可得vy=
,又有tanθ=
,故U2变大、U1变小都能使偏转角θ变大,B正确。
答案 B
17.在光滑的水平桌面上有两个在同一直线上运动的小球a和b,正碰前后两小球的位移随时间变化的关系如图4所示,则小球a和b的质量之比为( )
图4
A.2∶7 B.1∶4
C.3∶8 D.4∶1
解析 由位移—时间图象的斜率表示速度可得,正碰前,小球a的速度v1=
m/s=-3m/s,小球b的速度v2=
m/s=1m/s;
正碰后,小球a、b的共同速度v=
m/s=0.2m/s。
设小球a、b的质量分别为m1、m2,正碰过程,根据动量守恒定律有m1v1+m2v2=(m1+m2)v,得
,选项B正确。
18.如图5所示,理想变压器原线圈接有交流电源,保持输入电压不变,开始时单刀双掷开关K接b。
S断开时,小灯泡A发光较暗,要使小灯泡A亮度增加,下列操作可行的是( )
图5
A.闭合开关S
B.把滑动变阻器滑片向右移动
C.把滑动变阻器滑片向左移动
D.开关K接a
解析 闭合开关S,副线圈回路电阻变小,电流变大,滑动变阻器上的分压增大,并联部分的电压变小,灯泡A变暗,故A错误;
把滑动变阻器滑片向右移动,副线圈回路总电阻变小,总电流变大,灯泡A两端的电压变大,灯泡A变亮,故B正确;
把滑动变阻器滑片向左移动,副线圈回路总电阻变大,总电流变小,灯泡A两端的电压变小,灯泡A变暗,故C错误;
开关K接a,根据
,副线圈两端的电压减小,灯泡A中电流变小,灯泡A变暗,故D错误;
故选B。
19.如图6所示,A是放在地球赤道上的一个物体,正在随地球一起转动。
B是赤道上方一颗近地卫星。
A和B的质量相等,忽略B的轨道高度,下列说法正确的是( )
图6
A.A和B做圆周运动的向心加速度大小相等
B.A和B受到的地球的万有引力大小相等
C.A做圆周运动的线速度比B大
D.B做圆周运动的周期比A小
解析 A随地球自转,周期与地球自转周期相同,万有引力除了提供其随地球自转的向心力外主要表现为物体的重力,对于近地卫星,万有引力提供其做圆周运动的向心力,两者质量相等,向心力不相等,故两者向心加速度大小不相等,A错误;
忽略B卫星的轨道高度,A和B与地心的距离相等,根据万有引力定律可知,它们受到地球的万有引力大小相等,B正确;
因为B做圆周运动时万有引力提供其向心力,而A则是万有引力的一小部分提供其做圆周运动的向心力,根据F向=
知,B的线速度大于A的线速度,故C错误;
A与B做圆周运动的半径相等,B的线速度远大于A的线速度,结合T=
可知A做圆周运动的周期比B大,D正确。
答案 BD
20.在如图7所示的虚线MN上方存在磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,纸面上直角三角形OPQ的∠Q为直角,∠QON=30°
。
两带电粒子a、b分别从O、P两点垂直于MN同时射入磁场,恰好在Q点相遇,则由此可知( )
图7
A.带电粒子a的速度一定比b大
B.带电粒子a的比荷一定比b大
C.带电粒子a的运动周期一定比b大
D.带电粒子a的轨道半径一定比b大
解析 由题意作出两粒子的运动轨迹如图所示,a粒子顺时针方向偏转,b粒子逆时针方向偏转,由左手定则可知,a带正电,b带负电,由几何知识可知,a粒子转过的圆心角为θa=120°
,则其运动时间为a粒子做圆周运动周期的
,b粒子转过的圆心角为θb=60°
,则其运动时间为b粒子做圆周运动周期的
;
又由于两粒子的运动时间相等,因此可知
,因此Tb=2Ta,因此C错误;
粒子在磁场中做圆周运动的周期T=
,因此可知周期大的粒子比荷小,因此带电粒子a的比荷一定大于b的比荷,B正确;
由几何知识可知,两粒子的轨道半径大小相等,则D错误;
粒子的轨道半径大小为R=
,因此比荷大的粒子的速度大,所以带电粒子a的速度一定大于b的速度,A正确。
答案 AB
21.如图8所示,光滑轨道ABCD是大型游乐设施过山车轨道的简化模型。
最低点B处的入、出口靠近但相互错开,C是半径为R的圆形轨道的最高点,BD部分水平,末端D点与右端足够长的水平传送带无缝连接,传送带以恒定速度v逆时针转动,现将一质量为m的小滑块从轨道AB上某一固定位置A由静止释放,滑块能通过C点后再经D点滑上传送带,则( )
图8
A.固定位置A到B点的竖直高度可能为2R
B.滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度v有关
C.滑块可能重新回到出发点A处
D.传送带速度v越大,滑块与传送带摩擦产生的热量越多
解析 设AB的高度为h,假设滑块从A点下滑刚好通过最高点C,则此时应该是A下滑的高度的最小值,则刚好通过最高点C时,由重力提供向心力,则mg=
,解得vC=
,从A到C根据动能定理mg(h-2R)=
-0,整理得h=2.5R,故选项A错误;
从A到最终停止,根据动能定理得mgh-μmgx=0,可以得到x=
,可以看出滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度v无关,与高度h有关,故选项B错误;
滑块在传送带上先做减速运动,可能反向做加速运动,如果再次到达D点时速度大小不变,则根据能量守恒,可以再次回到A点,故选项C正确;
滑块与传送带之间产生的热量Q=μmgΔx相对,当传送带的速度越大,则在相同时间内二者相对位移越大,则产生的热量越多,故选项D正确。
答案 CD
二、非选择题(包括必考题和选考题两部分。
第22题~第25题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第33题~第34题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题(共47分)
22.(6分)小环同学在实验室中用多用电表测电阻,回答下列问题:
图9
(1)一多用电表的电阻挡有三个倍率,分别是×
1、×
10、×
100。
用×
10挡测量某电阻时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换到________挡。
如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么缺少的步骤是________,若补上该步骤后测量,表盘的示数如图9所示,则该电阻的阻值是________________________________________________Ω。
(2)下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是________。
A.测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则不会影响测量结果
B.测量阻值不同的电阻时,都必须重新欧姆调零
C.测量电路中的电阻时,应该把该电阻与电源断开
D.多用电表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但仍能调零,其测量结果与原来相比不变
(3)用多用电表探测二极管的极性,用欧姆挡测量,黑表笔接a端,红表笔接b端时,指针偏转角较大,然后黑、红表笔反接指针偏转角较小,说明________(填“a”或“b”)端是二极管正极。
解析
(1)刚开始多用电表指针偏转角度较小,说明选用倍率偏小,应换用大倍率。
每次换挡之后多用电表都需重新欧姆调零。
多用电表的测量值是指针读数与倍率的乘积,为22×
100Ω=2200Ω。
(2)多用电表测电阻时,红、黑表笔插错不会影响测量结果,A正确;
测不同的电阻时,只要没更换倍率,不需重新欧姆调零,B错误;
测电路中的电阻时应将待测电阻与电源断开,C正确;
多用电表中的电池电动势变小、内阻变大后,会影响测量结果,D错误。
(3)二极管具有单向导电性,多用电表的红表笔接的是表内电池的负极,接b端时,指针偏转角度大,二极管电阻小,说明b端是二极管的负极,a端是其正极。
答案
(1)×
100(1分) 欧姆调零(1分) 2200(1分)
(2)AC(2分) (3)a(1分)
23.(9分)如图10所示,用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。
在滑块上安装一遮光条,把滑块放在水平气垫导轨上使其静止在A处,跨过定滑轮的细绳一端连接滑块,另一端与钩码相连,光电计时器安装在B处。
测得滑块(含遮光条)质量为M、钩码总质量为m、遮光条宽度为d、当地的重力加速度为g。
将滑块在图示A位置释放后,光电计时器记录下遮光条通过光电门的时间为Δt。
图10
(1)实验中是否要求钩码总质量m远小于滑块质量M?
________(填“是”或“否”)。
(2)实验中还需要测量的物理量是________(用文字及相应的符号表示)。
(3)用游标卡尺测遮光条宽度时示数如图11所示,则遮光条的宽度d=________cm。
图11
(4)本实验中验证机械能守恒定律的表达式为________(用以上对应物理量的符号表示)。
(5)如果实验结果为系统动能增加量大于钩码重力势能减少量,请指出实验中可能出现的问题,并提出改进意见。
_____________________________________。
解析
(1)本实验中以系统为研究对象,不需要让钩码的重力等于绳子的拉力,故不要求钩码总质量m远小于滑块质量M。
(2)为了求出运动过程中钩码减少的重力势能,需要测量A、B间的距离L。
(3)游标卡尺的示数即遮光条的宽度,20分度游标卡尺精确度为0.05mm,由图11知遮光条的宽度d=(10+5×
0.05)mm=10.25mm=1.025cm。
(4)我们验证的是ΔEp与ΔEk的关系,即验证-ΔEp=ΔEk,得mgL=
(M+m)v2,而v=
,所以本实验中验证机械能守恒定律的表达式为mgL=
(M+m)
(5)问题是可能气垫导轨不水平(左端高于右端)造成的,改进意见:
接通电源,将滑块静止于气垫导轨上(不挂钩码),调节轨道底座上的调平螺钉,使滑块能保持静止,或稍轻推能做匀速直线运动。
答案
(1)否(1分)
(2)A、B之间的距离L(2分)
(3)1.025(2分) (4)mgL=
(2分)
(5)见解析(2分)
24.(12分)(2017·
江西南昌十校二模)如图12甲所示,A车原来临时停在一水平路面上,B车在后面匀速向A车靠近,A车司机发现后启动A车,以A车司机发现B车为计时起点(t=0),A、B两车的v-t图象如图乙所示。
已知B车在第1s内与A车的距离缩短了x1=12m。
图12
(1)求B车运动的速度vB和A车的加速度a的大小;
(2)若A、B两车不会相撞,则A车司机发现B车时(t=0)两车的距离s0应满足什么条件?
解析
(1)在t1=1s时A车刚启动,两车间缩短的距离
x1=vBt1①(2分)
代入数据解得B车的速度vB=12m/s②(1分)
A车的加速度a=
③(2分)
将t2=5s和其余数据代入解得A车的加速度大小
a=3m/s2④(2分)
(2)两车的速度达到相等时,两车的距离达到最小,对应于v-t图象的t2=5s时刻,此时两车已发生的相对位移为梯形的面积,则
s=
vB(t1+t2)⑤(3分)
代入数据解得
s=36m⑥(1分)
因此,若A、B两车不会相撞,则两车的距离s0应满足条件
s0>36m⑦(1分)
答案
(1)12m/s 3m/s2
(2)s0>36m
25.(20分)将一上表面光滑的斜面固定在水平面上,倾角为θ=30°
,在斜面内有两条平行线MN和PQ,在两平行线间加垂直于斜面向上的匀强磁场,如图13所示。
一矩形导体框abcd放在斜面的底端,导体框cd边与斜面底端重合,从t=0时刻开始在导体框ab边上施加一沿斜面向上的恒力F,使导体框由静止开始沿斜面向上运动,在整个运动过程中导体框没有发生转动,ab边始终平行MN。
已知导体框的质量为m=1kg,电阻R=0.2Ω,MN与PQ间的距离为s=6.9m,恒力F=10N,磁感应强度B=0.5T,导体框ab边和bc边的长度分别为L1=1m、L2=0.4m,重力加速度g=10m/s2。
若导体框从进入磁场开始始终保持匀速直线运动。
求:
图13
(1)导体框的ab边到达MN前的加速度以及导体框做匀速直线运动时的速度大小;
(2)从导体框的ab边与MN重合到cd边与MN重合的过程,导体框中所产生的热量Q;
(3)斜面的底端到MN的距离以及从t=0时刻开始一直到ab边与PQ重合过程导体框运动的总时间。
解析
(1)导体框abcd进入磁场前做匀加速直线运动,
由牛顿第二定律得F-mgsinθ=ma(2分)
导体框进入磁场前的加速度a=5m/s2(1分)
导体框进入磁场的过程中做匀速运动,所以导体框abcd受力平衡:
F=mgsinθ+FA(1分)
ab边进入磁场时切割磁感线,
产生的电动势E=BL1v(1分)
形成的感应电流I=
(1分)
受到的安培力FA=BIL1(1分)
代入数据解得v=4m/s(1分)
(2)导体框进入磁场的过程中做匀速运动,根据功能关系有Q=(F-mgsinθ)L2(2分)
解得Q=2J(2分)
(3)导体框abcd进入磁场前,做匀加速直线运动;
进入磁场的过程中,做匀速直线运动;
导体框完全进入磁场后至运动到PQ处,做匀加速直线运动。
进入磁场前导体框的运动时间为t1=
=0.8s(1分)
该过程中导体框的位移为x=
t1=1.6m(1分)
则斜面的底端到MN的距离为
L=x+L2=2.0m(1分)
进入磁场过程中导体框匀速运动时间为
t2=
=0.1s(1分)
导体框完全进入磁场后导体框受力情况与进入磁场前相同,所以该阶段的加速度大小仍为a=5m/s2
该过程有s-L2=vt3+
at
(2分)
解得t3=1s(1分)
则整个运动过程的总时间为t=t1+t2+t3=1.9s(1分)
答案
(1)4m/s
(2)2J (3)1.9s
(二)选考题(共15分。
请考生从给出的2道题中任选一题作答。
33.【物理——选修3-3】
(15分)
(1)(5分)下列说法正确的是________。
(填正确答案标号。
选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分,每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.当温度升高时,物体内每一个分子热运动的速率一定都增大
B.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,所以液体表面存在表面张力
C.两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0的过程中,它们之间的分子势能先减小后增大
D.液晶具有流动性,其光学性质具有各向同性的特点
E.显微镜下观察到墨水中的小碳粒在不停地做无规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性
(2)(10分)如图14所示,用质量m=1kg的活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁间的摩擦忽略不计,开始时活塞距离汽缸底部的高度h1=0.50m,气体的温度t1=27℃。
给汽缸缓慢加热至t2=207℃,活塞缓慢上升到距离汽缸底某一高度h2处,此过程中被封闭气体增加的内能ΔU=300J。
已知大气压强p0=1.0×
105Pa,重力加速度g=10m/s2,活塞横截面积S=5.0×
10-4m2。
图14
(ⅰ)初始时汽缸内气体的压强和缓慢加热后活塞距离汽缸底部的高度h2;
(ⅱ)此过程中缸内气体吸收的热量Q。
解析
(1)当温度升高时,分子热运动平均动能增加,故平均速率也增加,但不是每个分子的速率都增加,A错误;
液体表面层分子间距离大于液体内部分子距离,分子间表现为引力,故液体存在表面张力,B正确;
两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0的过程中,分子之间的作用力开始时是斥力,当距离大于r0后表现为引力,所以该过程中分子力先做正功,后做负功,它们之间的分子势能先减小后增大,C正确;
液晶具有流动性,其光学性质具有各向异性的特点,D错误;
显微镜下观察到墨水中的小碳粒在不停地做无规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性,E正确。
(2)(ⅰ)初始时汽缸内气体的压强
p=p0+
=1.2×
105Pa(2分)
气体做等压变化,根据盖-吕萨克定律可得:
即
解得:
h2=0.80m(2分)
(ⅱ)在气体膨胀的过程中,气体对外做功
W0=pS(h2-h1)=18J(2分)
根据热力学第一定律可得气体内能的变化
ΔU=-W0+Q(1分)
得Q=ΔU+W0=318J(1分)
答案
(1)BCE
(2)(ⅰ)0.80m (ⅱ)318J
34.【物理——选修3-4】
A.只有横波才能产生干涉和衍射现象
B.均匀变化的磁场产生均匀变化的电场向外传播就形成了电磁波
C.泊松亮斑支持了光的波动说
D.由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空气,在不断增大入射角时水面上首先消失的是绿光
E.用同一实验装置观察双缝干涉现象,光的波长越大,光的双缝干涉条纹间距就越大
(2)(10分)一列简谐横波沿+x轴方向传播,t=0时刻的波形如图15甲所示,A、B、P和Q是介质中的四个质点,t=0时刻波刚好传播到B点。
质点A的振动图象如图乙所示,则:
图15
(ⅰ)该波的传播速度是多大?
(ⅱ)从t=0到t=1.6s,质点P通过的路程为多少?
(ⅲ)经过多长时间质点Q第二次到达波谷?
解析
(1)任意波,只要频率相同,均能产生干涉现象,A错误;
均匀变化的磁场产生稳定的电场,稳定的电场不能再产生磁场,故不能激发电磁波,B错误;
泊松亮斑是衍射现象支持了光的波动说,C正确;
绿光的折射率大于红光的折射率,由临界角公式sinC=
知,绿光的临界角小于红光的临界角,当光从水中射向空气,在不断增大入射角时,绿光先发生全反射,从水面消失,D正确;
根据干涉条纹间距公式Δx=
,用同一实验装置观察,光的波长越大,光的双缝干涉条纹间距就越大,E正确。
(2)(ⅰ)由题图甲可知该波的波长λ=20m,振幅A=2m,由题图乙可知,该波的周期T=0.8s(2分)
波的传播速度v=
=25m/s(3分)
(ⅱ)从t=0到t=1.6s,质点P通过的路程
s=2×
4A=16m(2分)
(ⅲ)质点P、Q平衡位置之间的距离
L=85m-10m=75m(1分)
由L=vt,解得:
t=3s(1分)
即经过3s时间质点Q第一次到达波谷,则经过3.8s时间质点Q第二次到达波谷(1分)
答案
(1)CDE
(2)(ⅰ)25m/s (ⅱ)16m (ⅲ)3.8s